專利名稱：液晶顯示器及制造該液晶顯示器包括的顯示面板的方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示器及制造該液晶顯示器包括的顯示面板的方法，更具體地說，涉及進行分割曝光制造基片中可以減少由針腳現象出現的斑點的液晶顯示器及制造該液晶顯示器包括的顯示面板的方法。
背景技術：
通常，在液晶顯示器(LCD)中具有矩陣排列的每個單元像素上形成由透明導電材料組成并進行顯示圖像的像素電極。通過布線施加的信號驅動這種像素電極，布線具有彼此交叉限定矩陣排列的單元像素的柵極線和數據線，該信號線通過薄膜晶體管(TFTs)等開關元件與像素電極連接。這時，開關元件控制通過來自柵極線的掃描信號向像素電極傳達的來自數據線的圖像信號。
這種液晶顯示器包括含有信號線、像素電極、及薄膜晶體管的薄膜晶體管陣列面板和含有面向像素電極的共同電極以及具有面向像素區域的黑陣。
在這種液晶顯示器制造方法中，通常，就具有比曝光掩膜的尺寸大的有效區域的液晶顯示面板而言，為了在該有效區域形成圖案，需要分割有效區域并進行所謂的分步重復(step-and-repeat)工序的分割曝光。即，需要將有效區域采用至少兩個“景”(“shots”)曝光。由于在曝光過程中容易產生移位、旋轉、和失真，因而景不能對準(以下稱為“針腳誤差”)，出現針腳現象。相應地，在布線之間產生寄生電容且隨著景的不同像素也不同，這將導致景之間出現亮度差，將其在位于景之間界面的像素處進行識別。因此，由于景之間的亮度不連續而導致在液晶顯示器的屏幕上產生針腳缺陷。
特別是，當制造顯示面板，對形成負感光性并包括黑色顏料的有機層進行分割曝光時，在景之間界面上會出現斑點針腳等缺陷。因為考慮到對準誤差，景之間界面通過相鄰景進行雙重曝光，有機材料因具有負感光性，所以可能剩下曝光部分在雙重曝光的景之間界面中的感光層改變其結構特性，在顯示圖像時出現斑點。
發明內容
本發明目的在于解決傳統技術中存在的問題，提供了一種用肉眼觀察時可以減少針腳缺陷的液晶顯示器及制造該液晶顯示器包括的顯示面板的方法。
為了實現上述目的，根據本發明的實施例，在包括有效區域的基片上形成由負感光性材料組成的有機層，然后將有效區域分割為包括相鄰第一景和第二景的多個景，并曝光有機層，通過顯像有機層形成具有對應于像素區域的開口部的黑陣。這時，使第一景和第二景界面部分橫穿開口部。
在這里，在第一景和第二景界面部分上設置第一景及第二景相重疊的針腳區域，針腳區域由分割為兩個以上曝光區域和遮光區域的區域作為單元針腳區域形成，沿著從第一景到第二景的方向逐漸增加或減少曝光區域或遮光區域。
優選地，單元針腳區域由一個以上像素區域或一個像素區域或將一個像素區域分割為兩個以上形成。優選地，橫穿單元針腳區域界面線或相鄰黑陣開口部。
根據本發明實施例的液晶顯示器包括柵極線、與該柵極線交叉限定像素區域的數據線、在像素區域形成的像素電極、具有與柵極線、數據線及與像素電極連接的薄膜晶體管的薄膜晶體管陣列面板和具有由負性感光性有機材料組成并在像素區域包含開口部的黑陣的對向顯示面板。這時，黑陣通過分割為包括相鄰的第一景和第二景的多個景并曝光的光蝕刻工序形成，在第一景和第二景界面上具有雙重曝光的部分，雙重曝光的部分與柵極線或數據線重疊。
在第一景和第二景界面部分設置第一景及第二景相重疊的針腳區域，針腳區域由分割為兩個以上曝光區域和遮光區域的區域作為單元針腳區域形成，雙重曝光的部分沿著單元針腳區域的界面線形成。這時，雙重曝光的部分位于黑陣界面內并以黑陣形態形成。
本發明將通過參考附圖詳細地描述其實施例而變得更加顯而易見，其中圖1是根據本發明實施例的液晶顯示面板的布局圖；圖2是根據本發明第一實施例的液晶顯示面板的相鄰景之間的針腳區域的平面圖；圖3是根據本發明第二實施例的液晶顯示面板的相鄰景之間的針腳區域的平面圖；
