本申請要求2015年6月25日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2015-0090606的優(yōu)先權,在此援引該專利申請的全部內容作為參考。
技術領域
本公開涉及液晶顯示(LCD)設備及其結構。
背景技術:
液晶顯示(LCD)設備有利之處在于其具有高對比度,適合于顯示運動圖像且消耗較少能量。由于這些原因,LCD設備應用在各個領域中,如筆記本電腦、監(jiān)視器、TV等。液晶具有光學各向異性,使得分子結構長且薄并且有方向性地排列。而且,液晶具有極化特性使得分子取向由于電場而與強度成正比地改變。LCD設備利用光學各向異性和極化特性顯示圖像。
典型地,LCD設備包括通過將液晶層插入到彼此相對的兩個基板之間而形成的液晶面板。在兩個基板中形成電極,在跨過兩個基板施加電場時,液晶分子的取向由于電場而改變,從而產生光學透射率之差。
這種光學透射率之差允許液晶面板背后的背光所提供的光穿過。背光所提供的光此時穿過濾色器,從而將彩色圖像顯示為由濾色器產生的色彩組合。
典型地,制造LCD設備的工藝包括分別制造陣列基板和濾色器基板的工藝、完成液晶面板的單元工藝(cell process)、和集成LCD面板和背光的模塊工藝。
在完成LCD面板的工藝中,沿著基板周邊形成密封劑以將陣列基板和濾色器基板貼附在一起。密封劑也用于保持基板之間的單元間隙。為了確保液晶面板的可靠性,重要的是正確固化密封劑,以及減少該操作消耗的時間。
技術實現要素:
本公開的目的是提供一種液晶顯示(LCD)設備。更具體地,本公開的目的是提供一種液晶顯示(LCD)設備,其采用能夠更有效固化密封劑的結構。
根據本公開的實施例,提供了一種薄膜晶體管(TFT)陣列基板。所述TFT陣列基板包括顯示圖像的有源區(qū)和在有源區(qū)周圍的外圍區(qū);在外圍區(qū)中被配置成傳輸與圖像顯示有關的信號的導線被疊置為多層。多層當中的第一層中的第一導線具有透射區(qū),其形狀與第一層下方的第二層中的第二導線的布置相對應。
根據本公開的另一實施例,提供了一種液晶顯示(LCD)設備。所述LCD設備可包括薄膜晶體管(TFT)陣列基板;濾色器基板;和將TFT陣列基板和濾色器基板貼附在一起的密封劑。所述TFT陣列基板可包括在密封劑下方延伸的多條導線,所述導線可具有透射部分,其允許照射用以固化密封劑的UV光從中穿過。
根據本公開示范性實施例,提供了一種能夠更有效地固化LCD設備的密封劑的結構。根據本公開的示范性實施例,即使在具有窄邊框的顯示設備中,也可最大程度地獲得能夠傳輸用于固化密封劑的UV光的空間。結果,可減少沒有充分固化密封劑時引起的顯示設備中的缺陷。
附圖說明
根據以下的具體描述且結合附圖,可更清楚理解本公開的上述和其他方面、特征以及其他優(yōu)勢,在附圖中:
圖1是根據本公開示范性實施例的LCD設備的平面圖;
圖2是根據本公開示范性實施例的LCD設備的透視圖;
圖3A是圖2中所示的區(qū)域A中的一部分下表面的放大圖;
圖3B是圖2中所示的區(qū)域A的截面圖;
圖4是示出根據本公開示范性實施例的外圍區(qū)中導線布局的示圖;
圖5是示出根據本公開示范性實施例在密封區(qū)中設置的導線的示圖;和
圖6A和6B是圖5中所示的一部分導線的放大圖。
具體實施方式
在描述本公開示范性實施例的部件時,可使用如第一、第二、A、B、(a)、(b)等術語。術語僅用于區(qū)分一個部件和其他部件。因此,部件的性質、次序、順序、數量等不受這些術語限制。如本文所使用的,“連接到元件B的元件A”或者“與元件B耦連的元件A”指的是元件A可直接連接到/耦連到元件B,另一個元件C可插入到元件A和元件B之間,和/或元件A可經由另一元件C間接連接到/耦連到元件B。如本文中使用的,“在元件B上的元件A”指的是元件A可直接設置在元件B上和/或元件A可經由另一元件C間接設置在元件B上。附圖未按比例繪示,附圖中各元件的相對尺寸是示意性繪示的且不一定按照比例。
