TW201133089A - Display device provided with spacer particles and method of manufacturing the same - Google Patents

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TW201133089A
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solvent
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particles
electrode
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TW100102329A
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Haruhiko Ishihara
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Toshiba Kk
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Description

201133089 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 此處説明之實施形態（複數形式）係關於一種全面的將分 隔粒子配置於基板上之顯示裝置及其製造方法。 本申請案基於根據2010年3月19日申請之先前曰本專利 申請第2010-65221號的優先權之利益為基礎，且謀求其利 益’其内容整體係以引用之形式而包含於此案中。 【先前技術】 如液晶顯示裝置或FED(場發射顯示裝置）般之顯示裝置 係於一對基板間設置有用以將該等基板之間隔全域保持為 一定之分隔粒子。作為分隔粒子朝基板上配置之方法，例 如日本特開2007-114312號中所揭示之方法已為人所知。 茲一面參照圖4A〜4D，一面說明該專利文獻中所揭示之 配置方法。該配置方法係將液晶顯示裝置之分隔粒子朝基 板上配置之方法。如圖4A所示般，分隔粒子分散溶液1〇6 係塗佈於在玻璃基板101上形成之配向膜1〇3上。具體而 言，分隔粒子分散溶液1〇6的液滴係塗佈於在基板1〇1上形 成之透明的電極膜102(複數個）間之位置的上方。分隔粒子 分散溶液10 6係藉由使分隔粒子丨〇 5分散於混合第丨及第2溶 媒所得到之混合溶媒104中而獲得。 其後，如圖4B所示般，使分隔粒子1〇5在形成於基板1〇1 上之配向膜103上沉積。而後，一面使分隔粒子分散溶液 1〇6的第！溶媒蒸發，一面使分隔粒子1〇5凝聚。 其後，如圖4C所示般，一面使第2溶媒漸漸蒸發，一面 153653.doc 201133089 使分隔粒子105進一步凝聚。其結果是，如圖4D所示般， 係在位於電極膜102間的狹窄區域上之配向膜1〇3之部分上 配置分隔粒子105。於配向膜1〇3(未圖示）與對向之玻璃基 板的配向膜之間注入液晶。 在此種配置方法中，係使分隔粒子1 〇5沉積於配向膜1 〇3 上之後再凝聚。在該情形下，會有例如廢物或基板的清洗 殘留物、或是由液晶顯示裝置製造時產生之抗蝕劑的殘留 物等產生之微細的突起物107存在於電極膜1〇2的周邊部 上。有可能會有廢物或基板的清洗殘留物或是突起物1〇7 阻礙分隔粒子105朝前述狭窄區域上移動，而導致使分隔 粒子105的一部分如圖4D所示般，有可能滯留於電極膜1〇2 上。其結果是，會有導致顯示裝置的可靠性下降之顧慮。 具體而s，分隔粒子105若殘存於透明的電極膜1〇2上， 則會有可能在顯示時起因於分隔粒子而產生亮點或是黑 點。對應於電極膜1〇2之像素面積若變小，則亮點或是黑 點會容易變得醒目。再者，液晶的厚度若變薄，則亮點亦 會容易變得醒目。 【發明内容】 本發明所欲解決之問題係提供一種可防止可靠性下降之 顯示裝置及顯示裝置之製造方法。 根據一實施形態提供一種顯示裝置之製造方法。