TWI533064B

TWI533064B - 顯示面板

Info

Publication number: TWI533064B
Application number: TW103123658A
Authority: TW
Inventors: 陳仁龍; 李漢郎; 呂汝松; 陳建誠
Original assignee: 群創光電股份有限公司
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2016-05-11
Also published as: TW201602693A; US20160011445A1

Description

顯示面板

本發明係關於一種顯示面板，特別關於一種可改善邊框區域亮暗條紋(亮度不均，即Mura)現象的顯示面板。

隨著科技的進步，平面顯示裝置已經廣泛的被運用在各種領域，尤其是液晶顯示裝置，因具有體型輕薄、低功率消耗及無輻射等優越特性，已經漸漸地取代傳統陰極射線管顯示裝置，而應用至許多種類之電子產品中，例如行動電話、可攜式多媒體裝置、筆記型電腦、液晶電視及液晶螢幕等等。

一般而言，液晶顯示裝置主要包括一液晶顯示面板及一背光模組。其中，液晶顯示面板主要具有一薄膜電晶體基板(TFT substrate)、一彩色濾光基板(CF substrate)，以及夾設於兩基板間的一液晶層。於習知液晶顯示面板的製造過程中，會例如於一薄膜電晶體基板(TFT substrate)的四周塗佈框膠，並於框膠內注入液晶，再於真空環境下將薄膜電晶體基板與一彩色濾光基板(CF substrate)對應黏合後，將框膠進行固化，以得到一液晶顯示面板結構。

由於液晶分子注入後會流向面板的四周，但是於框膠未固化之前，液晶分子與框膠會產生化學變化而造成框膠的溶解，嚴重時會造成液晶的汙染，使得顯示裝置的邊框區域因液晶之汙染而產生明顯亮暗條紋的不均(Mura)現象。

因此，如何提供一種顯示面板，可改善邊框區域的亮度不均(Mura)現象，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種可改善邊框區域亮暗條紋的不均(Mura)現象之顯示面板。

為達上述目的，依據本發明之一種顯示面板包括一第一基板及與第一基板相對而設的一第二基板、一液晶層、一框膠、至少一間隔物、一第一配向層以及一第二配向層。液晶層設置於第一基板與第二基板的之間。框膠封閉第一基板與第二基板的外圍。間隔物設置於框膠內。第一配向層設置於第一基板上。第二配向層設置於第二基板上，且第一配向層或第二配向層至少覆蓋間隔物的部分表面。

在一實施例中，第一配向層覆蓋間隔物的全部表面，並延伸至第一基板的邊緣。

在一實施例中，第二配向層覆蓋間隔物的全部表面，並延伸至第二基板的邊緣。

在一實施例中，顯示面板更包括一第一透明導電層，其設置於第一基板上，並延伸至第一基板的邊緣，且間隔物位於第一透明導電層上。

在一實施例中，顯示面板更包括一保護層，其設置於第二基板上，且保護層對應於框膠處具有至少一凹部。

在一實施例中，凹部位於框膠內、或部分位於框膠內，且部分位於框膠外。

在一實施例中，顯示面板更包括一第二透明導電層，其設置於保護層上，且第二配向層位於第二透明導電層上，並延伸且覆蓋凹部。

在一實施例中，位於框膠內的保護層上具有第二透明導電層，且間隔物位於第二透明導電層上。

在一實施例中，間隔物與保護層對應設置。

在一實施例中，顯示面板更包括一遮光層，其設置於第一基板上，且遮光層對應於框膠處具有至少一凹部，其中凹部位於框膠內、或部分位於框膠內，且部分位於框膠外。

承上所述，因本發明之顯示面板中，係藉由將間隔物設置於框膠內，並將第一配向層及第二配向層延伸至框膠內，且第一配向層或第二配向層至少覆蓋間隔物的部分表面，因此，與習知相較，本發明係透過間隔物、第一配向層及第二配向層來降低液晶流向框膠的速度，藉此提高液晶分子與框膠產生化學變化的時間，故可改善顯示面板的邊框區域產生明顯亮暗條紋的不均(Mura)現象。

