CN100419556C

CN100419556C - 液晶显示面板及其主动元件阵列基板

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Publication number: CN100419556C
Application number: CNB2006101538587A
Authority: CN
Inventors: 张宗远; 张智杰; 吴秉錞; 翁志雄
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: CN1916743A

Abstract

液晶显示面板及其主动元件阵列基板。液晶显示面板包括：一主动元件阵列基板，具有一显示区。其中，主动元件阵列基板包括：一基板、多条扫描配线、多条数据配线、多个主动元件、一图案化保护层、多个像素电极与一框胶层。扫描配线、数据配线与主动元件都配置于基板上。每一主动元件与其所对应的扫描配线与数据配线电性连接。而图案化保护层覆盖住主动元件，且图案化保护层具有多条导流沟渠。像素电极配置于图案化保护层上，并分别与对应主动元件元件电性连接。上述的框胶层围绕于显示区外，且框胶层与显示区之间具有一缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区。本发明使液晶分子均匀扩散，提升液晶显示面板的显示质量。

Description

液晶显示面板及其主动元件阵列基板

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种液晶显示面板及其主动元件阵列基板。

背景技术

液晶显示面板具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点。因此，液晶显示面板已被广泛地应用在中、小型可携式电视、行动电话、摄录放影机、笔记型计算机以及桌上型显示器等消费性电子产品，并且逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube；CRT)而成为显示器的主流。

液晶显示面板主要是由一主动元件阵列基板、一彩色滤光基板以及一位于两基板之间的液晶层所构成。一般而言，填入液晶层的作法主要有真空吸入法与滴下式注入法(One drop fill，ODF)两种。其中，真空吸入法是先将尚未填入液晶层的显示面板(display panel)置放在腔室中，而此尚未填入液晶层的显示面板具有一液晶注入口。接着，对腔室抽气而形成近似真空的状态，并将显示面板的液晶注入口浸入位于腔室内的液晶皿中。然后，再使腔室内的压力恢复至常压，而造成液晶皿中的液晶分子受到外界压力的作用而从液晶注入口注入两基板之间。

然而，随着液晶显示面板的尺寸愈做愈大，采用真空吸入法填入液晶相当的费时。因此，在大尺寸液晶显示面板的装配工艺(Assembly process)中，大多采用滴下式注入法来达成。具体而言，在进行滴下式注入法之前，会先于主动元件阵列基板的显示区边界上形成一框胶，以围绕出一液晶容纳空间。然后，根据液晶容纳空间的大小及两基板的间距(cell gap)来估算液晶的滴入量，并将液晶滴入此液晶容纳空间中。最后，再将主动元件阵列基板与彩色滤光基板进行对位装配，并藉由框胶将液晶密封于两基板之间。

由于两基板的间距(cell gap)能否控制得当，会直接对液晶显示面板的应答速度、对比(contrast)值以及可视角等造成影响。一般都会根据液晶材料的光学特性严密地控制间距，常见的作法是在两基板之间配置间隙支撑物(spacer)，以维持固定间距。值得留意的是，要准确控制液晶的滴入量并不容易。若是在液晶滴入的过程中，液晶滴入量过少而无法有效填满液晶容纳空间，则可能于液晶显示面板中形成气泡，进而影响显示质量。

若液晶的滴入量过多，很可能导致间隙支撑物无法有效地支撑上下两基板，而造成两基板之间距受到过量液晶的不良影响。另一方面，液晶显示面板中多余的液晶分子，会受重力的影响而垂流集中于液晶显示面板的底部，进而导致液晶显示面板的显示画面会有不均匀(Mura)的现象，实有改进的必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种主动元件阵列基板，以解决现有技术中的上下两基板会有因液晶滴入量过多而导致间距无法有效控制的问题。

