TWI494670B - 藍相液晶顯示面板之電極製造方法 - Google Patents

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Description

藍相液晶顯示面板之電極製造方法
本發明係關於一種液晶顯示面板及其電極製造方法，特別關於一種藍相液晶顯示面板及其電極製造方法。
藍相液晶(Blue phase liquid crystal,BPLC)為一個自聚集的三維光子晶體結構，這液晶相出現在等向相(Isotropic phase)與膽固醇相(Cholesteric phase)之間，但也可以與其他結構液晶混合物組成例中出現，例如層列相液晶或弓型液晶(bend-shape，或稱香蕉型液晶banana-shape)。藍相液晶有著自組裝的3D晶格特性，卻保有流體的本性，且晶格參數易於變更，可有不同的光電特性，是絕佳的可調式光子晶體並逐漸應用於顯示面板。
在藍相液晶顯示面板中發現驅動電極設置於凸部上可增加透光率，然而在習知的電極製造方法中，由於凸部的高度關係，容易使驅動電極斷裂或殘留而降低產品良率。
因此，如何提供一種藍相液晶顯示面板及其電極製造方法，能夠大幅提升產品良率，實為當前重要課題之一。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種能夠大幅提升產品良率之藍相液晶顯示面板及其電極製造方法。
為達上述目的，依據本發明之一種藍相液晶顯示面板包含一第一基板、一第二基板、複數凸部、一藍相液晶以及複數驅動電極。凸部設置於第一基板上。藍相液晶設置於第一基板與第二基板之間。驅動電極分別覆蓋該等凸部，其中一驅動電極之兩端部之其中之一與凸部底面之一垂直距離係大於零，且小於等於凸部之一高度之五分之四。
在一實施例中，垂直距離大於等於凸部之高度之五分之一。
在一實施例中，驅動電極之該等端部之一水平距離係小於等於凸部底面之一寬度，並大於等於該寬度之一半。
在一實施例中，第一基板為藍相液晶顯示面板之一上基板或一下基板。
在一實施例中，凸部包含一平面、一曲面、一多邊形或其組合。
在一實施例中，驅動電極為畫素電極、或共同電極、或畫素電極與共同電極之組合。
在一實施例中，該等凸部更設置於第二基板上，並且該等驅動電極更分別覆蓋位於第二基板之該等凸部。
在一實施例中，藍相液晶顯示面板更包含另一驅動電極，其係設置於第一基板。藍相液晶顯示面板更包含一絕緣層，其係位於另該驅動電極與該等驅動電極之間。
在一實施例中，各凸部為條狀、鋸齒狀、柵狀或梳狀。
在一實施例中，藍相液晶顯示面板更包含一第一偏振 元件以及一第二偏振元件。第一偏振元件設置於第一基板。第二偏振元件設置於第二基板。
為達上述目的，依據本發明之一種藍相液晶顯示面板包含一第一基板、一第二基板、複數凸部、一藍相液晶以及複數驅動電極。凸部設置於第一基板上。藍相液晶設置於第一基板與第二基板之間。驅動電極分別覆蓋該等凸部，其中驅動電極之兩端部之一水平距離係小於等於凸部底面之一寬度，並大於等於該寬度之一半。
為達上述目的，依據本發明之一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法包含：在一基板上形成複數凸部；形成一第一圖案化光阻層覆蓋該等凸部及基板，並露出各該等凸部之一部分；形成一驅動電極層覆蓋第一圖案化光阻層與該等凸部；形成一第二圖案化光阻層覆蓋驅動電極層，並露出位於該等凸部之間之驅動電極層之至少一電極露出部；移除電極露出部；移除第二圖案化光阻層；以及移除第一圖案化光阻層以從驅動電極層定義出複數驅動電極。
在一實施例中，第一圖案化光阻層與第二圖案化光阻層皆為正光阻或負光阻。
在一實施例中，第一圖案化光阻層與第二圖案化光阻層為正光阻與負光阻之組合。
在一實施例中，該等驅動電極為畫素電極、或共同電極、或畫素電極與共同電極之組合。
在一實施例中，凸部所露出之部分為凸部之一頂部。
承上所述，在本發明之藍相液晶顯示面板及其電極製 造方法中，由於先形成一第一圖案化光阻層覆蓋部分凸部與基板，以減少後來形成之光阻層的峰谷高度差，如此可使第二圖案化光阻層之形成更均勻、準確，以致在電極露出部之區域不會殘留第二圖案化光阻層部分，進而能完整地移除電極露出部，並且第二圖案化光阻層亦能完整覆蓋凸部之頂部，避免在接下來的移除電極露出部之步驟將凸部頂部上的驅動電極層移除，進而保持電性傳導的完整性。因此，本發明之藍相液晶顯示面板及其電極製造方法能大幅提升產品良率。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種藍相液晶顯示面板及其電極製造方法，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
