CN100399138C - 液晶面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶面板的制造方法，包括：提供下基板；涂布密封材料于下基板以围绕出空腔，其中密封材料包括光引发剂以及树脂材料，光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围；填充多个液晶分子以及多个光敏性单体于空腔中；提供上基板，并成对组装上基板与下基板，以形成液晶面板；以可见光照射液晶面板，光引发剂吸收可见光，促使树脂材料与光引发剂相互联结而固化；以及提供电压于上基板与下基板之间，并以紫外光照射液晶面板，使得这些光敏性单体在下基板及上基板的至少一个上聚合成多个配向聚合物。

Description

液晶面板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其方法，且特别涉及一种密封材料(框胶材料)、液晶面板及其制造方法。

背景技术

传统在液晶面板内灌注液晶的方式采用滴下式注入法(One Drop Filling，ODF)，滴下式液晶注入法是先用未固化的密封材料(框胶材料)在玻璃上围出一个空腔，再将液晶直接滴在玻璃上，然后在进行上下玻璃的成对组装。成对组装之后，使用紫外光线照射密封材料以将其固化。这种过程可以大幅节省灌液晶的时间与液晶材料，尤其在超大尺寸面板具有绝对的优势。

目前还发展出一种配向的技术：聚合高分子辅助配向(Polymer-Stabilizing Alignment，PSA)技术，其将光敏性单体混入液晶层中，待其排列好之后照射紫外光，让光敏性单体聚合成配向聚合物，引导液晶分子排列。

若结合聚合高分子辅助配向技术(PSA)以及滴下式注入法(ODF)，当以紫外光照射组装完成的液晶面板(包含光敏性单体与尚未固化的密封剂)时，光敏性单体与密封材料将会同时受到紫外光线的激发而产生反应。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种密封材料、液晶面板及其制造方法，其密封材料的吸收峰与光敏性单体的吸收峰不同，因此由此提供不同波长的光线，便可分别固化密封材料以及聚合光敏性单体，避免光敏性单体提前反应造成的缺陷问题。

根据本发明的目的，提出一种密封材料，用于液晶面板，该密封材料包括光引发剂以及树脂材料。光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围。当光引发剂吸收可见光，促使树脂材料与光引发剂相互联结而固化。

根据本发明的目的，还提出一种液晶面板，包括上基板、下基板、液晶层以及密封材料。液晶层位于上基板以及下基板之间，液晶层包括附着于上基板及下基板中至少一个的配向聚合物。密封材料设置于上基板与下基板之间，用以将液晶层密封于上基板与下基板之间，其中密封材料包括光引发剂，光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围。

根据本发明的目的，又提出一种液晶面板的制造方法，包括：提供下基板；涂布密封材料于下基板以围绕出空腔，其中密封材料包括光引发剂以及树脂材料，光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围；填充多个液晶分子以及多个光敏性单体于空腔中；提供上基板，并成对组装上基板与下基板，以形成液晶面板；以可见光照射液晶面板，光引发剂吸收可见光，促使树脂材料与光引发剂相互联结而固化；以及提供电压于上基板与下基板之间，并以紫外光照射液晶面板，使得光敏性单体在下基板和/或上基板上聚合成多个配向聚合物。

为让本发明上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为示出依照传统光引发剂以及本发明的优选实施例的密封材料的光引发剂的吸收光谱。

图2-5为示出依照本发明优选实施例的液晶面板的制造方法的示意图。

【主要组件符号说明】

100：液晶面板

110：下基板

120：密封材料

122：空腔

130：液晶分子

140：光敏性单体

142：配向聚合物

150：上基板

160：光源

162：滤光片

170：可见光

172：紫外光

具体实施方式

本发明的主要目的是提供一种密封材料，其密封材料的吸收峰与光敏性单体的吸收峰不同。因此在液晶面板的制造过程中，只要提供不同波长的光线，便可以分别固化密封材料以及聚合光敏性单体，避免光敏性单体提前反应造成的缺陷问题。以下举一优选实施例为例做详细说明，然而本领域熟练技术人员应当理解，本实施例仅为本发明的发明精神下的一种实施方式，这些说明与图标并不会对本发明所要保护的范围造成限定。

本发明的实施例的密封材料至少包括光引发剂以及树脂材料。树脂材料包括丙烯酰类树脂(acryl resin)、环氧树脂(Epoxy rein)或是丙烯酰类环氧树酯(Acryl-Epoxy resin)。光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围。当光引发剂吸收可见光，其促使树脂材料与光引发剂相互联结而固化。

