KR20170004883A - 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20170004883A
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케이 다나카
켄이치 하마다
다이고 이치노헤
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제이에스알 가부시끼가이샤
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Abstract

(과제) 양호한 봉지 성능을 확보하고, 또한 협액연화가 가능한 표시 장치 및 그를 저비용으로 제조하는 방법을 제공한다.
(해결 수단) 본 발명에 의한 표시 장치는, 제1 기판과, 제1 기판 상에 배치되고, 복수의 트랜지스터 및 배선을 포함하는 트랜지스터층과, 트랜지스터층 상에 배치되고, 제1 수지층과, 제1 기판의 주변을 따라 제1 수지층 상에 접하여 배치되고, 제2 수지층과, 제1 기판에 대향하여 배치되는 제2 기판과, 제2 수지층과 제2 기판의 사이에 있어서, 제2 수지층을 따라, 제2 수지층 상에 접하여 배치된 제3 수지층과, 제1 기판과 제2 기판에 협지되고, 제3 수지층에 봉지된 액정층을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이고, 특히 액정을 이용한 표시 장치의 구조에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소의 각각에 형성된 화소 전극과 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판, 공통 전극을 포함하는 대향 기판 및, 그들 기판의 사이에 액정층이 협지된 구조를 갖고 있다. 화소마다 형성된 화소 전극에는 계조(階調)에 대응한 전압이 인가되고, 복수의 화소에 걸쳐 형성된 공통 전극에는, 복수의 화소 전극에 공통된 전압이 인가된다. 액정 분자는, 화소 전극에 인가된 전압과 공통 전극에 인가된 전압에 의해 생성된 전계에 의해 배열이 변경되고, 입사광의 편광 방향이 바뀐다.
액정층은, 예전부터 수분에 약한 것이 지적되고 있다. 예를 들면, 표시 장치의 내부에 잔존하는 수분이나, 외부의 수분이 액정층으로 침입하면, 액정층이 열화함으로써 표시 불균일 등의 표시 불량이 발생하는 경우가 있다.
액정 표시 장치 등의 표시 장치에서는, 어레이 기판 및 대향 기판의 주연부에 시일재를 형성하고 접합함으로써, 표시 장치 내부로의 수분의 침입을 방지하고 있다. 시일재의 폭이 넓을수록 높은 봉지(封止) 성능이 얻어지지만, 그에 수반하여, 확보할 수 있는 표시 영역이 좁아진다. 최근의 표시 장치는 협액연화의 경향이 있어, 봉지 성능을 저감시키는 일 없이 협액연화를 실현하기 위한 봉지 구조가 제안되고 있다.
예를 들면 특허문헌 1에서는, 주연부에 배치된 복수의 박막 트랜지스터나, 이들에 접속된 신호선을 평탄화막에 의해 피복하고, 평탄화막의 단부를 덮도록 시일재를 형성한 구조가 개시되어 있다.
일본공개특허공보 2012-255840호
그러나, 평탄화막으로서 일반적으로 이용되는 절연막은 친수성이기 때문에, 표면에 수분이 흡착하기 쉽다. 따라서, 상기와 같이 어레이 기판 및 대향 기판의 주연부에 시일재를 형성한 구조라도, 시일재와 평탄화막의 계면이 수분의 침입 경로가 되어, 액정층에 수분이 도달하는 것이 문제가 될 수 있다. 특허문헌 1에서는, 예를 들면 평탄화막의 단부가 노출하지 않도록 피복하여 시일재를 배치하는 등의 대책이 취해지고 있다. 그러나, 확실히 평탄화막의 단부를 피복하려면, 시일재의 얼라이먼트 정밀도 및 선폭의 불균일을 고려하여 일정 이상의 선폭을 확보할 필요가 있고, 그 선폭만 확보할 수 있는 표시 영역이 좁아진다. 시일재의 도포에는, 주로 디스펜서법이나 스크린 인쇄법이 종래 이용되고 있지만, 이들 방법에서는 ∼100㎛ 정도의 선폭의 불균일이 예상되어, 협액연화를 함에 있어서 저해 요인으로 되어 있었다. 더 한층의 협액연화를 위해서는, 시일재의 얼라이먼트 정밀도의 향상 및 선폭의 불균일의 저감이 필요하다.
본 발명은, 양호한 봉지 성능을 확보하고, 또한 협액연화가 가능한 표시 장치 및 그를 저비용으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 표시 장치는, 제1 기판과, 제1 기판 상에 배치되고, 복수의 트랜지스터 및 배선을 포함하는 트랜지스터층과, 트랜지스터층 상에 배치된 제1 수지층과, 제1 기판의 주변을 따라 제1 수지층 상에 접하여 배치된 제2 수지층과, 제1 기판에 대향하여 배치되는 제2 기판과, 제2 수지층과 제2 기판의 사이에 있어서, 상기 제2 수지층을 따라, 제2 수지층 상에 접하여 배치된 제3 수지층과, 제1 기판과 제2 기판에 협지되고, 시일재에 봉지된 액정층을 갖는다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 표시 장치의 제조 방법은, 제1 기판 상에 복수의 트랜지스터 및 배선을 포함하는 트랜지스터층을 형성하고, 제1 기판의 상기 트랜지스터층 측에, 제1 수지층을 형성하고, 제1 기판의 제1 수지층 상에, 수지를 형성하고, 제1 기판의 주변을 따라, 제1 수지층에 제2 수지층을 포토리소그래피 공정에 의해 형성하고, 제2 수지층 상에, 잉크젯법에 의해 제3 수지층을 도포하고, 제1 기판과, 복수의 컬러 필터 및 차광막이 배치된 제2 기판을 접합하는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면, 양호한 봉지 성능을 확보하고, 또한 협액연화가 가능한 표시 장치 및 그를 저비용으로 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4d는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4e는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4f는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 표시 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태는 본 발명의 실시 형태의 일 예로서, 본 발명은 이들의 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 형태에서 참조하는 도면에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호 또는 유사한 부호를 붙이고, 그의 반복 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면의 치수 비율은 설명의 형편상 실제의 비율과는 상이한 경우나, 구성의 일부가 도면으로부터 생략되는 경우가 있다.
