專利名稱：用于液晶顯示器的基板和具有該基板的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液晶顯示器的基板，該液晶顯示器使用在諸如電子設(shè)備的顯示單元中，以及涉及具有該基板的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器具有兩片基板，每片基板上設(shè)置有透明電極，并且在兩片基板之間保持有液晶層。在該液晶顯示器中，在透明電極之間施加預(yù)定電壓以驅(qū)動(dòng)該液晶，并且對(duì)光透射系數(shù)進(jìn)行控制以使每一像素獲得理想的顯示。近年來(lái)，液晶顯示器已經(jīng)應(yīng)用于筆記本電腦、電視機(jī)、監(jiān)控設(shè)備和投影儀中。對(duì)液晶顯示器的需求不斷增長(zhǎng)并呈多樣化。
在使用普通偏振片和濾色片(CFs)的液晶顯示器中，面板狀態(tài)下的光透射系數(shù)為3％至10％，從背光單元中損失的光能十分巨大。面板的光透射系數(shù)基本上是由偏振片和濾色層的光透射系數(shù)以及像素的開(kāi)口率(apertureratio)確定。為提高像素的開(kāi)口率，提出了一種CF-on-TFT(COT)結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，薄膜晶體管(TFTs)和CF層形成在同一基板上。在COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器中，不需要粘貼邊緣(sticking margin)來(lái)將TFT基板和其相對(duì)基板粘貼在一起。而且，CF層做為夾層絕緣膜，由厚的有機(jī)材料制成。因此，當(dāng)從垂直方向上觀察基板表面時(shí)，像素電極的端部與總線相接近，從而像素的開(kāi)口率得到提高。
這種COT結(jié)構(gòu)的TFT基板由一陣列步驟和一CF步驟構(gòu)成。即，在COT結(jié)構(gòu)中，CF步驟的結(jié)果直接影響TFT基板。在CF步驟中，通常執(zhí)行如下步驟形成CF樹(shù)脂層，形成用以在鄰近像素區(qū)域之間遮光的樹(shù)脂黑色矩陣(BM)，以及在CF樹(shù)脂層的整個(gè)表面上形成外涂層(OC)的步驟。然而，形成樹(shù)脂BM和OC層的步驟需要相對(duì)困難的技術(shù)，從而使得TFT基板的產(chǎn)品成品率下降。在這種COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器中，從增加成品率及降低產(chǎn)品成本的角度出發(fā)，較理想的情況為在TFT基板上既不提供樹(shù)脂BM又不提供OC層。
通過(guò)使用厚度約為3.0μm的厚CF樹(shù)脂層及通過(guò)在相鄰的像素區(qū)域之間的總線上設(shè)置CF樹(shù)脂層的端部，可無(wú)需使用樹(shù)脂BM和OC層。即，通過(guò)在漏極總線和像素電極之間形成用做夾層絕緣膜的CF樹(shù)脂層，則無(wú)需形成OC層。而且，通過(guò)增加CF樹(shù)脂層的厚度，能夠降低電容Cds，并且由此，當(dāng)從垂直方向上觀察基板表面時(shí)，像素電極的端部可以設(shè)置為靠近漏極總線和柵極總線的端部(或以至于部分重疊)。這樣，這兩種總線也可以作為BM使用，以起到在省略BM時(shí)，改善像素的開(kāi)口率的作用。
圖21是一種傳統(tǒng)的COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器在與漏極總線延伸方向相垂直的方向上剖開(kāi)的截面圖(JP-A-10-206888)。參考圖21，該液晶顯示器包括一TFT基板102，一相對(duì)基板104，及封裝在兩基板102和104之間的液晶106。該TFT基板102具有多個(gè)柵極總線(未顯示)和通過(guò)在玻璃基板110上的絕緣膜130與柵極總線交叉的多個(gè)漏極總線114。在絕緣膜130的像素區(qū)域上，形成有140R(紅)，140G(綠)，140B(藍(lán))三種顏色的CF樹(shù)脂層(圖21顯示了CF樹(shù)脂層140R和140G)，其呈條狀并在與漏極總線114平行的方向上延伸。在CF樹(shù)脂層140R、140G和140B上，每個(gè)像素區(qū)域形成有一像素電極116。另一方面，相對(duì)電極104在玻璃基板111上具有一共用電極142。
例如，CF樹(shù)脂層140R的一端(側(cè)端)141R位于漏極總線114上，因此將不會(huì)延伸到相鄰的像素區(qū)域。鄰近于CF樹(shù)脂層140R的CF樹(shù)脂層140G的一端141G位于漏極總線114上，因此將不會(huì)延伸到相鄰的像素區(qū)域。CF樹(shù)脂層140G的端部141G與CF樹(shù)脂層140R的端部141R重疊。CF樹(shù)脂層140G(端部141G)與CF樹(shù)脂層140R(端部141R)相重疊的重疊區(qū)域僅僅形成在漏極總線114上。形成有漏極總線114的區(qū)域用作光屏蔽區(qū)域。因此，即使CF樹(shù)脂層140G與CF樹(shù)脂層140R重疊在一起，顏色也不會(huì)混和。而且，重疊區(qū)域上的CF樹(shù)脂層140R、140G的厚度之和與在其它區(qū)域上的樹(shù)脂層140R、140G的厚度幾乎相等。
