ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G02F1/1339 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к жидкокристаллической панели и жидкокристаллическому устройству отображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последнее время жидкокристаллические устройства отображения, включающие в себя жидкокристаллическую панель, находят широкое применение в качестве устройств воспроизведения изображений (дисплеев) для телевизоров, персональных компьютеров и т.п. Такая жидкокристаллическая панель обладает структурой, в которой жидкокристаллический материал заключается между парой стеклянных подложек (как правило, подложкой матрицы и подложкой светофильтра (CF)), которые соединены вместе с помощью герметика наряду с наличием установленного зазора между ними и удерживаются в качестве жидкокристаллического слоя. Герметик располагается вдоль периферийной части стеклянных подложек, чтобы окружать активную область (эффективную область отображения, а именно экран дисплея), и соответственно образует уплотняющую часть жидкокристаллической панели, чтобы заключить жидкокристаллический материал между подложками.

На стеклянных подложках образуется выравнивающая пленка из смоляного материала (как правило, полиимида), чтобы выровнять жидкокристаллические молекулы в жидкокристаллическом слое в определенном направлении.

Когда жидкокристаллическое устройство отображения, обладающее такой структурой, попадает в жесткие условия с высокой температурой и высокой влажностью, например в атмосферу с высокой температурой и высокой влажностью, имеющей температуру от 40°C до 50°C и относительную влажность почти в 100%, необходима препятствующая прониканию влаги мера, которая достаточна для предотвращения проникания влаги внутрь панели. Для жидкокристаллической панели в жидкокристаллическом устройстве отображения нежелательно, чтобы влага в атмосфере проходила через уплотняющую часть, чтобы попасть в жидкокристаллический слой, и дополнительно достигала активной области, потому что это может вызвать пятно (затуманивание), которое неприятно для зрителя, и снижает качество отображения. Предполагается, что такой недостаток возникает из-за того, что снижается легкость ориентации жидкокристаллических молекул в области, в которую попала влага, из-за противодействия влаги и материала выравнивающей пленки.

Это будет описываться со ссылкой на чертежи. Фиг. 6А - схематический вид сверху обычной жидкокристаллической панели 210. Фиг. 6B - вид в поперечном сечении, выполненный по линии VI-VI из фиг. 6А, и является схематическим видом в поперечном сечении, показывающим периферийную часть 210а обычной жидкокристаллической панели 210 (область, включающую герметик 216 (уплотняющая часть) и ее окрестность, расположенную между парой стеклянных подложек 211 и 212, обращенных друг к другу). В этом примере стеклянная подложка 211 является подложкой светофильтра, а стеклянная подложка 212 является подложкой матрицы. Как показано на фиг. 6А и фиг. 6B, в периферийной части 210а обычной жидкокристаллической панели 210 влага в окружающей атмосфере проходит через зазоры между уплотняющей частью 216 и стеклянными подложками 211 и 212 и проникает в область, внутреннюю по отношению к уплотняющей части 216. Такая влага может пересечь область черной матрицы 254 рядом с уплотняющей частью 216 и попасть в активную область 210b, в которой предусмотрены электроды 246 пикселя и светофильтры 252 трех цветов, обращенные к электродам 246 пикселя. Эта влага может реагировать с выравнивающими пленками 248 и 258, образованными соответственно на поверхностях стеклянных подложек 211 и 212, причем поверхности обращены к жидкокристаллическому слою 213. На чертеже номер 242 позиции представляет металлическую дорожку, номер 244 позиции представляет изолирующую пленку, а номер 256 позиции представляет общий электрод (прозрачный электрод).

Для предотвращения проникания влаги в зазор между подложками жидкокристаллической панели, как описано выше, предложены различные методики. Например, Патентный документ 1 предлагает методику для создания выравнивающей пленки по шаблону, соприкасающемуся с периферийным герметиком (уплотняющей частью). Патентный документ 2 предлагает методику для нанесения герметика между выпуклой частью поверхности выравнивающей пленки, образованной на одной из пары подложек, обращенных друг к другу, и вогнутой частью выравнивающей пленки, образованной на другой подложке, чтобы жидкокристаллический слой заключался между этими подложками.

Однако с помощью любой из методик, описанных в Патентных документах 1 и 2, сложно полностью предотвратить проникание влаги в зазор между подложками жидкокристаллической панели, которая подвергается воздействию вышеописанной атмосферы с высокой температурой и высокой влажностью.

СПИСОК ЦИТИРОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

Патентный документ 1: Патентная публикация Японии № H7-230090

Патентный документ 2: Патентная публикация Японии № 2006-285001

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Настоящее изобретение, созданное с учетом вышеописанных проблем, основной целью имеет создание жидкокристаллической панели, которая препятствует снижению качества отображения из-за пятна (затуманивания) или т.п., обусловленного прониканием влаги в зазор между парой подложек даже в вышеописанной атмосфере с высокой температурой и высокой влажностью. Другая цель настоящего изобретения - создать жидкокристаллическое устройство отображения, включающее в себя такую жидкокристаллическую панель.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Чтобы достичь вышеописанных целей, предусмотренная настоящим изобретением жидкокристаллическая панель включает в себя пару подложек, обращенных друг к другу; жидкокристаллический слой, расположенный между парой подложек; и уплотняющую часть, расположенную на периферийной части между подложками, чтобы окружать жидкокристаллический слой для того, чтобы удерживать жидкокристаллический слой между парой подложек. В жидкокристаллической панели в соответствии с настоящим изобретением выравнивающая пленка для ориентирования жидкокристаллических молекул в жидкокристаллическом слое образуется на поверхности по меньшей мере одной из пары подложек, причем поверхность обращена к жидкокристаллическому слою. Ограничивающая часть, образованная из материала выравнивающей пленки для создания выравнивающей пленки, образуется с большей толщиной, чем выравнивающая пленка, причем ограничивающая часть образуется вблизи внутренней поверхности уплотняющей части.

