(57)【要約】【課題】表示パネルの縞模様染み発生を防止できる表示装置の製造方法及び液晶表示装置の製造方法並びに膜形成装置及び配向膜形成装置を提供する。【解決手段】一定ピッチを持ってマトリックス形態に配列された複数個の段差パターンを含む基板を準備する工程と、前記基板に液体物質を吐出するインクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記マトリックス形態の配列の第１方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成しながら、前記インクジェットヘッド部から前記基板上に前記液体物質を吐出して前記基板の上面を覆う膜を形成する工程とを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定ピッチを有してマトリックス形態に配列された複数個の段差パターンを含む基板を準備する工程と、
前記基板に液体物質を吐出するインクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記マトリックス形態の配列の第１方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成しながら、前記インクジェットヘッド部から前記基板上に前記液体物質を吐出して前記基板の上面を覆う膜を形成する工程とを含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１方向は、前記マトリックス形態の配列の列方向であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記基板をステージ上に配置し、該ステージを前記第１方向と平行な方向に移動させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記基板をステージ上に配置し、該ステージを、前記インクジェットヘッド部が固定され前記第１方向が前記ステージの移動方向と平行ではない前記インクジェットヘッド部を通りすぎるように移動させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記基板は、前記マトリックス形態の配列の前記第１方向に移動し、前記インクジェットヘッド部は、前記マトリックス配列の第２方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１方向は、前記マトリックス形態の配列の列方向に該当して、前記第２方向は、前記マトリックス配列の行方向に該当することを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記インクジェットヘッド部は、前記第２方向に往復運動することを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記膜の厚さは、実質的に均一であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
液晶表示装置の染み縞模様発生は、前記基板上の段差パターン内での規則的に交互に発生する前記液体物質の過剰及び前記液体物質の不足の発生を防止することによって防止されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
一定ピッチを持ってマトリックス形態に配列された複数個の段差パターンを含む基板を準備する工程と、
前記基板に配向膜用溶液を吐出するインクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記マトリックス形態の配列の第１方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成しながら、前記インクジェットヘッド部から前記基板上に前記配向膜用溶液を吐出して配向膜を形成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。
【請求項１１】
前記基板をステージ上に配置し、該ステージを前記第１方向と平行な方向に移動させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記基板をステージ上に配置し、該ステージを、前記インクジェットヘッド部が固定され前記第１方向が前記ステージの移動方向と平行ではない前記インクジェットヘッド部を通りすぎるように移動させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
液晶表示装置の染み縞模様の発生は、前記基板上の段差パターン内での規則的に交互に発生する前記液体物質の過剰及び前記液体物質の不足の発生を防止することによって防止されることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記基板は、複数個の薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記インクジェットヘッド部のノズルの間のピッチが、前記段差パターンのピッチより大きいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記角度は、３゜〜４５゜であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記角度は、前記基板の移動速度と前記インクジェットヘッド部の移動速度によって決定されることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記基板は、前記マトリックス形態の配列の前記第１方向に移動して、前記インクジェットヘッド部は、前記マトリックス形態の配列の前記第１方向とは異なる第２方向に移動することを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記マトリックス形態の配列の前記第１方向は、前記第２方向と実質的に直角であることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記インクジェットヘッド部は、前記第２方向に往復運動することを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記複数個の段差パターンそれぞれは、３μｍ以上の段差を持つことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記複数個の段差パターンは、複数個の薄膜トランジスタの各ドレイン電極と各画素電極を電気的に連結するコンタクトホールであることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２３】
