(57)【要約】【課題】インクジェット法あるいは印刷法を使って、球状スペーサを高い精度で所望の位置に配置し得る液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  液晶表示装置は、スイッチング素子１２と、配線１３と、スイッチング素子及び配線を覆うとともにスイッチング素子に至るコンタクトホール１７が形成された着色層１４と、着色層上に設けられるとともに着色層に形成されたコンタクトホールを介してスイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備え、配線の少なくとも一部が配置された第１の領域５３と、コンタクトホールが形成された領域１８Ｃ及び第１の領域の周囲を含み第１の領域とは親水性が異なる第２の領域５４と、を有するアレイ基板１００と、アレイ基板との間に液晶層４０を介在させて対向する対向基板２００と、第１の領域上に設けられた球状スペーサ５０と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
2011053552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子と、配線と、前記スイッチング素子及び前記配線を覆うとともに前記スイッチング素子に至るコンタクトホールが形成された着色層と、前記着色層上に設けられるとともに前記着色層に形成されたコンタクトホールを介して前記スイッチング素子と接続された画素電極と、を備え、前記配線の少なくとも一部が配置された第１の領域と、前記コンタクトホールが形成された領域及び前記第１の領域の周囲を含み前記第１の領域とは親水性が異なる第２の領域と、を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板との間に液晶層を介在させて対向する対向基板と、
前記第１の領域上に設けられた球状スペーサと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記アレイ基板は、さらに、前記液晶層に接する表面において前記第１の領域及び前記第２の領域にわたって配置されるとともに前記第１の領域において前記第２の領域よりも高い親水性を有し且つ前記液晶層の液晶分子を制御する配向膜を備え、
前記球状スペーサは、前記第１の領域の前記配向膜上に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記アレイ基板は、さらに、前記液晶層に接する表面において前記第１の領域及び前記第２の領域にわたって配置され且つ前記液晶層の液晶分子を制御する配向膜と、前記第１の領域において前記配向膜の上に配置されるとともに前記第２の領域に配置された前記配向膜よりも高い親水性を有するスペーサ配置用膜と、を備え、
前記球状スペーサは、前記第１の領域の前記スペーサ配置用膜上に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記球状スペーサは、前記第２の領域によって囲まれるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記配向膜に光を照射することによって、前記第１の領域と前記第２の領域の親水性を違えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット法もしくは印刷法で設けられた球状のスペーサを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、間隙を持って対向する一対の基板と、一対の基板の間隙に保持される液晶層と、により構成される。一対の基板の間隙には、基板の間隔を一定に保つためのスペーサが配置されている。
【０００３】
近年、スペーサとして球状スペーサを使用した液晶表示装置が開示されている。例えば、球状スペーサを含む分散媒を基板上の所定の位置に向けて吐出するインクジェット法を採用する場合、球状スペーサが所定の位置から外れてしまい、球状スペーサを目的の位置に精度よく配置できない場合があった。そこで、インクジェット法や印刷法による球状スペーサの配置精度を高めることが求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１によれば、球状スペーサを分散させた分散媒液を、インクジェット法により画素電極用コンタクトホールに吐出する技術が開示されている。