CN101288021A - 间隔件的配置方法和液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种间隔件的配置方法和液晶显示装置,可以将预定的多个单一间隔物配置在基板上的各部位。该间隔件的配置方法包括:使含有预先结合多个单一间隔件(220)而构成的结合间隔件(230)的间隔件含有液(200)附着在基板上的附着工序、以及使附着了间隔件含有液中的结合间隔件(230)固定在基板(100)的固定工序。
Description
技术领域
本发明涉及间隔件的配置方法和液晶显示装置。
背景技术
在液晶显示器等的制造中,已知有把喷头容器内的间隔件含有液以液滴从喷头容器的开口喷出,附着在基板上所期望的位置的间隔件的配置方法。液滴附着后使该液滴干燥,由此使液滴中的间隔件固定在基板上。
以此方式将间隔件配置在基板上时,最好是将被喷出的液滴中的间隔件的个数,例如设定为1个等预先被设定的个数,使该预先被设定个数的间隔件配置在基板上所期望的部位。
过去是使单一间隔件均等地分散在间隔件含有液中,并且适当地调节间隔件含有液中的单一间隔件的浓度等,由此将从喷头容器的开口喷出的液滴中的单一间隔件的个数调节成大致1个左右。
专利文献1:日本专利申请特开2004-145101号公报
发明内容
<发明要解决的问题>
然而,最近已有要求在基板上的1个部位,例如配置2个、3个、3个、4个、5个、6个左右的预先被设定的多个单一间隔件的情况。此时,必须在被喷出的1个液滴中含有预先被设定的多个单一间隔件。
然而,使液滴中高精度地含有预先被设定的多个单一间隔件会有困难。即使例如将分散了单一间隔件分散的间隔件含有液中的间隔件的浓度,调整成如同1个液滴中含有平均4个单一间隔件的浓度,未含有4个单一间隔件的液滴,例如含有1个或0个单一间隔件的液滴等,也会以相当的概率生成。因此,要将设定的多个单一间隔件配置在基板上的1个部位会有困难。
本发明正是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供可以将预定的多个单一间隔件配置在基板上的各部位的间隔件配置方法和利用该方法形成的液晶显示装置。
<用来解决问题的手段>
本发明中间隔件的配置方法包括:使含有预先结合多个单一间隔件而构成的结合间隔件的间隔件含有液附着在基板上的附着工序;以及使附着的间隔件含有液中的结合间隔件固定在基板的固定工序。
根据本发明,因预先结合多个单一间隔件而构成的结合间隔件被包含在间隔件含有液中,所以经由固定工序来使该结合间隔件原样地固定到基板上。因此,适当地调节结合间隔件中的单一间隔件的个数,可以容易地将规定的多个单一间隔件配置在基板上的各部位。
此处,附着工序中,最好是形成间隔件含有液的液滴,使该液滴附着在基板上。
间隔件含有液中,各个结合间隔件会分别正好作为1个粒子进行工作。因此,适当地调整间隔件含有液中的结合间隔件浓度而使在被形成的液滴中含有1个结合间隔件,远比在液滴中含有规定的多个未结合而分散的单一间隔件还要容易。
尤其,附着工序中,最好是从能够对基板相对移动的喷头容器的开口朝向基板喷出液滴。
根据这点,可以容易地将间隔件含有液的液滴配置在基板上的所期望的各部位。
另一方面,附着工序中,也可以以雾状对基板喷射所述间隔件含有液的液滴,附着工序中,还可以在基板上形成间隔件含有液的液膜。
根据这些方面,可以在基板上简单地附着间隔件含有液的液膜或液滴。
另外,固定工序中,最好是使间隔件含有液干燥。
如果间隔件含有液干燥,则很容易使间隔件含有液中的结合间隔件固定在基板上。
尤其,如果结合间隔件的表面用树脂形成,或着在结合间隔件的表面结合着能够与基板结合的官能团,则使间隔件周围的液体干燥可以极良好地对基板固定间隔件。
另一方面,结合间隔件的表面由通过光照射而固化的树脂形成时,固定工序中,最好是也在使间隔件含有液中的结合间隔件与基板的表面接触的状态下,对结合间隔件进行光的照射。
根据这点,由于在间隔件含有液中与基板接触的结合间隔件的表面用光来进行固化,所以无需使间隔件含有液干燥而仍可以使结合间隔件固定在基板。
另外,固定工序中,还可以隔着光掩模只对基板的一部分进行光的照射,使存在于基板中一部分的上面的间隔件含有液中的结合间隔件固定在基板。
