CN100406984C - 液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制造多个液晶显示器(LCD)的母玻璃面板，其包括：第一基板；粘接到第一基板的第二基板，其中柱状衬垫料设置在第一和第二基板之间以形成盒间隙；以及夹在第一和第二基板之间的液晶层，其中，该母玻璃面板限定多个液晶显示区域并且通过控制在第一基板和第二基板之间形成的柱状衬垫料的位置使得至少两个液品显示区域具有不同的盒间隙。

Description

液晶显示器件及其制造方法
本申请要求享有2005年5月31日在韩国递交的申请号为046140/2005的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，特别是涉及一种能够通过在一块母玻璃上形成具有不同液晶单元尺寸和不同盒间隙的多个液晶单元来确保宽视角的LCD。
背景技术
通常，阴极射线管(CRT)由于其例如屏幕上较好的图像质量和低价格的优越特性而已被用作信息显示器件。然而，由于CRT的尺寸和重量导致的很差的便携性，近年已积极开发液晶显示器件。LCD器件满足了轻重量和小尺寸的需求。另外，LCD器件包括例如微型化和低功耗等更多的强大性能，以克服CRT的缺点。因而，LCD器件已经成为当今主流的信息处理设备。
LCD包括形成在基板(即，TFT基板)上的薄膜晶体管(TFT)和像素电极，以及形成有红、绿和蓝滤色片的滤色片基板。TFT用作开关器件。LCD还包括夹在TFT基板和滤色片基板之间的液晶膜，之后两块基板彼此粘接。具有相同单元区域的多个液晶单元形成在母玻璃上面。此外，已经开发了玻璃上多模式(MMG)型LCD，其中在单个母玻璃上形成具有不同尺寸的液晶单元。
图1示出了现有技术的MMG型LCD的示意图。如图1所示，具有尺寸不同的单元区域I和II的液晶单元形成在母玻璃10上。两块基板，TFT基板和滤色片基板，在这些区域中彼此粘接。第一单元区域包括尺寸为20英寸或更多的大尺寸液晶单元，而第二单元II包括尺寸为15英寸或更少的小尺寸液晶单元。因为在MMG型的一块母玻璃10上同时形成具有单元区域I和II的液晶单元，可以通过一轮工序制造不同尺寸的液晶面板。在图1中，液晶单元中的各大写字母H表示盒间隙，并且应当理解，根据现有技术的MMG型LCD，无论单元尺寸如何，所有的液晶单元具有相同的盒间隙H。
图2A示出了在根据现有技术的MMG型LCD的像素区中形成柱状衬垫料的位置的示意图。图2B示出了沿图2A的III-III’线提取的截面图。如图2A所示，沿与数据线23交叉的水平方向设置栅线21以限定像素区，并且在像素区中设置像素电极29。此外，TFT(即，开关器件)形成在栅线21和数据线23的交叉处。
柱状衬垫料25形成在栅线21上方以当将滤色片基板粘接到TFT基板时保持预定的盒间隙，或交替地设置在栅线21上方以保持预定的盒间隙。可以通过在TFT基板或滤色片基板上构图而形成柱状衬垫料25。形成柱状衬垫料25或设置在栅线21上的区域是遮蔽区域。
如图2B所示，在第一绝缘基板11b上顺序形成栅线21、栅绝缘层12和钝化层9。附图标记29表示像素电极。在柱状衬垫料25上方，包括黑矩阵4、滤色片层5和公共电极6的滤色片基板形成在第二绝缘基板11a上。柱状衬垫料25设置在栅线21上方(即，TFT基板的遮蔽区域)以及黑矩阵4下方(即，滤色片基板的遮蔽区域)以保持两块绝缘基板11a和11b之间的盒间隙。
图3示出了现有技术的MMG型LCD中两个液晶单元的盒间隙的截面图。参照图3，当以如图2A和2B所示的预定形状形成柱状衬垫料25时，第一单元区域I和第二单元区域II中的盒间隙高度相同。因此，当如在现有技术的MMG型中形成尺寸彼此不同的液晶单元时，可以通过单轮工序制造不同尺寸的液晶面板。
然而，如图3所示，因为不管各单元的分辨率或尺寸而相同地形成所有液晶单元的盒间隙，难以制造具有不同视角的LCD。例如，在从现有技术的MMG型母玻璃切割液晶单元之后，必须粘接宽视角偏振器来确保宽视角。因而，宽视角偏振器在确保对应于液晶单元的延迟值Δnd的宽视角中起到了主要的作用。
然而，如果形成具有不同分辨率和尺寸的所有液晶单元从而使其不管单元尺寸等而具有相同的盒间隙，所有的延迟值变得彼此相等。所以，所有液晶单元不管其尺寸等都具有相同的视角。因此，使用一块玻璃基板不能形成不同尺寸的液晶单元来确保各液晶单元中最优化的视角。