マトリックス形態に配列された複数個の薄膜トランジスタアレイが備えられた基板が配置され該基板を第１方向に移動させるステージと、
前記ステージ上部に位置して前記基板上に液体物質を吐出するインクジェットヘッド部とを含み、
該インクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記薄膜トランジスタアレイの一方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成すようにすることを特徴とする膜形成装置。
【請求項２４】
前記インクジェットヘッド部は、複数個のノズルを備えたブロック形態のヘッドを少なくとも一つ含むことを特徴とする請求項２３に記載の膜形成装置。
【請求項２５】
前記インクジェットヘッドのノズルの間のピッチは、前記薄膜トランジスタアレイの一方向に沿って一定ピッチに配列された複数個の段差パターンのピッチより大きいことを特徴とする請求項２４に記載の膜形成装置。
【請求項２６】
前記膜は、配向膜であることを特徴とする請求項２３に記載の膜形成装置。
【請求項２７】
前記液体物質は、配向膜用溶液であることを特徴とする請求項２３に記載の膜形成装置。
【請求項２８】
マトリックス形態に配列された複数個の薄膜トランジスタアレイが備えられた基板が配置され該基板を第１方向に移動させるステージと、
前記ステージ上部に位置して前記基板上に配向膜用溶液を吐出するインクジェットヘッド部とを含み、
前記インクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記薄膜トランジスタアレイの一方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成すようにすることを特徴とする配向膜形成装置。
【請求項２９】
前記第１方向と前記薄膜トランジスタの一方向は、平行であることを特徴とする請求項２８に記載の配向膜形成装置。
【請求項３０】
前記インクジェットヘッド部は固定されて、前記薄膜トランジスタアレイの列方向または行方向は、前記ステージの移動方向と平行ではないことを特徴とする請求項２８に記載の配向膜形成装置。
【請求項３１】
前記角度は、３゜〜４５゜であることを特徴とする請求項２８に記載の配向膜形成装置。
【請求項３２】
前記インクジェットヘッド部は、前記第１方向とは異なる第２方向に往復運動することを特徴とする請求項２８に記載の配向膜形成装置。
【請求項３３】
前記第２方向は、前記第１方向と実質的に直角であることを特徴とする請求項３２に記載の配向膜形成装置。
【請求項３４】
前記角度は、前記基板の移動速度と前記インクジェットヘッド部の移動速度によって決定されることを特徴とする請求項２８に記載の配向膜形成装置。
【請求項３５】
前記インクジェットヘッド部は、複数個のノズルを備えたブロック形態のヘッドを少なくとも一つ含むことを特徴とする請求項２８に記載の配向膜形成装置。
【請求項３６】
前記インクジェットヘッドのノズルの間のピッチは、前記薄膜トランジスタアレイの一方向に沿って一定ピッチに配列された複数個の段差パターンのピッチより大きいことを特徴とする請求項３５に記載の配向膜形成装置。
【請求項３７】
前記少なくとも一つのブロック形態のヘッドの複数個のノズルは、それぞれが独立して開閉が可能であることを特徴とする請求項３５に記載の配向膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びにこれに使用される膜形成装置及び配向膜形成装置に関し、さらに詳細には、インクジェット方式を用いて配向膜を形成する液晶表示装置の製造方法及び配向膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板の間に形成される液晶層の液晶分子には、配向規制力または表面固定力が付与されなければならない。したがって、薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板の液晶層との各接触面に配向膜を形成してラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）を遂行しなければならない（例えば、特許文献１参照）。
液晶分子を効果的に配向させるための配向膜形成工程は、液晶セル工程において画質特性と関連して非常に重要である。
【０００３】
最近、大型化配向膜を形成するための方法としてインクジェット方式の配向膜形成方法が導入された。しかし、インクジェット方式を利用した配向膜形成方法において、配向膜を平坦化（ｌｅｖｅｌｉｎｇ）させるのが容易ではない。インクジェット方式による配向膜形成方法は、インクジェットヘッドのノズルの間のピッチ（３７５μｍ）が大きくて、  配向膜用溶液が基板上に吐出された後、自ら広がって平坦化されるためにロール印刷方式に比べて均一な配向膜を形成しにくい。
【０００４】
図１は、従来のインクジェット方式を利用した配向膜形成装置によって配向膜形成の時、基板上に吐出される配向膜用溶液の吐出位置を図示したものである。図１を参照すれば、基板に段差の大きいパターンが一定配列に形成されている。
【０００５】
現在常用されているインクジェットヘッドのノズルの間のピッチ（ＨＰ）は、段差パターンの間のピッチ（ＯＰ）より大きいのが一般的である。したがって、配向膜用溶液２１が吐出される位置の段差パターンの凹部（Ａ）では配向膜用溶液２１が剰余されて、配向膜用溶液２１が吐出されない位置に存在する段差パターンの凹部（Ｂ）では配向膜用溶液２１が不足になる。このような配向膜用溶液剰余または配向膜用溶液不足が規則性を持って基板全体に発現すれば、結局観察者の視野に液晶表示パネルの縞模様染みとして認識されるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５５３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記従来のインクジェット方式による配向膜形成方法における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、表示パネルの縞模様染み発生を防止できる表示装置の製造方法及び液晶表示装置の製造方法を提供することある。
