JP2014174432A - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】狭額縁化を図ることができ、製品歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】液晶表示パネルを製造する際、基板上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部２３ｒを形成する。続いて、凹部２３ｒ上に第１塗布液を塗布し、枠状の土手部６０を形成する。次いで、配向膜形成領域内にインクジェット工法を用いて第２塗布液を吐出し、配向膜２８を形成する。その後、配向膜２８が形成された基板を含む一対の基板の何れか一方にシール剤を設け、一対の基板同士をシール剤を用いて貼り合わせ、一対の基板間に液晶層３を挟持させる。シール剤の外縁は土手部６０よりも基板の外縁側に位置する。
【選択図】図７

Description

本発明の実施形態は、液晶表示パネルの製造方法に関する。

一般に、画像表示装置としてテレビジョン受像機等に用いられる液晶表示装置が知られている。近年、液晶表示装置は、薄型、低消費電力、高画質の画像表示装置として需要も活発化し、その技術進歩も著しい。特に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子を備えたアクテイブマトリクス型のカラー液晶表示装置が開発されている。液晶表示装置は、アレイ基板と、対向基板と、液晶層と、カラーフィルタとを有した液晶表示パネルを備えている。アレイ基板及び対向基板は、液晶層に接する配向膜を備えている。アレイ基板及び対向基板は、シール材により貼り合わせられている。

例えば、テレビジョン受像機に用いられる大型の液晶表示パネルのアレイ基板を形成する際、ガラス基板上にＴＦＴ等を形成した後、ガラス基板の配向膜形成領域内にインクジェット工法を用いて塗布液を吐出し、配向膜を形成する。

特開２００３−１２６７６０号公報 特開２００９−２５８３５１号公報 特開２００７−１１４５８６号公報

ところで、上記のように配向膜を形成しても、狭額縁化を図ることができ、製品歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネルの製造が困難になる場合がある。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、狭額縁化を図ることができ、製品歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネルの製造方法を提供することにある。

一実施形態に係る液晶表示パネルの製造方法は、
基板上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部を形成し、
前記外周部の全域に亘って前記凹部上に第１塗布液を塗布し、枠状の土手部を形成し、
前記配向膜形成領域内にインクジェット工法を用いて第２塗布液を吐出し、配向膜を形成し、
前記配向膜が形成された前記基板を含む一対の基板の何れか一方にシール剤を設け、前記一対の基板同士を前記シール剤を用いて貼り合わせ、前記一対の基板間に液晶層を挟持し、
前記シール剤を設ける際、前記一対の基板同士を貼り合わせた状態で前記シール剤の外縁が前記土手部よりも前記基板の外縁側に位置するように行う。

図１は、一実施形態に係る液晶表示パネルを示す斜視図である。 図２は、上記液晶表示パネルを示す概略断面図である。 図３は、上記液晶表示パネルを示す概略平面図であり、配線の構造を示す図である。 図４は、図１乃至図３に示したアレイ基板の一部を示す概略平面図である。 図５は、上記アレイ基板を示す拡大平面図であり、アレイ基板の配線構造を示す図である。 図６は、上記液晶表示パネルを示す拡大断面図であり、液晶表示パネルの構造を示す図である。 図７は、図３の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った上記液晶表示パネルの周縁部を概略的に示す拡大断面図である。 図８は、上記液晶表示パネルの製造工程において、マザーガラス上にアレイパターンを形成している状態を示す平面図である。 図９は、図８に続く液晶表示パネルの製造工程において、マザーガラス上にアレイパターンを形成し、凹部等が形成された状態を示す平面図である。 図１０は、図９に続く液晶表示パネルの製造工程において、インクジェット装置を利用してマザーガラス上に第１塗布液を塗布した状態を示す平面図である。 図１１は、図１０の線ＸＩ−ＸＩに沿った上記マザーガラスの一部を概略的に示す拡大断面図である。 図１２は、図１０及び図１１に続く液晶表示パネルの製造工程において、インクジェット装置を利用してマザーガラス上に第２塗布液を塗布した状態を示す平面図である。 図１３は、上記液晶表示パネルの製造工程において、マザーガラス上に対向パターンを形成した状態を示す平面図である。 図１４は、図１３に続く液晶表示パネルの製造工程において、インクジェット装置を利用してマザーガラス上に第３塗布液を塗布した状態を示す平面図である。 図１５は、上記液晶表示パネルの製造工程において、６枚のアレイ基板を形成したマザーガラスと６枚の対向基板を形成したマザーガラスとが、シール材を介して貼り合せられている状態を示す平面図である。 図１６は、上記実施形態の変形例に係る液晶表示パネルの周縁部を概略的に示す拡大断面図である。 図１７は、上記実施形態の他の変形例に係る液晶表示パネルの周縁部を概略的に示す拡大断面図である。

始めに、本発明の実施形態の着想について説明する。
液晶表示パネルの配向膜の形成にインクジェット工法を採用することができる。インクジェット工法を採用した場合、スピンコート法を採用した場合に比べて塗布液の無駄を削減することができ、製造コストを削減することができる。このため、インクジェット工法は生産性に優れている。

そして、インクジェット工法を用いることにより、大型の液晶表示パネルで求められる精度で配向膜を形成することが可能である。なぜなら、大型の場合、（１）塗布液中の溶剤の割合を上げる必要がなく一般的な粘度の塗布液を使用して膜厚の均一な配向膜を形成することができ、（２）配向膜の周縁の直線性を確保しなくとも良好な表示品位を得ることができ、（３）配向膜のハロー領域の影響により表示品位が低下する問題を解消することができるためである。ここで、ハロー領域とは、配向膜の周縁部の膜厚が不均一になる領域を言う。

一般に大型の液晶表示パネルの画素ピッチは大きく、配向膜形成面は比較的平坦である。塗布液の粘度を一般的な度合い未満に設定しなくとも、配向膜形成面上に吐出された塗布液は良好に広がることになる。このため、上記（１）に示したように膜厚の均一な配向膜を形成することができる。

