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発明の名称 液晶装置の製造方法、液晶装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−25189(P2007−25189A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−206551(P2005−206551)
出願日 平成17年7月15日(2005.7.15)
代理人 【識別番号】100095728
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
発明者 橋爪 昭典
要約 課題
液的吐出手段を用いてシール材、封止材を基板に塗布した際、塗布後、シール材、封止材が各塗布領域から流出するのを防ぐことにより、表示不良を防止する他、シール材により規定される両基板間のギャップが、複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止する液晶装置の製造方法を提供する。

解決手段
TFT基板と、対向基板とをシール材を介して対向配置させ、TFT基板と対向基板との間に液晶が介在された液晶装置の製造方法において、TFT基板と対向基板との少なくとも一方の液晶に接する面であって、シール材の塗布領域を規定する特定領域に、シール材の漏れ防止加工を行う工程(ステップS1)と、漏れ防止加工が施された一方の前記基板であって、有効画素領域外のシール材の塗布領域に、液状のシール材を液滴吐出手段によって塗布する工程(ステップS2)とを具備することを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
第1の基板と、該第1の基板に対向する第2の基板とをシール材を介して対向配置させ、前記第1の基板と前記第2の基板との間の少なくとも有効画素領域に液晶が介在された液晶装置の製造方法において、
前記第1の基板と前記第2の基板との少なくとも一方の前記液晶に接する面であって、前記シール材の塗布領域を規定する特定領域に、前記シール材の漏れ防止加工を行う工程と、
前記漏れ防止加工が施された一方の前記基板であって、前記有効画素領域外の前記シール材の前記塗布領域に、液状の前記シール材を液滴吐出手段によって塗布する工程と、
を具備することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項2】
前記漏れ防止加工は、撥液加工であり、前記特定領域は、少なくとも前記シール材の塗布領域と前記有効画素領域外との間に形成された第1の領域であることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項3】
前記特定領域は、さらに、前記シール材の塗布領域と前記撥液加工が施される一方の前記基板の外周縁との間に形成された第2の領域であることを特徴とする請求項2に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項4】
前記撥液加工は、撥液プラズマの照射工程と、撥液材の塗布工程と、紫外線の照射工程と、パターニングによる隔壁層形成工程とのいずれか1つの工程であることを特徴とする請求項2または3に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項5】
前記特定領域は、前記シール材の塗布領域であり、前記漏れ防止加工は、親液加工であることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項6】
前記シール材の粘度は、10mPa・s以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項7】
前記シール材を塗布する工程は、液晶注入口を形成するようシール材の一部を切り欠いて周状に塗布する工程であり、
前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記シール材を介して貼り合わせる工程と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間の前記シール材によって囲まれた領域に、前記液晶注入口から前記液晶を注入する工程と、
前記液晶注入口を封止する封止材の塗布領域または該塗布領域外であって前記液晶の注入側に、前記封止材の漏れ防止加工を行う工程と、
前記封止材の塗布領域に、液状の前記封止材を液滴吐出手段により塗布することにより、前記封止材により前記液晶注入口を封止する工程と、
をさらに具備していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項8】
前記封止材の漏れ防止加工は、撥液加工であり、該撥液加工は、前記封止材の塗布領域外であって前記液晶の注入側に施されることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項9】
前記封止材の漏れ防止加工は、親液加工であり、該親液加工は、前記封止材の塗布領域に施されることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項10】
前記シール材を塗布する工程は、前記シール材を環状に塗布する工程であり、
前記第1の基板と前記第2の基板とのいずれか一方の前記シール材により囲まれた領域に、前記液晶を滴下する工程と、
前記第1の基板と前記第2の基板とを前記シール材を介して貼り合わせる工程と、
をさらに具備することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の液晶装置の製造方法。
【請求項11】
第1の基板と、該第1の基板に対向する第2の基板とをシール材を介して対向配置させ、前記第1の基板と前記第2の基板との間の少なくとも有効画素領域に液晶が介在された液晶装置において、
