TWI413828B - 具有改良顯示性質之液晶顯示面板以及用於製造該面板之遮罩 - Google Patents

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Description

具有改良顯示性質之液晶顯示面板以及用於製造該面板之遮罩 發明領域
本發明一般係有關一種具有改良顯示性質之液晶顯示(“LCD”)面板與一用於製造該液晶顯示面板之遮罩，且本發明更有關於一種具有改良密封件之LCD面板，以避免雜質自該密封件流入該LCD面板之一主動區域(其係顯示一影像)中。
 發明背景
一LCD係為一顯示裝置，其具有一LCD面板，該LCD面板係藉將二顯示板與其間之液晶接合而形成。LCD係使用一形成於LCD面板中之電場而改變液晶的陣列，以調整光線穿透性，藉此顯示一影像。
二顯示板係對齊且使用一密封件接合。密封件係避免液晶洩漏，且保護液晶細胞免受外界條件與外界環境影響。然而，密封件由熱固性樹脂或一紫外線可固化之樹脂所製成，而可能因製造或材料間題而未被滿意地硬化。該未被滿意硬化之密封件係造成與液晶的接觸反應，藉此形成雜質顆粒。當雜質顆粒流進一顯示影像之主動區域時，液晶的光透射係被改變，而降低LCD面板的顯示性質。
 發明概要
本發明係提供一種具有改良顯示性質之液晶顯示 (“LCD”)面板與一種使用以製造該面板之遮罩。
依據本發明之一例示性具體實施例，一LCD面板包括一第一顯示板與一第二顯示板，其等係面向彼此且其間有一液晶層；一密封件，其將第一顯示板接合至第二顯示板，以防止液晶層洩漏；以及一雜質阻絕與液晶流動結構，其置於密封件周邊的內部，以避免雜質自密封件流入第一與第二顯示板中之一主動區域，且提供一流動路徑，以允許液晶層的液晶流至密封件中。
依據本發明之另一例示性具體實施例，一用於製造一彩色濾光器陣列之遮罩係包括一柱狀間隔物圖案與一雜質阻絕與液晶流動結構圖案。
依據本發明之再一例示性具體實施例，一用於製造一彩色濾光器陣列之遮罩係包括一用於控制液晶排列之突出物圖案與一雜質阻絕與液晶流動結構圖案。
依據本發明之又一例示性具體實施例，一用於製造一薄膜電晶體之遮罩包括一暴露一薄膜電晶體之汲極的接觸洞圖案與一雜質阻絕與液晶流動結構圖案。
圖式簡單說明
本發明之前述與其他特徵及優點將參照附隨圖式，藉詳細說明其之例示性具體實施例而變得更清楚：第1圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之液晶顯示(“LCD”)面板的平面圖；第2圖係為沿第1圖所示之線II-II’之LCD面板的放大橫截面圖； 第3A至5C圖係概要說明依據本發明之各種例示性具體實施例之雜質阻絕與液晶流動結構；第6圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，該彩色濾光器陣列板係相當於一扭轉向列(“TN”)型LCD面板之第二顯示板；第7A圖係說明一使用於製造第6圖所示之彩色濾光器陣列板之遮罩的平面圖設計；第7B圖係為一橫截面圖，其說明使用第7A圖所示之遮罩的曝光製程；第8A與8B圖係分別為一橫截面圖與一平面圖設計，其等說明依據本發明之一例示性具體實施例之薄膜電晶體(“TFT”)陣列板，其相當於一第一顯示板，而與第6圖所示之第二顯示板一起形成TN型LCD面板；第9A與9B圖係分別為一橫截面圖與一平面圖設計，其等說明依據本發明之另一例示性具體實施例之TFT陣列板，其相當於一第一顯示板，而與第6圖所示之第二顯示板一起形成TN型LCD面板；第10A與10B圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之圖像垂直排列(“PVA”)/超PVA(“SPVA”)型LCD面板中之一彩色濾光器陣列板(相當於第二顯示板)的橫截面圖與一共用電極之平面圖設計；第11A至11C圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之TFT陣列板平面圖設計，其相當於第一顯示面板，而與第10A與10B圖所示之第二顯示板一起形成一垂直排列 (“VA”)型LCD面板；第12A至12C圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，其相當於一多象限VA(“MVA”)型LCD面板中之第二顯示板；第13A圖係為一使用以製造第12C圖所示之第二顯示板之遮罩的平面圖說計；第13B圖係為一橫截面圖，其說明使用第13A圖所示之遮罩的曝光製程；第14圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，其相當於一橫向電場切換(in plane switching，“IPS”)型LCD面板中之第二顯示板；第15圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之TFT陣列板平面圖設計，其相當於第一顯示面板，而與第14圖所示之第二顯示板一起形成IPS型LCD面板；第16A與16B圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之具有一雜質阻絕與液晶流動結構之TFT陣列板的橫截面圖，其作為一LCD面板中之第一顯示板；以及第17圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之一LCD面板的橫截面圖，其中第一與第二顯示板皆具有一雜質阻絕與液晶流動結構。
 較佳實施例之詳細說明
本發明的優點及特徵與達成其之方法可藉參照例示性具體實施例與附隨圖式之詳細說明而更清楚。然而，本發 明可以不同形式具體化之，且不可被解釋而限制於所述之例示性具體實施例中。