這里，CF樹(shù)脂層140R、140G和140B通常依靠具有相對(duì)較低精度的接近式曝光系統(tǒng)而形成圖案。圖21顯示理想的圖案化狀態(tài)。然而，在接近式曝光中，在鄰近的CF樹(shù)脂層140R和140G之間會(huì)產(chǎn)生一相對(duì)位置偏差。圖22是顯示了液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖，其中CF樹(shù)脂層140R被圖案化為朝向CF樹(shù)脂層140G偏移。如圖22所示，CF樹(shù)脂層140R的端部141R延伸到超出漏極總線114的鄰近像素區(qū)域。因此，CF樹(shù)脂層140R和140G重疊的區(qū)域延伸到像素區(qū)域G，從而導(dǎo)致混色并且損壞顯示質(zhì)量。
另一方面，如果CF樹(shù)脂層140R、140G和140B依靠具有優(yōu)異定位精度特性的分步投影曝光系統(tǒng)或鏡面投影曝光系統(tǒng)圖案化(patterning)，從而不會(huì)導(dǎo)致CF樹(shù)脂層140R、140G和140B產(chǎn)生定位偏差，但是增加了該COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的生產(chǎn)成本。
圖23顯示了解決上述問(wèn)題的一種傳統(tǒng)的COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的截面圖(JP-A-2002-236286)。在圖23中，CF樹(shù)脂層140R和140G以完全不重疊的方式或僅有部分重疊的方式成形。因此，一凹槽部分144形成在漏極總線114上，其凹槽深度與CF樹(shù)脂層140R和140G的厚度幾乎相等。這樣，即使在圖案化過(guò)程中產(chǎn)生了相對(duì)的位置偏差，CF樹(shù)脂層140R和140G也不會(huì)延伸到鄰近的像素區(qū)域。因此，即使當(dāng)CF樹(shù)脂層140R、140G和140B依靠接近式曝光系統(tǒng)成形，顯示的質(zhì)量也不會(huì)因顏色混和而損壞。
然而，在圖23顯示的狀態(tài)中，在漏極總線114上，存在有也用作夾層絕緣膜的CF樹(shù)脂層不存在的區(qū)域，或者即使存在，但是其厚度不夠大的區(qū)域。圖24顯示了漏極總線114附近的尺寸放大圖。參考圖24，當(dāng)漏極總線114上不存在具有足夠厚度的夾層絕緣膜時(shí)，在漏極總線114和像素電極116之間的電容Cds增大，從而導(dǎo)致由曝光機(jī)的接縫處所產(chǎn)生的色度亮度干擾和微小偏差引起的不均勻顯示的問(wèn)題變得突出。為消除顯示不均勻，需要形成一樹(shù)脂BM或加寬漏極總線114和像素電極116之間的間隙。這樣增加了生產(chǎn)液晶顯示器的成本并且由于像素開(kāi)口率的下降導(dǎo)致光透射系數(shù)降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種生產(chǎn)成本低廉且顯示質(zhì)量?jī)?yōu)異的用于液晶顯示器的基板，以及具有該基板的液晶顯示器。
實(shí)現(xiàn)上述目的的用于液晶顯示器的基板，包括與以相對(duì)設(shè)置一相對(duì)基板一起保持液晶的一基底基板；多個(gè)設(shè)置在該基底基板上的像素區(qū)域；形成在該基底基板上的多條總線，其通過(guò)一絕緣膜彼此交叉；多種顏色的濾色層，其端部設(shè)置在該總線上；在濾色層上為每個(gè)像素區(qū)域形成的一像素電極；形成在相鄰的濾色層端部之間的一凹槽部分；和為填充該凹槽部分所形成的一有機(jī)絕緣層。
本發(fā)明能夠得到一種成本低廉且顯示質(zhì)量?jī)?yōu)異的液晶顯示器。


圖1是顯示依照本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是顯示依照本發(fā)明的該實(shí)施例的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3是顯示液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖，其中，CF樹(shù)脂層在其彼此相互靠近的方向上被偏差地圖案化；圖4是顯示液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖，其中，CF樹(shù)脂層在其彼此相互分離的方向上被偏差地圖案化；圖5是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6A至6C是顯示生產(chǎn)依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的用于液晶顯示器的基板的生產(chǎn)方法的各步驟的截面圖；圖7A和7B是顯示生產(chǎn)依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的用于液晶顯示器的基板的生產(chǎn)方法的各步驟的截面圖；