TW200525250A - A light irradiating apparatus for liquid crystal display - Google Patents

Description

200525250 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域j 本發明關係於液晶顯示器，及一用以硬化用於該液晶 顯示器中之密封劑的光照射設備。 先前技術

—— An. 力又肉吕 極，及一層液

為一密 用以侷 撐。 液 之液晶 可以被 為 電線， 各種顏 分子之 配向處 上，以 板上。 附著。 之間， 於 封劑所 限液晶 晶顯示 材料的 調整， 了製作 電氣連 色之濾 配向膜 王里係加 及 > — 隨後， 再者， 該入Q 此時， ’液' 晶顯示器包含兩基板，基板上形成有電 晶材料’注入於該兩基板之間。該兩基板係 組合在一起，該密封被印刷在基板的邊緣， 材料並為分佈於兩基板間之多數間隔件所支 器藉由調整施加 電場強度，使得 而加以顯示圖像 此一液晶顯示器 接至電線用以產 色板係首先加以 係施加至兩基板 以進行。再者， 包含有液晶入口 兩基板在對準後 液晶材料係經由 係隨後被堵住， 熱固材料或紫外 至具有各向異性之介電常數 經由基板所透射出之光數量 〇 ’用以傳送信號至兩基板之 生電場之電極，及用以代表 形成。隨後，用以對準液晶 之表面上，及一用於該膜的 間隔件係分佈於兩基板之一 之密封劑係被印刷於該一基 ’使用該密封劑加以彼此相 該液晶入口被注入於兩基板 以完成一液晶單元。 線硬化材料可以被使用作為 3 200525250 φ封劑。當紫外線硬化材料被使用作為密封劑時，一於照 射紫外線同時，將兩基板彼此附接之製程係被執行。 基板中有遮蔽光沒漏出一顯示區域周圍的累色基底， 及顯示區域中有顯示有圖像或其中形成有用以傳送掃描信 號或圖像信號之信號線’因此’當紫外線由基板的側邊照 射時’重疊黑色基底或諸信號線之密封劑可能並未足夠硬 化’因為所發出之紫外線被黑色基底或諸信號線所遮斷， 因而造成兩基板間之附接的劣化。另外，有一問題為未被 硬化之密封劑與液晶材料層之液晶材料混合，而污染了該 液晶材料，造成了液晶顯示器之顯示特性的劣化。 【發明内容】 考量上述問題，本發明之一目的係防止該液晶材料被 污染，藉由防止用於該液晶顯示器之基板的不良附接。 為了完成此目#，用以將液晶顯示器之基板彼此附接 之光硬化密封劑的硬度被增加。為此，阻擋光通過的電線

寬度及電線間之間隙係被㈣，或者，光係被以各種角度 照射在密封劑上。 依據本發明之_離枵，_ . 之〜、樣一液晶顯示板包含多數絕緣基 板’多數信號線，形成於 虹 > 成、该專基板上；及多數信號墊，多 =係由外部施加至其上，諸墊的一端係連接至諸信號 後嘗；二於信號塾附近中之諸信號線間之間隙係為信號 線寬一至十倍。 100微米及在信號墊 於此’信鱿線的寬度係較佳1 〇至 200525250 附近之諸信號線係被彎曲。 依據本發明之一實施例的液晶顯示器，包含··一顯示 區域；一熱[3* ub °°域；及一扇出區域。其中顯示有圖像之顯示 區域具有k π q「fl極線，用以傳送掃描信號及資料線與該等閘極 線相交叉，m 用以界定像素區域及傳送圖像信號。墊區域具 有閘極塾及資料塾，分別連接間極線及資料線，用以分別

