CN101806972A - 显示面板及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示面板，包括：第一基板，具有第一表面；第二基板，具有第二表面，面向第一表面，并具有至少一开口部分，自该第二表面向下延伸，其中该开口部分所占的面积小于或等于该第二表面的非开口部分；液态光学材料，夹置于第一基板及第二基板之间；至少一第一间隔结构，设置于第一基板及第二基板之间；以及至少一第二间隔结构，设置于第一基板及第二基板之间，且第二间隔结构的一端位于开口部分之内。

Description

显示面板及其形成方法

技术领域

本发明涉及液晶显示面板，且特别是涉及以液晶滴注法(One drop filling)所形成的液晶显示面板。

背景技术

液晶显示面板一般包括相对设置的彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板，其间包括间隔结构(spacer)以于两基板间维持特定尺寸的间隙，并包围以密封层而形成液晶单元(liquid crystal cell)。密封层包括注入开口以供液晶材料注入而于两基板间形成液晶层。接着，再以密封层封住注入开口。

上述方法过于繁复，因此现行的液晶材料注入大都改用滴注法(One dropfilling)，可参考美国专利No.5,263,888所述。其中，液晶材料是先滴在彩色滤光片基板或薄膜晶体管基板其中之一上，随后将两基板接合，如此可省去许多繁杂的步骤。然液晶材料的滴入量需较为精准，若滴入量过少可能会在液晶面板中产生空隙(voids)，若过多可能会造成重力不均(gravity mura)现象。

使用滴注法时，液晶材料的滴入量可能会略为不足或略为过量。由于液晶面板所用基板具有弹性，在施加外力使两基板接合时，可使之略为弯曲而微调可容纳液晶材料的液晶单元体积。如此，液晶材料可完全填充并密封于液晶单元中，不会产生空隙或重力不等同问题。

因此，夹置液晶层的两基板所能弯曲的程度越高，液晶材料滴入量可容许的误差范围越大。而两基板所能弯曲的程度受到隔开两基板的间隔结构分布密度的影响。当两基板间的间隔结构分布密度越低时，基板越能弯曲，使所能容许液晶滴注量的范围越大。然而，当间隔结构分布密度低时，施加外力接合两基板时易造成间隔结构变形或损坏。

因此，业界亟需新颖的显示面板及其制造方法，以期改善上述问题。

发明内容

本发明实施例提供一种显示面板，包括：第一基板，其具有第一表面；第二基板，具有第二表面，面向第一表面，第二表面具有至少一开口部分，自第二表面向下延伸，其中开口部分所占的面积小于或等于第二表面的非开口部分；液晶层，夹置于第一基板及第二基板之间；至少一第一间隔结构，设置于第一基板及第二基板之间；以及至少一第二间隔结构，设置于第一基板及第二基板之间，且第二间隔结构的一端位于开口部分之内。

本发明另一实施例提供一种显示面板，包括：第一基板，其具有第一表面；第二基板，其具有第二表面，面向第一表面，且具有多个开口部分，自第二表面向下延伸，其中开口部分所占的面积小于或等于第二表面的非开口部分；液晶层，夹置于第一基板及第二基板之间；多个第一间隔结构，设置于第一基板及第二基板之间；以及多个第二间隔结构，设置于第一基板及第二基板之间，且每一第二间隔结构的一端分别位于对应的开口部分之内。

本发明实施例提供一种显示面板的形成方法，包括：提供第一基板，具有第一表面；提供第二基板，具有第二表面；于第一表面上形成至少一第一间隔结构及至少一第二间隔结构；于第一表面或第二表面上形成液晶层；于第二表面上形成至少一开口部分，开口部分所占的面积小于或等于第二表面的非开口部分；以及对准并对向压合第一基板与第二基板，使第二间隔结构的一端位于开口部分中。

附图说明

图1A-1D显示本发明实施例的显示面板的一系列工艺剖面图。

图2显示本发明另一实施例的显示面板将接合前的剖面图。

附图标记说明

100、110～基板；

100a、110a～表面；

102～密封结构；

104a、104b～间隔结构；

106～液晶层；

101、111～材料层；

112～开口部分；

d～深度；

t1、t2～厚度。

具体实施方式

图1A-1D显示本发明实施例的显示面板的一系列工艺剖面图。如图1A所示，提供第一基板100，其具有第一表面100a。第一基板100可为薄膜晶体管基板或滤光片基板。薄膜晶体管基板例如包括各种半导体材料层、绝缘材料层、及导电材料层的堆叠。滤光片基板例如为已知的彩色滤光片基板，包括不同颜色的高分子材料层阵列。

