專利名稱：有流動控制壁的液晶顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用液晶滴下注入方式制造出的液晶顯示板。
背景技術(shù)：
作為薄型、輕量且耗電量低的顯示裝置，液晶顯示裝置已廣泛普及。液晶顯示裝置是在稱為液晶顯示板的平板裝置上裝入驅(qū)動回路等構(gòu)成。圖1是用于說明1片液晶顯示板的概略構(gòu)造的剖面模式圖。液晶顯示板9如圖1所示，其構(gòu)造為，將液晶5夾入一對基板的重合間隔中，該一對基板是由形成薄膜晶體管(Thin Film TransistorTFT，以下簡稱為TFT)的一方的基板(以下也稱作TFT基板)1a，和通常形成紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3色的濾色器(Color FilterCF)的另一方的基板(濾色器基板，以下也成為CF基板)1b所構(gòu)成。另外，限制兩基板的間隔的墊片4配置在一對基板1a和1b之間。密封材料7填充粘合在一對基板1a和1b的端部周邊的密封部。作為這樣的液晶顯示板9的制造方法，主要提出了真空注入方式和滴下注入方式這2種方式。
真空注入方式是將TFT基板1a和CF基板1b重疊粘合，進(jìn)行組裝后，將液晶5注入該TFT基板1a和CF基板1b的間隙的方式。與此相對的滴下注入方式是按規(guī)定量將液晶5先行滴入TFT基板或者CF基板的任意一方，然后與另一方的基板粘合，是液晶顯示板9的組裝和液晶5的注入同時進(jìn)行的方法。
通常，構(gòu)成液晶顯示板9的TFT基板1a和CF基板1b的間隔是3-5μm，非常狹小。因此，為了通過真空注入方式使液晶5完全充滿該3-5μm間隔的空間，首先要使用真空腔等，進(jìn)行液晶顯示板的空間的抽真空作業(yè)，其后，使液晶與液晶顯示板的液晶注入口接觸，利用毛細(xì)管現(xiàn)象和液晶顯示板內(nèi)外的壓力差，進(jìn)行液晶的注入。但是，在這種方式的情況下，對3-5μm的空間抽真空和注入液晶的作業(yè)需要非常長的時間。特別是可以想象今后伴隨著液晶顯示板的大型化、窄空間化的發(fā)展，液晶注入的時間會更加增大。另外，因為在完成液晶注入后，需要封閉注入口的工序，所以液晶注入工序是使制造成本上升的主要原因。
與此相對的滴下注入方式因為是同時進(jìn)行液晶顯示板的組裝和液晶的注入，所以不需要使構(gòu)成液晶顯示板9的TFT基板1a和CF基板1b之間的3-5μm的空間成為用于減壓環(huán)境的抽真空作業(yè)。另外，也取消了密封液晶注入口的作業(yè)。進(jìn)一步，液晶的填充時間也很快。因此，滴下注入方式的情況與真空注入方式相比較，可以大幅縮短將液晶填充到液晶顯示板內(nèi)所需的時間。
下面，說明真空注入方式和滴下注入方式的制造方法。
A.真空注入方式的制造方法(1)首先在2片基板的任意一方，為包圍液晶顯示區(qū)域且在一部分上設(shè)置用于注入液晶的開口部(液晶注入口)，而涂抹密封材料。
(2)進(jìn)行用于保持2片基板的間隔為3-5μm的墊片的分布。在使用預(yù)先將墊片置入2片基板的一方或者雙方的基板的情況下，不必進(jìn)行墊片的分布。
(3)對2片基板進(jìn)行定位后，進(jìn)行粘合。
(4)根據(jù)密封材料的種類，進(jìn)行紫外線照射或者熱處理，使該密封材料硬化。
通過上述的作業(yè)，完成了在2片基板之間，具有所定空間(間隙)的沒有注入液晶的空的液晶顯示板。
(5)在使用1片大片的基板，獲取多片液晶顯示板的情況下，根據(jù)各個板的尺寸，進(jìn)行切割。
(6)為將液晶注入進(jìn)行粘合后的2片基板之間，將該液晶顯示板設(shè)置在真空腔內(nèi)。
其后，通過使真空腔內(nèi)成為減壓環(huán)境，對該液晶顯示板的內(nèi)部空間進(jìn)行抽真空。
(7)使液晶與液晶顯示板的液晶注入口接觸，使真空腔內(nèi)的壓力增壓到大氣壓或者大氣壓以上。
據(jù)此，利用毛細(xì)管現(xiàn)象和液晶顯示板內(nèi)外的壓力差，進(jìn)行液晶的注入。
(8)在進(jìn)行擦掉附著在液晶注入口的液晶的作業(yè)后，使用紫外線硬化型的粘貼材料等，進(jìn)行液晶注入口的密封。
下面，參照圖2A-2E，說明液晶滴下注入方式。圖2A-2E是說明基于液晶滴下注入方式而制造液晶顯示板的方法的概念圖。另外，在圖2A-2E中，表示的是從大型基板上獲取4片如圖1所示的液晶顯示板9的情況。
B.滴下注入方式的制造方法(1)進(jìn)行用于保持2片基板1a，1b的間隔為3-5μm的墊片4(參照圖1)的分布。另外，在預(yù)先將墊片置入基板的一方或者雙方的情況下，不必進(jìn)行墊片的分布。
