CN102566148B - 液晶显示面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示面板及其制造方法，所述液晶显示面板包括：形成在上基板上的柱状衬垫料、形成在与所述上基板相对的下基板上的与多条栅线和多条数据线连接的薄膜晶体管、形成在由所述栅线和所述数据线的交叉所提供的像素区域的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管连接、和与所述像素区域相配地形成在所述栅线上的突出图案部，所述突出图案部具有突出部和突出部支撑图案，所述突出部形成为与所述柱状衬垫料接触，以减小所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积、所述突出部支撑图案防止所述衬垫料在发生物理碰撞或振动时陷入。

Description

液晶显示面板及其制造方法

本申请要求2010年11月4日提交的韩国专利申请No.10-2010-0109216的优先权，在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板及其制造方法，尤其涉及一种在物理碰撞或振动时能防止产生意外的污渍以提高显示质量的液晶显示面板及其制造方法。

背景技术

液晶显示器通过电场控制具有介电各向异性的液晶的光透射率从而显示图像。参照图1，液晶显示器具有液晶显示面板10，液晶显示面板10具有彼此相对粘接在一起的薄膜晶体管基板14和滤色器基板12、在两个基板12和14之间保持固定盒间隙的柱状衬垫料40、以及填充在盒间隙中的液晶。

薄膜晶体管基板14具有在下基板上彼此交叉形成且在其间设置有栅绝缘膜的栅线和数据线、形成在每个交点部分的薄膜晶体管TFT、形成在由所述交叉结构提供的像素区域的像素电极、以及涂布在上述元件上的下取向膜。

滤色器基板12具有用于产生彩色的滤色器、用于防止光泄漏的黑矩阵、用于与像素电极形成垂直电场的公共电极、以及涂布在上述元件上用于液晶取向的上取向膜。

如果给液晶显示面板10施加物理碰撞，或者使液晶显示面板10振动，则上基板处的柱状衬垫料40与下基板之间的摩擦面积变大，柱状衬垫料40被下压从而形成污渍。为了减小摩擦面积，与柱状衬垫料相对地在下基板上形成突出部32，从而柱状衬垫料40被压入(driven into)突出部32中及恢复初始状态以减小污渍。

然而，参照图1，如果在液晶显示面板10的机械硬度测试中物理碰撞或振动很强，当固定液晶显示面板10的模件22和20弯曲时，如图所示在M区域，保持显示面板中间隙的突出部32和突出部支撑图案34戳入柱状衬垫料40中。就是说，当力因物理碰撞而集中在突出部32时，柱状衬垫料40陷入(stickinto)突出部32中，这导致在其中陷入了柱状衬垫料40的区域处的污渍。

发明内容

因此，本发明涉及一种液晶显示面板及其制造方法。

本发明的一个目的是提供一种在发生物理碰撞或振动时能防止产生污渍以提高显示质量的液晶显示面板及其制造方法。

在下面的描述中将部分列出本发明的其它优点、目的和特征，这些优点、目的和特征的一部分根据下面的描述对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的目的和其他优点。

为了获得这些目的和其它的优点，根据本发明的目的，如这里具体表示和广义描述的，一种液晶显示面板，包括：形成在上基板上的柱状衬垫料；形成在与所述上基板相对的下基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管与多条栅线和多条数据线连接；形成在由所述栅线和所述数据线的交叉所提供的像素区域的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管连接；和与所述像素区域相配地形成在所述栅线上的突出图案部，所述突出图案部包括突出部和突出部支撑图案，所述突出部形成为与所述柱状衬垫料接触，以减小所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积，所述突出部支撑图案防止所述衬垫料在发生物理碰撞或振动时陷入。

在该情形中，所述突出图案部与所述像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与每两个像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与所述液晶显示面板的四个角和中心相配地形成在所述栅线上。

而且，所述突出图案部是在形成所述薄膜晶体管的源电极、漏电极和半导体图案时用半色调掩模或狭缝掩模来形成的。

而且，所述突出部与所述薄膜晶体管的源电极和漏电极由相同的材料同时形成在相同的层上。

而且，所述突出部支撑图案与所述薄膜晶体管的半导体图案由相同的材料同时形成在相同的层上。

而且，所述突出部支撑图案包括：用于支撑所述突出部的芯部和围绕所述芯部形成的尾部。

而且，所述突出部支撑图案的所述尾部具有1.8μm～5μm的长度。

在本发明的另一个方面，一种制造液晶显示面板的方法，包括下述步骤：在上基板上形成柱状衬垫料；在与所述上基板相对的下基板上形成栅电极图案，所述栅电极图案包括栅线和栅电极；在上面形成有所述栅电极图案的所述下基板上沉积栅绝缘膜、半导体层和数据电极层；在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上形成具有彼此不同厚度的第一和第二光刻胶图案；用所述第一和第二光刻胶图案蚀刻所述半导体层和所述数据电极层，从而形成包括源电极和漏电极的数据金属图案、下层半导体图案、以及突出图案部，所述突出图案部具有突出部和突出部支撑图案，所述突出部支撑图案所形成的面积大于当发生物理碰撞或振动时所述柱状衬垫料下压在所述突出部上时的所述柱状衬垫料下压表面的面积；和将所述上基板与所述下基板粘结在一起，以使所述柱状衬垫料与所述突出部接触。

