CN102033363B - 液晶显示面板及其液晶层的形成方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示面板，其包括一晶体管阵列基板、一彩色滤光基板、一液晶层以及一框胶材料。晶体管阵列基板包括一透明基板、一晶体管阵列以及多条周边配线。透明基板具有一显示区与一非显示区，而非显示区位于显示区旁。晶体管阵列配置于显示区内。这些周边配线配置于非显示区内，并电性连接晶体管阵列。非显示区的透过率小于30%。液晶层配置于彩色滤光基板与晶体管阵列基板之间。框胶材料配置于非显示区内，并连接于彩色滤光基板与晶体管阵列基板之间。框胶材料围绕液晶层。

Description

液晶显示面板及其液晶层的形成方法

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示面板（Liquid Crystal Display Panel, LCD Panel）以及其液晶层（liquid crystal layer）的形成方法，且特别是有关于一种利用液晶滴入制程（One Drop Filling Process, ODF Process）所制造的液晶显示面板以及其液晶层的形成方法。

背景技术

现有的液晶显示面板制造技术已发展出一种液晶滴入制程，而这种制程乃是将液晶材料以滴入（dropping）的方式填入至框胶（sealant）所围绕而成的封闭区域（closed area）内，进而形成液晶层。在液晶材料滴入至封闭区域内后，透过此框胶，随即将晶体管阵列基板（transistor array substrate）与彩色滤光基板（color filter substrate）贴合在一起。

接着，照射紫外光（ultraviolet）于框胶，以进行光硬化制程（photo-curing process）。上述框胶多半具有光硬化的特性，因此，当紫外光照射于框胶时，框胶会部分硬化并黏合晶体管阵列基板与彩色滤光基板。之后，加热框胶，以进行热硬化制程（heat curing process），让框胶完全硬化。如此，晶体管阵列基板、彩色滤光基板以及框胶得以密封液晶材料，进而形成液晶层。

在目前的显示器市场中，液晶显示器为显示器市场中的主流商品，因而具有很大的市场需求量（demand），所以如何缩短液晶显示面板的制造时间，以提高液晶显示器的产量，是许多液晶显示器制造厂无不致力研究的课题。

发明内容

本发明提供一种液晶显示面板，其能在省略上述光硬化制程的条件下，透过滴入液晶材料的方式来制造。

本发明还提供一种液晶显示面板的液晶层的形成方法，以省略上述光硬化制程，进而缩短液晶显示面板的制造时间。

本发明提出一种液晶显示面板，其包括一晶体管阵列基板、一彩色滤光基板、一液晶层以及一框胶材料。晶体管阵列基板包括一透明基板、一晶体管阵列以及多条周边配线。透明基板具有一显示区（display area）与一非显示区（non-display area），而非显示区位于显示区旁。晶体管阵列配置于显示区内。这些周边配线配置于非显示区内，并电性连接晶体管阵列。非显示区的透过率小于30%。液晶层配置于彩色滤光基板与晶体管阵列基板之间。框胶材料配置于非显示区内，并连接于彩色滤光基板与晶体管阵列基板之间。框胶材料围绕液晶层。

在本发明一实施例中，各条周边配线的线宽大于或等于50微米。

在本发明一实施例中，上述框胶材料的形状为封闭环形。

在本发明一实施例中，上述晶体管阵列基板还包括一介电层（dielectric layer）。这些周边配线包括多条第一配线与多条第二配线。这些第一配线与介电层皆配置于透明基板上，且介电层覆盖这些第二配线。这些第一配线配置于介电层上。

在本发明一实施例中，相邻二条第二配线之间存有一间隔（gap），而这些第一配线分别位于这些间隔的正上方。

在本发明一实施例中，这些第二配线分别遮盖这些间隔。

在本发明一实施例中，上述框胶材料的材质包括一树脂材料与一热硬化剂。

在本发明一实施例中，上述树脂材料包括丙烯酸酯树脂（Polymethylmethacrylate resin, PMMA resin，又可称为压克力树脂）与环氧树脂（epoxy）。

