CN101263414A - 彩色滤光片衬底及使用它的显示装置 - Google Patents

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Abstract

彩色滤光片衬底(30)，包括：沿着玻璃衬底(31)上的显示区域(35)的外周设置的构成遮光区域(36)的遮光层(33)、和在玻璃衬底(31)的显示区域(35)及遮光区域(36)上分别竖立形成的支撑体(34、50)；遮光区域(36)的遮光层(33)和形成在遮光层(33)上的支撑体(34、50)，它们的高度和要比显示区域(35)的色层(32)和形成在色层(32)上的支撑体(34、50)的高度和大，且，遮光区域(36)的显示区域侧缘部(37)上设置了显示板厚度缓冲区域。

Description

彩色滤光片衬底及使用它的显示装置
技术领域
[0001]本发明，涉及彩色滤光片衬底及使用它的显示装置。
背景技术
[0002]现在，一般所使用的液晶显示装置，是通过在设置了电极的一对衬底间夹着液晶层构成的。彩色显示用的液晶显示装置中，相对衬底的任何一个，设置了排列成矩阵状的像素，在每个像素中设置了分别着色为赤(R)、绿(G)、青(B)的由着色树脂材料形成的色层。
[0003]这样构成的液晶显示装置中，相对的一对衬底，在显示画像的显示区域中介于柱状或珠状撑挡(spacer)的状态下粘合，维持一定的衬底间隔而构成的。这是因为，主要的是限制衬底间隔在显示板制造中压制工序或使用时的外部荷重等的变化在显示区域产生的显示不均匀。
[0004]另一方面，因为在遮光区域中只设置了遮光层，就无法充分的保持一对衬底间的间隔。这样的情况下，接近遮光部的显示部的周缘部上，就有可能因衬底间隔的急剧变化而产生的显示不均匀。这样的显示不均匀的发生，不仅明显地降低显示品位，还会降低制造成品率。这在近年开发的进展中，将驱动器内藏于遮光区域的LCD或超薄型LCD等特别显著。将驱动器内藏在遮光区域的LCD，由于要将遮光区域增大这部分设置对于加在衬底表面的荷载衬底间隔的变化的不均一性才会增大。还有，例如，衬底的厚度在0.7mm以下的超薄型LCD，只由此在衬底表面施加的荷载，从衬底间隔的保持这一点容易受到影响。
[0005]为了针对这样的问题，迄今为止，如图10至图12所示那样，在遮光部也设置同样地柱状撑挡或珠状撑挡。在此，图10表示在显示区域包括反射区域和透过区域，设置了柱状撑挡180的半透过型液晶显示装置130，图11是表示设置了柱状撑挡185的反射型或透过型液晶显示装置131，并且，图12是表示设置了珠状撑挡188的反射型或透过型液晶显示装置132。还有，这些液晶显示装置130至132，与相对的薄膜晶体管衬底135和设置了色层160的彩色滤光片衬底140用粘结剂141粘贴夹着液晶层150构成。如图10至图12所示的那样，以前的液晶显示装置130至132，每一个都没有设置遮光区域190上的显示区域那样的色层，为此，即便是设置与显示区域同样地撑挡，撑挡也不能到达相对衬底。因此，在显示板制造中由于加压压制工序之际等施加的荷重在遮光区域190一个衬底很容易陷入。为此，对于为限制显示不均匀，不能期待充分的效果。
[0006]另一方面，考虑了将遮光区域190的撑挡比显示区域的撑挡形成高色层部分，与显示区域保持同样地衬底厚度，但是，只是遮光区域190的撑挡需要另外的工序来形成，从制造成本及制造成品率的观点不能称之为适当的解决方法。
[0007]因此，为了解决这样的问题，例如，专利文献1中，揭示了包括具有像素电极以及驱动像素电极的开关能动元件的阵列衬底、在着色膜及遮光膜的图案上具有像素电极的相对电极的彩色滤光片衬底、在彩色滤光片衬底上以所规定的图案形状、所规定的高度、所规定的密度形成的柱状撑挡；在阵列衬底和彩色滤光片衬底的间隙封入液晶，在彩色滤光片衬底上的显示区域外形成的柱状撑挡至少层叠一个颜色以上的着色膜及遮光膜上。并且，记载了据此，在显示区域外形成柱状撑挡的构成中，能够消除显示板周边附近的显示不均匀。
[0008]还有，专利文献2中，记载了：是在一对衬底间夹着液晶组成物构成的液晶显示装置，显示像素的显示部，包括设置在每个像素上至少是由一种着色树脂材料形成的彩色滤光片层，沿显示部的外围的遮光部，包括：由具有遮光性的树脂材料形成的遮光层、保持一对衬底间的元件间隙的遮光层柱状撑挡，遮光层柱状撑挡，由着色树脂材料形成的第一层、和由具有遮光性的树脂材料形成的第二层重合形成的为特征。并且，由此，均匀元件间隙成为可能。而且，能够提供可防止显示品位及制造成品率的降低的液晶显示装置。
[0009](专利文献1)日本专利公开2002-277865
(专利文献2)日本专利公开2005-070442
[0010](发明所要解决的课题)
上述专利文献1及2所揭示的衬底间隔控制技术的概要，如图13至图15那样所示。图13是表示在显示区域上包括反射区域和透过区域，设置了柱状撑挡180的半透过型液晶显示装置151，图14是表示设置了柱状撑挡185的反射型或透过型液晶显示装置152，并且，图15是表示设置了珠状撑挡188的反射型或透过型液晶显示装置153。
[0011]在此，图13至图15，任何一个都包括与在撑挡和遮光层之间，显示区域上设置的相同的色层160。由此，与显示区域相同撑挡到达相对衬底成为了可能，如图13至图15所示那样的对于遮光区域191的荷重限制了陷入。
[0012]然而，在图13至图15的液晶显示装置151至153中，因为遮光区域191上存在遮光层，如果在遮光层上设置色层160设置撑挡的话，这一部分的衬底间隔比显示区域的大。为此在衬底表面施加荷重只有遮光区域191有可能隆起。这样的情况，接近遮光区域191的显示区域的周缘部上，就有可能产生因衬底间隔急速变化而引起的显示不均匀的发生。
发明内容
[0013](为解决课题的方法)
