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CN1617031A - 液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

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CN1617031A
CN1617031A CNA2004100862207A CN200410086220A CN1617031A CN 1617031 A CN1617031 A CN 1617031A CN A2004100862207 A CNA2004100862207 A CN A2004100862207A CN 200410086220 A CN200410086220 A CN 200410086220A CN 1617031 A CN1617031 A CN 1617031A
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Abstract

本发明公开了一种液晶显示(LCD)器件及其制造方法。该液晶显示器件包括第一基板，它包括多个第一区和第二区，第一和第二区彼此不重叠；形成在第一基板上第二区内的黑矩阵层；形成在第一区内并与黑矩阵层的边沿重叠的多个第一滤色片层；以及形成在黑矩阵层上的多个第二滤色片层，各个第二滤色片层位于相邻的第一滤色片层之间。该液晶显示器件的制作方法包括制备一个包括多个第一区和第二区的第一基板，第一区和第二区彼此不重叠；在第一基板上第二区内形成黑矩阵层；在第一区内形成与黑矩阵层的边沿重叠的多个第一滤色片层；并且在黑矩阵层上形成多个第二滤色片层，各个第二滤色片层处在相邻的第一滤色片层之间。

Description

液晶显示器件及其制造方法
本申请要求享有2003年11月12日在韩国递交的韩国专利申请P2003-79820号的权益，该申请可供参考。
技术领域
本发明涉及到液晶显示(LCD)器件，具体涉及到一种LCD器件及其制造方法，其能够缩小滤色片层之间的阶梯覆层。
背景技术
随着信息社会的进步，对显示器件的需求不断增多。为此已经研制和开发出了诸如液晶显示器(LCD)，等离子体显示面板(PDP)，电致发光显示器(ELD)，真空荧光显示器(VFD)等各种类型的平板显示器件。特别是液晶显示(LCD)器件由于其重量轻，尺寸薄，并且低功耗的优异特点已经被广泛用来替代阴极射线管(CRT)。LCD器件已经被广泛用作笔记本计算机，台式计算机电视机等等的显示器件。开发LCD器件的一个方向是开发具有高质量图像的LCD器件，在保持重量轻，薄尺寸和低功耗的同时实现高分辨率和高亮度的大屏幕。
LCD器件主要包括显示图像的LCD面板和向LCD面板提供驱动信号的驱动器。LCD面板还包括彼此接合的第一和第二基板，中间是一个单元间隙，以及在单元间隙内形成的液晶层。还要在第一和第二基板的相对面上分别形成定向层，摩擦定向层以对准液晶层。
第一基板或TFT阵列基板包括沿第一方向布置的多个栅极线，沿垂直于第一方向的第二方向布置的多个数据线，在栅极和数据线限定的交叉处按矩阵式构造布置的多个象素电极，以及根据从栅极线接收的信号从数据线向象素电极切换信号的多个薄膜晶体管。
第二基板或滤色片阵列基板还包括黑矩阵层，滤色片层和一个公共电极。滤色片层包括红、绿、蓝滤色片，滤色片层是通过在对应着第一基板的象素区的区域内按红(R)、绿(G)、蓝(B)次序将滤色片重复定位来形成的。由液晶层控制光的强度和通过红(R)、绿(G)、蓝(B)滤色片层的光通量来显示彩色图像。