本发明还提出一种液晶显示面板及其液晶层的形成方法，其包括以下步骤。首先，在一第一基板上形成一框胶材料，其中框胶材料围绕成一封闭区域。接着，滴入一液晶材料至封闭区域内。在滴入液晶材料至封闭区域内之后，令框胶材料黏合一第二基板，其中框胶材料位于第一基板与第二基板之间。之后，在框胶材料不经过一光硬化制程的条件下，加热框胶材料。

在本发明一实施例中，上述第一基板为一晶体管阵列基板，而第二基板为一彩色滤光基板。

在本发明一实施例中，上述第一基板为一彩色滤光基板，而第二基板为一晶体管阵列基板。

在本发明一实施例中，在加热框胶材料的过程中，加热框胶材料的温度介于120℃至150℃之间，而加热框胶材料的时间介于30分至90分之间。

基于上述，利用上述框胶材料，本发明能省略光硬化制程，以缩短液晶显示面板的制造时间，从而提高液晶显示器的产量，进而满足现今液晶显示器的市场需求量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

具体实施方式

图1A是本发明一实施例的液晶显示面板的剖面示意图。请参阅图1A，液晶显示面板100包括一晶体管阵列基板110、一彩色滤光基板120、一液晶层130与一框胶材料140。液晶层130是由液态的液晶材料所形成，并配置于彩色滤光基板120与晶体管阵列基板110之间，而框胶材料140连接于彩色滤光基板120与晶体管阵列基板110之间。

框胶材料140能黏合彩色滤光基板120与晶体管阵列基板110，以使彩色滤光基板120与晶体管阵列基板110稳固地结合在一起。框胶材料140的材质可包括一树脂材料以及一热硬化剂，因此框胶材料140为一种热硬化胶（thermal curing adhesive）。详细而言，框胶材料140能经由热硬化制程而硬化，即框胶材料140可受热而硬化。此外，上述树脂材料可包括丙烯酸酯树脂与环氧树脂。

在本实施例中，框胶材料140可以未含有任何光硬化剂（photo-curing adhesive）。也就是说，即使照射紫外光或可见光（visible light）于框胶材料140，仍不能使框胶材料140硬化。因此，紫外光或可见光整体上并不会让框胶材料140产生硬化的化学反应。

图1B是图1A中晶体管阵列基板的俯视示意图，其中图1A所示的液晶显示面板100是在图1B中的晶体管阵列基板110结合彩色滤光基板120之后，沿线I-I剖面所绘制。请参阅图1A与图1B，晶体管阵列基板110包括一透明基板112、一晶体管阵列114与多条周边配线116与118a。

透明基板112具有一显示区112a与一非显示区112b，而非显示区112b位于显示区112a旁，并可围绕显示区112a。晶体管阵列114配置于显示区112a内，而周边配线116与118a皆配置于非显示区112b内。这些周边配线116、118a电性连接晶体管阵列114，且可皆为金属线，其中周边配线116的数量为一条，而周边配线118a的数量为多条。

晶体管阵列114可以是公知液晶显示面板的晶体管阵列，并可包括多个画素单元（pixel unit, 未绘示）、多条扫描线（scan line, 未绘示）与多条资料线（data line, 未绘示）。当晶体管阵列114为公知晶体管阵列时，即使没有介绍及绘示晶体管阵列114的构造，本发明所属技术领域中具有通常知识者仍知晓晶体管阵列114的构造。

周边配线116可以是共享线，并且用以传输共享电压（common voltage），而各条周边配线118a电性连接晶体管阵列114的扫描线或数据线。在本实施例中，液晶显示面板100可以还包括多个芯片150，而这些芯片150电性连接这些周边配线118a，因此芯片150能从周边配线118a输出电信号至晶体管阵列114，以使液晶显示面板100运作。此外，周边配线116的线宽W1可大于或等于50微米。

框胶材料140配置于非显示区112b内，并围绕液晶层130。详细而言，框胶材料140的形状可为封闭环形，而液晶层130位于框胶材料140所围绕而成的封闭区域Z1。框胶材料140紧密地贴合彩色滤光基板120与晶体管阵列基板110，以使晶体管阵列基板110、一彩色滤光基板120与框胶材料140三者密封液晶层130，防止液晶材料外漏。

