[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造包括隔离件(spacer)的液晶显示装置的方法。

背景技术

在液晶显示装置中，为了保持衬底之间的空间(space)(间隙)并且控制液晶层的厚度(单元(cell)间隙)，使用柱状或球形(珠形(bead))隔离件。

一般，柱状隔离件以如下方式来形成：感光树酯通过旋涂等被涂敷，并且通过光刻工艺被加工成柱状形状。在那种情况下，能够控制在液晶显示装置中形成柱状隔离件的位置，但是难以均匀地控制确定液晶层的厚度的柱状隔离件的厚度。此外，光刻工艺的使用导致低材料使用效率、增加的成本和降低的生产率。

一般由分配器(例如参见专利文献1：  日本公开专利申请No.H11-352495)将球形隔离件(又称作珠形隔离件)散布在液晶显示装置中。如图4的流程图所示，在用于提供隔离件的常规方法中，形成充当对准膜(alignment film)的绝缘层，执行摩擦处理，通过散布方法来散布球形隔离件，使衬底相互附连，以及执行热处理以便用粘合剂固定球形隔离件。但是，在图4所示的常规方法中，难以控制设置球形隔离件的位置，因而在显示区域中还提供球形隔离件。因此，可能发生显示缺陷，例如因球形隔离件的移动、漏光以及球形隔离件周边的对准失调而引起的损坏。为了控制设置球形隔离件的位置，已经报导通过喷墨方法来定位珠形隔离件(例如参见专利文献2：日本公开专利申请No.2002-372717)。

发明内容

但是，在上述喷墨方法中，在排放到衬底上的微滴中无法控制球形隔离件的位置，因而在隔离件被排放的位置中存在变化，这使得难以准确控制定位。

因此，本发明的一个目的是更准确地控制液晶显示装置中的隔离件的定位，以便防止因显示区域中的不正确定位而引起的显示缺陷。本发明的另一个目的是提供具有更高图像质量和可靠性的液晶显示装置，以及提供用于以高产量制造液晶显示装置的方法。

在液晶显示装置中，为了保持衬底之间的空间(间隙)并且控制液晶层的厚度，通过微滴排放方法(droplet discharge method)(又称作喷墨方法)来定位球形(珠形)隔离件。球形隔离件被排放到的区域经过拒液(liquid-repellent)处理，以便降低相对于其中散布了球形隔离件的液体(又称作分散介质)的可湿性。由于拒液处理，其中散布了球形隔离件的液体(微滴)落在拒液处理区域上，同时相对于拒液处理区域保持大接触角。液体没有遍布于拒液区域，并且在将球形隔离件朝液体的中心移动时被干燥。因此，球形隔离件可定位在液体的中心，这是控制液体被排放的位置。因此，可通过在干燥微滴时移动球形隔离件，来校正微滴中的失控所引起的排放之后不久的不正确定位。

可通过在定位了球形隔离件的区域(衬底或导电层)之上形成具有水解基的有机硅烷膜，来执行拒液处理。在拒液处理之前，可在包含氧的气氛中执行紫外线照射处理，以便去除有机杂质。

在本发明中，通过使用附有粘合剂的球形隔离件，其中在球形隔离件周边提供与衬底的粘合，可在液体被干燥之后执行热处理，并且可采用粘合剂将球形隔离件固定到衬底(导电层)。在本说明书中，词语“将球形隔离件固定到衬底”意味着，将隔离件固定在衬底之上，并且包括在衬底与隔离件之间提供用于拒绝处理的有机硅烷膜等的情况。

由于球形隔离件易于移动，所以往往定位在充当对准膜的绝缘层之上。但是，在本发明中，充当对准膜的绝缘层在定位于衬底之上并固定到其中的球形隔离件之上形成，然后经过摩擦处理；因此，能够以高定位精度在液晶显示装置中定位球形隔离件。

注意，在形成充当对准膜的绝缘层之前，去除用于拒绝处理的、具有水解基的有机硅烷膜。可通过在氧气氛中的紫外线照射或者使用氧的灰化处理，来执行去除。

可在非显示区域、如黑矩阵(black matrix)(光屏蔽膜)或布线中准确定位球形隔离件；因此，能够防止显示缺陷，例如因显示区域中球形隔离件的移动、漏光以及球形隔离件周边的对准失调而引起的损坏。另外，与形成时难以控制其厚度的使用柱状隔离件的情况相比，可以更均匀地保持衬底之间的空间。

此外，微滴排放方法的使用使得能够减少例如大真空设备的昂贵设备，因而可实现高材料使用效率、降低的成本以及增加的生产率。