专利名称：液晶显示器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器及其制造方法，更具体地，涉及一种液晶显示器及其制造方法，其中在制造工艺中释放所积累的电荷。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是得到了广泛使用的平板显示器。LCD包括两块包括场发生电极的屏板和插入在两块屏板之间的液晶(LC)层。LCD将电压施加到场发生电极以在LC层中产生电场，电场决定着LC层中LC分子的取向以调节入射光的偏振，从而显示出图像。
在LCD中，电荷可能会在屏板或形成于LCD的屏板上的薄膜上积累。可以沿屏板的向上方向释放所积累的电荷或者沿着屏板的表面释放到外部。
如果所积累的电荷在LCD内部释放，在LCD的制造工艺中可能会产生诸如静电痕迹(electrostatic ticks)和静电斑点(spots)的静电缺陷。静电痕迹可能会导致像素中的薄膜晶体管的沟道因为瞬时静电而不工作。静电斑点显示为制造工艺中因瞬时静电造成的栅极线和数据线上的垂直线和水平线。此外，尘埃和残留物粘附到屏板表面上的积累电荷，这可能会导致LCD的驱动电压反常。在大尺寸LCD屏板中，更加难以释放所积累的电荷。于是，在制造大尺寸LCD屏板期间可能更容易产生静电缺陷。
发明内容
根据本发明的实施例，一种用于制造液晶显示器的方法包括在第一基板的第一表面上形成表面活性剂以及处理所述第一基板。
所述表面活性剂可以包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或兼性表面活性剂。所述表面活性剂可以是使用辊子形成于所述第一表面上的。
所述方法还可以包括在处理所述第一基板之前或之后清洗所述第一基板的第二表面，其中所述第一表面与所述第二表面相对。
可以使用喷嘴在所述表面上形成表面活性剂，且可以在形成所述表面活性剂之后清洗所述第一基板。用于在基板上形成所述表面活性剂的喷射压力可以小于清洗所述第一基板时所用的喷射压力。可以使用有机溶剂或去离子水清洗所述第一基板。
所述第一基板的处理可以包括在所述第一基板面对所述第一表面的第二表面上形成薄膜。所述第一基板的处理可以包括在所述第一基板面对所述第一表面的第二表面上形成配向层。所述第一基板的处理可以包括在所述第一基板面对所述第一表面的第二表面上形成电场发生电极。所述第一基板的处理可以包括在所述第一基板面对所述第一表面的第二表面上形成配向层并摩擦所述配向层。
所述方法还可以包括组合所述第一基板以及面对所述第一基板的第二基板以制造液晶屏板组件，为所述液晶屏板组件划线；以及抛光所述液晶屏板组件的划线部分。
处理所述第一基板可以包括将偏振器贴附在所述第一基板的所述第一表面上。
根据本发明的实施例，液晶显示器包括上屏板；面对所述上屏板并贴附到所述上屏板的下屏板；形成于所述上下屏板的至少一个外表面上的静电阻挡层；以及贴附在所述静电阻挡层上的偏振器。所述静电阻挡层可以包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或兼性表面活性剂。
结合附图从以下描述可以更详细地理解本发明的示范性实施例，附图中图1为根据本发明实施例的液晶显示器的布局图；图2和3为分别取自线II-II和III-III的图1中所示的LCD的截面图；图4A到4E为截面图，示出了根据本发明实施例用于制造LCD的方法；图5A到5D为截面图，示出了根据本发明实施例用于在LCD中形成配向层的方法；图6A和6B为截面图，示出了根据本发明实施例用于为LCD中的屏板划线的方法；图7A到7D为截面图，示出了根据本发明实施例用于将偏振器贴附到LCD中的屏板的方法；图8为示出由静电充电的常规LCD的照片；以及图9为示出由静电充电的根据本发明实施例的LCD的照片。
具体实施例方式
以下将参考附图更充分地描述本发明的示范性实施例。本发明可以以许多不同的形式实施，不应被视为受限于此处所述的实施例。图1为根据本发明实施例的液晶显示器的布局图。图2和3为分别取自线II-II和III-III的图1中所示的LCD的截面图。
参考图1到3，根据本发明实施例的液晶显示器包括下屏板100、面对下屏板100的上屏板200，以及形成于下屏板100和上屏板200之间的液晶层3。
多个栅极线121和多个存储电极线131形成于包括诸如透明玻璃或塑料的材料的绝缘基板110上。
