薄膜形成方法、滤色器的制造方法

专利名称：薄膜形成方法、滤色器的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种利用了液滴喷出法的薄膜形成方法、和使用了该薄膜 形成方法的滤色器的制造方法。
背景技术：
近年来，利用液滴喷出法的薄膜形成技术被关注。液滴喷出法，因为 能够根据使用的液滴喷出头的分辨率将微量的液状体涂敷在希望的位置， 所以具有容易形成微小的图案、容易形成具有希望的膜厚的薄膜的优点。 利用此优点，液滴喷出法被利用于，通过喷出例如将着色层(薄膜)的形 成材料溶解或分散在溶剂中的液状体，制造需要区分涂敷微小的颜色的滤 色器中。
在液滴喷出头的液状体的喷出特性(喷出量)中，因成形误差等虽然 微小但是在喷嘴间存在偏差。该喷出量偏差成为引起成形的薄膜的膜厚的 差(膜厚不均匀)的原因，所以提出了各种方法来控制各个喷出嘴的喷出 量并抑制偏差。例如在专利文献l中，提出了一种液滴喷出头，在液滴的 喷出量与规定值相差较大的喷嘴中控制液滴喷出，在整体上喷出量的差异 小。
专利文献1:特开2003-159787号公报
但是，由喷嘴间的喷出量偏差以外的原因也会引起形成的膜厚的薄膜 不均匀。
例如，在利用液滴喷出法的薄膜的形成中，能够以高分辨率喷出并涂 敷微量的液滴，但在喷出到形成薄膜的基板上的液状体的干燥非常迅速。 除此之外，基板上的涂敷区域的边缘部与涂敷区域的中央部相比，从液状 组合物蒸发的溶剂分子的分压比低，换言之，溶剂蒸气浓度低，所以溶剂 的蒸发进行得更快。伴随着溶剂的蒸发，在配置的液状体中，例如引起液 状体从液状体内部向表面流动，但是此流动的状态在溶剂的蒸发活跃的区域和不怎么蒸发的区域不同，所以结果，在形成的膜的状态中产生差异。
图10是表示在溶剂的蒸发的情况不同的周围环境中，在容纳部200 中配置包含薄膜形成材料的液状体L来形成薄膜的情况的示意图。图10 (a)是表示在溶剂不怎么蒸发的环境下的成膜的情况，对应于上述涂敷 区域的中央部中的成膜的情况的图。图10 (b)是表示在溶剂的蒸发活跃 的环境下的成膜的情况，对应于上述涂敷区域的边缘部中的成膜情况的 图。
如图10 (a)所示，在溶剂不怎么蒸发的环境下，在配置的液状体的 内部液状体不怎么流动，所以形成的薄膜F的形状成为反映所配置的液状 体的液滴形状，中央部FC隆起为凸状的形状。
相对地，如图10 (b)所示，在溶剂蒸发活跃的环境下，在配置的液 状体L的内部，例如活跃地发生从液状体内部向表面的流动。此外，在配 置的液状体中也和上述理由同样，与液状体L的中央部相比液状体L的边 缘部溶剂的蒸发活跃。因此，在液状体L的内部发生从中央部向边缘部的 流动，所以在边缘部薄膜F的形成材料积蓄得多，结果，形成边缘部厚、 中央部FC凹陷为凹状的薄膜F。
如此，由溶剂蒸发的情况在形成的膜的状态中产生差异。而且，膜的 状态的差异表现为薄膜中央部的凹凸所引起的膜厚的差异(膜厚不均匀)， 所以成为显示不良(显示斑点)的原因。

发明内容
本发明是鉴于这样的事情而形成的，其目的是提供一种按照液状体所 包含的溶剂的蒸发的容易度，通过对喷出液状体的容纳部的大小进行控 制，形成厚度均匀的高品质的薄膜的方法。
为了解决上述课题，本发明的薄膜形成方法， 一边使多个喷嘴和基板 相对地进行扫描， 一边从所述喷嘴喷出在溶剂中溶解或分散有薄膜的形成 材料的液状体，对所述基板上设定的有效区域所包含的多个规定区域分别
配置所述液状体来形成所述薄膜，该薄膜形成方法包括在各个所述规定 区域的周围设置隔壁，形成由所述隔壁和被所述隔壁包围的区域的底部所 包围的多个容纳部的工序；和从所述多个喷嘴向分别对应的所述多个容纳
5部配置所述液状体，形成所述薄膜的工序；在形成所述容纳部的工序中， 所述有效区域的边缘部配置的所述容纳部与所述有效区域的中央部配置 的所述容纳部相比，所述容纳部的俯视面积形成得小。
根据此方法，在有效区域的边缘部设置的容纳部中，配置的液状体在 外部露出的表面的表面积比有效区域的中央部小。露出表面变小，则液状 体包含的溶剂蒸发的面积变小，所以那样的话，溶剂的蒸发被相应程度地 抑制。因此，在有效区域的边缘部和中央部设置的容纳部中，溶剂的蒸发 量的差异减小，消除了干燥速度的差异所引起的膜厚不均匀，能够形成厚 度均匀、高品质的薄膜。
