CN102193252A - 设有隔离粒子的显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种显示装置及其制造方法。隔离分散溶液的液滴设置在具备多个电极膜的基板的表面上的所述电极膜之间的区域的上方的区域上。通过将隔离粒子(多个)分散到至少由第1溶剂和第2溶剂构成的混合溶液中来获得隔离分散溶液,所述第2溶剂的沸点比所述第1溶剂的沸点高,并且所述第2溶剂的表面张力比所述第1溶剂的表面张力大。以低于所述第1溶剂的沸点的温度加热所述基板。通过该加热,所述隔离分散溶液中的所述第1溶剂蒸发。所述第1溶剂蒸发之后,以高于所述第1溶剂的沸点且低于所述第2溶剂的沸点的温度加热所述基板。通过该加热,所述隔离分散溶液的所述第2溶剂蒸发,所述隔离粒子残留在所述基板上。
Description
本申请是以2010年3月19日申请的日本在先申请2010-65221号为基础,并享受其优先权。本申请通过引用其全部内容而包含于此。
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其制造方法,该显示装置在基板上全面配置有隔离粒子(spacer particles)。
背景技术
液晶显示装置或FED(电场发射显示装置)这样的显示装置在一对基板之间设置有隔离粒子,该隔离粒子用于在整个区域将这些基板的间隔保持为一定。作为将隔离粒子配置在基板上的配置方法,例如公开有日本特开2007-114312这样的方法。
参照图4A~4D说明该专利文献中公开的配置方法。该配置方法为将液晶显示装置的隔离粒子配置在基板上的配置方法。如图4A所示,将隔离分散溶液106涂覆在形成于玻璃基板101上的取向膜103上。具体而言,隔离分散溶液106的液滴被涂覆在形成于基板101上的透明的电极102(多个)之间的位置的上方。隔离分散溶液106通过将隔离粒子105分散到将第1和第2溶剂混合而成的混合溶剂104中来获得。
然后,如图4B所示,隔离粒子105沉淀到形成于基板101上的取向膜103上。进而,一边使隔离分散溶液106的第1溶剂蒸发,一边使隔离粒子105凝集。
然后,如图4C所示,一边使第2溶剂慢慢蒸发,一边使隔离粒子105进一步凝集。其结果,如图4D所示,隔离粒子105被配置在位于电极膜102之间的狭窄区域上的取向膜103的部分上。在取向膜103与相对置的玻璃基板的取向膜(未图示)之间注入液晶。
在这种配置方法中,将隔离粒子105沉淀到取向膜103上之后再凝集。这种情况下,有时在电极膜102的周边部上存在因例如异物或基板的清洗残余、或者液晶显示装置的制造时发生的抗蚀剂的残余等产生的微细的突起物107。异物或基板的清洗残余或者突起物107,阻碍隔离粒子105向所述狭窄区域上的移动,如图4D所示,存在使隔离粒子105的一部分滞留在电极膜102上的可能性。其结果,存在使显示装置的可靠性下降的可能。
具体来说,隔离粒子105若残存在透明的电极膜102上,则显示时因为隔离粒子,存在发生亮点或黑点的可能性。若与电极膜102相对应的像素面积变小,则亮点或黑点变得醒目。若液晶的厚度变薄,则亮点更易变得醒目。
发明内容
本发明要解决的课题是,提供一种显示装置及显示装置的制造方法,能够防止可靠性的降低。
根据一实施方式,提供一种显示装置的制造方法。将隔离分散溶液的液滴设置在具备多个电极膜的基板的表面上的所述电极膜之间的区域的上方的区域上。通过将隔离粒子(多个)分散到至少由第1溶剂和第2溶剂构成的混合溶液中来得到所述液滴,所述第2溶剂的沸点比所述第1溶剂的沸点高,并且所述第2溶剂的表面张力比所述第1溶剂的表面张力大。
