CN101772729B - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在具备液晶取向控制用突起的液晶显示装置中，使残留于基板的电荷放电，能够抑制显示不均的液晶显示装置及其制造方法。本发明的液晶显示装置包括：相对配置的一对基板；夹持在上述一对基板间的液晶层；和在上述液晶层的周围粘合上述一对基板的密封件。上述一对基板的至少一方，在显示区域中具备液晶取向控制用突起，在显示区域和密封件之间的边框区域中，包括未配置用构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜的区域。

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。更详细而言，涉及具有用于控制液晶的取向的突起，作为进行取向分割的垂直取向模式的液晶显示装置适合的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
液晶显示装置是薄型且低消耗电力的显示装置，因此广泛应用在个人计算机等的OA机器、电子笔记本、便携式电话机等的便携式信息终端机器、摄像机一体型VTR的监视器等的产品中，其市场正逐年扩大。随着市场的扩大，对于液晶显示装置，对视野角特性、响应速度等的图像品质的进一步提高、画面大型化提出了要求。
作为液晶显示装置的显示模式公知有多种模式，作为视野角特性等优秀的显示模式，公知有作为垂直取向(Vertical Alignment：VA)模式的一种的多畴垂直取向(Multi-domain VA：MVA)模式(例如参照专利文献1。)。VA模式是使用具有负的介电常数各向异性的负型液晶，在不足阈值电压(例如未施加电压)时，使液晶分子相对于基板面在垂直方向上取向，在施加阈值以上的电压时，使液晶分子相对于基板面在水平方向上取向的显示模式。在MVA模式下，还在基板表面设置有突起状的电介质(以下也称为“液晶取向控制用突起”)、电极槽等的用于液晶分子的取向控制的结构物，从而将各像素分割为多个畴进行液晶的取向控制。这样的控制方法一般地称为取向分割。在MVA模式下，通过取向分割，能够实现响应速度的提高、高视野角化等。
但是，公知液晶显示装置，在基板间为了能够配置液晶而隔开间隔、通过将2个基板贴合而制作，在将基板彼此之间贴合时，用静电卡盘保持基板。
专利文献1：日本特开2005-309267号公报
发明内容
但是，用静电卡盘将2个基板贴合时，存在当使液晶显示装置显示图像时发生显示不均的情况。并且，在通过静电卡盘保持基板时，由于向静电卡盘施加高电压使基板带电，当从基板放电不充分时，电荷残留在基板内部，存在由于残留电荷导致作为显示不均的原因的液晶取向混乱产生。该显示不均具有随着液晶显示装置的使用时间变长而逐渐消失的性质，如果不仅在产品出厂上市阶段，在产品的组装工序中的各检查工序中无法消除，则被判定为面板不良，有必要进行追加的处理、再检查等，因而妨碍了液晶显示装置的稳定的制造。
本发明鉴于上述现状而完成，其目的在于提供在具备液晶取向控制用突起的液晶显示装置中，使残留于基板的电荷放电，能够抑制显示不均的液晶显示装置及其制造方法。
本发明的发明者，针对在基板的贴合工序后的检查工序等时发生的液晶显示装置的显示不均进行了多种探讨，发现在基板的贴合工序等中利用静电卡盘保持基板后的基板内产生引起液晶取向的混乱的电荷的残留，结果发生显示不均。进一步认真探讨的结果是，作为使显示不均消失的方法，着眼于用构成在显示区域中形成的液晶取向控制用突起、以及在显示区域和密封件之间的边框区域中形成的液晶取向控制用突起的材料所形成的膜为比液晶的电阻更高的材料。并且，从边框区域除去在现有技术中用构成在边框区域的全体形成的液晶取向控制用突起的材料所形成的膜，由此能够使在静电卡盘保持后的基板中残留的电荷放电，能够完全解决上述课题，从而完成本发明。
即，本发明的液晶显示装置包括：相对配置的一对基板；夹持在上述一对基板间的液晶层；和在上述液晶层的周围粘合上述一对基板的密封件，该液晶显示装置的上述一对基板的至少一方，在显示区域中具备液晶取向控制用突起，在显示区域和密封件之间的边框区域中，包括未配置用构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜的区域。
在下文对本发明详细叙述。
本发明的液晶显示装置，包括相对配置的一对基板、夹持在上述一对基板间的液晶层、和在上述液晶层的周围粘合上述一对基板的密封件。作为上述一对基板并没有特别的限定，但优选能够通过静电卡盘保持的基板，能够举例在玻璃基板等的绝缘基板上配置有构成液晶显示装置的部件的基板。并且，更优选在玻璃基板等的绝缘基板上具备导电膜，基板通过具备导电膜，能够使在静电卡盘的电极与基板之间产生的库伦力增大，能够更稳定地保持基板。当利用静电卡盘保持基板时，在贴合工序等中，即使基板尺寸变大也能够稳定地进行基板保持。上述液晶层，优选包含具有负的介电常数各向异性的液晶分子而构成，上述液晶显示装置，优选为垂直取向型的液晶显示装置。上述密封件，只要是粘合上述一对基板的部件则没有特别的限定，例如，能够使用紫外线硬化型树脂、热硬化型树脂等。
