CN100578310C - 制作液晶显示面板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制作液晶显示面板的方法，首先提供下基板，于其上表面涂布框胶，再注入液晶混合物而为框胶所环绕，其中液晶混合物包含垂直配向液晶材料与至少一种反应型单体，接着提供上基板，使其下表面覆盖框胶与下基板，在第一温度下进行预固化制程以固化框胶，最后在第二温度下进行聚合反应制程以聚合反应型单体，且第二温度高于第一温度。

Description

制作液晶显示面板的方法

【技术领域】

本发明涉及一种液晶显示面板的制作方法，尤其涉及一种具有高熔点(melting point)液晶混合物的液晶显示面板的制作方法。

【背景技术】

随着大尺寸液晶显示面板的快速发展，液晶显示面板必须具备广视角特性方能满足使用上的需求。多区域垂直配向(multi-domain verticalalignment，MVA)液晶显示面板因具有广视角与低应答时间等特性，从而成为目前大尺寸平面显示面板的主流产品。为了节省液晶注入时间，大尺寸液晶显示面板多使用新的液晶滴下式(one drop fill，ODF)方法以将液晶填充于上下基板之间。液晶滴下式方法是先在玻璃基板表面涂布框胶(sealant)，再将液晶直接滴在玻璃基板上，然后再进行上下玻璃基板的对组，利用照光或加热等固化制程而使框胶固化，以固定上下玻璃基板而完成液晶显示面板的制作。这种新的制程可以大幅节省灌液晶的时间与液晶材料，尤其在超大尺寸面板上具有绝对的优势。

现有的MVA液晶显示面板系借助突起结构来使液晶分子产生预倾角(pre-tilt angle)，因此必须利用薄膜沉积制程、黄光制程以及蚀刻制程等形成突起结构，提高了制程的复杂度并增加成本。且突起结构常会遮蔽部分光线、减少画素的开口率(aperture ratio)、降低液晶显示面板的亮度。因此，技术人员另提出一种高分子聚合配向(polymer stability alignment，PSA)制程，或称为相分离配向(phase separation alignment，PSA)制程，来使液晶分子产生预倾角，以取代MVA液晶显示面板中的突起结构。

一般而言，高分子聚合配向制程系于液晶显示面板中提供包含液晶分子和反应型单体的液晶混合物，待液晶显示面板的上下玻璃基板组合后，再提供电压使液晶分子偏转至预定角度后，随后提供能量光照射液晶显示面板，使得液晶混合物内的反应型单体沿着液晶分子的排列方向逐步聚合并相分离而形成高分子聚合物，以使液晶分子随着高分子聚合物的排列方向而具有预倾角。

然而，如前所述，在完成上下玻璃基板的组装与液晶混合物的充填后，液晶显示面板尚须经过固化制程以固化上下玻璃基板间的框胶，此框胶固化制程中所施加的能量光或热能常会使反应型单体在聚合配向制程之前即发生质变或反应的现象，导致在后续的高分子聚合配向制程中，反应型单体无法有效聚合且相分离以使液晶分子产生预倾角，同时液晶混合物的成分与稳定性亦被影响，更使液晶显示面板产生缺陷(mura)，例如在显示影像时产生小亮点。

由上述可知，业界仍须不断研发以提出较佳的液晶显示面板制作方法，并有效避免现有技术中因反应型单体在高分子聚合配向制程之前发生质变而影响液晶显示面板的显示质量。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种制作液晶显示面板的方法，以克服前述因反应型单体在框胶的固化制程中发生质变，进而造成液晶显示面板缺陷的问题。

根据本发明的权利要求书，本发明提供一种制作液晶显示面板的方法，首先提供下基板，于其上表面涂布框胶，再注入液晶混合物而为框胶所环绕，其中液晶混合物包含垂直配向液晶材料与至少一种反应型单体，接着提供上基板，使其下表面覆盖框胶与下基板，在第一温度下进行预固化制程以固化框胶，最后在第二温度下进行反应固化制程以固化反应型单体，且第二温度高于第一温度。

