專利名稱:液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置,并且更具體地涉及一種稱之為橫向電場型的液晶顯示裝置。
背景技術(shù):
稱之為橫向電場型的液晶顯示裝置具有這樣的結(jié)構(gòu),其中像素電極和反電極分別設(shè)在不同層中,反電極在像素電極和反電極之間產(chǎn)生具有平行于透光基底的分量的電場(橫向電場),這些不同的層位于通過夾在其中的液晶彼此相對的每個透光基底的液晶側(cè)像素區(qū)域中。
這樣構(gòu)成橫向電場型的液晶顯示裝置,使得通過電場所作用的液晶的驅(qū)動來控制透過位于像素電極和反電極之間區(qū)域的光量。
已知這樣一種液晶顯示裝置,優(yōu)點在于稱之為寬視野角度的特征,其能夠保證即使從傾斜的方向觀看顯示屏面,顯示的圖像不會改變。
在這種液晶顯示裝置中,像素電極和反電極迄今為止由不透光的傳導(dǎo)層構(gòu)成。
近些年來,已知液晶顯示裝置以下面的方式構(gòu)造由透光電極形成的反電極形成在除了像素區(qū)域的邊界以外的整個區(qū)域上,條形像素電極形成反電極上,同時絕緣膜夾在它們中間,通過這種方式在一個方向(第一方向)中伸展和在與該方向交叉的方向(第二方向)中并列。
具有這種結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置使得在每個像素電極和反電極之間產(chǎn)生一個橫向電場,它的優(yōu)點仍在于寬視野角度特征和極大地提高了孔徑比。
附帶地,例如在SID 99 DIGEST第202-205頁中描述了該技術(shù)。
但是,如上所述,具有這種結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)使得像素電極和反電極利用夾在它們之間的液晶作為不同的層形成,其中反電極在像素電極和反電極之間產(chǎn)生電場,以便分布在遠離液晶的區(qū)域中的電場遠大于液晶一側(cè)上的。
因此,已經(jīng)指出為了產(chǎn)生全部分布在液晶中的電場,需要在像素電極和反電極之間提供相對大的電壓(驅(qū)動電壓)。
此外,已經(jīng)指出由于反電極和像素電極與夾在它們之間的絕緣膜在很大面積上彼此重疊,在驅(qū)動夾入在視頻信號線和像素電極之間的薄膜晶體管(開關(guān)元件)的過程中負載增大。
發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)在上述條件的基礎(chǔ)上做出本發(fā)明,并且目的在于提供一種液晶顯示裝置,其中可以減小它的驅(qū)動電壓。
本發(fā)明的目的還在于提供一種液晶顯示裝置,其中在驅(qū)動薄膜晶體管的過程中可以減小負載(負載電容)。
下面簡要說明在本申請中公開的本發(fā)明的具有代表性的方面。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置包括分別設(shè)在不同層中的像素電極和反電極,這些不同的層位于通過其中夾有液晶的彼此相對配置的透光基底其中之一的液晶側(cè)像素區(qū)域中,反電極使得在反電極和像素電極之間產(chǎn)生具有平行于透光基底的分量的電場,像素電極和反電極之一作為比另一個電極更接近液晶的層形成,像素電極和反電極中的另一個電極作為透光電極形成并形成在除了至少像素區(qū)域的邊界以外的像素區(qū)域的整個中心區(qū)域上,以及傳導(dǎo)層作為比所述另一個電極更接近液晶的層形成,并且傳導(dǎo)層與像素電極和反電極電容性耦合。
在以這種方式構(gòu)成的液晶顯示裝置中,由于導(dǎo)電層是像素電極和反電極之間的電容性耦合的,可以在一個電極和另一個電極之間產(chǎn)生電場,并且該電場具有平行于透光基底的分量。
另外,電容耦合的電極之間的電位彼此接近,并且位于電極之間的電容本身很低。
因此,在一個電極和另一個電極之間發(fā)生的部分電場分配給在一個電極和導(dǎo)電層之間發(fā)生的電場,從而整個電場的分布可以轉(zhuǎn)移到更接近液晶的一側(cè)。
該事實使得在恒定驅(qū)動電壓的情況下,能夠改善為了控制液晶的透光率所需要的電場的效率。從另一個觀點出發(fā),在電場足夠控制液晶的透光率的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)降低驅(qū)動電壓的優(yōu)點。
另外,通過分開的電容電位值降低了彼此電容性耦合的導(dǎo)電層和另一個電極之間的電位差,從而能夠?qū)崿F(xiàn)降低薄膜晶體管的負載電容的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的液晶顯示裝置,在通過夾在中間的液晶彼此相對設(shè)置的透光基底之一的液晶側(cè)像素區(qū)域中包括第一電極;第二電極,形成在第一電極的下面的層中,絕緣膜夾在它們之間,該第二電極使得在第一電極和第二電極之間產(chǎn)生具有平行于透光基底的分量的電場;和第三電極,緊鄰第一電極設(shè)置并且形成在第二電極上的層中,該第二電極形成為透光電極并形成在除了至少像素區(qū)域的邊界以外的像素區(qū)域的整個中心區(qū)域上,該第三電極構(gòu)造成沒有電壓提供的電極。
參照所附附圖從下面的說明中,本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點將變得更清楚。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的一個實施例的平面圖;圖2是沿圖1中的直線2-2的剖視圖;圖3是沿圖1中的直線3-3的剖視圖;圖4是沿圖1中的直線4-4的剖視圖;圖5是應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置中的液晶顯示平板的外觀的平面圖;圖6(a)和6(b)是密封材料的結(jié)構(gòu)的剖面圖,其固定液晶顯示平板的每個透光基底和密封液晶;圖7(a)和7(b)表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的柵極信號端子的一個實施例的結(jié)構(gòu);圖8(a)和8(b)表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的漏極信號端子的一個實施例的結(jié)構(gòu);圖9(a)和9(b)表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的反電壓信號端子的一個實施例的結(jié)構(gòu);圖10是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個實施例的等效電路圖;
