TWI391733B - 液晶顯示面板及其陣列基板 - Google Patents

Description

液晶顯示面板及其陣列基板

本發明係關於一種液晶顯示面板及其陣列基板，特別是關於具有液晶注入口之止膠結構之液晶顯示面板及其陣列基板。

液晶顯示器(LCD)由於具有薄型化、重量輕、低耗電及低輻射等優點，已廣泛用於現今的顯示應用。液晶顯示器主要包含液晶面板及背光模組，利用背光模組提供液晶面板之光源，且以電訊號控制液晶面板液晶分子方向，以顯示影像。

圖1係一液晶顯示面板100之上視透視圖，其中彩色濾光片(Color Filter；CF)陣列基板104係配置於薄膜電晶體(Thin Film Transistor；TFT)陣列基板102上方。在LCD晶胞製程中，利用框膠108塗佈於彩色濾光片陣列基板104或薄膜電晶體陣列基板102的四周，作為上、下之彩色濾光片陣列基板104和薄膜電晶體陣列基板102組立結合後之邊界。框膠108之兩端部間形成一液晶注入口110，以供液晶106注入其所環繞限制之空間中。

因液晶注入口110之框膠108塗佈的起、收筆位置的吐膠量不易控制，在薄膜電晶體陣列基板102和彩色濾光片陣列基板104組立後易有框膠108於起、收筆位置呈擴大面積之溢膠現象。若溢膠超出母板之切割線(例如液晶顯示面板100之一邊112)，將使得切割不易，甚至造成缺角及 破損的情況。

為避免上述溢膠所造成切割不易、缺角及破片等缺點，一般習知的解決方法係增加框膠108的起、收筆的設定位置與作為面板切割線之邊112間的距離來解決，但此方式易有以下之缺點及限制：1.壓縮其他製程的空間，使得配向膜(PI)印刷區變小導致PI偏印不良的機率大增。

2.液晶注入口框膠之起、收筆形式受限：一般起、收筆位置離切割線的距離已到設計下限值的產品，其框膠只能採拉平的方式塗佈，將無法因應後段的要求做其他設計以改善液晶的注入相關問題。

3.在產品窄框化趨勢的要求下，產品可視區離邊界(即切割線)愈小，因而框膠的起、收筆位置與切割線的距離無法有效拉遠，故習知技術的做法不適用在窄框化的產品。

鑑於上述問題，在目前液晶顯示面板逐漸走向窄框化的趨勢下，因框膠所產生的溢膠問題，實有必要進一步加以改善。

本發明提供一種液晶顯示面板及其陣列結構，利用止膠結構之設計，可防止基板組立時框膠產生溢膠現象，而得以避免因溢膠超出切割線而造成切割不良的情形發生。另外，本發明不需變更目前製程及機台設計，以目前量產製 程即可達成，極具成本效益。

根據本發明之一實施例，一液晶顯示面板包括一陣列基板、一對向基板及一液晶層。該對向基板係與該陣列基板相對設置，該液晶層位於該陣列基板以及該對向基板之間。該陣列基板可為薄膜電晶體陣列基板或彩色濾光片陣列基板。

一實施例中，陣列基板包括一基底、一陣列、一框膠及一止膠結構。該陣列可為薄膜電晶體陣列或彩色濾光片陣列，其係設置於該基底上。框膠具有第一端以及第二端，而該第一端以及該第二端形成一液晶注入口。止膠結構位於該基底上並至少位於該框膠之該第一端以及該基底之一邊之間。

根據本發明之實施例，止膠結構可為溝槽或凸條形式，而得以將陣列基板及對向基板組立時框膠可能產生之溢膠，利用溝槽引導容納或以凸條圍擋的方式，防止溢膠延伸至該基底之該邊(即相當於母板之切割線)，以避免切割不良的問題發生。

以下詳細討論該目前較佳實施例的製作和使用。不過，應當理解，本發明提供許多可應用的發明概念，其可在各種各樣的具體情況下實施。該討論的具體實施例僅說明了製作和使用該發明的具體方式，並沒有限制本發明的範圍。

