專利名稱：液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，尤其涉及一種制造工藝簡(jiǎn)化的液晶顯示裝置以及制造該液晶顯示裝置的方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，液晶顯示(IXD)裝置由于其低功耗和較 佳便攜性附帶的高價(jià)值而受到關(guān)注。包括作為多個(gè)像素的開關(guān)器件的薄膜晶體管的有源矩陣液晶顯示(AM-IXD)裝置由于其高分辨率和顯示運(yùn)動(dòng)圖像的優(yōu)越性而得到廣泛使用。一般通過(guò)下述工藝制造IXD裝置在陣列基板上形成薄膜晶體管和像素電極的陣列基板工藝、在濾色器基板上形成濾色器層和公共電極的濾色器基板工藝、以及在陣列基板與濾色器基板之間形成液晶層的盒(cell)工藝。圖I是顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示裝置的剖面圖。在圖I中，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示(IXD)裝置35包括陣列基板40、濾色器基板70和液晶層90。陣列基板40和濾色器基板70彼此間隔且相對(duì)，液晶層90位于陣列基板40與濾色器基板70之間。在陣列基板40的內(nèi)表面上形成柵極電極45和柵極線43，在柵極電極45和柵極線43上形成柵極絕緣層47。在柵極電極45上方的柵極絕緣層47上形成包括有源層50a和歐姆接觸層50b的半導(dǎo)體層50,在半導(dǎo)體層50上形成源極和漏極電極58和60。源極和漏極電極58和60接觸歐姆接觸層50b并彼此隔開。此外，在源極和漏極電極58和60上形成鈍化層63，在鈍化層63上形成透明導(dǎo)電材料的像素電極67。鈍化層63具有暴露漏極電極60的漏極接觸孔65，像素電極67通過(guò)漏極接觸孔65與漏極電極60連接。在濾色器基板70的內(nèi)表面上形成具有多個(gè)開口的網(wǎng)格形的黑矩陣73，在黑矩陣73上形成包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器76a，76b和76c的濾色器層76。紅色、綠色和藍(lán)色濾色器76a, 76b和76c順序設(shè)置于多個(gè)開口中。在濾色器層76上形成透明導(dǎo)電材料的公共電極79。此外,在公共電極79上形成多個(gè)柱狀襯墊料(column spacer)83。多個(gè)柱狀襯墊料83彼此隔開并接觸公共電極79和鈍化層63。盡管未示出，但在陣列基板40的像素電極67和濾色器基板70的公共電極79的每個(gè)上都形成用于液晶分子初始定向的取向?qū)印Ｔ陉嚵谢?0與濾色器基板70的取向?qū)又g形成液晶層90。在IXD裝置35中，像素電極67形成在陣列基板40上方，公共電極79形成在濾色器基板70上方，從而液晶層90的液晶分子由像素電極67與公共電極79之間產(chǎn)生的垂直電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。近來(lái)，已提出了其中像素電極和公共電極形成在陣列基板上方，且黑矩陣、濾色器層、覆層和柱狀襯墊料形成在濾色器基板上方的共平面開關(guān)(IPS)模式LCD裝置。在IPS模式LCD裝置中，因?yàn)橐壕拥囊壕Х肿佑上袼仉姌O與公共電極之間的水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，所以改善了視角特性。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IXD裝置的濾色器基板可通過(guò)五個(gè)掩模工藝制造。例如，IPS模式LCD裝置的濾色器基板可通過(guò)五個(gè)掩模工藝制造，其包括形成黑矩陣的步驟(第一掩模工藝);形成濾色器層的紅色、綠色和藍(lán)色濾色器的步驟(第二到第四掩模工藝);和形成柱狀襯墊料的步驟(第五掩模工藝)，所述五個(gè)掩模工藝不包括形成公共電極的步驟。掩模工藝可定義為光刻工藝和蝕刻工藝。例如，掩模工藝可包括多個(gè)單位步驟，如在基板上方的材料層上形成具有光敏性的光刻膠層的步驟、通過(guò)具有透射區(qū)域和阻擋區(qū)域的光掩模照射光到光刻膠層上的步驟、顯影被照射光的光刻膠層以形成光刻膠圖案的步驟、使用光刻膠圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述材料層的步驟、以及剝離光刻膠圖案的步驟。

因此，所述掩模工藝需要用于多個(gè)單位步驟的多個(gè)裝置和用于多個(gè)單位步驟的多個(gè)材料。此外，進(jìn)行所述掩模工藝的多個(gè)單位步驟需要花費(fèi)大量的時(shí)間。因?yàn)檠谀９に嚢ㄋ龆鄠€(gè)單位步驟，所以掩模工藝數(shù)量的增加導(dǎo)致制造成本和制造時(shí)間的增加。為減小LCD裝置的制造成本并提高其生產(chǎn)率，需要減少掩模工藝的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的液晶顯示裝置以及制造該液晶顯示裝置的方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種液晶顯示裝置以及制造該液晶顯示裝置的方法，其中通過(guò)單個(gè)掩模工藝形成黑矩陣和柱狀襯墊料，減少了掩模工藝的數(shù)量。在下面的描述中將列出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)的一部分從所述描述將是顯而易見的，或者可從本發(fā)明的實(shí)施領(lǐng)會(huì)到。