CN106896587B - 液晶显示设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

液晶显示设备及其制造方法。一种显示设备可以包括TFT阵列基板，该TFT阵列基板具有数据线、选通线、形成在数据线和选通线的交叉处的TFT、布置在选通线和数据线上的保护层和从保护层突出的第一突起。此外，该显示设备可以包括滤色器阵列基板，该滤色器阵列基板具有第一、第二和第三滤色器层，其与第一子像素、第二子像素和第三子像素分别对应，其中，第一、第二和第三滤色器层当中的交叠部分包括第一、第二和第三滤色器层中的彼此交叠的至少两个，并且其中，滤色器阵列基板的第一、第二和第三滤色器层当中的交叠部分的区段形成第二突起，并且第二突起与从TFT阵列基板的保护层突出的第一突起交叠。

Description

液晶显示设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示设备及其制造方法，并且更具体地，涉及能够在不形成单独的列间隔器的情况下减少处理掩模的数量的液晶显示设备及其制造方法。
背景技术
一般来说，液晶显示设备通过使用电场调节液晶屏的光透射来显示图像。根据用来驱动液晶屏的电场的方向，这种液晶显示设备主要分成水平电场施加型液晶显示设备和垂直电场施加型液晶显示设备。
垂直电场施加型液晶显示设备包括形成在上基板上的公共电极和形成在下基板上的像素电极，并且因为公共电极和像素电极布置为彼此面对，因此由于公共电极与像素电极之间形成的垂直电场能够驱动扭曲向列(TN)模式的液晶面板。这种液晶显示设备的优点在于，液晶显示设备具有高孔径比，但缺点在于，液晶显示设备具有窄视角。
水平电场施加型液晶显示设备由于在下基板上并排布置的公共电极与像素电极之间的水平电场而能驱动面内转换(下文称为‘IPS’)模式的液晶面板。这种液晶显示设备的优点在于液晶显示设备具有宽视角。
在下文中，将详细描述现有技术的水平电场施加型液晶显示设备。图1是例示水平电场施加型的液晶显示面板的立体图，图2是示意性例示在图1中示出的薄膜晶体管阵列基板的平面图，并且图3是例示在图1中示出的液晶显示面板的截面图。
如图1所示，现有技术的水平电场施加型液晶显示设备包括薄膜晶体管阵列基板50、滤色器阵列基板60和填充在薄膜晶体管阵列50与滤色器阵列基板60之间的空间中的液晶层40。这里，薄膜晶体管阵列基板50和滤色器阵列基板60具有由插入在薄膜晶体管阵列基板50与滤色器阵列基板60之间的列间隔器70形成的预定空间，并且彼此接合。
如图2和图3所示，薄膜晶体管阵列基板50包括在下基板1上交叉地形成以用于限定多个像素区域的多条选通线2和多条数据线4、形成在多条选通线2和多条数据线4的各个交叉处的薄膜晶体管30、在每个像素区域形成的用于形成水平电场的像素电极22和公共电极24以及连接至公共电极24的公共线26。
选通线2用于向每个薄膜晶体管30的栅极6提供选通信号，数据线4用于经由每个薄膜晶体管30向像素电极22提供数据信号。公共线26与选通线2并排形成，且像素区域插入在它们之间，以向公共电极24施加用于驱动液晶面板的基准电压。
薄膜晶体管30响应于来自选通线2的选通信号利用来自数据线4的数据信号给像素电极22充电使得像素电极22保持在充电状态下。为此目的，薄膜晶体管30包括连接至每条选通线2的栅极6、连接至每条数据线4的源极8和连接至像素电极22的漏极10。
另外，薄膜晶体管30还包括有源层，所述有源层包括形成在源极8与漏极10之间沟道区域同时彼此交叠，栅极6和栅极绝缘层12插入在它们之间。
像素电极22经由穿过保护层18形成的接触孔20连接至薄膜晶体管30的漏极10并且形成在像素区域上。具体地，像素电极22形成在公共电极24之间使得像素电极22与公共电极24并排布置。
公共电极24连接至公共线26，并且形成在像素区域上。具体地，公共电极24与像素电极22平行地形成在像素区域上。
如图3所示，滤色器阵列基板60包括：滤色器层34，该滤色器层34形成在上基板11上以实现针对各像素区域的颜色；黑底层32，该黑底层32用于防止从各像素区域的边界泄露光；覆盖层36，该覆盖层36用于使具有形成在其中的滤色器层34和黑底层32的上基板11平整；和列间隔器70，该列间隔器70用于在覆盖层36上持续地保持单元间隙。
因此，在经由薄膜晶体管30提供有数据信号的像素电极22与经由公共线26提供有基准电压的公共电极24之间形成水平电场。液晶层40的填充在薄膜晶体管阵列基板50与滤色器阵列基板60之间的液晶分子由于这种水平电场而利用介电各向异性旋转。光透过像素区域的透射率根据液晶分子的旋转程度而变化，由此实现图像。
制造这种现有技术的液晶显示设备需要9个掩模。
因此，现有技术的液晶显示设备的缺点在于，由于形成黑底层和列间隔器以及使用9个掩模，因此工艺复杂，且制造成本提高。另外，现有技术的液晶显示设备的缺点在于，由于使用覆盖层执行平整化工艺，因此使用的液晶的量增加。
在现有技术的水平电场施加型液晶显示设备中，已经开发出了在不单独形成列间隔器的情况下使用通过堆叠滤色器层而获得的堆叠体而不使用列间隔器的方法(参见韩国专利申请公开No.1996-0005176)。另外，已经开发出了使用具有阶梯覆盖的保护层而不使用列间隔器的方法(参见韩国专利申请公开No.2005-0053288)。
