Жидкокристаллическое устройство отображения
Жидкокристаллическое устройство отображения включает области герметизирующего элемента на первой подложке и второй подложке, на которых сформированы электродные участки, электрически соединенные друг с другом посредством содержащегося в герметизирующем элементе электропроводящего материала. Первая подложка и/или вторая подложка имеют сформированную на них управляющую структурную секцию, которая расположена по меньшей мере между электродным участком и пиксельной областью и управляет течением материала выравнивающей пленки до его отверждения таким образом, чтобы по меньшей мере часть электродного участка оставалась не покрытой этой выравнивающей пленкой. Технический результат - сужение области рамки. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическим устройствам отображения и, в частности, к управлению применением выравнивающей пленки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Вообще говоря, жидкокристаллическое устройство отображения включает в себя жидкокристаллический слой, герметично заключенный между парой подложек. Одна из парных подложек является подложкой тонкопленочных транзисторов (TFT), включающей в себя множество затворных линий, множество истоковых линий, множество пиксельных электродов, множество TFT и т.д. Другая подложка представляет собой противоположную подложку, содержащую общий электрод, соответствующий множеству пиксельных электродов. Жидкокристаллический слой герметизирован посредством герметизирующего элемента в форме рамки, окружающего этот жидкокристаллический слой между подложкой TFT и противоположной подложкой.
Каждая из подложки TFT и противоположной подложки включают в себя выравнивающую пленку, сформированную на поверхности, обращенной к жидкокристаллическому слою, для управления ориентацией содержащихся в жидкокристаллическом слое молекул жидких кристаллов. Эта выравнивающая пленка выполнена из полимерной пленки, такой как полиимидная пленка, а шлифование или фотовыравнивание выполняется на ее поверхности. Выравнивающая пленка образована нанесением жидкого полиимида на поверхности подложки TFT и противоположной подложки и нагрева жидкого полиимида до его отверждения. Полиимид может быть нанесен флексографией, струйной печатью и т.д.
При формировании выравнивающей пленки струйной печатью вязкость материала выравнивающей пленки, такого как полиимид, может быть относительно низкой, такой, чтобы капельки материала выравнивающей пленки, выброшенные в направлении подложки и попадающие на поверхность, могли достаточно равномерно распределяться по поверхности подложки. Однако материал выравнивающей пленки с низкой вязкостью может равномерно растекаться по поверхности подложки, при этом материал выравнивающей пленки может излишне растекаться в область, предназначенную для формирования герметизирующего элемента.
Патентные документы 1 и 2 предлагают технику предотвращения излишнего распространения материала выравнивающей пленки посредством формирования паза в подложке TFT между областью формирования герметизирующего элемента и пиксельной областью, которая участвует в отображении, таким образом, что этот паз может удерживать материал выравнивающей пленки.
ПЕРЕЧЕНЬ ЦИТИРУЕМЫХ ДОКУМЕНТОВ
Патентная документация
[Патентный документ 1] Японская Патентная публикация № 2004-361623
[Патентный документ 2] Японская Патентная публикация № 2007-322627
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
При формировании паза для удержания материала выравнивающей пленки, как это описано в патентных документах 1 и 2, необходимо, чтобы паз был относительно широким для обеспечения вместимости, необходимой для удержания материала выравнивающей пленки. В результате расстояние между пиксельными областями и областью герметизирующего элемента увеличивается, а потому сформированная вокруг пиксельной области зона не отображения в форме рамки не может быть легко сужена.
В соответствии с другой известной технологией в области герметизирующего элемента сформировано множество электродных участков, и эти электродные участки посредством электропроводящих частиц, распределенных и перемешанных в герметизирующем элементе, соединены с общим электродом на противоположной подложке.
Далее в соответствии с решаемой настоящим изобретением технической задачей со ссылками на увеличенный вид в плане по фиг.9 и на увеличенный вид поперечного сечения по фиг.10 будет описана конструкция области герметизирующего элемента жидкокристаллического устройства отображения, выполненного по соответствующей технологии.
Жидкокристаллическое устройство 100 отображения, как показано на фиг.10, включает в себя обращенные друг к другу подложку 101 TFT и противоположную подложку 102. В области герметизирующего элемента для образования на подложке 101 TFT герметизирующего элемента сформированы первый электрод 103 и покрывающая первый электрод межслойная изолирующая пленка 104. В межслойной изолирующей пленке 104 сформировано отверстие 105, которое проходит через межслойную изолирующую пленку 104 для достижения части первого электрода 103. Отверстие 105, если смотреть в направлении, перпендикулярном подложке, как показано на фиг.9, является прямоугольным.
На подложке 101 TFT сформирован второй электрод 106, который непосредственно покрывает поверхность межслойной изолирующей пленки 104, внутреннюю поверхность стенки отверстия 105 и открытый в отверстие 105 первый электрод 103. Таким образом, второй электрод 106 электрически соединен с первым электродом 103. Второй электрод 106 может быть выполнен из прозрачной электропроводящей пленки, такой как пленка из окиси индия и олова (ITO). В отличие от подложек TFT по патентным документам 1 и 2, подложка 101 TFT паза не имеет.
