專利名稱：薄膜形成裝置和方法、液晶裝置的制造裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過在基板上涂敷在溶劑中溶解或分散膜材料調(diào)配成的涂敷液，形成薄膜的薄膜形成裝置和薄膜形成方法、使用了它們的液晶裝置的制造裝置和液晶裝置的制造方法和液晶裝置、薄膜構(gòu)造體的制造裝置和薄膜構(gòu)造體的制造方法和薄膜構(gòu)造體、電子機器，特別是涉及能使膜厚均勻的形成裝置。
可是，在該旋轉(zhuǎn)鍍膜法中，因為供給的涂敷液大部分飛散，所以不但有必要供給很多的涂敷液，而且浪費很多，會造成成本升高的問題。另外，因為使基板旋轉(zhuǎn)，所以由于離心力，涂敷液從內(nèi)側(cè)向外側(cè)流動，存在外周區(qū)域的膜厚變得比內(nèi)側(cè)的厚的傾向，所以產(chǎn)生膜厚不均勻的問題。為了解決這些問題，近年提出了應(yīng)用了所謂的噴墨法的技術(shù)。
例如在特開平8-250389號公報等中描述了應(yīng)用噴墨法，在基板上涂敷涂敷液，形成薄膜的技術(shù)。該技術(shù)是通過相對移動部件，使噴出頭對于基板直線地相對移動，據(jù)此，能在矩形基板上均勻地涂敷。
即，一般使用液滴噴出頭涂敷的涂敷液為了使其具有流動性，并且能供給到噴嘴和從噴嘴噴出，使固體即膜材料溶解或分散到溶劑中而形成。因此，如圖8(a)所示，包含這樣的溶劑的涂敷液如果噴出到基板1上，涂敷成薄膜狀，由涂敷液構(gòu)成的膜2在涂敷后，在其周邊部(邊緣部)2a，由于表面張力，產(chǎn)生了向圖8(a)中箭頭A所示的內(nèi)側(cè)收縮的力。
另外，除了這個力，在膜2表面的附近，從膜2蒸發(fā)的溶劑蒸汽的濃度在膜2的中央部2b的正上方高，在周邊部2a的正上方由于擴散變低。因此，在表面附近的溶劑蒸汽濃度高的中央部2b，很難發(fā)生溶劑的蒸發(fā)，在溶劑蒸汽濃度低的周邊部2a很容易發(fā)生溶劑的蒸發(fā)，如圖8(b)中的箭頭B所示，在膜2內(nèi)，溶劑的對流是從中央部2b一側(cè)向周邊部2a一側(cè)發(fā)生。
作為結(jié)果，如圖8(b)所示，涂敷液(膜2)從來自噴嘴的落下位置向內(nèi)側(cè)收縮，并且由于溶劑的對流，溶質(zhì)或分散質(zhì)向周邊部移動，所以膜厚變厚。而且這樣，如果周邊部2a的膜厚變得比中央部的膜厚度厚，則當(dāng)然損壞了固化后的膜2的全體的膜厚的均勻性。因此，當(dāng)把該膜2在液晶裝置的各膜，例如定向膜和濾色器上形成的保護膜等中使用時，特別是在它的周邊部2a，會產(chǎn)生液晶的定向不均勻和顏色不均勻。
為了解決所述課題，在本發(fā)明的薄膜形成裝置中，在基板上涂敷在溶劑中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于包含具有向所述基板上噴出所述涂敷液的液滴噴出頭的噴出機構(gòu)；能使該液滴噴出頭和所述基板的位置相對移動的移動機構(gòu)；控制所述噴出機構(gòu)和所述移動結(jié)構(gòu)的至少一方的控制部；具有向涂敷在所述基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽的溶劑蒸汽供給機構(gòu)。
根據(jù)該薄膜形成裝置，因為具有溶劑蒸汽供給機構(gòu)，所以通過據(jù)此向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能減少由涂敷液構(gòu)成的涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差，因此，能防止該溶劑蒸汽濃度的差造成的周邊部的膜厚變得比中央部的膜厚度厚，防止了對取得的膜全體的厚度的均勻性的損傷。
另外，在該薄膜形成裝置中，溶劑蒸汽供給機構(gòu)供給溶劑蒸汽，最好使供給的溶劑蒸汽的濃度在周邊部比涂敷在基板上的涂敷液的中央部更高。
如果這樣，能進一步縮小由涂敷液構(gòu)成的涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差，因此，能使得到的膜全體的厚度更均勻。
另外，在該薄膜形成裝置中，溶劑蒸汽供給機構(gòu)最好具有至少覆蓋基板的表面一側(cè)的蓋板和向該蓋板內(nèi)供給溶劑蒸汽的供給部件。
如果這樣，在用蓋板覆蓋了基板表面的狀態(tài)下，通過向該蓋板內(nèi)供給充分高的濃度的溶劑蒸汽，能把涂敷在基板上的涂敷液的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差減小到幾乎可以忽略的程度，因此能使得到的膜的全體的厚度均勻。