また、本発明の他の目的は、前記表示パネルの縞模様染み発生を防止できる膜形成装置及び配向膜形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明による表示装置の製造方法は、一定ピッチを有してマトリックス形態に配列された複数個の段差パターンを含む基板を準備する工程と、前記基板に液体物質を吐出するインクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記マトリックス形態の配列の第１方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成しながら、前記インクジェットヘッド部から前記基板上に前記液体物質を吐出して前記基板の上面を覆う膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置の製造方法は、一定ピッチを持ってマトリックス形態に配列された複数個の段差パターンを含む基板を準備する工程と、前記基板に配向膜用溶液を吐出するインクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記マトリックス形態の配列の第１方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成しながら、前記インクジェットヘッド部から前記基板上に前記配向膜用溶液を吐出して配向膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明による膜形成装置は、マトリックス形態に配列された複数個の薄膜トランジスタアレイが備えられた基板が配置され前記基板を第１方向に移動させるステージと、前記ステージ上部に位置して前記基板上に液体物質を吐出するインクジェットヘッド部とを含み、該インクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記薄膜トランジスタアレイの一方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成すようにすることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明による配向膜形成装置は、マトリックス形態に配列された複数個の薄膜トランジスタアレイが備えられた基板が配置され前記基板を第１方向に移動させるステージと、前記ステージ上部に位置して前記基板上に配向膜用溶液を吐出するインクジェットヘッド部とを含み、前記インクジェットヘッド部の前記基板に対する相対移動方向と、前記薄膜トランジスタアレイの一方向とのなす角度が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を成すようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る液晶表示装置及びこれに使われる配向膜形成装置によれば、現在常用されており基板に形成された段差パターンのピッチより大きいピッチのノズルを備えるインクジェット方式の配向膜形成装置に対し実質的な変更なしでも基板上に発生する縞模様染みを防止できるという効果がある。従って、液晶表示装置を低廉な生産費用で製造できる。
さらに、段差パターンを含む基板の場合でも均一な厚さを持つ配向膜が形成されるようにできるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明については、添付する図面及び後述する実施形態を参照してより明確に説明する。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるのではなく、相違する多様な形態で具現でき、但し、本実施形態は本発明の開示を完全にして、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供され、本発明は特許請求の範囲によって定義されるだけである。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称する。
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が異なる素子または層の“上”にあると指称されることは、他の素子のすぐ上にまたは中間に他の層または他の素子を介在した場合を全部含む。一方、素子が“直上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｏｎ）”と指称されることは、中間に他の素子または層を介在しないことを表す。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称する。“及び／または”は言及されたアイテムなどのそれぞれ及び一つ以上のすべての組合せを含む。
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が異なる素子または層の“上”にあると指称されることは、他の素子または層のすぐ上だけでなく中間に他の層または他の素子を介在した場合を全部含む。一方、素子が“直上（ｄｉＲｅｃｔｌｙ  ｏｎ）”と指称されることは、中間に他の素子または層を介在しないことを表す。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称する。“及び／または”は言及されたアイテムなどのそれぞれ及び一つ以上のすべての組合せを含む。
【００１４】
たとえば、第１、第２などが多様な素子、構成要素、領域、層及び／またはセクションなどを叙述するために使われるが、これら素子、構成要素、領域、層及び／またはセクションなどはこれら用語によって制限されないことは勿論である。これら用語は、ただ一つの素子、構成要素、領域、層またはセクションなどを他の素子、構成要素、領域、層またはセクションなどと区別するために使うことである。  したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素、第１領域、第１層または第１セクションは、本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素、第２領域、第２層または第２セクションであることは勿論である。
