專利名稱：液晶顯示裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置的制造方法，詳細(xì)而言，涉及防止噴嘴堵塞、隔離物的偏差從而可以得到顯示品質(zhì)高的液晶顯示裝置的液晶顯示裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置為了使基板的間隙保持一定而在基板間配置有球狀的隔離物(スペ一サ)。作為隔離物的配置方式，已知的有將混入到溶劑中的隔離物噴射(スペレ一)散布到經(jīng)過(guò)取向處理的基板上的方式。但是，在這種噴射散布的隔離物配置中，有時(shí)隔離物在基板上的分布不均勻，特別是大量的隔離物凝集到顯示使用的區(qū)域(以下，稱為“像素區(qū)域”)中時(shí)，存在著色的亮度將減小、或發(fā)生著色模糊，從而顯示品質(zhì)降低的問(wèn)題。
為了解決這樣的問(wèn)題，在例如專利文獻(xiàn)1中已公開(kāi)了通過(guò)使用液滴吐出裝置而將隔離物正確地吐出配置到顯示所不使用的區(qū)域(以下，稱為“非像素區(qū)域”(黑矩陣，黑底))中從而提高液晶顯示裝置的對(duì)比度的方法。該先有技術(shù)通過(guò)將隔離物分散到水和乙二醇的混合溶劑(沸點(diǎn)在100℃以上)中并將該溶劑吐出到基板的非像素區(qū)域而配置隔離物，進(jìn)而通過(guò)加熱基板使溶劑揮發(fā)，從而使隔離物固定到指定位置。為了使溶劑揮發(fā)，該基板被加熱到基板溫度達(dá)60℃或以上。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平11-281985號(hào)公報(bào)但是，基板溫度達(dá)到60℃或以上時(shí)，作業(yè)時(shí)間延續(xù)長(zhǎng)時(shí)間時(shí)(例如8小時(shí)或以上時(shí))，有時(shí)溶劑揮發(fā)，隔離物將噴嘴前端堵塞。另外，在使用表面具有粘著層的隔離物(以下，稱為粘著隔離物)時(shí)，由于粘著層的熔融，隔離物更容易將噴嘴堵塞。因此，不能進(jìn)行隔離物的穩(wěn)定的吐出，從而將會(huì)形成在基板表面未配置隔離物的部分。
另一方面，基板溫度低時(shí)(例如，在30℃或以下時(shí))，通過(guò)噴墨(液滴吐出)方式將隔離物和溶劑的混合液吐中(命中)到基板表面時(shí)，液滴狀的溶劑的揮發(fā)就慢，所以，在基板移動(dòng)到下一個(gè)工序時(shí)溶劑就擴(kuò)展，從而隔離物將偏離指定的位置。
此外，使用粘著隔離物時(shí)，將基板加熱到60℃或以上時(shí)，溶劑的揮發(fā)將加快，隔離物的凝集速度將跟不上溶劑的揮發(fā)，從而不能最合適地凝集到非像素區(qū)域的指定位置。另外，采用粘著隔離物時(shí)，在隔離物凝集到指定位置之前，由于基板加熱溫度的影響，粘著層將發(fā)生熔融，從而隔離物有可能配置到像素部分。
另外，利用噴墨(液滴吐出)方式將溶劑順序吐中到基板表面上，所以，在最初吐中到的地方和最后吐中到的地方就存在吐中的時(shí)間差，從而揮發(fā)時(shí)間也存在時(shí)間差，所以，揮發(fā)狀態(tài)不同。因此，在揮發(fā)還不充分的期間就將基板移動(dòng)到下一個(gè)工序時(shí)，隔離物就不會(huì)凝集到吐出點(diǎn)的中央，從而隔離物的配置有可能發(fā)生偏差。