Выравнивающая пленка 107 нанесена на межслойную изолирующую пленку 104 таким образом, что закрывает второй электрод 106. Выравнивающая пленка 107 образована распределением имеющего низкую вязкость материала выравнивающей пленки из пиксельной области (не показана) в направлении вверх на фиг.9, таким образом, чтобы он покрывал второй электрод 106 и окружал отверстие 105.
Общий электрод 108, выполненный из ITO и т.д., сформирован на поверхности противоположной подложки 102, обращенной к подложке 101 TFT. Часть общего электрода 108 обращена ко второму электроду 106. Между противоположной подложкой 102 и подложкой 101 TFT обеспечен герметизирующий элемент 110, в котором распределено множество электропроводящих частиц 109. Эти электропроводящие частицы 109 являются проводящими к общему электроду 108.
Однако, поскольку выравнивающая пленка 107, которая является изолирующей пленкой, продолжается в область герметизирующего элемента, чтобы покрывать второй электрод 106, выравнивающая пленка 107, которая находится между вторым электродом 106 и электропроводящими частицами 109, может препятствовать электропроводности между вторым электродом 106 и общим электродом 108 через электропроводящие частицы 109.
Исходя из вышеизложенного, было выполнено настоящее изобретение. Настоящее изобретение относится к сужению области неотображения изображения жидкокристаллического устройства отображения как можно в большей степени при обеспечении электрической связи между парой подложек.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Имея в виду вышеуказанную задачу, настоящее изобретение направлено на создание жидкокристаллического устройства отображения, включающего в себя первую подложку, вторую подложку, обращенную к первой подложке, жидкокристаллический слой, обеспеченный между первой подложкой и второй подложкой, и герметизирующий элемент, обеспеченный между первой подложкой и второй подложкой таким образом, чтобы окружать и герметизирует жидкокристаллический слой.
Каждая из первой подложки и второй подложки включают в себя пиксельную область в качестве области отображения, область рамки в качестве области неотображения, которая окружает пиксельную область и включают в себя область герметизирующего элемента для формирования герметизирующего элемента, выравнивающие пленки, каждая из которых, продолжаясь от пиксельной области к области герметизирующего элемента, сформирована, соответственно, на поверхности первой подложки, обращенной к жидкокристаллическому слою, и поверхности второй подложки, обращенной к жидкокристаллическому слою, посредством отверждения обладающего текучестью материала выравнивающей пленки, при этом электродные участки сформированы в областях герметизирующего элемента первой подложки и второй подложки, соответственно, таким образом, что эти электродные участки посредством электропроводящего материала электрически соединены один с другим, и управляющая структура сформирована по меньшей мере между электродным участком и пиксельной областью на, по меньшей мере, одной из первой подложки и второй подложки для управления током материала выравнивающей пленки до его отверждения таким образом, чтобы по меньшей мере часть электродного участка оставалась непокрытой этой выравнивающей пленкой.
Положительные эффекты
Ниже описаны обусловленные настоящим изобретением положительные эффекты.
При изготовлении жидкокристаллического устройства отображения выравнивающая пленка до ее отверждения распределяется от пиксельной области к области герметизирующего элемента. Ток материала выравнивающей пленки, который достигает области герметизирующего элемента, управляется управляющей структурой, и по меньшей мере часть электродного участка выравнивающей пленкой не покрыта и остается открытой. Таким образом, часть электродного участка и электропроводящий материал электрически соединены, поскольку выравнивающей пленки между ними нет.
Даже если между пиксельной областью и областью герметизирующего элемента не образован паз для удержания материала выравнивающей пленки, электродный участок на первой подложке и электродный участок на второй подложке могут быть электрически соединены между собой посредством электропроводящего материала. Таким образом, область рамки может быть сделана значительно уже, и может быть обеспечено электрическое соединение между первой и второй подложками.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением электродный участок на первой подложке и электродный участок на второй подложке могут быть электрически соединены посредством электропроводящего материала, даже если между пиксельной областью и областью герметизирующего элемента паз для удержания материала выравнивающей пленки отсутствует. Таким образом, область рамки может быть значительно сужена, и между первой и второй подложками может быть обеспечено электрическое соединение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой вид в плане, показывающий схематическую структуру подложки TFT из первого варианта осуществления.
Фиг.2 представляет собой увеличенный вид в плане, показывающий окружающую область площадки на подложке TFT из первого варианта осуществления.
Фиг.3 представляет собой вид в плане, показывающий материал подложки TFT, текущий в направлении площадки подложки TFT первого варианта осуществления.
Фиг.4 представляет собой увеличенный вид поперечного сечения, показывающий структуру поперечного сечения жидкокристаллического устройства отображения первого варианта осуществления.
Фиг.5 представляет собой увеличенный вид в плане, показывающий область противоположной подложки TFT второго варианта осуществления, обращенную к площадке.
