专利名称：隔离物定点配置装置、液晶装置及其制造方法和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及隔离物定点配置装置、液晶装置的制造方法、液晶装置和具有该液晶装置的电子设备，特别是涉及在一对基板间配设隔离物(スペ一サ)的技术。
背景技术：
在一对基板间夹持液晶层而构成的液晶装置中，为了将保持间隔一定，在基板间配置有由树脂球、玻璃球或者以树脂形成的柱状体等构成的隔离物。
这种液晶装置，通常经由以下的工序制造。首先，当在下基板、上基板上分别层积形成电极及取向膜等之后，在例如下基板的周边边缘部以形成有作为液晶注入口的开口部的形式印刷未硬化的密封材料，将隔离物配置到同一基板或另一基板的表面上。并且，在使下基板和上基板相互贴合后，使密封材料硬化以制作成空的液晶盒。其次，利用真空注入法等将液晶注入到这样制作的空的液晶盒内，并通过封装材料将注入口密封。最后，将相位差板、偏振片等光学薄膜贴合到下基板和上基板的外面，从而制造成液晶装置。
在上述制造工序中，对于隔离物的配置工序，在专利文献1中公开了使用喷墨法将隔离物配置到液晶盒内的特定的区域的方法。图23是表示以往的喷墨装置的概略构成的示意图，在该喷墨装置上以方向固定的状态装设有具有多个喷嘴孔370的喷嘴头260。喷嘴孔370被沿着与像素区域19的特定的一边平行的方向(X轴方向)配置，且当喷嘴头260沿着与喷嘴370的排列方向垂直的方向(Y方向)扫描时，可将隔离物分散液以一定的间隔b吐出到基板上。并且，通过使隔离物分散液中的分散溶剂蒸发，可将隔离物15配置到基板上。
另外，在图23中，假想地用虚线L(第1假想线)表示出了喷嘴头扫描过程中的喷嘴孔370的移动轨迹，隔离物15被大致沿该第1假想线L以一定间隔b配置。
专利文献1特开2001-188235号公报隔离物可起到使基板间隔保持均匀的作用，另一方面，在被配置到像素区域时，会成为漏光的原因、液晶的取向不良的原因，所以，最好将隔离物仅配置在非像素区域18上。因此，使喷嘴孔370的配置间隔(喷嘴间隔)与像素区域19的配置间隔(像素间隔)a相等，以使喷嘴孔370配置到非显示区域18上。
但是，在上述方法中，在液晶装置高清晰化时，必须与其相应地减小喷嘴间隔，从而就要求喷嘴头260有较高的制造精度。
另外，在制造像素结构、像素尺寸不同的液晶装置时，必须与像素间隔a相应地重新制造喷嘴间隔不同的喷嘴头260，这在需要开发时间以外，还增加了成本。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种不使用高精度的喷嘴头就可以精细地配置隔离物、进而不更换喷嘴头即可用各种密度配置隔离物的隔离物定点配置装置。另外，本发明的目的还在于提供一种使用了这种隔离物定点配置装置的液晶装置的制造方法、液晶装置以及具有该液晶装置的电子设备。
为了解决上述问题，本发明的隔离物定点配置装置的特征在于具有一边沿指定的扫描方向扫描一边从多个喷嘴孔吐出使隔离物分散在溶剂中的隔离物分散溶液的喷嘴头，上述多个喷嘴孔相对于与上述扫描方向垂直的方向被以指定的角度排列。
隔离物被沿喷嘴孔的扫描轨迹配置成行状。另外，配置隔离物所成的行根据喷嘴孔的数量形成多个，相邻的行的间隔根据喷嘴孔的间隔及相对于喷嘴头的扫描方向的倾斜角而决定。这种情况下，在本结构中，因为喷嘴孔相对于与扫描方向垂直的方向成指定角度地排列，所以，可以使相邻的行的间隔小于喷嘴孔的间隔。因此，可以使用喷嘴孔的间隔宽而不需要高制造精度的喷嘴头精细地配置隔离物。由此，可使隔离物的配置密度和每1点液滴中存有的隔离物个数最佳化，从而可有效地抑制因为由盒厚度不均匀、隔离物造成的漏光等而引起的显示不良，可以实现显示品质的提高。
另外，本发明的隔离物定点配置装置的特征在于具有一边沿指定的扫描方向扫描一边从多个喷嘴孔吐出使隔离物分散到溶剂中的隔离物分散溶液的喷嘴头，上述喷嘴头被构成为可以旋转，使得上述多个喷嘴孔的排列方向相对于与上述扫描方向垂直的方向具有指定的角度。
按照本结构，通过喷嘴头的转动量调节喷嘴孔的排列方向与扫描方向的交叉角度，从而可以任意地调节沿扫描方向成行状配置的隔离物的行间隔。由此，可以使用喷嘴孔的间隔固定的喷嘴头，以各种密度或各种行间隔配置隔离物。例如，在呈矩阵状地配置有像素区域的液晶装置中，在使喷嘴头沿像素区域的排列方向扫描而将喷嘴孔仅配置在与像素排列方向平行地延伸的非像素区域上地情况下，可以提高液晶装置的对比度。另外，如上所述，在本结构中，因为可很容易地变更沿扫描方向配置成行状的隔离物的行间隔，所以，即使在由于高清晰化等而使沿扫描方向呈行状延伸的非像素区域的行的间隔变窄地情况下，也可不更换喷嘴头而使用通用的喷嘴头将隔离物仅配置在非像素区域。