接着，在第一表面100a上形成密封结构102，其围绕出像素区。密封结构102的材料例如包括光致密封材料(light cured sealant)或金属材料等。之后，在第一表面100a上形成至少一第一间隔结构104a及至少一第二间隔结构104b。第一间隔结构104a及第二间隔结构104b的材料例如为可压缩材料(如高分子材料、光致抗蚀剂材料等)。在实施例中，先于第一表面100a上形成可压缩材料层，接着将其图案化为多个第一间隔结构104a及第二间隔结构104b。第一间隔结构104a与第二间隔结构104b的截面的面积或形状可彼此不同或相同。多个第一间隔结构104a的截面的面积或形状彼此间可完全不同、完全相同、或部分不同。多个第二间隔结构104b的截面的面积或形状彼此间可完全不同、完全相同、或部分不同。第一间隔结构104a与第二间隔结构104b的分布密度、形状、尺寸、及分布位置等均可视情况自由设计。

如图1B所示，接着提供第二基板110，其具有第二表面110a。第二基板110可为薄膜晶体管基板或滤光片基板。当第一基板100为滤光片基板时，第二基板110为薄膜晶体管基板，亦可反之。接着，在第二表面110a上形成至少一开口部分112。在此实施例中，例如以(但不限于)光刻及蚀刻工艺形成多个开口部分112，其自表面110a向下延伸至预定深度d。在实施例中，深度d约介于0.1μm至10μm之间。在另一实施例中，深度d约介于0.5μm至5μm之间。开口部分112所占的面积(即开口部分112底部所占的总面积)小于或等于表面110a的非开口部分(即表面110a上除了开口部分112所占区域以外的区域)。在实施例中，开口部分112所占的面积为表面110a的非开口部分的约10％～90％。在另一实施例中，开口部分112所占的面积为表面110a的非开口部分的约30％～60％。开口部分112的位置对应于第二间隔结构104b的位置，且开口部分112的截面面积大于第二间隔结构104b的截面积。在实施例中，开口部分112的截面面积等于或仅略大于第二间隔结构104b的截面积。

接着，如图1C所示，在表面100a或表面110a上形成液晶层106，以及对准并对向压合第一基板100与第二基板110，使第二间隔结构104b的一端位于开口部分112上。液晶层106可例如利用滴注法(One drop filling)将液晶材料滴注于第一基板100的表面100a上或第二基板110的表面110a上而形成。

在此实施例中，对向压合步骤分段进行。首先，将第一基板100与第二基板110相互对准叠合，此时，第一间隔结构104a(具有厚度t1)的一端抵在第二表面110a上的非开口部分上，而第二间隔结构104b的一端位于开口部分112上而不与第二基板110接触。此时，第一基板100与第二基板110之间仅以第一间隔结构104a隔开与支撑。由于抵住两基板的间隔结构分布密度较低(此时，仅有第一间隔结构104a)，基板能约略向上或向下弯曲，其可随所滴入的液晶材料份量的多寡而调整，使液晶滴入的工艺窗口放宽。

接着，如图1D所示，增加对向压合的力道，使第二间隔结构104b的一端朝开口部分112的底部接近。在此实施例中，第二间隔结构104b的一端与开口部分112的底部直接接触。在其他实施例中，第二间隔结构104b的一端不与开口部分112的底部直接接触，其间可隔有其他结构或材料。在使第二间隔结构104b的一端朝开口部分112的底部接近期间，第一间隔结构104a及密封结构102的厚度会自厚度t1缩小至t2，所缩小的厚度大于或等于开口部分112的深度d。当第二间隔结构104b的一端抵在开口部分112的底部上时，第二间隔结构104b亦用以隔开与支撑第一基板100与第二基板110，可与第一间隔结构104a一起提供足够的支撑强度以避免第一间隔结构104a变形或损坏。

接着，可将密封结构102固化。例如，当密封结构102为光致密封材料时，可照射光线(如UV光)以固化密封结构102。

图1D显示本发明实施例的显示面板的剖面图。显示面板包括具有第二表面110a的第二基板110及具有第一表面100a的第一基板100a，其中第一表面100a面向第二表面110a，两基板110与100之间夹置有液晶层106。此实施例的显示面板包括多个开口部分112，自第二表面110a向下延伸，且开口部分112所占的面积小于或等于第二表面110a的非开口部分。多个第一间隔结构104a及多个第二间隔结构104b设置在第一基板100与第二基板110之间，且第二间隔结构104b的一端位于开口部分112之内。

