專利名稱：用于制造微像素液晶顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件，更具體地，涉及一種用于制造微像素液晶 顯示器的方法。
背景技術(shù)：
目前，電子紙有發(fā)展成取代傳統(tǒng)漿紙的前景。然而，電子紙為取代傳統(tǒng)漿 紙，存在一些必須克服的技術(shù)問(wèn)題。提到類似于傳統(tǒng)漿紙的多種特征，以及具 有柔韌性等，電子紙必須具有低功率消耗和快速響應(yīng)時(shí)間。目前可利用的最有前景的電子紙技術(shù)之一稱為電泳顯示技術(shù)。如圖1中所示，其示出包含微膠囊(micro-capsule)的電泳顯示技術(shù)。每個(gè)微膠囊的直徑 在30至70微米之間的范圍并包含帶正電的白色色素片(pigment chip)和帶 負(fù)電的黑色色素片。通過(guò)將電場(chǎng)選擇性施加在頂部透明電極和底部透明電極之 間，圖像顯示在電泳顯示器上。當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)，微膠囊中帶正電的白色色素片 和帶負(fù)電的黑色色素片朝向相應(yīng)的電極移動(dòng)。利用該原理，在顯示器上形成對(duì) 比，允許字或圖像通過(guò)頂部透明電極顯示。然而，由于微膠囊相對(duì)較大的尺寸 并且需要色素在其上移動(dòng)，因此需要30-70V之間的相對(duì)高的驅(qū)動(dòng)電壓，并且 響應(yīng)相對(duì)慢。另外，它不能顯示灰度。如圖2中所示，其示出包含微杯(micro-cup)技術(shù)而不是微膠囊的電泳顯 示的另一實(shí)例。每個(gè)微杯分別的寬度在60至180微米之間的范圍，厚度在5 至30微米之間的范圍，以及高度在15和40微米之間的范圍。微杯通過(guò)壓花 處理形成在基板上，并且一種類型的帶電顆粒和色素的混合物注入到微杯中。 為了防止顆粒和色素從微杯中泄露，用密封層密封微杯。通過(guò)粘合層將上電極 粘接到密封層。當(dāng)選擇性地施加電場(chǎng)時(shí)，以與微膠囊相同的原理，在顯示器上 顯示字和圖像。然而，該類型的顯示器具有與微膠囊類型相同的缺陷，諸如高 驅(qū)動(dòng)電壓和慢響應(yīng)時(shí)間。雖然由于微杯的尺寸比微膠囊的尺寸相對(duì)較小，而使 得這種類型的顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓在10V至55V之間，低于微膠囊類型的驅(qū)動(dòng)電壓，但是在便攜設(shè)備中使用仍然相對(duì)較高，并且如同微膠囊類型，由于顆粒 必須物理移動(dòng)，因此其響應(yīng)時(shí)間仍然也太慢。在韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 10-2005-0043425中公開了一種克服上述缺陷而開發(fā) 的微像素液晶顯示器(MPLCD)。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明涉及一種用于制造MPLCD的方法。本發(fā)明的其它目的和特征將在下面的說(shuō)明中給出，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)其中一部分目的和特征可以從說(shuō)明中明顯得出或是通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而得 到。通過(guò)在書面說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)和 獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。 技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體實(shí)施和 廣泛描述的， 一種用于制造MPLCD的方法包括在頂部基板和底部基板上沉 積透明電極層，通過(guò)利用普通的光刻工藝形成光刻膠圖案，通過(guò)利用光刻膠圖 案作為掩模在電極層上形成圖案，組裝基板以形成LCD半成品，將該LCD半 成品切割成多個(gè)單個(gè)單元，將微像素(Micro Pixel, MP)混合物注入到每個(gè) 單元中，其中MP混合物包括可固化聚合物和液晶，固化MP混合物中的聚合 物，從而在每個(gè)單元內(nèi)形成微像素，以及將偏振器粘接在單元的每一側(cè)上，從 而形成MPLCD。應(yīng)該理解，本發(fā)明的上述概括描述和以下的詳細(xì)描述都是示范性和解釋性 的，并意在提供所要求的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


