专利名称：液晶显示面板及其制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种液晶显示面板及其制造方法，且特别是有关于一种具有彩色配向膜的液晶显示面板及其制造方法。
先前技术请参照图1，其绘示传统画素组件在不同驱动电场下，相对应于红绿蓝三色光的穿透率(transparency)。横坐标系相对应于电场强度，而纵坐标相对应于光穿透率。液晶分子对于不同波长的可见光，具有不同的折射率(refractivity)与不同的相位延迟(retardation)效果。因此，在相同电场强度驱动下，传统画素组件对于红绿蓝三色光的穿透率各不相同。
一般而言，为了量化使用者的视觉感受以提供液晶显示器电路设计的依据，通常系以珈玛(Gamma)曲线表示液晶层的光穿透率相对应于人眼感受亮度的关系，藉以由液晶层驱动电场的强度，直接对应以推得人眼视觉的感受亮度。图2绘示依照传统液晶显示器的珈玛曲线，对应至图1所示电场与穿透率的对应关系。图中横坐标系对应于发光色阶数，而纵坐标系对应于光穿透率。如图2中所示，代表红绿蓝三色光的珈玛曲线系为相互分离，表示当提供液晶层相同的电场强度时，红绿蓝三色光的亮度比例无法维持一定，而将偏离此液晶显示器预设的白平衡点，导致所见显示色彩与输入显示信号间产生偏差。
用以解决上述问题的方法可区分为电路与结构两个范畴。在结构方面，典型的方法系直接调整液晶显示器中，对应至红绿蓝三色画素显示的液晶层厚度，以改变施加于不同色彩画素液晶层中的电场强度。图3绘示依照传统液晶显示器的剖面图。请参照图3，液晶层110系夹合于第一基板102与第二基板104之间。并且，在第一基板102的上表面，对应至不同色彩的画素，分别制作有不同厚度的透明有机层112R、112G及112B，而在第二基板104的下表面，对应至不同色彩的画素，制作有彩色滤光层108R、108G及108B。此三色画素的画素电极106系制作于上述透明有机层112R、112G及112B的上表面，而共同电极120系制作于彩色滤光层108R、108G及108B的下表面，藉以在液晶层110中产生驱动电场E。此外，配向膜130与140分别制作于共同电极120与画素电极106的表面，以提供液晶层110配向的用。
值得注意的是，不同色彩的画素其透明有机层112R、112G及112B的厚度各不相同，导致相对应液晶层110的厚度各异，而驱动电场的强度亦各不相同。由此可知，藉由调整上述透明有机层112R、112G及112B的厚度，可以改变驱动电场的强度，以调整液晶层110中液晶分子的配向，藉以改变液晶层110的光穿透率，达到修正红绿蓝三色光线的珈玛曲线分离的目的。
然而，此解决方法具有下述缺点一、在制作画素电极之前，必须增加一制程以制作透明有机层112R、112G及112B，而导致制作成本与时间增加。
二、由于透明有机层112R、112G及112B对应于不同色彩画素的位置，分别具有不同的厚度，因此，透明有机层的上表面崎岖不平，因而增加后续液晶配向制程中，制作配向膜140于画素电极106上表面的困难度。
三、画素电极106系覆盖此透明有机层112R、112G及112B的崎岖上表面，由于相邻不同色彩的透明有机层112R、112G及112B的厚度不同，因而导致相对应不同显示色彩的画素电极106间产生横向电场，而影响液晶分子的配向，影响液晶层110的正常运作。
发明内容有鉴于此，本发明的目的为提供一种液晶显示面板及其制造方法，系以彩色配向膜代替传统的彩色滤光层，以同时达到配向及分色的效果。并以不同的曝光量曝光彩色配向膜的第一彩色配向区、第二彩色配向区及第三彩色配向区，使得此些彩色配向区对应的液晶层具有不同的穿透率，藉以修正液晶显示面板的珈玛曲线。
根据本发明的目的，提出一种液晶显示面板的制造方法。首先，提供一第一基板及一第二基板，第一基板具有一第一画素、一第二画素及一第三画素。接着，在第一基板及第二基板之间形成一彩色配向膜于第一基板上。彩色配向膜包括一第一彩色配向区、一第二彩色配向区及一第三彩色配向区，第一彩色配向区、第二彩色配向区及第三彩色配向区分别对应第一画素、第二画素及第三画素。然后，以不同的曝光量曝光第一彩色配向区、第二彩色配向区及第三彩色配向区。接着，设置一液晶层于第一基板及第二基板之间。
根据本发明的另一目的，提出一种液晶显示面板，包括一第一基板、一第二基板、一彩色配向膜及一液晶层。第一基板及第二基板系相互平行设置，第一基板具有一第一画素、一第二画素及一第三画素。彩色配向膜系设置于第一基板上，并位于第一基板及第二基板之间。彩色配向膜包括一第一彩色配向区、一第二彩色配向区及一第三彩色配向区，第一彩色配向区、第二彩色配向区及第三彩色配向区分别对应第一画素、第二画素及第三画素。此外，液晶层系设置于第一基板及第二基板之间。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图1绘示传统画素组件不同驱动电场下，相对应于红绿蓝三色光的穿透率。
图2绘示依照传统液晶显示器的珈玛曲线，对应至图1所示电场与穿透率的对应关系。
图3绘示依照传统液晶显示器的剖面图。
图4绘示乃依照本发明的较佳实施例的液晶显示面板的制造方法的流程图。
图5A～5D绘示乃依照本发明的较佳实施例的液晶显示面板的剖面图。
具体实施方式
请同时参照图4～5D，图4绘示乃依照本发明的较佳实施例的液晶显示面板的制造方法的流程图，图5A～5D绘示乃依照本发明的较佳实施例的液晶显示面板的剖面图。
首先，在步骤402中，提供第一基板202及第二基板204，如图5A所示。若俯视图5A，则第一基板202具有一画素数组(pixelarray)，如一主动矩阵(active matrix)。此画素数组具有数个画素，每一个画素系由相邻的二扫描线及相邻的二数据线所定义而成。其中，每一个画素包含一控制开关及一画素电极，每一个控制开关系与对应的一扫描线及对应的一数据线电性连接，每一个画素电极系与对应的控制开关电性连接。在本实施例中，图5A系以第一基板202具有一第一画素206a、一第二画素206b及一第三画素206c为例作说明。此外，第一基板202及第二基板204系为相互平行设置，第二基板204具有一配向膜230。
