TWI397739B - 液晶顯示面板 - Google Patents

Description

液晶顯示面板

本發明係關於一種液晶顯示面板，尤指一種橋接電路區覆蓋有間隙物之液晶顯示面板。

液晶顯示面板主要係由薄膜電晶體基板(TFT substrate)、彩色濾光片基板(CF substrate)、以及填充於兩基板之間的液晶分子所組成。並且，薄膜電晶體基板上設置有畫素電極層，且彩色濾光片基板設有共用電極層，藉由提供電壓差於畫素電極層與共用電極層之間，可驅動其間之液晶分子。此外，位於顯示區外圍之薄膜電晶體基板上另設置有走線佈局，用以將驅動訊號傳遞至畫素電極層，進而驅動液晶分子。由於走線佈局包含有複數個互相不接觸之金屬層，為了電性連接不同金屬層，走線佈局係利用與畫素電極層同時圖案化之透明導電層，來作為橋接不同金屬層之導電層。然而，現行之透明導電層係設於各金屬層之上方，藉由複數個接觸插塞電性連接至不同金屬層，並且共用電極層係延伸至位於顯示區之外側，以電性連接至外界。因此，在液晶顯示面板之製作過程中，薄膜電晶體基板與彩色濾光片基板容易因受到不正常破壞或壓迫，而造成薄膜電晶體基板之透明導電層與彩色濾光片基板之共通電極層間之距離過小，甚至造成彼此接觸，以致於發生短路的情況，進而造成液晶顯示面板之顯示異常。

本發明之目的之一在於提供一種液晶顯示面板，以避免周邊區之薄膜電晶體基板與彩色濾光片基板發生短路。

為達上述之目的，本發明提供一種液晶顯示面板，且液晶顯示面板定義有至少一顯示區與至少一位於顯示區外圍之周邊區，而周邊區包括第一橋接電路區。液晶顯示面板包括第一基板、保護層、一第一導電層、第二基板、第二導電層以及第一間隙物。第一基板具有第一表面，且保護層覆蓋周邊區之第一表面，而第一導電層設於第一橋接電路區之保護層上。第二基板平行設於第一基板之一側，且第二基板具有第二表面相對於第一表面。第二導電層設於周邊區之第二表面，且第一間隙物設於第一橋接電路區之第一導電層與第二導電層之間，並電性隔離第一導電層與第二導電層。第一間隙物係直接接觸於第一導電層及第二導電層，且第一間隙物之面積係大於或等於第一導電層之面積，而第一間隙物面對第一基板之表面或/及面對第二基板之表面具有凹凸表面。

本發明於周邊區之第一導電層與第二導電層之間設置間隙物，可避免於進行高分子聚合配向製程時因受到不正常破壞或壓迫使周邊區之第一導電層與第二導電層相接觸而產生畫素電極與共通電極短路之情況。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖與第2圖，第1圖為本發明第一實施例之一液晶顯示面板之上視示意圖，第2圖為本發明第一實施例液晶顯示面板沿著周邊區之AA’線的剖面示意圖。如第1圖與第2圖所示，液晶顯示面板100定義有複數個顯示區102與至少一位於顯示區102外圍之周邊區104，且周邊區104包括至少一第一橋接電路區106，但本發明之液晶顯示面板100並不限於定義有複數個顯示區，亦可僅定義有一個顯示區。必需說明是，若如第1圖所示的液晶顯示面板100中包含多個顯示區102，則液晶顯示面板100也可稱為液晶顯示母面板，且各個顯示區102就是一個顯示單元，且沿著於液晶顯示母面板上之切割線138切割後，就是一個獨立的顯示單元(display unit)，每個顯示單元的結構具有數個畫素區，每個畫素區具有至少一個電晶體與電晶體連接的畫素電極，例如第7圖所示。若液晶顯示面板100只有一個顯示區，也就是一個獨立的顯示單元(display unit)，則顯示單元的結構具有數個畫素區，每個畫素區具有至少一個電晶體與電晶體連接的畫素電極，例如第7圖所示。液晶顯示面板100包括薄膜電晶體基板108、彩色濾光片基板110、至少一框膠112以及至少一液晶層(未示於第1圖與第2圖)。並且，框膠112將薄膜電晶體基板108與彩色濾光片基板110結合在一起，且框膠112將液晶顯示面板100區分出顯示區102與周邊區104。於周邊區104之薄膜電晶體基板108包括第一基板113、至少一第一金屬層114、絕緣層116、至少一第二金屬層118、保護層120以及至少一第一導電層122。第一基板113具有第一表面113a，且第一金屬層114設於周邊區104之第一表面113a上，而絕緣層116設於第一金屬層114上。位於第一橋接電路區106之絕緣層116具有第一開口124，曝露出部分第一金屬層114。第二金屬層118設於絕緣層116上且具有第一開口124，並且保護層120設於第二金屬層118上，亦具有第一開口124。位於第一橋接電路區106之保護層120另具有一第二開口126，曝露出部分第二金屬層118。第一導電層122設於第一橋接電路區106內，並覆蓋於保護層120、第一金屬層114與第二金屬層118上，且填入第一開口124與第二開口126，以電性連接第一金屬層114與第二金屬層118。因此，第一導電層122係作為第一金屬層114與第二金屬層118之一橋接電路，且第一金屬層114、第一導電層122與第二金屬層118可構成一連外電路之走線佈局，例如：液晶顯示面板檢測電路之走線佈局，或用於製作液晶顯示面板所需之走線佈局。

