JP2006126541A - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 製造コストを低減させ、色ムラ等を低減させることができる表示装置および表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 第2ガラス基板70には、第2ガラス基板70の面に対して走査電極用バンク72と同じ高さのダミーバンク75が設けられている。第1ガラス基板には、走査電極用バンク72と同じ高さの信号電極用バンク71が設けられている。第1ガラス基板69と第2ガラス基板70は、シール材76を介して接着されている。
【選択図】 図6
【解決手段】 第2ガラス基板70には、第2ガラス基板70の面に対して走査電極用バンク72と同じ高さのダミーバンク75が設けられている。第1ガラス基板には、走査電極用バンク72と同じ高さの信号電極用バンク71が設けられている。第1ガラス基板69と第2ガラス基板70は、シール材76を介して接着されている。
【選択図】 図6
Description
本発明は、表示装置および表示装置の製造方法に関する。
従来、表示装置としての液晶表示装置は、第1の電極膜としての信号電極膜が設けられた第1基板としての第1ガラス基板と、第2の電極膜としての走査電極膜が設けられた第2基板としての第2ガラス基板とをシール材を用いて接着させ、該2枚のガラス基板の間に表示材料としての液晶を注入して製造される。当該装置は、前記2枚のガラス基板が斜めに接着されると前記ガラス基板間の液晶層の厚みが場所によって異なってしまうので、表示色が変化して色ムラが生じるという問題があった。このような問題を解決するために、特許文献1に記載のフォトリソグラフィー法を用いて製造される液晶表示装置は、前記2枚のガラス基板に対して、前記電極膜の高さと同じ高さのダミー電極膜を設け、電極膜とダミー電極膜の上にシール材を設けることにより前記両ガラス基板を接着させたときに傾かないようにして液晶の厚みを均一化している。
しかしながら、上記の液晶表示装置は、フォトリソグラフィー法を用いるのもので、製造工程が複雑になることやフォトレジスト等の材料を多量に消費するのでコストが高くなる等といった問題があった。
本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであって、製造コストを低減させ、色ムラ等を低減させることができる表示装置および表示装置の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、第1の電極膜が形成された第1基板と、第2の電極膜が形成された第2基板とを一定の間隔をおいてシール材で接着し、該間隔に表示材料が封入された表示装置であって、第1基板および前記第2基板の対向する面の少なくとも一方に形成され各電極膜の配置領域を区画する電極用バンクと、第1基板および第2基板のうち少なくとも一方の基板における電極用バンクの形成面と同じ側の面のシール材が設置される領域であって、電極用バンクが無い箇所に、電極用バンクの高さと同じ高さを有し、両基板間の表示材料の厚みを均一にするよう間隔を規定するダミーバンクが設けられたことを要旨とする。
これによれば、バンクと同じ高さのダミーバンクは電極用バンクと同じ高さで同じ材質で、シール材が対応する領域に設けられ、両基板を接着したときに両基板の間隔が一定となるので、両基板間の表示材料の厚みは均一となり、色ムラ等の不具合を低減した表示装置を製造することができる。
本発明の表示装置のダミーバンクは、シール材が設置される領域において、電極用バンクおよび両電極膜を共に避けた範囲に配置されてもよい。
これによれば、シール材が、その塗布された全域で電極用バンクまたはダミーバンクと基板に挟まれるので、表示装置を薄型化させることができる。
本発明の表示装置のダミーバンクは、両基板の対向する面に各々設けられ、第1基板においては該基板側の電極用バンクおよび第1の電極膜を避けた範囲に配置され、第2基板においては該基板側の電極用バンクおよび第2の電極膜を避けた範囲に配置されてもよい。
これによれば、両基板は、電極用バンクとダミーバンクが設けられているので、両基板を接着する際に両電極用バンクとダミーバンクとの設定位置を詳細に規定する必要が無いので、設計作業を容易にすることができる。
本発明の表示機器は、上記した表示装置を備えたことを要旨とする。
この場合、例えば、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載したパーソナルコンピュータ、携帯電話機器の他、各種の表示機器がこれに該当する。
