WO2012073773A1

WO2012073773A1 - 基板および液晶表示装置

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Publication number: WO2012073773A1
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Inventors: 弘幸森脇
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Publication date: 2012-06-07
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Abstract

　本発明は、供給される薄膜材料の基板表面への配置精度を向上させることを目的とする。　マザーガラス（６０）におけるガラス基板（２１）に相当する領域は、薄膜形成領域（６２）として特定され、薄膜形成領域（６２）の外側に、アライメントマーク（７０）が配置されている。アライメントマーク（７０）は、薄膜材料の液滴（例えば、配向膜材料（２４）の液滴（２４ａ））の滴下位置を特定するための、位置特定部として機能する。アライメントマーク（７０）は、複数の島状の凹部（７３）または凸部（７５）が二次元的に配列されて設けられた凹凸形状（７２）を含み、前記凹凸形状（７２）には、前記凹部（７３）または前記凸部（７５）の位置を表す座標系が設定されている。前記凹凸形状（７２）の一部箇所には、前記配向膜材料（２４）が供給されたマーキング（７８）が形成される。　本発明は、例えば液晶表示装置に適用可能である。

Description

基板および液晶表示装置

　本発明は、基板および液晶表示装置に関し、特に、表面上に薄膜が形成される基板と、その基板を用いた液晶表示装置と、に関する。

　液晶表示装置は、一般に、一対の基板の間に液晶層が封入された構造を有している。一対の基板の一方は、複数のゲート配線、複数のソース配線、複数の画素電極および複数のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ－Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などが形成された、ＴＦＴ基板である。一対の基板の他方は、複数の画素電極に共通の共通電極が形成された、対向基板である。液晶層は、ＴＦＴ基板と対向基板との間で、枠状のシール部材に囲まれて封止されている。

　上記一対の基板には、表示領域としての画素領域と、その外側周囲に設けられた非表示領域としての額縁領域とが形成されている。ＴＦＴ基板の額縁領域は、シール部材の形成領域と、その外側周囲に設けられた端子領域とを有している。端子領域には、画素領域へ信号を供給するための複数の端子が形成されている。

　ＴＦＴ基板および対向基板には、液晶層側の表面に、当該液晶層における液晶分子の配向を規制する配向膜が設けられている。配向膜は、たとえばポリイミドなどの樹脂膜によって構成され、その表面がラビング処理や光配向処理されて配向性能が付加されている。

　配向膜は、ＴＦＴ基板および対向基板の表面に、液状のポリイミドを塗布した後に、焼成して硬化させることによって形成される。ポリイミドは、たとえばインクジェット印刷法によって塗布することが可能である。インクジェット印刷法を使用して配向膜の液滴を基板上に吐出する従来の技術は、たとえば、特開２００６－３２０８３９号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００６－３２０８３９号公報

　インクジェット法を利用した配向膜の形成工程では、基板へ向かって吐出されて着弾したポリイミドなどの配向膜材料が基板表面で十分に広がるように、当該配向膜材料の粘性を比較的低くする必要がある。低粘性の配向膜材料は、基板表面で容易に広がるために、本来必要がない額縁領域にまで広がり易い。

　一方、液晶表示装置では、表示領域の外側周囲の額縁領域を小さくする、狭額縁化が求められている。液晶表示装置の狭額縁化を実現するためには、額縁領域に配置されたシール部材と画素領域との間隔を小さくする必要がある。上述した低粘性の配向膜材料が額縁領域にまで広がって流れ、シール部材の形成領域にまで到達すると、シール部材と配向膜材料との重なりが発生する。シール部材と配向膜材料とが重なると、シール部材と基板との密着性が低下し、シール部材と基板との界面から液晶層へ外気が侵入する。そのため、配向膜材料を基板に精度よく塗布し、シール部材と配向膜材料との重なりを防止することが重要視されている。

　本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、基板表面上に供給される薄膜材料の、基板表面への配置精度を向上できる、基板を提供することである。また、本発明の他の目的は、当該基板を用いた液晶表示装置を提供することである。

　本発明に係る基板は、表面を有し、表面上に薄膜が形成される基板であって、表面に形成された複数の島状の凹部または凸部が二次元的に配列されて設けられた凹凸形状を含み、凹凸形状の一部箇所には、薄膜を形成する薄膜材料が供給されたマーキングが形成されている。