另外，周邊區104之彩色濾光片基板110包括第二基板128、一第二導電層130以及至少一第一間隙物132，且第二基板128平行設於第一基板113之一側，而第二基板128具有第二表面128a相對於第一表面113a。於本實施例中，第二導電層130係覆蓋於周邊區104之第二基板128之第二表面128a上，且第一間隙物132係設於第二導電層130上，並與第二導電層130直接接觸。第一導電層122與第二導電層130可由透明導電材料所構成，例如：氧化銦錫或氧化銦鋅等，或者，第一導電層122亦可由其他導電材料所構成。第一間隙物132係與第一導電層122之間具有一間隙G₁ ，且第一間隙物132係具有一高度H₁ 。

此外，本實施例之液晶顯示面板100另定義有複數條切割線138，將周邊區104區分為第一周邊區104a與複數個第二周邊區104b，但本發明之液晶顯示面板100並不限於定義有複數條切割線138，亦可僅定義有一切割線138，而僅將周邊區104區分為第一周邊區104a與第二周邊區104b。於本實施例中，第一周邊區104a係圍繞各第二周邊區104b，且各第二周邊區104b係位於顯示區102與第一周邊區104a之間。其中，本實施例之第一橋接電路區106係位於第一周邊區104a中，且各第二周邊區104b另包括至少一第二橋接電路區140。請參考第3圖，第3圖為本發明第一實施例液晶顯示面板沿著第二橋接電路區之BB’線的剖面示意圖。如第3圖所示，於各第二橋接電路區140中之薄膜電晶體基板108另包括至少一第三金屬層142、至少一第四金屬層144以及至少一第三導電層146。第三金屬層142設於第一基板113之第一表面113a上，位於各第二橋接電路區140之絕緣層116另具有第三開口150，曝露出部分第三金屬層142。第四金屬層144設於絕緣層116上，且亦具有第三開口150。位於各第二橋接電路區140之保護層120係設於第四金屬層144上，且亦具有第三開口150。並且，位於各第二橋接電路區140之保護層120另具有第四開口152，曝露出部分第四金屬層144。第三導電層146設於各第二橋接電路區140之保護層120上，並填入第三開口150與第四開口152，以電性連接第三金屬層142與第四金屬層144。因此，第三導電層146係作為第三金屬層142與第四金屬層144之橋接電路。於本實施例中，第三金屬層142可為第一金屬層114延伸至各第二橋接電路區140之部分，因此第一導電層122係藉由第一金屬層114電性連接第三導電層146，但不限於此。本發明之第四金屬層144可為第二金屬層118延伸至各第二橋接電路區140之部分，而第一導電層122係藉由第二金屬層118電性連接至第三導電層146。或者，第一導電層122亦可藉由其他導電層電性連接至第三導電層146。並且，本發明之第一導電層並不限於電性連接第三導電層。由於第三金屬層142、第三導電層146與第四金屬層144係位於第二周邊區104b內，亦即於切割製程後仍位於液晶顯示器上，因此位於各第二橋接電路區140中之第三金屬層142、第三導電層146與第四金屬層144可作為一驅動電路之走線佈局。

於各第二橋接電路區140中之彩色濾光片基板110另包括第三間隙物154，設於第二導電層130上，並與第二導電層130直接接觸。第三間隙物154與第三導電層146之間具有一間隙G₂ ，且第三間隙物154具有一高度H₂ 。本實施例之第三間隙物154與第一間隙物132可由同一製程所形成，而皆由光阻材料所構成。

