DE102015109591A1

DE102015109591A1 - Flüssigkristallanzeigetafel

Info

Publication number: DE102015109591A1
Application number: DE102015109591.2A
Authority: DE
Inventors: Ling Wu; Boping SHEN
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2016-06-09
Anticipated expiration: 2035-06-17
Also published as: US9500912B2; US20160161788A1; CN104407475A; CN104407475B; DE102015109591B4

Abstract

Flüssigkristallanzeigetafel, mit einem ersten Pixeln und einem zweiten Pixel, die in einer Erstreckungsrichtung einer Gateleitung angrenzend aneinander angeordnet sind, wobei die Pixelelektroden in dem ersten und zweiten Pixel jeweils über ein erstes und ein zweites Durchgangsloch mit Schaltelementen verbunden sind. Die Flüssigkristallanzeige ist ferner mit mehreren Abstandshaltern versehen, die dazu ausgelegt sind, die Dicke der Flüssigkristallanzeigetafel beizubehalten, und mit einer schwarzen Matrix, die entlang der Erstreckungsrichtung der Gateleitung angeordnet ist, wobei die Abstandshalter entsprechend der schwarzen Matrix angeordnet sind und der Abstandshalter in einer zu einer Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix parallelen Richtung eine erste Breite und in einer zur Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix senkrechten Richtung eine zweite Breite hat, wobei die zweite Breite kleiner ist als die erste Breite, welche nicht kleiner ist als ein Abstand zwischen dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Flüssigkristallanzeigetafel und insbesondere Abstandshalter, um die Dicke einer Flüssigkristallanzeigetafel beizubehalten.
HINTERGRUND
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die Vorteile haben, wie etwa keine Strahlung, ein geringes Gewicht, eine geringe Dicke, und hinsichtlich der Leistung effizient sind, sind in zahlreichen elektronischen Informations-, Kommunikations- und Verbrauchsprodukten weit verbreitet. Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfasst im Allgemeinen eine Flüssigkristallanzeigetafel, die zwei einander gegenüberliegende Substrate und eine zwischen den beiden Substraten angeordnete Flüssigkristallschicht aufweist. Außerdem wird bei der Flüssigkristallanzeigetafel die Dicke der Flüssigkristallschicht, d.h. eine Einheitsdicke, durch Abstandshalter konstant gehalten, die zwischen den beiden Substraten angeordnet sind. Üblicherweise werden tropfenförmige Abstandshalter verwendet, die zwischen den beiden Substraten verstreut angeordnet sind. Um die Gleichmäßigkeit der Einheitsdicke zu verbessern, wurden jedoch in den letzten Jahren zwischen den beiden Substraten säulenartige fotosensitive Abstandshalter, die durch Fotoätzen ausgebildet und angeordnet werden, statt tropfenförmige Abstandshalter verwendet.
1 ist eine Draufsicht eines bestehenden Aktivmatrix-Substrats 110. 2 ist eine Schnittansicht des Aktivmatrix-Substrats 110 und einer dieses Substrat aufweisenden Flüssigkristallanzeigetafel 100 entlang einer Line V-V aus 1.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Flüssigkristallanzeigetafel 100 das Aktivmatrix-Substrat 110, ein Farbfiltersubstrat 120 und eine Flüssigkristallschicht 130 zwischen dem Aktivmatrix-Substrat 110 und dem Farbfiltersubstrat 120 auf. In der Flüssigkristallschicht 130 sind fotosensitive Abstandshalter 123 vorgesehen, um die Dicke der Flüssigkristallanzeigetafel 100 beizubehalten, und eine die Flüssigkristallschicht 130 berührende Orientierungsschicht 125 ist auf einer Fläche des Farbfiltersubstrats 120 angeordnet.
Das Aktivmatrix-Substrat 110 weist Folgendes auf: mehrere Pixelelektroden 117, mehrere Gateleitungen 113, die sich entlang von kurzen Rändern der entsprechenden Pixelelektroden 117 parallel zueinander erstrecken, mehrere Datenleitungen 115, die sich entlang von langen Rändern der entsprechenden Pixelelektroden 117 parallel zueinander erstrecken, und mehrere Dünnschichttransistoren (TFT) 105, die jeweils an Kreuzungsabschnitten zwischen den entsprechenden Gateleitungen 113 und den entsprechenden Datenleitungen 115 angeordnet und jeweils mit den Pixelelektroden 117 verbunden sind. Darüber hinaus ist in jedem Pixel, das als kleinste Einheit eines Bildes betrachtet wird, ein TFT 105 über ein Durchgangsloch 106, das in einer Harzschicht 101 auf dem TFT 105 ausgebildet ist, mit einer Pixelelektrode 117 verbunden. In 1 liegt der fotosensitive Abstandshalter 123 nahe einem Kreuzungsabschnitt zwischen der Gateleitung 113 und der Datenleitung 115 und ist auf dem Farbfiltersubstrat 120 ausgebildet, so dass er an eine Fläche des Aktivmatrix-Substrats 110 stößt, um die Einheitsdicke beizubehalten, wenn eine Fläche der Flüssigkristallanzeigetafel gedrückt wird.
Falls die fotosensitiven Abstandshalter 123 einander gegenüber zwischen Substraten ausgebildet sind, können, wie oben erwähnt, dadurch Probleme entstehen, dass ein Versatz entstehen kann, wenn das Aktivmatrix-Substrat 110 und das Farbfiltersubstrat 120 verklebt werden, wodurch ein oberer Abschnitt des fotosensitiven Abstandshalters 123 auf dem Farbfiltersubstrat 120 in das Innere des konkaven Durchgangslochs 106 fällt, das in dem Aktivmatrix-Substrat 110 ausgebildet ist. Somit wird die Einheitsdicke eines Bereichs, in dem der obere Abschnitt des fotosensitiven Abstandshalters 123 in das Innere des Durchgangslochs 106 fällt, kleiner statt konstant zu bleiben, so dass mit dem fotosensitiven Abstandshalter 123 eine stabile Einheitsdickensteuerung kaum erreicht werden kann.
Da außerdem die Genauigkeit der Pixel in der Flüssigkristallanzeigetafel zunimmt, werden Intervalle zwischen verschiedenen Datenleitungen 115 enger, wodurch der fotosensitive Abstandshalter 123 oder das Durchgangsloch 106 so ausgebildet wird, dass er/es in einer Draufsicht zu einer lichtdurchlässigen Region ragt, so dass ein Abstand zwischen dem Durchgangsloch 106 und dem fotosensitiven Abstandshalter 123 in der Draufsicht erweitert wird. Wie in 1 gezeigt, bezieht sich die lichtdurchlässige Region hier auf einen Bereich, der sich nicht mit dem TFT 105 überlappt, in einem Bereich, der von zwei angrenzenden Gateleitungen 113 und zwei angrenzenden Datenleitungen 115 umgeben ist, und ist ein Bereich, durch den Licht beispielsweise von einer Hintergrundbeleuchtungsquelle übertragen werden kann, so dass er für die Bildanzeige wirksam ist. Wenn der fotosensitive Abstandshalter 123 oder das Durchgangsloch 106 in der Draufsicht zur lichtdurchlässigen Region ragt, wird durch ein Abschnitt des fotosensitiven Abstandhalters 123 oder des Durchgangslochs 106, der zur lichtdurchlässigen Region ragt, ein Teil der lichtdurchlässigen Region entfernt, so dass der Bereich einer Bildanzeigeregion reduziert ist, wodurch ein Öffnungsverhältnis des Pixel verringert wird. Wenn beispielsweise der fotosensitive Abstandshalter 123 so ausgebildet ist, dass er zur lichtdurchlässigen Region ragt, neigt die Ausrichtung der Flüssigkristallschicht nahe dem fotosensitiven Abstandshalter 123 dazu, gestört zu werden, so dass ein Bereich nahe dem fotosensitiven Abstandshalter 123 versperrt ist, wodurch das Öffnungsverhältnis des Pixels reduziert wird. Wenn das Durchgangsloch 106 außerdem so ausgebildet ist, dass es zur lichtdurchlässigen Region ragt, neigt die Ausrichtung der Flüssigkristallschicht nahe dem Durchgangsloch 106 dazu, gestört zu werden, wodurch aufgrund der gleichen Situation, die oben erläutert ist, das Öffnungsverhältnis des Pixels verringert wird. In dem Bereich, in dem die Ausrichtung der Flüssigkristallschicht gestört ist, nahe dem Abstandshalter 123 und dem Durchgangsloch 106, entsteht ferner ein Lichtaustritt, wodurch sich auch der Kontrast verschlechtert. Somit kann bei der bestehenden Flüssigkristallanzeigetafel die Stabilität der Einheitsdickensteuerung mit der Anordnung des Durchgangslochs und des fotosensitiven Abstandshalters kaum beibehalten werden, und das Öffnungsverhältnis eines Pixels kann nur schwer beibehalten werden kann.
