CN101424818B - 多域垂直配向式显示面板、彩色滤光基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种彩色滤光基板，包括一基材、图案化彩色滤光膜层、一共用电极层与多个遮光物。图案化彩色滤光膜层配置于基材上且包括第一图案化滤光膜层，第二图案化滤光膜层与第三图案化滤光膜层。其中，第一图案化滤光膜层、第二图案化滤光膜层与一第三图案化滤光膜层内具有多个凹槽。此外，共用电极层覆盖于第一图案化滤光膜层、第二图案化滤光膜层、第三图案化滤光膜层与基材上，且共用电极层与凹槽的表面共形。另外，遮光物覆盖于凹槽内且配置于共用电极层上，遮光物将凹槽填满以使该共用电极层的表面与遮光物的表面实质上在同一延伸面上。
Description
技术领域
本发明是有关于一种显示面板、彩色滤光基板及其制造方法，且特别是有关于一种多域垂直配向式显示面板的彩色滤光基板及其制造方法。
背景技术
现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体元件与显示装置的进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器已逐渐成为市场的主流。为了让使用者有更好的显示品质，目前液晶显示器皆朝向高对比(high contrast ratio)、无灰阶反转(no gray scaleinversion)、色偏小(little color shift)、亮度高(high luminance)、高色饱和度、快速反应与广视角等特性来发展。以广视角技术而言，常见的液晶显示器例如有共平面切换式(in-plane switching，IPS)液晶显示器、扭转向列型液晶显示器、边际场切换式(fringe field switching)液晶显示器与多域垂直配向式(multi-domainvertically alignment，MVA)液晶显示器等。
图1是现有的多域垂直配向式液晶显示器的剖面示意图。请参照图1，现有的多域垂直配向式液晶显示器100包括一主动元件阵列基板110、一彩色滤光基板120以及位于主动元件阵列基板110与彩色滤光基板120之间的液晶层130。如图1所示，主动元件阵列基板110主要是由一基板111、一主动元件112与一像素电极114所构成。具体而言，主动元件112位于基板111上，且与像素电极114电性连接。
另一方面，彩色滤光基板120主要是由一基材121、多个黑矩阵122、多个彩色膜层124、一共用电极(common eletrode)126与多个凸起物(protrusion)P所构成。其中，黑矩阵122与彩色膜层124皆配置于基材121上，且黑矩阵122位于彩色膜层124之间。此外，共用电极126覆盖于黑矩阵122与彩色膜层124上。特别的是，位于共用电极126上的凸起物(protrusion)P与像素电极114上的狭缝(slit)S，可以影响像素电极114与共用电极126之间的电场分布，进而可使液晶层130中液晶分子呈多方向排列，以得到数个不同的配向领域(domain)。
这里要特别说明的是，在液晶层130尚未受到电场驱动前，彩色滤光基板120上的凸起物P会影响液晶分子的初始倾倒状态。一般而言，多域垂直配向式液晶显示器100多为常态黑画面(normally black)的设定。这意味着，液晶层130中的液晶分子，很可能因凸起物P而影响液晶分子的初始倾倒状态，进而导致显示画面有不正常的漏光现象。
另一方面，彩色滤光基板120主要是借由多道光掩模制程而形成。以彩色滤光基板120上的黑矩阵122、彩色膜层R、彩色膜层G、彩色膜层B与凸起物P的制作来说，就需分别借由五道光掩模制程来进行。由于进行光掩模制程的次数会直接影响到整个多域垂直配向式液晶显示器100的制造成本与制程时间，因此各家制造厂商无不极力缩减光掩模制程的次数。现有彩色滤光基板120的制程，实有改进的必要。
发明内容
本发明提供一种彩色滤光基板的制造方法，其可有效缩减制作流程。
本发明提供一种彩色滤光基板，其具有容易制造的优点，进而可有效降低制造成本。
本发明提供一种多域垂直配向式显示面板的制造方法，其可有效缩减制作流程。
本发明提出一种多域垂直配向式显示面板，其具有较佳的显示品质。
