CN101738788B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，其包括：基板，其在内表面上具有柱状间隔体，并且在外表面上具有第一偏光板；和对向基板，其与基板结合，并且在内表面上具有柱状间隔体面向部分，且在外表面上具有第二偏光板。柱状间隔体面向部分或柱状间隔体的顶部具有倾斜表面。倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于第一偏光板的吸收轴的方向、或者倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于第二偏光板的吸收轴的方向。

Description

显示装置

本申请基于并要求于2008年11月11日提交的日本专利申请No.2008-288401的优先权，通过引用，将其公开内容全部合并于此。

技术领域

本发明涉及一种显示装置，并且尤其涉及一种其中在基板对之间的盒隙(cell gap)由基板之间的间隔体限定的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示面板在TFT(薄膜晶体管)基板与CF(滤色器)基板之间具有球状间隔体或柱状间隔体。液晶显示面板具有下述结构，在该结构中，这些基板结合在一起而同时在基板之间夹有间隔体。基板之间的预定盒隙由间隔体限定。

球状间隔体容易在基板之间的空隙中移动。为了防止该移动，可以在球状间隔体的表面上设置固定层。球状间隔体的固定层通常仅具有能够避免由于基板的翻转等所引起的球状间隔体的移动以及分离的固定强度。球状间隔体在进行摩擦(rubbing)处理等时由于表面接触而容易移动。由于该原因，在使用球状间隔体材料来形成盒隙的液晶显示装置中，因为球状间隔体的固定强度低，所以球状间隔体由于运输等过程中的振动而容易移动。在该液晶显示装置中，由于球状间隔体的移动而产生诸如光泄漏、对比度下降、盒隙不均等显示缺陷。在布置于显示区域中的球状间隔体周围发生取向异常。这导致显示区域中的对比度下降。

而且，在其中高速响应以便处理活动图片等的液晶显示面板中，高速响应例如通过小盒隙来实现。然而，为了使盒隙小，球状间隔体的粒径必须小。制作具有小粒径和在颗粒尺寸上变化小的该种球状间隔体是相当困难的。

相反，与球状间隔体不同，柱状间隔体紧紧地固定在基板的其中之一上。在将柱状间隔体布置在遮光部分中的液晶显示装置中，柱状间隔体牢固地固定在诸如CF基板等的基板的其中之一上。因此，不会出现诸如由于振动等引起的间隔体的移动这样的问题。而且，因为柱状间隔体被布置在遮光部分中，所以液晶显示面板的对比度得到改善。柱状间隔体比球状间隔体小，并且柱状间隔体的高度具有较小的变化。

近年来，随着对具有高对比度和高速响应的液晶显示装置的需要增加，在遮光部分中布置有柱状间隔体的液晶显示装置得到大量生产。

与球状间隔体不同，柱状间隔体被固定在基板的其中之一上。当由于摩擦面板表面等而施加外部应力时，固定在基板的其中之一上的柱状间隔体在另一相对基板的表面上滑动。由于该原因，由于另一基板的柱状间隔体面对部分与柱状间隔体的顶部之间的摩擦力，而在基板材料中产生残余应力。

一般地，在柱状间隔体被压缩数个百分点的状态下形成盒隙。在柱状间隔体的表面与总是与柱状间隔体接触的基板的表面之间施加力。因此，即使从外部施加的力被释放，由于柱状间隔体与接触柱状间隔体的基板的表面之间的摩擦，使得状态也不易回到初始状态。

一般使用诸如玻璃这样的具有小延迟(retardation)的材料来作为液晶显示装置的透明基板。在上述状态下的面板中，通过柱状间隔体与上述玻璃基板之间的摩擦导致的在玻璃基板上产生的残余应力，产生了延迟。在产生延迟的区域中，在黑显示屏上出现光泄漏。当通过光泄漏而增加了黑显示亮度时，对比度下降并且黑图像的均匀性被劣化。

当通过用模块底盘推挤面板的外周来固定面板，或者用双面粘带(double stick tape)将面板直接固定到模块构件上时，如果面板或模块构件自身发生诸如扭曲、翘曲等形变，则应力则局部施加在面板上。在这样的状态下，由于玻璃基板的残余应力而产生延迟，并且如上述情况中一样产生光泄漏缺陷。

将参照图23A和23B来说明上述光泄漏与由于玻璃基板的残余应力而产生的延迟之间的关系。

图23A示出了当负载施加到使用IPS(平面转换)法的面板的中心部分时，面板中的光泄漏的实际分布。图23B示出了基于使用IPS法的面板中的残余应力的方向和大小的测量结果而预测的光泄漏的分布。

由于玻璃的延迟而发射的光的强度与sin(2θ)成正比，其中，θ是偏光板的吸收轴的方向与产生残余应力的方向之间的角度。即是说，如下列等式所示，发射光强度的预测值与残余应力的大小和sin(2θ)的乘积成正比。

I＝Aτsin(2θ)      [等式1]

其中，I是发射光强度，τ是残余应力的大小，θ是偏光板的吸收轴的方向与残余应力的方向之间的角度，A是与τ和θ不相关的常数。

在图23B中所示的预测值与图23A中所示的实际测量值之间获得良好的吻合。在这两个分布中，随着残余应力的方向与CF基板侧偏光板的吸收轴的方向之间的角度接近45度，光泄漏变得最大。可以看出，玻璃基板上所产生的延迟导致了黑显示屏中的光泄漏缺陷。

