CN1154010C - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置及其制造方法，其不引起颜色的不均匀并具有高可靠性。第一和第二透明基片在相对的表面上形成第一和第二透明导电膜，液晶夹在二基片之间。一密封将液晶封装，沉积的导电部分使导电膜导电连通。导电膜的表面上沉积有金属薄膜。一驱动电路连接到金属薄膜上。多个隔离元件被混合在密封中并均匀分布，包括混合在导电部分中的第一隔离元件和混合在其他部分中的第二隔离元件。前者的颗粒直径比后者小一预定值X。

Description

液晶显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置及其制造方法，更加具体来说是涉及用于小型便携式设备，例如移动电话和电子记事本的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

近些年，随着信息通信技术快速发展，液晶显示装置具有越来越大的重要性，尤其是在小型便携式设备的领域，例如移动电话和电子记事本。

这种液晶显示装置包括由封装的液晶形成的液晶单元，该封装的液晶以气密的方式位于两个玻璃基片(第一和第二玻璃基片)之间，和布置在该液晶单元周围的驱动电路(在下文中称为“驱动IC”)，以用于驱动和控制液晶单元，该液晶单元和该驱动IC一起组成一个单独的模块。

传统上，在小型模块的制造中，已经采用一种所谓的“多单元结合”的方法，其中多个液晶单元在一个单独的连续的过程中通过完成多单元的结合被形成在一个大尺寸的玻璃基片上。随后，驱动IC通过一种所谓的COG(晶片在玻璃上)的安装方法被直接安装到液晶板上。这个制造方法允许在一个单独的过程中通过完成多单元的结合以获得多个液晶单元，这将导致生产量的大大提高，再结合COG安装方法的采用以减少生产步骤的数量，并且允许低成本的小型模块的制造。

图16是一个俯视平面图，显示了这种传统液晶显示装置的基本部分。具体地，该液晶显示装置包括一个密封52，该密封具有一个带有液晶注入口51的框架的形状并且被夹在一个下面的第一玻璃基片53和一个上面的第二玻璃基片54之间，这两个基片都是透明的。通过该注入口51将液晶55注入到该密封的内部后，该注入口51通过诸如一个紫外线-凝固树脂(ultraviolet ray-setting resin，在下文中称为“UV-凝固树脂)或类似的密封剂被密封，借此通过密封52以气密的方式密封地封装液晶55。在密封52的一个角的附近，提供一个垂直的导电部分56，以用于在各自的透明导电膜之间的导电连接，该导电膜形成在第一和第二玻璃基片的表面之上。密封52通过在框架图案中丝幕印刷密封剂形成，该密封剂的主要组份是环氧树脂。

图17是一个截面图，显示了密封52的具体结构。如图中所示，密封52包括在其中混合的基本上均匀分布的多个隔离物58和导电颗粒59。密封52的厚度由隔离物58控制，并且形成在第一和第二玻璃基片53、54的表面之上的导电膜之间具有导电连接，该导电连接通过由导电颗粒59所获得的各向异性的导电加以确保。尽管导电颗粒59必须只能被混合进入垂直导电部分56之中，以便保证在透明导电膜之间的导电连接，考虑到生产效率，它们一般在密封52的全部区域均匀混合。

在现代的信息社会，需要在液晶显示上的越来越精确的显示图形，以便于能够显示尽可能多的信息。为此，连接到驱动IC(参见图16)上的连接线57需要形成为具有一个窄线的宽度，特别是在驱动IC的附近，在那里，连接线57需要形成为具有不超过100μm的极端精细的线的宽度。

可是，当连接线57形成得极端精细时，线的电阻变得很大，以致于如果连接线57单独由透明导电膜构成，在连接线中的电压降将变得很大，以致于干扰液晶显示的正常工作。

因此，传统的惯例是放置一个具有小的线电阻的金属薄膜，于是在透明导电膜上具有极好的导电性，以至连接线57具有一个由透明导电膜和一个金属薄膜组成的两层结构。

如以上所述，第一和第二玻璃基片53、54具有透明导电膜，特别是一种铟锡氧化物(在下文中称为“ITO”)膜，其在各自的表面上形成。在对应于液晶显示部分的部分，ITO膜的表面上还层压有一个透明绝缘层。传统上，该透明绝缘膜被用做一个掩膜以执行将无电的镍(Ni)-磷(P)合金和无电的金镀在透明导电膜的表面上，借此在ITO膜的特定部分形成金属薄膜。能够以这种方式获得所需要的极端精细的连接线57，而防止金属薄膜附着在液晶显示部分。

在无电镀敷中，镍-磷合金选择性地沉淀在ITO膜形成的部分，然后通过在镍-磷合金中的磷的置换反应以及通过金离子的自身催化反应，进行金的沉淀。这样，能够获得所需要的极端精细的连接线57，而防止镀膜附着在液晶显示部分。在这样的方式中，金属有选择地沉淀在ITO膜上成为一个透明导电膜，在ITO膜上沉淀一个金属薄膜。因为在这些没有形成ITO膜的部分上没有形成一个金属膜，由一个金属薄膜组成的连接线57能够被形成在需要的部分，而不需要构图以形成金属薄膜。

可是，在传统的液晶显示装置中，如上所述，使用透明绝缘膜作为一个掩膜进行无电镀敷，以致于镀层，即金属薄膜，也沉积在垂直导电部分56中的透明导电膜上，在那里没有覆盖透明绝缘膜。

进一步，因为如前所述，通过在一个单独的连续过程中的“多单元结合”，多个液晶单元在一个时间制造，在第二玻璃基片54的侧面以及第一玻璃基片53的侧面，金属薄膜沉积在垂直导电部分56中。

图18是沿着图16中的X-X线的截面图，图19是沿着图18中的Y-Y线的截面图。ITO膜60、61被形成在第一和第二玻璃基片53、54各自的相对的表面之上。因为没有透明绝缘膜形成在第一和第二玻璃基片53、54上的垂直导电部分56，在垂直导电部分56的ITO膜60、61的部分还执行镀敷处理以形成金属薄膜62。