本发明的彩色滤光基板的制造方法包括下列步骤：首先提供一基材。接着，于基材上形成一图案化彩色滤光膜层，形成该图案化彩色滤光膜层包括：于该基材上形成一第一图案化滤光膜层；于该基材上形成一第二图案化滤光膜层；以及于该基材上形成一第三图案化滤光膜层，其中该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层以及该第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽。然后，于图案化彩色滤光膜层与基材上，形成一共用电极层。其中，共用电极层与凹槽的表面共形。之后，于共用电极层上且对应于凹槽内，形成多个遮光物。这些遮光物将这些凹槽填满以使共用电极层的表面与这些遮光物的表面实质上在同一延伸面上。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述凹槽进一步位于第一图案化滤光膜层、第二图案化滤光膜层与第三图案化滤光膜层相邻两者之间。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述的第一图案化滤光膜层的材料包括红色树脂。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述的第二图案化滤光膜层的材料包括绿色树脂。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述的第三图案化滤光膜层的材料包括蓝色树脂。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述的遮光物的材料包括树脂与硼碳化物的混合物。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述的遮光物的材料包括树脂与硅碳化物的混合物。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述的遮光物的材料包括树脂与钨碳化物的混合物。
在本发明的彩色滤光基板的制造方法中，上述的遮光物的材料包括树脂与钒碳化物的混合物。
本发明提供一种彩色滤光基板，其包括一基材、一图案化彩色滤光膜层、一共用电极层与多个遮光物。其中，图案化彩色滤光膜层配置于基材上且包括第一图案化滤光膜层，第二图案化滤光膜层与第三图案化滤光膜层，且第一图案化滤光膜层、第二图案化滤光膜层与第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽。此外，共用电极层覆盖于第一图案化滤光膜层，第二图案化滤光膜层、第三图案化滤光膜层与基材上，并与凹槽的表面共形。另外，遮光物覆盖于凹槽内且配置于共用电极层上。这些遮光物将这些凹槽填满以使共用电极层的表面与这些遮光物的表面实质上在同一延伸面上。
在本发明的彩色滤光基板中，上述凹槽进一步位于第一图案化滤光膜层、第二图案化滤光膜层与第三图案化滤光膜层相邻两者之间。
在本发明的彩色滤光基板中，上述的遮光物的材料包括树脂与硼碳化物的混合物。
在本发明的彩色滤光基板中，上述的遮光物的材料包括树脂与硅碳化物的混合物。
在本发明的彩色滤光基板中，上述的遮光物的材料包括树脂与钨碳化物的混合物。
在本发明的彩色滤光基板中，上述的遮光物的材料包括树脂与钒碳化物的混合物。
本发明提供一种多域垂直配向式显示面板的制造方法，其包括下列步骤：首先，提供一基材与一多域垂直配向式主动元件阵列基板。接着，于基材上形成一图案化彩色滤光膜层，其中图案化彩色滤光膜层包括一第一图案化滤光膜层、一第二图案化滤光膜层以及一第三图案化滤光膜层，其中该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层以及该第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽。然后，于图案化彩色滤光膜层与基材上形成一共用电极层，且共用电极层与凹槽的表面共形。之后，于共用电极层上且对应凹槽内，填入多个遮光物，这些遮光物将这些凹槽填满以使该共用电极层的表面与该些遮光物的表面实质上在同一延伸面上，以形成一彩色滤光基板。此外，于彩色滤光基板与多域垂直配向式主动元件阵列基板之间形成一液晶层。
本发明提供一种多域垂直配向式显示面板，其包括一多域垂直配向式主动元件阵列基板、一彩色滤光基板与一液晶层。其中，液晶层配置于多域垂直配向式主动元件阵列基板与彩色滤光基板之间。上述的多域垂直配向式主动元件阵列基板包括一基板与多个阵列配置于基板上的像素单元。每一像素单元包括至少一主动元件与一像素电极。主动元件与像素电极电性连接，且像素电极具有多个狭缝。此外，彩色滤光基板包括一基材、一图案化彩色滤光膜层、一共用电极层与多个遮光物。上述的图案化彩色滤光膜层配置于基材上，其中图案化彩色滤光膜层包括一第一图案化滤光膜层、一第二图案化滤光膜层以及一第三图案化滤光膜层，其中该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层以及该第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽。另外，共用电极层覆盖于图案化彩色滤光膜层与基材上，并与凹槽的表面共形。特别的是，遮光物覆盖于凹槽内，将该些凹槽填满且配置于共用电极层上，以使共用电极层的表面与遮光物的表面实质上在同一延伸面上。
