專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠以彩色顯示圖像的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
最近，采用VA(垂直取向)模式的液晶顯示裝置被用作例如液晶電視、筆記本電 腦、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等的顯示監(jiān)視器。液晶顯示裝置包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)襯底與相反襯底之間并 按照所施加的電壓執(zhí)行圖像顯示的液晶層，其中驅(qū)動(dòng)襯底用于驅(qū)動(dòng)像素，而在相反襯底上 形成彩色濾光片等。 通過將液晶材料注射到驅(qū)動(dòng)襯底與相反襯底之間的空間中形成液晶層。注射液晶 的方法已經(jīng)從浸入法改變?yōu)镺DF(滴入式)法。在浸入法中，通過使用密封構(gòu)件等將驅(qū)動(dòng)襯 底和相反襯底貼合到一起，之后將液晶注入到襯底之間的空間中。在0DF法中，液晶被滴下 并之后在真空中將驅(qū)動(dòng)襯底和相反襯底貼合到一起。特別地，ODF法已經(jīng)成為用于大尺寸 液晶面板的主流。 在0DF法中，因?yàn)樵趯Ⅱ?qū)動(dòng)襯底與相反襯底貼合到一起之前滴下液晶，所以當(dāng)液 晶的滴下量相對(duì)于液晶層的容量不是最優(yōu)時(shí)，在液晶層內(nèi)部形成諸如由于重力而引起的氣 泡和不均勻間隙。因此，ODF法包括設(shè)置在液晶層內(nèi)部的光隔離物，用于控制限定為兩個(gè)襯 底之間的間隙的單元間隙。但是，當(dāng)光隔離物的布置密度增加時(shí)，液晶層自身的彈性減小， 這最終導(dǎo)致形成由于重力而引起的氣泡或不均勻的間隙。另一方面，當(dāng)布置的密度減小時(shí)， 在液晶層被施加壓力的情況下的耐壓性減小。 因此，例如日本專利申請(qǐng)公報(bào)No. 2001-201750所公開的，已經(jīng)提出涉及混合隔離 物的技術(shù)。在該技術(shù)中，布置具有不同高度的至少兩種隔離物，較高的隔離物(主隔離物) 在一般情況下支撐液晶層，并且較低的隔離物(副隔離物)在液晶層被施加壓力的時(shí)候支 撐液晶層。主隔離物和副隔離物分別形成在相反襯底那側(cè)的彩色濾光片上。這種結(jié)構(gòu)使得 液晶層既具有彈性又具有耐壓性。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在使用混合隔離物的技術(shù)(諸如JP 2001-201750A中所公開的技術(shù))中存 在以下困難。即，通過以矩陣圖案布置例如R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)的濾光片元件構(gòu) 成彩色濾光片，并且這些彩色濾光片元件分別為每種顏色獨(dú)立地圖案化。因此，每種顏色的 彩色濾光片的厚度不同。當(dāng)主隔離物和副隔離物設(shè)置在這種彩色濾光片上時(shí)，主隔離物與 副隔離物之間的高度差偏離預(yù)定值，由此難以獲得希望的液晶層彈性。因此，存在混合隔離 物的效果沒有充分表現(xiàn)出來的困難，使得由于重力而引起的氣泡或不均勻的間隙形成在液 晶層中，導(dǎo)致成品率的降低。 期望提供一種能夠抑制在液晶層內(nèi)部形成由于重力而引起的氣泡或不均勻的間 隙的液晶顯示裝置，以提高成品率。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的液晶顯示裝置包括彼此相對(duì)的第一襯底和第二襯底；設(shè)置在第一襯底和第二襯底之間以構(gòu)成多個(gè)像素的液晶層；分別為多種顏色設(shè)置的多個(gè)彩色
濾光片，其形成在第一襯底上，多個(gè)彩色濾光片中的每個(gè)都被劃分為分別對(duì)應(yīng)于這些像素
的單獨(dú)的濾光片元件；主隔離物，其設(shè)置在多個(gè)彩色濾光片的一種顏色的彩色濾光片上，以
控制第一襯底與第二襯底之間的間隙；在高度方面比主隔離物更低的副隔離物，設(shè)置副隔
