JP2004361805A - 液晶装置の製造方法、液晶装置、及び投射表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット方法により、液晶を基板上に均一に分散配置させ、且つ液晶の配向乱れに起因する不具合の生じ難い液晶装置の製造方法を提供する。
【解決手段】ラビング処理が施された一対の基板がシール材を介して対向配置され、前記一対の基板と前記シール材とにより囲まれた空間に液晶が封入されてなる液晶表示装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちのいずれか一方の基板上に、前記シール材を枠状に形成するシール材形成工程Ｓ２と、前記シール材の枠内に液滴吐出装置を用いて液晶を滴下する液晶滴下工程Ｓ３と、前記液晶を滴下した基板と、他方の基板とを液晶が挟持されるように貼り合わせる基板貼り合わせ工程Ｓ４と、を含み、前記液晶の滴下方向が前記シール材の枠内のラビング方向と略平行な方向に設定されていることを特徴とする。
【選択図】 図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶装置の製造方法として、特許文献１に記載されているような方法が知られている。該特許文献１では、一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に封止材を形成するステップと、少なくとも一方の基板上にインクジェットを用いて液晶を滴下するステップと、前記一対の基板を貼り合わせるステップと、その後封止材を硬化するステップとを備えた液晶パネルの製造方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５−２８１５６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような方法によって、基板上に極めて微小に、且つ緻密にスペーサー材を混入した液晶を滴下する事が出来る旨、記載されている。しかしながら、インクジェットを用いて単に液晶を滴下する方法においては、液晶滴下の方向について余り検討が行われていない。
【０００５】
すなわち、滴下した液晶は、その分子を一定の方向に配向させるラビング方向に沿って、液晶分子が配向する傾向がある。一方、液晶の流れる方向には流動配向というラビング方向には左右されない液晶分子の配向成分がわずかに生じることが知られている。この事によりインクジェットを用いて単に液晶を順次滴下していくと、着弾した液晶の液滴同士が順次結合して、その部分に結合方向に配向する流動配向成分が形成される。その結果、ラビング方向とは異なる方向に配向した液晶分子が存在するため、これを原因として液晶装置の性能低下、例えば当該液晶装置を表示装置として用いた場合にはコントラスト低下、表示むら等の不具合を生じる惧れがある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、極めて表示品位の高い液晶装置の製造方法と、これにより得られる液晶装置、及び該液晶装置を備えた電子機器とを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の液晶装置の製造方法は、ラビング処理された一対の基板がシール材を介して対向配置され、前記一対の基板と前記シール材とにより囲まれた空間に液晶が封入されてなる液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちのいずれか一方の基板上に前記シール材を枠状に形成するシール材形成工程と、前記シール材の枠内に液滴吐出装置を用いて液晶を滴下する液晶滴下工程と、前記液晶を滴下した一方の基板と他方の基板とを、液晶が挟持されるように貼り合わせる基板貼り合わせ工程とを含み、明視方向が１２時方向又は６時方向になるように前記一対の基板にラビング処理が施され、前記液晶滴下工程において、前記液晶の滴下方向が前記シール材の枠内のラビング方向と略平行な方向に、設定されていることを特徴とする。
尚、本明細書にて、液晶の滴下方向、とは、液晶を滴下しながら走査する方向、のことである。
【０００８】
このような液晶装置の製造方法によると、液滴吐出装置を用いて液晶を基板上に滴下するものとしているため、例えばディスペンサー法により液晶を基板上に吐出する方法に比して、シール材枠内に液晶を均一に分散配置させ易くなるため、滴下された液晶の層に厚さムラが生じ難いものとなる。更に真空注入法により液晶を注入する際に、液晶の流動方向に沿って発生する液晶の注入スジについても、液滴吐出装置から滴下する事により、流動状態が発生しないため解消することができる。
その結果、製造される液晶装置の液晶層厚にムラが生じ難くなり、当該液晶装置を表示装置として用いた場合には、例えば液晶のリタデーション値が不均一となることに基づくコントラスト低下、表示むら等の表示特性低下を防止ないし抑制することが可能となる。
また、真空注入法を用いた場合に生じ得る液晶の流動方向に沿って発生する、注入スジという不具合を一掃することができるため、表示品位の向上のみならず、製造歩留り向上をも実現することができるようになる。