圖1為本發明較佳實施例之一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法的流程圖，圖2A至圖2I為本發明第一實施例之一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法的示意圖。請參照圖1及圖2A至圖2I以說明電極製造方法。
首先，如圖2A所示，步驟S11係在一基板201上形成複數凸部202，圖3A所示為凸部202之一剖面結構。本實施例不限制凸部202的形狀，其可例如包含平面、曲線、多邊形或其組合，於此係以凸部202的剖面為類似弧形為例。另外，基板201可為藍相液晶顯示面板之一上基板或一下基板，上基板例如為彩色濾光基板(CF substrate)下 基板例如為薄膜電晶體基板(TFT substrate)、或COA(color filter on array，彩色濾光層設置於薄膜電晶體陣列之一側)基板，或BOA(BM on array，黑色矩陣層(BM)設置於薄膜電晶體陣列之一側)基板、或TOC(TFT on CF，亦稱為TOC或array on CF，薄膜電晶體陣列設置於彩色濾光基板上)。其中，凸部202可例如藉由顯影或壓印或噴印或蝕刻而形成。
接著，如2B及圖2C所示，步驟S12係形成一第一圖案化光阻層203覆蓋該等凸部202及基板201，並露出各該等凸部202之一部分。於此，第一圖案化光阻層203係藉由曝光顯影而形成，且凸部202所露出的部分為其頂部。其中，在圖2B中，形成一光阻層2031(於此係以負光阻為例)，再藉由一光罩2032進行照光，然後再進行顯影以形成如圖2C所示之第一圖案化光阻層203。請注意這裡凸部202所露出的部分會決定之後的驅動電極(例如畫素電極或共同電極)所覆蓋凸部202的範圍以及驅動電極距離基板201之高度。
接著，如圖2D所示，步驟S13係形成一驅動電極層204覆蓋第一圖案化光阻層203與該等凸部202。
然後，如圖2E及2F所示，步驟S14係形成一第二圖案化光阻層205覆蓋驅動電極層204，並露出位於該等凸部202之間之驅動電極層204之至少一電極露出部2041。其中，在圖2E中，形成一光阻層2051(於此係以負光阻為例)，再藉由一光罩2052進行照光，然後再進行顯影以 形成如圖2F所示之第二圖案化光阻層205。在本實施例中，第一圖案化光阻層203與第二圖案化光阻層205皆為正光阻或負光阻，於此係以負光阻為例。由於凸部202之底端間的區域有第一圖案化光阻層203的存在，使得光阻層2051在塗布時因峰谷高度差變小而能較為均勻形成。藉此，就能有助於第二圖案化光阻層205精確的形成，即電極露出部2041可以完整的露出，並且第二圖案化光阻層205能完整的覆蓋凸部202之頂部。
然後，如圖2G所示，步驟S15係移除電極露出部2041。電極露出部2041由於沒有光阻層保護，因而可藉由蝕刻而被移除。
然後，如圖2H所示，步驟S16係移除第二圖案化光阻層205。第二圖案化光阻層205可藉由一有機溶劑而移除。
接著，如圖2I所示，步驟S17係移除第一圖案化光阻層203以從驅動電極層204定義出複數驅動電極206。該等驅動電極206可皆為畫素電極、或皆為共同電極、或為畫素電極與共同電極之組合。
另外，圖3A至圖3I為本發明第二實施例之一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法的示意圖。與第一實施例主要不同在於，第二實施例之第一圖化光阻層203與第二圖案化光阻層205為正光阻與負光阻之組合，於此係以第一圖化光阻層203為正光阻，第二圖案化光阻層205為負光阻為例。藉此，本實施例之光罩2032及光罩2052可為同 一光罩，進而減少光罩的使用數量。
圖4A為圖2I所示之基板與其中一凸部202及其上之驅動電極206的放大示意圖。請參照圖4A所示，藉由本發明之電極製造方法，可使得驅動電極206分別覆蓋該等凸部202但不接觸基板201之一表面2011，且兩凸部202之間沒有驅動電極206的殘留，並且凸部202頂部上之驅動電極206不易斷裂，進而維持電性的完整。在優化的條件下，驅動電極206之兩端部2061(以端部與凸部的接觸點算起)於基板上投影之一水平距離D1係小於等於凸部202之一底面寬度W(凸部與基板接觸之距離)，並大於等於底面寬度W之一半。此外，在優化的條件下，驅動電極206之其中一端部2061與基板201之表面2011之一垂直距離D2係大於零，且小於等於凸部202之高度H之五分之四，較佳為大於等於凸部202之一高度H之五分之一，且小於等於凸部202之高度H之五分之四。上述條件可單獨成立或同時成立，端視凸部之形狀與驅動電極搭配之需求。
