DE60036668T2

DE60036668T2 - Flüssigkristallvorrichtung, Verfahren zu ihrer Herstellung und abstandshaltertragendes Substrat

Info

Publication number: DE60036668T2
Application number: DE60036668T
Authority: DE
Inventors: Masashi Hirose; Katsuhiro Shirota; Takeshi Miyazaki; Akio Kashiwazaki; Koichiro Nakazawa; Yoshihisa Yamashita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: EP1072932A3; DE60036668D1; KR100377701B1; EP1072932A2; KR20010049941A; EP1072932B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung, geeignet für den Gebrauch in Farbfernsehern, in Personalcomputern und dergleichen, eine Flüssigkristallvorrichtung, die durch das Herstellungsverfahren hergestellt wird und ein Substrat, das ein Bestandteil der Flüssigkristallvorrichtung ist.
Stand der Technik
Mit dem Fortschritt bei Personalcomputern, vor allem bei tragbaren Personalcomputern, steigt in den letzten Jahren die Nachfrage nach Farbflüssigkristallanzeigen. Für deren weitere Verbreitung ist es jedoch notwendig, die Herstellungskosten der Farbflüssigkristallanzeigevorrichtungen zu reduzieren. Bei einem konventionellen Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung wird eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Flüssigkristalls, wie eines TFT (thin film transistor), oder eine optische Vorrichtung zur Färbung, wie ein Farbfilter, auf einem Paar transparenter, isolierender Glassubstrate vorgesehen, und sowohl eine transparente Elektrode als auch eine Orientierungsschicht werden dann auf jedem der Substrate gebildet. Sphärische oder zylindrische Teilchen, die aufgebaut sind aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid, einem synthetischen Harz oder dergleichen und einen Teilchendurchmesser von ungefähr 3 bis 10 μm haben, werden dann als Abstandshalter auf der ganzen Oberfläche eines der Glassubstrate, auf denen die transparente Elektrode und die Orientierungsschicht gebildet wurden, dispergiert. Das Paar Glassubstrate nebst Abstandshalter werden mit den gegenüberstehenden transparenten Elektroden einander überlagert, und ein Flüssigkristall wird in einem Zwischenraum zwischen den Substraten gefüllt, wodurch eine Flüssigkristallvorrichtung hergestellt wird.
Da jedoch der Zustand von Transmission/Abschattung in wirksamen Pixelabschnitten entsprechend der Anzeigebedingung variiert, wird bei Abschattung jeder Abstandshalter als ein heller Punkt wahrgenommen, wenn der Abstandshalter mit einem farblosen, transparenten Material gebildet wird, oder bei Transmission als ein schwarzer Punkt, wenn der Abstandshalter gefärbt ist. Dieser Umstand führt zu dem Problem, dass sich die Anzeigequalität verschlechtert.
Um das obige Problem zu lösen, wurde ein Vorgehen vorgeschlagen, bei dem eine Orientierungsschicht einer Orientierungsbehandlung unterzogen und dann mit einem fotosensitiven Polyimid oder Fotoresist beschichtet wird, um die Belichtung über eine Maske durchzuführen, wobei Abstandshalter aus dem Polyimid oder Fotoresist an anderen Abschnitten als den wirksamen Pixelabschnitten gebildet werden – siehe JP-A-61-173221 , JP-A-2-223922 oder dergleichen. Entsprechend diesem Vorgehen kann der Abstandshalter an beliebigen Plätzen in willkürlicher Dichte gebildet werden, sodass die Ungleichmäßigkeiten des Zellenspaltes in der Flüssigkristallvorrichtung, wenn ein Flüssigkristall eingeschlossen wird, verbessert werden kann. In JP-A-3-94230 wird ein Verfahren für das Fixieren eines Abstandshalters, der Perlpartikel auf einer Abschattungsschicht in einer anderen Region als den wirksamen Pixelabschnitten umfasst, beschrieben.
Außerdem wurden Verfahren vorgeschlagen, bei denen eine schwarze Matrix großer Schichtdicke, als ein Abstandshalter benutzt wird ( JP-A-63-237032 , 3-184022 und 4-122914 ), wobei ein überlappter, farbiger Resist als Abstandshalter benutzt wird ( JP-A-63-82405 ) und wobei ein farbiges Muster auch auf einer schwarzen Matrix gebildet wird, um es als Abstandshalter zu benutzen ( JP-A-63-237032 ).
All die Verbesserungsverfahren, die in den oben genannten Veröffentlichungen vorgeschlagen wurden, sind Verfahren, die von Fotolithografie Gebrauch machen und somit die Probleme in sich bergen, dass eine teure Belichtungsvorrichtung benötigt wird und die Produktionslinie durch die Einführung eines Nassverfahrens, wie dem Entwickeln, verlängert wird.
In den obigen Verbesserungsverfahren ist es notwendig, das fotosensitive Polyimid oder den Fotoresist direkt aufzutragen auf eine von einer Polyimidschicht gebildeten Orientierungsschicht, die einer Orientierungsbehandlung durch ein Reibungsverfahren oder dergleichen unterzogen wurde, und einen unnötigen Abschnitt davon mit einem Lösungsmittel oder dergleichen nach der Belichtung zu entfernen. Diese Schritte können den Orientierungszustand der orientierten Schicht in manchen Fällen merklich verschmutzen oder ruinieren. Deshalb besteht die Möglichkeit, dass die Orientierung eines Flüssigkristalls, der in eine Flüssigkristallzelle injiziert wird, ungleichmäßig werden kann.
JP-A-09 105946 offenbart ein Flüssigkristallanzeigeelement und dessen Herstellung. Dabei ist beabsichtigt, ein Flüssigkristallanzeigeelement zu erhalten, das die höchstmögliche Anzeige-Auflösung hat, indem das Produktionsverfahren umfasst: eine Stufe zum Zuführen einer flüssigen Mischung die sich zusammensetzt aus Abstandshaltern zum Einstellen des Abstandes zwischen zwei mit orientierten Schichten versehenen Substratscheiben und einem Harz, indem eine Tintenstrahldüse in der beschriebenen Position mindestens eines dieser Substrate verwendet wird, sowie eine Stufe zum Härten des Harzes.
Asia Display (98), pp. 203–206 offenbart eine Abstandshalterpositionierung für Flachbildschirme durch Tintenstrahldrucken, worin ein Tintenstrahldrucksystem mit Drop-On-Demand-Typ-Köpfen für die Abstandshalterpositionierung von Flachbildschirmen entwickelt worden ist.
Die JP-A 11007028 offenbart einen Abstandshalterausstoßvorrichtung und ein Flüssigkristallanzeigeelementherstellungsverfahren. Dabei ist beabsichtigt, die Genauigkeit einer Auftreffposition zu erhöhen und die Ausstoßmenge von Abstandshaltern durch die Verbindung eines Rührtanks, in dem sich eine Abstandshalterlösung befindet, mit einem Tintenstrahlkopf und durch das Verwirbeln der Abstandshalterlösung in dem Rührtank, durch eine Ultraschallwelle über einen langen Zeitraum zu stabilisieren.
Die US-A-5 177 629 offenbart eine Flüssigkristallanzeige mit einer optischen Fluidschicht, wobei eine Flüssigkristallanzeigetafelkonstruktion eine Matrix von Flüssigkristallelementen und eine Schicht eines optischen Fluids enthält, die sich im Wesentlichen in einer Ebene parallel zur Flüssigkristallelementenmatrix erstreckt, um die optischen Charakteristika der Tafel zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Probleme zu lösen und ein Verfahren bereitzustellen für die Herstellung eines Flüssigkristallgerätes, das frei ist von dem Einfluss eines Abstandshalters (nachstehend auch "Abstandsglied" genannt) sowohl auf die wirksamen auch auf die unwirksamen Pixelabschnitte unter dem Gesichtspunkt der Anzeige, und das zu exzellenter Anzeigequalität, ohne erhöhte Kosten zu verursachen, führt.
Die obigen Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines ein Abstandsglied tragenden Substrates entsprechend Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere Entwicklungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F und 1G sind Flussdiagramme, die ein Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustrieren.
2 illustriert, wie ein Abstandsglied durch mehrmaliges Ausstoßen eines gehärteten abstandsglied-bildenden Materials gebildet wird.
3 illustriert eine exemplarische Zielform eines Abstandsgliedes.
4 illustriert die Konstruktion eines Abschleifgerätes um ein Abstandsglied abzuschleifen.
5 illustriert eine andere exemplarische Zielform eines Abstandsgliedes
6 ist ein schematischer Querschnitt, der ein abstandsglied-tragendes Substrat entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
7 ist ein schematischer Querschnitt, der eine Flüssigkristallvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
8 ist ein schematischer Querschnitt, der eine Flüssigkristallvorrichtung entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F und 9G sind Flussdiagramme, die ein Herstellungsverfahren eines Flüssigkristallgerätes entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustrieren.
10 ist ein schematischer Querschnitt, der eine Flüssigkristallvorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
11A, 11B, 11C, 11D, 11E und 11F sind Flussdiagramme, die ein Herstellungsverfahren eine Flüssigkristallvorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustrieren.
