TW200813531A - A liquid crystal display and a method for fabricating the same - Google Patents

Description

200813531 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及其製造方法，特 別是有關適用於液晶滴注填充製程的液晶顯示面板及其製 造方法。 【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，ODF)製程，可以 大幅縮短注入液晶所需的時間。 現行開發中滴注填充製程係先採噴墨技術製作彩色濾 光片基板。先製作遮光層（Black Matrix)標牆以定義晝素 區；再將有色光阻以喷墨技術分別滴入晝素區中不同之子 晝素區，經硬化後形成彩色濾光層。因為遮光層檔牆的高 度較彩色濾光層南’在兩遮光層樓牆間彩色濾、光層之上仍 存在有凹陷的凹槽。接著，進行一平坦化製程形成一覆蓋 層（Over_coatingLayer)以填平這些凹槽，再於覆蓋層上 製作間隙物（Spacer)以提供液晶胞間隙。然後將液晶以 滴注的方式填入間隙物所定義之液晶胞中，最後將電晶體 陣列基板與具有液晶之彩色濾光片基板封合以形成液晶顯 示面板。 【發明内容】 本發明的一實施例提供一種液晶顯示面板，至少包含 一電晶體陣列基板、具有複數突起結構之一彩色濾光片基 5 200813531 板及一液晶層封裝於電晶體陣列基板與彩色濾光片基板之 i ’其中，當封合電晶體陣列基板與彩色濾光片基板時， 犬起、纟0構部分可被壓縮變形以增加突起結構與電晶體陣列 基板間的接觸面積。 本發明的另一實施例提供一種液晶顯示面板，至少包 含一電晶體陣列基板、具有複數突起結構之一彩色濾光片 基板用以支撐電晶體陣列基板及一液晶層封裝於電晶體陣 列基板與彩色濾光片基板之間，其中，當封合電晶體陣列 . . ^ 基板與彩色濾光片基板時，突起結構部分被壓縮變形以增 加突起結構之支撐強度。 本發明的再一實施例提供一種液晶顯示面板，至少包 含一電晶體陣列基板、——彩色濾光片基板及一液晶層封裝 於電晶體陣列基板與彩色濾光片基板之間。電晶體陣列基 板具有第一凸塊及一第二凸塊；彩色濾光片基板具有第一 犬起及第二突起。一色阻，位於第一突起以及第二突起之 間’其中，第一凸塊係與第一突起接觸，且第二凸塊係不 與第二突起接觸。 本發明的又一實施例提供一種液晶顯示面板，至少包 含一電晶體陣列基板具有一顯示區及複數凸塊位於該顯示 區中；具有複數突起之一彩色濾光片基板及一液晶層封裝 於電晶體陣列基板與彩色渡光片基板之間，其中，凸塊與 突起之間之總接觸面積與顯示區之面積比約為 0.02%〜〇·8%。 根據本發明實施例之液晶顯示面板的製造方法，包括 提供一電晶體陣列基板；提供一彩色濾光片基板，具有複 6 200813531 數突起結構用以支撐該電晶體陣列基板；滴注一液晶以於 彩色渡光片基板上形成一液晶層，其中液晶層的液面高於 突起結構；最後，壓合該電晶體陣列基板與該彩色濾光片 基板，部分突起結構可被壓縮變形以增加該突起結構對該 電晶體陣列基板之支撐強度。 在上述實施例中，突起結構可以直接形成於彩色濾光 片基板的玻璃基板之上，亦可以形成於多象限垂直配向技 術（Multi-domain Vertical Alignment, MVA)的液晶配向 凸起結構（Protrusion )之上或直接利用該液晶配向凸起結 構（Protrusion)作為所欲配置的突起結構。 前述之一般敘述及接續的詳細說明將會是範例和解釋 以提供對本發明進一步的說明。本發明附加的元件和優點 將在後述說明，後述說明係為本發明權利範圍的標的。 【實施方式】 必須理解的是，接下來所要揭露的發明會提供許多不 同的實施例，或者範例以闡明本發明中不同的的特徵。下 述之構成成分和安排的特別範例將讓本發明容易瞭解。當 然，這些實施例並非用以限定本發明。 凊參見弟1圖，第1圖係繪示本發明一較佳實施例之 剖面示意圖。本發明的一實施例係揭露—液晶顯示面板 100 ’至少包含-電晶體陣列基板102、_彩色據光片基板 101及-液晶層110封裝於電晶體陣列基板1〇2與彩色遽 光片基板101之間。彩色渡光片基板彻包括具有複數突 起結構106位於玻璃基板。104之上，突起結構1〇6可以為 200813531 遮光層檔牆。突起結構1G6可作為電晶體陣列基板1〇2與 彩色濾光片基板1〇1之間的支撐物且可形成晝素區之晝素 _ 〇紅'綠'藍各色的色阻可以噴墨技術分別滴入畫素 區中不同之子晝素區而形成各色之有色色阻層1〇8,色阻 層108表面至突起結構106的上表面之高度差約為m 微米。突起結構106的上表面可選擇性的包括一凸塊1〇3, 凸塊103的高度約莫〇_5微米至，微米。凸塊1〇3的一頂 面積小於突起結構1G6的-頂面積。