JP4109557B2 - 液晶ディスプレーの構造およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレーおよび液晶ディスプレーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）は光学技術と半導体技術の急速な進歩により電気製品に広く応用されてきている。さらに高画質、コンパクトなサイズ、軽量、低駆動電圧、および低消費電力の利点によりＬＣＤは携帯型コンピュータ、携帯情報端末、カラーテレビに導入され、従来のディスプレーに用いられる陰極線管（ＣＲＴ）と徐々に置き換わりつつある。ＬＣＤは主流のディスプレー装置になりつつある。
【０００３】
ＬＣＤの主要部は二つの平行な透明基板とそれにシールされたＬＣから成る液晶（ＬＣ）ユニットである。ＬＣＤの主流は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＬＣＤである。ＴＦＴ−ＬＣＤの製作工程は以下の四つの部分に分けられる。即ち、ＴＦＴアレー工程、カラーフィルタ（ＣＦ）工程、ＬＣセル組立工程、および液晶モジュール（ＬＣＭ）工程である。
【０００４】
ＴＦＴアレー工程はＴＦＴ基板を製作するのに用いられる。各ＴＦＴはそれぞれ一つの画素電極にアライメントされる。ＣＦ工程はカラーフィルタ基板を製作するのに用いられる。異なるカラーフィルタシートから成るカラーフィルタ層はカラーフィルタ基板の上に着いており、ブラックマトリックス層が各カラーフィルタシートを囲んでいる。
【０００５】
ＬＣセル組立工程はＴＦＴ基板とＣＦ基板を並行に組立てるのに用いられ、それらの間に並べられたビーズスペーサがＴＦＴ基板とＣＦ基板の間の不変の距離、即ちセルギャップを維持する。ＬＣがセルギャップに注入され、注入口がシールされる。基本的に各画素電極はそれぞれ一つのカラーフィルタシートに対応し、ブラックマトリックス層はＴＦＴと、異なるＴＦＴを接続する金属線とを覆う。
【０００６】
ＬＣＭ工程は、パネルにポラライザを取り付け、ドライバーＩＣとパネル回路を電気的に接続するのに用いられる。その後、リフレクタとバックライトがパネルに組付けられる。バーンインステップ後、ＬＣＭ工程は終了する。
【０００７】
一般的にＴＦＴにより制御される液晶分子軸の方向は各画素が光を透過するかどうかを決定する。各画素の色はカラーフィルタシートの色により決定される。例えば、光が赤いカラーフィルタシートを通過するときは赤いスポットがパネルに表示される。赤、緑、および青を混合してフルカラー画像を表示出来る。
【０００８】
画素電極とカラーフィルタシートの間にある液晶分子の分子軸は正確に制御しなければならないのでカラーフィルタとＴＦＴ基板は正確にアライメントされなければならない。アライメントの許容誤差はわずか数マイクロメータ以内である。
【０００９】
従来のＬＣ注入はＴＦＴ−ＬＣＤ製作工程においては複雑な手順である。液晶滴下法（ＯＤＦ）は製作工程を単純化する。ＯＤＦ工程では紫外（ＵＶ）型シールが歩留まり率を改善するのに用いられる。しかし実際の製作工程ではＵＶ型シールにより多くのＬＣＤパネルが汚染される。ＴＦＴ−ＬＣＤの歩留まりと品質は低下する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
液晶滴下（ＯＤＦ）技術により製造される液晶ディスプレーにおける液晶の汚染を低減する方法と構造を提供することが本発明の目的である。
紫外線硬化型のシール予備硬化条件を改善して汚染問題を低減する方法と構造を提供することが本発明のもう一つの目的である。
液晶の汚染問題を改善して液晶ディスプレーの品質と歩留まりを向上することが本発明のさらにもう一つの目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は液晶滴下技術を用いて液晶ディスプレーを製作する方法を提供する。この方法は以下のステップを含む。第１に、周辺回路により形成される導電パターン層を有する第１の基板が供給される。導電パターン層は酸化インジウム錫材料で出来ている。第２に、液晶ディスプレーの光漏れを避けるためのブラックマトリックス層を有する第２の基板が供給される。そうして紫外線硬化型シールが第１の基板に並べられる。液晶材料が第１の基板に滴下される。第１の基板と第２の基板は真空チャンバ内で一緒に接着される。シールは所定の間シールを予備硬化するために第１の基板からの紫外線に曝される。最後にシールが加熱チャンバ内で加熱される。
【００１２】
第１の基板は薄膜トランジスタのガラス基板であり、第２の基板はカラーフィルタのガラス基板である。周辺回路は液晶ディスプレーの非表示領域に配置された周辺駆動回路である。