在该情形中，其中所述突出部支撑图案包括：用于支撑所述突出部的芯部和围绕所述芯部形成的尾部。

而且，所述突出部支撑图案的所述尾部具有1.8μm～5μm的长度，用于在发生物理碰撞或振动时防止所述柱状衬垫料陷入。

而且，所述突出图案部与所述像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与每两个像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与所述液晶显示面板的四个角和中心相配地形成在所述栅线上。

而且，在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上形成具有彼此不同厚度的第一和第二光刻胶图案的步骤包括下述步骤：在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上涂布光刻胶；提供半色调掩模或狭缝掩模，所述掩模包括：在将要形成所述半导体图案、所述数据金属图案和所述突出部的区域处的用于遮蔽UV射线的遮光区域、在将要形成突出部支撑图案和所述薄膜晶体管的沟道的区域处具有半透射层以控制光透射率的半透射区域、以及完全透射UV射线的透射区域；以及用所述半色调掩模或所述狭缝掩模形成第一和第二光刻胶图案。

在本发明的另一个方面，一种液晶显示面板，包括：形成在上基板上的柱状衬垫料；形成在下基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管与多条栅线和多条数据线连接；形成在由所述栅线和所述数据线的交叉所提供的像素区域的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管连接；和突出图案部，所述突出图案部包括：与所述像素区域相配地形成在所述栅线上的第一突出图案部，和与所述液晶显示面板的外围区域或中心相配地形成在除上面形成有所述第一突出图案部的栅线之外的栅线上的第二突出图案部，所述第二突出图案部的面积大于所述第一突出图案部的面积。

而且，所述第一突出图案部包括：第一突出部，所述第一突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，从而减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积；和支撑所述第一突出部的第一突出部支撑图案。

而且，所述第二突出图案部包括：第二突出部，所述第二突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，从而减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积；和支撑所述第二突出部的第二突出部支撑图案，所述第二突出部支撑图案所形成的面积大于所述第一突出部支撑图案的面积。

而且，所述第一突出部支撑图案的尾部的左/右方向长度形成为比所述第二突出部支撑图案的尾部的左/右方向长度要长。

而且，所述第一突出部支撑图案的所述尾部的长度以及所述第二突出部支撑图案的所述尾部的长度的每个都为1.8μm～5μm，以在发生物理碰撞或振动时防止所述柱状衬垫料陷入。

在本发明的另一个方面，一种制造液晶显示面板的方法，包括下述步骤：在上基板上形成柱状衬垫料；在与所述上基板相对的下基板上形成栅电极图案，所述栅电极图案包括栅线和栅电极；在上面形成有所述栅电极图案的所述下基板上沉积栅绝缘膜、半导体层和数据电极层；在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上形成具有彼此不同厚度的第一和第二光刻胶图案；用所述第一和第二光刻胶图案蚀刻所述半导体层和所述数据电极层，从而形成具有源电极和漏电极的数据金属图案、下层半导体图案、第一突出图案部和第二突出图案部，所述第一突出图案部在所述栅线上，所述第二突出图案部在除上面形成有所述第一突出图案部的所述栅线之外的与外围区域或中心相配的栅线上，所述第二突出图案部的面积大于所述第一突出图案部的面积；和将所述上基板与所述下基板粘结在一起，以使所述柱状衬垫料与所述第一和第二突出部接触。

而且，所述第一突出图案部包括：第一突出部，所述第一突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，从而减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积；和支撑所述第一突出部的第一突出部支撑图案。

而且，所述第二突出图案部包括：第二突出部，所述第二突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，从而减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积；和支撑所述第二突出部的第二突出部支撑图案，所述第二突出部支撑图案所形成的面积大于所述第一突出部支撑图案的面积。

而且，所述第二突出部支撑图案的尾部的长度形成为长于所述第一突出部支撑图案的尾部的长度。

而且，所述第一突出部支撑图案的所述尾部的长度以及所述第二突出部支撑图案的所述尾部的长度的每个都为1.8μm～5μm，以在发生物理碰撞或振动时防止所述柱状衬垫料陷入。

应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的内容提供进一步的解释。

附图说明

给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1分别图解了当在机械强度测试中给现有技术液晶显示面板施加物理碰撞或振动时现有技术液晶显示面板的剖面图；

图2图解了根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的平面图；

图3分别图解了图2中的液晶显示面板沿线I-I’和II-II’的剖面图；

图4A到4C图解了显示根据本发明第一个优选实施方式的突出图案部的平面图；

图5图解了图2或3中突出图案部的放大平面图；

图6A和6B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中的栅金属图案的平面图和剖面图；

图7A和7B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成半导体图案、数据金属图案和突出图案部的步骤的平面图和剖面图；

图8A到8E详细图解了用于描述图7A和7B中所示的半导体图案、数据金属图案和突出图案部的剖面图；

图9图解了在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中用于形成半导体图案、数据金属图案和突出图案部的狭缝掩模的剖面图；

