專利名稱：液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件(LCD)，更具體地，涉及用于LCD的多象限(multi-domain)陣列基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
陰極射線管(CRT)被廣泛用于在其屏幕上顯示圖像。然而，由于CRT相對(duì)于其顯示區(qū)域而言既大又重，所以不便于使用。
隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，曾限于電視顯示器的顯示器件現(xiàn)在可應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、無線終端、汽車儀表板和電子顯示板。此外，由于信息和通信技術(shù)的快速發(fā)展使得可以傳輸高容量的圖像信息，所以對(duì)于能夠處理大量圖像信息的下一代顯示器件的需求正在增加。
液晶顯示器件(LCD)被認(rèn)為是下一代顯示器件，因?yàn)槠渚哂性S多優(yōu)點(diǎn)，包括重量輕、外形薄、亮度高、屏幕大、功耗低以及價(jià)格低。LCD比其它平板顯示器具有更高的分辨率。此外，當(dāng)顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，LCD具有與CRT相當(dāng)?shù)捻憫?yīng)速度。LCD具有高亮度、高對(duì)比度和低功耗的優(yōu)良特性，并廣泛用于臺(tái)式計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、筆記本計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視接收器、導(dǎo)航屏幕領(lǐng)域等。
主要使用扭曲向列(TN)型LCD。TN型LCD包括上基板、下基板以及插入其間的液晶層。液晶層包括液晶分子。通過在與液晶層接觸的基板的平面上執(zhí)行配向處理，使下部的導(dǎo)向(director)與上部的導(dǎo)向形成直角。
在TN型LCD中，當(dāng)沒有施加電場(chǎng)時(shí)，填充到兩個(gè)基板之間的液晶分子平行于基板排列，具有固定的間距，并且液晶分子螺旋扭曲。從而，液晶分子的主軸方向連續(xù)扭曲。
這些液晶器件需要更高效以跟上新一代的多媒體的發(fā)展。在這種情況下，開發(fā)出了多種寬視角的技術(shù)，但是這些技術(shù)具有副作用，如增加了功耗和降低了圖像質(zhì)量，并且影響了制造工藝，同時(shí)降低了開口率。
已經(jīng)提出了在一個(gè)像素單元中提供不同結(jié)構(gòu)的多象限技術(shù)，該技術(shù)集中進(jìn)行液晶分子的配向以確保寬視角。更具體地，具有相同配向方向的液晶分子所在的區(qū)域稱為象限。在多象限LCD中，一個(gè)像素單元內(nèi)的多個(gè)液晶分子在不同的方向上對(duì)齊。如果一個(gè)像素單元具有多個(gè)象限，則各象限中的液晶的配向互不相同，由此提供了寬視角。
處理配向?qū)右允挂壕Х肿釉诠潭ǚ较蛏辖y(tǒng)一對(duì)齊的刷磨(rubbing)工藝是確定LCD的正常運(yùn)行和屏幕的統(tǒng)一顯示特性的主要因素。因此，對(duì)刷磨工藝進(jìn)行了大量的研究。
將參照?qǐng)D1詳細(xì)描述制造多象限配向?qū)拥姆椒ā?br> 多象限配向?qū)邮峭ㄟ^涂覆高分子薄膜、劃分配向?qū)雍驮诓煌较蛏蠈?duì)配向?qū)舆M(jìn)行配向而形成的。一般來說，配向?qū)邮抢盟⒛スに囉删埘啺坊袡C(jī)材料形成的。
在形成聚酰亞胺配向?qū)訒r(shí)，將聚酰亞胺基有機(jī)材料涂覆在基板上并且在約60-80℃去除溶劑。然后，在大約80-200℃對(duì)配向?qū)舆M(jìn)行固化。接下來，通過使用諸如絲絨的刷磨布在預(yù)定方向上刷磨配向?qū)觼硇纬膳湎蚍较颉?br> 圖1A到1E是示出形成多象限配向?qū)拥姆椒ǖ钠室晥D。
參照?qǐng)D1A，將有機(jī)層涂覆在基板101上，并且第一配向?qū)?03在圖中被向右刷磨，從而使得第一配向?qū)?03具有向右的配向方向。
參照?qǐng)D1B，將正性感光樹脂層105涂覆在第一配向?qū)?03上。
參照?qǐng)D1C，使用掩模覆蓋感光樹脂層105的預(yù)定部分。然后，對(duì)該感光樹脂層105進(jìn)行曝光。然后使用顯影劑進(jìn)行光刻，以對(duì)感光樹脂層105進(jìn)行蝕刻，從而形成預(yù)定的感光樹脂圖案。
參照?qǐng)D1D，將所得結(jié)構(gòu)向左刷磨以在向左的配向方向上對(duì)齊所露出的區(qū)域。
參照?qǐng)D1E，去除感光樹脂層105以形成多象限配向?qū)印?br> 然而，因?yàn)槭褂霉饪虂硇纬啥嘞笙夼湎驅(qū)?，所以制造方法?fù)雜。同時(shí)，在光刻工藝中使用的顯影劑和蝕刻劑損壞了配向?qū)?，因此配向?qū)邮遣环€(wěn)定的。另外，因?yàn)榕湎驅(qū)涌赡鼙谎谀p壞，所以配向特性劣化，這導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降。

發(fā)明內(nèi)容