由外部傳送掃插信號及圖像信號至間極線及資料線。扇出 區域具有—.. 在封劑，用以侷限注入於兩相對基板間之液晶 材料。密封劑係被放置於顯示區域及墊區域之間，並形成 於顯不區域旁，與閘極線及資料線相交又，但並不會與閘 極墊及資料墊重疊。 於此，於扇出區域中彼此相接近之多數閘極線或資料 線係形成於一間距，其係為閘極線或資料線寬度的一或十 倍。閘極線或資料線的寬度係較佳形成於由10至1〇〇微米 範圍内。 另卜，密封劑較佳具有紫外線硬化特性，閘極線 料線可以彎曲於烏山「α + 、羽出區域中，及至少密封劑的一部份係與 閘極線或資料線的彎曲部份重疊。 ”、 用於依據本發明 ^ .. y t , α +赞明之一實施例的液晶顯示器的光昭 備包含一發光元件·— 成、丄 、、 ’ 支樓構件，用以支撐液晶單元，宜 = 對=板’以及，—紫外線硬化密封劑形成於兩 一光路徑變化構件，安排於液晶單元的頂 底或側，用以改變由恭止一 μ Λ Ν 雙由發光7G件之光的行進方向。 於此，來自私永一从k、 ^先7L件的光可以為紫外線及光路徑變介 5

200525250 構件可以具有一 +十均表面，用以反射或散光。 、光路徑變化構件可以安排於支撐構件上及 光件可以安排认 排於先路徑變化構件上。於此時，光路輕 構件可以與支撐構件—體成型。 一 、光路徑變化構件可以安排於支撐構件及洛 1曰液日日單疋及發光元件間；或可以安排於多數紹 於液Ba單70的側邊。較佳地，後者可以具有-反射面 構成本說明書的一部份之附圖例示出本發明之 例，與發明說明一起解釋本發明之原理。 【實施方式】 本發明之較佳實施例將參考附圖加以詳細說明， 熟習於本技藝者可以容易實施。 開始時’依據本發明之第一實施例的液晶顯示器 構將參考第1及2圖加以簡要說明。 第1圖為依據本發明第一實施例的液晶顯示器的 的示意圖，及第2圖為第1圖沿著線Π-ΙΙ，所取的剖夜 如於第1及2圖所示，一依據本發明之液晶顯示 含兩相對基板，即一下基板1〇〇及一上基板200，一 材料層300注入於兩基板1〇〇及200間，及一密封； 形成於兩基板100及200之間，用以侷限液晶材料層 下基板1 0 0係大於上基板2 0 0並係被分為一顯示 D，用以顯示圖像及一週邊區域，在顯示區域外。 密封劑 90係安排於週邊區域上並係形成於閉合 一透 變化 晶單 中， 〇 實施 使得 的結 結構 丨圖。 器包 液晶 削90 300 ° 區域 四邊 6 200525250 矩形，沿著下基板1〇〇之邊緣。於此’密封劑採閉合四邊 形的理由是在組合上基& 200及下基& 1〇〇前之注 材料的製程。此一形狀係當處理進行於密封劑9〇係安排： 下基板時加以取得，液晶材料係滴落於_為密封冑％所包 圍的區域上、然後，上層係放置於液晶材料上。缺而，： 液晶材料注人於此-製程時，調整液晶材料的數量係很: 作為克服此困難的方法，突出部係形成於四方形密封

