液晶表示装置及びその製造方法
【課題】小型で狭額縁の液晶表示装置における配向膜をインクジェットによって塗布することを可能とする。
【解決手段】画素電極１０７を有する表示領域とその周辺領域を有するＴＦＴ基板１００に、乾燥の速い周辺配向膜１０９をインクジェットで枠状に塗布し、その後、乾燥は遅いがレベリング効果が優れた表示領域配向膜１０８をインクジェットで塗布する。表示領域配向膜１０８は乾燥が遅いが、周辺に形成された周辺配向膜１０９がストッパーになるので、配向膜の外形を正確に規定することが出来る。これによってシール材２０の接着力が配向膜の影響によって低下することを防止することが出来る。対向基板２００側も同様である。
【解決手段】画素電極１０７を有する表示領域とその周辺領域を有するＴＦＴ基板１００に、乾燥の速い周辺配向膜１０９をインクジェットで枠状に塗布し、その後、乾燥は遅いがレベリング効果が優れた表示領域配向膜１０８をインクジェットで塗布する。表示領域配向膜１０８は乾燥が遅いが、周辺に形成された周辺配向膜１０９がストッパーになるので、配向膜の外形を正確に規定することが出来る。これによってシール材２０の接着力が配向膜の影響によって低下することを防止することが出来る。対向基板２００側も同様である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に所定の外形に対して、表示領域を大きくした、いわゆる狭額縁にすることが可能な、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。小型の液晶表示装置では、外形を小さく保ったまま、表示領域を大きくしたいという要求が強い。そうすると、表示領域の端部から液晶表示装置の端部までの幅が小さくなり、いわゆる、狭額縁とする必要がある。
【０００４】
額縁領域には、ＴＦＴ基板と対向基板を接着するシール材が形成されている。一方、液晶表示装置の表示領域には、液晶を初期配向させるための配向膜が形成されている。配向膜は、表示領域を確実に覆う必要があるので、配向膜の塗布面積は、表示領域よりも所定の幅大きくしなければならい。一方、配向膜がシール材とＴＦＴ基板、あるいは、シール材と対向基板の間に存在すると、シール材の接着の信頼性を損ねる。したがって、配向膜はシール材とはオーバーラップさせないような構成とする必要がある。配向膜とシール材がオーバーラップする場合でもオーバーラップ領域は全面とせずに、部分的にとどめる必要がある。
【０００５】
従来は、配向膜の形成は、フレキソ印刷で行われてきた。フレキソ印刷では、焼結前の配向膜の粘度を大きくできるため、配向膜の外形は、正確に制御することが出来る。一方、近年、マーケットは、液晶表示装置に対して多種類のサイズを要求している。フレキソ印刷を用いた場合、サイズごとに印刷の版を製造する必要があり、印刷版の製造コスト、ラインにおける印刷版の交換の工数が問題となっている。
【０００６】
配向膜をインクジェットによって形成すれば、多品種、多サイズの液晶表示装置の製造に対応することが出来る。しかし、インクジェットによって配向膜を形成しようとすると、配向膜の粘度を小さくする必要がある。配向膜の粘度が小さいと、配向膜を塗布した後、配向膜が外側に流れ出し、配向膜の外形を正確に制御することが困難になる。
【０００７】
特許文献１には、配向膜を形成する下地膜の周辺に凹凸を形成し、配向膜を塗布した後、配向膜が外側に流れ出した場合、この凹凸をストッパーとして使用する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１４５４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
「特許文献１」に記載の技術は、配向膜が載っている絶縁膜の周辺、すなわち、シール部付近において、絶縁膜に凹凸を形成する。そして、絶縁膜に凹凸が形成された部分に画素電極と同時に形成されるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を配置して配向膜が外側に流れ出すことを防止するものである。
【００１０】
しかし、この方法は、絶縁膜周辺に形成された凹部に配向膜が充満すると、配向膜はさらに外側に流れ出すという現象を生ずる。ＩＴＯ膜が絶縁膜周辺の凹部に形成されているが、ＩＴＯ膜の厚さは、例えば、７０ｎｍ以下であるために、十分な高さのストッパーとして作用させるのは困難である。
【００１１】
また、「特許文献１」の構成は、ＴＦＴ基板側に形成することは出来るが、対向基板側の膜構成は、ＴＦＴ基板側とは異なるので、対向基板側には適用できないという問題もある。
【００１２】
本発明の課題は、インクジェットによって配向膜を形成する場合に、配向膜が外に流れ出ないようにして、配向膜の外形を正確に制御することによって、信頼性の高い、狭額縁の液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１４】
（１）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１５】
（２）前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１６】
（３）前記第２の配向膜は、前記シール材と接していることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１７】
（４）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が、周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接しており、前記対向基板の表示領域には第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は、前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１８】
（５）前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする（４）に記載の液晶表示装置。
【００１９】
（６）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、その後、前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００２０】