(2)為包圍2片基板的任意一方的基板(在圖2A-2E中是基板1b)的顯示區(qū)域2，通過分配器，將密封材料(7)涂抹為框狀(圖2A)。另外，在密封材料7的外側(cè)，將制造中固定獲取4片液晶顯示板的2片大形基板的密封材料70，在密封材料7的涂抹前或涂抹后，通過同樣的分配器，進(jìn)行涂抹。
(3)將液晶5按所定量滴下到成為該密封材料7的內(nèi)側(cè)的位置(圖2B)。
(4)在2片基板1a，1b定位后，在減壓環(huán)境中進(jìn)行粘合(圖2C)。
(5)在大氣壓的環(huán)境中取出粘合完畢的基板，為使密封材料7硬化，根據(jù)該密封材料7的硬化條件，使用紫外線燈18，進(jìn)行照射紫外光，或者加熱基板1等的處理(圖2D)。
(6)在使用大片基板1，一次制造多片液晶顯示板9的情況下，根據(jù)各個板的尺寸進(jìn)行切割(圖2E)。
通過上述工序，完成液晶顯示板9。
上述的滴下注入方式在例如JP-A-62-89025(文獻(xiàn)1)中被提出。在該滴下注入方式的情況下，沒有必要對粘合的一對基板之間3-5μm的空間進(jìn)行抽真空的作業(yè)。另外，也沒有必要進(jìn)行密封液晶注入口的作業(yè)。而且，因為提高了液晶的填充時間，所以與真空注入方式相比較，可以大幅縮短將液晶填充到液晶顯示板內(nèi)所需的時間。
但是，因為滴下注入方式是液晶與未硬化狀態(tài)的密封材料接觸，所以會產(chǎn)生該密封材料的形狀或該密封材料與一對基板的粘接強度低下的問題。另外，由于未硬化密封材料與液晶接觸，使液晶受到污染，其結(jié)果是有可能發(fā)生產(chǎn)生顯示不良的問題。
作為防止液晶與該未硬化密封材料接觸的方法，只要是使用不會發(fā)生液晶污染的密封材料即可。另外，作為在產(chǎn)品構(gòu)造以及制造流程方面的對策，在JP-A-63-98630(文獻(xiàn)2)、JP-A-6-194615(文獻(xiàn)3)、JP-A-11-38424(文獻(xiàn)4)中，提出了在液晶和密封材料之間設(shè)置框狀的隔壁，防止液晶與未硬化狀態(tài)的密封材料接觸的方式。
圖3A-3D和圖4A、4B以及圖5是說明在液晶滴下注入方式中的液晶的流動狀態(tài)的概念圖。在圖3A、3B、3C、3D中，上側(cè)表示俯視圖，下側(cè)表示沿各自的各俯視圖的箭頭A-A的剖視圖。另外，在圖4A、4B中，各自的右側(cè)表示俯視圖，左側(cè)表示沿各自的俯視圖的箭頭A-A的剖面的一部分。同樣，在圖5中，右側(cè)表示俯視，左側(cè)表示沿俯視圖的箭頭A-A的剖面的一部分。在通過作為上述滴下注入方式及其相關(guān)專利的JP-A-62-89025(文獻(xiàn)1)中所公開的方法進(jìn)行液晶顯示板的制作的情況下，在滴下液晶后，進(jìn)行基板的重疊和產(chǎn)生間隙的作業(yè)的情況下，滴下到基板上的液晶5如圖3A→3B→3C→3D所示，以滴下的位置為中心，在同心圓上擴(kuò)散。與此同時，通過墊片4，2片基板1a，1b的間隔也縮小到規(guī)定的所定間隔。
這樣，因為液晶5以滴下的位置(圖中以圓虛線表示)為中心，在同心圓上擴(kuò)散，所以如圖4A所示，首先是不能完全填充液晶5，在2片基板1a，1b的間隔沒有達(dá)到所定的間隔的階段，會產(chǎn)生液晶5與密封材料7接觸的部分12。若液晶5填充到液晶顯示板9的全部，則最終如圖4B所示，2片基板1a，1b的間隔進(jìn)一步狹窄，密封材料7的幅度進(jìn)一步擴(kuò)大。在這種情況下，密封材料7會壓到液晶5與基板1a，1b接觸的部分(圖4B的符號11部分)，會產(chǎn)生該部分的密封材料7與該基板1a，1b的粘接強度低下的問題。
另外，作為通過密封材料7來用于防止液晶污染的方法，在上述文獻(xiàn)1、文獻(xiàn)3中所公開的方法均是將隔壁8框狀地配置在密封部的內(nèi)側(cè)且在液晶顯示區(qū)域外，通過在將未硬化的密封材料和液晶分離前，或者液晶與密封材料接觸前，使密封材料硬化，通過該密封材料來防止液晶污染的方法。但是，在想通過滴下注入方式，制造液晶顯示板的情況下，滴下到基板1a上的液晶擴(kuò)散到液晶顯示板的全部時，為使2片基板的間隔達(dá)到通過墊片限制的所定的間隔，即，因為要與隔壁8的高度相同而計量滴下，所以在2片基板1a，1b重疊前以及重疊后的瞬間，如圖5所示，液晶5的高度一方高于隔壁8(h＜H)，基板1b沒有與隔壁8緊貼。因此，液晶5從該隔壁8和與之對向的基板1b的空間溢出，液晶5與未硬化的密封材料7接觸，如接觸部分12所示。據(jù)此，存在由于液晶污染而產(chǎn)生顯示不良的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供可以解除原有技術(shù)的上述問題點的液晶顯示板。
