专利名称：液晶面板、印制定向层的印刷掩模及定向层的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶面板、用于印制定向层的印刷掩模、以及定向层的制造方法。更具体地，本发明的一些实施例涉及一种用于基本上防止了密封图案的未固化成分扩散到液晶面板的定向层中的液晶面板、用于印制定向层的印刷掩模、以及用于制造定向层的方法。
背景技术：
通常，因为液晶显示器(LCD)重量轻、厚度薄、能耗低，且具有丰富的色彩和高分辨率的特征，所以在各种应用中使用液晶显示器。为了在LCD面板上显示期望的图像，使用液晶材料根据施加到以矩阵结构排列的多个控制开关的图像信号来调整透射光的量。因为LCD自身不能发光，所以其需要诸如背光单元的光源。
将简要地论述用于形成液晶面板的工艺。首先，执行涂覆和磨去定向膜的工艺。定向膜分别在上部基板和下部基板(即，滤色器基板和薄膜晶体管基板)的表面上以预定的方向定向液晶分子。
接着，在薄膜晶体管基板上形成密封图案，以密封注入或滴入的液晶材料。执行形成用于将滤色器基板的共电极端连接至薄膜晶体管基板的焊盘的短路的工艺。然后，将用于保持盒间隙(cell gap)的隔离物散布在滤色器基板上。其后，将两个基板对齐以及使其彼此结合在一起，并使用液晶真空填充或滴入填充工艺向液晶面板提供液晶材料，以完成制造工艺。
此时，如果在密封图案的材料固化前使密封图案与液晶接触，则未固化的密封剂成分直接扩散到液晶中或者被定向层吸收。图1示出密封图案未固化的密封剂成分扩散到有源区的状态的概念图。结果，存在由于扩散的未固化密封剂成分而造成像素缺陷的问题。
发明内容
根据本发明的示例性实施例解决或减轻了现有技术中的上述问题。从而，本发明的实施例包括第一基板；第二基板，与第一基板相对；液晶，在第一基板和第二基板之间布置；第一定向层，形成在第一基板上并具有至少一个第一缝隙(slit)；以及密封图案，形成在第一基板上的外围区中，以将第一基板与第二基板结合，其中，在密封图案和有源区之间形成第一缝隙。
在第一定向层上形成密封图案的至少一部分。
仅在外围区中形成第一缝隙，在该外围区中，密封图案形成在第一定向层上。
第二基板包括黑色矩阵并且黑色矩阵形成在外围区上。
液晶面板还包括具有至少一个第二缝隙并形成在第二基板上的第二定向层，其中，密封图案的至少一部分设置在第二定向层，并且第二缝隙形成在密封图案和有源区之间。
在密封图案延伸的方向上形成第一和第二缝隙。
第一和第二缝隙具有大约1mm至5mm的宽度。
液晶面板还包括用于驱动在第一基板或第二基板上形成的信号线的驱动电路，其中，驱动电路形成在其中形成有信号线的第一基板或第二基板上的外围区中。
第二基板包括外围区上的黑色矩阵并且该黑色矩阵覆盖第一缝隙。
根据本发明的一个方面，分为有源区和外围区的液晶面板包括第一基板；第二基板，与第一基板相对；液晶，布置在第一基板和第二基板之间；第一定向层，形成在第一基板上并具有至少一个第一缝隙；以及密封图案，形成在第一基板上的外围区中，以结合第一基板和第二基板，在第一定向层上形成密封图案的至少一部分，其中，在密封图案和有源区之间形成第一缝隙。
根据本发明的另一方面，用于制造包括在液晶面板中的定向层的方法，包括(a)设置印刷掩模，以将定向层印制到包括在液晶显示面板中的基板上，该印刷掩模包括在其边缘区中形成的至少一个缝隙图案；(b)将定向液涂覆到印刷掩模上；(c)使其上涂覆有定向液的印刷掩模与基板接触；以及(d)通过在基板上印制定向液来形成定向层。
根据本发明的再一方面，用于在液晶面板的基板上印制定向层的印刷掩模包括基膜；以及印刷图案层，形成在基膜上，该印刷图案层具有在印刷图案层的边缘区中形成的至少一个缝隙图案。
通过下述结合附图示出的示例性实施例，将使本发明的上述和其他特点及优点变得显而易见，其中图1是示出在密封图案的未固化成分扩散到现有技术的液晶面板中的有源区中的状态的概念图；图2是本发明的液晶面板的截面图；图3A和3B是示意性地示出根据本发明实施例的在LCD中的基板上形成的定向层结构的平面图和截面图；图4是示出对应于图3A的“A”区域的部分的图片；图5是示出通常的定向层印刷装置的示意图；图6A和6B是示出根据本发明实施例的定向层的印刷掩模的平面图；图7A和7B是示出根据本发明实施例的定向层的印刷掩模的截面图；图8是示出使用根据本发明实施例的定向层的印刷掩模在基板上形成的定向层的示意性截面图；以及图9是示出根据本发明实施例的定向层的制造方法的流程图。
具体实施例方式
