TW594328B - Color liquid crystal display panel, manufacturing method of the same - Google Patents
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Description
594328 五、發明說明α) 【發明背景】 1.發明領域 j發明係關於一種彩色液晶顯示板與 造方、 其係有關一種藉由在彩色液曰gg - f '、 口 u 推用非曰石々“ 不板(其係由具有多數個 使用非矽之溥馭電晶體的透明絕緣基板所製)的TFT( 膜電晶體)基板上形成g色矩陳乃、、索备 、 稱CF-on-TFT板),以及其製造方法。 本舍明亦有關於一種使用CF_on_TFT板作 板的液晶顯示器。 巴欣日日,、、、員不 2 ·相關技術的描述 圖1係一習用液晶顯示板的斷面圖。如圖所示,此一 習用液晶顯示板係藉由將(1)第一基板丨(於後文係指丁?丁基 板)及(2 )第二基板1 6等兩基板間夾隔著設於其周圍的密^ 材枓1 9加以疊層,使兩基板的各自之薄膜形成表二 對的方式而組裝成一面板,並在其間設置一球形分隔件Μ 使基板1及1 6之間維持一恆定的距離,以及在烘烤密⑺封材 料之後注入液晶材料2 1至面板内。其中,該第一基板'ι具 有··由閘極電極2、閘極絕緣膜4、半導體層5、源極電極6 及汲極電極7組成之開關元件(如TFTs,薄膜電晶體)·,每 一電極2、6、7的配線層(未圖示),與TFT成一對一之對應 ,而設置的像素内之像素電極丨2 ;覆蓋所有前述元件的^ 護膜8 ;定向膜1 8a ;以及作為與外部電源之電連接的端子 3。而該第二基板16具有:黑色矩陣9 ;紅“)、綠(G)及藍 (B)各色之濾色片11R、11G(未圖示)&11β ;透明共通電極 594328 五、發明說明(2) 1 7 (如I TO,銦錫氧化物),·以及定向膜1 8b。 習知之液晶材料2 1用的液晶注入方法有雙孔方法 (two-holes method)及真空注入方法。前者的方法包含ρ 下的步驟:在面板預定位置上設置二個穿透面板的孔,以、 及經由其中一孔注入液晶材料2 1同時經由另一孔排出面 板;而使液晶材料2 1抽入面板中。後者的方法包括以下之 步驟:設置具有一注入口的空面板,將液晶材料2丨置入^ 空中(1 X 1 0 - 2至1 X1 〇 - 4托耳)以使液晶材料2 1附著於、、主入” 口,然後逐漸恢復m力至大氣塵,俾藉由液晶面板内 間的壓力差,使液晶材料2 1被注入面板中。目前, : 份的情況下係使用後者的方法。 ’在大部 其次,在液晶材料被注入之後,將注入口穷妒 後,/偏光板24a及24b係疊層至基板1及16各別的山 ^ 而形成液晶面板,可被通過第一基板‘丨 2 , 照光線所照射。 弟一基板1 6的背 為了取得高清晰度,此類】 曰 度。然而’因為習用的液晶板呈有形二:須增加像素密 色片11及黑色矩陣9,在製造過程中:成於對向基板上的遽 差,故必須估算到裕度,故難以確V像夺:置對正的誤 (開口率)儘可能地保持最大值。呆像素開口部之面積 9 — 29=:提報第平8-㈣24及 的CF(濾色片)—〇n_TFT)的主動件(如TFTs,即所謂 色矩陣的方法。 土板上形成濾色片及黑
