CN1318770A - 液晶显示器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

为阻止从在接近注入孔区的端密封材料或密封材料渗漏的污染物渗入到象素区,抑制在注入孔区易出现的图象质量缺陷的发生,与液晶可混溶的注入孔支撑结构18在接近注入孔15区被形成,以阻止从端密封材料16渗漏的污染物渗入到显示区13,因此抑制在显示区13易出现的图象质量缺陷的发生。

Description

液晶显示器及其制造方法

本发明涉及液晶显示器，特别是包含用于密封两个基片边缘部分的密封材料和用于密封液晶注入孔的端密封材料的液晶显示器，以及制造这样液晶显示器的方法。

在使用薄膜晶体管的有源矩阵液晶显示器(LCD)中，液晶被密封在TFT阵列基片和相对的基片之间；TFT阵列基片具有成矩阵排列的门电极(y-电极)和数据电极(x-电极)，还具有放置在它们的交叉点上的薄膜晶体管(TFT)；相对基片被覆以为TFT阵列基片所共有的间隙；加到液晶上的电压由薄膜晶体管控制，使通过利用液晶的电光效应显示成为可能。

为密封两个玻璃等的基片之间的液晶和保护液晶避免如湿气或环境变化的外部污染，一般地使用密封材料。密封材料由热凝树脂或紫外线固化树脂构成，并且利用网板印刷或写入方法由撒布器被形成在一个基片的边缘部分。在将另一个基片放在已在上面形成密封材料的一个基片上之后，它们被加压和加热到一定程度，如果密封材料是紫外线固化树脂，它就用紫外线固化，借此利用密封材料粘结两个基片。对于密封材料而言，有如下特性要求：高的机械粘结强度和高的对如温度或湿度的环境变化的稳定性，以及低的固化温度和无液晶被固化剂的污染。此外，在密封材料部分中，备有一个开口，它是用于注入液晶的注入孔。

在两个基片用密封材料粘结在一起后，由密封材料形成的封闭区被抽空，并且从注入孔注入液晶。之后，填充用作端密封材料的紫外线固化树脂，并暴露于UV线以密封液晶。

对在注入液晶时出现的各种问题的解决办法，有公开的未审查专利申请No.6-34984、No.9-90380和No.61-45225。在公布的未审查专利申请No.6-34984中，公开了一个技术，通过在注入孔中配备一个突出部和一个壁抑制液晶速度，因此防止由于定位件的移动造成的准直层的损坏。另外，在公布的未审查专利申请No.9-90380中，公开了一个技术，通过提供第二喇叭口，构成双密封液晶盒(LCD盒)，该喇叭口是用于防止在注入孔喇叭口外部的空气混合的元件，因此防止经空气泡的外部的空气混合。此外，在公布的未审查专利申请No.61-45225中，公开了一个技术，其中与密封材料相同的材料的空隙控制材料配备在注入孔内将注入孔分成许多部分，用于当注入孔被密封时稳定端密封材料的渗入数量。

虽然应用由UV-固化树脂的密封材料和端密封材料形成的LCD盒的注入孔，但如上所述，端密封材料和液晶本质上是不可混溶的，特别是如果它们在升高的温度和潮湿的条件下，液晶的填充保留物从注入口变质，如白色拖尾这样的图象质量问题容易发生。一般地，密封材料与液晶的互溶性也很差，尤其因为端密封材料在被固化前与液晶接触，液晶污染问题是严重的。例如白色拖尾是一种图象质量缺陷，其中，在正常的白色模式当施加电压时液晶变成黑色，但由于白色拖尾，即使施加电压它仍然是白色。

然而，在上述的每个公布文本中没有提到如白色拖尾这样的图象质量方面的问题。另外，例如，按照公布的未审查专利申请No.61-45225，在注入孔中配备与密封材料相同的材料的空隙控制元件结构，在某种程度上对阻止端密封材料的污染渗透也是有效的。但是，如上所述，密封材料与液晶是不可混溶的，并且密封材料本身作为空隙控制元件会有可能污染液晶。此外，为减小端密封材料和液晶之间的接触面积，有可能减小注入口的宽度，但因为密封材料的模式精确性(位置、宽度)不能做得那么小。即使注入孔宽度能做得小，但液晶注入时间的增加引起生产率下降，因而缺乏可实用性。另外，通过不利地影响液晶和端密封材料之间的互溶性有可能减少污染物的渗透，但如果考虑在密封部分的玻璃和端密封材料间的粘着能力，这种损坏互溶性的方法有其本身的限制。

