專利名稱：薄膜形成方法、濾色器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用了液滴噴出法的薄膜形成方法、和使用了該薄膜 形成方法的濾色器的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，利用液滴噴出法的薄膜形成技術(shù)被關(guān)注。液滴噴出法，因為 能夠根據(jù)使用的液滴噴出頭的分辨率將微量的液狀體涂敷在希望的位置， 所以具有容易形成微小的圖案、容易形成具有希望的膜厚的薄膜的優(yōu)點。 利用此優(yōu)點，液滴噴出法被利用于，通過噴出例如將著色層(薄膜)的形 成材料溶解或分散在溶劑中的液狀體，制造需要區(qū)分涂敷微小的顏色的濾 色器中。
在液滴噴出頭的液狀體的噴出特性(噴出量)中，因成形誤差等雖然 微小但是在噴嘴間存在偏差。該噴出量偏差成為引起成形的薄膜的膜厚的 差(膜厚不均勻)的原因，所以提出了各種方法來控制各個噴出嘴的噴出 量并抑制偏差。例如在專利文獻(xiàn)l中，提出了一種液滴噴出頭，在液滴的 噴出量與規(guī)定值相差較大的噴嘴中控制液滴噴出，在整體上噴出量的差異 小。
專利文獻(xiàn)1:特開2003-159787號公報
但是，由噴嘴間的噴出量偏差以外的原因也會引起形成的膜厚的薄膜 不均勻。
例如，在利用液滴噴出法的薄膜的形成中，能夠以高分辨率噴出并涂 敷微量的液滴，但在噴出到形成薄膜的基板上的液狀體的干燥非常迅速。 除此之外，基板上的涂敷區(qū)域的邊緣部與涂敷區(qū)域的中央部相比，從液狀 組合物蒸發(fā)的溶劑分子的分壓比低，換言之，溶劑蒸氣濃度低，所以溶劑 的蒸發(fā)進(jìn)行得更快。伴隨著溶劑的蒸發(fā)，在配置的液狀體中，例如引起液 狀體從液狀體內(nèi)部向表面流動，但是此流動的狀態(tài)在溶劑的蒸發(fā)活躍的區(qū)域和不怎么蒸發(fā)的區(qū)域不同，所以結(jié)果，在形成的膜的狀態(tài)中產(chǎn)生差異。
圖10是表示在溶劑的蒸發(fā)的情況不同的周圍環(huán)境中，在容納部200 中配置包含薄膜形成材料的液狀體L來形成薄膜的情況的示意圖。圖10 (a)是表示在溶劑不怎么蒸發(fā)的環(huán)境下的成膜的情況，對應(yīng)于上述涂敷 區(qū)域的中央部中的成膜的情況的圖。圖10 (b)是表示在溶劑的蒸發(fā)活躍 的環(huán)境下的成膜的情況，對應(yīng)于上述涂敷區(qū)域的邊緣部中的成膜情況的 圖。
如圖10 (a)所示，在溶劑不怎么蒸發(fā)的環(huán)境下，在配置的液狀體的 內(nèi)部液狀體不怎么流動，所以形成的薄膜F的形狀成為反映所配置的液狀 體的液滴形狀，中央部FC隆起為凸?fàn)畹男螤睢?br> 相對地，如圖10 (b)所示，在溶劑蒸發(fā)活躍的環(huán)境下，在配置的液 狀體L的內(nèi)部，例如活躍地發(fā)生從液狀體內(nèi)部向表面的流動。此外，在配 置的液狀體中也和上述理由同樣，與液狀體L的中央部相比液狀體L的邊 緣部溶劑的蒸發(fā)活躍。因此，在液狀體L的內(nèi)部發(fā)生從中央部向邊緣部的 流動，所以在邊緣部薄膜F的形成材料積蓄得多，結(jié)果，形成邊緣部厚、 中央部FC凹陷為凹狀的薄膜F。
如此，由溶劑蒸發(fā)的情況在形成的膜的狀態(tài)中產(chǎn)生差異。而且，膜的 狀態(tài)的差異表現(xiàn)為薄膜中央部的凹凸所引起的膜厚的差異(膜厚不均勻)， 所以成為顯示不良(顯示斑點)的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的事情而形成的，其目的是提供一種按照液狀體所 包含的溶劑的蒸發(fā)的容易度，通過對噴出液狀體的容納部的大小進(jìn)行控 制，形成厚度均勻的高品質(zhì)的薄膜的方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的薄膜形成方法， 一邊使多個噴嘴和基板 相對地進(jìn)行掃描， 一邊從所述噴嘴噴出在溶劑中溶解或分散有薄膜的形成 材料的液狀體，對所述基板上設(shè)定的有效區(qū)域所包含的多個規(guī)定區(qū)域分別
配置所述液狀體來形成所述薄膜，該薄膜形成方法包括在各個所述規(guī)定 區(qū)域的周圍設(shè)置隔壁，形成由所述隔壁和被所述隔壁包圍的區(qū)域的底部所 包圍的多個容納部的工序；和從所述多個噴嘴向分別對應(yīng)的所述多個容納
5部配置所述液狀體，形成所述薄膜的工序；在形成所述容納部的工序中， 所述有效區(qū)域的邊緣部配置的所述容納部與所述有效區(qū)域的中央部配置 的所述容納部相比，所述容納部的俯視面積形成得小。