再者，此等例示性具體實施例係提供以使得此等揭示更為完整且完全，且將完整傳遞本發明之概念給熟於此技者。於全文中，相似的參考數字係指相似的元件。
必須了解的是，當一元件或層被指稱位於其他元件"之上"時，其可直接位於其他元件上，或者其間可存在中間元件。反之，當一元件被指稱”直接位於其他元件上"時，則無中間元件的存在。如同此處所使用者，名詞“及/或”係包括一或多種相關述及之物件的任一與全部組合。
必須了解的是，雖然名詞第一、第二、第三等可用於此以描述各種元件、構件、區域、層、及/或部分，此等元件、構件、區域、層、及/或部分並不被此等名詞所限制。此等名詞僅用於區別一元件、構件、區域、層、或部分與另一元件、構件、區域、層、或部分。因此，在不偏離本發明之教示下，下列說明之一第一元件、構件、區域、層、或部分可被命名為一第二元件、構件、區域、層、或部分。
此處所使用之術語係僅用於說明特定具體實施例之目的，而不欲用以限制本發明。除非文中有清楚表示，否則，於此所使用之單數形式“一”、“一(an)”與“該”亦欲包括複數形式。更需了解的是，當使用於說明書時，名詞“包含”及/或“包含(comprising)”或“包括(includes)”及/或“包括(including)”係指所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但並不排除一或多個其他特徵、區 域、整體、步驟、操作、元件、組件、及/或群組的存在。
空間相對名詞，諸如，“下方”、“在下方”、“低於”、“在上方”、“高於”等可使用於此，以便於描述一元件或特徵與另一元件或特徵的關係，即如圖式中所述。將了解的是，除了描述於圖式中之方向外，空間相對名詞係欲用以包括使用中或操作中之裝置的不同位向。舉例言之，假若圖式中之裝置顛倒，該位於另一元件或特徵“下方”或“下方”的元件或特徵將改變位向在另一元件或特徵的“上方”。因此，例示說明之名詞“下方”可包括上方與下方之位向。裝置可轉向(旋轉90度或其他位向)，且用於此之空間相對的敘述係依據此而解釋。
除非另外界定，使用於此之所有名詞(包括技術與科學名詞)係具有與熟於本發明之技術者所了解之名詞相同的意義。更了解的是，除非特別界定，該等名詞(諸如，一般字典所使用界定者)必須被解釋以具有一與相關技術與本揭露內容相符的意義，而不可以理想化或過度制式化之方式解釋。
本發明之具體實施例將參照橫面圖式而說明，該等圖式係為本發明之理想化具體實施例的概要圖式。因此，可預期發生圖式之形狀變化(例如由製造技術及/或容限而造成)。因此，本發明之具體實施例不應被解釋以限制在所述之區域的特定形式，且包括例如因製造而造成之形狀的變化。舉例言之，一被說明或敘述為平坦之區域典型上可具有粗糙及/或非線性特徵。再者，所述之銳角可為圓滑形。 因此，圖式中所述之區域本質上係為概要說明，其之形狀係不欲用以描述一區域之準確形狀，且不欲用以限制本發明之範疇。
於後，將描述一具有一雜質阻絕與液晶流動結構之液晶顯示(“LCD”)面板。該雜質阻絕與液晶流動結構係阻絕雜質流入一主動區域(相當於一實際影像顯示區域)中，藉此以避免由雜質所造成之顯示品質的劣化，且其提供一液晶流動路徑，以允許液晶自由流動，故主動區域中之液晶係均勻擴散於整個液晶的邊緣區域中，且將描述使用以製造該LCD面板的遮罩。
第1圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之LCD面板1的平面圖。第2圖係為沿第1圖所示之線II-II’之LCD面板1的放大橫截面圖。
參考第1與2圖，LCD面板1係被區隔成一顯示部位A與一非-顯示部位B。
非-顯示部位B係由一第一顯示板10所形成，該第一顯示板10係大於一第二顯示板20。一閘極墊(未顯示)與一資料墊(未顯示)係形成於該非-顯示部位B中，該閘極墊與資料墊係連接至一驅動電路(傳送一訊號，以在顯示部位A上顯示一影像)。
顯示部位A係由第一顯示板10與第二顯示板20所形成，其等係排列以面向彼此且彼此接合。一影像係顯示於顯示部位A中。顯示部位A係被分隔成一主動區域A1與一液晶邊緣區域A2。
主動區域A1包括多數個像素，其等係使用一主動陣列驅動器而驅動，故一影像係依據形成於各像素中之電場而顯示。
液晶邊緣區域A2係形成於主動區域A1的一邊緣處，以允許該累積或注入於主動區域A1中之液晶均勻擴散於整個顯示部位A中，且避免液晶因重力而傾向一方向。
於一典型之LCD面板中，液晶邊緣區域A2係由一黑色矩陣區域a1與一密封件區域a2所構成(第2圖)。黑色矩陣區域a1係以一模鑄框架等所覆蓋，且包括一黑色矩陣22，以阻絕源自外界之不需要的光線。黑色矩陣區域a1係稱為框架區域。
於第1與2圖中，黑色矩陣區域a1與密封件區域a2彼此係不重疊，但其等亦可重疊，以使得一密封件40形成於黑色陣列22上。雖然於第1與2圖中，黑色陣列22係形成於第二顯示板20上，但黑色陣列22可形成於一LCD面板(具有一陣列式薄膜電晶體TFT(“TOA”)或TFT上之彩色濾光器(“COT”)結構)之第一顯示板10上。
第一顯示板10與第二顯示板20係使用密封件40而彼此接合，該密封件40係沿密封件區域a2(相當於第二顯示板20的邊緣)而形成。密封件40係避免一置於第一顯示板10與第二顯示板20間之液晶層50洩漏至外界，且避免外界濕氣與空氣流入液晶層50中。
同時，一雜質阻絕與液晶流動結構30係安裝於密封件40內部。雜質阻絕與液晶流動結構30係阻絕一雜質40a(由 未硬化之密封件40與液晶層50中之液晶50a間的反應而產生)流入主動區域A1中，且同時提供一流動路徑，以允許液晶50a流至密封件40中。為初步阻絕雜質40a流入主動區域A1中且避免雜質40a阻礙影像顯示，雜質阻絕與液晶流動結構30可形成於液晶邊緣區域A2中。此外，雜質阻絕與液晶流動結構30係有助於第一與第二顯示板10與20間之晶胞間隔的維持。
各種構形之雜質阻絕與液晶流動結構30將參照第3A至5C圖而說明。
