CN100414356C - 用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器 - Google Patents

用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN100414356C
CN100414356C CNB2005100526272A CN200510052627A CN100414356C CN 100414356 C CN100414356 C CN 100414356C CN B2005100526272 A CNB2005100526272 A CN B2005100526272A CN 200510052627 A CN200510052627 A CN 200510052627A CN 100414356 C CN100414356 C CN 100414356C
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
lcd
liquid crystal
organic insulator
resin bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2005100526272A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1734319A (zh
Inventor
泽崎学
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AU Optronics Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
AU Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, AU Optronics Corp filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of CN1734319A publication Critical patent/CN1734319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100414356C publication Critical patent/CN100414356C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222Colour filters incorporated in the active matrix substrate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种生产成本低廉且显示质量优异的用于液晶显示器的基板,其能够应用于电子设备的显示单元,以及涉及具有该基板的液晶显示器。该用于液晶显示器的基板包括与一相对基板一起保持液晶的一玻璃基板;多个设置在该玻璃基板上的像素区域;形成在该玻璃基板上的漏极总线;多种颜色的CF树脂层,该树脂层的端部设置在该漏极总线上;为每个像素区域在CF树脂层上形成的一像素电极;形成在相邻的CF树脂层端部之间的一凹槽部分;和形成为填充该凹槽部分的一有机绝缘层。