但是，这种现有技术的方法的缺点在于，基本上没有形成列间隔器。
首先，当如在韩国专利申请公开No.1996-0005176中所述使用滤色器层形成列间隔器时，产生下文将描述的相应问题。
一般来说，由于需要具有约2.8μm至3.0μm的单元间隙的液晶显示设备，并且列间隔器的阈值(CD)用作相对于液晶的移动的摩擦力，因此列间隔器应被形成为10μm至15μm的尺寸。
但是，当列间隔器由滤色器层的颜料形成时，由于在形成图案时颜料的限制，可能无法形成具有约20μm或更小厚度的图案。另外，当滤色器层堆叠为形成列间隔器并且覆盖层形成在堆叠的滤色器层上时，可能显著地降低列间隔器的均匀性。
也就是说，应当通过将各红色滤色器层、绿色滤色器层和蓝色滤色器层的颜料分别沉积为约2μm至2.4μm的厚度，将滤色器层形成在每个像素区域上。应当在各像素区域的边界上堆叠各红色滤色器层、绿色滤色器层和蓝色滤色器层的颜料以形成具有约3.5μm阶梯覆盖的列间隔器从而实现约2.8μm至3.0μm的单元间隙。并且，应当在列间隔器和滤色器层上形成覆盖层以防止滤色器层的颜料喷出。但是，由于覆盖层材料的平整特性，列间隔器的阶梯覆盖减小约1μm至1.5μm。因此，最终形成的列间隔器具有约2μm至2.5μm的阶梯覆盖。因此，覆盖层可能不用作列间隔器，并且会显著降低列间隔器的均匀性。
第二，当使用如在韩国专利申请公开No.10-2005-0053288中描述的保护层形成列间隔器时，产生下文将描述的相应问题。
在上述液晶显示设备中，有机保护层应当沉积为约6.5μm的厚度以具有约2.8μm至3.0μm的期望单元间隙。
也就是说，用作低电介质的有机保护层的厚度需要大于或等于约2.0μm，列间隔器的阶梯覆盖需要为约3.5μm以具有约2.8μm至3.0μm的单元间隙，并且在刻蚀有机保护层以形成选通线焊盘接触孔、数据线焊盘接触孔和源极/漏极接触孔时损失的有机保护层的厚度在约0.8μm至1.0μm的范围内。因此，有机保护层应当沉积为约6.5μm的厚度以使用有机保护层形成列间隔器。
但是，可以使用现有技术将有机保护层涂覆为高达6μm的厚度，并且针对目前生产的液晶显示设备，有机保护层的实质厚度在约3μm至4μm的范围内。
另外，当有机保护层形成为6μm或更大的厚度并且使用半色调掩模形成选通线焊盘接触孔、数据线焊盘接触孔和源极/漏极接触孔时，与有机保护层可以形成为约3μm至4μm的厚度以形成接触孔()的情况相比，会显著降低接触孔的阈值，这样会导致各层之间的接触松散。
第三，当如上所述滤色器层被堆叠以形成列间隔器或有机保护层被刻蚀以形成列间隔器时，列间隔器由于液晶显示面板的弯曲而移动。在这种情况下，随着列间隔器移动，在形成在面对的基板之间的配向膜上可能产生划痕。
当如上所述在配向膜上产生划痕时，可能发生光泄漏到除了黑底层外的区域中，这导致红眼效应。
发明内容
因此，本发明涉及一种液晶显示设备及其制造方法，该液晶显示设备基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种液晶显示设备及其制造方法，该液晶显示设备能够在不形成单独的列间隔器和黑底层的情况下减少处理掩模的数量。
在本发明的一个方面中，提供了一种显示设备，该显示设备包括：薄膜晶体管TFT阵列基板，所述TFT阵列基板包括：多条数据线，多条选通线，多个TFT，所述多个TFT形成在所述数据线和所述选通线的交叉处，保护层，所述保护层布置在所述选通线和所述数据线上，和第一突起，所述第一突起从所述保护层突出；以及滤色器阵列基板，所述滤色器阵列基板包括：第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层，所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层与第一子像素、第二子像素和第三子像素分别对应，其中，所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层当中的交叠部分包括所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的彼此交叠的至少两个，并且其中，所述滤色器阵列基板的所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层当中的交叠部分的区段形成第二突起，并且所述第二突起与所述第一突起交叠。
在本发明的另一个方面中，提供了一种用于制造显示设备的方法，该方法包括以下步骤：形成薄膜晶体管TFT阵列基板，所述TFT阵列基板包括：多条数据线，多条选通线，多个TFT，所述多个TFT在所述数据线和所述选通线的交叉处，和保护层，所述保护层在所述选通线和所述数据线上，所述保护层包括从所述保护层突出的第一突起；形成滤色器阵列基板，所述滤色器阵列基板包括：第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层，所述第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层与第一子像素、第二子像素和第三子像素分别对应，其中，通过将所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的至少两个彼此交叠来形成第二突起；以及使所述第一突起与所述第二突起交叠。
