TWI471662B - 用於液晶顯示面板的封裝結構 - Google Patents

Description

用於液晶顯示面板的封裝結構

本發明係關於一種封裝結構，特別是關於一種用於液晶顯示面板的封裝結構。

液晶顯示面板主要係由數個薄膜電晶體所組成的陣列基板、彩色濾光基板以及設置於此二基板間的液晶分子層所構成。其中陣列基板具有顯示區及周邊區，且液晶分子層即配置於顯示區的範圍內。在陣列基板與彩色濾光基板之間，亦配置一封裝結構，圍繞陣列基板之顯示區周圍。其中，上述封裝結構主要係由密封膠(sealant)所構成。

一般而言，在完成封裝製程之後，會繼續在陣列基板的周邊區進行玻璃覆晶(chip-on-glass，COG)製程。利用熱壓方法，將驅動電路晶片設置於陣列基板的周邊區。然而，由於玻璃覆晶製程的高溫造成玻璃受熱膨脹，於是在部分受熱區域產生玻璃形變，因此使面板發生區域漏光或色度不均勻的現象(mura)。

另外，在封裝製程中，由於無法準確控制密封膠的位置，使得液晶顯示面板的邊緣區域仍有多餘的空間無法充分利用。倘若能準確控制密封膠的位置，將可有效利用液晶顯示面板的邊緣區域，亦可縮小液晶顯示面板的體積。舉例來說，手持通訊裝置雖然有較大尺寸的面板，但減少邊緣區域的體積，可使手持通訊裝置具有較小的體積。

因此，需要一種用於液晶顯示面板的創新封裝結構，為上述問題提供較佳的解決方案。

本發明之一態樣係提供一種液晶顯示面板，其包含陣列基板、對向基板、液晶層、驅動電路、密封膠以及一對第一間隙物。

陣列基板具有顯示區與周邊區，而對向基板乃是相對於陣列基板設置。液晶層係設置於陣列基板與對向基板之間，並且位於陣列基板之顯示區內。驅動電路係設置於陣列基板之周邊區上。

密封膠係設置於陣列基板與對向基板之間，並且圍繞陣列基板之顯示區周圍。其中密封膠具有距離驅動電路較近之近邊，以及距離驅動電路較遠之遠邊。並且近邊及遠邊分別具有一寬度，橫跨密封膠毗鄰液晶層的一側及其相對側。值得注意的是，密封膠之近邊寬度較遠邊寬度為寬。

根據本發明之一實施例，密封膠之近邊寬度與遠邊寬度之差至少大於500微米(μm)。根據本發明之另一實施例，密封膠之近邊的體積與其遠邊的體積相同。

上述液晶顯示面板之第一間隙物係設置於陣列基板與對向基板之間，並且分立於密封膠之近邊的相對兩側。藉由設置第一間隙物，可限定密封膠之近邊寬度。

根據本發明之一實施例，上述液晶顯示面板更包含填充物。填充物係設置於陣列基板與對向基板之間，並且位於前述之第一間隙物之間。

根據本發明之一實施例，上述液晶顯示面板更包含一對第二間隙物。第二間隙物係設置於陣列基板與對向基板之間，並且分立於密封膠之遠邊的相對兩側。

根據本發明之一實施例，上述液晶顯示面板更包含填充物。填充物係設置於陣列基板與對向基板之間，並且位於前述之第二間隙物之間。

根據本發明之一實施例，其中上述填充物為彩色濾光材料、光間隙材料或上述之任意組合。根據本發明之另一實施例，彩色濾光材料至少包含二種彩色濾光層的堆積。

根據本發明之一實施例，上述液晶顯示面板更包含第二間隙物。第二間隙物係設置於陣列基板與對向基板之間，並且立於密封膠之遠邊的一側。第二間隙物係遠離液晶層，並且不接觸液晶層。

