CN103869549A - 一种液晶显示器的边框结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器的边框结构及其制造方法。所述液晶显示器的边框结构，包括：第一基板；与所述第一基板相对设置的第二基板；在所述第一基板面向所述第二基板一侧，依次设置的有机层、绝缘层、封框胶层；其中，所述有机层包括凹陷部，所述封框胶层填入所述凹陷部，使所述第一基板与所述第二基板黏合。本发明提出的液晶显示器的边框结构提高了所述封框胶层、绝缘层和所述有机层的接触面积，保证了封框胶与绝缘层的最低粘结强度，从而可以通过减少所述封框胶层的实际宽度，达到窄边框效果。

Description

一种液晶显示器的边框结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及了液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示器的边框结构及其制造方法。

背景技术

TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是一种应用广泛的平板显示器，其可以由两个相对设置的基板组成，在所述基板上形成诸如像素电极以及公共电极的场发生电极。可以将液晶层介入两个基板之间。在液晶显示器中，可以对场发生电极施加电压以在液晶层上产生电场。液晶层的液晶分子可以根据该电场进行排列，从而可以控制液晶对光线偏振方向的旋转，实现对光的偏振来显示图像。

TFT-LCD的窄边框设计是显示领域发展的一个趋势，也一直是本领域人们追求的目标。但是，窄边框的设计受到一定条件的限制，所述一定条件比如：封框胶与有效显示区域之间的距离、封框胶与PI（polyimide）膜层的距离、封框胶与切割线的距离、面板剥离试验的要求等。随着高开口率液晶显示器、特别是低温多晶硅液晶显示器的使用，更多的液晶显示器的设计使用了有机层。

现有技术中的使用了有机层的液晶显示器的边框结构，如图1所示，边框结构100通常包括：第一基板101、有机层102、绝缘层103、封框胶层104和第二基板105；其中，所述第二基板105与所述第一基板101相对设置，在所述第一基板101面向所述第二基板105一侧，依次设置了有机层102、绝缘层103和封框胶层104。目前，上述现有技术液晶显示器的结构在应用窄边框设计时存在如下问题：

（1）为了保证面板能够通过剥离试验，一般要求保证封框胶与绝缘层的粘结强度，即需要保证封框胶与绝缘层之间的相对接触面积。这种要求需要保证一定的封框胶的宽度以便提高通过剥离试验的能力，从而在很大程度限定了窄边框的设计，即***边框不能变小。

（2）由于封框胶与绝缘层的粘附力较绝缘层与有机层的粘附力更强，所以在面板剥离试验时，容易导致绝缘层和有机层的剥离。为了避免这种剥离，需要保证绝缘层与有机层之间的相对接触面积，从而对窄边框的设计提出较高要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是通过一种改进的液晶显示器的边框结构及相应的改进的边框结构的制作方法，来解决以上提到的问题中的一种或两种。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种液晶显示器的边框结构，其特征在于，包括：

第一基板；

与所述第一基板相对设置的第二基板；

在所述第一基板面向所述第二基板一侧，依次设置的有机层、绝缘层、封框胶层；

其中，所述有机层包括凹陷部，所述封框胶层填入所述凹陷部，使所述第一基板与所述第二基板黏合。

进一步的，所述有机层的凹陷部的数目至少是一个。

进一步的，所述凹陷部为围绕显示屏边缘设置的整体连通的凹槽结构。

进一步的，所述凹陷部为沿显示屏边缘设置的独立凹槽结构。

进一步的，在所述第一基板和所述有机层之间还包括驱动区层。

进一步的，在所述第二基板和所述封框胶层之间还包括平坦化层和黑色矩阵层。

进一步的，所述第一基板和所述第二基板由玻璃制成。

对应地，本发明还提出了一种液晶显示器的边框结构的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

在第一基板上形成有机层；

通过光刻工艺对所述有机层进行曝光、显影操作，刻蚀所述有机层形成凹陷部；

在所述有机层上依次形成绝缘层和封框胶层，其中所述封框胶层填入所述凹陷部；

在所述第一基板相对位置设置第二基板，所述封框胶层使所述第一基板与所述第二基板黏合。

进一步的，所述有机层凹陷部的数目至少是一个。

进一步的，所述凹陷部为围绕显示屏边缘设置的整体连通的凹槽结构。

进一步的，所述凹陷部为沿显示屏边缘设置的独立凹槽结构。

进一步的，在所述第一基板和所述有机层之间还形成有驱动区层。

进一步的，在所述第二基板和所述封框胶层之间还形成有平坦化层和黑色矩阵层。

进一步的，所述第一基板和所述第二基板由玻璃制成。

对应地，本发明还提出了一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括根据以上技术方案所述的边框结构。

