TWI497175B - 顯示面板及其形成方法與顯示系統 - Google Patents

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TWI497175B
TWI497175B TW102113889A TW102113889A TWI497175B TW I497175 B TWI497175 B TW I497175B TW 102113889 A TW102113889 A TW 102113889A TW 102113889 A TW102113889 A TW 102113889A TW I497175 B TWI497175 B TW I497175B
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Hungming Shen
Wanling Huang
Kai Neng Yang
Tsau Hua Hsieh
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Innocom Tech Shenzhen Co Ltd
Innolux Corp
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Description

顯示面板及其形成方法與顯示系統
本發明係有關於顯示面板及其形成方法，且特別是有關於液晶顯示面板及其形成方法。
在液晶顯示面板中，液晶分子的配向狀態會影響液晶胞內液晶分子的旋轉與排列，其影響面板的顯示品質甚巨。
然而，隨著顯示解析度持續提升，傳統的配向方式已遭遇配向品質不佳或製程速度過慢的問題。
因此，業界亟需改進的顯示面板及其製程以改善及/或解決上述問題。
本發明一實施例提供一種顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，係與該第一基板相對設置；一第一配向層，設置於該第一基板上；一第二配向層，設置於該第二基板上；以及一液晶層，設置於該第一配向層與該第二配向層之間；其中，該第一配向層係使用摩擦配向且位於該第一基板與該液晶層間，而該第二配向層係使用光配向且位於該第二基板與該液晶層間。
本發明一實施例提供一種顯示系統，包括：一顯示裝置，該顯示裝置包括一顯示面板，其中該顯示面板包括：一第一基板；一第二基板，係與該第一基板相對設置；一第一配向層， 設置於該第一基板之面向該第二基板的一表面上；一第二配向層，設置於該第二基板之面向該第一基板的一表面上；以及一液晶層，設置於該第一配向層與該第二配向層之間；其中，該第一配向層係使用摩擦配向，而該第二配向層係使用光配向。
本發明一實施例提供一種顯示面板的形成方法，包括：提供一第一基板；於該第一基板進行一摩擦配向製程以形成一第一配向層；提供一第二基板；於該第二基板進行一光配向製程以形成一第二配向層；於該第一配向層或該第二配向層上形成一液晶層；以及將該第一基板與該第二基板對向設置而使該液晶層夾置於該第一配向層與該第二配向層之間。
100‧‧‧基板
102、102P、102R‧‧‧配向層
104‧‧‧基板
106、106P、106R‧‧‧配向層
108‧‧‧間隙子
108’‧‧‧間隙子
110‧‧‧液晶層
300‧‧‧基板
301‧‧‧凸起物
302P‧‧‧配向層
304‧‧‧基板
306R‧‧‧配向層
308‧‧‧間隙子
310‧‧‧液晶層
400‧‧‧顯示系統
402‧‧‧顯示裝置
404‧‧‧顯示面板
600‧‧‧基板
601‧‧‧凸起物
602P‧‧‧配向層
603‧‧‧平坦層
604‧‧‧基板
606R‧‧‧配向層
608‧‧‧間隙子
610‧‧‧液晶層
612‧‧‧鈍化層
614‧‧‧黑色矩陣層(Black Matrix,BM)
616‧‧‧彩色濾光層
第1A-1C圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的製程剖面圖。
第2圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖。
第3A圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖。
第3B圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖。
第4圖顯示根據本發明一實施例之顯示系統的示意圖。
第5A-5E圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的製程剖面圖。
第6圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖。
