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Als
verschiedene Arten mobiler elektronischer Geräte werden zunehmend Mobiltelefone, PDAs
und Mikrocomputer entwickelt, und einhergehend damit steigt auch
die Nachfrage nach Anzeigedisplays, die leicht, flach und klein
sind. Demgemäß werden
Flachtafeldisplays wie LCDs (Flüssigkristalldisplays),
PDPs (Plasmadisplaytafeln), FEDs (Feldemissionsdisplays) sowie VFDs
(Vakuumfluoreszenzdisplays) und dergleichen intensiv untersucht.
Unter diesen erfahren LCDs wegen ihrer Massenherstellbarkeit, der
Einfachheit ihrer Ansteuereinheit und der hohen Bildqualität viel Aufmerksamkeit.
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LCDs
verfügen über ein
Arraysubstrat, auf dem Einheitspixel in Matrixform angeordnet sind,
ein diesem zugewandtes Farbfiltersubstrat zum Anzeigen von Farbe
sowie eine zwischen die zwei Substrate eingefüllte Flüssigkristallschicht. Zwischen
dem Arraysubstrat und dem Farbfiltersubstrat ist ein Zellenzwischenraum
ausgebildet, und um ihren Randabschnitt herum ist eine Dichtungslinie
ausgebildet. Der zwischen den zwei Substraten ausgebildete Zellenzwischenraum
wird durch Abstandshalter in gleichmäßiger Weise aufrecht erhalten.
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Abstandshalter
können
in Kugel-Abstandshalter und Säulen-Abstandshalter
eingeteilt werden. Kugel-Abstandshalter verfügen über die Form feiner Kugeln,
und sie werden entsprechend einem Sprühverfahren auf das Farbfiltersubstrat
oder das untere Arraysubstrat aufgebracht. Die Säulen-Abstandshalter werden
unter Verwendung eines Fotoprozesses aus einem fotoempfindlichen
organischen Film hergestellt. Säulen-Abstandshalter
können
wegen des zu ihrer Herstellung verwendeten Fotoprozesses nicht zwischen
Ausrichtungsfilmen der Substrate ausgebildet werden, da sie die
Anwesenheit einer Ausrichtungsschicht verhindern. Eine Ausrichtungsschicht
kann hinzugefügt
werden, wenn Säulen-Abstandshalter platziert
sind, und zwar so, dass die Säulen-Abstandshalter
und die Ausrichtungsschicht eines der Substrate benachbart liegen.
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Verfahren
zum Herstellen von Kugel-Abstandshaltern können in Nasssprühverfahren
und Trockensprühverfahren
eingeteilt werden. Beim Nasssprühverfahren
werden Abstandshalter in einer Flüssigkeit, wie Alkohol, vermischt
und dann ausgesprüht.
Beim Trockensprühverfahren
werden nur Abstandshalter versprüht,
und dazu gehören
ein Sprühverfahren
unter Ausnutzung statischer Elektrizität sowie ein antistatisches
Sprühverfahren
unter Verwendung des Sprühdrucks
eines Gases. Das antistatische Sprühverfahren wird in weitem Umfang
für LCDs
verwendet, die auf statische Elektrizität empfindlich reagieren.
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Die
Ausbildung von Kugel-Abstandshaltern unter Verwendung des Sprühverfahrens
ist dahingehend von Vorteil, dass die Abstandshalter leicht hergestellt
werden können,
jedoch ist es mit diesem Verfahren relativ schwierig, Abstandshalter
an gewünschten
Positionen auszubilden, und es ist schwierig, die Sprühdichte
gleichmäßig zu machen. Demgemäß können Abstandshalter,
wenn sie entsprechend dem Sprühverfahren
hergestellt werden, in einem Pixelbereich ausgebildet werden, in
dem ein Bild anzuzeigen ist, was zu einer Beeinträchtigung des Öffnungsverhältnisses
führt.
Auch können
sich aufgesprühte
Abstandshalter sammeln, um zu einem fehlerhaften Schirm mit einem
möglichen
Fleckenmuster zu führen.
