CN100422833C - 液晶显示面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示面板，至少包括晶体管矩阵基板、具有多个突起结构、彩色滤光片基板和封装在晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的液晶层，其中，当封合晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板时，部分突起结构可被压缩变形以增加突起结构与晶体管矩阵基板间的接触面积。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板及其制造方法，特别是涉及适用于液晶滴注填充工艺的液晶显示面板及其制造方法。
背景技术
目前新时代的液晶面板的制造，液晶注入的生产技术均采用滴注填充(One drop filling，ODF)工艺，可以大幅缩短注入液晶所需的时间。
现行开发中滴注填充工艺是先采用喷墨技术制作彩色滤光片基板。先制作遮光层(Black Matrix)障壁以定义像素区；再将有色光致抗蚀剂以喷墨技术分别滴入像素区中不同的子像素区，经硬化后形成彩色滤光层。因为遮光层障壁的高度比彩色滤光层高，在两遮光层障壁间彩色滤光层之上仍存在有凹陷的凹槽。接着，进行平坦化工艺形成覆盖层(Over-coating Layer)以填平这些凹槽，再于覆盖层上制作间隙物(Spacer)以提供液晶单元间隙。然后将液晶以滴注的方式填入间隙物所定义的液晶单元中，最后将晶体管矩阵基板与具有液晶的彩色滤光片基板封合以形成液晶显示面板。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种液晶显示面板，至少包括晶体管矩阵基板、具有多个突起结构的彩色滤光片基板和封装在晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的液晶层，其中，当封合晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板时，突起结构部分被压缩变形以增加突起结构与晶体管矩阵基板间的接触面积。
本发明的另一实施例提供一种液晶显示面板，至少包括晶体管矩阵基板、具有多个突起结构的彩色滤光片基板用以支撑晶体管矩阵基板和封装在晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的液晶层，其中，当封合晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板时，突起结构部分被压缩变形以增加突起结构的支撑强度。
本发明的再一实施例提供一种液晶显示面板，至少包括晶体管矩阵基板、彩色滤光片基板和封装在晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的液晶层。晶体管矩阵基板具有第一凸块和第二凸块；彩色滤光片基板具有第一突起和第二突起。色阻，位于第一突起和第二突起之间，其中，第一凸块与第一突起接触，且第二凸块不与第二突起接触。
本发明的又一实施例提供一种液晶显示面板，至少包括晶体管矩阵基板，具有显示区和位于该显示区中的多个凸块；具有多个突起的彩色滤光片基板和封装在晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的液晶层，其中，凸块与突起之间的总接触面积与显示区的面积比约为0.02％～0.8％。
根据本发明实施例的液晶显示面板的制造方法，包括提供晶体管矩阵基板；提供彩色滤光片基板，其具有多个突起结构用以支撑该晶体管矩阵基板；滴注液晶以在彩色滤光片基板上形成液晶层，其中液晶层的液面高于突起结构；最后，压合该晶体管矩阵基板与该彩色滤光片基板，部分突起结构可被压缩变形以增加该突起结构对该晶体管矩阵基板的支撑强度。
在上述实施例中，突起结构可以直接形成在彩色滤光片基板的玻璃基板之上，也可以形成在多域垂直配向技术(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)的液晶配向凸起结构(Protrusion)之上或直接利用该液晶配向凸起结构(Protrusion)作为所欲配置的突起结构。
前述的一般叙述及接续的详细说明将会是范例和解释以提供对本发明进一步的说明。本发明附加的元件和优点将在后述说明，后述说明为本发明权利范围的标的。
附图说明
本发明上述及其它特征可通过以下的实施例及相关的图标来做进一步的了解。必须强调的是，根据业界标准实务，各种结构并非依尺寸绘示。事实上，为了讨论上的清楚，各种结构的尺寸大小可任意增减。
图1是展示本发明优选实施例的剖面示意图；
图2A及图2B是展示本发明优选实施例的剖面示意图；
图3是展示本优选实施例的液晶显示面板压合后的剖面示意图；
图4是展示图2A和图2B所示优选实施例的液晶显示面板压合后的剖面示意图；和
图5是展示本发明另一优选实施例的剖面示意图。
简单符号说明
100、200、100’、200’、300：液晶显示面板
101、201’301：彩色滤光片基板
102、202、302：晶体管矩阵基板
103、203、203a、203b、303：凸块
104、204、304：玻璃基板
106、106a、106b、206、306：突起结构
108、208、308：色阻层
110、210、310：液晶层
305；液晶配向凸起结构
具体实施方式
必须理解的是，接下来所要揭示的发明会提供许多不同的实施例或者范例，以阐明本发明中不同的特征。下述的构成成分和安排的特别范例将让本发明容易了解。当然，这些实施例并非用以限定本发明。