圖11是驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個實施例的時序圖;圖12是與根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶顯示平板相連接的箱體外部電路的平面圖;圖13(A)至13(C)是表示制造根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的方法的一個例子的工藝圖;并且與圖14(D)至14(F)的相組合;圖14(D)至14(F)是表示制造根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的方法的一個例子的工藝圖;并且與圖13(A)至13(C)的相組合;圖15是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖;圖16是沿圖15中的直線16-16的剖視圖;圖17是沿圖15中的直線17-17的剖視圖;圖18是沿圖15中的直線18-18的剖視圖;圖19(A)至19(C)是表示制造根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的方法的一個例子的工藝圖;并且與圖20(D)至20(F)的相組合;圖20(D)至20(F)是表示制造根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的方法的一個例子的工藝圖;并且與圖19(A)至19(C)的相組合;圖21是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖;圖22是沿圖21中的直線22-22的剖視圖;圖23是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖;圖24是沿圖23中的直線24-24的剖視圖;圖25是沿圖23中的直線25-25的剖視圖;圖26是沿圖23中的直線26-26的剖視圖;圖27是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖;圖28是沿圖27中的直線28-28的剖視圖;圖29是沿圖27中的直線29-29的剖視圖;圖30是沿圖27中的直線30-30的剖視圖;圖31是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖;圖32是沿圖31中的直線32-32的剖視圖;圖33是沿圖31中的直線33-33的剖視圖;圖34是沿圖31中的直線34-34的剖視圖;圖35表示每個實施例1,2,4,5和6中的液晶顯示裝置中光透過率相對于作用電壓的特性;圖36是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖;圖37是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖;和圖38是沿圖37中的直線38-38的剖視圖。
具體實施例方式
下面將說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例。
<實施例1>
《像素的結(jié)構(gòu)》圖1是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置(平板)的一個像素區(qū)域的一個結(jié)構(gòu)平面圖,是從彼此相對設(shè)置并且中間夾有液晶的一對透光基底中的任何一個的液晶側(cè)看到的視圖。
圖2是沿圖1中的直線2-2的剖視圖,圖3是沿圖1中的直線3-3的剖視圖,圖4是沿圖1中的直線4-4的剖視圖。
首先參照圖1,柵極信號線GL由例如鉻(Cr)形成,其設(shè)置成在圖1的水平方向(以后的圖中x方向)中延伸和在圖1的垂直方向(以后的圖中y方向)中并列。像素區(qū)域由這些柵極信號線GL和后面將說明的漏極信號線DL包圍。
反電極CT形成在該像素區(qū)域中,用來在反電極CT和后面將描述的像素電極之間產(chǎn)生電場。該反電極CT形成在像素區(qū)域除了邊界以外的全部區(qū)域上,并且由例如透光導(dǎo)體ITO(銦錫氧化物)制成。
該反電極CT具有一個反電壓信號線CL,以包圍反電極CT的整個邊界的方式形成與反電極CT的連接。該反電壓信號線CL與每個反電壓信號線CL電連接,后者同樣形成并如圖1中所示與右手和左手像素區(qū)域(沿著柵極信號線GL設(shè)置的像素區(qū)域)中的相應(yīng)的反電極的連接。
反電壓信號線CL由例如鉻(Cr)制成的不透光材料形成。在這種情況中,即使在任何一個漏極信號線DL(后面將要說明)和相鄰的反電極CT的一側(cè)之間產(chǎn)生作為噪音的電場,該區(qū)域也能通過反電壓信號線CL把光遮住,從而能夠解決不希望的顯示質(zhì)量方面的問題。
該事實還意味著能夠解決因在任何一個柵極信號線GL和反電極CT的相鄰的一側(cè)之間產(chǎn)生的電場(噪音)所帶來的問題。
此外,如上所述,由于反電壓信號線CL的材料與柵極信號線GL的相同,反電壓信號線CL和柵極信號線GL可以用同樣的工藝形成,從而能夠?qū)崿F(xiàn)防止生產(chǎn)步驟的數(shù)量增加的優(yōu)點。
形成由例如SiN制成的絕緣膜GI,以便覆蓋其上形成有反電極CT、反電壓信號線CL和柵極信號線GL的透光基底SUB1的上表面。
絕緣膜GI具有位于反電極CT和柵極信號線GL之間的對應(yīng)于漏極信號線DL(后面將說明)的中間絕緣膜的作用,在形成薄膜晶體管TFT(后面將說明)的區(qū)域中的柵極絕緣膜的作用,和在形成電容元件Cstg(后面將說明)的區(qū)域中的電介質(zhì)膜的作用。
形成薄膜晶體管TFT并且重疊在柵極信號線GL的一部分(指圖1中的左下部分)上,并且由例如a-Si制成的半導(dǎo)體層AS形成在該部分絕緣膜GI上。