12 ist ein schematischer Querschnitt, der ein abstandsglied-tragendes Substrat entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1A bis 1G illustrieren schematisch die Schritte bis zu der Bildung eines abstandsglied-tragenden Substrates in einem Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist der Fall, in dem ein Substrat aus einem Farbfilter mit einer farbigen Schicht und einer Schutzschicht besteht, die auf einem transparenten Substrat bereitgestellt werden, und ein Abstandsglied auf diesem Substrat gebildet wird. In 1A bis 1G bezeichnet Bezugsziffer 1 ein transparentes Substrat, 2 eine schwarze Matrix, 3 eine farbige Schicht, 4 eine Schutzschicht, 5 eine transparente Elektrode, 6 eine Orientierungsschicht, 8 einen Tintenstrahlkopf, 9 ein gehärtetes abstandsglied-bildendes Material und 10 ein Abstandsglied.
Im Übrigen sind 1A bis 1G schematische Querschnitte jeweils in Einklang mit den folgenden Schritten (a) bis (g).
In der folgenden Beschreibung wird ein System, bei dem ein abstandsglied-bildendes Material an Stelle einer Tinte entsprechend dem bekannten, konventionellen Tintenstrahlsystem ausgestoßen wird, der Einfachheit halber als das Tintenstrahlsystem bezeichnet. Das abstandsglied-bildende Material meint ein Material, das nach der Härtung als ein Abstandsglied dienen wird.
Schritt (a):
Eine Schwarz-Matrix 2 wird, wie benötigt, auf einem transparenten Substrat 1 gebildet. Als das transparente Substrat 1 wird in der vorliegenden Erfindung generell eine Glasplatte benutzt. Das Substrat ist jedoch nicht begrenzt auf die Glasplatte insofern, als dass es Eigenschaften besitzt, die von einer Flüssigkristallvorrichtung benötigt werden, etwa wie Transparenz und mechanische Stärke, und es kann auch ein Plastik-Substrat benutzt werden.
Der Schwarz-Matrix 2 ist keine bestimmte Begrenzung auferlegt, jede allgemein bekannte Schwarz-Matrix kann benutzt werden. Beispielsweise kann die Schwarz-Matrix durch Radierung/Ätzung einer laminierten Schicht aus einem Metall wie Cr oder einem Metalloxid, das auf dem transparenten Substrat 1 in einer Muster-Form gebildet wurde, oder durch die Musterung eines schwarzen Resists mit dem das transparente Substrat 1 beschichtet wurde, gebildet werden.
Schritt (b):
Eine farbige Schicht 3, bestehend aus farbigen Mustern von Rot (R), Grün (G) und Blau (B), wird auf dem transparenten Substrat gebildet. Dem Verfahren zur Bildung der farbigen Schicht 3 ist in der vorliegenden Erfindung keine bestimmte Begrenzung auferlegt, jede allgemein bekannte Technik kann benutzt werden. Beispiele hierfür schließen ein: ein Pigmentdispergierverfahren, bei dem ein Pigment dispergiert worden ist, ein Färbungsverfahren, der die Färbung einer Harzschicht, die auf einem Substrat mit Farbstoffen gebildet wird, umfasst, ein Elektroabscheidungsverfahren, der die elektrische Abscheidung farbiger Zusammensetzungen auf einem elektrisch leitenden Substrat umfasst, während dem Substrat Energie geliefert wird, wobei eine farbige Schicht gebildet wird, ein Druckverfahren, der eine Drucktechnik in die Praxis umsetzt, und ein Thermotransferverfahren, der eine Thermotransfertechnik in die Praxis umsetzt. Ein Verfahren, das guten Gebrauch von dem Tintenstrahlsystem macht, bei dem eine farbige Schicht, bestehend aus 3 farbigen Mustern, zur selben Zeit durch einen einzigen Schritt gebildet werden kann, ist, was den Kostenaspekt anbelangt, erstrebenswert.
Es ist nicht immer notwendig, die farbige Schicht 3 auf einem Substrat bereitzustellen, auf dem ein Abstandsglied 10 geformt werden wird, es ist nur notwendig, es auf irgendeinem Paar von Substraten zu bilden, die eine Flüssigkristallvorrichtung zusammensetzen.
Schritt (c):
Eine Schutzschicht 4 wird, falls erforderlich, gebildet. Für die Schutzschicht 4 kann eine Harzschicht benutzt werden, die in der Lage ist, durch Lichteinstrahlung, Wärmebehandlung oder eine Kombination hieraus auszuhärten, oder eine anorganische Schicht, die durch Gasphasenabscheidung oder Sputtern gebildet wird. Es kann jedoch jede Schicht benutzt werden, sofern sie eine ausreichende Transparenz hat, um in einem Farbfilter benutzt werden zu können, und dem nachfolgenden ITO-Schichtbildungschritt, dem Orientierungsschichtbildungsschritt und dergleichen widersteht.
Schritt (d)
Eine transparente elektrisch leitende Schicht (Elektrode) 5 wird, falls erforderlich, gebildet. Für die transparente elektrisch leitende Schicht 5 wird im Allgemeinen eine ITO-Schicht benutzt, die durch Sputtern oder dergleichen gebildet wird. Die transparente elektrisch leitende Schicht 5 ist jedoch nicht begrenzt auf die ITO-Schicht, und ein Bildungsverfahren hierfür ist auch in keinerlei Hinsicht begrenzt.
Schritt (e)
Eine Orientierungsschicht 6 wird im Voraus, wie benötigt, gebildet. Dem Verfahren und Material zur Bildung der Orientierungsschicht 6 sind keine bestimmten Begrenzungen auferlegt, jeder allgemein bekannte Verfahren und jedes allgemein bekannte Material kann benutzt werden. Die Orientierungsschicht 6 kann im Voraus auch einer Reibungs-/Polier-/Schmirgelbehandlung durch jedes allgemein bekannte Verfahren unterzogen werden.
Schritt (f)
Das Substrat wird in einen abstandsglied-schreibenden Apparat eingesetzt, um die Substrat-Ausrichtung unter der Verwendung von Ausrichtungszeichen (nicht dargestellt) durchzuführen, die bei der Bildung der farbigen Schicht 3 benutzt werden, und dabei mittels eines Tintenstrahlkopfes ein härtendes abstandsgliedbildendes Material 9 auf die wirksamen Pixelabschnitte auszustoßen.
Das härtende abstandsglied-bildende Material 9 wird, nachdem es gehärtet ist, ein Abstandsglied werden. Für ein solches Material kann jedes Material benutzt werden, sofern es eine härtende Komponente enthält und mittels eines Tintenstrahlkopfes ausgestoßen werden und durch eine Nachbehandlung gehärtet werden kann. Das härtende abstandsglied-bildende Material 9 enthält vorzugsweise ein Homopolymer von einem der unten genannten Monomere oder ein Copolymer eines dieser Monomere mit einem anderen Vinylmonomer, und der Anteil eines solchen Polymers ist 0.01 ist 30 Gew-%, besser 0.1 bis 15 Gew-%, besonders wünschenswert 0.1 bis 10 Gew-%.
Beispiele des Monomers, als ein Bestandteil des Polymers oder Copolymers, das enthalten ist in dem härtenden abstandsglied-bildenden Material 9, schließen ein:
N,N-Dimethylolacrylamid, N,N-Dimethoxymethylacrylamid, N,N-Diethoxy-Methylacrylamid, N,N-Dimethylolmethacrylamid, N,N-Dimethoxymethylmethacrylamid und N,N-Diethoxymethyl-methacrylamid ein.
Die Monomere sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Diese Monomere werden in Form von Homopolymeren oder Copolymeren mit anderen Vinylmonomeren genutzt. Beispiele von anderen Vinylmonomeren schließen Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Acrylester wie Methylacrylat und Ethylacrylat, Methacrylester wie Methyl-Methacrylat und Ethyl-Methacrylat, Monomere, die Hydroxyl-Gruppen enthalten, wie Hydroxymethyl-Methacrylat, Hydroxyethyl-Methacrylat, Hydroxymethylacrylat und Hydroxyethylacrylat, und außerdem Styrol, α-Methylstyrol, Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Allyamine, Vinylamin, Vinylacetat und Vinylpropionat.
Das Copolymerisierungsverhältnis des obigen Monomers zu einem anderen Vinylmonomer nach Gew-% ist vorzugsweise von 100%:0% bis 5%:95%, besonders wünschenswert von 90%:10% bis 10%:90%.
Wenn das härtende, abstandsglied-bildende Material durch Licht gehärtet wird, können ihm verschiedene Arten von lichthärtenden Harzen und Fotopolymerisationsinitiatoren hinzugefügt werden. Zusätzlich können verschieden Arten von handelsüblichen Harzen und Zusätzen als andere Bestandteile hinzugefügt werden, sofern sie keine Probleme, wie Verkrusten und dergleichen, in dem härtenden abstandsglied-bildenden Material verursachen. Acrylharze, Epoxidharze und dergleichen werden bevorzugt verwendet.
Die jeweiligen oben beschriebenen Bestandteile werden gemischt und in Wasser und/oder einem allgemein bekannten Lösungsmittel für die Herstellung des härtenden, abstandsglied-bildenden Materials aufgelöst. Bei diesem Verfahren können die bekannten Lösungsmittel verwendet werden. Wünschenswerterweise werden ein zusätzliches Lösungsmittel oder ein Zusatz, wie ein oberfächenaktiver Stoff entsprechend dem Material (Orientierungsschicht 6 in dieser Ausführungsform), der Oberfläche des Substrates, auf dem das Abstandsglied 10 gebildet wird, hinzugefügt, um den Durchmesser eines Tüpfels, der von dem härtenden Abstandsglied-formenden Material gebildet wird, zu steuern.