前記第1の基板と前記第2の基板との少なくとも一方の前記液晶に接する面であって、前記シール材の塗布領域を規定する特定領域に、前記シール材の漏れ防止加工が施されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項12】
前記漏れ防止加工は、撥液加工であり、前記特定領域は、少なくとも前記有効画素領域の外の前記シール材の塗布領域と前記有効画素領域外との間に形成された第1の領域であることを特徴とする請求項11に記載の液晶装置。
【請求項13】
前記特定領域は、さらに、前記シール材の塗布領域と前記撥液加工が施される一方の前記基板の外周縁との間に形成された第2の領域であることを特徴とする請求項12に記載の液晶装置。
【請求項14】
前記特定領域は、前記シール材の塗布領域であり、前記漏れ防止加工は、親液加工であることを特徴とする請求項11に記載の液晶装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、第1の基板と第2の基板とをシール材を介して対向配置させ、第1の基板と第2の基板との間に液晶が介在された液晶装置の製造方法、液晶装置に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、液晶装置は、ガラス基板、石英基板等からなる2枚の基板間に液晶が介在されて構成されており、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTと称す)等のスイッチング素子及び画素電極をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に挟持された液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能としている。
【0003】
また、TFTを配置した素子基板と、この素子基板に相対して配置される対向基板とは、別々に製造され、その後、パネル組立工程においてシール材を介して高精度(例えばアライメント誤差1μ以内)に貼り合わされる。
【0004】
この両基板間に液晶を介在させるには、両基板が規定の間隔で高精度に貼り合わされた後、周状のシール材の切欠部から両基板間に液晶が封入される液晶封入方式や、一方の基板にシール材が環状に描画され、該基板の環状のシール材で囲まれた面上に液晶が規定量滴下された後、一方の基板に他方の基板が貼り合わされる液晶滴下方式等がある。
【0005】
ここで、このパネル組立工程を詳しく説明すると、先ず、各基板の製造工程において夫々製造された素子基板と対向基板との各液晶層と接する面上に、液晶分子を基板面に沿って配向させるための配向膜が形成される。その後、焼成が行われ、さらに、電圧無印加時の液晶分子の配列を決定させるためのラビング処理が施される。
【0006】
一方、液晶封入方式により、素子基板と対向基板との間に液晶が介在される場合には、素子基板と対向基板との一方の基板上のシール材塗布領域に接着剤となるシール材が、一部に切り欠きを有するよう周状に塗布され、このシール材が用いられて素子基板と対向基板とが貼り合わされ、次いでアライメントが施されて圧着硬化された後、シール材の一部に設けられた切り欠きを介して液晶が封入され、最後に切り欠きが封止材により封止されるといった手法が用いられている。
【0007】
他方、液晶滴下方式により、素子基板と対向基板との間に液晶が介在される場合には、上述したラビング処理後の素子基板または対向基板上のシール材塗布領域に、接着剤となるシール材が規定の高さに環状に塗布され、この環状のシール材に囲まれた基板上に、規定量の液晶が滴下される。その後他方の基板が、シール材が塗布された基板に対向して貼り合わされ、アライメントが施されながら圧着硬化されることにより液晶が両基板間に介在されるといった手法が用いられている。尚、液晶滴下方式の場合は、必要な真空下で行われ、両基板間への気泡混入が防止される。
【0008】
ここで、上述したシール材を素子基板と対向基板との一方のシール材塗布領域に塗布する工程は、液晶注入方式と液晶滴下方式とのいずれにおいても、既知のディスペンサを用いた描画や、ハンドワークによる塗布作業により行われるのが一般的である。また、このことは、液晶注入方式において、封止材を封止材塗布領域に塗布する場合も同様である。
【0009】
しかしながら、これらの塗布方法では、シール材及び封止材の使用量が多くなってしまうばかりか、液晶装置を複数製造した際、製造された複数の液晶装置間で、シール材及び封止材の塗布量がばらつくため、具体的には、シール材のシール幅がばらつくため、シール材により規定される素子基板と対向基板とのギャップ制御が難しくなる場合があった。
【0010】
このような事情に鑑み、例えば特許文献1では、インクジェットと同等の構成を有する液滴吐出手段により、液晶滴下方式の場合はシール材、液晶注入方式の場合はシール材及び封止材を素子基板と対向基板とのいずれか一方の基板の各塗布領域に、非接触で塗布することにより、製造された複数の液晶装置間で、シール材や封止材の塗布量がばらつくのを防止する技術の提案がなされている。
【特許文献1】特開2001−188237号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特許文献1に開示されたように、インクジェットによりシール材や封止材を、素子基板と対向基板とのいずれか一方の基板の各塗布領域に塗布するには、シール材及び塗布材に、インクジェットの吐出孔から吐出出来る程度の低粘度の液体材料を用いなければならないため、塗布後、液状のシール材や塗布材が、各塗布領域から周辺領域に流出してしまう場合があった。
【0012】
具体的には、液状のシール材や塗布材が各塗布領域から表示領域となる有効画素領域に流れ込み、液晶中に侵入して表示不良を発生させてしまう他、各塗布領域から基板外に流れ出してしまう場合があり、シール材によって規定される素子基板と対向基板とのギャップが、複数製造された液晶装置間でばらついてしまう場合があった。
【0013】
