專利名稱：液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器件，特別是涉及一種液晶顯示器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
驅(qū)動(dòng)液晶顯示(LCD)器件從而利用液晶材料的光學(xué)各向異性和極化特性。更具體的，液晶分子由于其細(xì)長(zhǎng)狀而具有確定的排列并且被設(shè)置為具有初始預(yù)傾角。排列方向可以通過施加電場(chǎng)來控制。因此，施加的電場(chǎng)的變化影響液晶分子的排列。由于液晶分子的光學(xué)各向異性，入射光的折射取決于液晶分子的排列方向。因而，通過適當(dāng)?shù)乜刂剖┘拥碾妶?chǎng)，可以產(chǎn)生具有期望亮度的圖像。
圖1A示出了現(xiàn)有技術(shù)LCD器件的示例性透視圖，以及圖1B示出了圖1A中薄膜晶體管T的放大圖。如圖1A和圖1B所示，LCD器件51包括彼此分開設(shè)置的第一基板22和第二基板5，以及夾在第一基板22和第二基板5之間的液晶層11(未示出)。在與第一基板22相對(duì)的第二基板5的內(nèi)表面上形成黑矩陣6、濾色片層7、以及公共電極9。濾色片層7包括每個(gè)都設(shè)置在黑矩陣6的開口中的紅、綠和藍(lán)濾色片7a、7b和7c。公共電極9是透明的并覆蓋黑矩陣6以及濾色片7a、7b和7c。
多個(gè)像素區(qū)P限定在與第二基板5相對(duì)的第一基板22的內(nèi)表面上。多條柵線12和多條數(shù)據(jù)線24彼此交叉以限定多個(gè)像素區(qū)P。薄膜晶體管T形成在與柵線12和數(shù)據(jù)線24彼此交叉處鄰近的位置。薄膜晶體管T包括柵極30、有源層32、源極34、以及漏極36。有源層32與柵極32重疊，并且源極34和漏極36彼此分開并位于有源層32上。像素電極17形成在各像素區(qū)P中并連接到各像素區(qū)P中薄膜晶體管T的漏極36。像素電極17包括具有高透光率的透明導(dǎo)電材料，例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。各像素的薄膜晶體管T和像素電極17以矩陣型設(shè)置。脈沖信號(hào)通過柵線12提供到柵極30，并且數(shù)據(jù)信號(hào)通過數(shù)據(jù)線24提供到源極34。
包括黑矩陣6、濾色片層7和公共電極9的第二基板5通常被稱為濾色片基板。包括柵線12、數(shù)據(jù)線24、薄膜晶體管T和像素電極17的第一基板22通常被稱為陣列基板。
在上述現(xiàn)有技術(shù)LCD器件中，已經(jīng)研究不同的方法來獲得寬視角和高亮度。多疇法、相位補(bǔ)償法、共平面開關(guān)(IPS)模式、垂直定向(VA)模式等已被研發(fā)作為獲得寬視角的方法。在多疇法中，像素被分割為幾個(gè)區(qū)域，其中各液晶分子被不同地排列從而各像素具有總平均特性。在相位補(bǔ)償法中，通常被稱為延遲膜的相差膜用于根據(jù)視角減小相差的改變。在IPS模式中，液晶分子在基本上平行于對(duì)應(yīng)于與LCD器件基板平行產(chǎn)生的電場(chǎng)的平面中移動(dòng)。在VA模式中，當(dāng)不施加電壓時(shí)，具有負(fù)介電各向異性的液晶分子關(guān)于基板垂直地排列。
在上述方法中，VA模式的額外優(yōu)點(diǎn)是與廣泛用在傳統(tǒng)LCD器件中的扭曲向列(TN)模式相比具有快響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)LCD器件的透光率從100％變化到50％時(shí)，與TN模式的50ms相比，VA模式的響應(yīng)時(shí)間為約30ms。通常，在VA模式中，使用垂直定向材料、具有負(fù)介電各向異性的液晶材料以及負(fù)延遲膜。因而，VA模式具有寬視角并具有高對(duì)比度。
圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的VA模式LCD器件的像素區(qū)的截面圖。如圖2所示，像素電極17形成在第一基板22的內(nèi)表面上，并且黑矩陣6、濾色片層7和公共電極9隨后形成在與第一基板22相隔并相對(duì)的第二基板5的內(nèi)表面上。液晶層11夾在第一和第二基板22和5之間。液晶層11具有負(fù)介電各向異性，并且液晶層11的液晶分子可以垂直排列在第一和第二基板22和5之間。
當(dāng)電壓施加到像素電極17和公共電極9時(shí)，在像素電極17和公共電極9之間產(chǎn)生基本上垂直于基板5和22的電場(chǎng)E，并且液晶層11的液晶分子重新排列以與電場(chǎng)E的方向垂直。此時(shí)，像素電極17被部分構(gòu)圖并具有狹縫S(或孔)，并且電場(chǎng)E由于狹縫S而扭曲。因而，在一個(gè)像素區(qū)中形成多疇。此外，在公共電極9上像素電極17的狹縫S之間的中間部分形成拱(rib)，并且像素區(qū)可以被對(duì)稱地分割從而在像素電極17的上和下部分具有鏡像圖案或相同圖案。同時(shí)，襯墊料SP進(jìn)一步形成在公共電極9上以保持第一和第二基板22和5之間的盒間隙。