本発明の液晶表示装置の製造方法は、第1の電極膜が形成された第1基板と、第2の電極膜が形成された第2基板とを一定の間隔をおいてシール材で接着し、該間隔に表示材料を注入する表示装置の製造方法であって、基板の少なくとも一方の一の面に、電極膜の材料である導電材を含む機能液を溜めるための凹部を画成する信号電極用バンクを形成する信号電極用バンク形成工程と、第1基板および第2基板のうち少なくとも一方の基板の一の面において、シール材が対応する領域であって、信号電極用バンクまたは走査電極用バンクが無い箇所に、電極用バンクの高さと同じ高さを有し、両基板間の表示材料の厚みを均一にするよう間隔を規定可能なダミーバンクを形成するダミーバンク形成工程と、凹部に機能液を吐出して信号電極膜と走査電極膜を形成する電極膜形成工程と、第1基板と第2基板とを信号電極膜と走査電極膜との各形成面が対向するようにシール材を介して接着する基板接着工程と、両基板間にシール材と共に挟まれた電極用バンクおよびダミーバンクにより規定される両基板間の間隔に表示材料を注入する表示材料注入工程とを有することを要旨とする。
これによれば、バンクと同じ高さのダミーバンクは、シール材の対応する領域に設けられ、両基板を接着したときに両基板間の間隔が一定となるので、両基板間の表示材料の厚みは均一となり、色ムラ等の不具合を低減した表示装置を製造することができる。
本発明の表示装置の製造方法の、ダミーバンク形成工程は、信号電極用バンク形成工程および走査電極用バンク形成工程において、各々の電極用バンクと同一の樹脂材質を用いて同一工程で行われてもよい。
これによれば、ダミーバンクは、電極用バンク工程で形成されるので、製造時間を短縮することができる。
以下、本発明を具体化した第1実施形態および第2実施形態について図面に従って説明する。
[第1実施形態]
まず、液滴吐出装置について説明する。図1は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。
まず、液滴吐出装置について説明する。図1は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置10は、第1基板または第2基板としてのマザー基板127の所定位置に対して機能液を液滴として吐出して付着させるための装置である。マザー基板127は、後述する表示装置としての液晶表示装置100が複数個形成される大型のガラス基板である。
図1において、液滴吐出装置10は、液滴吐出ヘッド15を備えたキャリッジ18と、液滴吐出ヘッド15の位置を制御するヘッド位置制御装置11と、マザー基板127を所定位置に吸着する吸着テーブル19と、吸着テーブル19に載置されたマザー基板127の位置を補正させる基板位置制御装置12と、液滴吐出ヘッド15に対してマザー基板127を主走査移動させる主走査駆動装置13と、マザー基板127に対して液滴吐出ヘッド15を副走査移動させる副走査駆動装置14と、マザー基板127を液滴吐出装置10内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置16と、液滴吐出装置10の全般の制御を司るコントロール装置17で構成されている。
ヘッド位置制御装置11、基板位置制御装置12、主走査駆動装置13、副走査駆動装置14の各装置はベース30の上に設置される。また、それらの装置は必要に応じてカバー31によって覆われている。
基板供給装置16は、マザー基板127を収容する基板収容部20と、マザー基板127を搬送するロボット21を有している。ロボット21は、床、地面等といった設置面に置かれる基台22と、基台22に対して昇降移動する昇降軸23と、昇降軸23を中心として回転する第1アーム24と、第1アーム24に対して回転する第2アーム25と、第2アーム25の先端下面に設けられた吸着パッド26とを有する。吸着パッド26は、エアー吸引力によってマザー基板127を吸着できる。
副走査駆動装置14によって駆動されて移動する液滴吐出ヘッド15の軌道下にあって主走査駆動装置13の一方の脇位置に、キャッピング装置45およびクリーニング装置46が配置される。また、他方の脇位置に電子天秤47が配置されている。クリーニング装置46は液滴吐出ヘッド15を洗浄するための装置である。電子天秤47は、液滴吐出ヘッド15に設けられた図3で説明するノズル50から吐出される機能液の液滴重量を測定する機器である。そして、キャッピング装置45は液滴吐出ヘッド15が待機状態にあるときノズル50の乾燥および目詰まりを防止するための装置である。
液滴吐出ヘッド15の近傍には、その液滴吐出ヘッド15と一体に移動するヘッド用カメラ48が配置されている。また、ベース30上に設けられた支持装置(図示せず)に支持された基板用カメラ49がマザー基板127を撮影できる位置に配置される。
コントロール装置17は、プロセッサを収容したコンピュータ本体部27と、入力装置としてのキーボード28と、表示装置としてのCRT等のディスプレイ29とを有する。
図2は、液滴吐出装置10の電気制御ブロック図である。図2において、プロセッサとして各種の演算処理を行うCPU(演算処理装置)40と、各種情報を記憶するメモリ41とを有する。
ヘッド位置制御装置11、基板位置制御装置12、主走査駆動装置13、副走査駆動装置14、液滴吐出ヘッド15を駆動するヘッド駆動回路42の各機器は、入出力インターフェース43およびバス44を介してCPU40およびメモリ41に接続されている。さらに、基板供給装置16、入力装置28、ディスプレイ29、電子天秤47、クリーニング装置46およびキャッピング装置45の各機器も入出力インターフェース43およびバス44を介してCPU40およびメモリ41に接続されている。
