專利名稱：液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)；特別是垂直配向式液晶顯示器中，具有對應(yīng)設(shè)置于掃描線位置的間隔件的支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有省電、重量輕、低輻射及易攜帶等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸取代傳統(tǒng)的顯示器，成為顯示器市場的主流。一般而言，液晶顯示器由背光模塊、液晶面板、彩色濾光片等主要元件所組成，其中，液晶面板包含上下二片基板、并在兩個基板之間灌注液晶；通過基板上的控制元件，可控制各像素內(nèi)液晶的偏轉(zhuǎn)方向，以容許或遮擋背光模塊所提供的光線通過，來決定各像素的亮暗。
為了在上基板(通常為彩色濾光片基板)與下基板(通常為薄膜晶體管基板)之間灌注液晶，已知采用球狀間隔件(ball spacer)，使上、下基板彼此間形成間隙；然而，已知球狀間隔件的大小、位置不易控制，常導(dǎo)致基板間隙的均勻度不佳。而隨著工藝技術(shù)的演進(jìn)，目前多采用感光性間隔件(photo-spacer)來取代已知的球狀間隔件；由于感光性間隔件采用光學(xué)光刻技術(shù)(photolithography)所制成，相較于已知的球狀間隔件更容易控制其大小及位置，可有效改善基板間隙的均勻度。
然而，在灌注液晶的過程中，若采用液晶滴注工藝(one drop fill，ODF)，為了提升各像素液晶的邊界表現(xiàn)，可考慮使用混合式的感光性間隔件，來提供支撐的效果。詳言之，感光性間隔件包含主間隔件(main photo-spacer)與輔助間隔件(sub photo-spacer)同時(shí)設(shè)置于上基板，其擺放在不同的位置且具有不同的形狀與分布比例，其中主間隔件直接頂靠于下基板，而輔助間隔件則與下基板保持距離；當(dāng)基板受到外力按壓時(shí)，輔助間隔件才與下基板相互抵靠，進(jìn)而提供額外的支撐力。
然而，已知的間隔件仍具有下列缺點(diǎn)由于間隔件不同的擺位將會直接影響各像素的開口率；在垂直配向式液晶顯示器中，間隔件的不當(dāng)設(shè)置可能會影響液晶的旋轉(zhuǎn)角度；在彩色濾光片工藝中，若考慮間隔件具有不同尺寸及分布，則必須同時(shí)監(jiān)控兩種感光性間隔件的大小，造成工藝監(jiān)控上的困難；此外，已知間隔件分布，乃為間隔一段距離才設(shè)置有間隔件，具有支撐力不足的缺點(diǎn)。
有鑒于此，提供一種可提供足夠支撐力且避免影響像素開口率的液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)，乃為此業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)，考慮掃描線本身即具有定厚度，本發(fā)明所披露的支撐結(jié)構(gòu)中，其間隔件對應(yīng)設(shè)置于掃描線位置，且由于間隔件的設(shè)置位置不屬顯示區(qū)域，故不會影響各像素的開口率，亦不會因?yàn)殚g隔件的形狀影響液晶的排列旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)，其間隔件設(shè)計(jì)以周期性的排列方式設(shè)置于彩色濾光片基板上，其可具有同樣的尺寸即可，故工藝可單純化；而在薄膜晶體管基板的控制模塊的工藝中，則刻意將部分區(qū)域設(shè)計(jì)為具有厚度較厚的結(jié)構(gòu)，使與部分間隔件接觸；而其它部分則設(shè)計(jì)為具有厚度較薄的結(jié)構(gòu)，使與間隔件之間保留間隙，待基板受到按壓時(shí)才提供輔助支撐；換言之，本發(fā)明通過控制模塊的不同厚度，來決定兩種間隔件的分布比例。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在工藝整合上較為容易，例如可在沉積數(shù)據(jù)線的同時(shí)，在掃描線的部分區(qū)域形成僅用以增加厚度、但不具導(dǎo)電功能的金屬層，來增加此區(qū)域的厚度，由于此不導(dǎo)電金屬層的設(shè)置，使得控制模塊對應(yīng)于間隔件具有不同的間隙，經(jīng)過液晶滴注工藝后，可達(dá)到較佳液晶邊界與面板抗壓性。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明披露一種液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)，液晶顯示器包含第一基板、第二基板、垂直配向液晶層、多個掃描線、多個數(shù)據(jù)線及多顯示控制元件，該掃描線與數(shù)據(jù)線形成于第二基板上，適可界定出多個顯示單元，各顯示控制元件分別對應(yīng)于各顯示單元、且連接其中一個掃描線與其中一個數(shù)據(jù)線；該支撐結(jié)構(gòu)包含控制模塊組件及間隔件組件，間隔件組件設(shè)置于該第一基板上且朝向設(shè)于第二基板上的控制模塊組件，間隔件組件包含多第一間隔件以及多第二間隔件，而控制模塊組件可對應(yīng)區(qū)分為多第一控制模塊與第二控制模塊；其中，第一間隔件與第一控制模塊至少局部接觸，而第二間隔件則與第二控制模塊間具有間隙，該第一間隔件及第二間隔件個別對應(yīng)于各顯示單元設(shè)置，且皆對應(yīng)設(shè)置于第二基板的掃描線上。