上述一对基板的至少一方，在显示区域中具备液晶取向控制用突起。上述液晶取向控制用突起，只要是能够对液晶层中的液晶分子的取向进行控制的突起物则没有特别的限定，优选在液晶分子的取向中有助于作为有较强相互关联的区域的畴的形成突起物，进一步优选按照能够在像素内形成多个等面积的畴的方式设置。通过设置有这样的液晶取向控制用突起，能够使形成为MVA模式等的取向分割型液晶显示装置，能够实现广视野角化、高速响应化等。
作为上述液晶取向控制用突起的配置，能够举例点状、线状，为了使液晶层中的液晶分子的响应性平均、显示品质优秀，优选以等间隔设置。作为液晶取向控制用突起的形状，优选其侧面倾斜，例如配置为点状时，优选为圆锥状。另外，侧面的倾斜，优选从顶点到底面倾斜角为一定。作为液晶取向控制用突起的材质并没有特别的限定，从容易地进行液晶取向控制用突起的形成的观点出发，优选为感光性材料，从充分实现本发明的作用效果的观点出发，优选由比液晶层的电阻率更高的材料构成，通常，液晶材料的电阻率为1×1015～1×1016Ωm，作为液晶取向控制用突起的材料的感光性树脂，其电阻率为高一数量级的1×1016～1×1017Ωm的电阻率。因此，优选使用由具有感光性的丙烯酸树脂、酚醛树脂等形成的绝缘体等。
此外，本说明书中的“显示区域”，是指用于图像的显示的区域，当从基板面的法线方向俯视构成液晶显示装置的基板时，是连接最边缘的像素(用于显示图像的基板单位)的线所包围的内侧的区域。因此，例如，构成像素的彩色滤光片彼此之间的区域被包括在显示区域中。
在上述显示区域中配置有液晶取向控制用突起的基板，在显示区域和密封件之间的边框区域中，包括未配置用构成液晶取向控制用突起的材料所形成的膜(以下也称为“突起材料膜”)的区域。上述突起材料膜，优选与液晶取向控制用突起的材料相同，是具有比液晶层更高的电阻率的膜。由此，能够使边框区域的基板间的电阻比在边框区域整个面配置有突起材料膜时更低，使配置有液晶取向控制用突起的基板的内部所蓄积的电荷更容易向相对的基板侧通过液晶层放电。其结果是，能够抑制在进行液晶显示装置的点亮检查时等的显示不均。
作为在上述配置有液晶取向控制用突起的基板被蓄积电荷的液晶显示装置的制造工序，例如能够举例为了将一对基板贴合，利用静电卡盘保持基板的工序。利用静电卡盘保持基板的情况下，电荷在构成基板的绝缘膜、取向膜等蓄积。根据本发明，能够将在这样的制造工艺中蓄积的基板内的电荷从边框区域放电的比例增大。
此外，只要具有在边框区域的至少一部分未被配置突起材料膜的区域即可，也可以在边框区域的全体都未配置突起材料膜。在配置有上述突起材料膜的情况下，能够通过液晶取向控制用突起的形成工序进行突起材料膜的形成，因此优选被配置在具备液晶取向控制用突起的基板。上述突起材料膜，更优选为通过与液晶取向控制用突起相同的成膜和图案形成而形成的膜。由此，能够不增加制造工序数而实现本发明的效果。
本发明的液晶显示装置，只要作为构成要素具有一对基板、液晶层、密封件、液晶取向控制用突起以及突起材料膜即可，并未根据其他的构成要素的有无而被特别限定。
针对本发明的优选方式进行以下的说明。
作为本发明的液晶显示装置的方式，能够举例在配置有液晶取向控制用突起的基板的边框区域中，包括配置有用构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜的区域的方式(下面称为“第一方式”)，在边框区域中未配置用构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜的方式(下面称为“第二方式”)。
在上述第一方式中，通过在边框区域中部分地配置用构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜，在边框区域内，形成一对基板间的电阻相对较高的区域(配置有膜的区域)和相对较低的区域(未配置膜的区域)。因此，当电荷通过液晶层向相对的基板侧放电时，在电阻低的区域中带电产生的电荷集中。并且，电阻低的区域的电通量密度升高，由此在配置有突起材料膜的基板中能够使带电的电荷更有效地放电。特别是考虑到绝缘体的泄漏电流等时，也有不单纯地服从于欧姆法则的情况，存在相对于施加在试样的电压泄露电流以指数函数增大的倾向。因此，存在电场在电阻低的区域中集中的情况下放电效率提高的情况。另外，从使电荷放电的观点出发，在边框区域的被除去突起材料膜的区域的面积相等时，优选突起材料膜被除去的区域的周长较长。例如，与顶点之间以直线连接的形状相比，优选顶点间以曲线连接的形状。通过使周长变长，能够更有效地进行放电。当带电电荷进行放电时，因为配置有突起材料膜的区域与突起材料膜被除去的区域的边界部的电通量密度的变化率变得急剧，因此来自上述边界部的电荷的放电有加速的倾向。在未配置突起材料膜的区域被分割为多个区域时，优选该区域的周长的合计长度较长。
在上述第一方式中，优选配置有上述液晶取向控制用突起的基板，在边框区域中，具备与显示区域的第一导电膜连接的第二导电膜、或者用构成显示区域的第一导电膜的材料形成的第三导电膜，用构成上述液晶取向控制用突起的材料形成的膜，配置在第二导电膜上(边框区域的导电膜的液晶层侧)或者配置在第三导电膜上(边框区域的导电膜的液晶层侧)。由此，通过在边框区域中配置第二或第三导电膜，使边框区域的配置于基板间的液晶材料的厚度因第二或第三导电膜的膜厚而减少。所以，能够减少边框区域的基板间电阻。另外，利用在显示区域的第一导电膜和边框区域的第二或第三导电膜以同一工序形成之后，显示区域的液晶取向控制用突起和边框区域的突起材料膜以同一工序形成的方法，能够使制造工序简单化。并且进一步优选在配置于边框区域全体的第二或第三导电膜上部分地配置突起材料膜。由此，在边框区域内，带电电荷变得易于从配置有突起材料膜的区域向未配置突起材料膜的区域移动。
