DE102006028993A1

DE102006028993A1 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung, Herstellungsverfahren und Abstandhalterstruktur der Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102006028993A1
Application number: DE102006028993A
Authority: DE
Inventors: Suk Ho Suwon Cho; Je Pil Yun
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2026-06-24
Also published as: GB2430758B; CN1940659A; FR2891376A1; US20070070286A1; JP2007094372A; GB2430758A; KR101157954B1; GB0612962D0; CN100507658C; JP4578443B2; KR20070035820A; TWI342968B; TW200712631A; FR2891376B1; DE102006028993B4; US7518695B2

Abstract

Es ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Herstellungsverfahren derselben offenbart, wobei die Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; wenigstens einen Vorsprung, der auf dem ersten Substrat in einem ersten Bereich gebildet ist, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine Vertiefung aufweist; einen ersten Säulenabstandhalter, der auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Vorsprung gebildet ist; und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat eingefüllt ist, aufweist.

Description

Die Anmeldung beansprucht die Priorität der Patentanmeldung Nr. 10-2005-0090657, eingereicht in Korea am 28. September 2005, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und insbesondere eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die fähig ist, einen Berührungsdefekt und einen Schwerkraftdefekt zu verhindern, und eine stabile Struktur aufweist, die einem Drück-Test wiedersteht, und ein Herstellungsverfahren derselben.

Die Entwicklung einer Informations-abhängigen Gesellschaft erzeugt eine starke Nachfrage nach verschiedenen Arten von Anzeigevorrichtungen. Zum Erfüllen dieser Nachfrage wurden kürzlich zum Erforschen von Flachpaneel-Anzeigevorrichtung, wie zum Beispiel Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD-Vorrichtungen), Plasmaanzeigepaneelvorrichtungen (PDP), Elektrolumineszenzanzeigevorrichtungen (ELD) und Vakuumfluoreszenzanzeigevorrichtungen (VFD), Anstrengungen unternommen. Einige Arten von Flachpaneelanzeigevorrichtungen werden für verschiedene Geräte für Anzeigezwecke praktisch angewendet.

Unter den oben genannten Anzeigevorrichtungen wurden insbesondere LCD-Vorrichtungen wegen ihrer außerordentlichen Kenngrößen und Vorteile, zum Beispiel einer überlegenen Bildqualität, Helligkeit, Dünnheit und einem geringen Energieverbrauch, als Ersatz für Kathodenstrahlröhrenvorrichtungen (CRT) verwendet. Folglich sind LCD-Vorrichtung gegenwärtig am weitesten verbreitet. Verschiedene Anwendungen von LCD-Vorrichtungen wurden nicht nur zusammen mit mobilen Bildanzeigevorrichtungen, wie zum Beispiel Monitore von Notebook-Computer, entwickelt, sondern auch als Monitore für Fernsehgeräte zum Empfangen und Anzeigen von Rundfunksignalen, und als Monitore für Laptop-Computer.

Eine erfolgreiche Anwendung solcher LCD-Vorrichtungen für diverse Bildanzeigevorrichtungen hängt davon ab, ob die LCD-Vorrichtungen eine gewünschte hohe Bildqualität einschließlich einer hohen Auflösung, einer großen Helligkeit, einem großen Anzeigebereich und ähnlichem verwirklichen können oder nicht, während gewünschte Kenngrößen von Helligkeit, Dünnheit, und geringem Leistungsverbrauch beibehalten werden.

Eine allgemeine LCD-Vorrichtung weist ein erstes und ein zweites Substrat auf, die miteinander mit einem bestimmten Raum dazwischen gebondet sind, und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat gebildet ist.

Genauer, das erste Substrat weist eine Mehrzahl von Gateleitungen auf, die in einer Richtung angeordnet sind, während sie gleichmässig voneinander getrennt sind, und eine Mehrzahl von Datenleitungen, die in einer Richtung senkrecht zu den Gateleitunen angeordnet sind, während sie gleichmäßig voneinander getrennt sind, auf. Die Gateleitungen und Datenleitungen definieren Pixelbereiche. Das erste Substrat weist ferner Pixelelektroden, die in entsprechenden Pixelbereichen angeordnet sind, und Dünnschichttransistoren, die jeweis an Kreuzungen der Gateleitungen mit den Datenleitungen gebildet sind, auf. Die Dünnschichttransistoren dienen zum Anlegen von Datensignalen der Datenleitungen an jede Pixelelektrode in Antwort auf Signale, die an die Gateleitungen angelegt sind.

Das zweite Substrat weist eine Schwarzmatrixschicht zum Abblocken des Einfalls von Licht in Bereiche außerhalb der Pixelbereiche, R-, G- und B-Farbfilterschichten, die jeweils in Bereichen gebildet sind, die den Pixelbereichen entsprechen und zum Ausdrücken von Farbtönen eingerichtet sind, und eine gemeinsame Elektrode, die auf der Farbfilterschicht gebildet ist und zum Wiedergeben eines Bilds eingerichtet ist, auf.

In der LCD-Vorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration werden Flüssigkristalle der Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat gebildet sind, durch ein elektrisches Feld zwischen den Pixelelektroden und der gemeinsamen Elektrode ausgerichtet. Die Lichtmenge, die durch die Flüssigkristallschicht hindurchläuft, wird zum Anzeigen eines Bilds auf der Basis des Ausrichtungsgrads der Flüssigkristallschicht geregelt.

Die oben beschriebene LCD-Vorrichtung wird als „verdreht-nematische (TN, twisted nematic)-LCD-Vorrichtung" bezeichnet. Die TN-Modus-LCD-Vorrichtung weist den Nachteil eines engen Betrachtungswinkels auf, und folglich wurde ein In-Plane-Switching (IPS)-Modus-LCD-Vorrichtung entwickelt zum Überwinden des Nachteils der TN-Modus-LCD-Vorrichtung.

In der IPS-LCD-Vorrichtung sind eine Pixelelektrode und eine gemeinsame Elektrode auf einem ersten Substrat in jedem Pixelbereich des ersten Substrats gebildet, so dass sich die Pixelelektrode und die gemeinsame Elektrode parallel zueinander erstrecken, während sie voneinander getrennt sind, zum Erzeugen eine elektrischen Felds in der Ebene (in-plane electric field, d.h. eines horizontalen elektrischen Felds), wodurch es Flüssigkristallen einer Flüssigkristallschicht ermöglicht wird, mit dem elektrischen Feld in der Ebene ausgerichtet zu werden.

Währenddessen sind zum Aufrechterhalten einer vorgegebenen Lücke für die Flüssigkristallschicht Abstandhalter zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat der LCD-Vorrichtung vorgesehen, das die oben beschriebene Konfiguration aufweist.

Die Abstandhalter sind basierend auf ihren Formen in Kugel-Abstandhalter und Säulenabstandhalter eingeteilt.

Die Kugel-Abstandhalter weisen eine sphärische Form auf und sind auf dem ersten und dem zweiten Substrat verteilt. Auch nachdem das erste und das zweite Substrat vollständig miteinander gebondet sind, sind die Kugel-Abstandhalter relativ frei in ihrer Bewegung und sie weisen einen kleinen Kontaktbereich mit Bezug auf das erste und das zweite Substrat auf.

Die Säulenabstandhalter werden während eines Arrayprozesses des ersten oder zweiten Substrats gebildet. Die Säulenabstandhalter sind fixiert auf einem ausgewählten Substrat montiert und weisen eine kreisförmige Zylinderform mit einer bestimmten Höhe auf. Folglich weisen die Säulenabstandhalter im Vergleich zu den Kugel-Abstandhaltern einen relativ großen Kontaktbereich bezüglich des ersten und des zweiten Substrats auf.

Nachstehen wird eine herkömmliche LCD-Vorrichtung mit Säulenabstandshaltern mit Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung erklärt.

1 ist eine Querschnittsansicht, die die herkömmliche LCD-Vorrichtung mit Säulenabstandhaltern zeigt.

Wie in 1 gezeigt ist, weist die LCD-Vorrichtung mit Säulenabstandhaltern auf: ein erstes und ein zweites Substrat 30 bzw. 40, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; wenigstens einen Säulenabstandhalter 20, der zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 30 bzw. 40 gebildet ist; und eine Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt), die zwischen das erste und das zweite Substrat 30 bzw. 40 gefüllt ist.

Das erste Substrat 30 weist auf: eine Mehrzahl von Gateleitungen 31 und Datenleitungen (nicht gezeigt), die senkrecht zueinander angeordnet sind und zum Definieren von Pixelbereichen eingerichtet sind; Dünnschichttransistoren (TFT), die an Kreuzungen der Gateleitungen und Datenleitungen gebildet sind; und Pixelelektroden (nicht gezeigt), die in den jeweiligen Pixelbereichen angeordnet sind.

Das zweite Substrat 40 weist auf: eine Schwarzmatrixschicht 41, die in anderen Bereichen als die Pixelbereiche gebildet ist; Farbfilterschichten 42 mit einer Streifenstruktur und entsprechend den Pixelbereichen gebildet, die zu vertikalen Leitungen gehören, die parallel zu den Datenleitungen sind; und eine gemeinsame Elektrode oder Überdeckungsschicht 43, die über der gesamten Oberfläche des zweiten Substrats 40 gebildet ist.

