液晶显示器的制造方法

专利名称：液晶显示器的制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种液晶显示器装置及其制造方法，特别有关于一种 单层彩色胆固醇液晶显示器装置的制造方法。
背景技术：
液晶显示器(LCD)具有许多的优点，例如体积小、重量轻、低电力消 耗等等。因此，LCD已经广泛地被应用于手提式计算机、行动电话等电子 产品。亦即，液晶显示器技术正持续朝向轻、薄且易于携带的领域发展。 传统反射式具记忆效应的彩色化液晶显示器已广泛应用在电子书、电子纸 或其它显示领域。传统彩色胆固醇液晶显示器的结构与制作方法，使用红 (R)、绿(G)、蓝(B)三层液晶堆叠结构，搭配多种不同的驱动方式。然而， 采用红、绿、蓝液晶堆叠结构造成视差现象，于制造时易造成面板结构对 位不易，增加电极设计难度及无法弯曲不便于携带，致使工艺复杂及制造 成本过高。
另一方面，利用巻带式工艺技术制作的显示器具有生产速度快、成本 低、且轻薄特性可被广泛应用在电子书、电子纸或其它显示领域。传统彩 色液晶显示器利用多道微影图案化工艺，虽可制作复杂的图案及结构，但 复杂的工艺导致成本不易降低。
传统巻带式工艺技术制作软性基材显示器，着重于单项工艺功能，亦 有整合巻式工艺的面板制作。美国专利第US 4,973,373号公开一种巻带式 制作显示器的方法。利用滚轮的设计，控制巻式工艺中软板的张力、变形 及位移，并整合图案化功能，达到显示器的制作。然而，以被动记忆型单 层彩色显示器而言，并不需如此复杂的系统，即可达到巻式制作的特性。
美国专利第US 5，943，113号公开一种整合巻带式液晶涂布、黏着材料 涂布、框胶涂布以及上下板压合工艺。液晶涂布工艺与图案化工艺并无法 制作完善，且显示器结构亦不同于被动记忆型单层彩色显示器结构。美国专利第7,081,180号公开一种被动驱动液晶显示器的制作方法。 整合透明导电图案涂布、液晶涂布及切割，其制作的面板结构简易，不符 合目前面板结构的设计。
图1显示传统被动驱动液晶显示器的制作方法的示意图。请参阅图1， 传统巻带式被动驱动液晶显示器的制作方法包括利用巻带式涂布机台形 成含电极图案的下基板60，经基板传送滚轮50传送至黏着材料涂布装置 80，涂布黏着材料81。另一方面，提供巻带式含电极图案的上基板70， 与下基板60同时经基板滚压结合装置51迭合成基板结构，接着陆续传送 至结构固化装置90，经切割装置20，形成未灌注液晶的面板结构单元21。 接着，再进行后续的液晶灌注步骤，及其它后续工艺。

发明内容
本发明的实施例提供一种巻带式液晶显示器的制作方法，整合薄膜涂 布及图案化巻式工艺技术，于基板上制作液晶分道结构、黏着层结构、上 下板组立以及结构固化等工艺，再搭配液晶填入步骤，完成软性显示器的 制作。
本发明的实施例亦提供一种液晶显示器装置的制造方法，包括自一 第一输入端提供一巻带式第一基板；形成图案化结构于该巻带式第一基板 上，其中该图案化结构包括条状的液晶分流围篱结构；自一第二输入端提 供一巻带式第二基板；形成黏结层结构于该巻带式第二基板上；以双滚轮 压合该巻带式第一基板与该巻带式第二基板，使该黏结层与该图案化围篱 结构紧密结合。
本发明的实施例另提供一种液晶显示器装置的制造方法，包括自一 第一输入端提供一巻带式第一基板；形成图案化结构于该巻带式第一基板 上，其中该图案化结构包括条状的液晶分流围篱结构；自一第二输入端提 供一巻带式第二基板；以双滚轮压合该巻带式第一基板与该巻带式第二基 板，使该图案化围篱与第二基板结构紧密结合。
本发明的特征及优点在于，利用图案化滚轮制作显示器间隙子结构及 黏着层结构，再将含结构图案的上下板滚压压合，最后将结构固化形成显 示器面板，如再搭配液晶填入技术，即可完成反射式及记忆效应的单层彩色液晶显示器，达成简化工艺的复杂性进而达到量产效益。


图1显示传统被动驱动液晶显示器的制作方法的示意图； 图2显示根据本发明实施例的巻带式胆固醇型液晶显示器装置的制造 方法示意图3显示本发明实施例的巻带式胆固醇型液晶显示器装置的制造方法 的流程图4A至图4C分别显示本发明的实施例的第一、第二基板与组合基 板的示意图5显示根据本发明实施例的围离结构的示意图； 图6显示根据本发明实施例的基板结合后沿切割线A-A的剖面示意 图；以及
图7A至图7C显示根据本发明实施例的各彩色液晶灌注步骤的示意图。
附图中主要组件符号说明 (图1中) 20 切割装置；
21 未灌注液晶的面板结构单元；
50 基板传送滚轮；
51 基板滚压结合装置；
60 下基板；
70 上基板；
80 黏着材料涂布装置；
81 黏着材料；
90 结构固化装置。
(图2~图7C中)
110 第一基板；
