JP4655543B2 - 液晶表示素子の製造方法、液晶表示素子、液晶表示素子の製造装置および電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示素子の製造方法、液晶表示素子、液晶表示素子の製造装置および電気光学装置並びに電子機器に関する。

液滴吐出方式（インクジェット方式）により液晶表示装置のカラーフィルタ層を製造する際には、バンクと称される隔壁で囲まれた各画素に対して顔料の液滴（インク）を連続して塗布し、カラーフィルタ層を形成している。
特開２０００−２６７１４２号公報 特開２００２−２１４４２５号公報 特開２００４−８３８１０号公報 特開２００２−２５０９２４号公報 特開２００４−８３８１０号公報

従来、基板上に隔壁(高さ１ミクロン程度、撥水性) を形成し、この中にカラーフィルタ用インク（以下ＣＦインクと呼ぶ。）をインクジェット塗布（以下ＩＪ塗布と呼ぶ。）していた。しかし、十分な色濃度を実現するために大量のインクを塗布すると、隔壁からインクが溢れる可能性があった（混色)。また、逆に撥水性隔壁の周辺に残渣が発生し、インクが部分的に画素の周辺まで広がらずムラになるという場合もあった。
また、従来の隔壁内ＩＪ塗布では塗布量が正確に制御されていないため、液晶の過不足が画素ごとに発生し、ムラの原因になっていた。また、液晶が不足すると配向不良を起こす場合があり、溢れると上下基板の接着に問題が起こる場合があった。また溢れた場合の混色も問題となっていた。
さらにまた、従来の導電性ＣＦでは金属微粒子やＩＴＯ（indium tin oxide）微粒子などを分散させて比抵抗を下げていた。しかしこの方法では微粒子を多数混入する必要があり、ＣＦの色度低下・透明度低下・ＩＪ吐出性低下などを招いていた。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、隔壁からのインクおよび液晶の溢れを防止することができ、また、液晶の塗布量を制御してムラを防ぐことができる液晶表示素子の製造方法、液晶表示素子、液晶表示素子の製造装置および電気光学装置並びに電子機器を提供することを目的とする。

本発明においては上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明の液晶表示素子の製造方法は、基板上に透明電極を製膜する工程と、前記透明電極が製膜された前記基板上に画素部を区画する隔壁を形成する工程と、前記隔壁により区画された画素部に着色材を含有する液滴を塗布してカラーフィルタ層を形成する工程と、前記カラーフィルタ層を乾燥・焼成する工程と、前記各画素部に光配向材料を含む液滴を塗布して配向膜を形成する工程と、前記配向膜を光配向する工程と、前記各画素部に液晶を含む液滴を塗布する工程とを備え、各画素部に塗布された前記着色材と前記光配向材料の塗布量に関する情報を得るとともに、該情報に基づいて前記液晶を含む液滴の塗布量を決定することを特徴とする。
この発明によれば、隔壁の高さを十分な高さを有するものとすることで液滴の溢れを抑えることができる。隔壁は親液性を有するものとしてもよいし、少なくとも隔壁の一部を含めた画素部を親液化加工する工程を加えても良い。これにより残渣を防ぐことができる。また、親液化工程としてはシランカップリング剤を塗布することが好ましい。

より詳細には、各画素部に塗布された着色材と光配向材料の塗布量に関する情報に基づいて液晶の塗布量を決定する。
さらに、各画素に塗布された着色材および光配向材料の量の履歴に基づいて着色材を含む液滴の塗布量、光配向材料を含む液滴の塗布量を決定するようにしてもよい。この場合残った誤差を計算し、液晶の吐出量を決定する。前記各画素部に塗布された着色材と光配向材料の量は、画素部ごとに前記液滴を吐出するノズルの液滴吐出量を元に算出することができる。好ましくは、液滴吐出量はレーザ光を用いて測定した液滴直径から算出する。

また、前記液滴塗布において液滴の着弾位置は、
（隔壁から狙い位置までの距離）＞（着弾直後の液滴半径＋着弾誤差）
を満たすことが望ましい。前記着弾誤差は受容層を持つフィルムにノズルごとに複数の液滴を吐出して得られた画像から予め求めておくことができる。さらに、前記複数の液滴は先に着弾した液滴が受容層に吸収されるまで間隔をあけて吐出されるようにすれば液滴のにじみを防止できる。