Фиг.6 представляет собой увеличенный вид поперечного сечения, показывающий структуру поперечного сечения жидкокристаллического устройства отображения второго варианта осуществления.
Фиг.7 представляет собой вид в плане, соответствующий фиг.2, показывающий окружающую область площадки на подложке TFT другого варианта осуществления.
Фиг.8 представляет собой вид в плане, соответствующий фиг.2, показывающий окружающую область площадки подложки TFT еще одного варианта осуществления.
Фиг.9 представляет собой увеличенный вид в плане, показывающий область герметизирующего элемента жидкокристаллического устройства отображения, сформированного по соответствующей технологии.
Фиг.10 представляет собой увеличенный вид поперечного сечения, показывающий область герметизирующего элемента жидкокристаллического устройства отображения, сформированного по соответствующей технологии.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Ниже более подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Настоящее изобретение не ограничено описанными далее вариантами осуществления.
[Первый вариант осуществления изобретения]
Фиг.1-4 показывают первый вариант осуществления настоящего изобретения.
Фиг.1 представляет собой вид в плане, показывающий схематическую структуру подложки 11 TFT первого варианта осуществления. Фиг.2 представляет собой увеличенный вид в плане, показывающий окружающую область площадки 20 на подложке 11 TFT первого варианта осуществления. Фиг.3 представляет собой вид в плане, показывающий материал 24 выравнивающей пленки, текущий в направлении площадки 20 подложки 11 TFT первого варианта осуществления. Фиг.4 представляет собой увеличенный вид поперечного сечения, показывающий структуру поперечного сечения жидкокристаллического устройства отображения 1 первого варианта осуществления.
Как показано на фиг.1 и 4, жидкокристаллическое устройство отображения 1 включает в себя подложку 11 TFT в качестве первой подложки, обращенную к подложке 11 TFT противоположную подложку 12 в качестве второй подложки, и жидкокристаллический слой 13, обеспеченный между подложкой 11 TFT и противоположной подложкой 12.
Жидкокристаллическое устройство 1 отображения также включает в себя герметизирующий элемент 14, обеспеченный между подложкой 11 TFT и противоположной подложкой 12, чтобы окружать и герметизировать жидкокристаллический слой 13. Герметизирующий элемент 14, как показано на фиг.1, имеет по существу форму прямоугольной рамки и выполнен из полимера с ультрафиолетовым/тепловым отверждением, такого как смола на эпоксидной основе, в которой в качестве электропроводящего материала распределено и перемешано множество электропроводящих частиц 29 и стеклянных волокон 30. Внешний диаметр электропроводящих частиц 29 имеет величину около 5 мкм, а диаметр стеклянных волокон 30 - около 4 мкм. Ширина герметизирующего элемента 14 по длине равна, например, около 0,5 мм.
На фиг.2 и 3 показана только одна электропроводящая частица 29, а другие электропроводящие агенты для упрощения описания не показаны.
Каждая из подложки 11 TFT и противоположной подложки 12 имеют пиксельную область 31 как область отображения изображения и область 32 рамки в качестве области неотображения изображения, окружающей пиксельную область 31. Область 32 рамки включает в себя область 34 герметизирующего элемента (область для формирования герметизирующего элемента 14), обеспеченную на предопределенном расстоянии от пиксельной области 31.
Выравнивающие пленки 23, каждая из которых продолжается от пиксельной области 31 к области герметизирующего элемента 14, сформированы на поверхности подложки 11 TFT, обращенной к жидкокристаллическому слою 13, и на поверхности противоположной подложки 12, обращенной к жидкокристаллическому слою 13, соответственно, отверждением обладающего текучестью материала 24 выравнивающей пленки.
Эта выравнивающая пленка 23 выполнена из полимерной пленки, такой как полиимид, и управляет начальной ориентацией молекул жидких кристаллов в жидкокристаллическом слое 13. Материал 24 выравнивающей пленки имеет пониженную вязкость в результате добавления растворителя в полиимид и т.п. Материалом 24 выравнивающей пленки может быть, например, материал пленки вертикального выравнивания, имеющий вязкость 6,5 мПа·с производства JSR Corporation.
(Противоположная подложка)
Противоположная подложка 12, как показано на фиг.4, имеет в качестве опорной подложки стеклянную подложку 22. На поверхности стеклянной подложки 22, обращенной к подложке 11 TFT, образован общий электрод 26 как участок электрода, который выполнен из прозрачной электропроводящей пленки, такой как пленка ITO, и имеет толщину около 100 нм. Общий электрод 26 имеет толщину около 100 нм.
(Подложка TFT)
В пиксельной области 31 подложки 11 TFT в виде матрицы расположено множество пикселей (не показаны). В каждом из пикселей сформирован пиксельный электрод (не показан), сформированный из прозрачного электропроводящего материала, такого как пленка ITO. В каждом из этих пикселей в качестве переключательного элемента, подсоединенного к пиксельному электроду, сформирован тонкопленочный транзистор (не показан). На подложке 11 TFT образованы затворные линии (не показаны) и истоковые линии (не показаны), подсоединенные к тонкопленочным транзисторам.