DH $ 6頁 594328 五、發明說明(3) 在這前述公報中之任一者的情形,由於濾色片及黑色 矩陣係形成於CF-on-TFT基板上,所以不需要考慮位置對 正用的裕度,因此,簡化了製造過程同時增加像素的開口 率。 ^然而,就CF-on-TFT結構的面板而言,外部光線的反 射係大於習用的液晶顯示板,因此,在明亮的外部光線之 下,有顯示品質劣化的問題。 立圖2 A及2 B係顯示出液晶顯示板外部光線反射機構的示 意圖。前述的問題將參考圖“及26來加以解釋。因為IT〇 的折射率(11)(11約為2.0)大於對正薄膜183及1^(11約為 1.6)及玻璃基板(η約為l4),外部光線的反射成分主要是 對向基板上I TO的反射以及像素電極丨2上〗Τ0的反射。 來自掃目苗線或訊號線的反射也不重要。如圖2Α所示, 因為在習用TFT及CF分離型液晶顯示板中,反射光通過rgb 濾色片11二次,所以反射光以穩定的方式減弱。相反地, 如圖2B所示,在CF-on-TFT結構的液晶顯示板的濾色片u 了,反射光並未減弱,且大量的反射光係大於來自習用顯 示板的反射光。 ^ 具體地說’ CF-on-TFT結構的顯示板的問題在於:波 長λ約=5 5 〇nm的綠光之反射光,在明亮的外部光線下係 別的顯著。 、 附帶一提者:設置反射防止膜以降低反射為通常之作 法,於日本專利公開公報第平6 — 2 1 425 2號及1〇 —i 548 i7號 中揭不一種為提高反射型液晶燈泡的反射效率,而於對向
第7頁 594328 五、發明說明(4) 電極I T 0的上方及下方号罟G伙卜 光的技術。 方-置反射防止起以有效地除去反射 反射光而故f ::,由於反射防止膜係用以有效地取出 則mt:ϊ控制反射防止膜的折射率及厚度, :t取,?ί亦即顯示影像之位置的依存性將過大,而不 :::南::的:示性能。0此,反射防止膜必須藉由濺 =似方法以無機材料製&,如此即造成於液晶顯示器 勺衣仏過程中必須要增加一額外步驟的問題。 如岫文所时論過及如圖2β所示,於在^^丁基板上形成 有濾色片11的CF-on-TFT結構的液晶顯示板,相較於圖2Α 所示4用TFT及CF分離型液晶顯示板,對向基板側之17〇及 ,素電極12之ITO的外部光線之反射,或來自訊號線及掃 ϋ線之反射係顯著的,且為了合乎目前高密度結構之高品 質影像的要求’必須避免由反射(尤其是來自掃瞄線及訊 號線者)引起的影像品質劣化。 進一步地’在設置反射防止膜至丨τ〇上方或下方以防 f影像品質劣化時,必須藉由濺鍍或類似方法形成具有預 =折射率及膜厚的無機材料膜,如此將造成必須在液晶顯 示板製造過程中增加一額外步驟的問題。 【發明之概述】 ^ 因此’本發明之一目的在於提供一種具有優良顯示品 質及較低外部光線反射的CF-on-TFT結構的顯示板,以及 其製造方法及一液晶顯示器。 本啦明的彩色液晶顯示板包括:一第一基板;像素電
第8頁 594328 五 發明說明(5) 極,形成於第一基板上,用 體,形成於第^以形成各個像素;薄膜電晶 二战於弟基板上,用以作為各個像紊夕„閼-从 :保一膜’用以覆蓋薄膜電晶一矩【1:, 片’皆形成於保護膜上;一外塗#,3=車及:慮色 片·一筮-I α α 土增 復盍黑色矩陣及濾色 極,係形成於第二基板上; 置,f明共通電 4a u ^ ^ ^ t 在対材枓,用以疊層箆一其 板及弟一基板於其外框部;一 且θ弟基 二基板之間的空隙;以及用使:1 ’注入至第-及第 較短波長側偏移的機構或構件使入射光的反射光之波長朝 :交佳的情形是,偏移機構或偏移構件將 一基板之間的空隙距離,與、 土板及弟 射率各向異性(ref ract lve、二在该空隙之液晶材料之折 差,設立成較接近於藍光。dex anis〇tr〇py)的遲滞 外=,可以使用平面内(in-Plane)分隔件來維持第一月 弟一基板之間的空隙距離。 、弟及 及第進平面可以使用透明電阻膜,“維持第-及弟一基板之間的空隙距離。 寸弟 進一步地,在平面内可L7游Λ、 (accumulation + . λ ^成一個濾色片的疊層部
UcCumulat10n portlon),以維持 空隙距離。 及弟一基板之間的 此外,(例如)以氟液晶混合物 基板空隙間的液晶材料。 為庄入在第一及弟一 又,形成於平面内的透明雷 上。 月笔阻馭可以形成於第一基板
