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CN101395528A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置及其制造方法，如果与墨水一起，在包括定位凹部(32)的区域中涂敷成为间隔颗粒(35)或者核颗粒(34)的多个颗粒，则伴随着墨水蒸发其液滴减小，多个颗粒在配置区域(31)的表面上边移动边相互接近，并且任意一个颗粒收容到定位凹部(32)内成为核颗粒(34)。核颗粒(34)由于不能向定位凹部(32)的外面(配置区域(31)的表面)移动，因此残留在配置区域(31)中的其它颗粒向核颗粒(34)靠拢，成为在配置区域(31)上与核颗粒(34)邻接配置的间隔颗粒(35)。

Description

液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置及其制造方法，特别是涉及通过间隔颗粒保持透明基板彼此之间的间隔的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
液晶显示装置由在形成有TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)的玻璃制的透明基板与形成有具备RGB的彩色滤光片的玻璃制的透明基板之间夹持液晶构成。在这种液晶面板中，为了防止液晶面板的显示不均匀等，要求液晶层的厚度即所谓的单元间隙的值均匀。而且，作为使该单元间隙均匀的方法，例如，如在专利文献1中记载的那样，制造在透明基板之间配置球形的间隔颗粒，在透明基板的整个表面均匀地保持其间隔的结构的液晶面板。
【专利文献1】特开2005—10412公报
发明内容
然而，这种球形的间隔颗粒如果混入到液晶显示装置的显示区域中，则有可能使显示区域的液晶分子的排列紊乱，给显示品质带来障碍。因此，希望配置成收容在尽可能与图像显示无关的遮光区域内，然而把球形的间隔颗粒配置在遮光区域等所希望的地方非常困难。
本发明是鉴于上述那样的情况而完成的，其目的在于提供一种间隔颗粒配置在所希望的地方的液晶显示装置。
作为用于达到上述目的的方法，本发明的液晶显示装置，其包括：一对透明基板；将上述一对透明基板保持在规定间隔的间隔颗粒；封入到上述一对透明基板彼此之间的液晶，其特征在于：在上述一对透明基板中至少一个透明基板的遮光区域中，设置有作为配置上述间隔颗粒的区域的配置区域，在上述配置区域内，形成有与该配置区域的表面相比呈凹下形态的定位凹部，在上述定位凹部中，在向上述配置区域的表面移动被限制的状态下收容核颗粒，在上述配置区域的表面上，以与上述核颗粒邻接的形态配置上述间隔颗粒。
另外，本发明的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：在一对透明基板中至少一个透明基板的遮光区域内设定的配置区域内，形成有与该配置区域的表面相比呈凹下形态的定位凹部，对包括上述一个透明基板中的上述定位凹部的区域，与墨水一起涂敷多个颗粒，伴随着上述墨水的蒸发，上述多个颗粒中的任意一个上述颗粒收容在上述定位凹部内作为核颗粒，并且残留在上述配置区域的表面上的上述颗粒靠拢上述核颗粒，成为间隔颗粒，通过将上述间隔颗粒夹在中间隔开规定间隔，使上述一对透明基板重叠，在上述重叠的一对透明基板的缝隙间滴下或者封入液晶。
依据本发明，如果把成为间隔颗粒或者核颗粒的多个颗粒与墨水一起通过喷墨装置等在包括定位凹部的区域中进行涂敷，则伴随着墨水蒸发其液滴减小，多个颗粒在配置区域的表面上边移动边相互接近，并且任意一个颗粒收容在定位凹部内成为核颗粒。由于定位凹部内的核颗粒不能向定位凹部的外面(配置区域的表面)移动，因此伴随着墨水的液滴减小，残留在配置区域中的其它颗粒伴随着墨水的蒸发向核颗粒靠拢，在配置区域的表面上以与核颗粒邻接的状态配置，成为间隔颗粒。这样，依据本发明，由于与被限制移动的核颗粒邻接配置间隔颗粒，因此能够防止间隔颗粒配置到规定的配置区域的外面。