本発明の目的は上記事情に着目してなされたものであり、液的吐出手段を用いてシール材、封止材を素子基板または対向基板に塗布した際、塗布後、シール材、封止材が各塗布領域から流出するのを防ぐことにより、表示不良を防止する他、シール材により規定される両基板間のギャップが、複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止する液晶装置の製造方法、液晶装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために本発明に係る液晶装置の製造方法は、第1の基板と、該第1の基板に対向する第2の基板とをシール材を介して対向配置させ、前記第1の基板と前記第2の基板との間の少なくとも有効画素領域に液晶が介在された液晶装置の製造方法において、前記第1の基板と前記第2の基板との少なくとも一方の前記液晶に接する面であって、前記シール材の塗布領域を規定する特定領域に、前記シール材の漏れ防止加工を行う工程と、前記漏れ防止加工が施された一方の前記基板であって、前記有効画素領域外の前記シール材の前記塗布領域に、液状の前記シール材を液滴吐出手段によって塗布する工程と、を具備することを特徴とする。また、前記漏れ防止加工は、撥液加工であり、前記特定領域は、少なくとも前記シール材の塗布領域と前記有効画素領域外との間に形成された第1の領域であることを特徴とする。
【0015】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、液状のシール材をシール材塗布領域に塗布した際、該シール材が、シール材塗布領域から表示領域となる有効画素領域に流れ込み、表示不良を発生させる他、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが、複数製造された液晶装置間でばらついてしまうことを撥液加工により防止することができる。
【0016】
さらに、前記特定領域は、さらに、前記シール材の塗布領域と前記撥液加工が施される一方の前記基板の外周縁との間に形成された第2の領域であることを特徴とする。
【0017】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、液状のシール材をシール材塗布領域に塗布した際、該シール材が、シール材塗布領域から表示領域となる有効画素領域に流れ込み、表示不良を発生させる他、シール材が基板外に流れてしまうことを撥液加工により防止できるため、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが、複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止することができる。
【0018】
また、前記撥液加工は、撥液プラズマの照射工程と、撥液材の塗布工程と、紫外線の照射工程と、パターニングによる隔壁層形成工程とのいずれか1つの工程であることを特徴とする。
【0019】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、確実に上述した第1の領域及び第2の領域に撥液加工を施すことができるため、シール材塗布領域から周辺へのシール材の流出を撥液加工により確実に防止することができ、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが、複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止することができる。
【0020】
さらに、前記特定領域は、前記シール材の塗布領域であり、前記漏れ防止加工は、親液加工であることを特徴とする。
【0021】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、液状のシール材をシール材塗布領域に塗布した際、該シール材が、シール材塗布領域から表示領域となる有効画素領域に流れ込み、表示不良を発生させる他、シール材が基板外に流出してしまうことを、親液加工により防止することができるため、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止することができる。
【0022】
また、前記シール材の粘度は、10mPa・s以下であることを特徴とする。
【0023】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、確実にシール材塗布領域に、液滴吐出手段を用いてシール材を塗布することができる。
【0024】
さらに、前記シール材を塗布する工程は、液晶注入口を形成するようシール材の一部を切り欠いて周状に塗布する工程であり、前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記シール材を介して貼り合わせる工程と、前記第1の基板と前記第2の基板との間の前記シール材によって囲まれた領域に、前記液晶注入口から前記液晶を注入する工程と、前記液晶注入口を封止する封止材の塗布領域または該塗布領域外であって前記液晶の注入側に、前記封止材の漏れ防止加工を行う工程と、前記封止材の塗布領域に、液状の前記封止材を液滴吐出手段により塗布することにより、前記封止材により前記液晶注入口を封止する工程と、をさらに具備していることを特徴とする。
【0025】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、液晶注入方式を用いた場合に、封止材で液晶注入口を封止する前に、液晶注入口を封止する封止材の塗布領域または該塗布領域外であって液晶の注入側に封止材の漏れ防止加工を行うことにより、液状の封止材が封止材塗布領域から周辺領域に流れてしまうことを漏れ防止加工により防止できる。
【0026】
また、前記封止材の漏れ防止加工は、撥液加工であり、該撥液加工は、前記封止材の塗布領域外であって前記液晶の注入側に施されることを特徴とする。