本发明的其它优点、目的及特征部分地将在以下的说明书中进行阐述，并且部分地对于本领域的技术人员来说在研读以下内容后变得显而易见，或者可以从本发明的实践获知。本发明的目的和其它优点可以通过在本书面描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
应该理解的是，本发明的以上概述和以下详述都是示例性和解释性的，并旨在对所要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并被并入且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是例示水平电场施加型的现有技术液晶显示面板的立体图；
图2是示意性例示在图1中示出的薄膜晶体管阵列基板的平面图；
图3是例示在图1中示出的液晶显示面板的截面图；
图4是例示在根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备中的薄膜晶体管阵列基板的布局图；
图5是例示在根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备中的滤色器阵列基板的布局图；
图6是沿着图5中示出的线I-I'截取的截面图；
图7是沿着图5中示出的线II-II'、III-III'和IV-IV'截取的截面图；
图8是沿着图5中示出的线V-V'截取的截面图；
图9的(a)、图9的(b)和图9的(c)是例示根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的滤色器阵列基板的处理截面图；以及
图10的(a)、图10的(b)和图10的(c)和图10的(d)是例示根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的薄膜晶体管阵列基板50的处理截面图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的优选实施方式，在附图中例示了优选实施方式的示例。只要可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
将参照附图进一步详细描述根据本发明的实施方式的具有上述特征和效果的液晶显示设备及其制造方法。
与图1中示出的现有技术示例类似，根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备包括薄膜晶体管阵列基板50、滤色器阵列基板60和填充在薄膜晶体管阵列基板50与滤色器阵列基板60之间的空间中的液晶层40。
图4是例示根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的薄膜晶体管阵列基板的布局图，图5是例示根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的滤色器阵列基板的布局图，图6是沿着图5中示出的线I-I'截取的截面图，图7是沿着图5中示出的线II-II'、III-III'和IV-IV'截取的截面图，并且图8是沿着图5中示出的线V-V'截取的截面图。
在根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备中，薄膜晶体管阵列基板50包括下基板1和形成在下基板1上的多条选通线2和多条公共线26，如图4、图6和图7所示。多条选通线2和多条公共线26彼此相邻、彼此平行地形成，且由在相同层中的相同材料形成。每条选通线2包括从其突出的栅极6。
栅极绝缘层12形成在包括多条选通线2和多条公共线26的下基板1的整个表面上。
与多条选通线一起限定多个像素区域的多条数据线4布置在栅极绝缘层12上使得多条数据线4与多条选通线2交叉。
薄膜晶体管30形成在选通线2和数据线4的各个交叉处。
薄膜晶体管30包括连接至选通线2的栅极6、形成在下基板1的整个表面上的栅极绝缘层12、形成在栅极6上方的栅极绝缘层12上的有源层(例如，参见图10的附图标记7、连接至数据线4用于与有源层的一个交叠的源极8和与源极8相反用于与有源层的另一侧交叠的漏极10。
层间绝缘层17形成在包括薄膜晶体管30和数据线4的下基板1的整个表面上，并且保护层18形成在层间绝缘层上。
选择性地去除在薄膜晶体管30的漏极10上的层间绝缘层17和保护层18以形成第一接触孔20，并且选择性地去除在公共线26上的栅极绝缘层12、层间绝缘层17和保护层18以形成第二接触孔28。
另外，像素电极22和公共电极24形成在各像素区域的保护层18上。
像素电极22经由第一接触孔20连接至薄膜晶体管30的漏极10，并且公共电极24经由第二接触孔28电连接至公共线26。
这里，在附图中示出了在每个像素区域中形成一个像素电极22的情况，但是本发明不限于此。像素电极22可以形成为具有多个梳状的区段。这里，在附图中示出了在每个像素区域中形成具有两个区段的公共电极24的情况，但是本发明不限于此。公共电极24可以形成为具有三个或更多个区段，并且像素电极22的区段可以布置在公共电极24的各区段之间。
