專利名稱::液晶顯示面板、其制造方法和液晶顯示裝置的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及液晶顯示面板、面板的制造方法和液晶顯示裝置。技術背景液晶顯示(LCD)裝置具有厚度薄、重量輕和功耗低的優(yōu)點,應用于諸如視聽設備和辦公室自動設備的許多種設備中。圖15是LCD裝置的斷面圖。這種LCD裝置包括作為主要部件的LCD面板32和背光單元33。LCD面板32包括TFT(薄膜晶體管)基板34、相對基板36、液晶35和密封劑38。TFT基板34包括排列為矩陣形式的多個開關元件如TFT。相對基板36包括濾色器和黑矩陣等等。液晶35被安排在TFT基板34與相對基板36之間的空間中。TFT基板34和相對基板36中的每一個包含有偏振板37。密封劑38提供在LCD面板32的周圍。如圖16所示,TFT基板34包括掃描線41、數(shù)據(jù)線43和公共線42。TFT包括柵電極、漏電極和源電極。柵電極與掃描線41相連,漏電極與數(shù)據(jù)線43相連,以及源電極與像素電極39相連。公共線42是將確定的公共電壓施加到公共電極40的布線。如圖16所示,TFT基板34具有其中TFT排列成矩陣形式的顯示區(qū)44,和在顯示區(qū)44周邊的端子區(qū)45。端子區(qū)45包括端子塊45a,用作掃描線41的掃描線輸入端子(第一輸入端子),和端子塊45b,用作數(shù)據(jù)線43的數(shù)據(jù)線輸入端子(第二輸入端子)。結果,從端子塊45a中的第一輸入端子輸入的掃描信號,流過掃描線41進入TFT的柵電極對這個TFT進行接通/斷開的控制。從端子塊45b中的第二輸入端子輸入的數(shù)據(jù)信號流過數(shù)據(jù)線43進入TFT的漏電極。然后,當TFT進入接通狀態(tài)時,輸入到漏電極的數(shù)據(jù)信號通過源電極施加到像素電極39。結果在像素電極39與公共電極40之間產(chǎn)生電場,這個電場使液晶分子旋轉。來自背光單元33的光線穿過面板的透射率取決于液晶分子的旋轉角度。在圖15中,符號E表示像素電極39和公共電極40之間的電場。粗線箭頭Kl指示來自背光單元33的光線,粗線箭頭K2指示透射LCD面板32的光線。因為像素中的多個TFT被連接至掃描線41和數(shù)據(jù)線43,所以每個TFT與端子區(qū)的45的距離隨像素的位置而各不相同。點A處的像素在圖16中舉例表示為位置靠近端子區(qū)45的像素。點B處的像素在圖16中舉例表示為位置遠離端子區(qū)45的像素。在下文中,位置靠近端子區(qū)45的像素描述為點A,而位置遠離端子區(qū)45的像素描述為點B。從端子塊45a中的第一輸入端子輸入的掃描信號Sl在流過掃描線41期間因為線的電阻而呈現(xiàn)出"延遲"、"信號波形失真"和"信號電平下降"。在圖16中,掃描信號Sla指示處于點A的掃描信號Sl,掃描信號Slb指示處于點B的掃描信號Sl。類似地,從端子塊45b中的第二輸入端子輸入的數(shù)據(jù)信號S2在流過數(shù)據(jù)線43期間因為線的電阻而呈現(xiàn)"延遲"、"信號波形失真"和"信號電平下降"。在圖16中,數(shù)據(jù)信號S2a指示處于點A的數(shù)據(jù)信號S2,數(shù)據(jù)信號S2b指示處于點B的數(shù)據(jù)信號S2。在圖17A中,垂直軸表示點A的掃描信號Sla、數(shù)據(jù)信號S2a和公共電壓S3的值,水平軸表示時間。在圖17B中,垂直軸表示點B的掃描信號Slb、數(shù)據(jù)信號S2b和公共電壓S3的值,水平軸表示時間。如圖17A所示,點A的掃描信號Sla和數(shù)據(jù)信號S2a的波形顯示幾乎與從端子塊45a中的第一輸入端子輸入的波形相同的矩形。另一方面,如圖17B所示,點B的掃描信號Slb和數(shù)據(jù)信號S2b的波形與如圖17A所示的輸入到端子塊45b中的第二輸入端子的波形相比呈現(xiàn)"延遲"、"信號波形失真"和"信號電平下降"。同時,圖17A和17B中的符號Va、Vb分別表示像素電極39與公共電極40之間的最大電壓差,并且顯示出V&Vb的幅度關系。在下文中,掃描信號和數(shù)據(jù)信號的"延遲"、"信號波形失真"和"信號電平下降"統(tǒng)稱為"信號退化"。圖18說明柵電壓對漏電流的特性。因為掃描線41與TFT的柵電極相連,所以掃描信號S1的信號電平的起伏引起柵電壓的起伏。隨著柵電壓的起伏,漏電流表現(xiàn)出不同的值。像素電極39和公共電極40形成電容器的一對電極。由此,當流入像素電極39的漏電流變化時,電容器的充電電壓和充電時間變得不同。由于這個充電電壓的差別,不同像素的液晶分子暴露在不同的電場強度中,因此在像素間引起透射率的差別。因為數(shù)據(jù)線43具有類似于掃描線41的電阻,所以流入TFT的漏電流取決于從端子塊45b中的第二輸入端子到TFT的布線電阻而呈現(xiàn)不同的值。因此,由于掃描信號Sl和數(shù)據(jù)信號S2的延遲等,像素之間的透射率是不同的。由此,圖16中所示的TFT基板34的透射率部分地下降,例如,按左上、左下、右上和右下的順序下降。因此TFT基板34呈現(xiàn)不均勻的透射率分布。所以即使背光單元33以均勻亮度(brightness)對TFT基板34的表面進行照射,LCD裝置也呈現(xiàn)取決于透射率分布的顯示輝度(luminance)分布。為了解決上述問題,一種可能方法是按照透射率分布控制背光單元的亮度分布,從而減少顯示輝度的不均勻分布。