本發(fā)明包括的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，結(jié)合在本申請(qǐng)中并構(gòu) 成本申請(qǐng)一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說(shuō)明書一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中圖1示出微膠囊顯示的示意圖； 圖2表示微杯顯示的示意圖；圖3示出用于制造MPLCD的示意流程圖；圖4示出在制造MPLCD期間用于固化UV可固化聚合物的示意流程圖； 圖5表示在制造MPLCD期間用于固化熱可固化聚合物的示意流程圖； 圖6說(shuō)明MPLCD的示意側(cè)視圖；以及 圖7示出MPLCD的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其實(shí)例示于附圖中。參照?qǐng)D3，除了在將MP混合物而不是如傳統(tǒng)LCD工藝中的LC注入到每 個(gè)單元中之后，另外需要執(zhí)行聚合物固化工藝外，本發(fā)明的MPLCD面板制造 工藝類似于傳統(tǒng)的無(wú)源矩陣(Passive Matrix, PM)塑料膜LCD工藝。參照?qǐng)D3中的SI工序，透明電極通過(guò)濺射沉積在頂部和底部基板上，所 述基板通常是塑料膜。參照?qǐng)D1中的S2工序，然后預(yù)烤兩個(gè)基板以防止它們?cè)诤罄m(xù)工藝中變形， 由于塑料膜受熱固有的弱點(diǎn)，所以該工序這是必須的。參照?qǐng)D1中的S3到S9工序，使用傳統(tǒng)的構(gòu)圖工藝對(duì)透明電極進(jìn)行構(gòu)圖， 該構(gòu)圖工藝包括旋涂S3、軟烤S4、對(duì)準(zhǔn)和曝光S5、顯影S6、硬烤S7、蝕刻 S8、剝離S9和檢測(cè)S10。在旋涂工藝S3期間，通過(guò)旋涂基板將光刻膠涂覆在基板上，并然后實(shí)施 軟烤工藝S4以使光刻膠中過(guò)多的溶劑變干。為了在涂覆有光刻膠的基板上形成圖案，執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)和曝光工藝S5。在對(duì) 準(zhǔn)和曝光工藝S5期間，將基板放置在對(duì)準(zhǔn)器上并通過(guò)掩模暴露于紫外光照射。參照S6工序，使用顯影劑去除基板上的光刻膠的曝光區(qū)域，未曝光區(qū)域 留在基板上。然后，在S8工序中，顯影工序后留下的未曝光區(qū)域用作透明電 極蝕刻工藝期間的蝕刻掩模。然后，執(zhí)行基板的硬烤工序S7以硬化在顯影工序后留在基板上的光刻膠。參照S8工序，通過(guò)利用光刻膠作為蝕刻掩模，執(zhí)行蝕刻工藝以使光刻膠 上形成的相同圖案形成在透明電極上。這些構(gòu)圖后的電極用于形成所述單元上 取向轉(zhuǎn)變所需的電壓。在蝕刻工藝后，通過(guò)剝離工序S9去除光刻膠。然后， 檢測(cè)構(gòu)圖后的電極(S10)。接著，襯墊料和密封劑施加在基板上(S11)。在兩個(gè)基板中， 一個(gè)基板涂覆有一層聚合物球狀襯墊料或柱狀襯墊料S12。這些襯墊料維持基板之間的 均勻間隙，也公知為盒間隙。所述襯墊料施加在基板的整個(gè)區(qū)域或所選區(qū)域上。 然后將密封劑施加在另一基板上。密封劑可以是UV固化聚合物或熱固化聚合 物?；宓囊徊糠譀](méi)有施加密封劑，用于后續(xù)MP (微像素)混合物從其注入。這時(shí)，將兩個(gè)基板組裝在一起，根據(jù)其中使用的密封劑，密封線通過(guò)將它 們暴露于紫外光或熱而硬化(S13)，從而形成LCD單元半成品(S12和S13)， 然后，將其切割成多個(gè)單個(gè)單元(S14)。取代如傳統(tǒng)工藝中將液晶注入到每個(gè)單元，將MP混合物注入到每個(gè)單元 中，該MP混合物基本是液晶和可固化聚合物的混合物。在制備MP混合物時(shí)， 聚合物的粘度和濃度是兩個(gè)最重要的因素。為了便于混合工藝，聚合物粘度應(yīng) 當(dāng)?shù)陀诨蝾愃朴谝壕АＴ诒景l(fā)明中，聚合物的粘度是約5-1000cps，且液晶的 粘度是5-1000cps?；旌衔镏芯酆衔锏臐舛扔绊懺趩蝹€(gè)單元中形成的壁的厚度。 如果聚合物的濃度低，則所述壁將很薄。將使得形成的MPLCD很容易受其上 施加的物理外力諸如彎曲和壓力影響。如果聚合物的濃度太高，則形成的 MPLCD將變得不透明并將需要非常高的驅(qū)動(dòng)電壓。