TWI330265B - Color filter substrate of liquid crystal display panel and manufacture method thereof - Google Patents

Description

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三達編號：TW3221PA 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種液晶顯示面板之彩色濾光片基 板及其製造方法，且特別是有關於一種可減少壞點產生之 液晶顯示面板之彩色濾光片基板及其製造方法。 【先前技術】 液晶顯示面板（Liquid Crystal Display panel，LCD * panel)的製作技術近年來快速地發展，使得液晶顯示面板 不論在畫質、反應速率以及面板尺寸上均有大幅的進步。 並且由於其具備了體積小、重量輕、省電及無輻射線等優 點’使得液晶顯示面板大量地被應用於筆記型電腦、數位 相機、數位攝錄影機、行動電話、電腦螢幕及液晶電視等 各式電子產品中。 在傳統液晶顯示面板的製程中，為避免漏光的現象， 係將彩色渡光片基板（color filter substrate )之黑色矩陣 鲁 （black matrix )及彩色濾光片（color filter )部分地重疊。 當形成透明電極層於黑色矩陣及彩色濾光片上時，透明電 極係於上述重疊處具有較大之高度。若有微粒（particle) 或膠點（gel)等異物落在黑色矩陣邊緣附近時，會導致形 成於其上之透明電極更發生凸起的現象。如此使得彩色濾 光片基板以及薄膜電晶體基板（thin-fllm transistor substrate)對組壓合時，彩色濾光片基板之透明電極以及 薄膜電晶體基板之透明電極相接觸，進而發生短路的現 6

三3®號：TW3221PA 象丄以致於無法正常控制兩基板間液晶分子之旋轉。如此 使知對應於此處之像素無法正常顯示，而形成壞 點。當液晶顯示面板中之壞點數目超過標準值時’此 液晶顯示面板便無料行販I這樣—來，核增加了生 產的成本’更造成了產品良率的降低。 在液晶顯示面板的製程中為避免壞點產生，一般係利 用光學自動檢測（Aut〇matic 0ptical Inspecti〇n，A〇I)之 方法’檢測出基板上之異物，進而利祕復機台進行修補 的動作。然此種方式係需要於製程中耗費額外的時間來進 行修補，並且仍舊有檢測錯誤導致無法完整修復基板的問 題。尤其疋當基板上異物數目較多時，更延長了修復的時 間。如此一來係無法有效提昇良率，亦無法提高生產效率。 【發明内容】 有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種液晶顯示面 板之彩色濾光片基板及其製造方法。其係利用在彩色濾光 片基板上形成與黑色矩陣相同圖案之絕緣層之方式，來避 免壞點發生。如此係可增加產品之良率、提高生產效率， 並且可維持開口區之穿透率。 根據本發明之一目的，提出一種彩色濾光片基板。包 括一基材、一黑色矩陣、一彩色濾光片、一電極層以及一 絕緣層。黑色矩陣設置於基材上，並具有多個開口，此些 開口係暴露部分之基材。彩色濾光片設置於基材上對應於 此些開口處，用以將一光線著色。電極層設置於黑色矩陣 1330265

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： TW3221PA t 及彩色濾光片上。絕緣層設置於電極層上，且絕緣層僅部 分地覆蓋電極層。黑色矩陣及絕緣層係具有相同之圖案。 根據本發明之另一目的，提出一種液晶顯示面板。包 括一薄膜電晶體基板、一彩色濾光片基板以及一液晶層。 彩色濾光片基板係平行設置於薄膜電晶體基板，並包括一 基材、一黑色矩陣、一電極層及一絕緣層。黑色矩陣設置 於基材上，並具有多個開口。此些開口係暴露部分之基 材。彩色濾光片設置於基材上對應於此些開口處，用以將 _ 一光線著色。電極層設置於黑色矩陣及彩色濾光片上。絕 緣層設置於電極層上，直僅部分地覆蓋電極層。黑色矩陣 及絕緣層係具有相同之圖案。液晶層設置於薄膜電晶體基 板及彩色濾光片基板之間。 根據本發明之再一目的，提出一種彩色濾光片之製造 方法。首先，提供一基材。接著，依照一圖案形成一黑色 矩陣於基材上。黑色矩陣具有多個開口，此些開口 籲部分之基材。其次’形成-彩色濾光片於基材上對應於此 些開口處。再來，形成-電極層於黑色矩陣及彩色滤光片 上。然後，依照此圖案形成一絕緣層於電極層上，且絕緣 層僅部分地覆蓋電極層。 ' ▲為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易 懂’下文特舉較佳之實施例，並配合所關式，作詳細說 明如下： > 1330265 %

