專利名稱：具有高透光率和高開口率的液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置及其制造方法，特別涉及具有高透光率和高開口率的液晶顯示裝置及其制造方法。
由于有源矩陣型液晶顯示裝置的裝置性能的急速發(fā)展，有源矩陣型液晶顯示裝置被廣泛應(yīng)用于平面電視系統(tǒng)或便攜式計算機用的具有高信息量的監(jiān)示器這樣的應(yīng)用領(lǐng)域。
但是，現(xiàn)在所使用的有源矩陣型液晶顯示裝置中的TN顯示模式存在視場角窄、響應(yīng)特性慢、特別是在灰色標度動作中的響應(yīng)特性慢等根本性的問題。
為了解決上述的問題，人們提出了有關(guān)液晶顯示元件的新的多種概念。比如，一種方法是采用一個像素具有幾個子像素的多區(qū)域的TN結(jié)構(gòu)。另一方法是采用對液晶分子的物理特性進行補償?shù)腛CB(Optically CompensatedBirefringence，光學(xué)補償雙折射)模式。
但是，雖然多區(qū)域方式在提高視場角方面是非常有用的，然而為了形成多區(qū)域，其步驟是復(fù)雜的，對視場角的改善也是有限的。另外，雖然OCB模式方式在視場角特性和響應(yīng)速度方面具有優(yōu)良的電光學(xué)性能，但是其存在下述缺點，即難于通過偏壓穩(wěn)定地調(diào)節(jié)、維持液晶。
作為最近新的顯示模式，人們提出了使驅(qū)動液晶分子的電極全部形成于同一基板上的IPS(in-plane switching，平面內(nèi)切換)模式(M.oh-e,M.ohta,S.Aratani,and K.Kondo in“Proceeding of the 15th International DisplayResearch Conference(第15次國際顯示器研究會議會議錄)”，P.577 by Societyfor Information Display and the intrinsic of Television Engineer of Japan,1995)。


圖1為包括單位像素區(qū)域與包圍該區(qū)域的相鄰像素區(qū)域的已有的IPS模式的液晶顯示裝置的平面圖。
參照圖1，多個柵極總線11沿x軸方向的第1方向相互保持平行地排列于底部基板10上。多個數(shù)據(jù)總線15沿與x軸相垂直的y軸方向的第2方向相互保持平行地排列。多個柵極總線11和數(shù)據(jù)總線15成矩陣式排列，并確定多個單位像素區(qū)域。單位像素區(qū)域劃分為由一對相鄰的柵極總線和一對相鄰的數(shù)據(jù)總線的交叉而形成的區(qū)域。
多個柵極總線11和多個數(shù)據(jù)總線15通過設(shè)置于它們之間的柵極絕緣膜(圖中未示出)而相互絕緣。對置電極12分別按照在單位像素區(qū)域內(nèi)部具有比如四邊形框的形狀的方式形成。對置電極12按照柵極總線11的方式設(shè)置于底部基板面上。
像素電極14以夾有柵極絕緣膜(圖中未示出)的方式設(shè)置于對置電極12的頂部，按照將呈四邊形框的形狀的對置電極12所包圍的區(qū)域分割開的方式呈文字“I”的形式排列。像素電極14由將對置電極12所包圍的區(qū)域分割的y軸方向的腹部(web)14c、沿x軸方向與對置電極12疊置的第1邊緣(flange)14a和第2邊緣14b構(gòu)成。在這里，第1邊緣14a和第2邊緣14b按相互保持平行的方式排列。像素電極中的腹部14c沿與y軸方向保持平行的方式連接于第1邊緣14a和第2邊緣14b之間，其將由對置電極12所包圍的區(qū)域分為二個區(qū)域。
薄膜晶體菅16設(shè)置于柵極總線11和數(shù)據(jù)總線15的交叉部分。該薄膜晶體管16包括從柵極總線11延伸的柵極，從數(shù)據(jù)總線15延伸而形成的漏極，從像素電極14延伸的源極和形成于柵極頂部的溝道層17。
存儲電容器Cst由對置電極12和像素電極14疊置的部分形成。具有濾色片(圖1中未示出)的頂部基板(圖中未示出)以規(guī)定距離按對置方式設(shè)置于底部基板10上，這一點未在圖中示出。在這里，柵極總線11、對置電極12、像素電極14和數(shù)據(jù)總線15是由從鋁、鈦、鉭、鉻以及它們的組合而形成的組中選擇出的至少一種以上的金屬形成的。
下面參照圖1和圖2對上述的IPS模式的液晶顯示裝置的制造方法進行描述。
圖2為沿圖1中的Ⅱ-Ⅱ′線剖開的剖面圖，在底部基板10上按照比如2500～3500的厚度形成金屬膜。該金屬膜是由從上述的鋁、鈦、鉭、鉻以及它們的組合而形成的組中選擇出的至少一種以上的金屬形成的。接著，對該金屬膜的規(guī)定部分形成圖案，形成柵極總線11和對置電極12。在圖2中僅僅看到對置電極12。然后，在形成有柵極總線11和對置電極12的底部基板10的頂部形成柵極絕緣膜13。之后，在柵極絕緣膜13的規(guī)定部分上形成薄膜晶體管16中的溝道層17。此后，在形成有溝道層17的柵極絕緣膜13的頂部按照比如4000-4500的厚度形成鋁、鈦、鉭、鉻等這樣的不透明金屬膜。接著，在不透明金屬膜的規(guī)定部分形成圖案，形成像素電極14和數(shù)據(jù)總線15。在圖2中僅僅看到像素電極14。此后，在底部基板10的所形成體的表面上形成第1定向膜19。
在底部基板10上以規(guī)定距離d設(shè)置頂部基板20。在這里，在已有的液晶顯示裝置中，底部與頂部基板10、20之間的距離(下面稱為“盒間距(cellgap)”)d大于像素電極中的腹部14c(下面簡稱為“像素電極14”)與對置電極12之間的距離1。其原因是在像素電極14和對置電極12之間形成的電場具有與基板10、20的表面基本保持平行的形狀。
在與底部基板10相對的頂部基板20的內(nèi)側(cè)面上形成濾色片21。接著，在該濾色片21的頂部形成第2定向膜22。在這里，第1和第2定向膜19、22具有下述作用，該作用指在像素電極14和對置電極12之間未形成電場時，使液晶分子(圖中未示出)按照其長軸基本與基板10的表面保持平行的方式排列。然后，按照與柵極總線11成規(guī)定角度的方式對第1和第2定向膜19、22進行研磨(rubbing)處理。
雖然在圖中未示出，在底部基板10的外側(cè)面上設(shè)置有偏振片(圖中未示出)，在頂部基板20的外側(cè)面上設(shè)置有檢偏鏡(圖中未示出)。
在上述的IPS模式的液晶顯示裝置中，如果對柵極總線11中的任何一個施加掃描信號，對數(shù)據(jù)總線15施加顯示信號，則位于施加有信號的柵極總線11與數(shù)據(jù)總線15的交叉點附近的薄膜晶體管16導(dǎo)通。于是，數(shù)據(jù)總線15的顯示信號通過薄膜晶體管16而傳遞給像素電極14，連續(xù)對對置電極12施加共用信號。因此，在對置電極12和像素電極14之間形成電場。
