CN101566763A - 液晶显示面板的制作方法和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种液晶显示面板的制作方法以及液晶显示装置。该液晶显示面板的制作方法包含下列步骤：形成一配向层于一基板本体之上；形成一间隔物层于该配向层上；图案化并部分固化该间隔物层而形成多个部分固化的间隔物以形成一第一基板；形成一液晶层于该第一基板上；将一第二基板与该第一基板相对组装，该第二基板设置于该液晶层之上且与这些部分固化的间隔物接触；以及再固化这些部分固化的间隔物使其最终实质上完全固化以形成多个图案化间隔物。根据本发明的实施例，可提高液晶显示面板的制作良率，并且可避免液晶显示面板产生漏光的现象。

Description

液晶显示面板的制作方法和液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种平面显示面板及其基板的制作方法以及平面显示装置、平面显示面板及其基板，特别涉及一种液晶显示面板及其基板的制作方法以及液晶显示装置、液晶显示面板及其基板。

背景技术

目前而言，液晶显示装置已被广泛地应用于笔记型电脑、数字相机、数字摄影机、个人数字助理及移动电话等装置上。液晶显示装置已经逐渐取代冷阴极射线管(CRT)显示装置，而成为平面显示装置中主要的显示装置之一。其中，液晶显示装置主要由一液晶显示面板以及一背光模块所组成。

请参阅图1，图1显示了已知技术的一液晶显示面板1，其具有相对设置的一彩色滤光片基板11与一薄膜晶体管基板12，以及设置于彩色滤光片基板11与薄膜晶体管基板12间的一液晶层13。其中，彩色滤光片基板11具有一基板本体111、设置于基板本体111的一透明电极层112、设置于透明电极层112上的多个图案化间隔物113，以及设置于这些图案化间隔物113上的配向层114。其中，这些图案化间隔物113通常为光致抗蚀剂材料，涂布于基板上并经过曝光、显影及热固化等步骤后而形成特定图案且完全固化的间隔物于透明电极层112上。如此一来，这些图案化间隔物113具有一高度，以保持彩色滤光片基板11与薄膜晶体管基板12间的间距(cell gap)，使得彩色滤光片基板11与薄膜晶体管基板12间形成一容置空间，以填充液晶材料。

然而，为了确保液晶显示面板1的光学特性，彩色滤光片基板11与薄膜晶体管基板12间的间距需为均匀且保持一定。因此，影响间距大小的图案化间隔物113的高度扮演了相当重要的角色。当热固化后的图案化间隔物113受力时，图案化间隔物113具有一定的弹性回复力。在组装彩色滤光片基板11与薄膜晶体管基板12后，两者间的距离可能因为图案化间隔物113的弹性回复力不如预期而改变，如此一来，则易造成产品良率下降。虽然，图案化间隔物113的弹性回复力可能可以通过对于图案化间隔物113的高度进行高精度控制来调整，但如此一来，则无法容许较大的工艺误差，易造成产品良率下降。

当这些图案化间隔物113的高度的精度控制不良，图案化间隔物113高度太高或弹性回复力过大时，会使得彩色滤光片基板11与薄膜晶体管基板12的间隔过大，而造成液晶材料充填后液晶层13中产生气泡(bubble)。反之，当这些图案化间隔物113的高度过小或弹性回复力过小的现象产生时，则会使得彩色滤光片基板11与薄膜晶体管基板12的间隔过小，而造成间隔内的液晶材料充填过多而产生重力缺陷(gravity mura)，亦即过多的液晶下沉且累积于面板底部的现象。

另外，当组装后的液晶显示面板1进行一按压测试时，倘若这些图案化间隔物113的支撑强度不够，外力按压时则容易使得这些图案化间隔物113产生位移，进而导致液晶显示面板1产生漏光的现象。

援因于此，如何提供一种液晶显示面板及其基板的制作方法、以及液晶显示装置、液晶显示面板及其基板，具有较宽松的图案化间隔物的高度精度范围及工艺容许误差范围，以及可改善因图案化间隔物的弹性回复力过大或过小，或是图案化间隔物的支撑强度不足所造成液晶显示面板的缺陷，确实为当前主要课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种液晶显示面板及其基板的制作方法、以及液晶显示装置、液晶显示面板及其基板，其图案化间隔物的精度可具有较大的范围，而且可改善因图案化间隔物的弹性回复力过大或过小，或是图案化间隔物的支撑强度不足所造成液晶显示面板的缺陷。

