專利名稱：液晶顯示面板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板及其制作方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)是利用薄膜晶體管(thin filmtransistor)產(chǎn)生電壓，藉以控制液晶層中的液晶分子轉(zhuǎn)向。
為了驅(qū)動(dòng)液晶分子，在液晶層的上下分別有一電極層，以形成一三明治(sandwich)結(jié)構(gòu)。在此種結(jié)構(gòu)中，下電極層是一具低功函數(shù)(Low Work Function)的金屬導(dǎo)電電極，當(dāng)作電子發(fā)射層；該下電極層可為鋰、鎂、鈣、鋁、金、銦等，或上述金屬的合金，厚度約100～400nm。上電極層是一透明電極層，作為空穴發(fā)射層。
由于液晶顯示器是非自發(fā)光型顯示器，為了提供良好的亮度，上述由液晶層與上下電極層所構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)必須提供良好的透光率。因此，在上電極層材質(zhì)的選擇上，必須兼顧導(dǎo)電率與透光度的考慮；一般是采用銦錫氧化物(ITO)，而在使用上，ITO導(dǎo)電層的厚度約30～400nm，電阻約40Ω/cm2。
圖1是習(xí)知液晶顯示面板1的示意圖。液晶顯示面板1包括一薄膜晶體管下面板10與一彩色濾光上面板30，一液晶層20夾于該上下面板10與30之間。
薄膜晶體管下面板10包括一下玻璃基板11，多個(gè)陣列分布的薄膜晶體管12是制作于下玻璃基板11的上方，藉以控制液晶層20中的液晶分子轉(zhuǎn)向。下電極層13覆蓋于上述薄膜晶體管12上方，用以提供一像素電壓Vp。
彩色濾光上面板30包括一上玻璃基板31、一彩色濾光層33與一透明電極層35，該彩色濾光層33與該透明電極層35是由上而下依序制作于該上玻璃基板31的下表面。其中，彩色濾光層33是用以形成紅色、綠色、藍(lán)色等不同顏色的像素。透明電極層35是用以提供一共同電壓Vcom。
因此，藉由像素電壓Vp與共同電壓Vcom的電位差，可以驅(qū)動(dòng)液晶層20中的液晶分子。
圖2是圖1中彩色濾光層33的剖面示意圖。
彩色濾光層33包括一黑色矩陣(Black Matrix，BM)331，制作于上述上玻璃基板31的下表面，定義該液晶顯示面板1的每一像素，并形成各像素間的不透光區(qū)。同時(shí)，一像素層333(Color Layer)填入上述黑色矩陣331的矩陣開口331a中，以形成液晶顯示面板1不同顏色的像素。保護(hù)層335是制作于上述上玻璃基板31、黑色矩陣331與像素層333的下表面。同時(shí)，提供一平坦表面335a，以作為后續(xù)制作該透明電極層35于該保護(hù)層335下表面所需的一基準(zhǔn)面。
如圖3所示，多個(gè)銀膠點(diǎn)40是位于該透明電極層35的周圍，同時(shí)一電壓供應(yīng)端(未圖標(biāo))是通過上述銀膠點(diǎn)40輸入共同電壓Vcom至透明電極層35，并傳遞至透明電極層35表面不同位置。由于銀膠點(diǎn)40是位于透明電極層35的周圍，可以避免遮蔽光線，并維持液晶顯示面板1的透光率。
雖然透明電極層35可用于傳導(dǎo)電訊號，但相較于金屬層，透明電極層35的阻抗偏高(如ITO的阻抗為40Ω/cm2，而金屬的阻抗僅有0.2Ω/cm2)。因此，雖然在銀膠點(diǎn)40鄰近位置共同電壓Vcom變異不大，但位于畫面中心處，由于距離銀膠點(diǎn)40的距離較長，將造成該位置共同電壓Vcom有明顯降低。
習(xí)知液晶顯示面板1是利用交流電源驅(qū)動(dòng)，其共同電壓Vcom與像素電壓Vp均隨上述交流電源變換極性，在理想情況下，共同電壓Vcom與像素電壓Vp的電位差固定。