Description

用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种用于液晶显示器的基板,该液晶显示器使用在诸如电子设备的显示单元中,以及涉及具有该基板的液晶显示器。
背景技术
通常,液晶显示器具有两片基板,每片基板上设置有透明电极,并且在两片基板之间保持有液晶层。在该液晶显示器中,在透明电极之间施加预定电压以驱动该液晶,并且对光透射系数进行控制以使每一像素获得理想的显示。近年来,液晶显示器已经应用于笔记本电脑、电视机、监控设备和投影仪中。对液晶显示器的需求不断增长并呈多样化。
在使用普通偏振片和滤色片(CFs)的液晶显示器中,面板状态下的光透射系数为3%至10%,从背光单元中损失的光能十分巨大。面板的光透射系数基本上是由偏振片和滤色层的光透射系数以及像素的开口率(apertureratio)确定。为提高像素的开口率,提出了一种CF-on-TFT(COT)结构,在该结构中,薄膜晶体管(TFTs)和CF层形成在同一基板上。在COT结构的液晶显示器中,不需要粘贴边缘(sticking margin)来将TFT基板和其相对基板粘贴在一起。而且,CF层做为夹层绝缘膜,由厚的有机材料制成。因此,当从垂直方向上观察基板表面时,像素电极的端部与总线相接近,从而像素的开口率得到提高。
这种COT结构的TFT基板由一阵列步骤和一CF步骤构成。即,在COT结构中,CF步骤的结果直接影响TFT基板。在CF步骤中,通常执行如下步骤:形成CF树脂层,形成用以在邻近像素区域之间遮光的树脂黑色矩阵(BM),以及在CF树脂层的整个表面上形成外涂层(OC)的步骤。然而,形成树脂BM和OC层的步骤需要相对困难的技术,从而使得TFT基板的产品成品率下降。在这种COT结构的液晶显示器中,从增加成品率及降低产品成本的角度出发,较理想的情况为在TFT基板上既不提供树脂BM又不提供OC层。
通过使用厚度约为3.0μm的厚CF树脂层及通过在相邻的像素区域之间的总线上设置CF树脂层的端部,可无需使用树脂BM和OC层。即,通过在漏极总线和像素电极之间形成用做夹层绝缘膜的CF树脂层,则无需形成OC层。而且,通过增加CF树脂层的厚度,能够降低电容Cds,并且由此,当从垂直方向上观察基板表面时,像素电极的端部可以设置为靠近漏极总线和栅极总线的端部(或以至于部分重叠)。这样,这两种总线也可以作为BM使用,以起到在省略BM时,改善像素的开口率的作用。
图21是一种传统的COT结构的液晶显示器在与漏极总线延伸方向相垂直的方向上剖开的截面图(JP-A-10-206888)。参考图21,该液晶显示器包括:一TFT基板102,一相对基板104,及封装在两基板102和104之间的液晶106。该TFT基板102具有多个栅极总线(未显示)和通过在玻璃基板110上的绝缘膜130与栅极总线交叉的多个漏极总线114。在绝缘膜130的像素区域上,形成有140R(红),140G(绿),140B(蓝)三种颜色的CF树脂层(图21显示了CF树脂层140R和140G),其呈条状并在与漏极总线114平行的方向上延伸。在CF树脂层140R、140G和140B上,每个像素区域形成有一像素电极116。另一方面,相对电极104在玻璃基板111上具有一共用电极142。
例如,CF树脂层140R的一端(侧端)141R位于漏极总线114上,因此将不会延伸到相邻的像素区域。邻近于CF树脂层140R的CF树脂层140G的一端141G位于漏极总线114上,因此将不会延伸到相邻的像素区域。CF树脂层140G的端部141G与CF树脂层140R的端部141R重叠。CF树脂层140G(端部141G)与CF树脂层140R(端部141R)相重叠的重叠区域仅仅形成在漏极总线114上。形成有漏极总线114的区域用作光屏蔽区域。因此,即使CF树脂层140G与CF树脂层140R重叠在一起,颜色也不会混和。而且,重叠区域上的CF树脂层140R、140G的厚度之和与在其它区域上的树脂层140R、140G的厚度几乎相等。
这里,CF树脂层140R、140G和140B通常依靠具有相对较低精度的接近式曝光系统而形成图案。图21显示理想的图案化状态。然而,在接近式曝光中,在邻近的CF树脂层140R和140G之间会产生一相对位置偏差。图22是显示了液晶显示器结构的截面图,其中CF树脂层140R被图案化为朝向CF树脂层140G偏移。如图22所示,CF树脂层140R的端部141R延伸到超出漏极总线114的邻近像素区域。因此,CF树脂层140R和140G重叠的区域延伸到像素区域G,从而导致混色并且损坏显示质量。
另一方面,如果CF树脂层140R、140G和140B依靠具有优异定位精度特性的分步投影曝光系统或镜面投影曝光系统图案化(patterning),从而不会导致CF树脂层140R、140G和140B产生定位偏差,但是增加了该COT结构的液晶显示器的生产成本。
图23显示了解决上述问题的一种传统的COT结构的液晶显示器的截面图(JP-A-2002-236286)。在图23中,CF树脂层140R和140G以完全不重叠的方式或仅有部分重叠的方式成形。因此,一凹槽部分144形成在漏极总线114上,其凹槽深度与CF树脂层140R和140G的厚度几乎相等。这样,即使在图案化过程中产生了相对的位置偏差,CF树脂层140R和140G也不会延伸到邻近的像素区域。因此,即使当CF树脂层140R、140G和140B依靠接近式曝光系统成形,显示的质量也不会因颜色混和而损坏。
