CN103123425A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示装置及其制造方法,提供一种使用了极薄玻璃的液晶显示装置中能够实现耐久性和可靠性的提高、通过高成品率能够低成本地制造的液晶显示装置。其具备:第1及第2玻璃基板;密封图案,配置在第1及第2玻璃基板之间,将两者粘合,并且在第1及第2玻璃基板之间密封液晶材料并作为液晶层进行保持;多个柱状隔离物,配置在由密封图案包围的、与液晶显示装置工作的情况下的显示面对应的显示区域的第1及第2玻璃基板之间,保持第1及第2玻璃基板间的距离;以及多个间隙保持构件,沿着密封图案的外周配置,保持第1及第2玻璃基板间的距离,多个间隙保持构件的、作为剖面积占单位面积的比率的面积占有率被设定为比柱状隔离物的面积占有率高。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置,特别涉及使用极薄玻璃的液晶显示装置。
背景技术
近年来,提出了用于弯曲的液晶显示装置(弯曲显示器),和通过在液晶面板的显示面配置视差屏障(parallax barrier)而能够进行2画面显示的液晶显示装置(2画面显示器)。
作为对这些液晶显示装置共同的结构,使用极薄玻璃。例如,在专利文献1中,记载了为了实现能够转用于弯曲显示器的可柔软地折弯的液晶面板,使用具有大约0.01~0.15mm的极薄的基板厚度的玻璃基板作为极薄玻璃的液晶面板。此外,在专利文献2中,同样地公开了用于反射型液晶显示装置的、仅在一方的基板侧使用具有大约0.1mm~0.2mm的极薄的基板厚度的玻璃基板作为极薄玻璃的液晶面板及其切断方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-337550号公报;
专利文献2:日本特开平5-249422号公报。
发明要解决的问题
如上所述,在2画面显示器、弯曲显示器或反射型显示器等的液晶显示装置中正在使用基板厚度0.1mm左右的极薄玻璃,但在这样的液晶显示装置的制造工序中,在母基板尺寸的单元基板的状态下使夹着液晶层的2枚玻璃基板中的至少一方薄型化而做成极薄玻璃之后,分割成各个液晶面板的尺寸。
在用于该分割的玻璃基板的切断时,首先,在玻璃表面形成作为切断伤痕的划痕线,该切断伤痕是切断的起点。具体来说,在邻接的面板的密封图案间的极薄玻璃表面,使用划线刀(或划线轮)来形成划痕线。
该划线刀(或划线轮)抵接于极薄玻璃表面,在施加负荷时在极薄玻璃中产生大的弯曲。由于该弯曲量根据划痕线与密封图案的封条(seal)的间隔的差异而变化,所以推斥力不稳定,难以良好地形成划痕线。
此外,即使在同一划痕线上,由于封条位置、封条宽度、划痕线精度的偏差的影响,也不能保持封条与划痕线的均匀的间隔,划线条件也发生变动。
结果,产生在切断面残存有微小裂缝等的切断损伤的情况,或在玻璃基板的切断时破裂等的不良,成品率降低。
对于这些课题,提出了将用于接合一对玻璃基板的密封图案配置在划痕线的正下方,或者将用于防止玻璃弯曲的支承体设置在划痕线正下方或者附近的方法。
可是,在将密封图案配置在划痕线正下方的情况下,为了在除去端子引出部的端材时能够稳定地剥离密封材料,需要采用在TFT(薄膜晶体管)基板上预先形成密封剥离辅助层等的措施,即使这样也还存在难以不对TFT基板造成损伤而稳定地剥离密封材料的情况。
另一方面,在通过与柱状隔离物相同材质、工法将用于防止玻璃的弯曲的支承体设置在划痕线正下方或附近的情况下,虽然在除去端子引出部的端材时不产生问题,但由于在摩擦工序之前就已形成,所以在显示区域附近在摩擦处理时的上游侧(摩擦辊的行进方向是下游侧)设置的情况下,支承体成为摩擦处理的阻碍要因,存在引起液晶的取向不良引起的显示不均不良的问题。
此外,在以真空注入法来制造液晶面板的情况下,由于作为主封条的开口部设置的注入口区域为了单元内的脱氧、脱气或向单元内导入液晶而设置,所以存在不能设置对于完全防止极薄玻璃的弯曲是充分个数的支承体的情况。在该情况下,当在包含注入口区域的切断线的注入口区域以外的区域中不考虑注入口区域的弯曲而高密度地设置支承体时,不能同时在注入口区域及其以外的区域设定最适当的划线压力,存在提高划线压力或降低划线压力都在任一个的区域中产生切断不良的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述那样的问题点而完成的,其目的在于提供一种在使用了极薄玻璃的液晶显示装置中可实现耐久性和可靠性的提高,通过高成品率能够低成本地制造的液晶显示装置。
用于解决课题的方案