為讓本發(fā)明的上述目的、技術(shù)特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文以優(yōu)選實(shí)施例配合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為液晶顯示器的示意圖；圖2為本發(fā)明液晶顯示器結(jié)構(gòu)的局部上視圖；圖3為本發(fā)明部分間隔件直接接觸于控制模塊的側(cè)視圖；以及圖4為本發(fā)明其它間隔件與控制模塊間形成間隙的側(cè)視圖。
附圖標(biāo)記說明10液晶顯示器 11密封結(jié)構(gòu)12液晶層 20第一基板21黑色矩陣結(jié)構(gòu) 23濾光層30第二基板 40控制模塊組件41掃描線 41a 第一金屬層43數(shù)據(jù)線 50顯示單元51顯示控制元件 60間隔件組件61第一間隔件 63第二間隔件70a 第一控制模塊 70b 第二控制模塊71介電層 73第二金屬層75保護(hù)層 77透明電極t1第一厚度 t2第二厚度d1間隙具體實(shí)施方式
圖1所示為液晶顯示器的示意圖，液晶顯示器10包含第一基板20、第二基板30及控制模塊組件40所組成；其中，控制模塊組件40設(shè)置于第二基板30上，用以協(xié)助控制各個顯示像素的亮暗；另通過設(shè)于基板周緣的密封結(jié)構(gòu)11，將液晶層12例如是垂直配向(Vertical Alignment，VA)液晶層，封裝于第一基板20與第二基板30之間。一般而言，第一基板20為彩色濾光片基板，而第二基板30為薄膜晶體管基板。
請進(jìn)一步參閱圖2，所示為液晶顯示器10的局部上視圖，可更清楚地顯示其細(xì)部結(jié)構(gòu)。第二基板30上形成有多個掃描線41、多個數(shù)據(jù)線43、及控制模塊組件40，其中，該掃描線41與數(shù)據(jù)線43適可界定出多個顯示單元50；此外，還包含多顯示控制元件51設(shè)置于第二基板30上，例如薄膜晶體管(thin-film transistor，TFT)，例如是具有下柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，各顯示控制元件51分別對應(yīng)于各顯示單元50、且分別連接掃描線41及數(shù)據(jù)線43。通過顯示控制元件51以及掃描線41與數(shù)據(jù)線43所傳送的信號，來控制顯示單元50的液晶扭曲，以決定是否容許光線通過。
相較于第二基板30上設(shè)置有控制模塊組件40，在第一基板20上且朝向控制模塊組件40則設(shè)置有對應(yīng)于各顯示單元50的間隔件組件60，其包含多個間隔件。詳言之，間隔件組件60包含多第一間隔件61及多第二間隔件63，而本發(fā)明的特征在于，第一間隔件61及第二間隔件63皆對應(yīng)設(shè)置于掃描線41上，避免影響顯示單元50的開口率。請一并參閱圖3及圖4，其中圖3為圖2中沿3-3’的剖面圖，而圖4為圖2中沿4-4’的剖面圖?？梢钥闯?，第一間隔件61與控制模塊組件40至少局部接觸，而第二間隔件63與控制模塊組件40之間則具有間隙d1。
為清楚且明確披露本發(fā)明的技術(shù)，可將控制模塊組件40區(qū)分包含多第一控制模塊70a與第二控制模塊70b，其中第一控制模塊70a對應(yīng)于第一間隔件61，而第二控制模塊70b對應(yīng)于第二間隔件63。更明確而言，本發(fā)明的第一控制模塊70a具有第一厚度t1，而第二控制模塊70b具有第二厚度t2，而第二厚度t2小于第一厚度t1；由此，第一控制模塊70a可與第一間隔件61接觸，而第二控制模塊70b與第二間隔件63之間則具有間隙d1。
通過第一間隔件61與第一控制模塊70a直接接觸，使第一基板20與第二基板30之間至少保持距離，以供液晶容置；當(dāng)面板受到按壓時(shí)，第二間隔件63便進(jìn)一步抵掣第二控制模塊70b，以提供輔助的支撐力。