該顯示 裝置之製造方法之特徵為：分隔粒子分散溶液的液滴，係 設置於具有複數個電極膜之基板的表面之前述電極膜間的 區域上方之區域上。前述液滴係藉由使分隔粒子（複數形 153653.doc 201133089 式)分散於至少第"容媒與沸點高於前述第】溶媒且表面張 力大於前述第味媒之第2溶媒的混合溶液中㈣得。 前述基板係以低於前述第1溶媒的沸點之溫度加熱。藉 由此加熱使前述分隔粒子分散溶液中的前述第!溶媒蒸 發。在前述第！溶媒蒸發後，以高於前述第味媒的沸點且 低於前述第2㈣㈣點之溫度加熱前述基板。藉由此加 熱’使前述分隔粒子分散溶液的前述第2溶媒蒸發，而在 前述基板上殘留前述分隔粒子。 根據其他實施形態，提供一種顯示裝置之製造方法。複 數個第1電極膜係在第i基板本體的表面上彼此間離開設 置。以覆蓋前述第】電極膜及前述第〗基板本體的部分之方 式形成第】配向膜’而製作第i基板。在第2基板本體的表 面上設置第2電極膜，在該第2電極膜上形成第2配向膜， 而製作第2基板。分隔粒子分散溶液的液滴係設置於前述 第1配向膜的表面之前述第丨電極膜間的區域上方之區域 上。該液滴係藉由使分隔粒子（複數形式）分散於至少第傻 媒與沸點高於前述第i溶媒且表面張力大於前述第i溶媒之 第2溶媒的混合溶液中而獲得。 後，則述第1基板係以低於前述第丨溶媒的沸點之溫度 加熱’而使前述分隔粒子分散溶液中的前述第"容媒蒸 ^在則述第1溶媒蒸發後，以高於前述第1溶媒的沸點且 低於月述第2溶媒的彿點之溫度加熱前述第i基，而使前 述分隔粒子分散溶液的前述第2溶媒蒸發，而在前述第丨基 板上殘留前述分隔粒子。使前述第2基板接觸於前述分隔 153653.doc 201133089 粒子，且於前述第1與第2配向膜之間包夾前述分隔粒子。 根據又一其他實施形態，提供一種顯示裝置。第1基板 具有第1基板本體、複數個第丨電極膜及第I配向膜。前述 第1電極膜（複數）係在前述第丨基板本體的表面上彼此間離 開設置。第1配向膜係以覆蓋該等第1電極膜及前述第1基 板本體的部分之方式形成。 第2基板具有第2基板本體、第2電極膜及第2配向膜，係 與前述第1基板隔以距離而對向。第2電極膜係設置於前述 第2基板本體的表面上，第2配向膜係形成於第2電極膜 上。 分隔粒子（複數）係包夾於前述第1及第2基板的前述第1 與第2配向膜之間’且配置於前述第1電極膜（複數）間之區 域上°前述分隔粒子係根據前述一實施形態之方法設置。 根據此種顯示裝置及其顯示裝置之製造方法，可防止可 靠性下降。 【實施方式】 以下’茲參照圖面就根據實施形態之液晶顯示裝置之製 造方法進行説明。在圖面中，同一符號係顯示同一或是類 似部分。 圖1係顯示根據本實施形態製造之液晶顯示裝置丨3的— 例之剖面圖。 如圖1所示般，液晶顯示裝置13具有第1及第2基板1、 2。第1及第2基板1、2具有第1及第2基板本體3、4、第1電 極膜5(複數）、第2電極膜6、及第1及第2配向膜7、8。 153653.doc 201133089 第1及第2基板本體3、4係為例如包含玻璃之板狀體，且 彼此間離開。第1及第2電極膜5、6係為例如ITO(銦錫氧化 物）膜’且各自配置於第1及第2基板本體3、4的表面上。 第1及第2配向膜7、8包含例如聚醯亞胺，且各自以覆蓋第 1及第2電極膜5、6之方式，形成於前述第1及第2基板本體 3、4上。第1及第2配向膜7、8係彼此隔以間隔而對向。 在第1與第2配向膜7、8之間設置有分別接觸於第1及第2 配向膜7、8之液晶材料30與分隔粒子20(複數）。分隔粒子 2〇(複數）係配置於第1電極膜5(複數）之間的位置之上方。 背光11係配置於第1基板1的背面側。 圖2係顯示分隔粒子20的位置之模式平面圖。第1電極膜 5(複數）係對應於像素區域（複數），而在彼此間離開之狀態 下以行列狀配置。未配置第1電極膜5(複數）之區域（非像素 區域）係為格柵狀的遮光區域。於該遮光區域配置有未圖 示之配線》於其格栅交點所在之區域21 (複數）分別配置有 複數個分隔粒子20❶分隔粒子20(複數）以使其不會自前述 非像素區域突出至第1電極膜5(複數）上之前述像素區域之 方式而凝聚。 因此’在第1電極膜5上不會存在有分隔粒子2〇 ^在第1 與第2基板1、2間’於第1電極膜5上之位置形成有間隙， 於該間隙中配置有液晶材料30。 