圖8A和8B是顯示生產(chǎn)依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的用于液晶顯示器的基板的生產(chǎn)方法的各步驟的截面圖；圖9是顯示生產(chǎn)依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的用于液晶顯示器的基板的生產(chǎn)方法的一個(gè)步驟的截面圖；圖10是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的液晶顯示器的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的截面圖；圖11是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的液晶顯示器的另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的截面圖；圖12是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例1的液晶顯示器的另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的截面圖；圖13是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例2的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的視圖；圖14是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例2的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖15是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例3的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的視圖；
圖16是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例3的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖17是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例3的液晶顯示器的改進(jìn)結(jié)構(gòu)圖；圖18是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例4的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖19是顯示依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例5的用于液晶顯示器的基板的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖20A至20C是顯示生產(chǎn)依照本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例5的用于液晶顯示器的基板的生產(chǎn)方法各的步驟的截面圖；圖21是顯示一種傳統(tǒng)的COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖22是顯示一種COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖，其中CF樹(shù)脂層的位置偏移了；圖23是顯示另一種COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖；和圖24是放大顯示了COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器漏極總線周圍的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參考圖1至圖20C描述依照本發(fā)明實(shí)施例的用于液晶顯示器的基板和具有該基板的液晶顯示器。圖1是顯示依照該實(shí)施例的液晶顯示器中三像素R、G和B的結(jié)構(gòu)圖。圖2是顯示沿圖1中直線A-A的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖。參考圖1和2，該液晶顯示器包括一TFT基板(基底基板)2和相對(duì)設(shè)置的一相對(duì)基板4，以及封裝在基板2和4之間的液晶6。該TFT基板2具有多個(gè)沿圖1中左右方向延伸的柵極總線12，和多個(gè)沿圖1中上下方向延伸的漏極總線14，漏極總線14通過(guò)在透明玻璃基板10上的絕緣薄膜30與柵極總線12相交叉。像素區(qū)域由柵極總線12和漏極總線分隔而成。存儲(chǔ)電容器總線18形成在兩個(gè)相鄰的柵極總線12之間，橫貫該像素區(qū)域。條狀的三色CF樹(shù)脂層40(40R、40G和40B)在絕緣薄膜30上形成，在與漏極總線14平行的方向上延伸。R、G或B的任一種顏色的CF樹(shù)脂層形成在每一個(gè)像素區(qū)域內(nèi)。每一個(gè)像素區(qū)域的像素電極16形成在CF樹(shù)脂層上。當(dāng)垂直于基板表面觀察時(shí)，像素電極16、柵極總線12和漏極總線14不重疊，并且像素電極16的端部與柵極總線12端部和漏極總線14的端部相一致。
