專利名稱：用于液晶顯示器件的基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件(LCD)，尤貝:是涉及一種用于LCD的基 板及其制造方法。雖然本發(fā)明的實施例應(yīng)用范圍廣泛，但是特別適合用于使用 除通過光刻工藝形成的黑矩陣之外的遮光器件防止漏光。
背景技術(shù)：
通常，LCD器件利用液晶分子的光學(xué)各向異性和極化性來顯示圖像。液 晶分子具有沿著其細(xì)長形狀的取向方向。通過向液晶分子施加電場可以控制液 晶分子的取向方向。換句話說，隨著電場強(qiáng)度的變化，液晶分子的取向方向的 定向也隨之變化。因為在取向后的液晶分子的光各向異性的作用下經(jīng)過液晶分 子的入射光根據(jù)液晶分子的定向發(fā)生折射，所以可以控制入射光的強(qiáng)度從而顯 示圖像。在通常使用的各種類型LCD器件中，具有薄膜晶體管(TFT)以及與呈 矩陣形式設(shè)置的TFT連接的像素電極的有源矩陣LCD (AM-LCD)器件，具 有高分辨率和顯示動態(tài)圖像的優(yōu)越性。圖1是相關(guān)技術(shù)中有源液晶顯示器件的示意性截面圖。如圖l中所示，陣 列基板10和濾色片基板20相對放置，并且在陣列基板10和濾色片基板20 之間夾有液晶分子層30。陣列基板10包括第一透明基板12，相互交叉的多條 柵線14和多條數(shù)據(jù)線16。每條柵線14和每條數(shù)據(jù)線16相互交義以限定像素 區(qū)域"P"。在柵線14和數(shù)據(jù)線16的交叉點形成薄膜晶體管"T"，而像素 電極18與薄膜晶體管"T"相連并設(shè)置在像素區(qū)域"P"。濾色片基板20包括具有像素區(qū)域"P"的第二透明基板22,圍繞像素區(qū)域"P"并設(shè)置在第二
透明基板22的內(nèi)表面上的黑矩陣25，包括紅、綠和藍(lán)子濾色片26a、 26b和 26c并設(shè)置在黑矩陣25內(nèi)的濾色片層26。更具體而言，紅、綠和藍(lán)子濾色片 26a、 26b和26c設(shè)置在每個像素區(qū)域"P"中，并且紅、綠和藍(lán)子濾色片26a、 26b和26c之間的邊界對應(yīng)黑矩陣25。公共電極28設(shè)置在濾色片層26上。雖然沒有示出，但是在陣列基板10和濾色片基板20之間的陣列基板10 和濾色片基板20外圍上夾有密封劑的密封圖案(沒有示出)，以粘接陣列基 板10到濾色片基板20從而防止液晶分子30泄漏。而且，在像素電極18和液 晶分子層30之間形成第一定向膜(沒有示出)，在公共電極28和液晶分子層 30之間形成第二定向膜(沒有示出)。這里，第一和第二定向膜設(shè)定液晶分 子層30中的液晶分子子層的初始方向。而且，第--和第二偏振片(沒有示出) 分別設(shè)置在第一和第二透明基板12和22的外表面上。另外，在第一偏振片的 背面設(shè)置背光(沒有示出)以向LCD提供光源。當(dāng)薄膜晶體管"T"的開關(guān)信號順序地被掃描到柵線14并且數(shù)據(jù)線16的 圖像信號傳送到像素電極18時，公共電極28和像素電極18之間產(chǎn)生的垂直 場電流將驅(qū)動液晶分子30。從而，根據(jù)透光率的變化顯示各種圖像。上述LCD是通過陣列工藝和濾色片工藝制造的，陣列工藝包括形成薄膜 晶體管"T"和形成與薄膜晶體管"T"連接的像素電極18，濾色片工藝包括 形成濾色片層26和形成公共電極28。圖2A至2G是表示相關(guān)技術(shù)中制造濾色片基板的方法的示意性截面圖。 如圖2A中所示，通過沉積包括鉻(Cr)的金屬材料在透明基板60上形成黑 矩陣材料層62。然后,通過在黑矩陣材料層62上涂敷光刻膠形成光刻膠層64。 將具有透射區(qū)域"TA"和遮擋區(qū)域"BA"的掩模66設(shè)置在光刻膠層64上， 并且利用掩模66曝光光刻膠層64。然后，如圖2B中所示，通過顯影曝光后的光刻膠層64形成光刻膠圖案 68。光刻膠圖案68設(shè)置在黑矩陣材料層62上，與隨后形成黑矩陣的部分對應(yīng)。如圖2C中所示，通過去除通過光刻膠層64暴露出的黑矩陣材料層62部 分形成具有第一至第三開口70a、 70b和70c的黑矩陣72。雖然沒冇示出，但 是黑矩陣72在平面視圖中具有柵格形狀。然后，如圖2D中所示，通過剝離去除留在黑矩陣72上表面的光刻膠圖 案68的部分。例如，通過在黑矩陣72的第一開口 70a中涂敷紅色光阻形成紅
色光阻層74a。隨后將包括透射區(qū)域(沒有示出)和遮擋區(qū)域(沒有示出)的 掩模(沒有示出)設(shè)置在紅色光阻層(沒有示出)上方。紅色光阻層中留在第 一開口70a的部分與透射區(qū)域?qū)?yīng)。因為通過遮擋區(qū)域紫外線將被遮擋，所以 去除紅色光阻層中對應(yīng)于遮擋區(qū)域的部分。從而，形成與第一幵口 70a對應(yīng)的 紅色子濾色片74a。紅色子濾色片74a的邊緣與黑矩陣72重疊。