110a 第一电极图案；
120 涂布装置；130 液晶分道结构图案化装置； 140a、 140b、 140c 材料固化装置; 150 黏着材料涂布装置； 160a、 160b 双滚轮；
170 图案化结构；
175 具图案化结构的基板；
180a-180g 基板传送滚轮；
190 第二基板；
190a 第二电极图案；
195 具黏结层结构的第二基板；
200 切割后的巻带式基板结构；
210-246 巻带式液晶显示器的工艺步骤;
310 第一基板；
320~图案化围篱结构；
322 平直的封止端；
324 墙状结构；
C广第一液晶通道；
C广第二液晶通道；
C3 第三液晶通道；
350 第二基板；
36~點结层；
420 围篱结构；
410 墙状结构；
422 平直的封止端；
440 围篱结构的整块区域；
510 第一基板；
520 第一电极；
530 图案化围篱结构；
540 液晶流道；
550 第二基板；560 第二电极； 570 黏结层；
490R 第一色胆固醇液晶;
490G 第二色胆固醇液晶;
490B 第三色胆固醇液晶;
480a 第一封止材料；
480b 第二封止材料；
480c 第三封止材料。
具体实施例方式
为使本发明能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明 如下。
以下以各实施例详细说明并伴随着图式说明的范例，做为本发明的参 考依据。在图式或说明书描述中，相似或相同的部分皆使用相同的图号。 且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再 者，附图中各组件的部分将以分别描述说明的，值得注意的是，图中未绘 示或描述的组件，为本领域技术人员所公知的形式，另外，特定的实施例 仅为描述本发明使用的特定方式，其并非用以限定本发明。
图2显示根据本发明实施例的巻带式胆固醇型液晶显示器装置的制造 方法示意图。请参阅图2，首先自 一第一输入端提供一巻带式第一基板110。 第一基板110的材质包括一聚碳酸酯(PC)基板、 一聚醚砜树脂(PES)基板、 一聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基板、 一聚亚醯胺(PI)基板、 一聚原冰片烯 (PNB)基板、 一聚醚醚酮(PEEK)基板、一 polyethylenenapthalate (PEN)基板、 一聚醚醯亚胺(PEI)基板或一聚芳香酯(PAR)基板。巻带式第一基板110上 包括一第一电极图案110a。在经过基板传送滚轮180a、 180b后，陆续传 送至液晶分道结构材料涂布装置120及液晶分道结构图案化装置130，以 形成图案化结构170于该巻带式第一基板110上，其中该图案化结构包括 条状的液晶分流围篱结构。接着，再将具图案化结构的基板175，经基板 传送滚轮180c传送至材料固化装置140a。
应注意的是，上述图案化结构no的材质包括光固化材料、热固化材料或光阻材料。再者，图案化结构的形成步骤包括喷墨法、条状涂布法、 面状涂布法、滚轮滚压法、网版印刷法、或热压法。并且，形成图案化围 篱结构的步骤包括紫外(UV)光固化或加热固化。
另一方面，自一第二输入端提供一巻带式第二基板190。第二基板的 材质包括一聚碳酸酯(PC)基板、 一聚醚砜树脂(PES)基板、 一聚对苯二甲酸 乙二酯(PET)基板、 一聚亚醯胺(PI)基板、 一聚原冰片烯(PNB)基板、 一聚 醚醚酮(PEEK)基板、一 polyethylenenapthalate (PEN)基板、 一聚醚醯亚胺 (PEI)基板或一聚芳香酯(PAR)基板。该巻带式第二基板190上另包括一第 二电极图案190a。在经过基板传送滚轮180d后，传送至黏着材料涂布装 置150，以形成黏结层结构195于该巻带式第二基板上。接着，再将具黏 结层结构195的第二基板，经基板传送滚轮180e传送至材料固化装置 140b。
应注意的是，上述该黏结层的材质包括一光固化材料或一热固化材 料。或者，该黏结层材料为一胶状液体或一固状材料。形成该黏结层的步 骤包括喷墨法、条状涂布法、面状涂布法、滚轮滚压法、网版印刷法或热
压法。或者，形成该黏结层步骤包括紫外(uv)光固化或加热固化。
该巻带式第二基板190结构在经过基板传送滚轮180f后，与巻带式第 一基板110结合。亦即，以双滚轮160a、 160b压合该巻带式第一基板与 该巻带式第二基板，使该黏结层与该图案化围篱结构紧密结合。压合该巻 带式第一基板与该巻带式第二基板的步骤包括滚轮滚压法或热滚压法。上 述压合步骤还包括调整滚轮滚压法的滚压压力、速度或温度的步骤。