在柵極總線12和漏極總線14交叉處的附近，為每一個(gè)像素區(qū)域設(shè)置一TFT(未顯示)。在TFT上，形成有包括彩色復(fù)合層或單一層的CF樹(shù)脂層40的TFT遮蔽部分以遮蔽TFT。另一方面，相對(duì)基板4在透明玻璃基板11的幾乎整個(gè)的表面上具有共用電極42。
圖2顯示CF樹(shù)脂層40R和40G幾乎被理想地圖案化的狀態(tài)，并且CF樹(shù)脂層40R在圖中的左端部(側(cè)端部)和在CF樹(shù)脂層40G在圖中的右端部在漏極總線14上重疊。而且，在鄰近的CF樹(shù)脂層40R和40G的端部之間特意特別形成一凹槽56。與CF樹(shù)脂層40不同材料的一有機(jī)絕緣層54形成在凹槽部分56上。例如，該有機(jī)絕緣層54幾乎完全填充了該凹槽部分56，并且從基板表面到有機(jī)絕緣層54表面的高度大于從基板表面到CF樹(shù)脂層40表面的高度。該有機(jī)絕緣層54與CF樹(shù)脂層40一起作為夾層絕緣膜使用。因此，具有足夠厚度的夾層絕緣膜形成在漏極總線14上。這樣可以減小產(chǎn)生在漏極總線14和像素電極16之間的電容Cds，并且可以控制由于曝光時(shí)接縫處產(chǎn)生的色度亮度干擾和微小偏差引起的顯示不均勻現(xiàn)象。因此，可以得到一種具有優(yōu)良顯示質(zhì)量的液晶顯示器。在該實(shí)施例中，并沒(méi)有形成覆蓋CF樹(shù)脂層的幾乎整個(gè)表面的OC層。由于OC層和樹(shù)脂BM層并沒(méi)有形成在有機(jī)絕緣層54和像素電極16上，有機(jī)絕緣層54和像素電極16通過(guò)一未顯示的對(duì)準(zhǔn)薄膜貼近液晶6。該有機(jī)絕緣層54僅僅形成在CF樹(shù)脂層40的端部相互鄰近的漏極總線14上。因此，與OC層在整個(gè)表面上形成相比，其沒(méi)有雜質(zhì)滲入，從而消除了TFT基板2的生產(chǎn)成品率的下降。
圖3是顯示液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖，在該液晶顯示器中，CF樹(shù)脂層40R和40G在其彼此相互靠近的方向上偏移地圖案化。在圖3所示的實(shí)施例中，即使當(dāng)CF樹(shù)脂層40R和40G在其彼此相互靠近的方向上偏差地圖案化時(shí)，該CF樹(shù)脂層40R和40G不會(huì)超出漏極總線14延伸至鄰近的像素區(qū)域，并且顏色不會(huì)混在一起。在這種情況下，凹槽部分56的深度變小并且有機(jī)絕緣層54超出CF樹(shù)脂層40而隆起，然而這樣卻不會(huì)產(chǎn)生任何問(wèn)題。
圖4是顯示液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖，在該液晶顯示器中，CF樹(shù)脂層在其彼此相互分離的方向上被偏移地圖案化。如圖4所示，當(dāng)CF樹(shù)脂層40R和40G在其彼此相互分離的方向上被偏移地圖案化時(shí)，出現(xiàn)CF樹(shù)脂層40R和40G不在漏極總線14的部分上存在的情況，或CF樹(shù)脂層40R和40G在漏極總線14上厚度減小的情況。即使在依照本實(shí)施例的上述情況中，通過(guò)與CF樹(shù)脂層40R和40G具有幾乎相等厚度的有機(jī)絕緣層54形成一夾層絕緣膜。因此，在漏極總線14和像素電極16之間的電容Cds不會(huì)增加。
即使在圖案化依照該實(shí)施例的CF樹(shù)脂層40時(shí)產(chǎn)生了位置偏差，顏色也不會(huì)混和，并且電容Cds也不會(huì)增加。因此，依照該實(shí)施例，CF樹(shù)脂層40可依靠具有相對(duì)低精度的接近式曝光系統(tǒng)來(lái)圖案化，可以低成本得到具有優(yōu)良顯示質(zhì)量的COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器。而且在該實(shí)施例中，無(wú)需形成樹(shù)脂BM和OC層，有利于提高TFT基板2的生產(chǎn)成品率。在該實(shí)施例中，進(jìn)一步，在相對(duì)基板4一側(cè)上不形成BM。因此，即使TFT基板2和相對(duì)基板4相互偏差地粘貼在一起，開(kāi)口率也不會(huì)降低。
下面將通過(guò)實(shí)例對(duì)依照該實(shí)施例的用于液晶顯示器的基板和具有該基板的液晶顯示器進(jìn)行更具體的描述。
(實(shí)例1)圖5是顯示了在依照該實(shí)施例的實(shí)例1的液晶顯示器中，三像素的TFTs周圍的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖5，在柵極總線12與漏極總線14交叉位置的附近形成一TFT 20。TFT 20的一漏極21與漏極總線14電連接，源極22通過(guò)接觸孔24與像素電極16電連接。恰好位于溝道保護(hù)薄膜23下的區(qū)域的柵極總線12作為TFT 20的柵極使用。在圖5中，沒(méi)有示出CF樹(shù)脂層40R、40G、40B以及有機(jī)絕緣層54。