メモリ41は、RAM、ROM等といった半導体メモリや、ハードディスク、CD−ROMといった外部記憶装置を含む概念であり、機能的には、液滴吐出装置10の動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域や、マザー基板127内における吐出位置を座標データとして記憶するための記憶領域や、副走査方向Yへのマザー基板127の副走査移動量を記憶するための記憶領域や、CPU40のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
CPU40は、メモリ41内に記憶されたプログラムソフトに従って、マザー基板127の表面の所定位置に機能液を液滴吐出するための制御を行うものであり、具体的な機能実現部として、クリーニング処理を実現するための演算を行うクリーニング演算部401と、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部402と、電子天秤47を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部403と、液滴吐出ヘッド15によって機能液を吐出するための演算を行う吐出演算部406を有する。
吐出演算部406を詳しく分割すれば、液滴吐出ヘッド15を液滴吐出のための初期位置へセットするための吐出開始位置演算部407と、液滴吐出ヘッド15を主走査方向Xへ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部408と、マザー基板127を副走査方向Yへ所定の副走査量を移動するための制御を演算する副走査制御演算部409と、液滴吐出ヘッド15内の複数あるノズルのうちのいずれを作動させて機能液を吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部410等といった各種の機能演算部を有する。
なお、本実施形態では、上記の各機能がCPU40を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がCPUを用いない単独の電子回路によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
次に、液滴吐出装置10に備えられた液滴吐出ヘッド15について説明する。図3(a)は、液滴吐出ヘッド15の一部破断した斜視図であり、図3(b)は、液滴吐出ヘッド15の一部を示した側断面図である。
図3(a)において、液滴吐出ヘッド15は、例えば、ステンレス製のノズルプレート51と、それの対向面に振動板52と、それらを互いに接合する複数の仕切部材53とを有する。ノズルプレート51と振動板52との間には、仕切部材53によって複数の機能液室54と機能液溜り部55とが形成されている。複数の機能液室54と機能溜り部55とは通路58を介して互いに連通している。機能液室54は、仕切部材53によって区画され、均等間隔で配列して形成されている。
振動板52の適所には機能液供給孔56が形成され、この機能液供給孔56に機能液供給装置57が接続される。機能液供給装置57は、液状の機能液を機能液供給孔56へ供給する。供給された機能液80は機能液溜り部55に充満し、さらに通路58を通って機能液室54に充満する。
ノズルプレート51には、機能液室54から機能液80をジェット状に噴射するためのノズル50が設けられている。また、振動板52の機能液室54を形成する面の裏面には、該機能液室54に対応させて機能液加圧体59が取り付けられている。この機能液加圧体59は、図3(b)に示すように、圧電素子材60とこれを挟持する一対の電極61aおよび61bを有する。圧電素子材60は、電極61aおよび61bへの通電によって矢印Aで示す外側へ突出するように撓み変形し、これにより機能液室54の容積が増大する。すると、増大した容量分に相当する機能液80が機能液溜り部55から通路58を通って機能液室54へ流入する。
次に、圧電素子材60への通電を解除すると、該圧電素子材60と振動板52は共に元の形状へ戻る。これにより、機能液室54も元の容積に戻るため機能液室54の内部にある機能液80の圧力が上昇し、ノズル50からマザー基板127へ向けて機能液80が液滴63となって噴射する。なお、ノズル50の周辺部には、液滴63の飛行曲がりやノズル50の孔詰まり等を防止するために、例えばNi−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥機能液層62が設けられている。
次に、図4を用いて液滴吐出装置10の動作を説明する。まず、オペレータによる電源投入によって液滴吐出装置10が作動すると、初期設定が実行される(ステップS1)。具体的には、キャリッジ18や基板供給装置16やコントロール装置17等が予め決められた初期状態にセットされる。