また、一般に大型の液晶表示パネルにおいて、面積に余裕のある額縁領域を確保することができる。ここで、額縁領域とは、表示領域の外側の領域であり液晶表示パネルの周縁部の領域を言う。インクジェット工法を用いて塗布液を吐出して配向膜を形成する場合、配向膜の周縁の直線性を確保することは困難である。このため、配向膜の周縁は、例えば蛇行し、配向膜形成領域の外側にはみ出すことになる。しかしながら、額縁領域に余裕があるため、シール材の形成領域にも余裕があり、配向膜が外気に露出しないようにシール材を設けることができる。これにより、額縁領域に余裕がなく、配向膜が外気に露出する場合に生じる、問題（配向膜中を通ったり配向膜の界面を伝ったりすることによる液晶表示パネル内部への水分の侵入）を解消することができる。なお、液晶表示パネル内部に水分が侵入すると、表示品位の低下を招くことになる。このため、上記（２）に示したように、配向膜の周縁の直線性を確保しなくとも良好な表示品位を得ることができる。

またさらに、額縁領域に余裕があるため、表示領域の外側にハロー領域が位置するように配向膜を形成することが可能である。これにより、額縁領域に余裕がなく、ハロー領域が表示領域に位置するように配向膜を形成する場合に生じる問題（表示品位の低下）を解消することができる。このため、上記（３）に示したように、配向膜のハロー領域の影響により表示品位が低下する問題を解消することができる。

しかしながら、上記手法では、モバイル用端末（例えば、スマートフォン）用途等の小型の液晶表示パネルで求められる精度で配向膜を形成することは困難となる。なぜなら、小型の場合、次の（４）乃至（６）の問題が生じるためである。

（４）一般に小型の液晶表示パネルの画素ピッチは小さく、配向膜形成面は凸凹している。ＴＦＴ等と対向した領域の配向膜形成面は隆起し、スルーホールと対向した領域の配向膜形成面は窪むためである。配向膜形成面が平坦であるより凸凹していた方が塗布液は濡れ広がり難い。このため、インクジェット工法を用いて大型の液晶表示パネルで使用する塗布液（一般的な粘度の塗布液）を吐出すると、塗布液が十分に広がらず、配向膜の膜厚が不均一になったり、配向膜の一部が欠落して形成されたりする恐れがある。上記のことから、一般的な粘度の塗布液を使用すると膜厚の均一な配向膜を形成し難いと言う問題が生じる。

（５）一般に小型の液晶表示パネルにおいて、面積に余裕のある額縁領域を確保することは困難である。上述したようにインクジェット工法を用いて塗布液を吐出して配向膜を形成する場合、配向膜の周縁の直線性を確保することは困難であり、配向膜の周縁は、配向膜形成領域の外側にはみ出すことになる。しかしながら、額縁領域に余裕がないため、シール材の形成領域にも余裕がなく、配向膜が外気に露出しないようにシール材を設けることが困難となる。これにより、配向膜中を通ったり配向膜の界面を伝ったりして液晶表示パネル内部へ水分が侵入してしまい、表示品位の低下を招いてしまう。上記のことから、配向膜の周縁の直線性を確保しないと良好な表示品位を得難いと言う問題が生じる。

（６）額縁領域に余裕がないため、表示領域の外側にハロー領域が位置するように配向膜を形成することが困難である。配向膜は、ハロー領域が表示領域に位置するように形成される恐れがある。上記のことから、配向膜のハロー領域の影響により表示品位が低下すると言う問題が生じる。

上記（４）と（５）は二律背反の関係にあるものである。すなわち、塗布液の粘度が低いほど、塗布液は広がり易くなるため、膜厚の均一な配向膜を形成し易くなるが、配向膜の周縁の直線性を確保し難くなる。一方、塗布液の粘度が高いほど、塗布液は広がり難くなるため、膜厚の均一な配向膜を形成し難くなるが、配向膜の周縁の直線性を確保し易くなる。

上述したことから分かるように、上述したような配向膜を形成する手法では、小型の液晶表示パネルで求められる精度で配向膜を形成することは困難である。

そこで、本発明の実施形態においては、この課題の原因を解明し、この課題を解決することにより、狭額縁化を図ることができ、製品歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネルの製造方法を得ることができるものである。次に、本発明の実施形態の課題解決のため、上記着想を具体化する手段について説明する。

以下、図面を参照しながら一実施形態に係る液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法について詳細に説明する。始めに、液晶表示パネルの構成について説明する。この実施の形態において、液晶表示パネルは対向ＣＦ型であり、対向基板側にカラーフィルタが形成されている。

図１乃至図６に示すように、液晶表示パネルは、アレイ基板１と、アレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板２と、これら両基板間に挟持された液晶層３と、カラーフィルタ４とを備えている。アレイ基板１及び対向基板２の外面には、図示しない偏光板がそれぞれ配置されている。アレイ基板１の外面側には、図示しないバックライトユニットが配置されている。アレイ基板１及び対向基板２は矩形状の表示領域Ｒ１を有している。カラーフィルタ４は、アレイ基板１の表示領域Ｒ１に設けられている。

アレイ基板１は、透明な絶縁基板としてガラス基板１１を有している。表示領域Ｒ１において、ガラス基板１１上には、行方向Ｘに延びているとともに行方向Ｘと直交した列方向Ｙに間隔を置いて並んだ複数の走査線１５と、複数の走査線１５と交差して列方向Ｙに延びているとともに行方向Ｘに間隔を置いて並んだ複数の信号線２１とが格子状に配置されている。

ガラス基板１１上には、補助容量素子２４を構成し、かつ、複数の信号線２１と交差して行方向Ｘに延びているとともに列方向Ｙに間隔を置いて並んだ複数の補助容量線１７が形成されている。補助容量線１７は走査線１５と平行に延びている。

ここで、アレイ基板１及び対向基板２は、複数の信号線２１及び複数の補助容量線１７で囲まれた領域に重なって設けられたマトリクス状の複数の画素２０を有している。すなわち、各画素２０は隣合う２本の信号線２１及び隣合う２本の補助容量線１７で囲まれた領域に重なって設けられている。アレイ基板１の画素２０にはスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１９がそれぞれ設けられている。より詳しくは、ＴＦＴ１９は、走査線１５と信号線２１との各交差部近傍に設けられている。

