CN1873487A - 液晶显示面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示面板的制造方法，其利用滴注法将液晶材料注入彼此平行的二基板，并暴露出基板上的信号输入点。接着，自信号输入点施加电压并同步照射紫外光，以同时使聚合物单体形成聚合物而稳定液晶分子并光固化框胶。如此一来，不仅减少紫外光曝光步骤以降低对液晶分子的伤害，又可简化工艺及降低工艺机器的成本。

Description

液晶显示面板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板(Liquid Crystal Display Panel；LCD Panel)的制造方法，特别是涉及改善聚合物稳定液晶(Polymer-Stabilized LiquidCrystal；PSLC)工艺的液晶显示面板的制造方法。

背景技术

聚合物稳定液晶(Polymer-Stabilized Liquid Crystal；PSLC)用来改良液晶型态，以提高应答速度。请参考图1，其为绘示现有液晶显示单元(LiquidCrystal Cell)组装工艺的流程图。液晶显示单元组装工艺100在分别制作薄膜晶体管阵列(Thin Film Transistor Array；TFT Array)基板以及彩色滤光片(Color Filter)基板后，如步骤101所示，在上述两块基板上涂布取向膜(Alignment Film)。接着，如步骤103所示，进行取向膜的取向步骤。然后如步骤105所示，进行涂布框胶(Sealant)的步骤，也就是在薄膜晶体管阵列基板或彩色滤光片基板上涂布框胶。

之后，在滴注(One Drop Filling；ODF)式***110中进行步骤111至步骤117。如步骤111所示，进行利用滴注法注入液晶材料的步骤，将液晶材料滴在彩色滤光片基板上，其中液晶材料至少包括液晶分子及少量聚合物单体。接着，将两块基板进行对位压合，如步骤113所示。然后，如步骤115所示，利用第一紫外光能量的紫外光及液晶掩模进行光固化步骤，使框胶固化后，再进行热处理步骤，俾使框胶进一步地固化，如步骤117所示。在完成上述步骤后，如步骤120所示，进行基板的切割，然后再进行聚合物稳定液晶工艺，如步骤130所示，其于施加电场的情况下，对液晶材料施加适当电压及照射第二紫外光能量的紫外光，使聚合物单体形成聚合物以稳定液晶分子，其中第二紫外光能量小于第一紫外光能量。在完成聚合物稳定液晶工艺后，如步骤140所示，进行点灯检查步骤，藉以检查液晶显示面板是否有缺陷，至于详细的点灯检查步骤则于稍后讨论。

请参阅图2，为绘示聚合物与液晶分子的示意图。在施加电压205于基板201中的液晶分子203时，液晶分子203会旋转至稳定态，此稳定态即为液晶显示器受电压驱动时，液晶分子203的排列状态。在施加电压205的同时，配合照射紫外光207，液晶材料中的聚合物单体会进行光聚合反应形成聚合物209，使液晶分子203稳定于预定角度，有助于液晶分子203的取向。在液晶显示器制作完成后，当施加操作电压于聚合物209及液晶分子203时，经聚合物稳定液晶分子203就会更快速朝向预定角度，使液晶显示器的应答速度缩短。

为了配合上述工艺需要，液晶显示面板还配置有驱动电路。请参阅图3，其为绘示现有液晶显示面板的驱动电路的示意图。一般而言，液晶显示面板300至少包括彼此平行相对的基板301与基板303，且基板301与基板303之间可设有框胶。基板303至少设有由彩色滤光片定义的遮光区305及透光区307。基板301上至少配置多条互相平行数据线路315以及多条互相平行栅极线路317，其中这些数据线路315与这些栅极线路317互相垂直。基板301上配置至少一信号输入线路，用以与数据线路315或栅极线路317耦接，其中信号输入线路延伸至基板301的边缘，在基板301与基板303对位压合后，以暴露出部分的信号输入电路、信号输入点A或信号输入点B。典型的信号输入点A及信号输入点B为测试电极。信号输入线与每一数据线路315或每一栅极线路317的交会点还具有转换单元319，此转换单元可为薄膜晶体管。

