CN1313870C

CN1313870C - 彩色滤光片及其制作方法

Info

Publication number: CN1313870C
Application number: CNB031234860A
Authority: CN
Inventors: 陈志昌; 戴亚翔
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2007-05-02
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: CN1549015A

Abstract

本发明涉及一种彩色滤光片及其制作方法，上述彩色滤光片包括：一透明基板；一遮光矩阵区，设置于该透明基板上，遮光矩阵区由多条相互平行且朝第一方向延伸的第一遮光线和多条相互平行且朝第二方向延伸的第二遮光线所组成，且在相邻两第一遮光线与相邻两第二遮光线的中间形成一次象素区(sub pixel)；一彩色滤光区形成于该次象素区；一电极层形成于透明基板上；至少一绝缘线形成于电极层上，其下方对应于遮光矩阵区；以及一导电线形成于绝缘线上方，其长度比绝缘线长，且延伸至绝缘线两端以与电极层连接。

Description

彩色滤光片及其制作方法

技术领域

本发明涉及彩色滤光片及其制作方法，特别是可改善串扰现象的彩色滤光片及其制作方法。

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display，以下简称LCD)是目前平面显示器发展的主流，其显示原理是利用液晶分子所具有的介电各向异性和导电各向异性，在外加电场时使液晶分子的排列状态转换，使液晶薄膜产生各种光电效应。

液晶显示器的面板结构一般由两片基板叠合而成，中间留有一定距离的空隙以灌注液晶，而在上下两基板上分别形成对应电极，以控制液晶分子的转向和排列。

一般薄膜晶体管(Thin Film Transistor；TFT)液晶显示器的面板，由一片设置有薄膜晶体管阵列的TFT阵列基板和一片设置有彩色滤光膜层的彩色滤光片组成，下面说明彩色滤光片的详细结构。

请参照图1，说明一般彩色滤光片的结构。彩色滤光片的基本结构是在一玻璃基板201上，先制作一防反射的黑矩阵202(black matrix，BM)，接着再顺序制作可透光的红203、绿204、蓝205(RGB)三原色的彩色滤光膜层(彩色滤光膜层的形状、尺寸、色泽、排列视不同用途的液晶显示器而定)，最后再溅镀上一层电极层206，其材质一般是透明导电膜(如氧化铟锡，ITO)，以作为薄膜晶体管阵列基板上象素电极的对应电极。

在目前面板朝大尺寸方向发展之际，由于电极层206被全面性地形成在彩色滤光片基板201上，大尺寸的面板也代表在彩色滤光膜层上方形成象素电极层206的面积越大，而导致电阻值越大，此时信号容易因干扰、噪声(noise)等而造成衰减，引发串扰现象，导致显示时画面品质不良，影响合格率。

发明内容

本发明的目的在于改善液晶显示器的串扰现象，并提高显示画面品质。

因此，本发明藉由降低彩色滤光片基板上方电极层的电阻值，使信号传输时不易因干扰、噪声而造成衰减，从而避免串扰现象，改善显示时的画面品质，并提高面板的合格率。

为降低彩色滤光片基板上方电极层的电阻值，本发明所提供的彩色滤光片包括：一透明基板；一遮光矩阵区，被设置在该透明基板上，遮光矩阵区由多条相互平行且朝第一方向延伸的第一遮光线与多条相互平行且朝第二方向延伸的第二遮光线所组成，且在相邻两第一遮光线和相邻两第二遮光线中间形成一次象素区(sub pixel)；一彩色滤光区形成于上述次象素区；一电极层形成于透明基板上；至少一绝缘线形成于电极层上，其下方对应于遮光矩阵区；以及一导电线形成于绝缘线上方，其长度比绝缘线长，且延伸至绝缘线两端以与电极层连接。

上述彩色滤光片的制作方法包括：提供一透明基板；形成一遮光矩阵区在上述透明基板上，该遮光矩阵区由多条相互平行且朝第一方向延伸的第一遮光线与多条相互平行且朝第二方向延伸的第二遮光线所组成，且在相邻两第一遮光线和相邻两第二遮光线中间形成一次象素区(sub pixel)；形成一彩色滤光区于上述次象素区；形成一电极层于透明基板上；形成至少一绝缘线于电极层上，其下方对应于遮光矩阵区；以及形成一导电线于绝缘线上方，其长度比绝缘线长，且延伸至绝缘线两端以与电极层连接。

根据本发明，上述绝缘线下方是对应于该遮光矩阵区的第一遮光线；上述导电线可以是铬、铝或铝钕；电极层和象素电极的材质没有限定，优选是氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。

根据本发明，上述彩色滤光片或液晶显示器面板可进一步包含多条绝缘线，分别对应于该等第一遮光线的上方；并可进一步包含多条导电线，分别对应于该等第一遮光线的上方。

根据本发明的彩色滤光片及其制作方法，通过彩色滤光片的结构设计，即藉由在遮光线的对应上方形成至少一额外的导电线，该导电线并经由一长度比导电线短的绝缘线与电极层隔绝，以与电极层形成一并联的电路，可降低上述导电线下方对应电极层的电阻，而藉由电极层整体电阻的降低，可使信号传输时不易因干扰、噪声而造成衰减，从而避免串扰现象，改善显示时的画面品质，并提高面板的合格率。