接着，在经过双滚轮160a、 160b压合后，经材料固化装置140c，施 以一光固化步骤或一热固化步骤于组合后的巻带式基板结构，再经过基板 传送滚轮180g，进型后续的工艺步骤。例如，切割组合后的巻带式基板结 构200，该切割步骤包括轮刀切割，激光切割，刀片切割或冲型裁切。
图3显示本发明实施例的巻带式胆固醇型液晶显示器装置的制造方法 的流程图。请参阅图3，于步骤210中，提供含电极图案的巻带式第一基 板(步骤212),涂布形成黏着层(步骤214)，滚压出所需的图案后将其固化 (步骤216)。另一方面，于步骤220中，提供含电极图案的第二基板(步骤 222)，涂布一结构材料，并用滚轮滚压形成图案化围篱结构(步骤224)，再固化(步骤226)。接着，于步骤230中，将上述的第一、第二基板滚压贴 合，组立成未填入液晶的基板结构(步骤232)，再将结构固化(步骤234)，
使该黏结层与该图案化围篱结构紧密结合，以防止后续液晶灌注时，邻近 的次像素液晶通道溢流。最后，于步骤240中，裁切出所需尺寸(步骤242)， 利用真空注入法灌注液晶(步骤244)，并封止(步骤246)。
应注意的是，当图案化围篱结构本身具有黏结性时，涂布形成黏着层 便非必要步骤，可省略此步骤。由于本发明实施例采用连续性巻式工艺技 术，制作具反射式及记忆效应的单层彩色液晶显示器结构，可简化工艺的 复杂性进而达到量产效益。
图4A至图4C分别显示本发明的实施例的第一、第二基板与组合基 板的示意图。请参阅图4A，图案化围篱结构320形成于巻带式第一基板 310上，其结构如图2的结构175。图案化围篱结构320包括复数条墙状 结构324，各墙状结构324的一端直交一平直的封止端322，隔离成具有 一第一液晶注入口的一第一液晶通道C,、封闭的一第二液晶通道C2及封 闭的一第三液晶通道C3。第一液晶通道C,的长度大于第二液晶通道C2的 长度大于第三液晶通道C3的长度。
第一基板上包括控制像素电极的电路组件，例如薄膜晶体管(TFT)及 电容。或者，第一基板上还包括像素电极，例如沿第一方向的第一电极， 以及第一配向层。
请参阅图4B，形成黏结层360于巻带式第二基板350上，其结构如 图2的结构195。于第二基板350上可包括共同电极，例如沿第二方向的 第二电极，以及第二配向层。第一电极与第二电极彼此实质上相互垂直。 黏结层350的厚度小于图案化围篱结构320的高度。
请参阅图4C，经双滚轮压合后，对向组合第一基板310与第二基板 350，其结构如图2的结构200，使黏结层360与图案化围篱结构320紧密 结合，以防止后续液晶灌注时，邻近的次像素液晶通道溢流。
图5显示根据本发明实施例的围离结构的示意图。于图5中，图案化 围篱结构420包括复数条墙状结构410。各墙状结构410的一端直交一平 直的封止端422以及一整块区域440使图案化围篱结构隔离成具有一第一 液晶注入口的一第一液晶通道C,、封闭的一第二液晶通道C2及封闭的一第三液晶通道C3。第一液晶通道Q的长度大于第二液晶通道C2的长度大
于第三液晶通道C3的长度。整块区域440可使黏结层与图案化围篱结构 之间的结合更紧密，防止后续液晶灌注时，邻近的次像素液晶通道溢流。
图6显示根据本发明实施例的基板结合后沿切割线A-A的剖面示意 图。请参阅图6，基板结合后的结构包括第一基板510与一第二基板550 对向设置，其间夹置复数条平行的液晶流道540，以容纳各颜色的胆固醇 液晶。第一基板510上具有沿第一方向的第一电极520，例如像素电极。 第二基板550上具有沿第二方向的第二电极560，例如共同电极，且第一 方向与第二方向实质上相互垂直。于第一基板510与第二基板550之间设 置黏结层570与图案化围篱结构530，彼此间紧密结合，防止后续液晶灌 注时，邻近的次像素液晶通道溢流。应注意的是，当图案化围篱结构本身 具有黏结性时，可省略涂布形成黏着层步骤。
图7A至图7C显示根据本发明实施例的各彩色液晶灌注步骤的示意 图。请参阅图7A，灌注第一色(例如红色)胆固醇液晶490R于第一液晶通 道中，并以第一封止材料480a封止。红色胆固醇液晶层包括一红色染料 及一含旋光剂的扭转向列液晶。第一封止材料480a包括一光固化材料或 一热固化材料。接着，施以第一切割步骤(例如沿切割线B-B)，露出第二 长条状液晶通道C2。第一切割步骤包括一轮刀切割步骤或一激光切割步 骤。
请参阅图7B，灌注第二色(例如绿色)胆固醇液晶4卯G于第二液晶通 道中，并以第二封止材料480b封止。绿色胆固醇液晶层包括一绿色染料 及一含旋光剂的扭转向列液晶。第二封止材料480b包括一光固化材料或 一热固化材料。接着，施以第二切割步骤(例如沿切割线C-C)，露出第三 长条状液晶通道C3。第二切割步骤包括一轮刀切割步骤或一激光切割步 骤。
