TW201445228A - 顯示面板與其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種顯示面板，包括一元件基板、一對向基板、一密封膠以及一顯示介質。元件基板的一畫素陣列位於一顯示區中，且元件基板的一周邊電路位於一非顯示區中，其中周邊電路包括至少一驅動元件、一平坦層以及至少一導線。平坦層覆蓋驅動元件。導線位於平坦層上，且導線與驅動元件電性連接並與驅動元件重疊設置。對向基板位於元件基板的對向，密封膠位於元件基板與對向基板之間的非顯示區中並覆蓋導線。顯示介質位於元件基板、對向基板以及密封膠之間。另揭露一種顯示面板的製造方法。

Description

顯示面板與其製造方法

本發明是有關於一種顯示面板與其製造方法，且特別是一種液晶顯示面板與其製造方法。

近年來，隨著科技的進步與半導體產業的日益發達，數位產品例如個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、行動電話(mobile phone)、智慧型手機(smart phone)與筆記型電腦(notebook,NB)等電子產品的使用越來越普遍，並朝著便利、多功能且美觀的設計方向進行發展，以提供使用者更多的選擇。當使用者對數位產品的需求日漸提升，在數位產品中扮演重要角色的顯示螢幕亦成為設計者關注的焦點，其中液晶顯示面板(liquid crystal display panel，LCD panel)已成為顯示螢幕之主流。

一般而言，液晶顯示面板通常是將元件基板與對向基板透過密封膠組立在一起，並在元件基板與對向基板之間注入液晶層，其中元件基板可以是主動式陣列基板或是被動式陣列基板，而對向基板可以是一般的空白基板或是配置有電極膜或彩色濾光 層的基板。液晶顯示面板包括顯示區與非顯示區，其中顯示區用以顯示影像，因此液晶顯示面板中用以顯示影像的構件，例如是畫素陣列與顯示介質，會配置於顯示區。相對地，非顯示區不顯示影像，故通常會將其餘非用以顯示影像的構件，例如是電路，配置於非顯示區，以避免影響液晶顯示面板的外觀。為了製程上的需求，配置於非顯示區的電路中的驅動元件與導線通常會橫向排列並形成於基板上，而使液晶顯示面板的非顯示區具有較寬的邊框(border)。

本發明提供一種顯示面板，具有窄邊框(narrow border)的設計。

本發明提供一種顯示面板的製造方法，用以製作窄邊框的顯示面板。

本發明提出一種顯示面板，其具有一顯示區以及一非顯示區。顯示面板包括一元件基板、一對向基板、一密封膠以及一顯示介質。元件基板包括一基板以及設置在基板上之一畫素陣列以及一周邊電路。畫素陣列位於顯示區中，且周邊電路位於非顯示區中，其中周邊電路包括至少一驅動元件、一平坦層以及至少一導線。平坦層覆蓋驅動元件。導線位於平坦層上，其中導線與驅動元件電性連接且導線與驅動元件重疊設置。對向基板位於元件基板的對向。密封膠位於元件基板與對向基板之間的非顯示區 中，以將元件基板與對向基板組立在一起，其中密封膠覆蓋元件基板之導線，且導線設置於密封膠以及平坦層之間。顯示介質位於元件基板、對向基板以及密封膠之間。

本發明提出一種顯示面板的製造方法，包括下列步驟。提供一基板，基板具有一顯示區以及一非顯示區。在基板之顯示區中形成一薄膜電晶體陣列，且同時在基板之非顯示區中形成至少一驅動元件。形成一平坦層，以覆蓋薄膜電晶體陣列以及驅動元件。在顯示區之平坦層上形成一畫素電極，且畫素電極與薄膜電晶體陣列電性連接，以形成一畫素陣列。在非顯示區之平坦層上形成至少一導線，其中導線與驅動元件重疊設置，且導線與驅動元件電性連接。在平坦層上形成一密封膠，密封膠覆蓋導線。透過密封膠將一對向基板與基板組立在一起，且於對向基板、基板以及密封膠之間形成一顯示介質。