在本发明的液晶显示装置的方式中,具备:第1及第2玻璃基板,以彼此的主面相向的方式空开间隔而相向配置;密封图案,配置在所述第1及第2玻璃基板之间,将两者粘合,并且在所述第1及第2玻璃基板之间密封液晶材料并作为液晶层进行保持;多个柱状隔离物,配置在由所述密封图案包围的、与所述液晶显示装置工作的情况下的显示面对应的显示区域的所述第1及第2玻璃基板之间,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离;以及多个间隙保持构件,沿着所述密封图案的外周配置,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离,所述多个间隙保持构件的、作为剖面积占单位面积的比率的面积占有率被设定为比所述柱状隔离物的面积占有率高。
在本发明的液晶显示装置的制造方法的方式中,第1及第2玻璃基板,以彼此的主面相向的方式空开间隔而相向配置;密封图案,配置在所述第1及第2玻璃基板之间,将两者粘合,并且在所述第1及第2玻璃基板之间密封液晶材料并作为液晶层进行保持;多个柱状隔离物,配置在由所述密封图案包围的、与所述液晶显示装置工作的情况下的显示面对应的显示区域的所述第1及第2玻璃基板之间,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离;以及多个间隙保持构件,沿着所述密封图案的外周配置,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离,所述液晶显示装置的制造方法的特征在于,所述多个柱状隔离物及所述多个间隙保持构件在被分割为所述第1及第2玻璃基板前的第1及第2母基板的状态下,通过相同材质、相同工序而形成,在形成所述多个间隙保持构件的工序中包含:在所述第1及第2母基板的俯视中,在划痕线的两侧附近,将所述划痕线作为中心空开规定间隔而形成不连续的第1及第2排列的工序,在所述第1及第2排列中,彼此的间隙保持构件以相互交错的方式配置。
发明的效果
根据本发明的液晶显示装置,因为多个间隙保持构件的、作为剖面积占单位面积的比率的面积占有率被设定为比柱状隔离物的面积占有率高,所以能够加强第1及第2玻璃基板间的端缘部,并且能够在制造时的划线工序中实现稳定的划痕线的形成,切断面变得良好,能够实现耐久性和可靠性的提高,以高成品率带来的低成本进行液晶显示装置的制造。
根据本发明的液晶显示装置的制造方法,在形成间隙保持构件的工序中包含:将划痕线作为中心空开规定间隔形成不连续的第1及第2排列的工序,在第1及第2排列中,彼此的间隙保持构件以相互交错的方式配置,因此在划线工序中对划痕线施加的压力被均等地分散,能够实现稳定的划线。
附图说明
图1是本发明的实施方式的液晶显示装置中的液晶面板的平面图。
图2是本发明的实施方式的液晶显示装置中的液晶面板的剖面图。
图3是表示本发明的实施方式的液晶面板的制造方法中的组装工序的流程图。
图4是表示本发明的实施方式的液晶面板制造工序中的母单元基板的平面图。
图5是表示本发明的实施方式的液晶面板制造工序中的长条状基板的平面图。
图6是说明本发明的实施方式的液晶面板制造工序中的从长条状基板向面板状态的切割的剖面图。
图7是说明本发明的实施方式的液晶面板制造工序的单元切断工序中的间隙保持构件的效果的图。
图8是说明本发明的实施方式的液晶面板制造工序的单元切断工序中的间隙保持构件的效果的图。
图9是表示本发明的实施方式的液晶面板制造工序的单元切断工序中的间隙保持构件对肋状纹深度的效果的图。
图10是表示沿着划痕线连续地形成有间隙保持构件的状态的平面图。
图11是表示沿着划痕线不连续地形成有间隙保持构件的状态的平面图。
图12是表示沿着划痕线不连续地形成有间隙保持构件的状态的平面图。
图13是表示在划痕线的两侧的附近设置有间隙保持构件的状态的平面图。
图14是表示包含注入口的划痕线附近的区域的平面图。
图15是表示不包含注入口的划痕线附近的区域的平面图。
图16是说明间隙保持构件的配置带来的效果的平面图。
具体实施方式
<实施方式>
<液晶面板的整体结构>
针对本发明的实施方式的液晶显示装置中的液晶面板100的结构,使用图1及图2进行说明。
图1是表示液晶面板100的整体结构的平面图,图2示出图1中的A-A剖面线的剖面图。在这里,作为一个例子采用TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)方式的2画面显示器液晶面板为例进行说明。
如图1所示,液晶面板100具备:开关元件基板(以下,TFT基板)110,阵列状地配置有TFT作为开关元件;滤色器基板(以下,CF基板)120,形成有滤色器等;以及主密封图案130,对两者间的间隙进行密封。再有,在图1中将水平方向设为X,将垂直方向设为Y。
主密封图案130在TFT基板110和CF基板120之间,以至少包围作为与液晶面板100在工作时显示图像的显示面对应的区域的显示区域200的方式而配置。
此外,如图2所示,在TFT基板110和CF基板120之间,在显示区域200内配置有多个柱状隔离物131,该柱状隔离物131在基板间形成并保持规定范围的间隙,换句话说在固定范围内保持基板间的距离。再有,在图2中将水平方向设为X,将厚度方向设为Z。
