TWI454807B - 顯示面板及其製作方法 - Google Patents

Description

顯示面板及其製作方法

本發明是有關於一種顯示面板及其製作方法，且特別是有關於一種適於採用接觸式配向技術的顯示面板及其製作方法。

液晶顯示器由於具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性，已逐漸成為市場之主流。其中，特定的液晶顯示面板，如共平面切換型(in-plane switching，IPS)液晶顯示面板或扭轉向列型(twisted nematic)液晶顯示面板的製造過程中，需在兩基板上形成配向層，以對液晶分子提供錨定力，使液晶分子呈特定的排列方向。

習知形成配向層的方法是先於基板上塗佈配向材料之後，再對配向材料進行配向。已知配向技術包括接觸式配向技術以及非接觸式配向技術，其中接觸式配向技術可以對液晶分子提供良好的錨定效果。然而，如圖1所示，由於已知形成配向材料層110的技術所形成的配向材料層110存在表面不平坦的問題，例如配向材料層110的邊緣具有凸起部110a。如此，當採用接觸式配向技術，例如以刷摩(rubbing)技術在配向材料層110上形成配向圖案時，毛刷120會與凸起部110a過度摩擦產生碎屑117，且碎屑117會掉落於顯示區102內，影響顯示品質。

本發明提供一種顯示面板，其配向層的表面具有良好的平整度。

本發明提供一種顯示面板的製作方法，可有效避免接觸式配向過程中可能產生的製程問題。

為具體描述本發明之內容，在此提出一種顯示面板，具有一顯示區以及位於顯示區之外的一周邊區。所述顯示面板包括一第一基板、一第一平坦層、一第一配向層、一第二基板以及一顯示介質。第一平坦層配置於第一基板上，且第一平坦層包括位於顯示區內的一第一部分以及位於周邊區內的一第二部分，其中第二部分的一頂部具有至少一第一凹陷。第一配向層配置於第一平坦層上，且部分的第一配向層填入至少一第一凹陷。第二基板與第一基板相對設置，而顯示介質配置於第一基板與第二基板之間。

在本發明之一實施例中，所述第一基板為主動元件陣列基板。

在本發明之一實施例中，所述第一基板為彩色濾光基板。

在本發明之一實施例中，所述至少一第一凹陷包括圍繞顯示區的至少一溝槽。

在本發明之一實施例中，所述至少一第一凹陷包括分布於顯示區周圍的多個凹洞。

在本發明之一實施例中，所述顯示面板更包括一第二平坦層以及一第二配向層。第二平坦層配置於第二基板上，而第二配向層配置於第二平坦層上。所述第二平坦層包括位於顯示區內的一第三部分以及位於周邊區內的一第四部分，其中第四部分的一頂部具有至少一第二凹陷。部分的第二配向層填入所述至少一第二凹陷。

在本發明之一實施例中，所述至少一第二凹陷包括圍繞顯示區的至少一溝槽。

在本發明之一實施例中，所述至少一第二凹陷包括分布於顯示區周圍的多個凹洞。

在本發明之一實施例中，所述顯示面板更包括至少一個光間隙物(photo spacer)，配置於第二基板上，且位於周邊區內。所述至少一光間隙物對應所述至少一第一凹陷。

在本發明之一實施例中，所述至少一光間隙物的分佈密度對應所述至少一第一凹陷的分佈密度。

在本發明之一實施例中，所述至少一光間隙物的外徑實質上等於所述至少一第一凹陷的孔徑。

在本發明之一實施例中，所述顯示面板更包括一框膠(sealant)。所述框膠圍繞顯示區並且位於周邊區內，以密封顯示介質。

在本發明之一實施例中，所述第一平坦層以及第一配向層分別延伸至框膠與第一基板之間，且一部分的所述至少一第一凹陷位於框膠下方。

在本發明之一實施例中，所述第一平坦層包括單一材料層或由多個材料層構成的疊層。

在本發明之一實施例中，所述第一凹陷貫穿部分的該單一材料層或該疊層。

本發明更提出一種顯示面板的製作方法，包括下列步驟：提供一第一基板，第一基板具有一顯示區以及位於顯示區之外的一周邊區；形成一平坦層於第一基板上，平坦層包括位於顯示區內的一第一部分以及位於周邊區內的一第二部分，第二部分的一頂部具有至少一凹陷；形成一配向材料層於平坦層上，使部分的配向材料層填入所述至少一凹陷；對配向材料層的表面進行配向；提供一第二基板，與第一基板相對設置；以及，提供一顯示介質於第一基板與第二基板之間。

