TWI408453B - 基板組及液晶顯示面板 - Google Patents

Description

基板組及液晶顯示面板

本發明是有關於一種基板組及液晶顯示面板，且特別是有關於一種框膠中具有注入開口的基板組及液晶顯示面板。

一般而言，液晶顯示面板是由主動元件陣列基板(Active Device array substrate)、液晶層(Liquid Crystal layer)以及彩色濾光陣列基板(Color Filter array substrate)所構成。液晶顯示面板的製作方法是藉由在薄膜電晶體陣列基板及彩色濾光基板之間塗佈一層框膠，而將兩基板結合為一基板組。接著，將液晶層注入到基板組內，再將框膠完全密封。

將液晶層注入到基板組之間的方式常見的有真空吸入注入法。真空吸入注入法主要是在將基板組與盛滿液晶材料的液晶皿置於真空室中，並使基板組內的空間處於真空狀態。接著，將基板組的注入口朝向液晶皿，並接觸於液晶材料上。再來，破壞真空，使基板組的注入口藉由毛細效應(capillary effect)及基板組內外部的壓力差而漸漸吸入液晶材料。

然而，液晶材料注入到基板組內的過程可能發生異物隨著液晶材料流入基板組內的情形。當異物具有導電性時，液晶顯示面板內部可能短路的現象。尤其是，當液晶 顯示面板受按壓時，液晶顯示面板內部發生短路的機率越高。因此，異物的流入將導致液晶顯示面板的品質不良。

本發明提供一種基板組，具有阻擋結構以削減異物流入基板組內部所造成的不良影響。

本發明提供一種液晶顯示面板，具有良好的品質。

本發明提出一種基板組，包括一第一基板、一第二基板、一框膠以及一阻擋結構。第一基板具有一主動區。框膠配置於第一基板與第二基板之間。框膠將第一基板與第二基板組立並使第一基板與第二基板相隔一晶穴間隙以定義出一空間，其中框膠具有一注入開口。阻擋結構配置於第一基板上並位於主動區外。阻擋結構至第二基板的距離小於晶穴間隙，其中阻擋結構將空間劃分為一第一區以及一第二區，且注入開口僅位於第一區中，而主動區僅位於第二區中。

本發明另提出一種液晶顯示面板，包括前述之基板組、一液晶層以及一輔助框膠，其中液晶層填充於空間中。輔助框膠密封注入開口。

基於上述，本發明在液晶材料由注入開口流入主動區的路徑上設置阻擋結構，且阻擋結構在第一與第二基板之間定義出寬度小於晶穴間隙的通道。因此，本發明的基板組有助於阻擋異物流至主動區中而可提高液晶顯示面板的品質。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示為本發明之一實施例的液晶顯示面板之分解圖，而圖2繪示為圖1的液晶顯示面板之剖面102的一種實施例。請先參照圖1，液晶顯示面板100包括一第一基板110、一第二基板120、一框膠130、一阻擋結構140、一輔助框膠150以及一液晶層(未繪示)。在本實施例中，為了使圖式清晰而省略了液晶層，並且第一基板110、第二基板120、框膠130以及阻擋結構140共同構成一基板組。換言之，以下說明中所述的基板組是指第一基板110、第二基板120、框膠130以及阻擋結構140所組成的結構。

具體而言，第一基板110具有一主動區AA。請同時參照圖1與圖2，框膠130配置於第一基板110與第二基板120之間。框膠130將第一基板110與第二基板120組立並使第一基板110與第二基板120相隔一晶穴間隙X以定義出一空間S，其中框膠130具有一注入開口132以使液晶材料由注入開口132填充於空間S中而構成未繪示的液晶層。也就是說，液晶層(未繪示)配置於空間S中。另外，阻擋結構140配置於第一基板110上並位於主動區AA外。阻擋結構140將空間S劃分為一第一區I以及一第二區II，且注入開口132僅位於第一區I中，而主動區AA僅位於第二區II中。輔助框膠150則是設以將框膠130的 注入開口132完全密封。