（７）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、その後、前記ＴＦＴ基板の表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、前記対向基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、その後、前記対向基板の前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、その後、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板をシール材によって接着することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配向膜をインクジェットによって形成しても、配向膜の外形を正確に制御することが出来る。したがって、狭額縁の液晶表示装置を信頼性良く、かつ、低コストで製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明によるＴＦＴ基板の平面図である。
【図４】本発明によるＴＦＴ基板の端部の断面図である。
【図５】インクジェットによる配向膜を形成する方法の例である。
【図６】本発明による液晶表示装置の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明が適用される製品の例である、携帯電話等に使用される小型の液晶表示装置の平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００の上に対向基板２００が配置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に図示しない液晶層が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは額縁部に形成されたシール材２０によって接着している。図１においては、液晶は滴下方式によって封入されるので、封入孔は形成されていない。
【００２５】
ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００よりも大きくなっている部分には、液晶表示パネルに電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部１５０が形成されている。
【００２６】
また、端子部１５０には、走査信号線３０、映像信号線４０等を駆動するためのＩＣドライバ５０が設置されている。ＩＣドライバ５０は３つの領域に分かれており、中央には映像信号駆動回路５２が設置され、両脇には走査信号駆動回路５１が設置されている。
【００２７】
図１の表示領域１０において、横方向には走査信号線３０が延在し、縦方向に配列している。また、縦方向には映像信号線４０が延在し、横方向に配列している。走査信号線と映像信号線とで囲まれた領域が画素を構成する。走査信号線３０は表示領域１０の両側から走査線引出し線３１によって、ＩＣドライバ５０の走査信号駆動回路５１と接続している。映像信号線４０とＩＣドライバ５０を接続する映像信号線引出し線４１は画面下側に集められ、ＩＣドライバ５０の中央部に配置されている映像信号駆動回路５２と接続する。
【００２８】
図１において、表示領域１０は図示しない配向膜によって完全に覆われている。配向膜はインクジェットによって形成されている。しかし、後で説明するように、配向膜は、シール材２０とはオーバーラップにていないか、オーバーラップした場合でも、一部がオーバーラップするのみで、シール材２０の全面とはオーバーラップしていない。そして、配向膜をインクジェットによって形成しているにもかかわらず、表示領域１０の端部から液晶表示装置の端部までの距離は、１．５ｍｍ程度と、狭額縁を実現している。
【００２９】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２は、ＴＦＴ基板１００に画素電極１０７が形成され、対向基板２００に対向電極２０４が形成されている、いわゆるＴＮ方式の液晶表示装置の例である。本発明は、ＴＮ方式に限らず、ＴＦＴ基板１００側に画素電極と対向電極が形成されているＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式等の液晶表示装置についても同様に適用することが出来る。また、図２は、ｐｏｌｙ−Ｓｉが半導体層として多く用いられている、いわゆるトップゲート型のＴＦＴの場合を前提とした構成であるが、ａ−Ｓｉが半導体層として多く用いられている、いわゆるボトムゲート型のＴＦＴの場合にも、本発明を同様に適用することが出来る。
【００３０】
図２において、対向基板２００には第１下地膜１０１、第２下地膜１０２、ゲート絶縁膜１０３、層間絶縁膜１０４、無機パッシベーション膜１０５、平坦化膜を兼ねた有機パッシベーション膜１０６がこの順に形成されている。第１下地膜１０１及び第２下地膜１０２は、ガラス基板から析出してくる不純物が表示領域１０における図示しない半導体層を汚染することを防止するためである。ゲート絶縁膜１０３は図示しないゲート電極と半導体層を絶縁するものであり、層間絶縁膜１０４はゲート電極あるいは走査線３０と、ソース／ドレイン電極あるいは映像信号線４０とを絶縁するものである。無機パッシベーション膜１０５は、表示領域１０において、図示しないＴＦＴを保護するものであり、有機パッシベーション膜１０６は、パッシベーション膜としての機能の他に、ＴＦＴあるいは、配線による表面の凹凸を平坦化する機能を有する。
【００３１】
平坦になっている有機パッシベーション膜１０６の上に、表示領域１０において画素電極１０７が形成されている。表示領域１０において、画素電極１０７を覆って、表示領域配向膜１０８が形成されている。表示領域配向膜１０８は表示領域１０全体を確実に覆っていることが必要である。
【００３２】
表示領域１０の外側において、有機パッシベーション膜１０６の上に周辺配向膜１０９が形成されている。なお、表示領域配向膜１０８は、表示領域１０を確実に覆うために、表示領域１０外にも形成されている。周辺配向膜１０９の役割は、表示領域配向膜１０８が周辺に広がらないように、ストッパーとなって、配向膜の塗布領域を正確に規定することである。このように、本発明の特徴は、表示領域配向膜１０８と周辺配向膜１０９の２種類の配向膜を使用していることである。シール部においては、シール材２０が有機パッシベーション膜１０６の上に直接形成されている。
【００３３】
図２において、対向基板２００の表示領域１０には、カラーフィルタ２０１とブラックマトリクス２０２が形成され、表示領域１０外には、ブラックマトリクス２０２が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆って、オーバーコート膜２０３が形成されている。オーバーコート膜２０３の役割は、カラーフィルタ２０１の液晶層２５０への影響を防止するためと、表面を平坦化することである。
【００３４】
オーバーコート膜２０３の上には全面ベタでＩＴＯによる対向電極２０４が形成されている。そして、表示領域１０において、対向電極２０４を覆って表示領域配向膜１０８が形成されている。また、表示領域１０外において、周辺配向膜１０９が形成されている。周辺配向膜１０９の役割は、表示領域配向膜１０８が周辺に広がらないように、ストッパーとなって、配向膜の塗布領域を正確に規定することである。
【００３５】