特に、この特許文献１においては、分散媒液が接着剤を含むこと、あるいは、球状スペーサの表面に予め接着剤をコーティングしておくことにより、分散媒の蒸発とともに球状スペーサがコンタクトホールの底面に接着する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０８７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、インクジェット法あるいは印刷法を使って、球状スペーサを高い精度で所望の位置に配置し得る液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液晶表示装置は、スイッチング素子と、配線と、前記スイッチング素子及び前記配線を覆うとともに前記スイッチング素子に至るコンタクトホールが形成された着色層と、前記着色層上に設けられるとともに前記着色層に形成されたコンタクトホールを介して前記スイッチング素子と接続された画素電極と、を備え、前記配線の少なくとも一部が配置された第１の領域と、前記コンタクトホールが形成された領域及び前記第１の領域の周囲を含み前記第１の領域とは親水性が異なる第２の領域と、を有するアレイ基板と、前記アレイ基板との間に液晶層を介在させて対向する対向基板と、前記第１の領域上に設けられた球状スペーサと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、球状スペーサの配置精度を高めることができるので、対向配置される一対の基板の間隔が均一で、且つ、画質が良好な液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１に係る、図１に示した液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面の拡大図である。
【図３】本発明の実施例１に係る液晶表示装置の球状スペーサ付近を示す平面拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面を示す拡大図である。
【図５】本発明の実施例２に係る液晶表示装置のアレイ基板のスペーサ付近の断面を示す拡大図である。
【図６】本発明の実施例３に係る液晶表示装置のアレイ基板のスペーサ付近を示す平面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を図面を使って説明する。図１は液晶表示装置を示す斜視図である。
【００１１】
図１に示すように、液晶表示装置１は、対向して設けられた矩形平板状の一対の基板（アレイ基板１００、対向基板２００）と、アレイ基板１００に設けられた回路基板３０とを有している。アレイ基板１００の一端は対向基板２００よりも外方に延在しており、この延在した一端に回路基板３０が接続されている。この液晶表示装置１は、画像を表示する表示領域ＤＡを有している。回路基板３０は、表示領域ＤＡを構成する画素に駆動信号を供給している。
【実施例１】
【００１２】
実施例１における液晶表示装置は、電圧を印加していない状態で液晶分子が基板の主面に垂直に配向する、所謂Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ（ＶＡ）モードを採用したものである。
【００１３】
図２は、本発明の実施例１に係る、図１に示した液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面を示す拡大図である。図２に示すように、アレイ基板１００と対向基板２００とは、対向する一主面の周辺部に配置されたシール材４１によって貼り合わせられている。アレイ基板１００と対向基板２００との間には球状スペーサ５０が介在する。球状スペーサ５０によってアレイ基板１００と対向基板２００との間に形成されるギャップに液晶層４０が収納されている。つまり、液晶層４０は、アレイ基板１００と対向基板２００との間隙に保持されている。
【００１４】
シール材４１の内側には、遮光層４２が設けられている。表示領域ＤＡは、この遮光層４２の内側である。また、アレイ基板１００及び対向基板２００の夫々の他主面(対向する一主面とは反対側の面)となる外面には偏光板６０a、６０ｂが設けられている。
【００１５】
シール材４１には光硬化性や熱硬化性の樹脂を用いる。遮光層４２には黒色の樹脂を用いる。
【００１６】
アレイ基板１００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板１０を用いて形成される。アレイ基板１００は、絶縁基板１０の液晶層４０側の一主面に、表示領域ＤＡの内側において複数の配線（ソース線、ゲート線）（図示しない）と、ソース線とゲート線との交差部に配置された複数のスイッチング素子１２と、を備えている。絶縁基板１０上にスイッチング素子１２の半導体層１２ＳＣが配置されている。アレイ基板１００上にはスイッチング素子１２の半導体層１２ＳＣを覆うように第１の層間膜１１が設けられている。第１の層間膜１１は、絶縁基板１０上に設けられた第１絶縁膜１１１と、第１絶縁膜１１１上に設けられた第２絶縁膜１１２とからなる。
【００１７】
第１絶縁膜１１１上において、スイッチング素子１２の半導体層１２ＳＣ上には、スイッチング素子１２のゲート電極１２Ｇが配置されている。このゲート電極１２Ｇは、第２絶縁膜１１２によって覆われている。また、第２絶縁膜１１２は、第１絶縁膜１１１の上に配置されている。第２絶縁膜１１２の上には、スイッチング素子１２のソース電極１２Ｓ及びドレイン電極１２Ｄが配置されている。ソース電極１２Ｓは、第１の層間膜１１を貫くようにして形成されている。ソース電極１２Ｓは、半導体層１２ＳＣのソース領域にコンタクトしている。ドレイン電極１２Ｄは、第１の層間膜１１を貫くようにして形成されている。ドレイン電極１２Ｄは、半導体層１２ＳＣのドレイン領域にコンタクトしている。
【００１８】