可以按染色方法，颜料散布方法，电镀淀积方法或印刷方法形成滤色片层。按照染色方法，对基板上的可染色光敏树脂执行曝光和显影步骤，然后用染料在上面染色。颜料散布方法被划分成两类。第一类颜料散布方法包括在淀积一种散布有颜料的光敏物质之后执行曝光和显影。而第二类颜料散布方法包括用光刻胶蚀刻一种散布有颜料的非光敏性聚酰亚胺物质。
按照电镀淀积方法，用溶剂溶解或散布一种高聚合物树脂，然后用电化学方法萃取到一个电极上。另外，印刷方法是将散布有颜料的墨水印刷到树脂上。
图1A到图1D的截面图表示按照现有技术制作滤色片基板的一种方法。在图1A中，在基板11的整个表面上用溅射淀积铬/氧化铬或铬/氮化铬/氧化铬形成第一层。然后用照相平板印刷术对第一层构图，在基板11上除区域P1，P2和P3以外形成黑矩阵层12。
如图1B所示，在基板11的整个表面上涂敷第一色树脂13。然后将掩模M定位在第一色树脂13上方，通过掩模M用紫外(UV)线照射第一色树脂13，使第一色树脂13有选择曝光。具体的掩模M包括对应着区域P1的开口部位。这些开口部位的宽度与区域P1相同。
如图1C所示，去掉一部分第一色树脂13(图1B中所示的)，在区域P1内形成滤色片13c。第一色树脂13沿着(图1B中所示的)黑矩阵层12的那部分因掩模开口部位的边沿造成的紫外线衍射和干涉而受到紫外线的照射。这样将能使滤色片13c沿着黑矩阵层12的边沿与黑矩阵层12重叠，形成不均匀的基板表面。
尽管图中没有表示，还要如图1B和1C所示依次涂敷第二和第三色树脂并且选择性消除。如图1D所示在区域P2上形成滤色片14c，并在区域P3上形成滤色片15c。结果会在滤色片13c，14c和15c之间形成一个阶梯敷层d，并会在后续形成在滤色片13c，14c和15c上的定向层16中形成类似的阶梯敷层。这样，在摩擦定向层16时不会摩擦到对应着阶梯敷层d的定向层16，由此会造成漏光并降低图像质量。
发明内容
本发明为此提供了一种液晶显示器件及其制作方法，能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。
本发明的目的是提供一种LCD器件及其制作方法，能够减少滤色片之间的阶梯敷层。
以下要说明本发明的附加特征和优点，一部分可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，液晶显示(LCD)器件包括第一基板，它包括多个第一区和第二区，第一和第二区彼此不重叠，形成在第一基板上第二区内的黑矩阵层，形成在第一区内并与黑矩阵层的边沿重叠的多个第一滤色片层，以及形成在黑矩阵层上的多个第二滤色片层，在相邻的第一滤色片层之间是各个第二滤色片层。
按照另一方面的液晶显示(LCD)器件包括第一基板，它包括多个第一区和第二区，第一和第二区彼此小重叠，形成在第一基板上第二区内的黑矩阵层，以及形成在第一区内并与黑矩阵层重叠的多个滤色片层，在黑矩阵层上相邻的滤色片层彼此接触。
按照再一方面，一种液晶显示(LCD)器件的制作方法包括制备一个包括多个第一区和第二区的基板，第一和第二区彼此不重叠，在基板上第二区内形成黑矩阵层，在第一区内形成与黑矩阵层的边沿重叠的多个第一滤色片层，并且在黑矩阵层上形成多个第二滤色片层，各个第二滤色片层处在相邻的第一滤色片层之间。
按照再一方面，一种液晶显示(LCD)器件的制作方法包括制备一个包括多个第一区和第二区的基板，第一和第二区彼此不重叠，在基板上第二区内形成黑矩阵层，并且在第一区内形成与黑矩阵层重叠的多个滤色片层，在黑矩阵层上相邻的滤色片层彼此接触。
应该意识到以上的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