另外，公共电极24的最外公共电极(即，最外区段)具有比数据线4的宽度更大的宽度以完全覆盖对应的相邻数据线4。
因此，每条选通线2向每个薄膜晶体管30的栅极6提供选通信号(扫描信号)，并且每条数据线4经由薄膜晶体管30向像素电极22提供数据信号。每条公共线26向每个公共电极24提供公共电压。这样，当向像素电极提供数据信号并且向公共电极24提供公共电压时，在像素电极22与公共电极24之间形成水平电场以驱动液晶面板。
另外，在每个像素区域中形成充电电容器以对施加至像素电极的数据信号进行充电使得即使在薄膜晶体管30截止时像素电极22也保持在充电状态下。
这样，第一突起31形成在保护层18的选通线2和数据线4彼此交叉的部分处。
同时，下文将描述根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的滤色器阵列基板60。
如图5至图8所示，用于实现颜色的红色滤色器层34R、绿色滤色器层34G和蓝色滤色器层34B形成在限定多个像素区域的上基板11上的多个像素区域中的每个像素区域中，并且覆盖层36形成在上基板11的包括红色滤色器层34R、绿色滤色器层34G和蓝色滤色器层34B的整个表面上。
另外，如图6所示，两个相邻的滤色器层34R和34G、34G和34B或者34R和34B堆叠在像素区域之间，与薄膜晶体管阵列的数据线4对应的边界上以彼此交叠从而防止光泄漏。全部三个滤色器层34R、34G和34B可以彼此交叠。换句话说，每个滤色器层可以形成为包括针对其它两个像素的切断区域或孔的片状物(例如，与花边织物或网类似)，并且全部三个滤色器层可以被堆叠使得它们交叠在每个像素区域之间的边界线周围的部分以形成“华夫饼干(waffle)”结构，在该结构中，每个像素位于在多层结构的凹陷区域中(例如，在华夫饼干的角落或凹处中)的中心。
另外，如图8所示，三个滤色器层34R、34G和34B堆叠在与薄膜晶体管阵列的选通线2和公共线26对应的像素区域之间的边界上，以彼此交叠使得三个滤色器层34R、34G和34B形成为具有用于防止光泄漏并且用作列间隔器的第二突起32。
另外，三个滤色器层34R、34G和34B中的至少两个堆叠在滤色器阵列基板60的边缘区域上以防止光泄漏。也就是说，当三个滤色器层34R、34G和34B中的至少两个堆叠时，红色(R)滤色器34R和蓝色(B)滤色器可以被堆叠，并且全部三个滤色器层34R、34G和34B也可以被堆叠。
如上所述的液晶显示设备的薄膜晶体管阵列基板和滤色器阵列基板彼此接合的示例性配置描述如下。
如图4至图8所示，薄膜晶体管阵列基板50包括：选通线2，该选通线2形成在下基板1上；栅极6，该栅极6从选通线2突出；以及公共线26，该公共线26与选通线平行地形成。
栅极绝缘层12形成在下基板1的包括选通线2、公共线26和栅极6的整个表面上。另外，栅极绝缘层12在公共线26上具有接触孔。
有源层(参见图10的附图标记7)形成在栅极6上方的栅极绝缘层12上。数据线4、源极8和漏极10形成在栅绝缘层12上。数据线4形成在与选通线2垂直的方向上。源极8从数据线4朝向有源层的一侧突出。漏极10按照面对源极的方式形成在有源层的另一侧处。
层间绝缘层17形成在下基板1的包括数据线4和源极/漏极8和10的整个表面上。层间绝缘膜17具有在漏极10和公共线26上的接触孔。在层间绝缘层17上形成保护层18。保护层18具有在漏极10和公共线26上的接触孔。
层间绝缘层17和保护层18两者具有在漏极10上的第一接触孔。栅极绝缘层12、层间绝缘层17和保护层18具有在公共线26上的第二接触孔。
形成水平电场的像素电极22和公共电极24两者形成在每个像素区域的保护层18上。
像素电极22经由第一接触孔电连接至薄膜晶体管的漏极10，并且公共电极24经由第二接触孔电连接至公共线26。
如图8所示，用作列间隔器的第一突起31形成在保护层18的选通线2和数据线4彼此交叉的部分处。
另外，通过选择性地去除保护层18、层间绝缘层17和栅极绝缘层12在选通线2和数据线4的焊盘区域中进一步形成第三接触孔和第四接触孔。焊盘电极23形成为经由第三接触孔和第四接触孔分别联接至选通线2和数据线4的焊盘。在这种情况下，焊盘电极23由与像素电极22相同的材料形成。
另外，根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的滤色器阵列基板60包括：在定义了多个像素区域的上基板11上的多个像素区域的每个像素区域中以实现颜色的红色滤色器层34R、绿色滤色器层34G和蓝色滤色器层34B，和形成在包括红色滤色器层34R、绿色滤色器层34G和蓝色滤色器层34B的上基板11的整个表面上的覆盖层，如图5至图8所示。
如图6所示，两个相邻的滤色器层34R和34G、34G和34B或者34R和34B堆叠在与薄膜晶体管阵列的数据线4对应的像素区域之间的边界上，以彼此交叠从而防止光泄漏。全部三个滤色器层34R、34G和34B可以彼此交叠。
另外，如图7所示，三个滤色器层34R、34G和34B堆叠在与薄膜晶体管阵列的选通线2和公共线26对应的像素区域之间的边界上以彼此交叠使得三个滤色器层34R、34G和34B形成为具有用于防止光泄漏并且用作列间隔器的第二突起32。