【００１５】
本明細書で使用される用語は、実施形態を説明するためのもので、本発明を制限しようとすることではない。本明細書で、単数型は文句で特別に言及しない限り複数型も含む。明細書で使われる“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）”及び／または“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”は言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００１６】
空間的に相対的な用語である“下（ｂｅｌｏｗ，ｂｅｎｅａｔｈ）”、“下部（ｌｏｗｅＲ）”、“上（ａｂｏｖｅ）”、“上部（ｕｐｐｅｒ）”などは図面に図示されているように一つの素子または構成要素などと他の素子または構成要素などとの相関関係を容易く記述するために使われうる。空間的に相対的な用語は、図面に図示されている方向に加えて使用の時または動作の時、素子の相違なる方向を含む用語に理解されなければならない。例えば、図面に図示されている素子を覆す場合、他の素子の“下（ｂｅｌｏｗ）”または“下方（ｂｅｎｅａｔｈ）”に記述された素子は、他の素子の“上（ａｂｏｖｅ）”に置かられうる。したがって、例示的な用語である“下”は下と上の方向を全部含むことができる。
【００１７】
他の定義がなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術及び科学的用語を含み）は、当業者に共通的に理解されうる意味で使われうる。また、一般的に使われる事前に定義されている用語は、明白に特別に定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈されない。
【００１８】
本明細書で記述する実施形態は、本発明の理想的な概路図である断面図を参考して説明される。したがって、製造技術及び／または許容誤差などによって例示図の形態が変形されうる。したがって、本発明の実施形態は、図示された特定形態に制限されるのではなく、製造工程によって生成される形態の変化も含むことである。したがって、図面で例示された領域などは概略的な属性を持って、図面で例示された領域などの模様は、素子の領域の特定形態を例示するためのことで発明の範疇を制限するためのものではない。
【００１９】
次に、本発明に係る液晶表示装置の製造方法及びこれに使われる配向膜形成装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図２は、本発明の一実施形態による配向膜形成装置に対する概略的な構成図である。図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるによる配向膜形成装置１００は、ステージ１１０、インクジェットヘッド部１２０、配向膜用溶液供給部１３０及び配向膜用溶液供給管１４０を含む。
【００２０】
ステージ１１０は、例えば、液晶表示パネルの薄膜トランジスタ基板またはカラーフィルタ基板などが置かれる場所であって、基板を例えば、矢印で表示した方向に移動させる。ステージ１１０は、またここで特別に説明しなかった他の基板を移動させることもできる。ステージ１１０の形態は基板を移動させることができる形態なら特別に限定されず、例えば、コンベヤーベルト形態でもありうる。
インクジェットヘッド部１２０は、ステージ１１０上に置かれた基板に直接配向膜用溶液を吐出する部分であって、基板はインクジェットヘッド部１２０の下側で移動する。このようなインクジェットヘッド部１２０は、少なくとも一つのヘッドで構成される。
【００２１】
図３及び図４は、本発明の一実施形態による配向膜形成装置に含まれるインクジェットヘッド部の底面斜視図である。図３を参照すれば、インクジェットヘッド部（図２の１２０）には、複数個のノズル１２２を備えたブロック形態の複数個のヘッド１２１が一列に配列されて構成されている。同一ヘッド１２１内に備えられているノズルはピッチ（Ｐ１）で分離していて、他のヘッド１２１と隣接付近に形成されているノズルはピッチ（Ｐ２）で分離している。
【００２２】
本発明の一実施形態でのインクジェットヘッド部１２０では、ノズル１２２は等間隔で分離していて、したがって、Ｐ１は望ましくは実質的にＰ２と等しい。
また、同一ヘッド１２１内に備えられているノズル１２２の間のピッチ（Ｐ１）と他のヘッド１２１と隣接付近に形成されているノズル１２２の間のピッチ（Ｐ２）を等しく調節することをより容易くするために図４に示すように各ヘッド１２１の端の一部が互いに重なるようにして複数個のヘッド１２１がジグザグ模様になるように配置することができる。この場合、ヘッド部１２１全体に形成されているノズル１２２のピッチを等間隔で調節するのが容易く、さらに、複数個のヘッド１２１をコンパクトに配置できる長所がある。
【００２３】
また、インクジェットヘッド部１２０で各ノズル１２２の間のピッチは、後述するように薄膜トランジスタ基板に形成されている段差パターン間のピッチより大きい。ここで、ノズル１２２は、それぞれ独立して開閉が可能で基板に塗布する配向膜用溶液の供給量及び配向膜用溶液の吐出位置を調節でき、ノズル１２２の個数を調節することで配向膜形成工程の時間を調節することもできる。
【００２４】
インクジェットヘッド部１２０は、基板が大型化するのに従ってインクジェットヘッド部１２０のヘッド１２１の個数を増加させて基板の大型化に容易く対処できる。特に、本発明の一実施形態による配向膜形成装置のインクジェットヘッド部１２０の全体長さは、少なくても基板の移動方向に垂直した方向での基板の幅より長いことが望ましくて、その理由に対しては後述する。
【００２５】
