CN102955299A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。液晶显示装置包括：显示部分，其包括位于一对衬底之间的液晶层；和框架边缘部分，其设置到一对衬底的周边部分。框架边缘部分包括注入口和注入口部分，注入口用于注入液晶材料，注入口部分设置在注入口和显示部分之间。注入口部分包括：屏障结构，其包括间隙并且与一对衬底都接触；和密封材料，其填充在从注入口延伸到屏障结构的部分中。

Description

液晶显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及适合于减小框架宽度的液晶显示装置、及其制造方法。

背景技术

采用液晶显示装置，显示部分设置成由密封框架围绕，液晶材料从注入口，注入口形成于密封框架以用于注入。在完成注入之后，通过填充密封材料来封闭注入口。采用现有技术，例如，在注入口的附加设置屏障件以部分阻挡密封材料的路径，从而试图减少密封材料泄露到显示区域(例如，参见日本未审查专利申请公开No.2010-44136，并且例如参见日本未申请专利申请公开No.2008-241752)。

发明内容

采用这种现有技术，设置在注入口附近的屏障件确实降低密封材料的注入速度。但是，在通过调节液晶盒厚(cell gap)而注入密封材料时，在液晶材料和密封材料流动通过时，间隙尺寸易于改变。结果，密封材料的注入速度极大地改变，从而不利地引起密封材料注入量的变化(即，有时过多而有时不足)。具体地，当围绕显示区域的框架窄时，期望高精度地控制密封材料的注入量，因此需要减小密封材料注入速度的变化。

因此期望提供能够减小密封材料的注入速度和注入量变化的液晶显示装置、及其制造方法。

根据本发明的实施例，提供液晶显示装置，其包括：显示部分，其包括位于一对衬底之间的液晶层；和框架边缘部分，其设置到一对衬底的周边部分。框架边缘部分包括注入口和注入口部分，注入口用于注入液晶材料，注入口部分设置在注入口和显示部分之间。注入口部分包括：屏障结构，其包括间隙并且与一对衬底都接触；和密封材料，其填充在从注入口延伸到屏障结构的部分中。

采用根据实施例的液晶显示装置，液晶材料在经过向注入口部分提供的屏障结构的间隙之后被注入到显示部分中，但是密封材料停止在屏障结构的间隙处，从而减少密封材料泄露到显示部分。与在注入口附近提供屏障物的现有技术不同，这消除在制造处理中间隙尺寸变化的可能性。相应地，密封材料的注入速度和注入量变化更少。

根据本发明的实施例，提供制造液晶显示装置的方法，液晶显示装置包括显示部分和框架边缘部分，显示部分包括位于一对衬底之间的液晶层，框架边缘部分设置到一对衬底的周边部分，并且框架边缘部分包括注入口和注入口部分，注入口用于注入液晶材料，注入口部分设置在注入口和显示部分之间。该方法包括：向注入口部分形成屏障结构，屏障结构包括间隙并且与一对衬底都接触；并且将密封材料填充在从注入口延伸到屏障结构的部分中。

采用根据本发明的实施例的液晶显示装置，或者采用根据本发明的实施例的制造液晶显示装置的方法，注入口部分形成为具有屏障结构，以使得密封材料的注入速度和注入量变化更少。

应当理解，上文的一般性描述和下文的详细描述都是示例性的，旨在提供对要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

所包括的附图提供对本发明的进一步理解，并且并入本说明书中并组成本说明书的一部分。附图与说明书一起举例说明实施例，并用于说明本发明的原理。

图1是示出根据本发明的第一实施例的液晶显示装置的构造的俯视图。

图2是图1的液晶显示装置的一部分的放大俯视图。

图3是沿着线III-III切出的图2的部分的截面图。

图4是示出图3的屏障件的构造的透视图。

图5是示出密封材料停止在图4的间隙中移动的状态的俯视图。

图6是示出现有屏障件的缺点的截面图。

图7A是示出根据修改示例1的液晶显示装置的屏障结构的构造的俯视图，其中具有倾斜部分的突起设置在间隙的出口处，图7B是示出密封材料在图5的间隙中滑动的状态的俯视图。

图8是示出根据修改示例2的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图9是示出根据修改示例3的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图10的(A)是示出对在有屏障结构或没有屏障结构之间密封材料的拉回程度的差别的测量结果的示图，图10的(B)是示出用于测量的屏障结构的构造的截面图。

图11是示出根据修改示例4的液晶显示装置的屏障结构的构造的俯视图。

图12是示出图2的间隙的形状的俯视图。

图13是示出根据修改示例5的液晶显示装置的屏障结构的构造的俯视图。

图14是示出根据修改示例6的液晶显示装置的一部分的放大俯视图。

图15是沿着线XV-XV切出的图14的一部分的截面视图。

图16是示出根据修改示例7的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图17是示出根据修改示例8的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图18是示出根据修改示例9的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图19是示出图18的屏障结构的构造的透视图。

图20是示出根据修改示例10的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图21是示出图20的屏障构造的构造的透视图。

图22A至图22C是按顺序示出制造第二衬底20的液晶显示装置的方法的主要部分的截面图。

图23是示出在图22C的处理之后的处理的透视图。

图24A至图24B是示出在图23的处理之后的处理的截面图。

图25是示出根据修改示例11的液晶显示装置的一部分的放大平面图。

图26是示出沿着线XXVI-XXVI切出的图25的部分的构造的截面图。

图27是示出图26的屏障结构的构造的透视图。

图28A和图28B是各自示出根据修改示例12的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图29是根据修改示例13的液晶显示装置的屏障结构的构造的截面图。

