CN102736296A - 液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

液晶显示装置的制造方法。根据一种实施方式的方法包括采用密封剂将具有薄膜晶体管的第一基板与具有黑底和滤色器的第二基板相结合。而且，该方法包括以下步骤：形成吸收层，该吸收层被布置为与所述密封剂的边缘交叠并由激光器灼烧；通过照射紫外线以使部分地覆盖所述吸收层的所述密封剂硬化；采用激光束灼烧所述吸收层；以及采用划线器经由灼烧后的吸收层和与所述吸收层相对的所述第二基板来切割所述密封剂。

Description

液晶显示装置的制造方法

技术领域

本申请要求2011年4月13日提交的韩国专利申请No.10-2011-0034466的优先权，其以引证的方式整体并入本文中。本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置，更具体地讲，涉及一种能增强LCD装置的可靠性并能通过减小边框尺寸而实现窄边框面板的LCD装置的制造方法。

背景技术

通常，LCD装置将与图像信息相对应的数据信号施加到按有源矩阵形状布置的液晶盒，并控制液晶盒的透射率以显示所需图像。为此，LCD装置包括被配置为显示图像的LCD面板以及用于将驱动信号施加到LCD面板的驱动电路。

LCD面板包括以固定间距相结合的第一玻璃基板和第二玻璃基板，以及介于第一玻璃基板和第二玻璃基板之间的具有各向异性介电常数的液晶层。这种LCD面板通过调节施加到具有各向异性介电常数的液晶层的电场来控制透光量，从而显示所需图像。

第一玻璃基板(薄膜晶体管阵列基板)包括多条选通线、多条数据线、多个像素电极以及多个薄膜晶体管。所述选通线以彼此相隔固定间隔的方式设置在第一玻璃基板的一个方向上。所述数据线以彼此相隔固定间隔的方式设置在与选通线的设置方向垂直的另一方向上。像素电极形成在由彼此相交的选通线和数据线分别限定的像素区内。薄膜晶体管由各条选通线上的信号切换，并将各条数据线上的信号发送到各个像素电极。

第二玻璃基板(滤色器基板)包括黑底层、红色滤色器层、绿色滤色器层、和蓝色滤色器层以及公共电极。黑底层用于对第二玻璃基板的像素区以外的其余部分进行遮光。红色滤色器层、绿色滤色器层、和蓝色滤色层用于实现各种颜色。公共电极用于实现图像。

采用密封剂来结合第一玻璃基板和第二玻璃基板并在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间具有由间隔体提供的固定间距。然后，在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间形成液晶层。

因此，LCD装置将开启信号顺序地施加到选通线，并在施加了开启信号时将数据信号提供给数据线，从而在LCD面板上显示所需图像。

通过采用密封剂对隔开固定间距的第一玻璃基板和第二玻璃基板进行结合并在两个基板之间形成液晶层来制成LCD面板。第一玻璃基板具有边缘区。因此第一玻璃基板比第二玻璃基板面积更大。在第一玻璃基板的未与第二玻璃基板交叠的边缘区中形成与选通线相连的选通焊盘部及与数据线相连的数据焊盘部。

为了保持相结合的第一玻璃基板和第二玻璃基板之间的单元间隙，采用紫外(UV)线来使密封剂硬化。然后，以LCD面板为单位来切割和处理相结合的玻璃基板。

同时，采用划线密封法来使边框区域最小化，即在密封剂上照射激光束并切割相结合的基板。换句话说，划线密封法在切割处理之前通过在密封剂上聚焦激光来进行灼烧处理。

然而，密封剂吸收的波长范围是有限的。因此必须为灼烧处理提供一种高能激光束。

更具体地讲，采用透明丙烯酸基材料和透明环氧基材料形成密封剂，并通过紫外线照射使其硬化为浅灰色固体。如果采用激光束对浅灰色的硬化密封剂进行灼烧处理，则激光束必须具备高能量(或大功率)。这是因为浅灰色密封剂吸收的波长范围是有限的。

如果在切割第二玻璃基板的处理前采用高能激光束进行灼烧处理，则切割平面的周缘会受到高能激光束产生的热量损伤。而且，密封剂也会受到损伤。因此，LCD装置的可靠性降低。

发明内容

因此，本实施方式针对的是一种LCD装置的制造方法，该方法基本上避免了由于现有技术的限制和缺点所导致的一个或多个问题。

本实施方式的目的是提供一种LCD装置的制造方法，用于通过在密封剂的一部分上形成树脂图案或颜料图案、结合上下基板、并在划线处理之前采用激光束对密封剂上的树脂图案或颜料图案进行灼烧处理，以实现窄边框面板并增强LCD装置的可靠性。

实施方式的附加特征和优点将在下文描述，其中一部分根据描述是显而易见的，或者可从实施方式的实践中获知。从说明书和权利要求的文字以及附图中特别指出的结构可实现和获得实施方式的优点。

