专利名称：液晶显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置，更确切地说，本发明涉及能够防止因取向材料扩散引起的密封剂污染和粘结强度变差的LCD装置及其制造方法。
背景技术：
随着信息技术的发展，对各种显示装置的需求不断增加。特别是，已经做出了很多努力来研究和开发各种扁平显示装置，例如LCD、等离子显示板(PDP)、电致发光显示器(ELD)、和真空荧光显示器(VFD)等。在这些显示器件中，由于LCD装置具有薄的外形、重量轻且能耗低，因而作为阴极射线管(CRT)的替代品获得了最广泛地应用。例如，可以用LCD装置作为计算机监视器或电视机的显示器来接收和显示广播信号。为了在不同领域将LCD装置作为普通显示器使用，使LCD装置在保持重最轻、外形薄和能耗低的同时能在大尺寸屏幕上显示具有高分辨率和高亮度的高质量图像是非常重要的。
LCD装置包括显示图像的LCD面板，和向LCD面板提供驱动信号的驱动部件。LCD面板包括彼此粘结到一起且留有预定间隔的第一和第二基板，以及形成在第一和第二基板之间的液晶层。
第一基板(可以是薄膜晶体管(TFT)阵列基板)包括沿第一方向以固定间隔布置的多条栅极线，沿垂直于第一方向的第二方向以固定间隔布置的多条数据线，在由交叉的栅极线和数据线确定的象素区P内布置成矩阵型结构的多个象素电极，和能根据提供给栅极线的信号把信号从数据线输送到象素电极的多个TFT T。而且，第二基板(可以是滤色片阵列基板)包括可防止光从第一基板上除象素区P之外的部分进入的黑色矩阵层，显示各种色彩的R/G/B滤色片层，和在滤色片层上产生图像的公用电极。而且，用密封剂将第一和第二基板彼此粘结并用衬垫料使两基板保持预定间隔，和将液晶注入到两基板之间。同时，在第一和第二基板的相对面上形成取向层，对取向层进行摩擦使液晶层的液晶分子定向。
下面，将参照
现有技术中的LCD装置。图1是表示现有技术中LCD装置的平面图。图2是取自图1中I-I’处的剖面图。图3是表示现有技术中LCD装置第一基板的平面图，图中示出了取向材料的扩散情况。图4是取自图3中II-II’处的剖面图。
如图1和2所示，现有技术的LCD装置包括彼此间留有预定间隔且相互粘结的第一和第二基板11a，11b。第一基板11a形成用于显示图像的显示区21和作为焊盘区的非显示区22，所述非显示区不显示图像。显示区21分成有源区21a和液晶边缘区21b。此外，有源区21a包括多条相互交叉的栅极线和数据线，和设置在栅极线与数据线交点上的TFT。液晶边缘区21b形成在散布了液晶的有源区21a周围。尽管图中未示出，但液晶边缘区21b被黑色矩阵层隐藏。
而且，如图1和2所示，液晶层14和密封剂13形成在第一和第二基板11a和11b之间。在非显示区22和液晶边缘区21b之间的边界上设置粘结第一和第二基板11a和11b的密封剂13。
而且，如图2所示，在第一和第二基板11a、11b的相对表面上形成使液晶层14的液晶分子在一个方向上定向的第一和第二取向层12a，12b。第一和第二取向层12a、12b可以用聚酰胺、聚酰胺化合物、PVA(聚乙烯醇)和多元酸等聚合材料制作。而且，第一和第二取向层12a、12b可以用PVCH(聚乙烯肉桂酸酯)，PSCN(聚硅氧烷肉桂酸酯)，和CelCN(纤维素肉桂酸酯)化合物等光敏材料制作。在布置密封剂13之前形成第一和第二取向层12a、12b。
为了在第一和第二基板11a、11b上涂敷第一和第二取向层12a、12b，需要用取向层涂敷装置在第一和第二基板11a、11b上均匀涂敷取向材料。取向层涂敷装置可以用例如旋转、喷射、浸涂、印刷和喷墨法等各种方法完成涂敷。在此，取向层涂敷装置采用喷墨法，所述装置包括存储取向材料的压力容器和取向层原料，接收和存储来自压力容器的最佳取向材料量的取向材料供应器，和向基板喷射取向材料的多个端头。具体地说，是通过设在端头内的孔将取向材料喷射到第一和第二基板11a、11b上，然后通过摩擦使取向材料形成第一和第二取向层12a、12b。
由于取向材料的粘度低到足以通过孔，所以在对喷射到第一和第二基板11a、11b上的取向材料进行处理之前，取向材料会在第一和第二基板11a、11b的各个方向上扩散。如图3和图4所示，当取向材料(斜线部分)扩散到液晶边缘区21b上的密封剂13的区域时，取向材料将污染密封剂13的区域。而且，这将使在非显示区22和液晶边缘区21b之间的边界上形成的粘结第一和第二基板11a、11b的密封剂13的粘合力下降。此外，当将第一和第二基板11a、11b彼此粘结时，由于密封剂的粘合力下降，所以将损坏密封剂13。
发明内容
