CN110727134A - 显示面板及其制造方法 - Google Patents

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CN110727134A CN201910996043.2A CN201910996043A CN110727134A CN 110727134 A CN110727134 A CN 110727134A CN 201910996043 A CN201910996043 A CN 201910996043A CN 110727134 A CN110727134 A CN 110727134A
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徐彦皇
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    • G02F1/136222—Colour filters incorporated in the active matrix substrate

Abstract

本发明公开了一种显示面板，包含基板、平坦层以及框胶。平坦层设置于基板上，并且具有多个贯孔以及多个凹孔。显示面板具有显示区以及环绕显示区的边框区。贯孔位于显示区内，并且贯穿平坦层。凹孔位于平坦层远离基板的表面，并且位于边框区内。凹孔的最大宽度小于贯孔的最大宽度。框胶覆盖凹孔，并且对应凹孔具有多个突起。

Description

显示面板及其制造方法
技术领域
本发明关于一种显示面板及其制造方法。
背景技术
近年来，由于高屏占比的电子装置渐趋流行，显示器边框窄化成为热门的研发方向之一。然而，采用窄边框设计使得显示面板能涂布框胶的区域有限，显示器边缘承受撞击的能力也随之下降。
发明内容
有鉴于此，本发明之一目的在于提出一种改进边缘耐撞击能力的显示面板及其制造方法。
为达成上述目的，依据本发明的一些实施方式，一种显示面板包含第一基板、第一平坦层以及框胶。第一平坦层设置于第一基板上，并且具有多个贯孔以及多个凹孔。显示面板具有显示区以及环绕显示区的边框区。贯孔位于显示区内，并且贯穿第一平坦层。凹孔位于第一平坦层远离第一基板的表面，并且位于边框区内。凹孔的最大宽度小于贯孔的最大宽度。框胶覆盖凹孔，并且对应凹孔具有多个突起。
于本发明的一或多个实施方式中，边框区具有出线区，凹孔位于出线区内。
于本发明的一或多个实施方式中，边框区具有非出线区。第一平坦层进一步包含位于非出线区内的多个第一凹陷部。第一凹陷部的最大宽度大于凹孔的最大宽度。框胶对应第一凹陷部具有多个第一隆起部。
于本发明的一或多个实施方式中，第一凹陷部的最大宽度实质上等于贯孔的最大宽度。
于本发明的一或多个实施方式中，两相邻凹孔之间的间距实质上为凹孔的最大宽度的两倍。
于本发明的一或多个实施方式中，凹孔的深度小于或等于第一平坦层的厚度的一半。
于本发明的一或多个实施方式中，凹孔的深度在1微米至1.5微米的范围内。
于本发明的一或多个实施方式中，凹孔位于框胶垂直投影于第一平坦层的区域内。
于本发明的一或多个实施方式中，部分凹孔排列为多个直排。直排沿第一方向排列，且两相邻直排的凹孔于实质上垂直于第一方向的第二方向上彼此错位。
于本发明的一或多个实施方式中，显示面板进一步包含第二基板以及第二平坦层。第二平坦层设置于第二基板面向第一平坦层的一侧，并且具有位于边框区内的多个第二凹陷部。框胶对应第二凹陷部具有多个第二隆起部。
于本发明的一或多个实施方式中，第二凹陷部的最大宽度实质上等于凹孔的最大宽度。
依据本发明的一些实施方式，一种显示面板制造方法，用以制造显示面板，其中显示面板包含第一基板以及位于第一基板上的第一平坦层，并且具有显示区以及环绕显示区的边框区。显示面板制造方法包含：透过光罩对第一平坦层进行曝光，其中光罩具有多个第一开口以及小于第一开口的多个第二开口，面对显示区，第二开口面对边框区；对第一平坦层进行显影，以于第一平坦层上形成对应第一开口的多个贯孔以及对应第二开口的多个第一凹孔，第一凹孔的最大宽度小于贯孔的最大宽度；以及于第一凹孔上覆盖框胶，使得框胶对应第一凹孔形成多个第一突起。