在本发明中，优选还包括在形成所述容纳部的工序之前，针对所述 多个规定区域的每一个，获得以规定的喷出条件喷出所述液状体时形成的 所述薄膜的膜厚的测定值的工序，在形成所述容纳部的工序中，根据获得 的所述测定值来形成所述容纳部。
根据此方法，根据在容纳部形成前所获得的测定值，可知道在各规定 区域成膜的薄膜的情况，所以能够准确地变更与发生膜厚不均匀的规定区 域对应的容纳部的大小，能够准确地消除膜厚不均匀。再有，在本发明中， "膜厚的测定值"不仅包含实测值也包含由计算、模拟实验的结果所获得 的计算结果得到的推定值。
在本发明中，优选还包括在形成所述容纳部的工序之前，针对所述 多个喷嘴的每一个，测定所述规定的喷出条件中的所述液状体的喷出量的 工序。
根据此方法，能够考虑喷嘴间的喷出量偏差来设计形成容纳部，所以 能够精度更好地形成消除了膜厚不均匀的薄膜。
在本发明中，优选在测定所述喷出量的工序中，向控制了相对于所述 液状体的接触角的测定基板上喷出所述液状体，利用光干涉法来测定喷出 的所述液状体的量。
根据此方法，通过在控制了接触角的条件下进行利用了光干涉法的测 定，能够准确地测定液状体的喷出量，通过根据所获得的测定量来形成容 纳部，能够形成均匀厚度的薄膜。
在本发明中，优选所述光干涉法是白色光干涉法。
6在测定光中使用单色光的情况下，在光路差成为测定光的波长的整数 倍的多个位置上，干涉光的强度成为最大，所以不能唯一地规定干涉光的 强度成为最大的位置来作为薄膜的厚度。但是，因为白色光是集合了多个 波长的单色光而成的光，所以不存在如单色光那样周期性地干涉光的强度 成为最大的情况，仅在没有光路差时干涉光的强度成为最大。因此，能够 唯一地规定薄膜的厚度，准确地测定薄膜的厚度，能够准确地求出喷出量， 所以能够形成均匀的膜厚。
在本发明中，优选在测定所述喷出量的工序中，使喷出的所述液状体 中所包含的溶剂蒸发，从而使所述形成材料的薄膜成膜，根据测定的该薄 膜的体积计算所述喷出量。
根据此方法，在喷出量的测定中，不存在由液状体的溶剂蒸发引起的 体积变化所导致的测定误差，因此能够容易地进行可靠性高的测定。
在本发明中，优选使用光固化性树脂来形成所述隔壁。
一般地，光固化性树脂固化收縮小、成形精度高，所以能够调整隔壁 的微小的大小以及位置，能够形成精度良好地控制了大小的容纳部。
本发明的滤色器的制造方法，在包括被基板和在所述基板上预先设定 的像素区域的周围配置的隔壁包围的多个容纳部、配置了所述多个容纳部 的有效区域、在所述容纳部内的所述像素区域形成的着色层、和通过电作 用而发光或使光的状态发生变化的电光学元件的电光学装置中，俯视下重 叠地安装所述电光学元件和所述像素区域，其中，使所述容纳部的所述隔 壁的侧壁的深度方向的一端部的俯视面积，在所述电光学元件所具备的像 素电极的俯视面积以上且在所述深度方向的另一端部的俯视面积以下，在 所述有效区域的边缘部配置的所述着色层，通过利用上述薄膜形成方法， 将在溶剂中溶解或分散有所述着色层的形成材料的液状体配置到所述容 纳部而形成。
根据此方法，在有效区域的边缘部和中央部所设置的容纳部中，溶剂 的蒸发量的差异降低，消除了由干燥速度的差异引起的膜厚不均匀，能够 制造具有厚度均匀的高品质的着色层的滤色器。


7图1是说明具有滤色器的液晶显示装置的结构的概略剖视图。 图2是说明具有滤色器的液晶显示装置的变形例的概略剖视图。 图3是使用本实施方式的薄膜形成方法而制造的滤色器的概略图。
图4是本实施方式的薄膜形成装置相关的液滴喷出头的概略图。 图5是喷出量测定装置131具有的光干涉仪的概略图。 图6是表示各喷嘴的喷出量的测定的示意图。 图7是用于说明不是适合的接触角时的情况的示意图。 图8是利用了本实施方式的薄膜形成方法的滤色器的制造工序图。 图9是表示具有使用本发明而形成的部件的电子设备的一个实例的立 体图。
图10是表示在溶剂的蒸发速度不同的周围环境中形成的薄膜的情况 的示意图。
符号说明41…基板主体(基板)；60…像素电极；70…滤色器；73…
