KR20040012509A

KR20040012509A - 액체 방울 토출 방법 및 액체 방울 토출 장치, 액정장치의 제조 방법 및 액정 장치, 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20040012509A
Application number: KR1020030052015A
Authority: KR
Inventors: 히루마게이; 가와세도모미
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2004-02-11
Also published as: US7748825B2; CN1475313A; US20060260543A1; JP3543813B2; TW200410760A; US20040207800A1; JP2004122114A; KR100615476B1; TWI277457B; CN1229185C

Abstract

이 액체 방울 토출 장치(10)는 액상(液狀) 재료를 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖는 토출 수단(21)과, 노즐에 액상 재료를 공급하는 액상 재료 공급계(34)와, 기판(20) 상에 배치되는 액상 재료의 양을 계측하는 계측 수단(23)을 구비한다. 액상 재료를 이용해 노즐의 세정을 함과 동시에, 그 세정에 이용한 액상 재료의 적어도 일부를 그대로 기판(20) 상에 배치한다.

Description

액체 방울 토출 방법 및 액체 방울 토출 장치, 액정 장치의 제조 방법 및 액정 장치, 및 전자 기기{LIQUID DROP DISCHARGE METHOD, LIQUID DROP DISCHARGE APPARATUS, PRODUCTION METHOD OF LIQUID CRYSTAL APPARATUS, LIQUID CRYSTAL APPARATUS, AND ELECTONIC EQUIPMENT}

본 발명은 토출 수단으로부터 액상 재료를 토출하여, 기판 상에 소정량의 액상 재료를 배치하는 기술에 관한 것으로, 특히, 액정 장치 등의 전기 광학 장치의 제조 과정에 이용되는 액체 방울 토출 방법 및 액체 방울 토출 장치에 관한 것이다.

기판 상에 소정량의 액상 재료를 정량 배치하는 기술로서는 예를 들면, 일본 특개평1O-323601호 공보에 나타내는 바와 같이, 디스펜서를 이용해 소정량의 액상 재료를 연속적으로 방출하고, 그것을 기판 상에 배치하는 기술이 알려져 있다.

그러나 상술한 디스펜서를 이용한 액상 재료의 정량 배치 기술에서는, 액상재료의 토출량이나 기판상에서의 액상 재료의 배치 위치를 고정밀도로 제어하는 것이 어렵고, 액상 재료의 배치 편차가 발생하기 쉽다.

예를 들면, 액정 장치의 제조 과정은 전극 등이 형성된 기판 상에 액정을 정량 배치한 후, 그 기판과 다른 기판을 맞붙이는 공정을 포함한다. 이 때, 상술한 액상 재료의 배치 편차가 발생하면, 그것이 표시 품질의 저하의 원인이 될 우려가 있다.

본 발명은 상술하는 사정을 감안해 된 것이고, 액상 재료의 소비량을 저감할 수 있음과 동시에, 스루풋을 크게 저하시키는 일이 없이, 기판 상에 액상 재료를 균일하게 배치할 수 있는 액체 방울 토출 방법 및 액체 방울 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명의 다른 목적은 저비용화와 품질의 향상을 도모할 수 있는 액정 장치의 제조 방법 및 액정 장치를 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 다른 목적은 저비용으로 고품질의 액정 장치를 구비한 전자 기기를 제공하는 것에 있다.

도1은 본 발명의 액체 방울 토출 장치의 실시예의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도2는 피에조 방식에 의한 액상 재료의 토출 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도3a 및 도3b는 액체 방울 토출 장치를 이용하여, 기판 상에 소정량의 액상 재료를 정량 배치하는 예를 나타내는 도면이다.

도4는 액정 장치(액정 표시 장치)의 단면 구조의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도5a ~ 도5d는 액정 장치의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도5a 및 도5b는 유리 기판 상에 액정을 정량 배치하는 공정, 도5c 및 도5d는 액정을 밀봉하는 공정을 각각 나타내고 있다.

도6은 액정 패널의 화면 표시 영역을 구성하기 위해서 매트릭스상(狀)으로 형성된 복수의 화소에서의 각종 소자 및 배선 등의 등가 회로도이다.

도7은 도6에 나타내는 액정 패널에 있어서, 액티브 매트릭스 기판에 형성된 각 화소의 구성을 나타내는 평면도이다.

도8은 도7의 A-A'선에 상당하는 위치에서의 단면도이다.

도9는 도6에 나타내는 액정 패널에 이용한 액티브 매트릭스 기판의 구성을 나타내는 등가 회로도이다.

도10a ~ 도10c는 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.

도11a ~ 도11d는 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판의 제조 방법에 있어서, 도10c에 나타내는 공정에 계속해서 하는 각 공정의 공정 단면도이다.

도12a ~ 도12e는 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판의 제조 방법에 있어서, 도11d에 나타내는 공정에 계속해서 행하는 각 공정의 공정 단면도이다.

도13a ~ 도13c는 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판의 제조 방법에 있어서, 도12e에 나타내는 공정에 계속해서 하는 각 공정의 공정 단면도이다.

도14a ~ 도14c는 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판의 제조 방법에 있어서, 도13c에 나타내는 공정에 계속해서 하는 각 공정의 공정 단면도이다.

도15는 제조 공정중의 유리 기판의 상태를 나타내는 설명도이다.

도16은 액체 방울 토출 장치의 액체 방울 토출 헤드의 동작을 나타내는 설명 도이다.

도17은 기판에 적하된 액체 방울의 배치예를 나타내는 평면도이다.

도18은 기판에 적하된 액체 방울의 다른 배치예를 나타내는 평면도이다.

도19는 기판에 적하된 액체 방울의 다른 배치예를 나타내는 평면도이다.

도20은 기판에 적하된 액체 방울의 다른 배치예를 나타내는 평면도이다.

도21은 기판에 적하된 액체 방울의 다른 배치예를 나타내는 평면도이다.

도22는 기판에 적하되는 액체 방울의 토출예를 나타내는 평면도이다.

도23은 기판에 적하되는 액체 방울의 다른 토출예를 나타내는 평면도이다.

도24는 액체 방울의 토출예중 하나의 동작을 나타내는 평면도이다.

도25는 액체 방울의 토출예의 다른 동작을 나타내는 평면도이다.

도26은 기판에 적하되는 액체 방울의 다른 토출예를 나타내는 평면도이다.

도27a ~ 도27d는 컬러 필터의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

도28은 본 발명의 전자 기기를, 액정 표시 장치를 구비한 휴대 전화에 적용한 예를 나타내는 도면이다.

도29는 본 발명의 전자 기기를, 액정 표시 장치를 구비한 휴대형 정보 처리 장치에 적용한 예를 나타내는 도면이다.

도30은 본 발명의 전자 기기를, 액정 표시 장치를 구비한 손목 시계형 전자 기기에 적용한 예를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10···액체 방울 토출 장치

20, 101, 102··· 기판

21···액체 방울 토출 헤드(토출 수단)

22··· 기판 스테이지

23···계측 장치(계측 수단)

25···제어 장치

28···챔버

29···온도 조절 장치(온도 조절 수단)

30···노즐

34···액상 재료 공급계(係)

100···액정 장치

103···액정

112···실재(seal材)

본 발명의 제1 태양은 토출 수단으로부터 액상 재료를 토출하여, 기판 상에 소정량의 상기 액상 재료를 배치하는 액체 방울 토출 방법으로서, 상기 토출 수단은 상기 액상 재료를 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고, 상기 액상 재료를 이용해 상기 노즐의 세정을 함과 동시에, 상기 세정(洗淨)에 이용한 상기 액상 재료의 적어도 일부를 그대로 상기 기판 상에 배치한다.

본 태양의 액체 방울 토출 방법은 액상 재료를 노즐을 통해서 액체 방울로 하여 토출하므로, 기판 상에 배치하는 액상 재료의 양이나 위치를 세밀하게 제어할 수 있고, 액상 재료의 균일한 배치가 가능해진다. 또, 노즐의 세정에 이용한 액상 재료의 적어도 일부를 그대로 기판 상에 배치하므로, 액상 재료의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 저감된다. 또한, 이 경우, 노즐의 세정과 액상 재료의 정량 배치를 적어도 일부 병행하여 하게 되므로, 이들을 각각으로 하는 경우에 비해서, 전체의 처리 시간이 단축되고, 스루풋의 향상이 도모된다.

상기의 액체 방울 토출 방법에 있어서, 상기 액상 재료를 실온 이상으로 가온(加溫)하면 된다. 이에 따라, 비교적 점도가 높은 액상 재료의 사용이 가능하게 된다.

본 발명의 제2 태양은 토출 수단으로부터 액정을 토출하여, 제1 기판 상에 소정량의 상기 액정을 배치하는 액정 장치의 제조 방법으로서, 상기 토출 수단은 상기 액정을 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고, 상기 액정을 이용해 상기 노즐의 세정을 함과 동시에, 상기 세정에 이용한 상기 액정의 적어도 일부를 그대로 상기 제1 기판 상에 배치한다.

본 태양의 액정 장치의 제조 방법에서는, 제1 기판 상에 배치하는 액정의 양이나 위치를 세밀하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 또, 액정의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 저감된다.

또, 상기 제1 기판 상에는 제2 기판과의 맞붙임용의 실재가 배치되고, 상기 실재로부터 이간시켜 상기 소정량의 액정을 상기 제1 기판 상에 배치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 액정의 배치시의 실재와 액정의 접촉이 방지되고, 실재의 성능 저하가 방지된다. 또, 기판 상에 배치하는 액정은 노즐을 통해서 액체 방울로 하여 토출되는 것으로부터, 그 배치량이나 위치가 세밀하게 제어되고, 상기 접촉이 확실하게 방지된다.

이 경우에 있어서, 상기 실재를 통해서 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 맞붙인 후에, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 공간 전체에 상기 액정을 널리 퍼지게 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 실재와 액정과의 접촉에 의한 실재의 성능 저하를 억제할 수 있다. 예를 들면, 실재가 어느 정도 건조한 후에, 액정을 상기 공간 전체에 널리 퍼지게 함으로써, 실재와 액정이 접촉해도, 실재의 성능 저하는 적다.

본 발명의 제3 태양은 토출 수단으로부터 액상 재료를 토출하여, 기판 상에 소정의 구성 부재를 형성하는 액정 장치의 제조 방법으로서, 상기 토출 수단은 상기 액상 재료를 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고, 상기 액상 재료를 이용해 상기 노즐의 세정을 함과 동시에, 상기 세정에 이용한 상기 액상 재료의 적어도 일부를 그대로 상기 기판 상에 배치한다.

본 태양의 액정 장치의 제조 방법에서는, 기판 상에 형성되는 구성 부재의 양이나 위치를 세밀하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 또, 액상 재료의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 저감된다.

또, 상기 구성 부재는 액정 장치를 구성하는 배향막, 또는 컬러 필터의 보호막으로서, 상기 액상 재료는 상기 배향막, 또는 상기 보호막의 구성 재료를 함유해도 좋다. 이에 따라, 기판 상에 형성되는 배향막이나 보호막의 양이나 위치를 세밀하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 또, 액상 재료의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 저감된다.

본 발명의 제4 태양은 토출 수단으로부터 액상 재료를 토출하여, 기판 상에 소정량의 상기 액상 재료를 배치하는 액체 방울 토출 장치로서, 상기 토출 수단은 상기 액상 재료를 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고, 상기 노즐에 상기 액상 재료를 공급하는 액상 재료 공급계와, 상기 기판 상에 배치되는 상기 액상 재료의 양을 계측하는 계측 수단을 구비한다.

본 태양의 액체 방울 토출 장치에서는, 상기 구성에 의해서, 상기의 액체 방울 토출 방법을 실시할 수 있으므로, 기판 상에 배치하는 액상 재료의 양이나 위치를 세밀하게 제어할 수 있다. 또, 액상 재료를 이용해 노즐을 세정하고, 그 세정에 이용한 액상 재료의 적어도 일부를 기판 상에 배치함으로써, 액상 재료의 소비량의 저감화나 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.

또, 상기 액상 재료를 실온 이상으로 가온하는 온도 조절 수단을 구비하면 된다. 이에 따라, 비교적 점도가 높은 액상 재료의 사용이 가능해진다.

이 액정 장치에서는, 상기의 액체 방울 토출 장치를 이용하여, 액정층, 배향막 및 컬러 필터의 보호막으로 이루어지는 구성 부재군(群)중, 적어도 1개의 구성 부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 태양인 액정 장치는 상기의 액체 방울 토출 장치를 이용해 구성 부재가 형성되는 것으로부터, 저비용화나, 성능의 향상이 도모할 수 있다.

또, 본 발명의 제6 태양인 전자 기기는 상기의 액정 장치를 구비한다. 이 전자 기기에서는, 저비용화나 성능의 향상을 도모할 수 있다.