另外，足够的粘合强度保持在密封材料和玻璃基片之间，或端密封材料和玻璃基片之间，从而很少有在粘合后外部杂质渗入的问题。另一方面，在注入孔中，密封材料和端密封材料被粘合在一起密封液晶，但密封材料和端密封材料都是化学材料，而且粘着性不总是足够的。另外，如果这些用在升高的温度和潮湿的条件下，它们会引起化学反应，从粘合部分放出污染物。此外，在粘合部分的水渗透率变高，液晶的性质容易被损坏。从密封材料和端密封材料之间的粘合部分污染的液晶的渗透使得如白色拖尾这样的图象质量缺陷容易出现。

本发明可以解决这样的一些技术问题，它的目的是防止从接近注入孔的端密封材料或密封材料渗漏的污染物渗入到象素区，因此抑制在注入孔易引起的图象质量缺欠的出现。

另外，另一个目的是通过放置接触或接近端密封材料的支撑结构来减小很可能损坏液晶的端密封材料和液晶间的接触面积。

再另一个目的是抑制从端密封材料和密封材料之间的接触部分渗漏的污染物渗入到象素区。

就这些目的本发明形成例如与在接近注入孔区域内有与液晶可混溶的树脂的支撑结构，防止从端密封材料和密封材料渗漏的污染物渗入到象素区(显示区)，因此抑制经常在接近注入孔的象素区的出现图象质量故障，也就是说，本发明是一种这样的液晶显示器，它具有按预定间隙安置的第一基片和第二基片，并具有密封在间隙中的液晶。该液晶显示器包含用于控制第一基片和第二基片之间的间隙的支撑结构，配备在显示区外边的密封材料，其用于密封在间隙中的液晶和形成经其注入液晶的开口注入孔，用于在液晶封入后再密封注入孔的端密封材料，以及使用与支撑结构相同材料将注入孔分成多个部分的在接近注入孔区配备的注入孔支撑结构。

由于注入孔支撑结构是以将注入孔的宽度分成100μm到3mm为特征，从每个分割区渗入的污染物不能容易地扩展，因此在可以防止污染物到达显示区这点上看，它是可取的。

另外，由于注入孔支撑结构的特征在于它们以低于由第一基片和第二基片形成的间隙的高度形成，因此有可能允许相对高粘度的污染物渗入到为堵塞它所形成的间隔中。

此外，由于注入孔支撑结构的特征在于它们由与密封材料相比不能容易地降解液晶填充保留物的材料构成，因此如果与其中注入孔支撑结构由与密封剂相同材料构成的液晶显示器相比，它对象素区影响不大，因为密封材料本身一般地不那么与液晶可混溶。在这点上看，它是优越的。

此外，由于注入孔支撑结构的特征在于它们在它们的一部分与端密封材料接触的位置形成，液晶和端密封材料之间的接触面积可以减小，因此在可以抑制污染物出现这点上看，它是可取的。

从另一个观点看，本发明应用的液晶显示器的特征在于包含一种密封材料用于连接在显示区外边的一对基片和形成用于注入液晶的开口注入孔，一种端密封材料，用于在液晶注入后密封注入孔，以及渗入抑制装置，配备在接近密封材料和端密封材料之间的连接部分用于抑制产生的污染物从连接部分渗入到显示区。

如果密封材料的特征在于当注入孔形成时具有由弯曲密封材料成锐角形成的凸出部分，则在密封材料和端密封材料之间的接触面积可以增加，以加强粘合强度，从这点上看，它是可取的。

另外，渗入抑制装置的特征可以在于它是一对支撑结构，其接近凸出部分并从注入孔基片端的附近延伸到显示区。此外，渗入抑制装置可以由分别在该对基片的每一个上配备的凸出部分或其它等效物形成。

另外，本发明是一种液晶显示器，其中液晶被密封在由一对基片形成的间隙中，以在显示区上显示图象。其特征是包含支撑结构，在构成基片对的一个基片上依相同图案形成，用于控制间隙，一种密封材料，配备在显示区外边，用于密封间隙中的液晶和形成用于经其注入液晶的开口注入孔。用于在液晶封入后再密封注入孔的端密封材料，以及多个注入孔支撑结构，它们配备在注入孔的基片端和在一个基片上的显示区之间并依与支撑元件类似的图案形成，用于防止从端密封材料渗漏的污染物渗入到显示区。

