CN102768442B - 液晶面板 - Google Patents
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Abstract
一种液晶面板，包括一第一可挠性基板、一第二可挠性基板、多个间隙物与一液晶层。第二可挠性基板与第一可挠性基板相对。多个间隙物设置于第一可挠性基板以及第二可挠性基板之间。各间隙物包括接触于第一可挠性基板的一第一部分，以及不接触第一可挠性基板的一第二部分。第一部分的弹性回复率小于第二部分的弹性回复率。前述液晶层配置于第一可挠性基板与第二可挠性基板之间，且填充于间隙物之间。
Description
技术领域
本发明是有关于一种面板的结构，且特别是有关于一种液晶面板的结构。
背景技术
多媒体社会的急速跃进多半受惠于半导体元件及显示面板的飞跃性进步。显示面板中具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶面板(Liquid Crystal Panel)已逐渐成为市场的主流。
传统的液晶面板多使用硬质基板如玻璃基板。但玻璃基板的厚度较厚且具一定的重量。因此为了减轻液晶面板的厚度与重量，进而研发出使用可挠性基板的液晶面板。相较于传统的硬质基板，可挠性基板具有厚度薄与重量较轻的优点，并且能够节省成本。
在液晶面板中，液晶层之厚度将会显著地影响到液晶面板的各种性能如应答速度、对比(contrast)值以及可视角等。因此，一般会在液晶面板的上基板与下基板之间加入间隙物（spacer），以维持两基板之间的间隙(cell gap)固定，进而严密地控制液晶层之厚度。但在制造液晶面板的过程中，不可避免的会有压合的动作，使压合过程的压合力量集中而造成基板的损坏。
发明内容
本发明提供一种液晶面板，其间隙物包括不同弹性回复率的多个部分，其中弹性回复率较小的部份具保护液晶面板的效果。
本发明提出一种液晶面板，包括一第一可挠性基板、一第二可挠性基板、多个间隙物与一液晶层。第二可挠性基板与第一可挠性基板相对。多个间隙物设置于第一可挠性基板以及第二可挠性基板之间。各间隙物包括接触于第一可挠性基板的一第一部分，以及不接触第一可挠性基板的一第二部分，且第一部分的弹性回复率小于第二部分的弹性回复率。前述液晶层配置于第一可挠性基板与第二可挠性基板之间，且填充于间隙物之间。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的第一部分的弹性回复率为10%至80%。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的第二部分的弹性回复率为60%至95%。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的第一部分的弹性系数小于第二部分的弹性系数。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的第一部分的弹性系数为0.1GPa至3GPa。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的第二部分的弹性系数为1GPa至5GPa。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物更包括接触于第二可挠性基板的一第三部分，且第三部分的材质相同于第一部分的材质。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物更包括接触于第二可挠性基板的一第三部分，且第三部分的弹性回复率小于第二部分的弹性回复率。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物更包括一中间部分，位于第三部分与第二部分之间，中间部分的弹性回复率介于第三部分与第二部分之间。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的材质包括光刻胶材料。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的光刻胶材料包含高分子树脂，并且组成第一部分的光刻胶材料的高分子树脂固化率小于组成第二部分的光刻胶材料的高分子树脂固化率。
