CN1444080A - 一种制造液晶显示屏的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造液晶显示屏的方法包括以下步骤，在第一和第二衬底之一上形成包围多个单元液晶盒的主UV密封剂，和在所述主UV密封剂的外侧形成虚拟区UV密封剂；在第一和第二衬底之一上滴加至少一滴液晶；将所述第一和第二衬底附着到一起；在带有掩蔽区彼此附着的衬底上照射UV射线，所述掩蔽区是所述虚拟区UV密封剂和至少一条划线相交的区域，从而粘合所述两个衬底；和将所述粘合的两个衬底体切割成多个单元盒。

Description

一种制造液晶显示屏的方法
本申请要求2002年3月7日申请的No.P2002-12056韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请在本文中以引用的形式加以结合。
技术领域
本发明涉及液晶显示器，更确切地说，是涉及用液晶滴加法制造液晶显示器(LCD)屏的方法。
背景技术
薄的扁平屏显示器往往具有不大于几厘米的厚度。特别是，液晶显示器(LCD)具有广泛的用途，如用于笔记本电脑，计算机显示器，空间飞行器和飞机的仪表监示器等。
一般来说，LCD设有：一个下衬底，其上形成薄膜晶体管和像素电极；一个上衬底，与下衬底相对，其上形成黑底(black matrix)，滤色层，和共用电极；和在所述两个衬底之间的一个液晶层，所述液晶层通过施加到衬底之间的像素电极和共用电极上的电产生的电场来驱动液晶，以调节液晶的透射率，从而在显示屏上显示图象。
在上述的LCD中，目前通常使用的是真空注入法，以在上下衬底之间形成液晶层。在这样的方法中，在将下衬底和上衬底粘合到一起后，利用毛细现象和压差在所述的两个衬底之间注入液晶。但是，所述的真空注入法在衬底之间注入液晶要花费很长的时间。结果是，随着衬底变大会使生产率明显减低。
因此，为了解决上述问题提出了一种称之为液晶滴加法的方法。下面参照附图说明使用现有技术的液晶滴加法制造LCD显示屏的方法。
图1A-1E表示使用现有技术的液晶滴加法制造LCD显示屏的方法的展开透视图。为了方便起见，在图中仅示出四个单元盒。
参见图1A，其制备的是此工序中的下衬底1和上衬底3。在下衬底1上形成多条栅极(gate)线和数据线(均未示出)，它们彼此相交构成像素区。在所述栅极线和数据线的每个交点上形成一个薄膜晶体管。在连接所述薄膜晶体管的各像素区上形成一个像素电极。
在上衬底3上形成黑底，屏蔽从栅极线，数据线和薄膜晶体管区域渗漏的光。黑底上形成红、绿和兰色滤色层。然后依序在滤色层上形成共用电极。在下衬底1和上衬底3上形成使液晶初始定向的定向膜。
在图1B中，在下衬底上涂覆主密封剂7和虚拟区(dummy)密封剂8，并且多个液晶滴5定位在下衬底上，以形成液晶层。然后，在上衬底3上散布衬垫料(spacer)，以保持盒间隙。
主密封剂7用以防止液晶渗漏，并将上下衬底粘合。虚拟区上的密封剂8形成在主密封剂7外侧的虚拟区上。虚拟区密封剂8的作用是保护主密封剂7。
在这样的液晶滴入方法中，需在密封剂固化前，将液晶置于附着在一起的上下衬底之间。因此，如果使用热固化密封剂粘合所述衬底，在加热过程中密封剂会流动并污染液晶。因此，必须使用紫外线(UV)密封剂以避免此类问题。
参见图1C，下衬底1和上衬底3彼此附着在一起。如图1D所示，使用UV辐射装置9照射UV射线来固化密封剂7(示于图1B)，从而将下衬底1和上衬底3粘合。图1E示出了粘合后的衬底1和衬底3被切割成多个单元液晶盒。
图2表示将衬底切割成多个单元液晶盒的工序。在图2中，使用一个划线器，在粘合的衬底1和衬底3的表面上形成划线(划线工序)，所述划线器例如是，具有比衬底材料玻璃的硬度更大的金刚石笔。然后，沿划线10施加机械冲击(裂片工序)，以将其切割成多个单元液晶盒。另外，也可以在一个工序中使用金刚石笔或轮，进行所述划线工序和裂片工序，从而逐个获得所述单元。
图2表示液晶盒的切割工序，其中未详细示出划线。在实际液晶盒切割工序中，也可以形成更多的划线，从而将在盒外侧的虚拟区去掉。
图3详细示出了划线的平面图。特别是，用划线10表示出在下衬底1上形成的密封剂7和8。
参见图3，在液晶盒切割工序之前，当通过UV照射工序同化虚拟区密封剂8时，在圆圈示出的区域上，划线10与虚拟区密封剂8的一部分重叠。