<제1 실시 형태>
[구성]
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 2는, 도 1에 나타낸 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)의 구성을 나타내는 평면도의 일부를 확대한 도면이다. 도 3은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(102) 상에 표시 화면을 형성하는 표시 영역(104)에는, 복수의 화소(108)가 예를 들면 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 표시 영역(104)의 주변에 위치하는 주연부(106)에, 제1 기판의 주변을 따라 시일재(111)가 배치되어 있다. 주연부(106)에는, 표시 영역(104)에 신호를 입력하는 수직 주사 회로, 수평 회로 등이 추가로 부가되어 있어도 좋다. 제1 기판(102)은, 일단부에 단자 영역(112)이 형성되어 있다. 단자 영역(112)은, 복수의 접속 단자(114)에 의해 구성되어 있다. 접속 단자(114)는, 영상 신호를 출력하는 기기나 전원 등과 표시 패널을 접속하는 배선 기판의 접점을 형성한다. 접속 단자(114)에 있어서의 이 접점은, 외부에 노출하고 있다. 제1 기판(102)에는 단자 영역(112)으로부터 입력된 영상 신호를 표시 영역(104)에 출력하는 드라이버 회로(116)가 형성되어 있어도 좋다.
도 2는, 도 1에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치의 평면 구조의 일부를 확대한 도면이다. 제2 기판(103) 측에는, 각 화소(108)에 R(적), G(녹), B(청) 중 어느 것의 컬러 필터가 형성되고, 각 색의 컬러 필터를 구획하는 차광층(136)이 형성되어 있다. 복수의 화소(108)의 사이에는, 제1 기판(102)과 제2 기판(103)의 간격을 유지하기 위한 복수의 스페이서(129)가 형성되어 있다. 도 2에 있어서는 하나의 화소(108)에 대하여 하나의 스페이서(129)가 형성되어 있는 태양(態樣)을 나타내고 있다.
스페이서(129)의 수에 대해서는 이에 한정되지 않고, 표시 영역(104)으로의 외부로부터의 압압에 대하여, 제1 기판(102)과 제2 기판(103)의 간격을 유지하기 위해 충분한 수의 스페이서(129)가 배치되어 있으면 좋고, 복수의 화소(108)에 대하여 하나의 스페이서(129)를 형성해도 상관없고, 하나의 화소(108)에 대하여 복수의 스페이서(129)를 형성해도 상관없다.
도 3은, 도 2에 나타낸 표시 장치(100)의 A-B선을 따른 단면 구조이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(어레이 기판이라고도 불림)(102) 측에는, 트랜지스터층(118)이 배치되어 있다. 트랜지스터층(118)은, 복수의 화소(108)가 배치된 표시 영역(104)에 화상을 표시하는 화소 회로에 이용되는 트랜지스터(119) 및 배선을 포함한다.
또한, 트랜지스터층(118) 상에 제1 수지층(122)이 배치되어 있다. 제1 수지층(122)은, 하층인 트랜지스터층(118)에 형성된 트랜지스터(119)로부터 인출된 배선 등에 의한 요철을 완화하고, 평탄화인 표면을 갖는다. 또한, 제1 수지층(122)의 단부는 외부에 노출하고 있다.
제1 수지층(122)의 상에는 화소(108)마다 화소 전극(124)이 배치되고, 콘택트 홀을 개재하여 하층의 트랜지스터(119)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 화소 전극(124)의 상에는, 표시 영역(104)에 걸쳐 제1 배향막(126)이 형성되어 있다.
또한, 제1 기판(102)의 주변을 따라, 제1 수지층(122) 상에 접하여 제2 수지층(123)이 배치되어 있다. 환언하면, 제1 수지층(122) 상에 접하고, 주연부(106)를 따라, 환상(環狀)으로 제2 수지층(123)이 배치되어 있다. 여기에서, 제2 수지층(123)은, 제1 수지층(122)의 단부를 피복하지 않고, 제1 수지층(122)의 단부는 주연부(106)에 있어서 외부에 노출되도록 배치되어 있다.
제2 기판(대향 기판이라고도 불림)(103)은 제1 기판(102)에 대향하여 배치되고, 그 제1 기판(102) 측의 표면에는, 복수의 화소(108)마다 복수의 컬러 필터(138)가 배치되고, 복수의 컬러 필터(138)를 구획하는 차광층(136)이 배치되어 있다. 그리고, 컬러 필터(138) 및 차광층(136)을 덮도록 오버코트층(134)이 형성되어 있다. 오버코트층(134)의 제1 기판(102) 측에는 공통 전극(125)이 복수의 화소(108)에 걸쳐 형성되고, 복수의 화소(108)의 각각에 공통의 전위가 인가된다. 또한, 공통 전극(125)의 제1 기판(102) 측에는 제2 배향막(128)이 형성되어 있다.
제1 기판(102)과 제2 기판(103)은, 시일재(111)(이하, 제3 수지층이라고 부르는 경우도 있음)에 의해 접합되어 있다. 시일재(111)(제3 수지층)는, 제2 수지층(123)과 제2 기판(103)의 사이에 있어서, 제2 수지층(123)을 따라, 제2 수지층(123)에 접하여 배치되어 있다. 환언하면, 시일재(111)(제3 수지층)는, 제2 수지층(123)의 위에 접하고, 제2 수지층(123)을 따라, 환상으로 배치되어 있다. 제1 기판(102)과 제2 기판(103)의 사이에는, 액정층(132)이 협지되고, 시일재(111)에 의해 봉지되어 있다.
또한, 표시 영역(104)의 복수의 화소(108) 간에는 복수의 스페이서(129)가 형성되어 있다. 복수의 스페이서(129)는 기둥 형상의 형상을 갖고, 제1 기판(102)과 제2 기판(103)의 간격을 유지하기 위해 형성된다.
복수의 스페이서(129)로서는, 모든 높이가 균일하지 않아도 좋고, 두 가지의 높이를 갖는 것을 포함하는 소위 듀얼 스페이서 구조를 갖고 있어도 좋다. 이 때, 높은 쪽의 복수의 스페이서(129)가 제1 기판(102) 및 제2 기판(103)의 간격을 유지하는 역할을 맡는다.
낮은 쪽의 복수의 스페이서는, 통상시는 제1 기판(102)과 접촉하지 않고, 일정의 간격을 갖는다. 이 때문에, 액정 패널에 압압이 더해져 휨이 발생한 경우, 제1 기판(102)과 접촉함으로써, 압압에 대하여 기판 간격을 유지하도록 작용한다. 또한, 액정을 충전하기 위한 마진폭을 확장할 수 있는 기능을 한다.
또한, 복수의 스페이서(129)로서는, 두 가지에 한정되지 않고, 복수의 높이를 갖는 것을 포함하고 있어도 좋다.
표시 영역(104)의 복수의 화소(108)의 각각은, 트랜지스터(119), 제1 수지층(122), 화소 전극(124), 제1 배향막(126), 액정층(132), 제2 배향막(128), 공통 전극(125), 오버코트층(134) 및 컬러 필터(138)의 적층 구조를 갖는다.
복수의 화소(108)의 각각을 구성하는 트랜지스터(119)가 갖는 반도체층으로서는, 예를 들면 어모퍼스 실리콘, 다결정 실리콘, 산화물 반도체 등을 이용할 수 있다.