根據(jù)此方法，在有效區(qū)域的邊緣部設(shè)置的容納部中，配置的液狀體在 外部露出的表面的表面積比有效區(qū)域的中央部小。露出表面變小，則液狀 體包含的溶劑蒸發(fā)的面積變小，所以那樣的話，溶劑的蒸發(fā)被相應(yīng)程度地 抑制。因此，在有效區(qū)域的邊緣部和中央部設(shè)置的容納部中，溶劑的蒸發(fā) 量的差異減小，消除了干燥速度的差異所引起的膜厚不均勻，能夠形成厚 度均勻、高品質(zhì)的薄膜。
在本發(fā)明中，優(yōu)選還包括在形成所述容納部的工序之前，針對所述 多個規(guī)定區(qū)域的每一個，獲得以規(guī)定的噴出條件噴出所述液狀體時形成的 所述薄膜的膜厚的測定值的工序，在形成所述容納部的工序中，根據(jù)獲得 的所述測定值來形成所述容納部。
根據(jù)此方法，根據(jù)在容納部形成前所獲得的測定值，可知道在各規(guī)定 區(qū)域成膜的薄膜的情況，所以能夠準(zhǔn)確地變更與發(fā)生膜厚不均勻的規(guī)定區(qū) 域?qū)?yīng)的容納部的大小，能夠準(zhǔn)確地消除膜厚不均勻。再有，在本發(fā)明中， "膜厚的測定值"不僅包含實測值也包含由計算、模擬實驗的結(jié)果所獲得 的計算結(jié)果得到的推定值。
在本發(fā)明中，優(yōu)選還包括在形成所述容納部的工序之前，針對所述 多個噴嘴的每一個，測定所述規(guī)定的噴出條件中的所述液狀體的噴出量的 工序。
根據(jù)此方法，能夠考慮噴嘴間的噴出量偏差來設(shè)計形成容納部，所以 能夠精度更好地形成消除了膜厚不均勻的薄膜。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在測定所述噴出量的工序中，向控制了相對于所述 液狀體的接觸角的測定基板上噴出所述液狀體，利用光干涉法來測定噴出 的所述液狀體的量。
根據(jù)此方法，通過在控制了接觸角的條件下進(jìn)行利用了光干涉法的測 定，能夠準(zhǔn)確地測定液狀體的噴出量，通過根據(jù)所獲得的測定量來形成容 納部，能夠形成均勻厚度的薄膜。
在本發(fā)明中，優(yōu)選所述光干涉法是白色光干涉法。
6在測定光中使用單色光的情況下，在光路差成為測定光的波長的整數(shù) 倍的多個位置上，干涉光的強(qiáng)度成為最大，所以不能唯一地規(guī)定干涉光的 強(qiáng)度成為最大的位置來作為薄膜的厚度。但是，因為白色光是集合了多個 波長的單色光而成的光，所以不存在如單色光那樣周期性地干涉光的強(qiáng)度 成為最大的情況，僅在沒有光路差時干涉光的強(qiáng)度成為最大。因此，能夠 唯一地規(guī)定薄膜的厚度，準(zhǔn)確地測定薄膜的厚度，能夠準(zhǔn)確地求出噴出量， 所以能夠形成均勻的膜厚。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在測定所述噴出量的工序中，使噴出的所述液狀體 中所包含的溶劑蒸發(fā)，從而使所述形成材料的薄膜成膜，根據(jù)測定的該薄 膜的體積計算所述噴出量。
根據(jù)此方法，在噴出量的測定中，不存在由液狀體的溶劑蒸發(fā)引起的 體積變化所導(dǎo)致的測定誤差，因此能夠容易地進(jìn)行可靠性高的測定。
在本發(fā)明中，優(yōu)選使用光固化性樹脂來形成所述隔壁。
一般地，光固化性樹脂固化收縮小、成形精度高，所以能夠調(diào)整隔壁 的微小的大小以及位置，能夠形成精度良好地控制了大小的容納部。
本發(fā)明的濾色器的制造方法，在包括被基板和在所述基板上預(yù)先設(shè)定 的像素區(qū)域的周圍配置的隔壁包圍的多個容納部、配置了所述多個容納部 的有效區(qū)域、在所述容納部內(nèi)的所述像素區(qū)域形成的著色層、和通過電作 用而發(fā)光或使光的狀態(tài)發(fā)生變化的電光學(xué)元件的電光學(xué)裝置中，俯視下重 疊地安裝所述電光學(xué)元件和所述像素區(qū)域，其中，使所述容納部的所述隔 壁的側(cè)壁的深度方向的一端部的俯視面積，在所述電光學(xué)元件所具備的像 素電極的俯視面積以上且在所述深度方向的另一端部的俯視面積以下，在 所述有效區(qū)域的邊緣部配置的所述著色層，通過利用上述薄膜形成方法， 將在溶劑中溶解或分散有所述著色層的形成材料的液狀體配置到所述容 納部而形成。
根據(jù)此方法，在有效區(qū)域的邊緣部和中央部所設(shè)置的容納部中，溶劑 的蒸發(fā)量的差異降低，消除了由干燥速度的差異引起的膜厚不均勻，能夠 制造具有厚度均勻的高品質(zhì)的著色層的濾色器。


7圖1是說明具有濾色器的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。 圖2是說明具有濾色器的液晶顯示裝置的變形例的概略剖視圖。 圖3是使用本實施方式的薄膜形成方法而制造的濾色器的概略圖。
圖4是本實施方式的薄膜形成裝置相關(guān)的液滴噴出頭的概略圖。 圖5是噴出量測定裝置131具有的光干涉儀的概略圖。 圖6是表示各噴嘴的噴出量的測定的示意圖。 圖7是用于說明不是適合的接觸角時的情況的示意圖。 圖8是利用了本實施方式的薄膜形成方法的濾色器的制造工序圖。 圖9是表示具有使用本發(fā)明而形成的部件的電子設(shè)備的一個實例的立 體圖。