根据这点,最好是使存在于基板的一部分即所期望部位上的间隔件含有液中的结合间隔件选择性地固定在基板上。此时,也可以用红外光来使液滴干燥,还可以用结合间隔件固化用的光来使结合间隔件固化后进行固定。
另外,优选地,结合间隔件为用热塑性的粘结剂预先使单一间隔件彼此间进行结合得到的,或各单一间隔件的表面用热塑性树脂形成,且结合间隔件是通过预先加热来使单一间隔件的表面彼此间直接结合得到的。这样的结合间隔件容易制造。
另外,用这种结合间隔件时,还包括固定工序之后,隔着结合间隔件地在基板上叠合其他基板的叠合工序,叠合工序中,可以将结合间隔件加热。
此时,加热结合间隔件,能够使各结合间隔件中的单一间隔件重新排列,所以尤其,即使使结合了4个以上的单一间隔件的立体的结合间隔件固定在基板时,在一对基板间使结合间隔件的各单一间隔件重新配置成相当于一层的厚度,基板间,例如滤色片与驱动基板之间可以容易地进行间隔的均等化。
根据本发明的液晶显示装置包括:具有像素电极的液晶驱动基板、与所述液晶驱动基板相对向配置的滤色片、以及被配置在所述液晶驱动基板与所述滤色片之间的间隔件,间隔件为结合多个单一间隔件而构成的结合间隔件。
这种液晶显示装置,因具有结合间隔件,所以间隔件不容易移动,且不容易因局部加压而引起间隔件的压碎。
<发明效果>
根据本发明,可以将预先设定的多个单一间隔件配置在基板上的各部位,且能够实现优质的液晶显示装置。
附图说明
图1是说明单一间隔件以及结合单一间隔件而成的结合间隔件的模式图。
图2是本实施方式中使用的间隔件散布装置的一个例子的概略构成图。
图3是本实施方式中使用的滤色片的一个例子的剖面图。
图4是展示在滤色片上散布了液滴的状态的俯视图。
图5是图4中的沿V-V线的剖视图。
图6是展示间隔件含有液中的单一间隔件或是结合间隔件的浓度,A:液滴体积中大约含有1个,和B:液滴体积中大约含有3个时,实际含在1个液滴中的单一间隔件或是结合间隔件的个数的频度分布的曲线图。
图7是展示使图4中滤色片上的液滴干燥后的状态的剖面图。
图8是展示具有开口OP的光掩模M的俯视图。
图9是展示隔着光掩模M来对图4的滤色片进行光的照射而使其干燥后的状态的剖视图,该部位则是对应于图4中的VIII-VIII面。
图10是展示从图9的状态的滤色片上去除未固定的结合间隔件的状态的剖面图。
图11是展示将液晶驱动基板载置在滤色片上的状态的剖面图。
图12为已使结合了4个单一间隔件的结合间隔件固定在滤色片上的状态的剖面图。
图13是展示根据实施方式3的间隔件含有液的散布方法的示意图。
图14是展示在滤色片上附着了液滴的状态的俯视图。
图15是展示在黑矩阵上选择性固定了结合间隔件的状态的俯视图。
图16是展示根据实施方式4的间隔件含有液膜的形成方法的示意剖面图。
图17是展示在滤色片上附着了液膜的状态的俯视图。
(符号说明)
12:间隔件含有液 37:开口
42:喷头容器 100:滤色片(基板)
200:液滴(间隔件含有液) 202:像素电极
210:液膜(间隔件含有液) 220:单一间隔件
230:结合间隔件 300:液晶显示装置
400:液晶驱动基板(其他基板)
具体实施方式
以下,参照附图来说明根据本发明的间隔件的配置方法和液晶显示装置的理想实施方式。此外,在附图的说明中,对相同的要件赋予相同的符号,省略其说明。附图的尺寸比率不一定与说明的尺寸比率一致。
(第1实施方式)
本发明是制成结合多个单一间隔件而构成的结合间隔件,以液滴从喷头的开口喷出含有结合间隔件的间隔件含有液来附着在滤色片上,使液滴干燥,之后,将TFT基板载置在滤色片上。以下,进行详细的说明。
<结合间隔件制成工序>
首先,如第1(a)图所示,准备单一间隔件220。单一间隔件220的材料并没有特别的限定,例如可以使用二氧化硅等的硅氧化物粒子或硅改性聚合物等的塑料粒子等。另外,单一间隔件220的粒径并没有特别的限定,例如可以设定为粒径1~7μm左右。
此外,单一间隔件220的表面由聚合物等的树脂形成,或是在单一间隔件的表面结合被形成在TFT基板表面且使液晶取向的取向膜、或能够对滤色片(尤其是取向膜)结合的官能团,例如环氧基、缩水甘油基、氧杂环丁烷基、酸酐基、内酯基、酰胺基、羧基等,由于可以加强与滤色片的固定力而较为理想。