因此，如果在垂直导电部分56中使用的隔离物58具有与在垂直导电部分56以外部分的隔离物相同的颗粒直径，通过将在第一和第二玻璃基片53、54的相对表面上的两个金属膜62的膜厚度2×t’结合在一起，使在垂直导电部分56中密封52的厚度比在其它部分的厚度大，t’代表金属膜62的厚度。这将引起密封52的厚度的变化，导致液晶层厚度的不均匀分布，引起在液晶显示的期间背景色的不均匀。

如上所述，密封52通过在框架图案中丝幕印刷密封剂形成，该密封剂的主要组份是环氧树脂。这将带来另一个问题，即树脂薄膜64被形成在密封52的上和下表面上，并且这些树脂薄膜64被用作绝缘膜，导致导电失败。说得更精确些，为了举例，如图20中所示，第一玻璃基片53具有ITO膜61和层积在其上表面上的金属薄膜62，并且树脂薄膜64被形成在密封52的下表面上。一个相似的树脂薄膜64被同样地形成在密封52的上表面上。这些树脂薄膜64可能阻止在ITO膜60、61和导电颗粒59之间的导电，并且可能导致导电失败。

发明内容

本发明的第一目的是提供一个液晶显示装置及其制造方法，其不引起颜色的不均匀并展示了提高的可靠性。

本发明的第二目的是提供一个液晶显示装置及其制造方法，其不引起颜色的不均匀和导电失败并展示了提高的可靠性。

因为在密封中的导电部分(垂直导电部分)被用于确保在透明导电膜(ITO膜)之间的导电连通，在透明导电膜上的金属薄膜被认为在导电部分中是不必须的。

可是，当进行镀敷处理时，金属薄膜必须沉积在导电部分中透明导电膜上，因为没有透明绝缘膜被覆盖在导电部分上。

另一方面，考虑到液晶显示装置的生产效率，必须通过如现有技术采用的在大尺寸玻璃基片上进行多单元结合，来高效率生产液晶单元。

因此，考虑到生产技术和运行效率的现状，需要处理在液晶显示期间在背景颜色中的颜色不均匀，假设金属薄膜必须沉积在透明导电膜上。

这样，本发明进行深入的研究，以便提供一个能够完成第一目的的液晶显示装置，假设金属薄膜沉积在导电部分中的透明导电膜上，和结果发现液晶层的厚度变化必须限制在不大于0.1μm的范围内，以便将颜色的不均匀减少到尽可能低以获得均匀的背景颜色。进一步，为了将液晶层的厚度变化限制在不大于0.1μm的范围内，已发现，混合在导电部分中的第一隔离元件的大小必须比混合在密封的其它部分中的第二隔离元件小一个预定值X，以便减少密封的厚度并借此形成基本上均匀厚度分布的液晶层。

本发明是基于上述的发现。这样，根据本发明的一个液晶显示装置包括：一个第一透明基片，在其表面上形成有第一透明导电膜；一个第二透明基片，在其表面上形成有第二透明导电膜与所述第一透明导电膜相对；液晶，其夹在所述第一透明基片和所述第二透明基片之间；一个密封部件，其以气密方式将所述液晶封装；和一个驱动电路。所述密封部件包括一个沉积的导电部分(导电密封部件部分)以便与所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜导电地互相连通，所述第一和第二透明导电膜具有各自在其预定的表面部分沉积的包括所述导电部分上的金属薄膜，所述驱动电路与所述金属薄膜连接，以完成液晶显示的控制，

根据本发明的液晶显示装置的特征在于所作的改进包括将多个隔离物混合在所述密封部件中并在其中基本上均匀分布，以控制所述密封部件的厚度，所述多个隔离物包括混合在所述导电部分中的第一隔离元件，和混合在除了导电部分以外的其他密封部件部分中的第二隔离元件，第一隔离元件具有的颗粒直径比第二隔离元件的颗粒直径小一个预定值X，和多个混合在所述导电部分中的导电元件，且其中所述金属薄膜具有多个形成在其上的突起，通过所述导电元件和所述突起将所述第一和第二透明导电膜相互导电连通。

对于上述的结构，混合在所述导电部分中第一隔离元件具有的直径比混合在除了导电部分以外的其他密封部分中的第二隔离元件的直径小一个预定值X。结果，即使金属薄膜被沉积在透明导电膜上，在导电部分的密封的厚度能够保持较小，并能够得到基本上均匀的液晶层厚度分布。

进一步，本发明人发现作为进一步深入研究的结果，预定值X取决于金属薄膜的厚度。具体来说，已发现通过将预定值X设置在(2t-0.6)到(2t+0.5)μm的范围内，能够得到基本上均匀的密封厚度，以便能够消除在液晶显示期间背景颜色的颜色不均匀。

这样，本发明的特征还在于，其中所述预定值X设置在(2t-0.6)到(2t+0.5)μm的范围内(t代表金属薄膜的厚度)。

进一步，通过本发明人进行研究发现在密封的上和下表面上形成的树脂薄膜的厚度不大于0.04μm。因此，突起的最大高度至少需要大于树脂薄膜的厚度。另一方面，如果突起的最大高度过大，将很难控制密封的厚度。进而，如果每1μm²的突起数目太少，即如果突起的数目密度太小，导电元件和突起将不能彼此接触。但是，如果数目密度太大，相邻的突起将结合在一起。这样，突起的最大高度和数目密度将需要位于一个最优的范围。

本发明人通过各种实验发现，通过分别将突起的最大高度设置在0.05到0.50μm的范围之内，和其数目密度ρ设置在0.1到0.5pc./μm²的范围之内，于是导电元件和突起将不会彼此接触不到，并可靠确保在第一和第二透明导电膜之间的导电连通。

