TWI320859B - Liquid crystal display panel, method of inspecting the same, and inspection apparatus used for the same - Google Patents

Description

1320859 九、發明說明： 【明戶斤冬好々真】 發明領域 本發明概有關於可用來作為一資訊裝置之顯示單元的 液晶顯示面板，及檢驗該面板的方法，和使用於該面板的 檢驗裝置。 【先前技系好3 發明背景 主動矩陣液晶顯示器（LCD)在各像元中會具有一作為 10切換元件的薄膜電晶體(TFT)，目前已成為平板顯示器的主 流而廣受注目’但其仍需要藉改善生產良率、減少產品瑕 疮’及簡化製程等來降低該等顯示器的成本。一主動矩陣 的彩色LCD乃包含一TFT基板其上設有TFTs，—CF基板其 上設有彩色濾光膜(CFs)等，並有一液晶密封介設其間。 .15

20 在一使用浸潰式真空充填法之LCD製程的基板組合步 驟中，一密封材料會被塗佈於該TFT基板或CF基板的周緣 部份，嗣該二基板會被使用一基板組合裝置，譬如一加壓 /加熱裝置或真空加熱裝置來加壓並组合，以製成其中具 有一預定穴隙的組合基板。接著，在一液晶裝填步驟時， 在該組合基板之間的穴隙會被裝滿液晶，嗣其液晶充填口 會被密封。 目前基板朝向更大尺寸的趨勢會產生—個問題，即該 浸潰式真空充填法難以製成一具有高精確度的晶穴，且須 要費較長的時間來以液晶填滿該穴隙。一種用來解決此問 5 題的方法係為-滴充填法（配佈並組合）。依據該一滴充填 法，一密封材料會被連續地塗佈於任一基板的整個周緣， 且一預定量的液晶會被配佈於該基板或另一基板上。接 著，當泫二基板在真空中組合後，它們會被放回大氣壓力 中，並在其間填滿液晶。該密封材料嗣會被固化。利用該 一滴充填法能使基板的組合和液晶的充填幾乎是同時完 成，且可令一用來製造LCD的步驟大大地簡化。 使用該一滴充填法來製成的L C D面板之穴隙係取決於 所配佈的液晶量。當設在任一基板上之柱狀間隔物的高度 大於該穴隙時，一氣泡（真空氣泡）會產生於該1(：1：)面板中。 由於§亥專柱狀間隔物的尚度會依各種因素而改變，故其會 較難以完全避免氣泡的產生。一氣泡通常會產生在一顯示 區外側的畫框區中，而在該畫框區内存有氣泡的LCD面板 會被認為是一不良的面板，因為一氣泡在低溫時亦會產生 在顯示區内。因此，乃需要一道製程中的檢驗程序來檢查 一 LCD面板是否在其畫框區中具有氣泡。 在一使用該一滴充填法的液晶充填步驟中，未固化的 密封材料將會接觸點到液晶，因為基材的組合和液晶的充 填是同時地進行。當該密封材料之未固化成分長時間接觸 該液晶，或在該狀態下曝露於高溫時，則該液晶可能會被 污染。因此’通常在使用該一滴充填法時，一熱固化樹脂 將不會被用來作為密封材料，而一光固化樹脂則會被用來 取代’其能以紫外(UV)光照射而迅速地固化。UV光係由設 有一CF基板的一面射入’該CF基板上未設有會播光的金屬 1320859 之間，一呈框形的晝框區設在該對基板上而位於一顯示區 外側，且在該晝框區内設有該密封材料，一第一導電膜設 在任一基板的畫框區内，且一第二導電膜會設在另一基板 上並面對該第一導電膜，而使該液晶介於其間。 5 本發明係可提供一種畫框區能被容易檢查的LCD面 板，及檢查該面板之方法，和用來檢查該面板的檢查裝置。 圖式簡單說明 第1圖為本發明第一實施例之LCD面板的結構示意圖； 第2圖為該第一實施例之LCD面板的截面示意圖； 10 第3圖為一相關技術之LCD面板的結構示意圖； 第4圖為該相關技術之LCD面板的截面示意圖； 第5圖示出用來檢查本發明第一實施例之LCD面板的 方法修正例，及一用於該面板之檢查裝置的構造； 第6圖為本發明第二實施例之LCD面板的截面示意 15

