显示面板的制作方法

本公开是有关于一种显示面板，且特别是有关于一种具有粘合体的显示面板。

背景技术：

具显示面板的电子产品已是现代人不论在工作处理学习上、或是个人休闲娱乐上，不可或缺的必需品，包括智能手机(smartphone)、平板电脑(pad)、笔记型电脑(notebook)、显示器(monitor)到电视(tv)等许多相关产品。而消费者除了追求电子产品本身的电子特性可更优异，如显示效果高品质、操作时其应答速度更快速、使用寿命长和稳定度高等，在功能上也期待可更加丰富和多样化。

传统液晶显示面板的贴合是借由框胶涂布在一基板上，进而借由照光和热烤使两个基板贴合在一起。位于非显示区的框胶，需距离显示区一段无效区。而且，传统使用点胶机进行框胶涂布，框胶的宽度一般在500μm以上。因此，制得显示面板的边框较宽。

技术实现要素：

本公开是有关于一种显示面板，借由可利用光刻制程制作的粘合体而完成上下基板的贴合组装。

根据本公开，是提出一种显示面板，包括一第一基板；一第二基板，与第一基板对应设置；一显示介质层，填充于第一基板和第二基板之间；和一粘合体，设置于第一基板与第二基板之间并对应于第一基板与第二基板的周边，其中粘合体的宽度是在5μm至500μm范围之间。

根据本公开，是提出一种显示面板的组装方法，包括，提供一第一基板和一第二基板；涂布一光阻材料层于第一基板的一侧，并利用一光刻制程图案化光阻材料层，以形成一粘合体对应于第一基板的周边；组合第一基板与第二基板，使粘合体设置于第一基板与第二基板之间；对第一基板与第二基板进行加热，使粘合体产生粘着性而粘着第一基板与第二基板，其中粘着后的粘合体的一宽度是在5μm至500μm范围之间。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1a-1c为本公开一实施例的粘合体制作方式的示意图。

图2绘示本公开一实施例的显示面板的剖面简示图。

图3绘示本公开另一实施例的显示面板的剖面简示图。

图4为本公开一实施例的显示面板组装方法的流程示意图。

图5a、5b分别为传统框胶和实施例的粘合体的局部扫描式电子显微镜(sem)照片。

图6为传统框胶、聚酰亚胺和实施例的粘合体的电流-电压曲线。

图7是绘示本公开另一实施例的显示面板的剖面简示图。

图8是绘示本公开又一实施例的显示面板的剖面简示图。

图9a和图9b分别绘示本公开实施例的其中两种显示面板应用态样的简示图。

图10a-10c绘示实施例的显示面板的其中三种多屏显示器的应用简示图。

图11a-11e绘示应用本公开实施例的粘合体的其中五种显示面板的形状示意图。

符号说明：

21：第一基板

s1：第一基材

s1f：软性基材

21a：第一表面

212：薄膜晶体管层

214：第一配向膜

250：光阻材料层

91、92：驱动电路

22：第二基板

s2：第二基材

22a：第二表面

222：彩色滤光层

b：蓝色滤光单元

r：红色滤光单元

g：绿色滤光单元

oc：平坦层

bm：黑色矩阵层

241：主间隙物

242：次间隙物

222：第二配向层

23：显示介质层

25、35：粘合体

251、351：粘合体的第一边缘

252、352：粘合体的第二边缘

256：凹陷部

35t：顶部

35b：底部

c1、c2：弧形

26：感光型间隙物

266：突出部

bm：黑色矩阵层

ad：显示区

e1：显示区之外侧

and：非显示区

ae：无效区

pm：光罩

401～404：步骤

wpar：粘合体的宽度

w1：第一宽度

w2：第二宽度

d1：距离

94：软性电路板

dis_1～dis_6：显示面板

具体实施方式

以下是参照所附附图详细叙述本公开的多种实施态样。需注意的是，实施例所提出的实施态样的结构、制程和内容仅为举例说明之用，本公开欲保护的范围并非仅限于所述的态样。需注意的是，本公开并非显示出所有可能的实施例，相关领域者可在不脱离本公开的精神和范围内对实施例的结构和制程加以变化与修饰，以符合实际应用所需。因此，未于本公开提出的其他实施态样也可能可以应用。再者，实施例中相同或类似的标号是用以标示相同或类似的部分。

