CN1172213C - 散射细小微粒的方法、制造液晶显示器的方法、用于散射细小微粒的设备、以及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种方法,喷涂预定量的细小微粒喷涂,特别是选择性喷涂间隔物于形成在用于液晶显示装置的基片上形成的形成图透明电极之间。根据这种方式,将间隔物均匀分布在基片上,同时保持适当的孔径比。这种方法提供了均匀的单元厚度,以及高对比度和均匀显示。这种方法包含将细小微粒上的电荷极性相同的典雅施加到形成在基片上的多个电极,并通过作用在微粒上的推斥力,喷涂细小微粒。

Description

散射细小微粒的方法、制造液晶显示器的方法、 用于散射细小微粒的设备、以及液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种喷射微粒的方法、用于生产液晶显示器件的方法、微粒喷射器以及液晶显示器件。
背景技术
随着电子技术的发展,微粒已经被带入了各种领域的广泛、实际的使用中。在这些微粒中,可能有被用作例如液晶显示器件中的衬垫的微粒。
在这种微粒的一种应用领域中,例如液晶显示器件广泛地用于个人电脑、便携式电子设备等中。通常,液晶显示器件包含如图75所示的,液晶层7,它被夹在两个成对的绝缘基片1之间,在其上形成有滤色片4、黑矩阵5、透明电极3、对准层9等等。
上述成对的绝缘基片1之间的距离,即液晶层的厚度,影响透光度,因此,如果液晶层的厚度在液晶显示器件的整个显示区域上不保持恒定,则将无法得到满意的显示器。为此,在成对的绝缘基片之间设置玻璃纤维或者球形塑料珠子,从而在整个显示区域上,液晶层厚度可以保持恒定。
在形成了对准层后,通过例如与压缩气体一起喷射,将这些衬垫从喷嘴(干喷射),或者喷射由衬垫和挥发性液体(湿喷射)均匀地设置在对准层上。此后,绝缘基片与平面对准用的绝缘基片成对,而且例如向列的液晶之类的液晶填入成对的绝缘基片之间的空间内,绝缘基片之间夹着衬垫。
但是,当还将衬垫设置在显示区域的象素电极上时,发生从这些衬垫的光泄漏,由此减小了真实的孔径比,从而产生诸如显示不均匀以及对比度减小的问题。
为了解决上述这种问题,只要将衬垫设置在那些非显示区域的电极空间中,即,只在黑矩阵的位置处,这是由遮光层构成的。设置黑矩阵,用于改善液晶显示器件的显示对比度,在TFT型液晶显示器件情况下,是为了防止它们的元件响应外部光错误地工作。
对于TFT型的液晶显示器件,在第Hei-04-256925号日本KoKai公告中揭示了一种将衬垫设置在对应于黑矩阵的位置,即显示象素位置以外的位置处的技术,它在喷射衬垫的步骤种中,包含将栅电极和漏电极保持在相同的电位。另外,第Hei-05-61052号日本KoKai公告中揭示了一种方法,包含将正电压施加到电路电极,并为衬垫带负电荷,以及通过干燥的方法喷射它们。在这些技术中,希望通过将电压施加到形成在基片上的电极而控制衬垫的配置。
但是,有一个问题。即,将电压施加到其上形成有薄膜晶体管(TFT)的基片,以控制衬垫的配置,可能会导致由于电压而使元件毁坏,由此使液晶显示器件失效。
另外还有一个问题。即,诸如上述的技术无法用于STN(超扭曲向列(supertwisted nematic))型液晶,因为对应于黑矩阵的位置是透明电极之间的空间。
另一方面,作为将衬垫设置在通过将多个线性透明电极在基片上平行设置而构成的条形透明电极之间的空间内,如在STN型液晶显示器件中,在第Hei-03-293328号和第Hei-04-204417号日本KoKai公告中揭示了生产液晶显示器件的方法,包含在衬垫喷射步骤中,给衬垫带正或电荷,并将相同极性的电压施加到基片上的透明电极。
特别地,根据第Hei-04-204417号日本KoKai公告,将导体设置在衬垫喷射器中的电极基片下面,以施加正电压,从而可以控制带负电荷的衬垫的下落速度。还揭示了,为了避免帮助带负电荷的衬垫微粒到喷射腔的壁上,腔应该由导体制成,使得能够施加负电压。
但是,在实践这些方法时,衬垫带电量和/或施加到电极的电压选定在低值(电压值:不高于大约1,000V),衬垫和电极之间的推斥力(排斥力)变弱,用于将衬垫移动到内部电极的力变得不充足,由此,在电极自由区域(电极间区域)中衬垫配置的选择性变差,结果,衬垫的数量还设置在每一个电极上,如图76所示。
相反,当衬垫电荷量和/或施加到电极的电压增加(电压值:大约几千伏)时,衬垫和电极之间的推斥力变强,并且电极自由区域(电极间区域)中的衬垫配置的选择性得到改进,如图77所示。
但是,在这种情况下,作用在这组电极上的推斥力更加强,从而衬垫到电极领域外面的趋势增加;结果,在电极区域的周围全部没有设置衬垫,由此,无法控制电极区域的周围区域中的液晶盒厚度。虽然这种现象已经在推斥力弱的情况下发生了,但是,当推斥力增加时,衬垫自由部分的面积不利地而显著地增加了。
在第Hei-08-76132号日本KoKai公告中,揭示了一种和上述方法相比更加有选择性地施加衬垫的方法。这种方法包含将要喷射的衬垫带正或负电荷,将与衬垫电荷的极性相反的电压施加到设置在绝缘基片上的要设置衬垫的区域中的第一电极,并将和衬垫电荷极性相同的极性的电压施加到设置在绝缘基片上的将不设置衬垫的区域中的第二电极上,由此,在衬垫和电极之间提供推斥力以及引力,由此可以具有良好选择性地将衬垫设置在第一电极或第二电极上。
但是,这种方法具有一个问题,即,由于电极上有衬垫而使对比度减小。
另一个问题是,当将这种方法应用到简单矩阵型液晶显示器件时,除了象素电极以外,还必须形成用于衬垫配置的电极,相应地,减小了孔径比。
发明内容
相应地,本发明的一个目的是解决上述问题,并提供一种喷射方法,通过该方法,可以将预定量的微粒设置到特定的电极上,尤其是一种喷射微粒的方法,通过该方法,可以选择性地将衬垫喷射到电极间空间中,即使是在含有形成图案的透明电极的基片的情况下,诸如那些用于液晶显示器件的基片,还有具有高对比度和高显示均匀性的液晶显示器件的生产方法,通过该方法,可以将衬垫设置在电极间空间中,而不牺牲孔径比,并且衬垫可以不是无规则地设置在基片上,以在整个基片上得到均匀单元厚度,本发明带提供微粒喷射设备和液晶显示器件。
在第一方面中,本发明提供了一种喷射微粒的方法,包括对基片上形成的多个电极施加其极性与微粒电荷极性相同的电压,在斥力作用于微粒上的同时喷射微粒,其中采用各种装置以防止微粒被追逸出到包含多个电极的电极区之外。
在第二方面中,本发明提供了一种用于生产液晶显示器件的方法,它包含将衬垫喷射到至少包含形成图案透明电极并具有至少一个显示区域的第一基片,和要与所述第一基片相对设置的第二基片中的至少一个上,并将液晶填入这两个基片之间,其中,将辅助电极设置在显示区域外面,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上的过程中,将两个或更多电压值不同的电压施加到各个透明电极,并将一个电压施加到辅助电极,以控制透明电极和上述辅助电极上面产生的电场,以在各个相邻的透明电极之间的间隙中,在预定的透明电极间隙中引起选择性的衬垫配置。
在第三方面中,本发明提供了一种方法,用于生产液晶显示器件,它包含将衬垫喷射到包含至少形成图案的透明电极和虚拟的第一基片和要与上述第一基片相对设置的第二基片的至少一个上,并将液晶填入这两个基片之间,其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上的过程中,将两个或更多电压值不同的电压施加到各个透明电极,并将电压施加到虚拟电极上。将其中选择性设置了衬垫的预定透明电极间隙设置在各两个相邻的透明电极之间,透明电极的数量是偶数,并按照这种方式,施加两个或更多电压值不同的电压,从而,当衬垫电荷极性是正(+)时,将两个或更多电压值不同的电压中最小的一个施加到各两个相邻的透明电极,其中,在它们中间设置有衬垫,并且,当衬垫电荷极性是负(-)的时候,将两个或更多电压值不同的电压中的最大的设置到各两个相邻的透明电极,其中,它们中间设置有衬垫。
在第四方面,本发明提供一种用于生产液晶显示器件的方法包含将衬垫喷射到包含至少形成图案透明电极以及虚拟电极的第一基片,以及要与上述第一基片相对设置的第二基片中的至少一个上,并且在这两个基片之间的空间中填入液晶,其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,基片设置得与接地的导电平台紧密接触,提供一个与导电平台相绝缘的导体,所述导体是导电框,它具有开口,并且所述导电框设置在基片的周围上面,与基片周围部分重叠或不重叠,其中,将电压施加到透明电极和导电框。
在第五方面中,本发明提供了一种生产液晶显示器件的方法,包含将衬垫喷射到包含至少形成图案的透明电极和对准层,并具有至少一个显示区域的第一基片,以及要与上述第一基片相对设置的第二基片中的一个上,并且将在这两个基片之间的空间内填入液晶,其中,在将正电荷或者充负电的衬垫喷射到基片上时,基片设置得与接地的导电平台紧密接触,并且将具有与衬垫电荷极性相同的极性的电压施加到基片的透明电极上,在显示区域外面设置导体,它与导电平台电气绝缘,并将与施加到透明电极的电压极性相同的电压施加到导体上,由此在基片中和外面形成几乎相同的电场。
在第六方面,本发明提供了一种生产液晶显示器件的方法,包含将衬垫喷射到包含至少形成图案的透明电极和对准层,并具有一个或多个显示区域的第一基片,以及要与上述第一基片相对设置的第二基片,并将液晶填入到这两个基片之间的空间内,其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片的过程中,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触,该导电平台尺寸小于基片,以允许基片周围与导电平台分离,并将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片上的透明电极。
在第七方面,本发明提供了一种微粒喷射器,用于选择性地将带电荷微粒喷射到具有多个电极的基片上,该喷射器包含一个喷嘴,用于将带荷的微粒喷射到基片上,导电平台具有固定的位置,并用于支持基片,其中在该基片上喷射带电微粒,多个上推销(push up pin),用于将基片安装到导电平台,并从其卸下,以及探针,用于将极性与带电荷微粒相同的电压施加到设置在导电平台上的基片上的电极,以及与导电平台的电气绝缘的导体,所述导体是导电框,设置有尺寸小于基片的开口,并且所述导电框设置在设置于导电平台上的基片的顶部上,并将与带电荷微粒极性相同的电压施加到那里。
在第八方面,本发明提供了一种液晶显示器件,它能够通过利用根据本发明的第一方面的喷射微粒的方法得到。
在第九方面,本发明提供了一种液晶显示器件,它能够通过根据本发明的第二和第三方面的生产液晶显示器件的方法得到。
在第十方面,本发明提供了一种液晶显示器件,它能够通过根据本发明的第四、第五和第六方面的液晶显示器件的生产方法,使用根据本发明的第七方面的微粒喷射器得到。
附图说明
图1是截面图,说明在现有技术的液晶显示器件的生产方法中,在基片上的等势面;
图2是平面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法中,当从上面看时,基片上形成的透明电极和虚拟电极之间的关系,其中,虚拟电极与透明电极连接;
图3是平面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法中,从上面看时,透明电极和虚拟电极之间的关系,其中虚拟电极不与透明电极连接;
图4是截面图,说明用于本发明的实践中的衬垫喷射器;
图5是截面图,说明关于本发明的电极图案;
图6是概图,说明可以根据本发明得到的衬垫配置的方式;
图7是概图,说明通过根据本发明的宏观电场设置衬垫的方法;
图8是概图,说明通过宏观电场设置衬垫的传统方法;
图9是概图,说明在从带状透明电极上面看时,形成上述带状透明电极的相对高电压(+(正))区域和相对低电压(-(负))区域;
图10是概图,说明当施加到透明电极的电压的极性与衬垫电荷极性相反时遇到的问题;
图11是说明在本发明的实施例中的电极图案的平面图;
图12是说明在本发明的另一个实施例中的电极图案的平面图;
图13是平面图,说明在本发明的实施例中,由一对绝缘基片生产两个液晶显示器件时,在一对绝缘基片中的一个上的电极图案;
图14是概图,说明在本发明的实施例中,通过显示区域中间的电场设置衬垫的方法;
图15是概图,说明在本发明的实施例中,通过显示区域周围附近的电场设置衬垫的方法;
图16是概图,说明在本发明的实施例中,衬垫如何在整个显示区域上,在电场影响下移动;
图17是平面图,说明在本发明的实施例中,在由一对绝缘基片生产两个液晶显示器件时,一对绝缘基片中的一个上的电极图案;
图18是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域的中心部分中,通过电场设置衬垫的方法;
图19是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域周围附近,通过电场设置衬垫的方法;
图20是概图,说明在本发明的实施例中,在整个显示区域上,衬垫如何在电场的影响下移动;
图21是概图,说明在本发明的实施例中,显示区域的中心部分中,通过电场设置衬垫的方法;
图22是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域周围附近,通过电场设置衬垫的方法;
图23是概图,说明在本发明的实施例中,在整个显示区域上,衬垫如何在电场影响下移动;
图24是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域的中心部分中,通过电场设置衬垫的方法;
图25是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域的周围附近,通过电场设置衬垫的方法;
图26是概图,说明在本发明的实施例中,在整个显示区域上,衬垫如何在电场影响下移动;
图27是平面图,说明本发明的实施例中的电极图案;
图28是平面图,说明在本发明的实施例中,在由一对绝缘基片生产两个液晶显示器件中,一对绝缘基片中的一个上的电极图案;
图29是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域的中心部分中,通过电场设置衬垫的方法;
图30是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域周围附近,通过电场设置衬垫的方法;
图31是概图,说明在本发明的实施例中,在整个显示区域上,衬垫如何在电场影响下移动;
图32是平面图,说明在本发明的实施例中的电极图案;
图33是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域的中心部分中,通过电场设置衬垫的方法;
图34是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域周围附近,通过电场设置衬垫的方法;
图35是概图,说明在本发明的实施例中,在整个显示区域上,衬垫如何在电场影响下移动;
图36是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域的中心部分中,通过电场设置衬垫的方法;
图37是概图,说明在本发明的实施例中,在显示区域周围附近,通过电场设置衬垫的方法;
图38是概图,说明在本发明的实施例中,在整个显示区域上,衬垫如何在电场影响下移动;
图39是概图,说明在本发明的实践中高电压和低电压状态;
图40是概图,说明在现有技术中,在整个显示区域中,由于衬垫通过电场的移动引起的问题;
图41是概图,说明在现有技术中,由于衬垫通过整个显示区域上的电场引起的移动导致的问题;
图42是梳形电极的概图,用于根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中;
图43是概图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法;
图44是基片的概图,设置有虚拟电极,它用于根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中;
图45是基片的概图,设置有虚拟电极,它用于根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中;
图46是概图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中,第一基片、平台和导电框中间的关系,顶上的图是从上面看的平面图,底下的是截面图;
图47是概图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中国,第一基片、平台和导电框之间的关系,顶上的图是从上面看的平面图,底下的是截面图;
图48是侧视图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中,衬垫如何被喷射到第一基片上;
图49是截面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中,将电压从导电框施加到虚拟电极的方法,其中,针端(探针)从与导电框上的基片相对的平的表面向虚拟电极突出,以施加电压,并且其中针端(探针)设置在将导电框与虚拟电极连接的连接平面上;
图50是截面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中,将电压从导电框施加到虚拟电极的方法,其中针端(探针)从导电框的基片相对的平的表面朝虚拟电极突出,以施加电压,并且针端(探针)设置在连接导电框与虚拟电极的连接平面上。