然后，如圖2E中所示，通過使用和形成紅色子濾色片74a相同的工藝在 第二和第三開口 70b和70c中涂敷并且構(gòu)圖綠色和藍(lán)色光阻，繼續(xù)形成綠色和 藍(lán)色子濾色片74b和74c。紅、綠和藍(lán)子濾色片74a、 74b和74c組/貧了濾色片 層74。
如圖2F中所示，通過在濾色片層74上沉積有機(jī)絕緣層形成涂敷層76。 因為在濾色片層74和黑矩陣72重疊的部分出現(xiàn)臺階差(step difference)，所 以形成涂敷層76以向隨后形成的公共電極78提供平坦的表面。
如圖2G中所示，通過在涂敷層76上沉積透明導(dǎo)電材料，比如軾化銦錫 (ITO)或者氧化銦鋅(IZO)，形成公共電極78。
根據(jù)相關(guān)技術(shù)通過使用掩模的光刻工藝制造黑矩陣72，從而增加了制造 時間和成本。如上所述，當(dāng)在相同的基板60上制造黑矩陣72和濾色片74時， 至少需要四道掩模工藝以形成黑矩陣72和包括紅、綠和藍(lán)子濾色片74a、 74b 和74c的濾色片層74，從而增加了制造工藝的長度和復(fù)雜性，進(jìn)而降低了產(chǎn) 率。而且，因為掩模工藝中的掩模相對成本較高，當(dāng)掩模處理次數(shù)增加的時候 制造成本也隨之增加。
為了去除紅、綠和藍(lán)子濾色片的臺階差，需要形成涂敷層以向后續(xù)形成的 公共電極提供平坦的表面。從而，產(chǎn)率也因為需要平整涂敷層而降低。而且， 在形成黑矩陣后不一定能完全從透明基板上去除像素區(qū)域中的黑矩陣材料，因 為可能出現(xiàn)黑瑕疵。合格率會因為這種黑瑕疵而降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實施方式直接涉及基本上消除由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點 導(dǎo)致的一個或者多個問題的LCD及其制造方法。
本發(fā)明的目的在于提供一種通過簡單工藝制造的遮光器件防止漏光的 LCD基板及其制造方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供-種能夠減少掩模工藝次數(shù)的LCD基板及 其制造方法。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種能夠通過抑制黑瑕疵改善成品率的 LCD基板及其制造方法。
本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點將在隨后的描述中介紹，并且在描述中 一部分是 顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實現(xiàn)中獲得'.本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點町以 從書面描述和權(quán)利要求以及附圖中詳細(xì)指出的結(jié)構(gòu)中認(rèn)識并獲得。
為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點以及根據(jù)本發(fā)明的目的，如具體和廣義描述的， 一種制造液晶顯示器件基板的方法包括在激光裝覽的工作臺上設(shè)置透明基 板；向透明基板照射具有預(yù)定功率的激光束，以在透明基板中形成H繞第—至 第三透光區(qū)域的遮光區(qū)域；以及形成包括分別在第-至第三透明區(qū)域中的紅、 綠和藍(lán)子濾色片的濾色片層，其中紅、綠和藍(lán)予濾色片邊緣對應(yīng)遮光區(qū)域。
在另一個實施方式中， 一種制造液晶顯示器件基板的方法包括在基板上 形成樹脂層；在激光裝置的工作臺上設(shè)置基板；向樹脂層照射具有預(yù)定功率的 激光束，以在樹脂層中形成圍繞第一至第三透光區(qū)域的遮光區(qū)域；以及形成包 括分別在第一至第三透明區(qū)域的紅、綠和藍(lán)子濾色片的濾色片層，其中紅、綠 和藍(lán)子濾色片邊界對應(yīng)遮光區(qū)域。
在另一個實施例中， 一種液晶顯示器件基板包括透明基板在透明基板 中圍繞第一至第三透光區(qū)域的遮光區(qū)域；以及濾色片層，所述濾色片包括具有 相同厚度并分別位于所述第一至第三透射區(qū)域屮的紅、綠和藍(lán)子濾色片。
在另一個實施例中，液晶顯示器件基板包括透明基板；在透明基板上圍 繞第一至第三透光區(qū)域的遮光層；以及濾色片層，所述濾色片層包括具有相問 厚度并分別位于所述第一至第三透射區(qū)域中的紅、綠和藍(lán)子濾色片，其中遮光 層是包括碳酸鹽聚合物、聚酯樹脂和黑著色劑化合物的樹脂。
