CN1987584A

CN1987584A - 制造液晶显示器件的方法

Info

Publication number: CN1987584A
Application number: CNA2006100943491A
Authority: CN
Inventors: 梁明秀; 李载钧; 李正一; 赵埈范
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: US20070146622A1; US7595857B2; CN100507659C

Abstract

一种制造液晶显示器件的方法，包括：制备其中形成有多个第一面板的第一基板；制备其中形成有多个第二面板的第二基板；围绕所述面板的外边缘形成密封图案，所述密封图案限定了有效区和哑区并且在一侧具有延伸至哑区的凸出部分；将多于基准量的液晶滴注到有效区；通过密封图案将第一基板和第二基板接合在一起；通过切割第一基板和第二基板来分离出多个液晶板，所述液晶板通过接合第一面板和第二面板而形成；以及通过挤压所述液晶板来从所述液晶板去除多余的液晶。因此，通过在密封图案处形成凸出部分，并通过该凸出部分从液晶板去除多余的液晶或提供液晶，可以防止因所提供的液晶的量不足或过量而导致图像质量劣化。

Description

制造液晶显示器件的方法

技术领域

本发明涉及一种使用施注(dispensing)方法的液晶显示器件(LCD器件)，更具体地，本发明涉及一种能够通过防止液晶的重力劣化(gravity inferiority)来改善图像质量的制造液晶显示器件的方法。

背景技术

随着近来诸如移动电话、PDA、笔记本计算机的各种便携式电子设备的开发，对于轻且薄的平板显示装置的需求不断增长。正在积极地进行有关这些平板显示装置的研究，这些平板显示装置包括液晶显示器件(LCD器件)、等离子体显示板(PDP)、场致发光显示器(FED)、真空荧光显示器(VFD)等。在这些装置中，LCD器件由于其大批量生产、易于操作驱动单元且可实现高图像质量，而越来越受到关注。

图1是常规LCD器件的示意性剖面图。如图中所示，LCD器件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之间的液晶层7。下基板5是驱动器件阵列基板。虽然图中未示出，但在下基板5上形成有多个像素，并且在各个像素中形成有诸如薄膜晶体管(TFT)的驱动器件。上基板3是滤色器基板，并且其上包括用于实现实际色彩的滤色器层。此外，分别在下基板5和上基板3上形成有像素电极和公共电极，并且其上施加配向层，以对液晶层7的液晶分子进行配向。

通过密封材料9将下基板5和上基板3接合在一起，并且在其间形成液晶层7。因此，通过在下基板5上形成的驱动器件来驱动液晶分子，从而控制穿过液晶层的光的透射率，由此显示信息。

LCD器件的制造工艺可以分为用于在下基板5上形成驱动器件的驱动器件阵列基板工艺以及用于在上基板3上形成滤色器的滤色器工艺和单元工艺。现将参照图2来描述用于LCD的这些工艺。

首先，在驱动器件阵列工艺中，在下基板上设置多条选通线和数据线，从而限定出像素区，并且在各个像素区中形成作为与选通线和数据线相连的驱动器件的TFT(S101)。此外，在驱动器件阵列工艺中，形成像素电极，该像素电极与TFT相连，以在通过TFT接收到信号时对液晶层进行驱动。

此外，在滤色器工艺中，在上基板3上形成实现色彩的RGB滤色器层以及公共电极(S104)。

然后，分别在上基板3和下基板5上施加配向层，然后对这些配向层进行研磨，以向形成在上基板3和下基板5之间的液晶层的液晶分子提供配向控制力或表面固定表面(即，预倾斜角和配向方向)(S102，S105)。此后，将间隔物散布在下基板5上，以保持均匀的单元间隙，沿着上基板3的外边缘施加密封材料，然后挤压并接合下基板5和上基板3(S103，S106，S107)。

所接合的下基板5和上基板3是通过大尺寸的玻璃基板形成的。也就是说，在每个大尺寸玻璃基板中都形成多个面板区域，并且在这些面板区域中分别形成TFT、驱动器件和滤色器层。因此，为了制造各个单独的液晶板，应该切割并处理玻璃基板(S108)。此后，形成液晶层，以通过液晶注入孔将液晶注入到按照上述方式进行了处理的各个液晶板中，密封液晶注入孔，然后检查液晶板，由此制造LCD器件(S109，S110)。

