CN1320397C - 有补偿单元间隙的液晶显示面板装置及其制造和使用方法 - Google Patents

有补偿单元间隙的液晶显示面板装置及其制造和使用方法 Download PDF

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Abstract

一种液晶显示面板装置，包括：液晶显示面板；密封材料，沿液晶显示面板的第一外周设置；屏障，沿液晶显示面板的第二外周设置；和液晶材料，设在液晶显示面板的第二外周内，其中，第一外周大于第二外周，在第一和第二外周之间形成至少一个空腔，并且当第二外周内的液晶材料量超过液晶材料的设定量时熔化所述屏障，以在所述至少一个空腔中形成通路而使液晶材料流入其中。

Description

有补偿单元间隙的液晶显示面板装置及其制造和使用方法
技术领域
本发明涉及一种液晶面板，尤其涉及一种防止过量填充液晶材料的液晶面板装置。
背景技术
目前，已经增加了对多种便携式电动装置的开发，诸如移动电话、个人数字助理(PDA)和笔记本电脑的开发。因此，开发了不同的平板显示装置，包括液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、场致发射显示器(FED)和真空荧光显示器(VFD)。LCD装置用液晶材料的折射各向异性在屏幕上显示信息。
图1是根据现有技术的液晶显示装置的截面图。图1中，液晶显示面板1包括下基板5、上基板3以及形成在下基板5和上基板3之间的液晶材料层7。下基板5是驱动装置阵列基板，包括多个像素(未示出)，其中，在每个像素上形成诸如TFT(薄膜晶体管)的驱动装置。上基板3是滤色片基板，包括用于产生天然色的滤色片层(未示出)。另外，分别在下基板5和上基板3上形成像素电极(未示出)和公共电极(未示出)，在下基板5和上基板3上涂敷对准层，用于均一地对准液晶材料层7的液晶分子。
下基板5和上基板3用密封材料9附着在一起，液晶材料层7积淀在它们之间。另外，用形成在下基板5上的驱动装置重定向液晶分子，用来控制经液晶材料层7的光发射量，从而显示图像。
LCD装置的制造过程可以分为TFT阵列基板处理、滤色片处理和单元形成处理，TFT阵列基板处理用于在下基板5上形成驱动装置(TFT)，滤色片基板处理用于在上基板3上形成滤色片。单元形成处理包括：附着TFT基板5和滤色片基板3；在它们之间形成液晶材料层7；将其处理成液晶显示面板1。通常，通过液晶滴落法或液晶真空注入法形成液晶材料层7。无论液晶滴落法或液晶真空注入法都是在附着和处理TFT基板5和滤色片基板3之后执行的。
图2是根据现有技术的液晶注入过程的截面图。图2中，用液晶材料14填充设在真空室10内的容器12，液晶显示面板1的一部分位于容器12内。真空室10通过与真空泵(未示出)连接来保持真空压力。虽然未示出，但是，用于移动液晶显示面板1的装置安装在真空室10内，以便把液晶显示面板1从真空室10的上部移动到容器12。在液晶显示面板1上形成注入孔16用来与液晶材料14接触。
当降低真空室10内的压力时，液晶显示面板1的注入孔16放到容器12中。因此，液晶显示面板1内的压力和真空室10的真空之间的压力差使液晶材料14经注入孔16注入到液晶显示面板1中。在液晶材料14完全充入液晶显示面板1之后，用密封材料密封注入孔16，从而形成液晶材料层7(图1)。
然而，通过把液晶材料14经液晶显示面板1的注入孔16注入真空室10中来形成液晶材料层的方法是有问题的。第一，把液晶材料14注入液晶显示面板1可能耗时。通常，由于通常在液晶显示面板1的驱动装置阵列基板和滤色片基板之间提供约几：m的窄间隙，所以每单位时间向液晶显示面板1注入很少量的液晶材料14。例如，为了制造15英寸的液晶显示面板1，完全液晶材料14要花8小时。因此，制造液晶显示面板1的这个制造过程因完成液晶注入过程的时间而增加了，从而降低了制造效率。
第二，液晶注入法造成液晶材料的消耗增加。例如，实际向液晶显示面板1中注入了容器12中的小量液晶材料14。另外，当液晶材料14暴露到大气或某些气体中时，液晶材料14就因与气体反应而变坏了。因此，液晶显示面板1因暴露于液晶材料14内的杂质而变坏了。这样，必须丢弃完成注入过程之后残留在容器12中的液晶材料14，从而增加了生产成本。
对上述问题提出的一个解决方案包括用于形成液晶材料层的液晶滴落法。液晶滴落法包括把液晶材料直接滴落和分配到第一基板的显示面板区域上的过程，从而在把第二基板附着到第一基板上期间，把滴落的液晶材料均匀地分布到整个面板区域上。因此，在相对短的时间里把液晶材料直接滴落到第一基板上，这样，可以快速地形成大尺寸LCD中的液晶材料层。
