FR2884935A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

Dispositif d'affichage à cristaux liquides et un procédé de fabrication de ce dernier. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comporte un premier substrat (100) et un second substrat (200), une couche de cristaux liquides entre le premier substrat et le second substrat et un premier film d'alignement (204) sur le second substrat.Un film d'alignement (204) est formé et divisé en une pluralité de films de sous-alignement écartés les uns des autres, et un espaceur de colonne (220) est formé dans l'espace entre les films de sous-alignement, le premier film d'alignement (204) ayant une première rainure (210) de film d'alignement dans une partie prédéterminée, un premier espaceur étant disposé dans la première rainure (210) de film d'alignement

Description

DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES ET SON PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention concerne des dispositifs d'affichage à cristaux liquides, et plus particulièrement, un dispositif d'affichage à cristaux liquides, et un procédé de fabrication de ce dernier, dans lequel un film d'alignement est formé et divisé en une pluralité de films de sousalignement espacés entre eux, et un espaceur de colonne est formé dans l'espace entre les films de sous-alignement.
Divers dispositifs d'affichage plat, tels qu'un dispositif LCD (Liquid Crystal Display: affichage à cristaux liquides), un écran PDP (Plasma Display Panel: panneaux d'affichage plasma), un écran ELD (ElectroLuminescent Display: affichage électroluminescent), un écran VFD (Vacuum Fluorescent Display: affichage fluorescent sous vide) sont utilisés en tant que dispositifs d'affichage dans divers appareils.
Parmi les divers dispositifs d'affichage remplaçant l'écran CRT (Cathode Ray Tube: tube cathodique), l'écran LCD est souvent utilisé pour des dispositifs d'affichage mobiles grâce à des avantages tels qu'une bonne qualité d'image, un poids léger, un profilé mince, et une faible consommation énergétique. Outre les dispositifs d'affichage mobiles, tels que des moniteurs pour des ordinateurs portables, l'écran LCD est développé sous diverses formes telles que des écrans de télévision destinés à recevoir et afficher un signal de télédiffusion, et des moniteurs pour ordinateurs.
Afin d'utiliser l'écran LCD en tant que dispositif d'affichage général, un aspect du développement de l'écran LCD se concentre sur une réalisation d'une image de qualité élevée, telle qu'une image haute définition, à luminance élevée et de grande taille, alors que les caractéristiques de légèreté de poids, de profilé mince, et de faible consommation énergétique sont conservées.
En se référant à la figure 1, le dispositif d'affichage à cristaux liquides de l'art apparenté est prévu avec un premier substrat 1 et un second substrat 2 liés ensemble et présentant un espace entre les substrats, et une couche 3 de cristaux liquides injectée entre le premier substrat 1 et le second substrat 2.
Une pluralité de lignes 4 de grille agencées sur le premier substrat à intervalles réguliers dans une direction, et une pluralité de lignes 5 de données à intervalles réguliers perpendiculaires aux lignes 4 de grille pour définir des régions de pixel "P", dans lesquelles une électrode 6 de pixel est formée sur chacune des régions de pixel "P", et une pluralité de transistors en couche mince "T" sont formés respectivement au niveau de parties où les lignes 4 de grille et les lignes 5 de données se croisent, afin d'être commutées en réponse à un signal sur la ligne 4 de grille pour une transi- R:\Brevets\24600124694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 1/38 tion d'un signal de données provenant de la ligne 5 de données vers chaque électrode 6 de pixel.
Une couche 7 de matrice noire est formée sur le second substrat 2 pour abriter une lumière incidente sur des parties différentes des régions de pixel "P", les couches 8 de filtre chromatique R, V, B au niveau de parties opposées aux régions de pixel pour créer respectivement des couleurs, et une électrode commune 9 sur la couche 8 de filtre chromatique.
Le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut afficher une image car la couche 3 de cristaux liquides est orientée entre les premier et second substrats 1 et 2 1 0 grâce à un champ électrique entre l'électrode 6 de pixel et l'électrode commune 9, afin de réguler une quantité d'une lumière transmise au travers de la couche 3 de cristaux liquides en fonction de l'orientation de la couche 3 de cristaux liquides.
Ce type de dispositif d'affichage à cristaux liquides est appelé dispositif d'affichage à cristaux liquides à mode TN (Twisted Nematic: à nématique en hélice).
Etant donné que le dispositif d'affichage à cristaux liquides à mode TN a un inconvénient consistant en un angle de vue étroit, afin de surmonter un tel inconvénient, un dispositif à cristaux liquides à mode IPS (In- Plane Switching: commutation dans le plan) a été développé.
Dans le dispositif à cristaux liquides à mode IPS, les électrodes de pixel et les électrodes communes sont agencées en parallèle à intervalles réguliers pour former un champ électrique dans le plan entre les électrodes de pixel et les électrodes communes, pour orienter la couche de cristaux liquides.
Des espaceurs destinés à maintenir un écartement fixe de la couche de cristaux liquides sont formés entre les premier et second substrats 1 et 2 du dispositif d'affi-25 chage à cristaux liquides.
Il existe des espaceurs billes et des espaceurs de colonne en fonction des formes de ces derniers. Les espaceurs billes sont sphériques, dispersés sur les premier et second substrats 1 et 2 se déplacent librement même après liaison des premier et second substrats 1 et 2 et ont une zone de contact plus petite que les premier et second substrats 1 et 2. Les espaceurs de colonne sont colonnaires et fixés sur les premier ou second substrats 1 ou 2 et sont disposés sous la forme d'un arrangement. Par conséquent, l'espaceur de colonne a une zone de contact plus importante avec les premier et second substrats 1 et 2 que l'espaceur bille.
L'espaceur de colonne est principalement utilisé dans des dispositifs d'affichage à cristaux liquides fabriqués grâce au procédé de distribution du cristal liquide, étant donné les problèmes engendrés lorsque l'espaceur bille est utilisé avec le procédé de distribution de cristaux liquides. Dans le procédé de distribution de cristaux liquides, les espaceurs bille sont dispersés avant ou après distribution du cristal liquide et R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - 2/38 liaison des premier et second substrats. Si les espaceurs sont dispersés après distribution du cristal liquide, les cristaux liquides entravent une dispersion uniforme des espaceurs vers des positions appropriées, et si les espaceurs sont dispersés avant distribution de cristaux liquides, même si les espaceurs sont dispersés de manière uniforme, la distribution de cristaux liquides gêne la répartition uniforme des espaceurs. De plus, dans le dernier cas, étant donné que les cristaux liquides sont distribués sur une surface à dispersion d'espaceurs non uniforme, une fluidité du cristal liquide est médiocre. Donc, dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides fabriqué grâce au procédé de distribution de cristaux liquides, les espaceurs de colonne sont utilisés pour conserver un écartement de cellule entre deux substrats.
La figure 2 illustre une section d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides à mode IPS de l'art apparenté. Un dispositif d'affichage à cristaux liquides à mode IPS est prévu avec un substrat 30 d'arrangement de transistors à couche mince (substrat de TFT) sur lequel est formé un arrangement de transistors à couche mince, un substrat 40 d'arrangement de filtres chromatiques (substrat de FC) sur lequel est formé un arrangement de filtres chromatiques, une couche 50 de cristaux liquides remplie entre le substrat 30 de TFT et le substrat 40 de FC, et les espaceurs 45 de colonne entre le substrat 30 de TFT et le substrat 40 de FC.
Bien que non représenté, le substrat 30 de TFT comporte un premier substrat sur lequel sont agencées des lignes de grille et des lignes de données perpendiculaires entre elles pour définir des régions de pixel, une pluralité de TFT formés respective-ment au niveau de parties où les lignes de grille et les lignes de données se croisent, une électrode de pixel, une électrode commune formée en alternance sur chacune des régions de pixel. Entre des couches de la ligne de grille et de la ligne de données, il existe un film isolant de grille et entre les couches de la ligne de données et de l'électrode de pixel, il existe un film de protection.
Le substrat 40 de FC opposé au substrat 30 de TFT comporte un second substrat 41, une couche 42 de matrice noire destinée à couvrir une région sans pixel (lignes de grille, lignes de données, et régions de TFT) , une couche 43 de filtre chromatique ayant des pigments R,V, ou B formés en séquence sur le second substrat 41, et disposée à l'opposé des régions de pixel, et une couche 44 de revêtement supplémentaire formée sur une surface entière du second substrat 41 comportant la couche 42 de matrice noire et la couche 43 de filtre chromatique.
Sur une région prédéterminée de la couche 44 de revêtement supplémentaire, les espaceurs 45 de colonne sont formés et un film d'alignement 46 est formé sur une surface du substrat 40 de FC comportant les espaceurs 45 de colonne au cours d'une étape de formation de cellule après une étape de formation d'arrangement. Bien que R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT. doc - 15 décembre 2005 - 3/38 non représenté, un film d'alignement est également formé sur le substrat 30 de TFT au cours d'une étape initiale de l'étape de formation de cellule.
Le dispositif d'affichage à cristaux liquides (à mode IPS) ayant des espaceurs de colonne présente une non-uniformité de luminance dans un état noir.
En se référant à la figure 3A, si un doigt touche ultérieurement, et frotte le substrat 30 de TFT ou le substrat 40 de FC du panneau 10 à cristaux liquides dans une direction, le substrat 45 de FC du panneau à cristaux liquides se décale d'une distance dans la direction du frottement de doigt tel que représenté sur la figure 3B. Dans cet exemple, cependant, les cristaux liquides 50 entre les espaceurs 45 de colonne ne parviennent pas à reprendre un état d'origine, de telle manière qu'une partie touchée persiste sous la forme d'un point blanc laiteux sur le panneau 10 à cristaux liquides. De plus, tel que représenté sur la figure 3B, une partie frottée par le doigt dispose de moins de cristaux liquides 50 tandis que les cristaux liquides se rassemblent au niveau d'une partie de contact finale pour former une forme en saillie.
Dans cet exemple, la partie en saillie sur laquelle le cristal liquide est rassemblé a un écartement de cellule hl plus haut qu'un écartement de cellule h2 d'une autre partie qui est définie par une hauteur de l'espaceur 45 de colonne. Par conséquent, il se produit un problème dans lequel une partie touchée a une luminance non uniforme en comparaison à d'autres parties, ce qui peut engendrer une infiltration de lumière.