В жидкокристаллической панели в соответствии с настоящим изобретением ограничивающая часть образуется вблизи уплотняющей части в области, внутренней по отношению к уплотняющей части. Из-за этого, даже если влага в окружающей атмосфере проходит через зазоры между уплотняющей частью и подложками и проникает в область, внутреннюю по отношению к уплотняющей части (то есть проникает в жидкокристаллический слой), то влага (другими словами, молекулы воды) может быть задержана ограничивающей частью. Точнее говоря, такие молекулы воды, которые проникли (молекулы H₂O), вступают в реакцию с молекулами материала выравнивающей пленки (полимерный композит), образующего ограничивающую часть, и поэтому можно предотвратить их попадание в область, внутреннюю по отношению к ограничивающей части. Предпочтительно, чтобы была предусмотрена ограничивающая часть, имеющая объем, допускающий улавливание всего количества влаги, которая может попасть в зазор между парой подложек. Из-за этого влага, которая может попасть, вступает в реакцию (поглощается) ограничивающей частью, и поэтому проникание влаги можно сдержать посредством ограничивающей части и можно эффективно препятствовать прониканию влаги в активную область, внутреннюю по отношению к ограничивающей части.

Поэтому, в соответствии с жидкокристаллической панелью из настоящего изобретения, даже если влага в окружающей атмосфере проникает в зазор между парой подложек жидкокристаллической панели, можно с высоким уровнем надежности предотвратить снижение качества отображения из-за пятна или т.п., которое может быть обусловлено прониканием влаги в активную область.

В предпочтительном варианте осуществления жидкокристаллической панели, раскрытой в этом документе, образуется канавка вдоль внутренней поверхности уплотняющей части на поверхности подложки, которая обращена к жидкокристаллическому слою; а ограничивающая часть образуется из материала выравнивающей пленки, собранного в канавке.

В жидкокристаллической панели, имеющей такую структуру, с помощью накопления материала выравнивающей пленки в канавке, образованной вдоль внутренней поверхности уплотняющей части (герметика) (предпочтительно таким образом, что канавка является внутренней и удалена от уплотняющей части на заданное расстояние), можно легко создать ограничивающую часть толще, чем выравнивающая пленка. Поэтому в соответствии с жидкокристаллической панелью, имеющей такую структуру, влагу, которая попала в область, внутреннюю по отношению к уплотняющей части, можно в достаточной мере задержать с помощью толстой ограничивающей части.

В другом предпочтительном варианте осуществления жидкокристаллической панели, раскрытой в этом документе, материалом выравнивающей пленки является полиимид.

В соответствии с жидкокристаллической панелью, имеющей такую структуру, полиимид, образующий ограничивающую часть, может свободно вступать в реакцию с влагой (молекулами H₂O), и поэтому влага, которая проникла, может быть эффективно задержана. Поэтому можно предотвратить снижение качества отображения из-за проникания влаги с большим уровнем надежности.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления жидкокристаллической панели, раскрытой в этом документе, выравнивающая пленка и ограничивающая часть образуются из материала выравнивающей пленки непрерывно и как единое целое друг с другом на поверхности по меньшей мере одной из пары подложек.

В жидкокристаллической панели, имеющей такую структуру, в результате нанесения материала выравнивающей пленки на поверхность подложки посредством обычного процесса образования выравнивающей пленки (например, процесса образования выравнивающей пленки с помощью чернильно-струйной методики) выравнивающая пленка и ограничивающая часть образуются как единое целое. Поэтому можно предотвратить проникание влаги и сохранить качество отображения наряду со сдерживанием усложнения процесса производства и увеличения себестоимости из-за образования ограничивающей части.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления жидкокристаллической панели, раскрытой в этом документе, внешняя граница ограничивающей части образуется линейно практически по всему периметру панели.

В результате образования линейной внешней границы ограничивающей части (то есть окончания ограничивающей части на внешней стороне панели в направлении ширины) по всему периметру панели способность к сдерживанию проникания влаги (способность улавливания влаги у ограничивающей части) можно сделать почти равномерной по всему периметру панели. Поэтому в соответствии с жидкокристаллической панелью, имеющей такую структуру, проникание влаги можно устойчиво сдерживать на всей панели без неравномерности.

В соответствии с другой особенностью настоящее изобретение также предусматривает жидкокристаллическое устройство отображения, включающее в себя любую из жидкокристаллических панелей, раскрытых в этом документе.

