JP3668353B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、従来技術である液晶表示装置１０１の構成を示す断面図である。液晶表示装置１０１は、一対の基板部材１０２ａ，１０３ａと、該基板部材間に介在される液晶層１０４と、基板部材１０２ａ，１０３ａの液晶層１０４とは反対側にそれぞれ配置される偏光板１１３，１１４とを含んで構成される。
【０００３】
一対の基板部材１０２ａ，１０３ａは、ともに、透光性を有する基板１０５，１０８の一方表面に表示用の透明電極１０６，１０９をそれぞれ形成し、さらに該透明電極１０６，１０９を覆って透光性基板１０５，１０８の一方表面上に配向膜１０７，１１０をそれぞれ形成して構成される。
【０００４】
このような一対の基板部材１０２ａ，１０３ａは、いずれか一方基板部材の配向膜上にスペーサ１１２を散布した後、配向膜同士が互いに対向するようにして、基板部材１０２ａ，１０３ａの周縁部がシール材１１１で接着される。これによって、一対の基板部材間には、たとえば球状のスペーサ１１２ではその直径に相当する間隙が形成される。形成された間隙に液晶を注入することによって液晶層１０４が形成され、このようにして液晶表示装置１０１が構成される。
【０００５】
前記スペーサは、アルコールなどの揮発性溶液中にスペーサを混入して超音波などで分散させた後、該溶液を所定の基板に噴霧し、乾燥させる湿式法や、静電気や気流を利用して散布する乾式法などによって散布される。このような散布法では、散布量や散布時間などを調整して、スペーサの密度を制御している。
【０００６】
図１４は、特開平５−３０３１０２号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１２１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｂは、透光性基板１０５の一方表面にブラック線１２２を形成し、該ブラック線１２２を覆って絶縁膜１２３を形成し、該絶縁膜１２３の上であって前記ブラック線１２２の上にスペーサ１１２を固定し、さらに該スペーサ１１２を覆って配向膜１０７を形成して構成される。
【０００７】
前記ブラック線１２２は、ゲート電極やドレイン電極など、表示画面上で黒く見える部分に相当する。また、前記スペーサ１１２は、紫外線硬化型のインキに混合されて所定の位置にフレクシャー印刷法またはスクリーン印刷法で点状に印刷された後、紫外線を照射してインキを硬化させることによって固定される。
【０００８】
図１５は、特開平６−１４８６５３号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１３１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｃは、透光性基板１０５の一方表面の予め定められる画素領域Ａに画素電極としての透明電極１０６を、該画素領域Ａ以外の領域に樹脂膜１３２をそれぞれ形成し、さらに樹脂膜１３２上にスペーサ１１２を固定して構成される。また、前記基板部材１０３ａに相当する基板部材１０３ｃは、透光性基板１０８の一方表面であって、前記基板部材１０２ｃの画素領域Ａ以外の領域に対向する領域にブラックマスク１３３を形成し、該ブラックマスク１３３を覆って絶縁膜１３４を形成し、さらに透明電極１０９を形成して構成される。
【０００９】
前記スペーサ１１２は、感光性ポリイミド前駆体やフォトレジストなどの樹脂液中に混合されて所定の位置に塗布された後、樹脂液を乾燥させることによって固定される。
【００１０】
図１６は、特開平６−３０１０４０号公報に開示された液晶表示装置１４１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｄは、次のようにして構成される。透光性基板１０５の一方表面であって、予め定められる画素領域以外の領域に遮光膜１４２を形成し、該遮光膜１４２を覆って絶縁膜１４３を形成する。さらに、絶縁膜１４３上の画素領域に画素電極としての透明電極１０６を形成し、該透明電極１０６を覆って配向膜１０７を形成する。さらに、配向膜１０７上であって、画素領域以外の領域に光硬化樹脂層１４４を形成し、該光硬化樹脂層１４４上にスペーサ１１２を固定する。
【００１１】
前記スペーサ１１２は、基板１０５の一方表面とは反対側の他方表面側から光を照射して光硬化樹脂層１４４を硬化させることによって固定される。
【００１２】
図１７は、特開平７−５４７５号公報に開示された液晶表示装置１５１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｅは、透光性基板１０５の一方表面にバスライン１５２を形成し、該バスライン１５２を覆って絶縁物質層１５３を形成し、さらにＴＦＴ素子１５４と画素電極としての透明電極１０６とバスライン１５５とを形成し、これらを覆って配向膜１０７を形成して構成される。また、基板部材１０３ａに相当する基板部材１０３ｅは、透光性基板１０８の一方表面にブラックマスク１５６とスペーサ１１２とを同時に形成し、さらに共通電極としての透明電極１０９を形成した後、配向膜１１０を形成して構成される。
【００１３】
ブラックマスク１５６およびスペーサ１１２は、ブラックマスクとなる物質を含む溶液中にスペーサとなるガラスファイバなどの無機物を混合し、該溶液を所定の基板に塗布し、所定の領域を露光し、現像することによって形成される。スペーサ１１２は、透明電極１０９および配向膜１１０から突出して、ブラックマスク１５６によって固定される。ブラックマスク１５６は表示領域以外の領域に設けられるので、スペーサ１１２も同様に表示領域以外の領域に設けられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図１３に示される液晶表示装置１０１では、スペーサ１１２は所定の基板上に散布されるので、基板上の任意の位置に配置される。すなわち、表示用の透明電極１０６，１０９の上にも配置される。配向が規制された液晶分子中に配置されたスペーサは、該液晶分子の配向秩序を乱すので、上述のように電極１０６，１０９の上にスペーサ１１２が配置されると、表示品位が著しく低下する。また、スペーサ部分には液晶が存在しないので、液晶の駆動状態によらず表示は常に白色状態となり、表示品位が著しく低下する。このような表示品位の低下は、たとえばプロジェクション方式を採用した液晶表示装置において顕著である。
【００１５】
また、スペーサは配向膜などと点接触するので、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などが過大な局部的荷重として加わる。このため、表示領域内に配置されたときには、表示用の電極やＴＦＴ素子などのアクティブスイッチング素子に損傷を与えることがあり、また表示領域以外の領域に配置されたときには、液晶駆動用の引出し電極などに損傷を与える可能性がある。
【００１６】
このような課題は、図１４〜図１７に示した先行技術のように、スペーサ１１２を表示領域以外の所定の領域のみに配置することによって解消できるが、スペーサが表示領域に配置されることのないよう、所定領域に樹脂などで確実に固定することは困難である。
【００１７】
また、図１４、図１５および図１７に示した先行技術では、スペーサ１１２を固定した後にラビング処理などによって配向膜を形成することとなるが、スペーサを剥がすことなく均一にラビング処理することは困難である。
【００１８】
本発明の目的は、確実に基板間の間隙を規制でき、優れた表示品位が得られる液晶表示装置およびその製造方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置において、
前記一対の基板の液晶層側表面にそれぞれ形成されて液晶分子の配向を規制するとともに、少なくともいずれか一方基板では、予め定められる領域に形成される一対の配向膜と、
該一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面に当接して一対の基板間に前記所定の間隔を形成する突起を有し、前記一方基板の液晶層側表面の予め定められる領域以外の領域に形成され、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層とを有し、
前記ギャップ調整層の前記突起を除く領域の厚みは、前記配向膜の厚みよりも薄く、
前記ギャップ調整層での前記突起は、前記配向膜がラビング処理によって形成された後に形成されることによって、前記配向膜は、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制することを特徴とする液晶表示装置である。
本発明に従えば、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層の突起によって一対の基板間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起は従来技術のようにスペーサを樹脂などで固定したものではなく、ギャップ調整層の一部として形成されるので、確実に固定され、容易に基板から剥がれることはない。また、ラビング処理によって配向膜が形成された後に、ギャップ調整層が形成されるので、配向膜は、液晶層に臨む面全域にラビング処理が施されており、この面全面において液晶分子の配向を規制する。これによって、配向膜上においてギャップ調整層と接する領域に連なるギャップ調整層間際の領域であっても、液晶分子の配向を規制することができる。したがって配向秩序が乱れやすいギャップ調整層付近に介在する液晶分子の配向を規制することができる。これによって液晶表示装置の表示面全体にわたってさらに優れた表示品質を得ることができる。またラビング処理によって配向膜が形成された後に、ギャップ調整層が形成されるので、ラビング処理によって突起が剥がれることはなく、基板間の距離を均一に保ち、優れた表示品位を得ることができる。
さらに、配向膜の厚みよりもギャップ調整層の前記突起を除く領域の厚みの方が薄く選ばれる。これによって配向膜形成時のラビング処理の影響はギャップ調整層には与えられないので、ギャップ調整層による液晶分子の配向秩序の乱れを防ぐことができる。
また、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極、アクティブスイッチング素子および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはない。ギャップ調整層が一方基板の液晶層側のみに形成されているときには、該ギャップ調整層が当接する他方基板の液晶層側最表面とは、たとえば配向膜の表面となる。また、ギャップ調整層が一方および他方基板の液晶層側にともに形成されているときには、一方基板側のギャップ調整層が当接する他方基板の液晶層側最表面とは、他方基板側のギャップ調整層の突起部の表面となる。
【００２１】
また本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面に形成され、該一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面に当接して一対の基板間に前記所定の間隔を形成する突起を有するとともに液晶分子の配向を規制し、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層を備え、
前記ギャップ調整層がラビング処理によって液晶分子の配向を規制可能に形成された後に前記突起が形成されることによって、前記ギャップ調整層は、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制することを特徴とする液晶表示装置である。
本発明に従えば、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層の突起によって一対の基板間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起は従来技術のようにスペーサを樹脂などで固定したものではなく、ギャップ調整層の一部として形成されるので、確実に固定され、容易に基板から剥がれることはない。また、ラビング処理によってギャップ調整層が液晶分子の配向を規制可能に形成された後に、前記突起がギャップ調整層に形成されるので、ギャップ調整層は、液晶層に臨む面全域にラビング処理が施されており、この面全面において液晶分子の配向を規制する。これによって、ギャップ調整層のうち突起および突起に接する領域であっても、液晶分子の配向を規制することができる。したがって配向秩序が乱れやすい突起付近に介在する液晶分子の配向を規制することができる。これによって液晶表示装置の表示面全体にわたってさらに優れた表示品質を得ることができる。またギャップ調整層は、ラビング処理が施された後に、突起が形成されるので、ラビング処理によって突起が剥がれることはなく、基板間の距離を均一に保ち、優れた表示品位を得ることができる。
また、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極、アクティブスイッチング素子および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはない。
【００２５】
また本発明は、前記ギャップ調整層は予め定められた光透過領域以外の領域に形成されていることを特徴とする。
本発明に従えば、ギャップ調整層は光透過領域以外の所定の領域に形成されるので、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層によって遮光されることはない。したがって、コントラスト比の優れた表示品位を得ることができる。
【００３０】
また本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面にガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなる形状記憶樹脂層を形成する工程と、
形状記憶樹脂層にラビング処理を施して液晶分子の配向を規制する配向部分を形成するラビング処理工程と、
前記形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱して突起を形成する工程と、
前記突起と、前記一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面とを当接させて、一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記一対の基板間に形成された間隙に液晶を注入する工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