本发明的液晶装置的制造方法是一对基板以密封材料介于中间相对配置、液晶和隔离物被封入到由上述一对基板与上述密封材料所包围的空间中而成的液晶装置的制造方法，其特征在于包括在上述隔离物定点配置装置中的上述喷嘴的排列方向相对于与上述扫描方向垂直的方向具有指定的角度的状态下、由上述喷嘴头一边在上述一对基板中的任意一方的基板上沿上述扫描方向扫描一边从上述喷嘴孔将上述隔离物分散溶液间歇性地吐出到上述一方的基板上的工序。
按照本制造方法，可以使基板上配置成行状的隔离物的行间隔小于喷嘴孔的间隔。因此，可以使用喷嘴孔的间隔宽而不需要高制造精度的喷嘴头精细地配置隔离物，从盒厚度均匀性等的观点考虑，可以使隔离物的配置密度等实现最佳化。
在间歇性地吐出隔离物分散溶液的工序中，优选使上述液滴的吐出间隔大于吐出到上述基板上的液滴的直径。
因为吐出到基板上的隔离物分散溶液中的隔离物随着溶液周边部的溶剂的蒸发而向液滴中央部聚集，且沿扫描方向被配置成行状，所以，使吐出到基板上的液滴分别独立地存在是很重要的。假如多个液滴连到一起，则隔离物的位置就会变得不确定，未必能够位于各液滴的中心，但如本制造方法那样，通过使隔离物分散溶液的吐出间隔大于液滴的直径，可以确保隔离物的位置位于液滴中央部。
另外，本发明的液晶装置是一对基板以密封材料介于中间相对配置、液晶和隔离物被封入到由上述一对基板和上述密封材料所包围的空间的液晶装置，其特征在于一方的基板具有被排列设置的多个像素区域和被设置在上述各像素区域的周边的非像素区域；上述隔离物，平面看相对于上述像素区域的排列方向被以指定的角度排列配置。
按照本结构，因为可以使隔离物相对于像素的排列方向以指定的角度配置，所以，如上所述，在利用喷嘴头等的隔离物定点配置装置定点配置隔离物时，即使灵活地设计该喷嘴头的喷嘴孔的结构等，也可以将隔离物仅配置在非像素区域，并且可以将隔离物的配置密度设定为最佳，从而可以实现高显示品质的显示。
这时，上述隔离物以单体和凝集体混合的状态存在，并优选为上述隔离物的配置密度为50～300个/mm2，并且在以上述状态存在的每1点，上述隔离物平均存在0.2～3个。
本发明者在锐意研究了最佳的隔离物的配置个数(配置密度)之后，得到了以下的结果。即，如果是将隔离物的配置密度设为50～300个/mm2，并且在以单体或凝集体或单体和凝集体混合的状态存在的每1点，隔离物平均存在0.2～3个的配置，则可充分抑制由隔离物引起的显示品质的下降，提高显示品质。
例如，如果隔离物的配置密度小于50个/mm2，就不能利用隔离物充分保持基板间隔，使盒厚度不均匀变得很显著，从而显示品质将明显下降。另外，如果隔离物的配置密度大于300个/mm2，在低温时液晶中会发生气泡。这就会产生称为真空气泡的不良现象。
其原因是液晶的热膨胀率大于隔离物，所以，在低温状态下液晶层中会局部地产生成为真空状态的地方，而当隔离物过多时，基板不能随着向内侧凹入，从而会残留真空状态的地方。
另外，如果隔离物在单体或凝集体的状态存在的每1点平均少于0.2个，在1点中不存在隔离物的点就会过多，使隔离物的配置参差不齐，盒厚度的不均匀显著，因此使显示品质明显降低。另外，如果每1点平均多于3个，隔离物以凝集体的形式存在的就过多，从而成为盒厚度不均匀的原因，同时发生漏光的情况也会很多，使显示品质明显下降。
上述隔离物优选配置在非像素区域。
当隔离物存在于显示区域内时，会引起液晶的取向不良和漏光等，使显示品质大大降低，所以，通过配置在对显示没有直接贡献的非像素区域，可以极大地提高显示品质。
如上所述，通过将隔离物配置在非像素区域，可以提高显示品质，但通过对应该非像素区域设置遮光层，可以更可靠地防止挡光等显示不良现象。
另外，隔离物也可以是被着色而成的。
例如，在将该液晶装置作为显示装置使用的情况下，在进行黑显示(暗显示)时，有时会从所配设的隔离物处漏光，导致在该部分形成白显示(明显示)，但如上所述，通过对隔离物施以着色，特别是通过使用着色为黑色的隔离物，可以可靠地进行黑显示(暗显示)。
另外，也可以对隔离物的表面施以控制液晶的取向的处理。
即，有时在隔离物的表面附近会发生液晶的取向紊乱，导致对比度降低，但通过这样使隔离物的表面具有控制取向手段，即使在隔离物表面附近也可以使液晶的正常取向。结果，可以防止发生漏光，进而提供一种不易发生对比度降低等的液晶装置。另外作为取向控制手段，可以列举有使用例如硅烷耦合剂等使隔离物表面附具长链的烷基等方法。
此外，在隔离物的表面，也可以设置用于将隔离物本身固着到基板上的固着层。作为固着层的材料的一例，可以使用热硬化型树脂。
通过这样在隔离物的表面形成热硬化型树脂、并在将隔离物配设到例如基板间的指定位置之后施以热处理，即可使隔离物相对于基板稳定地固着。由此，就可以防止例如由隔离物游离偏离指定位置而影响间隔的均匀性、或者隔离物偏离而损伤取向膜等不良状况的发生。
本发明的电子设备的特征在于作为例如显示装置，具有上述本发明的液晶装置。由于具有本发明的液晶装置，可以提供具有间隔不均匀等少、显示品质优异的显示部的电子设备。
图1是本发明的一个实施例的液晶装置中的开关元件、信号线等的等效电路图。
图2是表示液晶装置中的TFT阵列基板的相邻接的多个像素组的结构的平面图。
