專利名稱：液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種點陣式液晶顯示元件，尤其是有關(guān)撓性優(yōu)異的液晶顯示 元件。
背景技術(shù)：
預(yù)計在今后，即使無電源也能夠保持顯示，并能夠電改寫顯示內(nèi)容的電 子紙張將會迅速普及。電子紙張以實現(xiàn)具有如下特性的薄型顯示體為目標(biāo)正 在進(jìn)行研究，即如具有切斷電源也能超低電耗存儲顯示，有益于眼睛使之不易疲勞的反射型顯示，以及與紙張一樣燒性的可變形性(flexible)。作為電 子紙張的應(yīng)用，可以設(shè)想到電子書籍、電子報紙、電子廣告等。根據(jù)顯示方式的不同，可將電子紙張分為電泳方式、旋轉(zhuǎn)球方式、液晶 顯示顯示器、有機(jī)EL顯示顯示器等。電泳方式是使帶電粒子在空氣中或者液體中移動的方式。旋轉(zhuǎn)球方式是 使雙色區(qū)分的帶電粒子旋轉(zhuǎn)的方式。有機(jī)EL顯示顯示器(有機(jī)場致發(fā)光顯 示顯示器)是將多個由有機(jī)材料構(gòu)成的薄膜夾在陰極與陽極之間的結(jié)構(gòu)的自 發(fā)光型顯示器。液晶顯示器是具有分別用像素電極和對置電極夾液晶層的結(jié) 構(gòu)的非自發(fā)光型顯示器。采用液晶顯示器的電子紙張是，利用具有雙穩(wěn)定性的選擇反射型膽甾相 液晶進(jìn)行研究和開發(fā)的，其中，該選擇反射型膽甾相液晶利用了液晶層的干 涉反射。在此，所謂雙穩(wěn)定性是指液晶以兩個不同的取向狀態(tài)表示穩(wěn)定性的 特性，膽甾相液晶具有如下的特性，即被稱作平面(planer)和焦錐(focal conic)的兩個穩(wěn)定狀態(tài)即使在除去電場之后也能夠長時間保持的特性。在膽 甾相液晶中，平面狀態(tài)下干涉反射入射光，而在焦錐狀態(tài)下透過入射光。因 此，在液晶層采用了膽甾相液晶的液晶板中，能夠通過入射光在液晶層中的 選擇反射來顯示光的明暗，所以不需要偏振片。另外，膽甾相液晶也被稱作 手性向列(ChiralNematic)液晶。在液晶顯示器的彩色顯示中，絕對有利的方式是膽甾相液晶方式。因為膽甾相液晶方式以液晶的干涉來反射顏色，所以僅僅通過層疊就能夠彩色顯 示。因此，采用膽甾相液晶的液晶顯示方式(在此，為了方便稱為膽甾相液 晶方式)與上述的電泳方式等其它的方式相比，彩色顯示方面占有絕對的優(yōu) 勢。在其它方式的情況下，由于需要配置濾色片，該濾色片在每個像素上分 涂三種顏色，因此在與膽甾相液晶方式相比的情況下，亮度變?yōu)槠?/3。因 此，在通過其它的方式時亮度的提高成為實現(xiàn)電子紙張的大障礙。如上所述，膽甾相液晶方式雖然是一種有利于彩色顯示的電子紙張的方 式，但是如何賦予作為電子紙張?zhí)卣鞯膿闲猿蔀樽畲蟮膯栴}。液晶顯示元件需要具有數(shù)pm間隔的均勻的液晶盒，并且通常是，以在 上下玻璃基板之間插入液晶層(數(shù)pm)的結(jié)構(gòu)形成液晶盒。在一般的TN (Twisted Nematic:扭轉(zhuǎn)向列)型或者STN (Super Twisted Nematic:超扭 轉(zhuǎn)向列)型液晶板中，部分實現(xiàn)了利用薄膜基板的液晶顯示元件(塑料液晶)， 其中該薄膜基板由透明的特殊樹脂作成。塑料液晶與玻璃基板的液晶相比能 夠?qū)崿F(xiàn)薄型化以及輕量化，而且進(jìn)一步地，具有高耐久性，對于彎曲的強(qiáng)度 也大。從而，能夠像紙張一樣自由地彎曲，適用于電子紙張。為了在TN型或者STN型的液晶板中實現(xiàn)均勻的液晶盒間隔，以往，提 出了在像素的四個角設(shè)置如圖1所示的圓柱形狀的支柱間隔物5的方案。如該圖所示的TN型或者STN型的液晶板具有如下結(jié)構(gòu)，即在與上面基 板1上的黑色矩陣6的網(wǎng)格點相對應(yīng)的位置設(shè)置了支柱間隔物5，在通過該 支柱間隔物5而等間隔保持的上面基板1和下面基板2之間設(shè)置液晶層。在下面基板2上形成支柱間隔物5，并在下面基板2上除了支柱間隔物 5以外，其外周部形成用于粘結(jié)上面基板1和下面基板2的密封材料3。密 封材料3是在利用印刷等形成的粘結(jié)材料，并且在其一邊3a的中央設(shè)置開 口部，其開口部的兩端延伸，形成液晶的注入口4。 g卩，密封材料3的一部 分變成注入口 4，通過該注入口 4向被密封材料3包圍的區(qū)域內(nèi)注入液晶。在下面基板1的表面和上面基板2的背面分別形成有多個透明的列電極 (未圖示)以及與該列電極垂直交叉的多個透明的行電極(未圖示)。而且， 在上面電極2的背面形成有黑色矩陣6。在液晶層采用了選擇反射型膽甾相 液晶的上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件中，在上方或下方相對的位置上沒有設(shè)置電 極的像素之間的部分處于平時亮燈狀態(tài)。因此，為了防止該平時亮燈，提高像素的對比度(〕乂7卜，7卜)，而設(shè)置有黑色矩陣6。對于支柱間隔物5這樣的圓柱或者棱柱的間隔物的形成方法，在JP實開昭58 — 13515號公報 以及JP特開平8 — 76131號公報中已提出利用光刻法的形成方法。另外，對 于間隔物的形狀為十字型的液晶顯示元件，在JP特開2001_36240號公報 以及JP特許第3456896號中己提出了 。然而，在選擇反射型膽甾相液晶方式的顯示板的情況下，僅實現(xiàn)了均勻 的液晶盒間隔是不能賦予撓性的。其理由在于，液晶為液體，所以若彎曲液 晶板或著按壓其顯示面，則通過這些動作施加上的力導(dǎo)致液晶流動，進(jìn)而顯 示狀態(tài)發(fā)生變化。