TWI259316B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

1259316 玖、發明說明：

I：發明戶斤屬之技術領域I 發明領域 本發明係有關於一種液晶顯示裝置的生產。 5 【先前技術】 發明背景 一液晶顯示裝置包含一對基材及一插置於基材間之液 晶。一基材係為形成TFT之TFT基材，而另一基材係為用於 形成濾色器之濾色器基材。一含有光可固化密封劑之環狀 10 密封件係形成於一基材上。於該對基材被結合在一起後， 環狀密封件係以紫外線照射而固化。液晶係插置入由環狀 密封件所圍繞之區域中。 於製造液晶顯示裝置之傳統方法中，一注射孔係形成 於環狀密封件中，於一真空室中，在基材被結合在一起後， 15 液晶係經該形成於環狀密封件中之注射孔而注射。而後， 關閉環狀密封件中之注射孔，且含有該對基材之液晶面板 係自真空室中取出。 於近幾年之液晶顯示裝置的生產中，已提出一滴式注 射法（參見如日本未審查專利公開案（Kokai) No· 20 2001-133795)。於滴式注射法中，一環狀密封件係形成於一 基材上，且液晶微滴係滴入至基材上之環狀密封件中。而 後，該對基材係於真空室中結合在一起。依據滴式注射法， 液晶的注射係在基材被結合在一起之同時完成，以降低生 產步驟並減少生產液晶顯示裝置之成本。 1259316 於曰本未審查專利公開案（Kokai) No· 2001-133795 中，係提供一在四個角處具有開口之矩形密封件，以取代 一矩形環狀密封件，液晶係被滴至由密封件所圍繞之區域 上，而後，由開口所漏出之液晶係被擦淨，且以一密封元 5 件密封開口。再者，極性空間係提供於該對基材之間。 然而，當一環境(使用者於該環境中使用液晶顯示裝置) 之溫度上升或下降時，該填充於液晶顯示裝置中之液晶的 體積係擴張或收縮，且液晶顯示裝置之晶胞空間係不再可 忍受或承受液晶的體積變化。舉例言之，於液晶顯示裝置 10 中，真空氣泡係傾向於被包含於框架部位中之液晶中，該 框架部位係位於像素顯示區域與環狀密封件之間。於一使 用者使用液晶顯示裝置之環境中，氣泡可能因為環境溫度 之降低而自框架部位流至像素顯示區域中，而造成顯示器 之陰影。因此，於製造液晶顯示裝置中，液晶之使用量係 15 些微多量，以使得氣泡不會存在於框架部位中。然而，當 壞境溫度上升時’液晶晶胞的擴張不再可應付液晶的擴張 量。因此，當液晶顯示裝置使用於接近垂直位置時，過多 的液晶會因重量關係而保持於液晶顯示裝置之下部位置 中，且此部位之晶胞的厚度會呈不規則狀。 20 【發明内容】 發明概要 因此，本發明之一目的係在提供一種液晶顯示裝置， 即使在液晶體積有所變化時，該液晶顯示裝置之顯示品質 亦不受影響。 1259316 本發明之液晶顯示裝置包含一對基材、一插置於該對 基材間之一環狀密封件中之液晶，以及一設置於框架部位 中之邊界圖案（threshold pattern)，該框架部位係位於環狀密 封件與一像素顯示區域之間，該邊界圖案具有一開口，其 5 將像素顯示區域連接至一位於環狀密封件與邊界圖案間之 區域。 依據此一結構，液晶顯示裝置之像素顯示區域外之框 架部位係有效地用以承受及應付由環境變化所造成之液晶 體積的改變。其更可增加由滴式注射法所製造之液晶顯示 10 裝置中之液晶量的環境限度。 圖式簡單說明 本發明將藉下列較佳具體實施例之說明及所附隨之圖 式而變得更明白，其中： 第1圖係為例示本發明之具體實施例之液晶顯示裝置 15 的概要性截面圖， 第2圖係顯示第1圖之一基材的平面圖； 第3圖係為說明滴式注射法之圖式； 第4 A與4 B圖係為說明當液晶體積因環境溫度下降而 降低時之液晶顯示裝置的圖式，其中第4A圖係說明液晶經 20 該開口而自環狀密封件與邊界圖案間之區域移動至邊界圖 案之内側，而第4B圖係說明邊界圖案内被液晶所填充之狀 態； 第5A與5B圖係為說明當液晶體積因環境溫度上升而 增加時之液晶顯示裝置的圖式，其中第5A圖係說明液晶經 1259316 該開口而自邊界圖案之内側移動至環狀密封件與邊界圖案 間之區域，而第5B圖係說明環狀密封件與邊界圖案間之區 域中之液晶的移動； 第6圖係為說明本發明之一改良實施例的圖式； 5 第7圖係說明一具有邊界圖案與極性空間之基材的圖 式；以及 第8圖係為說明本發明之一改良實施例的圖式。