在与柱状间隔体相接触的部分中，出现与上述相同的现象。玻璃基板上产生的残余应力的方向与黑显示屏中的光泄漏有关。

日本专利申请特开No.2001-117103中所公开的液晶显示装置包括柱状间隔体。图26示出了在日本专利申请特开No.2001-117103中所公开的液晶显示装置的结构。在该液晶显示装置种，柱状间隔体11牢固地固定在CF基板13上，以面对TFT基板16。柱状间隔体11的面积占了显示区域中的像素面积的0.05～0.15个百分点。根据该面积比，TFT基板16与CF基板13之间的盒隙的均匀性得以维持，并且液晶由于液晶显示面板的温度上升而聚集在下部引起的重量不均得到抑制。

在日本专利申请特开No.2005-242297所公开的液晶显示装置中，在与柱状间隔体相对应的位置处形成凸出的台阶。图27示出了在日本专利申请特开No.2005-242297中所公开的液晶显示装置。台阶21减小了柱状间隔体20a的摩擦力，并且抑制了由于液晶显示面板的温度上升而导致的显示故障的发生。

在日本专利申请特开No.2000-267111所公开的液晶显示装置中，柱状间隔体被形成为使得柱状间隔体面向彼此。图28示出了在日本专利申请特开No.2000-267111所公开的液晶显示装置的结构。固定在一个基板31上的柱状间隔体33具有与柱状间隔体34的倾斜表面相吻合的倾斜表面，其中，柱状间隔体34被固定在对向基板(counter substrate)32上的与柱状间隔体33相对的位置处。当液晶的体积随温度降低而缩小时，两基板之间的距离随柱状间隔体之间的滑动而改变。结果，真空气泡的出现得到抑制并且显示故障得以防止。

发明内容

本发明的示例性目的是提供一种存储设备、显示装置、基板以及用于制造该基板的方法，其可以解决性能劣化的问题。

本发明的目的是提供一种高质液晶显示装置，其中，不易发生由于基板的延迟而引起的光泄漏。

根据本发明的显示装置包括：基板，其包括内表面上的柱状间隔体和外表面上的第一偏光板；以及对向基板，其与基板结合，包括内表面上的柱状间隔体面向部分和外表面上的第二偏光板。柱状间隔体面向部分或柱状间隔体的顶部具有倾斜表面。倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于第一偏光板的吸收轴的方向、或者倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于第二偏光板的吸收轴的方向。

根据本发明的用于制造基板的方法，其中，所述基板与对向基板结合，同时在基板与对向基板之间夹有液晶，所述方法包括：在基板的内表面上形成柱状间隔体；在基板的外表面上形成第一偏光板；在对向基板的内表面上形成柱状间隔体面向部分；以及在对向基板的外表面上形成第二偏光板。柱状间隔体面向部分或柱状间隔体的顶部具有倾斜表面。倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于第一偏光板的吸收轴的方向、或者倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于第二偏光板的吸收轴的方向。

附图说明

结合附图，从下面的详细说明中，本发明的示例性特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是示出了根据本发明第一实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图2是示出了根据本发明第二实施例的液晶显示面板的TFT基板的一个像素的结构的平面图；

图3是示出了沿图2中的线A-A’的CF基板的结构的平面图；

图4是示出了沿图2中的线A-A’的液晶显示面板的结构的截面图；

图5是根据本发明第二实施例的液晶显示面板的放大平面图；

图6是沿图5中的线A-A’的液晶显示面板的截面图；

图7示出了在图5中的玻璃中产生的残余应力的方向；

图8是示出了根据本发明第三实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图9是示出了根据本发明第四实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图10是示出了根据本发明第五实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图11是示出了根据本发明第六实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图12是示出了根据本发明第七实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图13是示出了根据本发明第八实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图14是示出了根据本发明第九实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图15是示出了根据本发明第十实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图16A和16B是示出了根据第二和第三实施例的柱状间隔体的形状的透视图；

图17是示出了根据本发明第十一实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图18是示出了根据本发明第十二实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图19是示出了根据本发明第十三实施例的液晶显示面板的结构的截面图；

图20A至20D分别示出了根据第二实施例以及第十至第十二实施例的液晶显示面板中的柱状间隔体的倾斜方向；

图21A至21D示出了根据第十四实施例的液晶显示面板中的柱状间隔体的倾斜方向；

图22A至22D示出了根据第十五实施例的液晶显示面板中的柱状间隔体的倾斜方向；

图23A和23B分别示出了光泄漏分布的实际测量值和光泄漏分布的预测值；

图24是示出了用于制造根据本发明第二实施例的液晶显示面板中的TFT基板的方法的流程图；

图25是示出了用于制造根据本发明第二实施例的液晶显示面板中的CF基板的方法的流程图；

图26是示出了相关技术中的液晶显示面板的结构的截面图；

图27是示出了相关技术中的液晶显示面板的结构的截面图；以及

图28是示出了相关技术中的液晶显示面板的结构的截面图。

具体实施方式

接下来，将参照附图对第一示例性实施例进行详细解释。

[实施例1]

将更加详细地说明本发明的上述实施例。将参照图1来说明根据本发明第一实施例的显示装置。图1是示出了显示面板的结构的截面图。

如图1中所示，本实施例的显示装置包括：CF基板1005，其具有外表面1001和内表面1002；以及TFT基板1006，其具有内表面1003和外表面1004。在CF基板1005的内表面1002上形成有柱状间隔体1007。在TFT基板的内表面1003上与柱状间隔体相对应的位置处形成柱状间隔体面向部分1008。柱状间隔体1007的顶部具有倾斜表面。