由于TN型或者STN型液晶板的顯示平時處于電驅(qū)動狀態(tài)， 所以即使顯示狀態(tài)發(fā)生了變化也能夠馬上復(fù)原到原狀態(tài)。但是，在具有顯示 記憶性的膽甾相液晶中，直到被再次驅(qū)動，顯示不復(fù)原。雖然例如在JP特開2000—146527號公報中公開了在膽甾相液晶方式的 元件板中，還形成如圖l所示的支柱間隔物的方法，但是該公報所公開的液 晶光調(diào)制顯示元件是以確保液晶盒間隔的均勻性作為主要目的，而不是在進(jìn) 行彎曲液晶板以及按壓其顯示面等操作的情況下，保持膽甾相液晶方式的顯 示元件板的記憶性。另外，在至今公知的液晶盒結(jié)構(gòu)中雖然具有防止顯示狀態(tài)變化的效果， 但是存在如下問題，即由盒壁的光散射噪聲導(dǎo)致對比度下降以及由盒壁導(dǎo)致 驅(qū)動電壓的上升，使生產(chǎn)制造的可能性低。尤其是在RGB的各色液晶層為 層疊結(jié)構(gòu)的彩色顯示的液晶顯示板中，光散射噪聲成了大的問題。在這種背景下，為了將選擇反射型膽甾相液晶應(yīng)用到電子紙張，實現(xiàn)即 使對電子紙張進(jìn)行按壓或者彎曲，其顯示也不發(fā)生變化的液晶顯示元件便成 為了最大的課題。因此，本申請人在JP特愿平2005—999776號中提出了如圖2至圖4所 示結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件，作為能夠應(yīng)用于電子紙張的液晶顯示元件。圖2是 表示該液晶顯示元件的整體立體結(jié)構(gòu)的立體圖，圖3是表示該液晶顯示元件 中的支柱15與矩陣電極之間的位置關(guān)系的俯視圖。另外，圖4 (a)是形成 在下面基板1上的支柱15的整體配置圖案，該圖(b)是支柱15的水平方 向上的剖視圖。如圖2所示，其結(jié)構(gòu)為，將粘結(jié)性支柱15做成大致十字形狀的壁面結(jié)構(gòu)體，并且在相鄰的支柱間隔物(支柱)15之間設(shè)置用于將液晶注入到像素 內(nèi)的間隙(開口部)。另外，在下面基板1的表面外周設(shè)置包圍顯示區(qū)域的壁面結(jié)構(gòu)體i7 (以后，為了方便稱為壁面密封結(jié)構(gòu)體n)。支柱i5與壁面密封結(jié)構(gòu)體17也可以為相同構(gòu)件，因此這些可以通過同一個光刻工序形成。 在液晶層中，列電極(信號電極)21和行電極(掃描電極)23相交叉 部分成為像素25，并在該像素25的四周上設(shè)置支柱15。在密封結(jié)構(gòu)體17 的外側(cè)隔規(guī)定的距離設(shè)置密封材料13。沒有該密封材料13也可以。而且， 雖然在上面基板2的背面設(shè)置有黑色矩陣6，但是多個支柱15構(gòu)成與黑色矩 陣6大體上相似的圖案，且其圖案的(垂直方向上的)配置位置也與黑色矩 陣6幾乎重疊，因此能夠省略黑色矩陣6。而且，如圖3所示，為了使像素 25的數(shù)值孔徑最大，在信號電極21和掃描電極23之間的空隙部分配置支柱 15。另外，本申請人在上述JP特愿平2005—999776號中提出了如下的液晶 顯示元件，以如圖5 (a)所示的圖案，將兩種支柱15a、 15b設(shè)置在下面基 板1上的像素25的四周的結(jié)構(gòu)。該液晶顯示元件具有將圖5 (b)所示的支 柱15a和圖5 (c)所示的支柱15b交叉設(shè)置的結(jié)構(gòu)，而且在各掃描電極23 之間相鄰的支柱不同。另外，圖6是表示形成在液晶顯示元件的下面基板1上的外周(密封材 料13的內(nèi)側(cè))的壁面密封結(jié)構(gòu)體17的平面形狀的圖，該液晶顯示元件是由 上述JP特愿平2005—999776號提出的。由于該壁面密封結(jié)構(gòu)體17與支柱 15是相同的構(gòu)件，所以能夠在形成支柱15的工序中同時形成。然而，當(dāng)試作圖2至圖4所示結(jié)構(gòu)的膽甾相液晶顯示元件時，判定出該 液晶顯示元件存在如下所述的問題。由于希望顯示元件具有明亮且高精密的顯示，所以需要電極結(jié)構(gòu)和壁面 結(jié)構(gòu)體(支柱15)的微細(xì)化。不采用背光等光源的電子紙張為反射型顯示元 件，所以為提高顯示的明亮度(亮度)必須提高數(shù)值孔徑。在上述液晶顯示元件中，當(dāng)使電極間的空隙為1(Him 30^im，并按照其 空隙寬度使支柱15的寬度變窄，進(jìn)行高精密化時，在光刻工序中的顯影工 序，會產(chǎn)生發(fā)生支柱15剝離的問題。電子紙張的液晶顯示元件對基板通常采用塑料薄膜。在基板上的電極間的空隙部露出基板的樹脂面。將ITO (Indium Tin Oxides:銦錫氧化物)等 透明電極材料利用到電極。配置在電極間空隙部的壁面結(jié)構(gòu)體與該樹脂面的 粘合力低。與基板1的粘結(jié)面積變小的壁面結(jié)構(gòu)體的精密圖案，具有從上述 樹脂面易剝離的結(jié)構(gòu)。由此，考慮到上述支柱15會發(fā)生剝離。若進(jìn)一步觀 察此剝離的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)從十字形狀的支柱15的分支部分的頂端部開始發(fā)生 剝離。另外，到目前為止是考慮耐久性而將如圖6所示的壁面密封結(jié)構(gòu)體17 形成為數(shù)mm寬度的粗的圖案。為了實現(xiàn)液晶顯示元件的高精密化，則需要 將圖案細(xì)微化。然而，圖案的細(xì)微化在形成支柱15的光刻工序的顯影工序 中而進(jìn)一步顯著地發(fā)生剝離。這是，隨著線狀的密封結(jié)構(gòu)體17變得細(xì)長而 導(dǎo)致產(chǎn)生的粘合力下降的原因。