例如,在具有邊緣光系統(tǒng)的背光單元的LCD裝置中,一種通過改變光導板中的反射器密度來改善顯示輝度分布的均勻性的方法,披露在曰本專利申請?zhí)卦S公開NO:Hei6-313883(文獻l)中。改善LCD裝置的顯示輝度分布的均勻性的另一種方法,包括控制燈的亮度的電路,和根據(jù)顯示數(shù)據(jù)計算燈的亮度校正系數(shù)的電路,披露在日本專利申請?zhí)卦S公開NO:2006-330187(文獻2)中。圖16中的TFT基板34具有所謂的一側提取結構,其中端子區(qū)45配置在LCD面板32周圍的一側上。另一方面,TFT基板34也可以具有所謂的雙側提取結構,其中掃描線41和數(shù)據(jù)線43分別被劃分成左側和右側,或者上側和下側,而端子區(qū)45則分別安排在左側和右側上,或者上側和下側上。在這種結構中,從端子區(qū)45到最遠的TFT的距離變得較短,因此,由布線電阻引起的信號下降變得較小。此外,LCD裝置的不均勻顯示輝度分布除了因上述掃描線41和數(shù)據(jù)線43的布線電阻的存在以外,也因光源例如背光單元的不均勻亮度分布而引起。關于這個問題,日本專利申請?zhí)卦S公開NO:2001-33782(文獻3)提出一種方法控制LCD裝置的透射率分布以使平面光源的不均亮度分布能得以補償。順便說一下,作為LCD裝置的圖像質量性能之一的顯示輝度的均勻性有時候在在技術規(guī)范(specification)中通過指定全襯度顯示模式(foilcontrastdisplaymode)的輝度均勻性表示。但是,關于醫(yī)學應用的顯示裝置的圖像質量,建立了與常規(guī)液晶電視不同的一些特定標準值(或要求值),如表1所示,如DIN(德國的工業(yè)標準DeutschlnstitutfUrNormunge.V.)、AAPM(美國醫(yī)學物理學會的標準AmericanAssociationofphysicistsinMedicine)等等。例如,這些規(guī)則要求在半色調顯示模式中的高均勻性輝度,以便從X射線圖片中找出受影響的部分。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>因此,對于也要應用于醫(yī)學用途的LCD裝置,不僅在全襯度顯示模式而且在半色調顯示模式中都要求均勻的輝度。但是,由上述信號退化引起的透射率差別在半色調顯示模式中比在全襯度顯示模式中變得更為嚴重。因此,產(chǎn)生了半色調顯示模式的輝度均勻性變得低于標準規(guī)格的問題,雖然全襯度顯示模式的輝度均勻性還在標準范圍內(nèi)。圖19表示LCD面板的電壓對透射率的特性。LCD面板的全襯度顯示模式通常設置在電壓-透射率特性變得平坦的電壓區(qū)Rl內(nèi)。但是,在這種設置中,半色調顯示模式的電壓區(qū)進入電壓-透射率特性陡峭地變化的區(qū)域R2。因為在區(qū)域R2內(nèi)信號退化的影響變得更加嚴重,所以顯示輝度分布的不均勻性在半色調顯示模式中也變得較大。圖20A說明分隔成多個區(qū)的TFT基板34的表面。圖20B表示在全襯度顯示模式中的每一區(qū)域的透射率,而圖20C表示在半色調顯示模式中的每一區(qū)域的透射率。如圖20B所示,當以全襯度顯示模式顯示時,每一區(qū)域透射率的差別不太大。但是如圖20C所示,當以半色調顯示模式顯示時,遠離端子區(qū)45的區(qū)域c和區(qū)域f的透射率與靠近端子區(qū)45的區(qū)域a和d相比,有更顯著的下降趨勢。對于這個問題,可應用在上述專利文獻1中披露的方法,即調整光源的亮度,以便使半色調顯示模式中的輝度變得均勻。但是,如果這樣調整的LCD以全襯度顯示模式工作,則將引起輝度分布明顯的不均勻性。這是因為調整光源亮度使半色調顯示模式中的輝度變得均勻,等效于使光源的亮度分布不均勻。因此,當LCD面板以全襯度顯示模式工作時,來自不均勻亮度分布的光源的光線正是按它本來的樣子透射的。根據(jù)上述專利文獻2的方法,即使當LCD面板的透射率分布在全襯度顯示模式和半色調顯示模式之間表現(xiàn)為不同時,LCD面板的透射率也能通過隨意控制光源的亮度分布來調整。但是,為了進行這種控制,需要很復雜的昂貴的光源控制器。輝度分布在半色調顯示模式與全襯度顯示模式之間不同的問題,即使在劃分掃描線41和數(shù)據(jù)線43的雙側提取結構中也不能解決,因為在任何情形下布線電阻不會消失。在上述專利文獻3中,披露了控制LCD裝置的透射率分布的方法,包括確定液晶層的厚度、透光區(qū)的比率和類似梳狀的電極的電極間距的方法。但是,因為這些方法只能適用于光源不均勻亮度分布的情形,所以它們不能解決由掃描線41和數(shù)據(jù)線43的布線電阻導致的、從而與光源亮度不均勻分布無關的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種在全襯度顯示模式和半色調顯示模式兩種模式中都能在整個平面上有均勻的輝度分布的LCD面板,該LCD面板的制造方法以及LCD裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例方面的LCD面板包括與配備有輸入端子的布線相連的TFT;與TFT相連的像素電極;以及與像素電極相對的公共電極,其中,取決于信號從輸入端子流過布線至TFT而引起的信號退化量,調整像素電極與公共電極之間的電極間距。