ソース電極１２Ｓ、ドレイン電極１２Ｄ及び第２絶縁膜１１２上には、着色層１４が設けられている。着色層１４上には、第２の層間膜１５と、画素電極１６と、配向膜１８ａとがこの順に積層されている。
【００１９】
スイッチング素子１２は例えばアモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成された半導体層１２ＳＣを備えた薄膜トランジスタによって構成される。ゲート電極１２Ｇと同一層に配置されるゲート線と、ソース電極１２Ｓなどと同一層に配置されるソース線は、例えばアルミニウムやモリブデンなどの金属を用いて形成する。
【００２０】
着色層１４は、周期的に並べられた赤色着色層１４Ｒ、緑色着色層１４Ｇ及び青色着色層１４Ｂによって構成されている。赤色着色層１４Ｒ、緑色着色層１４Ｇ及び青色着色層１４Ｂのそれぞれは、１つのスイッチング素子１２に対応するようにして配置されている。着色層１４上には透明な樹脂によって形成された第２の層間膜１５が設けられている。
【００２１】
第２の層間膜１５の上には、画素電極１６が設けられている。スイッチング素子１２が設けられた位置上には、着色層１４及び第２の層間膜１５を貫くコンタクトホール１７が形成されている。このコンタクトホール１７によって、着色層１４上の画素電極１６と着色層１４下のスイッチング素子１２のドレイン電極１２Ｄとが接続されている。画素電極１６は透明な導電性の材料であるＩＴＯ（インジウム−ティン−オキサイド）やＩＺＯ（インジウム−ジンク−オキサイド）などを用いる。
【００２２】
そして、アレイ基板１００は、さらに液晶層４０に接する表面において液晶層４０の液晶分子を制御するポリイミド系の材料によって形成された配向膜１８ａが設けられている。配向膜１８ａは、画素電極１６上に配置されている。
【００２３】
一方、対向基板２００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２０を用いて形成される。対向基板２００の絶縁基板２０の一主面には対向電極２１が設けられている。対向電極２１は、アレイ基板１００の画素電極１６と対向する。また、対向電極２１には、画素電極１６と同様の透明な導電性の材料を用いる。そして、対向基板２００は、さらに液晶層４０に接する表面において液晶層４０の液晶分子を制御するポリイミド系の材料によって形成された配向膜１８ｂが設けられている。配向膜１８ｂは、対向電極２１上に配置されている。
【００２４】
アレイ基板１００の配向膜１８ａ上には球状スペーサ５０が配置されている。つまり、球状スペーサ５０は、アレイ基板１００の配向膜１８ａと対向基板２００の配向膜１８ｂとの間に配置されている。アレイ基板１００は、この球状スペーサ５０を介して対向基板２００と対向している。
【００２５】
アレイ基板１００の配向膜１８ａについて図３及び図４を使って詳しく説明する。図３は、液晶表示装置の球状スペーサ５０付近を示す平面拡大図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面の拡大図である。
【００２６】
図３に示すように、アレイ基板１００は、配線１３の少なくとも一部が配置された第１の領域５３と、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃ及び第１の領域５３の周囲を囲む第２の領域５４を有している。コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃが第１の領域５３にある場合、第１の領域５３は、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いた領域である。配向膜１８ａは、第１の領域５３及び第２の領域５４に亘って配置されている。
【００２７】
図３では、球状スペーサ５０を含んだインク材料５１が配向膜１８ａ上の第１の領域５３に塗布した状態を示している。インク材料５１は、揮発性で親水性のものである。インク材料５１は均一な密度で球状スペーサ５０を含んでいる。球状スペーサ５０を含んだインク材料５１を配向膜１８ａ上の第１の領域５３に塗布した後に加熱すると、インク材料は揮発し、球状スペーサ５０は、インク材料５１が塗布された配向膜１８ａ上の第１の領域５３に留まる。つまり、球状スペーサ５０は、第１の領域５３に配置される。ここでは、第１の領域５３は、具体的には、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇからコンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いた領域（破線で示す）である。第２の領域５４は、具体的には、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃ及びゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇを囲む領域である。ここでは、球状スペーサ５０は、第１の領域５３であるゲート線１３Ｇとソース線１３Ｓとが交差する領域に配置されている。
【００２８】
球状スペーサ５０の材料には、例えばポリスチレンやポリ塩化ビフェニルを用いる。
【００２９】