通过在被该主密封图案130密封的、通过柱状隔离物131保持的CF基板120和TFT基板110之间的间隙的至少与显示区域200对应的区域中保持液晶材料,从而形成液晶层140。换句话说,液晶材料被密封在以TFT基板110和CF基板120和主密封图案130规定的空间(单元)内。
在这里,作为液晶材料使用一般的TN(Twisted Nematic,扭转向列)类型的液晶材料。再有,关于显示区域200这一词语,在液晶面板100的TFT基板110上、CF基板120上、或者两基板间夹着的区域的全部情况下使用,在本说明书中全部以相同的意思来使用。
TFT基板110如图1和图2所示,在作为透明基板的以厚度0.7mm左右的一般的玻璃构成的玻璃基板111的一个主面(与CF基板120相向一侧的主面)上,配设有施加驱动液晶的电压的像素电极113、作为对像素电极113供给电压的开关元件的TFT114、覆盖TFT114的绝缘膜115、作为对TFT114供给信号的布线的多个栅极布线116和源极布线117、从外部接收对TFT114供给的信号的信号端子118、用于将从信号端子118输入的信号向对置电极123传递的转移电极(省略图示)等。而且,在玻璃基板111的上述一个主面上的与显示器200对应的区域中,设置有使液晶取向的取向膜112。此外,在玻璃基板111的另一个主面上设置有偏振板134。
CF基板120是在作为透明基板的由厚度80μm左右的极薄玻璃构成的玻璃基板121的一个主面(与TFT基板110相向一侧的主面)上,设置有:用于对滤色器124和滤色器124之间进行遮光或者用于对在对应于显示区域200的区域外侧配置的框缘区域进行遮光的作为遮光层的黑矩阵(BM:Black Matrix)125,以及在其上在与TFT基板110上的像素电极113之间使电场产生来驱动液晶的共同电极123,在共同电极123上设置有使液晶取向的取向膜122。
此外,在玻璃基板121的另一个主面上,为了实现2画面显示器,作为将视野方向分离成两个方向的遮光层的视差屏障126,与配置在像素间(滤色器124之间)的BM125在平面方向上错开位置而形成,是光透过视差屏障126之间的结构。再有,在视差屏障126上设置有偏振板135。
作为滤色器124能够选择在树脂中分散有颜料等的色材料层,滤色器124作为能够使红、绿、蓝等的特定的波长范围的光选择性地透射的滤波器而发挥功能,构成为将这些不同颜色的色材料层有规则地排列。
BM125除了在滤色器124间以外也配置在显示区域200外侧的框缘区域中,遍及CF基板120的框缘区域的大致整个区域而形成,对显示中所不需要的框缘区域的CF基板120中的光的透射进行遮光。
作为构成BM125和视差屏障126的遮光层,能够选择使用铬和氧化铬的层叠膜等的金属类的材料,或在树脂中分散有黑色粒子的树脂类的材料等。再有,也可以采用在取向膜的下层以覆盖滤色器124和BM125的方式设置以透明树脂膜构成的外涂层。
如以上说明的那样,TFT基板110和CF基板120经由主密封图案130粘合在一起,通过配置在显示区域200的柱状隔离物131保持成规定的基板间隔。
此外,转移电极(省略图示)和共同电极123通过转移材料而电连接,从信号端子118输入的信号被传递到共同电极123。关于转移材料,能够通过在主密封图案130中混合导电性的粒子等来代替使用,也能够省略。
再有,在本实施方式中,因为使用混合有导电性的粒子等的主密封图案130,如图1、图2所示那样主密封图案130与共同电极123接触,所以通过将转移电极与主密封图案130以平面地重合的方式进行配置,使其与主密封图案130接触,从而是将转移电极和共同电极123经由主密封图案电连接的结构。
除了以上说明的结构之外,液晶面板100具备:产生驱动信号的控制基板136、将控制基板136电连接于信号端子118的FFC(Flexible Flat Cable,柔性扁平电缆)137、成为光源的背光灯单元(通常在成为显示面的CF基板120侧的相反侧设置的TFT基板110的外侧,与TFT基板110的主面相向配置,但在这里未图示)等。而且,这些构件被一起收容在成为显示面的显示区域200中的CF基板120的外侧的部分成为开口部的框体(未图示)中,构成本实施方式的液晶显示装置。
接着,针对作为液晶面板100的特征部分的面板周围部的框缘区域的结构,进一步进行说明。在本实施方式的液晶面板100中,如图1所示,在框缘区域的主密封图案130的外侧,设置有保持基板切断时的基板间距离(基板间间隙)的间隙保持构件133。
间隙保持构件133在CF基板120上以与柱状隔离物131相同的材料而形成。间隙保持构件133的端缘部如图1所示那样以与CF基板120的基板端一致,或者与CF基板120的基板端相比位于距离d(例如40~100μm)左右内侧的方式而设定。距离d的下限值是根据切断装置的位置精度而决定的值,如果使用精度更好的切断装置的话,也可以是更小的值。此外,距离d的上限值是根据CF基板120的厚度而决定的值,如果例如使用比本实施方式厚的基板的话,也可以是更大的值。
<液晶显示装置的制造方法>
<制造流程>