下文中将参照附图更全面地描述本发明，其中，附图示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式来实施而不应认为局限于在此所述的示例性实施例。相反，提供这些实例性实施例，使得公开透彻且完全，并且向本领域的技术人员充分地传达本发明的思想。在附图中，为了清楚起见，放大了层和区域的尺寸及相对尺寸。
应当理解，当元件或层被指出“位于”、“连接到”、“耦合到”另一个元件或层上时，其可直接位于、连接到、或耦合到另一个元件或层上，或者也可以存在插入的元件或层。相反，当元件被指出“直接位于”、“直接连接到”、“直接耦合到”另一个元件或层上时，不存在插入的元件或层。通篇中相同的标号表示相同的元件。正如在此所应用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列术语的任何以及所有结合。
应当理解，尽管在此可能使用第一、第二、第三等来描述不同的元件、构件、区域、层、和/或部分，但是这些术语并未限定这些元件、构件、区域、层、和/或部分。这些术语仅用于将一个元件、构件、区域、层、或部分与另一元件、构件、区域、层、或部分相区分。因此，在不背离本发明宗旨的情况下，下文所述的第一元件、构件、区域、层、或部分可以称为第二元件、构件、区域、层、或部分。
为了便于说明，在此可能使用诸如“在...之下”、“在...下面”、“下面的”、“在...上面”、以及“上面的”等空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或机构与另一元件或机构的关系。应当理解，除图中所示的方位之外，空间关系术语将包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。例如，如果翻转图中所示的装置，则被描述为在其他元件或机构“下面”或“之下”的元件将被定位在其他元件或机构的“上面”。因此，示例性术语“在...下面”包括在上面和在下面的方位。装置可以以其他方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且通过在此使用的空间关系描述符进行相应的解释。
在此使用的术语仅用于描述特定的实施例而不是限定本发明。正如在此使用的，单数形式的“一个”、“这个”也包括复数形式，除非文中有其他明确指示。应当进一步理解，当在本申请中使用术语“包括”和/或“包含”时，是指存在所声称的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件，但是并不排除还存在或附加一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合。
在此，参考作为本发明的理想示例性实施例(以及中间结构)的示意图的截面图来描述本发明的示例性实施例。这样，可以预料诸如制造技术和/或公差可能导致示意图的变化。因此，本发明的示例性实施例不应该被理解为局限于在此示出的特定形状，而且包括例如由于制造而导致的形状的偏差。例如，示出为矩形的注入区域通常可能在其边缘具有弯曲或非线性的特性和/或注入浓度梯度，而不是从注入区域到非注入区域的二进制改变。同样，通过注入形成的埋入区域可能导致埋入区和通过其进行注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，在图中示出的区域实际上是示意性的，并且其形状不用于描述装置区域的实际形状，并且不用于限定本发明的范围。
除非另有限定，在此所使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同意思。应当进一步理解，例如通用字典中限定的术语应该被解释为与相关技术上下文中的意思相一致的意思，并且除非在此进行特别限定，其不应被解释为理想或者过于正式的解释。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图2是本发明液晶面板的截面图。参照图2，在上部基板180的底面上顺序地形成黑色矩阵182、滤色器183、及共电极184，并且在上部基板180的顶面上形成偏光器188。在滤色器183和像素之间形成的黑色矩阵182遮挡泄漏的光。滤色器183由包括三原色(例如，红色、绿色、和蓝色)的染料或颜料的树脂膜构成。此外，共电极184是由诸如ITO的透明电导体构成的电极，并且用于将电压施加到液晶单元。