在另一個實施例中， 一種液晶顯示器件包括第一基板以及面對第一基板 的第二基板，第二基板包含遮光區(qū)域以及由遮光區(qū)域圍繞的第一至第三透光區(qū) 域；在第一或者第二基板的內(nèi)表面上的濾色片層，所述濾色片層包括紅、綠和 藍(lán)子濾色片以分別對應(yīng)所述第一至第三透光區(qū)域，所述紅、綠和藍(lán)子濾色片的 邊界對應(yīng)所述遮光區(qū)域；以及第一和第二基板之間的液晶分子層。
在又一個實施例中， 一種液晶顯示器件包括第一基板以及面對第一基板
的第二基板，第二基板上的遮光層圍繞第一至第三透光區(qū)域，其中遮)t層包括 碳酸鹽聚合物、聚酯樹脂和黑著色劑化合物在第一或者第二基板整個表面上 的濾色片層，所述濾色片層包括分別在所述第一至第三透光區(qū)域中的紅、綠和 藍(lán)子濾色片，所述紅、綠和藍(lán)子濾色片的邊界對應(yīng)所述遮光層；以及第一和第 二基板之間的液晶分子層。
應(yīng)該理解，前面概括描述和隨后詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，旨在進(jìn) 一步解釋本發(fā)明。


用于進(jìn)一步解釋本發(fā)明以及作為說明書一部分的附圖，圖示了本發(fā)明的實
施例，并且和說明書一起解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1是相關(guān)技術(shù)中有源矩陣液晶顯示器件的示意性截面圖
圖2A至圖2G是根據(jù)相關(guān)技術(shù)制造濾色片基板的方法的示意性截面圖
圖3A至圖3D是根據(jù)本發(fā)明實施方式制造濾色片基板的方法的示意性截
面圖4A至圖4D是根據(jù)本發(fā)明實施方式制造濾色片基板的方法的示意性截 面圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的LCD器件的示意性截面圖；和 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的薄膜晶體管上濾色片(COT)型LCD的示 意性截面圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，附圖示出了這些實施方 式的實施例。
本發(fā)明實施方式的特點是通過激光束將透明基板的一部分或者樹脂材料 層的一部分照射成黑色，使其具有可以作為黑色矩陣使用的碳黑。例如，利用 釹-憶鋁石榴石(Nd-YAG)作為激光裝置發(fā)射激光束。Nd-YAG激光裝置是紅 外線激光裝置，產(chǎn)生具有大約1064nm波長的激光束。尤其是，Nd-YAG激光 裝置發(fā)射的Nd-YAG激光束是通過NdS+離子產(chǎn)生的固態(tài)。而且，Nd-YAG激 光束放大特性高、機(jī)械性好、溫度性好。
Nd-YAG激光裝置產(chǎn)生具有大約30W至大約200W預(yù)定功率的Nd-YA(i 激光束，而且激光頭具有相對于Nd-YAG激光裝置的工作臺的大約 7000mm/sec至大約12000mm/sec的移動速度。也就是，移動速度可以是照射 激光束的激光束的速度或者工作臺的速度。在連續(xù)波型激光裝置中，照射到一 個特定部分的激光束的時間取決于移動速度，因此能量強(qiáng)度也Efef激光頭的移動 速度決定。
通過以適當(dāng)移動速度將透明基板的--部分照射成黑色或者將樹脂層的遮 光區(qū)域照射成碳黑，本發(fā)明實施方式中遮光器件可以作為黑矩陣。
圖3A至圖3D所示為根據(jù)本發(fā)明實施方式制造濾色片基板的方法的示意 性截面圖。如圖3A中所示，制備透明基板101和激光裝置(沒有示出)。透 明基板101包括銫(Cs)、鋁(Al)、銣(Rb)和鈉(Na)中的一種，而激 光裝置是具有大約1064nm波長的Nd-YAG激光裝置。
在該步驟中，激光裝置的激光頭191具有和透明基板101大約10nm至 20nm的距離"DDI",而且具有相對于激光裝置工作臺大約7000mm/sec至 10000mm/sec的移動速度。在這些條件下，透明基板101的表面被具有大約 100W至200W功率的激光束照射。
工作臺可以有能夠適當(dāng)冷卻透明基板101的冷卻系統(tǒng)(沒有示出)，以防 止透明基板101由于照射步驟中的高溫發(fā)生變形。也就是，透明基板101可以 通過冷卻系統(tǒng)冷卻，從而使透明基板101不會因為高溫或者局部加熱而變形。
