專利名稱：液晶顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示面板，且特別是關(guān)于一種液晶顯示面板。
背景技術(shù)：
針對多媒體社會的急速進(jìn)步，多半受惠于半導(dǎo)體元件或人機(jī)顯示裝置的飛躍性進(jìn)步。就顯示器而言，陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)因具有優(yōu)異的顯示品質(zhì)與其經(jīng)濟(jì)性，一直獨(dú)占近年來的顯示器市場。然而，對于個(gè)人在桌上操作多數(shù)終端機(jī)/顯示器裝置的環(huán)境，或是以環(huán)保的觀點(diǎn)切入，若以節(jié)省能源的潮流加以預(yù)測陰極射線管因空間利用以及能源消耗上仍存在很多問題，而對于輕、薄、短、小以及低消耗功率的需求無法有效提供解 決之道。因此，具有高畫質(zhì)、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優(yōu)越特性的薄膜晶體管液晶顯示面板(TFT-IXD panel)已逐漸成為市場主流。液晶顯示器發(fā)展至今，已有許多公知技術(shù)提出了將彩色濾光膜直接整合于薄膜晶體管陣列基板上(Color Filter on Array, COA)的技術(shù)，此技術(shù)主要系將COA基板與另一對向基板組裝，并于兩基板之間填入液晶分子以形成液晶顯示面板。一般而言，填入液晶層的作法主要有真空吸入法與滴下式注入法(One drop fill,0DF)兩種。隨著液晶顯示面板的尺寸愈作愈大，采用真空吸入法填入液晶相當(dāng)?shù)馁M(fèi)時(shí)。因此，在大尺寸液晶顯示面板的組裝工藝(Assembly process)中，大多采用滴下式注入法來達(dá)成。具體而言，在進(jìn)行滴下式注入法之前，會先于主動元件陣列基板的顯示區(qū)邊界上形成一框膠，以圍繞出一液晶容納空間。然后，根據(jù)液晶容納空間的大小及兩基板的間距(cell gap)來估算液晶的滴入量，并將特定體積的液晶滴入此液晶容納空間中。最后，再將主動元件陣列基板與彩色濾光基板進(jìn)行對位組裝，并使框膠固化以將液晶密封于兩基板之間。圖I為公知一種液晶顯示面板的剖面示意圖。請參照圖I,液晶顯示面板100包括一主動元件陣列基板110、一與主動元件陣列基板110相對配置的對向基板120以及一配置于兩者之間的液晶層130,其中液晶層130的厚度由主動兀件陣列基板110與對向基板120之間距Dl所決定，當(dāng)間距Dl出現(xiàn)偏差(variation)時(shí),液晶顯示面板100的顯示品質(zhì)會惡化。如圖I所示，彩色濾光層126配置于對向基板120上，且對向基板120包括一黑矩陣層122以及多個(gè)間隙物124，其中彩色濾光層126介于間隙物124以及黑矩陣層122之間，且間隙物124延伸于主動元件陣列基板110以及彩色濾光層126之間。因此，液晶顯示面板200之間距Dl的偏差主要來自于黑矩陣層122的厚度變異量A al、間隙物124的高度變異量A bl以及彩色濾光層126的厚度變異量A Cl。圖2為公知另一種液晶顯示面板的剖面示意圖。請參照圖2,液晶顯示面板200包括一主動元件陣列基板210、一與主動元件陣列基板210相對配置的對向基板220以及一配置于兩者之間的液晶層230，其中彩色濾光層216系整合于主動元件陣列基板210中，而對向基板220包括一黑矩陣層222以及多個(gè)間隙物224，且間隙物224延伸于主動元件陣列基板210以及對向基板220之間。因此，液晶顯示面板200的間距D2的偏差主要來自于黑矩陣層222的厚度變異量A a2、間隙物224的高度變異量A b2以及彩色濾光層216的厚度變異量A c2。值得注意的是，由于圖2中的黑矩陣層222以及間隙物224的結(jié)構(gòu)與圖I中的黑矩陣層122以及間隙物124類似，因此變異量Aal與變異量A a2相同，且變異量Abl與變異量A b2相同。然而，由于彩色濾光層216系共形地(confiormally)形成于主動元件陣列基板210的堆迭薄膜上，因此彩色濾光層216的厚度變異量A c2 (繪示于圖2)會比彩色濾光層126的厚度變異量A Cl (繪示于圖I)來的大。換句話說，在圖2的液晶顯示面板200 (即COA架構(gòu))中，當(dāng)間距D2的偏差(即A a2、A b2、A c2之加總)增加超過液晶滴入量容許范圍(LC margin)時(shí)，將會導(dǎo)致液晶層230注入失敗，進(jìn)而影響液晶顯示面板200的制造良率以及顯不品質(zhì)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，其間距的偏差小。