当现有的液晶显示面板300在进行聚合物稳定液晶工艺时，利用例如测试棒(Probe)自信号输入点A及信号输入点B输入电压，使液晶分子稳定至预定角度。而现有液晶显示面板300的点灯检查步骤时，亦利用例如测试棒自信号输入点A及信号输入点B输入检查用的信号，经由转换单元319分别输入至数据线路315与栅极线路317，通过点亮液晶显示面板300以检查其明亮度、对比度及是否有缺陷，例如坏点、坏线等。

简言之，透过上述滴注法注入液晶工艺及聚合物稳定液晶工艺，虽然使得液晶显示面板的反应速度更快且简化工艺，然而聚合物稳定液晶工艺，必须另行添购或换由其它机器来执行此一工艺。再者，于上述的液晶显示单元组装工艺中，液晶分子必须经过二次紫外光曝光步骤，分别为图1的光固化步骤(步骤115)及聚合物稳定液晶工艺(步骤130)所示。惟，紫外光曝光次数越多，对液晶分子的伤害也越大。

因此，有必要提供一种液晶显示面板的制造方法，以降低工艺机器的成本、减少紫外光曝光步骤、简化工艺并提供更佳的液晶显示面板。

发明内容

本发明的目的之一就是揭露一种液晶显示面板的制造方法，其利用彼此平行的二基板，并暴露出基板上的信号输入点。在利用滴注(ODF)法注入液晶材料后，可自暴露的信号输入点施加电压并同步照射紫外光，以同时使聚合物单体形成聚合物而稳定液晶分子并光固化框胶。如此一来，不仅减少紫外光曝光步骤以降低对液晶分子的伤害，又可简化工艺并提供更佳的广视角的液晶显示面板。

根据本发明上述的目的，提出一种液晶显示面板的制造方法，至少包括：首先，提供二基板，其中一基板上至少设有框胶；其次，滴注液晶材料涂布于此二基板的一者上，其中此液晶材料至少包括液晶分子及聚合物单体；接着，进行对位压合步骤，使此二基板彼此平行并暴露出一基板上的信号输入点；以及自信号输入点施加电压并同步照射紫外光，以同时使聚合物单体形成聚合物而稳定液晶分子并光固化框胶。

依照本发明一优选实施例，上述的电压为介于1伏特至20伏特之间。

依照本发明一优选实施例，其中在上述施加电压并同步照射紫外光的步骤后，还至少包括进行热处理步骤，藉以热固化框胶。

依照本发明一优选实施例，在上述热处理步骤后，还可由信号输入点输入信号至一基板上的转换单元，以进行点灯检查步骤。

应用上述液晶显示面板的制造方法，同步进行聚合物稳定液晶工艺及光固化步骤，且后续的点灯检查步骤利用与聚合物稳定液晶工艺相同的信号输入点输入检查用的扫描信号，如此一来，不仅减少紫外光曝光步骤以降低对液晶分子的伤害，又可简化工艺及降低工艺机器的成本，且提供更佳的液晶显示面板。