紫外線硬化型シールは第１の基板ではなく第２の基板に並べられてもよい。液晶材料は第１の基板ではなく第２の基板に滴下されてもよい。
【００１３】
もう一つの態様において、本発明は液晶滴下技術により製造される液晶ディスプレーの構造を提供する。この構造は第１の基板、導電パターン層、第２の基板、ブラックマトリックス層、液晶層、および紫外線硬化型シールを備える。導電パターン層は第１の基板に形成される。導電パターン層は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）材料で作られた周辺回路を含む。ブラックマトリックス層は第２の基板に形成されて液晶ディスプレーからの光漏れを避ける。紫外線硬化型シールは第１の基板を第２の基板に接着して液晶を蓄えるための導電パターン層とブラックマトリックス層との間のチャンバを形成する。紫外線硬化型シールは所定の間、導電パターン層を介して第１の基板からの紫外線により予備硬化され、次に加熱チャンバ内で加熱されて完全に硬化される。
【００１４】
以上の態様と本発明に付帯する多くの利点は、下記の添付図と関連して考慮すれば、以下の詳細な説明を参照することでよりよく理解され、それらはより容易に認識される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下の説明は本発明を実行する現在最もよく考えられた形態についてのものである。この説明は限定的意味で捉えられるべきではなく、単に本発明の一般的な原理を説明するためになされる。本発明の範囲は添付された特許請求の範囲を参照することにより決定されるべきである。
【００１６】
図１は本発明の一実施例によるＴＦＴ−ＬＣＤのシールされた個所の詳細な断面図を示す。図面が示すようにＴＦＴ−ＬＣＤは第１の基板１１０と第２の基板１５０を有し、その両方は透明なガラス材料である。従来、導電パターン層１２０はブラックマトリックス層１４０の後ろに隠されている。導電パターン層１２０はＴＦＴ−ＬＣＤの周辺駆動回路を含む。周辺駆動回路は銅、アルミニウム、またはクロムで出来た金属層により形成され、非表示領域に配置される。
【００１７】
本実施例によるＴＦＴ−ＬＣＤはＯＤＦ工程を利用してＬＣＤにＬＣを充填する。紫外線硬化型シール１３０は紫外線により容易に予備硬化される。
導電パターン層１２０はＴＦＴの基板である第１の基板１１０に形成され、ブラックマトリックス層はカラーフィルタの基板である第２の基板１５０に形成される。シールは基板の周辺に並べられ、その後に液晶１６０はＯＤＦ工程により基板の中心に滴下される。最後に二つの基板が真空チャンバ内で圧力でシールされる。シールは約３０秒間紫外線に曝されてシール面を予備硬化し、その後にシールは加熱チャンバ内で完全に硬化される。液晶が滴下され、ＯＤＦ工程中に第１の基板１１０または第２の基板１５０の一方にシールが並べられる。シールと液晶はどのような順序で着けてもよく、あるいは同時に着けてもよい。重要なことは接着ステップの後に二つの基板が真空チャンバに送られて、その中で内部の空気が排気されることである。次にシールは約３０秒間紫外線に曝され、その後に完全に硬化するために約６０分間加熱される。
【００１８】
バックライトまたは定位誤差により生じる光漏れを避けるために、ＬＣＤの周辺がブラックマトリックス層１４０で覆われる。従って、ブラックマトリックス層１４０は紫外線を通さないので第２の基板１５０からの紫外線で紫外線硬化型シールが予備硬化されることはない。特にブラックマトリックスは、１７インチより小さいＴＦＴ−ＬＣＤにおいては非常に薄く、また非常に狭い。シールを紫外線に曝す唯一の方法は第１の基板１１０からである。導電パターン層２２０と、アルミニウム、銅、またはクロムで出来た金属回路を有する従来の第１の基板、即ちＴＦＴ基板は完全に透明ではない。従って導電パターン層はメッシュ層を形成する。
【００１９】
図２は本実施例によるＴＦＴ−ＬＣＤのシールされた個所の正面図である。導電パターン層２２０は透明な正方形で形成される。シール２３０はこの領域内に並べられる。ブラックマトリックス層２４０はシール２３０と導電パターン層２２０の下にあり、シール２３０を完全に覆う。液晶２６０は図面の左側に配置される。
【００２０】
予備硬化ステップを改善するためにシールは紫外線に完全に曝されなければならない。即ち、導電パターン層２２０は完全に透明でなければならない。本発明による導電パターン層は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）材料のような透明材料で出来ている。従来技術においては導電パターン層が部分透明に過ぎなかったために紫外線は一部透過出来るに過ぎない。従って紫外線がシールに到達出来ない部分は予備硬化しない。従ってシール面は濡れている。真空チャンバにおいて、基板に圧力がかかると液晶はシールに接触し、濡れたシールは液晶を汚染する。