附图说明
图1是实施方式1的TFT基板(透明基板)的放大平面图。
图2是图1的X—X线截面图。
图3是图2中的配置区域的部分放大图。
图4是配置区域的立体图。
图5是实施方式2的部分放大截面图。
图6是实施方式3的TFT基板(透明基板)的放大平面图。
符号说明
10：TFT基板(透明基板)
14：驱动元件
20：CF基板(透明基板)
23：黑色遮光膜
30：遮光区域
31：配置区域
32：定位凹部
34：核颗粒
35：间隔颗粒
36：液晶
具体实施方式
<实施方式1>
以下，参照图1至图4说明把本发明具体化了的实施方式1。本实施方式的液晶显示装置成为使一对玻璃制的透明基板，即TFT基板10与CF基板20平行重叠，通过使间隔颗粒35介于两个基板10、20之间，在整个面把基板10、20的间隔(单元间隙)保持为一定，并且在两个基板10、20的缝隙之间通过滴下或者封入而填充液晶36的结构。
在TFT基板10中的与CF基板20相对面上，如图1所示，以一定间隔沿着纵方向配置多条源极电极线11，并且以一定间隔沿着横方向配置多条栅极电极线12，在由该源极电极线11和栅极电极线12构成的多个(图1中仅记载了一处)的方形格子框中，分别配置有由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化膜)构成的透明的呈薄片状的大致方形的显示电极13。另外，在各格子框的边角部分中，设置有与源极电极线11和栅极电极线12连接的由TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)构成的驱动元件14。另外，如图2所示，在TFT基板10的表面(与CF基板20的相对面)和栅极电极线12的表面上形成有绝缘膜15，显示电极13形成在该绝缘膜15的表面上。进而，在显示电极13的表面上形成有取向膜16。
另一方面，在CF基板20中的与TFT基板10的相对面上，设置有纵横排列配置红(R)、绿(G)、蓝(B)的三原色的多个着色部22而构成的彩色滤光片21，并且在邻接的着色部22彼此之间以及着色部22的配设区域的周围(CF基板20的外周边)形成有为了防止漏光而线形配置的黑色遮光膜23(黑色矩阵)。另外，在彩色滤光片21和黑色遮光膜23的表面(与TFT基板10的相对面)上，形成有由ITO(铟锡氧化膜)构成的透明的呈薄板状的公共电极24，在公共电极24的表面上形成有取向膜25。
CF基板20中形成有黑色遮光膜23的格子形的区域，与TFT基板10中的源极电极线11和栅极电极线12的格子形的配线区域相对应，该黑色遮光膜23的格子形的区域成为与液晶显示装置的图像显示无关的遮光区域30。而且，在TFT基板10中的遮光区域30内，设置有用于配置间隔颗粒35的配置区域31和定位凹部32。配置区域31以载置到栅极电极线12上的绝缘膜15的表面的方式设置。配置区域31从整体上来看形成与栅极电极线12的长度方向同方向延长的长方形，具有一定的厚度。该配置区域31在形成显示电极13的工序中与显示电极13一起用光刻法形成。另外，配置区域31的表面高度成为与取向膜16的表面大致相同的高度。
另外，在配置区域31内形成有使其长边方向以及短边方向中的中央位置凹下去的形态的定位凹部32。定位凹部32通过蚀刻形成，其平面形状成为正方形，深度尺寸(从配置区域31的表面到定位凹部32的底面的台阶差尺寸)成为比间隔颗粒35的直径小的尺寸(例如，是间隔颗粒35的直径的大约1/8～1/5)。
在形成了配置区域31、定位凹部32、取向膜16以后，在配置区域31中配置间隔颗粒35和核颗粒34。间隔颗粒35和核颗粒34在配置之前是没有区别的球形的颗粒，由合成树脂形成，其表面用粘接材料(未图示)进行涂层。在该间隔颗粒35和核颗粒34包含于墨水(未图示)中的状态下，由未图示的喷墨涂敷装置向配置区域31涂敷。这时，使墨水的液滴涂敷到包括定位凹部32的范围内。