於第1及第2基板1、2之間配置有包圍第1電極膜5(複數） 所配置之區域整體之環狀密封構件31 ^第丨電極膜5上的前 述間隙係藉由第1及第2基板1、2以及前述密封構件與外部 153653.doc 201133089 空間隔離而被密閉。因此，配置於前述間隙之液晶材料3 〇 係與外部空間隔離而被密閉。 第1電極膜5(複數）係介隔液晶材料3〇與第1及第2配向膜 7、8而與第2電極膜6對向。於第丨電極膜5(複數）上分別連 接有電晶體（複數）（未圖示）。自電晶體（複數）中選擇丨個， 而於對應其之第1電極膜5與第2電極膜6之間施加電壓。藉 由施加該電壓’會使電流在位於前述第1及第2電極膜5、6 間之液晶材料30之部分流動’且會使其液晶分子的配向改 變，而導致偏光性發生變化。例如，在液晶材料30為向列 型液晶之情形下’雖在電流不流動之狀態會使光極化，但 在電流流動之狀態則不會使光極化而使其直進。 在第1及第2基板1、2之與第1及第2配向膜7、8相反側之 面（複數）上分別配置有第1及第2偏光板9、10 »在第1基板1 的背面側’於自第1偏光板9離開之位置配置有背光11。來 自奇光11之光係入射至第1偏光板9而發生極化。 第1及第2基板本體3、4、第1及第2電極膜5、6以及第1 及第2配向膜7、8分別係為透明狀，由第1偏光板9極化之 光係穿過第1電極膜5與第1配向膜7而入射至液晶材料30。 第1及第2偏光板9、10係以使其等之偏光方向彼此正交 之方式而朝向。通過第1偏光板9及第1基板本體3之光若由 液晶材料3 0而使其極化，則在透射第2配向膜8、第2電極 膜6及第2基板本體4之後，會由第2偏光板10吸收。 如上述所示般，由是否對第1及第2電極膜5、6施加電壓 而改變液晶材料30的偏光性。因此，藉由選擇第1電極膜 153653.doc 201133089 5(複數）並對所選擇之電極膜施加電磨，
2所示之液晶顯示裝置13之方法。 ’可使光僅自所期望 之圖像資訊。 裝置之製造方法進行説 *形態之液晶顯示裝置之 。該實施形態係製造圖i、
表面張力較第1溶媒之表面張力亦為大 ，較分隔粒 子20比重亦為大。藉由使分隔粒子2()分散於其混合溶媒22 中，而獲得分隔粒子分散溶液23。 作為第1溶媒係使用例如乙醇或異丙醇般之醇系溶媒。 作為第2溶媒係使用例如水、乙二醇系、或醚系之溶媒。 分隔粒子分散溶液2 3係填充於噴墨印刷裝置或分配器裝置 專（未圖不）内。 預先在第1基板1上使第1電極膜5(複數）彼此隔以間隔而 以矩陣狀形成。形成覆蓋第1基板本體3的部分及第1電極 膜5(複數）之第1配向膜7。 如圖3 A所示般，藉由前述裝置使分隔粒子分散溶液23的 液滴（複數）塗佈於在第1基板本體3上所形成之第1配向膜7 的上面之第1電極膜5間的區域之上的區域上。 此時，在第1配向膜7上附著之分隔粒子分散溶液23的液 滴（複數）具有例如數十μιη之程度的直徑。該直徑較第1電 153653.doc •10- 201133089 極膜5(複數）的間隔、亦即前述非像素區域（複數）的寬度為 大，因此，分隔粒子分散溶液23之液滴（複數）的一部分成 為載於第1電極膜5上之狀態。在該狀態下，會不確定分隔 粒子分散溶液23内之分隔粒子2〇(複數）係存在於分隔粒子 为散溶液23中的何一位置。例如，圖3 a所示般，在第i電 極膜5(複數）之周邊部的第丨配向膜7之部分（複數）上有突起 物12(複數）之情形下，可能會有分隔粒子2〇㈠复數）相對於 所附著之分隔粒子分散溶液2 3的液滴（複數）之各中心位置 而載於突起物12的外側上之情形。 其後’如圖3B所示般，加熱附著有分隔粒子分散溶液23 之第1基板1。藉由加熱，可使混合溶媒22中之第i溶媒以 低速蒸發。其結果是，將分隔粒子分散溶液23的液滴（複 數）之直徑順次縮小，而使分隔粒子2〇朝分隔粒子分散溶 液23的液滴之中央位置的方向拉近。第1基板i的加熱溫度 係在將第味媒的彿點設為ta，^基板i的加熱溫度設_ 之情形下，調整為tl<ta之溫度。 在第1溶媒蒸發時，因第丨溶媒的表面張力小於第2溶媒 的表面張力，故會產生氣液界面的局部表面張力差。