專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示面板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板及其制造方法，特別是一種以一滴注入(one drop fill)制程制造的液晶顯示面板及其制造方法。
背景技術(shù)：
如圖1a以及圖1b所示，現(xiàn)有的液晶顯示面板100a以及100b各包含兩個(gè)面對(duì)面設(shè)置基板102(即彩色濾光片基板)與基板104(即薄膜晶體管基板)以及一層液晶層106夾設(shè)在基板102以及基板104之間。此外，該兩個(gè)基板102與104之間設(shè)有數(shù)個(gè)間隔子(spacer)108，使該兩個(gè)基板之間相隔一個(gè)預(yù)先設(shè)定距離的狹縫。
在液晶顯示器面板的制程中，一般先將兩基板以密封材料結(jié)合成一單元(cell)并且僅留下一液晶注入口，再將液晶材料注入該兩基板所組成的單元的狹小間隙，最后密封該單元上的液晶注入口。在組裝該兩基板之前，間隔子(spacers)被放置于基板其中之一用以在兩基板之間保持一個(gè)精確的單元間隙(約在4-10毫米之間)。然后將基板對(duì)正并且固化該密封材料。在兩基板組裝完成后，將該液晶材料注入至間隔子形成的間隙中。接著，按壓兩基板外側(cè)直到基板間的間隔達(dá)到該預(yù)先設(shè)定的單元間隙。在將多余的液晶從該單元邊緣擦掉之后，涂布一密封劑，例如環(huán)氧樹(shù)脂，來(lái)密封該填入口且將其固化。
在前述的現(xiàn)有方法中，液晶材料注入量不太需要精確地加以控制，因?yàn)榭赏ㄟ^(guò)該按壓步驟使多余的液晶材料經(jīng)由該液晶注入口擠出，再將單元上多余的液晶材料擦掉。
然而，目前提出一種新的技術(shù)，根據(jù)頒發(fā)給Ishihara等人的美國(guó)第5263888號(hào)專(zhuān)利所揭示的一滴注入(one drop fill，簡(jiǎn)稱(chēng)ODF)的方法，采用事先在一基板上滴注液晶材料再覆蓋另一基板的制程，大幅地減少液晶顯示面板制程的工序數(shù)目，增加制造效率。但是，這個(gè)方法的液晶材料的滴注步驟是在密封兩個(gè)基板之前，因此滴注的液晶材料的量必須精確控制，不然滴注量過(guò)少會(huì)使得密封后的液晶顯示面板單元(cell)具有氣泡，又滴注量過(guò)多則會(huì)使得該液晶顯示面板單元之間隙不均勻而產(chǎn)生重力姆拉(gravity Mura)缺陷。
幸好，形成該液晶顯示面板的基板本身稍微具有彈性，因此當(dāng)液晶注入量稍微少于單元的預(yù)定容量時(shí)，外界壓力會(huì)使該液晶顯示面板的基板稍微彎曲而使得該液晶材料能完全填滿(mǎn)該單元而不至于產(chǎn)生氣泡。然而基板可彎曲的程度取決于液晶顯示面板中的間隔子分布的疏密。圖1a所示為間隔子分布較疏(低密度)的液晶顯示面板100a，圖1b所示為間隔子分布較密(高密度)的液晶顯示面板100b。參照?qǐng)D2，由于液晶顯示面板100a的間隔子分布較疏，因此基板的可彎曲程度較大，液晶滴入量要小于a才會(huì)產(chǎn)生氣泡，大于d才會(huì)有重力姆拉缺陷，也就是說(shuō)其操作區(qū)間(process window)在a與d之間。相對(duì)地，由于液晶顯示面板100b的間隔子分布較密，因此基板的可彎曲程度較小，液晶滴入量小于b便會(huì)產(chǎn)生氣泡，大于c便會(huì)有重力姆拉缺陷，其操作區(qū)間(process window)在b與c之間，明顯較液晶顯示面板100a的操作區(qū)間來(lái)得小。由此可知，使用一滴注入制程的液晶顯示面板如果采用相對(duì)低密度的間隔子設(shè)計(jì)將可得到較大的操作區(qū)間。
然而，具有相對(duì)低密度的間隔子的液晶顯示面板，在接下來(lái)的壓著、真空吸著等制程中因支撐點(diǎn)較少，在受到外力時(shí)其基板相對(duì)較容易變形，因而產(chǎn)生姆拉缺陷甚至破裂的機(jī)會(huì)也變高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種液晶顯示面板其具有數(shù)個(gè)第一突起物用以在基板間維持一第一單元間距，以及數(shù)個(gè)第二突起物用以在當(dāng)該液晶顯示面板受到一外力時(shí)在該基板間維持一較小的第二單元間距(cell gap)，藉此大致改善由于背景技術(shù)的限制及缺點(diǎn)所導(dǎo)致的問(wèn)題。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供的一種液晶顯示面板，其主要包含一第一基板、一第二基板、一液晶層夾設(shè)于該第一、第二基板之間以及數(shù)個(gè)第一突起物設(shè)于該第一基板上。該第一突起物與該第二基板之間具有一第一間隙(較佳系趨近于零)。該第一突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一第一單元間距(cell gap)，因此一般稱(chēng)為間隔子(spacer)。