Подложка 11 TFT имеет в качестве опорной подложки стеклянную подложку 21, как показано на фиг.4. На поверхности стеклянной подложки 21, обращенной к противоположной подложке 12, образовано множество затворных линий вентилей и более нижних электродов 40. Эти более нижние электроды 40 расположены в области 34 герметизирующего элемента с предопределенными интервалами и выполнены из того же самого материала, что и затворные линии. Более конкретно, нижний электрод 40 выполнен из титановой пленки толщиной 100 нм, поверх титановой пленки наложена алюминиевая пленка толщиной 300 нм, а поверх алюминиевой пленки наложена титановая пленка толщиной 50 нм.
Как показано на фиг.1, в области 32 рамки на стеклянной подложке 21 сформировано множество дорожек 17 выводов, выполненных из того же самого материала, что и затворные линии. Некоторые из дорожек 17 выводов соединены с нижними электродами 40. Ширина дорожки 17 выводов составляет около 10 мкм.
На поверхности стеклянной подложки 21 образована пленка 41 изоляции затворов, которая, как показано на фиг.4, закрывает затворные линии, а также нижние электроды 40. Пленка 41 изоляции затворов образована из окисной пленки, такой как пленка окиси кремния SiO2, и имеет толщину около 0,4 мкм.
В качестве защитной пленки на поверхности пленки 41 изоляции затворов сформирована пассивационная пленка 42. Пассивационная пленка 42 образована из неорганической пленки, такой как пленка SiN, и имеет толщину около 0,25 мкм.
На поверхности пассивационной пленки 42 образована межслойная изолирующая пленка 43, которая закрывает нижние электроды 40 и т.д. Межслойная изолирующая пленка 43 образована, например, из фотоусадочного акрилового полимера и имеет толщину около 2,5 мкм.
В качестве электродных участков на поверхности межслойной изолирующей пленки 43 в области 34 герметизирующего элемента на подложке 11 TFT образовано множество площадок 20, выполненных из прозрачной электропроводящей пленки, такой как пленка ITO. Эти площадки 20 имеют толщину около 100 нм и, как показано на фиг.1, распределены по герметизирующему элементу 14 с предопределенными интервалами. Площадки 20 посредством электропроводящих частиц 29 в герметизирующем элементе 14 электрически соединены с общим электродом 26 на противоположной подложке 12. Площадки 20 расположены таким образом, что обращены, соответственно, к нижним электродам 40.
В межслойной изолирующей пленке 43, пассивационной пленке 42 и на пленке 41 изоляции затворов сформировано отверстие 44 в виде щели, которое открывает нижний электрод 40. Таким образом, каждая из площадок 20 сформирована на поверхности межслойной изолирующей пленки 43 и на внутренней поверхности отверстия 44.
Более конкретно, в отверстии 44 углубленная часть площадки 20 образует углубленный паз 45. Таким образом, каждая из площадок 20 электрически подсоединена к нижнему электроду 40, обращенному к площадке 20 через отверстие 44.
Таким образом, в подложке 11 TFT из первого варианта осуществления сформирована управляющая структура 60, состоящая из углубленного паза 45. Управляющая структура 60 сформирована по меньшей мере между площадкой 20 и пиксельной областью 31 и управляет током материала 24 выравнивающей пленки до его отверждения таким образом, что по меньшей мере часть площадки 20 остается не закрытой выравнивающей пленкой 23. Управляющая структура 60 из настоящего варианта осуществления образована прямоугольным имеющим кольцевую форму углубленным пазом 45, который покрывает по меньшей мере часть площадки 20. Таким образом, часть площадки 20, окруженная прямоугольным имеющим кольцевую форму углубленным пазом 45, остается незакрытой выравнивающей пленкой 23.
Углубленный паз 45 имеет наклонную часть 46, образующую внутреннюю поверхность стенки углубленного паза 45, а часть наклонной части 46 покрыта выравнивающей пленкой 23. Более конкретно, наклонная часть 46 имеет выпуклую круговую поверхность, образующую внешний край углубленного паза 45, и удерживает выравнивающую пленку 23. Выравнивающая пленка 23 не образована внутри углубленного паза 45, и нижняя поверхность углубленного паза 45 не закрыта выравнивающей пленкой 23.
Как показано на фиг.3, площадка 20 имеет короткую сторону около 500 мкм, а длинную сторону около 3140 мкм. Линейная ширина углубленного паза 45 равна приблизительно 50 мкм, а расстояние между внешним краем углубленного паза 45 и внешним краем площадки 20 равно приблизительно 20 мкм. Таким образом, часть площадки 20 внутри углубленного паза 45, имеющая короткую сторону приблизительно 360 мкм, а длинную сторону - приблизительно 3000 мкм, остается не закрытой выравнивающей пленкой 23.
На поверхности межслойной изолирующей пленки 43 в области 34 герметизирующего элемента образован герметизирующий элемент 14, который закрывает площадку 20 и углубленный паз 45. В герметизирующем элементе 14 между площадкой 20, не закрытой выравнивающей пленкой 23, и общим электродом 26 противоположной подложки 12 расположены электропроводящие частицы 29, тем самым электрически соединяющие площадку 20 с общим электродом 26.
