專利名稱：液晶顯示母板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示母板(sheet)，特別是涉及一種可對其中各液晶顯示面板同時進行聚合物穩定配向(Polymer Stabilization Alignment，PSA)技術的液晶顯示母板。
背景技術：
在科技發展日新月異的現今時代中，液晶顯示面板已經廣泛地應用在電子顯示產品上，如電視、計算機屏幕、筆記本計算機、移動電話或個人數字助理等。尤其是應用聚合物穩定配向(polymer-stabilized alignment，PSA)技術制備而成的多顯示域配向(multi-domain alignment)型液晶顯示面板，其具有快速反應時間、廣視角、高開口率、高對比及制造工藝簡單等優點，一直受到業界相當重視的技術。
在PSA技術當中，其在制備顯示面板過程中，先在夾置第一、第二基板之間的液晶層里加入微量的反應性單體(reactive monomer)，使液晶分子與反應型單體混合。接著，在施加電壓和紫外光(UV)照射在第一、第二基板時，反應性單體會與液晶分子發生相分離現象，而在第一、第二基板的表面上反應聚合成聚合物。當聚合物在液晶層與第一、第二基板的界面堆積時，由于聚合物跟液晶分子之間的相互作用力，使得聚合物順著液晶分子方向排列堆積。因此，液晶分子在一定方向上具有預傾角(pre-tile angle)。
需要注意的是，在傳統的聚合物穩定配向技術中，是在將液晶顯示母板分割為各個單片的液晶顯示面板后，才對各個液晶顯示面板分別進行加電壓、曝光等PSA工藝。然而，傳統以單片液晶顯示面板來進行PSA工藝將耗費大量的時間，并且需要許多機器而占據大量的無塵室使用空間。如此，將會導致液晶顯示面板的成本提高許多。
發明內容
鑒此，本發明的目的就是提供一種液晶顯示母板，可有效地解決傳統PSA工藝技術成本較高的問題，而可直接對液晶顯示母板直接做配向處理，且液晶顯示母板的配向處理可與滴注式液晶滴注技術(One Drop Fill，ODF)工藝的框膠硬化處理同步以減少工藝時間。另外，可避免加電壓時因液晶顯示母板中PSA工藝走線負載太大使得波形變形造成液晶顯示母板內的各個液晶顯示面板差異太大。再者，可避免在液晶顯示母板的非面板區因上下基板間距過小而造成放電現象。另外，本發明的液晶顯示母板還具多種加電壓區域，當其中一個加電壓區域失效時，其它加電壓區域可就近做為備援之用。
根據本發明的目的，提出一種液晶顯示母板，包括第一基板、第二基板和至少一個液晶層。第二基板與第一基板平行設置，并包括多個加電壓區、第一輸入電路、第一走線、第二走線、第一面板輸入端和第二面板輸入端。各個加電壓區各具有多個面板區。第一輸入電路設置在各個加電壓區上，并具有第一母板輸入端和第二母板輸入端。第一走線和第二走線均設置在各個加電壓區上，并分別電連接到第一母板輸入端和第二母板輸入端上。第一面板輸入端和第二面板輸入端均設置在各個面板區上，并分別電連接到第一走線和第二走線上。至少一個液晶層設置在第一和第二基板之間，并對應地位于面板區上。
為讓本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并結合附圖，作詳細說明如下
圖1A展示本發明第一實施例的液晶顯示母板的俯視結構圖。
圖1B展示圖1A中A和A’所形成的剖面線的剖面結構圖。
圖1C展示圖1A中面板區的詳細俯視結構圖。
圖1D展示圖1A中修護結構的俯視結構圖。
圖1E展示圖1D中B與B’所形成的剖面線上的剖面結構圖。
圖2展示本發明第二實施例的液晶顯示母板的俯視結構圖。
簡單符號說明100、200液晶顯示母板102第一基板102a共同電極