僅僅作為介紹，提供了一種LCD陣列及其制造方法，其中利用排列為平行于和垂直于刷磨方向的配向?qū)舆M(jìn)行一次刷磨，可以實(shí)現(xiàn)多象限，從而提供了寬視角。
一方面，一種用于LCD(液晶顯示器件)的陣列基板包括形成在基板上的多條選通線；與選通線交叉以限定像素區(qū)的多條數(shù)據(jù)線；形成在選通線和數(shù)據(jù)線交叉處的開關(guān)；形成在像素區(qū)中并與開關(guān)電連接的像素電極；以及形成在像素區(qū)中的具有不同配向特性的多個(gè)單獨(dú)配向?qū)樱栽谙袼貐^(qū)中形成多象限的區(qū)域。
在另一方面，一種用于LCD(液晶顯示器件)的陣列基板包括形成在基板上的多條選通線；與選通線交叉以限定像素區(qū)的多條數(shù)據(jù)線；以及像素區(qū)內(nèi)的多個(gè)單獨(dú)配向?qū)印Ｅ湎驅(qū)佑刹煌牧现瞥刹⑶揖哂胁煌呐湎蚍较颉?br> 在本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造用于LCD(液晶顯示器件)的陣列基板的方法。該方法包括通過在基板上涂覆第一配向材料形成第一配向?qū)?；在第一配向?qū)由闲纬晒饪棠z圖案；通過在基板上涂覆第二配向材料形成第二配向?qū)?；去除光刻膠圖案以剝起形成在光刻膠圖案上的第二配向?qū)樱灰约把仡A(yù)定方向刷磨第一配向?qū)雍偷诙湎驅(qū)印?br> 應(yīng)該理解本發(fā)明的以上總體說明和以下詳細(xì)說明都是示例性和說明性的，并且旨在提供權(quán)利要求所請(qǐng)求的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。


包括附圖來提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解，將其并入并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在圖中圖1A到1E是形成具有現(xiàn)有技術(shù)的多象限結(jié)構(gòu)的配向?qū)拥墓に嚨钠室晥D；圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的LCD的陣列中的一個(gè)像素的剖視圖；圖3A到3D是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的形成具有多象限結(jié)構(gòu)的配向?qū)拥墓に嚨钠室晥D；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶單元中的刷磨方向和配向方向的平面圖；以及圖5(a)-(f)是根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的由兩種不同配向材料形成的具有多象限的配向?qū)拥氖疽鈭D。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中示出。只要可能，相同的附圖標(biāo)記在全部附圖中用于指示相同或相似的部件。
圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的LCD的陣列中的一個(gè)像素的剖視圖。
參照?qǐng)D2，柵極223和選通線225形成在基板200上。將柵極223和選通線225形成為單層或雙層。也就是說，柵極223和選通線225由從包括Al、Al合金、Mo、Cr和W的組中選出的一種或兩種材料形成。
柵絕緣層229形成在其中形成有柵極223和選通線225的基板200的整個(gè)表面上。有源層236和歐姆接觸層237形成在柵極223上的柵絕緣層229上。
源極241和漏極243被形成為與歐姆接觸層237接觸，并且數(shù)據(jù)線(未示出)被形成為與源極241連接。源極241和漏極243被形成為相互隔開預(yù)定距離。去除源極241和漏極243之間的間隙所露出的歐姆接觸層237，從而露出有源層236。源極241和漏極243是利用淀積工藝對(duì)由從包括Al、Al合金、Mo、Cr和W的組中選出的導(dǎo)電金屬形成的層進(jìn)行構(gòu)圖而形成。
鈍化層251形成在其上形成有源極241和漏極243的基板200的整個(gè)表面上。鈍化層251是通過淀積諸如氮化硅和氧化硅的無機(jī)絕緣材料而形成的。在一些情況下，鈍化層251由諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)或丙烯酸樹脂的有機(jī)絕緣材料形成。
對(duì)鈍化層251進(jìn)行構(gòu)圖以形成露出一部分漏極243的漏接觸孔。在通過淀積諸如ITO(氧化銦錫)或IZO(氧化銦鋅)的透明導(dǎo)電金屬而形成的結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上形成與漏極243接觸的透明像素電極261。
接下來，通過將配向材料涂覆在形成有透明像素電極261的基板200的整個(gè)表面上，來形成配向?qū)?63。將該配向?qū)?63劃分為區(qū)域A和區(qū)域B。區(qū)域A和區(qū)域B對(duì)應(yīng)于半個(gè)單位像素并且形成兩個(gè)象限。本發(fā)明并不限于兩個(gè)象限而是可以將配向?qū)?63劃分成多于兩個(gè)區(qū)域。
