CN1782787A - 液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器件，其包括液晶显示面板，具有由密封剂限定于显示区域内的液晶区域和形成于显示区域外部的非显示区域，以及至少一个气泡陷阱，其设置在位于非显示区域内的密封剂的外部，并且构图为具有朝向非显示区域外侧的凹面。

Description

液晶显示器件及其制造方法

本申请要求享有2004年12月3日在韩国提交的韩国专利申请号为2004-101448的优先权，这里引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，更具体的说，涉及一种不会在显示图象的显示屏幕区域中形成气泡的LCD器件，以及一种可以控制气泡形成的LCD器件制造方法，该气泡在注入液晶的过程中产生。

背景技术

通常，LCD器件通过施加电场来控制液晶材料的透光率，以显示图象。因而，LCD器件包括具有以矩阵方式布置的液晶单元的液晶显示面板和驱动液晶显示面板的驱动电路。液晶显示面板包括像素电极，其与通常称为公共电极的基准电极为各液晶单元感应电场。像素电极形成在下基板上并对应于液晶单元，公共电极沿整个上基板表面形成。此外，各像素电极与用作开关器件的薄膜晶体管(TFT)相连。因而，像素电极根据通过TFT施加的数据信号与公共电极一起驱动液晶单元。

图1是现有技术的LCD面板的透视图。在图1中，LCD面板包括粘结在一起的上阵列基板10和下阵列基板20，其间为液晶材料8。液晶材料8包括响应所施加的电场而旋转的分子，由此控制通过下阵列基板20入射的光的透射量。

在图1中，上阵列基板10包括滤色片4、公共电极6和形成于上基板1背面的上定向膜(未示出)。滤色片4包括红色R、绿色G和蓝色B滤色片，并且允许特定波长范围的光透过，由此显示具有特定颜色的图象。此外，在相邻颜色的滤色片4之间形成黑矩阵2，以吸收从相邻单元入射过来的光，由此避免其对比度的下降。

下阵列基板20具有多条栅线12和数据线18，它们在下基板21的整个表面上互相交义地形成，并且由其间的栅绝缘膜互相绝缘。此外，在栅线12和数据线18的各交叉区域形成TFT 16。

TFT 16包括与栅线12相连的栅极、与数据线18相连的源极和与源极相对应且其间为沟道部分的漏极，其中沟道部分包括有源层和欧姆接触层。此外，TFT 16通过贯穿钝化膜(未示出)的接触孔连接到像素电极14。TFT16响应沿栅线12传输的栅信号选择性地将沿数据线18传输的数据信号提供给像素电极14。

像素电极14位于由栅线12和数据线18所限定的单元区域，并且是由具有高透光率的透明导电材料形成。因而，在通过漏极提供的数据信号作用下，在像素电极14和公共电极6之间产生电势差。由于液晶材料8的各向异性，产生于像素电极14和公共电极6之间的电势差使得位于下基板21和上基板1之间的液晶材料8的分子旋转。因而，从光源发出的光通过像素电极14向上基板1透射。

尽管没有示出，但是上阵列基板10和下阵列基板20通过构图衬垫料保持盒间隙。此外，液晶材料8注入到位于上阵列基板10和下阵列基板20之间由该构图衬垫料所提供的内部空间。

LCD面板的制造工艺分为基板清洗、基板构图、形成/研磨定向膜、基板粘结/液晶注入、装配、检查和修复各工序。在基板粘结/液晶注入工序中，通过密封剂(未示出)将上阵列基板10和下阵列基板20粘结在一起，将液晶材料8通过液晶注入孔(未示出)注入，然后将液晶注入孔密封。

在液晶注入工序中，在粘结上阵列基板10和下阵列基板20的同时，在将密封剂构图之后再注入液晶材料8和衬垫料(未示出)。然而，当在真空室(未示出)内将液晶材料8和衬垫料(未示出)注入到形成于上阵列基板10和下阵列基板20之间的空间内的时候，不可避免地产生了气泡。因而，由于LCD面板内所形成的气泡，在LCD面板中就产生了缺陷。换句话说，应该控制液晶注入工序而将残留于用于显示图象的显示屏幕区域内的气泡去除。

发明内容

因而，本发明涉及一种LCD器件，其基本上克服了因现有技术的局限和缺陷造成的一个或者多个问题。

本发明的一个目的是提供一种防止在液晶注入过程中形成气泡的LCD器件。

本发明的另一目的是提供一种防止在液晶注入过程中形成气泡的LCD器件的制造方法。

本发明的其它的特点和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从该说明书中显而易见，或者可以通过实践本发明而了解。本发明的这些目的和其它优点可以通过特别是在该书面的说明书以及这里的权利要求书和附图所指出的结构来实现。