本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，其包括一主動元件陣列基板、一對向基板以及一液晶層。主動元件陣列基板包括一第一基板、一像素陣列以及一彩色濾光層。像素陣列配置于第一基板上。彩色濾光層覆蓋像素陣列，其中彩色濾光層具有多個(gè)開孔。對向基板包括一第二基板以及多個(gè)間隙物。多個(gè)間隙物配置于第二基板上，其中各間隙物分別延伸至彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。液晶層位于主動元件陣列基板與對向基板之間。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的像素陣列包括多個(gè)陣列排列的像素，且各像素為平面轉(zhuǎn)換像素(In-Plane Switch pixel)、分離垂直配向像素(Split Vertically Alignedpixels)、多域垂直配向像素(Multi-Domain Vertically Aligned pixels)、扭轉(zhuǎn)向列型像素(TN pixels)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的彩色濾光層包括多個(gè)彩色濾光圖案，而彩色濾光圖案對應(yīng)于像素分布，且各開孔分別位于其中一個(gè)彩色濾光圖案中。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的彩色濾光層包括多個(gè)彩色濾光圖案，而彩色濾光圖案對應(yīng)于像素分布，且各開孔分別位于二相鄰的彩色濾光圖案的交界處。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的對向基板更包括一配置于第二基板上的黑矩陣層，而間隙物配置于黑矩陣層上，并且延伸至彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的對向基板更包括一覆蓋于第二基板與黑矩陣層上的共通電極，而間隙物配置于共通電極上，并且延伸至彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的對向基板更包括一覆蓋于第二基板上的共通電極，而間隙物配置于共通電極上，并且延伸至彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的各間隙物具有一與主動元件陣列基板接觸的接觸面，而接觸面的寬度小于或等于20微米。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的各開孔具有一第一端以及一第二端，第一端的寬度大于第二端的寬度，且第二端的寬度大于接觸面的寬度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的各第一端的寬度為W1，而各第二端的寬度為W2，且Wl-W2>5微米。
基于上述，本發(fā)明的液晶顯示面板的間距的偏差與黑矩陣層的厚度變異量以及間隙物的高度變異量有關(guān)，而與彩色濾光層的厚度變異量幾乎無關(guān)。因此，本發(fā)明的液晶顯示面板可具有較小的間距的偏差，進(jìn)而具有較佳的制造良率以及顯示品質(zhì)。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。


圖I為公知技術(shù)的液晶顯示面板的剖面示意圖。
圖2為公知技術(shù)的COA液晶顯示面板的剖面示意圖。圖3A為本發(fā)明的一實(shí)施例的液晶顯示面板的剖面示意圖。圖3B為圖3A的液晶顯示面板的上視示意圖。圖4A為本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示面板的剖面示意圖。圖4B為圖4A的液晶顯示面板的上視示意圖。附圖標(biāo)記說明100、200、300、400 :液晶顯示面板110,210,310 :主動元件陣列基板120、220、320 :對向基板122、222、326 :黑矩陣層124、224、324 :間隙物126、216、316、316’ 彩色濾光層130,230,330 :液晶層312 :第一基板314,414 :像素陣列316A、316B、316C、316A，、316B，、316C，子像素316a:紅色濾光圖案316b :綠色濾光圖案316c:藍(lán)色濾光圖案318 :第二絕緣層322 :第二基板328 :共通電極Ml:第一圖案化導(dǎo)電層GE :柵極SL :掃描線GI :第一絕緣層SE :半導(dǎo)體層L :襯層CH:通道層M2:第二圖案化導(dǎo)電層S :源極