(바람직한 실시예)

〔제1 실시예〕

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조해 설명한다.

도1은 본 발명의 액체 방울 토출 장치의 실시예의 일례를 모식적으로 나타내고 있다. 액체 방울 토출 장치(10)는 액상 재료를 기판(20)을 향해 토출하는 액체 방울 토출 헤드(21), 기판(20)이 탑재되는 기판 스테이지(22), 기판(20) 상에 배치되는 액상 재료의 중량을 계측하는 계측 장치(23) 및 이들을 통괄적으로 제어하는 제어 장치(25) 등을 구비해 구성되어 있다. 액체 방울 토출 헤드(21) 및 기판 스테이지(22)는 챔버(28) 내에 배치되어 있고, 이 챔버(28)는 내부의 온도를 관리하는 온도 조절 장치(29)를 구비하고 있다.

기판(20)으로서는 유리 기판, 실리콘 기판, 석영 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판, 플라스틱 필름 기판 등 각종의 것을 이용할 수 있다. 또, 이들 각종의 소재 기판의 표면에 반도체막, 금속막, 유전체막, 유기막 등이 하지층으로서 형성된 것도 포함된다.

액체 방울 토출 헤드(21)는 액체 토출 방식에 의해서, 액상 재료(레지스트)를 노즐로부터 토출하는 것이다. 액체 토출 방식에서는 압전체 소자로서의 피에조 소자를 이용해 잉크를 토출시키는 피에조 방식, 액상 재료를 가열하고 발생한 거품(버블)에 의해 액상 재료를 토출 방식 등, 공지의 여러가지 기술을 적용할 수있다. 이 중, 피에조 방식은 액상 재료에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성 등에 영향을 주지 않는다는 이점을 가진다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 피에조 방식을 이용한다.

도2는 피에조 방식에 의한 액상 재료의 토출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도2에 있어서, 액상 재료를 수용하는 액실(31)에 인접해 피에조 소자(32)가 설치되어 있다. 액실(31)에는 액상 재료를 수용하는 재료 탱크를 포함하는 액상 재료 공급계(34)를 통해서 액상 재료가 공급된다. 피에조 소자(32)는 구동 회로(33)에 접속되어 있고, 이 구동 회로(33)를 통해서 피에조 소자(32)에 전압이 인가된다. 피에조 소자(32)를 변형시킴으로써, 액실(31)이 변형하고, 노즐(30)로부터 액상 재료가 토출된다. 이 때, 인가 전압의 값을 변화시킴으로써, 피에조 소자(32)의 비틀림량이 제어되고, 인가 전압의 주파수를 변화시킴으로써, 피에조 소자(32)의 비틀림 속도가 제어된다. 즉, 액체 방울 토출 헤드(21)에서는, 피에조 소자(32)로의 인가 전압의 제어에 의해서, 노즐(30)로부터의 액상 재료의 토출의 제어가 행해진다.

도1로 되돌아와서, 액체 방울 토출 헤드(21)는 기판 스테이지(22)의 상방(上方)에 배치됨과 동시에, 기판 스테이지(22)에 대해 상대적으로 이동 가능하게 배치되어 있다.

기판 스테이지(22)는 액체 방울 토출 헤드(21)의 세정이 행하여지는 예비 토출부(40)와, 액상 재료의 정량 배치가 행하여지는 중량 계측부(41)를 갖고 있다. 기판 스테이지(22)에 대한 반출입 동작 및 예비 토출부(40)와 중량 계측부(41)와의 사이의 기판(20)의 반송은 반송 암 등을 구비하는 도시하지 않은 반송 기구에 의해행하여진다.

계측 장치(23)는 예를 들면 로드 셀 등을 구비하고, 물체의 중량을 계측하는 것이다. 본 실시예에서는, 계측 장치(23)는 기판 스테이지(22)의 중량 계측부(41)에 탑재된 기판(20)의 중량을 계측하도록 구성되어 있고, 그 계측 결과는 제어 장치(25)에 보내진다. 제어 장치(25)는 액상 재료가 배치되기 전의 기판(20)의 중량을 기억하고 있고, 계측 장치(23)로부터 보내지는 계측 결과와, 기억되어 있는 정보에 의거하여, 기판(20) 상에 배치된 액상 재료의 중량을 구한다.

챔버(28) 내의 온도는 온도 조절 장치(29)에 의해서, 액상 재료의 성상, 특히 액상 재료의 점도와 온도와의 상관 관계에 의거하여, 사용하는 액상 재료의 점도가 액체 방울 토출 헤드(21)로부터 양호하게 토출되는 점도가 되도록 제어된다. 챔버(28)의 내부의 온도를 실온 이상, 예를 들면 30℃ ~ 70℃의 범위 내의 소정의 온도로 제어함으로써, 실온에서는 고점도의 액상 재료를 저점도화하고, 토출성이나, 기판상에서의 도포막의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 챔버(28) 내의 온도를 제어함으로써, 액상 재료를 가온하고 있지만, 액체 방울 토출 헤드 혹은 기판 스테이지를 각각 가온해도 좋다.

다음에, 본 발명의 액체 방울 토출 방법에 대해서 설명한다.

도3a 및 도3b는 상기 구성의 액체 방울 토출 장치(10)를 이용하여, 기판(20) 상에 소정량의 액상 재료를 정량 배치하는 예를 나타내고 있다.

먼저, 도3a에 나타내는 바와 같이, 액체 방울 토출 헤드(21)의 노즐의 세정(f1ushing)을 한다. 액체 방울 토출 헤드(21)의 노즐의 세정은 액상 재료 공급계(34)로부터 액체 방울 토출 헤드(21)의 내부에 액상 재료를 공급함과 동시에, 노즐로부터 그 액상 재료를 배출시킴으로써 행한다. 즉, 액상 재료를 힘껏 액체 방울 토출 헤드(21) 내를 통과하게 함으로써, 건조 등에 의해 발생한 액체 방울 토출 헤드(21)의 노즐의 막힘을 해소한다. 또한, 세정에 사용하는 액상 재료는 정량 배치하는 액상 재료와 동일한 것이다.

세정시, 기판(20)을 기판 스테이지(22)의 예비 토출부(40)에 탑재함과 동시에, 그 기판(20)의 상방에 액체 방울 토출 헤드(21)를 배치하고, 액체 방울 토출 헤드(21)로부터 배출되는 액상 재료를 그대로 기판(20) 상에 배치한다. 또한, 세정에 필요한 액상 재료의 양은 기판(20) 상에 배치해야 할 소정량에 비하면 적다.

다음에, 도3b에 나타내는 바와 같이, 기판(20)을 예비 토출부(40)로부터 중량 계측부(41)로 옮기고, 그 기판(20)의 상방에 세정 후의 액체 방울 토출 헤드(21)를 배치한다. 그리고, 액체 방울 토출 헤드(21)로부터 액상 재료를 액체 방울로 하여 반복 토출하고, 소정량의 액상 재료를 기판(20) 상에 배치한다.

이 때, 액상 재료의 배치는 기판(20)의 중량을 계측하면서 한다. 즉, 액상 재료의 배치시, 계측 장치(23)는 중량 계측부(41)에 탑재된 기판(20)의 중량을 계측하고, 그 계측 결을 제어 장치(25)에 보낸다. 제어 장치(25)는 계측 장치(23)로부터 보내지는 계측 결과와, 미리 기억하고 있는 액상 재료를 배치하기 전의 기판(20)의 중량에 관한 정보에 의거하여, 기판(20) 상에 배치된 액상 재료의 중량을 산출한다. 그리고, 그 산출 결과에 의거하여, 액상 재료의 중량이 소정량에 달하면, 액체 방울 토출 헤드(21)로부터의 액체 방울의 토출을 정지시킨다. 이에 따라, 기판(20) 상에 소정량의 액상 재료가 배치된다. 또한, 기판 상에 토출하는 액상 재료의 총중량을 조정하는 경우에는 토출되는 액체 방울의 통상시의 도트의 사이즈보다도 작은 사이즈의 도트로 액체 방울을 토출함으로써, 중량의 조정을 적합하게 실시할 수 있다.

본 실시예의 액체 방울 토출 방법에서는, 노즐의 세정에 이용한 액상 재료의 적어도 일부를 그대로 기판 상에 배치하므로, 세정에 사용한 액상 재료를, 기판 상에 배치해야 할 액상 재료의 일부로서 소정량에 포함할 수 있다. 이 때문에, 액상 재료의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 저감된다. 즉, 세정에 사용한 액상 재료를 폐기할 필요가 없기 때문에, 환경에 친하고, 종래 발생하고 있던 폐수 처리 비용이 들지 않는다는 이점이 있다.

또, 액상 재료의 계측은 세정 후에 하므로, 세정 당초에 노즐에 막힘이 발생하여도, 계측 정밀도에 주는 영향은 거의 없다. 또한, 이 경우, 노즐의 세정과 액상 재료의 정량 배치를 적어도 일부 병행하여 하게 되므로, 이들을 각각으로 하는 경우에 비해서, 전체의 처리 시간이 단축되고, 스루풋의 향상이 도모된다.

또한, 노즐의 세정시는 피에조 소자로의 인가 전압을, 통상의 액상 재료의 토출시보다도 높게 설정해도 좋다. 즉, 종래의 액체 방울 토출 장치에서는, 예를 들면, 컬러 필터를 형성하기 위한 잉크의 토출 동작 같이, 소망의 도포 위치에 정확하게 액상 재료를 토출시키기 위해서, 액상 재료의 토출시의 피에조 소자로의 인가 전압을 미세 조정하는 제어가 요구되고 있지만, 본 발명에서는 토출된 액상 재료에 곡선 비행 등의 변화가 발생하여도 상관없다.

〔제2 실시예〕

다음에, 상술한 액체 방울 토출 방법을 액정 장치의 제조 과정에 이용한 예에 대해서 설명한다.

도4는 패시브 매트릭스형의 액정 장치(액정 표시 장치)의 단면 구조를 모식적으로 나타내고 있다.

액정 장치(100)는 투과형의 것으로서, 한쌍의 유리 기판(101, 102)사이에 STN(Super Twisted Nematic) 액정 등으로 이루어지는 액정층(103)이 사이에 두어진 구조로 이루어진다. 또한 액정층에 구동 신호를 공급하기 위한 드라이버(IC113)와, 광원이 되는 백 라이트(114)를 구비하고 있다.

유리 기판(101)에는 그 내면에 컬러 필터(104)가 배설되어 있다. 컬러 필터(104)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색으로 이루어지는 착색층(104R, 104G, 104B)이 규칙적으로 배열되어 구성된 것이다. 또한, 이들 착색층(104R)(104G, 104B)간에는 블랙 매트릭스나 뱅크 등으로 이루어지는 격벽(105)이 형성되어 있다. 또, 컬러 필터(104) 및 격벽(105)의 위에는 컬러 필터(104)나 격벽(105)으로 형성되는 단차를 없애고 이것을 평탄화하기 위한 오버코트막(106)이 배설되어 있다.

오버코트층(106)의 위에는 복수의 전극(107)이 스트라이프상으로 형성되고, 더 위에는 배향막(108)이 형성되어 있다.

다른 쪽의 유리 기판(102)에는 그 내면에, 상기의 컬러 필터(104)측의 전극과 직교하도록 하여, 복수의 전극(109)이 스트라이프상으로 형성되어 있고, 이들 전극(109) 상에는 배향막(110)이 형성되어 있다. 또한, 상기 컬러 필터(104)의 각착색층(104R, 104G, 104B)은 각각, 유리 기판(102)의 전극(109)과 상기 유리 기판(101)의 전극(107)과의 교차 위치에 대응하는 위치에, 배치되어 있다. 또, 전극(107, 109)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전 재료로 형성되어 있다. 유리 기판(102)과 컬러 필터(104)의 외면측에는 각각 편향판(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 유리 기판(101, 102)끼리 사이에는 이들 기판(101, 102)끼리의 간격(셀갭)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(111)와, 액정(103)을 외기로부터 차단하기 위한 실재(112)가 배설되어 있다. 실재(112)로서는 예를 들면, 열경화형 혹은 광경화형의 수지가 이용된다.

이 액정 장치(100)에서는, 상술한 배향막(108, 110), 오버코트막(106) 및 액정층(103) 중의 적어도 1개가 상술된 액체 방울 토출 방법을 이용해 유리 기판 상에 배치된다. 이 때문에. 이들 재료의 소비량을 억제하고, 저비용화를 도모할 수 있다.

도5a ~ 도5d는 상기 액정 장치(100)의 제조 방법을 모식적으로 나타내고 있고, 도5a 및 도5b는 유리 기판 상에 액정을 정량 배치하는 공정, 도5c 및 도5d는 액정을 밀봉하는 공정을 각각 나타내고 있다.