因此，为达上述目的，依本发明的液晶显示面板的基板制作方法，包含下列步骤：形成一配向层于一基板本体之上；形成一间隔物层于配向层上；以及图案化间隔物层以形成多个部分固化的间隔物。

为达上述目的，依本发明的液晶显示面板的制作方法，包含下列步骤：形成一配向层于一基板本体之上；形成一间隔物层于配向层上；图案化并部分固化间隔物层而形成多个部分固化的间隔物以形成一第一基板；形成一液晶层于第一基板上；将一第二基板与第一基板相对组装，第二基板设置于液晶层上且与部分固化的间隔物接触；以及再固化这些部分固化的间隔物使其最终实质上完全固化以形成多个图案化间隔物。

为达上述目的，依本发明的液晶显示面板的基板，包含一基板本体、一配向层及多个图案化间隔物。其中，配向层设置于基板本体之上，多个图案化间隔物分别设置于配向层上。

为达上述目的，依本发明的液晶显示面板，包含一第一基板、一液晶层及一第二基板。其中，第一基板具有一基板本体、一配向层及多个图案化间隔物，配向层设置基板本体之上，图案化间隔物分别设置于配向层上。液晶层设置于第一基板上，第二基板设置于液晶层上且与这些图案化间隔物接触。

为达上述目的，依本发明的液晶显示装置，包含一液晶显示面板与一背光模块。其中，液晶显示面板具有一第一基板、一液晶层以及一第二基板，第一基板具有一基板本体、一配向层及多个图案化间隔物，配向层设置基板本体之上，图案化间隔物分别设置于配向层上，液晶层设置于第一基板上，第二基板设置于液晶层上且与图案化间隔物接触。背光模块邻设于液晶显示面板的一侧。

承上所述，依本发明的液晶显示面板及其基板的制作方法、以及液晶显示装置、液晶显示面板及其基板，将多个部分固化的间隔物设置于配向层上，在组装第一基板与第二基板后，再固化上述部分固化的间隔物以形成多个图案化间隔物。相较已知技术而言，在组装第一基板与第二基板的过程中，部分固化的间隔物呈软性而形变空间大，组装时可轻易控制液晶显示面板的两基板间的间距后才进行完全固化。故这些部分固化的间隔物的高度不需要高精度的控制，故确实可提高液晶显示面板的制作良率。此外，各部分固化的间隔物受挤压后更可具有一膨大部，可加大图案化间隔物与基板接触的表面积，或膨大部与第二基板的一段差结构，如凸出部或凹下部，相互嵌合，使得图案化间隔物具有优选的摩擦力与支撑强度。故相较于已知结构而言，液晶显示面板中的图案化间隔物较不易因受到按压而位移，故可避免液晶显示面板产生漏光的现象。