本实施例的柱状间隔体1007顶部的倾斜表面的倾斜方向与布置在外表面1001上的第一偏光板(未示出)的吸收轴的方向或者布置在外表面1004上的第二偏光板的吸收轴的方向平行或垂直。

第一偏光板的吸收轴的方向垂直于第二偏光板的吸收轴的方向。

对基板产生的残余应力的方向基本上平行或垂直于第一偏光板的吸收轴的方向或者第二偏光板的吸收轴的方向。

通过如上所述地控制残余应力的方向，能够控制光泄漏的发生。

由于此原因，当应力从外部被施加到显示装置上时，通过倾斜柱状间隔体的顶部来控制基板的残余应力的方向。通过适当地选择上述倾斜方向能够抑制由基板的延迟而引起的光泄漏。

[实施例2]

将更加详细地说明上述本发明的实施例。将参照图2至7以及16A来说明根据本发明第二实施例的液晶显示装置。图2是示出了在根据本发明第二实施例的液晶显示面板1中所包括的TFT基板100上的一个像素的结构的平面图。图3是示出了沿图2中的线A-A’的CF基板200的结构的平面图。图4是示出了沿图2中的线A-A’的液晶显示面板1的结构的截面图。图5是根据本实施例的液晶显示面板1的放大平面图。图6是沿图5中的线A-A’的液晶显示面板1的截面图。图7示出了图5中的玻璃中所产生的残余应力的方向。图16A是示出了柱状间隔体205的形状的透视图。

如图2至4中所示，本实施例的液晶显示装置包括TFT基板100、CF基板200、形成在CF基板200侧中的柱状间隔体205、以及夹在这两个基板之间的液晶206。柱状间隔体205被布置在黑矩阵(blackmatrix)(下文中称作BM)202上的遮光部分中。柱状间隔体205的顶部具有倾斜表面。

参照图2和3，TFT基板100例如包括：栅极线102、COM线103和COM电极104，其形成在相同层中；栅极绝缘膜105，其覆盖栅极线102、COM线103和COM电极104的表面；a-Si层106，其像岛一样形成在栅极绝缘膜105上；漏极线107，其形成在栅极绝缘膜105或a-Si层106上，并且被形成为与栅极线102垂直；像素电极108，其形成在其中形成有漏极线107的层中；以及钝化膜110，其覆盖漏极线107和像素电极108的表面。

参照图4，CF基板200例如包括：BM 202，其是形成在玻璃基板201上的遮光膜；色层203，其被形成为用于覆盖BM 202和未布置有BM的透射部分；保护层(下文中称作OC)204，其被形成为用于覆盖色层203；以及柱状间隔体205，其形成在OC 204和BM 202上，形成在TFT基板100侧，并且被布置在与栅极线102相对应的位置处。期望将柱状间隔体205布置在相同色层中。因此，在第二实施例中，柱状间隔体205被布置在与蓝色层相对应的BM 202上。

偏光板212形成在与液晶侧相反的CF基板200的一侧。偏光板112形成在与液晶侧相反的TFT基板100的一侧。

柱状间隔体面向部分113形成在TFT基板的液晶侧表面上的与柱状间隔体相对应的位置处。

本实施例的液晶显示装置采用IPS法。然而，本发明并不仅限于采用IPS法的液晶显示装置。图2和3中的线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。柱状间隔体205的顶部的倾斜表面的倾斜方向被设置成与CF基板侧的偏光板212的吸收轴的方向平行的方向。然而，本发明不限于该方向。柱状间隔体205的顶部的倾斜表面的倾斜方向可以被设定成与CF基板侧的偏光板212的吸收轴的方向垂直的方向。而且，柱状间隔体205的顶部的倾斜表面的倾斜方向可以被设定成与TFT基板侧的偏光板112的吸收轴的方向平行或垂直的方向。偏光板212的吸收轴的方向垂直于偏光板112的吸收轴的方向。

将参照示出了柱状间隔体205的透视图图16A来详细地说明柱状间隔体的形状。如图16A中所示，在本实施例中，柱状间隔体205的顶部的倾斜表面在与CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向平行的方向上发生倾斜，而不在其他方向上发生倾斜。

此外，倾斜表面的倾斜角度可以任意设定。在本实施例中，柱状间隔体205的顶部的倾斜表面的倾斜方向平行于CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。从等式1，即，上述发射光强度的预测值的关系表达式中清楚的是，倾斜方向可以是与CF基板200侧的偏光板的吸收轴的方向基本上平行或垂直的方向。通过将倾斜方向设定成该方向能够极大程度上抑制发射光强度。

与柱状间隔体205相对的部分被设置在TFT基板100侧的栅极线102，即，遮光部分上。而且，该部分对应于比柱状间隔体205的区域要大的栅极线区域。

接下来，将说明制造本实施例的液晶显示装置的方法。

首先，将参照图2、4和24来说明用于制造TFT基板100的方法。

在TFT基板100侧，通过溅射法在玻璃基板101上形成第一导电材料的第一导电膜，并且通过光刻法在相同层中形成栅极线102、栅极电极(未示出)、COM线103和COM电极104(步骤S101)。第一导电膜具有由铬(Cr)膜和铝(Al)合金构成的层叠结构。第一导电膜的膜厚总计为500纳米。

接下来，通过CVD(化学气相淀积)法形成由氮氧化硅构成的栅极绝缘膜105和无定形硅(下文中称作a-Si)层106，并且通过光刻法对a-Si层106进行图案化，以将其形成岛(步骤S102)。