另外，壁面密封結(jié)構(gòu)體17的材料通過進(jìn)行了加壓加熱處理，而發(fā)揮粘 結(jié)上下基板的功能。該材料在粘結(jié)固化的過程中產(chǎn)生反應(yīng)氣體。而且，發(fā)現(xiàn) 如下情況也是剝離的重要原因，在下面基板1和壁面密封結(jié)構(gòu)體17的粘合 面殘留多個氣泡使得粘結(jié)不良。而且，更進(jìn)一步，殘留的氣體流入顯示部的 液晶層，并以此原樣殘留的氣泡而發(fā)生顯示不良。專利文獻(xiàn)l: JP實開昭58 — 13515號公報專利文獻(xiàn)2: JP特開平8 — 76131號公報專利文獻(xiàn)3: JP特開2001—35420號公報專利文獻(xiàn)4: JP特許第34566896號專利文獻(xiàn)5: JP特開2000—147527號公報專利文獻(xiàn)6: JP特愿平2005—999776號發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，在將具有壁面結(jié)構(gòu)的支柱以及/或者壁面結(jié)構(gòu)體設(shè)置 在基本上的結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件中，能夠提高該支柱或者該密封結(jié)構(gòu)體與基 板的粘合，而且能夠?qū)崿F(xiàn)精密的壁面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的液晶顯示元件以具有液晶板的點陣式結(jié)構(gòu)作為前提，所述液晶 板由配置了第一電極的第一基板、配置了第二電極的第二基板、設(shè)置在所述 第一基板和所述第二基板之間的液晶層構(gòu)成。本發(fā)明的第一方案的液晶顯示元件，其特征在于，所述液晶層備置具有 粘結(jié)性的壁面結(jié)構(gòu)的支柱，所述支柱具有局部寬度寬的部位。根據(jù)本發(fā)明的第一方案的液晶顯示元件，由于壁面結(jié)構(gòu)的支柱設(shè)置了局 部寬度寬的部位，所以即便將該支柱變細(xì)，也能夠在形成該支柱的光刻工序 的顯影處理中，抑制該支柱的剝離。從而，能夠微細(xì)化壁面結(jié)構(gòu)的支柱。因此，通過將該支柱設(shè)置在像素的 外周能夠?qū)崿F(xiàn)超薄型液晶顯示元件，該液晶顯示元件能夠緩和施加到液晶層 的像素的按壓力，即使在施加了按壓或者彎曲等操作的情況下顯示狀態(tài)也不 變化。本發(fā)明的第二方案的液晶顯示元件，其特征在于，所述液晶層具有壁 面結(jié)構(gòu)的支柱，其具有局部寬度寬的部位，并具有粘結(jié)性；壁面結(jié)構(gòu)的壁面 結(jié)構(gòu)體，其與所述支柱為相同的構(gòu)件，且形成包圍顯示區(qū)域，而且具有液晶 注入口，其中，所述顯示區(qū)域形成有所述支柱。根據(jù)本發(fā)明的第二方案的液晶顯示元件，能夠抑制在所述光刻工序的顯 影處理中的支柱的剝離，同時，能夠在同一個光刻工序中形成具有作為密封 材料功能密封結(jié)構(gòu)體和支柱。從而，能夠在一個工序中同時形成支柱和密封材料(所述密封結(jié)構(gòu)體)。 因此，在不引起制造成本提高的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)具有如下特性的超薄型液 晶顯示元件，即優(yōu)異的耐壓特性、抗彎曲性以及很強(qiáng)的撓性。本發(fā)明的電子儀器，其特征在于，裝載本發(fā)明的第一方案所述的液晶顯 示元件。根據(jù)本發(fā)明的電子儀器，能夠?qū)崿F(xiàn)一種顯示部采用高精密的超薄型液晶 顯示元件的電子儀器，其中，該液晶顯示元件具有優(yōu)異的耐壓特性、抗彎曲 性以及很強(qiáng)的撓性。所以，能夠?qū)崿F(xiàn)在電子紙張、電子書籍、電子新聞、電 子廣告等中的應(yīng)用。


圖1是表示采用支柱間隔物來實現(xiàn)均勻的液晶盒間隙的，現(xiàn)有點陣結(jié)構(gòu) 的液晶顯示元件的液晶盒結(jié)構(gòu)的分圖。圖2是表示將選擇反射型膽甾相液晶應(yīng)用到電子紙張的液晶顯示元件的整體結(jié)構(gòu)的分圖。圖3是表示設(shè)置在圖2的液晶顯示元件的下面基板上的支柱間隔物的配 置圖案的俯視圖。圖4 (a)是圖3的支柱配置圖案的部分放大圖，圖4 (b)是表示該支 柱形狀的圖。圖5 (a)是表示應(yīng)用到電子紙張的液晶顯示元件中的支柱的配置圖案的 結(jié)構(gòu)例的圖，圖5 (b)是表示形成在上述液晶顯示元件的基板上的第一支柱 的圖，圖5 (c)是表示形成在上述液晶顯示元件的基板上的第二支柱的圖。圖6是表示形成在圖2所示的液晶顯示元件的基板上的密封結(jié)構(gòu)體的形 狀的圖。圖7 (a)是表示形成在本發(fā)明的第一實施例的液晶顯示元件的下面基板 上的支柱的配置圖案的圖，圖7 (b)是表示第一實施例的液晶顯示元件的支 柱形狀的圖。圖8是表示第一實施例的液晶顯示元件所具有的支柱的立體結(jié)構(gòu)的圖。 圖9是表示圖7(a)所示的第一實施例的液晶顯示元件的A—A剖視圖。 圖10 (a)是表示形成在本發(fā)明的第二實施例的液晶顯示元件的下面基 板上的支柱的配置圖案的圖，圖10 (b)是表示第二實施例的液晶顯示元件 的第一支柱形狀的圖，圖10 (c)是表示第二實施例的液晶顯示元件的第二 支柱形狀的圖。圖11 (a)是表示形成在本發(fā)明的第三實施例的液晶顯示元件的下面基 板上的支柱的配置圖案的圖，圖11 (b)是表示第三實施例的液晶顯示元件 的第一支柱形狀的圖，圖11 (c)是表示第三實施例的液晶顯示元件的第二 支柱形狀的圖。