1、1a、1b、3‧‧‧顯示面板

11‧‧‧第一基板

12‧‧‧第二基板

13‧‧‧框膠

14、14a、14b、14c‧‧‧間隔物

15‧‧‧第一配向層

16‧‧‧第二配向層

17‧‧‧遮光層

18‧‧‧第一透明導電層

19‧‧‧保護層

2‧‧‧顯示裝置

20‧‧‧第二透明導電層

4‧‧‧背光模組

E‧‧‧光線

ITO‧‧‧透明導電層

LC‧‧‧液晶分子

PI‧‧‧配向層

U‧‧‧凹部

θ1、θ2‧‧‧接觸角

圖1A為本發明較佳實施例之一種顯示面板的局部剖視示意圖。

圖1B為本發明較佳實施例之另一實施態樣的顯示面板的局部剖視示意圖。

圖2A至圖2G分別為圖1A中，於第一基板之上俯視間隔物的形狀示意圖。

圖3A為液晶分子與配向層及透明導電層之接觸角的示意圖。

圖3B為不同時間下，不同的液晶分子搭配不同的配向層及透明導電層時，其接觸角的變化曲線示意圖。

圖4A及圖4B分別為本發明不同實施態樣之顯示面板的示意圖。

圖5為本發明較佳實施例之一種顯示裝置的示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之顯示面板，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參照圖1A所示，其為本發明較佳實施例之一種顯示面板1的局部剖視示意圖。

顯示面板1包括一第一基板11、一第二基板12、一框膠13、至少一間隔物14、一第一配向層15以及一第二配向層16。另外，本實施例之顯示面板1更包括一遮光層17、一第一透明導電層18、一保護層19及一第二透明導電層20。

第一基板11與第二基板12相對而設。其中，第一基板11或第二基板12可為可透光材質所製成，其材料例如是玻璃、石英或類似物、塑膠、橡膠、玻璃纖維或其他高分子材料；或者，第一基板11或第二基板12也可為不透光材質所製成，並例如是金屬-玻璃纖維複合板、金屬-陶瓷複合板，或印刷電路板，或其它材料，並不限定。在本實施例中，第一基板11與第二基板12的材質皆以可透光的玻璃為例。

框膠13設置並封閉第一基板11與第二基板12的外圍。其中，框膠13可為熱固化膠、光固化膠、或其組合。本實施例中是以框膠13為光固化膠(例如UV膠)，並例如但不限於大氣中以塗佈方式環設於第一基板11與第二基板12的外圍為例。其中，框膠13與第一基板11及第二基板12可形成一液晶分子之容置空間(圖未標示)，使得液晶分子(以LC來標示)可填充於容置空間內。於此，例如但不限於以滴下式注入法(One Drop Filling,ODF)填入液晶分子LC到框膠13所圍設形成的區域內。

間隔物(spacer)14設置於第一基板11與第二基板12之間，並位於框膠13內。在本實施例中，係以兩個間隔物14設置於第一基板11之上，並位於框膠13內為例。其中，間隔物14的材料可為樹脂類、矽酸鹽類、或玻璃纖維類等感光性光阻材料，並不限定。如圖2A至圖2D所示，由第一基板11之上俯視第一基板11時，間隔物14的形狀可為圓形(圖2A)、或橢圓形(圖2B)、或多邊形(例如正方形(圖2C)、長方(條)形、梯形(圖2D)、或正五邊形...)、或不規則形，或其組合，本發明並不限定。另外，在不同的實施態樣中，於俯視方向上，框膠13內之間隔物14亦可呈現彎折狀(圖2E)、長條狀(圖2F)或波浪狀(圖2G)之長條延伸。

再說明的是，請再參照圖1A所示，顯示面板1於框膠13 與第一基板11及第二基板12所形成的液晶分子LC之容置空間內更可設置其它的複數間隔物14c(圖1A只顯示1個間隔物14c)，藉由間隔物14c可維持第一基板11與第二基板12之間的間隙，使液晶分子LC可填充於容置空間內，使得顯示面板1為一液晶顯示面板。本實施例的間隔物14與間隔物14c的高度以相同為例。不過，如圖1B，於此實施例中，間隔物14與間隔物14c之高度可分別為不相同。另外，框膠13內的二個間隔物14的高度為不相同。