圖10是表示在溶劑的蒸發(fā)速度不同的周圍環(huán)境中形成的薄膜的情況 的示意圖。
符號說明41…基板主體(基板)；60…像素電極；70…濾色器；73…
隔壁；75…著色層(薄膜)；78…規(guī)定區(qū)域(像素區(qū)域)；79…容納部； 90…液晶元件(電光學(xué)元件)；100…液晶顯示裝置(電光學(xué)裝置)；160…
噴嘴；AR…有效區(qū)域；AR1…中央部；AR2…邊緣部；L…液狀體；TP…
測定基板。
具體實施例方式
以下，參照圖1 圖8，說明本發(fā)明的一實施方式的薄膜形成方法。
在以下的說明中，針對將本發(fā)明的薄膜形成方法應(yīng)用到濾色器的制造方法 時的例子進(jìn)行說明。另外，在以下的全部附圖中，為了容易觀察結(jié)構(gòu)要素， 適當(dāng)變更各結(jié)構(gòu)要素的膜厚、尺寸的比例等。
圖1是說明包括使用本實施方式的薄膜制造方法來制造的濾色器70 的液晶顯示裝置(電光學(xué)裝置)100的結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。另外，在以下 的附圖中，各文字R、 G、 B表示紅、綠、藍(lán)。
圖中所示的液晶顯示裝置100包括元件基板30，包括像素電極60 和驅(qū)動元件等；對置基板40，與元件基板30對置配置；液晶層50，被夾 持在元件基板30和對置基板40之間；以及密封件80，按照包圍液晶層 50的周圍的方式設(shè)置在元件基板30和對置基板40之間，使元件基板30和對置基板40貼合在一起。在對置基板40的液晶層50側(cè)，配置了濾色 器層71，在其上配置了公共電極62。由像素電極60、公共電極62以及它 們所夾持的液晶層50構(gòu)成了液晶元件(電光學(xué)元件)卯。此液晶顯示裝 置100成為從元件基板30照射照明光的結(jié)構(gòu)。
元件基板30包括具有光透過性的基板主體31。在形成基板主體31 的材料中，能夠使用例如玻璃、石英玻璃、氮化硅等無機(jī)物、或丙烯酸樹 脂、聚碳酸樹脂等有機(jī)高分子(樹脂)。
在元件基板30的裝置內(nèi)面?zhèn)?液晶層50側(cè))中，形成有元件層32。 元件層32包括用于驅(qū)動液晶顯示裝置100的驅(qū)動元件、各種布線、層 疊為層狀的無機(jī)物或有機(jī)物的絕緣膜等。驅(qū)動元件和各種布線能夠由光刻 法圖案化后通過蝕刻來適當(dāng)形成，此外，絕緣膜能夠由蒸鍍法或濺射法等 公知的方法適當(dāng)形成。
進(jìn)而，在元件基板30的裝置內(nèi)面?zhèn)鹊拿嫔闲纬捎邢袼仉姌O60。像素 電極60由ITO (銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電材料形成。像素電極60連接 到未圖示的驅(qū)動元件，控制液晶的驅(qū)動。
另一方面，對置基板40包括基板主體(基板)41;濾色器層71， 設(shè)置在基板主體41的液晶層50側(cè)；保護(hù)層42，覆蓋濾色器層71而被設(shè) 置；和公共電極62,形成在保護(hù)層42上。由基板主體41和濾色器層71 構(gòu)成利用本實施方式的薄膜制造方法制造的濾色器70。
對形成基板主體41的材料能夠使用與基板主體31同樣的材料，例如 玻璃、石英玻璃、氮化硅等無機(jī)物、或丙烯酸樹脂、聚碳酸樹脂等有機(jī)高 分子(樹脂)。
在基板主體41上設(shè)置有濾色器層71。濾色器層71包括配置了著色 層的像素部72和設(shè)置在像素部72的周圍的隔壁73。像素部72與像素電 極60俯視下重疊配置，像素部72的俯視下的大小(俯視面積)在像素電 極60的俯視面積以上。在圖中，如虛線所示，像素部72構(gòu)成為比像素電 極60大。
在圖中，隔壁73剖面形狀為矩形，隔壁73的側(cè)壁的一端部和另一端 部的俯視面積相同。但是，如圖2 (a) 、 (b)所示，隔壁73的剖面形狀 為正錐狀或倒錐狀這樣的錐狀時，隔壁73的側(cè)壁的一端部和另一端部的
9俯視面積不同。在這種情況下，隔壁73的側(cè)壁的一端部或另一端部的俯
視面積中小的一方的俯視面積具有像素電極60以上的俯視面積。因為這 樣構(gòu)成，所以透過與像素電極60重疊的液晶層50的光，沒有剩余地都透 過像素部72。對于濾色器70的結(jié)構(gòu)在后面敘述。
設(shè)置有保護(hù)層42，覆蓋濾色器層71的表面來保護(hù)濾色器層71的表面。 保護(hù)層42能夠使用例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等具有透明性的樹脂材料 來形成。