本发明提出的液晶显示器的边框结构具有如下特点：通过在所述有机层上形成凹陷部，所述封框胶层填入所述有机层凹陷部，增加了所述封框胶层、绝缘层和所述有机层的接触表面积，保证了封框胶与绝缘层的最低粘结强度，进而，可以通过减少所述封框胶层的实际宽度，达到窄边框效果。

附图说明

图1是现有技术中的一种液晶显示器的边框结构的示意图；

图2是根据本发明第一实施例的一种液晶显示器的俯视图；

图3是图2沿A-A截面的液晶显示器的边框结构剖面图；

图4是根据本发明的第一实施例的一种液晶显示器的边框结构的制造流程图；

图5a-5f是根据本发明的一种液晶显示器的边框结构的各层的制造示意图；

图6是根据本发明第二实施例的一种液晶显示器的俯视图；

图7是图6沿B-B截面的液晶显示器的边框结构剖面图；

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

100、边框结构；101、第一基板；102、有机层；103、绝缘层；104、封框胶层；105、第二基板；

200、边框结构；201、第一基板；202、有机层；203、绝缘层；204、封框胶层；205、第二基板；206、凹陷部；207、凸起；210、显示屏；

401、第一基板；402、有机层；403、绝缘层；404、封框胶层；405、第二基板；406、凹陷部；407、凸起；409、半色调掩模；

500、边框结构；501、第一基板；502、有机层；503、绝缘层；504、封框胶层；505、第二基板；506、凹陷部；507、凸起；510、显示屏；

611、驱动区层；612、黑色矩阵层；613、平坦化层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在附图中，为清楚起见，层和区域的厚度被放大。应当指出，当层被称作在另一层或基板“上”时，它可以直接形成在其它层或基板上，或它可以通过置于其间的第三层形成在其它层或基板上。

图2为根据本发明第一实施例的一种液晶显示器的俯视图。图3为图2沿A-A截面的液晶显示器的边框结构剖面示意图。如图2所示，显示屏210的边缘（即有效显示区域外）形成有边框结构200，如图3所示，本实施例所述的边框结构200包括：第一基板201、第二基板205、有机层202、绝缘层203、封框胶层204。其中，所述第二基板205与所述第一基板201相对设置，在所述第一基板201面向所述第二基板205一侧，依次设置了有机层202、绝缘层203、封框胶层204；所述有机层202包括凹陷部206，所述封框胶层204填入所述凹陷部206，使所述第一基板201与所述第二基板205黏合。如图2所示，填入所述凹陷部206中的所述封框胶层204将会形成与所述有机层202的所述凹陷部206对应的凸起207。由于在所述有机层上形成凹陷部，所述封框胶层填入所述有机层凹陷部，增加了所述封框胶层、绝缘层和所述有机层的接触表面积，保证了封框胶与绝缘层的最低粘结强度，进而，可以通过减少所述封框胶层的实际宽度，达到窄边框效果。

本实施例所述的边框结构200还可以包括驱动区层611、所述驱动区层611设置于所述第一基板201与所述有机层202之间。所述第二基板205还包括平坦化层613、黑色矩阵（Black Matrix）层612。所述黑色矩阵层612设置于所述平坦化层613与所述第二基板205之间。

所述驱动区层611包括驱动电路，用来为液晶显示器的各个像素单元提供驱动信号。

增加的黑色矩阵层612可以用来遮住红、绿、蓝各像素间的空隙，大幅减少液晶显示器光点间彼此干扰所产生的光害，呈现更稳定且清晰的影像质量，从而提升了阅读上的舒适度。

所述平坦化层613由有机材料制成，可以用于消除由不透明树脂组成的黑色矩阵层612所导致的子像素的拓扑。

在本发明的第一实施例中，第一基板201可为例如阵列基板（也称为薄膜晶体管基板），且所述第一基板201可包括例如栅极线、数据线、薄膜晶体管、公共电极线与像素电极等显示面板所需具备的必需元件。所述第二基板205与所述第一基板201相对设置，因此也称为对向基板，且第二基板205可包括例如彩色滤光片（图中未示出）、公共电极（图中未示出）、配向膜（图中未示出）以及其它显示面板所需具备的必需元件。

在本发明的第一实施例中，所述有机层202可以由硅氧化物、硅氮化物和/或感光有机材料制成。并且，设置于第一基板201上的所述有机层202可以使第一基板201平整化。