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Das
Herstellverfahren für
Säulen-Abstandshalter
unter Verwendung des Fotoprozesses ist dahingehend von Vorteil,
dass Abstandshalter unter Verwendung einer Maske hergestellt werden,
die entsprechend den gewünschten
Positionen der auszubildenden Abstandshalter konzipiert ist. Demgemäß können die
Positionen der auszubildenden Abstandshalter frei kontrolliert werden,
und es können auch
ihre Dichte und ihre Form frei kontrolliert werden. Jedoch besteht
bei diesem Verfahren das Problem, dass es einen Fotoprozess nutzt.
Genauer gesagt, können
fotoempfindliche Filme zu übermäßig viel
Abfall beim Herstellen von Abstandshaltern führen, was zu einer Kostenerhöhung und
Umweltverschmutzung führt.
Außerdem
ist das Verfahren unwirtschaftlich, da für den Fotoprozess eine teure Maske
zu verwenden ist und mehrere Zusatzprozesse auszuführen sind.
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Demgemäß kann anstelle
des Verfahrens zum Herstellen von Säulen-Abstandshaltern unter Verwendung eines
fotoempfindlichen Films und eines Fotoprozesses ein Verfahren zum
Herstellen einer geeigneten Anzahl von Abstandshaltern an bestimmten
Positionen unter Verwendung eines Tintenstrahlverfahrens verwendet
werden. Das Tintenstrahl-Sprühverfahren
für Abstandshalter
verwendet eine stabförmige
Sprühdüse mit mehreren
Sprühlöchern, die
mit bestimmten Intervallen ausgebildet sind. Die Sprühdüse kann
eine kleine Menge von Abstandshaltern durch ein Tropfverfahren an
gewünschten
Positionen ausbilden, wodurch die Anzahl der Abstandshalter im Vergleich
zum Herstellverfahren für
Säulen-Abstandshalter
verringert werden kann. Außerdem
kann die Position der auszubildenden Abstandshalter im Vergleich
zum Sprühherstellverfahren
für Kugel-Abstandshalter
besser kontrolliert werden.
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Die 1 ist eine perspektivische
Ansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen von
Abstandshaltern gemäß einem üblichen Tintenstrahl-Sprühverfahren.
Die 2 zeigt einen Schnitt
durch gemäß dem üblichen
Tintenstrahl-Sprühverfahren
hergestellte Abstandshalter.
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Wie
es in der 1 dargestellt
ist, werden, nachdem ein Tintenstrahlkopf 101 über einem
Farbfiltersubstrat 100 platziert wurde, Abstandshalter 104 durch
mehrere an ihm ausgebildete Düsen
ausgesprüht.
Die Abstandshalter 104 können auf dem Arraysubstrat
oder dem Farbfiltersubstrat ausgebildet werden. Farbfilterschichten 102 sind
in Matrixform auf dem Farbfiltersubstrat 100 ausgebildet.
Zwischen diesen Farbfilterschichten 102 ist ei ne Schwarzmatrix 103 ausgebildet,
die ein Auslecken von Licht verhindert.
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Die
durch das übliche
Tintenstrahl-Sprühverfahren
hergestellten Abstandshalter werden auf die Schwarzmatrix 103 gesprüht, wobei
die Farbfilterschichten 102, die jeweilige Pixelbereiche
definieren, umgangen werden, um das Öffnungsverhältnis des LCD zu erhöhen. Außerdem werden,
um Abstandshalter entsprechend dem Tintenstrahl-Sprühverfahren
herzustellen, massive, kugelförmige
Abstandshalter in ein flüchtiges
Lösungsmittel
gebracht und aufgetropft. Wenn das Lösungsmittel und die Abstandshalter
aufgetropft sind, verdampft das Lösungsmittel, so dass nur die
Abstandshalter verbleiben. Im Allgemeinen enthält ein Tropfen Lösungsmittel
mehrere Abstandshalter. Die mehreren Abstandshalter sammeln sich
und dienen als wesentliche Abstandshalter, die den Zellenzwischenraum
zwischen dem oberen und dem unteren Substrat aufrecht erhalten.
