專利名稱：液晶顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有通過布置在其間的柱形間隔物而彼此相對放置的兩個襯底的液晶顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
液晶顯示設(shè)備由其間具有均勻距離(間隙)的彼此相對放置的兩個玻璃襯底和布置在這些襯底之間的液晶層構(gòu)成。在這種液晶顯示設(shè)備中，為了在兩個玻璃襯底之間具有均勻間隙，在該兩個玻璃襯底之間形成多個間隔物。間隔物分為通過構(gòu)圖形成在一個襯底上以向另一個襯底延伸的柱形間隔物和分散在液晶層之內(nèi)的球形間隔物。
圖1是示出了具有柱形間隔物的現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備的截面圖。如圖1所示，該現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備具有玻璃襯底101。掃描線102形成在玻璃襯底101上，形成絕緣保護(hù)膜103以覆蓋掃描線102。在絕緣保護(hù)膜103上形成信號線(未示出)、像素電極(未示出)等。在絕緣保護(hù)膜103上形成另一個絕緣保護(hù)膜104從而覆蓋信號線和像素電極。該結(jié)構(gòu)形成了TFT(薄膜晶體管，未示出)，在該TFT中，信號線連接到漏極、像素電極連接到源極、掃描線102連接到柵極。這是有源矩陣襯底105的結(jié)構(gòu)。
另一方面，另一個玻璃襯底106與玻璃襯底101相對放置，并且在與有源矩陣襯底105相對的玻璃襯底106的表面上形成黑色矩陣(BM)107。黑色矩陣107布置在包括與有源矩陣襯底105的掃描線102相對應(yīng)的區(qū)域的區(qū)域中。在黑色矩陣107上設(shè)置彩色濾光器(CF)108。形成保護(hù)膜109使其覆蓋黑色矩陣107和彩色濾光器108。這是彩色濾光器襯底110的結(jié)構(gòu)。
在黑色矩陣107和彩色濾光器108在彩色濾光器襯底110上相互重疊的區(qū)域之內(nèi)，由丙稀酸樹脂等制成的柱形間隔物111形成為向有源矩陣襯底105延伸。每個柱形間隔物111頂端與在有源矩陣襯底105的保護(hù)膜104的每條掃描線102正上方的部分區(qū)域相接觸。在有源矩陣襯底105和彩色濾光器襯底110之間，填充液晶112以形成液晶層。
但是，上述現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備具有如下問題。當(dāng)在玻璃襯底101和106上施加外力時，由此在平行于襯底的方向上使有源矩陣襯底105和彩色濾光器襯底110錯位，即使在外力消失之后，柱形間隔物111和保護(hù)膜104之間的摩擦力也會阻止襯底之間的錯位恢復(fù)。這使得玻璃襯底101和106具有雙折射，由此引起與液晶取向無關(guān)的光泄漏。該光泄漏在黑色顯示時特別顯著，并且被認(rèn)為是顯示不均勻。通過減少柱形間隔物111的數(shù)目來減少柱形間隔物111和保護(hù)膜104之間的摩擦力將導(dǎo)致柱形間隔物111的塑性形變，由此引起間隙不均勻。
日本專利公開No.2002-182220公開了一種減小柱形間隔物和襯底之間的摩擦力同時又保持襯底之間的間隙的技術(shù)。圖2和3是示出了在該專利文獻(xiàn)，即日本專利公開No.2002-182220中公開的現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備的截面圖。圖2所示的液晶顯示設(shè)備具有玻璃襯底121以及形成在其上的對置的電壓信號線122。對置的電壓信號線122被其上形成有漏信號線124的絕緣膜123所覆蓋。形成的保護(hù)膜125覆蓋漏信號線124，并且取向膜126形成在保護(hù)膜125上。這是有源矩陣襯底127的結(jié)構(gòu)。有源矩陣襯底127的表面上，包括對置的電壓信號線122的區(qū)域在高度上高于其他區(qū)域。
