TW201030429A - Display panel and method for forming the same - Google Patents

Description

201030429 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於液晶顯示面板，且特別是有關於以液 晶滴注法（One drop filling)所形成之液晶顯示面板。 【先前技術】 液晶顯示面板一般包括相對設置之彩色濾光片基板 與薄膜電晶體基板，其間包括間隔結構(spacer)以於兩基板 間維持特定尺寸之間隙，並包圍以密封層而形成液晶單元 (liquid crystal cell)。密封層包括一注入開口以供液晶材料 注入而於兩基板間形成液晶層。接著，再以密封層封住注 入開口。 上述方法過於繁複，因此現行的液晶材料注入大都改 用滴注法（〇1^心〇1)11出1^)，可參考美國專利]^〇.5,263,888 所述。其中，液晶材料係先滴在彩色濾光片基板或薄膜電 晶體基板其中之一上，隨後將兩基板接合，如此可省去許 多繁雜的步驟。然液晶材料之滴入量需較為精準，若滴入 量過少可能會在液晶面板中產生空隙(voids)，若過多可能 會造成重力不均（gravity mura)現象。 使用滴注法時，液晶材料之滴入量可能會略為不足或 略為過量。由於液晶面板所用基板具有彈性，在施加外力 使兩基板接合時，可使之略為彎曲而微調可容納液晶材料 之液晶單元體積。如此，液晶材料可完全填充並密封於液 晶單元中，不會產生空隙或重力不均等問題。 因此’夾置液晶層之兩基板所能彎曲的程度越高，液 0773-A34088TWF_P2009001 201030429 晶材料滴入量可容許的誤差範圍越大。而兩基板所能彎曲 的程度受到隔開兩基板之間隔結構分佈密度的影響。當兩 基板間之間隔結構分佈密度越低時，基板越能彎曲，使所 能容許液晶滴注量的範圍越大。然而，當間隔結構分佈密 度低時，施加外力接合兩基板時易造成間隔結構變形或損 壞。 因此，業界亟需新穎的顯示面板及其製造方法，以期 改善上述問題。 【發明内容】 本發明實施例提供一種顯示面板，包括：一第一基板， 其具有一第一表面；一第二基板，具有一第二表面，面向 第一表面，第二表面具有至少一開口部分，自第二表面向 下延伸，其中開口部分所佔之面積小於或等於第二表面之 非開口部分；液晶層，夾置於第一基板及第二基板之間； 至少一第一間隔結構，設置於第一基板及第二基板之間； ❿ 以及至少一第二間隔結構，設置於第一基板及第二基板之 間，且第二間隔結構之一端位於開口部分之内。 本發明另一實施例提供一種顯示面板，包括：一第一基 板，其具有一第一表面；一第二基板，其具有一第二表面， 面向第一表面，且具有複數個開口部分，自第二表面向下 延伸，其中開口部分所佔之面積小於或等於第二表面之非 開口部分；液晶層，夹置於第一基板及第二基板之間；複 數個第一間隔結構，設置於第一基板及第二基板之間；以 及複數個第二間隔結構，設置於第一基板及第二基板之 0773-A34088TWT P2009001 5 201030429 間，且每一第二間隔結構之一端分別位於對應的開口部分 之内。 本發明實施例提供一種顯示面板的形成方法，包括： 提供一第一基板，具有第一表面；提供一第二基板，具有 第二表面；於第一表面上形成至少一第一間隔結構及至少 一第二間隔結構；於第一表面或第二表面上形成液晶層； 於第二表面上形成至少一開口部分，開口部分所佔之面積 小於或等於第二表面之非開口部分；以及對準並對向壓合 第一基板與第二基板，使第二間隔結構之一端位於開口部 分中。 【實施方式】 第1A-1D圖顯示本發明實施例之顯示面板的一系列 製程剖面圖。如第1A圖所示，提供第一基板100，其具有 第一表面100a。第一基板100可為薄膜電晶體基板或濾光 片基板。薄膜電晶體基板例如包括各種半導體材料層、絕 緣材料層、及導電材料層之堆疊。濾光片基板例如為習知 的彩色濾光片基板，包括不同顏色之高分子材料層陣列。 接著，在第一表面100a上形成密封結構102，其圍繞 出一晝素區。密封結構102之材質例如包括光致密封材料 (light cured sealant)或金屬材料等。之後，於第一表面100a 上形成至少一第一間隔結構104a及至少一第二間隔結構 104b。第一間隔結構104a及第二間隔結構104b之材質例 如為可壓縮材料（如向分子材料、光阻材料等）。