本发明，是鉴于以上所述点而发明的，其目的在于：提供良好的限制了显示不均匀的发生的彩色滤光片衬底及其使用它的显示装置。
[0014]本发明所涉及的彩色滤光片衬底，是使用包括：透明衬底，色层，构成设置在上述透明衬底上的显示区域，遮光层，构成沿着上述透明衬底上的上述显示区域外围设置的遮光区域，支撑体，在上述透明衬底上的上述显示区域及上述遮光区域以各自竖起的方式形成，的显示板的彩色滤光片衬底，其特征在于：上述遮光区域的遮光层和形成在该遮光层上的上述支撑体，形成为它们高度的和比上述显示区域的色层与该色层上形成的上述支撑体的高度和大的同时，在上述遮光区域的上述显示区域侧缘部设置了显示板厚缓冲区域。
[0015]在此，通过这样的构成，分别使用彩色滤光片衬底和以前的彩色滤光片衬底的显示装置，用附图说明显示板制造中由于加压压制工序之际等施加的荷重的衬底厚变化的样子。
[0016]图6，表示使用以前的彩色滤光片衬底的显示装置。当在这个显示装置上从上下施加荷重的情况下，发生如图7那样的在遮光区域整体产生陷入，在显示区域的外周部分100产生急剧的显示板缝隙。为此，在显示部的外周发生显示不均匀。但是，只要使用图8所示的本发明所涉及的彩色滤光片衬底的显示装置，显示板制造中即便是施加了加压压制工序之际等的荷重也不会在显示区域的外周部分109上产生急剧的显示板厚度缝隙。也就是，如图9所示那样，比起包括遮光层94部分的显示区域显示板厚度变大了的遮光区域102的显示区域侧缘部103中，在相对衬底90和91整个上没有形成支撑它们的支撑体。为此，介于显示板厚度不同区域间的这个显示区域侧缘部103就成为缓冲区域(显示板厚度缓冲区域103)，有效的吸收经过向显示板注入液晶、粘合等加压工序后的局部元件厚度变动或显示板的阶梯变形成为可能，抑制在显示区域端部容易发生的颜色不均匀及元件厚度不均匀成为可能。
[0017]本发明所涉及的彩色滤光片衬底，是使用包括：透明衬底，色层，构成设置在上述透明衬底上的显示区域，遮光层，构成沿着上述透明衬底上的上述显示区域外围设置的遮光区域，的显示板的彩色滤光片衬底，其特征在于：上述遮光区域的遮光层上，设置了与设置在上述显示区域的上述色层相同厚度的阶梯部的同时，在上述遮光区域的上述显示区域侧缘部设置了显示板厚缓冲区域。
[0018]根据这样的构成，就能够构成取代使用上述彩色滤光片衬底的显示装置的支撑体使用珠状撑挡的显示装置，在这样的显示装置也与以上所述相同，在遮光区域上形成的显示区域侧缘部成为了缓冲区域，经过向显示板的液晶注入、粘合等的加压工序后，有效的吸收元件(cell)厚度变动或显示板的阶梯变形成为可能，在显示区域端部容易发生的颜色不均匀或厚度不均匀的抑制成为可能。
[0019]本发明所涉及的显示装置，是包括：具有相互相对设置的第一及第二衬底，和以夹在它们之间的方式设置的显示媒体层的显示板的显示装置，其特征在于：各自包括支撑体，该支撑体具有多个，是在显示区域和以沿着它外围的方式设置的遮光区域上形成的同时，形成为从上述第一及第二衬底之一到达另一个的方式；上述遮光区域的遮光层和形成在该遮光层上的上述支撑体，形成为它们高度的和比上述显示区域的色层与该色层上形成的支撑体的高度和大的同时，在上述遮光区域的上述显示区域侧缘部设置了显示板厚度缓冲区域。
[0020]根据这样的构成，如上所述那样，比起包括遮光层部分的显示区域显示板厚变大的遮光区域的显示区域侧缘部中，在相对的衬底间没有在显示装置中形成支撑它们的支撑体。为此，介于显示板厚不同的区域间的这个显示区域侧缘部成为了缓冲区域，经过向显示板的液晶注入、粘合等的加压工序后，有效的吸收元件(cell)厚度变动或显示板的阶梯变形成为可能，在显示区域端部容易发生的颜色不均匀或厚度不均匀的抑制成为可能。
[0021]本发明所涉及的显示装置，还可以是形成在遮光层和那个相对衬底之间的支撑体，是由形成为与显示区域的色层厚度相同的阶梯部、和以从阶梯部到达相对衬底的方式形成的支撑部构成的。
[0022]根据这样的构成，因为多隙构造的彩色滤光片衬底上形成的种种阶梯构造物作为阶段部使用成为可能，这种情况下，不再需要形成新的阶梯部，装置的制造效率变好。
[0023]再有，本发明所涉及的显示装置，还可以是阶梯部，是由与形成在显示区域的色层相同的色层形成的。
[0024]根据这样的构成，在显示区域上形成色层之际，能够同一工序一次形成遮光区域上的色层。因此，不再需要另外的工序形成阶梯部，装置的制造效率变好。
[0025]还有，本发明所涉及的显示装置，还可以是遮光区域的外缘部上，设置了粘结第一衬底和第二衬底的粘结装置的同时，粘结装置和阶梯部分离设置。
[0026]衬底粘结装置中混入衬底间隙保持材进行衬底间缝隙控制的情况下，最好的是在显示区域端部设置所规定的间隙部。这个间隙部，不只是表示缝隙控制时的缓冲作用，还对确保粘贴带树脂的扩大以及阶梯部的图案形成边缘也有效果。也就是，当衬底间隙保持材混入的粘贴带树脂和阶梯部发生重叠的情况，该重叠部局部变厚，受到它的影响附近的显示部上也容易产生元件厚度不均匀。
[0027]再有，本发明所涉及的显示装置，还可以是显示板厚缓冲区域，是从上述显示区域外围端到上述粘结装置内周端的宽度的0.05倍以上0.80倍以下。
[0028]显示板厚缓冲区域，与从显示区域的外围端到粘结装置内周端的宽度的关系，形成为适当的宽度既可。特别是为从显示区域的外围端到粘结装置内周端的宽度的0.05倍以上0.80倍以下，它的显示不均匀的限制效果更好地发挥。
[0029]还有，本发明所涉及的显示装置，还可以是在遮光区域的显示区域侧缘部形成了凹部。
[0030]根据这样的构成，当在遮光区域的显示区域侧缘部上设置显示板厚缓冲区域，由同一工序在显示区域及遮光区域上形成色层之际，只要有选择地在遮光区域的显示区域侧缘部上不形成色层既可。也就是，没有形成色层的部分比周围凹陷构成凹部。为此，只要在其后的同一工序形成撑挡就能够只在遮光区域的显示区域侧缘部形成达不到相对衬底的支撑体。因此，就可以由简单的工序有效的形成显示板厚缓冲区域。
