專利名稱：間隔件的配置方法和液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及間隔件的配置方法和液晶顯示裝置。
背景技術：
在液晶顯示器等的制造中，已知有把噴頭容器內(nèi)的間隔件含有液 以液滴從噴頭容器的開口噴出，附著在基板上所期望的位置的間隔件 的配置方法。液滴附著后使該液滴干燥，由此使液滴中的間隔件固定 在基板上。
以此方式將間隔件配置在基板上時，最好是將被噴出的液滴中的 間隔件的個數(shù)，例如設定為1個等預先被Z沒定的個數(shù)，使該預先被設 定個數(shù)的間隔件配置在基板上所期望的部位。
過去是使單一間隔件均等地分散在間隔件含有液中，并且適當?shù)?調(diào)節(jié)間隔件含有液中的單一間隔件的濃度等，由此將從噴頭容器的開
口噴出的液滴中的單一間隔件的個數(shù)調(diào)節(jié)成大致1個左右。
專利文獻1:日本專利申請?zhí)亻_2004 - 145101號公報

發(fā)明內(nèi)容
<發(fā)明要解決的問題>
然而，最近已有要求在基板上的1個部位，例如配置2個、3個、 3個、4個、5個、6個左右的預先被設定的多個單一間隔件的情況。 此時，必須在被噴出的1個液滴中含有預先被設定的多個單一間隔件。
然而，使液滴中高精度地含有預先被設定的多個單一間隔件會有 困難。即使例如將分散了單一間隔件分散的間隔件含有液中的間隔件 的濃度，調(diào)整成如同1個液滴中含有平均4個單一間隔件的濃度，未 含有4個單一間隔件的液滴，例如含有1個或0個單一間隔件的液滴等，也會以相當?shù)母怕噬伞Ｒ虼?，要將設定的多個單一間隔件配置 在基板上的1個部位會有困難。
本發(fā)明正是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供可以將預定 的多個單一間隔件配置在基板上的各部位的間隔件配置方法和利用該 方法形成的液晶顯示裝置。
<用來解決問題的手段>
本發(fā)明中間隔件的配置方法包括使含有預先結(jié)合多個單一間隔 件而構(gòu)成的結(jié)合間隔件的間隔件含有液附著在基板上的附著工序；以 及使附著的間隔件含有液中的結(jié)合間隔件固定在基板的固定工序。
根據(jù)本發(fā)明，因預先結(jié)合多個單一間隔件而構(gòu)成的結(jié)合間隔件被 包含在間隔件含有液中，所以經(jīng)由固定工序來使該結(jié)合間隔件原樣地 固定到基板上。因此，適當?shù)卣{(diào)節(jié)結(jié)合間隔件中的單一間隔件的個數(shù)， 可以容易地將規(guī)定的多個單一間隔件配置在基板上的各部位。
此處，附著工序中，最好是形成間隔件含有液的液滴，使該液滴 附著在基板上。
間隔件含有液中，各個結(jié)合間隔件會分別正好作為1個粒子進行 工作。因此，適當?shù)卣{(diào)整間隔件含有液中的結(jié)合間隔件濃度而使在被 形成的液滴中含有1個結(jié)合間隔件，遠比在液滴中含有規(guī)定的多個未 結(jié)合而分散的單一間隔件還要容易。
尤其，附著工序中，最好是從能夠?qū)逑鄬σ苿拥膰婎^容器的 開口朝向基板噴出液滴。
根據(jù)這點，可以容易地將間隔件含有液的液滴配置在基板上的所 期望的各部位。
另一方面，附著工序中，也可以以霧狀對基板噴射所述間隔件含 有液的液滴，附著工序中，還可以在基板上形成間隔件含有液的液膜。 根據(jù)這些方面，可以在基板上簡單地附著間隔件含有液的液膜或液滴。
另外，固定工序中，最好是使間隔件含有液干燥。
如果間隔件含有液干燥，則很容易使間隔件含有液中的結(jié)合間隔件固定在基板上。
尤其，如果結(jié)合間隔件的表面用樹脂形成，或著在結(jié)合間隔件的 表面結(jié)合著能夠與基板結(jié)合的官能團，則使間隔件周圍的液體干燥可 以極良好地對基板固定間隔件。
另一方面，結(jié)合間隔件的表面由通過光照射而固化的樹脂形成 時，固定工序中，最好是也在使間隔件含有液中的結(jié)合間隔件與基板 的表面接觸的狀態(tài)下，對結(jié)合間隔件進行光的照射。
根據(jù)這點，由于在間隔件含有液中與基板接觸的結(jié)合間隔件的表 面用光來進行固化，所以無需使間隔件含有液干燥而仍可以使結(jié)合間 隔件固定在基板。
另外，固定工序中，還可以隔著光掩模只對基板的一部分進行光
的照射，使存在于基板中一部分的上面的間隔件含有液中的結(jié)合間隔 件固定在基板。
根據(jù)這點，最好是使存在于基板的一部分即所期望部位上的間隔 件含有液中的結(jié)合間隔件選擇性地固定在基板上。此時，也可以用紅 外光來使液滴干燥，還可以用結(jié)合間隔件固化用的光來使結(jié)合間隔件 固化后進行固定。