さらにまた、前記隔壁が親液性であれば、親液化工程は省略することができる。また、前記着色材を含有する液滴は導電性材料、好ましくは導電性カーボンナノチューブを少なくとも３０体積％以上含むことで、透明度・色度に影響を与えることなく十分な導電性を得ることができる。

上記の方法により製造された液晶表示素子では、隔壁からの液滴および液晶の溢れが防止され、また、液晶の塗布量が制御されることで、混色、ムラを防ぐことができる。

また、本発明の液晶表示素子の製造装置は、画素部に着色材を含有する液滴を吐出して塗布する装置と、前記着色材を含有する液滴を乾燥・焼成する装置と、各画素部に光配向材料を含む液滴を吐出して塗布する装置と、該光配向材料を光配向する装置と、各画素部に液晶を含む液滴を吐出して塗布する装置と、を備えたことを特徴とする。
これにより上記の液晶表示素子の製造方法を実現可能である。

前記製造装置において、前記着色材を含有する液滴の吐出量を検出する手段、前記配向材料を含む液滴の吐出量を検出する手段、更に液晶の吐出量を検出する手段を設けることで、吐出量の制御が可能となる。各吐出量を検出する手段としては、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光をコリメートする手段と、前記コリメートされたレーザ光を集光する集光手段と、前記集光手段によって集光された焦点位置付近に液滴を吐出するための手段と、前記前記レーザ光の強度変化を検出するための手段と、液滴の速度を検知する手段と、を備えることができる。
望ましくは、前記液滴を吐出して塗布する装置のうちの少なくとも一つに前記レーザ光源とその出射光を集光するための手段を設ける。さらに前記レーザ光源は前記インクジェット塗布する装置の吐出ヘッドを保持するキャリッジ上に備えることができる。

そして本発明の電気光学装置は上記の液晶表示素子を備え、本発明の電子機器は上記の電気光学装置を備えることを特徴としている。したがって本発明では隔壁からのインクおよび液晶の溢れが防止され、また、液晶の塗布量が制御されることで、混色、ムラを防ぐことができる電気光学装置及び電子機器を得ることができる。

(実施形態１）
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明に係る液晶装置（電気光学装置）について説明する。
ここでは、アクティブマトリクス型の液晶装置の例を用いて説明する。
図１は、ＴＦＴをスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型の液晶装置（液晶表示装置）の一例を示すもので、（Ａ）はこの例の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）における一画素部の拡大図である。

図１において、本実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）５８０は、ＴＦＴ素子が形成された側の素子基板５７４と対向基板５７５とが対向配置され、これら基板５７４、５７５間にシール材５７３が額縁型に配置され、基板間のシール材５７３に囲まれた領域に液晶層（図示略）が封入されている。

素子基板５７４の液晶側表面上には、多数のソース線５７６（データ線）および多数のゲート線５７７（走査線）が互いに交差するように格子状に設けられている。各ソース線５７６と各ゲート線５７７の交差点の近傍にはＴＦＴ素子５７８が形成されており、各ＴＦＴ素子５７８を介して画素電極５７９が接続され、多数の画素電極５７９は平面視マトリクス状に配置されている。一方、対向基板５７５の液晶層側の表面上には、表示領域に対応してＩＴＯなどからなる透明電極７０５が形成されている。

ＴＦＴ素子５７８は、図１（Ｂ）に示すように、ゲート線５７７から延びるゲート電極５８１と、ゲート電極５８１を覆う絶縁膜（図示略）と、絶縁膜上に形成された半導体層５８２と、半導体層５８２中のソース領域に接続されたソース線５７６から延びるソース電極５８３と、半導体層５８２中のドレイン領域に接続されたドレイン電極５８４とを有している。そして、ＴＦＴ素子５７８のドレイン電極５８４が画素電極５７９に接続されている。
対向基板５７５は、後述のように石英やガラス等の光透過性の基板７４２と、この基板７４２に形成された隔壁およびカラーフィルタ層とを主体として構成されている。

