KR100657393B1

KR100657393B1 - 막 형성 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR100657393B1
Application number: KR1020040084653A
Authority: KR
Inventors: 미우라히로츠나
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2006-12-13
Also published as: JP2005134466A; US20050118351A1; JP3772873B2; CN1611355A; CN100349053C; TW200515067A; KR20050040725A; TWI267683B

Abstract

본 발명은 균일하며 얼룩이 없는 막을 형성할 수 있는 막 형성 방법의 제공을 목적으로 한다.

액정층의 구동 전극(72)이 형성된 기판(70)에 잉크젯 헤드(20)로부터 액상체(73)를 도포하여, 액정 분자의 배향막을 형성하는 방법으로서, 액상체(73)의 도포 전 또는 도포 중에 구동 전극(72)에 전류를 공급함으로써, 액상체(73)를 비점 미만으로 가열하여 유동화를 촉진시킨다. 또한, 액상체(73)의 도포 후에 구동 전극(72)에 전류를 공급함으로써, 액상체(73)를 비점 이상으로 가열하여 건조시킨다. 또한, 복수의 구동 전극(72)에 다른 전류를 공급하여, 건조 상태를 제어하는 것도 가능하다.

막 형성 방법, 액정 표시 장치, 잉크젯 헤드, 액상체

Description

막 형성 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기{METHOD OF FORMING FILM, ELECTRO-OPTIC DEVICE AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

도 1은 액정 표시 장치의 사시도.

도 2는 도 1의 A-A선에서의 정면 단면도.

도 3은 액체방울 토출 장치의 사시도.

도 4는 잉크젯 헤드의 측면 단면도.

도 5는 액상체의 도포 방법의 설명도.

도 6은 블랙 매트릭스의 평면도.

도 7은 블랙 매트릭스의 변형예의 설명도.

도 8은 휴대 전화의 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20 : 잉크젯 헤드

70 : 기판

72 : 구동 전극

73 : 액상체(液狀體)

본 발명은 막 형성 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.

프로젝터에 탑재되는 광변조 장치나 휴대 전화 등에 탑재되는 직시형 표시 장치로서, 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 이 액정 표시 장치는 대향 배치된 한 쌍의 기판에 의해 액정층이 삽입되어 구성되어 있다. 그 한 쌍의 기판 내측에는 액정층에 전계를 인가하기 위한 투명 전극이 형성되어 있다. 그 전극의 내측에는 전계 무(無)인가 시에서 액정 분자의 배열을 제어하는 배향막이 형성되어 있다. 그리고, 전계 무인가 시와 전계 인가 시의 액정 분자의 배열 변화에 의거하여 화상 표시를 행하게 되어 있다.

상술한 배향막은 폴리이미드 등의 고분자 재료에 의해 구성되어 있다. 배향막을 형성하기 위해서는, 배향막의 형성 재료를 함유하는 액상체를 기판 위에 도포하고, 도포된 액상체를 가열 처리하여 건조막을 얻는다. 그 후, 건조막의 표면을 러빙 처리함으로써, 배향막을 형성할 수 있다. 또한, 액상체를 기판 위에 도포하는 방법으로서, 스핀 코팅법이나 디핑(dipping)법, 스프레이법, 인쇄법, 액체방울 토출법 등을 이용할 수 있다.

그 중에서 액체방울 토출법은 기판 위에 복수의 액체방울을 토출함으로써 액상체를 도포하는 방법이다. 이 경우, 토출된 액체방울이 기판 위에 확장 습윤되어 인접하는 액체방울과 결합함으로써, 액상체가 도포된 상태로 된다. 이 액체방울 토출법은 소정량의 액상체를 소정 위치에 정확히 도포하는 것이 가능하고, 또한, 액상체를 효율적으로 이용할 수 있다는 이점을 갖는다.

그러나, 액체방울 토출법에 의한 액상체의 도포 시에는, 토출된 액체방울이 확장 습윤되기 전에 액체방울의 용매 일부가 증발하는 경우가 있다. 이것에 의해, 액체방울의 점도가 증가하여 유동성이 저하된다. 이 경우, 배향막을 균일하게 형성하는 것이 곤란해진다는 문제가 있다.

또한, 큰 기판 위에 배향막을 형성할 경우에는, 액체방울 토출 장치의 헤드를 개행(改行)시킴으로써, 복수 행에 걸쳐 액상체를 도포한다. 이 경우에 액체방울의 유동성이 저하되면, 인접 행의 경계 부분에서 액상체의 혼합 불량이 발생하여, 그 부분에 개행 스트리크(streak)가 나타난다는 문제가 있다. 이 개행 스트리크는 액정 표시 장치의 표시 품질을 저하시키는 원인으로 된다.