通過(guò)說(shuō)明書、權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和概括描述的，一種液晶顯示裝置，包括彼此隔開且相對(duì)的第一和第二基板；在所述第一基板的內(nèi)表面上的柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域；與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管；在所述像素區(qū)域中的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替；在所述第二基板的內(nèi)表面上的濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器；在所述濾色器層上的黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；和在所述第一和第二基板之間的液晶層。在另一個(gè)方面中，一種三維圖像顯示系統(tǒng)，包括液晶顯示裝置，包括彼此隔開且相對(duì)的第一和第二基板；在所述第一基板的內(nèi)表面上的柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域；與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管；在所述像素區(qū)域中的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替；在所述第二基板的內(nèi)表面上的濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器；在所述濾色器層上的黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；和在所述第一和第二基板之間的液晶層；以及在所述第二基板的外表面上的圖案化延遲器，所述圖案化延遲器包括彼此交替的第一和第二區(qū)域，其中所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述第一和第二區(qū)域之間的邊界部分。在另一個(gè)方面中，一種制造液晶顯示裝置的方法，包括在第一基板上形成柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域；形成與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管；在所述像素區(qū)域中形成多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替；在第二基板上形成濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器；在所述濾色器層上形成黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度；粘附所述第一和第二基板，從而所述黑條紋位于所述第一和第二基板之間且所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；以及在所述第一和第二基板之間形成液晶層。在另一個(gè)方面中，一種制造三維圖像顯示系統(tǒng)的方法，包括在第一基板上形成柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域；形成與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管；在所述像素區(qū)域中形成多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所
述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替；在第二基板上形成濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器；在所述濾色器層上形成黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度；粘附所述第一和第二基板，從而所述黑條紋位于所述第一和第二基板之間且所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；在所述第一和第二基板之間形成液晶層；在所述第二基板的外表面上粘附圖案化延遲器，所述圖案化延遲器包括彼此交替的第一和第二區(qū)域，其中所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述第一和第二區(qū)域之間的邊界部分。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述都是例示性的和解釋性的，意在對(duì)要求保護(hù)的內(nèi)容提供進(jìn)一步的解釋。