另外，在該薄膜形成裝置中，控制部最好控制基于噴出機構(gòu)的噴出動作和基于移動機構(gòu)的移動動作的至少一方，改變涂敷液的涂敷條件，控制薄膜的膜厚。
如果這樣，因為通過控制部控制基于噴出機構(gòu)的噴出動作和基于移動機構(gòu)的移動動作的至少一方，改變涂敷液的涂敷條件，控制薄膜的膜厚，所以能容易地以高精度進行薄膜的膜厚控制，能實現(xiàn)裝置的小型化和低成本化。
在本發(fā)明的薄膜形成方法中，在基板上涂敷在溶劑中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于使用所述的薄膜形成裝置，從液滴噴出頭向基板上噴出涂敷液后，向從所述溶劑蒸汽供給機構(gòu)噴出的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽。
根據(jù)本薄膜形成方法，通過由所述薄膜形成裝置的溶劑蒸汽供給機構(gòu)向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能減少由涂敷液構(gòu)成的涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差，因此，能防止該溶劑蒸汽濃度的差造成的周邊部的膜厚變得比中央部的膜厚度厚，防止了對取得的膜全體的厚度的均勻性的損傷。
在本發(fā)明的液晶裝置的制造裝置中，制造在一對基板間夾著液晶的液晶裝置，其特征在于具有所述的薄膜形成裝置；該薄膜形成裝置形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
另外，在液晶裝置的制造方法中，制造在一對基板間夾著液晶的液晶裝置，其特征在于使用所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
根據(jù)這些液晶裝置的制造裝置和液晶裝置的制造方法，通過由所述薄膜形成裝置的所述溶劑蒸汽供給機構(gòu)向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能減少由涂敷液構(gòu)成的涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差，因此，能使由該涂敷膜取得的薄膜的膜厚均勻化，能防止例如液晶的定向不均勻和顏色不均勻等問題。
在本發(fā)明的液晶裝置中，其特征在于由所述的液晶裝置的制造方法制造。
根據(jù)該液晶裝置，如上所述，通過減少涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差而取得的薄膜的膜厚均勻化，所以防止了例如液晶的定向不均勻和顏色不均勻等問題。
在本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體的制造裝置中，制造在基板上形成了薄膜的薄膜構(gòu)造體，其特征在于具有所述的薄膜形成裝置；該薄膜形成裝置形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
另外，在本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體的制造方法中，制造在基板上形成了薄膜的薄膜構(gòu)造體，其特征在于使用所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
根據(jù)這些薄膜構(gòu)造體的制造裝置和薄膜構(gòu)造體的制造方法，通過由所述薄膜形成裝置的溶劑蒸汽供給機構(gòu)向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能減少由涂敷液構(gòu)成的涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差，因此，能使由該涂敷膜取得的薄膜的膜厚均勻。
在本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體中，其特征在于由所述薄膜構(gòu)造體的制造方法制造。
根據(jù)本薄膜構(gòu)造體，如上所述，通過減少涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差，取得的薄膜的膜厚均勻化。
在本發(fā)明的電子機器中，其特征在于具有所述液晶裝置或薄膜構(gòu)造體作為顯示部件。
