KR100505288B1 - 박막 형성 장치와 박막 형성 방법, 액정 장치의 제조장치와 액정 장치의 제조 방법, 박막 구조체의 제조장치와 박막 구조체의 제조 방법, 및 액정 장치와 박막구조체와 전자 기기 - Google Patents

박막 형성 장치와 박막 형성 방법, 액정 장치의 제조장치와 액정 장치의 제조 방법, 박막 구조체의 제조장치와 박막 구조체의 제조 방법, 및 액정 장치와 박막구조체와 전자 기기 Download PDF

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Abstract

박막 형성 장치와 박막 형성 방법, 액정 장치의 제조 장치와 액정 장치의 제조 방법, 박막 구조체의 제조 장치와 박막 구조체의 제조 방법, 및 액정 장치와 박막 구조체와 전자 기기에 있어서, 회전 수단을 이용하지 않더라도 박막의 막 두께를 용이하게 제어할 수 있는 동시에 저비용화 및 소형화를 도모하는 것을 과제로 한다.
기판(SUB) 상에 도포액(L)을 도포하여 박막을 형성하는 박막 형성 장치로서, 기판 상에 상기 도포액을 토출하는 액체 방울 토출 헤드(1)를 갖는 토출 기구(2)와, 상기 액체 방울 토출 헤드와 기판과의 위치를 상대적으로 이동 가능한 이동 기구(3)와, 토출 기구 및 이동 기구의 적어도 한쪽을 제어하는 제어부(C)를 구비하고, 상기 제어부는 토출 기구에 의한 토출 동작 및 이동 기구에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 도포액의 도포 조건을 변경하여 박막의 막 두께를 제어한다.

Description

박막 형성 장치와 박막 형성 방법, 액정 장치의 제조 장치와 액정 장치의 제조 방법, 박막 구조체의 제조 장치와 박막 구조체의 제조 방법, 및 액정 장치와 박막 구조체와 전자 기기{FORMATION APPARATUS AND METHOD OF THIN FILM, MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD OF LIQUID CRYSTAL DEVICE, MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD OF THIN FILM STRUCTURE, LIQUID CRYSTAL DEVICE, THIN FILM STRUCTURE, AND ELECTRONIC EQUIPMENT}
본 발명은 기판 상에 도포액을 도포하여 박막을 형성하는 박막 형성 장치와 박막 형성 방법, 액정 장치의 제조 장치와 액정 장치의 제조 방법, 박막 구조체의 제조 장치와 박막 구조체의 제조 방법, 및 액정 장치와 박막 구조체와 전자 기기에 관한 것이며, 특히 막 두께를 용이하게 고정밀도로 제어하는데 매우 적합한 것에 관 것이다.
종래, 박막 형성 기술의 하나로서 박막 도포법으로서 이용되고 있는 스핀 코팅법은, 도포액을 기판 상에 적하한 후에, 기판을 회전시켜 원심력에 의해 기판 전면에 도포를 행하여 박막을 형성하는 방법이며, 회전 수 및 회전 유지 시간, 재료의 점도에 의해 막 두께를 제어하는 것이다. 이 스핀 코팅법은, 예를 들어, 반도체 제조 공정 등에 사용되는 포토레지스트막이나 SOG(Spin On Glass) 등의 층간절연막 형성, 액정 장치 제조 공정 등에서의 배향막 형성 및 광 디스크 등의 제조 공정에서의 보호막 형성 등에 널리 이용되었다.
상기 스핀 코팅법은, 공급된 도포액의 대부분이 비산되기 때문에, 많은 도포액을 공급할 필요가 있는 동시에 낭비가 심하여, 생산 비용이 증가한다는 결점이 있었다. 또한, 기판을 회전시키기 때문에, 원심력에 의해 도포액이 내측으로부터 외측으로 유동하여, 외주 영역의 막 두께가 내측보다도 두꺼워지는 경향이 있기 때문에, 막 두께가 불균일해진다는 결점도 있었다. 이들의 대책을 위해, 최근 소위 잉크젯 기술을 응용한 도포 방법이 제안되었다.
예를 들면, 일본국 특개평9-10657호 공보, 일본국 특개평8-196983호 공보 및 일본국 특개평9-192573호 공보 등에 기판의 회전 수단을 필요로 하는 기술이 기재되어 있다. 이들 기술은, 액체 방울 토출 헤드에 의해 기판 상에 토출한 도포액을 기판의 회전 운동에 의해 유동시키는 기술이며, 도포액에 의해 형성되는 박막의 막 두께를 기판의 회전 수 또는 회전 시간 등을 변화시켜 제어하는 것이다.
그러나, 상기 종래의 기술에서는 이하와 같은 과제가 남겨져 있다.
즉, 기판의 회전 수단을 이용한 도포 기술에서는, 기판의 회전 수단을 필요로 하기 때문에, 액정 표시 장치 등에 이용되는 사각형 기판의 4개의 코너나 큰 기판의 단부 등에서, 중심부와 비교하여 막 두께 균일성이 뒤떨어지는 결점이 있다. 또한, 회전 수단의 장치가 필요하기 때문에 장치 비용이 증가하는 동시에 설치 공간을 확보해야만 하는 결점이 있었다. 특히, 최근 액정 표시 장치용 기판이나 반도체 기판 등의 대형화에 따라 종래 방식의 장치에서는 대형화를 회피할 수 없기 때문에, 제조 장치의 소형화가 가능한 기술이 요망되고 있다.