給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并組成說(shuō)明書一部分的附解了本發(fā)明的實(shí)施方式并與說(shuō)明書一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中圖I是顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示裝置的剖面圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的平面圖；圖3是沿圖2的線III-III的剖面圖；圖4是沿圖2的線IV-IV的剖面圖；圖5A到是沿圖2的線III-III的剖面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造液晶顯示裝置的濾色器基板的方法；圖6A到6D是沿圖2的線IV-IV的剖面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造液晶顯示裝置的濾色器基板的方法；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的三維圖像顯示系統(tǒng)的分解透視圖；圖8是顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的三維圖像顯示系統(tǒng)的圖案化延遲器的剖面圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的三維圖像顯示系統(tǒng)的圖案化延遲器的剖面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，附圖中圖解了這些實(shí)施方式的一些例子。圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的平面圖，圖3是沿圖2的線III-III的剖面圖，圖4是沿圖2的線IV-IV的剖面圖。在圖2，3和4中，液晶顯示裝置101包括第一基板102、第二基板180和位于第一和第二基板102和180之間的液晶層190。第一和第二基板102和180彼此間隔且相對(duì)。此外，具有諸如柵極線、數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管的多個(gè)元件的第一基板102可稱作陣列基板，具有諸如濾色器層、覆層和柱狀襯墊料的多個(gè)元件 的第二基板180可稱作濾色器基板。在第一基板102的內(nèi)表面上形成柵極線103和柵極電極105。柵極電極105與柵極線103連接。盡管在圖2中柵極電極105從柵極線103突出，但在另一實(shí)施方式中，柵極線本身可用作柵極電極。在第一基板102的內(nèi)表面上形成公共線109和輔助公共線110。公共線109與柵極線103平行并隔開，輔助公共線110可從公共線109延伸并可設(shè)置于像素區(qū)域P的邊界部分中。此外，在相鄰像素區(qū)域P的邊界部分中，輔助公共線110可與數(shù)據(jù)線130平行并與數(shù)據(jù)線130相鄰。柵極線103、柵極電極105、公共線109和輔助公共線110可包括諸如鋁(Al )、鋁合金(如鋁釹(AINd))、銅(Cu)、銅合金、鑰(Mo)和鑰合金(如鑰鈦(MoTi))的至少一種金屬材料，并可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。例如，在圖2，3和4中，柵極線103、柵極電極105、公共線109和輔助公共線110可具有單層結(jié)構(gòu)。在柵極線103、柵極電極105、公共線109和輔助公共線110上形成柵極絕緣層115。柵極絕緣層115可包括諸如氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiNx)的無(wú)機(jī)絕緣材料。此外，在柵極電極105上方的柵極絕緣層115上形成半導(dǎo)體層120。半導(dǎo)體層120可包括本征非晶硅的有源層120a和摻雜非晶硅的歐姆接觸層120b。歐姆接觸層120b包括在有源層120a上彼此隔開的兩部分。在半導(dǎo)體層120上形成源極和漏極電極133和136。源極和漏極電極133和136在歐姆接觸層120b的所述兩部分上彼此隔開，以暴露出有源層120a。此外，在柵極電極105上方，源極電極133可具有條形且漏極電極136可具有“U”形?；蛘撸跂艠O電極105上方，源極電極133可具有“U”形且漏極電極136可具有條形。因此，由源極和漏極電極133和136之間暴露的一部分有源層120a界定的溝道可具有“U”形。在其他實(shí)施方式中，源極和漏極電極133和136的形狀可以不同。此外，漏極電極136可延伸到公共線109，以與公共線109組成存儲(chǔ)電容器StgC。柵極電極105、柵極絕緣層115、包括有源層120a和歐姆接觸層120b的半導(dǎo)體層120、源極電極133和漏極電極136組成開關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT) Tr。在柵極絕緣層115上形成數(shù)據(jù)線130。數(shù)據(jù)線130與柵極線103交叉以界定像素區(qū)域P。此外，數(shù)據(jù)線130與源極電極133連接。在柵極絕緣層115和數(shù)據(jù)線130之間順序形成第一和第二虛擬圖案121a和121b。第一虛擬圖案121a具有與有源層120a相同的層和相同的材料，第二虛擬圖案121b具有與歐姆接觸層120b相同的層和相同的材料。按照陣列基板的制造工藝形成第一和第二虛擬圖案121a和121b。例如，當(dāng)通過(guò)使用單個(gè)光掩模將半導(dǎo)體層120、源極電極133、漏極電極136和數(shù)據(jù)線130構(gòu)圖時(shí)，形成第一和第二虛擬圖案121a和121b。在其中用于半導(dǎo)體層的光掩模不同于用于源極電極、漏極電極和數(shù)據(jù)線的光掩模的另一實(shí)施方式中，可省略第一和第二虛擬圖案121a和121b。在源極電極133、漏極電極136和數(shù)據(jù)線130上形成鈍化層140。