專利名稱：液晶顯示板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示板，尤其涉及一種液晶顯示板及其制造方法。盡管本發(fā)明適合于寬范圍的應(yīng)用，但特別適用于防止液晶顯示板中的球狀襯墊料移動，以及該液晶顯示器件的制造方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示板通過使用電場控制液晶分子排列的光透射率，由此顯示圖像。圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示板的透視平面圖。如圖1所示，液晶顯示板包括彼此面對的薄膜晶體管基板70和濾色片基板80，其間具有液晶分子16的層。
濾色片基板80具有在上基板11上形成的用于實現(xiàn)色彩的R、G和B濾光片的濾色片陣列12。濾色片基板80還包括防止濾色片12之間漏光的黑矩陣18。公共電極14形成在濾色片陣列12上。上定向膜(未示出)可以形成在公共電極14上以給液晶分子16提供初始取向。
薄膜晶體管基板70具有形成在下基板1上的薄膜晶體管陣列，其包括彼此相交的柵線2和數(shù)據(jù)線4，和鄰近于柵極2和數(shù)據(jù)線4的交叉處形成的薄膜晶體管30。薄膜晶體管陣列還包括連接到薄膜晶體管30的像素電極22。下定向膜(未示出)可以形成在薄膜晶體管陣列的上方以給液晶分子16提供初始取向。可以通過上基板11上的公共電極14和下基板1上的像素電極22之間的電場控制液晶分子的定向。
圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于保持濾色片基板和薄膜晶體管基板之間盒間隙的球狀襯墊料的截面圖。如圖2所示，球狀襯墊料13保持濾色片基板80和薄膜晶體管基板70之間的盒間隙。球狀襯墊料13在與黑矩陣18重疊的柵線2或數(shù)據(jù)線(未示出)上。在柵極2上形成柵絕緣膜6和鈍化膜50。球狀襯墊料13可以通過噴墨法形成。
由于球狀襯墊料13具有球狀，因此球狀襯墊料13可能由于從外部施加到液晶顯示板的碰撞而相對于液晶顯示板移動。例如，在將偏振器粘貼到下基板1和上基板11的外表面的工序期間，球狀襯墊料13在施加到液晶顯示板的碰撞的作用下而移動到不同于其初始沉積位置的位置。在另一個例子中，球狀襯墊料13可能由于振動/碰撞試驗而移動，這些試驗是液晶顯示板的可靠性試驗之一。
偏離預(yù)定位置的球狀襯墊料13可能通過干擾液晶分子16的控制而引起漏光。在發(fā)生漏光的液晶顯示板中出現(xiàn)亮點。亮點成為缺陷的一個原因。此外，當(dāng)離位的球狀襯墊料13位于像素電極22上，即在顯示區(qū)域中的情況下，孔徑比降低。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種液晶顯示板及其制造方法，其基本上避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種防止球狀襯墊料在其中移動的液晶顯示板。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種防止球狀襯墊料在其中移動的液晶顯示板的制造方法。
本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點通過下面的描述闡明，部分從描述中顯而易見，或者可以從本發(fā)明的實施中獲得。通過以下的描述及其權(quán)利要求以及所附附圖中所指出的具體結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)和得到本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他目的，根據(jù)本發(fā)明一方面的液晶顯示板包括上基板；面向上基板的下基板；在下基板中朝向上基板的上表面上的柵線和數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線彼此相交叉以限定單元區(qū)域；在單元區(qū)域中形成的像素電極；柵線上方的虛擬源極/漏極圖案；在虛擬源極/漏極圖案中的球狀襯墊料，該球狀襯墊料用于保持上基板和下基板之間的盒間隙。
在另一個方面，一種液晶顯示板包括上基板；面向上基板的下基板；在下基板中朝向上基板的上表面上的柵線和數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線彼此相交叉以限定單元區(qū)域；在單元區(qū)域中形成的像素電極；柵線上方的虛擬半導(dǎo)體圖案；以及在虛擬半導(dǎo)體圖案中的球狀襯墊料，該球狀襯墊料用于保持上基板和下基板之間的盒間隙。