然而，如上所述，當(dāng)交流電源提供正電壓時(shí)，位于畫面中心處的Vcom向下偏移，將導(dǎo)致像素電壓Vp與共同電壓Vcom的電位差值加大；反之，當(dāng)交流電壓提供負(fù)電壓時(shí)，位于畫面中心處的Vcom向上偏移，卻導(dǎo)致共同電壓Vcom與像素電壓Vp的電位差值縮小。
因此，隨著交流電源的極性轉(zhuǎn)變，位于畫面中心處共同電壓Vcom與像素電壓Vp的電位差值亦隨之改變，而造成畫面顯示亮度的變動(dòng)，使人眼感受到面板在閃爍(Flicker)。
有鑒于此，本發(fā)明提出一種以提供液晶層均勻電壓，藉以改善面板閃爍現(xiàn)象的液晶顯示面板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種使液晶層電壓均勻，以改善面板閃爍現(xiàn)象的液晶顯示面板。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的液晶顯示面板的技術(shù)方案如下一種液晶顯示面板，包括一薄膜晶體管下面板；以及一彩色濾光上面板，是制作于該薄膜晶體管下面板上，該彩色濾光上面板包括一上玻璃基板；一彩色濾光層，是制作于該上玻璃基板下表面，且該彩色濾光層包括一黑色矩陣，包圍于該液晶顯示面板的每一像素，并定義出各像素間的不透光區(qū)；以及一透明電極層；其特征是一金屬傳導(dǎo)層，是制作于該彩色濾光層下表面，且該金屬傳導(dǎo)層的圖案是位于該不透光區(qū)的正下方；以及該透明電極層，是制作于該金屬傳導(dǎo)層下表面，并經(jīng)由該金屬傳導(dǎo)層傳導(dǎo)該透明電極層所需的共同電壓。
所述的液晶顯示面板，其特征是該金屬傳導(dǎo)層的圖案是完全被該黑色矩陣所遮蔽，以避免影響該液晶顯示面板的透光率。
所述的液晶顯示面板，其特征是另包括一保護(hù)層形成于該彩色濾光層與該金屬傳導(dǎo)層之間，該保護(hù)層有一平坦下表面，藉以提供形成該金屬傳導(dǎo)層所需的一平坦表面。
所述的液晶顯示面板，其特征是該透明電極層是一氧化銦錫層。
所述的液晶顯示面板，其特征是該黑色矩陣是一鉻層或是一有機(jī)層。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示面板的制作方法，其特征是包括以下步驟提供一薄膜晶體管下面板；提供一上玻璃基板；沉積一不透光層于該上玻璃基板下表面，并對該不透光層施以微影及蝕刻技術(shù)，藉以形成一黑色矩陣；沉積像素層于該黑色矩陣的開口中；沉積一保護(hù)層于該上玻璃基板、該黑色矩陣與該像素層的下表面；沉積一金屬層于該保護(hù)層的下表面，并對該金屬層施以微影及蝕刻技術(shù)，藉以形成一金屬傳導(dǎo)層，且該金屬傳導(dǎo)層的圖案是分布于該黑色矩陣的正下方；沉積一透明導(dǎo)電層于該保護(hù)層與該金屬傳導(dǎo)層的下表面；以及將該薄膜晶體管下面板組裝于該透明導(dǎo)電層的下方，并注入液晶層于其中。
所述的液晶顯示面板的制作方法，其特征是該金屬傳導(dǎo)層與該黑色矩陣是使用同一道光罩分別定義，且在微影定義該金屬傳導(dǎo)層時(shí)，施以過度曝光，以使該金屬傳導(dǎo)層的線寬小于該黑色矩陣。
所述的液晶顯示面板的制作方法，其特征是該金屬傳導(dǎo)層與該黑色矩陣是使用同一道光罩分別定義，且在微影定義該金屬傳導(dǎo)層后，施以過度蝕刻，以使該金屬傳導(dǎo)層的線寬小于該黑色矩陣。
所述的液晶顯示面板的制作方法，其特征是沉積該保護(hù)層于該上玻璃基板、該黑色矩陣與該像素層的下表面后，施以一平坦化處理，以提供后續(xù)沉積該金屬層所需的一平坦表面。
本發(fā)明的液晶顯示面板包括一薄膜晶體管下面板與一彩色濾光上面板，一液晶層是夾于上下面板之間。其中，彩色濾光上面板包括一上玻璃基板、一彩色濾光層、一金屬傳導(dǎo)層與一透明電極層。
彩色濾光層是制作于上玻璃基板下表面，且包括一黑色矩陣，包圍液晶顯示面板的每一像素，藉以定義出各像素間的不透光區(qū)。