隔壁；75…着色层(薄膜)；78…规定区域(像素区域)；79…容纳部； 90…液晶元件(电光学元件)；100…液晶显示装置(电光学装置)；160…
喷嘴；AR…有效区域；AR1…中央部；AR2…边缘部；L…液状体；TP…
测定基板。
具体实施例方式
以下，参照图1 图8，说明本发明的一实施方式的薄膜形成方法。
在以下的说明中，针对将本发明的薄膜形成方法应用到滤色器的制造方法 时的例子进行说明。另外，在以下的全部附图中，为了容易观察结构要素， 适当变更各结构要素的膜厚、尺寸的比例等。
图1是说明包括使用本实施方式的薄膜制造方法来制造的滤色器70 的液晶显示装置(电光学装置)100的结构的概略剖视图。另外，在以下 的附图中，各文字R、 G、 B表示红、绿、蓝。
图中所示的液晶显示装置100包括元件基板30，包括像素电极60 和驱动元件等；对置基板40，与元件基板30对置配置；液晶层50，被夹 持在元件基板30和对置基板40之间；以及密封件80，按照包围液晶层 50的周围的方式设置在元件基板30和对置基板40之间，使元件基板30和对置基板40贴合在一起。在对置基板40的液晶层50侧，配置了滤色 器层71，在其上配置了公共电极62。由像素电极60、公共电极62以及它 们所夹持的液晶层50构成了液晶元件(电光学元件)卯。此液晶显示装 置100成为从元件基板30照射照明光的结构。
元件基板30包括具有光透过性的基板主体31。在形成基板主体31 的材料中，能够使用例如玻璃、石英玻璃、氮化硅等无机物、或丙烯酸树 脂、聚碳酸树脂等有机高分子(树脂)。
在元件基板30的装置内面侧(液晶层50侧)中，形成有元件层32。 元件层32包括用于驱动液晶显示装置100的驱动元件、各种布线、层 叠为层状的无机物或有机物的绝缘膜等。驱动元件和各种布线能够由光刻 法图案化后通过蚀刻来适当形成，此外，绝缘膜能够由蒸镀法或溅射法等 公知的方法适当形成。
进而，在元件基板30的装置内面侧的面上形成有像素电极60。像素 电极60由ITO (铟锡氧化物)等的透明导电材料形成。像素电极60连接 到未图示的驱动元件，控制液晶的驱动。
另一方面，对置基板40包括基板主体(基板)41;滤色器层71， 设置在基板主体41的液晶层50侧；保护层42，覆盖滤色器层71而被设 置；和公共电极62,形成在保护层42上。由基板主体41和滤色器层71 构成利用本实施方式的薄膜制造方法制造的滤色器70。
对形成基板主体41的材料能够使用与基板主体31同样的材料，例如 玻璃、石英玻璃、氮化硅等无机物、或丙烯酸树脂、聚碳酸树脂等有机高 分子(树脂)。
在基板主体41上设置有滤色器层71。滤色器层71包括配置了着色 层的像素部72和设置在像素部72的周围的隔壁73。像素部72与像素电 极60俯视下重叠配置，像素部72的俯视下的大小(俯视面积)在像素电 极60的俯视面积以上。在图中，如虚线所示，像素部72构成为比像素电 极60大。
在图中，隔壁73剖面形状为矩形，隔壁73的侧壁的一端部和另一端 部的俯视面积相同。但是，如图2 (a) 、 (b)所示，隔壁73的剖面形状 为正锥状或倒锥状这样的锥状时，隔壁73的侧壁的一端部和另一端部的
9俯视面积不同。在这种情况下，隔壁73的侧壁的一端部或另一端部的俯
视面积中小的一方的俯视面积具有像素电极60以上的俯视面积。因为这 样构成，所以透过与像素电极60重叠的液晶层50的光，没有剩余地都透 过像素部72。对于滤色器70的结构在后面叙述。
设置有保护层42，覆盖滤色器层71的表面来保护滤色器层71的表面。 保护层42能够使用例如环氧树脂、丙烯酸树脂等具有透明性的树脂材料 来形成。
进而，在保护层42的表面上形成有公共电极62。公共电极62由ITO 等具有光透过性的导电性材料形成。
另外，在像素基板30和对置基板40中，具有使液晶层50所包含的 液晶分子向规定的方向取向的取向膜、控制入射光和透过光的偏光的偏光 板、根据需要用于粘结各层的粘结层等，但是省略图示。 (滤色器)
接着，详细叙述滤色器。图3所示的滤色器70是用于液晶显示装置 100的彩色显示的滤色器，图3 (a)是俯视图，图3 (b)是在边缘部的概 略剖视图。