以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本揭露書提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。此外，本揭露書可能於許多實施例重複使用標號及/或文字。此重複僅為了簡化與清楚化，不代表所討論之不同實施例之間必然有關聯。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層之情形。為了簡單與清楚化，許多結構可能會繪成不同的尺寸。
第1A-1C圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的製程剖面圖。如第1A圖所示，提供基板100。基板100例如是(但不限於)薄膜電晶體基板。接著，於基板100上形成配向層102。在一實施例中，配向層102可包括適於摩擦配向的配向材料。
如第1B圖所示，提供基板104。基板104例如是(但不限於)濾光片基板(例如，彩色濾光片基板)。接著，於基板104上形成配向層106。在一實施例中，配向層106可包括適於光配向的配向材料。在一實施例中，可採用偏極UV光對配向層106進行光配向製程。在一實施例中，配向層106之材質不同於配向層102之材質。在一實施例中，配向層106之厚度不同於配向層102之厚度。在一實施例中，配向層106之透光率不同於配向層102之透光率。並可於基板104之上形成間隙子108。
接著，可分別對配向層102及配向層106進行配向製程。在一實施例中，可對配向層102進行摩擦配向。例如，可以約800至約1600rpm之轉速對配向層102進行摩擦配向以形成配向層 102R，如第1C圖所示。應注意的是，上述的摩擦配向製程參數僅為舉例說明用，可視情況調整而不限於特定製程條件。在一實施例中，採用摩擦配向製程對配向層102進行配向可獲得較佳的配向效果，並可於較短的時間內完成配向。
在一實施例中，可對配向層106進行光配向製程。例如，可以波長約240奈米至約300奈米、波長280奈米至約330奈米、波長330奈米至約380奈米之線性偏極光，以照度約5mW至80mW照射配向層106約1至200秒以將配向層106配向而形成配向層106P，如第1C圖所示。應注意的是，上述的光配向製程參數僅為舉例說明用，可視情況調整而不限於特定製程條件。在一實施例中，由於配向層106上設置有間隙子108，採用光配向製程對配向層106進行配向可避免間隙子108底部附近的配向層配向不完全。
接著，可於配向層102R上或配向層106P上滴上液晶材料以形成液晶層110。液晶材料中之液晶分子可例如為旋轉直立型或平躺旋轉型。接著，將基板100與基板104對向設置而使晶層110夾置於配向層102R與配向層106P之間而完成顯示面板的製作，如第1C圖所示。在一實施例中，可於兩基板之邊緣上形成密封層以避免液晶材料溢出。
如第1C圖所示，在一實施例中，液晶層110中之與配向層102R接觸的液晶分子的第一預傾角不同於液晶層110中之與配向層106P接觸的液晶分子的第二預傾角。第一預傾角介於約0度至約3度之間，而第二預傾角介於約0度至約1度之間。第一預傾角與第二預傾角之間的差值介於約0.5度至約2.5度。或者，第一預傾角與第二預傾角之間的差值可介於約0.5度至約1度。
第2圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。在第2圖實施例中，基板100上之配向層可為以光配向製程而配向之配向層102P，而基板104上之配向層可為以摩擦配向製程而配向之配向層106R。
此外，應注意的是，基板100不限定為薄膜電晶體基板，而基板104不限定為濾光片基板。在另一實施例中，基板100為濾光片基板，而基板104為薄膜電晶體基板。在又一實施例中，基板100可為COA(color filter on array)基板，而基板104可為玻璃基板。或者，基板104可為COA(color filter on array)基板，而基板100可為玻璃基板。
在一實施例中，可於表面起伏幅度較大的基板上形成光配向配向層，並於表面起伏幅度較小的基板上形成摩擦配向配向層。例如，基板表面上可設置有凸起物，其可介於基板與配向層之間。或者，配向層可介於基板與凸起物之間。在一實施例中，凸起物可為間隙子或設置於基板上之其他結構。在一實施例中，凸起物之厚度(或高度)至少大於或等於(但不限於)約2微米。在一實施例中，凸起物所佔之單元面積可大於約20%，例如大於約50%。在一實施例中，凸起物係設置每一像素單元內，且佔像素單元面積之比例係大於或等於30%。
本發明實施例之顯示面板還可應用於半穿反式顯示面板。例如，第3A圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。
在第3A圖實施例中，基板300上可設置有凸起物 301，其可用以反射光線。基板300可包括反射區(例如，凸起物301所佔區域)及穿透區(例如，反射區以外之區域)。間隙子308可設置於基板300上之配向層上，並可透過光配向製程將配向層配向以形成配向層302P。接著，可於基板304上形成摩擦配向之配向層306R，並可對組基板304及基板300以將液晶層310夾置於其間。在一實施例中，像素單元更包括穿透區及反射區，且凸起物之與穿透區之間的高度差大於或等於2微米。