金屬傳導(dǎo)層是制作于彩色濾光層下表面，且金屬傳導(dǎo)層分布的圖案是位于上述不透光區(qū)的正下方，以避免影響液晶顯示面板的透光率。
透明電極層是制作于金屬傳導(dǎo)層下方，并經(jīng)由金屬傳導(dǎo)層傳導(dǎo)所需的共同電壓。
上述金屬傳導(dǎo)層與黑色矩陣可以使用同一道光罩定義其位置。在形成金屬傳導(dǎo)層時(shí)，可以藉由適度的過度曝光，或是藉由適度的過度蝕刻，使金屬傳導(dǎo)層的線寬小于黑色矩陣。值得注意的是，在形成金屬傳導(dǎo)層的微影制程中，光罩必須確實(shí)對準(zhǔn)黑色矩陣，以確保金屬傳導(dǎo)層完全位于不透光區(qū)之內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的液晶顯示面板可以避免透明電極層不同位置的共同電壓Vcom有明顯的變異，藉以防止產(chǎn)生面板閃爍的現(xiàn)象。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1是一習(xí)知液晶顯示面板的示意圖。
圖2是一習(xí)知彩色濾光層的示意圖。
圖3是一習(xí)知透明電極層的示意圖。
圖4A與圖4B是本發(fā)明液晶顯示面板的示意圖。
圖5是以電路符號說明本發(fā)明透明電極層邊緣位置的共同電壓與中央位置共同電壓的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖4A與圖4B是本發(fā)明液晶顯示面板1的較佳實(shí)施例的示意圖。圖4A顯示液晶顯示面板1的剖面圖，圖4B則顯示液晶顯示面板1的底視圖。
如圖4A所示，液晶顯示面板1包括一薄膜晶體管下面板10與一彩色濾光上面板30，一液晶層20是夾于上下面板10與30之間。
薄膜晶體管下面板10包括一下玻璃基板11，多個(gè)薄膜晶體管12是以陣列分布制作于下玻璃基板11的上表面，藉以控制液晶層20中的液晶分子轉(zhuǎn)向。下電極層13覆蓋于上述薄膜晶體管12上方，用以提供一像素電壓Vp。
彩色濾光上面板30包括一上玻璃基板31、一彩色濾光層33、一金屬傳導(dǎo)層34與一透明電極層35，且彩色濾光層33、金屬傳導(dǎo)層34與透明電極層35是由上而下依序制作于上玻璃基板31的下表面。
彩色濾光層33包括一黑色矩陣331，制作于上述上玻璃基板31的下表面，定義該液晶顯示面板1的每一像素，并形成各像素間的不透光區(qū)。同時(shí)，一像素層333填入上述黑色矩陣331的矩陣開口331a中，以形成液晶顯示面板1不同顏色的像素。一保護(hù)層335是制作于上述上玻璃基板31、黑色矩陣3 31與像素層333的下表面。同時(shí)，提供一平坦表面335a，以作為后續(xù)制作金屬傳導(dǎo)層34與透明電極層35于上述保護(hù)層335下表面所需的一基準(zhǔn)面。
如圖4B所示的金屬傳導(dǎo)層34是制作于該彩色濾光層33下表面，且該金屬傳導(dǎo)層34是位于上述各像素間不透光區(qū)的下方，藉以避免對該液晶顯示面板1的透光率產(chǎn)生不利的影響。
透明電極層35是制作于該金屬傳導(dǎo)層34的下表面，并經(jīng)由該金屬傳導(dǎo)層34傳導(dǎo)該透明電極層35所需的共同電壓Vcom，同時(shí)，藉由像素電壓Vp與共同電壓Vcom的電位差，可以驅(qū)動(dòng)液晶層20中的液晶分子。
由于透明電極層35的阻抗是遠(yuǎn)高于金屬的阻抗(氧化銦錫是一常用的透明電極層材料，其阻抗約為40Ω/cm2。相較之下，金屬的阻抗不到氧化銦錫的百分之一)，使得經(jīng)由該金屬傳導(dǎo)層34傳導(dǎo)該透明電極層35所需的共同電壓Vcom可以減少電能的耗損，從而提供透明電極層35不同位置相同的共同電壓值Vcom。
如圖3所示，在習(xí)知技術(shù)中，共同電壓Vcom是通過銀膠點(diǎn)40輸入透明電極層35，因此，在透明導(dǎo)電層35的中央位置，由于距離銀膠點(diǎn)40的距離最長、阻抗過大，而導(dǎo)致該位置共同電壓Vcom的降低最為明顯。