Für das Tintenstrahlsystem, das in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, kann ein Bubble-Jet-Typ, der von einem elektrothermischen Wandler als energieerzeugendes Element Gebrauch macht, oder ein Piezostrahltyp, der von einem piezoelektrischen Element Gebrauch macht, verwendet werden. Die Einschussmenge des härtenden abstandsglied-bildenden Materials 9 kann auch willkürlich voreingestellt werden, es wird vorzugsweise in einer Position überlappend mit der Schwarz-Matrix eingeschossen.
Ein Zellenspalt in einer Flüssigkristallvorrichtung ist üblicherweise 2 bis 10 μm Auch in der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandsglied gebildet, das eine Größe innerhalb dieser Spanne hat.
Das Abstandsglied kann nur in Positionen gebildet werden, die notwendig sind, um einen Zellenspalt bei Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung mit einer Mehrzahl von Abstandsgliedern, die in Form eines Punktes oder einer Linie in dem Substrat dispergieren, zu halten. Jedes Abstandsglied ist vorzugsweise in einer im Wesentlichen zylindrischen Form gebildet.
In Schritt (f) wird das härtende, abstandsglied-bildende Material mehrmalig durch den Tintenstrahlkopf 8 in derselben Position überlappend auf das Substrat ausgestoßen, wie in 2 illustriert, wodurch das Abstandsglied 10 gebildet wird. Der Grund dafür ist, dass, wenn das härtende, abstandsglied-bildende Material 9 nur einmal ausgestoßen wird, das härtende, abstandsglied-bildende Material 9 sich auf der Orientierungsschicht 6 ausbreiten und somit in einigen Fällen als Abstandshalter nicht die benötigte Größe erreichen kann. Übrigens wird die Menge des später ausgestoßenen härtenden, abstandsglied-bildenden Material weniger, wenn das härtende, abstandsglied-bildende Material 9 mehrmalig wie oben beschrieben in derselben Position ausgestoßen wird, oder das härtende, abstandsglied-bildende Material 9 wird weiter darauf ausgestoßen, nachdem das härtende, abstandsglied-bildende Material 9, das früher ausgestoßen wurde, bis zu einem bestimmten Punkt gehärtet ist, wobei die benötigte Größe für das Abstandsglied leichter erreicht wird.
3 ist eine seitliche Schnittdarstellung, die eine exemplarische Zielform eines Abstandsgliedes illustriert. Aus dem Blickpunkt des Erreichens der nötigen Größe des Abstandsgliedes ist es vorzuziehen, die Menge des abstandsglied-bildenden, härtenden Materials, das später ausgestoßen wird, wie in 2 dargestellt, zu minimieren, um das Abstandsglied als ein solches Trapez wie in 3 dargestellt zu bilden.
Nebenbei gesagt, zeigt die Ausführungsform, die in 2 illustriert wird, einen Fall, in dem das härtende, abstandsglied-bildende Material 9 dreimal an derselben Stelle auf dem Substrat ausgestoßen wird, um das Abstandsglied 10 zu bilden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht begrenzt auf die dreifache Ausstoßung, sondern das Abstandsglied kann durch zweifachen Ausstoß oder vierfachen oder mehr als vierfachen Ausstoß gebildet werden.
Schritt (g):
Das härtende, abstandsglied-bildende Material 9 wird durch Lichteinstrahlung, Wärmebehandlung oder beides, Lichteinstrahlung und Wärmebehandlung, gehärtet, um das Abstandsglied 10 zu bilden, wobei es dadurch ein abstandsglied-tragendes Substrat entsprechend der vorliegenden Erfindung wird. Die Lichteinstrahlung und die Wärmebehandlung werden entsprechend der jeweiligen Verfahren nach dem Stand der Technik durchgeführt.
Wenn das Abstandsglied besonders strikte Gleichmäßigkeit benötigt, kann die Oberfläche des Abstandsgliedes entsprechend dem folgenden Schritt (h) abgeschliffen und geglättet werden. In diesem Fall werden Späne, die nach dem Abschleifen verbleiben, vorzugsweise in dem folgenden Schritt (i) beseitigt.
Schritt (h):
Wenn der obere Teil des Abstandsgliedes, das durch das Tintenstrahlsystem gebildet wird, rund ist, kommt ein gegenüberliegendes Substrat 11 (siehe 7) in Punktberührung mit den oberen Ende des Abstandsgliedes 10, wenn das gegenüberliegende Abstandsglied durch das Abstandsglied 10 unter Druck an das abstandsglied-tragende Substrat 20 gebunden wird, sodass es schwierig ist, eine Spaltbreite zwischen den beiden Substraten zu steuern. Zusätzlich ist das Abstandsglied 10 einfach zu deformieren/verformen, es entstehen also Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Abstandes/der Spalte zwischen beiden Substraten, da der Druck punktartig ausgeübt wird. Deshalb ist es notwendig, dass das obere Ende des Abstandsgliedes 10 in Schritt (h) abgeschliffen wird, damit es geglättet wird. Wenn das obere Ende des Abstandsgliedes 10 geglättet worden ist, wird der Druck gleichmäßig ausgeübt, sodass der Spalt zwischen den beiden Substraten mit hoher Genauigkeit gesteuert werden kann, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche kaum Anzeige-Unregelmäßigkeiten verursacht, hergestellt wird. Des Weiteren kann die Höhe des Abstandsgliedes präzise gesteuert und die Ausblüte gesteigert werden, auch wenn die Einschussmenge des abstandsglied-bildenden Materials zum Bilden des Abstandsgliedes 10 variiert.
Um das obere Ende des Abstandsgliedes 10 zu glätten, werden Verfahren wie Schneiden, Heiß-Pressen, Bandschleifen und Polieren in Betracht gezogen, und Polieren ist das passendste. Übrigens meint das "buffing" ein Verfahren, bei dem ein Schleifmittel auf der Oberfläche eines abzuschleifenden Grundmaterials bereitgestellt wird und ein Bereich, der abgeschliffen werden soll, in Kontakt mit der Oberfläche des Grundmaterials gebracht wird, während das Grundmaterial um seine eigene Achse rotiert, wodurch die Oberfläche des Bereiches abgeschliffen wird.
4 illustriert die Konstruktion einer Abschleifvorrichtung, die für das Glätten des oberen Endes des Abstandsgliedes 10 durch Polieren benutzt wird.
Die Abschleifvorrichtung 10 ist ausgestattet mit einem unteren Haltebereich 40, der das abstandsglied-tragende Substrat durch eine Saugwirkung hält, und einen oberen Haltebereich 42, dem unteren Haltebereich 40 gegenüber gelegen. An der unteren Oberfläche des oberen Haltebereiches 42 ist ein Abschleifglied 44 mit einem feinteiligen Schleifmittel, das eingebettet ist in ein Schleif-Grundmaterial, angebracht. Der obere Haltebereich 42 wird so um seine eigene Achse rotiert, dass das Abschleifglied 44 mit dem oberen Ende des Abstandsgliedes 10 in Kontakt gebracht worden ist, wodurch das obere Ende des Abstandsgliedes 10 glatt abgeschliffen wird. Der untere Haltebereich 40 wird nicht rotierend angetrieben, aber dreht durch die Rotation des oberen Halterbereiches 42.
Als ein Schleif-Grundmaterial, das in dem Abschleifglied 44 benutzt wird, wird ein ungewebtes Textil, ein wildledernes oder poröses Material oder dergleichen bevorzugt. In dieser Ausführungsform wird das ungewebte Textil benutzt.
Als das Schleifmittel wird ein anorganisches Oxid oder dergleichen benutzt, und ein Schleifmittel, das zu einem Hauptteil aus Aluminium besteht, wird bevorzugt. Der Teilchendurchmesser hierfür ist vorzugsweise etwa 0.2 μm bis 0.3 μm.
5 illustriert eine andere exemplarische Zielform eines Abstandsgliedes 10. Wie in 5 illustriert, wird das obere Ende des Abstandsgliedes 10 vorzugsweise zu einer glatten Oberfläche mit einer mittleren Fläche von 10 bis 900 μm², vorzugsweise 50 bis 500 μm², am besten 70 bis 300 μm² abgeschliffen. Wenn die Oberfläche kleiner als 10 μm² ist, kann das Abstandsglied leicht zusammenbrechen, sodass in einigen Fällen Unregelmäßigkeiten in dem Abstand/der Spalte zwischen beiden Substraten auftreten können. Wenn die Oberfläche größer als 900 μm² ist, kann ein solches Abstandsglied in einigen Fällen aus einem Abschattungsgebiet herausstehen. Die Größe des Abstandsgliedes 10 variiert entsprechend dem benutzten Flüssigkristallmaterial. Im Falle eines TN-Flüssigkristalls jedoch wird das obere Ende des Abstandsgliedes 10 vorzugsweise so abgeschliffen, dass eine Größe von 4 bis 5.5 μm entsteht. Die obigen numerischen Werte können mit einem optischen Mikroskop geprüft werden.
Schritt (i):
Das abstandsglied-tragende Substrat 20, von dem das Abstandsglied 10 in Schritt (h) abgeschliffen wurde, wird einer Ultraschallreinigung unterzogen, um durch das Abschleifen entstandene Späne und dergleichen zu entfernen. Die Ultraschallreinigung wird beispielsweise durchgeführt durch das Eintauchen des abstandsglied-tragenden Substrates 20 in ein Ultraschallreinigungsbad und das Anwenden einer 100 kHz-Ultraschallwelle von 250 W für eine Minute.
Es ist nicht immer nötig, die Orientierungsschicht 6 vor der Bildung des Abstandsgliedes 10 bereitzustellen, sie kann auch nach der Bildung des Abstandsgliedes 10 bereitgestellt werden, wie in 6 illustriert.