所包括的用来便于进一步理解本发明并且作为说明书一个组成部分的附图表示了本发明的实施例，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。在附图中：
图1A至图1D的截面图表示按照现有技术制作滤色片基板的一种方法；
图2是按照本发明一个实施例的LCD器件的截面图；
图3A至图3G的截面图表示按照本发明的另一实施例制作LCD器件的一种方法；
图4是按照本发明另一实施例的LCD器件的截面图；以及
图5A至图5G的截面图表示按照本发明的另一实施例制作LCD器件的一种方法。
具体实施方式
以下要具体描述在附图中例举的本发明最佳实施例。
图2是按照本发明一个实施例的LCD器件的截面图。图2中的LCD器件包括基板40。基板40包括对应着与其接合的另一基板(未表示)的象素区的多个第一区P1，P2和P3。
可以在基板40上形成黑矩阵层41，第一滤色片21c，22c，23c和第二滤色片31c，32c，33c。黑矩阵层41可以形成在基板40上除第一区P1，P2和P3之外的区域。第一滤色片21c，22c，23c可以形成在第一区P1，P2和P3内，并且可以沿着黑矩阵层41的边沿与黑矩阵层41重叠。第二滤色片31c，32c，33c可以形成在黑矩阵层41上除了黑矩阵层41与第一滤色片21c，22c，23c重叠的区域之外。
第一滤色片21c可以包括红色滤色片R，并且被形成在第一区P1内。第一滤色片22c可以包括绿色滤色片G，并且被形成在第二区P2内。第一滤色片23c可以包括蓝色滤色片B，并且被形成在第三象素区P3内。另外，第二滤色片31c可以包括红色滤色片R，并且被形成在处于第一滤色片22c和23c之间的黑矩阵层41的区域上。第二滤色片32c可以包括绿色滤色片G，并且被形成在处于第一滤色片21c和23c之间的黑矩阵层41的另一区域上。第二滤色片33c可以包括蓝色滤色片B，并且被形成在处于第一滤色片21c和22c之间的黑矩阵层41的另一区域上。也就是说，各个第二滤色片31c，32c，33c可以形成在与本身具有不同滤色片的两个第一滤色片21c，22c，23c之间。
这样就能缩小滤色片之间对应着第二滤色片31c，32c，33c宽度的阶梯敷层，提供一个更加平坦的表面以便在上面形成定向层26。另外，尽管图中没有表示，基板40可以是滤色片基板，并且可以与TFT基板接合，中间夹着液晶材料。
图3A到图3G的截面图表示按照本发明的另一实施例制作LCD器件的一种方法。在图3A中，在基板40的整个表面上用溅射淀积铬/氧化铬或铬/氮化铬/氧化铬形成第一层。然后用照相平板印刷术对第一层构图，在基板40上除第一区域P1，P2和P3以外形成黑矩阵层41。
如图3B所示，在基板40的整个表面上涂敷第一色树脂21。然后将第一掩模M1定位在第一色树脂21上方，并且通过第一掩模M1用紫外(UV)线照射第一色树脂21，使第一色树脂21有选择曝光。具体的第一掩模M1包括对应着第一区域P1的第一开口部位和对应着第一区域P2和P3之间黑矩阵层41中心部位的第二开口部位。第二开口部位比第一开口部位要窄。
如图3C所示，选择去掉一部分(图3B中所示的)第一色树脂21在第一区域P1内形成第一滤色片21c，并在第一区域P2和P3之间黑矩阵层41的区域形成第二滤色片31c。由于UV射线的衍射，第一滤色片21c可以沿着黑矩阵层41的边沿与黑矩阵层41重叠，并且在第一区域P2和P3之间黑矩阵层41中心区域上形成第二滤色片31c。
如图3D所示，在基板40的整个表面上涂敷第二色树脂22。然后将第二掩模M2定位在第二色树脂22上方，并且通过第二掩模M2用UV射线照射第二色树脂22，使第二色树脂22有选择曝光。具体的第二掩模M2包括对应着第一区P2的第一开口部位和对应着第一区域P1和P3之间黑矩阵层41中心部位的第二开口部位。第二开口部位比第一开口部位要窄。
