TWI321675B

TWI321675B - Liquid crystal display panel

Info

Publication number: TWI321675B
Application number: TW094146694A
Authority: TW
Inventors: Wen Yih Shyu
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2010-03-11
Also published as: US20070146619A1; JP2007179051A; US7580105B2; KR20070068987A; JP4495139B2; KR100794886B1; TW200725041A

Description

1321675 % w » 第94146694號專利說明書修正本修正日期：98年5月8日九、發明說明：【發明所屬之技術領域】 *' 本發明係有關於一種液晶顯示器裝置，特別是有關於一種具有隔離結構的液晶顯示器裝置。【先前技術】液晶顯示器（LCD)具有許多的優點，例如體積小、重量輕、低電力消耗等等。因此，LCD已經廣泛地被應 ^ 用於手提式電腦、行動電話等等電子產品。就製造方法而論，以滴注法（one drop f i 11 ing，ODF)方式製造液晶面板，由於可節省液晶灌注的時間，因此滴注法（ODF) 已成為主要的液晶顯不益製造趨勢。第1圖係顯示一種習知的液晶顯示器面板結構的剖面示意圖。一 LCD裝置100包括第一基板10與第二基板50，以及一液晶層70夾置於其間。此外，LCD裝置100 —包括複數個晝素區域P，由閘極線（未圖示）與貧料線2 6相交所構成的區域定義而成。晝素區域P包 _ 括主動元件區域T，例如薄膜電晶體TFT，以及一晝素電極32。薄膜電晶體TFT包括閘極12電性連接閘極線 (未圖示），一半導體層20設置閘極電極12上，一源極電極22位於半導體層20上，與資料線26連接且與汲極電極24相隔一特定間隔。第一基板10上包括一第一絕緣層14與第二絕緣層 ' 28。第二基板50包括黑色矩陣層52位於與對向第一基板10相對的内側表面。黑色矩陣層5 2所在的位置相對 ' 於主動元件區域T、閘極線（未圖示）以及資料線26。

QDI94013/0632-A50485-TW 1321675 第94146694號專利說明書修正本修正日期：98年5月8曰第二基板50另包括彩色濾光層54於黑色矩陣層 52上。彩色濾光層54可分成三個區域，例如紅（R) 54a、綠（G) 54b、藍（B) 54c。各個區域各對應一晝素區域P。接著，保護層56及透明的共同電極58依序形成於具有彩色濾光層54的第二基板50的内部表面區域。第一基板10與第二基板50各具有一配向層（al ignment layer) 形成於其内部表面。間隙子（spacer) 60設置於液晶中，用以維持兩個對立的基板之間的均勻間隔尺寸。一般而言，液晶面板的兩個基板必須彼此橫向平行地設置’並具有南度地精密性。典型的液晶面板的製造方法係藉由密封物質將兩個精密彼此對齊的基板10、5 0 之間黏著，形成一空穴。接著，利用真空注入（vacuum inject ion)方法，於空穴中填充著液晶70後，再予以封口。然而，此種方法於時效上具有各式各樣缺點，特別於大尺寸的液晶注入’需要很長的時間去完成利用液晶70注入空穴的步驟。為解決上述真空注入法需要很長時間的缺點，故改為滴注式（one drop f Π 1 ing，0DF)的方法。滴注式係在一基板上形成一圈框膠後，將液晶以滴注的方式，直接滴注於該框膠所圍成的區域内’再進行二片基板的組立。然而，利用0DF製程注入液晶，易使液晶過量或不均，致使水波紋（mura)現象較嚴重。再者，鐾於大尺寸TFT-LCD面板直立放置時，因重力下拉作用，造成液晶層分佈不均，進而造成水波紋（mura )等顯示缺陷。因此，業界虽需一種改善與對應方案，以改善此顯示不均的現象。美國早期公開專利第US 2004/0263766號揭示一種 6