ＴＦＴ基板１００と対向電極２０４の間には液晶層２５０が挟持されている。液晶層２５０は、ＴＦＴ基板１００と対向電極２０４の周辺に形成されたシール材２０によってシールされている。シール材２０は、ＴＦＴ基板１００においては有機パッシベーション膜１０６と直接接し、対向基板２００においては、オーバーコート膜２０３と直接接しており、通常は、配向膜は間に存在していない。
【００３６】
図２において、周辺配向膜１０９は幅が狭く形成されているが、厚さは表示領域配向膜１０８の厚さよりも大きい。周辺配向膜１０９によって、表示領域配向膜１０８の周辺への広がりを防止し、配向膜がシール材２０の下に形成されることを防止している。したがって、本発明のシール部における接着の信頼性は高い。
【００３７】
図３は図１におけるＴＦＴ基板１００のみを取り出した平面図である。図３において、ＴＦＴ基板１００の周辺にはシール材２０が形成されている。なお、シール材２０は、製造プロセスにおいては、対向基板２００に形成される場合が多い。図３は、シール材２０が存在する領域を示すものである。シール材２０に内接して周辺配向膜１０９が形成されている。
【００３８】
周辺配向膜１０９はシール材２０に内接するように描かれているが、実際には、製造ばらつきによって、周辺配向膜１０９とシール材２０との間にわずかな隙間が形成されたり、周辺配向膜１０９がシール材２０とわずかにオーバーラップしたりする場合がありうる。周辺配向膜１０９がシール材２０とオーバーラップする場合でも、そのオーバーラップ量はわずかなので、シール部の信頼性には影響はほとんど生じない。図３において、表示領域配向膜１０８が表示領域１０全域を覆い、周辺配向膜１０９に内接している。
【００３９】
図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。図４において、ＴＦＴ基板１００における画素電極１０７より下の有機パッシベーション膜１０６以下の層は省略されている。図４には、周辺における各寸法の例が示されている。図４において、表示領域１０の端部からＴＦＴ基板１００の端部までの距離ｗ０は１．５ｍｍであり、狭額縁となっている。
【００４０】
図４において、ＴＦＴ基板１００の端部からシール材２０の端部までの寸法ｗ１は０．２ｍｍである。寸法ｗ１は、マザー基板５００から各液晶セルをスクライビングによって分離するときに、必要な寸法である。すなわち、スクライビングラインがシール材２０にかかると、各液晶セルを分離することが出来なくなるからである。
【００４１】
図４において、シール材２０の幅ｗ２は０．７ｍｍ程度である。この寸法は、接着の信頼性を保つためである。シール材２０に接して周辺配向膜１０９が形成されている。周辺配向膜１０９の幅ｗ３は０．２ｍｍである。周辺配向膜１０９の幅は、小さいほど良いが、インクジェットによって塗布する関係で、０、２ｍｍ程度になっている。この幅ｗ３は、周辺配向膜１０９のインクの乾燥のスピードによって変化させることが出来る。
【００４２】
図４において、表示領域１０の端部から周辺配向膜１０９の端部までの距離ｗ４は０．４ｍｍである。言い換えると、表示領域配向膜１０８の塗布範囲は表示領域１０に対して片側で０．４ｍｍ程度大きくすることが出来る。表示領域配向膜１０８を塗布するときは、周辺配向膜１０９の配向膜の乾燥がすでに進んでおり、固化しているので、周辺配向膜１０９が表示領域配向膜１０８に対するストッパーとしての役割を果たすことが出来る。
【００４３】
本発明の特徴は、２種類の配向膜を形成することである。すなわち、表示領域１０の外側に、乾燥の速い周辺配向膜１０９を形成し、表示領域１０および表示領域１０と周辺配向膜１０９の間に表示領域配向膜１０８を形成することである。インクジェットによって配向膜を形成するためには、配向膜を塗布した後、レベリング効果によって、膜のむらを解消しておく必要がある。しかし、配向膜の乾燥が速いとレベリング効果が十分に生じない。
【００４４】
ところが、レベリング効果を生じさせようとして配向膜の乾燥を遅くすると、配向膜が周辺に広がってしまい、配向膜の外形の制御が困難になるという問題がある。すなわち、インクジェット方式においては、配向膜の均一性と、配向膜の外形を正確に制御することとは、相反する関係にある。本発明は、表示領域１０の周辺に乾燥の速い周辺配向膜１０９を枠状に形成し、周辺配向膜１０９によって、表示領域配向膜１０８の外形を正確に制御するものである。
【００４５】
本発明におけるインクジェットによる配向膜の形成のプロセスは次のとおりである。すなわち、まず、表示領域配向膜１０８をインクジェットによって塗布する、周辺配向膜１０９のインクは乾燥が速いので、配向膜が広がるまえに、所定の幅および厚さで固まる。周辺配向膜１０９の幅ｗ３は０．２ｍｍ程度に制御でき、厚さｔ２は１００ｎｍ以上とすることが出来る。
【００４６】
続いて表示領域配向膜１０８をインクジェットによって塗布する。表示領域配向膜１０８は、配向膜のむらをなくすことが出来る程度に、レベリング効果を十分に生じさせる必要がある。このためには、配向膜の乾燥の速度は遅い必要がある。配向膜の乾燥が遅いと、配向膜が周辺に広がってくる。このために従来は、インクジェットによる配向膜は、外形の制御が困難であった。
【００４７】
本発明においては、周辺配向膜１０９が形成され、周辺配向膜１０９は表示領域配向膜１０８が塗布される時点では、乾燥が進み固化しているので、表示領域配向膜１０８の外形は周辺配向膜１０９によって規定され、配向膜の外形は全体として正確に制御することができる。このような効果を生じさせるためには、周辺配向膜１０９の厚さｔ２は、表示領域配向膜１０８の厚さｔ１よりも大きく形成することが必要である。
【００４８】
表示領域配向膜１０８の厚さｔ１は１００ｎｍ程度である。一方、周辺配向膜１０９の厚さｔ２は１００ｎｍより大きくしても、乾燥が速いので、周辺配向膜１０９の幅ｗ３は０．２ｍｍ程度に保つことは容易である。周辺配向膜１０９の幅を制御できるということは、配向膜全体の外形を制御できるということである。なお、配向膜の乾燥が速いとレベリング効果が十分に生じず、膜むらを生ずる。しかし、周辺配向膜１０９は表示領域１０の外側に形成されているので、周辺配向膜１０９の膜むらが画質に影響を及ぼすことは無い。
【００４９】
なお、周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８は分けて塗布されるので、図４に示すように、顕微鏡によれば、周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８の境目を観察することが出来る。また、周辺配向膜１０９の膜厚は表示領域配向膜１０８の膜厚よりも大きいので、この点からも周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８の存在を判別することが出来る。
【００５０】