Die vorliegende Erfindung wird ausgeführt mit einem Tintenstrahlsystem, das Gebrauch von thermischer Energie als Energie macht, die als Energie zum Ausstoßen des abstandsglied-bildenden Materials verwendet wird, wobei eine Bildung des Abstandsgliedes 10 mit hoher Dichte und hoher Auflösung erzielt werden kann.
Die typische Konstruktion und das Prinzip hiervon folgen vorzugsweise den Grundsätzen, die z. B. in den U.S. Patente 4,723,129 und 4,740,796 beschrieben sind. Dieses System kann sowohl auf den so genannten On-Demand-Typ als auch auf den kontinuierlichen Typ angewandt werden. Der On-Demand-Typ ist jedoch besonders effektiv, weil mindestens ein Ansteuersignal, das auf Aufnahmeinformationen reagiert und neben dem Filmsieden einen rapiden Temperaturanstieg verursacht, angewendet wird auf einen elektrothermischen Wandler, der in gegenüberliegender Beziehung zu einem Blatt oder einem Flüssigkeitspfad angeordnet ist, in dem sich eine Flüssigkeit (Tinte) befindet, wobei thermische Energie durch den elektrothermischen Wandler erzeugt wird, um Filmsieden auf einer wärmeaktiven Oberfläche eines Aufnahmekopfes zu verursachen. Folglich kann eine Blase in dem Verhältnis 1:1 in der Flüssigkeit (Tinte) als eine Reaktion auf das Antriebssignal gebildet werden. Die Flüssigkeit (Tinte) wird durch Wachsen und Schrumpfen der Blase durch eine Öffnung für den Ausstoß ausgestoßen, um mindestens einen Tüpfel zu bilden. Es wird bevorzugt, dass das Antriebssignal in Form eines Impulses angewandt wird, da das Wachsen und Schrumpfen der Blase angemessen ohne Verzögerung durchgeführt werden und hierdurch die Flüssigkeit (Tinte) insbesondere mit exzellenter Reaktion ausgestoßen werden kann.
Für das Antriebssignal in Form eines Impulses sind die, die in den U.S. Patenten 4,463,395 und 4,345,262 beschrieben werden, geeignet. Nebenbei gesagt, kann eine wesentlich exzellentere Aufnahme durchgeführt werden, wenn die Bedingungen übernommen werden, die in dem U.S. Patent 4,313,124 beschrieben werden, dessen Erfindung sich auf das Tempo des Temperaturanstieges auf der wärmeaktiven Oberfläche bezieht.
Für die Konstruktion des Aufzeichnungskopfes ist, neben einer Konstruktion, die aus einer Kombination aus einer Austragöffnung, eines Flüssigkeitspfades und einem elektrothermischen Wandler besteht, wie in den oben erwähnten US-Patenten (mit linearem Flüssigkeitsweg oder rechtwinkligem Flüssigkeitspfad), auch die in den US-Patenten 4,558,333 und 4,459,600 beschriebene Konstruktion, bei der eine Wärmewirkfläche in einem gekrümmten Gebiet angeordnet ist, von der vorliegenden Erfindung umfasst. Außerdem wird die auf der JP-A-59-123670 , die eine Konstruktion beschreibt, bei der ein für eine Mehrzahl elektrothermischer Wandler gemeinsamer Schlitz als Austragteil der elektrothermischen Wandler benutzt wird, basierende Konstruktion, oder die JP-A-59138461 , welche eine Konstruktion beschreibt, bei der eine die Druckwelle der thermische Energie aufnehmende Öffnung in einer Lage gegenüber einem Austragteil angeordnet ist, als erlaubt angesehen.
Des Weiteren kann ein Vollzeilen-Aufnahmekopf, der eine Länge hat, die mit der Breite des größten Aufnahmemediums korrespondiert, auf dem die Aufnahme durch eine Aufnahmevorrichtung durchgeführt werden kann, entweder die Konstruktion haben, dass die Länge durch eine solche Kombination aus mehreren Aufnahmeköpfen erreicht wird, wie es in den oben beschriebenen U.S. Patenten beschrieben ist, oder die Konstruktion als ein integral gebildeter Aufnahmekopf.
Nachfolgend werden das oben beschriebene abstandsglied-tragende Substrat und ein gegenüberliegendes Substrat, das separat hergestellt wurde, mit einem Versiegelungsmittel beschichtet, um eine Zelle herzustellen, und ein Flüssigkristall wird in die Zelle eingeschlossen, wodurch die Flüssigkristallelementvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
Beispiele der Flüssigkristallvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung sind in den 7 und 8 illustriert. 7 ist ein schematischer Querschnitt, der eine exemplarische Flüssigkristallvorrichtung illustriert, die mithilfe des abstandsglied-tragenden Substrates entsprechend der vorliegenden Erfindung, illustriert in 1G, hergestellt wurde. 8 ist ein schematischer Querschnitt, der eine exemplarische Flüssigkristallvorrichtung illustriert, die mithilfe des abstandsglied-tragenden Substrates entsprechend der vorliegenden Erfindung, illustriert in 6, hergestellt wurde. In 7 und 8 bezeichnet die Bezugsziffer 11 ein gegenüberliegendes Substrat, 12 Pixelelektroden, 13 eine Orientierungsschicht und 14 einen Flüssigkristall. Diese Flüssigkristallvorrichtungen sind Beispiele für eine aktive Matrix-Typ-(so genannte TFT-Typ) Flüssigkristallvorrichtung, in welcher ein TFT (Dünnschichttransistor) für jeden Pixel angeordnet ist.
Flüssigkristallvorrichtungen für eine Farb-Anzeige werden üblicherweise durch eine Vereinigung des Substrates 1 auf der Seite des Farbfilters und des gegenüberliegenden Substrats 11 und durch ein Einschließen des Flüssigkristalls 14 in einen Zwischenraum zwischen den beiden Substraten gebildet. Auf der Innenseite des gegenüberliegenden Substrates 11 werden TFTs (nicht illustriert) und die transparenten Pixelelektroden 12 in Form einer Matrix gebildet. Auf der Innenseite des transparenten Substrates 1 ist die Farbschicht 3 des Farbfilters so bereitgestellt, dass farbige Anteile von R, G und B in Positionen angeordnet sind, die gegenüber der Pixelelektrode 12 liegen. Die transparente leitfähige Schicht (gemeinsame Elektrode) 6 wird auf der gesamten Oberfläche der Farbschicht gebildet. Die Schwarz-Matrix 2 wird im Allgemeinen auf der Seite des Farbfilters gebildet, in einer Flüssigkristallvorrichtung des BM an array Typs aber auf der Seite des gegenüberliegenden Substrates 11 gebildet. Die Orientierungsschichten 6 und 13 werden des Weiteren auf den jeweiligen Innenseiten der beiden Substrate gebildet. Flüssigkristallmoleküle können dadurch, dass diese Schichten einer Reibbehandlung unterzogen werden, in eine festgelegte Richtung ausgerichtet oder orientiert werden. Diese Substrate werden durch das Substrat 10 in entgegengesetztem Verhältnis zueinander angeordnet und mit einem Versiegelungsmittel (nicht illustriert) beschichtet. Der Flüssigkristall 14 wird in einen Zwischenraum zwischen beiden Substraten eingefüllt. Für den Flüssigkristall kann jeder der üblicherweise benutzten TN-Typ-Flüssigkristalle, ferroelektrische Flüssigkristalle etc. benutzt werden.
In dem Fall, in dem die Flüssigkristallvorrichtung von einem Transmissions-Typ ist, werden Polarisatorplatten auf der Außenseite beider Substrate angeordnet, und eine Rückseitenbeleuchtung, die im Allgemeinen besteht aus einer Kombination aus einer fluoreszierenden Lampe und einer Streuplatte, wird benutzt, oder in dem Fall, in dem die Flüssigkristallvorrichtung von einem Reflexionstyp ist, wird eine Polarisatorplatte auf der Außenseite des transparenten Substrates s1 angeordnet. In jedem Fall fungiert der Flüssigkristall 14 als ein optischer Verschluss, um die Übertragung von Licht zu verändern, wodurch eine Anzeige durchgeführt wird.
Obwohl die TFT-Typ-Flüssigkristallvorrichtungen in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurden, wird die vorliegende Erfindung doch vorzugsweise angewendet auf Flüssigkristallvorrichtungen mit anderen Ansteuer-Typen, wie den einfachen Matrix-Typ. Die Flüssigkristallvorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung werden sinnvoll sowohl beim Direktansichts-Typ als auch bei dem Projektions-Typ, benutzt.
Ein abstandsglied-bildendes Material entsprechend einer anderen Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.
Als das abstandsglied-bildende Material kann ein Perlpartikel enthaltendes abstandsglied-bildendes Material verwendet werden, in dem Perlpartikel in einem Klebstoff dispergiert sind.
Das Perlpartikel enthaltende abstandslied-bildende Material entsprechend der vorliegenden Erfindung wird dadurch, dass es auf den Farbfilter angewendet wird und dann der Klebstoff gehärtet wird, um die Perlpartikel auf dem Farbfilter zu befestigen, in das Abstandsglied 10 überführt.
Für das Perlpartikel enthaltende abstandsglied-bildende Substratmaterial entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein Verhältnis des spezifischen Gewichts der Perlpartikel zum spezifischen Gewicht des Klebstoffes 0.9 bis 1.1 wünschenswert – unter dem Aspekt einer Verhinderung des Absinkens oder Aufschwimmens der Perlpartikel in das abstandsglied-bildende Material – ist 0.95 bis 1.05.