図４では、球状スペーサ５０を含んだインク材料５１が配向膜１８ａ上の第１の領域５３に塗布した状態を示している。図４に示すように、画素電極１６が配置された領域は、画素電極１６が配置されていない領域に対してアレイ基板１００の絶縁基板１０からの高さが高くなっている。ここでは、球状スペーサ５０を含んだインク材料５１は、画素電極１６が配置されていない領域に配置されており、絶縁基板１０からの高さが低い領域に配置されている。球状スペーサ５０を含んだインク材料５１を加熱し揮発させることにより、球状スペーサ５０が第１の領域５３に留まるため、球状スペーサ５０は、画素電極１６が配置されていない領域に配置され、絶縁基板１０からの高さが低い領域に配置される。
【００３０】
実施例１における液晶表示装置１は、上述したようにＶＡモードを採用している。そのため配向膜１８ａ及び配向膜１８ｂのポリイミド系の材料としては、特に、電圧が印加されていない状態で液晶分子をアレイ基板１００の一主面に垂直に配向させる性質を持つ材料を用いる。本実施態様においては、ポリイミド系の鎖状の分子に疎水性の側鎖を導入した材料を用いる。このようなポリイミド系の分子は、直鎖がアレイ基板１００の一主面に垂直になるように配列されている。配向膜１８ａ及び配向膜１８ｂの表面は、疎水性である。
【００３１】
そして、配向膜１８ａにおいて、第２の領域５４は、上述したように疎水性で鎖状のポリイミド系の分子によって形成されている。つまり、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃ及びゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇを囲む領域（すなわちゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇ以外の領域）は、疎水性で鎖状のポリイミド系の分子によって形成されている。このため、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃ及びゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇ以外の領域は、インク材料５１となじみにくい。この配向膜１８ａのインク材料５１となじみにくい領域を接触角の高い高接触角領域５４（第２の領域）と呼ぶ。
【００３２】
ここで、接触角とは、インク材料５１と配向膜１８ａとの表面張力の釣り合いによって決められるものである。インク材料５１が配向膜１８ａになじみやすいほど接触角は小さい。また、インク材料５１が配向膜１８ａになじみにくいほど接触角は大きい。
【００３３】
一方、配向膜１８ａにおいて、第１の領域５３、すなわち、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇからコンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いた領域は、切断された鎖状の分子によって形成されており、鎖状の分子よりも疎水性が弱いため、インク材料５１となじみやすい。このゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇからコンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いた領域を接触角の低い低接触角領域５３（第１の領域）と呼ぶ。
【００３４】
低接触角領域５３及び高接触角領域５４を有する配向膜１８ａを形成する方法は次のとおりである。まず、画素電極１６を覆うように、一面にポリイミド系の配向膜１８ａの材料を塗布する。次に、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いた、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇに、紫外線等の光を照射する。この光が照射された領域が低接触角領域５３である。
【００３５】
配向膜１８ａの光が照射された領域（低接触角領域５３）においては、光エネルギーが与えられることによって配向膜１８ａを形成する鎖状のポリイミド系分子の分子内結合が切断される。このことにより、配向膜１８ａの表面を形成していた分子の疎水性の側鎖の数が減り、光を照射された領域の配向膜１８ａの表面の疎水性が弱まる。つまり、低接触角領域５３は、光が照射されていない領域（高接触角領域５４）よりも疎水性が弱い。
【００３６】
実施例１で使用しているインク材料５１は親水性である。よって、高接触角領域５４よりも疎水性が弱められた低接触角領域５３の方がインク材料５１となじみやすい。
【００３７】
ところで、疎水性が強いということは、親水性が弱いということに相当する。また、疎水性が弱いということは、親水性が強いということに相当する。
【００３８】
このように配向膜１８ａに光を照射することにより、配向膜１８ａは、インク材料５１となじみやすい低接触角領域５３と、インク材料５１となじみにくい高接触角領域５４という、性質の異なる二つの領域を有する。
【００３９】