Такое жидкокристаллическое устройство отображения включает в себя жидкокристаллическую панель, которая описана выше. Поэтому, даже если влага в окружающей атмосфере проникает в зазор между парой подложек жидкокристаллической панели, можно эффективно предотвратить снижение качества отображения, которое может быть обусловлено прониканием влаги.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - покомпонентный вид в перспективе, схематически показывающий структуру жидкокристаллического устройства отображения, включающего в себя жидкокристаллическую панель в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид в поперечном сечении, схематически показывающий структуру жидкокристаллического устройства отображения, включающего в себя жидкокристаллическую панель в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 3 - вид в поперечном сечении, схематически показывающий периферийную часть жидкокристаллической панели в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 4А - вид в поперечном сечении, схематически показывающий периферийную часть подложки матрицы в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 4B - вид сверху, схематически показывающий периферийную часть подложки матрицы в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 5А - вид в поперечном сечении, схематически показывающий периферийную часть обычной подложки матрицы.

Фиг. 5B - вид сверху, схематически показывающий периферийную часть обычной подложки матрицы.

Фиг. 6А - вид сверху, схематически показывающий обычную жидкокристаллическую панель.

Фиг. 6B - вид в поперечном сечении, выполненный по линии VI-VI из фиг. 6А.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже будут описаны некоторые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Элементы, которые отличаются от элементов, конкретно описанных в этом описании изобретения (например, структура области, включающей в себя уплотняющую часть и ее окрестность), но необходимые для осуществления настоящего изобретения (например, способ для создания подложек, включенных в жидкокристаллическую панель, структура источника света, включенного в жидкокристаллическое устройство отображения, электрическая схема, используемая управляющей системой источника света, и т.д.), могут предполагаться как нечто вроде проектного решения, определенного средним специалистом в данной области техники на основе обычного уровня техники. Настоящее изобретение можно выполнить на основе содержания, раскрытого в этом описании изобретения, и технологических известных знаний в данной области техники.

Ниже со ссылкой на фиг.1 - 3 будет описываться жидкокристаллическое устройство 100 отображения с системой активной матрицы (тип TFT), включающее в себя жидкокристаллическую панель 10 в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 - вид в перспективе, схематически показывающий структуру жидкокристаллического устройства 100 отображения, включающего в себя жидкокристаллическую панель 10 в соответствии с этим вариантом осуществления. Фиг. 2 - вид в поперечном сечении, схематически показывающий структуру жидкокристаллического устройства 100 отображения, включающего в себя жидкокристаллическую панель 10 в соответствии с этим вариантом осуществления. Фиг. 3 - вид в поперечном сечении, схематически показывающий периферийную часть 10а жидкокристаллической панели 10 в соответствии с этим вариантом осуществления.

На указываемых ниже чертежах детали или части, имеющие одинаковые функции, могут иметь одинаковые номера позиций, и их описания могут не повторяться или могут упрощаться. На чертежах относительные размеры (длина, ширина, толщина и т.д.) необязательно точно отражают фактические относительные размеры. В нижеследующем описании "передняя сторона" означает сторону жидкокристаллического устройства 100 отображения, обращенную к зрителю (то есть сторону жидкокристаллической панели), а "задняя сторона" означает сторону жидкокристаллического устройства 100 отображения, не обращенную к зрителю (то есть сторону устройства фоновой подсветки).

Со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2 будет описываться структура жидкокристаллического устройства 100 отображения. Как показано на фиг. 1, жидкокристаллическое устройство 100 отображения включает в себя жидкокристаллическую панель 10 и устройство 20 фоновой подсветки, которое является внешним источником света, предусмотренным на задней стороне жидкокристаллической панели 10 (нижняя часть на фиг. 1). Жидкокристаллическая панель 10 и устройство 20 фоновой подсветки удерживаются целиком собранными с помощью рамки 30 или т.п.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, устройство 20 фоновой подсветки включает в себя множество линейных источников 22 света (например, флуоресцентных трубок, обычно флуоресцентных трубок с холодным катодом) и кожух (основание) 24 для размещения источников 22 света. Кожух 24 имеет форму коробки, открытой в направлении передней стороны. Источники 22 света размещаются параллельно друг другу в кожухе 24, и отражающий элемент 23 для эффективного отражения света от источников 22 света в сторону зрителя предусмотрен между кожухом 24 и источниками 22 света.

В проеме кожуха 24 множество пластинчатых оптических элементов 26 уложены друг на друга и располагаются так, чтобы накрывать проем. Оптическими элементами 26 являются, например, диффузор, светорассеивающая пластина, линзовидная пластина и пластина увеличения яркости, которые располагаются со стороны устройства 20 фоновой подсветки последовательно в этом порядке. Оптические элементы 26 не ограничиваются этим сочетанием элементов или расположением в этом порядке. Кожух 24 дополнительно снабжается рамой 28, имеющей обычно рамочную форму, чтобы удерживать оптические элементы 26 в состоянии, где оптические элементы 26 вставляются в кожух 24.

На задней стороне кожуха 24 предусмотрены подложка инвертирующей схемы (не показана), на которой монтируется инвертирующая схема, и инвертирующий преобразователь (не показан) в виде вольтодобавочной схемы для передачи питания каждому из источников 22 света, но эти элементы не характеризуют настоящее изобретение и поэтому не будут описываться.

Теперь будет описываться жидкокристаллическая панель 10.