請?jiān)俅螀㈤唸D3，第一控制模塊70a包含第一金屬層41a、介電層71、第二金屬層73、保護(hù)層75及透明電極77所組成，以順序疊置而形成該第一厚度t1。其中，第二金屬層73可于形成數(shù)據(jù)線43的工藝中一并成型，但與數(shù)據(jù)線43之間呈現(xiàn)絕緣狀態(tài)，亦即第二金屬層73并不具備導(dǎo)電功能，僅用來增加第一控制模塊70a的第一厚度t1，此優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明所披露的技術(shù)可不需為了增加第一厚度t1而另外增加其它工藝。需要說明的是，第一金屬層41a與掃描線41電學(xué)連接，實(shí)際上，第一間隔件61與第二間隔件63可直接形成于掃描線41上，不僅不會降低開口率，由于第一間隔件61與第二間隔件63位在像素之間的掃描線41上，因此不會影響到像素中液晶的轉(zhuǎn)動，避免影響像素的表現(xiàn)，而且可與現(xiàn)有的工藝整合，降低花費(fèi)成本。此外，為增加第一控制模塊70a的第一厚度t1，其任何一層結(jié)構(gòu)皆可以設(shè)計(jì)于工藝中將其厚度增加，來可達(dá)到本發(fā)明的目的，在此不作限制。如已知地，第一基板20上亦設(shè)有黑色矩陣結(jié)構(gòu)21及濾光層23，此為所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員皆可了解的必要結(jié)構(gòu)，在此不另贅述。
請?jiān)俅螀㈤唸D4，第二控制模塊70b包含第一金屬層41a、介電層71、保護(hù)層75及透明電極77，以順序疊置而形成第二厚度t2，由于第二控制模塊70b并未增加其厚度，故第二控制模塊70b的第二厚度t2將會小于第一控制模塊70a的第一厚度t1，便可與第二間隔件63之間形成間隙d1。
上述的第一間隔件61及第二間隔件63優(yōu)選地由感光材料所制成，更優(yōu)選地，第一間隔件61與第二間隔件63的數(shù)量比例，基本上介于1∶1至1∶20之間；而本發(fā)明的技術(shù)尤其適用于垂直配向式的液晶顯示器。
通過本發(fā)所披露的技術(shù)，將液晶顯示器的間隔件皆設(shè)置于掃描線位置，由掃描線上的厚度不同，來決定部分間隔件直接抵掣控制模塊、其它部分間隔件則與控制模塊保持間隙的形式混合設(shè)置，可在不增加工藝、不影響顯示像素的開口率之前提下，提供足夠的支撐力。
上述的實(shí)施例僅用來例舉本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范疇。本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于液晶顯示器的支撐結(jié)構(gòu)，其中該液晶顯示器包含第一基板、第二基板、多個掃描線及多個數(shù)據(jù)線，該掃描線與數(shù)據(jù)線設(shè)置于該第二基板上，適可界定出多個顯示單元，該支撐結(jié)構(gòu)至少包含控制模塊組件，設(shè)置于該第二基板上且對應(yīng)于該掃描線的位置；以及間隔件組件，包含多個第一間隔件與多個第二間隔件，其設(shè)置于該第一基板上且朝向該控制模塊組件；其中，該第一間隔件與該控制模塊組件至少局部接觸，而該第二間隔件與該控制模塊組件間具有間隙，且該第一間隔件及第二間隔件與該掃描線對應(yīng)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該液晶顯示器為垂直配向式液晶顯示器。
3.如權(quán)利要求2所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該液晶顯示器還包含多薄膜晶體管，分別設(shè)置于各該顯示單元，各該薄膜晶體管具有柵極結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該控制模塊組件具有第一厚度，且其位置對應(yīng)于各該第一間隔件，使與該第一間隔件接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該控制模塊組件包含第一金屬層、介電層、第二金屬層、保護(hù)層及透明電極，以順序疊置而形成該第一厚度。
6.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該第一金屬層與該掃描線電學(xué)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該第二金屬層與該數(shù)據(jù)線形成于同一互相絕緣的結(jié)構(gòu)層。
8.如權(quán)利要求4所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該控制模塊組件對應(yīng)于各該第二間隔件具有第二厚度，該第二厚度小于該第一厚度。
9.如權(quán)利要求8所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該控制模塊組件包含第一金屬層、介電層、保護(hù)層及透明電極，以順序疊置而形成該第二厚度。
