CN102902107B - 液晶显示装置的制造方法及主基板 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置的制造方法及主基板，在大气中对形成有多个TFT基板的主TFT基板和形成有多个对向基板的主对向基板进行贴合而形成主基板，防止在通过研磨使该主基板变薄时的因研磨液破坏液晶单元。主对向基板（70）和主TFT基板（60）经由密封间隙（62）通过分散形成的主基板密封材料（61）粘接，且主基板密封材料（61）和主基板密封材料（61）之间填充有通过紫外线固化树脂形成的主基板封装材料（63）。在将主TFT基板（60）和主对向基板（70）贴合时，内部的空气从密封间隙（62）排出，之后，密封间隙（62）被主基板封装材料（63）堵塞，可防止对主基板（80）进行研磨时的研磨液侵入主基板（80）的内部。

Description

液晶显示装置的制造方法及主基板

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，特别涉及通过研磨将基板变薄且使从主基板中取出多个液晶单元时的成品率提高的构成。

背景技术

在液晶显示装置中，设置有：以矩阵状形成像素电极及薄膜晶体管（TFT）等的TFT基板；与TFT基板对向并在与TFT基板的像素电极对应的位置形成有滤色器等的对向基板，在TFT基板和对向基板之间夹持有液晶。而且，通过对每个像素控制液晶分子的光透过率，形成图像。

在液晶显示装置中，在画面保持固定的尺寸的状态下，在欲减小装置的外形尺寸的要求的同时，强烈要求使液晶显示装置变薄。要使液晶显示装置变薄，在制作液晶显示装置后，对液晶显示装置的外侧进行研磨而使其变薄。

一个一个制造小型的液晶显示装置，不利于成本的减低。因此，采取在较大的基板上形成多个液晶显示装置并在完成后将各个液晶显示装置分离的工艺。另外，之后，将形成于主基板的各个液晶显示装置称为液晶单元。

即，在较大的主TFT基板上形成多个TFT基板。另外，在较大的主对向基板上形成多个对向基板。而且，将主TFT基板和主对向基板贴合形成主基板。通过划线或切割等主基板分离出各个液晶单元。向各个分离的液晶单元注入液晶，从而完成液晶显示装置。

另一方面，存在使液晶单元变薄的要求。液晶单元的厚度由玻璃基板大致决定。但是，液晶单元中使用的玻璃基板被标准化为0.5mm或0.4mm等，若使用标准化的厚度之外的玻璃基板，则材料费的成本大幅提高。另外，若使用比标准化的玻璃基板更薄的玻璃基板，则玻璃基板的机械强度等产生问题，制造工序中的玻璃基板的处理变得困难。

为了解决这种问题并实现薄型的液晶单元，存在有在液晶单元完成后，对玻璃基板、即TFT基板和对向基板的外侧进行研磨的技术。该研磨大多使用机械研磨或氟酸等的化学研磨。

由于对各个液晶单元进行该研磨的效率较低，因此，在主基板的状态下进行研磨。即，在形成主基板时，在主对向基板的周围形成有主基板密封材料。主基板密封材料以包围形成于主对向基板的各个液晶单元的对向基板的形式形成。之后，若将主对向基板和主TFT基板贴合，则形成多个液晶单元被主基板密封材料包围的状态的主基板。

因此，形成于主基板的多个液晶单元成为由主基板密封材料保护的形态。例如进行化学研磨的情况下，将该状态的主基板浸渍于化学研磨液。于是，对主TFT基板及主对向基板的外侧进行研磨，能够使主TFT及主对向基板变薄。另一方面，由于形成于主基板的多个液晶单元由主基板密封材料保护，因此，不会受到研磨液的影响。

在专利文献1中记载有如下的制造方法，即、在IPS（In Plane Switching）方式的液晶显示装置中，在通过溅射在主对向基板的外侧形成透明导电膜时，为了防止存在于主基板内部的空气膨胀破坏主基板，通过将在对主基板的外侧进行研磨时所需的主基板密封材料在进行溅射时破坏或除去其一部分，来打破主基板的密闭，防止整个主基板的破坏。

专利文献1：特开2009－251565号公报

在专利文献1中并没有记载主TFT基板和主对向基板的贴合是在减压环境下进行还是在大气中进行。假设在大气中进行如专利文献1记载的主基板的贴合的情况下，如专利文献1记载的构成的主基板密封材料其内部的空气的排除变得困难，主TFT基板和主对向基板的贴合工艺的成品率下降。