図２は隔壁の斜視図である。４画素分を拡大して示した。本実施形態では隔壁は対向基板５７５上に形成されており、画素部の四方を同じ高さの隔壁７０６で囲んでいる。隔壁７０６の高さはほぼセルギャップ（図４の符号Ｇ参照）に等しい(正確にはＣＦ層７０３と配向膜７１９ａ、７１９ｂの厚みを引く)。本実施形態では隔壁７０６の高さは５μｍである。また、隔壁７０６の幅は隔壁７０６の製造において形状が乱れない程度とする。本実施形態では素子基板５７４側に遮光マスク（ＢＭ）が格子状に作成されているので、隔壁７０６の幅はこのＢＭより狭いことが望ましい。本実施形態では隔壁７０６の幅は５μｍである。

図３は本実施形態に係る製造方法で作成した対向基板５７５の断面図である。２画素分を拡大しその他は略記した。この後、図４のように素子基板５７４と貼りあわせて封止し、液晶表示装置５８０となる。図４において、素子基板５７４は駆動素子５７８、透明電極５７９、信号線・電源線などの各種配線５７６、ＢＭ５７７などを備える。なお、これらは公知の方法で作成されたいずれでもよく、図４では略記した。例えば、ＴＦＴ素子５７８のほか、ＴＦＤ素子を備えた基板でもよいし、パッシブマトリックス型の液晶表示装置でもよい。

図５乃至図１０は本実施形態に係る製造方法の各工程を示したものである。
まず、図５に示したようにガラス基板や透明フィルム(公知の方法でガスバリアなどを施したもの)などの基板７４２に透明電極７０５をスパッタ法などでつける。必要ならば公知の方法でこれをパターニングする。勿論、ＩＴＯ微粒子分散液やインジウム・錫水溶液をＩＪ塗布・焼成して製膜することもできる。この場合はパターニングも同時におこなうことが可能である。

次いで基板７４２上に隔壁７０６を形成する。この隔壁７０６も公知の方法で形成する。例えば光感光性の有機膜をスピンコート法などで塗布した後、露光・現像して形成する。隔壁７０６側面は多少テイパー状になっても問題ない。また、隔壁７０６の材料は親液性、撥液性のいずれでもよいが、親液性の材料であれば次の親液化工程を省略できる。本実施形態ではＪＳＲ社製のＪＩＷ−１００（アクリル系）を用いるが、このほかにも一般的に用いられているノボラック系、ポリイミド系、シクロオレフィン系などの隔壁材料を使用できる。

次に、図６に示したように親液処理（親液化処理）を施す。隔壁７０６が撥液性である場合、そのままでは残渣や焼成時の揮発によって画素部内が撥液性になる。そこで、親液化剤を塗布し、親液膜７１０を形成する。本実施形態ではスピンコートで酸化チタン含有親液性微粒子（酸化チタンの光触媒活性を抑えたもの）を塗布する。本発明では隔壁７０６の高さが十分に大きいので、隔壁７０６上が親液化されても問題ない。なお、親液化はこのほかにも公知のシランカップリング剤などの親液化用表面処理剤を使用してよい。また、ＩＪ法やスプレイ法などを使って塗布してもよい。必要ならば乾燥・焼成などをおこなう。

次に、カラーフィルタ形成用材料をＩＪ塗布する。
図１１は、ＩＪ塗布に用いられる液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。なお、本液滴吐出装置ＩＪはカラーフィルタ形成用材料を液滴吐出により塗布する装置であるとともに、後述の光配向材料を含む液滴を塗布する装置、および液晶を含む液滴を塗布する装置としても使用可能である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ１５とを備えている。
ステージ７は、この液滴吐出装置ＩＪによりカラーフィルタインク（液体材料）を設けられる基板Ｐ（ここでは対向基板５７５）を支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。

液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルからは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、上述した着色材を含むカラーフィルタインクが吐出される。

Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＹ軸方向に移動する。

制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ２に液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものである。クリーニング機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。クリーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ軸方向を走査方向、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を非走査方向とする。したがって、液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１１では、液滴吐出ヘッド１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。