遮光層17設置於第一基板11上，並與框膠13對應設置。在本實施例中，由第一基板11上方俯視第一基板11時，遮光層17至少遮蔽框膠13及間隔物14。其中，遮光層17為一黑色矩陣(black matrix)，並為不透光材質製成，例如為金屬或樹脂，而金屬例如可為鉻、氧化鉻或氮氧鉻化合物。由於遮光層17為不透光材質，因此可於第一基板11上形成不透光的區域，進而界定出可透光的區域。另外，顯示面板1更可包括一濾光層(圖未顯示)，濾光層設置於第一基板11及遮光層17上。濾光層可包含一紅色、一綠色及一藍色濾光部，其材料為可透光材質，並例如可為顏料或染料。此外，本實施例之遮光層17與濾光層分別設置於第一基板11上，不過，在另一實施例中，遮光層17與濾光層也可分別或全部設置於第二基板12上，使其成為一BOA(BM on array)基板，或成為一COA(color filter on array)基板，並不加以限制。

第一透明導電層18設置於第一基板11面向第二基板12的一側上，並位於遮光層17與第一配向層15之間。於此，第一透明導電層18延伸至第一基板11的邊緣。第一透明導電層18為一透光的導電層，其材質例如但不限於為銦錫氧化物(indium-tin oxide,ITO)或銦鋅氧化物(indium-zinc oxide,IZO)，於此，係以銦錫氧化物(ITO)為例。第一透明導電層18可為一共同電極(common electrode)。本實施例之顯示面板1為垂直切換式的液晶顯示面板，不過，在不同的實施例中，若應用於平面切換(in-plane switch，IPS)式液晶顯示面板時，則第一基板11上並不會設置第一透明導電層18。

第一配向層15設置於第一基板11上，並延伸至框膠13內，而第二配向層16設置於第二基板12上，並延伸至框膠13內，且第一配向層15或第二配向層16至少覆蓋間隔物14的部分表面。在本實施例中，間隔物14係位於第一透明導電層18上，而第一配向層15由液晶分子LC之容置空間延伸至框膠13內部，並覆蓋間隔物14的全部表面，而且延伸至第一基板11的邊緣為例。

保護層19設置於第二基板12上。保護層19的材質可例如為氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)，並不限定。另外，保護層19對應於框膠13處(或對應於遮光層17處)具有至少一凹部U。其中，凹部U可位於框膠13內，或部分位於框膠13內、部分位於框膠13外。在本實施例中，係以對應於框膠13處具有兩個凹部U，而且一個凹部U位於框膠13內部，另一凹部U的部分位於框膠13內，且部分位於框膠13外為例。另外，本實施例的間隔物14與框膠13內的保護層19對應設置。不過，在不同的實施例中，間隔物14亦可與凹部U對應。其中，凹部U可增加液晶分子LC的流動路徑以延緩液晶分子LC靠近框膠13的時間，並可增加框膠13與第二基板12的接觸面積，進而可提高框膠13本身的黏著力。於另一實施例中，凹部U可設置於第一基板11上，可利用遮光層17、第一透明導電層18或彩色濾光層(圖未示)形成凹部U。

第二透明導電層20設置於保護層19上。本實施例的第二透明導電層20只設置於液晶分子LC之容置空間內，框膠13內部並不具有第二透明導電層20。另外，第二配向層16位於第二透明導電層20上，並由液晶分子LC之容置空間延伸且覆蓋凹部U，進而延伸至第二基板12的邊緣。其中，第二透明導電層20可為一畫素電極，並位於保護層19與第二配向層16之間。再說明的是，本實施例之凹部U可例如以蝕刻方式將框膠13處的第二透明導電層20及保護層19的局部區域去除，不過，在不同的實施例中，也可只將第二透明導電層20去除來形成凹部U，或將第二透明導電層20及部分保護層19去除來形成凹部U。另外，於實施上，保護層19與第二基板12之間更可具有其它的膜層，例如可具有第一金屬層(M1)、保護層、第二金屬層(M2)、絕緣層...等，本發明均不限定。此外，凹部U除了可去除第二透明導電層20及保護層19來形成外，也可藉由去除第二透明導電層20、保護層19，再加上保護層19與第二基板12之間的任何膜層來形成凹部U，本發明均不限制。再者，本實施例中覆蓋間隔物14上的第一配向層15並不接觸第二配向層16，不過，在另一實施例中，覆蓋間隔物14上的第一配向層15可以接觸第二配向層16，本發明亦不限定。