附图说明

图1为绘示现有液晶显示单元组装工艺的流程图；

图2为绘示聚合物与液晶分子的示意图；

图3为绘示现有液晶显示面板的驱动电路的示意图；

图4为绘示根据本发明一优选实施例的液晶显示单元组装工艺的流程图；

图5为绘示根据本发明另一优选实施例的液晶显示面板的驱动电路的示意图；以及

图6为绘示本发明另一优选实施例的液晶显示面板的驱动电路的示意图。

简单符号说明

100：液晶显示单元组装工艺                     101：涂布取向膜的步骤

103：取向膜的取向步骤                         105：涂布框胶的步骤

110：滴注式***

111：利用滴注法注入液晶材料的步骤

113：对位压合步骤                             115：光固化步骤

117：热处理步骤                               120：切割步骤

130：聚合物稳定液晶工艺                       140：点灯检查步骤

201：基板                                     203：液晶分子

205：电压                                     207：紫外光

209：聚合物

300：液晶显示面板                             301：基板

303：基板                                     305：遮光区

307：透光区                                   311：数据驱动器

313：栅极驱动器                               315：数据线路

317：扫描线路                                 319：转换单元

400：液晶显示单元组装工艺                     401：涂布取向膜的步骤

403：取向膜的取向步骤                         405：涂布框胶的步骤

410：滴注式***

411：利用滴注法注入液晶材料的步骤

413：对位压合步骤

415：同步进行聚合物稳定液晶工艺及光固化步骤

417：热处理步骤                               420：切割步骤

422：点灯检查步骤                             500：液晶显示面板

501：基板                                     503：基板

505：遮光区            507：透光区

511：数据驱动器        513：栅极驱动器

515：数据线路          517：扫描线路

519：像素单元          521：信号供应器

523：信号供应器        601：基板

603：基板              A：信号输入点

B：信号输入点          M：信号输入点

M’：信号输入点        N：信号输入点

N’：信号输入点        D：预设距离

具体实施方式

本发明的液晶显示面板的制造方法是利用滴注法将液晶材料注入彼此平行的二基板，并暴露出基板上的信号输入点，然后自信号输入点施加电压并同步照射紫外光，以同时使聚合物单体形成聚合物而稳定液晶分子并光固化框胶，不仅减少紫外光曝光步骤以降低对液晶分子的伤害，又可简化工艺。以下配合图4至图5，详细说明本发明的液晶显示面板的制造方法。

请参阅图4，其为绘示本发明一优选实施例的液晶显示单元的组装工艺的流程图。液晶显示单元组装工艺400在例如薄膜晶体管阵列基板以及彩色滤光片基板上涂布取向膜，如步骤401所示。在本发明一优选实施例中，薄膜晶体管阵列基板上至少设有转换单元及位于同侧的二信号输入点，其中一者例如为影像信号输入点，而另一者例如为扫描信号输入点。然而在本发明另一实施例中，二信号输入点亦可位于不同侧，此于稍后详述。在涂布取向膜前，本领域技术人员当了解上述的基板可预先设有各种排列的取向用结构物例如突起物或缝隙，在此毋庸赘述。

接着，如步骤403所示，可利用例如摩擦取向(Rubbing)、光(UV Photo)取向、离子束(Ion Beam)取向等方式，进行取向膜的取向。值得注意的是，有些液晶显示器的制造，例如多象限垂直取向(Multi-Domain VerticalAlignment；MVA)的液晶显示器，并不需步骤403。然后，如步骤405所示，进行涂布框胶的步骤，也就是在薄膜晶体管阵列基板或彩色滤光片基板上涂布框胶。

之后，在滴注式***410中进行步骤411至步骤417。如步骤411所示，利用滴注法注入液晶材料，即滴注液晶材料涂布于薄膜晶体管阵列基板或彩色滤光片基板上，其中液晶材料至少包括液晶分子及少量聚合物单体，其中聚合物单体可例如为光固化型单体(Photo-Curing Monomer)或热固化型(Thermosetting)单体。

随后，如步骤413所示，将两块基板，例如两块大小不等的基板，进行对位压合并暴露出薄膜晶体管阵列基板上的信号输入点。

接下来，如步骤415所示，同步进行聚合物稳定液晶工艺及光固化步骤，自信号输入点对液晶材料施加电压，电压可例如介于1伏特至20伏特之间，然以约2伏特至6伏特为优选，使液晶分子稳定于预定角度，且同步照射紫外光，以使聚合物单体进行光聚合反应而形成聚合物，并同时光固化框胶。上述所使用的紫外光能量视所使用的聚合物单体而定。另外，亦可使用多种聚合物单体以形成一混合聚合物。

在完成上述步骤后，如步骤417所示，进行热处理步骤，俾使框胶进一步地固化。然后，如步骤420所示，进行基板的切割。最后，再如步骤422所示，进行点灯检查步骤，利用暴露出的信号输入点将检查用的信号，经由转换单元分别输入至栅极线路及数据线路，通过点亮液晶显示面板以检查其明亮度、对比度及是否有缺陷，例如坏点、坏线等。

为了配合上述工艺，本发明还提供一种液晶显示面板的驱动电路。请参阅图5，其为绘示本发明一优选实施例的液晶显示面板的驱动电路的示意图。一般而言，液晶显示面板500至少包括彼此平行相对的基板503与基板501，且基板503与基板501之间可设有框胶。基板503至少设有由彩色滤光片定义的遮光区505及透光区507。基板501上至少配置多条互相平行数据线路515以及多条互相平行栅极线路517，其中这些数据线路515与这些栅极线路517互相垂直。基板501上还配置至少一信号输入线路，用以与数据线路515或栅极线路517耦接，其中信号输入线路延伸至基板501的边缘，在基板501与基板503对位压合后，以暴露出部分的信号输入电路、信号输入点M及信号输入点N。本发明的信号输入点M及信号输入点N可为测试电极且延伸出至少一线路，藉以分别电耦接至外部信号供应器521及外部信号供应器523。信号输入线与每一栅极线路或每一数据线路的交会点还具有转换单元519，此转换单元519可为薄膜晶体管。

