CN1251009C - 液晶显示屏面及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示屏面以及制造方法，其包括：衬底上的至少一个主UV密封剂，围绕该至少一个主UV密封剂的闭合的第一伪UV密封剂，以及位于第一伪UV密封剂外侧的第二伪UV密封剂。

Description

液晶显示屏面及其制造方法

本申请要求2002年3月19日申请的韩国申请第P2002-14657号的权益，在此通过引用将其结合进来。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器(LCD)，具体涉及一种液晶显示屏面以及利用液晶滴加法制造该液晶显示屏面的方法。

背景技术

薄而平的屏面显示器的厚度倾向于不超过几厘米。特别是，液晶显示器(LCD)具有广泛的应用范围，例如笔记本电脑、计算机监视器、航天飞机和飞机的测量监视器等等。

通常来说，LCD设有下衬底，具有薄膜晶体管和象素电极；与下衬底相对的上衬底，具有黑色基质(BM)、滤色层、以及共用电极；以及位于两衬底之间的液晶层，通过向两衬底之间的象素电极和共用电极施加电源产生的电场驱动液晶，从而调节液晶的透射率，由此在显示器屏幕上显示图画。

在前述LCD中，已经利用真空注入法在下衬底和上衬底之间设置液晶层。在该方法中，是在将下衬底和上衬底彼此结合在一起后利用毛细现象和压力差将液晶注入到两衬底之间。然而，真空注入法要花很多时间将液晶注入到衬底间。结果，随着衬底变大，大大降低了生产率。

因此，提出了一种称为液晶滴加法的方法来解决该问题。现在将参照附图解释利用相关技术的液晶滴加法制造LCD屏面的方法。

图1A到1D表示利用相关技术的液晶滴加法制造LCD屏面方法的放大透视图。

参照图1A，为该过程制备下衬底1和上衬底3。在下衬底1上设置多条栅极线和数据线(二者都未示出)，栅极线和数据线彼此交叉限定出象素区域。在栅极线和数据线的每个交叉点上设置薄膜晶体管。在与薄膜晶体管相接的每个象素区域上设置象素电极。

在上衬底3上设置黑色基质，用以遮蔽光不会从栅极线、数据线以及薄膜晶体管区域中泄漏出来。在这上面设置了红、绿和兰色的滤色层。以该顺序在这上面设置共用电极。在下衬底1和上衬底3上都设置取向膜，用以对液晶进行初始取向。

在图1B中，在下衬底1上涂覆主密封剂7和伪(dummy)密封剂8，在其上面设有大量液晶滴5以形成液晶层。然后，在上衬底3上布置间离物(未示出)，用以保持一液晶盒间隙。

在液晶滴加法中，在设置密封剂前液晶层已经位于相连接的衬底之间。因此，如果用热固化密封剂粘结衬底，在加热过程中这些密封剂会流动并污染液晶。为此，必需使用UV密封剂作为可以避免该问题的密封剂。

参照图1C，下衬底1和上衬底3彼此连接在一起。如图1D所示，利用UV照射装置9照射UV射线以固化密封剂7(图1B所示)，由此将下衬底和上衬底3粘结在一起。

然而，密封剂7直至受到UV射线照射才能发生固化。因此，在粘结下衬底1和上衬底2的过程中，当有外力施加到下衬底1和上衬底2上时会使密封剂7发生变形。

发明内容

因此，本发明涉及一种液晶显示屏面及其制造方法，其直接避免了由于相关技术的这些限制和缺点导致的一个或多个问题。

本发明的另一目的是防止液晶显示屏面在粘结过程中使密封剂形状发生变形。

本发明的另一目的是提供一种制造液晶显示屏面且不会使密封剂形状发生形变的方法。

在下面的说明中将阐述本发明的其它特征和优点，一部分特征和优点将通过说明变得清楚起来，或通过实践本发明可学习到这些特征和优点。通过书面说明及其权利要求以及附图中具体指明的结构能够实现和获得本发明的目的以及其它优点。

正如所体现和概括描述的，为了实现依照本发明目的的这些和其它优点，液晶显示屏面包括衬底上的至少一个主UV密封剂、围绕该至少一个主UV密封剂的第一伪UV密封剂以及第一伪UV密封剂外的第二伪UV密封剂。

在本发明的另一方面中，制造液晶显示屏面的方法包括：设置围绕至少一个单元液晶盒的至少一个主UV密封剂；围绕该至少一个主UV密封剂的第一伪UV密封剂；在第一和第二衬底中的一个衬底上位于第一伪UV密封剂外侧的第二伪UV密封剂；在第一和第二衬底中的一个衬底上滴加液晶；将第一和第二衬底结合在一起；和向结合在一起的第一和第二衬底照射UV射线。