本発明に従えば、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂層に対してラビング処理が施された後で該形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱することによって前記突起が形成される。突起は確実に固定され、またギャップ調整層は配向部分と突起とを兼用することができ、簡単な構成の液晶表示装置を作成することができる。
また、突起を形成する工程の前に、形状記憶樹脂層にラビング処理が行われるので、突起がラビング処理を阻害することがない。これによって、液晶層に臨む面全域に対して、液晶分子を均一に配向規制可能な配向部分を形成することができる。
さらに、形状記憶樹脂にラビング処理が行われた後で、突起を形成する工程が行われるので、形状記憶樹脂は、液晶層に臨む面全域にラビング処理が施されており、この面全域において、液晶分子の配向を規制する。これによって、ギャップ調整層の突起に隣接する部分であっても、液晶分子の配向を規制する。これによって、配向秩序が乱れやすいギャップ調整層の突起付近に介在する液晶分子の配向を規制することができ、製造される液晶表示装置の表示品質を向上することができる。
【００３１】
また本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面内であって予め定められた光透過領域以外の領域に、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなる形状記憶樹脂層を形成する工程と、
前記一対の基板の両方の基板の液晶層側表面内であって、少なくとも前記予め定められた光透過領域に、液晶分子の配向を規制する配向膜を形成するための配向用樹脂膜を形成するとともに前記形状記憶樹脂層が形成された基板では、前記配向用樹脂膜を前記形状記憶樹脂層よりも厚く形成する工程と、
前記配向用樹脂膜にラビング処理を施して配向膜を形成するラビング処理工程と、
前記形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱して突起を形成する工程と、
前記突起と、前記一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面とを当接させて、一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記一対の基板間に形成された間隙に液晶を注入する工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
本発明に従えば、配向用樹脂層に対してラビング処理が施され、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱することによって前記突起が形成される。
また、形状記憶樹脂層よりも配向膜を形成するための配向用樹脂層を厚く形成することによって、形状記憶樹脂層が前記配向用樹脂層から突出することがない。これによって、形状記憶樹脂層が前記配向用樹脂層に施されるラビング処理を阻害することがなく、液晶層に臨む面全域に対して、液晶分子を均一に配向規制可能な配向膜を形成することができる。
さらに、ラビング処理が行われた状態で、突起を形成する工程が行われるので、ラビング処理によって、突起が剥れることがなく、製造される液晶表示装置の基板間の距離を一定に保つことができ、製造される液晶表示装置の表示品質を向上することができる。
【００３３】
また本発明は、前記突起を形成する工程では、形成される突起の高さが検出され、該突起が予め定められた高さとなるように形状記憶樹脂層の加熱条件が制御されることを特徴とする。
本発明に従えば、形成される突起の高さが検出されて、該突起が予め定められる高さとなるように形状記憶樹脂層の加熱条件が制御されるので、所定の高さの突起を確実に形成でき、均一性の高い間隔を一対の基板間に形成することができ、面内均一性の優れた表示品位の液晶表示装置を作成することができる。
【００３４】
また本発明は、前記形状記憶樹脂層の加熱は、レーザ光によって行われることを特徴とする。
本発明に従えば、レーザ光によって前記形状記憶樹脂層が加熱されて突起が形成される。したがって、所望の領域のみを確実にかつ容易に加熱できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態である液晶表示装置１ａの構成を示す断面図である。図２は、前記液晶表示装置１ａの一方基板部材２ａを示す平面図である。液晶表示装置１ａは、一対の基板部材２ａ，３ａと、該基板部材間に介在される液晶層４と、基板部材２ａ，３ａの液晶層４とは反対側にそれぞれ配置される偏光板１４，１５とを含んで構成される。
【００３６】
一対の基板部材２ａ，３ａのうちの一方基板部材２ａは、ガラスなどで実現される透光性基板５、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などで実現される表示用の透明な画素電極６、液晶駆動用のスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子７、ポリイミド樹脂などで実現される配向膜８、ギャップ調整層９ａ、ゲート配線２７、ソース配線２８および蓄積容量素子３０を含んで構成される。また、配向膜８は、後述するように突起がなく平坦な樹脂層にラビング処理を施して形成されるので、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００３７】
透光性基板５の液晶層側の一方表面５ａには、帯状の複数のゲート配線２７が等間隔に配置され、さらに帯状の複数のソース配線２８が、ゲート配線２７とは直交する方向に等間隔に配置される。ゲート配線２７とソース配線２８とは、絶縁膜１９によって互いに絶縁を保持している。ゲート配線２７、ソース配線２８および絶縁膜１９は、それぞれ既知の材料で実現することができる。
【００３８】
前記ゲート配線２７とソース配線２８とによって囲まれた矩形の各領域内には、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０がそれぞれ配置される。画素電極６が設けられた領域が、概ね表示にかかわる領域（以降、「表示領域」という）である。
【００３９】
前記ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０を覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはさらに配向膜８が配置され、該配向膜８の上であって、前記表示領域以外の領域内の、たとえばＴＦＴ素子７に重畳する領域にギャップ調整層９ａが配置される。ギャップ調整層９ａは、形状記憶樹脂からなり、配向膜８と接する樹脂層１６ａと、該樹脂層１６ａから突出する突起１７とを含んで構成される。
【００４０】
前記ＴＦＴ素子７は、具体的に、ゲート配線２７に接続されるゲート電極１８、該ゲート電極１８を覆う絶縁膜１９、該絶縁膜１９の上に配置されるａ−Ｓｉ層２０、該ａ−Ｓｉ層２０の上に配置され、ｎ＋ａ−Ｓｉ層で実現されるコンタクト層２１，２２、一方のコンタクト層２１の上に配置され、ソース配線２８に接続されるソース電極２４、他方のコンタクト層２２の上に配置され、画素電極６と接続されるドレイン電極２５およびコンタクト層２１，２２の間に配置されるパッシベーション層２３を含んで構成される。
【００４１】
また、蓄積容量素子３０は、画素電極６から延設される一方電極３１と、該電極３１との間でコンデンサを形成し、絶縁膜１９を介してソース配線２８と接続される他方電極３２とを含んで構成される。電極３１，３２の間に形成されるコンデンサ部分は、画素電極部分から放電される電荷を補って表示を安定させる。
【００４２】
一対の基板部材２ａ，３ａのうちの前記一方基板部材２ａとは異なる他方基板部材３ａは、ガラスなどで実現される透光性基板１０、ＩＴＯなどで実現される表示用の透明な共通電極１１、ポリイミド樹脂などで実現される配向膜１２およびギャップ調整層１３ａを含んで構成される。また、配向膜１２は、後述するように突起がなく平坦な樹脂層にラビング処理を施して形成されるので、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００４３】
透光性基板１０の液晶層側の一方表面１０ａには、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらに配向膜１２が配置され、該配向膜１２の上であって、基板部材２ａ，３ａを貼り合わせたときにＴＦＴ素子７に重畳する領域には、ギャップ調整層１３ａが配置される。ギャップ調整層１３ａは、前記ギャップ調整層９ａと同様に、配向膜１２と接する樹脂層１６ａと、該樹脂層１６ａから突出する突起１７とを含んで構成される。ギャップ調整層９ａ，１３ａを表示領域以外の領域内に配置することによって、突起１７による液晶分子の配向の乱れを防止でき、表示品位の低下を防ぐことができる。
【００４４】
前記ギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７同士は互いに当接しており、基板部材２ａ，３ａの配向膜８，１２の間の間隔は、ギャップ調整層９ａの高さとギャップ調整層１３ａの高さとを足し合わせた長さとなっている。該間隔には、たとえばネマティック液晶で実現される液晶層４が配置され、該液晶層４の液晶分子２６は、表示電圧が印加されていない状態において、前記基板部材２ａ，３ａの間で、たとえば９０°以上捩れ配向している。
【００４５】
前記偏光板１４は、透光性基板５の液晶層４とは反対側の他方表面５ｂに貼り付けられ、偏光板１５は、透光性基板１０の液晶層４とは反対側の他方表面１０ｂに貼り付けられている。
【００４６】
図３は、前記液晶表示装置１ａの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ａを作成する工程ａ１〜ａ６と、基板部材２ａを作成する工程ａ７〜ａ１２とは並列して実施可能である。
【００４７】
工程ａ１では、透光性基板１０が準備される。工程ａ２では、透光性基板１０の一方表面１０ａに共通電極１１が形成される。工程ａ３では、共通電極１１の上に配向膜１２となる樹脂膜が形成される。工程ａ４では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜１２が形成される。したがって配向膜１２を形成するための前記樹脂膜の表面部全域にラビング処理が施される。
【００４８】
工程ａ５では、配向膜１２の上にギャップ調整層１３ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、形状記憶樹脂を印刷法などで所定の位置に印刷して形成される。工程ａ６では、後述する突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ａが完成する。
【００４９】
工程ａ７では、透光性基板５が準備される。工程ａ８では、透光性基板５の一方表面５ａに画素電極６やＴＦＴ素子７などが形成される。工程ａ９では、画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆って透光性基板５の一方表面５ａに、配向膜８となる樹脂膜が形成される。工程ａ１０では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜８が形成される。したがって配向膜８を形成するための前記樹脂膜の表面部全域にラビン処理が施される。
【００５０】
工程ａ１１では、配向膜８の上にギャップ調整層９ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、前記工程ａ５と同様に、形状記憶樹脂を印刷法などで所定の位置に印刷して形成される。工程ａ１２では、後述する突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ａが完成する。
【００５１】
工程ａ１３では、基板部材２ａ，３ａの突起１７同士が互いに当接するようにして、該基板部材２ａ，３ａが対向配置され、液晶注入用の注入口をあけて周縁部が貼り合わせられる。工程ａ１４では、ギャップ調整層９ａ，１３ａによって形成された間隙に、液晶が注入され、注入口が封止される。工程ａ１５では、偏光板１４，１５が貼り付けられる。このようにして液晶表示装置１ａが完成する。
【００５２】
図４は、ギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７を形成するときに用いられる突起生成装置を示す図である。突起を形成すべき基板５，１０は、Ｘ−Ｙテーブル４１上に載置されて、固定される。基板５，１０には、樹脂層１６ａが形成されており、該樹脂層１６ａの所定領域に対するレーザ光照射による加熱によって突起１７が形成される。
【００５３】
ここで、Ｘ−Ｙテーブル４１は、Ｘ軸駆動装置４２とＹ軸駆動装置４３とによって、互いに直交する方向に移動可能に構成される。制御回路４６からの制御信号にしたがってＸ軸位置決め回路４４で決定された位置に、Ｘ軸駆動回路４２がＸ−Ｙテーブル４１を移動することによって、Ｘ軸方向の位置が決定される。同様にして、制御回路４６からの制御信号にしたがってＹ軸位置決め回路４５で決定された位置に、Ｙ軸駆動回路４３がＸ−Ｙテーブル４１を移動することによって、Ｙ軸方向の位置が決定される。
【００５４】
Ｘ−Ｙテーブル４１の載置面上方には、突起生成用のレーザ光出射装置５３と、突起高さ検出用のレーザ光出射装置４７と、突起高さ検出用のレーザ光受光装置５０とが配置される。レーザ光出射装置５３からのレーザ光５４を樹脂層１６ａの所定領域に照射することによって、該領域の樹脂層１６ａが加熱され、突起１７が形成される。
【００５５】
このとき、レーザ光出射装置４７からのレーザ光４８が形成された突起１７に照射され、該レーザ光４８の反射レーザ光４９がレーザ光受光装置５０で受光される。突起高さ検出回路５１は、レーザ光受光装置５０の出力に基づいて、形成された突起１７の高さを随時検出する。検出された高さは、制御回路４６に与えられる。
【００５６】
制御回路４６は、検出された高さが所定の高さであるかどうかを判定し、検出された高さが所定の高さとなるようなレーザ光の照射条件、たとえばレーザ光強度や照射時間をレーザ制御回路５２に与える。レーザ制御回路５２は、与えられた照射条件でレーザ光５４が照射されるように、レーザ光出射装置５３を駆動する。
【００５７】
前記樹脂層１６ａを構成する形状記憶樹脂は、ガラス転移点以上で融点以下の状態ではゴム弾性を示し、またガラス転移点未満の室温状態ではゴム弾性を示さない。したがって、形状記憶樹脂からなる樹脂層１６ａにレーザ光５４を照射して、ガラス転移点以上で融点以下の温度に加熱することによって、該樹脂層１６ａは膨張し、突起１７が形成される。レーザ光５４の照射を停止すると、樹脂層１６ａおよび形成された突起１７は急冷される。このとき、加熱時の形状のまま応力が凍結されるので、突起１７の形状が維持される。