刎90中的-方法，然後’液晶被足量地注入，使得過量的 液：材料被集合至突出部並可以使用。由光硬化材料，特 別是由紫外線照射所紫外線硬化材料所作成之密封劑9〇 可以具有抗反射膜形成於其上，用以防止密封劑9〇與液晶 材料的反應。 液晶材料層300可以被混合以球型基板間隔件（未示 出）用以支撐平行之兩基板100及200，及密封劑150可 以同時包含球型基板間隔件。球型基板間隔件可以由氮化 石夕或有機絕緣材料所作成之突起。 再-人參考第1及2圖’依據本發明之第一實施何的液 晶顯示器的下基板100包含一絕緣基板1〇1，及閘極線20 及貝料線60形成於基板101上。由低電阻率之導電材料作 成之閘極線20及資料線60係彼此以一閘極絕緣膜形成於 其間，而加以絕緣。雖然並未具體示於圖中，但閘極線2〇 包含多數於顯示區域D内，延伸於水平方向之閘極線，用 以傳遞掃描信號，多數閘極墊，連接至一週邊區域内之閘 極線，用以在由外部接收掃描信號，傳遞掃描信號至閘極 200525250 線，及多數連接至閘極線薄 H a ,丨上 渡之間極電極。 另外，資料線60包含多數 延伸於垂直方向並與顯示區 、％第3圖之中之62) 資料塾(於第3圖之68)，連：5中之間極線相交叉，多數 以在由外部接收圖像信號 A之貝枓線，用 私嗦拉S戈 傳遞圖像信號至資料線，多 數連接至-貝料線的薄膜電晶 的容… 曰體的源極電極，及薄膜電晶體 晶體的通道在其中央。 電極相…其間有薄膜電 資料線係被覆蓋以保護膜 七了⑽备 邊臈70。由例如ITO(氧化銦錫） 或IZO(氧化銦鋅）之透明導 刊T叶所作成或具有高反射率 :不透明導電材料之像素電極（未示出）係形成於像素區域 中之保護膜70上’該等像素區係被安排呈矩陣形式並為兩 相鄰閘極線及兩相鄰資料線所包圍的區域所界定。 於此，與閘極線分離並用以接收例如共同ζ極電壓之 電壓的儲存電極可以形成於基板1〇1上。 <餘存電極與 像素電極重疊，以形成儲存電容，用以改良 丨豕京的電何保 留能力。 相對於下基板100之上基板200包含一絕緣基板 201、一黑色基底202於其上、一共同電極2〇3、多數滤色 板（未示出）等等。黑色基底202具有多數呈矩陣形式排列 之開口，其係相對應於下基板i 00之像素區域。黑色基底 2〇2同時形成於顯示區域D之圓周，用以中斷由圓周泡漏 出之光。紅、綠及藍濾、色板（未示出）係被形成於諸開口上， 即於黑色基底2 02之像素區域。於此時，雖然紅、綠及藍 200525250 濾色板係於行方向安排呈三個位移中，但它們可以安排呈 同一顏色濾色板係位於列方向中之同一列中，或者，如同 於行方向中可以安排呈三位移。濾色板等可以為一具有優 良之偏光專性之保S蒦膜所覆蓋。 另一方面，由磨擦所處理之配向膜110及210，用以 配向液晶林料層300中之液晶分子於一特定方向者，可以 形成於兩基板101及201之最上方向。如於第！圖所示， 因為下基板100係大於上基板2〇〇，所以绛Μ及6〇係曝 露至上基板2 0 0之外侧。 第3圖為一詳細佈局圖，顯示第1圖之ΙΙΙ-m，部份， 即貝料墊之岔封劑90的周圍。如於第3圖所示，週邊區域 可以被再分為墊區域ρ及一扇出區域〇,墊區域ρ中定位 有閘極墊及資料墊，扇出區域〇定位於顯示區域D及墊區 域Ρ之間。於扇出區域〇中之資料線62係被彎曲，用以 連接至資料墊68，及密封劑90係形成於扇出區域〇中。 當然，於扇出區域〇中之資料線62可以直直延伸不必彎 曲’但於此時，於資料墊間之間隙被加寬。 當紫外線由下基板100下照射，以硬化密封劑9〇時， 包含於密封劑90令之啟動劑與包含於密封劑9〇中之單分 子或聚合物反應。因為此反應以鏈鎖方式進行，由直接被 養外線照射之一部份至其他部份，所以密封劑9 射…的邊界硬化至資料、線62之下部份向内」=離 及直接照射部份的一定距離。因&，當為線所佔用區域及 於線間之間隙被適當地加以調^時，密封齊1 9〇 #戶斤有部份 9 200525250 可以被硬化。依據本實施例，於扇出區域0中彼此相鄰近 之資料線62間之間隙Α設定為資料線62寬度Β的一至十 倍’較佳為1 〇至i 00微米。因為閘極線具有一最類似於資 料的結構，所以相同條件係適用於閘極線的寬度及於扇出 區域0中之閘極線間之間隙。 實驗你丨1