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Gemäß der 2 sollten die aufgesprühten Abstandshalter über Kugelform
verfügen.
Wenn dabei die Größe der Abstandshalter
nicht gleichmäßig ist,
kann der Zellenzwischenraum positionsabhängig differieren. Wenn durch
das Tintenstrahlverfahren hergestellte kugelförmige Abstandshalter 201 zu groß sind,
kann durch sie ein Druck auf das obere Substrat 100 oder
das untere Substrat 105 ausgeübt werden. Auch können Kratzer
auf diesen Substraten erzeugt werden. Wenn die Größe der Abstandshalter 201 kleiner
als der Zellenzwischenraum ist, können sie das obere Substrat 100 und
das untere Substrat 105 nicht korrekt abstützen.
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Die 3A zeigt ein Beispiel für ein Problem dahingehend,
dass sich ein kugelförmiger
Abstandshalter durch einen Außendruck
bewegt, und die 3B zeigt
ein Beispiel, bei dem Flüssigkristallmoleküle fehlerhaft
angeordnet sind, da sich ein Abstandshalter wegen eines von außen wirkenden Drucks
bewegt hat.
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Gemäß der 3A bewegen sich, wenn durch
Anbringen des oberen und des unteren Substrats 100 und 105 aneinander
ein äußerer Druck
auf die LCD-Tafel wirkt, die kugelförmigen Abstandshalter 201 in
durch Pfeile gekennzeichneten Richtungen von ihren vorbestimmten
Positionen weg. Insbesondere wird, wenn die Abstandshalter 201 aufgrund
des von außen
wirkenden Drucks aus dem Bereich der Schwarzmatrix freigegeben werden,
die Anordnung von Flüssigkristallmolekülen um sie
herum aufgrund der Positionsänderung
der Abstandshalter gestört, was
zu einem Lichtleck um die Abstandshalter 201 herum führt.
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Gemäß der 3B ändert, wenn ein äußerer Druck
auf die LCD-Tafel
ausgeübt
wird, ein kugelförmiger
Abstandshalter 201 seine Position und um ihn herum ausgerichtete
Flüssigkristallmoleküle 205b verlieren
ihre Ausrichtung. Eigentlich sind Flüssigkristallmoleküle 205a mit
einer vorbestimmten Anfangsausrichtung zu versehen. Eine Positionsänderung
von Flüssigkristallmolekülen 205b führt zu einem
Lichtleck um einen Abstandshalter 201 herum, der seine
Position geändert
hat.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LCD und ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen zu schaffen, bei denen Positionsänderungen von
Abstandshaltern aufgrund eines größeren Drucks minimiert sind.
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Diese
Aufgabe ist durch die Verfahren gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 1 und
13 und das LCD gemäß dem Anspruch
8 gelöst.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten
Ausführungsformen
näher erläutert.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens
zum Herstellen von Abstandshaltern gemäß einem bekannten Tintenstrahl-Sprühverfahren;
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2 zeigt
einen Querschnitt durch gemäß dem bekannten
Tintenstrahl-Sprühverfahren
hergestellte Abstandshalter;
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3A zeigt
ein Beispiel zum Problem der Bewegung eines kugelförmigen Abstandshalters beim
Ausüben
eines äußeren Drucks
beim Stand der Technik;
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3B zeigt
ein Beispiel für
Flüssigkristallmoleküle, die
aufgrund der Bewegung eines Abstandshalters wegen eines äußeren Drucks
fehlerhaft angeordnet sind;
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4A ist
eine Draufsicht eines Arraysubstrats mit Polyeder-Abstandshaltern gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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4B ist
eine Draufsicht eines Farbfiltersubstrats mit Polyeder-Abstandshaltern
gemäß der Erfindung;
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5 ist
eine Schnittansicht, die eine LCD-Tafel mit einem Abstandshalter
gemäß der Erfindung
zeigt;
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6 zeigt
Beispiele verschiedener Typen von Polyeder-Abstandshaltern gemäß der Erfindung; und
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7A bis 7C veranschaulichen
aufeinanderfolgende Prozesse bei der Bearbeitung der Oberfläche eines
Polyeder-Abstandshalters gemäß der Erfindung.