图30A至图30C是按顺序示出制造图29的液晶显示装置的方法的主要部分的截面图。

图31A和图31B是示出在图30C的处理之后的处理的截面图。

图32是示出在图29的屏障结构中比显示部分的间隙更多地减小间隙的尺寸的示例的透视图。

图33是示出中比显示部分的间隙更小地减小间隙的尺寸的示例的透视图。

图34是示出根据本发明的第二实施例的液晶显示装置的一部分的放大平面图。

图35是沿着线XXXV-XXXV切出的图34的部分的截面图。

图36是示出图34的屏障结构的构造的透视图。

图37是示出根据修改示例14的液晶显示装置的屏障结构的构造的平面图。

图38是示出根据修改示例15的液晶显示装置的屏障结构的构造的平面图。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细描述本发明的实施例。应注意，以下列顺序进行说明。

1.第一实施例(具有位于壁上的多个柱的示例性屏障结构)

2.修改示例1(在间隙的出口处具有包括倾斜部分的突起的示例)

3.修改示例2(具有位于壁下方的多个柱的示例)

4.修改示例3(具有位于上壁和下壁之间的多个柱的示例性屏障结果)

5.修改示例4(具有设置成相对于密封材料进入的方向倾斜的间隙的示例)

6.修改示例5(具有曲折形状间隙的示例)

7.修改示例6(具有两组屏障结构的示例)

8.修改示例7(具有通过与显示部分的间隔物层相同的层来构造的多个柱的示例)

9.修改示例8(具有通过与保护层相同的层来构造的多个柱的示例)

10.修改示例9(具有由与显示部分的间隔物层相同的层所构造的壁、以及由与作为平坦化层的有机绝缘层相同的层所构造的多个柱的示例)

11.修改示例10(通过去除围绕屏障结构的有机绝缘层来构造凹入部分的示例)

12.修改示例11(提高位于有机绝缘层下方的基底层以使得其表面不平而用作多个柱的示例)

13.修改示例12(使用存在的层(例如金属接线层、滤色器和光屏蔽膜)来调节间隙的示例)

14.修改示例13(使用半透射显示部分的间隙调节层来构造上壁的示例)

15.第二实施例(屏障结构包括不与密封材料进入的方向垂直的多个壁的示例)

16.修改示例14(将注入口设置在显示部分的一侧上的中间位置处、并且屏障结构沿着显示部分的轮廓呈线性的示例)

17.修改示例15(将注入口设置在显示部分的一个拐角处、并且屏障结构沿着显示部分的轮廓呈L形的示例)

[第一实施例]

图1是示出根据本发明的第一实施例的液晶显示装置的整体构造的示图。液晶显示装置1用于移动电话或智能电话，并且例如液晶显示装置1包括显示部分2、以及围绕显示部分2的框架边缘部分3。例如，显示部分2包括位于一对衬底(第一衬底10和第二衬底20)之间的液晶层30，每个衬底由玻璃制成(图1中未示出，参见图3)。显示部分2包括多个像素(未示出)，每个像素是液晶显示元件，并且这些像素被布置成矩阵。框架边缘部分3是第一衬底10和第二衬底20周边的区域，并且框架边缘部分3的内部构造由黑色的光屏蔽膜22所屏蔽(图1未示出，参见图3)。

在第一衬底10的一侧上设置有露出区域4，露出区域4是超出第二衬底20之外的部分。通过第一衬底10上的从信号线驱动电路和扫描线驱动电路(都未示出)延伸的接线，使露出区域4装有外部连接端子5。

图2是在图1的液晶显示装置1中由虚线6所包围的部分的放大视图。图3是示出沿着线III-III切出的图2的部分的截面构造的示图。框架边缘部分3具有密封框架3A以包围显示部分2。例如，密封框架3A由热固性树脂或紫外线固化树脂制成。密封框架3A具有用于注入液晶材料的注入口3B。注入口3B和显示部分2之间的部分是注入口部分3C，注入口部分3C用作液晶材料和密封材料经过的路径。注入口部分3C具有屏障结构40并且包括密封材料50。屏障结构40具有间隙41以使得液晶材料从中穿过，并且屏障结构40与第一衬底10和第二衬底20接触。密封材料50被填充在从注入口3B延伸到屏障结构40的部分中。采用如此构造的液晶显示装置1，能够减小密封材料50的注入速度和注入量的变化。

如图4示例性所示，屏障结构40包括壁42和多个柱43。壁42在第一衬底10上沿着与方向A1相交的的方向(例如，沿着竖直方向)延伸，方向A1是密封材料50进入的方向。柱43设置在壁42的上表面和第二衬底20之间。液晶材料经过柱43之间的间隙41而被引导至显示部分2。通过调节间隙41的高度和宽度，在注入速度和注入量方面控制密封材料50。屏障结构40的材料不具体限制，例如可以是绝缘材料或金属。

密封材料50用于阻挡注入口部分3C，以将液晶材料密封在显示部分2中，例如，密封材料50是紫外线固化树脂。例如，密封材料50在注入口部分3C中填充到距离注入口3B约50μm的位置，以防止流体渗透。如图5示例性所示，由于界面力，密封材料50停止在柱43之间在间隙41的出口41A处。该界面力取决于液晶材料、密封材料50和屏障结构40的材料。这表示通过选择材料而增大界面力可控制密封材料50。

例如，显示部分2的第一衬底10具有绝缘层11、金属接线层12、作为平坦化层的有机绝缘层13、公共电极14、层间绝缘膜15、像素电极16、以及配向膜17。这些组件从第一衬底10一侧以此顺序设置。也就是说，显示部分2是所谓的FFS(边缘电场转换)结构。这里，绝缘层11设置在栅极线和信号线之间，而不考虑液晶模式。