根據(jù)該電子機器，通過把防止了例如液晶的定向不均勻和顏色不均勻等問題的液晶裝置作為顯示部件，實現(xiàn)了良好的顯示。
圖2是說明本發(fā)明的薄膜形成裝置的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是說明液滴噴出頭的圖，(a)是主要部分立體圖，(b)是主要部分側(cè)剖視圖。
圖4是表示應(yīng)用本發(fā)明而形成的液晶裝置的一個例子的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
圖5是說明改變液滴噴出頭的角度時的噴嘴間隔的圖。
圖6是說明明本發(fā)明的薄膜形成裝置的其他例子的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖7是表示具有顯示部件的電子機器的具體例的圖，(a)是表示應(yīng)用于移動電話時的一個例子的立體圖，(b)是表示應(yīng)用于信息處理裝置時的一個例子的立體圖，(c)是表示應(yīng)用于手表型電子機器時的一個例子的立體圖。
圖8(a)、(b)是說明以往的涂敷法中的課題的側(cè)視圖。
圖中1—薄膜形成裝置；2—液滴噴出頭；3、51—噴出機構(gòu)；4、50—移動機構(gòu)；5—溶劑蒸汽供給機構(gòu)；23—蓋板；24—供給裝置(供給部件)；30—液晶裝置；31、32—玻璃基板(基板)；33—液晶；36—保護膜；C—控制部；L—涂敷液；SUB—基板。


圖1是表示本發(fā)明的薄膜形成裝置的一個實施例的圖，圖1中的符號1是薄膜形成裝置。該薄膜形成裝置1被用于在液晶裝置(Liquid CrystalDisplay液晶顯示裝置)中，在其基板上形成薄膜，而在本例中，被用于特別是在還形成有濾色器的基板SUB上，為了形成保護膜(平坦化膜)而涂敷涂敷液L。
該薄膜形成裝置1包含具有向基板SUB上噴出涂敷液L的液滴噴出頭2的噴出機構(gòu)3；能使該液滴噴出頭2和基板SUB的位置相對移動的移動機構(gòu)4；控制噴出機構(gòu)3和移動結(jié)構(gòu)4的控制部C；還具有向涂敷在所述基板SUB上的涂敷液L的附近供給溶劑蒸汽的溶劑蒸汽供給機構(gòu)。
如圖2所示，所述移動機構(gòu)4由以下部分構(gòu)成在安放在基板臺6上的基板SUB的上方，向著下方支撐液滴噴出頭2的頭支撐部7；對于上方的液滴噴出頭2，使基板SUB與基板臺6一起在X、Y方向移動的臺驅(qū)動部8。
所述頭支撐部7具有能對于基板SUB在其垂直方向(Z軸)，以任意的移動速度使液滴噴出頭1移動，并且能定位的線性電機等機構(gòu)；通過以垂直中心軸位中心使液滴噴出頭2旋轉(zhuǎn)，對于下方的基板SUB能設(shè)定為任意的角度的步進電機等機構(gòu)。
所述臺驅(qū)動部8具有使基板臺6以垂直中心軸為中心旋轉(zhuǎn)，對上方的液滴噴出頭2能設(shè)定為任意的角度的θ軸臺9；使基板臺6在對于液滴噴出頭2分別在水平方向(X方向、Y方向)移動，并且能定位的臺10a、10b。須指出的是，θ軸臺9由步進電機等構(gòu)成，臺10a、10b由線性電機等構(gòu)成。
所述噴出機構(gòu)3具有液滴噴出頭2和通過管子11與它相連的容器T。容器T貯存涂敷液L，并且通過管子11向液滴噴出頭2供給該涂敷液L。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，噴出機構(gòu)3從液滴噴出頭2噴出貯存在容器T中的涂敷液L，把它涂敷在基板SUB上。
所述液滴噴出頭2例如通過壓電元件壓縮液室，通過該壓力使液體(液狀材料)噴出，具有配置為一列或多列的多個噴嘴(噴嘴孔)。
如果說明該液滴噴出頭2的構(gòu)造的一個例子，則如圖3(a)所示，液滴噴出頭2具有例如不銹鋼制的噴嘴板12和振動板13，兩者通過隔板構(gòu)件(儲液板)14接合。在噴嘴板12和振動板13之間，由隔板構(gòu)件14形成了多個空間15和液體積存部16。各空間15和液體積存部16的內(nèi)部由液狀材料充滿，各空間15和液體積存部16通過供給口17連通。另外，在噴嘴板12上形成了用于從空間15噴射液體材料噴嘴18。而在振動板13上形成了用于向液體積存部16供給液體材料的孔19。
