JP5726829B2 - 成膜方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

実施形態は、成膜方法及び液晶表示装置に関する。

例えば、液晶表示装置に用いられる配向膜は、インクジェット方式を用いて形成することができる。インクジェット方式では、インクの粘度を低下させたり表面張力を低下させたりする方法や、基板とインクとの間の接触角を下げる方法により、配向膜の厚さを均一にする。しかしながら、これらの方法は、基板上のインクの拡がりを大きくし、その外縁の形状を乱す。このため、インクジェット方式は、小型装置に適用することが難しい。

特開２００５−２６６５７９号公報

本発明の実施形態は、低コストで小型装置に適用できる成膜方法及び小型化が可能な液晶表示装置を提供する。

実施形態に係る成膜方法は、第１の部分と、前記第１の部分の外周の第２の部分と、を有する膜を基板上に形成する成膜方法であって、前記基板を第１の温度に上昇させ、前記基板に対して前記膜の材料を含む液滴を吐出し、前記膜の材料をドット状に付着させて前記第２の部分を形成する工程と、前記第１の温度よりも低い第２の温度の前記基板において、前記第２の部分に囲まれた領域に対して前記膜の材料を含む液滴を吐出し前記第１の部分を形成する工程と、を備え、前記ドット状に付着された前記膜の材料は、相互に離間するように形成されるか、または相互に接続されて形成される。

第１の実施形態に係る液晶表示装置の基板部を例示する模式図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置を例示する部分断面図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を例示するフローチャートである。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法において、配向膜の形成を例示するフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を例示する斜視図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を例示する模式図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造条件を例示するグラフである。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法の別の条件を例示するグラフ図である。 第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法の別の条件を例示するグラフおよび模式図である。 第１の実施形態の比較例に係る液晶表示装置の製造方法を例示する斜視図である。 第２の実施形態に係る液晶表示装置の基板部を例示する平面図である。 第２の実施形態に係る液晶表示装置の外周枠を例示する模式図およびグラフである。 第２の実施形態に係る液晶表示装置の外周枠を例示する平面図である。 第３の実施形態に係る液晶表示装置の基板部を例示する斜視図である。 第４の実施形態に係る液晶表示装置の基板部を例示する断面図である。 比較例に係る液晶表示装置の基板部を例示する断面図である。

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の基板部１を例示する斜視図である。図１（ｂ）は、基板部１の平面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示すＡＡ’線に沿った断面図である。
図２は、第１実施形態に係る液晶表示装置１００を例示する部分断面図である。

図２に示すように、液晶表示装置１００は、第１の基板部１ａと、第２の基板部２ａと、その間に設けられた液晶層２０と、を備える。

第１の基板部１ａは、アレイ基板１０ａと、配向膜１２と、を含む。アレイ基板１０ａは、例えば、ガラス基板１９と、保護層１７と、透明電極１６と、を含む。ガラス基板１９と、保護層１７と、の間には、図示しない駆動回路が設けられる。駆動回路は、例えば、ＴＦＴトランジスタなどを含み、透明電極１６を介して液晶層２０を駆動する。

第２の基板部１ｂは、カラーフィルタ（ＣＦ）基板１０ｂと、配向膜１２と、を含む。ＣＦ基板１０ｂは、例えば、ガラス基板１９と、カラーフィルタ層２９と、透明電極１６とを含む。

第２の基板部１ｂは、スペーサ１８を介して第１の基板部１ａに対向して配置され、双方の配向膜１２の間に液晶層２０が設けられる。さらに、第１の基板部１ａおよび第２の基板部１ｂのそれぞれの裏面（配向膜１２が設けられた面の反対側の面）に、偏光フィルタ１５が貼り付けられる。

図１(ａ）〜図１（ｃ）に示す基板部１は、第１の基板部１ａおよび第２の基板部１ｂに共通な構成を表している。すなわち、基板部１は、基板１０と、基板１０の上面１０ｃに設けられた配向膜１２と、を備える。
図１(ａ）および図１（ｂ）に示すように、配向膜１２は、液晶表示部に対応する領域に設けられた第１の部分１３と、第１の部分の周りに設けられた第２の部分１４と、を含む。配向膜１２は、例えば、ポリイミド膜である。

第１の部分１３を基板１０の上面１０ｃに投影した形状は矩形であり、その対向する２組の辺の長さは、例えば、７５ｍｍ及び５３ｍｍである。第１の部分１３の厚さは、８３ｎｍ〜１４０ｎｍ、例えば、１００ｎｍである。

