CN1752828A - 数组基板、液晶显示装置及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种数组基板，包括：透明基板；多个第一导线与多个第二导线，交错地设置于该透明基板上，以定义出多个显示区；至少一第一间隔物，位于该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，其中该至少一第一间隔物非位于该多条第一导线与该多条第二导线的交错部上；以及像素电极层，位于该多个显示区中，且该第一间隔物部分覆该像素电极层。本发明亦关于一种液晶显示装置及其组装方法。
Description
技术领域
本发明关于一种液晶显示装置(1iquid crystal display，LCD)，特别是关于一种液晶显示装置用数组基板(array substrate)。
背景技术
液晶显示装置(LCD)具有如体积小、重量轻、低电力消耗等众多优点。因此，LCD已经广泛地被应用于手提式计算机、行动电话等电子产品中。
液晶显示装置通常包括两个具有电极的上下基板。通常下基板表面形成有用来当作开关组件的薄膜晶体管，此薄膜晶体管具有连接于扫描线(scanline)的栅极电极、连接于数据线(data line)的漏极电极、以及连接于像素电极的源极电极。而上基板表面则设置有遮光层以及用以显现出红、蓝、绿等色彩的彩色滤光膜层。而且，为了保持两基板间之固定的距离，于两基板间会散布具有一定粒径的颗粒于两基板之间，这些颗粒即为俗称的间隔物(spacer)。
一般而言，于液晶显示装置组装时，上述两基板必须彼此横向平行地设置，且藉由密封物质将两个精密彼此对齐的基板之间黏着而形成空穴。接着，利用如真空注入(vacuum insertion)等液晶方法，于空穴中填充液晶后而完成了液晶显示装置的组装。所填入的液晶可流通于液显示装置面板中的间隔物之间。
然而，鉴于液晶显示装置组装时，基板间对准仍无可避免产生误差，因而可能露出由显示像素间的遮光层所遮蔽的间隔物，因而毁损了显示像素的显示效果。因此，业界亟需一种改善与对应方案，以避免因基板对准所导致的间隔物露出情形。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的就是提供一种数组基板，其上设置有至少一间隔物，该间隔物设置于该数组基板上的导电线的非交错部上，大体对准于液晶显示装置的彩色滤光片基板的遮光层且为邻近该遮光层的彩色滤光膜层所局限。当液晶显示装置组装中对准误差产生时该间隔物并不会露出至显示像素中，因而避免了对于显示像素的显示效果的毁损。
为达上述目的，本发明提供了一种数组基板，包括：
透明基板；多条第一导线与多条第二导线，交错地设置于该透明基板上，以定义出多个显示区；至少一第一间隔物，位于该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，其中该至少一第一间隔物非位于该多条第一导线与该多条第二导线之交错部上；以及像素电极层，位于该多个显示区中，该第一间隔物部份覆盖该像素电极层。
依据一实施例，本发明提供了一种液晶显示装置，包括数组基板、彩色滤光片基板以及填充于该数组基板与该彩色滤光基板之间的液晶层。该数组基板包括：第一透明基板；多条第一导线与多条第二导线，交错地设置于该第一透明基板上，以定义出多个显示区；至少一第一间隔物，位于该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，其中该至少一第一间隔物非位于该多条第一导线与该多条第二导线的交错部上；以及像素电极层，位于该多个显示区中，该第一间隔物部份覆盖该像素电极层。而该彩色滤光片基板则包括：第二透明基板；遮光层，设置于该第二透明基板上，以定义出多个透光区；以及彩色滤光层，分别位于该多个透光区内的该第二透明基板上，并部分覆盖于该遮光层，以形成凹陷部。其中，该至少一第一间隔物支撑该凹陷部，且使得该多个显示区对准于该多个透光区。
依据一实施例，本发明提供了一种液晶显示装置的自对准组装方法，包括下列步骤：
