TW550410B

TW550410B - Liquid crystal display device and method for manufacturing same and color filter substrate

Info

Publication number: TW550410B
Application number: TW090127706A
Authority: TW
Inventors: Kimikazu Matsumoto; Makoto Watanabe
Original assignee: Nec Lcd Technologies Ltd
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-09-01
Also published as: KR20020036737A; KR100443236B1; US6897935B2; US20020054267A1; JP2002148634A; JP3436248B2

Description

550410 五、發明說明（1) 【發明領域】本發明是關於一種液晶顯示裝置，以及一種用來製造該液晶顯示裝置與一種CF (濾色）基板的方法，且更特別關於其中以一柱狀墊片來包圍住其上設有一彩色層之CF基板與其上設有TFT(薄膜電晶體）之TFT基板間的一單元間隙之液晶顯示裝置，與一種用來製造該液晶顯示裝置與該CF基板的方法。本申凊案主張具有2000年11月9曰提申之曰本專利申請案第2 0 0 0 - 3 4 2 1 6 3號的優先權，並將該申請案包含於此以作為參考。發明背景】置密對隙於種換分另立。液，顯示裝置係廣泛地應用在各種資訊等的顯示裝。=將液晶顯示裝置如此配置，以便在與外界隔離之向於ί:ΐ液晶置入其上設有一彩色層之⑶基板與其上中:‘ t二之—表面上設有TF丁的TFT基板間之一單元間綠⑹色的^色-層包含有用於紅（R)色的一單元像素、用單# #冬早兀像素與用於藍（B)色的一單元像辛之二 ===成的複數組像素，且m係適宜來作為切一類成兩種“照其二；模略地將上述液晶顯示裝置體圖。如‘ 1;中3習用型液晶顯示裝置構造之橫剖面叫中所示，在與外界隔離之密封狀態下將一

一為1PS(平i六；：*TN(扭轉向列）型液晶顯示裝置，而圖1 7日矣_又換型液晶顯示裝置。 550410 五、發明說明（2) 液晶71 (液晶分子）置入一TFT基板51與一CF基板61間的一單元間隙70中。再者，TFT基板51包含有由玻璃等類製成的一第一透明基板52、設置在第一透明基板52之一背面上的一第一偏光板53、設置在第一透明基板52之一表面上的，像素電極54、以覆蓋像素電極54方式設置的一層間電介質55、設置在層間電介質55上的一汲極配線56，以覆蓋没極配線56方式設置的一保護膜57，與設置在保護膜57上的一第一配向膜58 〇 CF基板61包含有由玻璃等類製成的一第二透明基板 6 2、設置在第二透明基板6 2之一背面上的一第二偏光板 63、a又置在第一透明基板62之一表面上的一通用電極μ與設置在第二透明基板62之表面上的一ΒΜ(黑色矩陣）層65、覆盍著通用電極64與ΒΜ層65的一彩色層66、覆蓋著ΒΜ層65 與彩色層66的一保護（〇ve;r c〇at;0C)層57，與設置在該0C 層67上的一第二配向膜β8。在上述的ΤΝ型液晶顯示裝置中，藉著在71?丁基板51之像素電極54與CF基板61之通用電極64間施加一驅動電壓，即在相對於TFT基板51與CF基板61的縱向中產生一電場，以箭號72表示。圖18是表示一種習用IPS型液晶顯示裝置構造之橫剖面立體圖。如圖1 8中所示的IPS型液晶顯示裝置構造與上述TN型液晶顯示裝置者不同之處在於，像素電極54與通用電極64係設置在TFT基板51中的第一透明基板52上，致使像素電極54與通用電極64係藉由介設於像素電極“與通用