한편, 도포된 액상체의 건조 시에는, 기판 위의 중앙부에서 용매의 증기 분압(分壓)이 높아지고, 둘레부에서는 증기 분압이 낮아진다. 그 때문에, 중앙부에서는 건조가 지연되는 반면, 둘레부에서는 신속하게 건조되어, 배향막에 건조 얼룩이 발생한다는 문제가 있다. 이 건조 얼룩도 액정 표시 장치의 표시 품질을 저하시키는 원인으로 된다.

또한, 일본국 특개평9-105938호 공보에는, 배향막 형성 용액을 도포하고 나서 가열을 개시할 때까지의 시간을 제어함으로써, 균일한 배향막을 형성하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 그 가열에는 발열량이 불균일한 적외선 또는 마이크로파를 이용하기 때문에, 배향막을 균일하게 형성하는 것은 곤란하다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 균일하며 얼룩이 없 는 막을 형성할 수 있는 막 형성 방법의 제공을 목적으로 한다.

또한, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치 및 전자 기기의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 막 형성 방법은 도전체층이 형성된 기판 위에 액상체를 도포하여 막을 형성하는 방법으로서, 상기 액상체의 도포 전 또는 도포 중에, 상기 도전체층에 전류를 공급하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 도전체층을 발열시켜, 도포된 액상체를 가열할 수 있다. 그리고, 액상체의 도포 전 또는 도포 중에 도전체층이 예비 가열되기 때문에, 도포된 액상체의 온도 저하에 의한 점도 증가가 억제된다. 이것에 의해, 액상체의 유동화가 촉진되어, 액상체는 균일한 두께로 확장 습윤된다. 또한, 복수 행에 걸쳐 액상체를 도포할 경우에도, 인접 행의 경계 부분에서 액상체가 양호하게 혼합되기 때문에, 개행 스트리크의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 따라서, 균일한 막을 형성할 수 있다.

또한, 상기 도전체층에 대한 전류의 공급은, 상기 도전체층의 온도가 상기 액상체의 비점(沸點) 미만으로 되도록 행하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 액상체의 증발에 의한 점도 증가가 억제된다. 이것에 의해, 액상체의 유동화가 촉진되어, 균일한 막을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 막 형성 방법은 도전체층이 형성된 기판 위에 액상체를 도포하여 막을 형성하는 방법으로서, 상기 액상체의 도포 후에, 상기 도전체층 에 전류를 공급하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 적외선이나 마이크로파 등을 이용하는 경우와 비교하여, 액상체를 균일하게 가열하는 것이 가능해져, 얼룩이 없는 막을 형성할 수 있다. 또한, 적외선이나 마이크로파 등을 조사하는 가열 수단도 불필요해져, 설비 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 도포된 액상체에 근접하는 도전체층에 의해 액상체를 가열하기 때문에, 적은 열량으로 신속하게 액상체를 건조시키는 것이 가능해져, 소비 에너지의 저감 및 건조 시간의 단축을 실현할 수 있다.

또한, 상기 도전체층에 대한 전류의 공급은, 상기 도전체층의 온도가 상기 액상체의 비점 이상으로 되도록 행하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 건조 얼룩이 없는 막을 형성할 수 있다.

또한, 상기 도전체층은 전기적으로 분리된 복수의 도전부를 구비하고, 상기 기판 위의 중앙부에 배치된 상기 도전부에 대하여 상기 기판 위의 둘레부에 배치된 상기 도전부보다 많은 전류를 공급하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 기판 위의 중앙부에 도포된 액상체가 강하게 가열되기 때문에, 기판 위에서 액상체의 건조 속도를 균일화할 수 있다. 따라서, 얼룩이 없는 배향막을 형성할 수 있다.

또한, 상기 도전체층은 전기적으로 분리된 복수의 도전부를 구비하고, 상기 액상체의 도포 중 또는 도포 후의 영역에 배치된 상기 도전부에 대하여 상기 액상체의 도포 전의 영역에 배치된 상기 도전부보다 많은 전류를 공급하는 구성으로 할 수도 있다.

이 구성에 의하면, 액상체의 도포 중 또는 도포 후의 영역에 대해서 즉시 건조 처리를 행하는 것이 가능해져, 건조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 액상체의 중첩 도포를 효율적으로 행하는 것도 가능해진다.

또한, 상기 도전체층은 화상 표시 소자를 구동하는 전극층인 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 막 형성 영역의 거의 전체에 전극이 형성되어 있기 때문에, 액상체를 균일하게 가열하는 것이 가능해진다. 따라서, 균일한 막을 형성할 수 있다.

또한, 상기 도전부는 패시브 매트릭스형의 전기 광학 장치에서의 주사 전극 또는 신호 전극일 수도 있다.

이 구성에 의하면, 스트라이프 형상으로 형성된 각 전극의 양단부로부터 간단히 전류를 공급할 수 있다.