鈍化層140可包括諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)和壓克力樹脂的有機(jī)絕緣材料。此外，鈍化層140可具有平坦的頂表面，從而可將具有TFT Tr的第一基板102平坦化?？稍赥FT Tr與鈍化層140之間形成諸如氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiNx)的無(wú)機(jī)絕緣材料的額外鈍化層。鈍化層140具有暴露漏極電極136的漏極接觸孔147，鈍化層140和柵極絕緣層115具有暴露輔助公共線110的公共接觸孔149。在像素區(qū)域P中的鈍化層140上形成多個(gè)像素電極170。多個(gè)像素電極170可包括諸如鑰(Mo)、鑰鈦(MoTi)和鈦(Ti)的金屬材料。此外，多 個(gè)像素電極170通過(guò)漏極接觸孔147與漏極電極136連接。每個(gè)都具有條形的多個(gè)像素電極170彼此隔開，且多個(gè)像素電極170的端部通過(guò)輔助像素圖案169彼此連接。此外，在像素區(qū)域P中的鈍化層140上形成有與多個(gè)像素電極170交替的多個(gè)公共電極173a和173b。多個(gè)公共電極173a和173b可具有與多個(gè)像素電極170相同的材料和相同的層。此外，多個(gè)公共電極173a和173b通過(guò)公共接觸孔149與輔助公共線110連接。每個(gè)都具有條形的多個(gè)公共電極173a和173b彼此隔開，且多個(gè)公共電極173a和173b的端部通過(guò)輔助公共圖案172彼此連接。多個(gè)公共電極173a和173b中最外端的公共電極173a設(shè)置在像素區(qū)域P的邊界部分。最外端的公共電極173a與輔助公共線110和數(shù)據(jù)線130交迭。結(jié)果，最外端的公共電極173a覆蓋并遮擋數(shù)據(jù)線130與輔助公共線110之間的間隙區(qū)域，從而通過(guò)間隙區(qū)域的光被最外端的公共電極173a阻擋，防止了光泄漏。數(shù)據(jù)線130、多個(gè)公共電極173a和173b及像素電極170具有相對(duì)于像素區(qū)域P的水平中心線對(duì)稱的彎曲形狀。例如，數(shù)據(jù)線130、多個(gè)公共電極173a和173b及像素電極170每一個(gè)沿水平中心線都具有彎曲部分。結(jié)果，像素區(qū)域P可具有雙疇，從而可防止諸如基于方位角的色覺(jué)位移(color shift)的惡化。在另一實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)線130、多個(gè)公共電極173a和173b及像素電極170可沿不同于所述水平中心線的線具有彎曲部分。在第二基板180的內(nèi)表面上形成有包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c的濾色器層183。紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于像素區(qū)域P，且紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c順序地重復(fù)設(shè)置。紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c之間的邊界對(duì)應(yīng)于設(shè)置在像素區(qū)域P的邊界部分的柵極線103和數(shù)據(jù)線130。在濾色器層183上形成有覆層185。覆層185可包括諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)和壓克力樹脂的透明有機(jī)材料。此外，覆層185可具有大約2 μ m到大約4 μ m的厚度并可具有平坦頂表面。在另一實(shí)施方式中，可省略覆層185。進(jìn)一步,在覆層185上形成有黑條紋187和柱狀襯墊料(column spacer)189。黑條紋187具有第一厚度并對(duì)應(yīng)于柵極線103和公共線109。例如，黑條紋187可完全覆蓋柵極線103和公共線109。柱狀襯墊料189具有柱(pillar)形并具有大于第一厚度的第二厚度。第二厚度可對(duì)應(yīng)于第一和第二基板102和180之間的間隙距離，通過(guò)柱狀襯墊料189保持第一和第二基板102和180之間的間隙距離恒定。黑條紋187和柱狀襯墊料189可包括具有黑色顏料的光敏有機(jī)材料。結(jié)果，黑條紋187可用作擋光的黑矩陣。此外，通過(guò)單個(gè)掩模工藝形成黑條紋187和柱狀襯墊料189。因?yàn)樵诓恍纬珊诰仃嚨那闆r下制造濾色器基板，所以簡(jiǎn)化了濾色器基板的制造工藝，且由于掩模工藝數(shù)量減少，降低了濾色器基板的制造成本。之后將舉例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造LCD裝置的濾色器基板的方法。圖5A到是沿圖2的線III-III的剖面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造液晶顯示裝置的濾色器基板的方法，圖6A到6D是沿圖2的線IV-IV的剖面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造液晶顯示裝置的濾色器基板的方法。在圖5A和6A中，在第二基板180的整個(gè)表面上涂布紅色光刻膠(PR)(未示出)以形成紅色PR層(未示出)，并通過(guò)第一掩模工藝將紅色PR層構(gòu)圖，以形成紅色濾色器183a。