參考第3A至3D圖，雜質阻絕與液晶流動結構30係阻絕雜質40a流入主動區域A1，同時為液晶50a提供一流動路徑70。因此，雜質阻絕與液晶流動結構30可具有一不連續構形(具有一流動路徑空間S)。詳言之，雜質阻絕與液晶流動結構30可包括圖案30a或30b，其等藉流動路徑空間S而彼此分隔。由於雜質40a係通常產生於液晶50a與密封件40(未硬化)反應時，故雜質40a可能大於液晶50a。因此，當流動路徑空間S大於液晶50a尺寸且小於雜質40a尺寸時，可達到選擇性的流動。
同時，當圖案30b具有至少一捕捉槽G(如第3B圖所示)時，雜質40a的流入甚至可更有效地被阻絕。為有效捕捉雜質40a，可形成一面向密封件40之捕捉槽G的凹面。
再者，當圖案30a或30b呈至少二行或二列方式排列時(如第3C與3D圖所示)，雜質40a可有效地被捕捉。於此一構形中，即使當雜質40a未被第一行或列的圖案30a或30b所捕 捉，且流經流動路徑70時，其可被第二行或列的圖案30a或30b所捕捉。於此，第二行之各圖案30a或30b的二端可分別與相鄰之第一行的二圖案30a或30b部份重疊，以確保完善的捕捉(例如，圖案30a與30b不呈縱向排列)。
第4圖係說明包括於雜質阻絕與液晶流動結構30中之圖案的各種實施例。如第4圖所示，具有至少一捕捉槽G的圖案比具有一單一捕捉槽G之圖案更有效。
同時，雜質阻絕與液晶流動結構30可具有如第5A至5C圖所示之各種圖案陣列，其說明第1圖所示之LCD面板1的四分之一部分。
參考第5A圖，多數圖案係線性排列於LCD面板1之列與行方向。
參考第5B圖，除了LCD面板1角落處之圖案係線性排列在垂直LCD面板對角線之方向上外，圖案的排列係與第5A圖所示者相同。由於第5B圖所示之排列，液晶係更有效擴散至LCD面板1之角落的液晶邊緣區域A2中。
參考第5C圖，多數圖案係沿具有預定曲率之曲線c1與c2排列，以於LCD面板1之每一區域中提供一最適之液晶擴散方向之流動路徑。
第1至5C圖所描述之LCD面板1可依據下列方式而於各具體實施例中達成，即依據第一與第二顯示板10與20之主動區域A1中之液晶(用於顯示一影像)的主軸的初始排列、形成一用以顯示影像之電場的方法、與形成一電場之單元的排列。於後，使用製造本發明之各例示性具體實施例之 不同LCD面板與LCD面板的遮罩將參考第6至17圖而描述。
第6至9B圖係為說明依據本發明之例示性具體實施例之扭轉向列(“TN”)型中之LCD面板的圖形，其中當不供應電壓時，液晶主軸的方向係平行該界定第一與第二顯示板10與20之主要水平表面。
第6圖係為一彩色濾光器陣列板的橫截面圖，該彩色濾光器陣列板係相當於一TN型LCD面板之第二顯示板20。參考第6圖，一黑色矩陣110係形成於一透明基板100上。黑色矩陣110包括一部位102(其形成於覆蓋一第一顯示板10之主動區域A1中之TFT、閘極佈線與資料佈線的區域中)與一部位22(其形成於液晶邊緣區域A2中)。一彩色濾光器120係形成於透明基板100(具有黑色矩陣110)上。一外覆層130係形成於彩色濾光器120上，以平坦化由彩色濾光器120所形成之階梯物。然而，外覆層130亦可被省略。一單一共用電極140係形成於外覆層130上以覆蓋整個主動區域A1。柱狀間隔物150係形成於共用電極140上，以維持第一與第二顯示板10與20間之晶胞間隔。雜質阻絕與液晶流動結構30係形成於液晶邊緣區域A2之黑色矩陣110的部位22上。於製造簡便性之目的中，其有利於在一單一製程中，使用一相同材料形成柱狀間隔物150與雜質阻絕與液晶流動結構30。
於後，依據本發明之一例示性具體實施例之製造第6圖所示之第二顯示板20的方法將參考第7A與7B圖而說明。
第7A圖係說明一遮罩300的設計圖，其係用以製造柱狀間隔物150與雜質阻絕與液晶流動結構30。
參考第7A圖，遮罩300包括多數個形成於主動區域A1中之柱狀間隔物圖案350與多數個形成於液晶邊緣區域A2中之雜質阻絕與液晶流動結構圖案330。當曝光之物件為正型光敏性有機絕緣膜時，圖案350與330可為形成於一透明基板上之遮光圖案。當一曝光物件為負型光敏性有機絕緣膜時，圖案350與330可為透光圖案。同時，當雜質阻絕與液晶流動結構30高於柱狀間隔物150時，柱狀間隔物圖案350可形成呈狹縫圖案、格柵圖案、或半-透光圖案。於此，位於狹縫間之圖案的絕對尺寸(“CD”)或圖案間之間隔的絕對尺寸(例如狹縫寬度)可小於一曝光裝置之解析度。當使用半-透光圖案時，可使用具有不同透射比或不同厚度之薄膜，以於製造遮罩300期間調整透射比。參考數字282係表示形成於第一顯示板10上之像素電極的輪廓。
第7B圖係為一用於形成柱狀間隔物150與雜質阻絕與液晶流動結構30之曝光製程的橫截面圖。
參考第7B圖，該曝光製程係在基板100上進行，基板100上係已使用第7A圖所示之遮罩300而依序形成有黑色矩陣110、彩色濾光器120、外覆層130、共用電極140、與一光敏性有機絕緣層150a。黑色矩陣110(例如22與102)、彩色濾光器120、外覆層130、共用電極140、與光敏性有機絕緣層150a可使用熟於本發明之技術者所知之製造製程而形成，因此，為使本發明更為清楚，將概要說明其等之形成。
於第7B圖所示之曝光製程中，光敏性有機絕緣層150a係使用一負型光敏性有機絕緣材料而形成。如第7B圖所 示，光敏性有機絕緣層150a係於曝光製程期間交聯，因此，於一後續顯影期間，僅存留曝光部份之光敏性有機絕緣層150a，藉此形成第6圖所示之柱狀間隔物150與雜質阻絕與液晶流動結構30。
第8A與8B圖係分別為一橫截面圖與平面圖，其等說明依據本發明之一例示性具體實施例之TFT陣列板，其相當於第一顯示板10，而與第二顯示板20一起形成TN型LCD面板。