在本发明的一实施例中，组成第一部分的光刻胶材料的高分子树脂固化率为10%至60%，而组成第二部分的光刻胶材料的高分子树脂固化率为80%至100%。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的第一部分的材质包括甲基丙烯酸甲酯（Methylmethacrylate，MMA）、三丙二醇二丙烯酸酯(tripropyleneglycol diacrylate，TPGDA)或其组合。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物的第二部分的材质包括己二醇二丙烯酸酯（hexanediol diacrylate，HDDA）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（trimethylolpropane triacrylate，TMPTA）、三-四丙烯酸戊赤藻糖醇(pentaerythritol tri-tetraacrylate，PETA)、或其组合。
在本发明的一实施例中，上述的液晶面板的间隙物更包括一中间部分，位于第一部分与第二部分之间，且中间部分的弹性回复率介于第一部分与第二部分之间。
基于上述，本发明的液晶面板使用可挠性基板。此液晶面板的间隙物包括不同弹性回复率的多个部分，弹性回复率较小的部分性质较软且相对容易变形。此较软部分与可挠性基板接触可以吸收外力，而具有保护液晶面板不被压伤的功能。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1是本发明的液晶面板的示意图。
图2A至图2E是图1的间隙物的制备流程图。
图3A是本发明的液晶面板的第二实施例的示意图。
图3B是本发明的液晶面板的第三实施例的示意图。
元件其中，附图标记：
100：液晶面板
100A：液晶面板
100B：液晶面板
110：第一可挠性基板
120：第二可挠性基板
130：间隙物
130A：间隙物
130B：间隙物
132：第一部分
132’：第一材料层
134：第二部分
134’：第二材料层
136：第三部分
138a、138b：中间部分
140：液晶层
150：载体
160：光掩膜
170：紫外(UV)光
具体实施方式
图1是本发明的液晶面板的示意图。请参考图1，液晶面板100包括一第一可挠性基板110、一第二可挠性基板120、多个间隙物130与一液晶层140。第二可挠性基板120相对于第一可挠性基板110。多个间隙物130设置于第一可挠性基板110以及第二可挠性基板120之间。各间隙物130包括接触于第一可挠性基板110的一第一部分132，以及不接触第一可挠性基板110的一第二部分134。间隙物130的第一部分132的弹性回复率小于第二部分134的弹性回复率。前述液晶层140则配置于第一可挠性基板110与第二可挠性基板120之间，且填充于间隙物130之间。
如图1所绘示，间隙物130的第二部分134设置在第一部分132的一侧而第一可挠性基板110设置在第一部分132的另一侧，因此第二部分134不会接触到第一可挠性基板110。在本实施中，第一部分132的弹性回复率小于第二部分134的弹性回复率。因此，相较于间隙物130的第二部分134，间隙物130的第一部分132的材料性质较软，受力后较容易变形。故显示面板100在制造过程或是使用过程中受到外力作用时，间隙物130中较软的第一部分132可以变形以帮助吸收外力，使这样的外力不会损伤到液晶面板100，特别是不会损伤到第一可挠性基板110。另外，间隙物130中较硬的第二部分134则具有支撑的效果，可保持液晶面板100中第一可挠性基板110与第二可挠性基板120的间距固定，以维持显示面板100的性能。
具体而言，间隙物130的第一部分132的弹性回复率例如为10%至80%，而第二部分134的弹性回复率例如为60%至95%。另外，本实施例中，间隙物130的第一部分132的弹性系数也例如小于第二部分134的弹性系数，其中第一部分132的弹性系数为0.1GPa至3Gpa，而第二部分134的弹性系数为1GPa至5GPa。
为了进一步阐述本发明的间隙物设计，以下将举例说明间隙物130的制作方法。图2A至图2E绘示为图1的间隙物的制作流程图。请先参考图2A，在制作间隙物130时，第一可挠性基板110是承载在一载体150，如玻璃载体的上。载体150可以让第一可挠性基板110维持于平坦的状态，而避免第一可挠性基板110在后续制程中挠曲。不过，本发明不限定以这样的方式维持第一可挠性基板110的平坦性。在其它实施例中，透过挟持或是其它的方式让第一可挠性基板110维持于平坦的状态亦是可以采用的方法。
接着，依序于第一可挠性基板110上涂布第一材料层132’(图2B)以及第二材料层134’(图2C)。第一材料层132’与第二材料层134’可利用旋转涂布(spincoating)法、或是狭缝式涂布(slot die coating)法而涂布在第一可挠性基板110上。在此，由于第一可挠性基板110由载体150所支撑与承载，涂布上述材料层132’、134’的过程中，第一可挠性基板110不会挠曲而使得涂布步骤可以顺利进行。