圖；及 第7圖為本發明第二實施例之LCD面板的截面圖，示出 一密封材料與一 BM互相重疊的狀態。 I：實施方式】 . 較佳實施例之詳細說明 20 〔第一實施例〕 現將參照第1至5圖來說明本發明第一實施例的LCD面 板，及檢查該面板的方法，和使用於該面板的檢查裝置。 第1圖示出本實施例之LCD面板1的構造示意圖。第2圖示出 該LCD面板1沿第1圖之A-A線的截面圖。如第1及2圖所示， ⑧ 8 該LCD面板1具有一TFT基板2及一CF基板4，它們會互相對 設，並有一垂直配向（VA)式液晶6密封在該二基板2與4之 間，且其例如具有負介電常數異向性。該TFT基板2具有一 像元電極16及一TFT(未示出），它們係被設在一玻璃基板1〇 上之各像元中。該CF基板4具有一共同電極42及彩色濾光膜 (CF)(未示出）等設在一玻璃基板11上。一晝框區沒係呈框狀 來包圍一顯示區α，而被設在該顯示區α的外側（在第2圖 中的右側）’該顯示區α内設有像元電極16。一可擋光的黑 色基質（ΒΜ)48會呈框狀被設在該CF基板4上的畫框區点 中。該TFT基材2和CF基材4會被以一光固化（例如UV光固化) 的密封材料（主密封物)56來組合。該密封材料56會被塗佈於 s亥TFT基板2或CF基板4的整個周緣部份上，其係位於設有 BM48的區域外側β 在該畫框區召中，位於設有ΒΜ 48的區域外側，且在 設有密封材料56的區域内側處，有一第一導電膜3〇設在該 TFT基材2上，並有一第二導電膜31設在CF基材4上，其會 面對第一導電膜3〇，且該液晶6會介設其間。例如，該導電 膜30係由與像元電極16相同的材料且同時來製成，並會電 隔離於任何像元電極16。該導電膜30會例如被製成一㈣ i圍該顯不區α。在本實施例中，該第二導電膜“係由 與共同電極42相同的材料來與該共同電極42 一體製成。同 β有亥一導電膜3〇和31的區域會構成用來檢驗該畫框區 Θ疋否有任何氣泡存在的檢查區域。 第鳊子部32與一第二端子部33係設在該TFT基 1320859 板2上。該端子部32會電連接於導電膜30，而端子部33則會 透過一未示出的傳輸線電連接於該CF基板4上的導電膜 31(和共同電極42)。故’ 一所需電壓將可被施加於檢查區域 内的液晶6。 5 有一對偏光膜86和87(未示於第1圖中）會被設成交又尼 科耳(Nicols)排列而中夾該TFT基板2和CF基板4。該等偏光 膜86和87會被設成覆蓋整個顯示區〇；和至少在檢查區域内 的畫框區/5。在本實施例中，該LCD面板1是呈正常黑色模 式，因為其係使用VA式液晶6。 10 現將說明檢查該LCD面板1的畫框區内是否存有任 何氣泡的方法。例如，此檢驗是與該面板之一正常的操作 檢驗程序同時來進行。當該面板由後方照光時，在該檢查 區域内的液晶6沒有被施加電壓的狀態下，該液晶層内幾乎 是零阻滞。因此’黑色會顯示該檢查區域内，不論其十是 15 否存有氣泡。