【００５８】
このような形状記憶樹脂としては、ポリウレタン系の樹脂を用いることができ、特にガラス転移点が比較的高く、ガラス転移点を境にして動的粘弾性係数が急激に変化する樹脂が好ましい。樹脂層１６ａの膜厚を１μｍとすると、約２〜３μｍの高さの突起１７を形成することができる。
【００５９】
ギャップ調整層９ａ，１３ａは、形状記憶樹脂のみからなるものに限らず、有機色素を含有した形状記憶樹脂からなるものであってもかまわない。前記有機色素は、発熱源となり、レーザ光５４の加熱効果を増長させるので好ましい。
【００６０】
以上のように第１実施形態によれば、一対の基板部材２ａ，３ａがともに有するギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７同士によって、一対の基板部材２ａ，３ａの配向膜８，１２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は、従来技術のようにスペーサを樹脂などで固定したものではなく、形状記憶樹脂からなる樹脂層１６ａの所定の領域を加熱することによって形成されるので、確実に固定され、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。したがって、表示領域以外の所定の領域のみに確実に固定できる。このため、表示領域内の液晶分子の配向秩序を乱すことはなく、また基板部材同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極６，１１、ＴＦＴ素子７および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはなく、優れた表示品位を得ることができる。
【００６１】
また、前記ギャップ調整層９ａ，１３ａは配向膜８，１２の上にそれぞれ形成され、ラビング処理によって配向膜８，１２が形成された後にギャップ調整層９ａ，１３ａが形成されるので、ラビング処理によってギャップ調整層９ａ，１３ａが剥がれることはない。
【００６２】
また、ギャップ調整層９ａ，１３ａは、表示領域以外の所定の領域に形成されるので、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ａ，１３ａによって遮光されることはない。したがって、コントラスト比の低下を防止することができる。
【００６３】
また、形成される突起１７の高さが検出されて、該突起１７が予め定められる高さとなるように樹脂層１６ａの加熱条件が制御されるので、所定の高さの突起１７を確実に形成でき、均一性の高い間隔を一対の基板部材２ａ，３ａの間に形成することができ、面内均一性の優れた表示品位の液晶表示装置１ａを作成することができる。
【００６４】
また、前記樹脂層１６ａはレーザ光５４によって所望の領域のみを確実にかつ容易に加熱できる。
【００６５】
図５は、本発明の第２実施形態である液晶表示装置１ｂの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｂは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｂ，３ｂを用いたものであり、該基板部材２ｂ，３ｂは、前記配向膜８，１２に代わって配向膜６１，６２を用いたものである。
【００６６】
液晶表示装置１ｂの一方基板部材２ｂでは、具体的に、透光性基板５の一方表面５ａに、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０が配置され、これらを覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはさらに配向膜６１とギャップ調整層９ａとが配置される。配向膜６１は表示領域に配置され、ギャップ調整層９ａは表示領域以外の領域内の、たとえばＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される。配向膜６１は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００６７】
他方基板部材３ｂでは、具体的に、透光性基板１０の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらに配向膜６２とギャップ調整層１３ａとが配置される。配向膜６２は、基板部材２ｂ，３ｂを貼り合わせたときに前記配向膜６１に重畳する領域、すなわち表示領域に配置され、ギャップ調整層１３ａは、基板部材２ｂ，３ｂを貼り合わせたときに前記表示領域以外の領域内であって、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される。配向膜６２は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００６８】
前記ギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７同士は互いに当接しており、基板部材２ｂ，３ｂの配向膜６１，６２の間の間隔は、ギャップ調整層９ａ，１３ａによって形成される所定の長さとなっている。
【００６９】
ここで、第２実施形態では、透光性基板５の一方表面５ａからギャップ調整層９ａの樹脂層１６ａの表面までの距離である樹脂層１６ａの厚みＷ１と、透光性基板５の一方表面５ａから配向膜６１の表面までの距離である配向膜６１の厚みＷ２とは、Ｗ１＜Ｗ２の関係に選ばれる。
【００７０】
また、共通電極１１の表面からギャップ調整層１３ａの樹脂層１６ａの表面までの距離である樹脂層１６ａの厚みＷ３と、共通電極１１の表面から配向膜６２の表面までの距離である配向膜６２の厚みＷ４とは、Ｗ３＜Ｗ４の関係に選ばれる。
【００７１】
図６は、前記液晶表示装置１ｂの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ｂを作成する工程ｂ１〜ｂ６と、基板部材２ｂを作成する工程ｂ７〜ｂ１２とは並列して実施可能である。
【００７２】
工程ｂ１，ｂ２は前記工程ａ１，ａ２と同様である。工程ｂ３では、前記工程ａ３と同様に配向膜６２となる樹脂膜が形成されるが、該樹脂膜は共通電極１１の全面ではなく、表示領域に形成される。工程ｂ４では、ギャップ調整層１３ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、形状記憶樹脂を印刷法などでＴＦＴ素子７に重畳する領域に印刷して形成される。
【００７３】
工程ｂ５では、工程ｂ３で形成された樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜６２が形成される。工程ａ６では、前記突起生成装置を用いて工程ｂ４で形成された樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ｂが完成する。
【００７４】
工程ｂ７，ｂ８は前記工程ａ７，ａ８と同様である。工程ｂ９では、前記工程ｂ３と同様に配向膜６１となる樹脂膜が形成されるが、該樹脂膜はＴＦＴ素子７や画素電極６などを覆う全面ではなく、表示領域に形成される。工程ｂ１０では、ギャップ調整層９ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、前記工程ｂ４と同様に、形状記憶樹脂を印刷法などでＴＦＴ素子７に重畳する領域に印刷して形成される。
【００７５】
工程ｂ１１では、工程ｂ９で形成された樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜６１が形成される。工程ｂ１２では、前記突起生成装置を用いて工程ｂ１０で形成された樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ｂが完成する。
【００７６】
工程ｂ１３〜ｂ１５は、前記工程ａ１３〜ａ１５と同様である。このようにして液晶表示装置１ｂが完成する。
【００７７】
以上のように第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７によって、一対の基板部材２ｂ，３ｂの配向膜６１，６２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定できる。また、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ａ，１３ａによって遮光されることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができ、特にコントラスト比の低下を防止することができる。
【００７８】
また、表示領域に形成される配向膜６１，６２の厚みＷ２，Ｗ４よりも、表示領域以外の所定の領域に形成されるギャップ調整層９ａ，１３ａの前記突起１７を除く領域の厚み、すなわち樹脂層１６ａの厚みＷ１，Ｗ３の方が薄くえらばれるので、配向膜６１，６２を形成するときのラビング処理の影響をギャップ調整層９ａ，１３ａに与えることはない。したがって、ギャップ調整層９ａ，１３ａによって、液晶分子２６の配向秩序が乱れることはない。したがって、配向膜を形成するための前記樹脂膜の表面部全域にラビング処理が施される。
【００７９】
図７は、本発明の第３実施形態である液晶表示装置１ｃの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｃは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｃ，３ｃを用いたものであり、該基板部材２ｃ，３ｃは、配向膜８，１２を液晶層側の最表面に配置したものである。
【００８０】
液晶表示装置１ｃの一方基板部材２ｃでは、具体的に、透光性基板５の一方表面５ａに、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０が配置され、これらを覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはギャップ調整層９ｃが配置される。ギャップ調整層９ｃは、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０を覆う樹脂層１６ｃと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。配向膜８は、該ギャップ調整層９ｃを覆うようにして配置される。配向膜８は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００８１】
他方基板部材３ｃでは、具体的に、透光性基板１０の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらにギャップ調整層１３ｃが配置される。ギャップ調整層１３ｃは、共通電極１１を覆う樹脂層１６ｃと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。配向膜１２は、該ギャップ調整層１３ｃを覆うようにして配置される。配向膜１２は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００８２】
前記ギャップ調整層９ｃ，１３ｃの突起１７同士は、配向膜８，１２を介して互いに当接しており、基板部材２ｃ，３ｃの配向膜８，１２の間の間隔は、ギャップ調整層９ｃ，１３ｃの各突起１７によって形成される所定の長さとなっている。
【００８３】
図８は、前記液晶表示装置１ｃの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ｃを作成する工程ｃ１〜ｃ６と、基板部材２ｃを作成する工程ｃ７〜ｃ１２とは並列して実施可能である。
【００８４】
工程ｃ１，ｃ２は前記工程ａ１，ａ２と同様である。工程ｃ３では、共通電極１１の上にギャップ調整層１３ｃの樹脂層１６ｃが形成される。該樹脂層１６ｃは、形状記憶樹脂を印刷法などで共通電極１１のほぼ全面に印刷して形成される。工程ｃ４では、配向膜１２となる樹脂膜が形成される。工程ｃ５では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜１２が形成される。工程ｃ６では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｃの所定の領域を配向膜１２を介してレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ｃが完成する。
【００８５】
工程ｃ７，ｃ８は前記工程ａ７，ａ８と同様である。工程ｃ９では、画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆って、ギャップ調整層９ｃの樹脂層１６ｃが形成される。該樹脂層１６ｃは、形状記憶樹脂を印刷法などで画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆う全面に印刷して形成される。工程ｃ１０では、樹脂層１６ｃの上に、配向膜８となる樹脂膜が形成される。工程ｃ１１では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜８が形成される。工程ｃ１２では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｃの所定の領域を配向膜８を介してレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ｃが完成する。
【００８６】
工程ｃ１３〜ｃ１５は前記工程ａ１３〜ａ１５と同様である。このようにして液晶表示装置１ｃが完成する。
【００８７】
以上のように第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ｃ，１３ｃの突起１７であって、配向膜８，１２を介する突起１７によって、一対の基板部材２ｃ，３ｃの配向膜８，１２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定でき、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。また、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ｃ，１３ｃによって遮光されることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができ、特にコントラスト比の低下を防止することができる。
【００８８】