上述显示区域的第一导电膜，优选为由透明导电材料形成的共用电极或像素电极，上述第二导电膜或第三导电膜，优选为与共用电极或像素电极以相同成膜工序和图案形成工序形成的透明导电膜。上述第三导电膜，更优选为与显示区域的第一导电膜以相同成膜工序和/或图案形成工序形成。作为构成透明导电膜的材料，能够举例氧化铟锡、氧化铟锌等。像素电极和共用电极用于驱动液晶而被设置。
在上述第一方式中，用构成上述液晶取向控制用突起的材料形成的膜，优选为条纹形状或梳形状。通过使该膜为条纹形状或梳形状，能够有效地延长突起材料膜的周长，因此能够使从具备液晶取向控制用突起的基板通过液晶层，向与具备液晶取向控制用突起的基板相对的基板放电的效率提高。此外，也可以是条纹形状和梳形状混合。
在上述第一方式中，用构成上述液晶取向控制用突起的材料形成的膜，优选形成有孔。作为孔的形状，能够举出正圆形、椭圆形、多角形等。另外，从能够减少边框区域的一对基板间的电阻，并且能够延长未配置突起材料膜的区域的周长的观点出发，更优选形成有多个孔。并且，存在带电电荷在液晶层与突起材料膜的界面即孔的侧面被更高效率地放电的情况。因此，在边框区域的未配置突起材料膜的区域的面积相等时，优选周长较长的多角形状。
上述孔优选为有棱角的形状。从基板面的法线方向俯视时，孔为有棱角的形状，由此在有棱角的部分电通量密度增大，因此能够更高效率地使带电电荷放电。作为有棱角的形状，能够举例三角形、四角形、五角形等。另外，因为与等面积的正圆形状相比周长变长，所以能够更加高效率地进行放电。此外，通过蚀刻等进行图案形成时，一般情况下角会变圆，所以三角形、四角形、五角形等，鉴于本发明的作用效果，也包括能够视作与它们相同形状的形状。
在上述第二方式中，因为减少了边框区域全体的基板间电阻，所以能够提高放电效率。
在上述第二方式中，优选配置有上述液晶取向控制用突起的基板，在边框区域中，具备与显示区域的第一导电膜连接的第二导电膜、或者用构成显示区域的第一导电膜的材料形成的第三导电膜。在边框区域中配置的第二或第三导电膜，优选与配置于显示区域的共用电极或像素电极以相同成膜工序和图案形成工序形成。通过具备第二或第三导电膜，边框区域的一对基板间电阻降低，因此能够进一步提高放电效率。第二或第三导电膜能够配置于边框区域的整个面，能够促进在边框区域的整个面通过液晶层进行的放电。
在上述第一和第二方式中，优选配置有上述液晶取向控制用突起的基板是彩色滤光片基板，优选上述第一导电膜和第二导电膜是共用电极。在该情况下，上述第一导电膜和第二导电膜在显示区域和边框区域中连接配置。彩色滤光片基板中具备的共用电极，能够配置在显示区域和边框区域的整个面。由此，在显示区域中带电的电荷能够更有效地传递至边框区域，能够增大边框区域的放电比例。另外，能够一同使用形成共用电极的工序和制造工序，因此能够防止制造工艺数的增加。
本发明还是一种液晶显示装置的制造方法，上述液晶显示装置包括：相对配置的一对基板；夹持在该一对基板间的液晶层；和在该液晶层的周围粘合该一对基板的密封件，上述液晶显示装置的制造方法包括：成膜工序，在一对基板的至少一方的显示区域和边框区域中，形成液晶取向控制用突起形成用的膜(以下称为“突起形成用膜”)；图案形成工序，将突起形成用膜局部地除去，在显示区域中形成液晶取向控制用突起，并且在显示区域和密封件之间的边框区域中，形成未配置突起形成用膜的区域；和保持工序，用静电卡盘保持形成有液晶取向控制用突起的基板。通过除去边框区域的突起形成用膜的至少一部分，能够减少边框区域的电阻。其结果是，因为带电电荷从边框区域进行放电，所以能够抑制在显示区域中残留电荷。
上述成膜工序，可以将显示区域和边框区域一起成膜，也可以分别成膜，但一起成膜的方法从削减制造工序数、削减成本的观点出发为优选。另外，图案形成工序，可以将显示区域和边框区域一起形成图案，也可以分别形成图案，但一起图案形成的方法从削减制造工序数、削减成本的观点出发为优选。
在本发明的制造方法中，通过将突起形成用膜选择性地除去，可以除去边框区域整个面的突起形成用膜，也可以将边框区域的突起形成用膜的一部分除去在边框区域形成突起材料膜。在将边框区域整个面的突起形成用膜除去的情况下，从边框区域的放电效率增大。另外，在边框区域形成突起材料膜的情况下，突起材料膜优选为条纹形状和/或梳形状。
上述突起材料膜优选为形成有孔的形状，作为孔的形状，能够举例正圆形、椭圆形、多角形等。并且，上述孔优选为有棱角的形状，作为有棱角的形状，能够举例三角形、四角形、五角形等。通过形成为有棱角的形状，在角的部分电通量密度增大，能够增大放电效率。