这里，通过以下工艺来实现液晶的注入。即，如图3中所示，在液晶板1的注入孔16与液晶相接触的状态下将氮气(N₂气体)提供到真空室中，并由此降低真空室10的真空度。然后，通过液晶板1的内部压力与真空室10的压力之间的差异，将液晶14注入到液晶板1中。在液晶板1完全被填充有液晶之后，通过密封材料来密封注入孔16，由此形成液晶层(这种类型的注入方法被称为液晶的真空注入法)。

然而，缺点是因为通过液晶板1的注入孔16将那些液晶注入到真空室10中，所以注入液晶要花很长的时间。也就是说，因为在液晶板的驱动器件阵列基板和滤色器基板之间仅有几微米(μm)的非常小的间隙，所以每单位时间只有非常小量的液晶被注入到液晶板中。例如，当制造大约15英寸的液晶板时，需要大约8小时来完成液晶的注入。这种长时间的液晶注入会延迟液晶板的制造工艺，并由此降低制造效率。具体地，因为随着液晶板变大，注入液晶所花的时间增多，所以真空注入方法不适合于大尺寸的液晶板。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种制造液晶显示(LCD)器件的方法，其能够通过将液晶直接滴注到包括至少一个面板区的大尺寸玻璃基板上，并通过液晶板的接合压力使所滴注的液晶均匀分布在整个面板区上，由此快速地形成液晶层，从而提高LCD器件的工艺效率。

本发明的另一个目的在于提供一种制造LCD器件的方法，其能够通过形成从密封图案的一侧延伸到哑区(dummy region)的凸出部分，在玻璃基板上滴注足够量的液晶，经由在切割工艺中进行了切割的凸出部分释放或注入液晶，然后对所切割的凸出部分进行加压并密封，来防止液晶的重力劣化。

为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，正如在此实施并广泛描述的，提供了一种制造液晶显示器件的方法，包括以下步骤：制备其中形成有多个第一面板的第一基板；制备其中形成有多个第二面板的第二基板；围绕所述面板的外边缘形成密封图案，该密封图案限定了有效区和哑区，并且在一侧具有延伸到该哑区的凸出部分；将多于基准量的液晶滴注到有效区；通过密封图案将第一基板和第二基板接合在一起；通过切割第一基板和第二基板来分离出多个液晶板，这些液晶板通过接合第一面板和第二面板来形成；以及调节液晶量。

通过切割第一基板和第二基板来分离出多个液晶板的步骤包括通过切割密封图案的凸出部分的一部分来形成孔。在液晶量的调节中，通过挤压液晶板，通过该孔来去除填充在液晶板中的多余液晶。此外，在液晶量的调节中，通过该孔将预定量的液晶注入到面板中。

此外，根据本发明的制造液晶显示器件的方法包括以下步骤：制备其中形成有多个第一面板的第一基板；制备其中形成有多个第二面板的第二基板；沿着所述面板的外边缘形成密封图案，该密封图案具有凸出到一侧的凸出部分；将多于基准量的液晶滴注到面板区；通过密封图案将第一基板和第二基板接合在一起；使密封图案硬化；通过沿着密封图案的外边缘切割第一基板和第二基板，同时允许保留密封图案的凸出部分的一部分来分离出多个液晶板，这些液晶板通过接合第一和第二面板来形成；通过挤压该液晶板使密封图案的凸出部分破裂来形成孔；通过该孔从液晶板中释放所滴注的液晶的一部分；以及通过使用密封材料来密封该孔。

根据以下结合附图对本发明的详细描述，本发明的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加明显。

附图说明

包含附图以提供对本发明的进一步理解，结合附图且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用作解释本发明的原理。