另外，優(yōu)選地，結(jié)合間隔件為用熱塑性的粘結(jié)劑預先使單一間隔 件彼此間進行結(jié)合得到的，或各單一間隔件的表面用熱塑性樹脂形成， 且結(jié)合間隔件是通過預先加熱來使單一間隔件的表面彼此間直接結(jié)合 得到的。這樣的結(jié)合間隔件容易制造。
另外，用這種結(jié)合間隔件時，還包括固定工序之后，隔著結(jié)合間 隔件地在基板上疊合其他基板的疊合工序，疊合工序中，可以將結(jié)合 間隔件加熱。
此時，加熱結(jié)合間隔件，能夠使各結(jié)合間隔件中的單一間隔件重
新排列，所以尤其，即使使結(jié)合了 4個以上的單一間隔件的立體的結(jié) 合間隔件固定在基板時，在 一 對基板間使結(jié)合間隔件的各單 一 間隔件 重新配置成相當于一層的厚度，基板間，例如濾色片與驅(qū)動基板之間 可以容易地進行間隔的均等化。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置包括具有像素電極的液晶驅(qū)動基 板、與所述液晶驅(qū)動基板相對向配置的濾色片、以及被配置在所述液 晶驅(qū)動基板與所述濾色片之間的間隔件，間隔件為結(jié)合多個單一間隔 件而構(gòu)成的結(jié)合間隔件。
這種液晶顯示裝置，因具有結(jié)合間隔件，所以間隔件不容易移動， 且不容易因局部加壓而引起間隔件的壓碎。
<發(fā)明效果>
根據(jù)本發(fā)明，可以將預先設定的多個單一間隔件配置在基板上的 各部位，且能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)的液晶顯示裝置。


圖1是說明單一間隔件以及結(jié)合單一間隔件而成的結(jié)合間隔件的 模式圖。
圖2是本實施方式中使用的間隔件散布裝置的一個例子的概略構(gòu)成圖。
圖3是本實施方式中使用的濾色片的一個例子的剖面圖。 圖4是展示在濾色片上散布了液滴的狀態(tài)的俯視圖。 圖5是圖4中的沿V-V線的剖視圖。
圖6是展示間隔件含有液中的單一間隔件或是結(jié)合間隔件的濃 度，A:液滴體積中大約含有l(wèi)個，和B:液滴體積中大約含有3個 時，實際含在1個液滴中的單一間隔件或是結(jié)合間隔件的個數(shù)的頻度 分布的曲線圖。
圖7是展示使圖4中濾色片上的液滴干燥后的狀態(tài)的剖面圖。
圖8是展示具有開口 OP的光掩模M的俯視圖。
圖9是展示隔著光掩模M來對圖4的濾色片進行光的照射而使
其干燥后的狀態(tài)的剖視圖，該部位則是對應于圖4中的VDI-VI面。
圖IO是展示從圖9的狀態(tài)的濾色片上去除未固定的結(jié)合間隔件
的狀態(tài)的剖面圖。
圖11是展示將液晶驅(qū)動基板載置在濾色片上的狀態(tài)的剖面圖。圖12為已使結(jié)合了 4個單一間隔件的結(jié)合間隔件固定在濾色片 上的狀態(tài)的剖面圖。
圖13是展示根據(jù)實施方式3的間隔件含有液的散布方法的示意圖。
圖14是展示在濾色片上附著了液滴的狀態(tài)的俯視圖。
圖15是展示在黑矩陣上選擇性固定了結(jié)合間隔件的狀態(tài)的俯視圖。
圖16是展示根據(jù)實施方式4的間隔件含有液膜的形成方法的示 意剖面圖。
圖17是展示在濾色片上附著了液膜的狀態(tài)的俯視圖。 (符號說明)
12:間隔件含有液 37:開口
42:噴頭容器 100:濾色片(基板)
200:液滴(間隔件含有液) 202:像素電極 210:液膜(間隔件含有液)220:單一間隔件 230:結(jié)合間隔件 300:液晶顯示裝置
400:液晶驅(qū)動基板(其他基板)
具體實施例方式
以下，參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的間隔件的配置方法和液晶顯 示裝置的理想實施方式。此外，在附圖的說明中，對相同的要件賦予 相同的符號，省略其說明。附圖的尺寸比率不一定與說明的尺寸比率 一致。
(第1實施方式)
本發(fā)明是制成結(jié)合多個單一間隔件而構(gòu)成的結(jié)合間隔件，以液滴 從噴頭的開口噴出含有結(jié)合間隔件的間隔件含有液來附著在濾色片 上，使液滴干燥，之后，將TFT基板載置在濾色片上。以下，進行詳 細的i兌明。
<結(jié)合間隔件制成工序>首先，如第l(a)圖所示，準備單一間隔件220。單一間隔件220 的材料并沒有特別的限定，例如可以使用二氧化硅等的硅氧化物粒子 或硅改性聚合物等的塑料粒子等。另外，單一間隔件220的粒徑并沒 有特別的限定，例如可以設定為粒徑1 7fim左右。
此外，單一間隔件220的表面由聚合物等的樹脂形成，或是在單 一間隔件的表面結(jié)合被形成在TFT基板表面且使液晶取向的取向膜、 或能夠?qū)V色片(尤其是取向膜)結(jié)合的官能團，例如環(huán)氧基、縮水 甘油基、氧雜環(huán)丁烷基、酸酐基、內(nèi)酯基、酰胺基、羧基等，由于可 以加強與濾色片的固定力而較為理想。
