JP4783115B2

JP4783115B2 - 基板装置

Info

Publication number: JP4783115B2
Application number: JP2005302966A
Authority: JP
Inventors: 敦行真鍋
Original assignee: Toshiba Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: TWI341941B; CN1952762A; JP2007114275A; US20070085965A1; CN100416384C; TW200727014A; US7542123B2; KR100773216B1; KR20070042456A

Description

本発明は、第１の基板に対向して第２の基板が配設された基板装置に関する。

従来、この種の基板装置である液晶表示装置は、配向膜を有するアレイ基板および対向基板を具備しており、これらアレイ基板と対向基板とが配向膜を対向させて配置されている。さらに、これらアレイ基板の配向膜と対向基板の配向膜との間のセルギャップには液晶層が挟持されている。これらアレイ基板および対向基板のそれぞれは、周辺領域にシール材および封止材が配置されて貼り合わされており、これらアレイ基板と対向基板との間には、これらアレイ基板と対向基板との間の間隙距離を保持するスペーサが配置されている。このスペーサは、フォトリソグラフィ法にて形成された樹脂にて構成されている。

一方、この種の液晶表示装置をカラー表示させる場合には、この液晶表示装置のアレイ基板と対向基板との間に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）にて構成された着色層が積層されている。さらに、これらアレイ基板と対向基板とを貼り合わせる際には、これらアレイ基板と対向基板との間の画像表示が可能な画像表示領域を囲むようにシール材を塗布し、これらアレイ基板と対向基板とをシール材を介して貼り合わせてから、これらアレイ基板および対向基板に圧力を掛けてシール材を潰しながら、このシール材が硬化する温度まで加熱して、これらアレイ基板と対向基板とを貼り合わせている。このとき、このシール材に紫外線を照射して硬化させる場合もある。

そして、これらアレイ基板と対向基板とに圧力を掛ける方法としては、これらアレイ基板と対向基板とがシール材にて貼り合わされた複数のパネルを重ねてから、これら重ねたパネル間に荷重を掛けて押し潰すバッチ処理方法や、このパネルを１枚ずつ真空雰囲気に入れて内部の空気を抜いてから大気雰囲気に曝すことによって、この基板のアレイ基板と対向基板との間に荷重を掛ける枚葉処理方法などが用いられることが多い（例えば、特許文献１参照。）
特開２００２−０４９０４５号公報

しかしながら、上述の枚葉処理方法にてアレイ基板と対向基板とを貼り合わせる場合には、これらアレイ基板と対向基板との間に塗布されたシール材にて囲まれた画像表示領域内の空気を抜く必要がある。一般に、１枚の大きなマザー基板からできるだけ多くの液晶表示装置を切り出して形成するためには、これら液晶表示装置の画像表示領域間の間隔が狭いほど効率が良い。

ところが、この間隔が狭すぎると、画像表示領域内からの空気の抜け効率が低下し、この空気を抜く排気時間が長く必要となるので、液晶表示装置の生産効率が低下するおそれがある。また、画像表示領域の一部の部分の空気が抜けないことによって、アレイ基板と対向基板との間のセルギャップがずれたりして、このセルギャップの均一性が確保できなくなるおそれがあるので、液晶表示装置の生産性および表示特性が低下するおそれがあるという問題を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、生産性および表示特性を向上できる基板装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１の基板と、この第１の基板に対向して配設された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の一部の領域を囲いこれら第１の基板と第２の基板とを貼り合せる複数のシール材と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記複数のシール材間に設けられた高さ調整層と、この高さ調整層の一主面上に設けられ前記第１の基板と前記第２の基板との間の間隙を保持するスペーサとを具備し、前記シール材は、このシール材にて覆われた前記第１の基板と前記第２の基板との間を開口させる開口部を有し、前記高さ調整層には、前記シール材の長手方向に沿った凹状の本体溝部が設けられているとともに、前記開口部に対向する部分に、この開口部が開口する方向に向けて放射状に拡開した凹状の開口溝部が設けられているものである。