以低于所述第1溶剂的沸点的温度加热所述基板。通过该加热,所述隔离分散溶液中的所述第1溶剂蒸发。所述第1溶剂蒸发之后,以高于所述第1溶剂的沸点、且低于所述第2溶剂的沸点的温度加热所述基板。通过该加热,所述隔离分散溶液的所述第2溶剂蒸发,所述隔离粒子残留到所述基板上。
根据其他实施方式,提供一种显示装置的制造方法。在第1基板主体的表面上互相分离地设置有多个第1电极膜。以覆盖所述第1电极膜及所述第1基板主体的部分的方式形成第1取向膜,来制作第1基板。在第2基板主体的表面上设置有第2电极膜,在该第2电极膜上形成有第2取向膜,来制作第2基板。隔离分散溶液的液滴设置于所述第1取向膜的表面上的所述第1电极膜之间的区域的上方的区域上。通过将隔离粒子(多个)分散到至少由第1溶剂和第2溶剂构成的混合溶液中来得到该液滴,所述第2溶剂的沸点比所述第1溶剂的沸点高,并且所述第2溶剂的表面张力比所述第1溶剂的表面张力大。
然后,以低于所述第1溶剂的沸点的温度加热所述第1基板,所述隔离分散溶液中的所述第1溶剂蒸发。所述第1溶剂蒸发之后,以高于所述第1溶剂的沸点、且低于所述第2溶剂的沸点的温度加热所述第1基板,所述隔离分散溶液的所述第2溶剂蒸发,所述隔离粒子残留到所述第1基板上。使所述第2基板和所述隔离粒子接触,在所述第1及第2取向膜之间夹持所述隔离粒子。
根据其他实施方式,提供一种显示装置。第1基板具有第1基板主体、多个第1电极膜以及第1取向膜。所述第1电极膜(多个)互相分离地设置于所述第1基板主体的表面上。第1取向膜以覆盖这些第1电极膜和所述第1基板主体的部分的方式形成。
第2基板具有:第2基板主体;第2电极膜;以及第2取向膜,与所述第1基板保持距离地对置。第2电极膜设置于所述第2基板主体的表面上。第2取向膜形成于第2电极膜上。
隔离粒子(多个)夹持在所述第1和第2基板的所述第1和第2取向膜之间,且配置于所述第1电极膜(多个)之间的区域上。所述隔离粒子通过所述一实施方式的方法设置。
根据这种显示装置及显示装置的制造方法,能够防止可靠性降低。
附图说明
图1为表示液晶显示装置的一例的剖视图。
图2为图1的液晶显示装置的局部的俯视图。
图3A~3D分别为表示实施方式的液晶显示装置的制造方法的工序(多个)的剖视图。
图4A~4D分别为表示现有的液晶显示装置的制造方法的工序(多个)的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明实施方式的液晶显示装置的制造方法。在附图中,同一符号表示同一或类似部分。
图1为通过本实施方式制造的液晶显示装置13的一例的剖视图。
如图1所示,液晶显示装置13具有第1及第2基板1、2。第1及第2基板1、2具备:第1及第2基板主体3、4;第1电极膜5(多个);第2电极膜6;以及第1及第2取向膜7、8。
第1及第2基板主体3、4例如为玻璃构成的板状体,互相分离。第1及第2电极膜5、6例如为ITO(氧化铟锡)膜,分别配置在第1及第2基板主体3、4的表面上。第1及第2取向膜7、8例如由聚(酰)亚胺构成,以覆盖第1及第2电极膜5、6的方式分别形成于所述第1及第2基板主体3、4上。第1及第2取向膜7、8互相分离地对置。
在第1及第2取向膜7、8之间设置有分别与第1及第2取向膜接触的液晶材料30和隔离粒子20(多个)。隔离粒子20(多个)配置于第1电极膜5(多个)之间的位置的上方。背光灯11配置于第1基板1的背面侧。
图2为示意性地表示隔离粒子20的位置的俯视图。第1电极膜5(多个)与像素区域相对应,以互相分离的状态配置为行列状。未配置第1电极膜5(多个)的区域(非像素区域)是格子状的遮光区域。该遮光区域中配置有未图示的配线。该格子的交点所在的区域21(多个)上各配置有多个隔离粒子20。隔离粒子20(多个)从所述非像素区域以不超出第1电极膜5(多个)上的所述像素区域的方式凝集。