另外，晶体管阵列基板110可以还包括一介电层119，其中周边配线116配置于透明基板112上，并且被介电层119所覆盖。此外，介电层119的材质可以是二氧化硅或氮化硅等绝缘材料，且介电层119也可以是覆盖扫描线的栅极绝缘层（gate insulation layer）。

图1C是图1B中晶体管阵列基板在结合彩色滤光基板的后沿线J-J剖面所绘制的剖面示意图。请参阅图1B与图1C，晶体管阵列基板110可以还包括多条周边配线118b，而周边配线118b也可以是金属线，其中周边配线118a为第一配线，而周边配线118b为第二配线，所以本实施例中的所有周边配线包括多条第一配线（即周边配线118a）与多条第二配线（即周边配线118b）。

这些周边配线118a、118b与介电层119皆配置于透明基板112上，其中介电层119全面性地覆盖这些周边配线118b，而这些周边配线118a配置于介电层119上，并且局部覆盖介电层119。因此，介电层119位于周边配线118a与周边配线118b之间，如图1C所示。此外，各条周边配线的线宽皆可大于或等于50微米，所以不仅周边配线116的线宽W1可大于或等于50微米，周边配线118a的线宽W2与周边配线118b的线宽W3也皆可大于或等于50微米。

非显示区112b的透过率小于30%，而此透过率表示光线穿透非显示区112b的比例。透过率越高，表示光线穿透非显示区112b的比例越高，例如非显示区112b的颜色越趋于透明。透过率越低，表示光线穿透非显示区112b的比例越低，例如非显示区112b的颜色越趋于暗沉。另外，当透过率等于零时，表示光线基本上无法穿透非显示区112b。

在本实施例中，上述透过率基本上可是由以下数学式（1）来定义：

……………………………………………...（1）

其中T为透过率，并满足：T＜0.3的关系式。W为周边配线的线宽，例如是线宽W1、W2或W3。D为相邻二条周边配线之间的距离，例如是相邻二条周边配线118a之间的距离D1，或相邻二条周边配线118b之间的距离D2。

另外，非显示区112b的透过率不仅小于0.3，而且也可以等于零。详细而言，相邻二条周边配线118a之间存有一间隔G1，而相邻二条周边配线118b之间存有一间隔G2，其中这些周边配线118a分别位于这些间隔G2的正上方，并可分别遮盖这些间隔G2。因此，当周边配线118a、118b皆为金属线时，从透明基板112而来的光线会被周边配线118a与118b所遮挡（blocking）而无法穿透非显示区112b，以至于非显示区112b的透过率可以等于零。

图2A至图2C是图1A中的液晶显示面板的液晶层的形成方法的流程示意图。请参阅图2A，液晶层130的形成方法包括以下步骤。首先，在一第一基板161上形成框胶材料140。第一基板161可以是晶体管阵列基板110或彩色滤光基板120，而框胶材料140可以是由一涂胶机台20在第一基板161上涂布而成。另外，此时的框胶材料140能围绕成封闭区域Z1，其中封闭区域Z1被框胶材料140完全围绕，且框胶材料140不具有任何缺口。

请参阅图2B，接着，滴入一液晶材料132至封闭区域Z1内，其中液晶材料132可从机台30滴入至封闭区域Z1内。由于封闭区域Z1被不具有任何缺口的框胶材料140所完全围绕，因此框胶材料140与封闭区域Z1能形成槽体结构。如此，液晶材料132得以容置于封闭区域Z1内。

请参阅图2C，在滴入液晶材料132至封闭区域Z1内之后，令框胶材料140黏合一第二基板162，其中框胶材料140位于第一基板161与第二基板162之间。由于框胶材料140为热硬化胶，因此在框胶材料140没有被加热以前，框胶材料140会具有黏性，从而能黏合第一基板161以及第二基板162。

