專利名稱：液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)裝置，更具體地，涉及一種LCD器件及其制造方法，其中突起布置成與柱狀襯墊料相對，以便減小柱狀襯墊料和其相對的基板之間的接觸面積，以及突起由有機材料形成以最小化柱狀襯墊料的變形。
背景技術(shù)：
隨著信息社會的發(fā)展，對于多種顯示裝置的需求增加。因此，已經(jīng)為研究和發(fā)展多種平面顯示裝置作了很多努力，這些顯示裝置例如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(PDP)、場致發(fā)光顯示器(ELD)和真空熒光顯示器(VFD)。一些種類的平面顯示裝置已經(jīng)應用于各種設備的顯示器。
在各種平面顯示裝置中，液晶顯示(LCD)裝置由于其外形薄、重量輕和功耗低的有利特點而得到最廣泛的應用，借此LCD器件取代了陰極射線管(CRT)。除了輕便型LCD器件如用于筆記本電腦的顯示器以外，LCD器件也已經(jīng)發(fā)展到用于計算機顯示器和電視機來接受和顯示廣播信號。
為了在各種領域中使用LCD器件作為常規(guī)的顯示器，發(fā)展LCD器件的關(guān)鍵取決于LCD器件能否實現(xiàn)高質(zhì)量圖像，如大尺寸屏幕的高分辨率和高亮度，同時保持輕的重量、薄的外形和低的功耗。
同時，襯墊料在上述LCD器件的第一和第二基板之間形成，以保持液晶層的固定間隔。
根據(jù)形狀，襯墊料可以是球狀襯墊料或柱狀襯墊料。
球狀襯墊料具有球形，并分散在第一和第二基板上。同樣，即使在第一和第二基板相互粘結(jié)在一起以后球狀襯墊料的移動相對自由。球狀襯墊料與第一和第二基板的接觸面積小。
相反，柱狀襯墊料通過在第一基板或第二基板上的陣列工序形成。柱狀襯墊料以具有預定高度的柱形形成在預定基板上。因此，柱狀襯墊料與第一和第二基板的接觸面積相對較大。
下文將參照附圖描述設有柱狀襯墊料的現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件。
圖1是說明了設有柱狀襯墊料的現(xiàn)有技術(shù)LCD器件的截面圖。
如圖1所示，設有柱狀襯墊料的現(xiàn)有技術(shù)LCD器件包括彼此相對的第一和第二基板30和40，在第一和第二基板30和40之間形成的柱狀襯墊料20，和填充在第一和第二基板30和40之間的液晶層(未示出)。
第一基板30包括與數(shù)據(jù)線(未示出)相交以限定象素區(qū)域的柵線31，在柵線31和數(shù)據(jù)線的相交區(qū)域上形成的薄膜晶體管TFT，和在每個象素區(qū)域中形成的象素電極(未示出)。
第二基板40包括與除象素區(qū)域外區(qū)域?qū)暮诰仃噷?1，相應于平行于數(shù)據(jù)線的垂直象素區(qū)域的帶狀濾色片層42，和在濾色片層42上形成的公共電極或涂覆層43。
柱狀襯墊料20形成為相應于柵線31上方的預定位置。
第一基板30進一步包括在包括柵線31的整個表面上形成的柵絕緣層36，和在柵絕緣層36上形成的鈍化層37。
圖2A和2B是說明了設有柱狀襯墊料的現(xiàn)有技術(shù)LCD器件的接觸缺陷的平面圖和截面圖。
如圖2A和2B中所示，在設有柱狀襯墊料的LCD器件中，如果LCD板10用手指或其他東西沿預定方向接觸，在接觸部分上就會產(chǎn)生斑點。該斑點稱作接觸斑點或接觸缺陷，這是因為該點產(chǎn)生在LCD板的屏幕上。
需要注意這種接觸缺陷由在柱狀襯墊料20和與其相對的第一基板1之間的大接觸面積產(chǎn)生的摩擦力而引起。換言之，如圖2B中所示，柱狀襯墊料20與第一基板1接觸以形成不同于球狀襯墊料的相對大的接觸面積。因此，由于接觸而移動的第一和第二基板1和2恢復到它們的初始狀態(tài)需要較長的時間。因此，斑點保持直到第一和第二基板恢復到它們的初始狀態(tài)。