于本发明的一或多个实施方式中，显示面板进一步包含第二基板以及位于第二基板上的第二平坦层。显示面板制造方法进一步包含：透过光罩对第二平坦层进行曝光；对第二平坦层进行显影，以于第二平坦层上形成对应第二开口的多个第二凹孔；以及于第二凹孔上覆盖框胶，使得框胶对应第二凹孔形成多个第二突起。
综上所述，本发明的显示面板在平坦层(可为薄膜晶体管阵列基板或彩色滤光基板的平坦层)位于边框区的部分设置有凹孔，涂布于平坦层上的框胶对应孔具有突起，如此一来，框胶与薄膜晶体管阵列基板/彩色滤光基板接触的表面积增加，且突起能将外力往多个方向分散，使得本发明的显示面板的边缘耐撞击能力相较于现有的显示面板有显著的提升。
附图说明
为使本发明的上述及其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，所附图式的说明如下：
图1为绘示依据本发明一实施方式的显示面板的剖视图。
图2为图1所示的显示面板的第一平坦层的俯视图。
图3为图1所示的显示面板的第一平坦层的局部放大俯视图。
图4为绘示依据本发明另一实施方式的显示面板的第一平坦层的局部放大俯视图。
图5为绘示依据本发明一实施方式的显示面板制造方法的流程图。
图6至图10为图5所示的显示面板制造方法于不同阶段的示意图。
其中，附图标记：
100：显示面板
101：显示区
102：边框区
103：出线区
104：非出线区
200：薄膜晶体管阵列基板
210：第一基板
220：第一平坦层
221：贯孔
222：凹孔
223：第一凹陷部
224：直排
230：第一电极层
240：第一配向层
300：彩色滤光基板
310：第二基板
320：第二平坦层
321：第二凹陷部
330：第二电极层
340：第二配向层
410：显示介质层
420：框胶
421：突起
422：第二隆起部
500：显示面板制造方法
900：光罩
901：第一开口
902：第二开口
D1、D2、D3：深度
G：间距
X1：第一方向
X2：第二方向
W1、W2、W3：最大宽度
WS：宽度
具体实施方式
为使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的图式及以下所述各种实施方式。图式中的各元件未按比例绘制，且仅为说明本发明而提供。以下描述许多实务上的细节，以提供对本发明的全面理解，然而，相关领域具普通技术者应当理解可在没有一或多个实务上的细节的情况下实施本发明，因此，该些细节不应用以限定本发明。
请参照图1以及图2。图1为绘示依据本发明一实施方式的显示面板100的剖视图，而图2为图1所示的显示面板100的第一平坦层220的俯视图。显示面板100具有显示区101以及环绕显示区101的边框区102。显示面板100包含薄膜晶体管阵列基板200、彩色滤光基板300、显示介质层410以及框胶420。于本实施方式中，显示面板100为液晶显示面板，显示介质层410为液晶，薄膜晶体管阵列基板200与彩色滤光基板300位于显示介质层410的相反两侧。框胶420连接于薄膜晶体管阵列基板200与彩色滤光基板300之间，并且沿着边框区102分布而环绕显示区101，使得显示介质层410位于薄膜晶体管阵列基板200、彩色滤光基板300以及框胶420共同形成的空间内。于一些实施方式中，显示面板100进一步包含间隔物(图未示)，其支撑于薄膜晶体管阵列基板200与彩色滤光基板300之间，使得薄膜晶体管阵列基板200与彩色滤光基板300维持固定的间距。
需说明的是，为了能清楚传达本发明的技术重点，图1仅示意地绘出薄膜晶体管阵列基板200与彩色滤光基板300中部分的层体与结构。取决于实务上的需求，薄膜晶体管阵列基板200与彩色滤光基板300可能进一步包含其他的层体或结构。
如图1所示，薄膜晶体管阵列基板200包含第一基板210、第一平坦层220、第一电极层230以及第一配向层240。第一平坦层220设置于第一基板210上，并且具有多个贯孔221(图1仅代表性绘示一个)以及多个凹孔222。贯孔221位于显示区101内，并且贯穿第一平坦层220。贯孔221用以供第一电极层230连接至下方的薄膜晶体管(图未示)。凹孔222位于第一平坦层220远离第一基板210的上表面，并且位于边框区102内。凹孔222的深度D2小于贯孔221的深度D1，且凹孔222的最大宽度W2小于贯孔221的最大宽度W1。于一些实施方式中，贯孔221的最大宽度W1实质上为5微米，而凹孔222的最大宽度W2实质上为3微米。