图10A和10B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成保护膜的步骤的平面图和剖面图；

图11A和11B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成像素电极的步骤的平面图和剖面图；

图12图解了在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中提供滤色器基板的剖面图；

图13图解了通过制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法制造的液晶显示面板的剖面图；

图14A和14B图解了显示根据本发明第二个优选实施方式的液晶显示面板的平面图；

图15图解了图14A中液晶显示面板沿线I-I’，II-II’和III-III’的剖面图；

图16图解了图14A中突出图案部的剖面的放大图；

图17A到17E图解了用于显示在制造根据本发明第二个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成第一和第二突出图案、半导体图案和数据金属图案的步骤的剖面图。

具体实施方式

现在详细描述本发明的具体实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。只要可能，在整个附图中将使用相同的参考数字表示相同或相似的部件。需要引起注意的是，如果确定公知技术会导致误解本发明，则将省略对该公知技术的详细描述。

将参照图2到17E描述本发明的优选实施方式。

图2图解了根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的平面图，图3分别图解了图2中的液晶显示面板沿线I-I’和II-II’的剖面图。图4A到4C图解了显示根据本发明第一个优选实施方式的突出图案部的平面图，图5图解了图2或3中突出图案部的放大平面图。

参照图2和3，液晶显示面板包括薄膜晶体管基板和滤色器基板，所述薄膜晶体管基板和滤色器基板彼此相对且在两者间设置有液晶。

滤色器基板具有形成在上基板230上的滤色器阵列，所述滤色器基板包括用于防止漏光的黑矩阵232、用于产生彩色的滤色器234、用于补偿由滤色器234导致的台阶的涂层236、用于与像素电极122形成垂直电场的公共电极238、以及用于保持盒间隙的柱状衬垫料180。

滤色器234包括用于产生彩色的红色、绿色和蓝色滤色器R，G，B。红色、绿色和蓝色滤色器R，G，B每个都吸收或透过特定波长的光，红色、绿色或蓝色滤色器包括用于产生红色、绿色或蓝色的红色、绿色或蓝色颜料。

黑矩阵232形成在上基板230上，以划分出上面形成有滤色器234的像素区域，黑矩阵232与薄膜晶体管基板上的栅线102、数据线104和薄膜晶体管130重叠。黑矩阵232遮蔽由不希望的液晶取向导致的光透射，从而提高液晶显示器的对比度，并且黑矩阵232防止光直接入射到薄膜晶体管130上，从而防止薄膜晶体管130的漏光。

在滤色器234和黑矩阵232上由诸如压克力树脂的透明有机绝缘材料形成涂层236。涂层236补偿滤色器234和黑矩阵232的台阶以提供平坦的表面。

公共电极238是涂布在涂层236整个表面上的透明导电层，用来在驱动液晶时供给作为基准电压的公共电压。因而，公共电极238由与像素电极122相同或不同的材料形成在与像素电极122不同的基板上以形成垂直电场，或者与像素电极122由相同的材料形成在同一基板上以形成平面电场。作为例子，本发明图解了形成在彼此不同基板上的像素电极122和公共电极238。

柱状衬垫料180形成在公共电极238上，用于保持上基板230与下基板101之间的盒间隙。柱状衬垫料180支撑在形成于下基板101上的突出图案部150上。

薄膜晶体管基板包括与栅线102和数据线104连接的薄膜晶体管130、形成在由栅线102和数据线104的交叉结构提供的像素区域的像素电极120、以及用于支撑形成在上基板230上的柱状衬垫料180的突出图案部150。

薄膜晶体管130响应于供给到栅线102的扫描信号，用供给到数据线104的像素信号给像素电极充电并保持该像素信号。为此，薄膜晶体管130具有栅电极106、源电极108、漏电极110、有源层114和欧姆接触层116。

栅电极106与栅线102连接，从而具有从栅线102供给到栅电极106的扫描信号。源电极108与数据线104连接，从而具有从数据线104供给到源电极108的像素信号。漏电极110形成为与源电极108相对，且在漏电极110与源电极108间设置了有源层114的沟道部分，从而将像素信号从数据线104供给到像素电极122。有源层114与栅电极106重叠，且在有源层114与栅电极106间设置有栅绝缘膜112，以在源电极和漏电极108和110之间形成沟道部分。欧姆接触层116形成在源电极108、漏电极110与有源层114之间，即形成在除沟道部分外的有源层114上。欧姆接触层116用于减小源电极108、漏电极110与有源层114之间接触电阻。包括有源层114和欧姆接触层116的半导体图案形成为不仅与源电极和漏电极108和110重叠，而且还与包括数据线104和数据下电极的数据金属图案重叠。

像素电极122通过接触孔120与薄膜晶体管130的漏电极110接触。据此，通过薄膜晶体管130从数据线104供给像素电极122像素信号。

突出图案部150可如图4A中所示分别与像素区域122相配地形成在栅线102上，或者可如图4B中所示分别与每两个像素区域122相配地形成在栅线102上，或者可如图4C中所示分别与在液晶显示面板上受到物理碰撞或振动时变形严重的液晶显示面板的四个角和中心相配地形成在栅线102上。如图2和4A中所示，将以突出图案部150与像素区域122相配地形成在栅线102上的情形作为例子描述第一个实施方式的突出图案部150。

