专利名称：用于液晶显示器的基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)，特别涉及一种用于LCD的滤色片基板及其制造方法。
背景技术：
直到近年来，显示器件一般采用阴极射线管(CRT)。目前，已经研发各种平板显示器，如液晶显示器(LCD)，等离子体显示板(PDP)，场发射显示器(FED)和电致发光显示器(ELD)，作为CRT的取代物。
在这些平板显示器中，LCD具有高分辨率图像，明亮，薄外形，小尺寸和低压电源要求等特点。
图1为根据现有技术的LCD的示意图。
在图1中，LCD 11包括滤色片基板5，阵列基板22，和夹在两基板5与22之间的液晶层14。
作为下基板的阵列基板22包括数据线15和栅线13，用以限定子像素区域P、像素电极17、存储电容30以及位于子像素区域P中作为开关元件的薄膜晶体管T。
作为上基板的滤色片基板5包括与显示红、绿和蓝色的子像素区域P分别相对应的红、绿和蓝滤色片图案8(R、G和B)；处于相邻滤色片图案8之间的黑矩阵6，以及处于滤色片图案8和黑矩阵6上面的公共电极18。
在图1的LCD中，分别具有红、绿和蓝滤色片图案R，G和B的红、绿和蓝色子像素，构成显示彩色图像的一个像素。
图2所示为根据现有技术用于LCD的RGB滤色片基板的剖面图。
在图2中，RGB滤色片基板包括设置在基板110上的红、绿和蓝滤色片图案130a，130b和130c，并且还包括黑矩阵120，其中黑矩阵120具有开口125，其包括与红、绿和蓝滤色片图案130a，130b和130c相应的第一、第二和第三开口125a，125b和125c。平整层140设置在滤色片图案130上，使RGB滤色片基板平坦。
近来，为了增大所显示图像的亮度，滤色片基板包括白滤色片图案以及红、绿和蓝滤色片图案。
图3为根据现有技术用于LCD的RGBW滤色片基板的剖面图。
在图3中，如同图2的RGB滤色片基板那样，RGBW滤色片基板包括设置在基板210上的红、绿和蓝滤色片图案230a，230b和230c，并且还包括白滤色片图案230d。此外，RGB滤色片基板还包括黑矩阵220和平整层240。
图4A至4G为根据现有技术用于LCD的RGBW滤色片基板的制造方法的剖面图。
在图4A中，将遮光材料沉积在基板210上，并构图成黑矩阵220。黑矩阵220包括与各子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口225a，225b，225c和225d。
在图4B中，将红色树脂229沉积在具有黑矩阵220的基板210上。
在图4C中，将红色树脂229(图4B)构图以便在第一开口225a中形成红滤色片图案230a。
在图4D中，将绿色树脂沉积在具有红滤色片图案230a的基板210上，并构图以便在第二开口225b中形成绿滤色片图案230b。即，通过与形成红滤色片图案230a相同的方法形成绿滤色片图案230b。
在图4E和4F中，通过与形成红和绿滤色片图案230a和230b相同的方法在第三和第四开口225c和225d中形成蓝滤色片图案230c和白滤色片图案230d。
在图4G中，在滤色片图案230上形成平整层240。
在现有技术RGBW滤色片基板的制造方法中，由于RGBW滤色片基板包括白滤色片图案，除了用于形成红、绿和蓝滤色片图案的构图工序以外，还需要形成白滤色片图案的构图工序。从而使滤色片基板的制造工序和制造成本增加。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于液晶显示器的基板及其制造方法，其基本上可消除现有技术的限制和缺点所致的一个或多个问题。
本发明的优点在于提供一种用于液晶显示器的基板，以及可以减少制造工序和制造成本的制造方法。
在下面的说明中将给出本发明的附加特征和优点，其一部分可由说明明显看出，或者可通过本发明的实施而获悉。由文字说明和其权利要求以及附图中具体给出的结构实现本发明的这些和其他优点。
为了获得这些和其他优点并且根据本发明的目的，正如具体和广义描述的，用于液晶显示器的基板包括在具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上设置的黑矩阵，其中黑矩阵包括分别与第一、第二、第三和第四子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口；分别与第一、第二和第三开口相应的第一、第二和第三滤色片图案；位于第一、第二和第三滤色片图案上并填充第四开口的第一平整层；以及位于第一平整层上的第二平整层。
在本发明另一方面，用于液晶显示器(LCD)的基板包括位于具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上的黑矩阵，其中该黑矩阵包括分别与第一、第二、第三和第四子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口；位于第四开口中的至少一个虚拟图案(dummy pattern)；分别与第一、第二和第三开口相应的第一、第二和第三滤色片图案；以及位于第一、第二和第三滤色片图案上并且填充第四开口的平整层。