Как показано на фиг.1 - 3, жидкокристаллическая панель 10 обычно имеет прямоугольную форму и имеет слоистую структуру, включающую пару светопропускающих стеклянных подложек 11 и 12, обращенных друг к другу, и жидкокристаллический слой 13, заключенный между ними. В качестве каждой из подложек 11 и 12 используется подложка, вырезанная из большого исходного элемента, называемого "заготовкой" (mother glass) во время производственного процесса. Среди пары подложек 11 и 12 подложка на передней стороне является подложкой 11 светофильтра, а подложка на задней стороне является подложкой 12 матрицы. Жидкокристаллический слой 13 образуется из жидкокристаллического материала, оптические характеристики которого изменяются, когда создается электрическое поле между подложками 11 и 12. На периферийную часть каждой из подложек 11 и 12 (периферийная часть 10а жидкокристаллической панели 10) наносится герметик, образованный из подходящего материала (например, термореактивной смолы или светоотверждающейся смолы), чтобы уплотняющая часть 16 окружала и соответственно ограничивала жидкокристаллический слой 13. Зазор между подложкой 11 и подложкой 12 надежно выдерживается с помощью уплотняющей части 16 и не показанных прокладок в форме частиц (как правило, образованных из упругодеформируемой смолы; и большое количество прокладок располагается в рассредоточенном состоянии). На поверхностях подложек 11 и 12, которые не обращены друг к другу (внешние поверхности), прикрепляются пластины 17 и 18 поляризатора соответственно.

Жидкокристаллическая панель 10 в соответствии с этим вариантом осуществления имеет практически такую же структуру, как и обычная жидкокристаллическая панель 210, показанная на фиг. 6B, за исключением выравнивающих пленок 48 и 58 и ограничивающих частей 49 и 59, описанных позже. Точнее говоря, хотя и не показано на фиг.1 - 3, на внутренней стороне подложки 12 матрицы (стороне, обращенной к жидкокристаллическому слою 13) образуется массив пикселей для отображения изображений, и множество линий истока и множество линий затвора (соответствующих металлической дорожке 242 на фиг. 6B) для возбуждения каждого из пикселей (подпикселей) образуются в виде сетки. Снова, хотя и не показано на фиг.1 - 3, в каждой из сетчатых областей, окруженных линиями истока и затвора, предусмотрен переключающий элемент (например, тонкопленочный транзистор (TFT)) и электрод (под)пикселя в виде прозрачного электрода (электрод 246 пикселя на фиг. 6B). Как правило, электрод пикселя образуется из ITO (оксид индия и олова) и имеет вытянутую прямоугольную форму.

Линии истока и затвора подключаются к внешним схемам 14 (ИС возбуждения, см. фиг. 1), которые могут поставлять сигналы изображения и т.п.

Как показано на фиг. 3, на поверхности подложки 12 матрицы (если подробнее, на поверхности не показанных металлических дорожек) образуется изолирующая пленка 44 (изолирующая пленка 244 на фиг. 6B). На изолирующей пленке 44 образуются вышеописанные не показанные электроды пикселей (прозрачные электроды). На прозрачных электродах образуется выравнивающая пленка 48.

Как показано на фиг. 3, на подложке 11 светофильтра предусмотрены следующие элементы: светофильтры 52 трех цветов R (красный), G (зеленый) и B (синий), которые располагаются в позициях, соответствующих соответствующим электродам пикселей, предусмотренных на подложке 12 матрицы (соответствующие светофильтрам 252 на фиг. 6B), черная матрица (светозапорная пленка) 54 для разделения фильтров 52 этих цветов друг от друга, и общий электрод (соответствующий общему электроду 256 на фиг. 6B), который является прозрачным электродом (не показан), равномерно образованный на поверхности черной матрицы 54 и светофильтров 52. Активная область 10b, соответствующая области, в которой предусмотрены электроды пикселей и светофильтры 52, является областью, которая может показывать изображение (эффективной областью отображения). Описанное выше создание пикселей, межсоединений электродов и т.п. может выполняться практически таким же образом, как и для производства обычной жидкокристаллической панели, и не характеризует настоящее изобретение, а поэтому не будет описываться более подробно.

Теперь со ссылкой на фиг. 3 будут описываться выравнивающие пленки 48 и 58 в соответствии с этим вариантом осуществления. Как описано выше, фиг. 3 с целью упрощения не показывает прозрачные электроды или металлические дорожки (линии истока и линии затвора), предусмотренные на подложке 12 матрицы. Аналогичным образом, фиг. 3 не показывает общий электрод, предусмотренный на подложке 11 светофильтра.

Как показано на фиг. 3, на подложке 12 матрицы образуется изолирующая пленка 44, как на обычной подложке матрицы (например, подложке 212 матрицы, показанной на фиг. 6B). На этой изолирующей пленке 44 образуется канавка 45 (как правило, линейная) вблизи внутренней поверхности уплотняющей части 16, точнее говоря, образуется так, чтобы находиться вдоль внутренней стенки уплотняющей части 16.

На изолирующей пленке 44 образуется выравнивающая пленка 48, имеющая заданную толщину (как правило, несколько десятков нанометров). Выравнивающая пленка 48 обращена к жидкокристаллическому слою 13. Конец выравнивающей пленки 48 достигает внутренней части канавки 45, и на этом конце образуется ограничивающая часть 49 толще, чем выравнивающая пленка 48. А именно, ограничивающая часть 49 образуется толще вышеупомянутой заданной толщины в результате скопления материала выравнивающей пленки в канавке 45 и продолжается до выравнивающей пленки 48 и объединяется с ней.