當有一預定電壓經由端子部32和33施加於導電膜3〇和 31時’一電壓將會施於該檢查區域内的液晶6中，故該液晶 層内的阻滯會變成一預定值。結果，在該檢查區域内的透 光率將會改變，故，其將會例如顯示出白色。在一具有氣 泡的部份則仍然會顯示出黑色，或其亮度會變得比其它部 份更低，即便當施加電壓時。 第3圖示出一相關技術之LCD面板Γ的構造，而第4圖 示出該LCD面板1，沿第3圖之B-B線的截面構造。如第3及4 圖所示，在該相關技術中，如第2圖中所示的導電膜30和31 10 並未被製设於該LCD面板Γ畫框區召内。因此，要檢查出 氣泡的存在會有困難，因為在操作檢驗時黑色會顯示於該 晝框區/5内，不論該處是否有氣泡存在，即使當有—對偏 光膜設在該晝框區yS上時。 相反地，該等導電膜30和31會被製設在本實施例之 LCD面板1的畫框區/3中，故一電壓能被施於該檢查區域内 設有導電膜30與31之處的液晶。由於施加電壓於該液晶6會 使該檢查區域内之一具有氣泡的部份和沒有氣泡的部份之 透光率不同’故乃可依據該檢查區域内的顯示狀態而來檢 出一氣泡的存在和氣泡的大小。例如，一LCD面板若具有 一尺寸超過一預定臨界值的氣泡將會被視為一不良面板， 因為其會被認定在低溫時亦會有氣泡存在於顯示區α内。 由於該相關技術只有顯示區α會在操作檢驗時被檢查，故 §玄相關技術的操作檢驗裝置並未具有一結構亦可用來對該 晝框區々進行檢驗。但在本實施例中，由於除了顯示區α 之外更有該畫框區石會被檢驗，故使用於本實施例中的檢 驗裝置最好具有一較大檢驗面積的結構來供同時檢驗該畫 框區点。 現將說明一用來檢驗本實施例之LCD面板的方法修正 例，及一用於该LCD面板的檢驗裝置。第5圖示出該[CD面 板1的截面圖，及一用於本修正例之檢驗裝置的構造方塊 圖。如第5圖所示，一檢驗裝置60具有—電特性值測量單元 64可測量該檢驗區之一電特性值，及一控制單元62可控制 該電特性值測ϊ：單元64。例如，該電特性值測量單元64可 1320859 測出-電容器的電容，該電容器是由該檢查區域中的導電 膜30和31(作為電極)與該檢查區域中的液“(作為介電體) 所構成者。首先，—預定電壓會施加於該導電膜30和31之 間。在停止施加電壓之後，該電特性值測量單元Μ會檢測 5積貯於導電膜3G(31)中的電荷，來測量出該電容器的電容。 由於空氣（一真空氣泡）的介電常數與該液晶6的介電常數立 不相同，故電容會隨著是否有氣泡存在於該檢查區域内而 改變。該控制單元6 2將會依據所測得的電容和空氣與液晶6 的介電常數’而來檢測出氣泡的存在及其大小。 10 雖在本修正例中，該電容器的電容會被測出作為該檢 查區域的電特性值’但亦可另外選擇該檢查區域中之液晶6 的電阻來測量。由於空氣的電阻率和液晶6的電阻率互不相 同’故電阻將會因有否氣泡存在於檢查區域内而改變。因 此能夠依據所測出的電阻及該空氣和液晶6的電阻率而來 15 檢測出氣泡的存在與大小。

如上所述’在本實施例中，因存在於一畫框區内的氣 泡能被容易地檢出，故其乃可簡化使用一滴充填法來製造 LCD面板的步驟’並能減低該顯示器的製造成本。 〔第二實施例〕

