显示器技术领域
本发明是有关于一种显示器，且特别是有关于一种具有特定形状的间隙
物或凸块的显示器。
背景技术
随着科技的进步，体积庞大的阴极射线管(CathodeRayTube，CRT)显示
器已经渐渐地走入历史。因此，液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)、
有机发光二极管显示器(OrganicLightEmittingDiodedisplay，OLEDdisplay)、
电泳显示器(Electro-PhoreticDisplay，EPD)、电浆显示器(PlasmaDisplayPanel，
PDP)等显示面板则逐渐地成为未来显示器的主流。
为了精准地控制显示面板的主动元件阵列基板与对向基板的间隙(cell
gap)，通常会在两个基板之间加入间隙物以支撑间隙。一般来说，显示面板
被弯曲或按压时(例如进行移动间隙物测试(movingPStest)时)会造成间隙物
的错位(或滑动)，而错位的间隙物有可能会刮伤显示区域的主动元件阵列基
板上的膜层，或者是使得主动元件阵列基板上的配向层的配向效果不良，因
而导致显示面板发生暗态漏光等问题。再者，若间隙物在斜向方向上错位，
由于间隙物有可能会不对称地刮伤相邻的两个像素区，导致前述的暗态漏光
问题更为严重。因此，增加显示面板中间隙物的错位容许量实为研发者所欲
达成的目标之一。
发明内容
本发明提供一种显示器，可提高间隙物的错位容许量，以改善显示器的
暗态漏光现象。
本发明提出一种显示器。显示器包括第一基板、多条扫描线、多条数据
线、多个像素结构、保护层、凸块、第二基板以及间隙物。扫描线、数据线、
像素结构以及保护层位于第一基板上。凸块配置于第一基板上。第二基板与
第一基板相对设置。间隙物配置于第二基板上且与凸块至少部分重叠。凸块
与间隙物中的一个具有第一形状，凸块与间隙物中的另一个具有第二形状，
其中第一形状在第一方向上的两侧长度大于中间长度。
基于上述，本发明的凸块与间隙物中的一个具有两侧长度大于中间长度
的特殊形状，当间隙物斜向错位时，此特殊形状可增加间隙物与凸块之间的
接触面积，维持面板间隙，避免间隙物刮伤显示区域，进而提高间隙物的错
位容许量。如此一来，可改善显示器因间隙物错位所致的暗态漏光等问题。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合
所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为依照本发明一实施例的显示器的剖面示意图。
图2A与图2B分别为依照本发明一实施例的显示器的俯视示意图，其中
图2A中省略绘示黑矩阵。
图3A为沿图2A的剖面线A-A’的剖面示意图。
图3B为沿图2A的剖面线B-B’的剖面示意图。
图4为图2A的区域R中凸块与间隙物之间的相对位置的放大示意图。
图5为图2A的区域R中凸块与间隙物之间的相对位置的放大示意图。
图6为图2A的区域R中凸块与间隙物之间的相对位置的放大示意图。
图7A至图7D分别为本发明的第一形状的示意图。
图8A至图8F分别为本发明的第二形状的示意图。
图9A与图9B为依照本发明另一实施例的显示器的俯视示意图，其中图
9A中省略绘示黑矩阵。
图10A为第一传统显示器的俯视示意图。
图10B为沿图10A的剖面线A-A’的剖面示意图。
图10C为沿图10A的剖面线B-B’的剖面示意图。
图11A为第二传统显示器的俯视示意图。
图11B为沿图11A的剖面线A-A’的剖面示意图。
图11C为沿图11A的剖面线B-B’的剖面示意图。
图12为本发明一实验例的显示器的间隙物的错位容许量与显示器种类
的关系曲线图。
图13为本发明一实验例的显示器的黑矩阵在第一方向上的最大长度与
显示器种类的关系曲线图。
其中，附图标记说明如下：
10：第一形状
10a：两侧
10b：中间
20：第二形状