如图3 (a)所示，滤色器是在基板主体41的表面上具有滤色器层71 而构成的，其中滤色器层71具有像素部72，具有与R、 G、 B的各色相 对应而着色的着色层75;和隔壁73，形成在像素部72之间。此外，滤色 器70是矩形的像素部72排列为矩阵状而形成的器件。此矩阵的排列成为 所谓的条纹(stripe)型的像素排列，图中的纵列由同色的像素部72形成， 横列上像素部72按R、 G、 B的顺序排列。另夕卜，在本发明中，也可以包 含例如R、 G、 B以外的颜色要素。
配置了滤色器70的像素部72的有效区域AR能够大致分为中央部 AR1和边缘部AR2。在图3 (a)中图示了，边缘部AR2中包含在滤色器 70的最外部配置的多个像素部72。
如图3 (b)所示，隔壁73设置在基板主体41上，划分形成俯视矩形 的像素部72，由遮光的遮光部(黑矩阵)76和设置在遮光部76上的隔壁 部77构成。遮光部76由例如铬等遮光材料在基板主体41上图案化而成， 隔壁部77在遮光部76上形成并由树脂制成。像素部72形成在由隔壁部77划分的像素区域(规定区域78)内，在该规定区域78上配置由R、 G、 B各色的滤色器材料构成的着色层75 (75R、 75G、 75B)，构成如图3 (a) 所示的由R、 G、 B构成的滤色器70。
着色层75如后所示，将在溶剂中溶解或分散了着色层75的形成材料 的液状体配置在容纳部79中来形成，所述容纳部79以被隔壁部77划分 的规定区域78为底部。这里，为了将液状体准确地配置在容纳部79内， 优选在液状体的配置之前，在形成规定区域78的基板主体41的露出面上 进行02等离子处理来实施亲液化处理，此外在隔壁部77的表面上进行 CF4等的氟化碳等离子处理来实施疏液化处理。
形成的容纳部79的大小在中央部AR1和边缘部AR2不同。在图3(b) 中，表示了在边缘部AR2配置了三个容纳部79的状态，并且形成为伴随 着从中央部AR1远离而容纳部79变小。在图中通过隔壁73的宽度变化， 容纳部79的大小变化。
在这样的结构的基础上，滤色器70成为通过使光选择性地通过着色 为R、 G、 B的像素部72的一个或多个，形成全色(foil color)显示。
接着，在图4中表示本实施方式的薄膜形成方法所使用的液滴喷出头 的概略图。图4 (a)表示概略剖视图，图4 (b)是表示喷出液滴的面(下 表面)的结构的说明图。
图4 (a)所示的液滴喷出头151是包括多个喷嘴160的多喷嘴型的液 滴喷出头。多个喷嘴在液滴喷出头151的下表面沿一个方向以一定间隔设 置。从液滴喷出头151的喷嘴160喷出液状体的液滴。喷出的液滴的一滴 的量例如是1 300毫微克(nanogram)。
在本实施方式中，在液滴喷出头151中采用了机电转换式的喷出技术。 在本方式中，与容纳液状体的液体室161邻接设置了压电元件162。通过 包含容纳液状体的材料箱(tank)的液状体供给系统163来向液体室161 供给液状体。压电元件162与驱动电路164连接，通过此驱动电路164对 压电元件162施加电压，通过使压电元件162变形，使液体室161变形而 内压升高，从喷嘴160喷出液状体的液滴。在此情况下，通过使施加电压 的值变化来控制压电元件162的变形量，从而控制液状体的喷出量。
如图4 (b)所示，液滴喷出头151包括在其下表面排列配置了喷嘴
ii160的例如由180个喷嘴160构成的喷嘴列170。这里，喷嘴160与俯视 大致矩形的液滴喷出头151的下表面的长轴方向并排配置。另外，在图中 喷嘴160排列为1列，但是也可以例如锯齿状地排列为2列、3列。此外， 针对构成喷嘴列170的喷嘴160的数量也不做特别限定。
通常，按照从液滴喷出头151包括的多个喷嘴160能够以相同的施加 电压喷出同量的液滴的方式进行设计，但是由于成形时的加工误差等引起 的喷嘴特性，在几乎全部的情况下，从各喷嘴160喷出的液滴量不能成为 同量。因此，如果对全部喷嘴施加相同的施加电压来进行液滴的喷出，因 各喷嘴特性的差异会在喷出量中产生差异，成为形成的薄膜的厚度不均匀 的原因。此课题是起因于液滴喷出头151本身具有的特性的问题，即使将 液滴喷出法替换为上述的机电转换式，利用带电控制方式、加压振动方式、 电热转换方式、静电吸引方式等的喷出技术也同样会产生该课题。