另外，如圖2(b)所示，在振動板13的與空間15相對的面的相反一側(cè)的面上接合了壓電元件20。該壓電元件20結(jié)構(gòu)為位于一對電極21之間，如果通電，則它撓曲，向外側(cè)突出。而且，在這樣的結(jié)構(gòu)中，接合了壓電元件20的振動板13與壓電元件20成為一體，同時向外側(cè)撓曲，據(jù)此，空間15的容積增大。因此，相當(dāng)于增大的容積部分的液狀材料從液體積存部16通過供給口17流入空間15內(nèi)。另外，如果從這樣的狀態(tài)解除向壓電元件20的通電，則壓電元件20和振動板13恢復(fù)原來的形狀。因此，空間15也恢復(fù)原來的容積，所以空間15內(nèi)部的液狀材料的壓力上升，從噴嘴18向基板噴出了液狀材料的液滴22。
須指出的是，作為液滴噴出頭2的噴射方式，也可以使用所述的壓電元件20的壓電噴射方式以外的方式，例如可以采用使用電熱變換體作為壓電發(fā)生元件的方式。
所述控制部C由進行裝置全體的控制的微處理器等的CPU和具有各種信號的輸入輸出功能的計算機等構(gòu)成，所以如圖1、圖2所示，通過分別電連接了噴出機構(gòu)3和移動機構(gòu)4，至少控制噴出機構(gòu)3的噴出動作和移動機構(gòu)4的移動動作的至少一方，在本例中控制了雙方。而且，具有通過這樣的結(jié)構(gòu)，改變涂敷液L的涂敷條件，來控制形成的薄膜(保護膜)的膜厚的功能。
即，控制部C作為控制所述膜厚的功能，具有改變基板SUB上的涂敷液L的噴出間隔的控制功能；改變一個點的涂敷液L的噴出量的控制功能；改變噴嘴18的排列方向和基于移動機構(gòu)4的移動方向的角度θ的控制功能；當(dāng)在基板SUB的同一位置上反復(fù)進行涂敷時，對各反復(fù)的涂敷設(shè)定涂敷條件的控制功能；把基板SUB上分為多個區(qū)域，對各區(qū)域設(shè)定涂敷條件的控制功能。
控制部C作為改變所述噴出間隔的控制功能，具有改變基板SUB和液滴噴出頭2的相對移動速度，改變噴出間隔的功能；改變移動時的噴出的時間間隔，改變噴出間隔的控制功能；任意設(shè)定多個噴嘴中同時噴出涂敷液L的噴嘴，改變噴出間隔的功能。
如圖1所示，所述溶劑蒸汽供給機構(gòu)5具有覆蓋基板SUB和保持它的基板臺6的表面一側(cè)的蓋板23、向該蓋板23內(nèi)供給溶劑蒸汽的供給裝置(供給部件)24，特別是在本例中，供給溶劑蒸汽，使供給的溶劑蒸汽的濃度在涂敷在基板SUB上的涂敷液L周邊部比中央部高。
蓋板23是以底面部為開口的長方體的箱狀物，設(shè)置為可通過圖中未顯示的升降裝置而升降。而且，如后所述，該蓋板23在供給裝置24的工作時，如圖1所示，它的下端部位于基板臺6的表面附近。另外，該基板臺6全體通過采用二層壁構(gòu)造，其壁內(nèi)成為蒸汽的流通路徑。即在蓋板23的頂板23a上連接了來自所述供給裝置24的柔性配管25，在側(cè)壁23b的下端部內(nèi)壁一側(cè)形成了溶劑蒸汽的供給口23c。在蓋板23的頂板23a的中央部設(shè)置了吸引扇26，在該吸引扇26上連接了柔性配管27。該柔性配管27連接了所述供給裝置24。
供給裝置24用于產(chǎn)生溶劑蒸汽，具體而言，產(chǎn)生從液滴噴出頭2噴出的涂敷液L中使用的溶劑的蒸汽，并把它送氣，具有貯存溶劑的容器(圖中未顯示)、加熱該容器內(nèi)的溶劑的加熱器等加熱部件(圖中未顯示)、用于把由加熱生成的溶劑蒸汽通過柔性配管25向蓋板23內(nèi)供給的送氣泵(圖中未顯示)。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，溶劑蒸汽供給機構(gòu)5把生成的溶劑蒸汽通過柔性配管25向蓋板23的二層壁內(nèi)供給，通過從其下端部形成的供給口23c噴出溶劑蒸汽，向由蓋板23覆蓋的基板SUB的表面附近供給溶劑蒸汽。另外，由蓋板23的基板SUB附近的溶劑蒸汽通過吸引扇26再度回送給供給裝置24。這里，因為在蓋板23中，溶劑蒸汽的供給口23c形成在側(cè)壁23b的下端部，所以供給的溶劑蒸汽供給到涂敷在基板SUB上的涂敷液L的周邊部附近。因此，在基板SUB附近，供給的溶劑蒸汽的濃度在上的涂敷液L的周邊部比中央部高。
下面，說明使用本實施例的薄膜形成裝置形成保護膜的液晶裝置、保護膜(平坦化膜)的形成方法。須指出的是，這里，只說明液晶裝置的概略結(jié)構(gòu)和該保護膜的形成工藝，故省略了對液晶裝置全體的其他制造工藝的說明。
圖4是表示無源矩陣型的液晶裝置(液晶顯示裝置)的圖，圖4中的符號30是液晶裝置。該液晶裝置30是透射型的，在一對玻璃基板31、32之間夾著由STN(Super Twisted Nematic)液晶等構(gòu)成的液晶33。
在一方的玻璃基板31上，在其內(nèi)面形成了濾色器34。濾色器34由紅(R)、綠(G)、藍(B)等各色組成的著色層34R、34G、34B規(guī)則地排列構(gòu)成。須指出的是，在這些34R(34G、34B)之間形成了黑底和由遮板構(gòu)成的隔板35。而且，在這些濾色器34和隔板35之上，為了取消由該濾色器34和隔板35形成的階梯，把它平坦化，形成了保護膜36。如后所述，該保護膜36由圖1所示的本發(fā)明的薄膜形成裝置1形成。
