專利名稱：平面開關(guān)模式有源矩陣型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和它的制造方法，特別是涉及一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器件可以分成兩大類型，其中之一是定向后的液晶分子的分子軸在垂直于基板的平面上旋轉(zhuǎn)，以便顯示某圖像；另一種類型是定向后的液晶分子的分子軸在平行于基板的平面上旋轉(zhuǎn)，以便顯示某圖像。
前一類型中的標(biāo)準(zhǔn)模式是扭曲向列(TN)模式的液晶顯示器件，后一種類型被稱作平面開關(guān)(IPS)模式液晶顯示器件。
因?yàn)橛^者只是從沿液晶分子的短軸延伸的方向觀看，即使他/她移動(dòng)視點(diǎn)，在IPS模式的液晶顯示器件中，液晶分子如何排列并不取決視角，因此，IPS液晶顯示器件可以為觀者展現(xiàn)比TN模式的液晶顯示器件寬的視角。
因此現(xiàn)在IPS模式液晶顯示器件要比TN模式器件更為普及。
例如，日本待審專利公開號07-036058就提出了一個(gè)IPS模式液晶顯示器件的實(shí)例。在此試圖提供一種具有更高開孔率的IPS模式液晶顯示器件，例如日本待審專利公開號11-119237、10-186407、9-236820和6-202127等。
日本待審專利公開號11-119237建議的IPS液晶顯示器件的特點(diǎn)是，它們的驅(qū)動(dòng)電極(相當(dāng)于本發(fā)明中的像素電極)和對置電極(相當(dāng)于本發(fā)明中的公共電極)在一個(gè)層面上形成，它不同于形成信號線的層面，并且其位置更接近液晶層。這種結(jié)構(gòu)可以保證對置電極受到由信號線和形成在開口端、并與信號線毗鄰的對置電極之間的電壓差產(chǎn)生的電場的影響很小，因此有可能將對置電極設(shè)置在更接近信號線對置電極的位置。結(jié)果，有可能增加開口面積。
日本待審專利公開號11-119237進(jìn)一步建議，驅(qū)動(dòng)電極和對置電極可以由透明材料制成，例如ITO等。然而并沒有披露對置電極與信號線重疊的問題。
日本待審專利公開號11-119237進(jìn)一步建議一種IPS模式的液晶顯示器件，其中驅(qū)動(dòng)電極和對置電極形成在形成信號線的層面之上的層面上，并且對置電極與信號線重疊。這種結(jié)構(gòu)可以保證驅(qū)動(dòng)電極和對置電極很少受到從信號線泄露的電場的影響，光也不會(huì)從信號線和對置電極之間形成的縫隙中泄露。
然而它沒有建議驅(qū)動(dòng)電極和對置電極是透明電極，因?yàn)閷χ秒姌O需要與信號線重疊，以便起到阻斷縫隙露光的目的。
在日本待審專利公開號10-186407披露的IPS模式液晶顯示器件中，在形成公共電極的公共電極層和形成數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線層之間形成了一個(gè)電絕緣層，并且公共電極層的位置要比數(shù)據(jù)線層更接近于液晶層。公共電極在一個(gè)特定的區(qū)域上與數(shù)據(jù)線的特定區(qū)域重疊。公共電極完全與數(shù)據(jù)線重疊，防止電場的泄露，并且公共電極部分地與數(shù)據(jù)線重疊，可以保證減少數(shù)據(jù)線和公共電極間形成的寄生電容。
然而，日本待審專利公開號10-186407并沒有披露和建議包含透明材料的公共電極。
在日本待審專利公開號9-236820披露的IPS模式液晶顯示器件中，每個(gè)對置電極都是由平行于源總線(相當(dāng)于本發(fā)明的數(shù)據(jù)線)的薄帶型電極組成，通過它像素信號被傳輸給像素電極。對置電極和源總線通過夾在他們中間的透明絕緣層彼此堆疊。對置電極和源總線相對于光穿透液晶顯示器件的方向上位于相同的位置。
根據(jù)日本待審專利公開號9-236820的描述，如果對置電極和像素電極由透明材料制成，有可能增加像素的開孔率。然而，該公開的專利進(jìn)一步描述，由于透明材料具有高阻抗，將產(chǎn)生電壓差，干擾了驅(qū)動(dòng)電極顯示圖像，而且透明電極非常昂貴。
日本待審專利公開號6-202127披露的IPS模式液晶顯示器件設(shè)計(jì)了一個(gè)由有源器件組成的驅(qū)動(dòng)器，它的特點(diǎn)是將圖像信號傳輸給有源器件的信號線被覆蓋在一個(gè)面對液晶層的區(qū)域上，其中電導(dǎo)體和電絕緣體相互疊加。
然而該公開的專利并沒有披露和建議信號線由透明電極屏蔽。
日本待審專利公開號10-307295披露的IPS模式液晶顯示器件的特點(diǎn)是多個(gè)子區(qū)用于補(bǔ)償彩色圖像。例如，該公開的專利建議了一種可以防止圖像變色的方法，包括在第一和第二子區(qū)中產(chǎn)生具備不同方向電場的步驟，因此可以在第一和第二子區(qū)中使液晶分子以不同方向旋轉(zhuǎn)，保證了當(dāng)觀者斜視液晶顯示器件的時(shí)候，第一和第二子區(qū)的光學(xué)特點(diǎn)可以相互得到補(bǔ)償。
上述公開專利中披露的IPS模式液晶顯示器件的目的是增加開孔率，提高顯示圖像的亮度。
因?yàn)樵跀?shù)據(jù)線和對置電極或公共電極之間存在著電壓差，所以因?yàn)樵撾妷翰顣?huì)產(chǎn)生電場。如果該電場接觸到位于像素電極和公共電極之間受該電場影響的顯示區(qū)，液晶分子中的定向?qū)⑹艿礁蓴_。例如，當(dāng)在屏幕上顯示一個(gè)有黑色背景的白色窗口時(shí)，會(huì)引發(fā)一種問題，稱作垂直串?dāng)_，其中應(yīng)該顯示黑色的像素與驅(qū)動(dòng)像素顯示白色的數(shù)據(jù)線結(jié)合，會(huì)顯示出灰色。
為了避免垂直串?dāng)_問題，需要采用公共電極來終止電場，該公共電極具有在數(shù)據(jù)線的對置邊處向外延伸一定的寬度，以便屏蔽與數(shù)據(jù)線相關(guān)的電場，或者使用其電壓不會(huì)影響圖像的電極覆蓋數(shù)據(jù)線，例如公共電極。
為了增加開孔率，最好應(yīng)該使用公共電極覆蓋數(shù)據(jù)線，例如后者提到的。
然而上述公開的專利建議的常規(guī)液晶顯示器件伴隨著不能完全屏蔽和降低通過使用包含不透光材料的公共電極所導(dǎo)致的光的減少而產(chǎn)生的影響。
上述公開的專利建議的常規(guī)液晶顯示器件的目的是提高開孔率，然而仍然需要進(jìn)一步提高開孔率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于常規(guī)液晶顯示器件中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種平面開關(guān)(IPS)模式液晶顯示器件，它可以解決垂直串?dāng)_問題，同時(shí)提高開孔率。
特別是與上述常規(guī)液晶顯示器件比較，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供IPS模式的液晶顯示器件，它可以防止垂直串?dāng)_的發(fā)生，而不會(huì)降低開孔率。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)線設(shè)計(jì)成用透明公共電極重疊，用于屏蔽從IPS液晶顯示器件中的數(shù)據(jù)線泄露的電場。然而這個(gè)結(jié)構(gòu)仍然伴隨著這樣的問題，正如上述日本待審專利公開號9-236820指出的那樣，由于透明材料的高阻抗，可能會(huì)產(chǎn)生電壓差，從而防止電極正常地受驅(qū)動(dòng)以顯示圖像。因此，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種IPS模式液晶顯示器件，其由透明電極組成的公共電極與數(shù)據(jù)線重疊，而公共電極可以具有降低的阻抗。
為了實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的，與數(shù)據(jù)線重疊的透明電極通過每個(gè)像素的接觸孔與公共電極線電連接。
即使上述目的得以實(shí)現(xiàn)，開孔率的降低問題仍然沒有得到解決。因此，本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種IPS模式液晶顯示器件，它能夠省略不透光的薄膜，諸如，在常規(guī)IPS模式液晶顯示器件中經(jīng)常使用的、用于防止在顯示圖像上出現(xiàn)由于電場泄露造成的垂直串?dāng)_而設(shè)置的黑基底膜。
為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件，當(dāng)以平面方式觀察時(shí)，面對數(shù)據(jù)線的黑基底層被設(shè)計(jì)成具有寬度小于與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極的寬度，而不透光薄膜被設(shè)計(jì)成不形成在與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極和位于毗鄰公共電極的像素電極之間。
正如上述日本待審專利公開號9-236820所指出的，這里存在一個(gè)問題，即透明的電極非常昂貴。因此，本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種IPS模式液晶顯示器件，其中的透明電極可以低成本制作。
為了實(shí)現(xiàn)第四個(gè)目的，透明電極由ITO組成，在制造ITO透明電極、同時(shí)帶有由ITO組成的端子的過程中不會(huì)增加制作透明電極的步驟。
正如上述日本待審專利公開號10-186407所指出的，如果公共電極完全與數(shù)據(jù)線重疊，則數(shù)據(jù)線和常規(guī)電極之間寄生電容增加的問題仍然沒有得到解決。因此，本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供一種IPS模式液晶顯示器件，其數(shù)據(jù)線幾乎與公共電極完全重疊，而不會(huì)在數(shù)據(jù)線和公共電極之間增加寄生電容。
為了實(shí)現(xiàn)第五個(gè)目的，由ITO組成的公共電極形成在比帶有被夾在其間的層間絕緣層的數(shù)據(jù)線更接近液晶層的層中，該層間絕緣層是由具有低介電常數(shù)的有機(jī)材料制成。
雖然上述公開專利沒有指出這一點(diǎn)，如果屏蔽數(shù)據(jù)線的公共電極被設(shè)計(jì)成由普通金屬材料而不是ITO制成，則與帶有由ITO組成的公共電極的液晶顯示器件相比，最終的液晶顯示器件的可靠性要低。所以，本發(fā)明的第六個(gè)目的是提供IPS模式的液晶顯示器件，其數(shù)據(jù)線使用更可靠的透明材料屏蔽。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，包括(a)第一基板，(b)與第一基板對置的第二基板和(c)夾在第一和第二基板之間的液晶層，其中第一基板包括(a1)帶有柵極、漏極和源極的薄膜晶體管(a2)與要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)聯(lián)的像素電極，(a3)公共電極，將參考電壓施加在該公共電極上，(a4)數(shù)據(jù)線，(a5)掃描線，和(a6)公共電極線；其柵極與掃描線電連接，漏極與數(shù)據(jù)線電連接，源極與像素電極電連接，并且公共電極與公共電極線電連接，借助基本上與第一基板的平面平行、并施加在像素電極和公共電極之間的電場，液晶層中的液晶分子軸沿與第一基板平行的平面旋轉(zhuǎn)，從而顯示一定的圖像。公共電極由透明材料組成，并形成在比數(shù)據(jù)線更接近于液晶層的層面上，除了位于掃描線附近的數(shù)據(jù)線的區(qū)域外，公共電極與其間夾有絕緣層的數(shù)據(jù)線完全重疊。該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步還包括在公共電極完全與數(shù)據(jù)線重疊的區(qū)域中的不透光層，該不透光層形成在第二基板上、或者第一基板上，以便使得該不透光層位于比數(shù)據(jù)線更接近液晶層的位置，并且面對數(shù)據(jù)線，該不透光層由黑基底層、或者由具有比與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極的寬度小的多層彩色層組成。
上述平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件實(shí)現(xiàn)了上述第一到第三目標(biāo)。特別是，該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以，(a)防止垂直串?dāng)_，而不會(huì)降低開孔率，(b)與公共電極電連接的透明電極與數(shù)據(jù)線重疊，并且公共電極可以具備低阻抗，(c)可以省略不透光薄膜，例如在常規(guī)IPS模式液晶顯示器件中使用的、用于防止因?yàn)殡妶鲂孤端碌脑陲@示圖像時(shí)出現(xiàn)的垂直串?dāng)_的黑基底膜。
下面說明為什么上述平面開關(guān)模式有源矩陣類型的液晶顯示器件可以實(shí)現(xiàn)第一到第三目標(biāo)的原因。
圖1是上述常規(guī)液晶顯示器件10A的部分剖面圖。為了簡化說明，圖1僅僅示出了部分必要內(nèi)容。
液晶顯示器件10A包括有源器件基板11A、對置基板12A和夾在有源基板11A和對置基板12A之間的液晶層13A。
對置基板12A包括起到可以阻斷不必要光的不透光膜的作用的黑基底層17A、部分覆蓋黑基底層17A的彩色層18A、覆蓋黑基底層17A和彩色層18A的整體覆蓋層19A、在整體覆蓋層19A上完全形成的定向膜20A。
有源器件基板11A包括形成在玻璃基板(未示出)上的公共電極26A、在玻璃基板上形成的夾層絕緣膜25A覆蓋公共電極26A、在夾層絕緣膜25A上形成的數(shù)據(jù)線24A、在夾層絕緣膜25A上形成的像素電極27A、覆蓋數(shù)據(jù)線24A和像素電極27A的、在夾層絕緣膜25A上形成的鈍化膜37A、以及在鈍化膜37A上形成的定向膜31A。
在圖1所示的液晶顯示器件10A中，在數(shù)據(jù)線24A附近形成的公共電極26A必須做得足夠?qū)?，以便在此吸收從?shù)據(jù)線24A中泄露的電場。因?yàn)楣搽姌O26A由構(gòu)成柵極線的不透明材料組成，所以不可避免地，限定開口OP的區(qū)域從公共電極26A的右邊向內(nèi)延伸。
此外，對于黑基底層17A來說還需要做得比完全覆蓋數(shù)據(jù)線24A的寬度更寬，以便阻斷從數(shù)據(jù)線24A和公共電極26A之間的縫隙泄露的光線S。
例如，考慮到在有源器件基板11A和起濾色器作用的對置基板12A之間的對準(zhǔn)誤差，將液晶顯示器件10A中的黑基底層17A設(shè)計(jì)成可以比數(shù)據(jù)線24A和公共電極26A之間的縫隙延伸出8μm或更大的寬度。
如上所述，在常規(guī)液晶顯示器件10A中增加開孔率是十分困難的，因?yàn)橐壕э@示器件10A只能有一個(gè)有限的區(qū)域作為開口OP，所以需要讓黑基底層17A延伸出上述縫隙之外。
圖2是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的液晶顯示器件的部分剖面圖。與圖1類似，圖2為了簡化說明的目的，僅僅示出了需要說明的部分。
液晶顯示器件10包括有源器件基板11、對置基板12和夾在有源器件基板11和對置基板12之間的液晶層13。
對置基板12包括黑基底層17、部分覆蓋黑基底層17的彩色層18、覆蓋黑基底層17和彩色層18的整體覆蓋層19、完全覆蓋在整體覆蓋層19上的定向膜20。
有源器件基板11包括第一夾層絕緣膜23、在第一夾層絕緣膜23上形成的數(shù)據(jù)線24、在第一夾層絕緣膜23上形成的、覆蓋數(shù)據(jù)線24的第二夾層絕緣膜25、在第二夾層絕緣膜25上形成的公共電極26、在第二夾層絕緣膜25上形成的像素電極27、和在第二夾層絕緣膜25上形成的、覆蓋公共電極26和像素電極27的定向膜31。
公共電極26設(shè)計(jì)成完全與數(shù)據(jù)線24重疊，并且黑基底層17設(shè)計(jì)成具有比公共電極26的寬度小的寬度。公共電極26和像素電極27兩者都是由氧化銦錫(ITO)材料組成，這是一種透明材料。
根據(jù)液晶顯示器件10，從數(shù)據(jù)線24泄露的電場完全被位于數(shù)據(jù)線24上的公共電極26所屏蔽。因此，如圖2所示，可以得到一個(gè)限定開口OP的區(qū)域，它從公共電極26的右邊向內(nèi)延伸，使得開口OP比圖1所示的常規(guī)液晶顯示器件10A中得到的開口OP寬。
即，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件可以具有比常規(guī)液晶顯示器件10A更大的開孔率。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件10中，只要防止從位于黑基底層17附近的像素泄露光，就可以有效地防止光泄露。因此，不再需要黑基底層17具有比數(shù)據(jù)線24寬的寬度，即使在考慮到有源器件基板11和對置基板12的誤對準(zhǔn)的情況下。
例如，如果黑基底層17具有6μm或更大的寬度，只要數(shù)據(jù)線24與黑基底層17重疊，就可能讓黑基底層17有效地阻斷光。
圖3是一個(gè)曲線圖，示出了模擬從數(shù)據(jù)線24泄露的電場是如何在公共電極26完全與數(shù)據(jù)線24重疊的液晶顯示器件中得到屏蔽的結(jié)果。
在該模擬過程中，計(jì)算出了電位的輪廓和光通過單個(gè)單元中的液晶顯示器件的速率，假定各像素完全是黑色的，0V電壓施加在像素電極27和公共電極26上，5V電壓施加在漏極上。
如圖3所示，通過液晶顯示器件的光線的速率Z保持為0。這意味著，從數(shù)據(jù)線24泄露的電場完全被公共電極26屏蔽。
黑基底層17可以用具有多層彩色層的不透光層代替，在這種情況下，不再需要形成黑基底層17，因此，有可能提高液晶顯示器件的加工效率。
優(yōu)選的是，公共電極與公共電極線通過每個(gè)像素中的接觸孔進(jìn)行電連接。
通過在每個(gè)像素中的接觸孔將公共電極電連接到公共電極線，有可能減少公共電極的阻抗。其結(jié)果是，可以解決透明材料具有高阻抗的問題。
優(yōu)選的是，第一和第二基板之一進(jìn)一步包括沿線條形成的彩色層。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在子像素區(qū)中的反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)，其中所有液晶分子以相同的方向旋轉(zhuǎn)，從而防止了液晶分子沿與該相同方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，該反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)包括輔助電極，將等于像素電極和公共電極中的至少一個(gè)的電壓施加給該輔助電極，使得如果初始定向方向以一銳角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則液晶分子的初始定向方向與子像素區(qū)的所有子區(qū)的子像素區(qū)中產(chǎn)生的電場方向重疊。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極下面形成的夾層絕緣膜。該夾層絕緣膜包括上層和下層，上層僅形成在與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極那部分的下面。
通過采用這種夾層絕緣膜，也就不再需要在公共電極和數(shù)據(jù)線之間形成包含很大區(qū)域的夾層絕緣膜，它可以使公共電極幾乎完全與數(shù)據(jù)線重疊，而不會(huì)增加在公共電極和數(shù)據(jù)線之間形成的寄生電容。
優(yōu)選的是，公共電極在對置端沿其橫向比數(shù)據(jù)線寬1.5μm或更大。
通過將公共電極在對置端上沿其橫向設(shè)計(jì)成比數(shù)據(jù)線寬出1.5μm或更大，有可能在數(shù)據(jù)線一側(cè)允許最大光線通過，這相當(dāng)于在像素上顯示白色時(shí)，通過像素的光的1/100或更小。
優(yōu)選的是黑基底層的寬度窄于數(shù)據(jù)線的寬度，它在整個(gè)長度上與數(shù)據(jù)線重疊。
如圖2所示，如果黑基底層17寬度小于數(shù)據(jù)線24的寬度，有可能使用所有通過與數(shù)據(jù)線24重疊的透明公共電極26的擴(kuò)展區(qū)的光，保證了光通過面板的速率得到加強(qiáng)。
優(yōu)選的是黑基底層形成在第二基板上，面對數(shù)據(jù)線的黑基底層的寬度等于6μm或更大。
如果黑基底層的寬度小于6μm，很多光將在數(shù)據(jù)線24上被反射，結(jié)果平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的屏幕在亮環(huán)境下很難看到。
優(yōu)選的是，黑基底層與掃描線和其周圍的區(qū)域、以及夾在掃描線和像素電極之間及其周圍的區(qū)域重疊。
這樣保證了掃描線、和各區(qū)域可以通過黑基底層屏蔽光線。
優(yōu)選的是像素電極由透明材料組成。
由透明材料組成的像素電極可以進(jìn)一步提高開孔率。
優(yōu)選的是公共電極和像素電極在公共層上形成。
因此，有可能在一個(gè)步驟中形成公共電極和像素電極，確保提高了產(chǎn)品的得率，即，根據(jù)本發(fā)明制造的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件無須不增加制作步驟。
平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以進(jìn)一步包括在緊接著公共電極下面的層面上形成的夾層絕緣層，以及由在夾層絕緣層之下形成單層或多層構(gòu)成的像素輔助電極，其中像素輔助電極優(yōu)選地與源極電連接，并且保持與像素電極的電壓相等的電壓。像素輔助電極優(yōu)選由不透明金屬制成。
雖然由不透明金屬制成的像素輔助電極略微減少了透射率，但是通過借助像素輔助電極將像素電極彼此進(jìn)行電連接，可以在像素上下形成存儲(chǔ)電容，從而保證了在顯示圖像時(shí)的更高存儲(chǔ)電容和更高的質(zhì)量。
優(yōu)選的是，像素輔助電極至少部分地形成在形成公共電極的層的像素電極的下面，并且?guī)в泻芏嗍猃X。
因?yàn)殡妶龃怪笔┘咏o緊接著透明像素電極上的液晶，所以液晶垂直站立，其結(jié)果是，與在梳齒電極之間區(qū)域中獲得的光的透射率相比，光的透射率降低。因此，通過將由不透明材料組成的像素輔助電極定位在具有比像素輔助電極的透射率略微小的透射率的像素電極的下面，可以將位于像素對置邊的像素輔助電極彼此進(jìn)行電連接，而不會(huì)大幅度降低光的使用效率。
更為優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在公共電極下面緊接著的層面上形成的夾層絕緣層，以及在該夾層絕緣層之下形成的、由單層或多層構(gòu)成的像素輔助電極，其中像素輔助電極與公共電極線電連接，并且保持與公共電極的電壓相等的電壓。該像素輔助電極由不透明金屬制成。
與像素輔助電極類似，通過將公共電極彼此電連接，可以在像素上下形成存儲(chǔ)電容，從而保證了顯示圖像時(shí)的更高存儲(chǔ)電容和更高的質(zhì)量。
優(yōu)選的是像素輔助電極形成在帶有很多梳齒的公共電極的下面。
通過將由不透明材料組成的公共輔助電極定位在具有比公共輔助電極的透射率略微小的透射率的像素電極的下面，可能將位于像素對邊的公共輔助電極彼此電連接，而不會(huì)光的使用效率降低很多，然而，如果像素輔助電極設(shè)置在公共電極下面，將在公共電極和像素輔助電極之間將產(chǎn)生電場，結(jié)果所需的水平電場不能施加在液晶上。因此，優(yōu)選的是，像素輔助電極剛好設(shè)置在像素電極的下面，并且公共輔助電極也剛好設(shè)置在公共電極的下面。