Der Säulenabstandhalter 20 ist entsprechend einer bestimmten Position auf einer Oberseite der relevanten Gateleitung 31 gebildet.

Zusätzlich weist das erste Substrat 30 ferner auf: eine Gateisolationsschicht 36, die über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats 30 einschließlich den Gateleitungen 31 gebildet ist; und eine Schutzschicht 37, die über der Gateisolationsschicht 36 gebildet ist.

Die 2A und 2B sind eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht, die einen Berührungsdefekt der LCD-Vorrichtung mit dem Säulenabstandhalter zeigen.

Wie in den 2A und 2B gezeigt ist, wird in dem Fall der LCD-Vorrichtung mit dem Säulenabstandhalter, wie oben angegeben, ein Fleck („Spot") in dem berührten Abschnitt erzeugt, wenn eine Oberfläche eines Flüssigkristallpaneels 10 kontinuierlich mit einem Finger oder Objekt entlang einer bestimmten Richtung berührt wird. Der Fleck kann als „Berührungsfleck" bezeichnet werden, da er durch eine Berührung erzeugt wird, oder kann als „Berührungsdefekt" bezeichnet werden, da er auf einem Schirm beobachtet wird.

Der Grund des Verursachens des Berührungsdefekts in der LCD-Vorrichtung mit dem Säulenabstandhalter ist, dass der Säulenabstandhalter 20 im Vergleich zu Kugel-Abstandhaltern eine große Kontaktfläche mit ersten Substrat 1 aufweist. Folglich leidet es an einer größeren Reibungskraft, die die Beführungsdefekte verursacht. Genauer gesagt, verhindert eine größe Reibungskraft, die von dem größeren Kontaktfläche verursacht wird, die schnelle Zurücksetzung in den ursprünglichen Zustand wenn das erste und das zweite Substrat 1 und 2 relativ zueinander durch eine Berührung verschoben werden, wie in 2B gezeigt ist, da der Säulenabstandhalter 20 eine größere Kontaktfläche mit dem ersten Substrat 1 aufweisen als die Kugel-Abstandhalter. Das führt zu langlebigen Flecken. Der Berührungsdefekt tritt leicht auf, wenn Flüssigkristallmoleküle 3 zwischen dem ersten Substrat 1 und dem zweiten Substrat 2 ungenügend sind.

3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schweredefekt der LCD-Vorrichtung zeigt.

Wie in 3 gezeigt ist, falls die LCD-Vorrichtung, in der die Flüssigkristalle 3 zwischen das erste und das zweite Substrat 1 und 2 eingefüllt sind, und die Säulenabstandhalter 20 zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat an einer vorgegebenen Position gebildet sind, in einer vertikalen Richtung für eine längere Zeitspanne angeordnet ist, während sie auf einer hohen Temperatur gehalten wird, dehnen sich die Flüssigkristalle aufgrund der hohen Temperatur aus, wodurch ein Ausdehen der Zellenlücke über eine Höhe der Säulenabstandhalter 20 hinaus bewirkt wird. Demzufolge bewirkt die Schwerkraft, dass sich die Flüssigkristalle in einen unteren Abschnitt der LCD-Vorrichtung bewegen, wodurch ein angeschwollener Abschnitt am unteren Abschnitt gebildet wird. Dieser angeschwollene Abschnitt wird „Schwerkraftdefekt" genannt.

Die herkömmliche LCD-Vorrichtung mit den Säulenabstandhaltern, die oben angegeben ist, weist die folgenden Probleme auf.

Zuerst ist eine Kontaktfläche zwischen den Säulen-Abstandsahltern und dem Substrat übermäßig groß. Folglich, wenn das Substrat durch eine Berührung verschoben wird, verursacht die große Kontaktfläche eine große Reibungskraft, wodurch das schnelle Wiederherstellen in den ursprünglichen Zustand verhindert wird, und es zu langanhaltenden Berführungsdefekten führt.

Zweitens, falls ein Flüssikgristallpaneel mit den Säulenabstandhaltern in einer vertikalen Richtung bei einer hohen Temperatur für eine verlängerte Zeitspanne angeordnet wird, dehnen sich die Flüssigkristalle aufgrund der hohen Temperatur aus, wodurch bewirkt wird, dass sich eine Zellenlücke über die Höhe der Säulenabstandhalter hinaus ausdehnt. Demzufolge bewirkt die Schwerkraft, dass sich Flüssigkristalle in einen unteren Abschnitt des Flüssigkristallpaneels bewegen, wobei ein angeschwollener Abschnitt im unteren Abschnit erzeugt wird. Der angeschwollene Abschnitt wird als ein lichtdurchlässiger Abschnitt beobachtet.

Drittens, wenn die LCD-Vorrichtung einem Drücktest ausgesetzt wird zur Überprüfung der Dauerhaftigkeit vor dem Versenden, wird ein vorgegebener Druck auf einen bestimmten Bereich der LCD-Vorrichtung ausgeübt. In diesem Fall, falls der Säulenabstandhalter zum Aufrechterhalten einer Zellenlücke zwischen dem unteren Substrat und dem oberen Substrat unzureichend ist, kann der Säulenabstandhalter zusammengedrückt werden, was zu etwas an der Position des Säulenabstandhalters führt, das als ein „Eindrück-Fleck" bekannt ist.

Folglich ist die Erfindung auf eine LCD-Vorrichtung und ein Herstellungsverfahren derselben gerichtet, die eines oder mehrere Probleme aufgrund von Beschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik im Wesentlichen überwinden.

Ein Ziel der Erfindung ist das Bereitstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die fähig ist, einen Berührungsdefekt und einen Schwerkraftdefekt zu verhindern, und eine stabile Struktur aufweist, die einem Drücktest widersteht, und ein Herstellungsverfahren derselben.

Zusätzliche Vorteile, Ziele und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erklärt, und werden teilweise für Fachleute bei der Untersuchung des Folgenden offensichtlich, oder können durch Anwenden der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur verwirklicht und erreicht werden, die insbesondere in der geschriebenen Beschreibung und Patentansprüchen davon erklärt ist, sowie den angefügten Zeichnungen.

Zum Erreichen dieser Ziele und anderer Vorteile und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie er hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben ist, weist eine Flüssigkristallanzeigevorichtung auf: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; wenigstens einen Vorsprung, der auf dem ersten Substrat in einem ersten Bereich gebildet ist, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine Vertiefung aufweist; einen ersten Säulenabstandhalter, der auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Vorsprung gebildet ist; und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat eingefüllt ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgesehen, das die Schritte aufweist: Vorbereiten eines ersten Substrats und eines zweiten Substrats, die einander gegenüberliegen; Bilden wenigstens eines Vorsprungs auf dem ersten Substrat in einem ersten Bereich, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine Vertiefung aufweist; Bilden eines ersten Säulenabstandhalters auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Vorsprung; Bereitstellen eines Flüssigkristallmaterials zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat; und Bonden des ersten Substrats und des zweiten Substrats aneinander.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Abstandhalter für eine Anzeigevorrichtung vorgesehen. Die Anzeigevorrichtung weist ein erstes Substrat und ein zweites Substrat auf, die einander gegenüberliegen. Die Abstandhalterstruktur weist auf: wenigstens einen Vorsprung, der auf dem ersten Substrat in einem ersten Bereich gebildet ist, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine Vertiefung darin aufweist; und einen ersten Säulenabstandhalter, der auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Vorsprung gebildet ist.

Es ist verständlich, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung beispielhaft und erklärend sind, und beabsichtigen, eine weitergehende Erklärung der Erfindung, wie beansprucht, bereitzustellen.