第２の部分１４は、第１の部分１３につながり、その外縁１３ｂに沿って設けられる。第２の部分の幅、すなわち、第１の部分の外縁１３ｂと、第２の部分の外縁と、の間の間隔は、例えば、５４μｍ〜３ｍｍである。

図１（ｃ）に表すように、第２の部分１４は、第１の部分１３の外縁１３ｂ側、および、その外縁に、それぞれ隆起部１４ａおよび１４ｂを有する。隆起部１４ａ及び１４ｂの厚さは、第１の部分よりも厚く、例えば、１７０〜２００ｎｍに形成することができる。これに対し、隆起部１４ａと隆起部１４ｂとの間の凹部１４ｃの厚さは、例えば、１５〜４０ｎｍである。また、後述するように、ポリイミド（ＰＩ）を重ね塗りすることにより、隆起部１４ａおよび１４ｂの厚さを１．５μｍ〜４μｍに増やすことができる。

これにより、配向膜１２の材料を含み第１の部分１３に塗布される原料が、第２の部分１４の部分を越えて外側に広がることを防ぐことが可能となる。この結果、配向膜１２の外縁と、基板部１の外縁と、の間を狭く設計することが可能となり、液晶表示装置１００を小型化することができる。

次に、図３〜図５を参照して液晶表示装置１００の製造方法について説明する。
図３は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造過程を例示するフローチャート図である。
図４は、第１の実施形態に係る配向膜の形成過程を例示するフローチャート図である。
図５（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を例示する斜視図である。

先ず、ステップＳ１１に示すように、アレイ基板１０ａおよびＣＦ基板１０ｂの上に透明電極１６を形成する。その後、純水超音波洗浄を２分間実施し、紫外線エキシマ照射を６０秒間実施する。これにより、アレイ基板１０ａおよびＣＦ基板１０ｂを洗浄することができる。そして、配向膜１２の材料を含む有機溶媒の透明電極１６に対する接触角を、例えば、３度以下にする。

次に、ステップＳ１２に示すように、アレイ基板１０ａおよびＣＦ基板１０ｂ上にそれぞれ配向膜１２を形成する。

図４に示すように、配向膜１２の形成は、第２の部分１４である外周枠を形成するステップＳ２１と、第１の部分１３である外周枠内を形成するステップＳ２２と、の２段階に分けて実施する。

また、図５(ａ）および（ｂ）に示すように、配向膜１２は、インクジェット（ＩＪ）法を用いて形成する。インクジェット法では、例えば、配向膜１２の材料であるポリイミド（ＰＩ）を含む液滴を、ＩＪヘッド６１から基板１０に向けて吐出する。ここで使用されるインクは、ポリイミドを分散した有機溶剤であり、例えば、重量比で、３％のポリイミド（ＰＩ）、６７％のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）及び３０％のブチルセロソルブ（ＢＣ）を含む。

図５(ａ）に示すように、ステップＳ２１では、第２の部分１４を形成する領域に沿ってＩＪヘッド６１を移動させ、配向膜１２の材料を含むインクを塗布する。この時、アレイ基板１０ａおよびＣＦ基板１０ｂの温度を、例えば、６０℃に保持する。
続いて、塗布したインクを、例えば、２３０℃、１４分の条件で焼成し、外周枠（第２の部分１４）を形成する。

次に、図５（ｂ）に示すように、外周枠の内側の領域に配向膜１２の材料を含むインクを塗布する（ステップＳ２２）。
インクは、外周枠の場合と同じものを使用することが可能で有り、例えば、重量比で、３％のポリイミド（ＰＩ）、６７％のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）及び３０％のブチルセロソルブ（ＢＣ）を含む。

また、インクの粘度を低く抑えるために、アレイ基板１０ａおよびＣＦ基板１０ｂの加熱は行わず、例えば、室温にて塗布を行う。前述したように、インクの塗布面である透明電極１６は、インクの接触角が３度以下となるように処理される。このため、ＩＪヘッド６１から吐出されたインクが塗布面に沿って広がり易い状態となっている。これにより、外周枠の内側においてインクが均等に広がり、焼成後に形成される配向膜１２の第１の部分１３の厚さを均一にすることができる。