圖2繪示本發明一實施例之液晶顯示面板200，圖3係 圖2中沿1－1剖面線之第一實施例之剖面示意圖。液晶顯示面板200主要包含薄膜電晶體陣列基板202、彩色濾光片陣列基板204、框膠208及經由液晶注入口232注入於前述三者所形成空間之液晶層206。

薄膜電晶體陣列基板202包含基底210、掃描線212、資料線214、薄膜電晶體216、閘介電層218、保護層(Passivation)220及平坦層222。平坦層222上設置有配向膜層(未繪示)。掃描線212及資料線214係交錯排列，各交錯處連接一薄膜電晶體216，而該等複數個薄膜電晶體216係以陣列形式排列而成薄膜電晶體陣列230。薄膜電晶體216包含閘極213、源極/汲極215及通道層217。閘介電層218係配置於基底210上，並覆蓋住薄膜電晶體216中之閘極213。保護層220設置於閘介電層218上，且覆蓋薄膜電晶體216之源極/汲極215及通道層217。

需注意的是，為清楚呈現結構上的特徵，圖2中之液晶顯示面板200並非以實際之大小比例繪製，其中掃描線212、資料線214及薄膜電晶體216相較於其他物件之比例遠較實際為大，特此說明。

彩色濾光片陣列基板204主要包含一基底240、一遮蔽層245、一色阻層241、一保護層242、一透明電極層243以及一配向膜層244。該遮蔽層245即形成黑矩陣(Black Matrix；BM)位置。該色阻層241係包含彩色濾光片陣列。一實施例中，該保護層242係包含有機材料，該遮蔽層245則可包含樹脂或遮光金屬。

薄膜電晶體陣列基板202和彩色濾光片陣列基板204之間係以間隙支撐物(Spacer)228加以間隔，以形成容置液晶層206之空間。液晶注入口232形成於框膠208之兩端間。本發明於液晶注入口232處之框膠208和液晶顯示面板200之一邊260之間設置止膠結構250，用於防止基板202和204結合或組立時，框膠208產生溢膠的問題。該邊260即相當於切割前面板200之切割線的位置。

圖3中，止膠結構250係一溝槽且形成於保護層220。一實施例中，保護層220的材質可為氧化矽等無機氧化物或氮化矽等。止膠結構250一實施例之上視平面示意圖如圖4所示。框膠208包含第一端252、第二端254以及主體部256。需特別注意的是，框膠208並不侷限於一連續圖案，亦可為一不連續圖案，而具有多個端點，在本實施例中，係以框膠208之任兩端為例，而該兩端係定義出液晶注入口232。主體部256係連接該第一端252，之後大體延伸環繞薄膜電晶體陣列230後連接於第二端254。因框膠208起、收筆之關係，第一端252或第二端254之寬度e係大於主體部256之寬度f。一實施例中，止膠結構250可包含第一部262及第二部264。第一部262之端點266係超過框膠208之起、收筆中心位置268，即超過第一端252或第二端254之中心位置268。第一部262位於該第一端252以及該邊260之間。第二部264與第一部262連接，且位於該主體部256以及該邊260之間，並延伸至相對於液晶注入口232之遠端，其中第二部264之寬度b大於第一 部262之寬度a。

參照圖5，當薄膜電晶體陣列基板202和彩色濾光片陣列基板204進行貼合或組立時，第一端252和第二端254因貼合所產生之溢膠將被導入作為止膠結構250之溝槽內，並自第一部262向第二部264延伸。據此，可避免溢膠超出邊260(相當於切割線)的情形發生。