通过溅射法形成第二导电材料的第二导电膜，并且通过光刻法在相同层中形成漏极线107、源极电极、漏极电极和像素电极108(步骤S103)。将Cr膜用于第二导电膜。第二导电膜的膜厚为300纳米。

接下来，通过CVD法形成由氮氧化硅构成的钝化膜110，并且通过光刻法形成端子部分的接触孔(未示出)(步骤S104)。

接下来，通过溅射法形成ITO(氧化铟锡)膜，并且通过光刻法使端子部分的表面覆盖有ITO膜(步骤S105)。

接下来，通过印刷和烧制在TFT基板100上形成取向层，并且进行摩擦处理(步骤S106)。在230摄氏度下对该取向层烧制60分钟。

接下来，在TFT基板的外周，使用混合型(光固化以及热固化的)密封材料111形成密封图案(步骤S107)，并且完成TFT基板的制作。

接下来，将参照图4和25来说明制造CF基板200的方法。

在CF基板200侧，在玻璃基板201上涂覆黑树脂材料以形成膜，并且通过光刻法形成BM 202(步骤S201)。

接下来，涂覆绿色、红色和蓝色的光敏涂料抗蚀剂以形成其的膜，并且通过光刻法形成色层203(步骤S202)。

接下来，涂覆由丙烯酸材料构成的热固化的OC材料，以形成其的膜。烧制该膜以形成OC 204(步骤S203)。烧制之后，OC 204的膜厚为1.5微米。

接下来，涂覆由丙烯酸材料构成的光敏柱状间隔体材料，以形成其的膜(步骤S204)。通过光刻法形成柱状间隔体205。这里，从蓝色色层203的透射部分的表面测量的柱状间隔体205的高度为3.7微米。使用带有锥形狭缝的掩模对柱状间隔体205进行曝光。结果，形成在顶部具有倾斜表面的柱状间隔体205(步骤S205)。

接下来，在CF基板200上通过印刷和烧制形成取向层，并且进行摩擦处理。在230摄氏度下对该取向层烧制60分钟(步骤S206)，并且完成CF基板200的制作。

接下来，将通过上述处理制作的TFT基板和CF基板结合到一起，同时将液晶夹在这两个基板之间。

液晶206被滴落在TFT基板或CF基板的表面上。在真空中在预定位置处将TFT基板置于CF基板上，从而将两个基板结合在一起。这两个基板被紧密定位在一起，并且被置于空气中。由此，这两个基板被结合在一起。

在本实施例中，事先测量柱状间隔体205的高度，并且根据该测量结果来调整将要滴落的液晶量。结果，柱状间隔体的压缩量被控制到大约0.2微米。盒隙为4.0微米。

接下来，用UV光照射密封图案，并且通过加热使密封材料111固化。通过上述方法，制作结合的基板。照射密封材料111的UV光量为3000mJ。在120摄氏度的固化温度下对密封材料加热60分钟。

接下来，按面板的单位划分结合的基板。在面板的两个表面上都结合偏光板，并且完成液晶面板的制作。

此外，在本实施例中，虽然柱状间隔体被形成在CF基板上，但是柱状间隔体可以被形成在TFT基板上。在本实施例中，虽然柱状间隔体在顶部具有倾斜表面，但是可以在与形成柱状间隔体的表面相对的表面中的与柱状间隔体相对应的位置处，形成具有倾斜表面的相对部分。

接下来，将说明本实施例的液晶显示装置的操作和效果。

为了形成具有其中柱状间隔体被压缩了几个百分点的状态的盒隙，在柱状间隔体205的顶部的倾斜表面与一直与柱状间隔体205相接触的TFT基板100的表面之间施加力。该力所引起的玻璃基板101和201的偏移在玻璃内产生了残余应力。在相关技术的液晶显示装置中，当从外部施加应力时，在不规则的方向上在玻璃中产生残余应力。因为应力的方向和大小不能唯一确定残余应力的方向，所以产生光泄漏缺陷。

相反，本实施例的柱状间隔体205的顶部的倾斜表面的倾斜方向平行于CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。图6示出了沿图5中的线A-A’的横截面。由柱状间隔体205引起的玻璃基板的偏移被夸大地示出。如图6中所示，玻璃基板的偏移沿着CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向不断地改变。

如上所述，玻璃基板中所产生的偏移不断地改变，并且转移到与光轴的方向基本上平行的方向上。据此，诸如压缩应力、拉伸应力等产生于面板中的残余应力的方向基本上平行或垂直于CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。在本实施例中，如图7中所示，在面板表面中的柱状间隔体之间产生了与CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向基本上平行的压缩应力以及与CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向基本上垂直的拉伸应力。

如上所述，在与CF基板侧或TFT基板侧的偏光板的吸收轴的方向平行或垂直的方向上产生的残余应力并未导致光泄漏。即是说，光泄漏量根据残余应力与偏光板的吸收轴之间的角度不断地改变，并且当该角度为45度时变成最大值。

由于此原因，当应力从外部被施加到面板上时，由于柱状间隔体的顶部的倾斜，玻璃中的残余应力的方向变得与CF基板侧或TFT基板侧的偏光板的吸收轴的方向平行或垂直。结果，由玻璃的延迟而引起的光泄漏得以抑制。

[实施例3]

接下来，将参照图8和16B来说明根据本发明的第三实施例的液晶显示装置。图8是示出了根据本发明的第三实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图16B是示出了柱状间隔体的形状的透视图。图8示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第三实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图8中所示，在第三实施例中，柱状间隔体205的顶部具有以台阶形状形成的倾斜表面。柱状间隔体205的形状不同于第二实施例的形状。除柱状间隔体的形状之外，根据第三实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。