圖6A至圖9是各步驟的截面圖，顯示了生產(chǎn)依照該實(shí)施例的用于液晶顯示器的TFT基板的生產(chǎn)方法。圖6A至8B是沿圖5中B-B線剖開(kāi)的截面圖，圖9是沿圖5中C-C線剖開(kāi)的截面圖。首先，參考圖6A，具有一厚度如為100nm的鋁(Al)層和一厚度為50nm的鈦(Ti)層依次形成在透明玻璃基板10的整個(gè)表面上，并且通過(guò)光刻法圖案化以形成一柵極總線12。
接下來(lái)，參考圖6B，例如為厚度是350nm的氮化硅薄膜(SiN薄膜)的一絕緣薄膜30，厚度為30nm的一非晶硅(a-Si)層28’以及厚度為120nm的一SiN薄膜依次連續(xù)地成形在柵極總線12上的基板的整個(gè)表面上。然后，以自對(duì)準(zhǔn)的方式通過(guò)使用背面曝光圖案化溝道保護(hù)薄膜23。
接著，一厚度為30nm的n+a-Si層，一厚度為20nm的Ti層，一厚度為75nm的Al層以及厚度為40nm的Ti層依次形成在基板的整個(gè)表面上。隨后，這些薄膜通過(guò)光刻法圖案化以形成如圖6C所示的漏極總線14，TFT 20的一漏極21和一源極22，以及一工作半導(dǎo)體層28。在該圖案化過(guò)程中，該溝道保護(hù)薄膜23被用作阻蝕刻裝置，在溝道保護(hù)薄膜23下的工作半導(dǎo)體層28保持不被刻蝕。通過(guò)上述步驟完成TFT 20的制造。
接下來(lái)參考圖7A，設(shè)置一光敏色素分散型的R光刻膠，該R光刻膠保持厚度為如3.0μm并且由諸如接近式曝光系統(tǒng)圖案化。在該圖案化中，接觸孔24同時(shí)形成，以暴露TFT 20的源極22的表面。然后，CF樹(shù)脂層40R經(jīng)后烘以形成R像素。
接下來(lái)參考圖7B，設(shè)置一光敏色素分散型的G光刻膠，該G光刻膠保持厚度為如3.0μm并且由諸如接近式曝光系統(tǒng)圖案化。在該圖案化中，接觸孔24同時(shí)形成，以暴露TFT 20的源極22的表面。然后，CF樹(shù)脂層40G經(jīng)后烘以形成G像素。盡管未顯示在圖7B中，一凹槽部分56在鄰近的CF樹(shù)脂層40R和40G之間形成(如隨后的圖9所示)。當(dāng)CF樹(shù)脂層40R和40G在其彼此相互遠(yuǎn)離的方向上被偏移地圖案化時(shí)，該凹槽部分56形成有較大寬度和較大深度。以及當(dāng)CF樹(shù)脂層40R和40G在其彼此相互接近的方向上被偏移地圖案化時(shí)，該凹槽部分56形成有較小寬度和較小深度。
接著參考圖8A，設(shè)置一光敏色素分散型的B光刻膠，該B光刻膠保持厚度為如3.0μm并且由諸如接近式曝光系統(tǒng)圖案化。在該圖案化中，接觸孔24同時(shí)形成，以暴露TFT 20的源極22的表面。然后，CF樹(shù)脂層40B經(jīng)后烘以形成B像素。盡管未顯示在圖8A中，凹槽部分56以如上所述的方式在鄰近的CF樹(shù)脂層40G和40B之間和鄰近的CF樹(shù)脂層40B和40R之間形成。
接著，一厚度如為70nm的ITO薄膜形成在CF樹(shù)脂層40R、40G和40B的整個(gè)表面上。如圖8B所示，該薄膜然后通過(guò)光刻法圖案化，以形成每個(gè)像素區(qū)域的像素電極16。該像素電極16通過(guò)接觸孔24與源極22電連接。
接著，設(shè)置一正型光刻膠，該光刻膠保持厚度為如2.0μm，并且被圖案化，然后經(jīng)后烘以形成一有機(jī)絕緣層54，如圖9所示，該有機(jī)絕緣層54填充了形成在鄰近的CF樹(shù)脂層40R和40G之間的凹槽部分56。通過(guò)上述步驟完成TFT基板2的制造。形成TFTs和CFs的材料及上述的生產(chǎn)工藝并不被限制，還可以允許使用其它材料和生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)該TFT基板2。
圖10顯示了依照該實(shí)施例的液晶顯示器的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。在如圖10所示的改進(jìn)的實(shí)例中，該CF樹(shù)脂層40不直接形成在漏極總線14上。諸如SiN薄膜的一保護(hù)性薄膜32形成在漏極總線14上的基板的整個(gè)表面上，并且CF樹(shù)脂層40形成在該保護(hù)性薄膜32上。
圖11和12顯示了該實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)另外的改進(jìn)的實(shí)例。在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，如果垂直于該基板表面觀察，像素電極16和漏極總線14不重疊，像素電極16的端部與漏極總線14的端部幾乎相一致。另一方面，在圖11顯示的結(jié)構(gòu)中，若垂直于基板表面觀察時(shí)，像素電極16重疊于漏極總線14而形成。另一方面，在圖12顯示的結(jié)構(gòu)中，若垂直于基板表面觀察，像素電極16分離于漏極總線14而形成。