參考第8A與8B圖，多數閘極佈線220(傳送一閘極訊號)係形成於一絕緣基板200上。各閘極佈線220包括一閘極線222(在一水平方向上延伸)、一閘極墊224(連接至閘極線222的一端，以將一外來閘極訊號傳送至閘極線222)、與一TFT之閘極226，其自閘極線222延伸，且呈突出物形狀。同時，儲存電極227係排列以平行閘極線222。鄰近的儲存電極227係藉一儲存電極線228而彼此連接。於第8A與8B所示之本發明之一例示性具體實施例中，儲存電極227係分別形成，但一先前之閘極線222可用以作為一儲存電極。各儲存電極227係與一於後描述之汲極延伸物267(連接至一像素電極282)重疊，藉此形成一儲存電容器，其增加一像素之電荷儲存能力。
一覆蓋層229係形成於閘極佈線220上，以避免因後續高溫加熱處理所造成之根部阻塞(heel-lock)的發生。一閘極絕緣層230係形成於覆蓋層229上。一半導體圖案240(使用一諸如氫化非晶矽或多晶矽之半導體而製成)係形成於閘極絕緣層230上。歐姆接觸圖案255與256係形成於半導體圖 案240上。半導體圖案240(其中具有一通道區域)的外觀實質上相同於歐姆接觸圖案255與256的外觀。
一資料佈線260係形成於歐姆接觸圖案255與256與閘極絕緣層230上。資料佈線260包括一資料線262(其在一垂直方向上延伸，以橫越閘極線222，藉此以界定一像素)；一源極265(其自資料線262延伸至歐姆接觸圖案255的頂部)；一資料墊268(連接至資料線262之一端，以接收一外來影像訊號)；一汲極266(其與源極265分隔，且形成於歐姆接觸圖案256上，相對於閘極226或一TFT之通道區域之與源極265位置相反)；與一汲極延伸部位267(其自汲極266延伸，以具有一大面積與，且重疊該儲存電極227)。
源極265係重疊至少一部份之半導體圖案240。汲極266係面向圍繞該閘極226之源極265且重疊至少一部份之半導體圖案240。歐姆接觸圖案255與256係位於其下之半導體圖案240與其上之源極與汲極265與266之間，且用以降低其間之接觸電阻。
汲極延伸部位267係重疊儲存電極227，藉此與儲存電極227(其間有閘極絕緣層230)一起形成儲存電容。當不形成儲存電極227時，汲極延伸部位267亦可省略。
一保護層270係形成於資料佈線260與半導體圖案240(未被資料佈線260所覆蓋)上。當使用一有機材料以形成保護層270時，一絕緣層(未顯示)可藉使用氮化矽(SiNx )或氧化矽(SiO2 )而形成於保護層270下方，以避免保護層270之有機材料接觸該暴露於源極與汲極265與266間之半導體 圖案240。
一接觸洞277(暴露汲極延伸部位267)與一接觸洞278(暴露資料墊268)係形成於保護層270中。一接觸洞274(暴露閘極墊224)係形成於保護層270與閘極絕緣層230中。一像素電極282係形成於保護層270上之一像素的位置處，以經接觸洞277而電氣連接至汲極266。當供應一資料電壓時，像素電極282係與第6圖所示之第二顯示板20之共用電極140一起產生一電場，因而決定位於像素電極282與共用電極140間之一液晶層中之液晶分子的排列，故顯示一所欲之影像。
此外，一輔助閘極墊284(經接觸洞274與閘極墊224連接)與一輔助資料墊288(經接觸洞278與資料墊264連接)係形成於保護層270上。
第9A與9B圖係分別為一橫截面圖與一平面圖設計，其等說明依據本發明之另一例示性具體實施例之TFT陣列板，其相當於一第一顯示板10，而與第6至7B圖所示之第二顯示板20一起形成TN型LCD面板。將省略或簡化該實際上與第8A與8B圖所示之構件相同之構件的敘述。
雖然使用五個遮罩於第8A與8B圖所示之第一顯示板10的製造中，但四個遮罩係使用於第9A與9B圖所示之第一顯示板10的製造中。
詳言之，當形成資料佈線260時，一歐姆接觸層252與一半導體層242係同時被圖案化。因此，橫越過閘極線222以界定一像素之資料線262係具有一歐姆接觸層252與一半 導體圖案242，其等具有與資料線262相同的形狀。資料墊268(連接至資料線262一端，以接收一外來影像訊號)亦具有一歐姆接觸層(未顯示)與一半導體圖案(未顯示)，其等具有與資料墊268實質相同之形狀。汲極延伸部位267(自汲極266延伸，以重疊儲存電極227)亦具有一歐姆接觸層(未顯示)與一半導體圖案(未顯示)，其等具有與汲極延伸部位267實質相同之形狀。
一半導體圖案244(包括形成一TFT之通道區域)的外形與歐姆接觸圖案255與256的外形實質上係與源極與汲極265與266的外形相同。詳言之，如同TFT之通道區域處之源極265與汲極266相隔，通道區域處之歐姆接觸圖案255(位於源極265下方)係與歐姆接觸圖案256(位於汲極266下方)相隔。然而，通道區域處之TFT之半導體圖案244係不連續，藉此形成TFT之一通道。
第10A至13B圖係為依據本發明之例示性具體實施例的圖式，用以說明一垂直排列(“VA”)型中之LCD面板，其中當不供應電壓時，液晶主軸之方向係垂直於界定該第一與第二顯示板10與20之主要表面平面。VA型可區分為一圖案像VA(“PVA”)或超PVA(“SPVA”)型(其中一像素電極(相當於用於形成一電場之單元)與一共用電極係被圖案化)與一多象限VA(“MVA”)型(其中一突出物係形成於共用電極上，或突出物係形成於共用電極與像素電極二者上)。
第10A與10B圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之PVA/SPVA型LCD面板中之一彩色濾光器陣列板(相當 於第二顯示板)的橫截面圖與一共用電極之平面圖設計。