優(yōu)選的是掃描線終端、數(shù)據(jù)線終端和公共電極線終端都是由與用透明電極組成的公共電極所構(gòu)成的材料相同的材料覆蓋或組成。
這可以確保液晶顯示器件的公共電極及其終端同時(shí)形成，避免了增加在制作公共電極時(shí)所需的步驟。
平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件優(yōu)選地可以進(jìn)一步包括在子像素區(qū)中的反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)，其中所有液晶分子都以相同方向旋轉(zhuǎn)，而防止液晶分子以與該相同方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，其中像素輔助電極和公共電極線的至少一部分邊緣是傾斜的，如果初始定向方向是以銳角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，使得液晶分子的初始定向方向與在子像素區(qū)中的所有子區(qū)的子像素區(qū)中產(chǎn)生的電場重疊。
通過防止液晶分子的分子軸反向旋轉(zhuǎn)，就有可能實(shí)現(xiàn)對液晶顯示器件顯示質(zhì)量和可靠性的改善。
優(yōu)選的是用之字形的公共電極和像素電極限定子像素區(qū)，在該子像素區(qū)中，液晶分子在像素中是以兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的，其中部分像素輔助電極自每個(gè)之字形像素電極的彎曲部分、在該彎曲部分突出的方向上、沿液晶分子以不同方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)子像素區(qū)之間的邊界突出來的突起，用于使兩個(gè)子像素區(qū)之間的液晶分子的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
優(yōu)選的是，之字形的公共電極和像素電極限定了子像素區(qū)，在該子像素區(qū)中，液晶分子在像素中以兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，其中部分公共輔助電極自每個(gè)之字形公共電極的彎曲部分、在該彎曲部分突出的方向上、沿液晶分子以不同方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)子像素區(qū)之間的邊界突出來的突起，用于使兩個(gè)子像素區(qū)之間的液晶分子的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
優(yōu)選的是平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括覆蓋上述公共電極的鈍化膜。
優(yōu)選的是平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括覆蓋上述像素電極的鈍化膜。
覆蓋上述像素電極或公共電極的鈍化膜將緩和在像素電極或公共電極邊緣產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，確保防止在液晶分子和顯示圖像過程中出現(xiàn)的缺陷。
優(yōu)選的是，在第一基板上形成一個(gè)將像素電極與源極電連接的第一接觸孔，以及將公共電極與公共電極線電連接的第二接觸孔，第一和第二接觸孔的可以是方形或矩形的，其一邊長度大于或等于6μm。
第一和第二接觸孔一邊長度大于或等于6μm，可以保證進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娊佑|。
優(yōu)選的是，在第一基板上形成將像素電極與源極電連接的一個(gè)第一接觸孔，以及將將公共電極與公共電極線電連接的第二接觸孔，該第一和第二接觸孔的內(nèi)表面均用金屬膜覆蓋。
通過在第一和第二接觸孔的內(nèi)表面覆蓋金屬膜，可以降低均由透明金屬制成的公共電極和公共電極線之間的電阻，從而提高了顯示圖像的均勻性。
例如，像素電極可以由形成數(shù)據(jù)線的第二金屬層形成。
由于像素電極和公共電極彼此形成在不同的層面上，像素電極和公共電極不會(huì)彼此短路，因此確保了生產(chǎn)成品率的提高。
優(yōu)選的是，像素電極形成在形成漏極的第二金屬層上，圖像也在這個(gè)區(qū)域中顯示，除了由透明金屬組成、并與數(shù)據(jù)線重疊的部分之外的公共電極的部分形成在形成柵極的第一金屬層上。
由于像素電極和公共電極形成在彼此不同的層面上，所以像素電極和公共電極不會(huì)彼此短路，從而確保了生產(chǎn)成品率的提高。此外，由于由第一層構(gòu)成的浮動(dòng)電極也是在組成公共電極的層面上形成的，所以通過與公共電極電連接，浮動(dòng)電極成為固定電極，確保了顯示質(zhì)量的提高。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括夾在數(shù)據(jù)線和與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極之間由透明金屬組成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜只形成在公共電極的下面。
這樣保證了不再需要在比所需的區(qū)域大的區(qū)域中在公共電極和數(shù)據(jù)線之間形成夾層絕緣膜，這樣數(shù)據(jù)線幾乎可以完全被公共電極覆蓋，而不會(huì)增加公共電極和數(shù)據(jù)線之間的寄生電容。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括夾在數(shù)據(jù)線和與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極之間由透明金屬組成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜是由無機(jī)膜制成的。
通過采用無機(jī)材料制成夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜可以提高透明度。此外，它還可以提高薄膜晶體管的可靠性。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括夾在數(shù)據(jù)線和與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極之間由透明金屬組成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜是由有機(jī)膜制成的。
由于有機(jī)膜的介電常數(shù)要比無機(jī)膜小，所以由有機(jī)材料組成的夾層絕緣膜具有比用無機(jī)材料組成的夾層絕緣膜小的介電常數(shù)。此外，制作有機(jī)材料的夾層絕緣膜的過程要比制作同樣無機(jī)材料的工藝簡單。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括夾在數(shù)據(jù)線和與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極之間由透明金屬組成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜是由用無機(jī)膜構(gòu)成的第一膜、和用有機(jī)膜構(gòu)成并且覆蓋在第一膜上的第二膜構(gòu)成的。
與只使用無機(jī)膜構(gòu)成的夾層絕緣膜相比，具有這種多層結(jié)構(gòu)的夾層絕緣膜可以具有更小的介電常數(shù)。此外，通過將由無機(jī)膜組成的第一膜設(shè)計(jì)成與薄膜晶體管中的半導(dǎo)體層接觸，可以并進(jìn)一步通過在第一膜上形成第二膜，將可以在第一和第二膜之間形成穩(wěn)定的界面，從而保證薄膜晶體管的可靠性得到提高。
例如，無機(jī)膜可以選自氮化硅膜、無機(jī)聚硅氮烷(polysilazane)膜、氧化硅膜或者包括上述兩者或多者的多層結(jié)構(gòu)。
這些無機(jī)膜可以讓薄膜晶體管的可靠性得到增強(qiáng)。
例如，有機(jī)膜可以選自光敏丙烯酸樹脂膜、光敏聚酰亞胺膜、苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene)(BCB)膜、有機(jī)聚硅氮烷(polysilazane)膜或者硅氧烷膜等。
這些有機(jī)膜是可以很容易制造的。
例如，第一膜可以是氮化硅膜構(gòu)成的，而第二膜可以是光敏丙烯酸樹脂膜或者光敏聚酰亞胺樹脂膜構(gòu)成的。
包含上述第一和第二膜的多層結(jié)構(gòu)可以降低夾層絕緣膜的介電常數(shù)，保證薄膜晶體管的可靠性得到加強(qiáng)。
優(yōu)選的是，由透明金屬制成并與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極進(jìn)一步與掃描線和公共電極之間的區(qū)域重疊。
具有這種結(jié)構(gòu)的公共電極可以屏蔽從掃描線泄露的電場，從而，它可以通過在像素電極和公共電極之間產(chǎn)生的電場增強(qiáng)顯示區(qū)的可控性，保證開孔率得到增強(qiáng)。
優(yōu)選的是由透明金屬制成并與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極進(jìn)一步與薄膜晶體管的溝道區(qū)重疊。
具備這種結(jié)構(gòu)的公共電極可以防止電場從外部進(jìn)入薄膜晶體管，保證在顯示圖像時(shí)薄膜晶體管特性的穩(wěn)定性和可靠性得到提高。
優(yōu)選的是在公共電極線和像素輔助電極之間形成存儲(chǔ)電容，所述公共電極線是由形成柵極的第一金屬層構(gòu)成的，所述像素輔助電極是由形成漏極的第二金屬層構(gòu)成的。
通過形成由第一金屬層構(gòu)成的公共電極線和由第二金屬層構(gòu)成的像素輔助電極，可以在像素的上下形成存儲(chǔ)電容，從而提高了存儲(chǔ)電容，并進(jìn)一步確保圖象顯示的穩(wěn)定性。
優(yōu)選地是，公共電極線沿每個(gè)像素的平面中的掃描線形成在掃描線的對置邊或一邊上。
通過使用上述方法形成的公共電極線，通過公共電極占據(jù)的區(qū)域?qū)⑹雇该鲄^(qū)域得到增強(qiáng)，這是因?yàn)?，公共電極使用透明材料構(gòu)成的。這保證了平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中開孔率的提高。形成在掃描線對置邊的公共電極線可以提供比形成在掃描線的一邊上的公共電極線更大的存儲(chǔ)電容，保證圖像顯示可以更加穩(wěn)定地提高。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以進(jìn)一步包括不透光層，其與公共電極電連接、并且在形成在數(shù)據(jù)線不與黑基底層和多層彩色層重疊的區(qū)域中數(shù)據(jù)線的下面，并且公共電極不與數(shù)據(jù)線重疊。
不透光層可以防止光泄露，從而防止了顯示圖像時(shí)的干擾。
優(yōu)選的是，柵極由第一金屬層構(gòu)成，漏極由第二金屬層構(gòu)成，第一和第二金屬層可以由鉻層、鋁層、鈦層、鉬層、鎢層和包含上述一種或多種金屬層的多層膜構(gòu)成。
這些金屬膜可以確保降低電阻，增強(qiáng)可靠性。
優(yōu)選的是，當(dāng)從上面觀看時(shí)，像素電極和源極或者由第二金屬層形成的像素輔助電極都是通過位于上邊和下邊之一上的每個(gè)像素中的第一接觸孔彼此電連接，并且當(dāng)從上面觀看時(shí)，由第一金屬層形成的公共電極和公共電極線都是通過位于另一上邊和下邊上的每個(gè)像素中的第二接觸孔彼此電連接。
如上所述，通過每個(gè)像素中的接觸孔將公共電極電連接到公共電極線，有可能降低公共電極的電阻。
優(yōu)選的是透明電極是由氧化銦錫(ITO)構(gòu)成的。
氧化銦錫(ITO)在電化學(xué)反應(yīng)中十分穩(wěn)定。因此，由ITO組成的公共電極和像素電極兩者都可以設(shè)計(jì)成與直接與定向膜接觸，與包括由其他任意金屬(除ITO外)制成的公共電極和像素電極的液晶顯示器件比較，確保了平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的可靠性。
優(yōu)選的是，在形成柵極的第一金屬層構(gòu)成的公共電極線和形成漏極的第二金屬層構(gòu)成的像素輔助電極之間形成存儲(chǔ)電容。
優(yōu)選的是，之字形公共電極和像素電極限定子像素區(qū)，在該子像素區(qū)中的液晶分子在像素中以兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，其中一部分公共電極和像素電極(至少之一)自每個(gè)之字形公共電極的彎曲部分、在該彎曲部分突出的方向上、沿液晶分子以不同方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)子像素區(qū)之間的邊界突出來的突起，用于使兩個(gè)子像素區(qū)之間的液晶分子的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
通過將公共電極或者像素電極設(shè)計(jì)成具有這樣的突起，可以穩(wěn)定地顯示圖像。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在數(shù)據(jù)線和公共電極之間形成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜由無機(jī)膜制成的第一膜構(gòu)成，第二膜覆蓋上述第一膜，它由有機(jī)膜制成，第一膜的厚度大于等于0.25μm。
即使在數(shù)據(jù)線和與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極之間的第二膜中產(chǎn)生了針孔，由于第一膜由無機(jī)膜制成，且厚度大于等于0.25μm，可以具有足夠高的擊穿電壓，所以可能防止當(dāng)正在制造顯示板或正在顯示圖象時(shí)，數(shù)據(jù)線和公共電極由于形成在它們之間的夾層絕緣膜的介電崩潰而彼此短路。這樣保證數(shù)據(jù)線中不會(huì)發(fā)生缺陷。
優(yōu)選的是平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在第一基板上形成的彩色層。
優(yōu)選的是平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在第一基板上形成的黑基底層。
通過在第一基板上設(shè)計(jì)黑基底層和/或彩色層，它們可以被設(shè)計(jì)成更準(zhǔn)確地與數(shù)據(jù)線重疊，并且相應(yīng)地有可能使黑基底層和彩色層的具有更小的寬度，從而保證增加開孔率。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在數(shù)據(jù)線和公共電極之間形成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜至少包括有機(jī)膜、黑基底或由有機(jī)膜覆蓋的彩色層。
構(gòu)成夾層絕緣膜的有機(jī)膜可以防止在彩色層和/或黑基底層中的雜質(zhì)溶入液晶層。這樣可以保證液晶顯示器件可靠性的增強(qiáng)。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在數(shù)據(jù)線和公共電極之間形成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜由無機(jī)膜制成的第一膜組成，并且第二膜覆蓋上述第一膜，并由有機(jī)膜構(gòu)成，彩色層或黑基底層被夾在第一和第二膜之間。
構(gòu)成夾層絕緣膜的有機(jī)膜防止了彩色層和/或黑基底層中的雜質(zhì)溶入液晶層，進(jìn)而還防止第一基板受到彩色層中電荷和/或離子運(yùn)動(dòng)的影響。這樣保證液晶顯示器件的可靠性得到加強(qiáng)。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在數(shù)據(jù)線和公共電極之間形成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜由無機(jī)膜制成的第一膜組成，并且第二膜覆蓋上述第一膜，它由無機(jī)膜制成，彩色或黑基底層夾在第一和第二膜之間。
進(jìn)一步，提供了一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，它包括(a)第一基板、(b)位于第一基板對面的第二基板，和(c)夾在第一和第二基板之間的液晶層。其中第一基板包括(a1)具有柵極、漏極和源極的薄膜晶體管、(a2)每個(gè)都與要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)的像素電極、(a3)施加以參考電壓的公共電極、(a4)數(shù)據(jù)線、(a5)掃描線，和(a6)公共電極線，所述柵極與掃描線電連接，漏極與數(shù)據(jù)線電連接，源極與像素電極電連接，公共電極與公共電極線電連接，像素電極呈之字形，并且以幾乎相等的間隔彼此相鄰公共電極呈之字形，并且以幾乎相等的間隔彼此相鄰，幾乎平行于第一基板表面的雙向電場施加在像素電極和公共電極上。該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件包括向其施加具有第一方向的電場的第一子像素區(qū)，以及向其施加具有第二方向的電場的第二子像素區(qū)，在第一子像素區(qū)中，液晶層中的液晶分子軸沿第一旋轉(zhuǎn)方向在平行于第一基板表面的平面上旋轉(zhuǎn)，在第二子像素區(qū)中，液晶層中的液晶分子軸沿不同于第一旋轉(zhuǎn)方向的第二旋轉(zhuǎn)方向在平行于第一基板表面的平面上旋轉(zhuǎn)，公共電極由透明材料制成，它形成位于比數(shù)據(jù)線更接近液晶層的層面上，除了位于掃描線附近的數(shù)據(jù)線的區(qū)域以外，公共電極與在其間夾有的絕緣層的數(shù)據(jù)線完全重疊，該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括位于公共電極完全與數(shù)據(jù)線重疊的區(qū)域中的不透光層，該不透光層形成在第二基板、或者使得不透光層位于比數(shù)據(jù)線更近液晶層且面對數(shù)據(jù)線的第一基板上，該不透光層由黑基底層或者多層彩色層構(gòu)成，黑基底層或多層彩色層的寬度小于與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極的寬度，數(shù)據(jù)線以之字形沿像素電極延伸。
上述平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以通過將首次提到的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件應(yīng)用到所謂的多區(qū)域(multi-domain)平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件上面而獲得的。上述平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件也可以在多區(qū)域平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件上實(shí)現(xiàn)上述第一到第三發(fā)明目的。
例如數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極在每個(gè)像素中被每個(gè)像素中的一個(gè)彎曲。
通過設(shè)定彎曲數(shù)值等于數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極之一，有可能最大化開孔率。
例如在每個(gè)像素中的數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極通過以大于等于3的奇數(shù)彎曲。
通過設(shè)置彎曲數(shù)值等于奇數(shù)，就可以在區(qū)域和數(shù)值兩個(gè)方面使液晶分子以順時(shí)針方向扭轉(zhuǎn)的區(qū)域與液晶分子按逆時(shí)針方向扭轉(zhuǎn)的區(qū)域相等，從而保證視角的對稱性得到加強(qiáng)。
優(yōu)選的是數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極在每個(gè)像素中被彎曲N，其中N是根據(jù)公式(A)進(jìn)行定義30[μm]≤L/(N+1)[μm]≤40[μm] (A)其中L表示開口的長度。
數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極中的彎曲值越小，開孔率越高。然而如果彎曲值很小，就可以看到彎曲圖案。優(yōu)選的是，黑基底層是在數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極的彎曲之后形成的，但是，如果數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極彎曲值很小，對黑基底層制作圖案將更加困難。相比之下，當(dāng)數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極彎曲值很大時(shí)，彎曲圖案看上去象一條線，因此黑基底的形成可以更加直線直線化(linear)且更薄。然而，彎曲值越大，開孔率就越小?？紤]這些因素，上述公式(A)可以提供數(shù)據(jù)線、公共電極和像素電極彎曲的優(yōu)化值。
優(yōu)選的是面對數(shù)據(jù)線的黑基底層形成了一條線。
使黑基底層形成一條線最容易。
可替換的方案是，面對數(shù)據(jù)線的黑基底層可能以之字形形成，這種情況下，優(yōu)選的是面對數(shù)據(jù)線的黑基底層與數(shù)據(jù)線直線一樣彎曲。
通過將黑基底層形成為與數(shù)據(jù)線的之字形相一致的之字形，將可能提高液晶顯示器件中的開孔率。
優(yōu)選的是，位于黑基底層一端的對面，在沿垂直于數(shù)據(jù)線延伸的方向的平面截取的剖面上，在沿面對數(shù)據(jù)線的黑基底層一端和數(shù)據(jù)線的一端之間的基板的距離大于等于4μm。
通過將上述距離設(shè)定為大于等于4μm，有可能防止來自黑基底層端部傾斜的泄露光直接進(jìn)入數(shù)據(jù)線。
優(yōu)選的是黑基底層形成于第二基板上，并且當(dāng)從上面觀察時(shí)，面對數(shù)據(jù)線的黑基底層在任何位置上都與數(shù)據(jù)線重疊4μm或更大。
通過將黑基底層設(shè)計(jì)成在任何位置上都與數(shù)據(jù)線重疊4μm或更大，有可能防止來自黑基底層端部傾斜的泄露光直接進(jìn)入數(shù)據(jù)線。
優(yōu)選的是第一或第二基板進(jìn)一步由沿直線直線形成的彩色層構(gòu)成。
彩色層可以最容易地沿直線形成。
優(yōu)選的是第一和第二基板之一進(jìn)一步由以之字形形成的彩色層構(gòu)成。
雖然構(gòu)成之字形彩色層可能要比構(gòu)成直線的彩色層略有困難，但是之字形彩色層在形狀上可以與形成在第一基板上的之字形數(shù)據(jù)線相匹配，從而保證了光的使用率的提高。
優(yōu)選的是彩色層的彎曲與數(shù)據(jù)線相符。
通過使彩色層的彎曲與數(shù)據(jù)線的相符，可以增加開孔率。