圖3A至圖3D示出了現(xiàn)有技術(shù)VA模式LCD的濾色片基板的制造方法的截面圖。如圖3A所示，通過涂敷黑樹脂并隨后通過第一掩模工序?qū)跇渲瑯?gòu)圖，或者通過沉積鉻(Cr)或氧化鉻(CrOx)并隨后通過第一掩模工序?qū)︺t層之一構(gòu)圖來在透明基板5上形成黑矩陣6。黑矩陣6可以根據(jù)陣列基板(未示出)的結(jié)構(gòu)而具有不同形狀。然而，黑矩陣典型地具有格狀。
如圖3B所示，濾色片層7形成在包括黑矩陣6的基板5上。濾色片層7包括紅、綠和藍(lán)濾色片。濾色片層7可以通過各種方法之一形成。顏料分配法廣泛用于形成濾色片層7。在顏料分配法中，可以將顏料樹脂涂敷于透明基板5的表面并隨后通過掩模工序?qū)︻伭蠘渲瑯?gòu)圖來形成各濾色片。因此，可以通過三輪掩模工序來形成具有三種顏色的濾色片層7，例如第二、第三和第四掩模工序。
如圖3C所示，在包括濾色片層7的基板5的表面形成公共電極9。隨后，通過涂敷樹脂并隨后通過第五掩模工序?qū)渲瑯?gòu)圖來在公共電極9上形成拱R。如圖3D所示，通過涂敷聚合樹脂并隨后通過第六掩模工序?qū)酆蠘渲瑯?gòu)圖來在基板5上形成具有柱狀的襯墊料SP。襯墊料SP對(duì)應(yīng)于黑矩陣6。通過使用六輪掩模工序制造包括襯墊料SP和拱R的VA模式LCD器件的濾色片基板。因而，與用四輪掩模工序制造的現(xiàn)有技術(shù)TN模式LCD器件的濾色片基板相比，這種現(xiàn)有技術(shù)VA模式LCD器件的濾色片基板具有用于拱和襯墊料的兩輪額外的掩模工序。因此，VA模式LCD的制造時(shí)間長(zhǎng)且成本高，并因而生產(chǎn)率較低。
為了提高生產(chǎn)率，已經(jīng)提出了一種同時(shí)形成拱和襯墊料的工序。圖4A至圖4C示出了另一現(xiàn)有技術(shù)VA模式LCD器件的另一濾色片基板的制造方法的截面圖。如圖4A所示，通過涂敷黑樹脂并隨后通過第一掩模工序?qū)跇渲瑯?gòu)圖來在限定有像素區(qū)P的透明基板50上形成黑矩陣52。
如圖4B所示，濾色片層形成在包括黑矩陣52的基板50上。濾色片層包括紅54a、綠54b和藍(lán)(未示出)濾色片。紅、綠和藍(lán)濾色片可以通過第二、第三和第四掩模工序分別形成。該掩模工序產(chǎn)生彼此重疊的濾色片。例如，順序形成紅和綠濾色片54a和54b從而其都與黑矩陣50重疊并且綠濾色片54b與紅濾色片54a重疊。隨后的藍(lán)濾色片(未示出)會(huì)與黑矩陣50以及紅和綠濾色片54a和54b重疊。因此，黑矩陣52、紅濾色片54a和綠濾色片54b的組合厚度比像素區(qū)域P中的各濾色片的厚度要厚。
如圖4C所示，公共電極56形成在包括濾色片層的基板50的表面。通過涂敷樹脂并隨后通過第五掩模工序?qū)ζ錁?gòu)圖來在公共電極56上形成第一拱R1和第二拱R2。第一拱R1設(shè)置在綠濾色片54b、紅濾色片54a、以及黑矩陣52順序重疊的位置上，并且第二拱R2設(shè)置在各像素區(qū)P中。第一拱R1以及重疊的濾色片54a和54b用作襯墊料，并且第二拱R2用于在一個(gè)像素區(qū)中形成多疇。第一拱R1以及重疊的濾色片54a和54b的總厚度H可以為約4μm。因此，可以通過五輪掩模工序來制造濾色片基板，其少于如圖3A至圖3D所示的濾色片基板的六輪掩模制造工序。然而，五輪掩模濾色片基板中的公共電極56可能由于通過在黑矩陣上重疊濾色片產(chǎn)生的階梯覆蓋(或差)而斷開。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件及其制造方法，能夠基本上克服因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)帶來的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供一種具有寬視角的液晶顯示器件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有簡(jiǎn)化工序的液晶顯示器件的制造方法。
本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)和特征將在后面的描述中得以闡明，通過以下描述，將使它們對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在某種程度上顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明來認(rèn)識(shí)它們。本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)可通過書面描述及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和得到。