请参照图1，其示出依照传统光引发剂以及本发明的优选实施例的密封材料的光引发剂的吸收光谱。其中光引发剂A与光引发剂C为传统光引发剂，其主要的吸收峰分别位于260nm与325nm。光引发剂D为本发明的优选实施例的密封材料的光引发剂，其吸收峰主要包括可见光波长范围，介于350nm至450nm之间。为了与光敏性单体的吸收峰产生较为明显的区分，优选的是，光引发剂的吸收波长约大于380nm，更优选约大于400nm；光引发剂的吸收波长约小于450nm。

光引发剂包括如下官能团，或是苯偶姻(醚)基，其化学结构如下：

Y举例是苯环。

或是

苯偶姻(醚)基：

其中，R举例可为氢或碳原子数在4或以下的脂肪族烃残基。

此外，密封材料还包括硬化剂(hardener)以及与该硬化剂混合的填料(filler)。硬化剂用以作为树脂材料的交联，举例包括胺类化合物(Amine)。填料包括硅酸盐类化合物(Silicate)。

以下提出一种应用上述密封材料于液晶面板的制造方法。图2-5示出依照本发明优选实施例的液晶面板的制造方法的示意图。

本实施例液晶面板的制造方法，包括下列步骤。首先，参照图2，提供下基板110，并涂布密封材料120于下基板110以围绕出空腔122。下基板110例如是薄膜晶体管基板(TFT substrate)。其中密封材料120包括光引发剂以及树脂材料，光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围。填充多个液晶分子130以及多个光敏性单体140于空腔122中，如图2所示。接着，提供上基板150，并成对组装上基板150与下基板110，以形成液晶面板100，如图3所示。上基板150例如是彩色滤光片基板。

之后，以可见光照射液晶面板，光引发剂吸收可见光，促使树脂材料与光引发剂相互联结而固化。举例来说，该步骤在腔室中进行，提供光源160，并且提供滤光片162于光源160与液晶面板100之间，用以滤除光源160中介于紫外光波长范围的光线，换句话说，即为保留光源160中紫外光波长范围以外的光线，如图4所示。光源160优选的是可以同时提供可见光源以及紫外光源。利用这样的方法产生的可见光170，其波长约大于380nm，优选的是约大于400nm，以与光敏性单体的吸收峰产生较为明显的区分，从而避免光敏性单体吸收反应。一般来说，光敏性单体对于紫外光的吸收是很敏感的，微量的紫外光即足以让光敏性单体产生反应。优选的是，提供多个滤光片(未绘示)，这些滤光片依序排列于光源160以及液晶面板100之间，其中邻近光源160的滤光片可滤除的光线波长小于邻近液晶面板100的滤光片可滤除的光线波长。举例来说，这一步骤可提供三片滤光片，从光源160至液晶面板100依序为DUV滤光片、IR截止(IR-cut)滤光片以及PC-2mm滤光片。如此一来，可以提高滤除紫外光的效率，也可更精确地控制所产生的可见光波长范围，避免引起光敏性单体的聚合反应。

然后，提供电压于上基板150与下基板110之间，并以紫外光172照射液晶面板100，使得光敏性单体140在下基板110和/或上基板150上聚合成多个配向聚合物142，如图5所示。施压的电压使得液晶分子130会受到电场影响而旋转，而光敏性单体140会被液晶分子130带动而呈相同角度排列。在此时进行聚合便会使得光敏性单体140聚合成配向聚合物142，并固定于该角度，用以引导液晶分子130排列并提供预倾角。另一方面，提供紫外光的方法可以很多种，举例来说，在本实施例中，通过移除滤光片162而直接以原本的光源160直接照射液晶面板100，以提供紫外光。需注意的是，此时光源并不限定于只产生紫外光，优选的是同时产生紫外光及可见光，以进一步的进行密封材料的固化反应。综合这两个步骤，该两个步骤可以使用相同的光源，甚至是与常规相同的光源，只要透过滤光片来改变光线的出射波长，就可以分别进行该二项制造过程。大幅度地降低制造成本。

最后，加热密封材料120，使得硬化剂与树脂材料键结而固化，由此完成液晶面板100的制造。

此外，分别提供可见光固化密封材料以及紫外光聚合光敏性单体的方法并不限定于上述的方法。举例来说，提供可见光源，其中可见光源的曝光功率约大于50mW/cm²，用以先行固化密封材料。再提供另一紫外光源，进行光敏性单体聚合反应。

