TWI637217B

TWI637217B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI637217B
Application number: TW106137212A
Authority: TW
Inventors: 陳勇邑; 葉俊顯
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2018-10-01
Also published as: CN108010925B; CN108010925A; TW201917456A

Abstract

一種顯示裝置，具有面內區及圍繞面內區之周邊區，並包含基板、對向基板、絕緣層、至少一間隙物以及膠體層。基板及對向基板相對設置。絕緣層設置於基板上，並位於面內區以及周邊區內，其中絕緣層具有至少一溝槽，且溝槽位於周邊區之至少一邊緣區域。間隙物設置於對向基板，且間隙物與基板之間存在間距，其中間隙物於基板的垂直投影與溝槽重疊。膠體層設置於基板上，並位於周邊區內，其中膠體層的一部份位於基板與間隙物之間並位在溝槽內。

Description

顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置。

於家用電器設備的各式電子產品之中，應用薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)的顯示面板已經被廣泛地使用。薄膜電晶體式的顯示面板主要是由薄膜電晶體陣列基板、彩色濾光陣列基板和顯示介質所構成，其中薄膜電晶體陣列基板上設置有多個以陣列排列的薄膜電晶體，以及，與每一個薄膜電晶體對應配置的畫素電極(pixel electrode)，以構成畫素結構。

於顯示面板的製作過程中，會先透過膠體將基板與對向基板黏合，並再透過切割母片而將各面板分離，然而於黏合過程中，膠體中的物質將有可能造成面板有厚度不均的問題，致使後續所製作而成的顯示面板的顯示品質產生影響，例如其可能會產生亮度不均的問題。

本發明之一實施方式提供一種顯示裝置，顯示裝置具有面內區及圍繞該面內區之周邊區，並包含基板、對向基板、絕緣層、至少一間隙物以及膠體層。基板及對向基板相對設置。絕緣層設置於基板上，並位於面內區以及周邊區內，其中絕緣層具有至少一溝槽，且溝槽位於周邊區之至少一邊緣區域。間隙物設置於對向基板，且間隙物與基板之間存在間距，其中間隙物於基板的垂直投影與溝槽重疊。膠體層設置於基板上，並位於周邊區內，其中膠體層的一部份位於基板與間隙物之間並位在溝槽內。

於部分實施方式中，間隙物之邊緣與基板的邊緣切齊。

於部分實施方式中，間隙物於基板的垂直投影與絕緣層於基板的垂直投影之間相隔第一距離W，且3微米<W<10微米。

於部分實施方式中，絕緣層具有兩個溝槽分別位於周邊區的相對兩邊緣區域。

於部分實施方式中，顯示裝置更包含多個間隙粒子，間隙粒子設置於膠體層中，其中部分間隙粒子位於基板與間隙物之間。

於部分實施方式中，至少一間隙粒子接觸基板與間隙物。

於部分實施方式中，顯示裝置更包含導電層以及導電墊。導電層設置於對向基板上。導電墊設置於基板上，並位於基板與導電層之間，其中導電墊於基板上的垂直投影與間隙物於基板上的垂直投影係互相分隔，且間隙粒子的其中另一部分具有導電性，並接觸導電層與導電墊。

於部分實施方式中，顯示裝置更包含至少一開關元件，設置於基板之面內區內。

於部分實施方式中，絕緣層包含閘極絕緣層及鈍化層，其中閘極絕緣層設置於基板上並接觸基板，鈍化層設置於閘極絕緣層上並覆蓋開關元件，且膠體層覆蓋部分的鈍化層。

於部分實施方式中，顯示裝置更包含至少一閘極驅動電路(gate on array)，設置於基板之周邊區內，並位於溝槽與面內區之間。

透過上述配置，可藉由溝槽調降間隙粒子的頂端相對基板的高度，藉以防止基板與對向基板之間的空間被間隙物與間隙粒子撐開，從而降低顯示裝置在其面內區的邊緣處發生亮度不均的可能性。