如上所述，基板加熱溫度太低、加熱時(shí)間太短將引起溶劑的揮發(fā)過(guò)度或不充分，從而發(fā)生噴嘴堵塞、隔離物的偏差，這將成為液晶顯示裝置的對(duì)比度降低/單元間隙的偏差的原因。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而提案的，目的旨在提供防止噴嘴堵塞、隔離物的偏差從而可以得到顯示品質(zhì)高的液晶顯示裝置的液晶顯示裝置的制造方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法是使用液滴吐出裝置將包含多個(gè)隔離物的溶劑作為液滴吐出到基板上并通過(guò)加熱該基板使該液滴揮發(fā)從而將上述隔離物配置到該基板上的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于，包括加熱該基板使上述液滴揮發(fā)到使吐出到上述基板上的上述隔離物凝集到指定范圍內(nèi)的程度的凝集用加熱工序；以及進(jìn)一步加熱經(jīng)過(guò)上述凝集加熱工序的上述基板，使上述液滴完全揮發(fā)的完全揮發(fā)用加熱工序。
在凝集用加熱工序中，加熱該基板使吐出到基板上的隔離物凝集到指定范圍內(nèi)(例如，非像素區(qū)域的指定位置)，所以，可以防止溶劑的揮發(fā)不足引起的擴(kuò)展(隔離物的散亂)或過(guò)剩揮發(fā)引起的噴嘴堵塞。并且，在完全揮發(fā)工序中，將基板加熱一定時(shí)間，只要使液滴完全揮發(fā)了，就可以將隔離物高精度地配置到指定位置。通過(guò)這樣的工序，可以實(shí)現(xiàn)隔離物向基板上的高精度的配置和穩(wěn)定的涂布，從而可以確保均勻的單元間隙，所以，可以得到顯示品質(zhì)高的液晶顯示裝置。
另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于使凝集用加熱工序和完全揮發(fā)用加熱工序中基板的加熱溫度小于溶劑的沸點(diǎn)。這樣，就可以防止溶劑的揮發(fā)速度太大，從而可以確保隔離物的凝集所需要的充足的時(shí)間，所以，可以將隔離物高精度地配置到指定位置。
另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于將表面具有粘著層的隔離物配置到基板上時(shí)，使凝集用加熱工序中的基板的加熱溫度小于該粘著層的熔融溫度。這樣，可以防止在液滴吐出裝置的噴嘴前端部，由于來(lái)自基板的輻射熱等，隔離物的粘著層溶解，粘著在噴嘴前端部，所以，可以維持噴嘴的穩(wěn)定的吐出性能。
另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于使凝集用加熱工序中的基板的加熱溫度為30～60℃。這樣，在一般的制造工序中常用的條件下，可以防止由于溶劑的揮發(fā)不足而引起的擴(kuò)展(隔離物的散亂)或過(guò)剩揮發(fā)引起的噴嘴堵塞。
另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于使凝集用加熱工序中的基板的加熱時(shí)間至少在30秒或以上。這樣，在一般的制造工序中常用的條件下，可以防止溶劑的揮發(fā)不足，可以確保隔離物的凝集所需要的充足的時(shí)間，所以，可以將隔離物高精度地配置到指定位置。
圖1是表示基板溫度與溶劑的擴(kuò)展不良狀況的比例的關(guān)系的圖表。
圖2是表示附著了隔離物的塊的噴嘴的比例的圖表。
圖3是表示溶劑的擴(kuò)展不良狀況與隔離物集合不良狀況的圖表。
圖4是表示附著了隔離物的塊的噴嘴的比例的圖表。
圖5是表示通常型隔離物的偏差與溶劑干燥時(shí)間的曲線圖。
圖6是表示粘著隔離物的偏差與溶劑干燥時(shí)間的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的實(shí)施例。本發(fā)明不由該實(shí)施例所限定。
實(shí)施例1.