图3是表示液晶装置中该非像素区域的结构的剖面图。
图4是表示液晶装置中整体结构的概略的整体平面示意图。
图5是表示在液晶装置的隔离物配置工序中、每1点液滴平均存在2个隔离物的状态的一例的平面图，图5(a)表示刚刚吐出之后的状态，图5(b)表示使溶剂蒸发后的状态。
图6是表示在隔离物配置工序中使用的喷墨装置的喷嘴头的结构的立体图。
图7是喷墨装置的喷嘴头的剖面图。
图8是喷墨装置的喷嘴头的平面图。
图9是用于说明喷墨装置的喷嘴头的作用的图。
图10是表示由喷墨装置的喷嘴头所决定的隔离物的配置例的图。
图11是表示由喷墨装置的喷嘴头所决定的隔离物的配置例的图。
图12是表示在液晶装置的隔离物的配置工序中形成有隔离物凝集体的状态的平面图。
图13是表示隔离物的结构的示意图。
图14是表示在隔离物上设有表面处理层时的结构的示意图。
图15是表示对隔离物进行了着色时的结构的示意图。
图16是用于说明使用图14的隔离物时的效果的图，图16(a)表示在隔离物上未设有取向控制膜的例子，图16(b)表示在隔离物上设有取向控制膜的例子。
图17是用于说明使用图15的隔离物时的效果的图，图17(a)表示使用透明的隔离物的例子，图17(b)表示使用着色隔离物的例子。
图18是表示液晶装置的制造方法的一例的工序说明图(流程图)。
图19是表示制造方法的一个变形例的工序说明图(流程图)。
图20是表示在隔离物配置工序中、以小于液滴的直径的间隔尺寸吐出液滴后的状态的示意图，图20(a)是表示刚刚吐出隔离物分散溶液之后的状态的图，图20(b)是表示溶剂干燥后的隔离物的配置的图。
图21是用于说明喷墨装置的喷嘴头的其他结构及其作用的平面图。
图22是表示本发明的电子设备的几个例子的立体图。
图23是用于说明以往的喷墨装置的喷嘴头的结构及其作用的平面图。
符号说明10下侧基板(TFT阵列基板)15隔离物18非像素区域19像素区域20上侧基板(对置基板)26喷嘴头37喷嘴孔50液晶层93密封材料K第2假想线L第1假想线
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。
液晶装置以下所示的本实施例的液晶装置是使用TFT(Thin Film Transistor)元件作为开关元件的有源矩阵型的透过型液晶装置，图1是本实施例的透过型液晶装置的配置成矩阵状的多个像素的开关元件、信号线等的等效电路图。图2是表示形成有数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板上相邻的多个像素组的结构的主要部分平面图。图3是图2的A-A’线剖面图，图4是表示本实施例的透过型液晶装置整体的平面结构的整体平面图。另外，在图3中，是对图的上侧为光入射侧，图的下侧为观察侧(观察者侧)的情况进行的图示。另外，在各图中，为了将各层、各部件设成在图面上可以识别的大小，所以对各层、各部件使其比例不同。
在本实施例的液晶装置中，如图1所示，在配置成矩阵状的多个像素上，分别形成有像素电极9和用于对该像素电极9进行通电控制的作为开关元件的TFT元件30，供给图像信号的数据线6a与该TFT元件30的源极电气连接。写入数据线6a的图像信号S1、S2、…、Sn依该顺序按线顺次供给，或者对相互邻接的多个数据线6a按每组供给。
另外，扫描线3a与TFT元件30的栅极电气连接，扫描信号G1、G2、…、Gm以指定的定时(タミング)脉冲式地按线顺次施加给多个扫描线3a。另外，像素电极9与TFT元件30的漏极电气连接，通过使作为开关元件的TFT元件30在一定期间导通而以指定的定时写入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、…、Sn。
经由像素电极9写入液晶的指定电平的图像信号S1、S2、…、Sn在与后述的共用电极之间被保持一定期间。液晶的分子集合的取向、秩序随所施加的电压电平而变化，从而可以对光进行调制以进行灰度显示。在此，为了防止所保持的图像信号漏泄，与在像素电极9和共用电极之间形成的液晶电容并联地附加有存储电容70。
下面，根据图2对本实施例的液晶装置的主要部分的平面结构进行说明。如图2所示，在TFT阵列基板上，由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，以下简记为ITO)等透明导电性材料构成的矩形形状的多个像素电极9(利用虚线部9A表示轮廓)被设置成矩阵状，沿像素电极9的纵横的边界分别设置有数据线6a、扫描线3a和电容线3b。各像素电极9被电气地连接在与扫描线3a和数据线6a的各交叉部对应地设置的TFT元件30上，形成可对每个像素进行显示的结构。
在本说明书中，将形成像素电极9的区域称为「像素」或「像素区域」，将形成数据线6a、扫描线3a、电容线3b等配线或TFT元件30而实际上不进行显示的区域(即，像素区域以外的区域)称为「非像素区域」。