静电卡盘，是在试样台上设置绝缘体，通过在试样台与试样之间施加电压，利用两者之间产生的力吸附试样的机构。在利用静电卡盘保持基板时，在包括绝缘体的基板产生库伦力蓄积电荷。因此，在本发明的液晶显示装置的制造方法中，通过在边框区域中形成未配置突起形成用膜的膜的区域，能够促进将通过静电卡盘在基板内蓄积的电荷放电。通过使用静电卡盘，能够以保持基板的台的整个面进行基板保持，因此与机械的保持方法相比，基板保持的稳定性提高。这在将较大基板彼此贴合时特别有效。另外，用静电卡盘保持基板时，优选基板中包括导电体，通过具有导电膜，在基板和保持基板的台之间产生的库伦力加强，能够更稳定地吸附基板。静电卡盘例如由在四角形状的台的角部配置有4个电极的单元构成，4个电极之中，位于对角位置的2个电极构成正电极，位于另一对角位置的2个电极构成负电极。在正电极和负电极的边界设置有空隙，在像这样的结构的静电卡盘，搭载形成有导电膜的玻璃基板并对电极和导电膜之间施加电压时，玻璃和导电膜之间产生库伦力，能够更稳定地吸附玻璃基板。
上述制造方法优选在成膜工序前包括在显示区域和边框区域中形成导电膜的工序。由此，通过在边框区域中配置导电膜，能够减少边框区域的一对基板间的电阻，能够使基板中带电的电荷通过液晶层从边框区域放电。另外，在边框区域和显示区域形成导电膜的工序，因为能够通过相同的成膜和图案形成而形成，例如能够将共用电极、像素电极等和制造工序并用，能够抑制制造工序数的增加。并且，形成于显示区域的导电膜为在彩色滤光片基板上形成的共用电极的情况下，优选为连续连接至边框区域的膜。由此，能够防止增加制造工序数，并且能够使显示区域中带电的电荷从边框区域放电，因此能够增大边框区域中的放电效率。
上述制造方法，是将在保持工序中所保持的一对基板贴合的工序，优选包括在与形成有液晶取向控制用突起的基板贴合的对置基板，抵接导电销的放电工序。通过抵接导电销进行放电的情况下，从导电销所抵接的位置将基板内的电荷放电。例如，在边框区域整个面配置有突起材料膜时，从显示区域的与导电销抵接的位置放电的比例变高，积蓄在基板中的电荷在导电销所抵接的部分集中。因此，如果不进行充分的放电，则集中于导电销所抵接的位置的电荷容易残留。在该情况下，在导电销所抵接的部分发生液晶的取向混乱，引起显示不均。但是，如本发明这样通过将边框区域的突起材料膜除去，能够增大从边框区域的放电比例，因此能够抑制电荷残留于显示区域的情况，能够实现防止显示不均。
发明的效果
根据本发明的液晶显示装置，能够促进残留于基板的电荷从边框区域放电，因此能够抑制残留于基板的电荷引起液晶取向混乱而导致的显示不均的情况。
附图说明
图1是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图。
图2是实施方式1的液晶显示装置的边框区域周边的结构的平面示意图。
图3是实施方式1的CF母基板和TFT母基板贴合时的截面模式图。
图4是表示基板贴合工序的截面示意图。(a)是表示在腔室内配置有CF母基板和TFT母基板的状态的截面示意图。(b)是在腔室内将CF母基板和TFT母基板粘合后的状态的截面示意图。(c)是将已贴合的一对CF母基板从上侧贴合台移除后的状态的截面示意图。图(d)是表示为了从腔室内搬送已贴合后的一对母基板，通过安装在下侧贴合台内的导电销将已贴合的一对母基板推起的状态的截面示意图。
图5是在贴合基板的工序中，腔室内的已贴合的一对母基板和导电销的配置关系的平面示意图。
图6是构成实施方式2的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。
图7是构成实施方式3的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。
图8是构成实施方式4的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。
图9是构成实施方式5的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。
图10是实施方式1的液晶显示装置中，表示贴合工序的制造流程的图。
图11是对除在边框区域的整个面配置有突起材料膜以外具有与实施方式1相同的结构的液晶显示装置中的放电过程进行说明的截面示意图。(a)是表示消除在静电卡盘时施加于基板的电压并从上侧贴合台移除之后的一对母基板的截面示意图。(b)是为了将一对母基板从下侧贴合台搬出，用导电销从下侧贴合台将一对母基板推起时的截面示意图。(c)是表示在将一对母基板从下侧贴合台搬出后的基板中残留有电荷的状态的一对母基板的截面示意图。
图12是对实施方式1的液晶显示装置的放电过程进行说明的截面示意图。
符号说明：
10：彩色滤光片(CF)基板
11、101、121、131、141、151：基板
12、102、112、122、132、142、152：黑矩阵(BM)
13、103、113、123、133、143、153：彩色滤光片
14、104、114：共用电极
15、105、115：液晶取向控制用突起
16、106、116、126、136、146：突起材料膜
17、127：孔
20、200、210：薄膜晶体管(TFT)基板
21、201、211：元件基板
22、202、212：像素电极
30、300、310：液晶层
31、301、311、321、331、341、351：密封件
400、410：导电销
50、500、510：显示区域
60、600、610：边框区域