本发明的彩色滤光基板由于将遮光物配置于共用电极层上，并填满凹槽。因此，位于彩色滤光基板与多域垂直配向式主动元件阵列基板之间的液晶层可以具有良好的初始排列状态。故，本发明的多域垂直配向式显示面板能有效防止漏光，并能提升显示画面的对比度，进而能有良好的显示品质。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是现有的多域垂直配向式液晶显示器的剖面示意图。
图2A～2D是本发明彩色滤光基板的制造方法的流程剖面示意图。
图3是本发明多域垂直配向式显示面板的剖面示意图。
主要元件符号说明：
100：多域垂直配向式液晶显示器
110：主动元件阵列基板
111、302：基板
112、306：主动元件
114、308：像素电极
120、200：彩色滤光基板
121、202：基材
122：黑矩阵
124、R、G、B：彩色膜层
126：共用电极
130：液晶层
204：图案化彩色滤光膜层
204a：第一图案化滤光膜层
204b：第二图案化滤光膜层
204c：第三图案化滤光膜层
205：凹槽
206：共用电极层
208：遮光物
300：多域垂直配向式主动元件阵列基板
304：像素单元
305：保护层
306g：栅极
306i：栅绝缘层
306c：沟道层
306s：源极
306d：漏极
400：液晶层
500：多域垂直配向式显示面板
P：凸起物
S、S1：狭缝
H：接触窗开口
具体实施方式
第一实施例
图2A～2D是本发明彩色滤光基板的制造方法的流程剖面示意图。请先参照图2A，首先，提供一基材202。然后，借由一道光掩模制程而于基材202上形成一第一图案化滤光膜层204a。其中，第一图案化滤光膜层204a中具有多个凹槽205。具体而言，上述第一图案化滤光膜层204a的材料例如是红色树脂。
之后请参照图2B，接着借由一道光掩模制程而于基材202上形成一第二图案化滤光膜层204b。其中，第二图案化滤光膜层204b中具有多个凹槽205。上述第二图案化滤光膜层204b的材料例如是绿色树脂。
然后请参照图2C，于基材202上形成一第三图案化滤光膜层204c。其中，第三图案化滤光膜层204c中同样具有多个凹槽205。此外，上述凹槽205也可位于第一图案化滤光膜层204a、第二图案化滤光膜层204b与第三图案化滤光膜层204c相邻两者之间。
实务上，第三图案化滤光膜层204c的材料例如是蓝色树脂。当然，所属技术领域中具有通常知识者应知上述第一图案化滤光膜层204a、第二图案化滤光膜层204b与第三图案化滤光膜层204c所采用的树脂颜色可依实际需要而作调整，在此仅用以说明并不刻意局限。上述至此，第一图案化滤光膜层204a、第二图案化滤光膜层204b与第三图案化滤光膜层204c便可构成本发明的图案化彩色滤光膜层204。
接着请参照图2D，于图案化彩色滤光膜层204上，形成一共用电极层206。其中，共用电极层206会填入凹槽205内，且与凹槽205共形。详细地说，共用电极层206例如是以全面性沉积的方式于图案化彩色滤光膜层204上形成一透明导电层。实务上，共用电极层206的材料可以采用铟锡氧化物(Indium TinOxide，ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)或铝锌氧化物(AluminumZinc Oxide，AZO)。
请继续参照图2D，之后于共用电极层206上且对应于凹槽205内，形成多个遮光物208。值得注意的是，遮光物208可以将凹槽205填满。具体而言，可先于共用电极层206上沉积一低穿透率材料，再借由一道光掩模制程来对低穿透率材料进行图案化，以形成遮光物208。一般而言，上述的遮光物208的介电常数约3～3.5之间。实务上，遮光物208的材料可以选用树脂与硼碳化物的混合物、树脂与硅碳化物的混合物、树脂与钨碳化物的混合物或树脂与钒碳化物的混合物。
上述至此，本发明的彩色滤光基板200已大致制作完成。本发明的彩色滤光基板200仅通过四道光掩模制程，即可制作完成。相较于现有技术需要五道光掩模制程才能将彩色滤光基板100(如图1所示)制作完成，本发明彩色滤光基板的制造方法不但可有效缩减制作流程，并可大幅降低制造成本。
