TWI397740B - Can avoid the accumulation of vacuum bubble in the corner area of ​​the display panel - Google Patents

Description

可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板

本發明係有關一種顯示面板，特別是關於一種可避免於面板角落區堆積真空泡之顯示面板。

請參閱第1圖，液晶面板是平面顯示裝置中的關鍵元件，其主要構件包含二基板及封裝於該二基板間之液晶層。上述二基板中，其中薄膜電晶體基板10具有陣列的畫素電極，用以控制液晶分子的旋轉角度；另一彩色濾光片基板12則用以使液晶面板呈現彩色的影像。液晶則被夾置於此二基板之間，且在此二基板的周圍部分利用框膠14封裝。

在液晶面板的製造過程中，因應大尺寸液晶面板量產的需求，通常採用液晶滴注技術，及液晶材料採用滴下的方式注入，從而適當控制液晶材料的使用量而節省液晶材料的成本，並大幅縮減灌注液晶時間。在使用液晶滴注法時，首先將框膠14塗布於其中一基板表面，形成一收容空間，接著將液晶滴入此收容空間，再來將二基板疊合，藉由紫外光照射使框膠硬化以黏合二基板。框膠14除了黏合上述之基板外，其中還有間隔物(spacer)可用來支撐二基板，以確保二基板10、12間的間距恒定。

然而，通常液晶注入量較低時，常於面板之角落區堆積較大的真空泡16，此真空泡16內部因無液晶，故無法顯示影像，導致該面板必須報廢，造成損失。

請同時參閱第2圖，此圖為第1圖沿A-A’線之剖視圖，分析造成角落真空泡16積聚的原因，在於當液晶量注入過少時，因大氣壓力會使上方的彩色濾光片基板12之玻璃基板扭曲，所以彩色濾光片基板12中央部分會較低，而彩色濾光片基板12邊緣部分則由框膠14支撐所以可維持原來間隔，即二基板10、12在邊緣處的間隔D1大於其在中央部分處的間隔D2。但由於框膠14之角落區係有水準與垂直二方向的力支撐基板10、12，而其邊緣區則僅有垂直方向的力支撐基板10、12，就基板10、12整體而言，所被支撐的力分佈不平均，因此才會在靠近框膠14之角落區積聚較大的真空泡16。

因此，本發明係在針對上述之困擾，提出一種可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，以解決上述該等缺失。

本發明之主要目的，在於提供一種顯示面板，其係在面板邊緣的框膠塗布區設置一墊高層，使此框膠塗布區的之邊緣區上下兩側基板的間距大於其角落區之上下兩側基板的間距，進而避免在面板之角落區積聚真空泡。

為達上述目的，本發明提供一種可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，包含一彼此相對設置之薄膜電晶體基板與彩色濾光片基板，在薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之間係夾置有一框膠，此框膠塗布於薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之角落區與邊緣區，另在薄膜電晶體基板之邊緣區上設有至少一墊高層，此墊高層係與框膠重疊。

茲為使　貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效更有進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明，說明如後：

為了避免於顯示面板的角落區積聚較大的真空泡，本發明提出一種顯示面板，其俯視圖如第3圖所示，第4圖為第3圖中沿A-A’線之結構剖視圖，以下請同時參閱此二圖。顯示面板包含一薄膜電晶體基板18與一彩色濾光片基板20，此基板20係與薄膜電晶體基板18相對設置，且一框膠塗布區位於薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之周邊的邊緣區與角落區上。此框膠塗布區係塗布有一框膠22，使薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之間夾置有此框膠22。框膠塗布區的角落區為框膠22的四個轉折處，其餘部分為邊緣區，即相鄰二轉折處所夾的框膠22區。上述之二基板18、20之角落區與邊緣區，分別緊靠框膠塗布區之角落區與邊緣區，框膠22內含有複數球狀間隔物24，以用來支撐薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20。

另在薄膜電晶體基板18之邊緣區上設有一墊高層26，此墊高層26係與框膠22重疊，使框膠塗布區之邊緣區上下兩側的薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20的間距D1大於其角落區上下兩側的薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20的間距D2，如此才能使彩色濾光片基板20受大氣壓力壓迫時，其中央部分不會太靠近薄膜電晶體基板18，而積聚真空泡於框膠塗布區之角落區，且在設計上，墊高層26的厚度約0.05～0.4微米。