附图说明

图1为已知的一液晶显示装置的一示意图；

图2为本发明第一实施例的液晶显示面板的制作方法的一流程图；

图3为本发明第一实施例的液晶显示面板的制作方法的一示意图，显示配向层设置于基板本体上的态样；

图4为本发明第一实施例的液晶显示面板的制作方法的一示意图，显示间隔物层设置于配向层上的态样；

图5为本发明第一实施例的液晶显示面板的制作方法的一示意图，显示第一基板的态样；

图6为本发明第一实施例的液晶显示面板的制作方法的一示意图，显示设置液晶层的态样；

图7为本发明第一实施例的液晶显示面板的制作方法的一示意图，显示液晶显示面板的态样；以及

图8为本发明第三实施例的液晶显示装置的一示意图。

附图标记说明

1液晶显示面板        11彩色滤光片基板

111基板本体          112透明电极层

113图案化间隔物      114配向层

12薄膜晶体管基板     13液晶层

2液晶显示面板        20第一基板

21配向层             22基板本体

221彩色滤光层        222黑色矩阵层

23透明电极层         24间隔物层

25部分固化的间隔物   25图案化间隔物

251膨大部            30液晶层

40框胶层             50第二基板

51配向层             52薄膜晶体管

6背光模块            7液晶显示装置

H1第一高度           H2第二高度

S1～S7液晶显示面板的制作方法的步骤

具体实施方式

以下将参照相关图示，说明依本发明优选实施例的液晶显示面板及其基板的制作方法、以及液晶显示装置、液晶显示面板及其基板。

首先，请参阅图2至图8，以说明本发明第一实施例的液晶显示面板2的制作方法。

请参阅图2，其为第一实施例的液晶显示面板2的制作方法的一流程图，其中，步骤S1至步骤S7为本实施例的液晶显示面板2的制作方法的步骤。

请参阅图3，在步骤S1中，形成一配向层21于一基板本体22之上。在本实施例中，基板本体22以彩色滤光片基板的一玻璃基板为例，当然，基板本体22也可为薄膜晶体管基板的一玻璃基板。基板本体22具有一彩色滤光层221，以及围设于彩色滤光层221周缘的一黑色矩阵层222，而可利用一印刷装置(图中未示)将配向层21印刷于基板本体22之上。

在本实施例中，液晶显示面板2以一多区域垂直配向式(multi-domainvertically aligned，MVA)液晶显示面板为例，且第一基板20为一彩色滤光片基板。在步骤S1之前，可先形成一透明电极层23，使得透明电极层23位于基板本体22与配向层21之间。当然，液晶显示面板2亦可为一横向电场切换式(in-plate switch，IPS)液晶显示面板2，此时，第一基板20可不具有透明电极层23的设置。

请参阅图4，在步骤S2中，形成一间隔物层24于配向层21上。间隔物层24的材料可为光致抗蚀剂，在本实施例中，间隔物层24的材料例如为一负光致抗蚀剂材料。

请参阅图5，在步骤S3，曝光显影以图案化并部分固化间隔物层24而形成多个部分固化的间隔物25，以形成第一基板20。在本实施例中，这些部分固化的间隔物25分别为一光间隔物，而第一基板20以一彩色滤光片基板为例。在本实施例中，利用一光掩模(图中未示)曝光显影间隔物层24，使得这些部分固化的间隔物25可对应于黑色矩阵层222设置。在曝光的过程中，此间隔物层24被部分固化(partially cured)，固化率小于95％。另外，这些部分固化的间隔物25分别具有一第一高度H1，且由于尚未完全固化，所以这些部分固化的间隔物25为软性。

在本实施例中，液晶显示面板的制作方法还包含表面处理配向层21(步骤S4)。配向层21的表面可利用臭氧(O₃)或等离子体(plasma)来进行表面处理，如此一来，可将配向层21表面上的残留的间隔物层材料去除，以避免不具配向效果的间隔物层材料污染并影响液晶配向。

请配合图6，在步骤S5中，形成一液晶层30于该第一基板20上。在本实施例中，可先设置一框胶层40于第一基板20上，而液晶材料可以滴入充填(one drop filling，ODF)的方式设置于第一基板20上，而框胶层40围设于液晶层30的周缘。

请参阅图7，在步骤S6中，将第二基板50与第一基板20相对组装，第二基板50设置于液晶层30之上且与这些部分固化的间隔物25接触。在本实施例中，第二基板50以一薄膜晶体管基板为例。当第一基板20与第二基板50组装时，框胶层40位于第一基板20第二基板50之间，且第二基板50可稍微压迫到这些部分固化的间隔物25，使得这些部分固化的间隔物25有些许变形，于是，这些部分固化的间隔物25分别具有小于第一高度H1的第二高度H2。此外，这些部分固化的间隔物25由于遭受压迫，故于邻近第二基板50的一端可具有一膨大部251。而膨大部251可包覆或嵌合至少一部分的第二基板50的段差结构，此段差结构可为凸出部或一凹下部，例如凸起的一薄膜晶体管52或是利用接触面积增加而增加与第二基板50之间的摩擦力，故再固化后，这些部分固化的间隔物25不易因按压而产生位移，较易通过液晶显示面板2的按压测试。