本公開的各示范性實施例的特征可部分或全部組合。如本領域技術人員清楚理解的,技術上的各種相互作用和操作都是可以的??蓡为毣蚪M合地實踐各示范性實施例。以下,將參考附圖具體描述本公開的示范性實施例。
圖1是根據本公開示范性實施例的LCD設備的平面圖。
LCD設備100可包括薄膜晶體管(TFT)陣列基板111、濾色器基板112、驅動電路140、連接元件150等。液晶層插入到TFT陣列基板111和濾色器基板112之間。
在TFT陣列基板111和濾色器基板112貼附到一起的區(qū)域中,形成顯示圖像的有源區(qū)A/A。在TFT陣列基板111的與有源區(qū)對應的部分中,設置多個薄膜晶體管TFT和與薄膜晶體管電連接的多條線(柵極線、數據線等)。在濾色器基板112的與有源區(qū)對應的部分中設置紅色、藍色和綠色濾色器。
在有源區(qū)A/A周圍形成外圍區(qū)P/A。在外圍區(qū)P/A中,設置焊盤單元120和多條導線130。焊盤單元120由多個焊盤或端子構成,每一個焊盤或端子都與延伸到有源區(qū)的各條線連接。
驅動電路140設置在與焊盤單元120連接的連接元件150上且控制LCD設備。也就是,驅動電路140將柵極信號和/或數據信號以及控制信號傳送到顯示設備以適時施加所述信號。
連接元件150連接到TFT陣列基板111上的焊盤單元120。連接元件150包括多條線使得外部電路產生的信號經由所述多條線被傳送到驅動電路140。此外,在一些情況下,多個電子部件可安裝在連接元件150上,由電子部件產生的信號可被傳送到驅動電路140。連接元件150可實施為、但不限于柔性電纜、柔性印刷電路板(FPCB)等。
例如可在頂蓋或底蓋中容納上述元件。此外,用于提供光的背光單元可設置在TFT陣列基板111下方或附近。
可通過諸如薄膜沉積、光刻、蝕刻等工藝實現在各自基板上的TFT陣列和濾色器。在后續(xù)工藝中,密封圖案(或密封劑)形成在TFT陣列基板111或濾色器基板112上,以將基板貼附在一起。兩個基板貼附在一起,中間具有液晶層,從而形成液晶面板。將偏振板、驅動電路等貼附到液晶面板,之后將液晶面板與背光單元集成在一起以完成LCD設備。
用于將濾色器基板和TFT陣列基板貼附在一起的密封劑可以是通過熱固化的熱固化樹脂或通過UV光固化的UV固化樹脂。UV固化樹脂可包括含有光引發(fā)劑和UV固化劑的單體以及用于在單體中保持單元間隙的玻璃纖維。在將密封劑施加到兩個基板中至少一個基板的周邊上之后,將液晶注入到兩個基板之間并通過汞燈或金屬鹵素燈照射UV光,使得密封劑固化且兩個基板彼此貼附。
圖2是根據本公開示范性實施例的LCD設備的透視圖。
LCD設備100可包括第一基板111和第二基板112。第一基板111可以是TFT陣列基板,第二基板112可以是濾色器基板。用于將第一基板111和第二基板112貼附在一起的密封劑180a位于兩基板之間??裳刂鴥蓚€基板的邊緣設置密封劑180a。
柵極線、數據線和薄膜晶體管可設置在第一基板111上。之后,將像素電極設置在由柵極線和數據線限定的區(qū)域中,以形成單元像素。用于產生顏色的濾色器和用于防止顏色相互混合的黑矩陣設置在第二基板112上。
如果第一基板111大于第二基板112,則將與驅動電路連接的焊盤單元120設置在第一基板111的一側上。此外,沿著與焊盤單元120接觸的表面形成電路區(qū)。導線(電引線)設置在將來自驅動電路的信號傳送至有源區(qū)A/A中的驅動元件的焊盤單元120中。驅動電路可按照載帶封裝(TCP)方式設置且可以按照帶自動鍵合(TAB)方式連接到第一基板111上的焊盤單元120。在電路區(qū)中,設置用于將柵極信號提供至柵極線的電路線。
圖3A是圖2中所示的區(qū)域A中第一基板的一部分的放大圖。圖3B是圖2中所示的區(qū)域A的截面圖。