例如，單一間隔件220的表面由樹脂形成，則利用后述的干燥時 的熱量等，進一步提高單一間隔件與濾色片或TFT基板表面的取向膜 的固定性。樹脂例如可列舉熱塑性樹脂、熱固性樹脂以及利用光的照 射進行固化的樹脂，例如可見光固化樹脂、紫外線固化性樹脂、紅外 線固化性樹脂等。此處，也可以是單一間隔件整體由樹脂形成，還可 以是只有表層由樹脂形成。另外，即使在單一間隔件的表面粘著上述 的官能團，仍利用官能團與濾色片或TFT基板表面的取向膜的化學性 結(jié)合等，提高單一間隔件220與濾色片或TFT基板表面的取向膜的固 定性。進而，當為利用光的照射進行固化的樹脂時，也能夠利用該光 的照射來與濾色片或TFT基板表面的取向膜固定。
接著，如第l(b) ~ (f)圖所示，結(jié)合多個單一間隔件220制 成結(jié)合間隔件230。含有結(jié)合間隔件230的單一間隔件220的個數(shù)若 為多個即可，例如為2個、3個、4個、6個等。
結(jié)合間隔件230的制造方法并沒有特別的限定，使用公知的造粒 方法即可。具體地，例如可以使用盤型造粒機或流動層造粒涂敷裝置、 應用噴射干燥機的造粒裝置。另外，也可以使分散劑溶解在溶液中， 并使固定用的樹脂(也可以經(jīng)溶解，也可以小于間隔件地進行分散) 及間隔件(也可以對間隔件進行化學處理固定劑)分散之后，改變?nèi)?液的溶解度參數(shù)并進行造粒。另外，還可以在使上述溶液干燥(也可 以凍結(jié)干燥)之后，粉碎并進行分級來將大小分類。尤其，可以使用粘結(jié)劑來適當?shù)匦纬扇我鈫我婚g隔件220的材質(zhì) 的結(jié)合間隔件230。粘結(jié)劑并沒有特別的限定，但最好使用熱塑性粘 結(jié)劑。作為熱塑性粘結(jié)劑例如可列舉丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚醚 樹脂、聚烯蠟、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸乙烯樹脂、聚乙烯醚樹脂等、 對于間隔件含有液幾乎不會溶解(不會影響到LCD的可靠性的程度) 或是完全不會溶解的樹脂等。另外，也可以對這種樹脂提供通過加熱 與粒子反應的官能團，或具有防止液晶的取向散亂的官能團。第l(b) 圖中表示利用粘結(jié)劑235來結(jié)合三個單一間隔件220彼此間的結(jié)合間 隔件230的例子。
另外，也可以不用粘結(jié)劑來形成結(jié)合間隔件230。例如，單一間 隔件220的表面用熱塑性樹脂來形成時，可以通過一面加熱一面攪拌 這些單一間隔件220等來使單一間隔件220的表面彼此間直接結(jié)合， 且即使不使用粘結(jié)劑仍能夠生成結(jié)合間隔件230。
圖1 (c) ~ (f)中表示不使用粘結(jié)劑235地把單一間隔件220 彼此結(jié)合而構(gòu)成的結(jié)合間隔件230的例子。圖1 (b)和(d)為結(jié)合 了 3個單一間隔件220的結(jié)合間隔件230的例子。圖1 (c)為結(jié)合了 2個單一間隔件220的結(jié)合間隔件230的例子。圖1 (e)為結(jié)合了 4 個單一間隔件220的結(jié)合間隔件230的例子。圖1 (f)為結(jié)合了 6個 單一間隔件220的結(jié)合間隔件230的例子。
此處，如同上述，利用造粒方法形成的結(jié)合間隔件230的聚集物 中，具有各結(jié)合間隔件230的單一間隔件220的數(shù)量并不很均等，所 以最好是將造粒后的結(jié)合間隔件230的聚集物進行分級。分級的方法 并沒有特別的限定，例如，利用溶液中的多管式旋流器分離或靜置等 的比重差使造粒粒子下沉的分級方法，或利用流體動力色層分析法等 的分級方法，利用網(wǎng)目、篩網(wǎng)、薄膜等的分級方法。通過此方式，可 以獲得以很大比例含有結(jié)合規(guī)定的多個單一間隔件220而構(gòu)成的結(jié)合 間隔件230的結(jié)合間隔件230的聚集物。
具體地，最好是制成在個數(shù)基準方面，在全部的結(jié)合間隔件230 中，結(jié)合預先被設定的多個單一間隔件220而構(gòu)成的結(jié)合間隔件230含有90%以上，最好是含有95。/。以上的呈現(xiàn)Rt峭的(sharp)分布曲 線的結(jié)合間隔件230的聚集物。
然后，使以此方式得到的結(jié)合間隔件230的聚集物分散在間隔件 載體溶液中，獲得分散了結(jié)合間隔件230的間隔件含有液。此處則是 使結(jié)合間隔件230正好作為1個粒子分散在液中。此外，間隔件含有 液中的結(jié)合間隔件230的濃度調(diào)節(jié)成從噴頭容器的開口 (詳情于后述) 噴出的液滴的體積V中大致含有l(wèi)個結(jié)合間隔件230的濃度。本實施 方式中，對使用含有如圖1 (d)所示結(jié)合了 3個間隔件的結(jié)合間隔件 的間隔件含有液的情況進行說明。