參考第10A與10B圖，黑色矩陣110係形成於透明基板100上。黑色矩陣110包括部位102(形成於一覆蓋第一顯示板10之主動區域A1中之TFT、閘極佈線與資料佈線的區域中)、一部位104(覆蓋共用電極140中之切除部142)、與部位22(形成於液晶邊緣區域A2中)。彩色濾光器120係形成於具有黑色矩陣110之透明基板100上。外覆層130係形成於彩色濾光器120上。共用電極140具有多數個切除部142，就各像素而言，切除部142係相對於第11A圖所示之閘極線222而傾斜約45度或約-45度的角度。
柱狀間隔物150係形成於具有切除部142之共用電極140上，以維持第一與第二顯示板10與20間之晶胞間隔。雜質阻絕與液晶流動結構30係使用與柱狀間隔物150相同之材質且使用與形成柱狀間隔物150相同之製程而形成於液晶邊緣區域A2中之黑色矩陣110的部位22上。
第10A圖所述之柱狀間隔物150與雜質阻絕與液晶流動結構30可使用第7A與7B圖所述之遮罩與方法而形成。因此，將省略其說明。
第11A至11C圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之TFT陣列板平面圖設計，其相當於第一顯示面板10，而與第10A與10B圖所示之第二顯示板20一起形成一VA型LCD面板。
第11A圖係為一依據PVA型之TFT陣列板的平面圖設計。第11B圖係為使用耦合電容之依據SPVA型之TFT陣列板 的平面圖設計。第11C圖係為使用二電晶體之依據SPVA型之TFT陣列板的平面圖設計。
於第11A至11C圖中，與第8B及9B圖所述之相同的參考數字以及具有一額外字母之相同的參考數字係表示與8B及9B圖所述之相同的參考數字。因此，為使本發明更清楚，將省略其等之說明。
與第8B圖所示之像素電極282不同，第11A圖所示之像素電極282包括多數個切除部283。像素電極282之切除部283係排列以使得共用電極140之一切除部142係置於切除部283之間，以將各像素之一顯示區域分割成多數個象限。於此狀況下，液晶分子係在多個象限之不同方向上傾斜，故增加一標準可視角，以改良側面能見度。
與第11A圖所示之像素電極282不同，第11B圖所示之像素電極282係區分為一第一次-像素電極282a與一第二次-像素電極282b。該第一次-像素電極282a與該第二次-像素電極282b係將一像素區域分割成二部位，即，一上部位與一下部位，且其等相對於一平行閘極線222之線而對稱。一切除部283(形成於各第一與第二次-像素電極282a與282b中)與一間隔284(位於第一與第二次-像素電極282a與282b之間)係與共用電極140而將一像素分割成多數個象限。雖然第一次-像素電極282a係經一TFT之汲極266而直接接收一影像訊號電壓，但因該耦合至汲極延伸部位267之電容的原因，第二次-像素電極282b仍具有一可變電壓。換言之，第二次-像素電極282b的電壓永遠具有一比第一次-像素電極282a 電壓更低的絕對值。當二具有不同電壓之次-像素電極係置於一單一像素區域中時，該二個次-像素電極係彼此互補，藉此以降低伽碼曲線的變形。
與第11B圖所示之TFT陣列板不同，於第11C圖所示之TFT陣列板中，第一次-像素電極282a與第二次-像素電極282b分別透過汲極266a與266b(分別包括於不同的TFT中)而接收影像訊號電壓。因此，另一TFT係對稱地形成於一像素之邊緣處。由於個別影像訊號電壓係分別供應至第一與第二次-像素電極282a與282b，故側面能見度係增加，且同時與第11B圖所示之TFT陣列板的伽碼曲線的變形相較，伽碼曲線的變形係更有效降低。
第12A至12C圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，其相當於一MVA型LCD面板中之第二顯示板20。
參考第12A至12C圖，黑色矩陣110係形成於透明基板100上。黑色矩陣110包括部位102(其形成於覆蓋第一顯示板10之主動區域A1中之TFT、閘極佈線與資料佈線的區域中)與部位22(其形成於液晶邊緣區域A2中)。彩色濾光器120係形成於透明基板100(具有黑色矩陣110)上。外覆層130係形成於彩色濾光器120上。該單一共用電極140係形成於外覆層130上而穿過主動區域A1。多數突出物145係形成於共用電極140上，以將一像素分割成多數個象限，故液晶之排列係可被控制。參考第12A圖，雜質阻絕與液晶流動結構30係使用與突出物145相同之材質且使用與形成突出物145 相同之製程而形成於液晶邊緣區域A2中。於此狀況下，柱狀間隔物(未顯示)可使用散射法而形成，或使用不同於突出物145與雜質阻絕與液晶流動結構30之圖案化製程而形成。
參考第12B圖，突出物145、柱狀間隔物150、與雜質阻絕與液晶流動結構30係使用相同材料而同時形成。
與第12B圖所示之彩色濾光器陣列板相似，第12C圖所示之彩色濾光器陣列板中，突出物145、柱狀間隔物150、與雜質阻絕與液晶流動結構30係使用相同材料而同時形成，此外，多數RGB彩色濾光器圖案係形成於柱狀間隔物150下方。
第13A與13B圖係為說明製造第12C圖所示之第二顯示板20之方法的圖式。
參考第13A圖，一遮罩400包括一雜質阻絕與液晶流動結構圖案430(形成於液晶邊緣區域A2中)與一突出物圖案445及一柱狀間隔物圖案450(其等形成於主動區域A1中)。當曝光物為正型之光敏性有機絕緣膜時，圖案430、445與450可為遮光圖案(形成於一透明基板)上。當曝光物為負型之光敏性有機絕緣膜時，圖案430、445與450可為一透光圖案。當雜質阻絕與液晶流動結構430高於突出物145與柱狀間隔物150時，突出物圖案445與柱狀間隔物圖案450可形成呈狹縫圖案、格柵圖案或半-透光圖案。於此，置於狹縫間之一圖案的絕對尺寸(“CD”)或圖案間之間隔的絕對尺寸(如，狹縫的寬度)可小於一曝光裝置的解析度。當使用半-透光圖案時，於製造遮罩300期間可使用具有不同透射比或 不同厚度之薄膜，以調整透射比。
第13B圖係為一說明用於形成柱狀間隔物150、突出物145、與雜質阻絕與液晶流動結構30之曝光製程的橫截面圖。
