专利名称：液晶显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示面板结构。
背景技术：
目前新一代液晶面板的制造，液晶注入的度量技术均采用滴注填充(Onedrop filling，ODF)工艺，可以大幅缩短注入液晶所需的时间，但是，ODF工艺存在关键瓶颈之一是液晶填入量的裕度不足，也就是在满足低温泡测试的条件下容许的液晶填入量偏差范围太小。当液晶填入量不准确，或是位于彩色滤光片基板与晶体管矩阵基板间的光致抗蚀剂间隙物高度偏离时，就容易在低温产生真空泡(真空泡是指在低温下液晶体积收缩，造成液晶胞内的真空间隙)。增加液晶填入量裕度的方式包括选用硬度较低的材料形成光致抗蚀剂间隙物；减少光致抗蚀剂间隙物与晶体管矩阵基板的接触面积，这都是使得液晶胞间距在制造工艺中有调整的空间以搭配所充填的液晶量。
发明内容
为了能提高液晶显示面板制造工艺的ODF工艺中液晶填入量的裕度且使液晶显示面板能提供足够的耐压性。本发明的一个实施例提供一种液晶显示面板，包括彩色滤光片基板、晶体管矩阵基板和封装在其间的液晶层。彩色滤光片基板具有多个第一间隙物与多个第二间隙物；晶体管矩阵基板具有多个凹陷，凹陷可容置第二间隙物，第二间隙物与第一间隙物的数量比大约介于10与90之间。
本发明的另一个实施例中提供一种液晶显示面板，至少包括彩色滤光片基板、晶体管矩阵基板和封装在其间的液晶层。彩色滤光片基板具有多个间隙物而晶体管矩阵基板具有多个凹陷，凹陷可用来容置部分该间隙物，其中，凹陷的数量与间隙物的数量之比介于大约90％与98％之间。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下图1是示出本发明实施例的剖面示意图；图2是示出如图1的液晶显示面板受到外界压力后的剖面示意图；和图3是示出液晶显示面板受力与第一间隙物变形量间的关系图。
简单符号说明10 下压力100液晶显示面板102彩色滤光片基板103遮光层104晶体管矩阵基板106液晶层108、108’、110间隙物具体实施方式
现行的ODF工艺，是将液晶在真空中由上方滴下填入彩色滤光片基板或是晶体管矩阵基板后，在彩色滤光片基板或是晶体管矩阵基板周边涂上框胶，再将彩色滤光片基板与晶体管矩阵基板对组。此时，破真空后将气压回复到大气压，利用大气压的压力将彩色滤光片基板与晶体管矩阵基板对组压合而成面板。
当液晶充填量控制不准确或是光致抗蚀剂间隙物高度控制不准确时，形成光致抗蚀剂间隙物的材料若无法提供足够的变形量，光致抗蚀剂间隙物高度和液晶充填量将无法与液晶胞间隙匹配而会造成真空泡的发生。另外，即使形成光致抗蚀剂间隙物的材料能提供足够的变形量，而使光致抗蚀剂间隙物在彩色滤光片基板与晶体管矩阵基板对组的工艺中和低温下液晶体积收缩时，承受外界大气压力下产生足够的变形量以避免气泡的产生，但是较软的光致抗蚀剂间隙物在面板组成后的耐压性较差，模块组合时的外力受压会造成面板的缺陷产生，对成品率影响较大。
本发明所提供的一个实施例即是提供一种液晶显示面板，图1是示出本发明实施例的剖面示意图。如图1所示，液晶显示面板100包括彩色滤光片基板102、晶体管矩阵基板104和封装在其间的液晶层106。彩色滤光片基板102具有多个第一间隙物108与多个第二间隙物110。晶体管矩阵基板102具有多个凹陷112，凹陷112对应第二间隙物110而设置并可容置第二间隙物110。彩色滤光片基板102之上还具有遮光层103，而第二间隙物结构110优选位于遮光层103之上以避免其上方的凹陷112产生漏光现象。
凹陷112的深度介于约0.2微米与0.8微米之间，第二间隙物110与第一间隙物108的高度介于约1微米与10微米之间且两者的数量比大约介于10至90之间。当封合晶体管矩阵基板102与彩色滤光片基板102时，第二间隙物110与凹陷112在空间上一对一对应以在液晶显示面板受压力时提供额外的支撑。
在本实施例中，第一间隙物108与第二间隙物110的形状或高度不相同，第一间隙物108支撑在彩色滤光片基板102和晶体管矩阵基板104之间，而晶体管矩阵基板104则在第二间隙物110的对应位置之上具有凹陷112。Δh则被定义为凹陷112的底(顶)部至第二间隙物110之间的距离。第一间隙物108或第二间隙物110的形状可为圆柱体、长方体、锥形体或其它柱体。第二间隙物110的截面宽度优选约为9微米至11微米。
请参见图2，图2是示出如图1的液晶显示面板受到外界压力后的剖面示意图。如图2所示，当液晶显示面板受到下压力10时，下压力10是因例如在低温下液晶体积收缩时而承受外界大气压力所产生的，图1中的第一间隙物108，例如为光致抗蚀剂间隙物，会开始产生弹性变形而成为图2中的108’而使彩色滤光片基板102和晶体管矩阵基板104之间的距离缩小以避免真空泡的产生，第一间隙物108的变形使得液晶填入量的裕度增加，也容许液晶体积变化时或是光致抗蚀剂间隙物高度飘移时能够保持液晶充填量与光致抗蚀剂间隙物高度良好的搭配避免真空泡的产生。
请继续参见图1和图2，当彩色滤光片基板102和晶体管矩阵基板104之间缩小的距离到达Δh时，第二间隙物110接触到凹陷112的底(顶)部。凹陷112可容置第二间隙物110，凹陷112的截面积等于或略大于第二间隙物110的最小截面积。
图3是示出液晶显示面板受力与第一间隙物变形量间的关系图。当液晶显示面板100受到下压力10时，下压力10是因例如在低温下液晶体积收缩时而承受外界大气压力所产生的，第一间隙物108会开始产生弹性变形且彩色滤光片基板102和晶体管矩阵基板104之间缩小，此时液晶显示面板100受力与变形量的关系如图3中的实线所示。当受力逐渐增加而使彩色滤光片基板102和晶体管矩阵基板104之间缩小的距离到达Δh时，第二间隙物110接触到凹陷112的底(顶)部。此时，第二间隙物110顶到凹陷112的底(顶)部而产生额外的支撑力量，液晶显示面板受外力和形变之间的关系进入如图3所示的虚线区域。即液晶显示面板的变形量超过实线区域，变形量不会再增加，因此液晶显示面板可以承受极大的压力。本实施例可以提供液晶显示面板极高的抗压能力。