또한, 상기 도전체층은 화상 표시 소자의 주위에 형성된 차광막일 수도 있다. 또한, 상기 도전부는 화상 표시 소자의 주위에 형성된 차광막을 전기적으로 분리한 복수의 차광부일 수도 있다.

이러한 구성에 의해서도, 상기 목적을 달성할 수 있다.

한편, 본 발명의 전기 광학 장치는 상술한 막 형성 방법을 사용하여 제조한 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 균일하며 얼룩이 없는 막을 형성할 수 있기 때문에, 표시 품질이 우수한 전기 광학 장치를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 전자 기기는 상술한 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 표시 품질이 우수한 전자 기기를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에서는 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해, 각 부재의 축척을 적절히 변경하고 있다.

또한, 본 명세서에서는 액정 표시 장치의 구성 부재에서의 액정층 측을 내측이라고 부르기로 한다.

[제 1 실시예]

우선, 본 발명의 제 1 실시예에 대해서 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한다. 제 1 실시예의 막 형성 방법은, 도 2에 나타낸 액정 표시 장치(1)에서의 배향막(74)의 형성 방법으로서, 배향막(74)의 형성 재료를 함유하는 액상체를 기판(70) 위에 도포하고, 도포된 액상체를 건조시켜 배향막(74)을 형성하는 것이며, 액상체의 도포 전, 도포 중 및 도포 후에, 액정층(2)의 구동 전극(72)에 전류를 공급하여 액상체를 가열하는 것이다.

(액정 표시 장치)

도 1은 액정 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에서의 정면 단면도이다. 도 2에 나타낸 액정 표시 장치(1)는 하부 기판(70) 및 상부 기판(80)에 의해 액정층(2)을 삽입하여 구성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 패시브 매트릭스형의 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하지만, 본 발명을 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치에 적용하는 것도 가능하다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치(1)에서는, 유리 등의 투명 재료로 이루어지는 하부 기판(70) 및 상부 기판(80)이 대향 배치되어 있다. 하부 기판(70)의 내측에는 컬러 필터층(76)이 형성되어 있다. 이 컬러 필터층에는 적색, 녹색 또는 청색의 각색 광을 투과하는 복수의 컬러 필터(R, G, B)가 매트릭스 형상으로 배치되어 있다(도 6 참조). 또한, 각 컬러 필터를 투과한 색광(色光)의 혼색(混色)을 방지하기 위해, 도 2에 나타낸 각 컬러 필터(R, G, B)의 주위에는 금속 크롬 등의 흑색 재료로 이루어지는 블랙 매트릭스(차광막)(77)가 배치되어 있다. 또한, 컬러 필터층(76)의 내측에는 컬러 필터층의 보호막(79)이 형성되어 있다. 또한, 컬러 필터층(76) 및 그 보호막(79)은 상부 기판(80)의 내측에 형성할 수도 있다.

하부 기판(70) 및 상부 기판(80)의 내측에는 액정층에 전계를 인가하기 위한 구동 전극(72, 82)이 형성되어 있다. 이 구동 전극(72, 82)은 ITO 등의 투명 도전성 재료에 의해 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 기판(70)의 구동 전극(72)과 상부 기판(80)의 구동 전극(82)이 직교하도록 배치되어 있다. 또한, 각 구동 전극(72, 82)은 구동용 IC(5)에 접속되어, 이 구동용 IC(5)로부터 한쪽 구동 전극에 대하여 주사 신호가 공급되는 동시에, 다른쪽 구동 전극에 대하여 데이터 신호가 공급되게 되어 있다. 또한, 양 전극의 교점 부근에 도 2에 나타낸 각 컬러 필터(R, G, B)가 배치되어 도트 영역이 구성되고, 다른 색광을 투과하는 컬러 필터를 구비한 3개의 도트 영역에 의해 1개의 화소(화 상 표시 소자) 영역이 구성되어 있다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 구동 전극(72, 82)을 덮도록 배향막(74, 84)이 형성되어 있다. 이 배향막(74, 84)은 전계 무인가 시에서의 액정 분자의 배향 상태를 제어하는 것이다. 배향막(74, 84)은 폴리이미드 등의 유기 고분자 재료에 의해 구성되고, 그 표면에 러빙 처리가 실시되어 있다. 이것에 의해, 전계 무인가 시에는, 배향막(74, 84) 표면 부근에서의 액정 분자가 그 장축(長軸) 방향을 러빙 처리 방향과 일치시켜 배향막(74, 84)과 대략 평행하게 배향되게 되어 있다. 또한, 배향막(74) 표면 부근에서의 액정 분자의 배향 방향과 배향막(84) 표면 부근에서의 액정 분자의 배향 방향이 소정 각도만큼 어긋나도록, 각 배향막(74, 84)에 대하여 러빙 처리가 실시되어 있다. 이것에 의해, 액정 분자는 액정층(2)의 두께 방향을 따라 나선 형상으로 적층되게 되어 있다.