103液晶層103a聚合物103b液晶分子103c框膠104第二基板104a、104a’加電壓區106、106’面板區106a電極線106b掃描線106c數據線108、108’、208輸入電路108a、108b、108a’、108b’、208a、208b母板輸入端110a、110b、110a’、110b’、210a、210b走線112a、112b、112a’、112b’、212a、212b面板輸入端114修護結構114a、114b導體層114c絕緣層116a、116b間隙物Vx跨壓A-A’、B-B’剖面線208a柵極母板輸入端208b源極母板輸入端212a柵極面板輸入端212b源極面板輸入端具體實施方式
第一實施例請參照圖1A、1B及1C，圖1A展示本發明第一實施例的液晶顯示母板的俯視結構圖，圖1B展示圖1A中A和A’所形成的剖面線的剖面結構圖，圖1C展示圖1B中面板區的詳細俯視結構圖。液晶顯示母板100包括第一基板102、第二基板104和至少一個液晶層103。第二基板104與第一基板102平行設置，且第二基板104包括加電壓區104a、104a’、輸入電路108、108’、走線110a、110b、110a’、110b’和面板輸入端112a、112b、112a’及112b’。
本實施例的液晶顯示母板100的加電壓區104a和104a’分別具有多個面板區106和106’。加電壓區104a中的面板區106之間經由走線110a和110b相互電連接；加電壓區106’中的面板區106’之間經由走線110a’、110b’相互電連接。接下來以加電壓區104a及其之面板區106為例作說明。而在本實施例中，以加電壓區104a設置一個輸入電路108為例作說明。
輸入電路108設置在加電壓區104a上，并具有母板輸入端108a和108b。走線110a和110b設置在加電壓區104a上，并分別電連接至母板輸入端108a和108b。面板輸入端112a和112b設置在各面板區106上，并分別電連接到走線110a和110b上。因此，面板輸入端112a和112b分別電連接到母板輸入端108a和108b上。在本實施例中，以各面板區106設置兩組面板輸入端112a和112b為例作說明，也可以是兩個面板輸入端112a和112b的搭配設計。液晶層103設置在第一基板102和第二基板104之間，并對應地位于面板區106上。其它面板區106上也可設置液晶層在第一基板102和第二基板104之間。母板輸入端和面板輸入端的數目可視需求決定，并不局限于本實施例。
第一基板102還包括共同電極102a，第二基板104還包括多條電極線106a、多條掃描線106b和多條數據線106c。電極線106a彼此平行地設置在面板區106上，并電連接到走線110b上。掃描線106b彼此平行地設置在面板區106上，并平行且交錯地設置在兩條相鄰的電極線106a之間。數據線106c也彼此平行地設置在面板區106上，并與電極線106a和掃描線106b垂直交錯。任意相鄰二條掃描線106b和任意相鄰二條數據線106c定義一個像素，每一像素包含薄膜晶體管、像素電極和儲存電容。薄膜晶體管的三端對應地電連接到像素邊緣的數據線、像素邊緣的掃描線及像素電極上。在本實施例中，面板區106中的面板輸入端112b電連接到電極線106a，電極線106a為儲存電容的電極結構，而面板輸入端112a通過第一基板102和第二基板104之間的導電結構(如導電球)電連接到共同電極102a上。也就是說，電極線106a電連接到母板輸入端108b上，而共同電極102a電連接到母板輸入端108a上。
液晶顯示母板100還包括多個聚合物層(Polymer layer)103a。本實施例的液晶顯示母板100未進行聚合物穩定配向(Polymer Stabilization Alignment，PSA)工藝時，液晶層103包括單體(未展示)和液晶分子103b，而單體與液晶分子103b混合。接著，在加電壓區104a上經由母板輸入端108a和108b提供跨壓Vx，來在第一基板102和第二基板104上加電壓，使液晶分子103b轉動；在加電壓期間，經由紫外光曝照后，單體將聚合成聚合物層103a在第一基板102和第二基板104的表面上，并與液晶層103接觸，以提供液晶分子103b預傾角(Pre-tilt Angle)。而第一基板102和第二基板104之間還具有框膠103c，環繞在液晶層103的周圍，用以接合第一基板102和第二基板104。