Mit zunehmender Genauigkeit der Pixel in der Flüssigkristallanzeigetafel verringern sich ferner Intervalle zwischen verschiedenen Datenleitungen 115, wobei auch eine Region ohne Durchlässigkeit zwischen angrenzenden lichtdurchlässigen Regionen (d.h. ein von einer schwarzen Matrix 121 bedeckter Bereich) enger wird. Der fotosensitive Abstandshalter 123 neigt somit dazu, während der Ausrichtung der Orientierungsschicht 125 durch Reibung zur lichtdurchlässigen Region abgelenkt zu werden, was aufgrund des fotosensitiven Abstandshalters 123 zu einer Vergrößerung des Lichtaustrittsbereichs in der lichtdurchlässigen Region und ferner zu einer Kontrastverschlechterung führt.
KURZZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung wird im Hinblick auf die oben genannten Probleme durchgeführt und zielt darauf ab, eine Flüssigkristallanzeigetafel bereitzustellen, bei der die Stabilität der Einheitsdickensteuerung durch fotosensitive Abstandshalter gewährleistet und eine Verringerung des Öffnungsverhältnisses eines Pixel ausgeschlossen ist.
Die Offenbarung stellt eine Flüssigkristallanzeigetafel bereit, bei der ein durch Abstandshalter beeinflusster Anzeigeeffekt verhindert werden kann.
Die Offenbarung stellt eine Flüssigkristallanzeigetafel bereit, mit einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat, mit Abtastleitungen und Datenleitungen, wobei sich auf dem ersten Substrat die Abtastleitungen mit den Datenleitungen schneiden, um mehrere Pixel zu definieren, mit mehreren Schaltelementen, mit einer Isolierschicht, die derart angeordnet ist, dass sie die mehreren Schaltelemente bedeckt, mit mehreren Pixelelektroden, die auf der Isolierschicht angeordnet und über mehrere in der Isolierschicht ausgebildete Durchgangslöcher mit den Schaltelementen verbunden sind, wobei die mehreren Pixel ein erstes Pixel und ein zweites Pixel aufweisen, die entlang einer Erstreckungsrichtung der Abtastleitung aneinander angrenzend angeordnet sind, und die mehreren Durchgangslöcher ein erstes Durchgangsloch, das in dem ersten Pixel liegt, und ein zweites Durchgangsloch aufweisen, das in dem zweiten Pixel liegt, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel ferner Folgendes aufweist: eine schwarze Matrix, die auf dem zweiten Substrat liegt und entlang der Erstreckungsrichtung der Abtastleitung angeordnet ist, eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat liegt, und Abstandshalter, die in der Flüssigkristallschicht liegen und dazu ausgelegt sind, die Dicke der Flüssigkristallschicht beizubehalten, wobei die Abstandshalter entsprechend der schwarzen Matrix angeordnet sind und der Abstandshalter in einer zu einer Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix parallelen Richtung eine erste Breite hat und in einer zur Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix senkrechten Richtung eine zweite Breite hat, wobei die zweite Breite kleiner ist als die erste Breite und die erste Breite nicht kleiner ist als ein Abstand zwischen dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist das erste Substrat mit einer gemeinsamen Elektrode versehen, die dazu ausgelegt ist, ein paralleles elektrisches mit der Pixelelektrode zu bilden, ist der Abstandshalter auf dem zweiten Substrat ausgebildet und ist das zweite Substrat mit einer Orientierungsschicht mit einer Reibrichtung versehen, die parallel zur Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix verläuft.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist die Pixelelektrode oder die gemeinsame Elektrode, die nahe der Flüssigkristallschicht liegt, mit einem Spalt versehen, wobei ein Winkel ungleich 90 Grad zwischen einer Erstreckungsrichtung des Spalts und der Reibrichtung der Orientierungsschicht gebildet ist.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung handelt es sich bei den Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallschicht um negative Flüssigkristallmoleküle.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist zwischen der Erstreckungsrichtung des Spalts und der Reibrichtung der Orientierungsschicht ein Winkel gebildet, der nicht weniger als 75 Grad beträgt.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung beträgt der Winkel 83 Grad.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist die Isolierschicht eine Harzschicht.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist die erste Breite des Abstandshalters nicht größer als eine Summe aus einer Breite des ersten Pixels und einer Breite des zweiten Pixels entlang der Erstreckungsrichtung der Abtastleitung.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist die zweite Breite des Abstandshalters kleiner als eine Breite der schwarzen Matrix.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist ein Querschnitt des Abstandshalters in einer zum ersten Substrat parallelen Ebene oval.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung hat ein Querschnitt des Abstandshalters in einer zum ersten Substrat parallelen Ebene die Form einer Ellipse, die aus einem Rechteck und zwei Bögen besteht, die an zwei Enden des Rechtecks liegen.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung überlappt ein Ende des Abstandshalters ein Ende des ersten Durchgangslochs und ein anderes Ende des Abstandshalters ein Ende des zweiten Durchgangslochs.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung weisen die mehreren Pixel ferner ein drittes Pixel auf, das in Erstreckungsrichtung der Abtastleitung angrenzend an das zweite Pixel angeordnet ist, und die mehreren Durchgangslöcher weisen ferner ein drittes Durchgangsloch auf, das im dritten Pixel liegt.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung überlappt ein Ende des Abstandshalters ein Ende des ersten Durchgangslochs, und ein anderes Ende des Abstandshalters ist zwischen dem zweiten Durchgangsloch und dem dritten Durchgangsloch angeordnet.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung ist ein Ende des Abstandshalters zwischen dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch angeordnet und ein anderes Ende des Abstandshalters zwischen dem zweiten Durchgangsloch und dem dritten Durchgangsloch angeordnet.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung überlappt ein Mittelteil des Abstandshalters das zweite Durchgangsloch.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung überlappt ein Ende des Abstandshalters ein Ende des ersten Durchgangslochs und ein anderes Ende des Abstandshalters ein Ende des dritten Durchgangslochs.
Bei Ausführungsformen der Offenbarung umfassen die Abstandshalter einen ersten Abstandshalter und einen zweiten Abstandshalter, die auf dem zweiten Substrat ausgebildet sind, wobei ein Ende des ersten Abstandshalters das erste Substrat berührt und ein gewisser Abstand bei einem Ende des zweiten Abstandshalters vorliegt, das um einen Abstand von dem ersten Substrat beabstandet ist.
Die vorliegende Offenbarung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigetafel bereit, das Folgendes umfasst: Ausbilden eines zweiten Substrats mit einer schwarzen Matrix, wobei die schwarze Matrix mehrere Öffnungen aufweist, die mit einer Farbfilterschicht gefüllt sind, Ausbilden einer organischen Materialschicht auf der Farbfilterschicht, Belichten der organischen Materialschicht unter Verwendung einer Fotomaske mit einem lichtdurchlässigen Teil und einem lichtsperrenden Teil, wobei der lichtdurchlässige Teil eine erste Breite und eine zweite Breite hat, und Entwickeln der belichteten organischen Materialschicht, um einen Abstandshalter auszubilden.