現將參照第6及7圖來說明本發明第二實施例的LCD面 板’及一檢驗該面板的方法。第6及7圖示出本實施例的LCD 面板沿一對應於第1圖之A-A線位置的截面構造。第6圖示出 一密封材料與一 BM沒有互相重疊的狀態，而第7圖則示出 該密封材料與該BM互相重疊的狀態。如第6圖所示，本實 12 施例的LCD面板丨具有一第一導電膜34設在一TFT基板2 上，及一第二導電膜35設在一CF基板4上，該等薄膜係被設 在畫框區点中。導電膜34係設在BM 48外緣的内側（該圖中 的右側）’因此當以一垂直於該基板表面的方向視之將會重 5疊該BM 48。該導電膜35則被設在一重疊BM 48的區域中及 一當沿垂直於該基板表面的方向視之位於該區域外側的區 域中》例如，當沿垂直於基板表面的方向視之時至少在 某一區域中，該BM 48及二導電膜34和35三者皆會完全互 相重疊。設有二導電膜34和35的區域會構成一檢查區域可 10用來檢驗該密封材料56和BM 48是否互相重疊。其可藉將 該導電膜3 4與B Μ 4 8設成使它們的外緣當沿基板表面之垂 直方向來看會呈互相重疊，而能以較高的精確度來檢出該 在、封材料56和ΒΜ 48是否互相重疊。雖在本實施例中，該 導電膜34係被設在該ΒΜ 48的外緣内側，但所必要的只是 15至少該二導電膜34及35之任一者有被設在該ΒΜ 48的外緣 内側即可。 該導電膜34係例如由與像元電極16相同的材料所製 成’且其會與任何像元電極16電隔離。譬如，該導電膜34 "Τ被製成如一包圍顯不區α的框框。在本實施例中，該導 20電膜35係由與共同電極42相同的材料一體來製成。雖未示 出’該TFT基板2會設有一端子部32而電連接於導電膜34， 及一端子部33會電連接於導電膜35。 當要檢查在一uv光固化式的密封材料56與該BM 48之 間是否有任何重疊時’ 一如第5圖所示的檢驗裝置6〇會被用 1320859 5 10 15

20 來測1 δ玄檢查區域中之一電特性值(例如電容）。因為該密封 材料56的介電常數與液晶6的介電常數互不相同，故在如第 6圖所不沒有密封材料56而只有液晶6存在於該二導電膜34 與35之間的情況，及如第7圖所示亦有該密封材料56存在於 人—導電膜％與35之間的情況下，兩者的電容會不相同。 因此，當該導電膜34(或35)被設在沿垂直基板表面來看會與 BM 48重豐的區域中時，其乃可根據所測得的電容和該密 材料56與液晶6的介電常數，而來檢出該密封材料56和 Μ 48疋否有重疊，及其重疊的寬度。例如，當只有液晶6 在於導電膜34與35之間時，該檢查區域的電容會先被測 出來作為—參考值β而當面板之檢查區域的電容與該參考 之間的差異超過—預定臨界值時’賴LCD面板會被視 ·’、、—I良面板。因為其被認定該密封材料56有與BM 48互 相重疊’且贿晶已被該密封物的未固化部份所污染。 作雖该檢查區域的電容係被測試出來作為其電特性值， =可改為測量該檢查區域之液晶6的電阻^為該密封材 否的電阻率和液晶6的電阻率互不相同，故其電阻會因是 將=封_56存在於導電㈣和35之間㈣^因此其 率，依據所測出的電阻及該密封材料56和液晶6的電阻 的寬:來檢驗出該密封材料56和BM 48的重疊，及其重疊:具有導電性的材料亦可作為該密騎邮。或者， 該密可被摻人該㈣材料56中。由於如此在當有抖56存在於該二導電賴和35之間時將會造成該

14 二者的短路，故乃能令其更容易檢測試出該密封材料56是 否有與BM 48重疊。 如上所述，在本實施例中，其將可容易地檢驗出是否 該密封材料56有與BM 48重疊。因此其得能簡化使用一滴 充填法來製造LCD面板的步驟，並減少該面板的生產成本。 本發明並不受限於上述各實施例，而能以許多方式來 修正。 例如，雖在上述實施例中係用VA式LCD來舉例說明， 但本發明並不受其所限’而亦可應用於其它的LCD，譬如 扭轉向列(TN)式顯示器。 雖透射式LCD係被用來作為上述實施例，但本發明亦 不受其所限，而能應用於其它LCD，譬如反射式或透反射 式顯示器。 雖有彩色濾光膜設在一相對於該TFT基板2之另一基 板上的LCD被用來作為上述實施例，但本發明亦不受其所 限’而能應用於具有所謂“CF-on-TFT”（TFT上覆設CF)結 構的LCD，其中該彩色濾光膜會被設在一TFT基板2上。 雖主動矩陣式LCD係被用來作為上述實施例，但本發 明並不受其所限而亦可應用於被動矩陣式L C D。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明第一實施例之LCD面板的結構示意圖； 第2圖為該第一實施例之LCD面板的截面示意圖； 第3圖為一相關技術之lcd面板的結構示意圖； 第4圖為該相關技術之LCD面板的截面示意圖； 1320859