図１２は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図１２において、液体材料を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。
なお、液滴吐出方式としては、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料を吐出させるバブル（サーマル）方式でも採用可能であるが、ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。

このように構成された液滴吐出装置ＩＪにより、ＲＧＢ同時に塗布を行う。このとき各画素部の中心付近に液滴が落ちるようにする。図１３に示したように、本例では全ての液滴について、
（隔壁から狙い位置までの距離）＞（着弾直後の液滴半径ｒ）＋（着弾誤差α）
となるようにした。図において符号７０７は画素部、７９０は狙い位置に着弾した液滴、７９０’、７９０”は誤差αを以て着弾した液滴である。また、図の横軸は着弾位置、縦軸は着弾頻度である。

但し、着弾誤差は以下の方法で予め測定しておく。装置の全てのノズルから受容層を持ったフィルムの狙い位置に対して、例えば１０００００滴ずつ吐出して着弾画像を測長する。ＣＦ材料は色で着弾位置がわかるので、にじまない程度の重ね打ちをして最終的な径を測長してもよい。液滴のにじみを防ぐために複数の狙い位置に逐次吐出したり、吐出間隔を乾燥時間より長くしたり、飛行に影響ない程度の加熱や送風によって乾燥を促進したりしてもよい。着弾後の着弾径は予め測定できるので、得られた最終直径(最大値)の２分の１から着弾半径を引いたものを、着弾誤差とする。着弾直後の液滴径は高速度カメラなどで予め観測し、着弾後１０μ秒後の径とする。これは、着弾による運動エネルギーによって変形したときの最大径である。液滴の濡れ広がり後の径ではないので、基板の濡れ性や吸水性などには無関係である。

さて、このように画素部中心部分に塗布すると基板の濡れ性によってカラーフィルタインク（ＣＦインク）は濡れ広がる。最終的にはインクの量は底から１．５μｍ程度である。従ってインクが溢れることはない。この方法ではインクを溢れさせることなく画素部周辺までインクを行き渡らせてＣＦ層７０３を形成することができる（この状態を図７に示した。）。

また、本実施形態ではＣＦインクに、導電性のカーボンナノチューブを３０体積％添加する。これによって透明度・色度に影響を与えることなく導電性を付与することができる。本実施形態の構成では透明電極（ＩＴＯ）７０５がＣＦ層７０３より下にあるため液晶７０８に印加される電圧が下がり、駆動に高電圧を必要とする。しかしながらＣＦインクを導電性としたため従来と同様の駆動電圧とすることができる。本実施形態においては、このほかにも導電性ポリマー、金属微粒子などを添加してもよい。

続いて、ＣＦインクを減圧乾燥させた後、焼成する。これは、インクの種類に応じ、不図示のＣＦインクを乾燥・焼成する装置を用い、公知の方法でおこなう。例えば減圧乾燥の代わりに窒素ブロウやホットプレート乾燥を使ってもよい。平坦度を維持するためには減圧乾燥が望ましい。また焼成もＩＲ炉、ホットプレート、熱風炉などを用いることができる。
なお、描画直後からレーザ光（例えば波長１０６４ｎｍ（ＹＡＧ基本波））を用いて乾燥・焼成をおこなうこともできる。この場合、乾燥は数秒、焼成も１分程度で終わり、冷却の時間もかからないので直ちに次の工程に移ることができる。本実施形態では隔壁の撥水性は描画に影響しないため、レーザの照射による隔壁の撥水性低下などの問題もおこらない。

次に、配向膜７１９ａを形成する。本例では大日本インキ化学工業株式会社製のアゾ色素配向材料を含む液滴を図８のようにＩＪ塗布する。塗布装置として上述の液滴吐出装置ＩＪを使用してよい。その後、溶媒を乾燥させた後、光配向材料を光配向する不図示の装置を用い、図９のようにＵＶ光（波長３６５ｎｍ）の斜め照射をおこなって光配向をさせる。本実施形態では隔壁７０６としてアクリル隔壁を使用しているが、この隔壁は３６５ｎｍの光をある程度透過する（隔壁パターニングの際、３６５ｎｍの光が当たった部分が隔壁として残っている）。このため隔壁７０６の陰になることなく配向ができる。なお、本例の斜め照射ではプレチルト角と面内配向角を同時に設定する。この後、焼成をおこない、熱重合によって膜を安定化させる。本構成ではラビングプロセスが不要なため、本発明のような段差の大きい隔壁でも適用できるし、洗浄などが不要なためにＩＪ一貫ラインの構築に有利である。