(實(shí)例2)接下來(lái)，將描述依照該實(shí)施例的實(shí)例2的液晶顯示器的基板和具有該基板的液晶顯示器。圖13示出了依照該實(shí)施例的液晶顯示器的三像素R、G和B的結(jié)構(gòu)。圖14是顯示沿圖13中直線D-D的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的截面圖。參考圖13和14，在鄰近的CF樹(shù)脂層40之間形成一凹槽部分56，并且形成有一機(jī)絕緣層54以填充該凹槽部分56。在存儲(chǔ)電容器總線18和存儲(chǔ)電容器電極19上方的區(qū)域中，進(jìn)一步地，形成有一柱式間隔物50以保持單元間隙。該有機(jī)絕緣層54和該柱式間隔物50由同一種材料制成。
以下將簡(jiǎn)要描述生產(chǎn)該TFT基板2的方法。在像素電極16形成之后，在基板的整個(gè)表面上涂敷厚度保持在如4.0μm的、用于光隔離的負(fù)型光刻膠。接著，該柱式間隔物50和該有機(jī)絕緣層54同時(shí)由光刻法和后烘而圖案化形成。通過(guò)上述步驟完成TFT基板2的制造。在該實(shí)施例中，有機(jī)絕緣層54的厚度(高度)與該柱式間隔物50的高度幾乎相同。由于該凹槽部分56可能被該有機(jī)絕緣層54填平，有機(jī)絕緣層54的厚度較佳約為CF樹(shù)脂層40厚度的50％至150％。依照該實(shí)例，該有機(jī)絕緣層54與該柱式間隔物50同時(shí)形成，并且在生產(chǎn)該TFT基板2的過(guò)程中可以節(jié)省一些步驟。
(實(shí)例3)以下將對(duì)依照該實(shí)施例的實(shí)例3的用于液晶顯示器的基板和具有該基板的液晶顯示器進(jìn)行描述。依照該實(shí)施例的液晶顯示器，通過(guò)將具有負(fù)電介質(zhì)各向異性的液晶封裝在一對(duì)基板之間而制造，該基板的表面垂直排列。該液晶同型排列，其中，當(dāng)不施加電壓時(shí)幾乎垂直于基板的表面排列，而當(dāng)施加預(yù)定的電壓時(shí)，相對(duì)基板的表面傾斜排列。圖15顯示了該實(shí)例的液晶顯示器的三像素R、G和B的結(jié)構(gòu)。圖16是顯示了沿圖15中E-E線剖開(kāi)的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的截面圖。參考圖15和16，一線性凸起44形成在TFT基板2的像素電極16上，該凸起傾斜地延伸至像素區(qū)域的端部，來(lái)作為限定液晶6的排列的結(jié)構(gòu)。而且，一凹槽部分56形成在鄰近的CF樹(shù)脂層40之間，以及形成有一有機(jī)絕緣層54用以填充該凹槽部分56。該有機(jī)絕緣層54和該線性凸起44使用相同的材料形成。而且，一切口(用來(lái)牽引電極)46形成在相對(duì)基板4上，其平行于該線性凸起44，但偏移了半個(gè)間距。
接下來(lái)簡(jiǎn)要描述生產(chǎn)該TFT基板2的一種方法。像素電極16形成之后，在基板的整個(gè)表面涂敷厚度保持在如1.5μm的正型光刻膠。其后，該線性凸起44和該有機(jī)絕緣層54由基于光刻法的圖案化和由后烘而同時(shí)形成。通過(guò)上述步驟完成TFT基板2的制造。在該實(shí)例中，該有機(jī)絕緣層54與該線性凸起44同時(shí)形成，并且在生產(chǎn)該TFT基板2時(shí)可以節(jié)省一些步驟。
圖17示出了依照該實(shí)例的用于液晶顯示器的基板的改進(jìn)實(shí)例和具有該基板的液晶顯示器。在如圖17所示的實(shí)例中，相對(duì)基板4上不形成切口46，相反，在TFT基板2上形成一線性凸起45。該線性凸起45在與柵極總線12平行的方向延伸，并且與使用相同材料的有機(jī)絕緣層54同時(shí)形成。該實(shí)例適于VA模式的液晶顯示器，而且也可應(yīng)用于諸如TN模式或其它類似模式的液晶顯示器。
(實(shí)例4)以下描述依照該實(shí)施例的實(shí)例4的用于液晶顯示器的基板和具有該基板的液晶顯示器。圖18是該實(shí)例的液晶顯示器沿平行于柵極總線剖開(kāi)的截面圖。如圖18所示，該實(shí)例的液晶顯示器具有多隙型的結(jié)構(gòu)，該多隙型結(jié)構(gòu)在R、G和B的至少一個(gè)顏色的像素中具有不同的單元間隙。在該實(shí)例中，一預(yù)定厚度的單元間隙調(diào)節(jié)層58形成在B像素的CF樹(shù)脂層40B上。因此，B像素中的單元間隙比其它像素的單元間隙小。而且，凹槽部分56形成在鄰近的CF樹(shù)脂層40之間，并且形成有有機(jī)絕緣層54以填充該凹槽部分56。該有機(jī)絕緣層54和單元間隙調(diào)節(jié)層58由相同的材料制成。
以下簡(jiǎn)要描述生產(chǎn)該TFT基板2的一種方法。在CF樹(shù)脂層40R、40G和40B形成之后，在基板的整個(gè)表面上涂敷厚度保持在如1.5μm的透明的光刻膠。隨后，該單元間隙調(diào)節(jié)層58和有機(jī)絕緣層54由基于光刻法圖案化和后烘而同時(shí)形成。接著，一厚度為如70μm的ITO薄膜形成在整個(gè)表面上并且被圖案化以形成每個(gè)像素區(qū)域的像素電極16。通過(guò)上述步驟完成TFT基板2的制造。在該實(shí)例中，該有機(jī)絕緣層54和單元間隙調(diào)節(jié)層58同時(shí)形成，并且可以節(jié)省一些生產(chǎn)該TFT基板2的步驟。