再者，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，是为了修饰权利要求的元件，其本身并不意含及代表该请求元件有任何之前的序数，也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序，这些序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。另外，当述及一第一材料层位于一第二材料层上、之上或上方时，除非特别定义，否则可包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形。或者，亦可能间隔有一或更多其它材料层的情形，在此情形中，第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触。

图1a-1c为本公开一实施例的粘合体制作方式的示意图。实施例中是利用光刻制程包括使用具有图案的光罩、曝光、显影等步骤将粘合体制作在基板上。于一实施例中，可将一光阻材料涂布于欲形成粘合体的材料层上，例如图1a所示，将一光阻材料层250形成于一第一基板21的一第一表面21a上。第一基板21可为一tft基板，可包括一第一基材s1、一tft层212(包括薄膜晶体管相关的导电/绝缘层等元件，未绘示)和一第一配向层214位于tft层212上。例如，将一光阻材料层250形成于一第一基板21的第一配向层214上。配向层例如为一pi(polyimide)膜且已经完成摩擦配向或光配向。

之后，如图1b、1c所示，使用具有图案的光罩pm对光阻材料层250进行光刻制程。详细而言，涂布光阻材料层250之后，进行预烤步骤以去除光阻材料层250中多余的溶剂。接着，使用光罩pm进行曝光。接着，进行显影、固烤，定义出粘合体25的形状。固烤的温度可比预烤的温度较高。

之后，如图2所示，将一第二基板22与第一基板21对组，使得第二基板22的一第二表面22a朝向第一基板21的第一表面21a。并且在一适当温度下加热，使粘合体25产生粘着性而粘着第一基板21与第二基板22，而制作出显示面板。显示面板具有一显示区ad与环绕显示区ad的一非显示区and。粘合体25设置在非显示区and，且粘着在第一基板21的第一表面21a和第二基板的第二表面22a之间。加热温度可为140℃至200℃的范围内，以使粘合体25产生粘着性。依据需要，在加热粘合体25时，亦可同时采用加压方式，使粘合体25产生粘着性。

第二基板22可为一彩色滤光片(cf)基板。例如，第二基板22可包括一第二基材s2、一滤光层222、主间隙物241(定义和维持显示面板之间距)、次间隙物242、一第二配向层224、以及相关但未绘示的元件如电极或其他等结构。滤光层222可包括多个彩色滤光单元(如蓝色滤光单元b、红色滤光单元r和绿色滤光单元g)，保护膜层如平坦层oc、以及黑色矩阵层bm。其中黑色矩阵层bm位于各彩色滤光单元之间，可避免错误的混色以及漏光。黑色矩阵层bm亦位于非显示区and。于其他实施例，滤光层222、主间隙物241、次间隙物242等可改设置于第一基板21上，亦可结合薄膜晶体管层。

根据实施例，粘合体25包括一光阻材料，例如是一粘着性材料。一实施例中，粘合体25是为一可图案化粘着性树脂(patternableadhesiveresin，par)，具有可经光刻制程(photolithography)成形的特性。一示例中，粘合体25包括硅氧树脂。本公开所应用的粘着性材料于成形和基板对组时是适用不同的制程温度，例如对组前的制程(e.g.于光刻制程中)温度不超过140℃，以完成粘合体25的形成但不产生粘着性；于基板对组时可施加超过温度140℃使粘合体25产生可粘着的特性。一实施例中，粘合体25具有于温度140℃至200℃范围之间产生可粘着的特性。因此，在对组之后，粘合体25可在140℃至200℃范围内加热，使粘合体25产生粘着性。或者，依据其他实施例，粘合体25的加热温度，可为大于200℃温度，且小于使显示面板中相关元件变形(deform)和影响面板电性表现与显示品质的温度。

图4为本公开一实施例的显示面板组装方法的流程示意图。如步骤401，提供一第一基板和一第二基板。如步骤402，涂布一光阻材料层于第一基板的一侧，并利用一光刻制程图案化光阻材料层，以形成一粘合体对应于第一基板的周边。如步骤403，组合第一基板与第二基板，使粘合体设置于第一基板与第二基板之间。如步骤404，对第一基板与第二基板进行加热，使粘合体产生粘着性而粘着第一基板与第二基板，其中粘着后的粘合体的一宽度是在5μm至500μm范围之间。