在又一方面，一種制造液晶顯示板的方法包括在下基板的上表面上形成柵線和數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線彼此相交以限定單元區(qū)域；在單元區(qū)域中形成像素電極；在柵線上方形成薄膜晶體管的同時形成第一虛擬圖案；在第一虛擬圖案中形成球狀襯墊料；以及將上基板和下基板粘接到一起。
應(yīng)當(dāng)理解，之前的概括描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，并如所聲稱的，意欲提供對本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
結(jié)合在本申請中并構(gòu)成本申請的一部分的附圖用于提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并，這些
了本發(fā)明的實施例，并與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示板的透視平面圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于保持濾色片基板和薄膜晶體管基板之間盒間隙的球狀襯墊料的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜晶體管基板的平面圖；圖4是沿I-I’線提取的包括薄膜晶體管基板在內(nèi)的液晶顯示板的截面圖；圖5A至5E是根據(jù)本發(fā)明實施方式的逐步聚制造薄膜晶體管的方法的截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施方式利用半色調(diào)掩模制造襯墊料阱的步驟的截面圖；以及圖7是表示根據(jù)本發(fā)明又一實施方式利用虛擬源極/漏極圖案而沒有虛擬半導(dǎo)體圖案制造襯墊料阱的步驟的截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，在附圖中示出了其實施例。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式的薄膜晶體管基板的平面圖，圖4是表示沿圖3所示的I-I’線提取的包括薄膜晶體管基板在內(nèi)的液晶顯示板的截面圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施方式的液晶顯示板的濾色片基板包括黑矩陣118，其相應(yīng)于薄膜晶體管基板上的柵線102和數(shù)據(jù)線104形成以限定單元區(qū)域；在由黑矩陣118所限定的單元區(qū)域中用于實現(xiàn)色彩的濾色片112；和與像素電極122形成垂直電場的公共電極114。
液晶顯示板的薄膜晶體管(以下稱為“TFT”)基板包括下基板101的面向濾色片基板的上表面上的柵線102和數(shù)據(jù)線104。其間具有柵絕緣膜106的柵線102和數(shù)據(jù)線104彼此相交以限定單元區(qū)域。薄膜晶體管130形成在柵線102和數(shù)據(jù)線104的交叉處。像素電極122形成在由柵線102和數(shù)據(jù)線104的交叉所限定的單元區(qū)域中。TFT基板還包括與相鄰單元區(qū)域的柵線102的一部分重疊的存儲電容器120。
TFT 130響應(yīng)柵線102的柵信號將數(shù)據(jù)線104的像素信號提供給像素電極122。TFT 130包括連接到柵線102的柵極132，連接到數(shù)據(jù)線104的源極134，連接到像素電極122的漏極136，和與柵極132重疊并形成源極134和漏極136之間的溝道的有源層138。歐姆接觸層140a形成有源層138和源極134之間的歐姆接觸。歐姆接觸層140b形成有源層138和漏極136之間的歐姆接觸。
根據(jù)本發(fā)明實施方式的液晶顯示板包括用于保持濾色片基板和薄膜晶體管基板之間的盒間隙的球狀襯墊料113。球狀襯墊料113通過利用噴墨法等形成。球狀襯墊料113位于柵線102的上方并與黑矩陣118重疊。根據(jù)本發(fā)明實施方式的液晶顯示板還可以包括虛擬半導(dǎo)體圖案145和虛擬源極/漏極圖案135，用于防止位于下基板的柵線102上的球狀襯墊料113的移動。
