DE19951686A1 - Flüssigkristallzelle mit einer Struktur zur Steuerung der Anbringung einer Abdichtung und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Abstract

Zum Bereitstellen einer Flüssigkristallzelle mit einem schmalen Bildrahmen und einer guten Qualität durch Einstellen der Verschiebung der Anbringungsposition des Dichtungsmittels zum Abdichten von zwei Substraten, um die Welligkeit der Kante des abgedichteten Dichtungsmittels zu unterdrücken, und durch Abdichten des Dichtungsmittels nahe des Pixelgebietes. DOLLAR A In der Umgebung von wenigstens einem Substrat von den zwei eine Flüssigkristallzelle bildenden Substraten 50 und 60 werden eine Dichtungspositions-Steuerungsstruktur 100 und eine Dichtungswelligkeits-Steuerungsstruktur 90 erzeugt. Durch diese Strukturen kann die Positionierungsgenauigkeit des angebrachten Dichtungsmittels 120 erhöht werden, und die Welligkeit der Kante des abgedichteten Dichtungsmittels kann reduziert oder eliminiert werden, wodurch das Pixelgebiet und das angebrachte Dichtungsmittel so nahe wie möglich beieinander angeordnet werden können. Des weiteren kann, da das Pixelgebiet 70 so nahe wie möglich zu der Umgebung der Peripherie der Flüssigkristallzelle angeordnet werden kann, eine Flüssigkristallzelle mit der Möglichkeit eines schmalen Bildrahmens bereitgestellt werden, die keine Ungleichmäßigkeit hinsichtlich der Dicke aufweist.

Description

Detaillierte Beschreibung der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeplatte, bei der die Umgebung der Peripherien der zwei gegenüberliegenden Substrate durch ein Dichtungsmittel abgedichtet ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Struktur zur Steuerung der Tosition, in der ein Dichtungsmittel angebracht wird, wenn die zwei Substrate, die eine Flüssigkristallzelle bilden, in der Umgebung der Peripherien derselben abgedichtet werden, sowie auf ein Verfahren zum Anbringen des Dichtungsmittels. Die vorliegende Erfindung bezieht sich speziell auf die Bereitstellung der Anzeigeplatte mit einem schmalen Bildrahmen durch näher beieinanderliegende Positionierung des Dichtungsmittels und des Pixelendes in der Peripherie einer durch Abdichten von zwei Substraten gebildeten, Flüssigkristallzelle.

Stand der Technik

Die Flüssigkristallzelle wird als Anzeigeplatte für Armbanduhren, elektronische Rechner und dergleichen verwendet. Die jüngeren Anwendungsgebiete dehnen sich auf mobile Geräte (digitale personelle Hilfsmittel) oder Anzeigen mit großer Abmessung aus.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht einer herkömmlichen Flüssigkristallzelle, die durch Anordnen von zwei Substraten derart; dass sie einander gegenüberliegen, und durch Abdichten der Umgebung der Peripherien derselben mit einem Dichtungsmittel (zum Beispiel Epoxidharz) gebildet wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird in der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigeplatte als erstes ein Dichtungsmittel 30 (Epoxidharz) auf der Umgebung der Peripherie eines ersten Substrates 20 angebracht, das aus hartem Glas oder dergleichen besteht. Des weiteren werden auf dem ersten Substrat innere Zwischenraummaterialien (Abstandshalter) 40 in einem optimierten Verhältnis verteilt, um die Zellendicke über die gesamte Oberfläche einschließlich einer Pixelfläche 13 hinweg konstant zu halten. Indem ein aus hartem Glas bestehendes zweites Substrat 10 über das erste Substrat 20 gelegt wird und diese gehärtet werden (Erwärmen unter Druck), wird das Dichtungsmittel 30 gehärtet, und die Flüssigkristallzelle wird durch seine Haftfestigkeit abgedichtet.

Ein typischer Aufbau einer derartigen Flüssigkristallzelle beinhaltet ein Substrat mit einem Farbfilter (CF), und das andere Substrat beinhaltet einen Dünnfilmtransistor (TFT). In die Flüssigkristallzelle, bei welcher der Abstand zwischen den zwei Substraten konstant ist, wird über einen Flüssigkristallzugang mittels eines allgemein bekannten Verfahrens Flüssigkristall injiziert.

Fig. 2 zeigt, dass die herkömmliche Flüssigkristallzelle die folgenden Probleme mit dem Anbringungszustand des Dichtungsmittels 30 aufweist. Das erste Problem besteht in der Positionsverschiebung des auf dem Substrat 20 angebrachten Dichtungsmittels 30. Die Verschiebung der mittigen Position 33 des angebrachten Dichtungsmittels liegt in der Größenordnung von 0,2 mm bis 0,3 mm. Das zweite Problem besteht darin, dass ein unregelmäßiges Wellenphänomen 36 in der Kante 36 des Dichtungsmittels in Abhängigkeit von der Schwankung der Anbringungsmenge, wenn das Dichtungsmittel 30 durch einen Spender angebracht wird, vom Oberflächenzustand des Substrates 20 und vom Grad der Erwärmung in dem Härtungsschritt auftritt. In der vorliegenden Erfindung wird das in Fig. 2(c) gezeigte Phänomen "Welligkeit" 36 genannt. Die Welligkeit 36 des Dichtungsmittels 30 ergibt einen Schwankungsbereich von etwa 150 µm bis 200 µm lediglich auf einer Seite des abgedichteten Dichtungsmittels 30.