另外，本發明之凸部可有多種變化態樣，以下以圖4B及圖4C所示。如圖4B所示，凸部202a係以梯形為例，驅動電極206a覆蓋於凸部202a上，並且符合上述水平距離D1或垂直距離D2的優化條件。如圖4C所示，凸部202b係以階梯形為例，驅動電極206b覆蓋於凸部202b上，並且符合上述垂直距離D2的優化條件。
另外，本發明之凸部在俯視圖之形狀亦可有多種變 化，以下舉例說明之。請參照圖5A至圖5D所示之凸部202c~202f分別為條狀、鋸齒狀、柵狀或梳狀。
本發明亦揭露一種藍相液晶顯示面板，其具有上述任一態樣之凸部及其上之驅動電極，以下舉例說明之。
請參照圖6所示，一種藍相液晶顯示面板3包含一第一基板31、一第二基板32以及一藍相液晶33，藍相液晶33設置於第一基板31及第二基板32之間。於此，第一基板31具有一透光載板311、一共同電極層312及一絕緣層313。藍相液晶顯示面板3更包含複數凸部34及複數驅動電極(圖未顯示)分別覆蓋凸部34。在圖6中之凸部34形狀僅為示意，實際上，凸部34及其上之驅動電極可為上述任一態樣之凸部及驅動電極之結構。凸部34設置於第一基板31之一表面上並朝向第二基板32；於此，凸部34係形成於第一基板31之絕緣層313之一表面上。共同電極層312作為另一驅動電極，並藉由絕緣層313與凸部34上之驅動電極形成電性隔離，換言之，共同電極層312與凸部34上之驅動電極皆設置於第一基板31但位於不同平面。於此，凸部34上之驅動電極為畫素電極；需注意者，在其他實施例中，共同電極層312可改變為畫素電極，而凸部34上之驅動電極可改為共同電極。另外，藍相液晶顯示面板3更包含一第一偏振元件35以及一第二偏振元件36，第一偏振元件35設置於第一基板31，第二偏振元件36設置於第二基板32，第一偏振元件35與第二偏振元件36可例如為偏振板或偏振膜。圖7所示之藍相液晶 顯示面板係以邊緣電場轉換型(Fringe Field Switching,FFS)液晶顯示面板為例。另外，第一基板31另可包含其他所需元件，例如資料線、掃描線、薄膜電晶體等等，上述元件係用以驅動藍相液晶顯示面板3之各畫素的畫素電極。另外若第一基板31為COA基板，則會有彩色濾光層，或者若第一基板31為BOA基板，則會有黑色矩陣層。第二基板32另可包含其他所需元件，例如彩色濾光層、黑色矩陣層等等。
請參照圖7所示，一種藍相液晶顯示面板4包含一第一基板41、一第二基板42以及一藍相液晶43，藍相液晶43設置於第一基板41及第二基板42之間。藍相液晶顯示面板4可更包含偏振元件(圖未示)。藍相液晶顯示面板4更包含複數凸部44、45及複數驅動電極(圖未顯示)分別覆蓋凸部44、45。在圖8中之凸部44、45形狀僅為示意，實際上，凸部44、45及其上之驅動電極可為上述任一態樣之凸部及驅動電極之結構。凸部44、45設置於第一基板41之一表面上並朝向第二基板42。於此，凸部44上之驅動電極為共同電極，凸部45上之驅動電極為畫素電極，在其他實施例中，凸部44上之驅動電極可改變為畫素電極，凸部45上之驅動電極可改變為共同電極。換言之，凸部44、45上之驅動電極為畫素電極與共同電極之組合，且畫素電極與共同電極交錯排列。圖7所示之藍相液晶顯示面板係以平面內轉換型(In-Plane Switching,IPS)之液晶顯示面板為例。另外，第一基板41另可包含 其他所需元件，例如資料線、掃描線、薄膜電晶體等等，上述元件係用以驅動藍相液晶顯示面板4之各畫素的畫素電極。另外，若第一基板31為COA基板，則會有彩色濾光層，或者若第一基板31為BOA基板，則會有黑色矩陣層。第二基板42另可包含其他所需元件，例如彩色濾光層、黑色矩陣層等等。
圖8為藍相液晶顯示面板4之一種變化態樣，其中，該等凸部44、45更設置於第二基板42之一表面且朝向第一基板41，並且該等驅動電極更覆蓋位於第二基板43之該等凸部44、45。於此，藍相液晶顯示面板4係為雙側平面內轉換型液晶顯示面板之態樣。
圖9為藍相液晶顯示面板4之再一種變化態樣，其中，位於第一基板41與第二基板42之凸部44、45係交錯設置，此態樣為雙側突起電極交錯排列之平面內轉換型(IPS)顯示面板。