優(yōu)選的是，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括在子像素區(qū)中的反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)，在這個(gè)區(qū)域中，所有液晶分子都是以相同的方向旋轉(zhuǎn)，以便防止液晶分子以與該相同方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。該反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)包括輔助電極，施加給它的電壓等于像素電極和公共電極中至少一個(gè)的電壓，以便使液晶分子初始定向的方向與在子像素區(qū)中所有子區(qū)中的子像素區(qū)中產(chǎn)生的電場的方向重疊如果初始定向方向是以銳角旋轉(zhuǎn)的化。
通過在液晶分子是以順時(shí)針方向扭曲的子像素區(qū)和逆時(shí)針方向扭曲的子像素區(qū)之間形成像素輔助電極和公共輔助電極，有可能穩(wěn)定液晶分子的定向，保證顯示圖像更加清晰。像素輔助電極和公共輔助電極兩者都可以穩(wěn)定這些子像素區(qū)的邊界。
優(yōu)選的是平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括由共同構(gòu)成柵極和漏極的層面構(gòu)成的隔離浮動(dòng)(isolated floating)電極。該隔離浮動(dòng)電極與公共電極或像素電極在其之間夾有絕緣層的之字形公共電極或像素電極的彎曲部分處重疊的公共電極或像素電極，它還具有在彎曲部分突出的方向上、沿第一和第二子像素區(qū)之間的周邊延伸的延伸部分。
在上述很難形成輔助電極的區(qū)域中，隔離浮動(dòng)電極的形成可以容易地穩(wěn)定控制區(qū)域。一般情況下，當(dāng)按下顯示屏的時(shí)候，因?yàn)閰^(qū)域域的運(yùn)動(dòng)會(huì)留下軌跡。隔離浮動(dòng)電極的形成可以防止留下這種軌跡，即使顯示屏被按下，也可以保證顯示的穩(wěn)定。
優(yōu)選的是之字形數(shù)據(jù)線包括從數(shù)據(jù)線延伸的方向向左和向右傾斜的直線部分。
優(yōu)選的是黑基底層形成在第二基板上，并且該黑基底層面對數(shù)據(jù)線以在任何位置上都具有大于由下列公式定義的最小寬度Dmin的線寬形成Dmin＝D+LS×tanθ-(D-8)×2[μm]其中D代表數(shù)據(jù)線的寬度，LS表示在直線部分朝數(shù)據(jù)線延伸的方向投影的時(shí)候所得到的長度，θ表示數(shù)據(jù)線延伸的方向和直線部分之間形成的角度。
上述公式從理論上可以定義出黑基底層的最小寬度。
優(yōu)選的是之字形數(shù)據(jù)線包括與數(shù)據(jù)線延伸方向平行延伸的第一直線部分，和從數(shù)據(jù)線延伸方向向左和向右傾斜的第二直線部分。
沿?cái)?shù)據(jù)線延伸方向平行延伸的第一直線部分有可能減少用于防止光的傾斜泄露所需的黑基底層的寬度，這種光線在直線形的黑基底層形成在第二基板上的時(shí)候可能會(huì)造成問題。
優(yōu)選的是平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以進(jìn)一步包括在之字形數(shù)據(jù)線彎曲部分上形成的與凹部配合的覆層。
該覆層可以減少用于防止光的傾斜斜泄露所需的黑基底層的寬度，這種光線在直線形的黑基底層形成在第二基板上的時(shí)候可能會(huì)造成問題。
該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以進(jìn)一步包括由不透明金屬制成的浮動(dòng)不透光薄膜，該浮動(dòng)不透光薄膜在數(shù)據(jù)線彎曲部分的凹部與數(shù)據(jù)線重疊。
優(yōu)選的是，該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以進(jìn)一步包括與之字形數(shù)據(jù)線重疊的、從每個(gè)之字形公共電極的彎曲部分突出的突起。
當(dāng)液晶分子借助在與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極和與公共電極毗鄰的像素電極之間產(chǎn)生的電場沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，上述突起可以在液晶分子沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的區(qū)域之間的周邊處穩(wěn)定這些區(qū)域。
優(yōu)選的是，在形成漏極的第二金屬層構(gòu)成的像素電極和形成柵極的第一金屬層構(gòu)成的公共電極線之間形成存儲(chǔ)電容。
這樣保證了液晶層的存儲(chǔ)電容可以增加，圖像得以穩(wěn)定地顯示。
在此，還進(jìn)一步提供了一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，包括(a)第一基板、(b)位于第一基板對面的第二基板，和(c)在第一和第二基板之間夾著的液晶層；其中第一基板包括(a1)帶有柵極、漏極和源極的薄膜晶體管、(a2)每個(gè)都與要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)的像素電極、(a3)向其施加參考電壓的公共電極、(a4)數(shù)據(jù)線、(a5)掃描線，和(a6)公共電極線；柵極與掃描線電連接，漏極與數(shù)據(jù)線電連接，源極與像素電極電連接，公共電極與公共電極線電連接，像素電極呈現(xiàn)之字形狀，與相鄰的像素電極等間距地間隔開，公共電極呈現(xiàn)之字形狀，與相鄰的像素電極等間距地隔開，在像素電極和公共電極上施加幾乎與第一基板的表面平行的雙向電場；該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件包括第一子像素區(qū)，向其施加具有第一方向的電場，并且液晶層中的液晶分子軸在與第一基板的表面平行的平面上沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；以及，還包括向其施加具有第二方向的電場的第二子像素區(qū)，并且液晶分子軸在與第一基板表面平行的平面上、沿與第一旋轉(zhuǎn)方向不同的第二旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；第一基板的開口沿垂直于數(shù)據(jù)線延伸方向的方向延伸，公共電極由透明材料制成，并且形成在其位于比數(shù)據(jù)線更接近液晶層的層面上。除了位于掃描線附近的數(shù)據(jù)線的區(qū)域以外，公共電極完全與其間夾有絕緣層的數(shù)據(jù)線重疊；公共電極通過每個(gè)像素中的接觸孔與公共電極線電連接。該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括不透光層，它位于公共電極完全與數(shù)據(jù)線重疊的區(qū)域，該不透光層形成在第二基板或第一基板上，以便使得該不透光層比數(shù)據(jù)線更接近于液晶層、且面對數(shù)據(jù)線；該不透光層由黑基底層或多層的彩色層構(gòu)成，該黑基底層或多層的彩色層的寬度小于與數(shù)據(jù)線重疊的公共電極的寬度，數(shù)據(jù)線沿直線延伸，構(gòu)成柵極的柵極線以之字形延伸。
在第一基板開口以數(shù)據(jù)線延伸的方向延伸的液晶顯示器件中，優(yōu)選的是，將液晶沿?cái)?shù)據(jù)線延伸的方向注入在第一和第二基板之間形成的空間。相反，在第一基板的開口沿垂直于數(shù)據(jù)線延伸的方向延伸的液晶顯示器件中，例如上述液晶顯示器件，優(yōu)選的是，將液晶沿垂直于數(shù)據(jù)線延伸的方向注入在第一和第二基板之間形成的空間。因此，可以根據(jù)液晶顯示器件中開口延伸的方向選擇液晶注入空間的方向。
在此，又進(jìn)一步提供了一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，包括(a)第一基板、(b)位于第一基板對面的第二基板，和(c)在第一和第二基板之間夾著的液晶層；其中第一基板包括(a1)帶有柵極、漏極和源極的薄膜晶體管、(a2)每個(gè)都與要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)的像素電極、(a3)向其施加參考電壓的公共電極、(a4)數(shù)據(jù)線、(a5)掃描線，和(a6)公共電極線；柵極與掃描線電連接，漏極與數(shù)據(jù)線電連接，源極與像素電極電連接，公共電極與公共電極線電連接，像素電極呈現(xiàn)之字形狀，彼此等間距地間隔開，公共電極呈現(xiàn)之字形狀，彼此等間距地隔開，在像素電極和公共電極上施加幾乎與第一基板的表面平行的雙向電場；該平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件包括第一子像素區(qū)，向其施加具有第一方向的電場，在此，液晶層中的液晶分子軸在與第一基板的表面平行的平面上沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；以及，還包括向其施加具有第二方向的電場的第二子像素區(qū)，在此，液晶分子軸在與第一基板表面平行的平面上、沿與第一旋轉(zhuǎn)方向不同的第二旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；由形成漏極或柵極的層面形成的隔離浮動(dòng)電極在其間夾有絕緣膜的之字形公共電極或像素電極的彎曲部分處與公共電極或像素電極重疊，公共電極和像素電極中的至少一個(gè)具有從之字形公共電極和像素電極的彎曲部分沿著第一和第二子像素區(qū)之間的周邊、以彎曲部分突起的方向突出的突起。
在上述輔助電極很難形成的區(qū)域上，也可以通過形成浮動(dòng)電極，穩(wěn)定在液晶層中的液晶分子的定向。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供了包含上述一個(gè)平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的電子器件。
通過包括一個(gè)上述平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的液晶顯示板的設(shè)計(jì)，該液晶顯示板可以具有在顯示區(qū)域上增加的開孔率，保證顯示區(qū)域的亮度得到增強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種制作平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的方法，包括(a)第一基板；(b)位于該第一基板對面的第二基板；(c)夾在所述第一和第二基板之間的液晶層。
其中所述第一基板包括(a1)帶柵極、漏極和源極的薄膜晶體管；(a2)像素電極，分別與要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)聯(lián)；(a3)向其施加參考電壓的公共電極；(a4)數(shù)據(jù)線；(a5)掃描線；(a6)公共電極線；(a7)數(shù)據(jù)線端部；(a8)掃描線端部；以及(a9)公共電極線端部；所述柵極與所述掃描線電連接，所述漏極與所述數(shù)據(jù)線電連接，所述源極與所述像素電極電連接，并且所述公共電極與所述公共電極線電連接；并且所述液晶層中的液晶分子軸在平行于所述第一基板平面中、借助上平行于所述第一基板的平面、且施加在所述像素電極和所述公共電極之間的電場進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以便顯示圖象。
所述方法包括如下步驟(A)形成所述薄膜晶體管、所述數(shù)據(jù)線、所述掃描線和所述公共電極線，然后形成夾層絕緣膜；
(B)蝕刻所述夾層絕緣膜，以形成達(dá)到所述數(shù)據(jù)線、所述掃描線和所述公共電極線的接觸孔；(C)在由步驟(B)獲得的整個(gè)產(chǎn)品上淀積透明金屬，以便用透明金屬覆蓋所述接觸孔的內(nèi)表面，從而形成所述數(shù)據(jù)線端部、所述掃描線端部和所述公共電極線端部；(D)蝕刻所述透明金屬，以形成所述公共電極，使得所述公共電極與所述數(shù)據(jù)線重疊。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的制作方法包括(a)第一基板；(b)位于該第一基板對面的第二基板；(c)夾在所述第一和第二基板之間的液晶層。
其中所述第一基板包括(a1)帶柵極、漏極和源極的薄膜晶體管；(a2)像素電極，分別與要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)聯(lián)；(a3)向其施加參考電壓的公共電極；(a4)數(shù)據(jù)線；(a5)掃描線；以及(a6)公共電極線；所述柵極與所述掃描線電連接，所述漏極與所述數(shù)據(jù)線電連接，所述源極與所述像素電極電連接，并且所述公共電極與所述公共電極線電連接；所述像素電極呈之字形，并彼此等間距地間隔開；所述公共電極呈之字形，并彼此等間距地間隔開；雙向的電場與所述第一基板平行，并且施加到所述像素電極和所述公共電極上；所述平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件包括施加具有第一方向電場的第一子像素區(qū)，其中所述液晶層中的液晶分子軸在平行于所述第一基板表面的平面上沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；施加具有第二方向電場的第二子像素區(qū)，其中所述液晶層中的液晶分子軸在平行于所述第一基板表面平面中，沿不同于所述第一旋轉(zhuǎn)方向的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；所述方法包括如下步驟(A)形成所述薄膜晶體管、所述數(shù)據(jù)線、所述掃描線和所述公共電極線，然后形成夾層絕緣膜；(B)蝕刻所述夾層絕緣膜，以形成達(dá)到所述數(shù)據(jù)線、所述掃描線和所述公共電極線的接觸孔；(C)在由步驟(B)獲得的整個(gè)產(chǎn)品上淀積透明金屬，以便用透明金屬覆蓋所述接觸孔的內(nèi)表面，從而形成所述數(shù)據(jù)線端部、所述掃描線端部和所述公共電極線端部；以及(D)蝕刻所述透明金屬，以形成所述公共電極，使得所述公共電極與所述數(shù)據(jù)線重疊。


圖1是常規(guī)液晶顯示器件的部分剖面圖。
圖2是基于本發(fā)明的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖。
圖3是一個(gè)曲線圖，示出了通過基于本發(fā)明的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件獲得的顯示屏蔽泄露電場功能的模擬結(jié)果。
圖4是一個(gè)基于本發(fā)明的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖。
圖5是一個(gè)圖4沿V-V線的剖面圖。
圖6是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中單元像素的電路示意圖。
圖7是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一種形式的部分平面圖。
圖8是一個(gè)圖10列舉的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中沿A-A、B-B、C-C線的剖面圖，其中第二內(nèi)層絕緣薄膜具有多層結(jié)構(gòu)。
圖9是一個(gè)沿圖10列舉的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中的A-A、B-B、C-C線的剖面圖，其中第二內(nèi)層絕緣薄膜具有單層結(jié)構(gòu)。
圖10是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖，用于說明制作該器件的方法。
圖11是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖，表明數(shù)據(jù)線寬度和公共電極寬度之間的關(guān)系。
圖12是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖，示出了數(shù)據(jù)線寬度和黑基底層寬度之間的關(guān)系。
圖13是一個(gè)平面圖，表明黑基底層在圖4所列舉的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中的第二基板上面形成的區(qū)域。
圖14是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖，表明由ITO組成的公共電極的優(yōu)點(diǎn)。
圖15是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖，表明延伸后的公共電極和數(shù)據(jù)線的寬度之間的關(guān)系。
圖16是一個(gè)曲線圖，表明與數(shù)據(jù)線一側(cè)的泄露光相關(guān)的模擬結(jié)果。
圖17是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一種方式的部分剖面圖。
圖18是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一種方式的部分剖面圖。
圖19A是一個(gè)平面圖，只示出了圖18列舉的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件上的第一和第二金屬層。
圖19B是一個(gè)平面圖，只示出了圖18列舉的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的ITO層。
圖20是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖，用來說明通過在公共電極上形成鈍化膜而獲得的優(yōu)點(diǎn)。
圖21是一個(gè)平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖，用來說明在公共電極上沒有形成鈍化膜時(shí)產(chǎn)生的問題。
圖22仍然是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一個(gè)變形的部分剖面圖。
圖23還是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一個(gè)變形的部分剖面圖。
圖24是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一個(gè)變形的部分剖面圖。
圖25是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一個(gè)變形的部分剖面圖。
圖26是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一個(gè)變形的部分剖面圖。
圖27是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一個(gè)變形的部分剖面圖。
圖28A到28K是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的剖面圖，示意性說明制作上述器件第一實(shí)例方法的各個(gè)步驟。
圖29A到29I是一個(gè)基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的剖面圖，示意性說明制作上述器件的第二實(shí)例方法的各個(gè)步驟。
圖30A到30I是基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的剖面圖，示意性說明制作上述器件的第三實(shí)例方法的各個(gè)步驟。
圖31是說明基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中的掃描線、數(shù)據(jù)線和公共電極線布局的平面圖。
圖32是說明基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中的掃描線端部、數(shù)據(jù)線端部和公共電極線端部布局的平面圖。
圖33A到33J是基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的剖面圖，列舉說明制作帶有各端部的平面開關(guān)模式液晶顯示器件上述器件的第一實(shí)例方法的各個(gè)步驟。
圖34A到34I是基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的剖面圖，列舉說明制作帶有各端部的平面開關(guān)模式液晶顯示器件上述器件的第二實(shí)例方法的各個(gè)步驟。
圖35A到35H是基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的剖面圖，示意性說明制作帶有各端部的平面開關(guān)模式液晶顯示器件上述器件的第三實(shí)例方法的各個(gè)步驟。
圖36是基于本發(fā)明第二實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖。
圖37是圖36中沿XXXVII-XXXVII線截取的剖面圖。
圖38是基于本發(fā)明第三實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖。
圖39是圖38中沿XXXIX-XXXIX線截取的剖面圖。
圖40是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖。
圖41圖40中沿XXXI-XXXI線截取的剖面圖。
圖42A示出了開口延伸的方向。
圖42B示出了開口延伸的另一個(gè)方向。
圖43A是平面圖，示出了之字線的第一實(shí)例。
圖43B是平面圖，示出了之字線的第二實(shí)例。
圖44是常規(guī)液晶顯示器件的平面圖，用來說明基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以增加開孔率。
圖45是圖44沿XXXXV-XXXXV線截取的剖面圖。
圖46是常規(guī)液晶顯示器件的平面圖，用來說明基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件可以增加開孔率。
圖47是圖46沿XXXXVI-XXXXVI線截取的剖面圖。
圖48是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖，示出了該器件的開孔率增加的情況。
圖49是圖46沿XXXXIX-XXXXIX線截取的剖面圖。
圖50是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件另一種形式的部分剖面圖。
圖51是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中黑基底層第一實(shí)例的平面圖。
圖52是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中黑基底層第二實(shí)例的平面圖。
圖53是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中黑基底層最小寬度的平面圖。
圖54是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中黑基底層第三實(shí)例的平面圖。
圖55是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中黑基底層第四實(shí)例的平面圖。
圖56是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中黑基底層第五實(shí)例的平面圖。
圖57是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中黑基底層第六實(shí)例的平面圖。