본 발명은 상술한 과제를 감안하여 안출된 것으로서, 회전 수단을 이용하지 않더라도 박막의 막 두께를 용이하게 제어할 수 있는 동시에 저비용화 및 소형화를 도모할 수 있는 박막 형성 장치와 박막 형성 방법, 액정 장치의 제조 장치와 액정 장치의 제조 방법, 박막 구조체의 제조 장치와 박막 구조체의 제조 방법, 및 액정 장치와 박막 구조체와 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 구성을 채용했다. 즉, 본 발명의 박막 형성 장치는, 기판 상에 도포액을 도포하여 박막을 형성하는 박막 형성 장치로서, 상기 기판 상에 상기 도포액을 토출하는 액체 방울 토출 헤드를 갖는 토출 기구와, 상기 액체 방울 토출 헤드와 상기 기판과의 위치를 상대적으로 이동 가능한 이동 기구와, 상기 토출 기구 및 상기 이동 기구의 적어도 한쪽을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 토출 기구에 의한 토출 동작 및 상기 이동 기구에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 상기 도포액의 도포 조건을 변경하여 상기 박막의 막 두께를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 기판 상에 도포액을 도포하여 박막을 형성하는 박막 형성 방법으로서, 상기 기판 상에 상기 도포액을 토출하는 액체 방울 토출 헤드를 갖는 토출 기구와, 상기 액체 방울 토출 헤드와 상기 기판과의 위치를 상대적으로 이동 가능한 이동 기구와, 상기 토출 기구 및 상기 이동 기구의 적어도 한쪽을 제어하는 제어부를 이용하고, 상기 제어부에 의해, 상기 토출 기구에 의한 토출 동작 및 상기 이동 기구에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 상기 도포액의 도포 조건을 변경하여 상기 박막의 막 두께를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해, 토출 기구에 의한 토출 동작 및 이동 기구에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 도포액의 도포 조건을 변경하여 박막의 막 두께를 제어하기 때문에, 기판의 회전 수단 등을 이용하지 않고 용이하게 고정밀도로 박막의 막 두께 제어가 가능해지는 동시에, 장치의 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 제어부가 상기 기판 상의 상기 도포액의 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 제어부에 의해, 상기 기판 상의 상기 도포액의 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 기판 상의 도포액의 토출 간격을 변경하기 때문에, 토출 간격을 좁히면 기판 표면에서의 단위 면적당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 토출 간격을 넓히면 단위 면적당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있어, 박막의 막 두께를 용이하게 고정밀도로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 제어부가 상기 이동의 속도를 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 제어부에 의해, 상기 이동의 속도를 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 액체 방울 토출 헤드와 기판과의 상대적인 이동 속도를 변경하여 토출 간격을 변경하기 때문에, 이동 속도를 높이면 단위 이동거리당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있는 동시에, 이동 속도를 낮추면 단위 이동거리당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 제어부가 상기 이동 시에서의 상기 토출의 시간 간격을 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 제어부에 의해, 상기 이동 시에서의 상기 토출의 시간 간격을 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 액체 방울 토출 헤드와 기판과의 상대적인 이동 시에서의 토출의 시간 간격을 변경하여 토출 간격을 변경하기 때문에, 토출의 시간 간격을 좁히면 단위 이동거리당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 토출의 시간 간격을 넓히면 단위 이동거리당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 액체 방울 토출 헤드가 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고, 상기 제어부는 상기 복수의 노즐 중 동시에 상기 도포액을 토출시키는 노즐을 임의로 설정하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 액체 방울 토출 헤드가 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고, 상기 제어부에 의해, 상기 복수의 노즐 중 동시에 상기 도포액을 토출시키는 노즐을 임의로 설정하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 복수의 노즐 중 동시에 도포액을 토출시키는 노즐을 임의로 설정하여 토출 간격을 변경하기 때문에, 동시에 토출하는 노즐의 수가 많으면서 이들 노즐이 근접하여 있을수록 단위 면적당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 동시에 토출하는 노즐의 수가 적으면서 이들 노즐이 이간되어 있을수록 단위 면적당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 제어부가 1도트당의 상기 도포액의 토출량을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 제어부에 의해, 1도트당의 상기 도포액의 토출량을 변경하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 1도트당의 도포액의 토출량을 변경하기 때문에, 상기 토출량에 비례하여 단위 면적당 도포량이 변화하고, 토출량을 늘리면 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 토출량을 줄이면 막 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 액체 방울 토출 헤드가 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고, 상기 제어부는 상기 노즐마다 상기 토출량을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 액체 방울 토출 헤드가 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고, 상기 제어부에 의해, 상기 노즐마다 상기 토출량을 변경하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 노즐마다 토출량을 변경하기 때문에, 각 노즐의 위치 및 토출량에 따라 도포량을 임의로 변경할 수 있어, 다양한 막 두께 제어가 가능해진다. 예를 들면, 하나 간격으로 토출량을 감소시킨 노즐을 설정하면, 모든 노즐에서 토출시킨 경우에 비하여 헤드 전체적으로 도포량은 감소하고, 막 두께도 얇게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 액체 방울 토출 헤드가 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고, 상기 제어부가 상기 노즐의 배열 방향과 상기 이동 기구에 의한 이동 방향과의 각도를 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 액체 방울 토출 헤드가 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고, 상기 제어부에 의해, 상기 노즐의 배열 방향과 상기 이동 기구에 의한 이동 방향과의 각도를 변경하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 노즐의 배열 방향과 이동 기구에 의한 이동 방향과의 각도를 변경하기 때문에, 예를 들어, 액체 방울 토출 헤드를 이동 방향에 대하여 경사시킬수록 외관상의 노즐 피치가 좁아져 단위 이동거리당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 제어부가 상기 기판 상에 반복하여 상기 도포를 행할 때에 반복하는 도포마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 제어부에 의해, 상기 기판 상에 반복하여 상기 도포를 행할 때에 반복하는 도포마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 기판 상에 반복하여 도포를 행할 때에 반복하는 도포마다 도포 조건을 설정하기 때문에, 예를 들어, 도포액의 건조성(휘발성) 등의 특성에 따라 1회째와 2회째 이후에서 도포 조건을 변경하여, 도포액에 따른 반복 도포를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 제어부가 상기 기판 상을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 제어부에 의해, 상기 기판 상을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 제어부에 의해 기판 상을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 도포 조건을 설정하기 때문에, 영역마다 막 두께를 임의로 설정하는 것도 가능해지는 동시에, 각 영역에서의 도포액의 건조성(휘발성) 등을 고려하여 미리 도포량을 영역마다 미세 조정함으로써, 보다 고정밀한 막 두께 균일성을 얻을 수 있다. 예를 들면, 기판의 에지부가 중앙부보다도 두꺼워지는 경향이 있을 경우, 미리 에지부를 중앙부보다도 얇아지도록 도포량을 제어하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 상기 도포액이 포토레지스트액인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 형성 방법은, 상기 도포액이 포토레지스트액인 것을 특징으로 한다.