【０００９】
さらに、明視方向が１２時方向、または６時方向になるように、前記一対の基板にラビング処理が施されており、この時ラビング方向は前記液晶装置の辺に対して斜め方向になっているが、最適コントラスト方向が１２時、または６時という略正面になるため、視認性の良い表示品位の高い液晶装置を提供する事が可能となる。
【００１０】
又、本発明における液晶滴下工程は、液滴吐出装置を用いて行うものであるが、この時、前記液晶の滴下方向が前記シール材の枠内のラビング方向と略平行な方向に、設定されていることを特徴とする。明視方向が１２時方向、または６時方向になるように、前記一対の基板にラビング処理が施されており、この時ラビング方向は前記液晶装置の辺に対して斜め方向になっているが、前記液滴吐出装置を用いれば斜め方向への液晶滴下も極めて容易に対応可能である。
【００１１】
この場合、液晶をラビング方向に沿って順次滴下していくと、液晶はラビング方向に沿って配向するが、さらに着弾した液晶の液滴同士が順次結合して、その部分に流動配向成分が順次形成されていくが、この流動配向成分の方向もラビング方向と平行に形成される。この時、液晶の滴下方向はラビング方向に対して、角度が３度以内になるように液滴吐出装置を制御するのが好ましい。その結果、ラビング方向とは異なる方向に配向する液晶分子は発生せず、配向度の高い液晶装置を提供できる。したがって、コントラストの高い、表示品位の良い液晶装置を提供する事が可能となる。
【００１２】
本発明における液晶滴下工程は、液滴吐出装置を用いて行うものであるが、この時、前記液晶の滴下方向が前記シール材の枠内のラビング方向と略平行な方向に、かつラビング処理方向の始点側から終点側に向かう方向に、設定されていることを特徴とする。一般に、ラビング処理された配向膜表面に液晶が接すると、液晶分子は配向処理方向に整列し、かつラビング処理の始点側に背を向けて一定の角度で立ち上がるように配向する事が知られている。液晶の滴下方向をラビング処理方向の始点側から終点側に向って、連続して滴下していき、さらに改行した次の滴下方向も、ラビング処理方向の始点側から終点側に向って、連続して滴下していく。その結果、液滴同士が結合する時に発生する流動配向成分もラビング方向の始点側から終点側に整列して、配向乱れの無いより配向度の高い液晶装置を提供できる。したがって、コントラストのより高い液晶装置を提供する事が可能となる。
【００１３】
本発明における液晶滴下工程は、液滴吐出装置を用いて行うものであるが、この場合、液晶のみを液滴として滴下するに限らず、例えば液晶とともに、基板間隔（セルギャップ）を規定するスペーサーを滴下することを特徴とする。この場合、スペーサーがシール材枠内に均一に分散配置される効果も生じるため、得られる液晶装置の基板間隔（セルギャップ）を一層均一なものとすることが可能となる。したがって、コントラスト低下、表示むら等の表示特性低下を防止ないし抑制する事が可能となる。
【００１４】
次に、本発明の液晶装置は上記製造方法により得られたことを特徴とする。このような液晶装置によると、基板間に配設される液晶層の厚さを均一化することができるとともに、液晶の流動配向に起因するラビング方向と異なる方向に配向する液晶分子を無くすことが可能となり、表示むらのないコントラストの高い液晶装置を提供することが可能となる。そして、この液晶装置を表示装置として用いた場合には表示品位を一層向上させることが可能となり、このような液晶装置を備えた電子機器は視認性の良い、かつ表示品位の高い表示を供するものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。
［液晶装置］
以下に示す本実施の形態の液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子を用いたアクティブマトリクスタイプの透過型液晶装置である。図１は本実施形態の透過型液晶装置のマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図である。図２はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す要部平面図である。図３は図２のＡ−Ａ’線断面図で、図４ （ａ）は本実施形態の透過型液晶装置全体の平面構造について示す全体平面図である。図４ （ｂ） は本発明の他の実施形態の透過型液晶装置全体の平面構造について示す全体平面図である。なお、図３においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。また、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１６】
本実施の形態の液晶装置において、図１に示すように、マトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９と、当該画素電極９への通電制御を行うためのスイッチング素子であるＴＦＴ素子３０とがそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ素子３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。