圖6係圖2中沿1－1剖面線之第二實施例之剖面示意圖。止膠結構250除溝槽外，亦可製作成凸條的形式，其亦可設置於保護層220，也就是以保護層220形成。止膠結構250之另一實施例之上視平面示意圖如圖7所示。相較於圖4之溝槽形式，圖7之止膠結構250係為凸條形式。其可包含第一部272及第二部274。第一部272之端點276係超過框膠208之起、收筆中心位置，即超過第一端252或第二端254之中心位置268。第一部272位於該第一端252以及該邊260之間。第二部274與第一部272連接，且位於該主體部256以及該邊260之間，並延伸至相對於液晶注入口232之遠端，其中第二部274之長度d大於第一部272之長度c。

參照圖8，當圖6所示之薄膜電晶體陣列基板202和彩色濾光片陣列基板204進行貼合或組立時，第一端252和第二端254因貼合所產生之溢膠將被止膠結構250(凸條)擋住，而導入框膠208及止膠結構250間的空間。據此，可避免溢膠超出邊260(即切割線)的情形發生。

又一實施例中，作為凸條形式之止膠結構250之上視平 面圖可如圖9所示，其係包含第一部282及第二部284。第一部282之端點286係超過框膠208之起、收筆中心位置，即超過第一端252或第二端254之中心位置268。第一部282位於該第一端252以及該邊260之間。第二部284與第一部282連接，且位於該主體部256以及該邊260之間，並延伸至相對於液晶注入口232之遠端，其中第二部284之長度h大於第一部282之長度g’且第二部284之寬度m大於第一部282之寬度n。

參照圖10，當圖6之薄膜電晶體陣列基板202和彩色濾光片陣列基板204進行貼合或組立時，第一端252和第二端254因貼合所產生之溢膠將被止膠結構250(凸條)擋住，而導入框膠208及止膠結構250間的空間。據此，可避免溢膠超出邊260(即切割線)的情形發生。

若結構設計上保護層220未延伸至框膠208外，為溝槽或凸條之止膠結構250亦可製作於閘介電層218。閘介電層218的材質可為氧化矽或氮化矽。

圖11係圖2中沿1－1剖面線之第三實施例之剖面示意圖。本實施例中，止膠結構250製作成溝槽的形式，其係設置於彩色濾光片陣列基板204之保護層242，該保護層242可包含有機材料。基板202和204組立時，彩色濾光片陣列基板204在下，薄膜電晶體陣列基板202在上(相當於圖9上下顛倒的情況)，其防止溢膠的情況類似圖5。因基板202和204貼合所產生之溢膠將被導入止膠結構250之溝槽內，據此，可避免溢膠超出邊260(相當於切割線)的情 形發生。

圖12係圖2中沿1－1剖面線之第四實施例之剖面示意圖。本實施例中，止膠結構250製作成凸條的形式，其係設置於彩色濾光片陣列基板204之保護層242。在本實施例中，凸條的厚度舉例約為4微米至6微米。

此外，若結構設計上保護層242未延伸至框膠208外時，止膠結構250(溝槽或凸條形式)可設置於遮蔽層245(即黑矩陣)，也就是以遮蔽層245形成。遮蔽層可包含樹脂或無機氧化物。又，在結構設計上若色阻層241延伸至框膠208外側時，止膠結構250(溝槽或凸條形式)亦可設置於色阻層241，也就是以色阻層241形成，而同樣可防止溢膠超過切割線260的情況發生。

本發明不需變更目前製程及機台設計，以目前量產製程即可達成，只需於薄膜電晶體陣列基板或彩色濾光片陣列基板以一般的顯影和蝕刻製程於液晶注入口處做出止膠結構，即可將溢流之膠量引導到其他區域或是以溝漕本身空間去容置溢膠，從而基板組立貼合後框膠不會有溢膠超出切割線，而得以避免切割上不良發生。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