突出图案部150包括突出部152和支撑所述突出部152的突出部支撑图案154或156，所述突出部152形成为与上基板230上的柱状衬垫料180接触。

突出部152具有较小面积，以减小柱状衬垫料180与下基板101之间的摩擦面积并确保透射率。突出部152在形成源电极和漏电极108和110的步骤中由与源电极和漏电极108和110相同的材料与源电极和漏电极108和110一起形成在相同的层上。

突出部支撑图案154或156防止柱状衬垫料180由于物理碰撞而陷在下基板101中。就是说，如果液晶显示面板处于高温环境中，或者经受类似于液晶显示面板的机械强度测试的物理碰撞，使负荷集中在突出部上，则柱状衬垫料不能恢复初始状态，而是按压突出部152及覆盖该突出部152的突出部支撑图案154或156。在该情形中，因为突出部支撑图案154或156所形成的面积比下压在突出部152上的柱状衬垫料180的面积大，所以柱状衬垫料180不会陷在下基板101中。

详细地说，参照图5，突出部支撑图案154或156包括用于支撑突出部152的芯部和围绕该芯部的尾部154a或156a。突出部支撑图案154或156的尾部154a或156a具有1.8μm～5μm的长度D1，从而尾部154a或156a的面积大于发生物理碰撞或振动时的柱状衬垫料180下压表面的面积。当突出部支撑图案154或156的尾部154a或156a的长度D1变长时，突出部支撑图案154或156的整个圆形面积变大。因而，在形成源电极、漏电极和半导体图案时，利用半色调掩模或狭缝掩模将尾部154a或156a的长度D1形成得较长。突出部支撑图案154或156是半导体层。

如之前所述，突出图案部150可通过减小突出部152的面积确保面板的透射率，并通过改善由物理碰撞或振动导致的柱状衬垫料180的陷入而防止产生污渍。

同时，尽管以突出部152和突出部支撑图案154或156形成为圆形的情形作为例子描述了突出图案部150的突出部152和突出部支撑图案154或156，突出图案部150的突出部152和突出部支撑图案154或156可以是圆形、椭圆形、矩形或三角形，但不限于上述形状。

图6A～12图解了用于描述制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法的平面图和剖面图。

图6A和6B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中栅金属图案的平面图和剖面图。

在下基板101上形成包括栅线102和栅电极106的栅金属图案。

详细地说，通过诸如溅射的沉积方法在下基板101上形成栅金属层。栅金属层可以是Mo、Ti、AlNd、Al、Cr、Mo合金、Cu合金、或Al合金的单金属层，或者是Al/Cr、Al/Mo、Al/(Nd)/Al、Al(Nd)/Cr、Mo/Al(Nd)/Mo、Cu/Mo、Ti/Al(Nd)/Ti、Mo/Al、Mo/Ti/Al(Nd)、Cu合金/Mo、Cu合金/Al、Cu合金/Mo合金、Cu合金/Al合金、Al/Mo合金、Mo合金/Al、Al合金/Mo合金、Mo合金/Al合金、或Mo/Al合金中至少两层的叠层。然后，通过光刻和蚀刻将栅金属层构图，以形成包括栅线102和栅电极106的栅金属图案。

图7A和7B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成半导体图案、数据金属图案和突出图案部的步骤的平面图和剖面图，图8A到8E详细图解了用于描述图7A和7B中所示的半导体图案、数据金属图案和突出图案部的剖面图。

参照图8A，在上面形成有栅金属图案的下基板101上依次形成栅绝缘膜112、非晶硅层214、掺杂(n+或p+)的非晶硅层216、和数据金属层218。例如，通过PECVD形成栅绝缘膜112、非晶硅层214和掺杂非晶硅层216，通过溅射形成数据金属层218。栅绝缘膜112由诸如SiOx和SiNx的无机绝缘材料形成，数据金属层218可以是Mo、Ti、AlNd、Al、Cr、Mo合金、Cu合金、或Al合金的单金属层，或者是Al/Cr、Al/Mo、Al/(Nd)/Al、Al(Nd)/Cr、Mo/Al(Nd)/Mo、Cu/Mo、Ti/Al(Nd)/Ti、Mo/Al、Mo/Ti/Al(Nd)、Cu合金/Mo、Cu合金/Al、Cu合金/Mo合金、Cu合金/Al合金、Al/Mo合金、Mo合金/Al、Al合金/Mo合金、Mo合金/Al合金、或Mo/Al合金中至少两层的叠层。然后，在数据金属层218上涂布光刻胶220并使用狭缝掩模或半色调掩模通过光刻法使光刻胶经过曝光和显影，以形成具有台阶的光刻胶图案220a或220b。