【００１７】
また、走査線３ａがＴＦＴ素子３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ素子３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００１８】
画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。
【００１９】
次に、図２に基づいて、本実施形態の液晶装置の要部の平面構造について説明する。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ， 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極９（点線部９Ａにより輪郭を示す）が複数、マトリクス状に設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。本実施の形態において、各画素電極９および各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表示を行うことが可能な構造になっている。
【００２０】
データ線６ａは、ＴＦＴ素子３０を構成する例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、後述のチャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。
【００２１】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。そして、図２中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００２２】
次に、図３に基づいて、本実施の形態の液晶装置の断面構造について説明する。図３は、上述した通り図２のＡ−Ａ’線断面図であり、ＴＦＴ素子３０が形成された領域の構成について示す断面図である。本実施の形態の液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。
【００２３】
液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜４０及び６０の間で、所定の配向状態をとる。ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板本体１０Ａと、その液晶層５０側表面に形成されたＴＦＴ素子３０、画素電極９、配向膜４０を主体として構成されており、対向基板２０はガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２０Ａと、その液晶層５０側表面に形成された共通電極２１、配向膜６０、を主体として構成されている。そして、各基板１０，２０は、スペーサー１５を介して所定の基板間隔が保持されている。
【００２４】
ＴＦＴアレイ基板１０において、基板本体１０Ａの液晶層５０側表面には画素電極９が設けられ、各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が設けられている。画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２５】
上記走査線３ａ上、ゲート絶縁膜２上を含む基板本体１０Ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５、及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。
【００２６】
さらに、データ線６ａ上および第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第３層間絶縁膜７が形成されている。すなわち、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４および第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９に電気的に接続されている。
【００２７】
また、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの液晶層５０側表面において、各画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が形成された領域には、ＴＦＴアレイ基板１０を透過し、ＴＦＴアレイ基板１０の図示下面（ＴＦＴアレイ基板１０と空気との界面）で反射されて、液晶層５０側に戻る戻り光が、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’および低濃度ソース、ドレイン領域１ｂ、１ｃに入射することを防止するための第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００２８】