基於上述，本發明的顯示面板與其製造方法將元件基板的周邊電路配置於非顯示區中，其中周邊電路的導線位於平坦層上且與驅動元件電性連接，且導線與驅動元件重疊設置，使得顯示面板的非顯示區的寬度降低。據此，本發明的顯示面板具有窄邊框的設計，而本發明的顯示面板的製造方法能用以製作窄邊框的顯示面板。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100a‧‧‧顯示面板

110‧‧‧元件基板

112‧‧‧基板

114‧‧‧畫素陣列

114a‧‧‧薄膜電晶體陣列

116‧‧‧周邊電路

116a‧‧‧驅動元件

116b‧‧‧平坦層

116c‧‧‧導線

118、150‧‧‧保護層

120‧‧‧對向基板

130‧‧‧密封膠

140‧‧‧顯示介質

C1‧‧‧電容器

D1、D2‧‧‧汲極

E1‧‧‧第一電極

E2‧‧‧第二電極

G1、G2‧‧‧閘極

GI‧‧‧閘極絕緣層

L‧‧‧寬度

M1‧‧‧第一金屬層

M2‧‧‧第二金屬層

P1‧‧‧畫素電極

R1‧‧‧顯示區

R2‧‧‧非顯示區

S1、S2‧‧‧源極

SC1、SC2‧‧‧半導體層

t‧‧‧厚度

TFT1、TFT2‧‧‧薄膜電晶體

W1、W2‧‧‧接觸窗

圖1是本發明一實施例的顯示面板的示意圖。

圖2是圖1的顯示面板沿I-I’線的局部剖面示意圖。

圖3是本發明另一實施例的顯示面板沿I-I’線的局部剖面示意圖。

圖4是圖2的顯示面板的製造流程圖。

圖5A至圖5G是圖4的顯示面板的製造方法的流程示意圖。

圖1是本發明一實施例的顯示面板的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，顯示面板100具有顯示區R1以及非顯示區R2。顯示面板100在顯示區R1顯示影像，因此顯示面板100中用以顯示影像的構件，例如是畫素陣列與顯示介質，會配置於顯示區R1。相對地，非顯示區R2則不顯示影像，故通常會將周邊線路配置於非顯示區R2，以避免影響顯示面板100的外觀。在本實施例中，顯示區R1為一矩形區域，而非顯示區R2為一環繞並鄰接顯示區R1的口字形區域。在本發明其他實施例中，顯示區R1之形狀亦可為圓形、橢圓形、多邊形或其他形狀，而非顯示區R2之形狀亦可搭配顯示區R1之形狀而做適當的更動，本發明不限於此。此外，本實施例的顯示面板100例如是非晶矽液晶顯示面板(amorphous silicon liquid crystal display panel，a-Si LCD panel)， 但本發明不限制顯示面板的種類。

圖2是圖1的顯示面板沿I-I’線的局部剖面示意圖。請參考圖1與圖2，在本實施例中，顯示面板100包括元件基板110、對向基板120、密封膠130以及顯示介質140。元件基板110包括基板112以及設置在基板112上之畫素陣列114以及周邊電路116。基板112可為硬質基板或可撓性基板，而其材質可為玻璃、石英、有機聚合物或是其它適合的材料。畫素陣列114位於顯示區R1中，且周邊電路116位於非顯示區R2中。周邊電路116包括驅動元件116a、平坦層116b以及導線116c。平坦層116b覆蓋驅動元件116a。導線116c位於平坦層116b上，且導線116c透過接觸窗W1與驅動元件116a電性連接，其中導線116c與驅動元件116a重疊設置。周邊電路116例如是液晶顯示面板的閘極驅動電路(Gate driver IC on array，GOA)，而導線116c例如是閘極驅動電路的導線(wire)，但本發明不限於此。