源電極SD1和漏電極SD2形成在半導(dǎo)體層AS的上表面上,從而形成具有使用部分柵極信號線GL作為它的柵極電極的倒置交錯結(jié)構(gòu)的MIS型晶體管。這些源電極SD1和漏電極SD2與漏極信號線DL同時形成。
具體地,漏極信號線DL形成為在圖1的x方向中延伸和在圖1的y方向中并列。每個漏極信號線DL的一部分形成為延伸到半導(dǎo)體層AS的表面,從而構(gòu)成薄膜晶體管TFT的漏電極SD2。
在形成漏極信號線DL的時候形成源電極SD1,并且源電極SD1形成為延伸到像素區(qū)域中,從而整體形成一個接觸區(qū)域,其提供薄膜晶體管TFT與像素電極PX(后面將說明)之間的連接。
附帶地,如圖3中所示,摻雜有例如n型雜質(zhì)的接觸層d0形成在半導(dǎo)體層AS的源電極SD1和漏電極SD2之間的接觸面上。
通過在半導(dǎo)體層AS的整個表面上形成n型雜質(zhì)摻雜層,和然后形成源電極SD1和漏電極SD2,以及利用這些電極SD1和SD2作為模具,在暴露在這些電極SD1和SD2之間的一部分半導(dǎo)體層AS的表面上蝕刻該n型雜質(zhì)摻雜層,來形成接觸層d0。
附帶地,在實施例1中,半導(dǎo)體層AS不僅僅形成在形成薄膜晶體管TFT的區(qū)域中,而且還形成在漏極信號線DL和柵極信號線GL的交叉點上以及漏極信號線DL和反電壓信號線CL的交叉點上。該結(jié)構(gòu)能夠增強中間層絕緣膜的作用。
保護膜PSV形成在其上以該方式形成有薄膜晶體管TFT的透光基底SUB1的整個表面上,其中保護膜PSV由例如SiN制成并且覆蓋薄膜晶體管TFT。該結(jié)構(gòu)能夠防止薄膜晶體管TFT與液晶變成直接接觸。
另外,像素電極PX和由例如ITO透光傳導(dǎo)膜制成的浮動傳導(dǎo)層FCT形成在保護膜PVS的整個上表面上。
具體地,在實施例1中,三個像素電極PX形成為重疊在反電極CT上,并且還形成為在圖1的x方向中延伸和在圖1的y方向中等距離地并列。通過由同樣材料制成的形成在圖1的x方向中延伸的層將三個像素電極PX的同側(cè)末端彼此連接。
在這種情況中,由同樣材料制成位于三個像素電極PX的低端的層通過形成在保護膜PSV中的接觸孔,與薄膜晶體管TFT的源電極SD1的接觸部分連接。由形成在三個像素電極PX的頂端的同樣材料制成的層重疊在反電壓信號線CL上,從而形成利用絕緣膜GI和保護膜PSV作為它的介電薄膜的電容元件Cstg。
形成該電容元件Cstg用來例如即使在通過薄膜晶體管TFT將來自源極信號線DL的視頻信號提供給像素電極PX之后,薄膜晶體管TFT截止的情況下,視頻信號可以在像素電極中存儲相當長的時間。
設(shè)置成在圖1的y方向中延伸的傳導(dǎo)層FCT形成在每個像素電極PX之間,不與任何其他電極連接。具體地,該傳導(dǎo)層FCT不具有向其提供信號(電壓)的結(jié)構(gòu),并且在浮動狀態(tài)中形成。
該傳導(dǎo)層FCT由例如ITO膜制成,并且用來作為反電極CT的一部分。
具體地,如圖2所示,由于傳導(dǎo)層FCT在反電極CT和每個像素電極PX之間是電容耦合,在每個像素電極PX和傳導(dǎo)層FCT之間產(chǎn)生電場,并且該電場具有平行于透光基底SUB1的分量。
因此,在每個像素電極PX和反電極CT之間產(chǎn)生的一部分電場分給在每個像素電極PX和傳導(dǎo)層FCT之間產(chǎn)生的電場上,使得所有電場的分布能夠轉(zhuǎn)移到接近液晶的一側(cè)。
該事實使得能夠改善為了在恒定驅(qū)動電壓的情況下控制液晶的光透過率所需要的電場的效率,和提供在電場足夠控制液晶的光透過率的情況中減小驅(qū)動電壓的優(yōu)點。
因此,通過在反電極CT上即在靠近液晶的一側(cè)上形成傳導(dǎo)層FCT,能夠提高傳導(dǎo)層FCT的效果。
此外,通過位于反電極CT和鄰近的像素電極PX之間的分開的電容電位值確定每個傳導(dǎo)層FCT的電位,從而每個傳導(dǎo)層FCT的電位變得更接近反電極CT的電位,并且與保持電容Cstg相比像素的電容Ct減小。
在該事實的基礎(chǔ)上,在實施例1中,傳導(dǎo)層FCT作為與像素電極PX相同的層形成。然而,毫無疑問這些層可以作為不同的層形成,其中像素電極PX作為頂層形成而傳導(dǎo)層FCT作為底層形成。
覆蓋像素電極PX和傳導(dǎo)層FCT的定位層ORI1形成在透光基底SUB1的表面上,在該透光基底SUB1上形成有像素電極PX和傳導(dǎo)層FCT。該定位層ORI1是與液晶直接接觸和確定液晶的最初定位方向的層。
《濾光基底》透光基底SUB1以稱之為TFT基底的方式構(gòu)成,和設(shè)置成與夾在它們之間的液晶的薄膜晶體管TFT正對的透光基底稱為濾光基底。
如圖2所示,在濾光基底的液晶LC一側(cè)的表面上,形成黑矩陣BM來將各像素區(qū)域彼此分開,并且形成濾光器來覆蓋決定基本像素區(qū)域的黑矩陣BM的每個孔徑。
形成由例如樹脂層制成的外涂層OC,來覆蓋黑矩陣BM和濾光器,并且在外涂層OC上形成定位層ORI2。
《液晶顯示平板的整體結(jié)構(gòu)》圖5是液晶顯示平板的整體結(jié)構(gòu)的視圖,表示以矩陣形式設(shè)置的像素區(qū)域的組合構(gòu)成的顯示區(qū)域AR。
形成比透光基底SUB1稍微小的透光基底SUB2,透光基底SUB2的右側(cè)和底側(cè)(如圖5中所示)設(shè)置成接近于與透光基底SUB1的對應(yīng)的一側(cè)齊平。
因此,沒有受到透光基底SUB2覆蓋的區(qū)域分別沿著透光基底SUB1的左側(cè)和頂側(cè)(如圖5中所示)形成,并且柵極信號端子Tg和漏極信號端子Td形成在對應(yīng)的區(qū)域中。形成柵極信號端子Tg,用來向相應(yīng)的柵極信號線GL提供掃描信號,與此同時形成漏極信號端子Td,用來向相應(yīng)的漏極信號線DL提供視頻信號。
通過沿著透光基底SUB2的邊緣形成的密封材料SL,將透光基底SUB2固定在透光基底SUB1上,并且該密封材料SL也具有用來將液晶密封在透光基底SUB1和SUB2之間的密封材料的功能。
圖6(a)和6(b)表示夾在透光基底SUB1和SUB2之間的液晶被密封材料SL所密封。
液晶填充部分INJ設(shè)置在密封材料SL的區(qū)域中(圖5中的右側(cè)),在透光基底SUB1和SUB2之間的空間已經(jīng)通過液晶填充部分INJ充滿液晶之后,通過液晶密封材料(沒有示出)將液晶填充部分INJ密封。