本發(fā)明的其他目的是提供一種液晶顯示板，是通過液晶滴下注入方式而制造的液晶顯示板，可以抑制由于密封材料接觸了一旦接觸有液晶的基板表面而產(chǎn)生的該密封材料和基板的粘接強度不足，以及密封部的形狀品質(zhì)低下，且可以抑制產(chǎn)生顯示不良。
另外，本發(fā)明的進(jìn)一步的其他目的是提供一種液晶顯示板，是通過液晶滴下注入方式而制造的液晶顯示板，通過控制滴下的液晶的流動狀態(tài)，抑制由于粘合2片基板的密封材料與液晶的接觸而污染該液晶，同時，使2片基板之間的間隔均等。
根據(jù)為達(dá)到上述目的的本發(fā)明的一方面，在具有夾持液晶的一對基板的液晶顯示板中，具備有由密封材料形成在一對基板上的框狀密封部，和配置在該密封部的內(nèi)側(cè)的隔壁(流動控制壁)。在該例中的流動控制壁希望配置在液晶滴下位置的附近。
通過將流動控制壁配置在液晶滴下位置的附近，在涂抹液晶后的粘合工序中，可以控制液晶以滴下位置為中心，在同心圓上擴(kuò)散，可以使液晶擴(kuò)散形狀不是圓形而成為方形，進(jìn)一步提高液晶的填充率，直至2片基板的間隔接近通過墊片所限定的所定的晶格間距，液晶與密封材料接觸的時期和密封材料與液晶滴下位置的距離無關(guān)，可以控制為大致均等。據(jù)此，可以抑制密封部形狀不良或者粘接強度的不均衡。
這些在基板上配置的隔壁希望是在該任意一方或者兩方的基板上，預(yù)先涂抹或者印刷感光性樹脂或者陶瓷等后，通過影印法而形成，或者通過直接涂抹或者印刷而形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在具有夾持液晶的一對基板的液晶顯示板中，具備有由密封材料形成在一對基板上的框狀的密封部和流動控制壁，該流動控制壁為在該密封部的內(nèi)側(cè)上配置的3重以上的框狀，或者是在一部分上，配置為有間隙或者間隔的大略框狀。
因為通過具有3重以上的框狀或者大略框狀的流動控制壁，在涂抹液晶后的粘合工序中，因為可以使越過一個流動控制壁的液晶在該流動控制壁和鄰接流動控制壁的空間部分停留一定的時間，所以可以抑制由未硬化密封材料所引起的液晶污染。希望將這樣的流動控制壁隔開一定間隔，配置在密封部和顯示區(qū)域之間，或者是形成所謂的迷宮構(gòu)造。
另外，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的其他的一方面，在包含在本申請的其他方式中，在具有夾持液晶的一對基板的液晶顯示板中，具備有由密封材料在一對基板上形成的框狀的密封部和框狀的流動控制壁，該流動控制壁在該密封部的內(nèi)側(cè)，配置在液晶滴下位置的附近，進(jìn)一步位于密封部和顯示區(qū)域之間。
這樣，通過在液晶滴下位置的附近和密封部的內(nèi)側(cè)，且在液晶顯示區(qū)域的外側(cè)配置流動控制壁，由于配置在液晶滴下位置附近的流動控制壁的動作，在涂抹液晶后的粘合工序中，可以控制液晶以滴下位置為中心，在同心圓上擴(kuò)散，可以使液晶的擴(kuò)散形狀不是圓形而是方形，進(jìn)一步提高液晶的填充率，直至2片基板的間隔接近通過墊片所限定的所定的晶格間距，可以使液晶與配置在密封部的內(nèi)側(cè)，且在液晶顯示區(qū)域的外側(cè)上的框狀的流動控制壁的接觸遲緩。據(jù)此，在密封部的內(nèi)側(cè)上配置的框狀或者大略框狀的流動控制壁可以使液晶的流動停止一定時間，可以抑制由于未硬化密封材料所引起的液晶污染。
另外，本發(fā)明并非僅限于上述的構(gòu)成以及下述的實施例的構(gòu)成，只要不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想，當(dāng)然可以進(jìn)行各種變更。


圖1是用來說明一片液晶顯示板的概略構(gòu)造的剖面模式圖。
圖2A-2E是說明通過液晶滴下注入方式制造液晶顯示板的方法的概念圖。
圖3A-3D是說明在液晶滴下注入方式中的液晶的流動狀態(tài)的概念圖。
圖4A、4B是說明在液晶滴下注入方式中的液晶的流動狀態(tài)的概念圖。
圖5是說明在液晶滴下注入方式中的液晶的流動狀態(tài)的概念圖。
圖6A-6C是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第1實施例的說明圖。
圖7A-7D是流動控制壁的制作方法的流程例的說明圖。
圖8A-8D是在本發(fā)明的第1實施例中的流動控制壁的效果的說明圖。
圖9A、9B是在本發(fā)明的第1實施例中的流動控制壁的效果的說明圖。
圖10A-10E是說明流動控制壁的配置位置的剖視圖。