Die Probleme der Positionsverschiebung der Abdichtungsanbringung und der Welligkeit der Abdichtungskante verursachen eine Zerstörung der Gleichmäßigkeit der Anzeige, da das Dichtungsmittel den Flüssigkristall in der Pixelfläche beeinflusst. In Abhängigkeit vom Ort wird das Dichtungsmittel durch eine Anbringungsunregelmäßigkeit mit der Kante der Pixelfläche in Kontakt gebracht und verursacht in jenem Gebiet einen Orientierungsdefekt in den Flüssigkristallmolekülen. Um die Ursache für einen derartigen Defekt der Anzeigequalität zu vermeiden, wird ein erweiterter Bereich oder Dummy-Pixel 16 mit einer festen Breite bereitgestellt, der sich von dem Ende des Pixelgebietes 13 aus erstreckt, so dass das Pixelgebiet und das Dichtungsmittel um einen vorgegebenen . Abstand (etwa 1 mm) voneinander beabstandet sind.

Somit kann das Dichtungsmittel in der herkömmlichen Flüssigkristallzelle nicht so nahe wie möglich an dem Pixelgebiet angebracht werden, und es muss eine feste Breite zwischen dem Pixelgebiet 13 und dem Dichtungsmittel bereitgestellt werden, so dass das Verhältnis des Bildrahmens zu dem Pixelgebiet groß ist.

Des weiteren kann, wenn die Breite des Bildrahmens (der Abstand vom Pixelgebiet zu der äußeren Peripherie) groß ist, der Zwischenraum in dem Bildrahmenbereich nur durch die Abstandshalter 40 auf dem Pixelgebiet 13 nicht konstant gehalten werden. Der herkömmliche Abstandshalter 40 kann die Dicke des Pixelgebietes 13 definieren, in der Peripherie der Zelle einschließlich des Bildrahmengebiets und des Anbringungsgebiets des Dichtungsmittels 30 kann jedoch die Dicke nicht so gleichmäßig gemacht werden wie das Pixelgebiet. Das heißt, wenn die Flüssigkristallzelle gehärtet wird, erstreckt sich der Effekt die Zellendicke durch die Abstandshalter auf dem Pixel 13 gleichmäßig zu halten, nicht bis zur Umgebung der Peripherie der Flüssigkristallzelle. Somit tritt eine Verzerrung in der Dicke im Bildrahmenbereich der Flüssigkristallzelle auf, die eine Zerstörung der Gleichmäßigkeit der Anzeige verursacht.

Zum Beispiel offenbart die offengelegte ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 4-20929 eine Flüssigkristallzelle, bei der ein unebener Bereich in den Peripherien von zwei Substraten vorgesehen ist, und der unebene Bereich mit einem Dichtungsmittel beschichtet ist und sie in einer einander gegenüberliegenden Beziehung abgedichtet sind. Durch Bereitstellen der unebenen Struktur in dem Bereich der Anbringung der Abdichtung wird die Haftfestigkeit erhöht, und es wird verhindert, dass Feuchtigkeit in die Flüssigkristallzelle eindringt, wodurch die Zuverlässigkeit als Anzeigeplatte gewährleistet wird. Wenngleich das Dichtungsmittel auf der unebenen Struktur mit einer geringen Positionsverschiebung angebracht wird, ist es jedoch nicht klar, in welchem Bereich der unebenen Struktur das angebrachte Dichtungsmittel positioniert ist. Bei dieser Referenz ist nicht beabsichtigt, dass man in der Lage ist, die Position der Anbringung des Dichtungsmittels lediglich mit der in der Peripherie von einem Substrat vorgesehenen unebenen Struktur zu steuern.

Des weiteren ist in der offengelegten ungeprüften Patentanmeldung Nr. 52-45947 entlang der Anbringungsposition des Dichtungsmittels in der Umgebung der Peripherie eines Substrates, das eine Flüssigkristallzelle bildet, eine Vertiefung vorgesehen, in die das überschüssige Dichtungsmittel fällt. In dem Schritt des Übereinanderlegens und Abdichtens von zwei Substraten fließt das überschüssige Dichtungsmittel in die Vertiefung. Das unregelmäßige Wellenphänomen (Welligkeit) in der Kante des angebrachten Dichtungsmittels wird entlang der Linie der Vertiefung aufgelöst. Die Pixellinie der Flüssigkristallzelle wird schön, was den Wert des Produktes als Anzeigeplatte erhöht. Um jedoch die Abdichtungskante des Dichtungsmittels durch die Vertiefungslinie über die gesamte Länge hinweg zu definieren, muss die Anbringungsmenge des Abdichtungsmittels über die gesamte Länge hinweg nahezu konstant sein. Außerdem sollte der Abstand zwischen der Anbringungsposition und der Vertiefung nahezu konstant sein. Der Grund dafür besteht darin, dass sich, wenn der Überschuss des angebrachten Dichtungsmittels durch die Vertiefung nicht vollständig aufgenommen wird, die Welligkeit über die Vertiefung hinaus erstreckt. In dieser Referenz erstreckt sich die Abdichtung über die Vertiefung hinaus, wenn zu viel Überschuss des Dichtungsmittels im Vergleich zum Volumen der Vertiefung vorliegt, so dass es einen geringeren Effekt der Reduzierung der Welligkeit der, Kante des abgedichteten Dichtungsmittels gibt.