栅极线121传输栅极信号并基本沿横向延伸。栅极线121的每一个都包括多个向上凸出的栅电极124以及端部129，端部129具有足够大的面积，用于接触另一层或外部驱动电路。用于产生栅极信号的栅极驱动电路(未示出)可以安装在软性印制电路(FPC)膜(未示出)上，软性印制电路膜可以贴附于基板110、直接安装在基板110上或者集成到基板110上。栅极线121可以延伸以连接到驱动电路，驱动电路可以集成在基板110上。
存储电极线131接收预定电压，每根存储电极线131包括基本平行于栅极线121延伸的主干以及多对从主干分支出来的存储电极133a和133b。每根存储电极线131都设置在两个相邻栅极线121之间，且主干接近两个相邻栅极线121之一形成。存储电极133a和133b的每者均具有连接到主干的固定端部和相对于其设置的自由端部。存储电极133b的固定端部具有一面积，而其自由端部分叉成直线分支和曲线分支。根据本发明实施例，存储电极线131可以具有许多形状和设置。
根据本发明实施例，栅极线121和存储电极线131包括，例如诸如Al和Al合金的含Al金属、诸如Ag和Ag合金的含Ag金属、诸如Cu和Cu合金的含Cu金属、诸如Mo和Mo合金的含Mo金属、Cr、Ta或Ti。根据本发明实施例，栅极线121和存储电极线131可以具有包括物理性质不同的两个导电膜(未示出)的多层结构。两个膜之一可以包括例如诸如含Al金属、含Ag金属和含Cu金属的低电阻率金属，以减小信号延迟或电压降。另一个膜包括诸如含Mo金属、Cr、Ta或Ti的材料，与诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的其他材料具有良好的物理、化学和电接触特性。两个膜的组合例为下方Cr膜和上方Al(合金)膜，以及下方Al(合金)膜和上方Mo(合金)膜。根据本发明的备选实施例，栅极线121和存储电极线131可以包括多种金属或导体。
栅极线121和存储电极线131的侧面相对于基板110的表面倾斜约30度到约80度。
包括例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的栅极绝缘层140形成于栅极线121和存储电极线131上。
多个包括例如氢化非晶硅(“a-Si”)或多晶硅的半导体条151形成于栅极绝缘层140上。半导体条151基本沿着纵向延伸并在栅极线121和存储电极线131附近变宽，使得半导体条151覆盖栅极线121和存储电极线131的大面积。半导体条151的每个包括多个向着栅电极124分支出来的突出154。
多个欧姆接触条161和岛165形成于半导体条151上。欧姆接触条161和岛165包括例如硅化物或重掺杂有诸如磷的N型杂质的氢化a-Si。每个欧姆接触条161包括多个突出163。突出163和欧姆接触岛165成对地位于半导体条151的突出154上。
半导体条151和欧姆接触161和165的例面相对于基板110的表面倾斜约30度到约80度。
多个数据线171和多个漏电极175形成于欧姆接触条161、欧姆接触岛165和栅极绝缘层140上。
数据线171传输数据信号并基本沿着纵向延伸，与栅极线121交叉。每条数据线171都与存储电极线131交叉并在相邻对的存储电极133a和133b之间延伸。每根数据线171包括多个源电极173和端部179，源电极173向栅电极124突出并像月牙一样弯曲，端部179具有足够大的面积，用于接触另一层或外部驱动电路。用于产生数据信号的数据驱动电路(未示出)可以安装在FPC膜(未示出)上，FPC膜可以贴附于基板110、直接安装在基板110上或者集成到基板110上。数据线171可以延伸以连接到驱动电路，驱动电路可以集成在基板110上。
漏电极175与数据线171分开，并关于栅电极124而与源电极173相对设置。每个漏电极175包括宽端部和窄端部。宽端部与存储电极线131重叠，窄端部被源电极173以“J”形部分地围绕。
栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体条151的图案154一起形成TFT，TFT具有形成于设置在源电极173和漏电极175之间的突出154中的沟道。
例如，数据线171和漏电极175包括诸如Cr、Mo、Ta、Ti或其合金的难熔金属。根据本发明的实施例，数据线171和漏电极175可以具有包括难熔金属膜(未示出)和低电阻率膜(未示出)的多层结构。多层结构的例子为包括下方Cr/Mo(合金)膜和上方Al(合金)膜的双层结构和下方Mo(合金)膜、中间Al(合金)膜和上方Mo(合金)膜的三层结构。根据本发明的备选实施例，数据线171和漏电极175可以包括多种金属或导体。