20a：主体部
20b：延伸部
100：第一基板
110：像素阵列层
114、114”：凸块
200：第二基板
210：彩色滤光阵列层
211：滤光图案
212：覆盖层
214：配向层
300：显示介质层
AA’：剖面线
BB’：剖面线
BM、BM’、BM”：黑矩阵
C：开口
CH：通道层
CL：共用线
D1、D1’：第一方向
D2、D2’：第二方向
D：漏极
DL：数据线
G：栅极
GI：栅绝缘层
H1、H1”、H2、H2’、H2”：厚度
P：像素结构
PE：像素电极
PS、PS’、PS”：间隙物
PV：保护层
S：源极
SL：扫描线
T：主动元件
具体实施方式
图1为依照本发明一实施例的显示器的剖面示意图。图2A与图2B为依
照本发明一实施例的显示器的俯视示意图，其中图2A中省略绘示黑矩阵，
而图2B则提供了黑矩阵BM与其它构件之间的配置关系。图3A为沿图2A
的剖面线A-A’的剖面示意图。图3B为沿图2A的剖面线B-B’的剖面示意图。
请同时参照图1至图3B，本实施例的显示器包括第一基板100、第二基板200
以及位于第一基板100与第二基板200之间的显示介质层300、凸块114(请
参照图3A与图3B)以及间隙物PS(请参照图3A与图3B)。第一基板100的
材质可为玻璃、石英、有机聚合物或其类似材质。第一基板100上例如是设
置有像素阵列层110，其详细结构将于后续段落说明。
第二基板200设置于第一基板100的对向。第二基板200的材质可各自
为玻璃、石英、有机聚合物或是其他可适用的材料，其可与第一基板100具
有相同或不同的材质，本发明不以此为限。第二基板200上例如是配置有彩
色滤光阵列层210，其详细结构将于后续段落说明。
显示介质层300例如是液晶材料。换言之，本实施例的显示器例如是液
晶显示器。然而，本发明并不限于此。在其他实施例中，显示介质120亦可
以是其他的显示材料，诸如有机发光二极管材料、无机发光二极管材料、电
泳显示材料、萤光材料、磷光材料、电浆材料等。
为了清楚地说明，图2A是以绘示出具有2×2个像素结构的阵列的像素
阵列层110以及对应的彩色滤光阵列层为例，但本发明所属领域中具有通常
知识者应可以理解，图1的像素阵列层110实际上是由多个像素结构排成的
阵列所构成。
请同时参照图2A、图3A以及图3B，在本实施例中，像素阵列层110
包括多条扫描线SL、多条数据线DL、多个像素结构以及保护层PV。
扫描线SL与数据线DL位于第一基板100上。扫描线SL与数据线DL
的延伸方向不相同，在本实施例中，扫描线SL的延伸方向与数据线DL的延
伸方向例如是垂直。如图2A所示，在本实施例中，数据线DL例如是沿第一
方向D1延伸，而扫描线SL例如是沿第二方向D2延伸，且第一方向D1与
第二方向D2例如是实质上互相垂直。此外，扫描线SL与数据线DL是位于
不相同的膜层，且两者之间夹有绝缘层(未绘示)。扫描线SL与数据线DL主
要用来传递驱动此像素结构的驱动讯号。扫描线SL与数据线DL的材料包括
导电材料，诸如金属、合金、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、其
他其堆叠层等。
像素结构位于第一基板100上。像素结构P与扫描线SL以及数据线DL
电性连接。详言之，像素结构包含主动元件T以及与主动元件T电性连接的
像素电极PE。主动元件T例如是薄膜晶体管，其包括栅极G、栅绝缘层GI、
通道层CH、源极S以及漏极D。栅极G位于第一基板100上，栅绝缘层GI
位于栅极G上，且通道层CH位于栅绝缘层GI上，且栅绝缘层GI位于通道
层CH与栅极G之间。源极S以及漏极D分别位于栅极G上方的通道层CH
两侧。栅极G、源极S以及漏极D的材料包括导电材料，诸如金属、合金、
金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、其堆叠层等。通道层CH的材料