将参照图16B，即，柱状间隔体205的透视图来详细地说明柱状间隔体的形状。如图16B中所示，在柱状间隔体205的顶部形成为锥形形状的倾斜表面在与CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向平行的方向上倾斜。在本实施例中，该倾斜表面不在其他方向上倾斜。此外，台阶的数目以及台阶之间的差异可以任意设定。

接下来，将说明制造根据第三实施例的液晶显示装置的方法。在第三实施例中，使用透射率互不相同的半调色掩模来对柱状间隔体205的进行曝光。通过使用半调色掩模，能够限定在顶部处具有形成为台阶形状的倾斜表面的柱状间隔体。

制造方法中的其他步骤与第二实施例中的相同。根据第三实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第三实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，其中能够容易地形成柱状间隔体205的倾斜表面，并且能够准确地形成倾斜方向。

[实施例4]

接下来，将参照图9来说明根据本发明的第四实施例的液晶显示装置。图9是示出了根据本发明的第四实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图9示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第四实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图9中所示，在第四实施例中，柱状间隔体205的顶部具有弯曲的倾斜表面。柱状间隔体205的形状不同于第二实施例的形状。除柱状间隔体的形状之外，根据第四实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。此外，弯曲表面的曲率半径可以任意设定。

接下来，将说明制造根据第四实施例的液晶显示装置的方法。在第四实施例中，使用具有弯曲的锥形狭缝的掩模来对柱状间隔体205进行曝光。通过使用该掩模，能够形成在顶部处具有弯曲的倾斜表面的柱状间隔体。

制造方法中的其他步骤与第二实施例中的相同。根据第四实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第四实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，特别地，因为倾斜表面是弯曲的，所以在柱状间隔体周围的基板的位移变小，并且残余应力中的偏差能够得到抑制。

[实施例5]

接下来，将参照图10来说明根据本发明的第五实施例的液晶显示装置。图10是示出了根据本发明的第五实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图10示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第五实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图10中所示，在第五实施例中，柱状间隔体205的顶部具有两个倾斜表面，这两个倾斜表面在与CF基板的偏光板的吸收轴的方向平行的两个方向上倾斜。柱状间隔体205的形状不同于第二实施例的形状。除柱状间隔体的形状之外，根据第五实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。此外，顶部的位置和倾斜角度可以任意设定。两个倾斜表面的倾斜角度可以互不相同。

接下来，将说明制造根据第五实施例的液晶显示装置的方法。在第五实施例中，使用具有锥形狭缝的掩模来对柱状间隔体205进行曝光。通过使用该掩模，能够形成在顶部处具有两个倾斜表面的柱状间隔体205，其中，所述两个倾斜表面在与偏光板的吸收轴的方向平行的两个方向上倾斜。

制造方法中的其他步骤与第二实施例中的相同。根据第五实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第五实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为一个柱状间隔体具有两个倾斜表面，所以在柱状间隔体周围的基板的位移变小，并且残余应力的偏差能够得到抑制。

[实施例6]

接下来，将参照图11来说明根据本发明的第六实施例的液晶显示装置。图11是示出了根据本发明的第六实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图11示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第六实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图11中所示，在第六实施例中，柱状间隔体205的顶部具有两个弯曲的倾斜表面，这两个弯曲的倾斜表面在与CF基板的偏光板的吸收轴的方向平行的两个方向上倾斜。柱状间隔体205的形状不同于第二实施例的形状。除柱状间隔体的形状之外，根据第六实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。此外，顶部的位置和弯曲表面的曲率半径可以任意设定。两个弯曲表面的曲率半径可以互不相同。

接下来，将说明制造根据第六实施例的液晶显示装置的方法。在第六实施例中，使用具有弯曲的锥形狭缝的掩模来对柱状间隔体205的进行曝光。通过使用该掩模，能够形成在顶部处具有两个弯曲的倾斜表面的柱状间隔体205，其中，所述两个弯曲的倾斜表面在与偏光板的吸收轴的方向平行的两个方向上倾斜。

制造方法中的其他步骤与第二实施例中的相同。根据第六实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第六实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为一个柱状间隔体具有两个弯曲的倾斜表面，所以在柱状间隔体周围的基板的位移变小，并且残余应力的偏差能够得到抑制。

[实施例7]

接下来，将参照图12来说明根据本发明的第七实施例的液晶显示装置。图12是示出了根据本发明的第七实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图12示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第七实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图12中所示，在第七实施例中，像在第六实施例中一样，柱状间隔体205的顶部具有两个弯曲的倾斜表面，这两个弯曲的倾斜表面在与CF基板的偏光板的吸收轴的方向平行的两个方向上倾斜。在本实施例中，在柱状间隔体205的下部堆叠有多个色层203。因此，柱状间隔体205的结构不同于第六实施例的结构。除柱状间隔体的结构之外，根据第七实施例的液晶显示面板的结构与第六实施例的相同。

接下来，将说明制造根据第七实施例的液晶显示装置的方法。

在CF基板200侧，在玻璃基板201上涂覆黑树脂材料以形成膜，并且通过光刻法形成BM 202。

接下来，涂覆绿色、红色和蓝色的光敏涂料抗蚀剂以形成其的膜，并且通过光刻法形成色层203。此时，如图12中所示，色层203(G)、色层203(R)和色层203(B)被以台阶形状堆叠在柱状间隔体205的下部。通过使用与第二实施例中所使用的方法相同的制作方法，在堆叠的色层的上部上形成OC 204和柱状间隔体205。