從下面結合附圖所作的詳細描述中,對本發(fā)明的典型特點和優(yōu)點將會看得更清楚,附圖中圖1是根據(jù)第一實施例的LCD裝置的結構的斷面圖;圖2是根據(jù)第一實施例的TFT基板的結構的頂視圖;圖3是根據(jù)第一實施例的TFT基板的一個像素的結構的頂視圖;圖4A和4B是根據(jù)第一實施例的TFT基板的一個像素的結構的斷面圖;圖5A和5B是根據(jù)第一實施例的處于離掃描線或數(shù)據(jù)線的輸入端子較遠和較近的區(qū)域中的像素部分的斷面圖和頂視圖;圖6A至6E是說明根據(jù)第一實施例TFT基板的制造方法部分的工藝斷面圖;圖7A至7E是顯示根據(jù)第一實施例TFT基板的一部分制造方法的步驟斷面圖;圖8表示根據(jù)第一實施例的LCD裝置的效果,示出電極間距比與透射率之間的相互關系;圖9A至9E是根據(jù)第二實施例TFT基板的制造方法的工藝斷面圖;圖IOA和IOB說明根據(jù)第二實施例的蝕刻步驟;圖11A和11B表示根據(jù)第二實施例的LCD裝置的效果,示出不同蝕刻步驟的透射率分布的變化;圖12A和12B是根據(jù)第三實施例的處于離掃描線或數(shù)據(jù)線的輸入端子較遠和較近的區(qū)域中的像素部分的斷面圖和頂視圖;圖13A至13C是根據(jù)第三實施例的相對基板的一部分制造方法的工藝斷面圖;圖14表示根據(jù)第三實施例的LCD裝置的效果,示出遲滯比(基板間距比)與相對透射率之間的相互關系。圖15是LCD裝置操作的斷面圖;圖16表示TFT基板的結構和信號延遲;圖17A和17B表示掃描信號和數(shù)據(jù)信號中的波形變化;圖18表示由掃描信號的電壓降引起的TFT的漏電流的變化;圖19表示液晶的電壓-透射率特性;以及圖20A至20C表示在全襯度顯示模式和半色調顯示模式中有關LCD裝置的透射率分布。具體實施方式下面將結合附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。在LCD裝置中,公知面內(nèi)切換(IPS)型通過在平行于TFT基板表面的方向對液晶施加電場而使LCD裝置具有寬視角。在IPS型裝置中,液晶的光學閾電壓Vc表示為公式(1):Vc=(兀xL/d)(K22/(s0xAs))1/2(1)這里,L:電極間距d:基板間隔K22:液晶的扭轉彈性系數(shù)So:真空介電常數(shù)AS:液晶的介電各向異性公式(1)表明如下的方法對于降低液晶的光學閾電壓VC是有效的減小像素電極與公共電極之間的電極間距L和擴大TFT基板和相對基板之間的基板間隔d??紤]LCD面板的驅動電壓與透射率之間的關系,當液晶的光學閾電壓Vc變得比較小時,對于同樣的驅動電壓,LCD面板的相對透射率會變得較大。然后,通過改變LCD面板的結構,由掃描線和數(shù)據(jù)線的布線電阻引起的信號退化所致的透射率分布的不均勻性能得到改善。為了這個目的,一種可能的方法是改變像素電極和公共電極寬度,使得對于其中因信號退化而透射率下降的區(qū)域的像素而言,像素電極與公共電極之間的電極間距L相對較小。另一種可能的方法是改變柱狀襯墊(spacer)的高度或絕緣膜的厚度,使TFT基板與相對基板之間的基板間隔d變得相對較大。下面將參考附圖進行詳細的描述。首先描述第一實施例。圖1是LCD裝置結構的斷面圖。LCD裝置1配備有背光單元7和LCD面板2,LCD面板2包括TFT基板3、相對基板5、液晶4和偏振板6。TFT基板3是一個在其上多個開關元件形成矩陣形式的基板,相對基板5是與TFT基板3相對的基板。液晶4夾在TFT基板3與相對基板5之間。偏振板6安排在TFT基板3和相對基板5上。背光單元7安排在TFT基板3的外面,并照射LCD面板2。圖2是TFT基板結構的頂視圖。雖然在圖2中TFT基板3沿水平方向為長度,但是高與寬的比可以選擇。TFT基板3包括掃描線11、公共線12和數(shù)據(jù)線17。多條掃描線11、公共線12和數(shù)據(jù)線17分別按預定的方向形成。在圖2中指示的情形是,掃描線11按水平方向形成,數(shù)據(jù)線17按垂直于掃描線11的方向形成,以及公共線12平行于掃描線11而形成。每一像素安排在由掃描線11和數(shù)據(jù)線17圍繞的區(qū)域,這些像素的集合形成顯示區(qū)8。提供有端子塊9a和端子塊9b的端子區(qū)9在顯示區(qū)8的周邊形成。掃描線11的輸入端子在端子塊9a中形成,數(shù)據(jù)線17的線輸入端子在端子塊9b中形成。圖3是TFT基板一個像素結構的頂視圖。圖4A是沿圖3中的線A-A'所得的斷面圖,圖4B是沿圖3中的線B-B'所得的斷面圖。像素包括在掃描線11與數(shù)據(jù)線17相交處附近形成的TFT16、類似梳狀的像素電極18和與這個像素電極18相對的公共電極13。像素電極18與TFT16的源電極相連,公共電極13與公共線12相連。另一方面,雖然附圖中未示,但在相對基板5上形成顏色層、黑矩陣和保護膜。顏色層包括進行彩色顯示的每一RGB顏色層,黑矩陣用來截斷光線使之不進入每一顏色層之間的間隙。保護膜保護顏色層和黑矩陣。沿預定方向進行研磨(rubbing)處理的對準膜(alignmentfilm)加在TFT基板3和相對基板5的表面上。柱狀襯墊安置在TFT基板3與相對基板5之間的間隙中,由此確定基板之間的間隔。液晶4填充在基板之間的間隙中。通過公共線12將固定的公共電壓施加到所有的公共電極13。當TFT16接通時,電位加到像素電極18,其在像素電極18與公共電極13之間產(chǎn)生水平電場。由于這個水平電場,液晶4在平行于基板的平面中進行扭轉轉變,因此透射率改變。如圖2所示,每一像素的透射率表現(xiàn)為不同,與由布線電阻引起的信號退化相應,這是因為從端子區(qū)9到每一像素的掃描線11和數(shù)據(jù)線17的長度是不同的。