然而,在图23显示的状态中,在漏极总线114上,存在有也用作夹层绝缘膜的CF树脂层不存在的区域,或者即使存在,但是其厚度不够大的区域。图24显示了漏极总线114附近的尺寸放大图。参考图24,当漏极总线114上不存在具有足够厚度的夹层绝缘膜时,在漏极总线114和像素电极116之间的电容Cds增大,从而导致由曝光机的接缝处所产生的色度亮度干扰和微小偏差引起的不均匀显示的问题变得突出。为消除显示不均匀,需要形成一树脂BM或加宽漏极总线114和像素电极116之间的间隙。这样增加了生产液晶显示器的成本并且由于像素开口率的下降导致光透射系数降低。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种生产成本低廉且显示质量优异的用于液晶显示器的基板,以及具有该基板的液晶显示器。
实现上述目的的用于液晶显示器的基板,包括与以相对设置一相对基板一起保持液晶的一基底基板;多个设置在该基底基板上的像素区域;形成在该基底基板上的多条总线,所述多个总线包括多个栅极总线和多个漏极总线,其通过一绝缘膜彼此交叉;多种颜色的滤色层,其端部设置在该漏极总线上;在滤色层上为每个像素区域形成的一像素电极;形成在相邻的滤色层端部之间的一凹槽部分;和为填充该凹槽部分所形成的一有机绝缘层。
本发明能够得到一种成本低廉且显示质量优异的液晶显示器。
附图说明
图1是显示依照本发明实施例的液晶显示器的结构的视图;
图2是显示依照本发明的该实施例的液晶显示器结构的截面图;
图3是显示液晶显示器结构的截面图,其中,CF树脂层在其彼此相互靠近的方向上被偏差地图案化;
图4是显示液晶显示器结构的截面图,其中,CF树脂层在其彼此相互分离的方向上被偏差地图案化;
图5是显示依照本发明的实施例的实例1的液晶显示器的结构示意图;
图6A至6C是显示生产依照本发明的实施例的实例1的用于液晶显示器的基板的生产方法的各步骤的截面图;
图7A和7B是显示生产依照本发明的实施例的实例1的用于液晶显示器的基板的生产方法的各步骤的截面图;
图8A和8B是显示生产依照本发明的实施例的实例1的用于液晶显示器的基板的生产方法的各步骤的截面图;
图9是显示生产依照本发明的实施例的实例1的用于液晶显示器的基板的生产方法的一个步骤的截面图;
图10是显示依照本发明的实施例的实例1的液晶显示器的一种改进结构的截面图;
图11是显示依照本发明的实施例的实例1的液晶显示器的另一种改进结构的截面图;
图12是显示依照本发明的实施例的实例1的液晶显示器的另一种改进结构的截面图;
图13是显示依照本发明的实施例的实例2的液晶显示器结构的视图;
图14是显示依照本发明的实施例的实例2的液晶显示器结构的截面图;
图15是显示依照本发明的实施例的实例3的液晶显示器结构的视图;
图16是显示依照本发明的实施例的实例3的液晶显示器结构的截面图;
图17是显示依照本发明的实施例的实例3的液晶显示器的改进结构图;
图18是显示依照本发明的实施例的实例4的液晶显示器结构的截面图;
图19是显示依照本发明的实施例的实例5的用于液晶显示器的基板的结构的截面图;
图20A至20C是显示生产依照本发明的实施例的实例5的用于液晶显示器的基板的生产方法各的步骤的截面图;
图21是显示一种传统的COT结构的液晶显示器结构的截面图;
图22是显示一种COT结构的液晶显示器结构的截面图,其中CF树脂层的位置偏移了;
图23是显示另一种COT结构的液晶显示器结构的截面图;和
图24是放大显示了COT结构的液晶显示器漏极总线周围的示意图。
具体实施方式
以下参考图1至图20C描述依照本发明实施例的用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器。图1是显示依照该实施例的液晶显示器中三像素R、G和B的结构图。图2是显示沿图1中直线A-A的液晶显示器结构的截面图。参考图1和2,该液晶显示器包括:一TFT基板(基底基板)2和相对设置的一相对基板4,以及封装在基板2和4之间的液晶6。该TFT基板2具有多个沿图1中左右方向延伸的栅极总线12,和多个沿图1中上下方向延伸的漏极总线14,漏极总线14通过在透明玻璃基板10上的绝缘薄膜30与栅极总线12相交叉。像素区域由栅极总线12和漏极总线分隔而成。存储电容器总线18形成在两个相邻的栅极总线12之间,横贯该像素区域。条状的三色CF树脂层40(40R、40G和40B)在绝缘薄膜30上形成,在与漏极总线14平行的方向上延伸。R、G或B的任一种颜色的CF树脂层形成在每一个像素区域内。每一个像素区域的像素电极16形成在CF树脂层上。当垂直于基板表面观察时,像素电极16、栅极总线12和漏极总线14不重叠,并且像素电极16的端部与栅极总线12端部和漏极总线14的端部相一致。
在栅极总线12和漏极总线14交叉处的附近,为每一个像素区域设置一TFT(未显示)。在TFT上,形成有包括彩色复合层或单一层的CF树脂层40的TFT遮蔽部分以遮蔽TFT。另一方面,相对基板4在透明玻璃基板11的几乎整个的表面上具有共用电极42。