Ce problème est engendré par un frottement élevé entre une surface supérieure de l'espaceur 45 de colonne formé sur le substrat de FC et le substrat 30 de TFT. C'est-à-dire, après que le substrat de FC se décale par rapport au substrat 30 de TFT, le substrat 30 de FC ne parvient pas à reprendre une position d'origine immédiate-ment et même si le doigt est retiré du substrat de FC, l'infiltration de lumière se poursuit.
La force avec laquelle l'espaceur 45 de colonne en contact étroit avec le substrat 30 de TFT pousse le substrat 30 de TFT est plus importante qu'une force avec laquelle le substrat de FC tend à reprendre une position d'origine. Selon un autre aspect, le rétrécissement ou la réduction d'une plaque de polarisation attachée sur le panneau à cristaux liquides par un changement d'humidité environnante et d'une température pousse le substrat dans une direction de déformation pour plier le substrat, ce qui gêne l'orientation du cristal liquide.
Etant donné que le problème lié au touché peut se produire par un contact, tel qu'un nettoyage de la surface de panneau du dispositif d'affichage à cristaux liquides, la non uniformité de luminance dans un état noir engendré par le touché peut se produire au cours d'une fabrication ou d'une utilisation du dispositif d'affichage à cristaux liquides. De plus, la tendance à la non uniformité de luminance dans un état noir engendré par le touché empire avec un agrandissement de la taille d'un écran.
R:\Brevcts\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -4/38 Lorsque la taille de l'écran est importante, un contrôle d'une quantité de cristaux liquides est difficile à réaliser.
La figure 4A illustre un schéma représentant un état plié d'un substrat avant qu'une plaque de polarisation ne soit attachée, et la figure 4B illustre un schéma représentant un état plié d'un substrat après que la plaque de polarisation ait été attachée. On peut y voir que le pliage tend à être plus intense au niveau des bords plutôt qu'au centre du panneau à cristaux liquides. Ceci est provoqué par une différence de coefficients de dilatation thermique entre le substrat et la plaque de polarisation qui engendre une différence de longueur entre la plaque de polarisation d'un film et le substrat d'une plaque de verre s'élevant avec un rétrécissement et une dilatation de la plaque de polarisation et du substrat au moment du traitement de fabrication thermique (chauffage et refroidissement) après que la plaque de polarisation a été attachée.
La figure 5 illustre un organigramme présentant les étapes d'un procédé de l'art apparenté pour la fabrication d'un arrangement de filtres chromatiques dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides. Le procédé comporte les étapes consistant à : prévoir un second substrat (S 10) ; former une couche de matrice noire (S 11) ; former une couche de filtres chromatiques R, V, B sur le second substrat comportant la couche de matrice noire. Dans cet exemple, des films de couleur respectifs sont formés en divisant et en modelant des régions des films chromatiques (S12) . Une couche de revêtement supplémentaire est formée sur le second substrat comportant la couche de filtres chromatiques R, V, B (S13), et, un film organique est enduit sur une surface entière de la couche de revêtement supplémentaire. Le film organique est éliminé de manière sélective pour former des espaceurs de colonne (S 14).
Un substrat d'arrangement de TFT pouvant être disposé à l'opposé du substrat de filtre chromatique est formé selon les étapes suivantes: un métal est déposé sur un premier substrat, et éliminé sélectivement, pour former une ligne de grille ayant une électrode de grille projetée à cet endroit; une ligne commune est formée dans une direction identique à la ligne de grille en modelant le métal et une électrode commune est formée et bifurque de la ligne commune vers une région de pixel.
Ensuite, un film isolant de grille est formé sur une surface entière du premier substrat pour couvrir la ligne de grille sur laquelle est projetée l'électrode de grille; une couche semi-conductrice est déposée sur le film isolant de grille et éliminée de manière sélective, pour former une couche semi-conductrice sur le film isolant de grille au- dessus de l'électrode de grille. Un métal est déposé sur le film isolant de grille comportant la couche semi-conductrice et éliminé de manière sélective pour former une ligne de données perpendiculaire à la ligne de grille et sur laquelle est projetée une électrode source, et une électrode de drain écartée d'une distance prédéterminée de l'électrode source. Ensuite, un film de protection est formé sur le film R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - 5/3S isolant de grille comportant la ligne de données et les électrodes de source/de drain. Le film de protection est éliminé de manière sélective pour former un trou de contact exposant une partie prédéterminée de l'électrode de drain, une électrode transparente est déposée sur une surface entière du film de protection comportant le trou de contact et éliminée de manière sélective pour former une électrode de pixel raccordée à l'électrode de drain et alternant avec l'électrode commune.
Un traitement de fabrication d'une cellule du dispositif d'affichage à cristaux liquides de l'art apparenté sera décrit en se référant à la figure 6. Un premier substrat sur lequel sont définis une pluralité de transistors à couche mince et un second substrat sur lequel est défini un arrangement de filtres chromatiques, sont prévus. L'arrangement de transistors à couche mince et l'arrangement de filtres chromatiques sont formés sur une région d'affichage de chaque panneau unitaire.
Ensuite, un film d'alignement est formé sur la région d'affichage de chaque panneau unitaire du premier substrat et du second substrat (S21) . Des cristaux liqui- des sont distribués sur l'un parmi les premier et second substrats (S22). Un motif de joint d'étanchéité ayant une largeur prédéterminée est formé sur une région sans affichage (une partie différente de la partie active) d'un parmi les premier et second substrat (S23).
L'autre substrat dans lequel des cristaux liquides ne sont pas distribués est inversé (S24), et les premier et second substrats sont liés pour former un panneau à cristaux liquides (S25). Bien que l'organigramme montre que les cristaux liquides sont distribués sur le premier substrat, et que le motif de joint d'étanchéité est formé sur le second substrat, les cristaux liquides peuvent être distribués sur le second substrat, et le motif de joint d'étanchéité peut être formé sur le premier substrat. En variante, la distribution de cristaux liquides et la formation du motif de joint d'étanchéité peuvent toutes deux être réalisées uniquement sur un des substrats. En tout cas, le cristal liquide ne sera pas distribué sur le substrat qui sera inversé.
Un faisceau ultraviolet (UV) est dirigé vers le premier substrat au travers du motif de joint d'étanchéité, où vers le motif de joint d'étanchéité sur une face arrière du second substrat, pour durcir le motif de joint d'étanchéité, pour lier les premier et second substrats ensemble (S26). Ensuite, le panneau à cristaux liquides est coupé/traité en unité du panneau unitaire, pour former une pluralité de panneaux à cristaux liquides unitaire (S27).
Une partie de plage de contact (une partie du premier substrat d'une taille supé- rieure au second substrat, afin d'être exposé après la liaison) du panneau à cristaux liquides unitaire est inspectée pour déterminer si le panneau à cristaux liquides unitaire est accepté ou rejeté (S28).
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -6/38 Cependant, le dispositif d'affichage à cristaux liquides de l'art apparenté et un procédé de fabrication de ce dernier présentent les problèmes suivants. Tout d'abord, le dispositif d'affichage à cristaux liquides présente un rétrécissement et une dilatation du film de polarisation une fois ce dernier attaché à la surface du panneau, engendrant un pliage du panneau à cristaux liquides provenant d'une différence de coefficients de dilatation thermique du substrat et du film de polarisation. Le pliage s'agrandit lorsqu'une taille du panneau est agrandie. Ensuite, le dispositif d'affichage à cristaux liquides présente une non-uniformité de luminance dans un état noir lorsque le panneau est touché, tel que lors d'un nettoyage de panneau.
La non-uniformité de luminance se produit dans un état noir car le rétrécisse-ment ou la réduction d'une plaque de polarisation attachée sur le panneau à cristaux liquides par un changement d'humidité environnante et d'une température déforme le substrat par pliage, ce qui gêne l'orientation des cristaux liquides. Le frottement engendre un décalage de translation de l'ordre de 20 à 100 m entre des substrats supérieurs et inférieurs, engendrant l'infiltration de lumière car les deux substrats ne parviennent pas à retrouver leur position d'origine immédiatement même si le doigt est retiré. Ceci est dû au fait qu'une force avec laquelle un espaceur de colonne en contact étroit avec un substrat opposé pousse le substrat opposé est plus importante qu'une force tendant à renvoyer le substrat vers une position d'origine.
Un dispositif d'affichage à cristaux liquides, et un procédé de fabrication de ce dernier, sont divulgués. Un film d'alignement est formé, divisé en une pluralité de films de sous-alignement écartés entre eux. Un espaceur de colonne est formé dans l'espace entre les films de sousalignement.
L'invention propose un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: 25 un premier substrat et un second substrat disposés en opposition entre eux; un premier film d'alignement sur le second substrat, le premier film d'aligne- ment ayant une première rainure de film d'alignement dans une partie prédétermi- née; un premier espaceur dans la première rainure de film d'alignement; et une couche de cristaux liquides entre le premier substrat et le second substrat. Selon un mode de réalisation, le premier espaceur a une forme de colonne polygonale.
Selon un autre mode de réalisation, le premier espaceur est un espaceur bille. Selon un autre mode de réalisation, le premier espaceur est un espaceur de 35 colonne dans lequel sont mélangés des espaceurs bille.
Le dispositif peut comprendre en outre un second film d'alignement sur le premier substrat.
R:\Brevets,24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -7/38 Selon un mode de réalisation, le second film d'alignement comporte une seconde rainure de film d'alignement disposée en opposition à la première rainure de film d'alignement.
Selon un autre mode de réalisation, le premier substrat comporte un arrange-5 ment de transistors à couche mince, et le second substrat comporte un arrangement de filtres chromatiques.
Selon un autre mode de réalisation, l'arrangement de transistors à couche mince comporte; des lignes de grille et des lignes de données formées sur le premier substrat perpendiculaires entre elles, pour définir des régions de pixel "P", un Io transistor en couche mince "T" au niveau de chaque croisement de lignes de grille et des lignes de données; et une électrode de pixel au niveau de chacune parmi les régions de pixel "P".
Le dispositif peut comprendre en outre une électrode commune formée en alternance avec l'électrode de pixel dans la région de pixel "P".
Selon un autre mode de réalisation, la première rainure de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à une région du premier substrat différent de la région de pixel "P".