虛擬半導(dǎo)體圖案145和虛擬源極/漏極圖案135以具有可以容納球狀襯墊料113的空間的阱形狀形成，球狀襯墊料113形成為放置在虛擬源極/漏極圖案135和虛擬半導(dǎo)體圖案145的內(nèi)部空間即襯墊料阱144中。在上基板111和下基板101粘結(jié)在一起之后，球狀襯墊料113保持在虛擬半導(dǎo)體圖案145和虛擬源極/漏極圖案135中。因此，由于虛擬源極/漏極圖案135和虛擬半導(dǎo)體圖案145容納或保持球狀襯墊料113，因此即使在液晶顯示板的進(jìn)一步制造期間施加外力，球狀襯墊料113也不能相對于液晶顯示器件發(fā)生移動。結(jié)果，可以防止由球狀襯墊料113的移動或偏離預(yù)定位置而引起的漏光和液晶顯示板的孔徑比的減小。
圖5A至5E是根據(jù)本發(fā)明實施方式的逐步聚制造薄膜晶體管的方法的截面圖。如圖5A所示，通過利用第一掩模工序在下基板101上形成柵線102和柵極132。即，通過沉積方法如濺射方法形成柵金屬層。隨后，通過利用第一掩模的光刻工序和通過蝕刻工序?qū)沤饘賹舆M(jìn)行構(gòu)圖，由此形成柵線102和柵極132。柵金屬層可以由具有鋁(Al)或鋁/釹(Al/Nd)的鋁族金屬構(gòu)成。
隨后，在形成有柵線102和柵極132的下基板101的整個表面上方沉積柵絕緣膜106。如圖5B所示，第二掩模工序在柵絕緣膜106上形成有源層138和歐姆接觸層140，以及在下基板101的柵線102上形成虛擬半導(dǎo)體圖案145，其中當(dāng)上基板111和下基板101粘結(jié)在一起時球狀襯墊料113被設(shè)置在此。更具體地說，虛擬半導(dǎo)體圖案145成形為形成其中能夠容納/保持球狀襯墊料113的襯墊料阱144。
第二掩模工序通過利用沉積方法如PECVD或濺射在柵絕緣膜106上順序形成第一和第二有源層而開始。然后在第二有源層上形成光刻膠膜。此外，利用第二掩模在光刻膠膜上形成光刻膠圖案。通過利用光刻膠圖案作為掩模的濕刻工序形成有源層138、歐姆接觸層140和虛擬半導(dǎo)體圖案145。有源層由摻雜有n型或p型雜質(zhì)的非晶硅構(gòu)成，歐姆接觸層由未摻雜的非晶硅構(gòu)成。
接下來，如圖5C所示，通過利用第三掩模工序在形成有有源層138、歐姆接觸層140和虛擬半導(dǎo)體圖案145的下基板101上形成與虛擬半導(dǎo)體圖案145重疊的虛擬源極/漏極圖案135、源極134以及漏極136。第三掩模工序通過利用沉積方法如PECVD或濺射在已經(jīng)具有有源層138、歐姆接觸層140和虛擬半導(dǎo)體圖案145的下基板上沉積源/漏金屬層而開始。然后，在源/漏金屬層上沉積光刻膠膜。進(jìn)一步，通過利用第三掩模形成光刻膠圖案。
通過利用光刻膠圖案作為掩模的濕刻工序?qū)υ?漏金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成數(shù)據(jù)線104、連接到數(shù)據(jù)線104的源極134、漏極136、以及在虛擬半導(dǎo)體圖案145上的虛擬源極/漏極圖案135。隨后，通過蝕刻工序去除歐姆接觸層140的一部分和源/漏金屬層的一部分以暴露出TFT 130溝道部分的有源層138、源極134和漏極136以及第一和第二歐姆接觸層140a和140b分離。源/漏金屬層可以由金屬如鉬(Mo)、銅(Cu)等形成。隨后，如圖5D所示，在形成有源極134、漏極136和虛擬源極/漏極圖案135的下基板101的整個表面上方形成無機絕緣材料或有機絕緣材料，由此形成鈍化膜150。通過利用第四掩模的光刻工序和蝕刻工序?qū)︹g化膜150進(jìn)行構(gòu)圖，由此形成暴露出漏極136的接觸孔148。
第五掩模工序通過利用沉積方法如濺射在構(gòu)圖后的鈍化膜150上順序形成透明金屬膜和光刻膠膜而開始。然后，通過利用第五掩模對像素電極122進(jìn)行構(gòu)圖。像素電極122與通過接觸孔148暴露出的漏極136接觸。透明金屬膜可以由氧化銦錫(ITO)、氧化錫(TO)、氧化銦錫鋅(ITZO)和氧化銦鋅(IZO)之一形成。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施方式的制造液晶顯示板的方法，在第三掩模工序中形成源極134、漏極136和虛擬源極/漏極圖案135，該第三掩模工序在形成有源層138、歐姆接觸層140和虛擬半導(dǎo)體圖案145的第二掩模工序之后進(jìn)行。因此，在上述實施方式中，下基板的總制造工序包括五輪掩模工序。然而，具有有源層138和歐姆接觸層140的源極134和漏極136利用半色調(diào)掩模和虛擬源極/漏極圖案135和虛擬半導(dǎo)體圖案145在同一掩模工序中形成。