Des weiteren gibt es in den offengelegten ungeprüften Patentanmeldungen Nr. 63-256924 und 4-63422 eine Struktur, bei der ein Abstandshalter unmittelbar außerhalb der Schnittlinie einer Flüssigkristallzelle eingefügt ist (sogenannte Dickensteuerungsstruktur). Diese Struktur ergibt eine Flüssigkristallzelle mit einer gleichmäßigen Dicke über die gesamte Oberfläche derselben hinweg. Des weiteren wird der Abstand zwischen den Substraten gleichmäßig, was zu einer guten Flüssigkristallzelle führt, die keine Farbunregelmäßigkeit zeigt. Wenngleich ein Abstandshalter zwischen dem Pixelgebiet und, der Dickensteuerungsstruktur außerhalb der Schnittlinie liegt, existiert jedoch ein Gebiet mit einer gewissen Breite, für das die Dicke nicht gleichmäßig gemacht werden kann. Insbesondere in der herkömmlichen Flüssigkristallzelle mit einem breiten Bildrahmen kann die Verzerrung des Zellenzwischenraums aufgrund der Kontraktion von Epoxid in der Umgebung der Abdichtung beim Härten nur durch das Pixelgebiet und den Abstandshalter auf der Dickensteuerungsstruktur der Referenz nicht vermieden werden.

Da in den letzten Jähren mobile Ausrüstungen, zum Beispiel Notebook-Computer, personelle Datenhilfsmittel (PDAs) und Mobil-Telefone beherrschend werden, hat speziell der Bedarf an einer Flüssigkristallanzeigeplatte mit der Möglichkeit eines schmalen Bildrahmens zugenommen. Für einen derartigen Bedarf an einer Flüssigkristallzelle mit schmalem Bildrahmen ist es notwendig, die Anbringungsposition eines Dichtungsmittels zum Abdichten der zwei die Flüssigkristallzelle bildenden Substrate zu bestimmen. Des weiteren ist es erwünscht, die Welligkeit in der Kante des abgedichteten Dichtungsmittels zu reduzieren oder zu eliminieren. Außerdem ist es erwünscht, dass ein breites Pixelgebiet für den Bildrahmen für die Flüssigkristallzelle verwendet wird und dass die Zellendicke selbst in der Umgebung der Peripherie gleichmäßig ist.

Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Flüssigkristallzelle, bei der die Verschiebung der Anbringungsposition eines Dichtungsmittels zum Abdichten von zwei Substraten eingestellt wird und das Abdichtungsmittel nahe des Pixelgebietes abdichtet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Flüssigkristallzelle, bei der die Welligkeit der Kante des zwei Substrate abdichtenden Dichtungsmittels gesteuert wird und das Dichtungsmittel nahe des Pixelgebietes abdichtet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Flüssigkristallzelle mit einer geringeren Unregelmäßigkeit in der Zellendicke, indem ein Gebiet für ein zwei Substrate abdichtendes Dichtungsmittel nahe des Pixelgebietes und Abstandshalter auf den Pixelgebieten bereitgestellt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

In der Peripherie von wenigstens einem der zwei eine Flüssigkristallzelle bildenden Substrate wird eine vorstehende Struktur für eine Abdichtungspositions- Steuerungsstruktur oder eine Welligkeitssteuerungsstruktur gebildet. Durch diese Strukturen kann die Genauigkeit der Positionierung des angebrachten Dichtungsmittels erhöht werden, und die Welligkeit in der Kante des abgedichteten Dichtungsmittels kann reduziert oder eliminiert werden, um dadurch zu ermöglichen, dass das Pixelgebiet und das angebrachte Dichtungsmittel so nahe wie möglich plaziert werden. Des weiteren kann, da das Pixelgebiet so nahe an der Umgebung der Peripherie der Flüssigkristallzelle wie möglich angeordnet werden kann, eine Flüssigkristallzelle von geringerer Dickenungleichmäßigkeit mit der Möglichkeit eines schmalen Bildrahmens bereitgestellt werden.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Flüssigkristallzelle mit: einem ersten Substrat mit einer Oberfläche, die eine vorstehende Struktur (Abdichtungspositions- Steuerungsstruktur) aufweist, die in der Nähe der Peripherie entlang der Umgebung derselben vorgesehen ist und eine Oberseite beinhaltet, welche die Anbringungsposition eines. Dichtungsmittels definiert; einem Dichtungsmittel, das auf der Oberseite der vorstehenden Struktur des ersten Substrates angebracht wird; und einem zweiten Substrat, das eine Oberfläche aufweist, die der einen Oberfläche des ersten Substrates gegenüberliegt, wobei die Oberseite der vorstehenden Struktur eine Benetzungseigenschaft für das Dichtungsmittel besitzt, das Dichtungsmittel in einer Form symmetrisch um die Mitte der Oberseite angebracht ist und das zweite Substrat durch das auf der vorstehenden Struktur des ersten Substrates positionierte Dichtungsmittel abgedichtet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Zelle bereit.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Flüssigkristallzelle mit: einem ersten Substrat mit einer Oberfläche, die mit einer vorstehenden Struktur (Welligkeitssteuerungsstruktur) entlang der Anbringungsposition eines Dichtungsmittels in der Nähe der Peripherie entlang der Umgebung derselben versehen ist; einem Dichtungsmittel, das entlang der vorstehenden Struktur des ersten Substrates angebracht ist; und einem zweiten Substrat mit einer Oberfläche, die der einen Oberfläche des ersten Substrates gegenüberliegt, wobei das angebrachte Dichtungsmittel beim Abdichten des ersten Substrates und des zweiten Substrates gequetscht wird und die Kante des Dichtungsmittels derart ausgebildet ist, dass sie sich auf die vorstehende Struktur erstreckt, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Zelle bereit.