在本發(fā)明中，共同電壓Vcom亦是通過銀膠點(diǎn)40輸入透明電極層35，但，如圖4A所示，金屬傳導(dǎo)層34是制作于透明導(dǎo)電層35上表面，而金屬傳導(dǎo)層34的阻抗是遠(yuǎn)小于透明導(dǎo)電層35的阻抗。因此，共同電壓Vcom可以由透明導(dǎo)電層35的邊緣位置，經(jīng)由金屬傳導(dǎo)層34傳遞至透明導(dǎo)電層35的中央位置，藉以降低能量傳遞的耗損。
圖5是以電路符號說明本發(fā)明透明電極層35邊緣位置的共同電壓V0與中央位置共同電壓V1的關(guān)系。共同電壓V0可視為與銀膠點(diǎn)40處的共同電壓Vcom相等。而在透明電極層35的邊緣位置與中央位置間，可視為并聯(lián)有一金屬傳導(dǎo)層34電阻Rm與一透明電極層35電阻Rito，因此，共同電壓Vcom由透明電極層35的邊緣位置傳遞至中央位置，所受到的阻抗為1/(1/Rm+1/Rito)，其中金屬傳導(dǎo)層34電阻Rm遠(yuǎn)小于透明電極層35電阻Rito。藉此，可以推知，透明電極層35中央位置的共同電壓V1近似于銀膠點(diǎn)37處的共同電壓Vcom。
為了避免上述金屬傳導(dǎo)層34對液晶顯示面板1的透光率產(chǎn)生不利的影響，如下所述，是液晶顯示面板1制造方法一較佳實(shí)施例。
首先，提供一薄膜晶體管下面板10。
于一上玻璃基板31的下表面全面形成一不透光層，并對上述不透光層施以微影及蝕刻技術(shù)，以形成一黑色矩陣331。隨后，于黑色矩陣331的開口331a中，形成像素層333，并形成一保護(hù)層335于上述上玻璃基板31、黑色矩陣331與像素層333的下表面，并施以一平坦化處理，以提供后續(xù)沉積金屬層所需的一平坦面。
于保護(hù)層335的下表面形成一金屬層，并對該金屬層施以微影及蝕刻技術(shù)，以形成一金屬傳導(dǎo)層34，且金屬傳導(dǎo)層34的圖案是分布于該黑色矩陣331的正下方。隨后，全面形成一透明導(dǎo)電層35于保護(hù)層335與金屬傳導(dǎo)層34的下表面。
最后，將薄膜晶體管下面板10組裝于上述透明導(dǎo)電層35的下方，并注入液晶層20于其中。
值得注意的是，在較佳實(shí)施例中，金屬傳導(dǎo)層34與黑色矩陣331可以使用同一道光罩定義其位置，以形成一矩陣分布的金屬傳導(dǎo)層34。而在微影定義該金屬傳導(dǎo)層34時(shí)，可以藉由控制曝光能量與時(shí)間，提供適度的過度曝光，以使該金屬傳導(dǎo)層34的線寬小于該黑色矩陣331。此外，亦可以藉由控制蝕刻時(shí)間、電漿能量等蝕刻參數(shù)，施以適度的過度蝕刻，使該金屬傳導(dǎo)層34的線寬小于該黑色矩陣331。值得注意的是，在形成該金屬傳導(dǎo)層34的制程中，該光罩必須確實(shí)對準(zhǔn)該黑色矩陣331，以確保該金屬傳導(dǎo)層34完全位于不透光區(qū)之內(nèi)。
然而，為了避免過度曝光與過度蝕刻的控制所遭遇的困難，可以使用一額外的光罩，用以定義該金屬傳導(dǎo)層34。且該光罩上的圖案可以根據(jù)定義黑色矩陣331的光罩圖案，進(jìn)行適度的調(diào)整，以確保該金屬傳導(dǎo)層34是完全位于不透光區(qū)之內(nèi)。
上述透明電極層35一較佳的選擇是利用氧化銦錫(ITO)作為鍍層材料，而黑色矩陣331可以利用鉻或是有機(jī)材料作為鍍層的材料。