550410 五、發明說明（3) 電極6 4間的層間電介質5 5而彼此絕緣。 U f Ϊ上所述之iPS型液晶顯示褒置#，藉著在TFT基板 51上所=置的像素電極54與通用電極64間施加一驅動電與m基板51水平方向中產生一電場，如箭號十1 Γ 在1ps型液晶顯示褒置的情況中會藉著上成方式’來確定沿著TFT基板51表面之液晶分子71 ::向二相較於TN型液晶顯示裝置的情況此可提供較廣之 ^ *此’旧型〉夜晶顯不裝置（以下簡稱為LCD)逐漸成馮主流。 —在LCD的製造中，為了圈住其中將液⑽以密封方式 f封在CF基板6um基板51間之用的單元間隙7〇，故將由^^料製成的柱狀塾片（未圖示）設置在CF基板_ m基板51間。雖‘然液晶71係以密封方式密封在cf基板61 ，TFT基板51間，但是液晶71會隨著周圍溫度而膨服或收 :。=此’必須設置柱狀墊片，以便讓液晶面板在原始溫度、稍，擠壓的狀態下形成。再者，必須設置柱狀墊片，以便讓早兀間隙70均勻形成在CF基板6UTFT基板51兩者間彼此相對的表面中。然而’在此兩要求彼此間卻必須有所女協。為了同時滿足此兩要求，前提是必須將以下所定義的柱狀區域比率CA設定在—範圍内。柱狀區域 A之定義如下：柱狀區域比率CA=(Px) · (Py)/(Lx) · (Ly) 其中Px表示柱狀墊片的水平長度，py表示柱狀區域比率縱向長度，Lx表不各個包含有用於紅色之單元像素、用於綠 55〇4i〇，明說明（4) _ 卜單元像素與用於藍色之單元像素的單 ^ ，而Ly則表示各個包含有紅、綠與藍色之像^平長 :之縱向長度。也就是說，柱狀區域比元狀塾片之橫剖面面積對各個單元像素之面積的比^義為桂本發明令已發現’藉著讓上述柱狀區域比率C 。至〇· 15%範圍内的柱狀墊片設置方式，即可喁· 葡申請案第2000-342 1 63號申請日後、2〇〇1年4月27日載的日本公開專利公報第20 0 1 - 1 1 7 1 03號）。刊 ^另一方面，為避免減小液晶面板的有效區i或，故希曾讓柱狀墊片的數量少，且其尺寸、即水希羞 . τ 八八丁即水十長度Ρχ舆縱向長二二、1 ΐ於柱狀墊片的尺寸則是仰賴平版印刷技術之 I彳來決定的。若尺寸太小，會使得其強度不穩定。故 ^將水平長度Px與縱向長度Py兩者均設定在大約8 # m以上。再者，係將柱狀墊片設置在TFT基板51的閘極電極（極匯$線）上，其中該閘極電極為可在TFT基板51上提供一均勻寬且平坦處，並可將水平長度Ρχ與縱向長度py設^在小於閘極電極（未圖示）寬度P(G)(大約13 者。此外，必須考 (大約柱部密在要決定柱狀墊片的水平長度？}(與縱向長度py時慮TFT基板51在CF基板61上之重疊位置的偏移『n 為3 // m以上）。而在设置柱狀墊片同時，亦需考慮柱部密度^^ π进度之疋義為柱狀墊片數量對紅、綠與藍色的三種單元像素製成之一組像素7 5的比率。舉例來說，如圖1 3 a所示，當 550410 五、發明說明（5) 將一柱狀墊片7 6設置在一組像素7 5中所含之任一單元像素 (例如綠色之用的單元像素）處時，柱部密度定為 ' 『1/1』。再者，如圖13B所示，當將一柱狀墊片76設置兩組像素75中時，則柱部密度定為『1/2』。如圖i3C所示，當將一柱狀墊片7 6設置在三組像素7 5中時，則柱部密度定為『1/3』。這表示說，圖13Δ所示、柱部密度為『"I 的構造被認為是標準構造，而圖丨3B所示、柱部密度為1 1 / 2』、構造中的柱狀墊片7 6則是變薄，亦即柱狀墊片' 7 6 數量減半，而在圖丨3所示、柱部密度為是『丨/3』構造中的柱狀墊片7 6數量則是減為三分之一。假如將紅、綠與藍色用之各個單元像素的水平長声與縱向長度Ly，與圖13A至13C中之柱狀塾片76的水平又 fPX與縱向長度Py設定在較圖13A所示值更低者，則^ 二表示方式來計算柱狀區域…，進而^ 的情況下4柱狀區域比率近的情況下—柱狀區域比率近的情況下4柱狀區域比率近 ① 在柱部密度為『1 /1 似於0. 19% ② 在柱部密度為『1/2 似於0. 0 9 5% ③ 在柱部密度為『1/3 似於0. 0 63% 因此，相較於上述先決條件所使 CA，上述©盥③伴π 丁 ^ & 义用的柱狀區域比率 “下所獲得的數值會落在最佳範圍（0. 第9頁 550410 五、發明說明（6) 0 5 %至0 · 1 5 /〇内。然而，由於在實際操作時較佳之情況是讓數值接近最佳範圍的平均值，故希望柱狀墊片76之設置方式能夠提供柱部密度為『1/2』、由圖13b所示框架77所分隔的構造（②的情況）。圖14A、14B與14C亦是用來解釋柱狀墊片76的柱部密度之圖示，其中各個單元像素的水平長度Lx與縱向長度b 維持為與圖13A至13C中者相同，至於柱狀墊片76的水平長度Px與縱向長度py則與圖13A至13c中者不同。、在各個情況中的柱狀區域比率CA如下。似於部密度為Π/1』的情…柱狀區域比率近似於。②上？部密度為『1/2』的情況下—柱狀區域比率近似於部密度為『1/3』的情況下-柱狀區域比率近落在格i f案例中’②與③情況下所獲得的數值會而，^ ^斤使用的柱狀區域比率CA最佳範圍内。麸而’基於上述的相^ …、能夠提供柱部密声：丨因，故希望柱狀墊片76之設置方式的構造（③的情^)‘、、、。 1/3』、由圖14C所示框架77所分隔如上所述，茲# 長度P”就能夠文變柱狀墊片76的水平長度Px與縱向改變各個單元像夸欠可滿足先決條件的柱部密度。而藉著 I的水平長度Lx與縱向長度Ly，亦能夠改第10頁 550410 五、發明說明（7) 變可滿足先決條件的柱部密度。然而，在改變柱狀墊片7 6 的水平長度Ρχ與縱向長度Py時，該變化必須落在上述所限制的範圍内。

圖1 5為習用LCD構造之頂視立體圖，其中柱狀墊片76 之設置方式能夠讓柱狀區域比率CA設在先決條件所使用的最佳範圍内，並讓柱部密度變為『丨/ 2』。如圖丨5所示，習用LCD之配置方式致使兩柱狀墊片76係設置在由虛線所表=的四組像素75中（兩組是沿著行的方向，而兩組則是著列的方向）’也就是說，一柱狀墊片7 6係設置在兩組 1象 >素75中。在此，柱狀墊片76係以交錯方式設置在、舉例來沉同樣綠色之用的單元像素與其他各組像素7 5中。如此一來，藉著設置柱狀墊片76的方式致使柱狀區域比率CA能夠滿足先決條件且柱部密度為『丨/ 2』，故妥善平衡了柱狀墊片7 6的彈力組成變形，其中該彈力組成變形能夠讓柱狀墊片76適應於因周圍溫度所導致的單元間隙7〇之厚度改然而，習用LCD會有一個問題。那就是在習用LCD中，士於柱狀墊片76係設置在各組像素75内、相同顏色之用的早凡像素中，故在驅動液晶71時，所有柱狀墊片76會遭受性相同的信號電荷，該現象會導致由相同極性的信號電何=引起之橫電場中的混亂。 2著參照圖1 6，卩下將解釋習用LCD的該項問題。圖明—種用來驅動習用咖的方法之圖示。組成L⑶的 /、有種特性，其會因連續施加一極性相同（正極或