根據本發明之一實施例，上述液晶顯示面板更包含第三間隙物。第三間隙物係設置於陣列基板與對向基板之間，並且位於陣列基板之顯示區中。

根據本發明之一實施例，上述液晶顯示面板更包含至少一個彩色濾光層。彩色濾光層係設置於陣列基板與對向基板其中一者之上。

以下將以圖示揭露本發明之複數個實施方式，為達明確說明，許多實務上的細節將於以下敘述中一併說明。可以理解的是，這些實務上的細節不足以限制本發明之應用範圍。此外，為清楚表達本發明之精神，一些習知且慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1A圖係根據本發明之一實施方式所繪示之液晶顯示面板之俯視示意圖。如第1A圖所示，一種液晶顯示面板100a包含陣列基板110、顯示區112、周邊區114、驅動電路120及密封膠130。陣列基板110定義有顯示區112及周邊區114，其中顯示區112係由複數個畫素結構所組成，每一畫素結構至少包含電晶體、與電晶體連接之閘極線、資料線以及畫素電極。驅動電路120係設置於陣列基板110之周邊區114。密封膠130圍繞顯示區112之周圍，且定義有距離驅動電路較近的近邊130a(詳述於後)，以及距離驅動電路較遠的遠邊130b(詳述於後)。

第1B圖係根據本發明之另一實施方式所繪示之液晶顯示面板之俯視示意圖。如第1B圖所示，一種液晶顯示面板100b之主要元件皆與第1A圖之液晶顯示面板100a相同。然而如第1B圖及第1A圖所示，液晶顯示面板100b與液晶顯示面板100a之相異處在於液晶顯示面板100a之周邊區僅位於一側邊，而液晶顯示面板100b之周邊區則位於相鄰之兩側邊，例如可呈「∟」形，但不以此為限。

第2A圖至第2D圖係根據第1A圖之A-A’剖面線段及B-B’剖面線段所繪示之液晶顯示面板之封裝結構剖面示意圖。其中A-A’剖面線段部分係繪示近邊130a之封裝結構示意圖，而B-B’剖面線段部分係繪示遠邊130b之封裝結構示意圖。

一般而言，液晶顯示面板具有三種設計方式。第一種為最常見之設計方式，其將陣列結構與彩色濾光層分開，將陣列結構設置於陣列基板上，而彩色濾光層則設置於對向基板上，形成彩色濾光基板。第二種設計方式係將陣列結構與彩色濾光層結合，將彩色濾光層設置於具有陣列結構之陣列基板上(color filter on array,COA)，再將對向基板設置於陣列基板之上，而對向基板上沒有彩色濾光層。第三種設計方式亦將陣列結構與彩色濾光結構結合，將彩色濾光層設置於具有陣列結構之陣列基板之下(array on color filter,AOC)，再將對向基板設置於陣列基板之上，而對向基板上沒有彩色濾光層。另外，根據密封膠的設計，亦可將液晶顯示面板分為具有正常邊框寬度的液晶顯示面板，以及具有較窄邊邊框的液晶顯示面板。

如第2A圖所示，一種用於液晶顯示面板的封裝結構200a包含陣列基板110、驅動電路120、密封膠130之近邊130a、密封膠130之遠邊130b、對向基板210、液晶層220、填充物230、一對第一間隙物240及第二間隙物250。驅動電路120係設置於陣列基板110上。密封膠130係設置於陣列基板110與對向基板210之間。而近邊130a之寬度W1與遠邊130b之寬度W2係以橫跨密封膠毗鄰液晶層220的一側及其相對側定義之。根據本發明之一實施例，一種用於液晶顯示面板之封裝結構更包含第三間隙物(未繪示)，其設置於陣列基板與對向基板之間，並且位於顯示區中，以維持陣列基板與對向基板之間的距離，也就是維持液晶層220的厚度。