Способ изготовления
Далее описан способ изготовления жидкокристаллического устройства 1 отображения.
Жидкокристаллическое устройство 1 отображения изготовлено формированием на подложке 11 TFT или на противоположной подложке 12 имеющего форму рамки герметизирующего элемента 14, заливкой жидких кристаллов внутрь герметизирующего элемента 14 и скреплением подложки 11 TFT и противоположной подложки 12.
При изготовлении подложки 11 TFT нижние электроды 40 формируются одновременно с затворными линиями (не показаны) на поверхности стеклянной подложки 21, которая является прозрачной подложкой. Затем формируются пленка 41 изоляции затворов, кремниевая пленка (слой i и фаза n+; не показаны), истоковые линии (не показаны) и пассивационная пленка 42, которые покрывают нижние электроды и затворные линии. После этого, чтобы закрыть тонкопленочные транзисторы, формируется межслойная изолирующая пленка 43.
Эта межслойная изолирующая пленка 43 может быть образована из фоточувствительного органического материала, такого как фотоусадочный акриловый полимер, или может представлять собой нефоточувствительную изолирующую пленку. Когда используется фоточувствительный органический материал, этот органический материал наносится на стеклянную подложку 21 для образования плоской поверхности посредством техники центробежного покрытия (можно использовать технику "щелевого" покрытия или покрытие способом струйной печати).
Затем техникой фотолитографии или травления образуется щелевидное отверстие 44, проходящее сквозь межслойную изолирующую пленку 43, пассивационную пленку 42 и пленку 41 изоляции затворов. В отверстии 44 открыт нижний электрод 40.
Когда для образования межслойной изолирующей пленки 43 используется нефоточувствительная изолирующая пленка, на стеклянной подложке 21, например, напылением (может использоваться набрызгивание или нанесение соответствующего материала) формируется слой изолирующего материала равномерной толщины, и на всю поверхность слоя изолирующего материала наносится фоторезист. Далее техникой фотолитографии формируют предопределенный рисунок этого фоторезиста. После этого производится травление материала изолирующего слоя ("мокрым" или "сухим" травлением), а рисунок резиста удаляется, в результате чего образуется отверстие 44.
Затем на поверхности межслойной изолирующей пленки 43 формируется слой ITO, который подвергается процессам фотолитографии и травления для одновременного образования множества площадок 20 и пиксельных электродов (не показаны). Таким образом внутри отверстия 44 посредством углубленной части площадки 20 образуется углубленный паз 45 в качестве управляющей структуры 60.
После этого посредством струйной печати наносится обладающий текучестью материал 24 выравнивающей пленки, такой как полиимид, чтобы закрыть множество площадок 20 и пиксельных электродов. Как показано на фиг.3, материал 24 выравнивающей пленки течет от пиксельной области 31 к области 32 рамки. Когда материал 24 выравнивающей пленки достигает наклонной части 46 углубленного паза 45, край материала 24 выравнивающей пленки удерживается наклонной частью 46.
В результате материал 24 выравнивающей пленки, как показано на фиг.4, нависает в направлении противоположной подложки 12 около наклонной части 46 углубленного паза 45, тем самым останавливая ток материала выравнивающей пленки. Таким образом ток материала 24 выравнивающей пленки управляется углубленным пазом 45 и обходит область, окруженную углубленным пазом 45. После этого материал 24 выравнивающей пленки подвергается отжигу, и образуется выравнивающая пленка 23. Таким образом, подложка 11 TFT изготовлена.
Преимущества первого варианта осуществления
В соответствии с первым вариантом осуществления между площадкой 20 и пиксельной областью 31 сформирован углубленный паз 45 в качестве управляющей структуры 60. Таким образом, ток материала 24 выравнивающей пленки от пиксельной области 31 к области 34 герметизирующего элемента может управляться углубленным пазом 45, а часть площадок 20 не покрывается и может быть не закрыта выравнивающей пленкой 23. Таким образом, в герметизирующем элементе 14 часть площадки 20 может быть напрямую соединена с электропроводящими частицами 29 без расположенной между ними выравнивающей пленки 23.
Таким образом, в соответствии с первым вариантом осуществления, площадка 20 на подложке 11 TFT и общий электрод 26 на противоположной подложке 12 могут быть электрически соединены посредством электропроводящих частиц 29, даже если между пиксельной областью 31 и областью 34 герметизирующего элемента не сформирован паз для удержания материала 24 выравнивающей пленки. Таким образом, область 32 рамки может быть значительно сужена, и обеспечено электрическое соединение между подложкой 11 TFT и противоположной подложкой 12.
Поскольку углубленный паз 45, окружающий по меньшей мере часть площадки 20, образован как управляющая структура 60, то окруженная часть площадки 20 гарантированно может быть не закрыта выравнивающей пленкой 23.