請參照圖3A及圖3B所示，其中，圖3A為液晶分子與配向層及透明導電層之接觸角(contact angle)的示意圖，而圖3B為不同時間下，不同的液晶分子A、B搭配不同的配向層PI1、PI2及透明導電層ITO時，其接觸角的變化曲線示意圖。

如圖3A所示，液晶分子(標示為LC)與透明導電層(標示為ITO)的接觸角θ1小於液晶分子LC與配向層(標示為PI)的接觸角θ2。由於接觸角較大時，液晶分子LC的流速較慢，因此，液晶分子LC於配向層PI上的流速較慢，但於透明導電層ITO上的流速較快，若可以透過配向層PI來減慢液晶分子LC的流速時，將可以延緩液晶分子LC靠近框膠13進而開始產生化學變化的時間，亦即降低液晶分子LC與框膠13化學變化的時間，使液晶分子LC溶解框膠13因而受到汙染的機會降低。

另外，如圖3B所示，由液晶分子A、B與配向層PI1、PI2 及透明導電層ITO所量測接觸角的變化曲線中也可看出，於不同的時間時，液晶分子A、B與配向層PI1、PI2的接觸角均比液晶分子A、B與透明導電層ITO的接觸角大，證明液晶分子於配向層上的流速較慢，但於透明導電層上的流速較快。

承上，由於液晶分子在配向層上的流速較慢，因此，請再參照圖1A所示，本實施例係藉由於框膠內設置間隔物14，以及將第一配向層15及第二配向層16延伸至框膠13內，並延伸至第一基板11及第二基板12的邊緣，來降低液晶分子LC流向框膠13的速度，將可以延緩液晶分子LC靠近框膠13進而開始產生化學變化的時間，藉此降低液晶分子LC與框膠13化學變化的時間，使液晶分子LC溶解框膠13的機會及程度減低，進而改善顯示面板1的四周邊框區域因液晶分子LC受到框膠13汙染而產生明顯亮暗條紋的不均(Mura)現象。另外，本實施例更透過於保護層19上設置凹部U來增加液晶分子LC的流動路徑，進而降低液晶分子LC溶解框膠13的機會及程度，故更可改善亮度不均(Mura)現象。此外，凹部U亦可增加兩基板之間的接觸面積，亦可提高黏著力。

另外，請參照圖4A及圖4B所示，其分別為本發明不同實施態樣之顯示面板1a、1b的示意圖。

如圖4A所示，與圖1A之顯示面板1主要的不同在於，本實施態樣的間隔物14a係設置於第二基板12，並位於保護層19上。另外，本實施態樣的第二配向層16係由液晶分子LC之容置空間延伸至框膠13內部，並覆蓋間隔物14a的全部表面，且再延伸至第二基板12的邊緣。另外，間隔物14a與液晶分子LC之容置空間內的間隔物14c不等高，使得覆蓋其上的第二配向層16可接觸第一配向層15。此外，顯示面板1a的其它特徵可參照顯示面板1的相同元件，不再贅述。

另外，如圖4B所示，與圖4A之顯示面板1a主要的不同在於，位於框膠13內部的保護層19上具有第二透明導電層20，且間隔物14b係位於第二透明導電層20上。此外，顯示面板1b的其它特徵可參照顯示面板1a的相同元件，不再贅述。於其他實施例中，凹部U亦可設置於第一基板上(圖未示)。

另外，請參照圖5所示，其為本發明較佳實施例之一種顯示裝置2的示意圖。

顯示裝置2包括一顯示面板3以及一背光模組4，顯示面板3與背光模組4相對設置。其中，顯示面板3具有上述顯示面板1、1a或1b，或其變化態樣的所有特徵，於此不再多作說明。當背光模組4發出的光線E穿過顯示面板3時，可透過顯示面板3之各畫素顯示色彩而形成影像。

綜上所述，因本發明之顯示面板中，係藉由將間隔物設置於框膠內，並將第一配向層及第二配向層延伸至框膠內，且第一配向層或第二配向層至少覆蓋間隔物的部分表面，因此，與習知相較，本發明係透過間隔物、第一配向層及第二配向層來降低液晶流向框膠的速度，藉此延緩液晶分子與框膠開始產生化學變化的時間，降低液晶受到框膠污染的比例，故可改善顯示面板的邊框區域產生明顯亮暗條紋的不均(Mura)現象。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧顯示面板