在第2A圖中，填充物230係設置於對向基板210及密封膠130之近邊130a之間。填充物230為彩色濾光材料，且包含至少二種彩色濾光層的堆疊。

在第2A圖中，第一間隙物240係設置於陣列基板110與對向基板210之間，並且分立於密封膠130之近邊130a的相對兩側。第二間隙物250係設置於陣列基板110與對向基板210之間，並且立於密封膠130之遠邊130b遠離且不接觸液晶層220的一側。

根據本發明之一實施例，近邊130a之寬度W1較遠邊130b之寬度W2較為寬。根據本發明之另一實施例，近邊130a之寬度W1與遠邊130b之寬度W2之寬度差實質上至少大於500微米(μm)。

如第2B圖所示，一種用於液晶顯示面板的封裝結構200b包含陣列基板110、驅動電路120、密封膠130之近邊130a、密封膠130之遠邊130b、對向基板210、液晶層220、填充物230、一對第一間隙物240及第二間隙物250。驅動電路120係設置於陣列基板110上。密封膠130係設置於陣列基板110與對向基板210之間。而近邊130a之寬度W1與遠邊130b之寬度W2係以橫跨密封膠毗鄰液晶層220的一側及其相對側定義之。

在第2B圖中，填充物230係設置於對向基板210及密封膠130之近邊130a之間。填充物230為彩色濾光材料，且包含至少二種彩色濾光層的堆疊。其中，填充物230之第一彩色濾光層232係設置於對向基板210及第一間隙物240之間，而第二彩色濾光層234則設置於第一彩色濾光層232及密封膠130之近邊130a之間。也就是說，填充物230中的第二彩色濾光層234覆蓋第一彩色濾光層232，暴露出二個部份的第一彩色濾光層232表面，則此對第一間隙物240會分別接觸第一彩色濾光層232暴露出的二個部份的表面。

如第2C圖所示，一種用於液晶顯示面板的封裝結構200c包含陣列基板110、驅動電路120、密封膠130之近邊130a、密封膠130之遠邊130b、對向基板210、液晶層220、 填充物230、一對第一間隙物240及第二間隙物250。驅動電路120係設置於陣列基板110上。密封膠130係設置於陣列基板110與對向基板210之間。而近邊130a之寬度W1與遠邊130b之寬度W2係以橫跨密封膠毗鄰液晶層220的一側及其相對側定義之。

在第2C圖中，填充物230係設置於對向基板210及密封膠130之近邊130a之間。填充物230為彩色濾光材料，且包含至少三種彩色濾光層的堆疊。其中，填充物230之第一彩色濾光層232係設置於對向基板210及第一間隙物240之間，第二彩色濾光層234與第三彩色濾光層236則依次設置於第一彩色濾光層232及密封膠130之近邊130a之間，第三彩色濾光層236覆蓋第二彩色濾光層234。也就是說，第二彩色濾光層234與第三彩色濾光層23會暴露出部份的第一彩色濾光層232表面，則第一間隙物240會接觸第一彩色濾光層232暴露出的表面。或者是，第一彩色濾光層232、第二彩色濾光層234與第三彩色濾光層236堆疊，其結構類似於第2A圖所示。

再者，於其它實施例中，填充物230所包含的至少二種或三種彩色濾光層中其中一種可選用黑色光阻。

此外，上述第2A圖至第2C圖的填充物230所包含的至少二種或三種濾光層是設置於對向基板上為實施範例，但不限於此。於其它實施例中，填充物230所包含至少二種或三種濾光層亦可選擇性的設置於陣列基板110上，也就是說，上述第2A圖至第2C圖中的密封膠130之近邊130a可設置於填充物230與對向基板210之間。

如第2D圖所示，一種用於液晶顯示面板的封裝結構 200d包含陣列基板110、驅動電路120、密封膠130之近邊130a、密封膠130之遠邊130b、對向基板210、液晶層220、填充物230、一對第一間隙物240及第二間隙物250。驅動電路120係設置於陣列基板110上。密封膠130係設置於陣列基板110與對向基板210之間。而近邊130a之寬度W1與遠邊130b之寬度W2係以橫跨密封膠毗鄰液晶層220的一側及其相對側定義之。

