显示元件及其生产方法技术

一种显示元件，包括：一对衬底；设置在衬底之间用于进行显示操作的显示层；和设置在衬底之间用于封住衬底之间的显示层的环形密封件；衬底具有不同的线性膨胀系数；环形密封件包括从内侧到外侧堆叠的多个树脂层，至少一个树脂层由热固性树脂制成，其余树脂层由可用紫外线固化的树脂制成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体地说，本专利技术涉及一种能将一对衬底和夹持在此对衬底之间的液晶层或有机场致发光(EL)层精确地相结合的密封件的结构，以及一种采用密封件来结合一对衬底的方法。这种平板显示装置包括一对以预定间距的相对的关系相结合并其中插入有环形密封件的玻璃衬底，以及填充在由位于衬底之间的环形密封件所形成的空间内的液晶。密封件通常由热固性树脂如环氧树脂制成。近年来，在移动电话和PDA的厚度减小、重量减轻和强度增加方面存在着不断增长的需求。为此，已经尝试采用薄、轻且坚固的塑料衬底来代替平板显示装置的玻璃衬底。塑料衬底已经可实际应用于扭曲向列(TN)型和超扭曲向列(STN)型液晶显示元件中。近年来，需要平板显示装置具有更快的速度响应和更高的对比度。为了满足此需求，在衬底上设置了开关元件如薄膜晶体管(TFT)和金属-绝缘体-金属(MIM)元件，以便通过有源矩阵驱动方法来驱动平板显示装置。通常来说，为了在衬底上设置开关元件(例如TFT)，需要进行不低于300℃的高温工艺。因此，很难在耐热性较低的塑料衬底上设置TFT。当在塑料衬底上设置开关元件(例如TFT)时，应当采用耐热性较高的塑料衬底。为此，衬底中在其上需设置开关元件的一个衬底由耐热性较高的塑料材料制成，而在其上不设置开关元件的另一衬底(相对衬底或滤色衬底)由普通塑料材料制成。或者，衬底中在其上需设置开关元件的一个衬底由玻璃制成，而在其上不设置开关元件的另一衬底由塑料材料制成。对于平板显示装置来说，通过采用将上述类型的衬底结合成一对衬底，可以实现更快的速度响应、更高的对比度，并减小厚度、减轻重量和增加强度。然而，在采用耐热性较高的塑料衬底和普通塑料衬底的组合或者玻璃衬底和塑料衬底的组合作为一对衬底时，衬底具有明显不同的线性膨胀系数。由于在新近的平板显示装置中显示元件高度地微型化并以较高的密度设置，因此在将衬底相结合时，设置在一个衬底上的电极图案和设置在另一衬底上的滤色图案应当以预定的位置关系精确地相互面对。因此，在将衬底相结合时，需要对这对衬底进行非常精确的定位。在将耐热性较高的塑料衬底和普通塑料衬底相结合并在其中插入热固性树脂的密封件且进行加热以固化密封件的情况中，普通塑料衬底的膨胀程度比耐热性较高的塑料衬底的膨胀程度更大。在将玻璃衬底和塑料衬底相结合并在其中插入热固性树脂的密封件且进行加热以固化密封件的情况中，塑料衬底的膨胀程度比玻璃衬底的膨胀程度更大。如果所述另一衬底的膨胀程度比所述那个衬底的膨胀程度更大，并且相对于所述那个衬底以偏移的关系进行固定，那么位于所述那个衬底上的电极图案和位于所述另一衬底上的滤色图案无法以预定的位置关系相互面对。此问题的一个已知的解决方法是采用由可用紫外线固化的树脂制成的密封件。另一种已知的解决方法是用由可用紫外线固化的树脂制成的密封件与衬底边缘粘合来暂时地固定衬底，并且用热固性树脂的密封件来最终粘合衬底(例如可见日本未审查的特许公报No.2000-241821)。在只采用可用紫外线固化的树脂的密封件来将这对衬底相结合的情况中，存在着在密封件固化之前衬底相互间发生偏移的可能性。这是因为与热固性树脂的密封件相比，可用紫外线固化的树脂的密封件具有更低的粘度和对衬底来说更低的粘合性。在用可用紫外线固化的树脂的密封件暂时地固定一对衬底并用热固性树脂的密封件来进行最终粘合的情况中，由于为固化热固性树脂的密封件所施加的热量，耐热性更低的衬底可能会产生变形而隆起。如附图说明图10所示，当边缘被可用紫外线固化的树脂的密封件107a暂时地固定住的塑料衬底101被加热时，塑料衬底101发生膨胀。在此时，塑料衬底101无法平行于玻璃衬底102放置，而是在正交于玻璃衬底102的方向上发生变形。