ＴＦＴ１９は、半導体としてのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）又はポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）からなる半導体層１２と、走査線１５の一部を延出してなるゲート電極１６とを有している。本実施の形態では、半導体層１２及び後述する補助容量電極１３はｐ−Ｓｉで形成されている。

詳細に述べると、表示領域Ｒ１において、ガラス基板１１上には、半導体層１２と、補助容量電極１３とが形成され、これら半導体層及び補助容量電極を含むガラス基板上にゲート絶縁膜１４が成膜されている。ゲート絶縁膜１４上に、走査線１５、ゲート電極１６及び補助容量線１７が配設されている。補助容量線１７及び補助容量電極１３はゲート絶縁膜１４を挟み、対向配置されている。走査線１５、ゲート電極１６及び補助容量線１７を含むゲート絶縁膜１４上には層間絶縁膜１８が成膜されている。この実施形態において、層間絶縁膜１８は無機絶縁膜である。

層間絶縁膜１８上には、信号線２１及びコンタクト電極２２が形成されている。各コンタクト電極２２は、ゲート絶縁膜１４及び層間絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを通って半導体層１２のドレイン領域及び後述する画素電極２６にそれぞれ接続されている。さらに、コンタクト電極２２は、ゲート絶縁膜１４及び層間絶縁膜１８に形成された他のコンタクトホールを通って補助容量電極１３に接続されている。ここで、補助容量線１７は、補助容量電極１３とコンタクト電極２２との接続部を除いて形成されている。

信号線２１は、ゲート絶縁膜１４及び層間絶縁膜１８に形成されたコンタクトホールを通って半導体層１２のソース領域と接続されている。層間絶縁膜１８、信号線２１及びコンタクト電極２２に重ねて保護絶縁膜２３が形成されている。保護絶縁膜２３は、基板上の配線等から生じる凹凸を平坦化する平坦化膜としての役割も果たす。この実施形態において、保護絶縁膜２３は有機絶縁膜である。保護絶縁膜２３は、表示領域Ｒ１だけでなく、表示領域Ｒ１を囲む矩形枠状の額縁領域Ｒ２も覆っている。保護絶縁膜２３の膜厚は、例えば２．５μｍである。

保護絶縁膜２３上には、ＩＴＯ（インジウム・すず酸化物）等の透明な導電膜により画素電極２６がそれぞれ形成されている。コンタクト電極２２に重なった保護絶縁膜２３には複数のコンタクトホール２５が形成されている。これらのコンタクトホール２５は、複数の画素２０に設けられている。

各画素電極２６は、コンタクトホール２５を通ってコンタクト電極２２に接続されている。各画素電極２６の周縁部は、補助容量線１７及び信号線２１に重なっている。画素電極２６は、画素２０をそれぞれ形成している。

上記のように、ガラス基板１１上にアレイパターン１ｐが形成されている。表示領域Ｒ１において、アレイパターン１ｐは、ガラス基板１１と画素電極２６との間に積層されたものである。

アレイパターン１ｐ（画素電極２６、保護絶縁膜２３等）上には配向膜２８が形成されている。配向膜２８は、配向膜形成領域内に形成されている。配向膜２８の周縁は、後述する土手部６０に接している。このため、配向膜２８の周縁の形状は、土手部６０により規制されている。配向膜２８は、有機物であるポリイミド樹脂で形成されている。配向膜２８の膜厚は、例えば０．１μｍである。

一方、図３及び図７に示すように、額縁領域Ｒ２において、ガラス基板１１上には、アレイパターン１ｐと、土手部（受止めパターン）６０とが形成されている。額縁領域Ｒ２において、アレイパターン１ｐは、ゲート絶縁膜１４、層間絶縁膜１８及び保護絶縁膜２３を有し、その他に少なくとも保護絶縁膜２３で覆われた図示しない駆動回路、各種配線等も有している。

アレイ基板１は、ガラス基板１１上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って形成された凹部２３ｒを有している。凹部２３ｒは額縁領域Ｒ２に位置している。この実施形態において、保護絶縁膜２３が、対向基板２側に開口する凹部２３ｒを有している。また、凹部２３ｒは、枠状（矩形枠状）に形成され、分断されること無く連続的に形成されている。凹部２３ｒの幅ｗは、例えば２００μｍである。凹部２３ｒを形成することにより、対向基板２と土手部６０との間に隙間（所望のセルギャップ）を確保又は一層確保しつつ、土手部６０の高さ制限を緩和することができる。そして、凹部２３ｒにより、土手部６０の幅方向への広がりを一層抑制することができる。

そして、額縁領域Ｒ２の各辺において、凹部２３ｒは直線的に延出して形成されている。このため、額縁領域Ｒ２の各辺における土手部６０の直線性（直進性）を一層確保することができる。

土手部６０は、ガラス基板１１の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部２３ｒ上に形成されている。土手部６０は、額縁領域Ｒ２に位置している。土手部６０は、枠状（矩形枠状）に形成され、分断されること無く連続的に形成されている。この実施形態において、土手部６０の幅は、例えば凹部２３ｒの幅ｗと同じ２００μｍである。土手部６０は、有機物であるポリイミド樹脂で形成されている。土手部６０の高さｈは、例えば１．７μｍである。このため、土手部６０を矩形壁状の突起と言うことができる。

上記のように、凹部２３ｒ上に土手部６０を形成することにより、土手部６０を一層高く形成することができ、土手部６０の所望の体積を確保することができる。所望の体積を有した土手部６０により、アレイ基板１の周縁側への配向膜２８の広がりを抑制することができ、配向膜２８の周縁が配向膜形成領域の外側にはみ出さないように配向膜２８を形成することができる。また、土手部６０は直線性を有しているため、配向膜２８の周縁が蛇行することを抑制することができ、すなわち配向膜２８の周縁の直線性を確保することができる。

