專利名稱：供噴墨法形成配向膜的基板結構及用其制作的液晶面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種配向膜的制造機構，尤其是關于一種用噴墨技術來形成配向膜的基板結構，及利用此基板結構來制作的液晶面板。
背景技術：
配向膜是控制LCD顯示品質的關鍵材料之一，其位于液晶胞(cell)內上、下片氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)透明電極上，用以控制液晶分子的排列方向，并提供不同LCD結構所需的預傾角(pretilt angle)。一般常用的配向膜為聚亞醯胺(polyimide；PI)材料，其具有高耐熱性、耐化學溶劑與輻射線、及電氣絕緣特性佳等性質。
傳統(tǒng)配向膜的制造是采用網(wǎng)版印刷技術，將配向液涂布于ITO透明電極上，然后經(jīng)高溫烘烤，去除微量的溶劑與水分而固化形成配向膜。此配向膜再經(jīng)尼龍或人造絲于一定方向進行摩擦(rubbing)，使液晶胞內之液晶能沿一定方向排列。但網(wǎng)版印刷技術的配向液有效利用率低，且更換材料的方法復雜而耗時，故日益發(fā)展了利用噴墨技術來制造配向膜。
噴墨技術則是利用噴墨頭及噴嘴將配向液噴灑至ITO透明電極上，且可重復噴灑，得到一較平坦的配向膜，然后再進行干燥與摩擦的步驟。然而，噴墨技術所用的配向液粘度較低，因此不易控制配向膜邊緣的擴散，以致邊緣不平整且尺寸控制不易。當配向膜超出框膠區(qū)域時，將會降低框膠的強度而影響框膠品質。另一方面，配向液在干燥過程為由外向內干燥，并逐漸將中央的配向液往外推擠，這樣會造成配向膜邊緣厚度比中央?yún)^(qū)域厚度高的現(xiàn)象。由于膜厚不均勻容易導致配向不均的問題，因而將影響顯示品質。

發(fā)明內容
此本發(fā)明的目的就是在于提供一種供噴墨法形成配向膜的基板結構，以控制配向膜噴墨的區(qū)域與尺寸，并解決配向膜邊緣不平整及膜厚不均的問題。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的一方案是提出一種凸塊式配向膜基板結構，用以有效控制配向膜噴墨的區(qū)域范圍與尺寸，使配向膜形成于框膠區(qū)域內。
依照本發(fā)明一較佳實施例，將至少一凸塊設置于一非顯示區(qū)上，作為限制配向液不當擴散之用，以避免配向液超出一框膠區(qū)域而降低框膠強度。此凸塊的高度與一上、下基板間距的比例約為1∶1至1∶50，其中較佳的比例為約1∶1至1∶3，更佳的比例為約1∶2。
本發(fā)明的另一方案是提出一種凹槽式配向膜基板結構，用以有效控制配向膜邊緣的厚度，以避免配向膜邊緣比中央厚的現(xiàn)象而達到膜厚均勻的要求。
依照本發(fā)明另一較佳實施例，將至少一凹槽設置于一非顯示區(qū)上，用以收容過多的配向液，這樣可降低配向膜邊緣的厚度，以解決配向膜邊緣厚度較厚的問題。另外，此凹槽的深度可視制程需求及噴墨次數(shù)的多少而定。
依照本發(fā)明又一較佳實施例，將至少一組合結構設置于一非顯示區(qū)上，且此組合結構是由一凸塊與一凹槽所構成。當噴墨一配向液時，凸塊用以限制配向液不當擴散，凹槽則用來收容過多的配向液，因此可有效控制配向膜形成的區(qū)域范圍與尺寸，并降低配向膜邊緣之厚度，而達配向膜邊緣平整且膜厚均勻的目的。
由上述可知，應用本發(fā)明的供噴墨法形成配向膜的基板結構，可有效控制配向膜噴墨的區(qū)域，且避免配向膜邊緣厚度較厚的情形發(fā)生，而得到一具有精確尺寸與均勻膜厚的配向膜。


為了讓本發(fā)明的上述內容以及其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，配合附圖加以說明。

如下圖1是依照本發(fā)明一較佳實施例描述的一種凸塊式配向膜基板結構的側視圖；圖2是依照本發(fā)明另一較佳實施例描述的一種凹槽式配向膜基板結構的側視圖；圖3是依照本發(fā)明又一較佳實施例描述的一種配向膜基板結構的側視圖；圖4是具有凸塊上、下基板結合的側視圖；以及圖5是具有組合結構的上、下基板結合的側視圖。
附圖標記說明100、200、300、402、408、502、508基板120、220、320顯示區(qū)140、240、340框膠區(qū)域160、360、460、560凸塊280、380、580凹槽495、595間距具體實施方式
本發(fā)明用于噴墨法以形成配向膜的基板結構的較佳實施例，將參照附圖詳述如下。
當一基板與一氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)導電材料貼合后，將利用噴墨技術使一配向膜形成于ITO導電材料表面。參照圖1，其是依本發(fā)明一較佳實施例描述的一種凸塊式配向膜基板結構的側視圖。如圖1所示，一基板100上又可分為一顯示區(qū)120及一非顯示區(qū)，其中非顯示區(qū)可為一框膠區(qū)域140。噴墨技術即是噴灑一配向液于其上，并且控制配向液不超出框膠區(qū)域140。在此較佳實施例中，利用一凸塊160做為配向膜限制單元，并將其設置于框膠區(qū)域140上，用來阻擋噴墨時配向液不當?shù)臄U散，以避免配向液超出框膠區(qū)域140而降低框膠強度。因此，加設凸塊160可更準確控制配向膜噴墨的區(qū)域范圍與尺寸，使配向膜形成于框膠區(qū)域140之內。