在附图中：

图1是常规LCD器件的剖面图；

图2是现有技术的制造LCD器件的方法的流程图；

图3表示根据现有技术的LCD器件的液晶的注入；

图4表示通过液晶施注方法制造的LCD器件；

图5是根据本发明的制造LCD器件的方法的流程图；

图6是被限定为面板区域和哑区的薄膜晶体管阵列基板和滤色器基板的示意性平面图；

图7A表示在滤色器基板上滴注液晶的工艺；

图7B表示在薄膜晶体管阵列基板上形成密封图案的工艺；

图8是表示由图7A和7B形成的薄膜晶体管阵列基板和滤色器基板的接合工艺的剖面图；

图9A和9B分别表示分离和挤压多个液晶板的平面图和剖面图；

图10A和10B分别表示密封工艺的平面图和剖面图；以及

图11表示根据本发明另一实施例的在切割工艺之前的LCD器件的密封图案凸出部分和在切割工艺之后的单元面板。

具体实施方式

现将详细说明本发明的优选实施例，附图中示出了其示例。

图4表示液晶施注方法的基本概念。如图中所示，在液晶施注方法中，在将分别具有薄膜晶体管(TFT)和滤色器(CF)的下基板105和上基板103接合在一起之前，将液晶107滴注到下基板105上。可以将液晶107滴注到具有滤色器的基板103上。也就是说，在液晶施注方法中，可以将液晶滴注到TFT和CF基板中的任何一个上。然而，在接合两个基板之时，其上已经滴注有液晶的基板应当设置在另一基板下面。

这里，围绕上基板103的外边缘施加密封图案109，以通过对其施加压力将上基板103和下基板105接合在一起。同时，液晶液滴107由于压力而广泛扩散，由此在上基板103和下基板105之间形成液晶层。也就是说，这种液晶施注方法的具体特征在于，在将液晶107滴注到下基板上之后，使用密封图案109来接合面板101。

使用这种液晶施注方法的制造LCD器件的方法与采用现有技术的液晶注入方法的制造方法不同。在现有技术的液晶注入方法中，在将具有多个面板区的大尺寸玻璃基板分割为多个单独的面板之后，进行液晶的注入。与这种现有技术的方法相反，在液晶施注方法中，预先将液晶滴注到基板上，由此形成液晶层，然后对玻璃基板进行处理并分离为多个单独的面板。在制造实际的LCD器件时，这种工艺差别提供了许多优点。当然，对于这些优点，某些优点是由于液晶施注方法本身(即，液晶层的快速生成)而产生的，而某些优点是由于在具有多个面板区的单位玻璃基板中形成液晶层而产生的。现将以在玻璃基板中形成有四个面板区的情况为例对此进行详细描述。在液晶注入方法中，当将液晶注入到四个已进行了处理的液晶板中时，仅在相同的条件(例如，同一液晶容器，相同的注入压力等)下可以形成具有相同单元间隙的液晶板。然而，在液晶施注方法中，可以通过及时控制滴注到液晶板上的液晶量来形成具有不同单元间隙的四个已进行了处理的液晶板。

相反地，在液晶施注方法中，通过液晶施注器将液晶滴注到基板上。当具有由一个大尺寸玻璃基板制造的下基板的多个液晶板的单元间隙彼此不同时，应当精确且单独地控制滴注到各个面板区上的液晶量，这会导致不便。而且，在液晶施注方法中，滴注到面板区上的液晶量可以少于或多于所设定的基准量。这里，所设定的基准量是指可以填充在液晶板的单元间隙区中的液晶量。

此外，在这种液晶施注方法中，沿着面板区的外边缘以闭合曲线形状形成密封图案，然后在滴注液晶之后将其接合到液晶板中。为此，即使当提供到面板区的液晶量少于或多于所设定的基准量时，也不能进行液晶的附加注入和多余液晶的去除。

因此，本发明提供了一种制造LCD器件的方法，其能够通过形成可以允许从液晶板去除多余液晶的密封图案来具体解决这些问题。也就是说，形成从密封图案的一侧向外凸出的凸出部分，并将足够量的液晶滴注到基板上。在接合面板之后的分离液晶板的工艺中，切割密封图案的凸出部分，由此形成孔，并通过该孔去除多余液晶。

图5表示采用上述液晶施注方法的LCD器件的制造工艺的流程图，而图6到10B表示根据该工艺顺序的具体制造方法。因此，现将参照图5和图6到10B来描述根据本发明的制造LCD器件的方法。