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Wie
es aus der 4A erkennbar ist, werden auf
einem Arraysubstrat eine Vielzahl von Gateleitungen 401 und
eine Vielzahl von diese schneidenden Datenleitungen 402 hergestellt.
An den Schnittstellen sind Einheitspixelbereiche ausgebildet. Als Schaltelemente
zum Ansteuern entsprechender Pixel in jedem Einheitspixelbereich
werden Dünnschichttransistoren
(TFTs) 403 hergestellt. Außerdem wird eine Pixelelektrode 404 zum
Anlegen eines elektrischen Felds an eine Flüssigkristallschicht in jedem Einheitspixelbereich
hergestellt. Dazu wird ein transparentes, leitendes Material wie
Indiumzinnoxid (ITO) verwendet. Auf dem Arraysubstrat werden Abstandshalter 405 hergestellt,
die dazu verwendet werden, einen Zellenzwischenraum zwischen dem
Arraysubstrat und einem Farbfiltersubstrat gleichmäßig aufrecht
zu erhalten. Bei einer Ausführungsform
werden die Abstandshalter 405 an jeder Schnittstelle zwischen
einer Gateleitung 401 und einer Datenleitung 402 hergestellt.
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Die
Abstandshalter 405 können
prinzipiell in jedem beliebigen Bereich auf dem Arraysubstrat hergestellt
werden. Wenn die Abstandshalter 405, die üblicherweise
aus einem undurchsichtigen Material bestehen, in den Pixelbereichen
hergestellt werden, nimmt das Öffnungsverhältnis dieser
Pixelbereiche ab. Demgemäß werden
die Abstandshalter 405 bei einer Ausführungsform auf den Gateleitungen 401 oder
den Datenleitungen 402 statt auf den Pixelbereichen hergestellt.
Insbesondere wird ein hohes Öffnungsverhältnis erhalten,
wenn die Abstandshalter 405 auf den Schnittstellen zwischen
den Gateleitungen 401 und den Datenleitungen 402 ausgebildet sind.
Da die Abstandshalter 405 durch das oben genannte Tintenstrahl-Sprühverfahren
hergestellt werden, durch das ihre Herstellposition kontrolliert
werden kann, wie oben angegeben, ist es möglich, sie selektiv an den
Schnittstellen zwischen den Gateleitungen 401 und den Datenleitung 402 herzustellen.
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Nun
wird die Struktur des dem Arraysubstrat gegenüberstehend angebrachten Farbfiltersubstrats unter
Bezugnahme auf die 4B beschrieben, die eine Draufsicht
desselben mit Polyeder-Abstandshaltern gemäß einer Ausführungsform
ist. Das Farbfiltersubstrat ist so aufgebaut, dass den Einheitspixelbereichen
des Arraysubstrats entsprechend Unter-Farbfilterschichten 410 mit
Matrixform, entsprechend den Einheitspixelbereichen des Arraysubstrats,
angeordnet sind. In diesem Fall sind die Unter-Farbfilterschichten 410 durch
eine Schwarzmatrix 411 getrennt, um Lichtlecks zu verhindern.
Die Schwarzmatrix 411 wird so hergestellt, dass sie die Gateleitungen,
die Datenleitungen und den TFT-Bereich auf dem Arraysubstrat bedeckt.
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Auf
der Schwarzmatrix 411 werden Abstandshalter 405 zum
gleichmäßigen Aufrechterhalten
des Zellenzwischenraums zwischen dem Arraysubstrat und dem Farbfiltersubstrat
hergestellt. Insbesondere werden bei einer Ausführungsform die Abstandshalter 405 an
Schnittstellen der Schwarzmatrix 411 hergestellt. Dabei
können
sie entweder auf dem Arraysubstrat oder dem Farbfiltersubstrat hergestellt
werden. Bei einer Ausführungsform
sind sie auf dem Arraysubstrat hergestellt.