请再参照图2，其绘示本公开一实施例的显示面板对组后的剖面简示图。实施例的粘合体25可位于非显示区and。如图2所示，一实施例的显示面板包括第一基板21、第二基板22与第一基板21对应设置、一显示介质层23(例如包括液晶)填充于第一基板21和第二基板22之间、和一粘合体25设置于第一基板21与第二基板22之间并对应于第一基板21与第二基板22的周边。依据本公开一些实施例，粘合体25的图案(包括图案宽度与位置等)可由光刻制程而定义，可精准控制粘合体25的宽度、位置和形状。因此，粘合体25的宽度可以比传统框胶的宽度小，粘合体25的宽度wpar可在5μm至500μm范围之间，实际宽度可视应用产品设计而定。于一实施例中，粘合体25的宽度wpar是在5μm至400μm范围之间。于另一实施例中，粘合体25的宽度wpar是在5μm至300μm范围之间，例如，5μm至200μm范围之间，5μm至100μm范围之间，5μm至50μm范围之间。

再者，显示面板具有一显示区ad与环绕该显示区ad的一非显示区and，显示区ad具有一外侧e1。粘合体25位于非显示区and，粘合体25具有一第一边缘251和一第二边缘252，第一边缘251相对于第二边缘252且较接近显示区的外侧e1。粘合体25和显示区ad之间的区域可定义为一无效区ae。例如，如图2所示，外侧e1可为显示区中最外侧的彩色滤光单元(颜色并不限制)的边缘，例如，图中显示为蓝色滤光单元b的边缘。第一边缘251和外侧e1之间的距离d1(即，无效区ae的距离)可以控制得非常小，例如，d1可不超过5μm，例如，d1可为大于或等于0，且小于或等于5μm。实际应用时人眼几乎无法辨识小于或等于5μm的距离，因此几乎可视为零距离而达到极窄或无边框的视觉效果。于一实施例中，粘合体25的第一边缘251到显示区ad之外侧e1的距离d1可为小于或等于粘合体宽度wpar的1/50，甚至1/100，以作为制程变异时的缓冲区。因此若于一应用例中，粘合体25的宽度wpar例如为200μm或300μm，则仅需2μm或3μm的距离d1(或者d1可为小于2μm或3μm)作为制程变异缓冲。

传统上使用框胶粘合基板的情况下，框胶本身的宽度较宽。而且，由于框胶变异的考量，非显示区的范围除了框胶本身的范围之外，还需包括相当宽度的无效区(无效区宽度至少是±20％框胶宽度)，不利于制作窄边框的显示面板。反观本公开，是使用宽度较小的粘合体取代传统的框胶，而且无效区的距离可以控制得非常小，可以达到几乎为零，这可使应用显示面板的产品可达到窄边框或无边框，从而实现全屏化显示器。

本公开并不仅限制于如图2所示的态样。其他以传统框胶粘合基板的显示面板(特别是液晶显示面板)皆为本公开可应用的态样。依据一些实施例，第一基板可为一彩色滤光片基板，第二基板可为一薄膜晶体管基板。依据一些实施例，彩色滤光层可直接整合于薄膜晶体管矩阵基板上(colorfilteronarray,coa)或是将黑色矩阵层制作于薄膜晶体管矩阵基板上(blackmatrixonarray,boa)等态样亦可应用。将coa基板或boa基板与另一不具备彩色滤光层或黑矩阵层的基板对组，并于两基板之间填入液晶，即可形成液晶显示面板。另外，例如填充有自发性配向液晶(self-alignmentlc)而无需设置配向膜的显示面板态样亦可应用(因此实施例的粘合体例如是设置在一绝缘层上，例如一氮化硅层或一氮化氧层)，而不是设置在配向膜上。这些应用态样中原本周边框胶设置处即可用实施例的粘合体取代。

图2的显示面板中，粘合体25的第一边缘251和第二边缘252显示为直线形。然而，依据其他实施例，依据粘合体材料和/或光刻制程的选择和调整，所得到粘合体25的边缘不一定是直线形。依据一些实施例，如图3所示为本公开另一实施例的显示面板的剖面简示图，其中粘合体35的第一边缘351的至少一部分具有弧形，第二边缘352的至少一部分具有弧形。

参考图3，详细而言，粘合体35具有一顶部35t和一底部35b，顶部35t接触或邻近第二基板22的第二表面22a，底部接触或邻近第一基板21的第一表面21a。粘合体35的底部35b具有一第一宽度w1，顶部35t具有一第二宽度w2，第一宽度w1和第二宽度w2可为不同，例如，第一宽度w1可大于第二宽度w2。例如，粘合体35可由底部35b向顶部35t有渐减的宽度。第一边缘351和底部35b之间的夹角可为小于90度，第二边缘352和底部35b之间的夹角可为小于90度。第一边缘351可具有一内凹的弧形c1，第二边缘352可具有一内凹的弧形c2。

