TW523629B - Color liquid crystal panels and color liquid crystal visual display units - Google Patents

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523629 A7 ___ B7 五、發明説明（1) 【發明背景】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關液晶顯示技術，特別是有關於像素部使 用薄膜電晶體（以下略稱T F T )等之開關元件和彩色濾 光片之主動矩陣型的彩色液晶顯示技術。

近年來’以平面顯示裝置而言，彩色液晶顯示裝置係 受到注視。特別係主動矩陣型彩色液晶顯示裝置（T F T - L C D )因畫質優良，所以作爲個人電腦之顯示器廣泛 地被使用。 如此之彩色液晶顯示裝置中，通常係一對基板之單方 內面上所形成之TFT元件的TFT基板，和另一方之內 面上所形成之彩色濾光片圖案之彩色濾光片基板互相貼合 後’ 基板之間:入液晶作爲液晶顯不裝置。 最近如此之液晶顯示裝置，要求畫質更加提昇，需高 精細化。一般而言，當像素尺寸較小時，同一畫面尺寸之 基板，可局精細化。但是，無法按像素尺寸之比例而縮小 配線寬或薄膜電晶體之大小，所以，在1像素內孔徑率爲 低下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，由近年生產性之觀點，可知使用大型之玻璃基 板，以成批進行互相貼合，採用以取擷多面來製造液晶顯 示裝置之方法。此方法因上述T F T基板和彩色濾光片基 板互相貼合，.當基板尺寸有時大，有時T F T側之像素和 彩色濾光片之像素較小時，則減少互相貼合之尺寸剩餘空 間，而引起孔徑率之低下或生產性之低下。 以針對上述之對策而言，如特開平1 0 - 3 9 2 9 2 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 523629 A7 ____ B7 五、發明説明（2) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 號公報記載中，有提案於設置有彩色T F T元件之基板上 使形成濾光片之構成。在本公報之中，係形成開關元件、 訊號線及掃描線並且形成保護膜，以防止彩色濾光片之形 成中所使用之顏料或是染料、墨水等中含有的離子或是元 素’例如銅離子或亞鉛離子等，浸入至陣列基板上之開關 元件部分，作爲可以防止開關元件之不良或錯誤動作。保 護膜係由有機材料或是無機材料所形成。 【發明之槪略說明】 但是，在上述所謂的主動型液晶顯示元件中，有著下 列之問題。即是，以還氧樹脂或丙烯酸樹脂等之有機材料 形成上述保護膜之時，一般而言，形成彩色濾光片之時， 使用鹼水溶顯像液，但是有機材料之保護膜無法遮蔽水分 ，配線層之材料藉由鹼成分或水分而腐蝕，依據侵入的鹼 成分引起開關元件受損及錯誤動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，以無機材料形成保護膜之時，平坦性較差 ，無法消除下方元件構造之段差。因此，於該上面形成的 彩色濾光片圖案之厚度產生偏差，劣化彩色濾光片之分光 特性。 本發明所解決之問題點，係即使以無機材料形成保護 膜之時，亦可實現不會劣化彩色濾光片之分光特性之技術 〇 本發明之目的，係將上述之問題點予以解決，改善以 往技術，以高精細，且提高像素之孔徑率，提昇明亮度， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 _ 523629 A7 B7 · f 五、發明説明（3) 提供作爲高畫質之彩色液晶顯示技術。 爲了達成上述目的，本發明係 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (1 )作爲一種彩色液晶面板，其構成爲：挾持著液 晶之一對基板中之一方的基板上具有：對應像素而配置成 矩陣狀之開關元件；該開關元件之配線部；被連接於該配 線部之像素電極；及具備有形成於該像素電極和該開關元 件之該配線部被覆用之無機絕緣層之間的下方光透過性平 坦化層和原色形著色圖案，設置有通過該開關元件之配線 部和該像素電極之連接部之開口的彩色瀘光片層，另一方 之基板側上係以形成共通多數像素之共通電極。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (2 )作爲一種彩色液晶面板，其構成爲：挾持著液 晶之一對基板中之一方的基板上具有：對應像素而配置成 矩陣狀之開關元件；該開關元件之配線部；被連接於該配 線部之像素電極；及具備有形成於該像素電極和該開關元 件之該配線部被覆用之無機絕緣層之間的下方光透過性平 坦化層、原色形著色圖案和上方光透過性保護膜，設置有 通過該開關元件之配線部和該像素電極之連接部之開口的 彩色濾光片層，另一方之基板側上係以形成共通多數像素 之共通電極。 (3 ) —種彩色液晶顯示裝置，其構成爲：挾持著液 晶之一對基板中之一方的基板上具有對應像素而配置成矩 陣狀之開關元件；該開關元件之配線部；被連接於該配線 部之像素電極；及具備有形成於該像素電極和開關元件之 該配線部被覆用之無機絕緣層之間的下方光透過性平坦化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · β - 523629 A7 __B7_ 五、發明説明（4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 層和原色形著色圖案，設置有通過該開關元件之配線部和 該像素電極之連接部之開口的彩色濾光片層，另一方之基 板側上係以形成共通多數像素之共通電極，根據畫像訊號 以該開關元件驅動該像素電極，依據該像素電極和上述共 通電極之間的電壓驅動上述液晶使形成畫像。 (4 ) 一種彩色液晶顯示裝置，其構成爲：挾持著液 晶之一對基板中之一方的基板上具有對應像素而配置成矩 陣狀之薄膜電晶體所組成織開關元件；該薄膜電晶體元件 之配線部；被連接於該配線部之像素電極；及在該像素電 極和該薄膜電晶體元件之該配線部被覆用之無機絕緣層之 間的下方光透過性平坦化層、原色形著色圖案和上方光透 過性保護膜，設置有通過該開關元件之配線部和該像素電 極之連接部之開口的彩色濾光片層，另一方之基板側上係 以形成共通多數像素之共通電極，根據畫像訊號以上述電 晶體元件驅動上述像素電極，依據該像素電極和上述共通 電極之間的電壓驅動上述液晶使形成畫像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (5 )在上述（3 )或（4)中之上述彩色濾光片其 構成爲：上述下方光透過性平坦化層、上述原色形著色圖 案及上述上方光透過性保護層係由感光性樹脂所構成。 (6 )在上述（3 )或（4)中之上述彩色濾光片其 構成爲：上述下方光透過性平坦化層和上述上方光透過性 保護層係由熱硬化樹脂所構成。 (7)在上述（3)或（4)中之上述彩色瀘光片其 構成爲：上述下方光透過性平坦化層係由依據加熱硬化分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 523629 A7 B7 ，. 五、發明説明（5) 子末端被封端之聚醯亞胺前軀體而亞氨化的聚醯亞胺膜所 構成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (8 )在上述（3 )至（7 )中之任一的設置於每配 線之外部電極端子其構成爲：被被覆於上述無機絕緣層， 而且至少被被覆於上述下方光透過性平坦化層或上述上方 光透過性保護層之其中之一，被設置於擁有露出該外部電 極端子部之開口的元件基板上。 (9 ) 一種彩色液晶顯示裝置，其構成爲在挾持著液 晶之一對基板中之一方的基板上形成有：對應像素而配置 成矩陣狀之開關元件；被連接於該薄膜電晶體元件之配線 部之像素電極；共通於對該像素電極之長邊而配置成大約 平行且略平面方向之多數像素之共通電極；及該共通電極 、上述像素電極和上述開關元件之上述配線部被覆用之無 機絕緣層之間形成具有下方光透過性平坦層和原色形著色 圖案而組成之彩色濾光片層，根據像素訊號以開關元件驅 動上述像素電極，依據該像素電極和上述共通電極之間的 電壓驅動上述液晶使形成畫像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【圖面說明】 第1圖爲用以說明第1實施例之彩色液晶面板之剖面 圖。 第2圖爲用以說明第2實施例之彩色液晶面板之剖面 圖。 第3圖爲用以說明第3實施例之彩色液晶面板之剖面 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 523629 A7 B7 ， 五、發明説明（6) 圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第4圖爲用以說明第4實施例之彩色液晶面板之剖面 圖。 第5圖爲用以說明第5實施例之彩色液晶面板之剖面 圖。 第6圖爲用以說明第6實施例之彩色液晶面板之剖面 圖。 第7圖爲用以說明第7實施例之彩色液晶面板之剖面 圖。 第8圖爲表示本發明之實施例中配置有薄膜電晶體元 件之彩色液晶面板之平面構成之槪略圖。 第9圖爲表示本發明之實施例中黑色矩陣圖案和彩色 濾光片圖案之配置例的第1槪略圖。 第1 0圖爲表示本發明之實施例中黑色矩陣圖案和彩 色濾光片圖案之配置例的第2槪略圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 1圖爲表示本發明之實施例中黑色矩陣圖案和彩 色濾光片圖案之配置例的第3槪略圖。 第1 2圖爲表示本發明之實施例中黑色矩陣圖案和彩 色濾光片圖案之配置例的第4槪略圖。 第1 3圖爲表示有機矽系保護膜之基礎聚合物之構造 圖。 第1 4圖爲表示被封端之聚醯亞胺之基本骨架圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 7〇1 "~' 523629 A7 ______B7 五、發明説明（7) 第1 5圖爲用以說明被封端之聚醯亞胺之A r 1構造之 第1例的構造圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 6圖爲用以說明被封端之聚醯亞胺之A r 1構造之 第2例的構造圖。 