接着,针对本实施方式的液晶显示装置的液晶面板100的制造方法,一边参照图1、图2,一边使用图3~图6进行说明。
通常,液晶面板是从比最终形状大的母基板切割出1枚或多枚(多面切取)液晶面板而制造的。在以下,以本发明相关的特征的组装工序为中心进行说明,采用从母基板切出6枚液晶面板的情况为例进行说明。
图3是表示液晶面板100的组装工序的流程图。首先,在步骤S1中准备基板。即,准备相互粘合之前的、切割出TFT基板110的母TFT基板和切割出CF基板120的母CF基板。
CF基板120最终是对玻璃进行薄型化加工而形成为极薄玻璃,但关于母TFT基板和母CF基板,为了容易实施以后的工序,到中途为止通过厚度0.5~1.5mm左右的玻璃而构成。
在这里,作为母TFT基板和母CF基板,都准备由厚度0.7mm的玻璃构成的玻璃基板。
在上述的母TFT基板的准备工序中,包含在基板上形成图1、图2所示的像素电极113、TFT114、绝缘膜115、栅极布线116、源极布线117和信号端子118等的工序,但它们的形成与通常的液晶面板中的TFT基板的制造方法相同,因此省略与制造方法相关的详细的说明。
此外,在母CF基板的准备工序中,包含在基板上形成图1、图2所示的滤色器124、BM125和共同电极123等的工序,但它们的形成与使用柱状隔离物的通常的液晶面板中的CF基板的制造方法相同,因此省略与制造方法相关的详细的说明。
接着,在步骤S2的基板洗净工序中,对在步骤S1中准备的母TFT基板进行洗净。
接着,在步骤S3的取向膜材料涂覆工序中,在母TFT基板的一个主面涂覆取向膜材料。在该工序中,例如包含通过印刷法涂覆以有机材料构成的取向膜材料,通过热板等进行烧结处理而使其干燥的工序。
之后,在步骤S4的取向处理工序中,对取向膜材料进行摩擦,对取向膜材料的表面进行取向处理,形成取向膜112。
步骤S4的取向处理是用于规定液晶的取向方向的处理,是在制作液晶面板上重要的工序。
再有,关于母CF基板,通过实施与步骤S2~S4同样的基板洗净工序、取向膜材料涂覆工序和取向处理工序,从而形成取向膜122。
接着,在步骤S5的密封剂涂覆工序中,使用丝网印刷装置,在母TFT基板或母CF基板的一个主面涂覆密封剂作为印刷膏剂,最终形成包围显示区域200的形状的主密封图案130。
在该阶段,在主密封图案130形成作为用于注入液晶的开口部的注入口,针对其在以后进一步进行说明。
接着,在步骤S6的粘合工序中,粘合母TFT基板与母CF基板,形成母单元基板30。之后,在步骤S7的密封剂固化工序中,使密封图案130完全固化。
图4是表示在粘合工序(步骤S6)中粘合了母TFT基板和母CF基板的阶段的母单元基板30的剖面图。
在本实施方式中,假设对母单元基板30分配P1~P6的6个液晶面板。而且,针对各个液晶面板P1~P6,在以主密封图案130包围的单元的周围设定有4个边界区域。
即,在液晶面板P1中设定边界区域B2、B4、B19和B22,在液晶面板P2中设定边界区域B1、B3、B13和B16,在液晶面板P3中设定边界区域B6、B8、B20和B23,在液晶面板P4中设定边界区域B5、B7、B14和B17,在液晶面板P5中设定边界区域B10、B12、B21和B24,在液晶面板P6中设定边界区域B9、B11、B15和B18。
在这里,在边界区域B1、B2、B5、B6、B9和B10中设置有主密封图案130的开口部,该开口部成为液晶的注入口160。
各个液晶面板在单元切断工序中利用通过各个液晶面板的边界区域的划痕线而被切分。即,利用通过边界区域B13、B14、B15的划痕线SL1、通过边界区域B16、B17、B18的划痕线SL2、通过边界区域B19、B20、B21的划痕线SL3和通过边界区域B22、B23、B24的划痕线SL4,在纵方向(沿着面板的短边的方向)进行切分。再有,在横方向(沿着面板的长边的方向)也设置有划痕线,但省略图示。
在这里,在本发明的液晶显示装置中,其特征在于在母CF基板内上的边界区域B1~B24中配置间隙保持构件133,其面积占有率(隔离物面积占单位面积的比率)设定得比配置在显示区域200的柱状隔离物131的面积占有率高。
由于配置在边界区域B1~B24的间隙保持构件以与配置在显示区域200的柱状隔离物相同的工序、以相同的材料形成,所以能够不增加制造工序来制造母CF基板。
再有,关于配置在边界区域B1~B24的间隙保持构件的图案,在以后详细地说明。
在这里,返回图3的说明。在对密封图案130进行固化之后,在步骤S8的薄型化研磨工序中,在母TFT基板与母CF基板的周围部实施了防止药液进入基板间的周围密封之后,仅对母TFT基板粘贴保护薄膜,通过将母单元基板整体浸渍于将HF(氟化氢)作为主成分的药液中,从而削除母CF基板的表面,使其薄型化。结果,仅有母CF基板被薄型化加工成80μm左右的极薄玻璃,能够获得粘贴有保护薄膜的母TFT基板将厚度维持在0.7mm的母单元基板30。
