专利名称：液晶显示单元及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置(liquid crystal display device)及其制造方法，尤其涉及以滴下式注入法(one drop fill，简称ODF)工艺制造的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术：
通常，公知的液晶显示装置都会包括一光源和一液晶显示单元(liquidcrystal display cell)，藉由液晶的双折射特性，来控制光是否穿透，由此显示各种不同的影像。在液晶显示器面板的制造过程中，一般先将两基板以密封材料结合成一个单元(cell)，并且仅留下一液晶注入口，再将液晶材料注入该两基板所构成的单元的狭小间隙内，最后密封该单元上的液晶注入口。
目前提出一种新的技术，即事先在一基板上滴注液晶材料，再覆盖另一基板的工艺，该技术大幅减少液晶显示面板制造过程的工序数量，增加制造效率。更具体地说，滴下式注入法的制造过程包括先在一对基板中的一个的整个周边上涂布框胶以形成一密封件，并且在该对基板中的一个内滴注液晶材料之后，将该对基板中的一个叠置于另一个基板上，并且固化该密封件。应注意的是，在这个方法中，液晶材料的滴注步骤在密封两个基板之前，势必无法使用纯热固性的框胶，因此优选的是，用于形成该密封件的框胶为一种可辐射固化的胶黏剂(例如可紫外光固化的胶黏剂)。
与在液晶显示单元制造中广泛使用的真空注入法相比，滴下式注入法制造过程大幅降低液晶显示单元的制造成本并且改善批量生产的生产率，其原因在于，第一，该方法大幅降低液晶材料使用量；第二，该方法降低注入液晶材料的时间。因此，有强烈的需求将滴下式注入法应用于液晶显示单元的制造流程中。
然而，由于在使用滴下式注入法时，在滴注液晶材料之前所形成的密封件要围住基板上显示区域的整个周边而不留开口。当密封件以涂布方式形成时，为了确保所形成的密封件完全围住该显示区域，该密封件在涂胶的起始点与终点之间一般会设计一段重叠部分，而此段重叠部分的涂胶量必定多于该框胶的其它部分的涂胶量。此外，在涂胶时，一开始涂布胶的量不易控制，导致起始点的涂胶量容易过大。因此，当滴注完液晶材料而将该对基板叠合之后，起始点附近密封件的形状往往会大于预定的尺寸，从而容易与基板上的光遮蔽基质(light-shielding matrix)重叠。因此在利用辐射(例如紫外光)固化该密封件的步骤中，该密封件被光遮蔽基质遮盖的部分因无法受到辐射照射而固化不完全。证据显示，这些未固化的密封剂将与液晶层发生作用，稍后将使液晶材料的表现大打折扣。
因此，目前为了确保密封件能完全固化而不至于与液晶材料发生作用，必须使对密封件造成挡光效果的光遮蔽基质距密封件较大的距离，但是这意味着必须增加液晶面板在显示区域以外的空间，或是在液晶面板的尺寸保持不变情况下缩小显示区域的范围，然而，无论是前者或后者显然都违反液晶显示器的发展潮流。
发明内容
因而，本发明寻求提供一种液晶显示器，其可克服或至少改善前述先前技术中的问题。
因此，本发明的目的是提供一种使用滴下式注入法制造过程将一液晶材料密封于两个基板之间的制造方法，该方法可克服或是至少改善前述先前技术的问题。
为达成上述以及其它目的，本发明提供了一种液晶显示单元的制造方法，其主要步骤如下。首先，形成一密封件，其具有一个围住显示区域的突起以及一个从该主体延伸出的突出部。接着，将液晶材料滴注(dispense)于该对基板中的一个上。然后，将该对基板中的一个叠置于另一基板上，进行对齐及组装。在固化该密封件之后，切割该对基板，由此得到液晶显示单元。该密封件的形成步骤包括将一密封材料涂布于一对基板中的一个上，从显示区域之外的一个位置处开始，然后向该显示区域涂布，以形成密封件的突出部；然后，继续将该密封材料沿着该显示区域涂布，以形成该密封件的主体。