另一方面，與玻璃襯底121相對的玻璃襯底128在其與有源矩陣襯底127相對的表面上具有黑色矩陣129。形成保護(hù)膜130使得其覆蓋黑色矩陣129。在保護(hù)膜130上形成多個柱形間隔物131a和131b。形成的取向膜132覆蓋保護(hù)膜130和柱形間隔物131a和131b。這是彩色濾光器襯底133的結(jié)構(gòu)。在有源矩陣襯底127和彩色濾光器襯底133之間填充液晶134從而形成液晶層。
在圖2所示的液晶顯示設(shè)備中，柱形間隔物131a形成在與有源矩陣襯底127上的對置的電壓信號線122相對的位置中，并且柱形間隔物131a的頂端與有源矩陣襯底127上的升高的區(qū)域相接觸。另一方面，其余的柱形間隔物131b形成在與有源矩陣襯底127上的對置的電壓信號線122不相對的位置中，并且柱形間隔物131b的頂端與有源矩陣襯底127不相接觸。
如上所述，多個柱形間隔物中，只使柱形間隔物131a與有源矩陣襯底127相接觸，而不使柱形間隔物131b與之接觸。結(jié)果，當(dāng)每沒有外力施加到液晶顯示設(shè)備上時，由于只使柱形間隔物131a與有源矩陣襯底127相接觸，所以摩擦力小，而當(dāng)施加擠壓液晶顯示設(shè)備的外力時，柱形間隔物131a形變以使柱形間隔物131b的頂部與有源矩陣襯底127接觸。這能夠保持襯底之間的間隙。
上述專利文獻(xiàn)即日本專利公開No.2002-182220還公開了在一些柱形間隔物的正下方提供基座圖案的技術(shù)，如圖3所示。在液晶顯示設(shè)備的彩色濾光器襯底141中，玻璃襯底142的表面在其上具有黑色矩陣143和彩色濾光器144，并且在黑色矩陣143的一部分上形成基座圖案145。形成的保護(hù)膜146覆蓋黑色矩陣143、彩色濾光器144以及基座圖案145。在保護(hù)膜146上形成多個柱形間隔物147a和147b。柱形間隔物147a形成在基座圖案145的正上方，而柱形間隔物147b形成在基座圖案145的正上方的區(qū)域之外的區(qū)域中。
因此，由于基座圖案145的厚度，所以柱形間隔物147a的頂端在高于柱形間隔物147b的頂端的位置處。因此，柱形間隔物147a與有源矩陣襯底(未示出)相接觸；但是，柱形間隔物147b與有源矩陣襯底不接觸，除非施加了擠壓這些襯底的外力。這使得能夠保持襯底之間的間隙，同時減小柱形間隔物和有源矩陣襯底之間的摩擦力。
但是，上述現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備具有下面的問題。即使在液晶顯示設(shè)備的制造中使彩色濾光器襯底上的柱形間隔物的高度均勻，但是有源矩陣襯底和彩色濾光器襯底之間的間隙在液晶顯示設(shè)備組裝之后也會變化。這增加了在每臺液晶顯示設(shè)備中的亮度、色度和對比度的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在有源矩陣襯底和彩色濾光器襯底之間具有均勻間隙的液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備，包括彩色濾光器襯底；有源矩陣襯底，其與彩色濾光器襯底相對；以及液晶層，其放置在彩色濾光器襯底和有源矩陣襯底之間。彩色濾光器襯底包括第一襯底；以及形成在與有源矩陣襯底相對的第一襯底的表面上的間隔物。有源矩陣襯底包括第二襯底；像素電路，其形成在與彩色濾光器襯底相對的第二襯底的表面上；以及膜，其局部地形成在與間隔物相對的第二襯底上的至少一些區(qū)域中，并且在有源矩陣襯底的表面處產(chǎn)生臺階。該臺階與間隔物接觸，并且臺階和間隔物之間的接觸區(qū)域位于間隔物的接觸表面的周邊之內(nèi)。
