專利名稱：薄膜形成裝置和方法、液晶裝置的制造裝置和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過在基板上涂敷涂敷液而形成薄膜的薄膜形成裝置和薄膜形成方法、液晶裝置的制造裝置和液晶裝置的制造方法、薄膜構(gòu)造體的制造裝置和薄膜構(gòu)造體的制造方法、液晶裝置、薄膜構(gòu)造體、電子機(jī)器，特別是涉及適合于容易并且以高精度控制膜厚的裝置。
所述旋轉(zhuǎn)鍍膜法因為供給的涂敷液大部分都飛散掉，所以不但需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)用了所謂的噴墨技術(shù)的涂敷方法。
例如在特開平9-10657號公報、特開平8-196983號公報以及特開平9-192573號公報等中描述了需要基板的旋轉(zhuǎn)部件的技術(shù)。這些技術(shù)是通過基板的旋轉(zhuǎn)運動，使通過液滴噴出頭向基板上噴出的涂敷液流動的技術(shù)，使基板的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)時間變化，從而控制由涂敷液形成的薄膜的膜厚。
可是，在所述的以往的技術(shù)中，留下了以下的課題。
即在使用了基板的旋轉(zhuǎn)部件的涂敷技術(shù)中，因為需要基板的旋轉(zhuǎn)部件，所以在液晶顯示裝置等中使用的四角形基板的四角和大的基板的端部，與中心部相比，會發(fā)生膜厚均勻性差的問題。另外，因為需要旋轉(zhuǎn)部件的裝置，所以不但裝置的成本升高，而且必須確保設(shè)置空間。特別是近年，伴隨著液晶顯示裝置用的基板和半導(dǎo)體基板等的大型化，因為在以往方式的裝置中，無法避免大型化，所以盼望著使制造裝置的小型化成為可能的技術(shù)。
本發(fā)明為了解決所述課題，采用了以下的結(jié)構(gòu)。即本發(fā)明的薄膜形成裝置在基板上涂敷涂敷液，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(jī)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(jī)構(gòu)；控制所述噴出機(jī)構(gòu)和所述移動結(jié)構(gòu)的至少一方的控制部；該控制部控制基于所述噴出機(jī)構(gòu)的噴出動作和基于所述移動機(jī)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。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法，在基板上涂敷涂敷液，形成薄膜，其特征在于使用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(jī)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(jī)構(gòu)、和控制所述噴出機(jī)構(gòu)和所述移動結(jié)構(gòu)的至少一方的控制部，通過該控制部，控制基于所述噴出機(jī)構(gòu)的噴出動作和基于所述移動機(jī)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。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，控制基于噴出機(jī)構(gòu)的噴出動作和基于移動機(jī)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，所以即使不使用旋轉(zhuǎn)部件，也能容易地以高精度控制薄膜的膜厚，并且能實現(xiàn)裝置的小型化和低成本化。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述控制部改變所述基板上的所述涂敷液的噴出間隔。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于通過所述控制部，改變所述基板上的所述涂敷液的噴出間隔。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，改變基板上的涂敷液的噴出間隔，所以如果使噴出間隔變窄，不但能使單位面積的涂敷量減少，還能使膜厚變薄，能容易地以高精度控制薄膜的膜厚。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述控制部改變所述移動的速度，改變所述噴出間隔。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于通過所述控制部，改變所述移動的速度，改變所述噴出間隔。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，改變液滴噴出頭和基板的相對的移動速度，改變所述噴出間隔，所以如果提高移動速度，單位移動距離的涂敷量就減少，不但能使膜厚變薄，而且如果降低移動速度，單位移動距離的涂敷量就增多，能使膜厚變厚。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述控制部改變所述移動時的所述噴出的時間間隔，改變所述噴出間隔。