凸塊1G3與突起結構 106可一體成型或是分別形成。 接著，液晶材料以滴注的方式滴入晝素凹槽之中形成 液晶層110。當突起結構106具有凸塊彳〇3時，液晶層的 高度介於凸塊103與突起結構106間，凸塊1〇3高出液晶 層的部分約可為後續液晶面板10〇封合製程中突起結構 106的變形量。 將電晶體陣列基板102與彩色濾光片基板1〇1進行封 合製程。電晶體陣列基板102與彩色濾光片基板1 〇1上突 起結構106 (或凸塊1 〇3 )的接觸總面積與顯示區之面積比 約為0·02%〜〇·8%。在液晶滴注製程破真空後，大氣壓力 會對電晶體陣列基板102與彩色濾光片基板1〇1進行壓 合，電晶體陣列基板102與彩色濾光片基板1 〇 1上突起結 構106 (或凸塊1〇3)的接觸總面積不足以抵抗大氣壓力， 突起結構106部分可被壓縮變形而使突起結構1〇6之支撐 強度增加至足以抵抗大氣壓力為止，突起結構106之被壓 縮變形量約為〇·2微米至1微米。第3圖係繪示本較佳實 施例之液晶顯示面板100’壓合後剖面示意圖。在本實施例 8 200813531 中，請參見第3圖，虛線所示凸塊1〇3a在大氣壓力的擠壓 下變形而使原來突起結構1〇6的結構變成突起結構1〇6a 之結構，凸塊103a被壓縮的程度可為部分壓縮（未繪示）或 如第3圖所示為全部壓縮，突起結構彳〇6的變形增加突起 結構106a與電晶體陣列基板間的接觸面積，進而能抵抗大 氣壓力之壓縮。電晶體陣列基板1〇2與彩色濾光片基板1〇1 係可採用紫外光膠進行封合。是故當封合該電晶體陣列基 板102與該彩色濾光片基板]〇1時，至少部分該突起結構 106可被壓縮變形以增加該突起結構1 與該電晶體陣列 基板102間的接觸面積或增加該突起結構彳〇6之支撐強度。 第2A圖及第2B圖係繪示本發明一較佳實施例之剖面 不意圖。請參見第2A圖，一液晶顯示面板2〇〇，至少包含 一電晶體陣列基板202、一彩色濾光片基板201及一液晶 層210封裝於電晶體陣列基板2〇2與彩色濾光片基板2〇1 之間。彩色濾光片基板201包括具有複數突起結構2〇6位 於玻璃基板204之上，突起結構2〇6可以為遮光層檔牆。 突起結構206可作為電晶體陣列基板2〇2與彩色濾光片基 板201之間的支撐物且可形成晝素區之晝素凹槽於相鄰突 起結構206之間。紅、綠、藍各色的色阻可以噴墨技術分 別滴入晝素區中不同之子晝素區而形成各色之有色色阻層 208，色阻層208表面至突起結構206的上表面之高度差 約為1至5微米。電晶體陣列基板2〇2的表面具有凸塊 203,凸塊203的材質可以為氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、 電晶體陣列基板202之導電層金屬層材料與其他層材料的 任意疊加或上述組合。凸塊203的一頂面積小於突起結構 9 200813531 206的一頂面積。 接著，液晶材料以滴注的方式滴入晝素凹槽之中形成 液晶層21 0。液晶層的高度高於突起結構206的上表面約 0_25微米至1微米’由於液晶材料高度仍低於彩色漁光片 基板201周圍框膠的高度且液晶表面張力大而流動緩慢， 所以液晶材料並不會溢出。 將電晶體陣列基板202與彩色濾光片基板2〇1進行封 合製程。電晶體陣列基板202之凸塊203與彩色濾光片基 板201上突起結構206接觸，兩者的接觸總面積與顯示區 之面積比約為0.02%〜0.8%。在其他實施例中，如第2b圖 所示，所有凸塊203並非具有相同的厚度，例如凸塊203a 係包含一薄膜電晶體，故具有較厚的厚度而凸塊2〇3b的厚 度較薄。所以，在電晶體陣列基板102與彩色濾光片基板 201接合時，並非所有的凸塊203均會與突起結構206接 觸，僅有凸塊203a會與突起結構206接觸，但凸塊203a 會與突起結構206接觸的接觸總面積與顯示區之面積比仍 約為0.02%〜0_8%。電晶體陣列基板202與彩色濾光片基 板201接合時，液晶層210的上表面約及於凸塊203的一 半高。 第4圖係繪示本較佳實施例之液晶顯示面板200,壓合 後剖面示意圖。在液晶滴注製程破真空後，大氣壓力會對 電晶體陣列基板202與彩色濾光片基板201進行壓合，電 晶體陣列基板202之凸塊203與彩色濾光片基板201上突 起結構206的接觸總面積不足以抵抗大氣壓力，由於凸塊 203係為較硬的材料，凸塊203會被壓入突起結構206， 200813531 如第4圖所示，進而增加了電晶體陣列基板202與突起結 構206間的接觸面積，進而能抵抗大氣壓力之壓縮。凸塊 203被壓入至突起結構206的程度可為部分壓縮（未繪示） 或是如第4圖所示為全部壓縮。是故當封合該電晶體陣列 基板202與該彩色濾光片基板201時，至少部分該突起結 、 構206可被壓縮變形以增加該突起結構206與該電晶體陣 列基板202間的接觸面積或增加該突起結構206之支撐強 度。 # 突起結構不只可以形成於玻璃基板之上，也可以形成 於多象限垂直配向技術（Multi_domaln Vertical Alignment, MVA)的液晶配向凸起結構（Protrusion )之上或直接利用 該液晶配向凸起結構（Protrusion)作為所欲配置的突起結 構。多象限垂直配向技術（Multi-domain Vertical Alignment, MVA)的液晶配向凸起結構（Protrusion )之上。請參見第 5圖，第5圖係繪示本發明另一較佳實施例剖面示意圖。 一液晶顯示面板300,至少包含一電晶體陣列基板302、一 φ 彩色濾光片基板301及一液晶層310封裝於電晶體陣列基 板302與彩色濾光片基板301之間。彩色濾光片基板301 包括具有多象限垂直配向技術的液晶配向突起結構306及 複數突起結構306位於遮光層檔牆305之上，突起結構306 可以為液晶配向凸起結構。突起結構306可作為電晶體陣 列基板302與彩色濾光片基板301之間的支撐物且可形成 " 畫素區之晝素凹槽。紅、綠、藍各色的色阻可以噴墨技術 分別滴入晝素區中不同之子晝素區而形成各色之有色色阻 層308，色阻層308表面至突起結構306的上表面之高度 π 200813531 差約為1至5微米。電晶體陣列基板302的表面具有凸塊 303,凸塊303的材質可以為氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、 電晶體陣列基板302導電層金屬層材料與其他層材料的任 意疊加或上述組合。本實施例中凸塊3〇3的設計亦可採如 第2B圖之設計。另外，亦可如第]圖所示之突起結構設置 於液晶配向凸起結構305之上，而電晶體陣列基板3〇2亦 採用第1圖中之設計。本實施例並不僅以第5圖之繪示為 限，前述實施例中的電晶體陣列基板及突起結構的設計均 可應用於本實施例之中。在本實施例中，在形成色阻層3〇8 之後，色阻層308表面至突起結構3〇6的上表面之高度差 約為1至5微米。 根據本發明各實施例的揭露，本發明可選擇性省略進 订一平坦化製程形成一覆蓋層以填平這些凹槽，再於覆蓋 層上製作間隙物以提供液晶胞間隙，可以簡化現行液晶顯 不面板之滴注填充製程而達成降低製造成本及提高產出的 目的。在本發明巾，不止可以利料光層樓牆或液晶配向 突起結構（PmtmsiGn)作為突起結構，亦可以使用間隙物製 程或是利用噴墨技術形成之間隙物作為突起結構。形成突 起結構的材料可以為光阻材料。突起結構不只可形成於液 晶配向突起結構之上，亦可形成於遮光層之上。 ，在-般製程中，t晶體陣列基板與具有液晶之彩色濾 光片基板的直接封合亦可能發生真空泡或是顏色或輝度不 句的門題在本發明的實施例中，當電晶體陣列基板與彩 色濾光片基板封合時，由於突起結構可變形的設計，使得 電曰曰體陣列基板不會直接且立即接觸到液晶層，而是在大 12 200813531 =壓力關合之下’藉由突起結構的變形，而完成封 孝壬進而避免發峰直办、為+曰 ” 或 或輝度不均關題。突起 :構㈣後’又可以產生足夠的支撐力量，進而使液晶顯 不面板具有極佳的耐壓特性及抗震動特性。 雖然本發明已以數較佳實施例揭露， 以限，發明，任何熟習此技藝者’在不脫離二= 神和範圍内’當可作各種之改變、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4 進:步而言，本發明說明書的範圍並無意被限制到本發明 =定本發明實施例所為之製程、機台、產品、物質組合物、 裝置、方法和步驟揭露。據此，所有的變化、取代與改變 均為下述申請專利範圍所定義知本發明揭露之範圍所涵 攝〇 【圖式簡單說明】 本發明上述及其他特徵可藉由以下的實施例及相關的 圖示來做進一步的了解。必須強調的是，根據業界標準實 各’各種結構並非依尺寸緣示。事實上，為了討論上的清 楚’告種結構的尺寸大小可任意增減。 第1圖係繪示本發明一較佳實施例之剖面示意圖； 弟2 A圖及弟2 B圖係纟會示本發明一較佳實施例之剖面 示意圖； 第3圖係繪示本較佳實施例之液晶顯示面板壓合後剖 面示意圖； 第4圖係繪示第2A圖及第2B圖所示較佳實施例之液 13 200813531 晶顯示面板壓合後剖面示意圖；以及 第5圖係繪示本發明另一較佳實施例剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 100、200、100’、200’、300 :液晶顯示面板 _ 101、20V301 :彩色濾光片基板 102、 202、302 :電晶體陣列基板 103、 203、203a、203b、303 ··凸塊 • 104、204、304 :玻璃基板 106、106a、106b、206、306 :突起結構 108、208、308 :色阻層 110、210、310 :液晶層 3 0 5，液晶配向凸起結構 14