此外，作為分散了結(jié)合間隔件230的間隔件載體液ll,例如可以 利用水和IPA的混合液等。另外，根據(jù)需要也可以使用分散劑。
<配置工序>
接著，使用圖2所示的間隔件配置裝置1，由間隔件含有液12 來形成液滴200，使該液滴附著在濾色片IOO的表面。
首先，對間隔件配置裝置1和濾色片IOO的實施例進行說明。 (間隔件配置裝置)
間隔件配置裝置1是從噴頭裝置41對上方的濾色片100分別噴 射間隔件含有液，使間隔件含有液的液滴附著在濾色片IOO的下表面 上的裝置。
間隔件配置裝置1主要包括攪拌間隔件含有液12的攪拌槽20、 將從攪拌槽20內(nèi)供應的間隔件含有液12朝向上方的濾色片100以液 滴200進行噴射的噴頭裝置41、使濾色片100在噴頭裝置41的上方 移動的基板移動單元80、以及控制噴頭裝置41和基板移動單元80等 的控制器90。
噴頭裝置41具有形成向濾色片100的寬度方向延伸的箱狀的噴 頭容器42。在噴頭容器42的上表面以規(guī)定的間距37P排成一列地形 成多個開口 37。開口 37的排列方向為與濾色片的寬度方向平行，與 濾色片的移動方向垂直。
此處，開口37的直徑，例如可以i殳定為10 50nm左右。另夕卜，開口37的間距37P，例如可以設定為100nm左右。
噴頭容器42內(nèi)從上面開始依次設有擊錘52和壓電元件54。壓電 元件54的底部被固定在噴頭容器42的底部。另外，壓電元件54被連 接于控制器卯，與來自控制器90的信號相對應地向上下伸縮。擊錘 52被固定在壓電元件54上。擊錘52的上表面從下面與各開口 37對 置，并且與各開口隔著規(guī)定間隔。
然后，當壓電元件54根據(jù)來自控制器90的信號向上方伸出時， 擊錘52向上方移動。因此，開口 37周邊的間隔件含有液12通過擊錘 52的上端面52d從開口 37壓擠出去，向上方噴射間隔件含有液12的 液滴200。
攪拌槽20包括用馬達17a來旋轉(zhuǎn)的攪拌翼17，攪拌上述的分散 了結(jié)合間隔件230的間隔件含有液12，使結(jié)合間隔件230分散在間隔 件載體液11中。此外，攪拌強度設定為不會破壞結(jié)合間隔件230的結(jié) 合的強度。
噴頭容器42的一端利用管線L1與攪拌槽20相連接。另外，噴 頭容器42的另外一端利用包括循環(huán)泵70的管線L2與攪拌槽20相連。 循環(huán)泵70用來吸引噴頭容器42內(nèi)的間隔件含有液并排出到攪拌槽20 內(nèi)。對應于此，攪拌槽20內(nèi)的間隔件含有液12經(jīng)由管線Ll供應至 噴頭容器42內(nèi)。
基板移動單元80具有基板吸引部82和基板移動部84?；逦?部82在噴頭裝置41的上方通過靜電或減壓等吸引濾色片100，從而 支撐濾色片100。此處，基板吸引部82以濾色片100的上膜160 (詳 情于后述)的凹部160a向下且與開口 37的排列方向成平行的方式支 撐濾色片100。
另外，基板移動部84使吸引了濾色片100的基板吸引部82向濾 色片移動方向，即向與濾色片的寬度方向垂直的方向，水平地移動。 即濾色片100與噴頭裝置41的開口 37，沿著濾色片100的表面相對 移動。另夕卜，基板移動部84以使濾色片IOO也能向濾色片的寬度方向 移動規(guī)定距離的方式構(gòu)成，能夠調(diào)準濾色片100?；逡苿硬?4最好是能夠高精度地移動濾色片IOO的直線電動機式的。
控制器90為根據(jù)預先被設定的程序來進行處理的計算機裝置， 與基板移動單元80、壓電元件54、循環(huán)泵70以及馬達17a連接，并 控制它們的驅(qū)動。 (濾色片)
接著，參照圖3來說明應附著有液滴的基板上的濾色片的一個例 子。應配置液滴200的濾色片100包括透明基板110、黑矩陣120、 紅色著色部130R、綠色著色部130G、藍色著色部130B、上膜160。
透明基板IIO為由玻璃等形成的透明的平板。
黑矩陣120為由遮蔽可見光的材料組成的膜。作為黑矩陣120的 材料可以列舉有鉻、鉻/氧化鉻等的金屬類材料或樹脂材料等。該 黑矩陣120為格子形狀或是條狀，形成有多個開口 120p。黑矩陣的寬 度120W例如可以設定為5~30nm。另外，黑矩陣的高度120H例如 可以i殳定為0.1 ~2nm。
紅色著色部130R、綠色著色部130G、藍色著色部130B分別被 依次配置在黑矩陣120的各開口 120p內(nèi)。紅色著色部130R、綠色著 色部130G、藍色著色部130B分別由能夠選擇性透過各色的可見光的 透明著色材料構(gòu)成，例如可以使用透明著色樹脂。各著色部130R、 130G、 130B的寬度130W例如可以設定為5 ~ 100nm。各著色部130R、 130G、 130B的高度130H例如可以設定為1 ~ 2nm。