또한, 도5a ~ 도5d에서는 간략화를 위해서, 상술한 유리 기판상의 전극이나 컬러 필터, 스페이서 등의 도시를 생략하고 있다.

도5a 및 도5b에 있어서, 액정을 정량 배치하는 공정에서는 상술한 액체 방울 토출 방법을 이용하여, 유리 기판(101) 상에 소정량의 액정을 정량 배치한다.

즉, 도5a에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(101)에 대해 액체 방울 토출 헤드(21)를 상대적으로 이동시키면서, 액체 방울 토출 헤드(21)의 노즐로부터 액정을 액체 방울(Ln)으로 하여 토출하고, 그 액체 방울(Ln)을 유리 기판(101) 상에 배치한다. 그리고, 도5b에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(101) 상에 배치되는 액정이 소정량에 달하기까지, 그 액체 방울(Ln)의 배치 동작을 복수회 반복한다. 유리 기판(101) 상에 배치해야 할 액정의 소정량은 밀봉 후에 유리 기판끼리 사이에 형성되는 공간의 용량과 거의 동일하다. 또, 본 실시예에서는, 상술한 액체 방울 토출 방법을 이용하므로, 유리 기판(101) 상에 배치되는 액정은 액체 방울 토출 헤드(21)의 세정(f1ushing)시에 사용한 것을 포함한다. 이 때문에, 액정의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 적어도 된다.

액정의 정량 배치시, 액체 방울(Ln)의 체적이나 그 배치 위치등, 액체 방울(Ln)의 토출 조건이 제어된다. 본 실시예에서는, 액정을 액체 방울(Ln)으로 하여 기판(20) 상에 배치하므로, 기판(20) 상에 배치하는 액정의 양이나 위치를 세밀하게 제어할 수 있고, 기판(20)상으로의 액정(103)의 균일한 배치가 가능하다. 본 실시예에서는, 도5a에 나타내는 바와 같이, 기판(20)상의 실재(112)로부터 이간한 위치에 액체 방울(Ln)을 배치한다. 구체적으로는 실재(112)에 가장 가까운 액체 방울(Ln)의 중심 위치와 실재(112)와의 간격이 액체 방울(Ln)의 착탄 오차와 액체 방울(Ln)의 반경과의 합계보다도 넓어지도록, 액체 방울(Ln)을 유리 기판(101) 상에 배치한다. 이 때문에, 실재(112)와 액정(103)과의 접촉이 방지되고, 실재(112)의 성능 저하 및 액정(103)에 미경화의 실재(112)가 혼탁되는 것에 의한 액정(103)의 열화가 방지된다.

다음에, 도5c 및 도5d에 있어서, 소정량의 액정(103)이 배치된 유리 기판(101) 상에 실재(112)를 통해서 다른 쪽의 유리 기판(102)을 감압하에서 맞붙인다.

구체적으로는 먼저, 도5c에 나타내는 바와 같이, 실재(112)가 배치되어 있는 유리 기판(101, 102)의 가장자리에 주로 압력을 가하고, 실재(112)와 유리 기판(101, 102)을 접착한다. 그 후, 소정의 시간의 경과후, 실재(112)가 어느 정도 건조한 후에, 유리 기판(101, 102)의 외면 전체에 압력을 가하여, 액정(103)을 양 기판(101, 102)에 사이에 두어진 공간 전체에 널리 퍼지게 한다.

이 경우, 액정(103)이 실재(112)와 접촉할 때에는 이미 실재(112)가 어느 정도 건조하고 있으므로, 액정(103)과의 접촉에 동반하는 실재(112)의 성능 저하나 액정(103)의 열화는 적다. 또한, 이전의 도4에 나타낸 스페이서(111)의 배치는 액정(103)을 유리 기판(101) 상에 배치한 후에 해도 좋고, 액정(103)의 배치와 동시에 하여도 좋다. 액정의 배치와 동시에 하는 경우는 액정에 스페이서를 혼입해 두어도 좋다.

유리 기판(101, 102)끼리 맞붙인 후, 열이나 광을 실재(112)에 부여해 실재(112)를 경화시킴으로써, 유리 기판(101, 102)사이에 액정이 밀봉된다.

이와 같이 하여 제조되는 액정 장치는 액정의 소비량이 적고, 저비용화를 도모할 수 있다. 또, 액정의 배치 편차에 동반하는 표시 품질의 저하가 적고, 실 불량도 발생하기 어렵다.

또한, 본 발명의 액체 방울 토출 장치는 상술한 패시브 매트릭스형의 액정장치에 한정되지 않고, 예를 들면, 액티브 매트릭스형의 액정 장치에도 적합하게 채용 가능하다.

이하, 액티브 매트릭스형의 액정 장치(액정 표시 장치)에 이용되는 액정 패널의 구성 및 동작에 대해서, 도6 ~ 도9를 참조해 설명한다.

도6은 액정 패널의 화면 표시 영역을 구성하기 위해서 매트릭스상으로 형성된 복수의 화소에서의 각종 소자 및 배선 등의 등가 회로도이다.

도7은 데이터선, 주사선, 화소 전극, 차광막 등이 형성된 액티브 매트릭스 기판에서 서로 인접하는 화소의 평면도이다.

도8은 도7의 A-A'선에 상당하는 위치에서의 단면도이다.

도9는 액티브 매트릭스 기판의 2차원적인 배선 레이아웃을 나타내는 평면도이다.

또한, 이들 도면에 있어서, 각 층이나 각 부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 때문에, 각층이나 각 부재마다 축척을 달리하여 나타내고 있다.

도6에 있어서, 액정 패널의 화면 표시 영역에 있어서, 매트릭스상으로 형성된 복수의 화소의 각각에는 화소 전극(204a)을 제어하기 위한 화소 스위칭용의 TFT(215)가 형성되어 있고, 화소 신호를 공급하는 데이터선(201a)이 상기 TFT(215)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선(201a)에 기입 화소 신호(S1, S2···Sn)는 이 차례로 선(線)순차로 공급해도 관계없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(201a)끼리 대해서, 그룹마다 공급하도록 해도 좋다. 또, TFT(215)의 게이트에는 주사선(202a)이 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 타이밍에서, 주사선(202a)에 펄스적으로 주사신호(G1, G2···Gm)를, 이 차례로 선순차로 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극(204a)은 TFT(210)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT(210)를 일정 기간만 그 온 상태로 함으로써, 데이터선(201a)으로부터 공급되는 화소 신호(S1, S2···Sn)를 각 화소에 소정의 타이밍에서 기입한다. 이와 같이 하여 화소 전극(204a)을 통해서 액정에 기입된 소정 레벨의 화소 신호(S1, S2, ···Sn)는 후술하는 대향 기판에 형성된 대향 전극 사이에서 일정 기간 유지된다. 액정은 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화됨으로써, 광을 변조하고, 계조 표시를 가능하게 한다. 노멀리 화이트 모드이면, 인가된 전압에 따라서 입사광이 이 액정 부분을 통과 불가능하게 되고, 노멀리 블랙 모드이면, 인가된 전압에 따라서 입사광이 이 액정 부분을 통과 가능하게 된다. 그 결과, 전체로서 액정 패널로부터는 화소 신호에 따른 콘트라스트를 갖는 광이 출사한다.

여기서, 유지된 화소 신호가 리크하는 것을 막는 것을 목적으로, 화소 전극(204)과 대향 전극 사이에 형성되는 액정 용량과 병렬로 축적 용량(220)을 부가하는 것이 일반적이다. 예를 들면, 화소 전극(204a)의 전압은 소스 전압이 인가된 시간보다도 3자리수나 되는 긴 시간만큼 축적 용량(220)에 의해 유지된다. 이에 따라, 전하의 유지 특성은 개선되고, 콘트라스트비가 높은 액정 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 축적 용량(220)을 형성하는 방법으로서는 용량을 형성하기 위한 배선인 용량선(202b) 사이에 형성하는 경우 혹은 전단의 주사선(202a) 사이에 형성하는 경우의 어느 것이라도 된다.

도7에 있어서, 액정 패널의 액티브 매트릭스 기판 상에는 매트릭스상으로 복수의 투명한 화소 전극(204a)(점선부(204a')에 의해 윤곽이 표시됨)이 각 화소마다 형성되고, 화소 전극(204a)의 종횡의 경계 영역을 따라 데이터선(201a), 주사선(202a) 및 용량선(202b)이 형성되어 있다. 데이터선(201a)은 콘택홀(205)을 통해서 폴리실리콘막으로 이루어지는 반도체층(210a)중 후술의 소스 영역에 전기적으로 접속되어 있고, 화소 전극(204a)은 콘택홀(206)을 통해서 반도체층(210a)중 후술의 드레인 영역에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 반도체층(210a)중 후술의 채널 형성용 영역(도면중 우하향의 사선의 영역)에 대향하도록 주사선(202a)(게이트 전극)이 통하고 있다.

도8에 나타내는 바와 같이, 액정 패널(200)은 액티브 매트릭스 기판(230)과, 이에 대향 배치되는 대향 기판(240)을 구비하고 있다. 액티브 매트릭스 기판(230)의 기체는 석영 기판이나 내열성 유리판 등의 투명 기판(230b)으로 이루어지고, 대향 기판(240)의 기체도 또한, 석영 기판이나 내열성 유리판 등의 투명 기판(230b)으로 이루어진다. 액티브 매트릭스 기판(230)에는 화소 전극(204a)이 설치되어 있고, 그 위쪽에는 러빙 처리 등의 소정의 배향 처리가 실시된 배향막(280)이 형성되어 있다. 화소 전극(204a)은 예를 들면, ITO막 등의 투명한 도전성 박막으로 이루어진다. 또, 배향막은 예를 들면, 폴리이미드 박막 등의 유기 박막으로 이루어진다.

액티브 매트릭스 기판(230)에는 각 화소 전극(204a)에 인접하는 위치에, 각화소 전극(204a)을 스위칭 제어하는 화소 스위칭용의 TFT(215)가 형성되어 있다. 여기에 나타내는 TFT(215)는 LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 갖고 있고, 주사선(202a)(게이트 전극), 주사선(202a)로부터 공급되는 주사신호의 전계에 의해 채널이 형성되는 반도체막(210a)의 채널 형성용 영역(210a'), 주사선(202a)과 반도체층(210a)을 절연하는 게이트 절연막(207), 데이터선(201a)(소스 전극), 반도체층(210a)의 저농도 소스 영역(소스측LDD 영역)(210b) 및 저농도 드레인 영역(드레인측LDD 영역)(1c) 및 반도체층(210a)의 고농도 소스 영역(210d) 및 고농도 드레인 영역(210e)을 구비하고 있다. 고농도 드레인 영역(210e)에는 복수의 화소 전극(204a) 중의 대응하는 1개가 전기적으로 접속되어 있다. 소스 영역(210b, 210d) 및 드레인 영역(210c, 210e)은 후술과 같이, 반도체층(210a)에서 n형의 채널을 형성하거나, 혹은 p형의 채널을 형성할지에 따라서 소정 농도의 n형용 또는 p형용의 도펀트가 도프됨으로써 형성되고 있다. n형 채널의 TFT는 동작 속도가 빠르다는 이점이 있고, 화소 스위칭용의 TFT로서 이용되는 것이 많다.

데이터선(201a)(소스 전극)은 예를 들면, 알루미늄 등의 금속막이나 금속 실리사이드 등의 합금막 등으로 구성되어 있다. 또, 주사선(202a)(게이트 전극), 게이트 절연막(207) 및 하지 보호막(208)의 위에는 고농도 소스 영역(210d)에 통하는 콘택홀(205) 및 고농도 드레인 영역(210e)에 통하는 콘택홀(206)이 각각 형성된 제1층간 절연막(209)이 형성되어 있다. 이 소스 영역(210d)으로의 콘택홀(205)을 통해서, 데이터선(201a)(소스 전극)은 고농도 소스 영역(210d)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 데이터선(201a)(소스 전극) 및 제1층간 절연막(209)의 위에는 제2층간 절연막(211)이 형성되어 있다. 여기서, 화소 전극(204a)은 제2층간 절연막(211)의 위에 형성되어 있으므로, 게이트 절연막(207), 제1층간 절연막(209) 및 제2층간 절연막(211)에는 고농도 드레인 영역(210e)에 통하는 콘택홀(206)이 형성되어 있다. 따라서, 고농도 드레인 영역(210e)으로의 콘택홀(206)을 통해서 화소 전극(204a)은 고농도 드레인 영역(210e)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 화소 전극(204a)과 고농도 드레인 영역(210e)은 데이터선(201a)과 동시 형성된 알루미늄 전극이나 주사선(202a)과 동시 형성된 폴리실리콘 전극을 중계해 전기적 접속하도록 해도 좋다.