数据线6a通过接触孔5与构成TFT元件30的由例如多晶硅膜构成的半导体层1a中后述的源极区域电气连接，像素电极9通过接触孔8与半导体层1a中后述的漏极区域电气连接。另外，扫描线3a被与半导体层1a中后述的沟道区域(图中向左上方的斜线的区域)相对地配置，扫描线3a在与沟道区域相对的部分可起到栅电极的作用。
电容线3b具有沿扫描线3a呈大致直线状地延伸的本体线部(即，平面看沿扫描线3a形成的第1区域)、和从与数据线6a的交叉处沿数据线6a向前段侧(图中上方向)突出的突出部(即，平面看沿数据线6a延伸设置的第2区域)。
另外，在非像素区域内用斜线表示的一部分区域上，设置有第1遮光膜11a。
下面，根据图3对本实施例的液晶装置的剖面结构进行说明。如上所述，图3是图2的A-A’线剖面图，是表示形成TFT元件30的区域的结构的剖面图。在本实施例的液晶装置中，液晶层50被夹持在TFT阵列基板10和与其相对配置的对置基板20之间。
TFT阵列基板10以由石英等透光性材料构成的基板本体10A和形成于该液晶层50的侧表面的TFT元件30、像素电极9及取向膜40为主体而构成，对置基板20以由玻璃或石英等透光性材料构成的基板本体20A、和形成于该液晶层50的侧表面的共用电极21及取向膜60为主体而构成。并且，各基板10、20通过隔离物15保持指定的基板间隔(间隙)。在图3中，表示出了在数据线6a的上方以单体存在的隔离物15，但在本实施例中，隔离物15以单体和凝集体混合存在的状态这样配置在非像素区域。
在TFT阵列基板10中，像素电极9被设置在基板本体10A的液晶层50的侧表面，在与各像素电极9相邻接的位置，设置开关控制各像素电极9的像素开关用TFT元件30。像素开关用TFT元件30具有LDD(LightlyDoped Drain)结构，具有扫描线3a、由该扫描线3a的电场形成沟道的半导体层1a的沟道区域1a’、将扫描线3a与半导体层1a绝缘的栅极绝缘膜2、数据线6a、半导体层1a的低浓度源极区域1b及低浓度漏极区域1c、半导体层1a的高浓度源极区域1d和高浓度漏极区域1e。
在包含上述扫描线3a和栅极绝缘膜2的基板本体10A上，形成开孔有通向高浓度源极区域1d的接触孔5及通向高浓度漏极区域1e的接触孔8的第2层间绝缘膜4。即，数据线6a经由贯通第2层间绝缘膜4的接触孔5与高浓度源极区域1d电气连接。
此外，在数据线6a上和第2层间绝缘膜4上，形成开有通向高浓度漏极区域1e的接触孔8的第3层间绝缘膜7。即，高浓度漏极区域1e经由贯通第2层间绝缘膜4及第3层间绝缘膜7的接触孔8与像素电极9电气连接。
在本实施例中，通过使栅极绝缘膜2从与扫描线3a相对的位置延伸设置而作为电介质膜使用、并使半导体膜1a延伸设置而作为第1存储电容电极1f、进而将与它们相对的电容线3b的一部分作为第2存储电容电极，而构成存储电容70。
另外，在TFT阵列基板10的基板本体10A的液晶层50的侧表面上，在形成有各像素开关用TFT元件30的区域，设置有至少用于防止透过TFT阵列基板10并在TFT阵列基板10的图示的下面(TFT阵列基板0与空气的界面)反射而返回到液晶层50侧的返回光入射到半导体层1a的沟道区域1a’及低浓度源极、漏极区域1b、1c的第1遮光膜11a。
另外，在第1遮光膜11a与像素开关用TFT元件30之间，形成有用于将构成像素开关用TFT元件30的半导体层1a与第1遮光膜11a电气绝缘的第1层间绝缘膜12。此外，如图2所示，除了在TFT阵列基板10上设置第1遮光膜11a外，还使第1遮光膜11a经由接触孔13与前段或后段的电容线3b电气连接。
此外，在TFT阵列基板10的液晶层50的最侧表面、即像素电极9及第3层间绝缘膜7上，形成有控制未加电压时的液晶层50内的液晶分子的取向的取向膜40。因此，在具有这样的TFT元件30的区域，形成了在TFT阵列基板10的液晶层50的最侧表面、即液晶层50的夹持面上形成有多个凹凸乃至阶差的结构。
另一方面，在对置基板20上，在基板本体20A的液晶层50的侧表面，在与数据线6a、扫描线3a、像素开关用TFT元件30的形成区域(非像素区域)相对的区域，设置有用于防止入射光侵入到像素开关用TFT元件30的半导体层1a的沟道区域1a’、低浓度源极区域1b、低浓度漏极区域1c的第2遮光膜23。进而，在形成有第2遮光膜23的基板本体20A的液晶层50侧，遍及大致整个面地形成有由ITO等构成的共用电极21，在该液晶层50侧，形成控制未加电压时的液晶层50内的液晶分子的取向的取向膜60。
图4是表示本实施例的液晶装置100的整体结构的一例的大体构成的平面示意图。如图4所示，在本实施例的液晶装置100中，在TFT阵列基板10与对置基板20之间，在由封闭环状的密封材料93密封的区域中填充液晶而形成液晶层50。即，在本实施例中，作为将液晶填充到基板间的方法，采用了所谓的液晶滴下方法，在将液晶滴到基板上之后，通过使两基板10、20相互贴合而形成液晶层50。