100‧‧‧液晶顯示面板

102‧‧‧薄膜電晶體陣列基板

104‧‧‧彩色濾光片陣列基板

106‧‧‧液晶

108‧‧‧框膠

110‧‧‧液晶注入口

112‧‧‧邊

200‧‧‧液晶顯示面板

202‧‧‧薄膜電晶體陣列基板

204‧‧‧彩色濾光片陣列基板

206‧‧‧液晶層

208‧‧‧框膠

210‧‧‧基底

212‧‧‧掃描線

213‧‧‧閘極

214‧‧‧資料線

215‧‧‧源極/汲極

216‧‧‧薄膜電晶體

217‧‧‧通道層

218‧‧‧閘介電層

220‧‧‧保護層

222‧‧‧平坦層

228‧‧‧間隙支撐物

232‧‧‧液晶注入口

240‧‧‧基底

241‧‧‧色阻層

242‧‧‧保護層

243‧‧‧透明電極層

244‧‧‧配向膜層

245‧‧‧遮蔽層

250‧‧‧止膠結構

252‧‧‧第一端

254‧‧‧第二端

256‧‧‧主體部

260‧‧‧邊

262‧‧‧第一部

264‧‧‧第二部

266‧‧‧端點

268‧‧‧中心位置

272‧‧‧第一部

274‧‧‧第二部

276‧‧‧端點

230‧‧‧薄膜液晶電晶體陣列

282‧‧‧第一部

284‧‧‧第二部

286‧‧‧端點

為更完整的理解本發明及其優點，參考以下結合伴隨的附圖的敍述，圖1係習知之液晶顯示面板上視示意圖；圖2係本發明之液晶顯示面板之上視示意圖；圖3係圖2沿剖面線1－1之第一實施例之剖面示意圖；圖4係圖3所示之液晶顯示面板之止膠結構之上視平面示意圖；圖5係圖3所示之液晶顯示面板上、下基板組立時之止膠結構之上視平面示意圖；圖6係圖2之剖面線1－1之第二實施例之剖面示意圖；圖7係圖6所示之液晶顯示面板之止膠結構一實施例之上視平面示意圖；圖8係圖6所示之液晶顯示面板上、下基板組立時之止膠結構一實施例之上視平面示意圖；圖9係圖6所示之液晶顯示面板之止膠結構另一實施例之上視平面示意圖；圖10係圖6所示之液晶顯示面板上、下基板組立時之止膠結構另一實施例之上視平面示意圖；圖11係圖2之剖面線1－1之第三實施例之剖面示意圖；以及圖12係圖2之剖面線1－1之第四實施例之剖面示意圖。

200‧‧‧液晶顯示面板

202‧‧‧薄膜電晶體陣列基板

204‧‧‧彩色濾光片陣列基板

206‧‧‧液晶層

208‧‧‧框膠

212‧‧‧掃描線

213‧‧‧閘極

214‧‧‧資料線

216‧‧‧薄膜電晶體

230‧‧‧薄膜電晶體陣列

232‧‧‧液晶注入口

250‧‧‧止膠結構

260‧‧‧邊

Claims (24)