例如,单一间隔件220的表面由树脂形成,则利用后述的干燥时的热量等,进一步提高单一间隔件与滤色片或TFT基板表面的取向膜的固定性。树脂例如可列举热塑性树脂、热固性树脂以及利用光的照射进行固化的树脂,例如可见光固化树脂、紫外线固化性树脂、红外线固化性树脂等。此处,也可以是单一间隔件整体由树脂形成,还可以是只有表层由树脂形成。另外,即使在单一间隔件的表面粘着上述的官能团,仍利用官能团与滤色片或TFT基板表面的取向膜的化学性结合等,提高单一间隔件220与滤色片或TFT基板表面的取向膜的固定性。进而,当为利用光的照射进行固化的树脂时,也能够利用该光的照射来与滤色片或TFT基板表面的取向膜固定。
接着,如第1(b)~(f)图所示,结合多个单一间隔件220制成结合间隔件230。含有结合间隔件230的单一间隔件220的个数若为多个即可,例如为2个、3个、4个、6个等。
结合间隔件230的制造方法并没有特别的限定,使用公知的造粒方法即可。具体地,例如可以使用盘型造粒机或流动层造粒涂敷装置、应用喷射干燥机的造粒装置。另外,也可以使分散剂溶解在溶液中,并使固定用的树脂(也可以经溶解,也可以小于间隔件地进行分散)及间隔件(也可以对间隔件进行化学处理固定剂)分散之后,改变溶液的溶解度参数并进行造粒。另外,还可以在使上述溶液干燥(也可以冻结干燥)之后,粉碎并进行分级来将大小分类。
尤其,可以使用粘结剂来适当地形成任意单一间隔件220的材质的结合间隔件230。粘结剂并没有特别的限定,但最好使用热塑性粘结剂。作为热塑性粘结剂例如可列举:丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚烯蜡、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸乙烯树脂、聚乙烯醚树脂等、对于间隔件含有液几乎不会溶解(不会影响到LCD的可靠性的程度)或是完全不会溶解的树脂等。另外,也可以对这种树脂提供通过加热与粒子反应的官能团,或具有防止液晶的取向散乱的官能团。第1(b)图中表示利用粘结剂235来结合三个单一间隔件220彼此间的结合间隔件230的例子。
另外,也可以不用粘结剂来形成结合间隔件230。例如,单一间隔件220的表面用热塑性树脂来形成时,可以通过一面加热一面搅拌这些单一间隔件220等来使单一间隔件220的表面彼此间直接结合,且即使不使用粘结剂仍能够生成结合间隔件230。
图1(c)~(f)中表示不使用粘结剂235地把单一间隔件220彼此结合而构成的结合间隔件230的例子。图1(b)和(d)为结合了3个单一间隔件220的结合间隔件230的例子。图1(c)为结合了2个单一间隔件220的结合间隔件230的例子。图1(e)为结合了4个单一间隔件220的结合间隔件230的例子。图1(f)为结合了6个单一间隔件220的结合间隔件230的例子。
此处,如同上述,利用造粒方法形成的结合间隔件230的聚集物中,具有各结合间隔件230的单一间隔件220的数量并不很均等,所以最好是将造粒后的结合间隔件230的聚集物进行分级。分级的方法并没有特别的限定,例如,利用溶液中的多管式旋流器分离或静置等的比重差使造粒粒子下沉的分级方法,或利用流体动力色层分析法等的分级方法,利用网目、筛网、薄膜等的分级方法。通过此方式,可以获得以很大比例含有结合规定的多个单一间隔件220而构成的结合间隔件230的结合间隔件230的聚集物。
具体地,最好是制成在个数基准方面,在全部的结合间隔件230中,结合预先被设定的多个单一间隔件220而构成的结合间隔件230含有90%以上,最好是含有95%以上的呈现陡峭的(sharp)分布曲线的结合间隔件230的聚集物。
然后,使以此方式得到的结合间隔件230的聚集物分散在间隔件载体溶液中,获得分散了结合间隔件230的间隔件含有液。此处则是使结合间隔件230正好作为1个粒子分散在液中。此外,间隔件含有液中的结合间隔件230的浓度调节成从喷头容器的开口(详情于后述)喷出的液滴的体积V中大致含有1个结合间隔件230的浓度。本实施方式中,对使用含有如图1(d)所示结合了3个间隔件的结合间隔件的间隔件含有液的情况进行说明。
