液晶顯示面板的制作方法
【專利摘要】一種液晶顯示面板，包含第一基板、第二基板、間隙物；該第一基板包含多個像素單元，其至少具有兩條柵極線，以及分別與兩柵極線連接的兩薄膜晶體管；該第二基板則與該第一基板結(jié)構(gòu)面對設(shè)置；其中間隙物設(shè)置于該第一基板結(jié)構(gòu)與該第二基板結(jié)構(gòu)之間，該間隙物同時與至少部分的該第一薄膜晶體管及至少部分的該第二薄膜晶體管在垂直投影方向重疊。
【專利說明】液晶顯示面板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶顯示面板，且特別是有關(guān)于可避免漏光問題并同時提升面板透光效率的液晶顯示面板。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示面板主要包括陣列基板、彩色濾光片基板，以及設(shè)置于陣列基板及彩色濾光片基板間的液晶層。為了維持陣列基板及彩色濾光片之間的間隙(cell gap)以及承受外界的壓力，間隙物(spacer)被設(shè)置在液晶顯示面板的兩基板間，但間隙物上方需設(shè)置遮光層以遮擋間隙物周圍不受控制的液晶所發(fā)出的雜散光，反而造成像素透光區(qū)縮小，液晶顯示面板光效率降低。而且，公用液晶顯示面板被不慎按壓時，間隙物容易受力而滑移，滑移的過程中間隙物會刮傷陣列基板或彩色濾光片基板表面的配向膜，造成液晶分子于配向膜受傷區(qū)域無法被良好配向，而產(chǎn)生漏光問題。故本發(fā)明即提供提升液晶顯示面板透光效率的方法，并同時解決按壓造成的漏光問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種顯示面板，已解決公知技術(shù)中存在的問題。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種顯示面板包括:一第一基板:多個像素單元，設(shè)置于該第一基板表面上方，任一像素單兀包含:一第一柵極線；一第二柵極線；一第一薄膜晶體管，電性連接于該第一柵極線；一第二薄膜晶體管，電性連接于該第二柵極線，且與該第一薄膜晶體管相鄰；一第二基板，與該第一基板面對設(shè)置；多個間隙物，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間，其中，至少一間隙物同時與該第一薄膜晶體管及該第二薄膜晶體管在垂直投影方向重疊。
[0005]上述的液晶顯示面板，其中該重疊包含部分重疊或完全重疊。
[0006]上述的液晶顯示面板，其中還包含一第一色阻層、一第二色阻層、及一第三色阻層設(shè)置于該第二基板上方，位于該第一基板與該第二基板間，且各該色阻層個別與對應(yīng)的該像素單元的一透光區(qū)在垂直投影方向重疊。
[0007]上述的液晶顯示面板，其中至少一間隙物同時與該第一色阻層、該第二色阻層及該第三色阻層中的任兩者，在垂直投影方向部分重疊。
[0008]上述的液晶顯示面板，其中任一像素單元包括至少一第一像素、一第二像素、一第三像素、一第四像素、及一數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線設(shè)置于該第一基板表面上方，且該數(shù)據(jù)線提供一信號至該第一像素、該第二像素、該第三像素、及該第四像素。
[0009]上述的液晶顯示面板，其中該些間隙物由光阻材料所組成。
[0010]上述的液晶顯不面板,其中還包含一第一遮光層，設(shè)置于第二基板上方，位于該第一基板與該第二基板間，且該遮光層與該第一柵極線、該第二柵極線、該第一薄膜晶體管、及該第二薄膜晶體管在垂直投影方向重疊。
[0011]上述的液晶顯示面板，其中任一間隙物與該第一遮光層在垂直投影方向至少部份重疊。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明還提供一種液晶顯示面板，其包含:一第一基板；一第一非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該第一基板表面上，該間隙支撐結(jié)構(gòu)中包含有多層結(jié)構(gòu)；一第二非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該第一基板表面上，該間隙支撐結(jié)構(gòu)中包含有多層結(jié)構(gòu)，且該第二非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)與該第一非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)以一間隔相鄰；一第二基板，與該第一基板面對設(shè)置；至少一間隙物，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間，該間隙物同時與該第一非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)及該第二非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)在垂直投影方向重疊。