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 10 本發明之具體實施例參照圖式說明於下。 第1圖係為說明本發明之一具體實施例之液晶顯示裝 置的概要性截面圖，而第2圖係說明第1圖之—基材的平面 圖。 於第1及2圖中，液晶顯示裝置10包括第一及第二基材 15丨2與14、一插置於第一及第二基材12與14間之液晶16、 u μ 及一設置於第一及第二基材12與14間以圍繞液晶16之莩狀 密封件18。液晶顯示裝置1〇包括一像素顯示區域與〜在 環狀密封件18内之框架部位22。 一邊界圖案24係設置於環狀密封件is與像素顯示區域 20 20間之框架部位22中。邊界圖案24具有一開口 28，其將像 素顯示區域20(邊界圖案24之内側）連接至位於環狀贫封件 18與邊界圖案24間之區域26。於第2圖中，環狀密封件a仏 形成以呈連續矩形，而無一注射孔。除了開口 28處外， 封閉空間係形成於邊界圖案24與環狀密封件18之間。 1259316 邊界圖案24係自環狀密封件18以平行環狀密封件 18(具有一間隔）之方式實質環狀延伸。在使用環境下，開口 28車父佳係没置在液晶顯示裝置的下部（當液晶顯示裝置w 呈近乎垂直位置使用時，其在下部）。 5 液晶顯示裝置1〇係為一主動陣列-型式之彩色液晶顯 示裝置，且一基材係為形成TFT之TFT基材，而另一基材係 為形成濾色器之濾色器基材。濾色器、TFT與像素電極係以 已知方式來建構，故於此不詳加描述。再者，亦提供一已 知之校準膜。像素顯示區域20係為設置TFT與像素電極之 10處，而框架部位22係為一以圍繞像素顯示區域之2〇黑陣列 所覆蓋之區域。 邊界圖案24可用一以形成環狀密封件18之材料來製 造。當環狀密封件18欲被施加至該基材12上時，邊界圖案 24係與環狀密封件18一起被施用。邊界圖案24具有與環狀 15密封件18實質上相同的高度。邊界圖案24可使用形成濾色 器之材料來製造。邊界圖案24可在形成TFT基材薄膜的同 曰τΓ由有機/專膜材料(絕緣薄膜材料）製造。邊界圖案Μ可使 用該用於形成極性空間之材料製造。第7圖係說明極性空間 30之實施例。 20 液晶顯示裝置10係藉滴式注射法而製造。第3圖係為說 明滴式注射法之圖式。液晶16係以微滴形式自一分配器32 滴至第一基材12(或第二基材14)上。分配器32將呈微滴形式 之液晶16滴於由環狀密封件18所圍繞之區域上，同時，分 配器32係於ΧΥ-方向移動。呈液滴形式之液晶16係散佈於基 1259316 材12上。 液晶16係充填於邊界圖案24内側，且經邊界圖案24之 開口 28流進環狀密封件18與邊界圖案24間之區域26中。於 理想狀況下’足量液晶16係自開口 28流進區域26向上至一 5預疋位置。因此’如第2圖所示區域26包括存在足量液晶16 之部位26a以及—存在少量液晶16且含真空氣泡之部位 26b。基本上’於液晶顯示裝置欲被使用之狀態時，區域26 内之氣泡係傾向於聚集在液晶顯示單元之上部位。因此， 藉由於下部位形成一開口 28，該存在足量液晶16之部位26a 1〇係被配置於靠近開口 28。 於液晶16滴至第一基材12(或第二基材14)上後，第一基 材12與第二基材14係與真空室内之環狀密封件18結合在一 ^而後，固化環狀密封件18。因此，完成液晶面板。 A /、4B圖係為顯示當液晶體積因環境溫度等因素 5之降低而減少時之液晶顯示裝置之圖式。