CN102879939A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示装置及其制造方法，所述液晶显示装置包括：第一和第二基板；在所述第一基板的内表面上的栅极线和数据线；与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；在所述像素区域中的多个像素电极和多个公共电极；在所述第二基板的内表面上的滤色器层；在所述滤色器层上的黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑条纹对应于所述栅极线；和在所述第一和第二基板之间的液晶层。

Description

液晶显示装置及其制造方法
本申请要求2011年7月12日提交的韩国专利申请No.10-2011-0068728的优先权，在此援引该专利申请的全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种制造工艺简化的液晶显示装置以及制造该液晶显示装置的方法。
背景技术
近来，液晶显示（LCD）装置由于其低功耗和较佳便携性附带的高价值而受到关注。
包括作为多个像素的开关器件的薄膜晶体管的有源矩阵液晶显示（AM-LCD）装置由于其高分辨率和显示运动图像的优越性而得到广泛使用。
一般通过下述工艺制造LCD装置：在阵列基板上形成薄膜晶体管和像素电极的阵列基板工艺、在滤色器基板上形成滤色器层和公共电极的滤色器基板工艺、以及在阵列基板与滤色器基板之间形成液晶层的盒（cell）工艺。
图1是显示根据现有技术的液晶显示装置的剖面图。在图1中，根据现有技术的液晶显示（LCD）装置35包括阵列基板40、滤色器基板70和液晶层90。阵列基板40和滤色器基板70彼此间隔且相对，液晶层90位于阵列基板40与滤色器基板70之间。
在阵列基板40的内表面上形成栅极电极45和栅极线43，在栅极电极45和栅极线43上形成栅极绝缘层47。在栅极电极45上方的栅极绝缘层47上形成包括有源层50a和欧姆接触层50b的半导体层50，在半导体层50上形成源极和漏极电极58和60。源极和漏极电极58和60接触欧姆接触层50b并彼此隔开。
此外，在源极和漏极电极58和60上形成钝化层63，在钝化层63上形成透明导电材料的像素电极67。钝化层63具有暴露漏极电极60的漏极接触孔65，像素电极67通过漏极接触孔65与漏极电极60连接。
在滤色器基板70的内表面上形成具有多个开口的网格形的黑矩阵73，在黑矩阵73上形成包括红色、绿色和蓝色滤色器76a，76b和76c的滤色器层76。红色、绿色和蓝色滤色器76a，76b和76c顺序设置于多个开口中。在滤色器层76上形成透明导电材料的公共电极79。此外，在公共电极79上形成多个柱状衬垫料（column spacer）83。多个柱状衬垫料83彼此隔开并接触公共电极79和钝化层63。
尽管未示出，但在阵列基板40的像素电极67和滤色器基板70的公共电极79的每个上都形成用于液晶分子初始定向的取向层。在阵列基板40与滤色器基板70的取向层之间形成液晶层90。
在LCD装置35中，像素电极67形成在阵列基板40上方，公共电极79形成在滤色器基板70上方，从而液晶层90的液晶分子由像素电极67与公共电极79之间产生的垂直电场驱动。
近来，已提出了其中像素电极和公共电极形成在阵列基板上方，且黑矩阵、滤色器层、覆层和柱状衬垫料形成在滤色器基板上方的共平面开关（IPS）模式LCD装置。在IPS模式LCD装置中，因为液晶层的液晶分子由像素电极与公共电极之间的水平电场驱动，所以改善了视角特性。
根据现有技术的LCD装置的滤色器基板可通过五个掩模工艺制造。例如，IPS模式LCD装置的滤色器基板可通过五个掩模工艺制造，其包括：形成黑矩阵的步骤（第一掩模工艺）；形成滤色器层的红色、绿色和蓝色滤色器的步骤（第二到第四掩模工艺）；和形成柱状衬垫料的步骤（第五掩模工艺），所述五个掩模工艺不包括形成公共电极的步骤。
掩模工艺可定义为光刻工艺和蚀刻工艺。例如，掩模工艺可包括多个单位步骤，如在基板上方的材料层上形成具有光敏性的光刻胶层的步骤、通过具有透射区域和阻挡区域的光掩模照射光到光刻胶层上的步骤、显影被照射光的光刻胶层以形成光刻胶图案的步骤、使用光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻所述材料层的步骤、以及剥离光刻胶图案的步骤。
因此，所述掩模工艺需要用于多个单位步骤的多个装置和用于多个单位步骤的多个材料。此外，进行所述掩模工艺的多个单位步骤需要花费大量的时间。因为掩模工艺包括所述多个单位步骤，所以掩模工艺数量的增加导致制造成本和制造时间的增加。为减小LCD装置的制造成本并提高其生产率，需要减少掩模工艺的数量。
发明内容
因此，本发明涉及一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的液晶显示装置以及制造该液晶显示装置的方法。