594328 五、發明說明(6) 更進一步地,形成於平面内的濾色片之疊層部係形成 於例如第一基板上。 本發明彩色液晶顯示板的製造方法,包括以下步驟: 在第一基板上形多數個薄膜電晶體及一個配線層; 覆蓋於該薄膜電晶體及配線層,在該第一基板的全面 形成一保護膜; 於該薄膜電晶體的至少一半導體層上及在基板周圍部 的外框上形成黑色矩陣; 形成遽色片層; 覆蓋於該黑色矩陣及濾色片層,在該第一基板的全面 形成一外覆層; 於該外覆層設置一接觸通孔以形成像素電極; 封材^該第一基板之薄膜電晶體表面的周圍部上設置一密 第一 晶體 間的 異性 間的 &用密封材料將具有透明共通電極的第二基板 =板上’而使該透明共通電極與該第一基板之 ,面相對向;以及 吕亥笼晶口 在、宜層之基板間的空隙内注入一液晶材料 空例^,較佳的情形是,將第一基板及第二 Ϊ遲^離,與注入在該空隙之液晶材料之折射 又^ 是,設立成較接近於藍光。 空隙(例如)平面内的分隔件係散佈在第一及第 進-步地,可藉由光刻在第—基板的平面内: 疊層至 薄膜電 基板之 率各向
成透明
^^8 五、發明說明------------- 電F且腺 、、’以維持第一及第二基板間的空隙距離。 平面進:步地,可藉由光刻、印刷或電沉積在第一基板的 办内形成濾色片的疊層部,以維持第一及第二基板間 二1象距離。 間 可使用氟液晶混合物作為注入在第一及第二基板 曰勺空隙内的液晶材料。 土 成依照彩色液晶顯示板及其製造方法,在TFT基板上形 板黑/色矩陣及濾色片的CF-on-TFT結構的彩色液晶顯示 方’來自像素電極1 TO之外部光線的反射光能由以下之 、予以降低:利用在遲滯差(△ n d)與光透射率間存在有 長依存性的事實,以選擇並控制CF-on-TFT板的間隙(d) 及液μ材料的折射率各向異性(△ d)。結果,在未設置防 止反射膜之情況下,即能提供一種反射性較小的 CF-on-TFT結構的液晶顯示器。 一本發明的液晶顯示器使用前述的彩色液晶顯示板以顯 不一影像。 一 ^本發明的另一液晶顯示器使用由前述彩色液晶顯 不反衣le方法所製之彩色液晶顯示板以顯示影像。 【較佳實施例的詳細說明】 炫苓考附圖,詳細描述本發明的一實施例如下。 [第一實施] (1)構成之說明 圖3至圖8顯示本發明之顯示板(CF-on-TFT板)的第一
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實施例,係藉由在透明絕緣基板(具有多數個传 TT/ 丨、771井日日石夕 t成的溥膜電晶體)所製成之彩色液晶顯示板的TFT基板 形成黑色矩陣及濾色片而予以製成。 土 圖3也是示出顯示板(CF-on-TFT板)之末端部的橫刊面 圖,其中,黑色矩陣9及濾色片11係形成於彩色液晶/顯°示 板之TFT基板1上。圖4係本實施例的CF — 〇n —TFT結構的整^固 顯示板的平面視圖,及圖5及6係顯示板之像素部的平=視 圖。又,圖3係沿著圖5之P-P線所取得的顯示板邊緣部的 橫剖面視圖。此外,圖7A —7C以及圖8A —8])係本實施例之彩 色液晶顯示板之製程的流程的橫剖面圖。 7
在圖3中,開關TFT係包含:形成於第一基板1上的閑 極電極2及閘絕緣膜4,以及形成於閘絕緣膜4上的源極電 極6及汲極電極7。保護膜8被形成於開關TFτ上之後,形成 黑色矩陣9 ’並由透明絕緣膜之負型光敏彩色光阻劑 (negative-type photosensitive color resist)形成濾