图50是截面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中,将电压从导电框施加到虚拟电极的方法,其中针端(探针)从导电框上的基片相对的平表面朝虚拟电极突出,以施加电压,并且其中针端(探针)具有一定长度,并且连接导电框的一侧与虚拟电极的一侧;
图51是侧视图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中,如何将衬垫喷射到第一基片上;
图52是截面图,说明当平台不接地时,基片上的等势面;
图53是截面图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法中,基片上的等势面;
图54是截面图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法中,基片上的等势面;
图55是概图,包括一个平面图和截面图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法中基片和导电框之间的关系;
图56是截面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实践中,在绝缘体上相互绝缘地形成导电平台和导电框的情况;
图57是截面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法中,导电平台和导电框之间的关系,其中以放大的尺寸示出基片的端部;
图58是截面图,说明在根据本发明液晶显示器件的生产方法中导电平台和导电框之间的关系,其中以放大的尺寸示出基片端部;
图59是概图,包括一个平面图和截面图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法中黑矩阵的显象帧状态;
图60是截面图,说明在根据本发明的液晶显示器件的生产方法中导电平台和导电框之间的关系,其中,以放大的尺寸示出基片端部;
图61是截面图,说明在根据现有技术的液晶显示器件的生产方法中,基片和平台之间的关系;
图62是截面图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法中基片和平台之间的关系;
图63是截面图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法中,基片上的等势面;
图64是截面图,说明根据本发明的微粒喷射器的例子;
图65是截面图,说明图64所示的喷射器件送入和拉出的基片;
图66是截面图,以放大的尺寸说明图64所示的主要元件;
图67是平面图,说明根据本发明的微粒喷射器中,基片和导电框之间的关系;
图68是说明图,示出根据本发明的微粒喷射器中,在将电压施加到导电框和透明电极中时可以得到的等势线;
图69是平面图,示出本发明的实施例中绝缘基片上的电极;
图70是截面图,示出根据本发明的液晶显示器件的截面图;
图71是概图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法;
图72是截面图,说明根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中将电压施加到虚拟电极的方法;
图73是用于根据本发明的液晶显示器件的生产方法的实施例中的衬垫喷射器的截面图;
图74是用于根据本发明的液晶显示器件的生产方法的另一个实施例中的衬垫喷射器的截面图;
图75是现有技术液晶显示器件的截面图;
图76是现有技术的衬垫配置特性的概图;
图77是现有技术的衬垫配置特性的概图。
代码解释
1:绝缘基片(玻璃基片)
2:偏振片
3,3a,3b:显示电极(线性透明电极,象素电极)
4:滤色层
5:导电黑矩阵
6:敷层
7:液晶
8:衬垫
9:对准层
10:腔(喷射器本身)
10a:盖子
11a:喷嘴
11b:微粒箱
12:电压施加设备(直流电源)
13:衬垫计量(定量)馈送器
14:绝缘体
15:导电平台(平台,电极)
16:分线
17:管道(衬垫流出管道)
18,18a,18b:导体
19:导电部分
19a:导线(A)
19b:导线(B)
20,20a,20b:辅助电极
21:虚拟电极
22:显示电极区域
23:绝缘层
24:密封材料
25:密封中的衬垫
26:黑矩阵显象帧
27:透明导电层
28:虚拟电极区域
29,29a,29b:辅助电极
30:显示区域
31:驱动机器
32:自动机器
32a:臂
32b:吸帽
33:衬垫喷射范围
34:导电框(场,推斥力场)
34a:开口
34b:上推杆
35;探针(针端)
36:上推销
37:等势线(等势面)
具体实施方式
下面,详细描述本发明。根据本发明第一方面的喷射微粒的方法包含,将与微粒电荷极性相同极性的电压施加到形成在基片上的多个电极,并喷射微粒,同时利用作用在其上的推斥力,其中,使用手段,防止微粒转出包含多个电极的电极区域。
上述基片可以由玻璃、树脂、金属或任何其它适当的材料制成,并且其表面上具有多个电极。其形状不特别限定;由此,它可能是例如基片形状或薄膜形状。但是,当使用金属基片时,必须在金属基片上设置绝缘层,以防止形成在其表面上的电极短路。
上述电极包含,但是不限于透明电极、线性化透明电极(线性透明电极)等。作为其上形成有多个电极的基片,在其它的之中,可以提到包含形成图案的透明电极的基片。上述包含形成图案的透明电极的基片是例如具有带状电极的基片,由平行设置的线性透明电极构成。带状电极被用作液晶显示器件中所谓的显示电极。包含多个电极的电极区域是多个电极形成电极组的区域,并且当多个电极用作显示电极时,该区域是显示电极区域。在液晶显示器件中,用于在上述显示电极形成区域以外执行显示的区域称为显示区域。在将上述喷射微粒的方法用于液晶显示器件的生产中时,上述基片包含:具有黑矩阵、滤光片、敷层、形成图案的透明电极和对准层的滤色基片,以及具有黑矩阵、敷层,形成图案的透明电极以及对准层的基片。其上将喷射衬垫的基片可以是具有滤光片的基片或要与上述基片相对的基片。
由此,当将上述喷射微粒的方法施加到STN型液晶显示器件的生产中时,该方法可以应用于任何基片,不论它是公共电极(扫描电极)基片或分段电极(显示电极)基片,只要它至少具有形成图案的透明电极。
微粒不特别限定,但是包含:例如金属微粒;合成树脂微粒;无机微粒;其中散布有色素的合成树脂的遮光微粒;由染料上色的微粒,在例如加热或有光时显现黏性的微粒;和通过用金属电镀其表面由金属微粒、合成树脂微粒、无机微粒等得到的微粒。它们一般用作液晶显示器件中的衬垫。衬垫用作调节液晶显示器件中的液晶盒的厚度。
上述喷射微粒的方法可以是干法或湿法。在湿喷射法中,以由水和酒精构成的混合的溶剂的分散的形式喷射微粒。即使是在这种情况下,微粒可以带电荷,并且因此不会减小本发明的第一方面的效果。然而,由于电荷量在干喷射法中能够稳定,故提供了干的喷射法。
在干喷射法中,可以通过例如重复地与管道接触或将电压施加到其上给微粒带电荷。在这些当中,包含通过诸如压缩空气或压缩氮气之类的媒质使微粒通过管道的方法可以以稳定的方式给微粒带电。在这种情况下,从微粒充电和防止基片黏附潮湿观点上,媒质气体中的含水量较好地应该尽可能低。
管道的材料可以是金属或树脂,并且可以相对于微粒电荷的极性和充电量适当地选择。
金属管道包含但是不具体限于由诸如镍、铜、铝或钛单种材料制成的管道,以及由诸如不锈钢之类的合金制成的管道。它可以是在例如管道内侧臂上具有诸如金或者铬敷层(通过例如电镀)等金属敷层的管道。
由树脂制成的管道包含但不特别限于由聚四氟乙烯、氯乙烯树脂、酰胺纤维等制成的管道。但是,为了达到稳定的带电,必须用金属涂敷这种树脂管道,并且由此使管道接地。这是因为如果管道不接地,由于作为微粒与管道接触的结果,发生电荷交换,则树脂管道将具有积聚起来的电荷,这使其难以得到稳定的带电。
为调节微粒上的电量,可以串联多个不同材料的这种管道。
在喷射微粒中,微粒电荷的极性与施加到基片上的多个电极的电压相同,例如,当微粒电荷的极性是正(+),施加到电极的电压也是正(+),则喷射到基片上的微粒的总数变得更小,并且比省掉施加到多个电极的电压的情况下更加稳定。
但是,在基片的周围部分(那里没有多个电极),没有推斥力作用,并且在基片周围附近的那些微粒被排出基片。结果,在包含多个电极的区域周围的微粒数量变得不够。如果这种技术用于将衬垫用作微粒的液晶显示器件的生产中,则液晶盒厚度在上述装置部分中将减小,并且可能导致发生显示的不均匀。
在这种情况下,在液晶显示器件生产的过程中包含在液晶显示器件上施加一定负载的步骤。如果基片的一些或其它部分示出不规则或者变动的数目的衬垫,则每一个衬垫的负载改变,并且衬垫的扭曲相应地改变,由此晶盒厚度改变,在这些部分中,可能导致液晶显示器件中不均匀的显示。
在包含多个电极的区域周围附近的微粒数量的增加和减少的原因可以解释液晶显示器件的生产,内容如下。如图1所示,当通过将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到形成图案的透明电极而在它们电极空间中设置衬垫时,将下落的衬垫从显示区域内部排斥到显示区域以外的力(推斥力)起作用,并且,尤其是在显示区域的周围附近,在包含多个透明电极的区域外面的区域的基片上没有推斥力,由此,要设置在显示区域周围部分中的微粒逃逸到外面,或者,当显示区域外面的区域广大时,那些微粒被集中地喷射到显示区域外面的区域上。
相应地,根据本发明的第一方面的喷射微粒的方法包含将与微粒电荷极性相同极性的电压施加到基片上形成的多个电极,并喷射微粒,同时利用作用在微粒上的推斥力。
其中,使用手段防止微粒转出到包含多个电极的电极区域外面。
特别地,即使当微粒的电荷量和/或要施加到多个电极的电压值增加,以改善电极间空间中的配置的选择性,产生一个作用,以防止微粒被推斥到包含多个电极的电极区域外面,从而微粒被喷射,并设置在电极间空间中以及包含多个电极的电极区域的端部。
在实施上述喷射微粒的方法的过程中,较好地,将虚拟电极设置在包含多个电极的电极区域的外面,并且将极性与微粒电荷极性相同的电压施加到虚拟电极,由此控制包含多个电极的电极区域的周围上的电场。
由此,通过将与微粒电荷极性相同极性的电压施加到虚拟电极,并调节该电压,由此控制电场,可能引起推斥力作用在微粒上,并且由此将那些微粒推回,否则将排斥到包含多个电极的电极区域外面的微粒推回电极区域内部,结果,那些微粒被喷射并设置在那些电极间空间内,这发生在包含多个电极的电极区域的边缘部分中。
另外,如果施加到虚拟电极的电压被适当调节,还可控制设置的微粒的密度。换句话说,可能通过将电压施加到虚拟电极,校正包含多个电极的电极区域的边缘部分中的宏观偏离。
另外,通过调节施加到虚拟电极的电压,还可能有意地控制要设置在包含多个电极的电极区域的边缘部分中的微粒的数量,并且通过将本发明的第一方面应用于液晶显示器件的生产,可调节包含多个电极的电极区域的边缘部分(密封部分的附近)中的晶盒厚度。
在其范围内,虚拟电极包括但不限于,形成并设置在包含多个电极的电极区域(电极组)外的导电电极,诸如下面的那些。任何其它已知的适当的虚拟电极也可以有效地使用。
在第Sho-63-266427号日本KoKai公告中,揭示了虚拟电极,它们具有与显示电极形成部分相同的状态,并且为通过消除由于基片之间的缝隙的不规则性导致的色彩的不均衡,改进具有和背景颜色具有相同颜色的显示部分的质量而设置,并且没有显示电压施加在其上。
将虚拟电极设置在带状显示电极之间,带状电极由透明导电材料制成,诸如ITO,它们设置在上基片和形成在上基片的周围的密封的部分上。虚拟电极使显示部分和密封部分之间的缝隙状态与显示部分相同。
当它们和显示电极同时形成时,虚拟电极可以由相同的材料制成,并且可以具有和显示电极相同的厚度。但是,没有显示电压(信号电压)施加到虚拟电极。在下基片上,和上基片类似,虚拟电极形成在显示电极和密封部分之间。
在第Hei-02-301724号日本Kokai公告中,揭示了为使得能够生产具有均匀的液晶层厚度的液晶板而设置的透明电极(虚拟电极)。
在设置在上下基片上的虚拟电极中,设置在上基片上的虚拟电极与设置在下基片上的虚拟电极在非显示区域的左边和基侧相对,并且在上侧,透明电极形成显示区域。在非显示区域中,在右侧,在下基片上的虚拟电极与上基片上的透明电极相对。
由此,透明电极在非显示区域的所有部分中相对。结果,可以得到具有均匀液晶层厚度的液晶板,该厚度由缝隙材料直径决定。
在第Hei-03-260624号日本KoKai号公告中,揭示了虚拟电极,它们设置在分段电极周围,与分段电极相距1到5μm,目的是防止在其后要切掉虚拟电极的摩擦处理中产生静电。
要虚拟电极,以通过防止对准层被点矩阵型压电装置中的静电扰乱,提供具有高显示质量的液晶装置,其中,它是通过将各由透明电极层得到的分段电极和公共电极各设置在一对基片上而生产的,并将对准层设置在每一个电极层上,并使液晶被夹在基片之间。
由此,通过将虚拟电极设置在基片的分段电极周围位置,并且分段电极到虚拟电极距离为1到5μm,可消除在摩擦步骤中分段电极之间的静电的发出。通过在摩擦处理之后,切掉虚拟电极,可以得到没有色彩不规则性的液晶显示器件。
在第Hei-06-51332号日本KoKai公告中,揭示了虚拟电极,设置在矩阵型液晶显示器件中,目的是消除在位于象素区域的外面位置上的引出电极的色彩不规则性。
设置虚拟电极,以体现与象素区域中的液晶层厚度相同的象素区域外面的厚度。
上述虚拟电极可以形成在基片上的显示区域外面,用于防止对准层由于生产STN型液晶显示器件处理中的静电引起的电火花损坏。例如,当要从一个基片上制造两个具有带状的透明电极的显示基片,它被设置在每一个显示区域的周围,如图2或图3所示。图2是对于虚拟电极与透明电极连接的情况,图3是对于虚拟电极不与它们连接的情况。
上述喷射微粒的方法最好通过将500到8,000V的电压施加到多个电极而进行。
施加的电压受到控制的结果,在微粒和电极之间起作用的推斥力增加,而相应地,电极空间中的微粒配置的选择性改善,并且微粒也被喷射到包含多个电极的电极区域的边缘部分上,并且具有良好的配置特性,而微粒不被排出包含多个电极的电极区域。
在实施根据本发明的第一方面的喷射微粒的方法中,最好将和微粒电荷极性相同的极性的电压施加到产生在基片上的多个电极以外的电极,并且至少部分地围绕包含多个电极的电极区域。
在其上形成有多个电极的基片上形成多个电极以外的电极,它是虚拟电极,并且总是用于校正由多个电极形成在基片上的不平衡的电场,而不考虑微粒喷射器中的基片的设置的位置。由于多个电极和虚拟电极形成在基片上,故不必根据基片尺寸和/或施加到电极上的电压的不同修改微粒喷射器的设置。这从工业的观点是一个优点。
在实施根据本发明的第一方面的喷射微粒的方法中,最好将除了多个电极以外的电极设置在除了辅助电极位置以外的周围区域中,它们用于将电压施加到多个电极。
例如,当多个电极是带状电极时,用于将电压施加到所述电极的辅助电极(固体电极)设置在带状电极的一端或两端,并且电场不规则性由辅助电极(固体电极)校正。由此,尤其是在没有辅助电极的位置处,提供了防止微粒被推斥到包含多个电极的电极区域外面的方法。
在根据本发明的第一方面的喷射微粒的方法中,除了多个电极以外的电极的面积最好具有大于多个电极中每一个的面积。
由此,当电极面积增加时,作用在微粒上的推斥力增加了。通过选择比多个电极的每一个都更大的虚拟电极面积,产生更大的作用,以将微粒转回到包含多个电极的电极区域中;结果,更加有效地将微粒设置在包含多个电极的电极区域的边缘部分处的电极间空间中。
在实施根据本发明的第一方面的喷射微粒的方法中,最好将一个相同的电压施加到多个电极和除了多个电极以外的电极。
如果,例如形成图案,以在形成多个电极和虚拟电极中引起电气短路时,不必重新提供电线等,来将电压施加到虚拟电极,也不必重新和分开地准备装置来将电压施加到虚拟电极;从工业的角度看,这是个优点。
在根据本发明的第一方面的喷射微粒的方法中,多个电极以外的电极最好是固体电极,设置在基片的周围区域中。
由此,通过将电压施加到基片的周围区域中的固体电极(网孔电极),以消除高度差,可使用传统的设计标准而不增加步骤数,产生本发明的第一方面的效果。
在这种情况下,可以将例如固体、网孔或块电极之类的任何电极用作将电压施加到包含多个电极的电极区域的外面的区域的电极。
参照图4到8,描述本发明的第一方面的典型的实施例。
图4是概图,示出衬垫喷射器,用于本发明的第一方面的实施例中。在紧闭或基本上紧闭的干净容器10的顶上,设置有喷嘴11a,用于喷射带电有的衬垫8。
将用于馈送衬垫8和氮气的馈送器(图中未示)经过管道17与喷嘴11a连接。在容器10下面,设置有绝缘基片1,它由玻璃之类的材料制成,并且其上形成有显示电极3,而且还设置了电线18,用于将电压施加到电极3,用于形成电场。还可通过设置在衬垫喷射器中的平台(电极)15形成电场,替代通过将电压施加到显示电极3形成的电场。
在液晶显示器件的生产中,一般通过上述充电方法,给衬垫带上适量的电荷,进行喷射衬垫8,在这种情况下,衬垫是带负电,并且使它们通过压缩空气、压缩氮气等等被喷射到基片上。
图5和图6各自是概图,示出与本发明的第一方面有关的电极图案。如图5所示,在绝缘基片1上形成带状显示电极3和虚拟电极21,它们位于显示区域外面,并且将电压施加到那里。还设置了用于将电压施加到各个电极的装置(图中未示)。用于施加电压的装置可以是用于将电压施加到显示电极3而形成的辅助电极,或者通过将探针销提供给各个电极直接将电压施加到显示电极3。