上述設有柱狀襯墊料的現(xiàn)有技術(shù)LCD器件有下述問題首先，當用手指或其他東西接觸LCD板時，面板黑狀態(tài)的亮度會失去平衡。換言之，當偏振片由于環(huán)境濕度和溫度改變而收縮或松馳時，基板由于負荷而變形，該負荷沿粘附到LCD板表面(背面)上的偏振片的變形方向拉伸基板。因此，液晶的排列會混亂，結(jié)果，引起不平衡的黑狀態(tài)。同樣，通過接觸(摩擦)LCD板，上和下基板可能在20μm至100μm的范圍內(nèi)變形。在該情況下，即使手指在接觸后從LCD板移開，兩基板由于它們之間的表面張力也不能恢復到它們的初始狀態(tài)，從而繼續(xù)產(chǎn)生光泄漏。結(jié)果，黑屏幕變得不平衡。
這是因為當柱狀襯墊料緊密地附著在其相對基板上產(chǎn)生的拉伸負荷比恢復到基板變形前形狀的負荷要大得多。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明定向為一種LCD器件及其制造方法，其基本上避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點帶來的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種LCD器件及其制造方法，其中突起布置成與柱狀襯墊料相對，以便減小柱狀襯墊料和其相對的基板之間的接觸面積，以及突起由有機材料形成以使柱狀襯墊料的變形最小。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征將部分在下面的描述中提出，部分根據(jù)下面的描述使所屬領域的普通技術(shù)人員顯而易見，或可以從本發(fā)明的實施中了解。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)，本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點可以實現(xiàn)和得到。
如在此具體和概括描述的，為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點以及根據(jù)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一種LCD器件包括彼此相對的第一和第二基板，在第一基板上彼此相交以限定象素區(qū)域的柵線和數(shù)據(jù)線，在柵線和數(shù)據(jù)線的相交部分上形成的薄膜晶體管，在第二基板的預定部分上由第一有機材料形成的第一柱狀襯墊料，在第一基板上與第一柱狀襯墊料對應形成的第二有機材料的突起，和填充在第一和第二基板間的液晶層。
第一有機材料和第二有機材料的彈性恢復率為60％或更大。
第一有機材料與第二有機材料相同。
突起包括在第一基板的固定位置上形成的球狀襯墊料。
球狀襯墊料包括聚苯乙烯、二乙烯基苯、聚乙烯醇和聚丙烯酸酯中的至少之一。
球狀襯墊料的直徑為20μm或更小。
突起由上表面比第一柱狀襯墊料相對小的第二柱狀襯墊料形成。
第二柱狀襯墊料包括光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、響應單體、和增粘劑。
突起的上表面(與柱狀襯墊料接觸面積)的臨界尺寸為10μm或更小。
第一柱狀襯墊料中相應于第二基板的下表面的臨界尺寸為20μm至50μm。
第一柱狀襯墊料包括光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、響應單體、和增粘劑。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造LCD器件的方法包括制備彼此相對的第一和第二基板，在第一基板上形成薄膜晶體管陣列和在第二基板上形成濾色片陣列，在第二基板的預定部分上形成第一有機材料的柱狀襯墊料，在第一基板上形成相應于柱狀襯墊料的第二有機材料的突起，該突起的上表面的臨界尺寸比柱狀襯墊料的相對小，將液晶滴注到第一和第二基板中任意之一上，以及將第一和第二基板相互粘結(jié)以便第一基板上的突起與第二基板上的柱狀襯墊料相對。
通過制備分散有包含球狀襯墊料的樹脂的溶液和用噴墨裝置輸出該溶液形成突起。