하부 기판(70) 및 상부 기판(80)의 간격은 양 기판 사이에 배치된 비즈(beads) 형상 스페이서(도시 생략)의 직경에 의해 규정되고, 예를 들어, 5㎛ 정도로 유지되어 있다. 또한, 양 기판(70, 80)은 열 경화형이나 자외선 경화형 등의 접착제로 이루어지는 밀봉재(3)에 의해 둘레부가 접합되어 있다. 그리고, 양 기판(70, 80)과 밀봉재(3)에 의해 둘러싸인 공간에 액정층(2)이 밀봉되어 있다. 이 액정층(2)에는 네마틱 액정 등이 채용되고, 액정 표시 장치(1)의 동작 모드로서 슈퍼트위스티드 네마틱(supertwisted nematic)(STN) 모드가 채용되어 있다. 또한, 상기 이외의 액정 재료를 채용하는 것도 가능하고, 또한 상기 이외의 동작 모드를 채용하는 것도 가능하다.

또한, 하부 기판(70) 및 상부 기판(80)의 외측에는, 상호의 편광축(투과축)이 소정 각도만큼 어긋난 상태에서 편광판(도시 생략)이 배치되어 있다. 또한, 입사측 편광판의 외측에는 백라이트(도시 생략)가 배치되어 있다.

그리고, 백라이트로부터 조사된 광은 입사측 편광판의 편광축에 따른 직선 편광으로 변환되어, 하부 기판(70)으로부터 액정층(2)에 입사한다. 이 직선 편광은 전계 무인가 상태의 액정층(2)을 투과하는 과정에서 액정 분자의 트위스트(twist) 방향을 따라 소정 각도만큼 선회(旋回)하고, 출사측 편광판을 투과한다. 이것에 의해, 전계 무인가 시에는 백색 표시가 행하여진다(표준 백색 모드). 한편, 액정층(2)에 전계를 인가하면, 전계 방향을 따라 배향막(74, 84)과 수직으로 액정 분자가 재배향된다. 이 경우, 액정층(2)에 입사한 직선 편광은 선회하지 않기 때문에, 출사측 편광판을 투과하지 않는다. 이것에 의해, 전계 무인가 시에는 흑색 표시가 행하여진다. 또한, 인가하는 전계의 강도(强度)에 의해 계조 표시를 행하는 것도 가능하다. 또한, 백라이트로부터 조사된 백색광은 컬러 필터층(76)을 투과하는 과정에서 유색광으로 변환되기 때문에, 가법(加法) 혼색에 의해 컬러 화상 표시를 행하는 것도 가능하다.

(액체방울 토출 장치)

본 실시예는 상술한 배향막(74, 84)의 형성 방법에 관한 것이다. 배향막(74, 84)은 그 구성 재료 용액을 액체방울 토출 장치로부터 토출함으로써 형성한다. 그래서, 액체방울 토출 장치에 대해서 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다. 도 3은 액체방울 토출 장치의 사시도이다. 도 3에 있어서, X방향은 베이스(12)의 좌우 방향이고, Y방향은 전후 방향이며, Z방향은 상하 방향이다. 액체방울 토출 장치(10)는 주로 잉크젯 헤드(이하, 단순히 헤드라고 함)(20)와 기판(48)을 탑재하는 테이블(46)에 의해 구성되어 있다. 또한, 액체방울 토출 장치(10)의 동작은 제어 장치(23)에 의해 제어되게 되어 있다.

기판(48)을 탑재하는 테이블(46)은 제 1 이동 수단(14)에 의해 Y방향으로 이동 및 위치 결정할 수 있게 되고, 모터(44)에 의해 θz방향으로 요동 및 위치 결정할 수 있게 되어 있다. 한편, 헤드(20)는 제 2 이동 수단에 의해 X방향으로 이동 및 위치 결정할 수 있게 되고, 리니어 모터(62)에 의해 Z방향으로 이동 및 위치 결정할 수 있게 되어 있다. 또한, 헤드(20)는 모터(64, 66, 68)에 의해 각각 α, β, γ방향으로 요동 및 위치 결정할 수 있게 되어 있다. 이것에 의해, 액체방울 토출 장치(10)는 헤드(20)의 잉크 토출면(20P)과 테이블(46) 위의 기판(48)의 상대적인 위치 및 자세를 정확히 컨트롤할 수 있게 되어 있다.

여기서, 헤드(20)의 구조 예에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 잉크젯 헤드의 측면 단면도이다. 헤드(20)는 액체방울 토출 방식에 의해 잉크(2)를 노즐(91)로부터 토출하는 것이다. 액체방울 토출 방식으로서, 압전체 소자로서의 피에조 소자를 이용하여 잉크를 토출시키는 피에조 방식이나, 잉크를 가열하여 발생한 기포(버블)에 의해 잉크를 토출시키는 방식 등 공지의 다양한 기술을 적용할 수 있다. 이 중에서 피에조 방식은 잉크에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성 등에 영향을 주지 않는다는 이점을 갖는다. 그래서, 도 4의 헤드(20)에는 상술한 피에조 방식이 채용된다.