離物的彩色濾光片的顏色與設(shè)置有主隔離物的一種顏色的彩色濾光片相同。 在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的液晶顯示裝置中，用于控制單元間隙的主隔離物以及高
度上低于主隔離物的副隔離物僅設(shè)置在多個(gè)彩色濾光片的一種顏色的彩色濾光片上。因
此，即使每種顏色的厚度在各個(gè)彩色濾光片的形成步驟中變化，仍然可以簡(jiǎn)單地根據(jù)設(shè)計(jì)
值精確地確定主隔離物23A的高度HI與副隔離物23B的高度H2之間的差。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的液晶顯示裝置，用于控制單元間隙的主隔離物以及高度上
低于主隔離物的副隔離物僅設(shè)置在多個(gè)彩色濾光片的一種顏色的彩色濾光片上。因此，即
使對(duì)于每種顏色在各個(gè)彩色濾光片的形成步驟中發(fā)生厚度變化，仍然可以根據(jù)設(shè)計(jì)值精確
地確定主隔離物23A的高度HI與副隔離物23B的高度H2之間的差。因此，可以抑制在液
晶層內(nèi)部形成由于重力而引起的氣泡或不均勻的間隙，導(dǎo)致提高成品率。


圖1A和圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的示意構(gòu)造。 圖2A和圖2B為用于示出圖IA中示出的液晶顯示裝置制作過程的截面圖。 圖3A和圖3B為用于示出圖2B的步驟之后的步驟的截面圖。 圖4A和圖4B為用于示出圖3B的步驟之后的步驟的截面圖。 圖5為用于示出圖1A中示出的液晶顯示裝置另一個(gè)制作過程的截面圖。 圖6A和圖6B示出了根據(jù)已有示例的液晶顯示裝置的示意構(gòu)造。 圖7A和圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的示意構(gòu)造。 圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的修改形式的液晶顯示裝置的示意構(gòu)造的截面圖。 圖9為示出了每個(gè)波長(zhǎng)的透過率與單元間隙的關(guān)系的特征圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[第一實(shí)施例] 圖1A為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液晶顯示裝置1的示意構(gòu)造的截面圖。 圖1B為示出了彩色濾光片、主隔離物以及副隔離物之間的布置關(guān)系的簡(jiǎn)圖。液晶顯示裝置 l例如為有源矩陣顯示裝置，其中有源矩陣顯示裝置基于從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)傳遞的圖 像信號(hào)按照從柵極驅(qū)動(dòng)器(未示出)所提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)逐個(gè)像素地執(zhí)行圖像顯示。
液晶顯示裝置1包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)襯底20與相反襯底10之間的液晶層30。液晶層 30具有布置為矩陣圖案的多個(gè)像素。例如，液晶層30包括顯示紅色(R)的像素10R、顯示 綠色(G)的像素10G以及顯示藍(lán)色(B)的像素IOB。 驅(qū)動(dòng)襯底20包括設(shè)置在例如玻璃襯底上的用于驅(qū)動(dòng)像素IOR、 IOG、 10B的TFT (薄 膜晶體管)并形成有各種布線層，其中，布線層包括連接到TFT的柵極線和數(shù)據(jù)線。分別用10B的像素電極(未示出)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)襯底20上，并且進(jìn)一步形成取向膜 (未示出)以覆蓋像素電極。取向膜控制液晶層30的取向，舉例來說，垂直取向有機(jī)膜(例 如聚酰亞胺膜)被用作取向膜。 相反襯底10例如包括玻璃襯底，并且在液晶層30那側(cè)包括多個(gè)濾光片，這些濾光 片用于多種顏色并且被分隔為與像素10R、10G、10B相對(duì)應(yīng)地布置的各個(gè)濾光片元件(紅色 濾光片元件11R、綠色濾光片元件11G以及藍(lán)色濾光片元件11B)。