在本发明又一方面，用于液晶显示器(LCD)的基板的制造方法包括在具有第一、第二第三和第四子像素区域的基板上形成黑矩阵，其中该黑矩阵包括分别与第一、第二、第三和第四子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口；形成分别与第一、第二和第三开口相对应的第一、第二和第三滤色片图案；在第一、第二和第三滤色片图案上形成填充第四开口的第一平整层；并且在第一平整层上形成第二平整层。
在本发明再一方面，用于液晶显示器(LCD)的基板的制造方法包括在具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上形成黑矩阵，其中该黑矩阵包括分别与第一、第二、第三和第四子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口；在第四开口中形成至少一个虚拟图案；形成分别与第一、第二和第三开口相对应的第一、第二和第三滤色片图案；以及在第一、第二和第三滤色片图案上形成平整层，该平整层填充第四开口。
应当理解上面的概括描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，并意在对权利要求所述的本发明提供进一步解释。
用于提供本发明进一步理解并包含和构成本说明书一部分的附图，说明了本发明的实施例，与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1为根据现有技术的LCD的示意图；图2为根据现有技术用于LCD的RGB滤色片基板的剖面图；图3为根据现有技术用于LCD的RGBW滤色片基板的剖面图；图4A至4G为根据现有技术RGBW滤色片基板的制造方法的剖面图；图5为根据本发明第一实施例用于液晶显示器(LCD)的RGBW滤色片基板的剖面图；图6A至6G为根据本发明第一实施例用于LCD的RGBW滤色片基板的制造方法的剖面图；图7为根据本发明第二实施例用于LCD的RGBW滤色片基板的剖面图；以及图8A至8F为根据本发明第二实施例用于LCD的RGBW滤色片基板的制造方法的剖面图。
具体实施例方式
现在将详细描述本发明的实施例，附图中表示出其示例。
第一实施例图5为根据本发明第一实施例用于液晶显示器(LCD)的RGBW滤色片基板的剖面图。
在图5中，RGBW滤色片基板包括设置在基板310上、具有开口325的黑矩阵320、滤色片图案330、以及第一和第二平整层340和350。
黑矩阵320由遮光材料制成，并且与阵列基板中诸如薄膜晶体管、数据线和栅线的阵列图案相对应，用于防止异常光的发射。开口325与彼此相交的栅线和数据线所限定的各个子像素区域相对应。开口325包括与子像素区域，即红、绿、蓝和白子像素区域分别相对应的第一、第二、第三和第四开口325a、325b、325c和325d。
滤色片图案330包括分别处于第一、第二和第三开口325a，325b和325c中的红、绿和蓝滤色片图案330a，330b和330c。
第一平整层340设置在滤色片图案330上，并填充第四开口325d，以及第二平整层350设置于第一平整层340上。第一和第二平整层340和350使RGBW基板平坦。此外，与第四开口325d相对应的第一和第二平整层340和350起白滤色片图案的作用以显示白色。
由于在第四开口325d中没有设置单独的滤色片图案，与第四开口325d相对应的第一平整层340的表面低于与滤色片图案330相对应的第一平整层340的表面，并且与第四开口325d相对应的第一平整层340的厚度比与滤色片图案330相对应的第一平整层340的厚度相对要厚。与第四开口325d相对应的第二平整层350的表面基本上等于与滤色片图案330相对应的第二平整层350的表面，并且与第四开口325d相对应的第二平整层350的厚度厚于与滤色片图案330相对应的第二平整层350的厚度。因而，第一和第二平整层340和350用作白滤色片图案并且用作使RGBW滤色片基板平坦的层。由于第一和第二平整层340和350用作白滤色片图案，因此第一和第二平整层340和350可由透明材料诸如包括压克力的有机材料制成。
图6A至6G为根据本发明第一实施例用于LCD的RGBW滤色片基板的制造方法的剖面图。
在图6A中，将遮光材料沉积在基板310上，并进行构图以形成黑矩阵320。黑矩阵320包括分别与红、绿、蓝和白子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口325a，325b，325c和325d。
在图6B中，在具有黑矩阵320的基板310上沉积红色树脂329。红色树脂329为光敏材料。
在图6C中，将红色树脂329(图6B)构图以在第一开口325a中形成红滤色片图案330a。由于红色树脂为光敏材料，因此在光刻法中不必使用光刻胶对红色树脂进行构图。在红色图案330a的构图工序中，使用具有透光部分和遮光部分的光掩模对红色树脂进行曝光。当红色树脂为曝光部分被去除的正型树脂时，光掩模的遮光部分对应于第一开口325a。相反，当红色树脂为曝光部分保留下来的负型树脂时，光掩模的透光部分对应于第一开口325a。