具體而言，在本實施例中，驅動元件116a包括一個薄膜電晶體TFT1以及一個電容器C1。薄膜電晶體TFT1包括閘極(gate)G1、源極(source)S1與汲極(drain)D1，其中閘極G1與源極/汲極S1/D1之間具有閘極絕緣層GI，而閘極絕緣層GI與源極/汲極S1/D1之間具有半導體層SC1，以構成薄膜電晶體TFT1。電容器C1具有第一電極E1、第二電極E2與閘極絕緣層GI。本實施例的驅動元件116a是以一個薄膜電晶體TFT1以及一個電容器C1為例來說明，但在其他實施例中，驅動元件可以包括 兩個以上的薄膜電晶體或者兩個以上的電容器，並依據需求調整其排列方式，本發明並不加以限制。

在本實施例中，保護層118覆蓋在周邊電路116的驅動元件116a上，用以保護薄膜電晶體TFT1與電容器C1。平坦層116b覆蓋保護層118上，導線116c位於平坦層116b上。平坦層116b包括有機材料，且平坦層116b的厚度t約為2微米至3微米。導線116c的材質例如是金屬或是其他具有導電性質的材料。導線116c透過接觸窗W1與驅動元件116a電性連接，其中接觸窗W1貫穿平坦層116b並通過保護層118，以使導線116c透過接觸窗W1與驅動元件116a的薄膜電晶體TFT1電性連接。此外，導線116c配置於驅動元件116a的上方，亦即，導線116c與驅動元件116a於垂直投影方向上重疊設置，其中本實施例在圖2中將導線116c繪示為三條，但本發明並不限制導線116c的數量，其可依據需求調整。

另一方面，配置於基板112上且位於顯示區R1的畫素陣列114包括薄膜電晶體陣列114a以及與薄膜電晶體陣列114a電性連接的畫素電極P1，其中圖2的薄膜電晶體陣列114a繪示一個薄膜電晶體TFT2，但實際上薄膜電晶體陣列114a包括未繪示於圖2的多個薄膜電晶體。同樣地，薄膜電晶體TFT2包括閘極G2、源極S2與汲極D2，其中閘極G2與源極/汲極S2/D2之間具有閘極絕緣層GI，而閘極絕緣層GI與源極/汲極S2/D2之間具有半導體層SC2，以構成薄膜電晶體TFT2。

在本實施例中，覆蓋驅動元件116a的保護層118也覆蓋在畫素陣列114的薄膜電晶體陣列114a上，用以保護薄膜電晶體陣列114a。平坦層116b覆蓋保護層118上，且畫素電極P1位於平坦層116b上。畫素電極P1例如是透明導電膜，由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或其他適當的透明導電材料所構成。畫素電極P1透過接觸窗W2電性連接至薄膜電晶體TFT2，其中接觸窗W2貫穿平坦層116b並通過保護層118，以使畫素電極P1透過接觸窗W2與薄膜電晶體陣列114a的薄膜電晶體TFT2電性連接。

此外，在本實施例中，薄膜電晶體TFT1的閘極G1、薄膜電晶體TFT2的閘極G2以及電容器C1的第一電極E1係由第一金屬層M1所形成，薄膜電晶體TFT1的源極/汲極S1/D1、薄膜電晶體TFT2的源極/汲極S2/D2以及電容器C1的第二電極E2係由第二金屬層M2所形成，而閘極絕緣層GI位在第一金屬層M1與第二金屬層M2之間。由於薄膜電晶體陣列114a的薄膜電晶體TFT2、驅動元件116a的薄膜電晶體TFT1與電容器C1都具有第一金屬層M1、第二金屬層M2與閘極絕緣層GI，故顯示區R1與非顯示區R2的第一金屬層M1、第二金屬層M2與閘極絕緣層GI能分別以相同製程進行製作，以同時形成顯示區R1之薄膜電晶體陣列114a的薄膜電晶體TFT2與非顯示區R2之驅動元件116a的薄膜電晶體TFT1與電容器C1。