圖12 (a)是表示形成在本發(fā)明的第四實施例的液晶顯示元件的下面基 板上的支柱的配置圖案的圖，圖12 (b)是表示第四實施例的液晶顯示元件 的第一支柱形狀的圖，圖12 (c)是表示第四實施例的液晶顯示元件的第二 支柱形狀的圖。圖13 (a)是表示形成在本發(fā)明的第五實施例的液晶顯示元件的下面基 板上的支柱的配置圖案的圖，圖13 (b)是表示第五實施例的液晶顯示元件 的第一支柱形狀的圖，圖13 (c)是表示第五實施例的液晶顯示元件的第二支柱形狀的圖。圖14 (a)是表示形成在本發(fā)明的第六實施例的液晶顯示元件的下面基 板上的支柱的配置圖案的圖，圖14 (b)是表示第六實施例的液晶顯示元件 的第一支柱形狀的圖，圖14 (c)是表示第六實施例的液晶顯示元件的第二 支柱形狀的圖。圖15是表示形成在本發(fā)明的第七實施例的液晶顯示元件的下面基板上 的密封結(jié)構(gòu)體的圖。圖16是表示本發(fā)明的第八實施例的液晶顯示元件的密封結(jié)構(gòu)體的部分 放大圖。圖17是表示本發(fā)明的第九實施例的液晶顯示元件的密封結(jié)構(gòu)體的部分 放大圖。圖18是表示本發(fā)明的第十實施例的液晶顯示元件的密封結(jié)構(gòu)體的部分 放大圖。
具體實施方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。本實施方式的液晶顯示元件為點陣式(點陣結(jié)構(gòu))，其整體結(jié)構(gòu)與圖1 的液晶顯示元件大致相同。本實施方式的液晶顯示元件與圖1的現(xiàn)有液晶顯 示元件在結(jié)構(gòu)上的不同在于，形成在下面基板上的壁面結(jié)構(gòu)的支柱的形狀。 而且，在后述的幾個實施例中，除支柱的形狀之外，壁面結(jié)構(gòu)的密封結(jié)構(gòu)體 的結(jié)構(gòu)也不同。在點陣式液晶顯示元件中，掃描電極在下面基板上以等間隔條紋狀形 成，所以在掃描電極之間的空間露出下面基板的表面(樹脂面)。由于支柱 形成在掃描電極之間，因此支柱與樹脂面相接觸。樹脂面與支柱的粘合力弱 于樹脂面與掃描電極43的面(掃描電極面)的粘合力，因此，在形成支柱 的光刻工序的顯影處理中容易剝離支柱。所以，在下面敘述的實施例中，要 將十字形狀的分支的頂端部或者中心部變粗，并做成使該變粗的部分與掃描 電極面相接觸的形狀，支柱與掃描電極面粘結(jié)。其結(jié)果，抑制所述顯影處理 中的支柱的剝離。下面，對將本發(fā)明應(yīng)用于點陣式膽甾相液晶顯示元件的實施例進(jìn)行說明。[第一實施例]圖7 圖9是表示第一實施例的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的圖。 圖7是表示形成在本實施例的液晶顯示元件的下面基板上的支柱的形狀 以及配置圖案的圖。如圖7 (b)所示，本實施例的壁面結(jié)構(gòu)的支柱101大致為十字形狀，而 且這些的頂端部在全部四根分支上成粗狀。支柱101可以用具有粘結(jié)性的原料而成，并且具有作為間隔物的功能。如圖7 (b)所示，將支柱101設(shè)置在像素45的四邊的外周上，其中該 像素45配置在掃描電極43上。支柱101的兩條分支形成在相鄰的兩個掃描 電極43之間。圖8是表示本實施例的液晶顯示元件的支柱101的立體結(jié)構(gòu)的圖，在該 圖上表示有配置在液晶顯示元件的端部的支柱101。如圖8所示，支柱101是水平方向上的剖面大致呈十字形狀的壁面結(jié)構(gòu) 體。在下面基板(第一基板)31的表面以等間隔形成有多個掃描電極(第一 電極)43，并且在相鄰的兩個掃描電極43之間支柱101的兩個分支以與下 面基板31相接觸的方式形成。支柱101的其它兩個分支形成在掃描電極43 上。由于支柱101的頂端變粗，所以該掃描電極43側(cè)的端面形成在掃描電 極43上。對電極采用ITO等透明電極材料。圖9是圖7的A—A剖視圖。在下面基板31上，以等間隔形成多個掃描電極43的同時，在相鄰的掃 描電極43之間形成有粘結(jié)性支柱101。在與下面基板31相對置而設(shè)置的上 面基板(第二基板)32上(下面基板31側(cè))，以與掃描電極垂直交叉的方 式設(shè)置有多個信號電極(第二電極)41。下面基板31和上面基板32都與粘 結(jié)性支柱101粘結(jié)及固定，并且兩基板間通過作為間隔物的支柱101保持一 定的距離。向由信號電極41、掃描電極43以及支柱101所包圍的區(qū)域注入 液晶，從而成為像素45。在露出下面基板31表面的掃描電極43之間形成支柱101。如上所述， 作為粘結(jié)性材料的支柱101與掃描電極43的表面(下面，記為掃描電極面)的粘合力，大于支柱101與下面基板31的表面(樹脂)的粘合力。由于本實施例的支柱IOI的四個分支，其一部分或者全部與掃描電極面相粘結(jié)，所以跟兩個分支不與掃描電極面粘結(jié)的圖3的支柱15相比，與掃 描電極面粘結(jié)的面積變大。因此，支柱101與掃描電極的粘合力大于支柱15 與掃描電極的粘合力。而且，電極材料(ITO等)與支柱的粘合性大于作為 基板材料的塑料薄膜與支柱的粘合性，在此點上就能夠進(jìn)一步提高防止剝離 的效果。其結(jié)果，就能夠抑制因光刻工序中的顯影處理支柱101從下面基板 31剝離的情況。另外，支柱101僅在分支的頂端部的兩側(cè)與電極面(信號電極41及掃 描電極43)相重疊，所以本實施例的液晶顯示元件的像素45的數(shù)值孔徑與 圖3所示的液晶顯示元件的像素25的數(shù)值孔徑相比僅僅降低了一點。然后，雖然本實施例的支柱101具有分支的頂端部粗的結(jié)構(gòu)，但是使分 支的面積變大的部位不僅限于頂端部，只要是從支柱的中心開始到頂端之間 任何位置都可以。但是，為了防止剝離，最有效果的是使頂端部變粗。