在一貫施 例中，係先於第一表面l〇〇a上形成可壓縮材料層，接著將 0773-A34088TWF P2009001 6 201030429 之圖案化為複數個第一間隔結構104a及第二間隔結構 104b。第一間隔結構l〇4a與第二間隔結構1〇4b之截面的 面積或形狀可彼此不同或相同。複數個第一間隔結構1〇4a 之截面的面積或形狀彼此間可完全不同、完全相同、或部 分不同。複數個第二間隔結構l〇4b之截面的面積或形狀彼 此間可完全不同、完全相同、或部分不同。第一間隔結構 104a與第二間隔結構1 〇4b之分佈密度、形狀、尺寸、及 分佈位置等均可視情況自由設計。 • 如第圖所示，接著提供第二基板110,其具有第二 表面110a。第二基板11〇可為薄膜電晶體基板或濾光片基 板。當第一基板100為濾光片基板時，第二基板n〇為薄 膜電晶體基板，亦可反之。接著，於第二表面n〇a上形成 至少一開口部分112。在此實施例中，例如以（但不限於） 微影及蝕刻製程形成複數個開口部分112，其自表面11〇a 向下延伸至預定深度d。在一實施例中，深度d約介於〇 1μιη 至ΙΟμιη之間。在另一實施例中，深度d約介於〇 5μιη至5μιη ❿之間。開口部分Π2所佔之面積（即開口部分112底部所佔 之總面積）小於或等於表面l1〇a之非開口部分（即表面n〇a 上除了開口部分112所佔區域以外之區域）。在一實施例 中，開口部分112所佔之面積為表面11〇&之非開口部分的 約10%〜90%。在另一實施例中，開口部分112所佔之面積 為表面110a之非開口部分的約3〇%〜6〇%。開口部分ιΐ2 之位置係對應於第二間隔結構1〇4b之位置，且開口部分 112之截面面積大於第二間隔結構1〇仆之戴面積。在一實 施例中，開口部分m之截面面積等於或僅略大於第二間 0773-A34088TWF P2009001 _ 201030429 隔結構104b之截面積。 接著’如第ic圖所示’於表面1〇〇a或表面11〇a上 形成液晶層106 ’以及對準並對向壓合第一基板ι〇〇與第 一基板110’使第二間隔結構1〇4b之一端位於開口部分in 上。液晶層106可例如利用滴注法（0ne drop filling)將液晶 材料滴注於第一基板100之表面l00a上或第二基板U0之 表面110a上而形成。 在此實施例中，對向壓合步驟係分段進行。首先，將 第一基板100與第二基板110相互對準疊合，此時，第一 間隔結構104a(具有厚度tl)之一端抵在第二表面110a上之 非開口部分上，而第二間隔結構l〇4b之一端位於開口部分 112上而不與第二基板11〇接觸。此時，第一基板loo與 第二基板110之間僅以第一間隔結構104a隔開與支撐。由 於抵住兩基板之間隔結構分佈密度較低（此時，僅有第一間 隔結構104a)，基板能約略向上或向下彎曲，其可隨所滴入 之液晶材料份量之多寡而調整，使液晶滴入之製程窗口放 寬。 接著，如第1D圖所示，增加對向壓合的力道，使第 二間隔結構l〇4b之一端朝開口部分112之底部接近。在此 實施例中，第二間隔結構l〇4b之一端係與開口部分in之 底部直接接觸。在其他實施例中，第二間隔結構l〇4b之一 端不與開口部分112之底部直接接觸，其間可隔有其他結 構或材料。在使第二間隔結構104b之一端朝開口部分112 之底部接近期間，第一間隔結構104a及密封結構1〇2之厚 度會自厚度tl縮小至t2，所縮小之厚度大於或等於開口部 0773-A34088TWFJP2009001 8 201030429 分112之深唐H , 分⑴之底=時1二_結構1〇4b之〜端抵在開口部 第-基板結構·亦用以隔開與支撐 損壞。切強度以避免第一間隔結構购變形或 為二封:::封結構二2固化。例如，當密封結構1〇2 102。 時，可照射光線(如群光）以固化密封結構 顯干示本發明—實施例之顯示雨极的剖面圖。 顯不面板包括具有第二表面u -表面嶋之第一基板— 板1及具有第 -志品1 in ，、弟辰面l〇〇a面向第 =二兩基板110與1〇°之間夾置有液晶層106。 匕實施例之顯不面板包括複數個開口部 丄— 目弟一表 第-矣而11 11 ^伸，且開口部分112所佔之面積小於或等於 ❿ Ϊ:::楚之非開口部分。複數個第一間隔結構购 及複數個第二間隔結構l〇4b設置在第一基板1〇〇與第二基 板110之間，且第二間隔結構難之一端位於開口 ^ 112之内。 