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，按照本發(fā)明的目的，作為具體和廣義的描述，一種液晶顯示器件包括彼此分開并相對(duì)的第一和第二基板；在第一基板的內(nèi)表面上并彼此交叉以限定像素區(qū)的柵線和數(shù)據(jù)線；在柵線和數(shù)據(jù)線的交叉處附近的薄膜晶體管；位于像素區(qū)中并包括多個(gè)狹縫的像素電極；柵線上方的島狀圖案；在第二基板的內(nèi)表面上的黑矩陣，其中所述黑矩陣對(duì)應(yīng)于柵線；在黑矩陣上的濾色片層；在濾色片層上的公共電極；在對(duì)應(yīng)于像素電極的公共電極上的多個(gè)拱；以及在對(duì)應(yīng)于黑矩陣的公共電極上的襯墊料。
在另一個(gè)方面，一種液晶顯示器件的陣列基板的制造方法包括在基板上形成柵線；形成與柵線交叉的數(shù)據(jù)線以限定像素區(qū)；在柵線和數(shù)據(jù)線的交叉部分形成薄膜晶體管；在柵線上方形成島狀圖案；在島狀圖案上形成鈍化層；以及在像素區(qū)中形成像素電極，其中所述像素電極具有多個(gè)狹縫。
在又一個(gè)方面，一種液晶顯示器件的濾色片基板的制造方法包括在包括像素區(qū)的基板上形成黑矩陣，其中黑矩陣對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)之間的邊界部分；在黑矩陣上形成濾色片層；在濾色片層上形成公共電極；在公共電極上形成感光層；通過掩模將感光層曝光，其中所述掩模包括透射部分和遮蔽部分；通過顯影所述曝光后的感光層形成第一圖案和第二圖案，其中第一圖案對(duì)應(yīng)于像素區(qū)，第二圖案對(duì)應(yīng)于黑矩陣，并且第二圖案比第一圖案寬；以及通過對(duì)第一圖案和第二圖案進(jìn)行熱處理形成拱和襯墊料。
在再一個(gè)方面，一種液晶顯示器件的濾色片基板的制造方法包括在包括像素區(qū)的基板上形成黑矩陣，其中黑矩陣對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)之間的邊界部分；在黑矩陣上形成濾色片層；在濾色片層上形成公共電極；在公共電極上形成感光層；通過掩模將感光層曝光，其中所述掩模包括透射部分、遮蔽部分、以及半透射部分；通過顯影所述曝光后的感光層形成第一圖案和第二圖案，其中第一圖案對(duì)應(yīng)于像素區(qū)，并且第二圖案對(duì)應(yīng)于黑矩陣；以及通過對(duì)第一圖案和第二圖案進(jìn)行熱處理形成拱和襯墊料。
在另一個(gè)方面，一種液晶顯示器件的制造方法包括在基板上形成柵線；在第一基板上形成數(shù)據(jù)線，其中數(shù)據(jù)線與柵線交叉以限定像素區(qū)；在柵線和數(shù)據(jù)線的交叉處附近形成薄膜晶體管；在柵線上方形成島狀圖案；在像素區(qū)中形成像素電極，其中所述像素電極具有多個(gè)狹縫；在第二基板上形成黑矩陣，其中黑矩陣對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)之間的邊界部分；在黑矩陣上形成濾色片層；在濾色片層上形成公共電極；在像素區(qū)中的公共電極上形成拱；在對(duì)應(yīng)于黑矩陣的公共電極上形成襯墊料；以及粘接第一和第二基板從而使襯墊料對(duì)應(yīng)于島狀圖案。
應(yīng)該理解，上面的概括性描述和下面的詳細(xì)描述都是示意性和解釋性的，意欲對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求提供進(jìn)一步的解釋。


本申請(qǐng)所包括的附圖用于提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且包括在該申請(qǐng)中并且作為本申請(qǐng)的一部分，示出了本發(fā)明的實(shí)施方式并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1A示出了現(xiàn)有技術(shù)LCD器件的示例性透視圖；圖1B示出了圖1A中薄膜晶體管T的放大圖；圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的VA模式LCD器件的像素區(qū)的截面圖；圖3A至圖3D示出了現(xiàn)有技術(shù)VA模式LCD的濾色片基板的制造方法的截面圖；圖4A至圖4C示出了另一現(xiàn)有技術(shù)VA模式LCD器件的另一濾色片基板的制造方法的截面圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的像素區(qū)的示意圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的像素區(qū)的截面圖；圖7A至圖7D示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的陣列基板的制造方法的截面圖；圖8A至圖8F示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的濾色片基板的制造方法的截面圖；以及圖9A至圖9C示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的VA模式LCD器件的濾色片基板的制造方法的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，它們的實(shí)施例示于附圖中。