헤드(20)의 헤드 본체(90)에는 리저버(reservoir)(95) 및 리저버(95)로부터 분기(分岐)된 복수의 잉크실(93)이 형성되어 있다. 리저버(95)는 각 잉크실(93)에 잉크를 공급하기 위한 유로(流路)로 되어 있다. 또한, 헤드 본체(90)의 하단면에는 잉크 토출면을 구성하는 노즐 플레이트가 장착되어 있다. 그 노즐 플레이트에는 잉크를 토출하는 복수의 노즐(91)이 각 잉크실(93)에 대응하여 개구되어 있다. 그리고, 각 잉크실(93)로부터 대응하는 노즐(91)을 향하여 잉크 유로가 형성되어 있다. 한편, 헤드 본체(90)의 상단면에는 진동판(94)이 장착되어 있다. 또한, 진동판(94)은 각 잉크실(93)의 벽면을 구성하고 있다. 그 진동판(94)의 외측에는 각 잉크실(93)에 대응하여 피에조 소자(92)가 설치되어 있다. 피에조 소자(92)는 수정 등의 압전 재료를 한 쌍의 전극(도시 생략)에 삽입한 것이다. 그 한 쌍의 전극은 구동 회로(99)에 접속되어 있다.

그리고, 구동 회로(99)로부터 피에조 소자(92)에 전압을 인가하면, 피에조 소자(92)가 팽창 변형 또는 수축 변형한다. 피에조 소자(92)가 수축 변형하면, 잉크실(93)의 압력이 저하되어, 리저버(95)로부터 잉크실(93)에 잉크(2)가 유입된다. 또한, 피에조 소자(92)가 팽창 변형하면, 잉크실(93)의 압력이 증가하여, 노즐(91)로부터 잉크(2)가 토출된다. 또한, 인가 전압을 변화시킴으로써, 피에조 소자(92)의 변형량을 제어할 수 있다. 또한, 인가 전압의 주파수를 변화시킴으로써, 피에조 소자(92)의 변형 속도를 제어할 수 있다. 즉, 피에조 소자(92)로의 인가 전압을 제어함으로써, 잉크(2)의 토출 조건을 제어할 수 있게 되어 있다.

또한, 도 3에 나타낸 캡핑 유닛(22)은 헤드(20)에서의 잉크 토출면(20P)의 건조를 방지하기 위해, 액체방울 토출 장치(10)의 대기 시에 잉크 토출면(20P)을 캡핑하는 것이다. 또한, 클리닝 유닛(24)은 헤드(20)에서의 노즐 막힘을 제거하기 위해, 노즐의 내부를 흡인하는 것이다. 또한, 클리닝 유닛(24)은 헤드(20)에서의 잉크 토출면(20P)의 오염을 제거하기 위해, 잉크 토출면(20P)의 와이핑을 행하는 것도 가능하다.

(도포 방법)

다음으로, 상술한 액체방울 토출 장치를 사용하여 배향막의 형성 재료를 함유하는 액상체를 도포하는 방법에 대해서 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는 액상체의 도포 방법의 설명도로서, 도 2의 B-B선에서의 평면 단면도이다. 또한, 이하에는 하부 기판(70)의 내측에 배향막을 형성하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 동일한 방법에 의해 상부 기판의 내측에 배향막을 형성할 수도 있다.

본 실시예에서는 하부 기판(70)에 형성된 구동 전극(72)에 전류를 공급하고, 그 전기 저항에 의해 줄열(joule熱)을 발생시켜 액상체를 가열한다. 그래서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각 구동 전극(72)을 전원(50)에 접속한다. 구체적으로는, 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 구동 전극(72)을 각각 가변 저항기(52)에 직렬 접속하고, 다시 이들을 전원(50)에 대하여 병렬 접속한다. 이 전원(50)으로서, 인가 전압을 자유롭게 변경할 수 있는 것을 채용하는 것이 바람직하다.

또한, 가변 저항기(52)로서, 저항값을 0에서부터 무한대까지 변경할 수 있는 것을 채용하는 것이 바람직하다. 이들에 의해, 각 구동 전극(72)에 공급하는 전류량을 자유롭게 조정할 수 있다.

그리고, 모든 구동 전극(72)에 전류를 공급하여, 각 구동 전극(72)을 예비 가열한다. 그 때, 각 구동 전극(72)의 온도가 도포되는 액상체(73) 용매의 비점 미만의 온도로 되도록 각 구동 전극(72)에 대한 공급 전류량을 조정한다.

