TWI417619B - 間隙子結構 - Google Patents

Description

間隙子結構

本發明係關於一種間隙子結構，尤指一種設置於液晶顯示面板之間，可增加液晶顯示面板耐壓性的間隙子結構。

液晶顯示面板主要係由薄膜電晶體基板、彩色濾光片基板，以及填充於其間之液晶分子所構成。為了確保穩定的顯示品質，薄膜電晶體基板與彩色濾光片基板之間必須設置間隙子(spacer)，以使兩基板之間維持固定的液晶盒間隙(cell gap)。

請參考第1圖。第1圖為習知間隙子之結構示意圖。如第1圖所示，習知間隙子10係設置於顯示面板之薄膜電晶體基板12與彩色濾光片基板14之間，其中間隙子10與彩色濾光片基板14之間設置有上覆蓋層(overcoat layer)16，間隙子10與薄膜電晶體基板12之間則設置有間隙子腳座18。

如第1圖所示，習知間隙子10具有相同的高度，且其於基板之間均設有等厚的間隙子腳座18與等厚的上覆蓋層16，因此在正常狀況下顯示面板可具有均一的液晶盒間隙。然而顯示面板在使用時，無可避免地會受到外力按壓；在此狀況下，習知間隙子10的設計缺乏對外力按壓的緩衝效果，使得基板容易破裂或產生永久形變。

為了增加顯示面板對外力按壓的容忍度，習知間隙子具有另一種設計。請參考第2圖。第2圖為另一種習知間隙子之結構示意 圖。如第2圖所示，習知間隙子10具有相同的高度，但在部分區域(例如主區域)內的間隙子10與薄膜電晶體基板12之間設置有間隙子腳座18，而在其它區域(例如副區域)內之間隙子10與薄膜電晶體基板12之間則未設置間隙子腳座18。上述習知間隙子之設計係利用設置間隙子腳座18的方式，使得主區域內的間隙子10與間隙子腳座18接觸，而副區域內的間隙子10則與薄膜電晶體基板12之間形成間隙，因此對外力按壓具有緩衝效果。然而，由於薄膜電晶體基板12與彩色濾光片基板14兩者通常係為不同工廠所製作，因此整體性容易發生異常，且薄膜電晶體基板12與彩色濾光片基板14的對位誤差亦會影響到間隙子腳座18與間隙子10的相對位置，從而影響到液晶盒間隙與對外力按壓的緩衝效果。

本發明之目的之一在於提供一種間隙子結構，以增加顯示面板之耐壓性。

為達上述目的，本發明提供一種間隙子結構，其包括第一基板、上覆蓋層、第一間隙子、第二間隙子，以及第二基板。上覆蓋層設置於第一基板之表面，其中上覆蓋層包括有第一區域與第二區域，且上覆蓋層於第一區域具有第一厚度，於第二區域具有第二厚度。第一間隙子設置於第一區域內之上覆蓋層的表面、第二間隙子設置於第二區域內之上覆蓋層的表面。第二基板與第一基板面對設置。上覆蓋層位在第一區域之第一厚度大於其位在第二區域之第二厚度，藉此第一間隙子係與第二基板接觸，第二間 隙子與第二基板之間則形成一間隙。

為達上述目的，本發明另提供一種間隙子結構，其包括第一基板、上覆蓋層、第一間隙子、第二間隙子，以及第二基板。上覆蓋層設置於第一基板之表面，其中上覆蓋層包括有第一區域與第二區域，且上覆蓋層於第一區域具有第一厚度，於第二區域具有第二厚度，且第一厚度大於第二厚度。第一間隙子設置於第一區域內之上覆蓋層的表面、第二間隙子設置於第二區域內之上覆蓋層的表面。第二基板與第一基板面對設置。於第一區域內第一間隙子與第二基板之間無間隙，而於第二區域內第二間隙子與第二基板之間具有一間隙。

本發明之間隙子結構於不同區域形成具有不同厚度的上覆蓋層，使第一間隙子與第二基板間無間隙，但使第二間隙子與第二基板之間形成間隙，藉此可增加顯示面板的耐壓性。

下文將列舉本發明之數個較佳實施例，並配合所附圖示、元件符號等，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第3圖。第3圖為本發明間隙子結構之一較佳實施例之結構示意圖。如第3圖所示，本實施例之間隙子結構30包括第一基板32、上覆蓋層34、複數個第一間隙子36、複數個第二間隙子38，以及第二基板40；其中，上覆蓋層34設置於第一基板32之表面。第二基板40與第一基板32面對設置。上覆蓋層34包括複數個第一區域34A與複數個第二區域34B，其中上覆蓋層34於第 一區域34A具有第一厚度T1，於第二區域34B具有第二厚度T2，且第一厚度T1大於第二厚度T2。第一間隙子36係設置於第一區域34A之內的上覆蓋層34的表面，而第二間隙子38係設置於第二區域34B之內的上覆蓋層34的表面。