色片11B及11R,以便部份地覆蓋黑色矩陣9。在濾色片 及11R以及黑色矩陣9的外部形成外覆層丨5。此外,提供一 個將像素電極12電連接至TFT之源極電極6的接觸通孔13, 之後’形成像素電極1 2,形成聚醯亞胺定向膜1 8 a,因而 製成CF-on-TFT結構的第一基板!。另一方面,提供另一個 第二基板16(於後文係指對向基板),在朝向第一基板1的 表面上具有對向透明共通電極17。在透明共通電極17上形 成有一聚醯亞胺定向膜18a。第一基板丨及第二基板16形成 一液晶板’而使開關T F T及透明共通電極1 7彼此相對,並 594328 五、發明說明(9) 且’在液晶板周圍上施加密封材料而封住液晶材料2 1, 時使用球形間隔體20維持第一基板i及第二基板16間的恆习 定距離。在第一基板1及第二基板丨6的外表面上分別提 偏光板24a及24b。 、 板1及第二基板1 6之密封材料1 g 圖4係從視覺可辨側來看的液晶顯示板之平面視圖, 並且不出:分別提供於第一基板1之周圍部的水平末端 垂直末端上的端子3H及3V、第二基板16、用以連接第 液 注入口 2 2、及用以 晶 阻基液晶注入口 2 2之UV硬化性聚丙烯樹脂或類似所梦 末端密封劑23。此外,像素開口14R、14G&14B係提供成的 黑色矩陣9上且也被提供至形成於周圍部之黑色矩陣u ^並且圖4概要地示出黑色矩陣9及1〇在圖 的平面視圖。 1 1刀 半導:平面®,並示出位在閘極電極2外部的 二?電極6,以及將像素電極12電連接至源極 汲極電極7及閘極2彼此交叉,及大部分 色濾色;mV糸顯示區。在像素電極12之下方形成有-單 體上mf5中未顯示’但顯示,於圖6),並且在半導 居5上方形成有一黑色矩陣9(見圖6)。 形狀圖6係平面視圖,11示出-像素以說明黑色矩陣9的 开:狀’亚不出黑色矩陣9,像素電極12,像辛電極12二的 通孔13,半導n μ,@ ^ #电如Z像素電極12用的 U。 粒層5及相對應於像素電極12的濾色片 在前述構成的液晶板中,為了降低在顯示螢幕上入射 594328 五、發明說明(10) 光的反射光,液晶材料的折射率及第一基板丨和第二美 16間的空隙係重要的。這將在下文更詳細地加以說一土板 (2 )製造方法的說明 在前述配置的液晶板中,所用液晶材料21的折射 向異性(★ Δη)以及第一基板}和第二基板16間的距離( 二t:ί ί:光的反射光係重要的,在下文中將詳細地 描述本κ施例液晶板的製造方法。 及,、及二3ΐ圖7'中,由閘極電極2、源極電極6、 及及極电極7所組成的TFT,係形成於第一基 -基板^由透明絕緣材料如厚度為0 7 ;二 -λ板1上Λ Λ / 利用(例如)濺鑛方法在第 基板1上形成厚度在1〇〇至4〇〇nm之間的金 (A1) ’鉬(Mo),鉻(Cr))膜,並要' ^的 極電極2及圖4所示的卜末端·以圖^將所要$狀的閑 如圖7A所示,利用㈣(化學氣相沉積)等方 l^L Γλ Z'Th ^ ^ ^(SiN) ^ ^ ^ ^ 上做為閘、纟巴緣膜4。缺後在閽p始赠力, :晶…為半導體層5'並將 (1(αι !°μ〇^to ^tilr:^^〇Q^〇〇nm 形成所要的電極形狀以便製‘先刻將其圖案化而 及圖4所示之H太& # y π成源極電極6、汲極電極7、以 '所一不之Η “端子3 Η並做為資料端子部。 進、地’形成厚約⑽至2〇_的氮化石夕膜,做為覆 594328 五 、發明說明(11) 蓋全部上述元件的保護膜。 外,也能由透明樹脂材料(如严…、&材料(如氮化矽)以 保護膜。 |乳彳对脂或聚丙烯樹脂)製成 其次,如圖7 B所示,下t _ 的$色矩陳H i彳 又脒犏述被形成於TFT基板上 =陣9及濾色片11之配置及製造方法。 為了阻止光線進入半導髀 矩陣。同時,在板的周圍上色二基板上形成黑色 由以下方法予以製成:將内部 。黑色矩陣9及1 0係猎 破聚丙烯樹脂(例如商業上知文& TQp γ q W J T十旳貞t尤 列)$ 土山 知名的JSR公司的OPTMER CR系 及烘烤,將其圖案化,形成所要的开用 二先顯衫、 厚為的1 $ 0 ,,,取听要的形狀。在這裡係形成膜 十3 ^的膜。較佳黑色矩陣9及ίο所需要的性質 電抗值3更大的光密度(⑽值)’以及1010n/sq.或更大的片 叙 塗佈黑色矩陣9及10的旋轉塗佈迴轉數,係隨著光阻 劑之黏度而改變,並且在本實施例中,利用旋轉塗佈,使 用黎度為5至10CP的光阻劑,以50 0至1 5 0 0rpm轉速,進行 約1 0秒’而取得膜厚約1至3 Ω m的膜。 在塗佈光阻劑之後,於90 °C熱板上對光阻劑進彳f預烤 兩分鐘’以便自光阻劑去除溶劑。使用gh i混合射線(u v射 線)進行曝光,曝光量為300至50 0Mj/cm2。 ^ 於曝光之後,使用0· 4質量百分比的TMAH(氫氧化四甲 1女)顯影劑(内含表面活性劑),進行顯影,使光阻劑圖案