　上記基板において好ましくは、凹凸形状は、表面の一部を窪ませて形成されている。
　上記基板において好ましくは、凹凸形状は、表面の一部を突起させて形成されている。

　上記基板において好ましくは、表面上に薄膜が印刷される薄膜形成領域を有し、位置特定部は、薄膜形成領域の外側に配置されている。

　上記基板において好ましくは、凹凸形状には、複数の島状の凹部または凸部の位置を表す座標系が設定されている。

　本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向して配置された一対の基板と、一対の基板の間に配置された液晶層と、を備える。基板は、画像を表示する表示領域と、表示領域の外側周囲の額縁領域と、を含む。基板の液晶層側の表面には、流動性を有する配向膜材料が硬化された配向膜が形成されている。一対の基板の少なくともいずれか一方の表面には、複数の島状の凹部または凸部が二次元的に配列されて設けられた凹凸形状が形成されている。凹凸形状の一部箇所には、配向膜を形成する配向膜材料が供給されたマーキングが形成されている。

　本発明の基板によると、供給される薄膜材料の基板表面への配置精度を向上させることができる。

実施の形態１の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。図１に示す液晶表示装置の平面図である。ＴＦＴ基板の一部を拡大して示す断面図である。ＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。ＴＦＴ基板における支持構造部を拡大して示す断面図である。対向基板の一部を拡大して示す平面図である。図６中に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う対向基板の一部の断面図である。ＴＦＴ基板が形成されるマザーガラスの模式図である。図８中に示す領域ＩＸの拡大図である。図９中に示すＸ－Ｘ線に沿うアライメントマークの断面図である。図８－図１０に示すアライメントマークに薄膜材料の液滴を滴下する状態を示す模式図である。アライメントマークに付着した薄膜材料を示す模式図である。対向基板が形成されるマザーガラスの模式図である。図１３中に示す領域ＸＩＶの拡大図である。図１４中に示すＸＶ－ＸＶ線に沿うアライメントマークの断面図である。図１３－図１５に示すアライメントマークに薄膜材料の液滴を滴下する状態を示す模式図である。アライメントマークに付着した薄膜材料を示す模式図である。アライメントマークに液滴が滴下されるターゲット位置と、液滴の着弾位置と、を示す模式図である。実施の形態２の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。

　以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１の液晶表示装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す液晶表示装置１の平面図である。なお図１は、図２中に示すＩ－Ｉ線に沿う液晶表示装置１の断面図である。図１および図２に示すように、液晶表示装置１は、第１基板としてのＴＦＴ基板１１と、ＴＦＴ基板１１に対向して配置された第２基板である対向基板１２と、ＴＦＴ基板１１および対向基板１２の間に設けられた液晶層１３とを備える。一対のＴＦＴ基板１１と対向基板１２とは、互いに対向して配置されている。液晶層１３は、一対のＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間に配置されている。

　液晶表示装置１はまた、ＴＦＴ基板１１および対向基板１２の間に設けられた、シール部材１４を備える。シール部材１４は、図２に示すように、略矩形枠状に形成され、液晶層１３を囲んで封止する。シール部材１４はたとえば、アクリルまたはエポキシ系樹脂などの紫外線熱併用硬化型樹脂によって形成されている。シール部材１４には、複数のスペーサーおよび導電性粒子（不図示）が分散して混入されている。シール部材１４の線幅は、たとえば０．５ｍｍ～２．５ｍｍ程度である。

　ＴＦＴ基板１１および対向基板１２は、画像を表示する表示領域としての画素領域３１と、画素領域３１の外側周囲の領域である非表示領域としての額縁領域３２とをそれぞれ含んでいる。額縁領域３２には、画素領域３１と所定の間隔をおいて設けられたシール部材形成領域３４（シール部材１４の形成領域）が含まれる。額縁領域３２には、複数の引き出し配線１７が形成されている。引き出し配線１７の線幅は１０μｍ程度である。隣り合う引き出し配線１７同士の間隔は、シール部材形成領域３４において２０μｍ程度である。

　図３は、ＴＦＴ基板１１の一部を拡大して示す断面図である。図４は、ＴＦＴ基板１１の一部を拡大して示す平面図である。なお図４では、後述する配向膜２３および凹部４８の図示を省略している。

　ＴＦＴ基板１１の額縁領域３２は、図４に示すように、シール部材形成領域３４に対して画素領域３１と反対側の領域である、端子領域３３を有している。端子領域３３は、図２に示すように、ＴＦＴ基板１１の側部領域に形成されている。端子領域３３には、画素領域３１へ信号を供給するための複数の端子２８が形成されている。

　ＴＦＴ基板１１におけるシール部材形成領域３４には、図４に示すように、導電膜とＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電膜からなる積層電極部としてのパッド２０が形成されている。パッド２０は、図３に示す平坦化膜４３の表面に複数形成されている。パッド２０は、１００ｎｍ程度の厚みのＩＴＯを、下層絶縁層にスルーホールをあけ、下層配線と接線するように形成され、シール部材１４に沿って所定の間隔で配置されている。パッド２０は、シール部材１４の導電性粒子を介して対向基板１２の共通電極２６に電気的に接続するためのものである。