因此，本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置及其制造方法，所述装置和方法基本上克服了因现有技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种LCD装置及其制造方法，其在液晶边缘区上具有多个防止取向材料扩散到密封剂边界区的隔障，由此可防止密封剂因其粘合力下降而受损。
本发明的其它优点、目的和特征的一部分将在下面的说明中给出，一部分对于那些本领域普通技术人员来说可以从下面的说明中明显得出或是通过本发明的实践而得到。通过在文字说明部分、权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的目的，作为具体的和广义的描述，本发明的LCD装置包括彼此相互面对且具有显示区和非显示区的第一和第二基板，在显示区和非显示区之间的边界上形成的用于粘结第一和第二基板的密封剂，设在第一基板显示区上的第一取向层，和设在第一基板显示区内密封剂内侧的第一隔障，所述隔障可防止第一取向层的取向材料扩散。
按照另一方面，所述制造液晶显示(LCD)装置的方法包括的步骤有制备具有显示区和非显示区的第一和第二基板，在第一基板的显示区周围形成第一隔障，在第一基板上的第一隔障内侧形成第一取向层；在显示区和非显示区之间的边界上布置密封剂，和将第一及第二基板彼此粘结到一起。
很显然，上面对本发明的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其意在对本发明的权利要求作进一步解释。
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与本申请相结合并构成申请的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。附图中图1是表示现有技术中LCD装置的平面图；图2是沿图1中的I-I’剖切的剖面图；图3是表示现有技术中LCD装置第一基板的平面图，图中示出取向材料的扩散情况；图4是沿图3中的II-II’剖切的剖面图；图5是表示按照本发明实施例所述LCD装置的平面图；图6是沿图5中的III-III’剖切的剖面图；图7是表示图5中第一基板的剖面图，图中示出了防止取向材料扩散的情况；和图8A-图8E是表示按照本发明的实施例所述制造LCD装置方法的剖面图。
具体实施例方式
现在将详细说明本发明的实施例，所述实施例的实例示于附图中。在所有附图中将尽可能地用相同的参考标记表示相同或相似的部件。
图5是表示按照本发明实施例所述LCD装置的平面图。图6是沿图5中的III-III’剖切的剖面图。图7是表示图5中第一基板的剖面图，图中示出了用第一隔障防止取向材料扩散的情况。
如图5和图6所示，按照本发明实施例所述的LCD装置包括显示图像的显示区71和显示区71周围的非显示区72。在此，将显示区71分成有源区71a和液晶边缘区71b。更详细地说，有源区71a包括彼此相互交叉的多条栅极线和数据线以及设在栅极线和数据线交点上的薄膜晶体管，由此显示真实图像。在有源区71a的周围形成液晶边缘区71b，由此可接受扩散的液晶。
如图6所示，按照本发明实施例所述的LCD装置包括在其显示区71上具有薄膜晶体管阵列(未示出)的第一基板51a，在其显示区71上具有滤色片阵列的第二基板51b，和在第一及第二基板51a、51b之间形成的液晶层54。在此，第一基板51a与第二基板51b相对设置，并且在留有预定间隔的情况下将第一和第二基板51a、51b彼此粘结。
而且，在液晶边缘区71b和非显示区72之间的边界上形成粘结第一和第二基板51a、51b的密封剂53。沿液晶边缘区71b形成与密封剂53邻接的第一和第二隔障60a、60b，由此防止取向材料扩散到密封剂53的区域。而且，在第一和第二隔障60a、60b内侧的第一和第二基板51a、51b的相对表面上形成第一和第二取向层52a、52b。当将取向材料涂敷到显示区71上时，第一和第二隔障60a、60b将防止取向材料向密封剂53的边界区扩散。
在用取向层涂敷装置涂敷取向材料的过程中，由于取向材料的粘度较低，取向材料可能会在第一和第二基板51a、51b的显示区71上扩散到密封剂53的边界区，由此污染密封剂53的区域。在这种情况下，如图7所示，在边界区上布置密封剂53之前，在密封剂53的边界区内侧形成第一和第二隔障60a、60b，从而防止取向材料污染密封剂53的区域。在此，用虚线表示密封剂53，这表明密封剂53还没有形成在第一基板51a上。第二隔障60b形成在黑色矩阵层上。