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的像素區(qū)的示意圖。如圖5所示，柵線102沿第一方向形成，并且數(shù)據(jù)線114沿與第一方向交叉的第二方向形成。柵線102和數(shù)據(jù)線114彼此交叉以限定像素區(qū)P。
在柵線102和數(shù)據(jù)線114的各交叉處附近形成薄膜晶體管T。薄膜晶體管T包括連接到柵線102的柵極104、設(shè)置在柵極104上的有源層108、連接到數(shù)據(jù)線114的源極116、以及在有源層108上與源極116相隔的漏極118。薄膜晶體管T還包括在有源層108和源極116之間以及在有源層108和漏極118之間的歐姆接觸層(未示出)。
像素電極126形成在像素區(qū)P中并連接到漏極118。像素電極126包括多個(gè)狹縫S。圖5所示的上下關(guān)系中像素區(qū)P的上區(qū)域的狹縫S形成為從左側(cè)到右側(cè)傾斜下降，并且在圖5所示的上下關(guān)系中像素區(qū)P的下區(qū)域的狹縫S形成為從左側(cè)到右側(cè)傾斜上升。因而，像素區(qū)P中狹縫S基本上使像素電極的部分形成為“V形”，該V形關(guān)于柵線102向左旋轉(zhuǎn)一個(gè)直角。
拱210和襯墊料212形成在與包括薄膜晶體管T和像素電極126的基板相隔的濾色片基板(未示出)上。拱210和襯墊料212同時(shí)形成。形成拱210以對(duì)應(yīng)于相鄰狹縫S之間的像素的部分，并且形成襯墊料212以對(duì)應(yīng)于柵線102。另外，在柵線102上對(duì)應(yīng)于各襯墊料212形成具有島狀的半導(dǎo)體圖案112和金屬圖案120以形成高臺(tái)階。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的像素區(qū)的截面圖，并且對(duì)應(yīng)于圖5的線VI-VI。
如圖6所示，像素區(qū)P限定在第一基板100上，并且薄膜晶體管T形成在第一基板100上的像素區(qū)P的一側(cè)。柵線102形成在第一基板100上，并且數(shù)據(jù)線(未示出)形成在第一基板100上方。數(shù)據(jù)線與柵線102交叉以限定像素區(qū)P。具有島狀的半導(dǎo)體圖案112和金屬圖案120順序形成在柵線102上方。鈍化層122覆蓋薄膜晶體管T、半導(dǎo)體圖案112和金屬圖案120。像素電極126形成在鈍化層122上的像素區(qū)P中并連接到薄膜晶體管T。像素電極126包括多個(gè)狹縫S。
第二基板200與第一基板100相隔并相對(duì)。黑矩陣202形成在第二基板200的內(nèi)表面上并對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)P之間的邊界部分。黑矩陣202也覆蓋薄膜晶體管T。濾色片層204形成在包括黑矩陣202的第二基板200上。濾色片層204包括順序排列的紅、綠和藍(lán)濾色片，并且各濾色片對(duì)應(yīng)于像素區(qū)P。濾色片層204覆蓋黑矩陣202。公共電極206形成在濾色片層204上。公共電極206由透明導(dǎo)電材料形成。
拱210形成在像素區(qū)P中的公共電極206上。各拱210對(duì)應(yīng)于相鄰狹縫S之間的公共電極206的部分。襯墊料212形成在對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體圖案112和金屬圖案120的公共電極206上。因而，襯墊料212接觸金屬圖案120上的鈍化層122。
鈍化層122由于金屬圖案120和半導(dǎo)體圖案112而具有階梯。濾色片層204由于黑矩陣202也具有階梯。濾色片層204的階梯高度H1可以在約0.7μm至約0.9μm的范圍內(nèi)。襯墊料212可以具有在約1.9μm至約2.1μm的范圍內(nèi)的高度H2。鈍化層122的階梯高度H3可以在約0.6μm至約0.8μm的范圍內(nèi)。
濾色片層204的階梯高度H1、襯墊料212的高度H2、以及鈍化層122的階梯高度H3的和基本上等于第一和第二基板100和200之間的盒間隙。以下將參照?qǐng)D7A至圖7D說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的制造方法。