여기서, TFT(215)는 바람직하게는 상술과 같이 LDD구조를 가지지만, 저농도 소스 영역(210b) 및 저농도 드레인 영역(210c)에 상당하는 영역에 불순물 이온의 투입을 하지 않는 오프셋 구조를 갖고 있어도 좋다. 또, TFT(215)는 게이트 전극(202a)을 마스크로서 고농도로 불순물 이온을 투입하고, 자기 정합적으로 고농도 소스 및 드레인 영역을 형성한 셀프 얼라인먼트형의 TFT으로 하여도 좋다.

또한, 본 실시예에서는, TFT(215)의 게이트 전극(데이터선(202a))을 소스-드레인 영역(210b 및 210e) 간에 1개만 배치한 싱글 게이트 구조로 했지만, 이들 사이에 2개 이상의 게이트 전극을 배치해도 좋다. 이 때, 각각의 게이트 전극에는 동일한 신호가 인가되도록 한다. 이와 같이 듀얼 게이트(더블 게이트) 혹은 트리플 게이트 이상으로 TFT를 구성하면, 채널과 소스-드레인 영역 접합부의 리크 전류를 방지할 수 있고, 오프시의 전류를 저감하는 것이 가능하다. 이들 게이트 전극의 적어도 1개를 LDD구조 혹은 오프셋 구조로 하면, 더욱 오프 전류를 저감할 수 있고,안정된 스위칭 소자를 얻는 것이 가능하다.

본 실시예에서는, TFT(215)의 게이트 절연막(207)을 게이트 전극(202a)에 대향하는 위치에서 연장 설치해 유전체막으로서 이용함과 동시에, 반도체(210a)를 연장 설치해 제1전극(210f)으로 하고, 또한 이들에 대향하는 용량선(202b)의 일부를 제2전극으로 함으로써, 축적 용량(220)이 구성되어 있다. 즉, 반도체(210a)의 고농도 드레인 영역(210e)이 데이터선(201a) 및 주사선(202a) 밑에까지 연장 설치되어, 동일한 데이터선(201a) 및 주사선(202a)을 따라 연장하는 용량선(202b)에 게이트 절연막(207)(유전체막)을 통해서 대향 배치되어, 제1전극(반도체층)(210f)으로 되어 있다. 여기서, 축적 용량(220)의 유전체로서의 절연막(207)은 고온 산화에 의해 폴리실리콘막 상에 형성되는 TFT(215)의 게이트 절연막(207)에 다름 없기 때문에, 얇으면서 고내압의 절연막으로 할 수 있다. 그러므로, 축적 용량(215)은 비교적 소면적으로 대용량의 축적 용량으로 구성할 수 있다. 그 결과, 데이터선(201a) 하의 영역 및 주사선(202a)에 병렬하는 영역(즉, 용량선(202b)이 형성된 영역)이라는 개구 영역을 빗나간 스페이스를 유효하게 이용하여, 화소 전극(204a)에 대한 축적 용량을 증대시킬 수 있다.

이와 같이 구성한 액티브 매트릭스 기판(230)에 있어서, 도7 및 도8에 나타내는 바와 같이, 인접하는 화소 전극(204a)의 경계 영역에는 데이터선(201a), 주사선(202a) 및 용량선(202b)이 통하고 있지만, 이들 배선을 통하여 혹은 이들 배선과 화소 전극(204a)과의 갭을 통해 광이 새면, 표시의 품위를 저하시켜 버린다. 그래서, 본 실시예에서는, 액티브 매트릭스 기판(230)의 기체 투명 기판(230b)과 하지보호막(208)사이에는 각 화소 전극(204a)의 종횡의 경계 영역을 따라 고융점 금속 혹은 그 합금인 Ti(티탄), Cr(크롬), W(텅스텐), Ta(탄탈), Mo(몰리브덴), Pd(팔라듐)등으로 이루어지는 차광막(212a)(도7에서의 좌하향의 사선 영역)을 형성되어 있다. 이 차광막(212a)은 평면적으로는 반도체층(210a)의 채널 형성용 영역을 포함하는 TFT(215)의 형성 영역, 데이터선(201a), 주사선(202a) 및 용량선(202b)에 대해서, 액티브 매트릭스 기판(230)의 이면측으로 보아 중첩하는 위치에 형성되어 있다.

한편, 대향 기판(240)에는 그 전면에 걸쳐 대향 전극(241)이 형성되고, 그 표면에는 러빙 처리 등의 소정의 배향 처리가 실시된 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 대향 전극(241)도, 예를 들면, ITO막 등의 투명 도전성 박막으로 이루어진다. 또, 대향 기판(240)의 배향막도, 폴리이미드 박막 등의 유기 박막으로 이루어진다. 대향 기판(240)에는 각 화소의 개구 영역이외의 영역에 대향 기판측 차광막(242)이 매트릭스상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 대향 기판(240)의 옆에서의 입사광은 TFT(215)의 반도체층(210a)의 채널 형성용 영역(210a')이나 LDD 영역(210b, 210c)에 닿는 일은 없다. 또한 대향 기판측의 차광막(242)은 콘트라스트의 향상, 색재의 혼합색 방지 등의 기능을 가진다.

이와 같이 구성한 액티브 매트릭스 기판(230)과 대향 기판(240)은, 화소 전극(204a)과 대향 전극(241)이 대면하도록 배치되고, 또한, 이들 기판 간에는 후술하는 실재에 의해 둘러싸인 공간 내에 액정(250)이 봉입되고, 협지된다. 액정(250)은 화소 전극(204a)으로부터의 전계가 인가되고 있지 않은 상태로 배향막에 의해소정의 배향 상태를 취한다. 액정(250)은 예를 들면 일종 또는 수종의 네마틱 액정을 혼합한 것 등으로 이루어진다. 또한, 실재는 액티브 매트릭스 기판(230)과 대향 기판(240)을 이들 주변에서 맞붙이기 위한 광경화 수지나 열경화성 수지등으로 이루어지는 접착제이고, 양 기판 간의 거리를 소정값으로 하기 위한 유리 섬유 혹은 유리 비드 등의 스페이서가 갭재로서 배합되어 있다.

이와 같이 구성한 액정 패널(200)에 있어서, 액티브 매트릭스 기판(230)은 도9에 나타내는 바와 같이 구성된다. 액티브 매트릭스 기판(230)에는 TFT를 이용해 회로 구성된 데이터선 구동 회로(301) 및 주사선 구동 회로(304)가 형성되고, 이들 데이터선 구동 회로(301) 및 주사선 구동 회로(304)는 각각, 복수의 데이터선(201a), 주사선(202a) 및 용량선(202b)에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또, 액티브 매트릭스 기판(230)에는 샘플링 회로(305)가 형성되고, 이 샘플링 회로(305)에는 도시하지 않은 제어 회로로부터 즉시 표시 가능한 형식으로 변환된 화상 신호가 화상 신호선(306)을 통해서 공급된다. 따라서, 주사선 구동 회로(304)가 펄스적으로 주사선(202a)에 차례에 주사신호를 보내는데 맞추어, 데이터선 구동 회로(301)는 샘플링 회로(305)를 구동하고, 화상 신호에 따른 신호 전압을 데이터선(201a)에 보낸다.

그 결과, 각 화소에서는, 도6, 도8 및 도9에 있어서, 화소 신호(S1, S2, ‥·Sn)가 화소 전극(204a)과 대향 기판(240)의 대향 전극(241) 사이로 일정 기간 유지되고, 액정(250)은 화소마다 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화된다. 그러므로, 예를 들면, 대향 기판(240)의 측에서 입사한 광(입사광L1)중, 통과 가능한 액정 부분에 입사된 광만이 액티브 매트릭스 기판(230)의 측에서 출사되어 오므로, 소정의 표시를 할 수 있다.

이하, 상술한 액정 표시 장치용의 액티브 매트릭스 기판(230)의 제조 방법을 도10 ~ 도14를 참조해 설명한다.

도6 ~ 도10은 편차도 액티브 매트릭스 기판(230)의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.

또한, 도10 ~ 도14에는 도7의 A-A'선에 상당하는 위치에서의 단면을 나타내고 있다.

도10a에 나타내는 바와 같이, 상기의 액티브 매트릭스 기판(230)을 다수 취할 수 있는 대형 기판(230a)을 준비한다. 이 대형 기판(230a)에 대해서는 세로틀 확산로 내에서, N2(질소) 등의 불활성 가스 분위기, 또한, 약900℃에서 ~ 약1300℃의 고온 분위기 중에서 열처리를 하고, 후에 실시되는 고온 프로세스에서 비틀림이 적게 되도록 사전 처리해 두어도 좋다(열처리 공정). 즉, 제조 프로세스에서의 최고 온도(본 실시예에서는, 게이트 절연막을 형성할 때의 1150℃에서의 온도)에 맞추어 미리 대형 기판(230a)을 최고 온도와 동등의 온도나 혹은 그것 이상의 온도로 열처리해 둔다. 예를 들면, 제조 프로세스에서의 최고 온도가 1150℃ 이면, 이 사전 처리 공정에서는 대형 기판(230a)을 1150℃ 위치에서 30초에서 30분간 가열한다. 여기서, 1150℃라는 온도는 대형 기판(230a)을 구성하는 재료의 비틀림점에 가까운 온도이다.

다음에, 대형 기판(230a)의 전면에, 고융점 금속 혹은 그 합금인 Ti, Cr, W,Ta, Mo, Pd 등의 금속 단체 혹은 합금을 스퍼터 등에 의해서, 1000옹스트롬 ~ 3000 옹스트롬 정도의 층 두께로 형성한 뒤(성막 공정), 이 금속막 상에 포토리소그래피 기술을 이용해 레지스트 마스크를 형성하고, 이 레지스트 마스크를 통해서 금속막에 대해 에칭을 함으로써, 도10b에 나타내는 바와 같이, 차광막(212a)을 형성한다.

또한, 차광막(212a)은 TFT(215)의 반도체층중 채널 영역(210a), 소스 영역(210b, 210d), 드레인 영역(210c, 210e), 데이터선(201a), 주사선(202a) 및 용량선(202b)(도7 및 도8 참조)을 형성해야 할 영역의 적어도 일부를 대형 기판(230a)의 이면에서 보아 덮도록 형성된다.

다음에, 도10c에 나타내는 바와 같이, 차광막(212a)의 위에, 예를 들면, 상압 또는 감압CVD법 등에 의해 TEOS(테트라 에틸 오르소 실리케이트)가스, TEB(테트라·에틸·보트레이트)가스, TMOP(테트라·메텔·옥시·포스레이트) 가스 등을 이용하여, NSG(논실리케이트 유리), PSG(인실리케이트 유리), BSG(보론실리케이트 유리), BPSG(보론인실리케이트 유리) 등의 실리케이트 유리막, 질화실리콘막이나 산화 실리콘막 등으로 이루어지는 하지 보호막(208)을 형성한다. 하지 보호막(208)의 층 두께는 약 500옹스트롬 ~ 15000 옹스트롬, 바람직하게는 약 6000옹스트롬 ~ 8000 옹스트롬의 두께가 된다. 혹은 감압 CVD법 등에 의해 고온 산화 실리콘막(HTO막)이나 질화 실리콘막을 약 500옹스트롬의 비교적 얇은 두께로 퇴적하고, 두께 약 2000옹스트롬의 다층 구조를 갖는 하지 보호막(208)을 형성해도 좋다. 또한, 이와 같은 실리케이트 유리막에 거듭해 또는 대신하여, SOG(스핀온 유리 : 방사상 유리)를 스핀 코트해 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 처리를 실시함으로써,평탄한 막을 형성해도 좋다. 이와 같이, 하지 보호막(208)의 상면을 스핀 코트처리 또는 CMP처리에 의해 평탄화해 두면, 그 위에 후에 TFT(215)를 형성하기 쉽다는 이점이 있다. 또한, 하지 보호막(208)에 대해서, 핫월형 장치 내에서, 약900℃에서의 어닐링 처리를 실시함으로써, 오염을 막는 것과 동시에 평탄화를 실시해도 좋다(열처리 공정).

다음에, 도11a에 나타내는 바와 같이, 하지 보호막(208)의 위에, 약450℃~약550℃, 바람직하게는 약500℃에서의 비교적 저온 환경중에서, 유량 약400cc/min ~ 약600cc/min의 모노실란 가스, 실란 가스 등을 이용한 감압CVD(예를 들면, 압력이 약20Pa ~ 40Pa의 CVD)에 의해서, 비정질 실리콘막을 형성한다. 그 후, 핫월형 장치 내에서, 약600℃~약700℃에서 약1시간 ~ 약10시간, 바람직하게는 약4시간 ~ 약6시간의 어닐링 처리를 질소 분위기 중에서 실시하는 것에 의해서, 폴리실리콘막(260)을 약500옹스트롬 ~ 약2000옹스트롬의 두께, 바람직하게는 약1000옹스트롬의 두께가 될 때까지 고상(固相) 성장시킨다.