次に、図３のステップＳ１３に示すように、配向膜１２の表面処理、例えば、洗浄処理を行う。続いて、ステップＳ１４に示すように、アレイ基板１０ａまたはＣＦ基板１０ｂ、もしくは、その両方の配向膜１２が形成された面上にスペーサ１８を形成する。

次に、ステップＳ１５に示すように、アレイ基板１０ａの配向膜１２が形成された面と、ＣＦ基板１０ｂの配向膜１２が形成された面と、を対向させ、スペーサ１８介して貼り合わせる。

次に、ステップＳ１６に示すように、アレイ基板１０ａの配向膜１２が形成された面と、ＣＦ基板１０ｂの配向膜１２が形成された面と、の間に液晶を注入する。続いて、ステップＳ１７に示すように、液晶を封止し、液晶層２０を形成する。

次に、ステップＳ１８に示すように、アレイ基板１０ａの配向膜１２が形成された面とは反対側の裏面、および、ＣＦ基板１０ｂの配向膜１２が形成された面とは反対側の裏面上にそれぞれ偏光フィルタ１５を貼り付ける。これにより、図２に示す液晶表示装置１００を完成する。

次に、図６及び図７を参照して、配向膜１２の第２の部分１４（以下、外周枠）の形成条件について説明する。
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、外周枠の形成方法を模式的に例示する平面図である。
図６（ｄ）は、外周枠の形成時の基板温度と、基板上に形成されるインクドットの直径と、の関係を例示するグラフ図である。縦軸は直径を示し、横軸は基板温度を示す。
図６（ｅ）および図６（ｆ）は、外周枠の模式断面図である。

例えば、ＩＪヘッド６１から吐出された液滴は、基板１０の上に配向膜１２の材料を含むインクドット３０を形成する。そして、ＩＪヘッド６１を移動させながら液滴を吐出させることにより、インクドット３０が所定の方向に配列した外周枠を形成することができる。

図６（ａ）に示すように、基板１０上において複数のインクドット３０を直線上に配列する。隣り合うインクドット３０は、それぞれの直径よりも狭いピッチで形成され、相互に重なり合う。また、各インクドット３０の中心から基板１０の外縁１０ｄまでの距離を一定に保つ。これにより、直線状に延在し、外縁に乱れの無い外周枠を形成することができる。

図６(ｂ）および図６（ｃ）は、基板１０の温度を変えた時のドット配列を平面的に表している。図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示す例よりも基板温度を高温に保持してインクを塗布した例を表している。両者を比較すれば、基板１０を高温に保持することにより、インクドット３０の直径を小さくできることがわかる。

すなわち、図６（ｄ）に示すように、基板温度を上昇させるにしたがいインクドット３０の直径が小さくなる。例えば、インクドット３０の直径は、常温（２５℃）において０．３５ｍｍであるが、基板温度を６０℃に上げると０．１４ｍｍに縮小する。

また、複数のインクドット３０がつながった外周枠の外縁の揺らぎΔも、基板１０を高温に保持することにより小さくすることができる（Δ１＞Δ２）。例えば、インクドット３０の配列ピッチと、その直径と、の比を一定とすれば、直径が小さい高温の方が揺らぎを抑制することができる。さらに、高温の基板の方が有機溶媒を速く蒸散させるため、インクの流動性を小さくできる。これにより、基板面に沿った横方向へのインクの広がりが抑制される。そして、インクドット３０の配列ピッチを狭くすることにより、インクを厚くすることが可能となる。すなわち、配列ピッチに対する直径の比を大きくすることが可能となり、外周枠の外縁の揺らぎΔを小さくすることができる。

図６（ｅ）および図６（ｆ）は、外周枠の断面を模式的に表しており、図１（ｃ）の第２の部分１４の断面に対応する。図６（ｆ）に示す例では、インクを吹き付ける際の基板温度が図６（ｅ）に示す例よりも高い。両図に示すように、外周枠の両端は中央部よりも盛り上がり、隆起部１４ａおよび１４ｂが形成される。そして、中央には凹部１４ｃが形成される。これは、いわゆるコーヒーリングと呼ばれる現象であり、両端におけるインクの乾燥速度が中央部の乾燥速度よりも遅いために生じる。

図６（ｆ）に示すように、基板１０の温度が高い場合には、隆起部１４ａ及び１４ｂの高さＨ、すなわち、外周枠が延在する方向に直交する断面におけ両端部の厚さは、凹部１４ｃの厚さＣよりも厚く形成される。