本发明的一个目的是提供一种液晶显示装置以及制造该液晶显示装置的方法，其中通过单个掩模工艺形成黑矩阵和柱状衬垫料，减少了掩模工艺的数量。
在下面的描述中将列出本发明的其它特征和优点，这些特征和优点的一部分从所述描述将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种液晶显示装置，包括：彼此隔开且相对的第一和第二基板；在所述第一基板的内表面上的栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；在所述像素区域中的多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；在所述第二基板的内表面上的滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；在所述滤色器层上的黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑条纹对应于所述栅极线；和在所述第一和第二基板之间的液晶层。
在另一个方面中，一种三维图像显示系统，包括：液晶显示装置，包括：彼此隔开且相对的第一和第二基板；在所述第一基板的内表面上的栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；在所述像素区域中的多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；在所述第二基板的内表面上的滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；在所述滤色器层上的黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑条纹对应于所述栅极线；和在所述第一和第二基板之间的液晶层；以及在所述第二基板的外表面上的图案化延迟器，所述图案化延迟器包括彼此交替的第一和第二区域，其中所述黑条纹对应于所述第一和第二区域之间的边界部分。
在另一个方面中，一种制造液晶显示装置的方法，包括：在第一基板上形成栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；形成与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；在所述像素区域中形成多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；在第二基板上形成滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；在所述滤色器层上形成黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫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，从而所述黑条纹位于所述第一和第二基板之间且所述黑条纹对应于所述栅极线；以及在所述第一和第二基板之间形成液晶层。
在另一个方面中，一种制造三维图像显示系统的方法，包括：在第一基板上形成栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；形成与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；在所述像素区域中形成多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；在第二基板上形成滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；在所述滤色器层上形成黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫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，从而所述黑条纹位于所述第一和第二基板之间且所述黑条纹对应于所述栅极线；在所述第一和第二基板之间形成液晶层；在所述第二基板的外表面上粘附图案化延迟器，所述图案化延迟器包括彼此交替的第一和第二区域，其中所述黑条纹对应于所述第一和第二区域之间的边界部分。
应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的内容提供进一步的解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是显示根据现有技术的液晶显示装置的剖面图；
图2是显示根据本发明实施方式的液晶显示装置的平面图；
图3是沿图2的线III-III的剖面图；
图4是沿图2的线IV-IV的剖面图；
图5A到5D是沿图2的线III-III的剖面图，显示了根据本发明实施方式的制造液晶显示装置的滤色器基板的方法；
图6A到6D是沿图2的线IV-IV的剖面图，显示了根据本发明实施方式的制造液晶显示装置的滤色器基板的方法；