Von den Perlpartikeln, die in dem Perlpartikel enthaltenden abstandsglied-bildenden Material entsprechend der vorliegenden Erfindung enthalten sind, werden, was das Halten der Zellspalte in der resultierenden Flüssigkristallvorrichtung betrifft, vorzugsweise die benutzt, die einen Teilchendurchmesser von 0.8 bis 10 μm haben, und sie sind in einem Anteil von vorzugsweise 0.1 bis 50 Gew-%, besser 1 bis 30 Gew-% in dem abstandsglied-bildenden Material enthalten. Des Weiteren ist die Viskosität des Klebstoffes, was das erfolgreiche Ausstoßen des abstandsglied-bildenden Materials betrifft, vorzugsweise auf 2 bis 100 cp, besser auf 3 bis 50 cp bei 25 C eingestellt.
Von den Perlpartikeln, die in dem Perlpartikel enthaltenden abstandsgliedbildenden Material entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt werden, können vorzugsweise poröse Körper, nicht poröse Körper und hohle Körper aus anorganischen Zusammensetzungen wie Glas, Kieselerde und Metalloxide (MgO, Al₂O₃, etc.) und Kunststoffe wie Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyacryl, Nylon- und Silikonharze verwendet werden. Insbesondere können Perlpartikel aus einem porösen Material geeigneter Weise gewählt werden, wodurch die Anpassung des spezifischen Gewichtes ausgeführt wird.
Die Klebstoffe, die in dem Perlpartikel enthaltenden abstandsglied-bildenden Material entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt werden, werden gehärtet, nachdem das Perlpartikel enthaltende abstandsglied-bildende Material auf den Farbfilter aufgetragen wurde, um die Perlpartikel zu fixieren, und es wird vorzugsweise eine Harzzusammensetzung benutzt, die durch Lichteinstrahlung, Wärmebehandlung oder einer Kombination hieraus gehärtet werden kann. Um genau zu sein, wird das härtbare, abstandsglied-bildende Material benutzt, das oben beschrieben wurde.
Für das Tintenstrahlsystem, das bei der Verwendung des Perlpartikel enthaltenden abstandsglied-bildenden Materials benutzt wird, kann vorzugsweise ein Piezo-Typ, der Gebrauch von einem piezoelektrischen Element macht oder dergleichen, genutzt werden. Die Einschussposition und die Einschussmenge des Perlpartikel enthaltenden abstandsglied-bildenden Materials kann beliebig voreingestellt werden.
Als abstandsglied-bildendes Material 9 kann ein Material benutzt werden, das eine Polymer-, Copolymer-, oder Monomerkomponente als eine härtbare Komponente enthält, die durch Lichteinstrahlung oder Wärmebehandlung gehärtet werden kann, und die in einer hohen Konzentration hergestellt wird, in der der Gehalt einer Lösungsmittelkomponente nicht höher als 50 Gew-% ist. Die Lösungsmittelkomponente, die in dem abstandsglied-bildenden Material 9 enthalten ist, wird vermindert, um ein hochkonzentriertes Material, wie oben beschrieben, vorzubereiten, wobei die ausreichende Größe für einen Punkt, der für das Abstandsglied benötigt wird, durch das Auftragen des abstandsglied-bildenden Materials auf den Farb-Filter durch einen Tintenstrahlkopf erzielt werden kann, und so kann ein Abstandsglied, das eine ausreichende Größe hat in einem engen Bereich, gebildet werden. Dementsprechend kann ein Abstandsglied mit einer wünschenswerten Größe mühelos selektiv nur über einer engen Schwarz-Matrix 2, gebildet werden.
Der Gehalt der Lösungsmittelkomponente ist vorzugsweise nicht höher als 30 Gew-%, besser nicht höher als 20 Gew-% und nicht niedriger als 5 Gew-%.
Eine spezifische Komponente, die in dem abstandsglied-bildenden Material 9 enthalten ist, enthält ein Acrylharz, Epoxidharz oder dergleichen. Eine Komponente, durch die die Zähflüssigkeit des abstandsglied-bildenden Materials nicht besonders hoch wird, wird jedoch bevorzugt, wenn man ihre Ausstoßbarkeit durch das Tintenstrahlsystem in Betracht zieht. Also wird ein Monomer- oder Oligomermaterial, das durch Lichteinstrahlung oder Wärmebehandlung härtbar ist, bevorzugt. Insbesondere Monomere oder Oligomere, die mindestens zwei ethylen-ungesättigte Bindungen haben, Monomere oder Oligomere, die mindestens zwei Glycidyl-Gruppen haben, und dergleichen, werden einbezogen. Solche Komponenten sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Wenn das abstandsglied-bildende Material durch Licht gehärtet wird, können verschiedene Typen von nichthärtenden Harzen und Fotopolymerisations-Initiatoren hinzugefügt werden. Zusätzlich können verschiedene Arten von handelsüblichen Harzen und Zusätzen als andere Komponenten hinzugefügt werden, sofern sie keine Probleme wie Verkrusten und dergleichen in dem abstandsglied-bildenden Material verursachen.
Die jeweiligen oben beschriebenen Komponenten werden gemischt und in Wasser oder einem allgemein bekannten Lösungsmittel gelöst, wenn das abstandsglied-bildende Material 9 hergestellt wird. Bei diesem Vorgang können die bekannten Lösungsmittel benutzt werden. Wünschenswerterweise wird ein zusätzliches Lösungsmittel oder ein Zusatz, wie ein oberflächenaktiver Stoff, entsprechend der Oberfläche des Materials, auf der das Abstandsglied 10 gebildet wird, hinzugefügt, um den Durchmesser eines Punktes, der von dem abstandsglied-bildenden Material 9 ausgestoßen wurde, zu steuern, wodurch der Durchmesser des Abstandsgliedes 10 gesteuert werden kann.
Eine wünschenswerte Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens von einem abstandsglied-tragenden Farbfilter, bei dem eine farbige Schicht des Farbfilters mit einem Tintenstrahlsystem gebildet wird, wird nachfolgend mit Bezug auf 9A bis 9G beschrieben.
9A bis 9G entsprechen im Übrigen jeweils den folgenden Schritten (a) bis (g).
Schritt (a):
Eine Schwarz-Matrix 2 wird als eine Abschattungsschicht, die Öffnungen hat, auf einem transparenten Substrat 1 gebildet, und eine Tintenaufnahmeschicht 53, die aus einer Harz-Zusammensetzung besteht, wird auf der gesamten Oberfläche davon gebildet.
Die Tintenaufnahmeschicht 53 besteht aus einer Harzzusammensetzung, die durch Lichteinstrahlung, Wärmebehandlung oder sowohl Lichteinstrahlung und Wärmebehandlung, härtbar ist und tintenaufnahmefähig ist. Besonders bevorzugt wird die Tintenaufnahmeschicht 53 von einer fotosensitiven Zusammensetzung gebildet, deren Tintenaufnahmefähigkeit durch Lichteinstrahlung erhöht oder verringert wird, um durch mustergebende Belichtung – was nachfolgend beschrieben wird – nicht färbende Abschnitte 55 zwischen angrenzenden färbenden Abschnitten 56 zu bilden, wodurch Farbmischung verhindert wird. Für eine solche fotosensitive Harzzusammensetzung wird ein Acrylharz, Epoxidharz, Amidharz, Phenolharz, Polystyrolharz oder dergleichen in Kombination mit einem Foto-Initiator-Vernetzungsmittel benutzt. Diese Ausführungsform ist ein Fall, bei dem eine fotosensitive Harzzusammensetzung vom negativen Typ benutzt wird, deren Tintenaufnahmefähigkeit durch Lichteinstrahlung gemindert wird.
Die fotosensitive Harzzusammensetzung wird mithilfe einer allgemein bekannten Methode, wie der Schleuderbeschichtung, der Tauchbeschichtung, dem Walzenstreichen, der Stangenbeschichtung oder der Spaltbeschichtung, auf ein transparentes Substrat 1 aufgetragen und, falls erforderlich, vorgebacken, wodurch die tinte-erhaltende Schicht 53 gebildet wird.
Im Übrigen ist die Tintenaufnahmeschicht 53 vorzugsweise so, dass die Tintenaufnahmefähigkeit durch Lichteinstrahlung erhöht oder vermindert wird und zur selben Zeit die Benetzbarkeit durch die Tinte ebenfalls erhöht oder vermindert wird.
Schritt (b):
Eine mustergebende Belichtung wird durch eine Fotomaske 54, durchgeführt, um die färbenden Abschnitte 65, die eine hohe Tintenaufnahmefähigkeit haben, und die nicht färbenden Abschnitte 55, deren Tintenaufnahmefähigkeit geringer als die der färbenden Abschnitte 56 (oder ganz verloren gegangen ist), zu bilden. In dieser Ausführungsform ist die Fotosensitivität der tinten-erhaltenden Schicht 53 negativ, und in diesem Fall ist eine Fotomaske, die ein solches Öffnungsmuster hat, dass die Breite jedes der nicht färbenden Abschnitte 55 schmaler wird als die Breite der Schwarz-Matrix 2, unter dem Gesichtspunkt der Bildung farbiger Abschnitte 59 breiter als die Öffnung der Schwarz-Matrix 2 bevorzugt, um ein Farbüberschwappen an Öffnungsabschnitten der Schwarz-Matrix 2 zu verhindern.
In dem Fall, bei dem die Fotosensitivität der tinten-erhaltenden Schicht 53 positiv ist, wird die Schwarz-Matrix 2 als eine Fotomaske benutzt, um eine Belichtung von der Rückseite des transparenten Substrats 1 durchzuführen, wodurch die mustergebende Belichtung ohne das Verwenden einer Fotomaske durchgeführt werden kann.
Schritt (c):
Farbige Tinten der Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) werden mithilfe eines Tintenstrahlkopfes 57 entsprechend dem zuvor beschriebenen Färbungsmuster auf die färbenden Abschnitte 65 der Tintenaufnahmeschicht aufgetragen. In dieser Ausführungsform werden die nicht färbenden Abschnitte 55, deren Tintenaufnahmefähigkeit gering (oder ganz verloren gegangen) ist, zwischen angrenzende farbige Abschnitte 56 eingelagert, sodass die jeweiligen, von den färbenden Abschnitten 56 überlaufenden Tinten von den nicht färbenden Abschnitten 55 abgestoßen werden, wodurch eine Farbmischung zwischen den angrenzenden färbenden Abschnitten 56 verhindert wird.