例如，显示部分2的第二衬底20具有滤色器21、作为黑色矩阵的光屏蔽膜22、作为平坦化层的保护层23、间隔物层24、以及配向膜25。这些组件从第二衬底20一侧以此顺序设置。在第一衬底10和第二衬底20之间设置液晶层30。应当注意，例如，第一衬底10和第二衬底20各自利用偏光板(未示出)固定在外侧。例如，在第一衬底10的后表面侧，设置背光单元(未示出)(例如，光源和导光板)。

例如，如下制造该液晶显示装置。

首先，已经制备由玻璃等制成的第一衬底10，作为TFT(薄膜晶体管)等的驱动电路(未示出)、以及金属接线层12形成于第一衬底10上。在此之后，通过有机绝缘层13覆盖驱动电路和金属接线层12，从而使得显示部分2的表面平坦。然后，公共电极14、层间绝缘膜15和像素电极16以此顺序形成于有机绝缘层13上。

至此已经制备由玻璃等制成的第二衬底20，滤色器21和光屏蔽膜22形成于第二衬底20上。然后，通过保护层23覆盖滤色器21和光屏蔽膜22以使得由不同颜色的滤色器21之间的厚度差引起的表面粗糙平坦化。然后，在显示部分2中，形成间隔物层24。

在此之后，对于第一衬底10的框架边缘部分3，例如，使用热固性树脂或紫外线固化树脂形成密封框架3A。密封框架3A形成为矩形框架形状以包围显示部分2，并且在第一衬底10的一侧上密封框架3A具有注入口3B。在注入口3B和显示部分2之间设置注入口部分3C。然后，例如，在注入口部分3C中形成包括壁42和柱43的屏障结构。为如此形成屏障结构40，屏障结构40可以相对第一衬底10或第二衬底20为整体形成，或者屏障结构40可以是具有多个层的多层结构以配置到第一衬底10和第二衬底20。在修改示例7至13中将详细描述后一结构。

在此之后，配向膜17形成在第一衬底10的显示部分2中，配向膜25形成在第二衬底20的显示部分2中。然后，第一衬底10和第二衬底20彼此相对并将密封框架3A夹在中间。构造密封框架3A的树脂之后固化，从而将第一衬底10和第二衬底20固定在一起。

在此之后，液晶材料填充到第一衬底10和第二衬底20之间的内部空间中。液晶材料在经过屏障结构40的柱43之间的间隙41之后被引导至显示部分2。

在此之后，在密封框架3A内部压力减小的情况下，将密封材料50应用于注入口3B周围，从而将密封材料50引导至注入口部分3C中。如图5示例性所示，由于上述界面力，密封材料50停止在间隙41的出口41A处，每个出口41A位于柱43之间。结果，密封材料50填充在从注入口3B至屏障结构40的部分中，以减少密封材料50泄露到显示部分2。

在此示例中，因为屏障结构40与第一衬底10和第二衬底20接触，所以在每次注入密封材料50时间隙41的尺寸不改变。因此，密封材料50的注入速度、注入时间和注入量更少地改变。此外，减少液晶材料注入失败的可能性。以上述方式，完成图1至图5的液晶显示装置1。

另一方面，在现有液晶显示装置中，如图6所示，屏障件140设置在注入口103B附近。因此，在注入密封材料时，当液晶材料和密封材料流动经过时，间隙141的尺寸易于改变。结果，密封材料的注入速度极大改变，从而不利地引起密封材料注入量改变(即，有时过多而有时不足)。此外，频繁地发生液晶材料注入失败。应注意，在图6中，与图3相同的任意组件具有相同的附图标记加上第一位1。

在液晶显示装置1中，当光从背光单元(未示出)进入显示部分2时，光穿过偏光板(未示出)然后穿过液晶层30，并同时基于第一衬底10和第二衬底20之间施加的视频电压而受到像素-像素调制。在穿过液晶层30之后，光穿过包括滤色器21的第二衬底20，从而输出到偏光板(未示出)的外部作为颜色显示光。

在本示例中，屏障结构40与第一衬底10和第二衬底20接触，从而减少密封材料50泄露到显示部分2，并控制液晶材料的注入量使得不会引起注入量缺乏。相应地，可以减少由此导致的任意可能的显示故障。

如上所述，在本实施例中，注入口部分3C具有包括间隙41的屏障结构40，并且注入口部分3C与第一衬底10和第二衬底20接触。采用如此的屏障结构40，能够减少密封材料50的注入速度、注入时间和注入量的变化，并且还能够减少由此导致的任意可能的显示故障等。

[修改示例1]

图7A是示出修改示例1的液晶显示装置1A中的屏障结构40的构造的示图。液晶显示装置1A包括突起45，突起45在间隙41的出口41A处具有倾斜部分44。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1A具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

倾斜部分44用于确定地使密封材料50停止在间隙41的出口41A处。如参照图5在第一实施例中所述，由于界面力，密封材料50在柱43之间的间隙41的出口41A处停止移动。界面力取决于液晶材料、密封材料50和屏障结构40。因此，如图7B示例性所示，当间隙41的出口41A是平坦表面时，密封材料50可以向下滑动而围绕间隙41的出口41A。相应地，通过向间隙41的出口41A提供倾斜部分44，密封材料50被确定地容纳在倾斜部分44处。

应注意，对于倾斜部分44的构造，如图7A所示，倾斜部分44可以形成在突起45以设置在间隙41的出口41A处。可替换地，可以通过倾斜表面来构造倾斜部分44，在屏障结构40的制造处理期间在蚀刻壁42或柱43时自然地形成该倾斜表面(见图3)。