このような配向膜１８ａにおいて、球状スペーサ５０を含んだインク材料５１をインクジェット法、或いは印刷法で低接触角領域５３に塗布すると、インク材料５１はなじみやすい低接触角領域５３内に留まる。続いてインク材料５１を加熱により揮発させると、インク材料５１が塗布されていた部分に球状スペーサが残る。インク材料５１が揮発した後にはインク材料５１の輪郭が残る。
【００４０】
このようにして、球状スペーサ５０を低接触角領域５３内に正確に配置することができるので、この球状スペーサ５０によってアレイ基板１００と対向基板２００との間隔を均一に保つことができる。したがって高画質な液晶表示装置を得ることができる。
【００４１】
低接触角領域５３からコンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いたのは、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃは、コンタクトホール１７が周りの領域よりも凹状になっているためである。つまり、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃは、コンタクトホール１７を囲む領域より、アレイ基板１００の絶縁基板１０からの高さが低くなっている。球状スペーサ５０の直径はコンタクトホール１７の深さよりも小さいが、球状スペーサ５０がコンタクトホール１７に埋まってしまうと、アレイ基板１００と対向基板２００とを所定の間隔に保つことができなくなってしまう。したがって、低接触角領域５３からコンタクトホール１７が配置された領域１８Ｃを除けば、球状スペーサ５０がコンタクトホール１７に埋まってしまうことを防止することができる。よって、塗布した球状スペーサ５０は、アレイ基板１００と対向基板２００の間隔を保持する役目を果たすことができ、アレイ基板１００と対向基板２００の間隔にむらが生じる心配がない。
【００４２】
また、球状スペーサ５０が、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇからコンタクトホール１７を囲む領域を除いた領域である低接触角領域５３に配置されるため、配向膜１８の光透過領域１８Ｌ（下層にゲート線１３Ｇもソース線１３Ｓも有さず、また、コンタクトホール１７もない領域）に配置されることがない。したがって、球状スペーサ５０が配置されることにより、着色層１４を光が透過するのを妨げて画質を低下させる心配がない。
【００４３】
液晶層４０の液晶分子の配向を制御する配向膜１８ａの低接触角領域５３は、表面の疎水性が弱くなっているが、このことによる表示不良が生じる心配はない。それは、低接触角領域５３は、金属によって形成されたゲート線１３Ｇが配置されている領域であるため、光が透過しないからである。つまり、低接触角領域５３は光が透過しない領域であるので、低接触角領域５３における液晶層４０の液晶分子の配向は、液晶表示装置の外部からは認識されない。よって、低接触角領域５３において液晶層４０の液晶分子の配向を制御する作用が弱くても、液晶表示装置の表示不良が生じる心配はない。光透過領域１８Ｌは高接触角領域５４の一部であるため、この領域においては液晶分子の配向は乱されない。従って、液晶表示装置に低接触角領域５３があっても表示不良が生じる虞はない。
【００４４】
なお、ソース線１３Ｓもゲート線１３Ｇと同様に金属によって形成されており、光を透過させないため、低接触角領域５３は、ソース線１３Ｓを有する領域１８Ｓを含んでいてもよい。実施例１においては、低接触角領域５３は、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇからコンタクトホール１７が形成領域１８Ｃを除く領域である。これは、実施例１においてはゲート線１３Ｇの方がソース線１３Ｓよりも幅が広いためである。細いソース線１３Ｓを有する領域１８Ｓに低接触角領域５３を形成する場合には、インク材料５１の量によっては、低接触角領域５３内に留まることができずに高接触角領域５４側に流れ出て、液晶表示装置の表示不良が生じてしまう虞がある。この理由により、下層にゲート線１３Ｇを有する領域１８Ｇに低接触角領域５３を形成する方が、インク材料５１を低接触角領域５３内に正確に塗布することができる。
【００４５】
また、低接触角領域５３は、図３に示したような領域、すなわち、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇからコンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いた領域に限らず、少なくとも球状スペーサ５０を設けたい領域においてインク材料５１との接触角が小さくなるならば他の領域でも実施可能である。
【００４６】
また、実施例１の液晶表示装置は、着色層１４が配線１３を有するアレイ基板１００側に設けられた、所謂カラーフィルオンアレイ（ＣＯＡ）方式のものとしたが、着色層１４が対向基板２００側に設けられたタイプの液晶表示装置においても本発明を適用することが可能である。
【００４７】