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于通過所述控制部，改變所述移動時的所述噴出的時間間隔，改變所述噴出間隔。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，改變液滴噴出頭和基板的相對的移動時的噴出的時間間隔，改變噴出間隔，所以如果使噴出的時間間隔變窄，單位移動距離的涂敷量就能增多，并且如果使噴出的時間間隔變大，單位移動距離的涂敷量就減小，能使膜厚變薄。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述液滴噴出頭至少把多個噴嘴排列成一列；所述控制部任意設(shè)定所述多個噴嘴中同時噴出所述涂敷液的噴嘴，改變所述噴出間隔。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于所述液滴噴出頭至少把多個噴嘴排列成一列；通過所述控制部，任意設(shè)定所述多個噴嘴中同時噴出所述涂敷液的噴嘴，改變所述噴出間隔。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，任意設(shè)定多個噴嘴中同時噴出涂敷液的噴嘴，改變噴出間隔，所以同時噴出的噴嘴越多，并且這些噴嘴越接近，則單位面積的涂敷量就越多，能使膜厚變厚，并且同時出的噴嘴越少，并且這些噴嘴離得越遠(yuǎn)，則單位面積的涂敷量就越少，能使膜厚變薄。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述控制部改變一個點的所述涂敷液的噴出量。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于通過所述控制部，改變一個點的所述涂敷液的噴出量。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，改變一個點的涂敷液的噴出量，所以單位面積的涂敷量與該噴出量成比例變化，如果增加噴出量，就能使膜厚變厚，并且，如果減少噴出量，就能使膜厚變薄。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述液滴噴出頭至少把多個噴嘴排列成一列；所述控制部對所述各噴嘴改變所述噴出量。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于所述液滴噴出頭至少把多個噴嘴排列成一列；通過所述控制部，對所述各噴嘴改變所述噴出量。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，對各噴嘴改變噴出量，所以能按照各噴嘴的位置和噴出量，任意改變噴出量，能進(jìn)行多樣的膜厚控制。例如，如果每隔一個設(shè)定減少了噴出量的噴嘴，則與用所有噴嘴噴出時相比，作為噴出頭全體，噴出量較少，膜厚也能變薄。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述液滴噴出頭至少把多個噴嘴排列成一列；所述控制部改變所述噴嘴的排列方向和基于所述移動結(jié)構(gòu)的移動方向的角度。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于所述液滴噴出頭至少把多個噴嘴排列成一列；通過所述控制部，改變所述噴嘴的排列方向和基于所述移動結(jié)構(gòu)的移動方向的角度。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，改變噴嘴的排列方向和基于移動結(jié)構(gòu)的移動方向的角度，所以例如液滴噴出頭對于移動方向越傾斜，外觀上的噴嘴間隔變窄，單位移動距離的涂敷量增多，能使膜厚變厚。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述控制部在所述基板上反復(fù)進(jìn)行涂敷時，對反復(fù)的各涂敷設(shè)定所述涂敷條件。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于通過所述控制部，在所述基板上反復(fù)進(jìn)行涂敷時，對反復(fù)的各涂敷設(shè)定所述涂敷條件。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，在基板上反復(fù)進(jìn)行涂敷時，對反復(fù)的各涂敷設(shè)定涂敷條件，所以例如按照涂敷液的干燥性(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(jìn)行與涂敷液相應(yīng)的重疊涂敷。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述控制部把所述基板上分為多個區(qū)域，對各區(qū)域設(shè)定所述涂敷條件。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于通過所述控制部，把所述基板上分為多個區(qū)域，對各區(qū)域設(shè)定所述涂敷條件。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，通過控制部，把基板上分為多個區(qū)域，對各區(qū)域設(shè)定涂敷條件，所以不但對各區(qū)域能任意設(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)先對各區(qū)域微調(diào)涂敷量，能得到更高精度的膜厚均勻性。例如，當(dāng)存在基板的周邊部比中央部變厚的傾向時，預(yù)先控制涂敷量，使周邊部比中央部變薄。