Кроме того, поскольку управляющая структура 60 служит также в качестве соединительного элемента между площадкой 20 и нижним электродом 40, нет никакой необходимости в увеличении области невоспроизведения изображения только с целью создания этой управляющей структуры 60. В результате, область 32 рамки может быть сужена еще больше.
[Второй вариант осуществления изобретения]
Фиг.5 и 6 показывают второй вариант осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 представляет собой увеличенный вид в плане, показывающий область противоположной подложки 12 TFT второго варианта осуществления, обращенную к площадке 20. Фиг.6 представляет собой увеличенный вид поперечного сечения, показывающий структуру поперечного сечения жидкокристаллического устройства 1 отображения второго варианта осуществления. В нижеследующем описании такие же компоненты, что и те, которые показаны на фиг.1-4, во избежание их подробного описания будут помечены теми же самыми позиционными обозначениями.
В первом варианте осуществления управляющая структура 60 сформирована на подложке 11 TFT. Во втором варианте осуществления управляющая структура 60 сформирована и на подложке 11 TFT, и противоположной подложке 12.
(Подложка TFT)
Подложка 11 TFT имеет такое же строение, что и аналогичный элемент первого варианта осуществления. Ширина углубленного паза 45 равна приблизительно 50 мкм, так что, как показано на фиг.6, стеклянное волокно 30 может находиться в углубленном пазу 45 в герметизирующем элементе 14.
(Противоположная подложка)
Противоположная подложка 12, как показано на фиг.4, имеет в качестве опорной подложки стеклянную подложку 22. Общий электрод 26, из прозрачной электропроводящей пленки, такой как пленка ITO, имеющей толщину приблизительно 100 нм, сформирован на поверхности стеклянной подложки 22, обращенной к подложке 11 TFT. Множество цветовых слоев (не показаны), образующих цветовой фильтр (не показан), и черная матрица (не показана), которая служит в качестве светозащитной пленки, сформированы на поверхности стеклянной подложки 22, а также общий электрод 26 сформирован на поверхности цветового фильтра.
Цветовые слои являются фильтрами, каждый из которых пропускает красный (R), зеленый (G) или синий (B) свет, и в пиксельной области 31 противоположной подложки 12 расположены в виде матричной структуры. Черная матрица блокирует пропускание света через область между смежными цветовыми слоями, а также блокирует пропускание света через область 32 рамки. Герметизирующий элемент 14 - тот же, что и образованный на подложке 11 TFT, и расположен в области 34 герметизирующего элемента области 32 рамки.
На поверхности противоположной подложки 12, обращенной к жидкокристаллическому слою 13, отверждением такого же материала 24 выравнивающей пленки, что и тот, который нанесен на подложку 11 TFT, образована выравнивающая пленка 23, продолжающаяся от пиксельной области 31 к области 34 герметизирующего элемента.
На поверхности стеклянной подложки 22 в качестве управляющей структуры 60 сформирован гребневый участок 36, который выступает к подложке 11 TFT и продолжается в виде ребра. Как показано на фиг.2, 5 и 6, гребневый участок 36 расположен внутри углубленного паза 45, если смотреть в направлении, перпендикулярном поверхности подложки 11 TFT или противоположной подложки 12. Более конкретно, гребневый участок 36 выполнен в форме прямоугольного кольца, покрывающего часть общего электрода 26, как показано на фиг.5. Таким образом, часть общего электрода 26, окруженная прямоугольным кольцевым гребневым участком 36, остается не закрытой выравнивающей пленкой 23.
Гребневый участок 36 включает в себя основание 37, выполненное, например, из того же материала, что и синий цветовой слой, и покрытие 38, которое покрывает основание 37. Покрытие 38 выполнено из фоточувствительного акрилового полимера, который представляет собой тот же самый материал, что и ребро (не показан) или фоторазделитель (не показан), сформированный на противоположной подложке 12 для выравнивания молекул жидких кристаллов в вертикальной ориентации.
Гребневый участок 36 включает в себя наклонные части 39, составляющие внешние поверхности стенки гребневого участка 36, а часть наклонной части 39 покрыта выравнивающей пленкой 23. Гребневый участок 36, как это видно в поперечном сечении на фиг.6, по существу сужается в направлении от противоположной подложки 12 к подложке 11 TFT. Внешняя (левая на фиг.6) из наклонных частей 39 кольцеобразного гребневого участка 36 покрыта выравнивающей пленкой 23, в то время как внутренняя (правая на фиг.6) из наклонных частей 39 не покрыта выравнивающей пленкой 23. В частности, внутренняя наклонная часть 39 удерживает край выравнивающей пленки 23.
Как показано на фиг.6, основание 37 имеет толщину приблизительно 2,5 мкм, а ширину приблизительно 30 мкм. Покрытие 38 основания 37 имеет толщину приблизительно 4 мкм, а ширину приблизительно 30 мкм.
На поверхности общего электрода 26 в области 34 герметизирующего элемента образован герметизирующий элемент 14, который закрывает гребневый участок 36. Таким образом, электропроводящие частицы 29 в герметизирующем элементе 14, заключены между общим электродом 26, не покрытым выравнивающей пленкой 23, и площадкой 20 на подложке 11 TFT, тем самым электрически соединяя площадку 20 и общий электрод 26.