数据线171和漏电极175具有倾斜的边缘轮廓，其倾角处于约30度到约80度的范围内。
欧姆接触条161和欧姆接触岛165插置在下方的半导体条151和其上方的数据线171和漏电极175之间，并减小其间的接触电阻。虽然在大多地方半导体条151比数据线171窄，但是半导体条151的宽度在栅极线121和存储电极线131附近变得大于数据线171，以平滑表面的轮廓，由此防止数据线171不连接。半导体条151具有与数据线171和漏电极175以及下方的欧姆接触条161和岛165基本相同的平面形状。根据本发明的实施例，半导体条151可以包括一些暴露部分，诸如位于源电极173和漏电极175之间的部分，它们未被数据线171和漏电极175覆盖。
钝化层180形成于数据线171、漏电极175和半导体条151的暴露部分上。钝化层180可以包括例如无机或有机绝缘体。根据本发明的实施例，钝化层180可以具有平坦的顶表面。无机绝缘体的例子包括氮化硅和氧化硅。有机绝缘体可以具有感光性和小于约4.0的介电常数。钝化层180可以包括例如无机绝缘体的下方膜和有机绝缘体的上方膜，以具有有机绝缘体的出色绝缘特征，同时防止半导体条151的暴露部分被损伤。
钝化层180具有多个接触孔182和185，其分别暴露数据线171的端部179和漏电极175。钝化层180和栅极绝缘层140具有多个暴露栅极线121的端部129的接触孔181、多个暴露存储电极133b的固定端部附近的存储电极线131的部分的接触孔183a，以及多个暴露存储电极133b的自由端部的直线分支的接触孔183b。
多个像素电极191、多个跨路(overpass)83和多个接触辅助物81和82形成于钝化层180上。例如，像素电极191、跨路83和接触辅助物81、82包括诸如ITO或IZO的透明导体，或者诸如Ag、Al、Cr或其合金的反射导体。
像素电极191经由接触孔185物理连接和电连接到漏电极175，使得像素电极191从漏电极175接收数据电压。像素电极191接收数据电压并与相对的上屏板(或滤色器屏板)200的公共电极270一起产生电场，公共电极270接收公共电压。电场决定着设置于两屏板100和200之间的液晶层3的液晶分子(未示出)的取向。像素电极191和公共电极270形成被称为“液晶电容器”的电容器，其在TFT关闭后存储所施加的电压。
像素电极191与包括存储电极133a和133b的存储电极线131重叠。像素电极191与连接到其的漏电极175以及存储电极线131形成被称为“存储电容器”的额外电容器，其提高液晶电容器的电压存储容量。
接触辅助物81和82分别经由接触孔181和182连接到栅极线121的端部129和数据线171的端部179。接触辅助物81和82保护端部129并提高端部129和179与外部器件之间的粘附力。
跨路83跨越栅极线121。跨路83分别经由接触孔183a和183b连接到存储电极线131的暴露部分和存储电极133b的自由端部的暴露直线分支。跨路83和接触孔183a和183b关于栅极线121彼此相对地设置。包括存储电极133a和133b的存储电极线131与跨路83一起能够用于修复栅极线121、数据线171或TFT中的缺陷。
用于防止光泄漏的被称为黑矩阵的光阻挡构件220形成于包括诸如透明玻璃或塑料的材料的绝缘基板210上。光阻挡构件220可以具有多个面对像素电极191的开口，且开口可以具有基本与像素电极191相同的平面形状。
多个滤色器230形成于绝缘基板210上，且基本设置在由光阻挡构件220所围的区域中。滤色器230可以沿着像素电极191基本沿纵向延伸。滤色器230可以包括诸如红色、绿色和蓝色的原色之一。
外涂层(overcoat)250形成于滤色器230和光阻挡构件220上。外涂层250可以包括例如有机绝缘体。外涂层250防止滤色器230暴露并提供平坦表面。根据本发明的实施例，外涂层250可以省去。
公共电极270形成于外涂层250上。公共电极270可以包括例如ITO和IZO的透明导电材料。在一实施例中，公共电极270可以提供于薄膜晶体管阵列屏板100中。
无机配向层11和21形成于屏板100和200的内表面上，且偏振器(未示出)形成于屏板100和200的外表面上，使得它们的偏振轴可以交叉。偏振轴之一可以平行于栅极线121。