На подложке 11 светофильтра образуются светофильтры 52 трех цветов R, G и B и черная матрица 54, окружающая внешний периметр светофильтров 52, как на общей подложке светофильтра (например, подложке 211 светофильтра, показанной на фиг. 6B). Как показано на фиг. 3, на периферийной части подложки 11 светофильтра уплотняющая часть 16 прилегает к черной матрице 54 и является внешней по отношению к ней. В черной матрице 54 (а именно, в черной матрице 54 и общем электроде, образованном на ней) на этой периферийной части образуется канавка 55 (как правило, линейная) вблизи внутренней поверхности уплотняющей части 16, точнее говоря, образуется так, чтобы находиться вдоль внутренней стенки уплотняющей части 16.

На светофильтрах 52 и черной матрице 54 (а именно, на поверхности общего электрода, образованного на светофильтрах 52 и черной матрице 54) образуется выравнивающая пленка 58, имеющая заданную толщину, как выравнивающая пленка 48 на подложке 12 матрицы. Выравнивающая пленка 58 находится на жидкокристаллическом слое 13, чтобы быть обращенной к выравнивающей пленке 48. Конец выравнивающей пленки 58 достигает внутренней части канавки 55, и на этом конце ограничивающая часть 59 толще, чем выравнивающая пленка 58, образуется как единое целое с выравнивающей пленкой 58.

Теперь со ссылкой на чертежи будет описываться пример способа для производства жидкокристаллической панели 10 в соответствии с этим вариантом осуществления. Фиг. 4a - вид в поперечном сечении, схематически показывающий периферийную часть подложки 12 матрицы (периферийную часть 10а жидкокристаллической панели 10) в соответствии с этим вариантом осуществления. Фиг. 4B - вид сверху, схематически показывающий периферийную часть подложки 12 матрицы (периферийную часть 10а жидкокристаллической панели 10) в соответствии с этим вариантом осуществления. Фиг. 5А - вид в поперечном сечении, схематически показывающий периферийную часть подложки 212 матрицы в обычной жидкокристаллической панели 210. Фиг. 5B - вид сверху, схематически показывающий периферийную часть подложки 212 матрицы в обычной жидкокристаллической панели 210. Фиг. 4a не показывает металлические дорожки или электроды пикселей (прозрачные электроды). Аналогичным образом, фиг. 5a не показывает металлические дорожки 242 или электроды 246 пикселей (прозрачные электроды).

В качестве предпочтительной методики для создания массива TFT на стеклянной подложке и соответственно производства подложки 12 матрицы выбирается фотолитография. В соответствии с этой методикой сначала на поверхности одной подложки образуется металлическая пленка для линий затвора (электродов затвора), и на нее наносится светочувствительное вещество (резист). На резисте размещается маска, содержащая шаблон электронной схемы (совмещение маски), и на нее сверху направляется свет (как правило, ультрафиолетовый) для экспонирования. Затем экспонированная стеклянная подложка проявляется и выполняется травление в соответствии с шаблоном, образованным в результате проявления. Таким образом, образуются электроды затвора. Изолирующая пленка 44, которую нужно образовать на электродах затвора (в этом примере изолирующая пленка 44 включает в себя изолирующую пленку затвора, пленку защиты поверхности (пассивирующую пленку) и органическую изолирующую пленку), а также не показанные линии истока, прозрачные электроды и т.п. последовательно образуются (укладываются слоями) на электроды затвора путем повторения практически такой же методики, что используется для формирования электродов затвора.

Во время производства подложки 12 матрицы, проводимого с использованием такой методики, формирование рисунка проводится так, что углубление в виде канавки образуется в заданной позиции, которая может находиться вблизи внутренней поверхности уплотняющей части 16. Таким образом, канавка 45 может быть легко сформирована на изолирующей пленке 44 (а именно, на прозрачных электродах на ней).

Описанным выше способом получается подложка 12 матрицы перед образованием на ней выравнивающей пленки 48.

В качестве методики для образования выравнивающей пленки 48 на изолирующей пленке 44, имеющей канавку 45, предпочтительно может использоваться чернильно-струйная методика. Сначала готовится материал для образования выравнивающей пленки. Такой материал выравнивающей пленки может быть практически таким же, как обычный материал выравнивающей пленки. Примеры такого материала выравнивающей пленки включают в себя полимерные материалы, например поливиниловый спирт (PVA), полиамид, полиимид, полиимидамид и т.п., а предпочтительно - полиимидные материалы. Среди полиимидных материалов материалы, имеющие молекулярную структуру, которая имеет меньше поперечных связей и весьма линейная и симметричная, а также имеющие высокий коэффициент имидизации, являются более предпочтительными, потому что такие материалы очень просто выравнивать.