由于一般包含多个电极的电极区域(显示电极区域)充负电(宏观地),推斥力(实线)对衬垫发生作用,并且衬垫可能移动(逃逸)出显示电极区域外面,至外面没有电场的区域。不过,通过将负电压施加到虚拟电极21,如图6所示,可肯定地将衬垫设置在显示电极端部显示电极空间中,否则引起衬垫逃逸的倾向。
图6中的实线概略示出衬垫上施加的推斥力的大小,其形式为“朝上突起”半圆形。图6示出将带电荷的衬垫移动和配置到推斥力谷值及其中的方式。
图7和8都是概图,说明衬垫如何在形成在电极基片上的宏观电场的影响下移动。显示电极区域作为整个(宏观)充负电,并且由此,在图8的情况下,在衬垫上施加推斥力,并且衬垫趋向于转出显示电极区域至没有形成电场的区域。由此,通过将负电压施加到虚拟电极21,可将衬垫推回来,并且将衬垫设置在显示电极端部中的预定的显示电极空间内,由此在显示电极端部以及显示电极的中间部分中保持预定的衬垫密度。
虽然上面实施例涉及到的上述电场控制方法以在其上形成有显示电极的基片上设置虚拟电极21为基础,但是,另一种方法也是可以的,它包含将电压施加到平台,其中其上形成有显示电极的基片固定到衬垫喷射器的壁上,由此产生相同的效果。但是,当用于控制电场的虚拟电极设置到其上设置有绝缘基片的平台上,或微粒喷射器的壁上时,必须将绝缘基片放置在与设置在绝缘基片外面的虚拟电极等效的位置上。从工业的观点看,这是不利的。
当将虚拟电极设置在微粒喷射器的壁上,并且当绝缘基片是双平面时,两个液晶显示器件中的一个要被切除,沿着两个平面的相邻侧不产生想要的效果。
另外,当将虚拟电极设置在绝缘基片外面时,与显示电极的距离增加,由此必须将大大高于传统施加到电极的电压的电压施加到虚拟电极。从工业的观点看,这是不利的。
另一方面,通过根据本发明的第一方面,通过控制施加到虚拟电极的电压,还可以控制设置在显示区域的周围部分的衬垫的密度,并且准确控制基片液晶盒厚度,这依赖于衬垫配置密度。
虽然上述实施例与单个矩阵型液晶显示器件相关,但是本发明的第一方面不仅仅应用于这种简单的矩阵型液晶显示器件,当然还可以应用于诸如铁电的液晶显示器件或者TFT型液晶显示器件之类的液晶显示器件。
在根据本发明的第一方面的施加喷射微粒的方法的液晶显示器件的生产中,通过将电压施加到显示区域外面的电极(虚拟电极),从而推斥力可以作用到衬垫(微粒)上,以形成电场,通过显示电极周围上的宏观电势梯度(推斥力大小的梯度)该电场将可能移动到显示电极区域外面的衬垫推回来;现在有高度的可能性,将衬垫设置在甚至显示电极端部中的电极间空间中,那里难以达到衬垫配置,由此,可提供更高质量的液晶显示器件。还可控制设置在显示区域周围部分的衬垫的密度,并且由此提供显示质量更高的液晶显示器件。
根据本发明的第二方面的液晶显示器件的生产方法,包含将衬垫喷射到包含至少形成图案的透明电极和具有显示区域的第一基片和要相对地设置在第一基片上的第二基片中的至少一个上,并将液晶填入这两个基片之间的空间内,其中,将辅助电极设置在显示区域外面,并且,在将带正或负电荷的衬垫喷射到上述基片的过程中,两个或更多不同电压值的电压被施加到各个透明电极,并且将一个电压施加到辅助电极,由此控制在透明电极上以及辅助电极上产生的电场,以便只在各个相邻透明电极之间的缝隙中的预定的透明电极空间内引起选择性的衬垫配置。
上述形成图案的透明电极、基片、衬垫和衬垫电荷方法是与上述关于本发明的第一方面相同的。
在将根据本发明的第二方面的液晶显示器件的生产方法应用于生产TFT型液晶显示器件中,通过在黑矩阵部分下面位置进行蚀刻等,透明电极自由区域形成在滤色基片上,它是公共电极基片,然后根据本发明的第二方面的液晶显示器件的生产方法将衬垫设置在基片上。虽然在普通TFT型液晶显示器件中的公共电极基片具有固体电极,通过将相同的电压施加到各个电极,即使是载有透明电极的蚀刻区域也能够以与普通TFT型液晶显示器件相同的方式驱动。
根据本发明的第二方面,将辅助电极设置在显示区域外面,并且在喷射带电荷的衬垫时,两个或更多不同值的电压给施加到各个透明电极,并将一个电压施加到辅助电极,以控制透明电极和辅助电极上产生的电场,由此控制带电荷的衬垫上施加的推斥力或引力,或者这种衬垫上施加的推斥力和引力,以便仅仅在预定的透明电极缝隙中,选择地衬垫配置,在各个相邻的透明电极之间的缝隙中的每一个预定透明电极空间中产生合成的推斥力的槽,合成引力的顶峰、或者由斥力和引力合成的引力的顶峰。
要施加到电极的电压不特别限定种类,而例如可以适当使用直流电压,脉冲电压。
将两个或更多不同值的电压提供给各个透明电极的方法是以一定的应用图案为基础的,从而对应于透明电极空间的位置,在两个或更多不同值的电压(施加到各个透明电极)基础上形成电场的位置在衬垫上有最强和/或最弱推斥力。
有最强的引力作用的地方是在合成引力的峰之间或在由斥力和引力合成的引力的峰之间那些地方,作为形成在引力作用最强的各相邻透明电极之间缝隙中的预定透明电极缝隙中,而最弱斥力作用的地方是在合成斥力的槽之间或在由斥力和引力合成的斥力的槽之间那些地方,作为形成在斥力作用最弱的各相邻透明电极之间缝隙中的预定透明缝隙中。
这里,当要仅仅通过在喷射衬垫时,将与衬垫电荷极性相同极性的电压施加到图案形成透明电极中而将衬垫设置到透明电极空间中时,如图1所示,在没有透明电极的基片的端部,如上面参照本发明的第一方面详细解释的,将下落的衬垫从显示区域推斥到显示区域外面的力(推斥力)发生作用;特别地,在显示区域的周围附近,在显示区域外面的基片上没有推斥力,从而要设置到显示区域周围部分的衬垫逃逸到外面,或当显示区域外面的区域广阔时,将衬垫集中地喷射到显示区域外面的区域中,结果,在显示区域周围部分中只出现不够数量的衬垫,由此,所产生的液晶显示器件的晶盒的厚度在那些部分中减小,这可能导致在液晶显示器件上的显示不均匀或不规则的显示。
另一方面,当利用在透明电极上有引力的电场时,发生电场延伸到没有电极的部分的现象,如图10所示,这是由于在基片的周围上有延伸的电场。由此,当将极性与衬垫电荷的极性相反的电压施加到透明电极时,引力发生作用,由此,使被喷射和下落的衬垫从显示区域外面朝内的力发生作用,并且发生在最外面区域中的衬垫数量增加,大于显示区域内的数量。
为了防止图1和图10说明的上述两种现象,根据本发明的第二方面,将电压施加到设置在显示区域外面的辅助电极,从而在衬垫上可以从显示区外面产生推斥力或引力,由此,可以防止衬垫跑到显示区域外面,或从显示区域外面跑进来。
结果,可以将衬垫选择性地设置在预定的透明电极空间中,并且即使是在显示区域的周围附近,也能够如在中心区域一样,控制衬垫配置的密度。由此,在液晶显示器件中能够在显示区域内得到均匀的衬垫配置,并且通过防止光从衬垫泄漏而改善对比度,而不牺牲孔径比。
另外,当在施加相同的电压的各个相邻的透明电极之间设置要选择性设置衬垫的预定的透明电极空间时,推斥力或引力变得相等,在将两个或更多不同值的电压施加到各个透明电极时,从预定的两个相邻透明电极产生的推斥力或引力作用在已经移动到合成的推斥力的槽、合成的引力的顶峰或作用在衬垫上的斥力和引力合成的引力顶峰的充电的衬垫上。
由此,在推斥力作用在衬垫上的情况下,衬垫能够具有良好的可能性地,选择性地被如此设置在每一个预定的透明电极空间中,从而它们被由对应的预定的两个相邻透明电极产生的推斥力推动,在引力作用在衬垫的情况下,通过如此方式,从而它们被由对应的预定的两个相邻的透明电极产生的相等的引力吸引。
另外,在衬垫带正电荷的情况下,将其中将设置衬垫的预定的透明电极空间选择性地设置在要将要施加到透明电极的两个或多个不同值的电压中的最小的电压施加到上面的各个相邻透明电极之间,在衬垫带负电荷的情况下,将它们设置在要将施加到透明电极的两个或更多不同值的电压中的最大的电压施加到那里的各个相邻的透明电极之间,在预定的透明电极空间中,能够形成合成的推斥力的槽、合成的引力的顶峰,或由推斥力和引力合成的引力的顶峰。
由此,在正电荷的衬垫的情况下,当将最小的电压施加到预定的相邻的透明电极是正时,作用在它们身上的推斥力最小,当施加到预定的相邻透明电极上的最小电压是负的时候,引力非常强地作用在它们身上,从而,它们移动到施加最小的电压的那些透明电极之间的缝隙。
在负电荷的衬垫的情况下,当施加到预定的相邻的透明电极上的最大的电压是正时,引力最强地作用到它们身上,并且,当施加到预定的相邻透明电极上的最大电压是负时,推斥力最弱的作用到它们身上,从而它们移动到施加了最大的电压的那些透明电极之间的缝隙。
由此,可以具有更好的可能性,将衬垫选择性地设置到预定的透明电极空间中。
另外,当在衬垫带正电荷的情况下,最小的电压是负极性的,当衬垫带负电荷的情况下,最大的电压是正极性的,衬垫移动到合成的引力的顶峰,或产生在构成预定的透明电极空间的电极之间的推斥力和引力的合成大小的引力的顶峰,并且衬垫由两个相邻透明电极作用的相等的引力吸引。
由此,衬垫可以具有更高可能性地选择性地设置在预定的透明电极空间之间。
另外,当施加到透明电极上的最低和最高电压以外的其它电压与衬垫电荷极性的极性相同时,在构成预定的透明电极空间的电极和衬垫之间产生引力,并且在其它电极和衬垫之间产生的推斥力作用在衬垫上,并且这些衬垫由其它电极和衬垫之间产生的推斥力推动,并由预定的相邻的透明电极之间产生的引力吸引,由此,朝在每一个预定的透明电极空间中形成的推斥力和引力的合成大小的引力的顶峰移动,并由两个相邻透明电极产生的相等的引力进一步吸引。
由此,可以以更高的可能性,将衬垫选择性地设置在预定透明电极空间中。
当用于给衬垫电荷的电压以及施加到透明电极的两个或更多电压是相同的极性时,在其它电极和衬垫之间产生强大的推斥力,并且在预定的相邻电极和衬垫之间产生弱的推斥力,由其他电极和衬垫间产生的斥力推动衬垫,并移动到每一个预定的透明缝隙之间产生的合成的推斥力的槽,并由推斥力朝预定的透明电极空间进一步推动,从而可以以更高的可能性,将衬垫选择性地设置在预定的透明电极空间中。
特别地,这些构成使得可将衬垫集中地设置在每一个预定透明电极空间的中间,这是由于以如此方式将衬垫设置在预定透明电极空间中,从而它们由推斥力推动。
由此,可以使衬垫设置在预定的相邻透明电极的边缘部分的可能性最小。
在整个显示区域上的电场对衬垫有推斥力的情况下,选择施加到辅助电极的电压的极性,从而推斥力可以作用在衬垫上,并且,在整个显示区域上的电场对衬垫有引力时,选择施加到辅助电极的极性,从而引力可作用在衬垫上,由此,即使当整个显示区域对衬垫作用斥力时,仍然可以通过从显示区域外面对显示区域的边缘部分附近的衬垫产生推斥力,抑制衬垫移动到显示区域外面,以及即使当整个显示区域对衬垫作用引力时,通过从显示区域外面对衬垫产生引力,可以防止显示区域外面产生的衬垫从其外面进入显示区域中。
由此,即使是在显示区域的周围附近,仍然可以得到均匀的衬垫配置密度。
另外,通过选择,作为施加到辅助电极的电压,与施加到透明电极的电压值不同的两个或更多电压中使得将最强的推斥力或引力作用到衬垫上的相等的电压,可将充足的推斥力或引力作用到衬垫上,以抑制衬垫移动到显示区域外面,或从外面移动进来。
由此,即使在显示区域的周围附近仍然能够得到均匀的衬垫配置。
当上述透明电极是带状,并沿着而且平行于透明电极的较长一侧设置辅助电极时,在带状的透明电极的两个较长侧上能够有效地抑制衬垫的移动,由此,在形成显示区域的四个侧面中,衬垫可能容易地移出显示区域或从外面进入显示区域。
由此,即使在显示区域中的周围附近仍然可得到均匀的衬垫配置。
另外,通过根据几乎与透明电极情况相同的电极图案,设置辅助电极,不仅可以使用相同的材料同时形成辅助电极和透明电极,由此,简化了生产程序,并且在显示区域外面和显示区域内部产生相同的电场,由此,在显示区域内得到均匀衬垫配置密度。
通过利用,作为辅助电极,那些为减小由透明电极引起的值的差设置的虚拟电极,可实现本发明的第二方面,同时设置传统的电极图案。
由此,可在显示区域的周围附近得到均匀的衬垫配置密度。
另外,通过利用,作为辅助电极,那些为一些其它目的设置,并且不将显示电压设置施加到那里的虚拟电极,可利用传统电极图案实现本发明的第二方面。
作为上述虚拟电极,可能提到了那些对本发明的第一方面解释的情况。
现在,参照图11到39,描述本发明的第二方面的典型的实施例。
在液晶显示器件的生产中,一般通过上述电荷方法,给适量的衬垫电荷而进行衬垫的喷射,并且如同在本发明的第一方面所述的,通过压缩空气、压缩氮气等,将衬垫喷射并设置到基片上。
图11和12都是概图,示出要在本发明的第二方面应用的电极图案。如图11和12所示,在绝缘基片1上形成带状的显示电极3a和3b、辅助电极20a和20b(用于将电压施加到显示电极3a和3b),以及辅助电极29(设置在显示区域外面)。
导线18、18a和18b与辅助电极20a和20b以及辅助电极29连接,以通过将电压施加到辅助电极20a和20b以及辅助电极29而形成电场。可以通过探针销等将电压直接施加到辅助电极20a和20b以及辅助电极29,而不需要设置导线18、18a和18b,或可以通过探针销等,直接将电压施加到显示电极3a和3b,而不设置辅助电极20a和20b。
在两个成对的相邻显示电极中产生显示电极3a。在成对的显示电极3a和另外一对显示电极3a中间产生显示电极3b。在图11中,产生一个显示电极3b,在图12中,产生两个显示电极3b。
对于辅助电极29,那些形成在传统电极图案中,用于减小由显示电极引起的电平的差异,并且控制液晶层厚度以保持其均匀性的虚拟电极可以被用作辅助电极29。
那些形成在传统的电极图案中,并且没有显示电压施加到那里的虚拟电极也可以用作辅助电极29。
图13是概图,示出本发明的第二实施例中,由一对绝缘基片生产两个液晶显示器件中,一个绝缘基片的电极图案。如图13所示,当沿竖直方向看时,仅将辅助电极29设置在每一个显示区域30的外面。这是因为,从图13的水平方向看,辅助电极20a和20b形成在每一个显示区域30的外面,并且辅助电极20a和20b作为辅助电极29,产生相同的结果。辅助电极20b和辅助电极29通过导体相互连接,从而将相同的电压施加到它们。
通过使用图11所示的这种电极图案,并将电压值不同的电压施加到辅助电极20a和20b,以及辅助电极29,将负电压施加到显示电极3a和3b以及辅助电极29,其中,施加到显示电极3a的电压相对高于施加到显示电极3b和辅助电极29的电压,如图14到16所示。
另外,给衬垫8荷负电,然后喷射。
按照这种方式,可将衬垫8如此地仅设置在成对的显示电极3a之间的空间内,从而衬垫8可以均匀设置在整个显示区域的各个成对的显示电极3a之间的空间内,其中显示区域包含那些在显示区域30的边缘部分附近的各个成对的显示电极3a之间的空间。
由此,如图14和15所示,当喷射和下落的衬垫8朝显示电极3a和3b接近时,产生在显示电极3a和3b以及辅助电极29上的电场基础上的推斥力作用在衬垫上,并且每一个衬垫从在其身上产生强大的推斥力的显示电极3b或辅助电极29远离,并朝着产生弱的推斥力的最为接近的一对显示电极3a移动。已经移动到显示电极3a的衬垫8由相等的推斥力推动,所述推斥力各由两个相邻的显示电极3a推动,并落在显示电极3a之间。
由于整个显示区域30带负电,故推斥力作用在显示区域30的每一个边缘部分附近的衬垫8上,并要将它们移动到显示区域30的外面,如图16所示。然而,由于将能够产生强大推斥力的电压施加到辅助电极29,故衬垫8的移动到显示区域30外面的行为能够得到防止。
图14和15所示的半圆形概略地表示作用在衬垫8上的推斥力,并且每一个作用在衬垫8上的推斥力的大小由半圆形的尺寸表示。虚线概略地表示作用在衬垫8上的合成的推斥力。
图16所示的半椭圆概略的表示作用在衬垫8上的推斥力。
在上述实施例中,衬垫落入到两个相邻的显示电极3a的每一个空间中,同时,它们由各自由显示电极3a产生的相等的推斥力推动,从而衬垫8可以集中地设置在显示电极3a之间的每一个空间的中间部分中,由此,能够使将衬垫8设置在显示电极3a的边缘区域上的可能性可以最小。
图17是概图,示出在本发明的第二方面的实施例中,由一对绝缘基片,生产两个液晶显示器件中一个绝缘基片的电极图案。如图17所示,以沿图17的垂直方向,仅将辅助电极设置在每一个显示区域30外面的区域中。这是因为,如沿图17的水平方向看,仅将辅助电极20a和20b形成在每个显示区域30的外面,并且辅助电极20a和20b产生和辅助电极29相同的效果。
通过使用如图11中所示的这种电极图案,并将不同的电压值的电压施加到辅助电极20a和20b以及辅助电极29,将正电压施加到显示电极3a和3b,以及辅助电极29,其中,施加到显示电极3a和辅助电极29的电压相对高于施加到显示电极3b的电压,如图18到20所示。另外,衬垫8荷负电,然后喷射。
按照这种方法,可仅将衬垫8如此设置在成对的显示电极3a之间的每一个空间内,从而可以将衬垫8均匀地设置在整个显示区域30的各个成对的显示电极3a之间的空间中,其中显示区域30包含显示区域30边缘部分附近的各个成对的显示电极3a。
由此,如图18和19所示,当喷射和下落的衬垫8朝显示电极3a和3b接近时,引力作用在衬垫8上,其中所述引力是由在显示电极3a和3b以及辅助电极29上产生的电场产生的,并且每一个衬垫离开在其上产生弱引力的显示电极3b,并朝产生强引力的显示电极3a和辅助电极29移动。已经移动到显示电极3a的衬垫8由各由两个相邻的显示电极3a产生相等的引力吸引,并落入显示电极3a之间。
由于整个的显示区域30是带正电的,故引力作用在显示区域30的每一个边缘部分的附近中的衬垫8上,并且可能将它们从显示区域30外面移动到里面来,如图20所示。然而,可以防止衬垫8从显示区域30的外面移动到显示区域30内,并且由于将能够产生强引力的电压施加到辅助电极29,故可以将设置在成对的显示电极3a之间的各个空间中的衬垫8的密度保持在预定值。
图18和19中的半圆形表示作用在衬垫8上的引力,并且每一个作用在衬垫8上的引力的大小由半圆形的尺寸表示。虚线表示作用在衬垫8上的合成的引力。