1. 一種陣列基板，包括：一基底；一陣列，設置於該基底上；一框膠，具有一第一端以及一第二端，該框膠位於該基底上並大體環繞該陣列，該第一端以及該第二端形成一液晶注入口；一保護層，設置於該陣列之上；以及一止膠結構設置於該保護層中，該止膠結構位於該基底上並至少位於該框膠之該第一端以及該基底之一邊之間。
2. 如請求項1所述之陣列基板，其中該陣列為一薄膜電晶體陣列或一彩色濾光片陣列。
3. 如請求項1所述之陣列基板，其中該框膠更具有一主體部與該第一端連接，該第一端之寬度係大於該主體部之寬度。
4. 如請求項3所述之陣列基板，其中該止膠結構具有：一第一部，位於該第一端以及該基底之該邊之間；以及一第二部與該第一部連接，位於該主體部以及該基底之該邊之間，其中該第一部之寬度小於該第二部之寬度。
5. 如請求項4所述之陣列基板，其中該第一部係一第一溝槽，該第二部係一第二溝槽，該第二溝槽延伸至相對於該液晶注入口之遠端。
6. 如請求項4所述之陣列基板，其中該第一部係一第一凸條，該第二部係一第二凸條，該第二凸條延伸至相對於該液晶注入口之遠端。
7. 如請求項4所述之陣列基板，其中該止膠結構之材質係包括無機氧化物、有機材料、色阻或樹脂。
8. 如請求項1所述之陣列基板，其中該止膠結構之材質係包括無機氧化物、有機材料、色阻或樹脂。
9. 一種液晶顯示面板，包括：一種陣列基板，包括：一基底；一陣列，設置於該基底上；一框膠，具有一第一端以及一第二端，該框膠位於該基底上並大體環繞該陣列，該第一第一端以及該第二端形成一液晶注入口；一保護層，設置於該陣列之上；以及一止膠結構，設置於該保護層中，並位於該基底上 並至少位於該框膠之該第一端以及該基底之一邊之間；一對向基板，與該陣列基板相對設置；以及一液晶層，位於該陣列基板以及該對向基板之間。
10. 如請求項9所述之液晶顯示面板，其中該陣列為一薄膜電晶體陣列或一彩色濾光片陣列。
11. 如請求項9所述之液晶顯示面板，其中該框膠更具有一主體部與該第一端連接，該第一端之寬度係大於該主體部之寬度。
12. 如請求項11所述之液晶顯示面板，其中該止膠結構具有：一第一部，位於該第一端以及該基底之該邊之間；以及一第二部與該第一部連接，位於該主體部以及該基底之該邊之間，其中該第一部之寬度小於該第二部之寬度。
13. 如請求項12所述之液晶顯示面板，其中該第一部係一第一溝槽，該第二部係一第二溝槽，該第二溝槽延伸至相對於該液晶注入口之遠端。
14. 如請求項12所述之液晶顯示面板，其中該第一部係一第 一凸條，該第二部係一第二凸條，第二凸條延伸至相對於該液晶注入口之遠端。
15. 如請求項12所述之液晶顯示面板，其中該止膠結構之材質係包括無機氧化物、有機材料、色阻或樹脂。
16. 如請求項9所述之液晶顯示面板，其中該止膠結構之材質係包括無機氧化物、有機材料、色阻或樹脂。
17. 一種液晶顯示面板，包括：一種陣列基板，包括：一基底；一陣列，設置於該基底上；以及一框膠，具有一第一端以及一第二端，該框膠位於該基底上並大體環繞該陣列，該第一第一端以及該第二端形成一液晶注入口；一對向基板，與該陣列基板相對設置，該對向基板包括；一保護層，設置於該對向基板之上；以及一止膠結構，設置於該保護層中，並位於該對向基板上並至少位於該框膠之該第一端以及該對向基板之一邊之間；以及一液晶層，位於該陣列基板以及該對向基板之間。
18. 如請求項17所述之液晶顯示面板，其中該陣列為一薄膜電晶體陣列或一彩色濾光片陣列。
19. 如請求項17所述之液晶顯示面板，其中該框膠更具有一主體部與該第一端連接，該第一端之寬度係大於該主體部之寬度。
20. 如請求項19所述之液晶顯示面板，其中該止膠結構具有：一第一部，位於該第一端以及該基底之該邊之間；以及一第二部與該第一部連接，位於該主體部以及該基底之該邊之間，其中該第一部之寬度小於該第二部之寬度。
21. 如請求項20所述之液晶顯示面板，其中該第一部係一第一溝槽，該第二部係一第二溝槽，該第二溝槽延伸至相對於該液晶注入口之遠端。
22. 如請求項20所述之液晶顯示面板，其中該第一部係一第一凸條，該第二部係一第二凸條，第二凸條延伸至相對於該液晶注入口之遠端。
23. 如請求項20所述之液晶顯示面板，其中該止膠結構之材質係包括無機氧化物、有機材料、色阻或樹脂。
24. 如請求項17所述之液晶顯示面板，其中該止膠結構之材質係包括無機氧化物、有機材料、色阻或樹脂。