最後に液晶を含む液滴をＩＪ塗布する。塗布方法は公知の方法を用い、ヘッドを加熱して液晶の粘度を下げて行う。塗布装置として上述の液滴吐出装置ＩＪを使用してよい。このとき、液晶が隔壁７０６から多少はみ出しても混色などの問題はないが、大量に溢れると表示ムラや素子基板と接着する際の接着不良の原因となる。一方、インク（液晶）量が少ないと、貼りあわせたときに素子基板５７４側の配向膜７１９ｂに十分接触しなかったり、空隙ができたりして、配向不良などの表示不良を発生する。従って、インク量を厳密に制御する必要がある。本実施形態では以下の方法でこれを実施する。

本実施形態の製造装置では各工程にそれぞれ液滴吐出ヘッドを搭載しており、ヘッド間・ノズル間で製造誤差によるバラツキを持つ。例えば液滴吐出量はノズルごとに５％程度の誤差を持つ。ただし、各ノズルについての吐出量再現性は極めて高い(誤差０．０５％未満)。そこで、本実施形態の製造装置では各基板の全ての画素部に対して、全ての使用ノズルの履歴をとる。各ノズルの吐出量は事前に測定できるため、ＣＦインクと配向材料の吐出量が正確にわかり、乾燥・焼成後の体積が厳密に推定できる。これによって最後の液晶の吐出量が求まり、吐出するべき液滴数が決定される。実際には基板の各画素部に対して実際に使用するノズルは予め決まるので、各ノズルの吐出量（ＣＦインクや配向材料の吐出量の履歴）に基づいてＣＦインクや配向材料の吐出量が各画素部でほぼ一定になるように吐出パターンを決定し、残った誤差を予め計算しておいて液晶の吐出量を決定する。この際の液晶塗布データの作成フローを図１４に示した。本フローでは、ＣＦインク吐出パターン２０１，配向材料吐出パターン２１０に基づいて液晶吐出パターン２４０を算出する。

詳細には、ＣＦインク吐出パターン２０１と、別途入力されたＣＦインク吐出ヘッドのノズル別インク量データ２０２およびＣＦインク体積収縮率２０３から、画素部別ＣＦ層体積データ２０４を算出する。また、配向材料吐出パターン２１０と、別途入力された配向材料吐出ヘッドのノズル別インク量データ２１１および配向材料体積収縮率２１２から、画素部別配向膜体積データ２１３を算出する。これら画素部別ＣＦ層体積データ２０４および画素部別配向膜体積データ２１３と、別途入力された液晶吐出ヘッドのノズル別インク量データ２２０および隔壁内容積２３０から、液晶吐出パターン２４０を算出する。

なお、ノズルごとの重量測定はレーザ光を用いて液滴体積を測定する公知の技術を使用している。例えば図１５に示したインク量測定装置６００（カラーフィルタインク、光配向材料、および液晶の吐出量を検出する手段）では、レーザ光源６０１により照射されたレーザ光を、コリメータ（レーザ光源から出射されたレーザ光をコリメートする手段）６０２を介してレンズ（コリメートされたレーザ光を集光する手段）６０３で集光し、液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド（液滴を吐出するための手段）１によって焦点位置に液滴７９０を吐出する。この液滴７９０の陰をフォトディテクタ（レーザ光の強度変化を検出するための手段）６０５により検出し、さらに別途液滴の速度を検知する手段（不図示）により液滴速度を求める。これらの情報から液滴直径を算出し、さらに液滴重量を求める。この方法を用いれば装置内で高速に測定できるため、随時最適な吐出パターンを生成できる。