【００２１】
本実施例ではＩＴＯ材料を用いて完全に透明な層である導電パターン層を形成する。シールは紫外線により完全に予備硬化出来る。濡れたシールにより生じる汚染は避けることが出来る。ＬＣＤの品質と歩留まりは向上し、欠陥率が減少する。
【００２２】
当業者には言うまでもないが、本発明の以上の好ましい実施例は本発明を限定するものではなく本発明を例証するものである。添付の特許請求の範囲の精神と範囲内に種々の変形と類似の配置を含むつもりであり、その範囲にはそのような変形と類似の構造の全てを包含するように最も広い解釈が与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による液晶ディスプレーであって、シールされた個所を示す詳細な断面図である。
【図２】本発明の一実施例による液晶ディスプレーであって、シールされた個所の正面を示す図である。
【符号の説明】
１１０ 第１の基板
１２０ 導電パターン層
１３０ 紫外線硬化型シール
１４０ ブラックマトリックス層
１５０ 第２の基板
１６０ 液晶
２２０ 導電パターン層
２３０ 紫外線硬化型シール
２４０ ブラックマトリックス層
２６０ 液晶

Claims (6)

1. 液晶滴下技術を用いる液晶ディスプレーの製造方法であって、
   酸化インジウム錫材料からなり液晶ディスプレーの非表示領域に配置されている周辺回路により形成される導電パターン層を有する薄膜トランジスタ基板を供給するステップと、
   液晶ディスプレーの光漏れを避けるためのブラックマトリックス層を有するカラーフィルタ基板を供給するステップと、
   前記ブラックマトリックス層と前記導電パターン層との間で、前記薄膜トランジスタ基板の前記導電パターン層側に紫外線硬化型シールを並べるステップと、
   前記薄膜トランジスタ基板に液晶材料を滴下するステップと、
   前記薄膜トランジスタ基板および前記カラーフィルタ基板を真空チャンバ内で接着するステップと、
   所定の間、シールを前記薄膜トランジスタ基板側からの紫外線に曝してシールを予備硬化するステップと、
   シールを加熱するステップと、
   を含み、上記ステップの順に実施することを特徴とする液晶ディスプレーの製造方法。
2. 前記薄膜トランジスタ基板と前記カラーフィルタ基板との間から空気を排気するために真空チャンバが用いられることを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレーの製造方法。
3. 前記薄膜トランジスタ基板の前記導電パターン層側に紫外線硬化型シールを並べるステップが、前記カラーフィルタ基板の前記ブラックマトリックス層側に紫外線硬化型シールを並べるステップに置き換えられることを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレーの製造方法。
4. 前記薄膜トランジスタ基板に液晶材料を滴下するステップが前記カラーフィルタ基板に液晶材料を滴下するステップに置き換えられることを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレーの製造方法。
5. 液晶滴下技術を用いて製造される液晶ディスプレーであって、
   薄膜トランジスタ基板と、
   前記薄膜トランジスタ基板に形成され、酸化インジウム錫材料からなる周辺回路により形成され、前記周辺回路が非表示領域に配置されている導電パターン層と、
   カラーフィルタ基板と、
   液晶ディスプレーからの光漏れを避けるために前記カラーフィルタ基板に形成されたブラックマトリックス層と、
   液晶滴下技術により形成された液晶層と、
   前記薄膜トランジスタ基板と前記カラーフィルタ基板とを接着して、液晶層を蓄えるための導電パターン層と、ブラックマトリックス層の間のチャンバを形成する紫外線硬化型シールであって、前記紫外線硬化型シールが所定の間、導電パターン層を介して前記薄膜トランジスタ基板からの紫外線により予備硬化され、シールが加熱チャンバ内で加熱されることにより完全に硬化するシールと、
   を備えることを特徴とする液晶ディスプレー。
6. 紫外線硬化型シールが前記薄膜トランジスタ基板を前記カラーフィルタ基板に接着した後に、前記薄膜トランジスタ基板と前記カラーフィルタ基板の間から空気を排気するために真空チャンバが用いられることを特徴とする請求項５記載の液晶ディスプレー。

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