以上の説明では、周辺配向膜１０９を塗布して、その後、表示領域配向膜１０８を塗布するとしたが、周辺配向膜１０９の塗布から表示領域配向膜１０８の塗布までの時間は、非常に短い時間から比較的長い時間まで種々とることが可能である。周辺配向膜１０９の乾燥のスピードをどの程度にするかによって、周辺配向膜１０９を塗布してから表示領域配向膜１０８を塗布するまでの時間が決まってくる。
【００５１】
図３および図４においては、ＴＦＴ基板１００側の構成について説明した。しかし、図３および図４で説明した配向膜の構成は、対向基板２００側にも適用することが出来る。すなわち、配向膜の下に形成されている膜構造はＴＦＴ基板１００と対向基板２００とで異なるが、配向膜の形成方法は全く同じ方法を適用することが出来る。
【００５２】
図５は、本発明における配向膜の塗布方法の例を示す模式図である。図５において、ＴＦＴ基板１００はマザー基板５００に多数形成されている。すなわち、マザー基板５００の状態で、製造プロセスを終えた後、対向基板が多数形成されたマザー基板と接着する。その後、スクライビングによって、各液晶セルを分離する。配向膜の塗布もマザー基板５００の状態で行う。
【００５３】
図５において、周辺配向膜１０９を塗布するのは第１ヘッド３０１であり、第１ヘッド３０１には、塗布領域に対応した多数のノズルが形成されている。表示領域配向膜１０８を塗布するのは、第２ヘッド３０２であり、第２ヘッド３０２には塗布領域に対応した多数のノズルが形成されている。ノズルの位置は、第１ヘッド３０１と第２ヘッド３０２とで、異なっている。図５では、第１ヘッドおよび第２ヘッドのノズルから配向膜インクジェット３５０が放射されている状態を示している。
【００５４】
図５において、まず、第１ヘッド３０１が矢印のように動き、周辺配向膜１０９を塗布する。周辺配向膜１０９は乾燥が速いので、塗布後ただちに乾燥し、固化する。続いて第２ヘッド３０２が矢印のように、第１ヘッド３０１を追いかけるように動き、表示領域配向膜１０８を塗布する。表示領域配向膜１０８はレベリング効果を十分に生じさせるために、乾燥速度は遅く、塗布後、周辺に広がろうとする。しかし、図４に示すように、第１ヘッド３０１によって塗布された周辺配向膜１０９がすでに、乾燥、固化しているので、周辺配向膜１０９がストッパーとなって、表示領域配向膜１０８はそれ以上には広がらない。
【００５５】
図５において、第１ヘッド３０１が動いてから、第２ヘッド３０２が動くまでの時間は、周辺配向膜１０９の乾燥速度によって決めることができる。周辺配向膜１０９の乾燥が速ければ、第１ヘッド３０１が動いたあと、ただちに、第２ヘッド３０２を動かすことが出来る。このような場合は、配向膜を２種類塗布したとしても、タクト時間はほとんど増加しない。なお、図５はＴＦＴ基板１００側のマザー基板５００について説明したが、対向基板２００側のマザー基板５００に対しても同様にして周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８を塗布することが出来る。
【００５６】
図６は、図２の変形例である。図２において、周辺配向膜１０９の幅ｗ３は、図２の場合よりも、広く形成されており、シール材２０と一部オーバーラップしている。周辺配向膜１０９の幅ｗ３が大きくなった分、周辺配向膜１０９の塗布裕度を増すことが出来る。図６におけるその他の構成は図２と同様である。
【００５７】
図６において、周辺配向膜１０９はシール材と一部オーバーラップしているが、このオーバーラップ量は小さいので、ＴＦＴ基板１００におけるシール材２０と有機パッシベーション膜１０６の接着力、あるいは、対向基板２００におけるシール材２０とオーバーコート膜２０３の接着力には大きな影響は生じない。このように、周辺配向膜１０９の塗布裕度を大きくとっても、周辺のシール部の信頼性は維持することが出来る。
【００５８】
以上の説明では、ＴＦＴ基板１００および対向基板２００に、表示領域配向膜１０８および周辺配向膜１０９を同様に形成するとして説明した。しかし、なんらかの事情によって、ＴＦＴ基板１００、あるいは、対向基板２００のいずれかのみに２種類の配向膜を塗布する場合であっても、本発明による特定の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００５９】
１０…表示領域、 ２０…シール材、 ３０…走査信号線、 ３１…走査信号線引出し線、 ４０…映像信号線、 ４１…映像信号線引き出し線、 ５０…ＩＣドライバ、５１…走査信号線駆動回路、５２…映像信号線駆動回路、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…第１下地膜、 １０２…第２下地膜、 １０３…ゲート絶縁膜、 １０４…層間絶縁膜、 １０５…無機パッシベーション膜、 １０６…有機パッシベーション膜、 １０７…画素電極、 １０８…表示領域配向膜、 １０９…周辺配向膜、 １５０…端子部、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２０４…対向電極、 ２５０…液晶層、 ３０１…第１ヘッド、 ３０２…第２ヘッド、 ３５０…配向膜インクジェット、 ５００…マザー基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に所定の外形に対して、表示領域を大きくした、いわゆる狭額縁にすることが可能な、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。小型の液晶表示装置では、外形を小さく保ったまま、表示領域を大きくしたいという要求が強い。そうすると、表示領域の端部から液晶表示装置の端部までの幅が小さくなり、いわゆる、狭額縁とする必要がある。
【０００４】
額縁領域には、ＴＦＴ基板と対向基板を接着するシール材が形成されている。一方、液晶表示装置の表示領域には、液晶を初期配向させるための配向膜が形成されている。配向膜は、表示領域を確実に覆う必要があるので、配向膜の塗布面積は、表示領域よりも所定の幅大きくしなければならい。一方、配向膜がシール材とＴＦＴ基板、あるいは、シール材と対向基板の間に存在すると、シール材の接着の信頼性を損ねる。したがって、配向膜はシール材とはオーバーラップさせないような構成とする必要がある。配向膜とシール材がオーバーラップする場合でもオーバーラップ領域は全面とせずに、部分的にとどめる必要がある。
【０００５】
従来は、配向膜の形成は、フレキソ印刷で行われてきた。フレキソ印刷では、焼結前の配向膜の粘度を大きくできるため、配向膜の外形は、正確に制御することが出来る。一方、近年、マーケットは、液晶表示装置に対して多種類のサイズを要求している。フレキソ印刷を用いた場合、サイズごとに印刷の版を製造する必要があり、印刷版の製造コスト、ラインにおける印刷版の交換の工数が問題となっている。
【０００６】
配向膜をインクジェットによって形成すれば、多品種、多サイズの液晶表示装置の製造に対応することが出来る。しかし、インクジェットによって配向膜を形成しようとすると、配向膜の粘度を小さくする必要がある。配向膜の粘度が小さいと、配向膜を塗布した後、配向膜が外側に流れ出し、配向膜の外形を正確に制御することが困難になる。
