CN1904699A - 供喷墨法形成配向膜的基板结构及用其制作的液晶面板 - Google Patents
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Abstract
一种用于形成配向膜的基板结构，包括一基板及一配向膜限制单元，其中配向膜限制单元是位于基板上的一非显示区。此配向膜限制单元是由一凸块、一凹槽或其组合结构所构成。当喷墨一配向液时，凸块用来阻挡配向液的扩散，而凹槽则用来收容过多的配向液。这样不但可以控制配向膜的尺寸，还可以改善配向膜的均匀性。
Description
技术领域
本发明是关于一种配向膜的制造机构，尤其是关于一种用喷墨技术来形成配向膜的基板结构，及利用此基板结构来制作的液晶面板。
背景技术
配向膜是控制LCD显示品质的关键材料之一，其位于液晶胞(cell)内上、下片氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)透明电极上，用以控制液晶分子的排列方向，并提供不同LCD结构所需的预倾角(pretilt angle)。一般常用的配向膜为聚亚醯胺(polyimide；PI)材料，其具有高耐热性、耐化学溶剂与辐射线、及电气绝缘特性佳等性质。
传统配向膜的制造是采用网版印刷技术，将配向液涂布于ITO透明电极上，然后经高温烘烤，去除微量的溶剂与水分而固化形成配向膜。此配向膜再经尼龙或人造丝于一定方向进行摩擦(rubbing)，使液晶胞内之液晶能沿一定方向排列。但网版印刷技术的配向液有效利用率低，且更换材料的方法复杂而耗时，故日益发展了利用喷墨技术来制造配向膜。
喷墨技术则是利用喷墨头及喷嘴将配向液喷洒至ITO透明电极上，且可重复喷洒，得到一较平坦的配向膜，然后再进行干燥与摩擦的步骤。然而，喷墨技术所用的配向液粘度较低，因此不易控制配向膜边缘的扩散，以致边缘不平整且尺寸控制不易。当配向膜超出框胶区域时，将会降低框胶的强度而影响框胶品质。另一方面，配向液在干燥过程为由外向内干燥，并逐渐将中央的配向液往外推挤，这样会造成配向膜边缘厚度比中央区域厚度高的现象。由于膜厚不均匀容易导致配向不均的问题，因而将影响显示品质。
发明内容
此本发明的目的就是在于提供一种供喷墨法形成配向膜的基板结构，以控制配向膜喷墨的区域与尺寸，并解决配向膜边缘不平整及膜厚不均的问题。
根据本发明的上述目的，本发明的一方案是提出一种凸块式配向膜基板结构，用以有效控制配向膜喷墨的区域范围与尺寸，使配向膜形成于框胶区域内。
依照本发明一较佳实施例，将至少一凸块设置于一非显示区上，作为限制配向液不当扩散之用，以避免配向液超出一框胶区域而降低框胶强度。此凸块的高度与一上、下基板间距的比例约为1∶1至1∶50，其中较佳的比例为约1∶1至1∶3，更佳的比例为约1∶2。
本发明的另一方案是提出一种凹槽式配向膜基板结构，用以有效控制配向膜边缘的厚度，以避免配向膜边缘比中央厚的现象而达到膜厚均匀的要求。
依照本发明另一较佳实施例，将至少一凹槽设置于一非显示区上，用以收容过多的配向液，这样可降低配向膜边缘的厚度，以解决配向膜边缘厚度较厚的问题。另外，此凹槽的深度可视制程需求及喷墨次数的多少而定。
依照本发明又一较佳实施例，将至少一组合结构设置于一非显示区上，且此组合结构是由一凸块与一凹槽所构成。当喷墨一配向液时，凸块用以限制配向液不当扩散，凹槽则用来收容过多的配向液，因此可有效控制配向膜形成的区域范围与尺寸，并降低配向膜边缘之厚度，而达配向膜边缘平整且膜厚均匀的目的。
由上述可知，应用本发明的供喷墨法形成配向膜的基板结构，可有效控制配向膜喷墨的区域，且避免配向膜边缘厚度较厚的情形发生，而得到一具有精确尺寸与均匀膜厚的配向膜。
附图说明
为了让本发明的上述内容以及其它目的、特征、和优点能更明显易懂，配合附图加以说明。附图说明如下：
图1是依照本发明一较佳实施例描述的一种凸块式配向膜基板结构的侧视图；
图2是依照本发明另一较佳实施例描述的一种凹槽式配向膜基板结构的侧视图；
图3是依照本发明又一较佳实施例描述的一种配向膜基板结构的侧视图；
图4是具有凸块上、下基板结合的侧视图；以及
图5是具有组合结构的上、下基板结合的侧视图。
附图标记说明：
100、200、300、402、408、502、508：基板
120、220、320：显示区
140、240、340：框胶区域
160、360、460、560：凸块
280、380、580：凹槽
495、595：间距
具体实施方式
本发明用于喷墨法以形成配向膜的基板结构的较佳实施例，将参照附图详述如下。
当一基板与一氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)导电材料贴合后，将利用喷墨技术使一配向膜形成于ITO导电材料表面。参照图1，其是依本发明一较佳实施例描述的一种凸块式配向膜基板结构的侧视图。如图1所示，一基板100上又可分为一显示区120及一非显示区，其中非显示区可为一框胶区域140。喷墨技术即是喷洒一配向液于其上，并且控制配向液不超出框胶区域140。在此较佳实施例中，利用一凸块160做为配向膜限制单元，并将其设置于框胶区域140上，用来阻挡喷墨时配向液不当的扩散，以避免配向液超出框胶区域140而降低框胶强度。因此，加设凸块160可更准确控制配向膜喷墨的区域范围与尺寸，使配向膜形成于框胶区域140之内。