另外，本發(fā)明的薄膜形成裝置的特征在于所述涂敷液是光刻膠液。
另外，本發(fā)明的薄膜形成方法的特征在于所述涂敷液是光刻膠液。
因為在這些薄膜形成裝置的薄膜形成方法中，涂敷液是光刻膠液，所以半導(dǎo)體制造步驟和液晶制造步驟等光刻步驟中，能以高精度控制抗蝕膜的膜厚，能得到高的曝光精度。
本發(fā)明的液晶裝置的制造裝置制造在一對基板間夾著液晶，并且在所述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置了定向膜和絕緣膜的液晶裝置，其特征在于具有所述本發(fā)明的薄膜形成裝置；該薄膜形成裝置形成所述定向膜和所述絕緣膜的至少一方。
另外，本發(fā)明的液晶裝置的制造方法制造在一對基板間夾著液晶，并且在所述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置了定向膜和絕緣膜的液晶裝置，其特征在于通過所述本發(fā)明的薄膜形成方法形成所述定向膜和所述絕緣膜的至少一方。
另外，本發(fā)明的液晶裝置在一對基板間夾著液晶，并且在所述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置了定向膜和絕緣膜，其特征在于由所述本發(fā)明的薄膜形成方法形成了所述定向膜和所述絕緣膜的至少一方。
在這些液晶裝置的制造裝置、液晶裝置的制造方法以及液晶裝置中，通過所述本發(fā)明的薄膜形成裝置或所述本發(fā)明的薄膜形成方法形成了定向膜和絕緣膜的至少一方，所以在基板全體中，能容易地得到膜厚均勻性高的定向膜和絕緣膜。
本發(fā)明的薄膜構(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，其特征在于具有所述本發(fā)明的薄膜形成裝置；該薄膜形成裝置形成所述薄膜。
另外，本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體的制造方法，制造在基板上形成了薄膜的薄膜構(gòu)造體，其特征在于通過所述本發(fā)明的薄膜形成方法形成所述薄膜。
另外，本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體在基板上具有薄膜，通過所述本發(fā)明的薄膜形成方法，形成了所述薄膜。
在這些薄膜構(gòu)造體的制造裝置、薄膜構(gòu)造體的制造方法和薄膜構(gòu)造體中，通過所述本發(fā)明的薄膜形成裝置和所述本發(fā)明的薄膜形成方法形成了所述薄膜，所以例如在光盤等中，在光盤基板全體中，能容易地得到膜厚均勻性高的保護(hù)膜等薄膜。
另外，本發(fā)明的電子機(jī)器的特征在于具有所述本發(fā)明的液晶裝置。在該電子機(jī)器中，由于具有所述本發(fā)明的液晶裝置，所以能實現(xiàn)具有基于膜后均勻性高的定向膜或絕緣膜的高質(zhì)量的顯示部的電子機(jī)器。
圖2是表示本發(fā)明實施例1的薄膜形成裝置的液滴噴出頭的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例1的薄膜形成裝置的液滴噴出頭的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明實施例1的液晶裝置的TFT陣列基板的相鄰的多個像素群的俯視圖。
圖5是沿著圖4的A-A’線的剖視圖。
圖6是說明改變本發(fā)明實施例1的薄膜形成裝置的液滴噴出頭的角度時的噴嘴間隔的圖。
圖7是表示本發(fā)明實施例2的薄膜形成裝置的簡略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖8是表示具有本發(fā)明的一個實施例的液晶裝置的電子機(jī)器的一個例子的立體圖。
圖9是表示具有本發(fā)明的一個實施例的液晶裝置的電子機(jī)器的其他例子的立體圖。


圖10是表示具有本發(fā)明的一個實施例的液晶裝置的電子機(jī)器的其他例子的立體圖。
圖中1—液滴噴出頭；2—噴出機(jī)構(gòu)；3、23—移動機(jī)構(gòu)；5、25—頭支撐部；6、26—臺驅(qū)動部；37—噴嘴；107—TFT陣列基板；112—對置基板；119—第二層間絕緣膜；121、124—定向膜(薄膜)；C—控制部；L—涂敷液。
圖1表示了為了在液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display(液晶裝置))中使用的形成了像素電極的基板SUB上，形成例如聚酰亞胺類的定向膜(薄膜)而涂敷涂敷液L的薄膜形成裝置。該薄膜形成裝置包含具有向基板SUB噴出涂敷液L的液滴噴出頭1的噴出機(jī)構(gòu)2、能使該液滴噴出頭1和基板SUB的位置相對移動的移動機(jī)構(gòu)3、控制噴出機(jī)構(gòu)2和移動機(jī)構(gòu)3的控制部C。
所述移動機(jī)構(gòu)3由以下部分構(gòu)成在安放在基板臺4上的基板SUB的上方，向著下方支撐著液滴噴出頭1，并且使其對于基板SUB移動到任意的位置的頭支撐部5；對于上方的液滴噴出頭1，使基板SUB和基板臺4一起移動的臺驅(qū)動部6。