圖4是根據本發明第二實施例的液晶顯示面板的景之間界面區域的針腳區域的平面圖；圖5示出了根據本發明第一及第二實施例的相鄰景之間的界面以及針腳單元；圖6是根據本發明實施例的液晶顯示器的布局圖；以及圖7是沿著線VII-VII′的如圖6所示的液晶顯示器截面圖。
具體實施例方式
為了使本領域技術人員能夠實施本發明，現參照附圖詳細說明本發明的優選實施例。但是，本發明可表現為不同形式，它不局限于在此說明的實施例。
在附圖中，為了清楚起見夸大了各層的厚度及區域。在全篇說明書中對相同元件附上相同的符號，應當理解的是當提到層、區域、基片、和基片等元件在別的部分“之上”時，指其直接位于別的元件之上，或者也可能有別的元件介于其間。相反，當某個元件被提到“直接”位于別的部分之上時，指并無別的元件介于其間。
下面，參照附圖詳細說明根據本發明實施例的液晶顯示器及其制造方法。
首先，具體說明通過根據本發明實施例的液晶顯示面板制造方法制成的對向顯示面板結構。
圖1是根據本發明實施例的液晶顯示面板的布局圖，圖2是根據本發明第一實施例的液晶顯示面板的相鄰景之間的針腳區域的平面圖，圖3是根據本發明第二實施例的液晶顯示面板的相鄰景之間的針腳區域的平面圖，圖4是根據本發明第二實施例的液晶顯示面板的景之間界面區域的針腳區域的平面圖，而圖5示出了根據本發明第一及第二實施例的相鄰景之間的界面以及針腳單元。在這里，圖1及圖5示出了制造工序中不同景界面所在的部分。
參照圖1，在根據本發明實施例的液晶顯示器對向顯示面板上形成具有限定矩陣形態排列的像素區域的開口部的黑陣220。這時，黑陣220具有遮擋在相鄰像素區域之間的泄漏光，以提高液晶顯示器顯示質量。
在本發明液晶顯示器對向顯示面板制造方法中，通過在絕緣基片上涂布包括黑色顏料的負性感光性材料，形成黑陣有機層，利用具有遮光部和透射部的掩膜的光蝕刻工序對有機層進行曝光顯像，形成黑陣220。這時，有機層中對應于遮光部的部分在顯像工序中被除去，形成黑陣220的開口部O，對應于透射部的部分在顯像工序中被留下，形成黑陣220。
在根據本發明實施例的液晶顯示器對向顯示面板制造方法中，當液晶顯示器對向顯示面板有效區域，即，由以矩陣形態排列的像素區域的集成的區域比掩膜尺寸大時，為了在有效區域形成黑陣220，需要分割有效區域，進行分步重復工序的分割曝光。即，該有效區域需要通過兩個以上景分割曝光。
如圖2所示，在根據本發明第一實施例的液晶顯示面板制造方法中，當形成有機層并在掩膜光蝕刻工序中用分割曝光進行曝光工序時，用相鄰的兩個景，例如用左側A景(用白色顯示)和右側B景(用黑色顯示)進行分割曝光。
這時，在光蝕刻工序中，在A景和B景之間界面上由于掩膜對準誤差未能對有機層曝光時，可能發生除去有機層在像素區域之間泄漏光的弊端。為了防止發生該現象，考慮到相鄰A景和B景界面對準誤差，不僅在A景進行曝光，在B景也進行曝光。
然而，由留下曝光部分形成黑陣220的負性感光性材料組成的有機層中，雙重曝光的部分與只用一次曝光形成的部分相比，尤其顯示處不同的失真(畸變)，所以顯示圖像時會出現斑點。
為了解決這種弊端，在根據本發明實施例的對向顯示面板制造方法中，如圖5所示，通過對準掩膜使A景和B景之間界面線a、b橫穿限定像素區域的開口部O，用A景和B景進行分割曝光，形成黑陣220。這時“a”是景之間界面線橫向設置的情況，“b”是景之間界面線縱向設置的情況。因此，根據本發明實施例的液晶顯示器對向顯示面板制造方法中，當用分割曝光形成黑陣220時，如圖5所示，進行分割曝光使A景和B景之間界面線a、b橫穿開口部O，從而可以使雙重曝光部分a′、b′變得最小，通過它使顯示圖像時斑點最小，以提高顯示特性。
另外，在A景和B景之間的曝光工序中，因掩膜的錯誤對準，當位于景之間界面的開口部O與其它的開口部O形成不同尺寸時，位于景之間界面的像素縱橫比顯示出不同數值，產生A景和B景之間亮度差，用肉眼看出界面部分呈條狀的針腳不良現象。