550410 五、發明說明（8) 負極）的電壓而受到擠壓。為避免這個狀況，因此在習用 LCD中乃是以點反轉驅動方法來驅動液晶71(未圖示於圖16 中）’其中該點反轉驅動方法總是輪流將相反極性的電壓施加至同一單元像素。故如圖1 6所示，在沿著橫向χ所設置的單元像素中會交替寫入一正極信號電荷或負極信號電荷’而在沿著縱向γ所設置的單元像素中會交替寫入一負極彳§號電荷或正極信號電荷，致使彼此相鄰之各個單元像素會遭受到極性相反的信號電荷。至於為何要將正極或負極電壓交替施加至彼此相鄰之單元像素的原因乃是要避免顯示時會發生閃爍。假如對於各組像素7 5來說柱狀塾片7 6均係設置在諸如綠色與綠色等相同顏色之用的單元像素中，如同圖丨5所示之習用LCD的情況一般，由於總是將極性相同之信號電荷寫入具有設置於縱向Y中的柱狀墊片76之其它單元中，故信號電荷會導致柱狀墊片76充電。亦即，設置在單元像素『G』中的柱狀墊片76會承受相同極性（正極或負極）的充電。因此，橫電場會因為極性相同的信號電荷之影響而受到干擾。在圖1 6中顯示在範圍78的橫電場會受到干擾，並顯示該範圍會延伸至其中設有柱狀墊片76之縱向γ中的整個區域處。另一方面，由於在未含柱狀墊片76的單元像素中並沒有物體被充電，故在橫電廠中不會發生干擾現象。特別是在I PS型LCD的情況下，為了抑制影像暫留而實施一種方法以便減少液晶71的電阻率，在將柱狀墊片了 6予以充電時，收集液晶面板中的電荷並改變液晶71的局部電

550410 五、發明說明（9) ----- 阻率。因此，在利用點反轉驅動法來驅動習用LCD中的晶7 1時，如果柱狀墊片7 6的設置方式致使其僅在施加 '某^ 極性時才予以充電者，如此一來就只有某一極性之像^ 壓的電力線會進入柱狀墊片76，因此，存在於柱狀墊片' ?6 附近之液晶71的電阻率即會受到改變，該現象會使得即便利用點反轉驅動法來驅動L C D中的液晶7 1，亦會造赤顯示時諸如閃爍等失敗現象。 ^ 【發明概述】

表丁、觀上述’本發明之一目的是為了提供一種L c d ,即便在一柱狀墊片遭受到信號電荷時其亦能夠抵銷信號電荷引起之效應並避免橫電場中的干擾現象，以及該LCD與一 CF基板的製造方法。根據本發明第一實施態樣提供的一種液晶顯示裝置包含有·· 二柱狀墊片，#係插入於一攄色基板與—薄膜電晶體基板間，以及，其中該柱狀墊片之一柱部密度是小於丨，且盆中該枉

ϊί 2，=1匕相鄰並各自遭受到極性相反之-信號電荷的兩早兀像素中。在t述中，較佳之方式為其中位於該液晶顯示裝置中之一液晶係由一閘極配線反轉驅動的。轉駆動法或一點反轉驅動法所根據本發明第二實施態樣提供的一種液晶顯示裝置包

第13頁 550410 五、發明說明（ίο) 含有： -濾色基板，其上設有-彩色層以便一矩陣方式設置；一薄膜電晶體基板’其上於該彩色層對向處設有薄膜電晶體；一柱狀墊片，安裝以便於圈住一罝-0Θ h 片係設於該濾色基板與該薄膜電晶體基：二隙：：柱狀其中係以一密封方式將一液晶w A兮s j 從日日置入该早元間隙内，π 其中係將一柱狀區域比率-即該柱狀墊片之一截面積鲁像素之一面積的比率-汉疋在0 · 〇 5 %至〇 · 1 5 %的範圍内，' % 組成一對該柱狀墊片的各個該柱狀墊片係設置在以一矩且彼此相鄰方式沿著一橫向或一縱向之任意處所設置^ 單元像素各自之中。陶在上述中，較佳之方式為其中在沿著該縱向設置該挺狀墊片時該單元像素係由一點反轉驅動法所驅動，且其中，在沿著該橫向設置該柱狀墊片時該單元像素係由一閑極配線反轉驅動法所驅動。 _ 根據本發明第三實施態樣提供的一種液晶顯示巢置包含有：一濾色基板，其上設有一彩色層，以便於讓像素紱係以一矩陣方式設置，該像素組各組由三種單元像素所組成，包含用於紅色的’單元像素、用於綠色的一單元像素、與用於藍色的〆單元像素；一薄膜電晶體基板’其上於該彩色層對向處設有薄膜

第14頁 550410 五、發明說明（11) t曰鱗 · 曰日H ，

片係設其其中係像素之該柱狀以及縱元相素在轉驅動根含有：柱狀墊片於該濾色中係以一將一柱狀一面積的墊片係設向相鄰於所顯示出上述中，法所驅動據本發明，安裝以便於圈住一單元閒隙的該柱狀墊基板與該薄膜電晶體基板間；以及，密封方式將一液晶置入該單元間隙内，且區域比率-即該柱狀墊片之一截面積對該比率-設疋在0.05%至〇·ΐ5%的範圍内，且置在一任思組像素所組成之一單元像素、該組像素之另一組像素中顯示出如同該單之一相同顏色的另一單元像素兩者中。較佳之·方式為其中該單元像素係由一點反〇第四實施悲樣提供的一種液晶顯示裝置包 ’以便於讓像素組係二種單元像素所組於綠色的一單元像一濾色基板，其上設有一彩色層以一矩陣方式設置，該像素組各組由成，包含用於紅色的一單元像素、用素、與用於藍色的一單元像素；一薄膜電晶體基板電晶體；其上於該彩色層對向處設有薄膜 μ _ Λ ^ X衣从Κ %圈任一早元閒隙的該柱狀係§又於該濾色基板舆該薄膜電晶體基板間；以及， …7密封方式將一液晶置入該單元間隙内， I係將一柱狀區域比率—即該柱狀墊片之一截面積素之一面積的比率-設定在0 0 5%至015%的範圍内，'， 550410 五、發明說明（12)