Далее вышеупомянутый материал выравнивающей пленки загружается в чернильно-струйное устройство. Например, пока относительно перемещается струйная головка, имеющая множество сопел, размещенных с заданным шагом, материал выравнивающей пленки подается (выпускается струей) из каждого сопла в направлении подложки 12 матрицы. Материал выравнивающей пленки, выпущенный в виде точек, при прилипании к подложке 12 матрицы расширяется так, что соседние точки частично перекрываются. В результате, материал выравнивающей пленки равномерно расширяется на подложке 12 матрицы, чтобы образовать пленку. На этом этапе материал выравнивающей пленки выпускается таким образом, чтобы собираться в канавке 45. Однако предпочтительно, чтобы материал выравнивающей пленки выпускался таким образом, чтобы не перейти за внешнюю кромку канавки 45 (то есть кромку на стороне уплотняющей части 16). Поверхность пленки, образованная таким способом на подложке 12 матрицы, подвергается полировальной обработке (например, обработке с полировкой пленки с помощью ткани в заданном направлении) для управления ориентацией жидкокристаллических молекул. Таким образом формируется выравнивающая пленка 48. Отсутствует определенное ограничение того, необходима ли полировальная обработка. В случае, где жидкокристаллическая панель 10, в соответствии с этим вариантом осуществления, является панелью, классифицируемой, например, как панель в режиме VA (вертикальная ориентация), которая использует пленку вертикального выравнивания, вышеупомянутая полировальная обработка не нужна.

Касательно выравнивающей пленки 48, образованной на подложке 12 матрицы, как описано выше, что показано на фиг. 4a, ограничивающая часть 49, сделанная толще, чем остальная область, в результате собранного материала выравнивающей пленки в канавке 45, образованной на подложке 12 матрицы, образуется как продолжающаяся до выравнивающей пленки 48 и объединенная с ней. Как показано на фиг. 4b, (внешний) конец ограничивающей части 49, а именно внешняя граница, находится в канавке 45, чтобы быть линейным вдоль канавки 45 без ухода в область, внешнюю относительно канавки 45, практически вдоль всего периметра панели 10. Поэтому ограничивающая часть 49 удалена от уплотняющей части 16 на заданное расстояние (то есть расстояние между внутренней стенкой уплотняющей части 16 и канавкой 45) практически вдоль всего периметра панели 10. Это, безусловно, предотвращает контакт ограничивающей части 49 с уплотняющей частью 16. На фиг. 4b линия из двух точек и тире представляет область, где может располагаться уплотняющая часть 16.

Далее, в качестве предпочтительной методики для производства подложки 11 светофильтра, в соответствии с этим вариантом осуществления, можно выбрать фотолитографию для подложки 12 матрицы. В соответствии с этой методикой сначала черная матрица 54 (см. фиг. 3), которая должна быть рамкой, окружающей светофильтры 52 каждого цвета, образуется в виде сетки на стеклянной подложке обычно с помощью фотолитографии. Затем, например, резист с R (красным) дисперсным пигментом (резистный материал, полученный путем диспергирования красного пигмента в прозрачной смоле) равномерно наносится на стеклянную подложку, имеющую образованную на ней черную матрицу 54, а затем совмещение маски и экспонирование выполняются для печати шаблона светофильтра R. Далее выполняется проявление для создания подпикселей R (светофильтров) по заданному шаблону. Светофильтры G (зеленый) и B (синий) образуются практически таким же образом. Затем проводящая пленка (как правило, пленка ITO), которая должна стать прозрачным электродом (общим электродом), образуется на светофильтрах 52 и черной матрице 54 с помощью, например, напыления, фотолитографии или т.п. Таким образом, получается подложка 11 светофильтра перед образованием на ней выравнивающей пленки 58.

В случае, когда канавку 55 (см. фиг. 3) нужно сформировать на периферийной части подложки 11 светофильтра, точнее говоря, вблизи внутренней кромки области, где нужно обеспечить уплотняющую часть 16, фотошаблон, содержащий шаблон канавки 55, используется для формирования черной матрицы 54 на стеклянной подложке. Таким образом, на черной матрице 54 можно образовать углубление, соответствующее канавке 55. Затем предусмотрен материал проводящей пленки (как правило, ITO) в таком количестве, которое не заполняет углубление, чтобы образовать, таким образом, пленку с прозрачным электродом. Таким образом, образуется канавка 55.

Способ для создания выравнивающей пленки 58 на подложке 11 светофильтра, имеющей канавку 55, может быть практически таким же, как и способ для создания выравнивающей пленки 48 на подложке 12 матрицы. Касательно выравнивающей пленки 58, образованной на подложке 11 светофильтра с помощью этого способа, ограничивающая часть 59, сделанная толще, чем остальная область, в результате собранного материала выравнивающей пленки в канавке 55, образуется как продолжающаяся до выравнивающей пленки 58 и объединенная с ней. (Внешний) конец ограничивающей части 59, а именно внешняя граница, находится в канавке 55, чтобы быть линейным вдоль канавки 55 без ухода в область, внешнюю относительно канавки 55, практически вдоль всего периметра панели 10. Поэтому, как и ограничивающая часть 49, ограничивающая часть 59 удалена от уплотняющей части 16 и устраняется ее контакт с уплотняющей частью 16.