此外,作为分散了结合间隔件230的间隔件载体液11,例如可以利用水和IPA的混合液等。另外,根据需要也可以使用分散剂。
<配置工序>
接着,使用图2所示的间隔件配置装置1,由间隔件含有液12来形成液滴200,使该液滴附着在滤色片100的表面。
首先,对间隔件配置装置1和滤色片100的实施例进行说明。
(间隔件配置装置)
间隔件配置装置1是从喷头装置41对上方的滤色片100分别喷射间隔件含有液,使间隔件含有液的液滴附着在滤色片100的下表面上的装置。
间隔件配置装置1主要包括:搅拌间隔件含有液12的搅拌槽20、将从搅拌槽20内供应的间隔件含有液12朝向上方的滤色片100以液滴200进行喷射的喷头装置41、使滤色片100在喷头装置41的上方移动的基板移动单元80、以及控制喷头装置41和基板移动单元80等的控制器90。
喷头装置41具有形成向滤色片100的宽度方向延伸的箱状的喷头容器42。在喷头容器42的上表面以规定的间距37P排成一列地形成多个开口37。开口37的排列方向为与滤色片的宽度方向平行,与滤色片的移动方向垂直。
此处,开口37的直径,例如可以设定为10~50μm左右。另外,开口37的间距37P,例如可以设定为100μm左右。
喷头容器42内从上面开始依次设有击锤52和压电元件54。压电元件54的底部被固定在喷头容器42的底部。另外,压电元件54被连接于控制器90,与来自控制器90的信号相对应地向上下伸缩。击锤52被固定在压电元件54上。击锤52的上表面从下面与各开口37对置,并且与各开口隔着规定间隔。
然后,当压电元件54根据来自控制器90的信号向上方伸出时,击锤52向上方移动。因此,开口37周边的间隔件含有液12通过击锤52的上端面52d从开口37压挤出去,向上方喷射间隔件含有液12的液滴200。
搅拌槽20包括用马达17a来旋转的搅拌翼17,搅拌上述的分散了结合间隔件230的间隔件含有液12,使结合间隔件230分散在间隔件载体液11中。此外,搅拌强度设定为不会破坏结合间隔件230的结合的强度。
喷头容器42的一端利用管线L1与搅拌槽20相连接。另外,喷头容器42的另外一端利用包括循环泵70的管线L2与搅拌槽20相连。循环泵70用来吸引喷头容器42内的间隔件含有液并排出到搅拌槽20内。对应于此,搅拌槽20内的间隔件含有液12经由管线L1供应至喷头容器42内。
基板移动单元80具有基板吸引部82和基板移动部84。基板吸引部82在喷头装置41的上方通过静电或减压等吸引滤色片100,从而支撑滤色片100。此处,基板吸引部82以滤色片100的上膜160(详情于后述)的凹部160a向下且与开口37的排列方向成平行的方式支撑滤色片100。
另外,基板移动部84使吸引了滤色片100的基板吸引部82向滤色片移动方向,即向与滤色片的宽度方向垂直的方向,水平地移动。即滤色片100与喷头装置41的开口37,沿着滤色片100的表面相对移动。另外,基板移动部84以使滤色片100也能向滤色片的宽度方向移动规定距离的方式构成,能够调准滤色片100。基板移动部84最好是能够高精度地移动滤色片100的直线电动机式的。
控制器90为根据预先被设定的程序来进行处理的计算机装置,与基板移动单元80、压电元件54、循环泵70以及马达17a连接,并控制它们的驱动。
(滤色片)
接着,参照图3来说明应附着有液滴的基板上的滤色片的一个例子。应配置液滴200的滤色片100包括:透明基板110、黑矩阵120、红色着色部130R、绿色着色部130G、蓝色着色部130B、上膜160。
透明基板110为由玻璃等形成的透明的平板。
黑矩阵120为由遮蔽可见光的材料组成的膜。作为黑矩阵120的材料可以列举有:铬、铬/氧化铬等的金属类材料或树脂材料等。该黑矩阵120为格子形状或是条状,形成有多个开口120p。黑矩阵的宽度120W例如可以设定为5~30μm。另外,黑矩阵的高度120H例如可以设定为0.1~2μm。
红色着色部130R、绿色着色部130G、蓝色着色部130B分别被依次配置在黑矩阵120的各开口120p内。红色着色部130R、绿色着色部130G、蓝色着色部130B分别由能够选择性透过各色的可见光的透明着色材料构成,例如可以使用透明着色树脂。各着色部130R、130G、130B的宽度130W例如可以设定为5~100μm。各着色部130R、130G、130B的高度130H例如可以设定为1~2μm。