進(jìn)而，在保護(hù)層42的表面上形成有公共電極62。公共電極62由ITO 等具有光透過性的導(dǎo)電性材料形成。
另外，在像素基板30和對置基板40中，具有使液晶層50所包含的 液晶分子向規(guī)定的方向取向的取向膜、控制入射光和透過光的偏光的偏光 板、根據(jù)需要用于粘結(jié)各層的粘結(jié)層等，但是省略圖示。 (濾色器)
接著，詳細(xì)敘述濾色器。圖3所示的濾色器70是用于液晶顯示裝置 100的彩色顯示的濾色器，圖3 (a)是俯視圖，圖3 (b)是在邊緣部的概 略剖視圖。
如圖3 (a)所示，濾色器是在基板主體41的表面上具有濾色器層71 而構(gòu)成的，其中濾色器層71具有像素部72，具有與R、 G、 B的各色相 對應(yīng)而著色的著色層75;和隔壁73，形成在像素部72之間。此外，濾色 器70是矩形的像素部72排列為矩陣狀而形成的器件。此矩陣的排列成為 所謂的條紋(stripe)型的像素排列，圖中的縱列由同色的像素部72形成， 橫列上像素部72按R、 G、 B的順序排列。另夕卜，在本發(fā)明中，也可以包 含例如R、 G、 B以外的顏色要素。
配置了濾色器70的像素部72的有效區(qū)域AR能夠大致分為中央部 AR1和邊緣部AR2。在圖3 (a)中圖示了，邊緣部AR2中包含在濾色器 70的最外部配置的多個像素部72。
如圖3 (b)所示，隔壁73設(shè)置在基板主體41上，劃分形成俯視矩形 的像素部72，由遮光的遮光部(黑矩陣)76和設(shè)置在遮光部76上的隔壁 部77構(gòu)成。遮光部76由例如鉻等遮光材料在基板主體41上圖案化而成， 隔壁部77在遮光部76上形成并由樹脂制成。像素部72形成在由隔壁部77劃分的像素區(qū)域(規(guī)定區(qū)域78)內(nèi)，在該規(guī)定區(qū)域78上配置由R、 G、 B各色的濾色器材料構(gòu)成的著色層75 (75R、 75G、 75B)，構(gòu)成如圖3 (a) 所示的由R、 G、 B構(gòu)成的濾色器70。
著色層75如后所示，將在溶劑中溶解或分散了著色層75的形成材料 的液狀體配置在容納部79中來形成，所述容納部79以被隔壁部77劃分 的規(guī)定區(qū)域78為底部。這里，為了將液狀體準(zhǔn)確地配置在容納部79內(nèi)， 優(yōu)選在液狀體的配置之前，在形成規(guī)定區(qū)域78的基板主體41的露出面上 進(jìn)行02等離子處理來實施親液化處理，此外在隔壁部77的表面上進(jìn)行 CF4等的氟化碳等離子處理來實施疏液化處理。
形成的容納部79的大小在中央部AR1和邊緣部AR2不同。在圖3(b) 中，表示了在邊緣部AR2配置了三個容納部79的狀態(tài)，并且形成為伴隨 著從中央部AR1遠(yuǎn)離而容納部79變小。在圖中通過隔壁73的寬度變化， 容納部79的大小變化。
在這樣的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，濾色器70成為通過使光選擇性地通過著色 為R、 G、 B的像素部72的一個或多個，形成全色(foil color)顯示。
接著，在圖4中表示本實施方式的薄膜形成方法所使用的液滴噴出頭 的概略圖。圖4 (a)表示概略剖視圖，圖4 (b)是表示噴出液滴的面(下 表面)的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖4 (a)所示的液滴噴出頭151是包括多個噴嘴160的多噴嘴型的液 滴噴出頭。多個噴嘴在液滴噴出頭151的下表面沿一個方向以一定間隔設(shè) 置。從液滴噴出頭151的噴嘴160噴出液狀體的液滴。噴出的液滴的一滴 的量例如是1 300毫微克(nanogram)。
在本實施方式中，在液滴噴出頭151中采用了機(jī)電轉(zhuǎn)換式的噴出技術(shù)。 在本方式中，與容納液狀體的液體室161鄰接設(shè)置了壓電元件162。通過 包含容納液狀體的材料箱(tank)的液狀體供給系統(tǒng)163來向液體室161 供給液狀體。壓電元件162與驅(qū)動電路164連接，通過此驅(qū)動電路164對 壓電元件162施加電壓，通過使壓電元件162變形，使液體室161變形而 內(nèi)壓升高，從噴嘴160噴出液狀體的液滴。在此情況下，通過使施加電壓 的值變化來控制壓電元件162的變形量，從而控制液狀體的噴出量。
如圖4 (b)所示，液滴噴出頭151包括在其下表面排列配置了噴嘴
ii160的例如由180個噴嘴160構(gòu)成的噴嘴列170。這里，噴嘴160與俯視 大致矩形的液滴噴出頭151的下表面的長軸方向并排配置。另外，在圖中 噴嘴160排列為1列，但是也可以例如鋸齒狀地排列為2列、3列。此外， 針對構(gòu)成噴嘴列170的噴嘴160的數(shù)量也不做特別限定。