100、110：彩色滤光片(CF)母基板
111：母玻璃
302：液晶材料
701：下侧贴合台
702：上侧贴合台
703：腔室
704：真空泵
具体实施方式
以下揭示实施方式，参照附图对本发明进行更详细的说明，但本发明不仅限定于这些实施方式。
(实施方式1)
图1是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图。实施方式1的液晶显示装置，具有彩色滤光片(CF)基板10、薄膜晶体管(TFT)基板20，以及被CF基板10和TFT基板20夹持的液晶层30。液晶层30由具有负的介电常数各向异性的液晶材料构成。CF基板10和TFT基板20由密封件31密封。另外，图1中虽然未图示，但在由CF基板10、TFT基板20、液晶层30以及密封件31构成的液晶显示面板中，安装有偏光板、位相差板、驱动器、背光源等。此外，边框区域是指与显示区域相比的外侧，且与配置有密封件的区域相比的内侧的区域。实施方式1中边框区域60，为配置有彩色滤光片13和像素电极22的显示区域50的外侧的、并且配置有密封件31的区域的内侧的区域。
TFT基板20，在元件基板21上配置有膜厚为100～200nm的像素电极22和垂直取向膜(图中未表示)。元件基板21，在玻璃基板等的绝缘基板上，相互平行延伸的多个栅极信号线和相互平行延伸的多个源极信号线以相互正交的方式被配置，在栅极信号线和源极信号线的各交叉部设置有TFT，在TFT上层叠有层间绝缘膜。另外，TFT的连接方式为：栅极电极与栅极信号线连接，源极电极与源极信号线连接，漏极电极与像素电极22连接。
CF基板10，在基板11上的显示区域50，与红、绿、蓝对应的膜厚为1000～2000nm的彩色滤光片13被配置于与TFT基板20的像素电极22相对的位置，在彩色滤光片13之间配置有膜厚为1000～2000nm的黑矩阵(BM)12。在其上(液晶层30侧)，由氧化铟锡(ITO)等形成的膜厚为100～200nm的共用电极14，被配置于显示区域50和边框区域60的整个面。在其上，配置有垂直取向膜(图中未表示)。在垂直取向膜上的显示区域50，配置有液晶取向控制用突起15。另外，在边框区域60，配置有通过与液晶取向控制用突起15同样的成膜和图案形成而形成的突起材料膜16。取向控制用突起15和突起材料膜16的膜厚为1000～1500nm。作为构成液晶取向控制用突起15和突起材料膜16的材料，能够举例感光性树脂等，在此，使用电阻率为5×1016Ωm的丙烯酸类感光性树脂。图2是表示实施方式1的液晶显示装置的边框区域周边的结构的平面示意图。如图2所示，突起材料膜16被形成有多个一个边为50μm的四角形状的孔17。
接着，针对实施方式1的液晶显示装置的制造方法进行说明。
在实施方式1的液晶显示装置的制造过程中，在一个母玻璃上同时形成4个CF基板的结构，将母玻璃分割为4个，制作CF基板。另外，与CF基板同样地，在一个母玻璃上同时形成4个TFT基板的结构，将母玻璃分割为4个，制作TFT基板。以下，将被分割前的包括多个CF基板的结构的基板称为CF母基板，将分割前的包括多个TFT基板的结构的基板称为TFT母基板。像这样，通过在一个母玻璃形成有多个CF基板或TFT基板，能够实现制造成本的削减。另外，在此将用于形成CF母基板或TFT母基板的原始的基板称为母玻璃。
首先，针对CF母基板的制造方法进行说明。图3是将实施方式1的CF母基板110和TFT母基板210贴合时的截面示意图。在母玻璃111上，将铬金属、含有黑色颜料的感光性树脂等的BM材料成膜，利用光刻法等形成图案从而形成BM112。接着，在形成有BM112的母玻璃111上，将在感光性树脂组成物中分散有颜料的、与红、绿和蓝对应的有色透明的感光性着色树脂膜等利用旋涂法等的涂敷方法成膜，利用光刻法等形成图案为规定形状。由此，形成彩色滤光片113。如本实施方式所示，在形成2色以上的彩色滤光片时，针对每个颜色进行感光性着色树脂膜等的涂敷工序和光刻工序。
接着，通过使用溅射法等，使ITO等的透明导电膜成膜，形成共用电极114。然后，利用旋涂法将感光性树脂膜等成膜，利用光刻法等进行图案形成。图案形成是将以膜厚1500nm成膜的感光性树脂膜在真空下进行10秒的减压干燥之后，利用曝光装置，照射强度为50mJ/cm2的紫外线。在曝光时，以能够得到所希望的形状的方式将曝光用掩模设置在基板上。此后，使用碱性显影液，通过进行1分钟的蚀刻而形成。由此，在显示区域510形成液晶取向控制用突起115。另外，在边框区域610形成突起材料膜116，该突起材料膜116形成有多个四角形状的孔。此时，四角形状的孔形成为角为圆角的曲线。
通过以上工序，完成CF母基板110。
对于制造TFT母基板210的工序，能够使用一般的制造方法。在形成有TFT等的元件基板211上，通过使用溅射法等，使ITO等的透明导电膜成膜和形成图案，从而形成像素电极212。此外，在实施方式1中，在TFT母基板210上未形成液晶取向控制用突起，但也可以将液晶取向控制用突起也形成在TFT基板上。在该情况下，也可以与CF母基板110的情况同样，通过与液晶取向控制用突起相同的成膜工序和图案形成工序，在边框区域610形成突起材料膜。另外，在TFT母基板和CF母基板这两方形成突起材料膜时，优选形成突起材料膜的位置以在2个基板相对地配置的方式形成。通过这样做，能够进一步使边框区域的基板间的电阻具有差异。