參考第13B圖，使用第13A圖所示之遮罩400，於一基板100上進行曝光製程，該基板100上已依序形成有黑色矩陣110、彩色濾光器120、外覆層130、共用電極140、與一光敏性有機絕緣層150a。RGB色彩圖案120R、120G、與120B係堆疊於一區域中，該區域中將形成各柱狀間隔物150。黑色矩陣110、彩色濾光器120、外覆層130、共用電極140、與光敏性有機絕緣層150a可使用熟於此技者已知之製造製程而形成，因此，為了清楚明瞭，將概要說明其等的形成。
於第13B圖所示之曝光製程中，光敏性有機絕緣層150a係使用一負型光敏性有機絕緣材料而形成。
如第13B圖所示，光敏性有機絕緣層150a於曝光製程期間交聯，因此，於一後續顯影製程期間，僅存留光敏性有機絕緣層150a之曝光部份，藉此形成第12C圖所示之柱狀間隔物150、突出物145、與雜質阻絕與液晶流動結構30。
雖然未顯示，但第12A圖所示之第二顯示板20可使用遮罩400而形成，但於第13A圖中，柱狀間隔物圖案450係自遮罩400移除。第12B圖所示之第二顯示板20可藉調整一狹縫、格柵或半-透光圖案(相當於第13A圖所示之柱狀間隔物圖案450)，而形成以具有柱狀間隔物150，該柱狀間隔物150係與雜質阻絕與液晶流動結構30等高或高於該雜質阻絕與 液晶流動結構30。
第12A至12C圖所示之第二顯示板20係結合至第8A至9B圖與第11A至11C圖所述之第一顯示板10，藉此形成一LCD面板。於第11A至11C圖所述之第一顯示板10中，切除部係不形成於像素電極中，但具有與切除部相同圖案之突出物可形成於像素電極上。
第14與15圖係為一說明一橫向電場切換(“IPS”)型中之LCD面板的圖式，其中當不供應一電場且一電場係形成於一水平方向時，液晶主軸的方向係平行該界定第一與第二顯示板10與20之主要表面平面。
第14圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，其相當於一IPS型LCD面板中之第二顯示板20。
除了不形成一共用電極外，第14圖所示之彩色濾光器陣列板實質上係與第6圖所示者相同。雜質阻絕與液晶流動結構30係形成於黑色矩陣110之部位22上，該雜質阻絕與液晶流動結構30係使用與柱狀間隔物150相同之材料而形成於液晶邊緣區域A2中。柱狀間隔物150與雜質阻絕與液晶流動結構30可使用第7A圖所示之遮罩300而形成。因此，省略其敘述。
第15圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之TFT陣列板設計圖，其相當於第一顯示面板10，而與第14圖所示之第二顯示板20一起形成IPS型LCD面板。
參考第15圖，與第7A與7B圖所述之第一顯示板10不 同，一像素包括像素電極282與一共用電極289，該共用電極289與像素電極282形成一水平電場。共用電極289係經一接觸洞279而連接至一共用線228且接受一共用電壓，該共用線228係在形成閘極線222之製程中，使用與閘極線222相同之材料而形成，以平行閘極線222。於第7A、7B、與15圖中，相同的參考數字係指相同的構件，因此，省略其說明。
依據DFS或PLS模型，雖然未顯示，該第一顯示板10(與第14圖所示之第二顯示板20一起形成一LCD面板)可提供以作為一TFT陣列板。
參考第7A至15圖，雜質阻絕與液晶流動結構30係形成於第二顯示板20上。此外，雜質阻絕與液晶流動結構30係藉與形成柱狀間隔物150及/或突出物145相同之製程，使用與柱狀間隔物150及/或突出物145相同之材料而形成。然而，雜質阻絕與液晶流動結構30可與柱狀間隔物150及/或突出物145在不同之製程中形成。於此狀況下，柱狀間隔物150可使用散射法方式(而非使用圖案化方式)形成，以分散於第二顯示板20上。
同時，雜質阻絕與液晶流動結構30可形成於TFT陣列板(相當於第一顯示板10)或第一與第二顯示板10與20二者上。
第16A與16B圖顯示雜質阻絕與液晶流動結構30形成於第一顯示板10上之實施例。於此，第一顯示板10可適用於任一TN、VA與IPS型。因此，為使說明更簡明，一下TFT 係以箱形來說明，且省略一像素電極。
參考第16A與16B圖，雜質阻絕與液晶流動結構30可依據本發明前述之例示性具體實施例，使用保護層270(具有接觸洞277，以暴露第一顯示板10中之汲極延伸部位267，見第8、9、與11圖)而形成。於此，保護層270可使用一有機層而形成。
如第16A圖所示，雜質阻絕與液晶流動結構30與接觸洞277可同時形成。此外，如第16B圖所示，雜質阻絕與液晶流動結構30、接觸洞277、與柱狀間隔物272可同時形成。
第17圖係說明依據本發明之一例示性具體實施例之實施例，其中雜質阻絕與液晶流動結構30係形成於第一與第二顯示板10與20二者上。於此，第一顯示板10與第二顯示板20可適用於任一TN、VA與IPS型。因此，為使說明更為簡明，很多構件係以概要方式說明，且省略一像素電極與一共用電極。
參考第17圖，一第一結構31a(具有一晶胞間隔之局部高度)係形成於第一顯示板10上，且一第二結構31b(具有晶胞間隔之其餘高度)係形成於第二顯示板20上。因此，當第一與第二顯示板10與20彼此結合時，雜質阻絕與液晶流動結構30係完成。
如第17圖所示，與第一興第二結構31a與31b相似，一第一柱狀間隔物272a(具有一晶胞間隔之局部高度)與一第二柱狀間隔物272b(具有晶胞間隔之其餘高度)係分別形成於第一與第二顯示板10與20上，故當第一與第二顯示板10 與20彼此結合時，柱狀間隔物CS係完成。
依據本發明，於一未硬化之密封件接觸液晶時所產生之雜質係有效地被阻絕流入一主動區域中，且同時，為液晶提供一流動路徑，故液晶係有效地擴散。