另外，三个滤色器层34R、34G和34B中的至少两个也堆叠在滤色器阵列基板60的边缘区域上以防止光泄漏。也就是说，当三个滤色器层34R、34G和34B中的至少两个堆叠时，红色(R)滤色器34R和蓝色(B)滤色器可以被堆叠，并且全部三个滤色器层34R、34G和34B也可以被堆叠。
另外，通过密封构件接合滤色器阵列基板60和薄膜晶体管阵列基板50以与第一突起和第二突起(例如，31和32)分别对应，并且液晶层40填充在滤色器阵列基板60与薄膜晶体管阵列基板50之间。
制造由此配置的根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的方法将描述如下。
首先，制造滤色器阵列基板60的方法将描述如下。
图9的(a)、图9的(b)和图9的(c)是例示根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的滤色器阵列基板60的处理截面图。
如图9中的(a)所示，包括红色颜料的红色滤色器材料沉积在上基板11的限定多个红色(R)像素、绿色(G)像素和蓝色(B)像素的整个表面上。使用第一掩模选择性地刻蚀红色滤色器材料以形成红色滤色器层34R。红色滤色器层34R形成在红色像素区域R、每个红色像素区域R的边界以及与选通线2和公共线26对应的区域上。
也就是说，红色滤色器层34R还形成在上基板11的和红色像素区域R与绿色像素区域G之间的边界以及红色像素区域R与蓝色像素区域之间的边界(如图9中的(a)所示)以及与选通线2和公共线26(如图7所示)对应的区域上。
这里，使用第一掩模在滤色器阵列基板60的边缘区域处在上基板11上形成红色滤色器层34R以防止光泄漏。
如图9中的(b)所示，包括绿色颜料的绿色滤色器材料沉积在上基板11的包括红色滤色器层34R的整个表面上。使用第二掩模选择性地刻蚀绿色滤色器材料以形成绿色滤色器层34G。绿色滤色器层34G形成在绿色像素区域G、每个绿色像素区域G的边界以及与选通线2和公共线26对应的区域上。
也就是说，绿色滤色器层34G还形成在上基板11的和绿色像素区域G与红色像素区域R之间的边界以及绿色像素区域G与蓝色像素区域之间的边界(如图9中的(b)所示)以及与选通线2和公共线26(如图7所示)对应的区域上。
因此，红色滤色器层34R和绿色滤色器层34G在绿色像素区域G和与绿色像素区域G相邻的红色像素区域R之间的边界处彼此交叠，并且绿色滤色器层34G在与选通线2和公共线26对应的区域处堆叠在红色滤色器层34R上。
这里，使用第二掩模在滤色器阵列基板60的边缘区域处在红色滤色器层上可以形成或不形成绿色滤色器层34G以防止光泄漏。
如图9中的(c)所示，包括蓝色颜料的蓝色滤色器材料沉积在上基板11的包括红色滤色器层34R和绿色滤色器层34G的整个表面上。使用第三掩模选择性地刻蚀蓝色滤色器材料以形成蓝色滤色器层34B。蓝色滤色器层34B形成在蓝色像素区域B、蓝色像素区域B的边界以及与选通线2和公共线26对应的区域上。
也就是说，蓝色滤色器层34B还形成在上基板11的和蓝色像素区域B与红色像素区域R之间的边界以及蓝色像素区域B与绿色像素区域G之间的边界(如图9中的(c)所示)以及与选通线2和公共线26(如图7所示)对应的区域上。
因此，蓝色滤色器层34B和红色滤色器层34R在蓝色像素区域B和与蓝色像素区域B相邻的红色像素区域R之间的边界处彼此交叠，蓝色滤色器34B和绿色滤色器层34G在蓝色像素区域B和与蓝色像素区域B相邻的绿色像素区域G之间的边界处彼此交叠。另外，红色滤色器层34R、绿色滤色器层34G和蓝色滤色器层34B依次堆叠在与选通线2和公共线26对应的区域上以形成第二突起32。
这里，使用第三掩模在滤色器阵列基板60的边缘区域处在红色滤色器层34R和/或绿色滤色器层34G上形成蓝色滤色器层34B以防止光泄漏。
另外，覆盖层36形成在上基板11的包括红色滤色器层34R、绿色滤色器层34G和蓝色滤色器层34B的整个表面上。
当如上所述地形成滤色器阵列基板时，通过使用三个掩模可以形成滤色器阵列基板，并且红色滤色器层34R、绿色滤色器层34G和蓝色滤色器层34B可以堆叠在与选通线2和公共线26对应的区域上以形成第二突起32。
接下来，制造薄膜晶体管阵列基板50的方法将描述如下。
图10的(a)、图10的(b)和图10的(c)和图10的(d)是例示根据本发明的一个实施方式的液晶显示设备的薄膜晶体管阵列基板50的处理截面图。图10的(a)、图10的(b)和图10的(c)和图10的(d)示出了薄膜晶体管区域A、选通线2和数据线4彼此交叠的区域B以及焊盘区域C。
如图10中的(a)所示，通过在下基板1上沉积金属层以及使用第四掩模将金属层图案化来形成选通线2、从选通线突出的栅极6以及公共线26。因此，栅极绝缘层12形成在下基板1的包括选通线2、栅极6和公共线26的整个表面上。然后，要用作薄膜晶体管有源层的半导体层13和金属层14依次沉积在栅极绝缘层12上。
如图10中的(b)所示，使用作为半色调掩模的第五掩模将半导体层13和金属层14图案化以在栅极6上方的栅极绝缘层12上形成薄膜晶体管有源层7。同时，在与选通线2垂直的方向上形成数据线4，将源极8形成为从数据线4朝向有源层的一侧突出，并且将漏极10形成在有源层的另一侧上以面对源极8。