通常，按照從液滴噴出頭151包括的多個噴嘴160能夠以相同的施加 電壓噴出同量的液滴的方式進(jìn)行設(shè)計，但是由于成形時的加工誤差等引起 的噴嘴特性，在幾乎全部的情況下，從各噴嘴160噴出的液滴量不能成為 同量。因此，如果對全部噴嘴施加相同的施加電壓來進(jìn)行液滴的噴出，因 各噴嘴特性的差異會在噴出量中產(chǎn)生差異，成為形成的薄膜的厚度不均勻 的原因。此課題是起因于液滴噴出頭151本身具有的特性的問題，即使將 液滴噴出法替換為上述的機(jī)電轉(zhuǎn)換式，利用帶電控制方式、加壓振動方式、 電熱轉(zhuǎn)換方式、靜電吸引方式等的噴出技術(shù)也同樣會產(chǎn)生該課題。
在本實施方式中，也考慮上述那樣的噴嘴160具有的噴出量偏差來形 成著色層。因此，首先測定來自各噴嘴160的正確的噴出量。因此，首先， 在說明了噴嘴160的噴出量的測定方法的基礎(chǔ)上，來進(jìn)行濾色器70的制 造工序的說明。
圖5是說明本實施方式中的噴出量測定中適用的垂直掃描方式的白色 光干涉法(或白色干涉法)的原理的概略圖，是噴出量的測定裝置所包括 的光干涉儀的概略圖。即使在光干涉法中，因為在光源使用白色光的白色 干涉法中，因可干涉距離短的白色光的性質(zhì)而能夠獲得正確的值，所以優(yōu) 選白色干涉法。圖中所示的光干涉法是一個實例，是被稱為Mimu型的方 式的光干涉法，但是也能夠使用被稱為邁克耳遜(Michelson)型、林尼克 (Linnik)方式的光干涉儀。
如圖所示，在白色干涉法中，使用由用于使來自白色光源的平行光會 聚的物鏡21、用于使由此物鏡21會聚的光分離的光束分離器(beam splitter) 22、用于使來自此光束分離器22的光反射的反射鏡23構(gòu)成的光 干涉儀來實施。此外，此光束分離器22和反射鏡23作為一個整體來構(gòu)成 光干涉透鏡24，具有位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，能夠使在光軸方向微小移動，使與測 定基板TP上的檢測對象物10的距離(Wl)變化。
測定基板TP相對于液狀體的接觸角小于90度。例如，可以使用相對
12于液狀體的接觸角與測定基板TP相同的虛設(shè)(dummy)基板來預(yù)先測定 液狀體的接觸角，根據(jù)接觸角的測定結(jié)果選擇測定基板TP。作為接觸角 的測定方法，能夠使用現(xiàn)有公知的測定方法。例如，能夠以e/2法、切線 法為測定原理來求出接觸角，其中所述e/2法，將液滴假設(shè)為球的一部分， 將液體配置面中的液滴的輪廓和液滴的頂點進(jìn)行連接的直線相對于配置 面的角度的2倍后的角度作為接觸角；所述接線法，將與液體配置面的法 線平行的液滴的剖面的形狀假設(shè)為圓的一部分，將求出的圓的切線和液滴 配置面所成的角度作為接觸角。此外也可以使用所謂的圓擬合法、橢圓擬 合法的擬合(fitting)法。
通過將作為基底的基板的表層部，使用不同種類的疏液材料來形成疏 液膜(未圖示)，由此準(zhǔn)備疏液性不同的測定基板TP。例如，由氟硅烷 (fluorosilane)化合物對基板表面進(jìn)行疏液處理時，通過使用支鏈的長度、 分子中所包含的氟原子的數(shù)量不同的氟硅垸化合物來形成疏液膜，能夠容 易實現(xiàn)不同的疏液性。此外，通過使疏液處理的處理時間變短、或減少使 用的疏液材料的量等，減少疏液膜的形成量，也可以使疏液性發(fā)生變化， 但是如果減少疏液膜則有可能疏液性斑駁地不同，所以優(yōu)選使疏液材料的 種類變化的方法容易且確實。
在這樣的光干涉透鏡24中，首先，從白色光源出射的入射光對物鏡 21照射，成為會聚光。此會聚光通過在物鏡21的下方配置的光束分離器 22，分離為在光的入射側(cè)即光束分離器22的上側(cè)反射的參照光L1、和向 檢測對象物10的配置側(cè)即光束分離器22的下側(cè)透過的測定光L2。
參照光Ll通過在光束分離器22的上側(cè)配置的反射鏡23向光束分離 器22的方向反射，進(jìn)而在光束分離器22的上表面反射，從而沿著參照光 路向物鏡21的方向照射。另一方面，測定光L2在檢測對象物10的表面 反射，進(jìn)而透過光束分離器22，從而沿著測定光路同樣向物鏡21的方向 照射。這些參照光Ll和測定光L2分別經(jīng)過一部分不同的光路后在同一光 路上重疊，相互干涉而形成干涉光。
在白色干涉法中，使用了可干涉距離短的白色光，所以不存在參照光 路和測定光路的光路差，在光路的長度一致的情況下干涉光的亮度變到最 大。而且，此光路差對應(yīng)于光束分離器22和檢測對象物10之間的距離(Wl)、與反射鏡23和光束分離器22之間的距離(W2)的距離差A(yù)W (=W1-W2)，距離差A(yù)W變?yōu)?時干涉光的亮度變到最大。從距離差A(yù) W變?yōu)?的位置開始計量距離W2，測定檢測對象物10的形狀。
利用這樣的測定原理的噴出量的測定裝置，測定各個噴嘴的噴出量。 圖6是表示各噴嘴的噴出量的測定的示意圖。首先，從噴嘴160向測定基 板TP噴出液狀體，使其干燥后形成薄膜形成材料的檢查對象物10。然后， 以白色干涉法作為測定原理對檢測對象物10的形狀進(jìn)行測定。