圖7A至圖7D示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的陣列基板的制造方法，并且截面圖對(duì)應(yīng)于與圖5的VI-VI相似的線。如圖7A所示，通過沉積一種或多種金屬材料并隨后對(duì)所述一種或多種金屬材料構(gòu)圖在基板100上形成柵線102和柵極104。一種或多種金屬材料可以包括鋁(Al)和例如AlNd的鋁合金、鉻(Cr)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉬(Mo)和鎢(W)。柵極104可以是柵線102的一部分或者可以從柵線102延伸。
隨后，通過沉積選自包括氮化硅(SiNx)和二氧化硅(SiO2)的組的一種或多種無機(jī)絕緣材料來在包括柵線102和柵極104的基板100的表面形成柵絕緣層106。然后，通過順序沉積本征非晶硅(a-Si:H)和例如n+或p+a-Si:H的摻雜有雜質(zhì)的非晶硅并隨后對(duì)其構(gòu)圖來在柵極104上的柵絕緣層106上形成有源層108和歐姆接觸層110。同時(shí)，在柵線102上方柵絕緣層106上形成具有島狀的半導(dǎo)體圖案112。可以通過將雜質(zhì)摻雜到非晶硅層來形成歐姆接觸層110。
如圖7B所示，通過在包括有源層108和歐姆接觸層110的基板100的表面沉積從上述金屬材料組選擇的一種或多種金屬材料，并隨后對(duì)該一種或多種金屬材料構(gòu)圖來在歐姆接觸層110上形成源極116和漏極118。同時(shí)，形成數(shù)據(jù)線(未示出)和金屬圖案120。數(shù)據(jù)線連接到源極116，并且金屬圖案120設(shè)置在半導(dǎo)體圖案112上。然后，去除暴露在源極和漏極116和118之間的部分歐姆接觸層110，從而暴露有源層108。柵極104、有源層108、歐姆接觸層110、以及源極和漏極116和118構(gòu)成薄膜晶體管。
如圖7C所示，通過沉積選自包括氮化硅(SiNx)和二氧化硅(SiO2)的組的一種或多種無機(jī)絕緣材料來在包括源極116和漏極118以及金屬圖案120的基板100的表面形成鈍化層122?？梢酝ㄟ^涂敷選自包括苯并環(huán)丁烯(BCB)和丙烯酸樹脂的組的一種或多種有機(jī)絕緣材料來形成鈍化層122。鈍化層122由于金屬圖案120和半導(dǎo)體圖案112而具有階梯。鈍化層122的階梯的高度H3在約0.6μm至約0.8μm的范圍內(nèi)。然后，對(duì)鈍化層122構(gòu)圖以形成暴露部分漏極116的漏接觸孔124。
如圖7D所示，通過沉積選擇包括氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的組的透明導(dǎo)電材料并隨后對(duì)透明導(dǎo)電材料構(gòu)圖來在鈍化層122上形成像素電極126。像素電極126通過漏接觸孔124連接到漏極118。像素電極126具有多個(gè)狹縫S。狹縫S從柵線102分離并具有對(duì)稱圖案。如上所述，像素區(qū)P中的狹縫S基本上使像素電極的部分形成為“V形”，該V形關(guān)于柵線102向左旋轉(zhuǎn)一個(gè)直角，并且因而在一個(gè)像素區(qū)中形成多疇。在本發(fā)明實(shí)施方式的陣列基板中，像素電極126具有狹縫S，并且柵線102上的鈍化層122由于金屬圖案120和半導(dǎo)體圖案112的組合厚度而具有階梯。
圖8A至圖8F示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VA模式LCD器件的濾色片基板的制造方法，并且截面圖對(duì)應(yīng)于與圖5的VI-VI相似的線。如圖8A所示，通過第一掩模工序涂敷黑樹脂并對(duì)黑樹脂構(gòu)圖來在限定有像素區(qū)P的透明基板200上形成黑矩陣202。黑矩陣202對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)P的邊界部分。黑矩陣202也覆蓋薄膜晶體管。黑矩陣202的厚度在約1.3μm至約1.4μm的范圍內(nèi)。
如圖8B所示，濾色片層204形成在包括黑矩陣202的基板200上。濾色片層204包括紅、綠和藍(lán)的三種濾色片。通過掩模工序?qū)ú噬伭系念伭蠘渲糠笤诨?00的表面上并隨后對(duì)顏料樹脂構(gòu)圖來形成各濾色片。因而，為了形成紅、綠和藍(lán)濾色片，進(jìn)行三輪掩模工序，即第二、第三和第四掩模工序。在此，濾色片層204可以具有條紋結(jié)構(gòu)，其中相同顏色的濾色片沿平行于數(shù)據(jù)線的方向形成在相鄰的像素區(qū)中。
如圖8C所示，通過沉積選自包括氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的組的透明導(dǎo)電材料來在包括濾色片層204的基板200的表面形成公共電極206。然后，如圖8D至圖8F所示，通過第五掩模工序形成拱和襯墊料。更具體的，如圖8D所示，通過涂敷感光樹脂來在包括公共電極206的基板200的表面形成感光層208。包括透射部分F1和遮蔽部分F2的掩模M設(shè)置在感光層208的上方。遮蔽部分F2具有對(duì)應(yīng)于像素區(qū)P的第一部分和對(duì)應(yīng)于黑矩陣202的第二部分。第一部分具有第一寬度W1，并且第二部分具有比第一寬度W1寬的第二寬度W2。例如，第一寬度W1可以在約10μm至約11μm的范圍內(nèi)，并且第二寬度W2可以在約20μm至約30μm的范圍內(nèi)。然后，通過掩模M將感光層208曝光并隨后顯影感光層208。