10.如權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中該第二間隔件與該第一間隔件的數(shù)量比例，基本上介于1至20之間。
11.如權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其中各該第一間隔件及第二間隔件由感光材料所制成。
12.一種液晶顯示器，包含第一基板；第二基板；多個掃描線，設(shè)置于該第二基板上；多個數(shù)據(jù)線，設(shè)置于該第二基板上，且與該掃描線共同界定出多個顯示單元；多顯示控制元件，設(shè)置于該第二基板上，各該顯示控制元件分別對應(yīng)于各該顯示單元，且分別連接對應(yīng)的該掃描線與該數(shù)據(jù)線；多個間隔件，各該間隔件分別對應(yīng)于各該顯示單元，設(shè)置于該第一基板上，且對應(yīng)于該第二基板上的掃描線；以及多第一控制模塊與第二控制模塊，設(shè)置于該第二基板上，且分別對應(yīng)于該間隔件，其中，各該第一控制模塊與對應(yīng)的該間隔件接觸，且各該第二控制模塊與對應(yīng)的該間隔件之間具有間隙。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中該液晶顯示器為垂直配向式液晶顯示器。
14.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中該顯示控制元件為薄膜晶體管，且該薄膜晶體管具有柵極結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中該第一控制模塊具有第一厚度，使與對應(yīng)的該間隔件接觸。
16.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示器，其中該第一控制模塊包含第一金屬層、介電層、第二金屬層、保護(hù)層及透明電極，以順序疊置而形成該第一厚度。
17.如權(quán)利要求16所述的液晶顯示器，其中該第一金屬層與該掃描線電學(xué)連接。
18.如權(quán)利要求17所述的液晶顯示器，其中該第二金屬層與該數(shù)據(jù)線形成于同一互相絕緣的結(jié)構(gòu)層。
19.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示器，其中該第二控制模塊對應(yīng)于各該間隔件具有第二厚度，該第二厚度小于該第一厚度。
20.如權(quán)利要求19所述的液晶顯示器，其中該第二控制模塊包含第一金屬層、介電層、保護(hù)層及透明電極，以順序疊置而形成該第二厚度。
21.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中該第二控制模塊與該第一控制模塊的數(shù)量比例，基本上介于1至20之間。
22.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中該間隔件由感光材料所制成。
23.一種液晶顯示器，包含第一基板；第二基板；多個掃描線，設(shè)置于該第二基板上；多個數(shù)據(jù)線，設(shè)置于該第二基板上，且與該掃描線共同界定出多個顯示單元；垂直配向液晶層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間；多顯示控制元件，設(shè)置于該第二基板上，各該顯示控制元件分別對應(yīng)于各該顯示單元，且分別連接對應(yīng)的該掃描線與該數(shù)據(jù)線；多個間隔件，各該間隔件分別對應(yīng)于各該顯示單元，設(shè)置于該第一基板上，且對應(yīng)于該第二基板上的掃描線；以及多第一控制模塊與第二控制模塊，設(shè)置于該第二基板上，且分別對應(yīng)于該間隔件，其中，各該第一控制模塊與對應(yīng)的該間隔件接觸，且各該第二控制模塊與對應(yīng)的該間隔件之間具有間隙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器及其支撐結(jié)構(gòu)，液晶顯示器包含第一基板及第二基板，第二基板上設(shè)有多個掃描線及多個數(shù)據(jù)線，以界定出多個顯示單元；該支撐結(jié)構(gòu)包含控制模塊組件與多個間隔件，間隔件設(shè)置于第一基板上且分別設(shè)置于各顯示單元且對應(yīng)于掃描線的位置，而其中部分間隔件直接抵靠于第二基板上的控制模塊組件，其它間隔件則與控制模塊組件保持間隙。
文檔編號G02F1/1339GK101055353SQ20071010213
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者陳雅潔 申請人:友達(dá)光電股份有限公司