这样，根据本发明的液晶显示装置的特征还在于，突起的最大高度被设置在0.05到0.50μm的范围之内，和其数目密度被设置在0.1到0.5pc./μm²的范围之内。

进而，为了实现本发明的第二目的，本发明提供了一种制造液晶显示装置的方法，其包括以下步骤：

1)在第一和第二透明基片的相对的表面上，分别形成具有预定形状的第一和第二透明导电膜；

2)在第一透明导电膜和第二透明导电膜对应于一个液晶显示部分的部分上，分别形成第一和第二透明绝缘膜；

3)将所述第一和第二透明绝缘膜作为掩膜进行镍-磷合金无电镀敷，以使一镍-磷合金选择地沉积在所述第一和第二透明导电膜上没有形成所述第一和第二透明绝缘膜的部分，接着使用一个预定的无电金镀敷池，进行无电金镀敷，以通过磷的置换反应使金沉积在一个镍膜上，借此在部分的所述第一和第二透明导电膜上形成金属薄膜，该金属薄膜具有多个形成在其表面上的的突起；

4)将包含有第二隔离元件并在其中基本上均匀分布的树脂印刷到所述第一和第二透明基片的一个上，借此形成主密封部分；

5)将一个树脂印刷到所述第一和第二透明基片的另一个上，该树脂包含有在其中基本上均匀分布的第一隔离元件，所述第一隔离元件具有的颗粒直径比第二隔离元件的颗粒直径小一个预定值，借此形成导电密封部分；

6)将所述第一和第二透明基片层压在一起，以便所述主密封部分和所述导电密封部分彼此互相对齐，以由所述主密封部分和所述导电密封部分形成一个密封；和

7)将液晶注入所述密封，并将层压的第一和第二透明基片破裂为多个液晶单元。

较佳地，突起的最大高度被设置在0.05到0.50μm的范围之内，和其数目密度被设置在0.1到0.5pc./μm²的范围之内。

附图说明

图1是一个截面图，显示了根据本发明的一个实施例的液晶显示装置；

图2是沿着图1中的箭头A-A的视图；

图3是一个平面图，显示一个密封；

图4是一个俯视平面图，显示一个垂直导电部分及其附近；

图5是一个沿着在图4中的C-C线的截面图；

图6是一个沿着在图4中的D-D线的截面图；

图7是一个图5的E部分的放大的截面图；

图8是一个总的流程图，显示了根据本发明的一个实施例制造液晶显示装置的方法；

图9是一个流程图，显示一个透明导电膜形成过程；

图10是一个流程图，显示一个透明绝缘膜涂覆过程；

图11是一个流程图，显示一个镀敷的过程；

图12是一个流程图，显示一个定向过程；

图13是一个流程图，显示一个密封形成过程；

图14是一个流程图，显示液晶注入和破裂过程；

图15是一个流程图，显示一个偏光器的应用和驱动IC的安装过程；

图16是一个俯视图，示意地显示一个根据现有技术的液晶显示装置；

图17是一个常用密封的基本部分的截面图；

图18是沿着图16中的X-X线的截面图；

图19是沿着图18中的Y-Y线的截面图；和

图20是一个普通垂直导电部分的基本部分的放大的截面图。

具体实施方式

本发明将参照显示实施例的附图进行详细描述。

首先参照图1，显示了根据本发明的第一实施例的液晶显示装置的结构。根据本实施例的液晶显示装置被应用到具有高对比度的STN型式的液晶显示装置。

在图1中，参考数字1指示具有矩形形状的第一玻璃基片1(第一透明基片)，其由低碱性玻璃或类似物构成。在第一玻璃基片1的上表面，以预定图案由ITO形成第一透明导电膜2(ITO膜)。由SiO2-TiO2构成的第一透明绝缘膜3被层积在对应于液晶显示部分的第一透明导电膜2的上表面一部分上。由聚酰亚胺或类似物构成的第一定向膜4层积在第一透明绝缘膜3的上表面上。

在液晶显示部分的外面的第一透明导电膜2的上表面的一部分上，沉积有由镍、金和类似物构成的金属薄膜5，和一个驱动IC6被安装在金属薄膜5上。驱动IC6覆盖有保护树脂7。

由与第一玻璃基片类似的材料构成的第二玻璃基片(第二透明基片)8被布置在第一玻璃基片1的对面，由ITO构成的第二透明导电膜(ITO膜)9被形成在第二玻璃基片8的表面上，在第一透明导电膜2的对面。由SiO2-TiO2构成的第二透明绝缘膜10被形成在第二透明导电膜9的表面，和由聚酰亚胺或类似物构成的第二定向膜11层积在第二透明绝缘膜10的表面上。

具有框架形状的密封12被夹在第一和第二玻璃基片1，8之间。液晶13被注入到密封12的内部，液晶13被密封12与第一和第二定向膜4、11所包围，于是形成液晶单元。进而，偏光板14、15被设置在第一和第二玻璃基片1、8各自的后侧表面上。

在本实施例中，第一透明导电膜2构成分段侧显示电极2a和一个外部电极2b，第二透明导电膜9构成公共侧显示电极。

图2是沿图1中A-A线的视图。

通过第一透明导电膜2以预定的形状布置，七段侧显示电极2a被形成在第一玻璃基片1的表面上。一个带有切割部分16的基本上矩形形状的透明绝缘膜3被层积在分段显示电极2a的表面上。使用透明绝缘膜3作为掩膜，将金属薄膜5被选择性地沉积在第一透明导电膜2上。具有不超过100μm线宽度的极端精细的连接线由金属薄膜5构成。

在一个由切割部分16造成的凹进部分中，提供一个垂直导电部分17，用于在第一透明导电膜2和第二透明导电膜9之间导电连接。

如图3所示，密封12被分为一个导电密封部分18，和除了导电密封部分18以外的一个主密封部分19，导电密封部分18使第一透明导电膜2和第二透明导电膜9之间电连接以使第一和第二透明导电膜2、9能够相互被导电连接。

图4是一个平面图，显示垂直导电部分17和它的附近。

第一透明绝缘膜3被形成在主密封部分19之下，第一透明导电膜2被构成为在第一透明绝缘膜3之下的分段侧显示电极2a。金属薄膜5被沉积在第一透明导电膜2的一部分上，在那里没有形成第一透明绝缘膜3。

另一方面，在导电部分18侧面上，金属薄膜5被形成在第二透明导电膜9的下表面和第一透明导电膜2的上表面上，这样在彼此之间通过被夹在中间的导电密封部分18提供电导电连接。