次に、重量測定タイミングが到来すれば(ステップS2でYES)、液滴吐出ヘッド15を副走査駆動装置14によって電子天秤47の所まで移動させ(ステップS3)、ノズル50から吐出される機能液80の液滴63の量を電子天秤47を用いて測定させる(ステップS4)。そして、個々のノズル50の機能液80の吐出特性に合わせて、各ノズル50に対応する圧電素子材60に印加する電圧を調節させる(ステップS5)。
次に、クリーニングタイミングが到来すれば(ステップS6でYES)、液滴吐出ヘッド15を副走査駆動装置14によってクリーニング装置46の所まで移動させ(ステップS7)、そのクリーニング装置46によって液滴吐出ヘッド15をクリーニングさせる(ステップS8)。
重量測定タイミングやクリーニングタイミングが到来しない場合(ステップS2及びS6でNO)、あるいはそれらの処理が終了した場合には、ステップS1からステップS9へ移行する。ステップS9において、基板供給装置16によりマザー基板127が供給される。
次に、基板用カメラ49によってマザー基板127を観察しながら基板位置制御装置12にあるθモータの出力軸を回転させることにより吸着テーブル19に固定されたマザー基板127の位置決めを行う(ステップS10)。ヘッド用カメラ48によって液滴吐出ヘッド15の位置合わせを行い、吐出を開始する位置を演算によって決定し(ステップS11)、主走査駆動装置13および副走査駆動装置14を適宜に作動させて液滴吐出ヘッド15を吐出開始位置へ移動させる(ステップS12)。
次に、X方向への主走査が開始され、同時に機能液80の吐出を開始させる(ステップS13)。具体的には、主走査駆動装置13を作動させることによりマザー基板127が主走査方向Xへ一定の速度で直線的に走査移動し、その移動途中でノズル50が吐出位置に到達したときに、ノズル吐出制御演算部410によって演算された機能液吐出信号に基づいてそのノズル50から液滴63を吐出させる。
1回の主走査が終了すると、副走査駆動装置14によって駆動された副走査方向Yへ予め決められた副走査方向Y成分だけ移動させる(ステップS14)。次に、主走査およびインク吐出が繰返し行われる(ステップS15でNO、ステップS13へ移行)。
以上のような液滴吐出ヘッド15による機能液80の吐出作業がマザー基板127の全領域に対して完了すると(ステップS15でYES)、マザー基板127が外部に排出される(ステップS16)。その後、オペレータによって処理終了の指示がなされない限り(ステップS17でNO)、ステップS2へ戻って別のマザー基板127に対する機能液80の吐出作業を繰り返して行う。
オペレータから作業終了の指示があると(ステップS17でYES)、液滴吐出ヘッド15は副走査駆動装置14によってキャッピング装置45の所まで搬送させ、そのキャッピング装置45によって液滴吐出ヘッド15に対してキャッピングする(ステップS18)。以上により一連の吐出作業が終了する。
次に、本実施形態の表示装置としての液晶表示装置の構成について説明する。
図5(a)は、第1基板としての第1ガラス基板の平面図であり、図5(b)は、第2基板としての第2ガラス基板の平面図である。なお、図5(a)は、説明の便宜上、後述する信号電極膜バンク71は、実線で表している。
図5(a)は、第1基板としての第1ガラス基板の平面図であり、図5(b)は、第2基板としての第2ガラス基板の平面図である。なお、図5(a)は、説明の便宜上、後述する信号電極膜バンク71は、実線で表している。
図5(a)において、第1ガラス基板69の面上には、信号電極膜73の導電材料を含む機能液80の液滴63を溜めるための信号電極用バンク71が設けられている。信号電極用バンク71によって区画された領域内に信号電極膜73が形成されている。
図5(b)において、第2ガラス基板70の面上には、走査電極膜74の導電材料を含む機能液80の液滴63を溜めるための走査電極用バンク72が設けられている。ダミーバンク75は、後述のシール材76の塗布領域であって、走査電極用バンク72を避けるように設けられている。ここで、ダミーバンクとは、機能液80の液滴63を溜めるための機能を有しないバンクである。ダミーバンク75は、走査電極用バンク72の一部(2点鎖線部)と結合しており、両バンク72と75は同じ高さを有する。また、ダミーバンク75の一部途切れている部分は、第1ガラス基板69の走査電極用バンク71が位置するための箇所であり、詳細は図6を用いて説明する。
図6(a)は、上記第1ガラス基板69と第2ガラス基板70を組み合わせた表示装置としての液晶表示装置100の平面図であり、図6(b)は、X―X断面図であり、図6(c)は、Y―Y断面図である。
図6(a)において、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70は互いに直交して組み合わされ、両ガラス基板69,70間に設けられたシール材76によって接着されている。シール材76は、信号電極膜73と走査電極膜74が交差する位置にある画素がマトリクス状に配列されている画素領域を除いて、両ガラス基板の外形に沿って略方形に設けられている。ダミーバンク75は、シール材76が設けられる領域に設置されている。