又晶體基再以兩者且有用於用於該組中任設的該佳之方緣之方之方式的該單為其中薄膜電式為其式設置為其中元像素像素之密度係鄰方式低該柱一任意組像素所組成之一單元像素，素之另一組像素中顯示出如同該單元同顏色的另一單元像素兩者中。之方式為其中该單元像素係由一閘極動。該柱狀墊片晶體之一閘中一像素電在該薄膜電當一柱狀墊、用於該綠三種單元像定義為1/1 設置時，在狀墊片數量該柱狀墊片係設置在與橫向相鄰於該組像相素所顯不出之一相在上述中，較隹配線反轉驅動法所驅，較佳板上所者，較彼此絕，較佳該紅色藍色的該單元一時，一柱部數組像素係以彼此相率之一範圍下藉著降了降低該柱部密度。係設置在該薄膜電極電極上。極與一通用電極係晶體基板上。片係設置於由包含色的該單元像素與素所組成的一像素 1且其t即便當複滿足該柱狀區域比之設置方式乃是為同時’較佳之方式為其中該柱狀墊片係設置於複數組像素中’致使該柱部密度變為丨/ 2。根據本發明第五實施態樣提供的一種液晶顯示裝置製造方法’该液晶顯示裝置包含有其上設有一彩色層以便於讓單兀像素以一矩陣方式設置的一濾色基板、其上於該彩色層對向處設有薄膜電晶體的一薄膜電晶體基板與安裝以便於圈住一單元閒隙的該柱狀墊片係設於該濾色基板與該薄膜電晶體基板間的一柱狀墊片，其中係以一密封方式將

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一液晶置入該單元間隙内，而該製造方法包含有：在一第一透明絕緣基板之一表面上以包含至少一薄膜電晶體的方式，形成該薄膜電晶體基板；、一首先该薄膜電晶體基板對向的一第二透明絕緣基板之心？上設置至少一彩色層，然後在該彩色層上設置該柱片的方式’形成該濾色基板；以及， ^ 5亥搶封方式將該液晶置入由該薄膜電晶體基版與該〉思色基板間所設置的該柱狀墊片所圈住之該單元間隙内。

。勺t上述中，較佳之方式為其中形成該濾色基板之該製 ΐ =含有首先施加一光敏樹脂方式以便於覆蓋該彩色層、 ;、、、:4在4光破樹脂上圖案化以便形成該柱狀墊片的一製根據本發明第六實施態樣提供的一種濾色基板，其係於其亡安裝有薄膜電晶體的一薄膜電晶體基板對向處，藉此於薄膜電晶體基板與該濾色基板間形成一單元間隙，其中係以一密封方式將一液晶置入該單元間隙内，誃瀘、色基板包含有：彩色層，其係設置於一透明基板上以便於讓單元像素以一矩陣方式設置；以及，一柱狀墊片，其係設置在該彩色層上。押制ί i述中，較佳之方式為其中該柱狀墊片是由光敏樹脂製成的。藉著上述構造，組成一對該柱狀墊片的各個該柱狀墊片係設置在以一矩陳另债μ 女—、VL i 4皮此相#方式者一 4買向或-縱向

第17頁 550410 五、發明說明（14) ^ tI =像素之任意處所設置的兩單元像素各自之中，且 ΐί Ϊΐ該對枉狀墊片的各個柱狀墊片26會遭受到極性相土的“虎電Μ，因此可抵銷因信號電荷引起的效應。再在將柱狀塾片包含至(^基板中時執行照相平版印刷，因此可容易地形成柱狀墊片。而在CF基板的構造中，由於柱狀墊片係設置在彩色層上，故可容易地在任意處設置柱 ^墊片。因此，即便在一柱狀墊片遭受到信號電荷時，亦旎夠抵銷信號電荷引起之效應，並可避免橫現象。【較佳實施例】參照附圖並利用各種實施例來更詳盡地描述實行本發明的最好方式。在實施例中，如稍後更詳細地描述所說的，一 CF基板與一 T F T基板係設置著插入在此兩基板間、致使此兩者彼此相對的柱狀墊片。其中，將柱狀墊片的柱部密度設定為小於1。將成對的柱狀墊片如此設置以便使其彼此相鄰。組成成對柱狀墊片的各個柱狀墊片係設置在彼此相鄰、施加以彼此極性相反之信號的兩單元像素各自之中。「第一實施例」

圖1是顯示本發明第一實施例的LCD構造之頂視圖。圖 2是沿著線A_A截取所得圖1的LCD之橫剖面圖。而圖3則是沿著線B-B截取所得圖1的LCD之橫剖面圖。至於圖4A至4C

第18頁 550410 五、發明說明（15) -- 是說明用來製造第一實施例之LCD的方法中主要製程之製程圖示。 # 如圖1至圖3所示，在本發明實施例的lCd中，一液晶 21 (液晶分子）係以密封方式置入位在TFT基板i與”基板i丄間的單元間隙20中。TFT基板i包含有玻璃等製成的一第一透明基板j、設在第一透明基板2背面上的一第一偏光板 3、e又在第一透明基板2 —部分表面上的一閘極電極（閘極匯流線）1 0、設在第一透明基板2其他部分表面上的一通用電極1 4，以此閘極電極1 0與通用電極丨4即組成同一層、一

