專利名稱：液晶顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是一種廣泛使用的平板顯示器。LCD包括形成有電 極的兩個(gè)顯示面板以及插設(shè)在這兩個(gè)顯示面板之間的液晶層。通過(guò)向電極施 加電壓，LCD重新排列液晶層的液晶分子，從而調(diào)節(jié)透射光的量。
LCD可以具有以下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中場(chǎng)產(chǎn)生電極(field generating electrode)設(shè)置在液晶顯示器中的兩個(gè)顯示面板的每一個(gè)上。LCD還可以具 有這樣的結(jié)構(gòu)多個(gè)TFT和像素電極以矩陣形式布置在一個(gè)顯示面板(在下 文中稱作"TFT陣列面板，，)上，而紅、綠和藍(lán)色的濾色器形成在的另一個(gè) 顯示面板(在下文中稱作"公共電極面板")上，在該另一顯示基板的整個(gè) 表面覆蓋有公共電極。

發(fā)明內(nèi)容
由于LCD可以包括分別設(shè)置在不同顯示面板上的像素電極和濾色器， 所以在制造LCD時(shí)存在技術(shù)上的挑戰(zhàn)。例如，難以使像素電極和濾色器精 確地對(duì)準(zhǔn)，從而會(huì)發(fā)生對(duì)準(zhǔn)誤差。為了應(yīng)對(duì)在制造LCD時(shí)的技術(shù)挑戰(zhàn)，可 以使用濾色器和擋光件(稱為黑矩陣)設(shè)置在與像素電極相同的陣列面板上 的LCD結(jié)構(gòu)。
當(dāng)在LCD的制造工藝中通過(guò)執(zhí)行曝光和顯影工藝來(lái)形成LCD結(jié)構(gòu)時(shí)， 需要對(duì)準(zhǔn)鍵(align key)來(lái)確定精確的曝光位置。當(dāng)執(zhí)行曝光工藝以形成擋 光件時(shí)，由于擋光件(light blocking member)的材津+特性(例如，擋光或透 光)將難以識(shí)別對(duì)準(zhǔn)4定。在LCD的制造工藝中，在例如采用激光移除對(duì)準(zhǔn) 鍵的一部分上的擋光層(light blocking layer)之后，對(duì)準(zhǔn)鍵能更容易被辨認(rèn)。 然而，因?yàn)閷?duì)準(zhǔn)鍵上的擋光層被移除需要LCD制造工藝的額外步驟，所以 增加了工藝時(shí)間；并且擋光層下的對(duì)準(zhǔn)鍵可能由于例如使用激光移除擋光層而被不希望地?fù)p壞。此外，去除的擋光層可能會(huì)變成LCD的基板中不希望
的異物顆粒。
示范性實(shí)施例提供了一種在形成LCD結(jié)構(gòu)中的擋光件時(shí)相對(duì)容易地識(shí) 別對(duì)準(zhǔn)鍵的方法，其中在該LCD結(jié)構(gòu)中濾色器和擋光件形成在與像素電極 相同的陣列面板上。
液晶顯示器(LCD)的制造方法的示范性實(shí)施例包括在基板上形成包 括金屬的對(duì)準(zhǔn)鍵；涂布與對(duì)準(zhǔn)鍵重疊的擋光層；將紅外光透射穿過(guò)對(duì)準(zhǔn)鍵上 的擋光層；通過(guò)透射紅外光到對(duì)準(zhǔn)鍵和擋光層來(lái)識(shí)別對(duì)準(zhǔn)鍵；以及通過(guò)曝光 并顯影擋光層來(lái)形成擋光件。
紅外光的波長(zhǎng)可以為約1000納米(nm)或者更長(zhǎng)。
擋光層的紅外光透射率可以大于約60%并且擋光層的光密度(optical density)大于約3.0。
擋光層可以包括小于約7%(重量百分比)的碳黑。
擋光層可以包括有機(jī)黑材料。
紅外光的波長(zhǎng)可以為約1500納米(nm)或者更長(zhǎng)。
液晶顯示器的制造方法的示范性實(shí)施例包括在第一基板上形成包括小 于約7%(重量百分比)的碳黑的擋光層。
LCD的示范性實(shí)施例包括基板和擋光件。擋光件的紅外光透射率大于約 60 %并且光密度大于約3.0。
金屬層在擋光件下方。
擋光件可以包含小于7%(重量百分比)的碳黑。 擋光件可以包括有機(jī)黑材料。
擋光件包括二萘嵌苯黑(perylene black)或者苯胺黑(aniline black )。
紅外光的波長(zhǎng)可以為約1000納米(nm)或者更長(zhǎng)。
紅外光的波長(zhǎng)可以為約1500納米(nm)或者更長(zhǎng)。
在示范性實(shí)施例中，通過(guò)使當(dāng)形成LCD結(jié)構(gòu)中的擋光層時(shí)對(duì)準(zhǔn)鍵的識(shí) 別變得相對(duì)容易，可以減少工藝時(shí)間，其中在該LCD結(jié)構(gòu)中濾色器和擋光 件形成在與像素電極相同的陣列面板上。


圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管(TFT)的母基板的示范性實(shí)施例的俯一見(jiàn)平面圖2是才艮據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器(LCD)的示范性實(shí)施例的布局圖； 圖3是圖2的LCD沿線III-ni截取的截面圖4到圖7是圖2和圖3的LCD的制造方法的示范性實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參照附圖更充分地描述本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的示范性實(shí) 施例在附圖中示出。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，所述的實(shí)施例可以以 各種不同的方式修改，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，層、膜、面板和區(qū)域等的厚度可以被夸大。 相同的附圖標(biāo)記在說(shuō)明書(shū)中始終指代相同的元件。如此處所用的，術(shù)語(yǔ)"和 /或"包括一個(gè)或多個(gè)所列相關(guān)項(xiàng)目的任意及所有組合。
應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱諸如層、膜、區(qū)域或者面板的元件在另一個(gè)元件"上" 時(shí)，它可以直接在另一個(gè)元件上，或者還可以存在插入的元件。相反，當(dāng)稱 元件"直接在"另一元件上時(shí)，則不存在插入的元件。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然這里可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部 件、區(qū)域、層和/或部分，j旦這些元件、部件、區(qū)Jt或、層和/或部分不應(yīng)受限 于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè) 區(qū)域、層或部分區(qū)別開(kāi)。因此，下面所述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分 可以稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而不脫離本發(fā)明的朝:導(dǎo)。
為便于描述此處可以使用諸如上(upper)"、"下(lower)"等空間相對(duì) 性術(shù)語(yǔ)以描述如附圖所示的一個(gè)元件或特征與另一個(gè)(些)元件或特征之間 的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解，除了附圖中所示的取向之外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋器 件在使用或者搡作中的不同取向。例如，如果附圖中的器件被倒置，則凈皮描 述為"在"其它元件或者特征"下方"的元件會(huì)取向?yàn)?在"其它元件或者 特征的"上方"。因此，示范性術(shù)語(yǔ)"下面"就能夠包含上和下兩種取向。 器件還可以采取其他取向(旋轉(zhuǎn)90度或者其他取向)，并相應(yīng)地被此處所用 的空間相對(duì)性描述符解釋。
這里所用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施例，并非要限制本發(fā)明。如此 處所用的，除非上下文另有明確表述，否則單數(shù)形式"一(a)"、 "一(an)" 和"該(the )，，均同時(shí)旨在包括復(fù)凄t形式。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)"包括(comprise )"和/或"包括(comprising)",當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，指定了所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一個(gè)或多個(gè)其他的特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。
這里，參照截面圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，這些截面圖為本發(fā)明理想化實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖。因而，例如，由制造技術(shù)和/或公差引起的插圖形狀的變化是可能發(fā)生的。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)解釋為局限于在此所示區(qū)域的特定形狀，而是包括例如制造引起的形狀偏差在內(nèi)。
例如，圖示為矩形的注入?yún)^(qū)域典型地將在其邊^(qū)^具有圓形或者彎曲的特征和/或注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的二元改變。同樣，
中的某些注入。因此，附圖所示的區(qū)實(shí)質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并非要展示器件區(qū)的精確形狀，也并非要限制本發(fā)明的范圍。