于一些实施方式中，如图1所示，在垂直于第一基板210的方向上，凹孔222的深度D2小于或等于第一平坦层220的厚度的一半(亦即，贯孔221的深度D1的一半)。于一些实施方式中，第一平坦层220的厚度实质上在2微米至3微米的范围内，而凹孔222的深度D2实质上在1微米至1.5微米的范围内。
需说明的是，尽管于图2中贯孔221与凹孔222以圆形呈现，于实际应用中，贯孔221与凹孔222透过对第一平坦层220进行曝光显影而形成，因此其形状未必是正圆形。本发明的贯孔221与凹孔222不限于上述形状，贯孔221与凹孔222可具有任何合适的形状。
如图1所示，第一电极层230部分覆盖第一平坦层220的上表面，并且部分填入贯孔221内。于一些实施方式中，第一电极层230包含多个像素电极(图未示)，每一像素电极对应至显示面板100的其中一像素。第一配向层240覆盖第一电极层230远离第一平坦层220的一侧，并且部分填入贯孔221与凹孔222内。
需说明的是，为了能清楚绘出各层体，于图1中，第一电极层230与第一配向层240的厚度被稍微放大。于实际应用中，第一电极层230/第一配向层240的厚度与第一平坦层220的比值小于图中所呈现的厚度比，因此，形成第一配向层240时，第一配向层240面向第一平坦层220的一侧对应凹孔222突起，且第一配向层240远离第一平坦层220的一侧对应凹孔222内凹。若在边框区102内还具有其他位于第一配向层240与第一平坦层220之间的层体，其同样会在面向第一平坦层220的一侧对应凹孔222突起，并在远离第一平坦层220的一侧对应凹孔222内凹。于一些实施方式中，第一电极层230的厚度实质上在至
Figure BDA0002239745460000062
的范围内，而第一配向层240的厚度实质上为
Figure BDA0002239745460000063
如图1所示，框胶420覆盖凹孔222，并且在面对第一平坦层220的一侧上对应凹孔222具有多个突起421。突起421的设置除了可增加框胶420与薄膜晶体管阵列基板200接触的表面积外，还能将外力往多个方向分散，因此，显示面板100侧边受到撞击时(例如是显示面板100掉落时)不易与薄膜晶体管阵列基板200分离，有效地提升显示面板100的边缘耐撞击能力。
于一些实施方式中，如图1所示，凹孔222位于框胶420沿着垂直第一基板210的方向投影于第一平坦层220的区域内，换言之，所有的凹孔222均受到框胶420的覆盖。
需说明的是，特定类型的显示面板(例如蓝相液晶显示面板)不需要设置配向层，因此，于一些实施方式中，第一配向层240可省略。
于一些实施方式中，如图2所示，边框区102包含出线区103与非出线区104，其中非出线区104指边框区102在出线区103以外的部分。第一平坦层220在出线区103内的部分具有布设于其内的线路(图未示)，供显示面板100与外部进行连接。凹孔222位于出线区103内。凹孔222非贯穿的深度设计使其不会影响到布设于第一平坦层220内的线路。在非出线区104内的部分，第一平坦层220可进一步包含多个第一凹陷部223。框胶420覆盖第一凹陷部223，并且对应第一凹陷部223具有多个隆起部(图未示)，藉此进一步提升显示面板100的边缘耐撞击能力。
承上所述，设置于非出线区104内的第一凹陷部223不需要避开线路，故其尺寸可大于出线区103内的凹孔222。于一些实施方式中，第一凹陷部223的深度与最大宽度实质上分别等于凹孔222的深度D2与最大宽度W2。于一些实施方式中，第一凹陷部223的深度与最大宽度分别大于凹孔222的深度D2与最大宽度W2，但不贯穿第一平坦层220。于一些实施方式中，第一凹陷部223为贯孔，其深度与最大宽度分别等于贯孔221的深度D1与最大宽度W1。本发明的第一凹陷部223不限于上述尺寸，相关技术领域中具有通常知识者可依据实务上的需求对第一凹陷部223的尺寸做适当的调整。