【0027】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、封止材で液晶注入口を封止する前に、液晶注入口を封止する封止材の塗布領域外であって液晶の注入側に、封止材の撥液加工を行うことにより、液状の封止材が封止材塗布領域から周辺領域に流れてしまうことを撥液加工により防止できる。
【0028】
さらに、前記封止材の漏れ防止加工は、親液加工であり、該親液加工は、前記封止材の塗布領域に施されることを特徴とする。
【0029】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、封止材で液晶注入口を封止する前に、液晶注入口を封止する封止材の塗布領域に、封止材の親液加工を行うことにより、液状の封止材が封止材塗布領域から周辺領域に流れてしまうことを親液加工により防止できる。
【0030】
また、前記シール材を塗布する工程は、前記シール材を環状に塗布する工程であり、前記第1の基板と前記第2の基板とのいずれか一方の前記シール材により囲まれた領域に、前記液晶を滴下する工程と、前記第1の基板と前記第2の基板とを前記シール材を介して貼り合わせる工程と、をさらに具備することを特徴とする。
【0031】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、液晶滴下方式を用いた場合であっても、液状のシール材をシール材塗布領域に塗布した際、該シール材が、表示領域となる有効画素領域に流れ込み表示不良を発生させる他、シール材が基板外に流れてしまうことを漏れ防止加工により防止できるため、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止することができる。
【0032】
本発明に係る液晶装置は、第1の基板と、該第1の基板に対向する第2の基板とをシール材を介して対向配置させ、前記第1の基板と前記第2の基板との間の少なくとも有効画素領域に液晶が介在された液晶装置において、前記第1の基板と前記第2の基板との少なくとも一方の前記液晶に接する面であって、前記シール材の塗布領域を規定する特定領域に、前記シール材の漏れ防止加工が施されていることを特徴とする。また、前記漏れ防止加工は、撥液加工であり、前記特定領域は、少なくとも前記有効画素領域の外の前記シール材の塗布領域と前記有効画素領域外との間に形成された第1の領域であることを特徴とする。
【0033】
本発明の液晶装置によれば、液状のシール材が、シール材塗布領域から表示領域となる有効画素領域に流れ込み、表示不良を発生させる他、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止することができる。
【0034】
また、前記特定領域は、さらに、前記シール材の塗布領域と前記撥液加工が施される一方の前記基板の外周縁との間に形成された第2の領域であることを特徴とする。
【0035】
本発明の液晶装置によれば、液状のシール材が、シール材塗布領域から表示領域となる有効画素領域に流れ込み、表示不良を発生させる他、シール材が基板外に流出してしまうことを施された撥液加工により防止できるため、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止することができる。
【0036】
さらに、前記特定領域は、前記シール材の塗布領域であり、前記漏れ防止加工は、親液加工であることを特徴とする。
【0037】
本発明の液晶装置によれば、液状のシール材が、シール材塗布領域から表示領域となる有効画素領域に流れ込み、表示不良を発生させる他、シール材が基板外に流出してしまうことを親液加工により防止することができる。よって、シール材によって規定される第1の基板と第2の基板とのギャップが複数製造された液晶装置間でばらついてしまうのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0038】
以下、図面を参照にして本発明の実施の形態を説明する。尚、本実施では、液晶装置は、例えばTFT(薄膜トランジスタ)等のスイッチング素子が形成された第1の基板である素子基板及び該素子基板に対向配置される第2の基板である対向基板を用いた液晶装置を例に挙げて説明する。
【0039】
(第1実施の形態)
先ず、本実施の製造方法によって製造される液晶装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施の形態を示す液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図、図2は、図1中のII−II線に沿う断面図、図3は、図1の素子基板上の画素を構成する素子の等価回路を示す図である。
【0040】
同図に示すように、液晶装置1は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板を用いた素子基板(以下、TFT基板と称す)10と、該TFT基板10に対向配置される、例えばガラス基板や石英基板を用いた対向基板20との間の内部空間に液晶50が介在されて構成される。対向配置されたTFT基板10と対向基板20とは、シール材52によって貼り合わされている。
【0041】
TFT基板10の基板上に、画素を構成する画素電極(ITO)9(図2参照)等がマトリクス状に配置され、液晶50と接する面側となる表面10aに、液晶装置1の表示領域となる有効画素領域40を構成するTFT基板10の表示領域となる有効画素領域10hが構成されている。
【0042】
詳しくは、図3に示すように、有効画素領域10hにおいては、複数本の走査線3aと複数本のデータ線6aとが交差するように配線され、走査線3aとデータ線6aとで区画された領域に、画素電極9がマトリクス状に複数配置される。そして、走査線3aとデータ線6aとの各交差部分に対応してTFT素子30が設けられている。
【0043】