在下部基板110的顶面上形成薄膜晶体管114、像素电极112、及存储电容器(未示出)。薄膜晶体管114用作开关元件，以将信号电压施加给液晶或者将信号电压与液晶切断。像素电极112包括诸如ITO和/或IZO的透明导电材料，并且具有向液晶单元提供由薄膜晶体管114施加的信号电压的功能。存储电容器用于使施加到像素电极112的信号电压保持指定的时间段。此外，在下部基板110的底面上形成偏光器118。
在上部基板180的最下层和下部基板110的最上层上形成包括有机聚酰亚胺薄膜的定向层140。在定向层120中形成缝隙125，其每一个均具有预定的宽度。在上部基板和下部基板之间设置将用于确保上部基板180和下部基板110之间的空间的隔离物(spacer)116，并将液晶层140注入由基板间的隔离物116提供的空间中。在液晶面板的外围部分形成密封图案130，以固定上部和下部基板180和110。
图3A和3B是示意性地示出根据本发明实施例的在液晶显示器(LCD)中的基板上形成的定向层结构的平面图和截面图。
将参照图3A和3B描述定向层结构。在LCD的基板110上形成用于在预定方向上定向液晶分子的定向层120。在对应于液晶面板的显示区的有源区I(由在图3A中的虚线示出)上，以及在液晶面板的外围区II(即，除了基板的有源区之外的区域)上形成定向层120。
用作将LCD的上部和下部基板彼此固定的粘合剂的密封图案130位于基板的外围部分。在此实施例中，如图3A所示，密封图案130的左侧部分和右侧部分位于定向层120上，并定位密封图案130的上部，使得密封图案上部的一部分与定向层120接触。此外，密封图案130的下部与定向层120隔开预定间隔。
在有源区周围的定向层120中形成三个缝隙125，其每一个均具有预定的宽度。分别在有源区和密封图案130的左侧部分之间、有源区和密封图案130的上部之间、以及有源区和密封图案130的右侧部分之间形成缝隙125，以防止密封图案130的未固化密封剂成分150扩散到有源区的定向层120和液晶中。
在有源区和密封图案之间的定向层120中形成缝隙125，例如，在密封图案130位于定向层120上或者定位成与定向层120接触的情况下。其原因在于，因为密封图案的密封材料和定向层材料均包含有机物质，所以与当密封图案和定向层彼此分开时相比当它们彼此接触时，密封图案的未固化密封剂成分更容易扩散到液晶或者定向层中。
然而，即使在密封图案既未位于定向层上也未定位成与定向层接触的结构中(即，与图3A中示出的结构不同)，也可以在与密封图案相邻的定向层的一部分上形成缝隙。
此外，可以在与密封图案130形成方向相同的方向上形成缝隙125，并且缝隙125的宽度为1mm至5mm。然而，可以根据液晶面板的尺寸或加工余量(process margin)等来改变缝隙的宽度和密封图案与缝隙之间的距离。此外，可将多个缝隙彼此连接，然后形成单个缝隙。
图4是示出对应于图3A的“A”区域的部分的图片。参照图4，在根据本发明实施例的定向层结构中，其中如图3A和3B所示，在有源区周围的定向层120中形成具有预定宽度的缝隙125，大部分密封图案130的扩散的未固化密封剂成分150只扩散到缝隙125外的定向层。即，只有部分未固化密封剂成分扩散到缝隙125和有源区域I中。因此，从图4应该得知，相对少量的未固化密封剂成分扩散到有源区中的液晶和定向层中。
图5是示出的定向层印刷装置的示意图。
参照图5，定向层印刷装置包括滴涂器(dispenser)210、印刷辊220、用于定向层280的印刷掩模230、网纹辊(anilox roller)240、刮刀辊250、以及平台260。在图5中，将基板270放置在平台260上，并使用定向层印刷装置200将定向层280印制到基板270上。
滴涂器210提供定向液(未示出)，并且使用用于保持定向层280的定向液的印刷掩模230，印刷辊220将定向液印制到基板270上，该印刷掩模附着在印刷辊220的表面上。网纹辊240将定向液涂覆到印刷掩模230上，以及刮刀辊250使网纹辊240基本均匀地覆盖有由滴涂器210提供的定向液。
图6A和6B是示出根据本发明示例性实施例的定向层中使用的印刷掩模230的平面图。印刷掩模230可以包括图案化的印刷掩模材料，其具有成形并定位以将定向材料印制到基板的相关有源区上的第一区域、以及成形并用于将定向材料印制到有源区外的基板的相关区域上的与第一区域相邻的边缘区。
如图6A所示，在用于定向层的印刷掩模230的边缘区上形成四个缝隙235，其每一个均具有预定的宽度。缝隙的数量不限于此。在另一实例中，如图6B所示，可只在左侧和右侧边缘区上分别形成两个缝隙235。