图7是显示根据本发明实施方式的三维图像显示系统的分解透视图；
图8是显示根据现有技术的三维图像显示系统的图案化延迟器的剖面图；
图9是显示根据本发明实施方式的三维图像显示系统的图案化延迟器的剖面图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的具体实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。
图2是显示根据本发明实施方式的液晶显示装置的平面图，图3是沿图2的线III-III的剖面图，图4是沿图2的线IV-IV的剖面图。
在图2，3和4中，液晶显示装置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之间的液晶层190。第一和第二基板102和180彼此间隔且相对。此外，具有诸如栅极线、数据线和薄膜晶体管的多个元件的第一基板102可称作阵列基板，具有诸如滤色器层、覆层和柱状衬垫料的多个元件的第二基板180可称作滤色器基板。
在第一基板102的内表面上形成栅极线103和栅极电极105。栅极电极105与栅极线103连接。尽管在图2中栅极电极105从栅极线103突出，但在另一实施方式中，栅极线本身可用作栅极电极。
在第一基板102的内表面上形成公共线109和辅助公共线110。公共线109与栅极线103平行并隔开，辅助公共线110可从公共线109延伸并可设置于像素区域P的边界部分中。此外，在相邻像素区域P的边界部分中，辅助公共线110可与数据线130平行并与数据线130相邻。
栅极线103、栅极电极105、公共线109和辅助公共线110可包括诸如铝（Al）、铝合金（如铝钕（AlNd））、铜（Cu）、铜合金、钼（Mo）和钼合金（如钼钛（MoTi））的至少一种金属材料，并可具有单层结构或多层结构。例如，在图2，3和4中，栅极线103、栅极电极105、公共线109和辅助公共线110可具有单层结构。
在栅极线103、栅极电极105、公共线109和辅助公共线110上形成栅极绝缘层115。栅极绝缘层115可包括诸如氧化硅（SiO2）和氮化硅（SiNX）的无机绝缘材料。此外，在栅极电极105上方的栅极绝缘层115上形成半导体层120。半导体层120可包括本征非晶硅的有源层120a和掺杂非晶硅的欧姆接触层120b。欧姆接触层120b包括在有源层120a上彼此隔开的两部分。
在半导体层120上形成源极和漏极电极133和136。源极和漏极电极133和136在欧姆接触层120b的所述两部分上彼此隔开，以暴露出有源层120a。此外，在栅极电极105上方，源极电极133可具有条形且漏极电极136可具有“U”形。或者，在栅极电极105上方，源极电极133可具有“U”形且漏极电极136可具有条形。因此，由源极和漏极电极133和136之间暴露的一部分有源层120a界定的沟道可具有“U”形。在其他实施方式中，源极和漏极电极133和136的形状可以不同。此外，漏极电极136可延伸到公共线109，以与公共线109组成存储电容器StgC。
栅极电极105、栅极绝缘层115、包括有源层120a和欧姆接触层120b的半导体层120、源极电极133和漏极电极136组成开关元件的薄膜晶体管（TFT）Tr。
在栅极绝缘层115上形成数据线130。数据线130与栅极线103交叉以界定像素区域P。此外，数据线130与源极电极133连接。
在栅极绝缘层115和数据线130之间顺序形成第一和第二虚拟图案121a和121b。第一虚拟图案121a具有与有源层120a相同的层和相同的材料，第二虚拟图案121b具有与欧姆接触层120b相同的层和相同的材料。按照阵列基板的制造工艺形成第一和第二虚拟图案121a和121b。例如，当通过使用单个光掩模将半导体层120、源极电极133、漏极电极136和数据线130构图时，形成第一和第二虚拟图案121a和121b。在其中用于半导体层的光掩模不同于用于源极电极、漏极电极和数据线的光掩模的另一实施方式中，可省略第一和第二虚拟图案121a和121b。
在源极电极133、漏极电极136和数据线130上形成钝化层140。钝化层140可包括诸如苯并环丁烯（BCB）和压克力树脂的有机绝缘材料。此外，钝化层140可具有平坦的顶表面，从而可将具有TFT Tr的第一基板102平坦化。可在TFT Tr与钝化层140之间形成诸如氧化硅（SiO2）和氮化硅（SiNX）的无机绝缘材料的额外钝化层。钝化层140具有暴露漏极电极136的漏极接触孔147，钝化层140和栅极绝缘层115具有暴露辅助公共线110的公共接触孔149。
在像素区域P中的钝化层140上形成多个像素电极170。多个像素电极170可包括诸如钼（Mo）、钼钛（MoTi）和钛（Ti）的金属材料。此外，多个像素电极170通过漏极接触孔147与漏极电极136连接。每个都具有条形的多个像素电极170彼此隔开，且多个像素电极170的端部通过辅助像素图案169彼此连接。