在本實施例中，由注入開口132將液晶材料注入於空間S的過程中，液晶材料需先流經阻擋結構140才會進入第二區II以及主動區AA中。因此阻擋結構140可以提供阻擋異物的作用而有助於提升液晶顯示面板100的品質。詳言之，請同時參照圖1與圖2，阻擋結構140至第二基板120的距離d小於晶穴間隙X。因此，液晶材料的注入過程中粒徑大於距離d的顆粒(或是異物)將會受到阻擋結構140的阻擋而僅侷限於第一區I中。如此一來，液晶顯示面板100受到按壓時，在主動區AA中，第一基板110上的元件不容易透過異物與第二基板120上的元件導通而發生短路現象。

舉例而言，在主動區AA中，第一基板110與第二基板120之間的晶穴間隙X約為4.25μm。一但液晶顯示面板100中未設置有阻擋結構140，則只要粒徑接近於4.25μm的異物進入主動區AA中都可能使主動區AA中第一基板110上的元件透過異物與第二基板120上的元件導通。因此，本實施例中，阻擋結構140至第二基板120的距離d小於晶穴間隙X，例如比晶穴間隙X小1μm即可以有效抑止粒徑大於距離d的異物進入主動區AA而提升液晶顯示面板的品質。在一實施例中，距離d可以不大於1μm。

除此之外，圖2所繪示的阻擋結構140例如為連續的擋牆，其中第一區I與第二區II分別位於擋牆的相對兩 側。再者，擋牆的兩端可以分別地接觸於框膠130。也就是說，液晶材料由注入開口132流入空間S的過程一定會先經過阻擋結構140與第二基板120間的間隙才會進入第二區II以及主動區AA中。所以，無論液晶材料的流動方向為何，阻擋結構140都可以阻擋住粒徑大於距離d的異物。不過，本發明並不限定擋牆的兩端需接觸框膠130，實際上，擋牆兩端與框膠130可相隔一距離，其小於晶穴間隙X。換言之，要擋牆配置於第一區I與第二區II之界並在剖面上形成寬度小於晶穴間隙X的通道即可有效阻擋異物而符合本發明之精神。因此，本發明不以圖1與圖2繪示之圖式為限。

舉例而言，圖3繪示為圖1之剖面102的另一種實施例。請同時參照圖1與圖3，在本實施例中，阻擋結構140包括多個阻擋柱142，其中相鄰的阻擋柱142之間隙p小於晶穴間隙X。也就是說，本實施例與圖2所繪示的實施例之不同在於本實施例是以獨立的多個阻擋柱142來構成阻擋結構140。此外，在本實施例中，各阻擋柱142的兩端可接觸第一基板110與第二基板120。也就是說，液晶材料由注入開口132填入於空間S時，液晶材料必須通過間隙p才可流入於第二區II以及主動區AA中。因此，不必要的異物不容易進入主動區AA，而可有效避免主動區AA中的元件與第二基板120上的元件透過異物而導通。

另外，圖4繪示為圖1之剖面102的再一種實施例。請參照圖4，在此實施例中，阻擋結構140例如由多個阻 擋柱144所構成，其中相鄰的阻擋柱144之間隙p小於晶穴間隙X且各阻擋柱144與第二基板120之距離d也小於晶穴間隙X。換言之，阻擋柱144與圖3之阻擋柱142的差異在於高度上的設計，其中阻擋柱144並未接觸第二基板120。在一實施例中，距離d可以較晶穴間隙X小1μm，甚至不大於1μm。

值得一提的是，圖3與圖4雖以等寬的矩形繪示阻擋柱142與144，不過阻擋柱142與144的剖面實質上可以是梯形、倒梯形或其他形狀。整體而言，本發明並不特別地限定阻擋結構140在剖面上的結構，凡是設置在第一基板110與第二基板120之間，並在剖面上定義出寬度小於晶穴間隙X之通道的結構都可以作為本發明之阻擋結構140。因此，以上所述的結構僅是舉例說明而非用以限定本發明。