《柵極信號端子》圖7(a)和7(b)表示通過其向相應(yīng)的柵極信號線GL提供掃描信號的一個柵極信號端子GTM的結(jié)構(gòu)。圖7(a)是平面圖,而圖7(b)是沿圖7(a)中的直線B-B的剖面圖。
參照圖7(a)和7(b),由例如ITO膜ITO1制成的柵極信號端子GTM形成在透光基底SUB1上。柵極信號端子GTM與反電極CT同時形成。
采用ITO膜ITO1作為柵極信號端子GTM的材料的原因是使電解腐蝕不容易發(fā)生。
形成柵極信號線GL來覆蓋位于柵極信號線GL的一側(cè)上的柵極信號端子GTM的端子。
絕緣膜GI和保護膜PSV按照該順序疊堆,從而覆蓋這些柵極信號端子GTM和柵極信號線GL,柵極信號端子GTM的一部分暴露在保護膜PSV和絕緣膜GI中形成的開口中。
附帶地,形成絕緣膜GI和保護膜PSV作為那些在顯示區(qū)域AR中形成的延伸的部分。
《漏極信號端子》圖8(a)和8(b)表示通過其向相應(yīng)的柵極信號線GL提供掃描信號的一個漏極信號端子DTM的結(jié)構(gòu)。圖8(a)是平面圖,而圖8(b)是沿圖8(a)中的直線B-B的剖面圖。
參照圖8(a)和8(b),形成在透光基底SUB1上的漏極信號端子DTM由ITO膜ITO1制成,該膜能夠防止電解腐蝕。ITO膜ITO1與反電極CT同時形成。
漏極信號端子DTM與形成在絕緣膜GI上的漏極信號線DL連接。但是,如果用來將漏極信號端子DTM與漏極信號線DL連接的接觸孔形成在絕緣膜GI中,將出現(xiàn)以下問題。
具體地,由SiN制成形成在ITO膜上的絕緣膜GI在與ITO膜接觸的部分中具有白色混濁,并且如果接觸孔形成在該部分中,該孔將形成為倒轉(zhuǎn)的錐形,并且將保留在漏極信號端子DTM和漏極信號線DL之間的連接中發(fā)生缺陷的可能。
由于該原因,如圖8(a)和8(b)中所示,形成由例如Cr制成的金屬層g1,來重疊在漏極信號端子DTM的端部上,并且接觸孔形成在金屬層g1上的絕緣膜GI中。
在保護膜PSV已經(jīng)形成在絕緣膜GI上之后,形成接觸孔,使得可以減少生產(chǎn)步驟的數(shù)量。因此,通過與像素電極PX同時形成的ITO膜ITO2,通過形成在保護膜PVS中的接觸孔,提供漏極信號線DL和金屬層g1之間的連接。
盡管已經(jīng)提到了使用Cr作為金屬層g1的情況,還可以使用Al或者含Al的材料。在這種情況中,由于金屬層g1容易在它的與上面所述的ITO膜接觸的表面上氧化,該金屬層g1還可以形成為三層的結(jié)構(gòu),例如Ti/Al/Ti,其中分別使用高熔點的金屬層作為它的上和下層,從而保證良好的接觸。
《反電壓信號端子》圖9(a)和9(b)表示通過其向反電壓信號線CL提供反電壓信號的一個反電壓信號端子CTM的結(jié)構(gòu)。圖9(a)是平面圖,而圖9(b)是沿圖9(a)中的直線B-B的剖面圖。
參照圖9(a)和9(b),形成在透光基底SUB1上的反電壓信號端子CTM同樣由ITO膜ITO1制成,該膜能夠防止電解腐蝕。ITO膜ITO1與反電極CT同時形成。
形成反電壓信號線CL,來覆蓋位于反電壓信號線CL的一側(cè)上的反電壓信號端子CTM的末端。
作為這些形成在顯示區(qū)域AR的延伸部分而形成的絕緣膜GI和保護膜PSV按照該順序疊堆,從而覆蓋反電壓信號端子CTM和反電壓信號線CL,并且反電壓信號端子CTM的一部分暴露在保護膜PSV和絕緣膜GI中形成的開口中。
《等效電路》圖10表示液晶平板的等效電路以及液晶平板的外部電路。
通過垂直掃描電路V,掃描信號(電壓信號)順序提供給每個柵極信號線GL,這些柵極信號線GL設(shè)置成在圖10的水平(x)方向中延伸和在圖10的垂直(y)方向中并列。
通過該掃描信號導(dǎo)通薄膜晶體管TFT,該晶體管位于沿著接收掃描信號的一個柵極信號線GL設(shè)置的相應(yīng)的像素區(qū)域中的。
在該定時中,從視頻信號驅(qū)動電路H向每個漏極信號線DL提供視頻信號,并且這些視頻信號通過相應(yīng)的像素區(qū)域中的薄膜晶體管提供給相應(yīng)的像素電極。
在對應(yīng)的像素區(qū)域中,反電壓通過反電壓信號線CL提供給與像素電極一起形成的反電極CT,使得能夠在像素電極和反電極CT之間產(chǎn)生電場。
通過這些每個具有與透光基底相平行的分量的電場中的一部分(橫向電場),控制液晶的光透過率。
附帶地,在圖10中,在每個像素區(qū)域中所示的字母R,G和B表示,在相應(yīng)的像素區(qū)域中形成的紅濾光器,綠濾光器和藍濾光器。
《像素顯示的時序表》圖11表示提供給液晶顯示平板的相應(yīng)信號的時序圖。在圖11中,VG表示提供給柵極信號線GL的掃描信號,VD表示提供給漏極信號線DL的視頻信號,和VC表示提供給反電極CT的反電壓信號。
圖11是驅(qū)動波形圖,表示具有保持恒定的反電壓信號VC的電位的通常線轉(zhuǎn)換(點轉(zhuǎn)換)。
《液晶顯示平板模塊》圖12是安裝到圖5中所示的液晶顯示平板上的外部電路的模塊結(jié)構(gòu)的平面圖。
參照圖12,垂直掃描電路V,視頻信號驅(qū)動電路H和電源電路板PCB2與液晶平板PNL邊緣連接。
垂直掃描電路V由通過薄膜載體方法形成的多個驅(qū)動IC芯片形成,并且驅(qū)動器IC芯片的輸出塊與液晶平板PNL的柵極信號端子GTM相連接,與此同時驅(qū)動器IC芯片的輸入塊與彈性印刷電路板的端子相連接。
視頻信號驅(qū)動電路H同樣由通過薄膜載體方法形成的多個驅(qū)動IC芯片形成,并且驅(qū)動器IC芯片的輸出塊與液晶平板PNL的漏極信號端子DTM相連接,與此同時驅(qū)動器IC芯片的輸入塊與彈性印刷電路板的端子相連接。
電源電路板PCB2通過扁平電纜FC與視頻信號驅(qū)動電路H相連接,并且視頻信號驅(qū)動電路H通過扁平電纜FC與垂直掃描電路V連接。
附帶地,本發(fā)明不限于上面所述的結(jié)構(gòu)類型,當然可以采用一種稱之為COG(Chip On Glass玻璃芯片)系統(tǒng),其中組成單個電路的半導(dǎo)體芯片直接固定在透光基底SUB1上,并且每個半導(dǎo)體芯片的輸入和輸出塊與形成在透光基底SUB1上的端子(或者內(nèi)部連接層)連接。
《制造方法》圖13(A)至13(C)和圖14(D)至14(F)是表示制造如上所述TFT基底的方法的一個例子的工藝圖。
通過包括圖13(A)和13(B)中所示步驟的照相平板印刷工藝制造TFT基底。圖13(A)和13(B)的各自的左側(cè)表示像素區(qū)域,與此同時,圖13(A)和13(B)的各自的右側(cè)表示漏極信號端子形成區(qū)域。
