[发明专利]液晶显示面板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板及其制作方法，尤其涉及一种包含混合球状间隙子结构(hybrid ball spacer structure)的液晶显示面板及其制作方法。

背景技术

随着液晶显示技术的发展愈臻成熟，液晶显示装置已普遍应用于各种信息产品中，例如笔记本电脑、个人数字助理、手机等便携式信息产品上，甚至已逐渐取代传统阴极射线管显示器。液晶显示装置的主要元件包括液晶显示面板，其包括两个透明基板与设在透明基板间的液晶层，并通过框胶与间隙子来维持透明基板间的间隙。现行常用的液晶填充技术以液晶滴注法(onedrop fill；ODF)为主，其中液晶显示面板的液晶填充量的容许范围(liquidcrystal margin)会直接影响ODF工艺的合格率与产量，若液晶填充量容许范围过小，则会导致ODF工艺合格率太低而无法量产。一般而言，影响液晶填充量容许范围的主要因素之一包括透明基板间的间隙子的图案设计。以传统光致抗蚀剂间隙子为例，其由单一光刻工艺所制作而成，各光致抗蚀剂光致抗蚀剂间隙子皆具有相同的高度。然而，由于光致抗蚀剂间隙子的材料缺乏弹性，因此若设计光致抗蚀剂间隙子的图案分布密度较大时，则液晶显示面板虽然可具有良好的局部耐压性，但却会具有较差的弹性，影响工艺容许范围。反之，若光致抗蚀剂间隙子的图案设计较为疏松，则液晶显示面板会有较大的弹性与较差的局部耐压性。

为了改善上述缺点，业界还研发在两个透明基板之间设置高度不同的光致抗蚀剂间隙子。请参考图1，图1为公知液晶显示面板的剖面示意图。公知液晶显示面板10包括透明基板12和14、液晶层16与多个光致抗蚀剂间隙子18a和18b。由于光致抗蚀剂间隙子18a的高度大于光致抗蚀剂间隙子18b的高度，因此可以改善液晶填充量的容许范围。然而，制作具有不同高度的光致抗蚀剂间隙子18a和18b需要两道光刻工艺，必须耗费较多工艺时间与成本。

请参考图2，图2为另一种公知液晶显示面板的剖面示意图。液晶显示面板20包括透明基板22和24、液晶层26及光致抗蚀剂间隙子28，其中光致抗蚀剂间隙子28皆具有相同高度。然而，为了提供如同图1所示液晶显示面板10中光致抗蚀剂间隙子18a和18b高度不同的功能，液晶显示面板20还包括金属矩阵层30设在部分光致抗蚀剂间隙子28与透明基板22之间，以增加液晶填充量的容许范围。虽然液晶显示面板20仅需一道光刻工艺即可形成光致抗蚀剂间隙子28，但仍需要额外的工艺来形成金属矩阵层30，因此液晶显示面板20仍有工艺繁复的缺点。

此外，传统光致抗蚀剂间隙子还有材料成本较高的缺点，因此如何以较少的成本与简单的工艺制作出具有不同高度的间隙子或透明基板间的间隔物，以改善液晶填充量的容许范围，仍为液晶显示面板业界亟需研究的课题之一。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种包括球状间隙子(或称间隙球)的液晶显示面板及其制作方法，其中球状间隙子位于本发明液晶显示面板中的不同平面上，以提供液晶显示面板的两个基板间具有不同支撑高度的功能，进而改善液晶填充量的容许范围与ODF合格率。

本发明提供一种液晶显示面板，其包括：第一基板、第二基板、至少一个图案化黑色矩阵层、图案化第一彩色滤光层、多个第一球状间隙子、多个第二球状间隙子，以及液晶层；其中，第一基板具有第一表面，第二基板平行设在第一基板的一侧且相对于该第一表面，液晶层系设在第一基板与第二基板间，至少一个图案化黑色矩阵层设在该第一表面，图案化第一彩色滤光层设在该第一表面，其中图案化第一彩色滤光层包括覆盖部分图案化黑色矩阵层的凸起部分，且第二基板平行设在第一基板的一侧且相对于第一表面，第一球状间隙子设在图案化黑色矩阵层的表面，第二球状间隙子设在图案化第一彩色滤光层的凸起部分表面，且第二球状间隙子的底面与第一球状间隙子的底面位于液晶显示面板内的不同平面。

在所述的液晶显示面板中，所述多个第一球状间隙子的顶面与第一表面相距第一高度，所述多个第二球状间隙子的顶面与第一表面相距第二高度，且第二高度不同于第一高度。

在所述的液晶显示面板中，第一高度与第二高度具有高度差，且高度差约等于图案化第一彩色滤光层的厚度。

在所述的液晶显示面板中，所述多个第二球状间隙子具有间隙子高度，高度差约为该间隙子高度的5％至50％。

在所述的液晶显示面板中，还包括多个呈矩阵排列的次像素区域。

在所述的液晶显示面板中，图案化黑色矩阵层包括：多个黑色矩阵图案，分别设置在所述多个次像素区域的交界处。