此時，如圖2所示，由于對置電極12和像素電極14之間的距離1大于盒間距d，這樣在基板表面上形成基本平行狀的電場EF。由此，因其介電常數(shù)各向異性的特性，液晶內(nèi)的液晶分子(圖中未示出)的光軸沿與電場EF保持平行的方向扭轉(zhuǎn)。因此，使用者可從任何一個方向看到液晶分子的長軸，從而液晶顯示裝置的視場角得到改善。
但是，上述的IPS-LCD具有下述的問題。
首先，如圖1和2所示，在IPS模式的液晶顯示裝置中，在透光面、即在底部基板10上設(shè)置有由鋁等這樣的不透明金屬形成的對置電極12和像素電極14。由此，液晶顯示裝置的開口面積減小，透光率降低。另外，作為上述的結(jié)果，由于為了獲得適合的亮度而應(yīng)采用強的背景光，這樣會產(chǎn)生耗電量較大的問題。
為了解決這樣的問題，人們提出了用透明物質(zhì)形成對置電極12和像素電極14的方法。但是，雖然該方法可使開口率增加一點，然而透光率卻不怎么好。即，為了形成共面電場(in-plane field)，應(yīng)設(shè)定電極12、14之間的距離1大于盒間距d，為了獲得適合的較強的電場，電極12、14應(yīng)具有較大的寬度，比如10～20μm的寬度。但是，由于具有上述的結(jié)構(gòu)，雖然在電場12、14之間形成與基板基本保持平行的電場，然而位于具有較大寬度的電極12、14的頂部的大部分的區(qū)域的液晶未受到電場的影響，從而形成等電位面。由此，由于電極頂部的液晶分子保持初始的排列狀態(tài)，這樣透光率基本不會改善。
圖3為在具有圖1和圖2的結(jié)構(gòu)的已有的液晶顯示裝置中，在形成電場后表示模擬經(jīng)過一定時間的透光率的變化的結(jié)果的圖。在這里，頂部的曲線呈現(xiàn)透光率的變化，而底部的曲線呈現(xiàn)從對置電極和像素電極之間產(chǎn)生的等電力線的分布。另外，在圖3中，標號25表示液晶分子。液晶顯示裝置中的對置電極和像素電極為不透明金屬，對置電極和像素電極之間的距離約為20μm，像素電極和對置電極的寬度分別約為10μm，盒間距約為4.5μm，第1定向膜中的研磨軸與電場之間的夾角約為22°。另外施加于像素電極上的電壓為8V。
從圖3可知，在施加電壓經(jīng)過100ms的時間后，呈現(xiàn)約23％的透光率，在施加電壓經(jīng)過100ms的時間之前，呈現(xiàn)約20％以下的透光率。
另外，按照上述的模擬結(jié)果，如圖3所示，在形成電場時，對置電極12和像素電極14由不透明的物質(zhì)形成，這樣光不能透過。
另一方面，即使在對置電極12和像素電極14由具有上述寬度的透明物質(zhì)形成的情況下，基本與圖3的模擬結(jié)果相同，在電極12、14的頂部，電場的強度仍很微弱，等電位線的密度較小。因此，存在于兩個電極的頂部處的液晶分子基本不能運動，兩個電極的頂部的透光率接近為“0”。根據(jù)這樣的結(jié)果可知，即使在將兩個電極12、14制作為具有上述寬度的透明電極的情況下，仍可呈現(xiàn)與制作成不透明電極的場合基本相同的透光率。
另外，在上述的液晶顯示裝置的制造方法方面，由于對置電極12與柵極總線11同時形成，像素電極14與數(shù)據(jù)總線15同時形成，這樣對置電極12和像素電極14相對底部基板10的表面、或柵極絕緣膜13的表面具有3000以上的高度。由于上述的對置電極12和像素電極14的高度，液晶顯示裝置中的底部基板10的表面具有過大的高度差，這樣需要單獨的保持平整的處理步驟。如果未同時采用這樣的保持平整的處理步驟，則難于進行以后要進行的定向膜的研磨步驟。
因此，本發(fā)明的目的在于改善液晶顯示裝置的開口率、同時增加其透光率。
本發(fā)明的另一目的在于即使在通過液晶顯示裝置的電極面的情況下，仍可使光透過，另外進一步增加透光率。
本發(fā)明的還一目的在于在沒有單獨的保持平整處理的步驟的情況下，可減少底部基板的結(jié)構(gòu)物的高度差。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于，該裝置包括透明的第1基板和第2基板，該第1基板和第2基板相互間隔第1距離相對設(shè)置，它們分別具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；液晶層，該液晶層排列于上述第1基板和第2基板之間，并且具有多個液晶分子；第1電極，該第1電極形成于上述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，并且具有第1寬度；第2電極，該第2電極以第2寬度形成于上述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，與第1電極間隔第2距離，與上述第1電極共同形成電場，從而使液晶運動；上述第1電極和第2電極由透明導(dǎo)體形成；上述兩個基板之間的第1距離大于上述兩個電極之間的第2距離。
另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于，該裝置包括第1基板和第2基板，該第1基板和第2基板相互間隔第1距離相對設(shè)置，它們分別具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；液晶層，該液晶層排列于上述第1基板和第2基板中的相應(yīng)內(nèi)側(cè)面之間，并且具有多個液晶分子；第1電極，該第1電極形成于上述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，并且具有與第2方向保持平行的呈分支狀的多個帶，這些帶分別具有第1寬度，并且按照第2距離與相鄰的帶間隔開；第2電極，該第2電極形成于上述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，其包括多個帶，這些帶分別設(shè)置于上述第1電極的帶之間，分別具有第2寬度，以第3距離間隔開，該第2電極按照第4距離與第1電極中的帶間隔開；絕緣膜，該絕緣膜使上述第1電極和第2電極之間保持絕緣；上述第1電極和第2電極分別為透明導(dǎo)體；上述第1距離大于上述第4距離；上述第2寬度小于第1距離，上述第1寬度小于第2距離；上述第1寬度和第2寬度為這樣的寬度，該寬度實質(zhì)上通過形成于鄰接的帶之間的電場，剛好使存在于第1電極的帶和第2電極的帶的相應(yīng)頂部處的液晶分子全部運動。