D :漏極DL :數(shù)據(jù)線PV :保護(hù)層PE:像素電極A al、A bl、A cl、A a2、A b2、A c2、A a3、A b3 :變異C :接觸面D1、D2、D3:間距 P:像素Pl :第一端P2 :第二端W:開孔W1、W2、W3:寬度T :主動元件V :貫孔A-A，、B_B，剖線
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例圖3A為本發(fā)明的一實(shí)施例的液晶顯示面板的剖面示意圖，而圖3B為圖3A的液晶顯示面板的上視示意圖。請參照圖3A與圖3B,本實(shí)施例的液晶顯示面板300包括一主動元件陣列基板310、一與主動元件陣列基板310相對配置的對向基板320以及配置于主動元件陣列基板310與對向基板320之間的一液晶層330。主動元件陣列基板310包括一第一基板312、一像素陣列314以及一彩色濾光層316。像素陣列314配置于第一基板312上，且位于彩色濾光層316與第一基板312之間。此外，像素陣列314包括多個(gè)陣列排列的像素P，而各像素P可為平面轉(zhuǎn)換像素(In-Plane Switch pixel)、分離垂直配向像素(SplitVertically Aligned pixels)、多域垂直配向像素(Multi-Domain Vertically Alignedpixels)、扭轉(zhuǎn)向列型像素(Twisted Nematic pixels)。其中，平面轉(zhuǎn)換像素(In-PlaneSwitch pixel)進(jìn)一步包含另一種變形像素，例如是邊界電場切換像素(fringe fieldswitching pixel)。值得注意的是,本申請案不限定像素的型態(tài),其他像素型態(tài)亦可適用于本申請案中。在本實(shí)施例中，像素P例如是有三個(gè)平行排列的子像素316A、316B、316C，但本實(shí)施例不以此為限。除了多個(gè)陣列排列的像素P之外，像素陣列314進(jìn)一步包括多條掃描線SL與多條數(shù)據(jù)線DL，且各個(gè)像素P分別與對應(yīng)的掃描線SL以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL電性連接。在本實(shí)施例中，像素陣列314可由多層薄膜堆迭而成，舉例而言，像素陣列314包括一第一圖案化導(dǎo)電層Ml、一第一絕緣層GI、一半導(dǎo)體層SE、一第二圖案化導(dǎo)電層M2、一保護(hù)層PV以及一像素電極PE。第一圖案化導(dǎo)電層Ml包括多個(gè)柵極GE以及與柵極GE電性連接的多條掃描線SL。第一絕緣層GI覆蓋第一圖案化導(dǎo)電層Ml以及第一基板312。半導(dǎo)體層SE包括多個(gè)彼此分離的通道層CH以及多個(gè)襯層(liner) L，其中各個(gè)通道層CH分別位于對應(yīng)的柵極GE上方，且第一絕緣層GI位于通道層CH與第一圖案化導(dǎo)電層Ml之間，而襯層L分別位于對應(yīng)掃描線SL的部份第一絕緣層GI上。第二圖案化導(dǎo)電層M2包括多個(gè)源極S、多個(gè)與源極S相對配置的漏極D以及多條與源極S電性連接的數(shù)據(jù)線DL，其中源極S與漏極D彼此電性絕緣，且局部覆蓋于對應(yīng)的通道層CH上，此外，源極S與漏極D分別位于對應(yīng)的通道層CH的相對兩側(cè)，而各源極S分別電性連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL。另外，數(shù)據(jù)線DL與掃描線SL交錯(cuò)排列。在本實(shí)施例中，襯層L位于數(shù)據(jù)線DL與掃描線SL交錯(cuò)處的部分第一絕緣層GI上。此處，柵極GE、第一絕緣層GI、通道層CH、源極S以及漏極D構(gòu)成多個(gè)主動元件T，用以驅(qū)動像素陣列314。本實(shí)施例是以柵極GE在通道層CH下方的底柵型主動元件為范例，但不限于此。于其它實(shí)施例中，亦可使用柵極GE在通道層CH上方的頂柵型主動元件。另外，保護(hù)層PV覆蓋于主動元件T、數(shù)據(jù)線DL以及第一絕緣層GI上，而像素電極PE覆蓋于部分的保護(hù)層PV上。彩色濾光層316覆蓋像素陣列314。在本實(shí)施例中，部分彩色濾光層316更位于像素電極PE與保護(hù)層PV之間。于其它實(shí)施例中，保護(hù)層PV可選擇性的覆蓋于主動元件T、數(shù)據(jù)線DL以及第一絕緣層GI上。此時(shí)，彩色濾光層316直接覆蓋于主動元件T、數(shù)據(jù)線DL以 及第一絕緣層GI上，而不存在保護(hù)層PV。此外，主動元件陣列基板310，較佳地，更可包括一第二絕緣層318覆蓋彩色濾光層316，用以隔絕彩色濾光層316與液晶層330。再者，于其它實(shí)施例中，第二絕緣層318可選擇性的覆蓋于彩色濾光層316上方。