液晶显示装置的制作方法

本实用新型涉及液晶显示装置。

背景技术：

在tft(thinfilmtransistor：薄膜晶体管)基板与彩色滤光片基板之间的间隔由柱状间隔件(sp)规定的情况下，存在与柱状间隔件发生摩擦等而剥落的取向膜或其他膜成为异物而在液晶中漂浮的问题。这种异物成为液晶中的微亮点的原因，因此，追求抑制异物的产生。

专利文献1公开了一种抑制因取向膜等剥落而产生的异物在显示区域中扩散的液晶显示装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010―237506号公报

技术实现要素：

在专利文献1中，以包围柱状的间隔件的方式形成堤坝，将异物封锁在由间隔件与堤坝之间的区域，由此来防止异物向外部区域扩散。然而，间隔件的位置和堤坝的位置会因各基板的贴合、或图案的尺寸公差而发生变化。在该情况下，在专利文献1中，可能会因尺寸公差的偏差而导致间隔件与堤坝接触，而无法适当地防止异物向外部区域的扩散。

于是，本实用新型的课题在于，提供一种能够适当地防止因取向膜等剥落而产生的异物向显示区域的扩散的液晶显示装置。

一个方面的液晶显示装置包括第一基板、第二基板以及注入至所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，其中，在所述第一基板或所述第二基板的某一方具有：规定所述第一基板与所述第二基板之间的距离的第一柱状间隔件；以及以包围所述第一柱状间隔件的方式与所述第一柱状间隔件一体地形成、且高度比所述第一柱状间隔件低的环状间隔件。

作为优选的方面，在液晶显示装置中，所述第一柱状间隔件和所述环状间隔件通过单一部件形成。

作为优选的方面，在液晶显示装置中，所述第一柱状间隔件与取向膜相对置。

作为优选的方面，在液晶显示装置中，与所述第一柱状间隔件相对的部分为平面形状。

作为优选的方面，在液晶显示装置中，所述第一柱状间隔件的顶点与所述环状间隔件的顶点之差根据存在于所述第一柱状间隔件与所述环状间隔件之间的异物的大小来规定。

作为优选的方面，在液晶显示装置中，从所述环状间隔件的顶点到所述第一柱状间隔件与所述环状间隔件之间的槽部的底为止的深度根据存在于所述第一柱状间隔件与所述环状间隔件之间的异物的大小来规定。

作为优选的方面，液晶显示装置还具有高度比所述第一柱状间隔件低的第二柱状间隔件，所述环状间隔件仅形成在所述第一柱状间隔件的周围。

作为优选的方面，在液晶显示装置中，在与所述第一柱状间隔件和所述环状间隔件之间相对的区域以及与所述环状间隔件的外部区域的附近相对的区域的至少一方还具有环状的凸部。

根据上述方面，能够适当防止异物向显示区域的扩散。

附图说明

图1是示出本实施方式的液晶显示装置的详细构成的示意性立体图。

图2是示出本实用新型的实施方式的液晶显示装置的显示面板的像素的排列的一例的图。

图3是示出本实用新型的实施方式的液晶显示装置的主柱状间隔件的示意图。

图4是示出本实用新型的实施方式的液晶显示装置的主柱状间隔件的立体图。

图5是用于说明用来制作主柱状间隔件的光掩模的一例的图。

图6是示出用来制作主柱状间隔件的光掩模的尺寸的一例的表。

图7是用于说明本实用新型的实施方式的液晶显示装置的主柱状间隔件的尺寸的图。

图8是示出本实用新型的实施方式的液晶显示装置的副柱状间隔件的图。

图9是示出本实用新型的实施方式的液晶显示装置的变形例的图。

图10是示出本实用新型的实施方式的液晶显示装置的变形例的图。

其中，附图标记说明如下：

5显示面板

6背光灯(照明装置)

10主柱状间隔件

11第一柱状间隔件

12环状间隔件

13槽部

40取向膜

51tft基板(第一基板)

52彩色滤光片基板(第二基板)