所述頭支撐部5具有能在水平方向(X軸)和垂直方向(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(jī)等機(jī)構(gòu)；以垂直中心軸位中心使液滴噴出頭1旋轉(zhuǎn)，對于下方基板SUB能設(shè)定為任意的角度的步進(jìn)電機(jī)等機(jī)構(gòu)。
所述臺驅(qū)動部6具有使基板臺4以垂直中心軸為中心旋轉(zhuǎn)，對上方的液滴噴出頭1能設(shè)定為任意的角度的θ軸臺7；使基板臺4在與液滴噴出頭1的水平移動方向正交的方向(Y軸)移動，并且能定位的Y軸臺8。須指出的是，θ軸臺7由步進(jìn)電機(jī)等構(gòu)成，Y軸臺8由線性電機(jī)等構(gòu)成。
所述噴出機(jī)構(gòu)2具有通過管子9連接了液滴噴出頭1，為了向該液滴噴出頭1供給涂敷液L而貯存涂敷液L的容器10。即通過從容器10通過管子9向液滴噴出頭1填充涂敷液L，進(jìn)行了涂敷。
所述液滴噴出頭1例如是由壓電元件壓縮液室，用它的壓力波使液狀材料噴出，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1的構(gòu)造的一個例子，則如圖2和圖3所示，具有例如不銹鋼制的噴嘴板31和振動板32，兩者通過隔板構(gòu)件(儲液板)33接合。在噴嘴板31和振動板32之間，由隔板構(gòu)件33形成了多個空間34和液體積存部35。各空間34和液體積存部35的內(nèi)部由涂敷液L充滿。各空間34和液體積存部35通過供給口36連通。在噴嘴板31上設(shè)置了成為用于從空間34噴射涂敷液L的孔的噴嘴37。而在振動板32上形成了用于向液體積存部35供給涂敷液L的孔38。
另外，如圖2所示，在振動板32的與空間34相對的面的相反一側(cè)的面上接合了壓電元件39。該壓電元件39位于一對電機(jī)40之間，如果通電，則壓電元件39就撓曲，向外側(cè)突出，同時接合了壓電元件39的振動板32也一體向外側(cè)撓曲。由此使空間34的容積增大。因此，相當(dāng)于增大的容積部分的涂敷液L從液體積存部35通過供給口36流入空間34內(nèi)。接著，如果解除向壓電元件39的通電，壓電元件39和振動板32都恢復(fù)原來的形狀。據(jù)此，空間34也恢復(fù)原來的容積，空間34內(nèi)部的涂敷液L的壓力上升，從噴嘴37向基板噴除了涂敷液L的液滴27。
另外，作為涂敷液L的噴射方式，也可以是使用所述壓電元件的壓電噴射類型以外的方式，例如可以使用電熱變換體作為能量發(fā)生元件的類型的方式。
所述控制部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37的排列方向和基于移動機(jī)構(gòu)3的移動方向的角度θ的控制功能；在基板SUB上反復(fù)進(jìn)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。
所述控制部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1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。
下面，參照圖4～圖6，說明使用本實施例的薄膜形成裝置形成了定向膜的液晶顯示裝置和它的定向膜的形成方法。
圖4表示了在由所述薄膜形成裝置形成了定向膜的TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶體管)型液晶顯示裝置中，作為構(gòu)成一方的基板的TFT陣列基板的一個構(gòu)成例，圖5表示了具有該TFT陣列基板的液晶顯示裝置的剖面構(gòu)造。須指出的是，關(guān)于該液晶顯示裝置全體的制造工藝，除了應(yīng)用本發(fā)明的工藝，其他的與已知的制造工藝同樣，故省略了對其的說明。
如圖4所示，在TFT陣列基板上，把多個透明的像素電極101設(shè)置位矩陣狀，分別沿著像素電極101的縱橫的邊界，設(shè)置了數(shù)據(jù)線103、掃描線104和電容線106。數(shù)據(jù)線103通過接觸孔108電連接了由多晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層109中的后面描述的源極區(qū)域，像素電極101通過接觸孔110電連接了后面描述的漏極區(qū)域。另外，半導(dǎo)體層109中，與溝道區(qū)域11相對配置了掃描線104。
如圖5所示，液晶裝置具有一對透明基板，具有成為其一方的基板的TFT陣列基板和成為與它相對配置的另一方的基板的對置基板112。在TFT陣列基板107上設(shè)置了由透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成的像素電極101，在TFT陣列基板107上的與各像素電極101相鄰的位置設(shè)置了控制、開關(guān)各像素電極101的TFT102。TFT102具有LDD(Lightly Doped Drain)構(gòu)造，具有通過來自該掃描線104的電場而形成了溝道的半導(dǎo)體層109的溝道區(qū)域111、把掃描線104和半導(dǎo)體層109絕緣的絕緣薄膜113、數(shù)據(jù)線103、半導(dǎo)體層109的高濃度源極區(qū)域116和高濃度漏極區(qū)域117。