在保護膜36之上，多個電極37形成帶狀，在其上還形成了定向膜38。
在另一方的玻璃基板32上，在其內(nèi)面，與所述濾色器34一側(cè)的電極正交，多個電極39形成了帶狀，在這些電極39上形成了定向膜40。須指出的是，所述濾色器34的各著色層34R、34G、34B分別配之在與玻璃基板32的電極39和所述玻璃基板31的電極37的交叉位置對應(yīng)的位置。另外，電極37、39由ITO(Indium Tin Oxide)等透明導(dǎo)電材料形成。在32和濾色器34的外表面一側(cè)分別設(shè)置了偏轉(zhuǎn)板(圖中未顯示)，在玻璃基板31、32之間，為了把玻璃基板31、32的間隔(單元間隔)保持一定，設(shè)置了隔離物41，在玻璃基板31、32之間，設(shè)置了用于使該玻璃基板31、32緊貼，產(chǎn)生單元，從外部氣體遮斷液晶33的密封材料42。
在這樣的結(jié)構(gòu)的液晶裝置30中，它的保護膜36由圖1所示的薄膜形成裝置1形成。
在形成保護膜36時，作為涂敷液L，首先準備好通過把保護膜形成的材料，例如丙烯酸類樹脂作為主要的膜材料(固體成分)溶解或分散到二甘醇二甲基乙醚(DG)和丁基卡必醇醋酸鹽(BCTAC)的溶劑中，再添加環(huán)氧化合物、偶合劑而成的溶液。這里，這些溶劑，特別是BCTAC的沸點為247℃，所以通過適當(dāng)設(shè)定這些溶劑間的添加比率，能調(diào)整噴出、涂敷的涂敷液L的固化速度。
另外，因為使用這樣的涂敷液L進行涂敷，所以在溶劑蒸汽供給機構(gòu)5的供給裝置24中，準備二甘醇二甲基乙醚(DG)和丁基卡必醇醋酸鹽(BCTAC)或混合了它們的材料，把從它們產(chǎn)生的蒸汽向蓋板23內(nèi)供給。須指出的是，關(guān)于供給的溶劑蒸汽，并不一定與涂敷液L中使用的溶劑的蒸汽一致，可以使用特性類似的別的溶劑蒸汽。即如后所述，這里使用的溶劑蒸汽是用于調(diào)整從在玻璃基板31上形成的保護膜36形成用的涂敷液L中產(chǎn)生的溶劑蒸汽的產(chǎn)生程度，如果是能進行這樣的調(diào)整的溶劑，就可以使用與涂敷液L中的溶劑不同的溶劑蒸汽?？墒?，只限于對形成的薄膜的質(zhì)量不會帶來不良影響的溶劑蒸汽。
另外，關(guān)于供給的溶劑蒸汽的濃度，雖然沒有特別限定，但是象參照圖8(a)、(b)說明了的那樣，是減少膜2的中央部2b正上方和周邊部2a正上方之間的溶劑蒸汽的差，能取得幾乎可以忽略它的程度的濃度。具體而言，如果供給比由膜2生成的溶劑蒸汽的濃度高很多的蒸汽，就能忽略所述中央部2b正上方和周邊部2a正上方之間的差，防止了溶劑蒸汽濃度的差導(dǎo)致的固化后取得的膜的全體的膜厚均勻性受損。
接著，把預(yù)先準備的形成了濾色器34和隔板35的基板SUB(玻璃基板31)安放在基板臺6上的給定位置，保持并固定在這里。然后，在這樣的狀態(tài)下，進行從液滴噴出頭2的噴出，在玻璃基板31上的濾色器34和隔板35之上形成涂敷液L。這樣形成了涂敷液L后，或在該涂敷液L的形成之前，使溶劑蒸汽供給機構(gòu)5預(yù)先下降到給定位置即它的下端部位于基板臺6的表面附近的地方，在供給裝置24中預(yù)先生成了溶劑蒸汽。然后，把生成的溶劑蒸汽通過柔性配管向蓋板23的二層壁內(nèi)供給，從其下端部形成的供給口23c噴出溶劑蒸汽。
這樣，因為形成在蓋板23的下端部的供給口23c位于基板臺6的表面附近，所以噴出的溶劑蒸汽向著由蓋板23覆蓋的基板SUB的表面一側(cè)供給到它的周邊部，即供給到圖負載基板SUB上的涂敷液L的周邊部附近。因此，在該基板SUB附近，供給的溶劑蒸汽的濃度在基板SUB上的涂敷液L的周邊部比中央部高。
如果這樣供給了溶劑蒸汽，則在基板SUB上的涂敷液L表面附近，它的中央部正上方和周邊部正上方之間的溶劑蒸汽濃度的差減小，并且從供給口23c供給的溶劑蒸汽的濃度在基板SUB上的涂敷液L的周邊部比中央部高，所以所述溶劑蒸汽濃度差的減少變得更顯著。因此，防止了這樣的溶劑蒸汽濃度差引起的由涂敷液L構(gòu)成的膜中溶劑的對流，從而防止了由此而在固化后取得的膜的厚度上發(fā)生偏移。
因此，通過這樣的基于溶劑蒸汽供給機構(gòu)5的溶劑蒸汽的供給，固化后取得的保護膜36的膜厚充分地均勻化，據(jù)此，對其上形成的定向膜38等也付與了充分的平坦性。
須指出的是，這樣供給的溶劑蒸汽和從涂敷液L產(chǎn)生的溶劑蒸汽通過柔性配管27再度回送到供給裝置24。