圖58是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中另一個(gè)變形的部分平面圖。
圖59仍然是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中又一個(gè)變形的部分平面圖。
圖60仍然是基于本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中另一個(gè)變形的部分平面圖，其中使用圖59中列舉的浮動(dòng)電極。
圖61是圖60中沿A-A、B-B和C-C線截取的剖面圖，示出了本發(fā)明第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中單元像素部分中的TFT部分、單元像素部分和接觸孔部分。
圖62A是圖60中示出的透明電極的平面圖。
圖62B是圖60中示出的除透明電極以外的電極平面圖。
圖63A是基于本發(fā)明第五實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖。
圖63B是基于第六實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的部分剖面圖。
圖64是基于本發(fā)明第八實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的平面圖。
圖65是圖64沿XXXXXXV-XXXXXXV線截取的剖面圖。
圖66是基于本發(fā)明第一到第六實(shí)施方案采用的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的電子器件第一實(shí)例的方框示意圖。
圖67是基于本發(fā)明第一到第六實(shí)施方案采用的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的電子器件第二實(shí)例的方框示意圖。優(yōu)選實(shí)施方案的說明第一實(shí)施方案圖4、5和6列舉了基于本發(fā)明第一實(shí)施方案采用的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件。圖4是基于第一實(shí)施方案采用的液晶顯示器件10的平面圖，圖5是在圖4中沿V-V線截取的剖面圖，同時(shí)圖6是單元像素的電路圖。
如圖5所示，液晶顯示器件10由有源器件基板11、對置基板12和介于有源器件基板11和對置基板12之間的液晶層13構(gòu)成。
對置基板12包括電絕緣透明基板16、在作為不透光膜的電絕緣透明基板16的第一表面上形成的黑基底層17、在電絕緣透明基板16的第一表面上形成的彩色層18，使得彩色層18部分地與黑基底層17重疊，以及覆蓋黑基底層17和彩色層18的透明覆蓋層19。
彩色層18由包含紅色(R)、綠色(G)和蘭色(B)的樹脂膜制成。
對置基板12進(jìn)一步包括在電絕緣透明基板16的第二表面上的導(dǎo)電透明層15，以便防止由于液晶顯示板與其他材料接觸而產(chǎn)生的電荷對液晶層13造成電影響。
有源矩陣基板11包括電絕緣透明基板22、形成在限定了掃描線28(參閱圖4)和柵極30c(參閱圖6)的電絕緣透明基板22上的第一金屬層、形成在電絕緣透明基板22上的第一夾層絕緣膜23、形成在第一夾層絕緣膜23上的島型非晶硅膜、在其中限定了數(shù)據(jù)線24和薄膜晶體管30的源極30b和漏極30a的第二金屬層、形成在第一夾層絕緣薄膜23上的第一薄膜25a、形成在第一薄膜25a上的第二薄膜25b、和在第二薄膜25b上形成的作為透明電極的公共電極26和像素電極27。
第一和第二膜25a和25b構(gòu)成第二電絕緣膜25。
有源矩陣基板11進(jìn)一步包括在與數(shù)據(jù)線24(參閱圖8)一道形成的第一夾層絕緣膜23上形成的像素輔助電極35。數(shù)據(jù)線24和像素輔助電極35由第二金屬層組成。
根據(jù)本說明書，“上”層意味著位于接近液晶層13的層面，而“下”層意味著位于在有源器件基板11和對置基板12兩者中遠(yuǎn)離液晶層13的層面。
有源器件基板11和對置基板12包括定向膜31和32，分別都與液晶層13接觸。如圖4所示，定向膜31和32被摩擦，使得液晶層13沿從公共電極27和像素電極26延伸的方向傾斜的方向上被均勻定向，其角度在10度到30度范圍內(nèi)，然后分別粘附到有源器件基板11和對置基板12上，使得他們彼此面對。上述角度被稱為液晶分子的初始定向方向。
盡管沒有示出，在有源器件基板11和對置基板12之間還是形成了間隙，以便確保液晶層13的厚度，并且在有源器件基板11和對置基板12之間的液晶層13的周圍進(jìn)行密封，避免液晶分子的泄露。
有源器件基板11進(jìn)一步包括在電絕緣透明基板22下表面上形成的偏振板21，類似地，對置層12也包括在導(dǎo)電層15上形成的偏振板14。有源器件基板11的偏振板21具有沿垂直于液晶初始定向方向延伸的偏振軸，對置基板12的偏振板14具有沿平行于液晶初始定向方向的偏振軸。各偏振軸彼此垂直延伸。
如圖4所示，有源器件基板11包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線24、向其施加參考電壓的公共電極線26a和26b、向其施加參考電壓的公共電極26、與要顯示圖像的像素相關(guān)的像素電極27、傳輸掃描信號的掃描線28、和薄膜晶體管(TFT)30。
薄膜晶體管30包括柵極30c(參閱圖8)、漏極30a和源極30b。薄膜晶體管30位于與像素相關(guān)的掃描線28和數(shù)據(jù)線24交叉點(diǎn)附近。柵極30c與掃描線28電連接，漏極30a與數(shù)據(jù)線24電連接，而源極30b與像素電極27電連接。
公共電極26和像素電極27被設(shè)計(jì)成具有梳齒形狀，在公共電極26和像素電極27中的梳齒與數(shù)據(jù)線24平行延伸。公共電極26和像素電極27中的梳齒在網(wǎng)格中彼此排列，且彼此間隔開。
如圖4所示，作為透明電極形成的公共電極26通過接觸孔39a與公共電極線26b電連接。
圖7分別示出了在圖4中示出的液晶顯示器件10的各層中，限定了構(gòu)成公共電極26和像素電極27的透明電極的層(B)，以及除上述層(B)以外的層(A)。在圖7中，在看平面圖時(shí)，可以明了在與數(shù)據(jù)線24重疊的公共電極26和與公共電極26毗鄰的像素電極27之間沒有不透光薄膜。
圖8和圖9示出了平面開關(guān)模式液晶顯示器件10中的TFT器件部分、單元像素部分、以及單元像素部分的接觸孔部分。在圖10中，其TFT器件部分、單元像素部分和接觸孔部分分別示意性地沿A-A、B-B和C-C線截取了剖面圖。
在圖8中，第二夾層絕緣膜25設(shè)計(jì)成具有第一膜25a和第二膜25b的多層結(jié)構(gòu)，而在圖9中，第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成具有第一膜25a的單層結(jié)構(gòu)。下面參考圖8進(jìn)行說明。當(dāng)?shù)诙A層絕緣膜25具有單層結(jié)構(gòu)時(shí)，第一膜25a可以被認(rèn)為是第二夾層絕緣膜中的下層，同時(shí)第二膜25b可以被認(rèn)為是第二夾層絕緣膜中的上層。
如圖8和圖4所示，公共電極線26a和26b由第一金屬層構(gòu)成，沿?cái)?shù)據(jù)線24平行延伸，并且在其周圍被施以公共電極26的電壓。
如圖4所示，由透明電極構(gòu)成的像素電極27通過接觸孔39b與像素輔助電極35電連接。該像素輔助電極35包括第二金屬層，并且與薄膜晶體管30的源極30b整體形成。
在基于第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件10中，在根據(jù)通過掃描線28傳輸?shù)膾呙栊盘栠x擇、并通過數(shù)據(jù)線24傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號被寫入的像素中，在公共電極26和像素電極27之間的、產(chǎn)生與透明基板16和22平行的電場，同時(shí)液晶層中的液晶分子的定向方向根據(jù)平行于透明基板16和22平面中的電場進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而，在液晶顯示器件10的顯示屏上顯示圖像。在圖4中，被公共電極26和像素電極27包圍的垂直的長區(qū)被稱為柱。在平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件10中，公共電極26和像素電極27兩者都由氧化銦鋅(ITO)，即透明材料形成的。
如圖7和8所示，平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件10可以設(shè)計(jì)成在第二夾層絕緣膜25下面包括像素輔助電極35。該像素輔助電極35與薄膜晶體管30的源極30b整體形成，該薄膜晶體管形成在第一夾層絕緣膜23上的第二金屬層上。
如圖7所示，像素輔助電極35由第一部分35a、第二部分35b、和第三部分35c構(gòu)成，其中第一部分35a與由第一金屬層形成的公共電極線26b重疊，并且與公共電極線26b一道定義了存儲(chǔ)電容；第二部分35b與由第一金屬層形成的公共電極線26a重疊，并且與公共電極線26a一道定義了存儲(chǔ)電容；第三部分35c與數(shù)據(jù)線24平行延伸，并且形成在第二夾層絕緣膜25上形成的像素電極27的下面，并且第一和第二部分35a和35b彼此相互連接。像素輔助電極35的呈“I”形像素輔助電極35的第一到第三部分35a、35b和35c是由在第一夾層絕緣膜23上的不透明的第二金屬層形成的。正如通過圖8可以明了的，薄膜晶體管30的漏極30a和源極30b也由不透明的第二金屬層構(gòu)成。源極30b與像素輔助電極35電連接。
盡管在像素輔助電極35是由不透明金屬構(gòu)成時(shí)，光的透射率會(huì)略有降低，但是，當(dāng)從像素的平面圖觀看時(shí)，通過將第一到第三部分35a、35b和35c彼此電連接，有可能在其上下兩側(cè)形成存儲(chǔ)電容，從而保證了存儲(chǔ)電容的增加和圖像顯示時(shí)的穩(wěn)定性。
應(yīng)該注意的是，像素輔助電極35的形狀不局限于圖7中示出的“I”型。像素輔助電極35可以設(shè)計(jì)成任何形狀，除非它位于像素電極27的下面。
雖然圖7沒有示出，但是公共輔助電極可以由在第一夾層絕緣膜23上的第二金屬層構(gòu)成，并且與都是由第一金屬層構(gòu)成的公共電極線26a和26b、以及公共電極26電連接。
如圖8所示，薄膜晶體管30的柵極30c由第一金屬層構(gòu)成。
從像素的平面圖可以看出，通過將公共電極26彼此電連接，有可能在其上下兩側(cè)形成存儲(chǔ)電容，從而保證了存儲(chǔ)電容的增加和圖像顯示時(shí)的穩(wěn)定性。
如圖4和圖5所示，公共電極26形成的層位于數(shù)據(jù)線24的上面，并且，除了在數(shù)據(jù)線24與掃描線28交叉的區(qū)域和該區(qū)域的周圍區(qū)域外，所述公共電極與數(shù)據(jù)線24完全重疊。
具體地，如圖11所示，假設(shè)L(D)表示數(shù)據(jù)線24的寬度，L(COM)表示公共電極26的寬度，L(COM)大于L(D)；此外數(shù)據(jù)線24的寬度L(D)完全被公共電極26的寬度L(COM)所覆蓋。
L(COM)＞L(D)在圖4中，由于在數(shù)據(jù)線24和掃描線28交叉的區(qū)域和該區(qū)域周圍的區(qū)域中形成了高的臺(tái)階，所以，在這些區(qū)域中為了避免短路，公共電極26不能與數(shù)據(jù)線24重疊。
如前所述，從平面圖的上部看，在上述數(shù)據(jù)線24上形成的黑基底層17被設(shè)計(jì)成其寬度小于公共電極26的寬度，并且在與數(shù)據(jù)線24重疊的公共電極26和毗鄰公共電極26形成的像素電極27之間沒有不透光膜。此外，黑基底層17被設(shè)計(jì)成寬度小于數(shù)據(jù)線24的寬度，并且整個(gè)與數(shù)據(jù)線24重疊。
即，根據(jù)圖12所示，假定L(D)表示數(shù)據(jù)線24的寬度，而L(BM)代表黑基底層17的寬度，寬度L(D)大于L(BM)，同時(shí)L(BM)完全與寬度L(D)重疊。
L(D)＞L(BM)
通過將黑基底層17設(shè)計(jì)成寬度小于數(shù)據(jù)線24的寬度，就可能利用穿過延伸出數(shù)據(jù)線24的透明公共電極26的延伸部分的光，從而保證穿過面板的光線的透射率得到加強(qiáng)。
在第一實(shí)施方案中，黑基底層17被設(shè)計(jì)具有6μm的寬度。然而應(yīng)該注意到，黑基底層17的寬度并不限于6μm。黑基底層17的寬度可以設(shè)計(jì)成大于等于6μm。如果黑基底層17的寬度小于6μm，很多光將在數(shù)據(jù)線24處被反射，結(jié)果，在明亮的環(huán)境下很難看到液晶顯示器件10的屏幕上顯示的圖像。
公共電極26可以使用與構(gòu)成覆蓋液晶顯示器件10端部的層的材料相同的材料構(gòu)成。具體地，公共電極線端部可以由構(gòu)成公共電極26的ITO層構(gòu)成，如圖8所示的接觸孔39a。類似地，掃描線端部和數(shù)據(jù)線端部兩者都可以由構(gòu)成公共電極26的ITO層構(gòu)成。
其結(jié)果是，公共電極26可以與液晶顯示器件10的端部同時(shí)形成，并且由構(gòu)成端部的材料構(gòu)成。這防止了形成公共電極26時(shí)的步驟數(shù)的增加。
在液晶顯示器件10中，如果公共電極26沒有完全與數(shù)據(jù)線24重疊，則公共電極26將不能屏蔽與數(shù)據(jù)線24相關(guān)的電場。結(jié)果，將在公共電極26和像素電極27之間產(chǎn)生電場，造成液晶分子的故障。特別是，液晶分子不能按照公共電極26和像素電極27之間的電壓差運(yùn)轉(zhuǎn)，造成垂直串?dāng)_。
如果對置基板12被設(shè)計(jì)成包括黑基底層17，并且該黑基底層17具有足夠大的寬度，液晶分子發(fā)生故障的區(qū)域可能會(huì)給觀察者造成影響。相反，如果黑基底層17沒有與數(shù)據(jù)線24重疊，借助在數(shù)據(jù)線24下面形成的與公共電極26電連接的不透光層，液晶分子發(fā)生故障的區(qū)域可能給觀察者造成影響，從而屏蔽了從背光器件發(fā)出的光。如果不透光層沒有與公共電極26電連接，不透光層將帶有不穩(wěn)定的電壓，結(jié)果在公共電極26和像素電極27之間產(chǎn)生DC電場，即發(fā)生諸如串?dāng)_的故障。
特別是，上述這種不透光層由構(gòu)成掃描線28的第一金屬層構(gòu)成，并且與公共電極線26a電連接。由于公共電極線26a和26b通過接觸孔39a與公共電極26電連接，則該公共電極線26a和26b可以用作不透光層。
上述不透光層可以由單層的鉻、鈦、鉬、鎢或者鋁形成，或者也可以設(shè)計(jì)成包含這些金屬層的多層結(jié)構(gòu)。具有多層結(jié)構(gòu)的不透光層可以降低阻抗。
參考圖4，在數(shù)據(jù)線24和掃描線28交叉點(diǎn)處及其周圍區(qū)域，公共電極26不與數(shù)據(jù)線24重疊。因此，公共電極26不能屏蔽在數(shù)據(jù)線24和掃描線28交叉點(diǎn)處源于數(shù)據(jù)線24的電場。結(jié)果，在該交叉點(diǎn)和其周圍的區(qū)域處將會(huì)產(chǎn)生電場，液晶層13中的液晶分子的運(yùn)轉(zhuǎn)將不正常。此外，由于來自數(shù)據(jù)線28的電場，將使得液晶分子不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
然而，由于公共電極26a和26b是由同樣構(gòu)成掃描線的第一金屬層形成的，所以公共電極26a和26b不可能屏蔽液晶分子不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的上述交叉點(diǎn)及其周圍區(qū)域。
因此，優(yōu)選的是這些交叉點(diǎn)和區(qū)域用黑基底層17屏蔽。
圖13示出了一個(gè)實(shí)例，其中黑基底層17屏蔽了交叉點(diǎn)和這些區(qū)域。如圖13所示，在由粗實(shí)線包圍的區(qū)域中形成的黑基底層17覆蓋了掃描線28及其周圍的區(qū)域、并覆蓋了掃描線28和像素電極27之間的空間及其周圍的區(qū)域，從而屏蔽光線。
根據(jù)第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10中的公共電極26由ITO構(gòu)成，它是透明材料中的一種。這樣保證了在液晶顯示器件10中增加透明區(qū)域，結(jié)果增加了液晶顯示器件10中的開孔率。
雖然ITO膜具備了相當(dāng)高的表面電阻，具體地大約為每個(gè)單位面積100歐姆，但是，通過在每個(gè)像素中將ITO膜與公共電極線26a和26b電連接，并將由ITO膜構(gòu)成的公共電極彼此電連接，有可能從整體上降低公共電極26中的電阻并防止公共電極26的冗余。
根據(jù)圖5可以理解，第二夾層絕緣膜25夾在公共電極26和數(shù)據(jù)線24之間。通過把第二夾層絕緣膜設(shè)計(jì)成具有高比率d/ε，其中“d”代表第二夾層絕緣膜25的厚度，“ε”代表介電常數(shù)，有可能降低在數(shù)據(jù)線24和公共電極26之間形成的寄生電容。
此外，由于上述串?dāng)_問題得到解決，所以不再需要用于防止由從數(shù)據(jù)線24泄露的電場而導(dǎo)致的在顯示圖像時(shí)出現(xiàn)降級現(xiàn)象而形成的黑基底層17。因此，黑基底層17的形成只為大的改進(jìn)而形成，確保黑基底層17可以具有降低的寬度。降低黑基底層17的寬度可以保證液晶顯示器件10中開孔率的增加。
在液晶顯示器件10中，公共電極26和像素電極17兩者都形成在第二夾層絕緣膜25上。通過在相同的層上一起形成公共電極26和像素電極17，有可能在相同的步驟中形成公共電極26和像素電極17，并且由相同的材料制成，確保生產(chǎn)成品率的提高。
如前所述，在液晶顯示器件10中，屏蔽數(shù)據(jù)線24的公共電極26由ITO構(gòu)成。與使用ITO以外的金屬構(gòu)成的公共電極26相比，使用ITO構(gòu)成的公共電極26，有可能增強(qiáng)液晶顯示器件10的可靠性。其原因?qū)⒃诤竺嬲f明。
如圖14所述，假定公共電極26和像素電極27兩者都是由ITO以外的金屬制成，它們形成在第二夾層絕緣膜25上，并且厚度在500到1000埃的定向膜31也形成在第二夾層絕緣膜25上，覆蓋了公共電極16和像素電極27。
如果定向膜31帶有針孔32，構(gòu)成液晶層13的液晶材料和構(gòu)成公共電極26和像素電極27的金屬都將彼此產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果構(gòu)成公共電極16和像素電極27的金屬可能被作為金屬離子33洗提到液晶層13中。如此將金屬離子33洗提到液晶層13將造成顯示圖像時(shí)的不均衡。
特別是，當(dāng)液晶層13由具有強(qiáng)極性的液晶材料構(gòu)成時(shí)，金屬離子33將侵入性地被洗提到液晶層13中。由于需要在平面開關(guān)模式液晶顯示器件中形成具有高介電常數(shù)各向異性Δε材料的液晶層13，所以金屬離子33將侵入性地被洗提到液晶層13中。
因此，均與定向膜31接觸的公共電極26和像素電極27優(yōu)選地由不會(huì)與液晶材料產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)的材料制成，即，這種材料與液晶材料幾乎不發(fā)生反應(yīng)。
十分明顯，事實(shí)是TN(扭曲向列)或者STN(超扭曲向列)型的液晶顯示器件中的透明電極經(jīng)常是由ITO材料制成的，ITO在電化學(xué)反應(yīng)中是十分穩(wěn)定的，例如在上述情況下。
因此，由ITO形成的公共電極26和像素電極27兩者都可以直接與定向膜31的接觸，與使用ITO以外材料的公共電極和像素電極形成的液晶顯示器件相比，保證了液晶顯示器件10可靠性得到提高。
下面根據(jù)第一實(shí)施方案詳細(xì)說明液晶顯示器件10。此外，還將在下面說明液晶顯示器件10的各種變形方式。
在液晶顯示器件10中，在液晶顯示器件10中幾乎所有區(qū)域中，公共電極26完全被數(shù)據(jù)線24重疊。優(yōu)選的是，公共電極26在其對置邊、沿橫向方向上延伸的部分延伸超出數(shù)據(jù)線241.5μm或者更大。
發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在公共電極26沿橫向延伸超出數(shù)據(jù)線24邊緣延伸部分的長度Le[μm]、第二夾層絕緣膜25的厚度“d”、以及穿過數(shù)據(jù)線24一側(cè)的光線行程(light passage)之間的關(guān)系。
圖15是發(fā)明人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的液晶顯示器件的剖面圖。實(shí)驗(yàn)條件如下液晶的介電常數(shù)各向異性Δε＝8液晶的折射系數(shù)＝0.067液晶層13的厚度＝4.5μm公共電極26的光透射率＝100％(透明)數(shù)據(jù)線24的光透射率＝0％(不透明)公共電極26和像素電極27之間的距離＝10μm第二夾層絕緣膜25的介電常數(shù)＝ε第二夾層絕緣膜25的厚度“d”＝0.5、1.0和2.0μm在上述條件下，實(shí)驗(yàn)是在屏幕是在帶有黑色背景的白色窗口中顯示黑色時(shí)進(jìn)行的。圖16示出了在該實(shí)驗(yàn)中，由于在周圍的白色顯示，從數(shù)據(jù)線24泄露電場造成的光線行程。圖16中的光線行程是將光的透射率對與像素相關(guān)的寬度進(jìn)行積分而計(jì)算出的，如圖15所示。
盡管在顯示黑色時(shí)光的透射率等于0.0，但是，由于從數(shù)據(jù)線24泄露的電場，它還是有一定的值自。正如圖16所示，延伸部分Le[μm]越大，光線行程越小。這不取決于第二夾層絕緣膜25的厚度“d”。
另一方面，在白色顯示中的光線行程是通過將白色顯示時(shí)的光透射率對與像素相關(guān)的寬度進(jìn)行積分而進(jìn)行計(jì)算的。特別是，在白色顯示時(shí)，光線行程的計(jì)算結(jié)果等于12。在數(shù)據(jù)線24一側(cè)通過的最大容許光線行程應(yīng)該小于等于在屏幕顯示白色時(shí)得到像素中光線行程的1/100。因此，圖16中的光線行程必須小于等于0.12。
在圖16中，當(dāng)光線行程等于0.12時(shí)，公共電極26的延伸部分Le[μm]可以當(dāng)作大約1.5μm。因此，有可能通過將公共電極26的延伸部分Le[μm]定為1.5μm，來減少從數(shù)據(jù)線24一側(cè)通過的最大容許光線行程。
在第一實(shí)施方案中，液晶顯示器件10被設(shè)計(jì)成包括了與彩色層18分開的黑基底層17。然而，應(yīng)該注意到，黑基底層17可以由多個(gè)彩色層18的多層結(jié)構(gòu)所替代。
參考圖17，紅色層18a、綠色層18b和蘭色層18c設(shè)計(jì)成部分彼此重疊。在彼此部分重疊的彩色層18a到18c處的彩色層18a到18c的部分具有與黑基底層17相同的功能。
不需要通過設(shè)計(jì)彩色層18a到18c部分相互重疊的方法來形成黑基底層17。18a到18c的紅、綠、蘭層可以這樣形成，通過改變18a到18c彩色層的圖案實(shí)現(xiàn)它們的彼此重疊。由于改變18a到18c彩色層的圖案的工作量小于形成黑基底層17的工作量，所以，彩色層18a到18c的多層結(jié)構(gòu)將增強(qiáng)液晶顯示器件10的成品率。
為了代替上述的三層彩色層，可以用紅、綠、蘭中的任何兩種顏色的彩色層彼此層疊，以替代黑基底層17。