因此，在逐个进行划线和裂片获得单元液晶盒时，硬化的虚拟区密封剂8没有使单元液晶盒出现问题。但是，在同时进行划线和裂片并逐个地获得单元液晶盒时，由于固化的虚拟区密封剂8缘故，切割成单元液晶盒是困难的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种制造液晶显示屏的方法，它实际上避免了因现有技术的局限和缺点所造成的一个或多个问题。
本发明的另一个目的是提供一种制造液晶显示屏的方法，它在同时进行划线和裂片的过程中使得液晶盒的切割变得很容易。
本发明的其他特征和优点可以由如下的说明中显现，部分特征和优点可以从说明书中明显得出，或通过本发明的实践而获得。通过在本发明的说明书中、权利要求书和附图中特别指出的结构将使得本发明的目的和其他优点得以实现。
为了实现本发明的这些和其他优点，并根据本发明的目的，作为概括性的和广义的说明，所述制造液晶显示屏的方法包括：在第一和第二衬底之一上形成包围多个单元液晶盒的主UV密封剂；在主UV密封剂的外部形成虚拟区UV密封剂；向第一和第二衬底之一上滴加至少一滴液晶；将第一和第二衬底附着在一起；在带有掩模区的附着在一起的衬底上照射UV射线，从而将所述两个衬底粘合，所述的掩模区是虚拟区UV密封剂与至少一条划线的交叉处；和将粘合的衬底切割成多个单元液晶盒。
应理解，上面的一般性说明和以下的详细说明是示范性和解释性的，其目的在于进一步说明本发明的权利要求。
附图的简要说明
本申请所包含的附图用于对本发明的进一步理解，其与本申请相结合，并构成本申请的一部分，所述附图表示本发明的实施例，并与说明书一起说明本发明的原理。
附图中：
图1A-1E是使用现有技术的液晶滴加法制造LCD显示屏方法的展开透视图；
图2是表示现有技术中液晶盒切割工序的透视图；
图3是表示在现有技术的下衬底上形成多条划线和密封剂平面图；
图4A-4E是表示根据本发明第一实施例所述制造LCD显示屏方法的展开透视图；和
图5A-5C是表示根据本发明的第二实施例所述制造LCD方法中UV照射工序的透视图。
具体实施例
现在详细说明本发明的实施例，这些实施例的实例示于附图中。在各图中尽可能地用相同的参考标记表示相同的或相似的部件。
图4A-4E是按照本发明第一实施例所述制造LCD显示屏方法的展开透视图。虽然在图中仅示出四个单元液晶盒，但是单元液晶盒的数目可以根据衬底的大小而改变。
参见图4A，在此过工序中制出下衬底200和上衬底300。在下衬底200上形成多条栅极线和数据线(均未示出)，这些栅极线和数据线彼此相交限定像素区，在栅极线和数据线的各交点上形成具有栅极的薄膜晶体管、栅极绝缘薄膜、半导体层、欧姆接触层、源极/漏极电极和保护薄膜。在连接薄膜晶体管的各像素区域上进一步形成像素电极。
在像素电极上形成用于液晶初始定向的定向薄膜。所述定向薄膜可以由聚酰亚胺，聚酰胺基化合物，聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺酸通过摩擦(by rubbing)而制成，或由光敏材料，如聚乙烯肉桂酸盐(polyvinvylcinnamate PVCN)和聚硅氧烷肉桂酸盐(PSCN)制成。另外，也可以用光准直法选用纤维素肉桂酸盐(cellulosecinnamate CelCN)基化合物。
在上衬底300上形成一个光屏蔽薄膜以屏蔽从栅极线、数据线和薄膜晶体管区域泄漏的光。在薄膜上形成红、绿和兰滤色层。并依序在滤色层上形成共用电极。另外，在所述的滤色层和共用电极之间可以形成外涂层。在共用电极上形成定向薄膜。
在下衬底200的外侧形成银点(Ag)，用于在下衬底200和上衬底300彼此粘合后，向上衬底300上的共用电极施加电压。另外，也可以在上衬底300上形成所述银点。
在平面转换模式(IPS)的LCD中，与像素电极相同地由在下衬底上形成的共用电极感生横向场。在所述衬底上不形成银点。
参见图4B，以封闭的图形在上衬底300上涂覆主UV密封剂700，并且以封闭的方式在主密封剂700的外侧涂覆虚拟区UV密封剂800。可以使用喷洒的方法或丝网印刷的方法涂覆所述密封剂。但是，因为丝网要与衬底相接触，所以丝网印刷方法会损坏在衬底上形成的定向薄膜。另外，由于在大型衬底上密封剂的消耗量大，所以丝网印刷方法是不经济的。
