JP2015141299A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光配向処理を受けた液晶表示装置において、シール部における接着の信頼性を向上させる。
【解決手段】ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がシール材１５０によって接着し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶３００が挟持されている。配向膜１０は、光配向処理を受けない下層配向膜１１の上に、光配向処理を受け、液晶と接する上層配向膜１２が形成された２層構造である。下層配向膜１１の端部には、膜厚が厚くなったハロー２０が形成され、上層配向膜１２の端部は、下層配向膜１１の端部のハロー２０によって規定されている。下層配向膜１１は、外端の寸法を制御しやすいような材料、プロセス条件等を選定できるので、配向膜全体として、外形を制御しやすい。したがって、シール材１５０と配向膜１０の間の接着強度の低下による信頼性の低下を回避することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は，液晶表示装置に係り，特に配向膜に光の照射で配向制御能を付与した液晶表示パネルを具備した液晶表示装置に関する。

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設置され、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。

液晶表示装置はフラットで軽量であることから、ＴＶ等の大型表示装置から、携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等、色々な分野で用途が広がっている。一方、液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。

液晶表示装置に使用する配向膜を配向処理すなわち配向制御能を付与する方法として、配向膜を布等で擦る、いわゆるラビング法と、配向膜に偏光紫外線を照射することによって、配向膜に一軸異方性を与える光配向法とがある。ＩＰＳ方式はプレティルト角が必要無いために、光配向法を適用することが出来る。

「特許文献１」には、光配向された配向膜の一軸異方性を向上させ、配向安定性を向上させるために、配向膜を２層構造とする構成が記載されている。すなわち、上層に配向膜の数平均分子量が大きく、優れた配向安定性を有するポリアミド酸エステルを前駆体としたポリイミドを形成するが、この配向膜は抵抗率が大きいので、配向膜に電荷が蓄積されやすく、残像が発生しやすい。そこで、下層に抵抗率を小さくすることが出来るポリアミド酸を前駆体としたポリイミドを形成して、配向膜からの電荷の蓄積を防止するものである。

「特許文献２」には、従来のＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式での配向膜において、電荷の蓄積を防止するために、下層に塗布性のよいポリアミド酸を前駆体とする配向膜を形成し、上層に電荷を蓄積しづらい可溶性のポリイミドを塗布して形成した構成が記載されている。

特開２０１０−７２０１１号公報 特開平１０−３９３０８号公報

光配向は、偏光紫外線を用いて、配向膜のポリイミドの主鎖を特定方向に破壊することによって、一軸異方性を形成するものである。しかし、光配向膜は紫外線によって、主鎖が特定方向において破壊されるので、膜強度が低下する。液晶表示パネルは、ＴＦＴ基板と対向基板を周辺のシール材によって接着し、内部に液晶を封入したものである。配向膜の膜強度が弱いと、周辺におけるシール材との接着強度が低下するので、信頼性が低下する。

一方、配向膜の安定性を向上させ、かつ、配向膜への電荷の蓄積を防止するために、「特許文献１」に記載のように、下層をポリアミド酸で形成し、上層をポリアミド酸エステルで形成する構成が知られている。なお、本明細書では、ポリアミド酸で形成するとは、ポリアミド酸を前駆体として形成する。あるいは、ポリアミド酸エステルで形成するとは、ポリアミド酸エステルを前駆体として形成するということと同義である。

このような配向膜の形成方法として次のような方法が用いられてきた。すなわち、ポリアミド酸とポリアミド酸エステルの混合物を基板に塗布する。そうすると、数平均分子量の違いから、層分離を起こし、基板側と親和性のよいポリアミド酸が下層になり、ポリアミド酸エステルが上層になった膜が形成される。この膜を乾燥、焼成することによって、２層配向膜を形成する。

この場合、光配向を受けてポリイミドの特定方向の主鎖が破壊されることによって、一軸異方性が形成されるのは、上層のポリアミド酸エステルによって形成された配向膜である。つまり、シール部においてシール材と接着するのはポリアミド酸エステルである。このように、上層の配向膜は、特定方向の主鎖が破壊されているので、機械的な強度が弱く、シール部の接着性が問題となる。

