TWI383209B - 液晶顯示面板 - Google Patents

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Jia Leung Jung
Cheng Jen Kao
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Chunghwa Picture Tubes Ltd
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液晶顯示面板
本發明是有關於一種液晶顯示面板的結構。
多媒體社會的急速進步多半受惠於半導體元件或顯示裝置的飛躍性進步。就顯示面板而言，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性的液晶顯示面板(liquid crystal display,LCD)已逐漸成為市場之主流。
一般來說，液晶顯示面板(TFT-LCD)的三段主要製程步驟包含：(1)薄膜電晶體(TFT)陣列基板段(Arrary)(2)面板組裝段(Cell)(3)模組封裝(Module Assembly)。在薄膜電晶體陣列基板段之製程與半導體製程極為類似，首先須清洗無鹼玻璃基板，再進行多層薄膜成膜工程(Thin Film Process)製作薄膜電晶體和透明電極層，而後再經光阻塗佈、曝光、顯影、蝕刻及光阻剝離等程序，多次反覆即可產生所須之線路與元件，形成薄膜電晶體(TFT)陣列基板。
在面板組裝段之製程為先將洗淨後的彩色濾光片基板與薄膜電晶體(TFT)陣列基板塗佈上配向膜塗液，並摩擦定向。然後在薄膜電晶體(TFT)陣列基板四周塗上框膠(Seal)，並散佈5~10μm大小之間隙物(Spacer)於其上作支撐點，再將薄膜電晶體陣列基板與彩色濾光片基板組合，以框膠封合形成空的液晶胞。接下之液晶注入工程有兩種製作方式，可先將此空的液晶胞之基本裁切斷裂片，取最終顯示器產品所須尺寸大小，經檢查工程後，再將液晶材料以真空方式注入並加以封合；或者先灌入液晶，進行裁切斷片工程後再封合。最後於外層貼上相位差板及偏光板後，即完成液晶顯示面板(TFT-LCD)之組裝。
在模組封裝製程中，將組裝完成的液晶顯示面板(TFT-LCD)面板與驅動電路板(IC)、印刷電路板(PCB)連接，並裝上背光源(Backlight Module)與固定框架(Frame)即完成液晶顯示面板模組組裝。而在液晶顯示面板(TFT-LCD)內形成面內支撐(Cell Gap)的製程方式可簡單分為兩種，如圖1所示，液晶顯示面板100是由薄膜電晶體陣列基板110與彩色濾光基板120所組成，並藉由框膠150將液晶130封裝於液晶顯示面板100中，且間隙物140(Spacer)的製程方式主要藉由散佈機台撒入間隙物140(Spacer)形成面內支撐。圖2是另一習知之液晶顯示面板的剖面示意圖，在本實施例中，相同標號指示相同或相似的功用/結構，其相同重複之處則不再贅述。液晶顯示面板200其光阻間隙物240(Photo Spacer，PS)製程方式主要在彩色濾光基板120(Color Filter，CF)上設計柱高來形成面內支撐。
目前新世代的液晶顯示面板的製造中，液晶注入的量產技術係採用滴注填充(One drop filling，ODF)製程，可以大幅縮短注入液晶所需的時間，但是滴注填充(ODF)製程存在關鍵瓶頸之一是液晶填入量的裕度不足，也就是在滿足低溫泡測試的條件下容許的液晶填入量偏差範圍太小。請參照圖3，當液晶填入量不準確(液晶不足或過量)，或是位於彩色濾光基板320與薄膜電晶體陣列基板310間的光阻間隙物高度偏離時，就容易有在低溫產生真空氣泡A(真空氣泡是指在低溫下液晶體積收縮，造成液晶胞內的真空間隙)。但因液晶不足或過量的面板若再重工失敗將直接報廢，如此將增加產品成本。而增加液晶填入量裕度的方式包括：選用硬度較低的材料形成光阻間隙物，減少光阻間隙物與薄膜電晶體陣列基板310的接觸面積，增加框膠350與黑矩陣360的距離，這都是使得面內支撐(Cell Gap)在製程中有調整的空間以搭配所充填的液晶量。
有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種液晶顯示面板的結構，此液晶顯示面板的結構不僅可解決液晶填入量不足所產生色度不均的問題，且可增進液晶填入量的裕度，進而使報廢成本能夠有效地被降低。
根據本發明的目的，提供一種液晶顯示面板的結構，此一結構包含一彩色濾光片基板，具有一基底與一遮光層，其中基底四周之遮光層表面具有至少一凹陷收容空間。一薄膜電晶體陣列基板，以及一液晶層，藉由一框膠封裝於薄膜電晶體陣列基板與彩色濾光片基板之間。
於上述之液晶顯示面板的結構中，其中遮光層為黑矩陣。
於上述之液晶顯示面板的結構中，其中黑矩陣之材質為鉻。
於上述之液晶顯示面板的結構中，其中黑矩陣之材質為樹脂。
於上述之液晶顯示面板的結構中，其中遮光層為一色層堆疊層。
於上述之液晶顯示面板的結構中，其中色層堆疊層為一紅色色層，一綠色色層與一藍色色層任意組合而成。
於上述之液晶顯示面板的結構中，其中色層堆疊層之材質為樹脂。
於上述之液晶顯示面板的結構中，其中該凹陷收容空間之形狀為一多邊形柱狀、一圓形柱狀或一橢圓形柱狀。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖4是依照本發明最佳實施例之液晶顯示面板的剖面示意圖。圖5是依照本發明最佳實施例之彩色濾光基板的局部上視示意圖。請同時參照圖4與圖5，本發明最佳實施方式之液晶顯示面板400包括一薄膜電晶體陣列基板410、一彩色濾光基板420、一框膠450、一遮光層460及一位於薄膜電晶體陣列基板410與彩色濾光基板420之間之液晶層(圖未示)。其中液晶層藉由框膠450封裝於薄膜電晶體陣列基板410與彩色濾光基板420內。
