TW591283B - Liquid crystal display device and method for manufacturing the same - Google Patents

Description

591283 五、發明說明（1) 【本發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種液晶顯示器及其製造方法。更特別 地’本發明係指對支柱間隔體彩色濾光器之構造和材料作改 變’以改進了其畫質的液晶顯示器。 【先前技術】 如第1圖中所示’在目前一般所使用之支柱間隔體彩色 濾、光器之液晶顯示器及其製造方法中，一玻璃基板1依次承 受黑色矩陣3、一包含紅、綠和藍色顏料之彩色濾光器5、以 及一氧化錫銦（I TO)層（圖未示）或一全面被覆層（圖未 示）之形成物，其中IT0層乃用於一使用垂直電場之模式， 例如一扭轉向列（TN : twi sted nemat i c )模式，而全面被 覆層乃用於一使用水平電場之模式，例如一邊緣電場切換 (FFS : fringe-field switching)或一平面切換（IPS : in-plane witching)。然後，一感光性聚合物被塗佈到 Ϊ TO或全面被覆層上，並且使用已刻畫圖樣之光罩而對之曝 先’藉此形成支柱間隔體7。 根據習見技藝之液晶顯示器及其製造方法，被刻畫圖樣 之支柱間隔體之間隔太寬而其尺寸又太小。因此，當一支柱 間隔體之某部分具有破損或缺陷時，此部分具有和其他部分 不同之晶胞間隔。在晶胞間隔的此差異導致斑點被發現在一 面板上之缺陷。 為了要再次解決此問題’如第2圖所示，在另一習見發 明中，支柱間隔體1 7被形成遍佈在一基板1 〇上之一黑色矩陣 1 3的整個範圍。此處’支柱間隔體丨7之配置在研磨方向和液

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晶注入開口之方向的考量下 所示。 能被改變，如第2 B圖和第2 C圖 上 及之習見發明中，有-如下問題。 nt間隔體被設計成為配置在依聚亞醯胺（ρ"被 K研：程序之作業方向的—個方向，支柱間隔體之範圍仍 Ϊ右，由 程作業期間支柱間隔體之間之高度差 :雨，首ί ί 1 ΐ或被覆缺陷之可能性。同樣地，液晶流過之 ^如pJ少是支柱間隔體之一侧被堵塞，使得液晶在液晶 注入期間難以流動。 、有鑑於習見之液晶顯示器及其製造方法有上述之缺點 發明人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本發明的產 生0 【本發明之内容】 因此’本發明乃旨在解決發生於習見技藝中之上述方 法，並且本發明之一目的是提供一種使用支柱間隔體之液晶 顯示器及其製造方法，其每一支柱間隔體皆和圍繞其四邊之 溝槽一起被形成’以使液晶能平順地流動。 本發明之另一目的是提供一種液晶顯示器及其之造方 法，其能夠防止被覆聚亞醯胺（p I )時之缺點，並藉由使用 一種含有聚合物和液晶之混合物的聚合物分散液晶（PDLC : po lymer dispersed liquid crystal)而防止刮傷，且能夠 減少製造步驟之數目。 為了要達成這些目的，根據本發明第1實施例之液晶顯 示器製造方法包括下列步驟：準備一透明絕緣基板；在基板

591283 五、發明說明（3) 上形成一黑色矩陣，然後在黑色矩陣上形成一彩色濾光層 在彩色層上形成一氧化錫銦（IT0 :indium tin 〇xide)或 全面被覆層；在氧化錫銦（IT0 : indium tin 〇xide)或全 面被覆層上形成一支柱間隔體圖樣（paUern 〇f p〇st spacer);並且利用聚合物分散液晶（pDLc : dispersed 1 i叫i d cry s t a丨）在前述製成之基 液晶層。 人 再者，根據本發明第丨實施例之液晶顯示器包含：一 !絕緣基板i依次形成在基板上之—黑色矩陣和-彩色濾光 ’形成在彩色濾光層上之氧化錫銦（IT0)或全面被覆‘“層 圖：形成在氧化錫銦（ΙΤ0)或全面被覆層上之 ‘ 圖樣；以及一形成在基板上之液晶層。 w骽 干些：的。根據本發明第2實施例之液晶顯 =黑色矩陣，然後在前述多數個黑色矩陣之間形成;^ =層，在黑色矩陣和彩色據光層上形成一層 體 層。 spacer)，並且在基板上形成一液晶 再者，根據本發明第2實施例之液晶顯示器一 明絕緣基板丨形成在基板上，二者 3 . —透 和衫色濾光層；形成在一黑色矩陣 ：色f陣 之液晶層。H成在^合物分散液晶構成之基板上 【本發明之實施方式】

