专利名称：液晶显示面板与液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种液晶显示面板、其制造方法与液晶显示装置，且特 别是有关于 一种整合彩色滤光膜阵列与像素阵列于同 一个基板上的液晶显 示面板、其制造方法与液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率 及应用范围广等优点，因此已成为新一代显示装置的主流。传统的液晶显示
面板是由彩色滤光基板(Color Filter )、薄膜晶体管阵列基板(TFT Array Substrate)以及配置于此两基板间的液晶层所构成。为了提升面板的解析度 与像素的开口率，并且避免彩色滤光基板与薄膜晶体管阵列基板接合时的对 位误差，现今更提出了将彩色滤光膜直接整合于像素阵列基板(Color Filter on Array,以下称COA基板)上的技术。
将整合有像素阵列以及彩色滤光膜的COA基板与另 一对向基板组装， 并于两基板间填入液晶分子即可形成液晶显示面板。为了维持两基板之间的 间隙，会先将间隙物(Photospacer)形成于COA基板上。之后，再将COA基 板与对向基板组装以形成液晶显示面板。
但是，对向基板上没有任何构件可作为对位的标记，使得COA基板与 对向基板组装时常常发生对位偏移的情形。 一旦两基板间具有错移，会造成 面板组装后机械加工工艺的困难。因此，制作此类液晶显示面板时可以在对 向基板上以激光或是其他加工方式形成一些定位标记。或是，在部分液晶显 示面板工艺中，会在对向基板上形成网状的黑矩阵，以同时提供遮光以及对 位的作用。如此，COA基板与对向基板组装时则不容易发生对位偏移的情 形。
然而，额外的加工以及黑矩阵的形成都会增加工艺步骤，使液晶显示面 板的制作成本增加。此外，若对向基板上形成有黑矩阵，必须使COA基板 与对向基板组装时的对位准确度提高(例如将对位误差要求在IO微米的下)，以避免不透光的黑矩阵遮光而影响液晶显示面板的显示开口率。所以,在对 向基板上形成黑矩阵会造成液晶显示面板的工艺困难度增加，也使产能
(throughput)受限，而无法量产。
发明内容
本发明是提供一种液晶显示面板，以避免COA基板与对向基板之间对 位不准而影响液晶显示面板的品质。
本发明另提供一种液晶显示装置，以解决COA基板与对向基板组装时 对位不准而造成液晶显示装置工艺良率不佳的问题。
本发明又提供一种液晶显示面板的制造方法，以于较简化的工艺步骤 中，解决COA基板与对向基板组装时对位不准的问题。
本发明提出一种液晶显示面板，包括第一基板、第二基板以及液晶层。 第一基板上具有一像素阵列与一彩色滤光膜阵列。第二基板上具有多个间隙 物。液晶层配置于第一基板与第二基板之间，其中间隙物用以维持第一基板 与第二基板之间的晶穴间隙。
本发明另提出一种液晶显示装置，包括背光模块以及液晶显示面板。背 光模块具有一出光面。液晶显示面板配置于背光模块的出光面。此外，液晶 显示面板包括第一基板、第二基板以及液晶层。第一基板上具有一像素阵列 与一彩色滤光膜阵列。第二基板上具有多个间隙物。液晶层配置于第一基板 与第二基板之间，其中间隙物用以雄持第 一基板与第二基板之间的晶穴间 隙。
在本发明的一实施例的液晶显示面板以及液晶显示装置中，上述的第二 基板上还具有多个定位标记。此外，定位标记的材料例如与间隙物的材料相 同。另外，定位标记的位置例如是对应于第一基板的一非显示区。
在本发明的一实施例的液晶显示面板以及液晶显示装置中，上述的间隙 物的材料包括光阻。
在本发明的一实施例的液晶显示面板以及液晶显示装置中，上述的第一 基板上还具有一配向膜，覆盖像素阵列与彩色滤光膜阵列。
在本发明的一实施例的液晶显示面板以及液晶显示装置中，上述的第二 基板上还具有 一 配向膜，覆盖间隙物。
本发明又提出一种液晶显示面板的制造方法。此制造方法包括以下步骤提供第一基板，其上具有一像素阵列与一彩色滤光膜阵列。在第二基板 上形成多个间隙物。填充液晶层于第一基板与第二基板之间，并以间隙物维 持第 一基板与第二基板之间的晶穴间隙。