需要补充说明的是，在本实施例中，间隔物层24形成于第一基板20(彩色滤光片基板)的配向层21上，使得第一基板20具有这些部分固化的间隔物25，再进行后续第一基板20与第二基板50的组装。当然，亦可将这些部分固化的间隔物25形成于第二基板50(薄膜晶体管基板)的一配向层51上，再进行后续第一基板20与第二基板50的组装。

请再参阅图7，在步骤S7中，再固化这些部分固化的间隔物25使其实质上完全固化以形成多个图案化间隔物25’，使这些图案化间隔物25’的最终固化率达到95％以上，以形成液晶显示面板2。在本实施例中，可以利用紫外光固化或是热固化的方式来固化这些部分固化的间隔物25。固化后，这些图案化间隔物25’即变硬无法再改变高度。

经由上述步骤可知，本发明的液晶显示面板2的制作方法，将这些部分固化的间隔物25设置于配向层21上，在组装第一基板20与第二基板50时，这些部分固化的间隔物25呈软性且不具有弹性回复力，故较易调整第一基板20与第二基板50的间距。实际工艺时，可先将这些部分固化的间隔物25的高度作得比较高一些，由于这些部分固化的间隔物25仅部分固化，较为软性可轻易调整高度，因此于组装时，再将这些部分固化的间隔物25压扁至预定的高度，故这些部分固化的间隔物25的初始高度不需要高精度的控制。相较已知技术而言，这些部分固化的间隔物25不会产生因弹性回复力过大或过小而改变第一基板20与第二基板50间的距离，确实有助于提高液晶显示面板2的制作品质。此外，各部分固化的间隔物25于邻近第二基板50的一端可具有一膨大部251，于是，这些图案化间隔物25’与第二基板50间具有较大的摩擦力，相较已知结构而言，图案化间隔物25’用于液晶显示面板2时较不易受到按压而产生位移，而可避免液晶显示面板2产生漏光现象。

接着，请参阅图2至图5，以说明本发明第二实施例的液晶显示面板2的基板20制作方法。

在本实施例中，利用第一实施例的步骤S1至步骤S4的方法来制作液晶显示面板2的基板20，在此不再赘述。

请参阅图8，以说明本发明第三实施例的液晶显示装置7。

在本实施例中，液晶显示装置7具有一液晶显示面板2与一背光模块6。其中，背光模块6邻设于液晶显示面板2的一侧，且背光模块6可为一直下式背光模块或一侧光式背光模块。此外，液晶显示面板2与第一实施例的液晶显示面板2的制作方法所制成且具有相同的技术特征，在此给予相同标号。

如图8所示，液晶显示面板2具有一第一基板20、一液晶层30及一第二基板50。

在本实施例中，第一基板20具有一配向层21、一基板本体22及多个图案化间隔物25’，本实施例中这些图案化间隔物25’为感光型间隔物，或称光间隔物。其中，配向层21设置于基板本体22之上，而多个图案化间隔物25’分别设置于配向层21上。另外，第一基板20还可具有一透明电极层23，设置于基板本体22与配向层21之间。

如图8所示，液晶层30设置于第一基板20上。此外，液晶显示面板2还具有一框胶层40，亦设置于第一基板20与第二基板50之间，且框胶层40围设于液晶层30的周缘。

如图8所示，第二基板50设置于液晶层30上且与这些图案化间隔物25’接触。在本实施例中，各图案化间隔物25’邻近第二基板50的一端可分别具有一膨大部251，而膨大部251可包覆或嵌合至少一部分的第二基板50的段差结构，此段差结构可为凸出部或一凹下部，例如凸起的一薄膜晶体管52或是利用接触面积增加而增加与第二基板50之间的摩擦力。

经由上述结构，在制作液晶显示面板2的过程中，图案化间隔物25’可具有较大的精度范围，易可避免图案化间隔物25’的弹性回复力影响第一基板20与第二基板50间的距离的缺陷，而提高液晶显示装置的制作良率。此外，各图案化间隔物25’于邻近第二基板50的一端可具有一膨大部251，使得图案化间隔物25’具有优选的摩擦力与支撑强度，使得液晶显示装置7的液晶显示面板2较不易受到按压而产生漏光的现象。