此外，各像素公用的公共 電極(未示出)形成在相反襯底10上。 紅色濾光片元件11R、綠色濾光片元件11G以及藍(lán)色濾光片元件IIB選擇性地分別 使紅色、綠色和藍(lán)色的彩色成分透過，并且分別吸收其他的彩色成分。紅色濾光片元件IIR、 綠色濾光片元件11G以及藍(lán)色濾光片元件11B中的每個(gè)都例如包括光敏樹脂材料(諸如散 布有每種顏色的顏料的光阻材料)。根據(jù)所期望的顏色純度近似地設(shè)置每種彩色濾光片的 厚度，例如為1.0iim到4. Oiim。這種紅色、綠色和藍(lán)色濾光片元件IIR、IIG、 11B分別形成 在BM(黑矩陣)層12的開口區(qū)域中。 BM層12限定了像素10R、10G、10B的顯示區(qū)域，并且防止外部的光在各個(gè)顏色的 限定區(qū)域之間的邊界上反射，并且防止像素之間的光泄露，以增加對(duì)比度。BM層12包括金 屬(例如鉻(Cr))、金屬氧化物或金屬氮化物的單層膜或堆疊膜?？蛇x擇地，BM層12可以 包括混合有碳微粒的丙烯酸樹脂。 在本實(shí)施例中，具有彼此不同的高度的兩種隔離物(主隔離物13A和副隔離物 13B)設(shè)置在紅色濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片中的綠色濾光片上。主隔離物13A通 常情況下將液晶層30的單元間隙保持到特定的間隔，其中單元間隙限定為兩個(gè)襯底10和 20之間的間隙。主隔離物13A例如包括光敏的光阻材料。根據(jù)液晶層30的雙折射近似地 設(shè)置隔離物13A高度(厚度)Hl，例如為1. 5 ii m至IJ 4. 5 ii m。副隔離物13B在液晶層30被 施加壓力時(shí)保持液晶層30的特定單元間隙。副隔離物13B包括例如與主隔離物13A相同 的材料，并且副隔離物13B的高度H2相比于主隔離物13A更小，例如為1.0iim至lj4. 4iim。 考慮這些隔離物自身的材料、隔離物的布置密度等，優(yōu)選地設(shè)置副隔離物13B的高度H2。
主隔離物13A的高度H1與副隔離物13B的高度H2之間的差例如為0. 1 ii m到 0. 5 ii m，并且經(jīng)常被設(shè)計(jì)為約0. 2 ii m。當(dāng)高度Hl與高度H2之間的差太小時(shí)，副隔離物13B 起到主隔離物13A的作用，并因此使得液晶層30失去彈性，導(dǎo)致形成由于重力引起的氣泡 或不均勻的間隙。另一方面，當(dāng)這個(gè)差太大時(shí)，副隔離物13B在液晶層30被施加壓力時(shí)可 能起不到支持物的作用，并且因此隔離物不能抑制不均勻的壓力。這里所描述的高度H1與 高度H2之間的差表示在主隔離物13A的頂部與副隔離物13B的頂部之間在厚度方向上的 距離。 主隔離物13A和副隔離物13B僅設(shè)置在紅色濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片 中的一種類型的彩色濾光片上(即，例如綠色濾光片)。在本實(shí)施例中，主隔離物13A和副 隔離物13B設(shè)置在不同的綠色濾光片元件11G中。主隔離物13A和副隔離物13B優(yōu)選地布 置為使得主隔離物13A的密度較低而副隔離物13B的密度較高，而這種密度根據(jù)隔離物自 身的材料而變化。 主隔離物13A和副隔離物13B被分別設(shè)置為使其不與驅(qū)動(dòng)襯底20上的TFT (未示 出)相對(duì)。TFT通常被構(gòu)造為使得電極(諸如柵極、源極和漏極)連接到由無定形硅(a -Si)
5制成的溝道區(qū)域形成層上。以這種方式設(shè)置主隔離物13A和副隔離物13B中的每個(gè)，這種 方式使其避開電極等中的不定形硅層正上方的特定區(qū)域。這防止了主隔離物13A或副隔離 物13B與驅(qū)動(dòng)襯底20相接觸并向TFT施加壓力。這轉(zhuǎn)而防止由于TFT受到壓力而發(fā)生TFT 的閾值偏移。 可選擇地，主隔離物13A和副隔離物13B中的每個(gè)都可以設(shè)置在與驅(qū)動(dòng)襯底20上 的TFT或者布線層相對(duì)的區(qū)域中。這種構(gòu)造確保用于放置主隔離物13A或副隔離物13B的 空間而不減小開口率(aperture ratio)。