Im Vergleich zum Stand der Technik ist ein Abstandshalter der Flüssigkristallanzeigetafel der vorliegenden Offenbarung an einer Stelle angeordnet, so dass eine schwarze Matrix einer Gateleitung bedeckt ist, und die Länge des Abstandshalters entlang einer Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix ist größer als die des Abstandshalters senkrecht zur Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix. Der Abstandshalter neigt somit nicht dazu, während eines Ausrichtungsvorgang durch Reibung zu einer lichtdurchlässigen Region durchgebogen zu werden, wodurch der Lichtaustritt reduziert und die Auswirkung des Abstandshalters auf den Kontrast der Flüssigkristallanzeigetafel verringert werden. Dabei ist die Länge zwischen zwei Enden des Abstandshalters nicht kleiner als ein Abstand zwischen angrenzenden Durchgangslöchern, so dass ein Ende des Abstandshalters nicht in das Durchgangsloch fällt. Somit kann die Dicke der Flüssigkristallanzeigetael konstant gehalten werden, und die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Dicke der Flüssigkristallanzeigetafel werden verbessert.
Während zahlreiche Ausführungsformen offenbart sind, ergeben sich für den Fachmann weitere Ausführungsformen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die veranschaulichende Ausführungsformen zeigt und beschreibt. Die Zeichnungen und ausführliche Beschreibung sind dementsprechend als beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht eines Aktivmatrix-Substrats einer Flüssigkristallanzeigetafel aus dem Stand der Technik,
2 ist eine Schnittansicht des Aktivmatrix-Substrats und einer Flüssigkristallanzeigetafel mit diesem Substrat entlang einer Linie V-V aus 1,
3 ist eine Draufsicht eines Aktivmatrix-Substrats einer Flüssigkristallanzeigetafel gemäß Ausführungsformen der Offenbarung,
4 ist eine Schnittansicht des Aktivmatrix-Substrats und einer Flüssigkristallanzeigetafel mit diesem Substrat entlang einer Linie II-II aus 3,
5 ist eine schematische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Erstreckungsrichtung eines Spalts einer Pixelelektrode und einer Reibrichtung einer Orientierungsschicht gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt,
6 ist eine schematische Draufsicht, die das Aktivmatrix-Substrat der Flüssigkristallanzeigetafel gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt,
7 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt des Abstandshalters in einer zu einer Substratebene des Aktivmatrix-Substrats parallelen Ebene gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt,
8 ist eine schematische Draufsicht, die ein Aktivmatrix-Substrat einer Flüssigkristallanzeigetafel gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt,
9 ist eine schematische Draufsicht, die ein Aktivmatrix-Substrat einer Flüssigkristallanzeigetafel gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt,
10 ist eine schematische Draufsicht, die ein Aktivmatrix-Substrat einer Flüssigkristallanzeigetafel gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt, und
11 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt des Abstandshalters in einer zu einer Substratebene einer Flüssigkristallanzeigetafel parallelen Ebene gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt.
Während die Offenbarung offen für zahlreiche Änderungen und alternative Formen ist, werden in den Zeichnungen besondere Ausführungsformen beispielhaft gezeigt und nachfolgend ausführlich beschrieben. Die Offenbarung soll jedoch nicht auf die beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt werden. Im Gegenteil, mit der Offenbarung sollen alle Änderungen, Äquivalente und Alternativen abgedeckt werden, die in den Umfang der angehängten Ansprüche fallen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darüber hinaus ist die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.
Die 3 bis 7 sind schematische Darstellungen, die eine Flüssigkristallanzeigetafel gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigen. 3 ist eine Draufsicht eines Aktivmatrix-Substrats 210 einer Flüssigkristallanzeigetafel 200 gemäß Ausführungsformen der Erfindung, 4 eine Schnittansicht des Aktivmatrix-Substrats 210 und einer Flüssigkristallanzeigetafel 200 mit diesem Substrat entlang einer Linie II-II aus 3 gemäß Ausführungsformen der Offenbarung, 5 eine schematische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Erstreckungsrichtung eines Spalts einer Pixelelektrode und einer Reibrichtung einer Orientierungsschicht gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt, 6 eine schematische Draufsicht, die das Aktivmatrix-Substrat 210 der Flüssigkristallanzeigetafel 200 gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt, und 7 eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt des Abstandshalters in einer zu einer Substratebene des Aktivmatrix-Substrats 210 parallelen Ebene gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt.
Wie in 4 gezeigt, weist die Flüssigkristallanzeigetafel 200 Folgendes auf: ein Aktivmatrix-Substrat 210 und ein Farbfiltersubstrat 220, die einander gegenüber angeordnet sind, eine Flüssigkristallschicht 230, die zwischen dem Aktivmatrix-Substrat 210 und dem Farbfiltersubstrat 220 angeordnet ist, und ein (in 4 nicht gezeigter) Verschluss, um das Aktivmatrix-Substrat 210 und das Farbfiltersubstrat 220 aneinander zu befestigen und die Flüssigkristallschicht 230 zwischen dem Aktivmatrix-Substrat 210 und dem Farbfiltersubstrat 220 abzudichten.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist das Aktivmatrix-Substrat 210 Folgendes auf: ein erstes transparentes Substrat 211, das mit transparentem Material, wie etwa Glas, hergestellt ist, eine Pufferschicht 212, die auf dem ersten transparenten Substrat 211 angeordnet ist, wobei eine im Wesentlichen U-förmige Halbleiterschicht 2051 auf der Pufferschicht 212 angeordnet ist, eine Gateisolierschicht 214, die so angeordnet ist, dass sie die Halbleiterschicht 2051 bedeckt, mehrere Gateleitungen 213, die so auf der Gateisolierschicht 214 angeordnet sind, dass sie sich parallel zueinander erstrecken, und eine Zwischenisolierschicht 216, die so angeordnet ist, dass sie die Gateleitung 213 bedeckt.
Das Aktivmatrix-Substrat 210 weist ferner Folgendes auf: mehrere Datenleitungen 215, die so auf auf der Zwischenisolierschicht 216 angeordnet sind, dass sie sich in einer zu jeder Gateleitung 213 orthogonalen Richtung parallel zueinander erstrecken, mehrere inselförmige Drainverbindungselektroden 2151, die auf der Zwischenisolierschicht 216 zwischen den Datenleitungen 215 angeordnet sind, eine Harzschicht 218, die so angeordnet ist, dass sie jede Datenleitung 215 und jede Drainverbindungselektrode 2151 bedeckt, mehrere Pixelelektroden 217, die in einer Matrix auf der Harzschicht 218 angeordnet sind, und eine Orientierungsschicht 219, die so angeordnet ist, dass sie jede Pixelelektrode 217 bedeckt.
Bei dem Aktivmatrix-Substrat 210, das in 3 gezeigt ist, sind außerdem TFT 205 jeweils als Schaltelemente an Kreuzungsabschnitten zwischen den Gateleitungen 213 und den Datenleitungen 215 angeordnet. Wie in 3 gezeigt, weist der TFT 205 Folgendes auf: einen Gateelektrodenteil 2131, der aus einem Teil der Gateleitung 213 besteht, wobei sich der Gateelektrodenteil 2131 mit zwei Randteilen der U-förmigen Halbleiterschicht 2051 überlappt, die Halbleiterschicht 2051, die eine Kanalregion C, die so definiert ist, dass sie sich mit dem Gateelektrodenteil 2131 überlappt, und eine hochkonzentrierte, dotierte Region aufweist, die an zwei Seiten der Kanalregion C definiert ist und eine Sourceregion S und eine (in 3 nicht gezeigte) Drainregion aufweist, und eine Gateisolierschicht 214, die zwischen dem Gateelektrodenteil 2131 und der Halbleiterschicht 2051 angeordnet ist.
Wie in 4 gezeigt, ist die Sourceregion S über ein aktives Kontaktloch 202, das in einer gestapelten Schicht ausgebildet ist, die aus der Gateisolierschicht 214 und der Zwischenisolierschicht 216 besteht, mit einer Datenleitung 215 verbunden. Die Drainregion ist außerdem über ein aktives Kontaktloch 204, das in der gestapelten Schicht ausgebildet ist, die aus der Gateisolierschicht 214 und der Zwischenisolierschicht 216 besteht, mit der Drainverbindungselektrode 2151 verbunden. Die Drainverbindungselektrode 2151 ist ferner über ein an der Harzschicht 218 ausgebildetes Durchgangsloch 206 mit der Pixelelektrode 217 verbunden.
