CN1982966A - 液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器件，其包括彼此相对的第一和第二基板，在第二基板上的第一和第二柱状衬垫料，对应于第一柱状衬垫料的第一基板上的突起，对应于第二柱状衬垫料外围的第一基板上的补偿图案，以及第一和第二基板之间的液晶层。

Description

液晶显示器件及其制造方法

本申请要求享有2005年12月13日在韩国递交的申请号为P2005-122672以及2006年3月3日递交的申请号为P2006-20597的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种显示器件，特别是涉及一种液晶显示器件及其制造方法。虽然本发明适用于宽范围的应用，其尤其适用于避免LCD器件中的触摸和重力降级。

背景技术

随着显示器件的需求由于信息时代的发展而增加，已经做出大量努力来研发各种不同类型的平板显示器件。这些不同类型的平板显示器件是LCD(液晶显示器)、PDP(等离子显示面板)、ELD(电致发光显示器)、VFD(真空荧光显示器)等。这些平板显示器件的一些已经应用于不同种类的仪器中。

LCD的优点是重量轻、外形薄和功耗低。因而，LCD已经取代CRT(阴极射线管)并且用作移动图像显示器件。例如，LCD可以用作移动使用的笔记本型计算机监视器。另外，LCD可以用于较少移动的应用中，例如TV监视器或计算机监视器。为了使LCD成为不同领域的通用图像显示器件，LCD不仅需要保持重量轻、外形薄和功耗低的特点，而且需要能够在大尺寸显示面板上实现具有高清晰度和高亮度的高等级图像。

通常，液晶显示器件包括第一基板，粘接到第一基板的第二基板，其中在第一基板和第二基板之间具有预定的间隙，以及在第一基板和第二基板之间注入的液晶层。多条间隔开的栅线与多条间隔开的数据线交叉，从而在第一基板上限定像素区。像素电极提供在各像素区中。薄膜晶体管也提供在像素区中邻近数据线和栅线彼此交叉的区域中。像素区的薄膜晶体管响应施加到像素区的相应栅线的信号，将来自像素区的相应数据线的数据信号提供到像素区的相应的像素电极。

黑矩阵层形成在除像素区之外的第二基板上以遮挡光。红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色片层形成在对应于各像素区的黑矩阵区域内以显示颜色。公共电极形成在滤色片层上用于与像素电极形成电场以实现图像。更具体的说，在第一基板和第二基板之间的液晶层的液晶分子通过在像素电极和公共电极之间产生的电场对准。通过根据液晶层的取向角度来调节通过液晶层透射的光量，可以显示图像。

上述构造的液晶显示器件被称为TN(扭曲向列)模式液晶显示器件。TN模式液晶显示器件的缺点是视角窄。为了克服TN模式液晶显示器件的这一缺点，已经开发了一种共平面开关(IPS)模式液晶显示器件。在IPS模式液晶显示器件中，在第一基板的像素区中彼此平行地形成像素电极和公共电极，彼此间具有预定距离。在像素电极和公共电极之间产生横向电场以对准液晶层的分子。

在TN模式和IPS模式中，衬垫料形成在上述构造的液晶显示器件的第一和第二基板之间，以保持用于容纳液晶层的预定间隙。衬垫料根据其形状可以分为球状衬垫料或柱状衬垫料。球状衬垫料呈球状并且分散在第一基板或者第二基板上。在第一基板和第二基板彼此粘接后，球状衬垫料相对自由地移动。并且，各球状衬垫料具有与第一基板或者第二基板相对小的接触面积。

在另一方面，在第一基板或第二基板的阵列制造工序期间形成柱状衬垫料。各柱状衬垫料呈具有粘附到预定基板上的预定高度的柱状。因此，柱状衬垫料与第一基板或第二基板的接触面积比球状衬垫料与第一基板或第二基板的接触面积要相对大。下面参照附图说明根据现有技术的具有柱状衬垫料的现有技术液晶显示器件。

图1示出了具有柱状衬垫料的现有技术液晶显示器件的截面图。参照图1，具有柱状衬垫料的液晶显示器件包括第一基板30、与第一基板30相对的第二基板40、在第一和第二基板30和40之间提供的柱状衬垫料20以及在第一和第二基板30和40之间提供的液晶层(图中未示出)。栅线31和数据线(图中未示出)在第一基板30上彼此交叉设置从而限定像素区。邻近栅线31和数据线之间的交叉点形成薄膜晶体管(TFT)。像素电极(图中未示出)形成在像素区中。

除像素区之外，黑矩阵层41形成在第二基板40上。在对应于与数据线平行的垂直线上的像素区的黑矩阵层上形成条形滤色片层42。公共电极或涂敷层43形成在第二基板40上方。栅绝缘层36形成在包括栅线31的第一基板30上方，并且钝化层37形成在栅绝缘层36上。柱状衬垫料20形成在栅线31上方的预定位置。