【０００７】
特許文献１には、配向膜を形成する下地膜の周辺に凹凸を形成し、配向膜を塗布した後、配向膜が外側に流れ出した場合、この凹凸をストッパーとして使用する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１４５４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
「特許文献１」に記載の技術は、配向膜が載っている絶縁膜の周辺、すなわち、シール部付近において、絶縁膜に凹凸を形成する。そして、絶縁膜に凹凸が形成された部分に画素電極と同時に形成されるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を配置して配向膜が外側に流れ出すことを防止するものである。
【００１０】
しかし、この方法は、絶縁膜周辺に形成された凹部に配向膜が充満すると、配向膜はさらに外側に流れ出すという現象を生ずる。ＩＴＯ膜が絶縁膜周辺の凹部に形成されているが、ＩＴＯ膜の厚さは、例えば、７０ｎｍ以下であるために、十分な高さのストッパーとして作用させるのは困難である。
【００１１】
また、「特許文献１」の構成は、ＴＦＴ基板側に形成することは出来るが、対向基板側の膜構成は、ＴＦＴ基板側とは異なるので、対向基板側には適用できないという問題もある。
【００１２】
本発明の課題は、インクジェットによって配向膜を形成する場合に、配向膜が外に流れ出ないようにして、配向膜の外形を正確に制御することによって、信頼性の高い、狭額縁の液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１４】
（１）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１５】
（２）前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１６】
（３）前記第２の配向膜は、前記シール材と接していることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１７】
（４）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が、周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接しており、前記対向基板の表示領域には第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は、前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１８】
（５）前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする（４）に記載の液晶表示装置。
【００１９】
（６）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、その後、前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００２０】
（７）画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、その後、前記ＴＦＴ基板の表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、前記対向基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、その後、前記対向基板の前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、その後、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板をシール材によって接着することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配向膜をインクジェットによって形成しても、配向膜の外形を正確に制御することが出来る。したがって、狭額縁の液晶表示装置を信頼性良く、かつ、低コストで製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明によるＴＦＴ基板の平面図である。
【図４】本発明によるＴＦＴ基板の端部の断面図である。
【図５】インクジェットによる配向膜を形成する方法の例である。
【図６】本発明による液晶表示装置の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明が適用される製品の例である、携帯電話等に使用される小型の液晶表示装置の平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００の上に対向基板２００が配置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に図示しない液晶層が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは額縁部に形成されたシール材２０によって接着している。図１においては、液晶は滴下方式によって封入されるので、封入孔は形成されていない。
【００２５】
ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００よりも大きくなっている部分には、液晶表示パネルに電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部１５０が形成されている。
【００２６】
また、端子部１５０には、走査信号線３０、映像信号線４０等を駆動するためのＩＣドライバ５０が設置されている。ＩＣドライバ５０は３つの領域に分かれており、中央には映像信号駆動回路５２が設置され、両脇には走査信号駆動回路５１が設置されている。
【００２７】
図１の表示領域１０において、横方向には走査信号線３０が延在し、縦方向に配列している。また、縦方向には映像信号線４０が延在し、横方向に配列している。走査信号線と映像信号線とで囲まれた領域が画素を構成する。走査信号線３０は表示領域１０の両側から走査線引出し線３１によって、ＩＣドライバ５０の走査信号駆動回路５１と接続している。映像信号線４０とＩＣドライバ５０を接続する映像信号線引出し線４１は画面下側に集められ、ＩＣドライバ５０の中央部に配置されている映像信号駆動回路５２と接続する。
【００２８】
図１において、表示領域１０は図示しない配向膜によって完全に覆われている。配向膜はインクジェットによって形成されている。しかし、後で説明するように、配向膜は、シール材２０とはオーバーラップにていないか、オーバーラップした場合でも、一部がオーバーラップするのみで、シール材２０の全面とはオーバーラップしていない。そして、配向膜をインクジェットによって形成しているにもかかわらず、表示領域１０の端部から液晶表示装置の端部までの距離は、１．５ｍｍ程度と、狭額縁を実現している。