在本發(fā)明中，局部地形成的膜位于有源矩陣襯底上從而當(dāng)從垂直于第二襯底的表面的方向看時，其在間隔物之內(nèi)，并且包括局部地形成的膜的區(qū)域與間隔物接觸。這使得能夠通過局部地形成的膜的尺寸來確定有源矩陣襯底和局部地形成的膜之間的接觸面積。在與像素電路形成在相同襯底上的局部地形成的膜能夠通過半導(dǎo)體工藝以高圖形精度制作。這使得有源矩陣襯底和局部地形成的膜之間的接觸面積均勻，由此在有源矩陣襯底和彩色濾光器襯底之間具有均勻間隙。
像素電路優(yōu)選地包括掃描線；信號線；以及與掃描線和信號線連接的薄膜晶體管。并且局部地形成的膜優(yōu)選地由與信號線相同的材料制成并且優(yōu)選地與信號線形成在相同層上。并且，更優(yōu)選地，局部地形成的膜與信號線在相同的步驟中形成。這允許形成局部地形成的膜而不增加額外步驟。
間隔物優(yōu)選地通過在第一襯底的表面上形成第一膜、用接近式系統(tǒng)曝光，并顯影用于構(gòu)圖的該第一膜而制成。并且局部地形成的膜優(yōu)選地通過在第二襯底的表面上形成第二膜、在第二膜上形成光刻膠、用透鏡投影系統(tǒng)或反射鏡投影系統(tǒng)曝光光刻膠、顯影用于構(gòu)圖的光刻膠以及使用構(gòu)圖的光刻膠作為掩模蝕刻第二膜而制成。這允許通過以接近式曝光以低成本形成間隔物，并且通過透鏡投影系統(tǒng)或反射鏡投影系統(tǒng)以高精度形成局部地形成的膜。
局部地形成的膜優(yōu)選地只形成在與間隔物相對的第二襯底上的一些區(qū)域中。這使得一些間隔物垂直地與有源矩陣襯底相接觸，由此減小彩色濾光器襯底和有源矩陣襯底之間的摩擦力。另一方面，當(dāng)在使有源矩陣襯底和彩色濾光器襯底彼此接近的方向中施加外力時，其他的間隔物與有源矩陣襯底相接觸，由此阻止了間隙進(jìn)一步減小尺寸。
根據(jù)本發(fā)明，局部地形成的膜位于有源矩陣襯底上從而當(dāng)從垂直于第二襯底的表面的方向看時，其在間隔物之內(nèi)，并且包括局部地形成的膜的區(qū)域與間隔物相接觸。這使得通過膜的尺寸能夠確定有源矩陣襯底和局部地形成的膜之間的接觸面積，從而使有源矩陣襯底和彩色濾光器襯底之間具有均勻間隙。


圖1是示出了具有柱形間隔物的現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備的截面圖。
圖2是示出了在日本專利公開No.2002-182220中公開的現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備的截面圖。
圖3是示出了在日本專利公開No.2002-182220中公開的另一個現(xiàn)有液晶顯示設(shè)備的截面圖。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的液晶顯示設(shè)備的平面圖。
圖5A是沿圖4的線A-A′的截面圖，而圖5B是沿圖4的線C-C′的截面圖。
具體實施例方式
為了克服上述現(xiàn)有問題，也就是即使令柱形間隔物的高度是均勻的，襯底之間也有間隙變化，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了多次勤奮實驗和研究，由此獲得了下面的認(rèn)識。
通常，在液晶顯示設(shè)備的制造中，有源矩陣襯底的制備要求形成包括TFT的微小結(jié)構(gòu)，從而通過使用應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝的光刻工藝來進(jìn)行。更具體地說，通過透鏡投影系統(tǒng)或反射鏡投影系統(tǒng)執(zhí)行曝光工藝。透鏡投影系統(tǒng)是通過使用透鏡在襯底上形成圖像的系統(tǒng)。由于對使用的透鏡的尺寸的限制，通常通過與用于襯底的獨立曝光的步進(jìn)式系統(tǒng)相結(jié)合來實現(xiàn)透鏡投影系統(tǒng)。另一方面，反射鏡投影系統(tǒng)是通過使用反射鏡在襯底上形成圖像的系統(tǒng)，并且通常通過與用于襯底的單步曝光的對準(zhǔn)系統(tǒng)相結(jié)合來實現(xiàn)。在襯底上形成圖像的透鏡投影系統(tǒng)和反射鏡投影系統(tǒng)能夠以高精度控制線寬。