根据本发明一个总的方面的LCD装置的制造方法包括采用密封剂将具有薄膜晶体管的第一基板与具有黑底和滤色器的第二基板相结合。而且，该LCD装置的制造方法包括以下步骤：形成吸收层，该吸收层被布置为与所述密封剂的边缘交叠并由激光器灼烧；通过照射紫外线来使部分地覆盖有所述吸收层的所述密封剂硬化；采用激光束灼烧所述吸收层；以及采用划线器经由灼烧后的吸收层和与所述吸收层相对的所述第二基板来切割所述密封剂。

通过研究以下附图和详细描述，其它系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员而言也是显而易见的。所有这些附加系统、方法、特征和优点均包含在本说明书中，均落入本发明的范围并受到所附权利要求的保护。本节的任何内容都不得作为对权利要求的限制。下面结合实施方式探讨更多的方面和优点。应当理解，关于本发明的上述一般性描述和下列详细描述都是示例性和说明性的，旨在提供对所要求保护的发明的进一步理解。

附图说明

附图用于提供对于实施方式的进一步理解，其合并到本申请中并且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式并与文字描述共同说明本发明。其中：

图1是根据本发明的一种实施方式的LCD装置的截面图；

图2是示出一种制造如图1所示的LCD装置的方法的示图；

图3是示出如图2所示的第一玻璃基板和第二基板结合状态的截面图；以及

图4A至图4C是示出当如图3所示的第一玻璃基板和第二基板结合后所进行的处理的截面图。

具体实施方式

下面将详细参照本发明的实施方式进行描述，其示例如附图所示。后文将所介绍的实施方式作为示例提供，以向本领域普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方式可以不同形式实现而不限于此处所述。在附图中，可对装置的大小、厚度等进行放大以便于说明。在整个公开文件(包括附图)中尽可能采用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。

图1是根据本发明的一种实施方式的LCD装置的截面图。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式的LCD装置包括第一基板100和第二基板200。第一基板100和第二基板200可被限定为有源区AA和非显示区NA。

有源区AA用于显示图像。薄膜晶体管TFT和像素电极130形成在第一基板100的有源区AA内，用于在第一基板100上显示图像。

非显示区NA被制备为不进行图像显示。在第一基板100的非显示区NA内形成焊盘230。焊盘230与外部驱动电路相连并用于向有源区AA内的元件传送图像信号。这种焊盘230可划分为焊盘部210和接地部220。焊盘部210可包括选通部和数据部。接地部220执行接地功能。

第二基板200可包括顺序形成于有源区AA内的黑底190、滤色器180和公共电极。黑底190形成在与薄膜晶体管TFT相对的位置。而且，黑底190形成在LCD装置(即第二基板200)的边缘，以防止有源区AA之外的其它区域漏光。

在第一基板和第二基板之间的非显示区NA内形成密封剂160。在第一基板100和第二基板200之间的有源区AA内形成液晶层150。

由导电材料(例如金属)在第一基板100上形成栅极102。形成包含氮化硅SiNx或氧化硅SiO₂的栅极绝缘膜110以覆盖栅极102。

在栅极绝缘膜110形成上与栅极102相对的有源层104。有源层104由非晶硅形成。而且，在有源层104上形成欧姆接触层106。欧姆接触层106可由掺杂有杂质的非晶硅形成。

在欧姆接触层106上形成源极108a和漏极108b。源极108a和漏极108b由导电材料(例如金属)形成。这种源极108a和漏极108b连同栅极102用于形成薄膜晶体管TFT。

尽管没有图示，但栅极102与选通线相连，源极108a与数据线相连。选通线和数据线彼此交叉并且限定了像素区。

此外，形成保护层120以覆盖源极108a和漏极108b。保护层120可由氮化硅、氧化硅或有机绝缘材料形成。保护层120包括暴露出漏极108b的接触孔。

在保护层120上的像素区内形成像素电极130。像素电极130可由透明导电材料形成。这样的像素电极130通过接触孔与漏极108b相连。

在第一基板100上方布置第二基板200并相隔固定距离。第二基板200可由透明绝缘材料形成。在第二基板200与薄膜晶体管TFT相对的内表面上形成黑底190。

在设置有黑底190的第二基板200上形成滤色器180。滤色器180包括相互交替布置的红色滤色器、绿色滤色器、和蓝色滤色器。红色滤色器、绿色滤色器、和蓝色滤色器中的每一个均位于由黑底190限定的一个像素区内。

在滤色器180和黑底190上形成公共电极170。公共电极170可由透明导电材料形成。

在第一基板100和第二基板200之间形成液晶层150。而且，在第一基板100和第二基板200之间形成密封剂160。密封剂160提供用于注入液晶材料的间隙，以防止注入的液晶材料泄露。