此外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于，該裝置包括第1基板和第2基板，該第1基板和第2基板相互間隔第1距離相對設(shè)置，它們分別具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；液晶層，該液晶層排列于上述第1基板和第2基板之間，并且具有多個液晶分子；第1電極，該第1電極形成于上述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，并且呈四邊形板狀；第2電極，該第2電極形成于上述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，其包括與第2方向保持平行的呈分支狀的多個帶，并且全部按照與第1電極疊置的方式設(shè)置，上述帶分別按照具有一定寬度，在它們之間保持一定的第3距離的方式排列，第1電極在該帶之間的部分露出；絕緣膜，該絕緣膜使上述第1電極與第2電極之間保持絕緣；上述第1電極和第2電極分別為透明導(dǎo)體；上述兩個基板之間的第1距離大于上述絕緣膜的厚度；上述露出的第1電極的寬度和第2電極中的帶的寬度為這樣的寬度，該寬度實質(zhì)上通過相互鄰接的第1電極和第2電極中的帶之間的電場，使存在于第1電極及第2電極的帶的相應(yīng)頂部的全部液晶分子運動。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于，該方法包括下述步驟準備透明的第1基板；在該第1基板上形成第1透明導(dǎo)體；
在該第1透明導(dǎo)體頂部形成第1金屬膜，對第1金屬膜的規(guī)定部分形成圖案，以形成柵極總線和共用信號線；對第1透明導(dǎo)體形成圖案，以形成第1電極；在形成有上述柵極總線、共用信號線、第1電極的第1基板上形成柵極絕緣膜；在上述柵極絕緣膜的規(guī)定部分上形成溝道層；在該柵極絕緣膜頂部形成第2透明導(dǎo)體，按照與第1電極疊置的方式對第2透明導(dǎo)體形成圖案，以形成第2電極；在柵極絕緣膜頂部蒸鍍第2金屬膜，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成數(shù)據(jù)總線、源極和漏極；在該第1基板的所形成體的頂部形成第1定向膜。
此外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的特征在于，該方法包括下述步驟準備透明的第1基板；在該第1基板上形成第1透明導(dǎo)體，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成第1電極；在第1基板上蒸鍍第1金屬膜，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成柵極總線和共用信號線，該共用信號線與第1電極接觸；在形成有上述第1電極、柵極總線、共用信號線的第1基板上形成柵極絕緣膜；在該柵極絕緣膜的規(guī)定部分上形成溝道層；在該柵極絕緣膜頂部形成第2透明導(dǎo)體，按照與第1電極疊置的方式對第2透明導(dǎo)體形成圖案，以形成第2電極；在該柵極絕緣膜頂部蒸鍍第2金屬膜，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成數(shù)據(jù)總線、源極和漏極；在第1基板的所形成體的頂部形成第1定向膜；形成第1電極的步驟以及形成柵極總線和共用信號線的步驟可以互換。
按照本發(fā)明，由于通過透明的物質(zhì)形成對置電極和像素電極，電極之間的距離按照可形成多個邊緣電場的方式形成，其小于盒間距，驅(qū)動電極的寬度足夠窄，從而可通過在其兩側(cè)所產(chǎn)生的邊緣電場使液晶分子全部運動，這樣存在于電極頂部的液晶分子全部運動。因此，與已有的IPS模式的液晶顯示裝置相比較，透光率大大改善。
另外，由于ITO層是通過蒸鍍法按照淺于一般的不透明的金屬膜的深度形成的，這樣可減小底部基板的結(jié)構(gòu)體之間的高度差。
下面參照以下的附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行具體描述。
圖1為表示已有的IPS模式的液晶顯示裝置的單位像素的平面圖；圖2為沿圖1中202-202′線剖開的剖面圖；圖3為表示模擬在已有IPS模式的液晶顯示裝置中施加電壓時的液晶分子的排列狀態(tài)的結(jié)果的圖；圖4為用于說明本發(fā)明原理的液晶顯示裝置的剖面圖；圖5A為表示本發(fā)明第1實施例的液晶顯示裝置的單位像素和其周邊部的平面圖；圖5B為表示本發(fā)明第1實施例的液晶顯示裝置的單位像素的變形例的平面圖；圖6為沿圖5A中206-206′線剖開的剖面圖；圖7A和B為表示本發(fā)明第1實施例的定向膜、偏振片和檢偏鏡的排列狀態(tài)的圖；圖8A～C為說明本發(fā)明第1實施例的液晶顯示裝置的制造方法的每個步驟的平面圖；圖9A和B為說明本發(fā)明第1實施例的入射光的隔斷原理的圖；圖10為表示在本發(fā)明第1實施例的液晶顯示裝置中帶之間所產(chǎn)生的電力線的分布的圖；圖11和圖12為表示下述模擬結(jié)果的曲線圖，該結(jié)果表示本發(fā)明第1實施例的在施加電壓后一段時間的透光率的變化；圖13為本發(fā)明第1實施例的顯示電壓與透光度之間的關(guān)系的曲線圖；圖14A為表示本發(fā)明第2實施例的液晶顯示裝置中的單位像素和其周邊部的平面圖；圖14B為表示本發(fā)明第2實施例的液晶顯示裝置的單位像素的變形例的平面圖；圖15為沿圖14A中215-215′線剖開的剖面圖；圖16和圖17為表示本發(fā)明第2實施例的模擬施加電壓時的液晶分子的排列狀態(tài)的結(jié)果的曲線圖18A和B為表示本發(fā)明第3實施例的液晶顯示裝置中的像素電極和其周邊部的平面圖；圖19為沿圖18A和圖18B中219-219′線剖開的剖面圖；圖20為表示本發(fā)明第3實施例的模擬施加電壓時的液晶分子的排列狀態(tài)的結(jié)果的曲線圖；圖21為表示本發(fā)明第4實施例的液晶顯示裝置中的單位像素和其周邊部的平面圖；圖22為沿圖21中222-222′線剖開的剖面圖；圖23A為表示本發(fā)明第1～4實施例的液晶顯示裝置中的等對比度曲線的圖；圖23B為表示已有的TN模式的液晶顯示裝置中的由視場角依賴度確定的等對比度曲線的圖；圖24為表示本發(fā)明第1～4實施例的液晶顯示裝置中的由視場角依賴度確定的亮度的圖；圖25為表示本發(fā)明第1～4實施例的在使Δnd發(fā)生變化時、驅(qū)動電壓造成的透光率的變化的曲線圖。