三達編號：TW3221PA 麵 【實施方式】 第一實施例 請同時參照第1圖以及第2八〜2£圖，第i圖繪示依 照本發明之彩色濾光片基板之製造方法的流程圖；第2A 〜2E圖分別繪不第1圖之步驟u〜步驟15之示意圖。首 先’如步驟11所示，提供一基材21，接著進行步驟12， 如第2B圖所示’依照一圖案（pattern)形成一黑色矩陣 (black matrix) 22於基材21上。黑色矩陣22具有多個開 春 口 22a，此些開口 22a係暴露部分之基材21。其次進行步 騾13，如第2C圖所示，形成一彩色濾光片（c〇1〇rfUter) 23於基材21上對應於此些開口 22a之位置。更詳細地來 說，彩色濾光片23係部分地與黑色矩陣22重疊，以避免 漏光的現象。且彩色濾光片23至少包括一紅色濾光層 23r、一綠色濾光層23g及一藍色濾光層23b，^再者，於 步驟14中，如第2D圖所示，形成一電極層24於黑色矩 陣22及彩色濾光片23上。最後，進行步驟15，請同時參 照第2E圖，依照上述圖案形成一絕緣層25於電極層24 上，且絕緣層25僅部分地覆蓋電極層24。此時，係完成 依照本發明之彩色濾光片基板2〇。 請繼續參照第2E圖’更進一步來說，基材21係為一 透明玻璃基板，使得一光線L可穿透過基材21。彩色濾光 片23亦為透光材質，使得光線L可穿透過彩色濾光片23。 此外’電極層24之材料係為透明之銦錫氧化物（indiuin Tin Oxide，ITO )。而絕緣層較佳地亦為透明材質。因此，當 9 1330265

ΞΜ& : TW3221PA 光線L·經由基材21、此些開口 22a、彩色遽光片23及電 極層24 ’沿Y方向穿透過彩色濾光片基板20時’紅色濾 光層23r、綠色濾光層23g及藍色濾光層23b係分別將光 線L著色形成紅色光r、綠色光G及藍色光B。此外，黑 色矩陣22為彩色濾光片基板20上不透光之區域’其係利 用一光罩（mask)(未顯示於圖中）來遮蔽並進行曝光’ 以形成於基材21上。此光罩係具有相反於上述圖案之圖 形。而絕緣層25亦可利用同樣之光罩來遮蔽並進行曝光， • 以形成於電極層24上。因而使得黑色矩陣22以及絕緣層 24具有相同之圖案。 由於黑色矩陣22與絕緣層25係具有相同之圖案，因 此位於彩色濾光片23及黑色矩陣22重疊之部分上方的電 極層24，係受到絕緣層25之覆蓋。而電極層24對應於黑 色矩陣22之此些開口 22a處，係不受到絕緣層25覆蓋， 以維持光線L經由此些開口 22a穿透過彩色濾光片基板時 之光學特性。 第二實施例 請參照第3圖，其繪示依照本發明第二實施例之液晶 顯示面板之示意圖。液晶顯示面板100包括一薄膜電晶體 基板（Thin-Film Transistor substrate，TFT substrate) 30、 一液晶層40以及一彩色渡光片基板（Color Filter substrate，CF substrate ) ’例如是第一實施例之彩色濾光片 1330265