此外，在像素区域P中的钝化层140上形成有与多个像素电极170交替的多个公共电极173a和173b。多个公共电极173a和173b可具有与多个像素电极170相同的材料和相同的层。此外，多个公共电极173a和173b通过公共接触孔149与辅助公共线110连接。每个都具有条形的多个公共电极173a和173b彼此隔开，且多个公共电极173a和173b的端部通过辅助公共图案172彼此连接。
多个公共电极173a和173b中最外端的公共电极173a设置在像素区域P的边界部分。最外端的公共电极173a与辅助公共线110和数据线130交迭。结果，最外端的公共电极173a覆盖并遮挡数据线130与辅助公共线110之间的间隙区域，从而通过间隙区域的光被最外端的公共电极173a阻挡，防止了光泄漏。
数据线130、多个公共电极173a和173b及像素电极170具有相对于像素区域P的水平中心线对称的弯曲形状。例如，数据线130、多个公共电极173a和173b及像素电极170每一个沿水平中心线都具有弯曲部分。结果，像素区域P可具有双畴，从而可防止诸如基于方位角的色觉位移（color shift）的恶化。在另一实施方式中，数据线130、多个公共电极173a和173b及像素电极170可沿不同于所述水平中心线的线具有弯曲部分。
在第二基板180的内表面上形成有包括红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c的滤色器层183。红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c每一个都对应于像素区域P，且红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c顺序地重复设置。红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c之间的边界对应于设置在像素区域P的边界部分的栅极线103和数据线130。
在滤色器层183上形成有覆层185。覆层185可包括诸如苯并环丁烯（BCB）和压克力树脂的透明有机材料。此外，覆层185可具有大约2μm到大约4μm的厚度并可具有平坦顶表面。在另一实施方式中，可省略覆层185。
进一步，在覆层185上形成有黑条纹187和柱状衬垫料（column spacer）189。黑条纹187具有第一厚度并对应于栅极线103和公共线109。例如，黑条纹187可完全覆盖栅极线103和公共线109。柱状衬垫料189具有柱（pillar）形并具有大于第一厚度的第二厚度。第二厚度可对应于第一和第二基板102和180之间的间隙距离，通过柱状衬垫料189保持第一和第二基板102和180之间的间隙距离恒定。
黑条纹187和柱状衬垫料189可包括具有黑色颜料的光敏有机材料。结果，黑条纹187可用作挡光的黑矩阵。此外，通过单个掩模工艺形成黑条纹187和柱状衬垫料189。因为在不形成黑矩阵的情况下制造滤色器基板，所以简化了滤色器基板的制造工艺，且由于掩模工艺数量减少，降低了滤色器基板的制造成本。
之后将举例说明根据本发明实施方式的制造LCD装置的滤色器基板的方法。
图5A到5D是沿图2的线III-III的剖面图，显示了根据本发明实施方式的制造液晶显示装置的滤色器基板的方法，图6A到6D是沿图2的线IV-IV的剖面图，显示了根据本发明实施方式的制造液晶显示装置的滤色器基板的方法。
在图5A和6A中，在第二基板180的整个表面上涂布红色光刻胶（PR）（未示出）以形成红色PR层（未示出），并通过第一掩模工艺将红色PR层构图，以形成红色滤色器183a。接着，在具有红色滤色器183a的第二基板180的整个表面上涂布绿色PR（未示出）以形成绿色PR层（未示出），并通过第二掩模工艺将绿色PR层构图，以形成绿色滤色器183b。类似地，在具有红色和绿色滤色器183a和183b的第二基板180的整个表面上涂布蓝色PR（未示出）以形成蓝色PR层（未示出），并通过第三掩模工艺将蓝色PR层构图，以形成蓝色滤色器183c（图2）。
结果，在第二基板180上形成包括红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c的滤色器层183。红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c顺序地重复设置。此外，红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c的每个都对应于像素区域P，红色、绿色和蓝色滤色器183a，183b和183c之间的边界对应于像素区域P的边界。
在图5B和6B中，在具有滤色器层183的第二基板180的整个表面上涂布诸如苯并环丁烯（BCB）和压克力树脂的透明有机材料，以在滤色器层183上形成具有平坦顶表面的覆层185。
在图5C和6C中，在具有滤色器层183和覆层185的第二基板180的整个表面上涂布具有黑色颜料的光敏有机材料，以形成黑色PR层186。例如，光敏有机材料可包括具有黑色颜料的PR。接着，在黑色PR层186上方设置具有阻挡区域BA、透射区域TA和半透射区域HTA的光掩模195。半透射区域HTA的透射率大于阻挡区域BA的透射率并小于透射区域TA的透射率。例如，半透射区域HTA的透射率可在透射区域TA透射率的大约10％到大约90％的范围内。