　ＴＦＴ基板１１の画素領域３１には、複数の画素５がマトリクス状に配置されている。各画素５には、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる画素電極１５がそれぞれ形成されている。また、各画素５には、画素電極１５に接続されたスイッチング素子としてのＴＦＴ（不図示）が形成されている。さらに、ＴＦＴ基板１１には、上記ＴＦＴに接続されたゲート配線およびソース配線（不図示）などが形成されている。

　また、ＴＦＴ基板１１は、図３に示すように、支持基板であるガラス基板２１を有し、このガラス基板２１の液晶層１３側の表面２１ａには、上記ゲート配線（不図示）を覆うゲート絶縁膜４１が形成されている。ゲート絶縁膜４１は、たとえばＳｉＮやＳｉＯ_２などの酸化膜によって構成され、０．４μｍ程度の厚みに形成されている。複数の引き出し配線１７は、上記ゲート配線と同じ材料からなり、この引き出し配線１７の端部に端子２８が設けられている。上記ソース配線は、引き出し配線１７に接続されている。

　ゲート絶縁膜４１の表面には、保護膜としてのパッシベーション膜４２が形成されている。パッシベーション膜４２は、たとえばＳｉＮなどの無機膜によって構成され、０．２５μｍ程度の厚みに形成されている。パッシベーション膜４２の表面には、パッシベーション膜４２を覆う絶縁膜である平坦化膜４３が形成されている。平坦化膜４３は、たとえば光硬化性アクリル樹脂によって構成され、２．５μｍ程度の厚みに形成されている。

　画素領域３１における平坦化膜４３の表面には、上記複数の画素電極１５が形成されている。一方、シール部材形成領域３４における上記平坦化膜４３の表面には、上記シール部材１４が形成されている。そして、上記平坦化膜４３の一部によって配向膜２３および配向膜材料２４を支持する支持構造部５０が構成されている。

　ＴＦＴ基板１１の液晶層１３側には、流動性を有する配向膜材料２４が硬化することによって形成された配向膜２３が、画素領域３１からシール部材１４の形成領域側へ広がるように形成されている。言い換えれば、ＴＦＴ基板１１の液晶層１３側の表面１１ａ（図１参照）は、配向膜２３によって直接に覆われている。

　配向膜２３は、ポリイミドなどの樹脂材料からなり、液晶層１３の液晶分子の初期配向を規制するためのものである。配向膜材料２４は、ポリイミドなどに溶剤が添加されることにより、その粘性が低下されたものである。配向膜材料２４には、たとえば、ＪＳＲ株式会社製の、粘度が６．５ｍＰａ・ｓである垂直配向膜材料を適用することが可能である。

　図５は、ＴＦＴ基板１１における支持構造部５０を拡大して示す断面図である。支持構造部５０の側部５１は、図５に示すように、この側部５１の表面に接する接平面５３がガラス基板２１側へ向かって当該支持構造部５０の外側（つまり同図で左側であるシール部材形成領域３４側）へ傾斜するように形成されている。そして、支持構造部５０の側部５１は、画素領域３１と複数の端子２８との間（特に本実施形態では、画素領域３１とシール部材形成領域３４との間）に配置されると共に、配向膜２３および配向膜材料２４の端縁部２５を支持している。

　ここで、配向膜２３および配向膜材料２４の端縁部２５における上記側部５１の接平面５３とガラス基板２１表面との成す角度をθ１とし、上記配向膜２３などの端縁部２５における当該端縁部２５表面の接平面５４と、上記接平面５３との成す角度をθ２とする。

　側部５１の接平面５３が上記角度θ１で傾斜しているために、画素領域３１側から流れてきた配向膜材料２４を当該側部５１において角度θ２だけ堰き止めることができる。その結果、配向膜２３および配向膜材料２４は、上記支持構造部５０の側部５１近傍において液晶層１３側に盛り上がることとなる。

　図６は、対向基板１２の一部を拡大して示す平面図である。図７は、図６中に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う対向基板１２の一部の断面図である。図６および図７に示すように、対向基板１２は、支持基板であるガラス基板２２を有している。ガラス基板２２の液晶層１３側の表面２２ａには、カラーフィルタ３６を構成する複数の着色層３７および遮光膜であるブラックマトリクス３８が形成されている。ブラックマトリクス３８の厚みは１．５μｍ程度である。表面２２ａにはまた、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる共通電極２６が１００ｎｍ程度の厚みで形成されている。

　着色層３７は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）またはＢ（青）の光を透過するフィルタであり、対向基板１２の画素領域３１にマトリクス状に配置されている。ブラックマトリクス３８は、隣り合う着色層３７同士の間を遮光すると共に、額縁領域３２を遮光するためにも形成されている。また、シール部材１４は、上記ＴＦＴ基板１１に形成されるものと同一であり、額縁領域３２のシール部材形成領域３４に配置される。