在本實施例中，對向基板120位於元件基板110的對向。 對向基板120可為玻璃基板、設置有電極膜的基板或是設置有彩色濾光陣列的基板。密封膠130位於元件基板110與對向基板120之間的非顯示區R2中，以將元件基板110與對向基板120組立在一起。密封膠130包括光固化膠材，但本發明並不限於此。密封膠130配置於非顯示區R2中並環繞顯示區R1。密封膠130位在元件基板110的平坦層116b與對向基板120之間，且密封膠130覆蓋元件基板110之導線116c，使得導線116c設置於密封膠130以及平坦層116b之間。顯示介質140位於元件基板110、對向基板120以及密封膠130之間。更進一步地說，在元件基板110與對向基板120藉由密封膠130而組立在一起之後，元件基板110、對向基板120以及密封膠130之間形成容置空間，而顯示介質140便配置於此容置空間內，並且對應於位在顯示區R1的畫素陣列114。顯示介質140例如是液晶層(liquid crystal layer)，但本發明並不限於此。

由此可知，由於元件基板110的周邊電路116的導線116c配置於驅動元件116a的上方而與驅動元件116a重疊設置，故元件基板110可以省略用以配置導線116c的橫向區域，進而降低顯示面板100的非顯示區R2的橫向寬度。在本實施例中，顯示面板100的非顯示區R2的寬度L約為1000微米至1500微米，相較於將周邊電路116的導線116c配置於驅動元件116a旁的顯示面板具有較窄的邊框(border)。據此，顯示面板100具有窄邊框的設計，並能進一步縮小應用顯示面板100的電子裝置的尺寸，提高電子 裝置的附加價值。

圖3是本發明另一實施例的顯示面板沿I-I’線的局部剖面示意圖。請參考圖3，在本實施例中，顯示面板100a的構件類似於顯示面板100者，在圖3中以相同於圖2的標號標示，在此不加以贅述。顯示面板100a與顯示面板100的主要差異在於，顯示面板100a更包括保護層150。保護層150覆蓋導線116c，且保護層150位於平坦層116b與密封膠130之間。保護層150包括無機介電材料，例如是氮化矽(SiNx)、二氧化矽(SiO2)或其他適當的材料。保護層150位於平坦層116b與密封膠130之間，並覆蓋導線116c，可用以保護導線116c，但本發明並不限於此，其可依據實際需求選擇。

圖4是圖2的顯示面板的製造流程圖。圖5A至圖5G是圖4的顯示面板的製造方法的流程示意圖。以下將藉由圖4搭配圖5A至圖5G依序介紹顯示面板100的製造方法。

首先，請參考圖4與圖5A，在步驟S110中，提供基板112，基板112具有顯示區R1以及非顯示區R2，其中非顯示區R2環繞並鄰近顯示區R1(如圖1所示)。接著，請參考圖4與圖5B，在步驟S120中，在基板112之顯示區R1中形成薄膜電晶體陣列114a，且同時在基板112之非顯示區R2中形成驅動元件116a。驅動元件116a在圖5B中以一個薄膜電晶體TFT1以及一個電容器C1為例，但實際上驅動元件116a可以有多個薄膜電晶體TFT1或者多個電容器C1。同樣地，薄膜電晶體陣列114a在圖5B 中是以一個薄膜電晶體TFT2為例，但實際上薄膜電晶體陣列114a可以具有多個薄膜電晶體。