依据其他实施例，虽然未图示，粘合体的第一边缘和第二边缘不一定需要都具有弧形，而可以只有其中之一的边缘具有弧形，另一边缘可不具有弧形。例如，粘合体35的第一边缘351可具有弧形，第一边缘351和底部35b之间的夹角可为小于90度，第一边缘351可具有一内凹的弧形，然而，第二边缘352可借由切割或其他方式而为直线形。

再者，于传统显示装置的应用中，为防止框胶溢流会加设挡墙(damstructure)于显示元件和框胶之间，避免基板对组压合时尚未固化(curing)的框胶变形溢流至显示区。而应用实施例的粘合体其经由光刻制程成形后，即完成了粘合体形状，在基板对组压合时粘合体不会出现如传统框胶溢流的问题，因此也无需加设挡墙，进而缩减显示区外围所需的区域大小。

相较于传统框胶，实施例的粘合体25除了成分不同，在阻水性上也有十分优异的表现。请参照图5a、5b，其分别为传统框胶和实施例的粘合体的局部扫描式电子显微镜(sem)照片。表1和表2分别列出一种传统框胶和实施例的其中一示例的粘合体的组成成分。但表2成份仅为例示用，并不限制本公开之内容；再者，表2中的溶剂于预烤步骤中会被移除。传统框胶主要成分为环氧树脂和压克力，从sem照片(图5a)中可看到框胶结构较为松散，框胶内混掺有填充物(fillers)以提高整体的阻水氧性。而一实施例的粘合体25为可图案化粘着性树脂(par)，其材料主要成分是硅氧树脂，从sem照片(图5b)中可看到，其剖面图呈现致密结构，且干净无混合物/填充物掺杂其中。因此实施例的粘合体25的阻水氧特性甚优于传统框胶。另外，于一吸水率测试中，传统框胶和实施例的粘合体25的吸水率(waterabsorption)分别为4.96％和0.3％，差异极大(框胶吸水率是粘合体吸水率的约16.5倍)，因此亦可看出，传统框胶比起实施例的粘合体25材料更易吸水。本公开的粘合体有较佳的阻水性，可延长显示装置的使用寿命，达到稳定优异的显示品质。

表1

表2

另外，由于传统框胶和实施例的粘合体25的体阻抗(volumeresistivity)不同，框胶的体阻抗小于10¹³ω·cm，粘合体25的体阻抗大于10¹⁴ω·cm，因此会造成电流-电压(i-vcurve)特性不同。图6为传统框胶、聚酰亚胺(polyimide，pi)和实施例的粘合体的电流-电压曲线，其中横轴为电场强度(fieldintensity，v/cm)，纵轴为漏电流密度(leakcurrentdensity，a/cm²)。其中在相同的电场强度下，实施例的粘合体的漏电流密度小于传统框胶的漏电流密度。

图7是绘示本公开另一实施例的显示面板的剖面简示图；其中是增设感光型间隙物(photo-spacer)26并对应实施例的粘合体25设置。图8是绘示本公开又一实施例的显示面板的剖面简示图。如图8的示例，感光型间隙物26包括多个突出部266，粘合体25包括多个凹陷部256，当上下基板对组后这些突出部266会容置于对应的凹陷部255之中，经过加热(例如超过温度140℃)使粘合体25产生粘着性后，粘合体25的凹陷部256会粘着于感光型间隙物26的突出部266，因此粘合体25的接着面积增加而提升上下基板之间的接着强度。当然如图7、8所示的感光型间隙物26与粘合体25的态样(例如感光型间隙物26的长度/宽度、凹陷部256的深度/宽度等)仅为示例之用，并非用以限制本公开，只要可增加粘合体的接着面积而提升上下基板间的接着强度亦属本公开可应用的范围。