53第一偏振片

55第二偏振片

60黑色矩阵

61b蓝色像素

61r红色像素

61g绿色像素

70副柱状间隔件

71第二柱状间隔件

80凸部

90光掩模图案

91第一区域

92第二区域

93第三区域

100液晶显示装置

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施方式。此外，并非通过该实施方式来限定本实用新型，另外，在实施方式有多个的情况下，包括将各实施方式组合而构成的实施方式。

图1是示出本实施方式的显示装置的详细构成的示意性立体图。在以下的说明中，设定xyz正交坐标系，参照该xyz正交坐标系来说明各部分的位置关系。x轴、y轴及z轴分别彼此正交。在本公开中，x轴方向相当于“第一方向”，y轴方向相当于“第二方向”，z轴方向相当于“第三方向”。另外，在本公开中，从z轴方向观察包含x轴及y轴在内的xy平面的xy俯视相当于“俯视”。

在图1示出的例子中，液晶显示装置100具有沿x轴方向(第一方向)延伸的两条边、和沿y轴方向(第二方向)延伸的两条边。液晶显示装置100包括显示面板5、和向显示面板5照明的背光灯(照明装置)6，显示面板5与背光灯6在z轴方向(第三方向)上层叠。

此外，液晶显示装置100在xy俯视时可以呈矩形状。在本实施方式中，矩形是指带圆角的长方形。也就是说，在四角中，各边不正交，包括具有曲线形状的四角。例如，在xy俯视时可以为长方形，也可以形成为至少一个角部具有曲率。而且，还可以是液晶显示装置100在xy俯视时具有矩形状以外的形状。

显示面板5具有与xy平面平行设置的显示区域、和设于显示区域的外周的周边区域。观察者能够从z轴方向(第三方向)确认显示区域上的显示。

背光灯6从显示面板5的背面至少对显示区域照射光。

背光灯6也可以是相对于在xy俯视时设于与显示区域对应的位置的导光板(未图示)具有沿x轴方向(第一方向)及y轴方向(第二方向)上的一端或者两端排列的多个光源(例如，发出白色光的发光二极管(led：lightemittingdiode))的所谓侧光式的背光灯。另外，背光灯6也可以是具有在xy俯视时设于显示区域的正下方的光源(例如，发出白色光的led)的所谓正下方型的背光灯。此外，向背光灯6的光源的供电及控制信号由显示面板5供给。

背光灯6和显示面板5例如借助粘合胶带而贴合在一起。作为粘合胶带例如优选采用透光性的两面胶粘片(oca：opticalclearadhesive“光学透明胶”)。

如图1所示，显示面板5具有tft基板51、与tft基板51相对配置的彩色滤光片基板52、第一偏振片53、第二偏振片55、驱动ic59和fpc(flexibleprintedcircuit：柔性印刷电路)基板9。

在图1示出的例子中，显示面板5从背光灯6侧按如下顺序在z轴方向(第三方向)上层叠有第二偏振片55、tft基板51、彩色滤光片基板52、第一偏振片53。在本公开中，tft基板51相当于“第一基板”，彩色滤光片基板52相当于“第二基板”。

彩色滤光片基板52及tft基板51为具有透光性的玻璃等的基体。tft基板51在基体上形成有薄膜晶体管(tft：thinfilmtransistor)元件。在彩色滤光片基板52设有彩色滤光片、遮光层等。在tft基板51与彩色滤光片基板52之间注入有液晶层。

tft基板51与彩色滤光片基板52相比在xy俯视时面积更大。在沿x轴方向(第一方向)延伸的tft基板51的一条边相对于彩色滤光片基板52延伸出的状态下，tft基板51与彩色滤光片基板52贴合在一起。在tft基板51具有以矩阵状配设的多个像素电极、和与该像素电极绝缘而形成的公共电极。在tft基板51上，形成有经由tft元件而向像素电极供给像素信号的像素信号线、和驱动各tft元件的扫描信号线等的布线。此外，公共电极也可以不设于tft基板51，而是设于彩色滤光片基板52。

具体来说，在图1示出的例子中，tft基板51的x轴方向(第一方向)上的大小与彩色滤光片基板52的x轴方向(第一方向)上的大小相等，tft基板51的y轴方向(第二方向)上的大小比彩色滤光片基板52的x轴方向(第一方向)上的大小更大。