另外，在包含掃描線104上和絕緣薄膜113上的TFT陣列基板107上，形成了分別分形成通向高濃度源極區(qū)域116的接觸孔108和通向高濃度漏極區(qū)域117的接觸孔110的第一層間絕緣膜118。即數(shù)據(jù)線103通過貫通第一層間絕緣膜118的接觸孔108，電連接了高濃度源極區(qū)域116。在數(shù)據(jù)線103上和第一層間絕緣膜118上，形成了形成通向高濃度漏極區(qū)域117的接觸孔110的第二層間絕緣膜119。即高濃度漏極區(qū)域117通過貫通第一層間絕緣膜118和第二層間絕緣膜119的接觸孔110，電連接了像素電極101。
另外，通過把成為柵絕緣膜的絕緣薄膜113從與由掃描線104的一部分構(gòu)成的柵極相對的位置延伸，作為電介質(zhì)膜使用，把半導(dǎo)體層109延伸作為第一存儲電容電極120，把與它們相對的電容線106的一部分作為第二存儲電容電極，構(gòu)成了存儲電容105。
而在對置基板112上設(shè)置了與TFT陣列基板107上的數(shù)據(jù)線103、掃描線104、TFT102的形成區(qū)域相對的區(qū)域，即在各像素的非顯示區(qū)域中作為黑底而起作用的第一遮光膜122。在包含第一遮光膜122的對置基板112上，跨整個面設(shè)置了由透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成的對置電極123。
而且，在TFT陣列基板107的第二層間絕緣膜119上的像素電極101上設(shè)置了用所述薄膜形成裝置形成的定向膜121，在對置基板112上也設(shè)置了由所述薄膜形成裝置形成的定向膜124。TFT陣列基板107和對置基板112配置為與像素電極101和對置電極123相對，在由這些基板107、112和密封材料(省略了圖示)包圍的空間中封入了液晶125。
如果就所述定向膜121的形成方法加以說明，則在形成像素電極101后，在TFT陣列基板107上，由所述薄膜形成裝置全面涂敷聚酰亞胺類的成為定向膜121的涂敷液L(例如，JSR公司的JALS657)，形成例如膜厚50nm左右的均勻膜厚的薄膜。接著，通過在給定的方向進(jìn)行摩擦處理，形成了定向膜121。另外，關(guān)于所述定向膜124的形成方法，在對置基板112的對置電極123上，與定向膜121時同樣，通過所述薄膜形成裝置涂敷涂敷液L，形成薄膜，接著通過在給定的方向進(jìn)行摩擦處理，形成了定向膜124。這樣，定向膜121、124的形成前的TFT陣列基板107和對置基板112對應(yīng)與上述的基板SUB。
如果進(jìn)一步具體描述用于形成所述定向膜121、124的涂敷液L的涂敷方法，則為了控制定向膜121、124的膜厚，當(dāng)在基板SUB上涂敷涂敷液L時，在薄膜形成裝置的控制部C中，進(jìn)行了以下的各控制的至少一個動作控制，變更涂敷條件。須指出的是，控制部C在以下的各控制中，預(yù)先進(jìn)行控制，以涂敷條件所對應(yīng)的實際的膜厚數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，進(jìn)行涂敷條件的變更，使其變?yōu)榻o定膜厚。
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，控制定向膜121、124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，并且如果擴(kuò)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1和基板SUB的相對的移動速度，進(jìn)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，并且如果降低移動速度，則單位移動距離的涂敷量增多，能使膜厚變厚。例如，當(dāng)通過移動機(jī)構(gòu)3使液滴噴出頭1對于基板SUB在X軸方向移動時，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1和基板SUB的相對的移動時的噴出的時間間隔，進(jìn)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，并且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(jī)構(gòu)3的液滴噴出頭1的移動速度一定的狀態(tài)下，如果通過噴出機(jī)構(gòu)2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37中同時噴出涂敷液L的噴嘴37，改變噴出間隔。即同時噴出的噴嘴37的數(shù)量越多并且這些噴嘴37越接近，則單位面積的涂敷量越多，能使膜厚變厚，并且如果同時噴出的噴嘴37的數(shù)量越少并且這些噴嘴37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(jī)構(gòu)2，把等間隔排列的噴嘴37設(shè)定為每隔一個噴出，則與用所有噴嘴37噴出時相比，在噴嘴37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(jìn)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，并且如果減少噴出量，能使膜厚變薄。