1…LCD面板 2…TFT基板 4…CF基板 6…液晶 10，11…玻璃基板 16…像元電極 30…第一導電膜 31…第二導電膜 32，33…端子部 34，35…導電膜 第5圖示出用來檢查本發明第一實施例之LCD面板的 方法修正例，及一用於該面板之檢查裝置的構造； 第6圖為本發明第二實施例之LCD面板的截面示意 圖；及 第7圖為本發明第二實施例之LCD面板的截面圖，示出 一密封材料與一 BM互相重疊的狀態。 【主要元件符號說明】 42…共同電極 48…黑色基質 56…密封材料 60…檢驗裝置 62…控制單元 64…電特性值測量單元 86，87…偏光膜 α…顯示區 yS…畫框區 16

Claims (1)

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衮年义月4曰修正本 第94107305號專利申請案申請專利範圍修正本98年7月29日 十、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示面板，包含·· 一對基板，其等係藉一連續塗佈於其整個周緣部份 的密封材料來組合在一起； 一密封於該對基板之間的液晶； 一晝框區’其係呈框形被設在該對基板上，而位於 一顯示區的外側且在形成該密封材料的區域的内側； 一形成在該晝框區内呈框形之遮光膜； 一第一導電膜，其係形成在該對基板之任一者的畫 框區内且被備置於該遮光膜形成的區域的外侧；及 一第二導電膜，其係形成在該對基板之另一者上， 並面對該第一導電膜，而該液晶會介設於其間。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中該第一和 第二導電膜的至少一者會與形成在該顯示區内之各像 元處的像元電極電氣上隔離。 3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，更包含有第一 和第二端子部，其等係備置在該密封材料形成的區域外 側’並分別電氣連接於該第一和第二導電膜。 4·—種檢驗液晶顯示面板的方法，包含以下步驟： 測量液晶顯示面板之一晝框區的一電阻，該面板係 藉由將液晶配佈於一對基板之任—者上，再經由一密対 材料來組合該對基板所形成；及 依據該測量的電阻以及空氣與該液晶之特定的電 17 阻來檢驗是否有氣泡存在於該液晶顯示面板中。 —種檢驗液晶顯示面板的方法，包含以下步驟： 測量一液晶顯示面板之一晝框區的一電容或電 阻’該面板係藉由將液晶配佈於一對基板之任一者上， 再經由一密封材料來組合該對基板所形成；且該面板在 該畫框區中具有一遮光膜；及 依據該測量的電容與該密封材料和該液晶之介電 系數或是依據該測量的電阻與該密封材料和該液晶之 特定的電阻來檢驗該密封材料是否有與該遮光膜重疊。 種用於檢驗液晶顯示面板之液晶顯示面板的檢驗裝 置該面板係藉由將液晶配佈在一對基板之任一者上， 再經由一密封材料來組合該對基板所形成，該裝置包 含： —電特性值測量單元，用於測量該液晶顯示面板之 —晝框區的電阻；以及 —用於檢測氣泡的存在之控制單元，其係依據所測 里的電阻和空氣與該液晶的特定電阻來檢驗。 用於檢驗液日日顯不面板之液晶顯示面板的檢驗梦 該面板係藉由將液晶配佈在一對基板之任一者上， 再鉍由一密封材料來組合該對基板所形成該裝置勺 含： t 一電特性值測量單元，用於測量該液晶顯示面板之 一晝框區的電容或電阻；以及 一用於檢測該密封材料是否有與該遮光膜重疊之 1320859

控制單元，其係依據該測量的電容與該密封材料和該液 晶之介電常數或是依據該測量的電阻與該密封材料和 該液晶之特定的電阻來檢驗。 19