這里，作為測定基板TP，如果選擇表示相對于液狀體的接觸角在50 度以上70度以下的范圍內(nèi)的值的基板，則形成的檢測對象物IO的端部形 狀變?yōu)檫m于由白色干涉法測定。形成的檢測對象物10的端部形狀反映了 配置的液滴的端部形狀，此外，在垂直掃描方式的白色干涉法中，液滴的 端部形狀是與測定的正確度相關(guān)的重要因素。
例如，如圖7 (a)所示，如果使用相對于液狀體的接觸角為小于50 度的測定基板TP1，則涂敷的液狀體薄薄地潤濕擴(kuò)展。在此情況下，形成 的檢測對象物10薄薄地潤濕擴(kuò)展所以輪廓變得不明確，而且，在檢測對 象物10的表面的各測定部位之間，厚度的差異變小所以測定變得困難。 此外，如圖7 (b)所示，如果使用相對于液狀體的接觸角為比70度大且 小于90度的測定基板TP2，則形成的檢測對象物10的端部陡峭地峭立， 所以在測定的形狀中檢測對象物10的表面容易變得不連續(xù)，容易出現(xiàn)測 定誤差。如圖7 (c)所示，在使用表示接觸角為卯度以上的疏液性的測 定基板TP3的情況下，形成的檢測對象物10的端部峭立，在端部有可能 產(chǎn)生從垂直方向光照射不到的陰影的部分SA (圖中的用虛線包圍的圓形 的部分)。因此，在使用白色干涉法的測定結(jié)果中產(chǎn)生錯誤。
這樣，通過使用具有適于測定的表面性的測定基板TP，能夠利用白 色干涉法準(zhǔn)確地測定檢測對象物10的形狀。根據(jù)檢測對象物10的形狀能 夠算出檢測對象物10的體積，根據(jù)該體積和測定的液狀體的濃度能夠算 出液狀體的噴出量，從而能夠獲得準(zhǔn)確的噴出量。
接著，在圖8中表示使用本實施方式的薄膜形成方法來制造濾色器70 的制造工序圖。在本實施方式中，根據(jù)所述的噴出量的測定方法，首先測 定來自各噴嘴160的正確的噴出量(測定噴出量工序)，測定規(guī)定的成膜條件下的著色層的膜厚(獲得測定值的工序)，根據(jù)測定量，形成隔壁來 設(shè)置液狀體的容納部(形成容納部的工序)，在各容納部噴出液狀體形成 著色層(形成薄膜的工序)。其結(jié)果，實現(xiàn)了在有效區(qū)域的邊緣部和中央
部中沒有著色層75的厚度差(膜厚不均勻)的濾色器70的制造。以下，
適當(dāng)參照附圖，按順序說明各工序。 (測定噴出量的工序)
首先，如圖8 (a)所示，從濾色器70的制造中使用的液滴噴出頭151 所具有的各噴嘴160，將在溶劑中溶解或分散了著色層75的形成材料的液 狀體L噴出到測定基板TP上，用噴出量測定裝置131測定每個噴嘴160 的噴出量，獲得測定量。通過此測定，能明確液滴噴出頭151所具有的噴 嘴160間的噴出量偏差，液滴噴出頭151的噴出特性變得明了。 (獲得測定值的工序)
接著，測定在規(guī)定的成膜條件下形成著色層時的著色層的膜厚。具體 而言，測定在相同條件下在圖3所示的中央部AR1和邊緣部AR2將著色 層成膜時的著色層的膜厚，獲得測定值。
這里，能夠通過以下的方法來獲得測定值，例如預(yù)先在由與形成著色 層的基板主體相同的材料構(gòu)成的基板上，設(shè)定與給定區(qū)域?qū)?yīng)的多個檢測 區(qū)域，對于用隔壁包圍檢測區(qū)域的周邊來設(shè)置了均勻大小的檢測容納部的 虛設(shè)基板，實際形成著色層，實際測量獲得中央部和邊緣部的膜厚的差。 此外，也可以在使溶劑蒸發(fā)的規(guī)定的干燥條件下，計算成膜的膜形狀，根 據(jù)模擬實驗的結(jié)果計算測定值。 (形成容納部的工序)
接著，設(shè)置圖8 (b)所示的隔壁73，形成容納部79。容納部79的大 小根據(jù)在所述工序獲得的測定值來設(shè)定，按照在之后的工序形成的著色層 的厚度成為均勻的方式，形成為邊緣部AR2的容納部79比中央部AR1 的容納部79俯視面積小。在圖中形成為，與中央部AR1中所配置的隔壁 73的寬度相比，邊緣部AR2中所配置的隔壁73的寬度寬、容納部79小。 此外，在邊緣部AR2配置了三個容納部79，并且伴隨著從中央部AR1遠(yuǎn) 離而容納部79變小。形成這樣的容納部79的隔壁部77例如能夠通過使 用了光固化性樹脂的光刻技術(shù)來形成。光固化性樹脂不僅形成時間短，而
15且固化收縮小能夠提高位置精度，所以優(yōu)選作為隔壁的形成材料。 (形成薄膜的工序) 接著，同樣如圖8 (b)所示， 一邊使液滴噴出頭151對基板主體41
相對地進(jìn)行掃描， 一邊以相同的噴出條件從噴嘴160噴出液狀體L，配置 到形成的容納部79中。也可以對于容納部79，從多個噴嘴160配置液狀 體L。根據(jù)容納部79的大小，配置的液狀體L的液面隆起方不同。在邊 緣部AR2中所形成的容納部79中，與在中央部AR1中所形成的容納部 79相比，配置的液狀體L的液面成為更隆起的液面。