形成於扇出區域中之信號線上之密封劑的硬度係以三 種情形加以分析，一者為X，其中未被照射以紫外線，另 一為Y ’其中於信號線62間之間隙A(20.29微米）係小於 信號62的寬度β (2 9.16微米），及第三為Z，其中於信號 線62間之間隙a( 122.47微米）係6.8倍大於信號線62的 寬度B(1 8微米）。於此，可以由Kyoritsu公司購得之D70E1 可以用為密封劑該密封劑的硬度係使用一拉曼頻譜加以量 測。 第4圖顯示該密封劑的拉曼頻譜，其中水平軸為拉曼 轴[cnT1]及垂直轴為拉曼強度。顯示於第4圖中之1608 cnT1 峰值表示並未參與硬化反應之苯環，而1631〇111-1表示參與 硬化反應之碳雙鍵。於第4圖中，幾乎看不出來密封劑可 以於具有最小1 6 3 1 c πΓ1峰值之例子Z中被最佳硬化。具體 地’ 一種由拉曼頻譜取得硬度之方法係如下。 開始時，密封劑完全未被硬化，因為紫外線並未照射， 於例子X中，表示硬度為0%，而當密封劑被完全地固化 係被稱為1 0 0 %之硬度。對於兩例子，均找出一拉曼頻譜曲 線。兩例子均具有1608C1TT1峰值及1631cm-1峰值。再者， 10 200525250 1 60ScnT1峰值之谷部係彼此以一直線相連接，以取得為頻 譜曲線及直線所包圍之面積。隨後，用於163 1 cm·1峰值 的面積係以相同方法加以取得，然後，一用於1 6 3 1 c πΓ1峰 值之面積對用於1608cm·1峰值的面積比係被計算。若〇% 硬度之面積比被假設為ri及100%硬度之面積比為Γ2，則 用於面積比之硬度Η係以下式表示。 Η=1〇〇χ(Γι-γ)/(γι-γ2) 由上式，可以看出一大的面積比r造成較小之硬度η。 因為面積比r被給定為1631面積/1608面積及.1608面積於 第4圖中之所有三個例子均類似，其可以看出用於例子z 之硬度係高於例子Y，因為Z具有一較小之面積。 於此實驗例子中，η=〇·5及r2 = 〇.l ，則 Η = 100Χ[(0·5-Γ)/0·4]。第4圖之表中，例子χ顯示具有广〇 5 之〇%硬度係如上所述，例子γ顯示具有r = 〇· 14之硬度 9 0 /〇 ’及例子z顯示具有r =約〇 · 1之約硬度1 〇 q 〇义。 另外’為了完全硬化密封劑的目的，雖然液晶顯示器 的結構可以如同於上述第一實施例地改變，但紫外線可以 均勻地照射，藉以改良用以照射紫外線的方法與設備。例 如，當紫外線由液晶顯示器的頂部照射，一反射板或掃描 板係被提供於液晶顯示器之底部及/或側邊。此一方法及設 備將被詳述如後。 第5圖為依據本發明第二實施仃之液晶顯示器的紫外 線照射設備的示意圖。於第5圖中，只有顯示用以代表紫 外線反射或散射的液晶顯示器的—部份。

200525250 如於第5圖所示，用於依據本發明之第二實施例 晶顯示器的紫外線照射設備包含一紫外線燈5 1 0，用 生紫外線，一支撐構件5 2 0，位於紫外線燈5 1 0之下 一反射板5 3 0形成於支撐構件5 2 0上。予以照射以紫 的液晶顯示器係被放置於反射板5 3 〇上，該反射板可 支撐構件520 —體成型。 於此，較佳地，該反射板5 3 0係由具有良好反射 具有不平表面之金屬材料作成，其係被研磨等等，使 外線可以以各種方向反射或隨機反射。 有了依據第二實施例之液晶顯示器的紫外線照 置’來自燈510之紫外線在通過上基板200及下基板 後’係為反射板5 3 0所反射於各種方向中。因此，紫 可以到達位在信號線（於第1圖之20及60)或黑色基底 下之密封劑150，允許密封劑的硬度為最大化。 第6及7圖為示意圖，分別顯示依據本發明之第 第四實施例的液晶顯示器的紫外線照射設備。 如於第6圖所示，用於依據本發明第三實施例之 顯示器之紫外線照射設備除了第二實施例之紫外線照 備中之反射板5 3 0外，另包含一位於紫外線燈5 1 0及 板530間之散射板54〇，用以散射來自燈51〇之紫外 以將之朝向液晶單元1〇〇及200。 當使用本發明第三實施例之液晶顯示器之紫外線 設備來照射紫外線時，因為紫外線並非如第二實施例 垂直於液晶單元100及200，而均勻均輸入，而是以 之液 以產 ，及 外線 以與 率及 得紫 射裝 100 外線 202 三及 液晶 射設 反射 線， 照射 中地 各種 12