本发明的另一目的是提供一种液晶显示面板，以解决现有的液晶显示面板会因液晶垂流而导致显示质量不佳的问题。

为达上述发明目的，本发明提出一种主动元件阵列基板，其具有一显示区，且此主动元件阵列基板包括一基板、多条扫描配线、多条数据配线、多个主动元件、一图案化保护层、多个像素电极与一框胶层。其中，扫描配线、数据配线与主动元件皆配置于基板上。此外，主动元件阵列排列于显示区内，其中每一主动元件与其所对应的扫描配线与数据配线电性连接。而图案化保护层覆盖住主动元件，且图案化保护层具有多条导流沟渠。另外，像素电极阵列排列于显示区内的图案化保护层上，并分别与对应的主动元件电性连接，而导流沟渠的位置对应于像素电极彼此之间的间隔。上述的框胶层围绕于显示区外，且框胶层与显示区之间具有一缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区。

在本发明的一实施例中，上述的导流沟渠可以沿着扫描配线的方向延伸。

在本发明的一实施例中，上述的导流沟渠可以沿着数据配线的方向延伸。

在本发明的一实施例中，上述的导流沟渠的底部可以与其开口处同宽。

在本发明的一实施例中，上述的导流沟渠的底部宽度可以小于其开口处的宽度。

在本发明的一实施例中，上述的主动元件阵列基板更包括一配向膜层，覆盖于像素电极与部分的图案化保护层上，并与导流沟渠共形。

在本发明的一实施例中，上述的主动元件阵列基板更包括多个阻隔物，围绕于显示区的边界，以于显示区与框胶层之间形成缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区。

在本发明的一实施例中，上述的阻隔物的高度小于框胶层的高度。

本发明提出一种液晶显示面板，其包括一主动元件阵列基板、一对向基板以及位于两基板之间的一液晶层。而主动元件阵列基板具有一显示区，且此主动元件阵列基板包括一基板、多条扫描配线、多条数据配线、多个主动元件、一图案化保护层、多个像素电极与一框胶层。其中，基板具有一显示区，而扫描配线、数据配线与主动元件皆配置于基板上。此外，主动元件阵列排列于显示区内，而每一主动元件与其所对应的扫描配线与数据配线电性连接。上述的图案化保护层覆盖住主动元件，且图案化保护层具有多条导流沟渠。另外，像素电极阵列排列于显示区内的图案化保护层上，并分别与对应的主动元件电性连接，其中导流沟渠的位置对应于像素电极彼此之间的间隔。上述的框胶层围绕于显示区外，且框胶层与显示区之间具有一缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区。

在本发明的一实施例中，更包括一第一配向膜层，覆盖于像素电极与部分的图案化保护层上，并与导流沟渠共形。

在本发明的一实施例中，上述的对向基板包括一基材、一黑矩阵、多个彩色滤光薄膜、一共享电极与一第二配向膜层，而黑矩阵配置于基材上且黑矩阵具有多个格点。此外，彩色滤光薄膜配置于基材上且分别位于格点内，而共享电极覆盖于黑矩阵与彩色滤光薄膜上。上述的第二配向膜层配置于共享电极上。

在本发明的一实施例中，上述的液晶显示面板更包括多个阻隔物，其配置于基板与对向基板之间，且阻隔物对应于显示区的边界，以于显示区与框胶层之间形成缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区。

本发明主动元件阵列基板上的图案化保护层因具有可以使液晶分子能均匀扩散的导流沟渠。因此，在主动元件阵列基板与对向基板完成组立后，多余的液晶分子能够通过导流沟渠而扩散至缓冲区，进而使上下两基板能有良好的间距，进而提升液晶显示面板的显示质量。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的液晶显示面板的局部剖面示意图。