请参照图3，其为图1所示的显示面板100的第一平坦层220的局部放大俯视图。于一些实施方式中，凹孔222排列为一矩阵。具体而言，凹孔222排列为多个直排224，且直排224沿第一方向X1排列。两相邻直排224的凹孔222在垂直于第一方向X1的第二方向X2上彼此对齐，换言之，两相邻直排224的凹孔222在第二方向X2上具有相同的坐标。
于一些实施方式中，如图3所示，两相邻凹孔222之间的间距G实质上为凹孔222的最大宽度W2的两倍，换言之，两相邻直排224以间距G相隔。举例而言，当最大宽度W2为3微米，间距G为6微米。若设计的间距过大使得凹孔222的密度过低，则凹孔222的设置对于提升框胶420与薄膜晶体管阵列基板200之间的粘着力帮助有限。反之，若设计的间距过小，则在制造时可能会出现相邻的凹孔222连通的情况，连通的凹孔222相较于分离凹孔222效果较为不理想。
附图中仅示意地绘出数个凹孔222，于实际应用中，凹孔222的数目可大于附图中所绘出的数目。于一些实施方式中，框胶420的宽度WS实质上为500微米(请见图1)，当凹孔222的最大宽度W2为3微米且间距G为6微米时，在第二方向X2上，一个横排可包含数十个凹孔222。
请参照图4，其为绘示依据本发明另一实施方式的显示面板的第一平坦层的局部放大俯视图。本实施方式与图3所示的实施方式的差异在于凹孔222的排列方式不同。具体而言，于本实施方式中，两相邻直排224的凹孔222在第二方向X2上彼此错位，换言之，两相邻直排224的凹孔222在第二方向X2上具有不同的坐标。相邻的凹孔222具有固定间距G，使得三个相邻的凹孔222排列为一正三角形。给定间距G，本实施方式的凹孔222排列得较为紧密，边框区102单位面积内可设置较多的凹孔222，藉此进一步提升显示面板100的边缘耐撞击能力。本发明的凹孔222不限于图3与图4所展示的排列方式，凹孔222可以任何合适的方式排列。
请回头参照图1。彩色滤光基板300包含第二基板310、第二平坦层320、第二电极层330以及第二配向层340。第二平坦层320设置于第二基板310上，并且覆盖彩色滤光层与遮光层(图未示)。第二平坦层320具有位于边框区102内的多个第二凹陷部321。于一些实施方式中，第二平坦层320为保护层(overcoat layer)。第二电极层330部分覆盖第二平坦层320面向显示介质层410的下表面，第二配向层340覆盖第二电极层330远离第二平坦层320的一侧，并且部分填入第二凹陷部321内。
如图1所示，第二配向层340(以及第二电极层330)厚度明显小于第二平坦层320，因此，第二配向层340面向第二平坦层320的一侧对应第二凹陷部321突起，且第二配向层340远离第二平坦层320的一侧对应第二凹陷部321内凹。框胶420覆盖第二凹陷部321，并且在面对第二平坦层320的一侧上对应第二凹陷部321具有多个第二隆起部422。藉由上述结构配置，显示面板100的边缘耐撞击能力得到进一步的提升。
于一些实施方式中，第二电极层330包含共通电极，共通电极与第一电极层230的像素电极形成电场以控制显示介质层410内的液晶的排列。于另一些实施方式中，共通电极设置于薄膜晶体管阵列基板200，在此配置下，彩色滤光基板300不包含第二电极层330。
由于第二平坦层320内部未设置线路，第二凹陷部321不需要避开线路，故可具有任意尺寸。第二凹陷部321可为贯穿第二平坦层320的贯孔，或是不贯穿第二平坦层320的凹孔。于一些实施方式中，第二凹陷部321与第一平坦层220的凹孔222运用同一张光罩曝光形成，使得第二凹陷部321的深度D3与最大宽度W3实质上分别等于凹孔222的深度D2与最大宽度W2。
需说明的是，相关技术领域中具有通常知识者可依据显示面板100对边缘耐撞击能力的要求选择性地设置第二平坦层320上的第二凹陷部321。举例而言，对于边缘耐撞击能力要求较低的显示面板100，可省略第二平坦层320的第二凹陷部321，以简化显示面板100的制造过程。