なお、実施例１においてはインク材料５１として親水性のものを用いたが、疎水性のものを用いることも可能である。ただし、この場合、配向膜１８ａ上に光を照射する領域と照射しない領域を実施例１の場合と逆転させる必要がある。つまり、配向膜１８ａは表面がもともと疎水性であるため疎水性のインク材料となじみやすく、光が照射されると疎水性が弱められるため疎水性のインク材料５１となじみにくくなる。従って、実施例１とは逆に、高接触角領域５４であるゲート線１３Ｇを有する領域１８Ｇ以外の領域及びコンタクトホール１７が配置された領域１８Ｃに光を照射することにより、疎水性が弱まり、インク材料５１となじみにくくなる。一方、低接触角領域５３であるゲート線１３Ｇを有する領域１８Ｇからコンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除いた領域に光を照射しないことにより、高接触角領域５４よりもインク材料５１となじみやすくなる。これにより、実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例２について図５を使って説明する。図５は、本発明の実施例２に係る、図１の液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面の拡大図である。
【００４９】
実施例２が実施例１と異なる点は、配向膜１８ａの低接触角領域５３において、配向膜１８ａの上層にスペーサ配置用膜５２を設けた点である。
【００５０】
また、液晶表示装置の動作モードはＶＡモードに限らず、ＴＮモードやＳＴＮモード、ＩＰＳモード等他のモードを採用したものについても実施可能である。配向膜１８ａ及びスペーサ配置用膜５２以外の構造については実施例１と同じであるので、同じ部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００５１】
実施例２における液晶表示装置の構造は次のようである。つまり、図５のように、アレイ基板１００に設けた配向膜１８ａの低接触角領域５３に、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇからコンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃを除く領域にスペーサ配置用膜５２を設ける。つまり、コンタクトホール１７が配置された領域１８Ｃにはスペーサ配置用膜５２は設けない。球状スペーサ５０は、低接触各領域５３、つまり、スペーサ配置用膜５２上に配置されている。
【００５２】
スペーサ配置用膜５２には、親水性のインク材料５１に含まれた球状スペーサ５０を塗布するため、配向膜１８の表面よりもインク材料５１となじみやすい材料を用いる。実施例２では一例として、スペーサ配置用膜５２に界面活性剤を用いる。  ここで、低接触角領域５３、つまり、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８以外の領域及びコンタクトホール１７が配置された領域１８Ｃには、スペーサ配置用膜５２が設けられているためインク材料５１となじみやすい。一方、高接触角領域５４、つまり、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８以外の領域及びコンタクトホール１７が配置された領域１８Ｃには、スペーサ配置用膜５２が設けられていないため、インク材料となじみにくい。
【００５３】
そして、このような実施例２において、低接触角領域５３に向かって、球状スペーサ５０を含んだ揮発性のインク材料５１をインクジェット法、若しくは印刷法で塗布すると、インク材料５１はなじみやすい低接触角領域５３内に留まる。次いで、インク材料５１を加熱して揮発させると、インク材料５１が位置していた部分には、球状スペーサ５０が残る。つまり、球状スペーサ５０は、低接触角領域５３上に位置する。
【００５４】
このようにして、球状スペーサ５０をゲート線１３Ｇの上層に正確に配置することができる。そして、球状スペーサ５０は、コンタクトホール１７や、スペーサ配置用膜５２の光透過領域に配置されることがないので、実施例１と同じように、画質を低下させないという効果を得ることができる。
【００５５】
ＶＡモード以外の動作モードにおいて使用する配向膜１８ａは、光を照射してもインク材料５１との接触角が変化しない場合がある。このような配向膜１８ａを使用する場合には、配向膜１８ａよりもインク材料５１となじみやすい材料のスペーサ配置用膜５２を設けることで、配向膜１８ａ上のインク材料との接触角を変えることができる。従って、実施例２によれば、ＶＡモードに限らずＴＮモードやＳＴＮモード、ＩＰＳモード等を採用した液晶表示装置についても球状スペーサ５０を精度良く配置することができる。
【００５６】
なお、実施例２においてはスペーサ配置用膜５２の材料として、界面活性剤を用いることとしたが、配向膜１８表面よりもインク材料５１となじみやすい材料であるならばその他の材料を使用することも可能である。
【実施例３】
【００５７】
本発明の実施例３について図６を使って説明する。図６は、アレイ基板１００の球状スペーサ５０付近を示す平面拡大図である。
【００５８】