【００２９】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２は、ＴＦＴ基板１００に画素電極１０７が形成され、対向基板２００に対向電極２０４が形成されている、いわゆるＴＮ方式の液晶表示装置の例である。本発明は、ＴＮ方式に限らず、ＴＦＴ基板１００側に画素電極と対向電極が形成されているＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式等の液晶表示装置についても同様に適用することが出来る。また、図２は、ｐｏｌｙ−Ｓｉが半導体層として多く用いられている、いわゆるトップゲート型のＴＦＴの場合を前提とした構成であるが、ａ−Ｓｉが半導体層として多く用いられている、いわゆるボトムゲート型のＴＦＴの場合にも、本発明を同様に適用することが出来る。
【００３０】
図２において、対向基板２００には第１下地膜１０１、第２下地膜１０２、ゲート絶縁膜１０３、層間絶縁膜１０４、無機パッシベーション膜１０５、平坦化膜を兼ねた有機パッシベーション膜１０６がこの順に形成されている。第１下地膜１０１及び第２下地膜１０２は、ガラス基板から析出してくる不純物が表示領域１０における図示しない半導体層を汚染することを防止するためである。ゲート絶縁膜１０３は図示しないゲート電極と半導体層を絶縁するものであり、層間絶縁膜１０４はゲート電極あるいは走査線３０と、ソース／ドレイン電極あるいは映像信号線４０とを絶縁するものである。無機パッシベーション膜１０５は、表示領域１０において、図示しないＴＦＴを保護するものであり、有機パッシベーション膜１０６は、パッシベーション膜としての機能の他に、ＴＦＴあるいは、配線による表面の凹凸を平坦化する機能を有する。
【００３１】
平坦になっている有機パッシベーション膜１０６の上に、表示領域１０において画素電極１０７が形成されている。表示領域１０において、画素電極１０７を覆って、表示領域配向膜１０８が形成されている。表示領域配向膜１０８は表示領域１０全体を確実に覆っていることが必要である。
【００３２】
表示領域１０の外側において、有機パッシベーション膜１０６の上に周辺配向膜１０９が形成されている。なお、表示領域配向膜１０８は、表示領域１０を確実に覆うために、表示領域１０外にも形成されている。周辺配向膜１０９の役割は、表示領域配向膜１０８が周辺に広がらないように、ストッパーとなって、配向膜の塗布領域を正確に規定することである。このように、本発明の特徴は、表示領域配向膜１０８と周辺配向膜１０９の２種類の配向膜を使用していることである。シール部においては、シール材２０が有機パッシベーション膜１０６の上に直接形成されている。
【００３３】
図２において、対向基板２００の表示領域１０には、カラーフィルタ２０１とブラックマトリクス２０２が形成され、表示領域１０外には、ブラックマトリクス２０２が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆って、オーバーコート膜２０３が形成されている。オーバーコート膜２０３の役割は、カラーフィルタ２０１の液晶層２５０への影響を防止するためと、表面を平坦化することである。
【００３４】
オーバーコート膜２０３の上には全面ベタでＩＴＯによる対向電極２０４が形成されている。そして、表示領域１０において、対向電極２０４を覆って表示領域配向膜１０８が形成されている。また、表示領域１０外において、周辺配向膜１０９が形成されている。周辺配向膜１０９の役割は、表示領域配向膜１０８が周辺に広がらないように、ストッパーとなって、配向膜の塗布領域を正確に規定することである。
【００３５】
ＴＦＴ基板１００と対向電極２０４の間には液晶層２５０が挟持されている。液晶層２５０は、ＴＦＴ基板１００と対向電極２０４の周辺に形成されたシール材２０によってシールされている。シール材２０は、ＴＦＴ基板１００においては有機パッシベーション膜１０６と直接接し、対向基板２００においては、オーバーコート膜２０３と直接接しており、通常は、配向膜は間に存在していない。
【００３６】
図２において、周辺配向膜１０９は幅が狭く形成されているが、厚さは表示領域配向膜１０８の厚さよりも大きい。周辺配向膜１０９によって、表示領域配向膜１０８の周辺への広がりを防止し、配向膜がシール材２０の下に形成されることを防止している。したがって、本発明のシール部における接着の信頼性は高い。
【００３７】
図３は図１におけるＴＦＴ基板１００のみを取り出した平面図である。図３において、ＴＦＴ基板１００の周辺にはシール材２０が形成されている。なお、シール材２０は、製造プロセスにおいては、対向基板２００に形成される場合が多い。図３は、シール材２０が存在する領域を示すものである。シール材２０に内接して周辺配向膜１０９が形成されている。
【００３８】
周辺配向膜１０９はシール材２０に内接するように描かれているが、実際には、製造ばらつきによって、周辺配向膜１０９とシール材２０との間にわずかな隙間が形成されたり、周辺配向膜１０９がシール材２０とわずかにオーバーラップしたりする場合がありうる。周辺配向膜１０９がシール材２０とオーバーラップする場合でも、そのオーバーラップ量はわずかなので、シール部の信頼性には影響はほとんど生じない。図３において、表示領域配向膜１０８が表示領域１０全域を覆い、周辺配向膜１０９に内接している。
【００３９】
図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。図４において、ＴＦＴ基板１００における画素電極１０７より下の有機パッシベーション膜１０６以下の層は省略されている。図４には、周辺における各寸法の例が示されている。図４において、表示領域１０の端部からＴＦＴ基板１００の端部までの距離ｗ０は１．５ｍｍであり、狭額縁となっている。
【００４０】
図４において、ＴＦＴ基板１００の端部からシール材２０の端部までの寸法ｗ１は０．２ｍｍである。寸法ｗ１は、マザー基板５００から各液晶セルをスクライビングによって分離するときに、必要な寸法である。すなわち、スクライビングラインがシール材２０にかかると、各液晶セルを分離することが出来なくなるからである。
【００４１】
図４において、シール材２０の幅ｗ２は０．７ｍｍ程度である。この寸法は、接着の信頼性を保つためである。シール材２０に接して周辺配向膜１０９が形成されている。周辺配向膜１０９の幅ｗ３は０．２ｍｍである。周辺配向膜１０９の幅は、小さいほど良いが、インクジェットによって塗布する関係で、０、２ｍｍ程度になっている。この幅ｗ３は、周辺配向膜１０９のインクの乾燥のスピードによって変化させることが出来る。
【００４２】
図４において、表示領域１０の端部から周辺配向膜１０９の端部までの距離ｗ４は０．４ｍｍである。言い換えると、表示領域配向膜１０８の塗布範囲は表示領域１０に対して片側で０．４ｍｍ程度大きくすることが出来る。表示領域配向膜１０８を塗布するときは、周辺配向膜１０９の配向膜の乾燥がすでに進んでおり、固化しているので、周辺配向膜１０９が表示領域配向膜１０８に対するストッパーとしての役割を果たすことが出来る。