半色调掩模具有在与数据线4和源极8以及漏极10对应的位置处的遮光区域、在与源极8和漏极10之间的区域(沟道区域)对应的位置处的半透射区域以及在其它位置处的透射区域。
因此，当在金属层14上涂覆感光膜时，使用半色调掩模将感光膜暴露于光，并且暴露的感光膜显影，感光膜在与数据线4和源极8以及漏极10对应的位置处具有较大的厚度，感光膜在与沟道区域对应的位置处具有相对较小的厚度，并且从其它区域去除感光膜。
首先使用图案化的感光膜来刻蚀半导体层13和金属层14。因此，半导体层13和金属层14保留在与数据线4、源极8和漏极10以及沟道区域对应的位置处。之后，随着被图案化的感光膜被灰化以去除被图案化的感光膜与沟道区域对应的部分，暴露金属层与沟道区域对应的部分。然后，使用灰化的感光膜再次刻蚀金属层与的与沟道区域对应的部分以形成数据线4、源极8、漏极10和有源层7。使用半色调掩模的刻蚀处理在现有技术中是已知的，并且因此将省略该刻蚀处理的具体描述。
如图10中的(c)所示，层间绝缘层17和保护层18依次形成在下基板的包括数据线4和源极8以及漏极10的整个表面上。因此，使用作为半色调掩模的第六掩模选择性地刻蚀保护层18、层间绝缘层17和栅极绝缘层12以形成第一突起31和第一接触孔20、第二接触孔28、第三接触孔21和第四接触孔23。
通过选择性地刻蚀保护层18，第一突起31形成在选通线2和数据线4彼此交叉的区域上。通过在漏极10上选择性地刻蚀层间绝缘层17和保护层18形成第一接触孔20。通过在公共线26上选择性地刻蚀层间绝缘层17和保护层18形成第二接触孔28。通过在选通线2的焊盘部分上选择性地刻蚀栅极绝缘层12、层间绝缘层17和保护层18形成第三接触孔21。通过在数据线4上选择性地刻蚀层间绝缘层17和保护层18形成第四接触孔23。
这里，用作第六掩模的半色调掩模具有：在与第一突起35对应的位置处的遮光区域，在与第一接触孔20、第二接触孔28、第三接触孔21和第四接触孔23对应的位置处的透射区域以及在其它位置处的半透射区域。
因此，当在保护层18上涂覆感光膜时，使用半色调掩模将感光膜暴露于光，并且感光膜显影，感光膜在与第一突起35对应的位置处具有较大的厚度并且在其它位置处具有相对较小的厚度。在与第一接触孔20、第二接触孔28、第三接触孔21和第四接触孔23对应的位置处去除感光膜。
首先使用作为掩模的被图案化的感光膜刻蚀保护层18、层间绝缘层17和栅极绝缘层12从而暴露漏极10、公共线26和选通线和数据线的焊盘部分。因此，形成第一接触孔20、第二接触孔28、第三接触孔21和第四接触孔23。随着被图案化的感光膜被灰化以去除其它位置处的感光膜，暴露其它位置处的保护层18。然后，使用灰化的感光膜作为掩模将保护层18再次刻蚀成预定深度以形成第一突起31。
如图10中的(d)所示，在保护层18的整个表面上沉积透明导电材料(例如，ITO)或金属层。使用第七掩模选择性地刻蚀透明导电材料(例如，ITO)或金属层以形成像素电极22、公共电极24和焊盘电极27和28。像素电极22形成在保护层18的像素区域上，并且像素电极22经由第一接触孔20电连接至漏极10。公共电极24形成在保护层18的像素区域上，并且公共电极24经由第二接触孔28电连接至公共线26。同时，选通焊盘电极27和数据焊盘电极28形成为经由第三接触孔21和第四接触孔23分别电连接至选通线2和数据线4。
通过密封构件接合由此配置的滤色器阵列基板60和薄膜晶体管阵列基板50以与第一突起和第二突起(31和32)分别对应，并且液晶层40填充在滤色器阵列基板60与薄膜晶体管阵列基板50之间。
当然，在通过密封构件接合滤色器阵列基板60与薄膜晶体管阵列基板50之前，可以在滤色器阵列基板60或薄膜晶体管阵列基板50上滴落预定量的液晶。
在图4至图10中描述了以IPS模式驱动的液晶显示设备的一个示例，但是本发明不限于此。例如，本发明可以被应用于TN模式和VA模式下的所有类型的液晶显示设备。
根据本发明的实施方式的由此配置的液晶显示设备及其制造方法具有如下效果。
首先，通过在不形成黑底层和列间隔器的情况下堆叠滤色器层可以防止光泄漏，突起可以在滤色器阵列基板和薄膜晶体管阵列基板上被分别形成，并且由此可以用作列间隔器，并且可以简化处理，可以提高生产力，并且由于使用七个掩模可以降低制造成本。
第二，由于突起分别形成在滤色器阵列基板和薄膜晶体管阵列基板上以用作列间隔器，因此可以防止在显示区域中的配向膜上产生划痕，由此防止红眼效应。
第三，由于突起分别形成在滤色器阵列基板和薄膜晶体管阵列基板上以用作列间隔器，因此可以由于特定开口的体积增大而减少使用的液晶的量。
对于本领域技术人员而言，很明显，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明做出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖本发明的落入所附权利要求及其等同物范围内的这些修改和变化。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年10月2日提交的韩国专利申请No.10-2015-0138915的优先权，该专利申请以引用方式并入本文，如同在本文中进行完全阐述一样。