　この対向基板１２の液晶層１３側にも、ＴＦＴ基板１１に形成したものと同じ配向膜材料２４が硬化して形成された配向膜２３が、画素領域３１からシール部材形成領域３４側へ広がるように形成されている。対向基板１２の液晶層１３側の表面１２ａ（図１参照）は、配向膜２３によって直接に覆われている。

　そして、対向基板１２にも、上記ＴＦＴ基板１１と同様に、支持構造部５０が形成されている。支持構造部５０は、シール部材形成領域３４の近傍に設けられ、シール部材１４に沿ってリブ状に延びる凸条部５６によって構成されている。

　凸条部５６は、例えば青色の着色層３７と同じ材料からなる基体部５７と、この基体部５７を覆う被覆部５８とを有している。被覆部５８は、対向基板１２に形成される液晶分子を垂直配向制御するためのリブ（不図示）またはフォトスペーサ（不図示）と同じ材料である光感光性アクリル樹脂によって構成されている。

　この対向基板１２の支持構造部５０も、上記ＴＦＴ基板１１の支持構造部５０と同様の側部５１を有している。対向基板１２における支持構造部５０の側部５１もまた、画素領域３１とシール部材形成領域３４との間に配置されている。そして、配向膜２３および配向膜材料２４の端縁部２５は、上記側部５１によって同様に支持されている。

　図８は、ＴＦＴ基板１１が形成されるマザーガラス６０の模式図である。ＴＦＴ基板１１を製造する場合、一般に、マザーガラス６０と呼ばれる大型のガラス板を切断することにより、複数のガラス基板２１が形成される。図８には、一枚のマザーガラス６０から六枚のＴＦＴ基板１１が形成される例が図示されている。図８では、マザーガラス６０におけるガラス基板２１に相当する領域を、薄膜形成領域６２として特定している。マザーガラス６０は、その表面６１（後述する図１０参照）上に薄膜がインクジェット法により印刷される、インクジェット印刷用基板として機能する。ゲート絶縁膜４１、パッシベーション膜４２、平坦化膜４３および配向膜２３などに代表される薄膜を薄膜形成領域６２内に形成することにより、複数枚のＴＦＴ基板１１が作製される。

　図８に示すように、薄膜形成領域６２は、平面形状が矩形状に形成されている。当該矩形の頂点付近の、薄膜形成領域６２の外側に、アライメントマーク７０が配置されている。アライメントマーク７０は、薄膜を形成する薄膜材料の液滴（たとえば、図１１に示す、配向膜２３を形成する配向膜材料２４の液滴２４ａ）の、マザーガラス６０の表面６１への滴下位置を特定するための、位置特定部として機能する。

　図９は、図８中に示す領域ＩＸの拡大図である。図１０は、図９中に示すＸ－Ｘ線に沿うアライメントマーク７０の断面図である。図１０に明確に示すように、アライメントマーク７０は、マザーガラス６０の表面６１の一部が加工されて成形された凹凸形状７２を含む。より具体的には、凹凸形状７２は、表面６１の一部を窪ませて形成された複数の島状の凹部７３が、二次元的に面状に配列されて設けられている。マザーガラス６０の表面６１側の一部が除去された複数の凹部７３と、隣接する凹部７３間に設けられ凹部７３に対して相対的に突起した畝状部７４と、によって凹凸形状７２が形成されている。なお島状とは、複数の凹部７３のそれぞれが繋がっておらず非連続に設けられていることをいう。凹部７３が島状に形成された結果、凹部７３の周囲を取り囲むように畝状部７４が形成されている。

　図９に示すように、凹部７３の各々は、平面形状が正方形状に形成されている。一方向（図９中の左右方向）に沿って並ぶように、複数の凹部７３が形成されている。上記一方向に延びるように、複数の凹部７３が直線状に配置されている。直線状に配列された一群の凹部７３が、上記一方向と直交する他方向（図９中の上下方向）に順に並べられている。このようにして、図９に示す、平面的に広がる形状のアライメントマーク７０が形成されている。

　畝状部７４は、上記一方向に沿って直線状にアライメントマーク７０の全体に亘って延在して、上記他方向に並べられた一群の凹部７３を互いに隔てている。また、上記他方向に沿って延在する畝状部７４は、一つの凹部７３の上記他方向に沿う長さに対応する長さを有して形成され、細かく区切られている。図９を参照して、上記他方向に並べられた一群の凹部７３に関し、一つ置きの一群の凹部７３に形成された他方向に沿う畝状部７４は、上記一方向において同一の位置に配置されている。上記他方向に並べられた２列の凹部７３を抽出すると、一方の列の凹部７３間に形成された畝状部７４は、上記一方向において、他方の列の凹部７３間に形成され上記一方向に並べられた二つの畝状部７４の配置位置の中央部に、配置されている。