详细地说，参照图8A，半色调掩模具有形成在基板170上具有遮光层172的遮光区域S1、形成在基板170上具有半透射层174的半透射区域S2、以及仅具有基板170的透射层S3。或者，如图9中所示，可提供狭缝掩模，狭缝掩模包括形成在基板270上具有遮光层272的遮光区域S1、形成在基板270上具有多个狭缝274的半透射区域S2、以及仅具有基板270的透射区域S3。将描述使用半色调掩模的情形。遮光区域S1位于将要形成半导体图案、数据金属图案和突出部152的区域以遮蔽UV射线，从而如图8B中所示在显影之后留下第一光刻胶图案220a。半透射区域S2具有叠在将要形成突出部支撑图案154或156以及薄膜晶体管沟道的区域的半透射层174以控制光透射率，从而如图8B中所示在显影之后留下比第一光刻胶图案220a薄的第二光刻胶图案220b。透射区域S3完全透射UV射线，从而如图8B中所示在显影之后移除光刻胶。因而，通过控制半色调掩模的半透射层174的长度，可将突出部支撑图案154或156的尾部154a或156a的长度D1形成得较长。半色调掩模基板170上的半透射层174的长度越长，尾部154a或156a的长度越长。在该情形中，可以形成半透射层174，以使突出部支撑图案154或156的尾部154a或156a的长度D1形成为1.8μm～5μm。

参照图8C，通过用具有台阶的光刻胶图案220a或220b进行蚀刻，将数据金属层218、非晶硅层214和掺杂(n型或p型)的非晶硅层216构图，从而形成数据金属图案218、下层半导体图案114或116以及突出部支撑图案154或156。在该情形中，数据金属图案中的源电极和漏电极具有连接的结构。

然后，参照图8D，通过使用氧等离子体将光刻胶图案220a灰化，从而使第一光刻胶图案220a变薄，并移除第二光刻胶图案220b。然后，通过用灰化后的第一光刻胶图案220a进行蚀刻，移除暴露的数据金属层218和下层掺杂的非晶硅层116。据此，将源电极108和漏电极110分离并暴露出有源层。当暴露出突出部支撑图案154或156的尾部时，形成了突出部152。

然后，参照图8E，通过剥离工艺移除数据金属图案的源/漏电极108、110上残留的第一光刻胶图案220a。

因而，因为可在半导体图案和数据金属图案的步骤中，用半色调掩模形成包括突出部152和突出部支撑图案154或156的突出图案部150，所以可简化制造工艺，且通过控制半色调掩模的半透射层的面积，可将突出部支撑图案的尾部的长度控制为较长。

图10A和10B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成保护膜的步骤的平面图和剖面图。

在上面形成有半导体图案114或116、数据金属图案108，110、以及突出图案部150的栅绝缘膜112上形成包括像素接触孔120的保护膜118。

详细地说，在上面形成有半导体图案114或116、数据金属图案108，110、以及突出图案部150的栅绝缘膜112上形成保护膜118。保护膜118由与栅绝缘膜112相同的无机绝缘材料、或者诸如压克力树脂的有机绝缘材料形成。通过光刻和蚀刻将保护膜118构图，从而形成穿过保护膜118的像素接触孔120。像素接触孔120形成为经保护膜118暴露漏电极110。

图11A和11B分别图解了用于描述在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成像素电极的步骤的平面图和剖面图。

参照图11A和11B，在保护膜118上形成像素电极122。

详细地说，通过诸如溅射的沉积工艺在保护膜118上形成透明导电层。透明导电层由氧化锡TO、氧化铟锡ITO、氧化铟锌IZO或氧化铟锡锌ITZO形成。通过光刻和蚀刻将透明导电层构图，从而形成像素电极122。

图12图解了在制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法中提供滤色器基板的剖面图。

提供滤色器基板，该滤色器基板具有形成在上基板230上用于划分上面分别形成滤色器234的像素区域的黑矩阵232、红色R，绿色G和蓝色B滤色器234、形成为覆盖黑矩阵232和R，G，B滤色器234的诸如压克力树脂的透明有机材料的涂层236、形成在涂层236上的透明导电材料层的公共电极238、以及形成在公共电极上用于保持盒间隙的柱状衬垫料180。

参照图13，将在图6A～11B中所示步骤中形成的薄膜晶体管基板和滤色器基板粘接在一起，以形成液晶显示面板。通过粘接，上基板上的柱状衬垫料与下基板接触。

图14A和14B图解了显示根据本发明第二个优选实施方式的液晶显示面板的平面图，图15图解了图14A中液晶显示面板沿线I-I’，II-II’和III-III’的剖面图。图16图解了图14A中突出图案部的剖面的放大图。

因为图14A、14B或15所示的液晶显示面板具有与图2或3中所示的液晶显示面板相同的元件，所以将省略相同元件的详细描述。

参照图14A，突出图案部150和160包括在除液晶显示面板的四个角A，B，C，D以及中心之外的像素区域处形成在栅线102上的第一突出图案部150、以及与液晶显示面板的四个角A，B，C，D以及中心相配地形成在栅线102上的第二突出图案部160，每个第二突出图案部160的面积都大于第一突出图案部150的面积。如图14B中所示，第二个实施方式的突出图案部可包括与液晶显示面板的四个角A，B，C，D以及中心相配地形成在栅线上的第二突出图案部160。