また、土手部６０の幅を増加させなくとも土手部６０の所望の体積を確保することができる。上記のように、配向膜２８の周縁の直線性を確保することができ、土手部６０の幅を増加させなくともよいため、狭額縁化に寄与することができる。

図１、図２、図３、図６及び図７に示すように、対向基板２は、透明な絶縁基板としてガラス基板４１を備えている。このガラス基板４１上には、カラーフィルタ４が設けられている。カラーフィルタ４は、遮光部３１と、周辺遮光部３２と、複数の着色層とを有している。複数の着色層は、例えば赤色の着色層３０Ｒ、緑色の着色層３０Ｇ、青色の着色層３０Ｂを有している。

遮光部３１は、格子状に形成されている。遮光部３１は、補助容量線１７及び信号線２１に対向して形成されている。周辺遮光部３２は、矩形枠状に形成され、額縁領域Ｒ２の全体に形成されている。周辺遮光部３２は、表示領域Ｒ１の外側から漏れる光（バックライト）の遮光に寄与している。

着色層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、ガラス基板４１及び遮光部３１上に形成されている。着色層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、列方向Ｙに沿って帯状に延在している。着色層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、行方向Ｘに互いに隣接し、交互に並べられている。着色層３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの周縁部は、遮光部３１に重なっている。
なお、カラーフィルタ４上には、図示しないオーバーコート層を配置してもよい。これにより、遮光部３１及びカラーフィルタ４の表面の凹凸の影響を緩和することができる。

カラーフィルタ４（オーバーコート層）上に、ＩＴＯ等の透明な導電膜により対向電極４２が形成されている。上記のように、ガラス基板４１上に対向パターン２ｐが形成されている。対向パターン２ｐは、カラーフィルタ４及び対向電極４２を有している。対向パターン２ｐは、オーバーコート層をさらに有していてもよい。

対向パターン２ｐ上には、複数のスペーサとしての複数の柱状スペーサ８０と、配向膜４３とが形成されている。柱状スペーサ８０は、少なくとも表示領域Ｒ１に形成されている。柱状スペーサ８０の高さは、セルギャップに対応させることができ、例えば３乃至５μｍとすることができる。

配向膜４３は、配向膜形成領域内に形成されている。配向膜４３の周縁は、後述する土手部７０に接している。このため、配向膜４３の周縁の形状は、土手部７０により規制されている。配向膜４３は、有機物であるポリイミド樹脂で形成されている。配向膜４３の膜厚は、例えば０．１μｍである。

一方、図３及び図７に示すように、額縁領域Ｒ２において、ガラス基板４１上には、対向パターン２ｐと、土手部（受止めパターン）７０とが形成されている。額縁領域Ｒ２において、対向パターン２ｐは、周辺遮光部３２を有し、必要に応じて上記オーバーコート層をさらに有している。

土手部７０は、ガラス基板４１上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って形成されている。土手部７０は、額縁領域Ｒ２に位置している。土手部７０は、枠状（矩形枠状）に形成され、分断されること無く連続的に形成されている。この実施形態において、土手部７０の幅は、例えば２００μｍである。土手部７０は、有機物であるポリイミド樹脂で形成されている。土手部７０の高さは、例えば１．７μｍである。

土手部７０を形成することにより、対向基板２の周縁側への配向膜４３の広がりを抑制することができ、配向膜４３の周縁が配向膜形成領域の外側にはみ出さないように配向膜４３を形成することができる。また、土手部７０は直線性を有しているため、配向膜４３の周縁が蛇行することを抑制することができ、すなわち配向膜４３の周縁の直線性を確保することができる。

なお、対向基板２は、ガラス基板４１上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って形成された凹部を有していてもよい。例えば、対向パターン２ｐがオーバーコート層を有している場合、オーバーコート層の額縁領域Ｒ２に凹部を形成することができる。これにより、土手部７０をオーバーコート層の凹部上に形成することができる。

対向基板２側においても凹部を形成することにより、アレイ基板１と土手部７０との間に隙間（所望のセルギャップ）を確保又は一層確保しつつ、土手部７０の高さ制限を緩和することができる。そして、土手部７０の幅方向への広がりを抑制することができる。

また、所望の体積を有した土手部７０を形成することができ、対向基板２の周縁側への配向膜４３の広がりを抑制することができ、配向膜４３の周縁が配向膜形成領域の外側にはみ出さないように配向膜４３を形成することができる。またさらに、土手部７０の直線性をより高めることができる。土手部７０の幅を低減することも可能となる。これにより、狭額縁化に一層寄与することができる。

図１乃至図３及び図７に示すように、アレイ基板１及び対向基板２は、複数の柱状スペーサ８０により所定の隙間を置いて対向配置されている。シール材５１は、額縁領域Ｒ２に対向し、アレイ基板１及び対向基板２間に設けられ、矩形枠状に連続して形成されている。

アレイ基板１及び対向基板２は、シール材５１により互いに接合されている（貼り合わせられている）。シール材５１は、水分を遮断する性質を有している。シール材５１は、アクリル等の樹脂を利用して形成することができる。シール材５１の外縁は、土手部６０、７０よりも基板（アレイ基板１及び対向基板２）の外縁側に位置している。このため、土手部６０、７０や配向膜２８、４３の表面（界面）を伝っての表示領域Ｒ１側への水分の浸入を遮断することができる。

液晶層３は、アレイ基板１、対向基板２及びシール材５１で囲まれた空間に形成されている。
上記のように液晶表示パネルが形成されている。

次に、上記液晶表示パネルの一層詳しい構成を、その製造方法と併せて説明する。
図１乃至図７、及び図８に示すように、まず、透明な絶縁基板としてアレイ基板１よりも寸法の大きい第１マザー基板としてのマザーガラス１０１を用意する。この実施形態によれば、マザーガラス１０１は、アレイ基板１を形成するため６つの矩形状のアレイ基板形成領域Ｒ６と、アレイ基板形成領域Ｒ６から外れた非有効領域Ｒ７とを有している。マザーガラス１０１は、アレイ基板形成領域Ｒ６の周縁に重なった第１分断予定線ｅ１を有している。