第15頁 594328 五、發明說明(12) 化,形成所要的形狀。顯影劑係在常溫下使用,且係使用 旋轉顯影以6 0至1 2 0秒的時間進行顯影。 其次,在乾淨的烤箱中以220 t烘烤60分,以便硬化 黑色矩陣9及1 0。應該知道的是,塗佈方法並不限制為上 述的旋轉塗佈,他的塗佈方法,例如,細縫及旋轉法、棒 塗佈方法(bar coat method)、及偏移印刷法(off set printing method)也可以使用。 又,T F T基板可用U V射線或臭氧進行沖洗,而做為黑 色矩陣9及1 〇之塗層的預處理。容易理解的是,藉由此項 預處理,基板表面上的無機材料被分解,且能進一步地改 良黑色矩陣9及1 0的黏度。此外,利用圖案化在濾色片i ir 的某一處上形成一穿孔,可以使用成通孔丨3。
一“次,如圖7C所示,濾色片11之R、G、B係形成於每 一=素中。例如,内部分散有紅(R)顏料(例如商業上知/ ^ SR么司的0PTMER CR系列)之聚丙烯樹脂所製的負型光 ::色光阻劑,係藉由相同於黑色矩陣9及10所用之旋轉 ^ 破塗佈在基板上。調整旋轉迴數,使膜厚約為1 · 〇
…ί/:預烘烤及曝光之後,進行顯影,使所要的 成於像素部。*此,將於下-步驟中“ 電極6至像素電極12之接觸通孔13的“ 孔1 3。/、幵口開口必須足夠大’以包含至少該接觸
第16頁 594328 五、發明說明(13) 的方式形成綠色(G)濾色片11G及藍色(β)濾色片11β。 各別顏色的濾色片11僅須在黑色矩陣9及丨〇旁依次地 形成,形成的順序並未特別地限制。各種顏色之濾 以及黑色矩陣9及1 〇的形成順序也沒有特別的限制。 在圖4中,三色用的像素開口係分別標記為、 及 14B。 其次,如圖8A所示,為了整平黑色矩陣9及1〇和 片11R、11G及11B,藉由以下形成外塗層15··塗佈酚= 脂(novolak)正型光敏光阻劑(例如,商業上知名的)=
司之OPTMER PC系列),使用曝光及顯影將其形成為在接A 通孔13部上具有一開口的圖f,並在攝氏22〇度下 分,使其硬化。纟濾色片U及周圍部黑色矩陣1〇 層15具有實質相同的厚度,因此,依照圖案來分割外塗ς 1 5的步驟係加以省略。 q 其次’如謂所示,利錢、塗在外塗層15及 通孔13之源極電極6上形成透明導電膜,如ιτ〇 ’將該= 案化,形成像素電極12。透明導電膜之厚度愈大,會聚= 愈好。這樣會使源極電極6的電連接穩定,但在關切被 用成透明導電膜之ΙΤ0膜的工作性質時,合適之膜厚 6〇至12〇nm。在這種情況下,製造所謂的CF-on-TFT基板, 中黑色矩陣9及濾、色片1 1係形成於TFT基板上。 ^其次,下文將要描述對向基板(第二基板)16的配置及 Γί L對向基板16係藉由以下予以完成:制濺 '塗方式, 在由透明絕緣材料(如厂旱度為〇.7龍或非驗性玻璃)所
第17頁 594328 五、發明說明(14) 製的第二基板16上,形成厚度約為(例如)80至150ηπι的 I TO製對向透明共通電極1 7。 其次’下文將要描述藉由將前述所製iCF_〇n_TFT基 板疊層至前述所製之對向基板丨6所形成之CF_on_TFT板ς 置及其製造方法。 如圖8D所示,聚醯亞胺膜18a (例如,商業上知名的