接着，进入步骤404中，在第一基板202及第二基板204之间形成一彩色配向膜208于第一基板202上，例如利用喷墨(Ink-Jet)、印刷或涂布方式完成，喷墨技术可为定点配置喷墨技术，如图5B所示。在图5B中，彩色配向膜208系位于第一基板202及第二基板204之间，并包括一第一彩色配向区208a、一第二彩色配向区208b及一第三彩色配向区208c，第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c分别对应第一画素206a、第二画素206b及第三画素206c。其中，第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c的颜色不同。举例来说，第一彩色配向区208a系为一红色(R)配向区，而第二彩色配向区208b系为一绿色(G)配向区，且第三彩色配向区208c系为一蓝色(B)配向区。由于本实施例的彩色配向膜208具有配向及分色的效果，使得本实施例的第二基板204或第一基板202上不需要另外再配置具有分色效果的彩色滤光层(color filter)，大大地简化液晶显示面板的制程步骤。其中，彩色配向膜208例如包含光配向材料、染料或色素，配向膜230亦可于此步骤404中形成于第二基板204上。
然后，进入步骤406中，以不同的曝光量曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c。曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c的步骤例如是以一灰阶光罩700曝光完成，如图5C所示。在图5C中，灰阶光罩700包括一不透光区700a、一半穿透区700b及一全穿透区700c，不透光区700a、半穿透区700b及全穿透区700c分别具有不同的光穿透率，并分别对应于第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c。藉由灰阶光罩700不同区域的光穿透率，以控制第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c所需要的不同曝光量。
至于以不同曝光量曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c的方式有很多种，例如可透过光罩使用次数的多寡、曝光角度的不同、曝光时间的长短及曝光光源的强弱而对第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c提供不同的曝光量。以光罩使用次数而言，本实施例的步骤406系可使用至少二道光罩曝光完成。举例来说，第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c分别具有低曝光量、中曝光量及高曝光量。以二道光罩曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c的步骤可先以低曝光量整体曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c。接着，再以对应于第二彩色配向区208b的光罩曝光第二彩色配向区208b，使得第二彩色配向区208b曝光至中曝光量。然后，以对应于第三彩色配向区208c的光罩曝光第三彩色配向区208c，使得第三彩色配向区208c曝光至高曝光量。
以曝光时间而言，本实施例的步骤406系可利用同一强度的曝光光源，以不同的曝光时间依序照射第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c，使得第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c具有不同的曝光量。也就是说，以不同的曝光时间对应曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c。
以曝光角度而言，本实施例的步骤406系可利用同一强度的曝光光源，以不同的曝光角度依序照射第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c，使得第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c具有不同的曝光量。也就是说，以不同入射角度的曝光光源对应曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c。
以曝光光源的强弱而言，本实施例的步骤406系可利用不同强弱的曝光角度，以相同的曝光时间及相同的曝光角度依序照射第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c，使得第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c具有不同的曝光量。也就是说，以不同强弱的曝光光源对应曝光第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c。在本实施例中，第一彩色配向区208a的曝光能量范围大约为5mJ/cm2至4000mJ/cm2，而第二彩色配向区208b的曝光能量范围大约为10mJ/cm2至4500mJ/cm2，且第三彩色配向区208c曝光能量范围大约为15mJ/cm2至5000mJ/cm2。上述的曝光光源可以是偏极化或非偏极化的紫外光。