根據(jù)公式(1),當像素電極18與公共電極13之間的電極間距L較小時,則能得到相對較高的透射率,即使液晶的光學閾電壓Vc小。因此,在這個實施例中,電極間距L的設置與從端子區(qū)9到每一像素的距離有關。圖5A和5B說明沿圖3C-C'線所得的斷面圖和相關的頂視圖。圖5A說明點A像素部分的斷面圖和頂視圖,圖5B說明點B像素部分的斷面圖和頂視圖。像素電極18與公共電極13之間的電極間距L選擇為使點B像素的電極間距L2小于點A像素的電極間距L,(L^L2)。即使在點B像素電極18與公共電極13之間的電位差較小,通過選擇較小的電極間距L2,電場E2也能等于電場El(E1=E2)。因為像素間隔取決于顯示技術規(guī)范的觀點,所以在本實施例中采用改變像素電極18和公共電極13的電極寬度的方法。此外,也可以采用雙側提取結構,盡管在圖2中,端子塊9b放置在TFT基板3的一條長邊上,而端子塊9a放置在TFT基板3的一條短邊上。雖然在圖3中對于一個像素安排兩條公共線12,但是公共線12的數(shù)目和配置同樣不限制本發(fā)明。雖然在圖3、圖4A和圖4B中一個像素中安排兩個像素電極18和三個公共電極13,但像素電極18和公共電極13的數(shù)目和形狀不限制本發(fā)明。雖然在圖3、圖4A和圖4B中公共線12和公共電極13在同一層形成,但也能應用另一種結構,其中公共電極13在層間絕緣膜19的上層形成,并且公共電極13和公共線12相互連接。假如這樣,經(jīng)過層間絕緣膜19形成接觸孔,公共電極13和公共線12經(jīng)過這個接觸孔連接。同時,公共電極13可用類似ITO(氧化銦錫)的透明導體形成。在該情形下,優(yōu)點是即使公共電極13的寬度較寬也不減小透光區(qū)的面積。即使圖4A中的TFT16被描述為倒置的交錯(stagger)型(底柵電極型),其中源電極和漏電極在柵電極的上側形成,但TFT也可以是交錯型(頂柵電極型),其中源電極和漏電極在柵電極下側形成。雖然圖5說明的是其中像素電極18和公共電極13兩者寬度都變化的情形,但是另一種可能情形是其中通過改變或像素電極18或公共電極13中任一個電極的寬度,改變像素電極18與公共電極13之間的電極間距L。下面將參見圖6和圖7的工藝斷面圖描述本實施例制造TFT基板的方法。圖6A至6E和圖7A至7E是點A和點B處的TFT基板的一部分制造步驟的流程斷面圖。此外,圖6和圖7的左側表示圖2中點A的像素的一部分,右側表示圖2中點B像素的一部分。首先將參見圖6A至6E描述公共電極13的成形過程。將作為掃描線11、公共線12和公共電極13材料的Cr金屬20a等,利用濺射方法等沉積在玻璃、塑料等絕緣基板10上。然后將抗蝕劑21涂敷在這個金屬20a上,此后使抗蝕劑21干燥(參見圖6A)。接著,利用曝光掩模22使抗蝕劑21圖形化(參見圖6B)。這個曝光掩模22具有透光的開口22a和22b,并且開口22b具有比開口22a大的開口寬度。開口22a對應于點A的公共電極13的電極寬度,而開口22b對應于類似點B處的較低透射率區(qū)中的公共電極13的電極寬度。在曝光完成之后,沒有曝光的一部分抗蝕劑22用顯影液除去,形成抗蝕劑圖形21a和21b(參見圖6C)。然后,以抗蝕劑圖形21a和21b為蝕刻掩模蝕刻金屬20a(參見圖6D)。之后,利用灰化(ashing)、有機溶液等除去抗蝕劑圖形21a和21b(參見圖6E)。結果,完成公共電極13a和13b。較高透射率區(qū)中的公共電極13a具有相應于抗蝕劑圖形21a的較窄的電極寬度Wcl。較低透射率區(qū)中的公共電極13b具有相應于抗蝕劑21b的較寬的電極寬度Wc2。然后,形成如圖4A所示的島狀半導體層15。雖然附圖中未示,但這一過程能按照下面的步驟完成。首先,采用等離子體CVD方法等形成柵電極絕緣膜14。作為一個例子,可使用氧化硅膜或氮化硅膜作為柵電極絕緣膜14。將非晶硅、多晶硅等沉積在這個柵電極絕緣膜14上,并且接著將抗蝕劑涂敷在非晶硅或多晶硅上。然后,在利用具有與半導體層15對應的開口的曝光掩模進行曝光之后,形成對應于半導體層15的抗蝕劑圖形。用抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模,通過干法蝕刻等蝕刻非晶硅、多晶硅等。結果,島狀半導體層15得以形成。下面將參見圖7A至7E描述數(shù)據(jù)線17、像素電極18等的制造步驟。將作為數(shù)據(jù)線17、像素電極、源電極和漏電極的材料的Cr金屬20b等利用濺射方法等在基板10上形成。之后,將抗蝕劑23涂敷在金屬20b上,并將抗蝕劑23干燥(參見圖7A)。然后,采用具有與數(shù)據(jù)線17、像素電極18、源電極和漏電極對應的開口的曝光掩模24進行曝光(參見圖7B)。這個曝光掩模24包括與像素電極18對應的開口24a和24b。開口24a對應于點A的像素電極18a的電極寬度,而開口24b對應于類似點B所處的較低透射率區(qū)中的像素電極18b的電極寬度。在曝光以后,利用顯影液將沒有曝光的一部分抗蝕劑23除去,然后,形成抗蝕劑圖形,如與開口24a對應的抗蝕劑圖形23a和與開口24b對應的抗蝕劑圖形23b(參見圖7C)。然后,采用抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模對金屬20b進行蝕刻(參見圖7D)。之后,利用灰化、有機溶液等除去抗蝕劑圖形23a和23b(參見圖7E)。結果,在較低透射率區(qū)中形成的與像素電極18b的抗蝕劑圖形23b對應的電極寬度Wp2,變成寬于在較高透射率區(qū)中形成的與像素電極18a的抗蝕劑圖形23a對應的電極寬度Wpl。