TFT素子30は、データ線6aに電気的に接続された図示しないソース電極と、半導体層と、画素電極9に電気的に接続された図示しないドレイン電極とを備えている。TFT素子30は、走査線3aのON信号によってオンとなり、これにより、データ線6aに供給された画像信号が画素電極9に供給される。この際、表示画像の焼き付き等を防止するため、各画素電極9に印加される駆動電圧の極性を、例えば画像信号におけるフィールド毎に反転させる反転駆動が行われている。この画素電極9と対向基板20に設けられた後述する対向電極21との間の電圧が、液晶50に印加される。
【0044】
また、画素電極9と並列に蓄積容量70が設けられており、蓄積容量70によって、画素電極9の電圧はソース電圧が印加された時間よりも、例えば3桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量70によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【0045】
また、対向基板20の基板上の全面に、共通電極(ITO)21が設けられており、共通電極21のTFT基板10の有効画素領域10hに対向する位置の液晶50と接する面側となる表面20aに、液晶装置1の表示領域となる有効画素領域40を構成する対向基板20の表示領域となる有効画素領域20hが構成されている。
【0046】
TFT基板10の画素電極9上に、ラビング処理が施された第1の配向膜16が設けられており、また、対向基板20上の全面に渡って形成された共通電極21上にも、ラビング処理が施された第2の配向膜26が設けられている。各配向膜16,26は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【0047】
対向基板20に、TFT基板10の有効画素領域10h及び対向基板20の有効画素領域20hの外周を、画素領域において規定し区画することにより、表示領域を規定する額縁としての遮光膜53が設けられている。即ち、有効画素領域10h,20hは、TFT基板10及び対向基板20の画素領域において遮光膜53により遮光されていない領域となる。シール材52は、塗布後、TFT基板10の表面10aに設けられた周状のシール材塗布領域31(図5参照)及び対向基板20の表面20aに設けられた周状のシール材塗布領域61(図7参照)に配置され、TFT基板10と対向基板20とを相互に固着する。
【0048】
シール材52は、液晶50が、TFT基板10と対向基板20との間の空間に、既知の液晶注入方式で注入される場合は、シール材52の1辺の一部において欠落して塗布されている。欠落した箇所は、該欠落した箇所から貼り合わされたTFT基板10及び対向基板20との間に液晶50を注入するための液晶注入口108を構成している。液晶注入口108は、液晶注入後、封止材109で封止される。尚、液晶滴下方式で液晶50が介在される場合は、シール材52には液晶注入口108が形成されず、シール材52は、連続的な環状に塗布されている。
【0049】
また、TFT基板10の表面10aであって、少なくともシール材塗布領域31と有効画素領域10hとの間の後述する第1の領域32、及びシール材塗布領域31とTFT基板10の外周縁との間の第2の領域33(いずれも図5参照)に、漏れ防止加工である撥液加工42,43(図5参照)がそれぞれ施されている。さらに、TFT基板10の表面10aであって、後述する封止材塗布領域36の注入側の領域35(いずれも図6参照)にもコの字型の撥液加工44が施されている。尚、撥液加工42のみが第1の領域32に施されていてもよい。
【0050】
また、対向基板20の表面20aであって、シール材塗布領域61と、有効画素領域20hとの間の後述する第1の領域62、及びシール材塗布領域61と対向基板20の外周縁との間の第2の領域63(いずれも図7参照)にも、撥液加工72,73(図7参照)がそれぞれ施されていてもよい。
【0051】
シール材52の外側の領域に、TFT基板10の図示しないデータ線に画像信号を所定のタイミングで供給して該データ線を駆動するデータ線駆動回路101及び外部回路との接続のための外部接続端子102が、TFT基板10の一辺に沿って設けられている。
【0052】
この一辺に隣接する二辺に沿って、TFT基板10の図示しない走査線及びゲート電極に走査信号を所定のタイミングで供給することにより、ゲート電極を駆動する走査線駆動回路103,104が設けられている。走査線駆動回路103,104は、シール材52の内側の遮光膜53に対向する位置において、TFT基板10上に形成される。
【0053】
また、TFT基板10上に、データ線駆動回路101、走査線駆動回路103,104、外部接続端子102及び上下導通端子107を接続する配線105が、遮光膜53の3辺に対向して設けられている。
【0054】
上下導通端子107は、シール材52のコーナー部の4箇所のTFT基板10上に形成されている。そして、TFT基板10と対向基板20相互間に、下端が上下導通端子107に接触し上端が共通電極21に接触する上下導通材106が設けられており、該上下導通材106によって、TFT基板10と対向基板20との間で電気的な導通がとられている。
【0055】
次に、このように構成された液晶装置1の製造方法について、図4〜図9を用いて説明する。図4は、図1の液晶装置の製造方法を示すフローチャート、図5(a)〜(c)は、液晶注入方式におけるシール材用撥液加工工程〜液晶注入工程を示す工程図、図6(d)〜(e)は、液晶注入方式における封止材用撥液加工工程〜封止材塗布工程を示す工程図、図7は、図5(c)のTFT基板に貼り合わされる対向基板を示す正面図である。尚、図5(a)〜(c)、図6(d)〜(e)の工程図は、対向基板側から見たTFT基板の平面図と、該平面図のX−X線に沿う断面図とから構成されている。
【0056】
また、図8(a)〜(b)は、液晶滴下方式におけるシール材用撥液加工工程〜シール材塗布工程を示す工程図、図9(c)〜(d)は、液晶滴下方式における液晶滴下工程〜基板貼り合わせ工程を示す工程図である。尚、図8(a)〜(b)、図9(c)〜(d)の工程図も、対向基板側から見たTFT基板の平面図と、該平面図のX−X線に沿う断面図とから構成されている。
【0057】