また、第１遮光膜１１ａと画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０との間には、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁するための第１層間絶縁膜１２が形成されている。さらに、図２に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａを設けるのに加えて、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１ａは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続するように構成されている。
【００２９】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側最表面、すなわち、画素電極９および第３層間絶縁膜７上には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜４０が形成されている。したがって、このようなＴＦＴ素子３０を具備する領域においては、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側最表面、すなわち液晶層５０の挟持面には複数の凹凸ないし段差が形成された構成となっている。
【００３０】
他方、対向基板２０には、基板本体２０Ａの液晶層５０側表面であって、データ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に、入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することを防止するための第２遮光膜２３が設けられている。さらに、第２遮光膜２３が形成された基板本体２０Ａの液晶層５０側には、その略全面にわたって、ＩＴＯ等からなる共通電極２１が形成され、その液晶層５０側には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜６０が形成されている。
【００３１】
次に、図４（ａ）は、本実施の形態の明視方向１０３が１２時方向に形成された液晶装置１００の全体構成について概略を示す平面模式図であって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間には、閉環状のシール材９３により封止する形にて液晶層５０が形成されている。すなわち、本実施の形態の液晶装置１００において、シール材９３は、液晶を注入するための注入口を具備しておらず、基板１０，２０の面内領域において閉ざされた枠形状であって、基板１０，２０の外縁に露出することなく、基板１０，２０の外縁に向けた開口を具備しない閉口枠形状に形成されている。又、ＴＦＴアレイ基板１０のラビング方向１０１は、図４（ａ）の左下から右上に向かい、ｙ軸と所定の角度θ（例えば４５度）をなしている。さらに、対向基板２０のラビング方向１０２は、図４（ａ）において右下から左上に向かい、ｙ軸と所定の角度θ’（例えば−４５度）をなしている。この時明視方向１０３は１２時明視方向となっている。ここで図４（ａ）の紙面上方を１２時方向と規定し、紙面下方を６時方向と規定する。さらに図４（ａ）のＹ方向をｙ軸、Ｘ方向をｘ軸と規定する。すなわち、液晶装置１００の短辺に平行な軸をｙ軸、長辺に平行な軸をｘ軸とする。
【００３２】
図４（ｂ）は、本発明の他の実施形態の液晶装置１００の全体構成について概略を示す平面模式図であって、明視方向１０３が６時方向に形成されている。この時ＴＦＴアレイ基板１０のラビング方向１０１は、図４（ｂ）の右上から左下に向かい、ｙ軸と所定の角度θ（例えば−１３５度）をなしている。さらに、対向基板２０のラビング方向１０２は、図４（ｂ）において左上から右下に向かい、ｙ軸と所定の角度θ’（例えば１３５度）をなしている。この時明視方向１０３は６時明視方向となっている。
【００３３】
ここで、本実施の形態の液晶装置１００では、シール材９３枠内に液晶を分散配置する方法として、インクジェットを採用しているため、液晶層５０の層厚が、基板面内において極めて均一なものとなっている。また、例えばシール材に注入口を設け、注入法により液晶をシール材９３の枠内に注入した場合に生じ得る注入スジや、ディスペンサー法により液晶を基板上に配設した場合に生じ得る円環状の滴下痕も、基板上に残存しない構成となっている。したがって、該注入スジが視認されることなく、表示品位の高い液晶装置として構成されている。
【００３４】
［液晶装置の製造方法］
次に、本実施の形態に示した上記液晶装置１００の製造方法について、その一例を図面を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態の液晶装置１００の製造方法について、そのプロセスフローを示す説明図である。すなわち、本製造方法は、配向膜を形成した一対の基板に、明視方向が１２時方向又は６時方向になるようにラビング処理が施された一対の基板の一方に対して枠状シール材を形成した後、このシール材枠内に液晶を滴下し、滴下した後に、他方の基板を貼り合せる工程とを含み、液晶の滴下方向はシール材の枠内のラビング方向と略平行な方向に、連続して滴下されていることを特徴としている。以下、各フローについて詳細を説明する。