由于在玻璃衬底102和塑料衬底101之间设有间隔物，塑料衬底101只在一个方向(与玻璃衬底102正交的方向)上发生变形。结果，塑料衬底101隆起。在塑料衬底101处于隆起的状态下，玻璃衬底102和塑料衬底101由热固性树脂的密封件107b来固定。结果，玻璃衬底102和塑料衬底101之间的间距随着离可用紫外线固化的树脂的密封件107a的距离增大而大于预定的间距。因此，衬底间的间距无法保持均匀。这对显示元件110的显示质量有负面影响。此外，热固性树脂的密封件107b在固化时常常产生气体成分。在气体成分进入到由密封件107b所形成的空间内时，存在着显示元件110的显示质量产生恶化的可能性。根据本专利技术提供了一种显示元件，包括一对衬底；设置在衬底之间用于进行显示操作的显示层；和设置在衬底之间用于封住衬底之间的显示层的环形密封件；衬底具有不同的线性膨胀系数；环形密封件包括从内侧到外侧堆叠的多个树脂层，至少一个树脂层由热固性树脂制成，其余树脂层由可用紫外线固化的树脂制成。在本专利技术中，用于暂时地固定住此对衬底的可用紫外线固化的树脂层和用于最终固定住此对衬底的热固性树脂层集成在密封件中。因此，在可用紫外线固化的树脂层和热固性树脂层之间没有间隙，这与可用紫外线固化的树脂的密封件和热固性树脂的密封件处于间隔开的关系的现有技术不同。即使要结合的衬底具有不同的线性膨胀系数，也不存在衬底最终固定的位置关系与由可用紫外线固化的树脂密封件暂时固定的衬底的初始位置关系不同或者如同现有技术一样衬底最终固定的间距比预定间距更大的可能性。由于可用紫外线固化的树脂层和热固性树脂层相互间不存在间隙，因此衬底最终固定成与衬底以预定间距暂时固定住时的位置关系相同的位置关系。在这里定义的显示元件中，显示层夹持在衬底之间，显示层的周边被密封件所密封。用于执行显示操作的显示层构建成可提供多个像素或提供单个像素。在本专利技术中，密封件形成了用于封住衬底之间的显示层的空间。在本专利技术中，密封件包括从内侧堆叠到外侧的多个树脂层。至少一个树脂层由热固性树脂制成，其余树脂层由可用紫外线固化的树脂制成。热固性树脂并无特殊的限制，可采用传统的热固性树脂作为显示装置的密封材料。例如，可采用环氧树脂粘合剂。通常可采用所谓的可用紫外线固化的树脂粘合剂来作为可用紫外线固化的树脂。可用紫外线固化的树脂的优选示例为可从日本LockTight有限公司买到的LX1347(快速固化型)、可从Norland有限公司买到的NOA-61，以及可从Three Bond有限公司买到的AVR-100。根据本专利技术的显示元件的衬底具有不同的线性膨胀系数。衬底的组合并无特殊的限制，它们的示例包括玻璃衬底和玻璃衬底的组合、玻璃衬底和塑料衬底的组合，以及塑料衬底和塑料衬底的组合。在这些组合中，玻璃衬底和塑料衬底的组合能够有效地与根据本专利技术的显示元件的密封件一起使用，这是因为玻璃衬底和塑料衬底具有显著不同的线性膨胀系数。在采用塑料衬底的组合的情况中，塑料衬底在线性膨胀系数方面可具有显著的不同，线性膨胀系数取决于塑料衬底的材料。在这种情况下，用于本专利技术的显示元件的密封件是有效的。当然，用于本专利技术的显示元件的密封件也适用于具有相同或基本上相同的线性膨胀系数的衬底组合。玻璃衬底的代表性材料包括硼硅酸玻璃、钠/石灰玻璃、弱碱性玻璃、非碱性玻璃和石英玻璃。塑料衬底可以为板或薄膜的形式。塑料板衬底的例子包括厚度约为0.4mm的丙烯酸树脂衬底。塑料薄膜衬底的例子包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示元件，包括：一对衬底；设置在所述衬底之间用于进行显示操作的显示层；以及设置在所述衬底之间用于封住位于所述衬底之间的所述显示层的环形密封件；所述衬底具有不同的线性膨胀系数；所述环形密封件包括从内侧到外侧堆叠的多个树脂层，至少一个所述树脂层由热固性树脂制成，其余树脂层由可用紫外线固化的树脂制成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新屋博孝，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]