更具體而言，本發明的阻擋結構140可以整合於第一基板110的製程中加以製作。因此，阻擋結構140的材質可以至少與第一基板110的其中一個元件相同。也就是說，本發明可不需藉由額外的製作步驟來製作阻擋結構。以下將提出數個實施例加以說明。

圖5繪示為圖1之液晶顯示面板再一實施例中的局部剖面示意圖。請同時參照圖1與圖5，液晶顯示面板100中，第一基板110包括承載板G1以及配置於承載板G1上的一主動元件陣列112，其中主動元件陣列112位於主動區AA中。另外，第二基板120包括承載板G2以及配 置於承載板G2上的一彩色濾光陣列122。彩色濾光陣列122與主動元件陣列112相向而設並位於主動區AA中。換言之，本實施例的第一基板110為一主動元件陣列基板而第二基板120為一彩色濾光基板。

本實施例的主動元件陣列112包括多種膜層，例如金屬層、絕緣層或半導體層等，且其中一膜層為有機材料層114。值得一提的是，本實施例中，阻擋結構140的材質與有機材料層114的材質相同。所以，阻擋結構140可與有機材料層114一併製作而有助於降低液晶顯示面板的製作成本。

另外，第二基板120上例如更包括有一墊層124，其與阻擋結構140相向而設以使阻擋結構140與第二基板120之間的距離d小於晶穴間距X。如此一來，墊層124與阻擋結構140的設置可以有效阻擋異物而避免主動元件陣列112與彩色濾光陣列122發生不必要的短路現象。

圖6繪示為圖1之液晶顯示面板另一實施例中的局部剖面示意圖。請同時參照圖1與圖6，液晶顯示面板100中，第一基板110為主動元件陣列基板，而第二基板120為彩色濾光基板。圖6的設計實值上與圖5的設計大致相同，因此圖6與圖5中相同的元件將以相同的元件符號標示。值得一提的是，圖6繪示的實施例中，第一基板110更包括有一墊層116，其配置於阻擋結構140與承載板G1之間。此外，第二基板120上可選擇性地不配置有墊層。

在本實施例中，墊層116的設置有助於縮減阻擋結構 140與第二基板120之間的距離d以使距離d小於晶穴間距X。由於主動元件陣列112除了有機材料層114還包括有多個其他膜層，例如金屬層、絕緣層或半導體層等。因此，墊層116可以採用其他膜層加以製作以助於降低液晶顯示面板100的製作成本。也就是說，墊層116不需採取額外的製程步驟加以製作。

除此之外，第一基板110也可以是彩色濾光基板。圖7繪示為圖1之液晶顯示面板的又一實施例的局部剖面示意圖。請參照圖7，液晶顯示面板100中，第一基板110包括一承載板G1、一彩色濾光陣列212以及一墊層214，其中彩色濾光陣列212以及墊層214皆配置於承載板G1上。第二基板120包括一承載板G2以及配置於承載板G2上一主動元件陣列222。在本實施例中，第一基板110是一彩色濾光基板，而第二基板120是一主動元件陣列基板，且彩色濾光陣列212與主動元件陣列222相向而設並位於主動區AA中。

值得一提的是，本實施例的液晶顯示面板100更包括至少一間隙物160，其配置於第一基板110與第二基板120之間以維持一晶穴間隙X。並且，本實施例的阻擋結構140例如是採用間隙物160之材質加以製作。所以，阻擋結構140不需採用額外的製程步驟加以製作。

另外，為了確保彩色濾光陣列212的信賴性，製作彩色濾光基板時可以在主動區AA之外設置虛擬墊(dummy pad)，其中虛擬墊與彩色濾光陣列212具有相同的材質。 此時，虛擬墊可作為本實施例的墊層214以配置於阻擋結構140與承載板G1之間。在本實施例中，阻擋結構140可局部地接觸墊層214以維持適當的高度。舉例而言，阻擋結構140與墊層214的重疊寬度W可以是小於250μm，不過實際上的重疊寬度W可視阻擋結構140的尺寸設計而有所改變。