请再参阅图7，以说明本发明第四实施例的液晶显示面板2。

在本实施例中，液晶显示面板2具有一第一基板20、一液晶层30及一第二基板50，而且，第一基板20具有一基板本体22、一配向层21及多个图案化间隔物25’。由于液晶显示面板2的第一基板20、液晶层30、第二基板50，以及第一基板20的基板本体22、配向层21及图案化间隔物25’的设置方式与第三实施例的液晶显示面板2相同，在此给予相同标号且容不赘述。

请再参阅图5，以说明本发明第五实施例的液晶显示面板2的基板20。

在本实施例中，基板20具有一基板本体22、一配向层21及多个图案化间隔物25’。由于基板20的基板本体22、配向层21及图案化间隔物25’的设置方式与第三实施例的第一基板20相同，在此给予相同标号且容不赘述。

承上所述，依本发明的液晶显示面板及其基板的制作方法、以及液晶显示装置、液晶显示面板及其基板，将这些固化率小于95％的部分固化的间隔物设置于配向层上，再于组装第一基板与第二基板后，再固化这些仅部分固化的间隔物，以形成这些图案化间隔物且这些图案化间隔物的固化率达95％以上。相较已知技术而言，在组装第一基板与第二基板的过程中，部分固化的图案化间隔物呈软性，组装时可轻易控制液晶显示面板的两基板间的间距后才进行固化，故部分固化的间隔物的高度不需要高精度的控制，故确实可提高液晶显示面板的制作良率。此外，各部分固化的间隔物受挤压后更可具有一膨大部，可包覆或嵌合基板上的段差结构或加大图案化间隔物与基板接触的表面积，使得图案化间隔物具有优选的摩擦力与支撑强度。故相较于已知结构而言，液晶显示面板中的图案化间隔物较不易受到按压而位移，故可避免液晶显示面板产生漏光的现象。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等同修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。

Claims (12)

1、一种液晶显示面板的制作方法，包含：

形成一配向层于一基板本体之上；

形成一间隔物层于该配向层上；

图案化并部分固化该间隔物层而形成多个部分固化的间隔物以形成一第一基板；

形成一液晶层于该第一基板上；

将一第二基板与该第一基板相对组装，该第二基板设置于该液晶层之上且与这些部分固化的间隔物接触；以及

再固化这些部分固化的间隔物使其最终实质上完全固化以形成多个图案化间隔物。

2、如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其中这些部分固化的间隔物的固化率小于95％。

3、如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其中这些图案化间隔物的一最终固化率大于95％。

4、如权利要求1所述的液晶显示面板的制作方法，其中该第一基板与该第二基板组装时，该第二基板压迫这些部分固化的间隔物，各该部分固化的间隔物邻近该第二基板的一端，分别具有一膨大部。

5、如权利要求4所述的液晶显示面板的制作方法，其中该第二基板上具有一段差结构，而该段差结构与该膨大部互相嵌合。

6、如权利要求5所述的液晶显示面板的制作方法，其中该段差结构为一凸出部。

7、如权利要求5所述的液晶显示面板的制作方法，其中该段差结构为一凹下部。

8、一种液晶显示装置，包含：

一液晶显示面板，包含一第一基板、一液晶层以及一第二基板，其中该第一基板具有一基板本体、一配向层及多个图案化间隔物，该配向层设置该基板本体之上，这些图案化间隔物分别设置于该配向层上，该液晶层设置于该第一基板上，该第二基板设置于该液晶层上且与这些图案化间隔物接触；以及

一背光模块，邻设于该液晶显示面板的一侧。

9、如权利要求8所述的液晶显示装置，其中各该图案化间隔物邻近该第二基板的一端，分别具有一膨大部。

10、如权利要求9所述的液晶显示装置，其中该第二基板上具有一段差结构，而该段差结构与该膨大部互相嵌合。

11、如权利要求10所述的液晶显示装置，其中该段差结构为一凸出部。

12、如权利要求10所述的液晶显示装置，其中该段差结构为一凹下部。

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