发明内容
因此，本发明涉及一种液晶显示器(LCD)及其制造方法，能够基本上克服因现有技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种能够通过在合适的液晶单元中形成不同盒间隙来形成具有不同视角的液晶单元的MMG型LCD，其中液晶单元的尺寸彼此不同。
本发明的附加优点和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们对于本领域普通技术人员在某种程度上显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的这些和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种液晶显示器件及其制造方法包括用于制造多个液晶显示器(LCD)的母玻璃面板，其包括：第一基板；粘接到第一基板的第二基板，其中柱状衬垫料设置在第一和第二基板之间以形成盒间隙；以及夹在第一和第二基板之间的液晶层，其中，母玻璃面板限定多个液晶显示区域并且通过控制在第一基板和第二基板之间形成的柱状衬垫料的位置使得至少两个液晶显示区域具有不同的盒间隙。
在另一方面，一种多个液晶显示器件的制造方法包括：在第一绝缘基板上形成栅线、数据线和薄膜晶体管，其中薄膜晶体管形成在栅线和数据线的交叉处；在像素区中形成像素电极，其中通过栅线和数据线的交叉来限定像素区；在第一或第二绝缘基板上设置柱状衬垫料以形成盒间隙；粘接第一绝缘基板和第二绝缘基板；以及切割粘接的基板以形成多个液晶显示器件，其中通过控制在第一基板和第二基板之间形成的柱状衬垫料的位置使得至少两个液晶显示器件具有不同的盒间隙。
在又一方面，一种用于制造多个液晶显示(LCD)器件的母玻璃面板包括：第一绝缘基板；在第二绝缘基板上的数据线、栅线、薄膜晶体管和像素电极；贯穿部分栅线限定的至少一个第一孔；贯穿部分钝化层、栅绝缘层和部分栅线限定的至少一个第二孔；设置在第一或第二绝缘基板上的柱状衬垫料，其中至少一个柱状衬垫料设置在形成第一盒间隙的第一孔内，至少另一个柱状衬垫料设置在形成第二盒间隙的第二孔内，并且至少另一个柱状衬垫料设置在形成第三盒间隙的数据线上方；以及夹在第一和第二绝缘基板之间的液晶层。
应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本发明的权利要求提供进一步的解释。
附图说明
本申请所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，并且包括在该申请中并且作为本申请的一部分，示出了本发明的实施方式并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
附图中：
图1示出了现有技术的MMG型LCD的示意图；
图2A示出了在根据现有技术的单元像素区中形成柱状衬垫料的位置的示意图；
图2B示出了沿图2A的III-III’线提取的截面图；
图3示出了现有技术的MMG型LCD中的两个液晶单元的盒间隙的截面图；
图4示出了在根据本发明第一示例性实施方式的单元像素区中形成柱状衬垫料的位置的示意图；
图5A示出了沿图4的IV-IV’线提取的截面图；
图5B示出了沿图4的V-V’线提取的截面图；
图6示出了根据本发明第二示例性实施方式沿图4的IV-IV’线提取的截面图；
图7示出了在根据本发明第二示例性实施方式的MMG型LCD中的液晶单元的不同盒间隙的截面图；
图8A至图8E示出了沿图4的VI-VI’和IV-IV’线提取的MMG型LCD的第一示例性制造方法的截面图；以及
图9示出了根据本发明第二示例性实施方式的MMG型LCD的第二示例性制造方法的截面图。
具体实施方式
现在具体描述本发明的优选实施方式，它们的实施例示于附图中。
图4示出了在根据本发明的第一示例性MMG型液晶单元中单元像素区的示意图。MMG型液晶单元形成在单个玻璃基板上面。在图4中，表示了形成柱状衬垫料的位置。在单元像素区中，沿水平方向设置栅线121以与数据线123交叉，并且在单元像素区中形成像素电极129。此外，TFT(即，开关器件)形成在栅线121和数据线123的交叉处。柱状衬垫料125形成在栅线121和/或数据线123上方以保持盒间隙。通过在TFT基板或滤色片基板上构图而形成柱状衬垫料125。