Далее, подложка 12 матрицы, имеющая выравнивающую пленку 48 и образованную на ней ограничивающую часть 49, и подложка 11 светофильтра, имеющая выравнивающую пленку 58 и образованную на ней ограничивающую часть 59, соединяются вместе (см. фиг. 3). Точнее говоря, герметик (клей-герметик, образованный, например, из термореактивной смолы или отверждаемой ультрафиолетом смолы) наносится таким образом, чтобы окружать периферийную часть подложки 12 матрицы, чтобы соответственно образовать уплотняющую часть 16. Затем прокладки (не показаны) распределяются для образования зазора между подложкой 12 матрицы и подложкой 11 светофильтра. Затем подложка 11 светофильтра кладется на подложку 12 матрицы так, чтобы их поверхности, имеющие выравнивающие пленки 48 и 58, были обращены друг к другу, и подложка 11 светофильтра и подложка 12 матрицы соединяются вместе.

Далее подложки 11 и 12, скрепленные вместе, как описано выше, выдерживаются в вакууме, и жидкокристаллический материал впрыскивается в зазор между подложками посредством капиллярного действия. После того как зазор заполняется жидкокристаллическим материалом, отверстие для впрыска запаивается. В конечном счете пластины 17 и 18 поляризатора (см. фиг. 2) прикрепляются к поверхностям подложек 11 и 12, которые не обращены друг к другу. Таким образом, выполнена жидкокристаллическая панель 10.

Ограничивающие части 49 и 59, образованные на концах выравнивающих пленок 48 и 58 на паре подложек 11 и 12, совместно с выравнивающими пленками 48 и 58, демонстрируют следующие результаты. Во-первых, как показано на фиг. 3, даже если жидкокристаллическая панель 10, включающая такие подложки 11 и 12, подвергается воздействию атмосферы с высокой температурой и высокой влажностью, и влага в окружающей атмосфере проникает в область, внутреннюю по отношению к уплотняющей части 16 (то есть проникает в жидкокристаллический слой 13), молекулы воды в такой влаге вступают в реакцию с молекулами материала выравнивающей пленки, используемого для создания ограничивающих частей 49 и 59, и поэтому задерживаются. Таким образом, предотвращается попадание влаги в область, внутреннюю по отношению к ограничивающим частям 49 и 59. Касательно размера (толщины) ограничивающих частей 49 и 59 предпочтительно, чтобы ограничивающие части 49 и 59 имели объем, соответствующий по меньшей мере количеству, с помощью которого можно вызвать реакцию (задержать) со всем количеством влаги, которое проникло. Из-за этого ограничивающие части 49 и 59 препятствуют прониканию влаги и могут эффективно предотвращать проникание влаги в активную область 10b. Предпочтительно, чтобы канавки 45 и 55 создавались с шириной и глубиной, отрегулированной так, что ограничивающие части 49 и 59 образуются с предпочтительным размером.

Поскольку ограничивающие части 49 и 59 и уплотняющая часть 16 удалены друг от друга, можно предотвратить непосредственный контакт влаги с ограничивающими частями 49 и 59 через уплотняющую часть 16. Из-за этого можно подавить реакцию влаги с ограничивающими частями 49 и 59. Это может еще эффективнее предотвращать проникание влаги.

Обычная жидкокристаллическая панель 210 будет описываться на основе подложки 212 матрицы, показанной на фиг. 5А. Как показано на фиг. 5А, подложка 212 матрицы не имеет углубления, например канавки 45, упомянутой выше, и панель 210 не включает в себя толстую ограничивающую часть, образованную из материала выравнивающей пленки. Поэтому, когда жидкокристаллическая панель 210 подвергается воздействию атмосферы с высокой температурой и высокой влажностью, как описано выше, жидкокристаллическая панель 210 не имеет части для улавливания влаги, которая попала в область, внутреннюю по отношению к уплотняющей части 216, и поэтому не может препятствовать прониканию влаги в часть выравнивающей пленки 248, которая находится вблизи уплотняющей части 216 (а также в часть выравнивающей пленки 248, которая находится в активной области 210b). Поскольку углубление, например канавка 45, не образуется, когда материал выравнивающей пленки для образования выравнивающей пленки 248 наносится на подложку 212 матрицы (как правило, с помощью чернильно-струйной методики), сложно управлять концом пленки, чтобы он был прямым и был удален от уплотняющей части 216 по всему периметру панели. Поэтому, как показано на фиг. 5B, часть выравнивающей пленки 248, образованной из предусмотренного материала выравнивающей пленки (а именно пленки, полученной путем нанесения материала выравнивающей пленки), может нежелательно соприкасаться с уплотняющей частью 216. Контакт выравнивающей пленки 248 и уплотняющей части 216 может способствовать прониканию влаги в окружающей атмосфере и поэтому нежелателен. На фиг. 5b линия из двух точек и тире представляет область, где может располагаться уплотняющая часть 216. Подложка 211 светофильтра (см. фиг. 6B) не может препятствовать прониканию влаги, как подложка 212 матрицы.

Как описано выше, в жидкокристаллической панели 10, в соответствии с этим вариантом осуществления, даже если влага в окружающей атмосфере с высокой температурой и высокой влажностью проникает внутрь панели 10, влага задерживается вблизи внутренней поверхности уплотняющей части 16 с помощью ограничивающих частей 49 и 59, соответственно предусмотренных на обращенных друг к другу подложках 11 и 12, и устраняется ее проникание в активную область 10b, которая является внутренней по отношению к ограничивающим частям 49 и 59. Соответственно, такая жидкокристаллическая панель 10 препятствует снижению качества отображения из-за пятна (затуманивания) или т.п. в активной области 10b, которое может быть вызвано реакцией материала выравнивающей пленки и влаги. Таким образом, можно реализовать жидкокристаллическую панель, обеспечивающую высокое качество.