雖然本發明已以特定較佳具體實施例或例示性具體實施例來顯示並說明，但明顯的是，熟於此技者可在閱讀與了解說明書及附隨之圖式後，產生等效的取代與改良。此外，雖然已參照一或多個說明性之例示性具體實施例而描述本發明之特定特徵，但此特徵可隨意或在有利於既定或特定應用之條件下，與其他例示性具體實施例中之一或多個特徵結合。
1‧‧‧LCD面板
10‧‧‧第一顯示板
20‧‧‧第二顯示板
22‧‧‧黑色矩陣
30‧‧‧雜質阻絕與液晶流動結構
30a、30b‧‧‧圖案
31a‧‧‧第一結構
31b‧‧‧第二結構
40‧‧‧密封件
40a‧‧‧雜質
50‧‧‧液晶層
50a‧‧‧液晶
70‧‧‧流動路徑
100‧‧‧透明基板
102‧‧‧部位
104‧‧‧覆蓋共用電極中之切除部的部位
110‧‧‧黑色矩陣
120‧‧‧彩色濾光器
120B、120G、120R‧‧‧色彩圖案
130‧‧‧外覆層
140‧‧‧共用電極
142‧‧‧切除部
145‧‧‧突出物
150‧‧‧柱狀間隔物
150a‧‧‧光敏性有機絕緣層
200‧‧‧絕緣基板
220‧‧‧閘極佈線
222‧‧‧閘極線
224‧‧‧閘極墊
226‧‧‧TFT之閘極
227‧‧‧儲存電極
228‧‧‧儲存電極線
229‧‧‧覆蓋層
230‧‧‧閘極絕緣層
240、244‧‧‧半導體圖案
242‧‧‧半導體層
252‧‧‧歐姆接觸層
255、256‧‧‧歐姆接觸圖案
260‧‧‧資料佈線
262‧‧‧資料線
265‧‧‧源極
266、266a、266b‧‧‧汲極
267‧‧‧汲極延伸部位
268‧‧‧資料墊
270‧‧‧保護層
272‧‧‧柱狀間隔物
272a‧‧‧第一柱狀間隔物
272b‧‧‧第二柱狀間隔物
274‧‧‧接觸洞
277、278、279‧‧‧接觸洞
282‧‧‧像素電極
282a‧‧‧第一次-像素電極
282b‧‧‧第二次-像素電極
283‧‧‧切除部
284‧‧‧間隔
288‧‧‧輔助資料墊
289‧‧‧共用電極
300、400‧‧‧遮罩
330、430‧‧‧雜質阻絕與液晶流動結構圖案
350、450‧‧‧柱狀間隔物圖案
445‧‧‧突出物圖案
A‧‧‧顯示部位
A1‧‧‧主動區域
A2‧‧‧液晶邊緣區域
a1‧‧‧黑色矩陣區域
a2‧‧‧密封件區域
B‧‧‧非-顯示部位
c1、c2‧‧‧曲線
CS‧‧‧柱狀間隔物
G‧‧‧捕捉槽
S‧‧‧流動路徑空間
第1圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之液晶顯示(“LCD”)面板的平面圖；第2圖係為沿第1圖所示之線II-II’之LCD面板的放大橫截面圖；第3A至5C圖係概要說明依據本發明之各種例示性具體實施例之雜質阻絕與液晶流動結構；第6圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，該彩色濾光器陣列板係相當於一扭轉向列(“TN”)型LCD面板之第二顯示板；第7A圖係說明一使用於製造第6圖所示之彩色濾光器陣列板之遮罩的平面圖設計；第7B圖係為一橫截面圖，其說明使用第7A圖所示之遮 罩的曝光製程；第8A與8B圖係分別為一橫截面圖與一平面圖設計，其等說明依據本發明之一例示性具體實施例之薄膜電晶體(“TFT”)陣列板，其相當於一第一顯示板，而與第6圖所示之第二顯示板一起形成TN型LCD面板；第9A與9B圖係分別為一橫截面圖與一平面圖設計，其等說明依據本發明之另一例示性具體實施例之TFT陣列板，其相當於一第一顯示板，而與第6圖所示之第二顯示板一起形成TN型LCD面板；第10A與10B圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之圖像垂直排列(“PVA”)/超PVA(“SPVA”)型LCD面板中之一彩色濾光器陣列板(相當於第二顯示板)的橫截面圖與一共用電極之平面圖設計；第11A至11C圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之TFT陣列板平面圖設計，其相當於第一顯示面板，而與第10A與10B圖所示之第二顯示板一起形成一垂直排列(“VA”)型LCD面板；第12A至12C圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，其相當於一多象限VA(“MVA”)型LCD面板中之第二顯示板；第13A圖係為一使用以製造第12C圖所示之第二顯示板之遮罩的平面圖說計；第13B圖係為一橫截面圖，其說明使用第13A圖所示之遮罩的曝光製程； 第14圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之彩色濾光器陣列板的橫截面圖，其相當於一橫向電場切換(“IPS”)型LCD面板中之第二顯示板；第15圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之TFT陣列板平面圖設計，其相當於第一顯示面板，而與第14圖所示之第二顯示板一起形成IPS型LCD面板；第16A與16B圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之具有一雜質阻絕與液晶流動結構之TFT陣列板的橫截面圖，其作為一LCD面板中之第一顯示板；以及第17圖係為依據本發明之一例示性具體實施例之一LCD面板的橫截面圖，其中第一與第二顯示板皆具有一雜質阻絕與液晶流動結構。
10‧‧‧第一顯示板
20‧‧‧第二顯示板
22‧‧‧黑色陣列
30‧‧‧雜質阻絕與液晶流動結構
40‧‧‧密封件
40a‧‧‧雜質
50‧‧‧液晶層
50a‧‧‧液晶
A‧‧‧顯示部位
A1‧‧‧主動區域
A2‧‧‧液晶邊緣區域
a1‧‧‧黑色矩陣區域
a2‧‧‧密封件區域
B‧‧‧非-顯示部位

Claims (20)