如图3E所示，可以选择除去(图3D中所示)第二色树脂22的一部分，同时在第一区域P2内形成第一滤色片22c并在第一区域P1和P3之间的黑矩阵层41的区域上形成第二滤色片32c。由于UV射线的衍射，第一滤色片22c可以沿着黑矩阵层41的边沿与黑矩阵层41重叠，并且在第一区域P2和P3之间黑矩阵层41中心区域上形成第二滤色片32c。
如图3F所示，在基板40的整个表面上涂敷第三色树脂23。然后将第三掩模M3定位在第三色树脂23上方，并且通过第三掩模M3用UV射线照射第三色树脂23，使第三色树脂23有选择曝光。具体的第三掩模M3包括对应着第一区P3的第一开口部位和对应着第一区域P1和P2之间黑矩阵层41中心部位的第二开口部位。第二开口部位比第一开口部位要窄。
如图3G所示，可以选择除去(图3F中所示)第三色树脂23的一部分，同时在第一区域P3内形成第一滤色片23c并在第一区域P1和P2之间的黑矩阵层41的区域上形成第二滤色片33c。由于UV射线的衍射，第一滤色片23c可以沿着黑矩阵层41的边沿与黑矩阵层41重叠，并且在第一区域P1和P2之间黑矩阵层41中心区域上形成第二滤色片33c。
这样形成的各个第二滤色片31c，32c和33c可以形成在第一区域P1，P2和P3之间黑矩阵层41的中心部位上，从而减少第一滤色片21c，22c和23c中的阶梯敷层。尽管图中没有表示，可以首先在基板40上形成一个覆盖滤色片21c，22c，23c，31c，32c，33c的公共电极，然后，覆盖公共电极在基板40形成定向层26。或是在滤色片21c，22c，23c，31c，32c，33c与定向层26之间形成一个代替公共电极的覆盖层(未表示)。
图4是按照本发明另一实施例的LCD器件的截面图。图4所示的LCD器件包括基板60。基板60可以包括对应着与其接合的另一基板(未表示)的象素区的多个第一区域P1，P2和P3。
还可以在基板60上形成黑矩阵层62及滤色片51c，52c和53c。黑矩阵层62可以形成在基板60上除第一区P1，P2和P3之外的区域。滤色片51c，52c，53c还可以形成在第一区P1，P2和P3内，并且可以与黑矩阵层62重叠。开口部位可以延伸到黑矩阵层62的中心。
滤色片51c可以包括红色滤色片R，并且被形成在第一区P1内。滤色片52c可以包括绿色滤色片G，并且被形成在第一区P2内。滤色片53c可以包括蓝色滤色片B，并且被形成在第三象素区P3内。特别是红色滤色片51c可以在黑矩阵层62的中心接触到相邻的绿色滤色片52c和相邻的蓝色滤色片53c。
这样，滤色片51c，52c和53c就能在黑矩阵层62的中心彼此接触，从而减少滤色片之间的阶梯敷层。可以在滤色片51c，52c和53c上形成一个定向层56。另外，尽管图中没有表示，基板60可以是滤色片基板，并且可以与TFT基板接合，中间夹着液晶材料。
图5A到图5G的截面图表示按照本发明的另一实施例制作LCD器件的一种方法。在图5A中，在基板60的整个表面上用溅射淀积铬/氧化铬或铬/氮化铬/氧化铬等形成第一层。然后用照相平板印刷术对第一层构图，在基板60上除第一区域P1，P2和P3以外形成黑矩阵层62。
如图5B所示，在基板40的整个表面上涂敷第一色树脂51。然后将第一掩模M1定位在第一色树脂51上方，并且通过第一掩模M1用紫外(UV)线照射第一色树脂51，使第一色树脂51有选择曝光。具体的第一掩模M1包括对应着第一区域P1的开口部位。开口部位的宽度大于第一区域P1的宽度。