图3是根据现有技术的液晶滴落法的截面图，图4是用根据现有技术的液晶滴落法制造液晶材料层的方法的平面图。图3中，在与滤色片基板3的接合过程之前，把水滴形的液晶材料14滴落到TFT基板5的表面上。用液晶分配设备20滴落液晶材料14，如图4所示。虽然图中未示出，但是，在液晶分配设备20中设有用于控制液晶材料14的滴落量的系统。因此，由于TFT基板5能沿x和y方向移动，所以，液晶材料14以均匀的间隔分配到TFT基板5的表面上。
图3中，沿滤色片基板3的外周部分施加密封材料9。然后，通过把滤色片基板3和TFT基板5压在一起而把滤色片基板3和TFT基板5接合在一起，从而在滤色片基板3和TFT基板5之间均匀地分布液晶材料14。因此，液晶滴落法的一个显著特征在于在制造液晶显示面板1之前，把液晶材料14滴落到TFT基板5的表面上。
然而，液晶滴落法是有问题的。例如，虽然液晶分配设备20确定了一定量的液晶材料14，但是，在设定量和实际滴落到TFT基板5的表面上的量之间会发生偏差，从而导致重大问题。例如，当液晶材料14的实际量小于设定量时，会损害常规黑模式期间的黑亮度和常规白模式期间的白亮度。相反，当液晶材料14的实际量大于设定量时，在液晶显示面板1内产生引力故障。当在液晶显示面板1内形成的液晶材料14的体积随温度升高而增大时产生引力故障。因此，液晶显示面板1的单元间隙增大一个量，这个量大于在滤色片基板3和TFT基板之间形成的隔板。
发明内容
本发明公开一种液晶显示面板装置、一种制造它的方法和使用它的方法，基本避免了因现有技术的限制和缺陷所致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种液晶显示面板装置，包括补偿单元间隙，用于沿液晶显示面板的外部引导液晶材料。
本发明的另一目的是提供一种制造液晶显示面板的方法，包括补偿单元间隙，用于沿液晶显示面板的外部引导液晶材料。
本发明的另一目的是提供一种使用补偿单元间隙的方法，补偿单元间隙用于沿液晶显示面板的外部引导液晶材料。
在下面的描述中将解释本发明的其他特点和优点，它们或从描述中变清楚，或通过本发明的实践来明了。用书面描述及其权利要求和的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点并遵循本发明的目的，如所具体描述和概括描述的那样，液晶显示面板装置包括：液晶显示面板；密封材料，沿液晶显示面板的第一外周设置；屏障，沿液晶显示面板的第二外周设置；和液晶材料，设在液晶显示面板的第二外周内，其中，第一外周大于第二外周，在第一和第二外周之间形成至少一个空腔，并且当第二外周内的液晶材料量超过液晶材料的设定量时熔化所述屏障，以在所述至少一个空腔中形成通路而使液晶材料流入其中。在另一方面，一种制造液晶显示面板装置的方法，包括：形成沿液晶显示面板的第一外周设置的密封材料；沿液晶显示面板的第二外周形成屏障，该第一外周大于第二外周；在所述液晶显示面板的第二外周内滴加液晶材料；和当第二外周内的液晶材料量超过液晶材料的设定量时，通过熔化所述屏障而使液晶材料流入位于该第一外周和第二外周之间的空腔中。
在另一方面，一种用于在液晶显示面板内补偿过量液晶材料的方法，包括：确定要填充液晶显示面板的液晶材料的实际填充量；确定按设计填充液晶显示面板的液晶材料设定量；比较实际填充量和设定量；和根据比较步骤熔化液晶显示面板的屏障。
要知道，上文的概括描述和下面的详细描述都是示范性和解释性的，是要提供对如权利要求所述的本发明的进一步解释。
附图说明
附图包括在文中用来提供对本发明的进一步理解，它包括在本说明书中构成其一部分，附图与起解释本发明原理作用的描述一起说明了本发明的实施例。附图中：
图1是根据现有技术的液晶显示装置的截面图；
图2是根据现有技术的液晶注入处理的截面图：
图3是根据现有技术的液晶滴落法的截面图；
图4是根据现有技术使用液晶滴落法的制造液晶材料层的方法的平面图；
图5A是根据本发明的液晶显示面板装置的实施例的平面图；
图5B是根据本发明的液晶显示面板装置的实施例沿图5A的I-I截取的截面图；
图6是根据本发明的液晶显示面板装置的另一实施例的平面图：和
图7是根据本发明用于过量液晶材料的示例补偿方法的截面图。
具体实施方式
现在参考附图详细地本发明的最佳实施例。
