JP2005351975A

JP2005351975A - 配向膜形成装置、配向膜形成方法、描画装置および描画方法

Info

Publication number: JP2005351975A
Application number: JP2004170105A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Usui; 隆寛臼井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-12-22
Also published as: TW200540535A; KR100720348B1; CN1707335A; US20050270328A1; CN100445843C; KR20060047862A

Abstract

【課題】乾燥後の膜厚の均一度を高めること。
【解決手段】ガラス基板３０上における所望描画領域よりも小面積の描画領域２１に対して、インクジェットヘッドから配向膜インクを吐出させるステップと、描画領域２１の周囲である周囲描画領域２２に対して、インクジェットヘッドから配向膜インクを吐出させるステップと、周囲描画領域２２の周囲である周囲描画領域２３に対して、インクジェットヘッドから配向膜インクを吐出させるステップとを含み、周縁部である周囲描画領域２３における乾燥後の配向膜インクの隆起を低減する。
【選択図】図２

Description

本発明は、配向膜形成装置、配向膜形成方法、描画装置および描画方法に関するものであり、特に、乾燥後の膜厚の均一度を高めることができる配向膜形成装置、配向膜形成方法、描画装置および描画方法に関するものである。

従来より、インクジェット式の描画装置は、副走査方向に多数のノズルを備えたインクジェットヘッドを有しており、このインクジェットヘッドをキャリッジ機構によって主走査方向に移動させ、描画を行う装置である。

また、描画装置は、文字や絵画・写真の印刷ばかりでなく、カラー液晶装置やカラーエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ装置に用いられるカラーフィルタの製造にも広く応用されている（特許文献１参照）。

インクジェット式の描画装置では、ホストコンピュータから入力された描画データを展開したドットパターンデータに基づいて、インクジェットヘッドの各ノズルからインクを所定のタイミングで吐出させ、これらの各インク滴がガラス基板等の描画媒体に塗布されることにより、描画が行われる。

図３は、従来の描画装置を用いた描画方法を説明する平面図およびＡ−Ａ’線視断面図である。以下では、ガラス基板に配向膜インクを塗布し、所定形状、所定膜厚（例えば、５００Å）の配向膜を形成する場合について説明する。同図において、描画装置は、インクジェットヘッドから、ガラス基板１における四角形状の描画領域２に対して、配向膜インクを吐出させる。ここで、配向膜インクの組成は、溶剤（γブチルラクトン）が９８％、固形分（ポリイミド）が２％とされている。また、描画領域２は、横サイズが１１ｍｍ、縦サイズが１６．５ｍｍとされている。

四角形状の描画領域２に対して、配向膜インクが塗布されると、配向膜インクは、図４に示した第１段階、第２段階および第３段階を経て、乾燥される。すなわち、第１段階は、ガラス基板１の描画領域２に配向膜インクが塗布された直後である。つぎに、第２段階では、周縁部２ａが中央部２ｂよりも先に乾燥がすすみ（溶剤が蒸発）、配向膜インクにおける濃度勾配が生じる。これにより、濃度が低い中央部２ｂから濃度が高い周縁部２ａへ未乾燥の配向膜インクが移動し、周縁部２ａが中央部２ｂに比して濃度がさらに高まる。

ここで、単位時間あたりの配向膜インクの濃度変化率は、濃度をＣ、拡散係数をＫ、時間をｔ、配向膜インクの厚みをｙ、配向膜インクの濡れ広がりの距離をｘとするとつぎの（１）式で表される。

∂Ｃ/∂ｔ＝Ｋ（∂²Ｃ／∂ｘ²＋∂²Ｃ／∂ｙ²）・・・・（１）

つぎに、第３段階では、周縁部２ａおよび中央部２ｂが乾燥され、周縁部２ａの濃度が高いため、中央部２ｂに比して隆起した状態とされる。例えば、図３に示したように、周縁部２ａの隆起部分の幅Ｗ１は、５０００Åである。隆起高さＨ１は、３０００Åである。

特開平９−１３８４１０号公報

ところで、従来の描画装置においては、図４に示したように、ガラス基板１に塗布された配向膜インクの乾燥がすすむに従って、周縁部２ａが中央部２ｂに比して隆起するため、膜厚の均一度が低いという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、乾燥後の膜厚の均一度を高めることができる配向膜形成装置、配向膜形成方法、描画装置および描画方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基板上に所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、配向膜インクを吐出させる第１のインク吐出手段と、前記描画領域の周囲に、前記配向膜インクを吐出させる第２のインク吐出手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、基板上に所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、配向膜インクを吐出させる第１のインク吐出工程と、前記描画領域の周囲に、前記配向膜インクを吐出させる第２のインク吐出工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、インクを吐出させる第１のインク吐出手段と、前記描画領域の周囲に、前記インクを吐出させる第２のインク吐出手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、インクを吐出させる第１のインク吐出工程と、前記描画領域の周囲に、前記インクを吐出させる第２のインク吐出工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、インクを吐出させ、描画領域の周囲に、インクを吐出させることとしたので、従来のように、一度に所望描画領域に対して、インクを吐出させる場合に比して、周縁部の隆起が軽減され、乾燥後の膜厚の均一度を高めることができる。

以下に、本発明にかかる配向膜形成装置、配向膜形成方法、描画装置および描画方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明にかかる一実施例の構成を示すブロック図である。同図には、インクジェット式の描画装置１０が図示されている。この描画装置１０において、インクジェットヘッド１１は、副走査方向に多数のノズルを備え、例えば、ガラス基板３０に対して、配向膜インク２０を吐出する機能を備えている。