另外，關(guān)于用于形成所述保護膜36的涂敷液L的涂敷方法，為了把取得的保護膜36的膜厚控制在所需的膜厚，通過薄膜形成裝置1的控制部C，控制基于噴出機構(gòu)3的噴出動作和基于移動機構(gòu)4的移動動作的至少一方。具體而言，進行基于以下的動作控制的膜厚控制的至少一方。
該控制是通過控制部C，作為涂敷液L的涂敷條件，改變基板SUB上的涂敷液L的噴出間隔，控制保護膜36的膜厚。即如果使噴出間隔變窄，則基板SUB表面的單位面積上的涂敷量增多，能使膜厚變厚，而如果擴大噴出間隔，則單位面積上的涂敷量減少，能使膜厚變薄。
更具體而言，通過改變液滴噴出頭2和基板SUB的相對的移動速度，進行噴出間隔的變更。即如果提高移動速度，則單位移動距離的涂敷量減少，能使膜厚變薄，而如果降低移動速度，則單位移動距離的涂敷量增多，能使膜厚變厚。例如，通過移動機構(gòu)4使臺10a或10b對于液滴噴出頭2在X軸方向或Y軸方向移動，據(jù)此，使基板SUB對于液滴噴出頭2在X軸方向或Y軸方向移動，在進行涂敷時，在噴出的時間間隔一定的狀態(tài)下，通過提高向X軸方向或Y軸方向的移動速度，能使膜厚變薄。
另外，也可以通過改變液滴噴出頭2和基板SUB的相對的移動時的噴出的時間間隔，進行噴出間隔的變更。即如果使噴出的時間間隔變窄，則單位移動距離的涂敷量增多，能使膜厚變厚，而如果增大噴出的時間間隔，則單位移動距離的涂敷量減少，能使膜厚變薄。例如，在基于移動機構(gòu)4的液滴噴出頭2的移動速度一定的狀態(tài)下，如果通過噴出機構(gòu)3縮短涂敷液L的噴出的時間間隔，就能使膜厚變薄。
也可以任意設(shè)定多個噴嘴18中同時噴出涂敷液L的噴嘴18，改變噴出間隔。即同時噴出的噴嘴18的數(shù)量越多并且這些噴嘴18越接近，則單位面積的涂敷量越多，能使膜厚變厚，而如果同時噴出的噴嘴18的數(shù)量越少并且這些噴嘴18越分開，則單位面積的涂敷量越少，能使膜厚變薄。例如，如果通過噴出機構(gòu)3，把等間隔排列的噴嘴18設(shè)定為每隔一個噴出，則與用所有噴嘴18噴出時相比，在噴嘴18的排列方向，噴出間隔變?yōu)?倍，能使膜厚變薄到一半。須指出的是，所述噴出間隔在例如1μm～100μm左右間變化。
該控制是通過控制部C，作為涂敷液L的涂敷條件，通過改變一個點的涂敷液L的噴出量，進行膜厚的控制。即單位面積的涂敷量與噴出量成比例變化，如果增加噴出量，則能使膜厚變厚，而如果減少噴出量，能使膜厚變薄。例如，通過噴出機構(gòu)3，使液滴噴出頭2的壓電元件20的驅(qū)動電壓在0.1～34.9V之間變化，或選擇適當(dāng)?shù)尿?qū)動波形，就能使一個點的噴出量在2p1～20p1之間變化，據(jù)此，能以高精度控制膜厚。
另外，也可以通過控制部C，對各噴嘴18改變噴出量，控制膜厚。即通過噴出機構(gòu)3，按照各噴嘴18的位置和噴出量，任意改變涂敷量，能進行多樣的膜厚控制。例如，如果進行每隔一個等間隔排列的噴嘴18就減少一個點的噴出量的設(shè)定，則與在所有噴嘴18都為相同的噴出量時相比，減少了單位面積的涂敷量，能使膜厚變薄。
該控制是通過控制部C，作為涂敷液L的涂敷條件，通過改變噴嘴的排列方向和基于移動機構(gòu)的移動方向的角度，控制膜厚。例如，如圖5所示，通過頭支撐部7使液滴噴出頭2旋轉(zhuǎn)，使噴嘴18的排列方向和移動方向(例如X軸方向)的角度θ變小，則外觀上的噴嘴間隔E變得比實際的噴嘴間隔D窄，單位移動距離的涂敷量增多，能使膜厚變厚。
該控制是當(dāng)在基板SUB上反復(fù)進行涂敷時，通過控制部C，對各反復(fù)涂敷，采用所述膜厚控制的至少一種方法，設(shè)定涂敷條件，所以按照例如涂敷液L的干燥性(揮發(fā)性)等特性，在第一次和第二次以后變更涂敷條件，能進行與涂敷液L相應(yīng)的重疊涂敷。
該控制是通過控制部C把基板SUB分為多個區(qū)域，對各區(qū)域，根據(jù)所述膜厚控制的至少一種而設(shè)定涂敷條件，在各區(qū)域中能任意設(shè)定膜厚，而且通過考慮各區(qū)域的涂敷液的干燥性(揮發(fā)性)等，預(yù)先對歌區(qū)域微調(diào)涂敷量，能取得更高精度的膜厚均勻性。
須指出的是，作為本發(fā)明的薄膜形成裝置，并不局限于所述例子，在不脫離本發(fā)明的宗旨的前提下，還能有各種變更。
例如，作為移動機構(gòu)，代替所述的移動機構(gòu)4，可以采用圖6所示的結(jié)構(gòu)。圖6所示的移動機構(gòu)50與所述的移動機構(gòu)4的不同之處在于噴出機構(gòu)51具有使液滴噴出頭2也能向X軸方向移動的X軸臺52，而臺驅(qū)動部53具有能在Y軸方向移動并且能定位的臺54，即具有能在X軸方向移動并且能定位的臺。