为了使本发明的上述目的、特征和优点更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1显示一现有彩色滤光片的结构；

图2显示本发明实施例TFT-LCD主动阵列基板的上视图；

图3A～3L显示本发明实施例彩色滤光片的工艺；

图4显示本发明实施例液晶显示器面板的部分剖面图。

附图标记说明

0 基板 0′ 基板

201 基板 202 遮光层

203 红色滤光膜层 204 绿色滤光膜层

205 蓝色滤光膜层 206 透明导电膜

3 液晶 300 栅极线

301 栅极线 306 象素区

307 接触孔 310 晶体管区

312 栅极 313 n⁺α-Si层

314 漏极 316 源极电极

400 信号线 401 信号线

701 遮光层 701′ 矩阵图案

701a 第一遮光线 701b 第二遮光线

701c 次象素区 702 红色滤光膜层

703 蓝色滤光膜层 704 绿色滤光膜层

705 平坦层 706 电极层

707′绝缘层图案 707″ 绝缘线

708 导电层 708′ 导电层图案

708″导电线 801 象素电极

具体实施方式

实施例

(TFT-LCD主动阵列基板的制作)

图2显示本实施例TFT-LCD主动阵列基板的上视图。

如图2所示，首先在如玻璃的一基底0上，形成栅极线300、301、栅极312。接着，在基底0上形成一栅极绝缘层(未显示)。其中栅极线300、301和栅极312例如是金属层，栅极绝缘层例如是二氧化硅层、氮化硅(SiN_x)层或氮氧化硅层。

接着在部分栅极绝缘层上形成α-Si层(在n⁺α-Si层313下方，未显示)和n⁺α-Si层313，以构成位于晶体管区310的一半导体岛(α-Sisemiconductor island)。

接着形成信号线400、401、源极316和一漏极314，如此即构成了一薄膜晶体管(TFT)结构，其中源极316与信号线400电连接。

接着在基板0的表面上全面性地形成一透明光致抗蚀剂层(未显示)，并在对应漏极314的上方形成一接触孔307，以露出漏极314的表面。

最后，在象素区306上形成象素电极801。象素电极801的材质例如是氧化铟锡。象素电极801经由接触孔307与漏极314形成电连接。

(彩色滤光片的制作)

彩色滤光片有许多制作方法，如颜料分散法、染色法、电著法、印刷法等。以下举颜料分散法为例，说明本实施例中彩色滤光片的工艺。参照图3A～3L，说明彩色滤光片的制作流程。

如图3A，首先提供一玻璃基板0′，并在其上形成一遮光层701，其材质例如是金属铬或黑色感光树脂，接着如图3B，利用光刻形成矩阵图案701′，称为黑矩阵，作遮光用，并用来分隔接续制作的彩色滤光层，以增加色彩的对比性。图3C显示矩阵图案701′的上视图，矩阵图案701′包含有多条相互平行且朝纵向延伸的第一遮光线701a与多条相互平行且朝横向延伸的第二遮光线701b，且在相邻两第一遮光线701a与相邻两第二遮光线701b中间形成一次象素区701c。

其次顺序制作红、蓝、绿三原色的滤光象素。首先如图3D，利用旋涂方式在基板0′的表面形成一红色颜料光致抗蚀剂702，接着如图3E，以曝光显影的方式，在预定形成红色象素的次象素区留下红色颜料光致抗蚀剂702，并去除其余位置的红色颜料光致抗蚀剂。如图3F，以同样方式，顺序在基板0′表面，分别在黑矩阵701分隔的次象素区701c中形成蓝色703和绿色704的滤光象素。彩色滤光片中象素的排列位置并不限定，红、绿、蓝三色可以马赛克方式、直条式或三角形等形式排列。

如图3G，接着在基板0′表面覆盖一层透明的平坦层705，最后如图3H，再在平坦层705表面形成一层电极层706，其材质一般是透明导电膜，例如是ITO或IZO，用来驱动液晶分子的排列。随后进行本发明的一关键步骤：

在电极层706上形成一层绝缘层，其材质如二氧化硅、氮化硅。然后再在该绝缘层上形成一层光致抗蚀剂(未图示)，并经一道光刻工艺，剥除光致抗蚀剂后在电极层706上形成一绝缘层图案707′，如图3I。绝缘层图案707′由至少一条绝缘线707″所组成，在本实施例中该绝缘线707″的位置下方对应于矩阵图案701′中的第一遮光线701a，但也可对应于第二遮光线701b，或同时对应于第一遮光线701a和第二遮光线701b。