Claims (19)

1.一种显示设备，该显示设备包括：
薄膜晶体管TFT阵列基板，所述TFT阵列基板包括：
多条数据线，
多条选通线，
多个TFT，所述多个TFT形成在所述数据线和所述选通线的交叉处，
保护层，所述保护层布置在所述选通线和所述数据线上，和
第一突起，所述第一突起从所述保护层突出；以及
滤色器阵列基板，所述滤色器阵列基板包括：
第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层，所述第一滤色器层、所述
第二滤色器层和所述第三滤色器层与第一子像素、第二子像素和第三子像素分别对应，
其中，所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层之间的交叠部分包括所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的彼此交叠的至少两个，
其中，所述滤色器阵列基板的所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层之间的交叠部分的区段形成第二突起，并且所述第二突起与所述第一突起交叠，
其中，所述第二突起包括彼此交叠的所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层，并且
其中，所述第二突起在与所述多条选通线平行的方向上延伸并且与所述多条选通线中的每条选通线交叠。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述第一突起和包括所述第二突起的所述交叠部分一起形成列间隔器，所述列间隔器被配置为阻挡光泄漏并且将所述TFT阵列基板与所述滤色器阵列基板间隔开，并且
其中，在所述TFT阵列基板与所述滤色器阵列基板之间的空间中填充液晶层。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述第一突起与如下区域交叠，该区域为所述多条数据线当中的一条数据线与所述多条选通线当中的一条选通线交叉的区域。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素依次布置为彼此相邻，并且所述第二突起跨过相邻的所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素延伸。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个具有包括四边的边界，其中四边中的两边与所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的一个交叠，并且所述四边中的另两边与所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的另两个交叠，并且
其中，交叠的四边增加了所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个的边界的不透明性，并且所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个的中心比所述边界更透明。
6.根据权利要求1所述的显示设备，该显示设备还包括：
多个公共电极；和
多条公共线，所述多条公共线中的每一条连接至所述公共电极中的每一个，
其中，所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层之间的交叠部分包括与所述多条公共线当中的一条公共线和所述多条数据线当中的一条数据线两者交叠的区域，并且所述交叠部分的所述区域被配置为阻挡从对应的相邻子像素的光泄漏。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中，所述交叠部分的所述区域与所述第二突起不交叠。
8.根据权利要求6所述的显示设备，其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的每一个中的所述公共电极当中的最外部公共电极具有比对应的数据线的宽度更大的宽度，并且完全覆盖对应的数据线。
9.根据权利要求6所述的显示设备，其中，所述选通线中的每一条布置为与所述多条公共线当中的对应的公共线平行并相邻，
其中，所述数据线与所述选通线和所述公共线垂直，
其中，所述公共线与所述选通线平行，并且
其中，所述公共电极与所述数据线平行并交叠。
10.根据权利要求6所述的显示设备，该显示设备还包括：
栅极绝缘层，所述栅极绝缘层布置在所述选通线和所述公共线上；
层间绝缘层，所述层间绝缘层布置在所述栅极绝缘层上且在所述数据线与所述公共电极之间；
覆盖层，所述覆盖层布置在所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层上；以及
液晶层，所述液晶层布置在所述保护层与所述覆盖层之间，
其中，所述保护层布置在所述层间绝缘层上。
11.一种用于制造显示设备的方法，该方法包括以下步骤：