因此,第1电极膜5上不存在隔离粒子。在第1及第2基板上1、2之间,在第1电极膜5上的位置上形成有间隙,在该间隙中配置有液晶材料30。
第1及第2基板1、2之间配置有环状的密封部件31,该环状的密封部件31包围配置有第1电极膜5(多个)的区域整体。通过第1及第2基板1、2和所述密封部件,第1电极膜5上的所述间隙相对于外部空间被密闭。因此,配置于所述间隙中的液晶材料30相对于外部空间被密闭。
第1电极膜5(多个)隔着液晶材料30和第1及第2取向膜7、8与第2电极膜6相对置。在第1电极膜5(多个)上分别连接有晶体管(多个)(未图示)。从晶体管(多个)之中选择1个,在与其对应的第1电极膜5和第2电极膜6之间施加电压。通过该电压施加,在位于所述第1及第2电极膜5、6之间的液晶材料30的部分中流过电流,改变其液晶分子的取向,偏振性发生变化。例如,液晶材料30为向列型液晶的情况下,在不流过电流的状态下光偏振,在流过电流的状态下光不偏振地直线前进。
第1及第2基板1、2的与第1及第2取向膜7、8相反一侧的面(多个)上,分别配置有第1及第2偏振板9、10。第1基板1的背面侧上,在从第1偏振板9偏离的位置上配置有背光灯11。来自背光灯11的光入射到第1偏振板9并被偏振。
第1及第2基板主体3、4,第1及第2电极膜5、6,以及第1及第2取向膜7、8各自是透明的,在第1偏振板9偏振的光穿过第1电极膜5和第1取向膜7,入射到液晶材料30。
第1及第2偏振板9、10以它们的偏振方向互相垂直的方式对置。通过第1偏振板9及第1基板主体3的光若在液晶材料30中被偏振,则在透过第2取向膜8、第2电极膜6及第2基板主体4之后,在第2偏振板10被吸收。
如上所述,根据是否对第1及第2电极膜5、6施加电压,液晶材料30的偏振性变化。因此,通过选择第1电极膜5(多个),并对选择的电极膜施加电压,能使光仅从期望的区域放出而显示图形或文字这样的图像信息。
下面说明实施方式的液晶显示装置的制造方法。图3A~3D分别为表示实施方式的液晶显示装置的制造方法的工序(多个)的剖视图。该实施方式是图1、2所示的制造液晶显示装置13的方法。
准备该制造方法中使用的隔离分散溶液23。为此,制作将第1及第2溶剂混合而成的混合溶剂22。第1溶剂的比重比隔离粒子20(多个)的比重小。第2溶剂的沸点比第1溶剂的沸点高,且第2溶剂的表面张力比第1溶剂的表面张力大,第2溶剂的比重比隔离粒子20的比重大。通过将隔离粒子20分散到该混合溶剂22中,获得隔离分散溶液23。
作为第1溶剂,例如使用乙醇或异丙基醇这样的醇类溶剂。作为第2溶剂,例如使用水或乙二醇类,或者醚类的溶剂。隔离分散溶液23填充在喷墨打印装置或分配器装置等(未图示)内。
预先在第1基板1上互相分离地以矩阵状形成第1电极膜5(多个)。形成对第1基板主体3的部分及第1电极膜5(多个)进行覆盖的第1取向膜7。
如图3A所示,通过上述装置,隔离分散溶液23的液滴(多个)被涂覆在形成于第1基板主体3上的第1取向膜7的上面的、第1电极膜5之间的区域的上方的区域上。
这时,第1取向膜7上附着的隔离分散溶液23的液滴(多个),例如具有几十μm级的直径。该直径比第1电极膜5(多个)的间隔、即所述非像素区域(多个)的宽度大,因此,成为隔离分散溶液23的液滴(多个)的一部分搭载于第1电极膜5之上的状态。在该状态下,隔离分散溶液23内的隔离粒子20(多个)存在于隔离分散溶液23中的哪个位置是不确定的。例如,如图3A所示,第1电极膜5(多个)的周边部的第1取向膜7的部分(多个)上有突起物12时,有可能隔离粒子20(多个)相对于所附着的隔离分散溶液23的液滴(多个)的各中心位置搭载于突起物12的外侧。
