CN101086576B

CN101086576B - 图像显示系统的基板结构与图像显示系统

Info

Publication number: CN101086576B
Application number: CN200610083774A
Authority: CN
Inventors: 徐耀斌; 陈政欣; 洪文铎
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-06-05
Also published as: CN101086576A

Abstract

本发明提供一种基板结构与其所构成的图像显示系统。上述基板结构包括一透明基板，其具有一显示区域与一周边区域，以及多个彩色滤光层，周期性地设置于该显示区域上。其中至少一彩色滤光层延伸至该周边区域，且环绕一封闭性开口。

Description

图像显示系统的基板结构与图像显示系统

技术领域

本发明涉及一种图像显示器系统，特别涉及一种应用于图像显示器系统的基板结构及显示装置。

背景技术

液晶显示器(LCD)具有许多的优点，例如体积小、重量轻、低电力消耗等等。因此，LCD已经广泛地被应用于手提式计算机、移动电话等等电子产品。典型的液晶显示器包括一彩色滤光层基板与一对向设置的有源元件阵列基板，其间夹置一液晶层。利用控制对向基板间的电场，通过控制液晶层中分子的取向，而达到图像显示的作用。

传统的彩色滤光层基板利用旋转涂布法(spin coating)，依序将不同颜色的彩色光致抗蚀剂层涂布于一透明基板上，经过烘烤及光刻工艺后，而完成彩色滤光层的制作。然而，前层彩色光致抗蚀剂层的图案会直接影响到后层彩色光致抗蚀剂层的涂布结果。例如，当前层光致抗蚀剂图案具开放性的开口，其结构的不连续性易造成后续旋转涂布时光致抗蚀剂扰动，而造成线性波纹(line mura)缺陷，进而导致彩色的不均匀。

图1为显示传统以旋转涂布工艺(spin coating process)制作彩色滤光层基板的示意图。首先将基板20置放于基座12上，利用旋转涂布机10上的供料器(dispenser)11将彩色光致抗蚀剂材料13大致布满于基板20表面，再使基座12以图1中的箭头方向旋转，使彩色光致抗蚀剂材料13均匀地附着于基板20上，在经历烘烤、曝光及显影等光刻工艺后，即完成图案化彩色滤光层的制作。

请参阅图2，当基座12旋转时，由于基板20上具有一显示区域22及一周边区域23。周边区域23又定义成一虚置区(dummy region)上有前层的彩色光致抗蚀剂图案。其中前层的彩色光致抗蚀剂图案23包括开放性的开口21，在后续彩色光致抗蚀剂涂布时，彩色光致抗蚀剂材料在旋布时沿旋转方向流动，如图2的箭头方向所示。部分涂布材料或彩色光致抗蚀剂材料PR会由开放性的开口21进入遇到前层光致抗蚀剂，会碰撞到第二端缘25(请搭配参阅图3)，在基板的区域A上造成扰流，并影响显示区域22，使得光致抗蚀剂材料在通过开放性的开口21后，留下涂布不均匀的线性波纹(line mura)缺陷情况产生。

因此，业界在制作彩色滤光层基板时，亟需制作出能避免因旋转涂布所造成的色彩不均的缺陷的基板结构及其构成的图像显示系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种彩色滤光层基板结构，在旋转涂布工艺(spin coating process)中能避免彩色光致抗蚀剂材料遇前层光致抗蚀剂图案而造成扰流，进而避免色彩不均的缺陷的发生。

为达上述目的，本发明提供一种图像显示系统的基板结构，包括：一透明基板，具有一显示区域与一周边区域，以及多个彩色滤光层，周期性地设置于该显示区域上；其中至少一彩色滤光层延伸至该周边区域，且环绕一封闭性开口。

为达上述目的，本发明另提供一种图像显示系统，包括：一液晶显示器面板，具有一显示区域与一周边区域，包括：一第一基板具有多个彩色滤光层，周期性地设置于显示区域上；一第二基板对向设置于第一基板上；以及一液晶层夹置于第一基板与第二基板之间；其中至少一彩色滤光层延伸至周边区域，且环绕一封闭性开口。