【００４３】
本発明の特徴は、２種類の配向膜を形成することである。すなわち、表示領域１０の外側に、乾燥の速い周辺配向膜１０９を形成し、表示領域１０および表示領域１０と周辺配向膜１０９の間に表示領域配向膜１０８を形成することである。インクジェットによって配向膜を形成するためには、配向膜を塗布した後、レベリング効果によって、膜のむらを解消しておく必要がある。しかし、配向膜の乾燥が速いとレベリング効果が十分に生じない。
【００４４】
ところが、レベリング効果を生じさせようとして配向膜の乾燥を遅くすると、配向膜が周辺に広がってしまい、配向膜の外形の制御が困難になるという問題がある。すなわち、インクジェット方式においては、配向膜の均一性と、配向膜の外形を正確に制御することとは、相反する関係にある。本発明は、表示領域１０の周辺に乾燥の速い周辺配向膜１０９を枠状に形成し、周辺配向膜１０９によって、表示領域配向膜１０８の外形を正確に制御するものである。
【００４５】
本発明におけるインクジェットによる配向膜の形成のプロセスは次のとおりである。すなわち、まず、表示領域配向膜１０８をインクジェットによって塗布する、周辺配向膜１０９のインクは乾燥が速いので、配向膜が広がるまえに、所定の幅および厚さで固まる。周辺配向膜１０９の幅ｗ３は０．２ｍｍ程度に制御でき、厚さｔ２は１００ｎｍ以上とすることが出来る。
【００４６】
続いて表示領域配向膜１０８をインクジェットによって塗布する。表示領域配向膜１０８は、配向膜のむらをなくすことが出来る程度に、レベリング効果を十分に生じさせる必要がある。このためには、配向膜の乾燥の速度は遅い必要がある。配向膜の乾燥が遅いと、配向膜が周辺に広がってくる。このために従来は、インクジェットによる配向膜は、外形の制御が困難であった。
【００４７】
本発明においては、周辺配向膜１０９が形成され、周辺配向膜１０９は表示領域配向膜１０８が塗布される時点では、乾燥が進み固化しているので、表示領域配向膜１０８の外形は周辺配向膜１０９によって規定され、配向膜の外形は全体として正確に制御することができる。このような効果を生じさせるためには、周辺配向膜１０９の厚さｔ２は、表示領域配向膜１０８の厚さｔ１よりも大きく形成することが必要である。
【００４８】
表示領域配向膜１０８の厚さｔ１は１００ｎｍ程度である。一方、周辺配向膜１０９の厚さｔ２は１００ｎｍより大きくしても、乾燥が速いので、周辺配向膜１０９の幅ｗ３は０．２ｍｍ程度に保つことは容易である。周辺配向膜１０９の幅を制御できるということは、配向膜全体の外形を制御できるということである。なお、配向膜の乾燥が速いとレベリング効果が十分に生じず、膜むらを生ずる。しかし、周辺配向膜１０９は表示領域１０の外側に形成されているので、周辺配向膜１０９の膜むらが画質に影響を及ぼすことは無い。
【００４９】
なお、周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８は分けて塗布されるので、図４に示すように、顕微鏡によれば、周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８の境目を観察することが出来る。また、周辺配向膜１０９の膜厚は表示領域配向膜１０８の膜厚よりも大きいので、この点からも周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８の存在を判別することが出来る。
【００５０】
以上の説明では、周辺配向膜１０９を塗布して、その後、表示領域配向膜１０８を塗布するとしたが、周辺配向膜１０９の塗布から表示領域配向膜１０８の塗布までの時間は、非常に短い時間から比較的長い時間まで種々とることが可能である。周辺配向膜１０９の乾燥のスピードをどの程度にするかによって、周辺配向膜１０９を塗布してから表示領域配向膜１０８を塗布するまでの時間が決まってくる。
【００５１】
図３および図４においては、ＴＦＴ基板１００側の構成について説明した。しかし、図３および図４で説明した配向膜の構成は、対向基板２００側にも適用することが出来る。すなわち、配向膜の下に形成されている膜構造はＴＦＴ基板１００と対向基板２００とで異なるが、配向膜の形成方法は全く同じ方法を適用することが出来る。
【００５２】
図５は、本発明における配向膜の塗布方法の例を示す模式図である。図５において、ＴＦＴ基板１００はマザー基板５００に多数形成されている。すなわち、マザー基板５００の状態で、製造プロセスを終えた後、対向基板が多数形成されたマザー基板と接着する。その後、スクライビングによって、各液晶セルを分離する。配向膜の塗布もマザー基板５００の状態で行う。
【００５３】
図５において、周辺配向膜１０９を塗布するのは第１ヘッド３０１であり、第１ヘッド３０１には、塗布領域に対応した多数のノズルが形成されている。表示領域配向膜１０８を塗布するのは、第２ヘッド３０２であり、第２ヘッド３０２には塗布領域に対応した多数のノズルが形成されている。ノズルの位置は、第１ヘッド３０１と第２ヘッド３０２とで、異なっている。図５では、第１ヘッドおよび第２ヘッドのノズルから配向膜インクジェット３５０が放射されている状態を示している。
【００５４】
図５において、まず、第１ヘッド３０１が矢印のように動き、周辺配向膜１０９を塗布する。周辺配向膜１０９は乾燥が速いので、塗布後ただちに乾燥し、固化する。続いて第２ヘッド３０２が矢印のように、第１ヘッド３０１を追いかけるように動き、表示領域配向膜１０８を塗布する。表示領域配向膜１０８はレベリング効果を十分に生じさせるために、乾燥速度は遅く、塗布後、周辺に広がろうとする。しかし、図４に示すように、第１ヘッド３０１によって塗布された周辺配向膜１０９がすでに、乾燥、固化しているので、周辺配向膜１０９がストッパーとなって、表示領域配向膜１０８はそれ以上には広がらない。
【００５５】
図５において、第１ヘッド３０１が動いてから、第２ヘッド３０２が動くまでの時間は、周辺配向膜１０９の乾燥速度によって決めることができる。周辺配向膜１０９の乾燥が速ければ、第１ヘッド３０１が動いたあと、ただちに、第２ヘッド３０２を動かすことが出来る。このような場合は、配向膜を２種類塗布したとしても、タクト時間はほとんど増加しない。なお、図５はＴＦＴ基板１００側のマザー基板５００について説明したが、対向基板２００側のマザー基板５００に対しても同様にして周辺配向膜１０９と表示領域配向膜１０８を塗布することが出来る。
【００５６】
図６は、図２の変形例である。図２において、周辺配向膜１０９の幅ｗ３は、図２の場合よりも、広く形成されており、シール材２０と一部オーバーラップしている。周辺配向膜１０９の幅ｗ３が大きくなった分、周辺配向膜１０９の塗布裕度を増すことが出来る。図６におけるその他の構成は図２と同様である。
【００５７】