該工藝包括在激光裝置工作臺上設(shè)置透明基板101,并且該激光裝置具有 在透明基板101上方以預(yù)定高度設(shè)置的激光頭191。然后，激光頭191沿著一 個方向往返運動(back-and-forth)以在透明基板101的表面形成遮光區(qū)敏'LS"。 也就是，遮光區(qū)域"LS"基本上對應(yīng)于相關(guān)技術(shù)中黑矩陣72 (圖2C中)的區(qū) 域。例如，激光束193的第一寬度"W1"可以在5微米至幾毫米之間的范圍 選擇。當(dāng)激光束193的寬度控制在大約5微米至20微米而且受控的激光束193 照射到透明基板101上后，透明基板101上的被照射部分變成遮光區(qū)域"LS"， 該區(qū)域具有大約5微米至20微米的第二寬度"W2"。遮光區(qū)域"LS"對應(yīng)變 成黑色的區(qū)域。
透明基板101具有銫(Cs)、鋁(Al)、銣(Rb)和鈉(Na)中至少-種成分的結(jié)果是，透明基板101通過吸收激光中預(yù)定波長(1064nm)和預(yù)定
功率的光子能量，從透明狀態(tài)變?yōu)楹谏珷顟B(tài)。透明基板101的玻璃具有很多未 結(jié)合對(non-combinationcouple)。而且，玻璃包括通過吸收激光能量與玻璃 中的硅(Si)形成電子-空穴對(electron-holecouple)的銫(Cs)、鋁(Al)、 銣(Rb)和鈉(Na)。從而，因為透明基板101具有銫(Cs)、鋁(Al)、 銣(Rb)和鈉(Na)中至少一種成分的結(jié)構(gòu)特性，所以被照射區(qū)域變成諧色。 因此，可以減少變形時間。
典型地，由于激光束193的分辨率(resolution)，遮光區(qū)域"LS"的寬 度大于激光束193的第一寬度"W1"。例如，遮光區(qū)域"LS"的第二寬度"W2" 和激光束193的第一寬度"Wl"相差大約1至2微米。透明基板101包括圍 繞遮光區(qū)域"LS"的第一至第三透光區(qū)域"LT1、 LT2和LT3"。
通過將透明基板101的一部分變?yōu)楹谏薅ㄕ诠鈪^(qū)域"LS"，所以遮光 區(qū)域"LS"具有透明基板101第二厚度"TT2"五分之--到三分之一的第一厚 度"TT1"。這里，通過控制激光裝置的功率可以適當(dāng)?shù)乜刂普诠鈪^(qū)域"LS" 的第一厚度"TTl"。
例如，在激光頭191的移動速度為大約lOOOOmm/sec而.U激光束193的第 一寬度"Wl"為大約IO微米的情況中，使用激光頭191在1米xl米大小的 透明基板101上沿著水平和垂直方向以大約100微米乘以200微米的間隔照射 激光束193。這里，要求照射時間為大約23分鐘至25分鐘。也可以，在使用 四個或者六個激光頭將基板101分成幾個區(qū)域的情況中，要求照射時間為大約 4分鐘至6分鐘。
與相關(guān)技術(shù)相比，甚至包括處理裝置之間的移動時間，處理時間可以減少 至少一半。而且，去除了用于形成黑矩陣的顯影劑、蝕刻劑和光刻膠的材料成 本。
因為遮光區(qū)域"LS"是通過改變透明基板101的部分厚度的顏色而不改 變透明基板101的厚度形成的，所以用作黑矩陣的遮光區(qū)域"LS"具有平坦 的上表面。因此，遮光區(qū)域"LS"不會導(dǎo)致如相關(guān)技術(shù)中黑矩陣72 (圖2C 中)那樣的臺階差。雖然沒有示出，遮光區(qū)域"LS"在平面中具有柵格形狀。
在圖3B中，通過在包括遮光區(qū)域"LS"的透明基板101上涂敷紅色光阻 形成紅色光阻層(沒有示出)。使用包括透光區(qū)域(沒有示出)和遮擋區(qū)域(沒 有示出)的掩模曝光紅色光阻層，然后顯影曝光后的紅色光阻層，在第一透光
區(qū)域"LT1"形成紅色子濾色片U5a。紅色子濾色片115a的邊緣與遮光區(qū)域 "LS"重疊。因為遮光區(qū)域"LS"和第一至第三透光區(qū)域"LT1、 LT2和LT3" 具有互相之間的平坦表面，所以穿過第一透光區(qū)域"LT1"和遮光區(qū)域"LS" 的紅色子濾色片115a的第三厚度"TT3"是完全一樣的。
如圖3C中所示，通過在透明基板101上的第二透光區(qū)域"LT2"涂敷綠 色光阻形成綠色子濾色片U5b。綠色子濾色片115b的邊緣與遮光區(qū)域"LS" 重疊并且具有和紅色子濾色片115a完全一樣的厚度。然后，通過在透明基板 101上的第三透光區(qū)域"LT2"涂敷藍(lán)色光阻形成藍(lán)色子濾色片115c。藍(lán)色子 濾色片115c具有和紅色和綠色子濾色片U5a和U5b相同的厚度。
根據(jù)本發(fā)明實施方式的濾色片基板具有如下特性i)遮光區(qū)域"LS"作 為黑矩陣并且第一至第三透光區(qū)域"LT1至LT3"具有平坦上表面，ii)紅、 綠和藍(lán)子濾色片115a、 115b和115c具有相同的厚度?；谶@些特性，根據(jù)本 發(fā)明的濾色片基板沒有明顯的臺階差。這樣，就不霈要涂敷層。紅、綠和藍(lán)子 濾色片115a、 115b和115c組成了濾色片層115。