(實(shí)例5)以下描述依照該實(shí)施例的實(shí)例5的用于液晶顯示器的基板和具有該基板的液晶顯示器。圖19是該實(shí)例的液晶顯示器的基板在與柵極總線平行的方向的截面圖。如圖19所示，TFT基板具有三色的CF樹(shù)脂層40R、40G和40B。在鄰近的兩種顏色的CF樹(shù)脂層40R和40G之間的漏極總線14上，形成有與CF樹(shù)脂層40B材料相同的、另一種顏色的有機(jī)絕緣層54B。同樣的，在CF樹(shù)脂層40G和40B之間的漏極總線14上，形成有與CF樹(shù)脂層40R材料相同的有機(jī)絕緣層54R。在CF樹(shù)脂層40B和40R之間的漏極總線14上，形成有與CF樹(shù)脂層40G材料相同的有機(jī)絕緣層54G。
該有機(jī)絕緣層54R、54G和54B起填充形成在鄰近的CF樹(shù)脂層40之間的凹槽部分56的作用，或者說(shuō)起到在鄰近的CF樹(shù)脂層40之間不形成凹槽部分56的作用。在該實(shí)例中，該有機(jī)絕緣層54B以填充在形成于CF樹(shù)脂層40R和40G之間的凹槽部分56的方式而形成。該CF樹(shù)脂層40G以依靠有機(jī)絕緣層54R的方式形成，因而相對(duì)于CF樹(shù)脂層40B不會(huì)形成凹槽部分56。該CF樹(shù)脂層40B以依靠有機(jī)絕緣層54R和54G的方式形成，因而相對(duì)于CF樹(shù)脂層40G和CF樹(shù)脂層40R不會(huì)形成凹槽部分56。
圖20A至20C是顯示生產(chǎn)TFT基板2的方法的各步驟截面圖。在形成漏極總線14和其上的保護(hù)性薄膜32之后，在基板的整個(gè)表面上涂敷厚度保持在如3.0μm的光敏色素分散型的R光刻膠。其后，如圖20A所示，一CF樹(shù)脂層40R和一有機(jī)絕緣層54R由基于光刻法的圖案化和后烘而同時(shí)形成。
接著，涂敷厚度保持在如3.0μm的光敏色素分散型的G光刻膠。其后，如圖20B所示，CF樹(shù)脂層40G和有機(jī)絕緣層54G由基于光刻法的圖案化和后烘而同時(shí)形成。這里，凹槽部分56形成在CF樹(shù)脂層40R和40G之間。CF樹(shù)脂層40G在圖中的左端部以依靠有機(jī)絕緣層54R的方式形成。有機(jī)絕緣層54G在圖中的左端部以依靠CF樹(shù)脂層40R在圖中的右端部的方式形成。這樣，若在形成CF樹(shù)脂層40G和有機(jī)絕緣層54R時(shí)存在圖案化偏差，CF樹(shù)脂層40G在圖中的左端部與有機(jī)絕緣層54R接觸，并且有機(jī)絕緣層54G在圖中的左端部與CF樹(shù)脂層40R接觸。
接著，涂敷厚度保持在如3.0μm的光敏色素分散型的B光刻膠。其后，如圖20C所示，一CF樹(shù)脂層40B和一有機(jī)絕緣層54B由基于光刻法的圖案化和后烘同時(shí)形成。這里，CF樹(shù)脂層40B在圖中的右端部以依靠有機(jī)絕緣層54R的方式形成，并且CF樹(shù)脂層40B在圖中的左端部以依靠有機(jī)絕緣層54G的方式形成。該有機(jī)絕緣層54B以填充在CF樹(shù)脂層40R和40G之間的凹槽部分56的方式而形成。這樣，即使在形成CF樹(shù)脂層40B和有機(jī)絕緣層54B時(shí)存在圖案化偏差，CF樹(shù)脂層40B在圖中的右端部與有機(jī)絕緣層54R接觸，并且CF樹(shù)脂層40B在圖中的左端部與有機(jī)絕緣層54G接觸。因此，在CF樹(shù)脂層40G和40B之間或在CF樹(shù)脂層40B和40R之間不會(huì)形成凹槽部分56。接著，厚度為如70μm的ITO薄膜形成在整個(gè)表面上，并且被圖案化以形成每個(gè)像素區(qū)域的像素電極16。通過(guò)上述步驟制造完成圖19中的該TFT基板2。
在該實(shí)例中，有機(jī)絕緣層54以填充形成在鄰近的CF樹(shù)脂層40之間的該凹槽部分56的方式形成，或者以甚至存在圖案化偏差的情況下也不會(huì)在CF樹(shù)脂層40之間形成凹槽部分56的方式形成。因此，即使在形成CF樹(shù)脂層40時(shí)有圖案化偏差，電容Cds也不會(huì)增加，這使得可低成本地獲得優(yōu)良顯示質(zhì)量的COT結(jié)構(gòu)的液晶顯示器。進(jìn)一步，依照該實(shí)施例，該有機(jī)絕緣層54R、54G和54B與CF樹(shù)脂層40R、40G和40B同時(shí)形成，這樣可以較少的步驟生產(chǎn)該TFT基板2。
本發(fā)明可以通過(guò)多種方式進(jìn)行修改而不僅僅局限于上述的實(shí)例。上述的實(shí)例適用于裝配了溝道保護(hù)薄膜型TFTs的液晶顯示器的基板。然而，并不僅僅局限于此，本發(fā)明還適用于裝配有溝道蝕刻型TFTs的液晶顯示器的基板。
權(quán)利要求
1.一種用于液晶顯示器的基板，包括一基底基板，用于與以相對(duì)方式設(shè)置的一相對(duì)基板一起保持液晶；多個(gè)設(shè)置在該基底基板上的像素區(qū)域；多個(gè)總線，形成在該基底基板上，并且通過(guò)一絕緣薄膜彼此交叉；多種顏色的濾色層，其端部設(shè)置在該總線上；一像素電極，其為每個(gè)像素區(qū)域形成在該濾色層上；一凹槽部分，其形成在該鄰近的濾色層端部之間；和一有機(jī)絕緣層，其形成為填充該凹槽部分。