在本發明之一實施例中，所述形成配向材料層的方法包括藉由一轉印凸板將一配向材料轉印於平坦層上。

在本發明之一實施例中，所述形成凹陷的方法包括對平坦層進行一微影製程(photolithography process)。

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2繪示依照本發明之一實施例的一種顯示面板。如圖2所示，顯示面板200包括第一基板210、第二基板220以及位於第一基板210與第二基板220之間的顯示介質230。在此，顯示介質230例如是液晶材料，但本發明不加以限制。第一基板210例如是主動元件陣列基板，相應地，第二基板220例如是彩色濾光基板。在一實施例中，第一基板210例如是彩色濾光基板，相應地，第二基板220例如是主動元件陣列基板。當然，在其他實施例中，第一基板210也可能整合了彩色濾光膜的主動元件陣列基板(Color Filter on Array,COA)，或是整合了黑矩陣的主動元件陣列基板(Black matrix on Array,BOA)。

顯示面板200依顯示區域可被劃分為顯示區202以及顯示區202之外的一周邊區204。第一平坦層242位於第一基板210上，並且包括位於顯示區202內的第一部分242a以及位於周邊區204內的第二部分242b。第一配向層252配置於第一平坦層242上，以對顯示介質230提供錨定力，使顯示介質230中的介質分子，如液晶分子，呈特定的排列方向。

在製程上，如圖3所示，先於第一基板210上形成第一平坦層242之後，再形成一配向材料層251於第一平坦層242上，並且藉由毛刷290對配向材料層251進行刷摩配向等接觸式配向製程，以形成圖2的第一配向層252。所述形成配向材料層251的方法例如是藉由轉印凸板將配向材料轉印於第一基板210的第一平坦層242上。然而，有鑑於所形成的配向材料層251可能存在表面不平坦的問題，本實施例更在第一平坦層242的第二部分242b的頂部243形成第一凹陷262。所述形成第一凹陷262的方法例如是對第一平坦層242進行微影製程、機械或雷射加工，或其他可行的圖案化技術，來移除部分的第一平坦層242。

在本實施例中，第一平坦層242可能為單層或多層的結構。舉例而言，第一平坦層242可由已知主動元件陣列基板中任何可能的膜層所構成，例如位於閘極與通道層之間的閘絕緣層、位於源極/汲極與畫素電極之間的保護層，或是覆蓋於保護層之上的絕緣層等。相應地，第一凹陷262的深度可以視需求調整，例如貫穿一或多個膜層而到達第一平坦層242中的任何位置。

本實施例並不限制第一凹陷262的形狀與圖案。舉例而言，第一凹陷262的截面可能是如圖2所示的矩形或是其他可能的形狀。此外，第一凹陷262在第一平坦層242上可能是連續或不連續的圖案。更具體而言，如圖4所示之依照本發明之一實施例的一種第一基板410的上視圖，第一凹陷462包括分布於顯示區402周圍的多個凹洞462a。其中凹洞462a的孔徑、深度、形狀、分布密度等可視需求調整。此外，如圖5所示之依照本發明之一實施例的另一種第一基板510的上視圖，第一凹陷562包括圍繞顯示區502的一或多個溝槽562a。其中，其中溝槽562a的寬度、深度、數量等可視需求調整。

承上述，本實施例在第一平坦層242的第二部分242b的頂部243形成第一凹陷262，使得形成配向材料層251於第一平坦層242上時，部分的配向材料層251可以填入第一凹陷262內，以維持配向材料層251表面的平整度。並且，在後續對配向材料層251進行配向時，可以避免毛刷290與配向材料層251因過度摩擦產生大量的碎屑，確保顯示品質。

請再參考圖2，完成第一配向層252的製作後，本實可以選擇組立第一基板210與第二基板220，並且將顯示介質230配置於第一基板210與第二基板220之間。此外，吾人還可以選擇在組立前，於第二基板220上形成第二平坦層244以及第二配向層254。第二平坦層244配置於第二基板220上，而第二配向層254配置於第二平坦層244上，且所述第二平坦層244包括位於顯示區202內的第三部分244a以及位於周邊區204內的第四部分244b。並且，採用與前述類似的製程方法在第四部分244b的頂部245形成第二凹陷264，使得部分的第二配向層254填入第二凹陷264。所述第二凹陷264的製作方法、結構、形狀變化等例如與前述第一凹陷262類似。