于是，目前一般进行真空封装（包括减压封装）。图13是表示以本发明为对象的液晶显示装置2的一个例子的平面图。图13的液晶显示装置2是从注入孔40向通过密封材料20贴合了TFT基板100和对向基板200的液晶单元封入液晶，并通过封装材料30进行封装的结构。在图13中，TFT基板100比对向基板200大，TFT基板100作为一张的部分成为端子部150，在该部分搭载有IC驱动器50。

图13所示的液晶显示装置2用于便携式电话等，纵径LY例如为81mm，横径LX例如为54mm，端子部的长度T为2.7mm。由于逐一制作这种液晶显示装置的效率较低，因此，进行的是在主基板上形成多数液晶单元，同时制作多数液晶单元。另外，在本说明书中，将TFT基板和对向基板通过密封材料贴合的状态的结构称为液晶单元，将封入液晶，搭载完IC驱动器等的结构称为液晶显示装置。

图14是在主基板80形成横方向7个、纵方向5个、总共35个液晶单元1的例子。在主基板80的周边形成主基板密封材料61，将内部密封。即，为了使液晶显示装置变薄，在主基板80的状态下，对主TFT基板60和主对向基板70的外侧进行机械研磨或化学研磨。无论是机械研磨，还是化学研磨都使用研磨液。若研磨液侵入主基板80的内部，则由于各液晶单元1为还未被封装的状态，因此，各液晶单元1会产生不良。

如图14所示的主基板密封材料61一般形成于主对向基板70上，并与主TFT基板60贴合。此时，若在大气中进行贴合，则内部的空气不易向外排出，因此，主基板80内部的压力不稳定，大多会产生密封不良。

因此，在形成如图14所示的主基板80的情况下，在真空中进行。图15是制作如图14所示的主基板80时的工艺流程。图15中，分别制作主TFT基板和主对向基板。通过分配器等将主基板密封材料涂布于主对向基板。之后，使整个贴合装置变为真空。在此，设为真空也包含减压的意思。

在真空的状态下，确认主TFT基板和主对向基板的X轴和Y轴，进行贴合。由于内部成为真空，因此，主基板密封材料的内侧的压力变得过大，不会变得不稳定。之后，通过对主基板的外侧进行机械研磨或化学研磨，使主TFT基板和主对向基板变薄。

但是，在使用图14所示的主基板密封材料的情况下，如图15所示，需要使贴合装置内成为真空。由于主基板较大，因此，贴合装置也变得大型，真空装置也变得大型。因此，制造设备的成本会增加，提高了液晶显示装置的制造成本。

发明内容

本发明的课题在于提供一种液晶显示装置的制造方法及主基板，在对主TFT基板和主对向基板进行贴合的工序中，不需要真空装置。

本发明是克服上述问题的发明，其主要的具体手段如下。即，一种液晶显示装置的制造方法，通过密封材料将形成有具有像素电极和TFT的像素的TFT基板和形成有滤色器的对向基板粘接，并在内部封入液晶，其特征在于，在主TFT基板上形成多个TFT基板，在主对向基板上形成多个主对向基板，在所述主对向基板的周边，经由密封间隙，以岛状且规定的间距使主基板密封材料分散地形成为线状，在将所述主基板密封材料的所述线状方向的宽度设为q1，所述密封间隙设为g的情况下，q1＞g，且g为5mm以下，在大气中将所述主TFT基板和所述主对向基板粘接形成主基板，从所述主基板的周边的主TFT基板和主对向基板的间隙开始涂布主基板封装材料，通过紫外线使所述主基板封装材料固化，之后，通过对所述主基板的所述主TFT基板或所述主对向基板进行研磨而使其变薄，之后，分离成各个液晶单元。

根据本实施例的其它方式，提供一种主基板，具有形成有多个TFT基板的主TFT基板和形成有多个对向基板的主对向基板，所述TFT基板形成有具有像素电极和TFT的像素，所述对向基板形成有滤色器，其特征在于，在所述主基板的周边，经由密封间隙，以岛状且规定的间距使主基板密封材料分散地形成为线状，在将所述主基板密封材料的所述线状方向的宽度设为q1，所述密封间隙设为g的情况下，q1＞g，且g在5mm以下，在所述主基板密封材料与所述主基板密封材料之间及所述主基板密封材料的靠所述主基板的端部侧，形成有主基板封装材料，所述主基板封装材料为紫外线固化树脂。