【００３５】
まず、図５のステップＳ１に示すように、ガラス等からなる下側の基板本体１０Ａ上に遮光膜１１ａ、第１層間絶縁膜１２、半導体層１ａ、チャネル領域１ａ’、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース領域１ｄ、高濃度ドレイン領域１ｅ、蓄積容量電極１ｆ、走査線３ａ、容量線３ｂ、第２層間絶縁膜４、データ線６ａ、第３層間絶縁膜７、コンタクトホール８、画素電極９、配向膜４０を形成し、さらに前記配向膜４０に所定の方向（例えばＹ軸に対して４５度の方向）にラビング処理を施し、下基板（ＴＦＴアレイ基板）１０を作成する。また、上側の基板本体２０Ａ上にも遮光膜２３、対向電極２１、配向膜６０を形成し、さらに前記配向膜６０に所定の方向（液晶装置として完成状態にて、例えばｙ軸に対して−４５度になる方向）にラビング処理を施し上基板（対向基板）２０を作成する。
【００３６】
次に、図５のステップＳ２において、上記上基板２０又は下基板１０（本実施形態ではＴＦＴアレイ基板１０）上に枠状のシール材９３を形成する。なお、シール材９３としては紫外線硬化樹脂等を用いることができ、これを印刷法等で枠状に形成するものとしており、この場合、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示したように液晶注入口を有しない閉口枠形状に形成する。この時、所定の基板間隔を保持する為に、シール材９３中にスペーサー１５を分散させて、所定の基板間隔を保持するようにしてもよい。
【００３７】
次に、図５のステップＳ３において、シール材９３を形成した下基板１０上に、当該液晶装置１００のセル厚に見合った所定量の液晶を滴下する。本実施形態では、例えば図６に示すような液滴吐出装置３００を用いて液晶滴下が行われ、スペーサーを含んだものを液滴として用いている。
【００３８】
図６は、液滴吐出装置３００（以下、インクジェット装置３００とも言う）の概略構成を示す斜視図である。このインクジェット装置３００は、ベース３１、基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３、インクジェットヘッド（ヘッド）３４、インク（液状体）供給手段３５等を有して構成されたものである。ベース３１は、その上に前記基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３を設置したものである。
【００３９】
基板移動手段３２は、ベース３１上に設けられたもので、Ｙ軸方向（主走査方向）に沿って配置されたガイドレール３６を有したものである。この基板移動手段３２は、例えばリニアモータにより、スライダ３７をガイドレール３６、３６に沿って移動させるよう構成されたものである。スライダ３７には、θ軸用のモータ（図示せず）が備えられている。このモータは、例えばダイレクトドライブモータからなるものであり、これのロータ（図示せず）はテーブル３９に固定されている。このような構成のもとに、モータに通電するとロータおよびテーブル３９は、θ方向に沿って回転し、テーブル３９をＹ軸に対して所定の角度θ回転固定するようになっている。
【００４０】
テーブル３９は、基板Ｓ（下基板１０に該当）を位置決めし、保持するものである。すなわち、このテーブル３９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Ｓをテーブル３９の上に吸着保持するようになっている。基板Ｓは、テーブル３９の位置決めピン（図示せず）により、テーブル３９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。テーブル３９には、インクジェットヘッド３４がインク（液状組成物）を捨打ちあるいは試し打ちするための捨打ちエリア４１が設けられている。この捨打ちエリア４１は、Ｘ軸方向（副走査方向）に延びて形成されたもので、テーブル３９の後端部側に設けられたものである。
【００４１】
ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備えてなるもので、該走行路３３ｂをＸ軸方向（副走査方向）、すなわち前記の基板移動手段３２のＹ軸方向（主走査方向）と直交する方向に沿って配置したものである。走行路３３ｂは、架台３３ａ、３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを有して形成されたもので、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向にインクジェットヘッド３４を保持させるスライダ４２を移動可能に保持したものである。スライダ４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガイドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これによりインクジェットヘッド３４をＸ軸方向に移動させるよう構成されたものである。