如圖3D中所示，通過在濾色片層115上沉積透明導(dǎo)電材料，比如氧化銦 錫(ITO)或者氧化銦鋅(IZO)，形成公共電極120。在該歩驟屮，因為公共 電極120形成其上的濾色片層115的上表面完全平坦并且與基板101沒有明顯 的臺階差，所以公共電極120可以得到基本上平坦的上表面。也可以，在遮光 區(qū)域"LS"上的公共電極120上形成構(gòu)圖的襯墊料(沒有示出)。例如，通 過在遮光區(qū)域"LS"上涂敷并構(gòu)圖苯并環(huán)丁烯(BCB)、感光亞克力、全氟 聚合物(cytop)和全氟環(huán)丁烷(PFCB)中的一種形成構(gòu)圖的襯墊料。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的濾色片基板具有遮光區(qū)域，該區(qū)域是通過 向透明基板的一部分照射激光束使透明基板被照射的部分變色形成的。
與圖3A至圖3D中的實施例相比，根據(jù)下面實施例的濾色片基板包括樹 脂層(沒有示出)，這樣當(dāng)被具有比圖3A至圖3D中的實施例的激光束功率 低的激光束照射時，樹脂層的一部分將作為黑矩陣。根據(jù)下面的實施例，[大J為 樹脂層的遮光區(qū)域是使用具有比前面實施例的激光束功率低的激光束形成的， 所以更不容易發(fā)生透明基板的變形，而且工作臺可以具有冷卻系統(tǒng)。
圖4A至圖4D是根據(jù)本發(fā)明實施方式制造濾色片基板的方法的示意性截 面圖。如圖4A中所示，通過在基板201上涂敷樹脂材料形成樹脂層205。例
如，將形成具有大約3000A至1微米厚度的樹脂層205。透明基板201包括具 有銫(Cs)、鋁(Al)、銣(Rb)和鈉(Na)中至少一種的玻璃。樹脂材料 包括混合樹脂，包括碳酸鹽聚合體(carbonate polymer)和聚酯樹脂，以及黑 著色劑化合物(a black coloring agent compound),比如碳黑和脂肪酸金屬鹽 (fatty acid metal salt)。
然后，制備具有激光頭291的Nd-YAG激光裝置(沒有示出)，隨后將 激光頭291以大約20毫米的"DD2"班':離設(shè)置在樹脂層205上方。通過在直 接往返運動以大約10000mm/秒至12000mm/秒的移動速度移動激光頭291來 向樹脂層205照射激光束。激光裝置具有大約60Hz的頻率，而月.激光頭291 具有大約30W至100W的功率。激光裝置產(chǎn)生大約1064nm的波長。應(yīng)該注 意，激光束產(chǎn)生的熱要少于前面實施例中激光束產(chǎn)生的熱。
然后，移動樹脂層205的非照射區(qū)域。例如，在照射后將包括樹脂層205 的基板201浸入異丙醇溶液或者乙醇中以去除樹脂層205的非照射部分。
在該步驟中，樹脂層205包括變?yōu)楹谏恼诠鈪^(qū)域"LS"。在去除歩驟 后，留下樹脂層205的被照射部分，并作為遮光層210。雖然沒有示出，但是 遮光層210在平面中具有柵格形狀，因此，樹脂層205被去除的其他部分作為 遮光層210的第一至第三開口 215a、 215b和215c。
樹脂層205的厚度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)薄于相關(guān)技術(shù)中鉻或者黑色樹脂形成的黑矩陣。 例如，樹脂層205的厚度可以是大約3000A至1微米。因此，基板201上遮光 層210的臺階差不會影響隨后形成的濾色片和公共電極的臺階差。
換句話說，在小盒間隙型液晶顯示器件中，當(dāng)相關(guān)技術(shù)中黑矩陣的臺階差 為較大數(shù)值時，與黑矩陣重疊的濾色片層的第一高度和與黑矩陣不重疊的濾色 片層的第二高度之差具有相同數(shù)值。因此，該差影響公共電極的差，所以公共 電極將與另一基板上的像素電極短路。具體而言，因為小盒間隙型液晶顯示器 件具有尺寸緊湊的優(yōu)點，所以人們主動開發(fā)小盒間隙型液晶顯示器件。從而， 解決小盒間隙型液晶顯示器件中黑矩陣的臺階差。根據(jù)本發(fā)明實施例的遮光層 210不僅解決了黑矩陣的臺階差，還解決了黑矩陣的處理時間和成本。
因為樹脂層205包含碳黑，所以可以使用比前面實施例中的激光束功率低 的激光束獲得根據(jù)本發(fā)明實施例的遮光層210。也就是說，使用和玻璃相似的 較低功率的激光束可以容易地使樹脂層205變色，而且因為與前面實施例屮的
激光束相比該激光束的強(qiáng)度降低了 ，所以降低了產(chǎn)生熱量的可能性。
在圖4B中，通過在遮光層210上涂敷紅色光阻，使用包括透光區(qū)域(沒 有示出)和遮擋區(qū)域(沒有示出)的掩模曝光紅色光阻，顯影紅色光阻中被曝 光的部分形成紅色子濾色片(沒有示出)。在該歩驟中，紅色子濾色片220a 設(shè)置在第一開口 215a中，并且紅色子濾色片220a的邊緣與遮光層210重疊。