Bevorzugte Ausführungsform

Fig. 3 stellt einen Zustand dar, in dem die Umgebung der Peripherien zweier Substrate 50 und 60 mit einem Dichtungsmittel 120 abgedichtet sind. Diese Figur ist ein typisches Beispiel der vorliegenden Erfindung, das eine Querschnittansicht einer Flüssigkristallzelle zeigt. Das erste Substrat ist ein Farbfiltersubstrat (CF-Substrat) 60, und das zweite Substrat ist ein Substrat 50, das einen TFT beinhaltet (TFT-Substrat). Im folgenden ist in Fig. 3 der Aufbau der Peripherie der Zelle gezeigt, wobei das CF- Substrat 60 zwecks einfacher Erläuterung der vorliegenden Erfindung unten angeordnet ist.

In der vorliegenden Erfindung sind zwei vorstehende Strukturen 90 und 100 in dem Dichtungsanbringungsgebiet vorhanden, das außerhalb des Pixelgebietes 70 der Flüssigkristallzelle positioniert ist. Die zwei Strukturen, die Dichtungswelligkeits-Steuerungsstruktur 90 und die Dichtungsanbringungspositions-Steuerungsstruktur 100, besitzen eine Funktion der Einstellung des Anbringungszustands des Dichtungsmittels 120. Durch Steuern der Anbringungsposition des Dichtungsmittels 120 kann die Dichtungsbreite des Dichtungsmittels 120 für die Pixelstruktur 70 so beschränkt werden, dass sie schmal ist, so dass eine Flüssigkristallzelle mit der Möglichkeit eines schmalen Bildrahmens bereitgestellt werden kann.

In dieser Ausführungsform sind die zwei vorstehenden Strukturen 90 und 100 zum Steuern der Haftung des Dichtungsmittels 120 auf dem unteren CF-Substrat 60 ausgebildet. Alternativ können diese vorstehenden Strukturen auf dem oberen TFT-Substrat 50 vorgesehen werden. Des weiteren ist auch eine Hybridstruktur vorstellbar, in der sie bereitgestellt werden, bei der die Kanten 36 des Dichtungsmittels auf beiden Seiten des CF-Substrates 60 und des TFT-Substrates 50 existieren (maximal vier Positionen).

Diese Strukturen 90 und 100 können unter Verwendung des Prozesses zur Bildung des Pixelgebietes 70 des Substrates 60 bequem erzeugt werden. Das Pixelgebiet 70 weist im allgemeinen eine Struktur auf, bei der die Oberseite einer Farbschicht (Farbfilterschicht), die Primärfarben (RGB) liefert, mit einer transparenten Elektrode ITO (InSn-Oxid)- bedeckt ist. Wenn die Farbschicht und die ITO-Schicht in dem Pixelgebiet gebildet werden, indem auch die Farbschicht jeglicher Farbe und die ITO-Schicht gleichzeitig an den Positionen der vorstehenden Strukturen 90 und 100 aufgebracht und sie geeignet strukturiert werden, können die vorstehenden Strukturen erzeugt werden. Somit werden in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform die Welligkeitssteuerungsstruktur 90 und die Positionssteuerungsstruktur 100 durch die Farbschicht gebildet, auf deren Oberfläche sich die ITO-Schicht befindet, und sie weisen die gleiche Höhe wie das Pixelgebiet 70 auf.

Die vorstehenden Strukturen 90 und 100 können mit verschiedenen Höhen und Materialien durch einen Prozess erzeugt werden, der sich von dem Prozess der Bildung des Pixelgebietes 70 unterscheidet. Das Material der Oberfläche der Strukturen 90 und 100 muss jedoch, wie unten beschrieben, eine Benetzungseigenschaft für das Dichtungsmittel 120 besitzen. Des weiterem ist das Dichtungsmittel 120 ein durch Wärme aushärtbares Harz, und wenn es durch eine zwischenzeitliche Wärmebehandlung (im folgenden als Vorhärten bezeichnet), erwärmt wird, wird seine Viskosität niedriger als bei normaler Temperatur.

In dieser Ausführungsform wird Epoxidharz als das Dichtungsmittel benutzt, das eine bestimmte Benetzungseigenschaft für die Oberseite 105 der Strukturen 90 und 100 aufweist. Das Dichtungsmittel 120 ist jedoch nicht auf das Epoxidharz beschränkt, sondern es kann auch ein anderes Klebeharz, zum Beispiel Acrylharz, in der Konstruktion verwendet werden. Um ein derartiges anderes Dichtungsmittel zu verwenden, muss die Benetzungseigenschaft zwischen der Oberseite 105 der Strukturen 90 sowie 100 und dem Dichtungsmittel 120 berücksichtigt werden, wenn das Material der Oberseite 105 und des Dichtungsmittels 120 gewählt wird.

Das Dichtungsmittel in der Umgebung der Peripherie der Flüssigkristallzelle ist auf der Oberseite 105 des vorstehenden. Bereichs 100 positioniert und weist eine symmetrische Form auf, wie in der Fig. 4(a) und der Fig. 5(b) gezeigt. Fig. 3 zeigt, dass sich, wenn die zwei Substrate 50 und 60 übereinandergelegt werden, das Dichtungsmittel 120 nahezu gleichmäßig auf beiden Seiten des vorstehenden Bereichs 100 verteilt, der die Dichtungspositions-Steuerungsstruktur darstellt. Außerdem wird bezüglich der Kante 36 des Dichtungsmittels 120 die Welligkeit auf der Seite der vorstehenden Struktur (Welligkeitssteuerungsstruktur) 90 unterdrückt. Im folgenden werden die Funktionen der Dichtungsanbringungspositions- Steuerungsstruktur 100 und der Dichtungswelligkeits- Steuerungsstruktur 90 detailliert beschrieben.