そして、第１の基板と第２の基板との間の一部の領域を覆いこれら第１の基板と第２の基板とを貼り合せる複数のシール材間の第１の基板と第２の基板との間に高さ調整層を設けた。さらに、シール材に、このシール材にて覆われた第１の基板と第２の基板との間を開口させる開口部を設けた。また、この高さ調整層の間に、シール材の長手方向に沿った凹状の本体溝部を設けるとともに、シール材の開口部に対向する部分に、この開口部が開口する方向に向けて放射状に拡開した凹状の開口溝部を設けた。さらに、この高さ調整層の一主面上に、第１の基板と第２の基板との間の間隙を保持するスペーサを設けた。

本発明によれば、複数のシール材間の第１の基板と第２の基板との間に設けられ、一主面上に第１の基板と第２の基板との間の間隙を保持するスペーサが設けられた高さ調整層の間に、シール材の長手方向に沿った凹状の本体溝部を設けた。この結果、この本体溝部によって第１の基板と第２の基板との間の複数のシール材間の断面積が広くなる。よって、シール材にて囲われた第１の基板と第２の基板との間からより容易に空気を排気できるとともに、これらシール材にて囲われた第１の基板と第２の基板との間により容易に液状体などを注入できる。しかも、高さ調整層のシール材の開口部に対向する部分に、この開口部が開口する方向に向けて放射状に拡開した凹状の開口溝部を設けた。この結果、シール材にて囲われた第１の基板と第２の基板との間から空気を排気させる際に、放射状に拡開した開口溝部にて拡散させながら排気できるとともに、これらシール材にて囲われた第１の基板と第２の基板との間へと液状体などを注入する際に、この液状体などが開口溝部にて集められながら注入できる。したがって、基板装置の生産性および表示特性を向上できる。

以下、本発明の液晶表示装置の一関連技術の構成を図１ないし図４を参照して説明する。

図１ないし図４において、１は基板装置としての液晶パネルで、この液晶パネル１は、カラー画像表示が可能な液晶表示装置としての液晶表示素子である。そして、この液晶パネル１は、第１の基板としてのカラーフィルタ基板である略矩形平板状のアレイ基板２を備えている。さらに、このアレイ基板２は、図１に示すように、略透明な矩形平板状の透光性を有する絶縁性基板としての透明基板であるガラス基板３を有している。

そして、このガラス基板３の一主面である表面上の中央部には、画像表示が可能な矩形状の画像表示エリアである表示画素領域としての画像表示領域４が設けられている。さらに、このガラス基板３の画像表示領域４には、このガラス基板３の幅方向に沿って等間隔に平行に離間された複数の図示しない走査線と、このガラス基板３の縦方向に沿って等間隔に平行に離間された複数の図示しない信号線とが設けられている。

さらに、これら走査線および信号線にて仕切られて囲まれた各領域のそれぞれに画素５が設けられている。これら画素５は、ガラス基板３の画像表示領域４にマトリクス状に設けられている。また、これら画素５のそれぞれには、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）６と、画素電極７とのそれぞれが設けられている。これら画素電極７は、同一画素５内の薄膜トランジスタ６に電気的に接続され、この薄膜トランジスタ６にて制御される。そして、これら薄膜トランジスタ６は、各走査線と各信号線とが交差する部分毎に設けられている。

ここで、ガラス基板３の表面上の各画素５内には、導電性を有するゲート電極11が積層されている。このゲート電極11は、走査線に電気的に接続されている。さらに、このガラス基板３の表面上には、各ゲート電極11を覆うようにゲート絶縁膜12が積層されている。このゲート絶縁膜12は、各ゲート電極11のそれぞれを含むガラス基板３の表面上の全面に積層されている。

さらに、このゲート絶縁膜12の表面上の各画素５内には、図示しない半導体層としての活性層を介してソース電極13およびドレイン電極14がそれぞれ積層されている。これらソース電極13およびドレイン電極14は、同一画素５内のゲート電極11に対向して設けられている。そして、ソース電極13は、信号線に電気的に接続されている。したがって、これらソース電極13、ドレイン電極14、ゲート電極11および活性層によって薄膜トランジスタ６が構成されている。