本实施例中，第一材料层132’与第二材料层134’的材质包括光刻胶材料。并且，第一材料层132’与第二材料层134’的材质可以有所不同。举例而言，第一材料层132’的材质包括甲基丙烯酸甲酯（Methylmethacrylate，MMA）、三丙二醇二丙烯酸酯(tripropylene glycol diacrylate，TPGDA)或其组合。第二材料层134’包括己二醇二丙烯酸酯（hexanediol diacrylate，HDDA）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（trimethylolpropane triacrylate，TMPTA）、三-四丙烯酸戊赤藻糖醇(pentaerythritol tri-tetraacrylate，PETA)、或其组合，但本发明并不以此为限。
另外，光刻胶材料一般至少由高分子树脂所组成。所以，为了提供不同的柔韧性质，第一材料层132’的高分子树脂固化率可以小于第二材料层134’的高分子树脂固化率。在一实施例中，第一材料层132’的高分子树脂固化率可以为10%至60%，而第二材料层134’的光刻胶材料的高分子树脂固化率可以为80%至100%。不过，上述数值仅是举例说明的用，并非用以限定本发明。
再来，请参照图2D，透过光掩膜160并以紫外(UV)光170对堆栈在一起的第一材料层132’与第二材料层134’进行曝光。在此，光掩膜160上的图案设计(遮光区与不遮光区的分布)可以依照第一材料层132’与第二材料层134’的感光特性以及所需要的图案而调整。举例而言，第一材料层132’与第二材料层134’具有正型感旋光性时，光掩膜160上的图案设计会与第一材料层132’与第二材料层134’具有负型感旋光性时的图案设计相反。
随之，如图2E所示，进行一显影步骤使得第一材料层132’以及第二材料层134’局部被移除，并且待剩余的第一材料层132’以及第二材料层134’硬化，再将载体150移除，即可得到配置有多个间隙物130的第一可挠性基板110的结构。其中各间隙物130包括有在厚度方向上依序堆栈的第一部份132与第二部份134。
请同时参照图1与图2E，在将间隙物130制作于第一可挠性基板110的后，只要将第二可挠性基板120覆盖在间隙物130的第二部份134的上并且在第一挠性基板110与第二可挠性基板120之间填入液晶层140即可制造出所需的液晶面板100。
本实施例通过柔韧程度不同的两部分来构成间隙物130使得间隙物130较柔软的部份接触第一可挠性基板110以吸收外力可以保护第一可挠性基板110不受损坏。另外，相对较硬的部分就可以提供理想的支撑效果以维持第一可挠性基板110与第二可挠性基板120之间的间距。不过，本发明不限定间隙物130以双层结构来实现。在其它的实施例中，间隙物130可以有三层或是三层以上的结构设计。此时，间隙物的制作方式可以包括进行三次或是三次以上的涂布步骤以形成所需的多层结构。
举例而言，图3A是本发明的液晶面板的第二实施例的示意图。液晶面板100A包括一第一可挠性基板110、一第二可挠性基板120、多个间隙物130A与一液晶层140。第二可挠性基板120相对于第一可挠性基板110。多个间隙物130A设置于第一可挠性基板110以及第二可挠性基板120之间。其中，间隙物130A除了包括第一部份132以及第二部份134外更包括一第三部分136，其中第二部份134夹于第一部份132与第三部份136之间。也就是说，制作间隙物130A的方法可以是在上述图2C与图2D的步骤之间另外进行一次材料层的涂布即可。
间隙物130A的第三部分136可以接触于第二可挠性基板120。为了对第二可挠性基板120提供缓冲作用，第三部分136的材质与第一部分132的材质可以是相同的。换言之，间隙物130A的第三部分136的弹性回复率小于第二部分134的弹性回复率。在本实施例的间隙物130A当中，与第一可挠性基板110接触的第一部分132以及与第二可挠性基板120接触的第三部分136，会比第二部分134软。因此，在显示面板100受到外力时，与第一可挠性基板110接触的第一部分132以及与第二可挠性基板120接触的第三部分136可同时保护液晶面板100的两侧而避免第一可挠性基板110与第二可挠性基板120的损坏。
图3B是本发明的液晶面板的第三实施例的示意图。液晶面板100B包括一第一可挠性基板110、一第二可挠性基板120、多个间隙物130B与一液晶层140。第二可挠性基板120相对于第一可挠性基板110。请参考图3B，间隙物130B除了图3A中所绘示的第一部分132、第二部份134以及第三部份136外更包括一中间部分138a以及另一个中间部分138b。中间部分138a位于第三部分136与第二部分134之间，且其弹性回复率可以介于第三部分136与第二部分134之间。另一个中间部分138b则位于第一部分132与第二部分134之间，且此中间部分138b的弹性回复率介于第一部分132与第二部分134之间。