在具有這樣的移動機構(gòu)50的薄膜形成裝置中，也能通過移動機構(gòu)50控制液滴噴出頭2和基板臺6上的基板SUB的相對移動以及在定位的水平面(X軸方向和Y軸方向)中的移動。因此，關(guān)于基于所述控制部C的膜厚控制，也能由該移動機構(gòu)可靠地進行。
另外，在所述實施例中，在液晶裝置的保護膜36的形成中應(yīng)用了基于本發(fā)明的薄膜形成裝置的薄膜的形成，但是本發(fā)明并不局限于此，能在各種薄膜的形成中應(yīng)用，例如能在所述液晶裝置30中，在定向膜40的形成中應(yīng)用。另外，在制造液晶裝置的驅(qū)動電路和搭載了它的印刷電路板的步驟中所必要的防蝕涂層的涂敷中也能應(yīng)用。
在液晶裝置以外的各種薄膜構(gòu)造體的薄膜的形成中也能應(yīng)用本發(fā)明。具體而言，對于在表面形成了保護膜的薄膜構(gòu)造體，在它的保護膜的形成中能應(yīng)用本發(fā)明的薄膜制造裝置，這時，在光盤基板全體中，能容易地取得膜厚均勻性高的保護膜。
另外，關(guān)于溶劑蒸汽供給機構(gòu)5，也并不局限于圖1所示的結(jié)構(gòu)，例如作為蓋板，不是二層壁構(gòu)造，而是采用一層壁的構(gòu)造，在任意的位置把柔性配管25的開口設(shè)置為供給口。即使采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過減少基板表面附近的溶劑蒸汽濃度的差，也能防止起因于它的膜厚的偏移，實現(xiàn)膜厚的均勻化。
下面，說明具有由使用了所述例子的液晶裝置的液晶顯示裝置構(gòu)成的顯示部件的電子機器的具體例。
圖7(a)是表示移動電話的一個例子的立體圖。在圖7(a)中，500表示移動電話主體，501表示由使用了圖4所示的液晶裝置的液晶顯示裝置構(gòu)成的顯示部(顯示部件)。
圖7(b)是表示文字處理機、個人電腦等便攜式信息處理裝置的一個例子的立體圖。在圖7(b)中，600表示信息處理裝置，601表示鍵盤等輸入部，603表示信息處理裝置主體，602表示由使用了圖4所示的液晶裝置的液晶顯示裝置構(gòu)成的顯示部(顯示部件)。
圖7(c)是表示手表型電子機器的一個例子的立體圖。在圖7(c)中，700表示手表主體，701表示由使用了圖4所示的液晶裝置的液晶顯示裝置構(gòu)成的顯示部(顯示部件)。
圖7(a)～(c)所示的電子機器具有由使用了所述液晶裝置的液晶顯示裝置構(gòu)成的顯示部(顯示部件)，所以取得了優(yōu)異的顯示質(zhì)量。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的薄膜形成裝置，通過由溶劑蒸汽供給機構(gòu)向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能減少在由涂敷液構(gòu)成的涂敷膜的中央部正上方和周邊部正上方的溶劑蒸汽濃度的差，因此，能防止該溶劑蒸汽濃度的差引起的對取得的膜全體的厚度的均勻性的損害，據(jù)此，能得到膜厚均勻的薄膜。另外，通過采用，能不浪費材料，降低成本。
根據(jù)本發(fā)明的薄膜形成方法，通過由所述薄膜形成裝置的溶劑蒸汽供給機構(gòu)向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能防止該溶劑蒸汽濃度的差引起的對取得的膜全體的厚度的均勻性的損害，能得到膜厚均勻的薄膜，并且能降低成本。
根據(jù)本發(fā)明的液晶裝置的制造裝置和液晶裝置的制造方法，通過由所述薄膜形成裝置的溶劑蒸汽供給機構(gòu)向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能使取得的膜厚均勻化，能防止例如液晶的定向不均勻和顏色不均勻等問題。
根據(jù)本發(fā)明的液晶裝置，因為取得的膜厚均勻化，所以能防止例如液晶的定向不均勻和顏色不均勻等問題。
根據(jù)本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體的制造裝置和薄膜構(gòu)造體的制造方法，通過由所述薄膜形成裝置的溶劑蒸汽供給機構(gòu)向涂敷在基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽，能使取得的膜厚均勻。
根據(jù)本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體，取得的薄膜的膜厚均勻化。