相反，在制備彩色濾光器襯底的工藝中，由于無需形成包括TFT的微小結(jié)構(gòu)，所以通過接近式系統(tǒng)來進(jìn)行曝光。接近式系統(tǒng)是通過平行光而不使用諸如透鏡或反射鏡的光聚集裝置來進(jìn)行曝光的系統(tǒng)。這提供了比上述透鏡投影系統(tǒng)和反射鏡投影系統(tǒng)成本低的優(yōu)點。另一方面，由于使用平行光，所以有引起光干涉、由此在控制曝光線寬方面比透鏡投影系統(tǒng)和反射鏡投影系統(tǒng)具有低精度的缺點。因此，如圖1到3所示，形成在彩色濾光器襯底上的柱形間隔物的圖形(form)精度不夠，由此改變了與有源矩陣襯底的接觸面積。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)柱形間隔物和有源矩陣襯底之間的接觸面積的變化會引起有源矩陣襯底和彩色濾光器襯底之間的間隙變化，即使令柱形間隔物的高度是均勻的。換句話說，當(dāng)顯示面板的單位面積的柱形間隔物和有源矩陣襯底之間的接觸面積小時，襯底之間的間隙小于接觸面積大的情況下的間隙。這被認(rèn)為是如下原因?qū)е碌?。?dāng)組裝液晶顯示設(shè)備時，由于大氣壓等使襯底相互擠壓，由此在柱形間隔物上施加了擠壓力。并且如果接觸面積小，那么柱形間隔物易于彈性形變，由此間隙易于收縮。相反，當(dāng)接觸面積大時，柱形間隔物不易于彈性形變，保持了大間隙。可以考慮能夠在有源矩陣襯底上形成柱形間隔物；但是，從工藝方面難以實現(xiàn)。本發(fā)明的發(fā)明人根據(jù)前述認(rèn)識，開發(fā)了保持接觸面積不變的工藝，由此完成了本發(fā)明。
將參考附圖如下描述本發(fā)明的實施例。圖4是示出了根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備的平面圖，圖5A是沿圖4的線A-A′的截面圖，圖5B是沿圖4的線C-C′的截面圖。如圖4、5A和5B所示，在根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備1中，有源矩陣襯底2和彩色濾光器襯底3彼此相對。該液晶顯示設(shè)備1可以是IPS模式(平面內(nèi)切換模式)液晶顯示設(shè)備。圖4是從彩色濾光器襯底3一側(cè)看的液晶顯示設(shè)備1的視圖。該視圖不包含除了黑色矩陣10、彩色濾光器11、在彩色濾光器襯底3中的柱形間隔物13a和13b以及在有源矩陣襯底2中的臺階膜7之外的組件。
有源矩陣襯底2具有玻璃襯底4，其是透明絕緣襯底。與彩色濾光器襯底3相對的玻璃襯底4的表面具有掃描線5。掃描線5被可具有500到600nm厚度的絕緣保護(hù)膜6覆蓋。在保護(hù)膜6之上的掃描線5的正上方的每個區(qū)域中局部地形成膜。如下所述，該膜在有源矩陣襯底2的表面處形成產(chǎn)生臺階。該膜被稱為臺階膜7。除了臺階膜7之外，在保護(hù)膜6上還形成信號線(未示出)、像素電極(未示出)、TFT(未示出)等。在該結(jié)構(gòu)中，信號線連接到TFT的漏極、像素電極連接到TFT的源極、掃描線5連接到TFT的柵極。