於本實施例中，第一間隙物132與第三間隙物154係藉由沉積製程與微影暨蝕刻製程形成於第二導電層130上。請參考第4圖，並請一併參考第2圖與第3圖，第4圖為本發明第一實施例形成第一間隙物之光罩圖案。如第2圖至第4圖所示，形成第一間隙物132與第三間隙物154之一光罩圖案134係為狹縫形狀，使第一間隙物132面對第一導電層122之表面以及第三間隙物154面對第三導電層146之表面在進行微影暨蝕刻製程時分別形成一凹凸表面，且第一間隙物132與第三間隙物154之厚度係隨著與顯示區102之距離越遠而越小，以避免影響顯示區102中之液晶顯示面板100之液晶間隙。但本發明並不限利用狹縫形狀之光罩來形成第一間隙物132與第三間隙物154，亦可利用灰階(gray tone)光罩，例如半色調(half tone)光罩或相位移(phase shift)光罩，或是利用微細狹縫(fine slit)或微細點陣(fine dot)所形成之灰階光罩，且本發明並不以上述光罩為限。

請參考第5圖，且請一併參考第2圖與第3圖，第5圖為本發明第1圖之第一橋接電路區與第二橋接電路區的放大示意圖，第6圖為本發明第一實施例之液晶顯示面板受到擠壓之剖面示意圖。如第2圖、第3圖與第5圖所示，於本實施例中，第一橋接電路區106之第一間隙物132係設於第一金屬層114與第二金屬層118橋接之位置，亦即對應於第一導電層122之位置，且第一間隙物132之涵蓋面積係實質上大於第一導電層122之涵蓋面積。並且，第二橋接電路區140之第三間隙物154係設於第三金屬層142與第四金屬層144橋接之位置，亦即對應於第三導電層146之位置，且第三間隙物154之涵蓋面積係實質上等於第三導電層146之涵蓋面積。但不限於此，第一間隙物之涵蓋面積亦可等於第一導電層之涵蓋面積，如第5圖之第三間隙物所示，且第三間隙物之涵蓋面積亦可實質上大於第三導電層之涵蓋面積，如第5圖之第一間隙物所示。

如第6圖所示，當第一基板113與第二基板128受到擠壓時，第一間隙物132會與第一導電層122直接接觸，並且第一間隙物132變形為具有一高度H’，以阻隔第一導電層122與第二導電層130之電性連接。因此，於液晶顯示面板100之製作過程中，當液晶顯示面板100受到不正常破壞或壓迫時，第一導電層122與第二導電層130可藉由第一間隙物132之隔離而不至於彼此接觸，進而可避免第一導電層122與第二導電層130產生短路之情況。以此類推，第三間隙物154亦可用於阻隔第三導電層146與第二導電層130之電性連接，使液晶顯示面板100受到擠壓時，第三導電層146與第二導電層130不至於產生短路。

請參考第7圖，第7圖為本發明第一實施例液晶顯示面板沿著顯示區之CC’線的剖面示意圖。如第7圖所示，於顯示區102之液晶顯示面板100中，液晶層158設於薄膜電晶體基板108與彩色濾光片基板110之間，且液晶層158包括至少一種液晶分子以及至少一種反應型單體(reactive monomer)。於顯示區102中之薄膜電晶體基板108包括複數個畫素電極160以及陣列電路162(或稱為電晶體)。陣列電路162設於顯示區102內之第一基板113之第一表面113a上，且包括一第五金屬層164與一第六金屬層166。本實施例之第五金屬層164可與第一金屬層以及第三金屬層同時形成，並電性連接，且第六金屬層可與第二金屬層以及第四金屬層同時形成，並電性連接，但不以此為限。保護層120設於陣列電路162上，且畫素電極160設於保護層120上，並電性連接陣列電路162。此外，於顯示區102中之彩色濾光片基板110包括共通電極168以及複數個第二間隙物170。共通電極168設於顯示區102內之第二基板128之第二表面128a上，且電性連接至第二導電層130，藉此可電性連接至外界。第二間隙物170係設於顯示區102內之第一基板113與第二基板128之間，使液晶顯示面板100具有均勻的液晶間隙。並且，第二間隙物170係連接薄膜電晶體基板108，而與畫素電極160之間未具有間隙，且第二間隙物170具有一高度H3。值得注意的是，第一間隙物132與第三間隙物154未受擠壓時之高度H1、H2及受擠壓時之高度H’，皆小於第二間隙物170之高度H3，以確保液晶顯示面板100之液晶間隙具有均勻之厚度。並且，本實施例之第二間隙物166與第一間隙物132以及第三間隙物154係由同一製程所形成，但不限於此。