涂敷的墨水在由表面张力保持单一液滴的状态下逐渐蒸发干燥，因此墨水液滴的直径逐渐减小。伴随着墨水液滴的直径缩小，包含在墨水内的多个颗粒在配置区域31的表面上边移动边相互接近，任意一个颗粒落入到定位凹部32内(参照图3以及图4)。收容到该定位凹部32中的颗粒成为上侧部分与配置区域31的表面相比向上方突出的核颗粒34。核颗粒34接触到定位凹部32的底面32a，并且接触到定位凹部32的开口边缘32b的四个边，限制向与配置区域31的表面平行的方向(与TFT基板10平行的方向)的移动。而且，在核颗粒34被收容到定位凹部32中以后，伴随着墨水的液滴减小，残留在配置区域31表面上的其它颗粒接近核颗粒34，最终与核颗粒34接触(或者邻接)，成为间隔颗粒35。如果墨水完全蒸发，则核颗粒34由其表面的粘接剂固定在定位凹部32内，并且间隔颗粒35也由其表面的粘接剂固定在配置区域31的表面上。
另外，即使向配置区域31涂敷的墨水的一部分溢出到配置区域31的外面，由于1个颗粒被收容到定位凹部32中成为被限制移动的核颗粒34，因此位于配置区域31的外面的颗粒伴随着墨水液滴的缩小，向核颗粒34靠拢，因此最终被固定在配置区域31内。
在这样配置了间隔颗粒35以后，把间隔颗粒35夹在中间，使TFT基板10与CF基板20重叠。于是，两个基板10、20的缝隙(单位间隙)由间隔颗粒35在两个基板10、20的整个区域保持为一定，而且，以很高的精度平行保持两个基板10、20。然后，通过在两个基板10、20的缝隙进行滴下或者封入液晶36等的工序，进行液晶显示装置的制造。
依据如上所述的本实施方式，由于使间隔颗粒35向被限制移动的核颗粒34靠拢，因此能够防止间隔颗粒35配置到规定的配置区域31的外面。
另外，通过被收容到定位凹部32内的核颗粒34接触定位凹部32的开口边缘32b，定位凹部32内的核颗粒34的收容位置被固定为一处，由于在定位凹部32内部被限制移动的状态下嵌入核颗粒34，因此间隔颗粒35的定位精度提高。
<实施方式2>
其次，参照图5说明本发明的实施方式2。
本实施方式2是代替TFT基板10，在CF基板20上配置间隔颗粒35。另外，在图5中，TFT基板10与CF基板20的上侧重叠。配置区域40在遮光区域30内，确保在与黑色遮光膜23相对应的区域中，通过蚀刻，在公共电极24与取向膜25中，切除配置区域30内的一部分(与黑色遮光膜23相对应的部分)，由此形成用于收容核颗粒34的定位凹部41。间隔颗粒35固定在取向膜25的表面上。另外，关于其它相同的结构标注相同的符号，并省略重复的说明。
<实施方式3>
图6表示本发明的实施方式3。
如上所述，在CF基板20中，由格子形的黑色遮光膜23(黑色矩阵)划分多个着色部22，构成彩色滤光片21，而在TFT基板20中，按照辅助电容(存储电容或者附加电容)的辅助电容电极线50以横穿着色部22那样的配置进行设置，与该辅助电容电极线50相对应的区域也成为遮光区域30。而且，在该遮光区域30内的辅助电容电极线50上面，形成具有与上述实施方式1相同的定位凹部32的配置区域31，在该定位凹部32内固定配置核颗粒34，并且在配置区域3的表面上配置间隔颗粒35。另外，关于其它同样的结构，由于与实施方式1相同，因此标注相同的符号，并省略重复的说明。另外，在本实施方式中，辅助电容电极线50以横穿着色部22的方式配置，并且配置区域31和定位凹部32以与着色部22相对应的方式配置，而代替这种配置，也可以配置没有横穿着色部22的形态的辅助电容电极线50，并且配置区域31和定位凹部32以不与着色部22相对应的方式配置(从着色部22脱离)。
<其它实施方式>
本发明并不限定于根据上述记述以及图面进行说明的实施方式，例如如以下那样的实施方式也包含在本发明的技术范围内，进而，除去下述以外，在不脱离宗旨的范围内能够进行各种变更后实施。