為了解決這種弊端，如圖2所示，根據本發明第一實施例的制造液晶顯示面板的方法中用分割曝光進行曝光工序時，在相鄰的左側A景和右側B景之間設定彼此重疊的針腳區域進行曝光。
這時，如圖4所示，針腳區域中在A景中遮光或曝光的區域和在B景中遮光或曝光的區域彼此不重疊，將針腳區域分割為多個單元針腳區域，形成遮光區域和透射區域，在A景和B景上選擇遮光區域和透射區域之一。在這里，針腳區域分割由多個單元區域，例如，由N×M個單元針腳區域(所謂的單元針腳區域是指將針腳區域分為N×M(其中N、M是自然數)時成為基礎的一個區域，以下相同)組成。在這里，縱向排列并對單元針腳區域，在A景越向右側方向越減少曝光區域，在B景越向左側方向越增加遮光區域。在A景及B景中選擇遮光區域和曝光區域之一。
在這里，單元針腳區域將多個像素或一個像素或一個像素分割為兩個或兩個以上形成的小區域作為一個單元針腳區域使用。
如圖5所示，使單元針腳區域界面線c經過開口部O，再用光蝕刻工序曝光有機層并顯像形成黑陣220。當用曝光形成黑陣220時，對有機層進行分割曝光，使單元針腳區域界面線c橫穿開口部O，可以使雙重曝光的部分c′最小，通過它顯示圖像時使斑點變得最小，以提高顯示特性。而且，設定針腳區域并將它分割為單元針腳區域，用A景和B景選擇其一分割，即使發生錯誤對準，也可以防止像素縱橫比的急劇變化，從而防止出現針腳不良現象。
另外，與根據本發明第二實施例的液晶顯示器對向顯示面板不同，可以在A景和B景之間的界面上將針腳區域的單元針腳區域設定為像素區域，設置掩膜使單元針腳區域界面線與黑陣220重疊，用光蝕刻工序制成對向顯示面板。這時，對應單元針腳區域界面線進行雙重曝光的部分以黑陣220形態形成，對準兩個顯示面板，使雙重曝光的部分與對向顯示面板面對的薄膜晶體管顯示面板信號線重疊，制成液晶顯示器，對此將參照附圖進行具體說明。
圖6是根據本發明實施例的液晶顯示器的布局圖，圖7是沿著線VII-VII′的如圖6所示的液晶顯示器截面圖。在圖6中未具體示出表示紅、綠、藍濾色器的線。
根據本發明實施例的液晶顯示器包括薄膜晶體管陣列面板100和與其面對的對向顯示面板200和在它們之間形成的液晶層(未示出)。在每個顯示面板100、200內側分別形成以任意方向取向液晶分子的取向膜(未示出)。
根據本發明實施例的用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板100上形成向下部絕緣層110上傳輸柵極信號的多條柵極線121。柵極線121主要以橫向延伸，各柵極線121一部分形成多個柵極124。而且，每個柵極線另外部分以下方向突起形成多個擴張部127。
柵極線121包括物理性質不同的兩個層，即可以使減少柵極信號延遲或電壓下降的低電阻率金屬，例如鋁或鋁合金等鋁類金屬組成的導電層和其它材料，特別是與IZO(氧化銦鋅)或ITO(氧化銦錫)物理、化學、電接觸特性良好的材料，如鉬、鉬合金(如鉬-鎢合金)、鉻等組成的導電層。例如，鉻/鋁-釹合金。
柵極線121側面對于基片110表面以約30-80°傾斜。
在柵極線121上形成由氮化硅類組成的柵極絕緣層140。
在柵極絕緣層140上形成由氫化非晶硅(非晶硅簡稱為“a-Si”)等組成的多個線性半導體151。線性半導體151主要以縱向延伸，由此多個突起部154向柵極124延伸。而且線性半導體151與柵極線121碰面附近其寬度變寬，以遮蓋較寬面積的柵極線121。
在半導體151上形成由硅化物或重摻雜n型雜質的n+氫化非晶硅類材料的多個線性及島狀歐姆接觸部件161、165。線性接觸部件161具有多個突起部163，該突起部163和島狀接觸部件165成雙位于半導體151突起部154上。