[0031]再有，本发明所涉及的显示装置，还可以是形成在上述显示区域及上述遮光区域的上述支撑体，各自都形成在同一衬底上。
[0032]根据这样的构成，因为可以由同一工序分别形成显示区域及遮光区域的支撑体，装置的制造效率就会变得更好。
[0033]还有，本发明所涉及的显示装置，还可以是支撑体，相互等间距设置。
[0034]根据这样的构成，因为支撑体分别为等间距设置，所以均匀的支撑伴随着在遮光区域及显示区域上施加加压压制工序等的外部荷重。为此，就可以有效的限制显示不均匀的局部发生。
[0035]再有，本发明所涉及的显示装置，还可以是在显示区域上具有光透过区域和光反射区域。
[0036]根据这样的构成，当遮光区域的遮光层厚的时候等，也存在着不在遮光区域上设置与色层同一厚度的阶梯部的情况。这时，因为只要在遮光区域上形成撑挡既可，所以，装置制造效率变好。
[0037]还有，本发明所涉及的显示装置，还可以是遮光区域上设置驱动器。
[0038]使用内藏了驱动器的薄膜晶体管衬底的显示装置，有必要将这个遮光区域设置宽这个部分。也就是，在驱动器形成部上从显示区域的端部到衬底粘结装置(粘贴带)端部为止的间隔与驱动器非形成部的这部分相比要小，显示区域和衬底粘结装置的粘贴带的间隔为非对称。为此，在显示媒体注入后的加压密封时等，由于加压等的影响，上述间隔变大了的驱动器形成部的显示区域侧缘部上元件厚度变动变大，显示不均匀的产生容易允许。再有，这样的显示装置，更有对于衬底表面施加的荷重衬底间隔的变化的不均一性会变大，但是，根据这样的构成更加能够显著地限制由于衬底间隔变化的显示不均匀。
[0039]再有，本发明所涉及的显示装置，还可以是显示区域由连续设置在该显示区域周围的上述粘结装置围绕着。
[0040]一般，显示区域由连续设置在该显示区域周围的上述粘结装置围绕着的，也就是没有封口的显示装置的制造工序中，由粘结装置固定第一衬底和第二衬底之际，通常使用光(紫外线)硬化型或者是光(紫外线)硬化/热硬化并用型的树脂，经过紫外线(UV)光照射和衬底的加压压制的固着均一化处理工序。
[0041]尤其是，使用作为显示媒体的流动体的液晶组成物的情况下，在衬底上形成定向层后，将含有未硬化的光硬化树脂的粘结树脂以没有切口包围显示区域形成在衬底外周，接下来，一滴滴下液晶组成物。接下来，在真空状态下将上下衬底粘合的同时边排空(真空空间引入空气)边进行显示板加压。还有，可以经过所规定的加热工序的情况。这种情况下，显示媒体的液晶材料，与硬化前的树脂接触加压压制的同时粘结，为此，相对于衬底面内局部的应力变形在弱区域就会集中压力。为此，与在已经经过了显示板的粘贴工序后将液晶材料在真空条件下从注入口注入的方法相比，具有显示板周边部的粘贴带附近的元件压不均匀变得更显著的倾向。
[0042]这样的情况下，导入本发明的技术的情况，由于显示板厚度缓冲区域有效的吸收了厚度不均匀，有效的抑制显示不均匀的发生九成为了可能。
[0043]还有，本发明所涉及的显示装置，还可以是第一衬底和第二衬底的衬底厚度不同。
[0044]根据这样的构成，将薄膜晶体管衬底作为第一衬底相对的彩色滤光片衬底作为第二衬底相对的降低板厚，对于在薄膜晶体管衬底上直接组装连接端子或驱动器之际衬底端部的局部加热或加压，能够防止比所规定的厚度薄型化了的薄膜晶体管衬底的破损。还有，薄膜晶体管衬底在端子及布线等的多层薄膜层叠工序中衬底单体也伴随着温度缩小及压力缩小的变形经历在增加，通过薄膜晶体管衬底的薄膜化就可以防止机械强度的降低。
[0045]再有，本发明所涉及的显示装置，还可以是第一衬底及第二衬底的至少一个衬底厚度在0.5mm以下。
[0046]根据这样的构成，当为了获得显示板整体的薄型化或轻量化而有必要降低玻璃厚度的设计的情况下，不仅是将第一及第二衬底作为同一玻璃厚度设计进行薄型化，还可以将第一及第二衬底的玻璃厚度设计为非对称型。
[0047]-发明的效果-
通过以上的说明，根据本发明，能够提供良好的限制了显示不均匀的发生的彩色滤光片衬底及利用它的显示装置。
附图说明
[0048]图1，是本发明的实施方式所涉及的液晶显示装置10及彩色滤光片衬底30的剖面图。
图2，是没有设置透明介电体层只设置了柱状撑挡51的反射型或透过型的液晶显示装置70的剖面图。
图3，是没有设置透明介电体层及柱状撑挡只设置了珠状撑挡52的反射型或透过型的液晶显示装置80的剖面图。
图4(a)，是试验评价用液晶显示装置110的平面图，图4(b)，是液晶显示装置110的端部周边区域的扩大图。
图5，是试验评价用液晶显示装置110的剖面图。
图6，是使用以前的彩色滤光片衬底的显示装置的剖面图。
图7，是表示在使用以前的彩色滤光片衬底的显示装置上施加伴随着压紧工序的外部荷重的样子的图。
图8，是使用本发明所涉及的彩色滤光片衬底的显示装置的剖面图。
图9，是表示在使用本发明所涉及的彩色滤光片衬底的显示装置上施加伴随着压紧工序的外部荷重的样子的图。
图10，是显示区域35上包括反射区域和透过区域，设置了柱状撑挡180的半透过型液晶显示装置130的剖面图。
图11，是设置了柱状撑挡185的反射型或透过型液晶显示装置131的剖面图。
图12，设置了珠状撑挡188的反射型或透过型液晶显示装置132的剖面图。
图13，是显示区域35上包括反射区域和透过区域，设置了柱状撑挡180的半透过型液晶显示装置151的剖面图。
图14，是设置了柱状撑挡185的反射型或透过型液晶显示装置152的剖面图。
图15，设置了珠状撑挡188的反射型或透过型液晶显示装置153的剖面图。
(符号说明)
[0049]10    液晶显示装置
      20    薄膜晶体管衬底
      21、31玻璃衬底
      30    彩色滤光片衬底
      32    色层