主UV密封剂可防止液晶泄漏，并可将上衬底和下衬底粘结在一起。在液晶盒切割步骤中要去掉的伪区域上设置的伪UV密封剂用于保护主UV密封剂，并维持象素区域和主UV密封剂之间均匀的液晶盒间隙。

也就是说，在本发明中，通过形成保护主UV密封剂的双重伪UV密封剂可防止主UV密封剂发生变形。

靠近主UV密封剂的第一伪UV密封剂形成闭合线。位于第一伪UV密封剂外侧的第二伪UV密封剂在第一伪UV密封剂的每个拐角外侧形成不连续的直线，例如形成“”形。可以选择的是，它也可以形成闭合线。

在本发明的另一方面中，液晶显示屏面包括第一和第二衬底；位于第一衬底上的多个薄膜晶体管和象素电极；位于第一衬底上的黑色基质和滤色层；第一和第二衬底上的多个间隔物；第一和第二衬底之间围绕至少一个单元液晶盒的至少一个主UV密封剂；围绕该至少一个主UV密封剂的第一伪UV密封剂；位于第一伪UV密封剂外侧的第二伪UV密封剂；以及第一和第二衬底间的液晶层。

可以理解的是，前述概括性描述以及下面的详细描述仅是示范性和解释性的，其试图提供本发明所主张的进一步解释。

附图的简要说明

附图表示本发明的实施例，其连同说明书一起用于解释本发明的原理，将附图包括进来提供对本发明的进一步理解，结合它构成本申请的一部分。

在附图中：

图1A到1D表示利用相关技术的液晶滴加法制造液晶显示屏面的方法的透视图；

图2A到2C表示依照本发明第一实施例的粘结方法的透视图；

图3A表示依照本发明第一实施例的下粘结平台的透视图；

图3B表示在图3A中在下粘结平台上设置的上衬底；

图4A到4C表示依照本发明第一实施例的液晶显示屏面的衬底的透视图；

图5A到5E表示制造依照本发明第一实施例的液晶显示屏面的方法的透视图；

图6是表示制造依照本发明第二实施例的液晶显示屏面的方法中的UV照射过程的透视图；以及

图7表示依照本发明第一实施例的液晶显示屏面的局部剖视图。

具体实施例

现在将对本发明的说明性实施例进行详细介绍，其示例示于附图中。无论何处，对贯穿整个附图来说，相同的附图标记指示相同或类似部件。

图2A到2C表示依照本发明第一实施例的粘结方法的透视图。

参照附图2A，将上面设置了液晶50的下衬底30装载到下粘接平台10上，并将上衬底40装载到上部预粘接平台20上，由此上面设置了液晶的上衬底40的表面面向下衬底30。

然后参照图2B，在真空条件下将下衬底30和上衬底40连接在一起，释放真空，向其施加大气压，由此完成连接过程。

因为上述过程中连接在一起的衬底由于液晶而具有很大重量，因此很难利用真空夹持法将连接在一起的衬底转移到后续处理步骤中。

因此，如图3A所示，为了从调整装置上卸下连接在一起的衬底，下部粘接平台10设有孔12，在下部粘接平台10下方设置起落器(未示出)。该起落器能够通过孔12沿下部粘接平台10的上下方向移动。

由此，一旦完成连接过程，起落器就通过孔12向上移动，以在下部粘接平台10上方提升连接在一起的衬底，在连接在一起的衬底与下部粘接平台10之间留下一条缝，机器手通过该缝隙进入并举起连接在一起衬底，将该连接衬底传递给UV照射装置。

图3B表示在具有孔12的下部粘接平台10上设置的连接衬底的平面图。特别地，在位于下部粘接平台10上的上衬底40上设置了主UV密封剂70和伪UV密封剂75。上衬底40上的一部分伪密封剂75位于下部粘接平台10的孔12上方。

于是，孔12上方的伪密封剂75的粘接变得很弱，这导致在未获得完全粘接的伪密封剂75内侧主密封剂70的形状发生形变。这是因为，在结合过程中为粘接衬底而在释放真空向连接后的衬底施加大气压力时，通过变形的密封剂渗入了空气。因此，本发明建议在主UV密封剂外形成双重伪UV密封剂来消除上述问题。

图4A到4C表示依照本发明第一实施例的液晶显示屏而衬底的透视图。作为一个例子，在图中的母板上示出了四个单元液晶盒。但是单元液晶盒的数量是可以改变的。

参照图4A到4C，在衬底100上设置了没有注入孔的闭合线形式的主UV密封剂700，在没有注入孔的闭合线形状的主UV密封剂700外侧的伪区域上设置了第一伪UV密封剂750。另外，在第一伪UV密封剂750外侧是第二伪UV密封剂800、800a或800b。