形成薄膜晶体管TFT阵列基板，所述TFT阵列基板包括：
多条数据线，
多条选通线，
多个TFT，所述多个TFT在所述数据线和所述选通线的交叉处，和
保护层，所述保护层在所述选通线和所述数据线上，所述保护层包括从所述保护层突出的第一突起；
形成滤色器阵列基板，所述滤色器阵列基板包括：
第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层，所述第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层与第一子像素、第二子像素和第三子像素分别对应，
其中，通过将所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的至少两个彼此交叠来形成第二突起；以及
使所述第一突起与所述第二突起交叠，
其中，所述第二突起包括彼此交叠的所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层，并且
其中，所述第二突起在与所述多条选通线平行的方向上延伸并且与所述多条选通线中的每条选通线交叠。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，使用对应的第一掩模、第二掩模和第三掩模形成所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层，并且
其中，使用对应的所述第一掩模、所述第二掩模和所述第三掩模形成所述第二突起。
13.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将所述TFT阵列基板接合至所述滤色器阵列基板，
其中，所述第一突起和所述第二突起一起形成列间隔器，所述列间隔器被配置为阻挡光泄漏并且将所述TFT阵列基板与所述滤色器阵列基板间隔开，并且
其中，在所述TFT阵列基板与所述滤色器阵列基板之间的空间中填充液晶层。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一突起与如下区域交叠，该区域为所述多条数据线当中的一条数据线与所述多条选通线当中的一条选通线交叉的区域，并且
其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素依次布置为彼此相邻，并且所述第二突起跨过相邻的所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素延伸。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个具有包括四边的边界，其中四边中的两边与所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的一个交叠，并且所述四边中的另两边与所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的另两个交叠，并且
其中，交叠的四边增加了所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个的边界的不透明性，并且所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个的中心比所述边界更透明。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述TFT阵列基板还包括多个公共电极和连接至所述多个公共电极的多条公共线，并且
其中，将所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层中的至少两个交叠的交叠部分包括与所述多条公共线当中的一条公共线和所述多条数据线当中的一条数据线两者交叠的区域，并且所述区域被配置为阻挡从对应的相邻子像素的光泄漏。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的每一个中的公共电极当中的最外部公共电极具有比对应的数据线的宽度更大的宽度，并且完全覆盖对应的数据线。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述选通线中的每一条布置为与所述多条公共线当中的对应的公共线平行并相邻，
其中，所述数据线与所述选通线和所述公共线垂直，
其中，所述公共线与所述选通线平行，并且
其中，所述公共电极与所述数据线平行并交叠。
19.根据权利要求16所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在所述选通线和所述公共线上形成栅极绝缘层；
在栅极绝缘层上形成层间绝缘层并且该层间绝缘层在所述数据线与所述公共电极之间；
在所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层上形成覆盖层，
其中，所述保护层布置在所述层间绝缘层上，并且
其中，在所述保护层与所述覆盖层之间布置液晶层。
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