Als erstes wird die Dichtungsanbringungspositions- Steuerungsstruktur 100 für das angebrachte Dichtungsmittel 120 beschrieben. In dem tatsächlichen Herstellungsprozess wird das Dichtungsmittel 120 auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs der Dichtungsanbringungspositions- Steuerungsstruktur 100 mit einer geringen Verschiebung angebracht. Fig. 4(a) zeigt einen Zustand, in dem ein vorstehender Bereich als die typische Anbringungspositions- Steuerungsstruktur 100 bereitgestellt wird, das Dichtungsmittel 120 wird hierbei auf ihrer Oberseite 105 angebracht. Üblicherweise wird das Dichtungsmittel 120 in einen Spender geladen und von der Düse des Spenders auf die Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 injiziert, der in der Umgebung der Peripherie des Substrates 60 ausgebildet ist. Wie in Fig. 4(a) gezeigt, kann eine Positionsverschiebung existieren, selbst wenn die Düse auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 positioniert ist. Bei der Dichtungsanbringung wird der Spender auf der Oberseite 105 mit einer derartigen Positionsverschiebung positioniert und bewegt sich entlang der Längsrichtung des vorstehenden Bereichs 100. Wie in Fig. 5(a) gezeigt, liegt die Positionsverschiebung zu der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 zum, Beispiel in der Größenordnung von 20 µm bis 30 µm für eine Breite des vorstehenden Bereichs von 300 µm.

Das auf der nahezu horizontalen Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 angebrachte Dichtungsmittel 120, zum Beispiel Epoxid, wird einer zwischenzeitlichen Wärmebehandlung unterworfen, um das in dem Epoxid enthaltene Lösungsmittel auszutreiben. Diese Wärmebehandlung wird Vorhärtung genannt und bei 70°C bis 90°C ausgeführt. Die Viskosität des erwärmten Dichtungsmittels wird in Fig. 4(a) in gewissem Ausmaß reduziert. Die Reduktion der Viskosität des Dichtungsmittels 120 fluidisiert und deformiert das angebrachte Dichtungsmittel 120. Andererseits weist das ITO auf der Oberseite 105 eine Benetzungseigenschaft für Epoxid auf. Die Benetzungseigenschaft der Oberseite 105 des Materials ITO bringt das fluidisierte Epoxid 120 in einer symmetrischen Form auf der Oberseite 105 auf. Das heißt, wie in Fig. 4(a) gezeigt, das angebrachte Dichtungsmittel wird ungeachtet einer gewissen Verschiebung der Anbringungsposition der Oberseite 105 derart positioniert, dass es eine symmetrische Form bezüglich der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 bildet.

Die nahezu horizontale Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 verwendet die Benetzungseigenschaft der Oberseite und die Oberflächenspannung des Dichtungsmittels, um das Gebiet und das Maß zu bestimmen, in dem das angebrachte Dichtungsmittel 120 positioniert wird. Somit ist, wenn das Dichtungsmittel 120 auf der Oberseite 105 angebracht wird, die äußerst genaue Positionierung des Spenders nicht gefordert. Es stellt einen Vorteil dar, dass das auf der Oberseite 105 angebrachte Dichtungsmittel 120 durch die Reduktion der Viskosität fluidisiert wird und das Dichtungsmittel genau positioniert wird.

In Fig. 9(a) kann das überschüssige Dichtungsmittel 120 auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 angebracht werden. Der Überschuss des Dichtungsmittels 120, bei dem durch eine Vorhärtung oder dergleichen die Viskosität' reduziert wurde, fließt von einer oder beiden Kanten der Oberseite 105 herunter. Gleichzeitig wird bewerkstelligt, dass die richtige Menge an Dichtungsmittel auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 abfließt. Es sollte eine richtige Menge an Dichtungsmittel 120 auf der Oberseite 105 angebracht werden, so dass es nicht von den Endbereichen der Oberseite 105 herunterfließt. Die richtige Menge des auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 anzubringenden Dichtungsmittels 120, die Positionssteuerungsstruktur, ist durch die Abmessung (Breite oder Gebiet) der Oberseite 105 und die Viskosität bei Erwärmung durch eine zwischenzeitliche Wärmebehandlung (Vorhärtung) bestimmt.

Oben wurde die Dichtungspositions-Steuerungsstruktur 100 unter Bezugnahme auf den Mechanismus der Positionssteuerung des angebrachten Dichtungsmittels 120 beschrieben, wobei ein vorstehender Bereich als ein typisches Beispiel (a) verwendet wurde. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind Ausführungsformen möglich, die Streifen verschiedener Breiten kombinieren, wie zum Beispiel eine Mehrzahl von vorstehenden Bereichen, die parallel (b) angeordnet sind, einen asymmetrischen (c) sowie einen breiten mittigen Streifen mit Streifen auf beiden Seiten mit einer Lücke dazwischen (d). Die Kombinationen dieser verschiedenen' vorstehenden Bereiche werden in Abhängigkeit von der stabilen Position des Dichtungsmittels 120 aufgrund der Fluidisierung des angebrachten Dichtungsmittels 120 durch die Reduktion der Viskosität gewählt.

Fig. 5 zeigt ein spezielles Beispiel, bei dem die Peripherien der zwei eine Flüssigkristallzelle bildenden Substrate durch das auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100, der die Positionssteuerungsstruktur darstellt, angebrachte Dichtungsmittel 120 abgedichtet werden. Speziell zeigt die Änderung des Anbringungszustands des Dichtungsmittels von Fig. 5(a) zu (b) die Positionseinstellung des Dichtungsmittels 120, das auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 angebracht wird. Bei dieser Ausführungsform wird das Dichtungsmittel 120 auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs 100 entlang der Längsrichtung des vorstehenden Bereichs angebracht, wobei eine Positionsverschiebung etwa 20 µm bis 30 µm für eine Breite des vorstehenden Bereichs von 100 µm bis 300 µm beträgt.