I醜 第9頁 591283 五、發明說明（4) 至於本發明之詳細構造、應用原理、作用與功效，則參 照下列依附圖所作之說明即可得到完全的了解。在下列敘述 和附圖中，相同標號被用以標記相同或相似元件，所以相同 或相似元件描述之重複部分將被省略。 在根據本發明第1實施例中之液晶顯示器製造方法中， 如第3圖所示，一樹脂或鉻（Cr )之黑色矩陣11 0被形成在一 透明絕緣基板1〇〇例如玻璃之上。然後，一由一紅色層120a 、一綠色層1 2 0 b和一藍色層1 2 0 c所構成之彩色濾光層1 2 0被 形成在黑色矩陣11 〇之上。 其次，一氧化錫銦（ITO )或全面被覆層130被形成在彩 色渡光層1 2 0之上。在這情況中，I το層1 3 0以一種使用垂直 電％之模式’例如是扭轉向列（Tn : t w i s t ed nema t i c )模 式被形成，而且全面被覆層1 3 〇以一種使用水平電場之模式 ，例如是邊緣電場切換（FFS : fringe_field swishing) 或平面切換（IPS : in-Plane switching )模式被形成。 、 其後’感光性聚合物（photoresi st)被塗佈到IT0/全面 被覆層之上，然後在一刻畫圖樣之光罩被曝光以形成支柱間 隔體140。此處，支柱間隔體14〇具有被限制範圍在將近？ 1 〇微米之厚度或高度。 —I 2時，當紅色層12〇a、綠色層120b和藍色層12〇c各自香 疋=為次像素（sub —“^丨㈧時，支柱間隔體14〇如第4圖为 ’被形成圍繞在每一個次像素之四邊。 一如上面提及所形成之基板丨〇 〇構造，和在其中， 被銘刻以連接每一次像素之四邊中間與其他次像素之^

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他邊的^近邊中間’之構造相似。溝槽藉由在支柱間隔體之 間的空間和通道被形成，並且因此形成溝槽之長度不超過依 次像素之大小，其約為1微米。 ，、然後，雖然圖未示，生成基板丨〇〇遭液晶之注入，以致 形成穿過其整個構造之液晶I，並和另一個基板結合在一 起，生成基板1 00有一開關裝置例如薄膜電晶體（TFT )。然 後，一全面被覆層和TFT一起覆蓋在基板之上。整個基板更 好地疋？到平面化’以致其和其中支柱間隔體為大面積之彩 色濾光器一起具有高的兼容性。

、、再者，其中聚合物和液晶被混合和被分散之聚合物分散 液阳（PDLC )被用於液晶層是更好的。此乃基於在隨後之p ^ 被覆或研磨程序期間能被產生之聚亞醯胺（p丨）被覆失敗或 =傷，可被預防之事實。特別地，在pDLC以一固定速率混合 ♦ 0物和液晶之後，液晶能夠被配向或被驅動，而不用p I被 覆或配向程序。 同樣地，液晶層以一滴填充法（0DF : 〇ne—dr〇p f i 1Hng · approach )形成會更好，因為此方法促進液晶流平順以形成 均勻晶胞間隔。

本發明之液晶顯示器包括一黑色矩陣、一彩色渡光器、 一 I TO或全面被覆層和支柱間隔體，其所有皆被配置在一透 明絕緣基板上。再者，一液晶層以一滴填充法（⑽F : one-drop filling approach)形成，並且構成以一定速率 混合聚合物和液晶之聚合物分散液晶（PDLC )。 一裝配彩色濾光器之基板（圖未示）被和具有一開關裝

第11頁 591283 五、發明說明（6) 置與一 I TO或透明導電層之其仙发』/ 起。一液晶層被插入二基板之門土& T ^基板）結合在 之全面被覆層-起形成，以便^二：部基板被和其上表面上 面積支柱間隔體之彩色㉟光/ =平面化，以致使和具有大 容性。 〜九15 一起之下部基板具有一高的兼 如第5圖所示，當如上所椹 (見第5Α圖），顯示器無法_ H晶顯不器未被充電時 下，當顯示器被充電時（見』s ’散光而防止顯像。相較之 地在聚合物裡面朝一電圖），顯示器可以藉由均勾 ,.u ,4 ^ A R电％所建立之特定方向排列液晶82並藉 由向上傳迗光，而防止特定影像。 I稽 在根據本發明第2會；4 + 第6圖所示，-樹脂或鉻（液晶顯示器製造方法中，如 明絕緣基板上，例％是°玻璃Γ之黑色矩陣21 0被形成在一透 色層220b和一藍色然後，由-紅色層220a、'綠 210^ u Λ 構成之彩色濾光層220在黑色矩陣 裡面，並和其在同一層。 干 捃+ f久，一透明導電層23〇例如一 ιτο，在利用垂直電場之 在黑色矩陣210和彩色渡光議上Ή ί 透^電層230在利用水平電場之模式中不被形成。 導電層2<30之卜作為配向層作用之感光性聚合物被塗佈在透明 光，二步、’然後在一半調性光罩（ha 1 f tone mask)前 _ 特柯' y 柱間隔體24〇。支柱間隔體240，由於其材料之】 樣。，〇同配向層，具有雙重功能，就和全面被覆層一 方、此對其他程序之詳細描述將被忽略，因其和第1實