図９は、本発明の第４実施形態である液晶表示装置１ｄの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｄは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｄ，３ｄを用いたものであり、該基板部材２ｄ，３ｄは、配向膜としての機能も併せもつギャップ調整層９ｄ，１３ｄを用いたものである。
【００８９】
液晶表示装置１ｄの一方基板部材２ｄでは、具体的に、透光性基板５の一方表面５ａに、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０が配置され、これらを覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはギャップ調整層９ｄが配置される。ギャップ調整層９ｄは、配向膜としても機能し、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０を覆う樹脂層１６ｄと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。ギャップ調整層９ｄは、液晶層に臨む面全域において液晶分子の配向を規制する。
【００９０】
他方基板部材３ｄでは、具体的に、透光性基板１０の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらにギャップ調整層１３ｄが配置される。ギャップ調整層１３ｄは、配向膜としても機能し、共通電極１１を覆う樹脂層１６ｄと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。ギャップ調整層１３ｄは、液晶層に臨む面全域において液晶分子の配向を規制する。
【００９１】
前記ギャップ調整層９ｄ，１３ｄの突起１７同士は互いに当接しており、基板部材２ｄ，３ｄの各樹脂層１６ｄの間の間隔は、ギャップ調整層９ｄ，１３ｄの各突起１７の高さを足し合わせた長さとなっている。
【００９２】
図１０は、前記液晶表示装置１ｄの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ｄを作成する工程ｄ１〜ｄ５と、基板部材２ｄを作成する工程ｄ６〜ｄ１０とは並列して実施可能である。
【００９３】
工程ｄ１，ｄ２は前記工程ａ１，ａ２と同様である。工程ｄ３では、共通電極１１の上にギャップ調整層１３ｄの樹脂層１６ｄが形成される。該樹脂層１６ｄは、形状記憶樹脂を印刷法などで共通電極１１のほぼ全面に印刷して形成される。工程ｄ４では、前記樹脂層１６ｄの表面にラビング処理が施されて、配向膜としての機能が付加される。工程ｄ５では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｄの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ｄが完成する。
【００９４】
工程ｄ６，ｄ７は前記工程ａ７，ａ８と同様である。工程ｄ８では、画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆って、ギャップ調整層９ｄの樹脂層１６ｄが形成される。該樹脂層１６ｄは、形状記憶樹脂を印刷法などで画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆う全面に印刷して形成される。工程ｄ９では、前記樹脂層１６ｄの表面にラビング処理が施されて、配向膜としての機能が付加される。工程ｄ１０では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｄの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ｄが完成する。
【００９５】
工程ｄ１１〜ｄ１３は前記工程ａ１３〜ａ１５と同様である。このようにして液晶表示装置１ｄが完成する。
【００９６】
以上のように第４実施形態によれば、第１実施形態と同様に、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ｄ，１３ｄの突起１７によって、一対の基板部材２ｄ，３ｄの各樹脂層１６ｄの間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定でき、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができる。特に、コントラスト比の低下を防止することができる。
【００９７】
また、ギャップ調整層９ｄ，１３ｄは配向膜としても機能するので、配向膜を別途設ける必要はなく、構成を簡略化することができる。
【００９８】
図１１は、本発明の第５実施形態である液晶表示装置１ｅの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｅは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｅ，３ｅを用いたものであり、ギャップ調整層を一方基板部材のみに設けたものである。
【００９９】
液晶表示装置１ｅの一方基板部材２ｅは、第１実施形態の基板部材２ａと同様に構成される。他方基板部材３ｅはギャップ調整層を有さず、具体的に、透光性基板１０の液晶層側の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらに配向膜１２が配置される。
【０１００】
前記ギャップ調整層９ａの突起１７と、基板部材３ｅの配向膜１２の表面とが互いに当接しており、基板部材２ｅ，３ｅの配向膜８，１２の間の間隔は、ギャップ調整層９ａの高さとなっている。
【０１０１】
図１２は、前記液晶表示装置１ｅの製造方法を説明するための工程図である。基板部材２ｅは前述した工程ａ７〜ａ１２で作成される。基板部材３ｅは前記工程ａ１〜ａ４で作成される。完成した基板部材２ｅ，３ｅは前記工程ａ１３〜ａ１５で処理されて、液晶表示装置１ｅが完成する。
【０１０２】
以上のように第５実施形態によれば、一方基板部材２ｅのみが有し、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ａの突起１７によって、一対の基板部材２ｅ，３ｅの配向膜８，１２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定でき、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。また、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ａによって遮光されることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができ、特にコントラスト比の低下を防止することができる。
【０１０３】
第５実施形態では、一方の基板部材２ｅがギャップ調整層９ａを有する例について説明したが、一方基板部材２ｅに代わって、他方基板部材３ｅがギャップ調整層を有する例も本発明の範囲に属するものである。
【０１０４】
なお、第１〜５実施形態ではＴＦＴ素子７を用いたＴＦＴ駆動の液晶表示装置１ａ〜１ｅの例について説明したが、ＤＵＴＹ駆動、ＰＡＬＣ、ＦＬＣなどの液晶表示装置に各実施形態を適用する例も本発明の範囲に属するものであり、上述したのと同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
また、液晶表示装置に限らず、一対の基板間に所定の間隔で液晶層を挟持して構成される素子に対して、本発明を適用することも可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側に、突起を有するギャップ調整層を形成したので、一対の基板間に所定の間隔を均一に形成することができる。前記突起は確実に固定されるので、液晶分子の配向秩序が乱れることはない。また、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極、アクティブスイッチング素子および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはない。したがって、優れた表示品位が得られる。
また突起を形成する工程の前にラビング処理を行うことによって、突起がラビング処理を阻害することない。これによって配向膜が液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制する構成に形成することができる。これによって液晶層全体にわたって介在する液晶分子の配向を規制することができ、液晶表示装置の表示面全体にわたってさらに優れた表示品質を得ることができる。
【０１０７】
また本発明によれば、配向膜の上または配向膜の下に突起を有するギャップ調整層を形成することができる。また、配向膜とともに突起を有するギャップ調整層を形成することができ、配向膜の厚みよりもギャップ調整層の突起を除く領域の厚みを薄くすることによって、配向膜形成時のラビング処理の影響をギャップ調整層に与えることなく、ギャップ調整層による液晶分子の配向秩序の乱れを防ぐことができる。
【０１０８】
また本発明によれば、ギャップ調整層を光透過領域以外の所定の領域に形成したので、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層によって遮光されることはなく、コントラスト比の優れた表示品位を得ることができる。
【０１０９】
また本発明によれば、ギャップ調整層に配向膜としての機能も付加したので、配向膜を別途設ける必要はなく、構成を簡略化することができる。
【０１１０】
また本発明によれば、形状記憶樹脂からなる樹脂層の所定の領域を加熱することによって上述したようなギャップ調整層の突起を形成することができる。
【０１１１】
また本発明によれば、形状記憶樹脂からなる樹脂層に配向処理を施すことによって、ギャップ調整層に配向膜としての機能を付加することができる。
【０１１２】
また本発明によれば、形成される突起の高さが検出されて、該突起が予め定められる高さとなるように樹脂層の加熱条件が制御されるので、所定の高さの突起を確実に形成でき、均一性の高い間隔を一対の基板間に形成することができ、面内均一性の優れた表示品位の液晶表示装置を作成することができる。
【０１１３】
また本発明によれば、レーザ光によって樹脂層が加熱されて突起が形成される。したがって、所望の領域のみを確実にかつ容易に加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である液晶表示装置１ａの構成を示す断面図である。
【図２】前記液晶表示装置１ａの一方基板部材２ａを示す平面図である。
【図３】前記液晶表示装置１ａの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】ギャップ調整層の突起１７を形成するときに用いられる突起生成装置を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態である液晶表示装置１ｂの構成を示す断面図である。
【図６】前記液晶表示装置１ｂの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態である液晶表示装置１ｃの構成を示す断面図である。
【図８】前記液晶表示装置１ｃの製造方法を説明するための工程図である。
【図９】本発明の第４実施形態である液晶表示装置１ｄの構成を示す断面図である。
【図１０】前記液晶表示装置１ｄの製造方法を説明するための工程図である。
【図１１】本発明の第５実施形態である液晶表示装置１ｅの構成を示す断面図である。
【図１２】前記液晶表示装置１ｅの製造方法を説明するための工程図である。
【図１３】従来技術である液晶表示装置１０１の構成を示す断面図である。
【図１４】特開平５−３０３１０２号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１２１を示す断面図である。
【図１５】特開平６−１４８６５３号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１３１を示す断面図である。
【図１６】特開平６−３０１０４０号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１４１を示す断面図である。
【図１７】特開平７−５４７５号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１５１を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｅ 液晶表示装置
２ａ〜２ｅ，３ａ〜３ｅ 基板部材
４ 液晶層
５，１０ 透光性基板
６ 画素電極
８，１２，６１，６２ 配向膜
９ａ，９ｃ，９ｄ，１３ａ，１３ｃ，１３ｄ ギャップ調整層
１１ 共通電極
１６ａ，１６ｃ，１６ｄ 樹脂層
１７ 突起
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、従来技術である液晶表示装置１０１の構成を示す断面図である。液晶表示装置１０１は、一対の基板部材１０２ａ，１０３ａと、該基板部材間に介在される液晶層１０４と、基板部材１０２ａ，１０３ａの液晶層１０４とは反対側にそれぞれ配置される偏光板１１３，１１４とを含んで構成される。
【０００３】
一対の基板部材１０２ａ，１０３ａは、ともに、透光性を有する基板１０５，１０８の一方表面に表示用の透明電極１０６，１０９をそれぞれ形成し、さらに該透明電極１０６，１０９を覆って透光性基板１０５，１０８の一方表面上に配向膜１０７，１１０をそれぞれ形成して構成される。
【０００４】
このような一対の基板部材１０２ａ，１０３ａは、いずれか一方基板部材の配向膜上にスペーサ１１２を散布した後、配向膜同士が互いに対向するようにして、基板部材１０２ａ，１０３ａの周縁部がシール材１１１で接着される。これによって、一対の基板部材間には、たとえば球状のスペーサ１１２ではその直径に相当する間隙が形成される。形成された間隙に液晶を注入することによって液晶層１０４が形成され、このようにして液晶表示装置１０１が構成される。
【０００５】
前記スペーサは、アルコールなどの揮発性溶液中にスペーサを混入して超音波などで分散させた後、該溶液を所定の基板に噴霧し、乾燥させる湿式法や、静電気や気流を利用して散布する乾式法などによって散布される。このような散布法では、散布量や散布時間などを調整して、スペーサの密度を制御している。
【０００６】
図１４は、特開平５−３０３１０２号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１２１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｂは、透光性基板１０５の一方表面にブラック線１２２を形成し、該ブラック線１２２を覆って絶縁膜１２３を形成し、該絶縁膜１２３の上であって前記ブラック線１２２の上にスペーサ１１２を固定し、さらに該スペーサ１１２を覆って配向膜１０７を形成して構成される。