Die begleitende Zeichnung, die enthalten ist, um eine weitergehende Erklärung der Erfindung bereitzustellen und in dieser Anmeldung enthalten ist und einen Teil davon bildet, stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, und dient zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der Prinzipien der Erfindung. In der Zeichnung ist bzw. sind:
1 eine Querschnittsansicht, die eine allgemeine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt, die einen Säulenabstandhalter aufweist;
2A und 2B sind jeweils eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht, die einen Berührungsdefekt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung einschließlich des Säulenabstandhalters zeigen;
3 eine Querschnittsansicht, die einen Schwerkraftdefekt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt;
4 eine Draufsicht, die einen Vorsprung zeigt, der in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist;
5 eine Draufsicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
6 eine vergrößerte Draufsicht, die einen ersten Säulenabstandhalter aus 5 und einen Umgebungsbereich davon zeigt;
7 eine Querschnittsansicht, die erste und zweite Säulenabstandhalter auf 5 zeigt;
8 eine vergrößerte Draufsicht, die einen ersten Säulenabstandhalter und einen Umgebungsbereich davon zeigt, die in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind;
9 eine Querschnittsansicht, die erste und zweite Säulenabstandhalter der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
10A bis 10E Querschnittsansichten, die aufeinanderfolgende Prozesse eines Herstellungsverfahrens der ersten und zweiten Säulenabstandhalters der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.
Es wird jetzt auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail Bezug genommen, wovon Beispiel in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer möglich werden gleich Bezugszeichen in der gesamten Beschreibung zum Bezeichnen gleicher oder ähnlicher Teile verwendet.
Jetzt werden eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Herstellungsverfahren derselben mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail erklärt.
4 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration eines Vorsprungs zeigt, der in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines Vorsprungs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf: erste und zweite Substrate 60 und 70, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; wenigstens einen Säulenabstandhalter 80, der auf dem ersten Substrat 60 an einer vorgegebenen Position des ersten Substrats 60 gebildet ist; einen vorsprung 85, der auf dem zwieten Substrat 70 gebildet ist, um in teilweisen Kontakt mit dem Säulenabstandhalter 80 zu kommen, wobei der Vorsprung 85 ein kleineres Volumen als der Säulenabstandhalter 80 aufweist; und eine Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt), zwischen das erste und das zweite Substrat 60 bzw. 70 eingefüllt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel, wenn eine Oberfläche des ersten Substrat 60 oder des zweiten Substrats 70 kontinuierlich mit einem Finger berührt wird (d.h. zeitweise oder kontinuierlich mit einem Finger entlang einer bestimmten Richtung gerieben wird), werden die ersten und zweiten Substrate 60 und 70 relativ zueinander verschoben. Die Vorsprünge 85 dienen zum Herabsetzen einer Reibungskraft zwischen dem Säulenabstandhalter 80 und dem zweiten Substrat 70. Genauer gesagt, da der Vorsprung 85 eine kleinere Fläche als der Säulenabstandhalter 80 aufweist, wird die Kontaktfläche von der größeren Bodenfläche des Säulenabstandhalter 8 auf die kleinere Fläche des Vorsprungs 85 wesentlich herabgesetzt, was zu einer verringerten Reibungsfläche führt. Demzufolge wird eine Reibungskraft zwischen dem Säulenabstandhalter 80 und dem zweiten Substrat 70 herabgesetzt, wenn das erste Substrat 60 und das zweite Substrat 70 relativ zueinander durch eine Berührung verschoben werden. Das erlaubt eine schnelle, wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung und insbesondere ein Flüssigkristallpaneel bei einer hohen Temperatur gehalten wird und folglich eine Zellenlücke aufgrund der thermischen Ausdehnung der Flüssigkristalle ausgedehnt wird, des ursprünglichen Zustands.
In der oben beschriebenen Konfiguration, die die Vorsprünge 85 aufweist, falls eine vorgegebene Druckkraft auf das erste Substrat 60 und das zweite Substrat 80 ausgeübt wird, konzentriert sich die Kraft in einem Abschnitt des Säulenabstandhalters 80, der dem Vorsprung 85 entspricht. Demzufolge werden zusammen mit dem Abschnitt des Säulenabstandhalters 80, der dem Vorsprung 85 entspricht, eine Überzugschicht (nicht gezeigt), Farbfilterschichten (nicht gezeigt) und eine Schwarzmatrixschicht (nicht gezeigt), die unter den Säulenabstandhalter 80 in dieser Folge aufgeschichtet sind, zusammengepresst, wodurch bewirkt wird, dass der Abschnitt des Säulenabstandhalters 80, der dem Vorsprung 85 entspricht, bezüglich des verbleibenden Abschnitts des Säulenabstandhalters 80 niedergedrückt wird.
Folglich können der Säulenabstandhalter 80 und die gedrückten einzelnen oder mehreren Schichten und der Säulenabstandhalter 80 eine gewünschte Zellenlücke zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 60 und 70 stabil aufrechthalten, da sie ihren ursprünglichen Zustand wiederherstellen, solange sie nicht übermäßig zusammengedrückt werden, wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung und insbesondere ein Flüssigkristallpaneel bei einer hohen Temperatur gehalten wird und folglich eine Zellenlücke aufgrund der thermischen Ausdehnung der Flüssigkristalle ausgedehnt wird. Das kann einen Schwerkraftdefekt verhindern, der durch ein Fallen von Flüssigkristallen verursacht wird.
Wenn jedoch der Vorsprung 85 im Zentrum des Säulenabstandhalters 80 gebildet ist, um mit dem Säulenabstandhalter 80 in Kontakt zu kommen, kann aufgrund der Tatsache, dass der Vorsprung 85 eine Oberfläche aufweist, die kleiner ist als jene des Säulenabstandhalters 80, und der Säulenabstandhalter 80 aus einem elastischen Material hergestellt ist, das weicher ist als das des Vorsprungs 85, der Säulenabstandhalter 80 durch den Vorsprung 85 am Kontaktbereich davon übermäßig zusammengedrückt werden.
Zum weiteren Verbessern der Erfindung werden die folgenden Ausführungsbeispiele der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die fähig ist, nicht nur einen Berührungsdefekt und einen Schwerkraftdefekt zu verhindern, sondern auch eine plastische Deformation des Säulenabstandhalters und der Schichten, die unter dem Säulenabstandhalter angeordnet sind, durch die Verwendung eines Vorsprungs, mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erklärt.
Erstes Ausführungsbeispiel
5 ist eine Draufsicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 6 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen ersten Säulenabstandhalter aus 5 und einen Umgebungsbereich davon zeigt. 7 ist eine Querschnittsansicht, die erste und zweite Säulenabstandhalter aus 5 zeigt.
Wie in den 5 bis 7 gezeigt ist, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf: eine erstes Substrat 100 und ein zweites Substrat 200, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; und eine Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt), die zwischen das erste Substrat 100 und das zweite Substrat 200 eingefüllt ist.
Das erste Substrat 100 weist auf: eine Mehrzahl von Gateleitungen 101 und Datenleitungen 102, die einander kreuzen und zum Definieren von Pixelbereichen eingerichtet sind; Dünnschichttransistoren (TFT), die an Kreuzungen der Gateleitungen und Datenleitungen gebildet sind; erste Speicherelektroden 103a, die jeweils mit Drainelektroden 102b der TFTs elektrisch gekoppelt sind; Pixelelektroden 103, die sich von entsprechenden zweiten Speicherelektroden verzweigen, um abwechselnd mit den Pixelelektroden 103 angeordnet zu sein; gemeinsame Leitungen 104a, die sich parallel zu den Gateleitungen 101 erstrecken; und die zweiten Speicherelektroden 104b, die mit den gemeinsamen Leitungen 104a und den gemeinsamen Elektroden 104 gekoppelt sind, die mit den entsprechenden ersten Speicherelektroden 103a überlappt sind.