そして、ゲート絶縁膜12上には、各画素５内のソース電極13およびドレイン電極14のそれぞれを覆うように、着色層としてのカラーフィルタ層15が積層されている。このカラーフィルタ層15は、カラー表示を実現するための赤色（Red:Ｒ）に着色された赤色層16と、緑色（Green:Ｇ）に着色された緑色層17と、青色（Blue:Ｂ）に着色された青色層18との３原色の着色層にて構成されている。ここで、これら赤色層16、緑色層17および青色層18は、ガラス基板３の画素５内のゲート絶縁膜12上に、このガラス基板３の縦方向に沿って、このガラス基板３の幅方向に向けて順番に積層されてストライプ状に形成されている。

さらに、各画素５内のカラーフィルタ層15には、これら各画素５内のドレイン電極14に連通したコンタクトホール19が設けられている。このコンタクトホール19は、カラーフィルタ層15を貫通してドレイン電極14に導通しているスルーホールである。そして、各画素５内のコンタクトホール19を含むカラーフィルタ層15上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物）膜のパターニングにて形成された画素電極７が積層されている。この画素電極７は、コンタクトホール19を介して同一画素５内のドレイン電極14に電気的に接続されている。そして、これら画素電極７を含むカラーフィルタ層15上に、液晶層54中の液晶組成物Ｌを配向させる図示しない配向膜が積層されている。この配向膜は、ポリイミドである配向材料の配向処理によって形成されている。

一方、アレイ基板２のガラス基板３上の画像表示領域４を覆って周縁するように額縁層としてのブラックマトリクス（Black matrix:ＢＭ）層21が積層されている。このブラックマトリクス層21は、光を透過させない遮光性を有する黒色樹脂にて構成されており、画像表示領域４の外周を囲う矩形枠状に形成されている。さらに、このブラックマトリクス層21の外側には、このブラックマトリクス層21を覆って周縁するようにシール材22が塗布されている。このシール材22は、ブラックマトリクス層21の外周を覆うとともに、ガラス基板３上の画像表示領域４を囲う矩形枠状に形成されている。すなわち、このシール材22は、ガラス基板３の外周に沿って配置されている。

ここで、アレイ基板２は、図２および図３に示すように、第１の基板としてのマザー基板である大型アレイ基板25を、各アレイ基板２の大きさに対応させて長手方向および幅方向に沿って所定間隔を介した裁断にて分割されて形成されている。具体的に、この大型アレイ基板25は、アレイ基板２が長手方向および幅方向のそれぞれに沿って複数、例えば長手方向に３個連結され幅方向に３個連結され計９個のアレイ基板２が連結された大板状態の基板である。

そして、この大型アレイ基板25は、第１の基板としての矩形平板状の大型ガラス基板26を備えている。この大型ガラス基板26には、各アレイ基板２のガラス基板３の大きさに対応して、この大型ガラス基板26の長手方向および幅方向に沿った格子状の分割基準線27が設けられている。これら分割基準線27は、大型ガラス基板26の長手方向および幅方向に沿って設けられており、各アレイ基板２のガラス基板３となる領域の外周縁に沿って設けられたチップ切り離し位置である。

また、この大型ガラス基板26の表面には、この大型ガラス基板26の表面の分割基準線27にて区切られた一部の領域である四角形状の計９箇所のチップ配置領域としてのパネル形成領域28が設けられている。さらに、この大型ガラス基板26の表面には、この大型ガラス基板26上の各パネル形成領域28を囲うように矩形枠状の外周シール材29が塗布されて積層されている。この外周シール材29は、大型ガラス基板26の外周縁に沿って形成されている。また、この外周シール材29には、この外周シール材29の長手方向の両端辺のそれぞれの中間部に外周シール材29が部分的に塗布されていないことによって、この外周シール材29内を開口させる通気開口部30が形成されている。

さらに、大型ガラス基板26の表面の外周シール材29より内側であるとともに各パネル形成領域28より外側の部分には、これら各パネル形成領域28を周縁するように周辺領域としての余白領域31が設けられている。この余白領域31は、縦方向および横方向のそれぞれが分割基準線27にて区切られていない大型ガラス基板26の余白部分である。したがって、この余白領域31は、各パネル形成領域28間と、これら各パネル形成領域28の外側とに設けられた格子状に形成されている。