【０００７】
前記ブラック線１２２は、ゲート電極やドレイン電極など、表示画面上で黒く見える部分に相当する。また、前記スペーサ１１２は、紫外線硬化型のインキに混合されて所定の位置にフレクシャー印刷法またはスクリーン印刷法で点状に印刷された後、紫外線を照射してインキを硬化させることによって固定される。
【０００８】
図１５は、特開平６−１４８６５３号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１３１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｃは、透光性基板１０５の一方表面の予め定められる画素領域Ａに画素電極としての透明電極１０６を、該画素領域Ａ以外の領域に樹脂膜１３２をそれぞれ形成し、さらに樹脂膜１３２上にスペーサ１１２を固定して構成される。また、前記基板部材１０３ａに相当する基板部材１０３ｃは、透光性基板１０８の一方表面であって、前記基板部材１０２ｃの画素領域Ａ以外の領域に対向する領域にブラックマスク１３３を形成し、該ブラックマスク１３３を覆って絶縁膜１３４を形成し、さらに透明電極１０９を形成して構成される。
【０００９】
前記スペーサ１１２は、感光性ポリイミド前駆体やフォトレジストなどの樹脂液中に混合されて所定の位置に塗布された後、樹脂液を乾燥させることによって固定される。
【００１０】
図１６は、特開平６−３０１０４０号公報に開示された液晶表示装置１４１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｄは、次のようにして構成される。透光性基板１０５の一方表面であって、予め定められる画素領域以外の領域に遮光膜１４２を形成し、該遮光膜１４２を覆って絶縁膜１４３を形成する。さらに、絶縁膜１４３上の画素領域に画素電極としての透明電極１０６を形成し、該透明電極１０６を覆って配向膜１０７を形成する。さらに、配向膜１０７上であって、画素領域以外の領域に光硬化樹脂層１４４を形成し、該光硬化樹脂層１４４上にスペーサ１１２を固定する。
【００１１】
前記スペーサ１１２は、基板１０５の一方表面とは反対側の他方表面側から光を照射して光硬化樹脂層１４４を硬化させることによって固定される。
【００１２】
図１７は、特開平７−５４７５号公報に開示された液晶表示装置１５１を示す断面図である。前記液晶表示装置１０１と同様の構成部材には同様の参照符号を付す。前記基板部材１０２ａに相当する基板部材１０２ｅは、透光性基板１０５の一方表面にバスライン１５２を形成し、該バスライン１５２を覆って絶縁物質層１５３を形成し、さらにＴＦＴ素子１５４と画素電極としての透明電極１０６とバスライン１５５とを形成し、これらを覆って配向膜１０７を形成して構成される。また、基板部材１０３ａに相当する基板部材１０３ｅは、透光性基板１０８の一方表面にブラックマスク１５６とスペーサ１１２とを同時に形成し、さらに共通電極としての透明電極１０９を形成した後、配向膜１１０を形成して構成される。
【００１３】
ブラックマスク１５６およびスペーサ１１２は、ブラックマスクとなる物質を含む溶液中にスペーサとなるガラスファイバなどの無機物を混合し、該溶液を所定の基板に塗布し、所定の領域を露光し、現像することによって形成される。スペーサ１１２は、透明電極１０９および配向膜１１０から突出して、ブラックマスク１５６によって固定される。ブラックマスク１５６は表示領域以外の領域に設けられるので、スペーサ１１２も同様に表示領域以外の領域に設けられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
図１３に示される液晶表示装置１０１では、スペーサ１１２は所定の基板上に散布されるので、基板上の任意の位置に配置される。すなわち、表示用の透明電極１０６，１０９の上にも配置される。配向が規制された液晶分子中に配置されたスペーサは、該液晶分子の配向秩序を乱すので、上述のように電極１０６，１０９の上にスペーサ１１２が配置されると、表示品位が著しく低下する。また、スペーサ部分には液晶が存在しないので、液晶の駆動状態によらず表示は常に白色状態となり、表示品位が著しく低下する。このような表示品位の低下は、たとえばプロジェクション方式を採用した液晶表示装置において顕著である。
【００１５】
また、スペーサは配向膜などと点接触するので、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などが過大な局部的荷重として加わる。このため、表示領域内に配置されたときには、表示用の電極やＴＦＴ素子などのアクティブスイッチング素子に損傷を与えることがあり、また表示領域以外の領域に配置されたときには、液晶駆動用の引出し電極などに損傷を与える可能性がある。
【００１６】
このような課題は、図１４〜図１７に示した先行技術のように、スペーサ１１２を表示領域以外の所定の領域のみに配置することによって解消できるが、スペーサが表示領域に配置されることのないよう、所定領域に樹脂などで確実に固定することは困難である。
【００１７】
また、図１４、図１５および図１７に示した先行技術では、スペーサ１１２を固定した後にラビング処理などによって配向膜を形成することとなるが、スペーサを剥がすことなく均一にラビング処理することは困難である。
【００１８】
本発明の目的は、確実に基板間の間隙を規制でき、優れた表示品位が得られる液晶表示装置およびその製造方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置において、
前記一対の基板の液晶層側表面にそれぞれ形成されて液晶分子の配向を規制するとともに、少なくともいずれか一方基板では、予め定められる領域に形成される一対の配向膜と、
該一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面に当接して一対の基板間に前記所定の間隔を形成する突起を有し、前記一方基板の液晶層側表面の予め定められる領域以外の領域に形成され、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層とを有し、
前記ギャップ調整層の前記突起を除く領域の厚みは、前記配向膜の厚みよりも薄く、
前記ギャップ調整層での前記突起は、前記配向膜がラビング処理によって形成された後に形成されることによって、前記配向膜は、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制することを特徴とする液晶表示装置である。
本発明に従えば、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層の突起によって一対の基板間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起は従来技術のようにスペーサを樹脂などで固定したものではなく、ギャップ調整層の一部として形成されるので、確実に固定され、容易に基板から剥がれることはない。また、ラビング処理によって配向膜が形成された後に、ギャップ調整層が形成されるので、配向膜は、液晶層に臨む面全域にラビング処理が施されており、この面全面において液晶分子の配向を規制する。これによって、配向膜上においてギャップ調整層と接する領域に連なるギャップ調整層間際の領域であっても、液晶分子の配向を規制することができる。したがって配向秩序が乱れやすいギャップ調整層付近に介在する液晶分子の配向を規制することができる。これによって液晶表示装置の表示面全体にわたってさらに優れた表示品質を得ることができる。またラビング処理によって配向膜が形成された後に、ギャップ調整層が形成されるので、ラビング処理によって突起が剥がれることはなく、基板間の距離を均一に保ち、優れた表示品位を得ることができる。
さらに、配向膜の厚みよりもギャップ調整層の前記突起を除く領域の厚みの方が薄く選ばれる。これによって配向膜形成時のラビング処理の影響はギャップ調整層には与えられないので、ギャップ調整層による液晶分子の配向秩序の乱れを防ぐことができる。
また、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極、アクティブスイッチング素子および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはない。ギャップ調整層が一方基板の液晶層側のみに形成されているときには、該ギャップ調整層が当接する他方基板の液晶層側最表面とは、たとえば配向膜の表面となる。また、ギャップ調整層が一方および他方基板の液晶層側にともに形成されているときには、一方基板側のギャップ調整層が当接する他方基板の液晶層側最表面とは、他方基板側のギャップ調整層の突起部の表面となる。
【００２１】
また本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面に形成され、該一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面に当接して一対の基板間に前記所定の間隔を形成する突起を有するとともに液晶分子の配向を規制し、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層を備え、
前記ギャップ調整層がラビング処理によって液晶分子の配向を規制可能に形成された後に前記突起が形成されることによって、前記ギャップ調整層は、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制することを特徴とする液晶表示装置である。
本発明に従えば、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層の突起によって一対の基板間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起は従来技術のようにスペーサを樹脂などで固定したものではなく、ギャップ調整層の一部として形成されるので、確実に固定され、容易に基板から剥がれることはない。また、ラビング処理によってギャップ調整層が液晶分子の配向を規制可能に形成された後に、前記突起がギャップ調整層に形成されるので、ギャップ調整層は、液晶層に臨む面全域にラビング処理が施されており、この面全面において液晶分子の配向を規制する。これによって、ギャップ調整層のうち突起および突起に接する領域であっても、液晶分子の配向を規制することができる。したがって配向秩序が乱れやすい突起付近に介在する液晶分子の配向を規制することができる。これによって液晶表示装置の表示面全体にわたってさらに優れた表示品質を得ることができる。またギャップ調整層は、ラビング処理が施された後に、突起が形成されるので、ラビング処理によって突起が剥がれることはなく、基板間の距離を均一に保ち、優れた表示品位を得ることができる。
また、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極、アクティブスイッチング素子および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはない。
【００２５】
また本発明は、前記ギャップ調整層は予め定められた光透過領域以外の領域に形成されていることを特徴とする。
本発明に従えば、ギャップ調整層は光透過領域以外の所定の領域に形成されるので、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層によって遮光されることはない。したがって、コントラスト比の優れた表示品位を得ることができる。
【００３０】
また本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面にガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなる形状記憶樹脂層を形成する工程と、
形状記憶樹脂層にラビング処理を施して液晶分子の配向を規制する配向部分を形成するラビング処理工程と、
前記形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱して突起を形成する工程と、
前記突起と、前記一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面とを当接させて、一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記一対の基板間に形成された間隙に液晶を注入する工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
本発明に従えば、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂層に対してラビング処理が施された後で該形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱することによって前記突起が形成される。突起は確実に固定され、またギャップ調整層は配向部分と突起とを兼用することができ、簡単な構成の液晶表示装置を作成することができる。
また、突起を形成する工程の前に、形状記憶樹脂層にラビング処理が行われるので、突起がラビング処理を阻害することがない。これによって、液晶層に臨む面全域に対して、液晶分子を均一に配向規制可能な配向部分を形成することができる。
さらに、形状記憶樹脂にラビング処理が行われた後で、突起を形成する工程が行われるので、形状記憶樹脂は、液晶層に臨む面全域にラビング処理が施されており、この面全域において、液晶分子の配向を規制する。これによって、ギャップ調整層の突起に隣接する部分であっても、液晶分子の配向を規制する。これによって、配向秩序が乱れやすいギャップ調整層の突起付近に介在する液晶分子の配向を規制することができ、製造される液晶表示装置の表示品質を向上することができる。
【００３１】
また本発明は、所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面内であって予め定められた光透過領域以外の領域に、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなる形状記憶樹脂層を形成する工程と、
前記一対の基板の両方の基板の液晶層側表面内であって、少なくとも前記予め定められた光透過領域に、液晶分子の配向を規制する配向膜を形成するための配向用樹脂膜を形成するとともに前記形状記憶樹脂層が形成された基板では、前記配向用樹脂膜を前記形状記憶樹脂層よりも厚く形成する工程と、
前記配向用樹脂膜にラビング処理を施して配向膜を形成するラビング処理工程と、