接着,在步骤S9的视差屏障形成工序中,在薄型化后的母CF基板的主面形成用于作为2画面显示器液晶面板而发挥功能的视差屏障126。具体来说,在母CF基板的主面整个面,以使用铬和氧化铬的层叠膜等的金属类的材料或在树脂中分散有黑色粒子的树脂类的材料等形成遮光层,以作为视差屏障126而发挥功能的方式,对规定的位置成为开口部的图案进行构图加工。再有,视差屏障126的形成能够通过现有的技术来进行,因此省略详细的说明。
接着,在步骤S10的单元切断工序中,沿着划痕线切断形成了视差屏障126后的母单元基板,分割成各个液晶面板。
图5是表示通过在划痕线SL1~4中切断视差屏障126形成后的母单元基板30而获得的切断中间阶段的长条状基板40的平面图。在该长条状基板40设定有横方向(沿着面板的长边的方向)的划痕线SL5~SL13。即,设定有切割出液晶面板P6的划痕线SL5和SL7、切割出液晶面板P4的划痕线SL8和SL10、切割出液晶面板P2的划痕线SL11和SL13、切割出CF基板的不要部分的划痕线SL6、SL9和SL12。
图6示出作为从长条状基板40切割出的液晶面板中的一个的液晶面板P6的、图5的B-B剖面线的剖面图。
在步骤S10的单元切断工序中,除了进行向面板外形尺寸的切割之外,如图6所示,还进行与TFT基板110上的信号端子118的引出部相向的CF基板120的不要部分切断片155的切割。即,在进行向面板外形尺寸的切割之后,通过划痕线SL5中的CF基板120的切断,CF基板120的不要部分作为不要部分切断片155而被除去。再有,单元切断工序的细节在以后说明。
在这里,再次返回图3的说明。在进行了向面板外形尺寸的切割和CF基板120的不要部分的切割之后,在步骤S11的液晶注入工序中对以TFT基板110、CF基板120和主密封图案130规定的单元内填充液晶。
具体来说,通过在真空室内载置切断后的液晶面板,利用真空泵使真空室内为真空状态,从而对单元内进行脱气。之后,在真空室内使液晶接触到液晶面板的注入口160(图4)之后,通过使真空室内返回到大气压,从而将液晶吸引到液晶面板的单元内。
接着,在步骤S12的注入口密封工序中,在对注入口160涂覆了UV固化树脂之后,通过照射UV(紫外)光而使树脂固化,从而密封注入口160。
之后,在步骤S13的偏振板粘贴工序中,在TFT基板110和CF基板120的最外表面分别粘贴偏振板134和135,在步骤S13的控制基板安装工序中,通过将FFC137压接到信号端子118,从而安装控制基板136。然后,通过将安装有控制基板136的液晶面板组装到规定的框体,从而完成本发明的液晶显示装置。
<本发明的对划线的效果>
在以下,针对在设定有划痕线的母CF基板内上的边界区域中配置有间隙保持构件的情况下的、对划线的效果,使用图7~图16进行说明。
图7示意地示出了对以极薄(80μm左右)的CF基板120和一般厚度(0.7mm左右)的TFT基板110构成的液晶面板的CF基板120侧进行划线的状况,图7的(a)部中示出平面图,图7的(b)部中示出与平面图对应的剖面图。再有,CF基板120的厚度被设定为TFT基板110的厚度的1/8~1/10左右。
在图7中,示出了在划痕线SL的正下方设置有间隙保持构件133的区域A,和没有设置间隙保持构件133的区域B。而且,如图7的(b)部所示,划线轮WH从间隙保持构件133存在的区域A朝向不存在的区域B在CF基板120上一边顺时针旋转一边移动。在区域A中,因为通过间隙保持构件133支撑CF基板120,所以弯曲被抑制,由于从划线轮WH对极薄的CF基板120施加了充分的力,所以垂直裂缝在CF基板120中发展而形成肋状纹(rib mark)161。
另一方面,因为在区域B中不存在从下方向支承CF基板120的间隙保持构件133,所以在划线轮WH通过时CF基板120弯曲,对CF基板120的力被规避,因此垂直裂缝不发展,不形成肋状纹。
但是,在从间隙保持构件133的端部A0起距离x1的范围中,由于间隙保持构件133的作为支承体的效果残留,所以肋状纹并不是在端部A0立刻消失,而是随着从端部A0起的距离x变大而渐渐消失,在距离x1完全消失。
在这里,在图8中示意地示出了空开间隔设置有2个间隙保持构件133的情况下的效果。如图8所示,在空开间隔L的缝隙而设置有2个间隙保持构件133的情况下,如果L<2×x1的话,极薄的CF基板120被任一个间隙保持构件133所支承,因此即使不一定连续地形成间隙保持构件133也能不间断地形成肋状纹,不会损害玻璃基板的分割性。
像这样,间隙保持构件133只要以间隙保持构件间的间隔为L<2×x1那样的点线状或虚线状的方式沿着划痕线形成即可。
图9是表示CF基板120的板厚为80μm的情况下的、肋状纹深度与从间隙保持构件133的端部A0起的距离x的关系的图。
在图9中,横轴表示从间隙保持构件起的距离x(μm),纵轴表示肋状纹深度d(μm)。如图9所示,在从间隙保持构件133的端部A0的起的距离x为大约90μm的位置,肋状纹完全消失。
因此,在CF基板120的板厚为80μm的情况下,如果以至少比大约180μm短的间隔反复配置间隙保持构件133的话,在划线时形成连续的肋状纹,能够进行稳定的基板的分割。