換言之，在圖2所示的實施例中，吾人可以同時在第一基板210的第一平坦層242以及第二基板220的第二平坦層244上分別形成第一凹陷262以及第二凹陷264，或者，僅在第一基板210的第一平坦層242上形成第一凹陷262，亦或者僅在第二基板220的第二平坦層244上形成第二凹陷264。

另一方面，如圖2所示，為了密封顯示介質230，顯示面板200更包括一框膠270，其圍繞顯示區202並且位於周邊區204內。此外，在一實施例中，第一平坦層242以及第一配向層252分別延伸至框膠270與第一基板210之間，且一部分的第一凹陷262也會位於框膠270下方。同理，第二平坦層244以及第二配向層254分別延伸至框膠270與第二基板220之間，且一部分的第二凹陷264也位於框膠270下方。在又一實施例中(未繪示)，第一平坦層242以及第一配向層252分別延伸至框膠270與第一基板210之間，框膠270下方並無第一凹陷262。同理，第二平坦層244以及第二配向層254分別延伸至框膠270與第二基板220之間，框膠270下方並無第二凹陷264。如此，有助於使框膠270上下兩側的第一配向層252與第二配向層254維持良好的平整度。

當然，本申請並不限制框膠、配向層以及平坦層的相對位置。如圖6所示之本發明之另一實施例的顯示面板600，第一平坦層642以及第一配向層652未延伸至框膠670與第一基板610之間，而第二平坦層644以及第二配向層654未延伸至框膠670與第二基板620之間，使得框膠670圍繞第一平坦層642、第一配向層652、顯示區602、第二平坦層644以及第二配向層654。第一平坦層642以及第二平坦層644上分別具有如前述實施例所述的第一凹陷662以及第二凹陷664。

此外，圖7繪示依照本發明之又一實施例的一種顯示面板700，其結構與前述實施例的顯示面板200類似，主要差異在於顯示面板700更包括一或多個光間隙物780，其配置於第二基板720上，且位於周邊區704內。此外，位於第一基板710上的第一平坦層742的第一凹陷762係對應於光間隙物780的佈局與大小。部分的第一配向層752填入第一凹陷762內，以達到如同前述實施例的第一凹陷262的技術效果。更具體而言，第一凹陷762在第一基板710上的分佈密度實質上等於光間隙物780在第二基板720上的分佈密度。此外，第一凹陷762的孔徑(或寬度)r實質上等於光間隙物780的外徑R。

在圖7的實施例中，第一基板710例如是主動元件陣列基板，而第二基板720例如是彩色濾光基板，其中光間隙物位於第二基板720上。然而，在本發明的其他實施例中，第一基板上也可能具有光間隙物，並且在相應的第二基板上形成對應於光間隙物的第二凹陷。在一實施例中，第一基板710例如是彩色濾光基板，而第二基板720例如是主動元件陣列基板。

綜上所述，本發明在基板的周邊區的平坦層上形成凹陷，使得在平坦層上形成配向層時，多餘的配向層可以進入下方的凹陷，以維持配向層表面的平整度。如此，當採用接觸式配向技術(如刷摩配向)在配向材料層上形成配向圖案時，可以避免毛刷與配向材料層的過度摩擦，以確保顯示品質。

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。

102．．．顯示區

110．．．配向材料層

110a．．．凸起部

117．．．碎屑

120．．．毛刷

200．．．顯示面板

202．．．顯示區

204．．．周邊區

210．．．第一基板

220．．．第二基板

230．．．顯示介質

242．．．第一平坦層

242a．．．第一平坦層的第一部分

242b．．．第一平坦層的第二部分

243．．．第一平坦層的第二部分的頂部

244．．．第二平坦層

244a．．．第三部分

244b．．．第四部分

245．．．第二平坦層的第四部分的頂部

251．．．配向材料層

252．．．第一配向層

254．．．第二配向層

262．．．第一凹陷

264．．．第二凹陷

270．．．框膠

290．．．毛刷

402．．．顯示區

410．．．第一基板

462．．．第一凹陷

462a．．．凹洞

502．．．顯示區

510．．．第一基板

562．．．第一凹陷

562a．．．溝槽

600．．．顯示面板

602．．．顯示區

610．．．第一基板

620．．．第二基板

642．．．第一平坦層

644．．．第二平坦層

652．．．第一配向層

654．．．第二配向層

662．．．第一凹陷

664．．．第二凹陷

700．．．顯示面板

704．．．周邊區

710．．．第一基板

720．．．第二基板

742．．．第一平坦層

752．．．第一配向層

762．．．第一凹陷

780．．．光間隙物

R．．．光間隙物的外徑

r．．．第一凹陷的孔徑(或寬度)