图2显示CF树脂层40R和40G几乎被理想地图案化的状态,并且CF树脂层40R在图中的左端部(侧端部)和在CF树脂层40G在图中的右端部在漏极总线14上重叠。而且,在邻近的CF树脂层40R和40G的端部之间特意特别形成一凹槽56。与CF树脂层40不同材料的一有机绝缘层54形成在凹槽部分56上。例如,该有机绝缘层54几乎完全填充了该凹槽部分56,并且从基板表面到有机绝缘层54表面的高度大于从基板表面到CF树脂层40表面的高度。该有机绝缘层54与CF树脂层40一起作为夹层绝缘膜使用。因此,具有足够厚度的夹层绝缘膜形成在漏极总线14上。这样可以减小产生在漏极总线14和像素电极16之间的电容Cds,并且可以控制由于曝光时接缝处产生的色度亮度干扰和微小偏差引起的显示不均匀现象。因此,可以得到一种具有优良显示质量的液晶显示器。在该实施例中,并没有形成覆盖CF树脂层的几乎整个表面的OC层。由于OC层和树脂BM层并没有形成在有机绝缘层54和像素电极16上,有机绝缘层54和像素电极16通过一未显示的对准薄膜贴近液晶6。该有机绝缘层54仅仅形成在CF树脂层40的端部相互邻近的漏极总线14上。因此,与OC层在整个表面上形成相比,其没有杂质渗入,从而消除了TFT基板2的生产成品率的下降。
图3是显示液晶显示器结构的截面图,在该液晶显示器中,CF树脂层40R和40G在其彼此相互靠近的方向上偏移地图案化。在图3所示的实施例中,即使当CF树脂层40R和40G在其彼此相互靠近的方向上偏差地图案化时,该CF树脂层40R和40G不会超出漏极总线14延伸至邻近的像素区域,并且颜色不会混在一起。在这种情况下,凹槽部分56的深度变小并且有机绝缘层54超出CF树脂层40而隆起,然而这样却不会产生任何问题。
图4是显示液晶显示器结构的截面图,在该液晶显示器中,CF树脂层在其彼此相互分离的方向上被偏移地图案化。如图4所示,当CF树脂层40R和40G在其彼此相互分离的方向上被偏移地图案化时,出现CF树脂层40R和40G不在漏极总线14的部分上存在的情况,或CF树脂层40R和40G在漏极总线14上厚度减小的情况。即使在依照本实施例的上述情况中,通过与CF树脂层40R和40G具有几乎相等厚度的有机绝缘层54形成一夹层绝缘膜。因此,在漏极总线14和像素电极16之间的电容Cds不会增加。
即使在图案化依照该实施例的CF树脂层40时产生了位置偏差,颜色也不会混和,并且电容Cds也不会增加。因此,依照该实施例,CF树脂层40可依靠具有相对低精度的接近式曝光系统来图案化,可以低成本得到具有优良显示质量的COT结构的液晶显示器。而且在该实施例中,无需形成树脂BM和OC层,有利于提高TFT基板2的生产成品率。在该实施例中,进一步,在相对基板4一侧上不形成BM。因此,即使TFT基板2和相对基板4相互偏差地粘贴在一起,开口率也不会降低。
下面将通过实例对依照该实施例的用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器进行更具体的描述。
(实例1)
图5是显示了在依照该实施例的实例1的液晶显示器中,三像素的TFTs周围的结构示意图。参考图5,在栅极总线12与漏极总线14交叉位置的附近形成一TFT 20。TFT 20的一漏极21与漏极总线14电连接,源极22通过接触孔24与像素电极16电连接。恰好位于沟道保护薄膜23下的区域的栅极总线12作为TFT 20的栅极使用。在图5中,没有示出CF树脂层40R、40G、40B以及有机绝缘层54。
图6A至图9是各步骤的截面图,显示了生产依照该实施例的用于液晶显示器的TFT基板的生产方法。图6A至8B是沿图5中B-B线剖开的截面图,图9是沿图5中C-C线剖开的截面图。首先,参考图6A,具有一厚度如为100nm的铝(Al)层和一厚度为50nm的钛(Ti)层依次形成在透明玻璃基板10的整个表面上,并且通过光刻法图案化以形成一栅极总线12。
接下来,参考图6B,例如为厚度是350nm的氮化硅薄膜(SiN薄膜)的一绝缘薄膜30,厚度为30nm的一非晶硅(a-Si)层28’以及厚度为120nm的一SiN薄膜依次连续地成形在栅极总线12上的基板的整个表面上。然后,以自对准的方式通过使用背面曝光图案化沟道保护薄膜23。
接着,一厚度为30nm的n+a-Si层,一厚度为20nm的Ti层,一厚度为75nm的Al层以及厚度为40nm的Ti层依次形成在基板的整个表面上。随后,这些薄膜通过光刻法图案化以形成如图6C所示的漏极总线14,TFT 20的一漏极21和一源极22,以及一工作半导体层28。在该图案化过程中,该沟道保护薄膜23被用作阻蚀刻装置,在沟道保护薄膜23下的工作半导体层28保持不被刻蚀。通过上述步骤完成TFT 20的制造。
接下来参考图7A,设置一光敏色素分散型的R光刻胶,该R光刻胶保持厚度为如3.0μm并且由诸如接近式曝光系统图案化。在该图案化中,接触孔24同时形成,以暴露TFT 20的源极22的表面。然后,CF树脂层40R经后烘以形成R像素。