尚、シール材52の塗布工程及び基板貼り合わせ工程以外の組立工程は、従来と同じであるため、説明を省略する。
【0058】
図4に示すように、先ずステップS1において、第1の配向膜16が形成されたTFT基板10の表面10aと、第2の配向膜26が形成された対向基板20の表面20aとの少なくとも一方の面であって、シール材塗布領域31を規定する特定領域に、シール材52の漏れ防止加工である撥液加工が施される。
【0059】
具体的には、液晶注入方式であれば、図5(a)に示すように、TFT基板10の表面10aの液晶注入口108が形成された周状のシール材塗布領域31と、TFT基板10の有効画素領域10hとの間に形成された特定領域である第1の領域32に、シール材52の撥液加工(以下、単に撥液加工と称す)42が少なくとも施される。
【0060】
また、シール材52のTFT基板10外への流出を防止する場合には、シール材塗布領域31と、TFT基板10の外周縁との間に形成された特定領域である第2の領域33にも、撥液加工43が施される。
【0061】
尚、撥液加工42,43は、撥液プラズマの照射工程と、撥液材の塗布工程と、紫外線の照射工程とパターンニングによる隔壁形成工程とのいずれか1つの工程によって、行われる。
【0062】
また、撥液プラズマには、例えばCF4のプラズマ処理等がある。また撥液材の塗布では、例えば各基板10,20や、各配向膜16,26等のシール材52の下地に比較して撥液性のある材料を塗布する。
【0063】
さらに、紫外線の照射では、例えばシール材形成領域31,61及び撥液領域32,33,62,63以外の領域をマスクして紫外線を照射する。また、パターンニングによる隔壁層形成では、例えばCr層により、シール材形成領域31,61を囲むように隔壁層を形成する。また、対向基板20の表面20aに、撥液加工を行う場合は、図7に示すように、対向基板20の表面20aの液晶注入口108が形成された周状のシール材塗布領域61と、対向基板20の有効画素領域20hとの間に形成された特定領域である第1の領域62に、撥液加工72が少なくとも施される。
【0064】
さらに、この場合であっても、シール材52の対向基板20外への流出を防止する場合には、シール材塗布領域61と、対向基板20の外周縁との間に形成された特定領域である第2の領域63にも、撥液加工73が施される。尚、撥液加工72,73の加工方法は、撥液加工42,43と同じであるため、その説明は省略する。
【0065】
ステップS1において、液晶滴下方式であれば、図8(a)に示すように、TFT基板10の表面10aに連続的に形成された環状のシール材塗布領域31と、TFT基板10の有効画素領域10hとの間に形成された特定領域である第1の領域32に、撥液加工42が少なくとも施される。尚、この場合であっても第2の領域33に、撥液加工43を施してもよく、また、対向基板20の各領域62,63に撥液加工72,73を施してもよい。また、この場合、対向基板20の各領域62,63及び撥液加工72,73は、図示しないが、液晶注入方式の場合と異なり、連続的な環状となる。
【0066】
図4に戻って、ステップS2では、撥液加工が施されたTFT基板10と対向基板20とのいずれか一方の基板のシール材塗布領域に、粘度10mPa・s以下の液状のシール材52が、インクジェットと同等に手段を有する液滴吐出手段により非接触で塗布される。
【0067】
尚、以下、撥液加工は、TFT基板10の第1の領域32,33に施されたものとし、シール材52は、TFT基板10のシール材塗布領域31に塗布されるとして説明する。
【0068】
具体的には、液晶注入方式であれば、図5(b)に示すように、TFT基板10の液晶注入口108を有するよう形成されたシール材塗布領域31に、シール材52が塗布され、液晶滴下方式であれば、図8(b)に示すように、TFT基板10に連続的に形成されたシール材塗布領域31に、シール材52が環状に塗布される。
【0069】
尚、シール材塗布領域31は、TFT基板10の有効画素領域10hの外側に位置する。また、シール材52の塗布領域31への塗布は、ビットマップまたは基板のCADデータを用いて指定されて行なわれる。
【0070】
ステップS3では、TFT基板10と対向基板20との間に液晶50を注入する方法は、液晶注入方式であるか液晶滴下方式であるかが選択される。液晶注入方式であれば、ステップS4に移行し、該ステップS4において、図5(c)に示すように、TFT基板10に、シール材52を介して対向基板20が貼り合わされ、続くステップS5において、シール材52の液晶注入口108から、TFT基板10と対向基板20との間のシール材52により囲まれた領域、具体的には少なくとも有効画素領域40を含む領域に液晶50が注入される。尚、この際、第1の領域32上の撥液加工42上には、図5(c)に示すように空間97を有して液晶50が充填される。
【0071】
ステップS6では、TFT基板10の表面10aの後述する封止材109の封止材塗布領域36外であって、液晶注入口108の注入側の特定領域である領域35に、図6(d)に示すように、漏れ防止加工である封止材の撥液加工(以下、単に撥液加工と称す)44が施される。尚、撥液加工44の加工方法は、撥液加工42,43と同じであるため、その説明は省略する。
【0072】
また、撥液加工44は、撥液加工42,43と同時に施すことも可能であるが、液晶50注入後に撥液加工44を施すと、液晶50の注入を阻害することがないため、撥液加工44は、液晶注入後に施すことが好ましい。
【0073】
最後に、ステップS7では、図6(e)に示すように、封止材の塗布領域36に、液状の封止材109が、インクジェットと同等の液滴吐出手段により塗布され、その結果、封止材109により、液晶注入口108が封止され、本組立工程が終了する。
【0074】
ステップS3に戻って、TFT基板10と対向基板20との間に液晶50を注入する方法が、液晶滴下方式であれば、ステップS8に分岐し、該ステップS8において、図9(c)に示すように、TFT基板10のシール材52により囲まれた領域、具体的には、少なくとも有効画素領域10hを含む領域に、液晶50が滴下される。尚、液晶50は、対向基板20の少なくとも有効画素領域20hを含む領域に滴下してもよい。
