TW200809310A - Liquid crystal display panel - Google Patents

Description

200809310 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種液晶顯示面板結構。 【先前技術】 目前新世代的液晶面板的製造，液晶注入的量產技術 均係採用滴注填充（〇ne drop filling，〇DF )製程，可以大 幅縮短注入液晶所需的時間，但是，〇DF製程存在關鍵瓶 頭之一疋液晶填入量的裕度不足，也就是在滿足低溫泡測 試的條件下容許的液晶填入量偏差範圍太小。當液晶填入 里不準確’或是位於彩色濾光片基板與電晶體陣列基板間 的光阻間隙物咼度偏離時，就容易有在低溫產生真空泡（真 空泡是指在低溫下液晶體積收縮，造成液晶胞内的真空間 隙）。增加液晶填入量裕度的方式包括：選用硬度較低的材 料形成光阻間隙物；減少光阻間隙物與電晶體陣列基板的 接觸面積，這都是使得液晶胞間距在製程中有調整的空間 以搭配所充填的液晶量。 【發明内容】 為了能提高液晶顯示面板製程的0DF製程中液晶填入 量的裕度且使液晶顯示面板能提供足夠的耐壓性。本發明 的一實施例提供一種液晶顯千而士 , A ^ 從日，肩不面板，包含彩色濾光片基 板、電晶时職板及封裝於其間之液晶層。純渡光片 基板具有複數個第-間隙物與複數個第二間隙物·，電晶體 陣列基板具有複數個凹陷，凹陷可容置第：間隙物，第二 6 200809310 間隙物與第一間隙物的數量比約介於1〇與之間。 本發明的另一實施例中提供-種液晶顯示面板，至少 包含彩色渡光片基板、電晶时縣板及封裝於其間之液 晶層。彩色濾光片基板具有複數個間隙物而電晶體陣列基 板具有複數個凹陷，凹陷可用來容置部分該間隙物，其中1 凹陷的數量與間隙物的數量之比介於約9〇%與98%之'間。 【實施方式】 現行的ODF製程，是將液晶在真空中由上方滴下填入 彩色濾光片基板或是電晶體陣列基板後，在彩色濾光片基 板或是電晶體陣列基板周緣塗上框膠，再將彩色溏光片基 板與電晶體陣列基板對組。此時，破真空後將氣壓回復到 大氣壓，利用大氣壓的壓力將彩色濾光片基板與電晶體陣 列基板對組壓合而成面板。 當液晶充填量控制不準確或是光阻間隙物高度控制不 準確時，形成光阻間隙物的材料若無法提供足夠的變形 量’光阻間隙物高度和液晶充填量將無法與液晶胞間隙匹 配而會造成真空泡的發生。另外，即使形成光阻間隙物的 材料能提供足夠的變形量，而使光阻間隙物在彩色渡光片 基板與電晶體陣列基板對組的製程中以及低溫下液晶體積 收縮時，承受外界大氣壓力下產生足夠的變形量以避免氣 泡的產生，但是較軟的光阻間隙物在面板組成後的耐壓性 較差，模組組合時的外力受壓會造成面板的缺陷產生，對 良率影響甚大。 本發明所提供的一實施例即是提供一種液晶顯示面 7 200809310 板’第1圖係緣示本發明之實施例之剖面示意圖。如第} 圖所示’液晶顯示面板刚包含彩色濾光片基板1〇2、電晶 體陣列基板1G4及封裝於其間之液晶層讓。彩色濾光片基 板具有複數個第一間隙物1〇8與複數個第:間隙物 110。電晶體陣列基板102具有複數個凹陷U2,凹陷112 係對應第二間隙物110所設置並可容置第二間隙物110。彩 色;慮光片基板1G2之上更具有一遮光層1〇3，而第二間隙物 結構110較佳係位於遮光層1〇3之上以避免其上方之凹陷 112產生漏光的現象。 凹陷112的深度介於約〇·2微米與〇8微米之間，第二 間隙物110與第一間隙物⑽的高度介於約m米與10微 米之間且兩者的數量比約介於1G至9G之間。當封合電晶 體陣列基板102與彩色渡光片基板搬時，第二間隙物ιι〇 與凹112於空間上—對―對應以在液晶顯示面板受壓力 時提供額外的支撐。 /在f實施例中，第一間陈物1〇8與第二間隙物ιι〇的 形狀或高度不相同，第-間隙物⑽支撐於彩色濾光片基 板1〇2及電晶體陣列基板104之間，而電晶體陣列基板1〇4 則在第一間隙物110的對應位置之上具有凹陷112。Ah則 破定義為凹㉟112的底(頂）部至第二間隙物110間之距 離。