半導體151和歐姆接觸部件161、165側面也傾斜30-80°。
歐姆接觸部件161、165及柵極絕緣層140上分別形成多條數據線171和漏極175及多個存儲電容器導電體177。
數據線171主要以縱向延伸與柵極線121交叉并傳輸數據電壓。從各數據線171向漏極175延伸的多條支路組成源極173。一對源極173和漏極175彼此分離，以柵極124為準位于相反處。柵極124、源極173及漏極175與半導體151突起部154一起形成薄膜晶體管，薄膜晶體管通道部在源極173和漏極175之間的突起部154上。
存儲電容器導電體177與柵極線121擴張部127重疊。
數據線171、漏極175、及存儲電容器導電體177由鉬、鉬合金組成，而雙重層或三重層結構時可以由鋁類導電層組成。優選地，當雙重層時，鋁類導電體位于鉬類導電層下部，當三重層時位于中間層。
數據線171、漏極175及存儲電容器導電體177也如同柵極線121其側面約傾斜30-80°。
歐姆接觸部件161、165只在其下部半導體151和其上部數據線171及漏極175之間，并具有降低接觸電阻的作用。線性半導體151具有包括源極173和漏極175之間的未被數據線171及漏極175遮蓋而露出的部分，在大部分處線性半導體151寬度比數據線171寬度小，但如上所述，在與柵極線121碰面的部分寬度變寬，強化柵極線121和數據線171之間絕緣層。
在數據線171、漏極175、及存儲電容器導電體177和露出的半導體151部分上形成由平坦化特性良好并具有感光性有機材料或用等離子化學沉積法形成的a-Si:C:O、a-Si:O:F等低電容率絕緣材料組成的鈍化層180。
為了防止在數據線171和漏極175之間漏出的半導體151部分與鈍化層180的有機材料相接觸，鈍化層180在有機層下部可以追設氮化硅或氧化硅組成的絕緣層。
在鈍化層180上形成分別漏出漏極175、存儲電容器導電體177的多個接觸孔185、187。
在鈍化層180上形成由IZO或ITO組成的多個像素電極190。
像素電極190通過接觸孔185、187分別與漏極175及存儲電容器導電體物理、電連接，從漏極175接收數據電壓并向導電體177傳輸數據電壓。
接收數據電壓的像素電極190與接收共同電壓的對向顯示面板200的共同電極270一起產生電場，從而重新排列液晶分子。
如上所述，像素電極190和共同電極270形成電容器(下面稱為“液晶電容器”)，并斷開薄膜晶體管之后也保持接收電壓，其為了強化電壓存儲能力設置與液晶電容器并列的另外電容器(稱為存儲電容器)，存儲電容器通過像素電極190及與其相鄰的柵極線121(稱之為“前端柵極線”)重疊而制成，為了增加存儲電容器靜電容量，即為了增加存儲電容設置擴張柵極線121的擴張部127，以擴大重疊面積，同時在鈍化層180下面形成與像素電極190連接并與擴張部127重疊的存儲電容器導體177，使兩者之間距離變近。另外，追設以柵極線121相同層與像素電極重疊并形成存儲電容器的存儲電極。
像素電極190還與相鄰的柵極線121及數據線171重疊，提高縱橫比，但可以不重疊。
另外，與薄膜晶體管陣列面板100面對的對向顯示面板200包括由玻璃等透明材料組成的上部絕緣基片210；在其下面形成并在矩陣形像素區域具有開口部，由負感光性有機材料組成的黑陣220；在黑陣220限定的像素上形成而且依次設置的紅、綠、藍濾色器230；由覆蓋濾色器230的外涂層250及ITO或IZO等透明導電材料組成的共同電極270。
在這種根據本發明實施例的液晶顯示器對向顯示面板中，如上所述，黑陣220通過利用分割曝光的光蝕刻工序形成。這時，如同根據本發明第二實施例的制造工序，在相鄰的景之間設置針腳區域，單元針腳區域將像素區域設置為上下或左右1/2并進行分割曝光。就這樣，對應于單元針腳區域界面線進行雙重曝光的部分220′，如圖6及圖7所示，位于黑陣220界面線內。