圖8繪示為圖1之液晶顯示面板的又一實施例的局部剖面示意圖。請參照圖8，本實施例與圖7所繪示的實施例大致相同，兩者的差異之處在於：本實施例的阻擋結構140不配置於虛擬墊上，而且本實施例的第二基板120更包括一墊層224。墊層224的設置有助於使阻擋結構140與第二基板120之間的距離d小於晶穴間隙X。此外，墊層224可與主動元件陣列222具有相同的材質，也就是說墊層224可與主動元件陣列222中的任何一個或是多個膜層一併製作。

在詳細描述液晶顯示面板的多種剖面結構設計後，以下將以數個實施例說明液晶顯示面板中阻擋結構、主動區與框膠之間的關係。以下所描述的實施例中，元件符號130皆表示框膠、元件符號132皆表示注入開口、元件符號140皆表示阻擋結構、元件符號AA皆表示主動區、元件符號I皆表示第一區、而元件符號II皆表示第二區。

圖9繪示為本發明之一實施例的液晶顯示面板中阻擋結構、主動區與框膠的上視示意圖。請參照圖9，在本實施例中，阻擋結構140例如是一直線狀的結構，其兩端分 別接觸框膠130以將框膠130所圍區域劃分為第一區I與第二區II。值得一提的是，注入開口132僅位在第一區I中。另外，阻擋結構140可局部地與框膠130重疊，其重疊寬度例如不大於500μm。

圖10繪示為本發明之另一實施例的液晶顯示面板中阻擋結構、主動區與框膠的上視示意圖。請參照圖10，在本實施例中，阻擋結構140例如是一弧線狀的結構，其兩端分別接觸框膠130並位在注入開口132的相對兩側。換言之，阻擋結構140實質上包圍住注入開口132。

圖11繪示為本發明之又一實施例的液晶顯示面板中阻擋結構、主動區與框膠的上視示意圖。請參照圖11，在本實施例中，阻擋結構140例如為一U型的結構，其兩端分別接觸框膠130並包圍住注入開口132。值得一提的是，阻擋結構140的轉角處可為尖角或是導角。

圖12繪示為本發明之再一實施例的液晶顯示面板中阻擋結構、主動區與框膠的上視示意圖。請參照圖12，在本實施例中，阻擋結構140例如為一U型的結構，其兩端分別接觸框膠130。此外，阻擋結構140實質上包圍住主動區AA。值得一提的是，阻擋結構140的轉角處可為尖角或是導角。

圖13繪示為本發明之更一實施例的液晶顯示面板中阻擋結構、主動區與框膠的上視示意圖。請參照圖13，在本實施例中，阻擋結構140例如為一框型結構，其完整地包圍住主動區AA。

整體而言，圖9至圖13所繪示的實施例都表示著本發明的阻擋結構140設置於液晶材料由注入開口132流入主動區AA的路徑上。所以，阻擋結構140的設置可有效阻擋伴隨液晶材料而流入的異物進而提高液晶顯示面板100的品質。

綜上所述，本發明的基板組中，第一基板具有阻擋結構以將基板組劃分為第一區及第二區，其中第一基板的主動區完全地位於第二區中，且阻擋結構與第二基板的距離小於晶穴間隙。因此，本發明的基板組應用於真空注入法時，異物將被阻擋結構阻擋而僅位於第一區中。如此一來，主動區中的元件不易因異物的存在而發生短路的現象。也因此，應用此基板組的液晶顯示面板具有良好的品質。

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，故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‧‧‧液晶顯示面板