因此,在較低透射率區(qū)中的公共電極13b與像素電極18b之間的電極間距L2能夠小于較高透射率區(qū)中的公共電極13a與像素電極18a之間的電極間距Lj。在如上所述形成像素電極18以后,由TFT16的源電極和漏電極作為曝光掩模經(jīng)過曝光形成抗蝕劑圖形,然后,采用這個抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模通過干法蝕刻等蝕刻半導體層15,形成這個TFT的溝道。之后,利用等離子體CVD方法等形成如圖4B所示的層間絕緣膜19,包括氧化硅膜、氮化硅膜等。另一方面,在絕緣基板上形成相對基板5,接著形成每一RGB顏色的顏色層、黑矩陣、保護膜和柱狀襯墊。每一RGB顏色的顏色層與每一像素區(qū)對應形成,黑矩陣則在每一顏色層之間的區(qū)域中形成。之后,形成保護膜覆蓋顏色層和黑矩陣,并在保護膜上形成柱狀襯墊。然后,將聚酰亞胺溶液作為對準膜的材料利用印刷機涂敷在TFT基板3和相對基板5上,然后烘烤。經(jīng)過燒烤的對準膜的表面用纏繞在旋轉的金屬滾筒上的研磨布等單向研磨,由此對對準膜進行研磨處理。然后,將光固化的密封劑或熱固化的密封劑將在基板之一上,液晶滴落到由密封劑包圍的區(qū)域。此后,TFT基板3和相對基板5兩個基板重疊地放在一起,并對密封劑進行紫外線固化或熱固化處理,由此TFT基板3和相對基板5結合在一起。上面的步驟完成LCD面板2的制造。通過將背光單元7與用上述方法制造的LCD面板2進行組合,制成LCD裝置1。圖8表示這種LCD裝置的透射率的測量結果。水平軸表示電極間距比,垂直軸表示相對透射率。在測量中,結果是相對于緊靠顯示區(qū)8中心的像素的電極間距和透射率的參考值而測得的。圖8示出相對透射率隨著電極間距比變得較小而變得較高。這個結果表示因掃描線11和數(shù)據(jù)線17的布線電阻引起的透射率的下降能通過控制電極間距L得到補償。通過與公共電極13的電極寬度對應的曝光掩模22的開口22a和22b的大小,與像素電極18b的電極寬度對應的曝光掩模24的開口24a和24b的大小,抗蝕劑21和23的涂敷條件,曝光條件,顯影條件等的變化,可以調整該電極間距L。電極間距L的控制目標能通過下面考慮了實際LCD面板2中透射率變化的公式進行計算。如果以T,表示相對接近端子區(qū)9的像素的透射率,以T2表示相對遠離端子區(qū)9的像素的透射率,則相對透射率T/T,表示如下T產(chǎn)axsin2(2xij/i)T2=axsin2(2xn/2)T2/T產(chǎn)sin2(2xvj/2)/sin2(2xij/,)(2)oc=l/2xsin2(丌xAnxd/入)XK:液晶的旋轉角An:液晶的折射率各向異性d:基板間隔入光的波長另一方面,下面的關系式在有關IPS的基本公式(1)的基礎上能成立,其中,相對接近端子區(qū)9的像素的電極間距是L,,相對遠離端子區(qū)9的像素的電極間距是L2。K22xd2v];/dz2-SoxAsx(V/L,)2xsin(v)^)xcos(i)/')K22xd\|//dz=SoxAsx(V/L2)xsin(v(/2)xcos(\)/2)因此,電極間距比L2/L,表示為L2/Li-((sin(ij/2)xcos(vj/2))/(sin(Vj/i)xcos(xi;i)))"2(3)與相對透射率T2/Ti—致的v]/i和化由公式(2)確定。假設M/,和vj/2以后,電極間距比L2/L,能根據(jù)公式(3)進行計算。在具有圖8特性的LCD面板的情形下,曲線的斜率接近-7。因此,例如,如果假定每一像素的TFT16的特性固定的話,則近似15%的相對透射率T/^意味著電極間距比L2/L,應當調整為減小僅2.2%。利用上述實施例,可以提供在全襯度顯示模式和半色調顯示模式兩種模式中在整個顯示區(qū)域上透射率的均勻性都得到改善的LCD面板和LCD裝置。隨后,將參見圖9至11描述根據(jù)第二實施例的LCD面板和LCD裝置。在前面描述的第一實施例中,像素電極18和公共電極13之間的電極間距L通過改變曝光掩模22和24上的開口22a、22b、24a和24b的大小進行調整。相反,在第二實施例中,通過改變蝕刻條件來進行調整電極間距L,而不改變曝光掩模22和24上的開口22a、22b、24a和24b的大小。在下文中,將參見圖9A至9E的工藝斷面圖描述本實施例中和制造TFT基板3的方法。圖9是在點A和點B的像素處的制造TFT基板3的部分步驟的工藝斷面圖。圖9的左側表示圖2中點A的像素部分,圖9的右側表示圖2中點B的像素部分。如第一實施例那樣,首先將作為掃描線11、公共線12和公共電極13的材料的Cr金屬20a等,利用濺射方法等沉積在玻璃、塑料等絕緣基板10上。然后將抗蝕劑21涂敷在這個金屬20a上,之后使抗蝕劑21干燥(參見圖9A)。然后,利用具有開口22c(對于點A和點B的像素電極18與公共電極13,開口22c的大小相同)的曝光掩模22,使抗蝕劑21曝光(參見圖9B)。此后,利用顯影液將未曝光的抗蝕劑21除去,由此形成抗蝕劑圖形21c(參見圖9C)。然后,將基板10浸漬在蝕刻劑中,采用抗蝕劑圖形21c作為蝕刻掩模蝕刻金屬20a。當基板10浸漬在蝕刻劑中時,將類似點A的具有較高透射率的一部分基板10首先浸入蝕刻劑。當從蝕刻劑取出基板10時,同時取出整個基板10(參見圖9D)。之后,利用灰化、有機溶液等除去抗蝕劑21。這樣,形成具有電極寬度Wcl的公共電極13a和具有電極寬度Wc2的公共電極13b(參見圖9E)。圖10A和10B說明基板10浸入蝕刻劑的過程。圖10A表示基板10從點B側浸入蝕刻劑的情形,圖10B表示基板10從點A側浸入蝕刻劑的情形。