静电阻挡层31和32形成于下屏板100和上屏板200的外表面上。偏振器12和22提供于静电阻挡层31和32的外表面上，使得它们的偏振轴可以交叉。偏振轴之一可以平行于栅极线121。根据本发明的实施例，当LCD是反射型LCD时，偏振器12和22之一可以被省去。例如，在除去覆盖偏振器12和22的保护膜(未示出)时静电阻挡层31和32防止产生静电。静电阻挡层31和32可以包括例如阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或兼性表面活性剂(amphoteric surfactant)。
参考图4A到7D描述根据本发明实施例的LCD的制造方法。
图4A到4E为截面图，示出了根据本发明实施例用于制造LCD的方法。所述方法包括例如形成薄膜的步骤。
参考图4A和4B，在绝缘基板110的第一表面110p上形成表面活性剂31，并清洗绝缘基板110的第二表面110q。清洗工艺可以使用连接到清洗装置51的清洗喷嘴52进行，由清洗喷嘴52喷射的材料可以是例如有机溶剂或去离子水的液体材料。
表面活性剂31可以利用例如如图4B所示的辊子41，或者如图4C所示的连接到用以喷射表面活性剂的表面活性剂供应源42的喷嘴43而形成于上第一表面110p上。在绝缘基板110的第一表面110p上形成表面活性剂31，并然后清洗绝缘基板110的第二表面110q，以防止表面活性剂残留在绝缘基板110的第二表面110q上。根据本发明的实施例，表面活性剂31的喷射工艺和绝缘基板110的清洗工艺可以同时进行。根据本发明的实施例，用于清洗第二表面110q的喷射压力大于用于在第一表面110p上形成表面活性剂31的喷射压力，以防止表面活性剂残留在绝缘基板110的第二表面110q上。
举例来说，表面活性剂31可以包括诸如肥皂和烷基苯磺酸酯(ABS)的阴离子型表面活性剂、诸如高级胺卤化物(higher amine halide)的阳离子型表面活性剂、季铵盐、烷基吡啶盐、或诸如氨基酸的兼性表面活性剂。
参考图4E，在基板110的第二表面110q上淀积薄膜61。
根据本发明的实施例，如图1到3所示，薄膜61可以包括薄膜晶体管、滤色器230、像素电极191或公共电极270。
表面活性剂31形成于面对其上形成有薄膜61的第二表面110q的表面110p上，然后通过与空气的水分反应表面活性剂31被离子化。因此，利用阳离子和阴离子作为跳跃点(hopping sites)沿着基板110和210运动的基板110和210的残余电荷被释放到基板110和210之外。因此，可以在形成薄膜晶体管、滤色器230、像素电极191或公共电极270的制造工艺期间防止由于静电所致的缺陷。
图5A到5D为截面图，示出了根据本发明实施例用于形成LCD的一部分，例如配向层的方法。
参考图5A，清洗包括如公共电极270和像素电极190的场发生电极的薄膜61，并在绝缘基板110的第一表面110p上形成表面活性剂31。在图5A中，表面活性剂31的喷射工艺和薄膜61的清洗工艺是同时执行的。或者，喷射工艺和清洗工艺可以分开执行，如图4A到4C所示。
参考图5B，在清洗后的薄膜61上形成配向层11。配向层11可以包括例如，如聚酰亚胺的有机配向层。
参考图5C，利用如摩擦辊44以均匀的力度、速度和方向摩擦配向层11。
参考图5D，清洗配向层11的表面以去除由摩擦辊44带来的污染物。在绝缘基板110的第一表面110p上形成表面活性剂31。表面活性剂的喷射工艺和清洗工艺可以分开执行，如图4A到4C所示。通过在面对其上形成有薄膜61的第二表面的表面上形成表面活性剂，可以防止在形成配向层11的制造工艺中由静电所致的缺陷。
图6A和6B为截面图，示出了根据本发明实施例用于为LCD中的屏板划线的方法。
参考图6A和6B，在对准工艺之后组合上屏板200和下屏板100以形成液晶屏板组件，并对液晶屏板组件划线以将其分成预定尺寸的单元显示装置。抛光划线部分。表面活性剂的喷射工艺和液晶屏板组件的清洗工艺同时或分开执行。因此，可以在形成液晶屏板组件的制造工艺期间防止由静电所致的缺陷。
图7A到7D为截面图，示出了根据本发明实施例用于将偏振器贴附到下屏板100和上屏板200的方法。