提供数组基板，该数组基板包括第一透明基板；多条第一导线与多条第二导线，交错地设置于该第一透明基板上，以定义出多个显示区；至少一第一间隔物，位于该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，其中该至少一第一间隔物非位于该多条第一导线与该多条第二导线的交错部上；以及像素电极层，位于该多个显示区中，该第一间隔物部份覆盖该像素电极层。接着提供彩色滤光片基板，该彩色滤光片基板包括第二透明基板；遮光层，设置于该第二透明基板上，以定义出多个透光区；以及彩色滤光层，分别位于该多个透光区内的该第二透明基板上，并部分覆盖于该遮光层，以形成凹陷部。接着对准该第一间隔物与该凹陷部并压合该数组基板与该彩色滤光片基板，使该第一间隔物支撑该凹陷部，并使得该多个显示区对准于该多个透光区。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合所附图示，作详细说明如下：
附图说明
第1图为一示意图，用以说明依据本发明一实施例的显示装置的俯视情形；
第2图为一剖面图，显示了沿第1图中的线段2-2的剖面情形，用以说明本发明的液晶显示装置的部份剖面情形；
第3图为一剖面图，显示了沿第1图中的线段2-2的剖面情形，用以解说本发明的液晶显示装置的组装方法。
相关符号说明：
10～显示装置； 12～数组基板；
14～彩色滤光片基板； P～显示区；
L～透光区； 106a～第一间隔物；
106b～第二间隔物； 100～透明基板；
102～栅极导线； 104～数据导线； 110～缓冲层；
112～绝缘层； 114～像素电极；
200～透明基板； 202～遮光层；
202a～第一遮光片段； 202b～第二遮光片段；
LC～液晶层； 300a～绿色的彩色滤光层；
300b～绿色的彩色滤光层； 300c～蓝色的彩色滤光层；
H1～遮光层的厚度； H2～彩色滤光层的厚度；
H3～遮光层与彩色滤光层间的段差；
W1～未为彩色滤光层所遮蔽的遮光层宽度；
W2～间隔物上部的宽度。
具体实施方式
本发明的实施例将配合第1图至第3图作一详细叙述如下。首先请参照第1图的示意图，显示了本发明的液晶显示装置10的俯视情形，并部份图示了显示区中的组件设置情形。
如第1图所示，液晶显示装置10包括位于下方的数组基板12以及位于上方的彩色滤光片基板14。于数组基板12与彩色滤光片基板14间夹置液晶层(未图示)。数组基板12主要包括透明基板100，其上设置有多条互为交错的栅极导线102以及数据导线104。栅极导线102示出为水平延伸的导线，其作用例如为扫描线，而数据导线104示出为垂直延伸的导线，其作用例如为数据线。如此交错设置的栅极导线102与数据导线104则于透明基板100上定义出多个显示区P。
另外，彩色滤光片基板14主要包括透明基板200，其上设置遮光层(blackmatrix layer)202。遮光层202还包括有多个相互交错的第一遮光线段202a以及多个第二遮光线段202b。在此，第一遮光线段202a与第二遮光线段202b于透明基板200上互为交错，进而定义出多个透光区L。在此，第一遮光线段202a示出为水平地设置于透明基板200上，而第二遮光线段202b则示出为垂直地设置于透明基板200上。于透光区L内则设置有不同色彩的彩色滤光层，例如红(R)300a、绿(G)300b、蓝(B)300c。各透光区L则分别对应于显示区P。
如第1图所示，于第一遮光线段202a之下方空间的一部设置有间隔物106b，而于第二遮光线段202b之下方空间的一部则设置有另一间隔物106a。上述间隔物106b、106a优选地非设置于第一遮光线段202a与第二遮光线段202b交接处，其有助于改善数组基板12与彩色滤光片14于组装时的对准关系，进而提升液晶显示装置10的组装余量。在此，各间隔物106a、106b邻近于两不同的透光区L。于液晶显示装置中，间隔物的设置情形有以下几种选择：
(1)于邻近一或多个透光区L的遮光线段下方空间的一部内择一设置一或多个间隔物106a或106b；
(2)于邻近一透光区L的遮光线段下方空间的一部内设置多个间隔物106a或106b并大体围绕该透光区L；以及
(3)于邻近一或多个透光区L的遮光线段下方空间的一部内设置一或多组的间隔物106a与106b。
本领域的普通技术人员当能从参照第1图的图示以及上述解说而理解上述间隔物106a、106b于液晶显示装置中设置情形，而非以第1图的设置情形以及上述情形加以限制本发明。