したがって、従来は、配向膜がシール部にまで形成されないように、かつ、表示領域を完全に覆うように形成するように制御する必要があった。しかし、特に、中小型の液晶表示装置においては、液晶表示パネルの外形を一定の大きさに保ったまま、表示領域の面積を出来るだけ大きくしたいとする、いわゆる狭額縁の要請が強くなっている。

そうすると表示領域の端部とシール材の内側端部の間隔が小さくなるので、シール材と配向膜が一部オーバーラップする設計とする場合もある。しかし、配向膜の端部の制御は難しいので、図１１に示すように、配向膜が端部にまで延在して塗布される場合が生ずる。図１１はＴＦＴ基板の上に形成されたＴＦＴ、走査線、映像信号線等は省略されている。また、対向基板に形成されたカラーフィルタ等は省略されている。

図１１において、基板上の配向膜は次のように形成されている。ポリアミド酸エステルとポリアミド酸の混合した液体を基板上に塗布すると、ポリアミド酸の下層とポリアミド酸エステルの上層とに層分離を起こす。ポリアミド酸とポリアミド酸エステルには明確な境界が形成されるわけではないので、図１１では境界を点線で示している。その後、配向膜を乾燥、焼成してポリイミド化している。図１１において、配向膜の端部には、ハローと称する盛り上がりが形成されている。

図１１において、配向膜は基板端部にまで形成されている。設計上は、シール材の途中に配向膜の端部が来るようにして、配向膜とシール材が直接接触しない構成としても、配向膜の端部の制御は困難なので、図１１のように、配向膜が基板端部に達する場合も多い。図１１のような構成では、シール材の全幅において、配向膜の上層とシール材が接触するので、シール材と配向膜の接着強度を十分に確保することが出来ない。

すなわち、図１１のような場合、シール材は機械的な強度が弱い上配向膜とのみ接着することになるので、シール部における接着強度が低下し、液晶表示パネルの信頼性が低下する。本発明の課題は、光配向膜を用いたＩＰＳ方式において、シール部における接着の信頼性を確保することである。

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。

（１）画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有し、配向膜が形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向した対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記配向膜は下層配向膜と前記下層配向膜の上に形成され、前記液晶と接する上層配向膜によって形成され、前記上層配向膜は、光配向処理を受けており、前記下層配向膜は配向処理を受けておらず、前記下層配向膜の端部には、膜厚が大きくなったハローが形成され、前記上層配向膜の端部は前記下層配向膜の前記ハローによって規定されていることを特徴とする液晶表示装置。

（２）前記下層配向膜の端部は、前記表示領域と前記シール材の間に存在していることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（３）前記下層配向膜の端部は、前記シール材の外端と内端の間に存在していることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（４）前記下層配向膜の端部は、前記ＴＦＴ基板または前記対向基板の端部まで形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（５）前記下層配向膜は、前記下層配向膜よりも下側に形成された膜による凹凸が形成された膜の上に形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（６）画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有し、配向膜が形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向した対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記配向膜は下層配向膜と前記下層配向膜の上に形成され、前記液晶と接する上層配向膜によって形成され、前記上層膜は、前記下層配向膜と接する第１の配向膜と前記液晶と接する第２の配向膜から形成され、前記上層配向膜の前記第２の配向膜は光配向処理を受けており、前記上層配向膜の前記第１の配向膜は配向処理を受けておらず、前記下層配向膜は配向処理を受けておらず、前記下層配向膜の端部には、膜厚が大きくなったハローが形成され、前記上層配向膜の端部は前記下層配向膜の前記ハローによって規定されていることを特徴とする液晶表示装置。

（７）前記上層配向膜の前記第２の配向膜を構成する材料は、前記上層配向膜の膜厚方向に濃度勾配を有していることを特徴とする（６）に記載の液晶表示装置。

本発明によれば、光配向を用いたＩＰＳ方式の液晶表示装置において、配向膜を、配向処理を受けない下層の配向膜をまず塗布し、その上に紫外線による配向処理を受ける上層の配向膜を塗布する。下層の配向膜の周辺の盛り上がり、すなわち、ハローを上層配向膜の堰として用いるので、上層配向膜の外形を制御しやすく、シール部の信頼性を向上させることが出来る。また、下層配向膜が基板の端部にまで達する場合であっても、基板端部には、下層配向膜の端部に形成されたハローがシール材に接するために、最低限の接着強度を確保することが出来る。