如圖8E所示，第一圖案210和第二圖案212形成在公共電極206上。第二圖案212具有比第一圖案210寬的寬度。如圖5所示，第一圖案210形成在像素區(qū)P中并設(shè)在相鄰的狹縫S之間。因此，第一圖案210對(duì)應(yīng)于像素電極的“V形”。如圖5所示，第二圖案212形成在黑矩陣202上并對(duì)應(yīng)于柵線102。
對(duì)包括第一圖案210和第二圖案212的基板200進(jìn)行熱處理。所以，第一圖案210和第二圖案212收縮，并且第一圖案210和第二圖案212的高度減少。第一圖案210比第二圖案212收縮得厲害。當(dāng)圖案具有約10μm至約11μm的寬度時(shí)，在熱處理過程后圖案的高度在約1.3μm至約1.5μm之間，并且當(dāng)圖案具有約20μm至約30μm的寬度時(shí)，在熱處理過程后圖案的高度在約2.0μm至約2.2μm之間。因此，通過利用根據(jù)寬度的不同收縮比，使用相同工序形成具有不同高度的圖案。第一圖案210用作將像素區(qū)P分為多疇的拱，并且第二圖案212用作保持兩個(gè)基板之間的盒間隙的襯墊料。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，因?yàn)橥ㄟ^相同的工序形成拱和襯墊料，可以通過五輪掩模工序形成濾色片基板。圖7A至圖7D中所制造的陣列基板和圖8A至圖8F所制造的濾色片基板附有夾在其間的液晶材料，從而進(jìn)一步制造LCD器件。
圖9A至圖9C示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的VA模式LCD器件的濾色片基板的制造方法，并且截面圖對(duì)應(yīng)于與圖5的VI-VI相似的線。如圖9A所示，黑矩陣302、濾色片層304、以及公共電極306順序形成在限定有像素區(qū)P的基板300上?？梢酝ㄟ^與圖8A至圖8C所示的實(shí)施方式相同的工序來形成黑矩陣302、濾色片層304、以及公共電極306。
然后，通過在包括公共電極306的基板300的表面涂敷感光樹脂來在公共電極306上形成感光層308。包括透射部分F1、遮蔽部分F2和半透射部分F3的掩模M設(shè)置在感光層308的上方。遮蔽部分F2對(duì)應(yīng)于黑矩陣302。半透射部分F3對(duì)應(yīng)于像素區(qū)P并包括多個(gè)部分。半透射部分F3的各部分具有第一寬度W1，并且遮蔽部分F2具有等于第一寬度W1的第二寬度W2。半透射部分F3可以包括多個(gè)狹縫或者可以包括半透明層。狹縫降低了光的強(qiáng)度，并且半透明層降低了照射強(qiáng)度。因此，對(duì)應(yīng)于半透射部分F3的感光層308被部分曝光。隨后，通過掩模M將感光層308曝光并隨后感光層308被顯影。
如圖9B所示，第一圖案310和第二圖案312形成在公共電極306上。第一圖案310對(duì)應(yīng)于半透射部分F3，并且第二圖案312對(duì)應(yīng)于遮蔽部分F2。因而，第二部分312高于第一圖案310。第二圖案312可以具有與圖9A的感光層308相同的厚度。第一圖案310形成在像素區(qū)P中并設(shè)置在圖5所示相鄰狹縫S之間。因此，第一圖案310對(duì)應(yīng)于像素電極的“V形”。第二圖案312形成在黑矩陣302上方并對(duì)應(yīng)于圖5的柵線102。
對(duì)包括第一圖案310和第二圖案312的基板300進(jìn)行熱處理。所以，第一圖案310和第二圖案312收縮，從而第一圖案310和第二圖案312的高度減少。在這種情況下，第一圖案310和第二圖案312以相同比例收縮。如圖9C所示，用作拱的第一圖案310形成在像素區(qū)P中，并且高于第一圖案310的第二圖案312用作襯墊料并形成在黑矩陣302上。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，拱和襯墊料同時(shí)形成在公共電極上，并因而簡(jiǎn)化了制造工序。另外，因?yàn)樵趯?duì)應(yīng)于襯墊料的公共電極下方不需要額外的階梯，避免了公共電極斷開，并且可以制造高質(zhì)量的LCD器件。此外，通過在液晶排列中形成具有對(duì)稱特性的多疇，可以制造具有寬視角的LCD器件。