本實施例之間隙子結構30係設置於顯示面板，例如液晶顯示面板內，用以維持固定的液晶盒間隙。第一基板32與第二基板40面對面設置，其中於本實施例中第一基板32係例如為彩色濾光片基板，第二基板40係例如為薄膜電晶體基板，但不以此為限，第一基板32亦可為薄膜電晶體基板，而第二基板40則為彩色濾光片基板。第一間隙子36與第二間隙子38的作用在於定義液晶盒間隙G的大小並使顯示面板具有一定的機械強度，因此在材料的選擇上應選擇具有適度彈性的材質，例如樹脂，以使得顯示面板在受外力按壓時能具有較佳的回復力。另外，以較佳的實施方式而言，基於製程便利性的考量，第一間隙子36與第二間隙子38宜使用感光材料，藉此可利用曝光與顯影方式加以形成，並精準控制其大小與位置，因此本實施例選用感光樹脂作為第一間隙子36與第二間隙子38的材料，但本發明之實施方式並不以此為限而可選用其它適合的材料，例如可使用非感光材料，如具有彈性之非感光性樹脂，以外力方式，例如噴墨(inkjet)方式植入特定區域，如植入上覆蓋層34之第一區域34A以及第二區域34B。本實施例之上覆蓋層34可為黑色矩陣層(black matrix)，用來遮蔽漏光，因此其必須選用不透光材質，例如金屬或添加黑色染劑之樹脂。另一方面，由於上覆蓋層34具有不同的厚度，因此亦可選用感光材 料，並藉由一次或多次曝光方式形成不同的膜厚。間隙子36、38與上覆蓋層34之材質雖以感光材料為較佳，但兩者的功能有所不同，因此對材料要求亦有所不同。間隙子在材質的選用上應選擇具有適度彈性的材質，而上覆蓋層的材質則應考量其製程相容性、平坦度與遮光特性等。

根據本發明之較佳實施例，第一間隙子36與第二間隙子38具有大致相同的高度，但不以此為限，而上覆蓋層34於第一區域34A之第一厚度T1大於其在第二區域34B之第二厚度T2，因此在薄膜電晶體基板32與彩色濾光片基板40接合後，第一間隙子36會與第二基板40接觸而無間隙存在於其間，而第二間隙子38則會由於上覆蓋層34在第二區域34B具有較薄的第二厚度T2而使其與第二基板40之間存在間隙。以較佳的實施方式而言，第一厚度T1與第二厚度T2之差係小於或等於液晶盒間隙G之三分之一，亦即(T1-T2)≦(1/3)G，但本發明之實施方式並不以此為限，熟習本發明所屬技術領域之通常知識者當能依照特定需求，選取適當的第一厚度T1、第二厚度T2及液晶盒間隙G。藉由上述設計，第一間隙子36可於正常狀況下維持顯示面板的液晶盒間隙，而第二間隙子38則可在受外力按壓狀況下限制受壓距離，藉此增加顯示面板的耐壓性。

請參考第4圖。第4圖為本發明間隙子結構之另一較佳實施例之結構示意圖，其中為便於比較各實施例之異同，本實施例與前述實施例使用相同標號標注相同元件，且以下僅針對相異處說明。如第4圖所示，不同於前述實施例，本實施例之間隙子結構 30另包括間隙子腳座42，設置於第二基板40上。以較佳的實施方式而言，間隙子腳座42具有相同的厚度，且於第一區域34A內的第一間隙子36係與間隙子腳座42接觸，使得兩者之間不存在間隙，而於第二區域34B內的第二間隙子38與間隙子腳座42之間則存在間隙。

由上述可知，本發明之間隙子結構於不同區域形成具有不同厚度的上覆蓋層，使第一間隙子與第二基板間無間隙，但使第二間隙子與第二基板之間形成間隙，藉此可增加顯示面板的耐壓性。另外，第一間隙子36與第二間隙子38可使用感光材料，藉此可利用曝光與顯影方式加以形成，並精準控制其大小與位置，本實施例選用感光樹脂作為第一間隙子36與第二間隙子38的材料，但本發明之實施方式並不以此為限而可選用其它適合的材料，例如可使非感光材料，如具有彈性之非感光性樹脂，以外力方式，例如以噴墨方式植入特定區域，如上覆蓋層34之第一區域34A以及第二區域34B。

請再參考第5圖與第6圖。第5圖與第6圖為本發明間隙子結構之另兩個較佳實施例之結構示意圖，其中為便於比較各實施例之異同，本實施例與前述實施例使用相同標號標注相同元件，且以下僅針對相異處說明。在第5圖所示的實施例中，第二基板40於對應第一間隙子36的第一區域34A內設置有間隙子腳座42，但於對應第二間隙子38的第二區域34B內則未設置間隙子腳座42。以較佳的實施方式而言，間隙子腳座42具有相同的厚度，且於第一區域34A內的第一間隙子36係與間隙子腳座42接觸，使 得兩者之間不存在間隙，而於第二區域34B內的第二間隙子38與第二基板40之間則存在間隙。另外在第6圖所示的實施例中，第二基板40於對應第二間隙子38的第二區域34B內設置有間隙子腳座42，但於對應第一間隙子36的第一區域34A內則未設置間隙子腳座42。以較佳的實施方式而言，於第一區域34A內的第一間隙子36係與第二基板40接觸，使得兩者之間不存在間隙，而於第二區域34B內的第二間隙子38與間隙子腳座42之間則存在間隙。另外，第一間隙子36與第二間隙子38可使用感光材料，藉此可利用曝光與顯影方式加以形成，並精準控制其大小與位置，本實施例選用感光樹脂作為第一間隙子36與第二間隙子38的材料，但本發明之實施方式並不以此為限而可選用其它適合的材料，例如可使用非感光材料，如具有彈性之非感光性樹脂，以外力方式，例如噴墨方式植入特定區域，如上覆蓋層34之第一區域34A以及第二區域34B。