[修改示例2]

图8是示出根据修改示例2的液晶显示装置1B中的屏障结构40的构造的示图。在此修改示例中，柱43设置在壁42下方。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1B具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例3]

图9是示出根据修改示例3的液晶显示装置1C中的屏障结构40的构造的示图。在此修改示例中，柱43设置在上壁42A和下壁42B之间。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1C具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

图10的(A)是示出对在向注入口3B提供图9的屏障结构40的情况(本示例)、与不向注入口3B提供这种屏障结构40的情况(对比示例)之间密封材料50的拉回程度的差别的检查结果的示图。图10的(B)是示出在图10的(A)的横轴(拉回位置)和在注入口3B中的位置之间的相关性的示图。这里的拉回位置表示当屏障结构40的位置P40为零(0)时的相对位置。

如图10(A)和(B)所示，当向注入口3B提供屏障结构40时，密封材料50在屏障结构40的位置处停止移动。另一方面，当不提供屏障结构时，密封材料50的拉回程度极大地改变，密封材料50不是部分地被充分拉回，而是部分地沿路泄露到显示部分。这表明如果注入口部分3C具有屏障结构40，屏障结构40具有间隙41并且与第一衬底10和第二衬底20接触，则能够减小密封材料50的注入速度和注入量的变化。

[修改示例4]

图11是示出根据修改示例4的液晶显示装置1D中的屏障结构40的构造的示图。在此修改示例中，间隙41设置成相对于密封材料50进入的方向A1倾斜。采用如此的液晶显示装置1D，相比于如图12所示将间隙41设置成与密封材料50进入的方向A1平行的情况，用于密封材料50的路径变长，使得使密封材料50停止的效果增强。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1D具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例5]

图13是示出根据修改示例5的液晶显示装置1E中的屏障结构40的构造的示图。在此修改示例中，间隙41各自弯曲而成曲折的。在如此的液晶显示装置1E中，用于密封材料50的路径宽度减小但是长度增大，使得使密封材料50停止的效果增强。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1E具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例6]

图14是以平面图示出根据修改示例6的液晶显示装置1F中的屏障结构40的注入口部分3C及其周围的构造的示图。图15示出沿着图14的线XV-XV切出的注入口部分3C及其周围的截面构造。在此修改示例中，两组屏障结构40A和40B分别设置在距离注入口3B不同的两个位置处。采用向注入口部分3C提供的这种两组屏障结构40A和40B，即使外屏障结构40A使得密封材料50能够通过，辅助内屏障结构40B将使密封材料50停止，从而能够确定地阻止密封材料50泄露到显示部分2。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1F具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例7至13]

在下列修改示例7至13当中每一者中，通过与构造显示部分2的任一层相同的层来构造屏障结构40。这种构造能够在不增加处理数量的情况下形成屏障结构40。

[修改示例7]

图16是示出根据修改示例7的液晶显示装置1G中的屏障结构40的截面构造的示图。在此修改示例中，通过与显示部分2的间隔物层24相同的层来构造柱43。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1G具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例8]

图17是示出根据修改示例8的液晶显示装置1H中的屏障结构40的截面构造的示图。在此修改示例的液晶显示装置1H中，通过与保护层23相同的层来构造柱43。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1H具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例9]

图18是示出根据修改示例9的液晶显示装置1I中的屏障结构40的截面构造的示图。图19是示出图18的屏障结构40的构造的示图。在此修改示例中，通过与显示部分2的间隔物层24相同的层来构造壁42，并通过与有机绝缘层13相同的层来构造柱43。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1I具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

通过通过负性光阻剂来构造间隔物层24，因此很难精确地调整间隔物层24的高度。此外，显示部分2的接线24由光学特性确定。另一方面，通过正性光阻剂来构造有机绝缘层13。通过暴露于光，将正性光阻剂的厚度控制到低至几百nm，并且将正性光阻剂的宽度控制到低至几μm。此外，正性光阻剂使得有机绝缘层13和柱43能够在同一处理中形成，以使得任意附加处理和降低生产率的可能性低。此外，使用通过改变曝光量来改变高度的半色调掩模(half-tone mask)，有机绝缘层13和柱43可以使用同一光掩模在在同一处理中形成，从而更加减少处理负荷。

[修改示例10]

图20是示出根据修改示例10的液晶显示装置1J中的屏障结构40的截面构造的示图。图21是示出图20的屏障结构40的构造的示图。在液晶显示装置1J中，移除在修改示例9中围绕屏障结构的有机绝缘层13，以得到凹入部分46。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1J具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

与修改示例3类似，屏障结构40具有位于上壁42A和下壁42B之间的柱43。与修改示例9类似，通过与显示部分2的间隔物层24相同的层来形成上壁42A。通过与有机绝缘层13相同的层来构造下壁42B和柱43。

通过如上所述部分地去除有机绝缘层13而将凹入部分46设置成围绕下壁42B。采用如此的液晶显示装置1J，已经穿过屏障结构40的密封材料50将被捕获并存储在凹入部分46中。也就是说，通过使用凹入部分46作为用于聚积密封材料50的部分，确定地减少密封材料50泄露到显示部分2。

图22A至图24B是按顺序示出制造图20的液晶显示装置1J的方法的主要部分的示图。首先，如图22A所示，已经制备由玻璃等制成的第一衬底10，作为TFT等的驱动电路(未示出)、以及金属接线层12形成于第一衬底10上。