因 此，在表面張力較大之側，即朝向分隔粒子分散溶液23的 中心位置’會產生圖3B中箭頭所示之對流。該對流係表面 張力差愈大愈容易產生。因此，包含載於例如突起物⑽ 外側上之分隔粒子20(複數），分隔粒子2〇係一面朝向分隔 粒子分散溶液23的中心位置對流一面被拉近。 其後，如圖3C所示般，加熱第！基板】，而使分隔粒子分 I53653.doc 201133089 散溶液23内的第2溶媒以低速漸漸蒸發，且使分隔粒子 20(複數）在分隔粒子分散溶液23的液滴（複數）之中心位置 凝聚。此時，因分隔粒子2〇(複數）較第2溶媒比重輕，故分 隔粒子分散溶液23的液滴（複數）之直徑即使縮小，亦會於 分隔粒子分散溶液23中容易浮游狀態而凝聚。 在圖3C之步驟中，第1基板1的加熱溫度係在將第1溶媒 的沸點設為ta，將第2溶媒的沸點設為讣，將第丨基板丨的加 熱溫度設為t2之情形下，調整為^<12<讣之溫度。此加熱 右結束，則如圖3D所示般，成為分隔粒子2〇(複數）於第j 基板1上之分隔粒子分散溶液2 3的液滴（複數）中心位置凝聚 之狀態。 在利用此種加熱之乾燥處理結束之後，使圖丨所示之第2 基板2與第1基板1 一起以包夾分隔粒子2〇之方式配置。該 第2基板2係藉由在第2基板本體4上形成第2電極膜6，且形 成覆蓋第2基板本體4的部分與第2電極膜6之第2配向膜8而 獲得。 再者，於第1基板1與第2基板2之間填充液晶材料3〇。其 後，藉由以密封構件密封第丨基板丨與第2基板2的周圍，而 完成圖1所示般之液晶顯示裝置丨3。 根據本實施形態，準備使分隔粒子（複數）2〇分散於第i 溶媒與第2溶媒之混合溶媒22中而獲得之分隔粒子分散溶 液23。第1溶媒為較低沸點，且表面張力較小，較分隔粒 子（複數）比重為小。第2溶媒為較高沸點，且表面張力較第 1溶媒的表面張力為大，較分隔粒子（複數）比重為大。 153653.doc 201133089 藉由加熱使分隔粒子分散溶液23漸漸蒸發而對流。其結 果是，自分隔粒子分散溶液23的液滴之中心位置觀察，可 在例如突起物12的外側不會有分隔粒子2 〇滞留下使其凝 聚。因此，可製造可靠性高之液晶顯示裝置13〇 再者’在分隔粒子分散溶液23之乾燥過程卜為較高沸 點、且表面張力較第丨溶媒的表面張力為大、較分隔粒子 20比重為大之第2溶媒與分隔粒子2〇即使在混合存在之狀 態下，分隔粒子20亦是易於浮游之狀態。因此，在接近分 隔粒子分散溶液23的中心位置之部位即使存在例如突起物 12，亦不會使分隔粒子2〇滞留而進行凝聚。其結果是，可 製造可靠性更高之液晶顯示裝置〗3。 本實施形態係為液晶顯示裝置之製造方法。即使在 FED(場發射顯示裝置）中，亦可於基板之間設置分隔粒 子，而與本實施形態同樣地製造。 雖說明了本發明之若干個實施形態，但該等實施形態係 作為例而揭示者，並無限定發明之範圍之意圖。該等新穎 之實施形態可以其他各種形態實施，在未脫離發明主旨之 範圍内，可進行各種省略、置換及變更。該等實施形態或 其變形係包含在發明範圍或要旨β，且包含在記載於專利 申請範圍之發明與其均等之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示液晶顯示裝置的一例之剖面圖。 圖2係為圖1之液晶顯示裝置的部分平面圖。 圖3Α〜3D係分別顯示根據實施形態之液晶顯示裝置之製 153653.doc 201133089 造方法的步驟（複數）的剖面圖。 圖4A〜4D係分別顯示根據先前的液晶顯示裝置之製造方 法之步驟（複數）的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 第1基板 2 第2基板 3 第1基板本體 4 第2基板本體 5 第1電極膜 6 第2電極膜 7 第1配向膜 8 第1配向膜 9 第1偏光板 10 第2偏光板 11 背光 12 、 107 突起物 13 液晶顯不裝置 20 分隔粒子 21 區域 22 混合溶媒 23 、 106 分隔粒子分散溶液 30 液晶材料 31 密封構件 101 玻璃基板 153653.doc -14- 201133089 102 電極膜 103 配向膜 104 混合溶媒 105 分隔粒子 153653.doc - 15-