於邊界圖案24内 之液晶體積減少時，邊界圖案24内部包括一存在足量液晶 =之邛位27a以及一與部位27a混合之部位(於此含有氣 泡）。因此，如第4A圖示，液晶16係經開口 28而自環狀密封 2〇牛8贫&界圖案24間之區域26移動至邊界圖案24的内部。 20因此，如第4B圖所示，邊界圖案24的内部係被液_所填 充，且其不存在有含氣泡之部位]。於環狀料件⑽邊 I圖=24間之區域26中，於存在有足量液日日日16之部位施與 含少量液晶16且含氣泡之部位施間之分界係朝開口卿 10 1259316 於此方式中，當液晶體積因環境溫度下降而減少時， 靠近開口 28之區域26内的液晶係被補充至液晶不足之像素 顯示區域20中，且於像素顯示區域20中並無真空氣泡的形 成。 5 於此，假若僅存在有環狀密封件18而無邊界圖案24， 則填充於液晶顯示裝置中之液晶體積的擴張或收縮係伴隨 使用者使用液晶顯示裝置處之環境溫度的上升或下降而發 生，且液晶顯示裝置之晶胞空間係不再可忍受或承受液晶 體積的變化。舉例言之，於液晶顯示裝置中，係傾向產生 10 真空氣泡，且真空氣泡係被包含於像素顯示區域與環狀密 封件間之框架中的液晶内。於一使用者使用液晶顯示裝置 的環境中，氣泡可能因環境溫度的下降而自框架部位移至 像素顯示區域中，而造成顯示器中的陰影。 依據本發明，含有像素顯示區域20之邊界圖案24的内 15 部係以液晶16填充，且含有真空氣泡之部位27b係存在於環 狀密封件18與邊界圖案24間之區域26中，該區域係處於遠 離孔口 2之位置，故真空氣泡係不會流進像素顯示區域20 中，且可排除造成顯示器上之陰影的原因。 第5A與5B圖係為顯示當液晶體積因環境溫度等因素 20 之上升而增加時之液晶顯示裝置之圖式。當邊界圖案24内 部之液晶體積增加時，邊界圖案24内部係僅被部位27a(於 此存在有足量液晶16)所佔據，而使液晶16含量過多。因 此，如第5A圖所述，液晶16係經開口 28而自邊界圖案24的 内部移動至環狀密封件18與邊界圖案24間之區域26。因 1259316 此，如第5B圖所述，過多的液晶16係排出至邊界圖案24的 外側。因此，於環狀密封件18與邊界圖案24間之區域26中， 存在有足量液晶16之部位26a與含少量液晶16且含氣泡之 邛位26b間之分界係遠離開口 28移動。 5 到目前為止，於製造液晶顯示裝置中，係使用些微多 里之液晶。因此，當環境溫度上升時，液晶晶胞的擴張係 不再可應付液晶的擴張量。因此，當於接近垂直位置使用 /夜晶顯示裝置時’過多的液晶係因重量而停留在液晶顯示 t置的下方位置’而使得此部位之晶胞的厚度變得不規則。 ° 依據本發明，當液晶體積因環境溫度上升而擴張時， 像素顯示區域20内之過量的液晶係通過開口 28且流進具有 可各納液晶之空間的區域26中。因此，可解決該過多液晶 因重量而停留在液晶顯示裝置之下方位置的問題及部位晶 胞之厚度變得不規則的問題。 15 第6圖係為說明本發明之一改良實施例的圖式。於此實 施例中，基材12包括一校準膜34。校準膜34係設置在邊界 圖案24的内部。再者，一與前述校準膜相同之校準膜34&係 排列於-第-部位26c上，該第一部位26c係靠近環狀密封 件18與邊界圖案24間之區域26内的開口 28，且於一第二部 20位26d處並無設置校準膜，該第二部位施與開口 ^之距離 係比第一部位26c與開口28間之距離更遠。 液晶16係傾向於濕化校準膜34與34a。因此，於環狀密 封件18與邊界圖案24間之區域26中，液晶16係傾向於被第 一部位26c(於此存在有校準膜34a)所封堵，而不被不具有校 12 1259316 準膜之第二部位26d所封堵。因此，於接近開口 28之第—部 位26c中之液晶16係欲被集中。校準膜％係僅排列於對於 足量液晶之邊緣所需之的距離上。 第8圖係顯示本發明之_改良實施例的圖式。