图2A和图2B分别示出了在具有柱状衬垫料20的现有技术LCD器件中产生的触摸缺陷的平面图和截面图。参照图2A和图2B，如果用手或其他外部物体触摸液晶面板10的部分表面，在具有柱状衬垫料20的上述液晶显示器件的液晶面板10的部分上形成污点。该污点被称为触摸污点，其在面板被触摸时产生在液晶面板10上，其中液晶聚集部分的高度h1大于其它部分的高度h2，而在高度为h2的部分由于所有衬垫料都接触，液晶不能返回。如果在面板被触摸后该污点保留在面板10上，就称为触摸降级。当第一基板1与第二基板2之间的液晶分子3不充分时会发生该触摸降级。

由于触摸在第一和第二基板1和2之间的移位导致了触摸污点。与在球状衬垫料结构与第一基板1具有较小接触面积的球状衬垫料结构和第一基板之间产生的摩擦力相比，触摸降级归因于具有在柱状衬垫料20和第一基板1之间相当大摩擦力的柱状衬垫料20的大接触面积。如图2B所示，由于在具有柱状的柱状衬垫料20和第一基板1之间的摩擦力，在第一和第二基板1和2之间由于触摸而移位之后，需要相当长的时间来使受污面板返回到原始状态。因此，污点在第一和第二基板1和2之间的移位恢复回去或撤消之前会一直保留。

具有柱状衬垫料的现有技术液晶显示器件具有下面的问题。第一，在柱状衬垫料和相对基板之间的接触面积相对大从而静摩擦大，并且如果LCD面板由于触摸而具有基板移位，则面板将需要相当长的时间来恢复。因此，在面板的恢复期间会观察到触摸降级。第二，如果具有柱状衬垫料的LCD面板被竖直地保持并放置在高温环境中，则液晶会热膨胀从而盒间隙延展而多于柱状衬垫料的高度，这样使液晶分子向下流动并使LCD面板的下端膨胀，从而导致LCD面板中不透明。

发明内容

因此，本发明涉及一种液晶显示器件及其制造方法，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被设计用来避免触摸降级的液晶显示器件。

本发明的另一目的是提供一种被设计用来避免重力降级的液晶显示器件。

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，一种液晶显示器件包括彼此相对的第一基板和第二基板，在第二基板上的第一和第二柱状衬垫料，对应于第一柱状衬垫料的第一基板上的突起，对应于第二柱状衬垫料外围的第一基板上的补偿图案，以及第一和第二基板之间的液晶层。

在另一方面，一种液晶显示器件包括彼此相对的第一和第二基板，在第二基板上的第一和第二柱状衬垫料，对应于第一柱状衬垫料的第一基板上的突起，第二柱状衬垫料外围处的第一基板上的补偿图案，以及第一和第二基板之间的液晶层。

在又一方面，一种包括第一和第二基板的液晶显示器件的制造方法包括：在第二基板上形成第一和第二柱状衬垫料；形成对应于第一柱状衬垫料的第一基板上的突起；形成对应于第二柱状衬垫料外围的第一基板上的补偿图案；以及在第一和第二基板之间提供液晶层。

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示出了根据现有技术的具有柱状衬垫料的液晶显示器件的截面图；

图2A和图2B分别示出了具有柱状衬垫料的现有技术液晶显示器件的平面图和截面图；

图3示出了具有突起的液晶显示器件的截面图；

图4A和图4B示出了用于说明突起和柱状衬垫料之间正常对准和未对准的具有双柱状衬垫料结构的液晶显示器件的截面图；

图5A至图5D示出了根据本发明实施方式说明突起、补偿图案以及第一或第二柱状衬垫料之间的正常对准和未对准的液晶显示器件的截面图；

图6A至图6D示出了根据本发明实施方式的描述了显示第二柱状衬垫料的修改实施方式以及各种补偿图案的液晶显示器件的布局；

图7示出了根据本发明实施方式的液晶显示器件的平面图；以及

图8示出了沿图7的线I-I’和II-II’提取的截面图。

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。尽可能的，所有附图采用相同的附图标记表示相同或类似的部件。

图3示出了具有突起的液晶显示器件的截面图。参照图3，具有突起的液晶显示器件包括彼此相对的第一基板60和第二基板70、在第一基板60上形成的突起85、在第二基板70上形成的与突起85相对的柱状衬垫料80、以及在第一和第二基板60和70之间形成的液晶层(图中未示出)。突起85被设计来与柱状衬垫料80相对应并且具有小于柱状衬垫料80的空间尺寸。

