CN1696776A - 液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种液晶显示面板，其包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一框胶及一光间隔物阵列，该第二基板相对该第一基板设置，该液晶层设置在该第一基板与该第二基板之间，该框胶粘合该第一基板与该第二基板，分别将该第一基板和第二基板分为一中央部及一外围部，该光间隔物阵列离散分布在该第一基板和该第二基板其中之一的中央部及外围部，其在中央部邻近框胶处的分布密度大于其在中央部远离框胶处的分布密度。该液晶显示面板具有良好的显示特性。

Description

液晶显示面板

【技术领域】

本发明是关于一种液晶显示面板，尤其是涉及一种设有光间隔物(Photo Spacer)的液晶显示面板。

【背景技术】

液晶显示面板通常包括上下两个相对的基板，其间用间隔物(Spacer)隔开，形成一空间(Cell Gap)用以填充液晶，使用间隔物的目的是保持两基板间距恒定，从而使液晶面板的厚度均匀。

一般来说，液晶显示面板要实现高的响应速度、高对比度、广视角等显示特性，所使用的液晶显示面板必须严格保持厚度的均匀性，即使液晶层均匀，因此，间隔物的制造工艺对液晶显示面板的显示性能有较大影响。

通常，液晶显示面板的间隔物是以湿式或干式洒布到基板上。其中，湿式主要是利用分散体喷雾的方式制作间隔物，先将间隔物分散到溶剂中，如氟利昂、醇或水-醇混合物等溶剂，然后用喷雾装置将溶剂喷洒至基板表面，间隔物则均匀分布在基板表面。然而，间隔物湿式制程有以下不利因素：法规对氟利昂禁用的限定、有机溶剂导致环境污染且易引起火灾、溶剂对配向膜的损坏或污染等。

干式主要是利用气体，如压缩氮气等将间隔物直接洒布到基板表面。洒布前，通常利用摩擦起电，使间隔物颗粒带正电，间隔物颗粒洒布至基板后会因为同性电荷的排斥作用分散开来，因此能较均匀散布在基板表面。1998年1月16日公开的日本专利申请JP-A-10-010542揭示一种使用干式洒布间隔物的方法，该种方法使用的间隔物包括间隔颗粒与粘附在间隔颗粒表面的微细颗粒，微细颗粒可以改善间隔物的流动性，从而使间隔物分布在基板表面的均匀性得到加强。

干式与湿式均是采用洒布式间隔物制程，分布密度的均匀性较难控制，容易造成间隔物密度不均而影响液晶面板的平坦性。另外，间隔物一般是由硅石颗粒或苯乙烯聚合物颗粒等材料制成珠状材，珠状材对配向膜的配向性能有损害，且珠状材的珠状部容易漏光从而影响液晶显示面板的对比度。

另一现有技术在制造液晶显示面板时，在用以粘合液晶显示面板上、下基板的框胶内添加适量的间隔物(Rod Spacer)，其质量百分比约为0.5％～1.5％，用以支撑面板及控制其周边的间距，该间隔物的材料多为玻璃纤维或硅酸盐，其与框胶混合后需作调胶处理。若使用滴注法(One Drop Fill，ODF)制程时，液晶分子将直接与未硬化的框胶接触而受到框胶中游离的小分子污染，直接影响面板的品质，且制程中容易出现调胶不均的问题。

目前，业界已开发出可以取代珠状间隔物的间隔材，主要是利用光微影制程直接在彩色滤光片层表面形成光间隔物。

如图1与图2所示，是2002年10月21日公告的公告号为507,095的中国台湾专利所揭示的一种液晶面板及其制造方法。该液晶面板包括相对设置的上基板171及下基板179，其中，上基板171包括彩色像素区174、黑色矩阵层175及设于两基板之间的光间隔物176，下基板179包括用于粘合两基板171、179的框胶177。制程中，先在下基板179表面滴注液晶178，再对位贴合上下基板171、179，形成液晶面板。

框胶177用以贴合与支撑该上、下基板171、179，围绕在液晶面板四周将液晶178框限在两基板171、179之间，而光间隔物176用以隔开上、下基板171、179，其可以在制作彩色滤光片层188制程中通过光微影制程直接制得，省去洒布间隔物或在框胶内添加间隔物的制程，从而简化制程并节省材料成本。

上、下基板171、179贴合时，常通过对框胶177照射紫外光(UltraViolet，下称UV光)以使其硬化。当从上基板171一侧照射时，部分UV光会被黑色矩阵层175所遮蔽，进而使框胶177硬化速度较慢、硬化程度不足，造成未硬化的框胶177污染到液晶178。另外，UV光若从下基板179侧来照射框胶177时，部分光线会被下基板179上的线路(图未示)所遮蔽，同样造成部分框胶177硬化程度不足而导致未硬化的框胶177污染液晶178。最终，对液晶面板的显示特性产生不良影响。