接著，在具有紅色濾色器183a的第二基板180的整個(gè)表面上涂布綠色PR (未示出)以形成綠色PR層(未示出)，并通過(guò)第二掩模工藝將綠色PR層構(gòu)圖，以形成綠色濾色器183b。類似地，在具有紅色和綠色濾色器183a和183b的第二基板180的整個(gè)表面上涂布藍(lán)色PR (未示出)以形成藍(lán)色PR層(未示出)，并通過(guò)第三掩模工藝將藍(lán)色PR層構(gòu)圖，以形成藍(lán)色濾色器 183c (圖 2)。結(jié)果，在第二基板180上形成包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c的濾色器層183。紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c順序地重復(fù)設(shè)置。此外，紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c的每個(gè)都對(duì)應(yīng)于像素區(qū)域P，紅色、綠色和藍(lán)色濾色器183a，183b和183c之間的邊界對(duì)應(yīng)于像素區(qū)域P的邊界。在圖5B和6B中，在具有濾色器層183的第二基板180的整個(gè)表面上涂布諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)和壓克力樹脂的透明有機(jī)材料，以在濾色器層183上形成具有平坦頂表面的覆層185。在圖5C和6C中，在具有濾色器層183和覆層185的第二基板180的整個(gè)表面上涂布具有黑色顏料的光敏有機(jī)材料，以形成黑色PR層186。例如，光敏有機(jī)材料可包括具有黑色顏料的PR。接著，在黑色PR層186上方設(shè)置具有阻擋區(qū)域BA、透射區(qū)域TA和半透射區(qū)域HTA的光掩模195。半透射區(qū)域HTA的透射率大于阻擋區(qū)域BA的透射率并小于透射區(qū)域TA的透射率。例如,半透射區(qū)域HTA的透射率可在透射區(qū)域TA透射率的大約10%到大約90%的范圍內(nèi)。此外，黑色PR層186可具有負(fù)光敏型，其中在顯影之后保留被照射的部分而移除未照射的部分。當(dāng)黑色PR層186具有負(fù)光敏型時(shí)，光掩模195可設(shè)置成使得透射區(qū)域TA對(duì)應(yīng)于柱狀襯墊料189 (圖4)，半透射區(qū)域HTA對(duì)應(yīng)于黑條紋187 (圖4)。阻擋區(qū)域?qū)?yīng)于移除黑色PR層186的其他部分。接著，通過(guò)光掩模195照射光到黑色PR層186上。照射光到黑色PR層186上的步驟可稱作衍射曝光或半色調(diào)曝光。在圖和6D中，顯影黑色PR層186，以在覆層185上形成具有第一厚度的黑條紋187和具有大于第一厚度的第二厚度的柱狀襯墊料189，由此完成濾色器基板。黑條紋187可對(duì)應(yīng)于柵極線103 (圖2)和公共線109 (圖2)，柱狀襯墊料189可具有柱形。在完成濾色器基板之后，在第一基板102 (圖3和4)和第二基板180之一上形成密封劑圖案(未示出)。接著，彼此粘附第一和第二基板102和180并在第一和第二基板102和180之間形成液晶層190。因?yàn)榘ê谏伭系挠袡C(jī)材料的黑條紋187用作擋光的黑矩陣，所以在根據(jù)本發(fā)明的包括濾色器基板的LCD裝置中不用黑矩陣就可防止光泄漏。此外，因?yàn)槭÷粤诵纬珊诰仃嚨牟襟E，所以根據(jù)本發(fā)明的包括濾色器基板的LCD裝置的掩模工藝數(shù)量減少。結(jié)果，簡(jiǎn)化了制造工藝并降低了包括材料成本在內(nèi)的制造成本。近來(lái)，IXD裝置已廣泛用于三維(3D)圖像顯示系統(tǒng)。圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的三維圖像顯示系統(tǒng)的分解透視圖。在圖7中，三維圖像顯示系統(tǒng)201包括液晶顯示(IXD)裝置101、位于IXD裝置101外表面上的圖案化延遲器240、以及選擇性透射來(lái)自IXD裝置101及經(jīng)過(guò)圖案化延遲器240的圖像的一副眼鏡245。盡管未示出，但在IXD裝置101的外表面上分別形成 有第一和第二偏振片。第一偏振片的偏振軸可與第二偏振片的偏振軸垂直。IXD裝置101可包括第一和第二基板102和180 (圖3)、在第一和第二基板102和180之間的液晶層190 (圖3)以及在第一基板102下方的背光單元(未示出)。IXD裝置101可具有彼此交替的奇數(shù)和偶數(shù)像素行(未示出)。圖案化延遲器240可由雙折射材料形成并可具有彼此交替的第一和第二區(qū)域241a和241b。第一和第二區(qū)域241a和241b可分別對(duì)應(yīng)于IXD裝置101的奇數(shù)和偶數(shù)像素行。此外，第一和第二區(qū)域241a和241b可不同地改變穿過(guò)IXD裝置101的第二偏振片的光的偏振態(tài)。例如，第一區(qū)域241a可將穿過(guò)第二偏振片的線偏振光變?yōu)樽笫謭A偏振光，第二區(qū)域241b可將穿過(guò)第二偏振片的線偏振光變?yōu)橛沂謭A偏振光。圖案化延遲器240可具有λ /4 (四分之一波長(zhǎng))相位差。此外，圖案化延遲器240的光軸相對(duì)于IXD裝置101的第二偏振片的透射軸可具有大約+45°和大約-45°之一。例如，液晶顯示裝置101的奇數(shù)像素行中的像素可顯示左眼圖像，液晶顯示裝置101的偶數(shù)像素行中的像素可顯示右眼圖像。