上述之凸塊160可設置于框膠區(qū)域140上的任一位置，但較佳的位置為框膠區(qū)域140寬度的三分之一至二分之一處。此外，參照圖4，當結合并對準一上基板402與一下基板408的顯示區(qū)以制作一液晶面板時，可利用凸塊460來對準上、下基板402、408，并控制框膠涂布的精度。此凸塊460的高度可為約上、下基板402、408間距495的五十分之一至間距495大小，但較佳的高度約為間距495大小至其三分之一大小，更佳的高度則約為間距495的二分之一(如圖4所示)。另一方面，可依不同制程來選擇不同的材質制造上述凸塊160。例如，進行薄膜晶體管數(shù)組(array)制程時，可選擇氧化銦錫材料、鉻(Cr)、氧化鉻、銅(Cu)、鋁(Al)、氧化鋁、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)或其組合物來制造凸塊160；進行彩色濾光片(colorfilter；CF)制程時，凸塊160則可由樹脂、鉻、氧化鉻或其組合物所構成。
由于應用此較佳實施例的凸塊式配向膜基板結構，可有效控制配向膜的尺寸，故特別適用于不需配向制程的多領域垂直配向(multi-domainvertical alignment；MVA)型液晶顯示器。
回溯圖2，其是依本發(fā)明另一較佳實施例描述的一種凹槽式配向膜基板結構的側視圖。如圖2所示，一透明導電材料已形成于一基板200上，其又可分為一顯示區(qū)220及一非顯示區(qū)，如一框膠區(qū)域240。此外，框膠區(qū)域240上又具有一凹槽280做為調整配向膜之用，當一配向液噴墨于顯示區(qū)220與框膠區(qū)域240表面時，用以收容過多的配向液。這樣在干燥時即使配向液由中央向外推擠，多余的配向液亦將流入此凹槽280中，而降低配向膜邊緣之厚度，故可解決配向膜邊緣厚度較厚的問題，而得到一邊緣平整且膜厚均勻性佳的配向膜。
此凹槽280的深度可視制程需求及噴墨次數(shù)的多少來決定，且可設置于框膠區(qū)域240上的任一位置，但較佳的位置為框膠區(qū)域240寬度的三分之一至二分之一處。
另外，由于應用此較佳實施例可得一具有均勻膜厚的配向膜，故此凹槽式配向膜基板結構特別適用于配向制程要求較嚴格的扭轉向列(twistednematic；TN)型液晶顯示器或超扭轉向列(super twisted nematic；STN)型液晶顯示器。
本發(fā)明的又一較佳實施例是將上述凸塊與凹槽結合成一組合結構，以構成一配向膜限制單元。參照3圖3，一基板300上已劃分為一顯示區(qū)320與環(huán)繞且鄰近于顯示區(qū)320繁榮一非顯示區(qū)，如一框膠區(qū)域340。此框膠區(qū)域340上又形成一凸塊360及一凹槽380，且凹槽380系設置于凸塊360的內側。當噴墨一配向液于顯示區(qū)320與框膠區(qū)域340之表面時，凹槽380可收容過多的配向液，凸塊360則可避免配向液超出框膠區(qū)域340而影響框膠強度，因此可有效控制配向膜形成的區(qū)域范圍與尺寸，并降低配向膜邊緣的厚度，進而得到一尺寸精確且膜厚均勻的配向膜。
此組合結構的凸塊360又可用于制作一液晶面板時來對準一上基板與一下基板。交互參照圖3、圖5，一上基板502與一下基板508上各具有一凸塊560與一凹槽580的組合結構的配向膜限制單元，且二凸塊560高度的和等于上、下基板502、508之間的間距595。故凸塊360的高度與上、下基板502、508間距595的比例可為約1∶1至1∶50，且較佳比例為約1∶1至1∶3，更佳比例為約1∶2。此外，凸塊360可由不同的材料所構成，例如氧化銦錫材料、樹脂、鉻、氧化鉻、鋁、氧化鋁、銅、氮化硅、氧化硅、或其組合物等。另外，上述組合結構可設置于框膠區(qū)域340上的任一位置，但較佳的位置為框膠區(qū)域340寬度的三分之一至二分之一處。其亦可應用于MVA型、TN型或STN型液晶顯示器。
再者，亦可設置多個凸塊、凹槽或其組合結構于一基板上來作為形成配向膜基板結構之用，這樣可更有效控制配向膜的尺寸與邊緣的均勻性。凡利用本發(fā)明的基板結構，無論配向液種類為何或噴墨次數(shù)的多少，均能控制配向膜噴墨的區(qū)域范圍與邊緣的平整度，而有效控制配向膜的尺寸及其膜厚的均勻性。
由上述本發(fā)明較佳實施例可知，應用本發(fā)明的供噴墨法形成配向膜的基板結構，可避免配向液的不當擴散或收容過多的配向液，使配向膜形成于框膠區(qū)域的范圍內而維持框膠強度，并精確控制配向膜尺寸與降低邊緣厚度而使配向膜的邊緣平整且膜厚均勻。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此項技術的人，在不脫離本發(fā)明精神和范圍內，當可作各種改動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，該基板結構包含一基板，具有一顯示區(qū)與一非顯示區(qū)，其中該非顯示區(qū)是環(huán)繞且鄰近于該顯示區(qū)；以及至少一配向膜限制單元，設置于該非顯示區(qū)上，用以界定該基板上一配向膜的形成區(qū)域。
2.如權利要求1所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的配向膜限制單元是一凸塊。