第3B圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。第3B圖實施例類似於第3A圖實施例。在此實施例中，間隙子308可設置於凸起物301之正上方。
第4圖顯示根據本發明一實施例之顯示系統的示意圖。如第4圖所示，顯示系統400包括顯示裝置402。顯示裝置402包括顯示面板404。顯示面板404可具有類似於第1C圖、第2圖、第3A圖、或第3B圖所示之結構。顯示面板404可包括第一基板、設置於第一基板上之第二基板、設置於第一基板之面向第二基板的表面上之第一配向層、設置於第二基板之面向第一基板的表面上之第二配向層，其中第二配向層之材質不同於第一配向層之材質、以及設置於第一配向層與第二配向層之間的液晶層。另，該第二基板可為設置有複數個薄膜電晶體元件之一薄膜電晶體基板，該等薄膜電晶體元件係使該第二基板產生複數凸起物301使第二基板具有不同高度差。
在本發明實施例中，於液晶層之兩側採用不同的配向層與配向製程，可同時兼顧配向品質與製程速度。
本發明實施例還可有許多其他變化。例如，第5A-5E圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的製程剖面圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。
如第5A圖所示，提供基板100。基板100例如是(但不限於)濾光片基板(例如，彩色濾光片基板)。接著，於基板100上形成配向層102。在一實施例中，配向層102可包括適於摩擦配向的配向材料。如第5B圖所示，可接著採用適當製程(例如相似或相應於第1圖實施例所述之製程)將配向層102配向以形成配向後之配向層102R。
如第5C圖所示，提供基板104。基板104例如是(但不限於)薄膜電晶體基板。接著，於基板104上形成配向層106。在一實施例中，配向層106可包括適於光配向的配向材料。如第5D圖所示，可採用採用適當製程(例如相似或相應於第1圖實施例所述之製程)將配向層106配向以形成配向後之配向層106P。
接著，如第5E圖所示，間隙子108’係利用噴墨製程方式(spacer inkjet)形成。接著，可於配向層102R上或配向層106P上滴上液晶材料。例如，可以液晶滴入注入方式(ODF)形成液晶層110。接著，將基板100與基板104對向設置而使晶層110夾置於配向層102R與配向層106P之間而完成顯示面板的製作，如第5E圖所示。在一實施例中，可於兩基板之邊緣上形成密封層以避免液晶材料溢出。在第5圖之實施例中，在形成間隙子108’之前，已先分別完成配向層之磨擦配向及光配向，可使配向製程免受間隙子108’之影響而更為順利。
然應注意的是，本發明實施例不限於此。在其他實 施例中，可在配向層上先形成間隙子108’之後，才進行相應的磨擦配向或光配向製程。
第6圖顯示根據本發明一實施例之顯示面板的剖面圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。在此實施例中，基板600上設置有凸起物601，其例如是薄膜電晶體元件。在一實施例中，可於基板600上形成平坦層603以利後續製程之進行。因此，基板600可為薄膜電晶體基板而具有較大的表面起伏。基板604上可設置有濾光層616、黑色矩陣層614、及鈍化層(over coating)612。因此，基板604可為濾光片基板，例如彩色濾光片基板。
在對向接合基板600與基板604之前，可分別於基板600上及基板604上形成配向層，並分別將之配向而形成配向層602P及配向層606R。在一實施例中，配向層602P係經光配向而形成，而配向層606R係經磨擦配向而形成，其中，使用光配向層602P者係可為設有複數個薄膜電晶體元件之薄膜電晶體基板。
在一實施例中，配向層602P上或配向層606R上可形成間隙子608。再於配向層602R上或配向層606P上滴上液晶材料以形成液晶層610。接著，將基板600與基板604對向設置而使晶層610夾置於配向層602R與配向層606P之間而完成顯示面板的製作，如第6圖所示。在一實施例中，可於兩基板之邊緣上形成密封層以避免液晶材料溢出。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，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，當可作任意之更動與潤飾，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‧‧‧基板
102R‧‧‧配向層
104‧‧‧基板
106P‧‧‧配向層
108’‧‧‧間隙子
110‧‧‧液晶層

Claims (20)