Jeder der TFTs weist auf: eine Sourceelektrode 102a; die Drainelektrode 102b; und einen Kanalbereich, der zwischen den Source- und Drainelektroden 102a und 102b definiert ist. Die Sourceelektrode 102 weist eine U-förmige innere Kontur auf und folglich weist der Kanalbereich eine U-Form auf. Der TFT weist ferner eine Gateelektrode 101, die sich von einer der Gateleitungen 101 erstreckt, auf. Die U-förmige Sourceelektrode 102 erstreckt sich von einer der Datenleitungen 102, und die Drainelektrode 102b erstreckt sich in die U-förmige Sourceelektrode 102a, während sie von der Sourceelektrode 102 durch einen vorgegebenen Abstand getrennt ist. Der TFT weist ferner eine Halbleiterschicht (nicht in den 5 und 6 gezeigt; siehe Bezugszeichen 107a aus 10E), die unter der Datenleitung 102, der Sourceelektrode 102a und der Drainelektrode 102b und unter dem Kanalbereich zwischen den Source- und Drainelektroden 102 und 102b gebildet ist, auf. Hier weist die Halbleiterschicht eine aufgeschichtete Struktur auf, die eine amorphe Siliziumschicht (nicht gezeigt) und eine n⁺-Schicht (Störstellenschicht)(nicht gezeigt), die auf der amorphen Siliziumschicht gebildet ist, auf. Die n⁺-Schicht (Störstellenschicht) wird von einem Abschnitt der Halbleiterschicht entfernt, der dem Kanalbereich zwischen den Source- und Drainelektroden 102a und 102b entspricht. Die Halbleiterschicht kann selektiv unter den Source-/Drainelektroden 102 und 102b und unter dem Kanalbereich zwischen den Source-/Drainelektroden 102a und 102b gebildet sein, oder kann unter der Datenleitung 102, der Sourceelektrode 102a und der Drainelektrode 102b außer dem Kanalbereich gebildet sein. Währenddessen, wird es verstanden, dass die Erfindung auch anwendbar ist, wenn die Sourceelektrode 102 eine linienförmige oder eine andere Form aufweist, obwohl die Flüssigkristallanzeigevorrichtung in diesem dargestellten Ausführungsbeispiel die U-förmige Sourceelektrode 102 und den U-förmigen Kanalbereich aufweist.
Hier sind die Gateleitungen 101, die gemeinsamen Leitungen 104a und die gemeinsamen Elektroden 104 aus dem gleichen Material hergestellt, wie die gleichen anderen, um die gleiche Schicht zu bilden.
Eine Gateisolationsschicht 105 ist zwischen die Gateleitungen 101 und die Halbleiterschicht zwischengefügt, und eine Schutzschicht 106 ist zwischen die Datenleitungen 102 und die Pixelelektroden 103 zwischengefügt.
Währenddessen bilden jede zweite Speicherelektrode 104b, die mit einer der gemeinsamen Leitungen 104 gekoppelt ist, die durch die Pixelbereich hindurchläuft, die erste Speicherelektrode 103a, die auf der zweiten Speicherelektrode 104b gebildet ist, und die Gateisolationsschicht 105 und die Schutzschicht 106, die zwischen die beiden Elektroden zwischengefügt sind, eine Speicherkapazität.
Hier sind die Drainelektroden 102b auf einer Schicht gebildet, die von der der Speicherelektroden 103a verschieden ist, so dass sie miteinander durch Kontaktlöcher 106a in Kontakt kommen. Die Kontaktlöcher 106a werden durch Entfernen vorgegebener Abschnitte der Schutzschicht 106 über den jeweiligen Drainelektroden 102b gebildet.
Eine Mehrzahl von Vorsprüngen 120 sind an vorgegebenen Positionen über den Gateleitungen 101 gebildet. Jeder der Vorsprünge 120 weist eine aufgeschichtete Struktur auf, die eine Halbleiterschichtstruktur 121a und eine Source-/Drainmetallschichtstruktur 122a, die auf der Halbleiterschichtstruktur 121 gebildet ist, aufweist. Der Vorsprung 120 ist so eingerichtet, dass eine Vertiefung, die als geschlossene Schleife geformt ist, in einer ersten Struktur 120a gebildet ist, mit einem rechteckigen horizontalen Querschnitt, wie in 6 gezeigt ist. Die geschlossene Schleife kann eine kreisförmige, eine polygonale oder eine andere Form aufweisen. Zusätzlich ist eine kreisförmige oder polygonale zweite Struktur 120b, die kleiner ist als die Vertiefung mit der geschlossenen Schleifen-Form, innerhalb der Vertiefung gebildet. Obwohl die Vertiefung in der Form einer geschlossenen Schleife und die kreisförmige zweite Struktur 120 in den 5 und 6 gezeigt sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Polygonale oder andere Formen können auch angewendet werden.
Wie in 7 gezeigt ist, wird im vertikalem Querschnitt des Vorsprungs 120 gesehen beobachtet, dass die erste Struktur 120a die Halbleiterschichtstruktur 121a und die Source-/Drainmetallschichtstruktur 122a aufweist, und die zweite Struktur 120b die Halbleiterschicht (die in der gleichen Schicht wie die Halbleiterschichtstruktur 121a ist) aufweist. Die erste Struktur 120a ist von der zweiten Struktur 120b durch einen vorgegebenen Abstand getrennt. Wenn im horizontalen Querschnitt (d.h. der Draufsicht) des Vorsprungs 120 gesehen, wie in den 5 und 6 gezeigt, bildet die erste Struktur 120a die rechteckige Begrenzung des Vorsprungs 120 und die zweite Struktur 120b ist in der Mitte der rechteckigen ersten Struktur 120a gebildet. Wie aus den Zeichnungen verstanden wird, weist der Vorsprung 120, der die ersten und zweiten Strukturen 120a und 120b aufweist, eine Lücke zwischen den ersten und zweiten Strukturen 120a und 120b auf.
Die Halbleiterschichtstruktur 121a weist eine Dicke von ungefähr 0,2 bis 0,3 μm auf und die Source-/Drainmetallschicht 122a weist eine Dicke von ungefähr 0,2 bis 0,4 μm auf. Verglichen mit dem verbleibenden Abschnitt der Gateleitungen 101, wo die Vorsprünge 120 nicht gebildet sind und dem Vertiefungsabschnitt in den jeweiligen Vorsprüngen 120, ist die erste Struktur 120a um eine Höhe von ungefähr 0,4 bis 0,7 μm erhöht und die zweite Struktur 120b ist um eine Höhe von ungefähr 0,2 bis 0,4 μm erhöht. Folglich weisen die ersten und zweiten Strukturen 120a und 120b einen Höhenunterschied auf, der gleich der Dicke der Source-/Drainmetallschichtstruktur 122a ist. Durch den Höhenunterschied zwischen den ersten und zweiten Strukturen 120a und 120b, wie in 7 gezeigt, wird ein Raum mit einem W-förmigen vertikalen Querschnitt zwischen dem Vorsprung 120 und einem ersten Säulenabstandhalter 210 in Übereinstimmung mit dem Vorsprung 120 gebildet, nachdem das erste Substrat 100 und das zweite Substrat 200 miteinander gebondet sind.
Die Schutzschicht 106 ist über dem Vorsprung 120 außer dem Kontaktloch 106a gebildet. Folglich kann die Schutzschicht 106 auf dem Vorsprung 120 ein Teil sein, der tatsächlich mit dem ersten Säulenabstandhalter 210 in Kontakt kommt, der auf dem zweiten Substrat 200 gebildet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel jedoch bedeckt die Schutzschicht 106 den Vorsprung 120 nicht, und folglich ist der erste Säulenabstandhalter 210 mit dem Vorsprung 120 in Kontakt.
Währenddessen weist das zweite Substrat 200, das dem ersten Substrat 100 gegenüberliegend angeordnet ist, auf: eine Schwarzmatrixschicht 201, die in den Bereichen (entsprechend den Gateleitungen und Datenleitungen) gebildet ist, die andere sind als die Pixelbereiche; Farbfilterschichten 202, die auf dem zweiten Substrat 200 einschließlich der Schwarzmatrixschicht 201 gebildet sind; und eine Überzugschicht 203, die auf dem zweiten Substrat 200 einschließlich der Schwarzmatrixschicht 201 und der Farbfilterschicht 202 gebildet ist. Die Überzugschicht 203 wird in einem späteren Verflachungsprozess verwendet.