트랜지스터층(118)은, 복수의 트랜지스터(119)와, 복수의 트랜지스터(119)를 피복하는 절연층과, 절연층 상에 배치되고, 콘택트 홀을 개재하여 복수의 트랜지스터(119)에 접속된 복수의 배선을 포함한다. 트랜지스터(119)로서, 본 실시 형태에 있어서는 스태거형의 박막 트랜지스터를 예시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 역스태거형의 박막 트랜지스터를 이용해도 좋다. 절연층의 재료로서는, 무기 절연층이 이용된다. 무기 절연층으로서는, 예를 들면 산화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막, 질화 실리콘막 등의 안의 단층 또는 복수의 조합에 의한 적층 구조로 해도 좋다.
화소 전극(124)은, 광원으로부터 입사하는 빛을 투과시키기 때문에, 투광성을 갖고 또한 도전성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, ITO(산화 주석 첨가 산화 인듐)나 IZO(산화 인듐·산화 아연) 등의 투명 도전막을 이용할 수 있다.
공통 전극(125)은, 액정층(132)으로부터 출사한 빛을 투과시키기 때문에, 투광성을 갖고 또한 도전성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, ITO(산화 주석 첨가 산화 인듐)나 IZO(산화 인듐·산화 아연) 등의 투명 도전막을 이용할 수 있다.
제1 수지층(122)으로서는, 소수성을 갖는 수지를 이용한다. 구체적인 재료로서는, 이하에 나타내는 감방사선성 수지 조성물을 이용할 수 있다. 제1 수지층(122)은, 상기의 재료를 단층 또는 복수의 조합에 의한 적층 구조로 해도 좋다.
상기 감방사선성 수지 조성물은, 제1 수지층(122)의 형성에 적합하게 이용할 수 있다. 감방사선성 수지 조성물은, 포지티브형 및 네거티브형 중 어느 감방사선성도 선택하여 구비하는 것이 가능하다.
본 실시 형태의 감방사선성 수지 조성물은, 포지티브형, 네거티브형도, 알칼리 가용성 수지를 필수 성분으로 하고, 포지티브형 감방사선성 수지 조성물인 경우, 광산 발생제를 필수 성분으로서 함유하고, 네거티브형 감방사선성 수지 조성물인 경우는, 중합성 화합물 및 감방사선성 중합 개시제를 함유한다.
전술의 알칼리 가용성 수지는, 카복실기를 갖는 구성 단위와 중합성기를 갖는 구성 단위를 포함하는 중합체이면 좋고, 아크릴계 수지, 폴리실록산, 폴리벤조옥사졸, 폴리암산을 탈수 폐환하여 이미드화함으로써 얻어지는 폴리이미드 수지, 노볼락 수지, 사이클로올레핀계 수지 등이 바람직하다.
또한 알칼리 가용성 수지의 구성 단위에, 에폭시기, 옥세타닐기, (메타)아크릴로일기 등의 열 가교성기를 포함하는 것이 바람직하고, 알칼리 가용성 수지와는 별도로, 에폭시기, 옥세타닐기, (메타)아크릴로일기 등의 열 가교성기를 포함하는 수지와 병용하는 것도 가능하다.
이러한 열가교성기를 포함하는 수지를 사용함으로써, 얻어지는 제1 수지층의 내열성, 내용매성을 향상하는 것이 가능하다.
또한, 포지티브형의 감방사선성 수지 조성물에 이용하는, 광산 발생제로서는, 퀴논디아지드 화합물이나 옥심술포네이트 화합물, 오늄염, 술폰이미드 화합물, 할로겐 함유 화합물, 디아조메탄 화합물, 술폰 화합물, 술폰산 에스테르 화합물, 카본산 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 퀴논디아지드 화합물이나 옥심술포네이트 화합물, 오늄염, 술폰이미드 화합물이 바람직하다.
또한, 네거티브형의 감방사선성 수지 조성물에 이용하는 중합성 화합물로서는, 예를 들면, ω-카복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페녹시에탄올플루오렌디(메타)아크릴레이트, 디메틸올트리사이클로데칸디(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(메타)아크릴로일옥시프로필메타크릴레이트, 2-(2'-비닐옥시에톡시)에틸(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)포스페이트, 에틸렌옥사이드 변성 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 숙신산 변성 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 등 외에, 직쇄 알킬렌기 및 지환식 구조를 갖고 또한 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 화합물과, 분자 내에 1개 이상의 수산기를 갖고 또한 3개∼5개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 우레탄(메타)아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 네거티브형의 감방사선성 수지 조성물에 이용하는 감방사선성 중합 개시제로서는, 예를 들면, O-아실옥심 화합물, 아세토페논 화합물, 비이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
이들 감방사선성 중합 개시제 중에서, 특히, O-아실옥심 화합물이 바람직하고, 구체적으로는, 1,2-옥탄디온1-[4-(페닐티오)-2-(O-벤조일옥심)], 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸-4-테트라하이드로푸라닐메톡시벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 또는 에탄온-1-[9-에틸-6-[2-메틸-4-(2,2-디메틸-1,3-디옥소라닐)메톡시벤조일]-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심)이 바람직하다.
본 실시 형태의 감방사선성 수지 조성물은, 필요에 따라서 금속의 산화물 입자를 함유할 수 있다. 이러한 금속의 산화물 입자를 포함함으로써, 얻어지는 경화막의 굴절률, 유전율 등의 막 물성을 개질할 수 있다.
전술의 금속 산화물 입자로서는, 알루미늄, 지르코늄, 티타늄, 아연, 인듐, 주석, 안티몬 및 세륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속의 산화물 입자이며, 이 중에서도 지르코늄, 티타늄 또는 아연의 산화물 입자가 바람직하고, 지르코늄 또는 티타늄의 산화물 입자가 보다 바람직하다. 그리고, 티탄산 염을 이용하는 것도 가능하다.
이들 금속 산화물 입자는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 전술의 금속 산화물 입자로서는, 상기 예시의 금속의 복합 산화물 입자라도 좋다. 이 복합 산화물 입자로서는 예를 들면, ATO(Antimony-Tin Oxide), ITO, IZO(Indium-Zinc Oxide) 등을 들 수 있다. 이들 금속 산화물 입자로서는, 시판의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 시아이 화성(주)에 의한 나노텍 등을 사용할 수 있다. 그리고, 티탄산 염의 입자를 이용할 수도 있다.
상기 감방사선성 수지 조성물은, 일본공개특허공보 2009-98616호, 일본공개특허공보 2009-258722호, 일본공개특허공보 2008-257210호, 일본공개특허공보 2006-178436호, 일본공개특허공보2009-42422호, 일본공개특허공보 2003-076012호에 기재된 감방사선성 수지 조성물도 이용할 수 있다.
