液晶显示装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液晶显示装置及其制造方法。该液晶显示装置包括一彩膜基板和一阵列基板，该彩膜基板上形成有多个黑矩阵和色层，该两基板之间具有多个支撑本柱和辅助柱，该支撑本柱和辅助柱制作于阵列基板一侧，每个该支撑本柱和辅助柱分别对应一色层，该辅助柱与对应色层之间的距离大于该支撑本柱与对应色层之间的距离。本发明专利技术使得柱的弹性范围扩大，因而扩大了屏的使用温变范围，并提高了其抗压性。

Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

The invention discloses a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof. The liquid crystal display device comprises a color film substrate and an array substrate, a black matrix layer and forming the color film substrate has a plurality of supporting columns and the auxiliary column between the two substrate, the support column and the auxiliary column on the array substrate side, each of the supporting columns and the auxiliary column respectively. The corresponding color layer, between the column and the corresponding auxiliary layer is greater than the distance between the support column and the corresponding layer distance. The invention enlarges the elastic range of the column, thereby enlarging the temperature range of the use of the screen and improving the compressive resistance thereof.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示装置，特别是涉及一种扩大了使用温变范围， 并提高了抗压性的。
技术介绍
传统的阴极射线管显示器依靠阴极射线管发射电子撞击屏幕上的磷光粉来显示图像，但液晶显示的原理则完全不同。通常，液晶显示(LCD)装 置具有彩膜基板和阵列基板，彼此有一定间隔和互相正对，形成在两个基板 上的多个电极相互正对。液晶夹在该两个基板之间，电压通过基板上的电极 施加到液晶上，然后根据所作用的电压改变液晶分子的排列从而显示图像。 由于液晶显示装置本身不发射光，它需要光源来显示图像.因此，液晶显示 装置具有位于液晶面板后面的背光源，根据液晶分子的排列控制从背光源入 射的光量从而显示图像。液晶显示装置中，在两块偏光片之间夹有玻璃基板、 彩色滤光片、电极、液晶层和晶体管薄膜，液晶分子是具有折射率及介电常 数各向异性的物质。背光源发出的光线经过下偏光片，成为具有一定偏振方 向的偏振光。晶体管控制电极之间所加电压，而该电压作用于液晶来控制偏 振光的偏振方向，偏振光透过相应的彩膜色层后形成单色偏振光，如果偏振 光能够穿透上层偏光片，则显示出相应的颜色；电场强度不同，液晶分子的 偏转角度也不同，透过的光强不一样，显示的亮度也不同。通过红绿蓝三种 颜色的不同光强的组合来显示五颜六色的图像。阵列基板包括多条选通线，这些选通线以固定间隔沿第一方向布置； 多条数据线，这些数据线以固定间隔沿垂直于第一方向的第二方向布置；多 个像素电极，这些像素电极以矩阵结构布置在由交叉的选通线和数据线所限定的像素区域内；以及多个薄膜晶体管，这些薄膜晶体管能够给选通线提供 数据从而将信号从数据线传递给像素电极。彩膜基板包括黑矩阵(BM: black matrix),该黑矩阵防止光从彩膜基板的除了像素区域外的部分发出；红绿 蓝彩膜，用于显示彩色光；以及公共电极，用于形成显示所需的电场。另外， 液晶显示装置还包括在相互贴合的玻璃基板之间用以保持盒厚的间隔物。根据专利日特开2000-66240 、日特开2000-164886和日特开 2005-292331，提出使用一张掩模版，完成信号线与晶体管的制作。目前通 常所采用的半透光掩模版工艺为灰色调掩膜版(GTM: Gray Tone Mask)或 半透掩膜版(HTM: Half Tone Mask) 。 GTM工艺借助光的衍射原理，利用低于曝光精度的图形在同样曝光条件下降低该图形所在区域的实际曝光量；而 HTM工艺是利用半透光材料在掩模版上制作半透光区域在同样曝光条件下降 低该区域的实际曝光量。HTM工艺与GTM工艺类似，不同点在于前者是在掩 模版上将对应GTM掩模版衍射图形区的图形去除，并在该区域涂覆具有半透 光效果的材料而作成掩模版，并利用该掩模版进行曝光的工艺。