通過在與信號線相同的步驟中同時構(gòu)圖來形成臺階膜7。因此，臺階膜7由與信號線相同的材料制成，諸如鉻(Cr)，并且與信號線形成在相同的層中。臺階膜7可以為300nm厚。當(dāng)從垂直于玻璃襯底4的表面的方向看(在下文中，稱作在平面圖中)看時，它們每個都是7μm長乘12μm寬的矩形。此外，形成絕緣保護(hù)膜8從而覆蓋臺階膜7、信號線、像素電極等。保護(hù)膜8可以為300nm厚。結(jié)果，保護(hù)膜8的表面是凸凹不平的，這反映了臺階膜7的結(jié)構(gòu)，從而臺階膜7正上方的區(qū)域在高度上高于其他區(qū)域。也就是說，臺階膜7使有源矩陣襯底2的表面產(chǎn)生臺階。
另一方面，彩色濾光器襯底3具有玻璃襯底9，其是透明絕緣襯底。與有源矩陣襯底2相對的玻璃襯底9的表面具有黑色矩陣(BM)10。該黑色矩陣10布置為象格子一樣從而包括對應(yīng)于有源矩陣襯底2的掃描線5的區(qū)域。換句話說，黑色矩陣10具有矩陣形式的矩形開口10a。帶形彩色濾光器(CF)11形成為跨過黑色矩降10并且與多個對準(zhǔn)開口10a相重疊。彩色濾光器11由三種顏色濾光器構(gòu)成紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)，它們重復(fù)布置。此外，形成的保護(hù)膜12覆蓋彩色濾光器11。
在黑色矩陣10和彩色濾光器11在彩色濾光器襯底3的保護(hù)膜12上相互重疊的區(qū)域上，提供多個柱形間隔物13a和13b(可以被統(tǒng)稱為柱形間隔物13)。每個柱狀間隔物13可以由丙稀酸樹脂制成，高度為2到5μm并且在平面圖中是10μm長乘15μm寬的矩形，向有源矩陣襯底2延伸。在有源矩陣襯底2和彩色濾光器襯底3之間填充液晶14，由此形成液晶層。
柱形間隔物13和臺階膜7之間的位置關(guān)系將詳細(xì)描述如下。在如下區(qū)域上形成柱形間隔物13，該區(qū)域是在彩色濾光器襯底3上的黑色矩陣10的正上方并且在三種顏色之一例如藍(lán)色的彩色濾光器11被暴露出來的開口10a之間的區(qū)域之內(nèi)。例如，以在藍(lán)色彩色濾光器11被暴露出來的開口10a之間的區(qū)域中的每四個區(qū)域有一個的比例來提供柱形間隔物13。
另一方面，在有源矩陣襯底2中，例如以與柱形間隔物13相對的區(qū)域中的每四個區(qū)域有一個的比例來形成臺階膜7。換句話說，以與在藍(lán)色彩色濾光器11被暴露出來的開口10a之間的區(qū)域相對的區(qū)域中的每16個區(qū)域有一個的比例來提供臺階膜7。結(jié)果，如圖5A所示，在4個柱形間隔物13中的1個柱形間隔物13a與在高度上高于有源矩陣襯底2中的臺階膜7的保護(hù)膜8的區(qū)域接觸。如圖5B所示，在4個柱形間隔物13中的3個柱形間隔物13b由于在相對位置中沒有臺階膜7而與有源矩陣襯底2的保護(hù)膜8不接觸。這樣，柱形間隔物13b和保護(hù)膜8之間具有填充液晶14的空隙。
如上所述，每個柱形間隔物13在平面圖中是10μm長乘15μm寬的矩形，每個臺階膜7在平面圖中是7μm長乘12μm寬的矩形，并且保護(hù)膜8的升高的區(qū)域具有與臺階膜7幾乎相同的形狀。在平面圖中，臺階膜7位于柱形間隔物13之內(nèi)。因此，每個柱形間隔物13和有源矩陣襯底2的保護(hù)膜8之間的接觸區(qū)域與每個臺階膜7的上表面幾乎一致，并且是例如7μm長乘12μm寬的矩形。在有源矩陣襯底2的表面處的臺階與間隔物13a接觸。在臺階和間隔物13a之間的接觸區(qū)域布置在間隔物13的接觸表面的周邊之內(nèi)。
下面說明制備柱形間隔物13和臺階膜7的方法。首先說明形成柱形間隔物13的方法。在形成彩色濾光器襯底3直到保護(hù)膜12之后，通過旋涂將由丙稀酸樹脂制成的負(fù)光敏光刻膠應(yīng)用到保護(hù)膜12上。接著，執(zhí)行接近式曝光以硬化應(yīng)用了光敏光刻膠的部分，該部分將是柱形間隔物13。此后，光敏光刻膠的未硬化的部分通過顯影溶液被去除。結(jié)果，光敏光刻膠的硬化的部分被保留以形成柱形間隔物13。