Selon un autre mode de réalisation, la première rainure de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à la ligne de grille du premier substrat.
Selon un autre mode de réalisation, la première rainure de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à la ligne de données du premier substrat.
De préférence, le dispositif comprend en outre un second espaceur sur le premier film d'alignement, le second espaceur étant formé afin d'être disposé en opposition à une région différente de la région de pixel "P".
Selon un mode de réalisation, le premier espaceur est sur le premier substrat. Selon un autre mode de réalisation, le premier espaceur est sur le second substrat.
Selon un autre mode de réalisation, l'arrangement de filtres chromatiques comporte; une couche de matrice noire formée sur le second substrat afin d'être disposée en opposition à la région du premier substrat différente des régions de pixel "P", et une couche de filtres chromatiques en opposition à la région de pixel "P".
De préférence, le dispositif comprend en outre une couche d'électrodes communes sur une surface entière du second substrat comportant la couche de matrice noire et la couche de filtres chromatiques.
De préférence, le dispositif comprend en outre une couche de revêtement supplémentaire sur une surface entière du second substrat comportant la couche de matrice noire, et la couche de filtres chromatiques.
R:d3revets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -8/38 De préférence, la première rainure de film d'alignement est formée sur la couche de matrice noire.
Selon un autre aspect, l'invention propose un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: un premier substrat et un second substrat en opposition entre eux; des lignes de grille et des lignes de données sur le premier substrat disposées perpendiculairement entre elles pour définir des régions de pixel "P" ; une couche de matrice noire sur le second substrat disposé en opposition à des régions sur le premier substrat différentes des régions de pixel "P" ; l0 une couche de filtres chromatiques sur le second substrat; une couche de revêtement supplémentaire sur une surface entière du second substrat comportant la couche de matrice noire et la couche de filtres chromatiques; un premier film d'alignement ayant une première rainure de film d'alignement sur la couche de revêtement supplémentaire au-dessus de la couche de matrice noire; 15 un premier espaceur dans la première rainure du film d'alignement entre le premier substrat et le second substrat; et une couche de cristaux liquides disposée entre le premier substrat et le second substrat.
L'invention propose également un procédé destiné à fabriquer un dispositif 20 d'affichage à cristaux liquides comprenant les étapes consistant à : fournir un premier substrat et un second substrat ayant chacun une région d'affichage et une région sans affichage; former un arrangement de transistors à couche mince sur le premier substrat; former un arrangement de filtres chromatiques sur le second substrat; former un premier film d'alignement sur le second substrat, le premier film d'alignement ayant une partie prédéterminée qui a été éliminée pour former une première rainure de film d'alignement; distribuer du cristal liquide sur le premier substrat dans la région d'affichage; former un espaceur au niveau d'une partie de la première rainure de film 30 d'alignement sur le second substrat; former un motif de joint d'étanchéité sur la région sans affichage du premier ou du second substrat et; inverser le second substrat; et presser des surfaces du premier substrat et du second substrat ensemble afin de 35 lier le premier substrat et le second substrat.
De préférence, le procédé comprend en outre l'étape consistant à : diriger un faisceau ultraviolet vers l'espaceur après formation de l'espaceur.
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -9/38 De préférence, le procédé comprend en outre l'étape consistant à : diriger un faisceau UV vers le motif de joint d'étanchéité après liaison des premier et second substrats et ensemble.
De préférence, le procédé comprend en outre un durcissement du motif de joint 5 d'étanchéité et de l'espaceur thermiquement après la liaison des premier et second substrats et ensemble.
Selon un mode de réalisation, l'espaceur est formé d'un polymère photoréactif. Selon un autre mode de réalisation, l'espaceur comporte une pluralité d'espaceurs bille en un polymère photoréactif.
l0 Selon un autre mode de réalisation, l'espaceur est un espaceur bille.
Selon un mode de réalisation, l'espaceur est formé par impression à jet d'encre. Selon un autre mode de réalisation, l'espaceur est formé par impression offset. Selon un mode de réalisation, le premier film d'alignement est formé par impression à jet d'encre.
Selon un autre mode de réalisation, le premier film d'alignement est formé par impression offset.
Selon un autre mode de réalisation, le premier film d'alignement est formé par revêtement d'un matériau de film d'alignement sur une surface d'un rouleau à l'exception d'une partie correspondant à la première rainure de film d'alignement, et en pressant et laminant le rouleau sur le second substrat, pour imprimer le matériau de film d'alignement sur ce dernier.
De préférence, le procédé comprend en outre la formation d'un second film d'alignement sur le premier substrat. Selon un mode de réalisation, le second film d'alignement est formé afin
25 d'avoir une seconde rainure de film d'alignement au niveau d'une partie en opposition à la rainure du premier film d'alignement.
Selon un autre mode de réalisation, l'arrangement de transistors à couche mince comporte; des lignes de grille et des lignes de données formées sur le premier substrat 30 perpendiculaires entre elles afin de définir des régions de pixel, un transistor à couche mince au niveau de chaque croisement des lignes de grille et des lignes de données; et une électrode de pixel sur chacune parmi les régions de pixel.
Selon un mode de réalisation, la première rainure de film d'alignement est 35 formée dans une région disposée afin d'exclure la région de pixel.
Selon un autre mode de réalisation, la première rainure de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à la ligne de grille.
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -10/38 Selon un autre mode de réalisation, la première rainure de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à la ligne de données.
De préférence, dans le procédé, le transistor en couche mince comprend en outre un second espaceur sur le premier film d'alignement sur laquelle n'est pas formé un premier film d'alignement, le second espaceur étant orienté afin d'être disposé en opposition à une région différente de la région de pixel.
De préférence, l'arrangement de filtres chromatiques comporte; une couche de matrice noire formée sur le second substrat afin de couvrir des régions différentes des régions de pixel, et une couche de filtres chromatiques sur la région de pixel.
to De préférence, dans le procédé, on réalise une couche d'électrode commune sur une surface entière du second substrat comportant la couche de matrice noire et la couche de filtre chromatique, et/ou une couche de revêtement supplémentaire sur une surface entière du second substrat comportant la couche de matrice noire et la couche de filtre chromatique.
Selon un mode de réalisation, la première rainure de film d'alignement est formée en opposition à la couche de matrice noire.
Selon un autre mode de réalisation, le matériau d'espaceur comprend un monomère réactif et au moins un parmi un photoinitiateur et un initiateur thermique.
De préférence, le matériau d'espaceur comprend en outre un promoteur d'adhé- rence.
De préférence, le photoinitiateur ou l'initiateur thermique représente approximativement 0,5 à approximativement 2 % en poids du matériau d'espaceur.
Selon un mode de réalisation, le promoteur d'adhérence représente approximativement 1 à approximativement 10 % en poids du matériau d'espaceur.
Selon un autre mode de réalisation, une composition d'un monomère réactif comprend un monomère acrylique photoréactif; un monomère époxy thermoréactif; et un monomère ayant à la fois une photoréactivité et une thermoréactivité, un oligomère ou un polymère; la composition étant d'approximativement 30 à environ 60 % en poids, d'approximativement 40 à approximativement 70 % en poids et d'approximativement 5 à approximativement 15 % en poids, respectivement.
Selon un mode de réalisation, l'espaceur de colonne a une composition comportant un monomère acryle photoréactif de type à réaction spontanée; un monomère acrylique photoréactif; un monomère époxy thermoréactif; et un mono-mère ayant à la fois une photoréactivité et une thermoréactivité, un oligomère ou un polymère; la composition étant d'approximativement 5 à approximativement 10 % en poids, d'approximativement 40 à approximativement 60 % en poids, d'approximativement 40 à approximativement 70 % en poids, et d'approximativement 5 à approximativement 15 % en poids, respectivement.
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - I I/38 De préférence, le promoteur d'adhérence est un agent de couplage silane. De préférence, le monomère acrylique de type spontané est du stilbène.
De préférence, le monomère acrylique photoréactif est un monomère diacrylate.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence au dessin annexé.
La figure 1 illustre une vue en perspective éclatée d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides de l'art apparenté ; la figure 2 illustre une section de dispositif d'affichage à cristaux liquides à mode IPS (in plane switching commutation dans le plan) de l'art apparenté ; la figure 3A et la figure 3B illustrent une vue en plan et une section d'un panneau à cristaux liquides ayant un défaut de toucher, respectivement; les figures 4A et 4B illustrent des schémas représentant une simulation de 15 pliage d'un substrat avant et après que la plaque de polarisation a été attachée, respectivement; la figure 5 illustre un organigramme représentant les étapes d'un procédé de l'art apparenté destiné à fabriquer un arrangement de filtres chromatiques pour un dispositif d'affichage à cristaux liquides; la figure 6 illustre un organigramme représentant les étapes d'un traitement destiné à fabriquer une cellule du dispositif d'affichage à cristaux liquides de l'art apparenté ; la figure 7A illustre une vue en plan d'un sous-pixel dans un cas où un dispositif d'affichage à cristaux liquides est appliqué à un mode TN; la figure 7B illustre une vue en plan d'un sous-pixel dans un cas où un disposi- tif d'affichage à cristaux liquides est appliqué à un mode IPS; la figure 8 illustre une vue en plan d'un arrangement de filtres chromatiques conformément à un mode de réalisation; la figure 9 illustre une section le long d'une ligne I-I' sur la figure 7A ou 7B; la figure 10 illustre un organigramme représentant les étapes de traitement d'une fabrication d'un arrangement de filtres chromatiques; la figure 11 illustre un organigramme représentant les étapes d'un traitement d'une fabrication d'une cellule; la figure 12 illustre un schéma d'un procédé destiné à diviser un film d'aligne-35 ment; la figure 13 illustre un schéma d'un dispositif à jet d'encre utilisé dans une étape à jet d'encre; R:\Brevets\24600124694-051215-tradTXT doc - 15 décembre 2005 - 12/38 la figure 14 illustre une section d'une imprimante offset destinée à imprimer des espaceurs de colonne ou un film d'alignement; la figure 15 illustre une vue en plan d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides conformément à un premier mode de réalisation; la figure 16 illustre une vue en plan d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides conformément à un deuxième mode de réalisation; les figures 17A et 17B illustrent des vues en plan représentant chacune un procédé d'injection de cristaux liquides; la figure 18 illustre une vue en perspective d'une étape de durcissement thermi-10 que après liaison au cours d'une étape de fabrication de cellule d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides; et la figure 19 illustre une vue en perspective d'un appareil utilisé dans l'étape de durcissement thermique de la figure 18.