另外，如图1所示，tft基板51的x轴方向(第一方向)上的两端的两条边与彩色滤光片基板52的x轴方向(第一方向)上的两端的两条边分别重叠，tft基板51的y轴方向(第二方向)上的一方端的一条边与彩色滤光片基板52的y轴方向(第二方向)上的一方端的一条边重叠。而且，tft基板51的y轴方向(第二方向)上的另一方端的一条边与彩色滤光片基板52的y轴方向(第二方向)上的另一方端的一条边错开地贴合在一起。

在xy俯视时，在除了从彩色滤光片基板52延伸出的tft基板51的伸出部51a的区域中，tft基板51与彩色滤光片基板52在z轴方向(第三方向)上重叠。由此，显示面板5的xy俯视时的外周端的端面与tft基板51的外周端的端面在xy俯视时一致。

利用图2说明本实用新型的实施方式的液晶显示装置的显示面板的像素的排列的一例。图2是示出本实用新型的实施方式的液晶显示装置的显示面板的像素的排列的一例的图。

如图2所示，在本实施方式的显示面板5的显示区域中，在横向上按照规定的间隔按顺序配置有蓝色像素61b、红色像素61r和绿色像素61g。另外，在纵向上按照规定的间隔配置有同一颜色的像素。

在本实施方式中，在纵向上的像素间的黑色矩阵60上配置有主柱状间隔件10和副柱状间隔件70。主柱状间隔件10规定tft基板51与彩色滤光片基板52之间的距离，具体如后所述。副柱状间隔件70为高度比主柱状间隔件10低的柱状间隔件，且配置有比主柱状间隔件10更多的数量。

图2示出的主柱状间隔件10和副柱状间隔件70的布局构成是例示，并非用来限定本实用新型。主柱状间隔件10和副柱状间隔件70的布局构成能够任意地变更。具体来说，主柱状间隔件10因具有环状间隔件12而相应地直径很大，因此，若配置多个则液晶面板的透射率会下降。因此，例如，只要设置有考虑液晶面板的透射率等来决定主柱状间隔件10的配置位置、并在剩余的位置配置副柱状间隔件70即可。

利用图3说明主柱状间隔件10。如图3所示，本实用新型的实施方式的液晶显示装置的主柱状间隔件10包括第一柱状间隔件11和环状间隔件12。此外，在图3中，省略记载与本实用新型直接的关联性薄弱的构成要素。

第一柱状间隔件11例如形成在彩色滤光片基板52上，规定tft基板51与彩色滤光片基板52之间的距离。如图3所示，第一柱状间隔件11的顶点部与形成在tft基板51上的取向膜40接触。与第一柱状间隔件11接触的取向膜40具有平面形状。此处，平面形状是指，也包括基于tft基板51所具有的薄膜晶体管等的凹凸形状在内的形状。第一柱状间隔件11的接触部的构造为平面形状，因此，在贴合tft基板51与彩色滤光片基板52时的每个产品的变动变小。由此，本实施方式能够高精度地贴合tft基板51与彩色滤光片基板52，因此，例如还能够使遮光面积变小。在图3中，第一柱状间隔件11形成在彩色滤光片基板52上，但这为例示，并不限定本实用新型。第一柱状间隔件11例如也可以形成在tft基板51侧。即，在本实施方式中，第一柱状间隔件11可以形成在tft基板51和彩色滤光片基板52的某一方。

环状间隔件12为以包围第一柱状间隔件11的周围的方式与第一柱状间隔件11一体地形成、且高度比第一柱状间隔件11低的环状的间隔件。在图3中不是很明显，但如图4所示，环状间隔件12形成为包围第一柱状间隔件11的周围。

在第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间的区域形成有槽部13。因此，从第一柱状间隔件11与取向膜40的接触部分产生的、取向膜40的剥屑等的异物积存在槽部13的区域a内。即，本实施方式通过将异物积存在第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间的槽部13的区域a，来防止异物向显示区域扩散。在本实施方式中，异物假设为例如1～10μm左右，但并不限于此。