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Das
Arraysubstrat und das Farbfiltersubstrat mit den oben beschriebenen
Strukturen werden so aneinander befestigt, dass die Einheitspixelbereiche und
die Unter-Farbfilterschichten einander genau entsprechen. In diesem
Fall halten die zwischen dem Arraysubstrat und dem Farbfiltersubstrat
hergestellten Abstandshalter den Zellenzwischenraum zwischen diesen
Substraten genau aufrecht.
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Die 5 ist
eine Schnittansicht, die eine LCD-Tafel mit Abstandshaltern gemäß einer
Ausführungsform
zeigt, nämlich
einen Schnitt durch die LCD-Tafel entlang der Linie I-I in der 4A.
Wie es aus der 5 erkennbar ist, wird, hinsichtlich
eines Arraysubstrats 510, eine Gateleitung 502 auf
einem ersten Substrat 501 aus einem transparenten Isoliermaterial
hergestellt. Auf der Gateleitung wird eine Gateisolierschicht 503 zum
Isolieren derselben hergestellt, und auf der Gateisolierschicht 503 wird
eine die Gateleitung 502 im Wesentlichen schneidende Datenleitung 504 hergestellt.
Außerdem
wird eine Passivierungs schicht 505 zum Isolieren der Datenleitung 504 hergestellt,
und eine erzeugte Stufe wird eingeebnet. Außerdem wird auf der Passivierungsschicht 505 ein
Ausrichtungsfilm 507 hergestellt, und auf diesem wird durch
ein Tintenstrahl-Sprühverfahren
ein Polyeder-Abstandshalter 506 hergestellt. Die Verwendung
des Tintenstrahl-Sprühverfahrens
ermöglicht
es, dass eine Ausrichtungsschicht auf beiden Substraten vorhanden
ist, so dass Polyeder-Abstandshalter
auch zwischen Ausrichtungsfilmen hergestellt werden können. Da
der Abstandshalter 506 mit Polyederform, wie als Quader
vorliegt, ist, wenn er auf das Substrat 501 gesprüht wird,
seine Kontaktfläche
zum Substrat 501 größer als
bei einem kugelförmigen
Abstandshalter.
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Der
Abstandshalter 506 wird unter Verwendung des Tintenstrahl-Sprühverfahrens
auf dem Substrat 501 hergestellt, bei dem viele feste Abstandshaltereinheiten
mit Polyederform in einem flüchtigen Lösungsmittel
gemischt werden und die Mischung aufgesprüht wird. Wenn die festen Abstandshalter gemeinsam
mit dem Lösungsmittel
versprüht
werden, sammeln sie sich, wenn sich das Lösungsmittel verflüchtigt.
Ein auf das Substrat 501 gesprühter Lösungsmitteltropfen kann mehrere
feste Abstandshaltereinheiten enthalten. Wenn sich das Lösungsmittel verflüchtigt,
sammeln sich die festen Abstandshalter, und wenn sich mehrere sammeln,
bilden sie einen unabhängigen
Abstandshalter 506, der den Zellenzwischenraum aufrecht
erhält.
Ein durch das Tintenstrahlverfahren hergestellter Abstandshalter 506 kann
bei Raumtemperatur auf dem Ausrichtungsfilm 507 hergestellt
werden, der zur Ausrichtung eines Flüssigkristalls mit einer Dicke
einiger 100 Å (1 Å = 1/10
nm) hergestellt wird. Der Prozess zur Herstellung von Abstandshaltern
kann folgend auf einen Prozess zum Herstellen eines Ausrichtungsfilms
sowie einen Reibeprozess ausgeführt
werden, so dass die Bearbeitungszeit verkürzt werden kann und die Produktivität erhöht werden
kann.