尽管附图中未示出，但是可在非显示区NA内的密封剂160的一部分上形成能够吸收大波长范围的激光的吸收层。吸收层可由与黑底190相同的树脂基材料或与滤色器180相同的颜料形成。为了便于说明，假定吸收层由与黑底190相同的材料形成。吸收层是从以下的组中选出的至少一种复合氧化物黑色颜料：以铜和铬为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以铜和锰为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以铜、铁和锰为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以钴、铬和铁为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以钴、铬、铁和锰为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以钴、镍、铬和铁为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料；或者是从棕色复合氧化物颜料、绿色复合氧化物颜料和蓝色复合氧化物颜料以及全部所述复合氧化物黑色颜料构成的组中选出的至少两种颜料的黑色混合物或深色混合物。

以密封剂160来将第一基板100和第二基板200彼此结合起来，并采用划线器通过切割处理将结合的第一基板100和第二基板200切割成所需产品型号的大小。然后将密封剂160的一部分暴露在第二基板200的外部。

更具体地讲，在使用激光束的灼烧处理中，灼烧与密封剂160的一部分交叠的吸收层，然后通过切割处理去除灼烧后的吸收层以及第二基板200的一部分。由此可以暴露密封剂160的一部分。

通过这种方式，本发明的方法允许在使用激光束的灼烧处理期间灼烧与密封剂160的一部分交叠的吸收层，然后通过切割处理切割第二基板200以及灼烧后的吸收层。因此，可以使直接施加到密封剂160的激光束的影响最小化。

接下来将要描述一种制造上述LCD装置的方法。

图2是示出一种制造如图1所示的LCD装置的方法的示意图。图3是示出如图2所示的第一基板和第二基板结合状态的截面图。

如图2和图3所示，制备第一基板100和第二基板200。第一基板100和第二基板200均由具有固定厚度的玻璃板形成。以能够制作四个液晶面板的足够大的尺寸形成第一基板100和第二基板200。

在第一基板100的四个有源区AA的每一个中均形成显示电路部155。显示电路部155包括薄膜晶体管、像素电极等。采用多晶硅膜作为有源层来形成薄膜晶体管。而且，焊盘230位于第一基板100的非显示区NA内。

然后，通过涂覆处理将密封剂160形成为框形，每一框形均包围有源区AA。密封剂160可由粘合材料形成，例如热固性材料、光(UV)硬化材料等。例如，可采用分配器涂覆透明丙烯酸基材料或环氧基材料来形成密封剂160。密封剂160形成在第一基板100和第二基板200之间并与焊盘230相对。

同时，在第二基板200的每个有源区AA中形成黑底190、滤色器180和公共电极170。公共电极170由透明导电材料形成。

然后，在包围密封剂160的各个区域上加载固定量的液晶材料。接着，对齐第一基板100和第二基板200，使得第一基板100的有源区AA面对第二基板200的公共电极170。

接着，以固定压力在相向方向上压合第一基板100和第二基板200，并通过密封剂160使二者彼此粘结。通过使密封剂160硬化来使被粘结的第一基板100和第二基板200相互结合。

为此，形成吸收层190a以与密封剂160的外边缘交叠。吸收层190a由与黑底190相同的材料形成在第二基板200的各个有源区AA内。可通过使吸收层190a与黑底190一起形成图案来使吸收层190a形成为与密封剂160的外边缘交叠。

当通过使用加热或紫外线来使密封剂160硬化来使第一基板100和第二基板200集合起来时，吸收层190a遮挡密封剂160的外边缘使密封剂160的外边缘免受紫外线照射。因此，相较于各密封剂160的不与吸收层190a交叠的其余部分，各密封剂160的与吸收层190a交叠的外边缘的硬化程度较轻。

如图4A所示，在将第一基板100和第二基板200结合之后，向与密封剂160的外边缘交叠的吸收层190a照射激光束以执行灼烧吸收层的处理。此时，照射激光束并聚焦在吸收层190a上，以防止激光束直接照射密封剂160。因此，能够使密封剂160的泄露最小化。灼烧处理中采用的激光器包括气体激光器、液体激光器、固态激光器和等离子体x射线激光器中的一种。气体激光器包括氦氖激光器、CO₂激光器、准分子激光器。液体激光器包括染料激光器，并且固态激光器包括红宝石激光器、Nd:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:glass激光器以及Ti:sapphire激光器。

吸收层190a由具有较宽的激光波长吸收范围的黑色树脂基材料形成。因此，即使是照射低能激光束，吸收层190a也能够容易地吸收激光束。据此可见，吸收层190a能够被低能激光束容易地灼烧。

另选地，吸收层190a可由与在第二基板200上形成滤色器180的红色颜料、绿色颜料和蓝色颜料之一相同的材料形成，而不由与黑底190相同的材料形成。红色颜料、绿色颜料和蓝色颜料与密封剂160相比具有更宽的激光波长吸收范围，因此能够容易地吸收低能激光束。