很明顯，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明精神或范圍的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明的垂直定向模式液晶顯示器件以及制造液晶顯示器件的方法做出修改和變化。因此，本發(fā)明意欲覆蓋落入本發(fā)明權(quán)利要求及其等效范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，包括彼此分開并相對(duì)的第一和第二基板；在所述第一基板的內(nèi)表面上并彼此交叉以限定像素區(qū)的柵線和數(shù)據(jù)線；在所述柵線和數(shù)據(jù)線的交叉處附近的薄膜晶體管；在所述像素區(qū)中并包括多個(gè)狹縫的像素電極；位于所述柵線上方的島狀圖案；在所述第二基板的內(nèi)表面上的黑矩陣，其中所述黑矩陣對(duì)應(yīng)于所述柵線；在所述黑矩陣上的濾色片層；在所述濾色片層上的公共電極；在對(duì)應(yīng)于所述像素電極的公共電極上的多個(gè)拱；以及在對(duì)應(yīng)于所述黑矩陣的公共電極上的襯墊料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述各拱設(shè)置在像素電極的相鄰狹縫之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述多個(gè)狹縫將像素電極的部分形成為“V形”，該V形相對(duì)于柵線旋轉(zhuǎn)一個(gè)直角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，島狀圖案包括半導(dǎo)體圖案上的金屬圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，其特征在于，還包括覆蓋所述薄膜晶體管、半導(dǎo)體圖案以及金屬圖案的鈍化層，其中鈍化層由于所述半導(dǎo)體圖案和金屬圖案而具有第一階梯，濾色片層由于所述黑矩陣而具有第二階梯，并且第一階梯、襯墊料、以及第二階梯的高度之和基本上等于所述第一和第二基板之間的盒間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其特征在于，所述第一階梯的高度在約0.6μm至約0.8μm范圍內(nèi)，所述襯墊料的高度在約1.9μm至約2.1μm范圍內(nèi)，并且所述第二階梯的高度在約0.8μm至約0.9μm范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，所述多個(gè)拱的高度在約1.3μm至約1.5μm范圍內(nèi)。
8.一種液晶顯示器件的陣列基板的制造方法，包括在基板上形成柵線；形成與柵線交叉的數(shù)據(jù)線以限定像素區(qū)；在柵線和數(shù)據(jù)線的交叉部分形成薄膜晶體管；在柵線上方形成島狀圖案；在島狀圖案上形成鈍化層；以及在像素區(qū)中形成像素電極，其中所述像素電極具有多個(gè)狹縫。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述薄膜晶體管包括柵極、有源層、源極和漏極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述島狀圖案包括金屬圖案和半導(dǎo)體圖案，其中通過與用于形成源極和漏極相同的工序形成金屬圖案，并且通過與用于形成有源層相同的工序形成半導(dǎo)體圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述鈍化層由于島狀圖案而具有階梯，并且所述階梯的高度在約0.6μm至約0.8μm范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)狹縫將像素電極的部分形成為“V形”，該V形相對(duì)于所述柵線旋轉(zhuǎn)一個(gè)直角。
13.一種液晶顯示器件的濾色片基板的制造方法，包括在包括像素區(qū)的基板上形成黑矩陣，其中黑矩陣對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)之間的邊界部分；在黑矩陣上形成濾色片層；在濾色片層上形成公共電極；在公共電極上形成感光層；通過掩模將感光層曝光，其中所述掩模包括透射部分和遮蔽部分；通過顯影所述曝光后的感光層形成第一圖案和第二圖案，其中第一圖案對(duì)應(yīng)于像素區(qū)，第二圖案對(duì)應(yīng)于黑矩陣，并且第二圖案比第一圖案寬；以及通過對(duì)第一圖案和第二圖案進(jìn)行熱處理形成拱和襯墊料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，遮蔽部分包括各具有對(duì)應(yīng)于像素區(qū)的第一寬度的第一部分以及具有對(duì)應(yīng)于黑矩陣的第二寬度的第二部分，其中第二寬度比第一寬度寬。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述拱對(duì)應(yīng)于具有“V形”的像素電極的部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，濾色片層由于黑矩陣而具有階梯，其中所述階梯的高度在約0.8μm至約0.9μm范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述襯墊料的高度在約1.9μm至約2.1μm范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，形成黑矩陣的步驟包括涂敷黑樹脂并隨后對(duì)其構(gòu)圖。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述濾色片層包括紅、綠和藍(lán)濾色片，其中各濾色片對(duì)應(yīng)于像素區(qū)，并且在其間有襯墊料的相鄰像素區(qū)中的濾色片彼此顏色相同。