如图4A所示，第二伪UV密封剂800至少覆盖了连接装置的起模针孔区域，其在第一伪UV密封剂750的一侧外形成不连续直线。

一般说来，因为连接装置的起模针孔设置在衬底的长边上，用以在提升衬底时防止衬底发生弯曲，第二伪UV密封剂800设置在第一伪UV密封剂750拐角的长边外侧。

与此同时，如图4A所示，第二伪UV密封剂800在第一伪UV密封剂750拐角的一侧形成不连续直线。在该实施例中，空气有可能通过未设置第二伪UV密封剂的拐角另一侧渗入进来，从而会使主UV密封剂700发生形变。

如图4B所示，作为一个例子，第二伪UV密封剂800a在第一伪UV密封剂750拐角的两侧外形成“”状。第二伪UV密封剂800a的特定形状不是必需的，只要它能覆盖第一伪UV密封剂750外侧的每个拐角即可。

参照图4C，伪UV密封剂800b还可以在第一伪UV密封剂750外侧形成单个闭合的连续线。

主、第一和第二伪UV密封剂700、750、800、800a以及800b由混合了引发剂的单体和低聚物制成，这些单体和低聚物的两端都结合了丙烯基。可以选择的是，混合了引发剂的单体和低聚物中的一种在一端结合丙烯基，而另一端结合环氧基。

液晶显示屏面包括下衬底；上衬底；以及两衬底之间的液晶。可以在任一衬底上设置密封剂。

当图4A到4C之一示出的LCD衬底是下衬底时，衬底100具有多根栅极线、数据线、多个薄膜晶体管、以及多个象素电极。当衬底是上衬底时，衬底100具有黑色基质、滤色层、以及共用电极。

此外，可在一个衬底上设置多个用于保持一定液晶盒间隙的柱形间隔物。柱形间隔物可设置在与栅极线或数据线区域相对的区域上。例如，柱形间隔物可由光敏有机树脂制成。

图5A到5E表示制造依照本发明第一实施例的液晶显示屏面的方法的透视图。作为示例，在附图中示出了四个单元液晶盒。然而，单元液晶盒的数目可以改变。

参照图5A，制备可进一步加工的下衬底200和上衬底300。在下衬底200上设置多根栅极线和数据线(都未示出)，它们彼此交叉限定出多个象素区域，并设置具有栅极、栅绝缘膜、半导体层、欧姆接触层以及源极/漏极的薄膜晶体管。在栅极线和数据线的每个交叉点上设置保护层。设置多个象索电极，其设置得与象素区域中的薄膜晶体管相连。

在象素电极上设置了取向膜，其用于对液晶进行初始定向。取向膜由聚酰胺和聚酰亚胺类的化合物、聚乙烯醇(PVA)、以及聚酰胺酸中的一种通过摩擦取向形成。可以选择的是，可选择诸如聚肉桂酸乙烯酯(PVCN)、聚肉桂酸硅氧烷(PSCN)、以及肉桂酸纤维素(CelCN)类化合物的光敏材料利用光取向作用制造取向膜。

在上衬底300上设置黑色基质，其用以遮蔽光不会从栅极线、数据线、以及薄膜晶体管区域中泄漏出来。在这上面设置了红、绿、兰色的滤色层。在滤色层上设置共用电极。另外，在滤色层与共用电极之间可以设置外涂层。在共用电极上设置取向膜。

在下衬底200的外周边设置银(Ag)点，当两衬底200和300彼此连接在一起后，其用于向上衬底300上的共用电极施加电压。银点可设置在上衬底300上。

在平面转换(IPS)型LCD中，可通过下衬底上设置的共用电极产生横向磁场。象素电极还可以设置在下衬底上，此处不设置银点。

参照图5B，在上衬底300上涂敷闭合线形状的主UV密封剂700。还可以在主UV密封剂700外的伪区域上设置闭合线形状的第一伪UV密封剂750。

尽管图5B表明在第一伪UV密封剂750的每个拐角外侧设置了“”形的第二伪UV密封剂800，但第二伪UV密封剂800也可以在第一伪UV密封剂750的一侧外设置成不连续的直线。可以选择的是，第二伪UV密封剂还可以在第一伪UV密封剂750外设置成连续闭合线。前述第二伪UV密封剂800的详细形状与图4A到4C中的形状类似。