多个注入孔支撑结构的特征可以在于从接近在注入孔的基片端的位置朝向显示区形成多行的注入孔支撑结构。

另外，如果形成接近在注入孔的基片端的多行的注入孔支撑结构的特征在于它们安置在它们与端密封材料接触的位置，液晶和端密封材料之间的接触面积可以被减小。

此外，本发明的特征可以在于包含配备在接近注入孔离显示区距离为D的区域并分别以它们之间的预定间隔安置的多注入孔支撑结构，其中由多注入孔支撑结构形成的预定间隔比距离D的2倍短。一般说，图象质量缺陷沿基片蔓延并从多注入孔支撑结构的间隔成圆形(半圆形)地扩展。如果预定间隔做成距离D的2倍，图象质量缺陷会成半圆出现，半圆的半径是距离D，因此可能达到显示区。因此，如果这样的预定间隔做成比距离D的2倍短，可以防止图象质量缺陷达到显示区，从这点上看，它是可取的。

另一方面，本发明应用的制造液晶显示器的方法中，组成用于控制盒间隙的支撑结构的支撑元件和用于防止从端密封材料等渗漏的污染物的渗入的注入孔支撑结构按同一图案制作步骤形成。也就是，它的特征在于包括：支撑结构形成步骤，将树脂涂敷到第一基片并用该树脂依图案形成用于控制相对第一基片的第二基片和配备在液晶注入孔附近的注入孔支撑结构之间的盒间隙的支撑元件；密封材料涂敷步骤，将密封材料涂敷在第一基片的显示区外侧周围并形成注入孔；粘合步骤，对着已涂敷密封材料的第一基片安置和按压相对的第二基片，因此借助密封材料粘合第一基片和第二基片；液晶注入步骤，将液晶从注入孔注入到互相粘合的第一基片和第二基片之间的间隙；以及端密封材料填充步骤，为密封注入孔填充端密封材料。

如果密封材料涂敷步骤的特征在于密封材料被涂敷在与由支撑结构形成步骤依图案形成的注入孔支撑结构不接触的位置，就有可能避免这样的问题，即胶凝密封材料攀登注入孔支撑结构而盒间隙不能被控制。但是，密封材料在胶凝后与注入孔支撑结构接触就没有问题。

另外，如果支撑结构形成步骤的特征在于光敏树脂涂敷到第一基片，并且该树脂在用光掩膜暴露于UV线后被硬化，则支撑元件和注入孔支撑结构可以良好的精确度产生，并有可能处理对显示区产生污染物的问题。

图1(a)和(b)是用于解释在该实施例中的整个液晶显示器结构的图；

图2(a)和(b)是图1(a)和(b)所示的接近注入孔区的放大图；

图3是表示液晶显示盒(LCD盒)的可靠性试验结果的图解；

图4是用于解释实施例2中的接近液晶显示器的注入孔区的结构的图；

图5是用于解释实施例3中的接近液晶显示器的注入孔区的结构的图；

图6是用于解释实施例3中的接近液晶显示器的注入孔区的结构的图；以及

图7(a)到(f)是用于解释在实施例1到3中的液晶显示器制造方法的图。

11 阵列基片

12 CF基片

13 显示区

14 密封材料

15 注入孔

16 端密封材料

17 支撑结构

18 注入孔支撑结构

19 注入部分

21 注入孔支撑结构

23 注入孔支撑结构

25 注入孔支撑结构

30 紫外线固化树脂

31 支撑元件

32 相对的支撑元件

实施例1

现在按照附图中所示的实施例详细描述本发明。

图1(a)和(b)是用于解释在该实施例中的整个液晶显示器结构的图。图1(a)是平面图，图1(b)是包括接近注入孔15区的A-A剖面图。代号11是第一基片的阵列基片，薄膜晶体管(TFT)、显示器电极和排列层形成在该基片上。在这个实施例中，考虑到缩减器件的尺寸，该结构是基于所谓窄图象帧设计，其中显示区13和阵列基片11之间的边缘很窄，3mm或更小些。另一方面，代号12是作为第二基片的CF基片，黑色矩阵、彩色过滤器、相对的电极ITO和准直层形成在CF基片12的背面。

另外，在阵列基片11的周围，密封材料14以图象帧的形状形成，包围阵列基片11的显示区13。此外，在密封材料14的一部分配备有开口注入孔15。注入孔15如此构成，使密封材料14被制成为从密封材料14形成区域朝向阵列基片11的端部分凸出一些形成凸出部分19并做成一个开口。在这个实施例中，存在有其中密封材料14配备在阵列基片11和叠在它上面的CF基片12上的结构。另外，作为密封材料14，应用含有固化剂的例如由环氧树脂组成的热凝树脂，CF基片12叠在阵列基片11上，以及密封材料14在一旦通过加压和加热胶凝后被固化，由此使阵列基片11和CF基片12紧密地互相接触。在用密封材料14使阵列基片11和CF基片12互相密切接触后，把液晶从注入孔15注入到两个基片之间的间隙中；在注入液晶后，注入孔15用端密封材料16密封，端密封材料16由为UV固化树脂的高纯度硅酮剂等组成。