图20所示的半圆表示作用在衬垫8上的引力。
通过使用这种如图17所示的绝缘基片电极图案,根据如图12所示的这种电极图案,将电压值不同的电压施加到辅助电极20a和20b以及辅助电极29,将正电压施加到显示电极3a,并将负电压施加到显示电极3b和辅助电极29,从而整个显示区域30带负电,如图21到23所示。另外,给衬垫8荷负电,然后喷射。
按照这种方法,可仅将衬垫8如此设置在成对的显示电极3a之间的每一个空间内,从而可以在整个显示区域30中,将衬垫8均匀地设置在各个成对的显示电极3a之间的空间中,其中显示区域30包含其边缘部分的附近中的各个成对的显示电极3a之间的那些空间。
由此,如图21和图22所示,当喷射和下落的衬垫8接近显示电极3a和3b时,推斥力和引力作用在衬垫8上,其中这两个力都是由显示电极3a和3b以及辅助电极29上产生的电场施加的,并且每一个衬垫从各自在其上产生推斥力的显示电极3b或辅助电极29离开,并朝产生引力的显示电极3a移动。已经移动到显示电极3a的衬垫8由各自由两个相邻的显示电极3a产生的相等的引力吸引,并落入显示电极3a之间。
由于整个的显示区域30带负电,所以推斥力作用在显示区域30的每一个边缘部分的附近中的衬垫8上,并且可能将它们移动到显示区域30外面,如图23所示。然而,由于将能够产生推斥力的电压施加到辅助电极29,故能够防止衬垫8移动到显示区域30的外面。
图21和图22中的半圆形表示作用在衬垫8上的推斥力和引力,并且作用在衬垫8上的每一个推斥力的大小由半圆形凸起的尺寸表示(从上面看见),而作用在衬垫8上的每一个引力的大小由半圆形凸起的尺寸表示(从下面看见)。虚线表示作用在衬垫8上的合成的推斥力或引力。
通过使用如图17所示的这种绝缘基片电极图案,并根据如图12所示的这种电极图案,将不同电压值的电压施加到辅助电极20a和20b以及辅助电极29,正电压施加到显示电极3a和辅助电极20,并且负电压施加到显示电极3b,从而整个显示区域30带正电,如图24到26所示。另外,衬垫8荷负电,然后喷射。
按照这种方法,可仅将衬垫如此设置在成对的显示电极3a之间的每一个空间内,从而在整个显示区域30中,衬垫8可以均匀地设置在各个成对的显示电极3a之间的空间内,其中显示区域30包含其边缘部分的附近的各个成对的显示电极3a之间的那些空间。
由此,如图24和图25所示,当喷射和下落的衬垫8朝显示电极3a和3b接近时,推斥力和引力作用在衬垫8上,其中两个力都是由显示电极3a和3b和辅助电极29上产生的电场产生的,并且每一个衬垫从在其上产生推斥力的显示电极3b离开,并且朝产生引力的显示电极3a和辅助电极29移动。已经移动到显示电极3a的衬垫8各自由两个相邻的显示电极3a产生的相等的引力吸引,并落入显示电极3a之间。
由于整个显示区域30带正电,故引力作用在显示区域30的每一个边缘部分附近的衬垫8上,并可将它们从显示区域30外面移动到显示区域30中,如图26所示。由于将能够产生引力的电压施加到辅助电极29,故能够防止衬垫8从显示区域30的外面移动到显示区域30内,并且可以将设置在成对的显示电极3a之间的各个空间内的衬垫8的密度保持在预定值。
图27是概图,示出要用于本发明的第二方面的实践中的电极图案。
图28是概图,示出根据本发明的第二方面的实施例中,由一对绝缘基片生产两个液晶显示器件中一个绝缘基片的电极图案。如图27和图28所示,将辅助电极29设置在显示区域30外面,以围绕显示区域30。
将每一个辅助电极29都与导线18连接,以将电压施加到辅助电极29,以形成电场。通过探针销等,电压还可以直接施加到辅助电极29,而不需要提供这种导线18。
显示电极3a以两个相邻显示电极成对的产生。在一对显示电极3a和另一对显示电极3a之间产生显示电极3b。在图27中,在两对显示电极3a之间产生显示电极3b。
通过使用如图28所示的这种绝缘基片电极图案,根据如图27所示的这种电极图案,将不同电压值的电压施加到显示电极3a和3b以及辅助电极29,将正电压施加到显示电极3a,并将负电压施加到显示电极3b和辅助电极29,从而整个显示区域30带负电,如图29到31所示。另外,衬垫8荷负电,然后喷射。
按照这种方式,可仅将衬垫8如此设置在成对的显示电极3a之间的每一个空间内,从而在整个显示区域30中,衬垫8可以均匀地设置在各个成对的显示电极3a之间的空间内,所述显示区域30包含其边缘部分附近的各个成对的显示电极3a之间的空间。
由此,如图29和图30所示,当喷射和下落的衬垫8朝显示电极3a和3b接近时,推斥力和引力作用在衬垫8上,其中这两个力由显示电极3a和3b以及辅助电极29上产生的电场产生,并且每一个衬垫从对其施加推斥力的显示电极3b或辅助电极29离开,并朝产生引力的显示电极3b移动。已经移动到显示电极3a的衬垫8由两个相邻的显示电极3a产生的相等的引力吸引,并落入显示电极3a之间。
由于整个显示区域30处于带负电的等效状态,推斥力作用在显示区域30的每一个边缘部分的附近,并且要将它们移动到显示区域30的外面,如图31所示。由于将能够产生推斥力的电压施加到辅助电极29上,故能够防止衬垫8移动到显示区域30的外面。
图32是概图,示出要在本发明的第二方面的实践中使用的电极图案。如图32所示,在绝缘基片1上形成辅助电极20a和20b,以将电压分别施加到显示电极3a和3b以及带状显示电极3a和3b。另外,在显示区域30的外面形成另外的显示电极3a和3b,从而显示区域30外面的显示电极3a可以用作辅助电极29a,而形成在显示区域30外面的显示电极3b可以用作辅助电极29b。
导线18a和18b与辅助电极20a和20b相连,以通过将电压施加到辅助电极20a和20b形成电场。可以通过探针销等等直接将电压施加到辅助电极20a和20b,不需要提供导线18a和18b,或者可以通过探针销等,而不需要设置辅助电极20a和20b,直接将电压施加到显示电极3a和3b以及辅助电极29a和29b。
显示电极3a产生一对两个相邻显示电极。在一对显示电极3a和另外一对显示电极3a之间产生显示电极3b。在图32中,产生一个显示电极3b。
如沿图32的垂直方向看,仅将辅助电极29设置在显示区域30外面的区域中。这是因为在图32的水平方向看,将辅助电极20a和20b形成在那些显示区域30外面的区域,并且辅助电极20a和20b产生和辅助电极29相同的效果。
根据如图32所示的这种电极图案,通过将电压值不同的电压施加到辅助电极20a和20b,如此将负电压(-)施加到显示电极3a和3b以及辅助电极29a和29,从而将比显示电极3b和辅助电极29b相对更高的电压施加到显示电极3a和辅助电极29a,如图33到35所示。另外,衬垫8荷负电,然后喷射。
按照这种方式,可仅将衬垫8如此设置在成对的显示电极3a之间的每一个空间内,从而可以将衬垫8均匀地设置在整个显示区域30中的各个成对的显示电极3a之间的空间内,其中显示区域包含其边缘部分附近的各个成对的显示电极3a之间的那些空间。
由此,如图33和图34所示,当喷射和下落的衬垫8朝显示电极3a和3b接近时,推斥力作用在衬垫8上,其中所述力是由显示电极3a和3b以及辅助电极29上产生的电场产生的,而且每一个衬垫从在其上施加强推斥力的显示电极3b离开,并朝产生弱推斥力的显示电极3a移动。已经移动到显示电极3a的衬垫8由两个相邻的显示电极3a产生的相等的推斥力推动,并且落入显示电极3a之间。
由于整个电极图案是带负电的,所以作用在电极图案的每一个边缘部分附近的衬垫8上的推斥力可能将它们移动到显示区域30的外面,如图25所示。由于如图35的垂直方向所示的电极图案的每一个边缘部分附近的是辅助电极29a和29b,是否有衬垫设置在电极图案边缘部分附近无关紧要。换句话说,显示区域30位于电极图案的中间,从而可以将衬垫8以预定密度设置在显示区域30中。
通过使用如图17所示的这种绝缘基片电极图案,并根据如图11所示的这种电极图案,将不同电压值的电压施加到辅助电极20a和20b,以及辅助电极29,如此将正电压施加到显示电极3a和3b以及辅助电极29,从而将比显示电极3a相对高的电压施加到显示电极3b和辅助电极29,如图36到38所示。另外,衬垫8荷正电,然后喷射。
通过这种方式,可如此将衬垫8仅设置在成对的显示电极3a中间的每一个空间中,从而可以在整个显示区域30中,将衬垫8均匀地设置在各个成对的显示电极3a中间的空间内,其中显示区域包含其边缘部分的附近的各个成对的显示电极3a中间的空间。
由此,如图36和37所示,当喷射和下落的衬垫8朝显示电极3a和3b接近时,推斥力作用在衬垫8上,其中该力是由显示电极3a和3b以及辅助电极29上产生的电场产生的,并且每一个衬垫从在其上发生强推斥力的显示电极3b和辅助电极29离开,并且朝产生弱推斥力的显示电极3a移动。已经移动到显示电极3a的衬垫8由两个相邻的显示电极8a产生的相等的推斥力推动,并落入到显示电极3a中间。
由于整个显示区域30正电荷,推斥力作用在显示区域30的每一个边缘部分的附近的衬垫8上,并且将它们移动到显示区域30外面,如图38所示。由于将能够产生强推斥力的电压施加到辅助电极29,故能够防止衬垫8移动到显示区域30的外面。
在上述实施例中,衬垫8落入两个相邻显示电极3a中间的每一个空间内,同时它们被各由显示电极3a产生的相等的推斥力推动,从而衬垫8可以集中地设置在显示电极3a之间的每一个空间的中部,并且由此可以使将衬垫8设置在显示电极3a的边缘区域上的可能性最小。
虽然已经如上所述描述了本发明的第二方面的几个实施例,本发明的第二方面不限于这些描述的实施例,但是通过带负电的衬垫8,在根据本发明的相对高和低的电压之间的关系,可以产生上述相同的效果,如图39所示。
图39是概图,描述施加到显示电极的电压的相对值和在衬垫8带负电的情况下作用在衬垫8上的推斥力或引力的大小之间的关系。
相对高和低的电压和电压的极性以+或-的形式表示,并且以接地电压为0V作为参考电压,在该电压下,在衬垫8上没有推斥力或引力。
由此,根据图39,例如+300V为相对低于+500V的电压,-300V是相对高于-500V的电压。
在相互分开某一距离的显示电极和衬垫8之间,形成在显示电极上的电场在衬垫8上产生推斥力或引力,这依赖于施加到显示电极上的电压极性。根据图39,当衬垫8具有负极性时,当电压是负极性,产生推斥力,当电压是正极性,产生引力。该推斥力的大小随着电压朝更加负的极性侧移动而变大,而引力随着电压朝更加正的极性侧移动而变大。
由此,例如+500V产生比+300V更大的引力,而-500V产生比-300V更大的斥力。
在衬垫8带正电的情况下,代替推斥力而施加引力,反之亦然。由此,负极性的电压产生引力,正极性电压产生推斥力。并且,该引力随着电压移动到更加负极性侧而变大,推斥力随着电压移动到更加正极性侧而变大。
由此,例如+500V产生比+300V大的推斥力,同时-500V产生比-300V更大的引力。
根据这里作出的对电压的相对值的定义,当电压在更加负极性侧时,它是较低的,当在更加正极性侧时它是较高的,如图39所示,和作用在衬垫8上的力的大小无关。
由此,将+500定义为比+300更高的电压,将-500V定义为比-300更低的电压。
该定义还应用于衬垫8荷正电的情况。由此,将+500V定义为比+300V更高的电压,将-500V定义为比-300V更低的电压。
现在,参照图40和图41,解释当不设置辅助电极时遇到的困难。
图40是概图,示出作为整个显示区域30带负电时没有设置辅助电极29时的状态。如图40所示,显示区域30作为整体带负电,从而当衬垫带负电,并被喷射时,推斥力作用在衬垫8上。
在显示区域30的中间,衬垫8均匀地受到来自周围的推斥力,并且由此衬垫8仅受到本地的电场的影响,并且设置在成对的显示电极3a之间。然而,在显示区域30的每一个边缘部分附近,它们受到推斥力,这是由于整个显示区域30上的电场,并且转移到显示区域30的外面,其中没有形成电场。由此,产生一个困难,即,在显示区域30的边缘部分附近的显示电极(3a)的缝隙中几乎不设置预定数量的衬垫8。
另一方面,图41是概图,示出整个显示区域30正电荷,但是不设置辅助电极的情况。如图41所示,由于显示区域30整个地正电荷,而衬垫荷负电荷并喷射时,引力作用在衬垫8上。
在显示区域30的中间,衬垫8均匀地受到来自周围的引力,由此,衬垫8仅受到本地电场的影响,并设置在成对的显示电极8a之间。在显示区域30的每一个边缘部分附近,它们受到引力,这是由于整个显示区域30上的电场,并且从没有形成电场的显示区域30的外面移动到显示区域30内。
由此,产生一个困难,即,在显示区域30的边缘部分附近,那些显示电极(3a)缝隙中,衬垫8比预定的数量更多。
在上述实施例中,通过将辅助电极29设置在其上形成有显示电极的绝缘基片上控制电场。还有另一个方法可以产生相同的效果,所述方法包含将辅助电极29设置在平台时,用于固定在其上(显示电极形成在其上或衬垫喷射器的壁上),并将电压施加到那里。
根据本发明的第二方面,还可通过调节施加到辅助电极29的电压,调节设置在显示区域30的边缘部分的附近的衬垫的密度,还可通过控制空间设置密度,精细地控制液晶显示器件的液晶层厚度。
另外,在上述实施例中,虽然使用的是简单的矩阵型液晶显示器件,但是,本发明的第二方面不限于简单矩阵型液晶显示器件,当然地可以应用于生产铁电性液晶显示器件、TFT型液晶显示器件以及类似的液晶显示器件等。
根据本发明的第三方面的液晶显示器件的生产方法包含将衬垫喷射到包含至少形成图案的透明电极和虚拟电极的第一基片以及要相对的设置在第一基片上的第二基片,并将液晶填入到两个基片的空间内,其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,两个或更多电压值不同的电压施加到各个透明电极,并且一个电压施加到虚拟电极,将其中选择性设置衬垫的预定的透明电极空间设置在各两个相邻透明电极之间,透明电极的数量是偶数,并且将电压值不同的两个或更多电压如此设置,从而当衬垫电荷极性是正时,电压值不同的两个或更多电压中最小的电压施加到要设置到其中间要设置衬垫的两个相邻透明电极,而当衬垫电荷极性是负时,两个或更多电压值不同的电压中最高电压施加到其中间将设置衬垫的两个相邻的透明电极。
上述透明电极、虚拟电极、基片、衬垫和衬垫荷电方法和本发明的第一方面描述的一样。根据本发明的第三方面的液晶显示器件的生产方法可以应用于生产TFT液晶显示器件,如上面参照本发明的第二方面所解释的。
其中要选择性设置衬垫的预定的透明电极空间是这样的空间,当衬垫带正电时,两个或更多电压值不同的电压中的最小值施加到其透明电极,而当衬垫带负电时,预定的透明电极缝隙是那些透明电极空间,即将两个或更多电压值不同的电压中最高的施加到其透明电极。
当例如如图14所示有规律地安排强推斥力和弱推斥力时,在产生弱推斥力的透明电极的区域的中间,以及产生强推斥力的透明电极的区域的中间产生合成的推斥力的各个槽或顶峰。
由此,在图14的情况下,将衬垫设置在弱推斥力中间,并且由此只需要透明电极中间的空间在那里。为了达到这一点,产生弱推斥力的透明电极的数量应该是偶数;在这种情况下,相应区域的中线对应于相应的透明电极之间的空间。
另外,当如图22所示有规律地安排推斥力和引力时,在产生推斥力的透明电极区域的中间,或产生引力的透明电极的区域中间产生合成的推斥力和引力的各个槽或顶峰(诸如图9所示的区域)。
由此,在图22的情况下,衬垫设置在引力的中间,并且仅需透明电极中间的中线在那里。为了达到这一目的,产生引力的透明电极的数量应该是偶数;在这种情况下,相关区域的中线对应相关的透明电极之间的空间。
但是,如果在图14的情况下,产生弱推斥力的透明电极的数量是奇数,或在图22的情况下,产生引力的透明电极的数量是奇数,则设置衬垫的每一个位置产生在透明电极的中线上。
在衬垫电荷极性为负时,通过设置公共导线(A)将电压施加到透明电极,该公共导线与每一个透明电极的两端中的施加最高电压的一端相连,并通过导线(A)施加最高电压,同时设置公共导线(B),它在上述一端的相对侧上,连接一个透明电极的两端中的施加较低电压的一端,并通过导线(B),施加较低电压,并且,在衬垫电荷极性为正时,通过设置公共导线(A)将电压施加到透明电极,它与每一个透明电极的两端中的施加最低电压的一端连接,并通过导线(A)施加最低电压,同时设置公共导线(B),它与每一个透明电极两端中的上述一端的相对侧上的一端(较高的电压施加到该端),并通过导线(B)施加较高的电压。
例如,通过使用这种具有2∶1结构的梳形电极,如图42所示,并将最高电压施加到导线(A),并且将低于上述电压的电压施加到导线(B)(当衬垫电荷极性为负时),可将衬垫设置在空间或缝隙(a)中。在衬垫配置以后,沿图中的虚线,将导线(A)和(B)切掉,以给出带状透明电极。
如上所述,本发明的第三方面使得可通过在衬垫喷射中,将两个或多个值不同的电压施加到形成图案的透明电极,将衬垫设置在电极间空间(其中没有透明电极)中,即,在黑矩阵位置处。
在衬垫喷射中,如果没有将电压施加到虚拟电极,并且两个或更多值不同的电压分别简单地施加到透明电极,发现在显示区域的周围附近,衬垫的数量增加或减少的现象,这在本发明的第一方面和第二方面详细解释过,并且衬垫的扭曲发生变化,晶盒厚度改变,并且生产的液晶显示器件上的显示不均匀(如在本发明的第一和第二方面提到的)。
为了防止这些现象,根据本发明的第三方面,将电压施加到虚拟电极,由此,可以防止在显示区域和其周围附近之间发现的设置的衬垫的数量的不规则性,由此,可以解决由于上述不规则性引起的液晶盒厚度的不规则性。结果,可以得到显示特性均匀的液晶显示器件。
虚拟电极与本发明的第一方面相同。
下面,将对将电压施加到虚拟电极进行描述。
要施加到虚拟电极的电压最好在施加到透明电极的两个或更多不同值的电压中的最高和最低的之间。由此,在虚拟电极部分中,通过将形成在透明电极上,并包含相对高电压(正)和相对低电压(负)的电场延伸到上述虚拟电极,使设置的衬垫的数量减少或增加,如图43所示。结果,衬垫被均匀地配置在显示区中。