然后,如图3B所示,加热隔离分散溶液23所附着的第1基板1。通过加热,混合溶剂22中的第1溶剂以低速蒸发。其结果,隔离分散溶液23的液滴(多个)的直径顺序缩小,隔离粒子20被向着隔离分散溶液23的液滴的中央位置的方向牵引。将第1溶剂的沸点设为ta,将第1基板1的加热温度设为t1时,将第1基板1的加热温度调整为t1<ta的温度。
第1溶剂蒸发时,由于第1溶剂的表面张力比第2溶剂的表面张力小,所以产生气液界面的局部的表面张力差。因此,朝向表面张力较大的一侧、即隔离分散溶液23的中心位置,产生按照图3B中的箭头所示的对流。表面张力差越大,该对流就越容易产生。因此,包含例如突起物12的外侧上搭载的隔离粒子20(多个),隔离粒子20朝向隔离分散溶液23的中心位置一边对流一边被牵引。
然后,如图3C所示,加热第1基板1,使隔离分散溶液23内的第2溶剂慢慢地以低速度蒸发,使隔离粒子20(多个)凝集到隔离分散溶液23的液滴(多个)的中心位置。这时,由于隔离粒子20(多个)的比重比第2溶剂的比重轻,所以即使隔离分散溶液23的液滴(多个)的直径缩小,也在隔离分散溶液23中容易浮游的状态下凝集。
在图3C的工序中,将第1溶剂的沸点设为ta,将第2溶剂的沸点设为tb,将第1基板1的加热温度设为t2时,将第1基板1的加热温度调整为ta<t2<tb的温度。若该加热结束,则如图3D所示,成为隔离粒子20凝集在第1基板1上的隔离分散溶液23的液滴(多个)中心位置上的状态。
这样的通过加热进行的干燥处理结束后,图1中示出的第2基板2被配置成与第1基板1一起夹持隔离粒子20。通过在第2基板主体4之上形成第2电极膜6,进而形成对第2基板主体4的部分和第2电极膜6进行覆盖的第2取向膜8,来获得该第2基板2。
进一步地,在第1基板和第2基板之间填充液晶材料30。然后,通过用密封部件密封第1基板1和第2基板2的周围,完成如图1所示的液晶显示装置13。
根据本实施方式,准备隔离分散溶液23,该隔离分散溶液23是将隔离分散粒子(多个)20分散到第1溶剂和第2溶剂的混合溶剂22中而获得的。第1溶剂的沸点相对较低,而且表面张力相对较小,比重比隔离粒子(多个)的比重小。第2溶剂沸点相对较高,且表面张力比第1溶剂的表面张力大,比隔离粒子(多个)比重大。
隔离分散溶液23通过加热慢慢蒸发并对流。其结果,从隔离分散溶液23的液滴的中心位置来看,能够不出现隔离粒子20滞留在例如突起物20的外侧的状况而凝集。因此,能够制造可靠性较高的液晶显示装置13。
进一步地,在隔离分散溶液23的干燥的过程中,即使成为沸点相对较高、且表面张力比第1溶剂的表面张力大、比重比隔离粒子20的比重大的第2溶剂和隔离粒子20混在一起的状态,也是隔离粒子20容易浮游的状态。因此,即使在距离隔离分散溶液23的中心位置较近的位置存在例如突起物12,也能够不出现隔离粒子20滞留的状况而凝集。其结果,能够制造可靠性更高的液晶显示装置13。
本实施方式为液晶显示装置的制造方法。FED(电场发射显示装置)也可以在基板之间设置隔离粒子,与本实施方式同样地制造。
以上说明了本发明的几个实施方式,但是这些实施方式只是举例说明,而不是意图限定发明的范围。这些新的实施方式可以以其他的各种方式来实施,在不脱离发明的主旨的范围内,可以进行各种省略、置换和变更。这些实施方式及其变形都包含在发明的范围和主旨内,并包含权利要求中记载的发明及其同等的范围。
Claims (13)
1.一种显示装置的制造方法,其特征在于,
将隔离分散溶液的液滴设置在具备沿着表面互相分离的多个电极膜的基板的表面上的所述电极膜之间的区域的上方的区域上,所述隔离分散溶液是将隔离粒子分散到至少由第1溶剂和第2溶剂构成的混合溶液中而成的,所述第2溶剂的沸点比所述第1溶剂的沸点高,并且所述第2溶剂的表面张力比所述第1溶剂的表面张力大,