参照图15和16，第一突出图案部150包括第一突出部152和支撑第一突出部152的第一突出部支撑图案154或156，第一突出部152形成为与柱状衬垫料180接触，以减小上基板203上的柱状衬垫料180与下基板101之间的摩擦面积。第一突出部152与源电极和漏电极108和110由相同的材料形成在相同的层上，第一突出部支撑图案154或156与半导体图案114或116由相同的材料形成在相同的层上。

第二突出图案部160包括第二突出部162和支撑第二突出部162的第二突出部支撑图案164或166，第二突出部162形成为与柱状衬垫料180接触以减小上基板203上的柱状衬垫料180与下基板101之间的摩擦面积，第二突出部支撑图案所形成的面积大于第一突出部支撑图案的面积。详细地说，如图15和16中所示，第二突出部支撑图案的尾部164a或166a的左/右方向D2长度形成为比第一突出部支撑图案的尾部154a或156a的左/右方向D1长度要长。第二突出部162与源电极和漏电极108和110由相同的材料形成在相同的层上，第二突出部支撑图案164或166与半导体图案由相同的材料形成在相同的层上。在形成数据金属图案和半导体图案的步骤中，用具有彼此不同的半透射部分的半色调掩模或狭缝掩模形成第一突出图案部150和第二突出图案部160。

因而，通过将第二突出部支撑图案164或166的尾部的长度形成为比第一突出部支撑图案154或156的尾部的长度长，可更有效地解决受物理碰撞或振动影响严重的区域处柱状衬垫料180陷入突出部152或162中的问题，从而防止产生意外的污渍。

除了制造根据本发明第二个优选实施方式的液晶显示面板的方法在形成半导体图案和数据金属图案时形成第一和第二突出图案部之外，制造根据本发明第二个优选实施方式的液晶显示面板的方法与制造根据本发明第一个优选实施方式的液晶显示面板的方法相同。因此，将参照图17A～17E详细描述在制造根据本发明第二个优选实施方式的液晶显示面板的方法中形成第一和第二突出图案部、半导体图案和数据金属图案的步骤。

参照图17A，在上面形成有栅金属图案的下基板101上依次形成栅绝缘膜112、非晶硅层214、掺杂(n+或p+)的非晶硅层216和数据金属层218。例如，通过PECVD形成栅绝缘膜112、非晶硅层214和掺杂非晶硅层216，通过溅射形成数据金属层218。栅绝缘膜112由诸如SiOx和SiNx的无机绝缘材料形成，数据金属层218可以是Mo、Ti、AlNd、Al、Cr、Mo合金、Cu合金、或Al合金的单个金属层，或者是Al/Cr、Al/Mo、Al/(Nd)/Al、Al(Nd)/Cr、Mo/Al(Nd)/Mo、Cu/Mo、Ti/Al(Nd)/Ti、Mo/Al、Mo/Ti/Al(Nd)、Cu合金/Mo、Cu合金/Al、Cu合金/Mo合金、Cu合金/Al合金、Al/Mo合金、Mo合金/Al、Al合金/Mo合金、Mo合金/Al合金、或Mo/Al合金中至少两层的叠层。然后，在数据金属层218上涂布光刻胶220，并使用狭缝掩模或半色调掩模通过光刻法使光刻胶220经过曝光和显影，以形成具有台阶的光刻胶图案220a或220b。

详细地说，参照图17A，半色调掩模具有形成在基板170上具有遮光层172的遮光区域S1、形成在基板170上具有半透射层174的半透射区域S2、以及仅具有基板170的透射层S3。遮光区域S1位于将要形成半导体图案114或116、数据金属图案108或110和突出部152的区域以遮蔽UV射线，从而如图17B中所示在显影之后留下第一光刻胶图案220a。半透射区域S2具有叠在将要形成薄膜晶体管沟道ch、以及第一和第二突出部支撑图案154或156和164或166的区域处的半透射层174以控制光透射率，从而如图17B中所示在显影之后留下比第一光刻胶图案220a薄的第二光刻胶图案220b。在该情形中，用于形成第二突出部支撑图案164或166的半透射层174的长度D2形成为比用于形成第一突出部支撑图案154或156的半透射层174的长度D1长。详细地说，如图16中所示，形成半透射层使得第一突出部支撑图案154或156的左、右、上和下尾部154a或156a每一个的长度都形成为第一长度D1，形成半透射层174使得第二突出部支撑图案164或166的左右尾部164a或166a每一个的长度形成为第二长度D2，且形成半透射层174使得第二突出部支撑图案164或166的上下尾部164a或166a每一个的长度形成为第一长度D1。由于透射区域S3完全透射UV射线，从而如图17B中所示在显影之后移除光刻胶。因而，通过控制半色调掩模的半透射层174的长度，可将第一和第二突出部支撑图案154或156和164或166的尾部154a或156a和164a或166a每一个的长度形成为使得第一突出部支撑图案154或156和第二突出部支撑图案164或166具有彼此不同的长度。在该情形中，可形成半透射层，以使突出部支撑图案154，156，164或166的尾部154a，156a，164a或166a的长度形成为1.8μm～5μm。