用意したマザーガラス１０１上には、成膜およびパターニングを繰り返す等、通常の製造工程により、ＴＦＴ１９、補助容量素子２４、保護絶縁膜２３等を含むアレイパターン１ｐを形成する。

図１乃至図７、及び図９に示すように、これにより、マザーガラス１０１上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部２３ｒが形成される。すなわち、コンタクトホール２５や凹部２３ｒを有した保護絶縁膜２３が形成される。コンタクトホール２５（スルーホール）や凹部２３ｒは、ハーフトーンマスクを使用したフォトリソグラフィ法を用いることにより、同時に形成することができる。
続いて、マザーガラス１０１を加熱する。ここでは、マザーガラス１０１が６０℃となるように加熱される。

図１乃至図７、及び図１０に示すように、次いで、塗布装置として、インクジェット装置１００を用意する。インクジェット装置１００には、複数のノズルヘッドが横梁状に設けられている。ノズルヘッドは、一定の間隔で配列されている。

アレイパターン１ｐを形成した後、インクジェット装置１００を用い、配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部２３ｒ上に第１塗布液６０ａを枠状に塗布（吐出）する。塗布する際、所定のピッチでインクジェット装置１００（ノズルヘッド）を移動させ、所定の塗布量（吐出量）で第１塗布液６０ａを塗布する。例えば、ノズルヘッドの先端のノズル孔から吐出される第１塗布液６０ａの塗布量（吐出量）は、３０ｎｇ／ｄｏｔである。

第１塗布液６０ａは、ポリイミド樹脂に有機溶剤を溶解した溶液である。そして、第１塗布液６０ａは、ポリイミド樹脂４ｗｔ％の溶液である。溶剤（有機溶剤）の組成は最適化されている。溶剤としては、例えば、ＤＰＭ（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＧＢＬ（ガンマブチロラクトン）、ＢＣ（ブチルセロソルブ）又はこれらの組み合わせを利用することができる。

また、塗布方向は列方向Ｙに平行な方向である。１個のノズルヘッドを使用することで第１塗布液６０ａを７０μｍ幅で塗布することができる。このため、互いに並んだ３個のノズルヘッドを使用することにより、凹部２３ｒに沿って略２００μｍ幅で第１塗布液６０ａを塗布することができる。

ここで、第１塗布液６０ａを同一個所に複数回塗布してもよい。例えば、インクジェット工法を用いて第１塗布液６０ａを二重又は三重に塗布してもよい。第１塗布液６０ａを盛って高くすることにより、第１塗布液６０ａの体積を確保することができる。

なお、この実施形態において、塗布方向は列方向Ｙに平行な方向のみとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、行方向Ｘに平行な方向のみとしたり、列方向Ｙ及び行方向Ｘの２方向としたりしてもよい。また、第１塗布液６０ａを塗布する手法としては、インクジェット工法に限定されるものではなく、ディスペンサ法や印刷法等の他の手法を採用することも可能である。

図１乃至図７、並びに図１０及び図１１に示すように、上記のように、第１塗布液６０ａを塗布することにより幅２００μｍ、高さ１．７μｍの土手部６０が形成される。第１塗布液６０ａはポリイミド樹脂４ｗｔ％の溶液である。このため、第１塗布液６０ａは、凹部２３ｒに良好に充填され、また高さの均一な土手部６０を形成することのできる粘度を有する。

第１塗布液６０ａを塗布する際、マザーガラス１０１は予め加熱されているため、凹部２３ｒ（マザーガラス１０１）上に塗布された第１塗布液６０ａ中の溶剤（有機溶剤）を短時間で気化させる（とばす）ことができる。すなわち、第１塗布液６０ａを仮乾燥させることができるため、第１塗布液６０ａ中のポリイミド樹脂の重量比を高くすることができる。
その後、マザーガラス１０１の加熱を中止する。

図１乃至図７、及び図１２に示すように、次いで、配向膜形成領域内において、アレイパターン１ｐ上に、インクジェット工法を用いて第２塗布液２８ａを吐出（塗布）する。
すなわち、土手部６０を形成した後、インクジェット装置１００を用い、配向膜形成領域内に第２塗布液２８ａを吐出する。吐出する際、所定のピッチでインクジェット装置１００（ノズルヘッド）を移動させ、所定の吐出量で第２塗布液２８ａを吐出する。例えば、ノズルヘッドの先端のノズル孔から吐出される第２塗布液２８ａの吐出量は、３０ｎｇ／ｄｏｔである。

第２塗布液２８ａは、ポリイミド樹脂に有機溶剤を溶解した溶液である。そして、第２塗布液２８ａは、ポリイミド樹脂２ｗｔ％の溶液である。ここでも、第２塗布液２８ａは、第１塗布液６０ａに用いた溶剤等を利用することができ、溶剤（有機溶剤）の組成は最適化されている。第２塗布液２８ａの粘度は、第１塗布液６０ａの粘度より低く設定されている。

この実施形態において、第２塗布液２８ａにポリイミド樹脂２ｗｔ％の溶液を使用し、０．１μｍの膜厚の配向膜２８を形成する。このため、第２塗布液２８ａを５μｍの膜厚となるように塗布している。第２塗布液２８ａの粘度は低いため、アレイパターン１ｐの凸凹した配向膜形成面上であっても、第２塗布液２８ａは良好に濡れ広がり、また高さの均一な塗布膜を形成することができる。

そして、上記成膜された第２塗布液２８ａに接する土手部６０のポリイミド樹脂は、第２塗布液２８ａに溶解することになる。すなわち、第２塗布液２８ａの周縁部において、ポリイミド樹脂の重量比が高くなり、粘度も高くなる。上記作用により、土手部６０は第２塗布液２８ａを堰き止めることができる。