キャリッジ機構１２は、インクジェットヘッド１１を主走査方向に移動させる機能を備えている。制御部１３は、ホストコンピュータ（図示略）より入力された描画データＤを展開したドットパターンデータに基づいて、インクジェットヘッド１１の各ノズルから配向膜インク２０を吐出させるための制御や、キャリッジ機構１２の制御を行う機能を備えている。

図２は、一実施例における描画方法を説明する平面図およびＢ−Ｂ’線視断面図である。以下では、ガラス基板３０に配向膜インク２０（図１参照）を中央部から外側にかけて複数回（同図では、３回）に亘って塗布し、所定形状（例えば、四角形状）であり、均一度が高い膜厚の配向膜を形成する場合について説明する。

図１に示した描画データＤが制御部１３に入力されると、制御部１３は、描画データＤをドットパターンに展開した後、第１段階として、インクジェットヘッド１１から、図２に示したガラス基板３０における四角形状の描画領域２１に対して、配向膜インク２０を吐出させる。これにより、描画領域２１には、配向膜インク２０が塗布される。この描画領域２１は、横サイズが５ｍｍ、縦サイズが７．５ｍｍとされている。

そして、描画領域２１に塗布された配向膜インク２０の乾燥が所定量すすむと、制御部１３は、第２段階として、インクジェットヘッド１１から、描画領域２１の周囲である略ロ字形状の周囲描画領域２２に対して、配向膜インク２０を吐出させる。これにより、周囲描画領域２２には、配向膜インク２０が塗布される。この周囲描画領域２２は、横サイズが８ｍｍ、縦サイズが８ｍｍとされている。

そして、周囲描画領域２２（描画領域２１）に塗布された配向膜インク２０の乾燥が所定量すすむと、最後に、制御部１３は、第３段階として、インクジェットヘッド１１から、周囲描画領域２２の周囲である略ロ字形状の周囲描画領域２３に対して、配向膜インク２０を吐出させる。これにより、周囲描画領域２３には、配向膜インク２０が塗布される。この周囲描画領域２３は、横サイズが１１ｍｍ、縦サイズが１６．５ｍｍとされている。

そして、所定時間経過すると、描画領域２１、周囲描画領域２２および周囲描画領域２３に塗布された配向膜インク２０が乾燥する。この場合、周縁部に相当する周囲描画領域２３が隆起した状態とされるが、従来の描画方法（図４参照）に比して、隆起度合いが小さい。具体的には、図２の場合、周囲描画領域２３（周縁部）の隆起部分の幅Ｗ２は、８００Åであり、従来の５０００Åの幅Ｗ１（図３参照）に比して小さい値となっている。また、隆起高さＨ２は、５０Åであり、従来の３０００Åの隆起高さＷ１（図３参照）に比して小さい値となっている。

以上説明したように、一実施例によれば、所望描画領域よりも小面積の描画領域２１に対して、配向膜インク２０を吐出させ、描画領域２１の周囲（周囲描画領域２２、描画領域２３）に、配向膜インク２０を吐出させることとしたので、従来のように、一度に所望描画領域に対して、インクを吐出させる場合に比して、周縁部（描画領域２３）の隆起が軽減され、乾燥後の膜厚の均一度を高めることができる。

以上のように、本発明にかかる配向膜形成装置、配向膜形成方法、描画装置および描画方法は、膜厚の均一度が要求される場合に有用である。

本発明にかかる一実施例の構成を示すブロック図。同一実施例の描画方法を説明する平面図およびＢ−Ｂ’線視断面図。従来の描画方法を説明する平面図およびＡ−Ａ’線視断面図。従来の描画方法における周縁部の盛り上がりプロセスを説明する断面図。

符号の説明

１０描画装置、１１インクジェットヘッド、１２キャリッジ機構、１３制御部、２０配向膜インク、２１描画領域、２２周囲描画領域、２３周囲描画領域、３０ガラス基板

Claims

基板上に所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、配向膜インクを吐出させる第１のインク吐出手段と、
前記描画領域の周囲に、前記配向膜インクを吐出させる第２のインク吐出手段と、
を備えたことを特徴とする配向膜形成装置。
前記第２のインク吐出手段は、前記描画領域の周囲に、内側から外側へ複数回に分けて前記配向膜インクを吐出させることを特徴とする請求項１に記載の配向膜形成装置。
前記第２のインク吐出手段は、所定時間間隔をおいて前記配向膜インクを吐出させることを特徴とする請求項１または２に記載の配向膜形成装置。
基板上に所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、配向膜インクを吐出させる第１のインク吐出工程と、
前記描画領域の周囲に、前記配向膜インクを吐出させる第２のインク吐出工程と、
を含むことを特徴とする配向膜形成方法。
所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、インクを吐出させる第１のインク吐出手段と、
前記描画領域の周囲に、前記インクを吐出させる第２のインク吐出手段と、
を備えたことを特徴とする描画装置。
前記第２のインク吐出手段は、前記描画領域の周囲に、内側から外側へ複数回に分けて前記インクを吐出させることを特徴とする請求項５に記載の描画装置。
前記第２のインク吐出手段は、所定時間間隔をおいて前記インクを吐出させることを特徴とする請求項５または６に記載の描画装置。
所望描画領域よりも小面積の描画領域に対して、インクを吐出させる第１のインク吐出工程と、
前記描画領域の周囲に、前記インクを吐出させる第２のインク吐出工程と、
を含むことを特徴とする描画方法。