请参照图5，其为绘示依据本发明一实施方式的显示面板制造方法500的流程图。显示面板制造方法500用以制造显示面板100，其包含步骤S501至步骤S509。以下参照图6至为第10图详细介绍显示面板制造方法500。
如图6所示，于步骤S501中，透过光罩900对第一平坦层220进行曝光，其中光罩900具有多个第一开口901(图6仅代表性绘示一个)以及小于第一开口901的多个第二开口902，第一开口901面对显示区101，而第二开口902面对边框区102。
承上所述，进行曝光时，光会透过第一开口901以及第二开口902照射至第一平坦层220上，使得第一平坦层220部分发生化学反应。具体而言，于垂直第一基板210的方向上，第一平坦层220在第一开口901下方处具有小于第一开口901的第一曝光区域(图未示)，而第二平坦层320在第二开口902下方处具有小于第二开口902的第二曝光区域(图未示)，第二曝光区域小于第一曝光区域。
如图7所示，于步骤S503中，对第一平坦层220进行显影，以于第一平坦层220上形成对应第一开口901的贯孔221以及对应第二开口902的凹孔222，凹孔222的最大宽度W2小于贯孔221的最大宽度W1。
具体而言，于本步骤中，将显影液添加于第一平坦层220上，经过曝光步骤S501而发生化学反应的第一曝光区与第二曝光区溶于显影液中而形成贯孔221与凹孔222。由于光罩900的第二开口902尺寸小于第一开口901，第二开口902下方的区域曝光不完全，因此形成深度与最大宽度均小于贯孔221与凹孔222。
如图8所示，于步骤S505中，于第一平坦层220上形成第一电极层230。第一电极层230部分覆盖第一平坦层220远离第一基板210的一侧，并且部分填入贯孔221内。
如图9所示，于步骤S507中，于第一电极层230上形成第一配向层240。第一配向层240覆盖第一电极层230远离第一基板210的一侧，并且部分填入贯孔221与凹孔222内。第一配向层240面向第一平坦层220的一侧对应凹孔222突起，且第一配向层240远离第一平坦层220的一侧对应凹孔222内凹。当显示面板100不需要配向层时，可省略此步骤。
如图10所示，于步骤S509中，于凹孔222上覆盖框胶420，使得框胶420对应凹孔222形成突起421。具体而言，框胶420沿着边框区102涂布于第一配向层240上，并且填入第一配向层240背对凹孔222的空间而形成突起421。
请回头参照图1。于一些实施方式中，可运用同一光罩900于彩色滤光基板300的第二平坦层320上形成第二凹陷部321。于此等实施方式中，显示面板制造方法500进一步包含：(1)透过光罩900对第二平坦层320进行曝光；(2)曝光后，对第二平坦层320进行显影，以于第二平坦层320上形成对应第二开口902的第二凹陷部321；以及(3)形成第二电极层330与第二配向层340后，将彩色滤光基板300以第二配向层340面向薄膜晶体管阵列基板200的方式压在框胶420上，使得框胶420覆盖于第二凹陷部321上，并对应第二凹陷部321形成第二隆起部422。于此等实施方式中，第二凹陷部321的深度D3与最大宽度W3实质上分别等于凹孔222的深度D2与最大宽度W2，且第二隆起部422的尺寸实质上等于突起421。
需说明的是，于前段所述的实施方式中，于进行曝光时，不对第一开口901进行照光，避免于第二平坦层320上形成位于显示区101内的贯孔。于一些实施方式中，对第二平坦层320进行曝光时，第一开口901受到遮挡以阻止光透过第一开口901照射第二平坦层320。
综上所述，本发明的显示面板在平坦层(可为薄膜晶体管阵列基板或彩色滤光基板的平坦层)位于边框区的部分设置有凹孔，涂布于平坦层上的框胶对应孔具有突起，如此一来，框胶与薄膜晶体管阵列基板/彩色滤光基板接触的表面积增加，且突起能将外力往多个方向分散，使得本发明的显示面板的边缘耐撞击能力相较于现有的显示面板有显著的提升。
尽管本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，于不脱离本发明的精神及范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种显示面板，其特征在于，具有一显示区以及一边框区，该边框区环绕该显示区，该显示面板包含：