如圖3A中所示,多條電路線(導線)130設置在LCD面板的第一基板111的外圍區(qū)P/A中。注意,為了減小LCD設備的邊框(即在外部邊界、外圍、框架、邊緣等處的非顯示區(qū))尺寸(即寬度),施加了密封劑180a的密封區(qū)180形成在外圍區(qū)P/A中。第一基板111貼附至第二基板112以形成LCD設備100。
密封劑180a用于將兩個基板111和112貼附到一起。密封劑180a位于密封區(qū)180中。通過將密封區(qū)180設置在外圍區(qū)P/A上,可減小無源區(qū)的寬度,由此有利于減小LCD設備100的尺寸。
經由熱或UV光將固化樹脂固化而形成的密封劑180a用于將兩個基板111和112貼附到一起。例如,可通過施加熱至熱固化樹脂以將熱固化樹脂烘干或者通過按壓熱固化樹脂以產生熱量來形成密封劑180a。但是,當施加熱或壓力時,在外圍區(qū)P/A中的細金屬導線和電路線會受到熱或壓力的影響,從而引起LCD設備100中的缺陷。
或者,可通過施加UV光能至UV固化樹脂來形成密封劑180a。UV固化樹脂可通過與UV光的化學反應在相對較短時間內固化。通過使用UV固化樹脂,可節(jié)省能量并提高產率。也就是,由于可在短時間內固化UV固化樹脂,因此有利之處在于提高了產率且能夠在低溫下固化。此外,UV固化樹脂不需要在固化工藝期間烘焙,這消耗較少的能量且由此節(jié)省了能量成本。因此,通常用照射UV光到UV固化樹脂來形成密封劑180a。UV固化樹脂可含有光聚合引發(fā)劑和光聚合物單體作為UV固化的材料。UV固化樹脂可具有一個至多個烷基(丙烯酰)作為官能團,且其引起與光聚合單體的聚合反應且光引發(fā)劑發(fā)生交聯,從而變成聚合物。光聚合引發(fā)劑一旦接收到UV光就被活化,且不飽和基團成分接收光聚合引發(fā)劑的活化能量以引發(fā)聚合。也就是,UV光固化反應可包括的過程為,光聚合引發(fā)劑吸收照射的UV光的能量以產生與UV固化樹脂反應的預備基團(pre-radical)(即自由基團)或者光聚合單體的反應基團以引發(fā)聚合。之后,連續(xù)重復生長反應和鏈轉移反應且以終止反應結束所述生長反應和鏈轉移反應。這些過程是瞬間進行的,以便形成具有三維分子網絡結構的固化膜。
為了固化UV固化樹脂,如圖3B中所示,自下方照射UV光到第一基板111。由于黑矩陣形成在第二基板112的設置UV固化樹脂的區(qū)域中,因此UV光不會從第二基板112透出。
如圖3B中所示,多條電路線(導線)130設置在第一基板111上,且密封劑180a與電路線130交疊。因此,UV光不能充分照射到UV固化樹脂上。也就是,UV光被反射遠離電路線130使得UV光不能到達導線所遮擋的部分固化樹脂。因此,部分的UV固化樹脂未被適當固化。考慮到這種電路線130,如果增加照射UV光的時間以充分固化UV固化樹脂,則生產時間(tact time)增加且由此降低了生產效率。
圖4是示出根據本公開示范性實施例在外圍區(qū)中導線布局的圖。
由于目前的顯示設備具有較高分辨率和更多的功能,因此設置了越來越多的用來傳送驅動信號和/或各種控制信號的電線(導線),而由于實現這種顯示設備的最終產品的設計需求,顯示設備的邊框應被最小化。結果,在具有非常有限空間的邊框區(qū)中,可能沒有充分的空間設置大量連接線,且因此需要以狹窄間隙設置電線或者將電線設置成彼此疊置的多層。此外,電線可在不同方向上延伸,這也會引起實現中的困難。
例如,如圖4中所示,在有源區(qū)A/A外部可設置三層導線且所述導線可在不同方向上延伸。實際上,如果在焊盤區(qū)120中將多條導線連接到焊盤,則導線在不同方向上延伸。如果UV固化密封劑形成在疊置成多層和/或在不同方向上延伸的導線上,則導線會阻擋UV光且不利地影響密封劑的固化。因此,重要的是在考慮到尺寸有限的邊框的同時,設置導線以獲得盡可能大的UV透射區(qū)。也就是,重要的是在形成密封劑的密封區(qū)中實現高UV透射率(或者開口率)。但是,由于存在窄邊框設計的傾向,因此減少基板上線的數量或者加寬線之間的間隔以提高UV透射率不是實用的選擇。由于上述因素,本公開提出了一種考慮到導線且提供更好的UV透射率的獨特結構。