至于走線110a和110b的布局設計，在此簡單舉例說明，但本實施例的技術并不局限于此。例如，走線110a和110b彼此為不交錯，甚至可以隔層不交錯，以防止走線110a和110b因液晶顯示母板100中的粒子(Particle)或纖維(Fiber)等物質造成電短路。
面板區106中具有間隙物(Spacer)116a，以使得第一基板102和第二基板104在面板區106中可保持固定的間距(cell gap)。而加電壓區104在各面板區106之間的非面板區也具有間隙物116b，以與第一基板102和第二基板104在非面板區中也可保持固定的間距。這樣一來，可使共同電極102a與走線110b間不會因距離過近導致電場過強使其間的電介質(Dielectric)崩潰而導通的情形，也可避免非面板區中的異物造成共同電極102a與走線110b電短路。在本實施例中，間隙物116a和116b包括封膠(Sealant)、纖維、硅球(Silica Ball)、光阻型間隔物(photo spacer)或上述的組合。
至于加電壓區104a’、面板區106’、母板輸入端108a’和108b’、面板輸入端112a’和112b’、走線110a’和110b’的連接關系也如同上述加電壓區104a、面板區106、母板輸入端108a和108b、面板輸入端112a和112b、走線110a和110b的連接關系，在此省略不再贅述。加電壓區104a和104a’可以相同或相異。例如，加電壓區104a和104a’的面板區位置及個數、走線布局、面板輸入端位置及個數可以相同或相異。
本實施例雖以液晶顯示母板100分為加電壓區104a和104a’為例作說明，然而，本實施例的液晶顯示母板100根據各走線110a、110b、110a’和110b’的負載大小來進行加電壓區的分區；當各走線110a、110b、110a’和110b’的距離過長而負載較高時，本實施例的液晶顯示母板100也可區分為較多的加電壓區，例如分為三個或三個以上的加電壓區。如此，可減低走線112a、112b、112a’和112b’上的負載，使施加在各加電壓區中所有面板區上的液晶層103兩端的電壓為實質上相近，并使各液晶層103中的液晶分子103b具有實質上相近的配向結果。故本實施例的液晶顯示母板100可有效地避免走線負載不同而使得輸入各液晶層103的電壓誤差較大和各液晶層103的PSA工藝結果差異大的問題。
本實施例的第二基板104還包括修護結構114，如圖1A所示，修護結構114位于加電壓區域104a和104a’之間。請參照圖1D和圖1E，圖1D展示了圖1A中修護結構的俯視結構圖，圖1E展示了圖1D中B與B’所形成的剖面線上的剖面結構圖。修護結構114包括導體層114a、114b和絕緣層114c。絕緣層114c覆蓋于加電壓區104a的走線110a和110b、加電壓區104a’的走線110a’和110b’。導體層114a以跨接方式設置在絕緣層114c上，并隔層對應覆蓋走線110a和110a’；導體層114b也以跨接方式設置在絕緣層114c上，并隔層對應覆蓋走線110b和110b’。
在輸入電路108與108’的任一輸入電路發生壞損或走線110a、110b、110a’和110b’的任一發生問題時，操作者可以激光(Laser)來破壞絕緣層114c的結構，例如挖洞后填充導電物質，使得導體層114a與走線110a、110a’相互電連接，且導體層114b與走線110b和110b’相互電連接。如此，可以以未壞損的輸入電路來支持輸入電路壞損的加電壓區的加電壓操作。而在本實施例中雖僅以修護結構114在導體層114b的剖面結構上為例作說明，然而，導體層114a的剖面結構可根據導體層114b的剖面結構而依此類推。