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，任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，並可思揣其他不同的實施例，因此本發明之保護範圍當視後附申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧間隙子

12‧‧‧薄膜電晶體基板

14‧‧‧彩色濾光片基板

16‧‧‧上覆蓋層

18‧‧‧間隙子腳座

30‧‧‧間隙子結構

32‧‧‧第一基板

34‧‧‧上覆蓋層

34A‧‧‧第一區域

34B‧‧‧第二區域

36‧‧‧第一間隙子

38‧‧‧第二間隙子

40‧‧‧第二基板

42‧‧‧間隙子腳座

第1圖為習知間隙子之結構示意圖。

第2圖為另一習知間隙子之結構示意圖。

第3圖為本發明間隙子結構之一較佳實施例之結構示意圖。

第4圖為本發明間隙子結構之另一較佳實施例之結構示意圖。

第5圖與第6圖為本發明間隙子結構之另兩個較佳實施例之結構示意圖。

30‧‧‧間隙子結構

32‧‧‧第一基板

34‧‧‧上覆蓋層

34A‧‧‧第一區域

34B‧‧‧第二區域

36‧‧‧第一間隙子

38‧‧‧第二間隙子

40‧‧‧第二基板

Claims (16)

1. 一種液晶顯示面板，包括：一第一基板；一黑色矩陣層，設置於該第一基板之表面，其中該黑色矩陣層包括有複數個第一區域與複數個第二區域，且該黑色矩陣層於該等第一區域具有一第一厚度，於該等第二區域具有一第二厚度；複數個第一間隙子，設置於該等第一區域內之該黑色矩陣層的表面；複數個第二間隙子，設置於該等第二區域內之該黑色矩陣層的表面；以及一第二基板，與該第一基板面對設置；其中該黑色矩陣層於該等第一區域之該第一厚度大於該黑色矩陣層於該等第二區域之該第二厚度，且該等第一間隙子係與該第二基板接觸，而該等第二間隙子則與該第二基板間具有一間隙。
2. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該等第一間隙子與該等第二間隙子至少其中之一係由一感光材料所構成。
3. 如請求項2所述之液晶顯示面板，其中該感光材料包括感光樹脂。
4. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該等第一間隙子與該等第二間隙子至少其中之一係由非感光材料所構成。
5. 如請求項4所述之液晶顯示面板，其中該非感光材料包括非感 光樹脂。
6. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該等第一間隙子與該等第二間隙子具有相同的高度。
7. 如請求項1所述之液晶顯示面板，另包括複數個間隙子底座，設置於各該第一間隙子與該第二基板之間。
8. 如請求項1所述之液晶顯示面板，另包括複數個間隙子底座，設置於各該第二間隙子與該第二基板之間。
9. 一種液晶顯示面板，包括：一第一基板；一感光材料，設置於該第一基板之表面，其中該感光材料包括有複數個第一區域與複數個第二區域，且該感光材料於該等第一區域具有一第一厚度，於該等第二區域具有一第二厚度；複數個第一間隙子，設置於該等第一區域內之該感光材料的表面；複數個第二間隙子，設置於該等第二區域內之該感光材料的表面；以及一第二基板，與該第一基板面對設置；其中該感光材料於該等第一區域之該第一厚度大於該感光材料於該等第二區域之該第二厚度，且該等第一間隙子係與該第二基板接觸，而該等第二間隙子則與該第二基板間具有一間隙。
10. 如請求項9所述之液晶顯示面板，其中該等第一間隙子與該等第二間隙子至少其中之一係由一感光材料所構成。
11. 如請求項10所述之液晶顯示面板，其中該感光材料包括感光樹脂。
12. 如請求項9所述之液晶顯示面板，其中該等第一間隙子與該等第二間隙子至少其中之一係由非感光材料所構成。
13. 如請求項12所述之液晶顯示面板，其中該非感光材料包括非感光樹脂。
14. 如請求項9所述之液晶顯示面板，其中該等第一間隙子與該等第二間隙子具有相同的高度。
15. 如請求項9所述之液晶顯示面板，另包括複數個間隙子底座，設置於各該第一間隙子與該第二基板之間。
16. 如請求項9所述之液晶顯示面板，另包括複數個間隙子底座，設置於各該第二間隙子與該第二基板之間。