以上の方法によって、図３に示した対向基板５７５側の製造が完了する。後は公知の方法によってパネルの周辺に封止剤を塗布し（ＩＪ法を用いることもできる）、素子基板５７４と貼りあわせればよい。本実施形態では 素子基板５７４側にＵＶ熱硬化樹脂をＩＪ塗布して隔壁７０６部分と接着する。これによって大型パネルでも中央部が弛むなどの問題を回避できる。
なお、本実施形態では対向基板５７５側にＣＦおよび液晶を塗布したが、同様の方法を用いて素子基板５７４側にこれらを塗布し、対向基板５７５と貼りあわせてもよい。

以上のように、本実施形態においては、混色や濡れ不足なくＣＦを形成できるため表示ムラや色度ムラのない高品質で低価格な表示素子を提供できる。勿論、ＩＪ法を用いるので材料の節約にもなる。
本製造方法により製造された液晶表示素子では、上記方法で製造するメリットを受けながら、ＣＦ層が導電性材料（カーボンナノチューブ）を含んでいることにより駆動電圧を従来どおりとすることができる。また、セルギャップが隔壁７０６によって保持されるためセル厚ムラやギャップ材による表示ムラがなく、更に高品位な表示が可能である。
また、本実施形態に係る製造方法では、各工程のノズル履歴を使うので正確に液滴吐出量を制御できる。またＩＪ法とレーザ焼成を組み合わせることによってスループットを向上できる。液適量測定部を有することによって更に正確に液滴吐出量を制御することができる。

（実施形態２）
図１６は液晶素子製造装置８００のブロック図である。本実施形態の製造装置８００は実施形態１の製造を一貫した装置で製造する。符号８０１はＩＪ法によるＣＦ層描画部、８０２は減圧乾燥部、８０３は焼成部、８０４はＩＪ法による配向膜描画部、８０５は減圧乾燥部、８０６はＵＶ照射部、８０７は焼成部、８０８はＩＪ法による液晶描画部である。詳細な製造工程については上記第１実施形態と同一であるので説明を省略する。なお、図１６では３段に分けて描いてあるが、実際には１本のラインとしてよい。

各描画部８０１、８０４，８０８はそれぞれ上記実施形態１で示した液滴吐出装置ＩＪを備え、駆動周波数７０ｋＨｚのヘッドを使って１パス描画を実施し、基板を１方向に流して製造することができる。
また、図１６の例では各焼成工程の後冷却が必要であるが、変形例として図１７に示した構成ではその必要はない。図１７のＣＦ層描画部８１０及び配向膜描画工程の焼成部８１１ではレーザ焼成法を用いている。レーザ焼成法は描画後、液滴が濡れ広がった後にレーザを照射して乾燥させ、その後 更に強力なレーザを照射することにより焼成をおこなう。このとき、基板全体を加熱せず、塗布部分だけを加熱するため、速やかに焼成が進み、基板の膨張・収縮によるクラックの発生もなく、冷却が速やかに終わる。したがって焼成の後、ほとんど待ち時間なく次の行程に進むことができる。
また、各描画部８０１，８０４，８０８、８１０が備える液滴吐出装置ＩＪには、それぞれインク量測定装置８０１ａ、８０４ａ、８０８ａ、８１０ａが設けられている。インク量測定装置８０１ａ、８０４ａ、８０８ａ、８１０ａとしては、それぞれ上述の実施形態１で示したインク量測定装置６００を採用することができ、レーザ光を照射することによって液滴の体積を測定することができる。詳細には、少なくともレーザ光源６０１から集光手段６０３を液滴吐出装置ＩＪに設ける。さらにレーザ光源６０１は、液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッドを保持するキャリッジ上に設けることが望ましい。
なお、各描画部８０１，８０４，８０８、８１０の傍らにインク量測定装置８０１ａ、８０４ａ、８０８ａ、８１０ａを設けてもよい。

（電子機器）
図１８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の電子機器の実施の形態例を示している。
本例の電子機器は、本発明に係る液晶表示素子を有する液晶装置を表示手段として備えている。
図１８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１８（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体（電子機器）を示し、符号１００１は上記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１８（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１８（ｂ）において、符号１１００は時計本体（電子機器）を示し、符号１１０１は上記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１８（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１８（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置（電子機器）、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１８（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、本発明の液晶装置を表示手段として備えているので、隔壁からのインクおよび液晶の溢れが防止され、また、液晶の塗布量が制御されることで、混色、ムラを防ぐことができる電気光学装置及び電子機器を得ることができる。
そのほか、図示は省略するが有機ＥＬ表示素子、バイオチップなどに広く応用できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