在图6D中，在具有红滤色片图案330a的基板310上沉积绿色树脂，并对其进行构图以形成在第二开口325b中的绿滤色片图案330b。换言之，以与形成红滤色片图案330a相同的方法形成绿滤色片图案330b。
在图6E中，通过与形成红和绿滤色片图案330a和330b相同的方法在第三开口325c中形成蓝滤色片图案330c。
在图6F中，在滤色片图案330上形成第一平整层340，并填充第四开口325d。第一平整层340可以在沉积之后固化。
在图6G中，在第一平整层340上形成第二平整层350。第二平整层350可以在沉积之后固化。
在本发明的第一实施例中，使用第一和第二平整层取代白滤色片图案。因此，可省去用于形成白滤色片图案的构图工序。因此，可减少滤色片基板的制造工序和制造成本。
第二实施例图7为根据本发明第二实施例用于LCD的RGBW滤色片基板的剖面图。
除了与白子像素区域相对应的第四开口中的结构以外，图7中的RGBW滤色片基板与图5中的RGBW滤色片基板相同。在第二实施例中，将省略与第一实施例相同部件的解释。
在图7中，RGBW滤色片基板包括与图5中类似的滤色片图案430。不过，第二实施例的RGBW滤色片基板至少包括一个处于第四开口425d中的虚拟图案422，以及取代第一实施例中的两个平整层的一个平整层440。
由于虚拟图案422设置在第四开口425d中，第四开口425d的体积小于其他开口425a，425b和425c中每一个的体积。因而，一个平整层440替代第一实施例中的两个平整层可以使RGBW滤色片基板平坦。为了填充第四开口425d部分，设置在基板410上的虚拟图案422可以具有细而厚的形状，如柱状。虚拟图案422可由与黑矩阵420相同的材料制成。虚拟图案422可具有比黑矩阵420更窄的宽度。因此，与第四开口425d相对应的平整层440的表面，基本等于与滤色片图案430相对应的平整层440的表面，并且与第四开口425d相对应的第二平整层440的厚度可以比与滤色片图案430相对应的第二平整层440的厚度相对更厚。
图8A至8F为根据本发明第二实施例用于LCD的RGBW滤色片基板的制造方法的剖面图。除了与白子像素区域相对应的第四开口中的结构以外，第二实施例的制造方法与第一实施例相同。
在图8A中，在基板410上沉积遮光材料，并进行构图以形成黑矩阵420和至少一个虚拟图案422。黑矩阵420包括分别与红、绿、蓝和白子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口425a，425b，425c和425d，且虚拟图案422处于第四开口425d中。
在图8B至8E中，通过与第一实施例相同的方法，分别在第一、第二和第三开口425a，425b和425c中形成红、绿和蓝滤色片图案430a，430b和430c。例如通过对红色树脂429构图在第一开口425a中形成红滤色片图案430a。
在图8F中，在滤色片图案430上形成平整层440，以使滤色片图案430平坦，并填充具有虚拟图案422的第四开口425d。
在本发明的第二实施例中，在形成黑矩阵的相同工序中使用虚拟图案代替白滤色片图案，从而一个平整层就足以使RGBW滤色片基板平坦。因此，可省去用于形成白滤色片图案的构图工序。由此，可减少滤色片基板的制造工序和制造成本。
在不偏离本发明精神和范围的条件下，本领域技术人员显然可以对本发明作出多种变型和改进。从而，本发明意在覆盖本发明的这些变型和改进，只要变型和改进处于所附权利要求和其等效范围内即可以。
权利要求
1.一种用于液晶显示器的基板，包括位于具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上的黑矩阵，其中所述黑矩阵包括分别与第一、第二、第三和第四子像素区域相对应的第一、第二、第三和第四开口；分别与所述的第一、第二和第三开口相对应的第一、第二和第三滤色片图案；位于所述第一、第二和第三滤色片图案上并且填充所述第四开口的第一平整层；以及位于所述第一平整层上的第二平整层。
2.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，与所述第四开口相对应的第一平整层的表面低于与所述第一、第二和第三开口相对应的第一平整层的表面。
3.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，与所述第四开口相对应的第二平整层的表面基本等于与所述第一、第二和第三开口相对应的第二平整层的表面。
4.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述第一和第二平整层由透明有机材料制成。
5.根据权利要求4所述的基板，其特征在于，所述透明有机材料包括压克力。
6.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，第一、第二和第三滤色片图案分别由红、绿和蓝色树脂制成。