利用图5和图6来说明一体地形成第一柱状间隔件11和环状间隔件12的方法。图5是示出用于一体地形成第一柱状间隔件11和环状间隔件12的光掩模图案的一例的图。图6是示出光掩模图案的尺寸的一例的表。

图5示出了用于一体地形成第一柱状间隔件11和环状间隔件12的光掩模图案的一例。如图5所示，光掩模图案90具有第一区域91、第二区域92和第三区域93。

第一区域91为用于形成第一柱状间隔件11所使用的区域。因此，第一区域91为在光掩模图案90中具有最高的透射率的区域。第一区域91的宽度d1如图6所示，例如为10～16μm。特别是第一区域91的宽度d1最佳为13μm。此外，图6示出的尺寸为例示，并非用来限定本实用新型。

第二区域92为用于形成槽部13所使用的区域。因此，第二区域92为在光掩模图案90中具有最低的透射率的区域。从第二区域92的一端到另一端为止的距离d2如图6所示，例如为18～28μm。特别是，从第二区域92的一端到另一端为止的距离d2最佳为23μm。此外，图6示出的尺寸为例示，并非用来限定本实用新型。

第三区域93为用于形成环状间隔件12所使用的区域，由半色调掩模(half-tonemask)构成。因此，第三区域93在光掩模图案90中具有介于第一区域91与第二区域92之间的透射率。从第三区域93的一端到另一端为止的距离d3如图6所示，例如为28～38μm。特别是，从第三区域93的一端到另一端为止的距离d3最佳为33μm。此外，图6示出的尺寸为例示，并非用来限定本实用新型。

在本实施方式中，相对于光致抗蚀剂，在第一区域91将与第一柱状间隔件11对应的部分曝光，在第二区域92将与槽部13对应的部分曝光，且在第三区域93将与环状间隔件12对应的部分曝光，来进行显影。然后，通过除去不需要的光致抗蚀剂，能够一体地形成第一柱状间隔件11和环状间隔件12。即，在本实施方式中，第一柱状间隔件11和环状间隔件12由单一部件构成。

利用图7说明第一柱状间隔件11和环状间隔件12的尺寸。图7是用于说明第一柱状间隔件11和环状间隔件12的尺寸的一例的示意图。

第一柱状间隔件11的高度l1例如形成为2.4～2.8μm左右。环状间隔件12的高度l2例如形成为2.2～2.5μm左右。从环状间隔件12到槽部13为止的深度l3例如形成为0.2～2.5μm左右。第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间的高低差l4例如形成为0.2～0.6μm左右。此外，这些各部分的尺寸为例示，并不限定本实用新型。具体来说，各部分的尺寸可以比上述值更大，也可以比上述值更小。

主柱状间隔件10具有在第一柱状间隔件11的周围形成有例如高度为0.2～0.6μm左右的高度低的环状间隔件12的形状。此处，由于第一柱状间隔件11与环状间隔件12一体地形成，所以第一柱状间隔件11的位置与环状间隔件12之间的关系始终固定。因此，能够降低第一柱状间隔件11与环状间隔件12接触的可能性。另外，在本实施方式中，与第一柱状间隔件11相对的部分为平坦形状，因此，防止因tft基板51与彩色滤光片基板52之间的贴合的偏差而引起的液晶层间隙(cellgap)的变动。

在主柱状间隔件10中，环状间隔件12利用半色调掩模来制作。因此，本实施方式通过调整半色调掩模的曝光率能够自由地改变环状间隔件12的高度。即，能够自由地设定第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间的高低差l4。由此，本实施方式例如能够根据异物的大小来最佳地设定第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间的高低差l4。

如上所述，在主柱状间隔件10中，环状间隔件12利用半色调掩模来制作。因此，本实施方式通过调整半色调掩模的曝光率能够自由地改变从环状间隔件12的上部到槽部13的底为止的深度l3。由此，本实施方式例如能够根据异物的大小来最佳地设定从环状间隔件12到槽部13为止的深度l3。

另外，本实施方式的主柱状间隔件10能够使用已有的设备来制作。因此，本实施方式从成本的观点来看是有利的。

另外，在本实施方式中，在第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间设有高低差。因此，在将第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间的高低差设定得较大的情况下，与tft基板51的零件接触的可能性变小，因此，能够使tft基板51的像素电极等的图案靠近主柱状间隔件10来配置。由此，在本实施方式中，能够提高产品的设计上的自由度。