上述之凸块160可设置于框胶区域140上的任一位置，但较佳的位置为框胶区域140宽度的三分之一至二分之一处。此外，参照图4，当结合并对准一上基板402与一下基板408的显示区以制作一液晶面板时，可利用凸块460来对准上、下基板402、408，并控制框胶涂布的精度。此凸块460的高度可为约上、下基板402、408间距495的五十分之一至间距495大小，但较佳的高度约为间距495大小至其三分之一大小，更佳的高度则约为间距495的二分之一(如图4所示)。另一方面，可依不同制程来选择不同的材质制造上述凸块160。例如，进行薄膜晶体管数组(array)制程时，可选择氧化铟锡材料、铬(Cr)、氧化铬、铜(Cu)、铝(Al)、氧化铝、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)或其组合物来制造凸块160；进行彩色滤光片(colorfilter；CF)制程时，凸块160则可由树脂、铬、氧化铬或其组合物所构成。
由于应用此较佳实施例的凸块式配向膜基板结构，可有效控制配向膜的尺寸，故特别适用于不需配向制程的多领域垂直配向(multi-domainvertical alignment；MVA)型液晶显示器。
回溯图2，其是依本发明另一较佳实施例描述的一种凹槽式配向膜基板结构的侧视图。如图2所示，一透明导电材料已形成于一基板200上，其又可分为一显示区220及一非显示区，如一框胶区域240。此外，框胶区域240上又具有一凹槽280做为调整配向膜之用，当一配向液喷墨于显示区220与框胶区域240表面时，用以收容过多的配向液。这样在干燥时即使配向液由中央向外推挤，多余的配向液亦将流入此凹槽280中，而降低配向膜边缘之厚度，故可解决配向膜边缘厚度较厚的问题，而得到一边缘平整且膜厚均匀性佳的配向膜。
此凹槽280的深度可视制程需求及喷墨次数的多少来决定，且可设置于框胶区域240上的任一位置，但较佳的位置为框胶区域240宽度的三分之一至二分之一处。
另外，由于应用此较佳实施例可得一具有均匀膜厚的配向膜，故此凹槽式配向膜基板结构特别适用于配向制程要求较严格的扭转向列(twistednematic；TN)型液晶显示器或超扭转向列(super twisted nematic；STN)型液晶显示器。
本发明的又一较佳实施例是将上述凸块与凹槽结合成一组合结构，以构成一配向膜限制单元。参照3图3，一基板300上已划分为一显示区320与环绕且邻近于显示区320繁荣一非显示区，如一框胶区域340。此框胶区域340上又形成一凸块360及一凹槽380，且凹槽380系设置于凸块360的内侧。当喷墨一配向液于显示区320与框胶区域340之表面时，凹槽380可收容过多的配向液，凸块360则可避免配向液超出框胶区域340而影响框胶强度，因此可有效控制配向膜形成的区域范围与尺寸，并降低配向膜边缘的厚度，进而得到一尺寸精确且膜厚均匀的配向膜。
此组合结构的凸块360又可用于制作一液晶面板时来对准一上基板与一下基板。交互参照图3、图5，一上基板502与一下基板508上各具有一凸块560与一凹槽580的组合结构的配向膜限制单元，且二凸块560高度的和等于上、下基板502、508之间的间距595。故凸块360的高度与上、下基板502、508间距595的比例可为约1∶1至1∶50，且较佳比例为约1∶1至1∶3，更佳比例为约1∶2。此外，凸块360可由不同的材料所构成，例如氧化铟锡材料、树脂、铬、氧化铬、铝、氧化铝、铜、氮化硅、氧化硅、或其组合物等。另外，上述组合结构可设置于框胶区域340上的任一位置，但较佳的位置为框胶区域340宽度的三分之一至二分之一处。其亦可应用于MVA型、TN型或STN型液晶显示器。
再者，亦可设置多个凸块、凹槽或其组合结构于一基板上来作为形成配向膜基板结构之用，这样可更有效控制配向膜的尺寸与边缘的均匀性。凡利用本发明的基板结构，无论配向液种类为何或喷墨次数的多少，均能控制配向膜喷墨的区域范围与边缘的平整度，而有效控制配向膜的尺寸及其膜厚的均匀性。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明的供喷墨法形成配向膜的基板结构，可避免配向液的不当扩散或收容过多的配向液，使配向膜形成于框胶区域的范围内而维持框胶强度，并精确控制配向膜尺寸与降低边缘厚度而使配向膜的边缘平整且膜厚均匀。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术的人，在不脱离本发明精神和范围内，当可作各种改动与润饰，因此本发明的保护范围应当视权利要求书所界定者为准。
Claims (25)
1.一种供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，该基板结构包含：
一基板，具有一显示区与一非显示区，其中该非显示区是环绕且邻近于该显示区；以及