除非另有定義，此處使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))都具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所通常理解的相同的含義。還應(yīng)當(dāng)理解，諸如通用詞典中所定義的術(shù)語(yǔ)，除非此處加以明確定義，否則應(yīng)當(dāng)凈皮解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的語(yǔ)境中的含義相一致的含義，而不應(yīng)被解釋為
理想化或者過(guò)度形式化的意義。
在此描述的所有方法都可以以合適的順序執(zhí)行，除非在此另有說(shuō)明或者與上下文明顯矛盾。除非另有聲明，否則任何和所有示例或示范性語(yǔ)言(例如，諸如(such as))的使用僅僅是旨在更好地解釋本發(fā)明而不是給本發(fā)明的范圍施加限制。如此處所用的，說(shuō)明書(shū)中的任何語(yǔ)言都不應(yīng)該被解釋為表明任何未要求的元件為本發(fā)明實(shí)施所必需的元件。
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
將參照?qǐng)D1到圖3描述根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器(LCD)的示范性實(shí)施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管(TFT)的母基板(mother substrate )的示范性實(shí)施例的俯視平面圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的LCD的示范性實(shí)施例的布局圖，圖3是#4居本發(fā)明的LCD沿圖2的線ni-m截取的截面圖。
如圖1所示，多個(gè)薄膜晶體管(TFT)陣列面板100A、 100B、 100C、100D、 100E和100F設(shè)置在TFT陣列面板的母(例如，基底)基板1000上。盡管TFT陣列面板100A-100F的數(shù)目在圖1中示出為6個(gè)，但是備選的實(shí)施例可以包括多于或者少于六個(gè)的TFT陣列面^1，以適合于TFT面板的制造工藝。
對(duì)準(zhǔn)鍵800在各個(gè)TFT陣列面板100A、 IOOB、 IOOC、 IOOD、 100E和100F的邊緣部被設(shè)置在TFT陣列面板的母基板1000上。當(dāng)在TFT陣列面板100A、 IOOB、 IOOC、 IOOD、 100E和100F的制造工藝中進(jìn)行曝光工藝時(shí)，
該對(duì)準(zhǔn)鍵:800確定^l青確的曝光位置。
多個(gè)對(duì)準(zhǔn)鍵800可以設(shè)置在TFT陣列面板IOOA、 IOOB、 IOOC、 IOOD、IOOE和100F中每個(gè)的周邊之外。如圖l所示，對(duì)準(zhǔn)鍵800可以設(shè)置為與各個(gè)TFT陣列面板的邊緣部的每個(gè)拐角緊鄰。盡管對(duì)準(zhǔn)4建800的數(shù)目對(duì)于圖1中的每個(gè)TFT陣列面板示出為四個(gè)，但是備選的實(shí)施例可以包括多于或者少于四個(gè)的對(duì)準(zhǔn)鍵，以適合于TFT面板的制造工藝。多個(gè)對(duì)準(zhǔn)鍵800可以在基底基板上沿第一方向(例如，圖1中的垂直方向)和與垂直于第一方向的第二方向(例如，水平方向)基本線性地對(duì)準(zhǔn)，但是所示的構(gòu)造并不局限于此。
如圖2和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的LCD的示范性實(shí)施例包括下TFT陣列面板100、面對(duì)TFT陣列面板100的上公共電極面板200以及插設(shè)在下面板100和上面板200之間的液晶層3。
將參照?qǐng)D2和圖3描述TFT陣列面板100。
包括柵極電極的多條柵極線121設(shè)置在TFT陣列面板100的第一基板110上。柵極絕緣層140、多個(gè)半導(dǎo)體154、多個(gè)歐姆接觸163和165、多條數(shù)據(jù)線171以及多個(gè)漏極電極175沿離開(kāi)第一基板110的方向依次設(shè)置在多條柵極線121上。在示范性實(shí)施例中，第一基板IIO可以包括絕緣材料，諸如玻璃或者塑料。
柵極線121傳輸柵極信號(hào)并基本沿水平方向延伸。
數(shù)據(jù)線171傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)并基本沿垂直方向延伸，使得數(shù)據(jù)線171與柵極線121交叉。每條數(shù)據(jù)線171包括向柵極電極124延伸的多個(gè)源極電極173。如圖2的平面圖所示，源極電極173沿水平方向從數(shù)據(jù)線171的主要部分朝向柵極電極124延伸。如圖2和圖3所示，漏極電極175設(shè)置為與數(shù)據(jù)線171分離，并設(shè)置為關(guān)于柵極電極124而與源極電極173相對(duì)。源極電極173和漏極電極175的一部分與柵極電極124的一部分重疊。