そして、大型ガラス基板26の表面の各パネル形成領域28には、これらパネル形成領域28の外周縁に沿ってシール材22が塗布されている。このシール材22は、大型ガラス基板26の表面上の各パネル形成領域28を周縁するように連続して塗布されて描画されて設けられている。すなわち、このシール材22は、大型ガラス基板26の表面上の各パネル形成領域28をはみ出さないように設けられている。

具体的に、このシール材22は、大型ガラス基板26の各パネル形成領域28の外周縁より若干内側を周縁する上面視略矩形枠状の本体シール部34を備えている。これら本体シール部34は、大型ガラス基板26上の各パネル形成領域28に対応し、この大型ガラス基板26上にマトリクス状に設けられている。さらに、これら本体シール部34は、大型ガラス基板26上の各パネル形成領域28の略中央部を囲む略四角形状に形成されている。

さらに、これら本体シール部34のそれぞれには、これら本体シール部34それぞれの横方向の一側に位置する辺の長手方向の中央部より一側寄りの位置を開口させる開口部としての注入口シール部35が一体的に設けられている。これら注入口シール部35は、これら注入口シール部35が設けられている本体シール部34の横方向の一側に位置する辺より外側に突出している。

また、これら注入口シール部35は、各本体シール部34の横方向の一側から、これら本体シール部34それぞれの横方向に沿って所定距離突出した後に、互いに相対する方向に向けて所定距離突出して拡開した形状に形成されている。したがって、この注入口シール部35にて開口された部分が、この注入口シール部35から本体シール部34に連通した液晶注入口36となる。さらに、これら注入口シール部35は、各パネル形成領域28内の本体シール部34の横方向の一側に対して直角に突出しており、この本体シール部34の幅寸法に略等しい長さ寸法を有している。

ここで、大型ガラス基板26の余白領域31には、図１および図３に示すように、液晶パネル１の画像表示とは関係しないダミーの着色層であるスペーサ高さ調整層41が積層されている。したがって、このスペーサ高さ調整層41は、大型ガラス基板26上に格子状に積層されている。すなわち、このスペーサ高さ調整層41は、各ガラス基板３のシール材22間に設けられている。さらに、このスペーサ高さ調整層41は、大型ガラス基板26の各ガラス基板３上に積層されたカラーフィルタ層15の赤色層16と同じ素材にて同一工程で同時に積層されたダミー着色層である。よって、このスペーサ高さ調整層41は、赤色層16と同じ厚さ寸法を有している。

さらに、このスペーサ高さ調整層41の間には、このスペーサ高さ調整層41の長手方向に沿った凹溝状の複数、例えば５００μｍに１本程度の割合で１００μｍ幅の本体溝部42が設けられている。これら本体溝部42は、これら本体溝部42が設けられているスペーサ高さ調整層41の一部に隣接して設けられているシール材22の長手方向に沿った横断面凹溝状に形成されている。すなわち、これら本体溝部42は、ガラス基板３の短辺である幅方向にほぼ平行に設けられている。よって、これら本体溝部42は、ほぼ規則的なストライプ構造となるように形成されている。

また、これら本体溝部42は、スペーサ高さ調整層41のパターニングによって形成されており、このスペーサ高さ調整層41の一部が長手方向に沿って除去されることによって形成されている。したがって、これら本体溝部42は、スペーサ高さ調整層41の厚さ寸法に等しい深さ寸法を有している。さらに、これら本体溝部42は、スペーサ高さ調整層41の幅方向に向けて等間隔に離間されて設けられている。すなわち、これら本体溝部42は、シール材22間の横断面空間をより広くするために設けられている。

そして、図４に示すように、スペーサ高さ調整層41の各注入口シール部35の液晶注入口36に対向する部分である液晶注入部37には、この液晶注入口36が開口する方向である開口方向に沿った断面凹溝状の開口溝部43が複数、例えば５００μｍに１本程度の割合で１００μｍ幅の溝で設けられている。この開口溝部43は、スペーサ高さ調整層41の間であるとともに、このスペーサ高さ調整層41の幅方向に沿って設けられ、液晶注入口36間に位置するスペーサ高さ調整層41に設けられている。また、これら開口溝部43は、スぺーサ高さ調整層41の長手方向に沿って等間隔に離間されて設けられている。