例如，通過噴出機(jī)構(gòu)2，使液滴噴出頭1的壓電元件39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37改變噴出量，控制膜厚。即通過噴出機(jī)構(gòu)2，按照各噴嘴37的位置和噴出量，任意改變涂敷量，能進(jìn)行多樣的膜厚控制。例如，如果進(jìn)行每隔一個等間隔排列的噴嘴37就減少一個點的噴出量的設(shè)定，則與在所有噴嘴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(jī)構(gòu)的移動方向的角度，控制膜厚。例如，如圖6所示，通過頭支撐部5，使液滴噴出頭1旋轉(zhuǎn)，使噴嘴37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B變得比實際的噴嘴間隔A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(jìn)行涂敷時，通過控制部C，對各反復(fù)涂敷，根據(jù)所述膜厚控制的至少一種，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(jìn)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，因此，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)先對各區(qū)域微調(diào)涂敷量，能取得更高精度的膜厚均勻性。例如，因為涂敷液L的揮發(fā)性，所以當(dāng)存在基板SUB的周邊部比中央部變厚的傾向時，把區(qū)域分為周邊部和中央部，預(yù)先設(shè)定涂敷條件以便使使周邊部變得比中央部還薄，控制單位面積的涂敷量，作為全體，就能取得高的膜厚均勻性。
下面，參照圖7說明本發(fā)明的實施例2。
實施例2與實施例1的不同點在于實施例1的薄膜形成裝置的移動機(jī)構(gòu)3包含能使液滴噴出頭1在X軸方向移動的頭支撐部5和具有能使基板臺4在Y軸方向移動的Y軸臺8的臺驅(qū)動部6；而在實施例2的薄膜形成裝置中，如圖7所示，移動機(jī)構(gòu)包含不具有使液滴噴出頭1向X軸方向移動的功能的頭支撐部25和具有能使基板臺4在X軸和Y軸等兩方移動并且能定位的X軸臺27的臺驅(qū)動部26。
即在本實施例中，在臺驅(qū)動部26控制液滴噴出頭1和基板臺4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)于基于上述的控制部C的膜厚控制，基于移動機(jī)構(gòu)23的水平面的移動動作控制主要由基于臺驅(qū)動部26的X軸臺27和Y軸臺8進(jìn)行。
下面，說明具有本發(fā)明的液晶裝置的電子機(jī)器的具體例。
圖8是表示移動電話的一個例子的立體圖。
在圖8中，符號1000表示移動電話主體，符號1001表示使用所述液晶裝置的液晶顯示部。
圖9是表示手表型電子機(jī)器的一個例子的立體圖。
在圖9中，符號1100表示手表主體，符號1101表示使用所述液晶裝置的液晶顯示部。
圖10是文字處理機(jī)、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10中，符號1200表示信息處理裝置，符號1202表示鍵盤等輸入部，符號1204表示信息處理裝置主體，符號1206表示使用了所述液晶裝置的液晶顯示部。
圖8～圖10所示的電子機(jī)器具有使用了所述液晶裝置的液晶顯示部，所以能實現(xiàn)具有基于膜厚均勻性高的定向膜或絕緣膜的高質(zhì)量的顯示部的電子機(jī)器。
須指出的是，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于所述實施例，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍中，能有各種變更。
例如在所述各實施例中，液晶顯示裝置的制造步驟的定向膜的形成時，使用了薄膜形成裝置，但是為了形成其他薄膜也可以使用。例如，在所述液晶顯示裝置的制造步驟中，在第二層間絕緣膜19的形成中也可以采用本發(fā)明的薄膜形成技術(shù)。這時，在基板全體中，能容易地取得膜厚均勻性高的層間絕緣膜。須指出的是，使用有機(jī)膜和SOG等的液狀材料形成層間絕緣膜。
另外，本發(fā)明也可以應(yīng)用于有機(jī)EL面板。即可以用本發(fā)明的薄膜形成方法和薄膜形成裝置形成在有機(jī)EL面板的電極上形成的絕緣性保護(hù)膜。須指出的是，關(guān)于該有機(jī)EL面板全體的制造步驟，除了應(yīng)用本發(fā)明的保護(hù)膜形成步驟以外，與已知的制造步驟同樣。
另外，作為涂敷液，能應(yīng)用各種液狀薄膜材料，但是也可以使用光刻膠液，在液晶顯示裝置和半導(dǎo)體裝置等的制造步驟中進(jìn)行的光刻步驟的抗蝕膜的形成中，使用本發(fā)明的薄膜形成技術(shù)。這時，能以高精度控制抗蝕膜的膜厚，能取得高的曝光精度。