图2是本发明的主动元件阵列基板的电路示意图。

图3是本发明的导流沟渠示意图。

图4是本发明的另一导流沟渠的剖面示意图。

图5A～图5E是本发明的各种导流沟渠图案的示意图。

主要元件符号说明

液晶显示面板200 主动元件阵列基板210

基板211 扫描配线212 数据配线214

主动元件220 栅极222 闸绝缘层223：

通道层225 奥姆接触层224 源极226

漏极227 图案化保护层230 像素电极240

第一配向膜层250 液晶层260 对向基板270

基材271 黑矩阵272 彩色滤光薄膜273

共享电极274 第二配向膜层275 显示区A

缓冲区B 空隙C 导流沟渠D

格点L 阻隔物R 框胶层S

具体实施方式

第一实施例：

图1是本发明的液晶显示面板的局部剖面示意图，而图2是本发明的主动元件阵列基板的电路示意图。请同时参考图1与图2，本发明的液晶显示面板200包括一主动元件阵列基板210、一液晶层260以及一对向基板270，而液晶层260是位于主动元件阵列基板210与对向基板270之间。详细地说，本发明的主动元件阵列基板210具有一显示区A，且主动元件阵列基板210包括一基板211、多条扫描配线212、多条数据配线214、多个主动元件220、一图案化保护层230、多个像素电极240以及一框胶层S。其中，扫描配线212与数据配线214可于显示区A内划分出主动元件220的所在位置。

由图2可知，本发明的主动元件220阵列排列于显示区A内，而每一主动元件220可以与其所对应的扫描配线212与数据配线214电性连接。此外，主动元件220会与其所对应的像素电极240电性连接。具体而言，开关信号可以藉由扫描配线212的传递而将主动元件220开启，在主动元件220开启后，显示信号便可以藉由数据配线214而传送至像素电极240中。这里要说明的是，图1所示的主动元件220为底栅极(bottom gate)的结构，当然主动元件220也可以选用顶栅极(top gate)的结构，在此并不刻意限制。

举例来说，主动元件220可以包括一栅极222、一闸绝缘层223、一通道层224、一奥姆接触层225、一源极226与一漏极227。其中，栅极222配置于基板211上，而闸绝缘层223覆盖住栅极222。此外，信道层224配置于栅极222上方的闸绝缘层223上。一般来说，通道层224为半导体材料，而源极226与漏极227为金属材料，实务上为了降低金属材料与半导体材料的接触阻抗，会在源极226与通道层224之间以及漏极227与通道层224之间形成奥姆接触层225。

具体而言，上述的扫描配线212会与主动元件220的栅极222电性连接，且数据配线214会与主动元件220的源极226电性连接。此外，图案化保护层230覆盖住主动元件220、扫描配线212与数据配线214，而此图案化保护层230的材料一般可选用有机材料、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，或是由上述材料多层组合而成。实务上，主动元件220的漏极227可以透过位于图案化保护层230中的接触窗开口(contact hole)(未绘示)而与像素电极240电性连接。此像素电极240阵列排列于显示区A内的图案化保护层230上。本发明的主动元件阵列基板210更可包括一用来对液晶进行配向的第一配向膜层250，第一配向膜层250会覆盖住像素电极240与部分的图案化保护层230。

图3是本发明的导流沟渠示意图。请同时参考图1与图3，值得留意的是，本发明的图案化保护层230上会具有多条导流沟渠(ditch)D，且第一配向膜层250会填入导流沟渠D内并与导流沟渠D共形。此外，框胶层S围绕于显示区A外，且框胶层S与显示区A之间具有一缓冲区B，而导流沟渠D可以连通至缓冲区B。此导流沟渠D可以透过同一道掩膜(光罩)工艺而一并形成于图案化保护层230上，因此本发明的导流沟渠D的制作并不需透过额外的工艺。

由图3可知，本发明的主动元件阵列基板210更可以包括多个阻隔物R。本发明的阻隔物R围绕于显示区A的边界，以于显示区A以及框胶层S之间形成缓冲区B。这里要说明的是，阻隔物R彼此之间可以相隔一适当大小的空隙C，因此导流沟渠D可以通过空隙C而与缓冲区B连通。在一实施例中，阻隔物R的高度可以小于主动元件阵列基板210与对向基板270的间距(cell gap)，这样也能使导流沟渠D透过阻隔物R与对向基板270的间隙(未绘示)而与缓冲区B连通。