雖然 圖中將分支粗的結(jié)構(gòu)部分表示為矩形狀，但不僅限于矩形形狀，也可以是帶 有圓形的形狀也可以。另外，對于液晶層的間隔物，可以將支柱101與現(xiàn)有型球狀間隔物或者 柱狀間隔物一并使用。這種間隔物的一并使用，共同地適用于下面所述的全 部的實施例的液晶顯示元件。[第二實施例]圖IO表示第二實施例的液晶顯示元件的支柱結(jié)構(gòu)的圖。本實施例與上述第一實施例的液晶顯示元件的支柱101相比，為可提高 像素的數(shù)值孔徑的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，如圖10 (a)所示，設(shè)置作為支柱的如圖10 (b) 、 (c) 所示的壁面結(jié)構(gòu)的兩個支柱102a、 102b。支柱102a為將與掃描電極43的長 軸方向平行的分支的頂端部變粗的結(jié)構(gòu)。支柱102b為將與掃描電極43的長、 軸方向垂直的分支的頂端部變粗的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，如圖10 (a)所示，將這兩個支柱102a、 102b交替地設(shè) 置。此時，在上下方向(信號電極的長軸方向)和左右方向(掃描電極43的長軸方向)的兩個方向上交替配置支柱102a、 102b。通過這樣的配置結(jié)構(gòu)，在將支柱102b設(shè)為將支柱102a旋轉(zhuǎn)90度后的 形狀的情況下，能夠?qū)⑾袼?5的形狀保持為大致正方形。在像素的形狀為長方形的情況下，顯示直線時，該直線的線寬在縱方向 和橫方向上不同。所以，優(yōu)選像素的形狀接近于正方形的。因此，本實施例 在顯示直線方面優(yōu)異。本實施例的情況下，支柱102a、 102b與掃描電極面的粘結(jié)面積小于第 一實施例的支柱101與掃描電極面的粘結(jié)面積，所以其與掃描電極43的粘 合力變得小于支柱101與掃描電極的粘合力。然而，本實施例中像素45的 數(shù)值孔徑變大。像素45的數(shù)值孔徑比圖3的像素25的數(shù)值孔徑僅降低了一 點。[第三實施例]圖11是表示第三實施例的液晶顯示元件中的支柱結(jié)構(gòu)的圖。在本實施例中，通過將作為支柱的如圖11 (b) 、 11 (c)所示的壁面結(jié) 構(gòu)的兩個支柱103a、 103b形成在下面基板上，從而與第二實施例相比提高 支柱對電極面(掃描電極面以及信號電極面)的粘合力。支柱103a具有使支柱102a的中心部變粗的結(jié)構(gòu)。支柱103b具有使支柱 102b的中心部變粗的結(jié)構(gòu)。而且，由于如圖11 (a)所示，支柱103b配置 在信號電極41和掃描電極43的兩電極的空隙部分中，所以下面基板和上面 基板雙方與粘合力弱的樹脂面相接觸。在本實施例的支柱103a、 103b中，通過將其做成使第二實施例的支柱 102a、 102b的中心部變粗的形狀，使得與第二實施例相比更能抑制上述光刻 工序的顯影處理中的支柱的分離。另外，通過貼合工序中的加壓及加熱處理，上面基板中，產(chǎn)生與支柱 103a、 103b的粘合力，但是支柱103a、 103b與樹脂面(上面基板的露出面) 的粘合力弱。本實施例的支柱103a、 103b通過將其中心部與形成在上面基 板的信號電極41粘結(jié)，從而提高對上面基板的整體粘合力。[第四實施例]圖12是表示第四實施例的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的圖。如圖12 (b) 、 (c)所示，本實施例的液晶顯示元件的兩個支柱104a、 104b為對第一實施例的支柱101進(jìn)行過變形的形狀。支柱104a為使支柱101 的縱方向的分支變短的形狀。支柱104b為使支柱101的橫方向的分支變短 的形狀。支柱104a、 104b的配置圖案與第一實施例的支柱101的配置圖案 相同(參照圖7 (a))。在本實施例中，通過與第二實施例相同的方法，提高支柱104a、 104b 對下面基板(的掃描電極面)的粘合力，從而抑制在上述光刻工序的顯影處 理中支柱104a、 104b的剝離。另外，在本實施例中，如圖12 (a)所示，像素45的開口部45a之字形 配置，使得在按壓像素45時，能夠抑制液晶從像素45內(nèi)流出。[第五實施例]圖13是表示第五實施例的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的圖。 如圖13 (b) 、 (c)所示，本實施例的液晶顯示元件的兩個支柱105a、 105b分別為對第二實施例的支柱102a、 102b進(jìn)行過變形的形狀。支柱105a 為使支柱102a的縱方向的分支變短的形狀。支柱105b為使支柱102b的橫 方向的分支變短的形狀。支柱105a、 105b的配置圖案與支柱102a、 102b的 配置圖案相同。從實驗結(jié)果判定，當(dāng)十字形狀的分支的長度不同時，將長的分支的頂端 部做成寬幅則能得到更好的效果。本實施例就應(yīng)用了此實驗結(jié)果。本實施例與第四實施例相同，像素45的開口部45a之字形配置，從而 能夠獲得與上述第四實施例相同的效果。[第六實施例]圖14是表示第六實施例的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的圖。 如圖14 (b) 、 (c)所示，本實施例的液晶顯示元件的兩個支柱106a、 106b，分別為使第五實施例的支柱105a、 105b的中心部變寬的形狀。因此， 具有與第五實施例的液晶顯示元件相同的效果。支柱I06a、 106b的配置圖 案與第五實施例的液晶顯示元件同樣，而如圖13 (a)所示。另外，如圖14 (a)所示，支柱106a的中心部與形成在下面基板上的掃 描電極43和形成在上面基板上的信號電極41的面相粘結(jié)。