然后，将液晶滴500滴于下衬底200上，形成液晶层。在主密封剂700固化前，液晶遇到主密封剂700时会使得液晶被污染。因此液晶滴必须滴到下衬底200的中部。在主密封剂700固化后，滴在中部的液晶滴500缓慢地均匀散布，使得液晶以同样的浓度在整个衬底上均匀分布。
图4B表示在下衬底200上涂覆的液晶滴500和密封剂700及密封剂800。但是作为在本发明实施例中的一个替代方法，也可以在上衬底300上形成液晶滴500，而在下衬底200上涂覆UV密封剂700和UV密封剂800。
而且，也可以在同一衬底上形成液晶滴500和UV密封剂700及UV密封剂800。但是，为了缩短制造的时间周期，可以要求在不同的衬底上形成液晶滴和密封剂。在液晶滴500和UV密封剂700及密封剂800形成在同一衬底上时，在制造过程中，带有液晶和密封剂的衬底和不带液晶的衬底之间存在不平衡。例如，因为液晶和密封剂形成在同一衬底上，在衬底彼此附着前，密封剂被污染时，衬底可能无法清洁。
在两个衬底200或300的任何一个上可以形成衬垫料(spacer)，以保持盒的间隙。所述衬垫料可以从喷嘴高压喷射到衬底上，所述衬垫料由含适当浓度的球形衬垫料和溶剂混合而成。另外，也可以在栅极线或数据线的利底的某些部分上形成柱形衬垫料。大型衬底可以使用柱形衬垫料，因为对大型衬底而言，球形衬垫料会引起不均匀的液晶盒间隙。柱形衬垫料可以由光敏有机树脂制造。
参见图4C，将下衬底200和上衬底300彼此附着在一起。通过下述的工序可以将上衬底300和下衬底200粘合。首先，将滴有液晶的衬底置于下侧。将另一个衬底旋转180度，使得该衬底上由多层构成的上侧面面向处于下侧的衬底的上表面。然后，向上侧的衬底施压，或将两块衬底之间的空间抽成真空，从而使得两个衬底附着到一起。
然后，参见图4D，在附着的衬底200和300与UV辐射装置900之间放置一个掩模950，掩蔽虚拟区UV密封剂800和划线之间的重叠区域。然后，在其上照射UV射线。在照射UV射线时，使单体或低聚物发生聚合和固化，从而将上衬底300和下衬底200粘合。
由掩模950掩蔽的区域蔽开UV射线，使得在这个区域中的虚拟区UV密封剂不被固化。因此，虚拟区UV密封剂保持初始的涂覆状态，即，流体状态，从而使粘合工序后进行的盒切割工序变得很容易。
作为UV密封剂700和密封剂800，使用的是一端与丙烯酸基相偶联，另一端与环氧基相偶联，且与引发剂相混合的单体或低聚物。因为环氧基与UV射线不发生反应，所以可以在固化密封剂受UV照射后，将密封剂加热到约120℃一小时。但是，即使通过热处理将虚拟区密封剂均匀地固化，固化率也低于50％，因此虚拟区密封剂对液晶盒的切割过程没有影响。
图4E表示了将粘合的衬底切割成单个液晶盒的过程。在切割工序中，使用金刚石切割装置，如金刚石笔或带有齿的轮，通过同时划线和裂片的过程，沿划线600一个一个地切割所述的液晶盒。使用能够进行同时划线和裂片工序的切割装置，可以减少装置占有的空间和切割时间。
在切割工序后进行最后的检查(未示出)。在最后的检查中，在组装被切割成各单元液晶盒的衬底前，通过检验施加到单元液晶盒的电压接通/断开时像素的工作状态，确定是否存在缺陷。
图5A-5C是展开的透视图，其表示的是根据本发明第二实施例所述制造LCD方法中的UV照射工序。除了UV照射工序外，所有的制造过程与第一实施例相似。
在同时进行划线和裂片的过程中，当在右侧或左侧端上从划线开始沿上下的方向切割各衬底时，可以除掉右侧或左侧上的虚拟区UV密封剂。因此，除掉的虚拟区UV密封剂不影响以后的液晶盒切割过程。
因此，即使在虚拟区UV密封剂的上、下区域与划线重叠后，或仅虚拟区UV密封剂的左、右侧区域与划线重叠后，照射UV射线，仍可以获得与掩蔽液晶盒的切割工序相同的结果。
图5A表示的是，用掩模950a仅掩蔽与划线重叠的虚拟区UV密封剂上、下区域的情况下，UV的照射过程。图5B表示的是，用掩模950b仅掩蔽与划线重叠的虚拟区UV密封剂左、右侧区域的情况下，UV的照射过程。图5A可用于首先切割上、下端部的实施方式，而图5B可用于首先切割左、右端部的实施方式。
图5C表示根据本发明第二实施例所述制造LCD的方法中的UV照射过程的透视图。