図６（ｅ）に示すように、基板１０の温度が低い場合には、両端部と中央部との間において乾燥速度の差が小さい。よって、隆起部１４ａおよび１４ｂの高さＨと、凹部１４ｃの厚さＣと、の間の差が小さい。また、隆起部１４ａおよび１４ｂの高さは、図６（ｆ）に示す例よりも低い。すなわち、基板温度を高くして外周枠を形成することにより、隆起部１４ａおよび１４ｂの高さＨと、凹部１４ｃの厚さＣと、の差を大きくし、隆起部１４ａおよび１４ｂの高さＨを高くすることができる。これにより、外周枠の内側に塗布されたインクが外周枠を乗り越えて広がることを防ぐことが可能となる。

表１に示すように、基板温度２５℃において、隆起部１４ａおよび１４ｂの高さＨは、４０〜４８ｎｍであり、凹部１４ｃの厚さＣは、４〜９ｎｍである。一方、基板温度６０℃にすると、隆起部１４ａおよび１４ｂの高さＨは１７７〜２００ｎｍとなる。凹部１４ｃの厚さは、１５〜３６ｎｍである。

さらに、外周枠を形成する領域にインクを重ね塗りすることにより、隆起部１４ａおよび１４ｂを高くすることができる。
図７は、隆起部の高さＨと、インクドットの重ね塗り回数と、の関係を例示するグラフ図である。縦軸は、隆起部の高さＨを示し、横軸は、重ね塗り回数を示す。隆起部の高さＨは、基板１０の上に形成されたインクドット３０に対して重ねて液滴を噴射させた回数が増加するほど高くなる。例えば、２０回以上重ねて塗布することにより、２μｍ以上の高さの隆起部を形成することができる。３０回以上重ねて塗布した場合の隆起部の高さは、２．５μｍ以上となる。

次に、図８および図９を参照して、配向膜１２の第１の部分１３の形成条件について説明する。

図８は、ＩＪヘッド６１から吐出される液滴量と、インクドットの直径と、の関係を例示するグラフ図である。縦軸は直径を示し、横軸は液滴の量を示す。同図中に示すグラフ３０ｂは、アレイ基板１０ａ上のインクドットの直径を示し、グラフ３０ｃは、ＣＦ基板１０ｂ上のインクドットの直径を示す。また、グラフ３０ｄは、ガラス基板上のインクドットの直径であり、比較のために示している。

グラフ３０ｂおよびグラフ３０ｃは、グラフ３０ｄよりも下方に位置し、アレイ基板１０ａおよびＣＦ基板１０ｂの上では、ガラス基板の上よりもインクドット３０の直径が小さくなる。

グラフ３０ｂに示すアレイ基板１０ａ上のインクドット３０の直径は、２０〜５０ｎｇの液滴量の範囲において、４００〜５００μｍとなる。なお、アレイ基板１０ａの上では、回路パターンの影響によりインクドットの形状が楕円となることがある。この場合、インクドットの直径は、楕円の長径とする。

グラフ３０ｃに示すＣＦ基板１０ｂでは、２０〜５０ｎｇの液滴量の範囲において、インクドット３０の直径は、２５０〜４００μｍとなる。

例えば、アレイ基板１０ａ及びＣＦ基板１０ｂにおけるインクドット３０の直径を２５０〜５００μｍとするには、２０〜５０ｎｇの液滴量を採用する。アレイ基板１０ａ及びＣＦ基板１０ｂにおけるインクドット３０の直径を３５０〜４５０μｍの範囲とするには、液滴量を３７ｎｇとすれば良い。

図９（ａ）は、膜厚１００ｎｍの配向膜１２を形成するための液滴の噴射ピッチを例示するグラフ図である。

図５に示すように、ＩＪヘッド６１は、直線状に配列された複数の噴射ノズルを有する。そして、第１の部分１３を形成する際には、噴射ノズルの配列方向に直交する方向に移動（スキャン）しながら、基板に向けてインクを噴射する。

図９(ａ）の縦軸は、ＩＪヘッド６１から液滴を噴射する時間間隔に対応するスキャンピッチを示し、横軸は、噴射ノズルの配列ピッチを示す。また、同図中のグラフＰ２０、Ｐ３３およびＰ５０は、それぞれ液滴量を２０ｎｇ、３３ｎｇおよび５０ｎｇとした時の、噴射ノズルの配列ピッチと、スキャンピッチの関係を示している。