在本实施方式中，也考虑上述那样的喷嘴160具有的喷出量偏差来形 成着色层。因此，首先测定来自各喷嘴160的正确的喷出量。因此，首先， 在说明了喷嘴160的喷出量的测定方法的基础上，来进行滤色器70的制 造工序的说明。
图5是说明本实施方式中的喷出量测定中适用的垂直扫描方式的白色 光干涉法(或白色干涉法)的原理的概略图，是喷出量的测定装置所包括 的光干涉仪的概略图。即使在光干涉法中，因为在光源使用白色光的白色 干涉法中，因可干涉距离短的白色光的性质而能够获得正确的值，所以优 选白色干涉法。图中所示的光干涉法是一个实例，是被称为Mimu型的方 式的光干涉法，但是也能够使用被称为迈克耳逊(Michelson)型、林尼克 (Linnik)方式的光干涉仪。
如图所示，在白色干涉法中，使用由用于使来自白色光源的平行光会 聚的物镜21、用于使由此物镜21会聚的光分离的光束分离器(beam splitter) 22、用于使来自此光束分离器22的光反射的反射镜23构成的光 干涉仪来实施。此外，此光束分离器22和反射镜23作为一个整体来构成 光干涉透镜24，具有位置调节结构，能够使在光轴方向微小移动，使与测 定基板TP上的检测对象物10的距离(Wl)变化。
测定基板TP相对于液状体的接触角小于90度。例如，可以使用相对
12于液状体的接触角与测定基板TP相同的虚设(dummy)基板来预先测定 液状体的接触角，根据接触角的测定结果选择测定基板TP。作为接触角 的测定方法，能够使用现有公知的测定方法。例如，能够以e/2法、切线 法为测定原理来求出接触角，其中所述e/2法，将液滴假设为球的一部分， 将液体配置面中的液滴的轮廓和液滴的顶点进行连接的直线相对于配置 面的角度的2倍后的角度作为接触角；所述接线法，将与液体配置面的法 线平行的液滴的剖面的形状假设为圆的一部分，将求出的圆的切线和液滴 配置面所成的角度作为接触角。此外也可以使用所谓的圆拟合法、椭圆拟 合法的拟合(fitting)法。
通过将作为基底的基板的表层部，使用不同种类的疏液材料来形成疏 液膜(未图示)，由此准备疏液性不同的测定基板TP。例如，由氟硅烷 (fluorosilane)化合物对基板表面进行疏液处理时，通过使用支链的长度、 分子中所包含的氟原子的数量不同的氟硅垸化合物来形成疏液膜，能够容 易实现不同的疏液性。此外，通过使疏液处理的处理时间变短、或减少使 用的疏液材料的量等，减少疏液膜的形成量，也可以使疏液性发生变化， 但是如果减少疏液膜则有可能疏液性斑驳地不同，所以优选使疏液材料的 种类变化的方法容易且确实。
在这样的光干涉透镜24中，首先，从白色光源出射的入射光对物镜 21照射，成为会聚光。此会聚光通过在物镜21的下方配置的光束分离器 22，分离为在光的入射侧即光束分离器22的上侧反射的参照光L1、和向 检测对象物10的配置侧即光束分离器22的下侧透过的测定光L2。
参照光Ll通过在光束分离器22的上侧配置的反射镜23向光束分离 器22的方向反射，进而在光束分离器22的上表面反射，从而沿着参照光 路向物镜21的方向照射。另一方面，测定光L2在检测对象物10的表面 反射，进而透过光束分离器22，从而沿着测定光路同样向物镜21的方向 照射。这些参照光Ll和测定光L2分别经过一部分不同的光路后在同一光 路上重叠，相互干涉而形成干涉光。
在白色干涉法中，使用了可干涉距离短的白色光，所以不存在参照光 路和测定光路的光路差，在光路的长度一致的情况下干涉光的亮度变到最 大。而且，此光路差对应于光束分离器22和检测对象物10之间的距离(Wl)、与反射镜23和光束分离器22之间的距离(W2)的距离差AW (=W1-W2)，距离差AW变为0时干涉光的亮度变到最大。从距离差A W变为0的位置开始计量距离W2，测定检测对象物10的形状。
利用这样的测定原理的喷出量的测定装置，测定各个喷嘴的喷出量。 图6是表示各喷嘴的喷出量的测定的示意图。首先，从喷嘴160向测定基 板TP喷出液状体，使其干燥后形成薄膜形成材料的检查对象物10。然后， 以白色干涉法作为测定原理对检测对象物10的形状进行测定。