100‧‧‧母片

110A、110B‧‧‧顯示裝置

112‧‧‧基板

114‧‧‧面內區

116‧‧‧周邊區

118A、118B‧‧‧邊緣區域

120‧‧‧絕緣層

122‧‧‧閘極絕緣層

124‧‧‧鈍化層

126A、126B‧‧‧溝槽

130‧‧‧膠體層

132、132A、132B、132C‧‧‧間隙物

134‧‧‧間隙粒子

140‧‧‧開關元件

142‧‧‧第一導電層

144‧‧‧閘極驅動電路

146‧‧‧液晶層

150‧‧‧對向基板

152‧‧‧導電墊

154‧‧‧第二導電層

156‧‧‧遮光層

2B-2B、2C-2C‧‧‧線段

D‧‧‧汲極

E1、E2、E3、E4‧‧‧邊緣

G‧‧‧閘極

P‧‧‧間距

S‧‧‧源極

SC‧‧‧半導體層

W‧‧‧第一距離

通過參照附圖進一步詳細描述本發明的示例性實施例，本發明的上述和其他示例性實施例，優點和特徵將變得更加清楚，其中：第1圖為根據本發明的部分實施方式繪示母片的上視示意圖。

第2A圖繪示沿著第1圖的切割線切割後的顯示裝置的上視示意圖。

第2B圖繪示沿第2A圖的線段2B-2B的剖面示意圖。

第2C圖繪示沿第2A圖的線段2C-2C的剖面示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件”上”或”連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為”直接在另一元件上”或”直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，”連接”可以指物理及/或電連接。

應當理解，儘管術語”第一”、”第二”、”第三”等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的”第一元件”、”部件”、”區域”、”層”或”部分”可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。

此外，諸如”下”或”底部”和”上部”或”頂部”的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的”下”側的元件將被定向在其他元件的”上”側。因此，示例性術語”下”可以包括”下”和”上”的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件”下方”或”下方”的元件將被定向為在其它元件”上方”。因此，示例性術語”下面”或”下面”可以包括上方和下方的取向。

請參考第1圖，第1圖為根據本發明的部分實施方式繪示母片100的上視示意圖。母片100至少包含相連接的顯示裝置110A及110B。母片100可以是透過將基板與對向基板使用膠體層130黏著後製作而成。於透過膠體層130黏合後，母片100會呈現如第1圖的狀態，接著，可再沿著切割線102進行切割，從而將顯示裝置110A及110B互相分離。

請再參考第2A圖以及第2B圖，第2A圖繪示沿著第1圖的切割線102切割後的顯示裝置110A的上視示意圖，而第2B圖繪示沿第2A圖的線段2B-2B的剖面示意圖，其中第2A圖省略了對向基板150、遮光層156以及其他面內區114的部分元件以使上視圖較清晰容易理解。

顯示裝置110A包含基板112、絕緣層120、膠體層130、間隙物132A、132B、132C、間隙粒子134A、134B、開關元件140、第一導電層142、閘極驅動電路(gate on array；GOA)144、液晶層146、對向基板150、導電墊152、第二導電層154以及遮光層156，其中基板112與對向基板150係採相對於彼此的方式設置，且絕緣層120、膠體層130、間隙物132A、132B、132C、間隙粒子134A、134B、開關元件140、第一導電層142、閘極驅動電路144、液晶層146、導電墊152、第二導電層154以及遮光層156會位在基板112與對向基板150之間。

顯示面板110A(基板112、對向基板150)具有面內區114及周邊區116，且周邊區116圍繞面內區114。於部分實施方式中，面內區114可視為顯示裝置110A的顯示區，而周邊區116可以是顯示裝置110A的走線區。周邊區116包括邊緣區域118A及118B，其中邊緣區域118A及118B位在基板112兩側彼此相對，且面內區114位於邊緣區域118A及118B之間。此外，遮光層156可設置在對向基板150上或基板112上方，且遮光層156於基板112的垂直投影會至少與基板112的周邊區116重疊。

絕緣層120設置於基板112上，並位於面內區114以及周邊區116內。於一實施例中，絕緣層120包含閘極絕緣層122及鈍化層124，其中閘極絕緣層122設置於基板112上並接觸基板112，而鈍化層124設置於閘極絕緣層122上。閘極絕緣層122及鈍化層124會共同具有溝槽126A及126B，其中溝槽126A及126B係分別位於基板112的周邊區116的邊緣區域118A及118B內，並分別沿基板112的邊緣延伸成為長條狀溝槽。

開關元件140設置於基板112之面內區114內，並由鈍化層124覆蓋。開關元件140包含閘極G、源極S、汲極D以及半導體層SC，其中閘極G設置於基板112上並由閘極絕緣層122覆蓋，而源極S、汲極D以及半導體層SC設置在閘極絕緣層122上並由鈍化層124覆蓋。第一導電層142設置在絕緣層120上，其中絕緣層120的鈍化層124可具有通孔125，而第一導電層142可透過通孔125電性連接開關元件140的汲極D。

