TWI432827B - 液晶顯示面板 - Google Patents

Description

液晶顯示面板

本發明是有關於一種液晶顯示面板，且特別是有關於一種狹額緣設計之液晶顯示面板。

針對多媒體社會之急速進步，多半受惠於半導體元件或人機顯示裝置的飛躍性進步。就顯示器而言，陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)因具有優異的顯示品質與其經濟性，一直獨佔近年來的顯示器市場。然而，對於個人在桌上操作多數終端機/顯示器裝置的環境，或是以環保的觀點切入，若以節省能源的潮流加以預測陰極射線管因空間利用以及能源消耗上仍存在很多問題，而對於輕、薄、短、小以及低消耗功率的需求無法有效提供解決之道。因此，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性之液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)已取而代之成為市場之主流。

圖1繪示為習知之一種狹額緣設計之液晶顯示面板的局部剖面示意圖。請參考圖1所示，此液晶顯示面板100主要包括一主動元件陣列基板110、一彩色濾光基板120、一框膠130以及一液晶層140。主動元件陣列基板110上具有一電極層112。彩色濾光基板120是配置於主動元件陣列基板110之下方，且其包括一基板121、一黑矩陣122、多個彩色濾光圖案124以及一共用電極層126。框膠130是配置於主動元件陣列基板110與彩色濾光基板120之 間。而液晶層140則配置在主動元件陣列基板110、彩色濾光基板120與框膠130所形的封閉空間中。更進一步而言，在目前狹額緣設計之液晶顯示面板100中，通常是將框膠130塗佈於黑矩陣122上方。此外，黑矩陣122皆使用樹脂材料取代傳統的鉻(Cr)，以符合環保需求。

在完成上述液晶顯示面板100的製作後，通常會對面板進行拉力測試，測試框膠之結合是否穩固，以防止液晶層140之外漏。然而，拉力測試之結果顯示：由於共用電極層126與黑矩陣122之材料特性差異太大，因此，框膠130與共用電極層126會因附著力欠佳而發生剝離(peeling)的情形。

為解決上述問題，在中華民國專利第I274932號專利所揭露的液晶顯示面板中，便是於彩色濾光基板之保護層上形成圖案化之凹槽，以藉此增加框膠與彩色濾光基板之間的接觸面積，進而防止框膠與彩色濾光基板之間發生剝離的情形。然而，在保護層上形成凹槽的步驟將會增加液晶顯示面板之製作成本，並會增加製程的複雜度。此外，在美國專利第6654084號專利中，則是藉由電極之圖案化製程，使框膠與黑矩陣直接結合，藉由增加二者間之附著力，以避免框膠由彩色濾光基板上剝離。

本發明之目的是提供一種液晶顯示面板，以解決習知之液晶顯示面板中，框膠與共用電極層因附著力欠佳而發生剝離的情形。

為達上述或是其他目的，本發明提出一種液晶顯示面板，其主要包括一主動元件陣列基板、一彩色濾光基板、一框膠以及一液晶層。彩色濾光基板位於主動元件陣列基板之上方，其包括一基板、一黑矩陣、多數個彩色濾光圖案、至少一凸塊以及一共用電極層。基板具有一顯示區以及一位於顯示區外圍之非顯示區。黑矩陣配置於基板上，以於基板之顯示區上定義出多個次畫素區，且黑矩陣對應於非顯示區處具有至少一凹槽。多個彩色濾光圖案分別配置於對應的次畫素區內。此凸塊嵌入於黑矩陣之凹槽內，且凸出於黑矩陣之一表面。共用電極層配置於黑矩陣上，且覆蓋這些彩色濾光圖案與凸塊。框膠是配置於主動元件陣列基板與彩色濾光基板之間，且覆蓋凸出於黑矩陣之凸塊。液晶層配置在主動元件陣列基板、彩色濾光基板與框膠之間。