さらに、これら開口溝部43もまた、スペーサ高さ調整層41のパターニングにて形成されており、このスペーサ高さ調整層41の一部が幅方向に沿って除去されることによって形成されている。したがって、これら開口溝部43もまた、スペーサ高さ調整層41の厚さ寸法に等しい深さ寸法を有している。すなわち、これら開口溝部43は、液晶注入口36からの液晶組成物Ｌの注入および空気の排出を容易にするために、この液晶注入口36の横断面空間を広くするために設けられている。

そして、これら開口溝部43および本体溝部42のそれぞれを除くスペーサ高さ調整層41上には、透明樹脂にて構成されたスペーサ柱である複数の柱状スペーサ44が積層されている。これら柱状スペーサ44は、スペーサ高さ調整層41上とともに、大型ガラス基板26のガラス基板３それぞれの各緑色層17上および赤色層16上のそれぞれにも積層されている。したがって、これら柱状スペーサ44は、スペーサ高さ調整層41にて、これら柱状スペーサ44それぞれの高さが調整されている。さらに、これら柱状スペーサ44は、各本体溝部42および開口溝部43間のスペーサ高さ調整層41の幅寸法より小さな幅寸法に形成されている。

一方、大型アレイ基板25の大型ガラス基板26を各アレイ基板２のガラス基板３に対応させて分割した後の、これらガラス基板３の表面には、対向基板51が対向して取り付けられている。すなわち、これらアレイ基板２と対向基板51とは、柱状スペーサ44およびスペーサ高さ調整層41にて、これらアレイ基板２と対向基板51との間の間隙であるセルギャップＧを所定の間隔に保持した状態で配置させて、シール材22にて貼り合わされて接着されている。このとき、これら柱状スペーサ44およびスペーサ高さ調整層41によって、アレイ基板２と対向基板51との間のセルギャップＧが保持されている。

そして、この対向基板51は、図１に示すように、アレイ基板２のガラス基板３の横寸法より若干小さな横寸法を有するとともに、このガラス基板３の縦寸法より若干小さな縦寸法を有する矩形平板状の透光性基板としての透明基板であるガラス基板52を備えている。このガラス基板52は、このガラス基板52の横方向の一側をアレイ基板２のガラス基板３の横方向の一側に揃えつつ、このガラス基板52の縦方向の一端をアレイ基板２のガラス基板３の縦方向の一端に揃えた状態で、このガラス基板３上に貼り合わされている。

そして、これらガラス基板52の一主面である表面の全面には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物）膜にて構成された膜状体としての導電性膜である対向電極53が積層されている。さらに、この対向電極53の表面上には、液晶層54中の液晶組成物Ｌを配向させる図示しない配向膜が積層されている。この配向膜もまた、ポリイミドである配向材料の配向処理によって形成されている。そして、この配向膜は、アレイ基板２と対向基板51とをシール材22を介して貼り合せた状態で、このアレイ基板２上のシール材22に当接して、この配向膜の表面にシール材22が接着される。

さらに、これらアレイ基板２と対向基板51との間のシール材22より内側の柱状スペーサ44およびスペーサ高さ調整層41にて高さ調整された領域が液晶封止領域Ａとなる。そして、この液晶封止領域Ａには、アレイ基板２と対向基板51との間のシール材22の液晶注入口36から液晶組成物Ｌが注入されて光変調層としての液晶層54が挟持されて形成される。この液晶層54は、アレイ基板２と対向基板51との間の液晶封止領域Ａへの液晶組成物Ｌの注入にて形成されている。すなわち、この液晶層54は、アレイ基板２と対向基板51との間に介在されて充填されている。また、アレイ基板２と対向基板51との間の液晶封止領域Ａに液晶層54を介在させた状態で、これらアレイ基板２と対向基板51との間のシール材22の液晶注入口36には、紫外線硬化樹脂である封止材55が塗布されて封止されている。ここで、液晶組成物Ｌは、例えばカイラル材が添加されたネマティック液晶材料などである。

ここで、各対向基板51もまた、第２の基板としてのマザー基板である大型対向基板56を各対向基板51の大きさに対応させて長手方向および幅方向に沿った所定間隔を介した裁断にて分割されて形成されている。具体的に、この大型対向基板56は、対向基板51が長手方向および幅方向のそれぞれに沿って複数、例えば長手方向に３個連結され幅方向に３個連結され計９個が連結された大板状態の基板である。