Wie in 4 gezeigt, weist das Farbfiltersubstrat 220 Folgendes auf: ein zweites transparentes Substrat 221, das mit einem transparenten Material, wie etwa Glas, hergestellt ist, eine gitterartige schwarze Matrix 223, die auf dem zweiten transparenten Substrat 221 angeordnet ist, eine (in 4 nicht gezeigte) Farbfilterschicht, die farbige Schichten, wie etwa eine rote Schicht, eine grüne Schicht und eine blaue Schicht umfassen und zwischen verschiedenen Gittern der schwarzen Matrix 223 angeordnet sind, eine Planarisierungsschicht 225, die die schwarze Matrix 223 und die Farbfilterschicht bedeckt, einen Abstandshalter 227, der an einer Stelle der schwarzen Matrix 223 auf der Planarisierungsschicht 225 angeordnet ist, und eine Orientierungsschicht 229, die so angeordnet ist, dass sie die Planarisierungsschicht 225 und den Abstandshalter 227 bedeckt. Ein Ende des Abstandshalters 227 stößt gegen eine Fläche des Aktivmatrix-Substrats 210, um die Dicke der Flüssigkristallschicht 230, d.h. die Einheitsdicke beizubehalten.
Wie in den 3 und 5 gezeigt, weist die Flüssigkristallanzeigetafel 200 ferner mehrere Pixel P auf, die die Mindesteinheiten eines Bildes bilden und jeweils den Pixelelektroden 217 entsprechen, wobei jedes Pixel P das in dem Aktivmatrix-Substrat 210 ausgebildete Durchgangsloch 206 und den auf dem Farbfiltersubstrat 220 ausgebildeten Abstandshalter 227 umfasst.
Ein Bereich jedes Pixels P, der sich nicht mit dem TFT 205 überlappt, bildet einen Bereich, der für die Bildanzeige effektiv ist (d.h. eine lichtdurchlässige Region) und durch den Licht beispielsweise von einer Hintergrundbeleuchtungsquelle dringen kann. Eine nicht-durchlässige Region (d.h. ein anderer Abschnitt als die lichtdurchlässige Region) wird von der schwarzen Matrix 223 bedeckt, die auf Farbfilterteilen liegt, wobei die schwarze Matrix 223 einen Querabschnitt 2231 aufweist, der entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 angeordnet ist, und der Querabschnitt 2231 die Gateleitung 213 und den TFT 205 bedeckt.
Für eine Beschreibung einer Stelle auf dem Aktivmatrix-Substrat 210, die dem Abstandshalter 227 entspricht, ist in 6 eine vereinfachte schematische Draufsicht gezeigt, die das Aktivmatrix-Substrat 210 zeigt. Wie in 6 gezeigt, weist das Aktivmatrix-Substrat 210 ein erstes Pixel P1 und ein zweites Pixel P2 auf, die entlang einer Erstreckungsrichtung einer Abtastleitung 213 aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei ein Durchgangsloch in dem ersten Pixel P1 als erstes Durchgangsloch 206a definiert ist und ein Durchgangsloch in dem zweiten Pixel P2 als zweites Durchgangsloch 206b definiert ist. Ein Abstandshalter 227 ist an einem Querabschnitt 2231 der schwarzen Matrix 223 angeordnet, der das erste Durchgangsloch 206a, das zweite Durchgangsloch 206b und eine benachbarte Gateleitung 213 bedeckt, und wird durch den Querabschnitt 2231 bedeckt. Wie in 7 gezeigt, hat der Abstandshalter 227 eine zu einer Erstreckungsrichtung des Querabschnitts 2231 parallele lange Achse und eine zur Erstreckungsrichtung des Querabschnitts 2231 senkrechte kurze Achse und eine erste Breite a entlang der langen Achse und eine zweite Breite b entlang der kurzen Achse, die kleiner ist als die erste Breite a. Der Abstandshalter 227 ist so angeordnet, dass ein Ende des Abstandshalters 227, das zum ersten Pixel P1 gewandt ist, sich mit einem Ende des ersten Durchgangslochs 206a überlappt, sich ein Ende des Abstandshalters 227, das zum zweiten Pixel P2 gewandt ist, mit einem Ende des zweiten Durchgangslochs 206b überlappt, und die erste Breite a des Abstandshalters 227 nicht kleiner ist als ein Abstand L zwischen angrenzenden Enden des ersten Durchgangslochs 206a und des zweiten Durchgangslochs 206b.
Wie in den 3, 4 und 5 gezeigt, weist das Aktivmatrix-Substrat 210 außerdem auch eine gemeinsame Elektrode 237 auf, die an einer Seite der Pixelelektrode 217 angeordnet ist, die von der Flüssigkristallschicht 230 abgewandt ist. Die Pixelelektrode 217 jeder Pixelelektrode P ist mit einem Spalt 2171 versehen, und ein paralleles elektrisches Feld, das zu einer Substratebene der Flüssigkristallanzeigetafel 200 parallel ist, kann zwischen der gemeinsamen Elektrode 237 und der Pixelelektrode 217 gebildet sein. Die Orientierungsschicht 229 auf dem Farbfiltersubstrat 220 hat eine Reibrichtung R, um eine anfängliche Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallschicht 230 zu ermöglichen. Bei einigen Ausführungsformen ist die Reibrichtung R so definiert, dass sie parallel zur Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213, d.h. parallel zur Erstreckungsrichtung des Querabschnitts 2231 der schwarzen Matrix 223 verläuft. Eine Erstreckungsrichtung I des Spalts 2171 der Pixelelektrode 217 ist außerdem nicht senkrecht zur Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229, d.h. ein Winkel θ zwischen der Erstreckungsrichtung I des Spalts 2171 und der Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229 ist ungleich 90 Grad.
Bei einigen Ausführungsformen weist das Aktivmatrix-Substrat 210 ferner eine (in den Figuren nicht gezeigte) gemeinsamen Elektrode, die an einer Seite der Pixelelektrode 217 angeordnet ist, die zur Flüssigkristallschicht 230 gewandt ist, wobei der Spalt 2171 auch in der gemeinsamen Elektrode ausgebildet sein kann, was hier nicht ausdrücklich beschränkt ist.
Bei einigen Ausführungsformen handelt es sich ferner bei den Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 230 um negative Flüssigkristallmoleküle, und der Winkel θ zwischen der Erstreckungsrichtung I des Spalts 2171 und der Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229 beträgt 83 Grad. Bei einigen Ausführungsformen sind die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 230 negative Flüssigkristallmoleküle, und der Winkel θ zwischen der Erstreckungsrichtung I des Spalts 2171 und der Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229 beträgt nicht weniger als 75 Grad, was hier nicht ausdrücklich beschränkt ist.
Somit kann der Abstandshalter 227, der eine langgestreckte Form hat, an der schwarzen Matrix 223 angeordnet sein, wobei eine Richtung einer langen Achse des Abstandshalters 227 parallel zur Erstreckungsrichtung des Querabschnitts 2231 der schwarzen Matrix 223 verläuft, d.h. parallel zur Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229, so dass während der Ausrichtung der Orientierungsschicht 229 durch Reiben die Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229 mit der Richtung der langen Achse des Abstandshalters 227 übereinstimmt, so dass das Risiko verringert wird, dass der Abstandshalter 227 aufgrund des Ausrichtens der Orientierungsschicht 229 durch Reibung zur lichtdurchlässigen Region des Pixels P umgebogen wird, der Lichtdurchtritt reduziert wird und der Anzeigekontrast der Flüssigkristallanzeigetafel 200 verbessert wird. Da die erste Breite a des Abstandshalters 227 relativ lang ist und nicht weniger als der Abstand L zwischen angrenzenden Enden des ersten Durchgangslochs 206a und des zweiten Durchgangslochs 206b beträgt, kann dabei ein Fallen oder teilweise Fallen eines Endes des Abstandshalters 227 in das Innere des Durchgangslochs 206 aufgrund des Versatzes, der beim Verkleben des Aktivmatrix-Substrats 210 und des Farbfiltersubstrats 220 hervorgerufen wird, verhindert werden, so dass die Einheitsdicke der Flüssigkristallanzeigetafel 200 konstant gehalten werden kann und die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Dicke der Flüssigkristallanzeigetafel 200 verbessert werden können.
