專利名稱：液晶顯示器件的基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件，更具體地，涉及一種用于液晶顯示器件的濾色器基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示(LCD)器件包括彼此分離并且其間插入有液晶層的第一基板和第二基板。第一基板具有公共電極、黑底，以及濾色器層，該濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色子濾色器。第二基板具有開關(guān)元件和像素電極。
黑底包括光學(xué)密度高于大約3.5的材料。光學(xué)密度(OD)由公式OD＝-Log(T)限定，其中T為透射率。例如，可以將鉻(Cr)薄膜或者含有碳的有機(jī)材料薄膜用作黑底。另外，可以將鉻和氧化鉻的雙層結(jié)構(gòu)(Cr/CrOx)用作黑底，以減少來自該雙層的表面的反射。
光敏黑樹脂被廣泛用作黑底。由于這種類型的黑底是通過光敏黑底的涂覆、曝光和顯影步驟而形成的，所以該黑底的形成工藝簡(jiǎn)單，并且制造成本相對(duì)低。可以將使用黑樹脂的黑底用于面內(nèi)切換模式液晶顯示(IPS-LCD)器件。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器件的基板的示意性剖視圖。在圖1中，由樹脂制成的黑底5形成在基板3上。濾色器層7形成在黑底5上。通常，由樹脂制成的黑底5的光學(xué)密度低于由金屬材料制成的黑底的光學(xué)密度。因此，由樹脂制成的黑底5被形成為具有足夠的厚度以防止光透射，由此在濾色器層7中形成臺(tái)階。為了減小濾色器層7中的臺(tái)階的影響，在濾色器層7上形成保護(hù)層(overcoat layer)9。在保護(hù)層9上形成公共電極11。
圖2A至2E是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于液晶顯示器件的基板的制造工藝的示意性剖視圖。在圖2A中，通過涂覆光敏有機(jī)材料在基板3上形成黑有機(jī)層13。在黑有機(jī)層13上設(shè)置掩模15，該掩模15具有透射部分“A”和阻擋部分“B”。光通過該掩模15照射到黑有機(jī)層13上。
在圖2B中，通過對(duì)(圖2A的)所照射的黑有機(jī)層13進(jìn)行顯影，在基板3上形成由樹脂制成的黑底5。黑底5的開口部分10與像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)。例如，光敏有機(jī)材料可以是其中通過顯影去除了非照射部分的負(fù)型。另外，使用具有紅色、綠色和藍(lán)色子濾色器的濾色器層來填充黑底5的開口部分10。
在圖2C中，通過涂覆、曝光和顯影紅色樹脂，在黑底5上形成紅色子濾色器7a。然后，通過類似的涂覆、曝光和顯影步驟在黑底5上依次形成綠色子濾色器7b和藍(lán)色子濾色器7c。各個(gè)子濾色器7a、7b和7c與黑底5的開口部分10相對(duì)應(yīng)，并與黑底5交疊。由于黑底5形成在各個(gè)子濾色器7a、7b和7c的外圍部分下面，所以各個(gè)子濾色器7a、7b和7c的表面具有與其外圍部分相鄰的臺(tái)階20。例如，各個(gè)子濾色器7a、7b和7c可以具有超過大約0.8μm的臺(tái)階。
在圖2D中，在具有紅色、綠色和藍(lán)色子濾色器7a、7b和7c的濾色器層上形成保護(hù)層9，以減小各個(gè)子濾色器7a、7b和7c的臺(tái)階20(圖2中)。該保護(hù)層9包括透明絕緣樹脂，用于對(duì)基板3的頂面進(jìn)行平整化。
在圖2E中，在保護(hù)層9上形成透明導(dǎo)電材料的公共電極11。
如上所述，當(dāng)在用于LCD器件的基板上形成由樹脂制成的黑底時(shí)，會(huì)由于厚的黑底而在該基板的頂面上產(chǎn)生臺(tái)階。隨著表面臺(tái)階的增大，LCD器件的操作變得不穩(wěn)定。另外，這種表面臺(tái)階會(huì)導(dǎo)致LCD器件的顯示圖像中出現(xiàn)斑點(diǎn)(stain)。形成保護(hù)層來減小LCD器件表面中的臺(tái)階的影響。
然而，這種保護(hù)層使LCD器件的制造工藝復(fù)雜并增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種用于液晶顯示器件的基板及其制造方法，其基本上解決了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性和缺點(diǎn)而導(dǎo)致的一個(gè)或更多個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供一種用于液晶顯示器件的基板，該基板具有經(jīng)改善的顯示質(zhì)量，而沒有增加制造工藝以及生產(chǎn)成本。
在以下說明書中將闡述本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其部分地通過說明書變得明了，或者可以通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而習(xí)得。通過所撰寫的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)并獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體實(shí)施和廣泛描述的，一種用于液晶顯示器件的濾色器基板包括具有像素區(qū)域的基板；在該基板上的黑底，該黑底包括樹脂并具有曲面頂面；以及在該黑底上的濾色器層。
在本發(fā)明的另一方面，一種制造液晶顯示器件的濾色器基板的方法包括在具有像素區(qū)域的基板上形成黑有機(jī)層；對(duì)該黑有機(jī)層進(jìn)行曝光和顯影，以形成平坦的黑底，該黑底的剖面具有矩形形狀；對(duì)該平坦黑底進(jìn)行圓整處理(round-off)，以使其具有曲面頂面；以及在該曲面黑底上形成濾色器層。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于液晶顯示器件的濾色器基板包括具有像素區(qū)域的基板；圍繞該基板的像素區(qū)域的邊界的黑底，該黑底包括樹脂并具有曲面頂面；以及與該黑底的曲面頂面交疊的濾色器層。