圖11A-11D是流動控制壁的形狀例的說明圖。
圖12是說明液晶的流動狀態(tài)的概念圖。
圖13是說明流動控制壁的效果的概念圖。
圖14是說明流動控制壁的效果的概念圖。
圖15是流動控制壁的配置位置的說明圖。
圖16是液晶流動控制壁的幅度的說明圖。
圖17A-17C是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第3實施例的說明圖。
圖18A-18C是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第3實施例的效果的說明圖。
圖19是說明基于本發(fā)明的液晶顯示板的第4實施例的俯視圖。
圖20A、20B是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第5實施例的說明圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，就基于本發(fā)明的液晶顯示板的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖6A-6C是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第1實施例的說明圖。圖6A是TFT基板的立體圖，以由大形基板1制作為4片液晶顯示板的所謂獲取4片的情況為例表示。圖6B是擴(kuò)大圖6A的液晶顯示板1片所示的俯視圖，圖6C是沿圖6B的A-A線的剖視圖。
圖6A表示4片液晶顯示板9的顯示區(qū)域2和密封材料7以及流動控制壁3的位置關(guān)系。各個液晶顯示板9如圖6C所示，在作為一對基板的TFT基板1a和CF基板1b重疊的間隔上，夾持液晶5，在顯示區(qū)域形成限制一對基板1a和1b的間隔的墊片4，配置為3重框狀的流動控制壁3，具有在其外周形成框狀的密封材料7。另外，最外周的密封材料7是為了粘合大形基板1而形成。
本實施例的特征是，在用于驅(qū)動液晶5所需的透明電極或TFT回路所形成的TFT基板或者CF基板上的顯示區(qū)域2內(nèi)或者顯示區(qū)域2外，或者該雙方上，有使用預(yù)先形成用于控制液晶5的流速的流動控制壁3的大形基板1這一點。在通過滴下注入方式制作液晶顯示板9的情況下，將液晶滴下到成為TFT基板的大形基板或者成為CF基板的大形基板的任意一方。在本實施例中，是將液晶5滴下到成為TFT基板的大形基板1側(cè)，在減壓環(huán)境中重合另一方的大形基板(成為CF基板的大形基板)，同時進(jìn)行填充液晶5到大形基板的全部和組裝液晶顯示板9。
滴下到大形基板1上的液晶5重合2片基板，2片大形基板的間隔(下稱晶格間距)與通過墊片4所限定的所定尺寸吻合，且在使液晶5充滿液晶顯示區(qū)域2內(nèi)的過程中，如圖3所示，使液晶以滴下位置為中心，在同心圓上擴(kuò)散。因此，在產(chǎn)生間距的途中，產(chǎn)生液晶5與密封材料7接觸的部分12。這種情況下，因為兩片基板的間隔還沒有達(dá)到所定的間隔，若進(jìn)一步產(chǎn)生間距的作業(yè)繼續(xù)，滴下的液晶5擴(kuò)散到液晶顯示板9的全部，則最終如圖4B所示，兩片基板的間隔也進(jìn)一步狹小，密封材料7的幅度也進(jìn)一步增大。
這種情況下，密封材料壓到液晶5與2片基板接觸的部分11(參照圖4B的11部分)上，產(chǎn)生該部分11的密封材料7與兩片基板的粘接強度低下的問題。因此，控制在同心圓上擴(kuò)散的液晶5的流動，在兩片基板的間隔沒有達(dá)到通過墊片4所限定的所定的間隔而產(chǎn)生間距的途中，為使液晶5不與密封材料7接觸，而使用在基板1的一方或者該兩方上形成流動控制壁3的基板1。
接著，使用圖7A-7D，說明流動控制壁3的制作例。圖7A-7D是流動控制壁的制作方法的流程例的說明圖。在圖7A-7D中，首先，在基板1上，通過旋涂法或者裂隙涂抹法或者印刷等，一邊將感光性樹脂20調(diào)整到所定的厚度，一邊進(jìn)行涂抹(圖7A)。接著，流動控制壁3的一部分使用在基板1上呈凸形狀的光罩21，穿過該光罩21，使用曝光用光源22，使感光性樹脂膜20曝光(圖7B)。然后，實施顯影處理，清除涂抹到不作為流動控制壁3的部分上的感光性樹脂20(圖7C)。最后，清洗附著在基板上的顯影液，進(jìn)行基板1的干燥，完成在該基板1上形成為凸形狀的流動控制壁3(圖7D)。
另外，也有使流動控制壁3為凸形狀，使用印刷法或影印法，將感光性樹脂膜3或者熱硬化性樹脂直接涂抹到基板上后，實施所定的后處理，使之硬化形成為凸形狀的方法。