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Das
dem Arraysubstrat 510 entsprechende Farbfiltersubstrat 520 verfügt über eine
auf einem zweiten Substrat 521 hergestellte Schwarzmatrix 522,
eine Farbfilterschicht 523 mit durch die Schwarzmatrix 522 voneinander
getrennten Unter-Farbfilterschichten sowie eine Überzugsschicht 524 zum
Kompensieren einer Stufe in der Farbfilterschicht 523.
Zusätzlich
wird auf der Überzugsschicht 524 eine
gemeinsame Elektrode zum Erzeugen eines elektrischen Felds in einem
Flüssigkristall
gemeinsam mit der auf dem Arraysubstrat 510 vorhandenen
Pixelelektrode hergestellt. Auf der Überzugsschicht 524 wird
ein Ausrichtungsfilm 525 hergestellt, um die Anfangsausrichtung
der Flüssigkristallmoleküle zu bestimmen.
Auf dem Ausrichtungsfilm 525 werden Abstandshalter 506 hergestellt.
Wie es aus der 5 erkennbar ist, liegt ein Polyeder-Abstandshalter über dem
Ausrichtungsfilm 507 und unter dem Ausrichtungsfilm 525.
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Bei
einer Ausführungsform
werden die Abstandshalter an den Schnittstellen der Gateleitungen und
der Datenleitungen mit Polyederform hergestellt. In diesem Fall
ist, wegen der Polyederform, die Kontaktfläche der Abstandshalter zum
Substrat, wenn sie auf dieses gesprüht werden, erhöht, und
demgemäß kann eine
Bewegung derselben durch einen äußeren Druck
verhindert werden. Wenn bei der einschlägigen Technik die Abstandshalter
auf Kugelform beschränkt
sind, stehen sie nur an einem Punkt mit dem Substrat in Kontakt.
Dieser Punktkontakt kann zu einem Lichtleck führen, da sich die Abstandshalter leicht
bewegen, wenn ein äußerer Druck
einwirkt. Dagegen kann, bei einer Ausführungsform der Erfindung, da
die Abstandshalter über
Polyederform, wie Quaderform, verfügen, wodurch es zu einem Flächen- oder
Linienkontakt mit dem Substrat kommt, die Kontaktfläche zum
Substrat erhöht
werden.
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Wie
es aus den Beispielen in der 6 erkennbar
ist, können
entsprechend verschiedenen Ausführungsformen
die Abstandshalter über
Würfelform,
Quaderform, Zylinderform oder eine andere Poly ederform verfügen. Insbesondere
können
sie über
die Form eines regelmäßigen Polyeders
verfügen.
Die Polyeder-Abstandshalter verfügen
auch bei gleicher Größe wie derjenigen
von Abstandshaltern gemäß dem Stand
der Technik über
eine erhöhte Kontaktfläche zum
Substrat. Daher kann, nachdem die Abstandshalter auf ein Substrat
gesprüht
wurden, ein Zellenzwischenraum gleichmäßig aufrecht erhalten werden.
Wenn Polyeder-Abstandshalter auf einem Ausrichtungsfilm hergestellt
werden, wird ihre Oberfläche
bearbeitet, um das Haftvermögen
zu verbessern, um für
gute Anhaftung am Ausrichtungsfilm zu sorgen. Dies wird nun unter
Bezugnahme auf die 7A bis 7C detailliert
beschrieben.
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Gemäß der 7A wird
ein Polyeder-Abstandshalter 701 beispielsweise aus Vinylbenzen hergestellt.
Als Erstes wird eine Vielzahl von festen Abstandshaltereinheiten
in einer Lösung
der Gruppe von Polyvinylalkoholen 702, d. h. hoch polymerisierten
Verbindungen, gemischt. Der Polyvinylalkohol 702 enthält eine
OH-Gruppe.
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Anschließend wird,
wie es durch die 7B veranschaulicht ist, ein
Redoxstarter 703 zur Oxidation und Reduktion dem Gemisch
zugesetzt, um Radikale 704 zu erzeugen. Das Radikal 704 wird
durch Polymerisation mit einem Metallsalz, beispielsweise Ce4, B5+, Cr6+, Mn3+ usw., das
gemeinsam mit der OH-Gruppe vorliegt, und dem Redoxstarter 703 gebildet.