図6(b)において、第1ガラス基板69には、信号電極用バンク71が設けられ、信号電極用バンク71で囲まれた領域に信号電極膜73が形成され、さらに、その表面に配向膜77が形成されている。第2ガラス基板70には、走査電極用バンク72とダミーバンク75がともに同じ高さで設けられている。走査電極用バンク72とダミーバンク75の表面には配向膜77が設けられている。ここで、第1ガラス基板69に対する信号電極用バンク71の高さと、第2ガラス基板70に対する走査電極用バンク72の高さは、共に同じ高さに設定されている。シール材76は、第1ガラス基板69に対して、シール材76を横断している信号電極用バンク71の引き出し部分を除き第1ガラス基板69の面に直に接着され、第2ガラス基板70に対しては、走査電極用バンク72とダミーバンク75に接着されている。そして、第1ガラス基板と第2ガラス基板との間には、表示材料としての液晶90が封入されている。
図6(c)において、シール材76は、第1ガラス基板69側の信号電極用バンク71の引き出し部分と第1ガラス基板69の面に直に接着され、第2ガラス基板70側のダミーバンク75と第2ガラス基板の面に直に接着されている。
図7は、上記液晶表示装置100を備えた表示機器としての液晶表示機器の一例としてのパーソナルコンピュータの斜視図である。図7において、パーソナルコンピュータ110のディスプレイパネル部111には、液晶表示装置100が組み込まれている。液晶表示装置100は、この他に、例えば、液晶電話機器やテレビなど各種の液晶表示機器に用いられる。
次に、上記のように構成された本実施形態の液晶表示装置100の製造方法について説明する。図8は、液晶表示装置100の製造方法を示した模式図であり、図6で示したY―Y断面図を用いている。
図8(a)では、第1ガラス基板69の表面に樹脂材料によって信号電極用バンク71が形成され、第2ガラス基板70の表面にも樹脂材料によって走査電極用バンク72が形成される。信号電極用バンク71と走査電極用バンク72は、互いに同じ高さを有して形成される。走査電極用バンク72によって区画形成された凹部は、走査電極膜81が形成される領域である。信号電極用バンク71も同様に凹部が形成される。さらに、第2ガラス基板70の表面の走査電極用バンク72より外側であって、第1ガラス基板69と上下に組み合わせたときに信号電極用バンク71が無い箇所にダミーバンク75が形成されている。ダミーバンク75は、走査電極用バンク72と同じ高さで、同じ樹脂材料によって形成される。
信号電極用バンク71および走査電極用バンク72は、凹部に供給さる機能液80の電極膜73,74を形成すべき領域内に溜める機能を有する。また、走査電極用バンク72およびダミーバンク75は任意のパターニング手法、例えば、フォトリソグラフィー法によって形成され、さらに必要に応じてヒータによって加熱されて形成される。
図8(b)では、走査電極用バンク72によって区画形成された凹部に機能液80の液滴63が供給される。
図8(c)では、走査電極用バンク72で区画された凹部に所定量の機能液80を充填すると、ヒータによって第2ガラス基板70を加熱して、機能液80の溶媒を蒸発させる。この蒸発により、機能液80の体積が減少し平坦化される。なお、体積減少が著しい場合には、図8(b)の工程に戻って、十分な膜厚が得られるまで機能液80の液滴63の供給と加熱を繰り返す。以上の処理により、最終的に機能液80の固形分のみが残留し、これにより、走査電極膜81が形成される。その後、電極膜81を完全に乾燥させるために所定の温度で所定時間の加熱処理が実行される。
図8(d)では、第2ガラス基板70の面に配向膜77を形成する。配向膜77は、例えば、ポリイミド樹脂が用いられ、フレキソ印刷法で成膜される。さらに、熱乾燥処理が実行される。次に、ラビング処理が実行される。ラビング材料としては、ポリエステル、ナイロンなどを使用し、ロール状にして回転させながら両ガラス基板69、70上を一定方向に擦りながらすべらせる。
図8(e)では、第2ガラス基板70にシール材76を塗布する。シール材76は、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70とを接着させるとともに、次工程で両ガラス基板間に封入した液晶90が漏れないようにするための機能を有する。本実施形態では、シール材76の材質として熱硬化型樹脂を採用したが、他にUV硬化型樹脂、熱可塑型樹脂のいずれかを選択して用いることができる。シール材76は、均一の高さで、第2ガラス基板70上とダミーバンク75に塗布される(図6参照)。
図8(f)では、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70とをシール材76で貼り合わせる。第2ガラス基板70のダミーバンク75に塗布されたシール材76は、第1ガラス基板69の表面に接着され、第2ガラス基板70の表面に塗布されたシール材76は、第1ガラス基板69の信号電極用バンク71上にそれぞれ接着される。なお、シール材76を塗布する際、液晶90を注入するための液晶注入口(図示せず)を開けておく。
次に、上記複数個の液晶表示装置100が形成されたマザー基板127を短冊状に切り分けて個々の形状に分割する。そして、上記液晶注入口から液晶を注入し、注入が終わると液晶注入口をエポキシ樹脂などで塞ぐ。