在本发明的一实施例的液晶显示面板的制造方法中，上述的形成间隙物 的方法包括进行光阻涂布工艺与光刻蚀刻工艺。此外，在形成间隙物时，更 可同时以前述光阻涂布工艺与前述光刻蚀刻工艺形成多个定位标记。
在本发明的 一 实施例的液晶显示面板的制造方法中，在提供第 一 基板 时，第一基板上还具有一配向膜，配向膜覆盖像素阵列与彩色滤光膜阵列。
在本发明的一实施例的液晶显示面板的制造方法中，在形成间隙物之后 与填充液晶层之前，还包括在第二基板上形成配向膜，且配向膜覆盖间隙物。
本发明的液晶显示装置及其液晶显示面板中，间隙物对液晶显示面板显 示开口率的影响较小，因此基板组装的工艺可容许些微的误差而使工艺具有
较高的弹性与较低的成本。本发明的液晶显示装置及其液晶显示面板中，间 隙物以及定位标记在相同的工艺步骤中同时形成于第二基板上，因此本发明 不需为了制作定位标记而增加额外的工艺，有助于节省制作成本。此外，本 发明在形成间隙物的同时所形成的定位标记，有助于提高液晶显示面板组装 时的对位准确度。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优 选实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图1A 图1D绘示为本发明的一实施例的液晶显示面板的制造流程。 图2绘示为本发明的一实施例的液晶显示装置。
附图标记说明
100:液晶显示面玲反 110:第一基板 120:像素阵列 130:彩色滤光膜阵列
140、 240:配向膜 210:第二基板220间隙物
230定位标记
310液晶层
410框胶
500液晶显示装置
510背光模块
512出光面
520前框
d:晶穴间隙PI:显示区
P2:非显示区
具体实施例方式
图1A到图1D绘示为本发明的一实施例的液晶显示面板的制造流程。 请先参照图1A,提供第一基板110，其上具有一像素阵列120与一彩色滤光 膜阵歹'J 130。此外，第一基板110上例如还具有一配向膜140，配向膜140 覆盖像素阵列120与彩色滤光膜阵列130。第一基板IIO是将彩色滤光膜直 接整合于像素阵列基板(Color Filter on Array)上的COA基板。
第一基板110例如是一玻璃基板或是其他用于制作液晶显示面板的基 板，其具有一显示区Pl以及显示区Pl周围的非显示区P2。显示区Pl例如 由大部分的像素阵列120与彩色滤光膜阵列130定义的，也可说是可以显示 画面的区域。非显示区P2则包括显示区Pl的外的部分像素阵列120与彩色 滤光膜阵列130以及未被像素阵列120与彩色滤光膜阵列130覆盖的区域。
在本实施例中，像素阵列120例如是一薄膜晶体管像素阵列，其包括阵 列排列的多个薄膜晶体管以及与各个薄膜晶体管电性连接的像素电极。当 然，像素阵列120也可以是其他型态的像素阵列。
接着，请参照图1B，在第二基板210上形成多个间隙物220。第二基板 210例如是一玻璃基板或是其他用于制作液晶显示面板的基板，第二基板上 先形成一透明导电层，而形成间隙物220的方法可以是进行光阻涂布工艺与 光刻蚀刻工艺。详细而言，光阻涂布工艺例如S走转涂布法(spin coating)或是 其他适当方式将光阻材料形成于第二基板210上。光刻蚀刻工艺则是利用一光掩模或是适当的掩模进行曝光工艺使形成于第二基板210上的光阻材料部
分曝光，并通过显影剂移除部分光阻材料。此时，形成于第二基板210上的 光阻材料则会被图案化而形成多个间隙物220。由于，不同的光阻材料被光 线照射可能会发生的反应大致有聚合或是解离两种。所以，光阻材料、光掩 模以及显影剂的种类须相互搭配。举例而言，正型光阻材料受到光照射后会 解离成可溶于显影剂的结构，因此应搭配使用正型光掩模进行光刻步骤，以 形成多个间隙物220。此时，进行蚀刻步骤时应使用适当的显影剂，也就是 可溶解解离后的正型光阻材料的显影剂。另外，若选用负型光阻材料则需使 用负型光掩模以及与此负型光阻材料相互搭配的显影剂来进行光刻蚀刻工
艺