第1 7圖爲用以說明被封端之聚醯亞胺之A r 2構造之 第1例的構造圖。 第1 8圖爲用以說明被封端之聚醯亞胺之A r 2構造之 第2例的構造圖。 第1 9圖爲用表示被封端之聚醯亞胺之E c構造例之 示圖。 第2 0圖爲用以說明彩色液晶面板之顯示領域（像素 領域）和外部端子領域之槪略平面圖。 第2 1圖爲表示彩色液晶面板中之柱狀隔離器之配置 的第1槪略圖。 第2 2圖爲表示彩色液晶面板中之柱狀隔離器之配置 的第2槪略圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2 3圖爲表示彩色液晶面板中之柱狀隔離器之配置 的第3槪略圖。 第2 4圖爲用以說明第1 0實施例之彩色液晶面板之 剖面圖。 【符號說明】 1 基板 2 閘極 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） 523629 A7 B7 五、發明説明（8) 3 被覆閘極之無機絕緣膜 4 T F T (薄膜電晶體） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 源極 6 汲極 7 被覆全體之無機絕緣膜 8 平坦層 9 彩色濾光片 10 保護膜 11 像素電極 | 12 聚醯亞胺配向膜 13 開口 14 液晶 15 柱狀隔離器 16、 18、20、22 黑色矩陣圖案 17、 19、21、23 彩色濾色片圖案 3 1 共通電極 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【較佳實施例之詳細說明】 以下針對爲本發明之彩色液晶面板之實施例，使用圖 面詳細的說明。 第1圖爲第1實施例之彩色液晶面板之剖面圖。1爲 基板、2爲閘極、3爲被覆該閘極之無機絕緣膜、4爲 T F T (溥膜電晶體）、5爲源極、6爲汲極、7爲被覆 全體之無機絕緣膜、8爲平坦層、9爲彩色濾光片、1 〇 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 523629 A7 B7 五、發明説明（9) 爲保護膜、1 1爲像素電極、1 2爲聚醯亞胺配向膜。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於基板1上形成閘極2，其上面形成被覆閘極2之無 機絕緣膜3。然後，其上形成有薄膜電晶體（T F T ) 4 ，連接該些之源極5和汲極6 ，被覆全體之無機絕緣膜7 。並且，於其上面形成於可視光領域爲透明之平坦層8， 該上方形成原色形之彩色濾光片9，將該表面以於可視光 領域爲透明之保護膜1 0予以被覆。在此設置無機絕緣膜 7、平坦化層8、彩色濾光片9、貫通彩色濾光保護膜 1 0之開口 1 3 ，通過該開口部連接設置於彩色瀘光片層 上之像素電極1 1和源極。 對於形成如此之元件配線和彩色濾光片的基板，用以 配向液晶於顯示領域之聚醯亞胺配向膜1 2形成於表層。 基板1 ’表面上，透明電極1 1 ^形成於顯示領域，用以配向 液晶之聚醯亞胺配向膜1 2 ’也形成於表層。該兩個基板係 以密封劑封口周邊部，將液晶1 4封入於其中。如此完成 了第1圖所示之液晶面板。 接著，具體說明第1圖所示之彩色液晶面板之製造工 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 程。 首先，以基板1而言，使用厚度約0 _ 7 m m T F T 用之無鹼玻璃，於其上面形成由閘極所組成電極材料之膜 ，依據使用感光性樹脂之微影成像技術形成具圖案之閘極 電極2。本構成例中，作爲閘極2係使用依濺鍍法之鉻膜 ，形成厚度約1 Ο Ο η ηι。 並且，於被覆該閘極之基板全面，依據電漿C V D ( -12- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 523629 A7 B7 * 五、發明説明（你 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 化學性氣層生長）法等將厚度約3 0 〇 n m之S i N膜作 爲聞極絕緣膜而成膜。而且，於閘極2上將介由閘極絕緣 膜之薄膜電晶體以微影成像技術形成。T F T (薄膜電晶 體）4於本構成例中，使用非晶砂或是多結晶砂膜形成厚 度約3 0 0 n m。 然後，使源極5和汲極6於該T F T之圖案的一部分 中重複的被形成。該些係依據濺鍍法而形成厚度約3 〇 〇 n m之鋁膜。而且，形成被覆該些之絕緣膜7。本構成例 之時，該絕緣膜7係依據電漿C V D法形成厚度約5 0 〇 n m之S i N膜。 再者，對於彩色濾光片層之下方平坦化膜8，係以例 如將鹼顯像性之感光性材料以狹縫方式塗布，用烘烤爐等 以約9 0 °C約3 0分鐘加熱。之後，依據使用規定的感光 性掩模之微影成像技術，以有機鹼顯像液施予圖案形成使 形成露出襯底絕緣膜之開口。