Als Farbtinten, die in der vorliegenden Erfindung benutzt werden, können sowohl Farbstofftinte als auch Pigmenttinte und jede andere Tinte verwendet werden, sofern sie von einem Tintenstrahlsystem ausgestoßen werden können.
Als das Tintenstrahlsystem, das in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, kann ein Rubble-Jet-Typ, der einen elektrothermischen Wandler als energieerzeugendes Element verwendet, ein Piezo-Jet-Typ, der von einem piezoelektrischen Element Gebrauch macht, oder dergleichen verwendet werden. Ein Färbungsbereich und ein Färbungsmuster können beliebig voreingestellt werden.
Schritt (d):
Nachdem die Farbtinten 58 in den jeweiligen farbigen Abschnitten 56 absorbiert wurden und hinreichend diffundiert sind, wird die Tintenaufnahmeschicht, falls erforderlich, einer Trocknungsbehandlung unterzogen, und die gesamte Oberfläche der tinten-erhaltenden Schicht wird einer nötigen Behandlung wie Lichteinstrahlung und/oder Wärmebehandlung unterzogen, um die gesamte Tintenaufnahmeschicht zu härten, um wiederum eine gefärbte Schicht, bestehend aus nicht färbenden Abschnitten 55 und farbigen Abschnitten 56, zu bilden.
Schritt (e):
Nachdem, wie benötigt, eine Schutzschicht 4 gebildet wurde, wird eine transparente, elektrisch leitende Schicht 5 gebildet, welche eine Elektrode zum Ansteuern eines Flüssigkristalls wird.
Als transparente elektrisch leitende Schicht 5 wird im Allgemeinen eine ITO (Indium-Zinn-Oxid Schicht) Schicht verwendet. Eine solche Schicht kann durch Sputtern oder dergleichen gebildet werden.
Schritt (f):
Ein abstandsglied-bildendes Material 9 wird teilweise, vorzugsweise in einem Bereich, der mit der Schwarz-Matrix 2 überlappt, mit einem Tintenstrahlkopf 8 aufgetragen.
Schritt (g):
Das abstandsglied-bildende Material 9 wird einer notwendigen Behandlung, wie Lichteinstrahlung, Wärmebehandlung oder beiden, Lichteinstrahlung und Wärmebehandlung unterzogen, um das abstandsglied-bildende Material 9 zu härten, wodurch das Abstandsglied 10 gebildet wird, um einen abstandsgliedtragenden Farbfilter entsprechend der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Die Lichteinstrahlung und die Wärmebehandlung werden entsprechend den jeweiligen bekannten Methoden durchgeführt.
11A bis 11F illustrieren Schritte eines Herstellungsverfahrens eines abstandsglied-tragenden Farbfilters entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In den 11A bis 11F werden die Bezugsziffern denselben Gliedern wie in 9A bis 9G gegeben, und deren Beschreibungen sind ausgelassen. In 11A bis 11F bezeichnet die Bezugsziffer 32 eine Schwarz-Matrix, 57 einen Tintenstrahlkopf, 38 härtbare Farbtinten und 39 farbige Abschnitte. Im Übrigen entsprechen 11A bis 11F jeweils den folgenden Schritten (a) bis (f).
Schritt (a):
Eine Schwarz-Matrix 2, die Öffnungen hat, wird mit einer schwarzen Harzzusammensetzung auf einem transparenten Substrat 1 gebildet. Die Schwarz-Matrix 32 hat die Funktion einer Trennwand, um eine Farbmischung zwischen härtbaren Farbtinten 38, die benutzt werden, um farbige Abschnitte 39 zu bilden, zu verhindern.
Für eine solche schwarze Harzzusammensetzung wird eine Zusammensetzung, die eine Fotosensitivität hat, bevorzugt. Insbesondere werden ein Acrylharz, ein Epoxidharz, ein Amidharz, ein Phenolharz, ein Polystyrolharz oder dergleichen, falls erforderlich, in Verbindung mit einem Fotoinitiator-Vernetzungsmittel benutzt, und eine schwarze Farbstoff- oder Pigmenttinte wird vor dem Gebrauch damit gemischt.
Nachdem die fotosensitive schwarze Harzzusammensetzung mit einer allgemein bekannten Methode, wie der Schleuderbeschichtung, der Tauchbeschichtung, dem Walzenstreichen, der Stangenbeschichtung oder der Spaltbeschichtung und vorgebacken, falls erforderlich, auf das transparente Substrat 1 aufgetragen wurde, werden mustergebende Belichtung und Entwicklung durchgeführt, um die Schwarz-Matrix 32, die zuvor beschriebene Muster hat, zu erhalten.
Schritt (b):
Härtbare Farbtinten 38 werden auf die Öffnungen der Schwarz-Matrix 32 aufgetragen. Als härtbare Farbtinten 38 werden gefärbte Harzzusammensetzungen, die aus einem Harz, das durch Anwendung von Energie, wie Lichteinstrahlung oder Wärmebehandlung härtbar ist, und einem R-, G- oder B-farbigen Farbstoff oder Pigment besteht, verwendet. Als Harz können ein Melaminharz; ein Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen enthaltendes Polymer und Melamin; ein Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen enthaltendes Polymer und eine polyfunktionelle Epoxid-Zusammensetzung; ein Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen enthaltendes Polymer und eine reaktive Zellulose-Zusammensetzung; ein Epoxidharz und ein Resolharz; ein Epoxidharz und ein Amin; ein Epoxidharz und eine Carboxylsäure oder ein Säureanhydrid; eine Epoxid-Zusammensetzung; oder ein negativer Resist verwendet werden.
Als Tintenstrahlsystem kann ein Bubble-Jet-Typ, der von einem elektrothermischen Wandler als energieerzeugendes Element Gebrauch macht, ein Piezostrahltyp, der von einem piezoelektrischen Element Gebrauch macht oder dergleichen, wie das Auftragen der Farbtinten, in der obigen Ausführungsform verwendet werden. Ein Färbungsmuster kann beliebig voreingestellt werden.
Schritt (c):
Die aufgetragenen Tinten werden, wie nötig, einer Trocknungsbehandlung und dann einer notwendigen Behandlung wie Lichteinstrahlung und/oder Wärmebehandlung unterzogen, um die härtbaren Farbtinten 38 zu härten, wodurch farbige Abschnitte 39 gebildet werden. In dieser Ausführungsform entsprechen die gefärbten Abschnitte 39 der gefärbten Schicht des Farbfilters.
Schritt (d):
Nachdem, wie benötigt, eine Schutzschicht 4 wie in 9E, gebildet wurde, wird eine transparente elektrisch leitende Schicht gebildet.
Schritt (e):
Wie in 9F wird ein abstandsglied-bildendes Material 9 teilweise, vorzugsweise in einem Bereich, der mit der Schwarz-Matrix 2 überlappt, mit einem Tintenstrahlkopf 8 aufgetragen.
Schritt (f):
Das abstandsglied-bildende Material 9 wird in derselben Art und Weise wie in 9G einer notwendigen Behandlung unterzogen, um das abstandsglied-bildende Material 9 zu härten, wodurch das Abstandsglied 10 gebildet wird, um einen abstandsglied-tragenden Farbfilter entsprechend der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
12 stellt schematisch einen exemplarischen abstandsglied-tragenden Farbfilter dar, in dem ein Abstandsglied mit einem Perlpartikel enthaltenden abstandgslied-bildenden Material gebildet wurde. Entsprechend diesem Abstandsglied 18 werden Perlpartikel mit einem Klebstoff 16 an einer transparenten elektrisch leitenden Schicht 5 befestigt.
10 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die eine exemplarische Flüssigkristallvorrichtung darstellt, die den abstandsglied-tragenden Farbfilter entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt.
Ein abstandsglied-bildendes Material einer fotosensitiven Harzzusammensetzung vom Positiv- oder Negativ-Typ wird auf den Farbfilter aufgetragen, und dann wird das abstandsglied-tragende Material, das sich zu weit ausgebreitet hat, einer mustergebenden Belichtung unterzogen und entwickelt, wodurch ein unnötiger Abschnitt des Abstandsgliedes entfernt werden kann. Durch diesen Vorgang kann ein Abstandsglied, das eine geeignete Größe hat, gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch die folgenden BEISPIELE spezifischer beschrieben werden.
VERGLEICHSBEISPIEL 1:
Eine metallische Chromschicht, die eine Dicke von 0.1 μm hat, wurde durch Sputtern auf einem Glassubstrat gebildet und durch die Benutzung eines Fotoresists geätzt, wodurch eine gitterartige Schwarz-Matrix erhalten wurde. Danach wurde eine gefärbte Schicht, bestehend aus gefärbten Mustern aus R, G und B, mithilfe eines allgemein bekannten Vorgangs zur Bildung eines Farbfilters durch ein Tintenstrahlsystem, gebildet. Darauf wurde eine Schutzschicht, bestehend aus einem Acrylharz, mittels eines Schleuderbeschichters gebildet, um eine Glättung durchzuführen. Des Weiteren wurde darauf durch Sputtern eine ITO-Schicht als eine transparente Elektrode gebildet, und eine Orientierungsschicht, bestehend aus Polyimid, wurde des Weiteren darauf gebildet.
Ein härtbares, abstandsglied-bildendes Material, das die folgende Zusammensetzung hat, wurde, wie in 1 dargestellt, durch einen Tintenstrahlkopf auf dieses Substrat auf die Schwarz-Matrix ausgestoßen. [Zusammensetzung des härtbaren, abstandsglied-bildenden Materials]