應(yīng)該理解，以上的概述和以下的詳述都是示例性和說明性的，旨在為所要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。


附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理，包含附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并將其并入構(gòu)成本說明書的一部分。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于液晶顯示器件的基板的示意性剖視圖。
圖2A到2E是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于液晶顯示器件的基板的制造工藝的示意性剖視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于液晶顯示器件的基板的示意性剖視圖。
圖4A至4E是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于液晶顯示器件的基板的制造工藝的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中示出了其示例。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于液晶顯示器件的基板的示意性剖視圖。如圖3所示，在基板113的像素區(qū)域的邊界周圍形成由樹脂制成的黑底120。黑底120的上表面具有曲面形狀以基本上減緩后續(xù)濾色器層119中的臺(tái)階。然后，在該曲面黑底120上形成濾色器層119。在濾色器層119上形成公共電極130。由于曲面形狀的黑底120減緩了濾色器層119的臺(tái)階，所以將公共電極130直接形成在濾色器層119上，而無需另外的保護(hù)層。
圖4A至4E是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于液晶顯示器件的基板的制造工藝的示意性剖視圖。
如圖4A所示，將光敏有機(jī)材料涂覆在基板113上以形成黑有機(jī)層115。在黑有機(jī)層115上設(shè)置具有透射部分“A”和阻擋部分“B”的掩模117。該光敏有機(jī)材料可以是正型和負(fù)型兩種類型的光敏材料之一。通過顯影去除正型光敏有機(jī)材料的光照部分，而通過顯影去除負(fù)型光敏有機(jī)材料的非光照部分。為了便于說明，將正型光敏有機(jī)材料用于黑有機(jī)層115。在形成黑有機(jī)層115之后，通過掩模117將光照射到黑有機(jī)層115上。
如圖4B所示，通過對(duì)(圖4A的)所照射的黑有機(jī)層115進(jìn)行顯影，在基板113上形成由樹脂制成的平坦黑底118。該平坦黑底118具有平坦的頂面和陡峭的側(cè)面。因此，該平坦黑底118具有矩形的橫截面。由于將正型光敏有機(jī)材料用于該平坦黑底118，所以該平坦黑底118與(圖4A的)掩模117的阻擋部分“B”相對(duì)應(yīng)。此外，該平坦黑底118包括多個(gè)開口，用于在后續(xù)工藝中容納具有紅色、綠色和藍(lán)色子濾色器的濾色器層。平坦黑底118的開口與用于顯示圖像的像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)。另外，該平坦黑底118可以形成為覆蓋另一基板上的薄膜晶體管。由于入射到薄膜晶體管的光被平坦黑底118遮蔽，所以可以防止薄膜晶體管中的泄漏電流。
如圖4C所示，對(duì)該平坦黑底118進(jìn)行熱處理，以將矩形的黑底118整形為曲面的黑底120。例如可以在大約220℃的溫度下對(duì)該平坦黑底118退火大約30分鐘至大約1小時(shí)。通過加熱降低了用于平坦黑底118的樹脂的粘度。因此，樹脂的周邊部分流出，由此獲得曲面的黑底120。該曲面黑底120的頂面不是平坦的而是圓整的，以減小后續(xù)濾色器層的臺(tái)階。該曲面黑底120具有與像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的開口125。
如圖4D所示，通過涂覆、曝光并顯影紅色樹脂，在曲面黑底120上形成紅色子濾色器119a。然后，通過類似的涂覆、曝光和顯影步驟在該曲面黑底120上依次形成綠色子濾色器119b和藍(lán)色子濾色器119c。各個(gè)子濾色器119a、119b和119c與曲面黑底120的開口125相對(duì)應(yīng)，并與曲面黑底120交疊。即使濾色器層119在曲面黑底120正上方的第一頂面與基板113正上方的第二頂面(通過由濾色器周邊部分的下面的曲面黑底120導(dǎo)致的開口125而暴露)之間具有臺(tái)階127，也會(huì)因?yàn)榛⌒魏诘?20的圓整形狀而基本上減緩濾色器層119的臺(tái)階127。例如，濾色器層119可以在黑底120上的濾色器層的第一頂面和黑底中的開口上的濾色器層的第二頂面之間具有高度差。該高度差可以小于大約0.8μm。
如圖4E所示，在濾色器層119上形成透明導(dǎo)電材料的公共電極130。由于曲面黑底120減緩了濾色器層119的臺(tái)階，所以在濾色器層119上直接形成公共電極130，而無需用于平整的額外層。公共電極130可以包括銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO)之一。公共電極130與另一基板上的像素電極一起驅(qū)動(dòng)液晶分子。
當(dāng)LCD器件為面內(nèi)切換模式類型時(shí)，公共電極形成在具有像素電極的另一基板上。因此，面內(nèi)切換模式類型的LCD器件中不需要濾色器層119上的公共電極130。