下面按照照相平板印刷工藝的順序說明制造方法。
圖13(A)中所示的步驟(A)制備透光基底SUB1,和例如通過濺射在透光基底SUB1的整個表面上形成ITO膜。然后,采用照相平板印刷技術(shù)有選擇地蝕刻該ITO膜,從而在像素區(qū)域上形成反電極CT,與此同時漏極信號端子DTM形成在漏極信號端子形成區(qū)域中。
圖13(B)中所示的步驟(B)Cr膜形成在透光基底SUB1的整個表面上。然后,采用照相平板印刷技術(shù)有選擇地蝕刻該Cr膜,從而在像素區(qū)域上形成柵極信號線GL和反電壓信號線CL,與此同時用來作為內(nèi)部中間連接器的金屬層g1形成在漏極信號端子形成區(qū)域中。
圖13(C)中所示的步驟(C)例如通過CVD方法,在透光基底SUB1的整個表面上形成SiN膜,從而形成絕緣膜GI。
此外,例如通過CVD方法,按照該順序,在絕緣膜GI的整個表面上形成Si層和摻雜有n型雜質(zhì)的Si層。
然后,采用照相平板印刷技術(shù)有選擇地蝕刻該Si層,從而在像素區(qū)域上形成薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層AS。
圖14(D)中所示的步驟(D)例如通過濺射方法,在透光基底SUB1的整個表面上形成Cr膜。然后,采用照相平板印刷技術(shù)有選擇地蝕刻該Cr膜,從而在像素區(qū)域上形成薄膜晶體管TFT的漏極信號線DL、源電極SD1和漏電極SD2,與此同時漏極信號線DL的延伸部分形成在漏極信號端子形成區(qū)域中。
圖14(E)中所示的步驟(E)例如通過CVD方法,在透光基底SUB1的整個表面上形成SiN膜,從而形成保護膜PSV。然后,采用照相平板印刷技術(shù)有選擇地蝕刻該保護膜PSV,從而在像素區(qū)域上形成多個接觸孔,其中每個孔曝露薄膜晶體管TFT與其對應(yīng)的漏電極SD2的一部分,與此同時形成使得的金屬層g1的與其每個對應(yīng)的一部分曝露的接觸孔,來延伸到位于漏極信號端子形成區(qū)域中的保護膜PSV下面的絕緣膜GI。
圖14(F)中所示的步驟(F)例如通過濺射方法,在透光基底SUB1的整個表面上形成ITO膜ITO2。然后,采用照相平板印刷技術(shù)有選擇地蝕刻該保護膜PSV,從而在像素區(qū)域上形成通過相應(yīng)的接觸孔以及浮動導(dǎo)電層FCT與薄膜傳感器TFT的相應(yīng)漏電極SD2連接的像素電極PX,與此同時在漏極信號端子形成區(qū)域中,形成在漏極信號線DL和金屬層g1之間提供連接的傳導(dǎo)層。
<實施例2>
《像素的結(jié)構(gòu)》圖15是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置(平板)的一個像素區(qū)域的另一個實施例的平面圖。圖16是沿圖15中的直線16-16的剖視圖,圖17是沿圖15中的直線17-17的剖視圖,圖18是沿圖15中的直線18-18的剖視圖。
圖15,16,17和18與表示實施例1的對應(yīng)的圖(圖1,2,3和4)一致,并且在圖1,2,3和4中使用的同樣符號表示在實施例1中使用的同樣材料。
首先,實施例2的結(jié)構(gòu)與實施例1的不同之處在于,每個由透光電極形成的反電極CT形成在與漏極信號線DL處于同一層的整個絕緣膜GI上。
該事實意味著反電極CT作為與柵極信號線GL不同的層形成。
在與相鄰的漏極信號線DL接近的每個反電極CT的所說部分上設(shè)有傳導(dǎo)膜FGT。在與柵極信號線GL相同的層中設(shè)有傳導(dǎo)膜FGT,并且在不與反電極CT連接的狀態(tài)中形成。
為此,傳導(dǎo)膜FGT不具有實施例1中部分反電壓信號線CL的功能,并且專門起到光阻擋材料的功能,用來阻擋由于作為噪聲在漏極信號線DL和反電極CT之間產(chǎn)生的電場而從液晶中泄漏的光。
在液晶顯示裝置以這種方式構(gòu)造的情況中,該液晶顯示裝置具有可以將漏極信號線DL與反電極CT之間的間隙變窄和增大孔徑比率的優(yōu)點。
但是,毫無疑問傳導(dǎo)膜FGT不需要以這種方式形成,并且可以在與反電極CT相同的層中形成,并且也可以形成與相鄰的漏極信號線DL接近的每個反電極CT的所說部分的部分連接。
沿著每個漏極信號線DL(在與柵極信號線GL相垂直的方向中)設(shè)置的每個像素區(qū)域中的反電極CT彼此連接。
具體地,相應(yīng)的像素區(qū)域的反電極CT整體形成,來通過形成有相應(yīng)的柵極信號線GL的整個區(qū)域。
換句話說,沿著每個漏極信號線DL設(shè)置的每個像素區(qū)域的反電極CT以沿著漏極信號線DL的錐形形成。
這些反電極CT形成在與柵極信號線GL不同的層中,并且可以形成為不與柵極信號線GL連接。
如果采用一種結(jié)構(gòu),其中來自作為像素區(qū)域的一部分形成的顯示區(qū)域的外側(cè)的反電壓信號提供給該錐狀形狀形成的反電極CT,能夠?qū)崿F(xiàn)不需要形成在實施例1中使用的反電壓信號線CL的優(yōu)點。
附帶地,在上面所述的實施例2中,以同樣的方式構(gòu)造沿著每個漏極信號線DL設(shè)置的各像素區(qū)域的反電極CT。但是,毫無疑問可以以同樣的方式構(gòu)造沿著每個柵極信號線GL設(shè)置的各像素區(qū)域的反電極CT。
在這種情況中,反電極CT需要形成在不同于漏極信號線DL的層中。該結(jié)構(gòu)也可以在實施例1中使用。
附帶地,在實施例2中,像素電極PX和浮動傳導(dǎo)層FCT制成更接近柵極信號線GL,或者形成為延伸到重疊在柵極信號線GL上的狀態(tài)(參見圖15),從而即使在柵極信號線GL的附近,能夠提高像素區(qū)域的作用。
該事實意味著它足夠給柵極信號線GL自身黑矩陣的作用(換句話說,不需要黑矩陣來覆蓋每個柵極信號線GL及其附近),因此能夠?qū)崿F(xiàn)極大地提高孔徑比率的優(yōu)點。
《制造方法》圖19(A)至19(C)和圖20(D)至20(F)是表示制造如上所述的實施例2的液晶顯示裝置的制造方法的一個例子的工藝圖,并且與圖13(A)至13(C)和圖14(D)至14(F)相對應(yīng)。
與實施例1相比,實施例2具有的不同結(jié)構(gòu)在于,反電極CT形成在絕緣膜GI的上表面上,并且像素電極PX與夾在它們中間的保護膜PSV一起形成在反電極CT上。根據(jù)結(jié)構(gòu)上的差別,實施例2在制造工藝上不同于實施例1。