接著，如圖8 (c)所示，將噴出有液狀體的基板主體41利用例如陶 瓷加熱器、加熱板這樣的溫度控制裝置來加熱等，在規(guī)定的干燥條件下， 使包含液狀體的溶劑蒸發(fā)，形成著色層75。在各容納部中，配置的液狀體 L的液面的隆起方、在外部露出的液面的表面積不同，在按照俯視面積變 小的方式形成的邊緣部AR2的容納部79中，與不變小的情況相比，溶劑 的蒸發(fā)速度變慢。其結(jié)果，在中央部AR1和邊緣部AR2溶劑的蒸發(fā)速度 差被消除，形成的著色層75同樣地都成為中央隆起為凸?fàn)畹男螤?。因此?能夠形成厚度均勻的著色層75。按照以上所述，使用本實施方式的薄膜形 成方法，進(jìn)行濾色器70的制造。
根據(jù)使用了以上那樣的構(gòu)成的薄膜形成方法的濾色器的制造方法，在 有效區(qū)域的中央部AR1和邊緣部AR2中所設(shè)置的容納部79中，溶劑的蒸 發(fā)量的差減小，由干燥速度的差異引起的膜厚不均勻被消除，能夠形成厚 度均勻、高品質(zhì)的著色層75。
此外，在本實施方式中，對以預(yù)先規(guī)定的成膜條件形成著色層75時 的著色層75的膜厚進(jìn)行測定。根據(jù)獲得的測定值可知在各規(guī)定區(qū)域78成 膜的著色層75的情況，所以能夠準(zhǔn)確地變更與發(fā)生膜厚不均勻的規(guī)定區(qū) 域78對應(yīng)的容納部79的大小，能夠準(zhǔn)確地消除膜厚不均勻。
此外，在本實施方式中，針對多個噴嘴160的每一個，測定規(guī)定的噴 出條件中的液狀體L的噴出量。因此，能夠考慮噴嘴160間的噴出量偏差 來設(shè)計并形成容納部79，能夠形成精度更良好地消除了膜厚不均勻的著色 層75。
此外，在本實施方式中，在控制了相對于液狀體L的接觸角的測定基
16板TP上從噴嘴160噴出液狀體L，利用白色光干涉法來測定噴出量。通 過在控制了接觸角的條件下進(jìn)行利用了光干涉法的測定，能夠正確地測定 液狀體的噴出量。此外，白色光是集合了多個波長的單色光而成的光，所 以不存在如單色光那樣周期性地干涉光的強(qiáng)度變?yōu)樽畲蟮那樾危瑑H在沒有 光路差時干涉光的強(qiáng)度變?yōu)樽畲?。能夠?qū)y定量進(jìn)行唯一地規(guī)定并測定， 能夠正確地求出噴出量，所以能夠基于精密的測定形成均勻的著色層75。 此外，在本實施方式中，在測定噴出量的工序中，使噴出的液狀體L 所包含的溶劑蒸發(fā)來使形成材料的薄膜(檢測對象物10)成膜，測定該薄 膜的體積來計算噴出量。因此，在噴出量的測定中，沒有由液狀體L的溶 劑蒸發(fā)產(chǎn)生的體積變化所導(dǎo)致的測定誤差，能夠容易地進(jìn)行可靠性高的測 定。
此外，在本實施方式中，使用光固化性樹脂來形成隔壁73。 一般，光 固化性樹脂固化收縮小、成形精度高，所以能夠調(diào)整隔壁73的微小的大 小及位置，能夠形成精度良好地控制了大小的容納部79。
另外，在本實施方式中，利用白色干涉法來測定來自噴嘴160的噴出 量，但是并不限定于此。例如，也可以利用能夠稱量微小量的電子天平， 根據(jù)在規(guī)定的噴出條件下噴出的液滴的例如50滴份的噴出重量，計算平 均噴出量。
此外，在本實施方式中，將本發(fā)明的薄膜形成方法應(yīng)用在了濾色器的 制造方法中，但是本發(fā)明并不限定與此，能夠適用于在被隔壁包圍的規(guī)定 區(qū)域配置包含薄膜形成材料的液狀體的各種方法。具體而言，將有機(jī)EL 裝置中的有機(jī)功能材料即發(fā)光材料、空穴注入輸送材料等在規(guī)定區(qū)域進(jìn)行 配置時，能夠適用本發(fā)明的薄膜形成方法。 (電子設(shè)備)
下面，說明使用本發(fā)明的薄膜形成方法形成的電子設(shè)備的實施方式。 圖9是表示具有使用本發(fā)明的薄膜形成方法形成的濾色器的電子設(shè)備的一 個實例的立體圖。圖9所示的移動電話1300具有本發(fā)明的液晶顯示裝置 作為小尺寸的顯示部1301，包括多個操作按鈕1302、聽筒1303、以及話 筒1304。由此，能夠提供一種具有通過本發(fā)明的薄膜形成方法形成的沒有 濃淡不均勻的濾色器，具有顯示品質(zhì)優(yōu)越的顯示部的移動電話1300。上述各實施方式的液晶顯示裝置并不限定于上述移動電話，能夠作為 電子書、投影儀、個人計算機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、電視接收機(jī)、取景型或 監(jiān)控直視型的磁帶錄像機(jī)、車輛導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事本、計算器、 文字處理器、工作站、可視電話機(jī)、POS終端、具備觸摸屏的設(shè)備等的使 用濾色器來進(jìn)行彩色顯示的圖像顯示單元來適宜地使用。作為相關(guān)的結(jié) 構(gòu)，能夠提供具有顯示品質(zhì)高的顯示部的電子設(shè)備。
以上，參照