層間電介質5以此方式設置以便於覆蓋通用電極14與曰閑極電極10兩者、設在層間電介質5上的一像素電極4、亦設在層間電介負5上的一汲極電極6，亦設在層間電介質5上的 -資料線22、一保護膜7以此方式設置以便於覆蓋像素電極4、汲極電極6與資料線22，與設在保護膜？上的一配向膜8。

如此一來’在IPS型LCD中，像素電極4與通用電極14 :糸設置在TFT基板i内的第一透明基板2上，且其乃是藉由 2於像素電極4與通用電極14間的層間電介質5而使得彼 :巴緣。至於TFT 30則包含有汲極電極6、—源極電極9、 =亟電極1G與-半導體層24。又，液晶21 係以參數29表示。 CFf板11包含有一第二透明基板丨2、設在具有一導電 :9Ϊ之第二透明基板12背面上的一第二偏光板13而該導電 «23係插入於第二透明基板12與第二偏光板。間、設在第

550410 五、發明說明（16) 二透明基板12表面上的一 BM層15、覆蓋著BM層15的一彩色層16、覆蓋著BM層15與彩色層16的一 0C層17、設在部分0C 層1 7上的一柱狀墊片2 6，與設置來便於覆蓋柱狀墊片2 6的一第二配向膜1 8。而柱狀墊片26係設置在TFT 30之閘極電極（閘極匯流線）1 0的表面上。又，閘極電極1 〇之表面會有在TFT基板1上的一均勻寬闊平坦表面。至於柱狀墊片26之目的是為了圈住單元間隙2 0。也就是說，其中以密封方式置入液晶2 1的單元間隙2 0會存在於由覆蓋著柱狀墊片2 6的第二個配向膜與第一配向膜8圍繞而成、位於CF基板11與 TFT基板1之間的空間内。接著，將依循製程順序、參照圖4A至4C來描述組成 LCD之主要成份的CF基板11之製造方法。如圖4A所示，首先，在由玻璃等製成的第二透明基板 1 2表面上依序設置BM層1 5、彩色層1 6與0C層1 7。然後，藉著使用照相平版印刷法，將諸如正抗蝕劑的一光敏樹脂28 施加在所有0C層17表面上。其次如圖4 B所示’在將光敏樹脂2 8以具有遮光部31A 與透光部31B的遮光罩31覆蓋完畢後，在執行曝光處理（也就疋將其照射紫外線U V)。然後，如圖4 C所示，藉著執行顯影處理，在光敏樹脂2 8上執行圖案化操作。因此，一部分的光敏樹脂28會因曝光於經由遮光罩31之透光部316所施加的紫外線UV下而移除，然後即在CF基板11上形成柱狀墊片2 6。在此貫施例中’柱狀墊片2 6係形成在與τ ρ T基板1 上的閘極電極（閘極匯流線）1 0相應處。柱狀墊片2 6的作用

550410 發明說明（17) 疋為了圈住單元間隙2 0，而單元間隙2 0内係要以密封方式將液晶21置入CF基板11與TFT基板1間。而柱狀墊片26的形成方式使其高度為4//m至7 //m。再者，在將液晶21以密封方式置入由柱狀墊片2 6所圈住的單元間隙2 〇後，在具有一導電層23之CF基板11背面上設置一第二偏光板13，而該導電層23係插入於第二偏光板丨3與以·基板n間。然後，如圖1至圖3所示，藉著使用其中包含有在單獨製私所製得的TFT30之TFT基板1，將液晶21以密封方式置入由CF基板11與TFT基板1間之柱狀墊片26所圈住的單元間隙20，然後即完成LCD。 >根據上述的製造方法，由於因使用照相平版印刷技術而讓柱狀墊片2G包含在CF基板11内，故使得柱狀墊片26能夠容易地形成。再者，由於可獲得其間已具有柱狀墊片2 6 的CF基板11，故可容易地將柱狀墊片26設置在位於cf基板 11與TFT基板1間的隔離空間處。、土在實施例的LCD中，如圖5所示，柱狀墊片2 6的設置方式是為了將柱狀區域比率CA設定在上述先決條件所^的最佳範圍内，並使得柱部密度變為『1/2』。再者，組成成對柱狀墊片26的各個柱狀墊片26係設置在縱向γ中Ί彼此相鄰之兩單元像素各自之中，例如在G與g色單元像素中，而柱狀墊片2 6則係設置在橫向X、每兩單元偾丰 μ p 干7^彳冢素内的單元像素中，例如以交替方式置於G色單元像素中。— ——’名 3 >]S? 2 5係由包含有用於R色、G色與B色的單元像音二— ⑦的二單元像素組成，。

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五、發明說明（18) 接著，將參照圖6來解說用來驅動本發明的lcd ^如圖6所示’在沿著橫向X設置的每單以素中會【

:入-正極信號電街或負極信號電荷，而 =每單元像素中會交替寫入一負極信號電荷或正二：; 電何，如此一來彼此相鄰之各個單元像素會遭受到極反的信號電荷。故，總是將極性相反的信號電荷寫入向Υ中彼此相鄰的兩單元像素各自之中，而在各個單元像素中則設有構成成對柱狀墊片2 6的各個柱狀墊片2 6。因而’即使當成對的柱狀墊片26受到充電時，由於構成成對柱狀墊片2 6的各個柱狀墊片2 6會遭受到極性相反的信號電荷’故構成成對柱狀墊片2 6的各個柱狀墊片2 6可抵銷因信號電荷引起的效應。如此一來，即便柱狀墊片2 6受到充電時’在橫電場中亦不會出現干擾，藉此避免顯示中諸如閃爍等失敗現象的出現。