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。

附图说明

图1为显示传统以旋转涂布工艺(spin coating process)制作彩色滤光层基板的示意图；

图2为显示光致抗蚀剂涂布材料在现有基板上前层光致抗蚀剂图案上的流动方向示意图；

图3为显示图2中沿剖面线3-3的剖面图；

图4为显示根据本发明实施例以旋转涂布工艺(spin coating process)制作彩色滤光层基板的示意图；

图5为显示根据本发明实施例光致抗蚀剂涂布材料在基板上前层光致抗蚀剂图案上的流动方向示意图；

图6为显示图5中沿剖面线6-6的剖面图；

图7为显示根据本发明实施例的彩色滤光层基板的平面图；

图8为显示根据本发明实施例的三色彩色滤光层在基板的虚置区域的分布示意图；

图9为显示根据本发明实施例的包括图7的彩色滤光层基板的液晶显示器面板的剖面图；

图10为显示根据本发明实施例的包含LCD面板的LCD模块的方块示意图；以及

图11为显示根据本发明实施例包含LCD模块的图像显示系统的方块示意图。

简单符号说明

现有技术

10～旋转涂布机；

11～供料器(dispenser)；

12～基座；

13～彩色光致抗蚀剂材料；

20～基板；

21～开放性的开口；

22～显示区域；

23～周边虚置区域；

24～第一端缘；

25～第二端缘；

A～区域；

L～局部区域；

PR～光致抗蚀剂材料。

本发明

30～旋转涂布机；

31～供料器(dispenser)；

32～基座；

33～涂布材料；

40～基板；

41～封闭性的开口；

42～显示区域；

42R、42G、42B～R、G、B三色彩色滤光层；

43～周边区域；

44～光致抗蚀剂图案；

50～第二基板或有源元件阵列基板；

60～液晶层；

100～LCD面板；

200～控制器；

300～LCD模块；

400～输入元件；

500～图像显示系统；

B～区域；

M～局部区域；

PR～光致抗蚀剂材料。

具体实施方式

根据本发明实施例，为避免彩色光致抗蚀剂材料在旋转涂布后，造成线性波纹(line mura)缺陷情况发生。本发明提供一种图像显示系统的基板结构，包括一透明基板，以及多个彩色滤光层，周期性地设置于透明基板上，其中各个彩色滤光层对应一彩色子像素，且包括一彩色光致抗蚀剂层环绕一封闭性开口。

请参阅图4，本发明的基板40被放置于旋转涂布机30的基座32上，而供料器(dispenser)31设置于基座32的上方，在进行旋转涂布工艺(spin coatingprocess)时，先利用供料器(dispenser)31，将欲涂布的彩色光致抗蚀剂材料33布满于基板40的表面。

请参阅第4、5图，本发明的基板40包括一显示区域42及一周边区域43。显示区域42上包括由彩色光致抗蚀剂图案形成的三色彩色滤光层42R、42G、42B。周边区域43又定义成一虚置区(dummy region)上有彩色光致抗蚀剂图案，例如任一的42R、42G、42B三色彩色滤光层。一封闭性的开口41位于周边区域43中，并且被彩色光致抗蚀剂图案所包围住。封闭性的开口41为一净空区域用于设置光掩模对准标记(align key)或其它测试标记(testkey)。

再请搭配参阅图4及5，其中图5为图4区域M的放大示意图，其中一光致抗蚀剂图案44已形成于周边区域43上，由图中可看出在基座32旋转时，彩色光致抗蚀剂材料PR在基板40上受旋转作用而均匀涂布于基板40上.当光致抗蚀剂材料33流经光致抗蚀剂图案44时，如图5中的箭头方向所示，由于光致抗蚀剂图案44内具有封闭性的开口41，光致抗蚀剂材料33会同时由光致抗蚀剂图案44的端缘越过光致抗蚀剂图案44，以附着于基板40上.由于基座32的旋转速度相当快速，光致抗蚀剂材料33在涂布时，并不会受到封闭性的开口41的影响，因此，封闭性的开口41的存在不会影响光致抗蚀剂材料33的流动，而在区域B上形成均匀的彩色光致抗蚀剂层PR，同时显示区域42上也会形成均匀的彩色光致抗蚀剂层，故可避免现有技术中，涂布不均匀所造成线性波纹(line mura)缺陷情况发生。

接着，请参阅图7，依序涂布各色的彩色滤光层，例如依序形成彩色滤光层图案42R、42G、42B于显示区域42，完成彩色滤光层基板40的制作。由于光掩模对准标记(align key)或其它测试标记(test key)设置于封闭区域中，因而不会影响显示区域彩色光致抗蚀剂的形成。在形成各色的彩色滤光层42R、42G、42B的步骤中，可将其中任一彩色滤光层延伸至周边区域43(即虚置区(dummy region))，或者在形成黑色矩阵层(BM)时将其延伸至外围43(即虚置区)留下光掩模对准标记(align key)或其它测试标记(test key)设置于封闭区域中。在周边区域43(即虚置区)亦可以形成周期性的42R、42G、42B三色彩色滤光层排列结构且围绕封闭性开口41(如图8所示)。