当设置具有较小尺寸的突起85对应于相对的柱状衬垫料80时，减少了柱状衬垫料80与突起85之间的接触面积，从而减少了摩擦面积。由于减小了在柱状衬垫料80和突起85之间的摩擦，当第一和第二基板60和70由于触摸而彼此相对移位时，第一和第二基板60和70可以容易地返回到其原始位置。因此，可以避免触摸降级。

在这种类型的具有突起85的液晶显示器件中，当第一和第二基板60和70粘接在一起时会发生对应于突起85的柱状衬垫料80的形状改变。更具体的说，在粘接第一和第二基板60和70期间将力施加到与突起85相对的柱状衬垫料80，从而柱状衬垫料80被压下到预定厚度。如果将液晶显示面板放置在具有高温的环境下，液晶可能会膨胀从而柱状衬垫料80不再被下压而变得与第一基板80相分隔开。因而，由于在高温环境下液晶分子的热膨胀大于柱状衬垫料的热膨胀，由于液晶分子经过柱状衬垫料和突起85之间的间隙而向下流动，可能会出现表现为液晶显示面板的下端膨胀的重力降级。为了避免这种间隙，可以在粘接第一和第二基板60和70期间将柱状衬垫料80下压到较小厚度。将柱状衬垫料80上的下压量称为重力余量。

如果压力从外部施加到包括突起结构的液晶显示器件从而通过突起85施加到柱状衬垫料80的力太大，则尽管去除了外部压力，柱状衬垫料80也不能返回到其原始形状，所以可能会在显示面板中产生污点。为了避免这种污点，还进一步包括具有防压功能的柱状衬垫料从而液晶面板可以经受大的外部压力。因而，形成第一柱状衬垫料以对应于突起并且形成第二柱状衬垫料以与相对的基板隔开并相对。将衬垫料的这种结构称为双柱状衬垫料结构。

图4A和图4B示出了用于说明突起和柱状衬垫料之间正常对准和未对准的具有双柱状衬垫料的液晶显示器件的截面图。参照图4A，双柱状衬垫料结构包括彼此相对的第一基板60和第二基板70、形成在第一基板60的预定部分处的突起85、与第一基板60上的突起85相对的第二基板70上的第一柱状衬垫料80、以预定距离与第一基板60相隔开的第二基板70上的第二柱状衬垫料90、以及形成在第一和第二基板60和70之间的液晶层(图中未示出)。如图4A所示，突起85可以包括半导体层图案85a和堆叠在半导体层图案85a上的源/漏金属层85b。典型地，源/漏金属层85b的面积相对小于半导体层图案85a的面积。

形成第一柱状衬垫料80以具有与第二柱状衬垫料90相同的厚度。第二柱状衬垫料90不对应于任何突起。因而，第二柱状衬垫料90可以与第一基板60相隔对应于突起85的厚度的距离。

如图4A所示，上述结构对应于第一和第二基板60和70完全对准并粘接的状态。下面将说明在第一和第二基板60和70之间粘接期间发生未对准、或由于触摸而在第一和第二基板60和70之间发生移位并留下作为触摸降级的突起的状态。

参照图4B，如果在第一和第二基板60和70之间发生移位，第一柱状衬垫料80相对于突起85的移位程度根据基板之间的移位程度而不同。更具体的说，如果第二基板70相对于第一基板60向左移位超过距离‘a’，则突起85重新设置在第一柱状衬垫料80的右侧。在这种情况下，突起85不再接触第一柱状衬垫料80，并因而难以保持盒间隙。因此，当第一和第二柱状衬垫料80和90能够与第一基板60接触时，盒间隙可能减小。此外，当第一和第二柱状衬垫料80和90接触第一基板60时，由于第一柱状衬垫料80将从突起85滑掉而使液晶面板不能够从触摸降级恢复。因此，将减小盒间隙并且难以将第一柱状衬垫料80重新设置在突起85上。同样，如果第二基板70相对于第一基板60向右移位超过距离‘b’，则突起85重新设置在第一柱状衬垫料80的左侧。因而，对于突起85的右侧会出现相同的问题。

下面说明根据本发明实施方式的液晶显示器件，其中尽管有在第一基板和第二基板之间发生移位，也限制了柱状衬垫料相对于突起的重新设置。

图5A至图5D示出了根据本发明实施方式的说明突起、补偿图案以及第一或第二柱状衬垫料之间正常对准和未对准的液晶显示器件的截面图。参照图5A，根据本发明的液晶显示器件包括彼此相对的第一基板100和第二基板200、形成在第一基板100预定部分上的突起110、与第一基板100上的突起110相对的形成在第二基板200上的第一柱状衬垫料210、以预定距离与第一基板100相隔开的第二基板200上的第二柱状衬垫料、形成在第二柱状衬垫料220的外围的第一和第二补偿图案120和130、以及形成在第一和第二基板100和200之间的液晶层(图中未示出)。