在液晶顯示器件10中，像素輔助電極35、在數(shù)據(jù)線24延伸方向上定義的每個(gè)柱的上下端的公共電極線26a和公共電極線26b，可以被設(shè)計(jì)成如圖18所示具有這樣的傾斜邊緣，如果液晶定向的方向在圖18所示的由像素電極27和公共電極26包圍的整個(gè)顯示區(qū)域上全部以某個(gè)銳角沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使得在通過摩擦確定的摩擦方向或液晶的定向方向、以及在像素電極27(和與像素電極27施加相同電壓的像素輔助電極35)施和公共電極26(和與公共電極26施加相同電壓的公共電極線26a和26b)之間施加的電場的方向之間的關(guān)系被確定，保證了該液晶定向的方向與該電場的方向重疊。
如果有一個(gè)區(qū)域，其中液晶定向方向是通過沿反時(shí)針方向以某個(gè)銳角旋轉(zhuǎn)液晶定向方向而與電場的方向重疊，則這個(gè)區(qū)域?qū)?huì)在像素一端產(chǎn)生域，其中當(dāng)電場施加到像素電極27和公共電極26上時(shí)，液晶以與所希望的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。如果存在上述域，并且在上述液晶分子按照希望方向旋轉(zhuǎn)的域和液晶分子按照與所希望的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)之間的域的邊界處長時(shí)間地發(fā)生旋轉(zhuǎn)位移，則顯示質(zhì)量將會(huì)降低，并且與初始條件相同的條件將不能經(jīng)常得到，結(jié)果液晶顯示器件的可靠性會(huì)降低。
液晶分子的這種反向旋轉(zhuǎn)也是可以預(yù)防的，方法是將像素輔助電極35和公共電極26a和26b設(shè)計(jì)成具有傾斜的邊緣，如圖18所示。因此，在本說明書中，通過將設(shè)計(jì)成帶有傾斜邊緣的像素輔助電極35和公共電極26a和26b，使得液晶分子僅僅按照單一的方向扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)被稱作反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)。
下面將說明在液晶顯示器件10中反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)36的層狀結(jié)構(gòu)。
在圖19A中，第一金屬層是由帶有狹窄空間的傾斜的延伸線示出的成，第二金屬層是由帶有較寬空間的傾斜的延伸線示出的。掃描線28和公共電極線26a和26b由第一金屬層構(gòu)成，同時(shí)，數(shù)據(jù)線24和像素輔助電極35由第二金屬層構(gòu)成。
圖19B示出了由ITO構(gòu)成的各層。公共電極26和像素電極27都由ITO構(gòu)成。如圖18中示出的反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)36可以是這樣制作成的在如圖19A示出的各層上，用被夾在其間的夾層絕緣膜與如圖19B所示的各層重疊。
通過防止液晶分子的分子軸反向旋轉(zhuǎn)，液晶顯示器件10具有改進(jìn)了的顯示質(zhì)量和可靠性。例如，諸如使用液晶顯示器件10的個(gè)人計(jì)算機(jī)等類似的電子器件，可以通過采用該反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)36防止顯示質(zhì)量的退化。
例如，日本專利號2973934(日本待審專利出版號10-26767)已經(jīng)提出了一個(gè)反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)的實(shí)例。
如圖20所示，液晶顯示器件10可以設(shè)計(jì)成包括在第二夾層絕緣膜25上形成的鈍化膜37，其覆蓋上述公共電極26和像素電極27。定向膜31形成在鈍化膜37上。
如圖21所示，如果強(qiáng)電場長時(shí)間地施加在公共電極26和像素電極27上，將在公共電極26和像素電極27彼此相對的邊緣處發(fā)生液晶的誤定向，結(jié)果造成顯示缺陷。
圖20示出了將會(huì)減弱在公共電極26和像素電極27的邊緣處產(chǎn)生的強(qiáng)電場的鈍化膜37，從而避免了液晶分子的誤定向和顯示缺陷。
液晶顯示器件10(參閱圖22)中的接觸孔39具有邊長6μm的方形截面。但是，其邊長并不限于6μm，也可以大于6μm。
此外，接觸孔39可以設(shè)計(jì)成矩形截面，這時(shí)接觸孔39的短邊應(yīng)該大于等于6μm。
根據(jù)發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，如果接觸孔39的邊長或者短邊小于6μm，在穿過接觸孔39的上、下層之間適當(dāng)?shù)碾娺B接將不能得到保證。
如圖22所示，接觸孔39可以用金屬膜29覆蓋。接觸孔39還可以設(shè)計(jì)成帶錐形的內(nèi)壁，在這種情況下，接觸孔39頂部的尺寸為6μm×6μm。接觸孔39可以與公共電極線26a和26b接觸。如圖22中示出的接觸孔和圖8中示出的接觸孔39a和39b的內(nèi)壁上都覆蓋了金屬膜29，并且金屬膜29被與公共電極26電連接的ITO膜46覆蓋(參閱圖8)。
通過在接觸孔的內(nèi)壁上使用金屬膜29覆蓋接觸孔39，將可以減少作為透明電極形成的公共電極26和公共電極線26a及26b之間的阻抗，增強(qiáng)圖像顯示時(shí)的均衡性。
液晶顯示器件10中的第二夾層絕緣膜25的厚度例如在1μm到2μm的范圍。
如前所述，第一實(shí)施方案中的第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成由第一膜25a和第二膜26b制成。如圖9所示，作為一種替代方法，第二夾層絕緣膜25可以設(shè)計(jì)成由無機(jī)或有機(jī)材料制成的單層構(gòu)成。圖9示出的第二夾層絕緣膜25只是由無機(jī)材料制成的第一膜構(gòu)成。如圖8所示，作為一種替代方法，第二夾層絕緣膜25可以設(shè)計(jì)成由無機(jī)材料制成的第一膜、和覆蓋了上述第一膜并由有機(jī)材料制成的第二膜組成。
由于有機(jī)膜的介電常數(shù)小于無機(jī)膜，與由單層無機(jī)膜構(gòu)成的夾層絕緣膜相比，上述包含第一和第二膜的多層結(jié)構(gòu)其將減小夾層絕緣膜的介電常數(shù)。
如果夾層絕緣膜由單層有機(jī)膜構(gòu)成，則在TFT中的半導(dǎo)體層和覆蓋上述半導(dǎo)體層的有機(jī)膜之間的界面將是不穩(wěn)定的，在這種情況下，如果TFT在高溫下運(yùn)行，TFT的泄露電流將增加，結(jié)果造成顯示的均衡性差。通過將與TFT的半導(dǎo)體層接觸的第一膜設(shè)計(jì)成由諸如氮化硅膜等的無機(jī)膜構(gòu)成，并且在第一膜上形成有機(jī)層，將使無機(jī)膜和半導(dǎo)體層之間的界面穩(wěn)定，從而保證上述問題得到解決。
無機(jī)膜和有機(jī)膜的實(shí)例見表1。

P1＝使用作為掩膜的光刻膠進(jìn)行干蝕刻。
P2＝通過曝光和顯影以及焙烘對光敏丙烯酸樹脂構(gòu)圖。干蝕刻SiNx。
P3＝通過曝光和顯影以及焙烘對光敏聚酰亞胺樹脂構(gòu)圖。干蝕刻SiNx。
P4＝使用作為掩模的光刻膠進(jìn)行干蝕刻。
如表1所示，當(dāng)?shù)诙A層絕緣膜25由單層無機(jī)膜制成時(shí)，該無機(jī)膜可以選自氮化硅(SiNx)膜、無機(jī)聚硅氮烷膜、多層結(jié)構(gòu)的氮化硅膜和氧化硅膜、多層結(jié)構(gòu)的氮化硅膜和無機(jī)聚硅氮烷膜等。
當(dāng)?shù)诙A層絕緣膜25由單層有機(jī)膜制成時(shí)，該有機(jī)膜可以選自苯并環(huán)丁烯(BCB)膜、有機(jī)聚硅氮烷膜或者硅氧烷膜等。
當(dāng)?shù)诙A層絕緣膜25設(shè)計(jì)成具有第一和第二膜的多層結(jié)構(gòu)時(shí)，第一膜可以選自氮化硅膜，同時(shí)第二膜可以選自光敏丙烯酸樹脂膜或者光敏聚酰亞胺樹脂膜。
雖然表1指出在多層結(jié)構(gòu)中無機(jī)膜的厚度是0.15μm，但是在該多層結(jié)構(gòu)中的無機(jī)膜的厚度不限于0.15μm。該多層結(jié)構(gòu)中的無機(jī)膜可以設(shè)計(jì)成厚度范圍在0.1μm到1.0μm之內(nèi)(含端值)。
即使在數(shù)據(jù)線24和由與數(shù)據(jù)線24重疊的透明電極制成的公共電極26之間，由有機(jī)膜構(gòu)成的第二膜有針孔，但通過將該無機(jī)膜的厚度設(shè)計(jì)成大于等于0.25μm，就可以使得作為第一膜的無機(jī)膜具備足夠高的擊穿電壓，從而就可以在液晶板制成后或者顯示圖像時(shí)，防止數(shù)據(jù)線24和與數(shù)據(jù)線24重疊的公共電極26由于夾層絕緣膜的介電擊穿二彼此短路，進(jìn)而顯著降低了由于在數(shù)據(jù)線24和公共電極26之間的上述短路造成的數(shù)據(jù)線24的缺陷。
應(yīng)該指出，表1顯示的各膜的厚度僅僅是示意性的，不應(yīng)局限于這些具體的厚度上。
如圖23所示，根據(jù)第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10，形成在第二夾層絕緣膜25上的公共電極26可以設(shè)計(jì)成與掃描線28重疊，并且在掃描線28和公共電極線26a和26b之間留有空間。采用這種結(jié)構(gòu)的公共電極26可以屏蔽掃描線28泄露的電場，保證由在像素電極27和公共電極26上施加的電場進(jìn)行控制的有效顯示區(qū)域得到增加，并且提高了液晶顯示器件10的開孔率。
類似地，公共電極26可以設(shè)計(jì)成與TFT30的溝道溝道區(qū)重疊。具備這種結(jié)構(gòu)的公共電極26可以防止外部的電場進(jìn)入TFT30，保證TFT特性的穩(wěn)定性和顯示圖像的可靠性得到加強(qiáng)。
如圖24所示，在借助像素的平面圖觀察時(shí)，公共電極線26a可以在每個(gè)像素的下邊緣附近形成。這就是說公共電極線26a可以在緊鄰掃描線28的上面定位。
由于公共電極26由透明材料制成，所以透明區(qū)域?qū)⒁驗(yàn)橛泄搽姌O26占據(jù)的區(qū)域而增加，確保了液晶顯示器件10開孔率的提高。
作為替代方案，如圖25所示，當(dāng)借助像素的平面進(jìn)行觀察時(shí)，公共電極線26a可以在每個(gè)像素的下邊緣附近形成，而公共電極線26b可以在每個(gè)像素的上邊緣附近形成。通過在每個(gè)像素中的上邊緣和下邊緣附近形成公共電極線26a和26b，與在每個(gè)像素的上或下邊緣附近形成公共電極線26a和26b之一比較，將可以增加存儲(chǔ)容量。
當(dāng)通過像素的平面圖觀察時(shí)，在TFT30被定位在每個(gè)像素的下半部分的液晶顯示器件中，例如根據(jù)第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10，當(dāng)從像素的平面圖觀察時(shí)，像素電極27和定義了漏極30a的漏層可以通過在每個(gè)像素下邊緣附近的接觸孔39b彼此電連接，并且公共電極26和公共電極線26b可以通過在每個(gè)像素上邊緣附近的接觸孔39a彼此電連接，如圖26所示。
當(dāng)通過像素的平面圖觀察時(shí)，在TFT30被定位在每個(gè)像素的上半部分的液晶顯示器件中，與液晶顯示器件10相反，當(dāng)從像素的平面圖觀察時(shí)，像素電極27和定義了漏極30a的漏層可以通過在每個(gè)像素上邊緣附近的接觸孔39b彼此電連接，而公共電極26和公共電極線26b可以通過在每個(gè)像素下邊緣附近的接觸孔39a彼此電連接，如圖27所示。
如上所述，通過使公共電極26與公共電極線26a和26b借助在每個(gè)像素中的接觸孔39a或39b彼此電連接，這有可能降低公共電極26的總阻抗。
根據(jù)第一實(shí)施方案制作的液晶顯示器件10的方法，下面進(jìn)一步介紹第一到第三實(shí)例。
在根據(jù)第一實(shí)施方案制作液晶顯示器件10的第一實(shí)例中，第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成具有包括無機(jī)膜和有機(jī)膜的多層結(jié)構(gòu)，如圖28A到28K所示。在制作液晶顯示器件10的第二實(shí)例中，第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成由單層有機(jī)膜構(gòu)成，如圖29A到29I所示。在制作液晶顯示器件10的第三實(shí)例中，第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成由單層無機(jī)膜構(gòu)成，如圖30A到30I所示。
在圖28A到28K、29A到29I、和30A到30I中，制成TFT的區(qū)域(在此被稱作“TFT區(qū)”)、制成像素的區(qū)域(在此被稱作“像素區(qū)”)、以及為公共電極形成的接觸孔的區(qū)域(在此被稱作“接觸孔區(qū)”)都在圖中表示出來。TFT區(qū)、像素區(qū)和接觸孔區(qū)在圖10中分別由沿線A-A、B-B和C-C的剖面圖示出。
(第一實(shí)例)圖28A到28K是液晶顯示器件10的剖面圖，示出包括了帶無機(jī)膜和有機(jī)膜的多層結(jié)構(gòu)的第二夾層絕緣膜25的液晶顯示器件10的制作方法第一實(shí)例的各個(gè)步驟。
首先，如圖28A所示，作為第一金屬層的鉻層形成在作為電絕緣透明基板22的玻璃基板上，然后，利用光刻和干蝕刻的方法將鉻層制成柵極30c和公共電極線26a和26b的圖案。雖然在圖28A到30I中只示出了公共電極線26b，但是，公共電極線26a將與公共電極線26b一起在下面說明，因?yàn)楣搽姌O線26a是與公共電極線26b一道制成的。
然后，如圖28B所示，第一夾層絕緣膜23在整個(gè)透明基板22上面形成，覆蓋了柵極30c和公共電極線26a和26b。第一夾層絕緣膜23具有二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
然后，如圖28C所示，由a-Si膜32和n+a-Si膜33構(gòu)成的非晶硅膜形成在整個(gè)第一夾層絕緣膜23上。
如圖28D所示，該a-Si膜32和n+a-Si膜33通過光刻和干蝕刻的方法被構(gòu)圖到島形半導(dǎo)體層中。
接著，作為第二金屬層的鉻層形成在整個(gè)基板22上。然后，鉻層通過光刻和干蝕刻的方法形成漏極30a、源極30b、數(shù)據(jù)線24、和像素輔助電極35的圖案，如圖28E所示。
隨后，如圖28F所示，a-Si膜32和n+a-Si膜33在遍及整個(gè)n+a-Si膜33的厚度上，在漏極30a的源極30b之間形成的接觸孔處被蝕刻，直到a-Si膜32的某個(gè)深度，漏極30a和源極30b用作掩模，由此形成TFT30的溝道。
接著，如圖28G所示，由作為無機(jī)膜的氮化硅膜并定義了第二夾層絕緣膜25的第一膜25a，與第二膜25b一道形成在整個(gè)基板22上。
然后，如圖28H所示，由作為有機(jī)膜的光敏丙烯酸樹脂構(gòu)成的第二膜25b形成在第一膜25a上。
如圖28I所示，將第二夾層絕緣膜25的第二膜25b曝光、顯影，然后焙烘，由此，形成到達(dá)源極30b上的第一夾層絕緣膜23的氮化硅膜的接觸孔39b，以及形成到達(dá)公共電極線26b上的第一夾層絕緣膜23的氮化硅膜的接觸孔39a。
如圖28J所示，曝光后的第一膜25a借助接觸孔39b被蝕刻，并且借助接觸孔39a，曝光后的第一膜25a和帶有氧化硅膜和氮化硅膜的多層結(jié)構(gòu)的第一夾層絕緣膜23被蝕刻，從而允許接觸孔39a和39b分別到達(dá)源極30b和公共電極線26a或26b。
而后，ITO膜46形成在整個(gè)生成物上，使得接觸孔39a和39b在其內(nèi)壁被ITO膜46覆蓋。然后，如圖28K所示，ITO膜46被光刻或蝕刻，從而在形成單元像素的每個(gè)區(qū)域中形成都由ITO膜46構(gòu)成的公共電極26和像素電極27。
(第二實(shí)例)圖29A到29I是液晶顯示器件10的剖面圖，示出包括由單層有機(jī)膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25的液晶顯示器件10制作方法第二實(shí)例的各個(gè)步驟。
首先，如圖29A所示，作為第一金屬層的鉻層形成在作為電絕緣透明基板22的玻璃基板上，然后，利用光刻和干蝕刻的方法將鉻層制成柵極30c和公共電極線26a和26b的圖案。
然后，如圖29B所示，第一夾層絕緣膜23在整個(gè)透明基板22上面形成，覆蓋了柵極30c和公共電極線26a和26b。第一夾層絕緣膜23具有由二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
然后，如圖29C所示，由a-Si膜32和n+a-Si膜33構(gòu)成的非晶硅膜形成在整個(gè)第一夾層絕緣膜23上。
如圖29D所示，該a-Si膜32和n+a-Si膜33通過光刻和干蝕刻的方法被構(gòu)圖到島形半導(dǎo)體層中。
而后，作為第二金屬層的鉻層形成在整個(gè)生成物上。然后，鉻層通過光刻和干蝕刻的方法形成漏極30a、源極30b、數(shù)據(jù)線24、和像素輔助電極35的圖案，如圖29E所示。
隨后，如圖29F所示，該a-Si膜32和n+a-Si膜33在遍及整個(gè)n+a-Si膜33的厚度上，在漏極30a的源極30b之間形成的接觸孔處被蝕刻，直到a-Si膜32的某個(gè)深度，漏極30a和源極30b用作掩模，由此形成TFT30的溝道。
接著，如圖29G所示，由作為有機(jī)膜的單層光敏丙烯酸樹脂膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25形成在整個(gè)所述生成物上。
然后，如圖29H所示，將由單層光敏丙烯酸樹脂膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25曝光并顯影，由此，形成到達(dá)源極30b的接觸孔39b、以及到達(dá)公共電極線26a或26b上的第一夾層絕緣膜23的接觸孔39a。
然后，借助接觸孔39a蝕刻曝光后的第一夾層絕緣膜23，從而，將接觸孔39a延伸到公共電極線26a或26b。
如圖29I所示，ITO膜46形成在整個(gè)生成物上，使得接觸孔39a和39b在其內(nèi)壁被ITO膜46覆蓋。然后，ITO膜46被光刻或蝕刻，從而形成都由ITO膜46構(gòu)成的公共電極26和像素電極27。
(第三實(shí)例)圖30A到30I是液晶顯示器件10的剖面圖，示出了包括由單層無機(jī)膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25的液晶顯示器件10制作方法第三實(shí)例的各個(gè)步驟。
首先，如圖30A所示，作為第一金屬層的鉻層形成在作為電絕緣透明基板22的玻璃基板上，然后，利用光刻和干蝕刻的方法將鉻層制成柵極30c和公共電極線26a和26b的圖案。
然后，如圖30B所示，第一夾層絕緣膜23在整個(gè)透明基板22上形成，覆蓋了柵極30c和公共電極線26a和26b。第一夾層絕緣膜23具有由二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
然后，如圖30C所示，由a-Si膜32和n+a-Si膜33構(gòu)成的非晶硅膜形成在整個(gè)第一夾層絕緣膜23上。
如圖30D所示，該a-Si膜32和n+a-Si膜33通過光刻和干蝕刻的方法被構(gòu)圖到島形半導(dǎo)體層中。
而后，作為第二金屬層的鉻層形成在整個(gè)生成物上。然后，鉻層通過光刻和干蝕刻的方法形成漏極30a、源極30b、數(shù)據(jù)線24、和像素輔助電極35的圖案，如圖30E所示。
隨后，如圖30F所示，該a-Si膜32和n+a-Si膜33在遍及整個(gè)n+a-Si膜33的厚度上，在漏極30a的源極30b之間形成的接觸孔處被蝕刻，直到a-Si膜32的某個(gè)深度，在此，漏極30a和源極30b用作掩模，由此形成TFT30的溝道。接著，如圖30G所示，由作為作為無機(jī)膜的單層氮化硅膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25形成在整個(gè)所述生成物上。
然后，如圖30H所示，將由單層氮化硅膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25進(jìn)行光刻，由此，形成接觸孔39a和39b。然后，借助接觸孔39a蝕刻第一夾層絕緣膜23，從而，接觸孔39b到達(dá)源極30b，而接觸孔39a到達(dá)公共電極線26a和26b。
如圖30I所示，ITO膜46形成在整個(gè)生成物上，使得接觸孔39a和39b在其內(nèi)壁被ITO膜46覆蓋。然后，ITO膜46被光刻或蝕刻，從而形成都由ITO膜46構(gòu)成的公共電極26和像素電極27。
通過實(shí)現(xiàn)上述液晶顯示器件10制作方法的第一、第二或者第三實(shí)例，掃描線端部、數(shù)據(jù)線端部和公共電極線端部都在TFT區(qū)、像素區(qū)和接觸孔區(qū)周圍形成。下面介紹這些區(qū)域的形成步驟。
圖31示出了液晶顯示器件10的掃描線28、數(shù)據(jù)線24和公共電極線26a和26b的布局，而圖32示出了液晶顯示器件10中的掃描線端部41c、數(shù)據(jù)線端部41d和公共電極線端部41e的之間的位置關(guān)系。圖32示出了在每個(gè)像素中的上下邊緣附近形成的公共電極線26a和26b的布局，如圖25所示。
參見圖31，掃描線28水平延伸到每個(gè)像素中的下邊緣附近，公共電極線26a直接延伸到掃描線28之上且與之平行，公共電極線26b水平延伸到每個(gè)像素中的上邊緣附近。掃描線28和公共電極線26a和26b均由第一金屬層構(gòu)成。在圖31中，數(shù)據(jù)線24沿各像素之間的邊界附近延伸，垂直于掃描線28和公共電極線26a和26b。數(shù)據(jù)線24由第二金屬層構(gòu)成。公共電極線26a和26b在以矩陣排列的像素的像素區(qū)外彼此電連接。
參考圖32，公共電極線端部41e和掃描線端部41c位于像素區(qū)外面的左側(cè)，數(shù)據(jù)線端部41d位于像素區(qū)外面的上部。公共電極線端部41e、掃描線端部41c和數(shù)據(jù)線端部41d分別與接觸孔39e、39c和39d形成在一起。接觸孔39e、39c和39d分別由ITO覆蓋，分別覆蓋了38e、38c和38d。
下面說明制作液晶顯示器件10方法的三個(gè)實(shí)例。在第一個(gè)實(shí)例中，第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成包括無機(jī)膜和有機(jī)膜的多層結(jié)構(gòu)，如圖33A到33J所示。在第二個(gè)實(shí)例中，第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成由單層有機(jī)膜構(gòu)成，如圖34A到34I所示。在第三實(shí)例中，第二夾層絕緣膜25被設(shè)計(jì)成由單層無機(jī)膜構(gòu)成，如圖35A到35H所示。
在圖33A到33J、34A到34I和35A到35H中，公共電極線端部41e、掃描線端部41c和數(shù)據(jù)線端部41d全部用單獨(dú)的圖表示。公共電極線端部41e和掃描線端部41c是由圖32中沿線D-D的剖面圖上示出的，數(shù)據(jù)線端部41d是由圖32中沿線E-E的剖面圖上示出的。
(第一實(shí)例)圖33A到33J是液晶顯示器件10的剖面圖，示出了包括以無機(jī)膜和有機(jī)膜形成的具有多層結(jié)構(gòu)的第二夾層絕緣膜25的液晶顯示器件10的制作方法第一實(shí)例的各個(gè)步驟。
首先，如圖33A所示，作為第一金屬層的鉻層形成在作為電絕緣透明基板22的玻璃基板上，然后，利用光刻和干蝕刻的方法將鉻層制成公共電極線26a和26b、掃描線28、以及公共電極線端部41e和掃描線端部41c的圖案。