通過制備包括球狀襯墊料的負型光刻膠膜和用噴墨裝置輸出該負型光刻膠膜形成突起。
通過在第一基板上涂布第二有機材料并選擇性地曝光和顯影涂布的有機材料形成突起。
通過在第二基板上涂布第一有機材料并選擇性地曝光和顯影涂布的有機材料形成柱狀襯墊料。
第一有機材料和第二有機材料的彈性恢復率為60％或更大。
應當了解，本發(fā)明之前的概括描述和下面的詳細描述為例證性和解釋性的，并如所聲稱的，打算提供本發(fā)明的進一步解釋。
所附附圖用于提供本發(fā)明的進一步理解，并結(jié)合在本申請中，構(gòu)成本申請的一部分，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是說明了設有柱狀襯墊料的現(xiàn)有技術(shù)LCD器件的截面圖；圖2A和2B是說明了設有柱狀襯墊料的現(xiàn)有技術(shù)LCD器件的接觸缺陷的平面圖和截面圖；圖3是說明了設有無機材料的突起結(jié)構(gòu)的LCD器件的截面圖；圖4A和4B是說明了相應于圖3中無機材料突起結(jié)構(gòu)的柱狀襯墊料在加壓時和加壓后的狀態(tài)的截面圖；圖5是說明了根據(jù)負荷的柱狀襯墊料的變形范圍的圖；圖6是說明了根據(jù)時間每種材料的柱狀襯墊料的恢復位移的圖；圖7是說明了根據(jù)本發(fā)明具有有機材料突起結(jié)構(gòu)的LCD器件的截面圖；圖8A和8B是說明了相應于圖7中有機材料突起結(jié)構(gòu)的柱狀襯墊料在加壓時和加壓后的狀態(tài)的截面圖；以及圖9是說明了根據(jù)本發(fā)明的LCD器件的平面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細描述，這些實施例在所附附圖中說明。在任何可能的情況下，相同的附圖標記在整個附圖中表示相同或相似的部件。
當LCD器件的LCD板用手指或其他東西接觸時，由柱狀襯墊料和其相對基板之間的大接觸面積產(chǎn)生的大摩擦引起接觸缺陷。為此，將由于接觸而移動的基板恢復到其初始狀態(tài)需要較長的時間。因此，已經(jīng)致力于去除接觸缺陷的研究。一種是具有突起的LCD器件，其中該突起與柱狀襯墊料相對形成，以使柱狀襯墊料與其相對的基板接觸時的接觸面積小于柱狀襯墊料的上表面。
圖3是說明了根據(jù)本發(fā)明的具有無機材料突起的LCD器件的截面圖。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的具有無機材料突起的LCD器件包括彼此相對的第一和第二基板50和60；在第二基板60上預定部分處形成的柱狀襯墊料70；體積相對小于柱狀襯墊料70的突起55，其在第一基板50上形成以與柱狀襯墊料70的預定部分接觸；和填充在第一和第二基板50和60之間的液晶層(未示出)。
第一基板50是設有薄膜晶體管陣列的薄膜晶體管陣列基板，第二基板60是設有濾色片陣列的濾色片陣列基板。
在第一基板50上形成的薄膜晶體管陣列除突起55外在圖中省略。
例如，薄膜晶體管陣列包括柵線、與柵線相交以限定象素區(qū)域的數(shù)據(jù)線、在象素區(qū)域中形成的象素電極，和在柵線和數(shù)據(jù)線相交區(qū)域處形成的薄膜晶體管。
黑矩陣層61、濾色片層62、和涂覆層63在第二基板60上形成。柱狀襯墊料70在與突起55相應的第二基板60的涂覆層63上形成。定向?qū)釉诎ㄖ鶢钜r墊料70的涂覆層63的整個表面上形成。
柱狀襯墊料70通過利用曝光工序構(gòu)圖有機材料而形成。
對于有機材料突起55，當?shù)谝换?0或第二基板60的表面被接觸(沿一個方向摩擦或輕擦)時，第一基板50或第二基板60相對于其相對的基板移動，柱狀襯墊料70和突起55之間的接觸面積減小到突起55的上區(qū)域，其相對小于柱狀襯墊料70的上表面(其中柱狀襯墊料與突起55相對，在該情況下，柱狀襯墊料在第二基板50的表面上形成的部分稱為下表面)。在該情況下，由于摩擦區(qū)域的減小，柱狀襯墊料70和與其相對的基板即第一基板50之間的摩擦力減小。因此，當?shù)谝换?0或第二基板60通過接觸沿一個方向推進時，容易使第一基板50或第二基板60恢復至其初始狀態(tài)。