本発明の実施例１を示す断面図である。 本発明の配向膜の形成方法を示す断面図である。 本発明の配向膜の形成方法を示すフローチャートである。 本発明の配向膜の寸法例を示す断面図である。 本発明の他の形態を示す断面図である。 本発明のさらに他の形態を示す断面図である。 本発明のさらに他の形態を示す断面図である。 本発明が適用されるＩＰＳ方式液晶表示装置の平面図である。 本発明が適用されるＩＰＳ方式液晶表示装置の断面図である。 本発明の実施例２を示す断面図である。 従来例を示す断面図である。

本発明の配向膜の詳細な説明をする前に、本発明が適用されるＩＰＳ方式液晶表示装置の構成を図８および図９を用いて説明する。ＩＰＳ方式には色々な種類が存在しているが、図８、図９は一例であって、本発明は他の光配向を用いた液晶表示装置にも適用することが出来る。

図８は、本発明による画素構成の平面図であり、図９は、画素部分の断面図である。図８において、走査線５０が横方向に延在し、所定のピッチで縦方向に配列している。映像信号線６０が縦方向に延在し、所定のピッチで横方向に配列している。画素内にはＴＦＴと画素電極１１０、コモン電極１０８が存在している。

図３において、走査線５０から分岐したゲート電極１０１の上にゲート絶縁膜を介して半導体層１０３が形成されている。半導体層１０３の上には映像信号線から分岐したドレイン電極１０４と、ドレイン電極１０４と対向してソース電極１０５が形成されている。ドレイン電極１０４とソース電極１０５の間がＴＦＴチャンネル部となっている。ソース電極１０４はスルーホール１３０を介して画素電極１１０と導通し、画素電極１１０に映像信号を供給する。ドレイン電極とソース電極とは呼称を逆にしても差し支えない。

画素電極１１０の下には、図９で説明するように、平面形状にコモン電極１０８が形成されている。画素電極１１０に信号電圧が印加されると、図９に示したように、電気力線が液晶層３００をとおり、画素電極１１０のスリット４０および画素電極１１０の外側を介してコモン電極１０８に到達する。電気力線の横成分によって液晶が回転し、液晶層の透過率を制御する。

図９は画素部の断面図である。図９において、ガラスで形成されたＴＦＴ基板１００の上にゲート電極１０１が形成され、これを覆ってゲート絶縁膜１０２が形成されている。ゲート電極１０１の上方でゲート絶縁膜１０２の上に半導体層１０３が形成されている。

半導体層１０３はａ−Ｓｉで形成されている。半導体層１０３は、ｎ＋ａ−Ｓｉを介してドレイン電極１０４とソース電極１０５と接続している。半導体層１０３、ドレイン電極１０４、ソース電極１０５を覆って無機パッシベーション膜１０６が形成され、その上に平坦化膜を兼ねた有機パッシベーション膜１０７が形成されている。有機パッシベーション膜１０７は１乃至３μｍと厚く形成される。

有機パッシベーション膜１０７の上には、平面状にＩＴＯによってコモン電極１０８が形成されている。コモン電極１０８を覆って層間絶縁膜１０９が形成され、その上にスリット４０を有する画素電極１１０が形成されている。画素電極１１０はスルーホール１３０を介してソース電極１０５と接続している。画素電極１１０を覆って液晶を初期配向させる配向膜１１３が形成されている。
本発明においては、配向膜１０は、光配向処理を受け、液晶層３００と接する上層配向膜１２と光配向処理を受けない下層配向膜１１から形成されている。上層配向膜１２は、例えば、ポリアミド酸エステルから形成されており、下層配向膜１１は、例えば、ポリアミド酸から形成されている。本発明においては、下層配向膜１１と上層配向膜１２を別々に塗布するので、上層配向膜１２と下層配向膜１１の間には境界が存在している。