除了邊界 5圖案24的形狀外，第8圖之基㈣係與第之基材相同。 於第8圖中，邊界圖案24係以實質與環狀密封件狀一側平 行之方式形成，該環狀密封件18係為矩形，且距環狀密封 件18之俱!處具有-間隔。邊界圖案24的末端係與環狀密 封件18之二側表面接觸，且一除了開口 28處外皆封閉的空 10間係形成於邊界圖案24與環狀密封件18之一側之間。於前 述之具體實施例中，位於環狀密封件18與邊界圖案24間之 區域26係為環狀。然而’第8圖之區域26係呈筆直狀。於此 例子中’ 5亥具有開口 28之邊界圖案24亦展現與前述具體實 把例相似的核作方式，因此，可控制該無法控制之真空氣 15泡，且為因5衣境溫度變化而造成之液晶體積的改變提供一 增加的容忍限度。 如刖述，於使用微滴與結合裝置以製造面板中，本發 明使其可此增加液晶量之環境限度。 【圖式簡單說3月】 20 帛丨圖係為例示本發明之具體實施例之液晶顯示裝置 的概要性截面圖； 第2圖係顯示第1圖<~基材的平面圖； 第3圖係為說明滴式注射法之圖式； $ 4 A與4 B圖係、為說明當液晶體積因環境溫度下降而 13 1259316 降低時之液晶顯示裝置的圖式，其中第4A圖係說明液晶經 該開口而自環狀密封件與邊界圖案間之區域移動至邊界圖 案之内側，而第4B圖係說明邊界圖案内被液晶所填充之狀 態； 5 第5 A與5 B圖係為說明當液晶體積因環境溫度上升而 增加時之液晶顯示裝置的圖式，其中第5A圖係說明液晶經 該開口而自邊界圖案之内側移動至環狀密封件與邊界圖案 間之區域，而第5B圖係說明環狀密封件與邊界圖案間之區 域中之液晶的移動， 10 第6圖係為說明本發明之一改良實施例的圖式； 第7圖係說明一具有邊界圖案與極性空間之基材的圖 式；以及 第8圖係為說明本發明之一改良實施例的圖式。 【圖式之主要元件代表符號表】 10 液晶顯示裝置 12 第一基材 14 第二基材 16 液晶 18 環狀密封件 20 像素顯示區域 22 框架部位 24 邊界圖案 26 區域 26a 存在足量液晶之部位 26b 存在少量液晶且含真空氣泡之部位 26c 第一部位 26d 第二部位 27a 存在足重液晶之部位 27b 含有氣泡部位 28 開口 30 極性空間 32 分配器 34、 34a 校準膜 14

Claims (1)

1259316 捨、申請專利範圍： i.一種液晶顯示裝置，包含—對基材、—插置於該對基 材間之-環狀密封件内的液晶、以及―設置於__ β位中之&界圖案，該框架部位係位於該環狀密封件 5 與一像素顯示區域之間，該邊界圖案具有一開口，其 將該像素顯示區域連接至一位於該環狀密封件與該邊 界圖案間之區域。 2·如中請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中該邊界圖 ㈣以實f平行該環狀密封件之至少-側之方式延 伸。 3·如中請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該邊界圖 案係以實質平行該環狀密封件之方式環狀延伸，且與 該環狀密封件具有一間隔。 〜 U 4.如中請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中該邊界圖 案係以實質平行該環狀密封件之至少一側之方式環狀 延伸，且與該環狀密封件之至少一側具有-間隔，且 一封閉空間係、形成於除了開口處之該邊界圖案與該環 狀密封件之至少一側之間。 20 5·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中-校準膜 制非列於-靠近於該開口之第—部位上，其係位於該 %狀密封件與該邊界圖案間之區域内，且於一較該第 一部位更遠離該開口之第二部位上係不設置校準膜。 6·如申請專利範圍第i項之液晶顯示裝置，其中該液晶係 滴於基材上，且該環狀密封件不具注射孔。 15