接着请参照第2图，图示了沿第1图中线段2-2的剖面情形，以解说本发明的液晶显示装置10的部分剖面结构。如第2图所示，此时数组基板12显示有透明基板100，于透明基板100上设置有数据导线104，其分隔出两邻近显示区P的一边。于透明基板100上则进一步形成有缓冲层110、覆盖该数据导线104的绝缘层112以及像素电极114。此外，于透明基板100上更形成有间隔物，在此显示为第一间隔物106a，其是以一上窄下宽外型的楔形凸块显示，但其外形不限定于第2图中的形状。如第2图所示，第一间隔物106a的上部宽度W2约为5.0～15.0微米。形成第一间隔物106a的材料可为聚合物、光阻、硅化物以及树脂等光敏感性材料，因而可藉由微影与显影的方式所定义形成，无须使用额外的蚀刻步骤，故其制作过程并不会影响形成数组基板12上的暨有结构。如第2图所示，间隔物106a跨越了两邻近的显示区P上，且覆盖于绝缘层112以及部份的像素电极114。在此，于另一实施例中(未图示)，像素电极114的区域可更为缩小而未被间隔物106所覆盖。
另外，彩色滤光片基板14则包括透明基板200。于透明基板200上设置有遮光层，在此显示为第二遮光线段202b，其分隔出两邻近透光区L的一边。于透光区L内的透明基板200上则形成有彩色滤光层，在此显示为彩色滤层300c与300a，其部份覆盖第二遮光线段202b。第二遮光线段的厚度H1约为0.5～1.5微米，而彩色滤光层300c、300a的厚度H2则约为1.0～3.0微米，两者间具有介于0.5-2.5微米的段差H3，因而于其间形成凹陷部。在此，未被彩色滤光层300c、300a所覆盖的第二遮光线段202b的部分大体具有介于20.0～30.0微米一宽度W1，此即为凹陷部的宽度。而于液晶显示装置10中，上述彩色滤光片基板14的凹陷部大体对准了数组基板12上的第一间隔物106a且为之所支撑，第一间隔物106a与凹陷部的宽度W1间仍存在有约少于7微米的部份空隙，以提供适当的组装余量。于当液晶显示装置10组装时发生对准误差时，第一间隔物106a可为彩色滤光片14上的彩色滤光层300c、300a与第一遮光线段202b间的段差所局限，而不至于露出至透光区L而影响了显示区P中像素的表现。
再者，于彩色滤光片基板14与该数组基板12间的间距是由第一间隔物106a的厚度所定义。于彩色滤光片基板14与数组基板12间则更进一步夹置有液晶层LC，因而构成液晶显示装置10。
请参照第3图，图示了沿第1图中线段2-2的剖面情形，并用以说明本发明的液晶显示装置10的组装方法。
请参照第3图，首先提供数组基板12，其结构如前所述，于其上相邻的显示区P的导线上，例如为数据导线104，设置有第一间隔物106a，其外型如第3图所示的楔形凸块，其周围已为密封层(未图示)所围绕以定义出多个显示区P的整体范围，并经由如多处点滴法(one drop filling，ODF)的方式于显示区P内形成液晶层LC。接着提供彩色滤光片基板，例如前述的彩色滤光片基板14，其上相邻的透光区L间的遮光层内形成有凹陷部，大体对准于上述第一间隔物106a。接着于真空环境下压合上述数组基板12压合与彩色滤光片基板14，以完成液晶显示装置10的组装。
于第1图所示的本发明的液晶显示装置10中，其内设置有多个间隔物106a、106b，其大体沿着液晶显示装置之数组基板上的导线的一段设置且非设置于该多条导线的交错部上，其于液晶显示装置组装时进而分别提供了水平及/或垂直方向上的对准辅助功能，并大体对准于彩色滤光片基板上的凹陷部且于组装时可为之局限，而不易因对准误差的发生而露出至透光区中，因而提升了组装的制程余量与减少了对于显示像素的影响。于液晶显示装置10中所设置的间隔物(如第1图所示之106a、106b)的设置数量与其设置位置可依实际情形稍作更动，可规律地或非规律地形成于液晶显示装置中，而非限定于第1图所显示的实施情形。
虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (23)
1.一种数组基板，包括：
透明基板，
多条第一导线与多条第二导线，交错地设置于该透明基板上，以定义出多个显示区；
至少一第一间隔物，位于该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，其中该至少一第一间隔物非位于该多条第一导线与该多条第二导线的交错部上；以及
像素电极层，位于该多个显示区中，该第一间隔物部份覆盖该像素电极层。
2.如权利要求1的数组基板，还包括至少第二间隔物，位于非设置有该第一间隔物的该多条第一导线或该多条第二导线的一部上。
3.如权利要求2的数组基板，其中该第二间隔物部份覆盖该像素电极层。
4.如权利要求1的数组基板，其中该第一间隔物包括树脂、聚合物或硅化物。
5.如权利要求2的数组基板，其中该第二间隔物包括树脂、聚合物或硅化物。
6.一种液晶显示装置，包括：