雖然沒有特別地 圖示，但是支柱106b的中心部也是與形成在下面基板上的掃描電極43和形 成在上面基板上的信號電極41的面相粘結(jié)。其結(jié)果，也具有提高使下面基 板與上面基板貼合的粘合力的效果。在上述各實施例中，例如使電極間(掃描電極間以及信號電極間)的寬 度為lOpm、頂端部的寬度為30pn。由于形成作為壁面結(jié)構(gòu)體的支柱的光刻 工序的位置偏差范圍(margin)為士5pm左右，所以如果頂端部的寬度為30jim 左右，則即使產(chǎn)生該位置偏差，也因頂端部與電極面通過電極間的空隙相接 觸，所以能夠保持粘合力。[第七實施例]圖15是說明第七實施例的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的圖。 如圖15所示，在本實施例的液晶顯示元件中，形成在下面基板上的密 封結(jié)構(gòu)體不是由一個構(gòu)成而是形成為由密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc構(gòu)成的三重結(jié)構(gòu)。然而，在本實施例中，密封結(jié)構(gòu)體為三條線，但是本發(fā)明的液晶顯示元 件的密封結(jié)構(gòu)體不僅限于三條線，而是具有兩條線以上的多條線結(jié)構(gòu)即可。 這種結(jié)構(gòu)在后述的實施例中也一樣。各密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc的寬度(橫向?qū)挾?例如相同，且其 寬度小于圖1的現(xiàn)有液晶顯示元件的密封結(jié)構(gòu)體3，例如0.001mm lmm左 右。如此地，將密封結(jié)構(gòu)體做成由三條線構(gòu)成的三重結(jié)構(gòu)，從而能夠防止氣 體殘留在基板與密封結(jié)構(gòu)體之間的粘結(jié)面上的現(xiàn)象的發(fā)生，該氣體為粘結(jié)上 述上下基板工序中的粘結(jié)固化過程時產(chǎn)生的氣體。而且，密封結(jié)構(gòu)體之間的 縫隙113 —直連接至液晶注入口 121的附近，由此保持密封結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度， 而且能夠?qū)⒄辰Y(jié)固化的密封結(jié)構(gòu)體的反應(yīng)氣體從液晶注入口附近有效地排 出。更進(jìn)一步，密封結(jié)構(gòu)體由多條線構(gòu)成，因此假設(shè)一部分的線斷開，其它 的線也還保持密封功能，由此能夠提高液晶顯示元件的可靠性。若在注入液晶的工序中密封斷開的狀態(tài)時，會引起密封泄漏現(xiàn)象并發(fā)生無法注入液晶的 不良情況。在本實施例中，由于設(shè)置了多個密封結(jié)構(gòu)體，因此能夠防止密封 泄漏現(xiàn)象的發(fā)生。[第八實施例]圖16是說明第八實施例的液晶顯示元件特征的密封結(jié)構(gòu)體的部分放大圖。試作了第七實施例的液晶顯示元件后，判定出在形成密封結(jié)構(gòu)體的光刻 工序的顯影處理中，細(xì)線狀的密封結(jié)構(gòu)體中發(fā)生密封結(jié)構(gòu)體倒塌和該密封結(jié) 構(gòu)體剝離的概率高。第八實施例的液晶顯示元件解決了第七實施例的液晶顯示元件的上述 問題點，所以通過提高密封結(jié)構(gòu)體與下面基板的粘合力，從而具有了防止上 述光刻工序中剝離密封結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，如圖16所示，使第七實施例的密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc的形狀不是簡單的直線，而是形成為在線的兩側(cè)設(shè)置有多個分支211的 形狀。通過將密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc的形狀做成具有這種分支的線 形狀，使分支211與下面基板相接觸，并提高密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc 與下面基板的粘結(jié)面積。由此，密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc成為難以倒 塌的穩(wěn)定狀態(tài)。其結(jié)果，即使使密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc的寬度變窄， 在上述光刻工序的顯影處理中，密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc也不易倒塌， 并能夠防止這些剝離因此提高成品率。更進(jìn)一步，在各密封結(jié)構(gòu)體之間設(shè)置縫隙131，并使該縫隙131連接至 液晶注入口。其結(jié)果，能夠通過縫隙131將上述反應(yīng)氣體從液晶注入口附近 排出，其中上述反應(yīng)氣體在各密封結(jié)構(gòu)體之間的縫隙部分發(fā)生。[第九實施例]圖17是表示第九實施例的液晶顯示元件特征的密封結(jié)構(gòu)體的部分放大圖。在本實施例中，如圖17所示，將密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc做成重 復(fù)結(jié)彎曲為"三角波浪狀"的圖案的線，由此使密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc成為難以倒塌的結(jié)構(gòu)。