薄膜電晶體基板18包含一玻璃基板與複數薄膜電晶體，薄膜電晶體設於玻璃基板上，其中墊高層26可以選自薄膜電晶體之第一金屬層、絕緣層、半導體層、第二金屬層、保護層與透明電極層，且半導體層包含非晶矽層與歐姆接觸層。

以下參閱第3圖及第5圖，第5圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。從第5圖中可以看出薄膜電晶體基板18之玻璃基板28、薄膜電晶體30與儲存電容32，且在薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之間係夾持一液晶層34與球狀間隔物24，且其周圍係環設框膠22。

以下先敍述薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30與儲存電容32的製作過程，與其組成材質及厚度。當欲製作薄膜電晶體基板18時，係先提供一玻璃基板28，並依序在此玻璃基板28上形成第一金屬層36、絕緣層38、半導體層40、第二金屬層46、保護層48與透明電極層50，以同時製作出如第5圖中所示的薄膜電晶體30與儲存電容32，其中半導體層40之非晶矽層42與歐姆接觸層44係同時形成，且非晶矽層42在歐姆接觸層44與絕緣層38之間。

上述之第一金屬層36係作為薄膜電晶體30之閘極與儲存電容32之一電極，此第一金屬層36又分成一上下二層，上層之材質為鉬(Mo)，下層的材質為釹化鋁(AlNd)，下層介於上層與玻璃基板28之間，上層介於下層與絕緣層38之間。對於7吋以下面板，上下二層的厚度分別為500與1500埃；對於7吋以上面板，上下二層的厚度分別為500與3000埃。

上述之絕緣層38係作為薄膜電晶體30之閘極絕緣層與儲存電容32之介電層，其材質為氮化矽，其厚度約為2970～3630埃。

上述之半導體層40包含非晶矽層42與歐姆接觸層44，其係作為薄膜電晶體30的通道，歐姆接觸層44的材質為n+摻雜之非晶矽，其厚度約為255～345埃，非晶矽層42之厚度約為1530～1870埃。

上述之第二金屬層46係作為薄膜電晶體30之源極與汲極，此第二金屬層46又分成一上、中、下三層，上、下層之材質為鉬，中層的材質為鋁，中層位於上下二層之間，下層介於中層與半導體層40之間，上層介於中層與保護層48之間。上、中、下三層的厚度分別為250、2500、300埃。

上述之保護層48係覆蓋薄膜電晶體30之源極與汲極，並作為儲存電容32之介電層，其材質為氮化矽，厚度約為1700～2300埃。上述之透明電極層50係作為薄膜電晶體基板18之畫素電極，其材質為氧化銦錫，厚度約為360～440埃。

上面有說到本發明之墊高層可選自第一金屬層36、絕緣層38、半導體層40、第二金屬層46、保護層48與透明電極層50，以下介紹第一實施例，請同時參閱第3圖至第5圖，第4圖中的墊高層26即為第5圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的第一金屬層36，且第一金屬層36係於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30閘極與此墊高層26。

第二實施例請同時參閱第3圖、第4圖與第6圖，第6圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。第4圖中的墊高層26即為第6圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的絕緣層38，且絕緣層38係於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30的閘極絕緣層與此墊高層26。

第三實施例請同時參閱第3圖、第4圖與第7圖，第7圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。第4圖中的墊高層26即為第7圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的半導體層40，且半導體層40係於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30的通道與此墊高層26。

第四實施例請同時參閱第3圖、第4圖與第8圖，第8圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。第4圖中的墊高層26即為第8圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的第二金屬層46，且第二金屬層46係於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30的源極、汲極與此墊高層26。

第五實施例請同時參閱第3圖、第4圖與第9圖，第9圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。第4圖中的墊高層26即為第9圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的保護層48，且作為此墊高層26之保護層48係於形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30上，以覆蓋薄膜電晶體30之步驟中同步形成。

第六實施例請同時參閱第3圖、第4圖與第10圖，第10圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。第4圖中的墊高層26即為第10圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的透明電極層50，且透明電極層50係於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之畫素電極與此墊高層26。