圖1為習知對顯示面板之配向材料進行配向的示意圖。

圖2繪示依照本發明之一實施例的一種顯示面板。

圖3為對本發明之顯示面板的配向材料進行配向的示意圖。

圖4為依照本發明之一實施例的一種第一基板的上視圖。

圖5為依照本發明之一實施例的另一種第一基板的上視圖。

圖6繪示依照本發明之另一實施例的一種顯示面板。

圖7繪示依照本發明之又一實施例的一種顯示面板。

200．．．顯示面板

202．．．顯示區

204．．．周邊區

210．．．第一基板

220．．．第二基板

230．．．顯示介質

242．．．第一平坦層

242a．．．第一平坦層的第一部分

242b．．．第一平坦層的第二部分

243．．．第一平坦層的第二部分的頂部

244．．．第二平坦層

244a．．．第三部分

244b．．．第四部分

245．．．第二平坦層的第四部分的頂部

252．．．第一配向層

254．．．第二配向層

262．．．第一凹陷

264．．．第二凹陷

270．．．框膠

Claims (16)

1. 一種顯示面板，具有一顯示區以及位於該顯示區之外的一周邊區，該顯示面板包括：一第一基板；一第一平坦層，配置於該第一基板上，該第一平坦層包括位於該顯示區內的一第一部分以及位於該周邊區內的一第二部分，該第二部分的一頂部具有至少一第一凹陷；一第一配向層，配置於該第一平坦層上，且部分的該第一配向層填入該至少一第一凹陷；一第二基板，與該第一基板相對設置；一顯示介質，配置於該第一基板與該第二基板之間；以及一框膠(sealant)，圍繞該顯示區並且位於該周邊區內，以密封該顯示介質，其中該第一平坦層以及該第一配向層分別延伸至該框膠與該第一基板之間，且一部分的該至少一第一凹陷位於該框膠下方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第一基板為主動元件陣列基板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第一基板為彩色濾光基板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該至少一第一凹陷包括圍繞該顯示區的至少一溝槽。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該至少一第一凹陷包括分布於該顯示區周圍的多個凹洞。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，更包括一 第二平坦層，配置於該第二基板上，該第二平坦層包括位於該顯示區內的一第三部分以及位於該周邊區內的一第四部分，該第四部分的一頂部具有至少一第二凹陷；以及一第二配向層，配置於該第二平坦層上，且部分的該第二配向層填入該至少一第二凹陷。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該至少一第二凹陷包括圍繞該顯示區的至少一溝槽。
8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該至少一第二凹陷包括分布於該顯示區周圍的多個凹洞。
9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，更包括至少一光間隙物(photo spacer)，配置於該第二基板上，且位於該周邊區內，該至少一光間隙物對應該至少一第一凹陷。
10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示面板，該至少一光間隙物的分佈密度對應該至少一第一凹陷的分佈密度。
11. 如申請專利範圍第9項所述之顯示面板，該至少一光間隙物的外徑實質上等於該至少一第一凹陷的孔徑。
12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第一平坦層包括單一材料層或由多個材料層構成的疊層。
13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示面板，其中該第一凹陷貫穿部分的該單一材料層或該疊層。
14. 一種顯示面板的製作方法，包括：提供一第一基板，該第一基板具有一顯示區以及位於該顯示區之外的一周邊區；形成一平坦層於該第一基板上，該平坦層包括位於該 顯示區內的一第一部分以及位於該周邊區內的一第二部分，該第二部分的一頂部具有至少一凹陷；形成一配向材料層於該平坦層上，使部分的該配向材料層填入該至少一凹陷；對該配向材料層的表面進行配向；提供一框膠，圍繞該顯示區並且位於該周邊區內，其中該平坦層以及該配向材料層分別延伸至該框膠與該第一基板之間，且一部分的該至少一凹陷位於該框膠下方；提供一第二基板，與該第一基板相對設置；以及提供一顯示介質，配置於該第一基板與該第二基板之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示面板的製作方法，其中形成該配向材料層的方法包括藉由一轉印凸板將一配向材料轉印於該平坦層上。
16. 如申請專利範圍第14項所述之顯示面板的製作方法，其中形成該至少一凹陷的方法包括對該平坦層進行一微影製程(photolithography process)。