한편, 배향막의 형성 재료인 가용성 폴리이미드를 감마부틸락톤(비점 204℃) 등의 용매에 용해하여, 도포해야 할 액상체(73)를 제조한다. 그리고, 이 액상체(73)를 액체방울 토출 장치의 잉크젯 헤드(20)로부터 구동 전극(72)의 표면에 토출한다. 또한, 상술한 헤드(20)의 폭방향에는 복수의 노즐이 일렬 내지 지그재그 형상으로 배치되어 있다.

그래서, 그 폭방향과 직교하는 방향으로 헤드(20)를 이동시키면서, 헤드(20)의 각 노즐로부터 액상체를 토출함으로써, 액상체(73)를 면 형상으로 도포할 수 있다. 또한, 하부 기판(70)에서의 배향막 형성 영역의 폭이 헤드(20)의 폭과 동등할 경우에는, 헤드(20)를 1회 스위프(sweep)시키는 것만으로, 배향막 형성 영역의 전체에 액상체를 도포하는 것이 가능하다.

여기서, 각 구동 전극(72)은 예비 가열되어 있기 때문에, 액상체(73)의 온도 저하에 의한 점도 증가가 억제된다. 또한, 액상체(73) 용매의 비점 미만의 온도(예를 들어, 50℃)로 예비 가열되어 있기 때문에, 용매의 증발에 의한 점도 증가도 억제된다. 이것에 의해, 토출된 액상체(73)의 유동화가 촉진되어, 액상체(73)는 균일한 두께로 확장 습윤된다. 따라서, 균일한 배향막을 형성할 수 있다. 여기서, 기판 주변에서의 용매의 증기 분압을 높게 한 상태에서 액상체(73)를 도포하는 것이 바람직하다. 이 경우, 용매의 자연 증발도 억제할 수 있기 때문에, 보다 균 일한 배향막을 형성할 수 있다.

한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 배향막 형성 영역의 폭이 헤드(20)의 폭보다 클 경우에는, 배향막 형성 영역을 복수 행으로 분할하고, 각 행에 대해서 헤드(20)를 스위프시킴으로써, 배향막 형성 영역의 전체에 액상체(73)를 도포한다. 이 경우, 스트라이프 형상으로 형성된 구동 전극(72)의 길이 방향으로 헤드(20)를 스위프시켜, 액상체(73)를 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 실제로 구동 전극(72)의 폭은 헤드(20)의 폭보다 각별히 작기 때문에, 1회의 스위프에 의해 복수의 구동 전극(72) 표면에 액상체(73)가 도포된다.

이 경우에도, 각 구동 전극(72)은 예비 가열되어 있기 때문에, 토출된 액상체는 양호하게 확장 습윤된다. 그리고, 인접 행에 도포된 액상체는 상호의 경계 부분에서 양호하게 혼합된다. 이것에 의해, 소위 개행 스트리크의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 따라서, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 각 구동 전극(72)에 공급하는 전류량은 자유롭게 조정할 수 있게 되어 있다. 그래서, 액상체(73)의 도포 중 또는 도포 후의 행에 배치된 구동 전극(72)에 대해서 공급 전류량을 증가시킬 수도 있다. 이 경우, 상기 구동 전극(72)의 온도가 액상체(73)의 비점 이상의 온도로 되도록 공급 전류량을 증가시킨다. 이것에 의해, 액상체(73)의 도포 중 또는 도포 후의 행에 대해서 즉시 건조 처리를 행하는 것이 가능해져, 건조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 배향막 형성 영역의 전체에 액상체를 도포한 시점에서, 최초의 도포 행에 대한 건조 처리를 완 료시켜 두는 것도 가능하다. 이 경우, 즉시 최초의 도포 행으로부터 액상체를 중첩 도포하는 것이 가능해져, 중첩 도포를 효율적으로 행할 수 있다.

(건조 방법)

다음으로, 배향막 형성 영역의 전체에 도포된 액상체를 건조시키는 방법에 대해서 설명한다.

배향막 형성 영역의 전체에 대하여 액상체(73)의 도포가 종료된 시점에서, 모든 구동 전극(72)의 온도가 액상체의 비점 이상의 온도(예를 들어, 220℃)로 되도록 각 구동 전극(72)에 대한 공급 전류량을 증가시킨다. 이것에 의해, 액상체(73)가 가열되어 그 용매가 증발하고, 건조막이 형성된다.

또한, 구동 전극(72)은 배향막 형성 영역의 거의 전체에 형성되어 있기 때문에, 도포된 액상체(73)를 균등하게 가열할 수 있다. 따라서, 오븐이나 핫플레이트, 적외선 램프 등으로 가열하는 경우와 비교하여, 얼룩이 없는 배향막을 형성할 수 있다. 또한, 오븐이나 핫플레이트, 적외선 램프 등의 가열 수단도 불필요해져, 설비 비용을 저감시킬 수 있다. 한편, 배향막의 바로 아래에 배치된 구동 전극(72)에 의해 액상체(73)를 가열하기 때문에, 적은 열량으로 신속하게 액상체(73)를 건조시키는 것이 가능해져, 소비 에너지의 저감 및 건조 시간의 단축을 실현할 수 있다. 이 경우, 하부 기판(70)을 고온으로 하지 않고 액상체(73)를 가열할 수 있기 때문에, 하부 기판(70)의 팽창 변형에 의한 단선(斷線) 등을 방지할 수 있다.