[0013]上述的液晶顯示面板,其中該重疊包含部分重疊或完全重疊。
[0014]上述的液晶顯示面板，其中該等非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)包含有一第一導(dǎo)電層、一通道層、一第二導(dǎo)電層、及一絕緣層所構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
[0015]上述的液晶顯示面板，其中該等非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)為薄膜晶體管。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過本發(fā)明的顯示面板中兩相鄰薄膜晶體管的顯示面板像素區(qū)域之間隙物設(shè)計，借以改善按壓造成的漏光問題，并能夠提高像素的透光區(qū)進而能夠提升液晶顯示面板的透光效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1所示為半源極驅(qū)動液晶顯示器像素示意圖；
[0018]圖2所示為A-A’標(biāo)示線區(qū)域截面示意圖；
[0019]圖3A?3E所示為間隙物滑移示意圖；
[0020]圖4所示為半源極驅(qū)動液晶顯示器像素示意圖；
[0021]圖5所示為半源極驅(qū)動液晶顯示器像素及色阻層組立示意圖；
[0022]圖6所示為間隙物鄰近區(qū)域Cl放大圖；
[0023]圖7所示為間隙物鄰近區(qū)域放大圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記:
[0025]A1、A2...像素單元
[0026]Cl...間隙物鄰近區(qū)域
[0027]P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、PA、PB、PC...像素
[0028]101、102、103、104、401、402、403、404...柵極線
[0029]105、405、425、435...數(shù)據(jù)線
[0030]405b、425a...數(shù)據(jù)線分枝
[0031]106、107、108、109、406、407、408、409、416、417、418、419...薄膜晶體管
[0032]106T...接觸孔(Contact Hole)
[0033]110、120、410、411...像素電極
[0034]115,221...遮光層
[0035]12、121、122、...儲存電容
[0036]123、423...間隙物
[0037]123a、123b、123c、123d...間隙物滑移后位置
[0038]131、132、133、134、135、136...色阻層[0039]210...陣列基板
[0040]211U06G...柵極電極
[0041]212...絕緣層
[0042]213U06A...通道層
[0043]214SU06S...源極電極
[0044]214DU06D...漏極電極
[0045]215...絕緣層
[0046]220...彩色濾光片基板
【具體實施方式】
[0047]本發(fā)明的第一實施例關(guān)于半源極驅(qū)動(Half Source Driver)液晶顯示器中之間隙物結(jié)構(gòu)，本實施例的結(jié)構(gòu)可如圖1所示的半源極驅(qū)動液晶顯示器像素示意圖、及圖2所示的A-A’標(biāo)示線區(qū)域截面示意圖，圖1虛線內(nèi)區(qū)域Al可定義為一像素單元，此單元由四像素:P1、P2、P3、P4所組成。為達到半源極驅(qū)動的目的，此四像素共用一數(shù)據(jù)線105，并個別由第一柵極線101、第二柵極線102、第三柵極線103、第四柵極線104驅(qū)動。以第一像素Pl為例，此像素Pl于陣列基板上包含一開關(guān)元件，此開關(guān)元件可為如圖所示的薄膜晶體管108，由柵極線101控制此薄膜晶體管的開啟或關(guān)閉，并由數(shù)據(jù)線105將顯示信號寫入像素電極110，此像素并包含一儲存電容走線12及其兩分支:儲存電容121、儲存電容122。另夕卜，此第一像素于彩色濾光片基板上則包括一遮光層(本圖未示出)用以遮擋液晶不受電壓控制的區(qū)域。且為維持陣列基板及彩色濾光片之間的間隙(cell gap)以及承受外界的壓力，間隙物(spacer) 123被設(shè)置在液晶顯示面板的兩基板間，間隙物由有機材料，通常為光阻材料，經(jīng)由黃光微影工藝而形成。如圖2所示，間隙物123下方為沉積于陣列基板210上的兩薄膜晶體管106、107，此兩薄膜晶體管通常包括由金屬導(dǎo)電材料形成的柵極電極211、由絕緣材料形成的絕緣層212、由半導(dǎo)體材料形成的通道層213、由金屬導(dǎo)電材料形成的源極214S與漏極214D、以及由絕緣材料形成的絕緣層215;于本發(fā)明的實施例中，薄膜晶體管為非對稱式薄膜晶體管，亦即其源極為非線性邊緣的圓弧形狀，并可視為多層支撐結(jié)構(gòu)，用作支撐間隙物以維持陣列基板與彩色濾光片基板間的固定間距；間隙物上方為沉積于彩色濾光片基板220上的遮光層221 ;間隙物的上表面與下表面同時與此多層支撐結(jié)構(gòu)及遮光層接觸，借以維持陣列基板與彩色濾光片基板間之間隙。