  1. 一種顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，係與該第一基板相對設置；一第一配向層，設置於該第一基板上；一第二配向層，設置於該第二基板上；以及一液晶層，設置於該第一配向層與該第二配向層之間；其中，該第一配向層係使用摩擦配向且位於該第一基板與該液晶層間，而該第二配向層係使用光配向且位於該第二基板與該液晶層間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該液晶層中之與該第一配向層接觸的一液晶分子的一第一預傾角不同於該液晶層中之與該第二配向層接觸的一液晶分子的一第二預傾角。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示面板，其中該第一預傾角介於約0度至約3度之間，而該第二預傾角介於約0度至約1度之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示面板，其中該第一預傾角與該第二預傾角之間的差值介於約0.5度至約2.5度。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之顯示面板，其中更包括一凸起物，該凸起物係設置於該第二基板與該第二配向層之間，該凸起物之厚度至少為2微米。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示面板，其中第二基板係具有複數個像素單元，該凸起物係設置每一像素單元內，且佔該像素單元面積之比例係大於或等於30%。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該像素單元更包括一穿透區及一反射區，且該凸起物與該穿透區之間的高度差係大於或等於2微米。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，更包括一間隙子，設置於該第一配向層與該第二配向層之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中，該第二基板係為薄膜電晶體基板。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，更包括一平坦層，設置於該第二配向層與該第二基板之間。
  11. 一種顯示系統，包括：一顯示裝置，該顯示裝置包括一顯示面板，其中該顯示面板包括：一第一基板；一第二基板，係與該第一基板相對設置；一第一配向層，設置於該第一基板之面向該第二基板的一表面上；一第二配向層，設置於該第二基板之面向該第一基板的一表面上；以及一液晶層，設置於該第一配向層與該第二配向層之間； 其中，該第一配向層係使用摩擦配向，而該第二配向層係使用光配向。
  12. 一種顯示面板的形成方法，包括：提供一第一基板；於該第一基板進行一摩擦配向製程以形成一第一配向層；提供一第二基板；於該第二基板進行一光配向製程以形成一第二配向層；於該第一配向層或該第二配向層上形成一液晶層；以及將該第一基板與該第二基板對向設置而使該液晶層夾置於該第一配向層與該第二配向層之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示面板的形成方法，其中該第二基板表面起幅較大於該第一基板。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示面板的形成方法，更包括於該第二基板上形成該第二配向層之前，於該第二基板上形成一平坦層。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之顯示面板的形成方法，其中該液晶層中之與該第一配向層接觸的一液晶分子的一第一預傾角不同於該液晶層中之與該第二配向層接觸的一液晶分子的一第二預傾角。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示面板的形成方法，其中該第一預傾角介於約0度至約3度之間，而該第二預 傾角介於約0度至約1度之間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示面板的形成方法，其中該第一預傾角與該第二預傾角之間的差值介於約0.5度至約1度之間。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之顯示面板的形成方法，在形成該第二配向層之前，更包括於該第二基板上形成一凸起物，該凸起物之高度至少大於或等於2微米。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之顯示面板的形成方法，其中，該第二基板係為一薄膜電晶體基板。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之顯示面板的形成方法，更包括形成一間隙子於該第一基板與該第二基板之間。
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