根據(jù)本發(fā)明的電子機器，因為具有所述液晶裝置或薄膜構(gòu)造體作為顯示部件，所以通過把防止了例如液晶的定向不均勻和顏色不均勻等問題的液晶裝置作為顯示部件，就實現(xiàn)了良好的顯示。
權(quán)利要求
1.一種薄膜形成裝置，在基板上涂敷在溶劑中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于具有溶劑蒸汽供給機構(gòu)，它包含具有向所述基板上噴出所述涂敷液的液滴噴出頭的噴出機構(gòu)；能使該液滴噴出頭和所述基板的位置相對移動的移動機構(gòu)；控制所述噴出機構(gòu)和所述移動結(jié)構(gòu)的至少一方的控制部；向涂敷在所述基板上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述溶劑蒸汽供給機構(gòu)供給溶劑蒸汽，使供給的溶劑蒸汽的濃度在周邊部比涂敷在基板上的涂敷液的中央部更高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述溶劑蒸汽供給機構(gòu)具有覆蓋基板的表面一側(cè)的蓋板和向該蓋板內(nèi)供給溶劑蒸汽的供給部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任意一項所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述控制部控制基于噴出機構(gòu)的噴出動作和基于移動機構(gòu)的移動動作的至少一方，改變所述涂敷液的涂敷條件，控制所述薄膜的膜厚。
5.一種液晶裝置的制造裝置，制造在一對基板間夾著液晶的液晶裝置，其特征在于具有權(quán)利要求1～4中的任意一項所述的薄膜形成裝置；該薄膜形成裝置形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
6.一種薄膜構(gòu)造體的制造裝置，制造在基板上形成了薄膜的薄膜構(gòu)造體，其特征在于具有權(quán)利要求1～4中的任意一項所述的薄膜形成裝置；該薄膜形成裝置形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
7.一種薄膜形成方法，在基板上涂敷在溶劑中溶解或分散膜材料而形成的涂敷液，形成薄膜，其特征在于使用權(quán)利要求1～4中的任意一項所述的薄膜形成裝置；從液滴噴出頭向基板上噴出所述涂敷液后，向從所述溶劑蒸汽供給機構(gòu)噴出的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽。
8.一種液晶裝置的制造方法，制造在一對基板間夾著液晶的液晶裝置，其特征在于使用權(quán)利要求7所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
9.一種液晶裝置，其特征在于由權(quán)利要求8所述的方法制造。
10.一種薄膜構(gòu)造體的制造方法，是一種在基板上形成有薄膜的薄膜構(gòu)造體的制造方法，其特征在于使用權(quán)利要求7所述的薄膜形成方法，形成所述基板上形成的薄膜的至少一種。
11.一種薄膜構(gòu)造體，其特征在于由權(quán)利要求10所述的方法制造。
12.一種電子機器，具有權(quán)利要求9所述的液晶裝置或權(quán)利要求11所述的薄膜構(gòu)造體作為顯示部件。
全文摘要
本發(fā)明是一種通過在基板上涂敷在溶劑中溶解或分散了膜材料而配制成的涂敷液，而形成薄膜的薄膜形成裝置(1)。包含具有向基板(SUB)上噴出涂敷液(L)的液滴噴出頭(2)的噴出機構(gòu)；能使該液滴噴出頭(2)和基板(SUB)的位置相對移動的移動機構(gòu)(4)；控制噴出機構(gòu)和移動結(jié)構(gòu)(4)的至少一方的控制部(C)。具有向涂敷在基板(SUB)上的涂敷液的附近供給溶劑蒸汽的溶劑蒸汽供給機構(gòu)(5)。從而，通過采用液滴噴出頭而控制了材料的浪費，并且可形成全體厚度均勻的薄膜。另外，本發(fā)明還提供了薄膜形成方法、液晶裝置的制造裝置和液晶裝置的制造方法及薄膜構(gòu)造體的制造裝置和薄膜構(gòu)造體的制造方法和薄膜構(gòu)造體。
文檔編號G02F1/13GK1439517SQ0310547
公開日2003年9月3日 申請日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者桜田和昭 申請人:精工愛普生株式會社