接著，使用本實施例的基板，通過圖8A-8D和圖9A、9B，說明制作液晶顯示板情況時的流動控制壁3的效果。圖8A-8D是在本發(fā)明的第1實施例中的流動控制壁的效果的說明圖，同圖8A-8D的上側(cè)是俯視圖，下側(cè)是沿各俯視圖的A-A線的剖視圖。另外，圖9A、9B是在本發(fā)明的第1實施例中的流動控制壁的效果的說明圖，圖9A、9B的上側(cè)是俯視圖，下側(cè)是沿各俯視圖的A-A線的剖視圖。
使用流動控制壁3所形成的大形基板1，首先，在基板1的一方上，涂抹密封材料7，該密封材料7具有粘接固定2兩片基板和防止液晶材料泄漏到液晶顯示板外的功能，以及將在組裝時用于使兩片基板的間隔保持一定的墊片4分布到基板上。接著，將液晶5滴下到大形基板的一方上(在這里是成為TFT基板的基板，用符號1a表示)。液晶5滴下的總量希望是通過兩片基板與密封材料7的內(nèi)側(cè)所形成的空間的體積的分額，分為多點滴下。滴下的基板1a是流動控制壁3所形成的基板，或不是這樣的基板都是可以的。
接著，在減壓環(huán)境中進(jìn)行將滴有液晶5的基板1a和另一方的基板1b的定位和重合(圖8A)。此時，也可以對重合的基板1a和1b加壓。若重合兩片基板1a，1b，則液晶5在同心圓上擴(kuò)散(圖8B)。但是，此時，由于流動控制壁3的動作，在具有流動控制壁3的部分，該流動控制壁3成為阻礙，液晶的流速與沒有該流動控制壁3的部分相比較要遲緩。因此，通過以液晶滴下位置為中心配置該流動控制壁3，液晶5不是在同心圓上擴(kuò)散，而是逐漸方形狀擴(kuò)散(圖8C)、(圖8D)。
據(jù)此，液晶5擴(kuò)散到液晶顯示板9的全部，直至兩片基板1a，1b的間隔達(dá)到由墊片4所限定的所定的晶格間距前的瞬間，因為可以控制液晶5不與密封材料7接觸，所以可以使密封材料7壓到液晶5與基板1a，1b接觸的部分上的量非常小，以消除密封材料7與兩片基板1a，1b的粘接強度低下的問題。
在上述說明中，是將密封材料7涂抹到液晶滴下側(cè)的基板1a上，當(dāng)然也可以將密封材料7涂抹到相反側(cè)的基板1b上。另外，也可以在兩方的基板上涂抹。有關(guān)墊片7也是涂抹到液晶滴下側(cè)的基板1a上，當(dāng)然也可以涂抹到相反側(cè)的基板1b上，也可以在兩方的基板上涂抹。另外，墊片可以是分布為球狀或者圓柱狀的物品，也可以與流動控制壁相同，使用感光性樹脂等，使用預(yù)先在基板上形成的基板。
在流動控制壁3的配置方法中，如圖6A-6C和圖8A-8D所示，在配置為僅控制逐漸接近密封材料7的周邊部的液晶5的流動的情況下，或者如表示本發(fā)明的第2實施例的圖9A、9B所示，在配置為控制滴下的液晶的周邊的流動(在圖9A、9B中，是各個液晶顯示板的四邊)的情況下的任意一種均可。另外，在本說明中，根據(jù)流動控制壁3的效果，對液晶5為方形(或者矩形)擴(kuò)散進(jìn)行了說明，本實施例的流動控制壁3的設(shè)置目的是控制液晶5的流動，直至兩片基板的間隔達(dá)到由墊片4所限定的所定間隔，為了使液晶5不與密封材料7接觸。因此，不一定要使液晶5擴(kuò)散時的形狀為方形而設(shè)置流動控制壁3，也可以配置為與密封材料的平面設(shè)置形狀相仿的形狀。
圖10A-10E是說明流動控制壁的配置位置的剖視圖。流動控制壁3的高度h1若配置為可以控制液晶的流動，則可以與圖10A所示的組裝完成后的晶格間距h為相同高度。另外，也可以是如圖10B所示的低于晶格間距h。進(jìn)一步，也可以是在兩片基板1a、1b的雙方上形成流動控制壁3。這種情況下的流動控制壁3的設(shè)置位置，可以是如圖10C那樣，在重合時的相同的位置，或者流動控制壁3的位置為不一致的迷宮構(gòu)造也可以。這種情況下的流動控制壁3的高度可以是如圖1 0D那樣，與組裝完成后的晶格間距h為相同高度，也可以是如圖10E那樣低于晶格間距h。
圖11A-11D是流動控制壁的形狀例的說明圖。作為流動控制壁3的形狀，或是使如圖11A所示的角柱形狀的物品，或者如圖11B所示的圓柱狀、圓錐狀的物品緊密結(jié)合而構(gòu)成，或是也可以隔開間隔，配置如圖11C所示的圓柱狀、圓錐狀的物品而構(gòu)成。在這種情況下，各配置為圓柱狀、圓錐狀的流動控制壁的間隔為一定，或者具有不等的間距均是可以的。當(dāng)然也可以在上述液晶的流動控制壁3上，與用于使在組裝時的兩片基板的間隔為一定的一致的墊片兼具同樣的功能。
圖12是說明液晶的流動狀態(tài)的概念圖，圖13和圖14是說明流動控制壁的效果的概念圖。另外，圖15是流動控制壁的配置位置的說明圖。滴下的液晶的流速根據(jù)與液晶5接觸的TFT基板的配線高低差、CF基板的結(jié)構(gòu)、配向膜的印刷狀態(tài)、摩擦狀態(tài)等，有由于方向而產(chǎn)生不同的情況。圖12是根據(jù)上述條件，Y方向的流速高于X方向，表示滴下的液晶呈橢圓狀擴(kuò)散的情況。象這樣，X方向與Y方向的流速不同的情況下，用于控制液晶流速的液晶流動控制壁3，如圖13和圖14所示，不必使X方向和Y方向的配置相同，若在液晶5的流速快的方向較多地配置，則進(jìn)一步增加了流動阻力，可以使控制流動變得容易。