なお、上記説明は、第2ガラス基板70を中心に説明したが、第1ガラス基板69の信号電極用バンク71、信号電極膜73および配向膜77は、第2ガラス基板70と同様の製造方法で形成される。
したがって、第1実施形態の液晶表示装置100によれば以下に示す効果がある。
(1)ダミーバンク75は、電極用バンク71、72と同一工程で形成されるので別にフォトリソグラフィー法によるダミーバンク形成工程を省略することができるので、製造コストを削減することができる。
(2)ダミーバンク75は、第2ガラス基板70に対して、走査電極用バンク72と同じ高さに形成されている。信号電極用バンク71は、ダミーバンク75の高さと等しくなるように形成されて、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70を接着したときに両ガラス基板69、70の間隔は均一となり両ガラス基板69、70間に封入されている液晶90も均一の厚さとなるので、色ムラ等の発生を低減させることができる。
(3)両ガラス基板69、70を接着したときにシール材76の接着面となる一方の面に、ダミーバンク75および電極用バンク71、72があるときは、他方の面には、ダミーバンク75は不要なので、液晶表示装置を薄型化することができる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。
本実施形態で用いられる液滴吐出装置10及び電気制御の構成、液滴吐出ヘッド15の構成並びにこれらの装置によって製造される液晶表示機器の説明は、第1実施形態と同じなので省略し、本実施形態の液晶表示装置100を具体的に説明する。
次に、第2実施形態について説明する。
本実施形態で用いられる液滴吐出装置10及び電気制御の構成、液滴吐出ヘッド15の構成並びにこれらの装置によって製造される液晶表示機器の説明は、第1実施形態と同じなので省略し、本実施形態の液晶表示装置100を具体的に説明する。
図9(a)は、第1ガラス基板の平面図であり、図9(b)は、第2ガラス基板の平面図である。なお、図9(a)は、説明の便宜上、後述する信号電極膜バンク71は、実線で表している。
図9(a)において、第1ガラス基板69上には信号電極膜73の導電材料を含む機能液80の液滴63を溜めるための信号電極用バンク71が形成されている。信号電極用バンク71によって区画された領域内に信号電極膜73が形成されている。信号電極用バンク71の外側には、ダミーバンク75aが設けられている。ダミーバンク75aは、機能液80の液滴63を溜めるための機能を有しないバンクであり、信号電極用バンク71を2点鎖線で囲み、両バンク領域を区別して表している。
図9(b)において、第2ガラス基板70上には走査電極膜74の導電材料を含む機能液80の液滴63を溜めるための走査電極用バンク72が形成されている。走査電極用バンク72によって区画された領域内に走査電極膜74が形成されている。走査電極用72の外側には、ダミーバンク75bが設けられている。ダミーバンク75bは、機能液80の液滴63を溜めるための機能を有しないバンクであり、走査電極用バンク72を2点鎖線で囲み、両バンク領域を区別して表している。
図10(a)は、上記第1ガラス基板69と第2ガラス基板70を組み合わせ製造された液晶表示装置100の平面図であり、図10(b)は、X―X断面図であり、図10(c)は、Y―Y断面図である。
図10(a)において、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70は互いに直交して組み合わされ、両ガラス基板69、70間に設けられたシール材76によって接着されている。シール材76は、信号電極膜73と走査電極膜74が交差する位置にある画素がマトリクス状に配置されている画素領域を除いて、ガラス基板の外形に沿って略方形に設けられている。そして、ダミーバンク75a、75bは、シール材76が設けられる領域に設置されている。
図10(b)において、第1ガラス基板69には、信号電極用バンク71が設けられ、信号電極用バンク71の外側には信号電極用バンク71と同じ高さのダミーバンク75aが設けられている。信号電極用バンク71で囲まれた領域に信号電極膜73が形成され、さらに、配向膜77が形成されている。また、第2ガラス基板70には、走査電極用バンク72とダミーバンク75bが同じ高さで設けられている。走査電極用バンク72に囲まれた領域に走査電極膜74が形成され、さらに、配向膜77が形成されている。シール材76は、第1ガラス基板69のダミーバンク75aと第2ガラス基板70の走査電極用バンク72の引き出し部とダミーバンク75aに接着されている。シール材76で囲まれた領域には液晶90が封入されている。
図10(c)において、シール材76は、第1ガラス基板69の信号電極バンク71の引き出し部とダミーバンク75aに接着され、第2ガラス基板69のダミーバンク75bに接着されている。
次に、上記のように構成された本実施形態の液晶表示装置100の製造方法について説明する。図11は、液晶表示装置100の製造方法を示した模式図であり、図10で示したY―Y断面図を用いている。