在本实施例中，间隙物130B的结构例如为五层结构，其依序为第一部分132、中间部分138b、第二部分134、中间部分138a、第三部分136。不过，这样的结构设计仅是举例说明之用，并非用以限定本发明。在其它的实施例中，中间部分138a与中间部分138b可选择性地省略一者而构成四层结构的另一种设计。
承上述，第一部分132与第三部分136的材质相同，尤其是第一部分132的弹性回复率与第三部分136的弹性回复率相同，且两者皆小于第二部分134的弹性回复率。同时，中间部分138a与138b的弹性回复率则介于第三部分136与第二部分134之间或是第一部分132与第二部分134之间。因此，在液晶面板100受到外力时，位于间隙物130B最外层的第一部分132与第三部分136最软，而较容易变形以吸收外力来保护显示面板100的两可挠性基板110与120。中间部分138a与138b的弹性回复率介于第三部分136与第二部分134之间，可以进一步提供缓冲的效果。相对最硬的第二部分134则具支撑的效果以维持第一可挠性基板110与第二可挠性基板120之间的间距。
综上所述，本发明的液晶面板的间隙物包括不同弹性回复率的多个部分。在液晶面板受力时，弹性回复率较小的部分可变形以吸收外力，具有保护液晶面板，特别是保护可挠性基板的功能。间隙物中弹性回复率较大的部分材料性质较硬，在液晶面板受力时可维持两基板间距。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (13)
1.一种液晶面板，其特征在于，包括：
一第一可挠性基板；
一第二可挠性基板，与该第一可挠性基板相对；
多个间隙物，设置于该第一可挠性基板以及该第二可挠性基板之间，其中各该间隙物包括接触于该第一可挠性基板的一第一部分以及不接触该第一可挠性基板的一第二部分，且该第一部分的弹性回复率小于该第二部分的弹性回复率；以及
一液晶层，配置于该第一可挠性基板与该第二可挠性基板之间，且填充于该些间隙物之间；
其中，各该间隙物更包括接触于该第二可挠性基板的一第三部分，且该第三部分的弹性回复率小于该第二部分的弹性回复率，各该间隙物更包括一中间部分，位于该第三部分与该第二部分之间，该中间部分的弹性回复率介于该第三部分与该第二部分之间。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该第一部分的弹性回复率为10％至80％。
3.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该第二部分的弹性回复率为60％至95％。
4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该第一部分的弹性系数小于该第二部分的弹性系数。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，该第一部分的弹性系数为0.1GPa至3GPa。
6.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，该第二部分的弹性系数为1GPa至5GPa。
7.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该第三部分的材质相同于该第一部分的材质。
8.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，各该间隙物的材质包括光刻胶材料。
9.根据权利要求8所述的液晶面板，其特征在于，该光刻胶材料包含高分子树脂，并且组成该第一部分的该光刻胶材料的高分子树脂固化率小于组成该第二部分的该光刻胶材料的高分子树脂固化率。
10.根据权利要求9所述的液晶面板，其特征在于，组成该第一部分的该光刻胶材料的高分子树脂固化率为10％至60％，而组成该第二部分的该光刻胶材料的高分子树脂固化率为80％至100％。
11.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，各该间隙物的该第一部分的材质包括甲基丙烯酸甲酯、三丙二醇二丙烯酸酯或其组合。
12.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，各该间隙物的该第二部分的材质包括已二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三-四丙烯酸戊赤藻糖醇、或其组合。
13.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，各该间隙物更包括一中间部分，位于该第一部分与该第二部分之间，且该中间部分的弹性回复率介于该第一部分与该第二部分之间。
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