由上述制造方法制得的液晶显示单元包括一对基板、夹于该对基板之间的液晶层、以及具有围住显示区域的主体以及从该主体延伸出的突出部的密封件，该密封件设置于该对基板的边缘，以将一基板固定于另一基板上。此外，本发明还提供了一种包括该液晶显示单元的液晶显示装置。
本发明所提供的液晶显示单元制造方法，可使得密封材料的涂布起始点(其通常具有过量的密封材料)远离显示区域，因此能更精确地控制密封件(尤其是其重叠区域)的宽度，使得该密封件不会与光遮蔽基质重叠。由于可以准确控制密封件(尤其是其重叠区域)的宽度，因此在密封件与该光遮蔽基质之间不需要预留过多的空间就能确保所形成的密封件与该光遮蔽基质不重叠。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显，下文特举出本发明优选实施例，并配合附图对它作详细描述。
图1是根据本发明一实施例的液晶显示单元的部分剖视图；图2-4用立体图示出根据本发明一实施例的液晶显示单元制造方法的主要步骤；以及图5是根据本发明一实施例的液晶显示组件的分解透视图。
具体实施例方式
图1和图4示出根据本发明一实施例的液晶显示单元100。参照图1，该液晶显示单元100包含一基板102、一基板104、一夹于基板102以及104之间的液晶层106以及一密封件110(见图4)，该密封件110密封该液晶层106。该液晶显示单元100的液晶层由滴下式注入法形成。
参照图1，基板102为一彩色滤光基板，其上设置有多个彩色滤光区112(在图1中以一个彩色滤光区112代表)、在相邻的彩色滤光区112之间的光遮蔽基质114、以及大致覆盖该基板102的整个表面的透明电极116。该基板104为一薄膜晶体管基板，其上设置有多个平行的数据线(未示于图中)、多个平行的栅极线(未示于图中)、设置于每一数据线和栅极线交叉处的薄膜晶体管118、以及设置于每一个由交叉的数据线和栅极线所限定的区域中的像素电极120，该象素电极对应于基板102上的彩色滤光区112。液晶显示单元100具有一显示区域122(见图4)，像素电极120或彩色滤光区112大致分布于该显示区域的范围中。
本发明的特征在于密封件110的设计以及形成方法。参照图4，密封件110设置于基板102和104的边缘，以将基板102固定于基板104上，并且密封液晶层106。该密封件110具有围位显示区域122的主体110a以及从该主体110a延伸出的突出部110b。该主体110a可为一矩形，具有至少四条边。更明确地说，液晶层106形成于由密封件的主体110a围住的显示区域122之间。
可以理解的是，液晶显示单元的该对基板也可以分别为积层型彩色滤光片(color filter on array，COA)和具有共同电极的相对基板。此外，该液晶显示单元的该对基板还可以分别为一同平面切换模式(In-Plane SwitchingMode)薄膜晶体管基板和一相对基板。
参照图2-4，密封件110由以下步骤形成。参照图2-3，首先利用一注射筒202将密封材料(或称框胶)204涂于一玻璃基板206上。可以了解的是，为提高制造效率，通常在制造液晶显示单元100时，会使用一大块玻璃基板206同时制造多个液晶显示单元100。该注射筒202具有一个针头202a，利用气体(一般使用氮气)加压将该注射筒202中的密封材料204从针头202a挤出并且涂布于玻璃基板206上。由于该密封材料204由气体压力挤出，因此该密封材料204的涂布量会不稳定，使得该密封件110在涂布的起始点208处会大小不均匀。更具体地说，在涂布的起始点208需要把压出的空气压力增加到涂布密封材料204所需的压力值之上，因此在涂布的起始点208处容易有过量的密封材料204。因此，本发明提供一种新颖的涂布方法，参照图2，该注射筒202的针头202a设定成从作为该显示区域122之外的一预定位置开始涂布，然后使该密封材料204向该显示区域122的方向延伸，以形成该密封件110的突出部110b；参照图3，然后，顺着箭头方向继续将密封材料204沿着显示区域122涂布，直到形成一个小小的重叠区域210，借此围绕显示区域122形成密封件110的主体110a。优选的是，密封件的主体110a以及突出部110b由一次涂布的方式形成。如此，使得密封材料204的涂布起始点208远离显示区域122，因此能更精确地控制密封件(尤其是其重叠区域210)的宽度与体积，使得压合后所形成的密封件110不会与光遮蔽基质114(见图1)重叠。