通常对玻璃施加力时的弯曲量与玻璃的厚度的3次方成比例。因此,间隙保持构件133的间隔L的适当值与玻璃厚度t的3次方成反比例,用以下的数式(1)来表示。如果以满足该数式(1)的间隔L来反复配置间隙保持构件133的话,与上述说明的例子同样地,在划线时形成连续的肋状纹,能够进行稳定的基板的分割。
L<at3???(1)
在这里,对比例系数a赋予大约0.0004。
柱状隔离物131和间隙保持构件133在液晶面板的制造工序中在使用图3说明的步骤S4的取向处理工序之前,在母CF基板的制造工序中形成。取向处理是通过使用摩擦布覆盖了表面的辊旋转来摩擦取向膜,从而形成规定液晶的取向方向的起点的处理。因此,在母CF基板上有间隙保持构件那样的凸状的图案的情况下,在成为摩擦下游侧的间隙保持构件附近,有可能阻碍摩擦处理。特别是在图10所示那样沿着划痕线SL连续地形成间隙保持构件133的情况下,摩擦的阻碍效果变大。
在这样的情况下通过按照上述的数式(1)不连续地形成间隙保持构件,从而能够减少摩擦的阻碍效果。图11中示出不连续地形成的间隙保持构件133的一个例子。
在图11中,多个间隙保持构件133空开间隔L而沿着划痕线SL排列。当沿着划痕线对这样配置有间隙保持构件133的状态下的母单元基板30进行切断时,在TFT基板110和CF基板120的俯视中,是沿着TFT基板110和CF基板120的基板端空开规定的间隔排列有多个间隙保持构件133的结构。
间隙保持构件133的间隔L的最大值能够根据上述的数式(1)来决定,但如果对摩擦的影响小的话,也可以进一步缩窄间隔L。此外,关于各个间隙保持构件133的沿着划痕线SL的方向的长度(将其称为宽度)W,在这里设为100μm,但由于其根据对摩擦的影响度而被规定,所以并不一定固定为该值。
此外,在图11的例子中设定为各个间隙保持构件的朝向与摩擦的方向没有关系,但如图12所示,使各个间隙保持构件的方向与摩擦的方向一致更好。即,如果摩擦是相对于划痕线SL在倾斜方向上进行的话,以与摩擦方向一致的方式来配置间隙保持构件133的方向、在这里是长圆状的间隙保持构件133的长边的方向。通过这样的配置,能够进一步降低摩擦的阻碍效果。
当沿着划痕线对这样配置有间隙保持构件133的状态下的母单元基板30进行切断时,在TFT基板110和CF基板120的俯视中,是沿着TFT基板110和CF基板120的基板端空开规定的间隔排列有多个间隙保持构件133的结构,但各个间隙保持构件133的俯视的形状是相对于TFT基板110和CF基板120的基板端以规定的角度倾斜的形状。
此外,在图13中,示出了不在划痕线SL正下方,而是沿着划痕线SL在划痕线SL的两侧的附近设置间隙保持构件133的例子。
在该情况下,2个间隙保持构件133之间的间隔L也按照上述的数式(1)来决定。在这样的结构中,相对于切断余裕的提高,与在划痕线正下方配置间隙保持构件133同样地形成连续的肋状纹,能够获得可进行稳定的基板的分割的效果。
当沿着划痕线对这样配置有间隙保持构件133的状态下的母单元基板30进行切断时,在TFT基板110和CF基板120的俯视中,是在与各基板端相比规定距离d(例如40~100μm)左右内侧,在各基板端分别形成有连续的间隙保持构件133的结构。
再有,规定的距离d是数式(1)的间隔L的一半左右,因此作为规定的距离d只要满足是不足(a/2)t3的话,就能获得与满足上述数式(1)的情况相同的效果。
在划痕线的正下方形成间隙保持构件133的情况下,在划痕线SL的两侧附近形成间隙保持构件133情况下,在提高极薄玻璃的切断余裕这一方面均能获得相同的效果,但划线的条件在各个情况下使用优化的条件。
例如,在划痕线SL正下方形成间隙保持构件133的情况下,由于作为支承体的效果大,所以在低划线压力的情况下也形成肋状纹。相反在压力过高的情况下,有可能对极薄玻璃造成缺口、裂缝等的不要的损伤。
另一方面,在沿着划痕线SL的两侧附近形成间隙保持构件133的情况下,与在正下方形成的情况相比,存在不以高的压力进行划线就不能形成肋状纹的情况。
在CF基板120的板厚为80μm的情况下,在划痕线SL正下方形成有间隙保持构件133的情况下进行划线的控制的气缸(cylinder)的适当压力是0.09MPa。另一方面,在沿着划痕线SL的两侧附近形成有间隙保持构件133的情况下的上述气缸的适当压力是0.12MPa。
在这里,图14是表示包含注入口160的划痕线附近的区域C的图,图14的(a)部表示剖面图,图14的(b)部表示平面图。此外,图15是表示不包含注入口160的划痕线附近的区域D的图,图15的(a)部表示剖面图,图15的(b)部表示平面图。
如图14的(b)部所示,在作为主密封图案130的开口部的注入口160的内部,配置有多个间隙保持构件133A,但各自的剖面积比图15的(b)部所示的间隙保持构件133小得多。例如,间隙保持构件133的长尺寸方向的宽度是200μm左右,间隙保持构件133A的宽度是15μm左右。