【００４２】
インクジェットヘッド３４には、揺動位置決め手段としてのモータ４３、４４、４５、４６が接続されている。そして、スライダ４２とインクジェットヘッド３４とに接続されているモータ４３を作動させると、インクジェットヘッド３４はＺ軸に沿って上下動し、Ｚ軸上での位置決めが可能になっている。なお、このＺ軸は、前記のＸ軸、Ｙ軸に対しそれぞれに直交する方向（上下方向）である。また、モータ４４を作動させると、インクジェットヘッド３４は図６中のβ方向に沿って揺動し、位置決め可能になり、モータ４５を作動させると、インクジェットヘッド３４はγ方向に揺動し、位置決め可能になり、モータ４６を作動させると、インクジェットヘッド３４はα方向に揺動し、位置決め可能になる。
【００４３】
このようにインクジェットヘッド３４は、スライダ４２上において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能となり、かつ、α、β、γに沿って揺動し、位置決め可能となっている。したがって、インクジェットヘッド３４のインク吐出面を、テーブル３９側の基板Ｓに対する位置あるいは姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。
【００４４】
ここで、インクジェットヘッド３４は、図７（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート１１２と振動板１１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１１４を介して接合したものである。ノズルプレート１１２と振動板１１３との間には、仕切部材１１４によって複数の空間１１５と液溜まり１１６とが形成されている。各空間１１５と液溜まり１１６の内部はインク（液晶組成物）で満たされており、各空間１１５と液溜まり１１６とは供給口１１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１１２には、空間１１５からインク（液晶組成物）を噴射するためのノズル孔１１８が一列に配列された状態で複数形成されている。一方、振動板１１３には、液溜まり１１６にインク（液晶組成物）を供給するための孔１１９が形成されている。
【００４５】
また、振動板１１３の空間１１５に対向する面と反対側の面上には、図７（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）１２０が接合されている。この圧電素子１２０は、一対の電極１２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子１２０が接合されている振動板１１３は、圧電素子１２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１１５内に増大した容積分に相当するインク（液晶組成物）が、液溜まり１１６から供給口１１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子１２０への通電を解除すると、圧電素子１２０と振動板１１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１１５も元の容積に戻ることから、空間１１５内部のインク（液晶組成物）の圧力が上昇し、ノズル孔１１８から基板に向けてインク（液晶組成物）の液滴１２２が吐出される。なお、インクジェットヘッド３４のインクジェット方式としては、前記の圧電素子１２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式のものとしてもよい。例えば、バブルジェット（登録商標）方式でも良い。
【００４６】
図６に戻り、インク供給手段３５は、インクジェットヘッド３４にインク（液晶組成物）を供給するインク供給源４７と、このインク供給源４７からインクジェットヘッド３４にインク（液晶組成物）を送るためのインク供給チューブ４８とからなるものである。すなわちステンレス製等の容器からなるインク供給源４７にインク（液晶組成物）を一時保管して、そこよりインク（液晶組成物）をインク供給チューブ４８によりヘッドまで供給する方式を採用している。
【００４７】
なお、このようなインクジェット装置３００を用いて吐出する液晶組成物として、本実施形態では、液晶とスペーサーとが混ざった液状体を用いたが、液晶のみから構成される液晶組成物を用いても良く、この場合、シール材形成工程にて、スペーサをシール材に分散させたシール材を、印刷法によりいずれか一方の基板上に枠状に形成しても良い。さらに、液晶のみの吐出工程を行った後、別個にスペーサーを配設しても良い。また、液晶組成物として、液晶と、該液晶を分散させるための分散媒体とからなる液状体を用いることも可能である。