【发明内容】

为克服现有技术液晶显示面板图像显示品质较差的问题，本发明提供一种显示特性优良的液晶显示面板。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种液晶显示面板，其包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一框胶及一光间隔物阵列，该第二基板相对该第一基板设置，该液晶层设置在该第一基板与该第二基板之间，该框胶粘合该第一基板与该第二基板，分别将该第一基板和第二基板分为一中央部及一外围部，该光间隔物阵列离散分布在该第一基板和该第二基板其中之一的中央部及外围部，其在中央部邻近框胶处的分布密度大于其在中央部远离框胶处的分布密度。

相比于现有技术，本发明液晶显示面板包括以下优点：首先，因光间隔物阵列分别设置在框胶内部及外围部，可以控制第一基板与第二基板的间距，以使液晶显示面板厚度均匀；其次，光间隔物阵列是离散分布，相比实体结构重量为轻，并且可以增强其支撑两基板的稳定性；再次，滴注液晶后贴合时，该光间隔物阵列在中央部邻近框胶处的分布密度较大，可以延缓液晶与未硬化框胶的接触时间，使框胶充分硬化，降低液晶与未硬化之框胶之接触面积，因此可以防止由于液晶被污染而使液晶显示面板产生漏光的现象，从而保证液晶显示面板具有良好的显示特性。

【附图说明】

图1是一种现有技术液晶显示面板的立体分解示意图。

图2是图1液晶显示面板的剖面示意图。

图3是本发明液晶显示面板第一实施方式的剖面示意图。

图4是图3所示液晶显示面板沿IV-IV方向的剖面示意图。

图5是本发明液晶显示面板第二实施方式的剖面示意图。

图6是本发明液晶显示面板第三实施方式的剖面示意图。

图7是本发明液晶显示面板第四实施方式的剖面示意图。

图8是本发明液晶显示面板第五实施方式的剖面示意图。

【具体实施方式】

如图3所示，是本发明液晶显示面板第一实施方式的剖面示意图，该液晶显示面板10包括一第一基板11、一第二基板19及一框胶18，其中该第一基板11与该第二基板19是相对设置，其间设有一液晶层17。框胶18设置在第一基板11与第二基板19之间，用以紧密贴合该第一基板11与该第二基板19，将液晶分子与外界阻隔且框限在第一基板11与第二基板19之间，框胶18的材料采用压克力树脂与环氧树脂的混合物。

请一并参阅图4，第一基板11的内表面涂覆有框胶18，框胶18将第一基板11的表面分为一中央部110及位于该中央部110外围的外围部120，中央部110是液晶面板10的显示区域。另外，两基板11、19贴合后，第二基板19也被框胶18区分为一中央部及位于该中央部外围的外围部，第一基板11包括一彩色滤光片层123。该彩色滤光片层123包括顺序排列的R、G、B三原色着色单元13、一黑色矩阵层12、一透明导电薄膜14。该黑色矩阵层12与该三原色着色单元13是相间隔设置，交替设置在第一基板11，用以隔离R、G、B三原色着色单元13与遮挡光束，使得液晶显示面板10具有高对比度与清晰度，其可以由树脂材料制成。透明导电薄膜14覆盖在该黑色矩阵层12与着色单元13表面。光间隔物阵列15离散地设置在第一基板11的中央部110及外围部120。两基板贴合时，框胶18可以根据情况涂布在该黑色矩阵层12的外围，框胶18的涂布位置也可以与该黑色矩阵层12所在位置部分重叠。

第一基板11的制程中，包括以下步骤：首先将黑色矩阵层12蚀刻在一玻璃基底(未标示)上，形成防止着色单元13混色的黑色遮光框，其次在各像素内重复R、G、B三道光阻的涂布、曝光及显影等流程；然后镀上一层透明导电薄膜14，从而形成彩色滤光层123；最后，利用光微影制程(Lithography Process)将负型压克力树脂在透明导电薄膜14及玻璃基底边缘分别制成离散分布的光间隔物阵列15，用以间隔第一基板11与第二基板19。

光间隔物阵列15包括设置在中央部110远离框胶18的第一光间隔物阵列151、设置在中央部110临近框胶18的第二光间隔物阵列152及设置在外围部120的第三光间隔物阵列153。

第二光间隔物阵列152离散地设置在邻近框胶18处，其结构呈圆柱状，也可以是半圆环柱状。其设置位置是与黑色矩阵层12所在的位置重叠或部分重叠。第二光间隔物阵列152的分布密度较高，液晶滴下制程中，足以延缓液晶层17穿过其与框胶18的接触时间，以使框胶18充分硬化，减少液晶层17的污染，防止框胶18渗入显示区域而使液晶显示面板10产生漏光的现象，从而保证液晶显示面板10具有良好的显示特性。第一光间隔物阵列151是离散分布在中央部110处，以使两基板11、19的间距恒定，第一光间隔物阵列151的分布密度小于第二光间隔物阵列152的分布密度。另外，光间隔物阵列151、152的表面涂布一配向膜16。第三光间隔物阵列153离散分布在第一基板11的外围部120处，其结构呈圆柱状，其是等间隔围绕在框胶18外部。第三光间隔物阵列153与第二光间隔物阵列152一并支撑着两基板11、19，使液晶面板10边缘的间距保持恒定。