由于本发明用来固化框胶的预固化制程，是在低于可以固化反应型单体的温度下进行，于是潜在性地避免了热稳定性不佳的反应型单体在热固化制程中分解进而造成液晶显示面板缺陷等问题。

【附图说明】

图1例示本发明液晶显示面板PSA制程的流程图。

图2-6绘示本发明制作液晶显示面板的流程。

图7例示根据本发明方法制作的液晶显示面板的部分剖面示意图。

图8例示适用本发明的反应型单体的示差热扫瞄量热仪的结果。

【附图标记说明】

200下基板            201上表面

202框胶              203液晶混合物

205配向膜            206液晶材料分子下表面

208高分子聚合物      209反应型单体

210上基板            211下表面

220高分子聚合物

【具体实施方式】

根据本发明，由于观察到目前所使用的反应型单体在被加热至前述框胶热固化温度时，容易发生质变或其它化学反应，因此了解目前所使用的反应型单体存在有热稳定性(thermal stability)不佳的问题，使得反应型单体在高分子聚合配向制程中的功能失效，造成液晶显示面板的缺陷。本发明即提供反应型单体材料的选择以及液晶显示面板的整体制程方法，以改善现有技术的问题。

请参考图1至图7，其中图1为本发明制作液晶显示面板方法的流程示意图，而图2至7则为本发明制作液晶面板的制程示意图，其中本发明液晶显示面板主要是通过液晶滴下式(one drop fill，ODF)制程以及高分子聚合配向制程来制作液晶显示面板。首先，如图2所示，提供下基板200，其具有清洁过的上表面201。上表面201的清洁方法为本领域技术人员所熟知，在此不多加赘述。其次，如图3所示，于上表面201涂布框胶202。框胶202一般而言是可接受光硬化或热硬化的材料，且优选为只接受光硬化的材料，例如紫外光(ultraviolet，UV)固化胶，完成图1的步骤100。

然后进行步骤102，如图4所示，进行ODF制程而于下基板200的上表面201上注入液晶混合物203，使得液晶混合物203为框胶202所环绕，例如将液晶混合物203直接滴在下基板200上。液晶混合物203包含液晶材料，例如是垂直配向型液晶材料或负型液晶材料，以及至少一种反应型单体。反应型单体优选具有稳定的高熔点，并可以在适当的条件下进行聚合反应，例如，反应型单体可为光聚合或热聚合的反应型单体。根据本发明方法，可用的反应型单体可包含如下式(1)的反应型单体C1：

此反应型单体C1的熔点为150至160℃，并可以在该温度下进行聚合反应。

接着进行步骤104，如图5所示，提供上基板210，其具有清洁过的下表面211，并使下表面211覆盖框胶202与下基板200。当下表面211覆盖框胶202与下基板200后，液晶混合物203即局限在框胶202中。通常，在真空室中将上基板210覆盖于框胶202与下基板200上。

在上基板210覆盖框胶202与下基板200后，可选择性进行步骤106，先在适当的条件下进行框胶202的预固化制程，其中预固化制程可使用照光法来进行。例如，可以在第一温度下或是照光条件下进行预固化制程，以固定框胶202。预固化制程的目的仅在于固定框胶202，因此预固化制程的条件优选不会使得液晶混合物203中任一反应型单体开始实质上的变化。例如，反应型单体应具有高于第一温度的熔点。此外，视情况需要，另外可进行步骤108，对液晶混合物203中液晶材料进行液晶对准检查，以确认液晶分子的偏转角度是否正确。

继续，如图6所示，进行步骤110的框胶固化制程，以将框胶202固化。框胶固化制程优选使用加热法来进行，例如可以在具有第三温度的固化烤炉中加热烘烤以进行框胶202的固化制程，一般而言，此第三温度可为120至125℃。框胶固化制程的目的仅在固化框胶202，因此框胶固化制程的条件优选不会使得液晶混合物203中任一反应型单体实质上发生变化。例如，反应型单体具有高于第三温度的固化温度或是熔点，所以在进行框胶固化制程时任一反应型单体皆不会熔化或是固化以发生质变。