為了改善IPS模式的液晶顯示裝置的透光率和開口率，如圖4所示，本發(fā)明中的第1電極32和第2電極34分別是按照夾持絕緣膜33的方式設(shè)置的，該第1電極32和第2電極34在施加電場時使液晶分子在具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面的第1基板、即底部基板30的內(nèi)側(cè)面上重新排列。該第1電極32和第2電極34由透明導(dǎo)體構(gòu)成。與第1基板30相對的第2基板36、即頂部基板也具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面，第1基板30和第2基板36按照它們的相應(yīng)內(nèi)側(cè)面對合的方式、并以夾持液晶層35的方式排列。在這里，第1基板30和第2基板36之間的間距、即盒間距由d表示。
在本發(fā)明中，采用透明導(dǎo)體形成第1電極32和第2電極34，以便使單位像素面積中的開口面積增加，使開口率和透光率加大。
在下面將要描述的特定實施例中，第1電極32和第2電極34也可相互按照第1距離L1間隔開或疊置。第1電極32和第2電極34之間的第1距離L1小于第1基板30和第2基板36之間的盒間距d。第1電極32的寬度P1和第2電極34的寬度P2小于已有的液晶顯示裝置中的電極的寬度。
上述的3個條件等可單獨地以及以2個以上的條件相組合的方式應(yīng)用于本發(fā)明的實施例中。比如，第1電極32的寬度P1與第2電極34的寬度P2可相同，也可不同。另外，第1電極32和相鄰的第1電極32之間的距離L2可與第2電極34的寬度P2相同，也可不同，第2電極34和相鄰的第2電極34之間的距離L3可與第1電極32的寬度P1相同，也可不同。
下面通過本發(fā)明的實施例等對上述的寬度和距離之間的關(guān)系進行具體描述。
上述的側(cè)面等是部分因下述的原因而形成的。
當(dāng)?shù)?電極32與第2電極34之間的距離L1小于盒間距d時，在施加電場期間，在第1電極32和第2電極34之間，相對具有直線狀的電力線的共面電場，形成拋物線狀的電場(下面稱為拋物線)E。此時，電極32、34分別應(yīng)具有下述寬度，該寬度是指在對兩個電極施加電壓時，兩個電極之間所形成的電場的等電位線均密集地形成于兩個電極的頂部，使存在于兩個電極頂部的液晶分子充分運動所必需的寬度。從上述的方面來看，最好兩個電極的寬度盡可能地窄。但是，在上述寬度過窄的場合，所形成的電場不具有驅(qū)動兩個電極頂部的液晶的足夠強度。因此，兩個電極應(yīng)具有大于上述規(guī)定范圍的寬度。上述電極的寬度是考慮上述情況來確定的。
同時，還可按照下述方式在上述的結(jié)構(gòu)中添加偏振片(圖中未示出)，該方式為在形成電場時液晶分子傾斜，使光泄漏出。由于通過上述方式，在包含電極頂部的整個開口區(qū)域中液晶分子產(chǎn)生運動，這樣大大改善了透光率。在這里，標號E表示在第1電極32和第2電極34之間形成電場時的電力線。
<第1實施例>
首先，如圖5A、圖5B和圖6所示，多根柵極總線41a、41b按照一定間距沿圖面的x軸方向延伸而排列于底部或第1基板40上。另外，多根數(shù)據(jù)總線47a、47b也按照一定間距沿圖面的y軸方向延伸而排列于底部基板40上。液晶顯示裝置中的單位像素由一對柵極總線41a、41b和一對數(shù)據(jù)總線47a、47b限定。在圖中僅僅表示有一對柵極總線41a、41b和一對數(shù)據(jù)總線47a、47b。在這里，單位像素的尺寸與已有的相同。此外，在柵極總線41a、41b與數(shù)據(jù)總線47a、47b之間設(shè)置有柵極絕緣膜44，從而使它們之間相互絕緣。
共用信號線42沿與柵極總線41a、41b保持平行的方向、即x軸方向延伸，而位于一對柵極總線41a、41b之間，并且相對柵極總線41a而設(shè)置于更加靠近在前的柵極總線41b的位置。在這里，為了降低RC延遲，柵極總線41a、41b、共用信號線42和數(shù)據(jù)總線47a、47b由從傳導(dǎo)性較優(yōu)良的Al、Mo、Ti、W、Ta、Cr構(gòu)成的組中選擇出的任何一種金屬的金屬膜或二種以上的合金膜形成。在本實施例中，采用MoW合金膜。
第1電極、即對置電極43分別形成于底部基板40的單位像素區(qū)域中。在這里，對置電極43與柵極總線41形成于同一平面、即底部基板40的表面，其按照與共用信號線42接觸的方式形成。對置電極43與共用信號線42接觸，從而接受共用信號。對置電極43由透明導(dǎo)體，比如銦錫氧化物形成，其包括與柵極總線41a、41b保持平行并與共用信號線42接觸的主體43a，以及從該主體43a沿反y軸方向延伸的多根比如8根帶43b。即，對置電極43的一段由上述的主體43a蓋住，而其另一段呈打開的梳狀。在第1實施例中，每個單位像素形成有8個帶。在這里，每個帶43b具有一定的寬度P11，每個帶按照一定的距離L11間隔開?？紤]到以后待形成的像素電極的寬度及其間距，每個帶43b的寬度P11比已有的對置電極稍窄。
第2電極、即像素電極46也分別形成于底部基板40的單位像素區(qū)域中。此時，像素電極46按照與對置電極相重疊的方式形成于柵極絕緣膜44頂部。像素電極46按照對置電極43的方式，由透明導(dǎo)體比如ITO(indium tin oxide，銦錫氧化物)形成。像素電極46包括與對置電極43的主體43a疊置的主體46a，以及從該主體46a沿反y軸方向延伸呈帶狀的多根比如對于單位像素7根帶46b。即，像素電極46的一段由上述的主體43a蓋住，其另一段呈打開的梳狀。此時，帶46b按照具有一定的寬度P12，保持一定距離L12的方式排列。另外，帶46b位于對置電極的帶43b之間。
如圖6所示，像素電極中的帶46b按照下述的結(jié)構(gòu)排列，該結(jié)構(gòu)為在該帶46b與對置電極中的帶43b之間設(shè)置有柵極絕緣膜44，并且該帶46b與帶43b相互交替布置。
如圖5B所示，對置電極43具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中該電極中的帶43b的兩個端部連接在與柵極總線41a保持平行、并且與該兩個端部分別對應(yīng)的主體43a、43c上。像素電極46也可按照下述方式變形，該方式為其中的帶46b的兩個端部連接在與柵極總線41a保持平行、并且與這兩個端部分別對應(yīng)的主體46a、46c上。另外，雖然圖中未示出，但是可有選擇地僅僅連接對置電極43中的帶43b的端部，另外可僅僅連接像素電極46的帶46b的端部。還有，還可按照僅僅連接像素電極46中的帶46b、去除主體46a的方式變形。