为了实现这些和别的优点，并且符合本发明目的，如具体和广义描述的，一种液晶显示器件包括液晶显示面板，其具有由密封剂限定于显示区域内的液晶区域和形成于显示区域外部的非显示区域，以及至少一个气泡陷阱(trap)，其设置在位于非显示区域内的密封剂的外部，并且构图为具有朝向非显示区域外面的凹面。

在另一方面，一种制造具有显示区域和位于该显示区域外部的非显示区域的液晶显示器件的方法，包括步骤：在上板和下板任一个内，在非显示区域内构图至少一个气泡陷阱，该气泡陷阱具有朝着该非显示区域外面的凹面，在该上板和该下板任一个内形成密封剂，以限定该显示区域的液晶区域，将液晶注入该液晶区域内，并且使用该密封剂粘合该上板和该下板。

可以理解，前面的大致性的描述和后面详细的描述是示例性和解释形的，并且本发明打算如要求的一样提供进一步的解释。

附图说明

附图提供了对本发明进一步的理解，其与本说明书的一部分相结合并且构成本说明书的一部分，与该说明书一起说明本发明的实施例，以对本发明的原理进行解释。在这些图中：

图1是根据现有技术的LCD面板的透视图；

图2是根据本发明所述的LCD器件的示例性屏幕显示区域的平面图；

图3是根据本发明所述的示例性LCD面板的平面示意图；

图4是沿图2中A-A’提取的平面放大图，示出本发明的示例性LCD面板；

图5是本发明的示例性气泡陷阱的平面图；

图6是本发明的另一示例性气泡陷阱的平面图；

图7是本发明的示例性LCD器件的截面图。

具体实施方式

现在将详细地讨论本发明的优选实施方式，其中的实施例示于附图中。

图2是根据本发明所述的LCD器件的示例性屏幕显示区域的平面图。在图2中，LCD器件包括显示屏幕区域100，其中设置有用于显示图象的液晶显示元件，和位于显示屏幕区域外部的非显示屏幕区域200。在显示屏幕区域100中，将液晶显示元件设置为能够根据驱动电路(未示出)提供的数据信号来显示图象。此外，在非显示屏幕区域200中形成密封剂，以在制造LCD器件期间在基板粘结/液晶注入工序中将上阵列基板和下阵列基板粘结起来。

图3是根据本发明所述的示例性LCD面板的平面图。在图3中，沿着LCD面板的显示屏幕区域100的外部形成第一密封剂110，并且向着面板的外部与第一密封剂110之间隔开特定距离形成第二密封剂120。第一和第二密封剂110和120可以在LCD面板外部形成一个具有特定厚度的闭环形，由此在上阵列基板和下阵列基板之间限定液晶注入区域。

在图3中，在第一密封剂110的拐角区域形成气泡可在其中移动的移动空间“a”。因而，在将液晶材料注入到显示屏幕区域100期间所产生的气泡可以经过移动空间“a”逸出进入到形成有第一密封剂110和第二密封剂120的非显示屏幕区域200。

在该LCD器件中，在将液晶材料形成于上阵列基板或者下阵列基板上之后，如果将上阵列基板和下阵列基板粘结起来，则液晶材料可以在基板间压力的作用下遍及整个面板。

在图3中，当限制液晶材料的第一密封剂110和第二密封剂120形成为杆形的时候，产生于显示屏幕区域100的气泡不只是可以容易地移动到非显示屏幕区域200。同时，气泡可以共存于非显示屏幕区域200，并且可以再次容易地移动到显示屏幕区域100。

图4是沿图2中A-A’提取的平面放大图，示出根据本发明所述的示例性LCD面板。在图4中，在位于面板的外部区域的非显示屏幕区域200处形成第一密封剂排210和第二密封剂排220。其中注入液晶材料的显示屏幕区域100具有液晶显示元件，其设置为根据所施加的数据信号显示图像。

非显示屏幕区域200可以由黑矩阵形成，并且可以以与保持盒间隙(c的构图衬垫料相同的方式形成第一密封剂排210和第二密封剂排220，在该盒间隙中注入液晶材料以显示图象。换句话说，各第一密封剂210和第二密封剂220可以将上阵列基板和下阵列基板粘结起来。此外，各第一密封剂210和第二密封剂220允许在将液晶材料注入到显示屏幕区域100的时候产生的气泡300移动到非显示屏幕区域200。非显示屏幕区域200由黑矩阵形成，以提高显示屏幕区域100所显示图像的对比度。

在图4中，可以将各第一和第二密封剂210和220形成为具有多个气泡陷阱230。例如，可以将气泡陷阱230形成为以特定角度连接在一起的一对杆形。气泡陷阱230将气泡300从显示屏幕区域100导入非显示屏幕区域200，并且阻挡可能位于非显示屏幕区域200中的气泡300，使得气泡300不会流到显示屏幕区域100。