此外，黑色PR层186可具有负光敏型，其中在显影之后保留被照射的部分而移除未照射的部分。当黑色PR层186具有负光敏型时，光掩模195可设置成使得透射区域TA对应于柱状衬垫料189（图4），半透射区域HTA对应于黑条纹187（图4）。阻挡区域对应于移除黑色PR层186的其他部分。
接着，通过光掩模195照射光到黑色PR层186上。照射光到黑色PR层186上的步骤可称作衍射曝光或半色调曝光。
在图5D和6D中，显影黑色PR层186，以在覆层185上形成具有第一厚度的黑条纹187和具有大于第一厚度的第二厚度的柱状衬垫料189，由此完成滤色器基板。黑条纹187可对应于栅极线103（图2）和公共线109（图2），柱状衬垫料189可具有柱形。
在完成滤色器基板之后，在第一基板102（图3和4）和第二基板180之一上形成密封剂图案（未示出）。接着，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之间形成液晶层190。
因为包括黑色颜料的有机材料的黑条纹187用作挡光的黑矩阵，所以在根据本发明的包括滤色器基板的LCD装置中不用黑矩阵就可防止光泄漏。此外，因为省略了形成黑矩阵的步骤，所以根据本发明的包括滤色器基板的LCD装置的掩模工艺数量减少。结果，简化了制造工艺并降低了包括材料成本在内的制造成本。
近来，LCD装置已广泛用于三维（3D）图像显示系统。
图7是显示根据本发明实施方式的三维图像显示系统的分解透视图。
在图7中，三维图像显示系统201包括液晶显示（LCD）装置101、位于LCD装置101外表面上的图案化延迟器240、以及选择性透射来自LCD装置101及经过图案化延迟器240的图像的一副眼镜245。尽管未示出，但在LCD装置101的外表面上分别形成有第一和第二偏振片。第一偏振片的偏振轴可与第二偏振片的偏振轴垂直。LCD装置101可包括第一和第二基板102和180（图3）、在第一和第二基板102和180之间的液晶层190（图3）以及在第一基板102下方的背光单元（未示出）。LCD装置101可具有彼此交替的奇数和偶数像素行（未示出）。
图案化延迟器240可由双折射材料形成并可具有彼此交替的第一和第二区域241a和241b。第一和第二区域241a和241b可分别对应于LCD装置101的奇数和偶数像素行。此外，第一和第二区域241a和241b可不同地改变穿过LCD装置101的第二偏振片的光的偏振态。例如，第一区域241a可将穿过第二偏振片的线偏振光变为左手圆偏振光，第二区域241b可将穿过第二偏振片的线偏振光变为右手圆偏振光。
图案化延迟器240可具有λ/4（四分之一波长）相位差。此外，图案化延迟器240的光轴相对于LCD装置101的第二偏振片的透射轴可具有大约+45°和大约-45°之一。
例如，液晶显示装置101的奇数像素行中的像素可显示左眼图像，液晶显示装置101的偶数像素行中的像素可显示右眼图像。因此，可从对应于奇数像素行的第一区域241a发射左眼图像的左手圆偏振光，可从对应于偶数像素行的第二区域241b发射右眼图像的右手圆偏振光。
该副眼镜245包括透明玻璃的透镜245a和245b、每个都具有λ/4（四分之一波长）相位差的延迟膜250a和250b、以及偏振膜（未示出）。例如，λ/4的左眼延迟膜250a和左眼偏振膜（未示出）可顺序形成在左眼透镜245a的内表面上，λ/4的右眼延迟膜250b和右眼偏振膜（未示出）可顺序形成在右眼透镜245b的内表面上。λ/4的延迟膜250a和250b的每个都将圆偏振光变为线偏振光，且每个偏振膜根据偏振轴过滤线偏振光。
结果，当佩戴该副眼镜245的使用者观看经过图案化延迟器240由LCD装置101显示的图像时，左眼图像和右眼图像选择性地穿过该副眼镜245，使用者通过组合左眼图像和右眼图像识别到三维图像。例如，左眼透镜245a、左眼延迟膜250a和左眼偏振膜可透过左眼图像并阻挡右眼图像。此外，右眼透镜245b、右眼延迟膜250b和右眼偏振膜可透过右眼图像并阻挡左眼图像。
图案化延迟器240是三维图像显示系统201的最重要的元件之一。然而，因为根据现有技术的图案化延迟器的制造工艺复杂，所以根据现有技术的图案化延迟器使得三维图像显示系统的制造成本增加。
图8是显示根据现有技术的三维图像显示系统的图案化延迟器的剖面图，图9是显示根据本发明实施方式的三维图像显示系统的图案化延迟器的剖面图。
在图8中，根据现有技术的图案化延迟器340包括基底膜300、遮光图案310和延迟器材料层341。遮光图案310形成在基底膜300上，延迟器材料层341形成在遮光图案310上。延迟器材料层341包括彼此交替的第一和第二区域341a和341b，遮光图案310对应于第一和第二区域341a和341b之间的边界部分。第一和第二区域341a和341b不同地改变光的偏振态。例如，第一区域341a可将线偏振光变为左手圆偏振光，第二区域341b可将线偏振光变为右手圆偏振光。遮光图案310阻挡穿过所述边界部分的左眼图像和右眼图像，以防止由于左眼图像和右眼图像的混合导致的三维串扰。