由於薄膜電晶體陣列114a的薄膜電晶體TFT2、驅動元件116a的薄膜電晶體TFT1與電容器C1都具有第一金屬層M1與第二金屬層M2，且第一金屬層M1與第二金屬層M2之間具有閘極絕緣層GI，故顯示區R1與非顯示區R2的第一金屬層M1、第二金屬層M2與閘極絕緣層GI能分別以相同製程進行製作，以同時形成薄膜電晶體陣列114a的薄膜電晶體TFT2以及驅動元件116a的薄膜電晶體TFT1與電容器C1。其餘有關薄膜電晶體TFT1與TFT2以及電容器C1的具體描述如同前述，在此不多加贅述。在薄膜電晶體陣列114a與驅動元件116a形成於基板112上之後，保護層118覆蓋薄膜電晶體陣列114a與驅動元件116a，用以保護薄膜電晶體陣列114a與驅動元件116a。

接著，請參考圖4與圖5C，在步驟S130中，形成平坦層116b於保護層118上，以覆蓋薄膜電晶體陣列114a與驅動元件116a。平坦層116b包括有機材料，且平坦層116b的厚度t約為2微米至3微米。接著，請參考圖4與圖5D，在步驟S140中，在顯示區R1之平坦層116b上形成畫素電極P1，且畫素電極P1與薄膜電晶體陣列114a的薄膜電晶體TFT2電性連接，以形成畫素陣列114，其中畫素電極P1是透過貫穿平坦層116b且通過保護層118的接觸窗W2而與薄膜電晶體TFT2電性連接。接著，請參考圖4與圖5E，在步驟S150中，在非顯示區R2之平坦層116b 上形成導線116c，其中導線116c配置於驅動元件116a上方的平坦層116b上，使得導線116c與驅動元件116a重疊設置，且於平坦層116b中形成接觸窗W1，接觸窗W1貫穿平坦層116b且通過保護層118，以使導線116c透過接觸窗W1與驅動元件116a的薄膜電晶體TFT1電性連接，以形成周邊電路116，而基板112、畫素陣列114與周邊電路116形成元件基板110。

接著，請參考圖4與圖5F，在步驟S160中，在平坦層116b上形成密封膠130，密封膠130覆蓋導線116c。在其他實施例中，在形成導線116c之後，可以在導線116c上形成保護層150以覆蓋導線116c。保護層150包括無機介電材料，用以保護導線116c，其結構位置如圖3所示，在此不多加贅述，而本發明亦不限制保護層150的設置與否。最後，請參考圖4與圖5G，在步驟S170中，透過密封膠130將對向基板120與基板112(元件基板110)組立在一起，且於對向基板120、基板112(元件基板110)以及密封膠130之間形成顯示介質140。具體而言，在對向基板120與元件基板110組立在一起之後，對密封膠130進行照光程序，以使密封膠130固化，進而固定對向基板120與元件基板110。之後，於對向基板120、元件基板110以及密封膠130之間形成顯示介質140，進而形成顯示面板100。

經由上述步驟，本發明的顯示面板100的製造方法將元件基板110的周邊電路116的導線116c配置於驅動元件116a的上方而與驅動元件116a重疊設置，故元件基板110可以省略用以配 置導線116c的橫向區域，進而降低顯示面板100的非顯示區R2的橫向寬度。據此，顯示面板100的製造方法能用以製作具有窄邊框設計的顯示面板100。

綜上所述，本發明的顯示面板與其製造方法將元件基板的周邊電路配置於非顯示區中，而畫素陣列配置於顯示區中，其中周邊電路的驅動元件與畫素陣列的薄膜電晶體陣列能於相同製程進行製作，且平坦層覆蓋驅動元件與薄膜電晶體陣列。周邊電路的導線位於平坦層上並透過接觸窗與驅動元件電性連接，且導線與驅動元件重疊設置，使得顯示面板的非顯示區的寬度縮減。據此，本發明的顯示面板具有窄邊框的設計，而本發明的顯示面板的製造方法能用以製作窄邊框的顯示面板。

雖然本發明已以實施例揭露如上，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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧顯示面板