然後，以約2 3 0 °C約3 0 分鐘加熱使其硬化而形成厚度約〇 . 8 // m之下方光透過 性平坦化膜8。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，用以將元件基板之配線部予以遮光之黑色矩陣 係形成約1 · 1 μ m之厚度。該黑色矩陣係將樹脂系之材 料以狹縫方式塗布，依據烘烤爐以約9 0 °C約3 0分鐘加 熱。之後，依據微影成像技術施予曝光，以有機顯像液使 形成圖案後，形成含有用以露出襯底絕緣膜7之配線遮光 用的圖案。然後，再次使用烘烤爐等以約2 1 0 °C約3 0 分鐘加熱使其硬化後形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） _ 13 _ 523629 A7 B7 五、發明説明（1> 再者，紅色瀘光片圖案係形成厚度約1 . 5 // m。該 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 紅色濾光片圖案係將紅色濾光片材料以狹縫方式塗布，使 用烘烤爐等以9 0 C約3 0分鐘加熱。然後，依據使用規 定之感光性掩模之微影成像施予曝光，以有機顯像液形成 圖案後，再次使用烘烤爐等以9 0 °C約3 0分鐘加熱使其 硬化而形成。 綠色濾光片圖案也形成厚度約1 . 5 // m。該綠色濾 光片亦係使用綠色濾光材料.，使用和上述紅色濾光片圖案 相同之工程製作。 藍色濾光片圖案也形成厚度約1 . 5 // m，製造方法 與上述紅色濾光片、藍色濾光片幾乎相同。 彩色濾光片層之上方保護膜1 0係形成厚度約0 · 3 // m。該保護膜1 〇係將鹼顯像性的感光性材料以狹縫方 式塗布，使用烘烤爐等以約9 0 °C約3 0分鐘加熱。然後 ，依據使用感光性掩模之微影成像施予曝光，以有機顯像 液形成圖案，形成露出襯底絕緣膜7之開口 1 3後，再次 使用烘烤爐等以2 3 0 °C約3 0分鐘加熱使其硬化而形成 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，用以露出襯底絕緣膜7之彩色濾光片層之開口 1 3，係將彩色濾光片作爲掩模，使用C F 4和〇2之混合 氣體（混合比C F 4約9 5 % ;〇2約5 % )除去襯底絕緣 膜，使露出源極5。 像素電極層（I T 0膜）係在基板之顯示領域全面彩 色濾光片層上以厚度約1 3 0 n m被成膜。依此，使露出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -14 - 523629 A7 B7 五、發明説明（企 源極之上述開口部1 3，被連接著該像素電極和源極5。 接著，將正型感光性保護膜旋轉塗布於像素電極層 1 1上，依據以感光性掩模之微影成像技術曝光後，以有 機鹼顯像液形成圖案，再形成用以露出I T〇模之圖案。 然後，以Η B r之2 5 %水溶液，溶解除去露出於保護膜 之I T ◦膜。依此，於像素圖案上形成I T〇膜。 接著，將聚醯亞胺配向膜材料依據印刷手法塗布，加 熱硬化後，聚醯亞胺配向膜表面經由拋光處理及洗淨處理 ，而形成聚醯亞胺配向膜1 2。 於基板1 ’側中，厚度約爲0 · 7 m m之無鹼玻璃上之 像素電極層1 1 %係成爲使用掩模以厚度約爲1 3 0 n m 於整個基板之顯示領域全面成膜之構成。其上表面上，以 聚醯亞胺等之配向膜材料印刷手法予以塗布加熱，其硬化 後，以拋光手法等將該配向膜表面施予拋光處理及洗淨後 而成配向膜1 2 3。分散微巴加熱後使其固裝於基板1、基 板1 ’之表面。之後，將液晶封入該兩基板間。再者，該基 板之周邊部搭載著驅動用的驅動I c。 依據如此之構成，可以將T F T等開關元件和彩色濾 光片形成於同一基板上。T F T元件或配線層以無機絕緣 膜保護，可以防止在形成彩色瀘光片層9時鹼顯像液的侵 入，可以防止配線或開關元件之損傷或錯誤動作。 而且，於無機絕緣膜上形成有機之平坦化層，可使形 成於其上之彩色濾光片圖案之厚度均一，可以防止彩色濾 光片分光特性之劣化。因此’成爲可以提供局精細，且提 —---------衣--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 15 - 523629 A7 B7 五、發明説明（1)3 高像素之孔徑率，提昇畫質之彩色液晶顯示裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2圖係第2實施例之彩色液晶面板之剖面圖。和上 述第1實施例比較下，第2實施例係有於彩色濾光片9之 上面未設置上方保護膜1 0之差異點。針對其他各部位之 構成及製法，係和上述第1實施例之情況相同。 於第2圖中，於基板上1形成電極2，其上面形成有 被覆閘極之無機絕緣膜3。其上面形成有薄膜電晶體（ T F T ) 4、源極5、汲極6和被覆全體之無機絕緣膜7 。並且，於其上面形成於可視光領域爲透明之平坦層8， 其上面形成原色形之彩色濾光片9。 