綜上所述，在本發明之藍相液晶顯示面板及其電極製造方法中，由於先形成一第一圖案化光阻層覆蓋部分凸部與基板，以減少後來形成之光阻層的峰谷高度差，如此可使第二圖案化光阻層之形成更均勻、準確，以致在電極露出部之區域不會殘留第二圖案化光阻層部分，進而能完整地移除電極露出部，並且第二圖案化光阻層亦能完整覆蓋凸部之頂部，避免在接下來的移除電極露出部之步驟將凸部頂部上的驅動電極層移除，進而保持電性傳導的完整性。且本發明之電極圖案可適用於平面內轉換型(IPS)、 邊緣電場轉換型(FFS)、雙側突起電極相對稱之平面內轉換型、雙側突起電極相對稱之邊緣電場轉換型、雙側突起電極交錯排列之平面內轉換型、雙側突起電極交錯排列之邊緣電場轉換型等各種電極型態之顯示面板。因此，本發明之藍相液晶顯示面板及其電極製造方法能大幅提升產品良率。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
101、201‧‧‧基板
102、202、202a~202f、34、44、45‧‧‧凸部
103‧‧‧驅動電極層
104、2031、2051‧‧‧光阻層
105、2032、2052‧‧‧光罩
106‧‧‧畫素電極
107‧‧‧共同電極
2011‧‧‧表面
203‧‧‧第一圖案化光阻層
204‧‧‧驅動電極層
2041‧‧‧電極露出部
205‧‧‧第二圖案化光阻層
206、206a、206b‧‧‧驅動電極
2061‧‧‧端部
3、4‧‧‧藍相液晶顯示面板
31、41‧‧‧第一基板
311‧‧‧透光載板
312‧‧‧共同電極層
313‧‧‧絕緣層
32、42‧‧‧第二基板
33、43‧‧‧藍相液晶
35‧‧‧第一偏振元件
36‧‧‧第二偏振元件
D1‧‧‧水平距離
D2‧‧‧垂直距離
H‧‧‧高度
H1‧‧‧高度差
S1~S17‧‧‧高度差
W‧‧‧寬度
圖1為本發明較佳實施例之一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法的流程圖；圖2A至圖2I為本發明第一實施例之一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法的示意圖；圖3A至圖3I為本發明第二實施例之一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法的示意圖；圖4A至圖4C為本發明較佳實施例之凸部與其上之驅動電極之不同態樣的放大示意圖；圖5A至圖5D為本發明較佳實施例之凸部之俯視形狀不同態樣的示意圖；以及圖6至圖9為本發明較佳實施例之藍相液晶顯示面板不同態樣的示意圖。
201‧‧‧基板
2011‧‧‧表面
202‧‧‧凸部
206‧‧‧驅動電極
2061‧‧‧端部
D1‧‧‧水平距離
D2‧‧‧垂直距離
H‧‧‧高度
W‧‧‧寬度

Claims (7)

  1. 一種藍相液晶顯示面板之電極製造方法，包含：在一基板上形成複數凸部；形成一第一圖案化光阻層覆蓋該等凸部及該基板，並露出各該等凸部之一部分；形成一驅動電極層覆蓋該第一圖案化光阻層與該等凸部；形成一第二圖案化光阻層覆蓋該驅動電極層，並露出位於該等凸部之間之該驅動電極層之至少一電極露出部；移除該電極露出部；移除該第二圖案化光阻層；以及移除該第一圖案化光阻層以從該驅動電極層定義出複數驅動電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電極製造方法，其中該第一圖案化光阻層與該第二圖案化光阻層皆為正光阻或負光阻。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電極製造方法，其中該第一圖案化光阻層與該第二圖案化光阻層為正光阻與負光阻之組合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電極製造方法，其中各該等驅動電極為畫素電極。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電極製造方法，其中各該等驅動電極為共同電極。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電極製造方法，其中該等驅動電極為畫素電極與共同電極之組合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電極製造方法，其中各該等凸部所露出之部分為各該等凸部之一頂部。
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