이 때, 화소 스위칭용의 TFT(215)를 n채널형으로 하는 경우에는 그 채널 형성용 영역에 Sb(안티몬), As(비소), P(인) 등의 V족 원소의 도펀트를 약간 이온 주입 등에 의해 도프해도 좋다. 또한, 화소 스위칭용 TFT(215)를 p채널형으로 하는 경우에는 B(보론), Ga(갈륨), In(인듐) 등의 III족 원소의 도펀트를 약간 이온 주입 등에 의해 도프해도 좋다. 또한, 비정질 실리콘막을 거치지 않고, 감압 CVD법 등에 의해 폴리실리콘막(260)을 직접 형성해도 좋다. 혹은 감압 CVD법 등에 의해 퇴적한 폴리실리콘막에 실리콘이온을 투입하여 일단 비정질화(아모르포스화)하고,그 후 어닐링 처리 등에 의해 재결정화시켜 폴리실리콘막(260)을 형성해도 좋다.

다음에, 도11b에 나타내는 바와 같이, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정 등에 의해서, 도7에 나타낸 패턴의 반도체층(210a)을 형성한다. 즉, 데이터선(201a) 하에서 용량선(202b)이 형성되는 영역 및 주사선(202a)을 따라 용량선(202b)이 형성되는 영역에는 TFT(215)를 구성하는 반도체층(210a)으로부터 연장 설치된 제1전극(210f)을 형성한다.

다음에, 도11c에 나타내는 바와 같이, TFT(215)를 구성하는 반도체층(230a)과 함께 제1전극(210f)을, 핫월형 장치 내에서 약900℃ ~ 약1300℃의 온도, 바람직하게는 약1150℃의 온도에 의해 열산화함으로써, 약300옹스트롬의 비교적 얇은 열산화 실리콘막을 형성(열처리 공정)하고, 또한 감압CVD법 등에 의해 고온 산화 실리콘막(HTO막)이나 질화실리콘막을 약500옹스트롬의 비교적 얇은 두께로 퇴적하고(성막 공정), 다층 구조를 갖는 게이트 절연막(2) 및 축적 용량 형성용의 유전체막을 형성한다. 이 결과, 제1전극(210f)의 두께는 약300옹스트롬 ~ 약1500옹스트롬의 두께, 바람직하게는 약350옹스트롬 ~ 약500옹스트롬의 두께가 되고, 용량 형성용의 유전체막(게이트 절연막(207))의 두께는 약200옹스트롬 ~ 약1500옹스트롬의 두께, 바람직하게는 약300옹스트롬 ~ 약1000옹스트롬의 두께가 된다.

여기서, 폴리실리콘막(210)은 세로틀 확산로 내에서의 약1150℃에서의 온도 조건하에서의 열산화만으로 단일층 구조를 갖는 게이트 절연막(207)을 형성해도 좋다(열처리 공정).

또, 폴리실리콘층(210)중, 제1전극(210f)이 되는 반도체층 부분에, 예를 들면, P이온을 도즈량 약3×1O¹⁰/cm²로 도프해 저저항화시켜 둔다.

다음에, 도11d에 나타내는 바와 같이, 감압CVD법 등에 의해 폴리실리콘막(202)을 퇴적한 후, 인(P)을 열확산하고, 폴리실리콘막(202)을 도전화한다. 또는 P이온을 폴리실리콘막(202)의 성막과 동시에 도입한 도프드 실리콘막을 이용해도 좋다.

다음에, 도12a에 나타내는 바와 같이, 레지스트 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정, 에칭 공정 등에 의해서, 도7에 나타낸 패턴의 주사선(202a)(게이트 전극) 및 용량선(202b)을 형성한다. 이들 용량선(202b) 및 주사선(202a)의 층 두께는 예를 들면, 약3500옹스트롬이다.

다음에, 도12b에 나타내는 바와 같이, 도8에 나타낸 TFT(215)를, LDD구조를 갖는 n채널형의 TFT로 하는 경우, 반도체층(210a)에, 먼저 저농도 소스 영역(210b) 및 저농도 드레인 영역(210c)을 형성하기 위해서, 주사선(202a)(게이트 전극)을 확산 마스크로서, P 등의 V족 원소의 도펀트(260)를 저농도로(예를 들면, p이온을 1×1O¹³/cm²~ 3×1O¹³/cm²의 도즈량으로) 도프한다. 이에 의해 주사선(202a)(게이트 전극)하의 반도체층(210a)은 채널 형성용 영역(210a')이 된다. 이 불순물의 도프에 의해 용량선(202b) 및 주사선(202a)도 저저항화된다.

계속해서 도12c에 나타내는 바와 같이, TFT(215)의 고농도 소스 영역(210d) 및 고농도 드레인 영역(210e)을 형성하기 위해서, 주사선(202a)(게이트 전극)보다도 폭이 넓은 마스크로 레지스트 마스크(262)를 주사선(202a)(게이트 전극) 상에형성한 후, 동일한 P 등의 V족 원소의 도펀트(261)를 고농도로(예를 들면, p이온을 1×1O¹⁵/cm²~ 3×1O¹⁵/cm²의 도즈량으로) 도프한다. 또, TFT(215)를 p채널형으로 하는 경우, 반도체층(210a)에, 저농도 소스 영역(210b) 및 저농도 드레인 영역(210c) 및 고농도 소스 영역(210d) 및 고농도 드레인 영역(210e)을 형성하기 위해서, B 등의 III족 원소의 도펀트를 이용해 도프한다. 또한, 저농도의 도프를 하지 않고, 오프셋 구조의 TFT으로 하여도 좋고, 주사선(202a)(게이트 전극)을 마스크로서, P이온, B이온 등을 이용한 이온 주입 기술에 의해 셀프 얼라인먼트형의 TFT으로 하여도 좋다. 이 불순물의 도프에 의해 용량선(202b) 및 주사선(202a)은 더욱 저저항화한다.

이들 공정과 동시 병행하여, n채널형TFT 및 p채널형TFT로 구성되는 상보형 구조를 갖는 데이터선 구동 회로(301) 및 주사선 구동 회로(304) 등의 주변 회로(도9 참조)를 액티브 매트릭스 기판(230)상의 주변부에 형성한다. 이와 같이, 본 실시예에서 화소 스위칭용 TFT(215)는 폴리실리콘TFT이므로, 화소 스위칭용 TFT(215)의 형성시와 거의 동일 공정으로, 데이터선 구동 회로(301) 및 주사선 구동 회로(304) 등의 주변 회로를 형성할 수 있어, 제조상 유리하다.

다음에, 도12d에 나타내는 바와 같이, TFT(215)에서의 주사선(202a)(게이트 전극), 용량선(202b) 및 주사선(202a)을 덮도록, 예를 들면, 상압 또는 감압CVD법이나 TEOS가스 등을 이용하여, NSG(논실리케이트 유리), PSG(인실리케이트 유리), BSG(보론실리케이트 유리), BPSG(보론인실리케이트 유리) 등의 실리케이트 유리막,질화실리콘막이나 산화 실리콘막 등으로 이루어지는 제1층간 절연막(264)을 형성한다(성막 공정). 제1층간 절연막(264)의 층 두께는 약5000옹스트롬 ~ 약15000옹스트롬이 바람직하다.

다음에, 고농도 소스 영역(210d) 및 고농도 드레인 영역(210e)을 활성화하기 위해서, 핫월형 장치 내에서 약1000℃의 어닐링 처리를 20분 정도한 뒤(열처리 공정), 도12e에 나타내는 바와 같이, 데이터선(201a)(소스 전극)에 대한 콘택홀(205)을, 반응성 에칭, 반응성 이온 빔 에칭 등의 드라이 에칭 혹은 웨트 에칭으로 형성한다.

다음에, 도13a에 나타내는 바와 같이, 제1층간 절연층(264)의 위에, 스퍼터 처리 등에 의해서, Al 등의 저저항 금속이나 금속 실리사이드 등의 금속막(266)을, 약1000옹스트롬 ~ 약5000옹스트롬의 두께, 바람직하게는 약3000옹스트롬으로 퇴적한다(성막 공정).

다음에, 도13b에 나타내는 바와 같이, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정 등에 의해서, 데이터선(201a)(소스 전극)을 형성한다.

다음에, 도13c에 나타내는 바와 같이, 데이터선(201a)(소스 전극)상을 덮도록, 예를 들면, 상압 또는 감압CVD법이나 TEOS가스 등을 이용하여, NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 실리케이트 유리막, 질화실리콘막이나 산화 실리콘막 등으로 이루어지는 제2층간 절연막(267)을 형성한다(성막 공정). 혹은 이와 같은 실리케이트막에 대신하여, 또는 거듭하여, 유기막이나 SOG를 스핀 코트해 혹은 CN4P처리를 실시해 평탄한 막을 형성해도 좋다. 여기서, 제2층간 절연막(267)의 층 두께는 약5000옹스트롬~ 약15000옹스트롬이 바람직하다.

다음에, 도14a에 나타내는 바와 같이, TFT(215)에 있어서, 화소 전극(204a)과 고농도 드레인 영역(210e)을 전기적 접속하기 위한 콘택홀(206)을, 반응성 에칭, 반응성 이온 빔 에칭 등의 드라이 에칭으로 형성한다. 이 때에, 반응성 에칭, 반응성 이온 빔 에칭 같은 이방성 에칭에 의해서, 콘택홀(206)을 형성하는 쪽이 개구 형상을 마스크 형상과 거의 동일하게 할 수 있다는 이점이 있다. 또, 드라이 에칭과 웨트 에칭을 조합시켜 개구하면, 콘택홀(206)을 테이퍼상으로 할 수 있으므로, 배선 접속시의 단선을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

다음에, 도14b에 나타내는 바와 같이, 제2층간 절연막(267)의 위에, 스퍼터 처리 등에 의해서, ITO막 등의 투명 도전성 박막(269)을, 약 500옹스트롬 ~ 약 2000옹스트롬의 두께로 퇴적한다(성막 공정).

다음에, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정 등에 의해 투명 도전성 박막(269)을 패터닝하여, 도14c에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(204a)을 형성한다. 또한, 액정 스프링(200)을 반사형의 액정 표시 장치에 이용하는 경우에는 알루미늄 등의 반사율이 높은 불투명한 재료로부터 화소 전극(204a)을 형성한다.

다음에, 화소 전극(204a)에 상에 폴리이미드계의 배향막의 도포액을 도포한 후, 소정의 프리틸트각을 가지도록 다시 소정 방향으로 러빙 처리를 실시하는 것 등에 의해서, 배향막(280)이 형성된다.

그리고, 대형 기판(230a)에 대해 대향 기판용의 대형 기판을 맞붙인 후, 개개의 패널로 절단하고서 혹은 대형 기판(230a)을 액티브 매트릭스 기판(230)에 절단하고서 대향 기판을 맞붙인 후, 액정을 봉입한다.

여기서, 본 실시예에서는 상기 액티브 매트릭스 기판(230)을, 마더 유리 기판 투입시의 사이즈대로 처리를 하는 어레이 제조에 의해 제조해도 좋다. 그 후, 조립하고 공정의 도중의 행정인 러빙 공정이 실시되고, 러빙 공정후에, 상술의 패널의 절단이 실시된다. 이에 따라, 맞댐시의 기판의 휘어진 상태의 영향을 저감함과 동시에, 1매의 기판에 필요하는 얼라인먼트 처리의 처리 시간을 단축해 스루풋을 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 액티브 매트릭스 기판(230)에 대해 세정을 한 후, 배향막이 되는 폴리이미드(PI)를 도포한다. 다음에, 액티브 매트릭스 기판 표면의 배향막(배향막(280)에 상당)에 대해서, 러빙 처리를 실시한다.

이 경우, 액티브 매트릭스 기판(230)에 대해서는 다음에 절단 공정을 하게 되어 있다. 절단 공정에서는 여러가지 수법으로 해서, 액티브 매트릭스 기판(230)을 임의의 크기로 절단한다. 예를 들면, 다이아몬드 커터를 이용한 스크라이브 처리, 레이저 커터, 순수를 이용한 다이싱 혹은 워터젯 등의 수법이 도모된다.

스크라이브 처리는 소정의 깊이의 스크라이브 홈을 형성하고, 스크라이브 홈 부분을 파단함으로써, TFT 기판을 절단한다. 레이저 커터를 이용하는 경우에는 액티브 매트릭스 기판(230) 상에 형성하는 소자 간에 커팅용의 갭을 설치할 필요가 있다. 레이저 커터를 이용한 경우에는 열에 의해 절단면의 코너가 둥글므로, 기판의 손상 등의 발생 및 발생한 유리 조각에 의한 제품 수율의 저하를 방지할 수 있다는 이점이 있다.

도15는 절단 공정에서의 액티브 매트릭스 기판의 절단 방법을 나타내고 있다. 도15에서는 기판을 4 분할한 예를 나타내고 있다.