至于本发明的液晶显示面板500在同步进行聚合物稳定液晶工艺及光固化步骤时，可利用信号供应器523自信号输入点M及信号输入点N将电压输入至数据线路515与栅极线路517，以对液晶材料施加电压使液晶分子倾斜至预定角度，并同时照射紫外光使聚合物单体形成聚合物且光固化框胶。

另外，在完成同步进行聚合物稳定液晶工艺及光固化步骤后，液晶显示面板进行热处理步骤及切割基板的步骤。之后，液晶显示面板即进行点灯检查步骤，以检查液晶显示面板的明亮度、对比度及是否有缺陷，例如坏点、坏线等。

当本发明的驱动电路应用于二或二个以上的液晶显示面板的制造时，信号输入点M及信号输入点N更可延伸出至少一线路，藉以分别电耦接至外部信号供应器521及外部信号供应器523。请参阅图6，其为绘示本发明另一优选实施例的液晶显示面板的驱动电路的示意图。在这个例子中，基板601与基板603已定义出例如四个液晶显示面板的区域，信号输入点M及信号输入点N还可延伸出至少一线路，藉以分别电耦接至信号输入点M’及信号输入点N’，以自信号输入点M’及信号输入点N’输入电压或信号。上述基板601与基板603上定义液晶显示面板的数量不限，举凡利用二或二个以上的液晶显示面板的制造时，皆可适用于本发明。

换言之，本发明为了同步进行聚合物稳定液晶工艺与光固化步骤以及后续的点灯检查步骤的需要，直接在基板上预先暴露出所需的信号输入点，以便于利用外部的信号供应器输入电压及检查用的扫描信号。

由上述本发明优选实施例可知，应用本发明的液晶显示面板的制造方法，其优点在于同步进行聚合物稳定液晶工艺及光固化步骤，如此一来，不仅减少紫外光曝光步骤以降低对液晶分子的伤害，又可简化工艺及降低工艺机器的成本，且提供更佳的液晶显示面板。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (11)

1.一种液晶显示面板的制造方法，至少包括：

提供二基板，其中一基板上至少设有一框胶；

滴注一液晶材料于该二基板的一者上，其中该液晶材料至少包括一液晶分子及一聚合物单体；

进行一对位压合步骤，使该另一基板与该基板彼此平行并暴露出一信号输入点；以及

自该信号输入点施加一电压并同步照射一紫外光，以同时使该聚合物单体形成一聚合物并固化该框胶。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中该电压介于1伏特至20伏特之间。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中该电压介于2伏特至6伏特。

4.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中在该施加该电压并同步照射该紫外光的步骤后，还至少包括：

进行一热处理步骤，藉以热固化该框胶。

5.如权利要求4所述的液晶显示面板的制造方法，其中在该热处理步骤后，还至少包括：

进行一切割步骤；以及

进行一点灯检查步骤，自该信号输入点输入一信号以进行该点灯检查步骤。

6.一种液晶显示面板，至少包括：

一第一基板，其中该第一基板至少包括；

多条栅极线路配置于该第一基板上且彼此互相平行；

多条数据线路配置于该第一基板上且彼此互相平行，并与该些栅极线路互相垂直；以及

至少一信号输入线路配置于该第一基板上，并与该些栅极线路或该些数据线路耦接；

一第二基板与该第一基板平行相对；以及

一框胶配置于该第一基板与该第二基板之间；

其中该信号输入电路延伸至该第一基板的一边缘且部分暴露于该第二基板外，藉以暴露出一信号输入点。

7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中该讯号输入点系用以电连接至一外部讯号供应器。

8.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中一电压自该信号输入点输入，以进行一聚合物稳定液晶工艺。

9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其中该电压介于1伏特至20伏特之间。

10.如权利要求8所述的液晶显示面板，其中该电压介于2伏特至6伏特。

11.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中一信号自该信号输入点输入，以进行一点灯检查步骤。

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