代号17代表支撑结构，它们代替衬垫用于控制盒间隙，阵列基片11和CF基片12之间的距离(间隙)。支撑结构17以适当的数目通过图案制作形成在阵列基片11和CF基片12上，在实际显示图象的显示区13中的象素之间，对应例如黑色矩阵(未示出)的位置。更具体地说，以适当的象素间的间隔，相对高但比盒间隙矮一些的支撑元件(约4.5μm)配备在阵列基片11面上，又在CF基片12面上配备对应这些支撑元件位置的相对支撑元件(约0.3μm)，盒间隙(约4.8μm)由这些支撑元件和相对的元件决定。另外，作为上述情况的一种变化，有可能支撑元件(约4.5μm)配备在CF基片12面上，而相对的支撑元件(约0.3μm)配备在阵列基片11面上。

另外，在这个实施例中，如图1(a)和1(b)中所示，在接近注入孔15由密封材料14形成的凸出部分19，也就是在接近注入孔15区，配备有注入孔支撑结构18，它们由与支撑元件相同的材料并由同一图案制作步骤形成。注入孔支撑结构18的材料是一种紫外线固化树脂，其组成成分比率为15-25％的丙烯酸、10-20％的丙烯酸单基物、1-10％的光敏剂和55-65％的溶剂。作为支撑元件的支撑结构17和注入孔支撑结构18的采用紫外线固化树脂，选取的材料是同液晶可混溶的并且不损坏液晶的填充保留物。

图2(a)和(b)是图1(a)和(b)所示的接近注入孔15区的放大视图。图2(a)是平面视图，而图2(b)是图2(a)从右侧看的侧视图。在这个实施例中，凸出部分19被如此形成，使从密封材料14中心到基片端(玻璃端)约1.3mm的凸出来；在接近注入孔15的区域中，注入孔支撑结构18用来制作从100μm(0.1mm)到3mm的小尺寸的多个注入孔，它们不能用密封材料14形成。也就是，如图2(a)所示，多个注入孔支撑结构18以它们之间的100μm到3mm距离排列。该距离被设定到100μm或更大些，因为比这小的宽度会使当注入液晶时注入阻力变大，引起注入过程的问题。另外，它被设定到3mm或再小些，因为如果设定到大于3mm的数值，污染物的扩展距离变大，污染物会达到显示区13。但是，如果大于3mm，支撑结构可以用密封材料14形成。另外，多个注入孔支撑结构18被如此排列，使它们的宽度d1处在5μm到整个注入孔15的宽度范围之内，长度d2处在5μm到这样数值的范围，即该数值保证离显示区13中的象素端100μm或更大些的间隔。宽度d1和d2被设定为5μm或更大，因为考虑到用比这小的数值不能进行图案制作，或者即使能进行图案制作达到好的准确性也是困难的。

另外，在这个实施例中，为减小液晶和密封材料14之间的接触面积，给出一个结构，其中多个注入孔支撑结构18被放在与密封材料14接触处。为此，如果密封材料14的宽度被假定是0.1mm到0.7mm，从基片端到注入孔支撑结构18的距离d3最好比0.1mm短。此外，在密封材料14涂敷的位置和注入孔支撑结构18之间的距离d4被这样设定，使其与涂敷密封材料14的位置无接触，并能保证0.1mm到3mm的间隔。如果与涂敷密封材料14的位置有接触，密封材料14会攀登注入孔支撑结构18，并且当密封材料胶凝时不能保证盒间隙，因此以离涂敷密封材料14的位置来预定间隔形成注入孔支撑结构18是可取的。在这个实施例中，从在注入孔15的基片端到显示区13的距离被设定为约3mm。

此外，如图2(b)所示的CF基片12和注入孔支撑结构18之间的间隙d5与在阵列基片11面上的支撑元件(约4.5μm)和盒间隙(约4.8μm)之间约0.3μm的间隔相等，并且它不通过与注入孔支撑结构18相应地配备与CF基片12面上的支撑元件17的相对元件相类似的结构来形成。即使不配备间隙d5也没问题。但是，注意到注入的液晶(粘度：1Pa-s或更小)和端密封材料16(粘度：10到500Pa-s)的粘度差别，液晶能够进入而不被注入孔支撑结构18和CF基片12之间的间隙d5所阻挡，但可预期到一个效果：端密封材料16一旦临近注入孔支撑结构18就被阻止向显示区13进入。另外，溶解于端密封材料16中的材料临近注入孔支撑结构18并由毛细作用扩散在间隙d5中，由此溶解材料被注入孔支撑结构18阻塞，并且可预期溶解材料可被阻止渗入到显示区13。