Способ изготовления
Далее описан способ изготовления жидкокристаллического устройства 1 отображения.
Подложка 11 TFT изготовлена тем же самым способом, что и в первом варианте осуществления. При изготовлении противоположной подложки 12 на поверхности стеклянной подложки 22, которая представляет собой прозрачную подложку, сформирован цветовой фильтр (не показан). При формировании цветовых слоев (не показаны) цветового фильтра на поверхности стеклянной подложки 22 в области 34 герметизирующего элемента одновременно из того же материала, что и цветовые слои формируется основание 37.
Затем формируются общий электрод 26, чтобы закрывать основание 37, и цветовой фильтр, а на поверхность общего электрода 26 наносится, например, фоточувствительной акриловый полимер. После этого техникой фотолитографии одновременно формируется покрытие 38, закрывающее основание 37, и фоторазделитель (не показан) или ребро для выравнивания жидких кристаллов в вертикальной ориентации.
После этого посредством струйной печати наносится обладающий текучестью материал 24 выравнивающей пленки, такой как полиимид, который закрывает цветовой фильтр и т.д.
Материал 24 выравнивающей пленки течет от пиксельной области 31 к области 32 рамки. Когда материал 24 выравнивающей пленки достигает гребневого участка 36, край материала 24 выравнивающей пленки удерживается внутренней наклонной частью 39 гребневого участка 36. В результате материал 24 выравнивающей пленки, как показано на фиг.6, нависает на гребневом участке 36 в направлении подложки 11 TFT, тем самым останавливая ток материала выравнивающей пленки. После этого материал 24 выравнивающей пленки подвергается отжигу, и образуется выравнивающая пленка 23. Таким образом, противоположная подложка 12 изготовлена.
Преимущества второго варианта осуществления
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения на подложке 11 TFT образован углубленный паз 45 в качестве управляющей структуры 60, чтобы предотвратить закрывание площадки 20 выравнивающей пленкой 23. Таким образом, могут быть получены те же самые преимущества, что и преимущества первого варианта осуществления. Кроме того, на противоположной подложке 12 в качестве управляющей структуры 60 образован гребневый участок 36, чтобы часть общего электрода 26, обращенная к площадке 20, оставалась открытой. Таким образом, общий электрод 26 и электропроводящие частицы 29 гарантированно контактируют между собой, тем самым надежно соединяя электрически противоположную подложку 12 и подложку 11 TFT.
Поскольку управляющая структура 60 образована окружающим часть общего электрода 26 гребневым участком 36 кольцеобразной формы, часть общего электрода 26 может быть гарантированно не закрыта выравнивающей пленкой 23.
Гребневый участок 36 расположен внутри углубленного паза 45 на подложке 11 TFT, если смотреть в направлении, перпендикулярном поверхности подложки. Таким образом может быть гарантированно предотвращен ток материала 24 выравнивающей пленки по подложке 11 TFT в направлении внутрь углубленного паза 45. Кроме того, даже тогда, когда герметизирующий элемент 14 содержит стеклянные волокна 30, стеклянное волокно 30 может содержаться внутри углубленного паза 45, как показано на фиг.6. Это может уменьшить возможность того, что толщина ячейки (толщина жидкокристаллического слоя 13) будет неравномерной из-за того, что между подложкой 11 TFT и противоположной подложкой 12 заключено стеклянное волокно 30.
[Другие варианты осуществления]
В первом и во втором вариантах осуществления углубленный паз 45 и гребневый участок 36 в качестве управляющей структуры 60 выполнены в форме непрерывного кольца. Однако настоящее изобретение не ограничено этой формой, и управляющая структура 60 (углубленный паз 45 и гребневый участок 36) могут быть выполнены в виде буквы U, если смотреть в направлении, перпендикулярном поверхности подложки 11 TFT или противоположной подложки 12, при этом, как показано на фиг.7, соответствующем фиг.2, их ответвления продолжаются в направлении, противоположном пиксельной области 31 (то есть, на фиг.7 - вверх).
Как показано на фиг.8, соответствующей фиг.2, управляющая структура 60 (углубленный паз 45 и гребневый участок 36) может быть выполнена в виде кольца, которое разделено в своей части, противоположной пиксельной области 31, если смотреть в направлении, перпендикулярном поверхности подложки 11 TFT или противоположной подложки 12. Эта конфигурация также может обеспечить преимущества, подобные преимуществам первого варианта осуществления.
В вышеописанных вариантах осуществления углубленный паз 45 или гребневый участок 36 в виде одиночного кольца образованы как управляющая структура 60. Однако настоящее изобретение не сводится к этому, и углубленный паз 45 или гребневый участок 36 могут быть образованы в виде двойных или тройных колец, коаксиальных друг с другом.