　凹部７３が形成する正方形の一辺の長さは、１００μｍであってもよい。畝状部７４の線幅は、凹部７３の一辺の長さよりも小さく、たとえば３０μｍであってもよい。

　図１１は、図８－図１０に示すアライメントマーク７０に薄膜材料の液滴２４ａを滴下する状態を示す模式図である。図１２は、アライメントマーク７０に付着した薄膜材料を示す模式図である。塗布装置８０内に充填された流動性を有する薄膜材料の液滴２４ａを、図１１に示すようにマザーガラス６０の表面６１のアライメントマーク７０が形成されている位置に滴下する。当該液滴２４ａが凹部７３の内部に着地した状態を図１２に示す。薄膜材料（図１２で示す例では、配向膜材料２４）は粘性が低く流動性が高いので、図１２に示すように、液滴２４ａが着地した凹部７３から配向膜材料２４が一部はみ出し、畝状部７４の上側へ乗り上げるように流れる。

　配向膜材料２４は畝状部７４からさらに隣接する凹部７３へ流れようとする。しかし、図５を参照して説明したように、畝状部７４によって配向膜材料２４が支持されることにより、配向膜材料２４は畝状部７４によって堰き止められ、マザーガラス６０の表面６１から盛り上がる。アライメントマーク７０の凹部７３および畝状部７４は、マザーガラス６０の表面６１に滴下された配向膜材料２４の液滴２４ａの、表面６１に沿う流れを遮る、遮断部７１として機能する。遮断部７１は、表面６１の一部に成形された凹凸形状７２を含むことにより、表面６１に沿って薄膜材料が広がるのを抑制する。その結果、アライメントマーク７０の凹凸形状７２の一部箇所には、配向膜２３を形成する配向膜材料２４が供給されたマーキング７８が形成される。

　図１３は、対向基板１２が形成されるマザーガラス６０の模式図である。上述したＴＦＴ基板１１が形成されるマザーガラス６０と同様に、図１３に示す対向基板１２が形成されるマザーガラス６０は、その表面６１（後述する図１５参照）上に薄膜がインクジェット法により印刷される、インクジェット印刷用基板として機能する。一枚のマザーガラス６０から六枚の対向基板１２が形成され、マザーガラス６０におけるガラス基板２２に相当する領域が薄膜形成領域６２として特定される。

　平面形状が矩形状に形成された薄膜形成領域６２の頂点付近の、薄膜形成領域６２の外側に、アライメントマーク７０が配置されている。アライメントマーク７０は、薄膜を形成する薄膜材料の液滴（たとえば、図１６に示す、配向膜２３を形成する配向膜材料２４の液滴２４ａ）の、マザーガラス６０の表面６１への滴下位置を特定するための、位置特定部として機能する。

　図１４は、図１３中に示す領域ＸＩＶの拡大図である。図１５は、図１４中に示すＸＶ－ＸＶ線に沿うアライメントマーク７０の断面図である。図１５に明確に示すように、アライメントマーク７０は、マザーガラス６０の表面６１の一部が加工されて成形された凹凸形状７２を含む。より具体的には、凹凸形状７２は、表面６１の一部を突起させて形成された複数の島状の凸部７５が、二次元的に面状に配列されて設けられている。マザーガラス６０の表面６１側の一部が盛り上げられた複数の凸部７５と、隣接する凸部７５間に設けられ凸部７５に対して相対的に窪んだ溝状部７６と、によって凹凸形状７２が形成されている。凸部７５が島状に形成された結果、凸部７５の周囲を取り囲むように溝状部７６が形成されている。

　対向基板１２に形成されるアライメントマーク７０は、上述したＴＦＴ基板１１のアライメントマーク７０と比較して、凹凸が逆に形成されている。図１４に示す対向基板１２のアライメントマーク７０は、図９を参照して説明したＴＦＴ基板１１のアライメントマーク７０と同様の平面形状を有する。凸部７５の各々は、平面形状が正方形状に形成されている。凸部７５が形成する正方形の一辺の長さは、１００μｍであってもよい。溝状部７６の線幅は、凸部７５の一辺の長さよりも小さく、たとえば３０μｍであってもよい。

　図１６は、図１３－図１５に示すアライメントマーク７０に薄膜材料の液滴２４ａを滴下する状態を示す模式図である。図１７は、アライメントマーク７０に付着した薄膜材料を示す模式図である。塗布装置８０内に充填された流動性を有する薄膜材料の液滴２４ａを、図１６に示すようにマザーガラス６０の表面６１のアライメントマーク７０が形成されている位置に滴下する。当該液滴２４ａが凸部７５の上面に着地した状態を図１７に示す。