La présente invention va maintenant être décrite en détail à l'aide d'exemples qui sont illustrés dans les dessins joints. Lorsque le cas le permet, les mêmes numéros de référence seront utilisés au travers des dessins pour faire référence aux mêmes parties ou à des parties identiques.
Un dispositif d'affichage à cristaux liquides et un procédé de fabrication de ce dernier comportent un film d'alignement formé et divisé en une pluralité de films de sous-alignement écartés les uns des autres et un espaceur de colonne formé dans l'espace entre les films de sousalignement. L'espace entre les films de sous-alignement est appelé rainure de film d'alignement.
Des cas dans lesquels un dispositif d'affichage à cristaux liquides de la présente invention est appliqué à un mode TN et à un mode IPS seront décrits.
En se référant aux figures 7A, 8 et 9, un panneau à cristaux liquides d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides appliqué à un mode à nématique en hélice (TN) comporte un premier et un second substrats 100 et 200 sur lesquels sont formés un arrangement de transistors à couche mince (TFT) et un arrangement de filtres chromatiques, respectivement, et dans lesquels les cristaux liquides sont distribués entre les premier et second substrats 100 et 200.
L'arrangement de TFT sur le premier substrat 100 comporte des lignes 101 de grille et des lignes 102 de données perpendiculaires entre elles pour définir des régions de pixel, un TFT au niveau de chaque croisement des lignes 101 de grille et des lignes 102 de données et une électrode de pixel sur chacune parmi les régions de pixel.
Le TFT comporte une électrode 10la de grille projetée depuis la ligne 101 de grille, une électrode de drain 102a projetée depuis la ligne 102 de données, une électrode de drain 102b écartée d'une distance prédéterminée de l'électrode source R\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT-doc décembre 2005 - 13/38 102a, et une couche semi-conductrice (non représentée) formée entre des couches de l'électrode 101a de grille et l'électrode de drain 102b et une électrode source 102a. Dans cet exemple, le film isolant 104 de grille est entre la couche semi-conductrice et l'électrode 101 a de grille et l'électrode source 102a et l'électrode de drain 102b sont positionnées à l'opposé de la couche semi-conductrice.
Le film isolant 104 de grille est disposé entre des couches de la ligne 101 de grille et de la ligne 102 de données et un film de protection 105 entre des couches de ligne 102 de données et d'électrode 103 de pixel. Le film de protection 105 a un trou 105a de contact exposant une partie prédéterminée de l'électrode de drain 102b, de sorte que l'électrode 103 de pixel est raccordée à l'électrode de drain 102b au travers du trou de contact 105a.
Une couche de matrice noire 201 destinée à couvrir des parties différentes des régions de pixel et des transistors à couche mince, une couche 202 de filtres chroma-tiques R, V, B comportant la couche de matrice noire 201 et une couche 203 de revêtement supplémentaire (représentée sur la figure 9) sont formées sur le second substrat 200 à l'opposé du premier substrat 100 sur une surface entière du second substrat 200 comportant la couche de matrice noire 201 et la couche 202 de filtre chromatique. En mode TN, la couche 203 de revêtement supplémentaire peut être remplacée par une électrode commune, ou l'électrode commune (non représentée) peut être formée sur une surface entière de la couche 203 de revêtement supplémentaire.
Le second substrat 200, la couche de matrice noire 201, la couche 202 de filtre chromatique, la couche 203 de revêtement supplémentaire et l'électrode commune (non représentée) peuvent être collectivement appelées substrat 400 d'arrangement de filtres chromatiques car elles peuvent être formées au cours d'une étape de fabrication d'arrangement de filtres chromatiques.
En se référant aux figures 7B, 8 et 9, un dispositif d'affichage à cristaux liquides utilisant un mode IPS est similaire à une structure du mode TN à l'exception du fait qu'une ligne commune 114 est formée dans une direction identique à la ligne 111 de grille croisant la région de pixel sur le premier substrat 100, l'électrode 113 de pixel et l'électrode commune 114a sont formées sur la région de pixel en alternance, et l'électrode commune n'est pas formée sur le second substrat 200, mais la couche 203 de revêtement supplémentaire est formée sur le second substrat 200. En mode IPS, l'électrode commune 114a bifurque de la ligne commune 114 et l'électrode 113 de pixel est formée sous la forme d'un corps avec une électrode de stockage 113a dont une partie prédéterminée est chevauchée par la ligne commune 114 dans la région de pixel.
R:/Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -14/38 Etant donné que le dispositif à mode IPS est identique au dispositif à mode TN à l'exception du fait qu'aucune électrode commune n'est formée sur le second substrat 200, une description de la couche de filtres chromatiques formée sur le second substrat 200 n'est pas réalisée.
Une rainure 210 de film d'alignement est formée entre les films de sousalignement du dispositif à cristaux liquides de la présente invention, sur ou à l'opposé d'une région sans pixel, c'est-à-dire, sur ou à l'opposé de la ligne 101 ou 111 de grille, la ligne 102 ou 112 de données, ou une partie du TFT. Dans ce cas, la rainure 210 de film d'alignement peut être formée dans une direction d'une ligne. C'est-à-dire, la rainure 210 de film d'alignement est formée sur ou à l'opposé de la ligne 101 ou 111 de données ou de la ligne 102 ou 111 de données. Dans cet exemple, tel que représenté sur les figures 8 et 9, la rainure 210 de film d'alignement est formée sur la couche de matrice noire 201 à l'opposé de la ligne 101 ou 111 de grille ou sur la couche de matrice noire 201 à l'opposé de la ligne 102 ou 112 de données ou sur la couche de matricer noire 201 à l'opposé des deux lignes de grille et lignes de données.
Le film d'alignement 204 peut être formé par impression par jet d'encre, impression offset ou par pression à l'aide d'un rouleau. Le film d'alignement 204 est formé de PI(polyimide) ou analogues au cours d'une étape de fabrication de cellule après une étape de fabrication d'arrangement de filtres chromatiques en parallèle avec une formation d'un film d'alignement 108 sur une surface (de l'arrangement de transistors à couche mince) du premier substrat opposé au film d'alignement 204. Dans ce cas, une rainure de film d'alignement peut également être formée sur le film d'alignement 108 au niveau d'une partie opposée à la rainure 210 de film d'aligne- ment (la figure 9 illustre un cas ne présentant pas de rainure de film d'alignement).
De plus, le film d'alignement 108 ayant la rainure de film d'alignement peut être formé sur le premier substrat 100, et les espaceurs de colonne peuvent être formés sur la rainure de film d'alignement. Dans cet exemple, le film d'alignement 204 sur le second substrat 200 peut être évité.
L'espaceur 220 de colonne est formé dans la rainure 210 de film d'alignement et se limite à une partie prédéterminée. C'est-à-dire, l'espaceur 220 de colonne est formé, non sur une région entière de la ligne 101 ou 111 de grille, la ligne 102 ou 112 de données, ou le transistor à couche mince TFT, mais sur des parties requises de ces derniers, de manière sélective, en prenant en compte une concentration de contact avec un substrat opposé 100 (le premier substrat) requis pour conserver un écarte-ment de cellule). Sur les dessins, les espaceurs 220 de colonne sont formés au moins à l'opposé de la ligne 101 ou 111 de grille. De plus, selon le cas, les espaceurs 220 de R:\Brevets\24600\24694051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - 15/38 colonne sont formés à l'opposé de la ligne de grille et les espaceurs 220 de colonne peuvent être formés à l'opposé de la ligne de données.
En se référant aux figures 8 et 9 sur la couche 203 de revêtement supplémentaire, un film d'alignement 204 est représenté et a la rainure 210 de film d'alignement qui y est définie, selon une largeur prédéterminée "a" à l'intérieur d'une largeur de la ligne 101 ou 111 de grille du premier substrat. L'espaceur 220 de colonne est formé dans la rainure 210 de film d'alignement après que le film d'alignement 204 est formé.
La couche de matrice noire 201 est formée afin de couvrir des parties à l'exception des régions de pixel et des parties des transistors à couche mince. C'est-à-dire, la couche de matrice noire 201 est formée selon une forme conforme à la ligne 101 ou 111 de grille avec une largeur plus importante que la ligne de grille dans une direction de largeur, et selon une forme conforme à la ligne 102 ou 112 de données avec une largeur plus importante que la ligne de données dans une direction de longueur. Etant donné que la ligne 102 ou 112 de données est formée dans une direction de longueur oblique, la ligne de direction de longueur de la couche de matrice noire 201 est formée dans la direction de longueur oblique, et si la ligne 102 ou 112 de données est formée perpendiculairement à la ligne 101 ou 111 de grille, une ligne de direction de longueur de la couche de matrice noire pour la ligne 102 ou 112 de données est également formée perpendiculairement à la ligne de grille.
Le film d'alignement 204 est formé pour définir la rainure 210 de film d'alignement dans la ligne de direction de largeur de la couche de matrice noire 201 au niveau d'une position écartée d'une distance prédéterminée vers un côté interne depuis un bord de la ligne de direction de largeur. Dans cet exemple, si on suppose qu'une largeur de direction de longueur de la ligne de direction de largeur de la rainure 210 de film d'alignement est "a", et une largeur de direction de largeur de la ligne de direction de longueur de la couche de matrice noire 201 est "b", la rainure 210 de film d'alignement est définie par "a<b".
L'espaceur 220 de colonne peut avoir une colonne polygonale comportant une colonne cylindrique formée entre le premier substrat 100 et le second substrat 200. L'espaceur 220 de colonne est composé d'un initiateur, d'un polymère photoréactif et d'un promoteur d'adhérence. L'initiateur comporte un photoinitiateur et un initiateur thermique, tous deux pouvant être utilisés, ou dont l'un des deux peut être utilisé, de manière sélective. Outre les composants ci-dessus, un polymère thermoréactif peut en outre être inclus. L'espaceur 220 de colonne peut contenir de fins espaceurs bille sphérique dans une gamme de polydispersité.