突起110可以包括半导体层图案110a和堆叠在半导体层图案110a上的源/漏金属层110b。源/漏金属层110b的面积形成为小于半导体层图案110a的面积。形成第一柱状衬垫料210以具有与第二柱状衬垫料220相同的厚度。第二柱状衬垫料220不对应于柱状衬垫料。因而，第二柱状衬垫料220可以与第一基板110相隔对应于突起110的厚度的距离。

与突起110相似，各第一和第二补偿图案120和130包括半导体层图案120a或130a和堆叠在半导体层图案120a或130a上的源/漏金属层120b或130b。因此，突起110的厚度等于第一和第二补偿图案120和130的厚度。

图5A所示的结构对应于正常完成第一和第二基板100和200之间粘接的状态。在将第一和第二基板100和200粘接在一起之后，仅将柱状衬垫料中第一柱状衬垫料210的预定区域与突起110的上区域接触。第二柱状衬垫料220与第一基板100相隔开。

在第一和第二补偿图案120和130之间，在补偿图案120b和130b的上层上的源/漏金属层120a和130a之间有距离D。另外，横穿突起110的上表面有距离Y。

形成第一和第二柱状衬垫料210和220以具有相同的高度和大约相同的尺寸，从而在正常对准期间突起与第一柱状衬垫料之间的接触面积等于或近似于未对准期间补偿图案与第二柱状衬垫料之间的接触面积。在与第一基板100相对的第二柱状衬垫料220的第一侧面和第二侧面之间，横穿该第二柱状衬垫料220的第一表面还具有距离X。另外，在第二柱状衬垫料220的第一侧面和第二侧面之间，邻近第二基板200的第二柱状衬垫料220的第二表面还有距离L。由于在正常对准期间第二柱状衬垫料220不接触补偿图案120和130，所以第一和第二补偿图案120和130之间的距离D等于或大于X。第二柱状衬垫料220上表面的距离X对应于第二柱状衬垫料220下表面的距离L的大约一半。更具体的说，X等于大约0.95*L/2。

在上述的结构中，在由触摸引起第一和第二基板100和200之间移位的情况下，第二柱状衬垫料220会接触第一和第二补偿图案120和130中的一个。在这种情况下，第一或第二补偿图案120或130的上区域与突起110的上区域一样良好。由于在触摸中会提供明显小于整个柱状衬垫料面积的接触比，柱状衬垫料与相对基板之间的接触面积比的差别不显著。因此，恢复到原始状态较容易。

图5A示出了根据本发明实施方式的具有正常对准并粘接在一起的第一和第二基板100和200的液晶显示器件。图5B至图5D示出了在粘接后第一和第二基板100和200之间的未对准情况。具体地说，图5B至图5D示出了第二基板200相对于第一基板100向右移位的不同的未对准状态。

如图5B所示，如果第二基板200相对于第一基板100的移位程度在0和(D-X)/2之间，则第一柱状衬垫料210接触并仅对应于突起110。然而，当第二基板200相对于第一基板100向右移位大于(D-X)/2的距离时，第二柱状衬垫料220与第二补偿图案130接触。具体地说，随着移位程度的增加，第二柱状衬垫料220(初始位于补偿图案中间)向一侧移动大于(D-X)/2的距离，第二补偿图案130和第二柱状衬垫料220彼此接触。因而，如果有充分的移位程度，则第二补偿图案130起到了用于第二柱状衬垫料220的突起的作用。第二柱状衬垫料220与补偿图案开始接触的点取决于第二柱状衬垫料220上表面的距离X的长度以及沿移位方向的线设置的补偿图案之间的距离D的长度。

参照图5C，随着第二基板200相对于第一基板100向右移位大于(X+Y)/2，第一柱状衬垫料210不再与突起110接触。第一柱状衬垫料从突起110分离开的点取决于很传第二柱状衬垫料220上表面的距离X和横穿突起110上表面的距离Y。如果在第一和第二基板100和200之间发生大于(X+Y)/2的移位从而在第一柱状衬垫料210和突起110之间产生分离，则第二补偿图案将开始与第二柱状衬垫料接触以起到突起的作用。因此，第二补偿图案130开始与第二柱状衬垫料220接触的移位程度(D-X)/2应当稍微小于突起110从第一柱状衬垫料210分离的移位程度(X+Y)/2。因而，(D-X)/2＜(X+Y)/2的关系说明补偿图案之间的距离D的关系应当是D＜(2X+Y)。

如果L等于或大于大约2X，并且如果Y小于X，则第一和第二补偿图案120和130之间的距离D等于或小于第二柱状衬垫料220下表面的距离L。因而，第一和第二补偿图案之间的距离D可以是等于或大于X的距离，并且应当等于或小于L。因此，X、D和L的距离可以具有如下关系：如果L≥2X，则X≤D≤L。基于这一关系，如果第一和第二基板100和200之间的移位程度在(D-X)/2和(X+Y)/2之间，则第一柱状衬垫料210接触第一突起110并且第二柱状衬垫料220接触第二补偿图案130。换句话说，如果移位程度在(D-X)/2≤移位程度≤(X+Y)/2的移位范围之内，则第一和第二柱状衬垫料210和220都分别与形成在第一基板100上具有较小上表面的结构(突起和补偿图案)接触。