<實施例3>
圖21是對應(yīng)于圖15的平面圖,表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個實施例。圖22是沿圖21中的直線22-22的剖視圖。
在圖21和22中,與圖15中所示的同樣符號表示與圖15中同樣的材料。首先,實施例3的結(jié)構(gòu)與圖15中的不同之處在于,形成反電壓信號線CL,來與沿著漏極信號線DL設(shè)置的像素區(qū)域中的漏極信號線DL接近平行地前進。
該反電壓信號線CL直接形成在反電極CT的下面(或者直接在上面),即,處于與反電極CT連接的狀態(tài)。因此,反電壓信號線CL具有減小反電極CT自身電阻的作用。
反電壓信號線CL例如與漏極信號線DL同時形成,并由與漏極信號線DL相同的材料制成。因此,反電壓信號線CL由具有比構(gòu)成反電極CT的ITO更小電阻的傳導(dǎo)層組成。
反電壓信號線CL設(shè)置成以將像素區(qū)域分成兩個相等部分的方式穿過像素區(qū)域的中心。其原因在于反電壓信號線CL可以形成為可靠地防止與像素區(qū)域的兩個側(cè)面上存在的漏極信號線DL短路。
另外,反電壓信號線CL形成為重疊在圖21中的y方向中延伸形成的一個像素電極PX上。
由于通過像素電極PX以及反電極CT減小形成像素電極PX的部分的光透過率,為了使得光透過率的減小最小化,反電壓信號線CL定位在該區(qū)域中。
在實施例3中,該ITO膜ITO1形成為重疊在漏極信號線DL的上表面上的狀態(tài),從而即使形成的漏極信號線DL處于不連接的狀態(tài),可以用ITO膜ITO1修復(fù)該不連接。
由于該ITO膜ITO1在形成反電極CT的同時形成,ITO膜ITO1具有防止生產(chǎn)步驟的數(shù)量增多的優(yōu)點。
<實施例4>
圖23是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個實施例的平面圖。圖24是沿圖23中的直線24-24的剖視圖,圖25是沿圖23中的直線25-25的剖視圖,和圖26是沿圖23中的直線26-26的剖視圖。
圖23對應(yīng)于圖1,與圖1中所示的同樣符號表示與實施例1中同樣的材料。
實施例4的結(jié)構(gòu)與圖1中的不同之處在于,像素電極PX和浮動傳導(dǎo)層FCT形成在絕緣膜GI上,像素電極PX和浮動傳導(dǎo)層FCT設(shè)置成與反電極CT正對,并且絕緣膜GI夾在中間。這就是說,像素電極PX和傳導(dǎo)層FCT設(shè)置成具有夾在液晶LC和像素電極PX以及傳導(dǎo)層FCT之間的保護膜PSV(和定位層ORI1)。
在液晶顯示裝置以這種方式構(gòu)成的情況中,由于通過保護膜PSV的電壓分壓作用可以增加施加給液晶LC的電力的線數(shù),所以能夠選擇低阻抗類型的材料作為液晶LC的材料,從而能夠?qū)崿F(xiàn)獲得圖像保持力減小的顯示器的優(yōu)點。
此外,在液晶顯示裝置以這種方式構(gòu)成的情況中,由于如圖25中所示可以直接實現(xiàn)薄膜晶體管TFT的源電極SD1與像素電極PX之間的連接,能夠省略通過形成在例如保護膜PSV中的接觸孔來實現(xiàn)這種連接的復(fù)雜步驟。
<實施例5>
圖27是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個實施例的平面圖。圖28是沿圖27中的直線28-28的剖視圖,圖29是沿圖27中的直線29-29的剖視圖,和圖30是沿圖27中的直線30-30的剖視圖。
圖27對應(yīng)于圖1,與圖1中所示的同樣符號表示與實施例1中同樣的材料。
實施例5的結(jié)構(gòu)與圖1中的不同之處在于,像素電極PX設(shè)為覆蓋絕緣層的層,與此同時反電極CT設(shè)為絕緣層下面的層。
這就是說,如圖28中所示,第一保護膜PSV1形成在絕緣膜GI的上表面上,而由例如ITO膜制成的像素電極PX形成在第一保護膜PSV1上。
該像素電極PX是形成在除了像素區(qū)域的邊界以外的大部分區(qū)域上的透光電極,并且通過接觸孔與形成在第一保護膜PSV1下面的層中的薄膜晶體管TFT的源電極SD1連接。
形成第二保護膜PSV2來覆蓋以這種方式形成的像素電極PX,并且反電極CT和傳導(dǎo)層FPX形成在第二保護膜PSV2的上表面上。
在像素電極PX上的重疊區(qū)域中,反電極CT作為多個錐形電極形成為在圖27中的x方向中延伸和在圖27的y方向中并列。每個反電極CT的相對的末端形成為與傳導(dǎo)膜連接,該傳導(dǎo)膜是與除了每個反電極CT之間的區(qū)域以外的整個區(qū)域中的反電極CT整體形成的。
換句話說,在像素電極PX上的重疊區(qū)域中,通過在覆蓋至少顯示區(qū)域的整個區(qū)域的傳導(dǎo)膜(ITO)中形成開口來形成反電極CT,在這種方式中,圍繞形成有各傳導(dǎo)層FPX的每個區(qū)域的邊界挖空該傳導(dǎo)膜(ITO)。
在這種方式中,由于通過在覆蓋至少顯示區(qū)域的傳導(dǎo)膜(ITO)中形成開口,來形成反電極CT,除了起到那些作為反電極CT的作用以外,該傳導(dǎo)膜可以用來作為反電壓信號線CL。在這種情況中,能夠?qū)崿F(xiàn)減小整個傳導(dǎo)膜的電阻抗的優(yōu)點。
另外,除了起到那些作為反電極CT和傳導(dǎo)層FPX的作用以外,該傳導(dǎo)膜可以在覆蓋柵極信號線GL和漏極信號線DL的過程中形成。
該事實意味著除了起到這些作為反電極CT和傳導(dǎo)層FPX的作用以外,該傳導(dǎo)膜可以具有相關(guān)技術(shù)的黑矩陣層的作用。
其原因在于在用來作為反電極CT和像素電極PX的傳導(dǎo)層(包括傳導(dǎo)層FPX)之間產(chǎn)生電場(橫向電場),該電場控制液晶的光透過率和具有平行于透光基底SUB1的分量,并且該橫向電場不發(fā)生在任何其他部分。
因此,如圖28中所示,不需要在透光基底SUB2上形成黑矩陣層,因此能夠?qū)崿F(xiàn)減少生產(chǎn)步驟的數(shù)量的優(yōu)點。
附帶地,在這種情況中,如果采用能夠在沒有作用電場時顯示黑的普通黑類型的液晶,則能夠加強傳導(dǎo)層的黑矩陣功能。