また、図２を参照すれば、インクジェットヘッド部１２０は、ステージ１１０の移動方向に対してインクジェットヘッド部１２０の長手方向が直角を成すように位置する。インクジェットヘッド部１２０は固定することもできて、基板の移動方向に対して実質的に直角方向で、すなわち、インクジェットヘッド部１２０の縦方向に往復運動をすることもできる。インクジェットヘッド部１２０が往復運動をする場合、インクジェットヘッド部１２０に対する基板の相対移動方向とマトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイの一方向とのなす角度が０°＜θ＜９０°の角度を成しながら基板上に配向膜用溶液を吐出するようにする。これに対しては、後述する配向膜形成装置１００を利用した配向膜形成方法で詳しく説明する。
【００２６】
配向膜用溶液供給部１３０は、インクジェットヘッド部１２０に配向膜用溶液を供給する部分である。配向膜用溶液供給部１３０に含まれる配向膜用溶液は、例えば、ポリイミド溶液等でありうる。
配向膜用溶液供給管１４０は、インクジェットヘッド部１２０と配向膜用溶液供給部１３０を連結して配向膜用溶液供給部１３０からインクジェットヘッド部１２０に配向膜用溶液が供給されるようにする。
【００２７】
続いて、上記したような配向膜形成装置１００を用いて配向膜を形成する液晶表示装置の製造方法に対して説明する。
図５及び図６は、それぞれ本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法によって製造された液晶表示装置の概略的な断面図及びその部分拡大図である。図５及び図６に図示したように、液晶表示装置２００は、薄膜トランジスタ基板２１０、カラーフィルタ基板２２０及び薄膜トランジスタ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０の間に形成された液晶層２３０で構成されている。
【００２８】
薄膜トランジスタ基板２１０は、駆動素子アレイ（ａｒｒａｙ）基板であって、マトリックス形状に配列されている複数個の画素が形成されており、それぞれの画素には薄膜トランジスタ（Ｔ）のような駆動素子が形成されている。カラーフィルタ基板２２０は、実際にカラー化を具現するためのカラーフィルタ層２２１が形成されている。また、薄膜トランジスタ基板２１０及びカラーフィルタ基板２２０には、それぞれ画素電極２１８及び共通電極２３４が形成されており液晶層２３０の液晶分子を配向するための配向膜２１９、２２５が約５００〜１０００Åの厚さに形成されている。
【００２９】
薄膜トランジスタ基板２１０及びカラーフィルタ基板２２０は、シーリング材２４０によって合着されており、その間に液晶層２３０が形成されて薄膜トランジスタ基板２１０に形成された駆動素子によって液晶分子を駆動して液晶層２３０を透過する光量を制御することで情報を表示するようになる。
【００３０】
液晶表示装置２００の製造工程は、大きく、薄膜トランジスタ基板２１０に駆動素子を形成する駆動素子アレイ基板工程と、カラーフィルタ基板２２０にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ基板工程、及び駆動素子アレイ基板工程とカラーフィルタ基板工程で作られた各基板を合着するセル（ｃｅｌｌ）工程に区分できる。
【００３１】
まず、駆動素子アレイ工程によって薄膜トランジスタ基板２１０上に相互平行に配列される複数個のゲートライン（ｇａｔｅ  ｌｉｎｅ，図示せず）及び相互平行に配列されて実質的にゲートラインと直角に配列される複数個のデータライン（ｄａｔｅ  ｌｉｎｅ，図示せず）を形成する。画素領域は、隣接したゲートラインの対と隣接したデータラインの対の間に定義される。画素領域それぞれにゲートラインとデータラインに接続される駆動素子である薄膜トランジスタ（Ｔ）をマトリックス形態で配列して薄膜トランジスタアレイを形成する。ここで、各薄膜トランジスタ（Ｔ）はゲート電極２１１、ゲート絶縁膜２１２、非晶質シリコン材質の半導体層２１３及びソース／ドレイン電極２１４、２１５で構成される。
【００３２】
上記したような薄膜トランジスタアレイが形成された基板上にベンゾサイクロブテン（ＢｅｎｚｏＣｙｃｌｏＢｕｔｅｎｅ；ＢＣＢ）などでなされた有機膜２１６を形成される。引き続き、薄膜トランジスタアレイのドレイン電極２１５の表面が露出するように有機膜２１６にマトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイに沿って規則性があるように配列された複数個の段差パターン２１７、例えばコンタクトホールを形成する。
【００３３】
薄膜トランジスタアレイが形成された基板の上面に有機膜２１６を形成する理由は、有機膜２１６は比誘電率が低く、段差がなされた基板面に塗布した時、基板面を平坦化できる特徴を持っていて画素の開口率向上に有利であるためである。すなわち、画素の開口率を極大化させるために画素電極２１８をデータラインなどに重畳して構成しても、有機膜２１６の絶縁性が高くてデータラインに流れる電圧が画素に影響を及ぼさないことで画素電圧が歪曲されない。
【００３４】
また、表面が平坦であるために基板を合着した時、セルギャップ（ｃｅｌｌ  ｇａｐ）を均一に維持でき、画素電極２１８上に形成される配向膜２１９のラビング不良を減らしうる。このような有機膜２１６は、３μｍ以上の厚さを持つことができ、例えば、３〜４μｍの厚さを持つことができる。したがって、有機膜をパターニングして形成された段差パターン２１７の段差は３μｍ以上、例えば、３〜４μｍを有する。また、このような複数個の段差パターン２１７の間のピッチは、例えば約１７０μｍであることができ、これに限定されるものではない。
【００３５】
上記したような段差パターン２１７上にインジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；  ＩＴＯ）でなされた無機膜をスパッタ法などで蒸着して、ＩＴＯ膜をパターニングして薄膜トランジスタ（Ｔ）に接続されて薄膜トランジスタ（Ｔ）を通じて信号が印加されるによって液晶層２３０を駆動する画素電極２１８を形成する。
【００３６】
また、カラーフィルタ基板２２０には、カラーフィルタ工程によって基板上にブラックマトリックス２２２を形成して、画素領域に対応する領域にカラー化を具現する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ層２２１を形成する。引き続き、ブラックマトリックス２２２とカラーフィルタ層２２１によって形成された段差を平坦化するための平坦化膜２２３を形成した後、その上に共通電極２２４を形成する。
【００３７】