在本發明之一實施例中，凸塊與這些彩色濾光圖案是由同一膜層所組成。

在本發明之一實施例中，凸塊包括嵌入於凹槽內之一嵌入部以及凸出於黑矩陣之一凸出部，此嵌入部與凸出部具有不同的尺寸。

為達上述或是其他目的，本發明另提出一種液晶顯示面板，其主要包括一主動元件陣列基板、一彩色濾光基板、一框膠以及一液晶層。彩色濾光基板是配置於主動元件陣列基板上，其包括一基板、一黑矩陣、多個彩色濾光圖案、一共用電極層及至少一凸塊。基板具有一顯示區以及一位 於顯示區外圍之非顯示區。黑矩陣配置於基板上，以於基板之顯示區上定義出多個次畫素區，且黑矩陣對應於非顯示區處具有至少一凹槽。多個彩色濾光圖案分別配置於對應的這些次畫素區內。共用電極層配置於黑矩陣上，且覆蓋這些彩色濾光圖案與凹槽。此凸塊係嵌入於覆蓋有共用電極層之凹槽內，且凸出於黑矩陣之一表面。框膠是配置於主動元件陣列基板與彩色濾光基板之間，且覆蓋凸出於黑矩陣之表面的凸塊。液晶層配置在主動元件陣列基板、彩色濾光基板與框膠之間。

在本發明之一實施例中，凸塊是由一光感應材料所組成。

在本發明之一實施例中，凸塊包括嵌入於凹槽內之一嵌入部以及凸出於黑矩陣之一凸出部，此嵌入部與凸出部具有不同的尺寸。

為達上述或是其他目的，本發明另提出一種液晶顯示面板，其主要包括一主動元件陣列基板、一彩色濾光基板、一框膠以及一液晶層。彩色濾光基板是配置於主動元件陣列基板上，其包括一基板、一黑矩陣、多個彩色濾光圖案、一共用電極層以及至少一凸塊。基板具有一顯示區以及一位於顯示區外圍之非顯示區。黑矩陣配置於基板上，以於基板之顯示區上定義出多個次畫素區，且黑矩陣對應於非顯示區處具有至少一凹槽。多個彩色濾光圖案分別配置於對應的這些次畫素區內。共用電極層配置於黑矩陣上，且覆蓋這些彩色濾光圖案與凹槽之一側壁。此凸塊嵌入於上 述凹槽內，且凸出於黑矩陣之一表面，其中此凸塊包括一核心凸塊及多個包覆於核心凸塊外圍之膜層。框膠配置於主動元件陣列基板與彩色濾光基板之間，且覆蓋凸出於黑矩陣之凸塊。液晶層配置在主動元件陣列基板、彩色濾光基板與框膠之間。

在本發明之一實施例中，凸塊是由核心凸塊、一包覆於核心凸塊外圍之第一膜層，以及一包覆於第一膜層外圍之第二膜層所組成。此核心凸塊與上述彩色濾光圖案是由同一膜層所組成，第一膜層與共用電極層是由同一膜層所組成，且第二膜層是由一光感應材料所組成。

在本發明之一實施例中，凸塊包括嵌入於凹槽內之一嵌入部以及凸出於黑矩陣之一凸出部。其中，嵌入部與凸出部具有不同的尺寸。

本發明之液晶顯示面板主要是在形成彩色濾光圖案或是間隔物時一併形成數個凸塊，各凸塊的一部分是嵌入於黑矩陣中，而另一部分則是嵌入於框膠內。藉由這些凸塊的設置，可增加框膠與黑矩陣之間的接觸面積，進而提升框膠與彩色濾光基板間的附著力。如此，即可避免習知技術中因共用電極層與黑矩陣之材料特性差異太大，而造成剝離的問題。

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2A繪示為根據本發明之一第一實施例的一種液晶顯示面板的局部剖面示意圖。請參考圖2A所示，此液晶顯示面板200a主要包括一主動元件陣列基板210、一彩色濾光基板220、一框膠230以及一液晶層240。以下將搭配圖示說明液晶顯示面板200a中所包含之各元件以及元件之間的連接關係。

彩色濾光基板220係相對於主動元件陣列基板210而設置，其包括一基板221、一黑矩陣222、多數個彩色濾光圖案223、多個凸塊224a以及一共用電極層225。如圖2A所示，基板221可區分為一顯示區D1以及一位於顯示區D1外圍之非顯示區D2。黑矩陣222配置於基板221上，以於基板221之顯示區D1上定義出多個次畫素區P，且黑矩陣222對應於非顯示區D2處具有多個凹槽R。黑矩陣222上的這些凹槽R可在定義出次畫素區P時一併形成。此外，在此實施例中僅繪示出顯示區D1邊緣處之一次畫素區P以作說明。