在混合工藝中，MP混合 物根據(jù)其粘度可加熱或不加熱而進(jìn)行混合。在混合工藝后，液晶和聚合物混合 物在真空下注入到單個(gè)單元中(S15)。一旦單元填滿所述混合物，將單個(gè)單元密封并且執(zhí)行聚合物固化工序S16 以形成單元中的定向?qū)雍臀⑾袼?。在聚合物固化工序S16后，偏振器(成排的透明、反射或半透明層)應(yīng)用 于曝光的單元表面(S17)。在TN (扭曲向列)顯示中，將定向?qū)臃胖贸墒?得它們的摩擦方向彼此垂直，并且應(yīng)用偏振器以匹配定向?qū)拥娜∠颉Ｔ赟TN (超扭曲向列)顯示中，將定向?qū)臃胖贸墒沟盟鼈兊哪Σ练较虮舜顺刹煌嵌?以形成從180到270度的扭曲，并且使偏振器不平行于定向?qū)?。然后，在面?的側(cè)部上粘接TAB，所述TAB與電極連接以向面板供電(S18)。參照?qǐng)D4，當(dāng)MP混合物包括UY可固化聚合物時(shí)描述了 UV聚合物固化 工序。MP混合物注入到單元中(S110)。混合物可利用預(yù)熱工藝或不利用預(yù) 熱工藝注入。如果MP混合物的粘度太高以至于無(wú)法流入單元中，則混合物的 預(yù)熱可利于其順利注入到單元中。在MP混合物具有合適粘度的情形下，不需要預(yù)熱。然而，預(yù)熱仍有助于在所有情形下MP混合物的順利注入，預(yù)熱溫度的范圍在25和75。C之間。在MP混合物注入后(S110) ， MP混合物中的可 固化聚合物利用強(qiáng)度范圍在100mJ和100J之間的UV光固化(S120)。為了 更有效固化，將單元加熱到溫度在30和80。 C之間的范圍，同時(shí)紫外光照射 到單元上。UV光應(yīng)當(dāng)照射LCD單元的整個(gè)表面。另外，為了在單元內(nèi)均勻 形成微像素，UV光源應(yīng)當(dāng)放置在單元的相對(duì)側(cè)。而且，UV光源的數(shù)量不應(yīng) 當(dāng)限制為一個(gè)，即，根據(jù)單元的尺寸，可以在單元的每側(cè)上有兩個(gè)或更多UV 光源。在單元內(nèi)形成微像素后，將單元冷卻至室溫(S130)。參照?qǐng)D5，描述了涉及MP混合物中熱固化聚合物的聚合物固化工藝。與 UV固化工藝中描述的MP混合物注入工藝相似，MP混合物可在預(yù)熱工藝下 或不在預(yù)熱工藝下注入到單個(gè)單元中(S210)。然而，與以上所述的UV固化 相反，在該情形下，預(yù)熱溫度取決于聚合物的固化溫度并且不能超過(guò)聚合物的 固化溫度，預(yù)熱溫度的范圍在25-12(TC之間。在MP混合物注入到單元中后 (S210)，根據(jù)聚合物的固化溫度，在溫度40-18(TC之間的范圍固化聚合物 (S220)。 一旦聚合物完全固化，則將單元冷卻至室溫。在聚合物固化工藝期 間，g卩，UV或熱量，固化開始于首先在電極上形成層，接著形成垂直于所述 層的聚合物壁。形成在電極上的層充當(dāng)為定向?qū)樱⑶襇P混合物中的液晶通 過(guò)所述壁彼此隔離。參照?qǐng)D6，示出本發(fā)明的MPLCD的橫截面示意圖。透明電極層(20)形 成在基板(10)上，并且定向?qū)?30)形成在電極層(20)上。聚合物壁(40) 形成在單元中的定向?qū)又g，并且所述壁的方向垂直于定向?qū)?。然后，液?50) 在所述壁(40)之間隔離。根據(jù)本發(fā)明，盒間隙是約0.5-10微米。參照?qǐng)D7，示出本發(fā)明的俯視圖。微像素基本為圓形以及像素的直徑在0.5 和30微米之間的范圍。—根據(jù)本發(fā)明，MPLCD的驅(qū)動(dòng)電壓是約l-20V。除PMLCD外，在此描述的方法可用于制造AM LCD (有源矩陣液晶顯 示器)，其將僅需要用于制造TFT (薄膜晶體管)陣列的附加歩驟。前述實(shí)施方式僅是示例性的并不應(yīng)當(dāng)解釋為限制本發(fā)明。本發(fā)明的教導(dǎo)可 方便地應(yīng)用于其他類型的裝置中。本發(fā)明的說(shuō)明書是示例性的，而不是限制權(quán) 利要求書的范圍。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)多種替換、修改和變型將顯而易見(jiàn)。
權(quán)利要求