此处,各着色部130R、130G、130B的高度130H充分大于黑矩阵120的高度120H。
而且,横跨在这些各着色部130R、130G、130B和黑矩阵120上形成上膜160。该上膜160为从透明基板110侧起依次具有根据需要设置的透明平坦化膜(未图示)、透明电极膜140以及取向膜150等的叠层体。
透明电极膜140是应当与液晶显示器驱动用的液晶驱动基板的像素电极(详情于后述)相对地配置的共同电极,由ITO等透明的导电材料形成。透明电极膜140的厚度为例如大约0.1μm左右。
取向膜150使液晶向规定的方向取向,例如可以由聚酰亚胺等的树脂材料等形成。取向膜150的厚度为例如大约0.1μm左右。
而且,对应于黑矩阵120的上表面与各着色部130R、130G、130B的上表面的高度差,在滤色片100的表面,即在上膜160的表面上的黑矩阵120上形成有凹部160a。黑矩阵120为格子状或条状,该凹部160a为沿着黑矩阵120的槽状。另外,各着色部130R、130G、130B的黑矩阵120侧的端部分别向上隆起。
这种滤色片100可通过下述方法容易地获得,即,例如,在透明基板110上通过光蚀刻法等形成黑矩阵120之后,在黑矩阵120的开口120p通过光蚀刻法等以分别高于黑矩阵120的方式依次形成各着色部130R、130G、130B,之后,在黑矩阵120和各着色部130R、130G、130B上通过溅镀法或蒸镀法形成规定厚度的透明电极膜140,再在透明电极膜140上涂敷规定厚度的聚酰亚胺树脂等的取向膜材料后进行固化,摩擦该表面来形成取向膜150,由此获得滤色片100。
<液滴喷出和附着>
接着,对液滴的喷出和附着工序进行说明。本实施方式中,如图2所示,使滤色片100向滤色片移动方向移动,同时不断从喷头容器42的各开口37反复地喷出液滴200,使由多个液滴200组成的行(line)反复附着在基板表面(参照图3)上,由此如图4和图5所示,使多个液滴200呈矩阵状地附着在滤色片100的表面上。
此处,控制基板移动单元80和压电元件54,由此以使液滴200附着在上膜160的表面中的凹部160a上的方式控制滤色片100的移动。各凹部160a上的液滴200的间距37P与喷头容器42的开口37的间距37P相对应。
滤色片100上的液滴200的直径例如可以设定为50~100μm左右。因此,液滴200的体积V例如设定为10~100pL左右。此处,如同上述,喷头容器42内的间隔件含有液12中的结合间隔件230的浓度被设定为在液滴200的体积V中含有结合间隔件230为大致1个,例如含有0.9~1.1个左右的浓度。因此,几乎所有的从喷头容器42的开口37喷出的液滴200,如图3~图5所示,都只含有1个结合间隔件230。
然后,各结合间隔件230结合了规定的多个单一间隔件220,故规定的多个单一间隔件220被配置在滤色片上的所期望的部位。
此处,参照图6对液滴200中含有大致1个间隔件的情况进行详细说明。图6是分别表示将结合间隔件230作为单一粒子来分散在间隔件含有液12中,且将该结合间隔件230的浓度设定为A:液滴的体积V中大约含有1个和B:液滴的体积V中大约含有3个时,含在实际被喷出的1个液滴200中的结合间隔件230的个数的频度分布的曲线图的一个例子。另外,该曲线图是分别表示将单一间隔件220作为单一粒子来分散在间隔件含有液12中,且将该单一间隔件220的浓度设定成A:液滴的体积V中大约含有1个和B:液滴的体积V中大约含有3个时,实际上含在被喷出的1个液滴200中的单一间隔件220的个数的频度分布的曲线图。
如同过去,将单一间隔件220作为单一粒子分散到间隔件含有液12中时,如图6B所示,即使将间隔件含有液12中的单一间隔件220的浓度设定为液滴的体积V中含有3个单一间隔件220的浓度,液滴200中的单一间隔件220的个数的频度分布变得较宽,液滴200中的单一间隔件220的数量容易变成参差不齐。