但如上所述，在基板10、20间的非像素区域为保持间隙而配置有隔离物15。隔离物15以单体或凝集体的状态存在，在图4所示的密封材料93的内侧的区域中，优选其配置密度为50～300个/mm2、且在以上述状态存在的每1点平均存在0.2～3个。
这是因为，例如，如果隔离物15的配置密度小于50个/mm2，侧不能利用隔离物15充分地保持基板间隔，会因盒厚度不均匀变得显著而使显示品质明显降低。相反，如果隔离物15的配置密度大于300个/mm2，侧会在低温时发生称为真空气泡的不良现象。另外，如果每1点液滴的平均个数少于0.2个，则1点中不存在隔离物15的点就会过多，因而导致隔离物15的配置参差不齐，从而会因为盒厚度不均匀变得显著而使显示品质明显下降。相反，如果每1点的平均个数多于3个，则例如图12所示，隔离物15以凝集体的形式存在的情况就会过多，有时巨大的隔离物凝集体15A会从非像素区域18溢出而位于像素区域19。结果，不仅成为盒厚度不均匀的原因，而且会使漏光、取向不良的程度严重，致使显示品质明显下降。
图5是表示在基板面内的隔离物15的配置的图，表示在使隔离物15分散到溶剂中的隔离物分散溶液吐出到基板上时每1点的液滴17中平均存在2个隔离物的图像。另外，图5(a)是刚刚吐出之后的状态，图5(b)是使隔离物分散溶液中的溶剂蒸发之后的状态。
如图5所示，隔离物15因为使用后述的隔离物定点配置装置进行配置，所以绝对不是不规则地配置的，而是在矩形的像素区域19的各端边沿X轴或Y轴排列的液晶装置的非像素区域中，沿图5中假想地设置的第1假想线L和第2假想线K配置。
该第1假想线L表示使后述的隔离物定点配置装置的喷嘴头沿Y轴方向扫描时喷嘴孔的移动轨迹，第2假想线K表示将隔离物分散溶液吐出时地喷嘴孔的排列方向。即，隔离物15被沿着与Y轴平行的扫描方向(即，沿第1假想线L)以一定间隔b配置，同时还被沿着相对于与扫描方向垂直的方向具有指定的角度(即，与X轴具有指定的角度θ)的第2假想线K以一定间隔c配置。另外，上述θ可以设定为任意的值，在每1点液滴的隔离物的平均个数、隔离物15的配置间隔b、c一定地情况下，通过改变θ，能够改变隔离物15在面内的配置密度。
另外，所谓隔离物在每1点液滴平均存在0.2个，也就是意味着对于任意的10点液滴，含有1个隔离物的液滴有2点，而其余的8点的液滴不含有隔离物。另外，由图5可知，不能控制每1点的液滴17所含有的隔离物15的数量，例如即使平均2个也不是所有的液滴各含有2个隔离物15。并且，1点液滴中的隔离物15以单体或凝集体或者单体与凝集体混合的状态而存在。
在此，将作为隔离物定点配置装置的喷墨装置的喷嘴头26的结构的一例表示在图6及图7中。如图6所示，该喷嘴头26具有例如不锈钢制的喷嘴板31和振动板32，两者经由分隔部件(分解器板)33接合。
在喷嘴板31与振动板32之间，利用以一定的间隔c配置的多个分隔部件33形成多个空间34和储液部35。在各空间34和储液部35的内部充满了隔离物分散溶液，各空间34和储液部35经由供给口36而连通。另外，在喷嘴板31上，形成有用于从空间34喷射隔离物分散溶液的喷嘴孔37。该喷嘴孔37在各空间34内各设置1个，在喷嘴头26上，平面看这样的喷嘴孔37被与长度方向平行地以一定的间隔c排列多个。
另一方面，在振动板32上，形成有用于向储液部35供给隔离物分散溶液的孔38，可随着空间34内的容积的变化，从外部供给隔离物分散溶液。
另外，如图7所示，在振动板32的和与空间34相对的面相反的一侧的面上接合有压电元件39。该压电元件39位于一对电极41之间，当通电时压电元件39向外侧突出弯曲，同时，接合有压电元件39的振动板32也一体地向外侧弯曲。从而使空间34的容积增大。因此，与空间34内增大的容积部分相当的隔离物分散溶液就从储液部35经由供给口36流入。然后，当解除了向压电元件39的通电时，压电元件39和振动板32都恢复为原来的形状。由此，由于空间34也恢复为原来的容积，所以，空间34内部的隔离物分散溶液的压力上升，从喷嘴孔37向基板吐出隔离物分散溶液的液滴27。
此外，如图8所示，喷嘴头26被构成为可以在基板上水平的面内转动，从而能够连续地或多个阶段地调整喷嘴孔37的排列方向与X轴的交叉角度θ。例如，如图9所示，在一边使喷嘴头26沿Y轴方向扫描一边从喷嘴孔37以指定间隔b将隔离物分散溶液间歇性地吐出到基板上地情况下，在基板上隔离物15被沿着与Y轴平行的第1假想线L以一定间隔b配置成行状，同时，沿着与X轴以角度θ交叉(即，与喷嘴孔37的排列方向平行)的第2假想线K以一定间隔c(即，喷嘴孔37的配置间隔)配置成行状。
这样，当使喷嘴孔37的排列方向相对于X轴方向(即，与喷嘴头26的扫描方向垂直的方向)倾斜指定的角度θ时，相邻的第1假想线L的间隔可以用c·cosθ表示。因此，在由于高清晰化等而使与扫描方向垂直的方向(X轴方向)的像素间距a小于喷嘴孔37的配置间隔c时，通过调节喷嘴头26的转动角度θ，可以可靠地将喷嘴孔37配置到非像素区域18上。由此，隔离物15就仅被配置在非像素区域18上，从而可得到对比度高的高品质的显示。