Nissan Chemical Industries , Ltd·的SUNEVER 系列,
或JRS公司的OPTMER AL系列),藉由旋轉塗佈或偏移印 刷,被施加至CF-οη-TFT結構的第一基板}的整個表面上, 膜厚為40至70nm ’並在攝氏2〇〇度下烘烤6〇分。 其次,在所形成的定向膜18a的表面上以一個方向施 加磨擦劑(rubbing),以取得所要的預傾斜角(pre_tiH angle)。磨擦劑藉以下所述予以施加:將包覆傳導性合成 纖維(如黏性嫘縈)的磨擦滾筒和定向膜18a進行物理性接 觸’同時調整推進深度、旋轉方向、及滾筒角度。 其次,如圖8C所示,密封材料丨9係藉由濾網印刷 (screen printing)、分配器塗佈(dispenser c〇ating)或 類似方法,而形成於基板1的周圍部。 例如,環氧樹脂黏合劑(例如商業上知名的Mi tsui
Chemicals的STRUCTBOND系列)可以做為密封材料19。密封 材料1 9的寬度並未特別地規定,只要其寬度足以取得其和 對向基板1 6間的充足的疊層強度,並避免所注入的液晶漏
第18頁
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五、發明說明(15) 1密封材料1 9内 其:人’如圖8D:不’由環氧樹脂製之含有銀粉 j(^ansfer)被撒布在密封材料19的四個角落上,並且穷 =料19係疊層至分別形成的對向基板16上,之; $處理以硬化密封材料19。如在第—基板i的說明中所 :向膜18b係形成於對向基板16上,並且磨擦劑係施 力口 1其上方。當CF-on-TFT結構的基板丨及對向基板16在愚 層日守,平面内的分隔件20係散佈在對向基板16上,因此, 確保在基板1及1 6間的預定空隙。 鲁 ^ &在此,使用由二乙烯基苯交聯聚和物製的所謂的球形 城珠作為平面内分隔件2 〇。 在考慮到遲滯差(△ nd)及光學性質(如光透射率)之 的關係時,提供約為〇.42之Δη(1作為基板丨及^間的空隙曰 板隙)。換句話說,如果所用之液晶材料的折射率各向显 性(Δη)係約為〇·〇76,則最佳的板隙(d)( Δη(1/Δη) ς 5 · 5 // m。 ·、、、、、、、」 然而,很明顯地遲滯差(△ nd= △ η χ d)及光透射率間 具有波長依存性。進一步地,如日本專利公開公報第曰 1 1 - 1 428 77號所揭示的,人類可察覺之每一顏色的色相及 光強度(視覺品質)也是決定於光的波長。例如,綠色的穿 透光或反射光,比藍色光更容易被察覺。 牙 #因此’來自像素電極I TO 1 2之外部光線的反射較為 顯著之CF-on-TFT結構的顯示板中,藉由將反射光的波長 轉換成較知:的波長側而實現反射光抑制裝置,因此,人米員
第19頁 594328 五、發明說明(16) 之感官並不易認出。 在本實施例中,遲滯差(△ nd)係設為〇 · 2至〇 · 4。更祥 :地’當使用△ η = 0 · 0 7 6的液晶材料時,遲滯差(△ n d)既 疋為約0 · 3,亦即,板隙既定為約4. 〇 # m。 其次,將基板1及1 6皆切成所要的板尺寸。在這裡, 如圖4所示,對向基板1 6經切割而比第一基板工小,°因此’, $露出水平末端上的Η-末端端子3Η及垂直末端上的[1—末端 ,子3V。然而,如果ΙΤΟ所製透明共通電極17係形成於切而 割線上,切割粉末黏附在位在第一基板1上的端子別及” 上’而在端子間造成不想要的短路。 因此,較佳的情形是,在不使透明電極丨7形成切判線 的情況下,進行圖案化。液晶材料21係注入在依這樣^法 所製之液晶板内。液晶係利用真空注入方式加以注入,中 液晶板係置於能夠實現所要真空程度的真空容器中,然 後,撤出顯示板,以便使液晶材料緊密地接觸尚未覆蓋密 封材料19的注入口(如圖4所示),並將壓力逐漸恢復1大^ 氣壓。 在本實施中,使用一種氟化合物(如商業上知名的 Chijso、Petrochemical公司之UX〇N系列)作為液晶材料, 並藉由逐漸地注入氮氣,使氣壓由約為1 〇_4托耳的真空逐 漸地恢$成大氣壓。在注入液晶之後,注入口 2 2用U v硬化 性聚,稀樹脂或類似所製之末端密封劑加以阻塞。 最後,將偏光板24a及24b分別疊層在基板}及16的外 表面上,因而完成圖4所示的CF-on-TFT板。使用一種碘化