7.一种用于液晶显示器的基板，包括位于具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上的黑矩阵，其中所述黑矩阵包括分别与所述第一、第二、第三和第四子像素区域相对应的第一、第二、第三和第四开口；位于所述第四开口中的至少一个虚拟图案；分别与所述第一、第二和第三开口相对应的第一、第二和第三滤色片图案；以及位于所述第一、第二和第三滤色片图案上且填充所述第四开口的平整层。
8.根据权利要求7所述的基板，其特征在于，与所述第四开口相对应的平整层的表面基本等于与所述第一、第二和第三开口相应的平整层的表面。
9.根据权利要求7所述的基板，其特征在于，所述虚拟图案由与黑矩阵相同的材料制成。
10.根据权利要求7所述的基板，其特征在于，所述平整层由透明有机材料制成。
11.根据权利要求10所述的基板，其特征在于，所述透明有机材料包括压克力。
12.根据权利要求7所述的基板，其特征在于，所述第一、第二和第三滤色片图案分别由红、绿和蓝色树脂制成。
13.根据权利要求7所述的基板，其特征在于，至少一个所述虚拟图案的宽度小于所述黑矩阵的宽度。
14.一种用于液晶显示器(LCD)的基板的制造方法，包括在具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上形成黑矩阵，其中所述黑矩阵包括分别与所述第一、第二、第三和第四子像素区域相对应的第一、第二、第三和第四开口；形成分别与所述第一、第二和第三开口相对应的第一、第二和第三滤色片图案；在所述第一、第二和第三滤色片图案上形成第一平整层，所述第一平整层填充所述第四开口；以及在所述第一平整层上形成第二平整层。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，与所述第四开口相对应的第一平整层的表面低于与所述第一、第二和第三开口相对应的第一平整层的表面。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，与所述第四开口相对应的所述第二平整层的表面基本等于与所述第一、第二和第三开口相对应的所述第二平整层的表面。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一和第二平整层由透明有机材料制成。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述透明有机材料包括压克力。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和第三滤色片图案分别由红、绿和蓝色树脂制成。
20.一种用于液晶显示器的基板的制造方法，包括在具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上形成黑矩阵，其中所述黑矩阵包括分别与所述第一、第二、第三和第四子像素区域相对应的第一、第二、第三和第四开口；在所述第四开口中形成至少一个虚拟图案；形成分别与所述第一、第二和第三开口相对应的第一、第二和第三滤色片图案；以及在所述第一、第二和第三滤色片图案上形成平整层，所述平整层填充所述第四开口。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，与所述第四开口相对应的所述平整层的表面基本等于与所述第一、第二和第三开口相对应的所述平整层的表面。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述虚拟图案由与所述黑矩阵相同的材料制成。
23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述平整层由透明有机材料制成。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述透明有机材料包括压克力。
25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和第三滤色片图案分别由红、绿和蓝色树脂制成。
26.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，至少一个所述虚拟图案的宽度小于所述黑矩阵的宽度。
全文摘要
一种用于液晶显示器的基板，包括处于具有第一、第二、第三和第四子像素区域的基板上的黑矩阵，其中该黑矩阵包括分别与第一、第二、第三和第四子像素区域相应的第一、第二、第三和第四开口；分别与第一、第二和第三开口相应的第一、第二和第三滤色片图案；处于第一、第二和第三滤色片图案上且填充第四开口的第一平整层；以及处于第一平整层上的第二平整层。
文档编号G02F1/13GK1637491SQ20041010240
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月22日 优先权日2003年12月23日
发明者朴钟振 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社