如圖3所示，半導(dǎo)體154"i殳置在柵極電極124上，歐姆接觸163和165僅設(shè)置在數(shù)據(jù)線171和漏極電極175之間，以降低其間的接觸電阻。在示范性實(shí)施例中， 一個(gè)柵極電極124、 一個(gè)源極電極173和一個(gè)漏極電極175與半導(dǎo)體154—起整體地形成一個(gè)TFT。如圖2和圖3所示，TFT的溝道由設(shè)置在源極電極173和漏極電極175之間的半導(dǎo)體154確定。
擋光件220設(shè)置在柵極線121和數(shù)據(jù)線171上。多個(gè)濾色器230R、 230G和230B設(shè)置在被擋光件220劃分的像素區(qū)域中。擋光件220可以包括基本上沿垂直方向和水平方向延伸的部分以及臺(tái)階部分，該臺(tái)階部分設(shè)置在設(shè)置有TFT的位置處，該TFT包括柵極電極124、源極電極173、漏極電極175和半導(dǎo)體154。臺(tái)階部分乂人擋光件220的垂直部分和水平部分延伸。
擋光件220可以與全部邀:據(jù)線171、源極電極173和柵才及電才及124重疊，而僅與漏極電極175、歐姆接觸165和半導(dǎo)體154的一部分重疊。
在示范性實(shí)施例中，擋光件220包括小于約7% (重量百分比)的碳黑，或者可以僅包括有機(jī)材料，諸如二萘嵌苯黑(perylene black)或者苯胺黑(aniline black)而不是碳黑。擋光件220可以具有約60%或者更高的紅外光透射率，并且擋光件220的光密度大于約3.0。紅外光的波長(zhǎng)可以大于約1000納米(nm)，并且更優(yōu)選地，紅外光的波長(zhǎng)可以大于約1500納米(nm)。
再參照?qǐng)D3，鈍化層180直接設(shè)置在濾色器230R、 230G和230B上。露出漏極電極175的接觸孔185設(shè)置為完全穿通鈍化層180和濾色器230R、230G和230B。
像素電極191直接設(shè)置在鈍化層180上并與暴露在接觸孔185中的濾色器230R、 230G和230B接觸。像素電極191經(jīng)由接觸孔185電連接到漏極電極175。
再參照?qǐng)D2和圖3,公共電極面板200面向TFT陣列面板100。公共電極面板200包括基板210和設(shè)置在基板210上的公共電極270。在備選的實(shí)施例中，公共電極270可以設(shè)置在TFT陣列面板100上。
將參照?qǐng)D4至圖7描述圖2和圖3的LCD的制造方法的示范性實(shí)施例。圖4至圖7是示出圖2和圖3的LCD的制造方法的示范性實(shí)施例的截面圖。
如圖4所示，包括柵極電極124的柵極線121、對(duì)準(zhǔn)鍵800、柵極絕緣層140、半導(dǎo)體154、歐姆接觸層163和165、包括源極電極173的數(shù)據(jù)線171和漏極電極175形成在第一絕緣基板110上。
對(duì)準(zhǔn)鍵800可以形成在與柵極電極124相同的層中，并位于TFT陣列面
9板100的邊緣的外部(圖1 )。柵極絕緣層140形成在柵極電極124和對(duì)準(zhǔn)鍵800上。有利地，由于對(duì)準(zhǔn)鍵800可以基本上形成在與柵極電極124相同的
層中，所以不需要額外的工藝或者材料來(lái)形成對(duì)準(zhǔn)^:。
擋光層220a被涂布在柵極絕緣層140的部分上表面上，在該上表面上已經(jīng)在之前形成了數(shù)據(jù)線171和漏極電極175。
在此情形下，對(duì)準(zhǔn)鍵800由與柵極線121相同的材料形成，擋光層220a包括小于約7% (重量百分比)的碳黑。此外，擋光層220a可以僅包括有機(jī)黑材料(諸如二萘嵌苯黑或者苯胺黑)而不包括碳黑。
如圖5所示，具有大于1000nm的波長(zhǎng)的紅外光IR從第一絕緣基板110的背側(cè)透射，使得可以探測(cè)并辨認(rèn)對(duì)準(zhǔn)鍵800。由于擋光層220a包括碳黑(例如在小于約7% (重量百分比)的水平)，所以擋光層220a的紅外光透射率大于約60%,并且擋光層220a的光密度大于約3.0。完全透射穿過(guò)第一基板110并穿過(guò)擋光層220a的紅外光IR被物鏡1100接收并由光學(xué)單元1200檢測(cè)。對(duì)準(zhǔn)鍵800被紅外光識(shí)別照相機(jī)1300識(shí)別，該紅外光識(shí)別照相機(jī)1300通信地且功能地耦接到物鏡1100和光學(xué)單元1200。
在此情形下，更優(yōu)選地透射具有約1500nm或者更長(zhǎng)的波長(zhǎng)的紅外光。
由于擋光層220a的紅外光透射率大于約60% ，所以用擋光層220a涂布的對(duì)準(zhǔn)鍵800被透射的紅外光識(shí)別，使得可以在LCD的制造過(guò)程中確定擋光層220a的精確曝光位置。
如圖6所示，通過(guò)曝光并顯影擋光層220a，擋光件220形成在4冊(cè)^f及線121和數(shù)據(jù)線171上。