此處，各著色部130R、 130G、 130B的高度130H充分大于黑矩 陣120的高度120H。
而且，橫跨在這些各著色部130R、 130G、 130B和黑矩陣120上 形成上膜160。該上膜160為從透明基板110側(cè)起依次具有根據(jù)需要 設置的透明平坦化膜(未圖示)、透明電極膜140以及取向膜150等 的疊層體。
透明電極膜140是應當與液晶顯示器驅(qū)動用的液晶驅(qū)動基板的像 素電極(詳情于后述)相對地配置的共同電極，由ITO等透明的導電 材料形成。透明電極膜140的厚度為例如大約O.lnm左右。取向膜150使液晶向規(guī)定的方向取向，例如可以由聚酰亞胺等的 樹脂材料等形成。取向膜150的厚度為例如大約O，lnm左右。
而且，對應于黑矩陣120的上表面與各著色部130R、 130G、 130B 的上表面的高度差，在濾色片100的表面，即在上膜160的表面上的 黑矩陣120上形成有凹部160a。黑矩陣120為格子狀或條狀，該凹部 160a為沿著黑矩陣120的槽狀。另外，各著色部130R、 130G、 130B 的黑矩陣120側(cè)的端部分別向上隆起。
這種濾色片IOO可通過下述方法容易地獲得，即，例如，在透明 基板110上通過光蝕刻法等形成黑矩陣120之后，在黑矩陣120的開 口 120p通過光蝕刻法等以分別高于黑矩陣120的方式依次形成各著色 部130R、 130G、 130B，之后，在黑矩陣120和各著色部130R、 130G、 130B上通過濺鍍法或蒸鍍法形成規(guī)定厚度的透明電極膜140，再在透 明電極膜140上涂敷規(guī)定厚度的聚酰亞胺樹脂等的取向膜材料后進行 固化，摩擦該表面來形成取向膜150，由此獲得濾色片100。
<液滴噴出和附著>
接著，對液滴的噴出和附著工序進行說明。本實施方式中，如圖 2所示，使濾色片100向濾色片移動方向移動，同時不斷從噴頭容器 42的各開口 37反復地噴出液滴200，使由多個液滴200組成的行(line ) 反復附著在基板表面(參照圖3)上，由此如圖4和圖5所示，使多 個液滴200呈矩陣狀地附著在濾色片100的表面上。
此處，控制基板移動單元80和壓電元件54，由此以使液滴200 附著在上膜160的表面中的凹部160a上的方式控制濾色片100的移 動。各凹部160a上的液滴200的間距37P與噴頭容器42的開口 37 的間3巨37P相對應。
濾色片100上的液滴200的直徑例如可以i殳定為50~100nm左 右。因此，液滴200的體積V例如i殳定為10~ 100 pL左右。此處， 如同上述，噴頭容器42內(nèi)的間隔件含有液12中的結(jié)合間隔件230的 濃度被設定為在液滴200的體積V中含有結(jié)合間隔件230為大致1個， 例如含有0.9-1.1個左右的濃度。因此，幾乎所有的從噴頭容器42的開口 37噴出的液滴200,如圖3 圖5所示，都只含有l(wèi)個結(jié)合間 隔件230。
然后，各結(jié)合間隔件230結(jié)合了規(guī)定的多個單一間隔件220，故 規(guī)定的多個單一間隔件220被配置在濾色片上的所期望的部位。
此處，參照圖6對液滴200中含有大致1個間隔件的情況進行詳 細說明。圖6是分別表示將結(jié)合間隔件230作為單一粒子來分散在間 隔件含有液12中，且將該結(jié)合間隔件230的濃度設定為A:液滴的體 積V中大約含有1個和B:液滴的體積V中大約含有3個時，含在實 際被噴出的1個液滴200中的結(jié)合間隔件230的個數(shù)的頻度分布的曲 線圖的一個例子。另外，該曲線圖是分別表示將單一間隔件220作為 單一粒子來分散在間隔件含有液12中，且將該單一間隔件220的濃度 設定成A:液滴的體積V中大約含有1個和B:液滴的體積V中大約 含有3個時，實際上含在#>噴出的1個液滴200中的單一間隔件220 的個數(shù)的頻度分布的曲線圖。
如同過去，將單一間隔件220作為單一粒子分散到間隔件含有液 12中時，如圖6B所示，即使將間隔件含有液12中的單一間隔件220 的濃度設定為液滴的體積V中含有3個單一間隔件220的濃度，液滴 200中的單一間隔件220的個數(shù)的頻度分布變得較寬，液滴200中的 單一間隔件220的數(shù)量容易變成參差不齊。
不過，如同本實施方式，將結(jié)合被預先設定的多個單一間隔件220 而構(gòu)成的結(jié)合間隔件230作為單一粒子來分散在間隔件含有液12中 時，該結(jié)合間隔件正好作為1個粒子來進行工作。然后，將間隔件含 有液12中的結(jié)合間隔件230的濃度設定為液滴體積V中含有大致1 個結(jié)合間隔件230的濃度，則如圖6A所示，可以在被噴出的液滴200 中以相當大的幾率只含有1個結(jié)合間隔件230。這點則與將單一間隔 件220作為單一粒子來分散在間隔件含有液12中，且將單一間隔件 220的濃度設定為在液滴的體積V中含有l(wèi)個單一間隔件220的濃度， 則較高精度地在液滴200中含有1個單一間隔件220的情形相同。