墊高層26的數量也可以在一層以上，如二層。如第11圖所示，並請同時參閱第3圖，第11圖為第3圖沿A-A'線之結構剖視圖。第11圖與第4圖的結構差異在於墊高層26的數量多了一層，此二層第一、第二墊高層52、54互相完全重疊，第一墊高層52係直接設於薄膜電晶體基板18上，第二墊高層54係設於第一墊高層52上，且二墊高層52、54皆可選自薄膜電晶體之第一金屬層、絕緣層、半導體層、第二金屬層、保護層與透明電極層的其中二層，又二墊高層52、54的相對位置必須與薄膜電晶體30各層一致，每一層形成的步驟順序亦皆與上述相同。

以下介紹其中二種實施例，請同時參閱第3圖、第11圖與第12圖，第12圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖，第11圖中的第一、第二墊高層52、54係分別選自第一金屬層36與半導體層40，即第一、第二墊高層52、54分別為第12圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的第一金屬層36與半導體層40，由於在薄膜電晶體30中，第一金屬層36係位於半導體層40與玻璃基板28之間，因此二墊高層52、54若欲選自第一金屬層36與半導體層40，則第一金屬層36必位於半導體層40與玻璃基板28之間。另外，第一金屬層36係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30閘極與此第一墊高層52，半導體層40係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30的通道與此第二墊高層54。

接著請同時參閱第3圖、第11圖與第13圖，第13圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。第11圖中的第一、第二墊高層52、54係分別選自半導體層40與第二金屬層46，即第一、第二墊高層52、54分別為第13圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的半導體層40與第二金屬層46，由於在薄膜電晶體30中，半導體層40係位於第二金屬層46與玻璃基板28之間，因此二墊高層52、54若欲選自半導體層40與第二金屬層46，則半導體層40必位於第二金屬層46與玻璃基板28之間。另外，半導體層40係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30通道與此第一墊高層52，第二金屬層46係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30的源極、汲極與此第二墊高層54。

墊高層的設計還有一種漸層式的實施例，以下請參閱第3圖、第14圖，第14圖為第3圖沿A-A’線之結構剖視圖。第14圖與第11圖之結構差異在於墊高層的設計，在第3圖與第14圖中，二墊高層52、54的總厚度由框膠塗布區之兩角落區向其邊緣區中部逐漸增加，換言之，薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之邊緣區上的墊高層膜厚高於其角落區上的墊高層。第一墊高層52設於薄膜電晶體基板18上，且靠近薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之角落區，第二墊高層54係遠離薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之角落區，使此兩層墊高層52、54構成階梯狀的墊層，且墊高層52、54在靠近薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之角落區的部分為間斷的墊層，其中此間斷區開口密度以薄膜電晶體基板18與彩色濾光片基板20之邊緣區向其角落區漸增。

二墊高層52、54皆可選自薄膜電晶體之第一金屬層、絕緣層、半導體層、第二金屬層、保護層與透明電極層的其中二層，又二墊高層52、54的相對位置必須與薄膜電晶體各層一致，每一層形成的步驟順序亦皆與上述相同。

以下介紹其中二種實施例，請同時參閱第3圖、第14圖與第15圖，第15圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖，第14圖中的第一、第二墊高層52、54係分別選自第一金屬層36與半導體層40，即第一、第二墊高層52、54分別為第15圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的第一金屬層36與半導體層40，由於在薄膜電晶體30中，第一金屬層36係位於半導體層40與玻璃基板28之間，因此二墊高層52、54若欲選自第一金屬層36與半導體層40，則第一金屬層36必位於半導體層40與玻璃基板28之間。另外，第一金屬層36係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30閘極與此第一墊高層52，半導體層40係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30的通道與此第二墊高層54。

接著請同時參閱第3圖、第14圖與第16圖，第16圖為第3圖沿B-B’線之結構剖視圖。第14圖中的第一、第二墊高層52、54係分別選自半導體層40與第二金屬層46，即第一、第二墊高層52、54分別為第16圖中介於玻璃基板28與框膠22之間的半導體層40與第二金屬層46，由於在薄膜電晶體30中，半導體層40係位於第二金屬層46與玻璃基板28之間，因此二墊高層52、54若欲選自半導體層40與第二金屬層46，則半導體層40必位於第二金屬層46與玻璃基板28之間。另外，半導體層40係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30通道與此第一墊高層52，第二金屬層46係亦於同一步驟中形成薄膜電晶體基板18之薄膜電晶體30的源極、汲極與此第二墊高層54。