【0075】
最後に、ステップS9において、図9(d)に示すように、液晶50が滴下されたTFT基板10に、対向基板20が貼り合わされ、TFT基板10と対向基板20との間に液晶50が介在された後、本組立工程が終了する。尚、この場合であっても、第1の領域32上の撥液加工42上には、図9(d)に示すように空間97を有して液晶50が充填される。
【0076】
このように、本実施の形態を示す液晶装置1においては、TFT基板10のシール材塗布領域31に液状のシール材を液的吐出手段で塗布する前に、少なくとも第1の領域32に、撥液加工42を施すと示した。
【0077】
このことによれば、液状のシール材52をシール材塗布領域31に塗布した際、該シール材52が、シール材塗布領域31から有効画素領域40に流れ込み、液晶装置1に表示不良を発生させる他、シール材52によって規定されるTFT基板10と対向基板20とのギャップが、複数製造された液晶装置1間でばらついてしまうことを撥液加工42により防止することができる。
【0078】
さらに、第1の領域32のみに限らず、シール材塗布領域31を挟む第1の領域32及び第2の領域33に、撥液加工42,43を施せば、液状のシール材52をシール材塗布領域31に塗布した際、有効画素領域40のみならず、シール材52がシール材塗布領域31からTFT基板10外に流れてしまうことを撥液加工43により防止できる。尚、これらの効果は、液晶注入方式、液晶滴下方式、いずれも同じである。
【0079】
また、液晶封止方式において、封止材塗布領域36に液状の封止材109を液的吐出手段で塗布する前に、封止材塗布領域36外であって、液晶注入口108の注入側の領域35に、撥液加工44を施すと示した。
【0080】
このことによれば、液状の封止材109を封止材塗布領域36に塗布した際、封止材109が、封止材塗布領域36から周辺領域、例えばTFT基板10外に流出してしまうことを撥液加工44により防止することができる。
【0081】
尚、本実施の形態においては、各撥液加工42〜44は、TFT基板10の表面10aに施すと示したが、これに限らず、対向基板20側に施しても本実施と同様の効果を得ることができることは勿論である。
【0082】
(第2実施の形態)
図10は、本実施の形態を示す液晶装置の製造方法を示すフローチャート、図11(a)〜(c)は、液晶注入方式におけるシール材用親液加工工程〜液晶注入工程を示す工程図、図12(d)〜(e)は、液晶注入方式における封止材用親液加工工程〜封止材塗布工程を示す工程図である。尚、図11(a)〜(c)、図12(d)〜(e)の工程図は、対向基板側から見たTFT基板の平面図と、該平面図のX−X線に沿う断面図とから構成されている。
【0083】
この第2実施の形態の液晶装置の構成は、上述した図1〜図6に示した第1実施の形態の液晶装置1と比して、シール材52,封止材109の流出防止を、撥液加工に代えて親液加工により行う点のみが異なる。よって、この相違点のみを説明し、第1実施の形態の液晶装置1と同様の構成部材には、同じ符号を付し、その説明は省略する。
【0084】
図10に示すように、先ずステップS21において、第1の配向膜16が形成されたTFT基板10の表面10aと、第2の配向膜26が形成された対向基板20の表面20aとの少なくとも一方の面の特定領域に、漏れ防止加工であるシール材用親液加工が施される。
【0085】
具体的には、液晶注入方式であれば、図11(a)に示すように、TFT基板10の表面10aの液晶注入口108が形成された特定領域である周状のシール材塗布領域31に、シール材52の親液加工(以下、単に親液加工と称す)47が施される。
【0086】
尚、親液加工47は、例えば酸素プラズマ照射工程によって、シール材塗布領域31以外をマスクすることにより行われる。また、親液加工47は、対向基板20の表面20aの特定領域であるシール材塗布領域61(図7参照)に施されてもよい。
【0087】
液晶滴下方式であれば、図示しないが、TFT基板10の表面10aに連続的に形成された特定領域である周状のシール材塗布領域31に、親液加工47が施される。尚、この場合であっても、対向基板20の特定領域であるシール材塗布領域61に親液加工47を施してもよい。
【0088】
図10に戻って、ステップS22では、親液加工が施されたTFT基板10と対向基板20とのいずれか一方の基板のシール材塗布領域に、粘度10mPa・s以下の液状のシール材52が、インクジェットと同等に手段を有する液滴吐出手段により非接触で塗布される。尚、以下、親液加工は、TFT基板10のシール材塗布領域31に施されたものとし、該シール材塗布領域31に、シール材52が塗布されるとして説明する。
【0089】
具体的には、液晶注入方式であれば、図11(b)に示すように、TFT基板10のシール材塗布領域31に施された親液加工47上に、シール材52が塗布され、液晶滴下方式であれば、図示しないが、TFT基板10に連続的に環状に形成されたシール材塗布領域31に施された親液加工47上に、シール材52が塗布される。
【0090】
ステップS23では、TFT基板10と対向基板20との間に液晶50を注入する方法は、液晶注入方式か液晶滴下方式であるかが選択される。液晶注入方式であれば、ステップS24に移行し、該ステップS24において、図11(c)に示すように、シール材52が塗布されたTFT基板10に、シール材52を介して対向基板20が貼り合わされ、続くステップS25において、シール材52の液晶注入口108から、TFT基板10と対向基板20との間のシール材52により囲まれた領域、具体的には少なくとも有効画素領域40を含む領域に液晶50が注入される。
【0091】
ステップS26では、TFT基板10の表面10aの封止材109の特定領域である封止材塗布領域36に、図12(d)に示すように、漏れ防止加工である封止材の親液加工(以下、単に親液加工と称す)48が施される。尚、親液加工48の加工方法は、親液加工47の加工方法と同じであるため、その説明は省略する。