引き続き、薄膜トランジスタ基板２１０及びカラーフィルタ基板２２０にそれぞれ配向膜２１９、２２５を形成する。薄膜トランジスタ基板２１０及びカラーフィルタ基板２２０に対する配向膜形成方法は同一な方法によって遂行可能なので、本明細書では、説明の便宜上薄膜トランジスタ基板２１０を例示して説明するようにするが、カラーフィルタ基板２２０にも適用可能であることは勿論である。
【００３８】
図７乃至図９は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を図示したもので、以下図７乃至図９を参照して薄膜トランジスタ基板に配向膜を形成する方法に対して詳しく説明する。
配向膜は、図２に図示したような配向膜形成装置１００を用いて形成できるので、図７を参照すれば、まずマトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）を備えた薄膜トランジスタ基板２１０を配向膜形成装置１００のステージ１１０上に配置する。
【００３９】
薄膜トランジスタ基板２１０は、前述したような駆動素子アレイ工程で形成されたマトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）とこのような薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）に沿って配列された複数個の段差パターン（図６の２１７参照）を含む。薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）は、それぞれの薄膜トランジスタ（Ｔ）上に形成される画素電極（図６の２１８）の配列として概略的に図示した。
【００４０】
このような薄膜トランジスタ基板２１０をステージ１１０上に配置させて、ステージ１１０及び薄膜トランジスタ基板２１０の移動方向（α）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）のマトリックス形態の配列の第１方向、例えば列方向（β）が成す角度（θ）が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度を持つように、例えば、３゜よりは大きくて４５゜よりは小さな角度を持つように薄膜トランジスタ基板２１０をチルト（ｔｉｌｔ）させる。もし、ステージ１１０及び薄膜トランジスタ基板２１０の移動方向（α）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）が成す角度（θ）が鈍角の場合、これに対する補角に換算して０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度、例えば、３゜よりは大きくて４５゜よりは小さな角度を持つようにする。３゜よりは大きくて４５゜よりは小さな角度を持つようにする理由は、配向膜形成装置１００に含まれるヘッド１２１の個数とヘッド１２１の個数増加による配向膜形成装置１００の価格及び維持費を考慮して見る時、上記した範囲の角度を持つことが望ましい。
【００４１】
薄膜トランジスタ基板２１０を上記したような角度（θ）でチルトさせてステージ１１０上に位置させる理由は、次に説明するように薄膜トランジスタ基板２１０に発生する染み縞模様を防止するためである。
薄膜トランジスタ基板２１０上には、マトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）に沿って配列された複数個の段差パターン（図６の２１７参照）を含んでいて、このような複数個の段差パターン２１７は一定のピッチで離隔している。
【００４２】
段差パターン２１７のピッチよりも配向膜形成装置１００のインクジェットヘッド部（図２の１２０参照）のノズル（図３及び図４の１２２参照）間のピッチのほうがもっと大きい場合、例えば、段差パターン２１７間のピッチが約１７０μｍで、インクジェットヘッド部１２０のノズル１２２間のピッチ（Ｐ１，Ｐ２）が約３７５μｍである場合、インクジェットヘッド部１２０を固定した状態で薄膜トランジスタ基板１２０上に配向膜用溶液を吐出しながら薄膜トランジスタ基板２１０が薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）と平行な移動方向（α）に移動すれば、すなわち、角度（θ）が０ならば、配向膜用溶液が吐出される位置に形成された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に沿って配列された段差パターン２１７全体では配向膜用溶液剰余が発生してしまう。
【００４３】
また、配向膜用溶液が吐出される位置と離隔している位置に形成された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に沿って配列された段差パターン２１７全体では配向膜用溶液不足が発生してしまう。このような規則的な配向膜用溶液剰余または配向膜用溶液不足現象による薄膜トランジスタ基板２１０に形成された配向膜厚さの差異発生は、薄膜トランジスタ基板２１０上に縞模様染み現象を発生させる。
【００４４】
図７乃至図９に図示したように、ステージ１１０及び薄膜トランジスタ基板２１０の移動方向（α）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）が一致しないようにするために、薄膜トランジスタ基板２１０を図８に図示したようにチルトさせることで、インクジェットヘッド部１２０から薄膜トランジスタ基板２１０に配向膜用溶液が吐出される時、薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に沿って配列されている各段差パターン２１７に対する配向膜用溶液吐出量が一定ではなくなる。したがって、上記したような規則的な配向膜用溶液剰余または配向膜用溶液不足現象による薄膜トランジスタ基板２１０上の縞模様染み現象を防止できる。
【００４５】