      33    黑底
      34    透明介电体层
      35    显示区域
      36    遮光区域
      37    显示区域侧缘部(显示板厚度缓冲区域)
      39    凹部
      40    液晶层
      50    柱状撑挡
      52    珠状撑挡
      60    粘贴剂
      88    驱动器
具体实施方式
[0050]以下，基于附图详细说明本发明的实施方式所涉及的彩色滤光片衬底30及使用它的液晶显示装置10。尚，本发明，不为以下的实施方式所限定。
[0051]还有，本发明的实施方式，特别说明手机(便携式电话)那样的便携式电子器械所使用的薄型液晶显示装置。
[0052](实施方式)
(彩色滤光片衬底及使用它的液晶显示装置10的构成)
图1，表示液晶显示装置10的剖面图。这个液晶显示装置10，是能够进行透过模式的显示和反射模式的显示两种方式的半透过型液晶显示装置。
[0053]液晶显示装置10，是由相对的薄膜晶体管衬底20及彩色滤光片衬底30、夹在它们之间的液晶层40(显示媒体层)、设置在相对两衬底20、30之间的柱状撑挡50(支撑体)的液晶显示板及未图示的后灯单元等构成。
[0054]例如，由非摩擦处理工序常黑(NB)模式的情况下，薄膜晶体管衬底20，在玻璃衬底21的表面上设置了有源元件及连接在有源元件上的栅极布线或源极布线等电路要素及驱动器88。薄膜晶体管衬底20，在应该成为反射区域的区域形成了具有树脂层的凹凸形状及Al或含有Al的金属膜的反射层，以覆盖反射层的方式形成了透明绝缘层平整了反射层的凹凸形状的表面。在透明绝缘层的平整的表面上，按顺序形成了透明地像素电极及垂直定向膜。像素电极，被多个像素图案所分割。在液晶层40上施加所规定的电压的话，多个像素图案的每一个上形成实施放射状倾斜定向的液晶范围。由于这放射状倾斜定向的液晶范围的作用具有实现广视野角的特征。
[0055]尚，通过摩擦处理工序一样定向控制了液晶层的扭矩相列(TN＝twisted nematic)模式或电场控制多折射(ECB)模式的常白(NW)模式或常黑(NB)模式的液晶显示装置的情况，本发明的技术能够适用。
[0056]彩色滤光片衬底30，是在比薄膜晶体管衬底20的玻璃衬底21形成的还薄的玻璃衬底31上形成了由赤(R)、绿(G)、以及青(B)的三原色形成的色层32。色层32，在它的外围，设置了为了得到对比的装饰边设置了黑底33(遮光层)形成了遮光区域36。还有，作为构成色层32的，除了RGB组合以外，还可以使用青绿色(cyaan)、浓紫红色(magenta)、黄色(yellow)的补色。色层32，也形成在黑底33上，构成了阶梯部32。但是，色层32，遮光区域的显示区域侧缘部(显示板厚缓冲区域)37上没有形成。
[0057]柱状撑挡50，是以从彩色滤光片衬底30夹着透明介电体层34到达薄膜晶体管衬底20的方式延长形成的。柱状撑挡50和透明介电体34构成支撑体。柱状撑挡50，在彩色滤光片衬底30的显示区域35上等间隔设置。还有，柱状撑挡50，在遮光区域36上也通过色层32形成在黑底33上。柱状撑挡50，因为形成在了透明介电体层34上，在黑底33上形成了色层32的区域中，两衬底20、30的间隔比显示区域35只大黑底33的厚度。再有，柱状撑挡50，也设置在黑底33上没有色层32区域的显示区域侧缘部37的透明介电体层34上。这个显示区域侧缘部37，因为没有形成色层32，所以，柱状撑挡50没有到达相对衬底20，对衬底间隔的保持不做贡献。也就是，在由柱状撑挡50衬底间隔保持所规定的厚度的显示区域35、和黑底33上形成了色层32而且形成了柱状撑挡50使衬底间隔增大的遮光区域36之间，构成了不限制衬底间隔的区域37的存在。
[0058]柱状撑挡50，其形状可以形成为任何的形状，如圆柱状、多棱状、或者是它们的先端变细的形状等。柱状撑挡50，在本实施方式中是由树脂材料形成的，但是只要是能够对抗对衬底的压力的材料不做特别地限定，陶瓷制或金属制的均可。
[0059]定向控制体，形成在应该成为彩色滤光片衬底30的透过区域的区域上。定向控制体，形成在垂直定向膜的液晶层40一侧，形成为向相对的薄膜晶体管衬底20延长的形式。还有，透明介电体层34，形成在应该成为彩色滤光片衬底30的发射区域的区域上。透明介电体层34，具有所规定的厚度形成在垂直定向膜的液晶层40一侧。
[0060]粘结剂60，设置在黑底33的外围区域的，薄膜晶体管衬底20及彩色滤光片衬底30之间，粘结两衬底。粘结剂60，没有形成在液晶注入口，以围绕显示区域35不间断的连续设置。粘结剂60，由紫外线(UV)照射或紫外线照射和加热并用硬化。粘结剂60，混入了衬底间隔保持材。衬底间隔保持材，是由含有二氧化硅的粒子或纤维等的高硬度、高压缩强度的素材等构成。
[0061]黑底33上的色层32的外侧端部和粘结剂60的内侧端部之间，设置了0.5至1.5mm程度宽的间隙部61。间隙部61的宽度，如果小于0.5mm则确保充分的边缘成为困难，而大于1.5mm则又抑制了缓冲效果。但是，只要在粘结剂60中不混入衬底间隔保持材，黑底33上的色层32的外侧端部和粘结剂60内侧端部之间可以不设置间隙部61，它们可以接触在一起。只要不在粘结剂60中混入衬底间隙保持材，柱状撑挡50或阶梯部32等的图案形成物的完成偏差的缓和就变得容易。还有，设计样式不同的多种显示装置在同一生产线制造的情况下粘结剂60的材料切换时工作效率大幅度改善，对成本的降低做出大的贡献。再有，粘结剂60为同一种类(只是衬底间隙保持材不同)的情况大幅度降低材料消耗。