以低于所述第1溶剂的沸点的温度加热所述基板,使所述隔离分散溶液中的所述第1溶剂蒸发,
所述第1溶剂蒸发之后,以高于所述第1溶剂的沸点、且低于所述第2溶剂的沸点的温度加热所述基板,使所述隔离分散溶液的所述第2溶剂蒸发,而将所述隔离粒子残留在所述基板上。
2.如权利要求1记载的显示装置的制造方法,其特征在于,
所述第1溶剂的比重比所述隔离粒子的比重小,
所述第2溶剂的比重比所述隔离粒子的比重大。
3.如权利要求1记载的显示装置的制造方法,其特征在于,
所述液滴设置于所述基板的所述表面上的所述电极膜之间的所述区域及其周边的上方。
4.一种显示装置的制造方法,其特征在于,
在第1基板主体的表面上设置沿着基板表面互相分离地配置的多个第1电极膜,
以覆盖所述第1电极膜及所述第1基板主体的部分的方式形成第1取向膜,来制作第1基板,
在第2基板主体的表面上设置第2电极膜,并在该第2电极膜上形成第2取向膜,来制作第2基板,
将隔离分散溶液的液滴设置在所述第1取向膜的表面上的所述第1电极膜之间的区域的上方的区域上,所述隔离分散溶液是将隔离粒子分散到至少由第1溶剂和第2溶剂构成的混合溶液中而成的,所述第2溶剂的沸点比所述第1溶剂的沸点高,并且所述第2溶剂的表面张力比所述第1溶剂的表面张力大,
以低于所述第1溶剂的沸点的温度加热所述第1基板,使所述隔离分散溶液中的所述第1溶剂蒸发,
所述第1溶剂蒸发之后,以高于所述第1溶剂的沸点、且低于所述第2溶剂的沸点的温度加热所述第1基板,使所述隔离分散溶液的所述第2溶剂蒸发,将所述隔离粒子残留在所述第1基板上,
使所述第2基板与所述隔离粒子接触,在所述第1及第2取向膜之间夹持所述隔离粒子。
5.如权利要求4记载的显示装置的制造方法,其特征在于,
所述第1溶剂的比重比所述隔离粒子的比重小,
所述第2溶剂的比重比所述隔离粒子的比重大。
6.如权利要求4记载的显示装置的制造方法,其特征在于,
所述液滴设置于所述第1基板的所述第1电极膜之间的所述区域及其周边的上方。
7.如权利要求4记载的显示装置的制造方法,其特征在于,
进一步在所述第1及第2取向膜之间夹持所述隔离粒子之后,在所述第1及第2取向膜之间设置液晶材料。
8.如权利要求7记载的显示装置的制造方法,其特征在于,
进一步在设置所述液晶材料之后,通过密封部件密封所述第1及第2基板的周围。
9.一种显示装置,其特征在于,具备:
第1基板,具有:第1基板主体;多个第1电极膜,在该第1基板主体的表面上沿着该表面互相分离地设置;以及第1取向膜,以覆盖这些第1电极膜及所述第1基板主体的部分的方式形成;
第2基板,与所述第1基板保持距离地对置,具有:第2基板主体;第2电极膜,设置于该第2基板主体的表面上;以及第2取向膜,形成于该第2电极膜上;及
隔离粒子,夹持在所述第1及第2基板的所述第1及第2取向膜之间,且配置于所述第1电极膜之间的区域上;
所述隔离粒子通过权利要求1记载的方法设置。
10.如权利要求9记载的显示装置,其特征在于,
所述第1溶剂的比重比所述隔离粒子的比重小,
所述第2溶剂的比重比所述隔离粒子的比重大。
11.如权利要求9记载的显示装置,其特征在于,
所述液滴设置于所述基板的所述表面上的所述电极膜之间的所述区域及其周边的上方。
12.如权利要求9记载的显示装置,其特征在于,还具备,
液晶材料,设置于所述第1及第2取向膜之间。
13.如权利要求12记载的显示装置,其特征在于,还具备,
密封部件,密封所述第1及第2基板的周围。
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