(1)在上述实施方式中，通过光刻法和蚀刻形成定位凹部，但并不限定于这些方法，例如，也可以通过激光处理形成定位凹部。
(2)在上述实施方式中，把配置区域配置在栅极电极线、黑色遮光膜上、辅助电容电极线上，但并不限定于此，也可以配置在源极电极线上。
(3)在上述实施方式中，在TFT基板和CF基板的任意一方上配置间隔颗粒，但也可以在TFT基板和CF基板的双方中配置间隔颗粒。在这种情况下，配设在TFT基板上的间隔颗粒与配设在CF基板上的间隔颗粒配置成没有相互重叠干涉。
(4)在上述实施方式中，定位凹部是正方形，但并不限定于该形状，例如，也可以是长方形、圆形、椭圆形、长圆形等。
(5)在上述实施方式中，通过核颗粒接触定位凹部的开口边缘，使得定位凹部内的核颗粒的收容位置固定为一处，而核颗粒也可以配置在定位凹部内的一定范围内的任意个位置。
(6)在上述实施方式中，在一个定位凹部中收容了一个核颗粒，但也可以在一个定位凹部中收容多个核颗粒。
(7)在上述实施方式中，说明了驱动元件是TFT的情况，但本发明也能够适用于驱动元件是MIM(Metal Insulator Metal：金属绝缘体金属)等TFT以外的元件的情况。
(8)在上述实施方式中，把一个配置区域中的定位凹部的数量取为一个，但也可以在一个配置区域中设置多个定位凹部。

Claims (7)

1.一种液晶显示装置，其包括：
一对透明基板；
将所述一对透明基板保持在规定间隔的间隔颗粒；
封入到所述一对透明基板彼此之间的液晶，其特征在于：
在所述一对透明基板中至少一个透明基板的遮光区域中，设置有作为配置所述间隔颗粒的区域的配置区域，
在所述配置区域内，形成有与该配置区域的表面相比呈凹下形态的定位凹部，
在所述定位凹部中，在向所述配置区域的表面移动被限制的状态下收容核颗粒，
在所述配置区域的表面上，以与所述核颗粒邻接的形态配置所述间隔颗粒。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述配置区域和所述定位凹部设置在与驱动元件连接的电极线上。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述配置区域和所述定位凹部设置在以划分多个像素的方式配置的黑色遮光膜上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
在所述一对透明基板中的一个透明基板上，形成有配设成由格子形的黑色区域划分的多个着色部的形态的彩色滤光片，
在另一个所述透明基板上，设置有配置成从平面观看横穿所述着色部的电极线，
所述配置区域和所述定位凹部设置在所述电极线上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
在所述一对透明基板中的一个透明基板上，设置有辅助电容的辅助电容电极线，
所述配置区域和所述定位凹部设置在所述辅助电容电极线上。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
通过收容在所述定位凹部内的所述核颗粒与所述定位凹部的开口边缘相接，所述定位凹部内的所述核颗粒的收容位置被固定为一处。
7.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在一对透明基板中至少一个透明基板的遮光区域内设定的配置区域内，形成有与该配置区域的表面相比呈凹下形态的定位凹部，
对包括所述一个透明基板中的所述定位凹部的区域，与墨水一起涂敷多个颗粒，
伴随着所述墨水的蒸发，所述多个颗粒中的任意一个所述颗粒收容在所述定位凹部内作为核颗粒，并且残留在所述配置区域的表面上的所述颗粒靠拢所述核颗粒，成为间隔颗粒，
通过将所述间隔颗粒夹在中间隔开规定间隔，使所述一对透明基板重叠，
在所述重叠的一对透明基板的缝隙间滴下或者封入液晶。
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