另外，隔离物分散溶液的吐出间隔b优选设定为大于吐出到基板上的液滴17的直径。吐出到基板上的隔离物分散溶液中的隔离物15随着溶液周边部的溶剂的蒸发而聚集到液滴17的中央部而沿第1假想线L和第2假想线K配置，因此使吐出到基板上的液滴17分别独立地存在是非常重要的。
假如以小于液滴17的直径的间隔吐出液滴17，侧如图20所示，当相邻的液滴17彼此连到一起时，隔离物15就未必能位于各液滴17的中心，如图20(b)所示，会发生被配置到像素区域19中的现象。与此相对，如上所述，在使液滴17的吐出间隔大于液滴17的直径时，就可以防止相邻的液滴17彼此粘连的情况，从而可以确保隔离物15的位置在液滴中央部。由此，就可以将隔离物15仅配置在非像素区域18上。
图10和图11表示使用相对于像素间距a以2a的间隔配置了喷嘴孔37的喷嘴头26、沿第1假想线L以一定间隔b定点配置隔离物15时的隔离物15的配置状态。
图10表示将第2假想线K相对于X轴的交叉角度设为0°(即，使喷嘴孔37的排列方向与X轴平行的状态)、将隔离物15沿Y轴方向以一定间隔b配置的状态。在图10中，隔离物15形成了以每隔一个非像素区域18状态进行配置的状态。另外，隔离物15仅被配置在非像素区域18，从而可极力排除隔离物15对显示带来的影响。
与此相对，图11表示将第2假想线K相对于X轴的交叉角度θ设为60°(即，使喷嘴孔37的排列方向相对于X轴倾斜60°的状态)、将隔离物15沿Y轴方向以一定间隔b配置的状态。在图11中，隔离物15被配置在沿Y轴方向延伸成行状的每个非像素区域18上，隔离物15的配置密度为图10的2倍。这种情况下也同样，隔离物15仅被配置在非像素区域18，除了不会在像素区域发生因隔离物15引起的漏光等现象外，由于隔离物15的配置密度增大，所以能够提高盒厚度的均匀性。
因此，根据本发明的隔离物定点配置装置，通过以使喷嘴孔37的排列方向与X轴交叉的状态使喷嘴头扫描，可以使相邻的第1假想线L的间隔小于喷嘴孔37的配置间隔(喷嘴间隔)c。因此，不使用要求高制造精度的喷嘴头26也可以精细地配置隔离物15。
另外，通过使喷嘴头26在基板上水平的面内转动调节喷嘴孔37的排列方向与X轴的交叉角度θ，可以调节沿第1假想线L配置成行状的隔离物15的行间隔。因此，即使制造的液晶装置的精细度等发生改变，也可以不更换喷嘴头26，而利用喷嘴间隔固定的通用的喷嘴头26，将隔离物15可靠地仅配置到非像素区域18上。
另外，因为在本实施例的液晶装置中，第2假想线K可以相对于与喷嘴头26的扫描方向垂直的X轴方向以指定的角度配置，所以，在使用上述喷嘴头26定点配置隔离物15时，即使灵活地设计喷嘴头26的喷嘴孔37的结构，也可以将隔离物15仅配置在非像素区域18上，并且可以将隔离物15的配置密度设定为最佳，得到高显示品质的显示。例如，通过将隔离物15的配置密度设为50～300个/mm2、并在每1点液滴平均配置0.2～3个隔离物15，可以充分抑制因隔离物15引起的漏光致使对比度降低等不良现象，提高显示品质。
另外，在本实施例中，是以黑白显示为前提的结构，但也可以形成用于进行彩色显示的彩色滤光器层。即，可在上基板(对置基板)20的内面设置具有着色层和遮光层(黑底)的彩色滤光器层，并顺序形成保护彩色滤光器层的保护层，进而在保护层上形成共用电极21。在显示区域具有颜色各不相同的例如红(R)、绿(G)、蓝(B)的着色层，因此，可由各颜色的显示区域构成像素，在每个像素进行彩色显示。
另外，在本实施例中，列举表示了有源矩阵型的液晶装置，但例如单纯矩阵型的液晶装置中也可以采用本发明的结构。
下面，对本实施例的液晶装置所使用的隔离物15的结构进行说明。隔离物15可用例如由二氧化硅、聚苯乙烯等构成的球状部件构成。隔离物15的直径被设定为与封入液晶装置中的液晶层50的厚度(盒厚度，即基板间的间隔)相适应，例如，从2～10μm的范围内选择。
如图13所示，作为隔离物15，可以采用表面附着有热硬化性树脂层150的结构。这种情况下，可通过热硬化性树脂的硬化，使隔离物15相对于下基板(TFT阵列基板)10和上基板(对置基板)20可靠地固定。例如，在该液晶装置的制造工序中，通过在将隔离物15散布到与滴下液晶的基板(例如TFT阵列基板10)不同的基板(对置基板20)上之后进行热处理使热硬化性树脂硬化，可以使隔离物15相对于对置基板20固着。
另外，在隔离物15的表面，例如图14所示，可以设置附具长链的烷基的表面处理层151。作为设置附具长链的烷基的表面处理层151的手段，可以列举有使用例如硅烷耦合剂进行表面处理的方法。如图16(a)所示，在使用未设置表面处理层151的隔离物15时，会存在有在隔离物15表面附近液晶分子的取向紊乱，在该部分发生漏光的问题。另一方面，如图16(b)所示，在使用设置有表面处理层151的隔离物15a时，在隔离物15a表面附近，可以使液晶分子以指定的方向(本实施例为垂直取向)取向，从而在该部分不易发生漏光。