In dem Prozess (b) wird eine zwischenzeitliche Wärmebehandlung ausgeführt, um das in dem Dichtungsmittel 120 oder Epoxid enthaltene Lösungsmittel auszutreiben. Die Wärmebehandlung wird bei 70°C bis 90°C ausgeführt, und die Viskosität des erwärmten Epoxids selbst erniedrigt sich. Das in seiner Viskosität reduzierte Dichtungsmittel 120 besitzt Eigenschaften als ein Fluid. Das Dichtungsmittel 120 fluidisiert auf der Oberseite 105, und es wird auf der Oberseite 105 in einer im wesentlichen symmetrischen gequetschten Form aufgebracht. Das Dichtungsmittel 120 auf der Oberseite 105, die aus ITO besteht, wird ungeachtet der Positionsverschiebung der Anbringung in der Mitte der Oberseite 105 positioniert. Des weiteren reduzieren die Verringerung der Viskosität durch die Erwärmung des Dichtungsmittels und die Benetzungseigenschaft der Oberseite 105 für das Dichtungsmittel die Abweichung der Anbringungsmenge des Dichtungsmittels 120, die entlang der Längsrichtung des vorstehenden Bereichs 100 angebracht wird, um dadurch die Anbringungsbreite nahezu gleichmäßig zu machen.

Fig. 5(c) und Fig. 3 zeigen einen Zustand, in dem ein weiteres Substrat 50 darübergelegt und mit dem angebrachten Dichtungsmittel 120 abgedichtet wird, das wie in Fig. 5(b) positioniert wird. Das Epoxid des Dichtungsmittels 120 wird durch eine Härtung bei 120°C bis 200°C gehärtet, um die zwei Substrate 50 und 60 abzudichten. Das Dichtungsmittel fließt gleichmäßig von beiden Enden des vorstehenden Bereichs 100, und es ist durch die Benetzungseigenschaft der Oberseite 105 auf eine feste, bezüglich des vorstehenden Bereichs 100 symmetrische Breite beschränkt, wodurch die zwei Substrate abgedichtet werden.

Andererseits trat, selbst wenn die Anbringungsposition und die Anbringungsbreite des Dichtungsmittels 120 eingestellt werden, die bereits im "Stand der Technik" beschriebene Welligkeit in der Kante 36 des Dichtungsmittels 120 auf, das sich symmetrisch nach rechts und nach links des vorstehenden Bereichs 100 ausgebreitet hat. Fig. 5 (d) oder die Fig. 2(a) und (c) zeigen die Welligkeit in der Kante 36 des Dichtungsmittels. Fig. 5(d) ist eine Draufsicht in der Längsrichtung des vorstehenden Bereichs 100 in Fig. 5(c).

Das angebrachte Dichtungsmittel 120 bildet keine genau gerade Linie, sondern es tritt in den linken und rechten Kanten ein gewellter Zustand in der Größenordnung von 150 µm bis 200 µm auf, wie in Fig. 5(d) gezeigt. Wenn in der Kante 36 des Dichtungsmittels eine hohe Welligkeit existiert, kann das abgedichtete Dichtungsmittel 120 mit dem Pixelgebiet 70 in Kontakt kommen, selbst wenn das Dichtungsmittel 120 genau positioniert wurde. Das Vorhandensein einer Welligkeit in der Kante 36 des Dichtungsmittels 120 beeinflusst Flüssigkristallmoleküle in dem Pixelgebiet 70, wie dies auch die Verschiebung des angebrachten Dichtungsmittels 120 tut, was einen Anzeigeausfallbereich in der Pixelkante verursacht.

Um die Welligkeit 36 zu unterdrücken, die in der Kante des Dichtungsmittels 120 verursacht wird, wenn die Abdichtung ausgeführt wird, wird die Dichtungswelligkeits- Steuerungsstruktur 90 an der Stelle erzeugt, bis zu der sich die Kante 36 des Dichtungsmittels 120 erstreckt. In Fig. 3 (oder Fig. 6(a)), welche die typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, besteht die Welligkeitssteuerungsstruktur 90 aus zwei vorstehenden Bereichen.

Ohne auf diese Ausführungsform beschränkt zu sein, sind in Fig. 6(a) bis (c) verschiedene Welligkeitssteuerungsstrukturen 90 angegeben. Das Dichtungsmittel 120, das durch Auflegen des Substrats 50 auf das Substrat 60 gequetscht wird, dehnt sich aus, und die Kombinationen von vorstehenden Bereichen verschiedener Abmessungen können so gewählt weiten, dass die Ausdehnung der Kante 36 durch die Benetzungseigenschaft der Oberseite der Struktur 90 beschränkt werden kann.

Zum Beispiel kommt für die Struktur 90 in Fig. 6(a) oder Fig. 3 das Dichtungsmittel 120 mit der welligen Kante 36 mit dem ersten vorstehenden Bereich in Kontakt. Der erste vorstehende Bereich wirkt dahingehend, dass er die Welligkeit steuert. Der Überschuss des Dichtungsmittels 120 kann über den ersten vorstehenden Bereich hinwegklettern. Ist es darüber hinweggeklettert, kommt das Dichtungsmittel 120 mit dem zweiten vorstehenden Bereich in Kontakt, der dahingehend wirkt, dass er die Fluidisierung des Dichtungsmittels 120 beschränkt und die Welligkeit reduziert. Durch Bereitstellen dieser Struktur 90 wird die Welligkeit des Dichtungsmittels 120 bei einer gegebenen Schwankung von etwa 150 µm bis 200 µm für lediglich eine Seite möglicherweise auf etwa 20 µm bis 30 µm reduziert. Und wenn der Überschuss des Dichtungsmittels 120, der üben den ersten vorstehenden Bereich hinweggeklettert ist, in dem. vertieften Bereich aufgenommen wird, liefert der zweite vorstehende Bereich eine schöne Dichtungsmittelkante 36 entlang der Längslinie des zweiten vorstehenden Bereichs, was die Welligkeit eliminiert.