待第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c具有不同的曝光量后，进入步骤408中，透过框胶(sealant)将第一基板202及第二基板204平行设置，并设置一液晶层210于第一基板202及第二基板204之间，使得液晶层210位于彩色配向膜208及配向膜203之间，如图5D所示。此时，液晶显示面板200终告完成。
在图5D中，由于第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c具有不同的曝光量，使得对应于第一彩色配向区208a、第二彩色配向区208b及第三彩色配向区208c对应的液晶层210的不同区域具有不同的穿透率。如此一来，将可以修正液晶显示面板200的珈玛曲线，使得液晶显示面板200的RGB珈玛曲线可以重迭。
本实施例的液晶显示面板系以彩色配向膜代替传统的彩色滤光层，以同时达到配向及分色的效果。并以不同的曝光量曝光彩色配向膜的第一彩色配向区、第二彩色配向区及第三彩色配向区，使得此些彩色配向区对应的液晶层具有不同的光穿透率，藉以修正液晶显示面板的珈玛曲线，使得液晶显示面板具有更佳的显示效果。由于本实施例的液晶显示面板的制造方法省去了制作传统彩色滤光层的步骤，可简化制造液晶显示面板的流程，并同时降低了制造时间与制造成本。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种液晶显示面板的制造方法，包括提供一第一基板及一第二基板，该第一基板具有一第一画素、一第二画素及一第三画素；在该第一基板及该第二基板之间形成一彩色配向膜于该第一基板上，该彩色配向膜包括一第一彩色配向区、一第二彩色配向区及一第三彩色配向区，该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区系分别对应于该第一画素、该第二画素及该第三画素；以不同的曝光量曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区；以及设置一液晶层于该第一基板及该第二基板之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区系利用喷墨、印刷或涂布方式完成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该喷墨方式系为定点配置喷墨技术。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以不同的曝光量曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区的步骤系以一灰阶光罩曝光完成。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该灰阶光罩包括一不透光区、一半穿透区及一全穿透区，分别对应于该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以不同的曝光量曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区的步骤系包含以至少二道光罩曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以不同的曝光量曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区的步骤系包含以不同的曝光时间对应曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以不同的曝光量曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区的步骤系包含以不同入射角度的曝光光源对应曝光该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一彩色配向区系为一红色配向区，该第一彩色配向区的曝光能量范围大约为5mJ/cm2至4000mJ/cm2。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二彩色配向区系为一绿色配向区，该第二彩色配向区的曝光能量范围大约为10mJ/cm2至4500mJ/cm2。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第三彩色配向区系为一蓝色配向区，该第三彩色配向区的曝光能量范围大约为15mJ/cm2至5000mJ/cm2。
12.一种液晶显示面板，至少包括一第一基板，具有一第一画素、一第二画素及一第三画素；一第二基板，系与该第一基板平行设置；一彩色配向膜，设置于该第一基板上，并位于该第一基板以及该第二基板之间，该彩色配向膜包括一第一彩色配向区、一第二彩色配向区及一第三彩色配向区，该第一彩色配向区、该第二彩色配向区及该第三彩色配向区系分别对应于该第一画素、该第二画素及该第三画素；以及一液晶层，设置于该第一基板及该第二基板之间。
13.根据权利要求12所述的面板，其特征在于，该彩色配向膜系包含光配向材料、染料或色素。
14.根据权利要求12所述的面板，其特征在于，该第一彩色配向区系为一红色配向区，该第二彩色配向区系为一绿色配向区，且该第三彩色配向区系为一蓝色配向区。
全文摘要
一种液晶显示面板的制造方法包括下列步骤首先，提供一第一基板及一第二基板。第一基板具有一第一画素、一第二画素及一第三画素；接着，在第一基板及第二基板之间形成一彩色配向膜于第一基板上，彩色配向膜包括一第一彩色配向区、一第二彩色配向区及一第三彩色配向区，分别对应第一画素、第二画素及第三画素；然后，以不同的曝光量曝光第一彩色配向区、第二彩色配向区及第三彩色配向区；接着，设置一液晶层于第一基板及第二基板之间。
文档编号G02F1/1337GK1687833SQ20051007549
公开日2005年10月26日 申请日期2005年6月2日 优先权日2005年6月2日
发明者张豪裕, 董人郎 申请人:友达光电股份有限公司