在第2D圖中，填充物230係設置於對向基板210及密封膠130之近邊130a之間。填充物230例如：為光間隙材料。其中，填充物230係設置於陣列基板110及對向基板210之間，且設置於上述第一間隙物240之間。

根據本發明之一實施例，有一對第二間隙物設置於陣列基板與對向基板之間，並且分立於密封膠之遠邊之兩側。根據本發明之另一實施例，有一填充物設置於陣列基板與對向基板之間，並且位於上述第二間隙物之間。

第3A圖係根據本發明之一實施方式所繪示之近邊130a之封裝結構剖面示意圖。在第3A圖中，近邊130a之封裝結構包含陣列基板110、密封膠130、相對於陣列基板110設置之對向基板210及一對第一間隙物240。其中，密封膠130之近邊130a及一對第一間隙物240係設置於對向基板210上，並且不與陣列基板110接觸。根據本發明之一實施例，上述陣列基板110與對向基板210之設置可相互置換。

第3B圖係根據本發明之一實施方式所繪示之近邊130a之封裝結構剖面示意圖。在第3B圖中，近邊130a之封裝結構組成均與第3A圖相同。不同之處在於，密封膠 130之近邊130a及一對第一間隙物240係與陣列基板110接觸，且設置於對向基板210與陣列基板110之間。密封膠130之近邊130a之寬度為d，而二第一間隙物240之距離為D(如圖3C所示)。根據本發明之一實施例，密封膠130之近邊130a之寬度(d)為約800μm。

第3C圖係根據本發明之一實施方式所繪示之近邊130a之封裝結構剖面示意圖。相較於第3B圖，在第3C圖中，近邊130a之封裝結構增加填充物230。填充物230為光間隙材料，設置於第一間隙物240之間且陣列基板110及對向基板210之間。由於添加填充物230，使得密封膠130之近邊130a之寬度與二第一間隙物240之距離相等，同為D。

第4A圖及第4B圖係根據第3C圖之C-C’剖面線段所繪示之近邊130a之封裝結構俯視示意圖。第4A圖及第4B圖分別分別繪示第3C圖之填充物230的二種排列圖形，但不以此為限。並且，第4A圖及第4B圖僅為示範之例，其排列圖形不影響本發明之實施方式。

在第4A圖之近邊130a之封裝結構中，第一間隙物240之間具有複數個排列圖形單元。每一排列圖形單元係由複數個光間隙材料238及複數個密封膠材料132所組成，其密封膠材料132之密度為N。光間隙材料238呈二種尺寸之圓形，其直徑分別為R1及R2，而直徑R1之圓與直徑R2之圓間之距離為m。密封膠材料132呈圓形，其直徑為r1。

在第4B圖中，其結構組成物均與第4A圖相同，不同之處在於排列圖形單元。每一排列圖形單元之光間隙材料 238呈圓形，其直徑分別為r1。密封膠材料132呈二種尺寸之圓形，其直徑分別為r1及r2。

實施例1

實施例1之排列圖形單元具有如第4A圖所示之排列圖形結構，其密封膠材料之密度(N)為約53%，光間隙材料之二種圓形直徑(R1及R2)分別為約20μm及約13μm，密封膠材料之圓形直徑(r1)為約13μm，而直徑約20μm之圓與約13μm之圓間之距離(m)為約6.8μm。

另外實施例1之剖面結構具有如第3C圖所示之封裝結構剖面示意圖。其中密封膠之近邊寬度與二第一間隙物之距離(D)實質上相等，同為約1500μm。

實施例2

實施例2之排列圖形單元具有如第4A圖所示之排列圖形結構，其密封膠材料之密度(N)為約53%，光間隙材料之二種圓形直徑(R1及R2)分別為約30μm及約24μm，密封膠材料之圓形直徑(r1)為約20μm，而直徑約30μm之圓與約24μm之圓間之距離(m)為約8μm。