도15중의(a)은 러빙 공정시의 기판을 나타내고,(b)은 절단 공정의 도중의 상태를 나타내고,(c)은 절단 후의 상태를 나타내고 있다.

도15의 예는 스크라이브 처리를 나타내고 있고, 액티브 매트릭스 기판은 스크라이브 처리에 의해 기판의 중심 근방을 통과하는 +자 모양으로 스크라이브 홈(71)이 형성된다(도15중(b)). 그리고,(c)에 나타내는 바와 같이, 스크라이브 홈(71)을 따라 4개로 절단한다. 절단된 각 기판은 도15의 예에서는 선형으로 대략 동일 형상이다. 또한, 4 분할이 아니라, 2 분할이나 적당의 분할수로 분할해도 좋다, 절단 후의 형상은 동일 형상이 아니어도 좋다.

절단은 칩 단위까지 분할하지 않고, 하나의 TFT 기판을 소정수의 분할수로 분할한다. 분할은 액티브 매트릭스 기판 상에 형성되어 있는 소자의 레이아웃에 따라서 행하여진다. 또, 기판의 휘어진 상태의 영향을 작게 하기 위해서는 편차의 방향으로도 길이를 짧게 하도록 하는 편이 좋다.

도15의 예에서는, 절단 후의 각 기판은 직각으로 교차하는 2변　을 갖고 있고, 얼라인먼트에 이용 가능하다. 또한, 도15의 액티브 매트릭스 기판에는 절단후에 얼라인먼트 처리에 이용하기 위한 얼라인먼트 마크(72)가 미리 형성되어 있다.(b)의 얼라인먼트 마크(72)의 위치는 원　액티브 매트릭스 소자의 형성에 이용되고 있지 않은 부분에 있고, 4 분할하는 경우의 얼라인먼트 마크의 형성 위치로서 유리하다.

절단된 기판은 병렬 처리를 위해서 각기 각 라인에 반송된다. 각 라인에서는 절단된 판의 형상 및 형성되어 있는 소자 위치 등에 따라서 장치가 구성되어 있다.

다음에, 절단된 각 기판에, 세정 공정이 행하여진다. 이 세정 공정은 액티브 매트릭스 기판의 러빙 처리에 의해 발생한 칩 및 절단 공정에 의해 발생한 칩을 제거하기 위한 것이다.

세정 공정이 종료하면, 실재 및 도통재(도시하지 않음)를 형성한다. 실재는 예를 들면, 디스펜스 도포로 형성한다. 또한, 실재를 스크린 인쇄법으로 형성해도 좋다. 실재를 형성한 후, 다음에, 절단된 액티브 매트릭스 기판(230)에 각 소자 위치에서 각기 대향 기판(240)을 맞붙이고, 얼라인먼트를 실시하면서 압착하고, 실재를 경화시킨다.

실재를 경화시켜 형성된 각 액정 공셀은 절단 공정에서 액티브 매트릭스 기판의 면적이 비교적 작게 되어 있으므로, 휘어진 상태가 발생하고 있는 경우에서도, 기판의 각 위치의 휘어진 상태의 크기의 차는 비교적 작다. 즉, 공셀 내의 갭 분포는 편차의 셀에서도 대략 균일하다.

또, 맞붙임시의 액티브 매트릭스 기판의 면적이 비교적 작고, 형성되어 있는 소자수가 비교적 적기 때문에, 1매의 기판에 대한 얼라인먼트 처리는 비교적 단시간으로 종료한다. 따라서, 가공을 마친 셀과 미가공의 셀 사이에서 경화의 시간차가 적고, 셀의 품질의 산포는 적다.

다음에, 실재의 일부에 설치한 노치로부터 액정을 봉입하고, 노치를 막아서 액정을 밀봉한다. 액정 봉입 공정에서는 압력의 관리를 하면서, 액정 봉입량을 제어하고, 셀갭을 균일하게 한다. 맞붙임 후의 공셀의 갭 분포가 균일하므로, 액정 봉입시의 셀 갭의 조정이 비교적 용이하고, 셀갭이 균일한 액정 셀을 얻을 수 있다.

마지막에, 액정이 봉입되어 검사가 행하여진 액정 셀을 셀마다 분단하여, 액정 패널을 얻는다.

이와 같이 본 실시예에서는 조립하고 공정의 도중의 러빙 공정후에 TFT 기판을 소정의 분할수로 절단해 이후의 공정을 실시하고 있고, 맞붙임 공정에서의 갭 분포의 분포들을 저감하여, 셀갭을 균일하게 하여 갭 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 복수로 분단한 액티브 매트릭스 기판상으로 맞붙임을 실시하고 있으므로, 1매의 기판상의 소자에 대한 얼라인먼트 처리를 단시간으로 실시할 수 있고, 스루풋을 향상시킬 수 있음과 동시에, 경시 변화를 억제해 소자의 품질의 산포를 억제할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 상술한 액체 방울 토출 방법을 이용하므로, 봉입되는 액정은 액체 방울 토출 헤드(21)의 세정(f1ushing)시에 사용한 것을 포함한다. 이 때문에, 액정의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 적어도 된다.

따라서, 제조되는 액정 장치는 저비용화를 도모할 수 있다. 또, 액정의 배치 편차에 동반하는 표시 품질의 저하가 적고, 실 불량도 발생하기 어렵다.

〔제3 실시예〕

상기 제2 실시예에서는, 본 발명의 액체 방울 토출 장치를 패시브 매트릭스형 및 액티브 매트릭스형의 액정 장치의 형성에 채용하고, 상기 액정 장치를 구성하는 액정층의 액정 봉입에 적용했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 액정 장치를 구성하는 배향막(예를 들면, 상술의 배향막(108, 110) 등에 상당함)을, 제1 실시예에 나타낸 액체 방울 토출 방법을 이용해 형성해도 좋다.

이하, 본 실시예에서는, 액정 장치에서의 배향막을, 본 발명의 액체 방울 토출 장치를 이용해 형성하는 제조 과정을 설명한다. 또한, 제2 실시예에서 설명한 배향막에 관한 기술과 중복하는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 또, 상술의 설명에 사용한 구성 부재와 동일한 부재에 대해서는 이하, 동일한 부호를 붙이고 설명한다.

본 실시예에 있어서, 액체 방울 토출 장치는 제1 실시예에 나타낸 액체 방울 토출 장치와 동일한 장치가 채용된다. 또, 배향막의 재료는 상술과 같이, 폴리이미드 등의 유기 재료로 이루어지고, 예를 들면, 폴리이미드 수지 3% 및 용제 97% 등의 성분 구성을 갖는 것이다.

액체 방울 토출 헤드(21)의 동작, 노즐(30)의 토출 및 기판 스테이지(22)의 동작은 제어 장치(25)에 의해 제어된다. 이들 동작 패턴을 미리 프로그램해 두면, 배향막의 재료의 도포 영역이나 도포조건에 따라서 도포 패턴을 변경하는 것도 용이하다.

도16을 참조하여, 액체 방울 토출 헤드(21)의 노즐(30)의 피치와, 주주사 방향(묘화 방향)의 주사 피치로 대해서 설명한다.

도16은 액체 방울 토출 헤드(21)로부터 토출된 배향막의 재료의 액체 방울이 적하된 상태를 나타내는 평면도이다. 여기서, 예를 들면, 컬러 필터 기판(300)의ITO막 상에, 배향막의 재료의 액체 방울이 주주사 방향(X방향)에 1O㎛, 부주사 방향(Y방향)에 100㎛의 간격으로, 배향막의 재료의 액체 방울이 적하되려고 한다. 이 경우, 부주사 방향에서의 액체 방울의 간격y는 노즐(30)의 피치P와 동일하고, 주주사 방향에서의 액체 방울의 간격x는 액체 방울 토출 헤드(21)의 주사속도와 토출 주파수에 의존한다.

도17 ~ 도21은 본 실시예에 관한 액체 방울의 배치예를 나타내는 평면도이다.

도17에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 액체 방울 토출 방법으로 배향막의 재료의 묘화를 할 때에는 부주사 방향(주주사 방향과 직교하는 방향)의 토출 간격(헤드에 복수의 노즐이 있는 경우에는 이들 노즐 피치) 및 주주사 방향의 토출 간격의 각각을 기판상에서 스며 퍼지기 전의 착탄 직전(=착탄 직후, 이하, 단순히 "착탄 직전"으로 표기함)의 액체 방울 지름(상기 예에서는, 30 ~ 40㎛, 부호a)에는 이하의 간격으로 하여, 그 간격을 넘어 배향막의 재료의 액체 방울이 기판에 배치되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 부주사 방향 및 주주사 방향의 각각의 피치를 착탄 지름에 맞추는 것이 아니라, 착탄하기 직전의 액체 방울 지름 이하에 맞추어, 배향막의 재료의 액체 방울을 기판 상에 배치해 간다. 이와 같이, 도17에서는, 착탄하여 스며 퍼지기 전의 상태의 액체 방울끼리 연결되기 때문에, 줄이나 번짐의 발생이 억제된다.

또한, 각 피치는 반드시 착탄하기 직전의 액체 방울 지름보다도 작은 필요는 없다. 도17에서는, 인접하는 상기 액체 방울끼리 중첩되고 있지만, 중첩할 필요가없다. 도18에 나타내는 바와 같이, 상기 액체 방울끼리 연결되어 단일의 박막을 형성하기 위해서는 인접하는 상기 액체 방울끼리 접촉하기만 하면 된다.

도18에 나타내는 바와 같이, 액체 방울 토출 헤드(21)에 복수의 노즐(30)이 형성되어 있는 경우에는 노즐(30)간의 피치(Py)를, 상기한 "스며 퍼지기 전의 착탄 직전의 액체 방울 지름 이하의 간격"이라고 한다. 또, 묘화 방향(주주사 방향)에 있어서, 액체 방울을 토출하는 간격(피치)(Px)에 대해서도, 마찬가지로, 상기한 "스며 퍼지기 전의 착탄 직전 액체 방울 지름 이하의 간격"이라고 한다.

도17 및 도18에 나타내는 방법으로 묘화하면, 액체 방울이 스며 퍼지기 전의 것이 이웃하는 액체 방울의 스며 퍼지기 전의 것과 중첩하기 때문에, 적하 자국은 비치지 않는다. 상기 같이, 묘화시에 액체 방울의 배치를 할 때에는 서로 이웃하는 액체 방울끼리의 간격(주주사 방향 및 부주사 방향의 각각)이 "스며 퍼지기 전의 액체 방울 지름 이하"가 되도록 한다.

도19의 배치예는 도17 및 도18과 달리, 주주사 방향의 짝수열째의 스며 퍼지는 착탄 직전의 액체 방울이 홀수열째의 스며 퍼지기 전의 착탄 직전의 액체 방울에 비해서, 스며 퍼지기 전의 착탄 직전의 액체 방울의 지름의 대체로 반만큼, 부주사 방향으로 비껴난 위치에 적하된다.

도20은 도19에서의 액체 방울의 액체 방울 중심 위치를 서로 접근시킨 배치를 나타내고 있다. 도17에서는, 부호 92로 나타내는 4개의 원호로 둘러싸인 영역은 상기 액체 방울이 아니라, 그곳에서 스며 퍼진 부분이다. 이 때문에, 이론상 미소하기는 하나 번짐이 된다. 이에 대해서, 도20에서는, 있는 임의의 상기 액체 방울은 그 외주부가 둘레 방향 전역에 걸쳐서, 다른 상기 액체 방울과 중첩하고 있다. 따라서, 번짐이 발생하는 일은 없다.

상기의 배치예를 실현하는 방법으로서는 2종류의 방법이 있다.

1개째의 방법은 복수열째의 상기 액체 방울을 묘화할 때에는 도19의 화살표Ye로 나타내는 바와 같이, 홀수열째의 상기 액체 방울을 묘화했을 때에 비교하여, 액체 방울 토출 헤드(21)를 액체 방울의 지름의 반만 부주사 방향으로 기판에 대해 상대적으로 비켜 놓아 묘화하는 방법이다.

2개째의 방법은 도21에 나타내는 바와 같이, 한쌍의(복수의) 액체 방울 토출 헤드(21)를 서로 상기 액체 방울의 지름의 반만큼, 부주사 방향으로 비켜 놓은 위치에서 고정해 되는 헤드군(21a)을 기판에 대해 주사(주주사)시킨다. 홀수열째의 상기 액체 방울을 묘화할 때에는 그 헤드군(21a) 중의 제1 헤드(21)의 노즐(30)로부터 상기 액체 방울을 토출시키고, 짝수열째의 상기 액체 방울을 묘화할 때에는 그 헤드군(21a) 중의 제2 헤드(21)의 노즐(30)로부터 상기 액체 방울을 토출시킨다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 기판에 착탄한 직후로, 스며 퍼지기 전의 상태의 액체 방울이 그 액체 방울에 인접하는 다른 액체 방울의 동일한 상태의 것과 서로 접촉하는 위치에 적하되도록, 액체 방울을 토출한다.