在柱状衬垫料220和第二补偿图案130之间发生接触的点的移位程度取决于第一和第二补偿图案120和130之间的距离D。例如，如图5A至图5D所示，如果第一和第二补偿图案120和130之间的距离D为2X，则在第二柱状衬垫料220开始与第二补偿图案130接触之前的移位程度为X/2。因而，第一和第二柱状衬垫料210和220分别与突起110和第二补偿图案130接触的移位程度范围的程度在(D-X)/2(＝X/2)和(X+Y)/2之间。

在另一例子中，如果第一和第二补偿图案120和130之间的距离D为3X/2，则第二柱状衬垫料220与第二补偿图案130接触点的移位程度为X/4。当距离D为3X/2时，第一和第二柱状衬垫料210和220分别与突起110和第二补偿图案130接触的移位程度范围的程度在(D-X)/2(＝X/4)和(X+Y)/2之间。

在又一例子中，如果第一和第二补偿图案120和130之间的距离D大约等于X，则正好在未对准之后第二柱状衬垫料220接触第二补偿图案130(如果未对准程度超过零)。当距离D大约等于X时，在甚至轻微的未对准期间，第一和第二柱状衬垫料210和220分别保持与突起110和第二补偿图案130接触。换句话说，如果第一和第二补偿图案120和130之间的距离D为X，除了正常对准的情况，第一和第二柱状衬垫料210和220分别接触突起110和第二补偿图案130。另外，仅当移位程度在(X+Y)/2和(D+X)/2+Y之间时，第二柱状衬垫料220接触第二补偿图案130。随着第一和第二补偿图案120和130之间的距离D变小，第二柱状衬垫料220开始与补偿图案120接触的范围减小。

另外，如图5D所示，在第一柱状衬垫料210从突起110移位离开之后，第二柱状衬垫料220保持与第二补偿图案220接触直到第一和第二基板100和200之间的移位大于(X+D)/2+Y。所以，第二补偿图案130起到了对于第二柱状衬垫料220的突起的作用。因而，如果第一和第二基板100和200之间的移位程度在(X+Y)/2和(D+X)/2+Y之间的范围内，[(X+Y)/2＜移位程度＜(D+X)/2+Y]，则第二柱状衬垫料220接触第二补偿图案130。

如图5B至图5D所示，可以在左、右、上或下的方向上发生第一和第二基板100和200之间的移位。例如，当第二基板200相对于第一基板100的移位发生在左方向时，第一补偿图案120执行第二补偿图案130的前述功能。从图5A至图5D中可以看到，如果由于未对准发生第一和第二基板100和200之间的移位，可用的移位范围程度小于(X+D)/2+Y。

在根据本发明实施方式的液晶显示器件中，如果由粘接产生的未对准低于(X+D)/2+Y，如果突起110不与第一柱状衬垫料210接触，则补偿图案120和130中的至少一个与第二柱状衬垫料220接触。如在前面的描述中提到的，即使在根据本发明实施方式的液晶显示器件中发生未对准，在盒间隙保持功能中第一柱状衬垫料210执行防压功能并且第二柱状衬垫料220接触第一和第二补偿图案120和130之一。与前面讨论的正常对准情景相比，可以转换第一和第二柱状衬垫料210和220的功能。因而，由于在正常对准、未对准粘接或触摸的任意状态期间柱状衬垫料与突起之间的接触面积小，便于恢复到原始状态。因此，可以避免触摸降级。另外，因为突起总是与柱状衬垫料接触，可以避免重力降级。另外，如果施加压力，对应于相对基板的表面单独提供的柱状衬垫料提供防压功能。

如果根据本发明实施方式按上述方式设置第一和第二补偿图案120和130，粘接余量将小于距离(X+D)/2+Y，其中X为横穿柱状衬垫料210上表面的距离并且Y为横穿突起110上表面的距离。当在未对准时补偿图案的至少一个将对应于第二柱状衬垫料220并且当在对准时第一柱状衬垫料210将对应于突起110。因此，尽管未对准也能够产生保持小接触面积的相同效果。即使由于低程度的未对准，第二柱状衬垫料220与第一或第二补偿图案120或130之间的接触与第一柱状衬垫料210和突起110之间的接触一起产生，由于突起110和/或补偿图案120或130之一的上表面仍具有小的面积，故两个柱状衬垫料的接触面积仍小于第一和第二柱状衬垫料任意之一直接接触第一基板100时的接触面积。

