專利名稱：液晶顯示裝置及其制造方法
本申請要求2002年3月23日申請的第P2002-15886號韓國專利申請的權(quán)益，在本申請中將上述申請的全部內(nèi)容以引用的形式加以結(jié)合。
這種LCD裝置包括下基板，上基板和液晶層。在下基板上形成薄膜晶體管(TFT)和象素電極。在與下基板相對設置的上基板上形成遮光層、濾色片層、和公用電極。在下基板和上基板之間形成液晶層。工作時，通過象素電極和公用電極在下基板和上基板之間產(chǎn)生電場，并通過電場驅(qū)動液晶層中的分子進行取向。通過驅(qū)動液晶層可以控制穿過液晶層的光透射率，進而顯示圖象。
在制造這種LCD裝置時，通常采用以毛細管現(xiàn)象和壓力差為基礎的真空注入法在下基板和上基板之間形成液晶層。然而，這種真空注入法的問題在于，由于顯示區(qū)域的尺寸很大，使注入液晶花費的時間太長，因而生產(chǎn)率很低。
目前已提出用液晶分配法來解決這一問題。下面將參照
圖1A-1D說明現(xiàn)有技術中以液晶分配法為基礎制造LCD的方法。
如圖1A中所示，準備下基板1和上基板3。盡管圖中未示出，但是在下基板1上形成多條柵極線和數(shù)據(jù)線。柵極線與數(shù)據(jù)線交叉形成象素區(qū)。在柵極線和數(shù)據(jù)線之間的每個交叉點上形成薄膜晶體管(TFT)。在象素區(qū)上形成與薄膜晶體管相連接的象素電極。
在上基板3上形成遮光層以防止光從柵極線和數(shù)據(jù)線以及薄膜晶體管上漏出。在遮光層上形成紅(R)、綠(G)和藍(B)濾色片層，并在濾色片層上形成公用電極。在下基板1和上基板3中的至少一個基板上形成取向?qū)右员阌谔幵谙禄?和上基板3之間的液晶中的分子進行初始取向。
如圖1B所示，在下基板1上設置主密封劑7和虛擬密封劑8。并將液晶5滴注到下基板1上，由此形成液晶層。在上基板3上散布襯墊料(未示出)以保持盒間隙。主密封劑7能防止液晶流出，并將下基板和上基板彼此粘合。虛擬密封劑8形成在主密封劑7的周圍用來保護主密封劑7。
在液晶分配法中，先在基板上形成液晶層，然后在密封劑固化工序中將基板粘附到一起。如果用熱固型密封劑作為密封劑，則在加熱時流動的液晶將受到密封劑的污染。為此，在液晶分配方法中用UV固化型密封劑作為密封劑。
如圖1C所示，將下基板1粘附到上基板3上。
如圖1D所示，通過用UV輻射裝置9將UV(紫外)線照射到密封劑上使主密封劑7固化，由此將下基板1粘接到上基板3上。
如圖1E所示，將下基板1和上基板3切割成單元盒，由此形成液晶盒。
圖2說明的是表示將基板切割成單元盒的切割步驟的透視圖。
如圖2所示，將粘合的基板切割成單元盒。在切割步驟中，先用劃線器(例如硬度高于基板玻璃的金剛石筆)在粘合的基板表面上形成切割線(劃線工序)，然后用裂片器沿切割線向粘合的基板施加機械沖擊力(裂片工序)，由此同時獲得多個單元盒。另外，也可以在一個步驟中用金剛石筆或輪進行劃線和裂片，以便獲得單個單元盒。
盡管在圖2中未示出切割線10，但需形成多條切割線以便在實際切割盒時去除周邊的虛擬區(qū)。
圖3說明的是表示在形成密封劑7、8的下基板1上盒切割線10的平面圖。參照圖3，切割線10與虛擬密封劑8的預定區(qū)域(環(huán)狀區(qū)域)重疊。這時，在UV照射步驟中對虛擬密封劑8進行固化，然后將基板切割成多個盒。
如果在劃線工序之后，在裂片工序中將基板切割成多個盒，則固化的虛擬密封劑8不會出現(xiàn)問題。然而，如果在同時進行劃線/裂片工序時逐個地得到單元盒，則由于固化的虛擬密封劑的緣故，很難將基板切割成多個盒。
本發(fā)明的優(yōu)點是，所提供的LCD裝置及其制作方法可以通過同時進行劃線和裂片工序用簡易的方式將基板切割成單元盒。
本發(fā)明其它特征和優(yōu)點的一部分將在下面的說明中給出，另一部分特征和優(yōu)點可以由熟悉本領域的普通技術人員在對下面內(nèi)容的審視中明顯得出或是通過本發(fā)明的實踐而得到。通過在文字說明部分、權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的或其它優(yōu)點。
為了得到這些和其它優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，作為概括性的和廣義的描述，本發(fā)明所述的LCD裝置包括基板；設在基板上的UV固化型主密封劑；位于UV固化型主密封劑和基板邊緣之間的UV固化型虛擬密封劑；和形成在與盒切割線重疊的UV固化型虛擬密封劑部分上的UV遮光部分。