请参阅图7C，灌注第三色(例如蓝色)胆固醇液晶490B于第三液晶通 道中，并以第三封止材料480c封止。蓝色胆固醇液晶层包括一蓝色染料 及一含旋光剂的扭转向列液晶。第三封止材料480c包括一光固化材料或 一热固化材料。于完成各色液晶流道填充步骤后，进行后续显示器面板工 艺。应注意的是，本发明实施例所述的各彩色胆固醇液晶层已可包括一高 分子分散型液晶材料。将含高分子单体的液晶灌注于液晶通道中，并进光 固化该液晶步骤，例如以紫外光照射，使其光聚合化后，形成高分子分散
型液晶(polymer dispersed liquid crystal,简称PDLC)。采用高分子分散型液 晶可省略以封止材料封止液晶通道的步骤。例如，于基板对向组立步骤后， 依序自第一液晶注入口灌注一第一色高分子分散型液晶于第一液晶通道。 接着，施以一第一切割步骤使第一液晶通道露出第二液晶注入口。自第一 液晶注入口灌注一第二色高分子分散型液晶于第二液晶通道，并施以一第 二切割步骤使第三液晶通道露出一第三液晶注入口。接着，自第一液晶注 入口灌注一第三色高分子分散型液晶于第三液晶通道。于完成各色液晶流 道填充步骤后，进行后续显示器面板工艺。
本发明虽以较佳实施例描述如上，然其并非用以限定本发明的范围， 本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润 饰，因此本发明的保护范围应当以申请的权利要求范围所界定的内容为 准。
权利要求
1、一种液晶显示器装置的制造方法，包括自一第一输入端提供一卷带式第一基板；形成图案化结构于该卷带式第一基板上，其中该图案化结构包括条状的液晶分流围篱结构；自一第二输入端提供一卷带式第二基板；形成黏结层结构于该卷带式第二基板上；以双滚轮压合该卷带式第一基板与该卷带式第二基板，使该黏结层与该图案化围篱结构紧密结合。
2、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括填 充一液晶材料于该巻带式第一基板与该巻带式第二基板之间，其中该液晶 材料为胆固醇液晶或高分子分散型液晶材料。
3、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该第一 基板与该第二基板的材质包括一软性材料。
4、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该第一 基板与该第二基板的材质包括聚碳酸酯基板、聚醚砜树脂基板、聚对苯 二甲酸乙二酯基板、聚亚醯胺基板、聚原冰片烯基板、聚醚醚酮基板、 polyethylenenapthalate基板、聚醚醯亚胺基板或聚芳香酯基板。
5、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该巻带 式第一基板上包括一第一电极图案，以及该巻带式第二基板上包括一第二 电极图案。
6、 如权利要求5所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该第一 电极图案与该第二电极图案为条状且彼此实质上互相垂直。
7、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该图案 化结构材料包括光固化材料、热固化材料或光阻材料。
8、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该图案 化结构的形成步骤包括喷墨法、条状涂布法、面状涂布法、滚轮滚压法、 网版印刷法或热压法。
9、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，形成该图案化围篱结构步骤包括紫外光固化或加热固化。
10、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该黏结 层的材料包括一光固化材料或一热固化材料。
11、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该黏结 层材料为一胶状液体或一固状材料。
12、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，形成该 黏结层的步骤包括喷墨法、条状涂布法、面状涂布法、滚轮滚压法、网版 印刷法或热压法。
13、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，形成该 黏结层步骤包括紫外光固化或加热固化。