如上所述，根據本發明第一實施例的LCD得知，由於柱狀墊片26的設置方式而使得柱狀區域比率CA設定在先決條件所用的最佳範圍内，而先決條件為組成成對柱狀墊片 2 6的各個柱狀塾片2 6係依序設置在縱向Y中、彼此相鄰之兩單元像素各自之中，例如在G與G色單元像素中，而其則係以交替方式設置在橫向X、每兩單元像素内的單元像素中，例如在G色單元像素中，即便成對柱狀墊片2 6受到充電時，構成成對柱狀墊片2 6的各個柱狀墊片2 6會遭受到極性相反的信號電荷；故構成成對柱狀墊片2 6的兩柱狀墊片 2 6可因此抵銷因彼此信號電荷引起的效應。

第22頁 550410 五、發明說明（19) — 再者，根據製造LCD的方法得知，柱狀墊片26係藉著貫施照相平版印刷操作而包含於以基板〗丨中，故可容易地形成柱狀墊片2 6。 ^因此，即使柱狀墊片26受到充電，亦能抵銷因信號電荷引起的效應，故可避免橫電場中的干擾現象。「第二實施例」，7疋顯示本發明第二實施例的LCd構造之頂視立體圖。第二實施例中構造與第一實施例者大大不同之處在於構成成對柱狀墊片26的各個柱狀墊片26係設置在橫向χ中彼此相鄰的兩單元像素各自之中。也就是說，在第二實施例的LCD中，如圖7所示，柱狀墊片26的設置方式使得柱狀區域比率以設定在上述先決條件所用的最佳範圍内，且柱部密度變為『丨/ 2』。再者，構成成對柱狀墊片2 6的各個柱狀墊片2 6係設置在橫向χ中彼此相鄰的兩單元像素各自之中，例如在G與B色單元像素中’、而構成成對柱狀墊片2 6的各個柱狀墊片2 6則係以交替方式設置在橫向X中每兩單元像素内，例如彼此相鄰的G與 B兩單元像素中。第二實施例的LCD係如同第一實施例情況般以點反轉驅動法來加以驅動的。因此，由於係寫入與第一實施例者大致相同的信號電荷，故可避免橫電場中的干擾現象。然而在第_貫施例的LCD中，由於構成成對柱狀墊片26的各個柱狀墊片2 6係設置在沿著橫向χ、彼此相鄰的兩單元像 550410 五、發明說明（20) 素各自之中，故如同先決條件般，其間包含著柱狀彩色層1 6之設置方式必須讓其各個部分的厚度相同。错者形成具有如上所述之構造的柱狀墊片26，面板維持在穩定狀態。 1』讓液日日如此根據第二實施例得知，可達到如同第一. 獲得的效果。 j j弟貫施例所「第三實施例」圖8是顯示本發明第三實施例的UD構造之頂視立圖。第三實施例中構造與第-實施例者大大不同之心第三實施例白勺）夜晶21(圖2)係纟閑極、線反轉驅動的。也就是說，在此實施例的⑽中，如圖8 ~ $ 狀墊片26的設置方式乃是與第一實施例中的情況相H 而因為液晶21係由閘極線反轉驅動法 ^ 行中所寫入之信號電荷的極性相同\=成：中设有構成成對柱狀墊片26之各個柱内、組成彼此相鄰的兩單元像素之各個單元像：：二相反極性的信號電該現象使得因信號電荷弓;二；二可如同第一實施例情況般抵銷。丨I的效應如此根據第二實施例得知， ^ 獲得的效果。達U ^第一貫施例所第四實施例圖9是顯示本發明第四實施例的LCD構造之頂視立體

第24頁 550410 五、發明說明（21) 圖。第四實施例中構造與第一實施例者大大不同之處在於將柱部密度更改為『1/3』，且構成成對柱狀墊片26的各、固柱狀墊片2 6係設置於彼此相鄰的兩單元像素各自之中。也就是說，在第四實施例的LCD中，如圖9所示，柱 26的設置方式使得柱狀區域比率以設定在上述先決件用的最佳範圍内，且柱部密度變為『1/3』。再者，/構成對柱狀墊片26的各個柱狀墊片26係設置在縱向γ 相鄰的兩單元像素各自之中，例如在G與(；單元像素柱狀墊片26則係以交替方式設置在方向χ中每兩單元像内，例如彼此相鄰的G與G兩單元像素中。 ” 在上述構造中，雖然柱狀墊片26數量少，但只要狀區域比率CA設定在先決條件所用的範圍内就沒有問也就是說能夠抵銷信號電荷的效應。 ’ —〜如此根據第四實施例得知，可達到如同第一實施獲得的效果。汁「第五實施例」圖10是顯示本發明第五實施例的LCD構造之頂視立圖。第五實施例中構造與第一實施例者大大不同之處體、將柱σ卩饴度更改為『1 / 4』，且構成成對柱狀墊片2 β的久；個柱狀墊片26係設置於彼此相鄰的兩單元像素各自之、中士也就是說’在第五實施例的LCD中，如圖1 〇所示，柱狀片26的設置方式使得柱狀區域比率以設定在上述先決塾所用的最佳範圍内，且柱部密度變為『丨/4』。再者、，”件 I ’構 mi 第25頁 550410 、發明說明（22) 成成對柱狀墊片26的各個柱狀墊片26係設置在縱向γ中彼此相鄰的兩單元像素各自之中，例如在G與g單元像素中，而柱狀墊片26則係以交替方式設置在方向X中每兩單元像素内，例如彼此相鄰的G與G兩單元像素中。主在上述構造中，雖然柱狀墊片26數量少於第四實施例 ^況者，但只要將柱狀區域比率CA設定在先決條件所用的粑圍内就沒有問題，也就是說能夠抵銷信號電荷的效應。如此根據第五實施例得知，可達到如同第一實施獲得的效果。