另一方面，按照本發(fā)明所述制造LCD裝置的方法包括，準備第一和第二基板；在第一和第二基板之一的虛擬區(qū)上形成UV遮光部分；在形成UV遮光部分的基板上形成UV固化型主密封劑；在基板的UV固化型主密封劑和基板邊緣之間形成UV固化型虛擬密封劑；在第一和第二基板之一上施加液晶；將第一和第二基板粘附到一起；在UV固化型主密封劑和UV固化型虛擬密封劑上照射UV線；和將基板切割成單元盒。
而且，UV遮光部分形成在UV固化型虛擬密封劑中UV固化虛擬密封劑與盒切割線重疊的區(qū)域上，所以形成在UV遮光部分下面的密封劑不會固化，因此易于把基板切割成單元盒。
很顯然，上面對本發(fā)明進行的一般性描述和下面的詳細說明都是示例性和解釋性的，其意在對本發(fā)明的權(quán)利要求作進一步解釋。
圖4A說明的是表示按照本發(fā)明第一實施例所述LCD裝置中一個基板的平面圖。在圖4A中，示出了四個單元盒，然而，單元盒的數(shù)量可以增加或減少。
參照圖4A，在基板100上形成密閉式UV固化型主密封劑700，密封劑上不設注入孔。在UV固化型主密封劑700的外周上形成封閉式UV固化虛擬密封劑800。用兩端耦聯(lián)到與引發(fā)劑混合的丙烯酸基團上的單體或低聚物作為UV固化型主密封劑和虛擬密封劑700、800；或是用一端耦聯(lián)到丙烯酸基團上而另一端耦聯(lián)到與引發(fā)劑混合的環(huán)氧基團上的單體或低聚物作為UV固化型主密封劑和虛擬密封劑700、800。
在UV固化型虛擬密封劑800與盒切割線600重疊的區(qū)域內(nèi)，在UV固化型虛擬密封劑800的下方形成UV遮光部分750。優(yōu)選的是，UV遮光部分形成的厚度在約1000和2000之間。UV遮光部分750在該厚度下對盒切割沒有影響。也就是說，UV遮光部分750可以用在該厚度下能阻擋UV線的任何一種材料(例如金屬)制成。
在圖4A所示按照本發(fā)明第一實施例所述的LCD裝置中，UV遮光部分750形成在UV固化型虛擬密封劑800之下UV固化型虛擬密封劑800與盒切割線600重疊的每個區(qū)域上。在按照劃線/裂片工序沿盒切割線切割盒的工藝步驟中，從左側(cè)或右側(cè)之一開始切割基板，從而在切割盒的過程中除去設在左側(cè)或右側(cè)的UV固化型虛擬密封劑800。因此，除去的UV固化型虛擬密封劑800對后面的盒切割工序并沒有影響。
如圖4B所示，UV遮光部分750可以形成在UV固化型虛擬密封劑800下方UV固化型虛擬密封劑800和盒切割線600之間重合區(qū)域的下部和上部。如圖4C所示，UV遮光部分可以形成在UV固化型虛擬密封劑800下方UV固化型虛擬密封劑800和盒切割線600之間重疊區(qū)域的左側(cè)部和右側(cè)部。圖4B中示出的情況適用于沿左右方向切割基板的情形。
同時，在下基板和上基板之間形成液晶層。這時，可以在下基板和上基板的任何一個上設置密封劑。
如果圖4A-圖4C示出的一個基板是下基板，下基板上形成柵極線、數(shù)據(jù)線、TFT和象素電極。UV遮光部分750可以與柵極線或數(shù)據(jù)線形成在同一層上，或是形成在其他層上。如果與柵極線或數(shù)據(jù)線形成在同一層上，則可以用與柵極線或數(shù)據(jù)線相同的材料制作UV遮光部分750。
如果圖4A-圖4C示出的一個基板是上基板，上基板上形成遮光層、濾色片層和公用電極。UV遮光部分750可以與遮光層形成在同一層上，或是形成在其他層上。如果與遮光層形成在同一層上，則可以用與遮光層相同的材料來制作UV遮光部分750。
而且，可以在下基板和上基板的任何一個基板上形成柱形襯墊料以保持盒間隙。柱形襯墊料形成在與柵極線或數(shù)據(jù)線相應的部分上。優(yōu)選的是，用光敏有機樹脂制作柱形襯墊料。
圖5A-圖5F說明的是表示按照本發(fā)明第一實施例所述LCD裝置的制造工藝的透視圖。圖中，示出了四個盒，然而，單元盒的數(shù)量可以增加或減少。
如圖5A中所示，準備下基板和上基板200和300。盡管沒有示出，但在下基板200上形成多條柵極線，這些柵極線與多條數(shù)據(jù)線交叉，從而確定象素區(qū)。然后，在柵極線和數(shù)據(jù)線的每個交叉點上形成包含柵極、柵極絕緣層、半導體層、歐姆接觸層、源/漏極和鈍化層的薄膜晶體管。在各象素區(qū)上形成與薄膜晶體管相連的象素電極。在象素電極上形成取向?qū)右员阌谝壕У某跏既∠颉Ｖ谱魅∠驅(qū)拥牟牧习ň埘啺?、聚酰亞按基化合物、聚乙烯?PVA)、經(jīng)摩擦的聚酰胺酸、或光敏材料，例如聚乙烯肉硅酸酯(PVCN)、聚硅氧烷肉硅酸酯(PSCN)、或通過光準直的纖維素肉硅酸酯(CelCN)基化合物。