根据本发明，主对向基板和主TFT基板经由密封间隙通过分散形成的主基板密封材料粘接，因此，由于从密封间隙排出内部的空气，因此，在粘接主TFT基板和主对向基板时，主基板的内部的气压不会升高。之后，密封间隙被主基板封装材料填充，因此，能够可靠地进行主基板的外周密封。因此，在对主基板进行研磨使其变薄时，研磨液不会侵入主基板的内部而破坏内部的液晶单元。

附图说明

图1是本发明的主基板的平面图；

图2是表示在本发明的主对向基板上形成主基板密封材料的状态的平面图；

图3是表示主对向基板的边部的主基板密封材料的形状的平面图；

图4是表示主对向基板的角部的主基板密封材料的形状的平面图；

图5是表示涂布主基板封装材料的状态的立体图；

图6是表示在主基板的周边填充了主基板封装材料的状态的平面图；

图7是本发明的工艺流程图；

图8是本发明第二实施例的主基板的平面图；

图9是本发明第二实施例的主基板的端部的剖面图；

图10是第二实施例的研磨后的主基板的端部的剖面图；

图11是比较例的主基板的端部的剖面图；

图12是比较例的研磨后的主基板的端部的剖面图；

图13是表示应用本发明的液晶显示装置的例子的平面图；

图14是现有例即在真空中将主对向基板和主TFT基板粘接时的主基板密封材料的例子；

图15是现有例即在真空中将主对向基板和主TFT基板粘接时的工艺流程图。

符号说明

1：液晶单元、2：液晶显示面板、10：显示区域、20：密封材料、30：封装材料、40：封装孔、50：IC驱动器、60：主TFT基板、61：主基板密封材料、62：密封间隙、63：主基板封装材料、70：主对向基板、80：主基板、100：TFT基板、200：对向基板、201：保护膜、300：分配器

具体实施方式

图1是本发明的主基板80的平面图。主基板80是将主TFT基板60和主对向基板70贴合而成的部件。图1中，在主基板80上形成有横向7个、纵向5个总共35个液晶单元1。在各液晶单元1上形成密封材料20，密封材料20的一部分成为用于注入液晶的注入孔40。

即，主基板80完成后，分离成各液晶单元1后，从注入孔40注入液晶，之后，用封装材料30进行封装。因此，在图1的状态下，各液晶单元1的内部为经由注入孔40开放的状态，若研磨液等侵入主基板80的内部，则会进入各液晶单元1的内部，各液晶单元1会产生不良。

为了防止这种现象，在图1中，形成主基板密封材料61及主基板封装材料63，防止研磨液等侵入主基板的内部。本发明的特征在于，通过主基板密封材料61和主基板封装材料63这两者防止研磨液等侵入内部。即，首先在主对向基板70上形成主基板密封材料61，之后，与主TFT基板60贴合。主基板密封材料61使用热固化性树脂。之后，通过分配器等将主基板封装材料63涂布在主TFT基板60和主对向基板70之间。主基板封装材料63在分散形成的主基板密封材料61间的密封间隙62因表面张力而停止进入。由此，主基板80的周边被密闭。

图2是表示形成于其中的主对向基板70的主基板密封材料61的形状的平面图。图2是与主TFT基板60贴合前的形成有主基板密封材61的状态的主对向基板70的平面图。在主对向基板70的周边存在有分散形成的主基板密封材料61。主基板密封材料61形成于主对向基板70，且通过形成于主基板密封材料61及各液晶单元1的密封材料20将主TFT基板60和主对向基板70贴合。

主基板密封材料61及各液晶单元1的密封材料20为热固化树脂，将主对向基板70和主TFT基板60贴合后，通过加热进行粘接。图2中，在将主TFT基板60和主对向基板70贴合时，由于内部的空气从分散形成的主基板密封材料61的密封间隙62中排出，因此，不会产生主基板80的内部的压力上升，在密封材料20或主基板密封材料61热固化时主基板80破坏的问题。

图3是表示主基板密封材料61的边部的详细形状的平面图。主基板密封材料61形成于主对向基板70。在主对向基板70上，从主对向基板70的端部至d1的距离连续形成有形成于各液晶单元的保护膜201。d1例如为5mm。在形成主基板密封材料61的部分没有形成保护膜201。

从主对向基板70的端部至主基板密封材料61的中心的距离d2例如为3mm。岛状的各主基板密封材料61例如呈跑道形状，主基板70的边方向的宽度为q1，跑道端部的圆的中心间的距离为q2。q1例如为2mm，q2例如为1mm。另外，岛状的主基板密封材料61的图3的纵方向即、边和直角的方向的宽度w例如为2mm。