[0062]尚，本实施方式这样的黑底33上的没有色层32区域的显示区域侧缘部37上，可以不设置柱状撑挡50。还有，这种情况，还可以是显示区域侧缘部37上只形成黑底33上的色层32。再有，不是形成色层32，可以在这个区域上形成凹部39，是只形成透明介电体层34的亦可。再有，黑底33上形成的色层32，并不限于此，也可以形成与它同厚度的另外的阶梯构造体。也就是，可以不形成限制从显示区域侧缘部37的一对衬底20、30的一个到另一个的衬底间隔变化的支撑体。
[0063]还有，柱状撑挡50，本实施方式中分别形成在了彩色滤光片衬底30上，但是并不限制于此，即可以分别形成在薄膜晶体管衬底20上，还可以形成在各自的衬底上。
[0064]再有，彩色滤光片衬底30的玻璃衬底31及薄膜晶体管衬底20的玻璃衬底21，它们的厚度并非特别限定，即可以薄膜晶体管衬底20形成的较薄，也可以形成为同样地厚度。
[0065]还有，遮光区域36，可以如本实施方式那样不达到彩色滤光片衬底30上的粘结剂60的位置。也就是，还可以是彩色滤光片衬底30上的粘结剂60离开黑底33的外围端部设置。
[0066]尚，本实施方式中表示了夹着透明介电体层34的彩色滤光片衬底30上设置了柱状撑挡50的半透过型液晶显示装置10，但是并非限制于此，还可以使用如图2所示那样的不设置透明介电体层而只设置柱状撑挡51的反射型或透过型的液晶显示装置70。还有，如图3所示那样可以使用不设置透明介电体层及柱状撑挡50而只设置珠状撑挡52的反射型或透过型的液晶显示装置80。
[0067](彩色滤光片衬底30的制造方法)
接下来，详细说明本实施方式的彩色滤光片衬底30的制造方法的一个例子。
[0068]首先，准备衬底31(玻璃衬底)。并且，在衬底31上的遮光区域36上用喷镀法形成宽度为5至50μm的黑底33。接下来，在衬底31上的显示区域35及遮光区域36上全面层叠(laminate)分散了赤色颜料的树脂薄膜(湿薄膜)，进行曝光、显像、以及烘烤(热处理)，形成第一色层32(赤)。接下来，重叠在第一色层32上，全面层叠分散了绿色颜料的树脂薄膜，进行曝光、显像、以及烘烤(热处理)，形成第二色层32(绿)。同样，形成第三色层32(青)。在此，遮光区域36的色层32，没有形成在具有所规定宽度的显示区域侧缘部37上。
[0069]尚，色层32，还可以形成为条纹状、三角形状。还有，色层32的形成方法，取代层叠湿薄膜，还可以通过旋转、缝隙镀层全面涂布分散了颜料的感光性树脂材料。再有，着色色层32的各种颜色的形成顺序没有特别的限定，按照其他顺序亦可。
[0070]接下来，在色层32的上层镀气ITO(Indium Tin Oxide)，形成未图示的透明电极。
[0071]接下来，在透明电极上的显示区域35的反射区域上形成透明介电体层34。
[0072]接下来，在透明介电体层34上形成由感光性树脂等形成的柱状撑挡50。柱状撑挡50，通过照相平面印刷法，与显示区域35及遮光区域36同一工序形成。由此，完成了彩色滤光片衬底30。
[0073]尚，本实施方式中，作为遮光区域36的阶梯部使用了色层32，但是，取代它用透明介电体层34的情况下，不实施设置上述遮光区域36的色层32的工序，通过在显示区域35的反射区域上形成透明介电体层34的工序同一个工序在遮光区域36上形成透明介电体层34。这种情况也是，遮光区域36的透明介电体层34，不形成在具有所规定宽度的显示区域侧缘部37上。
[0074]还有，本实施方式中，说明了为设置了柱状撑挡的液晶显示装置的彩色滤光片衬底，但是，设置珠状撑挡的情况下，撑挡不形成在彩色滤光片衬底上。
[0075](液晶显示装置10的制造方法)
接下来，详细说明本实施方式的液晶显示装置10的制造方法的一个例子。
[0076](彩色滤光片衬底30的制造方法)
首先，由与上述同样地工序，制造与上述同样地彩色滤光片衬底30。
[0077](薄膜晶体管衬底20的制造工序)
接下来，准备衬底21(玻璃衬底)，用飞溅法(sputter)形成Ta或AL/Ti形成的栅电极，图案形成。接下来，形成作为栅极绝缘膜的SiNx，作为薄膜的半导体a-Si。接下来，形成作为蚀刻保护膜的SiNx，进行图案形成后，形成层间绝缘膜。接下来，真空镀气ITO形成透明电极。接下来，形成接线柱孔、漏电极、以及源电极。再有，通过同一工序或不同的工序，在衬底21端部设置驱动器88，形成薄膜晶体管。
[0078](撑挡的设置工序)
作为撑挡，取代使用柱状的而使用珠状的话，在此就有必要设置撑挡设置工序。这种情况，通过喷墨法(ink jet法)将直径3至10μm球状塑料珠分散在水/IPA、水/乙二醇、乙二醇等的溶剂中的分散液散布到衬底上，设置撑挡。
[0079]还有，除在上述的位置有选择地设置珠状撑挡的定点散布法以外，还可以通过将撑挡分散液从喷雾嘴的喷雾中挥发·分散的湿式散布法、或通过干气流将撑挡部件(包括带电处理的情况)分散·分布到衬底上的干式散布法等进行设置。
[0080](液晶单元的形成工序)
接下来，利用分配器(dispenser)等，将一滴(shot)相当于2mg的液晶材料滴到薄膜晶体管衬底20上。在此之际，液晶材料被滴在薄膜晶体管衬底20的遮光区域36外围的涂布成框状的粘结剂60的内侧。接下来，在滴下了液晶材料的薄膜晶体管衬底20上合对彩色滤光片衬底30粘贴。这个工序在真空中进行。接下来，将粘合的衬底返回到大气中，粘合的薄膜晶体管衬底20合彩色滤光片衬底30之间的液晶材料在大气的作用下扩散。接下来，沿着涂布了粘结剂60的涂布区域边移动UV光源边将UV光照射粘结剂60，使粘结剂60硬化。这样做，扩散了的液晶材料密封在两枚衬底之间形成了液晶单元，用它完成液晶显示装置10。
[0081]还有，液晶单元，也可以不用本实施方式那样的形成方法形成，而是可以在液晶板的侧面设置液晶注入口，向那里注入液晶材料，其后用紫外线硬化树脂等密封液晶注入口。
[0082]尚，经过照相平面印刷工序在显示板内的所规定位置构成本实施方式适用可能的柱状撑挡50是极其有效的。这样的产品，图案形成时的解像度、显像性好，且适用于机械强度、对液晶的污染性、以及透明性高的素材是必要的。