在本发明的第一示例性实施方式中，柱状衬垫料125位于数据线123或栅线121上方。因而，可以制造具有不同盒间隙的液晶单元。如图4所示，柱状衬垫料125可以形成或位于孔126内。贯穿栅线121限定孔126。可选的，柱状衬垫料125可以形成或位于栅线121上方。此外，柱状衬垫料125可以形成或位于数据线123上方。因此，如果具有相同高度或厚度的柱状衬垫料125形成或位于栅线121或数据线123上方，之后彼此粘接两块基板，TFT基板和滤色片基板，可以形成具有不同盒间隙的液晶单元。如上所述，当彼此粘接基板时，柱状衬垫料125形成在不同位置或不同地设置柱状衬垫料125，从而获得不同的盒间隙。
图5A和图5B详细示出了具有不同尺寸和不同盒间隙的液晶单元。图5A示出了沿图4的IV-IV’线提取的截面图；以及图5B示出了沿图4的V-V’线提取的截面图。参照图5A和图5B，彼此粘接形成母玻璃面板的TFT基板130b和滤色片基板130a，其间设置有柱状衬垫料125。TFT基板130b包括在第一绝缘基板122a上方的栅线121、栅绝缘层124和钝化层127。滤色片基板130a包括在第二绝缘基板122b上形成的黑矩阵131、滤色片层133和公共电极135。柱状衬垫料125形成或位于孔126内以保持滤色片基板130a和TFT基板130b之间的第一盒间隙H1。
然而，在图5B中，柱状衬垫料125形成或位于数据线123上方，之后彼此粘接TFT基板130b和滤色片基板130a。因为柱状衬垫料125形成或位于数据线123上，第二盒间隙H2变得大于图5A的第一盒间隙H1。此外，虽然附图中未示出，当柱状衬垫料125形成或位于栅线121上方时，通过这种设置而形成的盒间隙可能与第一盒间隙H1和第二盒间隙H2不同。因此，可以通过控制柱状衬垫料125形成/位于TFT基板130b上方或滤色片基板130a上方的区域/位置而不改变柱状衬垫料125的高度来形成具有不同盒间隙的液晶单元。
图6示出了根据本发明第二示例性实施方式沿图4的IV-IV’线提取的截面图。参照图6，当柱状衬垫料125形成或位于第一绝缘基板122a上方的孔126内时，部分第一绝缘基板122a暴露在孔126内。如图6所示，通过蚀刻包括栅线121、栅绝缘层124和钝化层127的部分多层来限定孔126。此外，通过相同的蚀刻工序来限定孔126和接触孔150(参见关于接触孔150的图8D、图8E和图9)。
在第二绝缘基板122b上面顺序形成黑矩阵131、滤色片层133和公共电极135，从而形成滤色片基板130a。然后，柱状衬垫料125形成在滤色片基板130a上方的黑矩阵区域131内。黑矩阵区域131对应于当两块基板彼此面对时限定孔126的区域。在柱状衬垫料125形成在滤色片基板130a上方之后，粘接TFT基板130b和滤色片基板130a以形成母玻璃面板。当粘接两块基板时，柱状衬垫料125位于TFT基板130b的孔126内。因此，形成短于第一盒间隙H1的第三盒间隙H3。
如上所述，如图5A、图5B和图6所示，虽然以与现有技术相同的高度或厚度形成柱状衬垫料125，可以通过控制形成柱状衬垫料125的位置来形成不同的盒间隙。尽管其示出了柱状衬垫料125形成在滤色片基板130a上方，可以不管柱状衬垫料125形成在滤色片基板的什么地方而实现不同的盒间隙。
图7示出了在根据本发明的MMG型LCD(即，母玻璃面板)的各液晶单元中盒间隙的截面图。液晶单元区域I包括具有不同盒间隙H1和H2的液晶单元，并且液晶单元区域II包括具有不同盒间隙H1、H2和H3的液晶单元。以图5A和图5B所示的相似方式形成盒间隙H1和H2。同样，以图6所示的相似方式形成盒间隙H3。如上所述，柱状衬垫料可以位于图5A、图5B或图6所示的期望位置，从而可以形成不同的盒间隙。因而，当在单个母基板上形成具有不同尺寸的多个液晶单元时，可以通过控制设置柱状衬垫料的区域来调整各液晶单元的盒间隙。
图8A至图8E示出了根据本发明第一实施方式的MMG型LCD的第一示例性制造方法的截面图。截面图沿图4的VI-VI’和IV-IV’线提取。