这里，作为测定基板TP，如果选择表示相对于液状体的接触角在50 度以上70度以下的范围内的值的基板，则形成的检测对象物IO的端部形 状变为适于由白色干涉法测定。形成的检测对象物10的端部形状反映了 配置的液滴的端部形状，此外，在垂直扫描方式的白色干涉法中，液滴的 端部形状是与测定的正确度相关的重要因素。
例如，如图7 (a)所示，如果使用相对于液状体的接触角为小于50 度的测定基板TP1，则涂敷的液状体薄薄地润湿扩展。在此情况下，形成 的检测对象物10薄薄地润湿扩展所以轮廓变得不明确，而且，在检测对 象物10的表面的各测定部位之间，厚度的差异变小所以测定变得困难。 此外，如图7 (b)所示，如果使用相对于液状体的接触角为比70度大且 小于90度的测定基板TP2，则形成的检测对象物10的端部陡峭地峭立， 所以在测定的形状中检测对象物10的表面容易变得不连续，容易出现测 定误差。如图7 (c)所示，在使用表示接触角为卯度以上的疏液性的测 定基板TP3的情况下，形成的检测对象物10的端部峭立，在端部有可能 产生从垂直方向光照射不到的阴影的部分SA (图中的用虚线包围的圆形 的部分)。因此，在使用白色干涉法的测定结果中产生错误。
这样，通过使用具有适于测定的表面性的测定基板TP，能够利用白 色干涉法准确地测定检测对象物10的形状。根据检测对象物10的形状能 够算出检测对象物10的体积，根据该体积和测定的液状体的浓度能够算 出液状体的喷出量，从而能够获得准确的喷出量。
接着，在图8中表示使用本实施方式的薄膜形成方法来制造滤色器70 的制造工序图。在本实施方式中，根据所述的喷出量的测定方法，首先测 定来自各喷嘴160的正确的喷出量(测定喷出量工序)，测定规定的成膜条件下的着色层的膜厚(获得测定值的工序)，根据测定量，形成隔壁来 设置液状体的容纳部(形成容纳部的工序)，在各容纳部喷出液状体形成 着色层(形成薄膜的工序)。其结果，实现了在有效区域的边缘部和中央
部中没有着色层75的厚度差(膜厚不均匀)的滤色器70的制造。以下，
适当参照附图，按顺序说明各工序。 (测定喷出量的工序)
首先，如图8 (a)所示，从滤色器70的制造中使用的液滴喷出头151 所具有的各喷嘴160，将在溶剂中溶解或分散了着色层75的形成材料的液 状体L喷出到测定基板TP上，用喷出量测定装置131测定每个喷嘴160 的喷出量，获得测定量。通过此测定，能明确液滴喷出头151所具有的喷 嘴160间的喷出量偏差，液滴喷出头151的喷出特性变得明了。 (获得测定值的工序)
接着，测定在规定的成膜条件下形成着色层时的着色层的膜厚。具体 而言，测定在相同条件下在图3所示的中央部AR1和边缘部AR2将着色 层成膜时的着色层的膜厚，获得测定值。
这里，能够通过以下的方法来获得测定值，例如预先在由与形成着色 层的基板主体相同的材料构成的基板上，设定与给定区域对应的多个检测 区域，对于用隔壁包围检测区域的周边来设置了均匀大小的检测容纳部的 虚设基板，实际形成着色层，实际测量获得中央部和边缘部的膜厚的差。 此外，也可以在使溶剂蒸发的规定的干燥条件下，计算成膜的膜形状，根 据模拟实验的结果计算测定值。 (形成容纳部的工序)
接着，设置图8 (b)所示的隔壁73，形成容纳部79。容纳部79的大 小根据在所述工序获得的测定值来设定，按照在之后的工序形成的着色层 的厚度成为均匀的方式，形成为边缘部AR2的容纳部79比中央部AR1 的容纳部79俯视面积小。在图中形成为，与中央部AR1中所配置的隔壁 73的宽度相比，边缘部AR2中所配置的隔壁73的宽度宽、容纳部79小。 此外，在边缘部AR2配置了三个容纳部79，并且伴随着从中央部AR1远 离而容纳部79变小。形成这样的容纳部79的隔壁部77例如能够通过使 用了光固化性树脂的光刻技术来形成。光固化性树脂不仅形成时间短，而
15且固化收縮小能够提高位置精度，所以优选作为隔壁的形成材料。 (形成薄膜的工序) 接着，同样如图8 (b)所示， 一边使液滴喷出头151对基板主体41