由于OC 204和柱状间隔体205的调平(1eveling)特性而使得柱状间隔体205的顶部具有弯曲的锥形形状。

在本实施例中，在与CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向垂直的方向上，在柱状间隔体205的下部形成为台阶形状的色层203(G)和色层203(R)要比柱状间隔体205大。结果，柱状间隔体205被形成为仅在与CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向平行的方向上具有弯曲的锥形形状。

制造方法中的其他步骤与第二实施例中的相同。根据第七实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第七实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为通过将色层形成到CF基板中的BM上的柱状间隔体形成部分中，能够将色层有效布置在CF基板的表面上，所以能够减少颜色不均，并且能够提高液晶显示面板的密度。

[实施例8]

接下来，将参照图13来说明根据本发明的第八实施例的液晶显示装置。图13是示出了根据本发明的第八实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图13示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第八实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图13中所示，在第八实施例中，柱状间隔体205形成在TFT基板100侧。形成柱状间隔体205的位置不同于第二实施例的位置。除形成柱状间隔体205的位置之外，根据第八实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。此外，形成在TFT基板100侧上的柱状间隔体205的形状可以与第三至第六实施例中的一个实施例中所示的柱状间隔体205的形状相同。

接下来，将说明制造根据第八实施例的液晶显示装置的方法。

通过使用与第二实施例的相同的制造方法来形成TFT基板100。之后，涂覆包含丙烯酸材料的光敏柱状间隔体材料以形成膜。通过光刻法形成柱状间隔体205。在CF基板200侧不形成柱状间隔体。

制造方法中的其他步骤与第二实施例中的相同。根据第八实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第八实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为在CF基板上未形成柱状间隔体，所以能够获得具有高表面均匀性的显示表面。

[实施例9]

接下来，将参照图14来说明根据本发明的第九实施例的液晶显示装置。图14是示出了根据本发明的第九实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图14示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第九实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图14中所示，在第九实施例中，柱状间隔体205的顶部具有平坦表面。相反，TFT基板100上的面向柱状间隔体205的相对部分109a和109b具有形成为台阶形状的倾斜表面。在第九实施例中，TFT基板的表面被形成为台阶形状。这不同于第二实施例。除此之外，根据第九实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的结构相同。此外，可以使用第二至第六实施例中的一个实施例中所示的柱状间隔体205来替代其顶部具有平坦表面的柱状间隔体205。

接下来，将说明制造根据第九实施例的液晶显示装置的方法。

在TFT基板100侧，通过溅射法在玻璃基板101上形成第一导电材料的膜(第一导电膜)。在该处理之后，通过光刻法在相同层中形成栅极线102、栅极电极(未示出)、COM线103和COM电极104。第一导电膜具有由Cr膜和铝Al合金构成的层叠结构。第一导电膜的膜厚总计为500纳米。

接下来，通过CVD法形成包括氮氧化硅的栅极绝缘膜105和a-Si层106。之后，通过光刻法对a-Si层106进行图案化，以将其形成岛。

接下来，通过溅射法形成第二导电材料的膜。在该处理之后，通过光刻法形成台阶膜109a。

接下来，通过溅射法形成第三导电性材料的膜。在该处理之后，通过光刻法在相同层中形成漏极线107、源极电极(未示出)、漏极电极(未示出)、像素电极108和台阶膜109b。将Cr膜用于第二和第三导电膜。导电膜的膜厚为300纳米。

接下来，通过CVD法形成包含氮氧化硅的钝化膜110。在该处理之后，通过光刻法形成端子部分的接触孔(未示出)。

接下来，通过溅射法形成ITO膜。在该处理之后，通过光刻法使端子部分的表面覆盖有ITO膜。

接下来，使用传统光刻法对CF基板200侧曝光，并且在CF基板200上形成在顶部处具有平坦表面的柱状间隔体205。

制造方法中的其他步骤与第二实施例中的相同。根据第九实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第九实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为形成在CF基板中的柱状间隔体未形成倾斜表面，所以能够容易地制造CF基板，并且能够获得具有高表面均匀性的显示表面。

[实施例10]

接下来，将参照图15来说明根据本发明的第十实施例的液晶显示装置。图15是示出了根据本发明的第十实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图15示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第十实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图15中所示，在第十实施例中，柱状间隔体205的顶部具有平坦表面。相反，TFT基板100上的面向柱状间隔体205的相对部分109a和109b具有在与CF基板的偏光板的吸收轴的方向平行的两个方向上被形成为台阶形状的倾斜表面。在第十实施例中，TFT基板的表面被形成为台阶形状。此特征是与第二实施例的区别。除此之外，根据第十实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的结构相同。此外，虽然如图15中所示，TFT基板100上的相对部分109a和109b具有对称形状，但是所述相对部分可以具有非对称形状。此外，可以用第二至第六实施例中的一个实施例中所示的柱状间隔体205来替代其顶部具有平坦表面的柱状间隔体205。

第十实施例的制造方法与第九实施例的相同。根据第十实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第十实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为柱状间隔体面向部分具有两个倾斜表面，所以在柱状间隔体面向部分周围的基板的位移变小，并且残余应力中的偏差能够得到抑制。

[实施例11]