具體地，當(dāng)每個(gè)副隔離物13B布置在TFT上時(shí)， 副隔離物13B通常不與驅(qū)動(dòng)襯底20相接觸。因此，抑制了通常狀態(tài)下TFT的閾值偏移的發(fā) 生。 液晶層30包括諸如VA(垂直取向)模式或者TN(扭曲向列)模式或者IPS(面內(nèi) 轉(zhuǎn)換)模式的向列型液晶。 偏光板(未示出)連接到驅(qū)動(dòng)襯底20和相反襯底10各自的外側(cè)，并且背光源 (未示出)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)襯底20的外側(cè)用于從驅(qū)動(dòng)襯底20那側(cè)照明液晶顯示裝置1。舉例 來說，使用導(dǎo)光板的邊緣照明背光源、直接照明背光源等被用作背光源。例如，背光源包括 CCFL(冷陰極熒光燈)、LED(發(fā)光二極管)等。這種液晶顯示裝置1用作電子裝置(諸如 液晶電視、筆記本電腦等)的顯示監(jiān)視器。
液晶顯示裝置1可以例如以以下方式制造。 首先，像素電極、TFT、各種布線層等設(shè)置在玻璃襯底的表面上以形成驅(qū)動(dòng)襯底20。
另一方面，如圖2A所示，由上述材料制成的BM層12被涂在相反襯底10的表面上， 之后通過例如光刻法使BM層12圖案化以形成開口區(qū)域12A。之后，如圖2B所示，由上述材 料制成的紅色濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片分別涂在BM層12的開口區(qū)域12A中，之 后使用光掩模的曝光處理和顯影處理使濾光片依次圖案化。 之后，主隔離物13A和副隔離物13B僅形成在紅色濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾 光片中的例如綠色濾光片(綠色濾光片元件11G)上。 具體地舉例來說，如圖3A中所示，首先在紅色、綠色、藍(lán)色濾光片的全部表面上涂 上預(yù)定厚度Hl的正型光敏抗蝕劑130。所形成的光敏抗蝕劑130的厚度Hl對(duì)應(yīng)于主隔離 物13A的高度(厚度)Hl。之后，在給定的曝光條件下對(duì)在抗蝕劑130中預(yù)定形成主隔離 物13A以及副隔離物13B的區(qū)域之外的區(qū)域選擇性地曝光。此時(shí)，使用具有遮光部分110A 和110B的光掩模IIO，其中遮光部分與綠色濾光片上預(yù)定形成主隔離物13A以及副隔離物 13B的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。因此，如圖3B所示，都具有高度H1的主隔離物13A和副隔離物13B分 別形成在綠色濾光片(綠色濾光片元件11G)上。 之后，如圖4A所示，主隔離物13A之外的區(qū)域，即副隔離物13B被選擇性地曝光。 此時(shí)例如使用光掩模111，光掩模111在對(duì)應(yīng)于主隔離物13A的區(qū)域中具有遮光部分111A。 以此方式，如圖4B所示，具有高度(厚度)H2的副隔離物13B形成在綠色濾光片上。
以此方式，通過使用光掩模110和lll進(jìn)行多步的曝光形成具有彼此不同的厚度 的主隔離物13A和副隔離物13B。但是，該方法并不是限制性的，也可以通過以下方式形成 主隔離物13A和副隔離物13B。 例如，如圖5所示，以與上面類似的方式將光敏抗蝕劑130涂在紅色、綠色和藍(lán)色 濾光片的整個(gè)表面上。之后，在給定的曝光條件下對(duì)在抗蝕劑130中預(yù)定形成主隔離物13A以及副隔離物13B的區(qū)域之外的區(qū)域選擇性地曝光。此時(shí)，作為示例，使用具有遮光部分 112A和半透光部分112B的光掩模112，其中遮光部分112A與預(yù)定形成主隔離物13A的區(qū) 域相對(duì)應(yīng)，半透光部分112B與預(yù)定形成副隔離物13B的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。半透光部分112B包 括所謂的半色調(diào)掩?；蚧疑{(diào)掩模，并且以預(yù)定透光率透過光。因此，在一次曝光中形成了 具有高度HI的主隔離物13A和具有高度H2的副隔離物13B。 之后，紫外線固化密封部分(例如環(huán)氧粘合劑)被印刷到相反襯底10的周邊，其 中相反襯底上形成有主隔離物13A和副隔離物13B，之后通過滴在相反襯底10的形成各個(gè) 彩色濾光片的一側(cè)上，來形成由上述材料制成的液晶層30。之后，驅(qū)動(dòng)襯底20貼合到相反 襯底10上，使得液晶層30在其之間，并且貼合后的襯底經(jīng)受紫外線照射，使得密封部分固 化。因此，液晶層30形成在驅(qū)動(dòng)襯底20與相反襯底10之間。 最后，未示出的偏光板貼合到已經(jīng)形成的液晶層30的驅(qū)動(dòng)襯底20和相反襯底10