Copolymer 10 Gew-%

Wasser 80 Gew-%

Ethylenglykol 10 Gew-%
Das Copolymer, das in der obigen Zusammensetzung verwendet wird, war ein Bipolymer aus N,N-Dimethylolacrylamid und Methylmethacrylat (Copolymerisationsverhältnis: 40:60 Gew-%).
Das wie oben präparierte Substrat wurde 15 Minuten lang bei 100 Grad und dann 30 Minuten bei 200 Grad erhitzt, um das härtbare, abstandsglied-bildende Material zu härten, wodurch ein Abstandsglied gebildet wurde.
Das Substrat, auf dem das Abstandsglied gebildet wurde, und ein Substrat, auf dem sich gegenüberliegende Elektroden geformt wurden, wurden mit einem Versiegelungsmittel beschichtet, um eine Zelle herzustellen. Ein Flüssigkristall wurde in die Zelle gefüllt, um eine Flüssigkristallvorrichtung zu erhalten. Die Flüssigkristallvorrichtung, die folglich erhalten wurde, hatte eine niedrigere Farbunregelmäßigkeit und einen exzellenten Kontrast, verglichen mit einer Flüssigkristallvorrichtung, in welcher Abstandsglieder dispergiert sind, die einen Durchmesser von 6 μm haben.
BEISPIEL entsprechend der Erfindung:
Eine metallische Chromschicht, die eine Dicke von 0.1 μm hat, wurde durch Sputtern auf einem Glassubstrat gebildet und durch die Benutzung eines Fotoresists geätzt, wodurch eine gitterartige Schwarz-Matrix erhalten wurde. Danach wurde eine gefärbte Schicht, bestehend aus gefärbten Mustern aus R, G und B, mithilfe eines allgemein bekannten Vorgangs zur Bildung eines Farbfilters durch ein Tintenstrahlsystem gebildet. Darauf wurde eine Schutzschicht, bestehend aus einem Acrylharz, mittels eines Schleuderbeschichters gebildet, um eine Glättung durchzuführen. Des Weiteren wurde darauf durch Sputtern eine ITO-Schicht als eine transparente Elektrode gebildet. Ein härtbares, abstandsglied-bildendes Material, das die folgende Zusammensetzung hat, wurde durch einen Tintenstrahlkopf auf dieses Substrat auf die Schwarz-Matrix ausgestoßen. Nebenbei gesagt, wurde eine Orientierungsschicht, die besteht aus Polyimid, nach der Bildung des Abstandsgliedes gebildet. [Zusammensetzung des härtbaren, abstandsglied-bildenden Materials]

Copolymer 10 Gew-%

Wasser 80 Gew-%

Ethylen-Glykol 10 Gew-%
Das Copolymer, das in der obigen Zusammensetzung benutzt wurde, war ein Bipolymer von N,N-Dimethylolacrylamid und Methylmethacrylat (Copolymerisationsverhältnis = 40:60 nach Gewicht)
In diesem Beispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung, wurde ein abstandsglied-bildendes Material dreimal ausgestoßen, um ein Abstandsglied zu bilden. In diesem Fall wurde das abstandsglied-bildende Material mit einer Menge von 20 ng für den ersten Ausstoß, 15 ng für den zweiten Ausstoß und 10 ng für den dritten Ausstoß auf das Substrat ausgestoßen, wodurch ein Abstandsglied, wie dargestellt in 3, in einer im Querschnitt im Wesentlichen trapezförmigen Form gebildet wurde.
Das oben vorbereitete Substrat wurde 15 Minuten bei 100 Grad und danach 30 Minuten bei 200 Grad erhitzt, um das härtende, abstandsglied-bildende Material zu härten, wodurch ein Abstandsglied entstanden ist. Das Abstandsglied hatte eine Dicke von 5 μm und einen Durchmesser von etwa 20 μm.
Das Substrat, auf dem das Abstandsglied gebildet wurde, und ein Substrat, auf dem sich gegenüberliegende Elektroden geformt wurden, wurden mit einem Versiegelungsmittel beschichtet, um eine Zelle herzustellen. Ein Flüssigkristall wurde in die Zelle gefüllt, um eine Flüssigkristallvorrichtung, entsprechend der vorliegenden Erfindung, zu erhalten. Die Flüssigkristallvorrichtung, die folglich erhalten wurde, hatte eine niedrigere Farbunregelmäßigkeit und einen exzellenten Kontrast, verglichen mit einer konventionellen Flüssigkristallvorrichtung, in welcher Abstandsglieder dispergiert sind, die einen Durchmesser von 6 μm haben.
VERGLEICHSBEISPIEL 2:
Eine metallische Chromschicht, die eine Dicke von 0.1 μm hat, wurde durch Sputtern auf einem Glassubstrat gebildet und durch die Benutzung eines Fotoresists geätzt, wodurch eine gitterartige Schwarz-Matrix erhalten wurde. Danach wurde eine gefärbte Schicht, bestehend aus gefärbten Mustern aus R, G und B, mithilfe eines allgemein bekannten Vorgangs zur Bildung eines Farbfilters durch ein Tintenstrahlsystem gebildet. Darauf wurde eine Schutzschicht, bestehend aus einem Acrylharz, mittels eines Schleuderbeschichters gebildet, um eine Glättung durchzuführen. Des Weiteren wurde darauf durch Sputtern eine ITO-Schicht als eine transparente Elektrode gebildet: Ein härtbares, abstandsglied-bildendes Material, das die folgende Zusammensetzung hat, wurde mithilfe eines Tintenstrahlkopfes, in einer jedem Element der Schwarz-Matrix gegenüberliegenden Position, auf das Substrat ausgestoßen. In diesem Beispiel kann ein Tintenstrahlkopf das abstandsglied-bildende Material in einer größeren Menge ausstoßen als der Tintenstrahlkopf, der in BEISPIEL 1 benutzt wurde. [Zusammensetzung des härtbaren, abstandsglied-bildenden Materials]

Copolymer 10 Gew-%

Wasser 80 Gew-%

Ethylen-Glykol 10 Gew-%
Das Copolymer, das in der obigen Zusammensetzung benutzt wurde, war ein Bipolymer von N,N-Dimethylolacrylamid und Methylmethacrylat (Copolymerisationsverhältnis = 40:60 nach Gewicht)
Das oben vorbereitete Substrat wurde 15 Minuten lang bei 100 Grad und dann 30 Minuten bei 200 Grad erhitzt, um das härtbare, abstandsglied-bildende Material zu härten, wodurch ein Abstandsglied gebildet wird.
Das obere Ende des gehärteten Abstandsgliedes wurde dann durch ein solches Abschleifmittel, wie es in 4 dargestellt ist, abgeschliffen, wodurch das obere Ende zu einer flachen Oberfläche mit einem mittleren Bereich von etwa 100 μm² geglättet wurde. Die Höhe des Abstandsgliedes wurde auf 5 μm gesteuert.
Das abstandsglied-bildende Substrat, dessen Abstandsglied abgeschliffen worden ist, wurde eingetaucht in ein Ultraschallsäuberungsbad, um Ultraschallwellen von 100 kHz und 250 W für eine Minute anzuwenden, wodurch das Substrat gereinigt wurde. Des Weiteren wurde eine Orientierungsschicht hierauf gebildet, gefolgt von Backen und einer Reib-Behandlung.
Das Substrat, auf dem das Abstandsglied gebildet wurde, und ein Substrat, auf dem sich gegenüberliegende Elektroden geformt wurden, wurden mit einem Versiegelungsmittel beschichtet, um eine Zelle herzustellen. Ein Flüssigkristall wurde in die Zelle gefüllt, um eine Flüssigkristallvorrichtung, entsprechend der vorliegenden Erfindung, zu erhalten. Die Flüssigkristallvorrichtung, die folglich erhalten wurde, hatte eine niedrigere Farbunregelmäßigkeit und einen exzellenten Kontrast, verglichen mit einer konventionellen Flüssigkristallvorrichtung, in welcher Abstandsglieder dispergiert sind, die einen Durchmesser von 6 μm haben.
VERGLEICHSBEISPIEL 3:
Eine Harzzusammensetzung, bestehend aus 97 Gewichtsteilen von Acryl-Terpolymer, das die folgende Zusammensetzung hat, und 3 Gewichtsteilen Triphenylsulfonium-Hexafluorantimon, aufgelöst in Ethyl-Cellosolve, wurde auf ein Glassubstrat aufgetragen, auf dem mit Chrom durch Schleuderbeschichtung eine gitterartige Schwarz-Matrix (Öffnungsgröße: 60 μm × 150 μm), die eine Breite von 20 μm und eine Länge von 35 μm hat, gebildet wurde, um eine Schichtdicke von 2 μm zu erzielen. Dies wurde gefolgt von 20 Minuten Vorbacken bei 90 Grad, wodurch eine Tintenaufnahmeschicht gebildet wurde. [Zusammensetzung des Acryl-Terpolymers]