因此,當基板10浸漬在蝕刻劑中時,通過使點A和點B之間浸漬的定時不同,可以使得點A和點B的蝕刻持續(xù)時間不同。在這個實施例中,如圖IOB所示,采用的是基板10從點A側浸入蝕刻劑的情形。因此,像素越靠近點A,蝕刻時間變得越長,在抗蝕劑21下面金屬20a進一步過蝕刻,因而公共電極13a的電極寬度Wcl變得窄于公共電極13b的電極寬度Wc2。公共電極13a的較窄的電極寬度Wcl意味著在公共電極13a與像素電極18之間的電極間距L加寬。接著,通過附圖未示的步驟,產(chǎn)生半導體層15、數(shù)據(jù)線17、源電極、漏電極和像素電極18。首先,利用等離子體CVD方法等,形成包括氧化硅膜、氮化硅膜等柵電極絕緣膜14。在非晶硅或多晶硅沉積在這個柵電極絕緣膜14上以后,將抗蝕劑涂敷在非晶硅、多晶硅等層上。然后,利用具有與半導體層15對應的開口的曝光掩模使基板曝光,形成與這個半導體層15對應的抗蝕劑圖形。采用這個抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模通過干法蝕刻等蝕刻非晶硅、多晶硅等。結果,可以形成島狀半導體層15。然后,通過采用濺射的方法等,形成將成為數(shù)據(jù)線17、源電極、漏電極和像素電極18的金屬Cr等。進行蝕刻,使得蝕刻時間存在差別,類似于公共電極13的情形。因此,例如靠近端子區(qū)9類似點A的像素電極18的電極寬度可以比較窄。此后,利用與第一實施例同樣的方法形成LCD面板2。因而,通過引入蝕刻時間差,使得在較高透射率的顯示區(qū)中的公共電極13和像素電極18的電極寬度較窄,可以獲得與第一實施例類似的效果。為了證實引入上述蝕刻時間差的方法的效果,對通過這個方法制造的TFT基板3的透射率分布進行了測量。圖11A和11B示出LCD面板2的相對透射率分布,相對于靠近顯示區(qū)8的中心的像素測量相對透射率。圖11A表示基板10首先從遠離端子區(qū)9的區(qū)域浸入蝕刻劑時的相對透射率,圖11B則表示基板10首先從緊靠端子區(qū)9的區(qū)域浸入蝕刻劑時的相對透射率。圖IIA表明首先從較低透射率區(qū)域浸入蝕刻劑的基板IO相對透射率變化較大。這是因為較低透射率區(qū)域存在著更顯著的過蝕刻,因此,較低透射率區(qū)域(右側區(qū)域)中的公共電極13與像素電極18之間的電極間距比較高透射率區(qū)域(左側區(qū)域)的電極間距變得較寬,從而增大了這些區(qū)域之間的透射率差別。另一方面,圖IIB表明當基板首先從較高透射率區(qū)域浸入蝕刻劑時,相對透射率在整個顯示區(qū)呈現(xiàn)均勻性。這是因為較高透射率區(qū)域(左側區(qū)域)存在更顯著的過蝕刻,因此,這個區(qū)域中的公共電極13與像素電極18之間的電極間距比較低透射率區(qū)域(右側區(qū)域)中的電極間距變得較寬,從而減小這些區(qū)域之間的透射率差別。通過上述實施例,可以提供在全襯度顯示模式和半色調顯示模式兩種模式中在整個顯示區(qū)域上透射率的均勻性都得到改善的LCD面板和LCD裝置。下面將描述第三實施例。在前面所述的第一和第二實施例中,透射率通過改變像素電極18與公共電極13之間的電極間距L而調整。相反,在第三實施例中,透射率通過改變TFT基板3與相對基板5之間的基板間隔d來調整。如從公式(l)了解到的,當TFT基板3與相對基板5之間的基板間隔d較大時,液晶的光學閾電壓Vc變得較小,因此,對于同樣施加的電壓,LCD面板的透射率整體上較高。TFT基板3與相對基板5之間的基板間隔d通常由在相對基板5上形成的抗蝕劑圖形的柱狀襯墊來確定。因此,在本實施例中,抗蝕劑圖形的高度根據(jù)距端子區(qū)9的圖形距離來調整。圖12A是靠近端子區(qū)9點A的像素的斷面圖和頂視圖,圖12B則是遠離端子區(qū)9點B的像素的斷面圖和頂視圖。如圖12A所示,點A像素的基板間隔d是較小的間距d,。結果是液晶4受到較大的取向約束力fl。另一方面,如圖12B所示,點B像素的基板間隔d是較大的間隔d2。結果是液晶4受到較小的取向約束力f2。因此,即使在同樣條件下進行研磨處理,但取向約束力f還是隨基板間隔d而變化。這個取向約束力f對液晶4的旋轉角度有影響,而這里的旋轉角決定透射率。所以透射率能通過改變基板間隔d來調整。柱狀襯墊29c和29d可在TFT基板3上形成,或者可同時在相對基板5和TFT基板3上形成。在其他修改中,柱狀襯墊29c和29d的高度為常數(shù),TFT基板3和相對基板5之間的基板間隔d可以通過改變基板上的薄膜厚度而變化,如TFT基板3上的層間絕緣膜19、平面化層和對準膜,以及相對基板5上的黑矩陣、保護膜和對準膜。下面將描述采用改變柱狀襯墊29c和29d的高度的制造LCD面板2的一個例子。圖13A至圖13C是制造這個LCD面板的一部分步驟的工藝斷面圖。在這些圖中,點A的像素的斷面圖表示在圖13的左側,點B的像素的斷面圖則表示在圖13的右側。首先,每一RGB顏色的顏色層在玻璃、塑料等絕緣基板25上形成。此后,黑矩陣27在顏色層26之間的區(qū)域中形成,保護膜28在它的上面形成。接著,將光敏抗蝕劑29涂敷在保護膜28上,此后使抗蝕劑29干燥(參見圖13A)。然后,利用具有開口30a和30b的曝光掩模30將基板曝光(參見圖13B)。曝光以后,通過蝕刻方法將未曝光的抗蝕劑除去,形成抗蝕劑圖形(參見圖13C)。在掩模上,點A的開口30a設置為小于點B的開口30b。因為進入抗蝕劑29的光線在抗蝕劑29中進行散射,所以出現(xiàn)在垂直于入射方向的橫向上傳播的光線分量。由此,抗蝕劑29的曝光區(qū)域變成具有梯形形狀的曝光區(qū)29a和29b,其頂面分別對應于開口30a和30b。