다음에, 본 발명의 액체 방울 토출 방법으로 배향막의 재료를 도포하는 도포 방법에 대해서 설명한다.

도22는 웨이퍼(301)상에서 복수의 칩(302)이 형성되는 경우를 나타내고 있다. 복수의 칩(302)의 각각이 예를 들면, 휴대 전화용의 액정 패널로 구성된다. 액체 방울 토출 헤드(21)에 형성된 복수의 노즐(30)을 이용하여, 복수의 칩(302)에 대해 동시에 배향막의 재료의 액체 방울을 토출한다.

이 경우, 양산성을 올리기 위해서는 1회의 주주사(X방향)로서, 액체 방울 토출 헤드(21)가 갖는 액체 방울 토출 헤드(21)의 연재 방향의 일단측으로부터 타단측의 모든 노즐(30)을 사용하여, 웨이퍼(301)상의 가능한 한 광범위의 칩(302)에 대해 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하는 것이 좋다.

도22에 있어서, 웨이퍼(301)의 좌단으로부터 칩(302)이 부호 302a, 302b, 302c···302z)의 열로 나란히 되고 있다. 이 경우, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 액체 방울 토출 헤드(21)의 일단부측의 노즐(30)을 칩(302a)의 액체 방울 배치 위치에 맞추면, 액체 방울 토출 헤드(21)의 타단부측의 노즐(31)이 칩(301c)의 도중 위치에 위치했다고 한다.

양산성을 올리기 위해서는 액체 방울 토출 헤드(21)의 도22에 나타내는 배치 상태에서 모든 노즐(30)을 사용 대상으로 하는 것이 좋다. 즉, 1회째의 주주사로서, 칩(302a 및 302b)의 모든 영역 및 칩(302c)의 도중까지의 영역에 대해서, 액체 방울을 도포하고, 2회째의 주주사로서, 칩(302c)의 나머지의 반과 칩(302d) 이하에 액체 방울을 도포하는 것이 좋다. 이와 같이, 액체 방울 토출 헤드(21)의 길이방향의 일단부에서 타단부까지의 모든 노즐(21)을 사용 대상으로 함으로써, 웨이퍼(301) 상의 복수의 칩(302)중, 모든 칩(302)의 모든 도포에 필요한 주주사의 회수를 적게 억제할 수 있다. 이 방법은 양산성에 적절하고, 통상 일반적으로는 이방법이 채택된다.

그러나 상기의 방법에서는, 도23에 나타내는 바와 같이, 1개의 칩(302c)에 대해서, 2(복수)회의 주주사로 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하게 된다. 이 때문에, 칩(302c)에서 배향막의 재료가 도포되어야 할 에리어(도포 에리어) 내에는 1회째의 주주사로 도포된 배향막의 재료의 도포 영역의 단부에 공기와의 계면(305)이 발생한다. 그 후, 2회째의 주주사가 행하여지고, 그 계면(305)의 부분에도 배향막의 재료의 액체 방울이 도포되지만, 그 계면(305)의 부분은 적하(도포) 번짐이 된다.

여기서, 상기 도포 에리어란, 배향막의 재료(액상체)를 도포해야 할 영역으로서, 도포 번짐의 발생을 회피하고 싶은 면적적으로 최대의 단위의 영역(본 실시예에서는 칩(302a ~ 302z)의 각각)이다. 환언하면, 도포 에리어란, 그 전면이 균일하게 도포되어야 할 면적적으로 최대의 단위 에리어(본 실시예에서는 칩이지만, 1개의 웨이퍼로 단일의 기판을 구성할 때의 기판을 포함함)이다. 도포 에리어는 일반적으로는 단일의 패널 내에 표시 에리어이다.

그래서, 도23 및 도24에 나타내는 바와 같이, 복수의 도포 에리어(본 실시예에서는 칩(302a ~ 302z)의 각각) 중에서, 그 모든 영역을 1회의 주주사에서는 도포할 수 없는 도포 에리어(본 실시예에서는 칩(302c))가 있는 경우에는 그 도포 에리어(본 실시예에서는 칩(302c))에 대해서는 그 회의 주주사에서는 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하지 않는다.

즉, 도24 같이, 칩(302c)의 도중 위치까지밖에 액체 방울 토출 헤드(21)가커버하고 있지 않은 상태에서, 액체 방울 토출 헤드(21)의 주주사가 행하여지는 경우에는 칩(302c)은 그 모든 영역을 그 1회의 주주사에서는 도포할 수 없다. 이와 같은 상황에 있어서, 그 주주사가 행하여질 때에는 칩(302c) 상에 위치하는 부호 30b으로 나타내는 노즐로부터는 배향막의 재료의 액체 방울이 토출되지 않도록 제어한다. 이들 노즐(30b)로부터 배향막의 재료의 액체 방울을 토출시키지 않는 것에 의해서, 칩(302c)상의 배향막의 재료와 공기와의 계면이 생길 수 없도록 하여, 도포 번짐을 방지한다.

이와 같이, 첫회의 주사에서는, 칩(302a 및 302b)에 배향막의 재료의 액체 방울을 도포한다. 또한, 부호 30a으로 나타내는 노즐은 원래, 이 도면의 위치에서의 주주사에서는, 배향막의 재료의 액체 방울이 토출되지 않는 노즐이다. 부호 30a으로 나타내는 노즐의 위치는 배향막의 재료의 액체 방울을 토출해야 할 에리어는 아니기(칩이 존재하지 않음) 때문이다.

이어서, 도24에 나타내는 위치에서, 액체 방울 토출 헤드(21)가 화살표Y방향으로 부주사를 하고, 그 결과, 도25에 나타내는 바와 같이, 전번(1회째의 주주사)에 도포되지 않았던 칩(302c)에 있어서, 그 모든 영역이 2회째의 주주사로 도포할 수 있는 위치에 액체 방울 토출 헤드(21)가 도달하면, 그 2회째의 주주사에서는, 그 칩(302c)에 대해 배향막의 재료의 액체 방울의 도포를 한다.

이 2회째의 주주사에 있어서도, 1회째의 주주사시와 마찬가지로, 복수의 도포 에리어(본 실시예에서는 칩(302a ~ 302z)의 각각) 중에서, 그 모든 영역을 1회의 주주사에서는 도포할 수 없는 도포 에리어(본 실시예에서는 칩(302e))이 있는경우에는 그 도포 에리어(본 실시예에서는 칩(302e))에 대해서는 그 주주사에서는 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하지 않는 동작이 행하여진다. 이후, 마찬가지로, 3회째 이하의 주주사가 행하여진다.

상기 예에서는 각회의 주주사시에, 2열의 칩(302)씩 배향막의 재료의 액체 방울을 토출함(첫회는 칩(302a 및 302b), 2회째는 칩(302c 및 302d))과 동시에, 3열째의 칩(302)의 위치에 대한 노즐(30)로부터는 배향막의 재료의 액체 방울을 토출하지 않는다(첫회는 칩(302c), 2회째는 302e). 배향막의 재료의 액체 방울의 도포대상이 도22의 웨이퍼(301)와는 다른 경우, 즉, 웨이퍼상의 칩 크기나 배치가 도22의 것과는 다른 경우에는 각회의 주주사시에, 몇열의 칩씩 배향막의 재료의 액체 방울을 토출하고, 몇열째의 칩의 위치에 대응하는 노즐(30)로부터 배향막의 재료를 토출하지 않을지가 바뀌어 간다. 여기서는, 예를 들면, 이하의 식으로부터, 각회의 주주사시에 배향막의 재료의 액체 방울을 토출해야 할 칩의 열수를 구할 수 있다.

n ×d1 + ( n - 1 ) × d2 ≤ L

을 만족하는 n의 최대치를 구한다.

단, 도22에 나타내는 바와 같이, d1은 칩(302)의 폭(액체 방울 토출 헤드(21)의 연재 방향을 따르는 칩(302)의 변의 길이, 보다 정확하게는 칩(302)에서의 액정막을 형성해야 할 영역의 폭)이고, d2는 칩(302)간의 간격(보다 정확하게는 서로 인접하는 칩(302)에서의 액정막을 형성해야 할 영역끼리의 간격)이고, L은 액체 방울 토출 헤드(21)의 연재 방향의 길이(보다 정확하게는 액체 방울 토출 헤드(21)의 연재 방향의 일단부의 노즐(30)과 타단부의 노즐(30) 사이의 길이)이다.

1회째의 주(主)주사에서는, 그 n회째의 칩까지 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하고,(n+1)열째의 칩의 위치에 대응하는 노즐(30)로부터는 배향막의 재료의 액체 방울을 토출하지 않는다.

2회째의 주주사에서는, 그(n+1)열째를 기산점으로서 n열째(n+1-1+n)의 칩까지 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하고,(n+1-1+n+1)열째의 칩의 위치에 대응하는 노즐(30)로부터는 배향막의 재료의 액체 방울을 토출하지 않는다.

도22의 예에서는,

2 × d1 + ( 2 - 1 ) × d2 ≤ L

3 × d1 + ( 3 - 1 ) × d2 > L

이 성립하기 때문에, n의 최대치는 2이다.

1회째의 주주사에서는, 그 2열째의 칩(302a 및 302b)까지 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하고,(2+1=3)열째도 칩(302e)의 위치에 대응하는 노즐(30)로부터는 배향막의 재료의 액체 방울을 토출하지 않는다.

2회째의 주주사에서는, 그(2+1=3)열째를 기산점으로서 2열째(2+1-1+2=4)의 칩(302c 및 302d)까지 배향막의 재료의 액체 방울을 도포하고,(2+1-1+2+1=5)열째의 칩(302e)의 위치에 대응하는 노즐(30)로부터는 배향막의 재료의 액체 방울을 토출하지 않는다.

상기와 같이, 복수열의 칩(302)에 대해 배향막의 재료의 액체 방울이 도포될 때의 각회의 주주사는 n×d1+(n-1)×d2≤L을 만족하는 n의 최대치의 열씩 행하여진다. 이에 따라, 있는 1개의 칩(302)이 복수회의 주주사로 배향막의 재료가 도포되는 일은 없다. 또한, 상기 n의 값은 운전원이 프로그램에 미리 입력하고, 그 입력된 n의 값에 따라서, 액체 방울 토출 헤드(21)에 의한 배향막의 재료의 액체 방울의 도포가 행하여질 수 있다.

즉, 단 1회의 주주사가 행하여졌을 때에, 어느 칩(도포 에리어)(302)을 취해 봐도, 단일의 칩(302) 내에 배향막의 재료의 도포가 행하여진 영역과 배향막의 재료의 도포가 행하여지고 있지 않은 영역이 모두 존재하는 일이 없다. 번짐의 칩(302)을 취해 봐도, 단일의 칩(302)은 그 단일의 칩(302) 내의 모든 도포 에리어가 반드시 단일회 주주사에 의해 배향막의 재료가 도포된다. 이와 같이, 단일회의 주주사에 의해 단일의 도포 에리어의 모든 영역에 배향막의 재료의 도포가 행하여지는 것에 의해서, 그 단일의 도포 에리어 상에는 배향막의 재료(액상체)와 기상의 계면이 생길 수 없기 때문에, 스캔의 이음매는 표시 영역에 번짐으로서 출현하지 않는다.

또한, 도22의 액체 방울 토출 헤드(21)는 각 칩(302) 상에서, 도17에 나타내는 바와 같이, 배향막의 재료의 액체 방울이 스며 퍼지기 전의 것이 이웃하는 액체 방울의 스며 퍼지기 전의 것과 중첩하는 노즐(30)간의 피치에서 형성되고, 또한, 주주사 방향의 토출 간격도 이와 같이 행하여진다.

또, 상기에 대신하여, 도22의 액체 방울 토출 헤드(21)는 각 칩(302) 상에서, 도20에 나타내는 바와 같이, 배향막의 재료의 액체 방울이 스며 퍼지기 전의 것이 이웃하는 액체 방울의 스며 퍼지기 전의 것과 중첩하는 노즐(30)간의 피치에서 형성되고, 또한 주주사 방향의 토출 간격도 이와 같이 행하여질 수 있다. 이 경우, 도20에 나타내는 바와 같이, 있는 임의의 배향막의 재료의 상기 액체 방울(도19의 부호a)은 그 외주부가 둘레 방향 전역에 걸쳐서, 다른 배향막의 재료의 상기 액체 방울(도19의 부호a)과 중첩한다.

도26은 본 실시예의 변형례를 나타낸 것이다.