即，可以通過利用半色調(diào)掩模在一個掩模工序中進(jìn)行上述實施方式的第二掩模工序和第三掩模工序。因此，在本發(fā)明實施方式中的液晶顯示板可以利用四輪掩模工序制造。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施方式利用半色調(diào)掩模制造襯墊料阱的步驟的截面圖。如圖6所示，源極134和漏極136具有與歐姆接觸層140相同的截面形狀。此外，虛擬源極/漏極圖案135具有與虛擬半導(dǎo)體圖案145相同的截面形狀。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明又一實施方式利用虛擬源極/漏極圖案而沒有虛擬半導(dǎo)體圖案制造襯墊料阱的步驟的截面圖。如圖7所示，襯墊料阱144可以僅由虛擬源極/漏極圖案135而沒有虛擬半導(dǎo)體圖案145形成。在形成有源層138和歐姆接觸層140的五輪掩模工序的第二掩模工序中，沒有形成虛擬半導(dǎo)體圖案145。其后，在形成源極134和漏極136的第三掩模工序中，同樣地形成虛擬源極/漏極圖案135。結(jié)果，如同7所示，形成襯墊料阱144。
本發(fā)明的上述實施例適合于在上基板上具有公共電極114的液晶顯示板。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于其中公共電極114形成在下基板上以與像素電極122形成水平電場的液晶顯示板。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施方式的液晶顯示板及其制造方法包括通過虛擬半導(dǎo)體圖案和與虛擬半導(dǎo)體圖案重疊的虛擬源極/漏極圖案構(gòu)成的襯墊料阱，以在其中容納或保持球狀襯墊料。因此，即使在制造工序期間液晶顯示板受到碰撞，球狀襯墊料也不相對于液晶顯示器件移動。結(jié)果，可以防止由球狀襯墊料從黑矩陣區(qū)域移動至像素區(qū)域中引起的液晶顯示板的漏光和孔徑比的減小。
顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神或范圍的情況下可以得到本發(fā)明的多種變形和改進(jìn)。因此，本發(fā)明意欲覆蓋所有落入所附權(quán)利要求及其等效物范圍內(nèi)的這些變形和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示板，包括上基板；面向上基板的下基板；柵線和數(shù)據(jù)線，位于下基板中朝向上基板的上表面上，柵線和數(shù)據(jù)線彼此相交叉以限定單元區(qū)域；在單元區(qū)域中形成的像素電極；位于柵線上方的虛擬源極/漏極圖案；以及位于所述虛擬源極/漏極圖案中的球狀襯墊料，該球狀襯墊料用于保持上基板和下基板之間的盒間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，還包括薄膜晶體管，包括連接到柵線的柵極；位于柵極上方的有源層；位于有源層上的第一和第二歐姆接觸層；位于第一歐姆接觸層上并連接到數(shù)據(jù)線的源極；以及位于第二歐姆接觸層上并連接到像素電極的漏極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示板，其特征在于，所述虛擬源極/漏極圖案由與薄膜晶體管的源極和漏極相同的材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示板，其特征在于，還包括在虛擬源極/漏極圖案和柵線之間的虛擬半導(dǎo)體圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示板，其特征在于，所述虛擬源極/漏極圖案和所述虛擬半導(dǎo)體圖案具有相同形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，還包括在下基板上形成的公共電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示板，其特征在于，還包括在上基板上形成的公共電極。