　薄膜材料（図１７で示す例では、配向膜材料２４）は粘性が低く流動性が高いので、図１２に示すように、液滴２４ａが着地した凸部７５から、凸部７５の周囲を枠状に取り囲む溝状部７６へ向かって流れようとする。しかし、図５を参照して説明したように、凸部７５の側部によって配向膜材料２４が支持されることにより、配向膜材料２４は堰き止められる。アライメントマーク７０の凸部７５および溝状部７６は、マザーガラス６０の表面６１に滴下された配向膜材料２４の液滴２４ａの、表面６１に沿う流れを遮る、遮断部７１として機能する。遮断部７１は、表面６１の一部に成形された凹凸形状７２を含むことにより、表面６１に沿って薄膜材料が広がるのを抑制する。その結果、アライメントマーク７０の凹凸形状７２の一部箇所には、配向膜２３を形成する配向膜材料２４が供給されたマーキング７８が形成される。

　図１８は、アライメントマーク７０に液滴２４ａが滴下されるターゲット位置９１と、液滴２４ａの着弾位置９２と、を示す模式図である。図１８には、対向基板１２に形成されたアライメントマーク７０が例として示されている。図１８中に図示された直交する２軸であるＸ軸およびＹ軸の交点が、配向膜材料２４の液滴２４ａを着弾させる狙いの中心位置を示し、この位置をターゲット位置９１と称する。これに対し、実際に液滴２４ａがマザーガラス６０の表面６１上に滴下された位置を、着弾位置９２と称する。アライメントマーク７０の凹凸形状７２には、複数の島状の凸部７５の位置を表す座標系が設定されている。図１８に示す例では、ターゲット位置９１の座標が（０，０）であり、着弾位置９２の座標が（－２，－２）である。この座標系は、対向基板１２の場合、ブラックマトリクス３８で形成することができる。なおＴＦＴ基板１１の場合、座標系は、ゲート配線、ソース配線またはシリコン層で形成することができる。

　図１８に示すように、薄膜材料を滴下させたいターゲット位置９１に対し、着弾位置９２はＸ軸方向とＹ軸方向との両方にずれている。図１８に示す座標系をアライメントマーク７０に設けることにより、着弾位置９２がターゲット位置９１に対してずれているか否かを、直ちに確認することができる。ターゲット位置９１と着弾位置９２とのずれを把握し、修正することにより、薄膜材料を基板表面に正確にインクジェット塗布することができる。このようにすれば、配向膜２３などの薄膜を、平面的により精度良く形成することができる。インクジェット法により基板表面へ供給される配向膜材料２４の配置精度を向上することができるので、シール部材１４と画素領域３１との間隔を狭めてもシール部材１４と配向膜材料２４とが重ならないように、配向膜材料２４をガラス基板２１，２２に精度良く塗布することができる。したがって、液晶表示装置１の狭額縁化を達成することができる。

　配向膜材料２４のターゲット位置９１と着弾位置９２とのずれを把握するためのアライメントマーク７０が薄膜形成領域６２の外側に配置されていることにより、アライメントマーク７０が液晶表示装置１の形成の際の端子または配線の取り付けの妨げとなることがない。矩形状の薄膜形成領域６２の頂点に９０°の角度を成す角部が形成され、９０°の角度を二等分する４５°線上にアライメントマーク７０を形成し、薄膜形成領域６２に対して点対称にアライメントマーク７０を形成する構造とすれば、薄膜材料をさらに精度良く塗布できるので望ましい。

　以下、上述した液晶表示装置１の製造方法について説明する。液晶表示装置１は、ＴＦＴ基板１１または対向基板１２に枠状のシール部材１４を形成し、当該シール部材１４の内側に液晶を滴下した後に、上記ＴＦＴ基板１１および対向基板１２を互いに貼り合わせることによって製造する。図８，１３に示す２枚のマザーガラス６０，６０を、各々の薄膜形成領域６２の位置を整合させて貼り合わせた後、マザーガラス６０の積層体を個々に切断することにより、液晶表示装置１を作製する。

　ＴＦＴ基板１１を製造する場合には、まず、透明基板であるガラス基板２１の表面に、ゲート配線（不図示）、ゲート絶縁膜４１、シリコン膜（不図示）、ソース配線１６、パッシベーション膜４２、平坦化膜４３を形成する。その後、フォトリソグラフィ法およびエッチングによって、平坦化膜４３、パッシベーション膜４２およびゲート絶縁膜４１に対して、複数の凹部４８を貫通形成する。凹部４８の内側では下地にメタル層が無い場合、ガラス基板２１が露出している。こうして、平坦化膜４３の一部として支持構造部５０を形成する。

　この凹部４８を形成する工程と同時に、凹部７３を形成する。これにより、配向膜材料２４の広がり範囲を制御できるアライメントマーク７０を形成する。凹部４８の形成時に凹部７３を同時に形成することができるので、凹部７３を形成するための追加の工程は必要なく、ＴＦＴ基板１１の生産性の低下を防止することができる。