密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc的各自的"三角波浪形狀"的部分221a、 221b、 221c的部分為相同形狀且相同程度的大小，并形成嵌套。[第十實施例]圖18是說明第十實施例的液晶顯示元件特征的密封結(jié)構(gòu)體的部分放大圖。如圖18所示，第十實施例的液晶顯示元件將密封結(jié)構(gòu)體llla、 lllb、 lllc做成具有凸?fàn)钋鄄?31的線。該凸?fàn)畹那鄄?31的大小從大到小依 次為密封結(jié)構(gòu)體llla的凸?fàn)钋鄄?31a、密封結(jié)構(gòu)體lllb的凸?fàn)钋鄄?231b、密封結(jié)構(gòu)體lllc的凸?fàn)钋鄄?31c。密封結(jié)構(gòu)體lllc的凸?fàn)钋鄄?31c成為密封結(jié)構(gòu)體lllb的凸?fàn)钋鄄?231b的嵌套，密封結(jié)構(gòu)體lllb的凸?fàn)钋鄄?31b成為密封結(jié)構(gòu)體llla的 凸?fàn)钋鄄?31c。本實施例的密封結(jié)構(gòu)體llla和密封結(jié)構(gòu)體lllc之間的最大距離例如與 圖15所示的第八實施例的密封結(jié)構(gòu)體11 la和密封結(jié)構(gòu)體11 lc之間的距離相 同。通過形成為第八至第十實施例的結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)體成為難于倒塌的結(jié)構(gòu) 的同時強(qiáng)度也可提高是不言而喻的。如上所述，在上述實施例中，通過使得支柱的頂端部或者中心部的寬度 變得比分支的其它的部位粗，而使支柱的一部分與電極面相粘結(jié)，從而提高 支柱與下面基板的粘合力。因此，即使將作為壁面結(jié)構(gòu)體的支柱的橫向?qū)挾?變細(xì)，也能夠抑制在光刻工序的顯影處理中發(fā)生的支柱的剝離，其中，該光 刻工序用于對多個支柱進(jìn)行圖案形成。而且，由于僅僅上述頂端部或者中心 部的面積大，所以能夠最大地抑制像素的數(shù)值孔徑的下降。然后，上述任何一個實施例都是在像素的四邊全部設(shè)置開口部的結(jié)構(gòu)， 但是在顯示區(qū)域的端部以外的像素至少具有兩個像素的開口部即可。該端部 的像素(例如，顯示區(qū)域的四個角的像素等)的情況下，也有只設(shè)置一個開 口部的情況。因此，對沒有位于顯示區(qū)域的端部的像素，至少應(yīng)在兩邊設(shè)置 開口部，而對不一定必須得設(shè)置的開口部，成為連接相鄰的支柱的頂端部進(jìn) 行堵塞結(jié)構(gòu)也是可以。另外，像素的形狀不必要一定為矩形。 [制造方法]說明上述本發(fā)明實施例的液晶顯示元件的制造方法的一個例子。(1) 在下面基板上形成條紋狀掃描電極的圖案。(2) 在圖案形成有掃描電極的下面基板上涂敷作為感光體的壁面材料， 從而形成數(shù)|im的壁面材料的膜。(3) 通過用于形成支柱及密封結(jié)構(gòu)體的光掩模，由紫外線曝光來使壁 面材料感光。接著，將被曝光的壁面材料浸漬到顯影液中，形成支柱的圖案 和密封結(jié)構(gòu)體。(4) 根據(jù)需要，涂敷密封材料，和形成現(xiàn)有型球狀間隔物的涂敷或者 柱狀間隔物。而且，根據(jù)需要，在電極面(掃描電極面)上形成取向膜或者 絕緣膜。(5) 以形成在上面基板和下面基板上的電極相垂直的方式，貼合上面 基板和下面基板，其中，該上面基板形成有條紋狀電極圖案(信號電極的圖 案)，該下面基板形成有由上述(1) (4)工序制作的壁面結(jié)構(gòu)的支柱和 密封結(jié)構(gòu)體。然后，通過加壓加熱處理使壁面結(jié)構(gòu)的支柱以及密封結(jié)構(gòu)體發(fā) 生粘結(jié)反應(yīng)，從而以規(guī)定間隔粘合下面基板和上面基板。(6) 從設(shè)置在下面基板與上面基板之間的液晶注入口，向設(shè)置在下面 基板與上面基板之間的液晶層注入液晶。若液晶注入結(jié)束則進(jìn)行液晶層兩端 的封口處理。液晶在高溫下粘性降低，所以在液晶注入工序中優(yōu)選加熱液晶。 加壓也對縮短液晶注入工序的時間有效。通過上述制造工序，最終完成液晶顯示元件(液晶顯示板)。 上述本實施例的液晶顯示元件與現(xiàn)有的液晶顯示元件相同，因而能夠作 為電子儀器的顯示裝置設(shè)置。本實施例的液晶顯示元件具有優(yōu)異的撓性、抗 沖擊性以及顯示面的耐壓性，并且即使在按壓顯示面以及彎曲顯示部的情況 下也能夠保持顯示性能，因此適合作為電子紙張等超薄型電子儀器的顯示裝 置。上述實施例都是點陣式液晶顯示元件，但是本發(fā)明也能夠容易地應(yīng)用到 有源矩陣(active matrix)式液晶顯示元件。而且，上述實施例中像素的形狀為矩形，然而本發(fā)明的像素的形狀不僅限于矩形其它的形狀也可以。另外，實施例中將壁面結(jié)構(gòu)體形成在掃描電極基板，然而形成在信號電極基板并貼合掃描電極基板也可以。另外，更進(jìn)一步，本發(fā)明除了應(yīng)用于膽甾相液晶顯示元件以外，也能夠應(yīng)用于使用具有顯示記憶性的其它的液晶的液晶顯示元件。 本發(fā)明不僅限于上述實施例。產(chǎn)業(yè)中的可利用性本發(fā)明除了應(yīng)用到電子紙張的顯示元件以外，也應(yīng)用到電子書籍、電子報紙、電子廣告，且更進(jìn)一步地還適用于PDA (Personal Date Assistant:個人數(shù)字助理)等便攜終端或腕表等要求撓性的便攜式儀器的顯示元件。