[0048]本實施例將間隙物123放置于兩相鄰薄膜晶體管之上，且同時與兩薄膜晶體管的部分區(qū)域重疊，利用薄膜晶體管提供的多層結(jié)構(gòu)，作為間隙物的支撐，并維持兩基板間的間隙，如此一來，即不需另外于像素透光區(qū)的邊緣或角落，額外擺放一間隙支撐結(jié)構(gòu)與間隙物，造成多余的透光區(qū)損失；且當(dāng)依照本實施例施行的液晶顯示面板進行按壓檢測時，因間隙物與像素透光區(qū)邊緣距離較遠，即使間隙物于按壓時發(fā)生滑移，亦不影響到透光區(qū)內(nèi)的配向膜。
[0049]本實施例中間隙物與薄膜晶體管的重疊區(qū)域面積，經(jīng)由間隙物接觸面積比例(Spacer Contact Area Ratio)(間隙物接觸面積比例=間隙物與間隙物支撐結(jié)構(gòu)接觸面積/每像素單元面積)的計算，即使不同解析度的液晶顯示器亦可使用相同的間隙物接觸面積比例，故間隙物的尺寸可能會隨像素單元面積的不同而作變化，故間隙物可能僅與兩薄膜晶體管于垂直投影方向的部分區(qū)域重疊，間隙物亦可能于垂直投影方向完全覆蓋兩薄膜晶體管，本實施例以間隙物與兩薄膜晶體管于垂直投影方向部分重疊為例說明。
[0050]本實施例的另一優(yōu)點為按壓時不容易產(chǎn)生間隙不均勻的缺陷，當(dāng)間隙物滑移時，其與間隙支撐結(jié)構(gòu)的接觸面積降低，如圖3所示之間隙物滑移示意圖，圖3A、B、C、D中間隙物123于面板受到按壓時分別相對薄膜晶體管往A、B、C、D方向滑移；以圖3A為例，當(dāng)間隙物往上滑移時，雖然間隙物與薄膜晶體管107的接觸面積減少，但仍可通過鄰近的薄膜晶體管106作為替代的間隙支撐結(jié)構(gòu),故間隙物接觸面積比例(Spacer Contact Area Ratio)(間隙物接觸面積比例=間隙物與間隙物支撐結(jié)構(gòu)接觸面積/每像素單元面積)不會受太大影響；同理當(dāng)間隙物往下滑移時亦如此，如圖3E中曲線3a即表示當(dāng)間隙物相對間隙物支撐結(jié)構(gòu)的A軸向上下滑移一距離時間隙物接觸面積比例的變化，曲線3a顯示當(dāng)間隙物滑移較大距離時，間隙物接觸面積因替代的間隙支撐結(jié)構(gòu)作補償，其間隙物接觸面積比例的變化僅在0.01%范圍內(nèi)，相較于傳統(tǒng)間隙物滑移時間隙物接觸面積比例的變化可高達0.1%以上，本實施例較不易有按壓造成之間隙不均勻或缺陷等問題。承上所述，圖3E中曲線3b曲線代表圖3B中間隙物往B軸向左右方向滑移，圖3E中曲線3c曲線代表圖3C中間隙物往C軸向左下右上方向滑移，圖3E中曲線3d曲線代表圖3D中間隙物往D軸向左下右上方向滑移，由圖3中各曲線可知，本實施例可有效以相鄰的另一薄膜晶體管補償間隙物滑移時之間隙物接觸面積比例，使按壓時間隙物接觸面積比例的變化量控制于0.01%左右。
[0051]本發(fā)明的第二實施例關(guān)于另一種半源極驅(qū)動方式的液晶顯示器中之間隙物結(jié)構(gòu)，本實施例詳細圖面如圖4所示的半源極驅(qū)動液晶顯示器像素示意圖，虛線內(nèi)區(qū)域A2可定義為一像素單元，此單元由八像素:？5、？6沖7、？8、？9、？4、？8、？(:所組成。為達到半源極驅(qū)動的目的，此像素單元中八像素的信號分別來自于三條數(shù)據(jù)線405、425、435，寫入像素P5、P6、PB、PC的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線425提供，寫入像素P9、PA的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線405提供，寫入像素P7、P8的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線435提供；此八像素并個別由第一柵極線401、第二柵極線402、第三柵極線403、第四柵極線404驅(qū)動。以像素P6及像素P9為例，像素P6、P9于陣列基板上個別包含薄膜晶體管406、407，由柵極線402、403分別控制此薄膜晶體管的開啟或關(guān)閉，并由數(shù)據(jù)線425透過數(shù)據(jù)線分枝425a及數(shù)據(jù)線405透過數(shù)據(jù)線分枝405b分別將顯示信號寫入像素電極410、411。