以上所述是利用較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍，而且熟知此類技藝人士皆能明了，適當(dāng)而作些微的改變及調(diào)整，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板，包括一薄膜晶體管下面板；以及一彩色濾光上面板，是制作于該薄膜晶體管下面板上，該彩色濾光上面板包括一上玻璃基板；一彩色濾光層，是制作于該上玻璃基板下表面，且該彩色濾光層包括一黑色矩陣，包圍于該液晶顯示面板的每一像素，并定義出各像素間的不透光區(qū)；以及一透明電極層；其特征是一金屬傳導(dǎo)層，是制作于該彩色濾光層下表面，且該金屬傳導(dǎo)層的圖案是位于該不透光區(qū)的正下方；以及該透明電極層，是制作于該金屬傳導(dǎo)層下表面，并經(jīng)由該金屬傳導(dǎo)層傳導(dǎo)該透明電極層所需的共同電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征是該金屬傳導(dǎo)層的圖案是完全被該黑色矩陣所遮蔽，以避免影響該液晶顯示面板的透光率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征是另包括一保護(hù)層形成于該彩色濾光層與該金屬傳導(dǎo)層之間，該保護(hù)層有一平坦下表面，藉以提供形成該金屬傳導(dǎo)層所需的一平坦表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征是該透明電極層是一氧化銦錫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征是該黑色矩陣是一鉻層或是一有機(jī)層。
6.一種液晶顯示面板的制作方法，其特征是包括以下步驟提供一薄膜晶體管下面板；提供一上玻璃基板；沉積一不透光層于該上玻璃基板下表面，并對該不透光層施以微影及蝕刻技術(shù)，藉以形成一黑色矩陣；沉積像素層于該黑色矩陣的開口中；沉積一保護(hù)層于該上玻璃基板、該黑色矩陣與該像素層的下表面；沉積一金屬層于該保護(hù)層的下表面，并對該金屬層施以微影及蝕刻技術(shù)，藉以形成一金屬傳導(dǎo)層，且該金屬傳導(dǎo)層的圖案是分布于該黑色矩陣的正下方；沉積一透明導(dǎo)電層于該保護(hù)層與該金屬傳導(dǎo)層的下表面；以及將該薄膜晶體管下面板組裝于該透明導(dǎo)電層的下方，并注入液晶層于其中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示面板的制作方法，其特征是該金屬傳導(dǎo)層與該黑色矩陣是使用同一道光罩分別定義，且在微影定義該金屬傳導(dǎo)層時(shí)，施以過度曝光，以使該金屬傳導(dǎo)層的線寬小于該黑色矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示面板的制作方法，其特征是該金屬傳導(dǎo)層與該黑色矩陣是使用同一道光罩分別定義，且在微影定義該金屬傳導(dǎo)層后，施以過度蝕刻，以使該金屬傳導(dǎo)層的線寬小于該黑色矩陣。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示面板的制作方法，其特征是沉積該保護(hù)層于該上玻璃基板、該黑色矩陣與該像素層的下表面后，施以一平坦化處理，以提供后續(xù)沉積該金屬層所需的一平坦表面。
全文摘要
一種液晶顯示面板及其制作方法，包括一薄膜晶體管下面板與一彩色濾光上面板，一液晶層是夾于上下面板之間，其中彩色濾光上面板包括一上玻璃基板、一彩色濾光層、一金屬傳導(dǎo)層與一透明電極層；彩色濾光層是制作于上玻璃基板下表面，包括一黑色矩陣，包圍液晶顯示面板的每一像素，并定義出各像素間的不透光區(qū)；金屬傳導(dǎo)層是制作于彩色濾光層下表面，且位于上述不透光區(qū)的正下方；透明電極層是制作于金屬傳導(dǎo)層下表面，并經(jīng)由金屬傳導(dǎo)層傳導(dǎo)透明電極層所需的共同電壓。
文檔編號H01L21/02GK1584691SQ0315375
公開日2005年2月23日 申請日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者王炯賓 申請人:友達(dá)光電股份有限公司