【００４８】
また、このようなインクジェット装置３００を用いて液晶組成物の滴下工程を行った場合、従来は図８に示すように該ヘッド３４をＹ方向（正のＹ方向であって、紙面の上方）に走査しつつ、所定のピッチで液滴（液晶組成物）を吐出していく。そして、走査方向の終点（シール材９３の枠形状によって定まる）に到達したら、走査時のピッチと等しい間隔でヘッド３４の改行が行われ、再びＹ方向（負のＹ方向であって、紙面の下方）にヘッド３４が走査され、所定のピッチで液滴（液晶組成物）が吐出されていく。その結果、図９に示したように、Ｘ方向（改行方向）及びＹ方向（走査方向）へのピッチｘ及びｙが等しい液滴１２２が基板（本実施形態では下基板１０）上に着弾されることとなる。
【００４９】
この場合、前述したように明視方向を１２時又は６時方向に設定した液晶装置では、ラビング方向は図８においてＹ方向に対して斜めの方向になっており、ラビング方向と液滴（液晶組成物）の吐出方向が交差する為、着弾した液滴（液晶組成物）同士が結合する際に発生する流動配向成分の向きとラビング方向が異なり、その結果、流動配向成分による配向乱れが発生して液晶装置のコントラストが低下する。
【００５０】
本発明により、インクジェット装置３００を用いて液晶組成物の滴下工程を行った場合を、図１０及び図１４に示す。図１４は図６のインクジェット装置３００のテーブル３９をＹ軸に対して所定の角度−θ回転固定した状態を示している。テーブル３９はスライダ３７に対して角度−θ回転固定され、スライダ３７とともにガイドレール３６、３６に沿ってＹ軸方向に移動する。従って、基板Ｓもテーブル３９とともに−θ回転固定された状態で、Ｙ軸方向に移動することとなる。
【００５１】
図１０は図４（ａ）の１２時明視の場合であり、図１４においてテーブル３９及び基板ＳをＹ軸に対して−θの角度をなすように回転させて固定し、該ヘッド３４をＹ軸方向（正のＹ軸方向）に走査しつつ、所定のピッチで液滴（液晶組成物）を吐出していく。そして、走査方向の終点（シール材９３の枠形状によって定まる）に到達したら、走査時のピッチと等しい間隔でヘッド３４の改行が行われ、再びＹ軸方向（負のＹ軸方向）にヘッド３４が走査され、所定のピッチで液滴（液晶組成物）が吐出されていく。その結果、図１０に示したように、左上方向（改行方向）及びＹ方向に対してθの角度を為す方向（走査方向）へのピッチが等しい液滴１２２が基板（本実施形態では下基板１０）上に着弾されることとなる。即ち、ラビング方向に平行に液滴（液晶組成物）が着弾していき、ラビング方向に沿って配向する液晶分子と、着弾した液滴（液晶組成物）同士が結合することによる流動配向に基ずく液晶分子の向きが同一となり、配向度の高い、コントラストの高い、従って表示品位の高い液晶装置を提供出来る。
【００５２】
図１１は本発明の他の実施例であり、改行したあともラビング方向に平行に、左下から右上に所定のピッチで液滴（液晶組成物）を吐出していく実施例である。すなわち、図１４においてテーブル３９及び基板ＳをＹ軸に対して−θの角度をなすように回転させて固定し、該ヘッド３４をＹ軸方向（正のＹ軸方向）に走査しつつ、所定のピッチで液滴（液晶組成物）を吐出していく。そして、走査方向の終点（シール材９３の枠形状によって定まる）に到達したら、走査時のピッチと等しい間隔でヘッド３４の改行と走査開始点（シール材９３の枠形状によって定まる）への復帰が行われ、再びＹ軸方向（正のＹ軸方向）にヘッド３４が走査され、所定のピッチで液滴（液晶組成物）が吐出されていく。その結果、図１１に示したように、左上方向（改行方向）及びＹ方向に対してθの角度を為す方向（走査方向）へのピッチが等しい液滴１２２が基板（本実施形態では下基板１０）上に、常に左下から右上に向うように着弾されることとなる。
尚、図１４は、テーブル３９及び基板ＳをＹ軸に対して傾けた形態であるが、基板Ｓをテーブル３９に対して傾けることも出来る。
【００５３】
図１２は、図１０の実施例での吐出された液滴（液晶組成物）の着弾後の状態を模式的に示した図である。図１２において、流動配向成分１０４はラビング方向１０１と平行に形成されている。図１３は、図１１の実施例での吐出された液滴（液晶組成物）の着弾後の状態を模式的に示した図である。図１３において、流動配向成分１０４はラビング方向１０１と平行に、かつラビング方向と一致する方向に形成されている。
【００５４】
図５に戻り、液晶を滴下した後はステップＳ４において、該液晶を滴下した下基板１０と、他方の上基板２０とを液晶を挟持するように貼り合わせ、さらに下基板１０及び上基板２０の外面側に、図示しない位相差板、偏光板等の光学フィルムを貼り合わせて、図３に示したセル構造を備える液晶装置が製造される。
【００５５】
本発明による製造方法により、前記シール材９３の枠内においてムラ（液晶の厚さムラ）の少ない液晶層５０（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）を形成することができるようになり、さらに滴下した液滴（液晶組成物）同士が結合する事により発生した流動配向成分も、その形成方向がラビング方向と平行な為、配向乱れの無い配向度の高い液晶装置を提供できる。