盡管在圖33A到33H只示出了公共電極線26b，但是下面我們?nèi)匀粚⒐搽姌O線26a與公共電極線26b一道進(jìn)行說明，因?yàn)楣搽姌O線26a是與公共電極線26b一起形成的。
然后，如圖33B所示，第一夾層絕緣膜23在整個(gè)透明基板22上形成，覆蓋了公共電極線26a和26b、以及掃描線28。第一夾層絕緣膜23具有由二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
然后，如圖33C所示，非晶硅膜a-Si膜32形成在整個(gè)第一夾層絕緣膜23上。
如圖33D所示，n+a-Si膜33整個(gè)形成在a-Si膜32上。
該a-Si膜32和n+a-Si膜33通過光刻和干蝕刻的方法被構(gòu)圖到島形半導(dǎo)體層中。
然后，a-Si膜32和n+a-Si膜33被構(gòu)圖到島中(例如，參見圖28D)。接著，作為第二金屬層的鉻層形成在基板22上，覆蓋了島形a-Si膜32和n+a-Si膜33。
而后，如圖33E所示，鉻層通過光刻和干蝕刻的方法在數(shù)據(jù)線端部41d形成數(shù)據(jù)線24的圖案。
如圖33F所示，由作為無機(jī)膜并定義了第二夾層絕緣膜25的氮化硅膜構(gòu)成的第一膜25a，與第二膜25b一道形成在整個(gè)第一夾層絕緣膜23上，覆蓋了數(shù)據(jù)線24。
如圖33G所示，由作為有機(jī)膜的光敏丙烯酸樹脂構(gòu)成的第二膜25b形成在第一膜25a上。
如圖33H所示，第二夾層絕緣膜25的第二膜25b被蝕刻形成接觸孔39e和39c，在公共電極線端部41e和掃描線端部41c中，兩者都達(dá)到了在公共電極線26a和26b和掃描線28上面的第一膜25a，并且進(jìn)一步在數(shù)據(jù)線端部41d中，在數(shù)據(jù)線24上形成到達(dá)第一膜25a的接觸孔39d。
如圖33I所示，通過接觸孔39e、39c和39d、以及第一夾層絕緣膜23曝光后的第一膜25a借助接觸孔39e、39c和39d被蝕刻，使得接觸孔39e、39c和39d可以分別到達(dá)公共電極線26b、掃描線28和數(shù)據(jù)線24。
然后，ITO膜46形成在整個(gè)生成物上，使得接觸孔39e、39c和39d在其內(nèi)壁被ITO膜46覆蓋。然后，如圖33J所示，ITO膜46被光刻和蝕刻形成圖案，使得ITO膜46分別在接觸孔39e、39c和39d的底部與公共電極線26b、掃描線28和數(shù)據(jù)線24電接觸。
(第二實(shí)例)圖34A到34I是液晶顯示器件10的剖面圖，示出了包括由單層有機(jī)膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25液晶顯示器件10的制作方法第二實(shí)例的各個(gè)步驟。
首先，如圖34A所示，作為第一金屬層的鉻層形成在作為電絕緣透明基板22的玻璃基板上，然后，利用光刻和干蝕刻的方法將鉻層制成公共電極線26a和26b、掃描線28、以及公共電極線端部41e和掃描線端部41c的圖案。
然后，如圖34B所示，第一夾層絕緣膜23在整個(gè)透明基板22上形成，覆蓋了公共電極線26a和26b、以及掃描線28。第一夾層絕緣膜23具有由二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
然后，如圖34C所示，非晶硅膜(a-Si)膜32整個(gè)形成在第一夾層絕緣膜23上。
如圖34D所示，n+a-Si膜33整個(gè)形成在a-Si膜32上。
然后，a-Si膜32和n+a-Si膜33被構(gòu)圖到島中(例如，參見圖28D)。接著，作為第二金屬層的鉻層形成在基板22上，覆蓋了島形a-Si膜32和n+a-Si膜33。
而后，如圖34E所示，鉻層通過光刻和干蝕刻的方法在數(shù)據(jù)線端部41d形成數(shù)據(jù)線24的圖案。
如圖34F所示，由作為有機(jī)膜的光敏丙稀酸樹脂構(gòu)成的第二夾層絕緣膜膜25形成在整個(gè)第一夾層絕緣膜23上，覆蓋了數(shù)據(jù)線24。
如圖34G所示，第二夾層絕緣膜25被蝕刻形成接觸孔39e和39c，在公共電極線端部41e和掃描線端部41c中，兩者都達(dá)到了在公共電極線26a和26b和掃描線28上面的第一夾層絕緣膜膜23，并且進(jìn)一步在數(shù)據(jù)線端部41d中形成到達(dá)數(shù)據(jù)線24的接觸孔39d。
如圖34H所示，借助接觸孔39e、39c和39d露出的第一夾層絕緣膜23借助接觸孔39e、39c和39d被蝕刻，從而允許接觸孔39e到達(dá)公共電極線26a和26b，并進(jìn)一步允許接觸孔39c到達(dá)掃描線28。
然后，ITO膜46形成在整個(gè)生成物上，使得接觸孔39e、39c和39d在其內(nèi)壁被ITO膜46覆蓋。然后，如圖34I所示，ITO膜46被光刻和蝕刻形成圖案，使得ITO膜46分別在接觸孔39e、39c和39d的底部與公共電極線26a和26b、掃描線28和數(shù)據(jù)線24電接觸。
(第三實(shí)例)圖35A到35H是液晶顯示器件10的剖面圖，示出了包括由單層無機(jī)膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜25的液晶顯示器件10的制作方法第三實(shí)例的各個(gè)步驟。
首先，如圖35A所示，作為第一金屬層的鉻層形成在作為電絕緣透明基板22的玻璃基板上，然后，利用光刻和干蝕刻的方法將鉻層制成公共電極線26a和26b、掃描線28、以及公共電極線端部41e和掃描線端部41c的圖案。
然后，如圖35B所示，第一夾層絕緣膜23在整個(gè)透明基板22上形成，覆蓋了公共電極線26a和26b、以及掃描線28。第一夾層絕緣膜23具有由二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。
然后，如圖35C所示，非晶硅膜(a-Si)膜32整個(gè)形成在第一夾層絕緣膜23上。
如圖35D所示，n+a-Si膜33整個(gè)形成在a-Si膜32上。
然后，a-Si膜32和n+a-Si膜33被構(gòu)圖到島中(例如，參見圖28D)。接著，作為第二金屬層的鉻層形成在基板22上，覆蓋了島形a-Si膜32和n+a-Si膜33。
而后，如圖35E所示，鉻層通過光刻和干蝕刻的方法在數(shù)據(jù)線端部41d形成數(shù)據(jù)線24的圖案。
如圖35F所示，由作為無機(jī)膜的氮化硅膜構(gòu)成的第二夾層絕緣膜膜25形成在整個(gè)第一夾層絕緣膜23上，覆蓋了數(shù)據(jù)線24。
如圖35G所示，第二夾層絕緣膜25被蝕刻形成接觸孔39e和39c，在公共電極線端部41e和掃描線端部41c中，兩者都達(dá)到了在公共電極線26a和26b和掃描線28上面的第一夾層絕緣膜膜23，并且進(jìn)一步在數(shù)據(jù)線端部41d中形成到達(dá)數(shù)據(jù)線24的接觸孔39d。
然后，借助接觸孔39e、39c和39d露出的第一夾層絕緣膜23借助接觸孔39e、39c和39d被蝕刻，從而允許接觸孔39e到達(dá)公共電極線26a和26b，并進(jìn)一步允許接觸孔39c到達(dá)掃描線28。
然后，如圖35H所示，ITO膜46形成在整個(gè)生成物上，使得接觸孔39e、39c和39d在其內(nèi)壁被ITO膜46覆蓋。然后，ITO膜46被光刻和蝕刻形成圖案，使得ITO膜46分別在接觸孔39e、39c和39d的底部與公共電極線26a和26b、掃描線28和數(shù)據(jù)線24電接觸。
第二實(shí)施方案圖36和37示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的平面開關(guān)模式液晶顯示器件80。圖36是液晶顯示器件80的平面圖，圖37是圖36沿XXXVII-XXXVII線的剖面圖。
根據(jù)第二實(shí)施方案的平面開關(guān)模式液晶顯示器件80的結(jié)構(gòu)不同于圖4和圖5示出的根據(jù)第一實(shí)施方案10的液晶顯示器件10，區(qū)別在于后者的像素電極27不是在第二夾層絕緣膜25的第二膜25b上形成的，而是在第一夾層絕緣膜23上形成的，并且其像素電極27是由第二金屬層構(gòu)成。
由于像素電極27是由第二金屬層27構(gòu)成的，所以液晶顯示器件80比液晶顯示器件10的開孔率低。然而，由于第二實(shí)施方案中的構(gòu)成像素電極27的層與公共電極26的形成層不同，所以像素電極27和公共電極26彼此不會(huì)短路，保證了生產(chǎn)成品率的提高。
第三實(shí)施方案圖38和39示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的平面開關(guān)模式液晶顯示器件85。圖38是液晶顯示器件85的平面圖，圖39是圖38沿XXXIX-XXXIX線的剖面圖。
如圖39所示，在根據(jù)第三實(shí)施方案的平面開關(guān)模式液晶顯示器件85中，與第二膜25b一起構(gòu)成第二夾層絕緣膜25的第一膜25a形成在整個(gè)像素區(qū)中，而第二膜25b則是僅僅在公共電極26下面形成。
在像素的顯示區(qū)中，公共電極26由形成柵極的第一金屬層構(gòu)成，在除了由透明金屬構(gòu)成的公共電極26的區(qū)域之外的區(qū)域與數(shù)據(jù)線24重疊。
根據(jù)第三實(shí)施方案，不再需要在超出需要的大面積中形成第二膜25b，因此，可以防止在公共電極26和數(shù)據(jù)線24之間的寄生容的增加。
像素電極27可以與數(shù)據(jù)線24一起形成在第一夾層絕緣膜23上。
由于公共電極26是由在除了在第二膜25b上形成的由透明金屬膜構(gòu)成的公共電極26的區(qū)域以外的區(qū)域中的第一金屬層構(gòu)成的，所以根據(jù)第三實(shí)施方案的平面開關(guān)模式液晶顯示器件85要比根據(jù)第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式液晶顯示器件10的開孔率低。然而，因?yàn)楣搽姌O26由不同于形成像素電極27的層的層構(gòu)成，所以公共電極26和像素電極27彼此不會(huì)發(fā)生短路，保證了生產(chǎn)成品率的提高。
第四實(shí)施方案圖40和41示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方案的平面開關(guān)模式液晶顯示器件100。圖40是液晶顯示器件100的平面圖，圖41是圖40沿XXXXI-XXXXI線的剖面圖。在圖64中，TFT區(qū)、像素區(qū)和接觸孔區(qū)都是由單獨(dú)的圖示出的。并且在圖40中沿線A-A、XXXXI-XXXXI和C-C分別示出了TFT區(qū)、像素區(qū)和接觸孔區(qū)的剖面圖。
如圖41所示，液晶顯示器件100由有源器件基板111、對置基板112和夾在有源器件基板111和對置基板112之間的液晶層113構(gòu)成。
對置基板112包括電絕緣透明基板116、在電絕緣透明基板116的第一表面上形成的作為不透光膜的黑基底層117，在電絕緣透明基板116的第一表面上形成的彩色層118，這個(gè)彩色層118部分地與黑基底層117重疊，以及覆蓋黑基底層117和彩色層118的透明覆層119。
彩色層118由包含紅色(R)、綠色(G)和蘭色(B)的樹脂膜構(gòu)成。
對置基板112進(jìn)一步包括在電絕緣透明基板116的第二表面上的導(dǎo)電透明層115，起到防止液晶顯示板與其他材料接觸時(shí)產(chǎn)生的電荷在液晶層113上產(chǎn)生電影響。
有源矩陣基板111包括電絕緣透明基板122、在電絕緣透明基板122上形成并定義了掃描線128和柵極130c的第一金屬層、在電絕緣透明基板122上形成的第一夾層絕緣膜123、在第一夾層絕緣膜123上形成的島型非晶硅膜、定義了數(shù)據(jù)線124和薄膜晶體管(TFT)130的、源極130b和漏極130a的第二金屬層、在第一夾層絕緣膜23上形成的第一膜125a、在第一膜125a上形成的第二膜125b、以及在第二膜125b上作為透明電極形成的公共電極26及像素電極27。
島型非晶硅膜具有包括了a-Si膜132和在a-Si膜132上形成的n+a-Si膜133的多層結(jié)構(gòu)。
第一和第二膜125a和125b構(gòu)成了第二電絕緣膜125。
有源矩陣基板111進(jìn)一步包括在與數(shù)據(jù)線124一道形成在第一夾層絕緣膜123上的像素輔助電極135。數(shù)據(jù)線124和像素輔助電極135由第二金屬層構(gòu)成。
有源器件基板111和對置基板112分別包括了定向膜131和132，它們都與液晶層113接觸。在沿著圖40所示方向摩擦之后，有源器件基板111和對置基板112可以彼此耦合。
雖然沒有示出，但是夾在有源器件基板111和對置基板112之間的墊片可以保證液晶層113的厚度，并且在有源器件基板111和對置基板112之間的液晶層周圍進(jìn)行了密封，避免液晶分子的泄露。
有源器件基板111進(jìn)一步包括在電絕緣透明基板122下表面上形成的偏振板121，并且類似地，對置基板112包括在導(dǎo)電層115上形成的偏振板114。有源器件基板111的偏振板121帶有偏振軸，其相對液晶的初始定向方向垂直延伸，并且對置基板112的偏振板114帶有相對液晶的初始定向方向平行延伸的偏振軸。偏振軸彼此垂直延伸。
如圖40所示，有源基板111包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線24、向其施加參考電壓的公共電極26、與要顯示圖象的像素相關(guān)的像素電極27、向其提供掃描信號的掃描線28、和薄膜晶體管(TFT)130。
薄膜晶體管130包括柵極130c、漏極130a和源極130b。薄膜晶體管130位于與像素相關(guān)的掃描線128和數(shù)據(jù)線124交叉點(diǎn)附近。
柵極130c與掃描線128電連接，漏極130a與數(shù)據(jù)線124電連接，同時(shí)源極130b與像素電極127電連接。
公共電極126和像素電極127兩者都被設(shè)計(jì)成梳齒狀，公共電極126和像素電極127中的梳齒平行向數(shù)據(jù)線124延伸。即，如圖42A所示，液晶顯示器件100是這樣一種類型有源器件基板111的開口111a沿?cái)?shù)據(jù)線124延伸的方向延伸。
在第四實(shí)施方案中的公共電極126和像素電極127中的梳齒被設(shè)計(jì)成之字形，不同于第一實(shí)施方案中的公共電極26和像素電極27中的梳齒。公共電極126和像素電極127中的梳齒彼此嚙合，并且彼此間隔開。
在平面開關(guān)模式液晶顯示器件100中，在公共電極126和像素電極127之間產(chǎn)生的電場平行于像素中的電絕緣透明基板116和122，該像素是通過掃描線128傳輸?shù)膾呙栊盘栠x定的、并將通過數(shù)據(jù)線124傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號寫入其中。因此，所產(chǎn)生的電場方向取決于公共電極126和像素電極127彎曲的方向。
如圖40所示，像素所占據(jù)的區(qū)域被分成第一像素子區(qū)和第二像素子區(qū)，這取決于公共電極126和像素電極127的彎曲方向，即，施加在公共電極126和像素電極127上的電場的方向。在第一和第二像素子區(qū)中，液晶分子的指向矢是沿與按照在平行于有源器件基板111表面的平面中施加的電場相反的方向旋轉(zhuǎn)的，以顯示圖象。這就是說，根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100被稱為多域類型。
在公共電極126和像素電極127上施加的電場方向是變化的，這取決于它們之間的面積。具體說，像素所占據(jù)的區(qū)域可以分為液晶分子的指向矢按照順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的第一像素子區(qū)、和液晶分子的指向矢按照逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的第二像素子區(qū)。像素子區(qū)可以稱為域。
在第一和第二像素子區(qū)中，通過將液晶分子的各指向矢設(shè)計(jì)成彼此反向旋轉(zhuǎn)，第一和第二像素子區(qū)可以相互得到光學(xué)補(bǔ)償。因此，可以防止圖象在傾斜觀看時(shí)出現(xiàn)色彩，并且進(jìn)一步防止在黑色顯示和相當(dāng)黑的中等色調(diào)之間發(fā)生的降級的反轉(zhuǎn)，保證了視角特性得到加強(qiáng)。
在液晶顯示器件100中，公共電極126和像素電極127兩者均由ITO構(gòu)成，它是透明材料中的一種。
如圖41所示，公共電極126形成在除了形成數(shù)據(jù)線124的層面之外的層面上，此外與第一實(shí)施方案類似的是，公共電極126完全與數(shù)據(jù)線124重疊。
如圖40所示，公共電極126通過接觸孔139a(參閱圖61)與公共電極線126a或126b電連接，而像素電極127通過接觸孔139b(參閱圖61)與源極130b電連接。
與數(shù)據(jù)線124重疊的黑基底層117的寬度被設(shè)計(jì)成具有小于公共電極126的寬度。
在與數(shù)據(jù)線124重疊的公共電極126的部分、和最接近該部分的像素電極127之間的部分上有不透光膜。
與第一實(shí)施方案類似地，在數(shù)據(jù)線124上形成的黑基底層117沿其整個(gè)長度上與數(shù)據(jù)線124重疊。
此外，如圖40所示，液晶顯示器件100中的數(shù)據(jù)線124被設(shè)計(jì)成之字形。
這就是說，根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100具有和第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10相同的結(jié)構(gòu)，除了液晶顯示器件100屬于多域型，以及公共電極126、像素電極127和數(shù)據(jù)線124都是之字形。
第四實(shí)施方案中提到的“之字形”不僅代表的是一種線性部分的形狀，如圖43A所示都是相對縱向Z傾斜的，而且這種形狀既包括了相對縱向Z傾斜的第一直線部分，又包括了平行于縱向Z延伸的第二直線部分，其中第一和第二直線部分可以彼此交替地連接，如圖43B所示。換言之，所謂的“之字”包括了所有沿其縱向左右交替地重復(fù)傾斜的形狀，而不是沿長度方向延伸?！爸帧笔欠癜搜乜v向平行延伸的直線部分并沒有關(guān)系。第二直線部分相對于縱向傾斜的角度不會(huì)受到具體角度的限制，此外也沒有必要將第二直線部分相對于縱向Z的傾斜角度設(shè)定為常數(shù)。
根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100提供了與第一實(shí)施方案液晶顯示器件10具備的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。
之字形的數(shù)據(jù)線124與具有直線形的數(shù)據(jù)線的液晶顯示器件相比，液晶顯示器件100可以增加開孔率。下面解釋其原因。
圖44是一個(gè)液晶顯示器件201的平面圖，包括直線形的數(shù)據(jù)線、直線形的公共電極、和直線形的像素電極。圖45是按照圖44沿XXXXV-XXXXV線截取的剖面圖。
圖44示出了各電極和構(gòu)成液晶顯示器件201的其他部件，其尺寸如下。下面提到的尺寸使用單位為微米(μm)，除非另有說明。
數(shù)據(jù)線24的寬度＝10直接位于數(shù)據(jù)線24上方的公共電極26的寬度＝19在直接位于數(shù)據(jù)線24上方的公共電極26形成的層面上形成的其他公共電極26的寬度＝3.5像素電極27的寬度＝3.5公共電極26和像素電極27之間距離＝9.5因此，圖44中示出的液晶顯示器件201中的開口總面積A1的計(jì)算方法如下A1＝(9.5×6)×L＝57L其中L代表開口的縱向長度。
圖46是液晶顯示器件202的平面圖，包括直線形的數(shù)據(jù)線、之字形公共電極、和之字形像素電極，圖47是圖46中沿線XXXXVII-XXXXVII截取的剖面圖。
各電極和構(gòu)成圖46所示的液晶顯示器件202的其他部件的尺寸如下數(shù)據(jù)線124的寬度＝10直接位于數(shù)據(jù)線124上方的公共電極126的寬度＝26.5在直接位于數(shù)據(jù)線124上方的公共電極126形成的層面上形成的其他公共電極126的寬度＝3.5像素電極127的寬度＝3.5公共電極126和像素電極127之間的距離＝8.2因此，圖46中示出的液晶顯示器件202中的開口總面積A2的計(jì)算方法如下A2＝(8.2×6)×L＝49.2L圖48是液晶顯示器件203的平面圖，包括之字形數(shù)據(jù)線、之字形公共電極、和之字形像素電極，即根據(jù)第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10的平面圖，圖49是圖48中沿線XXXXIX-XXXXIX截取的剖面圖。
圖48中的各電極和構(gòu)成液晶顯示器件203的其他部件的尺寸如下數(shù)據(jù)線124的寬度＝10直接位于數(shù)據(jù)線124上方的公共電極126的寬度＝19在直接位于數(shù)據(jù)線124上方的公共電極126形成的層面上形成的其他公共電極126的寬度＝3.5像素電極127的寬度＝3.5公共電極126和像素電極127之間的距離＝9.5因此，圖48中示出的液晶顯示器件203中的開口總面積A3的計(jì)算方法如下A3＝(9.5×6)×L＝57L比較上述A1、A2和A3面積可以十分明顯地看出，包括了直線形的數(shù)據(jù)線、之字形公共電極和之字形像素電極的液晶顯示器件202的面積A2要比包括了直線形的數(shù)據(jù)線、直線形的公共電極和直線形的像素電極的液晶顯示器件201的面積A1小，然而，包括了之字形數(shù)據(jù)線、之字形公共電極和之字形像素電極的液晶顯示器件203的面積A3等于面積A1。
這就意味著將數(shù)據(jù)線124設(shè)計(jì)成之字形與包括直線形的數(shù)據(jù)線的液晶顯示器件比較可以增加開孔率。這是因?yàn)椋诎ㄖ本€形的數(shù)據(jù)線、之字形的公共電極和之字形的像素電極的液晶顯示器件202中，在圖46中位于左面的數(shù)據(jù)線124和位于數(shù)據(jù)線124附近的像素電極127之間沿線XXXXVII-XXXXVII的距離比圖48中的大7.5μm，因此公共電極126和像素電極127之間的間隙可以減少7.5μm/X的長度，X代表開口數(shù)，結(jié)果開口面積因此而減少。
根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100可以用與根據(jù)第一實(shí)施方案的制成的液晶顯示器件10的方法相同的方法制作。特別是，由于液晶顯示器件100中的數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127都是以之字形狀形成，形成它們的構(gòu)圖有所改變，以便定義之字形的數(shù)據(jù)線124、之字形的公共電極126和之字形的像素電極127。除了形成數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127圖案的步驟之外，制作液晶顯示器件100的步驟沒有改變。
下面說明根據(jù)第四實(shí)施方案構(gòu)成的液晶顯示器件的各部分及其變形。
每個(gè)像素中的數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127的回折數(shù)可以選自任何數(shù)值，只要它是一個(gè)奇數(shù)。這樣保證液晶分子以順時(shí)針方向扭曲的區(qū)域在數(shù)量和面積上等于液晶分子按照逆時(shí)針方向扭曲的區(qū)域。這樣加強(qiáng)了視角的對稱性。因此，回折數(shù)可以限制為奇數(shù)值，例如1、3或5。只要回折值是一個(gè)奇數(shù)值，1或任意大于等于3的數(shù)字都可以選作數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127的回折數(shù)。