图5A是根据本发明的液晶显示面板装置的实施例的平面图，图5B是根据本发明的液晶显示面板装置的实施例沿图5A的I-I截取的截面图。图5A和5B中，液晶显示面板装置可以包括液晶显示面板101，液晶显示面板101有上基板103(即，滤色片基板)和下基板105(即，TFT基板)，用沿液晶显示面板101的第一外周施加的密封材料109把这两个基板接合在一起。另外，可以在密封材料109内沿液晶显示面板101的第二外周部分形成屏障130，其中，第一外周比第二外周大。因此，可以在屏障130和密封材料1的之间沿液晶显示面板101的周边形成连续空腔132。虽然未示出，但是，屏障130可以在密封材料109内包括多个单独的壁。例如，屏障130可以包括沿第三外周形成的附加屏障，其中，第三外周小于第二外周。因此，可以在附加屏障130和密封材料109之间沿液晶显示面板101的周边形成第二连续空腔132。屏障130可以包括能通过施加超声波和/或诸如激光来熔化的材料。可以沿屏障130的内部形成液晶显示面板101的图像显示区域，其中形成有液晶材料层107。
如果填充在显示区域内的液晶材料107的量大于设定的量，就可以从液晶显示面板101向屏障130施加超声波和/或光，如图7所示。因此，可以通过超声波或光来熔化屏障130，以便形成通路，用于使过量的液晶材料107从显示器流到形成在屏障130和密封材料109之间的空腔132。这样，流入空腔132中的过量液晶材料107可以补偿液晶材料107的设定量与实际积淀到下基板105的表面上的液晶材料107的量之间的差。结果，即使在下基板105的表面上积淀了过量的液晶材料107时，也可以保持上基板103和下基板105之间的单元间隙。
与液晶显示面板101的显示区域相比时，形成在屏障130和密封材料109之间的空腔132可以相对较小。因此，与密封材料109的宽度相比时，屏障130可以形成为相对较窄。这样，液晶显示面板101的整体尺寸不会显著增大。相反，液晶显示面板101的整体尺寸不需增大到容纳屏障130。
图6是根据本发明的液晶显示面板装置的另一实施例的平面图。图6中，液晶显示面板装置可以包括液晶显示面板101，液晶显示面板101有上基板103(即，滤色片基板)和下基板105(即，TFT基板)，用沿液晶显示面板101的第一外周部分施加的密封材料109把这两个基板接合在一起。另外，可以在密封材料109内沿液晶显示面板101的外周部分形成屏障130。虽然未示出，但是，屏障130可以在密封材料109内包括多个单独的壁。因此，可以在屏障130和密封材料109之间沿液晶显示面板101的周边形成多个连续空腔132。屏障130可以包括能通过施加超声波和/或诸如激光的光来熔化的材料。可以沿屏障130的内部形成液晶显示面板101的图像显示区域，其中形成有液晶材料层107。或者，可以分别在上基板103和下基板105上部分地形成屏障130。
如果填充在显示区域内的液晶材料107的量大于设定的量，就可以从液晶显示面板101向屏障130施加超声波和/或光，如图7所示。因此，可以通过超声波或光来熔化屏障130，以便形成通路，用于使过量的液晶材料107从显示器流到形成在屏障130和密封材料109之间的某些空腔132。这样，流入某些空腔132中的过量液晶材料107可以补偿液晶材料107的设定量与实际积淀到下基板105的表面上的液晶材料107的量之间的差。多个空腔132可以提供过量液晶材料107的良好补偿。结果，即使在下基板105的表面上积淀了过量的液晶材料107时，也可以保持上基板103和下基板105之间的单元间隙。
图7是根据本发明用于过量液晶材料的示例补偿方法的截面图。图7中，示例补偿方法可以包括以下步骤：通过比较实际填充在液晶显示面板101内的液晶材料107的量和按设计填充液晶显示面板101的液晶材料107的设定量，计算补偿量。可以通过在检查期间观察液晶显示面板101，或者通过测量上基板103和下基板105之间的单元间隙，确定实际填充在液晶显示面板101内的液晶材料107的量。类似地，可以根据用于向下基板105上分配液晶材料的分配装置，计算液晶材料107的设定量。然后，如果比较的结果是液晶材料107的实际量比液晶材料的设定量超出了预定的量，可以通过把屏障130暴露于能源，诸如超声波和/或光，以此来打开空腔132(见图5A、5B和6)。因此，大量液晶材料107可以从图像显示区域流向空腔132(见图5A、5B和6)，可沿屏障130的内部形成图像显示区域。
对于本领域的技术人员，显然可以对根据本发明的液晶分配设备进行多种修改和变化而不背离本发明的精神和范围。这样，本发明的所有修改和变化都在所附权利要求及其等同内容的范围之内。