そして、この大型対向基板56は、第２の基板としての矩形平板状の大型ガラス基板57を備えている。この大型ガラス基板57は、各対向基板51のガラス基板52の大きさに対応して、この大型ガラス基板57の長手方向および幅方向に沿って格子状に分割基準線58が設けられている。この分割基準線58は、大型アレイ基板25の大型ガラス基板26上の分割基準線27に沿って設けられている。したがって、この大型対向基板56の大型ガラス基板57の表面には、大型アレイ基板25の大型ガラス基板26と同様に計９箇所のパネル形成領域28が設けられているとともに、これら各パネル形成領域28を周縁して余白領域31が設けられている。

一方、液晶パネル１のアレイ基板２および対向基板51それぞれの他主面である外側面には、図示しない偏光板がそれぞれ積層されて貼り付けられている。

次に、上記一関連技術の液晶パネルの製造方法について説明する。

まず、大型アレイ基板25となる大型ガラス基板26上の各画像表示領域４に走査線、信号線および薄膜トランジスタ６のそれぞれを形成する。

この後、これら走査線、信号線および薄膜トランジスタ６のそれぞれを覆うように、大型ガラス基板26上の画像表示領域４に、赤色レジスト液をスピンナ塗布してから、約９０℃の温度で５分間ほど予備焼成、いわゆるプリベークした後に、所定のマスクパターンを介して、例えば１５０ｍＪ／ｃｍ^２の強度の紫外線を照射して露光する。

次いで、この露光した赤色レジストを、約０．１質量％のＴＭＡＨ（Tetramethylammonium hydroxide:テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて、約４０秒間現像してから水洗いする。

さらに、この水洗いした赤色レジストを、約２００℃の温度で約１時間ほど本焼成、いわゆるポストベークして、大型ガラス基板26上の画像表示領域４の所定位置に、赤色層16と、本体溝部42および開口溝部43のそれぞれを有するスペーサ高さ調整層41とのそれぞれを同時に形成する。

この後、緑色レジストまたは青色レジスト液にて、赤色層16およびスペーサ高さ調整層41と同様の方法で、緑色層17および青色層18のそれぞれを大型ガラス基板26上の各画像表示領域４に形成し、これら各画像表示領域４にカラーフィルタ層15をそれぞれ形成する。

さらに、このカラーフィルタ層15上に、スパッタリング法にてＩＴＯ膜を積層させてからパターニングして画素電極７を形成する。

この後、このカラーフィルタ層15の形成と同様の方法により、黒色樹脂を用いてブラックマトリクス層21を大型ガラス基板26上に形成してから、透明樹脂を用いて柱状スペーサ44を大型ガラス基板26上に形成する。

次いで、これら柱状スペーサ44およびブラックマトリクス層21のそれぞれが形成された大型ガラス基板26の各画像表示領域４の全面に、ポリイミドにて構成された配向材料を塗布してから配向処理して配向膜を形成して大型アレイ基板25とする。

一方、大型対向基板56は、この大型対向基板56の大型ガラス基板57の各画像表示領域４上に、スパッタリング法にてＩＴＯ膜を積層させて対向電極53を形成する。

この後、この対向電極53を含んだ各画像表示領域４上の全面に、ポリイミドにて構成された配向材料を塗布してから配向処理して配向膜を形成して大型対向基板56とする。

次いで、この大型対向基板56の大型ガラス基板57の各画像表示領域４を覆って周縁するようにシール材22を塗布するとともに、この大型ガラス基板57の余白領域31に外周縁に沿った外周シール材29を塗布する。

この後、この大型ガラス基板57の配向膜と、大型アレイ基板25の大型ガラス基板26の配向膜とを対向させた状態で、これら大型ガラス基板26,57同士をシール材22および外周シール材29にて貼り合わせる。

次いで、これらシール材22および外周シール材29にて貼り合わされた大型ガラス基板26,57を、図示しない枚葉方式の封着治具内へと搬送してから排気した後に、約１７０℃の硬化温度にて約３０分間ほど焼成して、これら大型ガラス基板26,57間の各画像表示領域４に液晶封止領域Ａを形成させる。