回折值越小，開孔率越高，然而，回折值越小，彎曲圖案越容易看到。此外，由于黑基底層117被設(shè)計(jì)成遵循數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127的回折值，所以，如果數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127的回折值很小，對黑基底層117進(jìn)行構(gòu)圖將十分困難。
相反，回折值越大，彎曲圖案越容易被看作是一條線，黑基底層可以以很細(xì)的線的形式制成。然而回折值越大，開孔率越小。
基于上述情況，發(fā)明人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，以求得到數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127中的最佳回折值N。只要滿足下列不等式(A)，就可以確定最佳值N30≤L/(N+1)≤40 (A)其中L代表開孔長度單位為微米(μm)，參閱圖42A。
黑基底層117可以設(shè)計(jì)成直線形或者之字形。特別是當(dāng)黑基底層117形成之字形時(shí)，優(yōu)選的是黑基底層117根據(jù)數(shù)據(jù)線124的之字形被設(shè)計(jì)成之字形。雖然直線形黑基底層可以比之字形黑基底層更容易地制成，但之字形黑基底層117將能夠增加液晶顯示器件100的開孔率。
如圖50所示，當(dāng)從平面圖觀看時(shí)，優(yōu)選的是黑基底層117的左端與數(shù)據(jù)線124的右端之間的距離、以及黑基底層117右端與數(shù)據(jù)線124左端之間的距離總是大于等于4微米(μm)。
下面解釋其理由。
在面對液晶層113的黑基底層117表面和面對液晶層113的數(shù)據(jù)線124的表面之間的距離通常在3到4微米的范圍內(nèi)。參考圖50，假定在連接到數(shù)據(jù)線124右端的黑基底層117左端的線和基板表面之間形成的角度表示為“α”，則來自黑基底層一側(cè)的入射光被以角度α全部反射，其角度α大約等于45度。因此，當(dāng)面對液晶層113的黑基底層117的表面和面對液晶層113的數(shù)據(jù)線124的表面之間的距離為最大時(shí)，即等于4微米時(shí)，如果黑基底層117的左端和數(shù)據(jù)線124的右端之間的距離大于等于4微米，有可能解決傾斜進(jìn)入數(shù)據(jù)線124一端附近的光穿過黑基底層117，并且造成顯示圖象中的色彩混合，結(jié)果造成染色性降低的結(jié)果。
為了保證在黑基底層117的左端和數(shù)據(jù)線124的右端之間的距離、以及黑基底層117的右端和數(shù)據(jù)線124的左端之間的距離總是大于等于4微米，黑基底層117和數(shù)據(jù)線124應(yīng)該在所有地方彼此重疊4微米或更多。由于有源器件基板111和對置基板112通常被設(shè)計(jì)成4微米的可允許的公差，以便吸收匹配不正的情況，如果考慮到4微米的公差，就需要黑基底層117和數(shù)據(jù)線124的寬度大于等于8微米。
圖51和52示出了根據(jù)第四實(shí)施方案液晶顯示器件100中的黑基底層117的布局的實(shí)例。
在圖51中示出的布局中，數(shù)據(jù)線124被設(shè)計(jì)成10微米的寬度，公共電極126的寬度被設(shè)計(jì)成19微米，帶有大量梳齒的公共電極126被設(shè)計(jì)具有7次的回折值，并且黑基底層117被設(shè)計(jì)具有13.5微米的寬度。
黑基底層117和數(shù)據(jù)線124彼此重疊的最小寬度是在公共電極126或數(shù)據(jù)線124彎曲之處，即在線X-X處。如圖51所示出的布局中，黑基底層117和數(shù)據(jù)線124相互重疊的最小寬度等于8微米。
在圖52所示出的布局中，數(shù)據(jù)線124被設(shè)計(jì)寬度為10微米，公共電極126被設(shè)計(jì)寬度為19微米，帶有大量梳齒的公共電極126被設(shè)計(jì)具有5次的回折值，而黑基底層117被設(shè)計(jì)寬度為16微米。
黑基底層117和數(shù)據(jù)線124相互重疊的最小寬度位于公共電極126或數(shù)據(jù)線124彎曲的位置上，即位于X-X線上。在圖52示出的布局中，黑基底層117和數(shù)據(jù)線124相互重疊的最小寬度等于8微米。
根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100中的黑基底層117的最小寬度，例如圖51和圖52中示出布局中的上述最小寬度確定如下。
圖53示出了黑基底層117、數(shù)據(jù)線124和公共電極126之間的位置關(guān)系。參考圖53，確定黑基底層117最小寬度的方程確定如下。
假定數(shù)據(jù)線124的寬度表示為“D”，當(dāng)沿?cái)?shù)據(jù)線124延伸的方向投影時(shí)，斜線的長度表示為“LS”，數(shù)據(jù)線124延伸的方向和斜線之間形成的角度表示為“θ”，不允許傾斜的光進(jìn)入數(shù)據(jù)線124的黑基底層117最小寬度Dmin表示為Dmin＝D+LS×tanθ-(D-8)×2[μm](B)在圖54和55示出的實(shí)例中，數(shù)據(jù)線124設(shè)計(jì)寬度為10微米，并進(jìn)一步被設(shè)計(jì)成之字形，包括沿?cái)?shù)據(jù)線124的縱向Z延伸的直線部分，如圖43B所示。圖54和55中示出的數(shù)據(jù)線124的邊沿位于自圖52示出的數(shù)據(jù)線124回折中的每個(gè)凹部的底部后退3微米處。與圖52中示出的同種情況相比，公共電極126由凹部限定的邊沿超出數(shù)據(jù)線124 4.5微米，以及在與如圖52所示出的公共電極邊沿的突起位置相同位置上突起。帶很多梳齒的公共電極126被設(shè)計(jì)成帶五個(gè)回折的之字形。在上述條件下，黑基底層117可以有10微米的寬度。黑基底層117和數(shù)據(jù)線124相互重疊的寬度在公共電極126或數(shù)據(jù)線124彎曲處最小，也就是說，在線X-X處。在圖54和55中示出的實(shí)例中，黑基底層117和數(shù)據(jù)線124相互重疊的最小寬度等于8微米。
與圖52示出的實(shí)例比較，黑基底層117可以將寬度減少到6微米，確保了開孔率增加。
圖54和55中示出的公共電極126在除了像素電極127與數(shù)據(jù)線124重疊的部分以外的部分上按照如圖43A所示的之字型圖案彎曲。
與數(shù)據(jù)線124重疊的公共電極126具有超出數(shù)據(jù)線124 4.5微米的邊緣，這個(gè)邊緣在頂部被設(shè)計(jì)成V字型，以便向顯示區(qū)域施加足夠的電壓。
如前所示，黑基底層117不允許傾斜光進(jìn)入數(shù)據(jù)線124的最小寬度Dmin由下式表達(dá)Dmin＝D+LS×tanθ-(D-8)×2[μm](B)在圖54和55示出的黑基底層117的實(shí)例中，數(shù)據(jù)線124的邊緣被設(shè)計(jì)成，在從圖52所示的數(shù)據(jù)線124回折凹部的底部算起，向數(shù)據(jù)線124的外側(cè)被替換了3微米，同時(shí)，在數(shù)據(jù)線124回折部突起的頂部，數(shù)據(jù)線124被向內(nèi)替換了3微米，以便形成沿?cái)?shù)據(jù)線124縱向延伸的直線部分。
可替換的是，如圖53所示，只有在圖52示出的數(shù)據(jù)線124回折部中凹部底部可以向外、從沒有被替換的數(shù)據(jù)線124回折凹部底部算起用3微米替換數(shù)據(jù)線124。
在上述這種布局中，與圖54和55示出的實(shí)例類似，黑基底層117可以設(shè)計(jì)成具有10微米的寬度，保證了開孔率的增加。
如圖56所示，數(shù)據(jù)線124以與圖52示出的數(shù)據(jù)線相同的方式形成，并且浮動(dòng)電極181可能在數(shù)據(jù)線124回折部的凹部底部附近形成。浮動(dòng)電極181可以由構(gòu)成公共電極126的第一金屬層構(gòu)成。這種浮動(dòng)電極181可以用來屏蔽來自圖53所示區(qū)域的光，在這種情況下，與圖54和55示出實(shí)例類似，黑基底層117可以設(shè)計(jì)成具有10微米的寬度，保證了開孔率的增加。
此外，如圖57示出的，公共電極126可以設(shè)計(jì)成進(jìn)一步包括從與數(shù)據(jù)線124重疊的公共電極126的回折部頂部突出來的突起182。
圖58示出的像素包括了上述帶有突起182的公共電極126。在示出的像素中，突起182固定在包括突起182頂部的域邊界發(fā)生旋轉(zhuǎn)位移的位置上，保證了顯示圖象的穩(wěn)定性，即使顯示屏被手指觸動(dòng)。
在根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100中，構(gòu)成對置基板112的彩色層118可以設(shè)計(jì)成與數(shù)據(jù)線124、公共電極126和像素電極127一樣的之字型。特別是，當(dāng)彩色層118形成之字型的時(shí)候，優(yōu)選的是，彩色層118由于與數(shù)據(jù)線124的之字型一致的之字型。
根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100可以設(shè)計(jì)成進(jìn)一步包括在每個(gè)像素柱中，在液晶分子沿順時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)和液晶分子沿逆時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)之間的穩(wěn)定電極。穩(wěn)定電極可以保證像素子區(qū)之間穩(wěn)定的邊界，從而，穩(wěn)定液晶分子的定向。這樣即使顯示屏被手指摩擦，手指印也不會(huì)保留在顯示屏上，保證了顯示圖象清晰度得到提高。
雖然日本專利申請No.2000-326814(日本待審查專利公告No.2002-131781)，屬于本申請的受讓人提交的，且沒有公開，它在后面說明了下本發(fā)明強(qiáng)調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，但是在此的解釋并不意味著申請人承認(rèn)日本專利申請No.2000-326814是在本發(fā)明之前法定的現(xiàn)有技術(shù)。在下面說明的日本專利申請No.2000-326814的有關(guān)內(nèi)容僅僅是為了更好理解本發(fā)明的目的。
日本專利申請No.2000-326814建議了帶有分別從V字型公共電極和V字型的像素電極的頂部向外延伸的公共輔助電極和像素輔助電極的V字型公共電極和V字型的像素電極公共輔助輔助公共。公共輔助電極和像素輔助電極的末端與像素電極和公共電極重疊。
然而上述V字型公共和像素電極不能應(yīng)用在根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100上，因?yàn)橄袼仉姌O127和公共電極126形成在液晶顯示器件100的同一層上。此外，對于將V字型公共電極和像素電極應(yīng)用到液晶顯示器件100上還需要防止制作步驟的增加。
因此，為了使液晶顯示器件100包括能保證在像素子區(qū)之間有一個(gè)穩(wěn)定的邊界的穩(wěn)定電極，如圖59所示，浮動(dòng)穩(wěn)定電極140形成在像素電極127的回折部頂部之下，且與之重疊。每個(gè)浮動(dòng)穩(wěn)定電極140都由第二金屬層構(gòu)成，從而，不會(huì)與像素電極127電連接。每個(gè)浮動(dòng)穩(wěn)定電極140都與像素電極127充分重疊，并且向像素子區(qū)之間的邊界延伸。
類似地，浮動(dòng)穩(wěn)定電極141構(gòu)成在公共電極126回折部頂部的下面，且與之重疊。每個(gè)浮動(dòng)穩(wěn)定電極141都由第一金屬層構(gòu)成。每個(gè)浮動(dòng)穩(wěn)定電極141都與公共電極126充分重疊，并且向像素子區(qū)之間的邊界延伸。
上述浮動(dòng)穩(wěn)定電極140和141保證了每個(gè)像素子區(qū)中的電場指向液晶分子扭曲的方向，它進(jìn)一步保證了像素子區(qū)的穩(wěn)定分區(qū)。
圖60示出了采用圖59所示的浮動(dòng)穩(wěn)定電極140和141的液晶顯示器件100。
圖61在單獨(dú)的圖中示出了液晶顯示器件100的TFT區(qū)、像素區(qū)和接觸孔區(qū)。TFT區(qū)、像素區(qū)和接觸孔區(qū)的剖面圖是在圖60中分別沿線A-A、B-B和C-C截取的。
如圖61所示，液晶顯示器件100可以被設(shè)計(jì)成包括在第二夾層絕緣膜25的第一膜25a之下的像素輔助電極135。像素輔助電極135由第二金屬層構(gòu)成，并且與TFT130的源極130b一體形成。
圖62A是在圖60中示出的液晶顯示器件中形成的ITO層的平面圖，圖62B是除了在圖60中示出的液晶顯示器件中形成的ITO層以外的各層的平面圖。如圖62A和62B所示，像素輔助電極135由與公共電極線126a和126b重疊的第一部分135a和第二部分135b、以及在像素電極127下面形成的第三部分135c構(gòu)成，從而定義了在第一和第二部分135a和135b與公共電極線126a和126b之間的存儲(chǔ)電容。第三部分135c為之字型，與第一部分135a和第二部分135b相互連接。第一部分135a、第二部分135b和第三部分135c以I字型布置。
與第一實(shí)施方案類似，液晶顯示器件100中的像素輔助電極135a和135b可以設(shè)計(jì)成在每個(gè)柱中具有這樣的傾斜邊緣，使得由摩擦確定的摩擦方向或者液晶的定向方向、與在像素電極127(以及向其施加與像素電極127相同電壓的像素輔助電極135)和公共公共電極126(以及與向其施加與公共電極126相同電壓的公共電極線126a和126b)上施加的電場方向之間的關(guān)系就可以確定，保證了該液晶定向方向與該電場方向重疊。如果液晶定向方向沿順時(shí)針方向以某個(gè)銳角旋轉(zhuǎn)，整個(gè)在像素電極127和公共公共電極126包圍的顯示區(qū)域中，且在液晶分子以順時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)附近的電極中；或者上述關(guān)系得以確定，保證液晶定向方向與電場方向重疊；如果液晶定向方向沿逆時(shí)針方向以某個(gè)銳角旋轉(zhuǎn)，整個(gè)在像素電極127和公共公共電極126包圍的顯示區(qū)域中，且在液晶分子以逆時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)附近的電極。這種結(jié)構(gòu)對應(yīng)于已經(jīng)在第一實(shí)施方案中提到的反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)36。
參考圖62A，與由第二金屬層構(gòu)成的像素輔助電極135c的回折部的頂部連接的電極也是由第二金屬層構(gòu)成的，因此，不是浮動(dòng)電極。這種電極被稱為穩(wěn)定電極142。
穩(wěn)定電極142保證了每個(gè)像素子區(qū)中的電場可以穩(wěn)定地指向液晶分子扭曲的方向，進(jìn)而保證像素子區(qū)的穩(wěn)定分區(qū)。
在圖60示出的液晶顯示器件中，由第二金屬層構(gòu)成的像素輔助電極135可以被設(shè)計(jì)包括穩(wěn)定電極142，其自像素輔助電極135的回折部的頂部、沿液晶分子以反向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)像素子區(qū)之間的邊界處向外延伸。穩(wěn)定電極142由第二金屬層構(gòu)成，確保每個(gè)像素子區(qū)中的液晶分子旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
由第二金屬層構(gòu)成的公共輔助電極也可以保證在每個(gè)像素子區(qū)中液晶分子的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100可以應(yīng)用于圖42B示出的液晶顯示器件上，也就是說，這是一種有源器件基板的開口在垂直于數(shù)據(jù)線124延伸方向的方向延伸的液晶顯示器件。
對于圖42A示出的液晶顯示器件，即，它是一種有源器件基板的開口是沿與垂直于數(shù)據(jù)線124延伸方向相同的方向延伸的液晶顯示器件，液晶垂直注入其中；然而，對于如圖42B所示的液晶顯示器件，即，這種液晶顯示器件其有源器件基板的開口沿垂直于數(shù)據(jù)線124延伸方向的方向延伸，因而液晶是水平注入其間的。在后一種情況下，數(shù)據(jù)線124是以直線形成的，定義了柵極的柵極線成之字形。
第五實(shí)施方案圖63A是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件180的剖面圖，與圖41對應(yīng)，后者是是根據(jù)第三實(shí)施方案液晶顯示器件100的剖面圖。
在第三實(shí)施方案液晶顯示器件100中，除了公共電極126以外，像素電極127也形成在第二夾層絕緣膜125的第二膜126b上。
在第五實(shí)施方案的液晶顯示器件180中，像素電極127是在第一夾層絕緣膜123上的第二金屬膜上形成的，類似于根據(jù)二實(shí)施方案的液晶顯示器件80。因?yàn)橄袼仉姌O127是由第二金屬層構(gòu)成的，所以第五實(shí)施方案的液晶顯示器件180的開孔率小于第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10。因此，由于像素電極127由不同于形成公共電極126的層面構(gòu)成，所以像素電極127和公共電極126不會(huì)彼此短路，保證成品率得到提高。
此外，它還可能在由第二金屬層構(gòu)成的像素電極127和由第一金屬層構(gòu)成的公共電極線126a和126b之間形成存儲(chǔ)電容。這樣保證了液晶層113的總的存儲(chǔ)電容、以及顯示圖象的穩(wěn)定性得到加強(qiáng)。
如前所示，公共電極126可以包括穩(wěn)定電極，其自公共電極126的回折部的頂端、沿液晶分子以順時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)和液晶分子以逆時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)之間的邊界向外延伸，在這種情況下，穩(wěn)定電極可以由構(gòu)成公共電極126的ITO層構(gòu)成。類似地，像素電極127可以包括穩(wěn)定電極，其自像素電極127的回折部的頂端、沿液晶分子以順時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)和液晶分子以逆時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)之間的邊界向外延伸，在這種情況下，穩(wěn)定電極可以由構(gòu)成像素電極127的ITO層構(gòu)成。這些穩(wěn)定電極確保了在像素子區(qū)邊界處液晶分子旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
第六實(shí)施方案圖63B是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件185的剖面圖，與圖41對應(yīng)，后者是根據(jù)第三實(shí)施方案液晶顯示器件100的剖面圖。
在第三實(shí)施方案液晶顯示器件100中，與第二膜125b一起構(gòu)成第二夾層絕緣膜125的第一膜125a形成在整個(gè)像素區(qū)上。相反，第二膜125b可以只在與數(shù)據(jù)線124重疊的公共電極126之下形成。
在像素顯示區(qū)中，公共電極126是由構(gòu)成柵極的第一金屬層構(gòu)成的，在除了由透明金屬組成公共電極126的區(qū)域之外的區(qū)域中，與數(shù)據(jù)線124重疊。
根據(jù)第六實(shí)施方案，不需要在超出所需的更大的區(qū)域上形成第二膜125b，借此，可以防止在公共電極126和數(shù)據(jù)線124之間的增加寄生電容。
像素電極127可以與數(shù)據(jù)線124一起形成在第一夾層絕緣膜123上。
由于公共電極126是在第一夾層絕緣膜123上的第一金屬膜上、在除了在由第二膜125b上形成的透明金屬膜構(gòu)成的公共電極126的區(qū)域之外的區(qū)域上構(gòu)成的，所以，第六實(shí)施方案的液晶顯示器件185的開孔率小于第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100。然而，由于公共電極126由不同于形成像素電極127的層面構(gòu)成，所以公共電極126和像素電極127不會(huì)彼此短路，保證成品率得到提高。
在液晶分子以順時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)和液晶分子以逆時(shí)針方向扭曲的像素子區(qū)之間形成的穩(wěn)定電極可以設(shè)計(jì)成自像素電極127和公共電極126的回折部的頂部向外延伸，與第五實(shí)施方案類似地，因?yàn)橄袼仉姌O127形成在與公共電極126的層面不同的層面上。
根據(jù)第六實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件185可以增加開孔率，類似于根據(jù)第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10。
第七實(shí)施方案根據(jù)第七實(shí)施方案的液晶顯示器件具有與第一到第六實(shí)施方案中的任意的液晶顯示器件相同的結(jié)構(gòu)，除了根據(jù)第七實(shí)施方案的液晶顯示器件設(shè)計(jì)成沒有包括作為對置基板一部分而形成的彩色層。因此，第七實(shí)施方案提供的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件顯示的是黑白圖象。
包括上述結(jié)構(gòu)的第七實(shí)施方案的液晶顯示器件具有較高的光使用率，確保高亮度下的低功耗。
第八實(shí)施方案在上述第一到第七實(shí)施方案中，形成的彩色層和黑基底層構(gòu)成作為對置基板的一部分。在第八實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件中，彩色層、黑基底層、或者彩色層和黑基底層兩者不作為對置基板的一部分而形成，只是作為有源器件基板的一部分而形成。
通過形成彩色層、黑基底層或者彩色層和黑基底層作為有源器件基板的一部分，有可能增加這些層和已經(jīng)在有源器件基板中形成的部分(例如數(shù)據(jù)線)之間定位的精確性，這樣保證了黑基底層和其他層的寬度可以減少，而開孔率進(jìn)一步得到提高。
在第一、第二、第四或第五實(shí)施方案中，作為有源器件基板的一部分形成的彩色層和/或黑基底層，可以被構(gòu)成第二夾層絕緣膜的有機(jī)膜覆蓋。有機(jī)膜可以防止在有源器件基板中形成的彩色層和/或黑基底層中的雜質(zhì)被洗提到液晶層中，從而，保證穩(wěn)定性得到加強(qiáng)。
在第一、第二、第四或第五實(shí)施方案中，當(dāng)?shù)诙A層絕緣膜是由無機(jī)膜構(gòu)成的第一膜構(gòu)成的、而由有機(jī)膜構(gòu)成第二膜的時(shí)候，彩色層和/或黑基底層可以夾在第一和第二膜之間。有機(jī)膜可以防止在有源器件基板中形成的彩色層和/或黑基底層中的雜質(zhì)被洗提到液晶層中，并且進(jìn)一步防止有源器件基板受到彩色層中的電荷和/或離子運(yùn)動(dòng)的影響，從而，保證可靠性得到提高。