接下来，将参照图17和20B来说明根据本发明的第十一实施例的液晶显示装置。图17是示出了根据本发明的第十一实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图20B示出了柱状间隔体的倾斜方向。图17示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第十一实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图17和20B中所示，在第十一实施例中，在CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向上交替地布置有两种柱状间隔体205，所述两种柱状间隔体205具有在相反方向上倾斜的不同倾斜表面。柱状间隔体205的该布置不同于图20A中所示的第二实施例的布置。除柱状间隔体的布置之外，根据第十一实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。此外，第三、第四、第八和第九实施例中的一个实施例中所示的柱状间隔体205的结构可应用于本实施例。

根据第十一实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第十一实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为能够利用柱状间隔体的布置来控制基板中所产生的残余应力的方向，所以能够控制由于玻璃的延迟而产生的光泄漏的位置。

[实施例12]

接下来，将参照图18和20C来说明根据本发明的第十二实施例的液晶显示装置。图18是示出了根据本发明的第十二实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图20C示出了柱状间隔体的倾斜方向。图18示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第十二实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图18和20C中所示，在第十二实施例中，使用具有在相反方向上倾斜的不同倾斜表面的两种柱状间隔体205，并且这些柱状间隔体205被布置成使得在由面板的中心线所分离的两个区域中的每个区域内，柱状间隔体的倾斜表面均面向面板的外侧。柱状间隔体205的该布置不同于第二实施例的布置。除柱状间隔体的布置之外，根据第十二实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。此外，第三、第四、第八和第九实施例中的一个实施例中所示的柱状间隔体205的结构可应用于本实施例。

根据第十二实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第十二实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，通过将残余应力的方向布置在相同方向上，能够有效分散由于基板的较大位移而引起的残余应力。

[实施例13]

接下来，将参照图19和20D来说明根据本发明的第十三实施例的液晶显示装置。图19是示出了根据本发明的第十三实施例的液晶显示面板的结构的截面图。图20D示出了柱状间隔体的倾斜方向。图19示出了沿其方向与第二实施例的相同的线A-A’的根据第十三实施例的液晶显示面板的横截面。沿线A-A’的方向是CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

如图19和20D中所示，在第十三实施例中，使用具有在相反方向上倾斜的不同倾斜表面的两种柱状间隔体205，并且这些柱状间隔体205被布置成使得在由面板的中心线所分离的两个区域中的每个区域内，柱状间隔体的倾斜表面均面向面板的中心线。柱状间隔体205的该布置不同于第二实施例的布置。除柱状间隔体的布置之外，根据第十三实施例的液晶显示面板的结构与第二实施例的相同。此外，第三、第四、第八和第九实施例中的一个实施例中所示的柱状间隔体205的结构可应用于本实施例。

根据第十三实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第十三实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，通过将残余应力的方向布置在相同方向上，能够有效地分散由于基板的较大位移而引起的残余应力。

[实施例14]

接下来，将参照图21A至21D来说明根据本发明的第十四实施例的液晶显示装置。图21A至21D示出了根据本发明的第十四实施例的液晶显示面板的中的柱状间隔体的倾斜方向。

如图21A至21D中所示，在本实施例中，柱状间隔体205被布置成使得柱状间隔体205的倾斜表面的方向垂直于CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向。

在图21A所示的实施例中，柱状间隔体205被布置成使得柱状间隔体的倾斜表面的方向布置在相同方向(图21A中的右向)上。

图21B至21D示出了具有在相反方向上倾斜的不同倾斜表面的两种柱状间隔体205的布置。在图21B所示的实施例中，在与CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向垂直的方向上，交替地布置具有在相反方向上倾斜的不同倾斜表面的两种柱状间隔体205。在图21C所示的实施例中，具有在相反方向上倾斜的不同倾斜表面的两种柱状间隔体205被布置成使得在由面板的中心线所分离的两个区域中的每个区域内，柱状间隔体的倾斜表面均面向面板的外侧。在图21D所示的实施例中，具有在相反方向上倾斜的不同倾斜表面的两种柱状间隔体205被布置成使得在由面板的中心线所分离的两个区域中的每个区域内，柱状间隔体的倾斜表面均面向面板的中心线。

即使当柱状间隔体的倾斜方向与CF基板侧或TFT基板侧的偏光板的吸收轴的方向垂直时，也能够获得与在其中柱状间隔体的倾斜方向与CF基板侧或TFT基板侧的偏光板的吸收轴的方向平行的情况相同的效果。

根据第十四实施例的液晶显示装置具有与根据第二、第十一、第十二或第十三实施例的液晶显示装置相同的效果。另外，根据第十四实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为基板中产生的残余应力的方向与第二、第十一、第十二或第十三实施例的情况中的方向相差90度，所以增大了显示面板设计中的自由度。

[实施例15]

接下来，将参照图22A至22D来说明根据本发明的第十五实施例的液晶显示装置。图22A至22D示出了根据本发明的第十五实施例的液晶显示面板的中的柱状间隔体的倾斜方向。

根据第十五实施例的液晶显示装置是采用TN(扭曲向列)法的液晶显示装置。在本实施例所使用的TN法中，如图22A至22D中所示，柱状间隔体的倾斜方向是与CF基板侧或TFT基板侧的偏光板的吸收轴的方向垂直的方向。除了相对于CF基板的表面的法线方向旋转45度的操作之外，本实施例中柱状间隔体的布置与第十四实施例的相同。

根据第十五实施例的液晶显示装置具有与根据第二实施例的液晶显示装置相同的效果。

当TFT基板侧的偏光板的吸收轴的方向和CF基板侧的偏光板的吸收轴的方向互相交换时，除相对于CF基板的表面的法线方向旋转45度的操作之外，本实施例与第二、第十一、第十二或第十三实施例相同。另外，根据第十五实施例的液晶显示装置具有下述优点，即，因为基板中产生的残余应力的方向与第二、第十一、第十二或第十三实施例的情况中的方向相差90度，所以增大了显示面板设计中的自由度。