如图5和图7所示，第一和第二隔障60a、60b具有矩形截面形状。尽管图中未示出，但第一和第二隔障60a、60b也可以是三角形、半圆形或菱形截面形状。此外，可以用与滤色片层、黑矩阵层和衬垫料相同的材料制作第一和第二隔障60a、60b。例如，可以用树脂、铬合金、压克力、环氧树脂和金属中的任一种来制做第一和第二隔障60a、60b。而且，优选形成高度为400埃()至6微米(μm)和宽度为400埃()至6毫米(mm)的第一和第二隔障60a、60b。在图6中，第一和第二取向层52a、52b分别形成在第一和第二基板51a、51b上。
下面将详细说明按照本发明实施例所述制造LCD装置的方法。图8A-图8E是表示这种制造方法的剖面图。
如图8A所示，形成薄膜晶体管阵列的第一基板51a包括栅极线和数据线以及象素电极，第二基板51b形成滤色片阵列。栅极线(未示出)包括设在第一基板51a上的栅极41。在第一基板51a的整个表面上沉积栅极绝缘层42。然后，在第一基板51a的整个表面上沉积半导体层并将其构图，在栅极41上方的栅极绝缘层42上形成薄膜晶体管的有源层43。随后，形成垂直于栅极线且包含源极和漏极44a、44b的数据线(未示出)。而且，将源极和漏极44a、44b布置在有源层43的两侧。然后，在包含源极和漏极44a和44b的第一基板51a的整个表面上形成钝化层45，和在漏极44b中形成接触孔。在钝化层45上的象素区内形成与漏极44b相连的象素电极46。
其次，第二基板51b包括黑色矩阵层47、滤色片层48和公用电极49。在此，对应于第一基板51a上除象素区之外的部分形成黑色矩阵层47，对应于象素区形成滤色片层48，在第二基板51b的整个表面上形成公用电极49。因此，制成薄膜晶体管阵列形式的第一基板51a和滤色片阵列形式的第二基板51b。在此，图8A表示TN模式的LCD装置。然而，本发明的实施例并不限于此，而是可以应用于各种模式的IPS型LCD装置，反射型LCD装置，透反型LCD装置等。
参照图5和图8B，在第一基板51a上沿着液晶边缘区71b和非显示区72之间的边界区形成第一隔障60a。在第二基板51b上形成对应于第一隔障60a的第二隔障60b。在此，第一和第二隔障60a、69B的截面可以为矩形、三角形、半圆形或菱形形状。此外，可以用树脂、铬合金、压克力、环氧树脂和金属中的任一种来制作第一和第二隔障60a、60b。而且，而且，优选形成高度为400埃()到6微米(μm)和宽度为400埃()到6毫米(mm)的第一和第二隔障。
参照图8C，用取向层涂敷装置在第一基板51a上的第一隔障60a内侧涂敷取向材料，然后进行固化和摩擦，由此形成第一取向层52a。类似地，用取向材料涂敷装置在第二基板51b上的第二隔障60b内侧涂敷取向材料，然后进行固化和摩擦，由此形成第二取向层52b。在这种情况下，即使取向材料在所有方向上扩散，也可以通过第一和第二隔障60a、60b来控制取向材料的扩散。
如图5和图8D所示，在第一基板51a上沿着显示区71和非显示区72之间的边界区形成密封剂53。另一方面，也可以在第二基板51b上沿着显示区71和非显示区72之间的边界区形成密封剂53。
参照图8E，将第二基板51b反转以使第一和第二取向层52a、52b彼此面对，并将第二基板51b与第一基板51a粘结。随后，在第一和第二基板51a、51b之间注入液晶，从而形成液晶层54。在此，使第一和第二基板51a、51b之间的空间保持真空状态并将注入口浸到具有液晶的容器中，由此通过渗透压将液晶注入到空间中从而形成液晶层54。此外，在进行第一和第二基板51a、51b的粘结工序之前，使最佳量的液晶分散到第一基板51a或第二基板51b上，然后，将第一和第二基板51a、51b彼此粘结到一起。
如上所述，按照本发明实施例所述的LCD装置及其制造方法具有以下优点。在按照本发明实施例所述的LCD装置中，形成防止取向材料扩散到密封剂区域的第一和第二隔障，所以可防止密封剂区域受到取向材料的污染。因此，密封剂不会受到破坏，同时密封剂的粘合力不会下降。
由于在不脱离本发明的构思或主要特征的情况下，可以用多种方式实现本发明，所以很显然，上述实施例并不受上述任何细节的限制，除非另有说明，否则应在所属权利要求确定的构思和范围内作广义解释，因此，所有落入权利要求范围内的改进和变更或这些范围的等同物都被视为包含在所属权利要求的范围内。
权利要求
1.一种液晶显示(LCD)装置，包括彼此相互面对且具有显示区和非显示区的第一和第二基板；在显示区和非显示区之间的边界上形成的用于粘结第一和第二基板的密封剂；设在第一基板显示区上的第一取向层；和设在第一基板显示区内的密封剂内侧用于防止第一取向层的取向材料扩散的第一隔障。
2.根据权利要求1所述的LCD装置，其特征在于，进一步包括设在第二基板显示区上的第二取向层；和设在第二基板显示区内的密封剂内侧用于防止第二取向层的取向材料扩散的第二隔障。