図６において、周辺配向膜１０９はシール材と一部オーバーラップしているが、このオーバーラップ量は小さいので、ＴＦＴ基板１００におけるシール材２０と有機パッシベーション膜１０６の接着力、あるいは、対向基板２００におけるシール材２０とオーバーコート膜２０３の接着力には大きな影響は生じない。このように、周辺配向膜１０９の塗布裕度を大きくとっても、周辺のシール部の信頼性は維持することが出来る。
【００５８】
以上の説明では、ＴＦＴ基板１００および対向基板２００に、表示領域配向膜１０８および周辺配向膜１０９を同様に形成するとして説明した。しかし、なんらかの事情によって、ＴＦＴ基板１００、あるいは、対向基板２００のいずれかのみに２種類の配向膜を塗布する場合であっても、本発明による特定の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【００５９】
１０…表示領域、 ２０…シール材、 ３０…走査信号線、 ３１…走査信号線引出し線、 ４０…映像信号線、 ４１…映像信号線引き出し線、 ５０…ＩＣドライバ、５１…走査信号線駆動回路、５２…映像信号線駆動回路、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…第１下地膜、 １０２…第２下地膜、 １０３…ゲート絶縁膜、 １０４…層間絶縁膜、 １０５…無機パッシベーション膜、 １０６…有機パッシベーション膜、 １０７…画素電極、 １０８…表示領域配向膜、 １０９…周辺配向膜、 １５０…端子部、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２０４…対向電極、 ２５０…液晶層、 ３０１…第１ヘッド、 ３０２…第２ヘッド、 ３５０…配向膜インクジェット、 ５００…マザー基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、
前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第２の配向膜は、前記シール材と接していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が、周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接しており、
前記対向基板の表示領域には第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は、前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、
前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、
その後、前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、
前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、
その後、前記ＴＦＴ基板の表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、
前記対向基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、
その後、前記対向基板の前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、
その後、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板をシール材によって接着することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、
前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第２の配向膜は、前記シール材と接していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が、周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板の前記表示領域には、第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は、前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は前記第２の配向膜に接しており、
前記対向基板の表示領域には第１の配向膜が形成され、前記表示領域の外側の周辺領域で、前記第１の配向膜の外側には、第２の配向膜が形成され、前記第２の配向膜は前記表示領域には形成されておらず、前記第１の配向膜は、前記第２の配向膜に接していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２の配向膜の厚さは前記第１の配向膜の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、
前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、
その後、前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
画素電極およびＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域と周辺領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された表示領域と周辺領域を有する対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示装置の製造方法であって、
前記ＴＦＴ基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、
その後、前記ＴＦＴ基板の表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、
前記対向基板の表示領域の外側の周辺には枠状に第２の配向膜をインクジェットによって塗布し、
その後、前記対向基板の前記表示領域に前記第２の配向膜よりも乾燥の遅い第１の配向膜をインクジェットによって、前記第２の配向膜と接するように塗布し、
その後、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板をシール材によって接着することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１４５５３５（Ｐ２０１１−１４５５３５Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７０６８（Ｐ２０１０−７０６８）
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
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