QDI94013/0632-A50485-TW 1321675 » - 、. * . 第94146694號專利說明書修正本修正日期：9S年5月8日液晶顯示器裝置，如第2圖所示。於第2圖中，於每一個紅（R)、綠（G)、藍（B)畫素的四周以連續牆狀突起物108 : 圍繞，做為間隙子（spacer)，以避免液晶層内因重力下拉所造成的流動。連續牆狀突起物108係設置於黑色矩陣層 102上。然而，於每個彩色晝素區域製作牆狀突起物，會造成整個面板區中各個晝素區域内的液晶相互隔絕，且過多的牆狀突起物會造成封合後液晶胞的間隙不易控制，導致顯示器的效能不易達到設計時的需求。 _ 【發明内容】本發明的目的在於提供一種液晶顯示器裝置，區隔成複數的次區域，並於各次區域周圍區域形成隔離結構，以避免液晶層内因重力下拉所造成的流動。根據上述目的，本發明提供一種液晶顯示器裝置，包括：一第一基板，具有複數個晝素區域所形成之一陣列；一第二基板，係平行對向於該第一基板，並與該第一基板形成一間距；以及一液晶層，設置於該第一基板與該 φ 第二基板之間；其中該陣列分隔成複數個次區域，每一次區域具有複數個晝素區域。根據上述目的，本發明提供一種液晶顯示器裝置，包括：一第一基板，具有複數個晝素區域所形成之一陣列；其中該陣列分隔成複數個次區域，每一次區域具有複 . 數個晝素區域；複數個彩色濾光層位於該第一基板上，·一第二基板，係平行對向於該第一基板，並與該第一基板形成一間距；一液晶層，設置於該第一基板與該第二基板之間；以及一隔離結構圍繞該複數個次區域。. 7

QDI94013/0632-A50485-TO 1321675 第94146694號專利說明書修正本修正日期：98年5月8曰以下配合圖式以及較佳實施例，以更詳細地說明本發明。【實施方式】接著’以大尺寸TFT-LCD面板為例，說明本發明實施例之液晶顯示裝置具有一顯示區及一非顯示區，其中該顯示區可區隔成複數的次區域，並於各次區域周圍區域形成連續的牆狀隔離結構，以避免液晶層内因重力下拉所造成的流動’致使兩片玻璃基板之間的間隙不均。苐3圖係顯不本發明實施例之液晶顯示器裝置的示意圖。於第3圖中，大尺寸的液晶顯示器面板裝置3〇〇具有彩色滤光層的基板（c〇lor f Uter substrate)310，依非顯示區31 lb及顯示區311a，將顯示區分隔成複數個次區域320 ’例如a〜F區域。各個次區域的尺寸維度範圍大抵介於英吋（inch)之間，且包括複數個彩色晝素區域P°各個次區域的的形狀可為方形或矩形。或者視彩色晝素及彩色濾光層的配置而定。彩色晝素的配置包括格條狀、馬賽克狀（mosaic)、或蜂巢狀結構。本發明實施例所述之具有彩色濾光膜的基板（c〇lor filter substrate) 310並不限定於對向於主動元件基板或TFT基板的基板。於本發明另一實施例中，陣列基板上有彩色濾光層（color filter on array，簡稱c〇A)的基板，亦應可用與本發明實施例中。第4圖係顯示第3圖之具有彩色濾光層的基板310 中的次區域320的不意圖。請夢閱第4圖，將具有彩色