包括半导体，诸如非晶硅半导体、金属氧化物半导体、有机半导体等。栅绝
缘层GI的材料包括无机材料、有机材料、上述的组合或其堆叠层，其中无机
材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅。
在本实施例中，是以主动元件T为底部栅极型薄膜晶体管为例，但本发
明不以此为限，在其他实施例中主动元件T可为顶部栅极型薄膜晶体管或其
他类型的主动元件。再者，本实施例是以每一像素结构具有一个主动元件为
例，但本发明不以此为限。
在本实施例中，保护层PV例如是覆盖扫描线SL、数据线DL以及主动
元件T，凸块114配置于保护层PV上。在本实施例中，凸块114与保护层
PV例如是共同具有至少一开口C，开口C暴露出主动元件T的漏极D。像
素电极PE例如是顺应地配置于凸块114上，且像素电极PE经由开口C电性
连接与主动元件T的漏极D(如图3B所示)。在本实施例中，凸块114例
如是位于一条扫描线SL以及一条数据线DL之间的交错处且具有厚度H1，
其中凸块114例如是重叠于两个相邻的像素结构P，如图2A、图2B、图3A、
图3B所示。
凸块114与保护层PV的材料例如是绝缘材料，包括无机材料、有机材
料、上述的组合或其堆叠层，其中无机材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化
硅、上述的组合或其他合适的材料，有机材料例如是聚酯类(PET)、聚烯类、
聚丙酰类、聚碳酸酯类、聚环氧烷类、聚苯烯类、聚醚类、聚酮类、聚醇类、
聚醛类、或其他合适的材料、上述的组合或其他合适的材料。在本实施例中，
凸块114与保护层PV例如是具有相同材料。详言之，凸块114例如是与保
护层PV一体成形。举例来说，于第一基板100上形成绝缘材料层，接着通
过微影蚀刻制程对绝缘材料层进行图案化，以形成局部凸出的绝缘材料层，
其中实质上平坦的绝缘材料层为保护层PV，而局部凸出的绝缘材料层则为凸
块114。其中，微影蚀刻制程例如是半调式微影蚀刻制程(half-tonemask
process，HTMprocess)。而后，还包括于保护层PV与凸块114中形成开口
C，以及于保护层PV与凸块114上形成像素电极PE。开口C的形成方式例
如是微影蚀刻制程，但本发明不限于此。像素电极PE可为穿透式像素电极、
反射式像素电极或是半穿透半反射式像素电极。
在本实施例中，像素阵列层110例如是还包括共用线CL，其位于像素区
域边缘。共用线CL可与像素电极PE耦合以形成储存电容器(未标示)。共用
线CL与数据线DL、栅极G以及扫描线SL彼此电性绝缘。在本实施例中，
是以共用线CL与扫描线SL位于相同膜层，而与数据线DL位于不同膜层为
例，然本发明不限于此。在其他实施例中，共用线CL也可以与数据线DL
位于相同膜层，而与扫描线SL与位于不同膜层。
请参照图3A与图3B，彩色滤光阵列层210例如是包括多个滤光图案
211、黑矩阵BM以及覆盖层212。滤光图案211位于第二基板200上，且例
如是分别对应第一基板100上的像素阵列层110的单一像素结构设置。滤光
图案211可为红色滤光图案、绿色滤光图案或蓝色滤光图案。
黑矩阵BM配置于第二基板200上，且位于滤光图案211之间。具体来
说，黑矩阵BM定义出多个分别对应于像素结构的单元区域(未标示)，而滤
光图案211分别配置于这些单元区域中。在本实施例中，如图2A、图2B、
图3A以及图3B所示，黑矩阵BM例如是遮蔽间隙物PS以及凸块114，黑
矩阵BM例如是与扫描线SL、数据线DL、主动元件T、凸块114以及间隙
物PS重叠配置，以避免前述不透光构件降低像素结构的开口率。在本实施
例中，位于扫描线SL与数据线DL交错处的黑矩阵BM例如是与其下方的凸
块114具有相似的构型。
覆盖层212配置于第二基板200上，且例如是覆盖滤光图案211与黑矩