因為開口面積較小,所以在水平方向傳播的光能量在通過開口的總能量中的比率增加。因此,由于開口面積變得較小,正好在開口下面的抗蝕劑29中吸收的能量勢必會減小,所以曝光變得不充分。當在上述情形下蝕刻時,因較小開口面積而曝光不充分的曝光區(qū)29a的表面?zhèn)?開口30a傻lj)勢必會比較大開口面積下的曝光區(qū)29b的表面?zhèn)?開口30b側)更容易過蝕刻。因此,與較小開口面積下的曝光區(qū)29a對應的柱狀襯墊29c的高度變得小于與較大開口面積下的曝光區(qū)29b對應的柱狀襯墊29d的高度。接著,在按照上述步驟形成的TFT基板3和相對基板5上形成對準膜,然后對對準膜進行研磨處理。然后在一個基板上配備光固化或熱固化密封劑,然后將液晶滴落在被密封包圍的區(qū)域。在完成液晶滴落以后,將兩個基板重疊在一起,并進行密封劑的紫外線固化或熱固化。通過上述方法可以形成LCD面板2。在將通過上述方法制成的LCD面板2與背光單元7組合起來以后,對顯示區(qū)8的每一部分的透射率進行了測量。圖14示出所測得的遲滯比(retardationratio)與相對透射率的相互之間的關系,也示出所測得的基板間隔比與相對透射率相互之間的關系,分別相對于靠近顯示區(qū)8的中心像素的基板間隔和透射率的參考值測量。在上文中,因為遲滯比是基板間隔乘以折射率的各向異性,所以遲滯比等效于基板間隔比。圖14表示基板間隔比與相對透射率成比例。因而,這個結果證明了因掃描線11或數(shù)據(jù)線17的布線電阻所引起的透射率差別能通過調整基板間隔d得以補償。這些柱狀襯墊29c和29d之間的垂直高度差別可以通過曝光掩模30的開口30a和30b的大小,以及通過在諸如抗蝕劑29的涂敷、曝光和顯影中的若干條件進行調整。因此,考慮實際LCD面板2中透射率變化,決定基板間隔比的目標值??梢杂上旅娴牡仁接嬎慊彘g隔比的值。當靠近端子區(qū)9的像素的透射率表示為T,、它的相應基板間隔表示為dp遠離端子區(qū)9的像素的透射率為T2和相應基板間隔為d2時,透射率T,和T2表示如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>這里<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>M/:液晶的旋轉角An:液晶的折射率各向異性人光的波長因此,相對透射率T/T,表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(4)由公式(4),可以計算符合T/Ti的Anx山和Anxd2。圖14中的斜率近似為10。因此,當較低透射率區(qū)域與較高透射率區(qū)域之間的相對透射率近似為15%時,假定每一像素的TFT16的特性相同,則相對遲滯比調整為近似1.5%。按此方式,透射率的調整成為可能。在第一和第二實施例中,改變公共電極13與像素電極18之間的電極間距,在第三實施例中,改變TFT基板3與相對基板5之間的基板間隔。但是,本發(fā)明不限于這些實施例。例如,改變電極間距和基板間隔的組合配置也是可以的。盡管在第一至第三實施例中描述了IPS型的LCD面板,但上述方法也能應用于其他類型的LCD面板,如VA(垂直對準)型面板。如上面已經(jīng)描述的,本發(fā)明可以提供在全襯度顯示模式和半色調顯示模式兩種模式中在整個顯示區(qū)域上透射率的均勻性都得到改善的LCD面板、制造該面板的方法、以及LCD裝置。盡管已參考實施例具體示出和描述了本發(fā)明,但本發(fā)明不限于這些實施例。本領域的技術人員將會了解,在不違背權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情形下,可進行各種形式和細節(jié)上的修改。權利要求1.一種液晶顯示面板,包括與配備有輸入端子的布線相連的TFT;與所述TFT相連的像素電極;以及與像素電極相對的公共電極,其中取決于信號從所述輸入端子流過所述布線至所述TFT所引起的信號退化量,調整像素電極和公共電極之間的電極間距。2.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板,其中相對透射率T/T,和電極間距比L2/L,滿足下面的等式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中,T,、1^和w分別表示相對靠近所述輸入端子的像素的像素透射率、公共電極與像素電極之間的電極間距和液晶旋轉角;T2、k和分別表示相對遠離所述輸入端子的像素的像素透射率、公共電極與像素電極之間的電極間距和液晶旋轉角。3.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板,其中通過改變公共電極寬度和像素電極寬度中的至少一個來調整公共電極與像素電極之間的電極間距。4.根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示面板,其中所述輸入端子是與所述TFT的柵電極相連的第一輸入端子;以及隨著所述第一輸入端子與所述TFT之間的距離的增加,將像素電極與公共電極之間的電極間距設置得較小。5.根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示面板,其中所述輸入端子是與所述TFT的漏電極相連的第二輸入端子;以及隨著所述第二輸入端子與所述TFT之間的距離的增加,將像素電極與公共電極之間的電極間距設置得較小。6.