如图2和图3所示，根据本发明的第一实施例，所述有机层202的所述凹陷部206的数目是一个，所述凹陷部206是围绕显示屏210边缘设置的整体连通的凹槽结构，且所述封框胶层204填入所述凹陷部206中形成与所述凹陷部206对应的一个凸起207，以此将所述第一基板201和所述第二基板205的四周边缘区域黏合在一起。如图3所示，根据本发明的第一实施例，所述绝缘层203（也称为钝化层）设置于所述有机层202上。在本实施例中，所述绝缘层203由无机绝缘体，如氮化硅或氧化硅制成。在其他实施例中，所述绝缘层203可以包括无机绝缘层、有机绝缘层或有机/无机复合绝缘层，且绝缘层203上还可以覆盖配向膜（图中未示出）。

需要说明的是，所述凹陷部的数目可以为多个，则所述凹陷部206呈回字形围绕在显示屏210的边缘。

图4示出了根据本发明的第一实施例的一种液晶显示器的边框结构的制造过程，而图5a-5f示出了所述边框结构的各层的制造。参见图4以及图5a-5f，上述边框结构的制造过程包括以下步骤：

第一步：在第一基板上形成有机层，如图4的步骤31所示。

参看图5a，可以采用旋转涂布法或狭缝涂布法等工艺在所述第一基板401上形成有机层402。

第一基板401可为例如阵列基板（也称为薄膜晶体管基板），且第一基板401可包括驱动区层611，例如栅极线、数据线、薄膜晶体管、公共电极线与像素电极等显示面板所需具备的必需元件。

所述有机层402可以由硅氧化物、硅氮化物和/或感光有机材料制成。形成于第一基板401上的所述有机层402可以使第一基板401平整化。

第二步：使所述有机层具有凹陷部，如图4的步骤32所示。

在本实施例中，通过光刻工艺、使用半色调掩模（halftone mask)对所述有机层402进行曝光、显影操作，刻蚀所述有机层402形成一个凹陷部。具体步骤如下，如图5b所示，首先，使用半色调掩模409对所述有机层402进行曝光操作；接着，如图5c所示，利用显影液进行显影操作以便显现出曝光操作后在所述有机层402中形成的潜在图案，最终形成具有一个凹陷部406的有机层402。

所述半色调掩模409可以是包括具有不同光透射率的区域的掩模。例如，所述半色调掩模可以包括透射所有光的透光区域、阻碍所有光的遮光区域、以及透过一部分光的半透明区域。半透明区域可以包括多个紧密设置的狭缝,或者用于控制曝光量的薄金属层。

第三步：在所述有机层上依次形成绝缘层和封框胶层，如图4的步骤33所示。

首先，如图5d所示，在所述有机层402上形成绝缘层403（也称为钝化层）。在本实施例中，所形成的所述绝缘层403由无机绝缘体如氮化硅或氧化硅制成。在其他实施例中，所形成的所述绝缘层403可以包括无机绝缘层、有机绝缘层或有机/无机复合绝缘层，且绝缘层403上还可以覆盖有配向膜（图中未示出）。因为所述绝缘层403与所述有机层402直接贴合接触，所以，所形成的所述绝缘层403的形状与所述有机层402的形状相对应，呈现出与所述有机层402的该凹陷部406对应的一个凸起。

其次，如图5e所示，在所述绝缘层403上涂布封框胶层404。在本实施例中，封框胶的涂布方法可以如下进行：先将脱泡完毕的胶材填充到注胶器；然后，通过对胶材施加压力，使胶材从注胶器吐出，在吐出胶材的同时移动注胶器或移动边框结构，使封框胶在所述边框结构上形成类矩形的图案。因为所述封框胶层404与所述绝缘层403直接贴合接触，所以，所述封框胶层204填入所述凹陷部206，使所述第一基板201与所述第二基板205黏合。形成的所述封框胶层404的形状与所述绝缘层403以及所述有机层402的形状相对应，也呈现出与所述有机层402的该凹陷部406对应的一个凸起407，该凸起407与该凹陷部406相啮合。由于在所述有机层上形成凹陷部，所述封框胶层填入所述有机层凹陷部，增加了所述封框胶层、绝缘层和所述有机层的接触表面积，保证了封框胶与绝缘层的最低粘结强度，进而，可以通过减少所述封框胶层的实际宽度，达到窄边框效果。