До сих пор настоящее изобретение описано в виде предпочтительного варианта осуществления. Вышеприведенное описание не ограничивает настоящее изобретение, и конечно же возможны различные модификации. Например, вышеприведенный вариант осуществления имеет структуру, в которой канавки 45 и 55 предусмотрены вблизи внутренней поверхности уплотняющей части 16, образуя ограничивающие части 49 и 59 с большей толщиной, чем выравнивающие пленки 48 и 58. В модификации вместо образуемых канавок 45 и 55 ограничивающая часть, предусмотренная по меньшей мере на одной из подложек, может выдаваться в виде выступа (или стенки) в направлении другой подложки, обращенной к одной подложке, чтобы соответственно обеспечить барьер, имеющий большую толщину, чем выравнивающая пленка.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

10 Жидкокристаллическая панель

10а Периферийная часть

10b Активная область

11 Подложка светофильтра

12 Подложка матрицы

13 Жидкокристаллический слой

14 Внешняя схема

16 Уплотняющая часть

17, 18 Пластины поляризатора

20 Устройство фоновой подсветки

22 Источник света

24 Кожух

26 Оптический элемент

28 Рама

30 Рамка

44 Изолирующая пленка

45 Канавка

48 Выравнивающая пленка

49 Ограничивающая часть

52 Светофильтр

54 Черная матрица

55 Канавка

58 Выравнивающая пленка

59 Ограничивающая часть

100 Жидкокристаллическое устройство отображения

Жидкокристаллическая панель содержит пару подложек, обращенных друг к другу; жидкокристаллический слой, расположенный между парой подложек; и уплотняющую часть, расположенную на периферийной части между подложками. На поверхности по меньшей мере одной из пары подложек сформирована выравнивающая пленка для ориентирования жидкокристаллических молекул в жидкокристаллическом слое. Ограничивающая часть, образованная из материала выравнивающей пленки, сформирована с большей толщиной, чем выравнивающая пленка, вблизи внутренней поверхности уплотняющей части. Технический результат - предотвращение проникновения влаги, улучшение качества изображения. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Жидкокристаллическая панель, содержащая:
пару подложек, обращенных друг к другу;
жидкокристаллический слой, расположенный между парой подложек; и уплотняющую часть, расположенную на периферийной части между подложками таким образом, что она окружает жидкокристаллический слой для того, чтобы удерживать жидкокристаллический слой между парой подложек;
причем на поверхности по меньшей мере одной из пары подложек сформирована выравнивающая пленка для ориентирования жидкокристаллических молекул в жидкокристаллическом слое, причем упомянутая поверхность обращена к жидкокристаллическому слою; и
ограничивающая часть, образованная из материала выравнивающей пленки для создания выравнивающей пленки, сформирована с большей толщиной, чем выравнивающая пленка, причем ограничивающая часть сформирована вблизи внутренней поверхности уплотняющей части.

2. Жидкокристаллическая панель по п.1, в которой:
вдоль внутренней поверхности уплотняющей части на поверхности подложки, которая обращена к жидкокристаллическому слою, сформирована канавка; и
ограничивающая часть сформирована из материала выравнивающей пленки, собранного в канавке.

3. Жидкокристаллическая панель по п.1, в которой материалом выравнивающей пленки является полиимид.

4. Жидкокристаллическая панель по п.2, в которой материалом выравнивающей пленки является полиимид.

5. Жидкокристаллическая панель по п.1, в которой выравнивающая пленка и ограничивающая часть сформированы из материала выравнивающей пленки, непрерывно и как единое целое друг с другом на поверхности по меньшей мере одной из пары подложек.

6. Жидкокристаллическая панель по п.2, в которой выравнивающая пленка и ограничивающая часть сформированы из материала выравнивающей пленки, непрерывно и как единое целое друг с другом на поверхности по меньшей мере одной из пары подложек.

7. Жидкокристаллическая панель по п.3, в которой выравнивающая пленка и ограничивающая часть сформированы из материала выравнивающей пленки, непрерывно и как единое целое друг с другом на поверхности по меньшей мере одной из пары подложек.

8. Жидкокристаллическая панель по п.4, в которой выравнивающая пленка и ограничивающая часть сформированы из материала выравнивающей пленки, непрерывно и как единое целое друг с другом на поверхности по меньшей мере одной из пары подложек.

9. Жидкокристаллическая панель по п.1, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

10. Жидкокристаллическая панель по п.2, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

11. Жидкокристаллическая панель по п.3, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

12. Жидкокристаллическая панель по п.4, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

13. Жидкокристаллическая панель по п.5, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

14. Жидкокристаллическая панель по п.6, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

15. Жидкокристаллическая панель по п.7, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

16. Жидкокристаллическая панель по п.8, в которой внешняя граница ограничивающей части сформирована линейно по существу по всей периферии панели.

17. Жидкокристаллическое устройство отображения, содержащее жидкокристаллическую панель по любому из пп.1-16.