在本实施例中，形成间隙物220时，更可同时在前述光阻涂布工艺与前 述光刻蚀刻工艺中形成多个定位标记230。具体来说，欲在形成间隙物220 的同时也形成多个定位标记230，例如可采用具有不同图案的光掩模以进行 光刻蚀刻工艺，则可使光阻材料被同时图案化成多个间隙物220以及多个定 位标记230。简言之，本实施例将间隙物220形成于第二基板210上时，可 以在相同的工艺步骤中也形成定位标记230。
然后，请参照图1C，在第二基板210上形成配向膜240，且配向膜240 覆盖间隙物220。在本实施例中，配向膜240也会覆盖定位标记230。换言 之，配向膜240例如是覆盖于整个第二基板210上。当然，第一基板110上 的配向膜140与第二基板210上的配向膜240例如皆可通过接触式配向工艺
或是非接触式配向工艺形成所需的配向方向。
之后，请参照图1D,填充液晶层310于第一基板110与第二基板210 之间。填充液晶层310的方法例如有真空注入法以及滴下式注入法(one dr叩 fill，ODF)。实际上，以真空注入法形成液晶层310之前，需使第一基板IIO 与第二基板210通过一框胶410接合，并且将液晶自框胶410中的开口填入 第一基板110与第二基板210之间。此时，间隙物220是用以维持第一基板 110与第二基板210之间的晶穴间隙d。另外，若以滴下式注入法形成液晶 层310，则需将框胶410形成于第一基板110或是第二基板210其中的一上， 并于框胶410所围区域内滴入液晶，再将第 一基板110与第二基板210接合。 此时，第一基板110、第二基板210以及液晶层410构成一液晶显示面板100。
请参考图1D,液晶显示面板IOO包括第一基板IIO、第二基板"0以及液晶层310。第一基板IIO上具有一像素阵列120与一彩色滤光膜阵列130。 第二基板210上具有多个间隙物220。液晶层310配置于第一基板110与第 二基板210之间，其中间隙物220用以维持第一基板110与第二基板210之 间的晶穴间隙d。在此，第一基板110与第二基板210例如是通过框胶410 接合在一起的。
间隙物230的位置与分布密度会随着液晶显示面板100的设计而改变。 当液晶显示面板10 0的某部分区域较容易受到重力或是其他作用影响而使晶 穴间隙d发生改变时，可以在此区域中增加间隙物230的密度。另外，本实 施例中，利用光阻材料所形成的间隙物230大致上为淡黄色，且间隙物230 于显示区Pl中例如是呈点状分布。因此，第一基板110与第二基板210组 装时若发生些许的错移，使部分间隙物230的位置落在像素阵列120的透光 区内，也不至于大幅影响液晶显示面板100的显示开口率。相较于已知在对 向基板上设置黑矩阵的液晶显示面板而言，本实施例的液晶显示面板100对 于第一基板110与第二基板210间对位误差的容忍度较大。举例来说，本实 施例进行基板组装时，第一基板110与第二基板210之间的偏移容忍度约可 达100微米左右。也就是说，本实施例的液晶显示面板100的工艺有较大的 裕度。
此外，第二基板210上还具有多个定位标记230,用以作为第一基板110 与第二基板210组装时的参考点，以使第 一基板110与第二基板210的对位 更精准。详细来说，定位标记230例如是分布在非显示区P2中，且定位标 记230例如呈现十字型或是L型。倘若第二基板210上没有这些定位标记 230,则第一基板110与第二基板210组装时没有参考点，而容易发生对不 准的情形。当第一基板110与第二基板210组装时，可以通过定位标记230 作为对位的参考点而使第 一基板110与第二基板210组装时具有较高的准确 率。因此，本实施例所提出的液晶显示面板IOO有相当高的工艺良率。
更进一步来说，当先前技术中将COA基板应用于液晶显示面板时，会 将间隙物制作于COA基板上。另外，为了使基板组装的工艺达到更精准的 要求而需在对向基板上制作定位标记，进一步使液晶显示面板的工艺步骤增 加。相较之下，本实施例将定位标记220与间隙物230同时制作于第二基板 210上，有助于简化液晶显示面板的工艺并降低工艺成本。