如图8A所示，在第一绝缘基板122a上沉积金属层之后，通过光刻法蚀刻该金属层以形成TFT区域VI-VI’中的栅极121a和区域IV-IV’中的栅线121。同时，通过蚀刻区域IV-IV’中的金属层来限定柱状衬垫料将形成或位于的孔126。
如图8B所示，在形成有栅极121a和栅线121的第一绝缘基板122a上沉积栅绝缘层124。随后，在第一绝缘基板122上面顺序沉积非晶硅层和掺杂非晶硅层。然后，通过光刻法蚀刻所产生的层以在VI-VI’区域中形成沟道层128和欧姆接触层140。然而，在IV-IV’区域中，去除非晶硅层和掺杂非晶硅层以暴露栅线121上方的栅绝缘层124。
如图8C所示，在形成有源层(沟道层128和欧姆接触层140)之后，在第一绝缘基板122a上方沉积金属层。然后，蚀刻该金属层以在VI-VI’区域中形成源极141a、漏极141b和数据线123。形成数据线123以从源极141a延伸。然而，在IV-IV’区域中，完全蚀刻金属层从而暴露栅绝缘层124。然后，如图8D所示，在形成源极和漏极141a和141b之后，在第一绝缘基板122a上沉积钝化层127。之后，贯穿钝化层127限定接触孔150以暴露部分漏极141b。在IV-IV’区域中的栅绝缘层124上方沉积的钝化层127被保留。然后，如图8E所示，在完成接触孔150形成工序之后，在第一绝缘基板122a上沉积透明金属层并对其蚀刻以在VI-VI’区域中形成像素电极129。
当将TFT基板(通过上述制造工序形成)粘接到滤色片基板时，可以通过孔126和在孔126内形成的柱状衬垫料125来控制滤色片基板和TFT基板之间的盒间隙。更精确的说，当使用孔126时可以将盒间隙减少到栅线121的厚度。因此，当滤色片基板粘接到具有图8E所示的位于孔126内的柱状衬垫料的TFT基板时，盒间隙变为第一盒间隙H1。
图9示出了根据本发明第二实施方式的MMG型LCD的第二示例性制造方法的截面图。如图9所示，通过完全蚀刻栅线121、栅绝缘层124和钝化层127的部分来限定IV-IV’区域中的孔126。同时，在VI-VI’区域中限定接触孔150。孔126暴露第一绝缘基板122a。因此，与图8E所示的TFT基板不同，因为柱状衬垫料将放置在第一绝缘基板122a上方，所以尽管使用了相同尺寸的柱状衬垫料125，也能更多地减少盒间隙。通过粘接图9的TFT基板和滤色片基板而形成的盒间隙变为第三盒间隙H3。
此外，当柱状衬垫料125位于或形成在数据线123上方时，可以通过使用本发明的第一和第二示例性MMG型TFT基板来获得图5B所示的盒间隙H2。所以，可以在将形成或设置有柱状衬垫料的不同位置形成孔126，而不用改变柱状衬垫料125的高度，因而确保不同的视角。
因此，根据本发明示例性实施方式的MMG型LCD，液晶单元被制造为具有不同盒间隙和尺寸。因此，可以获得对应于宽视角偏振器的不同视角。具体地说，如图5A以及图8A至图8E所示，柱状衬垫料可以形成或位于孔126内以获得第一盒间隙H1。另外，如图6和图9所示，柱状衬垫料可以放置在数据线123上方或孔126内以获得第二或第三盒间隙H2或H3。因而，本发明的示例性实施方式的优点是可以通过单轮工序制造具有不同尺寸的液晶单元，可以形成不同盒间隙，并且液晶单元可以形成为具有不同的视角。
很明显，本领域技术人员可在不背离本发明精神或范围的基础上对本发明的液晶显示器件及其制造方法做出修改和变化。因此，本发明意欲覆盖落入本发明权利要求及其等效范围内的各种修改和变化。

Claims (21)

1.一种用于制造多个液晶显示器件的母玻璃面板，包括：
第一基板；
粘接到第一基板的第二基板，其中柱状衬垫料设置在第一和第二基板之间以形成盒间隙；以及
夹在第一和第二基板之间的液晶层，其中，母玻璃面板限定多个液晶显示区域并且通过控制在第一基板和第二基板之间形成的柱状衬垫料的位置使得至少两个液晶显示区域具有不同的盒间隙。
2.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，所述多个液晶显示器件具有不同的显示尺寸。
3.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，至少一个所述柱状衬垫料设置在贯穿第二基板上的栅线限定的孔内。