因为注入口160是用于进行单元内的脱气、液晶向单元内的导入的开口部,所以这是为了不阻碍脱气、液晶的导入的措施。此外,当密接配置时,因为阻碍脱气、液晶的导入,所以配置间隔也保持与间隙保持构件133相同的间隔L。
结果,如图14的(b)部所示,在包含注入口160的划痕线附近的区域C中,不能像其他的区域那样提高在划痕线SL附近配置的间隙保持构件的面积占有率(隔离物面积占单位面积的比率),作为支承体的能力变低。
此外,设置在区域C的间隙保持构件133A的宽度是15μm左右,在切断装置的位置对准精度比其大的情况下,不能稳定地在间隙保持构件133A上进行划线。在该情况下,为了获得作为支承体的稳定的效果,间隙保持构件133A需要不设置在划痕线正下方,而设置在从划痕线离开位置对准精度以上的距离的位置。再有,在本实施方式的情况下,切断装置的位置对准精度是±40μm。
因此,在包含注入口160的划痕线附近的区域C和其以外的区域(即区域D)中,进行划线的最优值不同。即,在区域C以外的区域中,在划痕线SL正下方形成有间隙保持构件133的情况下的进行划线的控制的气缸的适当压力是0.09MPa,相对于此,在区域C中是0.12MPa或其以上的划线压力成为适当压力。像这样,在沿着相同的划痕线的区域中存在具有不同的适当条件的区域的情况下,缩小了切断余裕。
因此,如图15的(b)部所示那样,在不包含注入口160的划痕线附近的区域D中,在划痕线SL的两侧附近,沿着划痕线SL不连续地配置间隙保持构件133。即,通过在划痕线SL的两侧附近,形成沿着划痕线SL的A列和B列的间隙保持构件133的排列,从而能够在区域C和区域D中减小划线压力的适当值的差,能够以共同的划线压力0.12MPa进行淮安。
此外,如图15的(b)部所示,通过将不连续地配置的间隙保持构件133沿着摩擦方向设置,从而能够降低向摩擦的影响。即,如果摩擦是相对于划痕线SL在倾斜方向上进行的话,以与摩擦方向一致的方式来配置间隙保持构件133的方向、在这里是长圆状的间隙保持构件133的长边的方向。通过这样的配置,能够降低摩擦的阻碍效果。
此外,如以图15的(b)部的三角形的区域S所示那样,通过使A列和B列的间隙保持构件133的顶端位置错开,从而能够使由划线轮WH施加的压力均等地分散。针对其使用图16进行说明。
图16的(a)部中示出区域S的平面图,在图16的(b)部中示出与平面图对应的剖面图。
如图16的(a)部所示,将配置在划痕线SL的附近的A列的间隙保持构件133中相邻的2个称为A1、A2,将B列间隙保持构件133中的1个称为B1,通过连结这些间隙保持构件133的顶端位置,从而以形成2等边三角形或正三角形的方式,将A列和B列的间隙保持构件133相互交错地配置。
在这里,在将A列的间隙保持构件A1、A2的端部位置设为a1、a2,将B列的间隙保持构件B1的端部位置设为b1,将在各个端部位置a1、a2和b1的CF基板120的肋状纹161的深度设为d1、d3和d2的情况下,如图16的(b)部所示,肋状纹161的深度d1、d3和d2大致相等,能够降低不连续地配置间隙保持构件而导致的肋状纹161的起伏。
这是因为通过划线轮WH施加的压力总是被以3个间隙保持构件133构成的三角形区域S所支承,压力被均等地分散。
此外,这样的配置在图14的(b)部所示的注入口160的内部配置的间隙保持构件133A中也能够应用。即,如图14的(b)部所示那样将间隙保持构件133A在划痕线SL的两侧以相互交错的方式而排列。即,在将位于划痕线SL的一侧的间隙保持构件133的排列设为A列,将位于另一侧的间隙保持构件133A的排列设为B列的情况下,在A列和B列中,间隙保持构件133A的位置偏移而相互交错。
在该情况下,通过构成为在与A列的相邻的2个间隙保持构件133A间的中间对应的位置,配置B列的间隙保持构件133A,从而A列的相邻的2个间隙保持构件133A和B列的间隙保持构件133A以形成2等边三角形或正三角形的方式而配置。再有,针对A列、B列以外的间隙保持构件133A也以满足同样的关系的方式而排列。
结果,通过划线轮WH施加的压力总是被以3个间隙保持构件133A构成的三角形区域所支承,压力被均等地分散,能够实现稳定的划线。
再有,本发明在其发明的范围中能够自由地组合各实施方式,或对各实施方式适宜地进行变形、省略。
附图标记说明
100 液晶面板;110 TFT基板;120 CF基板;30 母单元基板;40 长条状基板;130 主密封图案;131 柱状隔离物;133、133A 间隙保持构件;140 液晶层;160 注入口;161 肋状纹;200 显示区域;SL 划痕线;WH划线轮。
Claims (12)
1.一种液晶显示装置,其特征在于,具备:
第1及第2玻璃基板,以彼此的主面相向的方式空开间隔而相向配置;
密封图案,配置在所述第1及第2玻璃基板之间,将两者粘合,并且在所述第1及第2玻璃基板之间密封液晶材料并作为液晶层进行保持;