為維持陣列基板及彩色濾光片之間的間隙(cell gap)以及承受外界的壓力，間隙物(spacer) 423被設(shè)置在液晶顯示面板的兩基板間，間隙物423下方為沉積于陣列基板上的兩薄膜晶體管406、407，此兩薄膜晶體管通常如圖2所示，包括由金屬導(dǎo)電材料形成的柵極電極211、由絕緣材料形成的絕緣層212、由半導(dǎo)體材料形成的通道層213、、由金屬導(dǎo)電材料形成的源極214S與漏極214D、以及由絕緣材料形成的及絕緣層215，此兩薄膜晶體管可視為兩個多層支撐結(jié)構(gòu)，用作支撐間隙物以維持陣列基板與彩色濾光片基板間的固定間距；間隙物上方為沉積于彩色濾光片基板上的遮光層221 ;間隙物的上表面與下表面同時與此多層支撐結(jié)構(gòu)及遮光層接觸，借以維持陣列基板與彩色濾光片基板間的間隙。
[0052]此第二實施例的布局方式雖然與第一實施例為不同形式，但仍有兩薄膜晶體管相鄰的結(jié)構(gòu)，可容許間隙物423同時覆蓋于薄膜晶體管406及407的部分區(qū)域上，以達到前述的提高像素的透光效率、避免不慎按壓時造成的漏光、以及降低間隙物接觸面積比例的變化量等目的。[0053]本發(fā)明的第三實施例關(guān)于半源極驅(qū)動(Half Source Driver)液晶顯示器中之間隙物與色阻層的結(jié)構(gòu)，本實施例圖面如圖5所示的半源極驅(qū)動液晶顯示器像素及色阻層組立示意圖，其中像素單元結(jié)構(gòu)與圖1相同即不在此贅述，而遮光層115用以遮擋液晶不受電壓控制的區(qū)域，故遮光層至少需要與柵極線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管等無像素電極的區(qū)域重疊；色阻層通常沿圖5中橫軸方向作變化，例如圖5中由左到右的六排像素可依序為紅色、綠色、藍色重復(fù)交替。圖5增加色阻層與像素堆疊的圖形，色阻層至少會覆蓋各像素區(qū)域中的透光區(qū)，使穿透光呈現(xiàn)各色阻層對應(yīng)的特定波長的光線；為清楚表示，由圖6表示間隙物鄰近區(qū)域Cl放大圖，Cl區(qū)域包含四像素:P1、P2、P3、P4的部分區(qū)域。間隙物123于垂直投影方向同時覆蓋薄膜晶體管106的一部分與薄膜晶體管107的一部分；薄膜晶體管106由柵極106G、絕緣層(圖6未標(biāo)示)、通道層106A、源極106S、漏極106D所組成，通過柵極信號開啟薄膜晶體管，并將來自數(shù)據(jù)線105的信號由漏極透過接觸孔(Contact Hole) 106T,將信號寫入像素P2的像素電極120 ;而薄膜晶體管107則用以驅(qū)動像素P3，以上結(jié)構(gòu)形成于陣列基板之上。而彩色濾光片基板上則包含遮光層115用以遮擋液晶不受控制區(qū)域的雜散光源，以及色阻層131、132、133、134用以提供液晶顯示面板彩色影像，色阻層一般使用紅色、綠色、藍色，亦可依不同的應(yīng)用需求選擇不同的色彩組合或排列方式，例如:紅色、綠色、藍色、白色；圖6中彩色濾光片基板上即包含遮光層115與色阻層131、132、133、134，本實施例中色阻層呈塊狀結(jié)構(gòu)，個別覆蓋像素的透光區(qū)，間隙物123即位于色阻層塊狀結(jié)構(gòu)之間，并同時覆蓋一部分的薄膜晶體管106與一部分的薄膜晶體管107，以維持陣列基板與彩色濾光片基板的間隙。
[0054]本發(fā)明的第四實施例關(guān)于半源極驅(qū)動(Half Source Driver)液晶顯示器中之間隙物與色阻層的另一種結(jié)構(gòu)，圖面如圖7所示之間隙物鄰近區(qū)域放大圖，本實施例的結(jié)構(gòu)大部分與圖6相同，不同之處僅在于色阻層135、136制作成條狀結(jié)構(gòu)，沿數(shù)據(jù)線105方向平行延伸覆蓋像素的透光區(qū)；間隙物123即位于條狀色阻結(jié)構(gòu)135、136之間，于彩色濾光片基板側(cè)與色阻層于垂直投影方向部分重疊，并于陣列基板側(cè)于垂直投影方向同時覆蓋一部分的薄膜晶體管106與一部分的薄膜晶體管107，以維持陣列基板與彩色濾光片基板的間隙。
[0055]各類型顯示模式的液晶顯示面板，例如邊緣電場切換(Fringe Field Switch)液晶顯示面板、扭轉(zhuǎn)向列型(Twisted Nematic)液晶顯示面板、垂直向列型(VerticalAlignment)液晶顯示面板、平面內(nèi)切換型(In-Plane Switch)液晶顯示面板等，當(dāng)顯示面板具有兩相鄰的薄膜晶體管或其它非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)，皆可以本發(fā)明所述之間隙物結(jié)構(gòu)具以實施。
[0056]綜上所述，本發(fā)明的液晶顯示面板通過上述各實施方式揭示的構(gòu)造、裝置，確能達到預(yù)期的目的與功效。