此時(shí)，彩色濾光層316并不與液晶層330隔絕。另外，當(dāng)?shù)诙^緣層318、彩色濾光層316以及保護(hù)層PV同時(shí)存在時(shí)，更具有一導(dǎo)通的貫孔V，且貫孔V暴露出主動元件T的漏極D，而像素電極PE透過貫孔V連接至漏極D。當(dāng)?shù)诙^緣層318以及彩色濾光層316同時(shí)存在而不存在保護(hù)層PV時(shí)，更具有一導(dǎo)通的貫孔V，且貫孔V暴露出主動元件T的漏極D，而像素電極PE透過貫孔V連接至漏極D?；蛘弋?dāng)彩色濾光層316以及保護(hù)層PV同時(shí)存在而不存在第二絕緣層318時(shí)，更具有一導(dǎo)通的貫孔V，且貫孔V暴露出主動元件T的漏極D，而像素電極PE透過貫孔V連接至漏極D。進(jìn)一步而言，彩色濾光層316包括多個(gè)彩色濾光圖案，且彩色濾光圖案對應(yīng)于像素P分布。在本實(shí)施例中，彩色濾光圖案例如包括紅色濾光圖案316a、綠色濾光圖案316b、藍(lán)色濾光圖案316c，而各個(gè)彩色濾光圖案分別對應(yīng)子像素316A、316B、316C分布。舉例而言，紅色濾光圖案316a對應(yīng)子像素316A分布、綠色濾光圖案316b對應(yīng)子像素316B分布，而藍(lán)色濾光圖案316c對應(yīng)子像素316C分布。當(dāng)然，本實(shí)施例并不用以限制本發(fā)明的彩色濾光圖案及/或子像素的數(shù)量或是彩色濾光圖案的顏色。另外，彩色濾光層316具有多個(gè)開孔W，且開孔W暴露出部分的像素陣列314。在本實(shí)施例中，開孔W暴露出部分的保護(hù)層PV，但本實(shí)施例不限定開孔W所暴露的像素陣列314的膜層。換句話說，開孔W亦可暴露出位于保護(hù)層PV下的其他膜層。在本實(shí)施例中，各開孔W例如是分別位于二相鄰的彩色濾光圖案的交界處。具體而言，開孔W例如是分別位于數(shù)據(jù)線DL與掃描線SL的交錯(cuò)處。當(dāng)然，本實(shí)施例并不限定開孔W的位置。在其他實(shí)施例中，開孔W亦可位于彩色濾光圖案中。進(jìn)一步而言，開孔W例如是位于像素陣列314的掃描線SL上。對向基板320包括一第二基板322以及多個(gè)間隙物324，其中間隙物324的材料例如是光阻材料，其形狀例如是方形柱狀、矩形柱狀、圓形柱狀、橢圓形柱狀、規(guī)則多邊形柱狀或是不規(guī)則多邊形柱狀。此外，多個(gè)間隙物324配置于第二基板322上，且各間隙物324分別延伸至彩色濾光層316的其中一個(gè)開孔W中。在本實(shí)施例中，對向基板320上可進(jìn)一步配置一黑矩陣層326及一共通電極328，其中共通電極328位于黑矩陣層326以及液晶層330之間，且共通電極328覆蓋黑矩陣層326以及第二基板322。進(jìn)一步而言，間隙物324配置于黑矩陣層326上的共通電極328，并且延伸至彩色濾光層316的其中一個(gè)開孔W中。當(dāng)然，在另一實(shí)施例中，間隙物所在的第二基板處亦可不配置黑矩陣層，而間隙物配置于共通電極上，并延伸至彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。值得一提的是，本實(shí)施例的液晶顯示面板300可藉由間隙物324延伸至彩色濾光層316的開孔W中，使間距D3的偏差與黑矩陣層326的厚度變異量A a3以及間隙物324的高度變異量A b3，而與彩色濾光層316的厚度變異量幾乎無關(guān)，藉此縮減間距D3的偏差，使液晶顯不面板300具有較佳的制造良率以及顯不品質(zhì)。 另外，各間隙物324具有一與主動元件陣列基板310接觸的接觸面C，而各開孔W具有一第一端Pl以及一第二端P2，其中第一端Pl的寬度Wl實(shí)質(zhì)上大于第二端P2的寬度W2。在本實(shí)施例中，寬度W2與寬度Wl的差值(W1-W2)例如實(shí)質(zhì)上是大于5微米。此外，第二端P2的寬度W2大于接觸面C的寬度WC，其中接觸面C的寬度WC例如實(shí)質(zhì)上是小于或等于20微米。由于接觸面C的寬度WC小于第二端P2的寬度W2，因此本實(shí)施例的液晶顯示面板300的信賴性(reliability)較佳。具體而言，當(dāng)液晶顯示面板300被施予橫向作用力時(shí)，由于接觸面C的寬度WC實(shí)質(zhì)上小于第二端P2的寬度W2，因此間隙物324具有可滑動的空間。第二實(shí)施例圖4A為本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示面板的剖面示意圖，而圖4B為圖4A的液晶顯示面板的上視示意圖。