14、 如权利要求l所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，压合该 巻带式第一基板与该巻带式第二基板的步骤包括滚轮滚压法或热滚压法。
15、 如权利要求14所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括 一调整滚轮滚压法的滚压压力、速度或温度的步骤。
16、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括施 以一光固化步骤或一热固化步骤于组合后的巻带式基板结构。
17、 如权利要求1所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括切 割组合后的巻带式基板结构，其中该切割步骤包括轮刀切割，激光切割， 刀片切割或冲型裁切。
18、 一种液晶显示器装置的制造方法，包括 自一第一输入端提供一巻带式第一基板；形成图案化结构于该巻带式第一基板上，其中该图案化结构包括条状 的液晶分流围篱结构；自一第二输入端提供一巻带式第二基板；以双滚轮压合该巻带式第一基板与该巻带式第二基板，使该图案化围 篱与第二基板结构紧密结合。
19、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括 填充一液晶材料于该巻带式第一基板与该巻带式第二基板之间，其中该液 晶材料为胆固醇液晶或高分子分散型液晶材料。
20、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该第一基板与该第二基板的材质包括一软性材料。
21、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该第一基板与该第二基板的材质包括聚碳酸酯基板、聚醚砜树脂基板、聚对苯 二甲酸乙二酯基板、聚亚醯胺基板、聚原冰片烯基板、聚醚醚酮基板、polyethylenenapthalate基板、聚醚醯亚胺基板或聚芳香酯基板。
22、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该巻 带式第一基板上包括一第一电极图案，以及该巻带式第二基板上包括一第 二电极图案。
23、 如权利要求22所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该第 一电极图案与该第二电极图案为条状且彼此实质上互相垂直。
24、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该图 案化结构材料包括一具黏着特性材料。
25、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，该图 案化结构的形成步骤包括喷墨法、条状涂布法、面状涂布法、滚轮滚压法、 网版印刷法、或热压法。
26、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，形成 该图案化围篱结构步骤包括紫外光预固化或加热预固化。
27、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，压合 该巻带式第一基板与该巻带式第二基板的步骤包括滚轮滚压法或热滚压 法。
28、 如权利要求27所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括 一调整滚轮滚压法的滚压压力、速度或温度的步骤。
29、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括 施以一光固化步骤或一热固化步骤于组合后的巻带式基板结构。
30、 如权利要求18所述的液晶显示器装置的制造方法，其中，包括 切割组合后的巻带式基板结构，其中该切割步骤包括轮刀切割、激光切割、 刀片切割或冲型裁切。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示器装置的制造方法。自一第一输入端提供一卷带式第一基板，形成图案化结构于该卷带式第一基板上，其中该图案化结构包括条状的液晶分流围篱结构。自一第二输入端提供一卷带式第二基板，形成黏结层结构于该卷带式第二基板上，以双滚轮压合该卷带式第一基板与该卷带式第二基板，使该黏结层与该图案化围篱结构紧密结合。
文档编号G02F1/1341GK101685216SQ20081016871
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者廖元正, 杨仁杰, 胥智文 申请人:财团法人工业技术研究院