图10是表示实施方式1的关于液晶显示装置的贴合工序的制造流程。以下，针对CF母基板和TFT母基板的贴合工序按照图10进行说明。
在CF母基板110上，对每一个CF基板装配密封件311(S1.密封装配)。此后，在由CF母基板110的密封件311包围的区域上中利用分配器(dispenser)涂覆等滴下液晶材料(S2.液晶滴下)。考虑CF母基板110和TFT母基板210贴合后的单元厚而决定在由密封件311包围的区域中滴下的液晶材料的量。液晶材料使用具有负的介电常数各向异性的液晶材料，液晶材料的电阻率为5×1015Ωm。
在TFT母基板210上(形成有像素电极212的面)散布隔离物(S3.散布隔离物)。此后，为了取得与CF母基板110的导通，将共用膏剂(common paste)配置在TFT母基板210上(S4.涂敷共用膏剂)。共用膏剂被配置在由密封件311密封的区域的内侧。
使用图4(a)～(d)，针对本实施方式的CF母基板110和TFT母基板210的贴合工序(S5.贴合)进行说明。图4是表示贴合工序的流程的截面示意图。图4(a)是表示在腔室内配置有CF母基板和TFT母基板的状态的截面示意图。图4(b)是表示在腔室内将CF母基板和TFT母基板粘合的状态的截面示意图。图4(c)是表示将已贴合的一对母基板从上侧贴合台移除后的状态的截面示意图。图4(d)是表示为了从腔室内搬送已贴合后的一对母基板，通过安装在下侧贴合台内的导电销将已贴合的一对母基板推起的状态的截面示意图。在实施方式1中使用的静电卡盘，在用于保持基板的由绝缘体形成的上侧贴合台702的内部配置有电极。将包含绝缘体而形成的CF母基板110配置在下侧贴合台701上之后，使CF母基板110与上侧贴合台702接触，通过施加电压，利用在CF母基板110与上侧贴合台702之间产生的库伦力保持CF母基板110。利用通过静电卡盘保持基板的方法，能够由贴合台的整个面均匀地保持基板，因此与机械的保持方法相比，即使基板尺寸变大也不会损失基板保持的稳定性。因此，使用静电卡盘的基板保持方法，是基板的大型化和高精度贴合这两方面所要求的、液晶显示装置用母基板彼此之间贴合的适当方法。
如图4(a)所示，在连接有真空泵704的、能够使内部成为真空状态的腔室703内，设置有下侧贴合台701和上侧贴合台702。上侧贴合台702的内部具备电极，具有静电卡盘的功能。在本实施方式中，如图4(a)～(d)所示，在下侧贴合台701的上面配置TFT母基板210，在上侧贴合台702的下面配置CF母基板110。此后，将腔室703内减压至大约20Pa。然后通过向上侧贴合台702内的电极施加2000V的电压，使CF母基板110吸附。此时，CF母基板110被保持为滴下液晶材料302的面向下，TFT母基板210被保持为形成有像素电极212的面向上。此外，保持基板时施加于静电卡盘的电压不限于2000V，由基板保持的稳定性决定，为了稳定地保持基板，优选施加1800V以上的电压。
此后，通过移动下侧贴合台701决定贴合位置，使下侧贴合台701上升，如图4(b)所示，进行CF母基板110与TFT母基板210的粘合。接着，使施加于上侧贴合台702内的电极的电压为断开，通过对腔室703内流入氮等使得腔室内成为大气压。接着，降下下侧贴合台701，将已粘合的CF母基板110和TFT母基板210(已粘合的一对母基板)从上侧贴合台702移除。
此后，如图4(d)所示，通过下侧贴合台701所具备的导电销410，将已粘合的一对母基板推起。然后，在导电销和导电销之间插入基板取出用的器具，将已粘合的一对母基板从腔室703内取出。像这样，导电销410具有将已粘合的一对母基板抬起至台面的上方的作用，并且还具有将利用静电卡盘进行保持时蓄积在基板内的电荷放出的作用。导电销410为由有机膜覆盖的金属制的销。从将已粘合的一对母基板通过导电销410被推起到被取出至腔室外的、已粘合的一对母基板与导电销410的接触时间为5秒左右。在本实施方式中，在边框区域610的突起材料膜116形成有多个四角形状的孔，因此能够在上述接触时间内将蓄积在基板内的电荷通过导电销410充分地被放出。
图5是表示腔室内的已贴合的一对母基板与导电销的配置关系的平面示意图。导电销410具由大致圆锥形状，该大致圆锥形状具备将圆锥的顶点以平行于底面的切口切取而形成的平坦面，该平坦面与已帖合的一对母基板相接。图5中的导电销410的形状表示上述平坦面的形状。取出用的器具从图5的左侧插入至导电销410之间，从腔室703内将已贴合的一对母基板取出。
接着，在已贴合的一对母基板上配置曝光用的掩模，使用紫外线(UV)照射机，通过对配置有密封件的区域进行紫外线照射，进行密封件311的硬化(S6.UV照射)。
此后，进行点亮检查(S7.点亮检查)。在未从基板充分地进行放电时，如图5所示，存在在导电销410与CF母基板100相接的部分发生显示不均的情况。在本实施方式中，因为从边框区域将电荷充分地放出，有效地抑制了蓄积在基板内的电荷引起的暂时的显示不均的发生。因此，在点亮检查工序中，因能够通过放电而消除的暂时的显示不均而被判断为面板不良的情况被抑制。其结果是，使点亮检查工序后的追加处理、再检查等减少，能够实现液晶显示装置的稳定制造。