　次に、上記平坦化膜４３の表面にＩＴＯ層を形成し、これをフォトリソグラフィおよびエッチングによってパターニングすることにより、複数の画素電極１５を形成する。

　続いて、配向膜材料２４を画素領域３１へ供給する前に、アライメントマーク７０にターゲット位置９１を設定し、ターゲット位置９１を目標の滴下位置として配向膜材料２４の液滴２４ａをアライメントマーク７０へ滴下する。滴下された液滴２４ａが実際に着弾した着弾位置９２を検出し、ターゲット位置９１と着弾位置９２との位置ずれを算出して、その位置ずれを低減する（典型的には位置ずれ量を零にする）ように、配向膜材料２４の塗布装置８０の設定を変更する。その後、上記画素電極１５などを覆うように、ポリイミドなどの流動性を有する配向膜材料２４をインクジェット法により供給する。ガラス基板２１に配向膜材料２４をパターン形成する毎にアライメントマーク７０をモニターすることで、塗布装置８０が位置ずれしていないかを工程監視できる。

　配向膜材料２４は、画素領域３１から額縁領域３２へ流動し、支持構造部５０の側部５１に達したときに、その配向膜材料２４の端縁部２５が上記側部５１によって支持される。その結果、図３に示すように、配向膜材料２４は、支持構造部５０の側部５１近傍において、液晶層１３側に盛り上がって堰き止められる。その後、配向膜材料２４を焼成することによって、配向膜２３を形成する。

　一方、対向基板１２を製造する場合には、透明基板であるガラス基板２２の表面に、共通電極２６およびカラーフィルタ３６を形成する。このとき、カラーフィルタ３６の着色層３７を形成するのと同時に、額縁領域３２におけるブラックマトリクス３８の表面に基体部５７を当該着色層３７と同じ材料によって形成する。このとき同時に、凸部７５を形成する。これにより、配向膜材料２４の広がり範囲を制御できるアライメントマーク７０を形成する。着色層３７の形成時に凸部７５を同時に形成することができるので、凸部７５を形成するための追加の工程は必要なく、対向基板１２の生産性の低下を防止することができる。

　次に、基体部５７およびカラーフィルタ３６を覆うように、例えば、光感光性アクリル樹脂を堆積させた後に、これをフォトリソグラフィおよび現像することによって、基体部５７を覆う被覆部５８と、フォトスペーサ（不図示）または液晶分子の垂直配向制御用のリブとを、同時に形成する。

　続いて、配向膜材料２４を画素領域３１へ供給する前に、アライメントマーク７０にターゲット位置９１を設定し、ターゲット位置９１を目標の滴下位置として配向膜材料２４の液滴２４ａをアライメントマーク７０へ滴下する。滴下された液滴２４ａが実際に着弾した着弾位置９２を検出し、ターゲット位置９１と着弾位置９２との位置ずれを算出して、その位置ずれを低減する（典型的には位置ずれ量を零にする）ように、配向膜材料２４の塗布装置８０の設定を変更する。その後、上記カラーフィルタ３６などを覆うように、ポリイミドなどの流動性を有する配向膜材料２４をインクジェット法により供給する。

　配向膜材料２４は、画素領域３１から額縁領域３２へ流動し、支持構造部５０の側部５１に達したときに、その配向膜材料２４の端縁部２５が上記側部５１によって支持される。その結果、図７に示すように、配向膜材料２４は、支持構造部５０の側部５１近傍において、液晶層１３側に盛り上がって堰き止められる。その後、配向膜材料２４を焼成することによって、配向膜２３を形成する。

　以上説明したように、流動性が高い配向膜材料２４のインクジェット塗布の前に、アライメントマーク７０に配向膜材料２４の液滴２４ａを滴下させ、ターゲット位置９１と着弾位置９２との位置ずれを調整することで、配向膜材料２４を精度良くインクジェット塗布することができる。画素領域３１とシール部材１４との間隔の狭められた狭額縁型の液晶表示装置１の製造の際に、配向膜２３を平面的に高精度に配置することができるので、シール部材１４と配向膜材料２４との重なりを防止でき、シール部材１４の密着性を確保することができる。

　ＴＦＴ基板１１側のマザーガラス６０に形成されるアライメントマーク７０は、ゲート配線、シリコン層もしくはソース配線の形成、または、層間絶縁膜である感光性アクリル樹脂のコンタクトホールの作成を利用して、形成されてもよい。対向基板１２側のマザーガラス６０に形成されるアライメントマーク７０は、ブラックマトリックスなどの着色層、液晶配向制御用リブ、またはフォトスペーサの形成を利用して、形成されてもよい。