然而，如果突起55由無機材料形成，由于突起55的彈性比柱狀襯墊料的相對小，因此在粘結(jié)工序中或當用外負荷加壓時柱狀襯墊料會嚴重變形。
圖4A和4B是說明了相應于圖3中無機材料突起的柱狀襯墊料在加壓時和加壓后的狀態(tài)的截面圖。
如圖4A所示，當有機材料柱狀襯墊料形成以相應于無機材料突起以后，如果柱狀襯墊料通過粘結(jié)或加壓與突起接觸，則相應于突起55的柱狀襯墊料70將被推進(壓印)。
如圖4B所示，即使施加到柱狀襯墊料70上部的負荷去除，相應于突起55的柱狀襯墊料70的形狀還是保持變形。柱狀襯墊料70被嚴重推進(壓印)的位置可以用肉眼觀察到。這是顯示缺陷。
如圖3至4B描述的，為了改進在設有柱狀襯墊料的LCD器件中觀測到的不平衡黑亮度，已經(jīng)開發(fā)具有突起的LCD器件。換言之，即使將壓力施加到LCD板，突起結(jié)構(gòu)也會插入第一基板(薄膜晶體管陣列基板)以使第一基板快速恢復至其初始狀態(tài)，從而使第一基板和第二基板(濾色片陣列基板)的柱狀襯墊料之間的接觸面積減小。結(jié)果，可以使不平衡的黑亮度明顯改善。
在上述的突起結(jié)構(gòu)中，由于突起55由無機材料形成，因此在第一和第二基板50和60上外負荷首先與突起55接觸，然后集中在其上。外負荷轉(zhuǎn)移到與突起55接觸的柱狀襯墊料70，有時超過極限負荷從而不允許構(gòu)成柱狀襯墊料70的有機材料恢復到其初始狀態(tài)。由此，引起柱狀襯墊料70的永久性變形而局部地損壞盒間隙，從而導致邊效應，其中在相應部位發(fā)現(xiàn)斑點。
換言之，將柱狀襯墊料70設計成由突起55推進，然后如果由突起55推進的負荷去除，柱狀襯墊料70就恢復到其初始狀態(tài)(彈力)。然而，局部集中在突起上的負荷施加到柱狀襯墊料超過其極限范圍以后，即使將其去除，柱狀襯墊料還保持變形而不恢復到其初始狀態(tài)。
將在下文中參照附圖來描述LCD器件及其制造方法，其中不平衡的黑亮度通過突起結(jié)構(gòu)得到改善，同時防止了柱狀襯墊料及其相關(guān)層的變形。
圖5是說明了根據(jù)負荷的柱狀襯墊料的變形范圍的圖。
如圖5所示，當將預定負荷沿垂直方向施加到柱狀襯墊料時，具有彈性的柱狀襯墊料在其高度被壓縮和變形。如果將負荷去除，柱狀襯墊料根據(jù)其彈性恢復率恢復到其初始狀態(tài)或相似狀態(tài)。在該情況下，如果柱狀襯墊料很好地恢復到其初始狀態(tài)，可以確定彈性恢復率高。相反，如果柱狀襯墊料以低水平恢復到其初始狀態(tài)，可以確定彈性恢復率低。
如圖5所示，如果通過增加對柱狀襯墊料的壓力測定柱狀襯墊料的變形范圍，需要注意的是柱狀襯墊料幾乎與壓力成比例線性變形，直到變形范圍達到一定水平。即使在一定水平的壓力下，將相同的負荷施加到柱狀襯墊料，柱狀襯墊料也沿負荷方向變形。在該情況下，L是在一定壓力水平下達到預定時間段的柱狀襯墊料的變形范圍。
在一定壓力水平下負荷完全去除以后，柱狀襯墊料立刻恢復到其初始狀態(tài)。換言之，即使負荷完全去除，柱狀襯墊料不完全恢復到其初始狀態(tài)，而是恢復到相應于L′的狀態(tài)。在該情況下，柱狀襯墊料的彈性恢復率限定在[L′/L]*100％的范圍內(nèi)。
柱狀襯墊料的初始位移稱為P(0)，P是指在壓力下當變形的柱狀襯墊料立即恢復到其初始狀態(tài)時的位移量。
圖6是說明了根據(jù)時間每種材料的柱狀襯墊料的恢復位移的圖。
參照圖6，示出當所施加壓力去除時，由每種材料A、B、和C形成的每種柱狀襯墊料根據(jù)時間的恢復位移。每種柱狀襯墊料的恢復位移通過柱狀襯墊料變形后的恢復位移P減掉柱狀襯墊料的初始位移P(0)得到。在該情況下，由A形成的柱狀襯墊料的恢復位移為0，該值表示當施加到柱狀襯墊料的壓力去除時，柱狀襯墊料恢復到初始狀態(tài)而沒有變形。由C形成的柱狀襯墊料的恢復位移P表示柱狀襯墊料在受壓變形后，柱狀襯墊料保持變形而沒有恢復到其初始狀態(tài)。由B形成的柱狀襯墊料的性能介于A和C之間。在這方面，材料B和C產(chǎn)生塑性變形，特別是在上述無機材料突起結(jié)構(gòu)中可能產(chǎn)生變形。