下面將說明形成臺階膜7的方法。通過普通光刻工藝來形成臺階膜7。更具體地說，首先，在玻璃襯底4上形成掃描線5和保護(hù)膜6。然后，通過濺射在保護(hù)膜6的整個表面上形成由Cr制成的膜(未示出)以具有例如300nm的厚度。接著，應(yīng)用用于TFT(未示出)的光刻膠并前烘。然后，通過透鏡投影系統(tǒng)或反射鏡投影系統(tǒng)將用于形成TFT的圖形曝光從而使與光刻膠的區(qū)域相對應(yīng)的部分硬化，該區(qū)域用于作為臺階膜7。接著，進(jìn)行顯影，并且光刻膠的未硬化的部分被去除以構(gòu)圖光刻膠。接著，通過使用構(gòu)圖的光刻膠作為掩模來進(jìn)行蝕刻從而選擇性地去除由Cr制成的膜，由此構(gòu)圖該膜。然后，去除光刻膠。結(jié)果，臺階膜7和TFT以及信號線一起形成。
在本實施例中，在平面圖中，使臺階膜7的面積小于柱形間隔物13的面積，從而臺階膜7形成在柱形間隔物13之內(nèi)。結(jié)果，柱形間隔物13和有源矩陣襯底2之間的接觸面積可以由臺階膜7的尺寸來確定?？梢酝ㄟ^半導(dǎo)體工藝來制作臺階膜7，由此使臺階膜7的圖形精度高于柱形間隔物13。
下面將說明柱形間隔物13和臺階膜7的圖形精度。如上所述，通過接近式系統(tǒng)曝光柱形間隔物13，通過例如透鏡投影系統(tǒng)曝光臺階膜7。當(dāng)用這些系統(tǒng)曝光用于TFT的光刻膠時，在接近式系統(tǒng)中線寬變化(3σ)是0.7μm，在透鏡投影系統(tǒng)中是0.4μm?？紤]到柱形間隔物的形成，在使用的材料不是用于TFT的光刻膠而是對于柱形間隔物是最佳的光刻膠材料并且通常設(shè)置在TFT的形成工藝中的顯影溶液在柱形間隔物的形成工藝中循環(huán)使用的條件下，線寬變化進(jìn)一步增加到2.0μm。另一方面，考慮到臺階膜的形成，在蝕刻工藝中線寬變化僅僅增加約0.1μm并且為0.5μm那樣小。因此，在柱形間隔物的形成中的線寬變化是2.0μm，而在臺階膜的形成中的線寬變化如0.5μm那樣小，由此使得臺階膜具有高于柱形間隔物的圖形精度。
因此，可以以高精度控制柱形間隔物13和有源矩陣襯底2之間的接觸面積從而使其均勻。這使得有源矩陣襯底2和彩色濾光器襯底3之間的間隙均勻。這導(dǎo)致降低了亮度、色度和對比度的變化。
在本實施例中，使柱形間隔物13中的柱形間隔物13a與有源矩陣襯底2恒定接觸，并且在柱形間隔物13b和保護(hù)膜8之間提供空隙。結(jié)果，當(dāng)沒有外力施加到液晶顯示設(shè)備時，只有柱形間隔物13a與有源矩陣襯底2接觸，從而在有源矩陣襯底2和彩色濾光器襯底3之間的摩擦力低。因此，即使當(dāng)由于外力的施加而在有源矩陣襯底2和彩色濾光器襯底3之間有錯位時，錯位會隨著外力的消失而消失。這防止了由于襯底之間的錯位而發(fā)生顯示不均勻。另一方面，當(dāng)在使有源矩陣襯底2和彩色濾光器襯底3彼此接近的方向上施加外力時，擠壓力施加在柱形間隔物13a上使其彈性形變，由此使柱形間隔物13b的頂部與彩色濾光器襯底3接觸，并且最終通過柱形間隔物13a和13b保持了襯底之間的間隙。結(jié)果，柱形間隔物13a和13b防止了塑性形變從而防止了顯示不均勻的發(fā)生。
此外，在本實施例中，可以在與TFT、信號線等相同的步驟中形成臺階膜7。這意味著提供臺階膜7并不會增加液晶顯示設(shè)備的生產(chǎn)成本。此外，由于柱形間隔物13位于黑色矩陣10和彩色濾光器11相互重疊的區(qū)域中，所以柱形間隔物13不在開口10a之內(nèi)，液晶顯示設(shè)備的開口面積比沒有降低。此外，通過將其貼裝在黑色矩陣10和彩色濾光器11上能夠抑制柱形間隔物13的高度。