圖5是示出根據本公開的示范性實施例設置在密封區(qū)中的導線的圖。
密封區(qū)指的是設置(施加)了密封劑的區(qū)域。在LCD設備中,多條導線設置在TFT陣列基板上。多條導線中的一些導線和/或一條或多條導線中的至少一部分可與密封劑交叉(或交疊)。如上文參考圖2和3所述,TFT陣列基板被劃分成顯示圖像的有源區(qū)和包圍有源區(qū)的外圍區(qū),一些導線或一部分導線可與外圍區(qū)中的位于導線上方的密封劑交叉。在密封劑是由UV照射固化的UV固化樹脂的情況下,UV光不能穿過交叉部分,導致這些位置的密封劑不能適當的固化。
根據本公開的示范性實施例,LCD設備包括其中照射用于固化密封劑的UV光不被與密封劑交疊的導線阻擋的結構。該結構的實例是在TFT陣列基板上的導線中包含的UV透射區(qū)。如圖5中所示,透射區(qū)可圖案化在導線上。特別是,當將導線疊置成多層時,第一層(上層)中的導線可具有形狀與第二層(下層)中的導線布置相對應的透射區(qū)。也就是,將透射區(qū)形成為使得照射用于固化UV固化樹脂的UV光可有效地穿過第一層中的導線。
參考圖5,第一層(上層)中的導線130-1具有導電區(qū)131和透射區(qū)132a、132b和132c。導電區(qū)131由金屬材料制成且從中傳輸電信號。透射區(qū)132a、132b和132c可具有通過去除(經由蝕刻或其他一些合適的去除工藝)導電區(qū)的金屬材料而形成的狹縫形式或者其他類型的開口,以允許UV光從中穿過。
透射區(qū)132a、132b和132c的形狀可與第二層(下層)中的導線130-2的布置對應。也就是,透射區(qū)132a、132b和132c可被圖案化在第一層中的導線130-1上,其形狀與第二層中導線130-2延伸的方向平行,例如是矩形、橢圓形等。
可考慮到UV傳輸效率而形成透射區(qū)。為此,在確定透射區(qū)的特定結構(例如形狀和/或位置)時,考慮上層和下層中導線的相對位置。也就是,上層中的導線具有透射區(qū)使得上層導線不會阻擋下層導線之間或者下層導線的透射區(qū)傳輸的UV光。因此,上層中的導線的透射區(qū)不與下層中的導線的導電區(qū)(非UV透射區(qū))完全交疊且位于未設置導線的位置或者至少部分地與下層中的導線的透射區(qū)交疊。換句話說,該透射區(qū)至少部分地包括在導線彼此疊置的方向上不與第二層(下層)中的導線交疊的部分。結果,考慮下層中的導線布置以形成透射區(qū)時的UV傳輸效率比不考慮下層中的導線布置以形成透射區(qū)時的UV傳輸效率更高。
例如,如果在確定透射區(qū)的形狀/位置時反映出上層和下層中導線的相對位置,則透射區(qū)可具有與第二層中導線的延伸方向平行地延伸的狹縫形狀。如圖5中所示,圖案化在上層中導線130-1上的透射區(qū)132a、132b和132c具有狹縫形狀,其長邊與下層中導線130-2的延伸方向,而不是上層中導線130-1的延伸方向平行。圖6A和6B是這種導線的透射區(qū)的放大圖。圖6A示出了上層導線當中的導線130-1。圖6B示出了圖6A的B部分。從圖6B中可看出,下層中的導線與導線上方的透射區(qū)(狹縫)平行地延伸。
應當注意,由于透射區(qū)提供用于允許照射到密封劑上的UV光透過,因此透射區(qū)可僅位于第一層(上層)中的導線與密封劑交疊的部分中。也就是說,從導線疊置的方向來看,透射區(qū)可僅形成在第一層(上層)中的導線與密封劑交疊的部分??紤]到導線的電阻由于透射區(qū)的數量而增加,可實行這種結構。
如果透射區(qū)形成在導線的一部分或全部上,則可基于UV光的透射率和/或導線電阻的增加量來確定透射區(qū)占據的面積。例如,透射區(qū)可占據第一層中導線的單元面積的五分之三或者六分之五。當然,可實現為其它比例,只要仔細考慮過所需的UV光透過量和非所需的導線電阻增加量之間的取舍關系即可。具體的針對取舍的考慮可取決于顯示面板的某些特性,如屏幕尺寸、像素分辨率、顯示面板所處的環(huán)境等。