200525250 方向的傾斜加以輸入，及因為到達及為反射板 的紫外線係以各方向均勻地輸入至密封劑中， 第二實施例，有更多之紫外線可以到達密封劑 中0 另外，如於第7圖所示’依據本發明之第 液晶顯示器的紫外線照射設備具有一結構，其 定厚度之間隔件600係放置於第三實施例之 上。於此間隔件600可以為透明或半透明，並 射特性。 間隔件6 0 0可以藉由增加於液晶單元1 〇 〇 射板530間之距離，而允許為反射板520所反 予以更寬及更密地照射。 然後，將更詳細說明，使用依據本發明之 液晶顯示器的紫外線照射設備，以硬化密封劑 實驗例2 第8圖為用以量測使用本發明諸實施例之 的紫外線照射設備的密封劑之硬度的樣品示意 圖為與量測位置有關之密封劑的硬度的圖表。 於此第8圖所示之實施例中，陰影部份8 兩0.7微米厚玻璃板之一以鉻（Cr)加以形成。 外線硬化密封劑7被施加於一基板上後，使得 陰影部份8重疊，兩基板係被彼此相結合，藉 紫外線照射設備加以照射紫外線，而沒有反射 施例的紫外線照射設備。於此，由京葎公司所購 5 3 0所反射 所以相較於 的更大範圍 四實施例的 中一具有一 反射板520 可以具有散 及200及反 射的紫外線 諸實施例之 的實驗例。 液晶顯不器 圖，及第9 係藉由電鍍 然後，在紫 密封劑7與 由使用傳統 板及第二實 得之D70E1 13 200525250 係被使用作為密封劑。密封劑的硬度係於第8圖中之六點 1至6加以量測。如於第8圖所示，點1係位於未被陰影 部份所覆蓋的部份及點2至6係位於分別離開陰影部份之 邊界50、180、330、530及1300微米的部份。 於第9圖中之密封劑的硬度係以相同於實驗例1中之 方法加以取得。於第9圖中，Q表示當反射板被使用時， 密封劑的硬度，及R表示當反射板未被使用時之密封劑的 硬度。 如於第9圖所示，密封劑的硬度顯示離開陰極部份邊 界5 〇微米之點2大於9 〇%，但其顯示，於反射板未使用之 傳統例子Q中，其他諸點範圍由約50%至0%。另一方面， 當使用反射板時，如於本發明之諸實施例時，所有點均顯 示大於90%之密封劑硬度。結果，可以看出密封劑係完全 地硬化，因為當使用反射板時，紫外線係足夠地照射於陰 影部份之中心。 雖然，於本發明之第二至第四實施例中，密封劑的硬 度藉由放置反射板及/或散射板於基板之上及/或下而增 力ϋ ’但可以看出藉由放置反射板及散射板於基板的側邊， 而增加硬度’這將如下所詳述。 第1 0至1 3圖為示意圖，分別顯示出依據本發明第五 至第八實施例之液晶顯示器的紫外線照射設備的示意圖。 如於第1 0圖所示，依據本發明之第五實施例之液晶顯 不器的紫外線照射設備包含一紫外線燈5 1 0，用以產生紫 外線’一支撐構件5 2 0，位於紫外線燈5 1 0下，及反射板 14