[0057]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示面板，其特征在于，包括: 一第一基板: 多個像素單元，設(shè)置于該第一基板表面上方，任一像素單元包含: 一第一柵極線； 一第二柵極線； 一第一薄膜晶體管，電性連接于該第一柵極線； 一第二薄膜晶體管，電性連接于該第二柵極線，且與該第一薄膜晶體管相鄰； 一第二基板，與該第一基板面對設(shè)置； 多個間隙物，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間，其中，至少一間隙物同時與該第一薄膜晶體管及該第二薄膜晶體管在垂直投影方向重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該重疊包含部分重疊或完全重疊。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，還包含一第一色阻層、一第二色阻層、及一第三色阻層設(shè)置于該第二基板上方，位于該第一基板與該第二基板間，且各該色阻層個別與對應(yīng)的該像素單元的一透光區(qū)在垂直投影方向重疊。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示面板，其特征在于，至少一間隙物同時與該第一色阻層、該第二色阻層及該第三色阻層中的任兩者，在垂直投影方向部分重疊。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，任一像素單元包括至少一第一像素、一第二像素、一第三像素、 一第四像素、及一數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線設(shè)置于該第一基板表面上方，且該數(shù)據(jù)線提供一信號至該第一像素、該第二像素、該第三像素、及該第四像素。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該些間隙物由光阻材料所組成。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，還包含一第一遮光層，設(shè)置于第二基板上方，位于該第一基板與該第二基板間，且該遮光層與該第一柵極線、該第二柵極線、該第一薄膜晶體管、及該第二薄膜晶體管在垂直投影方向重疊。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示面板，其特征在于，任一間隙物與該第一遮光層在垂直投影方向至少部份重疊。
9.一種液晶顯示面板，其特征在于，其包含: 一第一基板; 一第一非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該第一基板表面上，該間隙支撐結(jié)構(gòu)中包含有多層結(jié)構(gòu)； 一第二非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該第一基板表面上，該間隙支撐結(jié)構(gòu)中包含有多層結(jié)構(gòu)，且該第二非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)與該第一非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)以一間隔相鄰； 一第二基板，與該第一基板面對設(shè)置； 至少一間隙物，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間，該間隙物同時與該第一非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)及該第二非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)在垂直投影方向重疊。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于，該重疊包含部分重疊或完全重疊。
11.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于，該等非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)包含有一第一導(dǎo)電層、一通道層、一第二導(dǎo)電層、及一絕緣層所構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于，該等非線性邊緣之間隙支撐結(jié)構(gòu)為薄膜晶體管。`
【文檔編號】G02F1/1339GK103487994SQ201310337376
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】王浚泯, 沈崇民, 林建宏 申請人:友達光電股份有限公司