本发明在此另提出一种液晶显示装置，是由上述的液晶显示面板100与一背光模块所组成。图2为应用图ID的液晶显示面板的液晶显示装置的爆 炸图。请参照图2,液晶显示装置500包括背光模块510以及上述的液晶显 示面板100。其中，液晶显示面板100配置于背光模块510的出光面512的 上方。除此之外，液晶显示装置500更可具有一前框520，用以使液晶面板 100可更稳固的配置在背光模块510上。由于，液晶显示面板IOO具有高的 工艺良率，因而有助于液晶显示装置500的量产。
综上所述，本发明的液晶显示面板、其制造方法及液晶显示装置至少具 有以下所述的优点。本发明的液晶显示面板的制造方法中，间隙物对液晶显 示面板的显示开口率的影响较小，所以进行基板组装时对于对位误差的容忍 度较大而使工艺较具有弹性，也就是工艺裕度较大。换言之，在基板组装时， 不需为了避免间隙物对液晶显示面板的显示开口率造成影响而要求极高的 对位准确度。因此，本发明的液晶显示面板适于量产。另外，本发明的液晶 显示面板及其液晶显示装置中，间隙物与对位标记皆配置于第二基板上，且 间隙物与对位标记是同时制作的。因此，本发明在不增加制作步骤以及成本 的前提之下，提供一个基板组装工艺的准确度较高的液晶显示面板工艺。换 言之，本发明的液晶显示面板的制造方法有高的工艺良率。
虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何 所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些 许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为 准。
权利要求
1.一种液晶显示面板，包括一第一基板，其上具有一像素阵列与一彩色滤光膜阵列；一第二基板，其上具有多个间隙物；以及一液晶层，配置于该第一基板与该第二基板之间，其中该些间隙物用以维持该第一基板与该第二基板之间的一晶穴间隙。
2. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第二基板上还具有多个定 位标记。
3. 如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该些定位标记与该些间隙物 的材料相同。
4. 如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该些定位标记的位置是对应 于该第 一基板的 一非显示区。
5. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该些间隙物的材料包括光阻。
6. —种液晶显示装置，包括 一背光模块，具有一出光面；一液晶显示面板，配置于该背光4莫块的该出光面，该液晶显示面板包括 一第 一基板，其上具有一像素阵列与 一彩色滤光膜阵列； 一第二基板，其上具有多个间隙物；以及一液晶层，配置于该第一基板与该第二基板之间，其中该些间隙物 用以维持该第 一基板与该第二基板之间的 一晶穴间隙。
7. 如权利要求6所述的液晶显示装置，其中该第二基板上还具有多个定 位标记。
8. 如权利要求7所述的液晶显示装置，其中该些定位标记与该些间隙物 的材料相同。
9. 如权利要求8所述的液晶显示装置，其中该些定位标记的位置是对应 于该第一基板的一非显示区。
10. 如权利要求9所述的液晶显示装置，其中该些间隙物的材料包括光阻。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示面板与液晶显示装置。该液晶显示面板，包括第一基板、第二基板以及液晶层。第一基板上具有一像素阵列与一彩色滤光膜阵列。第二基板上具有多个间隙物。液晶层配置于第一基板与第二基板之间，其中间隙物用以维持第一基板与第二基板之间的晶穴间隙。本发明亦提出此液晶显示面板的制造方法以及一种液晶显示装置。上述的液晶显示面板的制造方法具有高工艺良率且制造成本较低廉。
文档编号G02F1/1339GK101630097SQ20081013772
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者詹政川 申请人:奇美电子股份有限公司