該彩色濾光片9、上述無機絕緣膜7及上述平坦層8 設置有貫通的開口 1 3，通過該開口部，設置於彩色濾光 片層上之像素電極11與上述源極連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於形成如此之元件配線和彩色濾光片之基板，用以 配向液晶於顯示領域之聚醯亞胺配向膜1 2形成於表層。 再者，基板1 5之表面，透明電極形成於顯示領域，用以配 向液晶之聚醯亞胺配向膜1 2 ’也形成於表層。該兩個基板 1、間係將周邊部以密封劑封口狀態，將液晶1 4封入 於其內部。閘極絕緣膜3或絕緣膜7可使用S i N膜或 Si〇2膜單層，或是多數疊層。 關於第2實施例之構成、作用及效果也和上述第1實 施例所述相同。 第3圖係第3實施例之彩色液晶面板之剖面圖。和第 1實施例之構成比較下，第3實施例有著色圖案端部被覆 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 523629 A7 B7 五、發明説明（识 於上方保護膜層，在開口部無接觸到像素電極層之差異點 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3實施例也和上述第1實施例之情況相同，使用形 成彩色濾光片層之下方平坦化膜8爲止之基板1 ，使用與 第1實施例相同之手法，形成黑色矩陣圖案、紅色濾光片 、綠色濾光片及藍色濾光片。此時，對於下方平坦化膜8 之開口部形成比上述之4個圖案更大之開口。 彩色濾光片層之上方保護膜1 0，係將鹼顯像性的感 光性材料以狹縫方式塗布後，使用烘烤爐等以約9 0 °C約 3〇分鐘加熱。然後，依據使用感光性掩模之微影成像施 .予曝光，及以有機顯像液形成圖案，形成露出襯底絕緣膜 7之開口。然後，使用烘烤爐等以2 3 0 °C約3 0分鐘加 熱使其硬化形成厚度約0 · 3 // m之膜（上方保護膜1 〇 )° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於彩色濾光片層之開口部中，以依據C F 4和〇2混合 氣體之乾式蝕刻除去該襯底絕緣膜7，使露出源極5。像 素電極（I T〇膜）1 1係使用掩模以厚度約爲1 3 0 n m於基板之顯示全面彩色濾光片層9之上方及開口部 1 3內成膜，通過該開口部1 3與源極5連接。 依據上述之構成，確認與第1實施例中所述情況有相 同效果。 接著，第4圖係表示第4實施例之彩色液晶面板之剖 面圖。此時，和上述第1實施例比較下，第4實施例有於 液晶封入部形成柱狀隔離器1 5之差異點。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 523629 A7 B7 五、發明説明（1)5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 若依據第4實施例之構成，依據固定於所望之配置地 點的柱狀隔離器，因可以規定液晶層之厚度（格點間隙 CELL GAP)，所以可以達到迴避在使用微巴之時 ’該微巴進入了彩色濾光片之上方像素電極和下方電極連 接之開口部，而不能形成所望之隔點間隙等之問題的優點 〇 第5圖係第5實施例之彩色液晶面板之剖面圖。此時 ’和上述第2實施例之構成比較下，第4實施例有於液晶 封入部形成柱狀隔離器1 5之差異點，可得到和上述之第 4實施例之相同效果。 接著，第6圖爲表示第6實施例之彩色液晶面板之剖 面圖。然後，此時和上述第4實施例之構成相比較下，第 4實施例於開口部形成柱狀隔離器1 5之點爲有所不同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般而言，於隔離器形成後之工程內，污染物質或微 小異物進入開口底部污染液晶，其結果引起顯示不良等之 致命性缺陷。但是，於上述第6實施例之構成中，開口部 因被隔離器塞住，所以可以防止該污染物質或微小異物等 進入開口部，而達到迴避顯示不良等之問題的優良效果。 第7圖爲表示第7實施例之彩色液晶面板之剖面圖。 此時，和上述第5實施例之構成比較下，於開口部上方形 成柱狀隔離器1 5之點爲有所不同，但是’可得到幾乎和 上述第6實施例之相同效果。 第8圖爲配置薄膜電晶體之液晶面板之槪略平面圖。 I T 0膜之開口部呈圓形狀。依此構成，可以使開口部容 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 - 523629 A7 __ B7__ 五、發明説明（1)5 易成爲錐面，可以使開口部1 3之上方及下方不會產生 I T ◦膜之段切。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，黑色矩陣圖案]_ 6、1 8、2 0、2 2和彩色 濾光片圖案17、19、21 ' 23之位置係對應第8圖 所示之平面構造的第9圖、第10圖、第11圖及第12 圖中所示之位置，其中第1 1圖係黑色矩陣圖案2 0有在 閘極和汲極配線上之時的構成例。 以下，針對第8實施例之彩色液晶面板說明。 如上述第1實施例所說明，形成無機絕緣膜爲止之基 板1，將熱硬化性材料以狹縫方式塗布，以約9 0 °C約 3 0分鐘加熱後，以2 3 0 °C約3 0分鐘加熱使其硬化， 於整個基板全面形成厚度約0 · 5 // m之下方平坦化膜。 