이들 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에서는, 도포액이 포토레지스트액이기 때문에, 반도체 제조 공정이나 액정 제조 공정 등의 포토리소그래피 공정에서 고정밀도로 레지스트막의 막 두께를 제어할 수 있고, 높은 노광 정밀도를 얻을 수 있다.
본 발명의 액정 장치의 제조 장치는, 한 쌍의 기판 사이에 액정이 끼워져서 이루어지고, 상기 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판에 배향막 및 절연막이 설치된 액정 장치의 제조 장치로서, 상기 본 발명의 박막 형성 장치를 구비하고, 상기 박막 형성 장치는 상기 배향막 및 상기 절연막의 적어도 한쪽을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정 장치의 제조 방법은, 한 쌍의 기판 사이에 액정이 끼워져서 이루어지고, 상기 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판에 배향막 및 절연막이 설치된 액정 장치의 제조 방법으로서, 상기 본 발명의 박막 형성 방법에 의해 상기 배향막 및 상기 절연막의 적어도 한쪽을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정 장치는, 한 쌍의 기판 사이에 액정이 끼워져서 이루어지고, 상기 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판에 배향막 및 절연막이 설치된 액정 장치로서, 상기 본 발명의 박막 형성 방법에 의해 상기 배향막 및 상기 절연막의 적어도 한쪽이 형성된 것을 특징으로 한다.
이들 액정 장치의 제조 장치, 액정 장치의 제조 방법 및 액정 장치에서는, 상기 본 발명의 박막 형성 장치 또는 상기 본 발명의 박막 형성 방법에 의해 배향막 및 절연막의 적어도 한쪽이 형성되기 때문에, 기판 전체에서 막 두께 균일성이 높은 배향막 및 절연막을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 박막 구조체의 제조 장치는, 기판 상에 박막이 형성된 박막 구조체의 제조 장치로서, 상기 본 발명의 박막 형성 장치를 구비하고, 상기 박막 형성 장치는 상기 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 구조체의 제조 방법은, 기판 상에 박막이 형성된 박막 구조체의 제조 방법으로서, 상기 본 발명의 박막 형성 방법에 의해 상기 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박막 구조체는, 기판 상에 박막을 갖는 박막 구조체로서, 상기 본 발명의 박막 형성 방법에 의해 상기 박막이 형성된 것을 특징으로 한다.
이들 박막 구조체의 제조 장치, 박막 구조체의 제조 방법 및 박막 구조체에서는, 상기 본 발명의 박막 형성 장치 또는 상기 본 발명의 박막 형성 방법에 의해 박막이 형성되기 때문에, 예를 들어, 광 디스크 등의 박막 구조체에서도 광 디스크 기판 전체에서 막 두께 균일성이 높은 보호막 등의 박막을 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 전자 기기는, 상기 본 발명의 액정 장치를 구비한 것을 특징으로 한다. 이 전자 기기에서는, 상기 본 발명의 액정 장치를 구비함으로써, 막 두께 균일성이 높은 배향막 또는 절연막에 의한 고품질의 표시부를 구비한 전자 기기를 실현할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 1은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display(액정 장치))에 이용되는 화소 전극까지 형성된 기판(SUB) 상에, 예를 들어, 폴리이미드계의 배향막(박막)을 형성하기 위해 도포액(L)을 도포하는 박막 형성 장치를 나타낸다. 이 박막 형성 장치는, 기판(SUB) 상에 도포액(L)을 토출하는 액체 방울 토출 헤드(1)를 갖는 토출 기구(2)와, 상기 액체 방울 토출 헤드(1)와 기판(SUB)의 위치를 상대적으로 이동 가능한 이동 기구(3)와, 토출 기구(2) 및 이동 기구(3)를 제어하는 제어부(C)를 구비한다.
상기 이동 기구(3)는, 기판 스테이지(4) 상에 배치된 기판(SUB)의 위쪽에 액체 방울 토출 헤드(1)를 아래쪽을 향하여 지지하는 동시에 기판(SUB)에 대하여 임의의 위치로 이동시키는 헤드 지지부(5)와, 위쪽의 액체 방울 토출 헤드(1)에 대하여 기판 스테이지(4)와 함께 기판(SUB)을 이동시키는 스테이지 구동부(6)로 구성되어 있다.
상기 헤드 지지부(5)는, 액체 방울 토출 헤드(1)를 수평 방향(X축) 및 수직 방향(Z축)으로 임의의 이동 속도로 이동 가능하며 위치 결정 가능한 리니어 모터 등의 기구와, 수직 중심축을 중심으로 액체 방울 토출 헤드(1)를 회전시켜 아래쪽의 기판(SUB)에 대하여 임의의 각도로 설정 가능한 스테핑 모터 등의 기구를 구비한다.
상기 스테이지 구동부(6)는, 수직 중심축을 중심으로 기판 스테이지(4)를 회전시켜 위쪽의 액체 방울 토출 헤드(1)에 대하여 임의의 각도로 설정 가능한 θ축 스테이지(7)와, 기판 스테이지(4)를 액체 방울 토출 헤드(1)의 수평 이동 방향과 직교하는 수평 방향(Y축)으로 이동 가능하며 위치 결정 가능한 Y축 스테이지(8)를 구비한다. 또한, θ축 스테이지(7)는 스테핑 모터 등으로 구성되고, Y축 스테이지(8)는 리니어 모터 등으로 구성된다.
상기 토출 기구(2)는, 액체 방울 토출 헤드(1)에 튜브(9)를 통하여 접속되고 상기 액체 방울 토출 헤드(1)에 도포액(L)을 공급하기 위해 도포액(L)을 저장하는 탱크(10)를 구비한다. 즉, 탱크(10)로부터 튜브(9)를 통하여 액체 방울 토출 헤드(1)에 도포액(L)을 충전함으로써, 도포가 실행된다.