在本實施例中，像素電極46中的帶46b的寬度P12小于對置電極43中的帶43b之間的距離L11。因此，像素電極46中的帶46b剛好以規(guī)定距離L11與對置電極43中的帶43b間隔開。于是，像素電極46中的帶46b對應(yīng)于對置電極43中的帶43b之間的空間的中間部設(shè)置，像素電極46中的帶46b與和其相鄰的對置電極43中的帶43b之間保持距離L11。該距離L11小于圖6中的盒間距d11。比如，當(dāng)單位像素的尺寸為110μm×330μm時，上述距離L11在0.1～5μm的范圍內(nèi)。對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b的寬度應(yīng)按照下述方式形成，該方式為在形成于它們之間的拋物線電場的作用下，剛好使電極43b、46b頂部的液晶分子全部運動。比如，當(dāng)單位像素的尺寸為110μm×330μm，對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b分別為8個、7個時，這些電極43b、46b的寬度可在1～8μm的范圍內(nèi)，最好在2～5μm的范圍內(nèi)。
另一方面，根據(jù)單位像素的尺寸和對置電極43中的帶43b和像素電極46中的帶46b的數(shù)量的不同，對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b的寬度和距離是可變動的。但是，帶43b、46b的寬度必需為下述的寬度，該寬度在位于帶43b、46b之間的拋物線電場的作用下剛好使存在于帶43b、46b頂部的液晶分子全部運動。最好，像素電極46中的帶46b的寬度P12與對置電極43中的帶43b的寬度P11的比值在0.2～4的范圍內(nèi)。
開關(guān)元件中的薄膜晶體管(“TFT”)50分別形成于柵極總線41a與數(shù)據(jù)總線47a之間的交叉點的頂部或其附近。薄膜晶體管50包括形成于柵極總線41a頂部的溝道層45；與該溝道層45一側(cè)疊置并從數(shù)據(jù)總線47a伸出的漏極48；與溝道層45的另一側(cè)疊置、與像素電極46的規(guī)定部分接觸的源極49。
在對置電極43與像素電極46疊置的部分形成有存儲電容器Cst。該存儲電容器Cst的作用是在1幀中保持數(shù)據(jù)信號，在本實施例中，在對置電極43中的主體43a與像素電極46中的主體46a疊置的部分形成有上述存儲電容器Cst。
在具有上述結(jié)構(gòu)的底部基板40上，按照規(guī)定距離(下面稱為盒間距)d11設(shè)置頂部基板52。在該頂部基板52中的與底部基板40相對的表面上形成有濾色片54。
第1和第2定向膜55、56分別形成于底部基板40與頂部基板52的內(nèi)側(cè)表面上。此時，定向膜55、56具有使液晶分子(圖中未示出)沿一定方向排列的表面。另外，按照液晶分子具有0°～10°的預(yù)傾角的方式對第1和第2定向膜55、56進行處理。按照形成于底部基板40上的第1定向膜55與x軸方向之間的夾角剛好為φ的方式對該第1定向膜55進行研磨，按照形成于頂部基板52上的第2定向膜56與第1定向膜56的研磨方向之間的夾角為180°的方式對該第2定向膜56進行研磨。
此外，參照圖6，在上述定向膜55、56之間設(shè)置有液晶57。此時，該液晶57為向列型液晶，其具有可扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此外，液晶57的折射率各向異性Δn是按照其與盒間距d11之間的乘積在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)的方式設(shè)定的，介電常數(shù)各向異性Δε由第1定向膜55的研磨軸和x軸之間的夾角確定的。下面對該介電常數(shù)各向異性Δε的確定進行具體描述。
偏振片58從光學(xué)方面看與液晶57關(guān)聯(lián)，其位于底部基板40的外側(cè)面。檢偏鏡59從光學(xué)方面看與偏振片58關(guān)聯(lián)，其位于頂部基板52的外側(cè)面。此時，偏振片58的偏光軸與檢偏鏡59的吸收軸之間基本呈90°。
在這里，參照圖7A和圖7B，對偏振片58、偏光軸58a、檢偏鏡59、吸收軸59a、第1和第2定向膜55、56中的研磨軸55a、56a之間的關(guān)系進行描述。
參照圖7A，偏振片58中的偏光軸58a與x軸(電場方向)之間剛好具有角度差φ°，即帶43b、46b之間剛好具有角度差90～φ°。檢偏鏡59中的吸收軸59a與偏振片58中的偏光軸58a之間的夾角基本呈90°。按照研磨軸55a與偏振片58中的偏光軸58a之間的角度基本呈0°的方式對第1定向膜55進行研磨。按照研磨軸56a與第1定向膜55的研磨軸55a之間的角度為180°的方式對第2定向膜56進行研磨。
此外，如圖7B所示，偏振片58中的偏光軸58a與第1定向膜55中的研磨軸55b可按照它們的夾角基本呈90°的方式設(shè)定。即，與圖7A基本相同，偏振片58中的偏光軸58a與檢偏鏡59中的吸收軸59a也可按照第1定向膜55中的研磨軸55b與偏振片58中的偏光軸58a之間呈90°夾角的方式設(shè)定。此時，第2定向膜56中的研磨軸56b與第1定向膜55中的定向軸之間呈180°的夾角。
液晶57可采用電場和液晶分子的長軸按照垂直方式排歹的、介電常數(shù)各向異性為負值的液晶，或可采用電場和液晶分子的長軸按照平行方式排列的、介電常數(shù)各向異性為正值的液晶。此時，如果按照圖7A的方式排列，第1定向膜55中的研磨軸55a與x軸之間的夾角φ在0～45°的范圍內(nèi)，則采用介電常數(shù)各向異性為負值的液晶，如果上述夾角φ在45～90°的范圍內(nèi)，則采用介電常數(shù)各向異性為正值的液晶。在這里，根據(jù)定向膜的研磨軸而采用介電常數(shù)各向異性不同的液晶是為了使液晶顯示裝置獲得最大透光率。
當(dāng)對其進行更具體的描述時，一般的IPS模式的透光率按照下述公式表示。
T≈T0sin2(2χ)·sin2(π·Δnd/λ)……(公式1)T透光率T0相對參照光的透光率χ液晶分子的光軸與偏振片的偏光軸之間的夾角Δn折射率各向異性d上、下基板之間的距離或間隙(液晶層的厚度)λ入射光波長按照公式1，在該液晶顯示裝置中，偏振片58中的偏光軸58a與液晶分子57a的光軸之間的夾角χ為π/4(45°)、Δnd/λ為1/2時為最大。為了滿足該要求，當(dāng)液晶分子中的Δnd為λ/2而形成電場時，液晶分子57a沿電場方向的扭轉(zhuǎn)角度必須在45°以上。