配向?qū)?63的區(qū)域A和區(qū)域B由具有不同配向特性的配向材料形成。例如，區(qū)域A的配向?qū)?63由平行于刷磨方向排列的配向材料形成，然而區(qū)域B的配向?qū)?63由垂直于刷磨方向排列的配向材料形成。具有區(qū)域A和區(qū)域B的配向?qū)?63被形成為相對(duì)于一個(gè)刷磨方向具有不同的配向特性。也就是說，配向?qū)?63包括在不同時(shí)刻提供的具有不同配向特性的多個(gè)單獨(dú)配向?qū)?，而不是同時(shí)由單一材料形成并且隨后進(jìn)行不同處理。
圖3A到3D是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的形成多象限配向?qū)拥墓に嚨钠室晥D。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶單元中的刷磨方向和配向方向的平面圖。
參照?qǐng)D3A，第一配向?qū)?10a形成在基板300的整個(gè)表面上?？梢允褂棉D(zhuǎn)印(transferring)法、棒涂法或旋涂法來涂覆第一配向?qū)?10a。
參照?qǐng)D3B，在第一配向?qū)?10a上形成正性感光樹脂層。使用光掩模覆蓋感光樹脂層的預(yù)定部分。然后，將該感光樹脂層曝光，由此進(jìn)行硬化。然后，使用顯影劑進(jìn)行光刻以蝕刻感光樹脂層，從而形成預(yù)定的感光樹脂圖案330。
使用感光樹脂圖案330作為掩模，去除露出的區(qū)域B，同時(shí)留下第一配向?qū)?10a的區(qū)域A。區(qū)域A和區(qū)域B對(duì)應(yīng)于半個(gè)單位像素P。
參照?qǐng)D3C，第二配向?qū)?10b形成在其上形成有第一配向?qū)?10a的感光樹脂圖案330上。也就是說，第二配向?qū)?10b形成在區(qū)域A的感光樹脂圖案330和區(qū)域B的基板300上。因此，當(dāng)去除了感光樹脂圖案330時(shí)，形成在區(qū)域A中的第二配向?qū)?10b被剝起并去除。從而，在基板300上形成具有不同特性的第一配向?qū)?10a和第二配向?qū)?10b。該第一配向?qū)?10a由平行于刷磨方向排列的材料形成，并且第二配向?qū)?10b由垂直于刷磨方向排列的材料形成。
參照?qǐng)D3D，對(duì)其上以每個(gè)像素P兩個(gè)象限的方式形成有第一配向?qū)?10a和第二配向?qū)?10b的基板300進(jìn)行固化并沿一個(gè)方向刷磨。結(jié)果，如圖4所示，第一配向?qū)?10a的配向方向平行于刷磨方向，而第二配向?qū)?10b的配向方向垂直于刷磨方向。
如上所述，通過以上按順序的處理可以在一個(gè)像素P中限定兩個(gè)象限。在多象限LCD中，可以使用在一個(gè)像素單元中沿不同方向排列的多個(gè)液晶分子組來形成多象限。因?yàn)樵诟鱾€(gè)區(qū)域中的液晶配向是不同的，所以可以顯著改善視角。
圖5是根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的由不同種類的配向材料形成的多象限配向?qū)拥氖疽鈭D。
參照?qǐng)D5，使用平行于刷磨方向排列的第一配向材料和垂直于刷磨方向排列的第二配向材料形成多象限。該第一配向材料包括聚酰亞胺，該第二配向材料包括聚苯乙烯。
如圖5(a)和圖5(b)所示，將一個(gè)像素P劃分為上部和下部，該上部和下部由具有不同配向特性的配向材料形成。因此，通過一次刷磨限定了兩個(gè)區(qū)域。
如圖5(c)和圖5(d)所示，將一個(gè)像素P劃分為左部和右部，該左部和右部由具有不同配向特性的配向材料形成。因此，通過一次刷磨限定了兩個(gè)區(qū)域。
如圖5(e)和5(f)所示，像素P和相鄰像素由具有不同特性的配向材料制成的配向?qū)有纬?。因此，可以在一個(gè)像素內(nèi)形成具有不同配向方向的多象限。
在根據(jù)本發(fā)明的LCD中，可以利用具有不同配向特性的不同種類的配向材料進(jìn)行一次刷磨，來在一個(gè)像素內(nèi)限定兩個(gè)象限，從而縮短了處理時(shí)間并且提高了產(chǎn)品產(chǎn)量。此外，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)像素內(nèi)形成多象限，所以可以提供寬視角和改進(jìn)的圖像質(zhì)量。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此，本發(fā)明旨在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種修改和變型。
本申請(qǐng)要求2004年6月30日提交的韓國專利申請(qǐng)No.2004-50545的權(quán)益，在此通過引用將其并入。
權(quán)利要求