상기 액체 방울 토출 헤드(1)는, 예를 들어, 피에조 소자에 의해 액실(液室)을 압축하여 그 압력파에 의해 액상 재료를 토출시키는 것으로서, 일렬 또는 복수 열로 배열된 복수의 노즐(노즐 구멍)을 갖고 있다. 이 액체 방울 토출 헤드(1)의 구조의 일례를 설명하면, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 스테인레스제 노즐 플레이트(31)와 진동판(32)을 구비하고, 양자는 구획부재(리저버 플레이트)(33)를 통하여 접합되어 있다. 노즐 플레이트(31)와 진동판(32) 사이에는 구획부재(33)에 의해 복수의 공간(34)과 액실(35)이 형성되어 있다. 각 공간(34)과 액실(35)의 내부는 도포액(L)으로 채워져 있고, 각 공간(34)과 액실(35)은 공급구(36)를 통하여 연통(連通)한다. 또한, 노즐 플레이트(31)에는 공간(34)으로부터 도포액(L)을 분사하기 위한 구멍으로 되는 노즐(37)이 설치되어 있다. 한편, 진동판(32)에는 액실(35)에 도포액(L)을 공급하기 위한 구멍(38)이 형성되어 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 진동판(32)의 공간(34)에 대향하는 면과 반대쪽의 면 상에는 압전 소자(피에조 소자)(39)가 접합되어 있다. 이 압전 소자(39)는 한 쌍의 전극(40) 사이에 위치하고, 통전하면 압전 소자(39)가 외측으로 돌출되도록 요곡(撓曲)하는 동시에, 압전 소자(39)가 접합되어 있는 진동판(32)도 일체로 되어 외측으로 요곡한다. 이것에 의해 공간(34)의 용적이 증대한다. 따라서, 공간(34) 내에 증대한 용적 분에 상당하는 도포액(L)이 액실(35)로부터 공급구(36)를 통하여 유입된다. 다음으로, 압전 소자(39)로의 통전을 해제하면, 압전 소자(39)와 진동판(32)은 모두 원래의 형상으로 되돌아간다. 이것에 의해, 공간(34)도 원래의 용적으로 되돌아가기 때문에, 공간(34) 내부의 도포액(L)의 압력이 상승하여, 노즐(37)로부터 기판을 향하여 도포액(L)의 액체 방울(27)이 토출된다.
또한, 액체 방울 토출 헤드(1)의 방식으로서는, 상기 압전 소자를 이용한 피에조젯 타입 이외의 방식일 수도 있고, 예를 들어, 에너지 발생 소자로서 전기열 변환체를 이용한 타입 등의 방식을 채용하여도 상관없다.
상기 제어부(C)는, 장치 전체의 제어를 행하는 마이크로프로세서 등의 CPU 또는 각종 신호의 입출력 기능을 갖는 컴퓨터 등이며, 토출 기구(2) 및 이동 기구(3)에 각각 전기적으로 접속되고, 토출 기구(2)에 의한 토출 동작 및 이동 기구(3)에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 도포액(L)의 도포 조건을 변경하여 배향막의 막 두께를 제어하는 기능을 갖는다.
즉, 제어부(C)는, 상기 막 두께를 제어하는 기능으로서, 기판(SUB) 상의 도포액(L)의 토출 간격을 변화시키는 제어 기능과, 1도트당의 도포액(L) 토출량을 변화시키는 제어 기능과, 노즐(37)의 배열 방향과 이동 가구(3)에 의한 이동 방향과의 각도 θ를 변화시키는 제어 기능과, 기판(SUB) 상에 반복하여 도포를 행할 때에 반복하는 도포마다 도포 조건을 설정하는 제어 기능과, 기판(SUB) 상을 복수의 영역으로 나누어 각 영역마다 도포 조건을 설정하는 제어 기능을 구비하고 있다.
또한, 제어부(C)는, 상기 토출 간격을 변화시키는 제어 기능으로서, 기판(SUB)과 액체 방울 토출 헤드(1)의 상대적인 이동 속도를 변화시켜 토출 간격을 변화시키는 제어 기능과, 이동 시에서의 토출의 시간 간격을 변화시켜 토출 간격을 변화시키는 제어 기능과, 복수의 노즐 중 동시에 도포액(L)을 토출시키는 노즐을 임의로 설정하여 토출 간격을 변화시키는 기능을 구비하고 있다.
다음으로, 본 실시형태의 박막 형성 장치를 이용하여 배향막을 형성한 액정 표시 장치 및 그 배향막의 형성 방법에 대해서 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 4는 상기 박막 형성 장치에 의해 배향막이 형성된 TFT(Thin Film Transistor, 박막트랜지스터)형 액정 표시 장치에 있어서 한쪽 기판을 구성하는 TFT 어레이 기판의 일 구성 예를 나타내는 것이고, 도 5는 이 TFT 어레이 기판을 구비한 액정 표시 장치의 단면 구조를 나타내는 것이다. 또한, 이 액정 표시 장치 전체의 제조 공정에 대해서, 본 발명이 적용되는 공정 이외는 주지의 공정과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, TFT 어레이 기판 상에는 매트릭스 형상으로 복수의 투명한 화소 전극(101)이 설치되어 있고, 화소 전극(101)의 종횡의 경계를 따라 각각 데이터선(103), 주사선(104) 및 용량선(106)이 설치되어 있다. 데이터선(103)은 콘택트 홀(108)을 통하여 폴리실리콘막으로 이루어진 반도체층(109) 중의 후술하는 소스 영역에 전기적으로 접속되어 있고, 화소 전극(101)은 콘택트 홀(110)을 통하여 반도체층(109) 중의 후술하는 드레인 영역에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 반도체층(109) 중의 채널 영역(111)에 대향하도록 주사선(104)이 배치되어 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 액정 장치는 한 쌍의 투명 기판을 갖고 있으며, 그 한쪽 기판을 이루는 TFT 어레이 기판(107)과 이것에 대향 배치되는 다른 쪽 기판을 이루는 대향 기판(112)을 구비한다. TFT 어레이 기판(107)에는 투명 도전성 박막으로 이루어진 화소 전극(101)이 설치되고, TFT 어레이 기판(107) 상의 각 화소 전극(101)에 인접하는 위치에 각 화소 전극(101)을 스위칭 제어하는 TFT(102)가 설치되어 있다. TFT(102)는 LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 갖고 있으며, 주사선(104), 상기 주사선(104)으로부터의 전계에 의해 채널이 형성되는 반도체층(109)의 채널 영역(111), 주사선(104)과 반도체층(109)을 절연하는 절연 박막(113), 데이터선(103), 반도체층(109)의 저농도 소스 영역(114) 및 저농도 드레인 영역(115), 반도체층(109)의 고농도 소스 영역(116) 및 고농도 드레인 영역(117)을 구비한다.