图3是表示液晶盒(LCD盒)的可靠性试验结果的图解。这表示对于200小时高温箱(90℃)中可靠性试验获得的注入孔宽度和图象质量缺陷间的关系。横坐标表示注入孔宽度(mm)，而纵坐标表示图象质量缺陷从端密封材料扩散的距离。另外，作为图象质量缺陷，在这里取两个类型的缺陷，其中液晶的排列混乱的“排列缺陷”和其中排列的液晶分子被扰乱由此颠倒了它们的旋转方向的“稳态扭曲颠倒(steady twist reuerse)”。

从图3的曲线可明显看到，图象质量缺陷的扩散距离随注入孔宽度变窄而减小。也就是，如实际测量结果，排列缺陷的范围(扩散的范围)与注入孔宽度为20mm时的缺陷范围相比较，当注入孔宽度为10mm时，缺陷范围可被减小到约80％，当注入孔宽度为5mm时，缺陷范围可被减小到约43％。另外，对稳态扭曲颠倒的范围(扩散范围)而言，当注入孔宽度为10mm时，可被减小到约43％，当注入孔宽度为5mm时可减小到约32％。如果1mm大小宽度的注入孔被形成，按照从实验结果获取的近似的直线，排列缺陷的范围可成为约0.16mm，而稳态扭曲颠倒的范围可成为约0.48mm。如果配备1mm大小宽度的多个注入孔，图象质量缺陷离端密封材料的距离在每个注入孔可被抑制到上述范围，它会是能够完全满足将来的LCD盒中的窄图象帧设计。另一方面，如果3mm大小宽度的注入孔被形成，排列缺陷的范围约为0.47mm，而稳态扭曲颠倒的范围为1.44mm。在这个实施例中，由于从端密封材料16端(在里边)到显示区13的距离最小约为2.3mm(3mm-0.7mm)，通过安排多个注入孔支撑结构18使得互相间隔开3mm或更小，如上所述，考虑到某种范围的形成误差等，可以阻止图象质量缺陷达到显示区13。

从实验结构可见，作为图象质量缺陷的稳态扭曲颠倒的距离大约是注入孔宽度的二分之一。这是因为图象质量缺陷沿基片扩展并从多个注入孔支撑结构18的间隔圆形(半圆形)地扩散。考虑到这个现象，可以理解由多个注入孔支撑结构18形成的间隔最好比注入孔支撑结构18和显示区13之间距离的2倍短。

如上所述，按照这个实施例，固化密封材料14和端密封材料16的组分可被阻止渗入到液晶。另外，制作100μm到3mm的小尺寸的多个注入孔，只用密封材料14很难形成，可以减小端密封材料16和液晶之间的接触面积。这允许减小溶入液晶的端密封材料的数量，并可以配备LCD盒，其中在注入孔15周围易出现的图象质量缺陷被减少。另外，如在这个实施例中那样，如果多个注入孔被形成，同时在它们之间保持一定间隔，且多个注入孔的宽度被加在一起保证与通常的注入孔宽度相同的宽度，于是液晶注入时间不会较长并在过程中不会出现问题。

实施例2

在实施例1中，为制作100μm到3mm的小尺寸的多个注入孔，按预定间隔互相间隔开的多个注入孔支撑结构18被安置在注入孔15中。在这个实施例中，注入孔支撑结构被配备在用密封材料14形成的注入孔15的密封材料14附近。

对于与实施例1中相同的结构用相同的代号，并省略它们的详细说明。

图4是用于解释在实施例2中的接近液晶显示器的注入孔15区的结构的图。在这个实施例中，密封材料14的凸出部分19被弯成锐角以形成注入孔15。另外，在密封材料14的弯曲部分的附近(在两个部分)配备注入孔支撑结构21。注入孔支撑结构21这样制作，如所示与端密封材料16间隔开或与它接触。如果注入孔支撑结构21被置于与端密封材料16接触，在端密封材料16和液晶间的接触面积可以被减小这点上，它与实施例1相同。另外，它的材料、形状和制造方法与实施例1中的注入孔支撑结构18相同。在这个情况下，注入孔支撑结构21被安排到邻近密封材料14的凸出部分19，并它们被如此安排以致当密封材料14在密封材料14胶凝前涂敷到阵列基片时注入孔支撑结构21不与密封材料14接触。这样做的理由是，如果使它们与密封材料14接触，当密封材料14胶凝时密封材料14会攀登注入孔支撑结构21，盒间隙不能保证。但是，这不企图禁止在胶凝后接触。