請參照圖4A與圖4B,本實(shí)施例的液晶顯示面板400與圖3A以及圖3B的液晶顯示面板300具有相似的結(jié)構(gòu)，且相似與相同的標(biāo)號代表相似與相同的構(gòu)件，惟二者差異處在于液晶顯示面板400的各開孔W分別位于彩色濾光層316’其中一個(gè)彩色濾光圖案中(316A’、316B’以及316C’)。在本實(shí)施例中，開孔W例如是位于掃描線Ilb上。為便于繪示，圖A4與圖4B僅繪示開孔W位于紅色濾光圖案316a中，但本實(shí)施例并不以此為限。綜上所述，本發(fā)明可在對應(yīng)于間隙物處的彩色濾光層上配置開孔，并且使間隙物延伸于對向基板與主動元件陣列基板的像素陣列之間，以使間距的偏差與黑矩陣層的厚度變異量以及間隙物的高度變異量有關(guān)，而與彩色濾光層的厚度變異量幾乎無關(guān)。因此，本發(fā)明的液晶顯示面板可具有較小之間距的偏差，進(jìn)而具有較佳的制造良率以及顯示品質(zhì)。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板,包括 一主動元件陣列基板，包括 一第一基板; 一像素陣列，配置于該第一基板上； 一彩色濾光層，覆蓋該像素陣列，其中該彩色濾光片具有多個(gè)開孔； 一對向基板，包括 一第二基板； 多個(gè)間隙物，配置于該第二基板上，其中各該間隙物分別延伸至該彩色濾光層的其中 一個(gè)開孔中；以及 一液晶層，位于該主動兀件陣列基板與該對向基板之間。
2.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示面板，其特征在于，該像素陣列包括多個(gè)陣列排列的像素，且各該像素為平面轉(zhuǎn)換像素、分離垂直配向像素、多域垂直配向像素、扭轉(zhuǎn)向列型像素。
3.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示面板，其特征在于，該彩色濾光層包括多個(gè)彩色濾光圖案，而該些彩色濾光圖案對應(yīng)于該些像素分布，且各該開孔分別位于其中一個(gè)彩色濾光圖案中。
4.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示面板，其特征在于，該彩色濾光層包括多個(gè)彩色濾光圖案，而該些彩色濾光圖案對應(yīng)于該些像素分布，且各該開孔分別位于二相鄰的彩色濾光圖案的交界處。
5.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示面板，其特征在于，該對向基板更包括一配置于該第二基板上的黑矩陣層，而該些間隙物配置于該黑矩陣層上，并且延伸至該彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，該對向基板更包括一覆蓋于該第二基板與該黑矩陣層上的共通電極，而該些間隙物配置于該共通電極上，并且延伸至該彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。
7.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示面板，其特征在于，該對向基板更包括一覆蓋于該第二基板上的共通電極，而該些間隙物配置于該共通電極上，并且延伸至該彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。
8.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示面板，其特征在于，各該間隙物具有一與該主動元件陣列基板接觸的接觸面，而該接觸面的寬度小于或等于20微米。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示面板，其特征在于，各該開孔具有一第一端以及一第二端，該第一端的寬度大于該第二端的寬度，且該第二端的寬度大于該接觸面的寬度。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于，各該第一端的寬度為W1，而各該第二端的寬度為W2，且Wl-W2>5微米。
全文摘要
一種液晶顯示面板，其包括一主動元件陣列基板、一對向基板以及一液晶層。主動元件陣列基板包括一第一基板、一像素陣列以及一彩色濾光層。像素陣列配置于第一基板上。彩色濾光層覆蓋像素陣列，其中彩色濾光片具有多個(gè)開孔。對向基板包括一第二基板以及多個(gè)間隙物。多個(gè)間隙物配置于第二基板上，其中各間隙物分別延伸至彩色濾光層的其中一個(gè)開孔中。液晶層位于主動元件陣列基板與對向基板之間。
文檔編號G02F1/1343GK102749754SQ20121022870
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者來漢中 申請人:友達(dá)光電股份有限公司