本發(fā)明的特征在于該液晶顯示面板另包含數(shù)個(gè)第二突起物設(shè)于該第一基板上。該第二突起物與該第二基板之間具有一不同于該第一間隙的第二間隙。該第二間隙與該第一間隙的差距約在0.2μm至約2.5μm之間(較佳為1μm至2μm之間)。當(dāng)該液晶顯示面板受到一外力時(shí)，該第二突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一小于該第一單元間距的第二單元間距(cell gap)。
本發(fā)明的液晶顯示面板較佳適用于多區(qū)域垂直配向性液晶顯示器。因此，該液晶顯示面板可另包含數(shù)個(gè)第三突起物設(shè)于該第一基板以及第二基板的其中之一用以調(diào)整該液晶層的旋轉(zhuǎn)方向。
較佳地，該第一突起物以及該第二突起物是由同一種材料制成，而該第三突起物是由不同于制造該第一、第二突起物的材料所制成。該第一、第二突起物具有柱狀外型。
本發(fā)明的液晶顯示面板屬于一種液晶顯示裝置的元件之一，因此當(dāng)該液晶顯示面板在該液晶顯示裝置的后續(xù)制程中受到一外力時(shí)，可通過(guò)該第一以及第二突起物接觸該第二基板而提供較佳的支撐力，但此時(shí)該第三突起物并不會(huì)接觸其對(duì)面的基板(可能為第一基板或第二基板)。
本發(fā)明另提供一種制造前述的液晶顯示面板的方法。首先，以一第一材料形成數(shù)個(gè)第一突起物以及第二突起物于一第一基板上。較佳地，該第一突起物以及第二突起物為同時(shí)形成。以一第二材料形成數(shù)個(gè)第三突起物于該液晶顯示面板的兩個(gè)基板其中之一上。另外，形成一密封件于該兩個(gè)基板至少其中之一上。然后，形成至少一滴液晶材料于該兩個(gè)基板其中之一上。接著，將兩個(gè)基板的其中之一疊置于另一基板上。最后執(zhí)行該密封件的硬化制程，藉此制得該液晶顯示面板。
本發(fā)明所提供的液晶顯示面板具有相對(duì)較低密度分布的間隔子(前述的第一突起物)，因此以一滴注入制程制造該液晶顯示面板時(shí)，形成該液晶顯示面板的基板可具有較大的可變形性，藉此在液晶滴入制程得到較大的操作區(qū)間。然而當(dāng)該液晶顯示面板在該液晶顯示裝置的其它制程(例如壓著或真空吸著)中受到一外力時(shí)，該面板的第二突起物亦可支撐該液晶顯示面板的基板而使得該液晶顯示面板不至于過(guò)度變形而產(chǎn)生姆拉缺陷或是破裂。因此本發(fā)明提供的液晶顯示面板具有良好的機(jī)械強(qiáng)度且在液晶滴入制程有較大的操作區(qū)間。


圖1a為現(xiàn)有的液晶顯示面板的部分剖視圖，其中該液晶顯示面板具有分布密度較低的間隔子；圖1b為現(xiàn)有的液晶顯示面板的部分剖視圖，其中該液晶顯示面板具有分布密度較高的間隔子；圖2為使用一滴注入制程的液晶顯示面板其液晶滴注量與單元間隙的關(guān)系圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示面板的部分剖視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示面板的部分剖視圖；圖5為圖4的液晶顯示面板的部分上視圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明100a 液晶顯示面板100b 液晶顯示面板102 基板104 基板108 間隔子300 液晶顯示面板302 基板303 數(shù)據(jù)線路304 基板305 閘線路 306 液晶層308 突出物 310 突出物312 著色部分314 光遮蔽陣列316 相對(duì)電極318 薄膜晶體管g1間隙g2間隙400 液晶顯示面板402 突出物具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示面板300，其包含一基板302、一基板304、一液晶層306夾設(shè)于基板302以及304之間，以及數(shù)個(gè)突出物308以及310設(shè)在基板304上。該基板302為一彩色濾光基板，其上設(shè)有數(shù)個(gè)光阻區(qū)312、一光遮蔽陣列314于相鄰的光阻區(qū)312之間以及一相對(duì)電極316大致覆蓋于該基板302的整個(gè)表面。該基板304為一薄膜晶體管基板，其上設(shè)有數(shù)個(gè)平行的資料線路303(參見(jiàn)圖5)、數(shù)個(gè)平行的閘線路305(參見(jiàn)圖5)、薄膜晶體管318設(shè)于每一資料線路以及閘線路的交錯(cuò)處以及像素電極設(shè)于每一個(gè)由交錯(cuò)的資料線路以及閘線路所界定的區(qū)域中對(duì)應(yīng)于基板302上的光阻區(qū)312。在圖3所示的實(shí)施例中，該數(shù)個(gè)突出物308、310設(shè)在基板304上；然而，該數(shù)個(gè)突出物308、310亦可設(shè)在基板302上(如圖4所示)。