相对地进行扫描， 一边以相同的喷出条件从喷嘴160喷出液状体L，配置 到形成的容纳部79中。也可以对于容纳部79，从多个喷嘴160配置液状 体L。根据容纳部79的大小，配置的液状体L的液面隆起方不同。在边 缘部AR2中所形成的容纳部79中，与在中央部AR1中所形成的容纳部 79相比，配置的液状体L的液面成为更隆起的液面。
接着，如图8 (c)所示，将喷出有液状体的基板主体41利用例如陶 瓷加热器、加热板这样的温度控制装置来加热等，在规定的干燥条件下， 使包含液状体的溶剂蒸发，形成着色层75。在各容纳部中，配置的液状体 L的液面的隆起方、在外部露出的液面的表面积不同，在按照俯视面积变 小的方式形成的边缘部AR2的容纳部79中，与不变小的情况相比，溶剂 的蒸发速度变慢。其结果，在中央部AR1和边缘部AR2溶剂的蒸发速度 差被消除，形成的着色层75同样地都成为中央隆起为凸状的形状。因此， 能够形成厚度均匀的着色层75。按照以上所述，使用本实施方式的薄膜形 成方法，进行滤色器70的制造。
根据使用了以上那样的构成的薄膜形成方法的滤色器的制造方法，在 有效区域的中央部AR1和边缘部AR2中所设置的容纳部79中，溶剂的蒸 发量的差减小，由干燥速度的差异引起的膜厚不均匀被消除，能够形成厚 度均匀、高品质的着色层75。
此外，在本实施方式中，对以预先规定的成膜条件形成着色层75时 的着色层75的膜厚进行测定。根据获得的测定值可知在各规定区域78成 膜的着色层75的情况，所以能够准确地变更与发生膜厚不均匀的规定区 域78对应的容纳部79的大小，能够准确地消除膜厚不均匀。
此外，在本实施方式中，针对多个喷嘴160的每一个，测定规定的喷 出条件中的液状体L的喷出量。因此，能够考虑喷嘴160间的喷出量偏差 来设计并形成容纳部79，能够形成精度更良好地消除了膜厚不均匀的着色 层75。
此外，在本实施方式中，在控制了相对于液状体L的接触角的测定基
16板TP上从喷嘴160喷出液状体L，利用白色光干涉法来测定喷出量。通 过在控制了接触角的条件下进行利用了光干涉法的测定，能够正确地测定 液状体的喷出量。此外，白色光是集合了多个波长的单色光而成的光，所 以不存在如单色光那样周期性地干涉光的强度变为最大的情形，仅在没有 光路差时干涉光的强度变为最大。能够对测定量进行唯一地规定并测定， 能够正确地求出喷出量，所以能够基于精密的测定形成均匀的着色层75。 此外，在本实施方式中，在测定喷出量的工序中，使喷出的液状体L 所包含的溶剂蒸发来使形成材料的薄膜(检测对象物10)成膜，测定该薄 膜的体积来计算喷出量。因此，在喷出量的测定中，没有由液状体L的溶 剂蒸发产生的体积变化所导致的测定误差，能够容易地进行可靠性高的测 定。
此外，在本实施方式中，使用光固化性树脂来形成隔壁73。 一般，光 固化性树脂固化收縮小、成形精度高，所以能够调整隔壁73的微小的大 小及位置，能够形成精度良好地控制了大小的容纳部79。
另外，在本实施方式中，利用白色干涉法来测定来自喷嘴160的喷出 量，但是并不限定于此。例如，也可以利用能够称量微小量的电子天平， 根据在规定的喷出条件下喷出的液滴的例如50滴份的喷出重量，计算平 均喷出量。
此外，在本实施方式中，将本发明的薄膜形成方法应用在了滤色器的 制造方法中，但是本发明并不限定与此，能够适用于在被隔壁包围的规定 区域配置包含薄膜形成材料的液状体的各种方法。具体而言，将有机EL 装置中的有机功能材料即发光材料、空穴注入输送材料等在规定区域进行 配置时，能够适用本发明的薄膜形成方法。 (电子设备)
下面，说明使用本发明的薄膜形成方法形成的电子设备的实施方式。 图9是表示具有使用本发明的薄膜形成方法形成的滤色器的电子设备的一 个实例的立体图。图9所示的移动电话1300具有本发明的液晶显示装置 作为小尺寸的显示部1301，包括多个操作按钮1302、听筒1303、以及话 筒1304。由此，能够提供一种具有通过本发明的薄膜形成方法形成的没有 浓淡不均匀的滤色器，具有显示品质优越的显示部的移动电话1300。上述各实施方式的液晶显示装置并不限定于上述移动电话，能够作为 电子书、投影仪、个人计算机、数字静态照相机、电视接收机、取景型或 监控直视型的磁带录像机、车辆导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、 文字处理器、工作站、可视电话机、POS终端、具备触摸屏的设备等的使 用滤色器来进行彩色显示的图像显示单元来适宜地使用。作为相关的结 构，能够提供具有显示品质高的显示部的电子设备。