如图5和6中所示，制备多个基板200，每个基板200都限定了面板区210和哑区230。然后，分别通过TFT阵列工艺和滤色器工艺形成TFT和滤色器层(未示出)(不同基板200的驱动器件)(S201，S202)。TFT阵列工艺和滤色器工艺与以上参照图2所述的相同，并且对包括多个面板区210的大尺寸玻璃基板200集中地执行TFT阵列工艺和滤色器工艺。具体地，因为本制造方法采用了液晶施注方法，所以可以有效地应用于比在现有技术的制造方法中使用的基板更大的玻璃基板(例如，面积大于1000×200mm²的大玻璃基板)。

然后，将配向层分别施加到包括TFT的薄膜晶体管阵列基板和包括滤色器层的滤色器基板上，然后对其进行研磨(S202，S205)。将液晶滴注到薄膜晶体管阵列基板上的面板区中，并且沿着滤色器基板上的面板区的外边缘形成密封图案(S203，S206)。另选地，可以将液晶滴注到滤色器基板的面板区中，并沿着薄膜晶体管阵列基板的面板区的外边缘施加密封图案。此外，可以在一个基板上进行液晶的施注和密封图案的施加。

图7A和图7B是表示施注液晶和形成密封图案的工艺的详细视图。如图7A中所示，在液晶施注工艺中，将液晶施注器220设置在滤色器基板200a上方，然后将液晶250a滴注到所需区域(即，面板区)，同时移动基板200a。这里，滴注到面板区210a的液晶205a的量多于所设定的基准量，以使单元间隙区过量填充液晶。

如图7B中所示，沿着薄膜晶体管阵列基板200b的面板区210b形成密封图案。这里，密封图案300的一侧延伸到面板区210b外部。也就是说，在密封图案300的一侧形成延伸到面板区210b外部并且凸出到哑区230的凸出部分350。

根据以上内容可知，液晶250a被滴注到滤色器基板210上，并在薄膜晶体管阵列基板210b上形成密封图案300。然后，使滤色器基板210a和薄膜晶体管阵列基板210b对准。在这种状态下，挤压两个已对准的基板210a和210b，以通过密封图案300将它们接合在一起，同时，通过挤压使所滴注的液晶均匀分布在整个面板上(S207)。通过这种方式，在大尺寸玻璃基板(下基板和上基板)中形成分别具有液晶层的多个液晶板(S207)。

图8是液晶板的剖面图。如图中所示，形成在滤色器基板200a和薄膜晶体管阵列基板200b之间的液晶层250具有比所设定的单元间隙的厚度更大的厚度。这是因为在滴注液晶时滴注了足够的液晶(多于基准量)。

然后，对所接合的基板进行处理并将其切割为多个液晶板(S208)。也就是说，如图9A中所示，沿着基板200的切割线分离出多个液晶板。这里，还切割密封图案300的凸出部分，以在密封图案的一侧形成孔370。

这里，如图11中所示，可以沿着切割线部分地形成密封图案的凸出部分350，在下文中将对其进行详细说明。

此后，通过挤压工艺去除多余的液晶(S209)。也就是说，如图9B中所示，通过挤压滤色器基板200a和薄膜晶体管阵列基板200b，通过孔370去除对于液晶层250多余的液晶，以使液晶层具有与单元间隙的设定高度相同的高度。

还可以通过孔370注入液晶。

在去除了多余的液晶之后，通过密封材料来密封该孔，由此完成LCD器件(S210)。也就是说，如图10A和10B中所示，通过密封材料400对密封图案300的切割区进行密封，由此制造LCD器件。

通过将密封材料注入到该孔中并使其硬化来执行使用密封材料400的密封。

因此，通过液晶施注方法来制造LCD器件的方法使得工艺比使用现有技术的液晶注入方法的制造方法更加简单。因此，根据本发明的方法可以提高制造效率并获得高产量。

在根据本发明的制造LCD器件的方法中，在密封图案的一侧形成凸出到哑区的凸出部分，并且在分离液晶板的工艺期间，切割该凸出部分，由此形成在液晶板的一侧具有孔的密封图案。此外，从液晶板中去除多余的液晶，以使液晶层具有与所需的单元间隙尺寸相同的高度，从而可以防止由于液晶量不足或过量而导致的图像质量退化。