配向膜１２の膜厚を所定の値に制御するには、図９(ａ）に示すように、ノズルピッチを広くした場合はスキャンピッチを狭くする。一方、ノズルピッチを狭めた場合は、スキャンピッチを広げる。また、液滴量が多い場合は、ノズルピッチおよびスキャンピッチの両方を広げ、液滴量が少ない場合は共に狭くする。

図９（ａ）中に示すポイント３３Ａは、液滴量を３３ｎｇとした時の１つの条件を示している。例えば、液適量を３３ｎｇとした時、ＣＦ基板１０ｂ上におけるインクドット３０の直径は、約３３０μｍである（図８参照）。これに対し、１００ｎｍの厚さの配向膜１２を形成するためには、ノズルピッチ及びスキャンピッチを、共に０．１ｍｍとする。

この条件では、図９（ｂ）に示すように、ノズルの配列方向およびスキャン方向において、インクドット３０の３分の２が相互に重なるように塗布される。この時、外周枠の内側であって第１の部分１３として形成される配向膜の厚さは、仮焼成（６０℃、２分間）後において、１３０ｎｍ〜１４０ｎｍ、本焼成（２３０℃、１４分間）において、８３ｎｍ〜９３ｎｍである。これらの値は、例えば、基板温度６０℃において形成した外周枠の隆起部１４ａおよび１４ｂの高さ（１７７〜２００ｎｍ）よりも小さい。すなわち、外周枠により、その内部に塗布された配向膜１２の広がりを抑制することができる。

上記の条件は１例であり、ＩＪヘッド６１のノズルピッチおよびスキャンピッチは、図９(ａ）に示すグラフにしたがって任意に設定することができる。そして、外周枠の隆起部１４ａおよび１４ｂの高さを、外周枠の内部に形成される配向膜の厚さよりも高くすることにより、配向膜１２の広がりを抑制することができる。すなわち、基板温度を６０℃以上に設定することにより、インクジェット法を用いて所望の外周枠を形成することができる。さらに、配向膜１２の膜厚に対して外周枠の隆起部１４ａおよび１４ｂの高さが不足する場合は、インクドット３０を重ね塗りすることにより隆起部１４ａおよび１４ｂを高く形成することが可能である。

このようにして形成される配向膜１２は、第１の部分１３と、その外周を囲う第２の部分１４（外周枠）を含む。そして、第２の部分１４の外縁と、基板１０の外縁と、の間隔を精度良く制御することができる。また、第２の部分１４の外縁の形状の乱れを抑制することも可能である。これにより、配向膜１２の外縁と、基板１０の外縁と、の間隔を狭く設定することが可能となり液晶表示装置の小型化を実現できる。

配向膜１２の形成には、例えば、図１０に示すフレキソ版転写装置５０を用いることもできる。フレキソ版転写装置５０は、ドクターブレード５１、ディスペンサ５２、アニロックスロール５３、印刷ロール５４、フレキソ版５５、ステージ５６を備える。そして、ディスペンサ５２から配向膜材料を含んだインクをドクターブレード５１上に供給する。インクは、ドクターブレード５１及びアニロックスロール５３の間で均一化され、印刷ロール５４の表面に取り付けられたフレキソ版５５に供給される。そして、フレキソ版５５を基板１０に押し付けて、フレキソ版５５に形成された配向膜を転写する。

フレキソ版転写装置５０では、液晶表示装置の品種毎に、異なるフレキソ版５５を準備する必要がある。したがって、フレキソ版の制作費が製造コストに付加される。また、定期的にフレキソ版５５、アニロックスロール５３、印刷ロール５４及びドクターブレード５１の清掃や交換を行う。このため、部品の交換による生産性の低下や、ゴミの付着による製品不良も生じる。

これに対し、インクジェット法を用いる本実施形態では、液晶表示装置の品種毎に塗布条件を変更し、インクを交換すれば良い。したがって、液晶表示装置の品種の切り替えが容易であり、ランニングコストも安い。また、部品交換の頻度が少なくなることによりゴミの発生も抑制され、不良率を低減することも可能である。

（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の基板部２を模式的に例示する平面図である。同図に示すように、本実施形態に係る基板部２は、基板１０と、基板１０の上に設けられた配向膜１２と、を備える。そして、配向膜１２は、液晶表示部に対応する第１の部分１３と、第１の部分１３を囲む第２の部分１４（外周枠）と、を含む。