[0083]具体地讲，通过曝光材料的硬化进行型的negative型感光材料，或通过曝光材料结合开裂、由显像工序有选择地进行溶解型的posi-tive型感光材料可以适用。例如，从保持材料的透明性或机械强度的观点，使用以包含丙烯酸脂(盐)系列材料、聚氨丙烯酸脂(盐)系列材料、环氧丙烯酸酯(盐)系列材料、异丁烯酸盐(脂)系列材料等的树脂系列作为基本构成的感光性树脂进行图案形成成为可能。
[0084]还有，本实施方式中，作为显示装置及其使用它的彩色滤光片衬底，揭示了LCD(Liquid crystal display：液晶显示板)所涉及的装置，但是，还可以是PD(plasms display：等离子显示板)、PALC(plasmsaddressed liquid crystal display：等离子地址液晶显示板)、有机EL(organic electroluminescence)、FED(field emission display：电场放出显示板)、或者，SED(surface-conduction electron-emitter display：表面电场显示板)等的显示装置及其使用它的彩色滤光片衬底。
[0085](实施方式)
接下来，研究本实施方式所揭示的液晶显示装置在外部荷载作用时对显示不均匀的影响。
[0086](试验评价)
为了调查显示衬底侧缘部、阶梯构造体及其间隙部的各宽度和由于液晶显示装置的荷载附加的显示不均匀的关系的评价试验，用与实施方式揭示的同一构成的液晶显示装置进行。
[0087](试验评价用液晶显示装置110的构成)
图4(a)，是液晶显示装置110的平面图，图4(b)，是图4(a)中用虚线框表示的液晶显示装置110的端部周围区域的扩大图。图5，是分别表示液晶显示装置110的剖面图。液晶显示装置110，如图4(a)、图4(b)所示那样，具有设置在显示区域35的外围形成了黑底33的遮光区域36，遮光区域36的外围形成设置了粘结剂60的粘合区域120。还有，液晶显示装置110，如图5所示那样，是由衬底厚度为0.5mm的薄膜晶体管衬底20、衬底厚度为0.5mm及0.1mm的彩色滤光片衬底30及柱状撑挡111构成，经过所规定的压制工序制作。
[0088]液晶显示装置110，准备了数种显示区域侧缘部37，也就是从它的显示区域35的外围端到形成在遮光区域上的阶梯构造体(色层32)为止的宽度(设为a)，色层32的宽度(设为b)及从色层32的外围端到粘结剂60的内周端为止的宽度(设为c)分别不同的液晶显示装置。
[0089]<试验评价方法>
经过所规定的压制工序制造的上述数种液晶显示板，在衬底两面粘贴所规定的带相位差板的偏光板，准备了评价用液晶显示装置110。
[0090]接下来，用显示板点灯装置在室温(25℃)下，通过目测，观察有效显示区域端部和显示板全面(除去有效显示区域的整体)在正视时的白显示及中间调显示(V30：施加透过率为30％的电压)的显示不均匀的有无及其程度(使用ND为10％、ND为5％的光学过滤器判定)。
[0091]评价中，进行直视观察(没有ND滤光器)及ND滤光器观察的显示品位判定，直视不认为显示不均匀的情况为评价合格，通过ND5％滤光器不认为显示不均匀发生的情况评价暂定合格。
[0092]<评价结果>
表-1中，表示了液晶显示装置的评价结果一览。
(表-1)
[0093]尚，通过使用以前的构成显示板(非设置本发明所涉及的支撑体构造物)的预备评价，从不认为显著地显示不均匀发生的适当的显示区域端部到衬底粘结方式(粘结带的像素一侧)端部为止的间隔(d)，能够确认在0.7至1.7mm的范围。
[0094]还有，这个倾向，无论是通常注入的情况、还是滴下注入法的情况都显示了同样地倾向。参考这些结果，在间隔(d)为5mm以下的显示板中，作为上述缓冲区域(a)的间隔的目标值以1至1.5mm为基准设计了本发明的支撑体。在此之际，具有从显示区域外的彩色滤光片色层的图案形成精度的点设计间隔(a)小于1mm是困难的倾向。
[0095]在此，表-1是有关使用在粘结材料中混入了衬底间隙保持材的衬底粘结方式进行了评价试验的，但是，粘结材料中不混入衬底间隙保持材，且不空间隔(c)(c＝0)的情况也能够确认由不均匀评价的改善效果。
[0096](作用效果)
接下来，说明作用效果。
[0097]本发明所涉及的彩色滤光片衬底30，是使用于包括：玻璃衬底31、设置在玻璃衬底31上的构成显示区域35的色层32、沿着玻璃衬底31上的显示区域35的外围设置的构成遮光区域36的遮光层33(黑底)、各自以竖立的方式形成在玻璃衬底31的显示区域35及遮光区域36上的支撑体(透明介电体层34及柱状撑挡50)的显示板的彩色滤光片衬底30，其特征在于：遮光区域36的遮光层33和形成在遮光层33上的支撑体34、50，它们的高度和形成为大于显示区域35的色层32和形成在色层32上的支撑体34、50的高度和的同时，在遮光区域36的显示区域侧缘部37上设置了显示板厚缓冲区域。
[0098]根据这样的构成，比起包括遮光层33部分的显示区域35显示板厚变大的遮光区域36的显示区域侧缘部37中，在相对的衬底间没有形成支撑它们的支撑体34、50。为此，介于显示板厚不同的区域间的这个显示区域侧缘部37成为了缓冲区域，经过向显示板的液晶注入、粘合等的加压工序后，有效的吸收元件(cell)厚度变动或显示板的阶梯变形成为可能，在显示区域端部容易发生的颜色不均匀或厚度不均匀的抑制成为可能。
[0099]本发明所涉及的彩色滤光片衬底30，是使用于包括：玻璃衬底31、设置在玻璃衬底31上的构成显示区域35的色层32、沿着玻璃衬底31上的显示区域35的外围设置的构成遮光区域36的遮光层33的显示板的彩色滤光片衬底30，其特征在于：在遮光区域36的遮光层33上设置了与设置在显示区域35上的色层32形成为同一厚度的阶梯部32的同时，还可以在遮光区域36的显示区域侧缘部37上设置显示板厚缓冲区域。