接下来参考图7B,设置一光敏色素分散型的G光刻胶,该G光刻胶保持厚度为如3.0μm并且由诸如接近式曝光系统图案化。在该图案化中,接触孔24同时形成,以暴露TFT 20的源极22的表面。然后,CF树脂层40G经后烘以形成G像素。尽管未显示在图7B中,一凹槽部分56在邻近的CF树脂层40R和40G之间形成(如随后的图9所示)。当CF树脂层40R和40G在其彼此相互远离的方向上被偏移地图案化时,该凹槽部分56形成有较大宽度和较大深度。以及当CF树脂层40R和40G在其彼此相互接近的方向上被偏移地图案化时,该凹槽部分56形成有较小宽度和较小深度。
接着参考图8A,设置一光敏色素分散型的B光刻胶,该B光刻胶保持厚度为如3.0μm并且由诸如接近式曝光系统图案化。在该图案化中,接触孔24同时形成,以暴露TFT 20的源极22的表面。然后,CF树脂层40B经后烘以形成B像素。尽管未显示在图8A中,凹槽部分56以如上所述的方式在邻近的CF树脂层40G和40B之间和邻近的CF树脂层40B和40R之间形成。
接着,一厚度如为70nm的ITO薄膜形成在CF树脂层40R、40G和40B的整个表面上。如图8B所示,该薄膜然后通过光刻法图案化,以形成每个像素区域的像素电极16。该像素电极16通过接触孔24与源极22电连接。
接着,设置一正型光刻胶,该光刻胶保持厚度为如2.0μm,并且被图案化,然后经后烘以形成一有机绝缘层54,如图9所示,该有机绝缘层54填充了形成在邻近的CF树脂层40R和40G之间的凹槽部分56。通过上述步骤完成TFT基板2的制造。形成TFTs和CFs的材料及上述的生产工艺并不被限制,还可以允许使用其它材料和生产工艺来生产该TFT基板2。
图10显示了依照该实施例的液晶显示器的改进结构。在如图10所示的改进的实例中,该CF树脂层40不直接形成在漏极总线14上。诸如SiN薄膜的一保护性薄膜32形成在漏极总线14上的基板的整个表面上,并且CF树脂层40形成在该保护性薄膜32上。
图11和12显示了该实施例的液晶显示器的结构另外的改进的实例。在图2所示的结构中,如果垂直于该基板表面观察,像素电极16和漏极总线14不重叠,像素电极16的端部与漏极总线14的端部几乎相一致。另一方面,在图11显示的结构中,若垂直于基板表面观察时,像素电极16重叠于漏极总线14而形成。另一方面,在图12显示的结构中,若垂直于基板表面观察,像素电极16分离于漏极总线14而形成。
(实例2)
接下来,将描述依照该实施例的实例2的液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器。图13示出了依照该实施例的液晶显示器的三像素R、G和B的结构。图14是显示沿图13中直线D-D的液晶显示器的结构的截面图。参考图13和14,在邻近的CF树脂层40之间形成一凹槽部分56,并且形成有一机绝缘层54以填充该凹槽部分56。在存储电容器总线18和存储电容器电极19上方的区域中,进一步地,形成有一柱式间隔物50以保持单元间隙。该有机绝缘层54和该柱式间隔物50由同一种材料制成。
以下将简要描述生产该TFT基板2的方法。在像素电极16形成之后,在基板的整个表面上涂敷厚度保持在如4.0μm的、用于光隔离的负型光刻胶。接着,该柱式间隔物50和该有机绝缘层54同时由光刻法和后烘而图案化形成。通过上述步骤完成TFT基板2的制造。在该实施例中,有机绝缘层54的厚度(高度)与该柱式间隔物50的高度几乎相同。由于该凹槽部分56可能被该有机绝缘层54填平,有机绝缘层54的厚度较佳约为CF树脂层40厚度的50%至150%。依照该实例,该有机绝缘层54与该柱式间隔物50同时形成,并且在生产该TFT基板2的过程中可以节省一些步骤。
(实例3)
以下将对依照该实施例的实例3的用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器进行描述。依照该实施例的液晶显示器,通过将具有负电介质各向异性的液晶封装在一对基板之间而制造,该基板的表面垂直排列。该液晶同型排列,其中,当不施加电压时几乎垂直于基板的表面排列,而当施加预定的电压时,相对基板的表面倾斜排列。图15显示了该实例的液晶显示器的三像素R、G和B的结构。图16是显示了沿图15中E-E线剖开的液晶显示器的结构的截面图。参考图15和16,一线性凸起44形成在TFT基板2的像素电极16上,该凸起倾斜地延伸至像素区域的端部,来作为限定液晶6的排列的结构。而且,一凹槽部分56形成在邻近的CF树脂层40之间,以及形成有一有机绝缘层54用以填充该凹槽部分56。该有机绝缘层54和该线性凸起44使用相同的材料形成。而且,一切口(用来牵引电极)46形成在相对基板4上,其平行于该线性凸起44,但偏移了半个间距。
接下来简要描述生产该TFT基板2的一种方法。像素电极16形成之后,在基板的整个表面涂敷厚度保持在如1.5μm的正型光刻胶。其后,该线性凸起44和该有机绝缘层54由基于光刻法的图案化和由后烘而同时形成。通过上述步骤完成TFT基板2的制造。在该实例中,该有机绝缘层54与该线性凸起44同时形成,并且在生产该TFT基板2时可以节省一些步骤。
图17示出了依照该实例的用于液晶显示器的基板的改进实例和具有该基板的液晶显示器。在如图17所示的实例中,相对基板4上不形成切口46,相反,在TFT基板2上形成一线性凸起45。该线性凸起45在与栅极总线12平行的方向延伸,并且与使用相同材料的有机绝缘层54同时形成。该实例适于VA模式的液晶显示器,而且也可应用于诸如TN模式或其它类似模式的液晶显示器。