第２の部分１４は、複数のドット４０を含む。複数のドット４０は、例えば、相互に離隔して設けられる。第２の部分１４の幅、すなわち、第１の部分１３の外縁と、第２の部分の外縁と、の間隔Ｗは、例えば、３ｍｍである。また、ドット４０は、相互に接して設けられても良い。

図１２（ａ）〜（ｆ）は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の外周枠を例示する平面図およびグラフである。基板１０に噴射する液適の量を３７ｎｇとし、基板温度を６０℃とした場合において、図１２(ａ）、図１２（ｃ）および図１２(ｅ）は、それぞれドット４０のピッチを２００μｍ、１５０μｍ及び１３３μｍとした例を示している。図１２（ｂ）、図１２（ｄ）および図１２（ｆ）は、それぞれ、ドット４０における隆起部４０ａおよび４０ｂの高さを示している。縦軸は、隆起部の高さ、横軸は、基板１０上の位置を表している。

液滴量を３７ｎｇ、基板温度を６０℃とした場合、ドット４０の直径は、約１４０μｍである。したがって、配列ピッチを２００μｍとすれば、図１２(ａ）に示すように、各ドット４０は、相互に離間して設けられる。そして、図１２（ｂ）に示すように、ドット４０のエッジに生じる隆起部４０ａの高さは、約１μｍである。また、隆起部４０ａの間の凹部４０ｃの厚さは非常に薄い。

図１２（ｃ）に示す例では、ドット４０の直径とピッチとがほぼ等しく、複数のドット４０が相互に接している。この場合、図１２（ｄ）に示す隆起部４０ｂの高さは、１．３μｍと、相互に離間して設けられた場合よりもやや高くなる。

図１２(ｅ）に示す例では、ドット４０の相互の重なりが大きくなり、メッシュ状の凹部４０ｃの径がやや小さくなる。そして、図１２（ｆ）に示すように、隆起部４０ｂの高さは、約１．５μｍとなる。

図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の外周枠を例示する別の平面図である。第１の部分１３と第２の部分１４（外周枠）との境界を表している。図１３(ａ）では、ドット４０のピッチが２００μｍであり、ドット４０が相互に離間している。図１３（ｂ）および図１３（ｃ）では、それぞれドット４０の配列ピッチが１５０μｍおよび１３３μｍである。

図１３（ａ）では、第１の部分１３に塗布されたインクが第１列目のドット４０を乗り越えて広がり、第２列目のドット４０により抑えられている。一方、図１３（ｂ）および図１３では、第１列目のドット４０によりインクの広がりが抑えられている。図１３（ｂ）と図１３（ｃ）とを比べると、図１３（ｂ）に示す例の方が、ややインクの広がりが大きい。すなわち、隆起部４０ｂの高さに対応している。

また、本実施形態に係る製造過程においても、外周枠（第２の部分１４）が形成された後に、外周枠で囲まれた領域に配向膜の材料を含むインクを塗布する。そして、インクが基板１０の表面に沿って広がり外周枠に接触した時、外周枠に含まれる配向膜の材料が溶け出す。これにより、インク中の配向膜の材料の濃度が増加して粘度が上昇し、インクの広がりを抑制する。このため、外周枠を越えたインクが広がりを抑えることができる。

このように、第２の部分１４（外周枠）を複数のドット４０を含む形態に設けても良い。複数のドット４０は、相互に離間して配置されても良いし、接していても良い。これにより、第１の部分１３に塗布されるインクの広がりを抑制し、液晶表示装置を小型化することができる。

（第３の実施形態）
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、第３の実施形態に係る液晶表示装置の基板部３を例示する模式図である。図１４(ａ）は、基板部３を表す斜視図であり、図１４（ｂ）〜図１４（ｄ）は、図１４（ａ）に示すＡＡ’線に沿った断面図である。

図１４（ａ）に示すように、本実施形態の基板部３は、基板１０と、基板１０の上面１０ｃに設けられた配向膜１２と、を含む。配向膜１２は、液晶表示部に対応する第１の部分１３と、第１の部分１３の周りを囲う第２の部分１４とを含む。

図１４（ｂ）に示すように、第２の部分１４は、さらに、第１枠２１及び第２枠２２を含む。第１枠２１は、第１の部分１３外縁１３ｂに沿って設けられる。第１枠２１は、第１の部分１３に塗布されるインクに対する接触角を小さくする材料を含む。第１枠２１のインクに対する接触角は、例えば、５度以下である。