또한, 주사선(104) 상, 절연 박막(113) 상을 포함하는 TFT 어레이 기판(107) 상에는 고농도 소스 영역(116)으로 통하는 콘택트 홀(108) 및 고농도 드레인 영역(117)으로 통하는 콘택트 홀(110)이 각각 형성된 제 1 층간절연막(118)이 형성되어 있다. 즉, 데이터선(103)은 제 1 층간절연막(118)을 관통하는 콘택트 홀(108)을 통하여 고농도 소스 영역(116)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 데이터선(103) 상 및 제 1 층간절연막(118) 상에는 고농도 드레인 영역(117)으로 통하는 콘택트 홀(110)이 형성된 제 2 층간절연막(119)이 형성되어 있다. 즉, 고농도 드레인 영역(117)은, 제 1 층간절연막(118) 및 제 2 층간절연막(119)을 관통하는 콘택트 홀(110)을 통하여 화소 전극(101)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 게이트 절연막으로 되는 절연 박막(113)을 주사선(104)의 일부로 이루어진 게이트 전극에 대향하는 위치로부터 연장 설치하여 유전체막으로서 이용하고, 반도체층(109)을 연장 설치하여 제 1 축적 용량 전극(120)으로 하며, 이들에 대향하는 용량선(106)의 일부를 제 2 축적 용량 전극으로 함으로써, 축적 용량(105)이 구성된다.
한편, 대향 기판(112)에는 TFT 어레이 기판(107) 상의 데이터선(103), 주사선(104), TFT(102)의 형성 영역에 대향하는 영역, 즉, 각 화소의 비표시 영역에 블랙 매트릭스로서 기능하는 제 1 차광막(122)이 설치되어 있다. 또한, 제 1 차광막(122) 상을 포함하는 대향 기판(112) 상에는, 그 전면에 걸쳐 투명 도전성 박막으로 이루어진 대향 전극(123)이 설치되어 있다.
그리고, TFT 어레이 기판(107)의 제 2 층간절연막(119) 상 및 화소 전극(101) 상에 상기 박막 형성 장치에 의해 형성된 배향막(121)이 설치되고, 대향 기판(112)의 대향 전극(123) 상에도 상기 박막 형성 장치에 의해 형성된 배향막(124)이 설치되어 있다. 이들 TFT 어레이 기판(107)과 대향 기판(112)은 화소 전극(101)과 대향 전극(123)이 대향하도록 배치되고, 이들 기판(107, 112)과 밀봉재(도시 생략)에 의해 둘러싸인 공간에 액정(125)이 봉입되어 있다.
상기 배향막(121)의 형성 방법에 대해서 설명하면, 화소 전극(101)을 형성한 후, TFT 어레이 기판(107) 상 전면에 폴리이미드계 배향막(121)으로 되는 도포액(L)(예를 들어, JSR사의 JALS657)을 상기 박막 형성 장치에 의해 도포하여, 예를 들어, 막 두께 50㎚ 정도의 균일한 막 두께의 박막을 형성한다. 이어서, 소정의 방향으로 러빙 처리를 행함으로써, 배향막(121)이 형성된다. 또한, 상기 배향막(124)의 형성 방법에 대해서도, 대향 기판(112)의 대향 전극(123) 상에 배향막(121)의 경우와 동일하게 도포액(L)을 상기 박막 형성 장치에 의해 도포하여 박막을 형성하고, 이어서 소정 방향으로 러빙 처리를 행함으로써 배향막(124)이 형성된다. 이와 같이, 이들 배향막(121, 124) 형성 전의 TFT 어레이 기판(107) 및 대향 기판(112)이 상술한 기판(SUB)에 해당한다.
상기 배향막(121, 124)을 형성하기 위한 도포액(L)의 도포 방법에 대해서 더 상세하게 설명하면, 배향막(121, 124)의 막 두께를 제어하기 위해, 도포액(L)을 기판(SUB) 상에 도포할 때, 박막 형성 장치에서의 제어부(C)에서 다음의 각 제어 중 적어도 하나의 동작 제어를 행하여 도포 조건을 변경한다. 또한, 제어부(C)는, 이하의 각 제어에 있어서, 미리 도포 조건에 대응한 실제의 막 두께 데이터를 기준으로 도포 조건의 변경을 행하여 소정 막 두께로 되도록 제어를 행한다.
[토출 간격에 의한 막 두께 제어]
이 제어는, 제어부(C)에 의해, 도포액(L)의 도포 조건으로서 기판(SUB) 상의 도포액(L)의 토출 간격을 변화시킴으로써 배향막(121, 124)의 막 두께를 제어하는 것이다. 즉, 토출 간격을 좁히면 기판(SUB) 표면에서의 단위 면적당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 토출 간격을 넓히면 단위 면적당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있다.