その後、第２塗布液２８ａが成膜されたマザーガラス１０１を仮焼成し、さらに本焼成することにより硬化させ、０．１μｍの膜厚の配向膜２８を形成する。上記焼成する際、本焼成の前に、本焼成より低温で仮焼成することにより、より均一な膜厚の配向膜２８を形成することができる。なお、上記本焼成により、土手部６０も硬化する。

なお、配向膜２８には、必要に応じて所定の配向処理（ラビング）が施される。
これにより、１枚のマザーガラス１０１にて６個のアレイ基板１が完成する。

図１、図２、図３、図６、図７及び図８、並びに図１３に示すように、一方、対向基板２の製造方法においては、まず、透明な絶縁基板として対向基板２よりも寸法の大きい第２マザー基板としてのマザーガラス１０２を用意する。この実施形態によれば、マザーガラス１０２は、対向基板２を形成するため６つの矩形状の対向基板形成領域Ｒ８と、対向基板形成領域Ｒ８から外れた非有効領域Ｒ９とを有している。マザーガラス１０２は、対向基板形成領域Ｒ８の周縁に重なった第２分断予定線ｅ２を有している。

用意したマザーガラス１０２上には、通常の製造工程により、対向パターン２ｐを形成する。

次いで、スピンナを用い、例えば感光性アクリル性の透明樹脂をマザーガラス１０２上全面に塗布する。続いて、透明樹脂を乾燥させる。その後、所定のフォトマスクを用い、透明樹脂にパターニングを露光する。次に、露光された透明樹脂を現像した後、焼成し硬化させる。これにより、柱状スペーサ８０が形成される。
続いて、マザーガラス１０２を加熱する。ここでは、マザーガラス１０２が６０℃となるように加熱される。

図１、図２、図３、図６、図７及び図８、並びに図１４に示すように、次いで、塗布装置として、インクジェット装置１００を用意する。対向パターン２ｐ及び柱状スペーサ８０を形成を形成した後、インクジェット装置１００を用い、配向膜形成領域の外周部の全域に亘ってマザーガラス１０２（対向パターン２ｐ）上に第３塗布液７０ａを塗布（吐出）する。塗布する際、所定のピッチでインクジェット装置１００（ノズルヘッド）を移動させ、所定の塗布量（吐出量）で第３塗布液７０ａを塗布する。例えば、第３塗布液７０ａの塗布量（吐出量）は、３０ｎｇ／ｄｏｔである。

第３塗布液７０ａは、ポリイミド樹脂に有機溶剤を溶解した溶液である。そして、第３塗布液７０ａは、ポリイミド樹脂４ｗｔ％の溶液である。ここでも、第３塗布液７０ａは、第１塗布液６０ａに用いた溶剤等を利用することができ、溶剤（有機溶剤）の組成は最適化されている。

また、塗布方向は列方向Ｙに平行な方向である。ここでも、互いに並んだ３個のノズルヘッドを使用することにより、略２００μｍ幅で第３塗布液７０ａを塗布することができる。

ここで、第３塗布液７０ａを同一個所に複数回塗布してもよい。例えば、インクジェット工法を用いて第３塗布液７０ａを二重又は三重に塗布してもよい。第３塗布液７０ａを盛って高くすることにより、第３塗布液７０ａの体積を確保することができる。

なお、この実施形態において、塗布方向は列方向Ｙに平行な方向のみとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、行方向Ｘに平行な方向のみとしたり、列方向Ｙ及び行方向Ｘの２方向としたりしてもよい。また、第３塗布液７０ａを塗布する手法としては、インクジェット工法に限定されるものではなく、ディスペンサ法や印刷法等の他の手法を採用することも可能である。

上記のように、第３塗布液７０ａを塗布することにより幅２００μｍ、高さ１．７μｍの土手部７０が形成される。第３塗布液７０ａはポリイミド樹脂４ｗｔ％の溶液である。このため、第３塗布液７０ａは、高さの均一な土手部６０を形成することのできる粘度を有する。

第３塗布液７０ａを塗布する際、マザーガラス１０２は予め加熱されているため、マザーガラス１０２上に塗布された第３塗布液７０ａ中の溶剤（有機溶剤）を短時間で気化させる（とばす）ことができる。すなわち、第３塗布液７０ａを仮乾燥させることができるため、第３塗布液７０ａ中のポリイミド樹脂の重量比を高くすることができる。
その後、マザーガラス１０１の加熱を中止する。

次いで、配向膜形成領域内において、対向パターン２ｐ上に、インクジェット工法を用いて第４塗布液（４３ａ）を吐出（塗布）する。
すなわち、土手部７０を形成した後、インクジェット装置１００を用い、配向膜形成領域内に第４塗布液を吐出する。吐出する際、所定のピッチでインクジェット装置１００（ノズルヘッド）を移動させ、所定の吐出量で第４塗布液を吐出する。例えば、ノズルヘッドの先端のノズル孔から吐出される第４塗布液の吐出量は、３０ｎｇ／ｄｏｔである。

第４塗布液は、ポリイミド樹脂に有機溶剤を溶解した溶液である。そして、第４塗布液は、ポリイミド樹脂４ｗｔ％の溶液である。ここでも、第４塗布液は、第１塗布液６０ａに用いた溶剤等を利用することができ、溶剤（有機溶剤）の組成は最適化されている。そして、ここでは、第４塗布液は、第３塗布液７０ａと組成が同一であり、例えば粘度も同一に設定される。

この実施形態において、第４塗布液にポリイミド樹脂４ｗｔ％の溶液を使用し、０．１μｍの膜厚の配向膜４３を形成する。このため、第４塗布液を２．５μｍの膜厚となるように塗布している。対向パターン２ｐの配向膜形成面は比較的平坦であるため、第４塗布液の粘度が第２塗布液２８ａの粘度より高くても、第４塗布液は良好に濡れ広がり、また高さの均一な塗布膜を形成することができる。

そして、上記成膜された第４塗布液に接する土手部７０のポリイミド樹脂は、第４塗布液に溶解することになる。すなわち、第４塗布液の周縁部において、ポリイミド樹脂の重量比が高くなり、粘度も高くなる。上記作用により、土手部７０は第４塗布液を堰き止めることができる。