此外，可以对隔离物施以着色，图15所示的隔离物15b表示着色为黑色的隔离物的一例。例如，如图17(a)所示，如果使用无着色隔离物15，在黑显示(暗显示)时，会对应隔离物发生白色的点显示，有时会因此而成为对比度降低的原因之一。与此相对，如图17(b)所示，通过使用图15所示的着色隔离物15b，在黑显示(暗显示)时不会发生对应隔离物的白色的点显示。虽然在白显示(明显示)时会发生对应隔离物的黑色的点显示，但与黑显示(暗显示)时的白色的点显示相比，对对比度降低的影响小。
液晶装置的制造方法下面，参照图18对本实施例的液晶装置的制造方法的一例进行说明。
首先，如图18的步骤S1所示，在由玻璃等构成的下侧的基板本体10A上，形成遮光膜11a、第1层间绝缘膜12、半导体层1a、沟道区域1a’、低浓度源极区域1b、低浓度漏极区域1c、高浓度源极区域1d、高浓度漏极区域1e、存储电容电极1f、扫描线3a、电容线3b、第2层间绝缘膜4、数据线6a、第3层间绝缘膜7、接触孔8、像素电极9及取向膜40，制作成下基板(TFT阵列基板)10。另外，与此并行地，在上侧的基板本体20A上，也形成遮光膜23、对置电极21和取向膜60，制作成上基板(对置基板)20。
然后，在步骤S2中，在下基板(TFT阵列基板)10上，滴下与该液晶装置的间隙相应的指定量的液晶，在步骤S3中，将密封材料93呈不具有液晶注入口的闭口框状形状地印刷到上基板20上。
然后，在步骤S4中，使喷嘴头26在基板上水平的面内旋转，以使喷嘴孔37配置到非像素区域18上。并且，在步骤S5中，一边使喷嘴头26在上基板20上扫描，一边使以每1点液滴平均存在0.2～3个隔离物15的方式进行了浓度调整后的隔离物分散溶液，从喷嘴孔37以指定间隔b间歇性地吐出到上基板上。这时，将上述指定间隔b设定为使隔离物15的配置密度为50～300个/mm2、且上述间隔b大于吐出到基板上的液滴17的直径。然后，使这样吐出到上基板20上的隔离物分散溶液的溶剂自然地或通过指定的干燥手段蒸发，将隔离物15配置到非像素区域18上。
其次，在步骤S6中，使下基板10与上基板20相互贴合，进而将图中未示出的相位差板、偏振片等光学薄膜贴合到下基板10和上基板20的外侧，制造出具有图3所示的盒结构的液晶装置。
另一方面，作为不同的制造方法的例子，也可以利用图19所示的工序得到上述实施例的液晶装置。
首先，如步骤S11所示，与上述步骤S1一样，在由玻璃等构成的下侧的基板本体10A上形成取向膜40等，制作成下基板(TFT阵列基板)10。另外，与此并行地，在上侧的基板本体20A上也形成取向膜60等，制作成上基板(对置基板)20。
然后，在步骤S12中，在下基板(TFT阵列基板)10上与上述同样地，印刷不具有液晶注入口的闭口框状形状的密封材料93，进而在步骤S13中，将指定量的液晶滴到闭口框状形状的密封材料93的内侧。
然后，在步骤S14中，使喷嘴头26在基板上水平的面内旋转，以使喷嘴孔37配置在非像素区域18上，在步骤S15中，一边使喷嘴头26在上侧基板20上扫描，一边将以使每1点液滴平均存在0.2～3个/mm2隔离物15的方式进行了浓度调整后的隔离物分散溶液，从喷嘴孔37以指定间隔b间歇性地吐出到上基板20上。这时，将上述指定间隔b设定为使隔离物15的配置密度为50～300个/mm2、并且上述间隔b大于吐出到基板上的液滴17的直径。然后，使这样吐出到上基板20上的隔离物分散溶液的溶剂自然地或通过指定的干燥方法蒸发，将隔离物15配置到非像素区域18上。
然后，在步骤S16，将下基板10与上基板20贴合，进而将图中未示出的相位差板、偏振片等光学薄膜贴合到下基板10和上基板20的外侧，制造成具有图3所示的盒结构的液晶装置。
因此，根据本实施例的液晶装置的制造方法，使用上述隔离物定点配置装置定点配置隔离物15，所以利用通用的喷嘴头26即可将隔离物15的密度、配置作各种各样的变更，从盒厚度的均匀性等观点考虑，可以制造出隔离物15配置为最佳的液晶装置。另外，因为即使对于像素间距a小于喷嘴间隔c的液晶装置，也可以将隔离物15可靠地配置到非像素区域18上，所以，可以制造出漏光等现象少、显示品质高的液晶装置。
电子设备下面，对具有上述实施例所示的液晶装置的电子设备的具体实例进行说明。
图22(a)是表示便携式电话的一例的立体图。在图22(a)中，标号500表示便携式电话本体，标号501表示具有上述实施例的液晶装置的液晶显示部。
图22(b)是表示文字处理机、个人电脑等便携式信息处理装置的一例的立体图。在图22(b)中，标号600表示信息处理装置，标号601表示键盘等输入部，标号603表示信息处理本体，标号602表示具有上述实施例的液晶装置的液晶显示部。
图22(c)是表示手表式电子设备的一例的立体图。在图22(c)中，标号700表示手表本体，标号701表示具有上述实施例的液晶装置的液晶显示部。