Die Überzugschicht 203 ist mit den ersten Säulenabstandhaltern 210 an Positionen gebildet, die den jeweiligen Vorsprüngen 120 entsprechen. Zusätzlich ist die Überzugschicht 203 mit den zweiten Säulenabstandhaltern 220 an Positionen gebildet, die den Bereichen der Gateleitungen 101 entsprechen, wo die Vorsprünge 120 nicht gebildet sind. Obwohl in dem dargestellten Ausführungsbeispielen sowohl die ersten als auch die zweiten Säulenabstandhalter 210 und 220 auf der Überzugschicht 203 gebildet sind, ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele mit sowohl den ersten als auch den zweiten Säulenabstandhaltern 210 und 220 beschränkt. Zum Beispiel würde auch einfaches Verwenden des ersten Abstandhalters 210 und des entsprechenden Vorsprungs 120 in den Umfang der Erfindung fallen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Säulenabstandhalter 210 und 220 auf der Überzugschicht 203 gebildet, um die gleiche Höhe aufzuweisen. Die ersten und zweiten Säulenabstandhalter 210 und 220 können jedoch auch die gleiche Höhe aufweisen. Wenn das erste und das zweite Substrat 100 und 200 miteinander gebondet sind, wie in 7 gezeigt ist, kommt jeder erste Säulenabstandhalter 210 mit der Schutzschicht 106 in einem Abschnitt der Schutzschicht 106 über der ersten Struktur 120a in Kontakt. In diesem Fall ist ein Abschnitt der Schutzschicht 106 über der zweiten Struktur 120b von dem ersten Säulenabstandhalter 210 getrennt. In einem Zustand, wo die ersten und zweiten Substrate 100 und 200 miteinander gebondet sind, ist jeder der zweiten Säulenabstandhalter 220 von der Schutzschicht 106, die auf dem ersten Substrat 100 gebildet ist, durch einen Abstand von ungefähr 0,4 bis 0,7 μm getrennt, gesehen in einem vertikalen Querschnitt. Mit dieser Konfiguration wird ein tatsächliche Kontaktfläche zwischen den ersten und zweiten Substraten 100 und 200 auf einen teilweisen Abschnitt der gesamten Oberfläche desr ersten Struktur 120a des Vorsprungs 120 eingeschränkt, wenn eine Oberfläche des gebondeten ersten oder zweiten Substrats 100 kontinuierlich von einem Finger entlang einer bestimmten Richtung berührt wird. Demzufolge wird nur eine sehr kleine Reibungskraft erzeugt, wenn die Substrate gegeneinander durch die Berührung verschoben werden. Folglich erlaubt sie eine schnelle Widerherstellung des ursprünglichen Zustands und Verhindert eine Erzeugung von Berührungsflecken.
Wenn ein Drücktest zum Anlegen eines vorgegebenen Drucks auf die gebondeten ersten und zweiten Substrate 100 und 200 durchgeführt wird, wird der erste Säulenabstandhalter 210 mit einer Elastizität von dem entsprechenden Vorsprung 120 zusammengedrückt. Insbesondere wird der erste Säulenabstandhalter 210 anfänglich von einem Abschnitt davon deformiert, der der ersten Struktur 120a entspricht, die in Kontakt mit dem ersten Säulenabstandhalter 210 ist, und wird schließlich in einem Mittelabschnitt davon deformiert, der der zweiten Struktur 120b entspricht, in Übereinstimmung mit einer Erhöhung des Drucks, der auf die Substrate 100 und 200 ausgeübt ist.
Die oben beschriebene Konfiguration des Vorsprungs und des Säulenabstandhalters der Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann den Druck des Drücktests auf die ersten und zweiten Strukturen 120a und 120b unterschiedlich von der herkömmlichen Konfiguration verteilen, wo ein Vorsprung einfach der Mitte eines Säulenabstandhalters entspricht. Das erhöht eine Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung 120 und dem ersten Säulenabstandhalter 210 proportional zu dem Druck, wodurch übermäßige plastische Deformationen des ersten Säulenabstandhalters 210 am Kontaktabschnitt davon verringert werden, und eine Zellenlücke zwischen den ersten und zweiten Substraten 100 und 200 während des Drücktests aufrechterhalten wird.
Insbesondere wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach dem Bonden der ersten und zweiten Substrate 100 und 200 berührt wird, kommt nur die Oberseite der ersten Struktur 120a des Vorsprungs 120 mit dem ersten Säulenabstandhalter 210 in Kontakt, und der verbleibende Abschnitt des Vorsprungs 120 ist von dem ersten Säulenabstandhalter 210 getrennt. Das führt zu einer kleineren Kontaktfläche zwischen den ersten und zweiten Substraten 100 und 200 zum wesentlichen Herabsetzen des Risikos eines Berührungsdefekts.
Auch falls die dargestellte Flüssigkristallanzeigevorrichtung einem Drücktest ausgesetzt wird, wobei ein vorgegebener Druck (über einem Druck, der zum Bonden von zwei Substraten benötigt wird) auf die gebondeten Substrat ausgeübt wird, steigt die Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung 120 und dem ersten Säulenabstandshalter 210 schrittweise an. Folglich kann der Druck, wenn der angelegte Druck ansteigt, eher über die Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters 210, der dem Vorsprung 120 entspricht, verteilt werden, als dass er auf einen spezifischen Abschnitt des ersten Säulenabstandhaltes 210 konzentriert wird. Das verhindert eine übermäßige Deformation des ersten Säulenabstandhalters 210 an der spezifischen Position davon. Falls der Druck weiter ansteigt, kommt sowohl der zweite Säulenabstandhalter 220 als auch eine Abschnittsposition des ersten Säulenabstandhalters 210, die der Vertiefung in Form einer geschlossenen Schleife des Vorsprungs 120 entspricht, mit der Schutzschicht 106 in Kontakt, die auf dem ersten Substrat 100 gebildet ist. Folglich steigt die Kontaktfläche stark an, um die unerwünschte oder übermäßige Deformation der ersten und zweiten Säulenabstandhalter 210 und 220 wirksam zu verhindern.
Der erste Säulenabstandhalter 210 funktioniert als ein Lücken-Aufrechterhaltungs-Abstandhalter zum Aufrechterhalten einer Zellenlücke zwischen den ersten und zweiten Substraten 100 und 200. Der zweite Säulenabstandhalter 220 funktioniert als ein Eindrück-Verhinderungs-Abstandhalter zum Abschwächen der Deformation des Säulenabstandhalters, wenn er zusammengedrückt wird. Zusätzlich funktioniert der Vorsprung 120 aufgrund der Vertiefung mit der geschlossenen Schleifenform oder der zweiten Struktur 120b davon als ein Hilfs-Eindrück-Verhinderungs-Abstandhalter.
Wenn einmal die ersten und zweiten Substrate 100 und 200 miteinander gebondet sind, kommt die erste Struktur 120a, die die Begrenzung des Vorsprungs 120 bildet, mit dem ersten Säulenabstandhalter 210 in Kontakt. Folglich wird der erste Säulenabstandhalter 210 um eine bestimmte Dicke beim Empfangen des Drucks ausdehen, der während des Bondingprozesses ausgeübt wird. Demzufolge wird eine Spannung auf die Kontaktfläche zwischen der ersten Struktur 120a und dem ersten Säulenabstandhalter 210 konzentriert. Da der erste Säulenabstandhalter 210 eine elasitsche Wiederherstellungskraft auf den Spannungs-konzentrierten Abschnitt aufweist, wenn Flüssigkristalle sich bei einer hohen Temperatur ausdehen, kann er jedoch eine Zellenlücke zwischen den ersten und zweiten Substraten 100 und 200 in einem gewissen Ausmaß aufrechterhalten. Insbesondere wenn sich die Flüssigkristalle aufgund einer hohen Temperatur ausdehen, überwindet der erste Säulenabstandhalter 210 eine Niederdrückkraft, die darauf von der ersten Struktur 120a des Vorsprungs 120 ausgeübt wird, elastisch, wodurch eine Unterstützungskraft erreicht wird, die zum Aufrechterhalten der Zellenlücke nötig ist. Folglich stellt der erste Säulenabstandhalter eine gewünschte Unterstützungskraft bereit, auch wenn sich die Flüssigkristalle aufgrund einer hohen Temperatur ausdehen, wodurch ein Schwerkrafteffekt verhindert wird.
Währenddessen wird anerkannt, dass Positionen der ersten und zweiten Säulenabstandhalter 210 und 220 nicht auf die Gateleitungen 101 beschränkt sind und sie auf den gemeinsamen Leitungen 104a gebildet sein können, die aus der gleichen Metallschicht wie die Gateleitungen 101 sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist jeder Vorsprung 120 angeordnet, um den relevanten ersten Säulenabstandhaltern 210 zu entsprechen. Zum Beispiel, wenn die ersten Säulenabstandhalter 210 über den Gateleitungen 101 gebildet sind, wie es gezeigt ist, können die Vorsprünge 120 auf den Gateleitungen 101 gebildet sein, um mit den ersten Säulenabstandhaltern 210 übereinzustimmen. Ebenfalls können die Vorsprünge 120 auf den gemeinsmaen Leitungen 104a gebildet sein, wenn die ersten Säulenabstandhalter 210 über den gemeinsamen Leitungen 104a gebildet sind.
Wie oben ausgeführt, können die ersten und zweiten Säulenabstandhalter 210 und 220 über den Gateleitungen 101 oder den gemeinsamen Leitungen 104a gebildet sein. Beginnend von unterhalb der ersten und zweiten Säulenabstandhalter 210 und 220, ist die Überzugschicht 203 auf die Farbfilterschicht 202 aufgeschichtet, die Farbfilterschicht 202 ist auf die Schwarzmatrixschicht 201 aufgeschichtet, und schließlich ist die Schwarzmatrixschicht 201 auf das zweite Substrat 200 aufgeschichtet.
Die Vorsprünge 120 sind als die Dünnschichttransistoren gebildet, insbesondere die Halbleiterschicht (bezeichnet durch das Bezugszeichen 107a in 10E) und die Datenleitungsschicht, einschließlich der Datenleitungen 102 und Source-/Drainelektroden 102a und 102b sind unter Verwendung einer Halbtonmaske oder einer Streuungsbelichtungsmaske strukturiert.
Zweites Ausführungsbeispiel