请参见图1，图1是展示本发明优选实施例的剖面示意图。本发明的实施例所揭示的液晶显示面板100至少包括：晶体管矩阵基板102、彩色滤光片基板101和封装在晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板101之间的液晶层110。彩色滤光片基板101包括位于玻璃基板104之上的多个突起结构106，突起结构106可以为遮光层障壁。突起结构106可作为晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板101之间的支撑物且可形成像素区的像素凹槽。红、绿、蓝各色的色阻可以喷墨技术分别滴入像素区中不同的子像素区而形成各色的有色色阻层108，色阻层108表面至突起结构106的上表面的高度差约为1至5微米。突起结构106的上表面可选择性的包括凸块103，凸块103的高度约0.5微米至1微米。凸块103的顶面积小于突起结构106的顶面积。凸块103与突起结构106可整体成型或是分别形成。
接着，液晶材料以滴注的方式滴入像素凹槽之中形成液晶层110。当突起结构106具有凸块103时，液晶层的高度介于凸块103与突起结构106间，凸块103高出液晶层的部分约可为后续液晶面板100封合工艺中突起结构106的变形量。
将晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板101进行封合工艺。晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板101上突起结构106(或凸块103)的接触总面积与显示区的面积比约为0.02％～0.8％。在液晶滴注工艺破真空后，大气压力会对晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板101进行压合，晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板101上突起结构106(或凸块103)的接触总面积不足以抵抗大气压力，突起结构106部分可被压缩变形而使突起结构106的支撑强度增加至足以抵抗大气压力为止，突起结构106的被压缩变形量约为0.2微米至1微米。图3是展示本优选实施例的液晶显示面板100’压合后的剖面示意图。在本实施例中，请参见图3，虚线所示凸块103a在大气压力的挤压下变形而使原来突起结构106的结构变成突起结构106a的结构，凸块103a被压缩的程度可为部分压缩(未展示)或如图3所示为全部压缩，突起结构106的变形增加突起结构106a与晶体管矩阵基板间的接触面积，进而能抵抗大气压力的压缩。晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板101可采用紫外光胶进行封合。因此当封合该晶体管矩阵基板102与该彩色滤光片基板101时，至少部分该突起结构106可被压缩变形以增加该突起结构106与该晶体管矩阵基板102间的接触面积或增加该突起结构106的支撑强度。
图2A和图2B是展示本发明优选实施例的剖面示意图。请参见图2A，液晶显示面板200，至少包括晶体管矩阵基板202、彩色滤光片基板201和封装在晶体管矩阵基板202与彩色滤光片基板201之间的液晶层210。彩色滤光片基板201包括具有多个突起结构206位于玻璃基板204之上，突起结构206可以为遮光层障壁。突起结构206可作为晶体管矩阵基板202与彩色滤光片基板201之间的支撑物且可形成像素区的像素凹槽在相邻突起结构206之间。红、绿、蓝各色的色阻可以喷墨技术分别滴入像素区中不同的子像素区而形成各色的有色色阻层208，色阻层208表面至突起结构206的上表面的高度差约为1至5微米。晶体管矩阵基板202的表面具有凸块203，凸块203的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、晶体管矩阵基板202的导电层金属层材料与其它层材料的任意叠加或上述组合。凸块203的顶面积小于突起结构206的顶面积。
接着，液晶材料以滴注的方式滴入像素凹槽之中形成液晶层210。液晶层的高度高于突起结构206的上表面约0.25微米至1微米，由于液晶材料高度仍低于彩色滤光片基板201周围框胶的高度且液晶表面张力大而流动缓慢，所以液晶材料并不会溢出。
将晶体管矩阵基板202与彩色滤光片基板201进行封合工艺。晶体管矩阵基板202的凸块203与彩色滤光片基板201上突起结构206接触，两者的接触总面积与显示区的面积比约为0.02％～0.8％。在其它实施例中，如图2B所示，并非所有凸块203具有相同的厚度，例如凸块203a包括薄膜晶体管，故具有较厚的厚度而凸块203b的厚度较薄。所以，在晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板201接合时，并非所有的凸块203均会与突起结构206接触，仅有凸块203a会与突起结构206接触，但凸块203a会与突起结构206接触的接触总面积与显示区的面积比仍约为0.02％～0.8％。晶体管矩阵基板202与彩色滤光片基板201接合时，液晶层210的上表面约达到凸块203的一半高。
图4是展示本优选实施例的液晶显示面板200’压合后的剖面示意图。在液晶滴注工艺破真空后，大气压力会对晶体管矩阵基板202与彩色滤光片基板201进行压合，晶体管矩阵基板202的凸块203与彩色滤光片基板201上突起结构206的接触总面积不足以抵抗大气压力，由于凸块203为较硬的材料，凸块203会被压入突起结构206，如图4所示，进而增加了晶体管矩阵基板202与突起结构206间的接触面积，进而能抵抗大气压力的压缩。凸块203被压入至突起结构206的程度可为部分压缩(未展示)或是如图4所示为全部压缩。因此当封合该晶体管矩阵基板202与该彩色滤光片基板201时，至少部分该突起结构206可被压缩变形以增加该突起结构206与该晶体管矩阵基板202间的接触面积或增加该突起结构206的支撑强度。