其上面形成黑色矩陣圖案、紅色濾光片、綠色濾光片及藍 色濾光片。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且，作爲彩色濾光片層之上方保護膜，係以狹縫方 式塗布。此也以約9 0 °C約3 0分鐘加熱後，以2 3 0 °C 約3 0分鐘加熱使其硬化，而於基板全面形成厚度約 0 · 5 // m之彩色濾光片層之上方保護膜。 接著，將組合第1 3圖所示之構造的基礎聚合物和萘 醌迭氮基感光劑之正型有機矽系保護膜使用狹縫方式塗布 於上方保護膜上，以約9 0 °C約3 0分鐘加熱後，介由掩 模施予曝光及鹼顯像液予以顯像，除去曝光部，形成露出 彩色濾光片之所望的圖案。此時，有機矽系保護膜係以約 〇.4 // m之厚度而形成。 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格7 210X297公釐） _ 19 _~~ " 523629 A7 B7 五、發明説明（1> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，有機矽系保護膜因對〇 2氣體之乾式蝕刻擁有耐 性，所以，該些作爲掩模，以等方性之〇2之硏磨加工處理 將彩色濾光片層乾式蝕刻予以除去，形成開口使露出無機 絕緣膜。 接著，使用c F 4和0 2之混合氣體（混合比率C F 4 約9 5 % ;〇2約5 % )進行乾式蝕刻。此時，有機矽系保 護膜因對C F 4氣體無耐性，所以除去絕緣膜之同時被除去 ，彩色濾光片層成爲掩模，將襯底絕緣膜乾式鈾刻予以除 去而形成開口部，使露出源極5。 接著，對基板之顯示領域使用掩模將像素電極層（ 1 T〇膜）成膜於彩色濾光片層上（厚度約爲1 3 0 n m )，於露出源極之開口，像素電極和源極連接著。 如此之構成，即完成第1圖所示之彩色液晶面板… 接著，針對第9實施例之彩色液晶面板說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述第1實施例中說明的形成無機絕緣膜爲止之基 板，具有第1 4圖所示之基本構造，A r 2係具有第1 7圖 或者第1 8圖中所示之構造，第1 3圖中之E c狹縫塗布 具有第1 9圖所示之構造之被封端之聚醯亞胺前軀體之N -甲基一 2哦略院酮溶液，以約9 0 °C約3 0分鐘加熱後 ，在氮氣環境下以約2 0 0 °C約3 0分鐘加熱，再以 2 5 0 °C約3 . 0分鐘加熱使其硬化，以0 . 8 // m之厚度 形成彩色濾光片層之下方平坦化膜於基板全面。 本聚醯亞胺因具有上述之基本骨架之故，所以於可視 光領域下呈透明狀，再者，封端構造係在高溫下加熱硬化 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 523629 A7 B7 五、發明説明（4 時爲架橋構造，架橋之前取得溶融聚合物，其表面性優良 ，而且以架橋封端構造亦可形成物性良好之膜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，和第1實施例之情形相同，各形成黑色矩陣圖 案、紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片。作爲彩色濾 光片層之上方保護膜，將熱硬化材料以狹縫方式塗布，以 約9 0 °C約3 0分鐘加熱後，再以約2 3 0 °C約3 0分鐘 加熱使其硬化，以0 · 3 // m之厚度形成彩色濾光片層之 上方保護膜於幾乎基板全面丨 以下爲根據上述第1實施例，針對元件基板周邊部中 之設置於每配線上之外部電極端子部之製作方法說明。 第2 0圖爲液晶面板之顯示領域和外部端子領域之配 置例。以上述第1實施例中說明的無機絕緣膜形成於幾乎 整個基板全面，設置於元件基板周邊部中之每配線的外部 電極端子也被覆著而予以保護。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，形成彩色濾光片層之時，外部電極端子也以下 方平坦化膜層和上方保護膜層被覆，依據形成開口，使外 部電極端子露出，於像素領域形成無機絕緣之開口時，於 外部電極端子領域也除去無機絕緣膜，形成驅動器I C連 接用之開口。於彩色濾光片層上成膜無機絕緣膜之時，以 掩模覆蓋外部電極端子領域，於顯示領域成膜。形成 I T 0像素電極之時，以保護膜覆蓋外部電極端子領域， 對於I T ◦之蝕刻液保護外部電極端子。 之後，除去保護膜，設置於元件基板周邊部中之每配 線的外部電極端子係以無機絕緣膜被覆，而且，被覆於形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 523629 A7 B7 五、發明説明（伯 成彩色濾光片層之下方平坦化膜層或是上方保護膜層，形 成具有露出外部電極端子之開口的基板。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，根據上述之第8實施例，說明設置於元件基板 周邊部中之每配線的外部電極端子部之製造方法。 