続いて、図８及び図９を参照すれば、インクジェットヘッド部１２０は固定されていて、ステージ１１０を移動方向（α）に移動させて薄膜トランジスタ基板２１０上に配向膜用溶液を吐出する。配向膜用溶液が吐出されるためには、まず配向膜用溶液が貯蔵された配向膜用溶液供給部１３０に窒素ガス（Ｎ２）が供給されれば、窒素ガスによって配向膜用溶液供給部１３０の圧が高くなって、この圧によって配向膜用溶液は、配向膜用溶液供給管１４０を通じてインクジェットヘッド部１２０に流入される。流入された配向膜用溶液は、インクジェットヘッド部１２０の各ヘッド（図３及び図４の１２１参照）に形成されたノズル（図３及び図４の１２２参照）を通じて薄膜トランジスタ基板２１０上に吐出される。ノズル１２２を通じて吐出された配向膜用溶液は、薄膜トランジスタ基板２１０に吐出されて配向膜を形成するようになる。
【００４６】
上述したように配向膜を形成した後、薄膜トランジスタ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０の間に形成される液晶層２３０の液晶分子に配向規制力または表面固定力を提供するために配向膜をラビングする。
その後、カラーフィルタ基板２２０と薄膜トランジスタ基板２１０のうち、少なくとも何れか一つの基板の外郭部にシーリング材２４０を塗布した後、液晶を注入して、薄膜トランジスタ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を整列させた後、シーリング材２４０を硬化させてカラーフィルタ基板２２０と薄膜トランジスタ基板２１０を一緒に合着してこれらの間に位置した液晶物質が漏れることを防止して、液晶表示装置２００を完成させる。
【００４７】
次に、図１０乃至図１３を参照して本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法に対して説明する。本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法は、配向膜形成方法を除き、本発明の一実施形態による液晶表示装置２００の製造方法と等しいので、重複される部分に対しては説明の便宜上省略する。
本発明の一実施形態による液晶表示装置２００の製造方法と同一な駆動素子アレイ基板工程とカラーフィルタ工程によって薄膜トランジスタ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０を製造する。
【００４８】
続いて、薄膜トランジスタ基板２１０及びカラーフィルタ基板２２０にそれぞれ配向膜２１９、２２５を形成する。説明の便宜上、薄膜トランジスタ基板２１０を例示して説明するようにする。
配向膜は、図２に図示したような配向膜形成装置１００を用いて形成できるので、図１０を参照すれば、まずマトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）を備えた薄膜トランジスタ基板２１０を配向膜形成装置１００のステージ１１０上に配置する。
【００４９】
薄膜トランジスタ基板２１０は、前述したような駆動素子アレイ工程で形成されたマトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）とこのようなマトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）に沿って配列された複数個の段差パターン（図６の２１７参照）を含む。薄膜トランジスタ基板２１０をステージ１１０上に配置するのにあたり、薄膜トランジスタ基板２１０の移動方向（α）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）が一致するように配置する。
続いて、ステージ１１０を移動させて薄膜トランジスタ基板２１０上に配向膜用溶液を吐出する。
【００５０】
図１１乃至図１３を参照すれば、マトリックス形態に配列された薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）に沿って配列された複数個の段差パターンでの配向膜用溶液不足または配向膜用溶液剰余現象による薄膜トランジスタ基板２１０上の縞模様染み現象を防止するため、インクジェットヘッド部１２０を薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に対する他の方向（γ）に移動させる。すなわち、インクジェットヘッド部１２０を薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に対して実質的に直角である方向（γ）に移動させる。
【００５１】
インクジェットヘッド部１２０の薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に対する実質的に直角である方向（γ）での移動は、インクジェットヘッド部１２０に対する基板の相対移動方向（α’）と前記薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）とが成す角度（θ）が０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度、例えば、３゜よりは大きくて４５゜よりは小さな角度を持つようにする。薄膜トランジスタ基板２１０の相対移動方向（α’）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）とが成す角度（θ）が鈍角の場合、これに対する補角に換算して０゜よりは大きくて９０゜よりは小さな角度、例えば、３゜よりは大きくて４５゜よりは小さな角度を持つようにする。
インクジェットヘッド部１２０に対する薄膜トランジスタ基板２１０の相対移動方向（α’）というのは、インクジェットヘッド部１２０で本薄膜トランジスタ基板２１０の相対的な移動方向を意味する。したがって、インクジェットヘッド部１２０に対する薄膜トランジスタ基板２１０の相対移動方向（α’）は、薄膜トランジスタ基板２１０の移動方向（α）とインクジェットヘッド部１２０の移動方向（γ）との差で求めることができる。
【００５２】
薄膜トランジスタ基板２１０の相対移動方向（α’）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）との成す角度（θ）は、インクジェットヘッド部１２０の移動速度と薄膜トランジスタ基板２１０の移動速度とを調節することによって制御されうる。すなわち、所望する角度（θ）値が決まって、薄膜トランジスタ基板２１０の移動速度またはインクジェットヘッド部１２０の移動速度のうち、何れか一つの値が決まれば、次のような数式１を用いて残り値を決めることができる。
【数１】