Bei einigen Ausführungsformen hat der Abstandshalter 227 ferner in einer zur Substratebene des Aktivmatrix-Substrats 210 parallelen Ebene einen ovalen Querschnitt.
Bei einigen Ausführungsformen ist außerdem der Abstandshalter 227 auf dem Farbfiltersubstrat 220 ausgebildet. Je nach Höhe des Abstandshalters 227 (d.h. ein vertikaler Abstand von einer Basis des Abstandshalters 227, die auf dem Farbfiltersubstrat 220 gebildet ist, zu einem Ende des Abstandshalters 227, das zum Aktivmatrix-Substrat 210 gewandt ist), gibt es zwei Arten von Abstandshaltern 227, die folgende umfassen: eine Art Abstandshalter 227 mit einer Höhe, die der Dicke der Flüssigkristallschicht 230 entspricht, d.h. die Basis des Abstandshalters 227 liegt auf dem Farbfiltersubstrat 220, und ein Ende des Abstandshalters 227 ist mit einer Fläche des Aktivmatrix-Substrats 210 in Kontakt, und eine andere Art Abstandshalter 227, bei der die Basis auf dem Farbfiltersubstrat 220 liegt und ein Ende um einen bestimmten Abstand von der Fläche des Aktivmatrix-Substrats 210 beabstandet ist. Diese beiden Arten Abstandshalter 227 mit zwei unterschiedlichen Höhen passen zusammen, so dass die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Dicke der Flüssigkristallanzeigetafel 200 weiter verbessert ist.
Als solche ist die Flüssigkristallanzeigetafel 200 mit dem obigen Aufbau so aufgebaut, dass beim Anlegen einer spezifischen Spannung an den verschiedenen Pixelelektroden 217 und an der gemeinsamen Elektrode 237 auf dem Aktivmatrix-Substrat 210 ein Ausrichtzustand der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 230 verändert wird, um die Durchlässigkeit des Lichts, das durch die Flüssigkristallanzeigetafel dringt, in Bezug auf die verschiedenen Pixel P anzupassen und ein Bild anzuzeigen.
Anschließend wird ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallanzeigetafel 200 anhand eines Beispiels beschrieben. Das Herstellungsverfahren umfasst einen Prozess zur Herstellung eines Aktivmatrix-Substrats, einen Prozess zur Herstellung eines Farbfiltersubstrats und einen Prozess zum Tröpfeln von Flüssigkristall und zum Verkleben des Substrats.
Es folgt der Prozess zur Herstellung des Aktivmatrix-Substrats.
Mit Bezug auf die 3 und 4 wird nach der Schichtbildung einer amorphen Siliziumschicht mit einem plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidungsverfahren (CVD-Verfahren) zum Beispiel unter Verwendung eines Disilans als Rohgas auf dem gesamten ersten transparenten Substrat 211, das aus transparentem Material, wie etwa Glas, besteht, eine polykristalline Siliziumschicht gebildet, indem die amorphe Siliziumschicht beispielsweise mit Laserstrahlung erhitzt wird und dann die polykristalline Siliziumschicht unter Anwendung von Fotoätzen strukturiert, um die Halbleiterschicht 2051 zu bilden. Die Bildung einer Schicht aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid kann außerdem zwischen dem ersten transparenten Substrat 211 und der Halbleiterschicht 2051 mit dem Plasma-CVD-Verfahren durchgeführt werden, um eine Basisüberzugsschicht zu bilden, d.h. die Pufferschicht 212 zum Schutz der Halbleiterschicht 2051 gegen eine Wirkung, die durch Störpartikel auf dem ersten transparenten Substrat 211 hervorgerufen wird. Anschließend wird nach der Schichtbildung mit Siliziumoxid oder Siliziumnitrid beispielsweise mit dem Plasma-CVD-Verfahren und nach dem Ausbilden der Gateisolierschicht 214 auf dem gesamten Substrat, auf dem die Halbleiterschicht 2051 gebildet ist, Phosphor oder Bor als Verunreinigung in der Halbleiterschicht 2051 über die Gateisolierschicht 214 dotiert. Darüber hinaus werden beispielsweise die Schichtbildung mit einer Molybdänschicht oder die Schichtbildung mit einer Aluminiumschicht nacheinander mit einem Zerstäubungsverfahren auf einem kompletten Substrat auf der Gateisolierschicht 214 durchgeführt. Anschließend wird das Strukturieren unter Anwendung von Fotoätzen auf der Molybdänschicht und der Aluminiumschicht durchgeführt, um die Gateleitung 213 zu bilden. Anschließend wird über die Gateisolierschicht 214 unter Verwendung der Gateleitung 213 als Maske Phosphor oder Bor in der Halbleiterschicht 2051 dotiert, so dass die Kanalregion C an einem Abschnitt gebildet wird, der sich mit dem Gateelektrodenteil 2131 der Gateleitung 213 überlappt. Ferner wird nach dem Ausbilden eines (in den Figuren nicht gezeigten) inselförmigen Fotoresists, so dass der Gateelektrodenteil 2131 bedeckt ist, Phosphor oder Bor in der Halbleiterschicht 2051 mit dem Fotoresist und der Gateisolierschicht 214 dotiert. Anschließend wird der Aktivierungsprozess auf dem dotieren Phosphor oder Bor mit einem Heizverfahren durchgeführt, um hochkonzentrierte dotierte Regionen in der Sourceregion S und in der (in den Figuren nicht gezeigten) Drainregion zu bilden. Nach der aufeinanderfolgenden Schichtbildung mit Siliziumnitrid, Siliziumoxid und Siliziumnitrid mit dem Plasma-CVD-Verfahren zur Bildung der Zwischenisolierschicht 216 werden dann Abschnitte einer gestapelten Schicht, die aus der Gateisolierschicht 214 und der Zwischeisolierschicht 216 besteht, die sich mit der Sourceregion S und der (in den Figuren nicht gezeigten) Drainregion überlappen, jeweils durch Ätzen entfernt, um die aktiven Kontaktlöcher 202 und 204 zu bilden. Nach der aufeinanderfolgenden Schichtbildung mit Titan, Aluminium und Titan zum Beispiel mit dem Zerstäubungsverfahren auf dem gesamten Substrat, auf dem die Zwischenisolierschicht 216 mit den aktiven Kontaktlöchern 202 und 204 gebildet ist, wird auf der Titan-, Aluminium-, Titanschicht unter Anwendung von Fotoätzen eine Strukturierung durchgeführt, um die Datenleitung 215 und die Drainverbindungselektrode 2151 zu bilden. Ferner wird nach dem Beschichten des gesamten Substrats, das zum Beispiel mit der Datenleitung 215 und der Drainverbindungselektrode 2151 ausgebildet ist, mit einem Akrylharz beispielsweise mit einem Schleuderbeschichtungsverfahren, um die Harzschicht 218 zu bilden, ein Teil der Harzschicht 218, der sich mit der Drainverbindungselektrode 2151 überlappt, durch Ätzen entfernt, um das Durchgangsloch 206 (206a, 206b) auszubilden. Ferner wird beispielsweise die Bildung einer Schicht aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) mit einem Zerstäubungsverfahren auf dem gesamten Substrat, auf dem die Harzschicht 218 mit dem Durchgangsloch 206 gebildet ist, durchgeführt. Anschließend wird das Strukturieren auf der ITO-Schicht unter Verwendung von Fotoätzen durchgeführt, um die Pixelelektrode 217 zu bilden.
Schließlich wird nach dem Beschichten mit einem Polyimidharz auf dem gesamten Substrat, auf dem die Pixelelektrode 217 gebildet ist, beispielsweise in einem Druckverfahren zur Bildung der Orientierungsschicht 219 ein Reibvorgang auf dem Polyimidharz ausgeführt. Als solches wird das Aktivmatrix-Substrat 210 wie oben hergestellt.
Es folgt der Prozess zur Herstellung des Farbfiltersubstrats folgt.