不过,如同本实施方式,将结合被预先设定的多个单一间隔件220而构成的结合间隔件230作为单一粒子来分散在间隔件含有液12中时,该结合间隔件正好作为1个粒子来进行工作。然后,将间隔件含有液12中的结合间隔件230的浓度设定为液滴体积V中含有大致1个结合间隔件230的浓度,则如图6A所示,可以在被喷出的液滴200中以相当大的几率只含有1个结合间隔件230。这点则与将单一间隔件220作为单一粒子来分散在间隔件含有液12中,且将单一间隔件220的浓度设定为在液滴的体积V中含有1个单一间隔件220的浓度,则较高精度地在液滴200中含有1个单一间隔件220的情形相同。
因此,根据本实施方式,可以将含有规定的多个单一间隔件220的液滴200配置在滤色片100上的各部位。
<固定工序>
接着,使这样的液滴200中的结合间隔件230固定在滤色片100上。对固定方法没有特别的限定,例如可列举利用红外线灯等进行加热或利用送风等的干燥法。使液滴200干燥,如图7所示,液滴200中的结合间隔件230则固定在滤色片100上。此时,结合间隔件230的各单一间隔件220间的结合几乎未被破坏。
此处,如图4中的虚线所示,为了防止当液滴200A附着在非期望的部位上时,结合间隔件230A固定到非期望的部位上,最好是如图8所示,隔着将对应于凹部160a和黑矩阵120的部分设为开口OP的光掩模M,对滤色片100照射红外线。这样,如图9所示,对应于开口OP的部分上的液体干燥且在该部位上选择性地固定结合间隔件230,而且未照射到红外线的液滴200A未干燥,所以可以极有效率地抑制结合间隔件230A固定在滤色片100的期望部位以外。此时,使所期望的结合间隔件230固定之后,如图10所示,使液体,例如使间隔件含有液的溶剂从喷嘴480流下到滤色片的表面,则可以从滤色片上只将未固定的结合间隔件230A去除。此外,也可以用气体等来喷吹或浸泡在溶液中,由此来去除未固定的结合间隔件230A。
此外,经干燥来固定的工序中,无论以液滴200为向上的方式进行,还是向下的方式进行,最后结合间隔件230的各单一间隔件220都会接触到滤色片100。本实施方式中,具体而言,使用结合了3个单一间隔件的结合间隔件230,通常,在干燥后结合间隔件230的任何一个单一间隔件220都会接触到滤色片100的表面,即在固定时,结合间隔件230的高度与单一间隔件220的高度相同。
另外,也可以用干燥以外的方法来使结合间隔件固定。例如,结合间隔件230的表面为利用光的照射进行固化树脂,例如为可见光固化树脂、紫外线固化性树脂、红外线固化性树脂等时,则在液滴200中的结合间隔件230接触到滤色片100的表面的状态下,照射使该树脂固化的光,由此可以将结合间隔件230固定在滤色片100上。此时,不一定要进行干燥。另外,最好是为了抑制结合间隔件230A固定到不期望处而隔着光掩模M来进行光的照射。另外,未固定的结合间隔件230A用如上所述的方式来去除即可。
此外,也可以在与利用固化进行固定的同时或是利用固化进行固定之后,隔着光掩模M对滤色片100照射红外线,使结合间隔件230G周围的液体干燥来使结合间隔件230G与滤色片100的固定力增加。
<驱动基板的叠合工序>
接着,如图11所示,在滤色片100上,隔着结合间隔件230来载置具有像素电极402(例如TFT元件等)的液晶驱动基板400。液晶驱动基板400在玻璃基板401上设置了像素电极402或取向膜403等。
然后,滤色片100与液晶驱动基板400之间,如以往那样,不是用1个单一间隔件220,而是利用更高精度地控制数量的多个单一间隔件220的聚集体即结合间隔件230来分别支撑,所以面板GAP变得均匀且显示变得清晰。另外,由于是聚集体,间隔件因而不容易移动,也不容易因局部加压而引起压碎间隔件。
之后,在液晶驱动基板400与滤色片100之间填充液晶,即完成液晶显示装置300。此外,也可以在将液晶驱动基板400载置在滤色片100上之前将液晶滴下到滤色片100上。
如同上述,根据本实施方式,因用含有结合多个单一间隔件220而构成的结合间隔件230的间隔件含有液12,所以间隔件含有液12中的结合间隔件230分别作为正好1个粒子进行工作。然后,调整间隔件含有液12中的结合间隔件230的浓度,由此容易在被喷出的液滴200中含有大致1个的结合间隔件230。因此,规定的多个单一间隔件220比以往更高精度地配置在滤色片所期望的部位。
(第2实施方式)