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Schließlich wird,
wie es in der 7C veranschaulicht ist, dem
durch die chemische Reaktion gebildeten Radikal 704 ein
Monomer 705 zugesetzt, das über eine Alkylgruppe mit Doppelbindung
zur Polymerisation verfügt,
um eine Polymerisation auszuführen.
Im Ergebnis wird an der Oberfläche
des Polyeder-Abstandshalters 701 eine Schicht mit einem
redundanten Koppler gebildet, die verbleibt, nachdem eine Kette
der Doppelbindung aufgelöst
wurde. Die bearbeitete Oberflächenschicht
tritt mit dem Ausrichtungs film, und dem organischen Film, in Wechselwirkung,
um die Bindungsfähigkeiten
zum Ausrichtungsfilm zu verbessern.
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Da
die Polyeder-Abstandshalter bei dieser Ausführungsform über eine bearbeitete Oberflächenschicht
verfügen,
können
sie fest an der Oberfläche des
Substrats anhaften, so dass sie sich auch bei einem äußeren Druck
nicht bewegen. Demgemäß kann ein
Lichtleckeffekt verhindert werden, zu dem es durch eine Bewegung
von Abstandshaltern kommen könnte.
Die Polyeder-Abstandshalter können durch
einen Fotolithografieprozess aus einem fotoempfindlichen, organischen
Material hergestellt werden. D. h., dass nach dem Beschichten eines
fotoempfindlichen, organischen Materials mit einer bestimmten Dicke
und anschließendem
Ausbilden mit einem bestimmten Muster durch Ausführen eines Fotolithografieprozesses
Polyeder-Abstandshalter gewonnen werden können, die mit dem bestimmten Muster
ausgebildet sind. Die gewonnenen Abstandshalter können mit
einem flüchtigen
Lösungsmittel
gemischt und dann einer Tintenstrahl-Strahldüse zugeführt werden.
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Nun
wird der Prozess des Versprühens
der Polyeder-Abstandshalter auf ein Substrat unter Verwendung eines
Tintenstrahl-Sprühverfahrens
beschrieben. Nachdem ein Tintenstrahlkopf über dem Farbfiltersubstrat
oder dem Arraysubstrat, die eine LCD-Tafel aufbauen, positioniert
wurde, wird die die Polyeder-Abstandshalter enthaltende Lösung durch die
Sprühdüse des Tintenstrahlkopfs
auf das Substrat gesprüht.
Wenn das flüchtige
Lösungsmittel
der ausgesprühten
Lösung
verdampft, verbleiben nur die Polyeder-Abstandshalter auf der Oberfläche des Substrats.
Beim Verflüchtigen
des Lösungsmittels sammeln
sich die Polyeder-Abstandshalter, um einen vollständigen Abstandshalter
zu bilden.
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Der
Prozess wird mittels versprühter
Tropfen einer jeden Einheitslösung
ausgeführt,
so dass Abstandshalter gleichmäßig auf
dem gesamten Substrat erzeugt werden. Außerdem ist, da die Polyeder-Abstandshalter
bei einer Ausführungsform über die
bearbei tete Oberflächenschicht
verfügen,
ihre Bindungskraft zum Ausrichtungsfilm aus beispielsweise Polyimid
verbessert, so dass sie während
des Verdampfungsprozesses eine stärkere Bindungskraft zum Ausrichtungsfilm
erfahren. Daher zeigen Abstandshalter gemäß einer Ausführungsform
Vorteile, die sich aus ihrer Polyederform ergeben. Es ist nämlich die
Kontaktfläche
zum Substrat erhöht,
und außerdem
ist, wegen ihrer bearbeiteten Oberflächenschicht, ihre Bindungskraft
zum Ausrichtungsfilm verbessert, wodurch eine Änderung ihrer Position aufgrund
eines äußeren Drucks
verhindert werden kann.