参照图17C，通过用具有台阶的光刻胶图案220a或220b进行蚀刻，将数据金属层218、非晶硅层214和掺杂(n型或p型)的非晶硅层216构图，从而形成数据金属图案108或110、下层半导体图案114或116以及具有彼此不同长度的第一和第二突出部支撑图案154，156和164或166。同时，数据金属图案中的源电极和漏电极具有连接的结构。

然后，参照图17D，通过使用氧等离子体将光刻胶图案220a灰化，从而使第一光刻胶图案220a变薄，并移除第二光刻胶图案220b。然后，通过用灰化后的第一光刻胶图案220a进行蚀刻，移除暴露的数据金属层和下层掺杂非晶硅层。据此，将源电极108和漏电极110分离并暴露出有源层114。当暴露出第一突出部支撑图案154或156的尾部以及第二突出部支撑图案164或166的尾部时，形成了第一和第二突出部152和162。

然后，参照图17E，通过剥离工艺移除数据金属图案上残留的第一光刻胶图案220a。

因而，因为可在半导体图案和数据金属图案的步骤中，用半色调掩模形成包括第一和第二突出部152和162以及第一和第二突出部支撑图案154或156和164或166的突出图案部150和160，所以可简化制造工艺，且通过控制半色调掩模的半透射层的面积，可将突出部支撑图案的尾部的长度控制为较长。

如上所述，本发明的液晶显示面板及其制造方法具有下面的优点。

因为本发明的液晶显示面板及其制造方法包括突出部和支撑所述突出部的突出部支撑图案，所述突出部形成为与柱状衬垫料接触，以减小柱状衬垫料与下基板之间的摩擦面积，所述突出部支撑图案所形成的面积大于在发生物理碰撞或振动时施加给柱状衬垫料的力的表面积。因此，本发明可通过减小突出部的面积来确保面板的透射率，和通过改善由物理碰撞导致的柱状衬垫料的陷入而防止产生意外的污渍。

而且，在形成突出部支撑图案的尾部时采用的半色调掩模或狭缝掩模可减少制造步骤数目。

而且，在与物理碰撞或振动发生得比其他区域更严重的液晶显示面板的四个角和中心相配的区域，将突出部支撑图案形成得比上述区域更大，可防止由于物理碰撞或振动而产生的陷入。

在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等价物范围内的本发明的修改和变化。

Claims (16)

1.一种液晶显示面板，包括：

形成在上基板上的柱状衬垫料；

形成在与所述上基板相对的下基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管与多条栅线和多条数据线连接；

形成在由所述栅线和所述数据线的交叉所提供的像素区域的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管连接；和

与所述像素区域相配地形成在所述栅线上的突出图案部，

其中所述突出图案部包括突出部和突出部支撑图案，所述突出部形成为与所述柱状衬垫料接触，以减小所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积，所述突出部支撑图案防止所述衬垫料在发生物理碰撞或振动时陷入，

其中所述突出部支撑图案所形成的面积大于所述柱状衬垫料下压在所述突出部上的面积，

其中所述突出部支撑图案包括用于支撑所述突出部的芯部和围绕所述芯部形成的尾部，

其中所述突出部形成在所述突出部支撑图案的所述芯部上。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述突出图案部与所述像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与每两个像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与所述液晶显示面板的四个角和中心相配地形成在所述栅线上。

3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述突出图案部是在形成所述薄膜晶体管的源电极、漏电极和半导体图案时用半色调掩模或狭缝掩模来形成的。

4.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其中所述突出部与所述薄膜晶体管的源电极和漏电极由相同的材料同时形成在相同的层上。

5.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其中所述突出部支撑图案与所述薄膜晶体管的半导体图案由相同的材料同时形成在相同的层上。

6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述突出部支撑图案的所述尾部具有1.8μm～5μm的长度。

7.一种制造液晶显示面板的方法，包括下述步骤：

在上基板上形成柱状衬垫料；

在与所述上基板相对的下基板上形成栅电极图案，所述栅电极图案包括栅线和栅电极；

在上面形成有所述栅电极图案的所述下基板上沉积栅绝缘膜、半导体层和数据电极层；

在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上形成具有彼此不同厚度的第一和第二光刻胶图案；

用所述第一和第二光刻胶图案蚀刻所述半导体层和所述数据电极层，从而形成包括源电极和漏电极的数据金属图案、下层半导体图案、以及突出图案部，所述突出图案部具有突出部和突出部支撑图案，所述突出部支撑图案所形成的面积大于当发生物理碰撞或振动时所述柱状衬垫料下压在所述突出部上时的所述柱状衬垫料下压表面的面积；和

将所述上基板与所述下基板粘结在一起，以使所述柱状衬垫料与所述突出部接触，

其中所述突出部支撑图案所形成的面积大于所述柱状衬垫料下压在所述突出部上的面积，

其中所述突出部支撑图案包括用于支撑所述突出部的芯部和围绕所述芯部形成的尾部，

其中所述突出部形成在所述突出部支撑图案的所述芯部上。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述突出部支撑图案的所述尾部具有1.8μm～5μm的长度，以在发生物理碰撞或振动时防止所述柱状衬垫料陷入。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述突出图案部与所述像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与每两个像素区域相配地形成在所述栅线上，或者与所述液晶显示面板的四个角和中心相配地形成在所述栅线上。