多個彩色濾光圖案223分別配置於對應的次畫素區P內。這些彩色濾光圖案223分別由不同顏色的彩色光阻製作而成，其包含紅色濾光圖案、藍色濾光圖案以及綠色濾光圖案。多個凸塊224a分別嵌入於黑矩陣222之凹槽R內，且凸出於黑矩陣222之一表面S。在此實施例中，可在形成彩色濾光圖案223的同時一併形成這些凸塊224a，意即彩色濾光圖案223與凸塊224a是由同一膜層所組成。如此，即可在不增加光罩數目的狀況下完成凸塊224a的製 作。而共用電極層225是配置於黑矩陣222上，且覆蓋這些彩色濾光圖案223與凸塊224a。一般而言，共用電極層225是由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)所組成。

框膠230是配置於主動元件陣列基板210與彩色濾光基板220之間，且覆蓋住凸出於黑矩陣222之表面S的凸塊224a。液晶層240則是配置於主動元件陣列基板210、彩色濾光基板220與框膠230所形成之一封閉空間內。

在此液晶顯示面板200a中，各凸塊224a的一部分是嵌入於黑矩陣222之凹槽R中，而另一部分則是嵌入於框膠230內，以藉由這些凸塊224a的設置而增加框膠230與黑矩陣222之間的接觸面積，進而提升二者間之附著力。此外，凸塊224a並未延伸至主動元件陣列基板210上。

除了圖2A中所示的長條形凸塊224a之外，請參考圖2B所示，在此液晶顯示面板200b中，凸塊224b可包括嵌入於凹槽R內之一嵌入部2242b以及凸出於黑矩陣222之一凸出部2244b，此嵌入部2242b與凸出部2244b具有不同的尺寸。基本上，使用者可依據不同的需求而製作出具有所需形狀之凸塊，本發明對於凸塊的形狀不作任何限制。圖3繪示為根據本發明之一第二實施例的一種液晶顯示面板的局部剖面示意圖。請參考圖3所示，此液晶顯示面板200c的架構大致上是與第一實施例雷同，而二者不同之處主要在於：此液晶顯示面板200c是利用光感應材料製作增 加附著力的凸塊224c，且凸塊224c的材質也可以跟間隔物(photospacer)的材質相同。因此，在製作時，是先於黑矩陣222上形成一覆蓋彩色濾光圖案223及凹槽R的共用電極層225，之後，再於利用光感應材料在基板221上形成間隔物(圖中未示)時，一併形成嵌入於黑矩陣222內之凸塊224c。此外，間隔物也可以是與凸塊224c於同一製程中一起製作。如此，同樣可以在不增加光罩數的狀況下，形成用以增加框膠230與黑矩陣222間之附著力的凸塊224c。同樣地，這些凸塊224c亦可製作成圖2B中所示的形狀，本發明對於凸塊224c的形狀不作任何限制。

圖4繪示為根據本發明之一第三實施例的一種液晶顯示面板的局部剖面示意圖。請參考圖4所示，此液晶顯示面板200d大致上是結合第一實施例與第二實施例中凸塊的製作方法以完成圖4中所示之凸塊224d的製作。基本上，此凸塊224d是由一核心凸塊2242d以及多個包覆於核心凸塊2242d外圍之膜層所組成的。更進一步而言，在黑矩陣222上形成彩色濾光圖案223時，一併於凹槽R中以彩色光阻形成一核心凸塊2242d。之後，於黑矩陣222上形成一共用電極層225，以覆蓋彩色濾光圖案223。此共用電極層225一併覆蓋住凹槽R之側壁以及核心凸塊2242d的外表面，以形成一包覆於核心凸塊2242d外圍之一第一膜層2244d。接下來，再於利用光感應材料在基板221上形成間隔物(圖中未示)時，一併形成包覆於第一膜層2244d外圍之一第二膜層2246d。在此實施例中，核心凸塊 2242d、第一膜層2244d與第二膜層2246d即構成凸塊224d。此外，間隔物也可以是與凸塊224d於同一製程中一起製作。同樣地，使用者可依據不同的需求而製作出具有所需形狀之凸塊224d，本發明對於凸塊224d的形狀不作任何限制。