采用常规液晶施注方法的LCD器件具有快速工艺的优点。然而，这种LCD器件可能具有由于在去除了不正确量的液晶时液晶量不足或过量而导致的图像质量退化的问题。具体地，因为难以根据单元间隙来精确地控制液晶量，所以应当根据LCD器件的型号在每一个液晶板中对液晶量进行控制。特别地，在多型号的玻璃基板的情况下，对于各个单独的面板区，并不方便对液晶量进行控制。

因此，在本发明中，当滴注液晶时，滴注多于基准量的足够量的液晶量，然后去除过量提供的液晶。因此，可以将精确量的液晶提供给液晶板，而不会导致前述的问题。此外，如上所述，这可以通过在密封图案处形成凸出到哑区的凸出部分来实现。也就是说，在接合液晶板之后的分离多个液晶板的操作中，通过切割凸出部分，在密封图案的一侧形成孔，并通过该孔去除多余的液晶。此外，可以通过该孔进一步将液晶注入到面板中。

然而，在上述的本发明中，因为通过完全去除凸出的密封图案部分来形成该孔，所以在液晶层和液晶板的外部之间产生压力差，这可能导致通过该孔从外部在液晶层中产生气泡。

因此，为了使液晶层中产生的气泡最少，本发明通过部分地去除凸出部分而保留密封图案的凸出部分的一部分，来尽可能地防止液晶层被暴露到外部。

也就是说，如图11中所示，在切割工艺之后，密封图案的凸出部分部分地保留在基板上，以保持液晶的内部压力。此后，使密封图案300’(保留的凸出部分)破裂，同时，通过密封图案的破裂区去除多余的液晶。

通过这种方式，可以通过在切割工艺中保留密封图案的一部分而不是完全去除密封图案的凸出部分并形成孔，来防止由于液晶层和外部之间的压力差而导致产生气泡。也就是说，当在切割工艺中完全去除凸出的密封图案来形成该孔时，在挤压工艺之前，液晶层通过该孔而暴露到外部，由此液晶层和外部之间的压力差可能导致通过该孔从外部在液晶层中产生气泡。因此，在本实施例中，在切割工艺期间保留密封图案的凸出部分的一部分，以使得液晶层在挤压工艺之前不会暴露到外部，因此可以保持液晶层的内部压力。此外，在挤压工艺期间，通过施加给液晶板的压力使密封图案的保留凸出部分破裂，同时，形成孔并通过该区域去除多余的液晶。因此，可以防止在切割工艺和挤压工艺之间在液晶层中产生气泡。

如上所述，在使用根据本发明的液晶施注方法制造的LCD器件中，密封图案被形成为具有到哑区的凸出部分，并且在用于分离液晶板的切割工艺中，切割密封图案的凸出部分的一部分，由此形成孔。因此，可以通过该孔去除液晶板中的多余液晶，或者，通过该孔将液晶注入到液晶板中。因此，在本发明中，当滴注液晶时，应该滴注多于基准量的足够量的液晶，并且应该附加地进行密封该孔的密封图案密封工艺。

此外，在本发明中，在切割工艺中可以保留密封图案的凸出部分的一部分，由此甚至在切割工艺之后也能够保持液晶层的内部压力。因此，可以有效地防止气泡从外部引入到液晶层中。

在本发明中，可以经由通过挤压液晶板而形成的孔来从液晶板去除多余的液晶以及向液晶板提供额外的液晶。

如上所述，通过根据本发明的液晶施注方法来制造LCD器件，以使得可以通过简化的制造工艺来提高生产率。

此外，根据本发明，通过凸出到哑区的密封图案从液晶板去除多余的液晶或将进一步将液晶提供给液晶板。因此，可以防止由于在液晶板中提供的过量的液晶或不足量的液晶而导致的重力劣化，由此可以改善LCD器件的图像质量。