五、發明說明(17) 物偏光膜(例如,商辈卜% 列)作為偏光板24a&24bt、知的Nitt0 Denk0公司的NPF系 本實施例的特微在於· 線反射光係由以下予以柄來f像素電極1T012的外部光 射率間開拓波長依存性=.·藉由在遲滯差(△nd)及光透 隙U)及液晶材料的折射1存|在^,3以控制CF-⑽— TFT板的間 供反射防止膜之情況下射,卞/接向/性(^)。、结果,在不提 CF,-m結構的液晶顯:器、供-種反射性 遲滞差(△ Π d )传液a 44*』I 以 CF,-m 板二= U)通常為約U,同日ί =且液晶材料21之折射率 ㈣.076予以表示(U述折Λ率各^異性(W係以△ △ η既定為〇. 〇76,作是1 a /然氟化合物之液晶材料的 間隙⑷可以減少,一而且Λ△要Μί定為如ο.1 —般地高時, 時,則間隙⑷π以加;。皮定為如〇.05-般地小 質。 乂便-猎由控制反射光來改良影像品 —此外,CF οη-ΤρΤ板間隙(d)係相對應於液a姑 後封厚度’並且在圖4的例子中,相對應於B日材料21之 隔件20的直徑。因此,如果曰' 二/ v平面内分 由散布多數個平面内分p件:料係咼黏性的,則藉 精確的空隙長保=’因此,實現: 距離。 "為疋向腰⑷及18b之主要表面間的 以間 隙距離(d)及折射率 各向異性(△ η) 藉由相對應
594328 五、發明說明(18) 於外部光線之 光,被轉換成 影響到視覺認 於前述彩 像素内之R、G 境下亦不會受 品質彩色影像 與間隙長度間 0. 2至0 . 4的彩 入貧料影像訊 局清晰度及局 雖然在本 施例,但可以 且在後附之申 圍之内的所有
反射光的波長依存性,每一 R、G、B入射 在UV射線區的反射光,因此,不會負面性地 知。 色液晶顯示板,利用驅動電路個別驅動各個 、:B,可提供一種即使在明亮的外部光線環 到外部光之反射光的不利影響,而能顯示高 的液晶顯不裔。此外’在考慮到液晶材料2 1 的關係之下,藉由製造遲滯差(A nd)設定為 色液晶顯示板,並將其連接到驅動電路以輸 號或RBG訊號之方式,即能提供一種可顯示 品質影像的液晶顯不為。 文中描述目前在本發明中被認為係較佳之實 理解的是,吾人仍可對其進行多種修改,並 請專利範圍内欲涵蓋在本發明真實精神及範 這類修改。
第22頁 594328 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖1係習用液晶顯示板的橫剖面圖。 圖2 A及2 B係顯不液晶顯不板的外部光線反射機構的言兄 明圖。 圖3係依照本發明一實施例的液晶顯示板的橫剖面 圖。 圖4係依照本發明之一實施例的液晶顯示板的整體 圖。 圖5係本發明一實施例之液晶顯示板的像素部之平面 圖。 圖6係依照本發明一實施例的液晶顯示板的像素部之 詳細平面圖。 圖7A-7C係依照本發明一實施例的液晶顯示板之製程 的橫剖面圖。 圖8A-8D係顯示接在圖7之後的製程步驟之橫剖面圖。 【圖式符號說明】 1 第 一 基 板 2 閘 極 電 極 3H 端 子 3V 端 子 4 閘 絕 緣 膜 5 半 導 體 層 6 源 極 電 極 7 汲 極 電 極