图5是沿着图4中的C-C线的截面图，图6是沿着图4中的D-D线的截面图。

如上所述，金属薄膜5形成在第一透明导电膜2的上表面和第二透明导电膜9的下表面上，导电密封部分18被夹在这些金属薄膜5之间。

如图5所示，用于在金属薄膜5和第一隔离物(第一隔离元件)21之间提供导电连接以控制密封12的厚度的多个金(Aμ)导电颗粒被混合在导电密封部分18中。

如图6所示，第二隔离物(第二隔离元件)22具有比第一隔离物大的颗粒直径，并被混合且基本上均匀分布在主密封部分19中。这就是，第一隔离物21的颗粒直径(在下文中称为“第一隔离物直径D1”)比第二隔离物22的颗粒直径(在下文中称为“第二隔离物直径D2”)  小一个预定的值Xμm，该第一和第二隔离物21、22被分别混合并且基本上均匀分布在导电密封部分18和主密封部分19中。

更加具体来说，预定值X的设置范围由以下等式(1)给出：

    X＝{(2t+0.5)～(2t-0.6)}...  (1)

此处，t代表金属薄膜5的厚度。预定值X的设置范围由方程(1)给出的原因如下：

如上所述，金属薄膜5形成在第一透明导电膜2的上表面和第二透明导电膜9的下表面上。这样，为了获得均匀厚度的液晶层，即均匀的密封12的厚度，并借此避免在液晶显示中颜色的不均匀，必须使第一隔离物直径D1比第二隔离物直径D2小一个预定值X。

通过加热和加压的应用，将第一和第二玻璃基片1、8固定在一起而获得密封12。如果预定值X超过(2t+0.5)，在通过应用加热和加压将第一和第二玻璃基片1、8固定在一起之后，导电密封部分18的厚度将变得比主密封部分19的厚度小，以致于很难获得基本上均匀的液晶层厚度分布。相反，如果预定值X小于(2t-0.6)，主密封部分19的厚度将小于导电密封部分18的厚度，以致于很难将液晶层厚度控制为基本上均匀。这样，如果该第一和第二隔离物21、22的颗粒厚度设置在由方程(1)给定的范围以外，液晶层的厚度变化将超过0.1μm并且将破坏厚度分布的均匀性，导致在液晶显示期间背景颜色的颜色不均匀。由于这个原因，预定值X已经被设置在(2t+0.5)到(2t-0.6)μm的范围之内，如上所述，优选在范围(2t+0.4)到(2t-0.1)μm的范围之内。

在本实施例中，如图7所示，每个金属薄膜5具有很多形成在其一个表面上的突起24。如前所述，在传统液晶显示装置中，密封12包含环氧树脂作为主要组分。当通过丝幕印刷形成密封12时，一个树脂薄膜形成在密封12的上和下表面。于是一个树脂薄膜23形成在导电密封部分18的下表面和上表面上。该树脂薄膜可能作为一个绝缘膜以阻止在金属薄膜5和导电颗粒20之间的接触，导致导电失败。

由于这个原因，在本实施例中，在金属薄膜5的表面上具有很多个突起24以避免在金属薄膜5和导电颗粒20之间出现导电失败。具体来说，突起24的最大高度H(预定高度)被设置在0.05到0.50μm的范围之内，并且突起24的数目密度ρ设定在0.1到0.50pc./μm²的范围之内。

将最大高度H和的数目密度ρ设置为上述值的原因如下：

(a)突起24的最大高度H

在金属薄膜5和导电颗粒20之间的电导电能够通过多个突起24的提供而得到确保。但是，树脂膜23的厚度大约是0.04μm，以致于如果最大高度H小于0.05μm，它将被树脂薄膜23的膜厚度所超过并且可能不会实现避免出现导电失败的目的。在另一方面，如果突起24的最大高度H超过0.50μm，最大高度H将变得较大以致于很难控制基于第一隔离元件20的液晶层的厚度。为了这个原因，在本实施例中，突起24的最大高度H(预定高度)被设置在0.05到0.50μm的范围之内。

(b)突起24的数目密度ρ

为了确保在金属薄膜5和导电颗粒20之间的电导电，突起的数目密度也是一个重要的因素。如果突起24的数目密度ρ小于0.1pc./μm²，可能存在一些区域，在那里导电颗粒20只与树脂薄膜23接触而不与金属薄膜5接触，这可能会导致导电失败。在另一方面，因为突起24的伸出具有1μm的数量级，如果数目密度ρ超过0.5pc./μm²，相邻突起24可能会合并而变得平坦。由于这个原因，在本实施例中突起24的数目密度ρ已经被设置在0.1到0.50pc./μm²的范围之内。

现在，将解释上述液晶显示装置的制造方法。

图8是一个总的流程图，显示了根据本发明的一个实施例制造液晶显示装置的方法，图9到15是流程图，显示了单个过程的详细内容。

首先，在图8中的透明导电膜的形成过程之中，具有预定图案的第一和第二透明导电膜2、9被形成在第一和第二玻璃基片1、8的表面之上。

更加具体来说，如图9所示，预备第一和第二玻璃基片1、8(步骤30a)，即通过公知的喷镀方法或相似的方法，在每个基片的一个表面上全部覆盖有一层ITO膜，随后是一个清洗步骤30b，即执行清洗操作以去除附着在ITO膜表面的沾染物和灰尘。然后，在形成图案的步骤30c中，使用公知的光刻技术以形成具有预定图案的第一和第二ITO膜2、9。这就是，在光刻胶图案形成在要形成ITO膜的部分之后，用光刻胶图案作为掩膜进行蚀刻处理。在蚀刻处理之后，去掉光刻胶后获得预定图案的第一和第二ITO膜2、9。