200525250 550位於支撐構件520之侧邊上。於此，液晶顯开 及200係位於支撐構件52〇上。 位於側邊上之反射板5 5 0具有傾斜反射面， 5 10反射之紫外線係以一斜角反射，然後，到達 底2 02下之紫外線硬化密封劑150。 例如，反射板的數量、位置、形狀等等係可 變，以最大化密封劑1 5 0的硬度。另外，反射板 安排於多階層中之上及下，如同依據示於第11圖 明之第六實施例的液晶顯示器的紫外線照射設備 板550可以形成以具有如第12圖所示之本發明第 之液晶顯示器的紫外線照射設備中之凸面（或β 者，反射板550可以形成為具有如第13圖所示之 八實施例之液晶顯示器之紫外線照射設備’具有 研磨所處理之不均勻表面552，用以隨機反射紫夕 上述第二至第八實施例之反射板530、540及 分開或組合方式加以使用。 如上所述，依據本發明之藉由增加與信號線 密封劑一部份的硬度，並藉由適當調整信號線的 接至於扇出區域中之墊間的信號線的間隙’不& 接照射，或於紫外線燈及液晶顯示器間或液晶顯 側邊，放置反射板或散射板，使得紫外線係以各 方向到達液晶顯示器，以到密封劑的所有部份’ 板間之不良附接可以防止及由於密封劑造成之液 可以防止。 ;單元1 00 使得由燈 在黑色基 以自由改 5 50可以 中之本發 者，反射 七實施例 3面），或 本發明第 為刻花或 ，卜線。 5 5 0可以 之重疊的 寬度及連 紫外線直 示器下及 種高度或 因此兩基 晶的污染 15 200525250 雖然，本發明之較佳實施例已經如上加以詳細說明， 但可以清楚了解的是，於此所教之基本發明概念之很多變 化及/或修改，對於熟習於本技藝者仍在隨附申請專利範圍 所界定之本發明的精神及範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖為依據本發明之第一實施例的液晶顯示器的結 構佈局圖；

第2圖為第1圖沿著線ΙΙ-ΙΓ所取的剖面圖； 第3圖為第1圖之ΙΙΙ-ΙΙΓ部份的詳細佈局圖； 第4圖為定位於電線下之密封劑的拉曼頻譜圖； 第5至7圖分別為依據本發明之第二至第四實施例的 液晶顯示器之紫外線照射設備的示意圖； 第8圖為用以量測密封劑的硬度之樣品的示意圖； 第9圖為一圖表，顯示密封劑的硬度取決於第8圖之 樣品之量測位置；及 第10至13圖為示意圖，顯示依據本發明之第五至第 八實施例的液晶顯示器的紫外線照射設備。 主要元件符號說明 7 密封劑 8 陰影部份 20 閘極線 60 資料線 62 資料線 68 資料墊 70 保護膜 90 密封劑 16 200525250

100 下基板 101 絕緣基板 110 配向膜 150 密封劑 200 上基板 201 絕緣基板 202 黑色基底 210 配向膜 300 液晶材料 510 紫外線燈 520 支撐構件 530 反射板 540 散射板 550 反射板 552 不平表面 600 間隔件 A 資料線間隙 B 資料線寬度 D 顯示區域 0 扇出區域 P 墊區域 Q 硬度 R 硬度

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Claims (1)

1. 200525250 拾、申請專利範圍： 1. 一種用於液晶顯示器的光照射設備，至少包含： 一發光元件； 一支撐構件，用以支撐一液晶單元，該液晶單元包含 兩相對基板，以及，一紫外線硬化密封劑形成於兩基板 旁；及 一光路徑變化構件，安排於液晶單元的頂、底或側邊， 用以改變來自發光元件之光的行進方向。

   2. 如申請專利範圍第1項所述之光照射設備，其中上述之 來自發光元件的光為紫外線。 3. 如申請專利範圍第1項所述之光照射設備，其中上述之 光路徑變化構件反射或散射光。 4. 如申請專利範圍第3項所述之光照射設備，其中上述之 光路徑變化構件可以安排於該支撐構件上及該液晶單元 係安排於光路徑變化構件上。 5. 如申請專利範圍第4項所述之光照射設備，其中上述之 光路徑變化構件係與該支撐構件一體成型。 6. 如申請專利範圍第4項所述之光照射設備，更包含一光 透射構件，安排於該光路徑變化構件上，其中上述之液 18 200525250 晶係放置於該光透射構件上。 7.如申請專利範圍第3項所述之光照射設備，其中上述之 光路徑變化構件具有不平均表面，用以隨機反射光。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之光照射設備，其中上述之 光路徑變化係安排於支撐構件及液晶單元間及於液晶單 元及發光元件間。

   9. 如申請專利範圍第1項所述之光照射設備，其中上述之 光路徑變化構件係安排於液晶單元的一側邊之多數台階 中 〇 10. 如申請專利範圍第1項所述之光照射設備，其中上述之 光路徑變化構件係安排於液晶單元的一側邊並具有一傾 斜反射面。

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