그런데, 액상체(73)의 일부분으로부터 용매가 증발하면, 용매의 증기 분압이 상승하여, 그 주변 부분에서의 용매 증발이 억제된다. 그 때문에, 배향막 형성 영 역의 중앙부에서의 액상체(73)의 건조 속도는 주변부에 비하여 느려지는 경향이 있다. 그래서, 배향막 형성 영역의 중앙부에 배치된 구동 전극(72)에 공급하는 전류량을 주변부에 배치된 구동 전극(72)에 공급하는 전류량보다 많게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 배향막 형성 영역의 중앙부에 도포된 액상체(73)가 강하게 가열되고, 그 건조가 촉진되기 때문에, 배향막 형성 영역에서의 건조 속도를 균일화할 수 있다. 따라서, 얼룩이 없는 배향막을 형성할 수 있다.

[제 2 실시예]

다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 대해서 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다. 도 6은 블랙 매트릭스의 설명도로서, 도 2의 C-C선에서의 평면 단면도이다. 제 2 실시예의 막 형성 방법은, 블랙 매트릭스(차광막)(77)에 전류를 공급하여 액상체를 가열하는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 또한, 제 1 실시예와 동일한 구성으로 되는 부분에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다.

(도포 방법)

본 실시예에서는 하부 기판에 형성된 블랙 매트릭스(77)에 전류를 공급하고, 그 전기 저항에 의해 줄열을 발생시켜 액상체를 가열한다. 또한, 일반적인 블랙 매트릭스(77)는 전기적으로 연속하여 형성되어 있다. 이 경우에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스(77)의 양단부를 전원(50)에 접속한다.

도 7은 블랙 매트릭스의 변형예의 설명도로서, 도 2의 C-C선에 상당하는 부분에서의 평면 단면도이다. 도 7에 나타낸 블랙 매트릭스(77)는 전기적으로 분리된 복수의 차광부(78)에 의해 구성되어 있다. 각 차광부(78)는 배향막 형성 영역 의 한 변(지면(紙面) 상하 방향)을 따라 전기적으로 연속 형성되고, 다른 변(지면 좌우 방향)을 따라 전기적으로 분리 형성되어 있다. 이 경우에는, 제 1 실시예와 동일하게, 각 차광부(78)를 각각 가변 저항기(52)에 직렬 접속하고, 다시 이들을 전원(50)에 대하여 병렬 접속한다.

다음으로, 블랙 매트릭스(77)에 전류를 공급한다. 이것에 의해, 도 2에 나타낸 블랙 매트릭스(77)에서 발생한 열이 보호막(79)을 통하여 각 구동 전극(72)에 전달되어, 각 구동 전극(72)이 예비 가열된다. 또한, 각 구동 전극(72)의 온도가 도포되는 액상체 용매의 비점 미만의 온도로 되도록 블랙 매트릭스(77)에 대한 공급 전류량을 조정한다.

그리고, 배향막(74)의 형성 재료를 함유하는 액상체를 액체방울 토출 장치의 잉크젯 헤드로부터 구동 전극(72)의 표면에 토출한다. 이 때, 각 구동 전극(72)은 예비 가열되어 있기 때문에, 토출된 액상체의 점도 증가가 억제되어, 액상체는 균일한 두께로 확장 습윤된다. 따라서, 균일한 배향막을 형성할 수 있다.

또한, 배향막 형성 영역의 폭이 헤드의 폭보다 클 경우에는, 제 1 실시예와 동일하게 배향막 형성 영역을 복수 행으로 분할하고, 각 행에 대해서 헤드를 스위프시킴으로써, 배향막 형성 영역의 전체에 액상체를 도포한다. 또한, 도 7과 같이 블랙 매트릭스(77)를 형성한 경우에는, 차광부(78)가 전기적으로 연속 형성되어 있는 방향으로 헤드를 스위프시켜, 액상체를 도포하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 액상체의 도포 중 또는 도포 후의 행에 배치된 차광부(78)에 대해서만 공급 전류량을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 차광부(78)에 의해 가열되는 구동 전극의 온도가 액상체의 비점 이상의 온도로 되도록 공급 전류량을 증가시키는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 액상체의 도포 중 또는 도포 후의 행에 대해서 즉시 건조 처리를 행하는 것이 가능해져, 건조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 액상체의 중첩 도포를 효율적으로 행하는 것도 가능해진다.