將如上結構的根據本發明實施例的液晶顯示器進行對準和組裝，同時與薄膜晶體管陣列面板100面對的對向顯示面板200，在其之間注入液晶形成液晶層。這時，對應單元針腳區域界面線位于黑陣220界面內的雙重曝光的部分220′重疊對準，使其被柵極線121及數據線171遮蓋，以此防止顯示圖像時斑點的出現。
另外，本發明實施例中，在對向顯示面板200上形成紅、綠、藍濾色器230，但本發明另外實施例中，可以在薄膜晶體管陣列面板上設置紅、綠、藍濾色器230。在這種實施例中，優選地，紅、綠、藍濾色器230位于鈍化層180上部或下部。
如上所述，在液晶顯示器陣列面板制造工序中，使相鄰景之間界面線橫穿黑陣開口部進行分割曝光，或雙重曝光部分即使位于黑陣界面線內，也使信號線和雙重曝光部分重疊，從而可以減少用斑點表示的針腳缺陷。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種制造液晶顯示面板的方法，包括以下工序在包含有效區域的基片上形成由負性感光性材料組成的有機層；將所述有效區域分割為包含相鄰第一景和第二景的多個景，曝光所述有機層；顯像所述有機層，形成對應于像素區域具有開口部的黑陣，其中所述第一景和所述第二景界面部分橫穿所述開口部。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下工序在所述第一景和所述第二景之間設置所述第一景及所述第二景相重疊的針腳區域，所述針腳區域將至少分割為兩個以上曝光區域和遮光區域的區域作為單元針腳區域組成，從所述第一景到所述第二景方向逐漸增加或減少所述曝光區域或所述遮光區域。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述單元針腳區域由多個像素區域或一個像素區域或將一個像素區域分割為兩個以上組成的單元針腳區域為單元形成。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述單元針腳區域界面線橫穿彼此相鄰的所述黑陣開口部。
5.一種液晶顯示器，包括薄膜晶體管陣列面板，具有柵極線、與所述柵極線交叉并限定像素區域的數據線、在所述像素區域形成的像素電極、與所述柵極線和所述數據線及所述像素電極連接的薄膜晶體管；以及對向顯示面板，包含由負性感光性材料組成并在所述像素區域具有開口部的黑陣，其中所述黑陣用包含彼此相鄰的第一景和第二景的多個景進行分割曝光的光蝕刻工序形成，在所述第一景和所述第二景界面上具有雙重曝光的部分，所述雙重曝光的部分與所述柵極線或所述數據線重疊。
6.根據權利要求5所述的液晶顯示器，其特征在于，在所述第一景和所述第二景界面部分上設置所述第一景及所述第二景相重疊的針腳區域，所述針腳區域將至少分割為兩個以上曝光區域和遮光區域的分割區域作為單元針腳區域組成，所述雙重曝光的部分沿著所述單元針腳區域界面線形成。
7.根據權利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于，所述雙重曝光的部分位于所述黑陣界面內，并且以所述黑陣形態形成。
全文摘要
本發明提供一種制造液晶顯示面板的方法，包括以下工序在包括有效區域的基片上形成負性感光性材料組成的有機層，然后將有效區域分割為包括第一景和第二景的多個景，曝光有機層，通過顯像有機層形成對應像素區域具有開口部的黑陣。這時，設置第一景和第二景界面部分，使其橫穿開口部或位于黑陣界面線內。
文檔編號G02F1/13GK1577026SQ20041007100
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月26日 優先權日2003年7月24日
發明者卓英美 申請人:三星電子株式會社