第二基板162也可以是晶体管阵列基板110或彩色滤光基板120。不过，当第二基板162为晶体管阵列基板110时，第一基板161为彩色滤光基板120；而当第二基板162为彩色滤光基板120时，第一基板161则为晶体管阵列基板110。因此，第一基板161与第二基板162二者不会同时皆为晶体管阵列基板110或彩色滤光基板120。

接着，在框胶材料140不经过光硬化制程的条件下，也就是在框胶材料140没被照射紫外光或可见光的情况下，加热框胶材料140，以进行热硬化制程，其中框胶材料140可透过一加热机台40来烘烤。如此，框胶材料140能被硬化，而液晶材料132能被密封而形成液晶层130（请参阅图1A）。至此，液晶显示面板100基本上已制造完成。

    值得一提的是，框胶材料140可以选自于现今原料商在市面上所贩卖的特定胶材，其例如是积水化学工业株式会社（SEKISUI  CHEMICAL CO., LTD.）所贩卖的胶材，像是SR系列胶材。这种在市面上所贩卖的特定胶材可以使加热前的框胶材料140具有良好的结构强度，进而在框胶材料140黏合第二基板162的过程中，液晶材料132不会因为受到气压差的影响而穿刺框胶材料140，达到防止液晶材料132外漏的效果。

其次，在加热框胶材料140的过程中，上述特定胶材还可以减少从框胶材料140溶出至液晶材料132的物质，从而降低对液晶分子排列的影响，避免破坏液晶显示面板100的画面质量。再者，这种市面上所贩卖的胶材还可以保持框胶材料140在被加热前的接着强度，以减少因接着强度不足而发生第一基板161与第二基板162分离的情形。

此外，特定胶材还可以提高加热中的框胶材料140的硬化速度，并且降低框胶材料140的黏度（viscosity）变化，因而能缩短加热框胶材料140的时间，例如在加热框胶材料140的过程中，加热框胶材料140的温度可介于120℃至150℃之间，而加热框胶材料140的时间可介于30分至90分之间，例如是60分左右。

综上所述，相较于公知液晶滴入制程，本发明透过上述框胶材料，能省略光硬化制程，以缩短液晶显示面板的制造时间，从而提高液晶显示器的产量，进而满足现今液晶显示器的市场需求量。

其次，因为本发明能省略光硬化制程，所以晶体管阵列基板的非显示区可具有小于30%的透过率，甚至还可具有等于零的透过率。如此，在设计非显示区内的多条周边配线时，无需考虑光线对非显示区的穿透，以使这些周边配线具有多样化的布线（layout）设计，例如增加周边配线的线宽来降低周边配线的电阻，或是提高周边配线的分布密度以增加液晶显示面板的分辨率。

再者，本发明的框胶材料可以选自上述特定胶材，以提高框胶材料的硬化速度，让加热框胶材料的温度可介于120℃至150℃之间，而加热框胶材料的时间可介于30分至90分之间。相较于公知技术，本发明的框胶材料具有较少的加热时间，因而更能有效地缩短液晶显示面板的制造时间。

虽然本发明以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，所作更动与润饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种液晶显示面板，包括：

一晶体管阵列基板，包括：

一透明基板，具有一显示区与一非显示区，该非显示区位于该显示区旁；一晶体管阵列，配置于该显示区内；

一彩色滤光基板；

一液晶层，配置于该彩色滤光基板与该晶体管阵列基板之间；以及

一框胶材料，配置于该非显示区内，并连接于该彩色滤光基板与该晶体管阵列基板之间，其中该框胶材料围绕该液晶层；

其特征在于，还包括：

多条周边配线，配置于该非显示区内，并电性连接该晶体管阵列，该周边配线为金属配线；

其中，该晶体管阵列基板还包括一介电层，该些周边配线包括多条第一配线与多条第二配线，该些第一配线与该介电层皆配置于该透明基板上，且该介电层覆盖该些第二配线，该些第一配线配置于该介电层上，使该非显示区的透过率小于30%。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该框胶材料的形状为封闭环形。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，相邻二条第二配线之间存有一间隔，而该些第一配线分别位于该些间隔的正上方。

4.如权利要求3项所述的液晶显示面板，其特征在于，该些第二配线分别遮盖该些间隔。

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