実施例３が実施例１と異なる点は、球状スペーサ５０が低接触角領域５３であるゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇとソース線１３Ｓが配置された領域１８Ｓとが重なる領域に配置され、球状スペーサ５０が高接触角領域５４（第２の領域）によって囲まれている点である。また、実施例３が実施例１と異なる点は、高接触角領域５４にポリイミド系等の材料で形成された層が配置された点である。
【００５９】
また、液晶表示装置の動作モードは、ＶＡモードに限らずＴＮモードやＳＴＮモード、ＩＰＳモード等を採用したものについても実施可能である。更に、配向膜１８ａ及び高接触角領域５４以外の構造については実施例１と同じであるので、同じ部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６０】
実施例３においては、高接触角領域５４は、コンタクトホール１７が形成された領域１８Ｃ、及び、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇのうち、ソース線１３Ｓが配置された領域１８Ｓと交差する部分の両端である。高接触角領域５４に、この配向膜１８よりもインク材料５１との接触角が高い材料で形成された層を設ける。この層の材料としては、例えば実施例１で使用した疎水性の側鎖を多く含むポリイミド系の材料を用いる。高接触角領域５４、つまり、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇとソース線１３Ｓが配置された領域１８Ｓが交差する部分の周りは、インク材料５１となじみにくい。
【００６１】
一方、低接触角領域５３は、高接触角領域５４以外の領域である。低接触角領域５３は、例えば、ゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇと、ソース線１３Ｓが配置された領域１８Ｓとが交差する部分は、高接触角領域５４より、インク材料５１となじみやすい。
【００６２】
球状スペーサ５０は、低接触角領域５３であるゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇと、ソース線１３Ｓが配置された領域１８Ｓとが交差する部分に配置されている。
【００６３】
実施例３において、低接触角領域５３であるゲート線１３Ｇが配置された領域１８Ｇと、ソース線１３Ｓが配置された領域１８Ｓとが交差する部分に球状スペーサ５０を含むインク材料５１を塗布すると、インク材料５１が塗布された部分は高接触角領域５４に囲まれているため、インク材料５１は高接触角領域５４よりも内側の、インク材料５１となじみやすい低接触角領域５３上に留まる。そして、加熱によりインク材料５１を揮発させることにより、球状スペーサ５０が低接触角領域５３に正確に配置される。
【００６４】
このように、球状スペーサ５０は、高接触角領域５４がコンタクトホール１７を有する領域を含まないので、アレイ基板１００と対向基板２００との間隔にムラが生じさせない。また、高接触角領域５４で囲まれた領域の外側にある光透過領域１８Ｌにはみ出すことがない。よって、画素電極１６を透過しようとする光を妨げることがなく、画質を低下させることがない。以上のように実施例３においても実施例１と同じ効果を得ることができる。
【００６５】
液晶表示装置の採用する動作モードによっては、光などにより配向膜１８ａとインク材料５１との接触角が異なる領域を作ることが困難な場合でも、実施例３によれば、インク材料５１との接触角が異なる２つの領域を作ることができる。よって、インク材料５１を塗布したい位置においては、その他の領域よりもインク材料５１との接触角を小さくすることでインク材料５１を精度良く配置することができる。従ってインク材料５１が揮発された後に残る球状スペーサ５０は、インク材料５１が位置していた部分内に配置されるため、球状スペーサ５０を精度良く配置することができる。
【００６６】
なお、実施例３においては、配向膜１８ａよりもインク材料５１との接触角が高い材料として、界面活性剤を用いることとしたが、配向膜１８ａの表面よりもインク材料５１となじみにくい材料であるならばその他の材料を使用することも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  液晶表示装置
１０  アレイ基板
１１  第１の絶縁層
１２  スイッチング素子
１４  着色層
１４Ｒ  赤色着色層
１４Ｇ  緑色着色層
１４Ｂ  青色着色層
１５  第２の絶縁層
１６  画素電極
１７  コンタクトホール
１８  配向膜
１８Ｇ  下層にゲート線を有する領域
１８Ｓ  下層にソース線を有する領域
１８Ｌ  光透過領域
２０  対向基板
２１  対向電極
３０  回路基板
４０  液晶層
４１  シール材
４２  遮光層
５０  球状スペーサ
５１  インク材料
５２  スペーサ配置用膜
５３  低接触角領域
５４  高接触角領域
６０ａ  偏光板
６０ｂ  偏光板
ＤＡ  表示領域
【図１】
2011053552.tif 000003
【図２】
2011053552.tif 000004
【図３】
2011053552.tif 000005
【図４】
2011053552.tif 000006
【図５】
2011053552.tif 000007
【図６】
2011053552.tif 000008