図11(a)では、第1ガラス基板69の表面に樹脂材料によって信号電極用バンク71とダミーバンク75aが同じ高さで形成され、第2ガラス基板70の表面にも樹脂材料によって走査電極用バンク72とダミーバンク75bが形成される。走査電極用バンク72によって区画形成された凹部は、走査電極膜81が形成される領域である。信号電極用バンク71も同様に信号電極膜73のための凹部が形成される。さらに、第2ガラス基板70の表面の走査電極用バンク72の外側にダミーバンク75bが形成される。ダミーバンク75bは、走査電極用バンク72と同じ高さで、同じ樹脂材料によって形成されている。
信号電極用バンク71および走査電極用バンク72は、凹部に供給さる機能液80の流動を制御する機能を有する。また、走査電極用バンク72およびダミーバンク75bは任意のパターニング手法、例えば、フォトリソグラフィー法によって形成され、さらに必要に応じてヒータによって加熱されて形成される。
図11(b)では、走査電極用バンク72によって区画形成された凹部に機能液80の液滴63が供給される。
図11(c)では、走査電極用バンク72で区画された凹部に所定量の機能液80が充填すると、ヒータによって第2ガラス基板70を加熱して、機能液80の溶媒を蒸発させる。この蒸発により、機能液80の体積が減少し平坦化される。なお、体積減少が著しい場合には、図11(b)の工程に戻って、十分な膜厚が得られるまで機能液80の液滴63の供給と加熱を繰り返す。以上の処理により、最終的に機能液80の固形分のみが残留し、これにより、走査電極膜81が形成される。その後、電極膜81を完全に乾燥させるために所定の温度で所定時間の加熱処理が実行される。
図11(d)では、第2ガラス基板70の面に配向膜77が形成される。配向膜77は、例えば、ポリイミド樹脂が用いられ、フレキソ印刷法で成膜される。さらに、熱乾燥処理が実行される。次に、ラビング処理が実行される。ラビング材料としては、ポリエステル、ナイロンなどを使用し、ロール状にして回転させながら両ガラス基板69、70上を一定方向に擦りながらすべらせる。
図11(e)では、第2ガラス基板70にシール材76を塗布する。シール材76は、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70とを接着させるとともに、次工程で両ガラス基板間に封入した液晶90が漏れないようにするための機能を有する。本実施形態では、シール材76の材質として熱硬化型樹脂を採用したが、他にUV硬化型樹脂、熱可塑型樹脂のいずれかを選択して用いることができる。シール材76は、均一の高さで、第2ガラス基板70のダミーバンク75bに塗布される(図10参照)。
図11(f)では、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70とを貼り合わせる。第2ガラス基板70のダミーバンク75bに塗布されたシール材76は、第1ガラス基板69のダミーバンク75aと信号電極用バンク71にそれぞれ接着させる。なお、シール材76を塗布する際、液晶90を注入するための液晶注入口(図示せず)を開けておく。
次に、上記複数個の液晶表示装置100が形成されたマザー基板127を短冊状に切り分けて個々の形状に分割する。そして、上記液晶注入口から液晶を注入し、注入が終わると液晶注入口をエポキシ樹脂などで塞ぐ。
なお、上記説明は、第2ガラス基板70を中心に説明したが、第1ガラス基板69の信号電極用バンク71、信号電極膜73および配向膜77は、第2ガラス基板70と同様の製造方法で形成される。
したがって、第2実施形態の液晶表示装置100によれば以下に示す効果がある。
(1)第1ガラス基板69の信号電極用バンク71の外側にはダミーバンク75aが、信号電極用バンク71と同じ高さに形成される。第2ガラス基板70の走査電極用バンク72の外側にはダミーバンク75bが走査電極用バンク72と同じ高さに形成される。よって、第1ガラス基板69と第2ガラス基板70を接着したときに両ガラス基板69、70間の間隔は均一となり、両ガラス基板69、70間に封入されている液晶90も均一の厚さとなるので、色ムラ等の発生を低減させることができる。
(2)両ガラス基板69、70には、両電極用バンク71、72とダミーバンク75a、75bが設けられているので、両ガラス基板69、70を接着する際に両電極用バンク71、72とダミーバンク75a、75bとの設定位置を詳細に規定する必要が無いので、設計作業を容易にすることができる。
本発明は、上記実施形態に制限されるものではなく、以下のように実施してもよい。
(変形例1)図5(a)および(b)において、ダミーバンク75を第2ガラス基板70側にのみ形成したが、これに限定されない。例えば、ダミーバンク75の一部または全部を第1ガラス基板69の側に形成してもよい。この場合でも、両ガラス基板を接着したときに両ガラス基板間の間隔は均一に保たれ、液晶90の厚みも均一にすることができる。