閘極G可以是由金屬層透過圖案化後形成，其中經圖案化後的金屬層可形成閘極G或共用電極(未標示)等，此外，閘極G可電性連接閘極驅動電路144，其中閘極驅動電路144設置於基板112之周邊區116內，並位於面內區114與邊緣區域118A(溝槽126A)之間或是位於面內區114與邊緣區域118B(溝槽126B)之間。

膠體層130設置於基板112上，並位於基板112的周邊區116內，其用以黏合基板112與對向基板150。於周邊區116內，膠體層130會覆蓋鈍化層124。此外，於周邊區116的邊緣區域118A及118B內，膠體層130會填入設置於溝槽126A及126B內。

另一方面，由於切割線102(請見第1圖)會與膠體層130重疊，故在進行切割之後，顯示裝置110A的基板112的邊緣E1會與膠體層130的邊緣E3重疊(如第2A圖及第2B圖所示)，即基板112的邊界會和膠體層130的邊緣E3切齊，舉例來說，基板112在短邊上的邊緣E1會與膠體層130的邊緣E3重疊且切齊。

於此實施例中，基板112在長邊上的邊緣E2不與膠體層130的邊緣E4重疊(如第2A圖所示)，進一步來說，於鄰近基板112在長邊上的邊緣區域中，膠體層130的邊緣E4可與基板112的邊緣E2預留適當間距。透過此種配置方式，在顯示裝置110A透過切割長邊而與另一顯示裝置(未繪示)分離的時候，可降低膠體層130剝落不完全的機率。然而，本發明不以此為限，於其他實施例中，亦可以視需求設置膠體層130的邊緣E4和基板112的邊緣E2重疊。

請再參考第2A圖及第2B圖，間隙物132A-132C設置在對向基板150上，且其可透過同一製程形成。間隙物132A位在對向基板150的周邊區116的邊緣區域118A及118B內，與基板112上的溝槽126A相對設置，且膠體層130的一部份會位於基板112與間隙物132A之間，此外，間隙物132A與基板112之間可存在間距P。

間隙物132A於基板112的垂直投影會與溝槽126A重疊，且間隙物132A於基板112的垂直投影會與絕緣層120於基板112的垂直投影之間相隔一段距離。舉例來說，在第2B圖中，間隙物132A與絕緣層120的垂直投影之間的最短距離為第一距離W。於部分實施方式中，3微米<第一距離W<10微米。此外，以垂直基板112的視角看向間隙物132A時，間隙物132A會落在絕緣層120的溝槽126A內。舉例來說，在第2A圖的視角中，間隙物132A會落在絕緣層120的溝槽126A的邊界範圍之內。於部分實施方式中，間隙物132A的邊界與絕緣層120的溝槽126A的邊界之間的最短距離會介於3微米至10微米之間。

另一方面，由於切割線102(請見第1圖)也會與間隙物132(請見第1圖)重疊，故在進行切割的時候，第1圖所繪的間隙物132也會被切開，因此，顯示裝置110A的基板112的邊緣會與間隙物132A的邊緣切齊。此外，由於間隙物132A相對膠體層130不具有黏性，故間隙物132A可利於在切割裂片時，使顯示裝置110A及110B更容易互相分離，避免因切割產生缺陷。

間隙物132B及132C位於基板112的面內區114內，並分別作為主間隙物以及副間隙物。間隙物132B可與設置在基板112上的層體接觸，一般亦稱為主間隙物，而間隙物132C則與設置在基板112上的層體分離或分隔，一般亦稱為副間隙物，舉例來說，間隙物132C的下表面會朝向基板112並與鈍化層124相隔一段距離。因此，可以使顯示裝置維持適當的距離，避免顯示不良。此外，遮光層156於基板112的垂直投影也可與間隙物132B及132C於基板112的垂直投影重疊。

間隙粒子134A及134B設置於膠體層130中，即間隙粒子134A及134B會位在基板112的周邊區116內。間隙粒子部分可為導電粒子用以將設置在基板112上的層體電性連接至設置在對向基板150上的層體，部分可為非導電粒子用以支撐和維持基板112和對向基板150之距離。

舉例來說，請同時參考第2A圖以及第2C圖，其中第2C圖繪示沿第2A圖的線段2C-2C的剖面示意圖。導電墊152及第二導電層154可分別設置在基板112與對向基板150上並由液晶層146與膠體層130分隔，即導電墊152會位於基板 112與第二導電層154之間，且導電墊152於基板112上的垂直投影與間隙物132A、132B及132C於基板112上的垂直投影係互相分隔。位於膠體層130內具有導電性的間隙粒子134可與導電墊152及第二導電層154接觸，使得導電墊152與第二導電層154可透過位於膠體層130內的間隙粒子134電性連接。藉由間隙粒子134，當對導電墊152施予電壓的時候，第二導電層154也會具有相對應的電位，從而在第一導電層142與第二導電層154之間耦合出電場，其中耦合出的電場可控制液晶層146的液晶分子。