4.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，至少一个所述柱状衬垫料设置在贯穿第二基板上的钝化层、栅绝缘层和栅线限定的孔内。
5.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，至少一个所述柱状衬垫料设置在第二基板上的数据线上方。
6.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，至少一个所述柱状衬垫料设置在第一基板上的黑矩阵上方。
7.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，所述第一基板是滤色片基板从而在其上形成滤色片层和黑矩阵。
8.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，所述第二基板是薄膜晶体管基板从而在其上形成薄膜晶体管和像素电极。
9.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，通过控制所述柱状衬垫料设置在第一基板或第二基板上的位置来形成具有不同盒间隙的液晶显示器件。
10.根据权利要求9所述的母玻璃面板，其特征在于，所述柱状衬垫料的高度彼此相同。
11.根据权利要求1所述的母玻璃面板，其特征在于，所述第二基板由玻璃制成。
12.一种多个液晶显示器件的制造方法，所述方法包括：
在第一绝缘基板上形成栅线、数据线和薄膜晶体管，其中薄膜晶体管形成在栅线和数据线的交叉处；
在像素区中形成像素电极，其中通过栅线和数据线的交叉来限定像素区；
在第一或第二绝缘基板上设置柱状衬垫料以形成盒间隙；
粘接第一绝缘基板和第二绝缘基板；以及
切割粘接的基板以形成多个液晶显示器件，其中通过控制在第一基板和第二基板之间形成的柱状衬垫料的位置使得至少两个液晶显示器件具有不同的盒间隙。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
在至少两个液晶显示器件之一中贯穿栅线限定第一孔，从而至少一个所述柱状衬垫料设置在该第一孔内以形成第一盒间隙。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
在至少两个液晶显示器件之一中贯穿钝化层、栅绝缘层和栅线限定第二孔，从而部分第一绝缘基板暴露在第二孔内并且至少一个所述柱状衬垫料设置在该第二孔内以形成第二盒间隙。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，至少一个所述柱状衬垫料设置在离开薄膜晶体管的栅线之间的数据线上方。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，至少一个所述柱状衬垫料设置在第二绝缘基板上的黑矩阵上方。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多个液晶显示器件包括至少三个不同的盒间隙。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，通过在离开所述薄膜晶体管的栅线之间的数据线上方设置至少一个柱状衬垫料来形成第三盒间隙。
19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘基板由玻璃制成。
20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述柱状衬垫料的高度彼此相同。
21.一种用于制造多个液晶显示器件的母玻璃面板，包括：
第一绝缘基板；
在第二绝缘基板上的数据线、栅线、薄膜晶体管和像素电极；
贯穿部分栅线限定的至少一个第一孔；
贯穿部分钝化层、栅绝缘层和部分栅线限定的至少一个第二孔；
设置在第一或第二绝缘基板上的柱状衬垫料，其中至少一个柱状衬垫料设置在形成第一盒间隙的第一孔内，至少另一个柱状衬垫料设置在形成第二盒间隙的第二孔内，并且至少另一个柱状衬垫料设置在形成第三盒间隙的数据线上方；以及
夹在第一和第二绝缘基板之间的液晶层。
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