圖13是表示為僅控制逐漸接近密封周邊部的液晶5的流動(板中央部不進(jìn)行流動控制。)，而配置液晶流動控制壁3的情況。另外，圖14是表示為控制滴下的液晶5的周邊(在圖14中是4邊)的液晶的流動，而配置液晶流動控制壁3的情況。在將液晶流動控制壁3配置在液晶顯示板的顯示區(qū)域內(nèi)的情況下，通常為避免成為液晶板的開口率低下的主要原因，而希望如圖15所示，配置在各像素PX的結(jié)構(gòu)之間。有必要使配置在像素PX的結(jié)構(gòu)之間的液晶流動控制壁3的幅度小于像素與像素的間隔。圖16是液晶流動控制壁的幅度的說明圖。通常希望液晶流動控制壁3的幅度在10μm-50μm。
在通過液晶滴下注入方式制作板的情況下，下述成為問題的是，由于在密封材料完全硬化前，液晶與密封材料接觸，使該液晶受到污染，據(jù)此，會產(chǎn)生顯示不良。作為防止未硬化的液晶和密封材料接觸而使液晶污染的方法，可以通過形成為包圍顯示區(qū)域的框狀的隔壁，來控制液晶的流動，在密封材料硬化前，不使液晶和密封材料接觸。根據(jù)圖17A-17C，說明本發(fā)明的第3實施例。
圖17A-17C是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第3實施例的說明圖。圖17A是TFT基板的立體圖，以通過大形基板1制作4片液晶顯示板的所謂4片獲取的情況為例表示。圖17B是表示擴(kuò)大圖17A的液晶顯示板1片的俯視圖，圖17C是沿圖17B的A-A線的剖視圖。另外，在圖17C中，是在重合的狀態(tài)下，表示TFT基板1a和作為另一方的基板的CF基板1b。另外，圖18A-18C是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第3實施例的效果的說明圖。圖18A是表示擴(kuò)大與圖17B相同的液晶顯示板1片的俯視圖。圖18B和18C是圖18A的角部的擴(kuò)大圖。在圖17A-17C中，將滴下液晶側(cè)的基板標(biāo)注為基板1。
在本實施例中，如圖17A-17C所示，在為包圍顯示區(qū)域2而涂抹的密封材料7的內(nèi)側(cè)，且在顯示區(qū)域2的外側(cè)，設(shè)置框狀的第1流動控制壁3a。該第1流動控制壁3a為凸形狀，即使在兩片基板粘合后，也不與密封材料7接觸，因此，希望配置在盡量接近密封材料7的位置。進(jìn)一步，將第2流動控制壁3b配置在第1流動控制壁3a的內(nèi)側(cè)，進(jìn)而，將第3流動控制壁3c配置在該第2流動控制壁3b的內(nèi)側(cè)。希望各個流動控制壁3a、3b、3c的間隔約為2.5mm。當(dāng)然，由于不是這樣的間隔也能得到同樣的效果，所以間隔的尺寸并不限定于此。
第1流動控制壁3a是框狀連接的形狀，沒有設(shè)置間隙(縫隙)等。在第2流動控制壁3b上，在各邊長的1/2的位置設(shè)置間隙。在第3流動控制壁3c上，在角部設(shè)置間隙。在本實施例中，各流動控制壁3a、3b、3c的幅度為45μm，間隙為30μm。下面參照圖18A-18C，說明使用本實施例的基板，通過液晶滴下注入方式，制作板的情況下的液晶的流動流程。
分多點滴下相當(dāng)于由兩片基板和密封材料7的內(nèi)側(cè)所形成的空間的體積量的液晶5后，在減壓環(huán)境中，進(jìn)行與另一方的基板1b的定位和重合。此時，可以進(jìn)行加壓，使兩片基板的間隔達(dá)到由墊片4所限定的所定的間隔h。若基板1a和基板1b重合，則滴下到基板1a上的液晶5逐漸擴(kuò)散到基板的全體。擴(kuò)散的液晶5首先到達(dá)第3流動控制壁3c(圖18A)。
液晶5沿第3流動控制壁3c擴(kuò)散到基板的全部，從在第3流動控制壁3c的角部上設(shè)置的間隙流出，進(jìn)而向基板1的外周擴(kuò)散。從在第3流動控制壁3c的角部上設(shè)置的間隙流出的液晶5進(jìn)一步到達(dá)第2流動控制壁3b，這次，沿第2流動控制壁3b，進(jìn)一步向板的外周擴(kuò)散(圖18B)。因為在第2流動控制壁3b上，在各邊的中央部設(shè)置有間隙，所以液晶5接著從在該第2流動控制壁3b上設(shè)置的間隙流出，進(jìn)而向基板的外周擴(kuò)散。從第2流動控制壁3b的間隙流出的液晶5到達(dá)第1流動控制壁3a，沿該第1流動控制壁3a，擴(kuò)散到板的全部。