阵BM。覆盖层212的材料例如是绝缘材料，可参照前文针对保护层PV所
述，于此不赘述。
间隙物PS例如是位于第二基板200上且具有厚度H2。其中，间隙物PS
与凸块114至少部份重叠，且重叠于黑矩阵BM。在本实施例中，如图3B所
示，间隙物PS例如是位于开口C上方并与开口C重叠。
除此的外，如图3B所示，间隙物PS与凸块114之间夹有像素电极PE。
因此，在间隙物PS与凸块114相互重叠的区域中，未被像素电极PE所覆盖
的凸块114与间隙物PS之间例如是不接触(即：存在一间隙)。换言的，间隙
物PS通过与像素电极PE接触，而被像素电极PE所支撑，故部份未与像素
结构PE接触的间隙物PS例如是悬空于凸块114上方(如图3A以及图3B所
示)。然而，当间隙物PS在受到外力挤压时，间隙物PS亦可与上述未被像
素电极PE所覆盖的凸块114接触。
在本实施例中，显示器例如是更包括配向层214，其配置于显示介质层
300与彩色滤光层210之间。因此，间隙物PS例如是位于配向层214与凸块
114之间(如图3A以及图3B所示)，然本发明不限于此。在一实施例中，配
向层(未绘示)也可位于显示介质层300与像素阵列层110之间，诸如覆盖保
护层PV与像素电极PE，使得配向层位于间隙物PS与凸块114之间。在另
一实施例中(未绘示)，显示器可具有分别位于第一基板100侧与第二基板200
侧的配向层(未绘示)，如此间隙物PS位于两配向层之间。
图4至图6分别为图2A的区域R中凸块与间隙物的相对位置的放大示
意图。请参照图4至图6，凸块114与间隙物PS中的一个具有第一形状10，
且凸块114与间隙物PS中的另一个具有第二形状20。在本实施例中，系以
间隙物PS具有第一形状10，凸块114具有第二形状20为例，且在第一方向
D1上，第一形状10的两侧10a的长度大于中间10b的长度。其中，第一形
状10的所述两侧10a在第一方向D1上延伸，中间10b位于两侧10a之间。
如此一来，当第一基板100与第二基板200因显示器被弯曲或按压而发
生错位时，间隙物PS与凸块114之间例如是具有较大的接触面积。举例来
说，当第一基板100与第二基板200未错位时，如图4所示，间隙物PS与
凸块114例如是未偏移而完全重叠。当第一基板100与第二基板200之间的
错位程度较大时，如图5所示，间隙物PS与凸块114例如是部分重叠，其
中第一形状10的两侧10a与第二形状20部分重叠。当第一基板100与第二
基板200之间的错位程度更大时，如图6所示，间隙物PS与凸块114例如
是严重偏移而部分重叠，其中第一形状10的两侧10a中的一侧例如是与凸块
114重叠，而第一形状10的两侧10a中的另一侧以及中间10b例如是不与凸
块114重叠。
虽然在前述的实施例中是以第一形状10与第二形状20具有图2A所示
的构型为例，但本发明不以此为限，第一形状10与第二形状20可依需求而
具有多种不同设计。举例来说，如图7A至图7D所示，第一形状10也可以
是I形柱状(如图7A所示)、H形柱状(如图7B所示)、由多个圆形构成的形状
(如图7C所示)或哑铃型柱状(如图7D所示)，其中第一形状10的两侧10a的
长度大于中间10b的长度。再者，如图8A至图8C所示，第二形状20例如
是包括主体部20a与至少一延伸部20b，其中主体部20a沿着第二方向D2延
伸，延伸部20b由主体部20a的中间沿着第一方向D1延伸。再者，第二形
状20也可以具有图8D至图8F所示的形状，其例如是适用于需较高解析度
(resolution；即pixelperinch(PPI))的显示器中。
在本实施例中，是以间隙物PS具有第一形状10，凸块114具有第二形
状20，以及第一方向D1为数据线DL的延伸方向，第二方向D2为扫描线
SL的延伸方向为例来进行说明，但本发明不限于此。也就是说，在一实施例
(未绘示)中，间隙物PS例如是具有第二形状20，而凸块114具有第一形状