突起结构不只可以形成在玻璃基板之上，也可以形成在多域垂直配向技术(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)的液晶配向凸起结构(Protrusion)之上或直接利用该液晶配向凸起结构(Protrusion)作为所欲配置的突起结构。多域垂直配向技术(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)的液晶配向凸起结构(Protrusion)之上。请参见图5，图5是展示本发明另一优选实施例的剖面示意图。液晶显示面板300，至少包括晶体管矩阵基板302、彩色滤光片基板301和封装在晶体管矩阵基板302与彩色滤光片基板301之间的液晶层310。彩色滤光片基板301包括具有多域垂直配向技术的液晶配向突起结构306和位于遮光层障壁305之上的多个突起结构306，突起结构306可以为液晶配向凸起结构。突起结构306可作为晶体管矩阵基板302与彩色滤光片基板301之间的支撑物且可形成像素区的像素凹槽。红、绿、蓝各色的色阻。可以喷墨技术分别滴入像素区中不同的子像素区而形成各色的有色色阻层308，色阻层308表面至突起结构306的上表面的高度差约为1至5微米。晶体管矩阵基板302的表面具有凸块303，凸块303的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、晶体管矩阵基板302导电层金属层材料与其它层材料的任意叠加或上述组合。本实施例中凸块303的设计也可采如图2B的设计。另外，也可如图1所示的突起结构设置在液晶配向凸起结构305之上，而晶体管矩阵基板302也采用图1中的设计。本实施例并不仅以图5所展示为限，前述实施例中的晶体管矩阵基板及突起结构的设计均可应用于本实施例之中。在本实施例中，在形成色阻层308之后，色阻层308表面至突起结构306的上表面的高度差约为1至5微米。
根据本发明各实施例的揭示，本发明可选择性省略进行平坦化工艺形成覆盖层以填平这些凹槽，再在覆盖层上制作间隙物以提供液晶单元间隙，可以简化现行液晶显示面板的滴注填充工艺而实现降低制造成本和提高产出的目的。在本发明中，不止可以利用遮光层障壁或液晶配向突起结构(Protrusion)作为突起结构，也可以使用间隙物工艺或是利用喷墨技术形成的间隙物作为突起结构。形成突起结构的材料可以为光致抗蚀剂材料。突起结构不仅可形成在液晶配向突起结构之上，也可形成在遮光层之上。
在一般工艺中，晶体管矩阵基板与具有液晶的彩色滤光片基板的直接封合也可能发生真空泡或是颜色或辉度不均的问题，在本发明的实施例中，当晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板封合时，由于突起结构可变形的设计，使得晶体管矩阵基板不会直接且立即接触到液晶层，而是在大气压力的压合之下，通过突起结构的变形，而完成封合工艺进而避免发生真空泡或是颜色或辉度不均的问题。突起结构变形后，又可以产生足够的支撑力量，进而使液晶显示面板具有极佳的耐压特性及抗震动特性。
虽然本发明已以多个优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种改变、更动与修改，因此本发明的保护范围以权利要求所界定者为准。更进一步而言，本发明说明书的范围并无意被限制到本发明特定实施例所采用的工艺、机器、产品、物质组合物、装置、方法和步骤揭示。据此，所有的变化、取代与改变均为所附权利要求所定义的本发明揭示的范围所覆盖。
Claims (9)
1. 一种液晶显示面板，至少包括：
晶体管矩阵基板；
彩色滤光片基板，具有多个形成像素区的像素凹槽的突起结构以及在两突起结构之间形成的色阻层；和
液晶层，封装在该晶体管矩阵基板与该彩色滤光片基板之间；
其中，当封合该晶体管矩阵基板与该彩色滤光片基板时，至少部分该突起结构可被压缩变形。
2. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中还包括位于该彩色滤光片基板之上的遮光层。
3. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该突起结构包括遮光层或液晶配向凸起结构。
4. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该突起结构高于该色阻层约1微米至5微米。
5. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该突起结构与该晶体管矩阵基板的接触面积和该彩色滤光片基板面积的比例约为0.02％至0.8％。
6. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该彩色滤光片基板还具有位于该突起结构上的凸块。
7. 如权利要求6所述的液晶显示面板，其中该凸块的顶面积小于该突起结构的顶面积。
8. 如权利要求6所述的液晶显示面板，其中该凸块的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、金属材料或上述组合。
9. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该突起结构的材料包括光致抗蚀剂材料。
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