岛状的主基板密封材料61以规定的间距p经由密封间隙g形成为线状（直线状）。规定的间距p优选在除角部以外的全周为恒定。规定的间距p例如为3.5mm。该情况下，若将q1设为2mm，则密封间隙g为1.5mm。以上的树脂为例子，但各主基板密封材料61的边方向的宽度q1比密封间隙g大。另外，密封间隙g需要以不超过5mm的方式进行设定。其原因是，若密封间隙g过大，则难以将之后说明的主基板封装材料63停止于规定位置。

图4为主基板密封材料61的角部的形状。图4中，主基板密封材料61形成为对角部取倒角那样的形状。在角部中，与后述的主基板封装材料61的进入方法不同，将主基板密封材料61的形状设为与边部不同的形状。图4中，角部的c1例如为4.7mm。d2与图3相同，例如为3mm。

以上的各尺寸为形成于主对向基板70的主基板密封材料61的尺寸。因此，在将主对向基板70和主TFT基板60贴合后，主基板密封材料61的各尺寸不同。但是，优选主基板密封材料61的密封间隙g比主基板密封材料61的边方向的宽度q1小、密封间隙小于5mm、主基板密封材料61以一定间距形成等这些点是相同的。

这样，在主对向基板70上形成主基板密封材料61后，对主TFT基板60和主对向基板70进行贴合、加热并粘接。即，主基板密封材料61通过热固化树脂形成。该情况下，形成于各个液晶单元的密封材料也为热固化树脂。另外，主基板密封材料61也可以使用紫外线固化树脂。该情况下，形成于各个液晶单元1的密封材料20优选通过紫外线固化树脂形成。这样，将主TFT基板60和主对向基板70粘接后，通过分配器等在全周形成主基板封装材料。

图5是表示使用分配器300向主TFT基板60和主对向基板70之间涂布主基板封装材料61的状态的示意图。为了方便理解，在图5中，将主TFT基板60和主对向基板70分离进行表示，但实际上它们经由主基板密封材料61粘接。在图5中，主基板封装材料63通过分配器300形成至中途。若主基板封装材料63被涂布于主TFT基板60和主对向基板70的端部，则其进入基板间，在岛状的主基板密封材料61和主基板密封材料61之间因表面张力而停止。因此，主基板封装材料63会从主基板80的端部形成至规定位置。

图6是表示该状态的平面图。在主TFT基板60和主对向基板70之间主基板密封材料61以岛状分散形成。若在主TFT基板60和主对向基板70之间通过分配器300等涂布主基板封装材料61，则主基板封装材料63进入内部，在岛状的主基板密封材料61和主基板密封材料61之间停止。主基板密封材料61从主对向基板70端部形成至规定的距离d2，但主基板封装材料63也在d2附近停止进入。主基板密封材料61使用紫外线固化树脂。

图7是将以上说明的内容作为工艺流程进行综合的图。在图7中，分别制造主TFT基板和主对向基板。在主对向基板上以岛状分散地形成主基板密封材料。之后，确认主TFT基板和主对向基板的X轴、Y轴，并进行贴合。之后，对主基板进行加热使主基板密封材料热固化，将主TFT基板和主对向基板粘接。

之后，在主TFT基板和主对向基板之间使用分配器等涂布主基板封装材料，主基板封装材料浸透至主基板密封材料存在的部分。由于主基板封装材料的浸透到达至主基板密封材料需要耗费规定的时间，因此，可进行主基板的批量处理。

之后，使主基板封装材料紫外线固化（UV固化）。主基板封装材料不使用热固化树脂而使用紫外线固化树脂的理由是为防止其它的密封材料因受到多次热工序而变质。这样，主基板的外周的密封变得可靠，即使将主基板浸入研磨液中，研磨液也不会侵入主基板的内部。

之后，将主基板的外侧、即主TFT基板及主对向基板研磨至规定的厚度。大多对主TFT基板和主对向基板这两者都进行研磨，但也可以仅对任何一方进行研磨。之后，分离成各液晶单元，通过例如真空注入法向各液晶单元填充液晶。

（实施例2）

图8是本发明第二实施例的主基板80的平面图。图8与实施例1的图1的不同点在于，通过主基板密封材料61将主TFT基板60和主对向基板70粘接之后涂布的主基板封装材料63的量多。图8中，主基板封装材料63被涂布至主基板80的侧面。