第２枠２２は、第１枠２１の外縁２４ｂに沿って設けられる。第２枠２２は、第１の部分１３に塗布されるインク対する接触角を大きくする材料を含む。第２枠２２のインクに対する接触角は、例えば、４０度以上である。

第２枠２２は、基板１０の上面１０ｃに接する部分と、第１枠２１に接する部分と、を含む。第２枠２２の第１枠２１に接する内縁２２ｃは、第１枠２１の頂部近傍に位置する。第１の部分１３は、基板１０の上面１０ｃに接する部分と、第１枠２１に接する部分と、を含む。そして、第１の部分１３は、内縁２２ｃよりも外側に広がらない。

図１４（ｃ）及び図１４（ｄ）は、本実施形態に係る配向膜１２の製造過程を例示する模式断面図である。

図１４（ｃ）に示すように、基板１０の上に第１枠２１を形成する。例えば、インクジェット法を用いて、第１の部分１３に対する接触角を小さくする材料を含むインクを塗布する。

次に、図１４（ｄ）に示すように、第１枠２１の外縁２４ｂに沿って、インクジェット法を用いて第２枠２２を形成する。第２枠２２を形成するインクは、第１の部分１３に対する接触角を大きくする材料を含む。

次に、基板１０の上における第１枠２１および第２枠２２に囲まれた部分に第１の部分１３を形成するインクを塗布する。各部分を形成するインクは、塗布後に所定の温度で焼成される。このようにして、図１４（ａ）及び（ｂ）に示した基板部３を製造することができる。

本実施形態では、第２の部分１４（外周枠）の内側に、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角が小さい第１枠２１を配置する。すなわち、第１の部分１３となるインクが第１枠２１を乗り越えて広がり、第１の部分１３の外縁部分の厚さを均一にする。

一方、第２の部分の外側には、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角が大きい外側枠を設ける。これにより、外周枠の外側へのインクのあふれ出しを抑制し、配向膜１２の広がりを防止することができる。

（第４の実施形態）
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第４の実施形態に係る液晶表示装置の基板部４を例示する断面図である。本実施形態に係る基板部４も、基板１０と、基板１０の上に設けられた配向膜１２と、を備える。そして、配向膜１２は、液晶表示部に対応する第１の部分１３と、第１の部分１３を囲む第２の部分１４と、を含む。

図１５（ａ）に示すように、第２の部分１４は、第３枠２３及び第４枠２４を含む。第３枠２３は、第１の部分１３の外縁１３ｂに沿って設けられる。第３枠２３は、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角を小さくする材料を含む。第３枠２３のインクに対する接触角は、例えば、５度以下である。

第３枠２３は、第１の部分１３の外縁１３ｂに接する隆起部２３ａと、その外縁に沿って形成される隆起部２３ｂと、を有し、隆起部２３ａと隆起部２３ｂとの間に凹部２３ｃを有する。

第４枠２４は、隆起部２３ａと隆起部２３ｂとの間の凹部２３ｃの上に設けられる。第４枠２４は、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角を大きくする材料を含む。第４枠２４のインクに対する接触角は、例えば、４０度以上である。 第４枠２４の第３枠２３に接する部分の内縁２４ｃは、隆起部２３ａの頂部近傍に位置する。第１の部分１３は、基板１０の上面１０ｃに接する部分と、第３枠２３に接する部分とを含む。第１の部分１３は、内縁２４ｃよりも外側に広がらない。

図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）は、第４の実施形態に係る液晶表示装置の製造過程を例示する断面図である。
図１５（ｂ）に示すように、基板１０の上に第３枠２３を形成する。第３枠２３は、例えば、インクジェット法を用いて形成され、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角を小さくする材料を含む。前述したように、基板１０の温度を、例えば、６０℃とすることにより、隆起部２３ａおよび２３ｂを有する形状に設けることができる。

次に、図１５（ｃ）に示すように、隆起部２３ａと隆起部２３ｂとの間の凹部２３ｃの上に、インクジェット法を用いて第４枠２４を形成する。第４枠２４の材料となるインクは、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角を大きくする材料を含む。

次に、基板１０上における第３枠２３および第４枠２４で囲まれた部分に第１の部分１３を形成する。このようにして、図１５（ａ）に示した基板部４を製造することができる。

図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、第３および第４の実施形態の比較例に係る基板部５および６を例示する断面図である。