如图2D所示的彩色滤光基板200包括一基材202、一图案化彩色滤光膜层204、一共用电极层206与多个遮光物208。其中，图案化彩色滤光膜层204配置于基材202上。其中，图案化彩色滤光膜层204具有多个凹槽205。此外，共用电极层206覆盖于图案化彩色滤光膜层204上，并会与凹槽205的表面共形。另外，遮光物208覆盖于凹槽205内且配置于共用电极层206上。特别的是，上述的遮光物208可以将凹槽205填满。此特点可使本发明的多域垂直配向式显示面板能具有良好的显示品质，这将在第二实施例中作详细说明。
第二实施例
图3是本发明多域垂直配向式显示面板的剖面示意图。请参照图3，首先，提供一彩色滤光基板200与一多域垂直配向式主动元件阵列基板300。彩色滤光基板200已详细揭露于第一实施例中，在此不多加赘述。接着，于彩色滤光基板200与多域垂直配向式主动元件阵列基板300之间形成一液晶层400。这样便可制作出本发明的多域垂直配向式显示面板500。
如图3所示的多域垂直配向式显示面板500主要是由彩色滤光基板200、多域垂直配向式主动元件阵列基板300与液晶层400所构成。详细地说，上述的多域垂直配向式主动元件阵列基板300包括一基板302与多个阵列配置于基板302上的像素单元304。每一像素单元304包括至少一主动元件306以及一与主动元件306电性连接的像素电极308。当然，所属技术领域中具有通常知识者应知主动元件306的数目应视像素单元304的设计而定，例如具有预充电(Pre-charge)设计的像素单元可能就需要两个以上的主动元件306。在此并不刻意局限每一像素单元304中主动元件306的数目。
举例来说，主动元件306可以是底栅极(bottom gate)结构。主动元件306主要包括一栅极306g、一栅绝缘层306i、一沟道层306c、一源极306s与一漏极306d。其中，栅极306g配置于基板302上，而栅绝缘层306i覆盖住栅极306g。此外，沟道层306c配置于栅极306g上方的栅绝缘层306i上。上述的源极306s与漏极306d则分别配置于沟道层306c上的两侧。
另外，主动元件306会受保护层305覆盖，而保护层305中具有一接触窗开口H，以暴露出漏极306d。实务上，上述的像素电极308可借由接触窗开口H，而与主动元件306电性连接。这里要说明的是，像素电极308上具有多个狭缝S1。狭缝S1可以影响电场分布而使液晶层400中液晶分子受驱动后呈多方向排列，以使显示画面有更广的可视角。
值得注意的是，本发明彩色滤光基板200的图案化彩色滤光膜层204具有多个凹槽205，且共用电极层206会与凹槽205的表面共形。换言之，位于凹槽205处的共用电极层206也可影响电场分布，而有效地使液晶层400中液晶分子受驱动后呈多方向排列。特别的是，遮光物208会填满凹槽205。如图3所示，共用电极层206的表面与遮光物208的表面实质上会在同一延伸面上。
若以常态黑画面(normally black)设定的多域垂直配向式显示面板500为例来作说明，由于遮光物208可以填满凹槽205，因此液晶层400中的液晶分子在未受驱动前不会有不良的倾倒状态，进而可有效避免不正常的漏光现象。另一方面，显示画面的对比度也能有效提升。
综上所述，本发明的彩色滤光基板由于将遮光物配置于共用电极层上，以填满凹槽。因此，位于彩色滤光基板与多域垂直配向式主动元件阵列基板之间的液晶层可以具有良好的初始排列状态。故，本发明的多域垂直配向式显示面板能有效防止不正常的漏光现象，并提升显示画面的对比度，进而能有良好的显示品质。此外，本发明的彩色滤光基板的制造方法能有效减少光掩模制程，进而可降低制造成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，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，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (8)
1.一种彩色滤光基板的制造方法，其用于多域垂直配向式液晶显示面板，其特征在于包括：
提供一基材；
于该基材上形成一图案化彩色滤光膜层，其中形成该图案化彩色滤光膜层包括：
于该基材上形成一第一图案化滤光膜层；
于该基材上形成一第二图案化滤光膜层；
于该基材上形成一第三图案化滤光膜层，其中该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层以及该第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽；
形成一共用电极层于该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层、该第三图案化滤光膜层与该基材上，该共用电极层与该些凹槽的表面共形；以及