  1. 一種液晶顯示面板，包含：一第一顯示板與一第二顯示板，其等係面向彼此且其間有一液晶層；一密封件，其將該第一顯示板接合至該第二顯示板，以防止該液晶層洩漏；以及一雜質阻絕與液晶流動結構，其置於該密封件周邊的內部，以避免雜質自該密封件流入該第一與第二顯示板中之一主動區域，且提供一流動路徑，以允許液晶流至該密封件，其中該雜質阻絕與液晶流動結構包含一彼此分離的圖案，其等係藉一相當於該流動路徑之空間而分離，且各該圖案具有至少一捕捉槽，該捕捉槽具有一面向該密封件之凹面，其中該圖案係以至少二列方式排列，且於第一列之該圖案係與第二列之圖案錯開，且其中位於該第一列與第二列之各該圖案之凹面係面向該密封件。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中該雜質阻絕與液晶流動結構係設置於位於該密封件與該主動區域間之一黑色矩陣框架區域中。
  3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中於第二列之各圖案的二端係分別與第一列中之二相鄰圖案部份重疊。
  4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中該第二顯示板係為一彩色濾光器陣列板，該彩色濾光器陣列板包括一柱狀間隔物，以用於維持該第一與第二顯示板間之一晶胞間隔，且該雜質阻絕與液晶流動結構係由與該柱狀間隔物之材料相同的材料所製成。
  5. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示面板，其中該第二顯示板包含一具有至少二切除部之共用電極，且該第一顯示板包含具有一切除部之像素電極，該切除部係設置於該共用電極之該至少二切除部之間。
  6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示面板，其中該像素電極包含一第一次-像素電極與一第二次-像素電極，其等係以一像素而彼此對稱分隔，該第一次-像素電極係經一薄膜電晶體之一汲極而直接接收一影像訊號電壓，且該第二次-像素電極係經一耦合至一汲極延伸物之電容器而接收一影像訊號電壓。
  7. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示面板，其中該像素電極包含一第一次-像素電極與一第二次-像素電極，其等係以一像素而彼此對稱分隔，且該第一與第二次-像素電極係分別經不同之薄膜電晶體的汲極而各別且直接接收一影像訊號電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中該第二顯示板係為一彩色濾光器陣列板，其包含一其上形成有至少二突出物之共用電極或其上形成有至少二突出物與一柱狀間隔物之共用電極，且該雜質阻絕與液晶流動結 構係由與該突出物及/或該柱狀間隔物相同材料之材料所製成。
  9. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示面板，其中該第二顯示板更包含多個位於該柱狀間隔物下方之彩色濾光器圖案。
  10. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示面板，其中該第一顯示板包含一具有一切除部之像素電極，該切除部係設置於該至少二突出物之間，或包含一具有一突出物之像素電極，該突出物係設置於該至少二突出物之間。
  11. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中該第二顯示板係為一彩色濾光器陣列板，其包含一柱狀間隔物，以維持一位於該第一與第二顯示板間之晶胞間隔，但不包含一電極，該雜質阻絕與液晶流動結構係由與該柱狀間隔物相同材料之材料所製成，且該第一顯示板包含一像素電極與一共用電極，以形成一水平電場。
  12. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中該第一顯示板係為一薄膜電晶體陣列板，其包含一有機絕緣層，該有機絕緣層係覆蓋一薄膜電晶體且具有一暴露該薄膜電晶體之一汲極之接觸洞，且該雜質阻絕與液晶流動結構係使用該有機絕緣層而形成。
  13. 如申請專利範圍第12項之液晶顯示面板，其中該第一顯示板更包含一由該有機絕緣層所形成之柱狀間隔物。
  14. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板，其中該第一顯示板包括一第一雜質阻絕與液晶流動結構，其具有一晶 胞間隔之局部高度，且該第二顯示板包含一第二雜質阻絕與液晶流動結構，其具有該晶胞間隔之其餘高度。
  15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示面板，其中該第一顯示板更包含一第一柱狀間隔物，其形成以具有該晶胞間隔之局部高度，且由與該第一雜質阻絕與液晶流動結構相同之材料所製成，且該第二顯示板更包含一第二柱狀間隔物，其形成以具有該晶胞間隔之其餘高度，且由與該第二雜質阻絕與液晶流動結構相同之材料所製成。
  16. 一種用於製造彩色濾光器陣列之遮罩，該遮罩包含：一柱狀間隔物圖案；以及一雜質阻絕與液晶流動結構圖案。
  17. 一種用於製造彩色濾光器陣列之遮罩，該遮罩包含：一突出物圖案，其用於控制液晶的排列；以及一雜質阻絕與液晶流動結構圖案。
  18. 如申請專利範圍第17項之遮罩，更包含一柱狀間隔物圖案。
  19. 一種用於製造薄膜電晶體之遮罩，該遮罩包含：一接觸洞圖案，其暴露一薄膜電晶體之一汲極；以及一雜質阻絕與液晶流動結構圖案。
  20. 如申請專利範圍第19項之遮罩，更包含一柱狀間隔物圖案。
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