如图5C所示，选择去掉一部分(图5B中所示的)第一色树脂51在第一区域P1内形成滤色片51c。第一滤色片51c可以与黑矩阵层62重叠，并且可以延伸到黑矩阵层62的中心。
如图5D所示，在基板60的整个表面上涂敷第二色树脂52。然后将第二掩模M2定位在第二色树脂52上方，并且通过第二掩模M2用UV射线照射第二色树脂52，使第二色树脂52有选择曝光。具体的第二掩模M2包括对应着第一区P2的开口部位。开口部位的宽度大于第一区域P2的宽度。
如图5E所示，可以选择除去(图5D中所示)第二色树脂52的一部分，在第一区域P2内形成滤色片52c。滤色片52c可以与黑矩阵层62重叠，并且可以延伸到黑矩阵层62的中心。滤色片52c还可以接触到形成在黑矩阵层62上第一区域P1内的相邻滤色片51c。
如图5F所示，在基板60的整个表面上涂敷第三色树脂53。然后将第三掩模M3定位在第三色树脂53上方，并且通过第三掩模M3用UV射线照射第三色树脂53，使第三色树脂53有选择曝光。具体的第三掩模M3包括对应着第一区P3的开口部位。开口部位的宽度大于第一区域P3的宽度。
如图5G所示，可以选择除去(图5F中所示)第三色树脂53的一部分，在第一区域P3内形成滤色片53c。滤色片53c可以与黑矩阵层62重叠，并且可以延伸到黑矩阵层62的中心。滤色片53c还可以接触到形成在黑矩阵层62上第一区域P1和P2内的相邻滤色片51c和相邻滤色片52c。这样，滤色片51c，52c和53c就能在黑矩阵层62的中心彼此接触，从而减少滤色片之间的阶梯敷层。还可以在滤色片51c，52c和53c上面的一个更加平坦的表面上形成一个定向层56。尽管图中没有表示，可以首先在基板60上形成一个覆盖滤色片51c，52c和53c的公共电极，然后在基板60上形成覆盖公共电极的定向层56。或是在滤色片51c，52c，53c与定向层56之间形成一个代替公共电极的覆盖层(未表示)。
按照本发明一个实施例的LCD器件具有第一区域内的第一滤色片和黑矩阵层上的第二滤色片，因此减少了滤色片之间的阶梯敷层，从而减少了在其上形成的定向层的阶梯敷层，并且简化定向层的摩擦步骤。按照本发明另一实施例的LCD器件具有在黑矩阵层上彼此接触的滤色片，从而减少滤色片之间的阶梯敷层，尽量减少在其上形成的定向层的阶梯敷层，并且简化定向层的摩擦步骤。
本领域的技术人员能够看出，无需脱离本发明的原理和范围还能对本发明的液晶显示器件及其制作方法作出各种各样的修改和变更。因此，本发明应该覆盖属于本发明权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。

Claims (27)

1.一种液晶显示器件，包括：
第一基板，它包括多个第一区和第二区，第一和第二区彼此不重叠；
形成在第一基板上第二区内的黑矩阵层；
形成在第一区内并与黑矩阵层的边沿重叠的多个第一滤色片层；以及
形成在黑矩阵层上的多个第二滤色片层，在相邻的第一滤色片层之间是各个第二滤色片层。
2.按照权利要求1的液晶显示器件，其特征在于，第一滤色片层包括至少一个第一红色滤色片，第一绿色滤色片和第一蓝色滤色片，而第二滤色片层包括至少一个第二红色滤色片，第二绿色滤色片和第二蓝色滤色片。
3.按照权利要求2的液晶显示器件，其特征在于，第二红色滤色片被形成在第一绿色滤色片与第一蓝色滤色片之间。
4.按照权利要求2的液晶显示器件，其特征在于，第二绿色滤色片被形成在第一红色滤色片与第一蓝色滤色片之间。
5.按照权利要求2的液晶显示器件，其特征在于，第二蓝色滤色片被形成在第一红色滤色片与第一绿色滤色片之间。
6.按照权利要求1的液晶显示器件，其特征在于，第一区对应着第二基板的象素区，第二基板与第一基板接合。