如圖7所示，在由擋光件220劃分的每個(gè)區(qū)域中形成濾色器230R、 230G和230B之后，鈍化層180形成在濾色器230R、 230G和230B和擋光件220上。露出漏才及電4及175的4矣觸孔185形成在4屯化層180和濾色器230R、230G和230B中。
像素電極191形成在鈍化層180上，像素電極19 1經(jīng)由接觸孔185電連
接到漏4及電才及175。
公共電極面板200形成為包括形成在絕緣基板210上的7>共電極270。在將液晶層3設(shè)置在形成的TFT陣列面板100和公共電極面板200中的
一個(gè)上之后，TFT陣列面板100和公共電極面板200被組裝為彼此面對(duì)，
關(guān)于液晶層3纟皮此相對(duì)。盡管已經(jīng)結(jié)合被認(rèn)為是可實(shí)現(xiàn)的示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限于公開(kāi)的示范性實(shí)施例，相反地，本發(fā)明旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等價(jià)布置。
在所示的示范性實(shí)施例中，公開(kāi)了液晶層，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于包括間隔物的一些顯示裝置。
1權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的制造方法，該方法包括在基板上形成包括金屬的對(duì)準(zhǔn)鍵；涂布與該對(duì)準(zhǔn)鍵重疊的擋光層；將紅外光透射穿過(guò)該對(duì)準(zhǔn)鍵上的該擋光層；通過(guò)透射該紅外光到該對(duì)準(zhǔn)鍵和該擋光層來(lái)識(shí)別該對(duì)準(zhǔn)鍵；以及通過(guò)曝光并顯影該擋光層來(lái)形成擋光件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該紅外光的波長(zhǎng)為1000納米或者更長(zhǎng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其中該擋光層的紅外光透射率為大 于60%并且該擋光層的光密度大于3.0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其中該擋光層包括小于7重量百分 比的碳黑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其中該擋光層包括有機(jī)黑材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該紅外光的波長(zhǎng)為1500納米 或者更長(zhǎng)。
7. —種液晶顯示器的制造方法，該方法包括 在第一基板上形成包括小于7重量百分比的碳黑的擋光層。
8. —種液晶顯示器，包括 基板；以及擋光件，其中該擋光件具有大于60%的紅外光透射率并具有大于3.0的光密度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中金屬層在該擋光件下方。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中該擋光件包括小于7重量 百分比的碳黑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中該擋光件包括有機(jī)黑材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，其中該擋光件包括二萘嵌苯黑 或者苯胺黑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中該紅外光的波長(zhǎng)為1000納米或者更長(zhǎng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中該紅外光的波長(zhǎng)為1500 納米或者更長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器及其制造方法。該液晶顯示器的制造方法包括在第一基板上形成包括金屬的對(duì)準(zhǔn)鍵；涂布與對(duì)準(zhǔn)鍵重疊的擋光層；將紅外光透射穿過(guò)對(duì)準(zhǔn)鍵上的擋光層；通過(guò)透射紅外光到對(duì)準(zhǔn)鍵和擋光層來(lái)識(shí)別對(duì)準(zhǔn)鍵；以及通過(guò)曝光并顯影擋光層來(lái)形成擋光件。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101655630SQ20091016293
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者張善榮, 李相憲, 柳世桓, 撤 許, 金官秀 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社