另外，本公开的实施例亦可应用于对组的两基板至少其中之一为软性基板的显示面板中。图9a和图9b分别绘示本公开实施例的其中两种显示面板应用态样的简示图。如图9a所示，例如第一基板21是包括一软性基材s1f、一tft层212(包括薄膜晶体管相关的导电/绝缘层等元件，未绘示)、一第一配向层214位于tft层212上和实施例的粘合体25位于第一配向层214上，其中软性基材s1f上设置有驱动电路91(例如tft栅极驱动电路)于周边区域并位于粘合体25之外侧。将软性基材s1f向后弯折以使驱动电路91位于显示区域的背面。图9b与图9a类似，软性基材s1f上设置有驱动电路92，向后弯折后软性基材s1f与一软性电路板(flexibleprintedcircuit，fpc)94连接。这些态样除了可实现显示面板的全屏化显示，亦可变化应用显示装置的组配空间。值得注意的是，虽然实施例可应用于一具软性基板的显示装置，但本公开并不以此为限，具刚性基板的显示装置或是上下基板其中一者为软性基板的显示装置等亦可应用。再者，本公开的实施例设置于显示装置的基板处的开关元件例如是(但不限制是)薄膜晶体管，其形态亦没有限制，例如背通道蚀刻(backchanneletch)、蚀刻阻挡层(etch-stoplayer)、顶部栅极(top-gate)、底部栅极(bottom-gate)等形态的薄膜晶体管亦可应用。薄膜晶体管的半导体层材料，亦没有限制，例如非晶硅、多晶硅、金属氧化物等皆可应用。

如上所述，借由实施例的粘合体，可制作出窄边框或无边框的显示面板。借由拼接多个显示面板，可使得显示器多屏化。如图10a-10c，其绘示实施例的显示面板的其中三种多屏显示器的应用简示图。其中各个多屏显示器是包括多个实施例的显示面板，例如图10a、10b的4个显示面板dis_1～dis_4，和图10c的6个显示面板dis_1～dis_6(或其他数量的显示面板亦可应用)。各个多屏显示器制作成可折叠方式，可缩小显示器总体积，减少携带和存放的空间。而实际应用时这些显示面板的折叠方式可依靠相关机构件(例如用来设置显示面板的框架，未绘示)的设计而达成，图10a-10c中仅简绘显示面板，以利清楚表达显示面板之间的相对位置和折叠示意。

再者，也因为实施例的粘合体可经由光刻制程(e.g.具图案的光罩、曝光和显影)成形，所形成的粘合体图案是由光罩图案决定，而没有传统框胶涂布时无法形成任意曲线的限制。因此应用本公开实施例的粘合体完成基板贴合的显示面板可以是任意形状(freeform)的显示面板。图11a-11e是绘示应用本公开实施例的粘合体的其中五种显示面板的形状示意图。除了一般常见的长方形，应用本公开实施例的粘合体的显示面板可以是根据产品需求而定的任何形状，实施例的粘合体皆能透过光罩图案和光刻制程而与应用显示面板的任何形状相配合，如图11a-11e所示的显示面板边缘可以是圆弧与直线的任意组合。若产品有多个显示面板组合的需求亦可应用。例如图11b所示的应用产品为卡通人物米老鼠的形状，则可利用三个圆形的实施例显示面板适当组合即可，其中三个显示面板是可独立电性控制。亦可如图11c所示的应用产品，以单一个非规则形状的实施例显示面板(粘合体形成态样可相配合)可制得此产品。

综上所述，依据一些实施例，本公开的粘合体可使用光刻制程而形成，可达到宽度较窄的粘合体，可制作出窄边框或无边框的显示面板。依据一些实施例，本公开的粘合体可使用光刻制程而形成，使得粘合体的图案可配合显示面板的形状，因此可制作出任意形状的显示面板。依据一些实施例，本公开的粘合体的有较佳的阻水性，可延长显示装置的使用寿命。

其他实施例，例如元件的已知构件有不同的设置与排列等，亦可能可以应用，是视应用时的实际需求与条件而可作适当的调整或变化。例如虽然上述实施例的附图中绘示配向膜而实施例的粘合体是设置于配向膜上，但本公开并不以此为限，实施例的粘合体可视应用态样的需求设置(e.g.对于没有配向膜的基板的应用态样，可设置粘合体于一绝缘层上的适当位置以完成基板对组)，皆属本公开的应用。因此，说明书与附图中所示的结构仅作说明之用，并非用以限制本公开欲保护的范围。另外，本领域技术人员当知，实施例中构成部件的形状和位置亦并不限于图示所绘的态样，亦是根据实际应用时的需求和/或制造步骤在不悖离本公开的精神的情况下而可作相应调整。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。