一第一基板；
一第一平坦层，设置于该第一基板上，并且具有多个贯孔以及多个凹孔，其中该些贯孔位于该显示区内，并且贯穿该第一平坦层，该些凹孔位于该第一平坦层远离该第一基板的一表面，并且位于该边框区内，该些凹孔的一最大宽度小于该些贯孔的一最大宽度；以及
一框胶，覆盖该些凹孔，并且对应该些凹孔具有多个突起。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该边框区具有一出线区，该些凹孔位于该出线区内。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该边框区具有一非出线区，该第一平坦层进一步包含多个第一凹陷部，该些第一凹陷部位于该非出线区内，且该些第一凹陷部的一最大宽度大于该些凹孔的该最大宽度，该框胶对应该些第一凹陷部具有多个第一隆起部。
4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，该些第一凹陷部的该最大宽度实质上等于该些贯孔的该最大宽度。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该些凹孔其中两相邻者之间的一间距实质上为该些凹孔的该最大宽度的两倍。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该些凹孔的一深度小于或等于该第一平坦层的一厚度的一半。
7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该些凹孔的一深度在1微米至1.5微米的范围内。
8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该些凹孔位于该框胶垂直投影于该第一平坦层的一区域内。
9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，部分该些凹孔排列为多个直排，该些直排沿一第一方向排列，该些直排其中两相邻者的该些凹孔于一第二方向上彼此错位，该第二方向实质上垂直于该第一方向。
10.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，进一步包含：
一第二基板；以及
一第二平坦层，设置于该第二基板面向该第一平坦层的一侧，并且具有多个第二凹陷部，其中该些第二凹陷部位于该边框区内，该框胶对应该些第二凹陷部具有多个第二隆起部。
11.如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，该些第二凹陷部的一最大宽度实质上等于该些凹孔的该最大宽度。
12.一种显示面板制造方法，其特征在于，用以制造一显示面板，该显示面板包含一第一基板以及位于该第一基板上的一第一平坦层，并且具有一显示区以及环绕该显示区的一边框区，该显示面板制造方法包含：
透过一光罩对该第一平坦层进行曝光，其中该光罩具有多个第一开口以及多个第二开口，该些第一开口面对该显示区，该些第二开口面对该边框区，该些第二开口小于该些第一开口；
对该第一平坦层进行显影，以于该第一平坦层上形成多个贯孔以及多个第一凹孔，其中该些贯孔对应该些第一开口，该些第一凹孔对应该些第二开口，该些第一凹孔的一最大宽度小于该些贯孔的一最大宽度；以及
于该些第一凹孔上覆盖一框胶，使得该框胶对应该些第一凹孔形成多个第一突起。
13.如权利要求12所述的显示面板制造方法，其特征在于，该显示面板进一步包含一第二基板以及位于该第二基板上的一第二平坦层，该显示面板制造方法进一步包含：
透过该光罩对该第二平坦层进行曝光；
对该第二平坦层进行显影，以于该第二平坦层上形成多个第二凹孔，该些第二凹孔对应该些第二开口；以及
于该些第二凹孔上覆盖该框胶，使得该框胶对应该些第二凹孔形成多个第二突起。
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