多个柱状隔离物,配置在由所述密封图案包围的、与所述液晶显示装置工作的情况下的显示面对应的显示区域的所述第1及第2玻璃基板之间,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离;以及
多个间隙保持构件,沿着所述密封图案的外周配置,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离,
所述多个间隙保持构件的、作为剖面积占单位面积的比率的面积占有率被设定为比所述柱状隔离物的面积占有率高。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述多个间隙保持构件在所述第1及第2玻璃基板的俯视中,在基板端正下方沿着所述基板端空开规定间隔而不连续地形成。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述多个间隙保持构件在所述第1及第2玻璃基板的俯视中,从各基板端离开规定距离,沿着各所述基板端而连续地形成。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述多个间隙保持构件在所述第1及第2玻璃基板的俯视中,从基板端离开规定距离,沿着所述基板端空开规定间隔而不连续地形成。
5.根据权利要求2或权利要求4所述的液晶显示装置,其中,所述多个间隙保持构件各自在所述第1及第2玻璃基板的俯视中,具有相对于所述基板端以规定角度倾斜的形状。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述多个间隙保持构件也配置在相当于对以所述第1及第2玻璃基板和所述密封图案规定的空间内注入所述液晶材料时的所述密封图案的开口部的区域内,
所述多个间隙保持构件在所述第1及第2玻璃基板的俯视中,在所述区域内从基板端离开规定距离,沿着所述基板端空开规定间隔而不连续地形成。
7.根据权利要求3、4、6的任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述第1玻璃基板的厚度是所述第2玻璃基板的厚度的1/8~1/10,
在将所述规定距离设为d、将所述第1玻璃基板的厚度设为t、将比例系数a设为大约0.0004的情况下,所述规定距离以满足d<(a/2)t3的方式而设定。
8.根据权利要求2或6所述的液晶显示装置,其中,
所述第1玻璃基板的厚度是所述第2玻璃基板的厚度的1/8~1/10,
在将所述规定间隔设为L、将所述第1玻璃基板的厚度设为t、将比例系数a设为大约0.0004的情况下,所述规定间隔以满足L<at3的方式而设定。
9. 根据权利要求5所述的液晶显示装置,其中,
所述第1玻璃基板的厚度是所述第2玻璃基板的厚度的1/8~1/10,
在将所述规定间隔设为L、将所述第1玻璃基板的厚度设为t、将比例系数a设为大约0.0004的情况下,所述规定间隔以满足L<at3的方式而设定。
10.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其中,
所述规定角度相当于进行摩擦的角度,所述摩擦用于形成规定液晶的取向方向的起点的取向处理。
11.一种液晶显示装置的制造方法,所述液晶显示装置具备:第1及第2玻璃基板,以彼此的主面相向的方式空开间隔而相向配置;密封图案,配置在所述第1及第2玻璃基板之间,将两者粘合,并且在所述第1及第2玻璃基板之间密封液晶材料并作为液晶层进行保持;多个柱状隔离物,配置在由所述密封图案包围的、与所述液晶显示装置工作的情况下的显示面对应的显示区域的所述第1及第2玻璃基板之间,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离;以及多个间隙保持构件,沿着所述密封图案的外周配置,保持所述第1及第2玻璃基板间的距离,所述液晶显示装置的制造方法的特征在于,
所述多个柱状隔离物及所述多个间隙保持构件在被分割为所述第1及第2玻璃基板前的第1及第2母基板的状态下,通过相同材质、相同工序而形成,
在形成所述多个间隙保持构件的工序中包含:在所述第1及第2母基板的俯视中,在划痕线的两侧附近,将所述划痕线作为中心空开规定间隔而形成不连续的第1及第2排列的工序,
在所述第1及第2排列中,彼此的间隙保持构件以相互交错的方式配置。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置的制造方法,其中,
在形成所述多个间隙保持构件的工序中包含:在相当于对以所述第1及第2玻璃基板和所述密封图案规定的空间内注入所述液晶材料时的所述密封图案的开口部的区域内,在所述第1及第2母基板的俯视中,在划痕线的两侧附近,将所述划痕线作为中心空开间隔而形成不连续的第3及第4排列的工序,
在所述第3及第4排列中,彼此的间隙保持构件以相互交错的方式配置,
所述第3及第4排列的间隙保持构件的剖面积形成为比所述第1及第2排列的间隙保持构件的剖面积小。
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