以上，参照

了本发明的优选的实施方式例，但是本发明当然 并不限定于相关的例子。在上述的例子中表示的各结构部件的各形状、组 合等是一个例，在不脱离本发明的构思的范围内，根据设计需求等能够进 行各种变更。
权利要求
1、一种薄膜形成方法，一边使多个喷嘴和基板相对地进行扫描，一边从所述喷嘴喷出在溶剂中溶解或分散有薄膜的形成材料的液状体，对所述基板上设定的有效区域所包含的多个规定区域分别配置所述液状体来形成所述薄膜，该薄膜形成方法包括在各个所述规定区域的周围设置隔壁，形成由所述隔壁和被所述隔壁包围的区域的底部所包围的多个容纳部的工序；和从所述多个喷嘴向分别对应的所述多个容纳部配置所述液状体，形成所述薄膜的工序；在形成所述容纳部的工序中，所述有效区域的边缘部配置的所述容纳部与所述有效区域的中央部配置的所述容纳部相比，所述容纳部的俯视面积形成得小。
2、 根据权利要求1所述的薄膜形成方法，其特征在于，还包括在形成所述容纳部的工序之前，针对所述多个规定区域的每一个，获得以规定的喷出条件喷出所述液状体时形成的所述薄膜的膜厚的测定值的工序，在形成所述容纳部的工序中，根据获得的所述测定值来形成所述容纳部。
3、 根据权利要求1或2所述的薄膜形成方法，其特征在于，还包括在形成所述容纳部的工序之前，针对所述多个喷嘴的每一个，测定所述规定的喷出条件中的所述液状体的喷出量的工序。
4、 根据权利要求3所述的薄膜形成方法，其特征在于，在测定所述喷出量的工序中，向控制了相对于所述液状体的接触角的测定基板上喷出所述液状体，利用光干涉法来测定喷出的所述液状体的
5、 根据权利要求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、 根据权利要求3 5中的任一项所述的薄膜形成方法，其特征在于，在测定所述喷出量的工序中，使喷出的所述液状体中所包含的溶剂蒸发，从而使所述形成材料的薄膜成膜，根据测定的该薄膜的体积计算所述喷出量。
7、 根据权利要求1 6中的任一项所述的薄膜形成方法，其特征在于，使用光固化性树脂来形成所述隔壁。
8、 一种滤色器的制造方法，在包括被基板和在所述基板上预先设定的像素区域的周围配置的隔壁包围的多个容纳部、配置了所述多个容纳部的有效区域、在所述容纳部内的所述像素区域形成的着色层、和通过电作用而发光或使光的状态发生变化的电光学元件的电光学装置中，俯视下重叠地安装所述电光学元件和所述像素区域，其中，使所述容纳部的所述隔壁的侧壁的深度方向的一端部的俯视面积，在所述电光学元件所具备的像素电极的俯视面积以上且在所述深度方向的另一端部的俯视面积以下，在所述有效区域的边缘部配置的所述着色层，通过利用权利要求1 7中的任一项所述的薄膜形成方法，将在溶剂中溶解或分散有所述着色层的形成材料的液状体配置到所述容纳部而形成。
全文摘要
提供一种通过根据溶剂的蒸发的容易度控制喷出液状体的容纳部的大小，从而形成厚度均匀且高品质的薄膜的方法。在本发明的薄膜形成方法中，一边使多个喷嘴(160)和基板主体(41)相对地进行扫描，一边从喷嘴喷出在溶剂中溶解或分散了薄膜的形成材料的液状体(L)，对基板主体上设定的有效区域所包含的多个规定区域(78)分别配置液状体(L)来形成薄膜，包括在各规定区域的周围设置隔壁(73)来形成多个容纳部(79)的工序；和从多个喷嘴向分别对应的多个容纳部(79)配置液状体(L)来形成薄膜的工序；在形成容纳部(79)的工序中，有效区域的边缘部(AR2)配置的容纳部(79)比有效区域的中央部(AR1)配置的容纳部(79)的俯视面积形成得小。
文档编号G02F1/1335GK101498856SQ20091000372
公开日2009年8月5日 申请日期2009年2月1日 优先权日2008年1月29日
发明者片上悟, 石塚博孝 申请人:精工爱普生株式会社