下面將描述為避免當基板在受壓或相互粘結(jié)時柱狀襯墊料的變形，根據(jù)本發(fā)明的具有有機材料突起的LCD器件。
圖7是說明了根據(jù)本發(fā)明具有有機材料突起的LCD器件的截面圖。
如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明具有有機材料突起的LCD器件包括彼此相對的第一和第二基板100和200；在第二基板200上的預定部分處形成的柱狀襯墊料210；體積相對小于柱狀襯墊料210的突起110，其在第一基板100上形成以接觸柱狀襯墊料210的預定部分；和填充在第一和第二基板100和200之間的液晶層(未示出)。
第一基板100是設有薄膜晶體管陣列的薄膜晶體管陣列基板，第二基板200是設有濾色片陣列的濾色片陣列基板。
在第一基板100上形成的薄膜晶體管陣列除突起110外在圖中省略了。例如，薄膜晶體管陣列包括柵線、與柵線相交以限定象素區(qū)域的數(shù)據(jù)線、在象素區(qū)域中的象素電極，和在柵線和數(shù)據(jù)線相交區(qū)域處形成的薄膜晶體管。
當在第一基板100上形成薄膜晶體管陣列時，突起110通過構(gòu)圖有機材料而形成。在該情況下，薄膜晶體管陣列通過形成柵線、數(shù)據(jù)線的工序步驟形成，該柵線包括柵極、柵絕緣層、半導體層，數(shù)據(jù)線包括源極/漏極、鈍化層、和象素電極。在陣列工序的最后步驟中通過形成象素電極和構(gòu)圖象素電極形成突起110?？商鎿Q地，突起110通過另外在形成柵線的工序步驟和形成象素電極的工序步驟之間形成有機層，并且構(gòu)圖有機層形成。在任一種情況下，突起110在柵線和數(shù)據(jù)線上的預定部分處形成。
黑矩陣層201、濾色片層202、和涂覆層203在第二基板200上形成。柱狀襯墊料210在第二基板200上相應于突起110的涂覆層203上形成。定向?qū)釉诎ㄖ鶢钜r墊料210的涂覆層203的整個表面上形成。
柱狀襯墊料210通過用曝光工序構(gòu)圖有機材料而形成。柱狀襯墊料210的主要組分包括光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、響應單體(responsivemonomer)(響應單體、熱響應單體，具有光響應性能和熱響應性能的單體、低聚物、或聚合物)和增粘劑。當柱狀襯墊料用噴墨裝置形成時，將非響應的揮發(fā)性溶劑加入到柱狀襯墊料組分中以控制噴墨裝置頭部的粘性。
突起110通過用噴墨裝置在預定位置(相應于柱狀襯墊料)處輸出形成。在該情況下，突起110以下述方式形成在球狀襯墊料分散到樹脂溶液中，用噴墨裝置在預定位置處輸出后，先用曝光工序或熱處理工序?qū)渲芤汗袒?，然后將樹脂溶液固定到第一基?00上?？商鎿Q地，突起110可以下述形成將具有與柱狀襯墊料材料210相同或相似物理性質(zhì)的有機絕緣材料構(gòu)圖成柱狀襯墊料的形狀，其上表面比柱狀襯墊料210的上表面要小。
如果突起110是球狀襯墊料型，那么該突起110在定向?qū)有纬梢院笮纬伞８唧w地，在制備好分散有球狀襯墊料的樹脂溶液并通過用噴墨噴嘴輸出的方式在柱狀襯墊料的相應位置上涂布以后，用曝光工序或熱處理工序固化樹脂溶液，并將其固定在基板上。這時，球狀襯墊料的尺寸控制在直徑為20μm或更小，更優(yōu)選10μm或更小。形狀為球狀襯墊料的突起110優(yōu)選形成為小尺寸，使柱狀襯墊料210和上表面(與突起的接觸面積)與突起110的整個部分重疊。
當突起210由球狀襯墊料形成時，球狀襯墊料由聚苯乙烯、二乙烯基苯、聚乙烯醇和聚丙烯酸酯中至少之一形成。更具體地，當突起由球狀襯墊料形成時，該球狀襯墊料的核心由聚苯乙烯和二乙烯基苯中至少之一形成。核心的響應基團(response group)(OH-)包括聚乙烯醇、聚丙烯酸酯或由聚乙烯醇或聚丙烯酸酯產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。在該情況下，球狀襯墊料的核心響應基團通過表面處理(熱處理)固定在第一基板上。