第四步：在所述封框胶层上黏合第二基板，如图4的步骤34所示。

进一步参见图5f，所形成的第二基板405与第一基板401相对设置，因此也称为对向基板。第二基板405可包括平坦化层613、黑色矩阵（Black Matrix）层612。所述黑色矩阵层612设置于所述平坦化层613与所述第二基板205之间，以及例如彩色滤光片、公共电极、配向膜等显示面板所需具备的必需元件。

至此，完成了根据本发明的第一实施例所述的边框结构的制造。

图6为根据本发明第二实施例的一种液晶显示器的俯视图。图7为图6沿B-B截面的液晶显示器的边框结构剖面图。如图6所示，显示屏510的边缘形成边框结构500，如图7所示，本实施例所述的边框结构500包括：第一基板501、第二基板505、有机层502、绝缘层503、封框胶层504。其中，所述第二基板505与所述第一基板501相对设置，在所述第一基板501面向所述第二基板505一侧，依次设置了有机层502、绝缘层503、封框胶层504；所述有机层502包括多个凹陷部506，所述封框胶层504填入所述凹陷部506，使所述第一基板501与所述第二基板505黏合。如图7所示，填入多个所述凹陷部506中的所述封框胶层504将会形成与所述有机层502的多个所述凹陷部506对应的多个凸起507。由于在所述有机层上形成凹陷部，所述封框胶层填入所述有机层凹陷部，增加了所述封框胶层、绝缘层和所述有机层的接触表面积，保证了封框胶与绝缘层的最低粘结强度，进而，可以通过减少所述封框胶层的实际宽度，达到窄边框效果。

本实施例所述的边框结构500还可以包括驱动区层611、所述驱动区层611设置于所述第一基板501与所述有机层502之间。所述第二基板505还包括平坦化层613、黑色矩阵（Black Matrix）层612。所述黑色矩阵层612设置于所述平坦化层613与所述第二基板505之间。

所述驱动区层611包括驱动电路，用来为液晶显示器的各个像素单元提供驱动信号。

增加的黑色矩阵层612可以用来遮住红、绿、蓝各像素间的空隙，大幅减少液晶显示器光点间彼此干扰所产生的光害，呈现更稳定且清晰的影像质量，从而提升了阅读上的舒适度。

所述平坦化层613由有机材料制成，可以用于消除由不透明树脂组成的黑色矩阵层612所导致的子像素的拓扑。

在第二实施例中，上述边框结构500中的第一基板501、第二基板505与第一实施例中的相应的基板结构相同，在此不再赘述。

从图6和图7中可以看出，与第一实施例不同的是，在第二实施例的边框结构500中，所述有机层502的所述凹陷部506的数目至少是一个，所述凹陷部506为沿显示屏500边缘设置的独立凹槽结构，且填入所述凹陷部506的所述封框胶层504形成了与所述凹陷部506对应的多个凸起507，以此将所述第一基板501和所述第二基板505的四周边缘区域黏合在一起。

如图7中所见，所述凸起507以及相应的凹陷部506的数目为三个，但是本发明不限于此，需要声明的是，所述凸起507以及相应的凹陷部506的数目也可以根据工艺或者功能需要而采取其它数目。

在第二实施例中，增加的凹陷部506以及相应增加的凸起507的数目可以进一步增大所述封框胶层504与所述有机层502的接触面积，有助于进一步减少所述边框结构的宽度。

该实施例的边框结构500的制造过程如下：

第一步：在第一基板上形成有机层。

可以采用旋转涂布法或狭缝涂布法等工艺在所述第一基板501上形成有机层502。

第一基板501可为例如阵列基板（也称为薄膜晶体管基板），且第一基板501可包括驱动区层611，例如栅极线、数据线、薄膜晶体管、公共电极与像素电极等显示面板所需具备的必需元件。

所述有机层502可以由硅氧化物、硅氮化物和/或感光有机材料制成。形成于第一基板501上的所述有机层502可以使第一基板501平整化。

第二步：使所述有机层具有多个凹陷部。

通过光刻工艺、使用半色调掩模（halftone mask)对所述有机层502进行曝光、显影操作，以便使所述有机层502具有多个凹陷部506。具体步骤如下，首先，使用半色调掩模对所述有机层进行曝光操作；接着，利用显影液进行显影操作以便显现出曝光操作后在所述有机层502中形成的潜在图案，最终形成具有多个凹陷部506的有机层502。

第三步：在所述有机层上依次形成绝缘层和封框胶层。

首先，在所述有机层502上形成绝缘层503（也称为钝化层）。在本实施例中，所形成的所述绝缘层503由无机绝缘体如氮化硅或氧化硅制成。因为所述绝缘层503与所述有机层502直接贴合接触，所以，所形成的所述绝缘层503的形状与所述有机层502的形状相对应，呈现出与所述有机层的该多个凹陷部对应的多个凸起。