8 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen ersten Säulenabstandhalter und einen Umgebungsbereich davon zeigt, die in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind. 9 ist eine Querschnittsansicht, die erste und zweite Säulenabstandhalter der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Wie in den 8 und 9 gezeigt ist, ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dem vorher beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel in den 5 bis 7 grundsätzlich ähnlich, außer in der Form eines Vorsprungs 140. Die detaillierte Beschreibung der ähnlichen Konfiguration wird daher weggelassen.
Wie in 8 gezeigt ist, weist der Vorsprung 140 eine aufgetragene Struktur einschließlich einer unteren Halbleiterschicht 123 mit einem rechteckigen horizontalen Querschnitt und einer oberen Source-/Drain-Metallschichtstruktur 124a mit einem kleineren horizontalen Querschnitt als der der Halbleiterschicht 123 auf, wobei ein Mittelabschnitt der Source-/Drain-Metallschichtstruktur 124a kreisförmig entfernt ist. Ein erster Säulenabstandhalter 310 ist gebildet, um mit dem Vorsprung 140 übereinzustimmen. Sowohl der Vorsprung 140 als auch der erste Säulenabstandhalter 310 können auf der gemeinsamen Leitung 104a gebildet sein. Auch ein zweiter Säulenabstandhalter 320 ist auf der Überzugschicht 203 an einer Position gebildet, die einem Bereich der Gateleitung 101 oder der gemeinsamen Leitung 104a entspricht, wo der Vorsprung nicht gebildet ist.
Wie in 9 gezeigt ist, ist die Schutzschicht 106 über der gesamten Oberfläche der Gateisolationsschicht 105 und über einer Oberseite des Vorsprungs 140 gebildet. Der erste Säulenabstandhalter 310 ist auf dem zweiten Substrat 200 gebildet, um mit dem Vorsprung 140 übereinzustimmen. Wenn das erste und das zweite Substrat 100 und 200 miteinander gebondet sind, kommt ein ein Abschnitt der Schutzschicht 106 über der Source-/Drainmetallschichtstruktur 124a mit dem ersten Säulenabstandhalter 310 in Kontakt. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der Schutzschicht 106, die mit der Mitte des Vorsprungs 140 übereinstimt, wo die Source-/Drainmetallschichtstruktur 124a nicht gebildet ist, von dem ersten Säulenabstandhalter 310 getrennt.
Ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wenn ein Druck, der zum Bonden des ersten und des zweiten Substrats 100 und 200 nötig ist, angelegt wird, kommt nur ein ausgewählter Abschnitt des Vorsprungs 140 (wo die Source-/Drainmetallschichtstruktur 124a gebildet ist) mit dem ersten Säulenabstandhalter 310 in Kontakt und der verbleibende Abschnitt des Vorsprungs 140 ist von dem ersten Säulenabstandhalter 310 getrennt. Folglich ist, verglichen mit dem herkömmlichen Säulenabstandhalter ohne Vorsprung, eine Kontaktfläche aufgrund einer Berührung verringert, wodurch eine schnelle Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands und eine Verhinderung eines Berührungsdefekts erreicht wird.
Zusätzlich wird ein Abschnitt der Schutzschicht 106 über der Source-/Drainmetallschichtstruktur 124a zuerst von dem ersten Säulenabstandhalter 310 gedrückt, wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung einem Drücktest ausgesetzt ist, wobei ein vorgegebener Druck, der größer ist als ein Druck, der zum Bonden der beiden Substrate angelegt ist, angelegt wird. Schließlich wird ein Abschnitt der Schutzschicht 106, der der Halbleiterschicht 123 des Vorsprungs 140 entspricht, wo die Source-/Drainmetallschichtstruktur 124a nicht gebildet ist, von dem ersten Säulenabstandhalter 310 gedrückt. Während des Drücktests vergrößert sich eine Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung 140 und dem ersten Säulenabstandhalter 310 in Übereinstimmung mit einer Vergrößerung des angelegten Drucks, was zu einer Verteilung des Drucks führt. Das verhindert das Erzeugen eines Eindruck-Flecks (Drück-Flecks) bei dem ersten Säulenabstandhalter 310, sogar wenn ein übermäßig hoher Druck während des Drücktests angelegt ist.
Wenn der erste Säulenabstandhalter 310, der im gebondeten Zustand der Substrate mit der Schutzschicht 106 über der Source-/Drainmetallschichtstruktur 124a in Kontakt kommt, um eine bestimmte Dicke im Kontaktabschnitt davon niedergedrückt wird, und die Flüssigkristalle sich bei einer hohen Temperatur um soviel ausdehnen, wie die niedergedrückte Dicke des ersten Säulenabstandhalters 310, ist es möglich zu verhindern, dass das erste Substrat 100 von dem ersten Säulenabstandhalter 310 einen Abstand aufweist. Demzufolge kann in einem Zustand, wo der erste Säulenabstandhalter 310 mit einem entsprechenden Abschnitt des Vorsprungs 140 in Kontakt kommt, ein Herabfallen der Flüssigkristalle aufgrund der Schwerkraft verhindert werden, wodurch ein Schwerkrafteffekt verhindert wird.
Nachstehend wird ein Herstellungsverfahren der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt. Insbesondere wird das Herstellungsverfahren der Flüssigkristallanzeigevorrichtung basierend auf dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt. In den folgenden begleitenden Zeichnungen sind der Vorsprung, der auf dem ersten Substrat gebildet ist, und die Halbleiterschicht und die Source-/Drainschicht, die in der gleichen Schicht wie der Vorsprung gebildet ist, gezeigt.
Die 10A bis 10E sind Querschnittsansichten, die aufeinanderfolgende Prozesse eines Herstellungsverfahrens der ersten und zweiten Säulenabstandhalter der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung (die Draufsicht der Flüssigkristallanzeigevorrichtung bezieht sich auf die 5 und 6) zeigen.
Wie in 10A gezeigt ist, wird ein Matallmaterial über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats 100 abgeschieden. Das Metallmaterial wird dann zum Bilden der Gateleitungen 101, die in einer Richtung angeordnet sind, der gemeinsamen Leitungen 104a, die in einer Richtung angeordnet sind, die parallel zu den Gateleitungen 101 ist, während sie einen gleichmässigen Abstand von den Gateleitungen 101 aufweisen, und der gemeinsamen Elektroden 104, die sich von den entsprechenden gemeinsamen Leitungen 104a erstrecken, selektiv entfernt. Die Gateelektroden 101a erstrecken sich von bestimmten Abschnitten der entsprechenden Gateleitungen 101.
Dann wird die Gateisolationsschicht 105 über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats 100 einschließlich der Gateelektroden 101a, der Gateleitungen 101, der gemeinsamen Leitungen 104a und der gemeinsamen Elektroden 104 gebildet.
Danach werden die Halbleiterschicht 107 und die Metallschicht 112 nacheinander über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats 100 einschließlich der Gateisolationsschicht 105 abgeschieden. Obwohl nicht gezeigt, weist die Halbleiterschicht 107 eine aufgeschichtete Struktur auf, die eine amorphe Siliziumschicht und eine Störstellenschicht aufweist, und die auf der amorphen Siliziumschicht gebildet ist.
Wie in 10B gezeigt ist, wird eine Maske 400, die mit Lichtabschirmabschnitten 401, halbdurchlässigen Abschnitten 403 und transparenten Abschnitten 402 definiert ist, vorbereitet.
Nach dem Auftragen einer negativen Photoresistschicht 130 über der gesamten Oberfläche der Metallschicht 112, wird die Maske 400 auf einer Oberseite des ersten Substrats 100, die die aufgetragene Photoresistschicht 130 aufweist, ausgerichtet.
Hier entspricht der Lichtabschirmabschnitt 401 der Maske 400 den Bereichen, wo die Metallschicht 112 und die Halbleiterschicht 107 vollständig nach einem Strukturierungsprozess entfernt werden, die transparenten Abschnitte 402 entsprechen den Bereichen, wo die Metallschicht 112 und die Halbleiterschicht 107 nach dem Strukturierungsprozess zurückbleiben werden, und die halbdurchlässigen Abschnitte 403 entsprechen den Bereichen, wo nur die Halbleiterschicht 107 nach dem Strukturierungsprozess zurückbleiben wird.
Die lichtempfindliche Schicht 130 wird dann hauptsächlich unter Verwendung der Maske 400 zum Bilden einer ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130 belichtet und entwickelt.