在此之后，如图22A所示，有机绝缘层13形成于第一衬底10的整个表面上，光在用于形成接触孔的位置处被引导至显示部分2中的一部分，并且光在用于形成凹入部分46的位置处被引导至注入口部分3C中的一部分。这是第一时段的曝光，并且使用具有孔61A的掩模61来执行。

在此之后，如图22B所示，光被引导至用于形成显示部分2的区域，并且光在用于形成间隙41的位置处被引导至注入口部分3C中的一部分。这是第二时段的曝光，并且使用具有孔62A的掩模62来执行。这时，用于形成显示部分2的区域和用于形成间隙41的位置被暴露于相同量的光。以此方式，如图22C和图23所示，在显示部分2中形成有机绝缘层13和接触孔13A。通过与有机绝缘层13相同的层来在注入口部分3C中形成柱43，在每两个柱43之间形成间隙41(参见图21)。在此之后，去除围绕柱43的有机绝缘层13以形成下壁42B和凹入部分46。

在此之后，如图24A所示，公共电极14、层间绝缘膜15和像素电极16以此顺序形成于有机绝缘层13上。

此外，如图24B所示，已经制备由玻璃等制成的第二衬底20，滤色器21和光屏蔽膜22形成于第二衬底20上。然后，通过保护层23覆盖滤色器21和光屏蔽膜22，从而使表面平坦化。在此之后，在显示部分2中形成间隔物层24，并且使用与间隔物层24相同的层来形成上壁42A。

然后，配向膜17(图24A未示出，参见图3)形成于第一衬底10的显示部分2，并且使用热固性树脂或紫外线固化树脂将密封框架3A形成于第一衬底10的框架边缘部分3。密封框架3A形成为矩形以包围显示部分2，并且在第一衬底10一侧上密封框架3A具有注入口3B。在注入口3B和显示部分2之间，形成注入口部分3C。此外，配向膜25(图24B未示出，参见图3)形成于第二衬底20的显示部分2。

在此之后，第一衬底10和第二衬底20彼此相对并将密封框架3A夹在中间。构造密封框架3A的树脂之后固化，从而将第一衬底10和第二衬底20固定在一起。结果，形成包括上壁42A和下壁42B的屏障结构40，通过与间隔物层24相同的层来构造该上壁42A，通过与有机绝缘层13相同的层来构造下壁42B和柱43。

然后，液晶材料填充到第一衬底10和第二衬底20之间的内部空间中。液晶材料在经过屏障结构40的柱43之间的间隙41之后被引导至显示部分2。

在此之后，在密封框架3A内部压力减小的情况下，将密封材料50应用于注入口3B周围，从而将密封材料50引导至注入口部分3C中，以填充从注入口3B至屏障结构40的部分。以此方式，完成第二衬底20的液晶显示装置1J。

[修改示例11]

图25是示出根据修改示例11的液晶显示装置1K中的一部分的放大视图，图26是示出沿着线XXVI-XXVI切出的图25的部分的截面构造的示图。图27是示出图26的屏障结构40的构造的示图。在此修改示例中，基底层47设置在下壁42B的有机绝缘层13下方以使得有机绝缘层13的表面不平，并且产生的表面微突物用作柱43。这能够省略对柱43执行的图案化处理。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1K具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

通过与绝缘层11或与金属接线层12相同的层来优选地构造基底层47。采用这种构造，在不增加光掩模和处理数量的情况下形成柱43，从而有助于提高生产率。具体地，因为金属接线层12厚，通过与金属接线层12相同的层来构造基底层47，将产生的效果会更好。

[修改示例12]

图28A是示出根据修改示例12的液晶显示装置1L的屏障结构40的截面构造的示图。在此液晶显示装置1L中，使用存在的层(例如金属接线层12、滤色器21、和光屏蔽膜22)来调整盒厚G。与修改示例7至13相比，此修改示例相应地在不增加处理数量的情况下最主要地增强形成屏障结构40的效果。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1L具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

除由ITO(氧化铟锡)等制成的像素电极16形成于第一衬底10的有机绝缘层13上、并且由ITO等制成的公共电极14形成于第二衬底20的保护层23上之外，此修改示例中的显示部分2与第一实施例中类似地构造。

与修改示例6类似，例如，注入口部分3C分别设置在距离注入口3B不同的三个位置处具有三组屏障结构40A、40B和40C。这三组屏障结构40A、40B和40C都在同一构造中，因此在下文中统称为屏障结构40。

屏障结构40构造成具有多层结构，该多层结构包括由与显示部分2中的层(即，光屏蔽膜22、滤色器21、保护层23和间隔物层24)相同的层构造的上壁42A、以及由与有机绝缘层13相同的层构造的下壁42B和柱43。具体地，间隙41位于有机绝缘层13一侧。围绕下壁42B，与修改示例10类似，通过部分地去除有机绝缘层13来形成凹入部分46。

通过通过负性光阻剂来构造间隔物层24，因此很难精确地调整间隔物层24的高度。此外，显示部分2的接线24由光学特性确定。另一方面，通过正性光阻剂来构造有机绝缘层13。通过暴露于光，将正性光阻剂的厚度控制到低至几百nm，并且将正性光阻剂的宽度控制到低至几μm。此外，正性光阻剂使得有机绝缘层13和柱43能够在同一处理中形成，以使得任意附加处理和降低生产率的可能性低。此外，使用通过改变曝光量来改变高度的半色调掩模，有机绝缘层13和柱43可以使用同一光掩模在在同一处理中形成，从而更加减少处理负荷。