雖然’上述實施例中，開口部分與間隔結構係形成於 不同基板上，然在其他實施例中，基板上可同時形 口部分與間隔結構。開口部分對應至部分的間隔社 ^ 樣能使液晶滴入之製程窗口放寬，並仍能維持 _ 同 穩固性。 、顒不面板之 此外’雖然第1圖所示實施例之基板為單層義 、 其他實施例之基板可包括多層材料層之疊層。例:’然 ’請參 0773-A34088TWF_P200900 1 9 201030429 照第2圖，間隔結構l〇4a、104b可形成於第一基板丨〇〇上 之一材料層101上。該材料層101可為一金屬反射層。開 口部分112可形成於第二基板11〇上之一材料層in上， 該材料層Π1可為一平坦層。在此實施例中，開口部分係 自第二基板110上之材料層111向下延伸。可將材料層 視為第二基板110之一部分，材料層111之上表面可視為 包括材料層111之第二基板110的上表面，即可將之視為 表面110a。 本發明實施例適用於各種顯示器，不論是穿透式與半 反穿式產品皆在本發明實施例之範圍之内，例如可為扭轉 向列型（twisted nematic, TN)、超扭轉向列型（super twisted nematic，STN)、多象限垂直配向型（muhi-domain vertical alignment, MVA)、平面内切換型（in-plane switching，IPS)、 邊緣電場切換型（fringe field switching, FFS)、圖案化垂直 配向型（patterned vertical aligned, PVA)等。 本發明實施例具有許多優點。例如，可視需要於部分 間隔結構之對應基板位置上形成各種形狀或分佈之開口部 ❹ 分’於對準壓合兩基板時，未對應至開口部分之其他間隔 結構可暫時於兩基板間隔開一液晶單元間隙。此時兩基板 間抵住兩基板之間隔結構數量不多，兩基板因而仍具相當 程度之彈性’因此可容許較大範圍之液晶滴入量差異。在 完成壓合之後’其餘間隔結構進一步抵在開口部分之底部 上以提供足夠強度’可同時兼顧製程窗口與結構強度。此 外’由於開口部分與其對應之間隔結構的數目、形狀、位 置、分佈密度等皆可視情況任意設計，具有很高的製程自 0773-A34088TWF_P2009001 10 201030429 由度。 雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者， 在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作任意之更動與潤 飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界 定者為準。 【圖式簡單說明】 第1A-1D圖顯示本發明實施例之顯示面板的一系列 製程剖面圖。 第2圖顯示本發明另一實施例之顯示面板將接合前之 剖面圖。 【主要元件符號說明】 100、 110〜基板； 100a、110a〜表面； 102〜密封結構； 104a、104b〜間隔結構； 106〜液晶層； 101、 111〜材料層； 112〜開口部分； d〜深度； tl、t2〜厚度。 0773-A34088TWF P2009001 11

Claims (1)

1. 201030429 七、申請專利範圍： 1. 一種顯示面板，包括： 一第一基板，具有一第一表面； 一第二基板，具有一第二表面，面向該第一表面，並 具有至少一開口部分，自該第二表面向下延伸，其中該開 口部分所佔之一面積小於或等於該第二表面之一非開口部 分； 一液晶層，夾置於該第一基板及該第二基板之間； 至少一第一間隔結構，設置於該第一基板及該第二基 板之間；以及 至少一第二間隔結構，設置於該第一基板及該第二基 板之間，且該第二間隔結構之一端位於該開口部分之内。 2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第 二間隔結構與該開口部分之一底部直接接觸。 3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第 一間隔結構之截面的面積或形狀與該第二間隔結構彼此不 同。 4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第 一間隔結構或該第二間隔結構包括一可壓縮材料。 