보다 구체적으로는, 액체 방울 토출 헤드(1)와 기판(SUB)의 상대적인 이동 속도를 변화시킴으로써 토출 간격의 변경을 행한다. 즉, 이동 속도를 높이면 단위 이동거리당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있는 동시에, 이동 속도를 낮추면 단위 이동거리당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있다. 예를 들면, 이동 기구(3)에 의해 액체 방울 토출 헤드(1)를 기판(SUB)에 대하여 X축 방향으로 이동시켜 도포를 행할 경우, 토출의 시간 간격을 일정하게 한 상태에서 X축 방향으로의 이동 속도를 높임으로써, 막 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 액체 방울 토출 헤드(1)와 기판(SUB)의 상대적인 이동 시에서의 토출의 시간 간격을 변화시킴으로써 토출 간격의 변경을 행할 수도 있다. 즉, 토출의 시간 간격을 좁히면 단위 이동거리당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 토출의 시간 간격을 넓히면 단위 이동거리당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있다. 예를 들면, 이동 기구(3)에 의한 액체 방울 토출 헤드(1)의 이동 속도를 일정하게 한 상태에서, 토출 기구(2)에 의해 도포액(L)의 토출의 시간 간격을 짧게 하면, 막 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 복수의 노즐(37) 중 동시에 도포액(L)을 토출시키는 노즐(37)을 임의로 설정함으로써 토출 간격을 변화시킬 수도 있다. 즉, 동시에 토출하는 노즐(37)의 수가 많으면서 이들 노즐(37)이 근접하여 있을수록 단위 면적당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 동시에 토출하는 노즐(37)의 수가 적으면서 이들 노즐(37)이 이간되어 있을수록 단위 면적당 도포량이 적어져 막 두께를 얇게 할 수 있다. 예를 들면, 토출 기구(2)에 의해, 예를 들어, 등간격으로 배열된 노즐(37)을 하나 간격으로 토출하도록 설정하면, 모든 노즐(37)에서 토출시킨 경우와 비교하여 노즐(37)의 배열 방향에서 토출 간격이 2배로 되어, 막 두께를 반분으로 얇게 할 수 있다.
또한, 상기 토출 간격은, 예를 들어, 1㎛로부터 100㎛ 정도의 사이에서 변화시킨다.
[토출량에 의한 막 두께 제어]
이 제어는, 제어부(C)에 의해, 도포액(L)의 도포 조건으로서 1도트당의 도포액(L) 토출량을 변화시킴으로써 막 두께의 제어를 행하는 것이다. 즉, 토출량에 비례하여 단위 면적당 도포량이 변화하고, 토출량을 늘리면 막 두께를 두껍게 할 수 있는 동시에, 토출량을 줄이면 막 두께를 얇게 할 수 있다. 예를 들면, 토출 기구(2)에 의해 액체 방울 토출 헤드(1)에서의 압전 소자(39)의 구동 전압을 0.1V로부터 34.9V까지의 사이에서 변화시키거나, 또는 적당한 구동 파형을 선택함으로써, 1도트당의 토출량을 2pl로부터 20pl 정도까지로 변화시킬 수 있고, 이것에 의해 막 두께를 고정밀도로 제어할 수 있다.
또한, 제어부(C)에 의해, 노즐(37)마다 토출량을 변화시킴으로써 막 두께를 제어할 수도 있다. 즉, 토출 기구(2)에 의해 각 노즐(37)의 위치 및 토출량에 따라 도포량을 임의로 변화시킬 수 있어, 다양한 막 두께 제어가 가능해진다. 예를 들면, 등간격으로 배열된 노즐(37)의 하나 간격으로 1도트당의 토출량을 줄이는 설정을 하면, 모든 노즐(37)에서 동일한 토출량으로 한 경우와 비교하여 단위 면적당 도포량이 감소하여, 막 두께를 얇게 할 수 있다.
[노즐 배열 방향의 각도에 의한 막 두께 제어]
이 제어는, 제어부(C)에 의해, 도포액(L)의 도포 조건으로서 노즐의 배열 방향과 이동 기구에 의한 이동 방향과의 각도를 변화시킴으로써 막 두께를 제어하는 것이다. 예를 들면, 헤드 지지부(5)에 의해, 도 6에 나타낸 바와 같이, 액체 방울 토출 헤드(1)를 회전시켜 노즐(37)의 배열 방향과 이동 방향(예를 들어, X축 방향)과의 각도 θ를 좁게 하면, 실제의 노즐 피치 A보다도 외관상의 노즐 피치 B가 좁아져 단위 이동거리당 도포량이 많아져 막 두께를 두껍게 할 수 있다.
[반복 도포에 의한 막 두께 제어]
이 제어는, 기판(SUB) 상에 반복하여 도포를 행할 때에, 제어부(C)에 의해 반복하는 도포마다 상기 막 두께 제어의 적어도 하나에 의해 도포 조건을 설정하기 때문에, 예를 들어, 도포액(L)의 건조성(휘발성) 등의 특성에 따라 1회째와 2회째 이후에서 도포 조건을 변경하여, 도포액(L)에 따른 반복 도포를 행할 수 있다.
[영역 구분에 의한 막 두께 제어]
이 제어는, 제어부(C)에 의해, 기판(SUB) 상을 복수의 영역으로 구분하여 각 영역마다 상기 막 두께 제어의 적어도 하나에 의해 도포 조건을 설정하기 때문에, 영역마다 막 두께를 임의로 설정하는 것도 가능해지는 동시에, 각 영역에서의 도포액의 건조성(휘발성) 등을 고려하여 미리 도포량을 영역마다 미세 조정함으로써, 보다 고정밀한 막 두께 균일성을 얻을 수 있다. 예를 들면, 도포액(L)의 휘발성 때문에 기판(SUB)의 에지부가 중앙부보다도 두꺼워지는 경향이 있을 경우, 에지부와 중앙부에 영역 구분을 행하고, 미리 에지부를 중앙부보다도 얇아지도록 도포 조건을 설정하여 단위 면적당 도포량을 제어함으로써, 전체적으로 높은 막 두께 균일성을 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 제 2 실시형태에 대해서, 도 7을 참조하여 설명한다.