請再回到第2A圖及第2B圖。間隙粒子134A為位於基板112與間隙物132A之間，並落在絕緣層120的溝槽126A之內，且間隙粒子134A可接觸基板112與間隙物132A。間隙粒子134B為位於絕緣層120的鈍化層124與對向基板150之間。此外，透過溝槽126A，可使間隙粒子134A的頂端與間隙粒子134B的頂端之間會存在高度差，其中間隙粒子134A的頂端相對基板112的高度會小於間隙粒子134B的頂端相對基板112的高度。因此，顯示裝置於周邊區116可以有更均勻的間距，避免顯示畫面時會在周邊區出現顯示不良或畫面不均勻的情況。

透過上述配置，可降低顯示裝置110A在其面內區114的邊緣處發生亮度不均的可能性。進一步來說，若間隙粒子134A的頂端相對基板112的高度與間隙粒子134B的頂端相對基板112的高度實質上相同時，基板112與對向基板150之間的空間將會被間隙物132A與間隙粒子134A撐開，致使顯示裝置110A在其面內區114的邊緣處會發生亮度不均勻的現象。對此，由於透過溝槽126A調降了間隙粒子134A的頂端相對基板112的高度，故可防止基板112與對向基板150之間的空間被間隙物132A與間隙粒子134A撐開，從而降低顯示裝置110A在其面內區114的邊緣處發生亮度不均的可能性。

綜上所述，本發明的顯示裝置包含基板、對向基板、絕緣層、間隙物與間隙粒子。絕緣層與間隙物位於基板與對向基板之間，並分別連接在基板與對向基板上。絕緣層具有溝槽，其中間隙物於基板的垂直投影會落在溝槽內。間隙粒子設置在溝槽內，並位於間隙物與基板之間。透過於絕緣層中形成溝槽，可調降間隙粒子的頂端相對基板的高度，藉以防止基板與對向基板之間的空間被間隙物與間隙粒子撐開，並降低顯示裝置在其面內區的邊緣處發生亮度不均的可能性。

雖然本發明已以多種實施方式揭露如上，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，當可作各種之更動與潤飾，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。

Claims

一種顯示裝置，具有一面內區及圍繞該面內區之一周邊區，包含：一基板及一對向基板，相對設置；一絕緣層，設置於該基板上，並位於該面內區以及該周邊區內，其中該絕緣層具有至少一溝槽，該至少一溝槽位於該周邊區之至少一邊緣區域；至少一間隙物，設置於該對向基板，且該間隙物與該基板之間存在一間距，其中該間隙物於該基板的垂直投影與該溝槽重疊；一膠體層，設置於該基板上，並位於該周邊區內，其中該膠體層的一部份位於該基板與該間隙物之間並位在該溝槽內；以及複數間隙粒子，設置於該膠體層中。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該間隙物之一邊緣與該基板的一邊緣切齊。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該間隙物於該基板的該垂直投影與該絕緣層於該基板的垂直投影之間相隔一第一距離W，且3微米<W<10微米。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該絕緣層具有兩個溝槽分別位於該周邊區的相對兩邊緣區域。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中部分該些間隙粒子位於該基板與該間隙物之間。
如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中至少一該些間隙粒子接觸該基板與該間隙物。
如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，更包含：一導電層，設置於該對向基板上；以及一導電墊，設置於該基板上，並位於該基板與該導電層之間，其中該導電墊於該基板上的垂直投影與該間隙物於該基板上的該垂直投影係互相分隔，其中該些間隙粒子的其中另一部分具有導電性，並接觸該導電層與該導電墊。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包含：至少一開關元件，設置於該基板之該面內區內。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該絕緣層包含一閘極絕緣層及一鈍化層，其中該閘極絕緣層設置於該基板上並接觸該基板，該鈍化層設置於該閘極絕緣層上並覆蓋該至少一開關元件，且該膠體層覆蓋部分的該鈍化層。
如申請專利範圍第1項或第4項所述的顯示裝置，更包含：至少一閘極驅動電路(gate on array)，設置於該基板之該周邊區內，並位於該溝槽與該面內區之間。