110‧‧‧元件基板

112‧‧‧基板

114‧‧‧畫素陣列

114a‧‧‧薄膜電晶體陣列

116‧‧‧周邊電路

116a‧‧‧驅動元件

116b‧‧‧平坦層

116c‧‧‧導線

118‧‧‧保護層

120‧‧‧對向基板

130‧‧‧密封膠

140‧‧‧顯示介質

C1‧‧‧電容器

D1、D2‧‧‧汲極

E1‧‧‧第一電極

E2‧‧‧第二電極

G1、G2‧‧‧閘極

GI‧‧‧閘極絕緣層

L‧‧‧寬度

M1‧‧‧第一金屬層

M2‧‧‧第二金屬層

P1‧‧‧畫素電極

R1‧‧‧顯示區

R2‧‧‧非顯示區

S1、S2‧‧‧源極

SC1、SC2‧‧‧半導體層

t‧‧‧厚度

TFT1、TFT2‧‧‧薄膜電晶體

W1、W2‧‧‧接觸窗

Claims (14)

1. 一種顯示面板，其具有一顯示區以及一非顯示區，該顯示面板包括：一元件基板，其包括一基板以及設置在該基板上之一畫素陣列以及一周邊電路，該畫素陣列位於該顯示區中，且該周邊電路位於該非顯示區中，其中該周邊電路包括：至少一驅動元件；一平坦層，覆蓋該驅動元件；以及至少一導線，位於該平坦層上，其中該導線與該驅動元件電性連接且該導線與該驅動元件重疊設置；一對向基板，位於該元件基板的對向；一密封膠，位於該元件基板與該對向基板之間的該非顯示區中，以將該元件基板與該對向基板組立在一起，其中該密封膠覆蓋該元件基板之該導線，且該導線設置於該密封膠以及該平坦層之間；以及一顯示介質，位於該元件基板、該對向基板以及該密封膠之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該平坦層包括有機材料，且該平坦層的厚度約為2微米至3微米。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該密封膠包括光固化膠材。
4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一保護 層，該保護層覆蓋該導線，且該保護層位於該平坦層與該密封膠之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示面板，其中該保護層包括無機介電材料。
6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該驅動元件包括至少一薄膜電晶體以及至少一電容器，且該導線與該薄膜電晶體電性連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該畫素陣列包括一薄膜電晶體陣列以及與該薄膜電晶體陣列電性連接的一畫素電極，該平坦層覆蓋該薄膜電晶體陣列，且該畫素電極位於該平坦層上。
8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該非顯示區的寬度約為1000微米至1500微米。
9. 一種顯示面板的製造方法，包括：提供一基板，該基板具有一顯示區以及一非顯示區；在該基板之該顯示區中形成一薄膜電晶體陣列，且同時在該基板之該非顯示區中形成至少一驅動元件；形成一平坦層，以覆蓋該薄膜電晶體陣列以及該驅動元件；在該顯示區之該平坦層上形成一畫素電極，且該畫素電極與該薄膜電晶體陣列電性連接，以形成一畫素陣列；在該非顯示區之該平坦層上形成至少一導線，其中該導線與該驅動元件重疊設置，且該導線與該驅動元件電性連接； 在該平坦層上形成一密封膠，該密封膠覆蓋該導線；以及透過該密封膠將一對向基板與該基板組立在一起，且於該對向基板、該基板以及該密封膠之間形成一顯示介質。
10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示面板的製造方法，其中該平坦層包括有機材料，且該平坦層的厚度約為2微米至3微米。
11. 如申請專利範圍第9項所述的顯示面板的製造方法，更包括對該密封膠進行一照光程序，以使該密封膠固化。
12. 如申請專利範圍第9項所述的顯示面板的製造方法，其中在形成該導線之後，更包括在該導線上形成一保護層以覆蓋該導線。
13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示面板的製造方法，其中該保護層包括無機介電材料。
14. 如申請專利範圍第9項所述的顯示面板的製造方法，其中該驅動元件包括至少一薄膜電晶體以及至少一電容器，且該導線與該薄膜電晶體電性連接。