2006309241.tif 000003
【００５３】
例えば、薄膜トランジスタ基板２１０の相対移動方向（α’）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）と成す角度（θ）を約５゜にしようとする場合、インクジェットヘッド部１２０の移動速度を１７．５ｍｍ／ｓｅｃにして、薄膜トランジスタ基板の移動速度をインクジェットヘッド部の移動方向に対して実質的に直角にした方向に２００ｍｍ／ｓｅｃにすることで、所望する角度（θ）への調節が可能である。
薄膜トランジスタ基板２１０の相対移動方向（α’）と薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）を不一致にさせることで、インクジェットヘッド部１２０から薄膜トランジスタ基板２１０に配向膜用溶液が吐出される時、薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に沿って配列された各段差パターンに対する配向膜用溶液の量が一定ではなくなる。したがって、前述したような規則的な配向膜用溶液剰余または配向膜用溶液不足現象による基板上の縞模様染み現象を防止できる。
【００５４】
インクジェットヘッド部１２０は、一つの薄膜トランジスタ基板２１０に対する配向膜用溶液吐出を終えた後、図１３に図示したように本来の位置に帰って来て次の薄膜トランジスタ基板２１０に対して配向膜用溶液を吐出するための準備をするようになる。このようなインクジェットヘッド部１２０の薄膜トランジスタアレイ（ＴＡ）の第１方向、例えば列方向（β）に対する実質的に直角な往復運動によって、薄膜トランジスタ基板２１０上面に配向膜用溶液を吐出するためには、少なくとも薄膜トランジスタ基板２１０の幅よりインクジェットヘッド部１２０の長さのほうが長いことが望ましい。
【００５５】
また、インクジェットヘッド部１２０に含まれる複数個のノズル１２２は、それぞれが独立して開閉が可能なので、配向膜用溶液の吐出が必要な位置にノズル１２２が位置する場合には該当ノズル１２２を開放して、配向膜用溶液の吐出が必要ではない位置にノズル１２２が位置する場合には、該当ノズル１２２を閉鎖して配向膜用溶液吐出位置を調節できる。同時に、例えばインクジェットヘッド部１２０がγ方向に移動する場合、一部ノズル１２２が薄膜トランジスタ基板２１０を通り過ぎることができ、薄膜トランジスタ基板２１０上に位置したノズルは開放された状態であり得る一方、残りノズル１２２は閉鎖されうる。
続いて、配向膜が形成された薄膜トランジスタ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０上にそれぞれラビングを遂行して、液晶吐出工程を経って液晶表示装置を完成する。
【００５６】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る液晶表示装置及びこれに使われる配向膜形成装置によれば、現行のインクジェット方式の配向膜形成装置に対し実質的な変更なしでも基板上に発生する縞模様染みを防止でき、高品質の液晶表示装置を低廉な生産費用で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の配向膜形成装置を表した概略的な構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による配向膜形成装置に対する概略的な構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による配向膜形成装置に含まれるインクジェットヘッド部の底面斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による配向膜形成装置に含まれるインクジェットヘッド部の底面斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法によって製造された液晶表示装置の概略的な断面図である。
【図６】図５のＡ部分の部分拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を説明するための図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を説明するための図である。
【図１３】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の製造方法による配向膜形成方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００      配向膜形成装置
１１０      ステージ
１２０      インクジェットヘッド部
１２１      ヘッド
１２２      ノズル
１３０      配向膜用溶液供給部
１４０      配向膜用溶液供給管
２００      液晶表示装置
２１０      薄膜トランジスタ基板
２１１      ゲート電極
２１２      ゲート絶縁膜
２１３      半導体層
２１４      ソース電極
２１５      ドレイン電極
２１６      有機膜
２１７      段差パターン
２１８      画素電極
２１９、２２５    配向膜
２２０      カラーフィルタ基板
２２１      カラーフィルタ層
２２２      ブラックマトリックス
２２３      平坦化膜
２２４      共通電極
２３０      液晶
２４０      シーリング材
【図１】
2006309241.tif 000004
【図２】
2006309241.tif 000005
【図３】
2006309241.tif 000006
【図４】
2006309241.tif 000007
【図５】
2006309241.tif 000008
【図６】
2006309241.tif 000009
【図７】
2006309241.tif 000010
【図８】
2006309241.tif 000011
【図９】
2006309241.tif 000012
【図１０】
2006309241.tif 000013
【図１１】
2006309241.tif 000014
【図１２】
2006309241.tif 000015
【図１３】
2006309241.tif 000016