因此，根據(jù)本實施方式，可以將含有規(guī)定的多個單一間隔件220的液滴200配置在濾色片100上的各部位。 <固定工序>
接著，使這樣的液滴200中的結(jié)合間隔件230固定在濾色片100 上。對固定方法沒有特別的限定，例如可列舉利用紅外線燈等進行加 熱或利用送風等的干燥法。使液滴200干燥，如圖7所示，液滴200 中的結(jié)合間隔件230則固定在濾色片100上。此時，結(jié)合間隔件230 的各單一間隔件220間的結(jié)合幾乎未被破壞。
此處，如圖4中的虛線所示，為了防止當液滴200A附著在非期 望的部位上時，結(jié)合間隔件230A固定到非期望的部位上，最好是如 圖8所示，隔著將對應于凹部160a和黑矩陣120的部分^L為開口 OP 的光掩模M，對濾色片IOO照射紅外線。這樣，如圖9所示，對應于 開口 OP的部分上的液體干燥且在該部位上選擇性地固定結(jié)合間隔件 230，而且未照射到紅外線的液滴200A未干燥，所以可以極有效率地 抑制結(jié)合間隔件230A固定在濾色片100的期望部位以外。此時，使 所期望的結(jié)合間隔件230固定之后，如圖IO所示，使液體，例如使間 隔件含有液的溶劑從噴嘴480流下到濾色片的表面，則可以從濾色片 上只將未固定的結(jié)合間隔件230A去除。此外，也可以用氣體等來噴 吹或浸泡在溶液中，由此來去除未固定的結(jié)合間隔件230A。
此外，經(jīng)干燥來固定的工序中，無論以液滴200為向上的方式進 行，還是向下的方式進行，最后結(jié)合間隔件230的各單一間隔件220 都會接觸到濾色片100。本實施方式中，具體而言，使用結(jié)合了 3個 單一間隔件的結(jié)合間隔件230，通常，在干燥后結(jié)合間隔件230的任 何一個單一間隔件220都會接觸到濾色片IOO的表面，即在固定時， 結(jié)合間隔件230的高度與單一間隔件220的高度相同。
另外，也可以用干燥以外的方法來使結(jié)合間隔件固定。例如，結(jié) 合間隔件230的表面為利用光的照射進行固化樹脂，例如為可見光固 化樹脂、紫外線固化性樹脂、紅外線固化性樹脂等時，則在液滴200 中的結(jié)合間隔件230接觸到濾色片IOO的表面的狀態(tài)下，照射使該樹 脂固化的光，由此可以將結(jié)合間隔件230固定在濾色片100上。此時，不一定要進行干燥。另外，最好是為了抑制結(jié)合間隔件230A固定到 不期望處而隔著光掩模M來進行光的照射。另外，未固定的結(jié)合間隔 件230A用如上所述的方式來去除即可。
此外，也可以在與利用固化進行固定的同時或是利用固化進行固 定之后，隔著光掩模M對濾色片100照射紅外線，使結(jié)合間隔件230G 周圍的液體干燥來使結(jié)合間隔件230G與濾色片100的固定力增加。
<驅(qū)動基板的疊合工序>
接著，如圖ll所示，在濾色片100上，隔著結(jié)合間隔件230來 載置具有像素電極402 (例如TFT元件等)的液晶驅(qū)動基板400。液 晶驅(qū)動基板400在玻璃基板401上設置了像素電極402或取向膜403 等。
然后，濾色片100與液晶驅(qū)動基板400之間，如以往那樣，不是 用l個單一間隔件220，而是利用更高精度地控制數(shù)量的多個單一間 隔件220的聚集體即結(jié)合間隔件230來分別支撐，所以面板GAP變 得均勻且顯示變得清晰。另外，由于是聚集體，間隔件因而不容易移 動，也不容易因局部加壓而引起壓碎間隔件。
之后，在液晶驅(qū)動基板400與濾色片IOO之間填充液晶，即完成 液晶顯示裝置300。此外，也可以在將液晶驅(qū)動基板400載置在濾色 片IOO上之前將液晶滴下到濾色片100上。
如同上述，根據(jù)本實施方式，因用含有結(jié)合多個單一間隔件220 而構(gòu)成的結(jié)合間隔件230的間隔件含有液12，所以間隔件含有液12 中的結(jié)合間隔件230分別作為正好1個粒子進行工作。然后，調(diào)整間 隔件含有液12中的結(jié)合間隔件230的濃度，由此容易在被噴出的液滴 200中含有大致1個的結(jié)合間隔件230。因此，規(guī)定的多個單一間隔件 220比以往更高精度地配置在濾色片所期望的部位。 (第2實施方式)
接著，針對第2實施方式進行說明。本實施方式中，如同圖l(e)， 用4個結(jié)合間隔件立體結(jié)合的結(jié)合間隔件230。此時，在如同上述的 液滴的附著和干燥后，成為圖12所示的狀態(tài)。而且，之后將濾色片100疊合在濾色片100上，用濾色片100和液晶驅(qū)動基板400夾住結(jié) 合間隔件230，由此來對結(jié)合間隔件230施加規(guī)定的應力，解除結(jié)合 間隔件230的各單一間隔件220間的結(jié)合，而將構(gòu)成結(jié)合間隔件230 的各單一間隔件220重新排列在1層上。通過此方式，如同圖ll,濾 色片100與液晶驅(qū)動基板400的距離通過單一間隔件220的高度來規(guī) 定。