In Fig. 3 ist die Welligkeitssteuerungsstruktur 90 bezüglich der Positionssteuerungsstruktur 100 lediglich auf der Pixelgebietseite 70 vorgesehen, und sie ist auf der Seite der Glasschnittlinie 130 nicht gezeigt. Die Welligkeitssteuerungsstruktur 90 kann auf beiden Seiten der Positionssteuerungsstruktur 100 angeordnet werden, indem sie auch auf der Seite der Schnittlinie 130 bereitgestellt wird. In einem derartigen Fall wird, da die Welligkeit der rechten und linken Kanten 36 des Dichtungsmittels 120 reduziert oder eliminiert wird, die Breite des abgedichteten Dichtungsmittels 120 gleichmäßiger. Das heißt, es liegt der Vorteil vor, dass das Gebiet von der äußeren Peripherie (Schnittlinie) der Flüssigkristallzelle zu dem Pixelgebiet 70 schmaler gemacht werden kann, wodurch eine Platte von guter Qualität mit schmalem Bildrahmen bereitgestellt wird.

Die typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Fig. 3 liefert das Substrat 60 mit sowohl der Dichtungspositionssteuerungsstruktur 100 als auch der. Welligkeitssteuerungsstruktur 90 in der Umgebung der Peripherie desselben. Es liegt der Vorteil vor, dass das Anbringungsgebiet des Dichtungsmittels 120, wenn das Dichtungsmittel 120 auf dem Substrat 60 angebracht wird, um die zwei Substrate 50 und 60 abzudichten, auf etwa 0,4 mm bis 0,5 mm für das Pixelgebiet 70 reduziert werden kann. Das Maß an Reduktion der Bildrahmenbreite erlaubt die Bereitstellung einer Flüssigkristallzelle mit einem Bildrahmen, der um etwa 20% bis 25% schmaler ist, wenn die Bildrahmenbreite der herkömmlichen Flüssigkristallzelle 2,0 mm bis 2,4 mm beträgt.

Des weiteren liefert der schmalere Bildrahmen einen Vorteil dahingehend, dass sich die Wirkung, die Zellendicke der Abstandshalter, die auf dem Pixelgebiet vorgesehen sind, gleichmäßig zu machen, bis zu der Peripherie der Zelle erstreckt. Des weiteren wird durch Anordnen eines Abstandshalters auf der Dichtungsanbringungspositionsstruktur 100 oder der Welligkeitssteuerungsstruktur 90 die Gleichmäßigkeit der Zellendicke über die gesamte Oberfläche der Flüssigkristallzelle weiter aufrechterhalten. Außerdem liegt ein Vorteil dahingehend vor, dass die Gleichmäßigkeit der Zellendicke durch den Abstandshalter sowohl der Dickensteuerungsstrukturen, die nahe der Innenseite und der Außenseite der Schnittlinie 130 ausgebildet sind, als auch der Dichtungsanbringungs-Steuerungsstrukturen 90 und 100 positiver sichergestellt werden kann.

Vorteile der Erfindung

Da die Dichtungspositions-Steuerungsstruktur 100 oder die Welligkeitssteuerungsstruktur 90 in der Umgebung der Peripherie der Flüssigkristallzelle bereitgestellt werden, weist die Flüssigkristallzelle der vorliegenden Erfindung einen ausreichend schmalen Bildrahmen im Vergleich zu der herkömmlichen sowie eine gute Qualität auf.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine, Querschnittansicht der herkömmlichen Flüssigkristallzelle, bei der zwei Substrate einander, gegenüberliegen und in der. Umgebung der Peripherien derselben mit einem Dichtungsmittel abgedichtet sind;

Fig. 2 ist ein Zustand, in dem die zwei Glassubstrate 10 und 20, welche die herkömmliche Flüssigkristallzelle bilden, mit einem Dichtungsmittel abgedichtet sind. Figur (a) ist die Draufsicht hiervon, und Figur (b) ist die Querschnittansicht entlang der Linie A-A der Figur (a). Des weiteren zeigt Figur (c) die Welligkeit der Kante 36 des Dichtungsmittels 120;

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht der umgebenden Struktur der Flüssigkristallzelle der vorliegenden Erfindung, die den Zustand repräsentiert, in dem die Umgebung der Peripherien der zwei Substrate mit einem Dichtungsmittel abgedichtet ist;

Fig. 4 ist ein Zustand, in dem ein Dichtungsmittel auf der Oberseite 105 des vorstehenden Bereichs der Anbringungspositions-Steuerungsstruktur 100 angebracht ist, und die Einstellung der Anbringungsposition;

Fig. 5 ist ein Zustand, in dem die Peripherien der zwei die Flüssigkristallzelle bildenden Substrate durch das auf der Oberseite 105 der Positionssteuerungsstruktur 100 angebrachte Dichtungsmittel 120 abgedichtet sind; und

Fig. 6 stellt die verschiedenen Dichtungswelligkeits- Steuerungsstrukturen 90 der vorliegenden Erfindung dar.