因此，可通过形成遮光图案310的步骤、形成延迟器材料层341的第一区域341a的步骤以及形成延迟器材料层341的第二区域341b的步骤制造根据现有技术的图案化延迟器340。
在图9中，根据本发明实施方式的图案化延迟器240包括基底膜200和位于基底膜200上的延迟器材料层241。延迟器材料层241包括彼此交替的第一和第二区域241a和241b。因为在图案化延迟器240中省略了遮光图案，所以与根据现有技术的图案化延迟器340相比，根据本发明实施方式的图案化延迟器240具有简化的制造工艺以及降低的制造成本。结果，降低了三维图像显示系统的生产成本。
在根据本发明实施方式的液晶显示装置的滤色器基板中，与柱状衬垫料189同时形成的黑条纹187具有与根据现有技术的图案化延迟器340的遮光图案310的宽度对应的宽度。此外，黑条纹187设置成对应于根据本发明的图案化延迟器240的第一和第二区域241a和241b之间的边界部分。因此，滤色器基板的黑条纹187可用作图案化延迟器的遮光图案。
例如，黑条纹187可形成为对应于栅极线和公共线，从而根据本发明的滤色器基板的黑条纹187具有与根据现有技术的图案化延迟器的遮光图案相同的形状。因此，滤色器基板的黑条纹187可用作图案化延迟器的遮光图案。
因而，在包括液晶显示装置、图案化延迟器和一副眼镜的三维图像显示系统以及制造该三维图像显示系统的方法中，通过单个掩模工艺在液晶显示装置中形成黑条纹和柱状衬垫料，且省略了图案化延迟器中的遮光图案。因为黑条纹用作遮光图案，所以在三维图像显示系统中不用遮光图案就可防止三维串扰。此外，因为省略遮光图案而没有增加液晶显示装置的制造步骤，所以简化了三维图像显示系统的制造工艺，及降低了制造成本。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明的液晶显示装置以及制造该液晶显示装置的方法中可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等价物范围内的本发明的修改和变化。

Claims (19)

1.一种液晶显示装置，包括：
彼此隔开且相对的第一和第二基板；
在所述第一基板的内表面上的栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；
与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；
在所述像素区域中的多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；
在所述第二基板的内表面上的滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；
在所述滤色器层上的黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑条纹对应于所述栅极线；和
在所述第一和第二基板之间的液晶层。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括在所述滤色器层与所述黑条纹之间的覆层，所述覆层具有平坦的顶表面。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述黑条纹和所述柱状衬垫料包括具有黑色颜料的有机材料。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括：
与所述栅极线平行且隔开的公共线；和
从所述公共线延伸并与所述数据线平行的辅助公共线，
其中所述多个公共电极的其中之一遮挡所述数据线与所述辅助公共线之间的间隙区域并与所述数据线和所述辅助公共线交迭。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，进一步包括：
与所述多个像素电极的端部连接并与所述薄膜晶体管的漏极电极连接的辅助像素图案；和
与所述多个公共电极的端部连接并与所述辅助公共线连接的辅助公共图案。
6.一种三维图像显示系统，包括：
液晶显示装置，包括：
彼此隔开且相对的第一和第二基板；
在所述第一基板的内表面上的栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；
与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；
在所述像素区域中的多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；
在所述第二基板的内表面上的滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；