제 2 실시형태와 제 1 실시형태의 상이한 점은, 제 1 실시형태의 박막 형성 장치에서의 이동 기구(3)가 액체 방울 토출 헤드(1)를 X축 방향으로 이동 가능한 헤드 지지부(5)와 기판 스테이지(4)를 Y축 방향으로 이동 가능한 Y축 스테이지(8)를 갖는 스테이지 구동부(6)를 구비하고 있는 반면, 제 2 실시형태의 박막 형성 장치에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 이동 기구(23)가 액체 방울 토출 헤드(1)의 X축 방향으로의 이동 기능을 갖지 않는 헤드 지지부(25)와 기판 스테이지(4)를 X축 및 Y축의 양쪽으로 이동 가능하며 위치 결정 가능한 X축 스테이지(27)를 갖는 스테이지 구동부(26)를 구비하고 있는 점이다.
즉, 본 실시형태에서는, 액체 방울 토출 헤드(1)와 기판 스테이지(4) 상의 기판(SUB)과의 상대 이동 및 위치 결정에서의 수평면(X축 방향 및 Y축 방향)에서의 이동을 스테이지 구동부(26) 측에서 제어한다. 따라서, 상술한 제어부(C)에 의한 막 두께 제어에 대해서도, 이동 기구(23)에 의한 수평면의 이동 동작 제어는 주로 스테이지 구동부(26)에 의한 X축 스테이지(27) 및 Y축 스테이지(8)에 의해 실행된다.
[전자 기기]
이하, 본 발명의 액정 장치를 구비한 전자 기기의 구체적인 예에 대해서 설명한다.
도 8은 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 8에서 부호 1000은 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호 1001은 상기 액정 장치를 이용한 액정 표시부를 나타낸다.
도 9는 손목 시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 9에서 부호 1100은 시계 본체를 나타내고, 부호 1101은 상기 액정 장치를 이용한 액정 표시부를 나타낸다.
도 10은 워드프로세서 및 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 10에서 부호 1200은 정보처리 장치, 부호 1202는 키보드 등의 입력부, 부호 1204는 정보처리 장치 본체, 부호 1206은 상기 액정 장치를 이용한 액정 표시부를 나타낸다.
도 8 내지 도 10에 나타낸 전자 기기는, 상기 액정 장치를 이용한 액정 표시부를 구비한 것이기 때문에, 막 두께 균일성이 높은 배향막 또는 절연막에 의한 고품질의 표시부를 구비한 전자 기기를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 각 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 부가할 수 있다.
예를 들면, 상기 각 실시형태에서는, 액정 표시 장치의 제조 공정에서의 배향막 형성에 박막 형성 장치를 이용했으나, 다른 박막을 형성하기 위해 이용하여도 상관없다. 예를 들면, 상기 액정 표시 장치의 제조 공정에서 제 2 층간절연막(119)의 형성에 본 발명의 박막 형성 기술을 채용하여도 상관없다. 이 경우, 기판 전체에서 막 두께 균일성이 높은 층간절연막을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 도포액으로서 유기막이나 SOG 등의 액상 재료를 이용하여 층간절연막을 형성한다.
또한, 본 발명을 유기 EL 패널에서의 보호막 형성에 적용하여도 상관없다. 즉, 유기 EL 패널의 전극 상에 형성되는 절연성 보호막을 본 발명의 박막 형성 방법 및 박막 형성 장치에 의해 형성할 수도 있다. 또한, 이 유기 EL 패널 전체의 제조 공정에 대해서, 본 발명에 적용되는 보호막 형성 공정 이외는 주지의 제조 공정과 동일하다.
또한, 도포액으로서, 다양한 액상 박막 재료를 적용할 수 있으나, 포토레지스트액을 사용하고, 액정 표시 장치나 반도체 장치 등의 제조 공정에 의해 실행되는 포토리소그래피 공정의 레지스트막 형성에 본 발명의 박막 형성 기술을 적용하여도 상관없다. 이 경우, 고정밀도로 레지스트막의 막 두께를 제어할 수 있고, 높은 노광 정밀도를 얻을 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 배향막을 포함하는 복수의 박막을 기판 상에 적층하여 구성된 액정 표시 장치를 제조하는 기술로서 본 발명의 박막 형성 기술을 이용했으나, 다른 박막 구조체를 제조하기 위해 본 발명의 박막 형성 기술을 적용하여도 상관없다. 예를 들면, 보호막이 표면에 형성된 광 디스크 등을 박막 구조체로서 제조하는 기술에 본 발명을 채용할 수도 있다. 이 경우, 광 디스크 기판 전체에서 막 두께 균일성이 높은 보호막을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 구체적으로는, 도포액으로서 UV 경화성 수지 용액을 이용하면, 광 디스크의 금속 증착막의 열화를 방지하는 보호막을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에 의하면, 제어부에 의해, 토출 기구에 의한 토출 동작 및 이동 기구에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 도포액의 도포 조건을 변경하여 박막의 막 두께를 제어하기 때문에, 기판의 회전 수단 등을 이용하지 않고 용이하게 고정밀도로 박막의 막 두께 제어가 가능해지는 동시에, 장치의 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정 장치의 제조 장치, 액정 장치의 제조 방법, 액정 장치 및 전자 기기에서는, 상기 본 발명의 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법에 의해 배향막 및 절연막의 적어도 한쪽이 형성되기 때문에, 기판 전체에서 막 두께 균일성이 높은 배향막 및 절연막을 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 박막 구조체의 제조 장치, 박막 구조체의 제조 방법 및 박막 구조체에서는, 상기 본 발명의 박막 형성 방법 또는 상기 본 발명의 박막 형성 장치에 의해 박막이 형성되기 때문에, 예를 들어, 광 디스크 등의 박막 구조체에서도 광 디스크 기판 전체에서 막 두께 균일성이 높은 보호막 등의 박막을 용이하게 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 박막 형성 장치에서의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 박막 형성 장치에서의 액체 방울 토출 헤드의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 박막 형성 장치에서의 액체 방울 토출 헤드의 구성을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 액정 장치를 구성하는 TFT 어레이 기판의 인접하는 복수의 화소 그룹을 나타내는 평면도.