さらに、これら大型ガラス基板26,57を各分割基準線27,58に沿ってそれぞれ切断して、空状態の液晶パネル１とする。

この後、カイラル材が添加されたネマティック液晶材料を、各液晶パネル１の液晶注入口36から、これら液晶パネル１の液晶封止領域Ａ内に真空注入させた後、これら液晶パネル１それぞれの液晶注入口36に、紫外線硬化樹脂を封止材55として塗布してから紫外線を照射して硬化させて、アレイ基板２と対向基板51との間に液晶層54が形成された液晶パネル１とする。

次いで、これら液晶パネル１のアレイ基板２の外側面と対向基板51の外側面とに偏光板をそれぞれ配置させて液晶パネル１を完成させる。

上述のように、上記一関連技術によれば、分割前の大型ガラス基板26の余白領域31に設けられているスペーサ高さ調整層41の表面に、このスペーサ高さ調整層41の長手方向に沿った断面凹溝状の本体溝部42を形成する構成とした。さらに、このスペーサ高さ調整層41の各画像表示領域４の液晶注入口36に対向する部分である液晶注入部37に、液晶注入口36の開口方向に沿った開口溝部43を形成する構成とした。

この結果、これら本体溝部42および開口溝部43を形成したことによって各画像表示領域４の間であるシール材22間におけるスペーサ高さ調整層41の表面と大型ガラス基板57の表面との間の空間の断面積や、これら各画像表示領域４それぞれの液晶注入部37での大型ガラス基板57の表面との間の空間の断面積がそれぞれ広くなる。したがって、大型ガラス基板26,57間のシール材22にて囲まれた各画像表示領域４内からの排気効率を向上できるので、これら画像表示領域４内からの排気をより確実かつ容易にできる。さらに、シール材22にて囲まれた画像表示領域４内への液晶注入口36からの液晶組成物Ｌの注入を容易にできるので、この画像表示領域４内への液晶注入時間を短くできる。

よって、シール材22にて囲まれた画像表示領域４内からの排気時間に長時間を要することによる生産効率の低下を防止できるので、この排気時間の短縮による液晶パネル１の生産性を向上できる。さらに、シール材22にて囲まれた画像表示領域４内からの排気が不十分なことによる、大型ガラス基板26,57間のセルギャップＧのずれや、このセルギャップＧの均一性の悪化を防止できるので、このセルギャップＧの均一性の悪化に伴う液晶パネル１の画質低下を改善できる。

具体的に、大型ガラス基板26,57間のスペーサ高さ調整層41に本体溝部42および開口溝部43を設けない場合に比べ、これら大型ガラス基板26,57間をシール材22にて貼り合せた後における、これら大型ガラス基板26,57間の各画像表示領域４内からの排気時間を５分間程度短くしても、これら大型ガラス基板26,57間に十分な荷重を掛けることができるとともに、これら大型ガラス基板26,57間のセルギャップＧの均一性を向上でき、このセルギャップＧむらによる液晶パネル１の表示不良の発生も無かった。

また、カラーフィルタ層15を構成する赤色層16、緑色層17および青色層18のうち、赤色層16の加工性が最も安定しており、緑色層17は不純物の量が多く焼き付くおそれがあり、青色層18は光透過性に優れておらず加工性で劣るため、この赤色層16と同じ素材にて同一工程で同時にスペーサ高さ調整層41を形成することによって、このスペーサ高さ調整層41の加工性を向上できるとともに、焼き付きを防止できる。

なお、上記一関連技術では、大型ガラス基板26,57間のスペーサ高さ調整層41の液晶注入部37に、液晶注入口36の開口方向に沿った開口溝部43を形成したが、図５に示す一実施の形態のように、各画像表示領域４それぞれの液晶注入部37に、液晶注入口36の開口方向に向けて放射状に拡開した開口溝部43を形成することもできる。この開口溝部43は、液晶注入口36の基端縁の幅方向の中心を中心として、この液晶注入口36の開口方向に向けて等間隔に放射状に拡開した形状に形成されている。

具体的に、この開口溝部43は、液晶注入口36間に、例えば５００μｍに１本程度の割合で１００μｍ幅の溝が形成されて構成されている。そして、これら開口溝部43は、液晶注入口36間に、この液晶注入口36の幅方向に沿って等間隔に離間されて設けられている。また、これら開口溝部43は、スペーサ高さ調整層41をパターニングする際に用いるマスクパターンに放射状に拡開した部分を設けることによって形成される。