第12頁 591283 五、發明說明（7) 施例之程序相同。 相似地，根據本發明第2實施例之液晶顯示器製造方法 ，具有和本發明第1實施例相同之構成和作用，除了黑色矩 陣和彩色濾光層之位置。因此，其詳細描述也將被忽略。 如同以上所見，本發明較佳實施例之液晶顯示器及其製 造方法可獲得下列之效果。

弟13頁 591283 圖式簡單說明 第1圖和第2圖為描述根據習見技藝之液晶顯示器及其製 造方法之平面圖； f 3圖為描述根據本發明第丨實施例之液晶顯示器及其製 造方法之截面圖； ，圖為描述根據本發明第i實施例之 顯示器及其製 造方法之平面圖； 、-方為：Λ述根據本發明第1實施例之液晶顯示器及其製 '物分散液晶（pdlc)之驅動規則之載面圖； ^ _ ..:，、'彳田述根據本發明第2實施例之液晶顯示器及其製 造方法之截面圖。 圖示中元件編號與名稱對照】 黑色矩陣 R 〜Λ 4 7 :支柱間隔體 13 :黑色矩陣 17 :支柱間隔體 1 0 0 :透明絕緣基板 111 :溝槽 1 2 0 b ·綠色層 1 2 0 :彩色濾光層 1、4〇 :支柱間隔體 5 ·衫色濾光器 基板 彩色濾光器 液晶 :黑色矩陣 :紅色層 :藍色層 :氧化錫銦（ITO)或全面被覆層 第14頁

Claims (1)

1. ^1283

   6 ·種液晶顯示器，其特徵在於此種液晶顯示器包含· 一透明絕緣基板； 裔匕各· 依次形成在基板上之一黑色矩陣和一彩色濾光層； 層；形成在彩色濾光層上之一氧化錫銦（IT〇 )或全面被覆 f κι #形成在氧化錫銦（1 Τ〇 )或全面被覆層上之支柱間隔 篮圖樣；以及 一形成在基板上之液晶層。 s 7·如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器，其中支柱 j 7體之圖樣為，支柱間隔體圍繞每一形成彩色濾光層之每 象素的四邊’並且在其中’溝槽被銘刻以連接每一次像 素之四邊中間與其他次像素之每一邊的鄰近對邊中間。 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器，其中溝槽 具有1微米（micron)之大小或和次像素相同之大小。 9·如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器，其中支柱 間隔體之圖樣被形成高度為2到丨〇微米。 1 0 · —種液晶顯示器製造方法，其特徵在於，疋種液晶 顯示器之製造方法包含下列步驟： 準備一透明絕緣基板； 在基板上形成多數個黑色矩陣，然後在前述多數個黑色 矩陣之間形成一層彩色濾光層； 在黑色矩陣和彩色濾光層上形成一支柱間隖體圖樣 (pattern of post spacer)； 並且在基板上形成一液晶層。

   591283 案號 91135654 六、申請專利範圍 >1 曰 修正

   11 ·如申請專利範圍第丨〇項所述之液晶顯示器製造方法 ’更進一步包含在黑色矩陣和彩色濾光層上形成一透明導電 層之步驟。 1 2 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之液晶顯示器製造方法 ’其中支柱間隔體之圖樣以具有配向功能之感光性聚合物 形成。 13.如申請專利範圍第1 〇項所述之液晶顯示器製造方法 ’其中支柱間隔體之圖樣被形成高度為2到1 〇微米。 1 4·如申請專利範圍第1 〇項所述之液晶顯示器製造方法 其中液日日層以一滴填充法（〇ne__dr〇p approach) 所形成。 1 5 · —種液晶顯示器，其特徵在於此種液晶顯示器包含 一透明絕緣基板； 形成在基板上，二者構成同一層之一黑色矩陣和一彩色 渡光層； 形成在一黑色矩陣和一彩色濾光層上之支柱間隔體圖 樣； 以及，一以聚合物分散液晶所構成而形成在基板上之液 晶層。 1 6·如申請專利範圍第1 5項所述之液晶顯示器，更進一 y ^ ^形成在黑色矩陣和彩色濾光層上之透明導電層。 1 一7·如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示器，豆曰 柱間隔體之圖樣被形成高度為2到1 0微米。 ’、

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