如果定向膜55中的研磨軸55a與電場(x軸方向)之間的夾角φ在45°以下，在采用介電常數(shù)各向異性為正值的液晶時，由于液晶分子只扭轉(zhuǎn)小于45°的角度，這樣不能獲得最大透光率。當(dāng)采用介電常數(shù)各向異性為負值的液晶時，由于液晶分子只扭轉(zhuǎn)90～φ°(φ為45°以下的角)的角度，從而可獲得最大透光率。
此外，如果定向膜55中的研磨軸55a與電場(x軸方向)之間的角度φ在45°以上，則在使用介電常數(shù)各向異性為正值的液晶時，液晶分子以45°的角度扭轉(zhuǎn)。由于通過上述方式，在與電場平行的扭轉(zhuǎn)的運動過程中，通過45°的范圍，從而獲得最大的透光率。但是，在使用介電常數(shù)各向異性為負值的液晶時，由于液晶分子扭轉(zhuǎn)90-φ°(φ為45°以上的角度)的角度，從而不能獲得最大透光率。
比如，第1定向膜55中的研磨軸55a與x軸之間的夾角φ為30°，如果采用介電常數(shù)各向異性為正值的液晶，在形成電場時，液晶分子應(yīng)該扭轉(zhuǎn)30°以便使電場與液晶分子的長軸按照平行方式排列。此時雖然光產(chǎn)生泄漏，但是偏光軸與液晶分子之間的夾角只為30°，從而不能獲得最大透光率。與此相反，如果采用介電常數(shù)各向異性為負值的液晶，液晶分子扭轉(zhuǎn)60°以便使電場與液晶分子的長軸以保持垂直的方式排列。此時，由于在僅僅扭轉(zhuǎn)60°的運動過程中，通過45°的范圍，這樣液晶顯示裝置獲得最大透光率。
下面對上述的液晶顯示裝置的制造方法進行描述。
參照圖8A，透明金屬膜(圖中未示出)的ITO層按照40～1000的厚度的方式形成于底部基板40頂部。之后，在ITO層頂部上按照2500～3500的厚度的方式形成金屬膜、比如MoW膜。接著，通過光刻法，對金屬膜的規(guī)定部分形成圖案，而形成柵極總線41a、41b和共用信號線42。此后，露出的ITO層呈現(xiàn)具有規(guī)定形式、即規(guī)定的帶的錐狀的圖案，形成對置電極43。在這里，對置電極43按照這樣的方式形成，即按照上述方式，對置電極43中的帶43b具有一定的寬度P11，并按照一定間隔L11間隔開。另外，對置電極43按照與共用信號線42接觸的方式形成。在這里，底部基板40為透明的玻璃基板，其上可通過蒸鍍法形成緩沖用保護膜，以便防止堿離子等滲透于其表面中。
此外，雖然圖中未示出，但是在底部基板40的表面上形成金屬膜后，對其規(guī)定部分形成圖案，在底部基板40的表面上形成柵極總線41a、41b和共用信號線43。接著，通過蒸鍍法形成透明金屬膜，其按照與共用信號42接觸的方式呈現(xiàn)圖案、從而形成對置電極43。
雖然圖中未示出，但是可采用用于形成上述對置電極43、柵極總線41a、41b和共用信號線42的各種方法。比如，通過在第1基板41上形成ITO膜，而首先形成構(gòu)成圖案的對置電極43，之后在包含對置電極41所形成的結(jié)構(gòu)上通過蒸鍍法形成MoW膜，對該金屬膜形成圖案而形成柵極總線41a、41b和共用信號線42。
此外，當(dāng)采用其它的實例時，在第1基板40上通過蒸鍍法形成MoW膜，對該金屬膜形成圖案而形成柵極總線41a、41b和共用信號線42，之后，在包含柵極總線41a、41b和共用信號線42而形成的結(jié)構(gòu)上通過蒸鍍法形成ITO膜，對該金屬膜形成圖案而形成對置電極43。
參照圖8B，柵極絕緣膜(圖中未示出)通過蒸鍍法形成于底部基板40中的所形成體的頂部。柵極絕緣膜采用氧化硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜與氮化硅膜的疊置膜和金屬氧化膜等。
接著，在通過蒸鍍法形成單晶硅膜、非晶體硅膜、或多晶硅膜中的任何一種膜之后，對其規(guī)定部分形成圖案而形成溝道層45。然后，按照比如400～1000的厚度形成ITO層，之后通過光刻步驟按照與對置電極43疊置的方式對該ITO膜形成圖案，從而形成像素電極46。
如圖8C所示，按照從下述組選擇出的任何一個的金屬膜的厚度在約4000～4500的范圍內(nèi)的方式形成透明金屬膜，該組是由比如Al、Mo、Ti、W、Ta、Cr和它們的組合構(gòu)成的。接著，通過光刻步驟，對該金屬膜中的規(guī)定部分形成圖案而形成數(shù)據(jù)總線47a、47b、漏極48和源極49。因此，便形成了薄膜晶體管50。在這里，由于對置電極43和像素電極46所形成的厚度小于已有技術(shù)中的相應(yīng)的厚度，這樣底部基板40中不會產(chǎn)生過大的高度差。于是，也可不進行其它的保持平整的處理步驟。
另外，雖然圖中未示出，但是第1定向膜、即預(yù)傾角小于10°的水平定向膜涂敷于底部基板40的所形成體上部。另外，準備形成有濾色片的第2基板、即頂部基板(圖中未示出)，形成預(yù)傾角小于10°的第2定向膜。在涂敷第1和第2定向膜后，沿預(yù)定方向?qū)ζ溥M行研磨處理。之后，按照其中的相應(yīng)定向膜相對，具有一定間距的方式將頂部基板與底部基板對合。接著，向頂、底部基板之間注入液晶，對其進行密封。
這樣的液晶顯示裝置按照下述方式工作。
首先，當(dāng)選擇柵極總線41a時，信號未施加于像素電極46b上，在相對電極43與像素電極46b之間未形成電場。由此，由于設(shè)置有偏振片58、檢偏鏡59和液晶分子，將從偏振片58的底部射入的光隔斷。
參照圖7A和圖9A，當(dāng)偏振片58中的偏光軸58a與檢偏鏡59中的吸收軸59a保持垂直、偏振片58中的偏光軸58a與第1定向膜55中的研磨軸55a相互保持平行、第2定向膜56中的研磨軸56a與第1定向膜55中的研磨軸55a之間呈約180°的夾角時，在電場施加之前，上述液晶分子等57a按照與第1定向膜55、第2定向膜56中的研磨軸55a、55b保持平行的方式排列。通過上述偏振片58的入射光變?yōu)榫€偏振光，在變?yōu)榫€偏振光的光通過液晶分子層期間，由于其振動方向與液晶分子等的長軸保持一致，這樣它們的偏振光狀態(tài)不會發(fā)生變化。按照人們所公知的方式，當(dāng)變?yōu)榫€偏振光的光的振動方向與液晶分子的光軸保持一致時，偏振光狀態(tài)不發(fā)生變化。其結(jié)果是，液晶分子的長軸與液晶分子的光軸保持一致。通過液晶層57的光射入檢偏鏡59，但是其不能通過具有與偏振軸58a相垂直的吸收軸59a的檢偏鏡59，從而畫面處于黑暗狀態(tài)。