Nach dem Vervollständigen der Belichtungs- und Entwicklungsprozesse, bleiben die Bereiche der ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130a, die dem transparenten Abschnitt 402 und dem halbdurchlässigen Abschnitten 403 der Maske entsprechen, übrig. Insbesondere werden die Bereiche der ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130, die den halbtransparenten Abschnitten 403 entsprechen werden, weiter entfernt, um eine Dicke aufzuweisen, die dünner ist als jene der übrigbleibenden Abschnitte der ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130a, die den transparenten Abschnitten 402 entsprechen. Demzufolge weist die erste lichtempfindliche Schichtstruktur 130a eher eine abgestufte Struktur auf als eine flache Struktur.
Als Nächstes wird die Metallschicht 112 zum Bilden einer Metallschichtstruktur 112a (siehe 10C) unter Verwendung der ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130a und einer Ätzlösung oder einem Ätzgas, die geeignet sind, die Metallschicht 112 selektiv zu ätzen, strukturiert.
Nachfolgend, wie in 10D gezeigt ist, wird die Halbleiterschicht 107 unter Verwendung der ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130a und einer Ätzlösung oder einem Ätzgas geätzt, die fähig sind, die Halbleiterschicht 107 selektiv zu ätzen, zum Bilden der Halbleiterschicht 107a jedes Dünnschichttransistors (TFT) und zum Bilden der Halbleiterschichtstruktur 121a der ersten Struktur 120a und der Halbleiterschichtstruktur 120b jedes Vorsprungs 120. Hier ist die Halbleiterschichtstruktur 121a der ersten Struktur 120a ein Abschnitt, der einem äußeren Umfang des Vorsprungs 120 entspricht, und die Halbleiterschichtstruktur 120b ist ein Abschnitt, der der Mitte des Vorsprungs 120 entspricht.
Danach wird zum Bilden einer zweiten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130b ein Veraschungsprozess zum vollständigen Entfernen des dünneren Abschnitts der gestuften ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130a durchgeführt.
Dann werden die Source-/Drainelektroden 102a und 102b und die Source-/Drainmetallschichtstruktur 122a, die die erste Struktur 120a jedes Vorsprungs 120 bilden, unter Verwendung der zweiten lichtempfindlichen Schichtstruktur 130b und einer Ätzlösung oder eines Ätzgases gebildet, die geeignet sind, eine Metallschicht selektiv zu ätzen.
Unter der Voraussetzung, dass die Halbleiterschicht 107 (siehe 10A) eine aufgeschichtete Struktur aufweist, die die amorphe Siliziumschicht und die n⁺-Schicht (Störstellenschicht) aufweist, die auf der amorphen Siliziumschicht gebildet ist, wird die Störstellenschicht in dem Kanalbereich unter Verwendung der Source-/Drainmetallschichtstruktur 122a als Ätzmaske und unter Verwendung einer Ätzlösung oder eines Ätzgases, die geeignet sind, die Störstellenschicht selektiv zu entfernen, entfernt.
Während des Strukturierens der Halbleiterschicht 107, werden die Halbleiterschichtstrukturen 121a und 120b und Source-/Drainelektroden 102a und 102b, wie oben mit Bezugnahme auf 10C und 10D beschrieben, wobei die Datenleitungen 102 weiter strukturiert werden, um sich in einer Richtung zu erstrecken, die senkrecht zu den Gateleitungen 101 ist. In diesem Fall werden Sourceelektroden 102a gebildet, um sich von den Datenleitungen 102 hervorzustrecken.
Danach wird die zweite lichtempfindliche Schichtstruktur 130b entfernt.
Wie in 10E gezeigt ist, wird die Schutzschicht 106 über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats 100, einschließlich der Halbleiterschicht 107a, der Source-/Drainelektroden 102a und 102b, und der Vorsprünge 120 gebildet.
Hier werden die Formen der transparenten Abschnitte und Lichtabschirm-Abschnitte der Maske 400 abhängig davon bestimmt, ob die lichtempfindliche Schicht eine negative Lichtempfindlichkeit oder eine positive Lichtempfindlichkeit aufweist. Die begleitenden Zeichnungen stellen den Fall dar, wo die lichtempfindliche Schicht 130 eine negative Lichtempfindlichkeit aufweist. Falls die lichtempfindliche Schicht 130 eine positive Lichtempfindlichkeit aufweist, sind die Formen des transparenten Abschnitts und des Lichtabschirmabschnitts der Maske umgekehrt, aber in beiden Fällen kann der gleiche Strukturierungseffekt erreicht werden.
Obwohl nicht gezeigt, wird die Schutzschicht 106 zum Bilden der Kontaktlöcher 106a selektiv an Positionen über den jeweiligen Drainelektroden 102b entfernt.
Nachfolgend wird ein transparentes Elektrodenmaterial über der gesamten Oberfläche der Schutzschicht 106 einschließlich der Kontaktlöcher 106a abgeschieden. Das transparente Elektrodenmaterial wird dann selektiv entfernt zum Bilden der Pixelelektroden 103, die abwechselnd mit den gemeinsamen Elektroden 104 angeordnet sind.
Danach wird die Schwarzmatrixschicht 201 auf dem zweiten Substrat 200 an Abschnitten gebildet, die den Bereichen entsprechen, die andere sind als die Pixelbereiche, und die Farbfilterschicht 202 wird auf der Schwarzmatrixschicht 201 in Bereichen gebildet, die den Pixelbereichen entsprechen. Die Überzugschicht 203 wird über der gesamten Oberfläche des zweiten Substrats 200 einschließlich der Schwarzmatrixschicht 201 und der Farbfilterschicht 202 gebildet.
Nachfolgend wird ein Flüssigkristallmaterial (nicht gezeigt) auf das erste Substrat 100 oder das zweite Substrat 200 abgeschieden und das übrige Substrat 200 oder 100, auf dem kein Flüssigkristallmaterial abgeschieden ist, wird zum Bonden der ersten und zweiten Substrate 100 und 200 aneinander umgedreht.
Die obigen Ausführungsbeispiele der Erfindung nehmen einen IPS-Modus (in-plane switching) als Beispiel an, aber die Erfindung ist auch auf einen TN-Modus (twisted nematic, verdreht nematisch) anwendbar. Der TN-Modus ist dem oben beschriebenen IPS-Modus ähnlich, außer dass eine Pixelelektrode auf jedem Pixelbereich eines ersten Substrats eine Einzelstruktur aufweist, und eine gemeinsame Elektrode über der gesamten Oberfläche eines zweiten Substrats gebildet ist. In dem Fall des TN-Modus ist keine gemeinsame Leitung in den Pixelbereichen gebildet, und folglich werden alle ersten und zweiten Säulenabstandhalter und Vorsprünge auf Gateleitungen gebildet.
Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, weisen die Flüssigkristallanzeigevorrichtung und das Herstellungsverfahren derselben die folgenden Vorteile auf:
Zuerst kann anstelle des Bildens eines Vorsprungs, der der Mitte eines Säulenabstandhalters entspricht, ein Vorsprung derart eingerichtet sein, um dem gesamten Säulenabstandhalter zu entsprechen und er kann eine gestufte Struktur aufgrund eines darin gebildeten Vertiefung aufweisen. Bei dieser Konfiguration kommt nur ein äußerer Umfang des Vorsprungs in Kontakt mit dem Säulenabstandhalter, wenn erste und zweite Substrate miteinander gebondet werden. Das reduziert eine Kontaktfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat (genauer: eine Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung und dem Säulenabstandhalter), wodurch eine im Vergleich zu einem herkömmlichen Säulenabstandhalter, der vollständig in Kontakt mit einem Substrat kommt, schnelle Wiederherstellung in den ursprünglichen Zustand ermöglicht ist, auch wenn eine Berührung auftritt. Demzufolge ist das Risiko eines Berührungsdefekts wesentlich reduziert.
Zweitens, wenn die dargestellt Flüssigkristallanzeigevorrichtung einem Drücktest ausgesetzt wird, wobei ein Druck angelegt wird, der größer ist als ein Druck, der zum Bonden der beiden Substrate angelegt wird, stellt der Säulenabstandhalter, der anfänglich nur mit dem äußeren Umfang des Vorsprungs in Kontakt kommt, wenn die Substrate aneinander gebondet weren, aufgrund der abgestuften Struktur des Vorsprungs eine stufenförmig erhöhte Kontaktfläche mit dem Vorsprung bereit. Insbesondere wenn sich der während des Drücktests angelegte Druck erhöht, kommt der Säulenabstandhalter allmählich von einem relativ flachen Abschnitt zu einem relativ tiefen Abschnitt der Vertiefung, die in dem Vorsprung gebildet ist, mit dem Vorsprung in Kontakt. Das kann den angelegten Druck beim Drücktest verteilen. Demzufolge ist die plastische Deformation bei dem Säulenabstandhalter, wo der Druck konzentriert ist, verringert, was zu einer Verhinderung eines Eindrückflecks führt.
Drittens, wenn sich die Flüssigkristalle aufgrund einer hohen Temperatur ausdehnen, wirkt der Abschnitt des Säulenabstandhalters, der von dem äußeren Umfang des Vorsprungs beim Bonden der Substrate niedergedrückt wird, zum Kompensieren der Ausdehnung der Flüssigkristalle, wodurch eine vorgegebene Schwerkrafttoleranz erreicht wird, und ein Schwerkraftdefekt in einem gewissen Ausmaß verhindert wird.