本實施例雖僅以加電壓區104a包括一個輸入電路108為例作說明，然而，本實施例中的加電壓區104a還可具有兩個或兩個以上的輸入電路，以在輸入電路108發生壞損時，可以以另外的輸入電路來對加電壓區104a進行加電壓的操作。本實施例雖僅對加電壓區104a為例作說明，然而，加電壓區104a’的結構及其操作可根據加電壓區104a的說明依此類推。本實施例雖僅以各面板區106各設置兩個面板輸入端112a和112b為例作說明，然而，各面板區106所設置的面板輸入端的個數不受本實施例的限制而還可為一個面板輸入端。
本實施例的液晶顯示母板將TFT基板分為多個加電壓區，并在兩相鄰的加電壓區設置修護結構。本發明的液晶顯示母板設置有彼此不交錯的PSA工藝走線，且本發明的液晶顯示面板還在非面板區設置間隙物。故本實施例的液晶顯示母板的多個液晶顯示面板可同時進行PSA工藝，而可有效地解決傳統PSA工藝技術一次僅能對一個液晶顯示面板進行PSA工藝而耗費較多時間且占用較大無塵室空間的缺點，同時具有使各液晶層的PSA工藝結果相近，以達到優選的PSA工藝效果、PSA工藝走線不易短路及可在PSA工藝走線短路或輸入電路壞損時經由修護結構來進行PSA工藝的優點。
第二實施例請參照圖2，其展示了本發明第二實施例的液晶顯示母板的俯視結構圖。本實施例與第一實施例不同之處在于本實施例的液晶顯示母板200還具有輸入電路208、柵極面板輸入端212a、源極面板輸入端212b、走線210a和210b，而輸入電路208包括柵極母板輸入端208a和源極母板輸入端208b。各面板區106的柵極和源極面板輸入端212a和212b分別電連接到走線210a和210b上，并分別電連接到面板區的掃描線和數據線上。柵極和源極母板輸入端208a和208b分別電連接到走線210a和210b。即柵極面板輸入端212a經由走線211a電連接到柵極母板輸入端208a上，而源極面板輸入端212b經由走線210b電連接到源極母板輸入端208b上。
如此，當走線108a和108b短路時，液晶顯示母板200可經由母板輸入端208a和208b來在加電壓區104a施加電壓以進行PSA工藝。故本實施例的液晶顯示母板200可有效地解決傳統液晶顯示母板在PSA工藝走線短路時，無備用的加電壓裝置來以其它方法進行PSA工藝的問題。
在本實施例中，走線110a、110b、210a和210b彼此隔層交錯，具有若干隔層交錯點。而任兩彼此隔層交錯的走線在交錯區域均為至少一個絕緣層設置在其間而達到隔層交錯作用，并優選地彼此為電絕緣，以避免走線短路的情形。接下來，以走線110a和走線210a的結構為例作說明。
走線210a和110a均形成在第一金屬層，第一金屬層一般而言為形成掃描線或薄膜晶體管的柵極的金屬層而走線210a和110a中任一走線在其交錯區域形成在第二金屬層上，第二金屬層一般而言為形成數據線或薄膜晶體管的源/漏極的金屬層，而第一金屬層和第二金屬層之間具有絕緣層，使第一和第二金屬層彼此電絕緣以避免走線210a和110a發生短路的情形。而走線210a和110a也可分別形成在第一金屬層和第二金屬層，以避免走線210a和110a發生短路的情形。在本實施例中，雖僅以走線210a和110a的相互交錯區域的結構為例作說明，然而，任兩條走線210a、210b、110a和110b的結構可根據走線210a和211a的結構依此類推。
本實施例的液晶顯示母板將第二基板分為多個加電壓區。本實施例的液晶顯示母板還在各加電壓區設置兩組電壓輸入電路及其走線，以在任一組加電壓電路或走線發生故障時，以另一組加電壓電路和走線來進行母板PSA工藝。故本實施例的液晶顯示母板對液晶顯示母板中多個液晶層一起進行PSA工藝，而可有效地解決傳統PSA工藝技術一次僅能對一個液晶顯示面板進行PSA工藝而耗費較多時間且占用較大無塵室面積的缺點，同時具有而使各液晶層的PSA工藝結果相近，以達到優選的PSA工藝效果、PSA工藝走線不易短路及可在PSA工藝走線短路時，經由其它走線來進行PSA工藝的優點。
綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，可對其進行各種更動與修改。因此，本發明的保護范圍以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種液晶顯示母板，包括第一基板；第二基板，與該第一基板平行設置，并包括多個加電壓區，每一該加電壓區具有多個面板區；第一輸入電路，設置在各該加電壓區上，并具有第一母板輸入端和第二母板輸入端；第一走線，設置在各該加電壓區上，并電連接到該第一母板輸入端上；第二走線，設置在各該加電壓區上，并電連接到該第二母板輸入端上；第一面板輸入端，設置在各該面板區上，并電連接到該第一走線上；與第二面板輸入端，設置在各該面板區上，并電連接到該第二走線上；和至少一個液晶層，設置在該第一和該第二基板之間，并位于該面板區上。
2.如權利要求1所述的液晶顯示母板，其中該第一基板包括共同電極，電連接到該第一面板輸入端上。
3.如權利要求1所述的液晶顯示母板，其中該第二基板還包括多條電極線，設置在各該面板區上，并電連接到該第二面板輸入端上。
4.如權利要求1所述的液晶顯示母板，還包括多個聚合物，設置在該第一和該第二基板上，并位于該至少一個液晶層中和各該面板區上。
5.如權利要求1所述的液晶顯示母板，其中該加電壓區具有相鄰的第一加電壓區和第二加電壓區，該第二基板還包括修護結構，設置在該第一加電壓區和該第二加電壓區之間，包括絕緣層，覆蓋該第一加電壓區的該第一走線與該第二走線和該第二加電壓區的該第一走線與該第二走線；第一導體層，設置在該絕緣層上，并覆蓋該第一加電壓區的該第一走線和該第二加電壓區的該第一走線；和第二導體層，設置在該絕緣層上，并覆蓋該第一加電壓區的該第二走線和該第二加電壓區的該第二走線。
6.如權利要求1所述的液晶顯示母板，其中該第二基板還包括第二輸入電路，設置在各該加電壓區上，并具有第三母板輸入端和第四母板輸入端，該第三和該第四母板輸入端分別電連接到該第一和該第二走線上。
7.如權利要求1所述的液晶顯示母板，其中該第一與該第二走線彼此電絕緣，且為不交錯或隔層交錯。
8.如權利要求1所述的液晶顯示母板，其中該第二基板還包括多條掃描線和多條數據線，設置在各該面板區上；柵極面板輸入端和源極面板輸入端，設置在各該面板區上，并分別與該掃描線和該數據線電連接；第三輸入電路，設置在各該加電壓區上，并具有柵極母板輸入端和源極母板輸入端；第三走線，設置在各該加電壓區上，并電連接到該柵極母板輸入端和該柵極面板輸入端上；和第四走線，設置在各該加電壓區上，并電連接到該源極母板輸入端和該源極面板輸入端上。
9.如權利要求1所述的液晶顯示母板，還包括多個間隙物，設置在該第一和該第二基板之間，并位于該面板區之間的區域上。
10.如權利要求9所述的液晶顯示母板，其中該間隙物包括封膠、纖維、硅球、光阻型間隔物或上述組合。
全文摘要
本發明公開了一種液晶顯示母板，其包括第一基板、第二基板和液晶層。第二基板包括多個加電壓區、第一輸入電路、第一和第二走線、第一和第二面板輸入端。各加電壓區具有多個面板區。第一輸入電路設置在各加電壓區上，并具有第一和第二母板輸入端。第一和第二走線均設置在各加電壓區上，并分別電連接到第一和第二母板輸入端上。第一和第二面板輸入端均設置在各面板區上，并分別電連接到第一和第二走線上。液晶層設置在第一和第二基板之間，并位于面板區上。
文檔編號G02F1/1339GK1916709SQ200610128199
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月7日 優先權日2006年9月7日
發明者董人郎, 陳雅潔 申請人:友達光電股份有限公司