第一間隙物108或第二間隙物11〇的形狀可為圓柱體、 長方體、錐形體或其他柱體。第二間隙物110的截面寬度 較佳約為9微米至11微米。 明參見第2圖，第2圖係繪示如第1圖之液晶顯示面 板又到外界壓力後之剖面示意圖。如帛2圖所示，當液晶 8 200809310 顯不面板觉到下壓力10,下壓力10係因例如在低溫下液晶 體積收縮時而承受外界大氣壓力所產生的，第1圖中之第 第一間隙物108，例如為光阻間隙物，會開始產生彈性變形 而成為第2圖中之1〇8，而使彩色濾光片基板1〇2及電晶體 陣列基板104之間的距離縮小以避免真空泡的產生，第一 間隙物108的變形使得液晶填入量的裕度增加，也容許液 晶體積變化時或是光阻間隙物高度飄移時能夠保持液晶充 填量與光阻間隙物高度良好的搭配避免真空泡的產生。 請繼續參見第1圖及第2圖，當彩色濾光片基板1〇2 及電晶體陣列基板1〇4之間縮小的距離到達Δ1ι時，第二間 隙物110接觸到凹陷1 i 2的底（頂）部。凹陷丨12可容置 第二間隙物110,凹陷112的截面積等於或略大於第二間隙 物110的最小截面積。 第3圖係繪示液晶顯示面板受力與第一間隙物變形量 間之關係圖。當液晶顯示面板1 〇〇受到下壓力1 〇，下壓力 10係因例如在低溫下液晶體積收縮時而承受外界大氣壓力 所產生的，第一間隙物108會開始產生彈性變形且彩色濾 光片基板102及電晶體陣列基板1 〇4之間縮小，此時液晶 顯示面板100受力與變形量的關係如第3圖中的實線所 示。當受力逐漸增加而使彩色濾光片基板1〇2及電晶體陣 列基板104之間縮小的距離到達Ah時，第二間隙物11〇 接觸到凹陷112的底（頂）部。此時，第二間隙物u〇頂 到凹陷112的底（頂）部而產生額外的支撐力量，液晶顯 示面板受外力及形變間的關係進入如第3圖所示的虛線區 域。亦即液晶顯示面板的變形量超過實線區域，變形量不 200809310 會再增加，目此液晶顯示面板可以承受極大的壓力。本實 %例可以提供液晶顯示面板極高的抗壓能力。 厂在本發明另—實施例中，第—間隙物與第二間隙物在 :狀及大小上均相同。第一間隙物與第二間隙物係經由同 :微影製程所形成，而電晶體陣列基板上㈣的數量與第 門隙物及第—間隙物的總數量之比介於約9心至 間。 < 在本發明再一實施例中，第二間隙物與第一間隙物可 選用不同的材料製造。第一間隙物係選用較具彈性的材 料’例如光阻，來製造，第二間隙物可選用較剛性的材料， 例如氧切、氮切、氮氧切等材料來製造以提供液晶 顯示面板極高的抗壓能力。 本發明之貝施例利用光阻間隙物的形狀設計與特定位 置的擺設，我們可以在晴製程中使得支撐於電晶體陣列 基板與％色渡光片基板之間的光阻間隙物可以在製程壓力 :有足夠的變形量’使得光阻間隙物高度適合液晶填充 里X降低真空泡產生，而液晶胞或液晶顯示面板受到較 大的外料’電晶體陣列基板與彩色濾光片基板之間的距 離縮小使得借用光阻間隙物進人電晶體陣列基板上之凹陷 中以提供應力應變特性，使得切於電晶體陣列基板與^ 色濾光片基板之間的光阻間隙物在超過一定的變形量後 液晶顯示面板能產生較大的抗壓能力。 光阻間隙物係設置在彩色渡光片基板的一側，且設計 上光阻間隙物可區分成兩種大小、形狀不一定相同的主°(第 一）光阻間隙物與副（第二）光阻間隙物。利用副光阻間 200809310 隙物搭配電晶體陣列基板上之凹陷的設計，達成主光阻間 隙物在變形量超過Μ度變形量後，副光阻間隙物開始^ 揮支撐作用而使液晶顯示面板的抗|能力提高的效果。液 晶顯示面板製造Μ時僅主光阻間隙物與彩色濾光片基板 ，電晶體陣列基板接觸，t持續荷重時主光阻間隙物變形 ΐ到達Ah後，副（第二）光阻間隙物開始發揮支撐作用， 因為抵抗力量的面積會大幅增加，光阻間隙物的變形量就 不易再增加。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不襲本發明之精神 和I&圍内’例如：部分受壓面積比例的設計以控制光 阻間隙物的變形能力而達成類似第3圖所示之應力應變曲 線的特性；將光阻間隙物所站的位置可在黑陣列（