接着,针对第2实施方式进行说明。本实施方式中,如同图1(e),用4个结合间隔件立体结合的结合间隔件230。此时,在如同上述的液滴的附着和干燥后,成为图12所示的状态。而且,之后将滤色片100叠合在滤色片100上,用滤色片100和液晶驱动基板400夹住结合间隔件230,由此来对结合间隔件230施加规定的应力,解除结合间隔件230的各单一间隔件220间的结合,而将构成结合间隔件230的各单一间隔件220重新排列在1层上。通过此方式,如同图11,滤色片100与液晶驱动基板400的距离通过单一间隔件220的高度来规定。
此处,在结合间隔件230为单一间隔件220彼此间经由热塑性的粘结剂来结合的情况下,或在各单一间隔件220的表面由热塑性树脂形成,且结合间隔件230利用加热来使单一间隔件220的表面彼此间直接接合的情况下,在该叠合工序中利用红外线灯将结合间隔件230加热,由此以较小的应力,可以容易地使单一间隔件220重新排列,而且,还可以设定为在重新排列的状态下利用热塑性树脂再度使单一间隔件220结合来重新排列的结合间隔件。
(第3实施方式)
接着,对根据本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式中,如图13所示,不是用如第1实施方式和第2实施方式那样的间隔件配置装置1,而是用具有液滴喷雾喷嘴202的喷雾装置2对滤色片100喷射大量的液滴200并使其附着。
作为液滴喷雾喷嘴202,例如可以利用二流体喷嘴等。该液滴喷雾喷嘴202经由管线L20连接着鼓风机204,并且经由管线L22连接着泵206和与第1实施方式同样的搅拌槽20。而且,利用泵206将间隔件含有液12供应到液滴喷雾喷嘴202,并且利用鼓风机204将空气供应到液滴喷雾喷嘴202,从液滴喷雾喷嘴202来形成大量的间隔件含有液的液滴200。该大量的液滴200附着在与液滴喷雾喷嘴202相对配置的滤色片100的表面。此外,液滴喷雾喷嘴202的孔径、间隔件含有液或空气的压力等的喷雾条件被设定成使液滴的直径成为所期望的大小。此外,各液滴200最好是分别含有1个结合间隔件230。
这种喷雾法难以如同第1实施方式那样地控制液滴200在滤色片100上的附着位置,如图14所示,含有结合间隔件230的液滴200大致随机地配置在滤色片100上。然后,液滴200中的结合间隔件230被区分成配置在黑矩阵120上的结合间隔件230G、及配置在黑矩阵120以外的部分上的结合间隔件230H。
接着,隔着图8所示的光掩模M,即,将与滤色片100的黑矩阵120的部分对应的部分设为OP且将其它部分设为遮光部的条状的光掩模M,对滤色片100的黑矩阵120进行光的照射。这样使位于黑矩阵120上的结合间隔件230G固定在黑矩阵120上,并且黑矩阵120以外的部分未照射到光,所以位于黑矩阵120以外的部分上的结合间隔件230H未与滤色片100固定。
作为固定方法,如同第1实施方式,例如可列举利用红外线来使液体干燥的方法或照射使结合间隔件固化的光等的方法。
而且,使黑矩阵120上的结合间隔件230G固定在滤色片上之后,与第1实施方式同样,如果利用流水等从滤色片表面去除未固定结合间隔件230H,则如第15图所示,可以选择性将结合间隔件230G配置在黑矩阵120上。
之后,与第1实施方式或是第2实施方式同样地进行叠合工序即可。
(第4实施方式)
本实施方式中,如图16和图17所示,不是将液滴200,而是将间隔件含有液12的液膜210附着在滤色片100上。具体地,可以使用公知的各种涂敷装置来将间隔件含有液12的液膜210形成在滤色片100上。例如,能够使用图16所示的涂敷模具(die coater)3等来形成液膜210。另外,也可以通过利用如同第3实施方式的喷雾喷嘴进行足够长时间的液滴喷雾来形成液膜210。
如果形成这样的液膜210,则如第16图和第17图所示,在液膜210中,结合间隔件230大致随机地配置在滤色片100上。此处,设配置在黑矩阵120上的结合间隔件为230G,设配置在黑矩阵120以外的部分上的结合间隔件为230H。