8.一種液晶顯示板，包括上基板；面向上基板的下基板；位于下基板中朝向上基板的上表面上的柵線和數(shù)據(jù)線，該柵線和數(shù)據(jù)線彼此相交叉以限定單元區(qū)域；在單元區(qū)域中形成的像素電極；位于柵線上方的虛擬半導(dǎo)體圖案；以及位于虛擬半導(dǎo)體圖案中的球狀襯墊料，該球狀襯墊料用于保持上基板和下基板之間的盒間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示板，其特征在于，還包括薄膜晶體管，其包括連接到柵線的柵極；位于柵極上方的有源層；位于有源層上的第一和第二歐姆接觸層；位于第一歐姆接觸層上并連接到數(shù)據(jù)線的源極；以及位于第二歐姆接觸層上并連接到像素電極的漏極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示板，其特征在于，所述虛擬半導(dǎo)體圖案由與薄膜晶體管的第一和第二歐姆接觸層以及有源層相同的材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示板，其特征在于，還包括在下基板上形成的公共電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示板，其特征在于，還包括在上基板上形成的公共電極。
13.一種制造液晶顯示板的方法，包括在下基板上形成柵線；形成與柵線相交叉的數(shù)據(jù)線，以及位于柵線上的第一虛擬圖案；在柵線和數(shù)據(jù)線相交叉所限定的單元區(qū)域中形成像素電極；在第一虛擬圖案中沉積球狀襯墊料；以及制備面向下基板的上基板；將上基板和下基板粘接在一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于，還包括形成連接到柵線的柵極；在柵極上方形成有源層；在有源層上形成第一和第二歐姆接觸層；在第一歐姆接觸層上形成源極；以及在第二歐姆接觸層上形成漏極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述第一虛擬圖案由與源極和漏極相同的材料形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述第一虛擬圖案與源極和漏極同時形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述第一虛擬圖案由與第一和第二歐姆接觸層以及有源層相同的材料形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述第一虛擬圖案與所述第一和第二歐姆接觸層以及有源層同時形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其特征在于，還包括在所述第一虛擬圖案和柵線之間形成第二虛擬圖案。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述第二虛擬圖案由與所述第一和第二歐姆接觸層以及有源層相同的材料形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制造方法，其特征在于，所述第二虛擬圖案與所述第一和第二歐姆接觸層以及有源層同時形成。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述第一虛擬圖案和第二虛擬圖案在相同的掩模工序步驟中形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制造方法，其特征在于，所述掩模工序步驟使用半色調(diào)掩模。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于，還包括在下基板上形成公共電極。
25.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于，還包括在上基板上形成公共電極。
全文摘要
一種液晶顯示板，包括上基板；面向上基板的下基板；在下基板中朝向上基板的上表面上的柵線和數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線彼此相交叉以限定單元區(qū)域；在單元區(qū)域中形成的像素電極；位于柵線上方的虛擬源極/漏極圖案；在虛擬源極/漏極圖案中的球狀襯墊料，該球狀襯墊料用于保持上基板和下基板之間的盒間隙。
文檔編號G02F1/1339GK1881015SQ200610078420
公開日2006年12月20日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月14日
發(fā)明者尹性會, 申世淙, 金峰澈, 李承炫, 具教用, 徐賢真, 權(quán)當(dāng) 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社