然后，在图8中的一个透明绝缘膜形成过程31中，第一和第二透明绝缘膜3，10被形成在对应于液晶显示部分的第一和第二ITO膜2、9的部分表面上。

更加具体来说，如图10所示，在印刷步骤31a中，预备一个苯胺印刷印版(flexographic form)，其具有这样的形状以防止在后文描述的镀敷过程中镀敷的金属附着在液晶显示装置的显示部分上，和施加一种硅-钛烷氧基溶液，将其通过苯胺印刷术印刷到第一和第二ITO膜2、9的表面上。对硅-钛烷氧基溶液的组份加以调整以对SiO2和TiO2取得SiO2∶TiO2＝1∶1的比例。对苯胺印刷的印刷条件和硅-钛烷氧基溶液加以调整，以便透明绝缘膜3、10的膜厚度落在0.05到0.08μm的范围之内。

在下面的干燥步骤31b中，在热板上加热至80℃保持3到5分钟以进行干燥过程，然后是一个紫外线(UV)辐射步骤31c，其中使用一个高压水银灯或类似物以辐射波长为250nm的紫外线。然后，在烘烤步骤31d中，在300℃下进行烘烤处理30分钟，以在第一和第二电极2、9的表面上形成SiO₂-TiO₂透明绝缘膜3、10。

然后，在图8的镀敷过程中，通过在第一和第二玻璃基片1、8上无电镀敷形成金属薄膜5。

更加具体来说，如图11所示，在清洗步骤32a中在用碱性溶液进行除油污以后，在中和步骤32b中使用盐酸进行中和，然后是催化处理步骤32c，其中将第一和第二玻璃基片1、8浸入锡-钯混合溶液中，其被称为催化，以及然后用水冲洗。在下面的加速剂处理步骤32d中，使用硫酸，盐酸或类似物作为加速剂，将第一和第二玻璃基片1、8浸入到一个加速剂溶液中以将催化金属原子核(钯)播种在表面上以有利于镀敷金属的沉淀。然后，在无电镍-磷镀敷步骤32e中，使用透明绝缘膜3、10作为掩膜，并使用磷化氢作为还原剂以进行无电镍-磷合金镀敷，导致镍-磷合金有选择地沉淀在ITO膜2、9的一些部分上，在那里没有形成透明绝缘膜3，10。在后面的无电金镀敷步骤32f中，通过使用Muden金(由Okuno化学工业有限公司制造)作为一个无电金镀敷池与磷进行置换反应，导致金沉淀在镍膜上，借此将具有多个突起24的金属薄膜5沉淀形成在第一和第二透明导电膜2、9的表面上。最后，在热处理步骤32g中，在250℃下进行热处理30分钟，以增加镍的附着力。

下一步，在图8中的定向处理过程中，将第一和第二定向膜4、11应用到第一和第二玻璃基片1、8中以将液晶分子定位到预定方向中。

更加具体来说，如图12所示，在清洗步骤33a中，在预定的条件下，在各自的带有沉积在第一和第二ITO膜2、9上的金属薄膜5的第一和第二玻璃基片1，8之上进行清洗处理。然后，在定向膜覆盖步骤中，通过苯胺印刷术印刷将聚酰亚胺材料施加到第一和第二玻璃基片1、8上以形成第一和第二定向膜4、11。在随后的烘焙步骤33c中，在预定的条件下进行烘焙处理。然后，在抛光处理步骤33d中，为了使液晶分子沿着一个预定的方向定向，通过使用软布围绕着一个旋转的金属辊子按预定方向摩擦定向膜4、11的表面以进行抛光处理。

下一步，在图8中的一个密封形成过程34中，使用丝幕印刷，具有一个液晶注入口的主密封部分19被形成在第一玻璃基片1上，以及导电密封部分18被形成在第二玻璃基片8上。通过将两部分结合在一起形成密封12。

更加具体来说，如图13所示，在主密封部分印刷步骤34a中，预备一个用于主密封的丝幕印版，其具有一个框架的结构形状，以及将一个环氧树脂丝幕印刷到第一玻璃基片1，该环氧树脂包含在其中基本上均匀分布的玻璃纤维材料的第二隔离物22，接着是在预烘焙步骤34b中的预烘焙处理，以形成主密封部分19。随后，在间隔元件喷射步骤34c中，用于控制液晶层厚度的玻璃材料的间隔元件被喷到主密封部分19的内部。

在另一方面，在导电密封部分的印刷步骤34d中，预制一个用于导电密封的线性丝幕印版，和将一个环氧树脂丝幕印刷到第二玻璃基片上，该环氧树脂包含第一隔离物21和导电的金颗粒20，该第一隔离物直径D1比第二隔离物直径D2小一个预定的X值，然后跟随着在预烘焙步骤34e中的预烘焙处理，以形成导电密封部分18。随后，在基片压合步骤34f中，第一玻璃基片1和第二玻璃基片8被压合在一起，以便主密封部分19与导电密封部分18平齐。

下一步，在图8中的液晶注入和破裂过程35中，液晶被注入到密封12的内部，然后带有通过多单元结合在其上形成的液晶单元的玻璃基片1、8被破裂成单个的液晶单元。

更加具体来说，如图14所示，在热压结合步骤35a中，用一个加热到预定温度的热压件，将如上所述被压合在一起的第一和第二玻璃基片1、8热压结合在一起，接着是一个画线步骤35b，其中使用一个玻璃画线器以条状的图案画出裂缝线，以便于加快通过液晶注入口的液晶注入。然后，在主破裂步骤35c中，沿着裂缝线进行破裂以获得多个条。在液晶注入步骤35d中，通过真空注入方法将液晶材料流过液晶注入口注入，接着液晶注入口被诸如一个UV-凝固树脂或类似的密封剂密封。然后在视觉鉴别步骤35e中，在预定的条件下进行视觉鉴别以检查是否存在杂质、失败破裂等类似情况。在下面的第二破裂步骤35f中，玻璃基片1、8沿着垂直于在主破裂步骤35c中进行破裂的裂缝线进行破裂，以获得多个液晶单元。