如果突起110由柱狀襯墊料形成，那么在突起110形成以后形成定向?qū)?。在該情況下，突起110由光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、響應單體和增粘劑形成。在本發(fā)明的LCD器件中，柱狀襯墊料和相應于柱狀襯墊料的突起通過向響應單體中加入丙烯酸或丙烯酸環(huán)氧樹脂而得到的材料制成。
形成柱狀襯墊料的工序包括下述步驟涂布有機絕緣材料，曝光有機絕緣材料的預定部分，用顯影劑去除曝光部分或未曝光部分，以及進行烘干工序。在該情況下，用具有優(yōu)良彈性恢復率(60％或更高)的有機絕緣層形成柱狀襯墊料。同樣，柱狀襯墊料的下表面(相應于第二基板)的臨界尺寸(CD)比柱狀襯墊料的上表面(相應于第一基板)的更大。這時，下表面的臨界尺寸控制在20μm至50μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選30μm至40μm。
突起110和柱狀襯墊料210由向響應單體加入丙烯酸或丙烯酸環(huán)氧樹脂得到的材料形成，從而使它們具有相似的物理性質(zhì)。特別地，具有相似的彈力恢復率的材料用作突起110和柱狀襯墊料210。
圖8A和8B是說明了相應于圖7中有機材料突起結(jié)構(gòu)的柱狀襯墊料在加壓時和加壓后的狀態(tài)的截面圖。
如圖8A所示，外負荷以與常規(guī)突起結(jié)構(gòu)相同的方式集中在柱狀襯墊料210首先與突起110接觸的部位上。然而，由于突起110由與柱狀襯墊料具有相似物理性質(zhì)的有機材料形成的，不同于金屬或半導體突起，因此施加到第一基板100或第二基板200上的負荷在突起和柱狀襯墊料210中均勻地分散。
因此，施加到柱狀襯墊料210上的負荷減小到一半。這減小了引起柱狀襯墊料210的塑性變形的閥值負荷的可能性。如圖8B所示，如果將外負荷去除，外負荷將分散在柱狀襯墊料210a和突起110a中。在該情況下，比引起塑性變形的外負荷小的負荷將施加到柱狀襯墊料210a。結(jié)果，即使在加壓和粘結(jié)過程中需要時間，柱狀襯墊料210a也將完全恢復到其初始狀態(tài)(尺寸)。
如上所述，本發(fā)明的LCD器件取決于其中柱狀襯墊料210和突起110通過外負荷一起變形并且當外負荷去除時一起恢復到它們的初始狀態(tài)的機理。
下面參照圖9描述在突起110下面形成的薄膜晶體管陣列。
圖9是說明了根據(jù)本發(fā)明的LCD器件的平面圖。
如圖9所示，在本發(fā)明的LCD器件中，有機材料突起110在定向?qū)有纬芍盎蛑笮纬伞?br>
本發(fā)明的LCD器件包括彼此相對的第一和第二基板100和200，在第一基板100上由有機材料形成的突起110，在第二基板200上形成的相應于突起110的柱狀襯墊料210(見圖7)。
更具體的，第一基板100包括含柵極101a、沿第一方向形成的柵線101，在包括柵線101的第一基板100的整個表面上形成的柵絕緣層(未示出)，在柵絕緣層上形成的島狀半導體層104以覆蓋柵極101a，沿垂直于柵線101的第二方向在柵絕緣層上形成并設有從其延伸出的源極102a的數(shù)據(jù)線102，在包括數(shù)據(jù)線102的第一基板100的整個表面上形成的鈍化層(未示出)，和在鈍化層上方的象素區(qū)域中交替形成的象素電極103和公共電極107a。公共電極107a從公共線107延伸，與柵線101相鄰且平行。
每個薄膜晶體管包括從柵線101延伸出的柵極101a，從數(shù)據(jù)線102a延伸出的′U′形源極102a，與源極102a間隔并部分插入源極102a的′U′形圖案中的漏極102b，和柵極101a上方形成以部分與源極/漏極102a/102b的下部鄰接的半導體層104。半導體層104通過在下部上沉積非晶硅層和在上部上沉積雜質(zhì)層形成。雜質(zhì)層從源極102a和漏極102b之間的部位去除。