这样，图22(a)～(c)所示的各个电子设备因为具有上述实施例的液晶装置的任意一种，所以构成了具有显示品质优异的显示部的电子设备。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形而实施。
例如，在上述实施例的隔离物定点配置装置中，喷嘴孔37被与喷嘴头26的长度方向平行地排列设置，但也可以如图21所示的那样，将喷嘴孔37’设置成相对于喷嘴头26’的长度方向倾斜地排列，使喷嘴孔37’的排列方向与X轴以指定的角度θ交叉。在上述结构中，在以将喷嘴头26’的长度方向与X轴平行地配置的状态，使喷嘴头26’沿Y轴方向扫描，从喷嘴孔37’以一定间隔b将隔离物分散溶液吐出到基板上时，和上述实施例一样，在基板上，隔离物15在被沿着第1假想线L以一定间隔b配置的同时，还被沿着在以角度θ与X轴交叉的方向延伸的第2假想线K以一定间隔c配置。因此，即使在这种情况下，对于像素间隔a小于喷嘴间隔c的液晶装置，也可以将隔离物15可靠地配置到非像素区域18上。
如上所述，按照本发明，因为喷嘴孔相对于与扫描方向垂直的方向成指定的角度地排列，所以，能够使沿扫描方向配置成行状的隔离物的相邻的行的间隔小于喷嘴孔的间隔。因此，使用喷嘴孔的间隔宽而不需要高制造精度的喷嘴头即可精细地配置隔离物，使隔离物的配置密度和每1点液滴存在的隔离物个数最佳化，从而可有效地抑制因为盒厚度不均匀及由隔离物造成的漏光等引起的显示不良。
另外，在构成为可使喷嘴头在基板上水平的面内旋转的情况下，通过调节喷嘴孔的排列方向与喷嘴头的扫描方向的交叉角度，可以任意地调节沿扫描方向配置成行状的隔离物的行间隔。因此，使用喷嘴孔的间隔固定的喷嘴头即可以各种密度或各种行间隔配置隔离物。
权利要求
1.一种隔离物定点配置装置，其特征在于具备一边沿指定的扫描方向扫描一边从多个喷嘴孔吐出使隔离物分散在溶剂中的隔离物分散溶液的喷嘴头；上述多个喷嘴孔相对于与上述扫描方向垂直的方向被以指定的角度排列。
2.一种隔离物定点配置装置，其特征在于具备一边沿指定的扫描方向扫描一边从多个喷嘴孔吐出使隔离物分散在溶剂中的隔离物分散溶液的喷嘴头；上述喷嘴头被构成为可以旋转，使得上述多个喷嘴孔的排列方向相对于与上述扫描方向垂直的方向具有指定的角度。
3.一种液晶装置的制造方法，是一对基板以密封材料介于中间相对配置、液晶和隔离物被封入到由上述一对基板与上述密封材料包围的空间中的液晶装置的制造方法，其特征在于包括在权利要求1或2所述的隔离物定点配置装置中的上述喷嘴的排列方向相对于与上述扫描方向垂直的方向具有指定的角度的状态下，由上述喷嘴头一边在上述一对基板中的任意一方的基板上沿上述扫描方向扫描一边从上述喷嘴孔将上述隔离物分散溶液间歇性地吐出到上述一方的基板上的工序。
4.根据权利要求3所述的液晶装置的制造方法，其特征在于在间歇性地吐出上述隔离物分散溶液的工序中，上述液滴的吐出间隔大于吐出到上述基板上的液滴的直径。
5.一种液晶装置，是一对基板以密封材料介于中间相对配置、液晶和隔离物被封入到由上述一对基板和上述密封材料包围的空间中的液晶装置，其特征在于一方的基板具有被排列设置的多个像素区域和被设置在上述各像素区域的周边的非像素区域；上述隔离物，平面看相对于上述像素区域的排列方向被以指定的角度排列配置。
6.根据权利要求5所述的液晶装置，其特征在于上述隔离物以单体和凝集体混合的状态存在，上述隔离物的配置密度为50～300个/mm2，并且在以上述状态存在的每1点，上述隔离物平均存在0.2～3个。
7.根据权利要求5或6所述的液晶装置，其特征在于上述隔离物被配置在非像素区域。
8.根据权利要求7所述的液晶装置，其特征在于与配置上述隔离物的非像素区域对应，设置有遮光层。
9.根据权利要求5至8的任意一项所述的液晶装置，其特征在于上述隔离物被着色。
10.根据权利要求5至9的任意一项所述的液晶装置，其特征在于对上述隔离物的表面实施了限制上述液晶的取向的处理。
11.根据权利要求5至10的任意一项所述的液晶装置，其特征在于在上述隔离物的表面设置有用于将隔离物本身粘着到基板上的粘着层。
12.一种电子设备，其特征在于具有权利要求5至11的任意一项所述的液晶装置。
全文摘要
本发明涉及隔离物定点配置装置、液晶装置的制造方法、液晶装置和具有该液晶装置的电子设备，其目的在于无需使用高精度的喷嘴头即可精细地配置隔离物、进而无需更换喷嘴头也可以按照各种密度配置隔离物。解决方法是在一边沿指定的扫描方向扫描、一边从多个喷嘴孔37吐出使隔离物15分散到溶剂中的隔离物分散溶液17时，使喷嘴孔37的排列方向相对于与扫描方向垂直的方向以指定的角度交叉。
文档编号G02F1/13GK1499268SQ20031010177
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月23日 优先权日2002年10月25日
发明者鹫泽岳人, 平田祥朋, 鬼冢惠美子, 朋, 美子 申请人:精工爱普生株式会社