2.如權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的基板，還包括用于控制該液晶排列的一凸起，其中該有機(jī)絕緣層與控制該排列的該凸起以相同的材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的基板，還包括一柱式間隔物，用于相對(duì)于該相對(duì)基板保持一單元間隙，其中該有機(jī)絕緣層與該柱式間隔物以相同的材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的基板，還包括一單元間隙調(diào)節(jié)層，其形成在至少一種顏色的該濾色層上，其中該有機(jī)絕緣層與該單元間隙調(diào)節(jié)層以相同的材料制成。
5.如權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層與該濾色層以相同的材料制成。
6.如權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層的厚度不小于該濾色層厚度的50％，但不大于150％。
7.如權(quán)利要求2所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層的厚度不小于該濾色層厚度的50％，但不大于150％。
8.如權(quán)利要求3所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層的厚度不小于該濾色層厚度的50％，但不大于150％。
9.如權(quán)利要求4所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層的厚度不小于該濾色層厚度的50％，但不大于150％。
10.如權(quán)利要求5所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層的厚度不小于該濾色層厚度的50％，但不大于150％。
11.如權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層和該像素電極通過(guò)一對(duì)準(zhǔn)薄膜鄰近于該液晶。
12.一種用于液晶顯示器的基板，包括一基底基板，用于與以相對(duì)方式設(shè)置的一相對(duì)基板一起保持液晶；多個(gè)設(shè)置在該基底基板上的像素區(qū)域；多個(gè)總線，形成在該基底基板上，并且通過(guò)一絕緣薄膜彼此交叉；三色或多色的濾色層，其端部設(shè)置在該總線上；一像素電極，其為每個(gè)像素區(qū)域形成在該濾色層上；和一有機(jī)絕緣層，其設(shè)置在鄰近的兩種顏色的該濾色層的端部之間，并且與不同于以上兩種顏色的另一種顏色的該濾色層以相同的材料制成。
13.如權(quán)利要求12所述的用于液晶顯示器的基板，其中該有機(jī)絕緣層和該像素電極通過(guò)一對(duì)準(zhǔn)薄膜鄰近于該液晶。
14.一種液晶顯示器，其具有一對(duì)相對(duì)設(shè)置的基板，并且在該對(duì)基板之間封裝有液晶，其中該對(duì)基板中的其中之一是如權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的基板。
15.一種液晶顯示器，其具有一對(duì)相對(duì)設(shè)置的基板，并且在該對(duì)基板之間封裝有液晶，其中該對(duì)基板中的其中之一是如權(quán)利要求12所述的用于液晶顯示器的基板。
16.如權(quán)利要求14所述的液晶顯示器，其中該液晶具有負(fù)電介質(zhì)各向異性，并且在不施加電壓時(shí)排列得幾乎與該對(duì)基板垂直。
17.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示器，其中該液晶具有負(fù)電介質(zhì)各向異性，并且在不施加電壓時(shí)排列得幾乎與該對(duì)基板垂直。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)成本低廉且顯示質(zhì)量?jī)?yōu)異的用于液晶顯示器的基板，其能夠應(yīng)用于電子設(shè)備的顯示單元，以及涉及具有該基板的液晶顯示器。該用于液晶顯示器的基板包括與一相對(duì)基板一起保持液晶的一玻璃基板；多個(gè)設(shè)置在該玻璃基板上的像素區(qū)域；形成在該玻璃基板上的漏極總線；多種顏色的CF樹(shù)脂層，該樹(shù)脂層的端部設(shè)置在該漏極總線上；為每個(gè)像素區(qū)域在CF樹(shù)脂層上形成的一像素電極；形成在相鄰的CF樹(shù)脂層端部之間的一凹槽部分；和形成為填充該凹槽部分的一有機(jī)絕緣層。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1734319SQ20051005262
公開(kāi)日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者澤崎學(xué) 申請(qǐng)人:富士通顯示技術(shù)株式會(huì)社, 友達(dá)光電股份有限公司