的外側(cè)表面，從而完成圖1A中示出的液晶顯示裝置1。 之后，描述具有上述構(gòu)造的液晶顯示裝置1的操作和效果。 在液晶顯示裝置1中，從未示出的背光源發(fā)射到驅(qū)動(dòng)襯底20側(cè)的光穿過驅(qū)動(dòng)襯底 20進(jìn)入液晶層30。當(dāng)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)將電壓施加到驅(qū)動(dòng)襯底20上的像素電極與相反襯底10 上的公共電極之間時(shí)，已經(jīng)進(jìn)入液晶層30的光在由每個(gè)像素調(diào)制的同時(shí)穿過液晶層。已經(jīng) 以此方式通過液晶層30透射的光穿過分別對(duì)應(yīng)于像素10R、10G和10B的紅色濾光片元件 11R、綠色濾光片元件11G以及藍(lán)色濾光片元件IIB，由此將光作為三基色的顯示光而從相 反襯底10的外側(cè)引出，并由此執(zhí)行顯示。 具有高度Hl的主隔離物13A和具有小于高度Hl的高度H2的副隔離物13B分別 設(shè)置在液晶層30內(nèi)部。因此，通常情況下通過主隔離物13A保持液晶層30的單元間隙，而 在液晶層30被施加壓力時(shí)，通過副隔離物13B保持單元間隙。以此方式，具有彼此不同的 高度的主隔離物13A和副隔離物13B設(shè)置在液晶層30內(nèi)部，由此可以以很平衡的方式保持 液晶層30的彈性和耐壓性。 這里，參照附圖6A和6B描述現(xiàn)有的液晶顯示裝置100。在液晶顯示裝置100中， 液晶層103設(shè)置在驅(qū)動(dòng)襯底102與相反襯底101之間，分別具有紅色濾光片元件104R、綠色 濾光片元件104G以及藍(lán)色濾光片元件104B的紅色濾光片、綠色濾光片和藍(lán)色濾光片以及 BM層105形成在相反襯底101上。主隔離物106A和副隔離物106B設(shè)置在紅色濾光片、綠 色濾光片以及藍(lán)色濾光片的表面上，其中副隔離物106B的高度小于主隔離物106A的高度。 具體地，舉例來說，主隔離物106A設(shè)置在綠色濾光片元件104G上，副隔離物106B設(shè)置在藍(lán) 色濾光片元件104B上。 因此，在現(xiàn)有的液晶顯示裝置100中，主隔離物106A和副隔離物106B設(shè)置在具有 彼此不同的顏色的彩色濾光片上。因?yàn)獒槍?duì)每種顏色分別地形成紅色濾光片、綠色濾光片 和藍(lán)色濾光片，所以紅色、綠色和藍(lán)色濾光片之間的厚度可能發(fā)生變化。在這種情況下，當(dāng) 主隔離物106A和副隔離物106B設(shè)置在具有彼此不同的顏色的濾光片上時(shí)，主隔離物106A 和副隔離物106B之間的高度差偏離設(shè)計(jì)值，并且在襯底平面中也發(fā)生高度變化。這在液晶 層內(nèi)導(dǎo)致缺陷，例如由于重力引起的氣泡和不均勻的間隙。 另一方面，在本實(shí)施例中，主隔離物13A和副隔離物106B僅設(shè)置在具有相同顏色 的彩色濾光片上。例如，主隔離物106A和副隔離物106B僅設(shè)置在綠色濾光片(綠色濾光片
7元件11G)上。因此，即使在各個(gè)彩色濾光片的形成步驟中對(duì)于每種顏色的厚度發(fā)生變化， 高度HI與高度H2之間的差也幾乎不偏離設(shè)計(jì)值。 如上文中所述，在本實(shí)施例中，因?yàn)橹鞲綦x物13A和副隔離物13B僅設(shè)置在紅色濾 光片、綠色濾光片和藍(lán)色濾光片中的一種顏色的彩色濾光片(例如僅綠色濾光片)上，所以 即使當(dāng)每種顏色的彩色濾光片的厚度變化時(shí)，也可以簡(jiǎn)單地根據(jù)設(shè)計(jì)值確定主隔離物13A 的高度HI與副隔離物13B的高度H2之間的差。因此，按照設(shè)計(jì)值確保了液晶層30的彈性，