接着可进行其它制造步骤，将液晶材料滴注(dispense)于玻璃基板206上。然后，将另一玻璃基板(未示于图中)叠置于该玻璃基板206上。此时，液晶材料被密封件110的主体110a围住，以形成液晶层106。
在固化密封件110，由此将基板206固定于另一基板(未示于图中)上之后，沿着一切割线(cutting line)212(见图3)切割该对基板。应注意的是，切割线212位于预定的显示区域122之外，且可横越密封件的突出部110b。在该切割步骤之后，得到多个液晶显示单元100(如图4所示)。可以理解的是，该基板102或104可以是一对母玻璃(mother glass)上的多个基板之一。
应注意的是，在这个方法中，液晶材料的滴注步骤在密封两个基板之前，势必无法使用纯热固性的框胶，因此优选的是，用以形成该密封件110的密封材料为一种可辐射固化的胶黏剂(例如一可紫外光固化的胶黏剂)的密封剂。
本发明所提供的液晶显示单元可用于一液晶显示装置中，如图5所示。该液晶显示装置500包括液晶显示单元100、设置于液晶显示单元100之下用以照亮该液晶显示单元100的光源(背光装置)502、以及与该背光装置502结合的一框架504，通过该框架将液晶显示单元100以及背光装置502组合成液晶显示装置500。该液晶显示组件500还包括两块印刷电路板(PCB)506和508，用以通过带载封装(Tape Carrier Package，TCP)510，将控制及驱动信号输送到液晶显示单元100。
本发明所提供的液晶显示单元制造方法，不但可以使用成本较低并且省时的滴下式注入法形成其液晶层，并且可以准确控制密封件(尤其是其重叠区域)的宽度，因此在密封件与该光遮蔽基质之间，不需要预留过多的空间便能确保所形成的密封件与该光遮蔽基质不致重叠。
虽然本发明已经以前述优选实施例加以描述，但是该实施例并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内可作出各种更动与修改，因此本发明的保护范围由所附的权利要求书限定。
权利要求
1.一种用于制造至少一个液晶显示单元的方法，包括如下步骤形成一密封件，其具有围住显示区域的主体以及从该主体延伸出的突出部，其中密封件由以下步骤形成将密封材料涂布于一对基板中的一个上，该涂布是从显示区域之外的一个位置处开始，然后向该显示区域涂布以形成密封件的突出部；以及形成该突出部之后，继续将密封材料沿着显示区域涂布以形成该密封件的主体；将液晶材料滴注于该对基板中的至少一个上；将该对基板中的一个叠置于另一个基板上，使得液晶材料被密封件围绕；固化该密封件；切割该对基板，以得到该液晶显示单元。
2.如权利要求1所述的方法，其中密封材料为可辐射固化的胶黏剂。
3.如权利要求1所述的方法，其中该对基板中的一个具有光遮蔽基质，并且密封件完全未与光遮蔽基质的垂直投射区域重叠。
4.如权利要求1所述的方法，其中该切割步骤沿着该对基板中一个的切割线进行，该切割线横越该密封件的突出部。
5.一种液晶显示单元，包括一第一基板；一第二基板；液晶层，其由液晶材料形成，并且夹于第一基板和第二基板之间；以及密封件，其设置于第一基板及第二基板之间，用以将第一基板固定于第二基板上，其中该密封件具有围住显示区域的主体以及从主体延伸出的突出部，其中该密封件由以下步骤形成将密封材料涂布于一对基板中的一个上，该涂布是从显示区域之外的一位置处开始，然后向显示区域涂布以形成该密封件的突出部；以及形成该突出部之后，继续将密封材料沿着显示区域涂布以形成该密封件的主体。