下一步，在图8中的偏光器应用和驱动IC的安装过程36中，在玻璃基片1、8的后表面上应用偏光片14、15，和通过COG固定方法将驱动IC安装到第一玻璃基片1上。

更加具体来说，如图15所示，在清洗步骤36a中，使用预定的清洗液从基片、电极端子等处清洗出灰尘、杂质及类似物。然后，在偏光器应用步骤36b中，通过一个压辊敷料器，将包含PVA和碘的偏光片施加在玻璃基片1、8的后表面上。在驱动IC压合步骤36c中，驱动IC6压合在第一玻璃基片1上的预定部分之上以电连接到金属薄膜5上，以及接着在保护树脂涂覆步骤36d中，一个诸如硅树脂的保护树脂被施加到驱动IC6的周围以对其进行保护。最后，在显示检查步骤36e中，应用电压检查液晶的显示以完成液晶显示装置的制造。

这样，在本实施例中，密封12被分成主密封19和导电密封部分18，并且分别制造。混合在导电密封部分18中的第一隔离物21的隔离物直径(第一隔离物直径D1)制作得比混合在主密封部分19中的第二隔离物22的隔离物直径(第二隔离物直径D2)小一个预定值X。结果，对于全部密封12可能具有一个均匀厚度，以便确保在液晶层中的均匀厚度分布和借此消除了液晶显示期间背景颜色的颜色不均匀性。此外，具有预定最大高度H和预定数目密度ρ的多个突起被形成在金属薄膜5的表面上，以致于可靠地确保在第一和第二透明导电膜2、9之间的导电连通。这样可能消除导电失败，并借此提供一个提高了可靠性的液晶显示装置。

本发明并不限制于上述实施例。例如，在上述实施例中，主密封部分19和导电密封部分18被各自形成在第一玻璃基片1和第二玻璃基片8上，而就不用再叙述主密封部分19和导电密封部分18被各自形成在第二玻璃基片8和第一玻璃基片1上。

现在，将详细描述本发明的实例。

实例1

预备十种液晶单元，其具有相同的第二隔离物直径D2，而只有第一隔离物直径D1变化，每种500个样品。对这些样品完成显示测试以确定在液晶显示上在第一隔离物直径D1与第二隔离物直径D2之间的不同所取得的效果。

首先，预备足够的套数，每套包括两个具有300mm长、315mm宽和1.1mm厚的玻璃基片(第一和第二玻璃基片1、8)，以得到大约5000个液晶单元。

通过喷射方法将ITO膜覆盖在第一和第二玻璃基片1、8上之后，如前所述，应用公知的光刻技术，在第一和第二玻璃基片1、8上形成具有0.03μm厚度和预定图案的ITO膜2、9。

然后，预备一个苯胺印刷印版，其具有这样的形状以防止镀敷金属粘附到液晶显示装置的显示部分，和通过苯胺印刷将硅-钛环氧溶液施加在第一和第二ITO膜2、9的表面。可对硅-钛环氧溶液的组份加以调整，以便得到关于SiO2和TiO2的比例，SiO2∶TiO2＝1∶1。可对苯胺印刷的印刷条件和硅-钛环氧溶液的粘度加以调整，以便获得具有0.06μm厚度的透明绝缘膜3、10。

然后，将第一和第二玻璃基片1、8在加热到80℃的热板上干燥3到5分钟，然后使用一个高压汞灯进行波长为250nm的紫外线的辐射，接着在300℃下进行烘焙处理30分钟，以形成SiO2-TiO2的透明绝缘膜3、10，该绝缘膜在第一和第二ITO膜2、9的表面上具有0.06μm厚度以用于液晶显示。

用清洗液对具有层叠在其表面上的透明绝缘膜3、10的第一和第二玻璃基片1、8清洗，以进行除油污或类似处理。一个包含有50g/l的碱性清洗剂(由C.Uyemura&Co.公司生产的C-4000)的碱性水溶液被用作清洗溶液。在使用一种包含由100m/l的盐酸的酸性水溶液进行中和处理之后，第一和第二玻璃基片1、8被浸入到一个锡-钯混合溶液(催化溶液)之中1到3分钟。包含有100m/l的SKN-200的水溶液(由C.Uyemura&Co.公司生产)被用作催化溶液。在完成催化处理之后，第一和第二玻璃基片1、8被用水冲洗，然后浸入到一个加速剂溶液之中以将催化金属原子核(钯)播种在表面上以利于镀敷金属的沉积。一种包含有100m/l的AL-106的水溶液(由C.Uyemura&Co.公司生产)被用作加速剂溶液。然后，使用透明绝缘膜3、10作为掩膜和用作还原剂，进行无电镍-磷镀敷处理，以有选择地将镍-磷合金沉积在部分的ITO膜2、9上，在那里没有形成透明绝缘膜3、10。NPR4(由C.Uyemura&Co.公司生产)被用作无电镍-磷镀敷池。然后，使用Muden金(由Okuno化学产业公司生产)作为无电金镀敷池进行无电金镀敷处理，以通过与磷的置换反应使金沉积在镍膜之上，借此在ITO膜上沉积具有多个突起24的金属薄膜5。然后，在250℃下进行加热处理30分钟以增加镍的粘合力。使用电子显微镜测量突起的最大高度H和数目密度ρ。测量最大高度H为0.17μm，测量数目密度ρ为0.18pc./μm²。

然后，在表面上具有金属薄膜5的第一和第二玻璃基片1、8上，进行超声波清洗，并通过苯胺印刷将聚酰亚胺材料施加到第一和第二玻璃基片1、8上。在300℃下进行烘焙处理30分钟之后，通过使用软布围绕着一个旋转的金属辊子按预定方向摩擦施加聚酰亚胺材料的表面以使液晶分子沿着一个预定的方向定向，以便形成具有厚度0.07μm的第一和第二定向膜4、11。

然后一个在其中包含有基本上均匀分布的第二隔离物22的环氧树脂被丝幕印刷在第一玻璃基片1上并被在80℃下进行预烘焙处理30分钟，以形成具有框架形状的主密封部分19。然后，在主密封部分19中喷射间隔元件以控制液晶层的厚度。由具有6.3μm的第二隔离物直径D2的玻璃纤维制造的隔离物被用作第二隔离物22，和具有6μm的颗粒直径的塑料间隔元件被用作间隔元件以使液晶层的厚度等于6μm。