Mit Bezug auf 4 wird nach der Bildung einer Schicht aus fotosensitivem Resistmaterial, das beispielsweise schwarz gefärbt ist, auf dem gesamten zweiten transparenten Substrat 221, das aus transparentem Material, wie etwa Glas, besteht, eine Strukturierung auf der fotosensitiven Resistschicht unter Anwendung von Fotoätzen zur Bildung der schwarzen Matrix 223 durchgeführt. Anschließend, nach der Bildung einer Schicht aus fotosensitivem Resistmaterial, das beispielsweise rot, grün oder blau gefärbt ist, zwischen verschiedenen Gittern der schwarzen Matrix 223, wird zur Bildung einer farbigen Schicht mit der ausgewählten Farbe (z.B. eine rote Schicht) unter Anwendung von Fotoätzen eine Strukturierung auf dem rot, grün oder blau gefärbten fotosensitiven Resistmaterial durchgeführt. Die anderen farbigen Schichten (beispielsweise eine grüne Schicht und eine blaue Schicht) werden dann durch wiederholtes Durchführen des gleichen Prozesses für die anderen beiden Farben gebildet, um eine (in den Figuren nicht gezeigte) Farbfilterschicht zu bilden. Anschließend wird die (beschichtete) Planarisierungsschicht 225 derart ausgebildet, dass sie die Farbfilterschicht und die schwarzen Matrix 223 bedeckt, um die Flachheit des Farbfiltersubstrats 220 zu verbessern.
Anschließend wird nach dem Beschichten mit einer organischen Materialschicht aus negativem, sensibilisiertem Material, wie etwa fotosensitives Akrylharz oder Fotoresist, beispielsweise in einem Schleuderbeschichtungsverfahren auf dem gesamten Substrat, auf dem die Planarisierungsschicht 225 gebildet ist, eine Fotomaske auf der organischen Materialschicht angeordnet und dann ein Belichtungsvorgang durchgeführt, wobei die Fotomaske einen lichtsperrenden Teil und einen lichtdurchlässigen Teil aufweist, der Regionen entspricht, in denen die Abstandshalter 227 liegen. Eine erste Breite des lichtdurchlässigen Teils entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 auf dem Aktivmatrix-Substrat 210 ist größer als eine zweite Breite des lichtdurchlässigen Teils entlang einer Richtung, die senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 verläuft. Anschließend wird zur Ausbildung des Abstandshalters 227 ein Vorgang, wie etwa eine Entwicklung durchgeführt.
Nach dem Beschichten mit einem Polyimidharz, beispielsweise in einem Druckverfahren, auf dem gesamten Substrat, auf dem die Abstandshalter 227 gebildet wind, wird schließlich ein Reibprozess auf dem Polyimidharz ausgeführt, um die Orientierungsschicht 229 zu bilden.
Als solches wird das Farbfiltersubstrat 220 wie oben hergestellt.
Es folgt der Prozess zum Tröpfeln des Flüssigkristalls und zum Verkleben des Substrats.
Zunächst wird auf dem Farbfiltersubstrat 220, das mit dem obigen Prozess zur Herstellung des Farbfiltersubstrats hergestellt ist, z.B. mit einer Auftragseinrichtung eine Rahmenform ausgebildet, indem zum Beispiel ein aus Harz oder dergleichen bestehender Verschluss verwendet wird, der mit Ultraviolettstrahlung oder Hitze gehärtet werden kann. Anschließend wird das Flüssigkristallmaterial auf eine Region getröpfelt, die von dem rahmenförmigen Verschluss auf dem Farbfiltersubstrat 220, auf dem der oben genannte rahmenförmige Verschluss ausgebildet ist, umgeben ist.
Nach dem Verkleben des Farbfiltersubstrats 220, auf das das obige Flüssigkristallmaterial getröpfelt wurde, und des Aktivmatrix-Substrats 210, das unter einer hypobarischen Bedingung mit dem obigen Prozess zur Herstellung eines Aktivmatrix-Substrats hergestellt wird, wird ein geklebter Körper, der durch das Verkleben hergestellt wird, zu einem atmosphärischen Druck geöffnet, um eine Oberfläche des geklebten Körpers unter Druck zu setzen.
Nachdem der in den oben genannten geklebten Körper eingebrachte Verschluss UV-Strahlung ausgesetzt wurde, wird der Verschluss durch Erhitzen des geklebten Körpers gehärtet.
Als solche wird die Flüssigkristallanzeigetafel 200 wie oben hergestellt.
Wie oben veranschaulicht, weist die Flüssigkristallanzeigetafel 200 Folgendes auf: das erste Pixel P1 und das zweite Pixel P2, die in einer Erstreckungsrichtung einer Abtastleitung aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei die erste Breite des Abstandshalters 227 entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 nicht kleiner ist als ein Abstand zwischen einem Durchgangsloch 206 im ersten Pixel P1 und einem Durchgangsloch 206 im zweiten Pixel P2. Somit fällt ein Ende des Abstandshalters 227 nicht in das Innere des Durchgangslochs 206 in dem Aktivmatrix-Substrat 210, auch wenn beim Verkleben des Aktivmatrix-Substrats 210 und des Farbfiltersubstrats 220 ein Versatz auftritt. In diesem Fall stößt außerdem das Ende des Abstandshalters 227 gegen die Pixelelektrode 217 außerhalb des Durchgangslochs 206 im Aktivmatrix-Substrat 210, so dass eine Einheitsdicke zuverlässig beibehalten werden kann, wodurch durch die Verwendung des Abstandshalters 227 eine stabile Steuerung der Dicke der Flüssigkristallanzeigetafel 200 gewährleistet werden kann.
Darüber hinaus sind beide Enden des Abstandshalters 227 so angeordnet, dass sie sich jeweils mit zwei Enden der Durchgangslöcher 206 in zwei angrenzenden Pixeln P überlappen. Somit ist ein Rand für einen durch das Verkleben der Substrate oder dergleichen hervorgerufenen Versatz unnötig, so dass ein Abstand zwischen dem Abstandshalter 227 und dem Durchgangsloch 206 in einer Draufsicht verringert werden kann. Als solches kann das Ragen des Abstandshalters 227 oder des Durchgangslochs 206 zur lichtdurchlässigen Region des Pixels P begrenzt werden. Eine Verkleinerung des Öffnungsverhältnisses des Pixels P kann somit beschränkt werden. Die Verkleinerung des Öffnungsverhältnisses des Pixels kann in einer hochgenauen Flüssigkristallanzeigetafel, bei der die Intervalle zwischen angrenzenden Datenleitungen 215 eng sind, begrenzt werden.
Da außerdem der Abstandshalter 227, der eine langgestreckte Form hat, an der schwarzen Matrix 223 liegt, verläuft die lange Achse des Abstandshalters 227 parallel zur Erstreckungsrichtung des Querabschnitts 2231 der schwarzen Matrix 223, d.h. parallel zur Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229, so dass die Reibrichtung R der Orientierungsschicht 229 während des Ausrichtens der Orientierungsschicht 229 durch Reiben mit der Richtung der langen Achse des Abstandshalters 227 übereinstimmt, so dass die Gefahr verringert wird, dass der Abstandshalter 227 aufgrund des Ausrichtens der Orientierungsschicht 229 durch Reiben zur lichtdurchlässigen Region des Pixels P umgebogen wird, der Lichtdurchtritt verringert wird und der Anzeigekontrast der Flüssigkristallanzeigetafel 200 verbessert wird. Die obigen Verbesserungen sind in einer hochgenauen Flüssigkristallanzeigetafel bedeutender, bei der die Intervalle zwischen angrenzenden Datenleitungen 215 eng sind.
8 ist eine schematische Draufsicht, die ein Aktivmatrix-Substrat 210b gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt. Bei den nachfolgenden Ausführungsformen werden ferner die gleichen Bezugszeichen verwendet und bei Teilen, die den Teilen aus den 3 bis 7 ähnlich sind, auf deren ausführliche Beschreibung verzichtet.