接着，利用图8说明副柱状间隔件70。图8是示出副柱状间隔件70的示意图。

如图8所示，副柱状间隔件70具有高度比主柱状间隔件10的第一柱状间隔件11低的第二柱状间隔件71。具体来说，第二柱状间隔件71的高度比第一柱状间隔件11低0.3～0.4μm左右。由此，第二柱状间隔件71防止在对相对置的基板施加力时主柱状间隔件10的第一柱状间隔件11被压溃。这种第二柱状间隔件71例如能够利用半色调掩模来形成。即，第二柱状间隔件71的高度能够通过调整半色调掩模的曝光率来调整。

副柱状间隔件70不具有与第二柱状间隔件71一体地形成的环状间隔件。这是因为，第二柱状间隔件71的高度l5比主柱状间隔件10的第一柱状间隔件11的高度l1低。具体来说，这是因为第二柱状间隔件71不与相对置的基板的取向膜40接触，不会剥削取向膜等而产生异物，因此，没有必要在第二柱状间隔件71的周围形成环状的间隔件。换言之，本实施方式仅在可能会剥削取向膜而产生异物的柱状间隔件的周围形成有环状间隔件。

此处，副柱状间隔件70的高度可以与环状间隔件12的高度相同，也可以不同。副柱状间隔件70与环状间隔件12之间的高度关系可以根据设计而任意改变。

如上所述，本实施方式具有第一柱状间隔件11和以包围第一柱状间隔件11的方式与第一柱状间隔件11一体地形成的环状间隔件12。由此，本实施方式由于能够将异物积存在第一柱状间隔件11与环状间隔件12之间的槽部13，所以能够适当地防止因取向膜等剥落而产生的异物向显示区域的扩散。

另外，在本实施方式中，能够根据异物的大小而适当地改变第一柱状间隔件11的顶点与环状间隔件12的顶点之间的高低差。由此，本实施方式能够更加适当地防止因取向膜等剥落而产生的异物向显示区域的扩散。

另外，在本实施方式中，能够根据异物的大小而适当地改变从环状间隔件12的顶点到槽部13的底为止的深度。由此，本实施方式能够更加适当地防止因取向膜等剥落而产生的异物向显示区域的扩散。

另外，在本实施方式中，仅在配置在黑色矩阵60上的柱状间隔件中的、到达相对置的基板的取向膜的柱状间隔件的周围形成有环状的间隔件。由此，本实施方式能够更加适当地防止取向膜等剥落而产生的异物向显示区域的扩散。

[变形例]

利用图9说明本实用新型的实施方式的变形例。图9是示出本实用新型的实施方式的变形例的构成的示意图。

如图9所示，实施方式的变形例与液晶显示装置1的不同点在于，在与主柱状间隔件10的槽部13相对的面上具有环状的凸部80。

在图9示出的例子中，积存在槽部13的异物通过环状的凸部80而限制了移动。即，在图9示出的例子中，通过环状的凸部80使积存在槽部13的异物难以向外部扩散，且为了向外部扩散所需的移动距离变长。由此，本实施方式的变形例能够更加适当地防止取向膜等剥落而产生的异物向显示区域的扩散。

利用图10说明本实用新型的实施方式的又一变形例。图10是示出本实用新型的实施方式的又一变形例的构成的示意图。

如图10所示，实施方式的又一变形例也可以在环状间隔件12的外周设有环状的凸部80。在这种情况下，也通过环状的凸部80使积存在槽部13的异物难以向外部扩散，且为了向外部扩散所需的移动距离变长。由此，本实施方式的变形例能够更加适当地防止取向膜40等剥落而产生的异物向显示区域的扩散。

并非通过上述的内容来限定实施方式。另外，上述的实施方式的构成要素包括本领域技术人员能够容易想到的、或实质上相同的所谓同等范围内的构成要素。而且，在不脱离上述的实施方式的主旨的范围能够进行构成要素的各种省略、替换及变更。