虽然，上述实施例中，开口部分与间隔结构形成于不同基板上，然而在其他实施例中，基板上可同时形成有开口部分与间隔结构。开口部分对应于部分的间隔结构，同样能使液晶滴入的工艺窗口放宽，并仍能维持显示面板的稳固性。

此外，虽然图1所示实施例的基板为单层基板，然而其他实施例的基板可包括多层材料层的叠层。例如，请参照图2，间隔结构104a、104b可形成于第一基板100上的材料层101上。该材料层101可为金属反射层。开口部分112可形成于第二基板110上的材料层111上，该材料层111可为平坦层。在此实施例中，开口部分是自第二基板110上的材料层111向下延伸。可将材料层111视为第二基板110的一部分，材料层111的上表面可视为包括材料层111的第二基板110的上表面，即可将其视为表面110a。

本发明实施例适用于各种显示器，不论是穿透式与半反穿式产品皆在本发明实施例的范围之内，例如可为扭转向列型(twisted nematic，TN)、超扭转向列型(super twisted nematic，STN)、多象限垂直配向型(multi-domain verticalalignment，MVA)、平面内切换型(in-plane switching，IPS)、边缘电场切换型(fringe field switching，FFS)、图案化垂直配向型(patterned vertical aligned，PVA)等。

本发明实施例具有许多优点。例如，可视需要于部分间隔结构的对应基板位置上形成各种形状或分布的开口部分，在对准压合两基板时，未对应至开口部分的其他间隔结构可暂时于两基板间隔开液晶单元间隙。此时两基板间抵住两基板的间隔结构数量不多，两基板因而仍具相当程度的弹性，因此可容许较大范围的液晶滴入量差异。在完成压合之后，其余间隔结构进一步抵在开口部分的底部上以提供足够强度，可同时兼顾工艺窗口与结构强度。此外，由于开口部分与其对应的间隔结构的数目、形状、位置、分布密度等皆可视情况任意设计，具有很高的工艺自由度。

虽然本发明已以数个优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定为准。

Claims (10)

1.一种显示面板，包括：

第一基板，具有第一表面；

第二基板，具有第二表面，面向该第一表面，并具有至少一开口部分，自该第二表面向下延伸，其中该开口部分所占的面积小于或等于该第二表面的非开口部分；

液晶层，夹置于该第一基板及该第二基板之间；

至少一第一间隔结构，设置于该第一基板及该第二基板之间；以及

至少一第二间隔结构，设置于该第一基板及该第二基板之间，且该第二间隔结构的一端位于该开口部分之内。

2.如权利要求1所述的显示面板，其中该第二间隔结构与该开口部分的底部直接接触。

3.如权利要求1所述的显示面板，其中该第一间隔结构的截面的面积或形状与该第二间隔结构彼此不同。

4.如权利要求1所述的显示面板，其中该第二基板包括材料层，该材料层的上表面为该第二表面。

5.一种显示面板，包括：

第一基板，具有第一表面；

第二基板，具有第二表面，面向该第一表面；

液晶层，夹置于该第一基板及该第二基板之间；

多个开口部分，自该第二表面向下延伸，其中该些开口部分所占的面积小于或等于该第二表面的非开口部分；

多个第一间隔结构，设置于该第一基板及该第二基板之间；以及

多个第二间隔结构，设置于该第一基板及该第二基板之间，且每一该些第二间隔结构的一端分别位于对应的该些开口部分之内。

6.如权利要求5所述的显示面板，其中该些第一间隔结构之间的截面面积或形状彼此完全不同或部分不同，且其中该些第二间隔结构之间的截面面积或形状彼此完全不同或部分不同。

7.一种显示面板的形成方法，包括：

提供第一基板，具有第一表面；

提供第二基板，具有第二表面；

于该第一表面上形成至少一第一间隔结构及至少一第二间隔结构；

于该第一表面或该第二表面上形成液晶层；

于该第二表面上形成至少一开口部分，该开口部分所占的面积小于或等于该第二表面的非开口部分；以及

对准并对向压合该第一基板与该第二基板，使该第二间隔结构的一端位于该开口部分中。

8.如权利要求7所述的显示面板的形成方法，其中该对向压合步骤分段进行，包括：

对向压合该第一基板及该第二基板，使该第一间隔结构的一端抵在该非开口部分上；以及

增加对向压合的力道，使该第二间隔结构的该端接近该开口的底部。

9.如权利要求7所述的显示面板的形成方法，其中该第一间隔结构的截面的面积或形状与该第二间隔结构不同。

10.如权利要求7所述的显示面板的形成方法，其中该第二基板包括材料层，该材料层的上表面为该第二表面。

Images