图6A至图6D示出了根据本发明实施方式的描述了显示第二柱状衬垫料的变型实施方式以及多种补偿图案的液晶显示器件的布局。图6A至图6D示出了第二柱状衬垫料220和补偿图案的上表面。第一柱状衬垫料210、第二柱状衬垫料220、突起110、第一补偿图案120和第二补偿图案130形成在非显示区域中，例如，如图6A至图6D所示，在薄膜晶体管阵列基板上的栅线101上方，或者在滤色片基板上的黑矩阵层上方。

图6A示出了在栅线101上方分别形成在第二柱状衬垫料220的左侧和右侧的第一和第二补偿图案120和130。如图6A所示，形成在栅线101上方的第二柱状衬垫料220左侧和右侧的第一和第二补偿图案120和130避免了沿右侧和左侧之间延伸的方向上的未对准。

图6B示出了在栅线101上方分别形成在第二柱状衬垫料220的上侧和下侧的第一和第二补偿图案120a和130a。如图6B所示，形成在柱状衬垫料220的上侧和下侧的第一和第二补偿图案120a和130a避免了沿上侧或下侧之间延伸的方向上的未对准。

图6C示出了在栅线101上方分别形成在第二柱状衬垫料220的上、下、左和右侧的第一至第四补偿图案140a至140d。分别形成在第二柱状衬垫料220的左侧和右侧的第二和第四补偿图案140b和140d的每一个与第二柱状衬垫料220相隔相同的距离，并且分别形成在第二柱状衬垫料220上侧和下侧的第一和第三补偿图案140a和140c的每一个与第二柱状衬垫料220也相隔相同的距离。从左到右和上到下的粘接余量可以相同或不同。

图6D示出了在栅线101上方形成在柱状衬垫料220周围的闭环型补偿图案150。第二柱状衬垫料220在所有方向上与补偿图案150相隔预定距离。可选地，第二柱状衬垫料220的上表面可以与闭环型补偿图案150重叠。

在上述本发明的实施方式中，第二柱状衬垫料220被设计为对应于第二基板200的栅线101上方的预定部分，并且形成补偿图案以与第二柱状衬垫料220的上表面边缘以预定间隔相隔开。在第一和第二基板100和200之间的粘接余量类型确定补偿图案130的形状以及第二柱状衬垫料220相对于第二柱状衬垫料220的上表面以预定间隔的分离程度。粘接余量增加的越多，分离程度增加的也越多，反之亦然。确定设置间隔，从而当突起110从第一柱状衬垫料210偏离时，补偿图案的预定部分对应于第二柱状衬垫料220。

图7示出了根据本发明实施方式的液晶显示器件的平面图，以及图8示出了沿图7的线I-I’和II-II’提取的截面图。参照图7和图8，根据本发明实施方式的液晶显示器件包括第一基板100、与第一基板100相对的第二基板200、以及在第一和第二基板100和200之间形成的液晶层(图中未示出)。栅线101形成在第一基板100上并与数据线102交叉以限定像素区。薄膜晶体管TFT形成在栅线和数据线101和102的交叉处。第一存储电极103电连接到薄膜晶体管TFT的漏极102b。另外，像素电极103从第一基板100上的第一存储电极103a分叉。此外，公共电极104与像素电极103交替并且像素区内栅线101附近的公共线104a平行于第一基板100上的栅线101。另外，连接到公共线104a和公共电极104的第二存储电容104b与第一存储电极103a重叠。

在U形源极102a和漏极102b之间限定薄膜晶体管TFT的沟道。该沟道为沿U形源极102a内侧的U形。薄膜晶体管TFT包括从栅线101突出的栅极101a，从数据线102突出的U形源极102a，以及与U形源极102a分隔开的漏极102b。在数据线102、源极102a、漏极102b以及源极和漏极102a和102b之间的沟道区下方进一步提供半导体层(图中未示出)。半导体层包括非晶硅层(图中未示出)和层叠在非晶硅层上的n+层。从源极和漏极102a和102b之间的沟道区去除n+层。因而，可以在源极和漏极102a和102b下方选择性地形成半导体层。在图中，源极102a具有U形并且液晶显示器件具有U形沟道。可选地，源极102a可以仅从数据线102突出作为一条线或者以不同类型的形状形成。

栅线102、公共线104a和公共电极104在相同的栅绝缘层105上由相同的金属形成。更具体的说，在栅线101和半导体层之间形成栅绝缘层105。在数据线102和像素电极103之间形成保护层106。连接到横穿像素区的公共线104a的第二存储电极104b、第二存储电极104b上方的第一存储电极103a以及在两个存储电极104b和103a之间的保护层106构成存储电容。形成在不同层上的漏极102b和第一存储电极103a经由通过去除漏极102b上方的部分保护层106而形成的接触孔106a彼此连接。