(変形例2)図9において、ダミーバンク75aおよび75bを電極用バンクの外側部全体に設けたが、これに限定されない。例えば、図12(a)および(b)に示すように必要な箇所のみを限定してダミーバンク75aおよび75bを形成してもよい。このとき図13に示すようにシール材76の塗布位置を考慮する。この場合でも、両ガラス基板を接着したときに両ガラス基板間の間隔は均一に保たれ、液晶90の厚みも均一にすることができる。さらに、ダミーバンク材料費を削減することができる。
(変形例3)本実施形態では、単純マトリクス駆動による液晶表示装置について説明したが、これに限定されない。例えば、TFD(Thin―Film―Diode)やTFT(Thin―Film―Transistor)駆動による液晶表示装置に対しても適用することができる。
10…液滴吐出装置、15…液滴吐出ヘッド、69…第1基板としての第1ガラス基板69、70…第2基板としての第2ガラス基板、71…信号電極用バンク、72…走査電極用バンク、73…第1の電極膜としての信号電極膜、74…第2の電極膜としての走査電極膜、75、75a、75b…ダミーバンク、76…シール材、77…配向膜、80…機能液、90…表示材料としての液晶、100…表示装置としての液晶表示装置、110…表示機器としてのパーソナルコンピュータ。
Claims (6)
- 第1の電極膜が形成された第1基板と、第2の電極膜が形成された第2基板とを一定の間隔をおいてシール材で接着し、該間隔に表示材料が封入された表示装置であって、
前記第1基板および前記第2基板の対向する面の少なくとも一方に形成され前記各電極膜の配置領域を区画する電極用バンクと、
前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方の前記基板における前記電極用バンクの形成面と同じ側の面の前記シール材が設置される領域であって、前記電極用バンクが無い箇所に、前記電極用バンクの高さと同じ高さを有し、前記両基板間の前記表示材料の厚みを均一にするよう前記間隔を規定するダミーバンクが設けられたことを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、
前記ダミーバンクは、前記シール材が設置される領域において、前記電極用バンクおよび前記両電極膜を共に避けた範囲に配置されていることを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、
前記ダミーバンクは、前記両基板の対向する面に各々設けられ、前記第1基板においては該基板側の前記電極用バンクおよび前記第1の電極膜を避けた範囲に配置され、前記第2基板においては該基板側の前記電極用バンクおよび前記第2の電極膜を避けた範囲に配置されていることを特徴とする表示装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の表示装置を備えた電子表示機器。
- 第1の電極膜が形成された第1基板と、第2の電極膜が形成された第2基板とを一定の間隔をおいてシール材で接着し、該間隔に表示材料を注入する表示装置の製造方法であって、
前記基板の少なくとも一方の一の面に、前記電極膜の材料である導電材を含む機能液を溜めるための凹部を画成する信号電極用バンクを形成する信号電極用バンク形成工程と、
前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方の前記基板の前記一の面において、前記シール材が対応する領域であって、前記信号電極用バンクまたは前記走査電極用バンクが無い箇所に、前記電極用バンクの高さと同じ高さを有し、前記両基板間の前記表示材料の厚みを均一にするよう前記間隔を規定可能なダミーバンクを形成するダミーバンク形成工程と、
前記凹部に前記機能液を吐出して前記信号電極膜と前記走査電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記第1基板と前記第2基板とを前記信号電極膜と前記走査電極膜との各形成面が対向するように前記シール材を介して接着する基板接着工程と、
前記両基板間に前記シール材と共に挟まれた前記電極用バンクおよび前記ダミーバンクにより規定される前記両基板間の間隔に表示材料を注入する表示材料注入工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項5に記載の表示装置の製造方法において、
前記ダミーバンク形成工程は、前記信号電極用バンク形成工程および前記走査電極用バンク形成工程において、前記各々の電極用バンクと同一の樹脂材質を用いて同一工程で行われることを特徴とする表示装置の製造方法。
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US8507930B2 (en) | 2009-11-20 | 2013-08-13 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display including a sealant auxiliary structure and method of manufacturing the same |
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