突起物308用以在基板302與基板304之間維持一大致固定的單元間距(cell gap)，一般稱(chēng)為間隔子。如圖3所示，突起物308與基板302的間隙g1一般趨近于零。當(dāng)該液晶顯示面板未受到外力的時(shí)候，突起物310與基板302之間具有一大于間隙g1的間隙g2，較佳地，該間隙g2與間隙g1的差距介于0.2μm至約2.5μm之間(較佳為1μm至2μm之間)。
此外，突起物310的設(shè)計(jì)允許當(dāng)該液晶顯示面板遭受到一外力使得基板302或是304稍微變形時(shí)，該突起物310可支撐該基板302以及304，使得該基板302以及304之間維持另一大致固定的單元間距(cellgap)，藉此增加該液晶顯示面板300的支撐點(diǎn)，提高該液晶顯示面板300的機(jī)械強(qiáng)度以及抗變形性。
本發(fā)明的液晶顯示面板亦可適用于多區(qū)域垂直配向性液晶顯示器。參照?qǐng)D4以及圖5，該液晶顯示面板400的突起物308以及310設(shè)在基板302上，并且另包含突起物402用以調(diào)整液晶層306中的液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)施以一電壓時(shí)使得該液晶分子的配置被引導(dǎo)而包含數(shù)個(gè)方向。由于液晶分子的方位呈數(shù)個(gè)互相不同的方向，因此該液晶顯示器400的視野角度可大幅增加。參照?qǐng)D5，該數(shù)個(gè)突起物402彼此平行設(shè)于該基板302上。每個(gè)突起物402具有一彎折成「之」字形的主體。參照?qǐng)D4，為了調(diào)整液晶層306中的液晶分子的方位，該突起物402與基板304之間保持一相當(dāng)大的間距。因此當(dāng)該液晶顯示面板400遭受到外力擠壓，由于該突起物310使得該基板302以及304之間維持相當(dāng)大的單元間距，因此該突起物402不會(huì)接觸到基板304。
根據(jù)本發(fā)明，該突起物308以及310皆為用以支撐該基板302以及304，因此該突起物308以及310較佳是由同一種材料制成，且具有柱狀外型。另外，該突起物402用以調(diào)整液晶層306中的液晶分子的方位，因此該突起物402一般由不同于形成該突起物308以及310的材料的材料制成，且具有一彎折成「之」字形的主體。較佳地，該突起物308以及310較突起物402堅(jiān)硬(亦即該突起物308以及310的硬度高于突起物402)藉此提供該液晶顯示面板剛性的支撐。
本發(fā)明另提供一種制造前述的液晶顯示面板的方法，參照?qǐng)D4說(shuō)明如下。首先，以一第一材料形成數(shù)個(gè)突起物308以及突起物310于基板302上。為節(jié)省制造工序，該突起物308以及突起物310較佳為同時(shí)形成。以一第二材料形成數(shù)個(gè)突起物402于基板302上。
另外，形成一密封件(未示于圖中)于基板302以及基板304至少其中之一上。然后，形成至少一滴液晶材料于該兩個(gè)基板302以及304其中之一上。
接著，將兩個(gè)基板302以及304的其中之一疊置于另一基板上。最后執(zhí)行該密封件的硬化制程，藉此制得該液晶顯示面板400。
應(yīng)注意的是，本發(fā)明所提供的突起物308、310較佳地是形成于該光遮蔽陣列314所覆蓋的區(qū)域，以避免影響該液晶顯示裝置的透光率。另外，本發(fā)明的主要特征在于提供兩組設(shè)于一基板的突起物308以及310，并使其與相對(duì)基板之間的間隙不同。前述特征可利用彩色濾光基板302或薄膜晶體管基板304上的凹凸表面的落差，使得相同高度的突起物308以及310與其相對(duì)基板之間具有不同的間隙，當(dāng)然，亦可利用不同高度的突起物來(lái)達(dá)成相同的功效。本發(fā)明主要是通過(guò)突起物308以及310與相對(duì)基板304之間不同的間隙，而使該液晶顯示面板300或400在不受外力時(shí)具有低密度的間隔子(突起物308)，而在該液晶顯示裝置的其它制程(例如壓著或真空吸著)中受到一外力時(shí)具有高密度的支撐件(突起物308+突起物310)。因此以一滴注入制程制造該液晶顯示面板時(shí)，既便液晶注入量稍微少于基板間的預(yù)定容量，突起物310亦容許外界壓力使該液晶顯示面板的基板稍微彎曲而使得該液晶材料能完全填滿(mǎn)該單元而不至于產(chǎn)生氣泡，藉此在液晶滴入制程得到較大的操作區(qū)間。然而當(dāng)該液晶顯示面板在該液晶顯示裝置的其它制程(例如壓著或真空吸著)中受到一外力時(shí)，除了突起物308之外，該突起物310亦可支撐該液晶顯示面板的基板而使得該液晶顯示面板不至于過(guò)度變形而產(chǎn)生姆拉缺陷或是破裂。亦即是本發(fā)明的液晶顯示面板在受到外力作用時(shí)，具有較高密度分布的支撐件。因此本發(fā)明提供的液晶顯示面板具有良好的機(jī)械強(qiáng)度且在液晶滴入制程有較大的操作區(qū)間。