由于球状间隔物采用散布的方法进行填充，整个面内均有形成，在像素 区域的球状间隔物由于其表面对液晶有一定的取向诱导作用，这部分液晶会 因取向发生混乱而导致漏光现象，另外，在振动过程中，球状间隔物会发生 移动而导致配向膜划伤，出现像素亮线。为解决上述问题，如图1所示，提 出了使用制作于其中一块基板上的，在固定位置形成的柱形间隔物1，由于 其位置固定，并且处于非显示区域，因此上述问题得到解决。但是，柱形间 隔物存在另外的缺陷，比如，间隔物的分布密度过高则容易导致应力集中， 在黑画面下出现局部偏亮；过低则容易出现支撑力不够，在温度变化时出现 下边黄色姆拉。为解决上述问题，专利日特开2003-84289、日特开 2003-131238和日特开2006-3456提出，将支撑用的柱形间隔物分成支撑本 柱和辅助柱。在通常情况下，支撑本柱起支撑作用，保持面内盒厚均一，并 且在较高温度时起弹性恢复作用。该结构通过在相同的恢复作用距离下减少支撑柱的密度和接触面积来减少应力，同时为了保证在低温或受挤压的情况 下保证液晶面板的正常工作，在盒厚被压縮到一定范围时辅助柱起到支撑作 用。通过这种方式就解决了如上问题。另外，柱形间隔物弹性变化范围大也 将有助于增大面板的耐温变范围。如图2所示，目前关于支撑本柱和辅助柱的做法主要是通过在第一金属 层上制作第二金属层，在该叠层金属面上制作支撑本柱2，在第一金属层上 制作辅助柱3，通过两层金属的高度差来形成支撑本柱2和辅助柱3之间的 段差。但该方法降低了柱的总体高度，弹性范围被縮小，对于温变范围来说 是不利的。如图3所示，另外一种方法是，将第一或者第二金属层局部的金 属去除，在有金属的地方形成支撑本柱2，在去除金属的地方形成辅助柱3。 但该方法仅对于线宽度较宽的设计有效，而且恶化了导线的传输特性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术使用温变范围及抗压性 不足的缺陷，提供一种扩大了使用温变范围，并提高了抗压性的液晶显示装 置及其制造方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 一种液晶显示装 置，其包括一彩膜基板和一阵列基板，该彩膜基板上形成有多个黑矩阵和色 层，该两基板之间具有多个支撑本柱和辅助柱，其特点在于，该支撑本柱和 辅助柱制作于阵列基板一侧，每个该支撑本柱和辅助柱分别对应一色层，该 辅助柱与对应色层之间的距离大于该支撑本柱与对应色层之间的距离。其中，该支撑本柱的高度和该辅助柱的高度相等，该支撑本柱对应的色 层的厚度大于该辅助柱对应的色层的厚度。其中，该支撑本柱的高度大于该辅助柱的高度，该支撑本柱对应的色层 的厚度大于或等于该辅助柱对应的色层的厚度。其中，该色层之间存在一厚度差，该厚度差形成于同一颜色的色层之间或不同颜色的色层之间或色层与黑矩阵之间。本专利技术的另一技术方案为 一种制造如权利要求1所述的液晶显示装置 的方法，其包括制造彩膜基板和阵列基板的步骤，该制造彩膜基板的步骤包 括在一玻璃基板上形成多个黑矩阵和色层，其特点在于，该制造阵列基板的 步骤包括形成多个支撑本柱和辅助柱，在该彩膜基板一侧的需要减小厚度的 色层区域和在该阵列基板一侧形成的该辅助柱区域通过半透光方法进行制 造。其中，该半透光方法为半透掩膜版或灰色调掩膜版的刻蚀方法。 其中，该半透掩膜版具有至少三种光透过量。 其中，该灰色调掩膜版具有至少三种光透过量。本专利技术的积极进步效果在于由于色层本身为有机物，存在一定的弹性， 使得柱的弹性范围扩大，因而扩大了屏的使用温变范围，并提高了抗压性。附图说明图1为现有技术中柱状间隔物的示意图。图2为现有技术中支撑本柱和辅助柱结构的一实施例的示意图。 图3为现有技术中支撑本柱和辅助柱结构的另一实施例的示意图。图4a为本专利技术彩膜制作步骤中制作黑矩阵的示意图。图4b为本专利技术彩膜制作步骤中制作色层R的示意图。图4c为本专利技术彩膜制作步骤中制作色层G的示意图。图4d为本专利技术彩膜制作步骤中制作色层B的示意图。图4e为本专利技术彩膜制作步骤中制作透明电极的示意图。图4f为本专利技术彩膜制作步骤中制作柱状间隔物的示意图。图5a为本专利技术的液晶显示装置彩膜制作步骤中制作黑矩阵的示意图。图5b为本专利技术彩膜制作步骤中制作色层R的示意图。图5c为本专利技术彩膜制作步骤中制作色层G的示意图。图5d为本专利技术彩膜制作步骤中制作色层B的示意图。 图5e为本专利技术彩膜制作步骤中制作透明电极的示意图。 图6为本专利技术的液晶显示装置的一实施例的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，其包括一彩膜基板和一阵列基板，该彩膜基板上形成有多个黑矩阵和色层，该两基板之间具有多个支撑本柱和辅助柱，其特征在于，该支撑本柱和辅助柱制作于阵列基板一侧，每个该支撑本柱和辅助柱分别对应一色层，该辅助柱与对应色层之间的距离大于该支撑本柱与对应色层之间的距离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦锋，
申请(专利权)人：上海广电NEC液晶显示器有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]