Claims (1)

  1. 201133089 七、申請專利範圍： 1. 一種顯示裝置之製造方法，其特徵為： =隔粒子（複數形式）分散於至少第以物弗點高於 '人溶媒且表面張力大於前述第1溶媒之第2溶媒之 5溶液中而成之分隔粒子分散溶液的液滴，設置於具 有沿表面彼此離開之複數個電極収基板的表面之前述 電極臈間的區域之上方的區域上， 將前述基板以低於前述第！溶媒的沸點之溫度加孰， 而使=述分隔粒子分散溶液t的前述^溶媒蒸發， 在=述第1溶媒蒸發後，以高於前述^溶媒的沸點且 低於别述第2溶媒的彿點之溫度加熱前述基板，而使前 述分隔粒子分散溶液的前述第2溶媒蒸發，並在前述基 板上殘留前述分隔粒子。 2. 如請求们之顯示裝置之製造方法，其中前述第i溶媒的 比重係小於前述分隔粒子的比重，前述第2溶媒的比重 係大於前述分隔粒子的比重。 3. 如請^項！之顯示裝置之製造方法，其中前述液滴係設 置於前述基板的前述表面之前述電極膜間的前述區域及 其周邊的上方。 4. 一種顯示裝置之製造方法，其特徵為： 在第1基板本體的表面上設置沿基板表面彼此離開而 配置之複數個第1電極膜， 以覆蓋前述第1電極膜及前述第丨基板本體的部分之方 式形成第1配向膜而製作第1基板， 153653.doc 201133089 在第2基板本體的表面上設置第2電極膜，且在該第2 電極膜上形成第2配向膜而製作第2基板， &使分隔粒子（複數形式）分散於至少第味媒與㈣高於 前述第1溶媒且表面張力大於前述第1;容媒之第2溶媒之 混合溶液中而成之分隔粒子分散溶液的液滴，設置於前 述第1配向膜的表面之前述第丨電極膜間的區域之上方的 區域上； 將前述第1基板以低於前述第！溶媒的彿點之溫度加 熱’而使前述分隔粒子分散溶液中的前述第工溶媒蒸 發； ’、、 在f述第1溶媒蒸發後，以高於前述第！溶媒的沸點j 低於則述第2>谷媒㈣點之溫度加熱前述第！基板，而名 前述分隔粒子分散溶液的前述第2溶媒蒸發，並在前左 第1基板上殘留前述分隔粒子； 使則述第2基板接觸於前述分隔粒子，並於前述第工及 第2配向膜之間包夾前述分隔粒子。 5. 如請求項4之顯示裝置之製造方法，其中前述第i溶媒的 比重係小於前述分隔粒子的比重，前述第2溶媒的比重 係大於前述分隔粒子的比重。 6. 如請求項4之顯示襄置之製造方法，其中前述液滴係設 置於前述第1基板之前述第i電極膜間的前述區域及其周 邊的上方。 7.如請求項4之顯示裝置之製造方法’其中進而於前述 與第2配向膜之間包灸前述分隔粒子之後，於前述第 153653.doc • 2· 201133089 8. 9. 10. 11. 12. 第2配向膜之間設置液晶材料。 如請求項7之顯示裝置之製造方法，其中進而在設置前 述液晶材料之後，藉由密封構件密封前述第1及第2基板 周圍。 一種顯示裝置，其特徵為具備： 具有第1基板本體、在該第1基板本體的表面上沿該表 面彼此離開而設置之複數個第1電極膜、以及以覆蓋該 等第1電極膜及前述第丨基板本體的部分之方式形成的第 1配向膜之第丨基板； 具有第2基板本體、設置於該第2基板本體的表面上之 第2電極膜、及形成於該第2電極膜上之第2配向膜，且 與前述第1基板隔以距離而對向之第2基板；及 包夾於前述第1及第2基板的前述第1及第2配向膜之 間’且配置於前述第1電極膜（複數）間的區域上之分隔粒 子（複數）；且 刖述分隔粒子係利用如請求項1記載之方法而設置。 如喷求項9之顯示裝置，其中前述第1溶媒的比重係小於 前述分隔粒子的比重，前述第2溶媒的比重係大於前述 分隔粒子的比重。 如月求項9之顯示裝置，其中前述液滴係設置於前述基 板的前述表面之前述電極膜間的前述區域及其周邊的上 方。 如凊求項9之顯示裝置，其中進而具備有設置於前述第i 與第2配向膜之間之液晶材料。 153653.doc 201133089 中進而具備有密封前述第1 13.如請求項12之顯示裝置，其 與第2基板周圍之密封構件。 153653.doc 4-
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