另外，这个实施例被这样制成，即通过将密封材料14的凸出部分19弯成锐角，当填充端密封材料16时密封材料14和端密封材料16之间的接触面积增加。一般说，密封材料14和玻璃基片(阵列基片11或CF基片12)之间或端密封材料16和玻璃基片(阵列基片11CF基片)之间的粘合强度以及由于从粘合面的湿气吸收和水渗透引起的粘合强度降低可被保持很低。然而，都是化学材料的密封材料14和端密封材料16不能良好的接触，水的渗入等容易经这样的接触部分发生。在这个实施例中，密封材料14和端密封材料16之间的接触面积增加为制止这样问题发生创造条件。

但是，即使在上述制造情况下，也不能完全解决杂质从密封材料14和端密封材料16间的接触区域渗入问题。于是，在这个实施例中，注入孔支撑结构21被配备在密封材料14附近以防止填充保留物中的变质液晶渗入和达到显示区13。填充保留物中的变质液晶出现在从密封材料14和端密封材料16之间的接触区域，由作为渗入抑制手段的注入孔支撑结构21控制，并粘住注入孔支撑结构21使之被阻止扩散，所以即使对于在如高温和潮湿条件这样恶劣环境下使用也能抑制如白色拖尾这样的故障。利用这个实施例中的样品(3个组件)和没有应用上述对策的样品(3个组件)，本发明者进行了在70℃、80％的高温和高湿大气下的可靠性试验。试验结果如下，在所有未应用上述对策的3个组件中，在开始试验后200小时出现图象质量缺陷；反之在应用上述对策的3个组件中，3个组件中的任何一个都未出现图象质量缺陷，证实了这种制作的优点。此外，按照这种结构，其中注入孔支撑结构21配备在密封材料14附近阻止填充保留物中的变质液晶渗入和达到显示区13，即使密封材料14的凸出部分19不被弯成锐角也可获得明显的效果。

如上所述，按照这个实施例，将具有预定尺寸的注入孔支撑结构21安排在注入孔15的密封材料14附近，由于从密封材料14和端密封材料16间的接触部分渗入的杂质，有变质的填充保留物的液晶被阻止达到显示区13。另外，通过将形成注入孔15的密封材料14弯成锐角形成凸出部分19，端密封材料16间的接触面积可被增加以抑制杂质的渗入。通过这些，可以预先预防如白色拖尾这样的图象质量缺陷，白色拖尾到现在一直是个问题。此外，作为辅助的效果，在这个实施例中注入孔15的宽度可以由2个注入孔支撑结构21准确确定；否则，准确确定密封材料14形成的位置一般是困难的。另外，在这个实施例中，虽然2个注入孔支撑结构21作为渗入抑制装置被配备。但通过在阵列基片11和/或CF基片12上配备，例如，凸出部分等而不是支撑结构可以预期相同的效果。

实施例3

在实施例1中，为制作多个小尺寸注入孔，按预定间隔互相间隔开的注入孔支撑结构18被安置在注入孔15中。在这个实施例中，由端密封材料进入到液晶中的污染物被注入孔支撑结构直接阻塞，因此防止图象质量缺陷，例如白色拖尾。

对实施例1和2，相同的结构用同样的代号，并省略了它们的详细说明。

图5和6是用于解释在实施例3中的接近液晶显示器的注入孔15区的结构的图。在图5中，在接近注入孔15的区域中，成矩形，例如正方形形状的多个注入孔支撑结构23交错排列成从基片端向显示区13的多个行。每个注入孔支撑结构23的材料、制造方法和形状(高度)也与实施例1中的每个注入孔支撑结构18相同。另外，在密封材料14的凸出部分19被弯成锐角以增加端密封材料16和密封材料14之间的连接面积，这点上它与实施例2相同。

另一方面，在图6中，在接近注入孔15的区域，成矩形形状的多个注入孔支撑结构25被安置在多个行上，每个长边大致与基片端平行。每个注入孔支撑结构25的材料、制造方法和(高度)也与实施例1中的注入孔支撑结构18相同。另外，在密封材料14的凸出部分19被弯成锐角以增加端密封材料16和密封材料14间的连接面积，在这点上也与实施例2相同。此外，在图6中，填充端密封材料16时，使注入孔支撑结构25与它接触，以增加端密封材料16和液晶间的接触面积。