3.如權利要求2所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的凸塊是從氧化銦錫、鉻、氧化鉻、銅、鋁、氧化鋁、氮化硅、氧化硅、樹脂和其組合物所構成的群組中選擇其一。
4.如權利要求2所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶1至1∶50。
5.如權利要求2所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶1至1∶3。
6.如權利要求2所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶2。
7.如權利要求1所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的配向膜限制單元是一凹槽。
8.如權利要求1所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的配向膜限制單元包括一凸塊；以及一凹槽，設置于該凸塊之內側。
9.如權利要求8所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的凸塊是從氧化銦錫、鉻、氧化鉻、銅、鋁、氧化鋁、氮化硅、氧化硅、樹脂和其組合物所構成的群組選擇其一。
10.如權利要求8所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶1至1∶50。
11.如權利要求8所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶1至1∶3。
12.如權利要求8所述的供噴墨法形成配向膜的基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶2。
13.一種配向膜基板結構，是應用于噴墨技術，其特征在于，該配向膜基板結構包含一基板；一框膠區(qū)域，位于該基板上；以及至少一配向膜限制單元，形成于該框膠區(qū)域寬度的三分之一至二分之一處，用以控制一配向膜的形成區(qū)域。
14.如權利要求13所述的配向膜基板結構，其特征在于，所述的配向膜限制單元是一凸塊、一凹槽或一其組合物。
15.如權利要求14所述的配向膜基板結構，其特征在于，所述的凸塊是從氧化銦錫、鉻、氧化鉻、銅、鋁、氧化鋁、氮化硅、氧化硅、樹脂和其組合物所構成的群組中選擇其一。
16.如權利要求14所述的配向膜基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶1至1∶50。
17.如權利要求14所述的配向膜基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶1至1∶3。
18.如權利要求14所述的配向膜基板結構，其特征在于，所述的基板與一另一基板相距一距離，且該凸塊的高度與該距離的比例為約1∶2。
19.一種液晶面板，其特征在于，該液晶面板包括一第一基板，具有一第一顯示區(qū)與環(huán)繞且鄰近于該第一顯示區(qū)的一第一非顯示區(qū)；一第一配向膜限制單元，設置于該第一非顯示區(qū)上；一第二基板，具有一第二顯示區(qū)與環(huán)繞且鄰近于該第二顯示區(qū)的一第二非顯示區(qū)，其中該第二顯示區(qū)是對應于該第一顯示區(qū)；以及一第二配向膜限制單元，設置于該第二非顯示區(qū)上，且對應于該第一配向膜限制單元。
20.如權利要求19所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制單元是一凸塊、一凹槽或一其組合物。
21.如權利要求20所述的液晶面板，其特征在于，所述的凸塊是從氧化銦錫、鉻、氧化鉻、銅、鋁、氧化鋁、氮化硅、氧化硅、樹脂和其組合物所構成的群組中選擇其一。
22.如權利要求19所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制單元的高度與該第二配向膜限制單元的高度的和等于該第一基板與該第二基板間的一間距。
23.如權利要求22所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制單元的高度及該第二配向膜限制單元的高度系為該間距的二分之一。
24.如權利要求19所述的液晶面板，其特征在于，所述的第一配向膜限制單元及該第二配向膜限制單元是同為一凸塊。
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單元及該第二配向膜限制單元是同為由一凸塊與一凹槽所構成的一組合結構。
全文摘要
一種用于形成配向膜的基板結構，包括一基板及一配向膜限制單元，其中配向膜限制單元是位于基板上的一非顯示區(qū)。此配向膜限制單元是由一凸塊、一凹槽或其組合結構所構成。當噴墨一配向液時，凸塊用來阻擋配向液的擴散，而凹槽則用來收容過多的配向液。這樣不但可以控制配向膜的尺寸，還可以改善配向膜的均勻性。
文檔編號G02F1/1337GK1904699SQ20051008955
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權日2005年7月27日
發(fā)明者李懷安, 張勝松, 簡青俊 申請人:中華映管股份有限公司