使得諸如由重力引起的氣泡和不均勻間隙的缺陷被抑制，導(dǎo)致成品率的提高。
[第二實(shí)施例] 圖7A為示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的液晶顯示裝置2的示意構(gòu)造的截面圖。 圖7B為示出了彩色濾光片、主隔離物以及副隔離物之間的布置關(guān)系的簡(jiǎn)圖。在下文中，與 第一實(shí)施例中的元件類似的元件被賦予相同的參考數(shù)字或標(biāo)記，并將不會(huì)詳細(xì)描述。
液晶顯示裝置2例如為有源矩陣顯示裝置，其中有源矩陣顯示裝置基于從數(shù)據(jù)驅(qū) 動(dòng)器(未示出)傳遞的圖像信號(hào)按照從柵極驅(qū)動(dòng)器(未示出)所提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)逐個(gè)像素 地執(zhí)行圖像顯示。與第一實(shí)施例中的液晶顯示裝置1相同，液晶顯示裝置2包括設(shè)置在驅(qū) 動(dòng)襯底20與相反襯底10之間的液晶層30。液晶層30具有布置為矩陣圖案的像素10R、像 素10G和像素IOB。 與第一實(shí)施例中相同，在本實(shí)施例中，主隔離物23A和副隔離物23B僅設(shè)置在紅色 濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片中的一種顏色類型的彩色濾光片上。例如，主隔離物 23A和副隔離物23B僅設(shè)置在綠色濾光片上。但是，在本實(shí)施例中，主隔離物23A和副隔離 物23B都設(shè)置在相同的像素上。即， 一個(gè)主隔離物23A和一個(gè)副隔離物23B僅設(shè)置在像素 IOG上。以與第一實(shí)施例中的主隔離物13A和副隔離物13B的材料相同的材料，分別形成 具有高度Hl和H2的主隔離物23A和副隔離物23B。此外，與第一實(shí)施例中的主隔離物13A 和副隔離物13B相同，可以通過使用光刻法形成主隔離物23A和副隔離物23B。
因此，在本實(shí)施例中，主隔離物23A和副隔離物23B設(shè)置在相同的像素上(本實(shí)施 例中為像素10G)。因此，即使每種顏色的厚度在各個(gè)彩色濾光片的形成步驟中變化，仍然可 以根據(jù)設(shè)計(jì)值確定主隔離物23A的高度Hl與副隔離物23B的高度H2之間的差。此外，雖 然甚至是相同顏色的每個(gè)像素的彩色濾光片的厚度都可能發(fā)生變化，但是即使在這種情況 下，高度H1與高度H2之間的差也保持不變。因此，實(shí)現(xiàn)了比第一實(shí)施例中更高的精確性。 因此，更有效地抑制諸如由重力引起的氣泡和不均勻間隙的缺陷，導(dǎo)致成品率的提高。
注意，在圖7A和圖7B中，主隔離物23A和副隔離物23B間隔地設(shè)置在布置在矩陣 圖案中的像素10G中。但是，主隔離物23A和副隔離物23B可以設(shè)置在所有的像素10G中。
[修改實(shí)施例] 之后，描述本發(fā)明的實(shí)施例的修改。在下文中，與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的元 件類似的元件被賦予相同的參考數(shù)字或標(biāo)記，并將不會(huì)詳細(xì)描述。 圖8為示出了根據(jù)修改實(shí)施例的液晶顯示裝置3的示意構(gòu)造的截面圖。與那些實(shí) 施例中相同，液晶顯示裝置3包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)襯底20與相反襯底10之間的液晶層30。主 隔離物32A和副隔離物32B僅設(shè)置在紅色濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片中的一種顏 色類型的彩色濾光片上。例如，主隔離物32A和副隔離物32B僅設(shè)置在藍(lán)色濾光片(藍(lán)色 濾光片元件31B)上。但是，在本修改實(shí)施例中，紅色濾光片(紅色濾光片元件31R)、綠色濾光片(綠色濾光片元件31G)以及藍(lán)色濾光片(藍(lán)色濾光片元件31B)的厚度彼此不同， 并因此各個(gè)顏色像素的單元間隙dpde和4彼此不同，由此建立了多間隙結(jié)構(gòu)。