도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 박막 형성 장치에서의 액체 방울 토출 헤드의 각도를 변화시킨 경우의 노즐 피치를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 제 2 실시형태의 박막 형성 장치에서의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시형태의 액정 장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 일 실시형태의 액정 장치를 구비한 전자 기기의 다른 예를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 일 실시형태의 액정 장치를 구비한 전자 기기의 또 다른 예를 나타내는 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 액체 방울 토출 헤드
2 : 토출 기구
3, 23 : 이동 기구
5, 25 : 헤드 지지부
6, 26 : 스테이지 구동부
37 : 노즐
107 : TFT 어레이 기판
112 : 대향 기판
119 : 제 2 층간절연막
121, 124 : 배향막(박막)
C : 제어부
L : 도포액

Claims (29)

  1. 기판 상에 도포액을 도포하여 박막을 형성하는 박막 형성 장치로서,
    상기 기판을 재치(載置)하는 기판 스테이지와,
    상기 기판 상에 상기 도포액을 소정의 간격(間隔)으로 토출하는 액체 방울 토출 헤드를 갖는 토출 기구와,
    상기 액체 방울 토출 헤드와 상기 기판의 위치를 상대적으로 이동 가능한 이동 기구와,
    상기 토출 기구 및 상기 이동 기구의 적어도 한쪽을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는 상기 토출 기구에 의한 토출 동작 및 상기 이동 기구에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 상기 도포액의 도포 조건을 변경하여 상기 박막의 막 두께를 제어하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기판 상의 상기 도포액의 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이동의 속도를 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이동 시에서의 상기 토출의 시간 간격을 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 액체 방울 토출 헤드는 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고,
    상기 제어부는 상기 복수의 노즐 중 동시에 상기 도포액을 토출시키는 노즐을 임의로 설정하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 토출 기구를 제어함으로써 1도트당의 상기 도포액의 토출량을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 방울 토출 헤드는 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고,
    상기 제어부는 상기 토출 기구를 제어함으로써 상기 노즐마다 상기 토출량을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 방울 토출 헤드는 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고,
    상기 제어부는 상기 노즐의 배열 방향과 상기 이동 기구에 의한 이동 방향과의 각도를 상기 액체 방울 토출 헤드와 상기 기판 스테이지의 적어도 한쪽을 회전시킴으로써 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기판 상에 반복하여 상기 도포를 행할 때에 반복하는 도포마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 박막 형성 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기판 상을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포액은 포토레지스트액인 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
  12. 한 쌍의 기판 사이에 액정이 끼워져서 이루어지고, 상기 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판에 배향막 및 절연막이 설치된 액정 장치의 제조 장치로서,
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 박막 형성 장치를 구비하고,
    상기 박막 형성 장치는 상기 배향막 및 상기 절연막의 적어도 한쪽을 형성하는 것을 특징으로 액정 장치의 제조 장치.
  13. 기판 상에 박막이 형성된 박막 구조체의 제조 장치로서,
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 박막 형성 장치를 구비하고,
    상기 박막 형성 장치는 상기 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 구조체의 제조 장치.
  14. 기판 상에 도포액을 도포하여 박막을 형성하는 박막 형성 방법으로서,
    상기 기판을 재치하는 기판 스테이지와,
    상기 기판 상에 상기 도포액을 소정의 간격으로 토출하는 액체 방울 토출 헤드를 갖는 토출 기구와,
    상기 액체 방울 헤드와 상기 기판의 위치를 상대적으로 이동 가능한 이동 기구와,
    상기 토출 기구 및 상기 이동 기구의 적어도 한쪽을 제어하는 제어부를 이용하여,
    상기 제어부에 의해 상기 토출 기구에 의한 토출 동작 및 상기 이동 기구에 의한 이동 동작의 적어도 한쪽을 제어하여 상기 도포액의 도포 조건을 변경하여 상기 박막의 막 두께를 제어하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 기판 상의 상기 도포액의 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 이동의 속도를 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 이동 시에서의 상기 토출의 시간 간격을 변경하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 액체 방울 토출 헤드는 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고,
    상기 제어부에 의해 상기 복수의 노즐 중 동시에 상기 도포액을 토출시키는 노즐을 임의로 설정하여 상기 토출 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  19. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 토출 기구를 제어함으로써 1도트당의 상기 도포액의 토출량을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  20. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 방울 토출 헤드는 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고,
    상기 제어부에 의해 상기 토출 기구를 제어함으로써 상기 노즐마다 상기 토출량을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  21. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 방울 토출 헤드는 적어도 일렬로 복수의 노즐이 배열되고,
    상기 제어부에 의해 상기 노즐의 배열 방향과 상기 이동 기구에 의한 이동 방향과의 각도를 상기 액체 방울 토출 헤드와 상기 기판 스테이지의 적어도 한쪽을 회전시킴으로써 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  22. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 기판 상에 반복하여 상기 도포를 행할 때에 반복하는 도포마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  23. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 기판 상을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 상기 도포 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  24. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포액은 포토레지스트액인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  25. 한 쌍의 기판 사이에 액정이 끼워져서 이루어지고, 상기 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판에 배향막 및 절연막이 설치된 액정 장치의 제조 방법으로서,
    제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 박막 형성 방법에 의해 상기 배향막 및 상기 절연막의 적어도 한쪽을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
  26. 기판 상에 박막이 형성된 박막 구조체의 제조 방법으로서,
    제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 박막 형성 방법에 의해 상기 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 구조체의 제조 방법.
  27. 한 쌍의 기판 사이에 액정이 끼워져서 이루어지고, 상기 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판에 배향막 및 절연막이 설치된 액정 장치로서,
    제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 박막 형성 방법에 의해 상기 배향막 및 상기 절연막의 적어도 한쪽이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  28. 기판 상에 박막을 갖는 박막 구조체로서,
    제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 박막 형성 방법에 의해 상기 박막이 형성된 것을 특징으로 하는 박막 구조체.
  29. 제 27 항에 기재된 액정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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