其次，在所述绝缘层503上涂布封框胶层504。在本实施例中，封框胶的涂布方法可以如下进行：先将脱泡完毕的胶材填充到注胶器；然后，通过对胶材施加压力，使胶材从注胶器吐出，在吐出胶材的同时移动注胶器或移动边框结构，使封框胶在所述边框结构上形成类矩形的图案。因为所述封框胶层与所述绝缘层直接贴合接触，所述封框胶层504填入所述凹陷部506，使所述第一基板501与所述第二基板505黏合。所以，形成的所述封框胶层的形状与所述绝缘层以及所述有机层的形状相对应，也呈现出与所述有机层的该多个凹陷部对应的多个凸起，该多个凸起与对应的多个凹陷部相啮合。由于在所述有机层上形成凹陷部，所述封框胶层填入所述有机层凹陷部，增加了所述封框胶层、绝缘层和所述有机层的接触表面积，保证了封框胶与绝缘层的最低粘结强度，进而，可以通过减少所述封框胶层的实际宽度，达到窄边框效果。

第四步：在所述封框胶层上黏合第二基板。

所形成的第二基板505与第一基板501相对设置，因此也称为对向基板。第二基板405可包括平坦化层613、黑色矩阵（Black Matrix）层612。所述黑色矩阵层612设置于所述平坦化层613与所述第二基板205之间，以及例如彩色滤光片、公共电极、配向膜等显示面板所需具备的必需元件。

至此，完成了根据本发明的第二实施例所述的边框结构的制造。

此外，本发明还提供了一种液晶显示器，所述液晶显示器包括根据上述第一实施例和第二实施例所述的边框结构。

本发明所提出的液晶显示器的边框结构，与现有技术的边框结构相比，能够在既没有增加膜层、也没有改变材料的情况下，利用现有工艺改进结构，实现了液晶显示器窄边框化的目的。本发明利用半色调掩模来对有机层进行曝光，从而使所述有机层具有一个或多个凹陷部。通过所述有机层的凹陷部和填入所述凹陷部的所述封框胶层形成的与所述凹陷部对应的凸起这二者形成的啮合结构，起到提高所述封框胶层、绝缘层和所述有机层的接触面积的作用，保证了封框胶与绝缘层的最低粘结强度，由此，通过减少了所述封框胶层的实际宽度，达到窄边框效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种液晶显示器的边框结构，其特征在于，包括：

第一基板；

与所述第一基板相对设置的第二基板；在所述第一基板面向所述第二基板一侧，依次设置的有机层、绝缘层、封框胶层；

其中，所述有机层包括凹陷部，所述封框胶层填入所述凹陷部，使所述第一基板与所述第二基板黏合。

2.根据权利要求1所述的边框结构，其特征在于，所述有机层的凹陷部的数目至少是一个。

3.根据权利要求2所述的边框结构，其特征在于，所述凹陷部为围绕显示屏边缘设置的整体连通的凹槽结构。

4.根据权利要求2所述的边框结构，其特征在于，所述凹陷部为沿显示屏边缘设置的独立凹槽结构。

5.根据权利要求1所述的边框结构，其特征在于，在所述第一基板和所述有机层之间还包括驱动区层。

6.根据权利要求1所述的边框结构，其特征在于，在所述第二基板和所述封框胶层之间还包括平坦化层和黑色矩阵层。

7.根据权利要求1所述的边框结构，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板由玻璃制成。

8.一种液晶显示器的边框结构的制造方法，其包括以下步骤：

在第一基板上形成有机层；

通过光刻工艺对所述有机层进行曝光、显影操作，刻蚀所述有机层形成凹陷部；

在所述有机层上依次形成绝缘层和封框胶层，其中所述封框胶层填入所述凹陷部；

在所述第一基板相对位置设置第二基板，所述封框胶层使所述第一基板与所述第二基板黏合。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述有机层凹陷部的数目至少是一个。

10.根据权利要求9所述的边框结构，其特征在于，所述凹陷部为围绕显示屏边缘设置的整体连通的凹槽结构。

11.根据权利要求9所述的边框结构，其特征在于，所述凹陷部为沿显示屏边缘设置的独立凹槽结构。

12.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，在所述第一基板和所述有机层之间还形成有驱动区层。

13.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，在所述第二基板和所述封框胶层之间还形成有平坦化层和黑色矩阵层。

14.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板由玻璃制成。

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