6.如权利要求5所述的液晶显示单元，其中该密封材料为一可辐射固化的胶黏剂。
7.如权利要求5所述的液晶显示单元，其中该第一基板具有一光遮蔽基质，并且该密封件完全未与该光遮蔽基质的垂直投射区域重叠。
8.一种液晶显示装置，包括至少一个背光模块及一个液晶显示单元，其中该液晶显示单元包括一第一基板；一第二基板；一液晶层，其由液晶材料形成并且夹于该第一基板和该第二基板之间；以及一密封件，其设置于该第一基板和该第二基板之间，用以将该第一基板固定于该第二基板上，其中该密封件具有围住显示区域的主体以及从该主体延伸出的突出部，其中该密封件由以下步骤形成将一密封材料涂布于一对基板中的一个上，该涂布是从显示区域之外的一位置处开始，然后向该显示区域涂布以形成该密封件的突出部；以及形成该突出部之后，继续将该密封材料沿着该显示区域涂布以形成该密封件的主体。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中该密封材料为可辐射固化的胶黏剂。
10.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中第一基板具有一光遮蔽基质，并且该密封件完全未与该光遮蔽基质的垂直投射区域重叠。
11.一种液晶显示单元，其包含一第一基板；一第二基板；一密封件，其设置于该第一基板以及该第二基板之间，用以将第一基板固定于该第二基板上，其中该密封件具有围住显示区域的主体，并且该密封件仅具有一个从该主体延伸出的突出部；以及一液晶层，其由液晶材料形成并且夹于该第一基板和该第二基板之间，且形成于由该密封件的主体所围住的显示区域之间。
12.如权利要求11所述的液晶显示单元，其中该主体至少有四条边。
13.如权利要求12所述的液晶显示单元，其中该主体为一矩形。
14.如权利要求11所述的液晶显示单元，其中该第一基板具有一光遮蔽基质，并且该密封件完全未与该光遮蔽基质的垂直投射区域重叠。
15.一种液晶显示装置，其包含至少一个背光模块及一个液晶显示单元，其中该液晶显示单元包含一第一基板；一第二基板；一密封件，其设置于该第一基板和该第二基板之间，用以将该第一基板固定于该第二基板上，其中该密封件具有围住显示区域的主体，并且仅具有从该主体延伸出一突出部；以及一液晶层，其由液晶材料形成并且夹于该第一基板和该第二基板之间，且形成于由该密封件的主体所围住的显示区域之间。
16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中该第一基板具有一光遮蔽基质，并且该密封件完全未与该光遮蔽基质的垂直投射区域重叠。
17.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中该主体至少有四条边。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置，其中该主体为一矩形。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示单元及其制造方法。该方法的主要步骤包括首先形成一密封件，其具有包围显示区域的主体以及从该主体延伸出的突出部。接着，将液晶材料滴注于该对基板中的一个上。然后，将该对基板中的一个叠置于另一基板上，进行对齐和组装。固化该密封件之后，切割该对基板，由此得到液晶显示单元。该密封件的形成步骤包括将一密封材料涂布于一对基板中的一个上，由该显示区域之外的一个位置处开始，然后向该显示区域涂布，以形成密封件的突出部；然后，继续将密封材料沿着显示区域涂布，以形成密封件的主体。
文档编号G02F1/1341GK1673838SQ20041003175
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月25日 优先权日2004年3月25日
发明者许心怡, 蔡上泰 申请人:奇美电子股份有限公司