102‧‧‧剖面

110‧‧‧第一基板

112、212‧‧‧主動元件陣列

114‧‧‧有機材料層

116、124、214、224‧‧‧墊層

120‧‧‧第二基板

122、222‧‧‧彩色濾光陣列

130‧‧‧框膠

132‧‧‧注入開口

140‧‧‧阻擋結構

142、144‧‧‧阻擋柱

150‧‧‧輔助框膠

160‧‧‧間隙物

AA‧‧‧主動區

d‧‧‧距離

G1、G2‧‧‧承載板

I‧‧‧第一區

II‧‧‧第二區

p‧‧‧間隙

S‧‧‧空間

W‧‧‧寬度

X‧‧‧晶穴間隙

圖1繪示為本發明之一實施例的液晶顯示面板之分解圖。

圖2繪示為圖1的液晶顯示面板之剖面102的一種實施例。

圖3繪示為圖1之剖面102的另一種實施例。

圖4繪示為圖1之剖面102的再一種實施例。

圖5繪示為圖1之液晶顯示面板再一實施例中的局部剖面示意圖。

圖6繪示為圖1之液晶顯示面板在另一實施例中的局部剖面示意圖。

圖7繪示為圖1之液晶顯示面板的又一實施例的局部剖面示意圖。

圖8繪示為圖1之液晶顯示面板的又一實施例的局部剖面示意圖。

圖9至圖13繪示為本發明之多種實施例的液晶顯示面板中阻擋結構、主動區與框膠的上視示意圖。

100‧‧‧液晶顯示面板

102‧‧‧剖面

110‧‧‧第一基板

120‧‧‧第二基板

130‧‧‧框膠

132‧‧‧注入開口

140‧‧‧阻擋結構

150‧‧‧輔助框膠

AA‧‧‧主動區

I‧‧‧第一區

II‧‧‧第二區

S‧‧‧空間

Claims (11)

1. 一種基板組，包括：一第一基板，具有一主動區；一第二基板；一框膠，配置於該第一基板與該第二基板之間，該框膠將該第一基板與該第二基板組立並使該第一基板與該第二基板相隔一晶穴間隙以定義出一空間，其中該框膠具有一注入開口；以及一阻擋結構，配置於該第一基板上並位於該主動區外，該阻擋結構至該第二基板的距離小於該晶穴間隙，其中該阻擋結構將該空間劃分為一第一區以及一第二區，且該注入開口僅位於該第一區中，而該主動區僅位於該第二區中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之基板組，其中該阻擋結構為一擋牆，且該第一區與該第二區分別位於該擋牆的相對兩側，且該擋牆的兩端至該框膠的距離小於該晶穴間隙。
3. 如申請專利範圍第2項所述之基板組，其中該擋牆實質上完整地包圍該主動區。
4. 如申請專利範圍第1項所述之基板組，其中該阻擋結構包括多個阻擋柱，相鄰的該些阻擋柱之間隙小於該晶穴間隙。
5. 如申請專利範圍第4項所述之基板組，其中各該阻擋柱的兩端直接接觸該第一基板與該第二基板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之基板組，其中該第一基板與該第二基板之一者包括一主動元件陣列，而另一者包括一彩色濾光陣列，而該彩色濾光陣列與該主動元件陣列相向而設並位於該主動區中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之基板組，其中該主動元件陣列具有至少一有機材料層，且該第一基板包括該主動元件陣列時，該阻擋結構的材質與該有機材料層的材質相同。
8. 如申請專利範圍第6項所述之基板組，更包括多個間隙物，配置於該主動元件陣列與該彩色濾光陣列之間，且該阻擋結構的材質與該些間隙物的材質相同。
9. 如申請專利範圍第6項所述之基板組，其中該第一基板更包括一墊層，該阻擋結構配置於該墊層上，且該第一基板包括該主動元件陣列時，該墊層與該主動元件陣列具有相同之材質，而該第一基板包括該彩色濾光陣列時，該墊層與該色濾光陣列具有相同之材質。
10. 如申請專利範圍第6項所述之基板組，其中該第二基板更包括一墊層，與該阻擋結構相向而設以維持該阻擋結構至該第二基板的距離小於該晶穴間隙，且該第二基板包括該主動元件陣列時，該墊層與該主動元件陣列具有相同之材質，而該第二基板包括該彩色濾光陣列時，該墊層與該色濾光陣列具有相同之材質。
11. 一種液晶顯示面板，包括：如申請專利範圍第1項所述之基板組；一液晶層，填充於該空間中；以及一輔助框膠，密封該注入開口。