可利用丝网印刷和分配法中的一种设置密封剂。当利用丝网印刷法涂敷密封剂时，它可能损坏衬底上设置的取向膜。这是由于丝网与衬底发生接触造成的。另外，当衬底很大时因为丝网印刷法会浪费大量的密封剂，因此这在经济上也不可行。

主、第一和第二伪UV密封剂700、750和800是由混合了引发剂的单体和低聚物形成的，这些单体和低聚物的两端都结合了丙烯基。可以选择的是，混合了引发剂的单体和低聚物中的一种在一端结合丙烯基，而另一端结合环氧基。

然后将液晶500滴加到下衬底200上，形成液晶层。

在主密封剂700固化以前，当液晶接触到主密封剂700时液晶500会受到污染。因此，为避免该问题必需将液晶滴加到下衬底200的中心部分。即使在主密封剂700固化后，滴加到中心部分上的液晶500也会慢慢展开，由此液晶以相同的浓度分布到整个衬底上。

该附图表示，在下衬底200上滴加了液晶500，和形成了密封剂700、750和800。然而，液晶500还可以设置在上衬底300上，而UV密封剂700、750和800可涂敷到下衬底200上。

另外，液晶500和UV密封剂700、750和800还可以设置在同一衬底上。但是，当液晶和密封剂设置在不同衬底上时能缩短制造时间。当液晶和密封剂设置在同一衬底上时，在具有液晶和密封剂的衬底和没有液晶和密封剂的衬底之间的处理上会产生不平衡。结果，当密封剂受到污染时，即使在连接衬底以前也不能对衬底进行清洁。

因此，在将UV密封剂700、750和800涂敷到上衬底300上后，可加入清洁过程，用以在连接过程之前清洁上衬底300。

另外，为了维持一定液晶盒间隙，可在两衬底200或300中的任一个衬底上设置多个间隔物(未示出)。可在高压下从喷嘴将混有适当浓度溶液的多个球形间隔物喷射到衬底上。可以选择的是，可在与栅极线或数据线区域相对的衬底上设置多个柱形间隔物。由于球形间隔物在大尺寸衬底上会形成不均匀的液晶盒间隙，因此将柱形间隔物用于大尺寸衬底。柱形间隔物可由光敏有机树脂制成。

参照图5C，下衬底200和上衬底300彼此结合在一起。将带有滴加液晶的下衬底200放在下部，把上衬底300旋转180度，由此使上衬底上具有液晶那个侧面向下衬底200的上表面，向上衬底300施压，从而将下衬底200和上衬底300结合在一起，或通过对两衬底200和300之间的空间进行抽真空，然后释放该真空，由此将两衬底200和300结合在一起。

参照图5D，利用UV照射装置900对结合在一起的衬底200和300进行UV射线照射。随着对其进行UV射线照射，UV密封剂700、750和800中的一种单体和低聚物被引发剂引发，其发生聚合并固化，于是将下衬底200和上衬底300粘结在一起。

当将一端结合丙烯基、另一端结合环氧基的混有引发剂的单体或低聚物用作UV密封剂700、750和800时，它们的环氧基对UV射线不反应。因此为了固化密封剂，除了照射UV射线外，还必需将密封剂加热到约120℃达一小时。

在UV照射过程中，如果UV射线照射到粘结衬底的整个表面上，UV射线会影响衬底上薄膜晶体管等器件的装置性能。结果，由于UV照射改变了对液晶进行初始取向的取向薄膜的预倾角。

因此，如图6所示，可利用在粘结衬底200和300与UV照射装置900之间设置的掩模950进行UV照射，该掩模能够掩蔽主UV密封剂700中的活性区域。

回来参照图5E，在完成UV照射后将粘结起来的衬底切成多个单元液晶盒。用硬度高于玻璃和衬底材料的例如金刚石笔的划线器对粘结衬底表面进行划线后(划刻过程)，沿划线进行机械击打(断开过程)，由此可获得多个单元液晶盒。可以选择的是，可使用带有齿轮的切割装置实施划线过程，同时完成断开过程。

当用切割装置同时进行切割与断开时，能够减少设备空间和切割时间周期。

切割液晶盒的划线(未示出)设置在主UV密封剂700和第一伪UV密封剂750之间。因此，在液晶盒切割过程结束后，单元液晶盒没有第一和第二伪UV密封剂750和800。