具體地，厚 度在藍(lán)色濾光片元件31B中最大，并且以綠色濾光片元件31G和紅色濾光片元件31R的順 序逐漸減小，使得各個(gè)顏色像素的單元間隙具有dK > de > dB的關(guān)系。在這種結(jié)構(gòu)中，主隔 離物32A和副隔離物32B設(shè)置在具有最大厚度的藍(lán)色濾光片元件31B中。但是，主隔離物 32A和副隔離物32B在這里設(shè)置在不同的藍(lán)色濾光片元件31B上。 因此，本發(fā)明的實(shí)施例能夠應(yīng)用于多間隙結(jié)構(gòu)。通常，當(dāng)液晶層30包括例如VA模 式液晶時(shí)，以及當(dāng)液晶分子的取向被指向理想的45度角時(shí)，光的透過強(qiáng)度(I)通過以下公 式(1)給出。其中，1。為入射偏振光的強(qiáng)度，d為單元間隙，An為在施加電壓(V)處的液 晶的雙折射，并且A為空氣中入射光的波長(zhǎng)。同樣，圖9示出了在An二0.8的情況下，液 晶層的透過率與單元間隙d的關(guān)系。如公式(1)和圖9所示，透過率取決于單元間隙d，并 且對(duì)于每個(gè)波長(zhǎng)不同。這意味著當(dāng)R、G和B的單元間隙相同時(shí)，色度由于漸變而偏移。
I = I0*sin2O And/入) 公式(1) 因此，通過采用如本修改實(shí)施例中的多間隙結(jié)構(gòu)，減小了諸如透過率、Y(伽馬) 曲線等的特性的變化。這抑制了由于漸變而引起的色度的偏移，因此改善了色純度。此外， 主隔離物32A和副隔離物32B設(shè)置在具有最大厚度的一種顏色類型的彩色濾光片(在本修 改實(shí)施例中為藍(lán)色濾光片元件31B)上。因此，高度H3和高度H4設(shè)置為相比于主隔離物 32A和副隔離物32B設(shè)置在其他顏色的彩色濾光片上的情況更低。這有利于在襯底平面中 減小隔離物的高度變化。 在本修改實(shí)施例中，主隔離物32A和副隔離物32B例如設(shè)置在不同的藍(lán)色濾光片 元件31B上。但是，與第二實(shí)施例相同，主隔離物32A和副隔離物32B可以設(shè)置在相同的藍(lán) 色濾光片元件31B上。此外，在本修改實(shí)施例中，雖然舉例說明了厚度在藍(lán)色濾光片中最 大，并且以綠色濾光片和紅色濾光片的順序逐漸減小，但是每個(gè)彩色濾光片的厚度不限于 此。因?yàn)槿缟纤鐾高^率根據(jù)單元間隙變化，所以可以根據(jù)所期望的單元間隙以及每個(gè)彩 色濾光片的厚度等確定每個(gè)單元間隙dK、《和4，使得各個(gè)顏色像素具有彼此相等的透過 率。 在上文中，雖然已經(jīng)參照實(shí)施例和修改實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限 于上述實(shí)施例和修改實(shí)施例，并且可以有各種變化。例如，雖然在上述實(shí)施例和修改實(shí)施例 中，主隔離物和副隔離物僅設(shè)置在綠色濾光片或藍(lán)色濾光片上，但是主隔離物和副隔離物 也可以僅設(shè)置在紅色濾光片上。 此外，在上述實(shí)施例和修改實(shí)施例中舉例說明了，主隔離物和副隔離物中的一者 被設(shè)置在像素IOG上，或者一個(gè)主隔離物和一個(gè)副隔離物設(shè)置在像素IOG上。但是，一個(gè)像 素IOG上設(shè)置的主隔離物的數(shù)目和副隔離物的數(shù)目不限于此。S卩，只要主隔離物和副隔離 物形成在具有相同顏色的彩色濾光片元件上，可以在每個(gè)像素上分別設(shè)置兩個(gè)或更多個(gè)主 隔離物和副隔離物?？蛇x擇地，主隔離物和副隔離物可以均勻地布置在相同顏色的所有像 素上，或者有間隔地設(shè)置在相同顏色的所有像素上。 此外，在上述實(shí)施例和修改實(shí)施例中舉例說明了 ，紅色濾光片、綠色濾光片和藍(lán)色 濾光片設(shè)置在相反襯底10那側(cè)。但是，各個(gè)彩色濾光片也可以設(shè)置在驅(qū)動(dòng)襯底20那側(cè)，以 構(gòu)造所謂的"陣列上的彩色濾光片(COA)"結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槊總€(gè)彩色濾光片的厚度相比于濾光片設(shè)置在相反襯底10那側(cè)的情況通常變得更大，所以每個(gè)顏色的厚度容易發(fā) 生變化。因?yàn)楸景l(fā)明的實(shí)施例和修改實(shí)施例即使當(dāng)在各個(gè)彩色濾光片之間發(fā)生厚度變化時(shí) 仍然精確地確定了主隔離物與副隔離物之間的高度差，所以對(duì)于C0A結(jié)構(gòu)特別有效。