最好通过将导线(A)和(B)中的一个与虚拟电极连接,将电压施加到虚拟电极。
例如,如图44所示,通过将导线(B)与虚拟电极连接,可以将相同的电势施加到导线(B)和虚拟电极。然而,在图44所示的情况下,导线(B)形成为与虚拟电极形成整体的电极,导线(A)可以形成为与虚拟电极形成为整体的电极,或者,另外,分开并独立地设置在基片上的导线(A)或(B)以及虚拟电极可以通过导线相互连接。
还可以通过将形成在基片上的所有虚拟电极相互连接而将电压施加到虚拟电极。
例如,通过布线,将形成在基片上的所有虚拟电极相互连接,如图45所示,可将相同的电势施加到所有虚拟电极上。
根据本发明的第四方面的液晶显示器件的生产方法包含将衬垫喷射到包含至少形成图案透明电极和虚拟电极的第一基片和相对于上述第一基片设置的第二基片中的至少一个上,在两基片之间的空间注入液晶,并且将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触。
将导体设置得与导电平台电气绝缘。
所述导体是导电框,它具有开口,并且所述导电框设置在基片周围,与基片周围部分重叠或无部分重叠,并且,其中将电压施加到透明电极和导电框。
上述形成图案透明电极、基片、衬垫和衬垫荷电方法与本发明的第一方面提到的一样。如在本发明的第二方面所解释的,根据本发明的第四方面的液晶显示器件的生产方法可以应用于生产TFT型液晶显示器件。
根据本发明的第四方面,可以将衬垫设置在电极空间中,而在衬垫配置中不产生任何问题,即使当通过将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到形成图案透明电极(从而其上形成有黑矩阵的基片与导电平台紧密接触)而在形成图案透明电极上产生形成推斥力的电场时也是如此,
这里,如果仅仅将电压施加到透明电极,则发现在显示区域的周围附近衬垫数量增加或减少的现象,如本发明的第二方面所解释的,是引起衬垫扭曲以及液晶显示器件的生产中液晶盒厚度的变化,并引起液晶显示器件的不均匀的显示。
有一点是可能的,即,显示区域内和显示区域外面的区域中的衬垫的分布可通过使用一般用于防止在基片上产生静电而使用的虚拟电极来控制,并将极性与透明电极极性相同的电压施加到虚拟电极,由此在整个基片上由基片上的电场得到推斥力。为了实现这种方法,在显示区域外面也必须有虚拟电极,由此确保衬垫喷射有足够宽的范围。这从空间观点来看是不便的。
为了防止这种现象,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触,并根据本发明的第四方面,在喷射带正或负电荷的衬垫时,将导体设置得与导电平台电气绝缘。
导体是具有开口,并设置在基片周围上的导电框(与基片周围部分重叠或不重叠),并将电压施加到透明电极和导电框,由此在基片外面形成电场,它与基片内的电场几乎相同。由此,基片上的推斥力的范围延伸,并且衬垫的数量增加或减少的危险在基片外面的区域中被吸收,从而显示区域对于衬垫的数量是均匀的。
接地的导电平台最好具有不大于1×1010欧姆厘米的体电阻值。当体电阻值超过1×1010欧姆厘米时,整个基片的电势接近于透明电极,结果是衬垫配置的准确性差。
由于如果有电气浮置电极,则衬垫被集中地喷射到其上,将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到形成在基片上的透明电极被较好的实施,其方法是将电压施加到所有透明电极,由此消除这种电气浮置电极的发生。
上述导体的材料不特别限定,但是可以是例如诸如铝、铁、铜或不锈钢之类的金属,或通过用金属等材料涂敷而导致导电的树脂。导体可以是通过将诸如铝箔或者铜箔之类的金属箔或片放置在树脂层上而形成的层叠体。
在多个基片(用于为每一个玻璃基片生产多个液晶板)的情况下,上述导体的形状可以是这样的,从而它具有对应于各个显示区域的开口。
将导体与上述导电平台绝缘的方法不特别限定,但是,例如诸如树脂之类的绝缘体可以在它们之间绝缘,或者在它们之间设置空间,以通过空气达到绝缘。
将电压施加到基片的方法不特别限定,但是,可以例如是包含将线形透明电极周围的虚拟电极设置在基片上,如图2所示,将虚拟电极与线形透明电极相连,并通过与其上设置了基片的导电平台绝缘的导电框将电压施加到虚拟电极的方法。将电压从导电框施加到虚拟电极的方法不特别限定,但可以是例如包含形成从导电框延伸的针状体的方法。
要施加到基片上的透明电极和导电框的电压最好具有几百到几千伏特。当施加的电压太低时,难以控制衬垫下落的路径。如果施加的电压太高,则透明电极和黑矩阵之间可能发生短路(当后者是导电的时)。
上述导体可以由平的导体制成,或者由网状、条状或线状导体制成。当它由平的片状导体制成时,片可以进行穿孔等处理,以产生改进气流的结构。
现在,参照图46到51,描述根据本发明的第四方面的液晶显示器件的生产方法的具体实施例。
图46示出本发明的第四方面的实施例的双面基片。在导电平台上形成导电框,同时将厚度相同的树脂或类似绝缘体设置在第一基片上。将导电框设置得与基片周围重叠。按照这种方式,导电框与基片周围重叠,并且能够设置得不留下缝隙。
在本发明的第四方面的实施例中(示于图47中),将设置有与基片的形状和尺寸相同的开口的导电框放置在导电平台上,并且有绝缘体夹在其中。
当将极性与透明电极相同的电压施加到导电框上时,推斥电场的范围扩大,并且衬垫的数量增加或减少的危险在导电框部分被吸收,由此,在显示区域中的衬垫的分布均匀了。
上述导电平台和导电框的配置的机构可以是如此的,从而分别地将准备的导电框从上面放置到平台上,或将它们铰接到一起,以闭合和打开。
图48示出在根据本发明的第四方面的液晶显示器件的生产方法中喷射的衬垫的状态,其中利用了推斥力。
在图47的情况下,例如,可以通过将电压施加到所有带状透明电极、虚拟电极和导电框,扩大产生推斥力电场的范围,并且由此,可以改善显示区域的均匀性。在这种情况下使用的电极结构如图2或图3所示。
当将虚拟电极与透明电极连接时,可能通过与其上设置有基片的导电平台电气绝缘的导电框将电压施加到虚拟电极。
可以通过例如在导电框上的基片相对的片表面上,在形成平片的导电框上,或在导电框的侧面上形成针状体,将电压从导电框施加到虚拟电极,如图49和50所示。
在一些例子中,依赖于导电框和显示区域之间的距离,除非将不同于施加到透明电极的电压的电压施加到导电框,否则可能不能确保均匀性。
例如当将推斥力用于衬垫配置,并且显示区域与导电框离开时,如图51所示,衬垫可以逃逸到它们之间的空间中。在这种情况下,必须将产生比显示区域中的更强的推斥力的电压施加到导电框,由此利用推斥力,相对于显示区域周围排斥衬垫。
根据本发明的第四方面的方法,它包含使衬垫荷电,以及将电压施加到透明电极,由此,将衬垫设置到电极间空间中,通过将导电框设置在基片周围,并将电压施加到那里控制衬垫的下落,从而衬垫可以设置在整个基片上,以给出均匀的液晶盒缝隙,以及高质量显示特性,而无显示不均衡性。
在完成衬垫喷射以后,去掉上述导电框,此后,可以通过传统方式通过将第二基片相对于第一基片而设置,并将液晶填入到它们之间的空间内,产生液晶显示器件。
根据本发明的第五方面的液晶显示器件的生产方法包含将衬垫喷射到包含至少形成图案透明电极和对准层,并具有显示区域的第一基片以及要设置得相对于上述第一基片的第二基片中的至少一个基片,并将液晶填入到这两个基片之间的空间内,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,将基片设置得与接地导电平台紧密接触,将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片上的透明电极,在显示区域外面设置导体,与导电平台电气绝缘,并且将极性与施加到透明电极的电压相同的电压施加到导体,由此在基片外面形成电场,该电场几乎与基片中的相同。
上述透明电极、基片、衬垫和衬垫荷电方法与本发明的第一方面谈及的相同。
根据本发明的第五方面的液晶显示器件的方法可以应用于生产TFT型液晶显示器件,如上面本发明第二方面谈及的。
例如如图52所示,当包含至少形成图案的透明电极以及对准层和具有至少一个显示区域的基片不接地,或与不接地的导电平台紧密接触,并且在喷射带电的衬垫而将极性与衬垫的电荷极性相同的电压施加到基片上的形成图案透明电极时,得到的电场几乎是均匀的(如图52所示,等势面在处于某一个电势),由此导致无选择性的衬垫配置。
另一方面,当将基片与接地的导电平台紧密接触时(如图53所示),并且将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片上的形成图案的透明电极时,每一个透明电极空间上的电势降低(如图53所示,如处于某一个电势的某一个等势面),由此,能够在推斥力的作用下将衬垫设置在透明电极空间中。
然而,在由施加到形成图案透明电极的电压形成电场,并且推斥力作用在衬垫上的情况下,发现在显示区域的周围附近中衬垫数量减少的现象,如本发明的第一和第二方面谈及的,在液晶显示器件的生产方法中,衬垫扭曲变化,并且晶盒厚度变化,并且生产的液晶显示器件上的显示不均匀。
显示区域周围附近的衬垫的数量的增加或减少的原因如下。当要通过将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到形成图案透明电极上,而将衬垫设置在透明电极空间中时,推斥力作用在下落的衬垫上,以将它们从显示区域内排斥到显示区域外面,如图1、图52和图53所示。特别地,在显示区域的周围附近,要设置在显示区域周围部分中的衬垫逃逸到外面,因为在显示区域外面的基片部分上没有推斥力,当显示区域外面的区域大时,将衬垫集中地设置在显示区域外面的区域内。
为了防止这些现象,本发明的第五方面包含在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触,将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片上的透明电极,在显示区域外面设置与导电平台电气绝缘的导体,并施加极性与施加到透明电极极性相同的电压,由此在基片外面形成电场,该电场几乎与基片内部的电场相同。结果,扩大了基片上有效的推斥力的范围,在基片外面的区域中吸收衬垫数量增加或减少,并且衬垫在显示区域中变得均匀。
接地的导电平台、将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到形成在基片上的透明电极的方法,导体的材料,导体的形状和尺寸、将导电平台与导体绝缘的方法、将电压施加到基片的方法、要施加到基片上的透明电极以及施加到导电框的电压值、以及形成导电框的方法都和本发明的第四方面的在上面谈及的情况相同。
与施加到透明电极的电压相比,施加到导电框的电压最好大致上相同或比它更高。如果施加到导电框的电压低于施加到透明电极的电压,则无法防止基片周围衬垫的数量的减少。
在将不同的电压施加到导电框和透明电极的情况下,来自不同的电源设备的端接线分别与它们连接。
提到图55到60,现在描述根据本发明的第五方面的液晶显示器件的生产方法的具体例子。
图55是概图,说明在根据本发明的第五方面的液晶显示器件的生产方法中,基片和导电框之间的关系。根据本发明的第五方面,如图55所示,导体是导电框,它具有比基片更大的外部尺寸,并且具有尺寸比显示区域更大,但是比基片小的开口。导电框设置得与基片的周围部分重叠或不重叠,并且最好将极性与施加到透明电极的极性相同的电压施加到导电框。
如图56所示,上述导电平台和导电框可以个别地或分块地形成在一个上,并且同一个绝缘的平片上。上述导电框形成的位置不特别限定,但是,可以是例如在基片平面上,与基片或导电平台在相同水平上,或在导电平台下面。
在导电框的开口尺寸小于基片,并且导电框被放置在基片上的情况下(如图55(1)所示),或在导电框的开口与基片相同,并且导电框的上表面和基片表面在相同水平上的情况下(如图55(2))所示,如果导电框大于基片和导电平台,不产生特别的问题;仅需要确保导电平台与导电框的绝缘即可。
在导电框的开口尺寸小于基片,并且将导电框放置在基片上的情况下,导电框本身用作屏蔽,并且,由此,衬垫将不集中设置在基片的周围区域(那里没有透明电极)。
在导电框的开口的尺寸与基片的相同,并且导电框的上表面在和基片表面相同的水平上时,在基片的周围区域(那里没有透明电极)上没有推斥力作用,从而可以以局部集中方式将衬垫设置在基片的周围区域上。当导电框小于导电平台时,可以局部集中的方式设置在导电平台的突出部分上。
衬垫的上述局部集中意味着衬垫从显示区域周围逃逸到集中的位置。这引起在显示区域的周围的衬垫的数量的减少,结果,在生产的液晶显示器件中液晶盒厚度可能是不规则的。
在导电框位于基片上的情况下,基片能与导电平台完全结合。导电平台的尺寸不特别限定,但是,可以大于或小于基片尺寸。
关于衬垫的配置,在上述每一个透明电极空间上的电势降低,并且适合于配置的电场通过将基片设置得与导电平台紧密接触而形成。
由此,在将导电框设置在基片的底下(反面)一侧上时,导电框与基片底下的表面(反面)接触,从而接触区域中的基片的电势上升,并且衬垫配置质量变差。
上述导电平台最好不大于基片的尺寸,并且大到足以覆盖分线外面的区域,并且导电框上表面在与导电平台表面几乎相同的水平,如图55(3)所示,或将导电框设置在低于导电平台的水平,如图55(4)所示。
分线是在面板对准后据以切割第一和第二基片的线。
在将虚拟电极设置在基片上的显示区域外面的区域中的情况下,分线外面的区域是虚拟电极区域,如图59所示。
当导电框的上表面几乎与导电平台表面的水平相同时,基片与导电框接触,如图55(3)所示。当将导电框设置在低于导电平台的位置上时,产生一种情况,从而基片的端部与导电框分离,如图55(4)所示。
通过将导电框设置在这样的位置,可将衬垫以所需的方式均匀设置在基片上,并且防止由于来自导电框形成电场的下面的影响,将衬垫以局部集中的方式设置(即使是在没有透明电极的基片的周围部分中)。
上述导电平台的尺寸最好不大于基片尺寸,但是大得足够覆盖分线以外的区域,以及形成在外面的导电框,从分线外面的区域延伸到基片的外面,如图57所示,由导电平台占据以及由分线外面的区域中的导电框占据的面积是[导电平台占据的面积]大于[导电框占据的面积]。
在上述情况下,导电框可以设置得与基片接触或与基片不接触。
图59是概图,说明在根据本发明的第五方面的液晶显示器件的生产方法中的黑矩阵的像帧状态,第一基片和要相对的设置在第一基片上的第二基片中的至少一个是用于液晶显示器件生产的滤色基片,并且其上形成有黑矩阵,如图59所示。在显示区域中分割黑矩阵,以给出形成格子的象素。
上述黑矩阵以像帧方式定义显示区域。由没有黑矩阵的区域形成像帧状态。在一些例子中,在虚拟电极部分或像帧外面的部分中,黑矩阵可以保持为实体屏蔽或屏蔽。在这种情况下,黑矩阵位置与包含透明电极的区域几乎相同。
铬是非常经常地用作形成黑矩阵的材料(这种黑矩阵也称为″导电黑矩阵″)。通过用于具有这种构成的液晶显示器件生产的滤色基片,即使当导电平台小于与铬形成的黑矩阵的区域,在黑矩阵的整个区域中仍然得到接地的导电平台的效果,并且黑矩阵的电势降低,从而黑矩阵区域可以反映导电平台的效果。
由此,即使当导电平台小于基片时,在由黑矩阵占据的区域中形成适合于衬垫配置的电场。
当为了在上述基片上形成黑矩阵的像帧状态,形成黑矩阵自由区域时,产生在显示区域中的黑矩阵部分从虚拟电极区域或显示区域外面区域的黑矩阵部分或部分分离,从而在显示区域内部和虚拟电极区域或区域之间的导电平台的接地效果不同。
由此,导电平台的尺寸必须覆盖黑矩阵的像帧区域,黑矩阵自由区域和虚拟电极区域。当满足这一需要时,整个基片上的衬垫配置的状态均匀。
如果如图55(3)所示,在使导电框形成得与导电平台几乎相同水平时,将基片设置在导电框上,则基片与导电平台上表面与导电框上表面接触。
在那种情况下,基片的周围区域的下侧(背面)局部暴露于地电势以及来自导电框的电势。特别地,在其附近,显示区域内部的黑矩阵与虚拟电极区域中的黑矩阵分离,从而分离的外面的区域受到不同于显示区域上的效果的唯一的影响。
由此,在这种情况下,分离的虚拟电极区域应该具有接近于地电势的电势。为此,必须如图57所示,由导电平台占据的面积与由导电框占据的面积(在虚拟电极区域内)应该如下:[由导电平台占据的面积]大于[由导电框占据的面积]。
如果虚拟电极区域中,由导电平台和导电框占据的面积为[由导电平台占据的面积]小于[由导电框占据的面积]时,在所述区域中的每一个透明电极空间中的电势升高,使衬垫配置困难。
上述导电平台的尺寸最好不大于基片的尺寸,但是延伸到分线的外面,并且导电框形成在透明电极外面,不和分线外面的区域重叠,如图58所示。
换句话说,需要导电框形成在不包含于任何虚拟电极区域内的位置上。在这种位置上,导电框的电势将不影响黑矩阵,由此,衬垫不会局部集中在基片的周围区域。
另一方面,在导电平台和导电框之间的上述位置关系的情况下,导电框位于导电平台下面,分线外面的区域不直接与导电框接触,如图55(4)所示。
在该情况下,由于基片的端部不接地,电势在那些部分升高,并且在基片端部不产生局部衬垫的集中。
在某些情况下,上述黑矩阵的材料由包含除了铬以外散布在树脂中的色素的成份制成。由于这种成份具有低导电性,导电平台在某种情况中可能无法产生与铬黑矩阵的情况中产生的相同效果。
在这种情况下,将导电框设置在基片下面,最好如图60所示,导电平台的尺寸与其中有透明电极的区域的尺寸相同,并且在透明电极自由区域中形成导电框的端部。
按照这种方式,引起在包含透明电极的区域中形成导电平台,以形成适合于衬垫配置的电场。另一方面,引起透明电极自由区域与导电框接触,或与导电平台分开,由此防止基片的端部中的电势降落,由此,防止衬垫以局部集中方式喷射。