如圖18C所示，在液晶5完全填充到第1流動控制壁3a內(nèi)時，進(jìn)行密封材料7的硬化。用于液晶滴下注入方式的密封材料7希望是紫外線硬化型或者紫外線·熱兼用硬化型。因此，為了進(jìn)行此時點的密封材料7的硬化，照射紫外線光。據(jù)此，因為液晶5沒有與未硬化的密封材料7接觸，所以不會產(chǎn)生由于液晶污染所造成的顯示不良。因為在第1流動控制壁3a上沒有間隙，所以液晶沒有填充到密封材料7與第1流動控制壁3a之間。但是，由于密封材料7的自身硬化，基板1a和1b之間的晶格間距的穩(wěn)定化等，而通過加熱制作板，液晶5膨脹，在基板和第1流動控制壁3a之間產(chǎn)生若干間隙，液晶5從這里流出，液晶5填充到密封材料7和第1流動控制壁3a之間。
因為是預(yù)先計算由兩片基板1a和1b的間隔以及密封材料7所形成的空間的容量而滴下液晶5，所以在液晶顯示板冷卻時，液晶完全填充到該兩片基板內(nèi)的空間，成為達(dá)到所定的晶格間距的液晶顯示板。
在上述實施例中，是將第2流動控制壁3b的間隙，即，使液晶流出的縫隙配置在各邊的中央部的一個位置的構(gòu)造，若能得到上述的控制液晶流動的效果，則也可以多處設(shè)置該間隙。另外，第2流動控制壁3b的間隙配置在框狀的各邊的中央部，第3流動控制壁3c是將間隙配置在角部的構(gòu)造，也可以將第2流動控制壁3b的間隙配置在角部，將第3流動控制壁3c的間隙配置在各邊的中央部。進(jìn)一步，在上述實施例中，在第2流動控制壁3b上設(shè)置的間隙和在第3流動控制壁3c上設(shè)置的間隙相異地配置，若能得到上述的控制液晶流動的效果，則在第2流動控制壁3b以及第3流動控制壁3c上設(shè)置的間隙在同一位置也沒有關(guān)系。進(jìn)一步，在上述實施例中，是對3根流動控制壁3進(jìn)行了說明，進(jìn)而配置更多的流動控制壁，也可以得到同樣的效果。
圖19是與說明基于本發(fā)明的液晶顯示板的第4實施例的圖18A同樣的俯視圖。在本實施例中，如圖19所示，在第2流動控制壁3b和第3流動控制壁3c上設(shè)置的間隙的附近，為干擾從該間隙流出的液晶，與其對向地設(shè)置其他的流動控制壁3d。該流動控制壁3d抑制從在第2流動控制壁3b和第3流動控制壁3c上設(shè)置的間隙流出的液晶的流動，抑制液晶5以滴下位置為中心，在同心圓上擴(kuò)散，具有與密封材料7的配置形狀略相同形狀的擴(kuò)散作用。即使根據(jù)本實施例，也可以得到與上述實施例相同的效果。
圖20A、20B是基于本發(fā)明的液晶顯示板的第5實施例的說明圖，圖20A是與圖19相同的俯視圖，圖20B是表示沿圖20A的A-A線的剖視圖。如圖20A、20B所示，在用圓虛線所示的液晶滴下位置的附近，配置其他的流動控制壁3d。進(jìn)一步，因為是在密封材料7和顯示區(qū)域2之間，配置框狀的隔壁3a、3b、3c的構(gòu)造，所以由于配置在液晶滴下位置的附近的其他的流動控制壁3d的動作，可以抑制液晶5以滴下位置為中心，在同心圓上擴(kuò)散。象這樣，根據(jù)本實施例，由于液晶5的擴(kuò)散形狀不是圓形，而是與矩形的密封材料7的形狀相仿的矩形，所以液晶5的填充效率進(jìn)一步提高，且直至兩片基板的間隔接近所定的晶格間距，液晶5與配置在密封材料7的內(nèi)側(cè)且在顯示區(qū)域外側(cè)的框狀的隔壁8的接觸延遲的效果進(jìn)一步增強。
如上述所說明，根據(jù)本發(fā)明，通過在液晶滴下位置的附近配置流動控制壁，該流動控制壁成為阻力，可以使液晶的流速降低。利用該原理，控制液晶以滴下位置為中心，在同心圓上的擴(kuò)散，液晶的擴(kuò)散形狀不是圓形，而是與矩形的密封材料的形狀相仿的矩形，進(jìn)一步提高液晶的填充率，且兩片基板的間隔由墊片限定，直到接近所定的晶格間距的值，液晶與密封材料的接觸時期和密封材料與液晶滴下位置的距離無關(guān)，可以控制為略同一。據(jù)此，可以控制密封部形狀不良或粘接強度的不均衡。
另外，通過配置在一對基板上形成的框狀的密封部，和在該密封部的內(nèi)側(cè)的3重以上的框狀的流動控制壁，在涂抹液晶后的粘合工序中，因為可以使越過一個隔壁的液晶在流動控制壁和鄰接的流動控制壁的間隔中滯留一定的時間，所以可以抑制由于未硬化的密封材料引起的液晶污染，防止由于液晶污染所造成的顯示不良。