[0100]根据这样的构成，就能够构成取代使用上述彩色滤光片衬底30的显示装置的支撑体34、50使用珠状撑挡52的显示装置80，在这样的显示装置80也与以上所述相同，在遮光区域36上形成的显示区域侧缘部37成为了缓冲区域，经过向显示板的液晶注入、粘合等的加压工序后，有效的吸收元件(cell)厚度变动或显示板的阶梯变形成为可能，在显示区域端部容易发生的颜色不均匀或厚度不均匀的抑制成为可能。
[0101]本发明所涉及的显示装置10，是包括：具有相互相对设置的第一及第二衬底20、30，和以夹在它们之间的方式设置的液晶层40的显示板的显示装置10，其特征在于：各自包括支撑体34、50，该支撑体34、50具有多个，是在显示区域35和以沿着它外围的方式设置的遮光区域36上形成的同时，形成为从上述第一及第二衬底20、30之一到达另一个的方式；形成在遮光区域36的遮光层33和该遮光层33上的支撑体34、50，形成为它们高度的和比显示区域35的色层32与色层32上形成的支撑体34、50的高度和大的同时，在遮光区域36的显示区域侧缘部37上设置了显示板厚缓冲区域。
[0102]根据这样的构成，如上所述那样，比起包括遮光层33部分的显示区域35显示板厚变大的遮光区域36的显示区域侧缘部37中，在相对的衬底间没有在显示装置10中形成支撑它们的支撑体34、50。为此，介于显示板厚不同的区域间的这个显示区域侧缘部37成为了缓冲区域，经过向显示板的液晶注入、粘合等的加压工序后，有效的吸收元件(cell)厚度变动或显示板的阶梯变形成为可能，在显示区域端部容易发生的颜色不均匀或厚度不均匀的抑制成为可能。
[0103]还有，本发明所涉及的显示装置10，还可以是形成在遮光层33和那个相对衬底间的支撑体34、50，是由形成为与显示区域35的色层32同一厚度的阶梯部32、和以从阶梯部32到达相对衬底的方式形成的支撑部构成的。
[0104]根据这样的构成，因为多隙构造的彩色滤光片衬底30上形成的种种阶梯构造物作为阶段部32使用成为可能，这种情况下，不再需要形成新的阶梯部32，装置的制造效率变好。
[0105]再有，本发明所涉及的显示装置10，阶梯部32，还可以是由与形成在显示区域35上的色层32的同一色层32形成的。
[0106]根据这样的构成，在显示区域35上形成色层32之际，能够同一工序一次形成遮光区域36上的色层32。因此，不再需要另外的工序形成阶梯部32，装置的制造效率变好。
[0107]还有，本发明所涉及的显示装置10，遮光区域36的外缘部上，设置了粘结第一衬底和第二衬底的粘结装置60的同时，还可以粘结装置60和阶梯部32分离设置。
[0108]粘结装置60中混入衬底间隙保持材进行衬底间缝隙控制的情况下，最好的是设置所规定的间隙部61。这个间隙部61，不只是表示缝隙控制时的缓冲作用，还对确保粘结装置60的扩大以及阶梯部32的图案形成的边缘也有效果。也就是，当衬底间隙保持材混入的粘结装置60和阶梯部32发生重叠的情况，该重叠部局部变厚，受到它的影响附近的显示区域35上也容易产生元件厚度不均匀。
[0109]再有，本发明所涉及的显示装置10，还可以显示板厚缓冲区域37，是在从显示区域35的外围端到粘结装置60内周端的宽度的0.05倍以上0.80倍以下。
[0110]显示板厚缓冲区域37，与从显示区域35的外围端到粘结装置60内周端的宽度的关系，形成为适当的宽度既可。特别是为从显示区域35的外围端到粘结装置60内周端的宽度的0.05倍以上0.80倍以下，它的显示不均匀的限制效果更好地发挥。
[0111]还有，本发明所涉及的显示装置10，还可以在遮光区域36的显示区域侧缘部37上形成凹部39。
[0112]根据这样的构成，当在遮光区域36的显示区域侧缘部37上设置显示板厚缓冲区域，由同一工序在显示区域35及遮光区域36上形成色层32之际，只要有选择地在遮光区域36的显示区域侧缘部37上不形成色层32既可。也就是，没有形成色层32的部分比周围凹陷构成凹部39。为此，只要在其后的同一工序形成撑挡就能够只在遮光区域36的显示区域侧缘部37形成达不到相对衬底的支撑体34、50。因此，就可以由简单的工序有效的形成显示板厚缓冲区域。
[0113]再有，本发明所涉及的显示装置10，形成在显示区域35及遮光区域36上的支撑体34、50，还可以分别都形成在同一衬底上。
[0114]根据这样的构成，因为可以由同一工序分别形成显示区域35及遮光区域36的支撑体34、50，装置的制造效率就会变得更好。
[0115]还有，本发明所涉及的显示装置10，支撑体34、50，还可以分别为等间距设置。
[0116]根据这样的构成，因为支撑体34、50分别为等间距设置，所以均匀的支撑伴随着在遮光区域36及显示区域35上施加加压压制工序等的外部荷重。为此，就可以有效的限制显示不均匀的局部发生。
[0117]再有，本发明所涉及的显示装置10，在显示区域35上具有光透过区域和光反射区域。
[0118]根据这样的构成，当遮光区域36的遮光层33厚的时候等，也存在着不在遮光区域36上设置与色层32同一厚度的阶梯部32的情况。这时，因为只要在遮光区域36上形成撑挡既可，所以，装置制造效率变好。
[0119]本发明所涉及的显示装置10，还可以在遮光区域36上设置驱动器88。
[0120]使用内藏了驱动器88的薄膜晶体管衬底的显示装置10，有必要将这个遮光区域36设置宽这个部分。也就是，在驱动器形成部上从显示区域的端部到衬底粘结装置(粘结剂60)端部为止的间隔与驱动器非形成部的这部分相比要小，显示区域35和粘结剂60的间隔为非对称。为此，在显示媒体注入后的加压密封时等，由于加压等的影响，上述间隔变大了的驱动器形成部的显示区域侧缘部37上元件厚度变动变大，显示不均匀的产生容易允许。再有，这样的显示装置10，更有对于衬底表面施加的荷重衬底间隔的变化的不均一性会变大，但是，根据这样的构成更加能够显著地限制由于衬底间隔变化的显示不均匀。