此后，将已贴合的一对母基板分割而制作4个液晶显示面板。通过在该液晶显示面板安装偏光板、位相差板、驱动器等，完成实施方式1的液晶显示装置。
如上所述，根据本实施方式，利用在边框区域610的突起材料膜116形成的多个四角形状的孔，能够将在利用静电卡盘保持时蓄积在基板内的电荷充分地放出，因此在液晶显示面板的点亮检查时，能够防止因残留电荷引起的液晶取向混乱而导致显示不均。
(实施方式2)
图6是表示构成实施方式2的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。实施方式2的液晶显示装置，除突起材料膜的形状被变更之外，与实施方式1为同样的结构。在实施方式2中，在基板121的显示区域中配置有彩色滤光片123，在彩色滤光片123彼此之间和边框区域中配置有BM122。在BM122和彩色滤光片123上，形成有共用电极，在图6中为了明确表示突起材料膜126等的配置关系，省略了共用电极的图示。在边框区域的共用电极上，配置有突起材料膜126。在突起材料膜126形成有多个三角形状的孔127。此时，三角形状的孔形成为角成为圆角的曲线。在边框区域的外侧配置有密封件321。
在本实施方式中，也能够利用在边框区域的突起材料膜126形成的多个三角形状的孔127，将使用静电卡盘进行保持时蓄积在基板内的电荷充分地放出，因此在液晶显示面板的点亮检查时，能够防止残留电荷引起的液晶取向混乱而导致显示不均。
(实施方式3)
图7是表示构成实施方式3的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。实施方式3的液晶显示装置，除突起材料膜的形状被变更之外，与实施方式1为同样的结构。在实施方式3中，基板131的显示区域中配置有彩色滤光片133，在彩色滤光片133彼此之间和边框区域中配置有BM132。在BM132和彩色滤光片133上，形成有共用电极，在图7中为了明确表示突起材料膜等的配置关系，省略了共用电极的图示。在边框区域的共用电极上，配置有形成图案为梳形状的突起材料膜136。梳形状由包围显示区域的外侧的主干部、和从主干部向基板121的外侧平行地伸出的多个枝部构成。枝部的宽度被形成为10μm，枝部彼此之间的间隔被形成为10μm。在边框区域的外侧配置有密封件331。
在本实施方式中，也能够利用未配置形成于边框区域中的突起材料膜136的区域，将利用静电卡盘保持时蓄积在基板内的电荷充分地放出，因此在液晶显示面板的点亮检查时，能够防止残留电荷引起的液晶取向混乱而导致的显示不均。
(实施方式4)
图8是表示构成实施方式4的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。实施方式4的液晶显示装置，除突起材料膜的形状被变更之外，与实施方式1为同样的结构。在实施方式4中，基板141的显示区域中配置有彩色滤光片143，在彩色滤光片143彼此之间和边框区域中配置有BM142。在BM142和彩色滤光片143上形成有共用电极，在图8中为了明确表示突起材料膜等的配置关系，省略共用电极的图示。在边框区域的共用电极上，以将显示区域多重包围的方式配置有多个环状的突起材料膜146。环状的突起材料膜146的线宽度分别为10μm，以相互之间为10μm的间隔被形成为条纹状。在边框区域的外侧配置有密封件341。
在本实施方式中，也能够利用未配置形成于边框区域的突起材料膜146的区域，将利用静电卡盘保持时蓄积在基板内的电荷充分地放出，因此在液晶显示面板的点亮检查时，能够防止残留电荷引起的液晶取向混乱而导致的显示不均。
(实施方式5)
图9是表示构成实施方式5的液晶显示装置的CF基板的一部分的平面示意图。实施方式5的液晶显示装置，除在边框区域未配置突起材料膜之外，与实施方式1为同样的结构。在实施方式5中，在基板151的显示区域配置有彩色滤光片153，在彩色滤光片153彼此之间和边框区域配置有BM152。在BM152和彩色滤光片153上，形成有共用电极(图中未表示)。在边框区域的外侧配置有密封件351。
在本实施方式中，也能够利用未配置突起材料膜的边框区域，将利用静电卡盘保持时蓄积在基板内的电荷充分地放出，因此在液晶显示面板的点亮检查时，能够防止残留电荷引起的液晶取向混乱而导致的显示不均。
(针对使基板内的残留电荷放电的工序进行的说明)
在此，使用图11(a)～(c)和图12，针对通过将导电销抵接进行放电的工序进行说明。
图11(a)～(c)是对液晶显示装置中的放电过程进行说明的截面示意图，该液晶显示装置除在边框区域的整个面配置有突起材料膜106以外具有与实施方式1相同的结构。图11所示的液晶显示装置，彩色滤光片基板100和薄膜晶体管基板200通过密封件301粘合。彩色滤光片基板100，在基板101上的成为像素的区域中形成有彩色滤光片103，彩色滤光片103彼此之间形成有黑矩阵102，在这些之上形成有共用电极104。在共用电极104上的显示区域配置有液晶取向控制用突起105，在边框区域的整个面配置有突起材料膜106。薄膜晶体管基板200，在形成有薄膜晶体管的元件基板201上的与像素对应的部分形成有像素电极202。