【００５６】
一方、本発明では上基板と下基板の各ラビング方向のなす角度を９０度としたが、さらに他の実施例としては、上基板と下基板の各ラビング方向のなす角度が９０度にこだわらず１２０度、１８０度などでも同様の効果がある。この角度はネマティック液晶の種類、特性により最適な性能が出せるように設定される。
【００５７】
また、液晶組成物を滴下する工程において、ヘッド３４の走査方向（Ｙ軸方向）と改行方向（Ｘ軸方向）が略９０度となるように設定し、且つ走査ピッチｙと改行ピッチｘとが略等しくなるように設定することが好ましい。ただし、例えば液滴吐出ヘッドにおいて走査ピッチｙと改行ピッチｘとが異なって液晶組成物が滴下された場合にも、本発明は表示品位の高い液晶装置を提供出来る。
さらに、走査ピッチｙは、液晶組成物の着弾後の直径（着弾から所定時間、例えば、０〜３００秒、の経過後に基板上で広がった液滴の直径）よりも、小さいことが好ましい。その理由は、走査ピッチｙが着弾後の直径よりも小さいことで、着弾した液晶の液滴同士が確実に重なって結合し、その部分に流動配向成分が形成されるからである。
【００５８】
［電子機器］
次に、上記実施形態で示した液晶装置を備えた電子機器の具体例について説明する。図１５は液晶ＴＶの一例を示した斜視図である。図１５において、符号５００は液晶ＴＶ本体を示し、符号５０１は上記実施の形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。このように、図１５に示すそれぞれの電子機器は、上記実施形態の液晶装置のいずれかを備えたものであるので、表示品位に優れた表示部を有する電子機器となる。又、上記実施形態で示した液晶装置を備えた電子機器としては、車載用ナビゲーションモニター、携帯電話、携帯型液晶ＴＶ、液晶プロジェクターなどが挙げられ、視認性の良い、表示品位に優れた表示部を備えた電子機器となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の液晶装置を示す等価回路図。
【図２】図１の液晶装置について画素群の構造を示す平面図。
【図３】図１の液晶装置の要部を示す断面図。
【図４】図１の液晶装置の全体平面模式図。
【図５】図１の液晶装置の製造方法について一例を示す工程説明図。
【図６】液晶滴下工程で用いる液滴吐出装置の構成を示す斜視図。
【図７】図６の要部斜視図及び要部断面図。
【図８】従来の基板に対して液晶組成物を滴下する具体的態様を示す説明図。
【図９】図８において滴下した液晶組成物の具体的態様を示す説明図。
【図１０】図１の液晶装置の基板に対して液晶組成物を滴下する具体的態様を示す説明図。
【図１１】図１の液晶装置の基板に対して液晶組成物を滴下する別の具体的態様を示す説明図。
【図１２】図１０において滴下した液晶組成物の具体的態様を示す説明図。
【図１３】図１１において滴下した液晶組成物の具体的態様を示す説明図。
【図１４】図６の液滴吐出装置の具体的態様を示す要部平面図。
【図１５】本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
１０…下基板、１５…スペーサー、２０…上基板、４０…配向膜、
６０…配向膜、５０…液晶層、９３…シール材、１０１…下基板ラビング方向
１０２…上基板ラビング方向

Claims (5)

1. ラビング処理が施された一対の基板がシール材を介して対向配置され、前記一対の基板と前記シール材とにより囲まれた空間に液晶が封入されてなる液晶装置の製造方法であって、
   前記一対の基板のうちのいずれか一方の基板上に、前記シール材を枠状に形成するシール材形成工程と、
   前記シール材の枠内に液滴吐出装置を用いて液晶を滴下する液晶滴下工程と、
   前記液晶を滴下した一方の基板と、他方の基板とを液晶が挟持されるように貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、
   を含み、明視方向が１２時方向又は６時方向に形成されるように、前記一対の基板にラビング処理が施され、
   前記液晶滴下工程において、前記液晶の滴下方向が前記シール材の枠内のラビング方向と略平行な方向に設定されていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. 前記液晶滴下工程において、前記液晶の滴下方向が前記シール材の枠内のラビング方向と略平行な方向に、かつラビング処理方向の始点側から終点側に向かう方向に設定されてい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。
3. 前記液晶滴下工程において、前記液晶とともにスペーサーを滴下することを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製造方法により得られたことを特徴とする液晶装置。
5. 請求項４に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。

Images