此處，在結(jié)合間隔件230為單一間隔件220彼此間經(jīng)由熱塑性的 粘結(jié)劑來結(jié)合的情況下，或在各單一間隔件220的表面由熱塑性樹脂 形成，且結(jié)合間隔件230利用加熱來使單一間隔件220的表面彼此間 直接接合的情況下，在該疊合工序中利用紅外線燈將結(jié)合間隔件230 加熱，由此以較小的應力，可以容易地使單一間隔件220重新排列， 而且，還可以設定為在重新排列的狀態(tài)下利用熱塑性樹脂再度使單一 間隔件220結(jié)合來重新排列的結(jié)合間隔件。 (第3實施方式)
接著，對根據(jù)本發(fā)明的第3實施方式進行說明。第3實施方式中， 如圖13所示，不是用如第1實施方式和笫2實施方式那樣的間隔件配 置裝置1,而是用具有液滴噴霧噴嘴202的噴霧裝置2對濾色片100 噴射大量的液滴200并使其附著。
作為液滴噴霧噴嘴202，例如可以利用二流體噴嘴等。該液滴噴 霧噴嘴202經(jīng)由管線L20連接著鼓風機204，并且經(jīng)由管線L22連接 著泵206和與第1實施方式同樣的攪拌槽20。而且，利用泵206將間 隔件含有液12供應到液滴噴霧噴嘴202，并且利用鼓風機204將空氣 供應到液滴噴霧噴嘴202，從液滴噴霧噴嘴202來形成大量的間隔件 含有液的液滴200。該大量的液滴200附著在與液滴噴霧噴嘴202相 對配置的濾色片100的表面。此外，液滴噴霧噴嘴202的孔徑、間隔
望的大小。此外，各液滴200最好是分別含有1個結(jié)合間隔件230。
這種噴霧法難以如同第1實施方式那樣地控制液滴200在濾色片 IOO上的附著位置，如圖14所示，含有結(jié)合間隔件230的液滴200大致隨機地配置在濾色片100上。然后，液滴200中的結(jié)合間隔件230 被區(qū)分成配置在黑矩陣120上的結(jié)合間隔件230G、及配置在黑矩陣 120以外的部分上的結(jié)合間隔件230H。
接著，隔著圖8所示的光掩模M，即，將與濾色片100的黑矩陣 120的部分對應的部分設為OP且將其它部分設為遮光部的條狀的光 掩模M，對濾色片100的黑矩陣120進行光的照射。這樣使位于黑矩 陣120上的結(jié)合間隔件230G固定在黑矩陣120上，并且黑矩陣120 以外的部分未照射到光，所以位于黑矩陣120以外的部分上的結(jié)合間 隔件230H未與濾色片100固定。
作為固定方法，如同第1實施方式，例如可列舉利用紅外線來使 液體干燥的方法或照射使結(jié)合間隔件固化的光等的方法。
而且，使黑矩陣120上的結(jié)合間隔件230G固定在濾色片上之后， 與第1實施方式同樣，如果利用流水等從濾色片表面去除未固定結(jié)合 間隔件230H，則如第15圖所示，可以選擇性將結(jié)合間隔件230G配 置在黑矩陣120上。
之后，與第1實施方式或是第2實施方式同樣地進行疊合工序即可。
(第4實施方式)
本實施方式中，如圖16和圖17所示，不是將液滴200,而是將 間隔件含有液12的液膜210附著在濾色片100上。具體地，可以使用 公知的各種涂敷裝置來將間隔件含有液12的液膜210形成在濾色片 IOO上。例如，能夠使用圖16所示的涂敷模具(diecoater) 3等來形 成液膜210。另外，也可以通過利用如同第3實施方式的噴霧噴嘴進 行足夠長時間的液滴噴霧來形成液膜210。
如果形成這樣的液膜210，則如第16圖和第17圖所示，在液膜 210中，結(jié)合間隔件230大致隨機地配置在濾色片100上。此處，設 配置在黑矩陣120上的結(jié)合間隔件為230G，設配置在黑矩陣120以外 的部分上的結(jié)合間隔件為230H。
之后，與第3實施方式同樣地隔著光掩模M進行光的照射即可。也可以利用紅外線使黑矩陣120上的結(jié)合間隔件230G周圍的液體干 燥，以使結(jié)合間隔件230固定在濾色片100上。另外，還可以利用光 使結(jié)合間隔件230G的表面固化來使結(jié)合間隔件230G與濾色片100 固定。而且，在固定后，通過洗凈等將未固定的結(jié)合間隔件230H去 除即可。通過此方式，如同圖15，在黑矩陣120上，選擇性配置結(jié)合 間隔件230。之后，與第1實施方式或是第2實施方式同樣地進行疊 合工序即可。此外，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，可以是各種的變形方式。 例如，只要具有各結(jié)合間隔件230的單一間隔件220的個數(shù)為多個即 可，并沒有特別的限定，也可以為兩個，而且，只要不會對來自開口 37的噴出造成妨礙，即使幾十個也可以。