이들 감방사선성 수지 조성물을 이용함으로써, 고감도이고, 내열성이 높고, 더욱 높은 소수성을 갖는 제1 수지층을 형성할 수 있다.
이에 따라, 액정층(132)에 대하여 제1 기판(102) 측, 예를 들면 트랜지스터층(118)에 잔존하는 수분이 액정층(132)으로 침입하지 않도록 효과적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 액정층(132)의 수분에 의한 열화를 억제할 수 있다.
제2 수지층(123)은 소수성을 갖고, 전술의 제1 수지층(122)에 적용 가능한 재료로서 나타낸 재료를 이용할 수 있다.
제1 기판(102) 및 제2 기판(103)을 접합하고, 제1 기판(102) 및 제2 기판(103)에 협지된 액정층(132)을 봉지하기 위한 시일재(111)의 아래에 제2 수지층(123)을 형성함으로써, 시일재(111)의 사용량을 저감할 수 있고, 제조 비용을 삭감할 수 있다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 수지층(123)은, 그 위에 접하여 배치되는 시일재(111)보다 넓은 선폭을 갖도록 형성된다. 즉, 확보할 수 있는 표시 영역(104)은, 제2 수지층(123)의 선폭 및 얼라이먼트 정밀도에 의해 결정된다.
제2 수지층(123)은 포토리소그래피 공정에 의해 형성할 수 있다. 포토리소그래피 공정에 따르면, ∼1㎛ 정도의 얼라이먼트 정밀도를 확보하는 것이 가능하다. 그 때문에, 디스펜서법이나 스크린 인쇄법이라고 하는 종래의 방법에 의한 시일재의 도포에 비교하여 얼라이먼트 정밀도가 우수하기 때문에, 표시 장치의 협액연화에 유리하다.
시일재(111)(제3 수지층)의 재료로서는, 소수성 수지를 이용해도 좋다. 본 실시 형태에 있어서는, 제2 수지층(123)을 형성함으로써, 소정의 기판 간의 간격을 유지하기 위해 필요한 시일재(111)의 양을 저감할 수 있다.
그에 수반하여, 시일재(111)의 도포 방법으로서는 잉크젯법을 이용할 수 있다. 잉크젯법에 따르면, 노즐로부터 토출되는 액적량의 체적을 ∼1pl 정도까지 제어할 수 있다. 1pl은 구 형상으로 환산하면, 그의 직경은 12㎛ 정도에 상당한다. 이러한 액적을 안정적으로 토출할 수 있기 때문에, 디스펜서법이나 스크린 인쇄법이라고 하는 종래의 방법에 비하여 얼라이먼트 정밀도가 양호하고, 그의 선폭을 좁게 설계할 수 있다. 따라서, 제2 수지층(123) 상에, 비어져 나오지 않고 안정적으로 토출할 수 있어, 협액연화의 방해가 되지 않는다.
제1 수지층(122), 제2 수지층(123) 및 시일재(111)로서는 모두 소수성 수지를 이용하기 때문에, 서로의 밀착성 및 접착성이 우수하다. 또한, 종래 기술에 있어서 염려되는 평탄화 절연층과 시일재의 계면에 수분의 침입 경로가 발생하는 문제에 관해서는, 본 실시 형태에 있어서는 평탄화 절연층으로서 제1 수지층(122)을 이용하기 때문에, 제1 수지층(122)과 제2 수지층(123) 및 제2 수지층(123)과 시일재(111)의 양호한 밀착성 때문에 효과적으로 이를 억제할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르면, 기계적인 안정성 및 수분으로의 내성이 향상하고, 나아가서는 신뢰성이 향상한 표시 장치를 제공할 수 있다.
제1 배향막(126) 및 제2 배향막(128)의 재료로서는, 모두, 종래 이용되고 있는 폴리이미드계 막에 러빙 처리를 행한 것을 이용해도 좋다.
제1 배향막(126) 및 제2 배향막(128)의 다른 재료로서, 소수성을 갖는 수지에 러빙 처리를 행한 것을 이용해도 좋다.
또한, 도 3에서는 제1 배향막(126) 및 제2 배향막(128)은, 표시 영역(104) 내에 형성되는 태양을 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 변형예로서, 제1 배향막(126)은 제2 수지층(123)에 접촉할 때까지 주연부(106) 내로 연장되어도 좋다. 이 때, 제2 수지층(123)은 제1 배향막(126)의 위에 접하여 배치된다. 또한, 제2 배향막(128)은 시일재(111)에 접촉할 때까지 주연부(106) 내로 연장되어도 좋다.
제2 수지층(123)과 제1 배향막(126)은 모두 소수성 수지를 이용하기 때문에, 양자의 밀착성이 우수하다. 이에 따라, 제2 수지층(123)의 제1 기판(102) 측의 계면으로부터의 수분의 침입을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 시일재(111)와 제2 배향막(128)은 모두 소수성 수지를 이용하기 때문에, 양자의 밀착성이 우수하다. 이에 따라, 시일재(111)의 제2 기판(103) 측의 계면으로부터의 수분의 침입을 효과적으로 억제할 수 있다.
즉, 이상과 같은 변형예에 따르면, 수분에의 내성이 더욱 향상하고, 나아가서는 신뢰성이 향상한 표시 장치를 제공할 수 있다.
오버코트층(134)의 재료로서는, 예를 들면 아크릴 수지 등의 유기 절연막이나 질화 실리콘 등의 무기 절연막을 이용할 수 있다.
오버코트층(134)의 다른 재료로서, 소수성을 갖는 수지를 이용해도 좋다. 이에 따라, 오버코트층(134)이 수분의 침입 경로가 되는 것을 억제할 수 있고, 표시 장치의 수분에의 내성이 향상한다.
또한, 오버코트층(134)의 유무는 임의이며, 형성되지 않아도 좋다.
또한, 제1 수지층(122), 제2 수지층(123), 시일재(111), 제1 배향막(126), 제2 배향막(128), 오버코트층(134)으로서 이용하는 소수성을 갖는 수지는, 동일한 조성비인 것에 한정되지 않는다.
[제조 방법]
도 4a∼도 4f를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 4a∼도 4f는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4a는, 제1 기판(102) 상에, 복수의 화소가 배치된 표시 영역(104)에 화상을 표시하는 화소 회로에 이용되는 복수의 트랜지스터(119) 및 배선을 포함하는 트랜지스터층(118)을 형성하고, 그 위에 소수성을 갖는 제1 수지를 성막하는 공정까지를 행한 제1 기판(102) 측의 단면도이다. 트랜지스터층(118)을 형성할 때까지의 공정은 기지(旣知)의 방법을 이용할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 제1 수지의 성막 방법으로서는 이하의 형성 방법을 이용할 수 있다.