雖然本發(fā)明已以前述較佳實(shí)施例揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)的范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板，其特征在于，包含一第一基板；一第二基板；一液晶層夾設(shè)于該第一基板以及該第二基板之間；數(shù)個(gè)第一突起物設(shè)于該第一基板上并且與該第二基板之間具有一第一間隙；以及數(shù)個(gè)第二突起物設(shè)于該第一基板上并且與該第二基板之間具有一與該第一間隙不等的第二間隙，其中該第二間隙與該第一間隙的差距小于2.5μm。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中，該第一突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一第一單元間距。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板，其中，當(dāng)該液晶顯示面板受到一外力時(shí)，該第二突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一小于該第一單元間距的第二單元間距。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中，該第二間隙與該第一間隙的差距在0.2μm至2.5μm之間，且該第一間隙的大小趨近于零。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中，該第一、第二突起物具有柱狀外型。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中，另包含數(shù)個(gè)第三突起物設(shè)于該第一基板，該第三突起物用以調(diào)整該液晶層的旋轉(zhuǎn)方向。
7.一種液晶顯示面板，其特征在于，包含一第一基板；一第二基板；一液晶層夾設(shè)于該第一基板以及該第二基板之間；數(shù)個(gè)第一突起物設(shè)于該第一基板上并且與該第二基板之間具有一第一間隙；以及數(shù)個(gè)第二突起物設(shè)于該第一基板上并且與該第二基板之間具有一與該第一間隙不等的第二間隙，其中該第一突起物以及該第二突起物皆由一第一材料制成。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示面板，其中，另包含數(shù)個(gè)第三突起物設(shè)于該第一基板并且由一不同于該第一材料的第二材料制成。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示面板，其中，該第一、第二突起物的硬度高于該第三突起物。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示面板，其中，該第三突起物用以調(diào)整該液晶層的旋轉(zhuǎn)方向。
11.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示面板，其中，該第一突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一第一單元間距。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示面板，其中，當(dāng)該液晶顯示面板受到一外力時(shí)，該第二突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一小于該第一單元間距的第二單元間距。
13.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示面板，其中，該第一間隙的大小趨近于零。
14.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示面板，其中，該第一、第二突起物具有柱狀外型。
15.一種液晶顯示面板，其特征在于，包含一第一基板；一第二基板；一液晶層夾設(shè)于該第一基板以及該第二基板之間；數(shù)個(gè)第一突起物設(shè)于該第一基板上并且與該第二基板之間具有一第一間隙；數(shù)個(gè)第二突起物設(shè)于該第一基板上并且與該第二基板之間具有一與該第一間隙不等的第二間隙；以及數(shù)個(gè)第三突起物設(shè)于該第一基板，其中當(dāng)該液晶顯示面板受到一外力時(shí)，該第一以及第二突起物接觸該第二基板，但是該第三突起物不接觸該第一基板。