一圖11是顯示本發明部分LCD之等電路圖示。如圖丨丨所不，組成R、G與B色之用的各個單元像素之TFT3〇的閘極電 J10係連接至一閘極電壓端子33，且TFT3〇的汲極電極6係、'接至一汲極電壓端子34。再者，速用電極14係連接至一通用電極電壓端子35。在TFT30之源極電極9與通用電間係連接著液晶21(圖2)之用的電容器C1、由玻璃用電.=14 的TFT基板1之用的電容器C2，與彩色層16之用的電^ C3。圖12則是顯示本發明整個LCD之等電路圖示。 w 應理解本發明並不限於上述實施例，而可在不脫離發明之，圍與精神的狀況下進行改變與修正。舉例來說 =上述實施例中，成對柱狀墊片26係設置在單元像素° :G—』中，然而，他們亦可設在諸如R或B單元像素的直 =像素中。尸、要柱狀區域比率CA係設定在先決條 :最佳範圍内，則可任意設定柱狀墊片的水平或縱又。再者，在上述實施例中，所顯示的案例中，乃是依

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本發明之上述及其他目的圖之描述而更加明白：優點與特色將藉由伴隨附圖1疋顯不本發明第_實施例的LCI)構造之頂視圖。圖2疋沿著線A-A截取所得圖1的1(：1)之橫剖面圖。圖3疋沿著線B-B截取所得圖1的1(：1)之橫剖面圖。圖4A、4B與4C是說明用來製造第一實施例之LCD的方法中主要製程之製程圖示。圖5是顯不本發明第一實施例的LCD構造之頂視立體圖6是顯示用來驅動本發明第一實施例的LC])之方法示一意圖。圖7是顯示本發明第二實施例的LCI)構造之頂視立體圖。圖8是顯示本發明第三實施例的LC])構造之頂視立體圖0 圖9是顯示本發明第四實施例的LCD構造之頂視立體圖。圖1 0是顯示本發明第五實施例的LCD構造之頂視立體圖。圖11是顯示本發明的部分LCD之等電路示意圖。圖12是顯示本發明的整個LCD之等電路示意圖。圖1 3A、13B與1 3C是說明習用LCD中所應用之柱狀墊片的柱部密度之示意圖。圖14A、14B與14C亦是說明另一習用LCD中所應用之柱

第28頁 550410 圖式簡單說明狀墊片的柱部密度之示意圖。圖1 5是說明習用LCD立體構造之頂視圖。圖1 6是說明用來驅動習用LCD之方法示意圖。圖1 7是顯示習用TN型液晶顯示裝置的構造之橫剖面立體圖。圖1 8是顯示習用I PS型液晶顯示裝置的構造之橫剖面立體圖。【符號說明】 1、 51〜TFT基板 2、 5 2〜第一透明基板 3、 53〜第一偏光板 4、 5 4〜像素電極 5、 55〜層間電介質 6〜汲極配線 7、 57〜保護膜 8、 58〜第一配向膜 9〜源極電極 1 0〜閘極電極（閘極匯流線） 11、 61〜CF基板 12、 62〜第二透明基板 1 3、6 3〜第二偏光板 14、 64〜通用電極 15、 65〜BM 層

第29頁 550410 圖式簡單說明 17、67〜0C 層 1 8、6 8〜第二配向膜 20、70〜單元間隙 2 1、7 1〜液晶 2 2〜資料線 23〜導電層 24〜半導體層 2 6〜柱狀墊片 2 8〜光敏樹脂 29〜液晶摩擦方向 ❿ 5 6〜汲極配線 6 6〜彩色層 2 2〜資料線 24〜半導體層 2 9〜液晶摩擦方向 3 1〜遮光罩 3 3〜閘極電壓端子 3 4〜汲極電壓端子 35〜通用電極電壓端子

第30頁

Claims

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^ 一柱狀墊片，安裝以便於圈住一單元閒隙的該柱狀片係設於該濾色基板與該薄膜電晶體基板間；以及，其中係以一密封方式將一液晶置入該單元間隙内，且其中係將一柱狀區域比率—該柱狀墊片之一截面積對該像素之一面積的比率-設定在0· 05%至〇· 15%的範圍内，且組成一對該柱狀墊片的各個該柱狀墊片係設置在以一矩陣且彼此相鄰方式沿著一橫向或一縱向之任意處所設置的兩元像素各自之中。 6 ·如申請專利範圍第5項的液晶顯示裝置，其中，在沿著該縱向設置該柱狀墊片時該單元像素係由一點反轉驅動法所驅動，且其中，在沿著該橫向設置該柱狀墊片時該單元像素係由一閘極配線反轉驅動法所驅動。 7 ·如申研專利範圍第5項的液晶顯示裝置，其中，該柱狀墊片係設置在該薄膜電晶體基板上所設的該薄膜電晶體之一閘極電極上。 8·如申請專利範圍第5項的液晶顯示裝置，其中，一像素電極與一通用電極係以雨者彼此絕緣之方式設置在該薄膜電晶體基板上。 ' 9 · 一種液晶顯示裝置，包含：一濾色基板，其上設有一彩色層，以便於讓像素組係