　（実施の形態２）
　図１９は、実施の形態２の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。実施の形態２の液晶表示装置は、上述した実施の形態１の液晶表示装置１と同様の構成を備えている。しかし、実施の形態２では、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との額縁領域３２に配向膜材料２４の液滴２４ａの滴下位置を特定する位置特定部としてのアライメントマーク７０が形成されており、アライメントマーク７０はＴＦＴ基板１１の表面１１ａおよび対向基板１２の表面１２ａに滴下された液滴２４ａの表面に沿う流れを遮る遮断部７１を有する点で、実施の形態１とは異なっている。

　実施の形態１では、マザーガラス６０の薄膜形成領域６２の外側にアライメントマーク７０が形成されており、製品である液晶表示装置１にはアライメントマーク７０は現出しない。一方、実施の形態２の液晶表示装置は、図１９に示すように、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との額縁領域３２内にアライメントマーク７０を備える。このような構成としても、実施の形態１と同様に、インクジェット塗布される配向膜材料２４の配置精度を向上することができる。配向膜２３が形成される画素領域３１により近接した位置にアライメントマーク７０が形成されていることにより、配向膜２３の配置精度を一層向上させることができる。

　図１９に示す例では、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との両方にアライメントマーク７０が形成されているが、ＴＦＴ基板１１と対向基板１２とのいずれか一方にアライメントマーク７０が形成される構成としてもよい。

　なお、これまでの実施の形態１および２の説明においては、液晶表示装置１のＴＦＴ基板１１および対向基板１２に配向膜材料２４をインクジェット塗布する例について説明したが、本発明はこの用途に限られるものではない。たとえば、ガラス基板２１，２２の表面上に着色層３７などの他の薄膜をインクジェット塗布する場合にも、実施の形態１，２で説明したアライメントマーク７０を適用することで、精度のよい薄膜材料のインクジェット塗布が可能となる。

　さらに、液晶表示装置１に限られず、滴下インクが基板表面に着弾後に要求される精度よりも広がるような流動性の高い薄膜材料をインクジェット塗布する用途であれば、全て本発明を適用可能である。たとえば、半導体装置のレジスト膜塗布などに、本発明を適用することができる。

　以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　液晶表示装置、１１　ＴＦＴ基板、１１ａ，１２ａ　表面、１２　対向基板、１４　シール部材、２１，２２　ガラス基板、２３　配向膜、２４　配向膜材料、２４ａ　液滴、３１　画素領域、３２　額縁領域、６０　マザーガラス、６１　表面、６２　薄膜形成領域、７０　アライメントマーク、７１　遮断部、７２　凹凸形状、７３　凹部、７４　畝状部、７５　凸部、７６　溝状部、８０　塗布装置、９１　ターゲット位置、９２　着弾位置。

Claims

　表面（６１）を有し、前記表面（６１）上に薄膜（２３）が形成される基板（６０）であって、
　前記表面（６１）に形成された複数の島状の凹部（７３）または凸部（７５）が二次元的に配列されて設けられた凹凸形状（７２）を含み、
　前記凹凸形状（７２）の一部箇所には、前記薄膜（２３）を形成する薄膜材料（２４）が供給されたマーキング（７８）が形成されている、基板（６０）。
　前記凹凸形状（７２）は、前記表面（６１）の一部を窪ませて形成されている、請求項１に記載の基板（６０）。
　前記凹凸形状（７２）は、前記表面（６１）の一部を突起させて形成されている、請求項１に記載の基板（６０）。
　前記表面（６１）上に前記薄膜（２３）が形成される薄膜形成領域（６２）を有し、
　前記凹凸形状（７２）は、前記薄膜形成領域（６２）の外側に配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板（６０）。
　前記凹凸形状（７２）には、複数の島状の前記凹部（７３）または前記凸部（７５）の位置を表す座標系が設定されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板（６０）。
　互いに対向して配置された一対の基板（１１，１２）と、
　前記一対の基板（１１，１２）の間に配置された液晶層（１３）と、を備え、
　前記基板（１１，１２）は、画像を表示する表示領域（３１）と、前記表示領域（３１）の外側周囲の額縁領域（３２）と、を含み、
　前記基板（１１，１２）の前記液晶層（１３）側の表面（１１ａ，１２ａ）には、流動性を有する配向膜材料（２４）が硬化された配向膜（２３）が形成されており、
　前記一対の基板（１１，１２）の少なくともいずれか一方の前記表面（１１ａ，１２ａ）には、複数の島状の凹部（７３）または凸部（７５）が二次元的に配列されて設けられた凹凸形状（７２）が形成されており、
　前記凹凸形状（７２）の一部箇所には、前記配向膜（２３）を形成する前記配向膜材料（２４）が供給されたマーキング（７８）が形成されている、液晶表示装置（１）。