因此，可從對(duì)應(yīng)于奇數(shù)像素行的第一區(qū)域241a發(fā)射左眼圖像的左手圓偏振光，可從對(duì)應(yīng)于偶數(shù)像素行的第二區(qū)域241b發(fā)射右眼圖像的右手圓偏振光。該副眼鏡245包括透明玻璃的透鏡245a和245b、每個(gè)都具有λ /4 (四分之一波長(zhǎng))相位差的延遲膜250a和250b、以及偏振膜(未示出)。例如，λ/4的左眼延遲膜250a和左眼偏振膜(未示出)可順序形成在左眼透鏡245a的內(nèi)表面上，λ /4的右眼延遲膜250b和右眼偏振膜(未示出)可順序形成在右眼透鏡245b的內(nèi)表面上。λ/4的延遲膜250a和250b的每個(gè)都將圓偏振光變?yōu)榫€偏振光，且每個(gè)偏振膜根據(jù)偏振軸過(guò)濾線偏振光。結(jié)果，當(dāng)佩戴該副眼鏡245的使用者觀看經(jīng)過(guò)圖案化延遲器240由IXD裝置101顯示的圖像時(shí)，左眼圖像和右眼圖像選擇性地穿過(guò)該副眼鏡245，使用者通過(guò)組合左眼圖像和右眼圖像識(shí)別到三維圖像。例如，左眼透鏡245a、左眼延遲膜250a和左眼偏振膜可透過(guò)左眼圖像并阻擋右眼圖像。此外，右眼透鏡245b、右眼延遲膜250b和右眼偏振膜可透過(guò)右眼圖像并阻擋左眼圖像。圖案化延遲器240是三維圖像顯示系統(tǒng)201的最重要的元件之一。然而，因?yàn)楦鶕?jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化延遲器的制造工藝復(fù)雜，所以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化延遲器使得三維圖像顯示系統(tǒng)的制造成本增加。
圖8是顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的三維圖像顯示系統(tǒng)的圖案化延遲器的剖面圖，圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的三維圖像顯示系統(tǒng)的圖案化延遲器的剖面圖。在圖8中，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化延遲器340包括基底膜300、遮光圖案310和延遲器材料層341。遮光圖案310形成在基底膜300上，延遲器材料層341形成在遮光圖案310上。延遲器材料層341包括彼此交替的第一和第二區(qū)域341a和341b，遮光圖案310對(duì)應(yīng)于第一和第二區(qū)域341a和341b之間的邊界部分。第一和第二區(qū)域341a和341b不同地改變光的偏振態(tài)。例如，第一區(qū)域341a可將線偏振光變?yōu)樽笫謭A偏振光,第二區(qū)域341b可將線偏振光變?yōu)橛沂謭A偏振光。遮光圖案310阻擋穿過(guò)所述邊界部分的左眼圖像和右眼圖像，以防止由于左眼圖像和右眼圖像的混合導(dǎo)致的三維串?dāng)_。因此，可通過(guò)形成遮光圖案310的步驟、形成延遲器材料層341的第一區(qū)域341a的步驟以及形成延遲器材料層341的第二區(qū)域341b的步驟制造根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化延遲器340。在圖9中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖案化延遲器240包括基底膜200和位于基底
膜200上的延遲器材料層241。延遲器材料層241包括彼此交替的第一和第二區(qū)域241a和241b。因?yàn)樵趫D案化延遲器240中省略了遮光圖案，所以與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化延遲器340相比，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖案化延遲器240具有簡(jiǎn)化的制造工藝以及降低的制造成本。結(jié)果，降低了三維圖像顯示系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的濾色器基板中，與柱狀襯墊料189同時(shí)形成的黑條紋187具有與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化延遲器340的遮光圖案310的寬度對(duì)應(yīng)的寬度。此外，黑條紋187設(shè)置成對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的圖案化延遲器240的第一和第二區(qū)域241a和241b之間的邊界部分。因此，濾色器基板的黑條紋187可用作圖案化延遲器的遮光圖案。例如，黑條紋187可形成為對(duì)應(yīng)于柵極線和公共線，從而根據(jù)本發(fā)明的濾色器基板的黑條紋187具有與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化延遲器的遮光圖案相同的形狀。因此，濾色器基板的黑條紋187可用作圖案化延遲器的遮光圖案。因而，在包括液晶顯示裝置、圖案化延遲器和一副眼鏡的三維圖像顯示系統(tǒng)以及制造該三維圖像顯示系統(tǒng)的方法中，通過(guò)單個(gè)掩模工藝在液晶顯示裝置中形成黑條紋和柱狀襯墊料，且省略了圖案化延遲器中的遮光圖案。因?yàn)楹跅l紋用作遮光圖案，所以在三維圖像顯示系統(tǒng)中不用遮光圖案就可防止三維串?dāng)_。此外，因?yàn)槭÷哉诠鈭D案而沒(méi)有增加液晶顯示裝置的制造步驟，所以簡(jiǎn)化了三維圖像顯示系統(tǒng)的制造工藝，及降低了制造成本。