接下来，进行步骤112，在第二温度的加热条件下或是照光条件下进行反应固化制程112，以将反应型单体固化而完成液晶显示面板的制作，反应固化制程112可进一步包含高分子聚合配向制程。图7显示根据本发明方法制作的液晶显示面板的部分剖面示意图，首先提供电压使液晶混合物203中的液晶材料分子206偏转至预定角度后，例如使垂直配向型液晶材料分子206与下基板200的表面垂直，然后提供能量光照射液晶显示面板，使得液晶混合物203内的反应型单体209沿着液晶材料分子206的排列方向逐步聚合，且相分离而形成如图7所示的高分子聚合物220，且高分子聚合物220系沿液晶材料分子206的排列方向形成于上、下基板210、200的配向膜205上。

由上述可知，液晶混合物203中的反应型单体209优选具有稳定的高熔点，同时亦不在先前的预固化制程或是框胶固化制程中实质上发生聚合现象，因此进行反应固化制程的第二温度应该高于预固化制程的第一温度或是框胶固化制程的第三温度，以避免反应型单体209在预固化或框胶固化制程中实质上发生固化或质变。为达到上述条件，本发明系选用包含如前述式(1)的化合物作为液晶混合物203中的反应型单体209。例如，图8例示经由示差扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry，DSC)所测出的结果，其中显示，反应型单体209具有高熔点与良好的热稳定性，例如液晶混合物203中的反应型单体209，熔点约为150至160℃，高于框胶固化制程的第三温度，因此可以作为本发明的反应型单体209。

相比于现有技术，由于本发明用来固化框胶的预固化制程与框胶固化制程，是在低于可以固化反应型单体的温度下进行，于是潜在性地避免了热稳定性不佳的反应型单体在框胶的固化过程中分解，进而造成液晶显示面板缺陷的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的等同变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种制作液晶显示面板的方法，包含：

提供下基板，具有上表面；

于该下基板的该上表面涂布框胶；

注入液晶混合物使得该液晶混合物为该框胶所环绕，其中该液晶混合物包含垂直配向型液晶材料与一种反应型单体；

提供上基板，具有下表面，使该上基板的该下表面覆盖该框胶与该下基板；

在第一温度下进行预固化制程以固化该框胶，其中该反应型单体的熔点为150至160℃，高于该第一温度；以及

在第二温度下进行反应固化制程以聚合该反应型单体，其中该第二温度高于该第一温度。

2.如权利要求1所述的方法，另包含在进行该反应固化制程前，先在第三温度下进行框胶固化制程以固化该框胶。

3.如权利要求2所述的方法，其中该反应型单体的固化温度高于该第三温度。

4.如权利要求2所述的方法，其中该反应型单体的熔点高于该第三温度。

5.如权利要求2所述的方法，其中该框胶固化制程系使用加热法来进行。

6.如权利要求1所述的方法，其中该预固化制程系使用照光法来进行。

7.如权利要求1所述的方法，其中该反应固化制程系使用照光法来进行。

8.如权利要求1所述的方法，其中该反应固化制程系使用加热法来进行。

9.如权利要求1所述的方法，其中在进行该反应固化制程前，该垂直配向型液晶系与该下基板表面垂直。

10.如权利要求1所述的方法，其中将该上基板覆盖于该下基板上的程序系于真空室中进行。

11.如权利要求1所述的方法，其另包含在进行该预固化制程之后，进行液晶对准检查。

12.如权利要求1所述的方法，其中该反应型单体为光聚合或热聚合反应型单体。

13.如权利要求1所述的方法，其中该框胶为紫外光(UV)固化胶。

14.如权利要求1所述的方法，其中该反应固化制程包含高分子聚合配向制程。

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