通过如上所述在显示区域外面的区域上形成类似的电场,在实施根据本发明的第五方面的液晶显示器件的生产方法中,可将衬垫均匀设置在整个基片上,从而通过这种方法得到的液晶显示器件能够具有均匀液晶盒厚度,以及高质量的显示性能特性,而不出现显示不均匀性。
根据本发明的第六方面的液晶显示器件的生产方法包含将衬垫喷射到包含至少形成图案透明电极和对准层,并具有一个或更多显示区域的第一基片以及要相对地设置在第一基片上的第二基片中的一个基片上,并将液晶填入这两个基片之间的空间内,其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触,其中该导电平台的尺寸小于基片尺寸,以允许基片周围与导电平台分离,并且将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片上的透明电极。
上述透明电极、基片、衬垫和衬垫荷电方法不特别限定,但是可以和上述的本发明的第一方面谈及的相同。根据本发明的第六方面的液晶显示器件的生产方法可以应用于TFT型液晶显示器件的生产,如上面本发明的第二方面谈及的。
在实践本发明的第六方面时,如果在喷射衬垫时,仅仅将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到透明电极,则发现显示区域的周围附近的衬垫数量增加或减少的现象,如在本发明的第五方面谈及的,并且,在液晶显示器件的生产过程中,衬垫以各种方式受到扭曲,引起液晶盒厚度的变化,结果,生产的液晶显示器件示出不均匀性,如在上述谈及的本发明的第一方面和第二方面那样。
另外,由于将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片内的透明电极,推斥力作用在显示区域上的衬垫上,另一方面,由于导电平台处于地电势,引力作用在带电的衬垫上,结果,如图61所示,由于基片中的推斥力以及来自导电平台的引力,基片的周围区域中的那些衬垫从基片内逃逸。
为了防止这些现象,本发明的第六方面包含:在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触,并且导电平台的尺寸小于基片的尺寸,由此保持基片的周围区域与导电平台分离,如图62所示,并将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片上的透明电极。由此,从基片端部上的导电平台接地的效果变弱,并且透明电极上的电势会更加有影响,从而和导电平台的尺寸大于基片的情况相比,可以防止基片周围部分中所要设置的衬垫的数量的减少。
接地的导电平台、将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到形成在基片上的透明电极的方法、导体的材料、导体的形状和尺寸、将导体与导电平台绝缘的方法、将电压施加到基片的方法、施加到基片上的透明电极以及导电框的电压值,以及形成导电框的方法与本发明的上述第四方面谈及的相同。
如图62所示,基片的周围区域从导电平台分离的状态即基片的边缘从导电平台表面突出的状态。
现在描述本发明的第六方面的具体实施例。
衬垫要喷射到其上的基片上可以形成有黑矩阵,如在本发明的第五方面中所述的。不论黑矩阵是绝缘的还是导电的,都能够得到上述相同的效果。
然而,黑矩阵最好是导电的,并且导电平台包含一个或更多部分,每一个的尺寸都小于基片上的每一个显示区域中黑矩阵周围的像帧的尺寸。在这种情况下,能够更加满意地抑制要设置在基片的周围部分中的衬垫的数量减少。
通过用于液晶显示器件的滤色基片(它具有在本发明的上述第五方面中谈及的构成),在导电的黑矩阵的整个区域上产生接地的导电平台的效果,并且即使当使用小于其中形成有导电的黑矩阵的导电平台时,导电黑矩阵上的电势仍然降落。导电黑矩阵区域由此可以反映导电平台的效果。
由此,即使当导电平台小于基片,在其中有导电黑矩阵的区域中仍然形成适合于衬垫配置的电场。
在那种情况下,由于在导电黑矩阵的像帧外面的区域不接地,基片的玻璃部分的电势受到施加到透明电极的电压的影响,并且所述电势沿接近于透明电极的电势方向升高。当有黑矩阵部分,但是该部分由于分线与像帧分离时,或当在导电黑矩阵的像帧外面没有导电黑矩阵部分时,遇到导电黑矩阵的像帧外面的区域不接地的状态。
在该情况下,显示区域中的电势与显示区域外面的比较,由于施加到透明电极的高电压引起的更高的电势,以及在透明电极空间中的较低的电势存在于显示区域中。
另一方面,当形成虚拟电极时,虚拟电极和基片玻璃部分都具有高电势,如图63所示。由此,从整个基片的观点,在显示区域外面形成高电势区域,并在显示区域内形成低电势区域。
由此,在显示区域外面的高电势区域用作推斥力的壁,由此抑制了显示区域中的衬垫逃逸到显示区域外面。结果,在显示区域内的衬垫的数量变得均匀,并且由此使液晶盒厚度均匀,结果生产的液晶显示器件显示了均匀的显示特性。
即使其上喷射衬垫的基片是双面的,其上形成有一定数量的显示区域,可以为所有显示区域产生如上所述的相同的效果,如果黑矩阵是导电的,通过在每一个显示区域中设置多个尺寸相同的导电平台,从而每一个平台位于每一个显示区域内的黑矩阵的周围的像帧中。
在上述情况下,可以对应于多个显示区域分别设置多个导电平台,或者可以在单个的导电平台上形成凹槽,以给出多个导电平台。
上述导电平台和基片之间的接触面积最好不小于显示区域面积的30%。
在如上所述形成导电黑矩阵的情况下,即使如果导电平台小于黑矩阵区域,导电黑矩阵仍然反映导电平台的效果。结果,形成适合于衬垫配置的电场。
然而,如果导电平台和显示区域之间的接触的面积(黑矩阵区域)太小,则接地的效果将减弱。由此,为了在显示区域上形成适合于衬垫配置的电场,导电平台和基片之间的接触面积最好应该不小于基片上的显示区域的30%。当它小于30%时,接地的效果减弱,适合于衬垫配置的电场分散,并且显示区域的周围区域中的衬垫配置变得困难。
根据本发明的第七方面的微粒喷射器要选择性在具有多个电极的基片上设置带电微粒,所述微粒喷射器包含喷嘴,用于将带电微粒喷射到基片上;导电平台,具有固定的位置,并用于支撑其上要喷射带电微粒的基片;多个上推销,用于将基片安装到导电平台上并从其卸装;探针,用于将极性与带电微粒相同的电压施加到设置在导电平台上的基片上的多个电极;以及导体,与导电平台绝缘,所述导体是导电框,设置有尺寸小于基片的开口,设置在导电平台上的基片上的顶上,并将极性与带电微粒相同的电压施加到那里。
上述透明电极、基片、微粒和微粒带电方法与本发明的第一方面提到的相同。
接地的导电平台、将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到形成在基片上的透明电极的方法、导体的材料、导体的形状和尺寸、使导电平台与导体绝缘的方法,将电压施加到基片的方法、要施加到基片上的透明电极和导电框的电压值,以及形成导电框的方法和本发明的第四方面提到的相同。
根据本发明的第七方面的微粒喷射器可以应用于生产液晶显示器件,并且在这种情况下,可以将本发明的第一方面提到的那些衬垫用作微粒。
这里,描述探针和导体可以相互同步地移上移下,或相互成为整体,另外,探针、导体和上推销能够通过一个简单的驱动机械,同步驱动。
最好同时将一个相同的电压施加到多个电极和导体。
现在,参照图64到68,描述有应用于液晶显示器件的生产的本发明的第七方面的具体实施例。
图64示出截面图,是根据本发明的第七方面的微粒喷射器的例子,图65是说明性示图,示出在图64所示的喷射器的工作中馈送和输出的方式,图66是图64所示的喷射器的主要部分的放大的示图,图67是说明性平面图,示出基片和导电框之间的关系。
如图64所示,微粒喷射器包含微粒箱11b,用于馈送衬垫,该衬垫是要喷射到基片上的微粒,还馈送气流,管道17,用于通过气流输送由微粒箱11b提供的衬垫,它们在去喷射位置的路上与管道内侧接触的结果,由此使衬垫带电,腔10,用于将衬垫喷射到基片上。腔10的下部具有驱动机械31,用于驱动导电框,探针、上推销等,这要在下面描述,沿垂直方向,在其侧面上,自动机器32用于将其上喷射衬垫的基片馈送到腔10中,并将其上喷射了衬垫的基片从腔10中取出。
腔10的顶部设置有喷嘴11a,用于摆动时,在预定的衬垫喷射范围33中喷射带电的衬垫,该衬垫通过管道17从微粒箱11b馈送,在其下部,设置有导电平台15,用于支撑安装在其上的,用于液晶显示器件生产的基片1。将该导电平台15相对于腔体10设置在固定的位置,并且从喷嘴11a喷射的衬垫落到基片1上,并设置在其上,该基片1由导电平台的顶部表面支撑。
导电平台15支持放置在其上的基片1,并且在该基片1上设置有垂直移动的导电框34,它将重叠并放置在基片1的上表面上。该导电框34是薄片状导体,或薄片状的由导电材料涂敷的物体,并具有基本上大于喷嘴11a的衬垫喷射范围33的尺寸,并具有开口34a,它大于基片的显示区域,但是小于基片1,以使包含透明电极3的显示电极区域暴露于基片上,如图67所示。
该开口34a最好大于由基片1生产的液晶显示器件的显示区域,而其他部分则小于形成在显示电极区域外面的虚拟电极区域,其中显示电极区域包含用于产生抗静电效果的电极3。
在导电框34上,有探针35,它是可以与导电框34同步地上下移动的,将其顶端或尖端压到基片1上的透明电极3(最好是虚拟电极)而由此将电压施加到透明电极3。该探针35与导电框34一起与电源设备12连接(图64),并用于将极性与衬垫电荷极性相同的预定电压施加到基片1的透明电极3以及导电框34上。
这里,最好通过弹簧沿朝下的方向产生的力作用于探针35,从而探针可以稳定地与基片1上的透明电极3接触。当有朝下的力作用在探针35上,探针就固定到导电框34上,或者当同一电压施加到导电框34上以及基片1的透明电极3上时,可以设置导体连接器(图中未示)作为探针35,它与设置得与导电框34的下表面接触的基片上的透明电极3连接。
为了馈送要安装到导电平台15的上表面上并由其支撑的基片1,或取下基片1,设置多个延伸通过导电平台15的上推销36,从而它们可以将基片1朝上推,并且使得能够插入自动机器32的臂32a,如图65所示。
这些上推销36将基片1上推,并使得能够插入自动机器32的臂32a,并且,另外,将基片1从导电平台15剥落(它通过由喷嘴11a喷射衬垫时施加的电压与导电平台保持静电方式的紧密接触,同时从基片的周围引入空气)。较好地,那些将基片周围上推的销具有稍稍大的长度,并且那些将基片的中间上推的销具有稍稍短的长度,从而便于从基片周围引入空气。
为了便于将基片1从导电平台15剥落,还可以为导电平台15设置气孔(图中未示),并将空气通过气孔馈送到导电平台15和基片1之间。在这种情况下,不再需要使基片周围的那些上推销36。
通过设置这样的气孔,还可在通过抽气将基片1与导电平台紧密接触后,将基片1安装并支持在导电平台15的上表面上时,由上推销36上推基片1时吹气,有利于剥落基片1。
将上推销36和导电框34与单个的驱动机械31连接。根据本发明的第七方面,该驱动机械31是平片状的,它设置在导电平台15的下面。当该平片状驱动机械31通过驱动源(图中未示)上下移动时,上推销36和导电平台34相应地上下移动。
在馈送基片1或取出它时,必须首先抬起导电框34,以使得可能抬起上推销36,然后使上推销36上升,由此将基片1从导电平台剥落并举起。
为此,根据本发明的第七方面,当驱动机械31处于下降状态时,采取措施使在基片1和上推销36之间形成缝隙A,如图66所示。由此,当将驱动机械31升起时,导电框34在开始时升起,并且在导电框34升起缝隙A后,上推销升起,以与基片1接触,然后将其从导电平台15剥落,并且将其举起。
在上述方法中,通过在驱动机械31的升起状态中的缝隙A将基片1从导电框34分离,确保有足够的缝隙稍稍升起臂32a,从而基片可以在通过自动机器32馈送或取出基片1的步骤中不与上推销36接触。
在上推销36的设置的典型例子中,在图67中示出导电框34的上推轴34b以及自动机器32的臂32a。如图67所示,较好地设置上推销36的数量,从而基片1在从导电平台15剥落的步骤中可以不被损坏。
导电框34的上推轴34b可以理想地设置在基片1或导电平台15周围,从而它们可以不干扰后者。自动机器32的臂32a通过图67的左边的虚线拉出。形成为多个分支的臂32a(从而它们不干扰上推销36或导电框34的上推轴)设置有吸杯32b,用于吸住和支持基片1。
图68是说明性示图,示出在将电压施加到基片上的导电框34和透明电极3时看到的等电位线37。如图68所示,电势在导电框34和透明电极3上升高,而在电极之间的每一个缝隙中(电极间空间)中(即在相邻的透明电极之间的每一个缝隙),以及在导电框34和相邻的透明电极3之间的每一个缝隙中降低。
由于由喷嘴11a喷射的衬垫荷电,并具有与施加到导电框34和透明电极区域3的电压的极性相同的极性,当由上述基片的电场产生的推斥力排斥时衬垫下落,朝电势低的位置移动,并集中下落在电极间空间内,即,各个透明电极之间的缝隙中,以及导电框34和各个相邻的透明电极3之间的缝隙中。
在导电框34的外面的区域(远离衬垫喷射范围33)中,即使有推斥力的排斥,也不会有衬垫落到导电框34的外面。由此,从喷嘴11a喷射的衬垫仅落在透明电极空间上,以及导电框34和各个相邻的透明电极3之间的缝隙上。
可以选择要施加到导电框34和透明电极3的电压,从而具有适当可能性地使衬垫落在透明电极空间上,和导电框34以及各个相邻的透明电极3之间的缝隙上。通过选择一个和相同的电压,以及选择相邻的透明电极3之间,以及导电框34和相邻的透明电极3之间的缝隙距离,从而衬垫可以以适当可能性地下落,在逐渐将电压施加到基片1上的透明电极3以及导电框34,或从那里去掉,以同时将电压施加到它们,或将其从那里去掉,由此有利于电源设备12上的电压控制。
上面已经描述了根据本发明的第七方面的典型的实施例。需要注意,本发明的第七方面不限于这些实施例,当然可以在不背离本发明的第七方面的主旨的条件下有各种修改和变化。
本发明的第八方面涉及通过使用根据本发明的第一方面的这种喷射微粒的方法生产的液晶显示器件。
本发明的第九方面涉及通过根据本发明的第二或第三方面的液晶显示器件的生产方法生产的液晶显示器件。
本发明的第十方面涉及通过根据本发明的第四、第五或第六方面的液晶显示器件的生产方法生产的液晶显示器件,同时,它使用根据本发明的第七方面的微粒喷射器。
根据本发明的第八、第九或第十方面的液晶显示器的液晶盒厚度是均匀的,并且显示高质量显示特性,而无显示不均匀性。
实施本发明的最佳实施例
下面的例子更详细地说明本发明。但是它们不意味着对本发明的范围的限制。
例子1
使用一对钠玻璃制成的绝缘基片,每一个的外部尺寸为370×480mm,并且厚度为0.7mm。在一个绝缘基片1上,形成RGB滤色片4,带有作为遮光层黑矩阵5,以及用于保护滤色片4的保护层6。在保护层6上形成带状显示电极3,它由ITO制成,还形成对准层9,它由聚酰亚胺树脂制成。在对准处理后,通过丝网印刷技术施加密封材料24。将用作密封材料中的衬垫25的玻璃珠子结合在密封材料24中。
在另一个绝缘基片1上,如图5和69所示,形成285μm宽带状显示电极3,它由ITO制成,并且厚度为300nm,间隔为15μm。还形成辅助电极20,用于将电压施加到显示电极3上,沿没有辅助电极20的一侧形成虚拟电极21,另外,形成由聚酰亚胺树脂制成的绝缘层23和对准层9。在一些情况下,不需要形成绝缘层。
这里,通过导电材料,使虚拟电极21电气相连到一起(在减少电源部的数量上是有效的)。在图69中,仅沿有效显示区域的上、下和右侧设置虚拟电极21。这是因为有辅助电极20,用于将电压施加到有效的显示区域的左侧以外的显示电极,这产生和虚拟电极21所产生的相同的效果。
使用合成的树脂微粒,BBS-60510-PH(Sekisui精密化学出品),作为衬垫,这些带负电,并喷射到另一个绝缘基片1上。在那种场合,将-2Kv的电压施加到显示电极3以及虚拟电极21(图5)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3之间的缝隙中。和不设置虚拟电极21的情况相比,在电极间空间中的衬垫8的配置的选择性改进了。
然后,形成一对的绝缘基片1相互重叠,在180摄氏度和0.8kg/cm2下热压,并且在150摄氏度下后烘烤。此后,进行清理,以去掉不必要的部分,于是切去辅助电极20和虚拟电极21。然后,将液晶7注入,以给出液晶显示器件(如图70所示),其中将一对绝缘基片结合到一起。
例子2
使用一对钠玻璃制成的绝缘基片,其外部尺寸为370×480mm,厚度为0.7mm。在一个绝缘基片1上,形成RGB滤色片,带有黑矩阵5,它是遮光层,还有保护层6,用于保护滤色片4。在保护层6上形成由ITO制成的带状显示电极3,还有由聚酰亚胺树脂制成的对准层9。在对准处理之后,通过丝网印刷技术施加密封材料24。将用作密封材料中的衬垫25的玻璃珠子结合到密封材料24中。
在另一个绝缘基片1中,如图11和图13-16所示,形成有285um宽的带状显示电极3a和3b,它们由ITO制成,并且厚度为300nm,间隔为15um。形成辅助电极20a和20b,以及辅助电极298,还有绝缘层23和对准层9,由聚酰亚胺树脂制成。在某些情况下,不需要形成绝缘层23。
将合成的树脂微粒(BBS-60510-PH(Sekisui精密化学出品))用作衬垫,这些带负电,并喷射到所述另一个绝缘基片1上。在那个场合,将-500V的电压施加到显示电极3a,并将-700V的电压施加到显示电极3b,以在显示电极3a和3b之间产生200V电压差。将由施加到显示电极3b相同的电压,即,-700V施加到辅助电极29(图11和图13-16)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3a之间的缝隙中,并且在显示电极3a之间的缝隙中(包括在每一个显示区域30的周围附近中的显示电极3a之间的那些缝隙)设置的衬垫的密度是均匀(在显示区域30中)的。