Matrix BM )、彩色濾光片或保護層之上；而電晶體陣列基 板側的凹陷形成於任何區域並對應副光阻間隙物的位置； 利用灰光罩或疋控制曝光能量的方式來形成凹陷和間隙 物等等’田可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下·· 第1圖係繪示本發明之實施例之剖面示意圖； 第2圖係繪示如第1圖之液晶顯示面板受到外界壓力 11 200809310 後之剖面示意圖；以及 第3圖係繪示液晶顯示面板受力與第一間隙物變形量 間之關係圖。 【主要元件符號說明】 10 :下壓力 10 0 ·液晶顯不面板

102 :彩色濾光片基板 103 :遮光層 104 :電晶體陣列基板 106 :液晶層 108、108’、110 :間隙物

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Claims (1)

1. 200809310 十、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示面板，至少包含： 一形色渡光片基板，該彩色濾光片基板具有複數個第 一間隙物與複數個第二間隙物； 一電晶體陣列基板，具有複數個凹陷，該凹陷可容置 §玄苐二間隙物；以及 一液晶層封裝於該電晶體陣列基板與該彩色濾光片基 板之間， 其中，該些第二間隙物與該些第一間隙物的數量比約 介於10與90之間。 2·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 該些第一間隙物與該些第二間隙物具有相同之材料。 3·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 該凹陷的深度介於約0·2微米與0·8微米之間。 4·如申請專利範圍第〗項所述之液晶顯示面板，其中 該形色濾光片基板更具有一遮光層，其中該第二間隙物位 於該遮光層之上。 5·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 忒第一間隙物與該第二間隙物之高度係大體相同。 13 200809310 6·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 该凹陷之尺寸約大於該第二間隙物之一最大截面積。 7 _如申清專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 該凹陷之一截面積約大於該第二間隙物之一最小截面積。 8.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 該凹陷之一截面積約大於該第二間隙物之一截面積。 9·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 该第一間隙物之一高度約介於1微米與10微米之間。 10·如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示面板，其 中該第二間隙物之一高度約介於1微米與10微米之間。 11 · 一種液晶顯示面板，至少包含： 彩色濾、光片基板，該彩色渡光片基板具有複數個間 隙物； 一電晶體陣列基板，具有複數個凹陷，該些凹陷可容 置部分該間隙物；以及 一液晶層封裝於該電晶體陣列基板與該彩色濾光片基 板之間， 其中，該些凹陷的數量與該些間隙物的數量之比介於 約90%至98%之間。 200809310 12·如申請專利範圍第u項所述之液晶顯示面板，其 中忒凹陷的深度介於約〇 2微米與〇.8微米之間。 13.如申請專利範圍第u項所述之液晶顯示面板，其 中該彩色濾光片基板更具有一遮光層，其中該凹陷位於該 遮光層之上。 )14.如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示面板，其 中忒凹陷之一戴面積約大於該間隙物之一最大截面積。 > 如申明專利範圍第11項所述之液晶顯示面板，其 違凹之-截面積約大於該間隙物之一最小截面積。 * ^專利圍第11項所述之液晶顯示面板，其 以凹陷之-截面積約大於該間隙物之一截面積。 中該申料利範圍第U項所述之液韻示面板，其 λ之一鬲度約介於1微米與10微米之間。 15