さらに、これら開口溝部43のうち、幅方向の中央に位置する開口溝部43は、液晶注入口36の開口方向に沿って形成されている。さらに、これら開口溝部43のうち、幅方向の両側に位置する各開口溝部43は、中央の開口溝部43に対して所定の角度で傾斜したテーパ状に形成されている。また、これら開口溝部43のうち、中央の開口溝部43と両側の開口溝部43との間に位置する中間の開口溝部43は、これら中央の開口溝部43および両側の開口溝部43のそれぞれに対して所定の角度で傾斜したテーパ状に形成されている。したがって、これら中間の開口溝部43は、中央の開口溝部43に対する両側の開口溝部43の傾斜角度の略２分の１の傾斜角度で傾斜している。

この結果、液晶注入部37のスペーサ高さ調整層41に開口溝部43を形成したことによって、各画像表示領域４の液晶注入部37での断面積が広くなるから、上記一関連技術と同様の作用効果を奏することができる。さらに、これら開口溝部43を、液晶注入口36の開口方向に向けて放射状に拡開した形状としたことにより、各画像表示領域４内を排気させる際に、これら画像表示領域４内の空気が放射状に拡開した開口溝部43にて拡散させながら排気できるとともに、これら画像表示領域４内へと液晶組成物Ｌを注入させる際に、この液晶組成物Ｌが開口溝部43にて集められながら注入できる。

したがって、これら画像表示領域４内からの排気効率をより向上できるとともに、これら画像表示領域４内への液晶注入口36からの液晶組成物Ｌの注入をより容易にできる。具体的に、スペーサ高さ調整層41に本体溝部42および開口溝部43を設けない場合に比べ、大型ガラス基板26,57間をシール材22にて貼り合せた後における、これら大型ガラス基板26,57間の各画像表示領域４内からの排気時間を約１０分間程度短縮できた。

なお、上記一実施の形態では、カラーフィルタ層15およびスペーサ高さ調整層41のそれぞれを大型アレイ基板25の大型ガラス基板26上に形成したが、これらカラーフィルタ層15およびスペーサ高さ調整層41を大型対向基板56の大型ガラス基板57上に形成することもできる。また、スイッチング素子として薄膜トランジスタ６を用いた液晶パネル１としたが、この薄膜トランジスタ６以外の薄膜ダイオード（ＴＦＤ）などのスイッチング素子を用いた液晶パネル１や、その他の平面表示装置あるいは基板装置などであっても対応させて用いることができる。

本発明の基板装置の一関連技術の一部を示す説明断面図である。同上基板装置を示す説明平面図である。同上基板装置を示す説明平面図である。同上基板装置の一部を示す説明平面図である本発明の基板装置の一実施の形態の一部を示す説明平面図である。

符号の説明

１基板装置としての液晶パネル
15 着色層としてのカラーフィルタ層
22 シール材
26 第１の基板としての大型ガラス基板
36 開口部としての液晶注入口
41 高さ調整層としてのスペーサ高さ調整層
42 本体溝部
43 開口溝部
44 スペーサとしての柱状スペーサ
57 第２の基板としての大型ガラス基板

Claims

第１の基板と、
この第１の基板に対向して配設された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の一部の領域を囲いこれら第１の基板と第２の基板とを貼り合せる複数のシール材と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記複数のシール材間に設けられた高さ調整層と、
この高さ調整層の一主面上に設けられ前記第１の基板と前記第２の基板との間の間隙を保持するスペーサとを具備し、
前記シール材は、このシール材にて覆われた前記第１の基板と前記第２の基板との間を開口させる開口部を有し、
前記高さ調整層には、前記シール材の長手方向に沿った凹状の本体溝部が設けられているとともに、前記開口部に対向する部分に、この開口部が開口する方向に向けて放射状に拡開した凹状の開口溝部が設けられている
ことを特徴とする基板装置。
前記第１の基板および前記第２の基板のいずれか一方の一主面上に設けられた着色層を具備し、
前記高さ調整層は、前記着色層にて構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の基板装置。