另外,衬垫8可以集中地设置在显示电极3a的每一个缝隙的中间,并且可以减小将衬垫8设置在显示电极的边缘部分中的可能性。
然后,形成一对的绝缘基片1相互重叠,在180摄氏度和0.8kg/cm2下热压,并且在150摄氏度下后烘烤。此后,进行清理,以去掉不必要的部分,于是切去辅助电极20a和20b以及辅助电极29。然后,将液晶7注入,以给出液晶显示器件(如图70所示),其中将一对绝缘基片结合到一起。
例子3
以如例子2中的相同的方式喷射衬垫8,但是将+500V的电压施加到显示电极3a,并将+300V施加到另一个绝缘基片1上的显示电极3b,以在显示电极3a和3b之间给出200V的电势差,同时将与施加到显示电极3a的相同的电压(+500V)施加到辅助电极29(图11和图17-20)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3a之间的缝隙中,并且在显示电极3a之间的缝隙中(包括在每一个显示区域30的周围附近中的显示电极3a之间的那些缝隙)设置的衬垫的密度是均匀(在显示区域30中)的。
此后,以如例子2中相同的方式,制造液晶显示器件。
例子4
以如例子2中的相同的方式喷射衬垫8,但是将+50V的电压施加到显示电极3a,并将-150V施加到另一个绝缘基片1上的显示电极3b,以在显示电极3a和3b之间给出200V的电势差,同时,通过将导线18与辅助电极29连接将-100V的电压施加到那里(图12、图17和图21-23)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3a之间的缝隙中,并且在显示电极3a之间的缝隙中(包括在每一个显示区域30的周围附近中的显示电极3a之间的那些缝隙)设置的衬垫的密度是均匀(在显示区域30中)的。
此后,以如例子2中相同的方式,制造液晶显示器件。
例子5
以如例子2中的相同的方式喷射衬垫8,但是将+150V的电压施加到显示电极3a,并将-50V施加到另一个绝缘基片1上的显示电极3b,以在显示电极3a和3b之间给出200V的电势差,同时,通过将导线18与辅助电极29连接将+100V的电压施加到那里(图12、图17和图24-26)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3a之间的缝隙中,并且在显示电极3a之间的缝隙中(包括在每一个显示区域30的周围附近中的显示电极3a之间的那些缝隙)设置的衬垫的密度是均匀(在显示区域30中)的。
此后,以如例子2中相同的方式,制造液晶显示器件。
例子6
以如例子2中的相同的方式喷射衬垫8,但是将+50V的电压施加到显示电极3a,并将-150V施加到另一个绝缘基片1上的显示电极3b,以在显示电极3a和3b之间给出200V的电势差,同时,通过将导线18与辅助电极29连接将-100V的电压施加到那里(图27-31)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3a之间的缝隙中,并且在显示电极3a之间的缝隙中(包括在每一个显示区域30的周围附近中的显示电极3a之间的那些缝隙)设置的衬垫的密度是均匀(在显示区域30中)的。
此后,以如例子2中相同的方式,制造液晶显示器件。
例子7
以如例子2中的相同的方式喷射衬垫8,但是将-300V的电压施加到显示电极3a,并将-500V施加到另一个绝缘基片1上的显示电极3b,以在显示电极3a和3b之间给出200V的电势差(图32-35)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3a之间的缝隙中,并且在显示电极3a之间的缝隙中(包括在每一个显示区域30的周围附近中的显示电极3a之间的那些缝隙)设置的衬垫的密度是均匀(在显示区域30中)的。
此后,以如例子2中相同的方式,制造液晶显示器件。
例子8
以如例子2中的相同的方式喷射衬垫8,但是将+300V的电压施加到显示电极3a,并将+500V施加到另一个绝缘基片1上的显示电极3b,以在显示电极3a和3b之间给出200V的电势差,同时,将与施加到显示电极3b相同的电压施加到辅助电极29(图11、图17和图36-38)。
结果,可以将衬垫8仅仅设置在显示电极3a之间的缝隙中,并且在显示电极3a之间的缝隙中(包括在每一个显示区域30的周围附近中的显示电极3a之间的那些缝隙)设置的衬垫的密度是均匀(在显示区域30中)的。
另外,可以将衬垫8集中地设置在显示电极3a之间的每一个缝隙中间,并且可以减小将衬垫8设置在显示电极3a的边缘部分的可能性。
此后,以例子2中相同的方式制造液晶显示器件。
例子9
如图45所示,准备公共电极基片(厚度为0.7mm的片的基片,该片上形成有滤色片,每一个RGB象素的孔径=80×285um,黑矩阵线宽度=20um,ITO电极宽度=290um,电极空间距离=15um),用于STN型液晶显示器件的生产(在衬垫配置和随后的切除导线,给出类似于传统的公共电极基片之后)。
在基片上形成0.05um厚的聚酰亚胺对准层,并接受摩擦处理。
如图71所示的衬垫喷射器用作喷射器。表面电阻不大于107欧姆厘米的抗静电底板放置得与接地的导电平台紧密接触(其中该导电平台由铝制成),并且设置在喷射器本身的下部,并且将基片设置在其上,与底板紧密接触。在喷射器中设置用于施加电压的两个连接端子,与电压施加设备连接,并且将导线引入喷射器中,从而可以将不同的直流电压施加到形成在基片上的透明电极。
准备微型珠子BB-6.8um-PH(商标,Sekisui精密化学出品)微粒,作为衬垫。
然后,将用于施加电压的接线端与电源连接,并将-2.7Kv的电压施加到每一个2∶1型梳形电极的双导电部分(导线(A)),并且将-2.8Kv的电压施加到各另外一个导电部分(导线3))。
然后,施加了-2.7Kv的电压的导电部分(导线(A))通过布线与每一个虚拟电极连接,从而虚拟电极可能具有相同的电势(图45中,导线(A)还通过布线与虚拟电极连接)。
在保持在这一状态下时,使衬垫通过不锈钢管道,它能够给它们荷负电,  并通过压缩空气,喷射到基片上。在那一情况下衬垫带负电荷已经预先确定。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫被设置在两个相邻电极之间的每一个缝隙中黑矩阵位置,其中-2.7Kv的电压施加到那里(在整个基片上,均匀地)。
比较例子1
遵循例子9的程序的相同方式,但是,没有电压施加到虚拟电极。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明将根据设置在两个相邻的电极之间的每一个缝隙中的黑矩阵位置处,其中-2.7Kv的电压已经施加到那里,但是,在从每一个显示区域的周围到所述周围内侧大约10mm的线中衬垫数量显著减少。
例子10
遵循例子9的程序的相同方式,但是,所使用的基片具有2∶1型梳形电极,其每一个单个导电部分(导线(B))与虚拟电极连接,如图44所示,并且将-2.7Kv的电压施加到2∶1型梳形电极的每一个双导电部分(导线(A)),并且将-2.8Kv的电压施加到每一另一个导电部分(导线(B))。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在两个相邻的电极之间的每一个缝隙中的黑矩阵位置处,-2.7Kv的电压施加到那里(在整个基片上,均匀地)。
例子11
遵循例子9的程序的相同方式,但是,虚拟电极分别连接,并且使用分离的电压施加设备,将-2.75Kv的电压施加到那里。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在两个相邻的电极之间的每一个缝隙中的黑矩阵位置处,-2.7Kv的电压施加到那里(在整个基片上,均匀地)。
例子12
准备用于STN型液晶显示器件的生产的公共电极基片(其上形成有滤色片,玻璃厚度为0.7mm的基片;每一个RGB象素的孔径=80×285um,金属铬制成的黑矩阵线宽=35um,丙烯酸树脂敷层=3.0um,ITO电极宽度=290um,电极空间距离=25um),作为基片。
在该基片上形成0.05um厚的聚酰亚胺对准层,并受到摩擦处理。
如图3所示形成ITO电极。
如图71所示,使用由Nisshin工程制造的衬垫喷射器作为喷射器。准备的用作衬垫的是微珠BB,7.25μm-PH(商标,Sekisui精细化学生产)的微粒。
如图46所示,将接地的铝平台和铝导电框设置在喷射器中。平台通过丁基橡胶型树脂与导电框绝缘,采取措施使得如图50所示,既对ITO显示电极,也对虚拟电极进行电压施加。每一个使用的探针具有足够对几个电极产生压力的尺寸。
通过一电压施加设备施加-2.0Kv的电压至导电框,-2.0Kv的相同的电压施加到虚拟电极和ITO显示电极。
在保持上述状态时,衬垫喷射到基片上。在喷射时给衬垫荷负电。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在电极空间中(黑矩阵位置),甚至是显示区域周围,它们也被均匀设置。
例子13
以与例子12中相同的方式喷射衬垫,但是,替代例子12中使用的基片,使用具有图2中所示的这种结构的基片(其中,虚拟电极和显示电极连接在一起),从而平台和导电框的结构如图46所示,并且以如图49所示的方式将电压从导电框施加到虚拟电极。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明将衬垫设置在电极空间(黑矩阵位置),甚至是显示区域周围,它们也是均匀设置。
例子14
平台和导电框如图47所示地构成,使用具有如图2所示的结构的电极的基片,将从电压施加设备连出来的接线端与虚拟电极连接,并且将-2.0Kv施加到ITO显示电极以及虚拟电极。
使用另一个电源,将-2.7Kv电压分开地施加到导电框。当保持这种状态时,如例12所述地喷射衬垫。
在光学显微镜下对其上喷射了衬垫的基片的观察表明,将衬垫设置在电极空间(黑矩阵位置),并且甚至是在显示区域周围,仍然均匀设置。
比较例子2
在例子12中,没有使用导电框,并且将基片直接设置在平台上,从而可以通过柱状电极将电压施加到ITO显示电极。由此,将-2.0Kv施加到那里。在那种情况下,如例子12所示的以相同的方式喷射衬垫。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明,将衬垫设置在基片的中间区域中的电极空间内,而在显示区域的周围区域(大约30mm宽)没有发现衬垫。
例子15
准备用于STN型液晶显示器件的生产的公共电极基片(其上形成有滤色片,玻璃厚度为0.7mm的基片;每一个RGB象素的孔径=80×285um,金属铬制成的黑矩阵线宽=35um,丙烯酸树脂敷层=3.0um,ITO电极宽度=290um,电极空间距离=25um),作为基片。
在该基片上形成0.05um厚的聚酰亚胺对准层,并受到摩擦处理。
如图2所示形成ITO电极,并采取措施使得如图72所示,可以通过将电压施加到虚拟电极来将电压施加到基片上的所有ITO电极。
使用Nisshin工程DISPA-uR(商标)型喷射器,作为喷射器,并且如图73所示,在喷射器内的平坦的氯乙烯树脂板上设置铬箔部分,用作导电平台的中间部分接地,并且在其周围形成导电框,并且将来自电压施加设备的接线端与其一部分连接,从而可以通过该接线端施加电压。
图57示出基片、平台和导电框之间的位置关系。由此,导电平台的尺寸小于基片,但是足够大得到达虚拟电极区域内侧(清理线外面的区域),从虚拟电极区域内部到基片的外面形成导电框,并且由导电平台占据的面积和由虚拟电极区域内的导电框占据的面积如下:[由导电平台占据的面积]大于[由导电框占据的面积]。另外,产生一个情况,即,基片端部下侧与导电框接触。
作为衬垫准备的是Sekisui精密化学微型珠BB-PH(商标),微粒尺寸为7.25um。
然后,由电压施加设备通过将-2.0Kv电压施加到导电框,将-2.0Kv电压施加到虚拟电极和ITO电极,在保持在这种状态时,将衬垫喷射到基片上。预先确定衬垫荷负电。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在电极空间中,即在黑矩阵位置。另外,将衬垫均匀设置在显示区域的周围区域。
此后,将该基片用于以传统方式完成液晶显示器件。由此完成的液晶显示器件由于在象素位置处没有衬垫而显示高对比度,并且由于在整个基片上的衬垫配置,显示具有良好的显示均匀度的良好的显示性能特性,这和通过传统的液晶显示器件生产方法的衬垫喷射情况不同。
例子16
遵循例子15的程序的相同方式,但是,导电平台和导电框由分开的不锈钢板制成。通过特氟隆制成的支持杆将导电框固定在喷射器内,并且通过空气使导电平台和导电框相互绝缘。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在电极空间中,即黑矩阵位置。另外,将衬垫均匀设置在显示区域的周围区域。
此后,将该基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。由此完成的液晶显示器件由于在象素位置没有衬垫而显示高对比度,并且由于在整个基片上的衬垫配置显示具有良好显示均匀度的显示性能特性,这和通过液晶显示器件的传统生产方法得到的衬垫喷射情况不同。
例子17
遵循例子15的程序的相同方式,但是,基片、平台和导电框的位置关系如图58所示。由此,导电平台的尺寸小于基片,但是足以达到虚拟电极区域内侧(清理线外面的区域),在虚拟电极外面形成导电框,并与其重叠,另外,产生一个情况,其中下面的基片端部与导电框接触。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在电极空间中,即黑矩阵位置。另外,将衬垫均匀设置在显示区域的周围区域。
此后,将该基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。由此完成的液晶显示器件由于在象素位置没有衬垫而显示高对比度,并且由于在整个基片上的衬垫配置显示具有良好显示均匀度的显示性能特性,这和通过液晶显示器件的传统生产方法得到的衬垫喷射情况不同。
例子18
遵循例子15的程序的相同方式,但是,形成在基片上的黑矩阵由树脂制成,并且基片、平台和导电框之间的位置关系如图60所示。由此,导电平台的尺寸基本上和有透明电极的区域相同,由没有透明电极的区域形成导电框,并且另外,基片端部下面与导电框接触。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在电极空间中,即黑矩阵位置。另外,将衬垫均匀设置在显示区域的周围区域。
此后,将该基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。由此完成的液晶显示器件由于在象素位置没有衬垫而显示高对比度,并且由于在整个基片上的衬垫配置显示具有良好显示均匀度的显示性能特性,这和通过液晶显示器件的传统生产方法得到的衬垫喷射情况不同。
比较例子3
遵循例子16的程序的相同方法,但是导电平台由不锈钢制成,但是其尺寸保持相同,并且导电框被去掉,以提供无导电框状态。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在基片的中间区域中的电极空间,但是在显示区域的周围区域(宽约30nm)中未发现衬垫。
此后,将该基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。由此完成的液晶显示器件在基片的中心部分中显示高的对比度显示特性,但是由于液晶盒厚度在基片的周围区域中已经减小,故有显示不均匀性。
例子19
遵循例子15的程序的相同方式,但是导电框设置在延伸到显示区域内侧的区域上,基片端部下面与导电框接触,并且导电平台小于导电框。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明衬垫设置在电极空间中(少数),并设置在象素上(多数)。
此后,该基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。由此得到的液晶显示器件的对比度比例子15中得到要差。
例子20
准备用于STN型液晶显示器件的生产的公共电极基片(其上形成有滤色片,玻璃厚度为0.7mm的基片;每一个RGB象素的孔径=80×280um,树脂制成的黑矩阵线宽=35um,丙烯酸树脂敷层=3.0um,ITO电极宽度=290um,电极空间距离=25um),作为基片。
在该基片上形成0.05um厚的聚酰亚胺对准层,并受到摩擦处理。
所使用的基片是双面基片,一个基片上形成有两个显示区域。
形成ITO电极,从基片的每一个边缘留下大约10mm的边缘,并且如图2所示,将电压施加到虚拟电极的方法可以导致将电压施加到基片上的所有的ITO电极。
将Nisshin工程DISPA-uR(商标)型喷射器(如图74所示)用作喷射器,并且如图62所示,导电平台尺寸几乎和基片上的ITO电极区域一样,由此,其周围是离每一个基片边缘内侧大约10mm。
准备kisui精密化学微型珠子BB-PH(商标)微粒(微粒尺寸为7.25um)作为衬垫。
然后,直流电源引导接线端与基片上的虚拟电极连接,并将-2.0Kv的电压施加到基片上的所有ITO电极,当保持这种状态时,将衬垫喷射到基片上。预先确定衬垫的带负电。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明,将衬垫设置在电极空间中,即,在黑矩阵位置上。