본 발명의 경화막의 형성 방법은, 당해 감방사선성 수지 조성물을 이용하여, 기판 상에 도막을 형성하는 공정(이하, 「도막 형성 공정」이라고도 함), 상기 도막의 적어도 일부에 방사선을 조사하는 공정(이하, 「조사 공정」이라고도 함), 방사선이 조사된 도막을 현상하는 공정(이하, 「현상 공정」이라고도 함) 및, 현상된 도막을 가열하는 공정(이하, 「가열 공정」이라고도 함)을 갖는다.
당해 경화막의 형성 방법에 따르면, 방사선 감도, 내약품성, 투명성, 현상 후의 패턴 밀착성 및 노광 인치 후의 패턴 밀착성이 우수한 경화막을 간편하게 형성할 수 있다.
[도막 형성 공정]
본 공정에서는, 당해 감방사선성 수지 조성물을 이용하여, 기판 상에 도포하여 도막을 형성한다. 당해 감방사선성 수지 조성물이 용매를 포함하는 경우에는, 도포면을 프리베이킹함으로써 용매를 제거하는 것이 바람직하다.
상기 기판으로서는, 예를 들면 유리, 석영, 실리콘, 수지 등을 들 수 있다. 상기 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 환상 올레핀의 개환 중합체 및 그의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 프리베이킹의 조건으로서는, 각 성분의 종류, 배합 비율 등에 따라서도 상이하지만, 통상 70℃ 이상 120℃ 이하, 1분 이상 10분 이하이다.
[조사 공정]
본 공정에서는, 도막의 적어도 일부에 방사선을 조사하고 노광한다. 노광할 때에는, 통상 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 개재하여 노광한다. 노광에 사용되는 방사선으로서는, 파장이 190㎚ 이상 450㎚ 이하의 범위에 있는 방사선이 바람직하고, 365㎚의 자외선을 포함하는 방사선이 보다 바람직하다. 노광량의 상한으로서는, 6,000J/㎡가 바람직하고, 1,800J/㎡가 보다 바람직하다. 한편, 노광량의 하한으로서는, 500J/㎡가 바람직하고, 1,500J/㎡가 보다 바람직하다. 이 노광량은, 방사선의 파장 365㎚에 있어서의 강도를 조도계(OAI Optical Associates사의 「OAI model356」)에 의해 측정한 값이다.
[현상 공정]
본 공정에서는, 방사선이 조사된 도막을 현상한다. 노광 후의 도막을 현상함으로써, 불필요한 부분(방사선의 조사 부분)을 제거하고 소정의 패턴을 형성한다.
이 공정에서 사용되는 현상액으로서는, 알칼리성의 수용액이 바람직하다. 알칼리로서는, 예를 들면, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 규산 나트륨, 메타규산 나트륨, 암모니아 등의 무기 알칼리;
테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드 등의 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 현상액으로서는, 케톤계 유기 용매, 알코올계 유기 용매 등의 유기 용매를 사용할 수도 있다.
알칼리 수용액에는, 메탄올, 에탄올 등의 수용성 유기 용매나 계면 활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다. 알칼리 수용액에 있어서의 알칼리의 농도로서는, 적합한 현상성을 얻는 관점에서, 0.1질량％ 이상 5질량％ 이하가 바람직하다.
현상 방법으로서는, 예를 들면, 퍼들법, 디핑법, 요동 침지법, 샤워법 등을 들 수 있다. 현상 시간으로서는, 당해 감방사선성 수지 조성물의 조성에 따라 상이하지만, 통상 10초 이상 180초 이하이다.
이러한 현상 처리에 이어서, 예를 들면 유수 세정을 30초 이상 90초 이하 행한 후, 예를 들면 압축 공기나 압축 질소로 풍건시킴으로써, 소망하는 패턴을 형성할 수 있다.
현상 전의 도막의 막두께에 대한 현상 후의 막두께의 막두께 변화율은, 90％ 이상인 것이 바람직하다. 당해 감방사선성 수지 조성물을 이용한 당해 형성 방법에 따르면, 현상 시간에 대한 미노광부의 막두께 변화량을 억제할 수 있기 때문에, 현상 후의 막두께를 상기 범위로 할 수 있다.
[가열 공정]
본 공정에서는, 현상된 도막을 가열한다. 가열에는, 핫 플레이트, 오븐 등의 가열 장치를 이용하여, 패터닝된 박막을 가열함으로써, 중합체 성분의 경화 반응을 촉진하여, 경화막을 형성할 수 있다. 가열 온도로서는, 예를 들면 120℃ 이상 250℃ 이하이다. 가열 시간으로서는, 가열 기기의 종류에 따라 상이하지만, 예를 들면, 핫 플레이트에서는 5분 이상 30분 이하, 오븐에서는 30분 이상 90분 이하이다. 또한, 2회 이상의 가열 공정을 행하는 스텝 베이킹법 등을 이용할 수도 있다. 이와 같이 하여, 목적으로 하는 경화막에 대응하는 패턴 형상 박막을 기판의 표면 상에 형성할 수 있다. 이 경화막의 막두께의 상한으로서는, 8㎛가 바람직하고, 6㎛가 보다 바람직하다. 한편, 상기 막두께의 하한으로서는, 0.1㎛가 바람직하다.
이어서, 포토리소그래피 공정에 의해, 하부의 트랜지스터(119)와의 콘택트를 취하기 위한 콘택트 홀의 형성 및, 화소 전극(124)의 형성을 행한다.
이어서, 제1 기판(102)의 제2 기판(103) 측에 배치되고, 복수의 화소 전극(124)이 형성된 제1 수지층(122) 상에, 소수성을 갖는 제1 배향막(126)을 형성한다. 도 4b는, 제1 배향막(126)을 형성할 때까지의 공정을 행한 제1 기판(102) 측의 단면도이다.
이어서, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 제1 기판의 제1 수지층(122) 상에, 소수성을 갖는 제2 수지를 성막한다. 제2 수지의 성막 방법으로서는 전술의 제1 수지의 성막 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다.
이어서, 도 4d에 나타내는 바와 같이, 포토리소그래피 공정에 의해 제1 기판(102)의 주변을 따라 제1 수지층(122) 상에 접하여 배치되는 제2 수지층(123)을 형성한다. 환언하면, 포토리소그래피 공정에 의해, 제1 수지층(122) 상에 접하고 주연부(106)를 따라, 환상으로 배치되는 제2 수지층(123)을 형성한다.