7.按照权利要求1的液晶显示器件，其特征在于，还包括形成在包括第一和第二滤色片层的第一基板的整个表面上的一个定向层。
8.按照权利要求1的液晶显示器件，其特征在于，还包括：形成在包括第一和第二滤色片层的第一基板的整个表面上的一个公共电极层；以及
形成在公共电极上的定向层。
9.按照权利要求1的液晶显示器件，其特征在于，还包括：形成在包括第一和第二滤色片层的第一基板的整个表面上的一个覆盖层；以及
形成在覆盖层上的定向层。
10.一种液晶显示器件，包括：
第一基板，它包括多个第一区和第二区，第一和第二区彼此不重叠；
形成在第一基板上第二区内的黑矩阵层；以及
形成在第一区内并与黑矩阵层重叠的多个滤色片层，在黑矩阵层上相邻的滤色片层彼此接触。
11.按照权利要求10的液晶显示器件，其特征在于，相邻滤色片层在相邻第一区之间的一个区域的中心彼此接触。
12.按照权利要求10的液晶显示器件，其特征在于，滤色片层包括红、绿、蓝滤色片。
13.按照权利要求10的液晶显示器件，其特征在于，第一区对应着第二基板的象素区，第二基板与第一基板接合。
14.按照权利要求10的液晶显示器件，其特征在于，还包括形成在包括滤色片层的第一基板的整个表面上的一个定向层。
15.按照权利要求10的液晶显示器件，其特征在于，还包括：
形成在包括滤色片层的第一基板的整个表面上的一个公共电极层；以及
形成在公共电极上的定向层。
16.按照权利要求10的液晶显示器件，其特征在于，还包括：
形成在包括滤色片层的第一基板的整个表面上的一个覆盖层；以及
形成在覆盖层上的定向层。
17.一种液晶显示器件的制造方法，包括：
制备一个包括多个第一区和第二区的第一基板，第一区和第二区彼此不重叠；
在第一基板上第二区内形成黑矩阵层；
在第一区内形成与黑矩阵层的边沿重叠的多个第一滤色片层；并且
在黑矩阵层上形成多个第二滤色片层，各个第二滤色片层处在相邻的第一滤色片层之间。
18.按照权利要求17的方法，其特征在于，形成第一滤色片层的步骤和形成第二滤色片层的步骤是同时执行的。
19.按照权利要求17的方法，其特征在于，形成第一滤色片层的步骤包括在第一基板的整个表面上涂敷覆盖黑矩阵层的一种彩色树脂，并且对所涂敷的彩色树脂构图，形成第一滤色片层。
20.按照权利要求17的方法，其特征在于，还包括在包括第一和第二滤色片层的第一基板的整个表面上形成一个定向层。
21.按照权利要求17的方法，其特征在于，还包括：
在包括第一和第二滤色片层的第一基板的整个表面上形成一个公共电极层；并且
在公共电极上形成定向层。
22.按照权利要求17的方法，其特征在于，还包括：
在包括第一和第二滤色片层的第一基板的整个表面上形成一个覆盖层；并且
在覆盖层上形成定向层。
23.一种液晶显示器件的制造方法，包括：
制备一个包括多个第一区和第二区的第一基板，第一区和第二区彼此不重叠；
在第一基板上第二区内形成黑矩阵层；并且
在第一区内形成与黑矩阵层重叠的多个滤色片层，在黑矩阵层上相邻的滤色片层彼此接触。
24.按照权利要求23的方法，其特征在于，相邻滤色片层在相邻第一区之间的一个区域的中心彼此接触。
25.按照权利要求23的方法，其特征在于，还包括在包括滤色片层的基板的整个表面上形成一个定向层。
26.按照权利要求23的方法，其特征在于，还包括：
在包括滤色片层的第一基板的整个表面上形成一个公共电极层；并且
在公共电极上形成定向层。
27.按照权利要求23的方法，其特征在于，还包括：
在包括滤色片层的第一基板的整个表面上形成一个覆盖层；并且
在覆盖层上形成定向层。
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