日本专利申请特开No.2001-117103公开了一种制造方法，利用该制造方法，通过限制柱状间隔体的接触面积来控制摩擦力。虽然玻璃中产生的残余应力得以抑制在预定范围内，但是难以完全消除摩擦力的影响。因此，对于由于玻璃的延迟而引起的黑显示屏中的光泄漏，不能获得充分效果。而且，对于底盘推挤面板时，通过扭曲等而产生的延迟，该方法没有效果。

日本专利申请特开No.2005-242297公开了一种制造方法，用该制造方法，利用摩擦力的减小而减小玻璃内的残余应力，并且抑制由于玻璃的延迟而引起的光泄漏。然而，难以完全消除摩擦力的影响。不能获得对于光泄漏的充分效果。而且，对于底盘推挤面板时，通过扭曲等而产生的延迟，该方法没有效果。

在日本专利申请特开No.2000-267111所公开的液晶显示元件中，玻璃内的残余应力未减小，并且应力的方向未得到控制。据此，不能获得抑制在黑显示屏中的光泄漏的效果。而且，该液晶显示元件存在下述问题，诸如温度变化使得结合的基板位置偏移而由此导致的斜观察方向上光泄漏、温度变化使得盒隙变化而由此导致的颜色不均等。

在本发明的液晶显示装置中，使用固定在一个基板侧上的柱状间隔体。然而，几乎不会产生由于透明基板的延迟而引起的光泄漏缺陷。另外，黑显示屏中的亮度不均得以减小，并且当底盘推挤面板时的光泄漏缺陷得以减小。通过这些效果，显示图像的对比度得到改善。

此外，本发明具有下述特征，即，所有驱动方法都可用于本发明的液晶面板。即是说，本发明可应用于使用例如IPS法、TN(扭曲向列)法、VA(垂直取向)法、FFS(边缘场切换)法等驱动方法的液晶面板。本发明其特征在于，柱状间隔体的顶部的倾斜方向几乎平行或垂直于CF基板侧或TFT基板侧的偏光板的吸收轴的方向。因此，对于所有使用上述驱动方法的液晶面板都能够获得相同效果。

本发明可应用于其中在基板对之间的盒隙由形成在基板中的一个基板上的柱状间隔体来确定的液晶显示装置。

提供前面对实施例的说明，以使本领域的技术人员能够制作或使用本发明。而且，对于本领域的技术人员而言，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，并且这里所定义的一般原理和具体示例可应用于其他实施例而无需使用发明能力。因此，本发明并非意图限于这里所说明的示例性实施例，而是旨在使最宽范围与由权利要求书及等同物的限制所定义的范围一致。

此外，要注意的是，发明人的目的是要保留所要求的发明的全部等同物，即使对在审查期间的权利要求书进行的修正也是如此。

Claims (9)

1.一种显示装置，包括：

基板，所述基板包括内表面上的柱状间隔体和外表面上的第一偏光板；以及

对向基板，所述对向基板与所述基板结合，包括内表面上的柱状间隔体面向部分和外表面上的第二偏光板，其中

所述柱状间隔体面向部分或所述柱状间隔体的顶部具有倾斜表面，并且

从所述基板的显示表面的法线方向看，所述倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于所述第一偏光板的吸收轴的方向、或者所述倾斜表面的所述倾斜方向平行或垂直于所述第二偏光板的吸收轴的方向。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中

所述第一偏光板的吸收轴的方向垂直于所述第二偏光板的吸收轴的方向。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中

所述倾斜表面被形成为台阶形状。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其中

所述倾斜表面是弯曲的。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中

在所述柱状间隔体连接接触所述柱状间隔体面向部分的每个单元位置内，所述柱状间隔体面向部分和所述柱状间隔体的顶部中的至少一者具有第一倾斜表面和第二倾斜表面；并且

所述第二倾斜表面的倾斜方向与所述第一倾斜表面的倾斜方向相反。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其中

所述柱状间隔体面向部分或所述柱状间隔体的顶部是由两种类型的组合构成，其中所述两种类型的倾斜表面的倾斜方向，在所述柱状间隔体连接接触所述柱状间隔体面向部分处，相差180度。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其中

在所述柱状间隔体连接接触所述柱状间隔体面向部分处具有彼此相差180度的倾斜表面的所述两种类型的柱状间隔体被交替地布置。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其中

所述柱状间隔体的顶部是以线对称组合方式构成：其中倾斜表面的倾斜方向，在所述柱状间隔体连接接触所述柱状间隔体面向部分处，在所述显示表面的中央部分的线的两侧的区域之间相差180度。

9.一种用于制造显示装置的方法，所述显示装置包括基板和对向基板，所述基板与所述对向基板结合，同时在所述基板与所述对向基板之间夹有液晶，所述方法包括：

在所述基板的内表面上形成柱状间隔体；

在所述基板的外表面上形成第一偏光板；

在所述对向基板的内表面上形成柱状间隔体面向部分；以及

在所述对向基板的外表面上形成第二偏光板，其中

所述柱状间隔体面向部分或所述柱状间隔体的顶部具有倾斜表面，并且

所述倾斜表面的倾斜方向平行或垂直于所述第一偏光板的吸收轴的方向，或者所述倾斜表面的所述倾斜方向平行或垂直于所述第二偏光板的吸收轴的方向。

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