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -16/38 Comme variante à l'espaceur 220 de colonne, un espaceur bille peut être formé au niveau de la rainure 210 de film d'alignement selon une taille sensiblement identique à l'écartement de cellule.
Etant donné que l'espaceur 220 de colonne ou l'espaceur bille est formé dans la rainure 210 de film d'alignement après que le film d'alignement 204 est formé, le dispositif d'affichage à cristaux liquides de la présente invention permet de réaliser une liaison forte entre l'espaceur de colonne et un substrat opposé (premier substrat) car le second substrat comportant l'espaceur de colonne est inversé et lié avant le durcissement final de l'espaceur, et le durcissement de l'espaceur 220 de colonne est réalisée après la liaison. C'est-à-dire, grâce aux mouvements moléculaires accrus d'un matériau de l'espaceur de colonne engendrés par un chauffage dans le durcissement final, pour générer une force adhésive avec une surface opposée d'un substrat (le premier substrat), la liaison avec le substrat opposé en est renforcée.
La figure 10 illustre un organigramme représentant les étapes d'un traitement 15 destiné à fabriquer un arrangement de filtres chromatiques conformément à un mode de réalisation de la présente invention.
Un second substrat est prévu (S101), et du chrome Cr ou une résine noire est enduit sur le second substrat et éliminé de manière sélective pour former une couche de matrice noire sur des régions à l'exception de régions de pixel (S102). Un film de couleur "R", un film de couleur "Y" et un film de couleur "B" sur le second substrat comportant la couche de matrice noire sont modelés afin de laisser les films R, V, B sur des régions requises, formant une couche de filtres chromatiques R, V, B (S 103). Une couche de revêtement supplémentaire est formée sur une surface entière du second substrat comportant la couche de matrice noire et la couche de filtres chromatiques R, V, B (S 104). Après qu'un premier substrat a été fourni (voir 100 sur la figure 9), un métal est déposé sur le premier substrat 100 et éliminé de manière sélective pour former une ligne 101 de grille ayant une électrode de grille (voir 101a sur la figure 7A) projetée à cet endroit. Dans un cas du dispositif à mode IPS, au moment du modelage du métal, une ligne commune 114 est formée dans la même direction que la ligne de grille (voir 111 sur la figure 7B), et une électrode commune 114a bifurquant de la ligne commune 114 est formée dans une région de pixel.
Ensuite, un film isolant 104 de grille est formé sur une surface entière du premier substrat 100 afin de couvrir la ligne 101 de grille depuis laquelle se projette l'électrode 101a de grille. Un matériau de couche semi-conductrice est déposé sur le film isolant 104 de grille, et éliminé de manière sélective, pour former une couche semi-conductrice (non représentée) sur le film isolant de grille au-dessus de l'électrode de grille. Un métal est déposé sur le film isolant 104 de grille comportant la couche semi-conductrice et éliminé de manière sélective pour former une ligne 102 R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 I7/38 de données perpendiculaire à la ligne 101 de grille depuis laquelle se projette une électrode source 102a, et une électrode de drain 102b écartée d'une distance prédéterminée de l'électrode source 102a. Un film 105 de protection est formé sur le film isolant 104 de grille comportant la ligne 102 de données, les électrodes source/de drain 102a/102b.
Le film 105 de protection est éliminé de manière sélective pour former un trou 105a de contact exposant une partie prédéterminée de l'électrode 102b de données et une électrode transparente est déposée sur une surface entière du film de protection comportant le trou 105a de contact et éliminée de manière sélective pour former une 1 o électrode 103 de pixel raccordée électriquement à l'électrode de drain 102b. Dans le cas du mode IPS, l'électrode 113 de pixel est formée afin d'alterner avec l'électrode commune 114a.
Une fois l'étape de fabrication de l'arrangement de TFT et l'étape de fabrication de l'arrangement de filtres chromatiques achevées sur le premier substrat et le second substrat, respectivement, l'étape de fabrication de cellule est réalisée. Dans cet exemple, les étapes de fabrication supplémentaires sont réalisées au niveau de régions d'affichage respectives après le premier substrat et le second substrat ayant respectivement des régions d'affichage, et des régions sans affichage sont prévues autour des régions d'affichage. Dans l'étape de fabrication de l'arrangement, des plages de contact destinées à la ligne de grille et à la ligne de données sont formées sur le premier substrat à l'opposé des régions sans affichage, et la couche de matrice noire est formée sur le second substrat. L'étape de fabrication de cellule est une étape destinée à lier deux substrats après que les étapes de fabrication d'arrangement ont été réalisées sur le premier et le second substrats. La figure l 1 illustre un organi- gramme représentant les étapes d'un traitement destiné à fabriquer une cellule. Un film d'alignement ayant une rainure de film d'alignement est formé sur une partie prédéterminée d'une région d'affichage de chacun parmi le premier substrat et le second substrat (S 111).
Ensuite, un espaceur de colonne est formé dans une partie prédéterminée de la rainure de film d'alignement (S112). L'espaceur de colonne peut être positionné au-dessus de la couche de matrice noire à l'opposé de la ligne de grille ou de la ligne de données. L'espaceur de colonne peut être formé par impression de points par jet d'encre sur une région requise à l'aide d'un dispositif de jet d'encre (figure 13), par impression offset (figure 14), ou par pression d'un matériau de film d'alignement sur une surface du substrat à l'aide d'un rouleau (figure 12) .
Un faisceau d'UV est dirigé sur l'espaceur de colonne pour durcir l'espaceur de colonne de manière préliminaire (113). Dans cet exemple, un rapport de durcisse-ment de l'espaceur de colonne dépend d'une composition de l'espaceur de colonne.
R:1Brevets12 460012 46 94-05 1 2 1 5-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 18/38 C'est-à-dire, le rapport de durcissement de l'espaceur de colonne est déterminé selon le contenu en photoinitiateur et en polymère photoréactif (monomère acrylique photoréactif, un monomère contenant à la fois des composants photoréactifs et thermoréactifs, un oligomère ou un polymère) au moment du durcissement prélimi- paire. Les proportions en photoinitiateur et en polymère photoréactif sont ajustées de sorte que le rapport de durcissement est de l'ordre de 50 % 70 % lorsque le faisceau UV est dirigé vers l'espaceur de colonne.
Ensuite, un motif de joint d'étanchéité est formé sur la région sans affichage du premier substrat ou du second substrat (S114).
Les cristaux liquides sont distribués sur l'un parmi le premier et le second substrats (S115). Bien que l'organigramme montre que les cristaux liquides sont distribués sur le premier substrat, le cristal liquide peut être distribué sur l'un quelconque parmi le premier et le second substrats, de manière sélective.
Un substrat sur lequel aucun cristal liquide n'est distribué est inversé (S116), et les premier et second substrats sont liés aux arrangements alignés sur ces derniers entre eux, pour former un panneau à cristaux liquides (S117). Dans cet exemple, le second substrat est inversé étant donné qu'aucun cristal liquide n'y est distribué.
Ensuite, un faisceau UV est dirigé sur une face arrière du premier ou du second substrat, pour durcir le motif de joint d'étanchéité pour obtenir un joint d'étanchéité (S118).
Les premier et second substrats sont traités thermiquement dans un four, pour durcir thermiquement le motif de joint d'étanchéité et l'espaceur de colonne. Dans cet état, un plateau de support n'ayant pas de trou, ou des trous fins, est utilisé pour empêcher les premier et second substrats liés de s'affaisser. Dans cet exemple, l'espa- ceur de colonne adhère sur un premier substrat opposé car des molécules de l'espaceur de colonne génèrent une force adhésive grâce à la chaleur de l'étape de durcissement thermique et est pleinement durcie grâce au durcissement thermique. Ensuite, le panneau à cristaux liquides est divisé en une pluralité de panneaux à cristaux liquides unitaires par découpe/usinage du panneau à cristaux liquides en panneaux unitaires (S119).
Une partie de plage de contact (une partie du premier substrat formée afin d'être plus grand que le second substrat de sorte qu'il est exposé après la liaison) du panneau à cristaux liquides unitaire est inspectée pour déterminer si le panneau à cristaux liquides unitaire est accepté ou rejeté (S120).
En se référant à la figure 12, afin de former les films d'alignement ayant une rainure 210 de film d'alignement, un matériau des premier, deuxième et troisième films de sous-alignement 204a, 204b et 204c est appliqué sur une surface d'un rouleau 300 et un matériau est imprimé sur la couche de revêtement supplémentaire R:\Brevets\24600\24694-05 1 2 1 5- tradTXT.doc 15 décembre 2005 - 19/38 (voir 203 sur la figure 8) du substrat 400 d'arrangement de filtres chromatiques (formé jusqu'à la couche de revêtement supplémentaire comportant la couche de matrice noire et la couche de filtres chromatiques), afin de former le film d'alignement 204 ayant la rainure de film d'alignement. Dans cet exemple, le film d'alignement 204 est enduit de telle manière que, par exemple, si une largeur de la ligne de direction de longueur de la couche de matrice noire (voir 201 sur la figure 8) est de 140 m, le film d'alignement 204 divisé est formé jusqu'à une partie écartée vers l'intérieur vers une ligne centrale de laligne de direction de longueur de la couche de matrice noire depuis des bords opposés de la ligne de direction de longueur de la couche de matrice noire 201. La largeur de ligne de la ligne de direction de longueur de la rainure 210 de film d'alignement peut être de 100 m.
Dans cet exemple, en se référant à la figure 12, au moment d'une application d'un matériau des premier aux troisième films de sousalignement 204a, 204b et 204c sur la surface du rouleau 300, l'espace entre le film de sous-alignement peut être formé en ajustant un certain nombre et une taille de parties traversantes d'un masque utilisé pour une application du matériau sur le rouleau.
Le dispositif 310 à jet d'encre représenté sur la figure 13, utilisé dans l'étape de jet d'encre, comporte une tête 311 dans laquelle un liquide est maintenu, une unité 312 de distribution du liquide, un réservoir 313 destiné à fournir le liquide et un tuyau 314 raccordant le réservoir à la tête pour fournir le liquide. Le dispositif 310 à jet d'encre comporte une unité de commande (non représentée), une unité optique (non représentée) destinée à détecter une position du dispositif 310 à jet d'encre sur le substrat, et commander ou non une distribution du liquide, et en cas de distribution, une quantité du liquide à distribuer.