Claims (21)

1.一种液晶显示面板装置，包括：
液晶显示面板；
密封材料，沿液晶显示面板的第一外周设置；
屏障，沿液晶显示面板的第二外周设置；和
液晶材料，设在液晶显示面板的第二外周内，
其中，第一外周大于第二外周，在第一和第二外周之间形成至少一个空腔，并且当第二外周内的液晶材料量超过液晶材料的设定量时熔化所述屏障，以在所述至少一个空腔中形成通路而使液晶材料流入其中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个空腔包括多个空腔。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，屏障包括多个与密封材料接触的横向部分，用来形成多个空腔。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，液晶显示面板包括第一基板和第二基板，在第一基板上形成薄膜晶体管，在第二基板上形成滤色片。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，密封材料把第一基板接合到第二基板上。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过施加超声波熔化所述屏障以形成通路。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过施加光熔化所述屏障。
8.一种制造液晶显示面板装置的方法，包括步骤：
形成沿液晶显示面板的第一外周设置的密封材料；
沿液晶显示面板的第二外周形成屏障，该第一外周大于第二外周；
在所述液晶显示面板的第二外周内滴加液晶材料；和
当第二外周内的液晶材料量超过液晶材料的设定量时，通过熔化所述屏障而使液晶材料流入位于该第一外周和第二外周之间的空腔中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述液晶面板包括第一基板和第二基板，在第一基板上形成薄膜晶体管，在第二基板上形成滤色片。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，密封材料把第一基板接合到第二基板上。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过施加超声波熔化所述屏障。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过施加光熔化所述屏障。
13.一种用于在液晶显示面板内补偿过量液晶材料的方法，包括步骤：
确定要填充液晶显示面板的液晶材料的实际填充量；
确定按设计填充液晶显示面板的液晶材料设定量；
比较实际填充量和设定量；和
根据比较步骤熔化液晶显示面板的屏障。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，熔化屏障的步骤包括向液晶显示面板施加超声波。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，熔化屏障的步骤包括向液晶显示面板施加光。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，沿液晶显示面板的第一外周形成密封材料，沿液晶显示面板的第二外周形成屏障。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，第一外周比第二外周大。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在第一和第二外周之间形成至少一个空腔。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，熔化屏障的步骤使液晶材料的实际填充量的一部分流入至少一个空腔。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，屏障包括多个横向壁部分，它们在第一和第二外周之间形成多个空腔。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，熔化屏障的步骤使液晶材料的实际填充量的一部分流入多个空腔的至少一个空腔中。
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