當對液晶顯示面板100進行高分子聚合配向(polymer stability alignment，PSA)製程時，第二導電層130與第二金屬層118會電性連接至電壓源，並且電壓源提供電壓，使該電壓施加於畫素電極160與共通電極168之間，以偏轉液晶分子至預定角度，所提供之電壓可為直流(DC)電壓，或是交流(AC)電壓。經過此製程後，會分別於薄膜電晶體基板108與彩色濾光片基板110表面上形成第一配向膜(未標示)與第二配向膜(未標示)，即第一配向膜(未標示)會形成於薄膜電晶體基板108之畫素電極160與保護層120上，第二配向膜(未標示)會形成於彩色濾光片基板110之共通電極168上，而液晶層158位於第一配向膜(未標示)與第二配向膜之間(未標示)。於其它實施例中，於顯示區102之液晶顯示面板100中，第一配向膜(未標示)形成於薄膜電晶體基板108表面上及第二配向膜形成於彩色濾光片基板110表面上，液晶層158設於薄膜電晶體基板108與彩色濾光片基板110之間。也就是說，第一配向膜(未標示)會形成於薄膜電晶體基板108之畫素電極160與保護層120上，第二配向膜(未標示)會形成於彩色濾光片基板110之共通電極168上，而液晶層158位於第一配向膜(未標示)與第二配向膜之間(未標示)。其中，液晶層158包括至少一種液晶分子，且薄膜電晶體基板108與彩色濾光片基板110之間包含至少一種反應型單體，此反應型單體可混合在第一配向膜(未標示)與第二配向膜(未標示)至少其中一者，亦可將此單體混合在液晶層158中，本發明不以此為限，當對液晶顯示面板100進行高分子聚合配向(polymer stability alignment，PSA)製程後，即可完成液晶分子的配向程序。由此可知，本實施例藉由於第一橋接電路區106設置第一間隙物132以及於第二橋接電路區140設置第三間隙物154，使周邊區104之第一導電層122與第三導電層146不會因受到任何製程上或是使用上之不正常破壞或壓迫，而與第二導電層130相接觸，另外，亦可避免於進行高分子聚合配向製程時畫素電極160與共通電極168產生短路而造成液晶顯示面板100之內部電路損壞。

本發明之第一間隙物與第三間隙物不限設於第二導電層上，且第一間隙物與第三間隙物亦可設於第一導電層上。請參考第8圖與第9圖，第8圖為本發明第二實施例液晶顯示面板沿著周邊區之AA’線的剖面示意圖，且第9圖為本發明第二實施例液晶顯示面板沿著周邊區之BB’線的剖面示意圖。如第8圖所示，相較於上述實施例，本實施例之第一間隙物202係覆蓋於第一導電層122上，而與第一導電層122直接接觸，以電性隔離第一導電層122與第二導電層130。並且，第一間隙物202面對第二導電層130之表面具有一凹凸表面。如第9圖所示，本實施例之第三間隙物204係覆蓋於第三導電層146上，而與第三導電層146直接接觸，以電性隔離第三導電層146與第二導電層130。並且，第三間隙物204面對第二導電層130之表面具有一凹凸表面。另外，本發明之第一間隙物與第三間隙物並不限於設於同一基板上，而第一間隙物與第三間隙物可分別設於第一基板與第二基板上，或者反之亦可。並且，本發明之第一間隙物與第三間隙物主要分別設於第一導電層122與第二導電層130之間以及第三導電層146與第二導電層130之間。

綜上所述，本發明於周邊區之第一導電層與第二導電層之間以及第三導電層與第二導電層之間設置間隙物，使周邊區之第一導電層與第三導電層不會因受到任何製程上或是使用上之不正常破壞或壓迫，而與第二導電層130相接觸，可避免於進行高分子聚合配向製程時因受到不正常破壞或壓迫使周邊區之第一導電層以及第三導電層與第二導電層相接觸產生畫素電極與共通電極短路，因此解決液晶顯示面板之內部電路易於高分子聚合配向製程時損壞之問題。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100．．．液晶顯示面板