以上述第8實施例中所述之無機絕緣膜被覆幾乎基板 全面，也被覆設置於元件基板周邊部中之每配線之外部電 極端子而予以保護。 接著，形成彩色濾光片層之時，也以彩色濾光片層之 下方平坦層化膜層和上方保護層被覆外部電極端子上。之 後，於像素領域以有機矽系保護掩模除去彩色濾光片層， 同時，也於外部電極端子領域形成用以露出該外部電極端 子之開口。而且，於像素領域形成無機絕緣膜之開口之同 時，也於外部電極端子領域除去無機絕緣膜，形成驅動器 工C連接用之開口。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 彩色濾光片層上成膜I T 0像素電極之時，以掩模覆 蓋外部電極端子領域，將顯示領域予以成膜。形成I T〇 像素電極圖案之時，以保護膜覆蓋外部電極端子領域，對 I T〇之鈾刻液保護外部電極端子。 之後，除去保護膜，設置於元件基板周邊部中之每配 線的外部電極端子係以無機絕緣膜被覆，而且，被覆於形 成彩色濾光片層之下方平坦化膜層或是上方保護膜層，形 成具有露出外部電極端子之開口的元件基板。

第2 4圖係第1 0實施例之彩色液晶面板之剖面圖及 平面圖。在此，第24圖（a )係同圖（b)之構成之A 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） :22- 523629 A7 B7 五、發明説明（2b —A ’剖面圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本實施例和上述第1〜第9實施例不同的係無設置開 口部，而且，共通電極對液晶層爲設置與像素電極（源極 )之同一側之構造。 於第2 4圖中，於基板1上形成掃描訊號電極（閘極 )2和共通電極3 1 ，其上面形成被覆該些電極之絕緣膜 3。介由絕緣膜3於掃描訊號電極2上形成薄膜電晶體.( T F T ) 4，接著，形成影像訊號電極（汲極）6和像素 電極（源極）5 ，形成被覆全體之絕緣膜7。其上面形成 在可視光領域下爲透明之彩色濾光片層之下方平坦化層8 ，其上面形成彩色濾光片9，又該上面形成被覆表面之彩 色濾光片表面保護膜。 再者，對於形成上述之元件配線和彩:色濾光片之基板 1及和該相向配置挾持液晶層1 4之基板1 ’，各自形成用 以配向液晶於顯示領域之聚醯亞胺配向膜1 2、1 2 ’於表 層。用以形成畫像之電壓係施加於上述像素電極（源極） 5和上述共通電極3 1之間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若依據第1 0實施例之構成，因可以將施加液晶之電 場方向使幾乎平行於基板1 (或是基板1 之面，所以， 和上述第1〜第9實施例相比，有擴大顯示裝置之視角之 優點。 有關連申請專利範圍中所記載之發明，以上述實施例 中所記載的發明而言係： (1 )將彩色濾光片作爲掩模依據乾式蝕刻除去無機 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 23 _ 523629 A7 B7 五、發明説明（勿 絕緣膜後，使其露出下方配線層，行成該下方配線層與像 素電極相連接之開口部之構成，（2 )保持於基板間之液 晶層的間隙以柱狀隔離器控制之構成，（3 )該柱狀隔離 器形成於像素電極和下方配線層連接之開口部之構成，（ 4 )將有機矽系材料所組成之感光性保護予以掩模，以氧 氣系乾式鈾刻除去彩色濾光片層，於該彩色濾光片層形成 上述開口之構成等。 而且，於本實施例中，使用具體之數値說明膜厚、處 理溫度、處理時間等，但是，本發明範圍並不係限定於所 述之數値。 如以上之說明，若依據本發明，依據將T F T元件或 配線層以無機絕緣膜予以保護，而且，依據使用形成彩色 濾光片之時的鹼顯像液施予遮蔽進而保護配線材料等，可 以防止薄膜電晶體元件之不良或錯誤動作。再者，因可以 使彩色濾光片圖案之厚度均一，所以可以抑制彩色濾光片 之分光特性劣化’執行筒精細且高晝質之液晶顯示。而旦 ，可提高像素之開口率，提昇液晶顯示裝置之明亮度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 523629 A8 B8 C8 _ _ D8 六、申請專利範圍 2 晶體元件之該配線部被覆用之無機絕緣層之間形成的彩色 爐光片層， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該彩色濾光片層擁有下方光透過性平坦化層和原色形 著色圖案，而且，設置有通過上述薄膜電晶體元件之配線 部和該像素電極之連接部之開口，於另一方之基板形成有 共通多數像素之共通電極，，根據畫像訊號以上述電晶體元 件驅動上述像素電極，依據該像素電極和上述共通電極之 間的電壓驅動上述液晶使形成畫像。 4 · 一種彩色液晶顯示裝置，其特徵爲：在挾持著液 晶之一對基板中之一方的基板上具有對應像素而配置成矩 陣狀之薄膜電晶體元件；該薄膜電晶體元件之配線部；被 連接於該配線部之像素電極；及在該像素電極和該薄膜電 晶體元件之該配線部被覆用之:無機絕緣層之間形成的彩色 濾光片層， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該彩色濾光片層擁有下方光透過性平坦化層、原色形 著色圖案和上方光透過性保護層，而且，設置有通過上述 薄膜電晶體元件之配線部和該像素電極之連接部之開口 .