前記形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱して突起を形成する工程と、
前記突起と、前記一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面とを当接させて、一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記一対の基板間に形成された間隙に液晶を注入する工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。
本発明に従えば、配向用樹脂層に対してラビング処理が施され、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱することによって前記突起が形成される。
また、形状記憶樹脂層よりも配向膜を形成するための配向用樹脂層を厚く形成することによって、形状記憶樹脂層が前記配向用樹脂層から突出することがない。これによって、形状記憶樹脂層が前記配向用樹脂層に施されるラビング処理を阻害することがなく、液晶層に臨む面全域に対して、液晶分子を均一に配向規制可能な配向膜を形成することができる。
さらに、ラビング処理が行われた状態で、突起を形成する工程が行われるので、ラビング処理によって、突起が剥れることがなく、製造される液晶表示装置の基板間の距離を一定に保つことができ、製造される液晶表示装置の表示品質を向上することができる。
【００３３】
また本発明は、前記突起を形成する工程では、形成される突起の高さが検出され、該突起が予め定められた高さとなるように形状記憶樹脂層の加熱条件が制御されることを特徴とする。
本発明に従えば、形成される突起の高さが検出されて、該突起が予め定められる高さとなるように形状記憶樹脂層の加熱条件が制御されるので、所定の高さの突起を確実に形成でき、均一性の高い間隔を一対の基板間に形成することができ、面内均一性の優れた表示品位の液晶表示装置を作成することができる。
【００３４】
また本発明は、前記形状記憶樹脂層の加熱は、レーザ光によって行われることを特徴とする。
本発明に従えば、レーザ光によって前記形状記憶樹脂層が加熱されて突起が形成される。したがって、所望の領域のみを確実にかつ容易に加熱できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態である液晶表示装置１ａの構成を示す断面図である。図２は、前記液晶表示装置１ａの一方基板部材２ａを示す平面図である。液晶表示装置１ａは、一対の基板部材２ａ，３ａと、該基板部材間に介在される液晶層４と、基板部材２ａ，３ａの液晶層４とは反対側にそれぞれ配置される偏光板１４，１５とを含んで構成される。
【００３６】
一対の基板部材２ａ，３ａのうちの一方基板部材２ａは、ガラスなどで実現される透光性基板５、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などで実現される表示用の透明な画素電極６、液晶駆動用のスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子７、ポリイミド樹脂などで実現される配向膜８、ギャップ調整層９ａ、ゲート配線２７、ソース配線２８および蓄積容量素子３０を含んで構成される。また、配向膜８は、後述するように突起がなく平坦な樹脂層にラビング処理を施して形成されるので、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００３７】
透光性基板５の液晶層側の一方表面５ａには、帯状の複数のゲート配線２７が等間隔に配置され、さらに帯状の複数のソース配線２８が、ゲート配線２７とは直交する方向に等間隔に配置される。ゲート配線２７とソース配線２８とは、絶縁膜１９によって互いに絶縁を保持している。ゲート配線２７、ソース配線２８および絶縁膜１９は、それぞれ既知の材料で実現することができる。
【００３８】
前記ゲート配線２７とソース配線２８とによって囲まれた矩形の各領域内には、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０がそれぞれ配置される。画素電極６が設けられた領域が、概ね表示にかかわる領域（以降、「表示領域」という）である。
【００３９】
前記ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０を覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはさらに配向膜８が配置され、該配向膜８の上であって、前記表示領域以外の領域内の、たとえばＴＦＴ素子７に重畳する領域にギャップ調整層９ａが配置される。ギャップ調整層９ａは、形状記憶樹脂からなり、配向膜８と接する樹脂層１６ａと、該樹脂層１６ａから突出する突起１７とを含んで構成される。
【００４０】
前記ＴＦＴ素子７は、具体的に、ゲート配線２７に接続されるゲート電極１８、該ゲート電極１８を覆う絶縁膜１９、該絶縁膜１９の上に配置されるａ−Ｓｉ層２０、該ａ−Ｓｉ層２０の上に配置され、ｎ＋ａ−Ｓｉ層で実現されるコンタクト層２１，２２、一方のコンタクト層２１の上に配置され、ソース配線２８に接続されるソース電極２４、他方のコンタクト層２２の上に配置され、画素電極６と接続されるドレイン電極２５およびコンタクト層２１，２２の間に配置されるパッシベーション層２３を含んで構成される。
【００４１】
また、蓄積容量素子３０は、画素電極６から延設される一方電極３１と、該電極３１との間でコンデンサを形成し、絶縁膜１９を介してソース配線２８と接続される他方電極３２とを含んで構成される。電極３１，３２の間に形成されるコンデンサ部分は、画素電極部分から放電される電荷を補って表示を安定させる。
【００４２】
一対の基板部材２ａ，３ａのうちの前記一方基板部材２ａとは異なる他方基板部材３ａは、ガラスなどで実現される透光性基板１０、ＩＴＯなどで実現される表示用の透明な共通電極１１、ポリイミド樹脂などで実現される配向膜１２およびギャップ調整層１３ａを含んで構成される。また、配向膜１２は、後述するように突起がなく平坦な樹脂層にラビング処理を施して形成されるので、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００４３】
透光性基板１０の液晶層側の一方表面１０ａには、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらに配向膜１２が配置され、該配向膜１２の上であって、基板部材２ａ，３ａを貼り合わせたときにＴＦＴ素子７に重畳する領域には、ギャップ調整層１３ａが配置される。ギャップ調整層１３ａは、前記ギャップ調整層９ａと同様に、配向膜１２と接する樹脂層１６ａと、該樹脂層１６ａから突出する突起１７とを含んで構成される。ギャップ調整層９ａ，１３ａを表示領域以外の領域内に配置することによって、突起１７による液晶分子の配向の乱れを防止でき、表示品位の低下を防ぐことができる。
【００４４】
前記ギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７同士は互いに当接しており、基板部材２ａ，３ａの配向膜８，１２の間の間隔は、ギャップ調整層９ａの高さとギャップ調整層１３ａの高さとを足し合わせた長さとなっている。該間隔には、たとえばネマティック液晶で実現される液晶層４が配置され、該液晶層４の液晶分子２６は、表示電圧が印加されていない状態において、前記基板部材２ａ，３ａの間で、たとえば９０°以上捩れ配向している。
【００４５】
前記偏光板１４は、透光性基板５の液晶層４とは反対側の他方表面５ｂに貼り付けられ、偏光板１５は、透光性基板１０の液晶層４とは反対側の他方表面１０ｂに貼り付けられている。
【００４６】
図３は、前記液晶表示装置１ａの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ａを作成する工程ａ１〜ａ６と、基板部材２ａを作成する工程ａ７〜ａ１２とは並列して実施可能である。
【００４７】
工程ａ１では、透光性基板１０が準備される。工程ａ２では、透光性基板１０の一方表面１０ａに共通電極１１が形成される。工程ａ３では、共通電極１１の上に配向膜１２となる樹脂膜が形成される。工程ａ４では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜１２が形成される。したがって配向膜１２を形成するための前記樹脂膜の表面部全域にラビング処理が施される。
【００４８】
工程ａ５では、配向膜１２の上にギャップ調整層１３ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、形状記憶樹脂を印刷法などで所定の位置に印刷して形成される。工程ａ６では、後述する突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ａが完成する。
【００４９】
工程ａ７では、透光性基板５が準備される。工程ａ８では、透光性基板５の一方表面５ａに画素電極６やＴＦＴ素子７などが形成される。工程ａ９では、画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆って透光性基板５の一方表面５ａに、配向膜８となる樹脂膜が形成される。工程ａ１０では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜８が形成される。したがって配向膜８を形成するための前記樹脂膜の表面部全域にラビン処理が施される。
【００５０】
工程ａ１１では、配向膜８の上にギャップ調整層９ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、前記工程ａ５と同様に、形状記憶樹脂を印刷法などで所定の位置に印刷して形成される。工程ａ１２では、後述する突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ａが完成する。
【００５１】
工程ａ１３では、基板部材２ａ，３ａの突起１７同士が互いに当接するようにして、該基板部材２ａ，３ａが対向配置され、液晶注入用の注入口をあけて周縁部が貼り合わせられる。工程ａ１４では、ギャップ調整層９ａ，１３ａによって形成された間隙に、液晶が注入され、注入口が封止される。工程ａ１５では、偏光板１４，１５が貼り付けられる。このようにして液晶表示装置１ａが完成する。
【００５２】
図４は、ギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７を形成するときに用いられる突起生成装置を示す図である。突起を形成すべき基板５，１０は、Ｘ−Ｙテーブル４１上に載置されて、固定される。基板５，１０には、樹脂層１６ａが形成されており、該樹脂層１６ａの所定領域に対するレーザ光照射による加熱によって突起１７が形成される。
【００５３】
ここで、Ｘ−Ｙテーブル４１は、Ｘ軸駆動装置４２とＹ軸駆動装置４３とによって、互いに直交する方向に移動可能に構成される。制御回路４６からの制御信号にしたがってＸ軸位置決め回路４４で決定された位置に、Ｘ軸駆動回路４２がＸ−Ｙテーブル４１を移動することによって、Ｘ軸方向の位置が決定される。同様にして、制御回路４６からの制御信号にしたがってＹ軸位置決め回路４５で決定された位置に、Ｙ軸駆動回路４３がＸ−Ｙテーブル４１を移動することによって、Ｙ軸方向の位置が決定される。
【００５４】
Ｘ−Ｙテーブル４１の載置面上方には、突起生成用のレーザ光出射装置５３と、突起高さ検出用のレーザ光出射装置４７と、突起高さ検出用のレーザ光受光装置５０とが配置される。レーザ光出射装置５３からのレーザ光５４を樹脂層１６ａの所定領域に照射することによって、該領域の樹脂層１６ａが加熱され、突起１７が形成される。
【００５５】
このとき、レーザ光出射装置４７からのレーザ光４８が形成された突起１７に照射され、該レーザ光４８の反射レーザ光４９がレーザ光受光装置５０で受光される。突起高さ検出回路５１は、レーザ光受光装置５０の出力に基づいて、形成された突起１７の高さを随時検出する。検出された高さは、制御回路４６に与えられる。
【００５６】
制御回路４６は、検出された高さが所定の高さであるかどうかを判定し、検出された高さが所定の高さとなるようなレーザ光の照射条件、たとえばレーザ光強度や照射時間をレーザ制御回路５２に与える。レーザ制御回路５２は、与えられた照射条件でレーザ光５４が照射されるように、レーザ光出射装置５３を駆動する。
【００５７】
前記樹脂層１６ａを構成する形状記憶樹脂は、ガラス転移点以上で融点以下の状態ではゴム弾性を示し、またガラス転移点未満の室温状態ではゴム弾性を示さない。したがって、形状記憶樹脂からなる樹脂層１６ａにレーザ光５４を照射して、ガラス転移点以上で融点以下の温度に加熱することによって、該樹脂層１６ａは膨張し、突起１７が形成される。レーザ光５４の照射を停止すると、樹脂層１６ａおよび形成された突起１７は急冷される。このとき、加熱時の形状のまま応力が凍結されるので、突起１７の形状が維持される。
【００５８】
このような形状記憶樹脂としては、ポリウレタン系の樹脂を用いることができ、特にガラス転移点が比較的高く、ガラス転移点を境にして動的粘弾性係数が急激に変化する樹脂が好ましい。樹脂層１６ａの膜厚を１μｍとすると、約２〜３μｍの高さの突起１７を形成することができる。
【００５９】
ギャップ調整層９ａ，１３ａは、形状記憶樹脂のみからなるものに限らず、有機色素を含有した形状記憶樹脂からなるものであってもかまわない。前記有機色素は、発熱源となり、レーザ光５４の加熱効果を増長させるので好ましい。
【００６０】
以上のように第１実施形態によれば、一対の基板部材２ａ，３ａがともに有するギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７同士によって、一対の基板部材２ａ，３ａの配向膜８，１２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は、従来技術のようにスペーサを樹脂などで固定したものではなく、形状記憶樹脂からなる樹脂層１６ａの所定の領域を加熱することによって形成されるので、確実に固定され、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。したがって、表示領域以外の所定の領域のみに確実に固定できる。このため、表示領域内の液晶分子の配向秩序を乱すことはなく、また基板部材同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極６，１１、ＴＦＴ素子７および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはなく、優れた表示品位を得ることができる。
【００６１】