圖1是表示基板溫度與基板吐中溶劑后溶劑的擴(kuò)展不良狀況的比例的關(guān)系的圖表，圖2是表示基板溫度與附著了隔離物的塊的噴嘴的比例的關(guān)系的圖表。在本實(shí)施例1中，使用噴墨(液滴吐出)法根據(jù)下述的條件設(shè)定了種種基板溫度。并且，在該基板表面將樹(shù)脂球隔離物與溶劑的混合液(液滴)吐出到基板的非像素區(qū)域，檢驗(yàn)吐中到基板上的溶劑的擴(kuò)展不良狀況，同時(shí)檢驗(yàn)噴嘴前端是否未附著隔離物的塊。
這里所說(shuō)的“溶劑的擴(kuò)展不良狀況”，是指由于混合液在吐中后溶劑發(fā)生擴(kuò)展而液滴內(nèi)的隔離物被配置到指定范圍外的不良狀況。例如，相鄰的液滴之間附著成為指定直徑以上的液滴后隔離物發(fā)生散亂的情況，或者溶劑溢出到像素區(qū)域從而隔離物被配置到該區(qū)域的情況等。
液滴吐出頭使用的噴嘴直徑為20μm，隔離物與溶劑的混合液的吐出量約為20p升，噴嘴與基板的距離為800μm。另外，使用的基板是在玻璃基板上涂布有取向膜(日產(chǎn)化學(xué)制SE3140)而成的基板，膜厚為500。隔離物是直徑3.75μm的樹(shù)脂球(積水化學(xué)制SP-20375)。溶劑是水和乙二醇以1∶1混合的溶液(例如，粘度10～40mPA·s、沸點(diǎn)約150～250℃)?；鍦囟仍?0～70℃的范圍內(nèi)，用加熱板進(jìn)行加熱，每隔10℃進(jìn)行測(cè)定。
結(jié)果，如圖1所示，在基板溫度小于30℃時(shí)，混合液吐中到基板上后，溶劑有擴(kuò)展的傾向(基板溫度為20℃時(shí)，已確認(rèn)出現(xiàn)5％)。另外，還確認(rèn)了，溶劑擴(kuò)展的結(jié)果是相鄰的液滴之間相互附著，從而隔離物散亂到所希望的范圍外。由此可知，為了使隔離物凝集配置到指定范圍內(nèi)，最好將基板溫度加熱到30℃或以上。
另外，如圖2所示，基板溫度為70℃或以上時(shí)，將出現(xiàn)附著了隔離物的塊的噴嘴(基板溫度為70℃時(shí)，已確認(rèn)將出現(xiàn)7％)。這是由于基板溫度太高所致，是由于來(lái)自基板的輻射熱等的作用，噴嘴前端的溶劑揮發(fā)而發(fā)生的結(jié)果。由此可知，為了使隔離物的塊不附著到噴嘴前端，最好將基板溫度加熱到60℃或以下。
如上所述，按照本實(shí)施例1，為了加熱基板使液滴揮發(fā)到使吐出到基板上的隔離物凝集到指定范圍內(nèi)的程度，可以加熱到使基板溫度為30～60℃(凝集用加熱工序)，在該狀態(tài)下只要將基板加熱一定時(shí)間使液滴完全揮發(fā)了(完全揮發(fā)用加熱工序)，就可以將隔離物高精度地配置到指定位置。經(jīng)過(guò)這樣的工序，可以實(shí)現(xiàn)隔離物向基板上的高精度的配置和穩(wěn)定的涂布，從而可以確保均勻的單元間隙，所以，可以得到顯示品質(zhì)高的液晶顯示裝置。
在上述實(shí)施例1中，雖然僅涉及到吐出有隔離物的基板的加熱工序，但是，其他工序可以由眾所周知的、慣用的方式構(gòu)成。
實(shí)施例2.
圖3是表示基板溫度與溶劑的擴(kuò)展不良狀況和隔離物集合不良狀況的圖表，圖4是表示基板溫度與附著了隔離物的塊的噴嘴的比例的關(guān)系的圖表。在本實(shí)施例2中，使用噴墨(液滴吐出)法，根據(jù)下述的條件將基板溫度進(jìn)行了各種設(shè)定。并且，在該基板表面，將粘著隔離物與溶劑的混合液吐出到基板的非像素區(qū)域，檢驗(yàn)基板在吐中后的溶劑的擴(kuò)展不良狀況和溶劑的揮發(fā)引起的隔離物集合不良狀況。此外，檢驗(yàn)噴嘴前端是否未附著隔離物的塊。這里所說(shuō)的“隔離物集合不良狀況”，是指由于在混合液吐中之后溶劑的擴(kuò)展而液滴內(nèi)的隔離物被配置到指定范圍外的不良狀況和由于溶劑的揮發(fā)太快而不能得到隔離物的合適的凝集狀態(tài)的不良狀況(凝集不足狀態(tài))。
液滴吐出頭使用的噴嘴直徑為20μm，隔離物與溶劑的混合液的噴出量約為20p升，噴嘴與基板的距離為800μm。另外，使用的基板是在玻璃基板上涂布了取向膜(日產(chǎn)化學(xué)制SE3140)而成的基板，膜厚為500。隔離物是直徑3.75μm、表面具有粘著層的樹(shù)脂球(積水化學(xué)制SP-20375AD)。溶劑是將水和乙二醇以1∶1混合的溶液(例如，粘度10～40mPA·s、沸點(diǎn)約150～250℃)?；鍦囟仍?0～80℃的范圍內(nèi)，用加熱板進(jìn)行加熱，每隔10℃進(jìn)行測(cè)定。