QDI94013/0632-A50485-TW 1321675 第94146694號專利說明書修正本修正日期：98年5月8日濾光層的基板310次分成複數個次區域320，例如A〜F 區域。其中之一次區域320，例如區域A，包括一透明 : 基板301，例如，玻璃基板或塑膠基板。一黑色矩陣層 • 340形成於透明基板301。黑色矩陣層340為不透光的區域，其所在的位置沿各個彩色晝素的邊緣或交界處設置，且相對於主動元件區域、閘極線（Gate Line)以及資料線（Data Line)。接著，彩色濾、光層330，包括紅（R)330a、綠 (G)330b、藍（B)330c，設於次區域320之牆狀隔離層355 • 所圍繞之間的晝素區域P。應注意的是，牆狀隔離層355 除了可位於黑色矩陣層之上，也可位於其他不同層之上，例如：閘極線、資料線）。接著，保護層及透明的共同電極依序形成於具有彩色濾光層的基板上。接著，形成間隙子（spacer) 350設置於黑色矩陣層 340上，用以維持兩個對立的基板面之間的均勻間隔尺寸。該間隙子350包括柱狀間隙壁結構，可利用微影蝕刻’將光阻材料形成柱狀的間隙壁結構。 • 為了避免大尺寸的液晶顯示器面板裝置中液晶受重力牵引而流動，本發明實施例設置一連續的牆狀隔離結構355於次區域320的周邊區域。隔離結構355可與間隙子350於同一微影蝕刻步驟形成。或者是，隔離結構355可與間隙子350於不同的微影蝕刻步驟形成。隔 - 離結構355係沿黑色矩陣層340而設置，其寬度WA略小於黑色矩陣層340的寬度WB，且其高度h低於該些間隙子350的高度Η，較佳者為該些間隙子350的高度的 1/3-4/5 之間。*

QDI94013/0632-A50485-TW 1321675 修正曰期：98年5月8曰第94146694號專利說明書修正本應注意的是，隔離結構355的實際高度和液晶層中液晶分子的黏度有關。若液晶分子的黏滯係數高，較低的隔，結構355即可；反之，則需要較高的隔離結構 355。第4圖中沿χ-χ’卡刀割線的剖面示意圖如第5圖所示。根據本發明另一實施例，彩色濾光層亦可形成於主動7L件陣列的基板之上。一黑色矩陣層34〇形成於主動元件陣列基板上。黑色矩陣層340為不透光的區域，其所在的位置相對於主動元件區域、閉極線以及資料線。彩色遽光層，包括紅（R)、綠（G)、i(B)，設於黑色矩陣層所g 繞之間的晝素區域P。彩色濾光層與黑色矩陣層可以位於不同層。接I’保護層及透明的畫素電極依序形成於主動元件陣列基板上。鑑於上述實施例，本發明提供一種大尺寸的液晶不，面板裝置’包括-第—基板與—第二基板對向於該一基板，其間距隔以複數個間隙子，用以維持兩個對立基板面之間的均勻間隔尺寸。㈣個彩色遽光層位於該

一基板上，各個彩色濾光層所在區域定義成一彩色晝素以及-液晶層’由ODF製程所形成，設置於該第一二該第二基底之間該液晶層係。該液晶顯示器t置具有^ 不區311a及一非顯示區311b，其中該顯示區3山分巧成複數個次區域’且以連續_狀_結_繞該複㈣ =區域；以及其中該些間隙子的高度大於該隔離結構的^ 度0 【本案特徵及效果】

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10 1321675 第94146694號專利說明書修正本修正日期：98年5月8日本發明之特徵與效果在於將大尺寸TFT-LCD液晶顯示器裝置區隔成複數的次區域，並於各次區域周圍區域形 ; 成連續的牆狀隔離結構，以避免液晶層内因重力下拉所造成的流動，進而避免水波紋（mura)等顯示缺陷。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作更動與潤飾，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。