1.一種用于液晶顯示器件的陣列基板，包括形成在基板上的多條選通線；與所述選通線交叉以限定像素區(qū)的多條數(shù)據(jù)線；在所述選通線和所述數(shù)據(jù)線的交叉處形成的開關(guān)；形成在所述像素區(qū)中并且與所述開關(guān)電連接的像素電極；以及形成在所述像素區(qū)中的具有不同配向特性的多個(gè)單獨(dú)配向?qū)?，由此在所述像素區(qū)中形成多象限區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其中所述配向?qū)泳哂胁煌呐湎蚍较颉?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其中所述配向?qū)佑刹煌牧闲纬伞?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其中至少一個(gè)所述配向?qū)拥呐湎蚍较蚱叫杏谒⒛シ较颉?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其中至少一個(gè)所述配向?qū)拥呐湎蚍较虼怪庇谒⒛シ较颉?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陣列基板，其中至少一個(gè)所述配向?qū)拥呐湎蚍较虼怪庇谒鏊⒛シ较颉?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其中相鄰配向?qū)拥呐湎蚍较蛳嗷ゴ怪薄?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陣列基板，其中所述相鄰配向?qū)又坏呐湎蚍较蚱叫杏谒⒛シ较颉?br> 9.一種用于液晶顯示器件的陣列基板，包括形成在基板上的多條選通線；與所述選通線交叉以限定像素區(qū)的多條數(shù)據(jù)線；以及所述像素區(qū)中的多個(gè)單獨(dú)配向?qū)樱龆鄠€(gè)配向?qū)佑刹煌牧闲纬刹⑶揖哂胁煌呐湎蚍较颉?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陣列基板，其中至少一個(gè)所述配向?qū)拥呐湎蚍较蚱叫杏谒⒛シ较颉?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的陣列基板，其中至少一個(gè)所述配向?qū)拥呐湎蚍较虼怪庇谒鏊⒛シ较颉?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陣列基板，其中至少一個(gè)所述配向?qū)拥呐湎蚍较虼怪庇谒⒛シ较颉?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陣列基板，其中相鄰配向?qū)拥呐湎蚍较蛳嗷ゴ怪薄?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的陣列基板，其中所述相鄰配向?qū)又坏呐湎蚍较蚱叫杏谒⒛シ较颉?br> 15.一種制造用于液晶顯示器件的陣列基板的方法，所述方法包括通過在基板上涂覆第一配向材料形成第一配向?qū)?；在所述第一配向?qū)由闲纬晒饪棠z圖案；通過在所述基板上涂覆第二配向材料形成第二配向?qū)樱蝗コ饪棠z圖案以剝起形成在所述光刻膠圖案上的所述第二配向?qū)?；以及沿預(yù)定方向刷磨所述第一配向?qū)雍退龅诙湎驅(qū)印?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在形成所述第二配向?qū)又叭コ伤龉饪棠z圖案露出的所述第一配向?qū)印?br> 17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一配向材料和所述第二配向材料具有不同的配向特性。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一配向?qū)雍退龅诙湎驅(qū)泳哂胁煌呐湎蚍较颉?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一配向?qū)拥呐湎蚍较蚱叫杏谒鲱A(yù)定方向。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第二配向?qū)拥呐湎蚍较虼怪庇谒鲱A(yù)定方向。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第二配向?qū)拥呐湎蚍较虼怪庇谒鲱A(yù)定方向。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一配向?qū)雍退龅诙湎驅(qū)佑刹煌牧闲纬伞?br> 全文摘要
液晶顯示器件及其制造方法。提出了一種制造用于LCD(液晶顯示器件)的陣列基板的方法，其中各個(gè)像素區(qū)包括多象限區(qū)域。該方法包括通過在LCD基板上涂覆第一配向材料來形成第一配向?qū)?；在第一配向?qū)由闲纬晒饪棠z圖案；去除由光刻膠圖案露出的第一配向?qū)樱煌ㄟ^在基板上涂覆第二配向材料來形成第二配向?qū)?；去除光刻膠圖案以剝起形成在光刻圖案上的第二配向?qū)?；以及沿預(yù)定方向刷磨第一配向?qū)雍偷诙湎驅(qū)?。所述第一配向?qū)雍退龅诙湎驅(qū)佑刹煌牧闲纬刹⑶揖哂胁煌呐湎蚍较颉?br> 文檔編號(hào)G02F1/1333GK1716054SQ200510082438
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者樸鐘涉 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社