实务上，本发明的阻隔物R可以选择形成于主动元件阵列基板210或对向基板270上。当然，也可以采用部分的阻隔物R形成于主动元件阵列基板210而部分的阻隔物R形成于对向基板270上的方式，在此并不刻意限制。

这里要特别说明的是，在进行ODF制程时会先于主动元件阵列基板210的显示区A内(第一配向膜层250上)滴入液晶滴。然后，再将主动元件阵列基板210与对向基板270于近似真空的环境中对位贴合。此时，液晶便可以通过导流沟渠D而更均匀地扩散开来。为了进一步提升液晶的扩散效率，更可以选择性地对液晶显示面板200进行一道热旋转制程。此热旋转制程可以藉由升温的方式而使液晶的黏度下降，并透过旋转液晶显示面板200，以进一步提高液晶的扩散效率。如此一来，本发明的液晶显示面板200中的液晶分布会相当地均匀。

请再参考图1，导流沟渠D的位置可以对应于像素电极240彼此之间的间隔，而导流沟渠D的底部宽度可以小于其开口处的宽度，当然导流沟渠D的底部也可以与开口处同宽(如图4所示)，这都可以依照需求而作适度地调整。此外，在图3中有部分的导流沟渠D是沿着扫描配线212的方向延伸，且有部分的导流沟渠D是沿着数据配线214的方向延伸。当然，导流沟渠D可以仅选择沿着扫描配线212的方向延伸，或者导流沟渠D也可以仅选择沿着数据配线214的方向延伸，在此并不刻意限制。

具体而言，在ODF工艺中若液晶的滴入量过多，多余的液晶可以在本发明的主动元件阵列基板210与对向基板270贴合之后而流至缓冲区B，进而使两基板之间能有适当的液晶量。相较于现有液晶显示面板会因液晶过量的不良影响，而造成两基板之间距无法有效地受间隙支撑物控制。本发明的主动元件阵列基板210与对向基板270(cell gap)能有效避免液晶注入过量的不良影响，进而使两基板之间能有良好的间距。另一方面，本发明的液晶显示面板200也可以有效避免因液晶垂流而有显示画面不均匀(Mura)的现象。

值得留意的是，由于空隙C非常细小，在正常情况下液晶并不易通过，只有在液晶滴入过量的情况下，多余的液晶可以通过主动元件阵列基板210与对向基板270贴合的压力而流入缓冲区B。然而，液晶一旦流入缓冲区B便不易再回流。

图5A～图5E是本发明的各种导流沟渠图案的示意图。请参考图5A～图5E，为了进一步提升液晶的扩散效率，导流沟渠D的图案可以作适当地变更，在此并不刻意限制。图5A～图5E所示的导流沟渠D的各种图案，都可以透过调整图案化制程(patterned process)中所采用的掩膜(mask)图案来实现。

请再参考图1，本发明的对向基板270可以由一基材271、一黑矩阵272、多个彩色滤光薄膜273、一共享电极(common electrode)274与一第二配向膜层275所组成。其中，黑矩阵272配置于基材271上，且黑矩阵272具有多个格点L。而彩色滤光薄膜273配置于基材271上且分别位于格点L内。具体而言，彩色滤光薄膜273可以包括红色树脂、绿色树脂与蓝色树脂，而本发明的液晶显示面板200可以藉由此彩色滤光薄膜273来达到全彩显示的目的。此外，本发明的共享电极274覆盖于黑矩阵272与彩色滤光薄膜273上，而用来对液晶进行配向的第二配向膜层275配置于共享电极274上。一般而言，共享电极274会耦接至一参考电压源，而此共享电极274可以与像素电极240形成用以驱动液晶的电场。