在本實施例中，使每4個柱形間隔物中的1個與有源矩陣襯底相接觸。但是，本發(fā)明并不限于該例子，并且還能夠使所有的柱形間隔物與有源矩陣襯底相接觸。在這種情況下，可以在與所有的柱形間隔物13相對應(yīng)的位置設(shè)置臺階膜。這能夠相對于柱形間隔物的數(shù)目最大化保持襯底之間的間隙的力。
盡管在本實施例中臺階膜7由Cr制成，但本發(fā)明不限于該例子，它們可以由諸如鋁(Al)的其他金屬或合金制成。還可以使臺階膜7從由多層金屬或合金層構(gòu)成的多層膜制成。但是臺階膜7優(yōu)選地由與信號線相同的材料制成以便不增加額外的工藝。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示設(shè)備，包括彩色濾光器襯底，所述彩色濾光器襯底包括第一襯底；以及形成在所述第一襯底上的間隔物；有源矩陣襯底，與其上形成所述間隔物的所述彩色濾光器襯底的表面相對，所述有源矩陣襯底包括第二襯底；像素電路，其形成在與所述彩色濾光器襯底相對的所述第二襯底的表面上；以及膜，其局部地形成在與所述間隔物相對的所述第二襯底上的至少一些區(qū)域中，并且在所述有源矩陣襯底的表面處產(chǎn)生臺階，所述臺階與所述間隔物接觸，并且所述臺階和所述間隔物之間的接觸區(qū)域位于所述間隔物的接觸表面的周邊之內(nèi)；以及液晶層，其布置在所述彩色濾光器襯底和所述有源矩陣襯底之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示設(shè)備，其中所述像素電路包括掃描線；信號線；以及與所述掃描線和所述信號線連接的薄膜晶體管，并且局部地形成的所述膜由與所述信號線相同的材料制成并且與所述信號線形成在相同的層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示設(shè)備，其中局部地形成的所述膜在與所述信號線相同的步驟中形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一個的液晶顯示設(shè)備，其中通過在所述第一襯底的表面上形成第一膜、用接近式系統(tǒng)曝光所述第一膜，并且顯影用于構(gòu)圖的所述第一膜來制作所述間隔物，以及通過在所述第二襯底的表面上形成第二膜，在所述第二膜上形成光刻膠，用透鏡投影系統(tǒng)或反射鏡投影系統(tǒng)曝光所述光刻膠，顯影用于構(gòu)圖的所述光刻膠，并使用所述構(gòu)圖的光刻膠作為掩模蝕刻所述第二膜來制作局部地形成的所述膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一個的液晶顯示設(shè)備，其中在與所述間隔物相對的所述第二襯底上的一些區(qū)域中只形成局部地形成的所述膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一個的液晶顯示設(shè)備，其中所述彩色濾光器襯底具有形成在所述第一襯底上的黑色矩陣和彩色濾光器，所述間隔物形成在所述黑色矩陣和所述彩色濾光器相互重疊的區(qū)域中，并且在所述掃描線上形成局部地形成的所述膜。
全文摘要
在彩色濾光器襯底上形成第一和第二柱形間隔物，并且在與信號線相同的步驟中在有源矩陣襯底上形成臺階膜。通過接近式曝光形成柱形間隔物，并且通過用透鏡投影系統(tǒng)的曝光來形成臺階膜。在平面圖中，臺階膜布置在柱形間隔物之內(nèi)。使第一柱形間隔物與保護(hù)膜的區(qū)域接觸，其中該區(qū)域在高度上高于有源矩陣襯底中的臺階膜。
文檔編號G02F1/1335GK1713044SQ20051007646
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者井上大輔, 伊藤英毅, 田中大充, 神野貴志 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社