在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在本發(fā)明的液晶顯示裝置以及制造該液晶顯示裝置的方法中可進(jìn)行各種修改和變化，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的。因而，本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括 彼此隔開且相對(duì)的第一和第二基板； 在所述第一基板的內(nèi)表面上的柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域； 與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管； 在所述像素區(qū)域中的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替； 在所述第二基板的內(nèi)表面上的濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器； 在所述濾色器層上的黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；和在所述第一和第二基板之間的液晶層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，進(jìn)一步包括在所述濾色器層與所述黑條紋之間的覆層，所述覆層具有平坦的頂表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，其中所述黑條紋和所述柱狀襯墊料包括具有黑色顏料的有機(jī)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，進(jìn)一步包括 與所述柵極線平行且隔開的公共線；和 從所述公共線延伸并與所述數(shù)據(jù)線平行的輔助公共線， 其中所述多個(gè)公共電極的其中之一遮擋所述數(shù)據(jù)線與所述輔助公共線之間的間隙區(qū)域并與所述數(shù)據(jù)線和所述輔助公共線交迭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，進(jìn)一步包括 與所述多個(gè)像素電極的端部連接并與所述薄膜晶體管的漏極電極連接的輔助像素圖案；和 與所述多個(gè)公共電極的端部連接并與所述輔助公共線連接的輔助公共圖案。
6.一種三維圖像顯示系統(tǒng)，包括 液晶顯示裝置，包括 彼此隔開且相對(duì)的第一和第二基板； 在所述第一基板的內(nèi)表面上的柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域； 與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管； 在所述像素區(qū)域中的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替； 在所述第二基板的內(nèi)表面上的濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器； 在所述濾色器層上的黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；和在所述第一和第二基板之間的液晶層；以及 在所述第二基板的外表面上的圖案化延遲器，所述圖案化延遲器包括彼此交替的第一和第二區(qū)域， 其中所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述第一和第二區(qū)域之間的邊界部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在所述濾色器層與所述黑條紋之間的覆層，所述覆層具有平坦的頂表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其中所述黑條紋和所述柱狀襯墊料包括具有黑色顏料的有機(jī)材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其中所述液晶顯示裝置包括奇數(shù)和偶數(shù)像素行，且所述第一和第二區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于所述奇數(shù)和偶數(shù)像素行。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其中所述液晶顯示裝置進(jìn)一步包括 與所述柵極線平行且隔開的公共線；和 從所述公共線延伸并與所述數(shù)據(jù)線平行的輔助公共線， 其中所述多個(gè)公共電極的其中之一遮擋所述數(shù)據(jù)線與所述輔助公共線之間的間隙區(qū)域并與所述數(shù)據(jù)線和所述輔助公共線交迭。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其中所述液晶顯示裝置進(jìn)一步包括 與所述多個(gè)像素電極的端部連接并與所述薄膜晶體管的漏極電極連接的輔助像素圖案；和 與所述多個(gè)公共電極的端部連接并與所述輔助公共線連接的輔助公共圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一副眼鏡，來(lái)自所述液晶顯示裝置的圖像穿過(guò)所述圖案化延遲器，然后選擇性地穿過(guò)所述一副眼鏡。