在上基板300上形成遮光層，以便遮擋漏到柵極線、數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管上的光。在遮光層上形成紅(R)、綠(G)和藍(B)濾色片層。在濾色片層上形成公用電極。在濾色片層和公用電極之間另外形成保護涂層。而且，在公用電極上形成上述取向?qū)印Ｔ谙禄?00上形成用于在下基板200和上基板300彼此粘附后向上基板300上的公用電極施加電壓的銀(Ag)點。銀點也可以形成在上基板300上。
在同平面開關(IPS)模式的LCD中，在下基板上形成公用電極和象素電極，所以感應出平行于基板的電場，而且銀點不形成在基板上。
參照圖5B，在上基板300的虛擬區(qū)域上形成UV遮光部分750的圖案。更確切地說，為了后面的盒切割工序而在與盒切割線重疊的虛擬區(qū)域部分上形成UV遮光部分750。優(yōu)選的是，用對盒切割工序沒有壞影響的材料制作UV遮光部分750。
圖5B表示UV遮光部分750形成在基板中虛擬區(qū)與盒切割線重疊的每個部分上的情形。UV遮光部分750可以形成在虛擬密封劑和盒切割線之間重疊區(qū)的左側(cè)部和右側(cè)部，或者是形成在虛擬密封劑和盒切割線之間重疊區(qū)的下部和上部。而且，在圖中，UV遮光部分750形成在上基板300上。然而，UV遮光部分750也可以形成在下基板200上。
圖5B表示的是UV遮光部分750形成在其他層上的情形。然而，UV遮光部分750可以在準備下基板200或上基板300期間，隨某一層的形成而形成。
如果UV遮光部分750形成在下基板200上，則可以在形成柵極線或數(shù)據(jù)線期間用與柵極線或數(shù)據(jù)線相同的材料形成UV遮光部分750。如果UV遮光部分750形成在上基板300上，則可以在形成遮光層期間用與遮光層相同的材料形成UV遮光部分750。
參照圖5C，在已形成UV遮光部分750圖案的上基板300上布設封閉式UV固化型主密封劑700。然后，在與UV遮光部分750重疊的上基板周邊上布設封閉式UV固化型虛擬密封劑800。
布設密封劑的方法分為兩種類型，網(wǎng)版印刷法和分配法。在網(wǎng)版印刷法中，由于網(wǎng)版與基板接觸，所以可能會損壞基板上形成的取向?qū)?。而且，由于目前趨向于大尺寸LCD裝置，要用大量密封劑，所以用分配法來布設密封劑是非常有效的。
用兩端耦聯(lián)到與引發(fā)劑混合的丙烯酸基團上的單體或低聚物作為密封劑；或是用一端耦聯(lián)到丙烯酸基團上而另一端耦聯(lián)到與引發(fā)劑混合的環(huán)氧基團上的單體或低聚物作為密封劑。
而且，將液晶500滴注到下基板200上，由此形成液晶層。
如果在主密封劑固化前，液晶500與主密封劑700接觸，液晶將受到污染。因此，優(yōu)選將液晶500滴到下基板200的中間部位。然后，使液晶在主密封劑700固化前以恒定的速率逐漸擴散到整個基板。
在圖中，液晶500滴注到下基板200上，而UV遮光部分750和密封劑700、800則形成在上基板300上。然而，并不限于此。即，也可以使液晶500形成在上基板300上，而使UV遮光部分750和UV固化型主、虛擬密封劑700、800形成在下基板200上。而且，也可以使液晶500、UV遮光部分750和UV固化型主、虛擬密封劑700、800形成在同一基板上。
如果液晶500與UV固化型主、虛擬密封劑700、800形成在同一層上，則帶有液晶500和UV固化型主、虛擬密封劑700、800的基板和其他基板在加工時間上將不平衡，這樣將增加加工時間。而且，由于液晶和UV固化型主、虛擬密封劑形成在同一基板上，所以，如果在將基板彼此粘附到一起之前，密封劑受到污染，將無法清洗基板。因此優(yōu)選的是，使液晶形成在與UV固化型主、虛擬密封劑不同的基板上。
盡管圖中未示出，但可以在下基板和上基板200、300中的任一基板上形成襯墊料，優(yōu)選在上基板300上形成所述襯墊料以保持盒間隙。
襯墊料可以是球形襯墊料或柱形襯墊料。將球形襯墊料與溶液以預定濃度混合并在高壓下從噴嘴中散布到基板上。將柱形襯墊料粘附到具有柵極線或數(shù)據(jù)線的基板上。如果在大尺寸顯示板上使用球形襯墊料，將會帶來盒間隙出現(xiàn)變化的問題。因此，在大尺寸顯示板中優(yōu)選設置柱形襯墊料。目前，柱形襯墊料用光敏有機樹脂制作。
參照圖5D，將下基板和上基板200、300彼此粘附到一起。
將帶有液晶的基板固定到下方，而另一基板固定到上方。此時，使形成多個層的另一基板的表面朝向形成液晶的基板表面。然后，將上基板壓向下基板使上下基板彼此粘附。在另一種方式中，在使下基板與上基板相隔預定量的狀態(tài)下，將下基板和上基板保持在真空狀態(tài)下，然后，在大氣壓力下將下基板和上基板粘附到一起。UV固化型虛擬密封劑可保持下基板和上基板的真空狀態(tài)。