Le dispositif 310 à jet d'encre est utilisé pour une formation du film d'aligne- ment 204 ou une formation de l'espaceur 220 de colonne.
Par exemple, dans la formation du film d'alignement 204 en utilisant le dispositif 310 à jet d'encre, une buse sur la tête 311 est ouverte pour distribuer le matériau de film d'alignement, tel que du PI(polyimide) au niveau d'une position prédétermi- née du substrat 400 d'arrangement de filtres chromatiques sur lequel est formé l'arrangement de filtres chromatiques. Dans cet exemple, lorsque la buse sur la tête 311 passe la ligne de direction de largeur de la couche de matrice noire (une partie opposée à la ligne de grille) sur le substrat 400 d'arrangement de filtre chromatique, la buse sur la tête 311 est fermée.
Lorsque l'espaceur 220 de colonne est formé en utilisant le dispositif 310 à jet d'encre, la buse sur la tête 311 est ouverte au niveau d'une position prédéterminée au-dessus de la rainure de film d'alignement sur laquelle n'est pas formé un film d'alignement et distribue une quantité prédéterminée de liquide de l'espaceur de R:\Brevets\24600\24694-051215tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - 20/38 colonne. Dans cet exemple, un matériau de l'espaceur 220 de colonne est dans un état liquide dans le dispositif 310 à jet d'encre, et pleinement durci au travers de deux étapes de durcissement d'un durcissement préliminaire, et d'un durcissement final après la distribution.
Le liquide destinée à former l'espaceur 220 de colonne comporte des matériaux destinés à constituer l'espaceur de colonne, tels que des composants de photoinitiateur, d'initiateur thermique, de monomère réactif (monomère photoréactif, monomère thermoréactif, monomère ayant à la fois une photoréactivité et une thermoréactivité, et un promoteur d'adhérence. Les composants sont des composants principaux du matériau destiné à former l'espaceur de colonne auxquels peut être ajoutée une solution non réactive et volatile pour l'ajustement d'une viscosité dans la tête du dispositif à jet d'encre.
Si l'espaceur 220 de colonne contient des espaceurs bille, les espaceurs bille sont contenus dans le liquide sous la forme de fines particules destinées à être distri- buées au travers de la tête 311 conjointement avec le liquide.
Le photoinitiateur et le thermoinitiateur sont différents l'un de l'autre en terme de mécanisme d'initiation d'une réaction, et sont ajustés dans une gamme de 0,5 2 % en poids d'une composition du liquide de l'espaceur de colonne. Le promoteur d'adhérence se compose de 1 à 10 % en poids de la composition du liquide de l'espa- ceur de colonne. Le reste de la composition est constitué par le monomère réactif de la composition qui varie avec le type d'espaceur de colonne.
Le monomère réactif d'un premier type d'espaceur de colonne est composé d'un monomère acrylique photoréactif de 30 à 60 % en poids, d'un monomère époxy thermoréactif de 40 à 70 % en poids et d'un monomère ayant à la fois une photoréac- tivité et une thermoréactivité, d'un oligomère ou d'un polymère de 5 à 15 % en poids.
Le monomère réactif d'un second type d'espaceur de colonne est composé d'un monomère acrylique photoréactif de type à réaction spontanée de 5 à 10 % en poids, d'un monomère acrylique photoréactif de 40 à 60 % en poids, d'un monomère époxy thermoréactif de 40 à 70 % en poids et d'un monomère ayant à la fois une photoréac- tivité et une thermoréactivité, un oligomère ou un polymère de 5 à 15 % en poids.
Le photoinitiateur du matériau du premier et du second types d'espaceur de colonne peut comprendre de l'Irgacure-369 (formule chimique I), du TPA (formule chimique 2), et de l'Irgature-907 (formule chimique 3) .
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -21/38 [Formule 11 [Formule chimique 21 [Formule 31 Le thermo initiateur peut comprendre de l'AIBN (formule chimique 4) 10 [Formule 4]
CN CN
Le promoteur d'adhérence peut comprendre un agent de couplage silane.
[Formule 51 OMe Si OMe O OMe Le monomère acrylique photoréactif peut comprendre un monomère diacrylate (formules chimiques 6 et 7).
[Formule 6] [Formule 71 Olt R \Brevets\24600\24694-051215-tradTXTdoc 16 décembre 2005 - 22/38 [Formule 8] En tant que monomère acrylique de type à réaction spontanée citons le stilbène (formule chimique 9).
[Formule 9] De plus, des composants peuvent comporter un monomère ayant une photo-réactivité et une thermoréactivité (formule chimique 10), ou un oligomère ou un polymère (formule chimique 11) (k, 1, m et n: qui sont des entiers supérieurs à l'unité).
[Formule 10] o [Formule 111 le monomère époxy de type thermoréactif peut avoir la formule chimique 12 suivante.
[Formule 12] La figure 14 illustre une section d'une imprimante offset destinée à imprimer 20 des espaceurs de colonne ou un film d'alignement conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention.
Le film d'alignement peut être formé grâce à l'impression offset. C'est-àdire, le motif 321 est mis à nu en découpant l'autre partie 322 du substrat 320. Un matériau 325 d'impression est appliqué uniquement sur la partie mise à nue, et les surfaces mises à nue et découpées du substrat sont alignées sur une surface du substrat 400 d'arrangement de filtres chromatiques sur lequel elles vont être imprimées, et le R. . Brevets\24600\24694-051215-iradTXT. doc - 16 décembre 2005 - 23/38 matériau d'impression appliqué sur la partie mise à nue est imprimé sur la surface du substrat 400 d'arrangement de filtres chromatiques.
Dans cet aspect, le même traitement peut être appliqué sur la surface du substrat de transistor à couche mince (le premier substrat sur lequel est formé un 5 arrangement de transistors à couche mince) à l'opposé du substrat d'arrangement de filtres chromatiques.
En se référant à la figure 15, le film d'alignement 204 a la rainure 210 de film d'alignement toutes les quatre lignes de direction de largeur (une partie opposée à la ligne de grille) de la couche de matrice noire 201 ou toutes les 5 10 lignes de to direction de largeur de la couche de matrice noire. L'espaceur de colonne est formé selon des intervalles de deux unités de pixel (un pixel est un ensemble ayant chacun des souspixels R, V, B). La largeur de la rainure 210 de film d'alignement est limitée à une largeur de ligne de direction de largeur de la couche de matrice noire 201. Par exemple, si la largeur de ligne de direction de largeur de la couche de matrice noire est de 140 m, la largeur de la rainure 210 de film d'alignement est de 100 m. Une répartition des rainures 210 de film d'alignement varie en fonction d'une taille et d'une résolution de la conception du panneau. Le film d'alignement 204 est formé sur le substrat 400 d'arrangement de filtres chromatiques.
L'espaceur 220 de colonne conformément au premier mode de réalisation préféré de la présente invention est formé afin d'avoir une forme rectangulaire écartée d'une distance prédéterminée depuis des bords opposés vers un centre de la rainure 210 de film d'alignement. Une longueur de direction de longueur de l'espaceur 220 de colonne est limitée à la largeur de la rainure 210 de film d'alignement. Si la rainure 210 de film d'alignement a une largeur de 100 m, la forme rectangulaire de l'espaceur 220 de colonne a une longueur de direction de longueur de 40-80 m, et une longueur de direction de largeur de 50-300 m. Bien que les figures peuvent varier en fonction de la résolution et de la taille du panneau à cristaux liquides, l'espaceur 220 de colonne est formé en prenant garde à ce qu'aucun espaceur 220 de colonne ne soit formé sur la région de pixel empêchant ainsi une perte d'ouverture.
Ainsi, l'espaceur de colonne étant formé après la formation du film d'alignement, et les substrats étant liés avant un durcissement complet de l'espaceur de colonne, de telle manière que l'espaceur de colonne est amené en contact au niveau d'une surface supérieure de cette dernière avec un substrat opposé à un moment où l'espaceur de colonne a un certain degré de fluidité et cette dernière étant durcie par traitement thermique, une adhésion au substrat opposé est meilleure.
En se référant à la figure 16, le dispositif d'affichage à cristaux liquides conformément au second mode de réalisation comporte un espaceur 220a de colonne au niveau d'une position de l'espaceur de colonne du premier mode de réalisation, et R:ABrevets\24600A24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - 24/38 un second espaceur 220b de colonne au niveau d'une position opposée à la ligne de données, afin d'avoir deux espaceurs de colonne au niveau de positions différentes. L'espaceur 220a de colonne est formé dans la rainure 210 de film d'alignement où aucun film d'alignement 204 n'est formé, et le second espaceur 220b de colonne est formé sur le film d'alignement 204. La figure 15 illustre l'espaceur 220 de colonne formée sur le film d'alignement à cause d'une largeur d'une ligne de direction de longueur (dans une direction légèrement oblique). Si une résolution de l'appareil utilisé dans la formation de l'espaceur de colonne le permet, le film d'alignement sur la couche de matrice noire opposée à la ligne de données peut également être éliminé, pour former une rainure de film d'alignement.
Dans le deuxième mode de réalisation, un premier espaceur de colonne opposée à la ligne de grille est formé selon des intervalles des espaceurs de colonne du premier mode de réalisation, et le second espaceur 220b de colonne opposé à la ligne de données est positionné toutes les 10 30 unités de pixel. Ceci peut varier en fonction d'une taille et d'une résolution d'un panneau devant être conçu. Par exemple, la section rectangulaire du premier espaceur 220a de colonne peut avoir une hauteur de 40.., 80 m et une largeur de 50.., 300 m et la section rectangulaire du second espaceur 220b de colonne peut avoir une hauteur de 10 30 m, et une largeur de 50 100 m.
De même, dans le second mode de réalisation, les premier et second espaceurs 220a, 220b de colonne sont liés à un substrat opposé avant un durcissement complet des premier et second espaceurs 220a et 220b de colonne de telle manière que les premier et second espaceur 220a et 220b de colonne sont liés au substrat opposé selon un certain degré de fluidité, afin d'améliorer une adhérence entre les premier et second espaceurs 220a et 220b de colonne et le substrat opposé (le premier substrat 100).