アクティブマトリクス型の液晶装置（液晶表示装置）の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る製造方法において用いられる隔壁の斜視図である。 同実施形態に係る製造方法で作成される対向基板の側断面図である。 同対向基板と端子基板とを貼り合わせた後の側断面図である。 同製造方法の各工程について示した図である。 同製造方法の各工程について示した図である。 同製造方法の各工程について示した図である。 同製造方法の各工程について示した図である。 同製造方法の各工程について示した図である。 同製造方法の各工程について示した図である。 液滴吐出装置の一例を模式的に示す図である。 ピエゾ方式による液状材料の吐出原理を説明するための図である。 着弾誤差、液滴径と狙い位置の隔壁までの距離について示した図である。 液晶塗布データの作成フローを示した図である。 インク重量測定部の概略構成について示した図である。 液晶素子製造装置のブロック図である。 同液晶素子製造装置の変形例について示したブロック図である。 本発明の電子機器の例を示す図である。

符号の説明

１…液滴吐出ヘッド、 ６０１…レーザ光源、 ７０３…カラーフィルタ（ＣＦ）層、 ７０６…隔壁、 ７０７…画素部、 ７１０…親液膜、７１９ａ、７１９ｂ…配向膜 ７４２…基板、 ７９０…液滴、 １０００…携帯電話本体（電子機器）、 １１００…時計本体（電子機器）、 １２００…情報処理装置（電子機器） ＩＪ…液滴吐出装置

Claims (14)

1. 液晶表示素子の製造方法において、
   基板上に透明電極を製膜する工程と、
   前記透明電極が製膜された前記基板上に画素部を区画する隔壁を形成する工程と、
   前記隔壁により区画された画素部に着色材を含有する液滴を塗布してカラーフィルタ層を形成する工程と、
   前記カラーフィルタ層を乾燥・焼成する工程と、
   前記各画素部に光配向材料を含む液滴を塗布して配向膜を形成する工程と、
   前記配向膜を光配向する工程と、
   前記各画素部に液晶を含む液滴を塗布する工程とを備え、
   各画素部に塗布された前記着色材と前記光配向材料の塗布量に関する情報を得るとともに、該情報に基づいて前記液晶を含む液滴の塗布量を決定することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
2. 各画素部に塗布された前記着色材および前記光配向材料の塗布量の履歴に基づいて前記着色材を含む液滴の塗布量を制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
3. 各画素部に塗布された前記着色材および前記光配向材料の塗布量の履歴に基づいて前記光配向材料を含む液滴の塗布量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子の製造方法。
4. 前記各画素部に塗布された前記着色材および前記光配向材料の量は、前記各画素部ごとに前記液滴を吐出するノズルの液滴吐出量に基づいて算出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
5. 前記液滴吐出量はレーザ光を用いて測定した液滴直径から算出することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子の製造方法。
6. 前記液滴塗布において液滴の着弾位置は式１を満たすことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
   式１: （隔壁から狙い位置までの距離）＞（着弾直後の液滴半径＋着弾誤差）
7. 前記着弾誤差は受容層を持つフィルムに対して、前記液滴を吐出するノズルごとに、複数の液滴を吐出して得られた画像から予め求めておくことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示素子の製造方法。
8. 前記複数の液滴は、先に着弾した液滴が受容層に吸収されるまで間隔をあけて吐出されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示素子の製造方法。
9. 前記隔壁が親液性であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
10. 前記着色材を含有する液滴は、導電性材料を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
11. 前記着色材を含有する液滴は、前記導電性材料として少なくとも３０体積％以上の導電性カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子の製造方法。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法により製造されたことを特徴とする液晶表示素子。
13. 請求項１２に記載の液晶表示素子を備えることを特徴とする電気光学装置。
14. 請求項１３に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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