另外實施例2之剖面結構具有如第3C圖所示之封裝結構剖面示意圖。其中密封膠之近邊寬度與二第一間隙物之距離(D)實質上相等，同為約1500μm。

實施例3

實施例3之排列圖形單元具有如第4B圖所示之排列圖形結構，其密封膠材料之密度(N)為約60%，光間隙材料之 圓形直徑(R1)分別為約10μm，密封膠材料之二種圓形直徑(r1及r2)均為約10μm。

另外實施例3之剖面結構具有如第3C圖所示之封裝結構剖面示意圖。其中密封膠之近邊寬度與二第一間隙物之距離(D)實質上相等，同為約1330μm。

實施例4

實施例4之排列圖形單元具有如第4B圖所示之排列圖形結構，其密封膠材料之密度(N)為約65%，光間隙材料之圓形直徑(R1)分別為約10μm，密封膠材料之二種圓形直徑(r1及r2)分別為約15μm及約10μm。

另外實施例4之剖面結構具有如第3C圖所示之封裝結構剖面示意圖。其中密封膠之近邊寬度與二第一間隙物之距離(D)實質上相等，同為約1230μm。

實施例5

實施例5之排列圖形單元具有如第4B圖所示之排列圖形結構，其密封膠材料之密度(N)為約71.4%，光間隙材料之圓形直徑(R1)分別為約10μm，密封膠材料之二種圓形直徑(r1及r2)分別為約15μm及約10μm。

另外實施例5之剖面結構具有如第3C圖所示之封裝結構剖面示意圖。其中密封膠之近邊寬度與二第一間隙物之距離(D)實質上相等，同為約1120μm。

表1：密封膠材料密度與密封膠之寬度

由表1可知，密封膠材料密度愈高，則密封膠寬度愈小。由上述實施例1至5之結果可知，影響密封膠材料密度的最大因素在於填充物的添加比例。若填充物的添加比例愈高，則密封膠材料的密度就愈低。因此，除了第一間隙物可界定密封膠的寬度之外，藉由調整填充物的添加比例，亦可精確控制密封膠之寬度。

上述的實施方式與實施例皆以液晶顯示面板為較佳範例，但不限於此。於其它實施例中，顯示面板亦可使用其它非自發光顯示面板，例如：電泳顯示面板、電濕潤顯示面板或是其它合適的顯示面板，或者是自發光顯示面板，例如：有機發光顯示面板或是其它合適的顯示面板。

隨著科技的發展，顯示面板的尺寸愈來愈大。但為達到質量較輕及節省空間，用於顯示面板的面板玻璃則愈來愈薄。當面板玻璃之厚度愈薄時，愈容易受熱產生形變，造成漏光或顯色不均勻的現象(mura)。

為解決上述問題，本發明之一實施方式提出一種解決 方案。藉由加寬靠近驅動電路之密封膠近邊之寬度，以降低面板玻璃受熱產生形變的影響。於密封膠近邊之二側設置一對第一間隙物，並且適當調整填充物的添加比例，以精確控制密封膠近邊之寬度及其所在位置。

雖然本發明之實施方式已揭露如上所述。然其並非用以限制本發明之應用範圍。任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍為前提，當可做任何可能之修飾與變動。因此本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