Methylmethacrylat 50 Gewichts-Teile

Hydroxyethylmethacrylat 30 Gewichts-Teile

N-Methylolacrylamid 20 Gewichts-Teile
Die Tintenaufnahmeschicht wurde einer mustergebenden Belichtung unterzogen in Form von Streifen in einem Teil der Tintenaufnahmeschicht auf der Schwarz-Matrix durch eine Fotomaske, die Streifen-Öffnungen hat, die jeweils enger/schmaler sind als die der Schwarz-Matrix. Danach wurde sie eine Minute lang einer Wärmebehandlung unterzogen, bei der sie auf einer heißen Platte auf 120 Grad erhitzt wurde. Farbstofftinten der Farben R (Rot), G (Grün) und B (Blau) wurden mithilfe einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung auf unbelichtete Abschnitte der tinten-erhaltenden Schicht aufgetragen, wodurch die Tintenaufnahmeschicht in Form von Streifen mit zusammenhängenden Punkten gefärbt wird. Die Tinten wurden dann 5 Minuten lang bei 90 Grad getrocknet. Das so gefärbte Substrat wurde anschließend 60 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei 200 Grad unterzogen, um die ganze Tintenaufnahmeschicht zu härten, wodurch eine gefärbte Schicht erhalten wurde.
Eine wärmehärtende Zweikomponenten-Harzzusammensetzung ("SS6699G", Handelsname, Produkt der JSR Co., Ltd.) wurde auf die gefärbte Schicht schleuderbeschichtet, um eine Schichtdicke von 1 μm zu erzielen, und 30 Minuten lang bei 90 Grad vorgebacken. Die dadurch gebildete Schicht wurde 60 Minuten lang bei 250 Grad hitzebehandelt, um eine Schutzschicht zu bilden. Dann wurde durch Sputtern eine ITO-Schicht gebildet, um eine Dicke von 1,500 A zu erzielen, wodurch ein Farbfilter erhalten wurde.
Perlpartikel (Divinylbenzen-vernetztes Polystyrol; spezifisches Gewicht: 1.02), die einen Teilchendurchmesser von 5.5 μm haben, wurden in einem Klebstoff (spezifisches Gewicht: 0.98), bestehend aus 10 Gew-% Bipolymer von N,N-Dimethylolacrylamid und Methylmethacrylat (Gewichtsverhältnis = 40:60), 80 Gew-% Wasser und 10 Gew-% Ethylenglykol in einer solchen Art und Weise dispergiert, dass der Inhalt der Perlpartikel in einem abstandsglied-bildenden Material 10 Gew-% war. Dadurch wurde ein Perlpartikel enthaltendes, abstandsglied-bildendes Material präpariert. Die Zähflüssigkeit dieses abstandsglied-bildenden Materials war 19 cp bei 25 Grad. Das Perlpartikel enthaltende, abstandsgliedbildende Material wurde mit einem Tintenstrahlkopf in einer solchen Art und Weise auf die ITO Schicht aufgetragen, dass die Perlpartikel teilweise in einem Bereich, der mit der Schwarz-Matrix überlappt, angeordnet wurden. Die Perlpartikel wurden in diesem Auftragungsschritt einheitlich in dem abstandsglied-bildenden Material dispergiert und wurden in gewünschten Mengen auf die Schwarz-Matrix aufgetragen. Das so behandelte Substrat wurde 20 Minuten bei 150 Grad einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterzogen, um den Klebstoff zu härten, wodurch die Perlpartikel auf der ITO Schicht fixiert wurden, um einen abstandsglied-tragenden Farbfilter zu erhalten.
Der das Abstandsglied tragende Farbfilter, der so erhalten wird, wurde verwendet, um eine Flüssigkristallvorrichtung für ein Farbanzeige herzustellen. Als Ergebnis zeigte sich ein gutes Farbbild.
VERGLEICHSBEISPIEL 4:
Eine Harzzusammensetzung, bestehend aus 97 Gewichtsteilen von Acryl-Terpolymer, das die folgende Zusammensetzung hat, und 3 Gewichtsteilen Triphenylsulfonium-Hexafluorantimon, aufgelöst in Ethyl-Cellosolve, wurde auf ein Glassubstrat aufgetragen, auf dem mit Chrom durch Schleuderbeschichtung eine gitterartige Schwarz-Matrix (Öffnungsgröße: 60 μm × 150 μm), die eine Breite von 20 μm und eine Länge von 35 μm hat, gebildet wurde, um eine Schichtdicke von 2 μm zu erzielen. Dies wurde gefolgt von 20 Minuten Vorbacken bei 90 Grad, wodurch eine Tintenaufnahmeschicht gebildet wurde.
Die Tintenaufnahmeschicht wurde einer mustergebenden Belichtung unterzogen in Form von Streifen in einem Teil der Tintenaufnahmeschicht auf der Schwarz-Matrix durch eine Fotomaske, die Streifen-Öffnungen hat, die jeweils enger/schmaler sind als die der Schwarz-Matrix. Danach wurde sie eine Minute lang einer Wärmebehandlung unterzogen, bei der sie auf einer heißen Platte auf 120 Grad erhitzt wurde. Farbstofftinten der Farben R (Rot), G (Grün) und B (Blau) wurden mithilfe einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung auf unbelichtete Abschnitte der tinten-erhaltenden Schicht aufgetragen, wodurch die Tintenaufnahmeschicht in Form von Streifen mit zusammenhängenden Punkten gefärbt wird. Die Tinten wurden dann 5 Minuten lang bei 90 Grad getrocknet. Das so gefärbte Substrat wurde anschließend 60 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei 200 Grad unterzogen, um die ganze Tintenaufnahmeschicht zu härten, wodurch eine gefärbte Schicht erhalten wurde.
Eine wärmehärtende Zweikomponenten-Harzzusammensetzung ("SS6699G", Handelsname, Produkt der JSR Co., Ltd.) wurde auf die gefärbte Schicht schleuderbeschichtet, um eine Schichtdicke von 1 μm zu erzielen, und 30 Minuten lang bei 90 Grad vorgebacken. Die dadurch gebildete Schicht wurde 60 Minuten lang bei 250 Grad hitzebehandelt, um eine Schutzschicht zu bilden. Dann wurde durch Sputtern eine ITO-Schicht gebildet, um eine Dicke von 1,500 A zu erzielen, wodurch ein Farbfilter erhalten wurde.
Ein abstandsgliedbildendes Material, das die folgende Zusammensetzung hat, wurde in einer Menge von 5 pl pro Abschnitt mit einem Tintenstrahlkopf auf den so erhaltenen Farbfilter in einem Bereich, der mit der Schwarz-Matrix überlappt, aufgetragen. Das so aufgetragene abstandsglied-bildende Material wurde einer Wärmebehandlung unterzogen, um es zu härten. [Zusammensetzung des härtbaren, abstandsglied-bildenden Materials]

Polypropylen/glykol 80 Gew-%

Diglycidil Ether ("EX-920",

Produkt von Nagase Chemicals, Ltd.)

Wasser 20 Gew-%
Das so erhaltene Abstandsglied hatte im Wesentlichen eine zylindrische Form und einen Durchmesser von 20 μm und eine Höhe von 5 μm.
Der so erhaltene, ein Abstandsglied tragende, Farbfilter wurde verwendet, um eine Flüssigkristallvorrichtung herzustellen. Als Ergebnis wurde kein Einfluss des Abstandsgliedes auf die Anzeige ausgeübt und so wurde eine gute Anzeige verwirklicht.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Abstandsglied-tragenden Substrats, umfassend den Schritt zum Bilden eines Abstandsglieds auf einem Substrat mit Hilfe eines Tintenstrahl-Systems; dadurch gekennzeichnet, dass in diesem Schritt ein Abstandsglied-bildendes Material auf dem Substrat mehrmals übereinander aufgebracht wird, um das Abstandsglied zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Substrat, auf dem das Abstandsglied gebildet wird, eine farbige Schicht besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, außerdem umfassend einen Schritt zum Abflachen der Oberseite des Abstandsglieds.
Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung, umfassend ein Paar Substrate (1, 11), die über ein Abstandsglied (10) einander gegenüberstehend angeordnet sind, sowie eine im Raum zwischen den Substraten gehaltene Flüssigkristallverbindung (14), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Herstellen eines Abstandsglied-tragenden Substrats nach Anspruch 1; Anordnen eines weiteren Substrats gegenüberstehend dem Abstandsglied-tragenden Substrat, wobei das Abstandsglied dazwischen gehalten wird; und Einschließen einer Flüssigkristallverbindung in dem Raum zwischen dem Paar Substrate.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Substrat, auf dem das Abstandsglied gebildet wird, eine farbige Schicht (3) besitzt.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Substrat, auf dem das Abstandsglied gebildet wird, eine Schwarz-Matrix (2) besitzt.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Abstandsglied-bildende Material an einer die Schwarz-Matrix überlappenden Position aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem das Abstandsglied-bildende Material einen Klebstoff sowie darin dispergierte Perlpartikel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das spezifische Gewicht der Perlpartikel zum dem des Klebstoffs im Verhältnis 0.9 bis 1.1 steht.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Perlpartikel einen Teilchendurchmesser von 0.8 bis 10 μm haben, und der Klebstoff eine Viskosität von 2 bis 100 cp bei 25°C besitzt.
Verfahren nach einem Ansprüche 4 bis 10, bei dem das Abstandsglied-bildende Material eine durch Licht oder Wärme aushärtbare Komponente sowie eine Lösungsmittelkomponente umfasst, und letztere mit höchstens 50 Gewichts % zugegen ist.
Verfahren nach einem Ansprüche 4 bis 11, bei dem die Menge des Abstandsglied-bildenden Materials, die beim und nach dem zweiten Mal aufgebracht wird, kleiner ist als die beim ersten Mal aufgebrachte Menge.
Verfahren nach einem Ansprüche 4 bis 12, bei dem das früher aufgebrachte Abstandsglied-bildende Material ausgehärtet wird, und darauf dann das nächste Abstandsglied-bildende Material aufgebracht wird.
Verfahren nach einem Ansprüche 4 bis 13, außerdem umfassend einen Schritt zum Abflachen der Oberseite des Abstandsglieds.