第二基板200包括用于遮擋除象素區(qū)域之外且用于薄膜晶體管的區(qū)域(柵線和數(shù)據(jù)線)的黑矩陣層201，在包括黑色矩陣201的第二基板200上形成以相應于象素區(qū)域的濾色片層202，在包括黑矩陣層201和濾色片層202的第二基板200的整個表面上形成的涂覆層203，以及在涂覆層203上形成且相應于突起110的柱狀襯墊料210。
同時，未描述的附圖標記108表示在鈍化層106中部分暴露出漏極102b的接觸孔。接觸孔用于漏極102b和象素電極103的電連接。
現(xiàn)在簡要描述本發(fā)明LCD器件的制造方法。
首先，制備彼此相對的第一和第二基板100和200。
在第一基板上形成薄膜晶體管陣列(柵線和數(shù)據(jù)線、象素電極、和薄膜晶體管)，同時在第二基板200上形成濾色片陣列(黑矩陣層、濾色片層和涂覆層)。
接著，在第二基板200的預定部分上形成第一有機材料柱狀襯墊料。
然后在第一基板100上相應于柱狀襯墊料210的部分上形成第二有機材料突起110，該突起上表面的臨界尺寸比柱狀襯墊料210的相對小。
然后，將液晶(未示出)滴到第一基板100和第二基板200中任意之一上。
接著，將第一基板100和第二基板200相互粘結(jié)，以使第一基板100上的突起110與第二基板200上的柱狀襯墊料210相對。
突起可以用下面的方法制備。
首先，通過制備分散有包括球狀襯墊料的樹脂的溶液和用噴墨裝置輸出該溶液形成突起。
其次，通過制備包括球狀襯墊料的負型光刻膠膜和用噴墨裝置將該負型光刻膠膜形成。
最后，通過在第一基板上涂布第二有機材料并選擇性地曝光和顯影涂布的有機材料形成該突起。
與突起相對的柱狀襯墊料是通過在第二基板上涂布第一有機材料并選擇性地曝光和顯影涂布的有機材料而形成的。
第一有機材料和第二有機材料的彈性恢復率在60％或更高的范圍內(nèi)。
雖然上述的LCD器件是基于IPS模式描述的，但可以用相同的柱狀襯墊料和相同的突起應用于扭曲向列(TN)模式。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的LCD器件及其制造方法具有下述優(yōu)點。
由于上表面相對小的突起與柱狀襯墊料相對形成，因此柱狀襯墊料和基板之間的摩擦力減小。在該情況下，即使由于摩擦(接觸)而在基板之間出現(xiàn)變形，基板也能恢復到其初始狀態(tài)，因此改善了不平衡的黑亮度。
此外，由于突起是由與柱狀襯墊料的相同或相似的有機材料形成的，因此能夠防止柱狀襯墊料由于外負荷或粘結(jié)過程中的壓力而帶來的變形，并且能夠在外負荷去除時很容易地將柱狀襯墊料恢復到其初始狀態(tài)。
而且，由于突起的材料是不同的，當施加外負荷或基板相互粘結(jié)時，負荷在突起和柱狀襯墊料中均勻地分散。結(jié)果，能夠防止突起或柱狀襯墊料的彈性變形發(fā)生，同時避免由于這種塑性變形而帶來的壓印缺陷。
很明顯，本領域技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明精神或范圍的基礎上對本發(fā)明做出修改和變化。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，包括彼此相對的第一和第二基板；在第一基板上相互相交以限定象素區(qū)域的柵線和數(shù)據(jù)線；在柵線和數(shù)據(jù)線的相交部分處形成的薄膜晶體管；在第二基板預定部分上由第一有機材料形成的第一柱狀襯墊料；第一基板上與第一柱狀襯墊料相對應形成的第二有機材料的突起，其上表面的臨界尺寸比柱狀襯墊料的相對?。