10。再者，在另一实施例中，如图9A以及9B所示，第一方向D1’也可以是
扫描线SL的延伸方向，第二方向D2’例如是数据线DL的延伸方向。其中，
在第一方向D1’上，第一形状10的两侧区域的长度大于中间区域的长度。第
二形状20的主体部20a沿着第二方向D2’延伸，延伸部20b沿着第一方向
D1’延伸。在本实施例中，凸块114例如是不具有开口C，且间隙物PS未位
于开口C上方。
在上述的实施例中，凸块114与间隙物PS中的一个具有两侧长度大于
中间长度的第一形状10，且凸块114与间隙物PS中的另一个具有与第一形
状10搭配的第二形状20。如此一来，当第一基板100与第二基板200因显
示器被弯曲或按压而发生错位时，间隙物PS与凸块114之间可具有较大的
接触面积并维持面板间隙，避免间隙物刮伤显示区域。因此，间隙物PS具
有增加错位容许量，能避免间隙物PS刮伤诸如配向层等位于显示区域的膜
层，进而可大幅改善显示器的暗态漏光等问题。再者，由于间隙物PS与凸
块114的配置实质上与黑矩阵BM、扫描线SL与数据线DL等不透光构件重
叠，因此不会影响显示器的开口率。
图10A为第一传统显示器的俯视示意图，其作为后续实验中的比较例1。
图10B为沿图10A的剖面线A-A’的剖面示意图。图10C为沿图10A的剖面
线B-B’的剖面示意图。图10A的传统显示器与绘示在图2A的本发明实施例
的显示器相似；为清楚起见，相同或相似的元件以相同或相似的元件符号表
示，且不再重复说明。图10A的比较例1的显示器结构与图2A的本发明实
施例的显示器结构不相同之处在于，图10A的比较例1的显示器不具有凸块
114，且是以间隙物PS’来取代图2A的间隙物PS。
请同时参照图10A至图10C，比较例1中的间隙物PS’例如是配置于第
二基板200上且具有厚度H2’。更具体来说，间隙物PS’位于一条数据线DL
以及一条扫描线SL的交错处，且重叠于黑矩阵BM’。其中，在比较例1中，
间隙物PS’未与开口C重叠，如图10A与图10C所示。此外，间隙物PS’的
形状例如是圆形。位于扫描线SL与数据线DL交错处的黑矩阵BM’例如是
与其下方的间隙物PS’具有相似的构型。除此之外，如图10C所示，间隙物
PS’与保护层PV之间例如是夹有像素电极PE。因此，未被像素电极PE所覆
盖的保护层PV与间隙物PS’之间例如是不相接触(即：存在一间隙)。换言之，
间隙物PS’通过与像素电极PE接触，而被像素电极PE所支撑，故部份未与
像素结构PE接触的间隙物PS’例如是悬空于保护层PV上方(如图10B以及
图10C所示)。然而，当间隙物PS’在受到外力挤压时，间隙物PS亦可与上
述未被像素电极PE所覆盖的保护层PV接触。
图11A为第二传统显示器的俯视示意图，其作为后续实验中的比较例2。
图11B为沿图11A的剖面线A-A’的剖面示意图。图11C为沿图11A的剖面
线B-B’的剖面示意图。图11A的传统显示器与绘示在图2A的本发明实施例
的显示器相似；为清楚起见，相同或相似的元件以相同或相似的元件符号表
示，且不再重复说明。图11A的比较例2的显示器结构与图2A的本发明实
施例的显示器结构不相同之处在于，图11A的比较例2的显示器是以凸块
114”以及间隙物PS”来取代图2A的凸块114以及间隙物PS。请同时参照图
11A至图11C，比较例2中的凸块114”配置于保护层PV上，且凸块114”不
具有开口(如图11C所示)。其中，凸块114”例如是位于一条扫描线SL以
及一条数据线DL之间的交错处且具有厚度H1”，其中凸块114”例如是重叠
于两个相邻的像素结构P，如图11A、图11C所示。另一方面，间隙物PS”
例如是位于第二基板200上且具有厚度H2”。其中，间隙物PS”位于一条数
据线DL以及一条扫描线SL的交错处并重叠于黑矩阵BM”，且间隙物PS”