(건조 방법)

다음으로, 배향막 형성 영역의 전체에 도포된 액상체를 건조시킨다. 구체적으로는, 모든 구동 전극의 온도가 액상체의 비점 이상의 온도로 되도록 블랙 매트릭스(77)에 대한 공급 전류량을 증가시킨다. 또한, 도 7과 같이 블랙 매트릭스(77)를 형성한 경우에는, 배향막 형성 영역의 중앙부에 배치된 차광부(78)에 공급하는 전류량을 주변부에 배치된 차광부(78)에 공급하는 전류량보다 많게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 배향막 형성 영역의 건조 속도를 균일화하는 것이 가능해져, 얼룩이 없는 배향막을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제 2 실시예에서는 액상체의 도포 전 및 도포 중에서 블랙 매트릭스(77)에 전류를 공급하여, 액상체를 가열하는 구성으로 했다. 이것에 의해, 제 1 실시예와 동일하게, 균일한 배향막을 형성하는 것이 가능해지고, 또한 개행 스트리크의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 제 2 실시예에서는, 액상체의 도포 후에도 블랙 매트릭스(77)에 전류를 공급하여, 도포된 액상체를 건조시키는 구성으로 했다. 이것에 의해, 제 1 실시예와 동일하게, 얼룩이 없는 배향막을 형성하는 것이 가능해진다.

[전자 기기]

다음으로, 본 실시예의 막 형성 방법을 사용하여 제조한 전자 기기에 대해서 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은 휴대 전화의 사시도이다. 도 8에 있어서, 부호 1000은 휴대 전화를 나타내고, 부호 1001은 표시부를 나타낸다. 이 휴대 전화(1000)에는 본 실시예의 막 형성 방법을 사용하여 제조한 액정 표시 장치가 표시부(1001)에 채용되어 있다. 따라서, 표시 품질이 우수한 휴대 전화(1000)를 저렴한 비용으로 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 기술 범위는 상술한 각 실시예에 한정되지 않아, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 상술한 각 실시예에 다양한 변경을 가한 것을 포함한다.

즉, 각 실시예에서 예시한 구체적인 재료나 구성 등은 그저 일례에 불과하며, 적절히 변경할 수 있다. 예를 들면, 상기에는 액정 표시 장치의 배향막을 형성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 액정 표시 장치의 보호막을 형성하는 경우나, 액정층을 도포하는 경우 등에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치 이외의 전기 광학 장치에서의 기능막을 형성하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들면, 유기 EL 장치의 발광층 및 정공 주입층을 형성하는 경우나, 플라즈마 디스플레이 장치의 형광체막을 형성하는 경우 등에도 본 발명을 적용할 수 있다.

이상의 설명에 의하면, 본 발명은, 균일하며 얼룩이 없는 막을 형성할 수 있는 막 형성 방법을 제공할 수 있으며 표시 품질이 우수한 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims

도전체층이 형성된 기판 위에, 액체방울 토출법으로 액상체(液狀體)를 도포하여 막을 형성하는 방법으로서,

상기 액상체의 도포 전 또는 도포 중에, 상기 도전체층에 전류를 공급하고,

상기 도전체층에 대한 전류의 공급은, 상기 도전체층의 온도가 상기 액상체의 비점(沸點) 미만으로 되도록 행하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
삭제
도전체층이 형성된 기판 위에, 액체방울 토출법으로 액상체를 도포하여 막을 형성하는 방법으로서,

상기 액상체의 도포 후에, 상기 도전체층에 전류를 공급하고,

상기 도전체층에 대한 전류의 공급은, 상기 도전체층의 온도가 상기 액상체의 비점 이상으로 되도록 행하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
삭제
제 3 항에 있어서,

상기 도전체층은 전기적으로 분리된 복수의 도전부를 구비하고,

상기 도전부를 가변 저항기에 접속하고, 다시 이들을 전원에 접속하여, 상기 기판 위의 중앙부에 배치된 상기 도전부에 대하여 상기 기판 위의 둘레부에 배치된 상기 도전부보다 많은 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 도전체층은 전기적으로 분리된 복수의 도전부를 구비하고,

상기 도전부를 가변 저항기에 접속하고, 다시 이들을 전원에 접속하여, 상기 액상체의 도포 중 또는 도포 후의 영역에 배치된 상기 도전부에 대하여 상기 액상체의 도포 전의 영역에 배치된 상기 도전부보다 많은 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 도전체층은 화상 표시 소자를 구동하는 전극층인 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 도전부는 패시브 매트릭스형의 전기 광학 장치에서의 주사 전극 또는 신호 전극인 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 도전체층은 화상 표시 소자의 주위에 형성된 차광막인 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 도전부는 화상 표시 소자의 주위에 형성된 차광막을 전기적으로 분리한 복수의 차광부인 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 막 형성 방법을 사용하여 제조한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 11 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.