了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式例，但是本發(fā)明當(dāng)然 并不限定于相關(guān)的例子。在上述的例子中表示的各結(jié)構(gòu)部件的各形狀、組 合等是一個例，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計需求等能夠進(jìn) 行各種變更。
權(quán)利要求
1、一種薄膜形成方法，一邊使多個噴嘴和基板相對地進(jìn)行掃描，一邊從所述噴嘴噴出在溶劑中溶解或分散有薄膜的形成材料的液狀體，對所述基板上設(shè)定的有效區(qū)域所包含的多個規(guī)定區(qū)域分別配置所述液狀體來形成所述薄膜，該薄膜形成方法包括在各個所述規(guī)定區(qū)域的周圍設(shè)置隔壁，形成由所述隔壁和被所述隔壁包圍的區(qū)域的底部所包圍的多個容納部的工序；和從所述多個噴嘴向分別對應(yīng)的所述多個容納部配置所述液狀體，形成所述薄膜的工序；在形成所述容納部的工序中，所述有效區(qū)域的邊緣部配置的所述容納部與所述有效區(qū)域的中央部配置的所述容納部相比，所述容納部的俯視面積形成得小。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成方法，其特征在于，還包括在形成所述容納部的工序之前，針對所述多個規(guī)定區(qū)域的每一個，獲得以規(guī)定的噴出條件噴出所述液狀體時形成的所述薄膜的膜厚的測定值的工序，在形成所述容納部的工序中，根據(jù)獲得的所述測定值來形成所述容納部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄膜形成方法，其特征在于，還包括在形成所述容納部的工序之前，針對所述多個噴嘴的每一個，測定所述規(guī)定的噴出條件中的所述液狀體的噴出量的工序。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜形成方法，其特征在于，在測定所述噴出量的工序中，向控制了相對于所述液狀體的接觸角的測定基板上噴出所述液狀體，利用光干涉法來測定噴出的所述液狀體的
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜形成方法，其特征在于，所述光干涉法是白色光干涉法。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3 5中的任一項所述的薄膜形成方法，其特征在于，在測定所述噴出量的工序中，使噴出的所述液狀體中所包含的溶劑蒸發(fā)，從而使所述形成材料的薄膜成膜，根據(jù)測定的該薄膜的體積計算所述噴出量。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任一項所述的薄膜形成方法，其特征在于，使用光固化性樹脂來形成所述隔壁。
8、 一種濾色器的制造方法，在包括被基板和在所述基板上預(yù)先設(shè)定的像素區(qū)域的周圍配置的隔壁包圍的多個容納部、配置了所述多個容納部的有效區(qū)域、在所述容納部內(nèi)的所述像素區(qū)域形成的著色層、和通過電作用而發(fā)光或使光的狀態(tài)發(fā)生變化的電光學(xué)元件的電光學(xué)裝置中，俯視下重疊地安裝所述電光學(xué)元件和所述像素區(qū)域，其中，使所述容納部的所述隔壁的側(cè)壁的深度方向的一端部的俯視面積，在所述電光學(xué)元件所具備的像素電極的俯視面積以上且在所述深度方向的另一端部的俯視面積以下，在所述有效區(qū)域的邊緣部配置的所述著色層，通過利用權(quán)利要求1 7中的任一項所述的薄膜形成方法，將在溶劑中溶解或分散有所述著色層的形成材料的液狀體配置到所述容納部而形成。
全文摘要
提供一種通過根據(jù)溶劑的蒸發(fā)的容易度控制噴出液狀體的容納部的大小，從而形成厚度均勻且高品質(zhì)的薄膜的方法。在本發(fā)明的薄膜形成方法中，一邊使多個噴嘴(160)和基板主體(41)相對地進(jìn)行掃描，一邊從噴嘴噴出在溶劑中溶解或分散了薄膜的形成材料的液狀體(L)，對基板主體上設(shè)定的有效區(qū)域所包含的多個規(guī)定區(qū)域(78)分別配置液狀體(L)來形成薄膜，包括在各規(guī)定區(qū)域的周圍設(shè)置隔壁(73)來形成多個容納部(79)的工序；和從多個噴嘴向分別對應(yīng)的多個容納部(79)配置液狀體(L)來形成薄膜的工序；在形成容納部(79)的工序中，有效區(qū)域的邊緣部(AR2)配置的容納部(79)比有效區(qū)域的中央部(AR1)配置的容納部(79)的俯視面積形成得小。
文檔編號G02F1/1335GK101498856SQ20091000372
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者片上悟, 石塚博孝 申請人:精工愛普生株式會社