而且,第二層(下層)中的導線也可具有透射區(qū),以允許UV光從中傳輸或穿過。底層中的導線可具有形成在任意(或特定)方向上的透射區(qū),或者可考慮上層中導線的布置來形成透射區(qū)。
在設置于存在焊盤的位置上的導線上形成UV光透射區(qū)更有效。這是因為多個焊盤通常設置在TFT陣列基板的一側,且用于傳送與顯示圖像相關的各種控制信號的線路通常更致密地設置在此處。
根據本公開示范性實施例的LCD設備包括:薄膜晶體管(TFT)陣列基板;濾色器基板;和用于將TFT陣列基板和濾色器基板貼附在一起的密封劑。TFT陣列基板包括在密封劑下方延伸的多條導線,所述導線具有允許照射用以固化密封劑的UV光從中穿過的透射部分。多條導線可將設置在TFT陣列基板一側上的多個焊盤連接至顯示元件。
當將多條導線設置成多層時,設置成多層的多條導線當中的上層導線的透射部分可具有與下層導線的延伸方向對應的狹縫形狀。上層導線的透射部分可允許入射到上層且穿過下層的UV光以高于特定比例的量傳輸至密封劑。上層導線的透射部分可設置在與下層導線的透射部分或者下層中未設置導線的區(qū)域對應的位置。
本公開的示范性實施例也可描述如下:
根據本公開的實施例,一種TFT陣列基板包括顯示圖像的有源區(qū)和在有源區(qū)周圍的外圍區(qū);配置成傳送與圖像顯示相關的信號的導線在外圍區(qū)中疊置成多層,在多層當中的第一層中的第一導線具有形狀與第一層下方的第二層中的第二導線的布置對應的透射區(qū)。
配置成貼附TFT陣列基板和另一基板的密封劑可位于導線上方的外圍區(qū)中。
密封劑可以是配置成通過UV光固化的樹脂。
透射區(qū)可配置成允許照射用以固化UV固化樹脂的UV光穿過第一層中的導線的一些部分。
透射區(qū)可至少部分地包括在疊置方向上不與第二層中的導線交疊的部分。
透射區(qū)可具有狹縫形狀,其與第二層中導線的延伸方向平行地延伸。
透射區(qū)可僅位于第一層中的導線在導線疊置的方向上與密封劑交疊的部分。
可基于UV光的透射率和導線的電阻增加量之間的取舍關系確定透射區(qū)所占據的面積。
透射區(qū)可占據第一層中導線的單元面積的五分之三或者六分之五。
第二層中的導線也可具有透射區(qū)以允許UV光從中透過。
根據本公開的另一實施例,一種液晶顯示(LCD)設備包括:薄膜晶體管(TFT)陣列基板;濾色器基板;和將TFT陣列基板與濾色器基板貼附到一起的密封劑;所述TFT陣列基板包括在密封劑下方延伸的多條導線,所述導線具有允許照射用以固化密封劑的UV光從中穿過的透射部分。
TFT陣列基板在其一側上可包括多個焊盤,所述多條導線可將多個焊盤連接至顯示元件。
多條導線可配置成傳送與顯示圖像相關的控制信號。
多條導線可按照疊置方式設置成多層,設置成多層的多條導線當中的上層中的導線的透射部分可具有與下層中導線的延伸方向對應的狹縫形狀。
上層中的導線的透射部分可允許經由下層入射到上層的UV光以高于預定比率的量傳輸到密封劑。
上層中的導線的透射部分可設置在與下層中導線的透射部分或者下層中未設置導線的區(qū)域對應的位置。
下層中的導線可具有透射區(qū)以允許UV光從中穿過。
密封劑可以是由UV光固化的UV固化樹脂。
可基于UV光的透射率和導線的電阻增加量確定透射部分所占據的面積。
透射部分可占據第一層中導線的單位面積的五分之三或者六分之五。
至此,已經參考附圖具體描述了本公開的示范性實施例。但是,本公開不限于該示范性實施例,且可對其進行修改和變化而不脫離本公開的技術理念。因此,本文描述的示范性實施例僅是說明性的且并非意在限制本公開的范圍。本公開的技術理念不限于示范性實施例。因此,應當理解,在各個方面上述實施例都不是限制性的而是說明性的。本公開所要求的保護范圍由所附權利要求限制且認為其所有等價物都在本公開的實際范圍內。