， 於另一方之基板形成有共通多數像素之共通電極，根據畫 像訊號以上述電晶體元件驅動上述像素電極，依據該像素 電極和上述共通電極之間的電壓驅動上述液晶使形成畫像 〇 5 ·如申請專利軺圍弟1項之彩色液晶面板，其中上 述下方光透過性平坦化層和上述原色形著色圖案係由感光 性樹脂所構成。 -26- 本蛾^尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 523629 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 .如申請專利範圍第2項之彩色液晶面板，其中上 述下方光透過性平坦化層、上述原色形著色圖案及上述上 方光透過性保護層係由感光性樹脂所構成。 7 ·如申請專利範圍第3項之彩色液晶顯示裝置，其 中上述下方光透過性平坦化層和上述原色形著色圖案係由 感光性樹脂所構成。 8 .如申請專利範圍第4項之彩色液晶顯示裝置，其 中上述下方光透過性平坦化層、上述原色形著色圖案及上 述上方光透過性保護層係由感光性樹脂所構成。 9 ·如申請專利範圍第2項之彩色液晶面板，其中上 述下方光透過性平坦化層和上述上方光透過性保護層係由 熱硬化性樹脂所構成。 1 〇 ·如申請專利範圍第4項之彩色液晶顯示裝置， 其中上述下方光透過性平坦化層和上述上方光透過性保護 層係由熱硬化性樹脂所構成。 1 1 .如申請專利範圍第1項之彩色液晶面板，其中 上述下方光透過性平坦化層係由依據加熱硬化分子末端被 封端之聚醯亞胺前軀體而亞氨化的聚醯亞胺膜所構成。 1 2 ·如申請專利範圍第2項之彩色液晶面板，其中 上述下方光透過性平坦化層係由依據加熱硬化分子末端被 封端之聚醯亞胺前軀體而亞氨化的聚醯亞胺膜所構成。 1 3 _如申請專利範圍第3項之彩色液晶顯示裝置， 其中上述下方光透過性平坦化層係由依據加熱硬化分子末 端被封端之聚醯亞胺前軀體而亞氨化的聚醯亞胺膜所構成 l·-------t! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -27- 523629 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 〇 1 4 .如申請專利範圍第4項之彩色液晶顯示裝置， 其中上述下.方光透過性平坦化層係由依據加熱硬化分子末 端被封端之聚醯亞胺前軀體而亞氨化之聚醯亞胺膜所構成 〇 1 5 .如申請專利範圍第3項之彩色液晶顯示裝置， 其中設置於每配線之外部電極端子，係被被覆於上述無機 絕緣層，而且至少被被覆於上述下方光透過性平坦化層或 上述上方光透過性保護層之其中之一，被設置於擁有露出 上述外部電極端子部之開口的基板上。 1 6 ·如申請專利範圍第4項之彩色液晶顯示裝置， 其中設置於每配線之外部電極端子，係被被覆於上述無機 絕緣層，而且至少被被:覆於上述下方光透過性平坦化層或 上述上方光透過性保護層之其中之一，被設置於擁有露出 上述外部電極端子部之開口的基板上。 1 7 . —種彩色液晶顯示裝置，其特徵爲：在挾持著 液晶之一對基板中之一方的基板上形成有對應像素而配置. 成矩陣狀之薄膜電晶體元件；被連接於該薄膜電晶體元件 之配線部之像素電極；共通於對該像素電極之長邊而配置 成大約平行且略平面方向之多數像素之共通電極；及該共 通電極、上述像素電極和上述薄膜電晶體兀件之上述配線 部被覆用之無機絕緣層之間形成具有下方光透過性平坦層 和原色形著色圖案而組成之彩色濾光片層’根據像素訊號 以開關元件驅動上述像素電極，依據該像素電極和上述共 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28 - ——-----t! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --U. 523629 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 5 通電極之間的電壓驅動上述液晶使形成晝像之構成。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之彩色液晶顯示裝置 ，其中上述下方光透過性平坦化層、上述原色形著色圖案 及上述上方光透過性保護層係由感光性樹脂所構成。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項之彩色液晶顯示裝置 ，其中上述下方光透過性平坦化層和上述上方光透過性保 護層係由熱硬化性樹脂所構成。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 7項之彩色液晶顯示裝置 ，其中上述下方光透過性平坦化層係由依據加熱硬化分子 末端被封端之聚薩亞胺則驅體而亞氨化的聚釀亞胺膜所構 成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）