第二基板19为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板，其包括一TFT层(图未示)，用以驱动该液晶层17，从而控制光束通过与否。

作为本实施方式的替代设计，液晶显示面板10第一基板11的彩色滤光片层123可以不具有黑色矩阵层12，其仅包括一R、G、B三原色着色单元13，而将光间隔物阵列15形成于各相邻着色单元13之间，其大小为能够覆盖相邻两光阻的间隙区域。此时，光间隔物阵列15做成不透明体，其设置在实施方式一所述的黑色矩阵层12所在的位置，替代黑色矩阵层12实现避免光阻颜色混合及提高对比度的特性。另外，该彩色滤光片层123也可设置在第二基板19临近液晶层17的表面上，即业界已经广泛应用的COA(Color FilterOn Array)技术，该光间隔物阵列15设置在该彩色滤光片层表面，其它技术特征和第一实施方式大致相同。

请参阅图5，是本发明液晶显示面板第二实施方式的剖面示意图。该实施方式与第一实施方式不同之处在于：液晶显示面板20中央部210的第二光间隔物阵列252处，可以进一步设置一条状光间隔物突起299。该光间隔物突起299整体呈矩形且与框胶28平行设置。该条状光间隔物突起299也为离散状分布，且分布密度比第二光间隔物阵列252的分布密度更高，可以进一步阻止未硬化的框胶28与液晶层27的接触污染，显示特性更优良。

请参阅图6，是本发明液晶显示面板第三实施方式的剖面示意图。该实施方式与第一实施方式不同之处在于：液晶显示面板30的第三光间隔物阵列353的分布密度大于第一光间隔物阵列351的分布密度，且与第二光间隔物阵列352的分布密度相当。

请参阅图7，是本发明液晶显示面板第四实施方式的剖面示意图。该实施方式与第二实施方式不同之处在于：液晶显示面板40的第三光间隔物阵列453的分布密度大于第一光间隔物阵列451的分布密度，且与第二光间隔物阵列452的分布密度相当。

请参阅图8，是本发明液晶显示面板第五实施方式的剖面示意图。该实施方式与第一实施方式不同之处在于：液晶显示面板50的第二光间隔物阵列552包括邻近框胶58设置的第四间隔物阵列554和远离框胶58设置的第五间隔物阵列555，其中，第四间隔物阵列554的结构为半圆环柱状，第五间隔物阵列555的结构为圆柱状。

Claims (14)

1.一种液晶显示面板，其包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一框胶及一光间隔物阵列，其中，该第二基板相对该第一基板设置，该液晶层设置在该第一基板与该第二基板之间，该框胶粘合该第一基板与该第二基板，分别将该第一基板和第二基板分为一中央部及一外围部，该光间隔物阵列设置在该第一基板和该第二基板其中之一的表面，其特征是：该光间隔物阵列离散分布在该第一基板和该第二基板其中之一的中央部及外围部，其在中央部邻近框胶处的分布密度大于其在中央部远离框胶处的分布密度。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征是：该第一基板包括一彩色滤光片层，其设置在该第一基板的邻近液晶层的表面。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征是：该第二基板包括一彩色滤光片层，其设置在该第二基板的邻近液晶层的表面。

4.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征是：该光间隔物阵列设置在该彩色滤光片层表面。

5.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征是：该光间隔物阵列设置在该彩色滤光片层表面。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的液晶显示面板，其特征是：该光间隔物阵列结构是圆柱状。

7.如权利要求1、2、3、4或5所述的液晶显示面板，其特征是：该中央部邻近框胶处的光间隔物阵列是半圆环柱状光间隔物阵列。

8.如权利要求1、2、3、4或5所述的液晶显示面板，其特征是：该外围部的光间隔物阵列的分布密度大于其在中央部远离框胶处的分布密度。

9.如权利要求2或3所述的液晶显示面板，其特征是：该彩色滤光片层包括一黑色矩阵层及一着色层，该着色层包括红、绿、蓝三原色着色单元，其中，该黑色矩阵层与该三原色着色单元相间隔设置。

10.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征是：该光间隔物阵列的设置位置与该黑色矩阵层的位置部分重叠。

11.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征是：该彩色滤光片层进一步包括一透明保护膜。

12.如权利要求1、2、3、4或5所述的液晶显示面板，其特征是：该中央部的邻近框胶处设置一连续分布的光间隔物突起，该光间隔物突起整体呈矩形且与框胶平行设置。

13.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征是：该框胶涂布在黑色矩阵层的外围。

14.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征是：该框胶涂布位置与黑色矩阵层所在位置重叠。

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