参考图7A-7D，使用清洗装置51清洗包括上屏板200和下屏板100的液晶屏板组件，然后在液晶屏板组件的上下表面上形成表面活性剂31和32。可以通过连接到表面活性剂供应源42的喷嘴43，或者使用如图4B所示的辊子41在第一表面110p上形成表面活性剂31。在表面活性剂31和32上方分别贴附其上分别贴附有保护膜13和23的偏振器12和22。然后，从偏振器12和22分别除去保护膜13和23以制成如图2所示的液晶显示器。于是，如果在液晶屏板组件的表面上形成表面活性剂31和32，就能够防止可能在除去保护膜13、23时发生的静电所致的缺陷。因此，根据本发明的实施例可以省去贴附于偏振器12和22的导电板。
参考图8和9描述根据本发明实施例的液晶显示器对静电的保护效果。
图8为示出由10kV静电充电的没有表面活性剂的LCD的照片。图9为示出根据本发明实施例的由10kV静电充电并包括表面活性剂的LCD的照片。
在图8中，由静电导致的斑点出现在虚线圆中和附近。图9中显示了最少的斑点或者没有斑点。
因此，图9的液晶显示器与图8的液晶显示器相比具有良好的显示质量。
如上所述，可以在根据本发明实施例制造液晶显示器期间释放静电电荷，从而可以防止由静电所致的缺陷。
虽然已经参考附图描述了本发明的示范性实施例，但是应当理解，本发明不应限于这些具体实施例，而是本领域的普通技术人员可以做出许多变化和修改而不脱离本发明的精神和范围。所有这些改变和改进旨在被包括在如权利要求所界定的本发明的范围之内。
本申请要求于2005年7月12日提交的韩国专利申请No.10-2005-0062722的优先权，其全部内容引入于此以做参考。
权利要求
1.一种用于制造液晶显示器的方法，包括在第一基板的第一表面上形成表面活性剂；以及处理所述第一基板。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述表面活性剂包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或兼性表面活性剂。
3.如权利要求1所述的方法，其中使用辊子在所述第一表面上形成所述表面活性剂。
4.如权利要求1所述的方法，还包括在处理所述第一基板之前或之后清洗所述第一基板的第二表面，其中所述第一表面与所述第二表面相对。
5.如权利要求4所述的方法，其中使用喷嘴在所述第一表面上形成所述表面活性剂，且在于所述第一表面上形成所述表面活性剂之后清洗所述第一基板。
6.如权利要求4所述的方法，其中使用喷嘴在所述第一表面上形成所述表面活性剂，且用于在所述第一表面上形成所述表面活性剂的喷射压力小于在清洗所述第一基板时使用的喷射压力。
7.如权利要求4所述的方法，其中使用有机溶剂或去离子水清洗所述第一基板。
8.如权利要求1所述的方法，其中处理所述第一基板包括在所述第一基板的第二表面上形成薄膜，其中所述第二表面与所述第一表面相对。
9.如权利要求1所述的方法，其中处理所述第一基板包括在所述第一基板的第二表面上形成配向层，其中所述第二表面与所述第一表面相对。
10.如权利要求1所述的方法，其中处理所述第一基板包括在所述第一基板的第二表面上形成电场发生电极，其中所述第二表面与所述第一表面相对。
11.如权利要求1所述的方法，其中处理所述第一基板包括在所述第一基板的第二表面上形成配向层并摩擦所述配向层，其中所述第二表面与所述第一表面相对。
12.如权利要求1所述的方法，还包括组合所述第一基板和第二基板以制造液晶屏板组件，其中所述第一基板相对于所述第二基板定位；为所述液晶屏板组件划线；以及抛光所述液晶屏板组件的划线部分。
13.如权利要求1所述的方法，其中处理所述第一基板包括将偏振器贴附在所述第一基板的所述第一表面上。
14.一种液晶显示器，其包括上屏板；面对所述上屏板并贴附到所述上屏板的下屏板；形成于所述上下屏板的至少一个表面上的静电阻挡层；以及贴附在所述静电阻挡层上的偏振器。
15.如权利要求14所述的液晶显示器，其中所述静电阻挡层包括阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或兼性表面活性剂。
16.如权利要求14所述的液晶显示器，其中所述静电阻挡层形成于所述上下屏板的外表面上。
全文摘要
一种用于制造液晶显示器的方法包括在第一基板的第一表面上形成表面活性剂以及处理所述第一基板。液晶显示器包括上屏板；面对所述上屏板并贴附到所述上屏板的下屏板；形成于所述上下屏板的至少一个表面上的静电阻挡层；以及贴附在所述静电阻挡层上的偏振器。
文档编号G02F1/1333GK1896820SQ200610092398
公开日2007年1月17日 申请日期2006年6月2日 优先权日2005年7月12日
发明者张民锡, 全栢均 申请人:三星电子株式会社