結(jié)果，如圖3所示，在基板溫度小于30℃時(shí)，混合液吐中到基板上后，溶劑有擴(kuò)展的傾向(基板溫度為20℃時(shí)，已確認(rèn)出現(xiàn)5％)。另外，還確認(rèn)了，溶劑擴(kuò)展的結(jié)果是相鄰的液滴之間相互附著，從而隔離物散亂到所希望的范圍外(基板溫度20℃時(shí)，隔離物集合不良狀況的比例為3％)。
另外，基板溫度為70℃或以上時(shí)，也確認(rèn)了隔離物集合的不良狀況(是凝集不足狀態(tài)，基板溫度70℃時(shí)隔離物集合不良狀況的比例為2％，基板溫度80℃時(shí)隔離物集合不良狀況的比例為5％)。可以認(rèn)為，這是由于基板溫度高，溶劑的揮發(fā)太快，而隔離物的凝集跟不上的緣故。由此可知，為了使隔離物凝集配置到指定范圍內(nèi)，最好將基板溫度加熱到30～60℃。
另外，如圖4所示，基板溫度為70℃或以上時(shí)，就出現(xiàn)附著了隔離物的塊的噴嘴(已確認(rèn)，基板溫度70℃時(shí)出現(xiàn)12％，基板溫度80℃時(shí)，出現(xiàn)32％)。該出現(xiàn)率比上述實(shí)施例1(如圖2所示，基板溫度70℃時(shí)出現(xiàn)7％)的情況高。使用粘著隔離物時(shí)，基板溫度為70℃或以上時(shí)，溶劑迅速揮發(fā)，同時(shí)，由于來(lái)自基板的輻射熱等的作用，粘著層融化，存在容易在噴嘴前端部粘著的傾向。由此可知，為了使隔離物的塊不附著到噴嘴前端，維持噴嘴的穩(wěn)定的吐出性能，最好將基板溫度加熱到比粘著層的熔融溫度低的60℃或以下。
如上所述，按照實(shí)施例2，使用粘著隔離物時(shí)，和上述實(shí)施例1一樣，通過(guò)將基板溫度加熱到30～60℃(凝集用加熱工序)，可以實(shí)現(xiàn)隔離物向基板上的高精度的配置和穩(wěn)定的涂布，從而可以確保均勻的單元間隙。另外，如果隔離物的凝集結(jié)束了，通過(guò)加熱該基板，使溶劑完全揮發(fā)，就完成了隔離物的配置(完全揮發(fā)用加熱工序)。
實(shí)施例3.
圖5是表示通常類型的隔離物的偏差與溶劑的干燥時(shí)間的關(guān)系的曲線圖，圖6是表示粘著型的隔離物的偏差與溶劑的干燥時(shí)間的關(guān)系的曲線圖。在本實(shí)施例3中，使用噴墨(液滴吐出)法，根據(jù)下述的條件將基板溫度30～60℃作為參量，檢驗(yàn)溶劑的干燥時(shí)間與配置的隔離物的偏差的比例的關(guān)系。這里所說(shuō)的“隔離物的偏差的比例”，是指隔離物的凝集不完全而隔離物配置到指定范圍外的比例。
液滴吐出頭使用的噴嘴直徑為20μm，隔離物與溶劑的混合液的噴出量約為20p升，噴嘴與基板的距離為800μm。另外，使用的基板是在玻璃基板上涂布有取向膜(日產(chǎn)化學(xué)制SE3140)而成的基板，膜厚為500。隔離物使用直徑3.75μm的樹(shù)脂球(積水化學(xué)制SP-20375)和直徑3.75μm表面具有粘著層的樹(shù)脂球(積水化學(xué)制SP-20375AD)。
溶劑將是水和乙二醇以1∶1混合的溶液(例如，粘度10～40mPA·s、沸點(diǎn)約150～250℃)。另外，鑒于上述實(shí)施例1和實(shí)施例2的考察結(jié)果，基板溫度以30℃、40℃、50℃、60℃為參數(shù)，用加熱板進(jìn)行加熱，使之達(dá)到該溫度。
在上述條件下，檢測(cè)用于使溶劑揮發(fā)、使隔離物凝集到指定位置的溶劑干燥時(shí)間(將基板置于加熱板上的時(shí)間)，與隔離物的偏差的比例的關(guān)系的結(jié)果，對(duì)于通常型的隔離物，可以得到圖5所示的曲線圖，對(duì)于粘著型的隔離物，可以得到圖6所示的曲線圖。圖中，菱形(◆)符號(hào)表示基板溫度為30℃的情況，正方形(■)符號(hào)表示基板溫度為40℃的情況，三角形(▲)符號(hào)表示基板溫度為50℃的情況，“×”符號(hào)表示基板溫度為60℃的情況。