在另一方面，将一个环氧树脂和金的导电颗粒20丝幕印刷到第二玻璃基片8上，该环氧树脂包含第一隔离物21，该第一隔离物21的隔离物直径比第二隔离物直径D2小一个预定的值X，然后进行在预烘焙步骤34e中的在80℃下进行预烘焙处理30分钟，以形成线性导电密封部分18。在4.8到6.3μm范围中的隔离物直径被用作第一隔离物直径D1。具有直径比第一隔离物直径大0.7μm的颗粒被用作导电颗粒20，并以重量的1％的量被加入导电密封部分18中。

此后，第一玻璃基片1和第二玻璃基片8被压合在一起，以致于主密封部分19与导电密封部分18平齐。

然后，压合在一起的第一和第二玻璃基片1、8被用加热到180℃温度的热压压合在一起。接着使用一个玻璃画线器在第一和第二玻璃基片1、8上以条状的图案画出裂缝线，以便于加快液晶注入。然后，进行主破裂以使整个第一和第二玻璃基片沿着裂缝线进行破裂以获得条状。通过真空注入方法将一种酯基STN液晶材料流过液晶注入口注入到密封12的内部。随后使用分配器，将液晶注入口用诸如一个UV-凝固树脂或类似的密封剂密封。

然后，进行视觉鉴别以检查是否存在杂质、失败破裂等类似情况。随后，进行第二破裂以使玻璃基片1、8沿着垂直于在主破裂中进行破裂的裂缝线进行破裂，以从具有300mm长、315mm宽和1.1mm厚的大尺寸玻璃基片中获得多个液晶单元。

在实例1中，以这种方式，可制备十种仅在第一隔离物直径上有所差别的液晶单元，每种500个样品。

通过对每个液晶单元施加一个1.5V电压，1024Hz频率的方波以完成一个显示测试，并对在液晶显示期间背景颜色进行颜色不均匀性的视觉检查，并评价液晶单元的可靠性。

表1显示了实验的结果

表1

		第一隔离物厚度D1(μm)	第二隔离物厚度D2(μm)	金属薄膜厚度(μm)	D2-D1(μm)	测试结果
								缺陷率η(％)	评价
						根据本发明实例	1			5.3	6.3	0.44×2	1.0	0.0	○
2	5.5	6.3	0.44×2	0.8	0.0			○
							3		5.7	6.3	0.44×2	0.6	0.2	○
4	5.9	6.3	0.44×2	0.4	0.6			○
							5		5.1	6.3	0.64×2	1.2	0.2	○
6	5.5	6.3	0.64×2	0.8	0.0			○
							7		5.1	6.3	0.44×2	1.2	0.4	○
对比实例	51	4.8	6.3	0.44×2	1.5			1.8							×
						52	6.1		6.3	0.44×2	0.2	2.4	×
	53	6.3	6.3	0.44×2	0			5.6						×
						54	5.9		6.3	0.64×2	0.4	2.6	×

在各自不同的镀敷条件下制备两种具有0.44μm和0.64μm厚度的金属薄膜。对于0.44μm厚度的金属薄膜5的情况，其具有厚度分别为0.4μm和0.04μm的镍层和金层，而对于0.64μm厚度的金属薄膜5的情况，其具有厚度分别为0.6μm和0.04μm的镍层和金层。

在一个对比的实例51中，在背景颜色中的颜色不均匀性的缺陷率η高达1.8％。其原因为对比实例51的第一隔离物直径D1是如此小，以致于主密封部分19的厚度变得比导电密封部分18大，导致在背景颜色中出现颜色不均匀的高的可能性。

对于对比实例52和54的情况，第二隔离物直径D2与第一隔离物直径D1的差别是如此小，以致于由于金属薄膜5的膜厚度t，导电密封部分18的厚度变得比主密封部分19的厚度大，又导致在背景颜色中的颜色不均匀，并导致具有由不小于2％的缺陷率造成的产量减少。

与此相比，在根据本发明的实例1到4中，预定值X(＝D2-D1)在1.0到0.4μm的范围之内，在根据本发明的实例5和6中，预定值X(＝D2-D1)分别为1.2和0.8μm。可以看出在所有的实例中缺陷率η不大于1％，和产量的减少避免达到最大可能的程度。

如前面所讨论，为了提供均匀厚度的液晶层，必须将预定值X设定在(2t+0.5)到(2t-0.6)的范围之内。这样，当金属薄膜5的厚度为0.44μm时，预定值X(＝D2-D1)应当在1.38到0.28的范围内，以及当金属薄膜5的厚度为0.64μm时，预定值X(＝D2-D1)应当在1.78到0.68的范围内。在根据本发明的所有实例1到7中，预定值X落在这个特定范围之内，其原因就是缺陷率被限制不大于1％。特别是在根据本发明的实例1、2和7和，在此预定值X在1.2到0.8的范围内，没有发现缺陷，这样确保当值X在这个范围之内可以获得极好结果。

实例2

下一步，在各自不同的镀敷条件下，制备12种液晶单元，每种500个样品，其具有不同数值的最大高度H和数目密度ρ的金属薄膜5，和完成一个显示测试以确定最大高度H和数目密度ρ对液晶显示质量的影响。

在与实例1中相同的制造条件下，从大尺寸的玻璃基片上制备多个液晶单元作为样品。

使用要被混合到密封12之中的隔离物，该隔离物具有5.5μm的第一隔离物直径D1和6.3μm的第二隔离物直径D2。

在与实例1中相同的条件下，通过对每个液晶单元施加一个1.5V电压，1024Hz频率的方波以完成一个显示测试，并对在液晶显示期间背景颜色进行颜色不均匀性的视觉检查，并评价液晶单元的可靠性。

表2显示了显示测试的结果。

表2

		最大高度H(μm)	数目密度ρ(Pc./μm2)	测试结果
						缺陷率η(％)	评价
				根据本发明的实例	11			0.11	0.11	0.4	6
12	0.12	0.13	0.2			6
					13		0.17	0.18	0	6
14	0.26	0.30	0.2			6
					15		0.42	0.44	0.4	6
对比实例	61	0	0			2.4					X
				62	0.03		0.04	3.2	X
	63	0.04	0.16			1.8				X
				64	0.04		0.24	2.8	X
	65	0.08	0.07			1.6				X
				66	0.12		0.06	1.8	X
	67	0.17	0.04			1.2				X