图9是图8所示的主基板80的端部的剖面图。图9中，主TFT基板60和主对向基板70通过主基板密封材料61粘接，在主基板密封材料61的外侧，主基板封装材料63形成至主TFT基板60及主对向基板70的侧面。在该状态下，图10是对主TFT基板60及主对向基板70进行研磨使其变薄的状态。在图10中，大致均匀地研磨至主TFT基板60及主对向基板70的端部。

图11及图12为比较例。图11为形成于主基板密封材料61的外侧的主基板封装材料63的量不多，主基板封装材料63存在于比主TFT基板60或主对向基板70的端部更靠近内侧的位置。图12是表示在该状态下例如通过化学研磨使主TFT基板60及主对向基板70变薄的状态的剖面图。

例如，在化学研磨中，不仅对主TFT基板60或主对向基板70的面进行研磨，对端部也进行研磨。化学研磨由于对凸部更早地进行研磨，所以为了较早地对基板的角部进行研磨，形成如图12所示的截面构造。在如图12的截面构造中，主基板80的端部容易产生缺口，易产生主基板的不良。

由于在机械研磨的情况下也使用研磨液，因此，端部变得比其它部分薄。另外，由于在端部不存在主基板封装材料63，因此，该变薄的端部仍然容易产生缺口。

若主基板80的端部破损，则液晶显示装置的制造成品率降低。另一方面，在将主基板80作为商品流通的情况下，截面形状若为如图12那样的形状，则在流通过程中，端部容易产生破损，问题特别严重。另外，在将主基板80作为商品流通的情况下，在将研磨前的主基板80作为商品流通的情况下，购入主基板80的制造商在从主基板80分离出各液晶单元1的工序以后就会在自公司的工序中进行。

在本实施例中，如图9所示，由于将主基板封装材料63形成至主基板80的侧面，因此，研磨后也如图10所示，主基板封装材料63残留至主基板80的侧面，因此，能够保持主基板80的端部的机械强度。因此，可防止液晶显示装置的制造成品率降低，而且，在将主基板作为商品流通的情况下，可防止端部的破损。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置的制造方法，通过密封材料将形成有具有像素电极和TFT的像素的TFT基板和形成有滤色器的对向基板粘接，并在内部封入液晶，其特征在于，

在主TFT基板上形成多个TFT基板，在主对向基板上形成多个对向基板，

在所述主对向基板的周边，经由密封间隙，以岛状且规定的间距使主基板密封材料分散地形成为线状，

在将所述主基板密封材料的所述线状方向的宽度设为q1，所述密封间隙设为g的情况下，q1＞g，且g为5mm以下，

在大气中将所述主TFT基板和所述主对向基板粘接形成主基板，

从所述主基板的周边的主TFT基板和主对向基板的间隙开始涂布主基板封装材料，

通过紫外线使所述主基板封装材料固化，

之后，通过对所述主基板的所述主TFT基板或所述主对向基板进行研磨而使其变薄，

之后，分离成各个液晶单元。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，

所述主基板密封材料为热固化树脂。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，

所述主基板密封材料的间距p在所述主基板的边部为固定的间距。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，

形成所述主基板密封材料的部分为距所述主对向基板的端部5mm以内、且没有形成保护膜的部分。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，

所述主基板封装材料也形成于所述主基板的侧面。

6.一种主基板，具有形成有多个TFT基板的主TFT基板和形成有多个对向基板的主对向基板，所述TFT基板形成有具有像素电极和TFT的像素，所述对向基板形成有滤色器，其特征在于，

在所述主基板的周边，经由密封间隙，以岛状且规定的间距使主基板密封材料分散地形成为线状，

在将所述主基板密封材料的所述线状方向的宽度设为q1，所述密封间隙设为g的情况下，q1＞g，且g在5mm以下，

在所述主基板密封材料与所述主基板密封材料之间及所述主基板密封材料的靠所述主基板的端部侧，形成有主基板封装材料，

所述主基板封装材料为紫外线固化树脂。

7.如权利要求6所述的主基板，其特征在于，

所述主基板密封材料的间距p在所述主基板的边部为固定的间距。

8.如权利要求7所述的主基板，其特征在于，

形成所述主基板密封材料的部分为距所述主对向基板的端部5mm以内、且没有形成保护膜的部分。

9.如权利要求8所述的主基板，其特征在于，

所述主基板封装材料也形成于所述主基板的侧面。

10.如权利要求9所述的主基板，其特征在于，

所述主基板的主TFT基板及主对向基板通过研磨而变薄。