另外，上述實施方式是從噴頭容器42的開口 37向上噴出液滴 200，但也可以向下或橫向噴出。另外，光掩模M的開口 OP的寬度與想要配置結(jié)合間隔件230 的部位(例如，黑矩陣)的寬度的關系為大致同等的關系即可，可以 根據(jù)光的種類(紫外線/可見光/紅外線直線性依種類有所不同)、 光掩模與濾色片的距離、濾色片的凹凸程度、光如何從光源到達濾色 片(平行光或是收斂光)等的性質(zhì)，任意適當?shù)卦O定開口 OP的寬度 OPW (參照圖8)與進行想要配置間隔件的部位的寬度(例如，圖3 的120W)的關系。通常，設定為(開口的寬度)S (想要配置間隔件 的部位的寬度)即可。另外，在進行濾色片以外的制造時，例如制造TFT基板、需要 球狀間隔件形成的液晶盒間隙的液晶顯示元件、以及需要間隙控制的 多模光波導或連接器等的光學器件等時，當然能夠用上述各實施方式 的方法來對基板等配置間隔件。 〔產(chǎn)業(yè)上利用的可能性〕以上，根據(jù)本發(fā)明，因可以將所期望的多個單一間隔件配置在基 板上，所以能夠進行更高功能的液晶顯示器等的制造。
權利要求
1. 一種間隔件的配置方法，其中，包括使含有預先結(jié)合多個單一間隔件而構(gòu)成的結(jié)合間隔件的間隔件含有液附著在基板上的附著工序；以及使所述附著的間隔件含有液中的結(jié)合間隔件固定在所述基板上的固定工序。
2. 如權利要求1所述的間隔件的配置方法，其中，在所述附著工 序中，形成所述間隔件含有液的液滴，并使該液滴附著在所述基板上。
3. 如權利要求2所述的間隔件的配置方法，其中，在所述附著工 序中，從可對所述基板相對移動的噴頭容器的開口朝向所述基板地排 出所述液滴。
4. 如權利要求2所述的間隔件的配置方法，其中，在所述附著工 序中，對所述基板以霧狀噴出所述間隔件含有液的液滴。
5. 如權利要求1所述的間隔件的配置方法，其中，在所述附著工 序中，將所述間隔件含有液的液膜形成在所述基板上。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的間隔件的配置方法，其中， 在所述固定工序中，使所述間隔件含有液干燥。
7. 如權利要求6所述的間隔件的配置方法，其中，所述結(jié)合間隔 件的表面由樹脂形成，或是在所述結(jié)合間隔件的表面上結(jié)合著可與基 板結(jié)合的官能團。
8. 如權利要求1至5中任一項所述的間隔件的配置方法，其中， 所述結(jié)合間隔件的表面由經(jīng)光的照射而固化的樹脂形成， 在所述固定工序中，在使所述間隔件含有液中的結(jié)合間隔件與所述基板的表面接觸的狀態(tài)下對所述結(jié)合間隔件照射所述光。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的間隔件的配置方法，其中， 在所述固定工序中，通過隔著光掩模使光只照射到所述基板的一部分， 使在所述基板的 一部分上存在的間隔件含有液中的結(jié)合間隔件固定在 所述基板上。
10. 如權利要求1至9中任一項所述的間隔件的配置方法，其中， 所述結(jié)合間隔件是利用熱塑性的粘結(jié)劑將所述單一間隔件彼此間預先 結(jié)合得到的。
11. 如權利要求1至10中任一項所述的間隔件的配置方法，其中， 所述各單一間隔件的表面由熱塑性樹脂形成，所述結(jié)合間隔件是預先 利用加熱使所述單一間隔件的表面彼此間直接結(jié)合得到的。
12. 如權利要求10或11所述的間隔件的配置方法，其中， 在所述固定工序之后還包括隔著所述結(jié)合間隔件將另一基板疊合到所述基板上的疊合工序，且在所述疊合工序，加熱所述結(jié)合間隔件。
13. —種液晶顯示裝置，其中，包括具有像素電極的液晶驅(qū)動基板、與所述液晶驅(qū)動基板相對配置的 濾色片、以及被配置在所述液晶驅(qū)動基板與所述濾色片之間的間隔件， 且所述間隔件為結(jié)合多個單一間隔件而構(gòu)成的結(jié)合間隔件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種間隔件的配置方法和液晶顯示裝置，可以將預定的多個單一間隔物配置在基板上的各部位。該間隔件的配置方法包括使含有預先結(jié)合多個單一間隔件(220)而構(gòu)成的結(jié)合間隔件(230)的間隔件含有液(200)附著在基板上的附著工序、以及使附著了間隔件含有液中的結(jié)合間隔件(230)固定在基板(100)的固定工序。
文檔編號G02F1/1339GK101288021SQ20068003830
公開日2008年10月15日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權日2005年12月6日
發(fā)明者山門祥彥, 林隆介 申請人:長瀨產(chǎn)業(yè)株式會社