在完成液晶盒切割过程后进行最后的检查(未示出)。最后检查是确定在切成单元液晶盒的衬底组装成模件前是否存在缺陷。该检测可通过施加了电压的操作象素来实施。

图7是依照本发明第一实施例的LCD屏面的局部剖视图，其表示液晶盒切割过程前的一部分LCD屏面。

图7中，LCD屏面包括下衬底200和上衬底300，它们彼此间隔设置。

下衬底200具有多条栅极线、数据线、多个薄膜晶体管和象素电极。上衬底300具有黑色基质、滤色层和共用电极。IPS型LCD屏面具有设置在下衬底200上共用电极。

为了维持一定液晶盒间隙，在两衬底200和300之间有多个间隔物。间隔物可以是衬底上分布的球形间隔物或衬底上设置的柱形间隔物。柱形间隔物还可以设置在上衬底300上。

在两衬底200和300之间设有闭合线形式的主UV密封剂700，在主UV密封剂700外侧是闭合线形式的第一伪UV密封剂750，在第一伪UV密封剂750外侧是第二伪UV密封剂800。

正如所说明的，第二伪UV密封剂具有不同形状。

在两衬底200和300之间的主UV密封剂700的界限内有液晶层500。

正如所解释的，本发明的LCD屏面及其制造方法具有以下优点。

用于保护主UV密封剂的双重伪UV密封剂能够防止主UV密封剂产生形变。

对本领域普通技术人员来说清楚的是，在本发明的液晶显示屏面及其制造方法中可作出各种改进和变化，这不会脱离本发明的精神和范围。因此，可以预期的是，在所附加的权利要求及其等效物的范围之内，本发明涵盖了本发明的改进和变化。

Claims (20)

1.一种液晶显示屏面衬底，其包括：

衬底上的至少一个主UV密封剂；

围绕该至少一个主UV密封剂的闭合的第一伪UV密封剂；以及

在第一伪UV密封剂外侧的第二伪UV密封剂。

2.根据权利要求1所述的衬底，其中主UV密封剂至少围绕一个单元液晶盒。

3.根据权利要求1所述的衬底，其中第二伪UV密封剂设置其长度至少与衬底平台的每个起模针孔的宽度相同。

4.根据权利要求1所述的衬底，其中第二伪UV密封剂设置成围绕第一伪UV密封剂外侧每个拐角的多条不连续的线。

5.根据权利要求1所述的衬底，其中衬底至少具有一个薄膜晶体管和象素电极。

6.根据权利要求1所述的衬底，其中衬底具有黑色基质和滤色层。

7.根据权利要求1所述的衬底，其中衬底至少具有一个柱形间隔物。

8.一种制造液晶显示屏面的方法，其包括：

设置围绕至少一个单元液晶盒的至少一个主UV密封剂、围绕该至少一个主UV密封剂的闭合的第一伪UV密封剂、以及在第一和第二衬底中的一个衬底上位于第一伪UV密封剂外侧的第二伪UV密封剂；

将液晶滴加到第一和第二衬底中的一个衬底上；

将第一和第二衬底连接在一起；以及

向结合在一起的第一和第二衬底照射UV光。

9.根据权利要求8所述的方法，其中将第二伪UV密封剂设置的长度至少与衬底平台的每个起模针孔的宽度相同。

10.根据权利要求8所述的方法，其中使第二伪UV密封剂形成多条围绕第一伪UV密封剂外侧每个拐角的不连续线。

11.根据权利要求8所述的方法，其中照射UV光包括掩蔽主UV密封剂界限内的活性区。

12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在照射UV光后对连接在一起的第一和第二衬底进行加热。

13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在一个衬底上形成主UV密封剂、第一伪UV密封剂、以及第二伪UV密封剂后清洁第一和第二衬底。

14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在连接在一起的第一和第二衬底照射了UV光后将其切割成多个单元液晶盒。

15.根据权利要求8所述的方法，其中将UV密封剂设置在第一衬底上，而将液晶滴加到第二衬底上。

16.一种液晶显示屏面，其包括：

第一和第二衬底；

第一衬底上的多个薄膜晶体管和象素电极；

在第一衬底上的黑色基质和滤色层；

第一和第二衬底间的多个间隔物；

第一和第二衬底之间围绕至少一个单元液晶盒的至少一个主UV密封剂；

围绕该至少一个主UV密封剂的闭合的第一伪UV密封剂；

在第一伪UV密封剂外侧的第二伪UV密封剂；以及

第一和第二衬底之间的液晶层。

17.根据权利要求16所述的屏面，其中第二伪UV密封剂设置的长度与衬底平台的每个起模针孔宽度相同。

18.根据权利要求16所述的屏面，其中第二伪UV密封剂形成围绕第一伪UV密封剂外侧每个拐角的多条不连续线。

19.根据权利要求16所述的屏面，其中第二伪UV密封剂形成连续线。

20.根据权利要求16所述的屏面，其中间隔物是第一衬底上的柱形间隔物。

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