上述之彩色濾光基板420包含一基底421與一遮光層460，遮光層460一部分設置於基底421之四周表面，且基底421四周之遮光層460表面具有至少一凹陷收容空間B。其中框膠450位於薄膜電晶體陣列基板410與對應基底421四周之遮光層460旁。至少一凹陷收容空間B位於彩色濾光基板420之遮光層460表面，形成一液晶溢洪池(Overflow Pool)，可使過多或不足的液晶量聚集於基底421四周之遮光層460表面之凹陷收容空間B，本發明藉由此設計來增加液晶裕度(LC Margin)，其中凹陷收容空間B之形狀為一多邊形柱狀、一圓形柱狀或一橢圓形柱狀。上述之液晶顯示面板400的結構中，其中遮光層460為黑矩陣，而黑矩陣之材質為鉻或樹脂。
於上述之液晶顯示面板400的結構中，其中遮光層460為一色層堆疊層，而色層堆疊層為一紅色色層、一綠色色層與一藍色色層任意組合而成，且其材質為樹脂。
請參照表1所示，在本發明的最佳實施例中，以基底421四周之遮光層460高度為1.2um為基準，且基底421四周之遮光層460為全部挖空狀況來計算液晶裕度(LC Margin)增加的最大值，可得各機種尺寸液晶裕度(LC Margin)增加幅度可得數據如表一所示。在32吋面板中，面板內液晶填滿體積約1030.29mm3 ，而基底421四周之遮光層460體積約11.96mm3 ，液晶裕度增加比例約1.16%。在17吋面板中，面板內液晶填滿體積約334.73mm3 ，而基底421四周之遮光層460體積約4.44mm3 ，液晶裕度增加比例約1.33%。在8吋面板中，面板內液晶填滿體積約73.54mm3 ，而基底421四周之遮光層460體積約1.62mm3 ，液晶裕度增加比例約2.20%。在4吋面板中，面板內液晶填滿體積約20.77mm3 ，而基底421四周之遮光層體積約0.99mm3 ，液晶裕度增加比例約4.77%。由此表可得知本發明適用於各尺寸與機種，且有尺寸越小可增加的液晶裕度(LC Margin)越大的趨勢，表示藉由此設計將可解決中小尺寸面板液晶滴下精度不易控制的問題。
表1係依照本發明最佳實施例之實驗結果。
綜上所述，在本發明之液晶顯示面板的結構中，遮光層可以為黑矩陣或由不同色層任意組合而成，且遮光層具有一凹陷收容空間。如此一來，此一凹陷收容空間將可做為液晶不足或過量的緩衝空間，並且可解決液晶填入量不足所產生色度不均的問題，減少面板重工損失的機率，如此將降低生產成本。
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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。
100、200、300、400．．．液晶顯示面板
110、310、410．．．薄膜電晶體陣列基板
120、320、420．．．彩色濾光片基板
130．．．液晶
140．．．間隙物
150、350、450．．．框膠
240．．．光阻間隙物
360．．．黑矩陣
421．．．基底
460．．．遮光層
A．．．真空氣泡
B．．．凹陷收容空間
圖1係為習知之液晶顯示面板的剖面示意圖
圖2係為另一習知液晶顯示面板的剖面示意圖。
圖3係習知之液晶顯示面板液晶不足集中區之剖面示意圖。
圖4係依照本發明最佳實施例之液晶顯示面板的剖面示意圖。
圖5係依照本發明最佳實施例之彩色濾光基板的局部上視示意圖。
400．．．液晶顯示面板
410．．．薄膜電晶體基板
420．．．彩色濾光基板
450．．．框膠
460．．．遮光層
B．．．凹陷收容空間

Claims (8)

  1. 一種液晶顯示面板的結構，至少包含：一彩色濾光片基板，具有一基底與一遮光層，其中該基底四周之該遮光層表面具有至少一凹陷收容空間；一薄膜電晶體陣列基板；以及一液晶層，藉由一框膠封裝於該薄膜電晶體陣列基板與該彩色濾光片基板之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板的結構，其中該遮光層為黑矩陣。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示面板的結構，其中該黑矩陣之材質為鉻。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示面板的結構，其中該黑矩陣之材質為樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板的結構，其中該遮光層為一色層堆疊層。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板的結構，其中該色層堆疊層為一紅色色層、一綠色色層與一藍色色層任意組合而成。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板的結構，其中該色層堆疊層之材質為樹脂。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板的結構，其中該凹陷收容空間之形狀為一多邊形柱狀、一圓形柱狀或一橢圓形柱狀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20070291216A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Innolux Display Corp. Liquid crystal display device with patterned black matrix for sealant
TW200903118A (en) * 2007-07-12 2009-01-16 Lg Display Co Ltd Liquid crystal display device and method for fabricating the same

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