その後、第４塗布液が成膜されたマザーガラス１０２を仮焼成し、さらに本焼成することにより硬化させ、０．１μｍの膜厚の配向膜４３を形成する。上記焼成する際、本焼成の前に、本焼成より低温で仮焼成することにより、より均一な膜厚の配向膜４３を形成することができる。なお、上記本焼成により、土手部７０も硬化する。

なお、配向膜４３には、必要に応じて所定の配向処理（ラビング）が施される。
これにより、１枚のマザーガラス１０２にて６個の対向基板２が完成する。

次いで、図７及び図１５に示すように、一対の基板の何れか一方にシール剤５１ａを設ける。ここでは、アレイ基板１の額縁領域Ｒ２に全周に亘って、シール剤５１ａを印刷法により塗布する。シール剤５１ａとしては、無機系の材料として、例えば、紫外線硬化型のアクリル樹脂を利用することができる。これにより、枠状にシール剤５１ａが形成される。また、シール剤５１ａを形成する際、アレイ基板１から対向基板２に電圧を印加するための電極転移材をシール剤５１ａの周辺の図示しない電極転移電極上に形成することができる。

その後、シール剤５１ａで囲まれた領域に液晶材料を滴下する。続いて、配向膜２８及び配向膜４３が対向するよう、マザーガラス１０１及びマザーガラス１０２を対向配置し、アレイ基板１及び対向基板２を複数の柱状スペーサ８０により所定の隙間を保持して対向配置し、アレイ基板１及び対向基板２の周縁部同士をシール剤５１ａにより貼り合せる。この際、一対の基板同士を貼り合わせた状態でシール剤５１ａの外縁が土手部６０、７０よりも基板の外縁側に位置するように行う。また、一対の基板同士を貼り合わせることにより、一対の基板間に液晶層３を挟持することができる。

次いで、外部よりシール剤５１ａに紫外線を照射してシール剤５１ａを硬化させ、さらに熱硬化処理を施し、本硬化させる。これにより、シール材５１を介してマザーガラス１０１及びマザーガラス１０２が接合される。

続いて、マザーガラス１０１を第１分断予定線ｅ１に沿って分割するとともに、マザーガラス１０２を第２分断予定線ｅ２に沿って分割する。分割する際、例えば、第１分断予定線ｅ１及び第２分断予定線ｅ２に沿ってスクライブラインを引いて分割する。これにより、マザーガラス１０１からアレイ基板１が、マザーガラス１０２から対向基板２がそれぞれ切出される。
これにより、図３に示すように、分断されたマザーガラス１０１及びマザーガラス１０２から、液晶表示パネルが６組取出される。そして、６つの液晶表示パネルがそれぞれ完成する。

上記のように構成された一実施形態に係る液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法によれば、液晶表示パネルは、アレイ基板１と、対向基板２と、液晶層３とシール材５１とを備えている。

液晶表示パネルを製造する際、まず、基板上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部２３ｒを形成する。続いて、上記配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部２３ｒ上に第１塗布液６０ａを塗布し、枠状の土手部６０を形成する。次いで、上記配向膜形成領域内にインクジェット工法を用いて第２塗布液２８ａを吐出し、配向膜２８を形成する。その後、配向膜２８が形成された基板（マザーガラス１０１）を含む一対の基板（マザーガラス１０１、１０２）の何れか一方にシール剤５１ａを設け、一対の基板同士をシール剤５１ａを用いて貼り合わせ、一対の基板間に液晶層３を挟持する。シール剤５１ａを設ける際、一対の基板同士を貼り合わせた状態でシール剤５１ａの外縁が土手部６０、７０よりも基板の外縁側に位置するように行われる。

上記手法により、モバイル用端末（例えば、スマートフォン）用途等の小型の液晶表示パネルで求められる精度で配向膜２８（４３）を形成することが可能となる。なぜなら、上記（４）乃至（６）の問題を解消することができるためである。

すなわち、一般的な粘度の塗布液より粘度の低い第２塗布液２８ａを使用することができるため、上記（４）の問題を解消することができる。土手部６０は第２塗布液２８ａを堰き止めることができるためである。第２塗布液２８ａの粘度を低くすることにより、配向膜形成面が凸凹していても第２塗布液２８ａは良好に濡れ広がり、膜厚の均一な配向膜２８を形成することができるためである。

また、配向膜２８、４３の周縁の直線性を確保することができるため、上記（５）の問題を解消することができる。配向膜２８、４３の周縁の形状は、土手部６０、７０により規制されるためである。そして、配向膜２８、４３は、周縁が配向膜形成領域の外側にはみ出さないように形成される。

このため、額縁領域（シール材５１の形成領域）に余裕がない場合であっても、配向膜２８、４３及び土手部６０、７０が外気に露出しないようにシール材を設けることが可能となる。これにより、配向膜２８、４３及び土手部６０、７０中を通ったり配向膜２８、４３及び土手部６０、７０の界面を伝ったりすることによる液晶表示パネル内部への水分の侵入を防止することができる。また、表示品位の低下を防止することができる。

表示領域Ｒ１の外側にハロー領域が位置するように配向膜２８、４３を形成することが可能となるため、上記（６）の問題を解消することができる。土手部６０、７０が存在することにより、配向膜２８、４３のハロー領域の面積を低減することができるためである。これにより、配向膜２８、４３のハロー領域の影響による表示品位の低下を防止することができる。

そして、上記のように、二律背反の関係にあった上記（４）と（５）の問題をともに解消することができるものである。すなわち、第２塗布液２８ａの粘度を低くすることができるため、第２塗布液２８ａを濡れ広がり易くすることができ、膜厚の均一な配向膜２８を形成し易くすることができる。また、土手部６０を設けることにより、配向膜２８の周縁の直線性を確保し易くすることができる。

また、上記のことから、インクジェット工法を用いて配向膜２８、４３を形成することができ、生産性に優れた手法を採ることができる。
凹部２３ｒを形成することにより、対向基板２と土手部６０との間に隙間を確保又は一層確保しつつ、土手部６０の高さ制限を緩和することができる。土手部６０の幅を増加させること無しに所望の体積を有する土手部６０を得ることができるため、土手部６０は第２塗布液２８ａを堰き止めることができる。