同样在此修改示例中，在显示部分2中，光屏蔽膜22优选为放置在间隔物层24上方，并且在注入口部分3C中，滤色器21优选地放置在上壁42A上方。当在显示部分2中金属接线层12设置在间隔物层24下方时，在注入口部分3C中金属接线层12优选地设置成也位于下壁42B的有机绝缘层13下方。采用如显示部分2中的多层结构的屏障结构40，可以容易地控制间隙41。

为精确地调节间隙41，期望显示部分2中的层(即，光屏蔽膜22、滤色器21、保护层23和间隔物层24)的总厚度与上壁42A的高度相同。但是实际上，期望更靠后地调节膜厚度，这引起生产负荷和变化。例如，在如图8所示柱43设置在壁42下方的修改示例2中，如果壁42的高度较低，则构造变成类似于图6的现有技术构造。有鉴于此，在此修改示例中，上壁42A构造成具有多层结构，通过与显示部分2中的层(即，光屏蔽膜22、滤色器21、保护层23和间隔物层24)相同的层来构造该多层结构，以使得能够以最容易地方式调节间隙41，并且将减少生产负荷。此外，尽管显示部分2中公共电极14和像素电极16的总厚度是几百nm，滤色器21、光屏蔽膜22(当其由树脂制成时)和保护层23的厚度较厚(例如，几μm数量级)。因此，通过与显示部分2中的层(即，光屏蔽膜22、滤色器21、保护层23和间隔物层24)相同的层来构造上壁42A，上壁42A保持较高，并且增强生成的屏障结构40的性能。

具体地，通常不向框架边缘部分3提供滤色器21，而是将滤色器21设置在显示部分2的间隔物层24下方。因此，当通过与间隔物层24相同的层来构造上壁42A时，如图28B所示，在下壁42B上，红色滤色器21R、绿色滤色器21G和蓝色滤色器21B优选地沿着与显示部分2的内侧类似的面内方向布置。

这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1L具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例13]

图29是示出根据修改示例13的液晶显示装置1M中的屏障结构40的截面构造的示图。在液晶显示装置1M中，与修改示例3类似，屏障结构40包括位于上壁42A和下壁42B之间的柱43。这里，液晶显示装置1M是ECB(电控双折射)模式的半透射液晶显示装置。液晶显示装置1M包括位于第一衬底10的有机绝缘层13上的像素电极(未示出)和位于第二衬底20的保护层23上的公共电极(未示出)。同样在半透射液晶显示装置1M中，向反射部分提供间隙调节层26，以调节透射部分和反射部分之间盒厚G的差别。液晶显示装置1M可以处于垂直排列模式。

通过与半透射显示部分2的间隙调节层26相同的层来构造上壁42A。通过与间隔物层24相同的层来构造柱43。通过与有机绝缘层13相同的层来构造下壁42B。半透射反射部分具有膜厚度可调节层(可供转用于屏障结构40中的层)，除同样向透射液晶显示装置提供的间隔物层24和有机绝缘层13之外还提供间隙调节层26。相应地，能够在不增加处理数量的情况下容易地形成屏障结构40。

间隙41的宽度越窄，则产生的效果越大，间隙41的宽度期望在约0.5μm至1μm的范围内。另一方面，反射部分的间隙Gr取决于光学特性，并且通常不处于0.5μm至1μm的范围内(即，更大)。因此，下壁42B比包括显示部分2的有机绝缘层13和像素电极(未示出)的多层结构更高，间隙41比反射部分的间隙Gr更窄。

例如，如下制造该液晶显示装置。

图30A至图31B是按顺序示出制造图29的液晶显示装置1M的方法的主要部分的示图。采用这种制造方法，通过改变有机绝缘层13的厚度，可以条件显示部分2的反射部分的间隙Gr和屏障结构40的间隙41之间的尺寸差别。应注意，将参照图22A至图22C以及图24A和图24B来描述与修改示例10中相同的制造处理的任意部分。

首先，如图30A所示，与修改示例10类似，已经通过图22A的处理制备了由玻璃等制成的第一衬底10，作为TFT等的驱动电路(未示出)、以及金属接线层12形成于第一衬底10上。

在此之后，同样如图30A所示，与修改示例10类似，有机绝缘层13形成于第一衬底10上，光在用于形成接触孔的位置处被引导至显示部分2中的一部分，并且通过图22A的处理，光在用于形成凹入部分46的位置处被引导至注入口部分3C中的一部分。这是第一时段的曝光，并且使用具有孔61A的掩模61来执行。

在此之后，如图30B所示，光被引导至用于形成显示部分2的区域，并且光被引导至用于形成下壁42B的区域的一部分。这是第二时段的曝光，并且使用具有孔63A的掩模63来执行。以此方式，如图30C所示，在显示部分2中形成有机绝缘层13和接触孔13A。通过与有机绝缘层13相同的层来形成下壁42B。同时，凹入部分42C部分地形成于下壁42B的上表面上。

在此之后，例如，在有机绝缘层13上，透射部分通过由ITO等制成的透明电极来形成像素电极(未示出)，反射部分使用由铝(Al)或银(Ag)制成的光反射电极来形成像素电极(未示出)。在此之后，配向膜(未示出)形成于像素电极上。

此外，如图31A所示，已经制备由玻璃等制成的第二衬底20，滤色器21和光屏蔽膜22形成于第二衬底20上。然后，通过保护层23覆盖滤色器21和光屏蔽膜22，从而使表面平坦化。在此之后，在保护层23上，形成公共电极(未示出)。

在此之后，同样如图31A所示，在显示部分2的反射部分中形成间隙调节层26，通过与间隙调节层26相同的层来形成上壁42A。

然后，如图31B所示，在显示部分2中形成间隔物层24，通过与间隔物层24相同的层来形成柱43。间隔物层24和柱43形成为具有相同的高度。在此之后，形成配向膜(未示出)。