16.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示面板，其中，該第一突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一第一單元間距。
17.如權(quán)利要求16所述的液晶顯示面板，其中，當(dāng)該液晶顯示面板受到該外力時(shí)，該第二突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一小于該第一單元間距的第二單元間距。
18.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示面板，其中，該第一間隙的大小趨近于零。
19.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示面板，其中，該第一、第二突起物具有柱狀外型。
20.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示面板，其中，該第三突起物用以調(diào)整該液晶層的旋轉(zhuǎn)方向。
21.一種液晶顯示面板的制造方法，其特征在于，包含下列步驟以一第一材料形成數(shù)個(gè)第一突起物于一第一基板上；以該第一材料形成數(shù)個(gè)第二突起物于該第一基板上；以一第二材料形成數(shù)個(gè)第三突起物于該第一基板或是第二基板上；形成一密封件于該第一基板以及該第二基板至少其中之一上；形成至少一滴液晶材料于該第一基板以及該第二基板其中之一上；將該第一基板以及該第二基板其中之一疊置于該第一基板以及該第二基板其中的另一基板上；以及執(zhí)行該密封件的硬化制程藉此得到該液晶顯示面板，該液晶顯示面板中的該第一突起物與該第二基板之間具有一第一間隙，并且該第二突起物與該第二基板之間具有一與該第一間隙不同的第二間隙。
22.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示面板的制造方法，其中，該第一突起物以及該第二突起物同時(shí)形成。
23.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示面板的制造方法，其中，該第一突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一第一單元間距。
24.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示面板的制造方法，其中，當(dāng)該液晶顯示面板受到該外力時(shí)，該第二突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一小于該第一單元間距的第二單元間距。
25.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示面板的制造方法，其中，該第一間隙的大小趨近于零。
26.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示面板的制造方法，其中，該第一、第二突起物具有柱狀外型。
27.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示面板的制造方法，其中，該第三突起物用以調(diào)整該液晶層的方位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板，其主要包含一第一基板、一第二基板、一液晶層夾設(shè)于該第一、第二基板之間以及數(shù)個(gè)第一突起物設(shè)于該第一基板上用以在該第一以及第二基板之間維持一第一單元間距，本發(fā)明的特征在于該第一基板另設(shè)有數(shù)個(gè)第二突起物，當(dāng)該液晶顯示面板受到一外力時(shí)，該第二突起物用以在該第一以及第二基板之間維持一小于該第一單元間距的第二單元間距；然而當(dāng)該液晶顯示面板未受到外力時(shí)，該第二突起物與該第二基板之間具有一間隙。本發(fā)明亦提供一種制造該液晶顯示面板的方法。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1605907SQ20031010079
公開(kāi)日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2003年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者郭振隆 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司