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t號 901277flfi 六、申請專利範圍以一矩陣方式成，包素、與電晶體含用於用於藍薄膜電一柱狀墊片係設於該濾其中係以其中係將一柱素之一枉狀墊及縱向相素所面積的片係設相鄰於顯示出設置，該像素組各叙由三種紅色的一單元像素、几像素所組色的一單元像素；；^色的一單元像晶體基板，其上於兮丘" 上於该杉色層對向處設有薄膜片，安裝以便於圈住一單元 ”板與該薄膜電晶體基板間隙=柱狀墊將一液晶置入該單元間隙内，且 1 5亥柱狀墊片之一截面積對該像比率—設定在0.05%至〇·15%的範圍内，且該置在一任意組像素所組成之一單元像素、以忒組像素之另一組像素中顯示出如同該單元之一相同顏色的另一單元像素兩者中。 10. 如中請專利範圍第9項的液晶顯示裝置，其中，該單元像素係由一點反轉驅動法所驅動。 11. 如申請專利範圍第9項的液晶顯示裝置，其中，該柱狀整片倍' 設置在該、薄膜電晶體基板上所設的該薄膜電晶體之一閘極電極上。 1 2 ·如申请專利範圍第9項的液晶顯示裝置，其中，一像素電極與一通用電極係以兩者彼此絕緣之方式設置在該薄膜電晶體基板上。

第33頁 550410 __案號 90127706 _壬六、申請專利範圍月曰修正 13·如申請專利範圍第9項的液晶顯示裝置，其中，當一柱狀塾片係設置於由包含有用於該紅色的該單元像素、用於該綠色的該單元像素與用於該藍色的該單元像素之三種單元像素所組成的一像素組中任一時，一柱部密度係定義為1 /1 ’且其中即便當複數組像素係以彼此相鄰方式設置時’在滿足該柱狀區域比率之一範圍下、藉著降低該柱狀蛰片數量之設置方式乃是為了降低該柱部密度。 14·如申請專利範圍第1 3項的液晶顯杀裝置，其中，該柱狀墊片係設置於複數組像素中，致使該柱部密度變為 1/2 0 15. 一種液晶顯示裝置，包含：一渡色基板，其上設有一彩色層，以便於讓像素組係以一矩陣方式設置，該像素組各組由三種單元像素所組成，包含用於紅色的一單元像素、用於綠色的一單元素、與用於藍色的一單元像素；一薄膜電晶體基板，其上於該彩色層對向處設有薄膜一柱狀墊片，安裝以便於圈住一單元閒隐^ 叫1糸的該；h：從執片係設於該濾色基板與該薄膜電晶體基板間；以 ^ ^ ^ 其中係以一密封方式將一液晶置入該單士及于疋間1¾ r3n α 其中係將一柱狀區域比率-該柱狀墊片之一截π 旧円’ 哉面積對該像

550410 _ 案號 9012770ft 六、申請專利範圍素之一面積的比率-設定在0.05%至〇.15%的範圍内，柱狀墊片係設置在一任意組像素所組成之一單元像邊橫向相鄰於該組像素之另一組像素中顯示出如同該單元2 素所顯示出之一相同顏色的另一單元像素兩者中。 16·如申請專利範圍第1 5項的液晶顯示裝置，其中，哕⑽ 元像素係由一閘極配線反轉驅動法所驅動。 A單 17·如申請專利範圍第15項的液晶顯示裝置，其中，該狀墊片係設置在該薄膜電晶體基板上所設的該薄膜電晶體之一間極電極上。顯示裝置，其中，一像絕緣之方式設置在該薄 18·如申請專利範圍第1 5項的液晶素電極與一通用電極係以兩者彼此膜電晶體基板上。

19·如申請專利範圍第15項的液晶顯示裝置，其中，當一柱狀塾片係設置於由包含有用於該紅色的該單元像素、用 :該綠色的該單元像素與用於該藍色的該單元像素之三種 ^兀像素所組成的-像素組中任—時…柱部密度係定義 :1/1，、且其中即便當複數組像素係以彼此相鄰方式設置日:，在滿足該柱狀區域比率之一範圍下藉著降低該枉狀塾片數量之設置方式乃是為了降低該柱部密度。

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---- 90127706 六、申請專利範圍 2〇·如申請專利範圍第1 9項的液晶顯示裝置，其中，狀墊片係設置於複數組像素中，致使該柱部密度變為^ 2桎 21· 一種液晶顯不裝置的製造方法，該液晶顯示裝有其上設有一彩色層以便於讓單元像素以一矩陣方土含的一濾色基板、其上於該彩色層對向處設有薄膜電1= 一薄膜電晶體基板與安裝以便於圈住一單元閒隙的該柱狀墊片係設於該濾色基板與該薄膜電晶體基板間的一柱狀墊片，其中係以一岔封方式將一液晶置入該單元間隙内，而該製造方法包含有：在一第一透明絕緣基板之一表面上以包含至少一薄膜電晶體的方式’形成該薄膜電晶體基板；首先該薄膜電晶體基板對向的一第二透明絕緣基板之一表面上設置至少一彩色層，然後在該彩色層上設置該枉狀墊片的方式，形成該濾色基板；以及，以該密封方式將該液晶置入由該薄膜電晶體基版與該濾色基板間所設置的該柱狀墊片所圈住之該單元間隙内。 2 2·如申請專利範圍第2 1項之液晶顯示裝置的製造方法’ 其中，形成該濾色基板之該製程包含有首先施加/光敏樹脂方式以便於覆蓋該彩色層、然後在該光敏樹脂上圖案化以便形成該柱狀墊片的一製程。 23. 一種濾色基板，其係用來設於其上安裝有薄膜電晶體

第36頁 550410 _案號90127706_年月曰修正_ 六、申請專利範圍的一薄膜電晶體基板對向處，藉此於薄膜電晶體基板與該濾色基板間形成一單元間隙，其中係以一密封方式將一液晶置入該單元間隙内，該濾色基板包含有：一彩色層，其係設置於一透明基板上以便於讓單元像素以一矩陣方式設置；以及，一柱狀墊片，其係設置在該彩色層上。

24.如申請專利範圍第23項的濾色基板，其中，該柱狀墊片是由光敏樹脂製成的。

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