形成多个遮光物于该共用电极层上，且对应该些凹槽内，该些遮光物将该些凹槽填满以使该共用电极层的表面与该些遮光物的表面实质上在同一延伸面上。
2.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该些凹槽更进一步位于该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层与该第三图案化滤光膜层相邻两者之间。
3.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该遮光物的材料包括树脂与硼碳化物的混合物、树脂与硅碳化物的混合物、树脂与钨碳化物的混合物或树脂与钒碳化物的混合物。
4.一种彩色滤光基板，其用于多域垂直配向式液晶显示面板，其特征在于包括：
一基材；
一图案化彩色滤光膜层，配置于该基材上，其中该图案化彩色滤光膜层包括一第一图案化滤光膜层、一第二图案化滤光膜层以及一第三图案化滤光膜层，其中该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层以及该第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽；
一共用电极层，覆盖于该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层、该第三图案化滤光膜层与该基材上，并与该些凹槽的表面共形；以及
多个遮光物，覆盖于该些凹槽内且配置于该共用电极层上，该些遮光物将该些凹槽填满以使该共用电极层的表面与该些遮光物的表面实质上在同一延伸面上。
5.如权利要求4所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该些凹槽更进一步位于该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层与该第三图案化滤光膜层相邻两者之间。
6.如权利要求4所述的彩色滤光基板，其特征在于，该遮光物的材料包括树脂与硼碳化物的混合物、树脂与硅碳化物的混合物、树脂与钨碳化物的混合物或树脂与钒碳化物的混合物。
7.一种多域垂直配向式显示面板的制造方法，其特征在于包括：
提供一基材与一多域垂直配向式主动元件阵列基板；
于该基材上形成一图案化彩色滤光膜层，其中该图案化彩色滤光膜层包括一第一图案化滤光膜层、一第二图案化滤光膜层以及一第三图案化滤光膜层，其中该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层以及该第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽；
形成一共用电极层于该图案化彩色滤光膜层与该基材上，该共用电极层与该些凹槽的表面共形；
于该共用电极层上且对应该些凹槽内，填入多个遮光物，其中该些遮光物将该些凹槽填满以使该共用电极层的表面与该些遮光物的表面实质上在同一延伸面上，以形成一彩色滤光基板；以及
于该彩色滤光基板与该多域垂直配向式主动元件阵列基板之间形成一液晶层。
8.一种多域垂直配向式显示面板，其特征在于包括：
一多域垂直配向式主动元件阵列基板，包括：
一基板；
多个像素单元，阵列配置于该基板上，其中每一像素单元包括至少一主动元件与一像素电极，而该主动元件与该像素电极电性连接，且该像素电极具有多个狭缝；
一彩色滤光基板，包括：
一基材；
一图案化彩色滤光膜层，配置于该基材上，其中该图案化彩色滤光膜层包括一第一图案化滤光膜层、一第二图案化滤光膜层以及一第三图案化滤光膜层，其中该第一图案化滤光膜层、该第二图案化滤光膜层以及该第三图案化滤光膜层内各自具有多个凹槽；
一共用电极层，覆盖于该图案化彩色滤光膜层与该基材上，并与该些凹槽的表面共形；
多个遮光物，覆盖于该些凹槽内且配置于该共用电极层上，其中该些遮光物将该些凹槽填满以使该共用电极层的表面与该些遮光物的表面实质上在同一延伸面上；以及
一液晶层，配置于该多域垂直配向式主动元件阵列基板与该彩色滤光基板之间。
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2007
- 2007-10-31 CN CN2007101850287A patent/CN101424818B/zh not_active Expired - Fee Related
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