如上所述，可改变在印刷掩模230上的缝隙的数量和它们的位置。可根据密封图案和定向层的相关结构来改变形成在印刷掩模上的缝隙的位置，例如，取决于密封图案在定向层上形成的位置或者其与定向层接触的位置。
此外，缝隙的宽度在1mm至5mm的范围内，但是可以根据液晶面板的尺寸或加工余量等来改变。此外，可使多个缝隙彼此连接，然后形成单个缝隙。缝隙的宽度无需一致。
图7A和7B是示出根据本发明示例性实施例的定向层中使用的印刷掩模的截面图。参照图7A，印刷掩模230包括基膜231，将附着到印刷辊220(参见图5)表面上；以及印刷图案层233，形成在基膜231上，以将定向液保持在其中。用于定向层的印刷掩模230可由聚合物树脂构成。具体地，印刷图案层233可由具有极好粘合强度的树脂(例如，聚丁烯树脂)构成，以将定向液保持在其中。可将聚酰亚胺的混合溶液用作定向液。
在印刷图案层233的边缘区上形成缝隙235，其每一个均具有预定的宽度。在图7B的实施例中，缝隙穿过基膜231延伸，而在图7A的实施例中，缝隙235延伸至基膜231。
如果使用如图7A和7B结构的印刷掩模230将定向层280(参见图5)印制到基板270(参见图5)上，则将定向液涂覆到印刷掩模230的印刷图案层233上。因此，还可以在基板上印制其中形成有与缝隙235的尺寸和形状基本相同的缝隙的定向层。
图8示出使用根据本发明示例性实施例的定向层280的印刷掩模230(参见图7A和7B)在基板270上形成的具有缝隙285的定向层280的示意性截面图。
图9是示出根据本发明定向层的制造方法的流程图。
将参照图9解释根据本发明示例性实施例的定向层的形成工艺。首先，在用于定向层的印刷掩模上形成每一个均具有预定形状的一个或多个缝隙(步骤910)。此时，在印刷掩模的边缘区上形成至少一个具有预定宽度的缝隙。因为印刷掩模的特性与上面所述的相同，所以在此省略对其的描述。
接着，在定向层印刷装置中的印刷辊上固定其中形成有缝隙的印刷掩模(步骤920)。
随后，将定向液涂覆到印刷掩模(步骤930)。在此实施例中，聚酰亚胺的混合溶液用作定向液。使用定向层印刷装置的滴涂器来提供定向液，并通过其他转辊将其涂覆到固定在印刷辊上的印刷掩模。
最终，通过将其上涂覆有定向液的印刷掩模图案转印到基板，将定向层印制到基板上(步骤940)。如果在基板被对齐并与其上固定有印刷掩模的印刷辊接触的情况下，设置在移动平台上的基板以与印刷辊相同的速度移动，则其上涂覆有定向层材料的印刷掩模的图案被转印到在基板上形成的定向层。结果，也在基板上形成的定向层上形成在印刷掩模上形成的缝隙。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，因为在定向层的边缘区上形成每一个均具有预定宽度的缝隙，所以只有大部分密封图案的未固化密封剂成分被扩散到位于缝隙外部的定向层部分。因此，在此提供的系统和技术均具有基本防止未固化的密封剂成分扩散到有源区中的液晶和定向层中的优点，从而基本上防止了相关像素的缺陷。
前述仅为根据本发明的液晶显示器的定向层、用于定向层的印刷掩模、以及定向层的制造方法的示例性实施例。因此，本发明不局限于此。尽管已经结合优选地实施例详细描述了本发明，但是本技术领域的技术人员应该理解，在本发明的精神和范围内可以做出各种修改和改变。显而易见地，这样的修改和改变在通过附加的权利要求所限定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种分为有源区和外围区的液晶面板，其包括第一基板；第二基板，与所述第一基板相对；液晶，布置在所述第一基板和所述第二基板之间；第一定向层，形成在所述第一基板上并具有至少一个第一缝隙；以及密封图案，形成在所述第一基板上的外围区中，以将所述第一基板与所述第二基板结合，其中，所述第一缝隙形成在所述密封图案和所述有源区之间。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其中，在所述第一定向层上形成所述密封图案的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其中，仅在所述外围区中形成所述第一缝隙，在所述外围区中，所述密封图案形成在所述第一定向层上。