Bei der in 4 gezeigten Flüssigkristallanzeigetafel ist jeder Abstandshalter 227 derart angeordnet, dass sich jeweils beide Enden des Abstandshalters 227 mit zwei Enden der Durchgangslöcher 206 in zwei angrenzenden Pixel P überlappen. Bei dem in 8 gezeigten Aktivmatrix-Substrat 210b weist jedoch eine Flüssigkristallanzeigetafel 200 ein erstes Pixel P1 und ein zweites Pixel P2 auf, die durch angrenzende Datenleitungen 215a, 215b und 215c und zwei angrenzende Gateleitungen 213 definiert sind. Der Abstandshalter 227 ist derart angeordnet, dass er sowohl ein Durchgangsloch 206a in dem ersten Pixel P1 als auch ein Durchgangsloch 206b in dem zweiten Pixel P2 überlappt, wobei beiden Enden des Abstandshalters 227 zwischen der Datenleitung 215a und der Datenleitung 215c liegen, d.h. die erste Breite a der langen Achse des Abstandshalters 227 ist kleiner als ein Abstand zwischen der Datenleitung 215a und der Datenleitung 215c. Darüber hinaus sind zwei angrenzende Abstandshalter 227 entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 um mindestens ein Pixel P beabstandet, so dass eine Wirkung des Abstandshalters 227, die durch die Mobilität der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht 230 hervorgerufen wird, verringert wird, während die erste Breite a des Abstandshalters 227 entlang der Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 weiter erhöht wird, um die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Dicke einer Flüssigkristallzelle beizubehalten.
Ähnlich wie die Ausführungsformen in den 3 bis 7 kann bei der Flüssigkristallanzeigetafel aus 8 durch die Verwendung der Abstandshalter 227 auch die Stabilität der Dickensteuerung der Flüssigkristallanzeigetafel beibehalten, die Verkleinerung des Öffnungsverhältnisses eines Pixels begrenzt und der Kontrast der angezeigten Bilder auf der Flüssigkristallanzeigetafel verbessert werden.
9 ist eine schematische Draufsicht, die ein Aktivmatrix-Substrat 210c gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt.
Ein Aufbau einer Flüssigkristallanzeigetafel aus 9, der demjenigen einer Flüssigkristallanzeigetafel aus den 3 bis 7 ähnlich ist, unterscheidet sich wie folgt von dem Aufbau der Flüssigkristallanzeigetafel aus den 3 bis 7: wie in 9 gezeigt, weist ein Aktivmatrix-Substrat 210b ein erstes Pixel P1, ein zweites Pixel P2 und ein drittes Pixel P3 auf, die entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei in dem ersten Pixel P1, in dem zweiten Pixel P2 und in dem dritten Pixel P3 liegende Durchgangslöcher als erstes Durchgangsloch 206a, als zweites Durchgangsloch 206b bzw. als drittes Durchgangsloch 206c definiert sind. Die Datenleitung 215b liegt zwischen dem ersten Pixel P1 und dem zweiten Pixel P2, und die Datenleitung 215c liegt zwischen dem zweiten Pixel P2 und dem dritten Pixel P3. Der Abstandshalter 227 ist derart angeordnet, dass ein Mittelteil des Abstandshalters 227 das Durchgangsloch 206b in dem zweiten Pixel P2 überlappt, ein Ende des Abstandshalters 227 zwischen dem ersten Durchgangsloch 206a und der Datenleitung 215b angeordnet ist, ein anderes Ende des Abstandshalters 227 zwischen dem zweiten Durchgangsloch 206b und der Datenleitung 215b angeordnet ist und zwei angrenzende Abstandshalter 227 entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 durch mindestens ein Pixel P beabstandet sind, so dass eine durch die Mobilität von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallanzeigetafel 230 hervorgerufene Wirkung des Abstandshalters 227 verringert ist, während die erste Breite a des Abstandshalters 227 entlang der Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 weiter erhöht wird, um die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Dicke einer Flüssigkristallzelle zu erhöhen.
Ähnlich wie bei den Ausführungsformen der 3 bis 8 ist es bei der Flüssigkristallanzeigetafel aus 9 auch möglich, die Stabilität der Dickensteuerung der Flüssigkristallanzeigetafel durch die Verwendung von Abstandshaltern 227 zu halten, die Zunahme des Öffnungsverhältnisses eines Pixels zu begrenzen und den Kontrast der angezeigten Bilder der Flüssigkristallanzeigetafel zu verbessern.
10 ist eine schematische Draufsicht, die ein Aktivmatrix-Substrat 210c gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt.
Ein Aufbau einer Flüssigkristallanzeigetafel aus 10 ist dem einer Flüssigkristallanzeigetafel der 3 bis 7 ähnlich, unterscheidet sich jedoch wie folgt von dem Aufbau der Flüssigkristallanzeigetafel aus den 3 bis 7: wie in 10 gezeigt, weist ein Aktivmatrix-Substrat 210c ein erstes Pixel P1, ein zweites Pixel P2 und ein drittes Pixel P3 auf, die entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei in dem ersten Pixel P1, in dem zweiten Pixel P2 und in dem dritten Pixel P3 liegende Durchgangslöcher 206 als erstes Durchgangsloch 206a, als zweites Durchgangsloch 206b bzw. als drittes Durchgangsloch 206c definiert sind. Der Abstandshalter 227 ist derart angeordnet, dass ein Mittelteil des Abstandshalters 227 das zweite Durchgangsloch 206b in dem zweiten Pixel P2 überlappt, ein Ende des Abstandshalters 227 entlang einer Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 ein Ende des ersten Durchgangslochs 206a überlappt, ein anderes Ende des Abstandshalters 227 entlang der Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 ein Ende des dritten Durchgangslochs 206c überlappt und zwei angrenzende Abstandshalter 227 entlang der Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 durch mindestens ein Pixel P beabstandet sind, so dass eine durch die Mobilität von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallschicht 230 hervorgerufene Wirkung des Abstandshalters 227 verringert ist, während die erste Breite a des Abstandshalters 227 entlang der Erstreckungsrichtung der Gateleitung 213 weiter erhöht wird, um die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Dicke eines Flüssigkristalls zu erhöhen.
Ähnlich wie bei den Ausführungsformen aus den 3 bis 9 kann bei der Flüssigkristallanzeigetafel aus 10 durch die Verwendung der Abstandshalter 227 auch die Stabilität der Dickensteuerung der Flüssigkristallanzeigetafel beibehalten, die Verkleinerung des Öffnungsverhältnisses eines Pixels begrenzt und der Kontrast der angezeigten Bilder der Flüssigkristallanzeigetafel verbessert werden.
11 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt des Abstandshalters 227b in einer zu einer Substratebene einer Flüssigkristallanzeigetafel parallelen Ebene gemäß Ausführungsformen der Offenbarung zeigt.
Ein Aufbau einer Flüssigkristallanzeigetafel aus 11 ist demjenigen einer Flüssigkristallanzeigetafel aus den 3 bis 7 ähnlich, unterscheidet sich jedoch wie folgt von dem Aufbau der Flüssigkristallanzeigetafel aus den 3 bis 7: wie in 11 gezeigt, hat ein Querschnitt des Abstandshalters 227b in einer zur Substratebene der Flüssigkristallanzeigetafel parallelen Ebene die Form einer Ellipse, die aus einem Rechteck E und zwei Bögen A besteht, die an zwei Enden des Rechtecks E liegen. Eine erste Breite a des Abstandshalters 227b entspricht einer Summe aus einer Länge eines Rands e1 des Rechtecks E und Höhen h der beiden Bögen a, und eine zweite Breite b des Abstandshalters 227b entspricht einer Länge eines anderen Rands e2 des Rechtecks E. Die erste Breite Aktivmatrix-Substrat ist ferner größer als die zweite Breite b.
Bei den obigen Ausführungsformen ist die erste Breite des Abstandshalters nicht kleiner als ein Abstand zwischen zwei angrenzenden Durchgangslöchern, wodurch die Gleichmäßigkeit und die Stabilität der Dickensteuerung der Flüssigkristallanzeigetafel gehalten werden können. Darüber hinaus ist der Abstandshalter, der eine langgestreckte Form hat, an der schwarzen Matrix angeordnet, wodurch das Risiko verringert wird, dass der Abstandshalter aufgrund des Ausrichtens durch Reiben zur lichtdurchlässigen Region des Pixels P umgebogen wird, der Lichtaustritt reduziert wird und der Anzeigekontrast der Flüssigkristallanzeigetafel verbessert wird. Die oben genannten Verbesserungen sind insbesondere bei einer hochgenauen Flüssigkristallanzeigetafel bedeutender, bei der Intervalle zwischen angrenzenden Datenleitungen eng sind.