另外參照圖7B和圖9B，當(dāng)偏振片58中的偏光軸58a與檢偏鏡59中的吸收軸59a相互保持垂直、偏振片58中的偏光軸58a與第1定向膜55中的研磨軸55a相互保持垂直、第2定向膜56中的研磨軸56a與第1定向膜55中的研磨軸55a之間基本呈180°的夾角時，在施加電場之前，上述液晶分子57a按照與第1定向膜55、第2定向膜56中的研磨軸55a、55b保持平行的方式排列。通過上述偏振光58的入射光變?yōu)榫€偏振光。在變?yōu)榫€偏振光的光通過液晶分子層期間，由于它們的振動方向與液晶分子的短軸保持一致，它們的偏振光狀態(tài)未發(fā)生變化。這樣液晶分子的短軸與液晶分子的光軸保持一致。通過液晶層57的光射入檢偏鏡59，但是其不能通過具有與偏光軸58a相垂直的吸收軸59a的檢偏鏡59，從而畫面處于黑暗狀態(tài)。
另外參照圖5A或圖5B，如果向柵極總線41a施加掃描信號、向數(shù)據(jù)總線47a施加顯示信號，則形成于柵極總線41a與數(shù)據(jù)總線47a之間的交叉點附近處的薄膜晶體管50導(dǎo)通，向像素電極46傳遞信號。此時，由于處于連續(xù)向?qū)χ秒姌O43施加顯示信號與具有規(guī)定電壓差的共用信號的狀態(tài)，這樣在對置電極43與像素電極46之間形成電場。在這里，實質(zhì)上形成電場的部分位于對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b之間。
如上所述，由于對置電極43中的帶43b和像素電極46中的帶46b之間的距離111比已有的相應(yīng)距離窄很多，這樣對于電場，僅僅產(chǎn)生較少的直線電場Els、以及相對已有的相應(yīng)電場曲率較大的較多的拋物線電場Elf。在這里，較少的線性電場E1s僅僅形成于具有高度差的帶43b與和其相鄰的帶46b之間的頂部表面的端部區(qū)域，較多的拋物線電場Elf形成于每個帶43b、46b的幾乎整個頂部表面的區(qū)域。由于該拋物線電場Elf形成于帶43b、46b中的幾乎整個區(qū)域，這樣在施加電場期間，位于帶43b、46b上的全部液晶分子，實質(zhì)上位于液晶層內(nèi)的幾乎全部的液晶分子按照沿拋物線電場的方向彎曲的方式排列。
下面對該情況進行具體描述，如圖10所示，由于下述原因，甚至位于電極等中的帶的頂部表面的中間部上的液晶分子也因電場的影響而定向，該原因指對置電極43中的帶43b的寬度較小，使對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b之間的距離足夠窄，從而構(gòu)成在形成于對置電極中的帶43b與位于其右側(cè)的像素電極中的帶46b之間的電力線e1中的最外角的電力線el-n與拋物線電場。上述情況與下述的已有的液晶顯示裝置是非常不同的，在該已有的液晶顯示裝置中，電極中的帶等的寬度、電極等中的相鄰的帶之間的距離較長。
顯然知道，相對與偏光軸55a之間的夾角在0°～90°的范圍內(nèi)的電場，液晶分子57a按照其長軸保持平行或相垂直的方式扭轉(zhuǎn)，所以光會透過。即，由于介電常數(shù)各向異性為正值或負值是根據(jù)定向膜中的研磨軸與電場之間的夾角φ來選擇的，這樣液晶顯示裝置呈現(xiàn)最大透光率。
另外，按照上述方式，通過使上述帶之間的距離111小于盒間距d11，可獲得低于已有技術(shù)的門限電壓。一般IPS模式的液晶顯示裝置門限電壓由下述公式2表示。
Vth=πl(wèi)/d(K2/ε0Δε)1/2……(公式2)Vth門限電壓l電極之間的距離d盒間距K2扭轉(zhuǎn)彈性系數(shù)ε0介電常數(shù)Δε介電常數(shù)各向異性按照上述公式，由于l/d在本實施例中相對減少，這樣可獲得較低的門限電壓Vth。因此，可實現(xiàn)較低電壓的驅(qū)動。
圖11為在下述條件下進行模擬的結(jié)果圖，該條件指對置電極43中的帶43b的寬度P11與像素電極46中的帶46b的寬度P12分別為3μm，對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b之間的距離111為1μm，盒間距d11為3.9μm，預(yù)傾角為2°，第1定向膜55中的研磨軸55a與電場(x軸)之間的夾角為12°，液晶57的電容率的定向異向Δε為-4，液晶57的折射率各向異性Δn與盒間距d的乘積值為0.29，光波長λ為546nm，驅(qū)動電壓為6V。
在這里，標號57a表示液晶內(nèi)部的液晶分子。
如圖所示，由于在帶43b與46b之間以及在它們的頂部，全部的液晶分子發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從而在整個區(qū)域呈現(xiàn)均勻的透光率。在向像素電極46b施加電壓31.17ms后，發(fā)生飽和，從而呈現(xiàn)約40.31％的高透光率。由此，與已有的時間帶相比較，呈現(xiàn)非常高的透光率，另外還可大大改善響應(yīng)速度。此外，由于即使在施加相對已有技術(shù)的電壓較低的驅(qū)動電壓的情況下，仍可獲得高的透光率，這樣可實現(xiàn)低電壓的驅(qū)動。
圖13為在下述條件下進行模擬的結(jié)果圖，該條件指對置電極43中的帶43b的寬度P11與像素電極46中的帶46b的寬度P12分別為4μm，對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b之間的距離L11為1μm，盒間距d為3.9μm，預(yù)傾角為2°，第1定向膜55中的研磨軸55a與電場(x軸)之間的夾角為12°，液晶57的介電常數(shù)各向異性Δε為-4，液晶57的折射率各向異性Δn與盒間距d的乘積值為0.29，光波長λ為546nm，驅(qū)動電壓為6V。
對于圖13，同樣由于在電極43b與46b之間以及在它們的頂部，全部的液晶分子發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從而在整個區(qū)域呈現(xiàn)均勻的透光率。在向像素電極46b施加電壓31.08ms后，呈現(xiàn)約37.10％的較高透光率。由此，與已有的時間帶相比較，呈現(xiàn)非常高的透光率，另外還可大大改善響應(yīng)速度。
在這里，相對已有的IPS模式的液晶顯示裝置，本實施例的響應(yīng)速度得到大大改善的第一個原因是形成于電極之間的電場的直線長度與已有技術(shù)相比較大大縮短，從而電場強度加大。第二個原因是由于電極之間的距離小于已有技術(shù)的相應(yīng)距離，這樣與已有技術(shù)相比較，形成曲率和半徑較大的拋物線狀的邊緣電場，使位于頂部基板一側(cè)的液晶分子高效率地運動。