此后,该基片用于以传统方式完成液晶显示器件。由此完成的液晶显示器件由于象素位置没有衬垫而显示高对比度,并由于整个基片上的衬垫配置显示具有良好显示均匀度的良好的显示性能特性,这不同于由传统的液晶显示器件生产方法的衬垫喷射器情况。
例子21
遵循例子20的程序的相同方式,但是,将线宽为35um的铬黑矩阵用作黑矩阵,并且所使用的导电平台已经对应于基片上的两个显示区域,被分为两部分,并且在黑矩阵像帧内侧每一个部分的周围为5mm。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明将衬垫设置在电极空间内,即,黑矩阵的位置。
此后,将该基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。由此完成的液晶显示器件由于在象素位置没有衬垫,而显示了高对比度,并由于在整个基片上的衬垫配置,显示具有良好的显示均匀度的显示性能特性,这与由传统的液晶显示器件的生产方法的衬垫喷射情况不同。
比较例子4
以例子20中相同的方式实施衬垫喷射,但是,所使用的导电平台的尺寸比基片大50mm。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察表明,将衬垫设置在电极空间中,即在黑矩阵位置,但是在显示区域的周围区域(大约30mm宽)内发现少量衬垫。
此后,将该基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。由此得到的液晶显示器件在显示区域的中心部分显示高对比度以及良好的显示特性,但是,在显示区域周围区域示出显示不均匀性,这是因为因为没有衬垫导致的液晶盒厚度的减小。
例子22
以例子21中相同的方式喷射衬垫,但是,使用的导电平台的尺寸为显示区域的40%、30%或20%。
在光学显微镜下对其上喷射衬垫的基片的观察后,将这些基片用于以传统的方式完成液晶显示器件。
当使用尺寸为显示区域的40%的导电平台时,将衬垫设置在电极空间中,即,在黑矩阵位置,这和例子21相似,并且完成的液晶显示器件由于在象素位置上没有衬垫,而显示了高的对比度,并且由于在整个显示区域上的衬垫的配置,具有良好的显示均匀度的显示性能特性。
当使用尺寸为显示区域的30%的导电平台时,将一些衬垫设置在象素位置中,但是,由于设置在象素位置中的衬垫的数量小,故完成的液晶显示器件对对比度显示很小的影响,并且示出高的对比度。
当使用尺寸为显示区域的20%的导电平台时,衬垫几乎随机地设置在显示区域中,并且完成的液晶显示器件在对比度中没有示出改进。
例子23
采用如图64-67所示的液晶显示器件,首先将其上喷射了衬垫的基片1馈送到导电平台15上。为了馈送基片1,通过自动机器32的臂32a,将基片1从基片的存备位置(图中未示)取出,同时,驱动机械31上升,并升起上推销36和导电框34,以产生缝隙,使基片1插入上推销36和导电框34之间。
然后,打开设置在面对自动机器32的腔10位置上的开口的盖子10a,并将自动机器32的臂32a插入腔中,并进一步将基片1插入在上推销36和导电框34之间。此后,上推销36和导电框34下降,由此,将基片1馈送到并设置在导电平台15上。导电框34进一步下降,并设置和保持在导电平台15上。
在这种情况下,探针35也随着导电框34下降,并且探针35的顶端与基片1上的透明电极3接触,由此,完成了将电压施加到导电框34和基片1上的透明电极3的准备。由此,逐渐地将+1Kv的电压施加到导电框34和基片1上的透明电极3。(突然地施加高电压是不理想的,因为可能引起透明电极3的介质击穿的问题)。
在这种情况下,由于如图64所示,将导电平台15接地,并且,由绝缘材料形成基片1,故基片1通过基片1和导电平台15之间产生的静电,被吸引并固定在导电平台15上。如果需要,可以通过使用定位销等,将基片1放置在导电平台15的预定位置上。
并且,给衬垫带带正电,并从喷嘴11a喷射。结果,如图68所示,将衬垫集中地喷射到透明电极3之间的缝隙中,以及导电框34和透明电极3之间的缝隙中。
以上述方式将电压施加到其上设置有衬垫的基片1上(仅仅在电极空间内),并且导电框34和电极3之间的缝隙逐渐再次降低,并且通过自动机器32,将基片1取出至良好的存备位置(这时,馈送基片1的程序颠倒)。
工业应用
如上所述构成的根据本发明的喷射微粒的方法使得可能将预定量的微粒设置在理想位置上,以将衬垫设置在液晶显示器件中的电极空间内,而不牺牲孔径比,另外,通过将电压施加到显示区域外面的电极上,适当地将衬垫设置在显示区域的周围区域中的电极空间中,
如上所述构成的根据本发明的液晶显示器的生产方法使得可能施行一种液晶显示器件的生产方法,包含,将荷电的衬垫设置在电极空间,同时将电压施加到透明电极,以将衬垫选择性地仅仅设置在相邻的透明电极空间中预定的透明电极空间中,即在黑矩阵位置上,即使在诸如STN型液晶显示器件中使用的带状透明电极也是如此,并控制显示区域的周围附近部分中以及显示区域中间部分中的的衬垫配置密度,  由此可能使在显示区域中的衬垫配置密度均匀,并由此提供对比度改进的液晶显示器件,同时防止光通过衬垫泄漏,而不牺牲孔径比。
另外,由于可以将衬垫设置在整个基片上,由此生产的液晶显示器件可能具有均匀的液晶盒厚度,以及高质量显示性能特性,而不会显示不均衡。另外,衬垫可以喷射到电极位置以外的预定位置而不需要在显示区域外面设置虚拟电极或足够大于衬垫喷射区域的电极。
另外,如上所述构成的根据本发明的液晶显示器件具有均匀的液晶盒厚度,以及高质量显示性能特性,而不会显示不均衡。

Claims (34)

1.一种液晶显示器件的生产方法,其特征在于包含下述步骤:
将衬垫喷射到第一基片和第二基片中的至少一个上,所述第一基片至少包含形成图案的透明电极并具有至少一个显示区域,所述第二基片要相对地设置在所述第一基片的上面;以及
将液晶填入所述两个基片之间的空间内;
其中,在显示区域外面设置辅助电极,以及将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上的过程中,将两个或多个电压值不同的电压施加到各个透明电极,并且将一电压施加到辅助电极,由此控制透明电极上和辅助电极上产生的电场,以便只在各个相邻透明电极之间的间隙中的预定的透明电极间隙内有选择地配置衬垫。
2.如权利要求1所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
将其中要选择性地设置衬垫的预定透明电极间隙设置在同一电压电平所施加到的各个透明电极之间。
3.如权利要求2所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
当衬垫带正电时,将其中要选择性设置衬垫的预定透明电极间隙设置在施加到透明电极的值不同的两个或更多电压中最小的一个所施加到的各个透明电极之间;并且
当衬垫带负电时,将电极间隙设置在施加到透明电极的值不同的两个或者更多电压中最大的电压所施加到的各个透明电极之间。
4.如权利要求3所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
施加到透明电极的电压值不同的两个或更多电压的极性与衬垫所带的电压的极性相同。
5.如权利要求1到4中任一项所述的液晶显示器件的方法,其特征在于:
如此选择施加到辅助电极的电压的极性,从而当形成在包含透明电极的整个区域上的电场在衬垫上施加推斥力,推斥力可作用在衬垫上;以及
施加到辅助电极的极性如此选择,从而当在包含透明电极的整个区域上形成的电场在衬垫上产生引力,引力可以作用在衬垫上。
6.如权利要求5所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
施加到辅助电极的电压与施加到透明电极的电压值不同的两个或更多电压中在衬垫上产生最大推斥力或引力的电压相同。
7.如权利要求1到4中任一项所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
透明电极是带状的,并且辅助电极设置得与透明电极的较长侧平行。
8.如权利要求1到4中任一项所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
将辅助电极设置得为与透明电极的电极图案相同。
9.如权利要求1到4中任一项所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
辅助电极是为减小透明电极-预期电平差而设置的虚拟电极,。
10.如权利要求1到4中任一项所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
辅助电极是虚拟电极,显示电压不施加到那里。
11.一种液晶显示器件的生产方法,其特征在于包含下述步骤:
将衬垫喷射到第一基片和第二基片中的至少一个上,所述第一基片至少包含形成图案的透明电极和虚拟电极,所述第二基片相对地设置在所述第一基片的上面;以及
将液晶注射到两个基片之间的空间中;
其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上的过程中,将电压值不同的两个或更多电压施加到各个透明电极和虚拟电极;
将其中要选择性地设置衬垫的预定透明电极间隙设置在两个相邻透明电极之间;
透明电极的数量是偶数,并且以如此方式施加电压值不同的两个或更多电压,从而当衬垫电荷极性为正(+)时,电压值不同的两个或更多电压中最低的一个电压被施加到要将衬垫设置在其间的相应的两个相邻透明电极,而当衬垫电荷极性是负(-)时,将电压值不同的两个或更多电压中最高的一个电压施加到要将衬垫设置在其间的相应的两个相邻透明电极。
12.如权利要求11所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
施加到虚拟电极的电压在施加到透明电极的电压值不同的两个或更多电压中最大和最小电压的范围内。
13.如权利要求11或12所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
在衬垫电荷极性为负(-)的情况下,通过设置与要施加最大电压的每一个透明电极的两端中的一端连接的公共导线(a),将电压施加到透明电极,并通过所述公共导线(a)施加最大电压,以及设置与要施加较低电压的每一个透明电极的两端中的上述一端相对侧上的一端连接的另一公共导线(b),并通过所述另一公共导线(b)施加电压;并且
在衬垫电荷极性为正(+)的情况下,通过设置与要施加最小电压的每一个透明电极的两端中的一端连接的公共导线(a),并通过所述公共导线(a)施加电压,而将电压施加到透明电极;同时,设置与要施加较高电压的每一个透明电极的两端中的上述一端相对侧上的一端相连的另一公共导线(b),并通过所述另一公共导线(b)施加更高的电压。
14.如权利要求13所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
通过将虚拟电极与所述公共导线(a)或所述另一公共导线(b)连接,将电压施加到虚拟电极上。
15.如权利要求11或12所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
通过将所有形成在基片上的虚拟电极相互连接,将电压施加到虚拟电极。
16.一种液晶显示器件的生产方法,其特征在于包含下述步骤:
将衬垫喷射到第一基片和第二基片中的至少一个上,所述第一基片至少包含形成图案的透明电极和虚拟电极,所述第二基片相对设置在第一基片的上面;
并将液晶填入两个所述基片之间的空间内;
其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触;以及
将导体设置得与导电平台处于电气绝缘状态;
所述导体是具有开口的导电框;
所述导体框设置在基片周围,与基片周围部分重叠或不部分重叠;
并且,将电压施加到透明电极和导电框。
17.如权利要求16所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
基片具有透明电极和虚拟电极;并且
在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上的过程中,将电压施加到透明电极、虚拟电极和导电框。
18.如权利要求17所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
虚拟电极与透明电极连接;
并且,通过导电框将电压施加到虚拟电极。
19.如权利要求18所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
施加到导电框的电压不同于施加到透明电极的电压。
20.一种液晶显示器件的生产方法,其特征在于包含下述步骤:
将衬垫喷射到第一基片和第二基片中的至少一个上,所述第一基片至少包含形成图案的透明电极和对准层并具有至少一个显示区域,所述第二基片相对地设置在所述第一基片的上面;以及
将液晶填入所述两个基片之间的空间内;
其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,基片设置得与接地的导电平台紧密接触;
将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片的透明电极;
在显示区域外面设置一导体,与导电平台处于电气绝缘状态;
并将极性与施加到透明电极的电压相同的电压施加到导体,由此在基片内外形成相同的电场。
21.如权利要求20所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
导体的最外面尺寸大于基片,并且所述导体是具有不大于基片尺寸的开口的导电框;
所述导电框设置得与基片周围重叠或不重叠;并且
将极性与施加到透明电极的极性相同的电压施加到导电框。
22.如权利要求20或21所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
导电平台的尺寸不大于基片尺寸,但是延伸到分线外面的区域;并且
将导电框的上表面设置在与导电平台表面相同的平面上,或低于它的水平。
23.如权利要求20或21所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
导电平台的尺寸不大于基片尺寸,但是延伸到分线外面的区域;
导电框如此形成,以便从分线外面的区域延伸到基片外面,并且
由导电平台占据的面积和分线外区域中由导电框占据的面积满足关系:
[由导电平台占据的面积]大于[由导电框占据的面积]。
24.如权利要求20或21所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于
导电平台的尺寸不大于基片尺寸,但是延伸到分线外面的区域;
并且导电框形成在透明电极外面,而不与分线外面的区域重叠。
25.如权利要求20或21所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
导电平台的尺寸与有透明电极的范围相同,并且在没有透明电极的区域形成导电框。
26.一种液晶显示器件的生产方法,其特征在于包含下述步骤:
将衬垫喷射到第一基片和第二基片中的至少一个上,所述第一基片至少包含形成图案的透明电极和对准层并具有一个或更多显示区域,所述第二基片相对地设置在所述第一基片的上面;以及
将液晶填入所述两个基片之间的空间内;
其中,在将带正或负电荷的衬垫喷射到基片上时,将基片设置得与接地的导电平台紧密接触,所述导电平台尺寸小于基片,以允许基片周围与导电平台分离;并且
将极性与衬垫电荷极性相同的电压施加到基片上的透明电极。
27.如权利要求26所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于要把衬垫喷射到其上的基片具有形成在其上的黑矩阵,所述黑矩阵是导电的;并且
导电平台包含一个或更多的单元,每一个单元的尺寸都小于基片上的每一个显示区域上的黑矩阵的像帧周边。
28.如权利要求26或27所述的液晶显示器件的生产方法,其特征在于:
导电平台和基片的接触面积不少于显示区域面积的30%。
29.一种液晶显示器件,其特征在于所述液晶显示器件通过如权利要求1到15中任一项所述的液晶显示器件的生产方法得到。
30.一种液晶显示器件,其特征在于所述液晶显示器件通过如权利要求16到28中任一项所述的液晶显示器件的生产方法并使用一种微粒喷射器得到,所述微粒喷射器用于将带电的微粒选择性地配置在具有多个电极的基片上,所述微粒喷射器包含:喷嘴,用于将带电微粒喷射到基片上;导电平台,具有固定位置,并且用于支持其上要喷射带电微粒的基片;多个上推销,用于将基片安装到导电平台上,以及将基片从导电平台卸下;探针,用于将极性与带电微粒相同的电压施加到设置在导电平台上的基片上的多个电极;以及与导电平台电气绝缘的导体,所述导体是设置有尺寸小于基片的开口的导电框,所述导体被置于导电平台上的基片的顶上,并施加极性与带电微粒极性相同的电压。
31.如权利要求30所述的液晶显示器件,其特征在于所述探针和导体相互同步地上下移动。
32.如权利要求30所述的液晶显示器件,其特征在于所述探针和导体作为整体上下移动。
33.如权利要求30到32中任一项所述的液晶显示器件,其特征在于通过单个的驱动源,使探针、导体、上推销同步驱动。
34.如权利要求30到32中任一项所述的液晶显示器件,其特征在于同时将一个或相同的电压施加到多个电极和导体。
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