また、前記ギャップ調整層９ａ，１３ａは配向膜８，１２の上にそれぞれ形成され、ラビング処理によって配向膜８，１２が形成された後にギャップ調整層９ａ，１３ａが形成されるので、ラビング処理によってギャップ調整層９ａ，１３ａが剥がれることはない。
【００６２】
また、ギャップ調整層９ａ，１３ａは、表示領域以外の所定の領域に形成されるので、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ａ，１３ａによって遮光されることはない。したがって、コントラスト比の低下を防止することができる。
【００６３】
また、形成される突起１７の高さが検出されて、該突起１７が予め定められる高さとなるように樹脂層１６ａの加熱条件が制御されるので、所定の高さの突起１７を確実に形成でき、均一性の高い間隔を一対の基板部材２ａ，３ａの間に形成することができ、面内均一性の優れた表示品位の液晶表示装置１ａを作成することができる。
【００６４】
また、前記樹脂層１６ａはレーザ光５４によって所望の領域のみを確実にかつ容易に加熱できる。
【００６５】
図５は、本発明の第２実施形態である液晶表示装置１ｂの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｂは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｂ，３ｂを用いたものであり、該基板部材２ｂ，３ｂは、前記配向膜８，１２に代わって配向膜６１，６２を用いたものである。
【００６６】
液晶表示装置１ｂの一方基板部材２ｂでは、具体的に、透光性基板５の一方表面５ａに、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０が配置され、これらを覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはさらに配向膜６１とギャップ調整層９ａとが配置される。配向膜６１は表示領域に配置され、ギャップ調整層９ａは表示領域以外の領域内の、たとえばＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される。配向膜６１は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００６７】
他方基板部材３ｂでは、具体的に、透光性基板１０の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらに配向膜６２とギャップ調整層１３ａとが配置される。配向膜６２は、基板部材２ｂ，３ｂを貼り合わせたときに前記配向膜６１に重畳する領域、すなわち表示領域に配置され、ギャップ調整層１３ａは、基板部材２ｂ，３ｂを貼り合わせたときに前記表示領域以外の領域内であって、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される。配向膜６２は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００６８】
前記ギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７同士は互いに当接しており、基板部材２ｂ，３ｂの配向膜６１，６２の間の間隔は、ギャップ調整層９ａ，１３ａによって形成される所定の長さとなっている。
【００６９】
ここで、第２実施形態では、透光性基板５の一方表面５ａからギャップ調整層９ａの樹脂層１６ａの表面までの距離である樹脂層１６ａの厚みＷ１と、透光性基板５の一方表面５ａから配向膜６１の表面までの距離である配向膜６１の厚みＷ２とは、Ｗ１＜Ｗ２の関係に選ばれる。
【００７０】
また、共通電極１１の表面からギャップ調整層１３ａの樹脂層１６ａの表面までの距離である樹脂層１６ａの厚みＷ３と、共通電極１１の表面から配向膜６２の表面までの距離である配向膜６２の厚みＷ４とは、Ｗ３＜Ｗ４の関係に選ばれる。
【００７１】
図６は、前記液晶表示装置１ｂの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ｂを作成する工程ｂ１〜ｂ６と、基板部材２ｂを作成する工程ｂ７〜ｂ１２とは並列して実施可能である。
【００７２】
工程ｂ１，ｂ２は前記工程ａ１，ａ２と同様である。工程ｂ３では、前記工程ａ３と同様に配向膜６２となる樹脂膜が形成されるが、該樹脂膜は共通電極１１の全面ではなく、表示領域に形成される。工程ｂ４では、ギャップ調整層１３ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、形状記憶樹脂を印刷法などでＴＦＴ素子７に重畳する領域に印刷して形成される。
【００７３】
工程ｂ５では、工程ｂ３で形成された樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜６２が形成される。工程ａ６では、前記突起生成装置を用いて工程ｂ４で形成された樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ｂが完成する。
【００７４】
工程ｂ７，ｂ８は前記工程ａ７，ａ８と同様である。工程ｂ９では、前記工程ｂ３と同様に配向膜６１となる樹脂膜が形成されるが、該樹脂膜はＴＦＴ素子７や画素電極６などを覆う全面ではなく、表示領域に形成される。工程ｂ１０では、ギャップ調整層９ａの樹脂層１６ａが形成される。該樹脂層１６ａは、前記工程ｂ４と同様に、形状記憶樹脂を印刷法などでＴＦＴ素子７に重畳する領域に印刷して形成される。
【００７５】
工程ｂ１１では、工程ｂ９で形成された樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜６１が形成される。工程ｂ１２では、前記突起生成装置を用いて工程ｂ１０で形成された樹脂層１６ａの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ｂが完成する。
【００７６】
工程ｂ１３〜ｂ１５は、前記工程ａ１３〜ａ１５と同様である。このようにして液晶表示装置１ｂが完成する。
【００７７】
以上のように第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ａ，１３ａの突起１７によって、一対の基板部材２ｂ，３ｂの配向膜６１，６２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定できる。また、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ａ，１３ａによって遮光されることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができ、特にコントラスト比の低下を防止することができる。
【００７８】
また、表示領域に形成される配向膜６１，６２の厚みＷ２，Ｗ４よりも、表示領域以外の所定の領域に形成されるギャップ調整層９ａ，１３ａの前記突起１７を除く領域の厚み、すなわち樹脂層１６ａの厚みＷ１，Ｗ３の方が薄くえらばれるので、配向膜６１，６２を形成するときのラビング処理の影響をギャップ調整層９ａ，１３ａに与えることはない。したがって、ギャップ調整層９ａ，１３ａによって、液晶分子２６の配向秩序が乱れることはない。したがって、配向膜を形成するための前記樹脂膜の表面部全域にラビング処理が施される。
【００７９】
図７は、本発明の第３実施形態である液晶表示装置１ｃの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｃは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｃ，３ｃを用いたものであり、該基板部材２ｃ，３ｃは、配向膜８，１２を液晶層側の最表面に配置したものである。
【００８０】
液晶表示装置１ｃの一方基板部材２ｃでは、具体的に、透光性基板５の一方表面５ａに、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０が配置され、これらを覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはギャップ調整層９ｃが配置される。ギャップ調整層９ｃは、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０を覆う樹脂層１６ｃと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。配向膜８は、該ギャップ調整層９ｃを覆うようにして配置される。配向膜８は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００８１】
他方基板部材３ｃでは、具体的に、透光性基板１０の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらにギャップ調整層１３ｃが配置される。ギャップ調整層１３ｃは、共通電極１１を覆う樹脂層１６ｃと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。配向膜１２は、該ギャップ調整層１３ｃを覆うようにして配置される。配向膜１２は、ラビング処理を施して形成されて、その全面すなわち、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制可能に形成される。
【００８２】
前記ギャップ調整層９ｃ，１３ｃの突起１７同士は、配向膜８，１２を介して互いに当接しており、基板部材２ｃ，３ｃの配向膜８，１２の間の間隔は、ギャップ調整層９ｃ，１３ｃの各突起１７によって形成される所定の長さとなっている。
【００８３】
図８は、前記液晶表示装置１ｃの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ｃを作成する工程ｃ１〜ｃ６と、基板部材２ｃを作成する工程ｃ７〜ｃ１２とは並列して実施可能である。
【００８４】
工程ｃ１，ｃ２は前記工程ａ１，ａ２と同様である。工程ｃ３では、共通電極１１の上にギャップ調整層１３ｃの樹脂層１６ｃが形成される。該樹脂層１６ｃは、形状記憶樹脂を印刷法などで共通電極１１のほぼ全面に印刷して形成される。工程ｃ４では、配向膜１２となる樹脂膜が形成される。工程ｃ５では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜１２が形成される。工程ｃ６では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｃの所定の領域を配向膜１２を介してレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ｃが完成する。
【００８５】
工程ｃ７，ｃ８は前記工程ａ７，ａ８と同様である。工程ｃ９では、画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆って、ギャップ調整層９ｃの樹脂層１６ｃが形成される。該樹脂層１６ｃは、形状記憶樹脂を印刷法などで画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆う全面に印刷して形成される。工程ｃ１０では、樹脂層１６ｃの上に、配向膜８となる樹脂膜が形成される。工程ｃ１１では、前記樹脂膜の表面にラビング処理が施されて、配向膜８が形成される。工程ｃ１２では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｃの所定の領域を配向膜８を介してレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ｃが完成する。
【００８６】
工程ｃ１３〜ｃ１５は前記工程ａ１３〜ａ１５と同様である。このようにして液晶表示装置１ｃが完成する。
【００８７】
以上のように第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ｃ，１３ｃの突起１７であって、配向膜８，１２を介する突起１７によって、一対の基板部材２ｃ，３ｃの配向膜８，１２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定でき、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。また、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ｃ，１３ｃによって遮光されることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができ、特にコントラスト比の低下を防止することができる。
【００８８】
図９は、本発明の第４実施形態である液晶表示装置１ｄの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｄは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｄ，３ｄを用いたものであり、該基板部材２ｄ，３ｄは、配向膜としての機能も併せもつギャップ調整層９ｄ，１３ｄを用いたものである。
【００８９】
液晶表示装置１ｄの一方基板部材２ｄでは、具体的に、透光性基板５の一方表面５ａに、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０が配置され、これらを覆って、透光性基板５の一方表面５ａにはギャップ調整層９ｄが配置される。ギャップ調整層９ｄは、配向膜としても機能し、ゲート配線２７、ソース配線２８、画素電極６、ＴＦＴ素子７および蓄積容量素子３０を覆う樹脂層１６ｄと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。ギャップ調整層９ｄは、液晶層に臨む面全域において液晶分子の配向を規制する。
【００９０】
他方基板部材３ｄでは、具体的に、透光性基板１０の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらにギャップ調整層１３ｄが配置される。ギャップ調整層１３ｄは、配向膜としても機能し、共通電極１１を覆う樹脂層１６ｄと、ＴＦＴ素子７に重畳する領域に配置される突起１７とを含んで構成される。ギャップ調整層１３ｄは、液晶層に臨む面全域において液晶分子の配向を規制する。
【００９１】
前記ギャップ調整層９ｄ，１３ｄの突起１７同士は互いに当接しており、基板部材２ｄ，３ｄの各樹脂層１６ｄの間の間隔は、ギャップ調整層９ｄ，１３ｄの各突起１７の高さを足し合わせた長さとなっている。
【００９２】
図１０は、前記液晶表示装置１ｄの製造方法を説明するための工程図である。基板部材３ｄを作成する工程ｄ１〜ｄ５と、基板部材２ｄを作成する工程ｄ６〜ｄ１０とは並列して実施可能である。
【００９３】