突起110包括与半导体层107相同层的第一半导体层图案110a以及与堆叠在第一半导体层图案110a上的源极/漏极102a/102b相同层的第一源/漏金属层110b，该突起110形成在栅线101、公共线104a或第二存储电极104b上方的预定部分上。包括与半导体层107a相同层的第二半导体层图案141和与堆叠在第二半导体层图案141上的源极/漏极102a/102b相同层的第二源/漏金属层142的补偿图案140a到140d形成在第二柱状衬垫料220的上、下、左和右侧。在这种情况下，突起110和补偿图案140由具有相同厚度的相同材料形成。

在与第一基板100相对的第二基板200上形成对应于除像素区、滤色片层202以及用于平坦化的涂敷层203以外区域(栅线和数据线部分)的黑矩阵层201。

第一柱状衬垫料210被设计为与具有相对小的相反接触区域的突起110相应地接触，并且第二柱状衬垫料220被设计为保持在补偿图案140内。柱状衬垫料210的水平横截面可以具有多种形状之一，例如圆形、方形、多边形等。柱状衬垫料210的水平横截面对应于圆形或等边多边形以最大化工序对准余量。

各第一和第二半导体层图案110a和141形成为0.2～0.3μm厚，并且各第一和第二源/漏金属层110b和142形成为0.2～0.4μm厚。与栅线101上方不具有突起110或补偿图案140的部分相比，在栅线101上方形成有突起110和补偿图案140的部分具有0.4～0.7μm的阶梯差。

如图所示，补偿图案140包括彼此相隔并在第二柱状衬垫料220的上、右、下和左侧的第一至第四补偿图案140。可以按在第二柱状衬垫料220周围的多种不同图案形成补偿图案140。因此，本发明的实施方式可以修改为与图6A至图6D所示实施方式不同的多种形状。

在根据本发明的上述液晶显示器件中，第一和第二基板100和200彼此相对。突起110对应于第一柱状衬垫料210的中央并且补偿图案140提供在第二柱状衬垫料220的周围。因而，第一柱状衬垫料210用来保持第一和第二基板100和200之间的盒间隙。在外部压力下压显示器件的情况下，与第一基板100相分隔开的第二柱状衬垫料220部分用来与第一柱状衬垫料210一起保持盒间隙。因此，避免了柱状衬垫料的塑料变形从而避免了下压降级(污点)。另外，当液晶在高温下膨胀到第一柱状衬垫料210不再被突起110下压的程度时，第一和第二基板100和200可以彼此接触，而不是彼此分隔开。因此，可以避免重力降级。

如果由于在粘接工序之前第一和第二基板100和200之间发生未对准而使突起110从第一柱状衬垫料210偏离，则第二柱状衬垫料220可以对应于补偿图案140或补偿图案的预定部分。因此，第二柱状衬垫料200可以用来保持盒间隙并且第一柱状衬垫料210具有防压功能。通过采用上述的结构，即使在第一和第二基板100和200之间有未对准的情况下进行粘接工序，也可以同时避免触摸、重力和下压降级。

关于共平面开关(IPS)模式LCD的本发明的上述实施方式也适用于扭曲向列(TN)模式LCD。除了像素电极形成为第一基板的像素区中的一个图案以及公共电极形成在第二基板上面，前述描述相似地适用于TN模式LCD。在TN模式LCD中，因为公共线不形成在像素区内，第二柱状衬垫料和突起形成在栅线上。

本发明的实施方式具有含有相应地位于第一柱状衬垫料中央的小接触区域的突起以及形成在第二柱状衬垫料周围的补偿图案。当第一和第二基板正常地彼此相对时，突起对应于第一柱状衬垫料的中央并且补偿图案位于第二柱状衬垫料的周围。因而，第一柱状衬垫料用来保持第一和第二基板之间的盒间隙并且在第一或第二基板被外部压力下压的情况下，与第一基板相分隔开的第二柱状衬垫料部分用来与第一柱状衬垫料一起保持盒间隙。因此，避免了柱状衬垫料的塑料变形从而避免了下压降级(污点)。另外，当液晶分子在高温下膨胀到高于第一柱状衬垫料初始被突起下压的程度时，第一和第二基板仍可以彼此接触，而不是彼此分隔。因此可以避免重力降级。

如果由于在粘接工序中第一和第二基板之间发生未对准而使突起从第一柱状衬垫料偏离，第二柱状衬垫料可以对应于补偿图案或补偿图案的预定部分。因此，第二柱状衬垫料可以用来保持盒间隙并且第一柱状衬垫料的功能可以变换为具有防压功能。因此，第一柱状衬垫料具有防压功能并且第二柱状衬垫料具有触摸和重力降级避免功能以及盒间隙保持功能。通过采用上述的结构，即使在第一和第二基板之间有未对准的情况下进行粘接工序，可以同时避免触摸、重力和下压降级。