根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示面板,其中所述輸入端子是與所述TFT的柵電極相連的第一輸入端子和與所述TFT的漏電極相連的第二輸入端子;以及隨著所述第一輸入端子、所述第二輸入端子與所述TFT之間的距離的增加,將像素電極與公共電極之間的電極間距設置得較小。7.—種液晶顯示面板,具有夾在一對相對基板之間的液晶,所述液晶顯示面板包括-與配備有輸入端子的布線相連的TFT;與所述TFT相連的像素電極;與所述像素電極相對的公共電極,以及取決于信號從所述輸入端子流過所述布線至所述TFT所引起的信號退化量,調整像素電極與公共電極之間的電極間距。8.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板,其中基板間隔d,和d2滿足下面的關系式;T2/Tsin2(pxAnxd2)/sin2(J3xAiixd!)射相對地靠近所述輸入端子的像素的透射率是Tp所述像素處的基板間隔是山;相對地遠離所述輸入端子的像素的透射率是T2,所述像素處的基板間隔是4;禾口An表示液晶的折射率各向異性。9.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板,其中所述輸入端子是與所述TFT的柵電極相連的第一輸入端子;以及隨著所述第一輸入端子與所述TFT之間的距離的增加,將基板間隔設置得較小。10.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板,其中所述輸入端子是與所述TFT的漏電極相連的第二輸入端子;以及隨著所述第二輸入端子與所述TFT之間的距離的增加,將基板間隔設置得較小。11.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板,其中所述輸入端子是與所述TFT的柵電極相連的第一輸入端子和與所述TFT的漏電極相連的第二輸入端子;以及隨著所述第一輸入端子、所述第二輸入端子與所述TFT之間的距離的增加,將像素電極與公共電極之間的電極間距設置得較小。12.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板,其中設置限定一對基板的間隔的柱狀襯墊,通過改變柱狀襯墊的高度來調整所述基板的間隔。13.—種制造具有多個像素和一個輸入端子的液晶顯示面板的方法,所述像素安排成矩陣形式并且具有一對電極,所述輸入端子安排在基板的周邊中,并且向每一像素的所述電極提供信號,所述方法包括以下步驟形成將成為所述電極的材料的金屬膜;將抗蝕劑涂敷在金屬膜上;利用曝光掩模使所述抗蝕劑曝光,所述曝光掩模具有與一對所述電極的間距對應的開口,隨著所述電極與所述輸入端子之間的距離的增加,將所述電極的間距設置得較??;使抗蝕劑顯影以形成抗蝕劑圖形;以及利用所述抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模,蝕刻所述金屬膜。14.一種制造具有多個像素和一個輸入端子的液晶顯示面板的方法,所述像素安排成矩陣形式并且具有一對電極,所述輸入端子安排在基板的周邊,并且向每一像素的所述電極提供信號,所述方法包括以下步驟形成將成為所述電極的材料的金屬膜;將抗蝕劑涂敷在金屬膜上;在所述金屬膜上形成與所述電極對應的抗蝕劑圖形;以及通過首先從其中包括所述輸入端子的邊緣開始將基板浸入蝕刻劑,蝕刻上面具有所述抗蝕劑圖形的所述金屬膜。15.—種制造液晶顯示面板的方法,所述液晶顯示面板具有按照由襯墊限定的預定間隔相對的一對基板,對每一基板施加研磨處理,所述方法包括以下步驟在所述基板上形成供信號流動的布線;將抗蝕刻劑涂敷在所述基板上;按照所述預定高度形成抗蝕劑襯墊,包括以下過程利用具有開口的曝光掩模使所述抗蝕劑曝光,隨著距所述信號進入所述布線處的所述輸入端子的距離的增加,將所述開口設置得較大,以及使所述抗蝕劑顯影,以形成高度與所述開口的大小一致的抗蝕劑圖形。16.—種液晶顯示裝置,包括液晶顯示面板和提供穿透液晶顯示面板的光源的背光單元,所述液晶顯示面板包括與配備有輸入端子的布線相連的TFT;與所述TFT相連的像素電極;與像素電極相對的公共電極,其中,取決于信號從所述輸入端子流過所述布線至所述TFT所引起的信號退化量,調整所述像素電極與所述公共電極之間的電極間距。17.—種液晶顯示裝置,包括液晶顯示面板和提供穿透液晶顯示面板的光源的背光單元,所述液晶顯示面板包括與配備有輸入端子的布線相連的TFT;與所述TFT相連的像素電極;與像素電極相對的公共電極,其中,取決于信號從輸入端子流過所述布線至所述TFT所引起的信號退化量,通過改變所述公共電極和所述像素電極中的至少一個的電極寬度來調整所述像素電極與所述公共電極之間的電極間距。18.—種液晶顯示裝置,包括配備有一對相對基板的液晶顯示面板和提供穿透液晶顯示面板的光源的背光單元,所述液晶顯示面板包括與配備有輸入端子的布線相連的TFT;與所述TFT相連的像素電極;與像素電極相對的公共電極,其中,取決于信號從所述輸入端子流過所述布線至所述TFT所引起的信號退化量,調整所述基板的間隔。全文摘要本發(fā)明涉及液晶顯示面板、其制造方法和液晶顯示裝置。所述液晶顯示面板包括與配備有輸入端子的布線相連的TFT;與TFT相連的像素電極;和與像素電極相對的公共電極,其中,取決于信號從所述輸入端子流過所述布線至所述TFT所引起的信號退化量,調整像素電極與公共電極之間的電極間距。文檔編號G02F1/1362GK101276111SQ200810090019公開日2008年10月1日申請日期2008年3月31日優(yōu)先權日2007年3月30日發(fā)明者春日康二申請人:Nec液晶技術株式會社