由于對(duì)由樹脂制成的平坦黑底進(jìn)行加熱以對(duì)由樹脂制成的黑底進(jìn)行圓整處理，以使其具有曲面的頂面，所以該曲面黑底上的濾色器層具有小于大約0.8μm的臺(tái)階。因此，將公共電極直接形成在濾色器層上，而無需用于平整的另外的保護(hù)層。結(jié)果，簡(jiǎn)化了后續(xù)的制造工藝，并降低了生產(chǎn)成本。盡管針對(duì)液晶顯示器件說明了示例性實(shí)施例，但是本發(fā)明也可以用于其他類型的顯示器件。本發(fā)明可以應(yīng)用于使用LCD的投影儀，例如投影TV或演示投影儀。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然可以在不脫離本發(fā)明的主旨或范圍的前提下對(duì)本發(fā)明的用于液晶顯示器件的基板及其制造方法進(jìn)行多種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的這些修改和變化。
本申請(qǐng)要求2004年9月15日在韓國提交的韓國專利申請(qǐng)No.P2004-0073814的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其并入。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示器件的濾色器基板，其包括具有像素區(qū)域的基板；所述基板上的黑底，該黑底包括樹脂并具有曲面的頂面；以及所述黑底上的濾色器層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板，其中所述黑底具有與所述像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板，其中所述濾色器層在所述黑底上方的濾色器層的第一頂面和所述開口上方的濾色器層的第二頂面之間具有高度差，并且該高度差小于大約0.8μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板，其中所述樹脂包括光敏有機(jī)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板，其中所述光敏有機(jī)材料為正型，以通過光刻去除光照部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板，其中所述顯示器件為液晶顯示器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板，還包括所述濾色器層上的公共電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板，其中所述顯示器件為面內(nèi)切換模式的液晶顯示器件。
9.一種用于制造液晶顯示器件的濾色器基板的方法，包括以下步驟在基板上形成黑有機(jī)層；對(duì)所述黑有機(jī)層進(jìn)行曝光和顯影，以形成基本平坦的黑底，該黑底的橫截面具有矩形形狀；對(duì)所述平坦黑底進(jìn)行處理，以將該黑底整形為具有曲面的頂面；以及在所述曲面黑底上形成濾色器層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述平坦黑底具有與像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的開口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述濾色器層在所述曲面黑底上方的濾色器層的第一頂面和所述開口上方的濾色器層的第二頂面之間具有高度差，并且該高度差小于大約0.8μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中通過加熱來執(zhí)行對(duì)所述平坦黑底的處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在大約220℃的溫度下對(duì)所述平坦黑底進(jìn)行處理大約30分鐘至大約1小時(shí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述黑有機(jī)層包括光敏有機(jī)材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述光敏有機(jī)材料為正型，以去除光照部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括在所述濾色器層上形成公共電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述液晶顯示器件為面內(nèi)切換模式的液晶顯示器件。
18.一種用于液晶顯示器件的濾色器基板，其包括具有像素區(qū)域的基板；圍繞所述基板上的像素區(qū)域的邊界的黑底，該黑底包括樹脂并具有曲面的頂面；以及與所述黑底的曲面頂面交疊的濾色器層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基板，其中所述黑底具有與所述像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的開口，并且所述濾色器層在所述黑底上方的濾色器層的第一頂面和所述黑底的開口上方的濾色器層的第二頂面之間具有高度差，并且該高度差小于大約0.8μm。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基板，還包括直接在所述濾色器層上的公共電極。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基板，其中所述液晶顯示器件為面內(nèi)切換模式的液晶顯示器件。
全文摘要
液晶顯示器件的基板及其制造方法。一種用于液晶顯示器件的濾色器基板，其包括具有像素區(qū)域的基板；該基板上的黑底，該黑底包括樹脂并具有曲面的頂面；以及該黑底上的濾色器層。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1749825SQ20051008242
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者盧壽東 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社