20.一種液晶顯示器件的濾色片基板的制造方法，包括在包括像素區(qū)的基板上形成黑矩陣，其中黑矩陣對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)之間的邊界部分；在黑矩陣上形成濾色片層；在濾色片層上形成公共電極；在公共電極上形成感光層；通過掩模將感光層曝光，其中所述掩模包括透射部分、遮蔽部分、以及半透射部分；通過顯影所述曝光后的感光層形成第一圖案和第二圖案，其中第一圖案對(duì)應(yīng)于像素區(qū)，并且第二圖案對(duì)應(yīng)于黑矩陣；以及通過對(duì)第一圖案和第二圖案進(jìn)行熱處理形成拱和襯墊料。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，各第一圖案寬度與第二圖案寬度相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，半透射部分對(duì)應(yīng)于像素區(qū)，并且遮蔽部分對(duì)應(yīng)于黑矩陣。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，半透射部分包括多個(gè)部分，并且半透射部分的各部分寬度與遮蔽部分相同。
24.一種液晶顯示器件的制造方法，包括在基板上形成柵線；在第一基板上形成數(shù)據(jù)線，其中數(shù)據(jù)線與柵線交叉以限定像素區(qū)；在柵線和數(shù)據(jù)線的交叉處附近形成薄膜晶體管；在柵線上方形成島狀圖案；在像素區(qū)中形成像素電極，其中所述像素電極具有多個(gè)狹縫；在第二基板上形成黑矩陣，其中黑矩陣對(duì)應(yīng)于相鄰像素區(qū)之間的邊界部分；在黑矩陣上形成濾色片層；在濾色片層上形成公共電極；在像素區(qū)中的公共電極上形成拱；在對(duì)應(yīng)于黑矩陣的公共電極上形成襯墊料；以及粘接第一和第二基板從而使襯墊料對(duì)應(yīng)于島狀圖案。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，各拱設(shè)置在相鄰狹逢之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，多個(gè)狹縫將像素電極的部分形成為“V形”，該V形相對(duì)于柵線旋轉(zhuǎn)一個(gè)直角。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，島狀圖案包括金屬圖案和半導(dǎo)體圖案。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，還包括形成覆蓋所述薄膜晶體管、半導(dǎo)體圖案以及金屬圖案的鈍化層，其中鈍化層由于半導(dǎo)體圖案和金屬圖案而具有第一階梯，濾色片層由于黑矩陣而具有第二階梯，并且第一階梯、襯墊料、以及第二階梯的高度之和等于第一和第二基板之間的盒間隙。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，第一階梯的高度在約0.6μm至約0.8μm范圍內(nèi)，襯墊料的高度在約1.9μm至約2.1μm范圍內(nèi)，并且第二階梯的高度在約0.8μm至約0.9μm范圍內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，拱的高度在約1.3μm至約1.5μm范圍內(nèi)。
全文摘要
一種液晶顯示器件包括彼此分開并相對(duì)的第一和第二基板；在第一基板的內(nèi)表面上并彼此交叉以限定像素區(qū)的柵線和數(shù)據(jù)線；在柵線和數(shù)據(jù)線的交叉處附近的薄膜晶體管；位于像素區(qū)中并包括多個(gè)狹縫的像素電極；柵線上方的島狀圖案；在第二基板的內(nèi)表面上的黑矩陣，其中所述黑矩陣對(duì)應(yīng)于柵線；在黑矩陣上的濾色片層；在濾色片層上的公共電極；在對(duì)應(yīng)于像素電極的公共電極上的多個(gè)拱；以及在對(duì)應(yīng)于黑矩陣的公共電極上的襯墊料。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1841169SQ20051013287
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
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