[0121]再有，本发明所涉及的显示装置10，还可以是显示区域35由连续设置在它周围的粘结装置60围绕着。
[0122]根据这样的构成，在没有设置显示媒体注入口的显示装置10的显示板粘贴工序中，具有显示板周边部的粘结剂60附近的元件压不均匀变得显著的倾向的情况，显示板厚度缓冲区域37有效的吸收厚度不均匀有效的抑制显示不均匀的发生成为可能。
[0123]还有，本发明所涉及的显示装置10，还可以是第一衬底20和第二衬底30的衬底厚度不同。
[0124]根据这样的构成，将薄膜晶体管衬底作为第一衬底20相对的彩色滤光片衬底作为第二衬底30相对的降低板厚，对于在薄膜晶体管衬底上直接组装连接端子或驱动器88之际衬底端部的局部加热或加压，能够防止比所规定的厚度薄型化了的薄膜晶体管衬底的破损。还有，薄膜晶体管衬底在端子及布线等的多层薄膜层叠工序中衬底单体也伴随着温度缩小及压力缩小的变形经历在增加，通过薄膜晶体管衬底的薄膜化就可以防止机械强度的降低。
[0125]再有，本发明所涉及的显示装置10，第一衬底20及第二衬底30的至少一个，衬底厚度可以在0.5mm以下。
[0126]根据这样的构成，当为了获得显示板整体的薄型化或轻量化而有必要降低玻璃厚度的设计的情况下，不仅是将第一及第二衬底20、30作为同一玻璃厚度设计进行薄型化，还可以将第一及第二衬底20、30的玻璃厚度设计为非对称型。
[0127]-产业上利用的可能性-
通过以上的说明，本发明，对彩色滤光片衬底及利用它的显示装置是有用的。

Claims (15)

1.一种彩色滤光片衬底，是使用包括：
透明衬底，
色层，构成设置在上述透明衬底上的显示区域，
遮光层，构成沿着上述透明衬底上的上述显示区域外围设置的遮光区域，
支撑体，在上述透明衬底上的上述显示区域及上述遮光区域以各自竖起的方式形成，的显示板的彩色滤光片衬底，其特征在于：
上述遮光区域的遮光层和形成在该遮光层上的上述支撑体，形成为它们高度的和比上述显示区域的色层与该色层上形成的上述支撑体的高度和大的同时，
在上述遮光区域的上述显示区域侧缘部设置了显示板厚缓冲区域。
2.一种彩色滤光片衬底，是使用包括：
透明衬底，
色层，构成设置在上述透明衬底上的显示区域，
遮光层，构成沿着上述透明衬底上的上述显示区域外围设置的遮光区域，的显示板的彩色滤光片衬底，其特征在于：
上述遮光区域的遮光层上，设置了与设置在上述显示区域的上述色层相同厚度的阶梯部的同时，
在上述遮光区域的上述显示区域侧缘部设置了显示板厚缓冲区域。
3.一种显示装置，是包括：
具有相互相对设置的第一及第二衬底，和以夹在它们之间的方式设置的显示媒体层的显示板的显示装置，其特征在于：
各自包括支撑体，该支撑体具有多个，是在显示区域和以沿着它外围的方式设置的遮光区域上形成的同时，形成为从上述第一及第二衬底之一到达另一个的方式；
上述遮光区域的遮光层和形成在该遮光层上的上述支撑体，形成为它们高度的和比上述显示区域的色层与该色层上形成的支撑体的高度和大的同时，
在上述遮光区域的上述显示区域侧缘部设置了显示板厚度缓冲区域。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
形成在上述遮光层和那个相对衬底之间的支撑体，是由形成为与上述显示区域的色层厚度相同的阶梯部、和以从上述阶梯部到达相对衬底的方式形成的支撑部构成的。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
上述阶梯部，是由与形成在上述显示区域的色层相同的色层形成的。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
上述遮光区域的外缘部上，设置了粘结上述第一衬底和上述第二衬底的粘结装置的同时，
上述粘结装置和上述阶梯部分离设置。
7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
上述显示板厚缓冲区域，是从上述显示区域外围端到上述粘结装置内周端的宽度的0.05倍以上0.80倍以下。
8.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
在上述遮光区域的上述显示区域侧缘部形成了凹部。
9.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
形成在上述显示区域及上述遮光区域的上述支撑体，各自都形成在同一衬底上。
10.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
上述支撑体，相互等间距设置。
11.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
在上述显示区域上具有光透过区域和光反射区域。
12.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
上述遮光区域上设置了驱动器。
13.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
上述显示区域，由连续设置在该显示区域周围的上述粘结装置围绕着。
14.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
上述第一衬底和上述第二衬底的衬底厚度不同。
15.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
上述第一衬底及上述第二衬底的至少一个衬底厚度在0.5mm以下。
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