13.—種制造液晶顯示裝置的方法，包括 在第一基板上形成柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域； 形成與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管； 在所述像素區(qū)域中形成多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替； 在第二基板上形成濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器； 在所述濾色器層上形成黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度； 粘附所述第一和第二基板，從而所述黑條紋位于所述第一和第二基板之間且所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；以及 在所述第一和第二基板之間形成液晶層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造液晶顯示裝置的方法，進(jìn)一步包括在所述濾色器層與所述黑條紋之間形成覆層，所述覆層具有平坦的頂表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造液晶顯示裝置的方法，其中形成所述黑條紋和所述柱狀襯墊料包括 在所述濾色器層上涂布具有黑色顏料的光敏有機(jī)材料，以形成黑色光刻膠層； 通過(guò)具有阻擋區(qū)域、透射區(qū)域和半透射區(qū)域的光掩模照射光到所述黑色光刻膠層上；和 顯影所述黑色光刻膠層，以形成所述黑條紋和所述柱狀襯墊料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造液晶顯示裝置的方法，其中所述黑色光刻膠層具有負(fù)光敏型，且其中所述透射區(qū)域?qū)?yīng)于所述柱狀襯墊料，所述半透射區(qū)域?qū)?yīng)于所述黑條紋，所述阻擋區(qū)域?qū)?yīng)于移除所述黑色光刻膠層的部分。
17.一種制造三維圖像顯示系統(tǒng)的方法，包括 在第一基板上形成柵極線和數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以界定像素區(qū)域； 形成與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管； 在所述像素區(qū)域中形成多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極彼此交替； 在第二基板上形成濾色器層，所述濾色器層包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器； 在所述濾色器層上形成黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度； 粘附所述第一和第二基板，從而所述黑條紋位于所述第一和第二基板之間且所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線； 在所述第一和第二基板之間形成液晶層；和 在所述第二基板的外表面上粘附圖案化延遲器，所述圖案化延遲器包括彼此交替的第一和第二區(qū)域， 其中所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述第一和第二區(qū)域之間的邊界部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造三維圖像顯示系統(tǒng)的方法，其中形成所述黑條紋和所述柱狀襯墊料包括 在所述濾色器層上涂布具有黑色顏料的光敏有機(jī)材料，以形成黑色光刻膠層； 通過(guò)具有阻擋區(qū)域、透射區(qū)域和半透射區(qū)域的光掩模照射光到所述黑色光刻膠層上；和 顯影所述黑色光刻膠層，以形成所述黑條紋和所述柱狀襯墊料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造三維圖像顯示系統(tǒng)的方法，其中所述黑色光刻膠層具有負(fù)光敏型，且其中所述透射區(qū)域?qū)?yīng)于所述柱狀襯墊料，所述半透射區(qū)域?qū)?yīng)于所述黑條紋，所述阻擋區(qū)域?qū)?yīng)于移除所述黑色光刻膠層的部分。
全文摘要
一種液晶顯示裝置及其制造方法，所述液晶顯示裝置包括第一和第二基板；在所述第一基板的內(nèi)表面上的柵極線和數(shù)據(jù)線；與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管；在所述像素區(qū)域中的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極；在所述第二基板的內(nèi)表面上的濾色器層；在所述濾色器層上的黑條紋和柱狀襯墊料，所述黑條紋具有第一厚度，所述柱狀襯墊料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑條紋對(duì)應(yīng)于所述柵極線；和在所述第一和第二基板之間的液晶層。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102879939SQ20121024072
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者趙恒燮, 權(quán)祐鉉 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司