柵極信號線GL或漏極信號線DL可以防止在它們自身和上述傳導(dǎo)層之間產(chǎn)生電容。然而,在該事實的基礎(chǔ)上,如果夾在這些信號線GL和DL與傳導(dǎo)層之間的第一保護膜PSV1和第二保護膜PSV2中的任何一個,例如第二保護膜PSV2是由樹脂膜形成,該樹脂膜是通過覆用樹脂形成并且樹脂膜的厚度相對較大,則能夠減小電容。
<實施例6>
圖31是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個實施例的平面圖。圖32是沿圖31中的直線32-32的剖視圖。
圖31和32表示比實施例5更完善的結(jié)構(gòu)。在圖31和32中,與圖27至30中所示的同樣符號表示與實施例5中同樣的材料。
首先,實施例6的結(jié)構(gòu)與實施例5的不同之處在于,像素電極PX形成在絕緣膜GI上,和反電極CT形成在位于像素電極PX上的第一保護膜PSV1上。
換句話說,像素電極PX和反電極CT形成在不同的層中,同時第一保護膜PSV1夾在它們中間。
第二保護膜PSV2形成在除了像素區(qū)域以外的整個區(qū)域中。通過在至少顯示區(qū)域的整個區(qū)域中形成第二保護膜PSV2和有選擇地蝕刻對應(yīng)于該像素區(qū)域的部分,來形成第二保護膜PSV2。
傳導(dǎo)膜形成在余下的第二保護膜PSV2的表面上。該傳導(dǎo)膜與反電極CT整體形成,并且與實施例5中的情況相同,通過在至少整個顯示區(qū)域上形成傳導(dǎo)膜和在像素電極PX上的重疊區(qū)域內(nèi)的傳導(dǎo)膜中形成開口,來形成反電極CT,該方式如同圍繞形成各傳導(dǎo)層FPX的每個區(qū)域的邊界挖空該傳導(dǎo)膜。
通過將第一保護膜PSV1和第二保護膜PSV2夾在線GL或DL與傳導(dǎo)膜之間,以這種方式構(gòu)成的液晶顯示裝置具有減小柵極信號線GL或者漏極信號線DL之間的電容的優(yōu)點,并且通過將第一保護膜PSV1夾在像素電極PX和反電極CT之間,還具有在像素電極PX和反電極CT之間產(chǎn)生朝向液晶LC的更強的電場的優(yōu)點。
<實施例1,2,4,5和6的特征的比較>
圖35表示每個實施例1,2,4,5和6的結(jié)構(gòu)中光透過率相對于作用的電壓的特性。
每個實施例1,2,4,5和6中的液晶顯示裝置是以稱之為14英寸XGA格式為基礎(chǔ)的,和具有10μm寬的柵極信號線GL和8μm寬的漏極信號線DL。
圖35除了表示實施例1,2,4,5和6的特征外,為了進行對比,還表示了TN型的TFT-LCD和IPS型的TFT-LCD的特征。
從圖35中可以看出,在實施例1中孔徑比值是60%,在實施例2中是70%,在實施例3中是50%,在實施例4中是50%,在實施例5和6中都是80%。
在實施例5和6中孔徑比值特別高的原因在于,實施例5和6的結(jié)構(gòu)不需要使用在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)使用的黑矩陣。
實施例6的驅(qū)動電壓可以低于實施例5的原因在于,實施例6具有第二保護膜PSV2不是形成在像素區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
<實施例7>
圖36是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個實施例的平面圖,表示上面所述的每個實施例作用到稱之為多域類型的液晶顯示裝置上的情況。
多域系統(tǒng)是指在液晶的伸展方向中產(chǎn)生的電場(橫向電場)。在該多域系統(tǒng)中,在不同的方向中產(chǎn)生橫向電場的每個區(qū)域形成在每個像素區(qū)域中,使得液晶分子的扭轉(zhuǎn)方向從一個區(qū)域到另一區(qū)域倒轉(zhuǎn),因此能夠提供消除當例如從每個顯示區(qū)域的右側(cè)和左側(cè)看過去出現(xiàn)的顯示顏色的差異的優(yōu)點。
圖36是對應(yīng)于例如圖1的視圖。通過重復(fù)將像素電極PX在相對于一個方向成θ角度(在P型液晶的情況中,如果定位膜的拓印方向確定為與漏極信號線的方向一致,5~40°對于角度θ是合適的)的傾斜方向中延伸的工藝,將設(shè)置成在圖36中的一個方向上延伸和在與該方向垂直的方向中并列的錐形像素電極PX形成為鋸齒形狀,然后使得像素電極PX彎曲-2θ角度并且在彎曲方向中伸展該像素電極PX。
由于浮動傳導(dǎo)層FTC對應(yīng)地以與這些像素電極PX相似的形狀形成,浮動傳導(dǎo)層FTC和像素電極PX分別以鋸齒形形成,但設(shè)置成彼此相互平行。
在這種情況中,由于反電極CT形成在除了像素區(qū)域的邊界以外的全部區(qū)域上,僅僅通過設(shè)置以上述方式構(gòu)成的像素電極PX和傳導(dǎo)層FTC,使得像素電極PX和傳導(dǎo)層FTC重疊在反電極CT上,就可以實現(xiàn)多域系統(tǒng)的優(yōu)點。
具體講,已經(jīng)證實在像素電極PX的每個彎曲部分與反電極CT之間產(chǎn)生的電場完全相當于在像素電極PX的每個其他部分與反電極CT之間產(chǎn)生的電場。在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中,像素電極PX的每個彎曲部分與反電極CT之間的區(qū)域稱為旋轉(zhuǎn)位移區(qū)域,其中液晶分子的扭轉(zhuǎn)方向變得隨機和出現(xiàn)不透光的區(qū)域。
因此,實施例7具有的優(yōu)點為在像素電極PX的任何彎曲部分的附近不出現(xiàn)光透過率降低的問題。
盡管在實施例7中,像素電極PX形成為在圖36的x方向中延伸,但是像素電極PX也可以形成為在圖36的y方向中并列和在像素電極PX中提供彎曲部分,使得可以實現(xiàn)多域系統(tǒng)的優(yōu)點。
在實施例7中,彎曲部分設(shè)在像素電極PX中,因此可以實現(xiàn)多域系統(tǒng)的優(yōu)點。
但是,在像素電極PX至少形成在除了顯示區(qū)域的邊界以外的整個區(qū)域的結(jié)構(gòu)中,例如如圖28所示,反電極CT形成為在一個方向內(nèi)延伸和在與該方向垂直的方向中并列,毫無疑問每個反電極CT中可以設(shè)有彎曲部分,使得可以實現(xiàn)多域系統(tǒng)的優(yōu)點。
<實施例8>