포토리소그래피 공정에 따르면, ∼1㎛ 정도의 얼라이먼트 정밀도를 확보하는 것이 가능하다. 그 때문에, 디스펜서법이나 스크린 인쇄법이라고 하는 종래의 방법에 의해 형성되는 시일재와 비교하여, 그 폭을 좁게 설계할 수 있어, 협액연화에 유리하다.
이어서, 도 4e에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(102) 상에 형성된 제2 수지층(123) 상에, 시일재(111)(제3 수지층)를 도포한다. 환언하면, 제2 수지층(123) 상에, 제2 수지층(123)을 따라, 환상으로 시일재(111)(제3 수지층)를 도포한다. 본 실시 형태에 의한 표시 장치(100)의 제조 방법에 있어서는, 시일재(111)(제3 수지층)의 도포는 잉크젯법을 이용한다.
잉크젯법에 따르면, 토출되는 액적량의 체적을 ∼1pl 정도까지 제어할 수 있다. 1pl은 구 형상으로 환산하면, 그의 직경은 12㎛ 정도에 상당한다. 이러한 액적을 안정적으로 토출할 수 있기 때문에, 얼라이먼트 정밀도가 양호하다. 그 때문에, 디스펜서법이나 스크린 인쇄법이라고 하는 종래의 방법에 의해 형성되는 시일재와 비교하여, 그 폭을 좁게 설계할 수 있어, 협액연화에 유리하다.
이어서, 도 4e에 나타내는 제1 기판(102)과, 도 4f에 나타내는 제2 기판(103)을 접합한다.
또한, 제2 기판(103)의 제1 기판(102) 측에는 복수의 컬러 필터(138) 및 차광층(136)이 배치되고, 그 위에 오버코트층(134), 제2 배향막(128), 복수의 스페이서(129)의 순서로 형성되지만, 여기까지의 제2 기판(103) 측의 공정은 기지의 방법을 이용할 수 있기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
<제2 실시 형태>
도 5를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(200)의 구성에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(200)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치(200)와 도 3에 나타낸 제1 실시 형태에 의한 표시 장치(100)를 비교하면, 복수의 화소(108) 사이에 배치되는 복수의 스페이서(129)의 구성이 상이하다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수의 스페이서(129)의 각각은, 제2 스페이서(129a) 및 제1 스페이서(129b)를 포함한다.
복수의 제1 스페이서(129b)는, 제1 배향막(126)에 접하고, 복수의 화소(108) 사이에 배치된다. 복수의 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동층에 형성된다. 그 때문에, 제2 수지층(123)과 동일한 소수성 수지로 이루어진다. 복수의 제2 스페이서(129a)는, 제2 배향막(128)에 접하고, 복수의 제1 스페이서(129b)의 각각에 대향하여 배치되어 있다.
표시 장치의 고정밀화가 진행되면, 화소의 미세화와 함께 스페이서를 가늘게 형성할 필요가 있다. 그러한 경우에 있어서, 스페이서의 선단과 어레이 기판 측의 배향막의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 복수의 스페이서의 각각이 어레이 기판에 미치는 압력이 증가하여, 배향막이 깎여버리는 문제가 있었다. 본 실시 형태의 구성에 따르면, 제1 기판(102) 측에 제1 스페이서(129b)를 형성함으로써, 제2 기판(103) 측에 형성된 제2 스페이서(129a)와의 접촉 압력으로부터 제1 배향막(126)을 보호할 수 있어, 상기 문제에 대한 내성이 향상한다.
제조 공정에 있어서는, 복수의 제1 스페이서(129b)는 제1 기판(102) 측에 형성되고, 복수의 제2 스페이서(129a)는 제2 기판(103) 측에 형성된다. 제1 실시 형태에 있어서 도 4c에 나타낸 제2 수지의 성막까지의 공정은 공통이다. 도 6은, 제2 수지의 성막 후, 포토리소그래피 공정에 의해 제2 수지층(123)의 패터닝을 행하고, 제2 수지층(123) 및 복수의 제1 스페이서(129b)를 형성하는 공정을 행한 제1 기판(102) 측의 단면도이다. 즉, 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동일한 포토리소그래피 공정에 의해 형성할 수 있기 때문에, 제1 실시 형태에 의한 표시 장치와 비교하여 제조 공정을 증가시키는 일이 없이, 본 실시 형태에 의한 표시 장치(200)를 제공할 수 있다.
후속하는 시일재(111)의 도포, 제1 기판(102)과 제2 기판(103)의 접합 공정에 대해서는 제1 실시 형태에 공통하기 때문에, 설명을 생략한다.
<제3 실시 형태>
도 7을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(300)의 구성에 대해서 설명한다. 도 7은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(300)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치(300)와 도 3에 나타낸 제1 실시 형태에 의한 표시 장치(100)를 비교하면, 제2 기판(103)과 시일재(111)의 사이에 복수의 컬러 필터(138) 및 차광층(136)이 적층되어 있는 점에서 상이하다. 이 적층된 영역 때문에, 제1 기판(102)과 제2 기판(103)의 사이에 소정의 간격을 유지하여, 접합하기 위한 시일재(111)의 사용량을 삭감할 수 있어, 제조 비용이 삭감된다. 또한, 3색의 컬러 필터(138)의 모두가 적층되어도 좋지만, 그 중의 적어도 일층이 배치되어 있으면 좋다.
이 적층된 영역은, 복수의 컬러 필터(138)의 각각 및 차광층(136)을 형성하는 공정과 동시에 형성할 수 있고, 추가의 포토리소그래피 공정이나 추가의 마스크를 필요로 하지 않는다. 따라서, 제1 실시 형태에 의한 표시 장치(100)와 비교하여 제조 공정을 증가시키는 일이 없이, 본 실시 형태에 의한 표시 장치(300)를 제공할 수 있다.
<제4 실시 형태>
도 8을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(400)의 구성에 대해서 설명한다. 도 8은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(400)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치(400)와 도 7에 나타낸 제3 실시 형태에 의한 표시 장치(300)를 비교하면, 복수의 화소(108) 사이에 배치되는 복수의 스페이서(129)의 구성이 상이하다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수의 스페이서(129)의 각각은, 제2 스페이서(129a) 및 제1 스페이서(129b)를 포함한다.
복수의 제1 스페이서(129b)는, 제1 배향막(126)에 접하고, 복수의 화소(108) 사이에 배치된다. 복수의 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동층에 형성된다. 그 때문에, 제2 수지층(123)과 동일한 소수성 수지로 이루어진다. 복수의 제2 스페이서(129a)는, 제2 배향막(128)에 접하고, 복수의 제1 스페이서(129b)의 각각에 대향하여 배치되어 있다.