(实例4)
以下描述依照该实施例的实例4的用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器。图18是该实例的液晶显示器沿平行于栅极总线剖开的截面图。如图18所示,该实例的液晶显示器具有多隙型的结构,该多隙型结构在R、G和B的至少一个颜色的像素中具有不同的单元间隙。在该实例中,一预定厚度的单元间隙调节层58形成在B像素的CF树脂层40B上。因此,B像素中的单元间隙比其它像素的单元间隙小。而且,凹槽部分56形成在邻近的CF树脂层40之间,并且形成有有机绝缘层54以填充该凹槽部分56。该有机绝缘层54和单元间隙调节层58由相同的材料制成。
以下简要描述生产该TFT基板2的一种方法。在CF树脂层40R、40G和40B形成之后,在基板的整个表面上涂敷厚度保持在如1.5μm的透明的光刻胶。随后,该单元间隙调节层58和有机绝缘层54由基于光刻法图案化和后烘而同时形成。接着,一厚度为如70μm的ITO薄膜形成在整个表面上并且被图案化以形成每个像素区域的像素电极16。通过上述步骤完成TFT基板2的制造。在该实例中,该有机绝缘层54和单元间隙调节层58同时形成,并且可以节省一些生产该TFT基板2的步骤。
(实例5)
以下描述依照该实施例的实例5的用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器。图19是该实例的液晶显示器的基板在与栅极总线平行的方向的截面图。如图19所示,TFT基板具有三色的CF树脂层40R、40G和40B。在邻近的两种颜色的CF树脂层40R和40G之间的漏极总线14上,形成有与CF树脂层40B材料相同的、另一种颜色的有机绝缘层54B。同样的,在CF树脂层40G和40B之间的漏极总线14上,形成有与CF树脂层40R材料相同的有机绝缘层54R。在CF树脂层40B和40R之间的漏极总线14上,形成有与CF树脂层40G材料相同的有机绝缘层54G。
该有机绝缘层54R、54G和54B起填充形成在邻近的CF树脂层40之间的凹槽部分56的作用,或者说起到在邻近的CF树脂层40之间不形成凹槽部分56的作用。在该实例中,该有机绝缘层54B以填充在形成于CF树脂层40R和40G之间的凹槽部分56的方式而形成。该CF树脂层40G以依靠有机绝缘层54R的方式形成,因而相对于CF树脂层40B不会形成凹槽部分56。该CF树脂层40B以依靠有机绝缘层54R和54G的方式形成,因而相对于CF树脂层40G和CF树脂层40R不会形成凹槽部分56。
图20A至20C是显示生产TFT基板2的方法的各步骤截面图。在形成漏极总线14和其上的保护性薄膜32之后,在基板的整个表面上涂敷厚度保持在如3.0μm的光敏色素分散型的R光刻胶。其后,如图20A所示,一CF树脂层40R和一有机绝缘层54R由基于光刻法的图案化和后烘而同时形成。
接着,涂敷厚度保持在如3.0μm的光敏色素分散型的G光刻胶。其后,如图20B所示,CF树脂层40G和有机绝缘层54G由基于光刻法的图案化和后烘而同时形成。这里,凹槽部分56形成在CF树脂层40R和40G之间。CF树脂层40G在图中的左端部以依靠有机绝缘层54R的方式形成。有机绝缘层54G在图中的左端部以依靠CF树脂层40R在图中的右端部的方式形成。这样,若在形成CF树脂层40G和有机绝缘层54R时存在图案化偏差,CF树脂层40G在图中的左端部与有机绝缘层54R接触,并且有机绝缘层54G在图中的左端部与CF树脂层40R接触。
接着,涂敷厚度保持在如3.0μm的光敏色素分散型的B光刻胶。其后,如图20C所示,一CF树脂层40B和一有机绝缘层54B由基于光刻法的图案化和后烘同时形成。这里,CF树脂层40B在图中的右端部以依靠有机绝缘层54R的方式形成,并且CF树脂层40B在图中的左端部以依靠有机绝缘层54G的方式形成。该有机绝缘层54B以填充在CF树脂层40R和40G之间的凹槽部分56的方式而形成。这样,即使在形成CF树脂层40B和有机绝缘层54B时存在图案化偏差,CF树脂层40B在图中的右端部与有机绝缘层54R接触,并且CF树脂层40B在图中的左端部与有机绝缘层54G接触。因此,在CF树脂层40G和40B之间或在CF树脂层40B和40R之间不会形成凹槽部分56。接着,厚度为如70μm的ITO薄膜形成在整个表面上,并且被图案化以形成每个像素区域的像素电极16。通过上述步骤制造完成图19中的该TFT基板2。
在该实例中,有机绝缘层54以填充形成在邻近的CF树脂层40之间的该凹槽部分56的方式形成,或者以甚至存在图案化偏差的情况下也不会在CF树脂层40之间形成凹槽部分56的方式形成。因此,即使在形成CF树脂层40时有图案化偏差,电容Cds也不会增加,这使得可低成本地获得优良显示质量的COT结构的液晶显示器。进一步,依照该实施例,该有机绝缘层54R、54G和54B与CF树脂层40R、40G和40B同时形成,这样可以较少的步骤生产该TFT基板2。
本发明可以通过多种方式进行修改而不仅仅局限于上述的实例。上述的实例适用于装配了沟道保护薄膜型TFTs的液晶显示器的基板。然而,并不仅仅局限于此,本发明还适用于装配有沟道蚀刻型TFTs的液晶显示器的基板。