本發(fā)明包括涉及于2008年10月14日遞交給日本專利局的日本優(yōu)先專利申請(qǐng)JP 2008-265653中所公開的主題，并將其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在這里。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行各種修改、結(jié)合、子結(jié)合以 及替換，只要它們?cè)跈?quán)利要求及其等價(jià)物所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種液晶顯示裝置，包括彼此相對(duì)的第一襯底和第二襯底；液晶層，其設(shè)置在所述第一襯底和所述第二襯底之間以構(gòu)成多個(gè)像素；多個(gè)顏色的彩色濾光片，其形成在所述第一襯底上，所述多個(gè)顏色的彩色濾光片中的每個(gè)彩色濾光片被劃分為分別對(duì)應(yīng)于所述像素的單獨(dú)的濾光片元件；主隔離物，其設(shè)置在所述多個(gè)顏色的彩色濾光片中一種顏色的彩色濾光片上，以控制所述第一襯底與所述第二襯底之間的間隙；以及在高度方面比所述主隔離物更低的副隔離物，其設(shè)置在與設(shè)置有所述主隔離物的所述一種顏色的彩色濾光片顏色相同的彩色濾光片上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述主隔離物以及所述副隔離物設(shè)置 在同一像素中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述多個(gè)顏色的彩色濾光片的厚度彼 此不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中，所述主隔離物和所述副隔離物設(shè)置在 具有最大厚度的一種顏色的彩色濾光片上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示裝置，還包括 在所述第二襯底上的驅(qū)動(dòng)元件，以分別驅(qū)動(dòng)所述像素，并且所述主隔離物和所述副隔離物設(shè)置在與所述驅(qū)動(dòng)元件相對(duì)的區(qū)域之外的區(qū)域中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示裝置，還包括在所述第二襯底上的驅(qū)動(dòng)元件和布線層，以分別驅(qū)動(dòng)所述像素，并且所述主隔離物設(shè)置在與所述布線層相對(duì)的區(qū)域中，并且所述副隔離物設(shè)置在與所述驅(qū) 動(dòng)元件相對(duì)的區(qū)域中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示裝置，抑制諸如液晶層內(nèi)的氣泡的缺陷的形成，以增強(qiáng)成品率。該液晶顯示裝置包括彼此相對(duì)的第一襯底和第二襯底；設(shè)置在第一襯底和第二襯底之間以構(gòu)成多個(gè)像素的液晶層；設(shè)置在第一襯底上的多個(gè)彩色濾光片，多個(gè)彩色濾光片中的每個(gè)都被劃分為分別對(duì)應(yīng)于像素的單獨(dú)的濾光片元件；主隔離物，其設(shè)置在多個(gè)彩色濾光片的一種顏色的彩色濾光片上，以控制第一襯底與第二襯底之間的間隙；以及在高度上比主隔離物更低的副隔離物，其設(shè)置在設(shè)置有主隔離物的一種顏色的彩色濾光片顏色相同的彩色濾光片上。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101726907SQ20091017959
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者中畑祐治, 鐮田豪 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社