도22에서는, 단일의 도포 에리어의 폭d1보다도 액체 방울 토출 헤드(21)의 길이L이 크고, 1회의 주주사로 적어도 1개의 도포 에리어의 모든 영역을 도포할 수 있다. 이에 대해서, 도26에서는, 단일의 웨이퍼310 상에, 단일의 기판(311)이 형성된다. 도26의 케이스에서는, 도포 에리어( 기판(311))가 도22의 케이스의 도포 에리어(칩(302))에 비해 크다. 단일회의 주주사로서, 도포 에리어의 모든 영역을 도포하기 위해서는 기판(311)의 폭d1‘과 동일한 범위에는 노즐(30)이 형성되어 있을 필요가 있다.

단일의 액체 방울 토출 헤드(21)의 길이에서는, 기판(311)의 폭d1‘보다도 작은 경우에는 복수의 액체 방울 토출 헤드(21A, 21B)를 연결시키는 것으로서, 폭d1'와 동일한 범위에 노즐(30)이 위치되도록 한다. 또, 도22에 나타내는 바와 같이, 단일의 액체 방울 토출 헤드(21)의 길이가 도포 에리어(칩(302))의 칩폭d1보다도 큰 경우에서도, 단일회의 주주사로서보다 광범위의 도포 에리어를 도포할 필요 없이, 복수의 액체 방울 토출 헤드(21)가 연결될 수 있다.

이 경우, 연결되는 복수의 액체 방울 토출 헤드(21A, 21B)의 노즐(21)의 피치(Q1과 Q3)는, 서로 동일하고, 규정의 피치에 맞도록 설치된다(도17 및 도20 참조).

또한, 복수의 액체 방울 토출 헤드(21A, 21B)의 연결부의 노즐 피치(Q2)는 규정되고 있는 노즐 피치(Q1)과 동일한 길이가 되도록 설치한다. 예를 들면, Q1 = Q2 = Q3 = 30 ~ 40㎛로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 실시예의 액정 장치의 제조 방법에 의하면, 액체 방울 토출 헤드가 복수의 스캔을 하여 표시 에리어에 배향막의 재료를 적하하는 경우, 그 표시 에리어 내에 스캔의 수만 배향막의 재료와 공기의 계면이 발생하고, 그 부분이 묘화 번짐이 되고 있었지만, 본 실시예에서는, 배향막의 재료의 적하를 일회의 묘화(스캔)로 패널의 표시 범위내 모두로 함으로써, 표시 에리어 내에 배향막의 재료와 공기와의 계면을 없애고, 배향막의 재료의 적하 번짐을 방지한다.

또한, 본 실시예에서는, 상술한 액체 방울 토출 방법을 이용하므로, 배향막의 재료는 액체 방울 토출 헤드(21)의 세정(f1ushing)시에 사용한 것을 포함한다. 이 때문에, 배향막의 재료의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 적어도 된다.

따라서, 제조되는 액정 장치는 저비용화를 도모할 수 있다.

〔제4 실시예〕

(액정 장치의 제3 제조 방법)

상기 제3 실시예에서는, 액정 장치를 구성하는 배향막을, 제1 실시예에 나타낸 액체 방울 토출 방법을 이용해 형성시키는 경우에 대해서 설명했지만, 마찬가지로, 액정 장치를 구성하는 보호막(예를 들면, 상술의 오버코트막(106)에 상당함)을 상술의 액체 방울 토출 방법을 이용해 형성시켜도 좋다.

이하, 본 실시예에서는, 액정 장치에서의 컬러 필터의 제조 방법을 상술함과 동시에, 컬러 필터 상에 형성되는 보호막을, 본 발명의 액체 방울 토출 장치를 이용해 형성하는 제조 과정을 설명한다. 또한, 제2 실시예에서 설명한 컬러 필터에 관한 기술과 중복하는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 또, 상술의 설명에 사용한 구성 부재와 동일한 부재에 대해서는 이하, 동일한 부호를 붙이고 설명한다.

도27a ~ 도27d는 컬러 필터(104)의 제조 방법을 공정순으로 모식적으로 나타내고 있다. 먼저, 유리 기판(101)의 표면에 투광성이 없는 수지 재료에 의해 격벽(105)을 화살표B방향으로 보아 격자상 패턴으로 형성한다. 격자상 패턴의 격자구멍의 부분(120)은 필터 요소(104R, 104G, 104B)가 형성되는 영역, 즉 필터 요소 영역이다. 이 격벽(105)으로 형성되는 개개의 필터 요소 영역(120)의 화살표B방향으로 본 경우의 평면 치수는 예를 들면, 30㎛×100㎛정도로 형성된다.

격벽(105)은 필터 요소 영역(120)에 공급되는 필터 요소 재료의 유동을 저지하는 기능 및 블랙 매트릭스의 기능을 합쳐 가진다. 또, 격벽(105)은 임의의 패터닝 수법, 예를 들면 포토리소그래피법으로 형성되고, 또한 필요에 따라서 히터에 의해 가열되어 소성된다.

격벽(105)의 형성후, 도27b에 나타내는 바와 같이, 필터 엘리먼트 재료의 액체 방울(121)을 각 필터 요소 영역(120)에 공급함으로써, 각 필터 요소 영역(120)을 필터 요소 재료(1104)로 메운다. 도27b에 있어서, 부호 1104R은 R(적)의 색을 갖는 필터 요소 재료를 나타내고, 부호 1104G은 G(녹)의 색을 갖는 필터 요소 재료를 나타내고, 그리고 부호 1104B은 B(청)의 색을 갖는 필터 요소 재료를 나타내고있다.

각 필터 요소 영역(120)에 소정량의 필터 요소 재료가 충전되면, 히터에 의해 기판(101)을 예를 들면 70℃ 정도로 가열하여, 필터 요소 재료의 용매를 증발시킨다. 이 증발에 의해서, 도27c에 나타내는 바와 같이 필터 요소 재료(1104)의 체적이 감소되고, 평탄화한다. 체적의 감소가 격렬한 경우에는 컬러 필터로서 충분한 막두께가 얻어질 때까지, 필터 요소 재료의 액체 방울의 공급과 그 액체 방울의 가열을 반복해 실행한다. 이상의 처리에 의해서, 최종적으로 필터 요소 재료의 고형분만이 잔류해 막화하고, 이에 따라, 희망하는 각 색필터 요소(104R, 104G, 104B)가 형성된다.

이상에 의해 필터 요소(104R, 104G, 104B)가 형성된 후, 이들 필라멘트(104R, 104G, 104B)를 완전하게 건조시키기 위해서, 소정의 온도로 소정 시간의 가열 처리를 실행한다. 그 후, 제1 실시예에 나타낸 액체 방울 토출 방법을 이용해 오버코트층(106)을 형성한다. 이 오버코트층(106)은 필터 요소(104R, 104G, 104B) 등의 보호 및 컬러 필터(104)의 표면의 평탄화를 위해서 형성된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 상술한 액체 방울 토출 방법을 이용하므로, 오버코트층(106)의 재료는 액체 방울 토출 헤드(21)의 세정(f1ushing)시에 사용한 것을 포함한다. 이 때문에, 오버코트층의 재료의 사용에 낭비가 적고, 그 소비량이 적어도 된다.

따라서, 제조되는 액정 장치는 저비용화를 도모할 수 있다. 〔제5 실시예〕 다음에, 본 발명의 전자 기기의 구체예에 대해서 설명한다.

도28은 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도28에 있어서, 600은 휴대 전화 본체를 나타내고, 601은 이전의 도4에 나타낸 액정 장치를 구비한 액정 표시부를 가리키고 있다.

도29는 워드 프로세서, PC 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도29에 있어서, 700은 정보 처리 장치, 701는 키보드 등의 입력부, 703는 정보 처리 본체, 702는 이전의 도4에 나타낸 액정 장치를 구비한 액정 표시부를 가리키고 있다.

도30은 손목 시계형 전자 기기의 일례를 나타내고, 사시도이다. 도30에 있어서, 800은 시계 본체를 나타내고, 801은 이전의 도4에 나타낸 액정 장치를 구비한 액정 표시부를 가리키고 있다.

도28 ~ 도30에 나타내는 전자 기기는 상기 실시예의 액정 장치를 구비한 것이므로, 저비용화를 도모할 수 있음과 동시에, 표시 품질의 저하나 실 불량이 발생하기 어렵다.

또한, 상기의 실시예에서는, 패시브 매트릭스형이나, TFT를 스위칭 소자로서 이용한 액티브 매트릭스형의 액정 장치를 채용했지만, 예를 들면, TFD(Thin Film Diode:박막 다이오드)를 스위칭 소자로서 이용한 액티브 매트릭스형의 액정 장치로 할 수도 있다.

또한, 상기의 실시예에서는, 정량 배치되는 액상 재료로서는 액정 장치에 이용되는 액정이나 배향막 재료 및 보호막용 액상 재료(오버코트막용 재료등)을 취했지만, 본 발명은 이들 액상 재료에 한정되는 것은 아니다.

그 밖의, 채용 가능한 액상 재료로서는 레지스트(포토 레지스트), 컬러잉크, SOG(Spin On Glass), 저유전율 층간 절연막을 형성하기 위한 Low-k재료, 그 밖의 휘발성액상 재료등 다른 액상 재료, 금속 등의 미립자를 포함하는 액상체, 유기EL의 발광층 재료, 정공 주입 수송층 재료 등이 예시된다. 예를 들면, 제2 실시예에서는, 금속막 상에 포토리소그래피 기술을 이용해 레지스트 마스크를 형성하고, 차광막(212a)을 형성하는 공정에 대해서 접촉했지만, 이 레지스트의 도포 방법의 대체로서, 본 발명의 액체 방울 토출 방법을 채용하는 것도 가능하다.

또, 상기의 실시예의 전자 기기는 액정 장치를 구비함으로써 행했지만, 유기 전계 발광 표시 장치, 플라즈마형 표시 장치 등, 다른 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기로 할 수도 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 적합인 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 관한 예에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 의거하여 여러가지로 변경 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 액상 재료의 소비량을 저감할 수 있음과 동시에, 스루풋을 크게 저하시키는 일이 없이, 기판 상에 액상 재료를 균일하게 배치할 수 있다.

Claims

토출 수단으로부터 액상 재료를 토출하여, 기판 상에 소정량의 상기 액상 재료를 배치하는 액체 방울 토출 방법으로서,

상기 토출 수단은 상기 액상 재료를 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고,

상기 액상 재료를 이용해 상기 노즐의 세정(洗淨)을 함과 동시에, 상기 세정에 이용한 상기 액상 재료의 적어도 일부를 그대로 상기 기판 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 액체 방울 토출 방법.
제1항에 있어서,

상기 액상 재료를 실온 이상으로 가온(加溫)하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 액체 방울 토출 방법.
토출 수단으로부터 액정을 토출하여, 제1 기판 상에 소정량의 상기 액정을 배치하는 액정 장치의 제조 방법으로서,

상기 토출 수단은 상기 액정을 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고,

상기 액정을 이용해 상기 노즐의 세정을 함과 동시에, 상기 세정에 이용한 상기 액정의 적어도 일부를 그대로 상기 제1 기판 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
제3항에 있어서,

상기 제1 기판 상에는 제2 기판과의 맞붙임용의 실재(seal材)가 배치되고,

상기 실재로부터 이간시켜 상기 소정량의 액정을 상기 제1 기판 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
제4항에 있어서,

상기 실재를 통해서 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 맞붙인 후에, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 공간 전체에 상기 액정을 널리 퍼지게 하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
토출 수단으로부터 액상 재료를 토출하여, 기판 상에 소정의 구성 부재를 형성하는 액정 장치의 제조 방법으로서,

상기 토출 수단은 상기 액상 재료를 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고,

상기 액상 재료를 이용해 상기 노즐의 세정을 함과 동시에, 상기 세정에 이용한 상기 액상 재료의 적어도 일부를 그대로 상기 기판 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 구성 부재는 액정 장치를 구성하는 배향막, 또는 컬러 필터의 보호막으로서,

상기 액상 재료는 상기 배향막, 또는 상기 보호막의 구성 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 장치의 제조 방법.
토출 수단으로부터 액상 재료를 토출하여, 기판 상에 소정량의 상기 액상 재료를 배치하는 액체 방울 토출 장치로서,

상기 토출 수단은 상기 액상 재료를 액체 방울로 하여 토출하는 노즐을 갖고, 상기 노즐에 상기 액상 재료를 공급하는 액상 재료 공급계(系)와,

상기 기판 상에 배치되는 상기 액상 재료의 양을 계측하는 계측 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 토출 장치.
제8항에 있어서,

상기 액상 재료를 실온 이상으로 가온하는 온도 조절 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 토출 장치.
액정 장치로서,

제8항 또는 제9항에 기재한 액체 방울 토출 장치를 이용하여, 액정층, 배향막 및 컬러 필터의 보호막으로 이루어지는 구성 부재군(群) 중, 적어도 1개의 구성 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
전자 기기로서,

제10항에 기재한 액정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.