【0092】
最後に、ステップS27では、図12(e)に示すように、封止材の塗布領域36の親液加工48上に、液状の封止材109が、インクジェットと同等の液滴吐出手段により塗布され、その結果、封止材109により、液晶注入口108が封止され、本組立工程が終了する。
【0093】
ステップS23に戻って、TFT基板10と対向基板20との間に液晶50を注入する方法が、液晶滴下方式であれば、ステップS8に分岐する。ステップS8とステップS9とは、上述した第1実施の形態と同様である。
【0094】
このように、本実施においては、液状のシール材52、封止材109の塗布後の各塗布領域31,36からの流出防止に、シール材52、封止材109を塗布する前に、各塗布領域31,36に親液加工47,48を施した。
【0095】
このことによれば、液状のシール材52,封止材109を各塗布領域31,36に塗布した際、シール材52,封止材109が、各塗布領域31,36から有効画素領域40に流れ込み、表示不良を発生させる他、シール材52,封止材109が、基板10,20外に流出してしまうことを、親液加工47,48が、シール材52になじむことで防止することができるため、シール材52によって規定されるTFT基板10と対向基板20とのギャップが複数製造された液晶装置1間でばらついてしまうのを防止できる他、封止材109の封止材塗布領域36からの流出を防止することができる。
【0096】
尚、上述した実施の形態においては、第1の基板はTFT基板10とし、第2の基板は対向基板20として示したが、第1の基板を対向基板20とし、さらに第2の基板をTFT基板10としても本実施と同様の効果を得ることができるということは云うまでもない。
【0097】
また、本発明の要旨を変更しない範囲で、各実施例を組み合わせてもよい。例えばTFT基板10に撥液加工を施し、対向基板20に親液加工を施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0098】
さらに、本発明の液晶装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上述した液晶装置は、TFT(薄膜トランジスタ)等のアクティブ素子(能動素子)を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示モジュールを例に挙げて説明したが、これに限らず、TFD(薄膜ダイオード)等のアクティブ素子(能動素子)を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示モジュールにも適用することができる。
【0099】
また、本発明は、半導体基板に素子を形成する表示用デバイス、例えばLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等にも適用可能である。
【0100】
LCOSでは、素子基板として単結晶シリコン基板を用い、画素や周辺回路に用いるスイッチング素子としてトランジスタを単結晶シリコン基板に形成する。また、画素には、反射型の画素電極を用い、画素電極の下層に画素の各素子を形成する。
【0101】
また、本発明は、片側の基板の同一層に、一対の電極が形成される表示用デバイス、例えばIPS(In-Plane Switching)や、片側の基板において、絶縁膜を介して一対の電極が形成される表示用デバイスFFS(Fringe Field Switching)等にも適用可能である。
【0102】
さらに、本発明に係る液晶装置が用いられる電子機器としては、プロジェクタ等の光投写型表示装置や、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器や携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末機等、電気光学装置である液晶表示モジュールを用いる機器が挙げられる。したがって、これらの電子機器においても、本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0103】
【図1】本発明の第1実施の形態を示す液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
【図2】図1中のII−II線に沿う断面図。
【図3】図1の素子基板上の画素を構成する素子の等価回路を示す図。
【図4】図1の液晶装置の製造方法を示すフローチャート
【図5】液晶注入方式におけるシール材用撥液加工工程〜液晶注入工程を示す工程図。
【図6】液晶注入方式における封止材用撥液加工工程〜封止材塗布工程を示す工程図。
【図7】図5(c)のTFT基板に貼り合わされる対向基板を示す正面図。
【図8】液晶滴下方式におけるシール材用撥液加工工程〜シール材塗布工程を示す工程図。
【図9】液晶滴下方式における液晶滴下工程〜基板貼り合わせ工程を示す工程図。
【図10】本実施の形態を示す液晶装置の製造方法を示すフローチャート。
【図11】液晶注入方式におけるシール材用親液加工工程〜液晶注入工程を示す工程図。
【図12】液晶注入方式における封止材用親液加工工程〜封止材塗布工程を示す工程図。
【符号の説明】
【0104】
1…液晶装置、10…TFT基板、10a…表面、10h…有効画素領域、20…対向基板、20a…表面、20h…有効画素領域、31…シール材塗布領域、32…第1の領域、33…第2の領域、35…液晶注入側の領域、36…封止材塗布領域、40…有効画素領域、42…撥液加工、43…撥液加工、44…撥液加工、47…親液加工、48…親液加工、50…液晶、52…シール材、61…シール材塗布領域、62…第1の領域、63…第2の領域、72…撥液加工、73…撥液加工、108…液晶注入口、109…封止材。




 

 


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