如圖5E所示，通過UV照射裝置900將UV線照射到粘附的下基板和上基板200、300上。這時，UV線照射到上基板300的表面上。如果UV線照射到基板上，則所述單體或低聚物在受到包含在UV固化型主、虛擬密封劑700、800中的引發(fā)劑激勵后將產(chǎn)生聚合，然后使單體或低聚物固化，由此將下基板和上基板200和300彼此粘合。
在UV線照射到UV固化型虛擬密封劑800中形成UV遮光部分750的區(qū)域上時，UV固化型虛擬密封劑800不會固化。也就是說，UV固化型虛擬密封劑800仍保持流體狀態(tài)，因此，在將粘附的基板切割成單元盒的過程中，該部分很容易切割。
如果用一端耦聯(lián)到丙烯酸基團上而另一端耦聯(lián)到與引發(fā)劑混合的環(huán)氧基團上的單體或低聚物作為UV固化型主、虛擬密封劑700、800，環(huán)氧基團不會與UV線輻射起反應。也就是說，在照射UV線后，必須在120℃溫度下對密封劑另外加熱約一小時來固化密封劑。
即使是通過在上述條件下加熱使在UV照射工序中沒有固化的虛擬密封劑固化，固化率也僅在50％以下。因此，盒切割工序不會受加熱的影響。
如果在UV照射工序中UV線照射到基板的整個表面，可能會使基板上形成的TFT特性變壞。而且，為使液晶初始定向而形成的取向?qū)宇A傾角也會發(fā)生變化。優(yōu)選的是，如圖6所示，在UV輻射裝置900和粘附的基板之間設置遮擋UV固化型虛擬密封劑800內(nèi)部有源區(qū)的掩模950。
如圖5F所示，將粘合的基板切割成單元盒。在盒切割工序中，在一個步驟內(nèi)用金剛石筆或輪進行劃線和裂片，以獲得單個單元盒。
盡管圖中未示出，但是要在將基板切割成單元盒之后，進行最后的測試工序。在測試工序中，需檢查單元盒的所有缺陷，以及當施加或未施加電壓時，每個象素電極是否正常驅(qū)動。
按照本發(fā)明所述的LCD裝置及其制造方法具有以下優(yōu)點。
在本發(fā)明中，在UV固化型虛擬密封劑下方UV固化型虛擬密封劑與盒切割線重疊的部分形成UV遮光部分。因此，在照射UV射線期間形成UV遮光部分的部位上的UV固化型虛擬密封劑不會固化，所以能容易地將基板切割成單元盒。
對于熟悉本領域的技術人員來說，很顯然，可以對本發(fā)明做出各種改進和變型。因此，本發(fā)明意在覆蓋那些落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的改進和變型。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括基板；設在基板上的UV固化型主密封劑；位于UV固化型主密封劑和基板邊緣之間區(qū)域內(nèi)的UV固化型虛擬密封劑；和形成在與盒切割線重疊的UV固化型虛擬密封劑部位上的UV遮光部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分形成在UV固化型虛擬密封劑下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分形成在UV固化型虛擬密封劑上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分形成在UV固化型虛擬密封劑的下方和上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分形成在UV固化型虛擬密封劑和基板之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分形成在UV固化型虛擬密封劑和盒切割線的所有交點上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少在基板的一側(cè)邊緣上并在UV固化型虛擬密封劑和盒切割線的交點上形成UV遮光部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在基板的相對側(cè)邊緣上并在UV固化型虛擬密封劑和盒切割線的交點上形成UV遮光部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，一個基板上設有柵極線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管和象素電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分與柵極線形成在同一層上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分與數(shù)據(jù)線形成在同一層上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，一個基板上帶有遮光層、濾色片層和公用電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述UV遮光部分與遮光層形成在同一層上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括設在基板上的柱形襯墊料。