5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，更包括一 密封結構，設置於該第一基板及該第二基板之間，並包圍 該液晶層。 6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第 二基板包括一材料膚，該材料層之一上表面為該第二表面。 7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該材 0773-A34088TWF P2009001 12 201030429 料層包括一平坦層。 8. —種顯示面板，包括： 一第一基板，具有一第一表面； 一第二基板，具有一第二表面，面向該第一表面； 一液晶層，夾置於該第一基板及該第二基板之間； 複數個開口部分，自該第二表面向下延伸，其中該些 開口部分所佔之面積小於或等於該第二表面之一非開口部 分； 複數個第一間隔結構，設置於該第一基板及該第二基 板之間；以及 複數個第二間隔結構，設置於該第一基板及該第二基 板之間，且每一該些第二間隔結構之一端分別位於對應的 該些開口部分之内。 9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示面板，其中該些 第一間隔結構之間的之截面面積或形狀彼此完全不同或部 分不同。 10. 如申請專利範圍第8項所述之顯示面板，其中該些 第二間隔結構之間的之截面面積或形狀彼此完全不同或部 分不同。 11. 一種顯示面板的形成方法，包括： 提供一第一基板，具有一第一表面； 提供一第二基板，具有一第二表面； 於該第一表面上形成至少一第一間隔結構及至少一 第二間隔結構； 於該第一表面或該第二表面上形成一液晶層； 0773-A34088TWF P2009001 13 201030429 於該第二表面上形成至少一開口部分，該開口部分所 佔之面積小於或等於該第二表面之一非開口部分；以及 對準並對向壓合該第一基板與該第二基板，使該第二 間隔結構之一端位於該開口部分中。 12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板的形成方 法，其中該第一基板為薄膜電晶體基板或濾光片基板。 13. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板的形成方 法’其中該第二基板為薄膜電晶體基板或遽光片基板。 14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板的形成方 法，其中該對向壓合步驟係分段進行，包括： 對向壓合該第一基板及該第二基板，使該第一間隔結 構之一端抵在該非開口部分上；以及 增加對向壓合之力道，使該第二間隔結構之該端接近 該開口之一底部。 15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示面板的形成方 法，其中該第二間隔結構與該開口部分之底部直接接觸。 16. 如申請專利範圍第14項所述之顯示面板的形成方 法，其中在增加對向壓合之力道後，該第一間隔結構之厚 度自一第一厚度縮小至一第二厚度。 17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示面板的形成方 法，其中該第一厚度所縮小之厚度大於或等於該開口部分 之深度。 18. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板的形成方 法，其中該第一間隔結構之戴面的面積或形狀與該第二間 隔結構不同。 0773-A34088TWF P2009001 14 201030429 19. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板的形成方 法，更包括於該第一基板及該第二基板之間形成密封結 構，該密封結構圍繞該液晶層。 20. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板的形成方 法，其中該第二基板包括一材料層，該材料層之一上表面 為該第二表面。 21. 如申請專利範圍第20項所述之顯示面板的形成方 法，其中該材料層為一平坦層。

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