在本发明另一个实施例中，第一间隙物与第二间隙物在形状和大小上均相同。第一间隙物与第二间隙物经由同一光刻工艺所形成，而晶体管矩阵基板上凹陷的数量与第一间隙物和第二间隙物的总数量之比介于大约90％至98％之间。
在本发明再一个实施例中，第二间隙物与第一间隙物可选用不同的材料制造。第一间隙物选用较具弹性的材料，例如光致抗蚀剂来制造，第二间隙物可选用较刚性的材料，例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等材料来制造，以提供液晶显示面板极高的抗压能力。
本发明的实施例利用光致抗蚀剂间隙物的形状设计与特定位置的设置，可以在ODF工艺中使得支撑在晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的光致抗蚀剂间隙物可以在制造工艺压力下有足够的变形量，使得光致抗蚀剂间隙物高度适合液晶填充量，以降低真空泡产生，而液晶胞或液晶显示面板受到较大的外力时，晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的距离缩小使得备用光致抗蚀剂间隙物进入晶体管矩阵基板上的凹陷中，以提供应力应变特性，使得支撑在晶体管矩阵基板与彩色滤光片基板之间的光致抗蚀剂间隙物在超过一定的变形量后，液晶显示面板能产生较大的抗压能力。
光致抗蚀剂间隙物设置在彩色滤光片基板的一侧，且设计上光致抗蚀剂间隙物可区分成两种大小、形状不一定相同的主(第一)光致抗蚀剂间隙物与副(第二)光致抗蚀剂间隙物。利用副光致抗蚀剂间隙物搭配晶体管矩阵基板上凹陷的设计，达成主光致抗蚀剂间隙物在变形量超过一定程度变形量后，副光致抗蚀剂间隙物开始发挥支撑作用而使液晶显示面板的抗压能力提高的效果。液晶显示面板制造完成时仅主光致抗蚀剂间隙物与彩色滤光片基板和晶体管矩阵基板接触，当持续荷重时主光致抗蚀剂间隙物变形量到达Δh后，副(第二)光致抗蚀剂间隙物开始发挥支撑作用，因为抵抗力量的面积会大幅增加，光致抗蚀剂间隙物的变形量就不易再增加。
虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，例如利用部分受压面积比例的设计以控制光致抗蚀剂间隙物的变形能力而达成类似图3所示的应力应变曲线的特性；将光致抗蚀剂间隙物所占的位置可在黑矩阵(BlackMatrix，BM)、彩色滤光片或保护层之上；而晶体管矩阵基板侧的凹陷形成在任何区域并对应副光致抗蚀剂间隙物的位置；利用灰阶光掩模或是控制曝光能量的方式来形成凹陷和间隙物等等，可对其进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种液晶显示面板，至少包括彩色滤光片基板，所述彩色滤光片基板具有多个第一间隙物与多个第二间隙物；晶体管矩阵基板，具有多个凹陷，所述凹陷可容置所述第二间隙物；和液晶层，封装在所述晶体管矩阵基板与所述彩色滤光片基板之间，其中，所述第二间隙物与所述第一间隙物的数量比大约介于10与90之间。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述第一间隙物与所述第二间隙物具有相同的材料。
3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述凹陷的深度介于约0.2微米与0.8微米之间。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述彩色滤光片基板还具有遮光层，其中所述第二间隙物位于所述遮光层之上。
5.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述第一间隙物与所述第二间隙物的高度大体相同。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述凹陷的尺寸约大于所述第二间隙物的最大截面积。
7.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述凹陷的截面积约大于所述第二间隙物的最小截面积。
8.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述凹陷的截面积约大于所述第二间隙物的截面积。
9.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述第一间隙物的高度大约介于1微米与10微米之间。
10.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述第二间隙物的高度大约介于1微米与10微米之间。
11.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中，所述凹陷的数量与所述第一和第二间隙物的数量总和之比介于约90％至98％之间。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示面板，包括彩色滤光片基板、晶体管矩阵基板和封装在其间的液晶层。彩色滤光片基板具有多个第一间隙物与多个第二间隙物；晶体管矩阵基板具有多个凹陷，凹陷可容置第二间隙物，第二间隙物与第一间隙物的数量比介于10与90之间。
文档编号G02F1/1335GK1916742SQ20061012803
公开日2007年2月21日 申请日期2006年9月4日 优先权日2006年9月4日
发明者苏睦仁, 林荣祥, 张志明, 蔡晴宇, 许时嘉 申请人:友达光电股份有限公司