図９において、画素電極１１０に映像信号が印加されると、コモン電極１０８との間に図に示すような電気力線が発生し、電気力線の横成分によって液晶分子３０１が回転し、バックライトからの光を制御する。

ＴＦＴ基板１００と液晶層３００を挟んで対向基板２００が配置している。対向基板２００の内側で、画素電極１１０に対応する部分にはカラーフィルタ２０１が形成され、カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間に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と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、オーバーコート膜２０３の上に配向膜１０が形成されている。

対向基板２００側の配向膜１０もＴＦＴ基板側の配向膜と同様、配向処理を受けない下層配向膜１１と光配向処理を受ける上層配向膜１２とから構成されている。なお、対向基板２００側にはコモン電極が形成されていないので、外部からのノイズをシールドするために対向基板２００の外側に外部導電膜２１０がＩＴＯによって形成されている。

図２はいわゆるボトムゲートタイプのＴＦＴの場合であるが、半導体層の上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成されたトップゲート型の場合もある。また、半導体層１０３はａ−Ｓｉに限らず、ｐｏｌｙ−Ｓｉによって形成される場合もある。また、画素電極とコモン電極との上下関係を反転させた構造であってもよく、カラーフィルタをＴＦＴ基板上に形成する構成であってもよい。また、画素電極は１本の電極で構成するものであってもよい。

以下に本発明の内容を、実施例を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の画素構造を示す断面図である。図１ではＴＦＴ基板１００の上に形成されたＴＦＴ、走査線、映像信号線等は省略されている。また、対向基板２００に形成されたカラーフィルタ等は省略されている。すなわち、ＴＦＴ基板１００側においては、配向膜は図９に示すように、層間絶縁膜あるいは画素電極の上に形成され、対向基板側においてはオーバーコート膜の上に形成されているが、図１においては、これらの膜は省略されている。

図１において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００はシール材１５０を用いて接着し、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶層３００が挟持されている。ＴＦＴ基板１００および対向基板２００の内側には２層構成の配向膜１０が形成されている。図１においては、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００における配向膜１０は同じ構成であるから、以後、ＴＦＴ基板１００の配向膜１０について説明する。また、本発明は、２層構成であり、上層が光配向により配向処理を受けた構成であり、下層は、配向処理を受けない構成であるが、便宜上、上層も下層も配向膜と呼ぶ。

図１において、下層配向膜１１の上に液晶層３００と接する上層配向膜１２が形成されている。下層配向膜１１が塗布された際に端部に形成された盛り上がり、すなわちハロー２０が存在し、上層配向膜１２の端部は、下層配向膜１１の端部によって規定されている。すなわち、配向膜１０全体としての外端は下層配向膜１１によって規定されている。図１において、配向膜１０の外端は表示領域１０００の端部とシール材１５０との間に存在している。

図２は図１に示す配向膜１０の形成方法を示す図である。図２（ａ）は、下層配向膜１１を塗布した状態を示す断面図である。図２（ａ）において、下層配向膜１１の端部には、盛り上がり、すなわち、ハロー２０が形成されている。下層配向膜１１の塗布はフレキソ印刷あるいはインクジェット等によって形成することが出来る。

下層配向膜１１はポリアミド酸によって形成される。ポリアミド酸の分子式は化学式（１）によって表される。

化学式（１）において、Ｒ２は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ビニル基（−（ＣＨ2）ｍ−ＣＨ＝ＣＨ2，ｍ＝０，１，２）又はアセチル基（−（ＣＨ2）ｍ−Ｃ≡ＣＨ，ｍ＝０，１，２）であり、Ａｒは芳香族化合物である。

下層配向膜１１は、光配向される必要が無いので、（化１）においてシクロブタンを含んでおらず、その代わりにベンゼン環が存在している。なお、ベンゼン環は例であり、他の基で置き換えてもよい。下層配向膜は光配向を行う必要が無いので、粘度あるいは、他の塗布条件を配向膜の外形を制御しやすい条件に選定することが出来る。また、図２（ａ）におけるハローの高さを高くできるような粘度あるいは、他の塗布条件に設定することが出来る。