Die Flüssigkristallanzeigetafel und das Verfahren zu ihrer Herstellung, die mit der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt werden, wurden oben ausführlich beschrieben, wobei besondere Beispiele hier angegeben sind, um die Prinzipien und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu veranschaulichen, und die obigen Ausführungsformen lediglich für das Verständnis des Verfahrens und des Konzepts der vorliegenden Offenbarung dienen. Zahlreiche Änderungen und Modifikationen können von dem Fachmann an der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden, ohne von dem Umfang oder Gedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Somit soll die vorliegende Offenbarung Änderungen und Modifikationen der vorliegenden Offenbarung, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen, und gleichwertige Elemente umfassen.
Bei den erläuterten beispielhaften Ausführungsformen können zahlreiche Änderungen und Zusätze vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Während sich die oben beschriebenen Ausführungsformen auf besondere Merkmale beziehen, kann zum Beispiel der Umfang der vorliegenden Offenbarung auch Ausführungsformen mit anderen Merkmalskombinationen und Ausführungsformen umfassen, die nicht alle beschriebenen Merkmale aufweisen. Dementsprechend soll der Umfang der vorliegenden Offenbarung alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Änderungen, die in den Umfang der Ansprüche fallen, zusammen mit gleichwertigen Elementen davon umfassen.

Claims

Flüssigkristallanzeigetafel (200), mit: einem ersten Substrat (211) und einem zweiten Substrat (221), Abtastleitungen (213) und Datenleitungen (215), wobei sich die Abtastleitungen (213) mit den Datenleitungen (215) auf dem ersten Substrat (211) schneiden, um mehrere Pixel P zu definieren, mehreren Schaltelementen (205), einer Isolierschicht (214), die derart angeordnet ist, dass sie die mehreren Schaltelemente (205) bedeckt, mehreren Pixelelektroden (217), die auf der Isolierschicht (214) angeordnet sind und über mehrere in der Isolierschicht (214) ausgebildete Durchgangslöcher (206) mit den Schaltelementen (205) verbunden sind, wobei die mehreren Pixel P ein erstes Pixel P1 und ein zweites Pixel P2 aufweisen, die in einer Erstreckungsrichtung der Abtastleitung (213) aneinander angrenzend angeordnet sind, und die mehreren Durchgangslöcher (206) ein erstes Durchgangsloch (206a) aufweisen, das in dem ersten Pixel P1 liegt, und ein zweites Durchgangsloch (206b), das in dem zweiten Pixel P2 liegt, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel (200) ferner Folgendes aufweist: eine schwarze Matrix (223), die auf dem zweiten Substrat (221) liegt und entlang der Erstreckungsrichtung der Abtastleitung (213) angeordnet ist, eine Flüssigkristallschicht (230), die zwischen dem ersten Substrat (211) und dem zweiten Substrat (221) liegt, und Abstandshalter (227), die in der Flüssigkristallschicht (230) liegen und dazu ausgelegt sind, die Dicke der Flüssigkristallschicht (230) beizubehalten, wobei die Abstandshalter (227) entsprechend der schwarzen Matrix (223) angeordnet sind und die Abstandshalter (227) in einer zur Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix (223) parallelen Richtung eine erste Breite und in einer zur Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix (223) senkrechten Richtung eine zweite Breite haben, wobei die zweite Breite kleiner ist als die erste Breite und die erste Breite nicht kleiner ist als ein Abstand zwischen dem ersten Durchgangsloch (206a) und dem zweiten Durchgangsloch (206b).
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der das erste Substrat (211) ferner mit einer gemeinsamen Elektrode (237) versehen ist, die dazu ausgelegt ist, mit der Pixelelektrode (217) ein paralleles elektrisches Feld zu bilden, der Abstandshalter (227) auf dem zweiten Substrat (221) ausgebildet ist und das zweite Substrat (221) ferner mit einer Orientierungsschicht (125) mit einer zur Erstreckungsrichtung der schwarzen Matrix (223) parallelen Reibrichtung versehen ist.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 2, bei der die Pixelelektrode (217) oder die gemeinsame Elektrode (237), die der Flüssigkristallschicht (230) nahe liegt, mit einem Spalt (2171) versehen ist und zwischen einer Erstreckungsrichtung des Spalts (2171) und der Reibrichtung der Orientierungsschicht (125) ein Winkel gebildet ist, der ungleich 90 Grad ist.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 3, bei der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht (230) negative Flüssigkristallmoleküle sind.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 4, bei der ein Winkel von nicht weniger als 75 Grad zwischen der Erstreckungsrichtung des Spalts (2171) und der Reibrichtung der Orientierungsschicht (125) ausgebildet ist.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 4, bei der der Winkel 83 Grad beträgt.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der die Isolierschicht (214) eine Harzschicht ist.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der die erste Breite des Abstandshalters (227) nicht größer ist als eine Summe aus einer Breite des ersten Pixels P1 und einer Breite des zweiten Pixels P2 entlang der Erstreckungsrichtung der Abtastleitung (213).
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der die zweite Breite des Abstandshalters (227) kleiner ist als eine Breite der schwarzen Matrix (223).
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der ein Querschnitt des Abstandshalters (227) in einer zum ersten Substrat (211) parallelen Ebene oval ist.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der ein Querschnitt des Abstandshalters (227) in einer zum ersten Substrat (211) parallelen Ebene die Form einer Ellipse hat, die aus einem Rechteck E und zwei an zwei Enden des Rechtecks E liegenden Bögen A besteht.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der sich ein Ende des Abstandshalters (227) mit einem Ende des ersten Durchgangslochs (206a) überlappt und ein anderes Ende des Abstandshalters (227) mit einem Ende des zweiten Durchgangslochs (206b) überlappt.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der die mehreren Pixel P ferner ein drittes Pixel P3 aufweisen, das in Erstreckungsrichtung der Abtastleitung (213) angrenzend an das zweite Pixel P2 angeordnet ist, und die mehreren Durchgangslöcher (206) ferner ein drittes Durchgangsloch (206c) aufweisen, das im dritten Pixel P3 liegt.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 13, bei der sich ein Ende des Abstandshalters (227) mit einem Ende des ersten Durchgangslochs (206a) überlappt und ein anderes Ende des Abstandshalters (227) zwischen dem zweiten Durchgangsloch (206b) und dem dritten Durchgangsloch (206c) angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 13, bei der ein Ende des Abstandshalters (227) zwischen dem ersten Durchgangsloch (206a) und dem zweiten Durchgangsloch (206b) angeordnet ist und ein anderes Ende des Abstandshalters (227) zwischen dem zweiten Durchgangsloch (206b) und dem dritten Durchgangsloch (206c) angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 13, bei der sich ein Mittelteil des Abstandshalters (227) mit dem zweiten Durchgangsloch (206b) überlappt.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 16, bei der sich ein Ende des Abstandshalters (227) mit einem Ende des ersten Durchgangslochs (206a) überlappt und ein anderes Ende des Abstandshalters (227) mit einem Ende des dritten Durchgangslochs (206c) überlappt.
Flüssigkristallanzeigetafel (200) nach Anspruch 1, bei der die Abstandshalter (227) einen ersten Abstandshalter und einen zweiten Abstandshalter umfassen, die auf dem zweiten Substrat (221) ausgebildet sind, ein Ende des ersten Abstandshalters das erste Substrat (211) berührt und ein Ende des zweiten Abstandshalters um einen Abstand von dem ersten Substrat (211) beabstandet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigetafel, das Folgendes umfasst: Ausbilden eines zweiten Substrats (221) mit einer schwarzen Matrix (223), wobei die schwarze Matrix (223) mehrere Öffnungen aufweist, die mit einer Farbfilterschicht gefüllt sind, Ausbilden einer organischen Materialschicht auf der Farbfilterschicht, Belichten der organischen Materialschicht unter Verwendung einer Fotomaske mit einem lichtdurchlässigen Teil und einem lichtsperrenden Teil, wobei der lichtdurchlässige Teil eine erste Breite und eine zweite Breite hat, und Entwickeln der belichteten organischen Materialschicht zur Bildung eines Abstandhalters (227).