4.根据权利要求2所述的液晶面板，还包括具有至少一个第二缝隙并形成在所述第二基板上的第二定向层，其中，在所述第二定向层上设置所述密封图案的至少一部分，并所述第二缝隙形成在所述密封图案和所述有源区之间。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其中，在所述密封图案延伸的方向上形成所述第一和第二缝隙。
6.根据权利要求4所述的液晶面板，其中，所述第一和第二缝隙具有大约1mm至5mm的宽度。
7.根据权利要求4所述的液晶面板，还包括用于驱动形成在所述第一基板或所述第二基板上的信号线的驱动电路，其中，在其中形成有所述信号线的所述第一基板或所述第二基板上的所述外围区中形成所述驱动电路。
8.根据权利要求3所述的液晶面板，其中，所述第二基板包括在所述外围区上的黑色矩阵，并且所述黑色矩阵覆盖所述第一缝隙。
9.一种分为有源区和外围区的液晶面板，其包括第一基板；第二基板，与所述第一基板相对；液晶，布置在所述第一基板和所述第二基板之间；第一定向层，形成在所述第一基板上并具有至少一个第一缝隙；以及密封图案，形成在所述第一基板上的所述外围区中，以结合所述第一基板与所述第二基板，在所述第一定向层上形成所述密封图案的至少一部分，其中，所述第一缝隙形成在所述密封图案和所述有源区之间。
10.根据权利要求9所述的液晶面板，其中，仅在所述外围区中形成所述第一缝隙，在所述外围区中，所述密封图案形成在所述第一定向层上。
11.根据权利要求10所述的液晶面板，还包括具有至少一个第二缝隙并形成在所述第二基板上的第二定向层，其中，所述密封图案的至少一部分设置在所述第二定向层上，并且在所述密封图案和所述有源区之间形成所述第二缝隙。
12.根据权利要求11所述的液晶面板，其中，仅在所述外围区中形成所述第二缝隙，在所述外围区中，所述密封图案设置在所述第二定向层上。
13.根据权利要求9所述的液晶面板，其中，所述第一缝隙形成在所述密封图案延伸的方向上。
14.根据权利要求9所述的液晶面板，其中，所述第一缝隙具有大约1mm至5mm的宽度。
15.根据权利要求9所述的液晶面板，还包括用于驱动在所述第一基板上形成的信号线的驱动电路，其中，所述驱动电路形成在所述第一基板上的所述外围区中。
16.根据权利要求10所述的液晶面板，其中，所述第二基板包括在所述外围区上的黑色矩阵并且所述黑色矩阵覆盖所述第一缝隙。
17.一种用于包括在液晶面板中的定向层的制造方法，其包括(a)设置印刷掩模，以将所述定向层印制到包括在所述液晶显示面板中的基板上，所述印刷掩模包括在其边缘区中形成的至少一个缝隙图案；(b)将定向液涂覆到所述印刷掩模上；(c)将其上涂覆有所述定向液的所述印刷掩模与所述基板接触；以及(d)通过在所述基板上印制所述定向液来形成所述定向层。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述印刷掩模包括基膜；以及印刷图案层，形成在所述基膜上，所述印刷图案层用于将定向液保持在其中。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述印刷图案层具有所述缝隙图案，以露出所述基膜。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述至少一个缝隙图案具有大约1mm至5mm的宽度。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述印刷掩模包括聚合物树脂。
22.一种用于在液晶面板的基板上印制定向层的印刷掩模，其包括基膜；以及印刷图案层，形成在所述基膜上，所述印刷图案层具有形成在所述印刷图案层的边缘区中的至少一个缝隙图案。
全文摘要
本发明涉及一种液晶面板、用于印制定向层的印刷掩模、以及定向层的制造方法。根据本发明的实施例，分为有源区和外围区的液晶面板包括第一基板；第二基板，与第一基板相对；液晶，布置在第一基板和第二基板之间；第一定向层，形成在第一基板上并具有至少一个第一缝隙；以及密封图案，形成在第一基板上的外围区中，以结合第一基板和第二基板，其中，在密封图案和有源区之间形成第一缝隙。实施例还包括定向层的制造方法。在另一个实施例中，用于定向层的印刷掩模包括基膜；以及印刷图案层，形成在基膜上，印刷图案层具有至少一个形成在印刷图案层的边缘区中的缝隙图案。
文档编号G02F1/1337GK1955796SQ20061014982
公开日2007年5月2日 申请日期2006年10月25日 优先权日2005年10月26日
发明者申旗澈 申请人:三星电子株式会社