綜上所述，本發明之液晶顯示面板主要是在形成彩色濾光圖案或是間隔物時一併形成數個凸塊，各凸塊的一部分是嵌入於黑矩陣中，而另一部分則是嵌入於框膠內，以藉由這些凸塊的設置增加框膠與黑矩陣之間的接觸面積，進而提升框膠與彩色濾光基板間的附著力。如此，即可避免習知技術中因共用電極層與黑矩陣之材料特性差異太大，而造成剝離的問題。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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、200a、200b、200c、200d‧‧‧液晶顯示面板

110、210‧‧‧主動元件陣列基板

112‧‧‧電極層

120、220‧‧‧彩色濾光基板

121、221‧‧‧基板

122、222‧‧‧黑矩陣

124、223‧‧‧彩色濾光圖案

224a、224b、224c、224d‧‧‧凸塊

2242b‧‧‧嵌入部

2244b‧‧‧凸出部

2242d‧‧‧核心凸塊

2244d‧‧‧第一膜層

2246d‧‧‧第二膜層

126、225‧‧‧共用電極層

130、230‧‧‧框膠

140、240‧‧‧液晶層

D1‧‧‧顯示區

D2‧‧‧非顯示區

P‧‧‧次畫素區

R‧‧‧凹槽

S‧‧‧表面

圖1繪示為習知之一種狹額緣設計之液晶顯示面板的局部剖面示意圖。

圖2A繪示為根據本發明之一第一實施例的一種液晶顯示面板的局部剖面示意圖。

圖2B繪示為具有不同形狀之凸塊的液晶顯示面板之局部剖面示意圖。

圖3繪示為根據本發明之一第二實施例的一種液晶顯 示面板的局部剖面示意圖。

圖4繪示為根據本發明之一第三實施例的一種液晶顯示面板的局部剖面示意圖。

200a‧‧‧液晶顯示面板

210‧‧‧主動元件陣列基板

220‧‧‧彩色濾光基板

221‧‧‧基板

222‧‧‧黑矩陣

223‧‧‧彩色濾光圖案

224a‧‧‧凸塊

225‧‧‧共用電極層

230‧‧‧框膠

240‧‧‧液晶層

D1‧‧‧顯示區

D2‧‧‧非顯示區

P‧‧‧次畫素區

R‧‧‧凹槽

S‧‧‧表面

Claims (3)

1. 一種液晶顯示面板，包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光基板，相對於該主動元件陣列基板而設置，該彩色濾光基板包括：一基板，具有一顯示區以及一位於該顯示區外圍之非顯示區；一黑矩陣，配置於該基板上，以於該基板之該顯示區上定義出多個次畫素區，且該黑矩陣對應於該非顯示區處具有至少一凹槽；多數個彩色濾光圖案，分別配置於對應的該些次畫素區內；一共用電極層，配置於該黑矩陣上，且覆蓋該些彩色濾光圖案與該凹槽之一側壁；以及至少一凸塊，嵌入於該凹槽內，且凸出於該黑矩陣之一表面，其中該凸塊是由一核心凸塊、一包覆於該核心凸塊外圍之第一膜層，以及一包覆於該第一膜層外圍之第二膜層所組成，該核心凸塊與該些彩色濾光圖案是由同一膜層所組成，該第一膜層與該共用電極層是由同一膜層所組成，且該第二膜層是由一光感應材料所組成，其中該核心凸塊、該第一膜層以及該第二膜層均接觸該基板；一框膠，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光基板之間，且覆蓋凸出於該黑矩陣之該表面的該凸塊；以及一液晶層，配置在該主動元件陣列基板、該彩色濾光 基板與該框膠之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該凸塊包括嵌入於該凹槽內之一嵌入部以及凸出於該黑矩陣之一凸出部，該嵌入部與該凸出部具有不同的尺寸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該凸塊未延伸至該主動元件陣列基板。