在如此将第一衬底10和第二衬底20形成于第一衬底10的框架边缘部分3之后，例如，通过热固性树脂或紫外线固化树脂来形成密封框架3A。密封框架3A形成为矩形以包围显示部分2，并且在第一衬底10一侧上密封框架3A具有注入口3B。在注入口3B和显示部分2之间，形成注入口部分3C。

在此之后，第一衬底10和第二衬底20彼此相对并将密封框架3A夹在中间。构造密封框架3A的树脂之后固化，从而将第一衬底10和第二衬底20固定在一起。结果，形成包括上壁42A和下壁42B的屏障结构40，通过与间隙调节层26相同的层来构造该上壁42A，通过与有机绝缘层13相同的层来构造下壁42B，通过与间隔物层24相同的层来构造柱43。如图32所示，每个柱43的顶端部分被容纳在下壁42B的凹入部分42C中。相应地，间隙41的尺寸减小到小于显示部分2的反射部分的间隙Gr(间隔物层24的高度，即，柱43的高度)。

通过使有机绝缘层13图案化来调节间隙41的尺寸例如具有下列优点。通过通过负性光阻剂来构造间隔物层24，因此很调整由与间隔物层24相同的层所构造的柱43的高度。此外，显示部分2的接线24取决于显示部分2的盒厚G的设计和光学特性。另一方面，通过正性光阻剂来构造有机绝缘层13。通过暴露于光，将正性光阻剂的厚度控制到低至几百nm，并且将正性光阻剂的宽度控制到低至几μm。因此，仅通过改变有机绝缘层13的掩模类型，能够调节间隙41的尺寸。此外，因为反射部分的间隙Gr预期较窄，所以这几乎不影响生产率。

与图32的情况相反，当间隙41大于显示部分2的反射部分的间隙Gr(间隔物层24的高度，即柱43的高度)时，如图33所示，由与有机绝缘层13相同的层构造的下壁42B具有基底部分42D，以用于放置柱43的顶端部分。为此，在图30B所示的第二时段的曝光期间，并不作为壁42的基底部分42D的部分以与将形成显示部分2的区域相同的量而暴露于光。

在如此将第一衬底10和第二衬底20固定在一起之后，液晶材料填充到第一衬底10和第二衬底20之间的内部空间中。液晶材料在经过屏障结构40中的柱43之间的间隙41之后被引导至显示部分2。

在此之后，在密封框架3A内部压力减小的情况下，将密封材料50应用于注入口3B周围，从而将密封材料50引导至注入口部分3C中，以填充从注入口3B至屏障结构40的部分。如此，完成图29的液晶显示装置1M。

[第二实施例]

图34是根据本发明的第二实施例的液晶显示装置1N的一部分的放大视图，图35是示出沿着线XXXV-XXXV切出的图34的部分的截面构造的示图。图36是示出图35的屏障结构的构造的示图。在液晶显示装置1N中，与第一实施例类似，注入口部分3B具有屏障结构40和密封材料50。与第一实施例类似，屏障结构40具有间隙41以使得液晶材料能够从中穿过，并且屏障结构40与第一衬底10和第二衬底20接触。具体地，屏障结构40具有位于第一衬底10和第二衬底20之间的多个壁48。沿着不与密封材料50进入的方向A1垂直(例如，平行)的方向设置壁48。采用如此的液晶显示装置1N，与第一实施例类似，能够减小密封材料50的注入速度和注入量的变化。

例如，沿着与密封材料50进入的方向A1平行的方向设置壁48，并且壁48设置成在每两个壁48之间具有间隙41。液晶材料在经过壁48之间的间隙41之后被引导至显示部分2。通过调节间隙41的宽度，与第一实施例中的壁42类似地控制密封材料50的注入速度和注入量。如修改示例4一样，壁48之间的间隙41可以设置成相对于密封材料50进入的方向A1倾斜，或者如修改示例5一样，壁48可以弯曲成曲折的。可以通过与间隔物层24或与保护层23相同的层来构造壁48。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1N具有与第一实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例14]

图37是以平面图示出根据修改示例14的液晶显示装置1O中的屏障结构40的构造的示图。屏障结构40用于控制密封材料50的注入路径，以减少密封材料50对显示部分2的影响。因此，如在此修改示例中，注入口3B可以设置在显示部分2的一侧的中间位置，屏障结构40可以沿着显示部分2的轮廓线性设置。这是与第一实施例的唯一差别，液晶显示装置1O具有与第一或第二实施例类似的构造、功能和效果，并且与第一实施例类似地制造。

[修改示例15]

图38是以平面图示出根据修改示例15的液晶显示装置1P中的屏障结构40的构造的示图。在此修改示例中，注入口3B设置在显示部分2的一个拐角处，屏障结构40沿着显示部分2的轮廓设置成L形。这是与修改示例14的唯一差别。

尽管参照实施例详细描述了本发明，但是本发明不限于上述实施例，可以想到很多其他修改形式。例如，在上述第一实施例中，举例说明壁42、或者上壁42A和下壁42B沿着与密封材料50进入的方向A1垂直的方向延伸的情况。可替换地，壁42、或上壁42A和下壁42B可以沿着与密封材料50进入的方向A1基本垂直或相交(倾斜)的方向延伸。

此外，在上述第二实施例中，举例说明沿着与密封材料50的进入方向A1平行的方向设置壁48的情况。可替换地，可以沿着与密封材料50进入的方向A1基本垂直或相交(倾斜)的方向设置壁48。