在所述滤色器层上的黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫料具有大于所述第一厚度的第二厚度，所述黑条纹对应于所述栅极线；和
在所述第一和第二基板之间的液晶层；以及
在所述第二基板的外表面上的图案化延迟器，所述图案化延迟器包括彼此交替的第一和第二区域，
其中所述黑条纹对应于所述第一和第二区域之间的边界部分。
7.根据权利要求6所述的三维图像显示系统，进一步包括在所述滤色器层与所述黑条纹之间的覆层，所述覆层具有平坦的顶表面。
8.根据权利要求6所述的三维图像显示系统，其中所述黑条纹和所述柱状衬垫料包括具有黑色颜料的有机材料。
9.根据权利要求6所述的三维图像显示系统，其中所述液晶显示装置包括奇数和偶数像素行，且所述第一和第二区域分别对应于所述奇数和偶数像素行。
10.根据权利要求6所述的三维图像显示系统，其中所述液晶显示装置进一步包括：
与所述栅极线平行且隔开的公共线；和
从所述公共线延伸并与所述数据线平行的辅助公共线，
其中所述多个公共电极的其中之一遮挡所述数据线与所述辅助公共线之间的间隙区域并与所述数据线和所述辅助公共线交迭。
11.根据权利要求10所述的三维图像显示系统，其中所述液晶显示装置进一步包括：
与所述多个像素电极的端部连接并与所述薄膜晶体管的漏极电极连接的辅助像素图案；和
与所述多个公共电极的端部连接并与所述辅助公共线连接的辅助公共图案。
12.根据权利要求6所述的三维图像显示系统，进一步包括一副眼镜，来自所述液晶显示装置的图像穿过所述图案化延迟器，然后选择性地穿过所述一副眼镜。
13.一种制造液晶显示装置的方法，包括：
在第一基板上形成栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；
形成与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；
在所述像素区域中形成多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；
在第二基板上形成滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；
在所述滤色器层上形成黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫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，从而所述黑条纹位于所述第一和第二基板之间且所述黑条纹对应于所述栅极线；以及
在所述第一和第二基板之间形成液晶层。
14.根据权利要求13所述的制造液晶显示装置的方法，进一步包括在所述滤色器层与所述黑条纹之间形成覆层，所述覆层具有平坦的顶表面。
15.根据权利要求13所述的制造液晶显示装置的方法，其中形成所述黑条纹和所述柱状衬垫料包括：
在所述滤色器层上涂布具有黑色颜料的光敏有机材料，以形成黑色光刻胶层；
通过具有阻挡区域、透射区域和半透射区域的光掩模照射光到所述黑色光刻胶层上；和
显影所述黑色光刻胶层，以形成所述黑条纹和所述柱状衬垫料。
16.根据权利要求15所述的制造液晶显示装置的方法，其中所述黑色光刻胶层具有负光敏型，且其中所述透射区域对应于所述柱状衬垫料，所述半透射区域对应于所述黑条纹，所述阻挡区域对应于移除所述黑色光刻胶层的部分。
17.一种制造三维图像显示系统的方法，包括：
在第一基板上形成栅极线和数据线，所述栅极线和所述数据线彼此交叉以界定像素区域；
形成与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；
在所述像素区域中形成多个像素电极和多个公共电极，所述多个像素电极和所述多个公共电极彼此交替；
在第二基板上形成滤色器层，所述滤色器层包括红色、绿色和蓝色滤色器；
在所述滤色器层上形成黑条纹和柱状衬垫料，所述黑条纹具有第一厚度，所述柱状衬垫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，从而所述黑条纹位于所述第一和第二基板之间且所述黑条纹对应于所述栅极线；
在所述第一和第二基板之间形成液晶层；和
在所述第二基板的外表面上粘附图案化延迟器，所述图案化延迟器包括彼此交替的第一和第二区域，
其中所述黑条纹对应于所述第一和第二区域之间的边界部分。
18.根据权利要求17所述的制造三维图像显示系统的方法，其中形成所述黑条纹和所述柱状衬垫料包括：
在所述滤色器层上涂布具有黑色颜料的光敏有机材料，以形成黑色光刻胶层；
通过具有阻挡区域、透射区域和半透射区域的光掩模照射光到所述黑色光刻胶层上；和
显影所述黑色光刻胶层，以形成所述黑条纹和所述柱状衬垫料。
19.根据权利要求18所述的制造三维图像显示系统的方法，其中所述黑色光刻胶层具有负光敏型，且其中所述透射区域对应于所述柱状衬垫料，所述半透射区域对应于所述黑条纹，所述阻挡区域对应于移除所述黑色光刻胶层的部分。
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