三達編號：TW322IPA 基板20。彩色濾光片基板20係平行設置於薄膜電晶體基 板30 ’且包括一基材2卜一黑色矩陣（black matrix) 22、 一彩色濾光片（color filter) 23、一電極層24及一絕緣層 25。黑色矩陣22設置於基材21上，並具有多個開口 22a， 此些開口 22a係暴露部分之基材21。彩色濾光片23設置 於基材21上對應於此些開口 22a處，且彩色濾光片23係 部分地與黑色矩陣22重疊，以避免漏光的現象。彩色濾 光片23至少包括一紅色濾光層23r、綠色濾光層23g及藍 • 色濾光層23b’用以將一光線L著色。電極層24設置於黑 色矩陣22及彩色濾光片23上。絕緣層25設置於電極層 24上’且絕緣層25僅部分地覆蓋電極層24。黑色矩陣22 係與絕緣層25具有相同之圖案（pattern)。而液晶層40 係設置於薄膜電晶體基板30及彩色濾光片基板2〇之間。 在彩色濾光片基板20中，此基材21係為一透明玻璃 基板’彩色濾光片23係為透光材質，電極層24之材質係 為透明之銦錫氧化物（IndimnTinOxide，ITO)。而絕緣層 鲁 較佳地亦為透明材質。因此光線L係可經由基材21、此些 開口 22a、彩色濾光片23以及透明電極24，沿Y方向穿 透通過彩色濾光片基板20，並且分別被紅色濾光層23r、 綠色渡光層23g及藍色濾光層23b著色形成紅色光R、綠 色光G及藍色光3。彩色濾光片基板2〇之電極層24以及 薄媒電晶體基板30之電極層34之間係提供一電場，使得 夜晶層40中之液晶分子可進行旋轉。黑色矩陣22以及絕 緣層25係利用相同之一光罩（mask )(未顯示於圖中）來 11 1330265 «

=達編號：TW3221PA 進行遮蔽以及曝光的動作而形成，使得黑色矩陣22以及 絕緣層25具有相同之圖案。 由於穿過此些開口 22a、彩色濾光片23及電極層24 之光線L，係不會受到絕緣層25之影響。並且由於絕緣層 25係與黑色矩陣22具有相同之圖案，使得液晶顯示面板 100可維持其光學特性，例如光線的延遲量（retardation)或 穿透率。 另一方面，由於位於彩色濾光片23及黑色矩陣22重 • 疊處之電極層24係具有較高之高度，因此當異物落於黑 色矩陣22之邊緣附近，係導致形成之電極層24發生凸起 之現象。此時，由於電極層24受到絕緣層25之隔離，使 得電極層24不與薄膜電晶體基板30之電極層34相接觸。 如此確保了電極層24不會與薄膜電晶體基板30之電極層 34間發生短路的現象，進而避免了產生壞點的問題。 上述依照本發明較佳實施例之液晶顯示面板之彩色 • 濾光片基板及其製造方法，係於傳統之彩色濾光片基板 中，在電極層上更形成與黑色矩陣具有相同圖案之一絕緣 層。其具有以下優點： 1.當電極層因製程中之異物而發生凸起之現象時，係 會受到絕緣層隔離，而不與薄膜電晶體基板的電極層接 觸，避免了發生短路而產生壞點的問題，進而提高產品之 良率。 12 1330265

三達編號：TW3221PA * 2. 由於不需利用修復機台進行修復的動作，係增加了 生產的效率。 3. 由於僅需簡易地於傳統之彩色濾光片基板之製程 中增加形成絕緣層的步驟，不需大幅更改原有之生產流 程，亦不會顯著地增加生產成本。 4. 絕緣層及黑色矩陣係利用相同之一光罩來進行遮 蔽及曝光，可節省製作光罩之成本。 • 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在 不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之更動與潤 飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所 界定者為準。 13 1330265

三達編號：TW3221PA 【圖式簡單說明】 第1圖繪示依照本發明之彩色濾光片基板之製造方法 的流程圖； 第2A圖繪示第1圖之步驟11之示意圖； 第2B圖繪示第1圖之步驟12之示意圖； 第2C圖繪示第1圖之步驟13之示意圖； 第2D圖繪示第1圖之步驟14之示意圖； 第2E圖繪示第1圖之步驟15之示意圖；以及 第3圖繪示依照本發明第二實施例之液晶顯示面板之 示意圖。