En se référant aux figures I7A et 17B, conformément au premier mode de réalisation de la présente invention, les cristaux liquides 230 sont distribués dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides sur une partie central du film d'alignement 204a et 204b entre les rainures 210 de film d'alignement. Ceci permet d'inverser et de lier un substrat opposé (le premier substrat) après la distribution du cristal liquide, de telle manière que le durcissement des espaceurs 220 de colonne peut se poursuivre au cours de la diffusion du cristal liquide, afin d'engendrer l'adhésion des substrats. Dans cet exemple, les films d'alignement 204a et 204b entre les rainures 210 de film d'alignement ont une sorte de domaine, de telle manière que chaque domaine présente des caractéristiques d'un petit panneau, afin d'accroître la résistance à une tension externe.
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -25/38 Du cristal liquide 230 peut être distribué dans des régions où du cristal liquide peut être distribué sur le substrat 400 sur lequel est formé l'arrangement de filtres chromatiques, ou le cristal liquide peut être distribué sur le premier substrat 100 sur lequel est formé l'arrangement de transistors à couche mince.
La couche 203 de revêtement supplémentaire est disposée au-dessus de la couche de matrice noire 201 sur laquelle est déposé l'espaceur 220 de colonne. La couche de revêtement supplémentaire est destinée à avoir une énergie superficielle de 50 mN/m afin de rendre le revêtement du film d'alignement 204 uniforme. Après une formation du film d'alignement 204, le film d'alignement 204 a une énergie superfi- cielle similaire à la couche 203 de revêtement supplémentaire, et les cristaux liquides 230 distribués ont tendance à rester sur la surface du film d'alignement 204 étant donné une orientation moléculaire de l'alignement et une énergie d'ancrage par rapport aux cristaux liquides.
L'espaceur de colonne est durci de manière préliminaire en dirigeant le faisceau d'UV sur ce dernier après formation de celui-ci, d'une longueur d'ondes de 300 à 400 gin et à une intensité de 50 à 80 mW/cm2 pendant 150 à 240 secondes, -400 nm en fonction des types de réacteurs du matériau d'espaceur de colonne. Lorsqu'un faisceau d'UV d'une longueur d'ondes proche de 350 nm est utilisé, l'intensité est abaissée à, par exemple, 5 à 20 mW/cm2, et la période de temps d'exposition est accrue, par exemple, plus de trois minutes.
Afin d'empêcher l'espaceur de colonne de réagir avec les faisceaux liquides, et, dans le panneau, au cours d'une étape de liaison successive, le photodurcissement est réalisé à un niveau auquel l'espaceur de colonne n'a pas de fluidité et s'adoucit lorsqu'il est chauffé.
L'intensité du faisceau d'UV et la période de temps de durcissement sont fixées au cours de l'étape de photodurcissement de telle manière qu'une température de transition vitreuse (Tg) de molécules de l'espaceur de colonne est établie entre 50 C C. C'est-à-dire, l'espaceur de colonne durcit suffisamment à température ambiante pour maintenir un écartement de cellule par rapport à un substrat opposé, et ne pas se mélanger avec les cristaux liquides. L'écartement de cellule est fixé sur la base d'une hauteur de l'espaceur de colonne et une quantité distribuée de cristaux liquides.
En se référant à la figure 18, après liaison des premier et second substrats 100, et 200, du dispositif d'affichage à cristaux liquides de la présente invention dans un panneau 500 à cristaux liquides, l'étape de durcissement thermique, une autre étape de durcissement de l'espaceur de colonne est réalisée au même moment en tant qu'une étape de durcissement du motif 240 du joint d'étanchéité sur la région sans affichage (l'extérieur d'une ligne pointillée).
R:\Brevets\24600124694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -26/38 L'étape de durcissement thermique peut comporter deux étapes. Dans une première étape, le panneau de cristaux liquides est maintenu à 50 C pendant 3 5 minutes de sorte que des molécules de l'espaceur de colonne oint une propriété adhésive et dans une seconde étape, le substrat est chauffé pendant 30 50 minutes à 70 C 120 C pour achever la réaction de durcissement thermique.
Dans l'étape de durcissement thermique, lorsque le durcissement final de l'espaceur de colonne se produit, les molécules de l'espaceur de colonne peuvent n'avoir aucune fluidité car une réticulation des molécules peut déjà avoir eu lieu dans l'étape de photodurcissement, mais ont une propriété d'adhésion moléculaire accrue l0 par rapport au substrat opposé de telle manière que l'espaceur de colonne adhère sur le premier et le second substrat grâce à une réaction de réticulation supplémentaire engendrée par un chauffage. Le durcissement final de l'espaceur de colonne peut être réalisée par durcissement thermique du composant de polymère qui représente de 30 à 50 % en poids de la composition d'espaceur de colonne.
En se référant à la figure 19 lorsque l'on envisage de durcir le panneau de cristaux liquides thermiquement, le panneau de cristaux liquides est placé sur un plateau de support, et le plateau de support 350 est placé dans un four 360 afin d'être traité thermiquement. Afin de chauffer le panneau 500 à cristaux liquides tout en empêchant le verre composant le panneau à cristaux liquides de s'effondrer au cours d'une réaction de durcissement thermique dans laquelle un durcissement du motif de joint d'étanchéité et le durcissement final de l'espaceur de colonne sont réalisés, un plateau de support sans aucun trou ou avec des trous fins est utilisé.
Dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides, une fois le premier substrat et le second substrat sur lesquels sont formés respectivement l'arrangement de transis- tors à couche mince et l'arrangement de filtres chromatiques mis à disposition, le film d'alignement divisé est formé avec des rainures dans des parties prédéterminées des premier et second substrats dans l'étape de fabrication de cellule, et l'espaceur de colonne est formé dans les rainures des films d'alignement divisés.
Donc, en formant l'espaceur de colonne après formation du film d'alignement, liant les substrats après un durcissement préliminaire de l'espaceur de colonne et en durcissant l'espaceur de colonne par durcissement thermique au cours d'une étape de fabrication de motif de joint étanche au cours de l'étape de liaison, étant donné que l'espaceur de colonne est lié sur un substrat opposé avant que l'espaceur de colonne ne soit pleinement durci, et que le plein durcissement de l'espaceur de colonne est réalisé au cours d'une étape de durcissement de motif de joint d'étanchéité après la liaison, l'adhérence de l'espaceur de colonne sur un substrat opposé est forte. Par conséquent, étant donné que l'espaceur de colonne est lié sur les substrats supérieurs et inférieurs, les substrats supérieurs et inférieurs ne peuvent être déformés même si R:1Brevets\24600.24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - 27/38 une force externe est appliquée sur ces derniers, telle qu'un rétrécissement du film, une friction avec un doigt ou analogues, de telle manière que les deux substrats résistent à la force en tant qu'un corps unique, engendrant une déformation moindre du panneau à cristaux liquides et d'un intérieur du panneau à cristaux liquides.
Par conséquent, un mouvement relatif des premier ou second substrats par rapport à un substrat opposé engendré par une action de toucher, telle qu'une friction sur le panneau à cristaux liquides est réduite. Des défauts provoqués par un touché et l'écartement non uniforme de cellule provoqué par un décalage peuvent être empêchés.
En formant l'espaceur de colonne après formation du film d'alignement, liaison des substrats après durcissement préliminaire de l'espaceur de colonne et durcisse-ment de l'espaceur de colonne par durcissement thermique au cours d'une étape de fabrication de motif de joint d'étanchéité dans l'étape de liaison, étant donné que l'espaceur de colonne est lié sur un substrat opposé avant que l'espaceur de colonne ne soit pleinement durci, et que le plein durcissement de l'espaceur de colonne est réalisé au cours de l'étape de durcissement de motif de joint d'étanchéité après la liaison, l'adhérence de l'espaceur de colonne sur un substrat opposé est forte.
Etant donné que l'espaceur de colonne est lié sur les premier et second substrats, les premier et second substrats ne sont pas déformés même si une force externe est appliquée sur ce dernier, telle qu'un rétrécissement du film ou une friction à l'aide d'un doigt, de telle manière que les deux substrats résistent à la force en tant qu'un corps unique, engendrant un mouvement relatif moindre entre les premier et second substrats.
Même si un panneau de grande taille présente les caractéristiques d'un panneau de petite taille en fonction d'une taille d'un domaine (régions divisées revêtues d'un film d'alignement) lié par les espaceurs de colonne adhérents aux substrats, une résistance face à une force externe augmente. C'est-à-dire, en considérant une région de film d'alignement divisée par la rainure de film d'alignement en tant qu'un domaine, le panneau de grande taille présente les caractéristiques d'un panneau de petite taille pour une zone du domaine.
Etant donné que l'espaceur de colonne maintient les substrats supérieurs et inférieurs ensemble, une altération des substrats est réduite, afin de réduire une infiltration de lumière et le problème de la non uniformité de luminance dans un état noir est améliorée dans le cas d'un grand écran.
La dilatation thermique du cristal liquide dans les substrats ou l'écartement de cellule accru au niveau d'une partie inférieure du panneau à cristaux liquides provenant d'une injection en excès de cristaux liquides peuvent être réduits grâce à une structure dans laquelle deux substrats sont pleinement collés ensemble.
R-Brevets12 4600124 6 94-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -28/38 L'impression et le frottement du film d'alignement avant formation de l'espaceur de colonne réduisent les dégâts provoqués par un tissu de frottement et provenant de projections telles que les espaceurs de colonne et améliorent une uniformité du frottement pour améliorer une orientation du cristal liquide.
En évitant un développement de l'espaceur de colonne des économies de coût en matériau sont réalisées et des dimensions critiques d'espaceur de colonne précises et une uniformité de hauteur peuvent être obtenues.
L'homme du métier s'apercevra que diverses modifications et variations peuvent être réalisées dans la présente invention sans s'écarter de l'esprit ou de la t o portée de l'invention. Ainsi la présente invention est destinée à couvrir les modifications et variations de cette invention à condition qu'elles entrent dans la portée des revendications jointes et de leurs équivalents.
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -29/38

Claims (52)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: un premier substrat (100) et un second substrat (200) disposés en opposition 5 entre eux; un premier film d'alignement (108, 204) sur le second substrat (200), le premier film d'alignement (108, 204) ayant une première rainure (210) de film d'alignement dans une partie prédéterminée; un premier espaceur dans la première rainure (210) de film d'alignement; et une couche de cristaux liquides entre le premier substrat (100) et le second substrat (200).
2. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier espaceur a une forme de colonne polygonale.
3. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier espaceur est un espaceur bille.
4. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier espaceur est un espaceur (220, 220a, 220b) de colonne dans lequel sont mélangés des espaceurs bille.
5. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un second film d'alignement sur le premier 25 substrat (100).
6. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 5, caractérisé en ce que le second film d'alignement comporte une seconde rainure de film d'alignement disposée en opposition à la première rainure (210) de film d'alignement.
7. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier substrat (100) comporte un arrangement de transistors à couche mince, et le second substrat (200) comporte un arrangement de filtres chromatiques.
8. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'arrangement de transistors à couche mince comporte; R:'Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 30/38 des lignes (101, 111) de grille et des lignes (102, 112) de données formées sur le premier substrat (100) perpendiculaires entre elles, pour définir des régions de pixel "P", un transistor en couche mince "T" au niveau de chaque croisement de lignes 5 (101, 111) de grille et des lignes (102, 112) de données; et une électrode (103, 113) de pixel au niveau de chacune parmi les régions de pixel "P".
9. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 8, 10 comprenant en outre une électrode commune (114a) formée en alternance avec l'électrode (103, 113) de pixel dans la région de pixel "P".
10. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à une région du premier substrat (100) différent de la région de pixel "P".
11. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 10, caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée afin 20 d'être disposée en opposition à la ligne (101, 111) de grille du premier substrat (100).
12. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 10, caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à la ligne (102, 112) de données du premier substrat (100).
13. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 10, 11 ou 12, comprenant en outre un second espaceur sur le premier film d'alignement (108, 204), le second espaceur étant formé afin d'être disposé en opposition à une région différente de la région de pixel "P".
14. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le premier espaceur est sur le premier substrat (100).
15. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le premier espaceur est sur le second substrat (200).
R:\Brevets\24600\24694-051215-IradTXT.doc - 15 décembre 2005 -31138
16. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que l'arrangement de filtres chromatiques comporte; une couche de matrice noire (201) formée sur le second substrat (200) afin 5 d'être disposée en opposition à la région du premier substrat (100) différente des régions de pixel "P", et une couche (202) de filtres chromatiques en opposition à la région de pixel "P".
17. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 16, comprenant en outre une couche d'électrodes communes sur une surface entière du second substrat (200) comportant la couche de matrice noire (201) et la couche (202) de filtres chromatiques.
18. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 16 ou 17, comprenant en outre une couche (203) de revêtement supplémentaire sur une surface entière du second substrat (200) comportant la couche de matrice noire (201), et la couche (202) de filtres chromatiques.
19. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 16, 17 ou 18 caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée sur la couche de matrice noire (201).
20. Dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: un premier substrat (100) et un second substrat (200) en opposition entre eux; des lignes (101, 111) de grille et des lignes (102, 112) de données sur le premier substrat (100) disposées perpendiculairement entre elles pour définir des régions de pixel "P" ; une couche de matrice noire (201) sur le second substrat (200) disposé en opposition à des régions sur le premier substrat (100) différentes des régions de pixel 30..P,. . une couche (202) de filtres chromatiques sur le second substrat (200) ; une couche (203) de revêtement supplémentaire sur une surface entière du second substrat (200) comportant la couche de matrice noire (201) et la couche (202) de filtres chromatiques; un premier film d'alignement (108, 204) ayant une première rainure (210) de film d'alignement sur la couche (203) de revêtement supplémentaire au-dessus de la couche de matrice noire (201) ; R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 32/38 un premier espaceur dans la première rainure (210) du film d'alignement entre le premier substrat (100) et le second substrat (200) ; et une couche de cristaux liquides disposée entre le premier substrat (100) et le second substrat (200).
21. Procédé destiné à fabriquer un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant les étapes consistant à : fournir un premier substrat (100) et un second substrat (200) ayant chacun une région d'affichage et une région sans affichage; l0 former un arrangement de transistors à couche mince sur le premier substrat (100) ; former un arrangement de filtres chromatiques sur le second substrat (200) ; former un premier film d'alignement (108, 204) sur le second substrat (200), le premier film d'alignement (108, 204) ayant une partie prédéterminée qui a été éliminée pour former une première rainure (210) de film d'alignement; distribuer du cristal liquide (230) sur le premier substrat (100) dans la région d'affichage; former un espaceur au niveau d'une partie de la première rainure (210) de film d'alignement sur le second substrat (200) ; former un motif de joint d'étanchéité sur la région sans affichage du premier ou du second substrat (100) et (200) ; inverser le second substrat (200) ; et presser des surfaces du premier substrat (100) et du second substrat (200) ensemble afin de lier le premier substrat (100) et le second substrat (200). 25
22. Procédé selon la revendication 21, comprenant en outre l'étape consistant à : diriger un faisceau ultraviolet (UV) vers l'espaceur après formation de l'espaceur.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 ou 22, comprenant en outre l'étape consistant à : diriger un faisceau UV vers le motif de joint d'étanchéité après liaison des premier et second substrats (100) et (200) ensemble.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 23, comprenant en outre un durcissement du motif de joint d'étanchéité et de l'espaceur thermiquement après la liaison des premier et second substrats (100) et (200) ensemble.
R:\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -33/38
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 24, caractérisé en ce que l'espaceur est formé d'un polymère photoréactif.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que l'espaceur comporte une pluralité d'espaceurs bille en un polymère photoréactif.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 26, caractérisé en ce que l'espaceur est un espaceur bille.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 27, caractérisé en ce que l'espaceur est formé par impression à jet d'encre.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 28, caractérisé en ce que l'espaceur est formé par impression offset.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 29, caractérisé en ce que le premier film d'alignement (108, 204) est formé par impression à jet d'encre.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 30, caractérisé en ce que le premier film d'alignement (108, 204) est formé par impression offset.
32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 31, caractérisé en ce que le premier film d'alignement (108, 204) est formé par revêtement d'un matériau de film d'alignement sur une surface d'un rouleau à l'exception d'une partie correspondant à la première rainure (210) de film d'alignement, et en pressant et laminant le rouleau sur le second substrat (200), pour imprimer le matériau de film d'alignement sur ce dernier.
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 32, comprenant en outre la formation d'un second film d'alignement sur le premier substrat (100).
34. Procédé selon la revendication 32, caractérisé en ce que le second film d'alignement est formé afin d'avoir une seconde rainure de film d'alignement au niveau d'une partie en opposition à la rainure (210) du premier film d'alignement (108, 204).
R:\Brevets\24600\24694-0512154radTXT.doc - 15 décembre 2005 -34/38
35. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 34, caractérisé en ce que l'arrangement de transistors à couche mince comporte; des lignes (101, 111) de grille et des lignes (102, 112) de données formées sur le premier substrat (100) perpendiculaires entre elles afin de définir des régions de pixel (P), un transistor à couche mince (T) au niveau de chaque croisement des lignes (101, 111) de grille et des lignes (102, 112) de données; et une électrode (103, 113) de pixel sur chacune parmi les régions de pixel (P). 10
36. Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée dans une région disposée afin d'exclure la région de pixel (P).
37. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à la ligne (101, 111) de grille.
38. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée afin d'être disposée en opposition à la ligne (102, 112) de données.
39. Procédé selon l'une quelconque des revendications 35 à 38, comprenant en outre un second espaceur sur le premier film d'alignement (108, 204) sur laquelle n'est pas formé un premier film d'alignement (108, 204), le second espaceur étant orienté afin d'être disposé en opposition à une région différente de la région de pixel (P).
40. Procédé selon l'une quelconque des revendications 35 à 39, caractérisé en ce que l'arrangement de filtres chromatiques comporte; une couche de matrice noire (201) formée sur le second substrat (200) afin de couvrir des régions différentes des régions de pixel (P), et une couche (202) de filtres chromatiques sur la région de pixel (P).
41. Procédé selon la revendication 40, comprenant en outre une couche d'électrode commune sur une surface entière du second substrat (200) comportant la couche de matrice noire (201) et la couche (202) de filtre chromatique.
R.\Brevets\24600\24694-051215-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 -35/38
42. Procédé selon la revendication 40, comprenant en outre une couche (203) de revêtement supplémentaire sur une surface entière du second substrat (200) comportant la couche de matrice noire (201) et la couche (202) de filtre chromatique.
43. Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce que la première rainure (210) de film d'alignement est formée en opposition à la couche de matrice noire (201).
44. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 43, caractérisé 10 en ce que le matériau d'espaceur comprend un monomère réactif et au moins un parmi un photoinitiateur et un initiateur thermique.
45. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce que le matériau d'espaceur comprend en outre un promoteur d'adhérence.
46. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce que le photoinitiateur ou l'initiateur thermique représente approximativement 0, 5 à approximativement 2 % en poids du matériau d'espaceur.
47. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce que le promoteur d'adhérence représente approximativement 1 à approximativement 10 % en poids du matériau d'espaceur.
48. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce que une composition d'un monomère réactif comprend un monomère acrylique photoréactif; un monomère époxy thermoréactif; et un monomère ayant à la fois une photoréactivité et une thermoréactivité, un oligomère ou un polymère; la composition étant d'approximativement 30 à environ 60 % en poids, d'approximativement 40 à approximativement 70 % en poids et d'approximativement 5 à approximativement 15 % en poids, respectivement.
49. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce que l'espaceur de colonne (45, 220, 220a, 220b) a une composition comportant un monomère acryle photoréactif de type à réaction spontanée; un monomère acrylique photoréactif; un monomère époxy thermoréactif; et un monomère ayant à la fois une photoréactivité et une thermoréactivité, un oligomère ou un polymère; la composition étant d'approximativement 5 à approximativement 10 % en poids, d'approximativement 40 à approximativement 60 % en poids, d'approximativement 40 à approximativement R:\Brevets\24600\24694-05 12 1 5-tradTXT.doc - 15 décembre 2005 - 36/38 % en poids, et d'approximativement 5 à approximativement 15 % en poids, respectivement.
50. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce que le promoteur d'adhérence est un agent de couplage silane.
51. Procédé selon la revendication 49, caractérisé en ce que le monomère acrylique de type spontané est du stilbène.
52. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce que le monomère acrylique photoréactif est un monomère diacrylate.
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