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书及其等效范围内的各种修改和变化。

Claims (25)

1、一种液晶显示器件，包括：

彼此相对的第一基板和第二基板；

在所述第二基板上的第一和第二柱状衬垫料；

对应于所述第一柱状衬垫料的第一基板上的突起；

对应于所述第二柱状衬垫料外围的第一基板上的补偿图案；以及

所述第一和第二基板之间的液晶层。

2、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述补偿图案与第二柱状衬垫料的第一表面相分隔开，所述第二柱状衬垫料的第一表面与第一基板相对。

3、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述突起在第一柱状衬垫料上并且所述第二柱状衬垫料与第一基板相对。

4、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述突起在第一柱状衬垫料上并且所述补偿图案在第二柱状衬垫料上。

5、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述突起与第二基板相对并且所述补偿图案在第二柱状衬垫料上。

6、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第一基板包括：

彼此交叉以限定像素区的栅线和数据线；

邻近所述栅线和数据线的交叉处的薄膜晶体管；以及

所述像素区中的像素电极。

7、根据权利要求6所述的液晶显示器件，其特征在于，所述像素区包括与像素电极交替的公共电极。

8、根据权利要求6所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第二基板包括：

对应于除所述像素区之外区域的黑矩阵层；以及

对应于至少包括所述像素区的区域的滤色片层。

9、根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括所述第二基板上的涂敷层。

10、根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括所述第二基板上的公共电极。

11、根据权利要求6所述的液晶显示器件，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：

从所述栅线突出的栅极；

彼此相隔开并设置在所述栅极上方的源极和漏极；以及

在所述栅极和源极/漏极之间并与所述源极和漏极接触的半导体层。

12、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述突起和补偿图案由具有相同厚度的相同材料制成。

13、根据权利要求12所述的液晶显示器件，其特征在于，所述各突起和补偿图案包括由与半导体层相同层形成的半导体层图案以及由与半导体层图案上的源极/漏极相同层形成的源极/漏极层。

14、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述补偿图案具有与第二柱状衬垫料相分隔开的闭环形状，所述第二柱状衬垫料的第一表面与所述第一基板相对。

15、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述补偿图案包括与第二柱状衬垫料的第一表面均等相隔的多个补偿图案，所述第二柱状衬垫料的第一表面与所述第一基板相对。

16、根据权利要求15所述的液晶显示器件，其特征在于，所述多个补偿图案设置在所述第二柱状衬垫料的左侧和右侧。

17、根据权利要求15所述的液晶显示器件，其特征在于，所述多个补偿图案设置在所述第二柱状衬垫料的上侧和下侧。

18、根据权利要求15所述的液晶显示器件，其特征在于，所述多个补偿图案设置在所述第二柱状衬垫料的左侧、右侧、上侧和下侧。

19、根据权利要求15所述的液晶显示器件，其特征在于，所述多个补偿图案之间的第一距离大于横穿与所述第一基板相对的位于第二柱状衬垫料的第一侧面和第二侧面之间的第二柱状衬垫料第一表面的第二距离，并且所述第二距离小于邻近所述第二柱状衬垫料第一侧面和第二侧面之间的第二基板的第二柱状衬垫料的第二表面的第三距离。

20、根据权利要求19所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第一和第二基板之间的粘接余量小于{(第一距离+第二距离)/2+补偿图案的上表面的距离}。

21、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，当所述第一和第二基板彼此未对准时，所述第一柱状衬垫料和突起不重叠并且所述第二柱状衬垫料与补偿图案的部分重叠。

22、一种包括第一和第二基板的液晶显示器件的制造方法，包括：

在所述第二基板上形成第一和第二柱状衬垫料；

形成对应于所述第一柱状衬垫料的第一基板上的突起；

形成对应于所述第二柱状衬垫料外围的第一基板上的补偿图案；以及

在所述第一或第二基板之间提供液晶层。

23、根据权利要求22所述的液晶显示器件的制造方法，其特征在于，还包括：

在所述第一基板上形成彼此交叉以限定像素区的栅线和数据线；

形成邻近所述栅线和数据线的交叉处的薄膜晶体管；以及

在所述像素区中形成像素电极。

24、根据权利要求23所述的液晶显示器件的制造方法，其特征在于，形成所述薄膜晶体管包括：

形成从所述栅线突出的栅极；

形成彼此相隔并且设置在所述栅极上方的源极和漏极；以及

形成所述栅极和源极/漏极之间并且与该源极和漏极接触的半导体层。

25、根据权利要求24所述的液晶显示器件的制造方法，其特征在于，所述各突起和补偿图案包括由与半导体层相同层形成的半导体层图案以及由与半导体层图案上的源极/漏极相同层形成的源极/漏极层。

Images