工程ｄ１，ｄ２は前記工程ａ１，ａ２と同様である。工程ｄ３では、共通電極１１の上にギャップ調整層１３ｄの樹脂層１６ｄが形成される。該樹脂層１６ｄは、形状記憶樹脂を印刷法などで共通電極１１のほぼ全面に印刷して形成される。工程ｄ４では、前記樹脂層１６ｄの表面にラビング処理が施されて、配向膜としての機能が付加される。工程ｄ５では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｄの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材３ｄが完成する。
【００９４】
工程ｄ６，ｄ７は前記工程ａ７，ａ８と同様である。工程ｄ８では、画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆って、ギャップ調整層９ｄの樹脂層１６ｄが形成される。該樹脂層１６ｄは、形状記憶樹脂を印刷法などで画素電極６やＴＦＴ素子７などを覆う全面に印刷して形成される。工程ｄ９では、前記樹脂層１６ｄの表面にラビング処理が施されて、配向膜としての機能が付加される。工程ｄ１０では、前記突起生成装置を用いて前記樹脂層１６ｄの所定の領域をレーザ光で加熱することによって、予め定められる高さの突起１７が形成される。このようにして基板部材２ｄが完成する。
【００９５】
工程ｄ１１〜ｄ１３は前記工程ａ１３〜ａ１５と同様である。このようにして液晶表示装置１ｄが完成する。
【００９６】
以上のように第４実施形態によれば、第１実施形態と同様に、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ｄ，１３ｄの突起１７によって、一対の基板部材２ｄ，３ｄの各樹脂層１６ｄの間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定でき、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができる。特に、コントラスト比の低下を防止することができる。
【００９７】
また、ギャップ調整層９ｄ，１３ｄは配向膜としても機能するので、配向膜を別途設ける必要はなく、構成を簡略化することができる。
【００９８】
図１１は、本発明の第５実施形態である液晶表示装置１ｅの構成を示す断面図である。液晶表示装置１ｅは、前記液晶表示装置１ａの基板部材２ａ，３ａに代わって基板部材２ｅ，３ｅを用いたものであり、ギャップ調整層を一方基板部材のみに設けたものである。
【００９９】
液晶表示装置１ｅの一方基板部材２ｅは、第１実施形態の基板部材２ａと同様に構成される。他方基板部材３ｅはギャップ調整層を有さず、具体的に、透光性基板１０の液晶層側の一方表面１０ａに、ほぼ全面に共通電極１１が配置され、さらに配向膜１２が配置される。
【０１００】
前記ギャップ調整層９ａの突起１７と、基板部材３ｅの配向膜１２の表面とが互いに当接しており、基板部材２ｅ，３ｅの配向膜８，１２の間の間隔は、ギャップ調整層９ａの高さとなっている。
【０１０１】
図１２は、前記液晶表示装置１ｅの製造方法を説明するための工程図である。基板部材２ｅは前述した工程ａ７〜ａ１２で作成される。基板部材３ｅは前記工程ａ１〜ａ４で作成される。完成した基板部材２ｅ，３ｅは前記工程ａ１３〜ａ１５で処理されて、液晶表示装置１ｅが完成する。
【０１０２】
以上のように第５実施形態によれば、一方基板部材２ｅのみが有し、表示領域以外の所定の領域に形成されたギャップ調整層９ａの突起１７によって、一対の基板部材２ｅ，３ｅの配向膜８，１２の間に所定の間隔が均一に形成される。前記突起１７は前記所定の領域に確実に固定でき、ラビング処理などによって容易に剥がれることはない。また、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層９ａによって遮光されることはない。したがって、優れた表示品位を得ることができ、特にコントラスト比の低下を防止することができる。
【０１０３】
第５実施形態では、一方の基板部材２ｅがギャップ調整層９ａを有する例について説明したが、一方基板部材２ｅに代わって、他方基板部材３ｅがギャップ調整層を有する例も本発明の範囲に属するものである。
【０１０４】
なお、第１〜５実施形態ではＴＦＴ素子７を用いたＴＦＴ駆動の液晶表示装置１ａ〜１ｅの例について説明したが、ＤＵＴＹ駆動、ＰＡＬＣ、ＦＬＣなどの液晶表示装置に各実施形態を適用する例も本発明の範囲に属するものであり、上述したのと同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
また、液晶表示装置に限らず、一対の基板間に所定の間隔で液晶層を挟持して構成される素子に対して、本発明を適用することも可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側に、突起を有するギャップ調整層を形成したので、一対の基板間に所定の間隔を均一に形成することができる。前記突起は確実に固定されるので、液晶分子の配向秩序が乱れることはない。また、基板同士の貼り合わせ時の圧力や衝撃などによって、表示用の電極、アクティブスイッチング素子および液晶駆動用の引出し電極などに損傷が加わることはない。したがって、優れた表示品位が得られる。
また突起を形成する工程の前にラビング処理を行うことによって、突起がラビング処理を阻害することない。これによって配向膜が液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制する構成に形成することができる。これによって液晶層全体にわたって介在する液晶分子の配向を規制することができ、液晶表示装置の表示面全体にわたってさらに優れた表示品質を得ることができる。
【０１０７】
また本発明によれば、配向膜の上または配向膜の下に突起を有するギャップ調整層を形成することができる。また、配向膜とともに突起を有するギャップ調整層を形成することができ、配向膜の厚みよりもギャップ調整層の突起を除く領域の厚みを薄くすることによって、配向膜形成時のラビング処理の影響をギャップ調整層に与えることなく、ギャップ調整層による液晶分子の配向秩序の乱れを防ぐことができる。
【０１０８】
また本発明によれば、ギャップ調整層を光透過領域以外の所定の領域に形成したので、表示にかかわる光が当該ギャップ調整層によって遮光されることはなく、コントラスト比の優れた表示品位を得ることができる。
【０１０９】
また本発明によれば、ギャップ調整層に配向膜としての機能も付加したので、配向膜を別途設ける必要はなく、構成を簡略化することができる。
【０１１０】
また本発明によれば、形状記憶樹脂からなる樹脂層の所定の領域を加熱することによって上述したようなギャップ調整層の突起を形成することができる。
【０１１１】
また本発明によれば、形状記憶樹脂からなる樹脂層に配向処理を施すことによって、ギャップ調整層に配向膜としての機能を付加することができる。
【０１１２】
また本発明によれば、形成される突起の高さが検出されて、該突起が予め定められる高さとなるように樹脂層の加熱条件が制御されるので、所定の高さの突起を確実に形成でき、均一性の高い間隔を一対の基板間に形成することができ、面内均一性の優れた表示品位の液晶表示装置を作成することができる。
【０１１３】
また本発明によれば、レーザ光によって樹脂層が加熱されて突起が形成される。したがって、所望の領域のみを確実にかつ容易に加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である液晶表示装置１ａの構成を示す断面図である。
【図２】前記液晶表示装置１ａの一方基板部材２ａを示す平面図である。
【図３】前記液晶表示装置１ａの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】ギャップ調整層の突起１７を形成するときに用いられる突起生成装置を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態である液晶表示装置１ｂの構成を示す断面図である。
【図６】前記液晶表示装置１ｂの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態である液晶表示装置１ｃの構成を示す断面図である。
【図８】前記液晶表示装置１ｃの製造方法を説明するための工程図である。
【図９】本発明の第４実施形態である液晶表示装置１ｄの構成を示す断面図である。
【図１０】前記液晶表示装置１ｄの製造方法を説明するための工程図である。
【図１１】本発明の第５実施形態である液晶表示装置１ｅの構成を示す断面図である。
【図１２】前記液晶表示装置１ｅの製造方法を説明するための工程図である。
【図１３】従来技術である液晶表示装置１０１の構成を示す断面図である。
【図１４】特開平５−３０３１０２号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１２１を示す断面図である。
【図１５】特開平６−１４８６５３号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１３１を示す断面図である。
【図１６】特開平６−３０１０４０号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１４１を示す断面図である。
【図１７】特開平７−５４７５号公報に開示された従来技術である液晶表示装置１５１を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｅ 液晶表示装置
２ａ〜２ｅ，３ａ〜３ｅ 基板部材
４ 液晶層
５，１０ 透光性基板
６ 画素電極
８，１２，６１，６２ 配向膜
９ａ，９ｃ，９ｄ，１３ａ，１３ｃ，１３ｄ ギャップ調整層
１１ 共通電極
１６ａ，１６ｃ，１６ｄ 樹脂層
１７ 突起
Claims (7)
- 所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置において、
前記一対の基板の液晶層側表面にそれぞれ形成されて液晶分子の配向を規制するとともに、少なくともいずれか一方基板では、予め定められる領域に形成される一対の配向膜と、
該一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面に当接して一対の基板間に前記所定の間隔を形成する突起を有し、前記一方基板の液晶層側表面の予め定められる領域以外の領域に形成され、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層とを有し、
前記ギャップ調整層の前記突起を除く領域の厚みは、前記配向膜の厚みよりも薄く、
前記ギャップ調整層での前記突起は、前記配向膜がラビング処理によって形成された後に形成されることによって、前記配向膜は、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制することを特徴とする液晶表示装置。 - 所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面に形成され、該一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面に当接して一対の基板間に前記所定の間隔を形成する突起を有するとともに液晶分子の配向を規制し、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなるギャップ調整層を備え、
前記ギャップ調整層がラビング処理によって液晶分子の配向を規制可能に形成された後に前記突起が形成されることによって、前記ギャップ調整層は、液晶層に臨む面全域において、液晶分子の配向を規制することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記ギャップ調整層は予め定められた光透過領域以外の領域に形成されていることを特徴とする請求項１、２記載の液晶表示装置。
- 所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面にガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなる形状記憶樹脂層を形成する工程と、
形状記憶樹脂層にラビング処理を施して液晶分子の配向を規制する配向部分を形成するラビング処理工程と、
前記形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱して突起を形成する工程と、
前記突起と、前記一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面とを当接させて、一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記一対の基板間に形成された間隙に液晶を注入する工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 所定の間隔をあけて配置された一対の基板間に液晶層を介在して構成される液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板のうちの少なくともいずれか一方基板の液晶層側表面内であって予め定められた光透過領域以外の領域に、ガラス転移点以上でかつ融点以下に加熱すると膨張し、急冷するとその膨張形状を維持する形状記憶樹脂からなる形状記憶樹脂層を形成する工程と、
前記一対の基板の両方の基板の液晶層側表面内であって、少なくとも前記予め定められた光透過領域に、液晶分子の配向を規制する配向膜を形成するための配向用樹脂膜を形成するとともに前記形状記憶樹脂層が形成された基板では、前記配向用樹脂膜を前記形状記憶樹脂層よりも厚く形成する工程と、
前記配向用樹脂膜にラビング処理を施して配向膜を形成するラビング処理工程と、
前記形状記憶樹脂層の所定の領域を加熱して突起を形成する工程と、
前記突起と、前記一方基板に対向する他方基板の液晶層側表面とを当接させて、一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記一対の基板間に形成された間隙に液晶を注入する工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記突起を形成する工程では、形成される突起の高さが検出され、該突起が予め定められた高さとなるように形状記憶樹脂層の加熱条件が制御されることを特徴とする請求項４、５記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記形状記憶樹脂層の加熱は、レーザ光によって行われることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の液晶表示装置の製造方法。
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