圖64和65示出了根據(jù)第八實(shí)施方案的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，它對應(yīng)于圖40和41示出的根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100，其中第二夾層絕緣膜125由無機(jī)膜構(gòu)成的第一膜125a和由有機(jī)膜構(gòu)成的第二膜125b構(gòu)成的，彩色層118和黑基底層117夾在第一膜125a和第二膜125b之間。圖64是根據(jù)第八實(shí)施方案的液晶顯示器件的平面圖，圖65是圖64沿線XXXXXXV-XXXXXXV的剖面圖。
第九實(shí)施方案根據(jù)第一實(shí)施方案的液晶顯示器件10、根據(jù)第二實(shí)施方案的液晶顯示器件80、根據(jù)第三實(shí)施方案的液晶顯示器件85、根據(jù)第四實(shí)施方案的液晶顯示器件100、根據(jù)第五實(shí)施方案的液晶顯示器件180、根據(jù)第六實(shí)施方案的液晶顯示器件185、根據(jù)第七實(shí)施方案的液晶顯示器件、根據(jù)第八實(shí)施方案的液晶顯示器件均可以應(yīng)用到電子器件上。下面說明部分實(shí)例。
圖66是采用了液晶顯示器件10、80、85、100、180和185中之一的便攜式通訊器件250的方框圖。在便攜式通訊器件250中，液晶顯示器件10、80、85、100、180和185以及根據(jù)第七實(shí)施方案的液晶顯示器件或者根據(jù)第八實(shí)施方案的液晶顯示器件都被用做后面介紹的液晶板265的一部分。
便攜式通訊器件250由包括液晶板265的顯示單元268、背光發(fā)射器266和圖象信號處理器267、控制構(gòu)成便攜式通訊終端250的部件運(yùn)行的控制器269、存儲(chǔ)由控制器269執(zhí)行的程序和各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器271、進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的通訊單元272、由鍵盤或指針構(gòu)成的輸入器件273、以及向上述構(gòu)成便攜式通訊終端250提供電力的電源274等組成。
包括根據(jù)上述實(shí)施方案的液晶顯示器件的液晶板265可以提高顯示單元268的開孔率，并且進(jìn)一步提高顯示單元268的亮度。
包括液晶顯示器件10、80、85、100、180或185的液晶板265可以應(yīng)用到便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)或者臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器上。
圖67是蜂窩電話275的方框圖，其中使用了液晶顯示器件10、80、85、100、180或185之一種。
蜂窩電話275由包括液晶板265的顯示單元276、背光發(fā)射器266和圖象信號處理器267、控制構(gòu)成蜂窩電話275的各部件運(yùn)行的控制器277、存儲(chǔ)由控制器277執(zhí)行的程序和各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器278、無線信號接受器279、無線信號發(fā)射器281、由鍵盤或指針構(gòu)成的輸入器件282、以及向上述構(gòu)成移動(dòng)電話275提供電力的電源283等組成。
包括根據(jù)上述實(shí)施方案之一的液晶顯示器件的液晶板265可以提高顯示單元276的開孔率，并且進(jìn)一步提高顯示單元276的亮度。
在上述第一到第九實(shí)施方案中，主要說明了本發(fā)明的特征部分，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的部分不再詳細(xì)說明。然而，還應(yīng)該注意，后者對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說不必詳細(xì)解釋就很容易明了。
下面介紹由前面介紹的本發(fā)明獲得的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)上述本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的下列目的(a)提供平面開關(guān)模式液晶顯示器件，它能夠防止垂直串?dāng)_的發(fā)生，而不會(huì)減少開孔率；(b)減少平面開關(guān)模式晶顯示器件中的公共電極的阻抗，其中數(shù)據(jù)線被透明材料構(gòu)成的公共電極覆蓋；(c)減少不透光膜，例如黑基底層，它可以用在常規(guī)平面開關(guān)模式液晶顯示器件上，用于防止在顯示屏顯示圖象時(shí)因?yàn)殡妶鲂孤对斐傻拇怪贝當(dāng)_不出現(xiàn)在顯示屏幕上；(d)提供平面開關(guān)模式的液晶顯示器件，它的透明電極可以使用低成本制作；(e)提供平面開關(guān)模式的液晶顯示器件，它的數(shù)據(jù)線幾乎完全被公共電極覆蓋，不會(huì)增加在數(shù)據(jù)線和公共電極之間形成的寄生電容；(f)在平面開關(guān)模式的液晶顯示器件中，提供可靠的透明材料，用于屏蔽數(shù)據(jù)線。
此外，本發(fā)明可以解決與上述事宜相關(guān)的其他問題。
通過發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，例如，與圖1中示出的常規(guī)液晶顯示器件相比，根據(jù)后面提到的第一實(shí)施方案的平面開關(guān)模式的液晶顯示器件可以增加30到40％的開孔率。
權(quán)利要求
1.一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，包括(a)第一基板；(b)位于該第一基板對面的第二基板；(c)夾在所述第一和第二基板之間的液晶層。其中所述第一基板包括(a1)帶柵極、漏極和源極的薄膜晶體管；(a2)像素電極，分別與要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)聯(lián)；(a3)向其施加參考電壓的公共電極；(a4)數(shù)據(jù)線；(a5)掃描線；以及(a6)公共電極線；所述柵極與所述掃描線電連接，所述漏極與所述數(shù)據(jù)線電連接，所述源極與所述像素電極電連接，并且所述公共電極與所述公共電極線電連接；所述像素電極呈之字形，并彼此幾乎等間距地間隔開；所述公共電極呈之字形，并彼此幾乎等間距地間隔開；雙向的電場幾乎與所述第一基板平行，并且施加到所述像素電極和所述公共電極上；所述平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件包括施加具有第一方向電場的第一子像素區(qū)，其中所述液晶層中的液晶分子軸在平行于所述第一基板表面的平面上沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；施加具有第二方向電場的第二子像素區(qū)，其中所述液晶層中的液晶分子軸在平行于所述第一基板表面平面中，沿不同于所述第一旋轉(zhuǎn)方向的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；其特征在于由所述漏極或所述柵極形成的層面形成的隔離浮動(dòng)電極，在所述之字形公共電極或像素電極的彎曲部分上與所述公共電極或所述像素電極重疊，在其間夾有絕緣膜；至少所述公共電極和像素電極之一具有自所述之字形公共電極和像素電極的彎曲部分、在所述彎曲部分突起的方向上、沿所述第一和第二子像素區(qū)的周邊突出的突起。
2.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為面對所述數(shù)據(jù)線的所述黑基底層以直線直線形成。
3.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述第一和第二基板中的一個(gè)進(jìn)一步包括以直線直線形成的彩色層。
4.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括，在子像素區(qū)中的反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)，其中所有液晶分子都以相同方向旋轉(zhuǎn)，防止了液晶分子與所述同一方向相反的方向旋轉(zhuǎn)；所述反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)包括輔助電極，向其施加等于在所述像素電極和所述公共電極至少一個(gè)上施加的電壓的電壓，使得如果液晶分子的初始定向方向以銳角旋轉(zhuǎn)，在所述子像素區(qū)中的所有子區(qū)中，所述液晶分子的初始定向方向與所述子像素區(qū)中產(chǎn)生的電場方向重疊。
5.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括夾層絕緣膜，它在與所述數(shù)據(jù)線重疊的所述公共電極的下面形成，所述夾層絕緣膜由上層和下層構(gòu)成，所述上層只在與所述數(shù)據(jù)線重疊的所述公共電極部分的下面形成。
6.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述公共電極在對置端處沿寬度方向比所述數(shù)據(jù)線寬1.5μm或更大。
7.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述黑基底層的寬度小于所述數(shù)據(jù)線的寬度，并且在整個(gè)長度上與所述數(shù)據(jù)線重疊。
8.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述黑基底層是在第二基板上形成的，并且面對所述數(shù)據(jù)線的所述黑基底層的寬度大于等于6μm。
9.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述黑基底層與所述掃描線和該掃描線周圍的區(qū)域重疊，并且還與夾在所述掃描線和所述像素電極之間的區(qū)域及其周圍區(qū)域重疊。
10.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述像素電極由透明材料制成。
11.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述公共電極和所述像素電極都形成在同一層上。
12.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件進(jìn)一步包括直接在所述公共電極下面的層中形成的夾層絕緣層，而由單層或多層構(gòu)成的像素輔助電極形成在所述夾層絕緣層的下面；所述像素輔助電極與所述源極電連接，并且保持與所述像素電極的電壓相等的電壓；所述像素輔助電極由不透明金屬組成。
13.如權(quán)利要求12所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述像素輔助電極至少部分形成在所述公共電極形成層中形成的所述像素電極的下面，并且?guī)в卸鄠€(gè)梳齒。
14.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括在直接所述公共電極下方的層面中形成的夾層絕緣層，以及在所述夾層絕緣層下形成的由單層或多層構(gòu)成的像素輔助電極；所述像素輔助電極與所述公共電極線電連接，并且保持與所述公共電極的電壓相等的電壓；所述像素輔助電極由不透明金屬組成。
15.如權(quán)利要求14所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述像素輔助電極形成在所述公共電極的下面，并具有多個(gè)梳齒。
16.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為掃描線端部、數(shù)據(jù)線端部和公共電極線端部被由與透明材料構(gòu)成的所述公共電極的材料相同的材料所覆蓋。
17.如權(quán)利要求12所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括在子像素區(qū)中使得所有液晶分子按照相同方向旋轉(zhuǎn)的反向旋轉(zhuǎn)阻止結(jié)構(gòu)，可以防止液晶分子按照與所述相同方向的反方向旋轉(zhuǎn)；至少所述像素輔助電極和所述公共電極線的部分邊緣傾斜形成，使得如果所述初始定向方向以銳角旋轉(zhuǎn)，其液晶分子的初始定向方向與在所述子像素區(qū)中所有子區(qū)中的所述子像素區(qū)中產(chǎn)生的電場方向重疊。
18.如權(quán)利要求12所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為之字形公共電極和像素電極定義了液晶分子在像素中沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的子像素區(qū)；其中一些所述像素輔助電極具有自每個(gè)之字形像素電極的彎曲部分、在所述彎曲部分突出的方向上、沿液晶分子以不同方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)子像素區(qū)之間的邊界突出來的突起部。
19.如權(quán)利要求12所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為之字形公共電極和像素電極定義了液晶分子在像素中沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的子像素區(qū)；其中一些所述像素輔助電極具有自每個(gè)之字形公共電極的彎曲部分、在所述彎曲部分突出的方向上、沿液晶分子以不同方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)子像素區(qū)之間的邊界突出來的突起部；用于穩(wěn)定所述兩個(gè)子像素區(qū)之間所述液晶分子的旋轉(zhuǎn)。
20.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括覆蓋所述公共電極的鈍化膜。
21.如權(quán)利要求20所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括覆蓋所述像素電極的鈍化膜。
22.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為形成具有將所述像素電極與所述源極電連接的第一接觸孔、以及將所述公共電極與公共電極線電連接的第二接觸孔之一的所述第一基板；所述第一和第二接觸孔呈方型或矩形，并且具有大于等于6μm的邊長。
23.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為形成具有將所述像素電極與所述源極電連接的第一接觸孔、以及將所述公共電極與公共電極線電連接的第二接觸孔之一的所述第一基板；所述第一和第二接觸孔在其表面使用金屬膜覆蓋。
24.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述像素電極由形成所述數(shù)據(jù)線的第二金屬層構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為在圖象顯示的區(qū)域中，所述像素電極是由形成所述漏極的第二金屬層構(gòu)成的，并且除了由透明金屬構(gòu)成且與所述數(shù)據(jù)線重疊的部分之外的所述公共電極是由形成柵極的第一金屬層構(gòu)成的。
26.如權(quán)利要求25所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括夾在所述數(shù)據(jù)線和公共電極之間、與所述數(shù)據(jù)線重疊、且由透明金屬構(gòu)成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜僅在所述公共電極的下面形成。
27.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括夾在所述數(shù)據(jù)線和公共電極之間、與所述數(shù)據(jù)線重疊、且由透明金屬構(gòu)成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜是由無機(jī)膜構(gòu)成的。
28.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括夾在所述數(shù)據(jù)線和公共電極之間、與所述數(shù)據(jù)線重疊、且由透明金屬構(gòu)成的夾層絕緣膜，該夾層絕緣膜是由有機(jī)膜構(gòu)成的。
29.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括夾在所述數(shù)據(jù)線和公共電極之間、與所述數(shù)據(jù)線重疊、且由透明金屬構(gòu)成的夾層絕緣膜，所述夾層絕緣膜由無機(jī)膜制成的第一膜制成以及由有機(jī)膜制成的且覆蓋所述第一膜的第二膜構(gòu)成的。
30.如權(quán)利要求27所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述無機(jī)膜選自氮化硅膜、無機(jī)聚硅氮烷膜、氧化硅膜、以及包括上述兩種或多種膜的多層結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。
31.如權(quán)利要求28所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述有機(jī)膜由光敏丙烯酸樹脂膜、光敏聚酰亞胺膜、苯并環(huán)丁烯(BCB)膜、有機(jī)聚硅氮烷膜和硅氧烷膜之中的一種制成。
32.如權(quán)利要求29所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述第一膜由氮化硅膜制成，而所述第二膜由光敏丙烯酸樹脂膜和光敏聚酰亞胺膜中的一種制成。
33.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為由透明金屬制成且與所述數(shù)據(jù)線重疊的所述公共電極進(jìn)一步與所述掃描線和所述公共電極之間的區(qū)域重疊。
34.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為由透明金屬制成且與所述數(shù)據(jù)線重疊的所述公共電極進(jìn)一步與所述薄膜晶體管的溝道區(qū)重疊。
35.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為在由形成所述柵極的第一金屬層構(gòu)成的所述公共電極線和由形成所述漏極的第二金屬層構(gòu)成的像素輔助電極之間形成存儲(chǔ)電容。
36.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為進(jìn)一步包括不透光層，它與所述公共電極電連接，且形成在沒有被所述黑基底層和所述多層彩色層覆蓋的區(qū)域中的所述數(shù)據(jù)線之下，并且所述公共電極不與所述掃描線附近的所述數(shù)據(jù)線重疊。
37.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述柵極由第一金屬層組成，所述漏極由第二金屬層組成，第一和第二金屬層由鉻層、鋁層、鈦層、鉬層、鎢層、以及包括上述一種或多種的多層膜之中的一種構(gòu)成。
38.如權(quán)利要求12所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為在從基板的上方觀看時(shí)，所述像素電極和所述源極或者由第二金屬層形成的所述像素輔助電極、在上下側(cè)面中的一側(cè)上、通過每個(gè)像素中的第一接觸孔彼此電連接，并且在從基板的上方觀看時(shí)，所述公共電極和由第一金屬層形成的所述公共電極線、在上下側(cè)面中的另一側(cè)上通過每個(gè)像素中的第二接觸孔彼此電連接。
39.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為所述透明材料由氧化銦錫(ITO)組成。
40.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，其特征為之字形的所述公共和像素電極定義了液晶分子在像素中沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的子像素區(qū)，并且其中至少一些所述公共電極和像素電極具有自每個(gè)之字形公共電極的彎曲部分、在所述彎曲部分突出的方向上、沿液晶分子以不同方向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)子像素區(qū)之間的邊界突出來的突起部，用于穩(wěn)定在所述兩個(gè)子像素區(qū)之間的液晶分子的旋轉(zhuǎn)。
41.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括在所述數(shù)據(jù)線和所述公共電極之間形成的夾層絕緣膜，所述夾層絕緣膜由無機(jī)膜構(gòu)成的第一膜構(gòu)成，且第二膜覆蓋了所述第一膜并由有機(jī)膜構(gòu)成，所述第一膜的厚度大于等于0.25μm。
42.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括在所述第一基板上形成的彩色層。
43.如權(quán)利要求1所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括在所述第一基板上形成的黑基底層。
44.如權(quán)利要求43所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括在所述數(shù)據(jù)線和所述公共電極之間形成的夾層絕緣膜，所述夾層絕緣膜至少包括了有機(jī)膜、所述黑基底層或由所述有機(jī)膜覆蓋的彩色層。
45.如權(quán)利要求43所述的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，進(jìn)一步包括在所述數(shù)據(jù)線和所述公共電極之間形成的夾層絕緣膜，所述夾層絕緣膜由無機(jī)膜構(gòu)成的第一膜構(gòu)成，且第二膜覆蓋了所述第一膜并由有機(jī)膜構(gòu)成，所述彩色層或黑基底層夾在所述第一和第二膜之間。
46.一種包括了如權(quán)利要求1定義的平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件的電子器件。
全文摘要
一種平面開關(guān)模式有源矩陣型液晶顯示器件，包括第一基板(11)、與第一基板對置的第二基板(12)和夾在第一和第二基板之間的液晶層(13)。第一基板包括薄膜晶體管、分別與所要驅(qū)動(dòng)的像素相關(guān)的像素電極(27)、公共電極(26)、數(shù)據(jù)線、掃描線和公共電極線。液晶分子軸在平行于第一基板的平面上、借助大體上平行于第一基板的平面的電場進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以便顯示一定的圖象。公共電極(26)由透明材料制成，其形成在比數(shù)據(jù)線更接近液晶層的位置上。除了在位于掃描線附近的數(shù)據(jù)線的區(qū)域之外，公共電極(26)完全與數(shù)據(jù)線(24)重疊。該液晶顯示器件進(jìn)一步包括在公共電極完全與數(shù)據(jù)線重疊的區(qū)域中的不透光層(17)，該不透光層由黑基底層(17)形成，其寬度小于公共電極的寬度。
文檔編號G02F1/13GK1641454SQ200410098280
公開日2005年7月20日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月15日
發(fā)明者西田真一, 松本公一, 半貫貴久, 板倉州優(yōu) 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社