根据本发明实施例，彩色滤光层基板40可应用于包括液晶显示器面板的图像显示系统。请参阅图9，一液晶显示器面板100包括一第一基板40，其具有多个彩色滤光层，周期性地设置于第一基板40上。一第二基板50对向设置于该第一基板40上。第二基板50包括有源式元件阵列基板。一液晶层60夹置于第一基板40与第二基板50之间，利用控制对向基板间的电场，通过控制液晶层中分子的取向，而达到图像显示的作用。各个彩色滤光层对应一彩色子像素，且包括一彩色光致抗蚀剂层环绕一封闭性开口。

根据本发明的优选实施例，在前层光致抗蚀剂层图案上形成封闭性开口，有助于后续光致抗蚀剂层的涂布，进而避免线性波纹缺陷的发生，而提升彩色滤光层的色彩均匀度。虽然本发明实施例以矩形的封闭性开口为例，然非用以限定本发明，其它有助于光致抗蚀剂涂布的结构，例如弧边的设计，皆可应用于本发明。

应注意的是，本发明的彩色滤光层基板结构，并非仅限定于液晶显示器面板，其它图像显示系统，例如白光有机发光显示器(white OLED)，亦可用本发明的具封闭性开口的彩色滤光层基板结构。

图10为显示根据本发明实施例的包含LCD面板100的LCD模块300的方块示意图。LCD面板100耦接至一控制器200，以构成一LCD模块300。在图10中，LCD模块300包括一源极(source)与栅极(gate)驱动电路(未图标)，以控制LCD面板100，并根据输入信号显示图像。控制器200可将输入信号传送至LCD面板100。

图11为显示根据本发明实施例包含LCD模块300的图像显示系统500的方块示意图。一输入元件400耦接至LCD模块300的控制器200。输入元件400包括一微处理器，以将信号输入至控制器200，经处理后显示图像。图像显示系统500包括例如个人数字助理(PDA)、移动电话(mobile phone)、笔记本计算机、手提电脑或其它便携式电子装置。

本发明的特征与优点在于提供一种图像显示系统的基板结构，在外围区域通过光致抗蚀剂层图案中设置一封闭性开口，使得在旋转涂布工艺(spincoating process)时，能避免彩色光致抗蚀剂材料遇不规则的前层光致抗蚀剂图案而造成扰流，进而避免色彩不均的缺陷的发生.

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的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，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种图像显示系统的基板结构，包括：

透明基板，具有显示区域与周边区域；以及

多个彩色滤光层，以旋转涂布法形成且周期性地设置于该显示区域上；

其中，所述多个彩色滤光层中的至少一前层彩色滤光层延伸至该周边区域，且环绕封闭性开口。

2.如权利要求1所述的图像显示系统的基板结构，其中各个彩色滤光层依序形成于该透明基板。

3.如权利要求1所述的图像显示系统的基板结构，其中该周边区域为虚置区域。

4.如权利要求1所述的图像显示系统的基板结构，其中该封闭性开口为净空区。

5.如权利要求1所述的图像显示系统的基板结构，其中该封闭性开口包括对准标记或测试标记。

6.一种图像显示系统，包括：

具有显示区域与周边区域的液晶显示器面板，包括：

第一基板，具有多个彩色滤光层，所述多个彩色滤光层以旋转涂布法形成且周期性地设置于该显示区域上；

第二基板，对向设置于该第一基板上；以及

液晶层，夹置于该第一基板与该第二基板之间；

7.如权利要求6所述的图像显示系统，其中各个彩色滤光层依序形成于该透明基板。

8.如权利要求6所述的图像显示系统，其中该周边区域为虚置区域。

9.如权利要求6所述的图像显示系统，其中该封闭性开口为净空区。

10.如权利要求6所述的图像显示系统，其中该封闭性开口包括对准标记或测试标记。

11.如权利要求6所述的图像显示系统，其中该第二基板为有源阵列基板。

12.如权利要求6所述的图像显示系统，还包括控制器，其耦接至该液晶显示器面板，且根据输入信号控制该液晶显示器面板使之产生图像。

13.如权利要求12所述的图像显示系统，还包括输入装置，其耦接至该控制器，以提供该液晶显示器面板显示图像的依据。