而且， 也可以應(yīng)用于期待結(jié)將來能夠?qū)崿F(xiàn)的紙張型電子計算機(jī)的顯示器的顯示元 件，或者裝飾在店鋪等中的陳列用顯示器等各種技術(shù)領(lǐng)域的顯示儀器。 上述記憶性液晶，其特征在于是膽甾相液晶。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示元件，其特征在于，采用點陣結(jié)構(gòu)，并具有液晶板，所述液晶板由配置了第一電極的第一基板、配置了第二電極的第二基板、設(shè)置在所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層構(gòu)成；所述液晶層備置具有粘結(jié)性的壁面結(jié)構(gòu)的支柱；所述支柱具有局部寬度寬的部位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述支柱為大 致十字形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示元件，其特征在于，將所述寬度寬 的部位設(shè)置在從中心部到分支的頂端部之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述寬度寬的 部位是分支的頂端部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述支柱的所 有分支具有所述寬度寬的頂端部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述支柱僅在 一個方向上具有所述寬度寬的部位。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述支柱為長 邊和短邊相互垂直的大致十字形狀，并且僅所述長邊的頂端部寬度寬。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示元件，其特征在于，在所述支柱的 中心部配置了所述寬度寬的部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述支柱寬度 寬的部分與形成在所述第一基板上的第一電極的表面相接觸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述支柱寬度 寬的部分與形成在所述第二基板上的第二電極的表面相接觸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述第一基板 和所述第二基板通過所述支柱粘接固定。
12. —種液晶顯示元件，其特征在于，采用點陣結(jié)構(gòu)，并具有液晶板， 所述液晶板由配置了第一電極的第一基板、配置了第二電極的第二基板、設(shè) 置在所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層構(gòu)成；所述液晶層備置壁面結(jié)構(gòu)的支柱，其具有局部寬度寬的部位，并具有粘結(jié)性； 壁面結(jié)構(gòu)的密封結(jié)構(gòu)體，其與所述支柱為相同的構(gòu)件，且形成包圍顯示 區(qū)域，而且具有液晶注入口，其中，所述顯示區(qū)域形成所述支柱。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示元件，其特征在于， 具有多個所述密封結(jié)構(gòu)體，在各密封結(jié)構(gòu)體之間設(shè)置的縫隙一直連接到所述液晶注入口附近。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述密封結(jié) 構(gòu)體是具有分支的線。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述密封結(jié) 構(gòu)體是彎曲的線。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示元件，其特征在于，通過所述支 柱和所述密封結(jié)構(gòu)體，粘結(jié)固定所述第一基板和所述第二基板。
17. —種電子儀器，其特征在于，裝載了權(quán)利要求l所述的液晶顯示元件。
18. —種電子儀器，其特征在于，裝載了權(quán)利要求12所述的液晶顯示 元件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1或者12所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述 液晶層的液晶是記憶性液晶。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示元件，其特征在于，所述記憶性 液晶是膽甾相液晶。
全文摘要
在點陣式液晶顯示元件的下面基板上，在以條紋狀形成的掃描電極之間(43)的空隙部分，形成大致十字形狀的支柱(101)，所述支柱(101)的所有分支的頂端部變粗。支柱(101)在橫方向(與掃描電極(43)的長軸方向平行的方向)上的分支的頂端部兩側(cè)以與掃描電極(43)的表面接觸的方式形成。除了支柱(101)的橫方向上的分支的頂端部以外的部分和中心部是以與下面基板的表面相接觸的方式形成的。下面基板(101)是塑料薄膜，支柱(101)是粘結(jié)性表面結(jié)構(gòu)體。支柱(101)對掃描電極面的粘合力大于對下面基板面(塑料薄膜的樹脂面)的粘合力。
文檔編號G02F1/13GK101223473SQ200580051049
公開日2008年7月16日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日
發(fā)明者富田順二 申請人:富士通株式會社