然后，如图4B所示，采用划线器对具有经过激光束灼烧的吸收层190a的第二基板200进行第一切割处理。采用划线器进行的第一切割处理使得能够去除灼烧后的吸收层190a以及第二基板200的具有灼烧后的吸收层190a的一部分。

接着，通过刷洗处理去除保留在各个密封剂160的外边缘处的吸收层190a的残留物。因此，密封剂160的外边缘暴露在外部。

如上所述，相较于密封剂160，被形成为面对密封剂160的外边缘的吸收层190a具有较宽的激光波长吸收范围，因此吸收层190a能够容易地吸收低能激光束并易于在照射低能激光束时被灼烧。

本实施方式的LCD装置的制造方法使得能够在易于吸收低能激光束的吸收层190a与密封剂160的一部分交叠的状态下进行灼烧处理。因此，与必须使用能够灼烧密封剂160的高能激光束的现有技术不同，该LCD装置的制造方法能够尽量使密封剂160的泄露最小化。

吸收层190a用作遮挡部以防止激光束的影响直接施加到密封剂160。换句话说，激光束不会直接照射密封剂160。因此，能够使密封剂160的泄露最小化。

使密封剂的160泄露最小化可使密封剂160的粘合强度的退化最小化。而且，使能量的用量最小化，从而进一步保证了处理余量(process margin)。

在灼烧处理之后，可采用划线器通过第二切割处理来同时切割第一基板100和第二基板200。此时，第一基板100和第二基板200的同时切割易于进行，因为密封剂160外露的外边缘相较于密封剂160的其余部分硬化程度较轻。原因是在照射紫外线时仅有密封剂160外露的外边缘被吸收层190a遮住。

本领域普通技术人员应当理解，在不偏离本发明的技术精神或实质特征的前提下可对本发明进行各种更改或变型。因此，本领域普通技术人员应当理解，上述实施方式仅作为本发明的示例提供，但本发明并不局限于此。因此本发明的范围仅由所附权利要求及其等同物确定。此外，应当认为从权利要求所限定的含义、范围及其等同概念得出的另选用途也包含在本发明的范围之内。

Claims (12)

1.一种LCD装置的制造方法，该方法包括采用密封剂将具有薄膜晶体管的第一基板与具有黑底和滤色器的第二基板相结合，该方法包括以下步骤：

形成吸收层，该吸收层被布置为与所述密封剂的边缘交叠并由激光器灼烧；

通过照射紫外线来使部分地覆盖有所述吸收层的所述密封剂硬化；

采用激光束灼烧所述吸收层；以及

采用划线器经由灼烧后的吸收层和与所述吸收层相对的所述第二基板来切割所述密封剂。

2.如权利要求1所述的方法，其中，与所述密封剂相比，所述吸收层具有更宽的激光波长吸收范围。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述吸收层由颜料和树脂基材料二者之一形成。

4.如权利要求3所述的方法，其中，当所述吸收层由所述树脂基材料形成时，所述吸收层由与所述黑底相同的材料并通过与所述黑底相同的处理与所述黑底同时形成。

5.如权利要求3所述的方法，其中，当所述吸收层由所述颜料形成时，所述吸收层由与所述滤色器相同的材料并通过与所述滤色器相同的处理与所述滤色器同时形成。

6.如权利要求1所述的方法，其中，通过掩模处理形成图案来形成与所述密封剂的边缘交叠的所述吸收层。

7.如权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：通过刷洗处理去除所述密封剂边缘上灼烧后的吸收层的残留物。

8.如权利要求7所述的方法，该方法还包括以下步骤：在所述刷洗处理后采用划线器同时切割所述第一基板和所述第二基板。

9.如权利要求1所述的方法，其中，在紫外线的照射下，与所述密封剂的未被所述吸收层覆盖的其余部分相比，所述密封剂的与所述吸收层交叠的部分硬化程度较轻。

10.如权利要求1所述的方法，其中，当去除所述吸收层时，所述密封剂的边缘暴露在所述第二基板的外部。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述吸收层是从以下的组中选出的至少一种复合氧化物黑色颜料：以铜和铬为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以铜和锰为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以铜、铁和锰为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以钴、铬和铁为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以钴、铬、铁和锰为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料、以及以钴、镍、铬和铁为主要金属成分的复合氧化物黑色颜料；或者是从棕色复合氧化物颜料、绿色复合氧化物颜料和蓝色复合氧化物颜料以及全部所述复合氧化物黑色颜料构成的组中选出的至少两种颜料的黑色混合物或深色混合物。

12.如权利要求1所述的方法，其中，所述激光器包括气体激光器、液体激光器、固态激光器和等离子体x射线激光器中的一种。

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