在UV照射时，如果UV照射到彼此附着的衬底的整个表面，那麽，UV射线会损坏衬底上的薄膜晶体管的装置特性，并且改变为液晶初始定向而形成的定向薄膜的预倾斜角。
因此，在图5C中，本发明的第二实施例提出，在将掩模950C置于彼此附着的衬底200以及衬底300和UV照射装置900之间，从而掩蔽在虚拟区UV密封剂800和划线交叉的各区域和在主UV密封剂700内的有源区域后，再进行UV照射。
如上所述，本发明的制造液晶显示屏的方法的优点是：
在掩蔽虚拟区UV密封剂和划线交叉区域的情况之下，进行UV照射，更容易通过同时划线和裂片的工序来切割液晶盒，这是因为在划线上的虚拟区UV密封剂尚未固化的原故。
用UV照射掩蔽在主UV密封剂内的有源区，可以防止UV射线损坏形成在衬底上的薄膜晶体管、向膜等的特性。
对于熟悉本领域的技术人员来说，很显然，在不脱离本发明构思和范围的情况下，可以对本发明所述制造LCD显示屏的方法进行各种改进和变型。因此，本发明意在覆盖落入后附权利要求书及其等同物范围内的改进和变型。

Claims (13)

1.一种制造液晶显示屏的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
在第一和第二衬底之一上形成包围多个单元液晶盒的主UV密封剂，和虚拟区UV密封剂，所述虚拟区UV密封剂形成在所述主UV密封剂的外侧；
在第一和第二衬底之一上滴加至少一滴液晶；
将所述第一和第二衬底附着到一起；
在带有掩蔽区的彼此附着的衬底上照射UV射线，从而粘合所述两个衬底，所述掩蔽区是所述虚拟区UV密封剂和至少一条划线相交的区域；和
将所述结合的两个衬底体切割成多个单元液晶盒。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：在彼此附着的衬底上受UV射线照射的所述掩蔽区包括，虚拟区UV密封剂和划线之间交叉区域的上、下侧掩蔽部分。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于：在彼此附着的衬底上受UV射线照射掩蔽区包括，虚拟区UV密封剂和划线之间交叉区域的左、右侧掩蔽部分。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于：在彼此附着的衬底上受UV射线照射的掩蔽区，除了虚拟区UV密封剂和划线之间交叉区域的上、下侧掩蔽部分外，还包括掩蔽在主UV密封剂内的有源区域。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于：在彼此附着的衬底上受UV射线照射的掩蔽区包括，虚拟区UV密封剂和划线之间交叉区域的左、右侧掩蔽部分。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于：还包括掩蔽在主UV密封剂内的有源区域。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述主UV密封剂和虚拟区UV密封剂为两端与丙烯酸基偶联的单体和低聚物中的一种。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述主UV密封剂和虚拟区UV密封剂为一端与丙烯酸基偶联，另一端与环氧基偶联的单体和低聚物中的一种。
9.根据权利要求1的方法，其特征在于：还包括加热UV射线照射的衬底，所述UV射线照射的衬底带有在虚拟区UV密封剂和划线之间交叉的掩蔽区，其中主UV密封剂和虚拟区密封剂为一端与丙烯酸基偶联，另一端与环氧基偶联的单体和低聚物中的一种。
10.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述划线形成在粘合的衬底上。
11.根据权利要求1的方法，其特征在于：通过同时进行划线和裂片的工序，将粘合的衬底切割成多个单元液晶盒。
12.根据权利要求1的方法，其特征在于：还包括在第一衬底上形成至少一种柱形衬垫料。
13.根据权利要求1的方法，其特征在于：在第一衬底上形成主UV密封剂和虚拟区UV密封剂，并且至少将一滴液晶滴在第二衬底上。
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