第23頁 594328 圖式簡單說明 8 保護膜 9 黑色矩陣 10 黑色矩陣 11 濾色片 11 B 藍色濾色片 11 G 綠色濾色片 11 R 紅色滤色片 12 像素電極 13 通孔 14B , 14G , 14R 像素開口 15 外塗層 16 對向基板(第二基板) 1 7 共通電極 18a,18b 定向膜 19 密封材料 2 0 分隔件 21 液晶材料 22 注入口 23 末端密封劑 24a 偏光板 24b 偏光板
第24頁
Claims (1)
- 594328種彩色液晶顯不板5包括: 一第一基板; 像素電極,形成於該第一基板上,用以構成各個像 素; 薄膜電晶體,形成於該第一基板上,用以作為各個像 素之開關元件; —保護膜,覆蓋於該薄膜電晶體上; 一黑色矩陣及一濾色片,皆形成於該保護膜上; 一外塗層,覆蓋該黑色矩陣及濾色片; 弟二基板,與該第一基板對向設置; 一透明共通電極,形成於該第二基板上; 一密封材料,用以在該第一基板及第二基板於各 外框部將其予以密封及疊置; 、 —液晶材料,注入於該第一及第二基板間的空隙· 及 ’从 構或使入射光的反射光之波長朝較短波長側偏移的機 2移播如Λ請專利範圍第1項之彩色液晶顯示板,其中:該偏 或偏移構件將帛一基板及第:基板之帛的空隙距 (r /、/主入在该空隙之液晶材料之折射率各向異性 index anis〇tropy)的遲滞差,設定在0·2至 3. 括: :申請專利範圍第2項之彩色液晶顯示板,其中 一平面内分隔件,用來維持第一基板及第二基板之間594328 594328 修正 MM 891215.S4 六、 申請專利範圍 的空隙距離 4.如申請專利範圍第2項之彩色液晶顯示板,里中 括:一平面内透明光阻膜,形成於平面内以維持第一基板 及第二基板之間的空隙距離。 、 土 5·如申請專利範圍第2項之彩色液晶顯示板,其中更包 括:該濾色片的疊層部,形成於平面内以維持第一基板及 第二基板之間的空隙距離。6.如申請專利範圍第2項之彩色液晶顯示板,其中··被注 入於第一基板及第二基板間空隙内的該液晶材料含有氟液 晶混合物。 7 ·如申请專利範圍第4項之彩色液晶顯示板,其中:該形 成於平面内的透明光阻膜係形成於該第一基板上。 8 ·如申請專利範圍第5項之彩色液晶顯示板,其中:該形 成於平面内的濾色片的疊層部係形成於該第一基板上。 9 · 一種彩色液晶顯示板的製造方法,包含以下步驟: 在第一基板上形多數個薄膜電晶體及一個配線層; 覆盡於该薄膜電晶體及配線層’在該第一基板的全面 形成一保護膜;於該薄膜電晶體的至少一半導體層上及在基板周圍部 的外框上形成黑色矩陣; 形成濾色片層; 覆蓋於該黑色矩陣及濾色片層,在該第一基板的全面 形成一外覆層; 於該外覆層設置一接觸通孔以形成像素電極;第26頁 594328 修正 案號89121534 千 月 曰 六、申請專利範圍 在該第一基板之薄膜電晶體表面的周圍部上設置一密 封材料; 使用密封材料將具有透明共通電極的第二基板疊層至 曰,板上,而使該透明共通電極與該第—基板之薄膜電 曰曰體表面相對向;以及 在該等疊層之基板間的空隙内注入一液晶材料。 半.,11請專利範圍第9項之彩色液晶顯示板的製造方 :•、將第一基板及第一基板之間的空隙距離,與注 在f) 隙之液晶材料之折射率各向異性的遲滯差,設定 隹u · 2至0 · 4之間。 m請專利範圍第9項之彩色液晶顯示板的製造方 的八二彼.在第一基板及第二基板間的空隙中散佈平面内 】7刀。由^維持第一基板及第二基板間的空隙距離。 :,ΐ!:月士利範圍第10項之彩色液晶顯示板的製造方 膜,^维拉ΐ由光刻在第一基板的平面内形成透明電阻 請”範圍㈣項之彩色液晶=的製造方 内开光㈤、印刷或電沉積在該第-基板的平面 内形成濾色片層的疊層部,以維持該 間的空隙距離。 弟基板及弟一基板 ΐ m範圍第1 °項之彩色液晶顯示板的製造方 並中.使用氟液晶混合物作為注入在基板及第二 基板間的空隙内的液晶材料。第27頁
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