Claims (13)

1. Flüssigkristallzelle mit:
einem ersten Substrat mit einer Oberfläche, die eine vorstehende Struktur (Dichtungspositions- Steuerungsstruktur) aufweist, die in der Nähe der Peripherie entlang der Umgebung derselben vorgesehen ist, und die eine Oberseite beinhaltet, welche die Anbringungsposition eines Dichtungsmittels definiert;
einem Dichtungsmittel, das auf der Oberseite der vorstehenden Struktur des ersten Substrates angebracht ist; und
einem zweiten Substrat, das eine Oberfläche aufweist, die der einen Oberfläche des ersten Substrates gegenüberliegt,
wobei die Oberseite der vorstehenden Struktur eine Benetzungseigenschaft für das Dichtungsmittel besitzt, das Dichtungsmittel in einer um die Mitte der Oberseite symmetrischen Form angebracht ist und das zweite Substrat durch das Dichtungsmittel abgedichtet wird, das auf der vorstehenden Struktur des ersten Substrates positioniert ist.

2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, wobei das erste Substrat einen Farbfilter beinhaltet.

3. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, wobei das erste Substrat einen TFT beinhaltet.

4. Flüssigkristallzelle nach Ansprüch 1, wobei das Dichtungsmittel aus Epoxid besteht.

5. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, wobei die vorstehende Struktur eine Struktur ist, die einen Vorstehenden Bereich, zwei nebeneinanderliegende vorstehende Bereiche mit der gleichen Form, zwei asymmetrische vorstehende Bereiche oder einen breiten mittigen vorstehenden Bereich mit zwei schmalen vorstehenden Bereichen auf beiden Seiten desselben aufweist.

6. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1,
wobei in dem ersten Substrat des weiteren eine vorstehende Struktur (Welligkeitssteuerungsstruktur) auf einer Oberfläche entlang der Dichtungspositions- Steuerungsstruktur in der Umgebung der Peripherie vorgesehen ist, und
das angebrachte Dichtungsmittel gequetscht wird, wenn das erste Substrat und das zweite Substrat abgedichtet werden, wobei die Kante des Dichtungsmittels so, gebildet wird, dass sie sich auf die vorstehende Struktur erstreckt.

7. Flüssigkristallzelle nach Anspruch. 1,
wobei in dem ersten Substrat des weiteren eine vorstehende Struktur (Welligkeitssteuerungsstruktur) auf einer Oberfläche entlang beiden Seiten der Dichtungspositions-Steuerungsstruktur in der Umgebung der Peripherie vorgesehen ist, und
das angebrachte Dichtungsmittel gequetscht wird, wenn das erste Substrat und das zweite Substrat abgedichtet werden, wobei die Kante des Dichtungsmittels so gebildet wird, dass sie sich auf die vorstehende Struktur erstreckt.

8. Flüssigkristallzelle mit:
einem ersten Substrat mit einer Oberfläche, die mit einer vorstehenden Struktur (Welligkeitssteuerungsstruktur) entlang der Anbringungsposition eines Dichtungsmittels in der Nähe der Peripherie entlang der Umgebung desselben versehen ist;
einem Dichtungsmittel, das entlang der vorstehenden Struktur des ersten Substrates angebracht ist; und
einem zweiten Substrat mit einer Oberfläche, die der einen Oberfläche des ersten Substrates gegenüberliegt,
wobei das angebrachte Dichtungsmittel gequetscht wird, wenn das erste Substrat und das zweite Substrat abgedichtet werden, wobei die Kante des Dichtungsmittels so gebildet wird, dass sie sich auf die vorstehende Struktur erstreckt.

9. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei die Welligkeitssteuerungsstruktur einen vorstehenden Bereich und zwei nebeneinanderliegende identische vorstehende Bereiche beinhaltet.

10. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle, das die Schritte umfasst:
Bereitstellen einer Oberseite, welche die Anbringungsposition eines Dichtungsmittels in der Nähe der Peripherie entlang der Umgebung einer Oberfläche eines ersten Substrates definiert, wobei die Oberseite eine vorstehende Struktur (Dichtungspositions- Steuerungsstruktur) mit einer Benetzungseigenschaft für das Dichtungsmittel bildet;
Anbringen des Dichtungsmittels auf der Oberseite der vorstehenden Struktur des ersten Substrates;
Fluidisieren des auf der Oberseite angebrachten Dichtungsmittels in eine um die Mitte der Oberseite symmetrische Form; und
Auflegen und Abdichten eines zweiten Substrates auf die Oberfläche des ersten Substrates.

11. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallzelle nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Erstellens einer symmetrischen Form einen Schritt des Ausführens einer Vorhärtung beinhaltet, um zu bewirken, dass das auf der Oberseite angebrachte Dichtungsmittel durch die Reduktion der Viskosität des Dichtungsmittels positioniert wird.

12. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallzelle nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Schritt des Übereinanderlegens und des Abdichtens der zwei Substrate einen Schritt des Ausführens einer Härtung beinhaltet, um das Dichtungsmittel zu härten.

13. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallzelle, das die Schritte umfasst:
Bilden einer vorstehenden Struktur (Welligkeitssteuerungsstruktur) nahe der Anbringungsposition eines Dichtungsmittels in der Nähe der Peripherie entlang der Umgebung einer Oberfläche eines ersten Substrates;
Anbringen eines Dichtungsmittels auf der Anbringungsposition eines Dichtungsmittels; und
Auflegen und Abdichten eines zweiten Substrates auf die Oberfläche des ersten Substrates,
wobei der Schritt des Auflegens und Abdichtens der zwei Substrate dadurch gekennzeichnet ist, dass das angebrachte Dichtungsmittel gequetscht wird, wenn das erste Substrat und das zweite Substrat abgedichtet werden, wobei die Kante des Dichtungsmittels so gebildet wird, dass sie sich auf die vorstehende Struktur erstreckt.