図２（ｂ）は、下層配向膜１１の上に上層配向膜１２を塗布した状態を示す断面図である。上層配向膜１２の端部は、下層配向膜１１のハロー２０によって規定されている。つまり、下層配向膜１１の端部のハロー２０が堰となって上層配向膜１２の端部を規定している。すなわち、上層配向膜１２の端部は、下層配向膜１１の端部のハロー２０によって規定され、ハローよりも内側、つまり表示領域側に存在することになるので、上層配向膜１２の成分、塗布条件等は、光配向処理に最も適した条件に設定することが出来る。

（化２）は上層配向膜１２の成分であるポリアミド酸エステルの化学式である。

化学式（２）において、Ｒ１は、それぞれ独立に炭素数１〜８のアルキル基であり、Ｒ２は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ビニル基（−（ＣＨ2）ｍ−ＣＨ＝ＣＨ2，ｍ＝０，１，２）又はアセチル基（−（ＣＨ2）ｍ−Ｃ≡ＣＨ，ｍ＝０，１，２）であり、Ａｒは芳香族化合物である。

なお、化学式（２）は、シクロブタンを含むポリアミド酸エステルであるが、シクロブタンを含まないポリアミド酸エステルも存在する。しかし、光配向させることが出来るのは、シクロブタンを含むポリアミド酸エステルであるので、シクロブタンを含むポリアミド酸エステルは８０％以上となっている。

このように、下層配向膜１１の材料であるポリアミド酸はシクロブタンを含んでおらず、上層配向膜１２の材料であるポリアミド酸エステルはシクロブタン含んでいる。そのほかの（化１）と（化２）の違いは、（化１）のＨがが（化２）のＲ１に置き換わっている点である。

図３は、図２に示すような配向膜１０を形成するためのプロセスフローチャートである。図３において、基板にまず下層配向膜の材料であるポリアミド酸を塗布する。ポリアミド酸はフレキソ印刷あるいはインクジェットによって塗布することが出来る。その後、基板を１５０℃前後あるいはそれ以下の温度で乾燥させる。ポリアミド酸の粘度や、乾燥時の温度あるいは温度上昇プロファイルによって図２（ａ）におけるハローの高さ等を設定することが出来る。なお、乾燥温度を１００℃以下とすると図２に示すハローを形成し易い。

その後、下層配向膜の上に、上層配向膜の材料となるポリアミド酸エステルを塗布する。ポリアミド酸エステルもフレキソ印刷あるいはインクジェットによって塗布することが出来る。ポリアミド酸エステルの外形は下層配向膜に形成されたハローによって規定されるので、光配向処理に最適な粘度、塗布条件等に設定することが出来る。上層配向膜を塗布した後、基板を１５０℃前後で乾燥させる。

このようにして乾燥された状態の２層構造の配向膜を２００℃ないし２５０℃で加熱し、イミド化する。図４はこのようにして形成された２層構造の配向膜１０の寸法例である。図４において、配向膜全体の厚さｔ１は例えば１００ｎｍである。また、上層配向膜１２の厚さｔ２は例えば、３０乃至４０ｎｍである。このうち、上層配向膜１２の膜厚があまり薄いと、下層の膜の凹凸によって膜を連続して形成できない場合が生じ、この場合、液晶分子に対して十分な配向を行うことが出来なくなるので、３０乃至４０ｎｍを確保する必要がある。

図４において、下層配向膜１１の端部のハロー２０において、上層配向膜１２が覆っていない部分の幅ｄは、例えば、０．２ｍｍ程度確保できるとよい。これは、後で説明する図６のように、配向膜１０が基板１００の端部にまで形成された場合、シール材の一部にでも、下層配向膜１１が直接接する場所を確保することによって、接着強度を確保するためである。

図５は本発明における他の形態を示す断面図である。表示領域の端部と基板の端部の間隔である、いわゆる額縁が小さくなると、配向膜の端部を表示領域の端部とシール材の内側端部との間に設定することが難しくなる。この場合、配向膜１０とシール材１５０を一部オーバーラップさせて形成することになる。すなわち、配向膜１０の端部は、シール材１５０の外端と内端の間に存在している。このような構成においても、下層配向膜１１の端部のハロー２０を上層配向膜１１の端部を規定するために使用することが出来る。