即，如圖5和圖6所示，溶劑的干燥時(shí)間在30秒以內(nèi)時(shí)，通常型的隔離物和粘著型的隔離物都是隔離物的偏差的比例最大為6％?？梢哉J(rèn)為，這是用于干燥時(shí)間短而溶劑揮發(fā)不充分，從而液滴內(nèi)的隔離物不能凝集到指定范圍內(nèi)的緣故。由此可知，為了使隔離物凝集配置到指定范圍內(nèi)，最好使用加熱到30～60℃的基板時(shí)，將基板干燥工序(凝集用加熱工序)設(shè)定為溶劑的干燥時(shí)間為30秒或以上。
另外，基板的加熱溫度最好是比溶劑的沸點(diǎn)低的溫度。這是因?yàn)?，使溶劑的揮發(fā)速度不太大，通過(guò)確保隔離物的凝集所需要的充足的時(shí)間，可以將隔離物高精度地配置到指定位置。另外，如果隔離物的凝集結(jié)束了，通過(guò)加熱該基板，使溶劑完全揮發(fā)，就完成了隔離物的配置(完全揮發(fā)用加熱工序)。
如上所述，按照本實(shí)施例3，利用噴墨(液滴吐出)法將包含通常型的隔離物或粘著型的隔離物的溶劑涂布到加熱為30～60℃的基板上之后，通過(guò)使該溶劑的干燥時(shí)間為30秒或以上，可以實(shí)現(xiàn)隔離物向基板上的高精度的配置和穩(wěn)定的涂布，從而可以確保均勻的單元間隙。
在上述實(shí)施例3中，雖然為了使隔離物的偏差的比例為0％而將溶劑的干燥時(shí)間設(shè)定為30秒或以上，但是，根據(jù)與液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)的關(guān)系，在該偏差的比例超過(guò)0％也可以允許時(shí)(例如，0～6％范圍內(nèi)的偏差的比例)，也可以設(shè)定為不到30秒的干燥時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置的制造方法，是使用液滴吐出裝置將包含多個(gè)隔離物的溶劑作為液滴吐出到基板上并通過(guò)加熱該基板使該液滴揮發(fā)從而將上述隔離物配置到該基板上的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于，包括加熱該基板使上述液滴揮發(fā)到使吐出到上述基板上的上述隔離物凝集到指定范圍內(nèi)的程度的凝集用加熱工序；以及進(jìn)一步加熱經(jīng)過(guò)上述凝集加熱工序的上述基板，使上述液滴完全揮發(fā)的完全揮發(fā)用加熱工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于使凝集用加熱工序和完全揮發(fā)用加熱工序中的基板的加熱溫度小于溶劑的沸點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于將在表面具有粘著層的隔離物配置到基板上時(shí)，使凝集用加熱工序中的基板的加熱溫度小于該粘著層的熔融溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于將凝集用加熱工序中的基板的加熱溫度設(shè)定為30～60℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于將凝集用加熱工序中的基板的加熱時(shí)間至少設(shè)定為30秒或以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以防止噴嘴堵塞和隔離物的偏差從而可以得到顯示品質(zhì)高的液晶顯示裝置的液晶顯示裝置的制造方法。包括加熱該基板使上述液滴揮發(fā)以使吐出到上述基板上的上述隔離物凝集到指定范圍內(nèi)的凝集用加熱工序，和進(jìn)而加熱經(jīng)過(guò)上述凝集加熱工序的上述基板以使上述液滴完全揮發(fā)的完全揮發(fā)用加熱工序。在凝集用加熱工序中，將基板溫度加熱到30～60℃，作為溶劑的干燥時(shí)間，確保30秒或以上。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1496764SQ0313479
公開(kāi)日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者鬼塚惠美子, 百瀨洋一, 平田祥朋, 鷲澤岳人, 小菅將洋, 一, 人, 朋, 洋, 鬼 惠美子 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社