QDI94013/0632-A50485-TW 11 1321675 第94146694號專利說明書修正本【圖式簡單說明】修正曰期：98年5月8曰第1圖係顯示一種習知的液面示意圖；日日顯不裔面板結構的剖弟2圖係顯示習知的液曰 _ ⑻、綠⑹、藍⑻晝素的四周^二器面，每一個紅示意圖；連、※牆狀突起物圍繞的意圖；第3圖係顯示本發明實施例之液晶顯示器裝置的示第4圖係顯示第3圖之且右〇次區域的詳細示意圖；以及，、$色;慮光層的基板中的第5圖係顯示第4圖中、;,L y 圖。 r/σ X~X切割線的剖面示意【主要元件符號說明】習知部分（第1〜2圖）〜液晶顯示器裝置層；20〜半導體層；22〜源極電極.24憾甲^ ’ 14〜第—絕緣二絕緣層;32〜畫素電極喜第極28' *上，α 木一巷板，52〜黑色矩陣層；54〜私色慮光層；54a〜紅⑻；54b,G);地〜藍⑻；％〜保 ^ 共同電極善間隙子m卞晝素區域；τ〜主動元域’ 108〜連續牆狀突起物，1〇2~黑色矩陣層。 °σ 本案部分（第3〜5圖） 300〜大尺寸的液晶顯示器面板裝置；3〇1〜透明基板；31〇〜具有彩色濾光層的基板（color filter substrate) ; 320〜次區域； 330〜彩色濾光層；330a〜紅(R) ; 330b〜綠(G) ; 330c〜藍（B) ; 340~

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第94146694號專利說明書修正本修正日期：98年5月8日黑色矩陣層；350〜間隙子；355〜隔離結構；WA〜隔離結構的寬度； Wb〜黑色矩陣層的寬度;h〜隔離結構的高度；Η〜間隙子的高度；311 a〜顯示區；311b〜非顯示區。

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Claims

- 年月曰修正本號專利j說明書修正本 98· 5·丰8、申請專利範圍：修正日期，年5胸 1. 一種液晶顯示器面板，包括. n，’具有複數個晝素區域所形成之一陣列；基板形成一間距；以及该第一基板，並與該第一二液晶層’設置於該第—基板與·二基板之間，其中該陣列分隔成複數個次’ 數個晝素區域；母-人區域具有禝 -構示ϊ面板包括圍繞該些次區域的隔離二該第二基板之間的複數個間且子的向度大於該隔離結構的高产。以2.2請專利範圍第1項所述之液晶顯“面板，更包括一主動元件陣列位於該第一基板上。汉更申t利範圍第2項所述之液晶顯示器面板，其由複數條閘極線及複數條資料線所中二請專利範圍第1項所述之液晶顯示器面板，盆之=離、、·口構的高度大抵為該些間隙子的高度的1/3一仍 « 中利範圍第1項所述之液晶顯示器面板，其，離、，構位於各個彩色濾、光層間的一黑色矩陣層上。㈣請專利範圍第1項所述之液晶顯示器面板，1 線^結構位於該主動元件陣列之該閘極線及該資料請專利範圍第1項所述之液晶顯示器面板，盆中該火區域的維度大抵介於5-15英吋之間。 ^ 8.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器面板，盆. QDI94013/0632-A50485-TW 14 1321675 第94146694號專利說明書修正本修正日期：98年5月8日中該液晶層係由滴注法所形成。 9. 一種液晶顯示器面板，包括：：一第一基板，具有複數個晝素所形成之一陣列；其中該陣列分隔成複數個次區域，每一次區域具有複數個晝素；複數個彩色濾光層位於該第一基板上；一第二基板，係平行對向於該第一基板，並與該第一基板形成一間距；一液晶層，設置於該第一基板與該第二基板之間；以 • 及一隔離結構圍繞該複數個次區域；其中該液晶顯示器面板包括位於該第一基板與該第二基板之間的複數個間隙子，且該間隙子的高度大於該隔離結構的高度。 10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器面板，更包括一黑色矩陣層設置於各個彩色濾光層間的一周邊區域。 11. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器面板， ® 其中該隔離結構的高度大抵為該些間隙子的高度的 1/3-4/5 之間。 12. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器面板，其中該隔離結構位於一黑色矩陣層上。 13. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器面板，其中該次區域的維度大抵介於5-15英忖之間。 14. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器面板，其中該液晶層係由滴注法所形成。 QDI94013/0632-A50485-TW 15