図５においては、シール材１５０の幅領域内に下層配向膜１１の端部を形成するので、下層配向膜１１の材料の粘度、形成プロセスを、下層配向膜１１の外形寸法を制御しやすい条件に設定すること必要である。本発明によれば、この場合も、下層配向膜は光配向特性を考慮しなくともよいので、下層配向膜１１の材料、粘度、乾燥条件等を外形寸法を制御しやすいような条件に設定することが出来るので、有利である。

図６は、配向膜１０が基板の端部にまで形成された場合である。図５に示すように、配向膜１０の端部をシール材１５０の幅方向の途中で止めるような設計としても、シール材１５０の幅が小さくなると、下層配向膜１１の端部をシール材幅の途中で止めるように制御できず、配向膜１０が基板の端部にまで形成される場合がある。このような場合であっても、本発明によれば、図６に示すように、幅ｄにわたって、下層配向膜１１のハロー２０が直接シール材１５０に接触する領域が形成されるので、シール材１５０と配向膜１０の間に最低限の接着強度を確保することが出来る。

図７は、本実施例におけるさらに他の形態を示す断面図である。図１、図５、図６等では、下層配向膜１１の下は平坦な膜が形成されているとして説明したが、本発明は、下地が平坦な膜の場合以外であっても利点が存在する。図７は、配向膜１０をシール材１５０とオーバーラップさせないために、シール部付近に層間絶縁膜１０９による堰を形成した場合の構成に対して本発明を適用した場合である。

図７において、シール部付近、あるいは、シール部とオーバーラップする層間絶縁膜１０９に凹凸が形成されている。この凹凸によって、配向膜１０に対する堰を形成している。本発明では、下層配向膜１１を先に塗布するが、層間絶縁膜１０９の凸部端部において、下層配向膜１１の材料が表面張力によってせき止められている状態を示している。

このような場合も、下層配向膜１１にはハロー２０が形成されるので、層間絶縁膜１０９の端部には、より高い堰が形成されることになる。すなわち、層間絶縁膜１０９の厚さをｈ１、下層配向膜１１のハローの高さをｈ２とした場合、上層配向膜１２に対しては、ｈ１＋ｈ２の高さの堰が形成されることになり、上層配向膜１２の外形制御をより確実に行うことが出来る。

なお、図７においては、堰は、層間絶縁膜１０９によって形成されているが、この堰は、層間絶縁膜１０９に限らず、画素電極やコモン電極を構成するＩＴＯや、さらに下層に形成された有機パッシベーション膜等に凹凸を形成し、この凹凸を利用して、より上層の膜に凹凸を形成し、配向膜に対する堰とすることも出来る。また、図７は、ＴＦＴ基板１００側ついて記載されているが、対向基板２００側においても同様である。対向基板２００側においては、オーバーコート膜２０３等が上層配向膜１２あるいは下層配向膜１１に対する凹凸を形成することになる。

図１０は、本実施例を示す液晶表示装置のシール部付近の断面図である。図１０が実施例１における図１と異なる点は、下層配向膜１１を、ポリアミド酸を用いた配向膜とし、上層配向膜１２として、ポリアミド酸とポリアミド酸エステルの混合物を塗布し、層分離することによって、上層配向膜１２の液晶と接する上層にポリアミド酸エステルによる第２の配向膜１２２を形成し、下層配向膜１１に接する下層にポリアミド酸による第１の配向膜１２１を形成する構成となっていることである。このように上層配向膜１２は、層分離によって２層構成となっているので、境界が明確でないため、図１０では、上側の第２の配向膜１２２と下側の第１の配向膜１２１の境界は点線で示している。

図１０において、下層配向膜１１として使用するポリアミド酸は実施例１と同様にして、端部にハローが形成されやすい材料、粘度、プロセス条件等とする。そして、上層のポリアミド酸とポリアミド酸エステルの混合物は、光配向し易い材料構成、あるいは、プロセス条件を選定することが出来る。この場合、上層配向膜１２は、上側の第２の配向膜１２２がポリアミド酸エステルによって形成され、下側の第１の配向膜１２１がポリアミド酸によって形成された構成となっているので、配向膜全体としては、３層構成となっている。