请参照图4，依照上述制造过程所制造出的液晶面板100包括上基板150、下基板110、液晶层以及密封材料120。液晶层位于上基板150以及下基板110之间，液晶层包括附着于上基板150及下基板110中至少一个的配向聚合物142。密封材料120设置于上基板150与下基板110之间，用以将液晶层密封于上基板150与下基板110之间，其中密封材料120包括光引发剂，光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围。

本发明上述实施例所描述的密封材料、液晶面板及其制造方法，其密封材料采用特殊的光引发剂，其吸收峰主要包括可见光波长范围，有别于光敏性单体的主要落于紫外光波长范围的吸收峰。如此一来，只要应用本发明的密封材料，就可以有效地结合聚合高分子辅助配向技术(PSA)以及滴下式注入法(ODF)技术。此外，在液晶面板的制造过程中，只要通过滤光片来改变光线的放射波长，就可以使用相同光源，分别进行两项制造过程：固化密封材料以及聚合光敏性单体。可以大幅度地降低制造成本。

综上所述，虽然本发明已用优选实施例描述如上，但是其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围内，可作各种变更与修改。因此，本发明的保护范围以其权利要求所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种液晶面板，其包括：

上基板；

下基板；

液晶层，其位于该上基板以及该下基板之间，该液晶层包括附着于该上基板和该下基板中的至少一个的配向聚合物，所述配向聚合物由光敏性单体制成；以及

密封材料，其设置于该上基板与下基板之间，用以将该液晶层密封于该上基板与该下基板之间，其中该密封材料包括光引发剂，该光引发剂的吸收峰不同于光敏性单体的吸收峰，并且该光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围。

2.如权利要求1所述的液晶面板，其中该光引发剂的吸收波长大于380nm。

3.如权利要求1所述的液晶面板，其中该光引发剂的吸收波长小于450nm。

4.如权利要求1所述的液晶面板，其中该光引发剂包括如下的官能团：

其中，Y为苯环。

5.如权利要求1所述的液晶面板，其中该光引发剂包括苯偶姻(醚)类官能团，其化学结构如下：

其中，R为氢或碳原子数4以下的脂肪族烃残基。

6.如权利要求1所述的液晶面板，其中该密封材料还包括：

树脂材料；

硬化剂，用以作为该树脂材料的交联；以及

填料，包括硅酸盐类化合物，其与该硬化剂混合。

7.一种液晶面板的制造方法，包括：

提供下基板；

涂布密封材料于该下基板上以围绕出空腔，其中该密封材料包括光引发剂以及树脂材料，该光引发剂的吸收峰包括可见光波长范围；

填充多个液晶分子以及多个光敏性单体于该空腔中；

提供上基板，并成对组装该上基板与该下基板，以形成液晶面板；

以可见光照射该液晶面板，该光引发剂吸收该可见光，从而促使该树脂材料与该光引发剂相互联结而固化；以及

提供电压于该上基板与下基板之间，并以紫外光照射该液晶面板，使得这些光敏性单体在该下基板及该上基板的至少一个上聚合成多个配向聚合物。

8.如权利要求7所述的制造方法，其中以该可见光照射该液晶面板的步骤包括：

提供可见光源。

9.如权利要求8所述的制造方法，其中该可见光源的曝光功率大于50mW/cm²。

10.如权利要求7所述的制造方法，其中以该可见光照射该液晶面板的步骤包括：

提供光源；以及

提供滤光片于该光源与该液晶面板之间，用以滤除该光源中介于紫外光波长范围的光线。

11.如权利要求10所述的制造方法，其中该光源的曝光功率大于50mW/cm²。

12.如权利要求10所述的制造方法，其中该提供该滤光片的步骤还包括：

提供多个滤光片，这些滤光片依序排列于该光源以及该液晶面板之间，其中邻近该光源的滤光片可滤除的光线波长小于邻近该液晶面板的滤光片可滤除的光线波长。

13.如权利要求7所述的制造方法，其中该光引发剂的吸收波长大于380nm。

14.如权利要求7所述的制造方法，其中该光引发剂的吸收波长小于450nm。

15.如权利要求7所述的制造方法，其中该光引发剂包括如下官能团：

其中，Y为苯环。

16.如权利要求7所述的制造方法，其中该光引发剂包括苯偶姻(醚)基，其化学结构如下：

其中，R为氢或碳原子数4以下的脂肪族烃残基。

17.如权利要求7所述的制造方法，其中该密封材料还包括：

硬化剂，其用以作为该树脂材料的交联；以及

填料，包括硅酸盐类化合物，其与该硬化剂混合。

18.如权利要求17所述的制造方法还包括：

加热该密封材料，使得该硬化剂与该树脂材料键合而固化。

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