此外，在上述实施例中，举例说明显示部分2处于FFS构造中的情况。可替换地，显示部分2可以处于任意其他构造中，例如TN(扭曲向列)或VA(垂直排列)。

此外，例如，上述实施例中描述的层的材料和厚度、膜形成方法和条件等不受限制，也可以应用任意其他材料和厚度、或者任意其他膜形成方法和条件。例如，除了由玻璃制成之外，第一衬底10和第二衬底20可以各自由硅(Si)、塑料或使其表面保持绝缘的任意其他材料制成。

此外，尽管在上述实施例中举例说明液晶显示装置的具体构造，但是并不要求包括所有的组件，并且还可以包括任意其他组件。

此外，本发明的显示装置可应用股移动电话、智能电话、数字摄像机、便携式DVD(数字多用盘)蓝光观察器、便携设备(例如便携式游戏机)或AV设备的显示器、或汽车导航装置、相框、小型笔记本型个人计算机等。其中，如果本发明的显示装置应用于移动电话或智能电话，例如，在减小框架边缘方面是有利的。

本发明还可以有下列结构。

(1)一种液晶显示装置，其包括：

显示部分，其包括位于一对衬底之间的液晶层；和

框架边缘部分，其设置到一对衬底的周边部分，其中

框架边缘部分包括注入口和注入口部分，注入口用于注入液晶材料，注入口部分设置在注入口和显示部分之间，并且

注入口部分包括：

屏障结构，其包括间隙，屏障结构与一对衬底都接触；和

密封材料，其填充在从注入口延伸到屏障结构的部分中。

(2)根据(1)的液晶显示装置，其中

屏障结构包括：

壁，其设置到一对衬底当中的一者或两者，壁沿着与密封材料进入的方向相交的方向延伸，和

多个柱，其设置在壁上。

(3)根据(2)的液晶显示装置，还包括：

处于间隙的出口处的倾斜部分。

(4)根据(2)或(3)的液晶显示装置，其中

屏障结构设置在与注入口距离不同的两个或更多个位置处。

(5)根据(1)的液晶显示装置，其中

屏障结构具有沿着不与密封材料进入的方向垂直的方向、并且位于一对衬底之间的多个壁。

(6)根据(1)至(5)中任一者的液晶显示装置，其中

通过与构成显示部分的其他层相同的层来构造屏障结构。

(7)一种制造液晶显示装置的方法，液晶显示装置包括显示部分和框架边缘部分，显示部分包括位于一对衬底之间的液晶层，框架边缘部分设置到一对衬底的周边部分，并且框架边缘部分包括注入口和注入口部分，注入口用于注入液晶材料，注入口部分设置在注入口和显示部分之间，

方法包括如下步骤：

向注入口部分形成屏障结构，屏障结构包括间隙并且与一对衬底都接触；并且

将密封材料填充在从注入口延伸到屏障结构的部分中。

(8)根据(7)的方法，其中

与构成显示部分的其他层同时地形成屏障结构。

(9)根据(8)的方法，其中

屏障结构形成为包括多个层的多层结构，多个层被分配给一对衬底当中的两者。

(10)根据(8)的方法，其中

屏障结构被完全提供给一对衬底当中的任一者。

本申请包含与2011年8月17日递交于日本特许厅的日本在先专利申请JP2011-178210中公开的内容相关的主题，上述专利申请的全部内容通过引用结合于此。

本领域技术人员应当理解，只要在权利要求书的范围或其等价的范围内，根据设计需要和其他因素可以产生各种修改、组合、变形和替换。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其包括：

显示部分，其包括位于一对衬底之间的液晶层；和

框架边缘部分，其设置到所述一对衬底的周边部分，其中

所述框架边缘部分包括注入口和注入口部分，所述注入口用于注入液晶材料，所述注入口部分设置在所述注入口和所述显示部分之间，并且

所述注入口部分包括：

屏障结构，其包括间隙，所述屏障结构与所述一对衬底都接触；和

密封材料，其填充在从所述注入口延伸到所述屏障结构的部分中。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中

所述屏障结构包括：

壁，其设置到所述一对衬底当中的一者或两者，所述壁沿着与所述密封材料进入的方向相交的方向延伸，和

多个柱，其设置在所述壁上。

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，还包括：

处于所述间隙的出口处的倾斜部分。

4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中

所述屏障结构设置在与所述注入口距离不同的两个或更多个位置处。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中

所述屏障结构具有沿着不与所述密封材料进入的方向垂直的方向、并且位于所述一对衬底之间的多个壁。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中

通过与构成所述显示部分的其他层相同的层来构造所述屏障结构。

7.一种制造液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置包括显示部分和框架边缘部分，所述显示部分包括位于一对衬底之间的液晶层，所述框架边缘部分设置到所述一对衬底的周边部分，并且所述框架边缘部分包括注入口和注入口部分，所述注入口用于注入液晶材料，所述注入口部分设置在所述注入口和所述显示部分之间，

所述方法包括如下步骤：

向所述注入口部分形成屏障结构，所述屏障结构包括间隙并且与所述一对衬底都接触；并且

将密封材料填充在从所述注入口延伸到所述屏障结构的部分中。

8.根据权利要求7所述的方法，其中

与构成所述显示部分的其他层同时地形成所述屏障结构。

9.根据权利要求8所述的方法，其中

所述屏障结构形成为包括多个层的多层结构，所述多个层被分配给所述一对衬底当中的两者。

10.根据权利要求8所述的方法，其中

所述屏障结构被完全提供给所述一对衬底当中的任一者。

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