图5是根据本发明所述的示例性气泡陷阱的平面图。在图5中，气泡陷阱230可以形成为“V”形。具体地，可以按照要求将形成气泡陷阱230的两个杆的特定角度x设置为能够阻挡至少一个在注入液晶的时候所产生的气泡300的角度，使得气泡300不会流入显示屏幕区域100。

在图4和图5中，各气泡陷阱230可以面对朝向显示屏幕区域100的方向。气泡陷阱230可以具有引导面211，其将产生于显示屏幕区域100的气泡300引导入非显示屏幕区域200，以及阻挡保留在非显示屏幕区域200后面的气泡300的屏蔽面212，使得气泡300不会流入显示屏幕区域100。如图4所示，可以设置一开口区域，各气泡陷阱230在该开口沿LCD面板的外面方向敞开，使其能够阻挡至少一个气泡300。设置气泡陷阱230的形成，使得开口区域形成为在从LCD面板的由外至内的方向上为凹形。

在图4中，可以在各第一和第二密封剂210和220的拐角区域形成气泡陷阱230，其为多个杆以特定角度连接起来的形状或者多个杆沿斜线方向设置的条形。形成各第一和第二密封剂210和220的气泡陷阱230可以根据光刻和蚀刻工艺在基板上形成构图衬垫料，并且可以同时在非显示屏幕区域200形成。

此外，可以在LCD面板的拐角区域形成杆形气泡陷阱230，其中在第一密封剂排210和第二密封剂排220上形成的杆型气泡陷阱230可以形成为具有不同的长度。换句话说，在LCD面板的拐角区域内，在没有形成第一密封剂排210和第二密封剂排220的空白区域可以具有相互不同的面积，因而希望使得形成于各第一密封剂210和第二密封剂220的杆型气泡陷阱230彼此具有不同的长度。此外，当各第一密封剂210和第二密封剂220的杆型气泡陷阱230形成为具有相同的长度时，优选地，在形成于LCD面板外部的第二密封剂排220的拐角区域形成多个杆型气泡陷阱230。

图6是根据本发明所述的另一示例性气泡陷阱的平面图。在图6中，可以形成钳型陷阱230，其为带有缓坡的“C”形或者马蹄形。此外，钳型气泡陷阱230可以具有将保留在显示屏幕区域100的气泡300引导着移动到非显示屏幕区域200的引导面211，和为防止气泡300流入显示屏幕区域100而阻挡保留在非显示屏幕区域200的气泡300的屏蔽面212。

在图4中，可以设置开口区域以阻挡至少一个气泡300，各气泡陷阱230在该开口区域沿着LCD面板的向外方向敞开。此外，可以设置气泡陷阱230，使得开口区域在LCD面板由外至内的方向上形成为凹形。根据本发明，陷阱230可以与衬垫料(未示出)同时形成，并且可以形成为用来均匀地保持LCD面板上阵列基板和下阵列基板之间的间隙。

图7是根据本发明所述的示例性LCD器件的截面图。在图7中，陷阱230形成于非显示屏幕区域200内，同时，为了均匀地保持下板和上板(未示出)之间的间隙，可以在显示屏幕区域内形成具有固定间距的衬垫料80。此外，LCD面板还可以包括形成于栅线60和数据线(未示出)交叉处的TFT，以及形成于像素区域的像素电极，该TFT包括栅极64、栅绝缘膜66、有源层68、欧姆接触层70以及源极72和漏极74，所有这些依次沉积在下基板90上。因而，栅极64与栅线60相连，源极72与数据线(未示出)相连。此外，漏极74通过接触孔79a与像素电极78接触，该接触孔形成于用来保护TFT的钝化层76内。

在图7中，可以将衬垫料80形成为与栅线60重叠，同时，可以将陷阱230形成在非显示区域200内。

根据本发明所述的LCD器件的制造方法可以包括在基板90上形成与栅线60相连的栅极64。栅极64可以这样与栅线一起形成，即在通过例如溅射法形成金属薄膜后采用包括湿法处理在内的光刻工艺对该金属薄膜进行构图。

随后，可以在形成有栅极64的下基板90上依次沉积栅绝缘膜66、有源层68和欧姆接触层70。可以通过在基板90上沉积绝缘材料例如氮化硅或者氧化硅形成栅绝缘膜66。

接着，通过化学气相沉积(CVD)法在栅绝缘膜66上沉积非晶硅层和掺有杂质的非晶硅层，然后通过光刻工艺对该非晶硅层和掺有杂质的非晶硅层构图，形成有源层68和欧姆接触层70。

然后，可以在栅绝缘膜66上形成源极72和漏极74，以覆盖欧姆接触层70。可以通过CVD法或者溅射法在栅绝缘膜66上沉积金属，之后采用光刻工艺对该金属构图，这样与数据线一起形成源极72和漏极74。