在不脱离本发明的精神和实质特征的情况下，可以按照多种形式实施本发明，还应当理解，除非另外指明，上述实施例不受前述说明书的任何细节的限制，上述实施例应该被认为落入由所附权利要求限定的精神和范围内，因此，所附权利要求旨在涵盖落入权利要求的界限和边界及其等同物内的所有变化和修改。

Claims

1、一种制造液晶显示器件的方法，该方法包括以下步骤：

制备其中形成有多个第一面板的第一基板；

制备其中形成有多个第二面板的第二基板；

沿着所述面板的外边缘形成密封图案，所述密封图案限定了有效区和哑区并且在一侧具有延伸至所述哑区的凸出部分；

将多于基准量的液晶滴注到所述有效区；

通过所述密封图案将所述第一和第二基板接合在一起；

通过切割所述第一和第二基板来分离出多个液晶板，所述液晶板通过接合所述第一和第二面板而形成；以及

调节所述液晶量。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，通过切割所述第一和第二基板来分离出所述多个液晶板的步骤包括：通过切割所述密封图案的所述凸出部分的一部分来形成孔。

3、根据权利要求2所述的方法，其中，在调节所述液晶量时，通过挤压所述液晶板，通过所述孔去除填充在所述液晶板中的多余液晶。

4、根据权利要求2所述的方法，其中，在调节所述液晶量时，通过所述孔将预定量的液晶注入到所述面板中。

5、根据权利要求3或4所述的方法，还包括密封所述孔。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，通过切割所述第一和第二基板来分离出所述多个液晶板的步骤包括：通过部分地切割所述密封图案的所述凸出部分，来保留所述密封图案的所述凸出部分的一部分。

7、根据权利要求6所述的方法，其中，所述密封图案的保留凸出部分是封闭的，并且其宽度足够地小，以使得可以通过所述液晶板内的液晶使其破裂。

8、根据权利要求6所述的方法，其中，调节所述液晶量的步骤包括：

通过挤压所述液晶板使所述密封图案的所述保留凸出部分破裂来形成孔；以及

通过所述孔去除所述液晶板内的多余液晶。

9、根据权利要求8所述的方法，还包括：

密封所述孔。

10、根据权利要求5或9所述的方法，其中密封所述孔的步骤包括：

将密封材料注入到所述孔中；以及

使所述密封材料硬化。

11、根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一面板是薄膜晶体管阵列面板，而所述第二面板是滤色器面板。

12、根据权利要求11所述的方法，其中，在所述第一面板上形成所述密封图案。

13、根据权利要求11所述的方法，其中，将所述液晶滴注到所述第二面板上。

14、一种制造液晶显示器件的方法，该方法包括以下步骤：

制备其中形成有多个第一面板的第一基板；

制备其中形成有多个第二面板的第二基板；

沿着所述面板的外边缘形成密封图案，所述密封图案具有向一侧凸出的凸出部分；

将多于基准量的液晶滴注到所述面板区；

通过所述密封图案接合所述第一和第二基板；

使所述密封图案硬化；

通过与所述密封图案的所述凸出部分一起沿着所述密封图案的外边缘切割所述第一和第二基板，来分离出多个液晶板，所述液晶板通过接合所述第一和第二面板而形成；

通过所述经切割的凸出部分，从所述液晶板中排出所滴注的液晶的一部分；以及

通过使用密封材料来密封所述经切割的凸出部分。

15、根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一面板是薄膜晶体管阵列面板，而所述第二面板是滤色器面板。

16、一种制造液晶显示器件的方法，该方法包括以下步骤：

制备其中形成有多个第一面板的第一基板；

制备其中形成有多个第二面板的第二基板；

将多于基准量的液晶滴注到所述面板区；

通过所述密封图案将所述第一和第二基板接合在一起；

使所述密封图案硬化；

通过沿着所述密封图案的外边缘切割所述第一和第二基板，同时保留所述密封图案的所述凸出部分的一部分，来分离出多个液晶板，所述液晶板通过接合所述第一和第二面板而形成；

通过挤压所述液晶板使所述密封图案的所述凸出部分破裂来形成孔；

通过所述孔从所述液晶板中排出所滴注的液晶的一部分；以及

通过使用密封材料来密封所述孔。