표시 장치의 고정밀화가 진행되면, 화소의 미세화와 함께 스페이서를 가늘게 형성할 필요가 있다. 그러한 경우에 있어서, 스페이서의 선단과 어레이 기판 측의 배향막의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 복수의 스페이서의 각각이 어레이 기판에 미치는 압력이 증가하고, 배향막이 깎여버리는 문제가 있었다. 본 실시 형태의 구성에 따르면, 제1 기판(102) 측에 제1 스페이서(129b)를 형성함으로써, 제2 기판(103) 측에 형성된 제2 스페이서(129a)와의 접촉 압력으로부터 제1 배향막(126)을 보호할 수 있어, 상기 문제에 대한 내성이 향상한다.
제1 기판(102) 측의 제조 공정은, 제2 실시 형태에서 설명한 것과 공통이다. 복수의 제1 스페이서(129b)는 제1 기판(102) 측에 형성되고, 복수의 제2 스페이서(129a)는 제2 기판(103) 측에 형성된다. 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동일한 포토리소그래피 공정에 의해 형성할 수 있다. 복수의 제1 스페이서(129b) 및 복수의 제2 스페이서(129a)는 각각이 대향하도록 각각의 기판 상에 배치된다.
<제5 실시 형태>
도 9를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(500)의 구성에 대해서 설명한다. 도 9는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(500)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치(500)와 도 3에 나타낸 제1 실시 형태에 의한 표시 장치(100)를 비교하면, 제2 수지층(123)의 단면 형상이 상이하다. 즉, 도 9에 나타낸 표시 장치(500)에 있어서는, 제2 수지층(123)은, 평면에서 볼 때 시일재(111)와의 중첩하는 영역에 요철 패턴을 갖고 있다.
이 요철 형상에 의해, 시일재(111)와 제2 수지층(123)의 접촉 면적이 증가하고, 양자의 밀착성이 더욱 향상한다. 또한, 시일재(111)와 제2 수지층(123)의 계면을 따른 표시 장치 내부로의 침입 경로가 증가하기 때문에, 시일재(111)의 제1 기판(102) 측의 계면으로부터의 수분의 침입을 효과적으로 억제할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르면, 기계적인 안정성 및 수분으로의 내성이 더욱 향상하고, 나아가서는 신뢰성이 향상한 표시 장치를 제공할 수 있다.
이 요철 패턴은, 하프 톤 마스크에 의한 포토리소그래피법을 이용함으로써 형성할 수 있다. 하프 톤 마스크는 「반투과」의 막을 이용하고, 중간 노광을 행한다. 1회의 노광으로 「노광 부분」, 「중간 노광 부분」 및, 「미노광 부분」의 3개의 노광 레벨을 표현하고, 현상 후에 복수의 종류의 두께의 감광성 수지를 만들 수 있다. 여기에서, 「중간 노광 부분」은, 빛이 통과 또는 투과하는 양을 조정함으로써 복수의 계조의 노광을 행할 수 있다. 즉, 1회의 노광으로 3개 이상의 노광 레벨을 표현할 수 있다.
예를 들면 포지티브형의 감광성 수지를 노광했을 경우, 하프 톤 마스크를 사용하여 노광한 수지층을 현상 처리함으로써, 감광되어 현상액에 대하여 가용성으로 변화한 수지층이 제거되고, 감광되어 있지 않은 수지층이 남는다. 여기에서, 반투과 영역에 대응하는 수지층은 상층부만 감광되어 있기 때문에, 현상 처리에 의해 상층부만이 제거된다. 이에 따라, 제2 수지층(123)의 패터닝과, 요철 패턴의 형성을 1회의 포토리소그래피 공정으로 동시에 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 이용하는 제2 수지층(123)으로서는 포지티브형에 한정하지 않고, 네거티브형도 있을 수 있다. 하프 톤 마스크에 의한 포토리소그래피법을 네거티브형에 적용하여, 본 실시 형태와 같은 요철 패턴을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 이 요철 패턴에 관해서는, 시일재(111)와 제2 수지층(123)의 접촉 면적을 증가시켜 밀착성을 향상시키고, 계면에 있어서의 수분의 침입 경로를 증가시킬 수 있으면 좋고, 도 9에 나타낸 패턴 형상 및 개수에 한정되지 않는다.
<제6 실시 형태>
도 10을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(600)의 구성에 대해서 설명한다. 도 10은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(600)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치(600)와 도 9에 나타낸 제5 실시 형태에 의한 표시 장치(500)를 비교하면, 복수의 화소(108) 사이에 배치되는 복수의 스페이서(129)의 구성이 상이하다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수의 스페이서(129)의 각각은, 제2 스페이서(129a) 및 제1 스페이서(129b)를 포함한다.
복수의 제1 스페이서(129b)는, 제1 배향막(126)에 접하고, 복수의 화소(108) 사이에 배치된다. 복수의 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동층에 형성된다. 그 때문에, 제2 수지층(123)과 동일한 소수성 수지로 이루어진다. 복수의 제2 스페이서(129a)는, 제2 배향막(128)에 접하고, 복수의 제1 스페이서(129b)의 각각에 대향하여 배치되어 있다.
표시 장치의 고정밀화가 진행되면, 화소의 미세화와 함께 스페이서를 가늘게 형성할 필요가 있다. 그러한 경우에 있어서, 스페이서의 선단과 어레이 기판 측의 배향막의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 스페이서의 각각이 어레이 기판에 미치는 압력이 증가하여, 배향막이 깎여버리는 문제가 있었다. 본 실시 형태의 구성에 따르면, 제1 스페이서(129b)를 형성함으로써, 제2 스페이서(129a)와의 접촉 압력으로부터 제1 배향막(126)을 보호할 수 있어, 상기 문제에 대한 내성이 향상한다.
제1 기판(102) 측의 제조 공정은, 제2 실시 형태에서 설명한 것과 공통이다. 복수의 제1 스페이서(129b)는 제1 기판(102) 측에 형성되고, 복수의 제2 스페이서(129a)는 제2 기판(103) 측에 형성된다. 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동일한 포토리소그래피 공정에 의해 형성할 수 있다. 복수의 제1 스페이서(129b) 및 복수의 제2 스페이서(129a)는 각각이 대향하도록 각각의 기판 상에 배치된다.
<제7 실시 형태>
도 11을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(700)의 구성에 대해서 설명한다. 도 11은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(700)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 11에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치(700)와 도 9에 나타낸 제5 실시 형태에 의한 표시 장치(500)를 비교하면, 제2 기판(103)과 시일재(111)의 사이에 복수의 컬러 필터(138) 및 차광층(136)이 적층되어 있는 점에서 상이하다. 이 적층된 영역 때문에, 제1 기판(102)과 제2 기판(103)의 사이에 소정의 간격을 유지하여, 접합하기 위한 시일재(111)의 사용량을 삭감할 수 있어, 제조 비용이 삭감된다. 또한, 3색 컬러 필터(138)의 모두가 적층되어도 좋지만, 그 중의 적어도 일층이 배치되어 있으면 좋다.