另外，在所述各實施例中，作為在基板上層疊包含定向膜的多個薄膜，制造液晶顯示裝置的技術(shù)，使用了本發(fā)明的薄膜形成技術(shù)，但是，為了制造其他的薄膜構(gòu)造體，也可以應(yīng)用本發(fā)明的薄膜形成技術(shù)。例如，在把在表面形成了保護(hù)膜的光盤等作為薄膜構(gòu)造體而制造的技術(shù)中，可以采用本發(fā)明。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(hù)膜。須指出的是，具體而言，如果使用UV硬化性樹脂溶液，就能形成防止光盤的金屬蒸鍍膜的惡化的保護(hù)膜。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的薄膜形成裝置和薄膜形成方法，因為通過控制部，控制基于噴出機(jī)構(gòu)的噴出動作和基于移動機(jī)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，所以不使用基板的旋轉(zhuǎn)部件，也能以高精度控制薄膜的膜厚，并且能實現(xiàn)裝置的小型化和低成本化。
另外，本發(fā)明的液晶裝置的制造裝置、液晶裝置的制造方法、液晶裝置和電子機(jī)器中，根據(jù)所述本發(fā)明的薄膜形成裝置和薄膜形成方法，形成了定向膜和絕緣膜的至少一方，所以在基板全體中，能容易地取得膜厚均勻性高的定向膜和絕緣膜。
另外，本發(fā)明的薄膜構(gòu)造體的制造裝置、薄膜構(gòu)造體的制造方法以及薄膜構(gòu)造體中，通過所述本發(fā)明的薄膜形成方法或所述本發(fā)明的薄膜形成裝置形成了薄膜，所以在例如光盤等薄膜構(gòu)造體中，在光盤基板全體中，能容易地取得膜厚均勻性高的保護(hù)膜等薄膜。
權(quán)利要求
1.一種薄膜形成裝置，是一種通過在基板上涂敷涂敷液而形成薄膜的薄膜形成裝置，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(jī)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(jī)構(gòu)；控制所述噴出機(jī)構(gòu)和所述移動結(jié)構(gòu)的至少一方的控制部；該控制部通過控制所述噴出機(jī)構(gòu)的噴出動作和所述移動機(jī)構(gòu)的移動動作的至少一方，改變所述涂敷液的涂敷條件，來控制所述薄膜的膜厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述控制部改變所述基板上的所述涂敷液的噴出間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述控制部通過改變所述移動的速度，來改變所述噴出間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述控制部通過改變所述移動時的所述噴出的時間間隔，改變所述噴出間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～4中的任意一項所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述液滴噴出頭至少在一列中排列多個噴嘴；所述控制部通過任意設(shè)定所述多個噴嘴中的同時噴出所述涂敷液的噴嘴，改變所述噴出間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5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改變一個點的所述涂敷液的噴出量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任意一項所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述液滴噴出頭至少在一列中排列多個噴嘴；所述控制部對所述各噴嘴改變所述噴出量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中的任意一項所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述液滴噴出頭至少在一列中排列多個噴嘴；所述控制部改變所述噴嘴的排列方向和基于所述移動結(jié)構(gòu)的移動方向的角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8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在所述基板上反復(fù)進(jìn)行涂敷時，對反復(fù)的各涂敷設(shè)定所述涂敷條件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9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把所述基板上分為多個區(qū)域，對各區(qū)域設(shè)定所述涂敷條件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任意一項所述的薄膜形成裝置，其特征在于所述涂敷液是光刻膠液體。
12.一種液晶裝置的制造裝置，是一種制造在一對基板間夾著液晶，并且在所述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置定向膜和絕緣膜的液晶裝置，其特征在于具有權(quán)利要求1～10中的任意一項所述的薄膜形成裝置；由該薄膜形成裝置形成所述定向膜和所述絕緣膜的至少一方。