綜上所述，本發明藉由墊高層的設計，使框膠塗布區之邊緣區上下兩側基板的間距大於其角落區之上下兩側基板的間距，進而避免在框膠塗布區之角落區積聚真空泡。

以上所述者，僅為本發明一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10．．．薄膜電晶體基板

12．．．彩色濾光片基板

14．．．框膠

16．．．真空泡

18．．．薄膜電晶體基板

20．．．彩色濾光片基板

22．．．框膠

24．．．間隔物

26．．．墊高層

28．．．玻璃基板

30．．．薄膜電晶體

32．．．儲存電容

34．．．液晶層

36．．．第一金屬層

38．．．絕緣層

40．．．半導體層

42．．．非晶矽層

44．．．歐姆接觸層

46．．．第二金屬層

48．．．保護層

50．．．透明電極層

52．．．第一墊高層

54．．．第二墊高層

第1圖為先前技術之顯示面板結構俯視圖。

第2圖為第1圖之顯示面板結構沿A-A’線之結構剖視圖。

第3圖為本發明之顯示面板結構俯視圖。

第4圖為第3圖之顯示面板結構沿A-A’線之第一實施例的結構剖視圖。

第5圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第4圖之第一實施例的結構剖視圖。

第6圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第4圖之第二實施例的結構剖視圖。

第7圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第4圖之第三實施例的結構剖視圖。

第8圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第4圖之第四實施例的結構剖視圖。

第9圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第4圖之第五實施例的結構剖視圖。

第10圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第4圖之第六實施例的結構剖視圖。

第11圖為第3圖之顯示面板結構沿A-A’線之第二實施例的結構剖視圖。

第12圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第11圖之第一實施例的結構剖視圖。

第13圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第11圖之第二實施例的結構剖視圖。

第14圖為第3圖之顯示面板結構沿A-A’線之第三實施例的結構剖視圖。

第15圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第14圖之第一實施例的結構剖視圖。

第16圖為第3圖之顯示面板結構沿B-B’線並對應第14圖之第二實施例的結構剖視圖。

18．．．薄膜電晶體基板

20．．．彩色濾光片基板

22．．．框膠

24．．．間隔物

26．．．墊高層

Claims (15)

1. 一種可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，包含：一薄膜電晶體基板；一彩色濾光片基板，其係與該薄膜電晶體基板相對設定；一框膠塗布區，位於該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板的邊緣區及角落區，該框膠塗布區係塗布框膠且被該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板夾置；以及至少一墊高層，其係設於對應該薄膜電晶體基板之該邊緣區的該框膠塗布區上，並與該框膠重疊；其中，該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之該邊緣區的間距大於該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板之該角落區的間距。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該框膠塗布區的角落區為該框膠的轉折處，其餘部分為邊緣區。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該框膠含有複數間隔物，以用來支撐該薄膜電晶體基板與該彩色濾光片基板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該墊高層可為第一金屬層或絕緣層或半導體層或第二金屬層所構成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中作為該墊高層之該第一金屬層係於形成該薄膜電晶體基板之薄膜電晶體閘極之步驟中同步形成。
6. 如申請專利範圍第4項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中作為該墊高層之該絕緣層係於形成該薄膜電晶體基板之薄膜電晶體的閘極絕緣層之步驟中同步形成。
7. 如申請專利範圍第4項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中作為該墊高層之該半導體層係於形成該薄膜電晶體基板 之薄膜電晶體的通道之步驟中同步形成。
8. 如申請專利範圍第4項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中作為該墊高層之該第二金屬層係於形成該薄膜電晶體基板之薄膜電晶體的源極與汲極之步驟中同步形成。
9. 如申請專利範圍第1項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該墊高層的厚度為0.05~0.4微米。
10. 如申請專利範圍第1項所述之可避免於角落區堆積氣泡之顯示面板，其中該墊高層的厚度由該兩角落區向該邊緣區中部逐漸增加。
11. 如申請專利範圍第1項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該墊高層的數量為二，則其一墊高層設於該薄膜電晶體基板上，且靠近該角落區，另一墊高層係遠離該角落區。
12. 如申請專利範圍第11項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該邊緣區上的該墊高層膜厚高於該角落區上的該墊高層。
13. 如申請專利範圍第1項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該墊高層在靠近該角落區的部分為間斷的墊層。
14. 如申請專利範圍第13項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該間斷的墊層之間斷區開口密度以該邊緣區向該角落區漸增。
15. 如申請專利範圍第11項所述之可避免於角落區堆積真空泡之顯示面板，其中該兩層墊高層構成階梯狀的墊層。