值得留意的是，本发明的导流沟渠D及/或主动元件220为配置于黑矩阵272(如图1所示)的下方。这样黑矩阵272便可以有效地遮蔽因主动元件220的电场干扰而造成的漏光现象，以进一步维持液晶显示面板200的显示质量。

综上所述，本发明主动元件阵列基板上的图案化保护层因具有可以使液晶分子能均匀扩散的导流沟渠。因此，多余的液晶分子能够通过导流沟渠而扩散至缓冲区，进而使上下两基板能有良好的间距，进而提升液晶显示面板的显示质量。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰。

Claims

1. 一种主动元件阵列基板，其中，具有一显示区，主动元件阵列基板包括：

一基板；

多条扫描配线，配置于基板上；

多条数据配线，配置于基板上；

多个主动元件，配置于基板上，且阵列排列于显示区内，每一主动元件与其所对应的扫描配线和数据配线电性连接；

一图案化保护层，覆盖住主动元件，其中图案化保护层具有多条导流沟渠；

多个像素电极，阵列排列于显示区内的图案化保护层上，并分别与对应的主动元件电性连接，其中导流沟渠的位置对应于像素电极彼此之间的间隔；以及

一框胶层，围绕于显示区外，且框胶层与显示区之间具有一缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区；

多个阻隔物，围绕于显示区的边界，以于显示区与框胶层之间形成缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区。

2. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其中导流沟渠沿着扫描配线的方向延伸。

3. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其中导流沟渠沿着数据配线的方向延伸。

4. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其中导流沟渠的底部与开口处同宽。

5. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其中导流沟渠的底部宽度小于开口处的宽度。

6. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其中更包括一配向膜层，覆盖于像素电极与部分的图案化保护层上，并与导流沟渠共形。

7. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其中阻隔物的高度小于框胶层的高度。

8. 一种液晶显示面板，其中，包括：

一主动元件阵列基板，具有一显示区，主动元件阵列基板包括；

一基板；

多条扫描配线，配置于基板上；

多条数据配线，配置于基板上；

多个主动元件，配置于基板上，且阵列排列于显示区内，其中每一主动元件与其所对应的扫描配线和数据配线电性连接；

多个像素电极，阵列排列于显示区内的图案化保护层上，并分别与对应的主动元件电性连接，其中导流沟渠的位置对应于像素电极彼此之间的间隔；

一对向基板，配置于主动元件阵列基板上方；以及

一液晶层，配置于主动元件阵列基板与对向基板之间；

9. 如权利要求8所述的液晶显示面板，其中更包括一第一配向膜层，覆盖于像素电极与部分的图案化保护层上，并与导流沟渠共形。

10. 如权利要求8所述的液晶显示面板，其中对向基板包括：

一基材；

一黑矩阵，配置于基材上，其中黑矩阵具有多个格点；

多个彩色滤光薄膜，配置于基材上，且分别位于格点内；

一共享电极，覆盖于黑矩阵与彩色滤光薄膜上；以及

一第二配向膜层，配置于共享电极上。

11. 如权利要求8所述的液晶显示面板，其中导流沟渠沿着扫描配线的方向延伸。

12. 如权利要求8所述的液晶显示面板，其中导流沟渠沿着数据配线的方向延伸。

13. 如权利要求8所述的液晶显示面板，其中导流沟渠的底部与开口处同宽。

14. 如权利要求8所述的液晶显示面板，其中导流沟渠的底部宽度小于开口处的宽度。

15. 如权利要求8所述的液晶显示面板，其中更包括多个阻隔物，配置于基板与对向基板之间，且阻隔物对应于显示区的边界，以于显示区与框胶层之间形成缓冲区，而导流沟渠连通至缓冲区。

16. 如权利要求15所述的液晶显示面板，其中阻隔物的高度小于框胶层的高度。