Claims (1)

1. 200813531 十、申請專利範圍： 1 · ^^種液晶顯不面板，至少包含： 一電晶體陣列基板； 一彩色濾光片基板，具有複數突起結構；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’當封合該電晶體陣列基板與該彩色濾光片基板 時，至少部分該突起結構可被壓縮變形。 2·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 更包括一遮光層位於該彩色濾光片基板之上。 3.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，更包 括一色光阻層形成於兩突起結構之間。 4·如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示面板，其中 該突起結構包括一遮光層、一液晶配向凸起結構或上述組 合0 作5.如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示面板，其中 該突起結構高於該色光阻層約1微米至5微米。 •如中請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，其中 w起結構與該電晶體陣列基板之接觸面積和該彩色渡光 15 200813531 片基板面積之比例約為〇 〇2%至〇·8%。 7_如申請專利範圍第1項所述之液晶I員示面板，其中 該突起結構與該電晶體陣列基板之接觸面積和該彩色濾光 片基板面積之比例約為0,02%至0 8%。 8·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 該彩色濾光片基板更具有一凸塊位於一該突起結構上。 9 ·如申请專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中 該電晶體陣列基板具有複數凸塊。 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板，其 中該凸塊的一頂面積小於該突起結構的一頂面積。 11·如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板，其 中該凸塊的材料包含氮化石夕、氧化石夕、氮氧化石夕、金屬材 料或上述組合。 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其 中邊突起結構之材料包含一光阻材料。 13_ 一種液晶顯示面板的製造方法，至少包含： 提供一電晶體陣列基板； 提供节色濾光片基板，具有複數突起結構用以支撐 16 200813531 該電晶體陣列基板；以及 滴注至少一液晶以於該彩色濾光片基板上形成一液晶 層，其中該液晶層的液面高於該突起結構；以及 壓合該電晶體陣列基板與該彩色濾光片基板， 其中，當壓合該電晶體陣列基板與該彩色濾光片基板 時，該突起結構部分可被壓縮變形以增加該突起結構對該 電晶體陣列基板之支樓強度。 14.如申請專利範圍帛13帛所述之液晶顯示面板的 裝&方法，其中該突起結構部分可被壓縮變形以增加該突 起結構對該電晶體陣列基板之支撐強度的方法包括增加該 突起結構舆該電晶體陣列基板間的接觸面積。 ，止5.力申凊專利|巳圍第13項所述之液晶顯示面板的 裝 去更包括形成至少一色光阻層於該兩突起結構之 制^土 μ請糊_第^項料之液㈣示面板的 衣=方法’其中該突起結構高於該色光阻層約]微米至5 制造方請專圍第13項所述之液晶顯示面板的 積和、。中該大起結構與該電晶體陣列基板之接觸面 積、色濾、光片基板面積之比例約為0.02%至0.8%。 17 200813531 1 8 · —種液晶顯示面板，至少包含： 一電晶體陣列基板，具有： 一第一凸塊；以及 一弟二凸塊， 一彩色濾光片基板，具有： 一第一突起； 一第二突起；以及 一色阻’位於該弟一突起以及該第二突起之間； 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’該第一凸塊係與該第一突起接觸，且該第二凸 塊係不與該第二突起接觸。 19_如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示面板，其 中該第一凸塊係包含一薄膜電晶體。 2〇. —種液晶顯示面板，至少包含： 電晶體陣列基板具有一顯示區；以及複數凸塊位於 该顯示區中； —彩色濾光片基板，具有複數突起；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’至少該些凸塊與該些突起之間之總接觸面積與 該顯示區之面積比約為0,02%〜0.8%。 18