第１塗布液６０ａ及び第３塗布液７０ａを塗布する際、マザーガラス１０１、１０２を加熱した状態で行うため、マザーガラス１０１、１０２上に塗布された第１塗布液６０ａ及び第３塗布液７０ａ中の溶剤（有機溶剤）を短時間で気化させる（とばす）ことができる。
上記したことから、狭額縁化を図ることができ、製品歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、図１６に示すように、上記土手部７０の替わりに土手部８１を形成してもよい。額縁領域Ｒ２において、土手部８１は対向パターン２ｐ上に形成されている。土手部８１は、ガラス基板４１上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って形成されている。土手部８１は、枠状（矩形枠状）に形成され、分断されること無く連続的に形成されている。配向膜４３の周縁は、土手部８１に接している。

土手部８１は、例えば柱状スペーサ８０を形成する際に所定のフォトマスクを使用することにより柱状スペーサ８０と同時に形成することができる。この場合、製造工程を増やすことなく土手部８１を形成することができる。そして、上記フォトマスクにハーフトーンマスクを使用することにより、柱状スペーサ８０より高さの低い土手部８１を形成することができる。これにより、セルギャップの均一化に寄与することができる。

第４塗布液を吐出する際、柱状スペーサ８０及び土手部８１が完全に硬化した後に第４塗布液を吐出する。そして、第４塗布液を、土手部８１未満の膜厚となるように塗布すればよい。土手部８１が壁となって第４塗布液を堰き止めることができるため、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図１７に示すように、額縁領域Ｒ２において、保護絶縁膜２３はスリット２３ｈを有していてもよい。スリット２３ｈは、貫通し、層間絶縁膜１８を剥き出しの状態にするように形成されている。スリット２３ｈは、枠状に形成され、ここでは矩形枠状に連続して形成されている。スリット２３ｈは、数μｍ又は数十μｍの幅を有している。

シール材５１は、スリット２３ｈに充填して形成されている。シール材５１は、水分を遮断する性質を有しているため、保護絶縁膜２３や保護絶縁膜２３の表面（界面）を伝うことによる液晶表示パネル内部への水分の侵入を防止することができる。

凹部２３ｒの幅ｗ、土手部６０の高さｈ及び幅、並びに土手部７０の高さ及び幅は、上述した実施形態で示した値に限定されるものではなく種々変形可能である。凹部２３ｒ及び土手部６０、７０は、セルギャップを確保することができ、第２塗布液２８ａ及び第４塗布液を堰き止めることができるように形成されていればよい。

第１塗布液６０ａ、第２塗布液２８ａ、第３塗布液７０ａ、第４塗布液、シール材５１を形成する材料等は、上述した実施形態で示した材料以外の材料を利用するものであってもよい。

第１塗布液６０ａ及び第２塗布液２８ａ（第３塗布液７０ａ及び第４塗布液）に、互いに異なる溶液を用いてもよいが、同一（同一の組成及び粘度）の溶液を用いてもよい。上記同一の溶液を第１塗布液６０ａ及び第２塗布液２８ａに用いることができる場合、塗布液の交換等の工程をなくすことができるため、製造時間を短縮することができる等の効果を得ることができる。

柱状スペーサ８０は、対向基板２側に限らず、アレイ基板１側に形成することも可能である。また、スペーサに、球状スペーサ等の柱状スペーサ以外のスペーサを利用することも可能である。

上述した実施形態の技術は、上記液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法に限定されるものではなく、各種の液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法に適用可能である。液晶注入法は、滴下注入法の利用に限定されるものではなく、真空注入法を利用することも可能である。

１…アレイ基板、２…対向基板、３…液晶層、１１，４１…ガラス基板、１８…層間絶縁膜、１９…ＴＦＴ、２３…保護絶縁膜、２３ｒ…凹部、２３ｈ…スリット、２５…コンタクトホール、２８，４３…配向膜、５１…シール材、６０，７０，８１…土手部、８０…柱状スペーサ、５１…シール材、１００…インクジェット装置、２８ａ…第２塗布液、６０ａ…第１塗布液、７０ａ…第３塗布液、５１ａ…シール剤、Ｒ１…表示領域、Ｒ２…額縁領域、Ｘ…行方向、Ｙ…列方向。

Claims (6)

1. 基板上の配向膜形成領域の外周部の全域に亘って凹部を形成し、
   前記外周部の全域に亘って前記凹部上に第１塗布液を塗布し、枠状の土手部を形成し、
   前記配向膜形成領域内にインクジェット工法を用いて第２塗布液を吐出し、配向膜を形成し、
   前記配向膜が形成された前記基板を含む一対の基板の何れか一方にシール剤を設け、前記一対の基板同士を前記シール剤を用いて貼り合わせ、前記一対の基板間に液晶層を挟持し、
   前記シール剤を設ける際、前記一対の基板同士を貼り合わせた状態で前記シール剤の外縁が前記土手部よりも前記基板の外縁側に位置するように行う、液晶表示パネルの製造方法。
2. 前記凹部を形成する際は、前記基板上に前記凹部を有する有機絶縁膜を形成する、請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
3. 前記有機絶縁膜を形成する際、前記凹部よりも前記基板の外縁側で全域に亘って前記有機絶縁膜を貫通したスリットを形成し、
   前記シール剤を設ける際、前記一対の基板同士を貼り合わせた状態で前記シール剤が前記スリットに充填されるように行う、請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
4. 前記第１塗布液を塗布する際、前記基板を加熱した状態で行う、請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
5. 前記配向膜を形成する際、前記第１塗布液の粘度より低い粘度の前記第２塗布液を用いる、請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
6. 前記第１塗布液及び第２塗布液に、ポリイミド樹脂に有機溶剤を溶解した溶液を使用し、
   前記シール剤に、無機系の材料を使用している、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液晶表示パネルの製造方法。

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