之后,与第3实施方式同样地隔着光掩模M进行光的照射即可。也可以利用红外线使黑矩阵120上的结合间隔件230G周围的液体干燥,以使结合间隔件230固定在滤色片100上。另外,还可以利用光使结合间隔件230G的表面固化来使结合间隔件230G与滤色片100固定。而且,在固定后,通过洗净等将未固定的结合间隔件230H去除即可。通过此方式,如同图15,在黑矩阵120上,选择性配置结合间隔件230。之后,与第1实施方式或是第2实施方式同样地进行叠合工序即可。
此外,本发明并不局限于上述实施方式,可以是各种的变形方式。例如,只要具有各结合间隔件230的单一间隔件220的个数为多个即可,并没有特别的限定,也可以为两个,而且,只要不会对来自开口37的喷出造成妨碍,即使几十个也可以。
另外,上述实施方式是从喷头容器42的开口37向上喷出液滴200,但也可以向下或横向喷出。
另外,光掩模M的开口OP的宽度与想要配置结合间隔件230的部位(例如,黑矩阵)的宽度的关系为大致同等的关系即可,可以根据光的种类(紫外线/可见光/红外线:直线性依种类有所不同)、光掩模与滤色片的距离、滤色片的凹凸程度、光如何从光源到达滤色片(平行光或是收敛光)等的性质,任意适当地设定开口OP的宽度OPW(参照图8)与进行想要配置间隔件的部位的宽度(例如,图3的120W)的关系。通常,设定为(开口的宽度)≤(想要配置间隔件的部位的宽度)即可。
另外,在进行滤色片以外的制造时,例如制造TFT基板、需要球状间隔件形成的液晶盒间隙的液晶显示元件、以及需要间隙控制的多模光波导或连接器等的光学器件等时,当然能够用上述各实施方式的方法来对基板等配置间隔件。
〔产业上利用的可能性〕
以上,根据本发明,因可以将所期望的多个单一间隔件配置在基板上,所以能够进行更高功能的液晶显示器等的制造。
Claims (13)
1.一种间隔件的配置方法,其中,包括:
使含有预先结合多个单一间隔件而构成的结合间隔件的间隔件含有液附着在基板上的附着工序;以及
使所述附着的间隔件含有液中的结合间隔件固定在所述基板上的固定工序。
2.如权利要求1所述的间隔件的配置方法,其中,在所述附着工序中,形成所述间隔件含有液的液滴,并使该液滴附着在所述基板上。
3.如权利要求2所述的间隔件的配置方法,其中,在所述附着工序中,从可对所述基板相对移动的喷头容器的开口朝向所述基板地排出所述液滴。
4.如权利要求2所述的间隔件的配置方法,其中,在所述附着工序中,对所述基板以雾状喷出所述间隔件含有液的液滴。
5.如权利要求1所述的间隔件的配置方法,其中,在所述附着工序中,将所述间隔件含有液的液膜形成在所述基板上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的间隔件的配置方法,其中,在所述固定工序中,使所述间隔件含有液干燥。
7.如权利要求6所述的间隔件的配置方法,其中,所述结合间隔件的表面由树脂形成,或是在所述结合间隔件的表面上结合着可与基板结合的官能团。
8.如权利要求1至5中任一项所述的间隔件的配置方法,其中,
所述结合间隔件的表面由经光的照射而固化的树脂形成,
在所述固定工序中,在使所述间隔件含有液中的结合间隔件与所述基板的表面接触的状态下对所述结合间隔件照射所述光。
9.如权利要求1至8中任一项所述的间隔件的配置方法,其中,在所述固定工序中,通过隔着光掩模使光只照射到所述基板的一部分,使在所述基板的一部分上存在的间隔件含有液中的结合间隔件固定在所述基板上。
10.如权利要求1至9中任一项所述的间隔件的配置方法,其中,所述结合间隔件是利用热塑性的粘结剂将所述单一间隔件彼此间预先结合得到的。
11.如权利要求1至10中任一项所述的间隔件的配置方法,其中,所述各单一间隔件的表面由热塑性树脂形成,所述结合间隔件是预先利用加热使所述单一间隔件的表面彼此间直接结合得到的。
12.如权利要求10或11所述的间隔件的配置方法,其中,
在所述固定工序之后还包括隔着所述结合间隔件将另一基板叠合到所述基板上的叠合工序,且
在所述叠合工序,加热所述结合间隔件。
13.一种液晶显示装置,其中,包括:
具有像素电极的液晶驱动基板、与所述液晶驱动基板相对配置的滤色片、以及被配置在所述液晶驱动基板与所述滤色片之间的间隔件,且
所述间隔件为结合多个单一间隔件而构成的结合间隔件。
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