至少一配向膜限制单元，设置于该非显示区上，用以界定该基板上一配向膜的形成区域。
2.如权利要求1所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的配向膜限制单元是一凸块。
3.如权利要求2所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的凸块是从氧化铟锡、铬、氧化铬、铜、铝、氧化铝、氮化硅、氧化硅、树脂和其组合物所构成的群组中选择其一。
4.如权利要求2所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶1至1∶50。
5.如权利要求2所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶1至1∶3。
6.如权利要求2所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶2。
7.如权利要求1所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的配向膜限制单元是一凹槽。
8.如权利要求1所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的配向膜限制单元包括：
一凸块；以及
一凹槽，设置于该凸块之内侧。
9.如权利要求8所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的凸块是从氧化铟锡、铬、氧化铬、铜、铝、氧化铝、氮化硅、氧化硅、树脂和其组合物所构成的群组选择其一。
10.如权利要求8所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶1至1∶50。
11.如权利要求8所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶1至1∶3。
12.如权利要求8所述的供喷墨法形成配向膜的基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶2。
13.一种配向膜基板结构，是应用于喷墨技术，其特征在于，该配向膜基板结构包含：
一基板；
一框胶区域，位于该基板上；以及
至少一配向膜限制单元，形成于该框胶区域宽度的三分之一至二分之一处，用以控制一配向膜的形成区域。
14.如权利要求13所述的配向膜基板结构，其特征在于，所述的配向膜限制单元是一凸块、一凹槽或一其组合物。
15.如权利要求14所述的配向膜基板结构，其特征在于，所述的凸块是从氧化铟锡、铬、氧化铬、铜、铝、氧化铝、氮化硅、氧化硅、树脂和其组合物所构成的群组中选择其一。
16.如权利要求14所述的配向膜基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶1至1∶50。
17.如权利要求14所述的配向膜基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶1至1∶3。
18.如权利要求14所述的配向膜基板结构，其特征在于，所述的基板与一另一基板相距一距离，且该凸块的高度与该距离的比例为约1∶2。
19.一种液晶面板，其特征在于，该液晶面板包括：
一第一基板，具有一第一显示区与环绕且邻近于该第一显示区的一第一非显示区；
一第一配向膜限制单元，设置于该第一非显示区上；
一第二基板，具有一第二显示区与环绕且邻近于该第二显示区的一第二非显示区，其中该第二显示区是对应于该第一显示区；以及
一第二配向膜限制单元，设置于该第二非显示区上，且对应于该第一配向膜限制单元。
20.如权利要求19所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制单元是一凸块、一凹槽或一其组合物。
21.如权利要求20所述的液晶面板，其特征在于，所述的凸块是从氧化铟锡、铬、氧化铬、铜、铝、氧化铝、氮化硅、氧化硅、树脂和其组合物所构成的群组中选择其一。
22.如权利要求19所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制单元的高度与该第二配向膜限制单元的高度的和等于该第一基板与该第二基板间的一间距。
23.如权利要求22所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制单元的高度及该第二配向膜限制单元的高度系为该间距的二分之一。
24.如权利要求19所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制单元及该第二配向膜限制单元是同为一凸块。
25.如19所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制单元及该第二配向膜限制单元是同为由一凸块与一凹槽所构成的一组合结构。
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