与凸块114”重叠。在比较例2中，间隙物PS”是位于开口C上方并与开口C
部份重叠，如图11A与图11C所示。此外，间隙物PS”的形状例如椭圆形。
位于扫描线SL与数据线DL交错处的黑矩阵BM”例如是与其下方的间隙物
PS’具有相似的构型。除此之外，如图11C所示，间隙物PS”与凸块114”之
间例如是夹有像素电极PE。因此，在间隙物PS”与凸块114”相互重叠的区域
中，未被像素电极PE所覆盖的凸块114”与间隙物PS”之间例如是不接触(即：
存在一间隙)。换言之，间隙物PS”通过与像素电极PE接触，而被像素电极
PE所支撑，故部分未与像素结构PE接触的间隙物PS”例如是悬空于凸块114”
上方(如图11B以及图11C所示)。当然，间隙物PS”在受到外力挤压时，间
隙物PS”亦可与上述未被像素电极PE所覆盖的凸块114”接触。
图12为本发明一实验例的显示器的间隙物的错位容许量与显示器种类
的关系曲线图，其中横轴表示具有不同解析度的显示器种类，由左至右依序
为解析度逐渐增加的第一至第三种显示器，第一种显示器为全高清晰度(Full
HighDefinition，FHD)、第二种显示器为广角四倍高清晰度(WideQuadHigh
Definition，WQHD)以及第三种显示器为超高清晰度(UltraHighDefinition，
UHD)，纵轴表示显示器的间隙物的错位容许量。如图12所示，曲线C(实线)
表示本发明一实施例的显示器的测量曲线，曲线A(虚线)以及曲线B(虚线)分
别代表绘示于图10A至图10C的比较例1以及绘示于图11A至图11C的比
较例2的显示器的量测曲线。在此实验例中，曲线A至曲线C所代表的各显
示器在于两个基板之间具有构形不同的间隙物及/或凸块。由图12可知，在
具有相同解析度的显示器中，相较于比较例1以及比较例2的显示器，本发
明的显示器的间隙物具有较大的错位容许量。
图13为本发明一实验例的显示器的黑矩阵在第一方向上的最大长度与
显示器种类的关系曲线图，其中横轴可以参照针对图12所述，纵轴表示显示
器的黑矩阵在第一方向上的最大长度。如图13所示，曲线C(实线)表示本发
明一实验例的显示器的测量曲线，曲线A(虚线)以及曲线B(虚线)分别表示比
较例1以及比较例2的显示器的量测曲线。如上述，曲线A至曲线C所代表
的各显示器在于两个基板之间的间隙物及/或凸块的构形不同。由图13可知，
在间隙物具有相同的移动量时，相较于比较例1以及比较例2的显示器，本
发明的显示器具有较大的开口率，因此具有较佳的显示品质。具体来说，在
本实验中，比较例1-2与本实验例皆使用同一固定形状的黑矩阵，本发明的
实施例可通过凸块与间隙物中的一个在第一方向上具有两侧长度大于中间长
度的特殊形状，而让间隙物具有较大的错位容许量。因此，为使得比较例1
以及比较例2具有如同本发明的实验例的错位容许量时，需额外增加黑矩阵
的面积以增加间隙物的错位容许量。因此，由于比较例1以及比较例2的黑
矩阵面积的增加，使其显示器的开口率随之下降。
综上所述，凸块与间隙物中的一个具有两侧长度大于中间长度的特殊形
状，当间隙物斜向错位时，此特殊形状使得间隙物与凸块之间可具有较大的
接触面积，维持面板间隙，避免间隙物刮伤显示区域，进而增加间隙物的错
位容许量。如此一来，当两侧基板因显示器被弯曲或按压等而发生错位时，
能避免间隙物刮伤诸如配向层等位于显示区域的膜层，进而可大幅改善显示
器的暗态漏光等问题。再者，由于间隙物与凸块的配置实质上与黑矩阵、扫
描线与数据线等不透光构件重叠，因此不会影响显示器的开口率。因此，本
发明的显示器具有较佳的开口率与显示品质。
虽然本发明已以实施例揭露如上，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，当可作些许的更动与润饰，
故本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。