圖37是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個實施例的平面圖。圖38是沿圖37中的直線38-38的剖視圖。
圖37和38表示比實施例5更完善的結(jié)構(gòu)。在圖37和38中,與圖1至2中所示的同樣符號表示與實施例1中同樣的材料。
首先,實施例8的結(jié)構(gòu)與實施例1的不同之處在于,起反電極作用的傳導(dǎo)層FCT作為浮動傳導(dǎo)層形成在反電壓信號線CL和像素電極PX之間。
換句話說,如圖38所示,該傳導(dǎo)層FCT形成在基礎(chǔ)絕緣膜UI的下面,該基礎(chǔ)絕緣膜UI形成在反電壓信號線CL和柵極信號線GL的層的下面。
如圖37中所示,反電壓信號線CL重疊在由例如ITO等透光傳導(dǎo)層形成的傳導(dǎo)層FCT的邊緣區(qū)域上,并且基礎(chǔ)絕緣膜UI夾在它們中間。
在該結(jié)構(gòu)中,通過調(diào)整基礎(chǔ)絕緣膜UI的厚度,可以使得傳導(dǎo)層FCT的電位更接近反電壓信號線CL的,因此,盡管其處于浮動狀態(tài),該傳導(dǎo)層FCT可以起到反電極的作用并控制液晶顯示的光透過率。
通過采用該結(jié)構(gòu),能夠減少短路缺陷,在實施例1中,由于像素電極PX在反電極CT上的重疊區(qū)域大,很可能在反電極CT和像素電極PX之間發(fā)生短路。
如圖38所示,由薄膜晶體管TFT驅(qū)動的電容具有由電容CT和電容Cstg組成的串-并聯(lián)結(jié)構(gòu),其中電容Ct是相對于反電壓信號線CL處于浮動狀態(tài)的反電極FCT的電容,而電容Cstg是傳導(dǎo)層FCT和相應(yīng)的像素電極PX之間的電容。因此,能夠減小受到薄膜晶體管TFT驅(qū)動的電容。
附帶地,在上面所述的每個實施例中,每個像素電極PX和反電極CT都由至少除了顯示區(qū)域的邊界以外的整個中間區(qū)域上的透光電極構(gòu)成,該顯示區(qū)域由漏極信號線DL和柵極信號線GL包圍,而其他電極重疊在透光電極上。
但是,毫無疑問可以在重疊在另一個電極上的一個電極的區(qū)域中提供開口,或者一個電極可以部分重疊在開口附近的另一個電極上。
其原因在于即使在該結(jié)構(gòu)中,在像素電極PX和反電極CT之間產(chǎn)生的電場(橫向電場)的分布沒有變化。
盡管在上述的每個實施例中,像素電極PX和反電極都由透光電極形成,當然不透光電極也可以用來作為像素電極PX和反電極中的任何一個。
換句話說,能夠采用另一個實施例,其中反電極由至少除了顯示區(qū)域的邊界以外的整個中間區(qū)域上的透光電極構(gòu)成,該顯示區(qū)域由漏極信號線DL和柵極信號線GL包圍,而由不透光電極構(gòu)成的像素電極重疊在反電極上。
即使液晶顯示裝置以這種方式構(gòu)成,任何實施例的技術(shù)優(yōu)點根本不會改變。
從前面的說明中可以清楚,在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置中,能夠減小驅(qū)動電壓和減小薄膜晶體管的負載電容。
雖然我們已經(jīng)顯示和說明了根據(jù)本發(fā)明的幾個實施例,應(yīng)當理解同樣不限于此,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說而是允許各種變化和改進,因此不希望限于這里所詳細表示和說明的,而是通過由所附權(quán)利要求的范圍所包含的來覆蓋所有這些改變和改進。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置,包括第一基底和第二基底,所述第一基底和第二基底之間設(shè)有液晶層;在所述第一基底上形成了多條柵極信號線、多條漏極信號線和多條反電極信號線;像素電極,經(jīng)薄膜晶體管與所述多條漏極信號線之一電連接;反電極,所述多條反電極信號線之一電連接;其中,所述像素電極和反電極都是透明的,所述像素電極形成在所述反電極上,所述像素電極和反電極之間有絕緣層,所述像素電極被以平面形式重疊了所述反電極;所述反電極信號線是不透明的,所述反電極信號線具有與所述柵極信號線平行的第一部分,以及與所述漏極信號線平行的第二部分;所述反電極具有直接與所述反電極信號線的第一部分和所述反電極信號線的第二部分重疊的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置,其特征在于所述反電極形成為相對于所述反電極信號線的下層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置,其特征在于所述反電極和像素電極都是由ITO組成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置,其特征在于所述反電極信號線的第一部分是靠近所述柵極信號線配置的,所述反電極信號線的第二部分則是靠近所述漏極信號線配置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的液晶顯示裝置,其特征在于所述反電極有兩個第二部分,每個第二部分是靠近像素區(qū)域中的不同漏極信號線配置的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示裝置,其特征在于所述反電極形成為相對于所述反電極信號線的下層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示裝置,其特征在于所述反電極和像素電極都是由ITO組成的。
全文摘要
液晶顯示裝置包括分別設(shè)在不同層中的像素電極和反電極,不同的層位于通過夾在其中的液晶彼此相對的每個透光基底的液晶側(cè)像素區(qū)域中。反電極使得在反電極和像素電極間產(chǎn)生有平行于透光基底的分量的電場。像素電極和反電極之一作為比另一個電極更接近液晶的層形成,另一個電極作為從一個電極重疊在其上至少一個區(qū)域的邊界向外伸出的透光電極形成。在像素電極和反電極間形成與每個像素電極和反電極電容耦合的傳導(dǎo)層。
文檔編號G02F1/13GK1680845SQ200510067278
公開日2005年10月12日 申請日期2000年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月21日
發(fā)明者小野記久雄, 米谷慎, 山本恒典, 平方純一, 仲吉良彰 申請人:株式會社日立制作所