Claims

Flüssigkristallanzeigevorichtung, die aufweist: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; wenigstens einen Vorsprung, der auf dem ersten Substrat in einem ersten Bereich gebildet ist, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine Vertiefung aufweist; einen ersten Säulenabstandhalter, der auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Vorsprung gebildet ist; und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat eingefüllt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Säulenabstandhalter mit dem wenigstens einen Vorsprung in Kontakt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Säulenabstandhalter eine Oberfläche aufweist, die gegenüber dem wenigstens einen Vorsprung angeordnet ist, wobei die Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters mit dem wenigstens einen Vorsprung teilweise in Kontakt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei nur ein Umfangsabschnitt der Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters mit dem wenigstens einen Vorsprung in Kontakt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Vertiefung des wenigstens einen Vorsprungs von dem ersten Säulenabstandhalter und dem wenigstens einen Vorsprung umgeben ist, um einen Hohlraum zu bilden.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der wenigstens eine Vorsprung aufweist: eine erste Struktur, die die Vertiefung umgibt; und eine zweite Struktur, die innerhalb der Vertiefung gebildet ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei sich die erste Struktur entlang des gesamten äußeren Umfangs der Vertiefung erstreckt.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die erste Struktur mit dem ersten Säulenabstandhalter in Kontakt ist, und die zweite Struktur von dem ersten Säulenabstandhalter getrennt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der erste Säulenabstandhalter eine Oberfläche aufweist, die dem wenigstens einen Vorsprung gegenüberliegt, und nur ein Umfangsabschnitt der Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters mit der ersten Struktur in Kontakt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die erste Struktur und die zweite Struktur voneinander unterschiedliche Höhen aufweisen.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die erste Struktur höher ist als die zweite Struktur.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner aufweist: einen zweiten Säulenabstandhalter, der auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit einem zweiten Bereich auf dem ersten Substrat gebildet ist, wo der wenigstens eine Vorsprung nicht gebildet ist, wobei der zweite Säulenabstandhalter von einer Schutzschicht auf dem ersten Substrat getrennt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Vertiefung eine geschlossene Schleife aufweist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die geschlossene Schleife eine kreisförmige Form oder eine polygonale Form aufweist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Gateleitungen und Datenleitungen, die auf dem ersten Substrat gebildet sind, um einander zu kreuzen und Pixelbereiche zu definieren; und Dünnschichttransistoren, die an Kreuzungen der Gateleitungen und Datenleitungen gebildet sind, wobei jeder Dünnschichttransistor aufweist: eine Gateelektrode; eine Sourceelektrode; eine Drainelektrode; und eine Halbleiterschicht, die auf der Gateelektrode gebildet ist, um teilweise von den Source-/Drainelekroden überlappt zu sein.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine doppelschichtige Struktur aufweist, die eine Halbleiterschichtstruktur, die in der gleichen Schicht wie die Halbleiterschicht ist, und eine Metallschicht, die über der Halbleiterschichtstruktur gebildet ist, aufweist, wobei die Metallschicht in einer gleichen Schicht wie die Source-/Drainelektroden ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der wenigstens eine Vorsprung ferner eine Schutzschicht direkt über der doppelschichtigen Struktur aufweist, wobei der erste Säulenabstandhalter mit der Schutzschicht direkt über der doppelschichtigen Struktur in Kontakt ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Vertiefung des Vorsprungs durch einen entfernten Abschnitt der Source-/Drainmetallschicht definiert ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Vertiefung des Vorsprungs durch einen entfernten Abschnitt der Source-/Drainmetallschicht und einen entfernten Abschnitt der Halbleiterschichtstruktur unter der Source-/Drainmetallschicht definiert ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei Pixelelektroden abwechselnd mit gemeinsamen Elektroden in den Pixelbereichen des ersten Substrats angeordnet sind.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei Pixelelektroden in Pixelbereichen des ersten Substrats gebildet sind, und gemeinsame Elektroden auf der gesamten Oberfläche des zweiten Substrats gebildet sind.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein erster Bereich direkt über einer der Gateleitungen auf dem ersten Substrat oder über einer der gemeinsamen Leitungen auf dem ersten Substrat ist.
Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, das die Schritte aufweist: Vorbereiten eines ersten Substrats und eines zweiten Substrats, die einander gegenüberliegen; Bilden wenigstens eines Vorsprungs auf dem ersten Substrat in einem ersten Bereich, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine Vertiefung aufweist; Bilden eines ersten Säulenabstandhalters auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Vorsprung; Bereitstellen eines Flüssigkristallmaterials zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat; und Bonden des ersten Substrats und des zweiten Substrats aneinander.
Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei der Bondingschritt ein Kontaktieren des ersten Säulenabstandhalters mit dem wenigstens einen Vorsprung aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der erste Säulenabstandhalter eine Oberfläche aufweist, die dem wenigstens einen Vorsprung gegenüberliegt, und der Kontaktierschritt ein teilweises Kontaktieren der Oberfläche des ersten Säulenabstandhalter mit dem wenigstens einen Vorsprung aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei der Kontaktierschritt das Kontaktieren von allein einem Umfangsabschnitt der Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters mit dem wenigstens einen Vorsprung aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der Kontaktierschritt ferner das Einschließen der Vertiefung des wenigstens einen Vorsprungs durch den ersten Säulenabstandhalter und den wenigstens einen Vorsprungs zum Bilden eines Hohlraums aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der Schritt des Bildens des wenigstens einen Vorsprungs aufweist: Bilden einer ersten Struktur, die die Vertiefung umgibt; und Bilden einer zweiten Struktur innerhalb der Vertiefung.
Verfahren gemäß Anspruch 28, wobei der Schritt des Bildens der ersten Struktur ein Bilden der ersten Struktur um sich entlang eines äußeren Umfangs der Vertiefung zu erstrecken, aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 29, wobei der Kontaktierschritt das Kontaktieren der ersten Struktur mit dem ersten Säulenabstandhalter ohne ein Kontaktieren der zweiten Struktur mit dem ersten Säulenabstandhalter aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 30, wobei der erste Säulenabstandhalter eine Oberfläche aufweist, die der wenigstens einen Vertiefung gegenüberliegt, und der Kontaktierschritt ferner ein Kontaktieren von nur einem Umfangsabschnitts der Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters mit der ersten Struktur aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 28, wobei der Schritt des Bildens des wenigstens einen Vorsprungs ein Bilden der ersten und zweiten Strukturen aufweist, um voneinander unterschiedliche Höhen aufzuweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 32, wobei die erste Struktur höher als die zweite Struktur ist.
Verfahren gemäß Anspruch 23, ferner aufweisend ein Bilden eines zweiten Säulenabstandhalters auf dem zweiten Substrat, der einem zweiten Bereich auf dem ersten Substrat entspricht, wo der wenigstens eine Vorsprung nicht gebildet ist, wobei der Bondingschritt das Halten eines Abstands der zweiten Säulenabstandhalters von einer Schutzschicht auf dem ersten Substrat aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei die Vertiefung eine geschlossene Schleife aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 35, wobei die geschlossene Schleife eine kreisförmige Form oder eine polygonale Form aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 23, ferner aufweisend: Bilden von Gateleitungen auf dem ersten Substrat, die sich in einer Richtung erstrecken; Bilden einer Halbleiterschicht und einer Metallschicht über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats einschließlich der Gateleitungen; und wobei der Schritt des Bildens des wenigstens einen Vorsprungs ein selektives Entfernen der Metallschicht und der Halbleiterschicht aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 37, wobei der Schritt des Bildens des wenigstens einen Vorsprungs ein Bilden einer doppelschichtigen Struktur aufweist, die eine Halbleiterschichtstruktur, die in der gleichen Schicht wie die Halbleiterschicht ist, und eine Metallschicht, die über die Halbleiterschichtstruktur aufgeschichtet ist, aufweist, wobei die Metallschicht in einer gleichen Schicht ist, wie die Source-/Drainelektroden.
Verfahren gemäß Anspruch 38, wobei der Schritt des Bildens des wenigstens einen Vorsprungs ferner ein Bilden einer Schutzschicht direkt über der doppelschichtigen Struktur aufweist, und der Bondingschritt ein Kontaktieren des ersten Säulenabstandhalters mit der Schutzschicht direkt über der doppelschichtigen Struktur aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 38, wobei die Vertiefung des Vorsprungs durch Entfernen eines Abschnitts der Source-/Drainmetallschicht definiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 38, wobei die Vertiefung des Vorsprungs durch Entfernen eines Abschnitts der Source-/Drainmetallschicht und eines Abschnitts der Halbleiterschichtstruktur unter der Source-/Drainmetallschicht definiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 37, wobei der Schritt des Bildens des wenigstens einen Vorsprungs aufweist: Auftragen einer lichtempfindlichen Schicht mit einer vorgegebenen Dicke auf die gesamte Oberfläche der Metallschicht; Bilden einer ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur mit einer gestuften Oberfläche durch Ausrichten einer Maske über der lichtempfindlichen Schicht und selektives Belichten und Entwickeln bestimmter Abschnitte der lichtempfindlichen Schicht unter Verwendung der Maske; Bilden einer Metallschichtstruktur und einer Halbleiterschichtstruktur durch aufeinanderfolgendes Entfernen von Abschnitten der Metallschicht und Halbleiterschicht, wo die erste lichtempfindliche Schicht nicht existiert, unter Verwendung der ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur als Ätzmaske; Bilden einer zweiten lichtempfindlichen Schichtstruktur durch Entfernen eines dünneren Abschnitts der ersten lichtempfindlichen Schichtstruktur über einen Veraschungsprozess; und Ätzen eines freigelegten Abschnitts der Metallschichtstruktur unter Verwendung der zweiten lichtempfindlichen Schichtstruktur.
Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei der erste Bereich direkt über einer der Gateleitungen auf dem ersten Substrat oder einer der gemeinsamen Leitungen auf dem ersten Substrat ist.
Abstandhalter einer Anzeigevorrichtung, wobei die Anzeigevorrichtung ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegen, aufweist, wobei die Abstandhalterstruktur aufweist: wenigstens einen Vorsprung, der auf dem ersten Substrat in einem ersten Bereich gebildet ist, wobei der wenigstens eine Vorsprung eine Vertiefung aufweist; und einen ersten Säulenabstandhalter, der auf dem zweiten Substrat in Übereinstimmung mit dem wenigstens einen Vorsprung gebildet ist.
Abstandhalterstruktur gemäß Anspruch 44, wobei der erste Säulenabstandhalter im Kontakt mit dem wenigstens einen Vorsprung ist.
Abstandhalterstruktur gemäß Anspruch 45, wobei der erste Säulenabstandhalter eine Oberfläche aufweist, die dem wenigstens einen Vorsprung gegenüberliegt, wobei die Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters in teilweisem Kontakt mit dem wenigstens einen Vorsprung ist.
Abstandhalterstruktur gemäß Anspruch 46, wobei nur ein Umfangsabschnitt der Oberfläche des ersten Säulenabstandhalters mit dem wenigstens einen Vorsprung in Kontakt ist.
Abstandhalterstruktur gemäß Anspruch 44, ferner aufweisend einen zweiten Säulenabstandhalter, der auf dem zweiten Substrat entsprechend einem zweiten Bereich auf dem ersten Substrat gebildet ist, wo der wenigstens eine Vorsprung nicht gebildet ist, wobei der zweite Säulenabstandhalter von einer Schutzschicht auf dem ersten Substrat getrennt ist.