이 적층된 영역은, 복수의 컬러 필터(138)의 각각 및 차광층(136)을 형성하는 공정과 동시에 형성할 수 있어, 추가의 포토리소그래피 공정이나 추가의 마스크를 필요로 하지 않는다. 따라서, 제5 실시 형태에 의한 표시 장치(500)와 비교하여 제조 공정을 증가시키는 일이 없이, 본 실시 형태에 의한 표시 장치(700)를 제공할 수 있다.
<제8 실시 형태>
도 12를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(800)의 구성에 대해서 설명한다. 도 12는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(800)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12에 나타낸 본 실시 형태에 의한 표시 장치(800)와 도 11에 나타낸 제7 실시 형태에 의한 표시 장치(700)를 비교하면, 복수의 화소(108) 사이에 배치되는 복수의 스페이서(129)의 구성이 상이하다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수의 스페이서(129)의 각각은, 제2 스페이서(129a) 및 제1 스페이서(129b)를 포함한다.
복수의 제1 스페이서(129b)는, 제1 배향막(126)에 접하고, 복수의 화소(108) 사이에 배치된다. 복수의 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동층에 형성된다. 그 때문에, 제2 수지층(123)과 동일한 소수성 수지로 이루어진다. 복수의 제2 스페이서(129a)는, 제2 배향막(128)에 접하고, 복수의 제1 스페이서(129b)의 각각에 대향하여 배치되어 있다.
표시 장치의 고정밀화가 진행되면, 화소의 미세화와 함께 스페이서를 가늘게 형성할 필요가 있다. 그러한 경우에 있어서, 스페이서의 선단과 어레이 기판 측의 배향막의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 스페이서의 각각이 어레이 기판에 미치는 압력이 증가하고, 배향막이 깎여버리는 문제가 있었다. 본 실시 형태의 구성에 따르면, 제1 스페이서(129b)를 형성함으로써, 제2 스페이서(129a)와의 접촉 압력으로부터 제1 배향막(126)을 보호할 수 있어, 상기 문제에 대한 내성이 향상한다.
제1 기판(102) 측의 제조 공정은, 제2 실시 형태에서 설명한 것과 공통이다. 복수의 제1 스페이서(129b)는 제1 기판(102) 측에 형성되고, 복수의 제2 스페이서(129a)는 제2 기판(103) 측에 형성된다. 제1 스페이서(129b)는, 제2 수지층(123)과 동일한 포토리소그래피 공정에 의해 형성할 수 있다. 복수의 제1 스페이서(129b) 및 복수의 제2 스페이서(129a)는 각각이 대향하도록 각각의 기판 상에 배치된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 의한 소수성 수지를 이용한 표시 장치에 대해서 설명했다. 그러나, 이들은 단순한 예시에 불과하고, 본 발명의 기술적 범위는 그들에 한정되지 않는다. 실제, 당업자라면, 특허청구의 범위에 있어서 청구되어 있는 본 발명의 요지를 일탈하는 일 없이, 여러 가지의 변경 및 조합이 가능할 것이다. 따라서, 그들의 변경 및 조합도 당연히, 본 발명의 기술적 범위에 속한다고 이해되어야 한다.
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800：표시 장치
102, 103：기판
104：표시 영역
106：주연부
108：화소
111：시일재
112：단자 영역
114：접속 단자
116：드라이버 회로
118：트랜지스터층
119：트랜지스터
122：제1 수지층
123：제2 수지층
124：화소 전극
125：공통 전극
126, 128：배향막
129：스페이서
129a：제2 스페이서
129b：제1 스페이서
132：액정층
134：오버코트층
136：차광층
138：컬러 필터

Claims (8)

  1. 제1 기판과,
    상기 제1 기판 상에 배치되고, 복수의 트랜지스터 및 배선을 포함하는 트랜지스터층과,
    상기 트랜지스터층 상에 배치된 제1 수지층과,
    제1 기판의 주변을 따라 상기 제1 수지층 상에 접하여 배치된 제2 수지층과,
    상기 제1 기판에 대향하여 배치되는 제2 기판과,
    상기 제2 수지층과 상기 제2 기판의 사이에 있어서, 상기 제2 수지층을 따라, 상기 제2 수지층 상에 접하여 배치된 제3 수지층과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 협지되고, 상기 제3 수지층에 봉지된 액정층을 갖는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 수지층은,
    평면에서 볼 때 상기 제3 수지층과 중첩하는 영역에 있어서, 막두께가 상이한 요철 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판은,
    복수의 컬러 필터 및 차광막을 갖고,
    상기 복수의 컬러 필터 중 적어도 일층이, 상기 제2 기판과 상기 제3 수지층의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 수지층 상에, 복수의 화소가 배치되는 표시 영역을 덮도록 배치되는 제1 배향막과,
    상기 제1 배향막에 접하고, 상기 복수의 화소 사이에 배치되고, 상기 제2 수지층과 동(同)층에 형성되는, 복수의 제1 스페이서와,
    상기 제2 기판의 상기 제1 기판 측에, 상기 복수의 제1 스페이서의 각각에 대향하여 배치되는 복수의 제2 스페이서를 추가로 갖는 표시 장치.
  5. 제1 기판 상에 복수의 트랜지스터 및 배선을 포함하는 트랜지스터층을 형성하고,
    상기 제1 기판의 상기 트랜지스터층 측에, 제1 수지층을 형성하고,
    상기 제1 기판의 제1 수지층 상에, 수지를 형성하고,
    상기 제1 기판의 주변을 따라, 상기 제1 수지층에 제2 수지층을 포토리소그래피 공정에 의해 형성하고,
    상기 제2 수지층 상에, 잉크젯법에 의해 제3 수지층을 도포하고,
    상기 제1 기판과, 복수의 컬러 필터 및 차광막이 배치된 제2 기판을 접합하는 것을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 수지층 상에, 포토리소그래피 공정에 의해 요철 패턴을 형성하는 것을 추가로 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 기판의 상기 제1 기판 측의 주연부에, 상기 복수의 컬러 필터 및 상기 차광막 중 적어도 일층을 상기 제2 수지층에 대향하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 수지층을 형성하기 전에, 상기 제1 기판의 상기 제2 기판 측에 배치된 상기 제1 수지층 상에 제1 배향막을 형성하고,
    상기 제2 기판의 상기 제1 기판 측에, 복수의 제2 스페이서를 형성하는 것을 추가로 포함하고,
    상기 제2 수지층을 형성하는 것은,
    상기 복수의 제2 스페이서의 각각에 대향하는 복수의 제1 스페이서를 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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