接着制作覆盖在绝缘线707″上方的导电线。首先在电极层706上形成一层导电层708，其材质如铬、铝或铝钕。然后再在该导电层708上形成一层光致抗蚀剂(未显示)，并经一道光刻工艺，剥除光致抗蚀剂后形成一导电层图案708′，如图3J。导电层图案708′由覆盖在绝缘线707″上方的至少一导电线708″组成，根据本发明，绝缘线707″/导电线708″的长度和数量并未限定，原因是只需在电极层706上方形成至少一条绝缘线707″/导电线708″，即可达到降低电极层706电阻的功效，而绝缘线707″/导电线708″的长度和数量以长、多更佳，可更有效地降低电极层706的电阻。本实施例的设计是在所有第一遮光线701a上方对应形成绝缘线707″/导电线708″，其上视图如图3K所示。

本实施例中绝缘线和导电线利用独立的光刻步骤制作，然而也可在同一光刻步骤中制作。

图3L显示图3K中沿平行第一遮光线701a方向切割绝缘线707″/导电线708″的剖面图，如图所示，导电线708″的长度比绝缘线707″长，且其两端分别延伸至绝缘线707″两端以与电极层706连接，从而形成一以绝缘线707″两端为接点的并联电路，可降低电极层706的原始电阻值。

(cell工艺)

接着，如一般液晶显示器面板工艺，进行彩色滤光片基板0′与TFT-LCD主动阵列基板0的对准及贴合步骤，使每一象素区306上方分别对应有一彩色滤光区702、703、704。

最后，再在贴合后的液晶显示器面板内灌注液晶3，封口后即完成本实施例液晶显示器面板，其部分剖面图如图4所示。

如上所述，本发明的彩色滤光片及其制作方法，藉由在遮光线的对应上方形成至少一额外的导电线，该导电线并经由一长度比导电线短的绝缘线与电极层隔绝，以与电极层形成一并联的电路，可降低上述导电线下方对应电极层的电阻，而藉由电极层整体电阻的降低，可使信号传输时不易因干扰、噪声而造成衰减，从而避免串扰现象，改善显示时的画面品质，并提高面板的合格率。

虽然本发明已结合优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域内的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作少许的更动和润饰，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种彩色滤光片，适用于液晶显示器面板，包括：

一透明基板；

一遮光矩阵区，被设置在该透明基板上，该遮光矩阵区由多条相互平行且朝第一方向延伸的第一遮光线和多条相互平行且朝第二方向延伸的第二遮光线所组成，且在相邻两第一遮光线与相邻两第二遮光线中间形成一次象素区；

一彩色滤光区，形成于上述次象素区；

一电极层，形成于该透明基板上，位于遮光矩阵区和彩色滤光区上方；

至少一绝缘线形成于该电极层上，其下方对应于该遮光矩阵区；以及

一导电线，形成于该绝缘线上方，其长度比该绝缘线长，且延伸至该绝级线两端以与该电极层连接。

2.一种彩色滤光片的制作方法，适用于液晶显示器面板的工艺，包括：

提供一透明基板；

形成一遮光矩阵区在该透明基板上，该遮光矩阵区由多条相互平行且朝第一方向延伸的第一遮光线和多条相互平行且朝第二方向延伸的第二遮光线所组成，且在相邻两第一遮光线与相邻两第二遮光线中间形成一次象素区；

形成一彩色滤光区于上述次象素区；

形成一电极层于该透明基板上，位于遮光矩阵区和彩色滤光区上方；

形成至少一绝缘线于该电极层上，其下方对应于该遮光矩阵区；以及

形成一导电线于该绝缘线上方，其长度比该绝缘线长，且延伸至该绝缘线两端以与该电极层连接。

3.如权利要求1或2所述彩色滤光片的制作方法，其中该透明基板是玻璃基板。

4.如权利要求1或2所述彩色滤光片的制作方法，其中该遮光矩阵区是铬。

5.如权利要求1或2所述彩色滤光片的制作方法，其中该电极层是氧化铟锡或氧化铟锌。

6.如权利要求1或2所述彩色滤光片的制作方法，其中该绝缘线下方对应于该遮光矩阵区的是该第一遮光线或是该第二遮光线或是部分该第一遮光线和部分该第二遮光线。

7.如权利要求1或2所述彩色滤光片的制作方法，其中该导电线是铬、铝或铝钕。

8.如权利要求1或2所述彩色滤光片的制作方法，其中上述第一方向与第二方向垂直。

9.如权利要求2所述彩色滤光片的制作方法，其中该绝缘线和导电线分别利用光刻步骤制作。

10.一种彩色滤光片的制作方法，适用于液晶显示器面板的工艺，包括：

提供一透明基板；

形成一彩色滤光区于上述次象素区；

利用同一光刻步骤形成至少一绝缘线于该电极层上和形成一导电线于该绝缘线上方，绝缘线的下方对应于该遮光矩阵区，和导电线的长度比该绝缘线长且延伸至该绝缘线两端以与该电极层连接。