1.一種制造微像素液晶顯示器的方法，該方法包括在頂部和底部基板上沉積透明電極層；通過(guò)利用普通的光刻工藝形成光刻膠圖案；通過(guò)利用所述光刻膠圖案作為掩模在所述電極層上形成圖案；組裝所述基板以形成液晶顯示器半成品；將所述液晶顯示器半成品切割成多個(gè)單個(gè)單元；將微像素混合物注入到所述每個(gè)單元中，其中所述微像素混合物包括可固化聚合物和液晶；固化所述微像素混合物中的聚合物，從而在每個(gè)單元內(nèi)形成微像素；以及將偏振器粘接在所述單元的每一側(cè)上，從而形成微像素液晶顯示器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板是諸如塑料膜的 柔性基板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 在沉積所述透明電極層后預(yù)烤所述基板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述普通的光刻工藝包括 在所述電極層上旋涂光刻膠；軟烤所述光刻膠； 將所述基板放置在對(duì)準(zhǔn)器上； 將所述光刻膠暴露于紫外光； 顯影所述光刻膠；以及 硬烤所述光刻膠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 在形成所述圖案信息后檢測(cè)所述電極的圖案。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，組裝所述基板包括 在所述基板之一上噴射襯墊料并在另一基板上應(yīng)用密封劑以形成密封線； 組合所述基板；以及硬化所述密封線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述襯墊料是球形或柱狀襯墊料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述密封劑是UV可固化 聚合物或熱可固化聚合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述密封線利用紫外線或 熱硬化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微像素混合物中的可 固化聚合物的粘度是5-1000cps。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微像素混合物中的液 晶的粘度是5-1000cps。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微像素混合物中的聚 合物是紫外可固化聚合物或熱可固化聚合物。
13. -種固化微像素混合物中的聚合物的方法，包括 將所述微像素混合物注入到所述單元； 將所述單元暴露于至少--個(gè)紫外光源；以及 冷卻所述單元。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 預(yù)熱所述單元同時(shí)將所述混合物注入到所述單元中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述預(yù)熱溫度是23-50。C。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 加熱所述單元同時(shí)固化所述聚合物。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述加熱溫度是30-70°C。
18. —種固化在單元中的微像素混合物的聚合物的方法，包括 將微像素混合物注入到所述單元中； 將所述單元暴露于至少一個(gè)熱源；以及冷卻所述單元。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 預(yù)熱所述單元同時(shí)將所述混合物注入到所述單元。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述預(yù)熱溫度是23-120。C。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述熱固化溫度是 40-180。C。
全文摘要
本發(fā)明公開了制造微像素液晶顯示器(MPLCD)的方法。一種制造MPLCD的方法包括在頂部和底部基板上沉積透明電極層，通過(guò)利用普通的光刻工藝形成光刻膠圖案，通過(guò)利用光刻膠圖案作為掩模在電極層上形成圖案，組裝基板以形成LCD半成品，將該LCD半成品切割成多個(gè)單個(gè)單元，將微像素(MicroPixel，MP)混合物注入到每個(gè)單元中，其中MP混合物包括可固化聚合物和液晶，固化MP混合物中的聚合物，從而在每個(gè)單元內(nèi)形成微像素，以及將偏振器粘接在單元的每一側(cè)上，從而形成MPLCD。
文檔編號(hào)G02F1/167GK101322070SQ200580052205
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者安浩正, 金漢植 申請(qǐng)人:舒芙特圖素股份有限公司