源极72和漏极74由钼合金例如Mo、MoW、MoTa或者MoNb形成。可以干蚀刻源极72和漏极74之间的欧姆接触层70，以将源极72和漏极74之间的有源层68暴露出来。源极72和漏极74之间可以相互隔开一特定间距，以形成与栅极64相对应的沟道。因而，如果将扫描脉冲施加到栅极64上，那么源极72和漏极74可以成为导电性的。

接下来，可以在形成TFT的下基板90上形成钝化膜76。钝化膜76可以通过在下基板90的整个表面上沉积绝缘材料而后对该绝缘材料构图形成。然后，在对钝化膜构图的时候可以形成接触孔79a，以暴露漏极74。

接着，在钝化膜76上形成像素电极78，在像素电极78上喷射与栅线60重叠的衬垫料光刻胶80，并且在非显示屏幕区域200上喷射陷阱光刻胶230。

像素电极78通过在沉积透明导电材料后对该透明导电材料构图而形成，该透明导电材料可以包括氧化锡铟ITO，氧化锌铟IZO和氧化锌锡铟ITZO中的任何一种。因而，像素电极78通过接触孔79a电连接到漏极74。

衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230可以采用喷墨法形成。在将喷墨装置(未示出)对准到与栅线对应的位置后，通过喷墨装置的喷嘴可以将衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230喷射到基板90上。这里，衬垫料光刻胶80可以为负型，即去除没有曝光的区域以形成图案。或者，构图光刻胶80可以是正型。

随后，可以在包括衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230的整个基板表面上涂布正型光刻胶。可以对该正性光刻胶进行软烘焙，以去除光刻胶中的溶剂，由此将它转变为粘合态。这里，该光刻胶不同于衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230。

在这之后，将具有透射部分和屏蔽部分的光掩模(未示出)定位于该光刻胶上，通过照射紫外线，该光掩模的透射部分可以暴露于该紫外UV线。与此同时，定位该屏蔽部分以对应于将要形成衬垫料80和陷阱230的区域。

然后，可以将暴露于紫外线的区域的光刻胶、衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230去除，以对其构图。如果光刻胶是正型，并且衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230是负型，那么可以将光刻胶中暴露于紫外线的区域去除。否则，将衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230中没有暴露于紫外线的区域去除。因而，衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230两端都可以去除。

在完成了硬烘焙工艺之后，喷射蚀刻剂以去除没有形成光刻胶的像素电极，从而对其构图，然后通过剥离工艺去除光刻胶。然而，衬垫料光刻胶80和陷阱光刻胶230可以由具有抗剥离物理性能的材料形成。以这种方式，在完成剥离工艺之后，衬垫料光刻胶80成为衬垫料，而陷阱光刻胶230成为陷阱。

对本领域普通技术人员来说，显然，本发明可以在不脱离发明的精神实质的情况下对该液晶显示器件及其制造方法进行各种修改和变更。因而，本发明意欲涵盖本发明的这些修改和变更，只要它们落在所附权利要求及其等效物的范围内。

Claims (12)

1、一种液晶显示器件，包括：

液晶显示面板，具有由密封剂限定于显示区域内的液晶区域，和形成于该显示区域外部的非显示区域；以及

至少一个气泡陷阱，其设置在位于该非显示区域内的密封剂的外部，并且对其构图以具有朝向非显示区域外侧的凹面。

2、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述气泡陷阱包括：

将至少一个气泡引导入非显示区域的引导面；和

阻挡保留在非显示区域中的气泡移动的屏蔽面。

3、根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述屏蔽面形成能够阻挡至少一个气泡并具有特定尺寸的开口区域。

4、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述至少一个气泡陷阱设置在该液晶显示面板的拐角附近。

5、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述至少一个气泡陷阱形成为具有马蹄形、“C”形和“V”形中的至少一种形状。

6、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述至少一个气泡陷阱包括至少一个杆型陷阱，其沿着相对于该液晶显示面板的侧边的一个角度设置。

7、根据权利要求6所述的器件，其特征在于，所述杆型陷阱设置在该液晶显示面板的拐角附近。

8、一种制造具有显示区域和位于该显示区域外部的非显示区域的液晶显示器件的方法，包括如下步骤：

在上板和下板的任一个内的非显示区域中构图至少一个气泡陷阱，该气泡陷阱具有朝向非显示区域外侧的凹面；

在该上板和下板的任一个内形成密封剂，以限定显示区域的液晶区域；

在液晶区域内形成液晶；以及

使用密封剂粘结上板和下板。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括形成用于保持上板和下板之间盒间隙的衬垫料的步骤。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一个气泡陷阱与衬垫料同时形成。

11、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一个气泡陷阱设置在液晶显示器件的拐角附近。

12、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一个气泡陷阱形成为马蹄形、“C”形和“V”形中的至少一种形状。

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