然后，在圖4C中，綠色光阻涂敷在紅色子濾色片220a上，并且綠色光阻 構(gòu)圖成綠色子濾色片220b，以設(shè)置在第二開口215b中。繼續(xù)，以和紅色子濾 色片220a或者綠色子濾色片220b相同的工藝在第三開口 215c中形成藍(lán)色子 濾色片220c。這里，與紅色子濾色片220a相似，藍(lán)色子濾色片220b和綠色 子濾色片220b的邊緣分別與遮光層重疊。紅、綠和藍(lán)子濾色片220a、 220b和 220c具有相同的厚度。紅、綠和藍(lán)子濾色片220a、 220b和220c組成了濾色片 層220。
在圖4D中，通過在濾色片層220上沉積透明導(dǎo)電材料，比如氧化銦錫 (ITO)或者氧化銦鋅(IZO)，形成公共電極225。
在該步驟中，公共電極225是基本上平坦的，和基板201之間沒有明顯的 臺階差。從而，不需要濾色片層220和公共電極225之間的涂敷層。
而且，在遮光層210上方的公共電極225上形成構(gòu)圖的襯墊料(沒有示出)。 例如，通過在遮光層210上涂敷并構(gòu)圖苯并環(huán)丁烯(BCB)、感光亞克力、全 氟聚合物和全氟環(huán)丁烷(PFCB)中的一種形成構(gòu)圖的襯墊料。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的LCD器件的示意性截面圖。如圖5中所示， 陣列基板300和濾色片基板400互相面對放置，并在陣列基板300和濾色片基 板400之間設(shè)置液晶分子層350。陣列基板300包括第一透明基板302、第一 透明基板302內(nèi)表面上包含柵極半導(dǎo)體層、源極和漏極的薄膜晶體管"T"、 以及與薄膜晶體管"T"相連的像素電極318。具體而言，柵極304形成在第 一透明基板302上，柵絕緣層306形成在柵極304上，半導(dǎo)體層308形成在柵 極304上方的柵絕緣層306上，而源極310及與源極312分隔開的漏極312 形成在半導(dǎo)體層308上。而且，數(shù)據(jù)線314連接到源極310，實際上，源極310 是從數(shù)據(jù)線314延伸出來的。鈍化層316形成在源極310和漏極312 _h，并且 具有暴露漏極312 —部分的漏接觸孔318。像素電極320形成在鈍化層316上 并且通過漏接觸孔318與漏極312連接。
濾色片基板400包括包含遮光區(qū)域"LS"的第二透明基板402、包括在第 —至第三透光區(qū)域"LT1、沒有示出和LT3中"的紅、綠和藍(lán)子濾色片406、 沒有示出和406c的濾色片層406，以及濾色片基板406上的公共電極408。實 際上，對應(yīng)每一個紅、綠和藍(lán)子濾色片406a、沒有示出和406c形成像素電極 320。而且，在陣列基板300和濾色片基板400之間設(shè)置構(gòu)圖的襯墊料360， 以對應(yīng)遮光區(qū)域"LS"。雖然沒有示出，第一和第二定向膜(沒有示出)形 成在陣列基板300和濾色片基板400的內(nèi)表而上，并且接觸構(gòu)閣的襯墊料。也 可以，應(yīng)用構(gòu)圖的襯墊料360到包含濾色片拔板400的LCD，在該基板上形 成具有碳黑的樹脂材料的遮光層210 (圖4D中)。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的薄膜晶體管上濾色片(COT)型LCD的示 意性截面圖。如圖6中所示，第--和第二基板500和600互相面對設(shè)置，并在 兩個基板之間夾有液晶層。包括柵極502、半導(dǎo)體506、源極508和漏極510 的薄膜晶體管"T"形成在第一基板500上。而且，數(shù)據(jù)線512形成并與源極 508相連。第一鈍化層514形成在薄膜晶體管"T"上，濾色片層516形成在 鈍化層514上，而第二鈍化層518形成在濾色片層516上。這時，濾色片層 516包括紅、綠和藍(lán)子濾色片516a、 516b和沒有示出。然而，為了方便，在 圖6中所示為，參照綠色子濾色片516b，示出了鄰近綠色子濾色片516b的藍(lán) 色子濾色片516c和紅色子濾色片516a。第一鈍化層514、濾色片層516和第二鈍化層518公共地具有暴露漏極510 一部分的漏接觸孔520。像素電極522形成在第二鈍化層518七并通過漏接觸 孔520連接到漏極510。遮光區(qū)域"LS"包含在第二基板600的內(nèi)表面上，并與薄膜晶體管"T" 和數(shù)據(jù)線512對應(yīng)。如圖3A至3D中所述，遮光區(qū)域"LS"是通過照射激光 束變?yōu)楹谏膮^(qū)域。公共電極602形成在包含遮光區(qū)域"LS"的第二基板600的內(nèi)表面上。實 際上，液晶層550設(shè)置在像素電極522和公共電極602之間。液晶層550的厚 度對應(yīng)盒間隙"CG"，而構(gòu)圖的襯墊料560形成在像素電極522和公共電極 602之間，這樣構(gòu)圖的襯墊料560對應(yīng)遮光區(qū)域"LS"和數(shù)據(jù)線512。在圖6 中，雖然構(gòu)圖的襯墊料設(shè)置在紅色子濾色片516a和綠色子濾色片516b之間的 間隙中，但是構(gòu)圖的襯墊料560的位置可以根據(jù)遮光區(qū)域LS的位置而改變。如上所述，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的遮光區(qū)域或者遮光層應(yīng)用到COT型LCD吋， 可以有效減少黑矩陣的處理時間和成本。雖然沒有示出，但是根據(jù)本發(fā)明的遮 光層的遮光區(qū)域不光可以應(yīng)用到COT型LCD，還可以應(yīng)用到薄膜晶體管上濾 色片層(TOC)型LCD。