Claims (17)

1. 一种用于液晶显示器的基板,包括:
一基底基板,用于与以相对方式设置的一相对基板一起保持液晶;
多个设置在该基底基板上的像素区域;
多个总线,所述多个总线包括多个栅极总线和多个漏极总线,并形成在该基底基板上,并且通过一绝缘薄膜彼此交叉;
多种颜色的滤色层,其端部设置在该漏极总线上;
一像素电极,其为每个像素区域形成在该滤色层上;
一凹槽部分,其形成在邻近的所述滤色层端部之间;和
一有机绝缘层,其形成为填充该凹槽部分。
2. 如权利要求1所述的用于液晶显示器的基板,还包括:用于控制该液晶排列的一凸起,其中该有机绝缘层与控制该液晶排列的该凸起以相同的材料制成。
3. 如权利要求1所述的用于液晶显示器的基板,还包括一柱式间隔物,用于相对于该相对基板保持一单元间隙,其中该有机绝缘层与该柱式间隔物以相同的材料制成。
4. 如权利要求1所述的用于液晶显示器的基板,还包括一单元间隙调节层,其形成在至少一种颜色的该滤色层上,其中该有机绝缘层与该单元间隙调节层以相同的材料制成。
5. 如权利要求1所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层与该滤色层以相同的材料制成。
6. 如权利要求1所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层的厚度不小于该滤色层厚度的50%,但不大于150%。
7. 如权利要求2所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层的厚度不小于该滤色层厚度的50%,但不大于150%。
8. 如权利要求3所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层的厚度不小于该滤色层厚度的50%,但不大于150%。
9. 如权利要求4所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层的厚度不小于该滤色层厚度的50%,但不大于150%。
10. 如权利要求5所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层的厚度不小于该滤色层厚度的50%,但不大于150%。
11. 如权利要求1所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层和该像素电极通过一对准薄膜邻近于该液晶。
12. 一种用于液晶显示器的基板,包括:
一基底基板,用于与以相对方式设置的一相对基板一起保持液晶;
多个设置在该基底基板上的像素区域;
多个总线,所述多个总线包括多个栅极总线和多个漏极总线,并形成在该基底基板上,并且通过一绝缘薄膜彼此交叉;
三色或多于三色的滤色层,其端部设置在该漏极总线上;
一像素电极,其为每个像素区域形成在该滤色层上;和
一有机绝缘层,其设置在邻近的两种颜色的该滤色层的端部之间,并且与不同于以上两种颜色的另一种颜色的该滤色层以相同的材料制成。
13. 如权利要求12所述的用于液晶显示器的基板,其中该有机绝缘层和该像素电极通过一对准薄膜邻近于该液晶。
14. 一种液晶显示器,其具有一对相对设置的基板,并且在该对基板之间封装有液晶,其中该对基板中的其中之一是如权利要求1所述的用于液晶显示器的基板。
15. 一种液晶显示器,其具有一对相对设置的基板,并且在该对基板之间封装有液晶,其中该对基板中的其中之一是如权利要求12所述的用于液晶显示器的基板。
16. 如权利要求14所述的液晶显示器,其中该液晶具有负电介质各向异性,并且在不施加电压时排列得与该对基板垂直。
17. 如权利要求15所述的液晶显示器,其中该液晶具有负电介质各向异性,并且在不施加电压时排列得与该对基板垂直。
CNB2005100526272A 2004-08-13 2005-03-07 用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器 Active CN100414356C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004235822 2004-08-13
JP2004235822A JP4717392B2 (ja) 2004-08-13 2004-08-13 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1734319A CN1734319A (zh) 2006-02-15
CN100414356C true CN100414356C (zh) 2008-08-27