按照图5和6所示的实施例3，与如在实施例1中的制作多个小尺寸注入孔的方法不同地，通过注入孔支撑结构23和25直接阻止污染物渗入象素区(显示区13)。这使得如白色拖尾这样的图象质量缺陷能够被防止。另外由于端密封材料16和密封材料14间的连接面积被增大而加强了粘合强度，如实施例2中那样，来自接触部分的外部杂质渗入可以被抑制。此外，如果给出使端密封材料16和注入孔支撑结构25互相接触的结构，端密封材料16和液晶间的接触面积可被减小，以减少溶入液晶的端密封材料16的数量。

现在描述制造实施例1到3中的液晶显示器的方法。

图7(a)到(f)是解释实施例1到3中的液晶显示器的制造方法。在这种情况下，对一个例子进行描述。其中，支撑结构17和注入孔支撑结构18、21、23和25被加到阵列基片11上，尽管它们可以被加到CF基片12上，如上所述。

首先，图7(a)是个保护层涂敷步骤，其中由玻璃基片制成的阵列基片11被用由光敏聚丙烯树脂组成的紫外线固化树脂30涂敷形成约5μm的腊厚度(保护涂层)。根据CF基片12的结构而定，可用聚酰亚胺树脂代替聚丙烯树脂使用。

然后，过程进入图案制作步骤，如图7(b)所示，用于形成支撑元件31、支撑结构17和注入孔支撑结构18、21、23和25。在图案制作步骤，首先，用光掩膜进行UV曝光，由于这个UV曝光，能够用一种负片方法获得基本结构，在负片方法中曝光部分被固化。当然，也可以用UV曝光中的正片方法获得基本结构。此后，进行碱显影除去未被固化部分，用水冲洗结构并将其干燥，固化的树脂在约230℃烘干。通过烘干，形成支撑元件31和注入孔支撑结构18、21、23及25的树脂被完全硬化。在形成具有约4.5μm高度的支撑元件31和注入孔支撑结构18、21、23及25后，涂敷聚酰亚胺排列层。在形成支撑元件31和注入孔支撑结构18、21、23及25后进行排列层涂敷，因为如果在涂敷排列层后再进行保护层步骤则排列处于混乱。

然后，进入图7(c)所示的涂敷密封材料14步骤。在这个实施例中，用由环氧树脂组成的热凝树脂的密封材料14以围绕按图7(b)形成的支撑元件31和注入孔支撑结构18、21、23及25形成图象帧形状，并且利用例如撒布器方法以为所需要的盒间隙所保留的高度进行涂敷。此时，用于注入液晶的注入孔15后来被配备。

接着，进入图7(d)所示的组装步骤。在这个步骤，对着其上有成形的支撑元件31和注入孔支撑结构18、21、23及25以及密封材料14的阵列基片11，按压在其上有成形的相对支撑元件32并且有被涂敷的排列层的相对CF基片12，以此使这两个基片互相紧密的接触。更具体地说，在按压CF基片12后，如果它是个360mm×460mm基片，施加接近一吨的压力，同时在约150℃将它加热。通过这种加热，密封材料14被熔化和胶凝，此后由于由包含的固化剂的固化反应从液态变成固化的树脂。这使得密封材料14与CF基片12密切地接触，阵列基片11和CF基片12互相结合，同时由上述的由支撑元件31组成的支撑结构17和相对的支撑元件32所确定的盒间隙被保持。

然后，进行图7(e)所示的液晶注入步骤。在这个步骤，由密封材料14形成的密封区被抽空，液晶从注入孔15注入。

最后，进入如图7(f)所示的填充端密封材料16的步骤。作为这种端密封材料16，使用由例如高纯度硅酮树脂、紫外线固化树脂、环氧树脂、或聚丙烯树脂的混合树脂组成的UV固化树脂，在涂敷端密封材料16后照射UV射线密封液晶注入孔15，至此完成这一系列步骤。

按照在这个实施例中的制造方法，使用与为保持盒间隙制作支撑结构17的支撑元件31相同的制造过程可以形成注入孔支撑结构18、21、23及25，其用于阻止从端密封材料16和密封材料14渗透的污染物渗入到象素区。也就是，通过与支撑元件31类似的图案制作步骤，可以按与在形成支撑结构17中所要求的相同的准确度形成注入孔支撑结构18、21、23及25。另外，用于支撑元件31的树脂基本上不污染液晶，并且用与支撑元件31相同的材料制造的注入孔支撑结构18、21、23及25不引起污染液晶的担心，所以它们在这个实施例中用作预防污染是特别有效的。

如上所述，按照本发明，可以阻止从接近注入孔的端密封材料或密封材料渗透的污染物渗入到象素区，因此抑制在注入孔区域中易出现的图象质量缺陷的发生。

Claims (15)