图11(a)是表示用静电卡盘保持CF基板并与TFT基板贴合之后，消去施加于基板的电压，并从上侧贴合台移除之后的一对母基板的截面示意图。图中的“+”表示正电荷，“-”表示负电荷，箭头表示电荷的流向。图11(b)是为了将一对母基板从腔室内搬出，用导电销从下侧贴合台将一对母基板推起时的截面示意图。图11(c)是表示在将一对母基板从腔室内搬出后的基板残留的电荷的状态的一对母基板的截面示意图，用虚线的园圈起的部分表示基板内残留有电荷的部分。
如图11(a)所示，向利用静电卡盘保持的CF基板100施加电压，因此在基板101或彩色滤光片103内蓄积电荷，通过在CF基板100内部蓄积的正电荷，在TFT基板200内诱发负电荷。接着，如图11(b)所示，为了搬送已贴合的一对母基板，通过安装在配置有一对母基板的下侧贴合台的导电销400将一对母基板推起。此时在基板内蓄积的电荷，从显示区域500的抵接有放电销400的部分通过液晶层300进行放电，在与液晶取向控制用突起105同时形成的突起材料膜106被配置于边框区域600的整个面的情况下，由于边框区域600的一对母基板间的电阻较高，所以难以从边框区域600放电。其结果是，蓄积在基板内的电荷未被完全放电，如图11(c)所示，有可能在显示区域500的抵接有导电销400的部分残留电荷。残留有电荷的显示区域中，液晶取向发生混乱，导致使液晶显示装置点亮时发生显示不均。
图12是对实施方式1的液晶显示装置的放电过程进行说明的截面示意图。在实施方式1的液晶显示装置中，如图12所示，将边框区域60的突起形成用膜有选择性地除去，在边框区域的一部分配置突起材料膜16，因此能够减少边框区域60的一对母基板间的电阻。由此，如图12内的箭头所示那样，能够促进在基板内蓄积的电荷从边框区域放电。因此，能够抑制在显示区域中残留电荷的情况。
此外，本申请以2007年8月8日申请的日本国专利申请2007-207070号为基础，基于巴黎公约和进入国的法规主张优先权。该申请的内容，其全体作为参照被包括在本申请中。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，其包括：相对配置的一对基板；夹持在该一对基板间的液晶层；和在该液晶层的周围粘合该一对基板的密封件，该液晶显示装置的特征在于：
该一对基板的至少一方，在显示区域中具备液晶取向控制用突起，在显示区域和密封件之间的边框区域中，包括未配置由构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜的区域和配置有由构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜的区域。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
配置有所述液晶取向控制用突起的基板，在边框区域中，具备与显示区域的第一导电膜连接的第二导电膜、或者由构成显示区域的第一导电膜的材料形成的第三导电膜，
由构成所述液晶取向控制用突起的材料形成的膜，被配置在第二导电膜上或者第三导电膜上。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：
由构成所述液晶取向控制用突起的材料形成的膜为条纹形状或梳形状。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
由构成所述液晶取向控制用突起的材料形成的膜形成有孔。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述孔为有棱角的形状。
6.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述一对基板的一方为彩色滤光片基板，在所述彩色滤光片基板上配置有所述液晶取向控制用突起，
所述第一导电膜和第二导电膜为共用电极。
7.一种液晶显示装置的制造方法，所述液晶显示装置包括：相对配置的一对基板；夹持在该一对基板间的液晶层；和在该液晶层的周围粘合该一对基板的密封件，所述液晶显示装置的制造方法的特征在于，该制造方法包括：
成膜工序，在一对基板的至少一方的显示区域和边框区域中，形成液晶取向控制用突起形成用的膜；
图案形成工序，将液晶取向控制用突起形成用的膜局部地除去，在显示区域中形成液晶取向控制用突起，并且在显示区域和密封件之间的边框区域中，形成未配置液晶取向控制用突起形成用的膜的区域和配置有由构成液晶取向控制用突起的材料形成的膜的区域；和
保持工序，用静电卡盘保持形成有液晶取向控制用突起的基板。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述制造方法包括：在成膜工序前，在显示区域和边框区域中形成导电膜的工序。
9.如权利要求7或8所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述制造方法，将在保持工序中被保持的基板贴合，
包括将导电销与对置基板抵接的放电工序，在所述一对基板的一方形成有液晶取向控制用突起的情况下，所述对置基板与该形成有液晶取向控制用突起的基板贴合。
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