3.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，第一基板包括薄膜晶体管阵列基板，所述基板上具有栅极线、数据线和象素电极。
4.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，第二基板由滤色片阵列基板构成，所述基板上包括黑色矩阵层和滤色片层。
5.根据权利要求4所述的LCD装置，其特征在于，在黑色矩阵层上形成与第一隔障对应的第二隔障。
6.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，第一和第二隔障成矩形、三角形、半圆形和菱形。
7.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，用与滤色片层和黑色矩阵层之一相同的材料制作第一和第二隔障。
8.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，用树脂、铬合金、压克力、环氧树脂和金属中的一种来制作第一和第二隔障。
9.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，形成的密封剂与第一和第二隔障相邻接。
10.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，第一和第二隔障的高度为400埃()到6微米(μm)和宽度为400埃()到6毫米(mm)。
11.根据权利要求2所述的LCD装置，其特征在于，显示区包括有源区和围绕有源区的液晶边缘区，在液晶边缘区内形成第一和第二隔障，在液晶边缘区和非显示区之间的边界上形成密封剂。
12.一种制造液晶显示(LCD)装置的方法，包括制备具有显示区和非显示区的第一和第二基板；在第一基板的显示区周围形成第一隔障；在第一基板上的第一隔障内侧形成第一取向层；在显示区和非显示区之间的边界上布置密封剂；和将第一及第二基板彼此粘结到一起。
13.根据权利要求12的方法，进一步包括在第二基板上形成与第一基板的第一隔障对应的第二隔障；和在第二基板上的第二隔障内侧形成第二取向层。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于，将第一和第二隔障制成矩形、三角形、半圆形和菱形。
15.根据权利要求13的方法，其特征在于，用与滤色片层和黑色矩阵层之一相同的材料制作第一和第二隔障。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，用树脂、铬合金、压克力、环氧树脂和金属中的一种来制作第一和第二隔障。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在第一和第二隔障的相邻处形成密封剂。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，形成高度为400埃()到6微米(μm)和宽度为400埃()到6毫米(mm)的第一和第二隔障。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，显示区包括有源区和有源区周围的液晶边缘区，在液晶边缘区内形成第一和第二隔障，在液晶边缘区和非显示区之间的边界上形成密封剂。
20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，第一基板包括薄膜晶体管阵列基板，所述薄膜晶体管阵列基板上具有栅极线、数据线和象素电极。
21.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，第二基板包括滤色片阵列基板，所述滤色片阵列基板上包括黑色矩阵层和滤色片层。
22.根据权利要求13所述的LCD装置，其特征在于，在黑色矩阵层上形成与第一隔障对应的第二隔障。
全文摘要
本发明涉及液晶显示(LCD)装置和其制造方法，所述的液晶显示装置包括彼此相互面对且具有显示区和非显示区的第一和第二基板；在显示区和非显示区之间的边界上形成的用于粘结第一和第二基板的密封剂；设在第一基板显示区上的第一取向层；和设在第一基板显示区内密封剂内侧用于防止第一取向层的取向材料扩散的第一隔障。
文档编号G02F1/1337GK1605915SQ200410059449
公开日2005年4月13日 申请日期2004年6月28日 优先权日2003年10月6日
发明者卞溶相, 李政俊, 尹宪道 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社