Family

ID=35799627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100526272A Active CN100414356C (zh) 2004-08-13 2005-03-07 用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7440073B2 (zh)
JP (1) JP4717392B2 (zh)
CN (1) CN100414356C (zh)
TW (1) TWI264816B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107247375A (zh) * 2017-06-20 2017-10-13 深圳市华星光电技术有限公司 一种通过光罩直接拼接形成的coa基板及显示面板

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100816333B1 (ko) * 2001-08-30 2008-03-24 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 색 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판및 이들의 제조 방법
US20080001937A1 (en) * 2006-06-09 2008-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Display substrate having colorable organic layer interposed between pixel electrode and tft layer, plus method of manufacturing the same and display device having the same
KR101335276B1 (ko) * 2006-09-20 2013-11-29 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판, 이를 갖는 표시패널 및 그 제조 방법
TWI366704B (en) * 2007-04-16 2012-06-21 Au Optronics Corp Liquid crystal display and support structure thereof
KR101404548B1 (ko) * 2008-01-17 2014-06-10 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
TWI613489B (zh) 2008-12-03 2018-02-01 半導體能源研究所股份有限公司 液晶顯示裝置
CN102650786B (zh) 2012-04-27 2014-04-02 京东方科技集团股份有限公司 一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法和显示装置
KR102124904B1 (ko) * 2013-10-23 2020-06-22 엘지디스플레이 주식회사 나노캡슐 액정층을 포함하는 액정표시장치
US9535279B2 (en) 2013-10-23 2017-01-03 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display including nanocapsule layer
CN103984147A (zh) * 2014-05-04 2014-08-13 深圳市华星光电技术有限公司 阵列面板及其制作方法
KR102294835B1 (ko) * 2015-01-13 2021-08-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI613487B (zh) * 2016-03-28 2018-02-01 友達光電股份有限公司 曲面顯示面板
CN109116645A (zh) * 2018-09-07 2019-01-01 惠科股份有限公司 像素结构及其应用的显示面板与制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181132A (en) * 1990-05-31 1993-01-19 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and method for producing the same with metal spacer in hole of thin film device's insulator
JPH06301057A (ja) * 1993-04-16 1994-10-28 Seiko Epson Corp アクティブマトリックス液晶表示装置
JPH11142884A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー液晶パネルおよびその製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360426A (ja) * 1986-08-30 1988-03-16 Canon Inc 強誘電性液晶素子
US4917471A (en) * 1986-08-30 1990-04-17 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device
JPH03287103A (ja) * 1990-04-02 1991-12-17 Seiko Epson Corp カラーフィルターの形成法
JP3011993B2 (ja) * 1990-10-26 2000-02-21 株式会社リコー カラー液晶素子
JPH0784248A (ja) * 1993-09-16 1995-03-31 Hitachi Ltd 液晶表示装置およびその製造方法
JP2853656B2 (ja) * 1996-05-22 1999-02-03 日本電気株式会社 液晶パネル
JPH1068812A (ja) * 1996-08-29 1998-03-10 Toppan Printing Co Ltd 感光性着色組成物及びそれを用いたカラーフィルタ
US6038006A (en) * 1996-09-02 2000-03-14 Casio Computer Co., Ltd. Liquid crystal display device with light shield and color filter overlapping two edges of pixel electrode
JP3543131B2 (ja) * 1996-09-02 2004-07-14 カシオ計算機株式会社 アクティブマトリックスパネル及びその製造方法
JP3264364B2 (ja) 1997-01-21 2002-03-11 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
JPH11258589A (ja) * 1998-03-16 1999-09-24 Toshiba Corp 液晶表示素子
JPH11295718A (ja) * 1998-04-13 1999-10-29 Casio Comput Co Ltd 液晶表示用パネル
JP3299201B2 (ja) * 1998-11-13 2002-07-08 日本電気株式会社 アクティブマトリクス基板及びその製造方法
JP4468529B2 (ja) * 1999-07-09 2010-05-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP3507731B2 (ja) * 1999-07-23 2004-03-15 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示パネル
JP4132528B2 (ja) * 2000-01-14 2008-08-13 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP3637016B2 (ja) * 2001-01-11 2005-04-06 Nec液晶テクノロジー株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法
JP3812935B2 (ja) 2001-10-22 2006-08-23 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2003172937A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示素子
JP3870829B2 (ja) * 2002-04-18 2007-01-24 文化シヤッター株式会社 シャッター用緩衝装置
JP2005084230A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181132A (en) * 1990-05-31 1993-01-19 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and method for producing the same with metal spacer in hole of thin film device's insulator
JPH06301057A (ja) * 1993-04-16 1994-10-28 Seiko Epson Corp アクティブマトリックス液晶表示装置
JPH11142884A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー液晶パネルおよびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107247375A (zh) * 2017-06-20 2017-10-13 深圳市华星光电技术有限公司 一种通过光罩直接拼接形成的coa基板及显示面板
CN107247375B (zh) * 2017-06-20 2020-06-05 深圳市华星光电技术有限公司 一种通过光罩直接拼接形成的coa基板及显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
JP4717392B2 (ja) 2011-07-06
US20060033878A1 (en) 2006-02-16
JP2006053419A (ja) 2006-02-23
TWI264816B (en) 2006-10-21
CN1734319A (zh) 2006-02-15
TW200607087A (en) 2006-02-16
US7440073B2 (en) 2008-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100414356C (zh) 用于液晶显示器的基板和具有该基板的液晶显示器
CN103529575B (zh) 液晶显示装置
CN101308307B (zh) 液晶显示面板及薄膜晶体管基板的制造方法
CN102023409B (zh) 显示面板和包括该显示面板的液晶显示器
CN1573491B (zh) 薄膜晶体管阵列板和包含该板的液晶显示器
CN104049430B (zh) 一种阵列基板、显示装置及其制造方法
CN103529577B (zh) 液晶显示装置
CN102809855B (zh) 薄膜晶体管基板及其制造方法
CN104007574B (zh) 一种阵列基板、显示装置及其制造方法
US20150380442A1 (en) Array substrate and display device
CN102135691A (zh) 阵列基板及其制造方法和液晶显示器
KR20040048518A (ko) 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판
WO2013149467A1 (zh) 阵列基板及其制作方法和显示装置
US20120105759A1 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
KR20100024730A (ko) 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
CN105278172A (zh) 用于显示装置的母基板、显示装置及其制造方法
TWI752954B (zh) 顯示裝置及其製造方法
TW201930970A (zh) 顯示面板
US20210109412A1 (en) Display device and semiconductor device
KR20140025081A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN103676294B (zh) 基板及其制作方法、显示装置
CN101802695A (zh) 液晶显示面板
US8665413B2 (en) Thin film transistor array panel, liquid crystal display, and manufacturing method thereof
CN103558717A (zh) 一种阵列基板及其制作方法和显示装置
CN104730781A (zh) Ads阵列基板及其制作方法、显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: FUJITSU LIMITED; APPLICANT

Free format text: FORMER OWNER: FUJITSU DISPLAY TECHNOLOGY CO., LTD.; APPLICANT

Effective date: 20060512

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20060512

Address after: Kanagawa

Applicant after: Fujitsu Ltd.

Co-applicant after: AU Optronics Corporation

Address before: Kanagawa

Applicant before: Fujitsu Display Technology Co., Ltd.

Co-applicant before: AU Optronics Corporation

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Free format text: FORMER OWNER: YOUDA OPTOELECTRONIC CO., LTD.

Effective date: 20111213

Owner name: YOUDA OPTOELECTRONIC CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: FUJITSU LTD.

Effective date: 20111213

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; TO: TAIWAN, CHINA

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20111213

Address after: Hsinchu City, Taiwan, China

Patentee after: AU Optronics Corporation

Address before: Kawasaki, Kanagawa, Japan

Co-patentee before: AU Optronics Corporation

Patentee before: Fujitsu Ltd.