10.根据权利要求7所述的方法，其中在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上形成具有彼此不同厚度的第一和第二光刻胶图案的步骤包括下述步骤：

在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上涂布光刻胶；

提供半色调掩模或狭缝掩模，所述掩模包括：

在将要形成所述半导体图案、所述数据金属图案和所述突出部的区域处的用于遮蔽UV射线的遮光区域、在将要形成突出部支撑图案和所述薄膜晶体管的沟道的区域处具有半透射层以控制光透射率的半透射区域、以及完全透射UV射线的透射区域；以及

用所述半色调掩模或所述狭缝掩模形成第一和第二光刻胶图案。

11.一种液晶显示面板，包括：

形成在上基板上的柱状衬垫料；

形成在下基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管与多条栅线和多条数据线连接；

形成在由所述栅线和所述数据线的交叉所提供的像素区域的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管连接；和

突出图案部，所述突出图案部包括：

与所述像素区域相配地形成在所述栅线上的第一突出图案部，和

与所述液晶显示面板的外围区域或中心相配地形成在除上面形成有所述第一突出图案部的栅线之外的栅线上的第二突出图案部，所述第二突出图案部的面积大于所述第一突出图案部的面积，

其中所述第一突出图案部包括第一突出部和第一突出部支撑图案，所述第一突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，以减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积，所述第一突出部支撑图案用于支撑所述第一突出部，

其中所述第二突出图案部包括第二突出部和第二突出部支撑图案，所述第二突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，以减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积，所述第二突出部支撑图案用于支撑所述第二突出部，所述第二突出部支撑图案所形成的面积大于所述第一突出部支撑图案的面积，

其中所述第一突出部支撑图案和所述第二突出部支撑图案所形成的面积大于所述柱状衬垫料下压在所述第一突出部和所述第二突出部上的面积，

其中所述第一和第二突出部支撑图案各自包括用于支撑所述第一和第二突出部的芯部和围绕所述芯部形成的尾部，

其中所述第一和第二突出部形成在所述第一和第二突出部支撑图案各自的所述芯部上。

12.根据权利要求11所述的液晶显示面板，其中所述第二突出部支撑图案的尾部的左/右方向长度形成为比所述第一突出部支撑图案的尾部的左/右方向长度要长。

13.根据权利要求12所述的液晶显示面板，其中所述第一突出部支撑图案的所述尾部的长度以及所述第二突出部支撑图案的所述尾部的长度的每个都为1.8μm～5μm，以在发生物理碰撞或振动时防止所述柱状衬垫料陷入。

14.一种制造液晶显示面板的方法，包括下述步骤：

在上基板上形成柱状衬垫料；

在与所述上基板相对的下基板上形成栅电极图案，所述栅电极图案包括栅线和栅电极；

在上面形成有所述栅电极图案的所述下基板上沉积栅绝缘膜、半导体层和数据电极层；

在所述栅绝缘膜、所述半导体层和所述数据电极层上形成具有彼此不同厚度的第一和第二光刻胶图案；

用所述第一和第二光刻胶图案蚀刻所述半导体层和所述数据电极层，从而形成具有源电极和漏电极的数据金属图案、下层半导体图案、和包含第一突出图案部和第二突出图案部的突出图案部，所述第一突出图案部在所述栅线上，所述第二突出图案部在除上面形成有所述第一突出图案部的所述栅线之外的与外围区域或中心相配的栅线上，所述第二突出图案部的面积大于所述第一突出图案部的面积，

其中所述第一突出图案部包括第一突出部和第一突出部支撑图案，所述第一突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，以减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积，所述第一突出部支撑图案用于支撑所述第一突出部，

其中所述第二突出图案部包括第二突出部和第二突出部支撑图案，所述第二突出部被提供以与所述柱状衬垫料接触，以减小所述上基板上的所述柱状衬垫料与所述下基板之间的摩擦面积，所述第二突出部支撑图案用于支撑所述第二突出部，所述第二突出部支撑图案所形成的面积大于所述第一突出部支撑图案的面积；和

将所述上基板与所述下基板粘结在一起，以使所述柱状衬垫料与所述第一和第二突出部接触，

其中所述第一突出部支撑图案和所述第二突出部支撑图案所形成的面积大于所述柱状衬垫料下压在所述第一突出部和所述第二突出部上的面积，

其中所述第一和第二突出部支撑图案各自包括用于支撑所述第一和第二突出部的芯部和围绕所述芯部形成的尾部，

其中所述第一和第二突出部形成在所述第一和第二突出部支撑图案各自的所述芯部上。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二突出部支撑图案的尾部的长度形成为长于所述第一突出部支撑图案的尾部的长度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一突出部支撑图案的所述尾部的长度以及所述第二突出部支撑图案的所述尾部的长度的每个都为1.8μm～5μm，以在发生物理碰撞或振动时防止所述柱状衬垫料陷入。