進(jìn)一步，在液晶滴下位置的附近配置流動控制壁，另外，進(jìn)一步在密封部和顯示區(qū)域之間配置框狀的流動控制壁。通過配置在液晶滴下位置附近的該流動控制壁的動作，在涂抹液晶后的粘合工序中，控制液晶以滴下位置為中心，在同心圓上擴(kuò)散，由于液晶的擴(kuò)散形狀不是圓形，而是與密封部的形狀相仿的方形(矩形)，所以進(jìn)一步提高了液晶的填充率，且直至兩片基板的間隔接近所定的晶格間距，可以使液晶與配置在密封材料內(nèi)側(cè)，且在顯示區(qū)域外側(cè)的框狀的隔壁的接觸延遲。據(jù)此，可以提高使配置在密封材料內(nèi)側(cè)的框狀的流動控制壁上的液晶的流動滯留一定時間的效果，可以抑制由于未硬化的密封材料所引起的液晶污染，可以提供防止由于液晶污染所帶來的顯示不良的高品質(zhì)的液晶顯示板。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示板，具有重疊的一對基板和夾在該一對基板之間、形成顯示區(qū)域的液晶，其特征在于，上述一對基板具有由密封材料形成的密封部和配置在該密封部的內(nèi)側(cè)的流動控制壁。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，上述流動控制壁在上述密封部的內(nèi)側(cè)，且配置在上述顯示區(qū)域內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，上述流動控制壁在上述密封部的內(nèi)側(cè)，且配置在上述顯示區(qū)域外。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，上述流動控制壁在上述密封部的內(nèi)側(cè)，且配置在上述顯示區(qū)域的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的雙方。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，上述流動控制壁在上述密封部的內(nèi)側(cè)，且在上述顯示區(qū)域外配置三重以上。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示板，其特征在于，在上述流動控制壁中的最外周的流動控制壁以外，在流動控制壁的一部分上設(shè)置間隙。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，上述流動控制壁配置在上述一對基板中的任意一方上。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，上述流動控制壁分別配置在上述一對基板的雙方上。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示板，其特征在于，分別配置在上述一對基板上的上述流動控制壁的位置，在重疊該一對基板的狀態(tài)下一致。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示板，其特征在于，分別配置在上述一對基板上的流動控制壁，在組裝該一對基板的狀態(tài)下，該流動控制壁的位置并不一致，成為迷宮式構(gòu)造。
11.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，在上述一對基板之間，具有控制在重疊該一對基板時的間隔的墊片，其特征在于，上述流動控制壁的高度，與在重疊上述一對基板的狀態(tài)下的該一對基板間的間隔或是相同，或是與上述墊片的高度相同。
12.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，在上述一對基板之間，具有控制在重疊該一對基板時的間隔的墊片，其特征在于，上述流動控制壁的高度或是小于組裝基板時的上述一對基板的間隔，或是低于上述墊片的高度。
13.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，在上述一對基板之間，具有控制在重疊該一對基板時的間隔的墊片，其特征在于，使上述流動控制壁，具有與組裝基板時的上述墊片相同的功能。
全文摘要
使用基板，該基板在顯示區(qū)域中的液晶滴下位置附近形成控制液晶流動的流動控制壁，或者在密封材料和顯示區(qū)域之間形成框狀的流動控制壁，通過液晶滴下到顯示區(qū)域后，在真空中進(jìn)行粘合，粘合后，在大氣中取出，進(jìn)行對兩片基板加壓和擴(kuò)散液晶。通過液晶流動控制壁控制液晶的流動，抑制由于未硬化的密封材料和液晶接觸所引起的液晶污染，抑制顯示不良。
文檔編號G02F1/1341GK1523401SQ0315483
公開日2004年8月25日 申請日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月17日
發(fā)明者川邊俊一, 樸木秀行, 東人士, 新井好宏, 小林節(jié)郎, 宏, 川 俊一, 行, 郎 申請人:株式會社日立顯示器