Управляющая структура 60 может быть сформирована на, по меньшей мере, одной из подложек - подложке 11 TFT или противоположной подложке 12. Однако для надежного электрического соединения между подложкой 11 TFT и противоположной подложкой 12 управляющая структура 60 предпочтительно должна быть обеспечена на каждой из подложек 11 и 12.
В первом и во втором вариантах осуществления и подложка 11 TFT, и противоположная подложка 12 электрически соединены между собой в герметизирующем элементе 14 посредством электропроводящих частиц 29. Однако настоящее изобретение не ограничено этим. Например, подложка 11 TFT и противоположная подложка 12 могут быть электрически соединены посредством иного электропроводящего материала, такого как электропроводящая паста.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Как описано ранее, настоящее изобретение полезно для использования в жидкокристаллических устройствах отображения.
Описание позиционных обозначений
1 - жидкокристаллическое устройство отображения
11 - подложка 11 TFT (первая подложка)
12 - противоположная подложка (вторая подложка)
13 - жидкокристаллический слой
14 - герметизирующий элемент
20 - площадка (электродный участок)
23 - выравнивающая пленка
24 - материал выравнивающей пленки
26 - общий электрод (электродный участок)
29 - электропроводящие частицы (электропроводящий материал)
31 - пиксельная область
32 - область рамки
34 - область герметизирующего элемента
36 - гребневый участок
37 - основание
38 - покрытие
39, 46 - наклонная часть
40 - нижний электрод
43 - межслойная изолирующая пленка
44 - отверстие
45 - углубленный паз (управляющая структура)
60 - управляющая структура.
1. Жидкокристаллическое устройство отображения, содержащее
- первую подложку;
- вторую подложку, обращенную к первой подложке;
- жидкокристаллический слой, обеспеченный между первой подложкой и второй подложкой; и
- герметизирующий элемент, обеспеченный между первой подложкой и второй подложкой, для окружения и герметизации жидкокристаллического слоя;
в котором
каждая из первой подложки и второй подложки включает в себя пиксельную область в качестве области отображения и область рамки в качестве области неотображения, которая окружает пиксельную область, и включает в себя область герметизирующего элемента, предназначенную для формирования герметизирующего элемента,
выравнивающие пленки, каждая продолжается от пиксельной области к области герметизирующего элемента, сформированные на поверхности первой подложки, обращенной к жидкокристаллическому слою, и поверхности второй подложки, обращенной к жидкокристаллическому слою, соответственно, посредством отверждения обладающего текучестью материала выравнивающей пленки,
электродные участки, сформированные в областях герметизирующего элемента первой подложки и второй подложки, соответственно, таким образом, что эти электродные участки посредством электропроводящего материала электрически соединены один с другим, и
управляющая структура, сформированная, по меньшей мере, между электродным участком и пиксельной областью на по меньшей мере одной из первой подложки или второй подложки, для управления током материала выравнивающей пленки до его отверждения таким образом, чтобы по меньшей мере часть электродного участка оставалась не покрытой этой выравнивающей пленкой.
2. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.1, в котором
управляющая структура выполнена в форме кольца, окружающего, по меньшей мере, часть электродного участка.
3. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.1, в котором
управляющая структура выполнена в форме буквы U, если смотреть в направлении, перпендикулярном поверхности первой подложки или второй подложки, а ответвления управляющей структуры продолжаются в направлении, противоположном пиксельной области.
4. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.1, в котором
управляющая структура выполнена в форме кольца, которое разделено в части, противоположной пиксельной области, если смотреть в направлении, перпендикулярном поверхности первой подложки или второй подложки.
5. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп. 1 или 2, в котором
- первая подложка обеспечена нижним электродом, межслойной изолирующей пленкой, покрывающей нижний электрод, и щелевидным отверстием, проходящим сквозь межслойную изолирующую пленку, для обнажения нижнего электрода,
- электродный участок первой подложки сформирован на поверхности межслойной изолирующей пленки и соединен с нижним электродом через это отверстие, и
- углубленный паз, сформированный внутри этого отверстия в первой подложке, составляет управляющую структуру.
6. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.5, в котором
углубленный паз включает в себя наклонную часть, составляющую внутреннюю поверхность стенки углубленного паза, и
часть наклонной части углубленного паза покрыта выравнивающей пленкой.
7. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп. 1 или 2, в котором
гребневый участок, сформированный на второй подложке, для выступания в направлении первой подложки, составляет управляющую структуру.
8. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.5, в котором
гребневый участок, сформированный на второй подложке, для выступания в направлении первой подложки, составляет управляющую структуру, и
гребневый участок расположен в углубленном пазу, если смотреть в направлении, перпендикулярном поверхности первой подложки или второй подложки.
9. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.7, в котором
гребневый участок включает в себя наклонную часть, составляющую внешнюю поверхность стенки гребневого участка, и
по меньшей мере часть наклонной части гребневого участка покрыта выравнивающей пленкой.
10. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.8, в котором
гребневый участок включает в себя наклонную часть, составляющую внешнюю поверхность стенки гребневого участка, и
по меньшей мере часть наклонной части гребневого участка покрыта выравнивающей пленкой.