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三達編號：TW3221PA 【主要元件符號說明】 2 0 .彩色遽光片基板 21 :基材 22 :黑色矩陣 22a :開口 23 :彩色濾光片 23b :藍色濾光層 23g :綠色遽光層 • 23r:紅色濾光層 24、34 :電極層 25 :絕緣層 30 :薄膜電晶體基板 40 :液晶層 100 ·液晶顯不面板 B :藍色光 G :綠色光 ® L :光線 R :紅色光 Y :方向 15

Claims (1)

1330265 三達編號：TW3221PA 十、申請專利範圍： 1. 一種彩色濾光片基板，包括： 一基材； 一黑色矩陣（black matrix)’設置於該基材上，並具 有複數個開口，該些開口係暴露部分之該基材； 一彩色渡光片（color filter )，設置於該基材上對應於 該些開口處，用以將一光線著色； 一電極層，設置於該黑色矩陣及該彩色濾光片上；以 • 及 一絕緣層，設置於該電極層上，且該絕緣層僅部分地 覆蓋該電極層； 其中，該黑色矩陣及該絕緣層係具有相同之圖案 (pattern)。 2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片基板，其 中該基材係為一透明玻璃基板。 φ 3·如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片基板，其 中該彩色遽光片係為透光材質。 4. 如申請專利範圍第3項所述之彩色濾光片基板，其 中該光線係穿透通過該彩色濾光片，該彩色濾光片係將該 光線著色形成紅色光、綠色光及藍色光。 5. 如申請專利範圍第1項所述之彩色滤光片基板，其 中該黑色矩陣係為該彩色滤光片基板上不透光之區域。 6. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片基板，其 中該電極層之材質係為銦錫氧化物（Indium Tin Oxide， 16 1330265 三達編號：TW3221PA m ITO)。 7. —種液晶顯示面板’包括： 一薄膜電晶體基板（Thin-Film Transistor substrate， TFT substrate); 一彩色濾光片基板，平行設置於該薄膜電晶體基板， 該彩色濾光片基板包括： 一基材； 一黑色矩陣（black matrix)，設置於該基材上， • 並具有複數個開口，該些開口係暴露部分之該基材； 一彩色濾光片（colorfilter)’設置於該基材上對 應於該些開口處，用以將一光線著色； 一電極層，設置於該黑色矩陣及該彩色濾光片 上；及 一絕緣層，設置於該電極層上，且該絕緣層僅部 分地覆蓋該電極層；以及 擊 一液晶層，設置於該薄膜電晶體基板及該彩色濾光片 基板之間； 其中’該黑色矩陣及該絕緣層係具有杈同之圖案 (pattern)。 8·如申請專利範圍第7頊所述之液晶顯示面板’其中 該基材係為一透明玻璃基板。 9·如申請專利範圍第7頊所述之液晶顯示面板’其中 該彩色濾光片係為透光材質。 10.如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板’其 17 1330265 三達編號：TW3221PA 中該光線係穿透通過該彩色濾光片，該彩色濾光片係將該 光線著色形成紅色光、綠色光及藍色光。 11. 如申凊專利範圍第7項所述之液晶顯示面板，其 中該黑色矩陣係為該彩色滤光片基板上不透光之區域。 12. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示面板，其 中該電極層之材質係為銦踢氧化物（Indium Tin Oxide， ITO)。 13. —種彩色濾光片基板之製造方法，包括： 提供一基材； 依照一圖案（pattern )形成一黑色矩陣（black matdx ) 於該基材上，該黑色矩陣具有複數個開口，該些開口係暴 露部分之該基材； 形成一彩色濾光片於該基材上對應於該些開口處； 形成一電極層於該黑色矩陣及該彩色濾光片上；以及 依照該圖案形成一絕緣層於該電極層上，且該絕緣層 僅部分地覆蓋該電極層。 14. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該 基材係為一透明玻璃基板。 15. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該 濾光層係為透光材質。 16. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該 黑色矩陣係為該彩色濾光片基板上不透光之區域。 17. 如申睛專利範圍第13項所述之製造方法，其中該 電極層之材質係為銦锡氧化物（化出⑽Ήη 〇xide ，ITO )。