矩陣來防止LClT基板漏光，從而減少處理吋間和成本并改善生產(chǎn)率。而且， 根據(jù)本發(fā)明實施例的遮光器件，當(dāng)濾色片層和遮光器件形成在相同基板上時， 遮光器件基本上沒有臺階差。從而，可以省略額外的涂敷層，進(jìn)而減少涂敷層 的處理時間和成本。而且，因為遮光器件是通過選擇性地將目標(biāo)區(qū)域變?yōu)楹谏?所以其他區(qū)域可以限定為透光區(qū)域。因此，町以防止相關(guān)技術(shù)中的黑瑕疵，從 而改善成品率。
顯然，在不背離本發(fā)明精神或者范圍內(nèi)，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以對本發(fā) 明的LCD器件做出各種修改和變化。這樣，應(yīng)該意識到，本發(fā)明覆蓋了本發(fā) 明所述權(quán)利要求提供的本發(fā)明的修改和變形。
權(quán)利要求
1、一種制造液晶顯示器件基板的方法，包括在激光裝置的工作臺上設(shè)置透明基板；向所述透明基板上照射具有預(yù)定功率的激光束以在所述透明基板中形成圍繞第一至第三透光區(qū)域的遮光區(qū)域；和形成包括分別在所述第一至第三透光區(qū)域中的紅、綠和藍(lán)子濾色片的濾色片層；其中，所述紅、綠和藍(lán)子濾色片的邊界對應(yīng)所述遮光區(qū)域。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器件基板的方法，其特征在于， 所述照射所述激光束包括相對于所述基板以大約7000毫^/秒至大約10000毫 米/秒的速度移動所述激光束。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器件基板的方法，其特征在于， 所述預(yù)定功率為大約100瓦至大約200瓦。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器件基板的方法，其'持征在于， 所述遮光區(qū)域具有第一厚度，所述第一厚度為所述透明基板的第二厚度的五分 之一到三分之一。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器件基板的方法，其特征在于， 所述激光裝置是產(chǎn)生具有大約1064nm波長的激光束的釹-釔鋁石榴石激光裝
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器件基板的方法，其特征在f ， 所述透明基板是具有銫Cs、鋁A1、銣Rb和鈉Na中至少一種的玻璃。
7、 一種制造液晶顯示器件基板的方法，包括 在基板上形成樹脂層 將所述樹脂層設(shè)置在激光裝置的工作臺上；向所述樹脂層上照射具有預(yù)定功率的激光朿以在所述樹脂層中形成圍繞 第一至第三透光區(qū)域的遮光區(qū)域；和形成包括分別在所述第一至第三透光區(qū)域中的紅、綠和藍(lán)子濾色片的濾色 片層；其中，所述紅、綠和藍(lán)子濾色片的邊界對應(yīng)所述遮光區(qū)域。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述制造液晶顯示器件基板的方法，其特征在于，所
9、根據(jù)權(quán)利要求7 ^述制造液晶顯示器件基板的方法 其特征在;,所 述照射激光束的步驟包括以相對于所述基板為大約7000毫米/秒至大約10000 毫米/秒的速度移動所述激光束。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述制造液晶顯示器件基板的方法，其特征在于，所 述預(yù)定功率是大約30瓦至大約100瓦。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述制造液晶顯示器件基板的方法，其特征在于，所 述樹脂層包括碳酸鹽聚合體、聚酯樹脂以及黑^色劑化合物。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述制造液晶顯示器件基板的方法，進(jìn)一歩包括在所 述第一至第三透光區(qū)域中去除所述樹脂層的一部分以在所述遮光區(qū)域屮形成 遮光層。