对比实例61是这样的情况，其中没有形成突起24，和缺陷率η高达2.4％。这是由于如前面较早讨论的事实，在传统的液晶显示装置中，树脂薄膜23高可能性地趋向于作为绝缘膜。

对比实例62是这样的情况，其中形成有突起24，但是最大高度H和数目密度ρ二者都很小，以致于在金属薄膜5和导电颗粒20之间出现导电失败，导致一个高的缺陷率η。

对比实例63和对比实例64是这样的情况，其中突起24的数目密度ρ为0.16到0.24Pc./μm²，因此其在本发明的范围之内，但是最大高度H很小，以致于树脂薄膜23起到了绝缘膜的作用。这样，所需的导电连接有时可能失败，并且在这两个情况中缺陷率超过1％。

在对比实例65到67中，尽管最大高度H为0.08到0.17μm，因而在本发明的范围之内，但是数目密度ρ很小，不超过0.1Pc./μm²，以致于导电颗粒20只是与树脂薄膜23接触而不与突起24相接触。这将导致高缺陷率η。

与此相反，在根据本发明的实例11到15中，突起的最大高度H在0.05到0.50μm的范围之内，突起的数目密度ρ在0.1到0.5Pc./μm²的范围之内，导致在任一情况下取得缺陷率不超过0.5％的好结果。

如上面详细描述的，根据本发明的一个液晶显示装置包括多个混合在密封中并在其中基本上均匀分布的隔离元件，以控制密封的厚度，该隔离元件包括混合在导电密封部分中第一隔离元件，和混合在除了导电密封部分以外的密封部分中的第二隔离元件，第一隔离元件的直径比第二隔离元件直径小一个预定值X，以致于在透明导电薄膜上沉积着金属薄膜，可以减少在导电密封部分中的密封厚度以提供一个液晶层的均匀厚度分布，借此在液晶显示期间，避免在背景颜色中的颜色不均匀。

通过将预定值X设置在(2t+0.5)到(2t-0.6)(t代表金属薄膜的厚度)之间，能够可靠地避免在背景颜色中的颜色不均匀，而导致提高液晶显示装置的可靠性。

进一步，根据本发明，将导电元件混合在导电密封部分之中，并在金属薄膜上形成多个突起。结果，通过导电元件和金属薄膜，第一和第二透明导电膜被电连接，以及即使在密封的上和下表面上形成有树脂薄膜，能够确保在导电元件和突起之间导电连接，借此消除了导电失败的出现。

通过将突起的最大高度H设置在0.05到0.50μm的范围之内，和将突起的数目密度ρ设置在0.1到0.5Pc./μm²的范围之内，能够可靠避免在导电颗粒和突起之间导电失败，而导致提高液晶显示装置的可靠性。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置，包括一个第一透明基片，在其表面上形成有第一透明导电膜，一个第二透明基片，在其表面上形成有第二透明导电膜与所述第一透明导电膜相对，液晶，其夹在所述第一透明基片和所述第二透明基片之间，一个密封部件，其以气密方式将所述液晶封装，和一个驱动电路，所述密封部件包括一个沉积的导电部分以便与所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜导电地互相连通，所述第一和第二透明导电膜具有各自在其包括所述导电部分的预定的表面部分上沉积的金属薄膜，所述驱动电路与所述金属薄膜连接，以完成液晶显示的控制，

所作的改进包括将多个隔离元件混合在所述密封部件中并在其中均匀分布，以控制所述密封部件的厚度，所述多个隔离元件包括混合在所述导电部分中的第一隔离元件，和混合在除了导电部分以外的密封部件部分中的第二隔离元件，第一隔离元件的颗粒直径比第二隔离元件的颗粒直径小一个预定值X，和多个混合在所述导电部分中的导电元件，且其中所述金属薄膜具有多个形成在其上的突起，通过所述导电元件和所述突起将所述第一和第二透明导电膜相互导电连通。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述预定值X设置在(2t-0.6)到(2t+0.5)μm之间，其中t代表金属薄膜的厚度。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，其中所述预定值X设置在(2t-0.1)到(2t+0.4)μm之间，其中t代表金属薄膜的厚度。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，其中所述突起的最大高度设置在0.05到0.50μm的范围之内，其数目密度ρ设置在0.1到0.5Pc./μm²的范围之内。

5.一种制造液晶显示装置的方法，包括以下步骤：

1)在第一和第二透明基片的相对表面上，分别形成具有预定图案的第一和第二透明导电膜；

2)在第一透明导电膜和第二透明导电膜的对应于一个液晶显示部分的部分上，分别形成第一和第二透明绝缘膜；

3)将所述第一和第二透明绝缘膜作为掩膜进行镍-磷合金无电镀敷，以使一镍-磷合金选择地沉积在所述第一和第二透明导电膜上没有形成所述第一和第二透明绝缘膜的部分上，接着使用一个预定无电金镀敷池进行无电金镀敷，以通过磷的置换反应使金沉积在一个镍膜上，借此在所述第一和第二透明导电膜的这些部分上形成金属薄膜，该金属薄膜具有多个形成在其表面上的突起；

4)将包含有第二隔离元件并在其中基本上均匀分布的树脂，印刷到所述第一和第二透明基片的一个上，借此形成主密封部分；

5)将树脂印刷到所述第一和第二透明基片的另一个上，该树脂包含有在其中基本上均匀分布的第一隔离元件，所述第一隔离元件具有的颗粒直径比第二隔离元件的颗粒直径小一个预定值，借此形成导电密封部分；

6)将所述第一和第二透明基片层压在一起，以便所述主密封部分和所述导电密封部分彼此互相对齐，以由所述主密封部分和所述导电密封部分形成一个密封；和

7)将液晶注入所述密封，和将层压的第一和第二透明基片破裂为多个液晶单元。

6.如权利要求5所述的制造液晶显示装置的方法，其特征在于，其中所述突起的最大高度设置在0.05到0.50μm的范围之内，其数目密度ρ设置在0.1到0.5Pc./μm²的范围之内。

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