数组基板，包括：
第一透明基板；
多条第一导线与多条第二导线，交错地设置于该第一透明基板上，以定义出多个显示区；
至少一第一间隔物，位于该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，其中该至少一第一间隔物非位于该多条第一导线与该多条第二导线的交错部上；以及
像素电极层，位于该多个显示区中，该第一间隔物部份覆盖该像素电极层；
彩色滤光片基板，包括：
第二透明基板；
遮光层，设置于该第二透明基板上，以定义出多个透光区；以及
彩色滤光层，分别位于该多个透光区内之该第二透明基板上，并部分覆盖于该遮光层，以形成一凹陷部；
以及；
液晶层，填充于该数组基板与该彩色滤光基板之间，其中，该至少一第一间隔物支撑该凹陷部，且使得该多个显示区对准于该多个透光区。
7.如权利要求6的液晶显示装置，还包括至少第二间隔物，位于非设置有该第一间隔物的该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，并支撑该凹陷部，使得该多个显示区对准于该多个透光区。
8.如权利要求7的液晶显示装置，其中该第二间隔物部份覆盖该像素电极层。
9.如权利要求6的液晶显示装置，其中该第一间隔物嵌入于该凹陷部内，藉由邻近该凹陷部的该彩色滤光层的限制，而局限该数组基板的位移。
10.如权利要求7的液晶显示装置，其中该第二间隔物嵌入于该凹陷部内，藉由邻近该凹陷部的该彩色滤光层的限制，而局限该数组基板的位移。
11.如权利要求7的液晶显示装置，其中该凹陷部沿该多条第一导线与该多条第二导线的方向延伸，而该第一间隔物与该第二间隔物嵌入于该凹陷部内，藉由邻近该凹陷部的该彩色滤光层的限制，而局限该数组基板的位移。
12.如权利要求6的液晶显示装置，其中该凹陷部具有介于0.5-2.5微米的段差。
13.如权利要求7的液晶显示装置，其中该第一间隔物及该第二间隔物的上部与邻近该凹陷部的该彩色滤光层间具有小于7微米的间隙。
14.如权利要求6的液晶显示装置，其中该至少一第一间隔物包括树脂、聚合物或硅化物。
15.如权利要求7的液晶显示装置，其中该至少一第二间隔物包括树脂、聚合物或硅化物。
16.一种液晶显示装置的组装方法，包括下列步骤：
提供数组基板，该数组基板包括：
第一透明基板；
多条第一导线与多条第二导线，交错地设置于该第一透明基板上，以定义出多个显示区；
至少一第一间隔物，位于该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，其中该至少一第一间隔物非位于所述多条第一导线与该多条第二导线的交错部上；以及
像素电极层，位于该多个显示区中，该第一间隔物部份覆盖该像素电极层；
提供彩色滤光片基板，该彩色滤光片基板包括：
第二透明基板；
遮光层，设置于该第二透明基板上，以定义出多个透光区；以及
彩色滤光层，分别位于该多个透光区内的该第二透明基板上，并部分覆盖于该遮光层，以形成凹陷部；
对准该第一间隔物与该凹陷部；以及
压合该数组基板与该彩色滤光片基板，使该第一间隔物支撑该凹陷部，并使得该多个显示区对准于该多个透光区。
17.如权利要求16的液晶显示装置的组装方法，于压合该数组基板与该彩色基板之前，还包括滴入液晶材料于该多个显示区内的步骤。
18.如权利要求16的液晶显示装置的组装方法，其中该数组基板还包括至少第二间隔物，位于非设置有该第一间隔物之该多条第一导线或该多条第二导线的一部上，并于压合该数组基板与该彩色滤光片基板的步骤中支撑该凹陷部，使得该多个显示区对准于该多个透光区。
19.如权利要求16的液晶显示装置的组装方法，其中该第一间隔物嵌入于该凹陷部内，藉由邻近该凹陷部的该彩色滤光层的限制，而局限该数组基板的移动。
20.如权利要求18的液晶显示装置的组装方法，其中该第二间隔物嵌入于该凹陷部内，藉由邻近该凹陷部的该彩色滤光层的限制，而局限该数组基板的移动。
21.如权利要求18的液晶显示装置的组装方法，其中该凹陷部为沿该多条第一导线与该多条第二导线的方向延伸，而该第一间隔物与该第二间隔物皆嵌入于该凹陷部内，藉由邻近该凹陷部的该彩色滤光层的限制，而局限该数组基板的移动。
22.如权利要求16的液晶显示装置的组装方法，其中该至少一第一间隔物包括树脂、聚合物或硅化物。
23.如权利要求18的液晶显示装置的组装方法，其中该至少一第二间隔物包括树脂、聚合物或硅化物。
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