102．．．顯示區

104．．．周邊區

104a．．．第一周邊區

104b．．．第二周邊區

106．．．第一橋接電路區

108．．．薄膜電晶體基板

110．．．彩色濾光片基板

112．．．框膠

113．．．第一基板

113a．．．第一表面

114．．．第一金屬層

116．．．絕緣層

118．．．第二金屬層

120．．．保護層

122．．．第一導電層

124．．．第一開口

126．．．第二開口

128．．．第二基板

128a．．．第二表面

130．．．第二導電層

132．．．第一間隙物

134．．．光罩圖案

138．．．切割線

140．．．第二橋接電路區

142．．．第三金屬層

144．．．第四金屬層

146．．．第三導電層

154．．．第三間隙物

158．．．液晶層

160．．．畫素電極

162．．．陣列電路

164．．．第五金屬層

166．．．第六金屬層

168．．．共通電極

170．．．第二間隙物

202‧‧‧第一間隙物

204‧‧‧第三間隙物

第1圖為本發明第一實施例之一液晶顯示面板之上視示意圖。

第2圖為本發明第一實施例液晶顯示面板沿著周邊區之AA’線的剖面示意圖。

第3圖為本發明第一實施例液晶顯示面板沿著第二橋接電路區之BB’線的剖面示意圖。

第4圖為本發明第一實施例形成第一間隙物之光罩圖案。

第5圖為本發明第1圖之第一橋接電路區與第二橋接電路區的放大示意圖。

第6圖為本發明第一實施例之液晶顯示面板受到擠壓之剖面示意圖。

第7圖為本發明第一實施例液晶顯示面板沿著顯示區之CC’線的剖面示意圖。

第8圖為本發明第二實施例液晶顯示面板沿著周邊區之AA’線的剖面示意圖。

第9圖為本發明第二實施例液晶顯示面板沿著第二橋接電路區之CC’線的剖面示意圖。

106．．．第一橋接電路區

108．．．薄膜電晶體基板

110．．．彩色濾光片基板

113．．．第一基板

113a．．．第一表面

114．．．第一金屬層

116．．．絕緣層

118．．．第二金屬層

120．．．保護層

122．．．第一導電層

124．．．第一開口

126．．．第二開口

128．．．第二基板

128a．．．第二表面

130．．．第二導電層

132．．．第一間隙物

Claims (9)

1. 一種液晶顯示面板，定義有至少一顯示區與至少一位於該顯示區外圍之周邊區，且該周邊區包括一第一橋接電路區，該液晶顯示面板包括：一第一基板，具有一第一表面；一保護層，覆蓋該周邊區之該第一表面；一第一導電層，設於該第一橋接電路區之該保護層上；一第二基板，平行設於該第一基板之一側，且該第二基板具有一第二表面相對於該第一表面；一第二導電層，設於該周邊區之該第二表面；以及一第一間隙物，設於該第一橋接電路區之該第一導電層與該第二導電層之間，並電性隔離該第一導電層與該第二導電層，其中該第一間隙物係直接接觸於該第一導電層，且該第一間隙物之一涵蓋面積係實質上大於或等於該第一導電層之一涵蓋面積，該第一間隙物面對該第一基板之一表面或面對該第二基板之一表面具有一凹凸表面，其中該液晶顯示面板另定義有至少一切割線，將該周邊區區分為一第一周邊區與至少一第二周邊區，該第二周邊區在該顯示區之外側，且該第一周邊區在該第二周邊區之外側，其中該第二周邊區另包括一第二橋接電路區，且該液晶顯示面板另包括一設於該第二橋接電路區內之該保護層上之第三導電層。
2. 如請求項1所述之液晶顯示面板，另包括一第二間隙物，設於該顯示區內，且該第一間隙物之高度係實質上小於該第二間隙物之高度。
3. 如請求項1所述之液晶顯示面板，另包括一第一金屬層與一第二金屬層，設於該周邊區之該保護層與該第一基板之間，且該第一金屬層與該第二金屬層藉由該第一導電層電性連接在一起。
4. 如請求項1所述之液晶顯示面板，另包括一畫素電極與一共通電極，分別設於該顯示區之該第一表面與該第二表面，且該畫素電極電性連接該第一導電層，而該共通電極電性連接該第二導電層。
5. 如請求項4所述之液晶顯示面板，另包括一液晶層，設於該畫素電極與該共通電極之間。
6. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該第一橋接電路區係位於該第一周邊區裡。
7. 如請求項1所述之液晶顯示面板，另包括一第三間隙物，設於對應該第二橋接電路區之該第三導電層與該第二導電層之間，且電性隔離該第三導電層與該第二導電層，其中該第三間隙物之一涵蓋面積係實質上大於或實質上等於該第三導電層之一涵蓋面積，且該第三間隙物面對該第一基板之一表面或面對該第二基板 之一表面具有一凹凸表面。
8. 如請求項7所述之液晶顯示面板，另包括一第二間隙物，設於該顯示區內，且該第三間隙物之高度係實質上小於該第二間隙物之高度。
9. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該第三導電層係電性連接該第一導電層。