灰约疤畛湓诘谝缓偷诙彘g的液晶層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，第一有機材料和第二有機材料的彈性恢復率為60％或更大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器件，其特征在于，第一有機材料與第二有機材料相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述突起包括在第一基板的固定位置上形成的球狀襯墊料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器件，其特征在于，球狀襯墊料包括聚苯乙烯、二乙烯基苯、聚乙烯醇和聚丙烯酸酯中至少之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器件，其特征在于，球狀襯墊料的直徑為20μm或更小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述突起由上表面比第一柱狀襯墊料的要相對小的第二柱狀襯墊料形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述第二柱狀襯墊料包括光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、響應單體、和增粘劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述突起的上表面，即與柱狀襯墊料的接觸面積，的臨界尺寸為10μm或更小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，相應于第二基板的第一柱狀襯墊料的下表面的臨界尺寸為20μm至50μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述第一柱狀襯墊料包括光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、響應單體、和增粘劑。
12.一種制造液晶顯示器件的方法，包括制備彼此相對的第一和第二基板；在第一基板上形成薄膜晶體管陣列和在第二基板上形成濾色片陣列；在第二基板的預定部分上形成第一有機材料的柱狀襯墊料；在第一基板上形成相應于柱狀襯墊料的第二有機材料的突起，該突起的上表面的臨界尺寸比柱狀襯墊料的相對??；將液晶滴到第一和第二基板中任意之一上；以及將第一和第二基板相互粘結(jié)使第一基板上的突起與第二基板上的柱狀襯墊料相對。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過制備其中分散有包括球狀襯墊料的樹脂的溶液和用噴墨裝置輸出該溶液形成所述突起。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過制備包括球狀襯墊料的負型光刻膠膜和用噴墨裝置輸出該負型光刻膠膜形成所述突起。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過在第一基板上涂布第二有機材料并有選擇地曝光和顯影涂布的有機材料形成所述突起。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過在第二基板上涂布第一有機材料，并有選擇地曝光和顯影涂布的有機材料形成所述柱狀襯墊料。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一有機材料和第二有機材料的彈性恢復率為60％或更大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器件及其制造方法，其中突起布置成與柱狀襯墊料相對，以降低柱狀襯墊料和其相對基板之間的接觸面積。突起由有機材料形成以最小化柱狀襯墊料的變形。液晶顯示器件包括彼此相對的第一和第二基板，在第一基板上相互相交以限定象素區(qū)域的柵極和數(shù)據(jù)線，在柵線和數(shù)據(jù)線相交部分處形成的薄膜晶體管，在第二基板預定部分上由第一有機材料形成的第一柱狀襯墊料，在第一基板上與第一柱狀襯墊料相對應形成的第二有機材料的突起，和填充在第一和第二基板間的液晶層。
文檔編號G02F1/1333GK1940684SQ20061009030
公開日2007年4月4日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者尹性會 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社