15.一種制造LCD裝置的方法，其特征在于，包括準備第一和第二基板；在第一和第二基板之一的虛擬區(qū)上形成UV遮光部分；在形成UV遮光部分的基板上形成UV固化型主密封劑；在基板的UV固化型主密封劑和基板邊緣之間的區(qū)域內(nèi)形成UV固化型虛擬密封劑；在第一和第二基板之一上施加液晶；將第一和第二基板粘附到一起；在UV固化型主密封劑和UV固化型虛擬密封劑上照射UV線；和將基板切割成單元盒。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在第一基板上形成柵極線和數(shù)據(jù)線；在柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉點上形成薄膜晶體管；和在第一基板上形成象素電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述UV遮光部分與柵極線同時形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述UV遮光部分與數(shù)據(jù)線同時形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在第二基板上形成遮光層；和在遮光層上形成濾色片層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述UV遮光部分與遮光層同時形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述UV線照射到形成UV遮光部分的基板表面上。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在對粘附的基板進行UV線照射后，對粘附的基板進行加熱。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，切割基板包括在一步中完成劃線和裂片工序。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，照射UV線包括遮蔽UV固化型主密封劑內(nèi)部的有源區(qū)。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在第二基板上形成UV固化的主、虛擬密封劑，而在第一基板上滴注液晶。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在第一基板上形成UV固化型主、虛擬密封劑，而在第二基板上滴注液晶。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在第一和第二基板之一上設置柱形襯墊料。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在UV固化型虛擬密封劑與盒切割線重疊的部分上形成UV遮光部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LCD裝置及其制造方法，所述LCD裝置包括基板；設在基板上的UV固化型主密封劑；位于UV固化型主密封劑和基板邊緣之間區(qū)域上的UV固化型虛擬密封劑；和形成在與盒切割線重疊的UV固化型虛擬密封劑部分上的UV遮光部分。而且，UV遮光部分形成在UV固化型虛擬密封劑下方UV固化型虛擬密封劑與盒切割線重疊的部分上，因此形成在UV遮光部分下方的密封劑不會固化，進而能容易地將基板切割成單元盒。
文檔編號G02F1/1333GK1447164SQ0310357
公開日2003年10月8日 申請日期2003年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月23日
發(fā)明者樸武烈, 丁圣守 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社