1．一种具有按预定间隙安置的第一基片和第二基片的液晶显示器，其中液晶被密封在所述的间隙中，包括：

支撑结构，用于控制所述第一基片和所述第二基片间的间隙；

密封材料，配备在显示区外，用于将所述液晶密封在所述间隙中和形成开口注入孔，经其注入所述液晶；

端密封材料，用于在所述液晶被封入后密封注入孔；以及

注入孔支撑结构，配备在接近所述注入孔的区域中，用与所述支撑结构相同的材料将注入孔分成多个部分。

2．按照权利要求1的液晶显示器，其中所述的注入孔支撑结构将所述注入孔的宽度分成100μm到3mm。

3．按照权利要求1的液晶显示器，其中被形成的所述注入孔支撑结构的高度低于由所述第一基片和所述第二基片形成的间隙的高度。

4．按照权利要求1的液晶显示器，其中由比所述密封材料损坏所述液晶的填充保留物更小的材料形成所述注入孔支撑结构。

5．按照权利要求1的液晶显示器，其中被形成的所述的注入孔支撑结构位于与所述端密封材料相接触处的一部分上。

6．一种液晶显示器，包括：

密封材料，用于连接在显示区外边一对基片和形成用于经其注入的开口注入孔；

端密封材料，用于在注入所述液晶后密封所述的注入孔；以及

渗透抑制器，配备在所述密封材料和所述端密封材料之间的连接部分的附近，用于抑制产生的污染物从所述连接部分渗入到所述的显示区。

7．按照权利要求6的液晶显示器，其中所述密封材料具有一个当形成所述注入孔时通过将所述密封材料弯成锐角所形成的凸出部分。

8．按照权利要求7的液晶显示器，其中所述渗透抑制器是一对支撑结构，这对支撑结构靠近所述的凸出部分并从在所述注入孔的基片端附近向所述显示区延伸。

9．一种液晶显示器，其中液晶被密封在由一对在显示区显示图象的基片所形成的间隙中，该液晶显示器包括：

支撑元件，依图案形成在所述一对基片中的一个基片上，用于控制所述间隙；

密封材料，配备在所述显示区外边，用于将所述液晶密封在所述间隙中和形成用于注入所述液晶的开口注入孔；

端密封材料，用于在所述液晶被密封后再密封所述注入孔；以及

多个注入孔支撑结构，配备在所述注入孔的基片端和在所述的一个基片上的所述显示区之间，依与所述支撑元件类似的图案形成，用于阻止从所述端密封材料渗透的污染物渗入到所述的显示区。

10．按照权利要求9的液晶显示器，其中所述多个注入孔支撑结构从靠近在所述注入孔的基片端的位置朝向所述显示区形成多个行的注入孔支撑结构。

11．按照权利要求10的液晶显示器，其中形成所述的靠近在所述注入孔的基片端的多个行的那些注入孔支撑结构被安置在它们与所述端密封材料接触的位置。

12．一种液晶显示器，其具有按预定间隙安置的第一基片和第二基片，该显示器中液晶被密封在所述间隙中，包括：

密封材料，配备在显示区外边，用于将所述液晶密封在所述间隙内和形成用于经其注入所述液晶的开口注入孔；以及

多个注入孔支撑结构，配备在离所述显示区距离为D的接近所述注入孔区，并以其间的预定间隔分别安置，在这里由所述多个注入孔支撑结构形成的所述预定间隔比所述距离D的2倍短。

13．一种制造液晶显示器的方法，包括：

支撑结构形成步骤，将树脂涂敷到第一基片，用所述树脂依图案形成用于控制相对所述第一基片的第二基片和所述第一基片之间的盒间隙的支撑元件，注入孔支撑结构配备在液晶注入孔附近；

密封材料涂敷步骤，围绕所述第一基片中的显示区外侧涂敷密封材料并形成所述的注入孔；

粘合步骤，对着经所述密封材料涂敷步骤用密封材料涂敷过的所述第一基片安置和按压所述相对的第二基片，因此借助所述密封材料粘合所述第一基片和所述第二基片；

液晶注入步骤，从所述注入孔将液晶注入到由所述粘合步骤粘合的所述第一基片和所述第二基片之间的间隙中；以及

端密封材料填充步骤，填充用于密封所述注入孔的端密封材料。

14．按照权利要求13的制造液晶显示器的方法，其中，在所述密封材料涂敷步骤中，所述密封材料被涂敷到不与由所述支撑结构形成步骤依图案形成的所述注入孔支撑结构接触的位置。

15．按照权利要求13的制造液晶显示器的方法，其中，在所述支撑结构形成步骤中，光敏树脂被涂敷到所述第一基片和所述树脂在用光掩膜暴露于UV射线后被硬化。

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