13.一種薄膜構(gòu)造體的制造裝置，是一種制造在基板上形成有薄膜的薄膜構(gòu)造體的制造裝置，其特征在于具有權(quán)利要求1～10中的任意一項所述的薄膜形成裝置；由該薄膜形成裝置形成所述薄膜。
14.一種薄膜形成方法，是一種通過在基板上涂敷涂敷液而形成薄膜的薄膜形成方法，其特征在于使用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(jī)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(jī)構(gòu)；和控制所述噴出機(jī)構(gòu)和所述移動結(jié)構(gòu)的至少一方的控制部，通過由該控制部控制基于所述噴出機(jī)構(gòu)的噴出動作和基于所述移動機(jī)構(gòu)的移動動作的至少一方，改變所述涂敷液的涂敷條件，來控制所述薄膜的膜厚。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄膜形成方法，其特征在于通過所述控制部，改變所述基板上的所述涂敷液的噴出間隔。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜形成方法，其特征在于通過所述控制部改變移動的速度，而改變所述噴出間隔。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的薄膜形成方法，其特征在于通過所述控制部改變所述移動時的所述噴出的時間間隔，而改變所述噴出間隔。
18.根據(jù)權(quán)利要求15～17中的任意一項所述的薄膜形成方法，其特征在于所述液滴噴出頭至少在一列中排列了多個噴嘴；通過所述控制部任意設(shè)定所述多個噴嘴中同時噴出所述涂敷液的噴嘴，而改變所述噴出間隔。
19.根據(jù)權(quán)利要求14～18中的任意一項所述的薄膜形成方法，其特征在于通過所述控制部改變一個點的所述涂敷液的噴出量。
20.根據(jù)權(quán)利要求14～19中的任意一項所述的薄膜形成方法，其特征在于所述液滴噴出頭至少在一列中排列了多個噴嘴；通過所述控制部改變所述各噴嘴的所述噴出量。
21.根據(jù)權(quán)利要求14～20中的任意一項所述的薄膜形成方法，其特征在于所述液滴噴出頭至少在一列中排列了多個噴嘴；通過所述控制部改變所述噴嘴的排列方向和基于所述移動結(jié)構(gòu)的移動方向的角度。
22.根據(jù)權(quán)利要求14～21中的任意一項所述的薄膜形成方法，其特征在于通過所述控制部在所述基板上反復(fù)進(jìn)行所述涂敷時，對反復(fù)的各涂敷設(shè)定所述涂敷條件。
23.根據(jù)權(quán)利要求14～22中的任意一項所述的薄膜形成方法，其特征在于通過所述控制部把所述基板上分為多個區(qū)域，而設(shè)定各區(qū)域的所述涂敷條件。
24.根據(jù)權(quán)利要求14～23中的任意一項所述的薄膜形成方法，其特征在于所述涂敷液是光刻膠液體。
25.一種液晶裝置的制造方法，是一種制造在一對基板間夾著液晶，并且在所述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置了定向膜和絕緣膜的液晶裝置的制造方法，其特征在于由權(quán)利要求14～23中的任意一項所述的薄膜形成方法形成所述定向膜和所述絕緣膜的至少一方。
26.一種薄膜構(gòu)造體的制造方法，是一種制造在基板上形成有薄膜的薄膜構(gòu)造體的制造方法，其特征在于由權(quán)利要求14～23中的任意一項所述的薄膜形成方法形成所述薄膜。
27.一種液晶裝置，是一種在一對基板間夾著液晶，并且在所述一對基板的至少一方的基板上設(shè)置了定向膜和絕緣膜的液晶裝置，其特征在于由權(quán)利要求14～23中的任意一項所述的薄膜形成方法形成了所述定向膜和所述絕緣膜的至少一方。
28.一種薄膜構(gòu)造體，是一種在基板上具有薄膜的薄膜構(gòu)造體，其特征在于由權(quán)利要求14～23中的任意一項所述的薄膜形成方法形成所述薄膜。
29.一種電子機(jī)器，其特征在于具有權(quán)利要求27所述的液晶裝置。
全文摘要
本發(fā)明提出一種薄膜形成裝置和薄膜形成方法，可通過在基板(SUB)上涂敷涂敷液(L)而形成薄膜，該裝置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(jī)構(gòu)(2)；使該液滴噴出頭和所述基板的位置相對移動的移動機(jī)構(gòu)(3)；控制噴出機(jī)構(gòu)和移動結(jié)構(gòu)的至少一方的控制部(C)；該控制部通過控制噴出機(jī)構(gòu)的噴出動作和移動機(jī)構(gòu)的移動動作的至少一方，改變涂敷液的涂敷條件，來進(jìn)行薄膜的膜厚控制。在薄膜形成裝置和薄膜形成方法、液晶裝置的制造裝置和制造方法、薄膜構(gòu)造體的制造裝置和制造方法以及在液晶裝置、薄膜構(gòu)造體、電子機(jī)器的制造過程中，即使不使用旋轉(zhuǎn)部件，也能容易地控制膜厚，并且可實現(xiàn)低成本化和小型化。
文檔編號H01L21/00GK1439516SQ03105469
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