13、 一種液晶顯示器件基板，包括 透明基板；所述透明基板中圍繞第一至第三透射區(qū)域的遮光區(qū)域；和 濾色片層，所述濾色片層包括具有相同厚度并分別位于所述第一至第三透 射區(qū)域中的紅、綠和藍(lán)子濾色片。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器件基板，進(jìn)一步包括所述濾色片 基板上的公共電極。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器件基板，其特征在于，所述遮光 區(qū)域具有第一厚度，所述第一厚度為所述透明基板的第二厚度的五分之 -至三分之一。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器件基板，其特征在于，所述透明 基板是具有銫Cs、鋁A1、銣Rb和鈉Na中至少一種的玻璃。
17、 一種液晶顯示器件基板，包括 透明基板；所述透明基板上圍繞第一至第三透射區(qū)域的遮光層；和 濾色片層，所述濾色片層包括具有相同厚度并分別位于所述第一至第三透 射區(qū)域中的紅、綠和藍(lán)子濾色片；其中，所述遮光層是包括碳酸鹽聚合體、聚酯樹脂和黑著色劑化合物的樹脂。
18、 一種液晶顯示器件，包拈第一基板以及面對所述第一基板的第二基板，所述第二基板包含遮光區(qū)域 和由所述遮光區(qū)域圍繞的第一至第三透光區(qū)域；所述第一或者第二基板之一基板的內(nèi)表面上的濾色片層，所述濾色片層包 括紅、綠和藍(lán)子濾色片以分別對應(yīng)所述第一至第三透光區(qū)域，所述紅、綠和藍(lán) 子濾色片的邊界對應(yīng)所述遮光區(qū)域；和所述第一和第二基板之間的液晶分子層。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一歩包拈 所述第二基板上的公共電極； 所述第一基板內(nèi)表面上的薄膜晶體管；連接到所述薄膜晶體管的像素電極，所述像素電極對應(yīng)所述紅、綠和藍(lán)子 濾色片中每個；和所述公共電極和所述像素電極之間的構(gòu)圖的襯墊料，所述構(gòu)圖的襯墊料對 應(yīng)所述遮光區(qū)域。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述濾色片層 設(shè)置在所述第二基板和所述公共電極之間。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述濾色片層 設(shè)置在所述薄膜晶體管和所述像素電極之間。
22、 一種液晶顯示器件，包括 第一基板以及面對所述第一基板的第二基板；所述第二基板上圍繞第一至第三透光區(qū)域的遮光層，其屮，所述遮光層包 括碳酸鹽聚合體、聚酯樹脂以及黑著色劑化合物；所述第一或者第二基板內(nèi)表面上的濾色片層，所述濾色片層包括分別在所 述第一至第三透光區(qū)域中的紅、綠和藍(lán)子濾色片，所述紅、綠和藍(lán)子濾色片的 邊界對應(yīng)所述遮光層；和所述第一和第二基板之間的液晶分子層。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包拈 所述第二基板上的公共電極； 所述第一基板內(nèi)表面上的薄膜晶體管；連接到所述薄膜晶體管的像素電極，所述像素電極對應(yīng)所述紅、綠和藍(lán)子濾色片的每個；和所述公共電極和所述像素電極之間的構(gòu)圖的襯墊料，所述構(gòu)圖的襯墊料對 應(yīng)所述遮光層。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述濾色片層 設(shè)置在所述第二基板和所述公共電極之間。
25、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述濾色片層 設(shè)置在所述薄膜晶體管和所述像素電極之間。
全文摘要
一種制造液晶顯示器件基板的方法包括在激光裝置工作臺上設(shè)置透明基板；向透明基板上照射具有預(yù)定功率的激光束以在透明基板中形成圍繞第一至第三透光區(qū)域的遮光區(qū)域；和形成濾色片層，該濾色片層包括分別在第一至第三透光區(qū)域中的紅、綠和藍(lán)子濾色片，其中紅、綠和藍(lán)子濾色片的邊界對應(yīng)遮光區(qū)域。
文檔編號G02F1/1333GK101158765SQ20071011111
公開日2008年4月9日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月2日
發(fā)明者吳載映 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社