100a及100b‧‧‧液晶顯示面板

110‧‧‧陣列基板

112‧‧‧顯示區

114‧‧‧周邊區

230‧‧‧填充物

232‧‧‧第一彩色濾光層

234‧‧‧第二彩色濾光層

236‧‧‧第三彩色濾光層

120‧‧‧驅動電路

130‧‧‧密封膠

132‧‧‧密封膠材料

130a‧‧‧近邊

130b‧‧‧遠邊

200a、200b、200c及200d‧‧‧封裝結構

210‧‧‧對向基板

220‧‧‧液晶層

238‧‧‧光間隙材料

240‧‧‧一對第一間隙物

250‧‧‧第二間隙物

W1‧‧‧近邊之寬度

W2‧‧‧遠邊之寬度

R1、R2、r1及r2‧‧‧原形直徑

m、d及D‧‧‧距離

第1A-1B圖係根據本發明之一實施方式所繪示之液晶顯示面板之俯視示意圖。

第2A-2D圖係根據本發明之一實施方式所繪示之液晶顯示面板之封裝結構剖面示意圖。

第3A-3C圖係根據本發明之一實施方式所繪示之近邊之封裝結構剖面示意圖。

第4A-4B圖係根據本發明之一實施方式所繪示之近邊之封裝結構俯視示意圖。

110．．．陣列基板

120．．．驅動電路

130a．．．近邊

130b．．．遠邊

210．．．對向基板

220．．．液晶層

230．．．填充物

240．．．一對第一間隙物

250．．．第二間隙物

W1及W2．．．寬度

Claims (11)

1. 一種液晶顯示面板，包含：一陣列基板，且定義有一顯示區與一周邊區；一對向基板，相對該陣列基板設置；一液晶層，設置於該陣列基板與該對向基板之間，並位於該顯示區內；一驅動電路，設置於該陣列基板之該周邊區上，一密封膠，設置該陣列基板與該對向基板之間，並圍繞該顯示區的周圍，其中該密封膠具有距離該驅動電路較近的一近邊，以及距離該驅動電路元件較遠的一遠邊，該密封膠之該近邊與該遠邊分別具有一寬度，該寬度橫跨該密封膠毗鄰該液晶層的一側及其相對側，該密封膠之該近邊的該寬度較該密封膠之該遠邊的該寬度為寬；一對第一間隙物，設置於該陣列基板與該對向基板之間，並分立於該密封膠之該近邊的相對兩側；以及一彩色濾光材料，位於該對第一間隙物之間，並位於該對向基板與該密封膠之該近邊之間或該陣列基板與該密封膠之該近邊之間，且該彩色濾光材料包含一第一彩色濾光層與一第二彩色濾光層相互堆疊。
2. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該密封膠之該近邊寬度與該密封膠之該遠邊寬度的寬度差實質上至少大於500微米(μm)。
3. 如請求項2所述之液晶顯示面板，其中該密封膠之該近邊的體積與該密封膠之該遠邊的體積相同。
4. 如請求項1所述之液晶顯示面板，更包含：一對第二間隙物，設置於該陣列基板與該對向基板之間，並分立於該密封膠之該遠邊的相對兩側。
5. 如請求項4所述之液晶顯示面板，更包含：一填充物，設置於該陣列基板與該對向基板之間，並位於該對第二間隙物之間。
6. 如請求項1所述之液晶顯示面板，更包含：一第二間隙物，設置於該陣列基板與該對向基板之間，並立於該密封膠之該遠邊的一側邊，其中該側是遠離該液晶層且不接觸該液晶層。
7. 如請求項1所述之液晶顯示面板，更包含：一第三間隙物，設置於該陣列基板與該對向基板之間，並位於該顯示區中。
8. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該第一彩色濾光層與該第二彩色濾光層之其中一者為黑色光阻。
9. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中該第二彩色濾光層覆蓋該第一彩色濾光層，並露出該第一彩色濾光層之二個部份，該對第一間隙物分別接觸該第一彩色濾光層之該二個部份。
10. 如請求項9所述之液晶顯示面板，更包含一第三彩色濾光層覆蓋該第二彩色濾光層。
11. 如請求項10所述之液晶顯示面板，其中該第一彩色濾光層、該第二彩色濾光層及該第三彩色濾光層之其中一者為黑色光阻。