図１６（ａ）に示すように、基板部５に設けられる外周枠（第２の部分２５）は、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角が小さい。このため、第１の部分１３が形成される領域に塗布されたインクは、外周枠を越えて容易に広がる。よって、配向膜１２の外縁１３ｂを制御することは困難である。

一方、図１６（ｂ）の例では、基板部６に設けられる外周枠（第２の部分２６）では、第１の部分１３を形成するインクに対する接触角が大きい。このため、第１の部分１３を形成するインクの広がりは、外周枠の内縁２６ｂに接してた所で止まる。このため、第１の部分１３の厚さは、中央側から外縁１３ｂに向かって薄くなる。すなわち、第１の部分１３の外縁において厚さの均一性が低下する。

これに対して、本実施形態に係る基板部３および４では、外周枠の内側に設けられた第１枠および第３枠により、第１の部分１３を形成するインクの広がりが助長され、インクに対する接触角の大きい第２枠および第４枠により、その広がりが抑制される。このため、第１の部分１３の膜厚の均一性を維持しつつ、配向膜１２の広がりを抑制することができる。そして、液晶表示装置の小型化を低コストで実現することが可能となる。

上記の実施形態では、液晶表示装置を例に説明したが、これに限られる訳ではない。例えば、液状の材料を噴射し塗布する方法で成膜を行う製造方法であれば、特定のデバイスに限らず適用することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１、１ａ、１ｂ、２、２ａ、３〜６・・・基板部、 １０・・・基板、 １０ａ・・・アレイ基板、 １０ｃ・・・上面、 １０ｂ・・・カラーフィルタ（ＣＦ）基板、 １０ｄ・・・外縁、 １２・・・配向膜、 １３・・・第１の部分、 １３ｂ、２４ｂ・・・外縁、 １４、２５、２６・・・第２の部分、 １４ａ、１４ｂ、２３ａ、２３ｂ、４０ａ、４０ｂ・・・隆起部、 １４ｃ、２３ｃ、４０ｃ・・・凹部、 １５・・・偏光フィルタ、 １６・・・透明電極、 １７・・・保護層、 １８・・・スペーサ、 １９・・・ガラス基板、 ２０・・・液晶層、 ２１・・・第１枠、 ２２・・・第２枠、 ２２ｃ、２４ｃ、２６ｂ・・・内縁、 ２３・・・第３枠、 ２４・・・第４枠、 ２９・・・カラーフィルタ層、 ３０・・・インクドット、 ４０・・・ドット、 ５０・・・フレキソ版転写装置、 ５１・・・ドクターブレード、 ５２・・・ディスペンサ、 ５３・・・アニロックスロール、 ５４・・・印刷ロール、 ５５・・・フレキソ版、 ５６・・・ステージ、 ６１・・・インクジェット（ＩＪ）ヘッド、 １００・・・液晶表示装置

Claims (3)

1. 第１の部分と、前記第１の部分の外周の第２の部分と、を有する膜を基板上に形成する成膜方法であって、
   前記基板を第１の温度に上昇させ、前記基板に対して前記膜の材料を含む液滴を吐出し、
   前記膜の材料をドット状に付着させて前記第２の部分を形成する工程と、
   前記第１の温度よりも低い第２の温度の前記基板において、前記第２の部分に囲まれた領域に対して前記膜の材料を含む液滴を吐出し前記第１の部分を形成する工程と、
   を備え、
   前記ドット状に付着された前記膜の材料は、相互に離間するように形成されるか、または、相互に接続されて形成される成膜方法。
2. 前記基板と前記膜との間に透明電極を形成し、前記透明電極上における前記第１の部分の膜の材料を含む前記液滴の接触角を、前記基板上よりも小さくする請求項１記載の成膜方法。
3. 基板と、
   前記基板の上に設けられた配向膜であって、
   前記基板の液晶表示部に対応する領域に設けられた第１の部分と、
   前記第１の部分の外縁に沿って前記第１の部分を囲むように設けられ、前記第１の部分よりも隆起した第２の部分と、
   を有する配向膜と、
   を備え、
   前記第２の部分は、前記第１の部分の外縁に接する第１の隆起部と、
   前記第１の隆起部の外縁に設けられた第２の隆起部と、
   を有し、
   前記第１の隆起部および前記第２の隆起部は、前記第１の部分よりも高い液晶表示装置。