しかし、この場合、上層配向膜１２においては、下側から上側に行くにしたがって、ポリアミド酸エステルの濃度が増えていく構成になっている。すなわち、上層配向膜１２は、膜厚の方向にポリアミド酸エステルの濃度勾配が存在している構成である。その他の構成については、図１乃至図７において説明した構成と同様である。

このような本実施例の構成においても、下層配向膜１１を必要なハローが出来やすい材料あるはプロセス条件とすることによって、光配向処理する上層配向膜１２の外形をより正確に制御することが出来るので、配向安定性が優れ、かつ、シール部の信頼性の高い液晶表示装置を実現することが出来る。

以上の配向膜は、下層配向膜がポリアミド酸を前駆体として形成される配向膜であり、上層配向膜がポリアミド酸エステルを前駆体とする配向膜であるとして説明したが、下層配向膜、上層配向膜はこれに限らず、上層配向膜が光配向を受ける配向膜であり、下層配向膜が配向処理を受けない配向膜である場合に適用することが出来る。

以上の説明では、ＩＰＳ方式の液晶表示装置で配向膜が光配向処理を受けた構成について説明したが、本発明は、光配向処理による配向膜を有する他の方式の液晶表示装置についても適用することが出来る。

また、本発明の配向膜は、ＴＦＴ基板側の配向膜にも対向基板側の配向膜にも適用することが出来るが、ＴＦＴ基板側、あるいは、対向基板側の一方のみに、本発明を適用してもよい。

１０…配向膜、 １１…下層配向膜、 １２…上層配向膜、 ２０…ハロー、 ５０…走査線、 ６０…映像信号線 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…ゲート電極、 １０２…ゲート絶縁膜、 １０３…半導体層、 １０４…ドレイン電極、 １０５…ソース電極、 １０６…無機パッシベーション膜、 １０７…有機パッシベーション膜、 １０８…コモン電極、 １０９…層間絶縁膜、 １１０…画素電極、 １１１…配向膜、 １３０…スルーホール、 １５０…シール材、 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、 １０００…表示領域

Claims (8)

1. 画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有し、配向膜が形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向した対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
   前記配向膜は下層配向膜と前記下層配向膜の上に形成され、前記液晶と接する上層配向膜によって形成され、
   前記上層配向膜は、光配向処理を受けており、
   前記下層配向膜の端部には、膜厚が大きくなったハローが形成され、
   前記上層配向膜の端部は前記下層配向膜の前記ハローよりも前記表示領域側に存在していることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記下層配向膜の端部は、前記表示領域と前記シール材の間に存在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。
3. 前記下層配向膜の端部は、前記シール材の外端と内端の間に存在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。
4. 前記下層配向膜の端部は、前記ＴＦＴ基板または前記対向基板の端部まで形成され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。
5. 前記下層配向膜は、前記下層配向膜よりも下側に形成された膜による凹凸が形成された膜の上に形成され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。
6. 前記下側配向膜は液晶の配向に寄与していないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有し、配向膜が形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向した対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
   前記配向膜は下層配向膜と前記下層配向膜の上に形成され、前記液晶と接する上層配向膜によって形成され、
   前記上層膜は、前記下層配向膜と接する第１の配向膜と前記液晶と接する第２の配向膜とから形成され、
   前記上層配向膜の前記第２の配向膜は光配向処理を受けており、前記上層配向膜の前記第１の配向膜は前記液晶の配向に寄与しておらず、
   前記下層配向膜は前記液晶の配向に寄与しておらず、
   前記下層配向膜の端部には、膜厚が大きくなったハローが形成され、
   前記上層配向膜の端部は前記下層配向膜の前記ハローによって規定されていることを特徴とする液晶表示装置。
8. 前記上層配向膜の前記第２の配向膜を構成する材料は、前記上層配向膜の膜厚方向に濃度勾配を有していることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。

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