作為上述2個模擬結(jié)果，相對全部的已有的IPS模式的液晶顯示裝置，透光率與響應(yīng)速度大大提高。但是，在僅僅對上述2個模擬結(jié)果進行比較時，可知電極的寬度較窄的一方(圖12)，透光率和響應(yīng)速度稍為有利。
圖13為表示施加于像素電極上的顯示電壓的透光率的曲線圖，A1對應(yīng)于下述的場合，在該場合中，對置電極43中的帶43b的寬度P11與像素電極46中的帶46b的寬度P12分別為3μm，對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b之間的距離為1μm；A2對應(yīng)于下述的場合，在該場合中，對置電極43中的帶43b的寬度P11為4μm，像素電極46中的帶46b的寬度P12為3μm，對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b之間的距離為1μm；A3對應(yīng)于下述的場合，在該場合中，對置電極43中的帶43b的寬度P11與像素電極46中的帶46b的寬度P12分別為4μm，對置電極43中的帶43b與像素電極46中的帶46b之間的距離為1μm；A4對應(yīng)于已有的IPS模式的場合，在該場合中，像素電極與對置電極的寬度分別為20μm，像素電極與對置電極之間的距離為210μm。
在上述A1、A2、A3中，在基本相同的電壓(約1.7V)下光開始開始透過，在基本相同的電壓(約6V)下呈現(xiàn)約4.5％的透光率、并達到飽和。但是在A4(已有的IPS模式)中，在相同的電壓下透光率小于上述的A1、A2、A3，其飽和區(qū)域非常窄，在約4V的電壓下，呈現(xiàn)2％的較低透光率，并達到飽和。
<第2實施例>
參照圖15A和圖16，柵極總線61a,61b、數(shù)據(jù)總線67a,67b和共用信號線62與第1實施例的相同，設(shè)置于底部基板60上。在這里，柵極總線61a、61b、共用信號線62、數(shù)據(jù)總線67a、67b按照第1實施例的方式，由下述的金屬形成，該金屬是導(dǎo)電特性較好的Al、Mo、Ti、W、Ta、Cr和它們的組合構(gòu)成的組中的任何一種。在本實施例中由MoW合金膜形成。
對置電極63分別形成于底部基板60中的單位像素區(qū)域中。在這里，對置電極63與柵極總線61處于同一平面，與共用信號線62接觸。對置電極63由透明導(dǎo)體、比如ITO形成，其呈四邊形板狀，最好呈單位像素縮小的形狀。在這里，對置電極63按照下述方式設(shè)置，該方式為其分別與柵極總線61a、61b和數(shù)據(jù)總線47a、47b間隔規(guī)定距離。
第2電極、即像素電極66也分別形成于底部基板60中的單位像素區(qū)域中。此時，像素電極66按照與對置電極63相重疊的方式，形成于柵極絕緣膜64的頂部。像素電極66按照對置電極63的方式，由透明導(dǎo)體、比如ITO形成，其包括主體66a和多個比如7個帶66b，該主體66a按照與柵極總線(x軸方向)61a、61b保持平行的方式設(shè)置，該帶66b從主體66a處向反y軸的方向延伸并呈帶狀。此時，由于像素電極66中的主體66a與帶66b全部與對置電極63疊置，這樣相對第1實施例，存儲電容量進一步增加。
帶66b按照具有一定的寬度P22、間隔一定距離L22的方式排列。另外，由于對置電極63呈板狀，這樣對置電極63暴露于像素電極66中的帶66b之間。因此，還可看到，按照第1實施例的方式，同樣在第2實施例中，像素電極66中的帶66b與對置電極63中的露出部分是相互交替的。
此時，如圖14B所示，像素電極66中的帶66b可與下述的另外的主體66c保持平行，該主體66c的前端與x軸方向保持平行。
如圖14A和圖14B所示，在像素電極66中的帶66b與對置電極63中的露出部分之間，從平面看的場合不存在距離，如圖15所示，在從剖面看的場合，存在相當(dāng)于柵極絕緣膜64的厚度的距離。
像素電極66中的帶66b之間的距離L22在單位像素的尺寸為110×330μm時，約在1～8μm的范圍內(nèi)，此時，距離L22可根據(jù)單位像素的尺寸和帶66b的數(shù)量按照一定程度改變。但是，在與單位像素區(qū)域的面積無關(guān)的情況下，像素電極66中的帶66b的寬度與像素電極66中的帶66b之間的距離L22的比值應(yīng)大致設(shè)定在0.2～4.0的范圍內(nèi)。另外，像素電極66中的帶66b之間的距離L22與盒間距d22的比值應(yīng)大致設(shè)定在0.1～5.0的范圍內(nèi)。
在這里，參照圖15，按照與上述描述的第1實施例的方式，在第2實施例也可獲得相同的效果。由于每個信號電壓施加到像素電極66中的帶66b的對置電極63上，這樣便產(chǎn)生電場。該電場包括較少的直線電場E2s以及相對已有技術(shù)曲率較大的較多的拋物線電場E2f。在這里，較少的線性電場E2s僅僅形成于相互具有高度差的像素電極66中的帶66b、以及與該帶66b相鄰的對置電極63中的露出部分等處，多數(shù)的拋物線電場E2f基本形成于帶66b、以及對置電極63中的露出部分的頂部表面等的幾乎全部區(qū)域。其結(jié)果是，在施加電場期間，位于像素電極66中的帶66b上的基本全部的液晶分子等、以及位于對置電極63中的露出部分上的基本全部的液晶分子，實質(zhì)上位于液晶層內(nèi)的基本全部的液晶分子沿拋物線電場方向排列。其原因是，其寬度P22與已有的液晶顯示裝置相比較足夠窄。這是下述情況造成的結(jié)果，該情況指拋物線電場E2f影響到像素電極66中的帶66b的頂部表面與對置電極63中的露出部分的中間部的地方。
參照圖14A和圖14B，薄膜晶體管70形成于與第1實施例相同的位置，其包括形成于柵極總線61a的頂部的溝道層65、與溝道層65的一側(cè)疊置并且從數(shù)據(jù)總線67a伸出的漏極68、與溝道層65的另一側(cè)疊置并且與像素電極66的規(guī)定部分接觸的源極69。
在第2實施例中，按照上述方式，存儲電容器Cst形成于像素電極66中的主體66a與對置電極63中的第1重疊區(qū)域、以及像素電極66中的帶66b與對置電極63中的第2重疊區(qū)域。因此，總電容量比第1實施例增加。
參照圖15，頂部基板72按照規(guī)定距離d22設(shè)置于具有上述結(jié)構(gòu)的底部基板60上。在與底部基板60的內(nèi)側(cè)面相對的頂部基板72的內(nèi)側(cè)面上形成有濾色片56。
第1和第2定向膜75、76的排列狀態(tài)、研磨軸與x軸之間的夾角與第1實施例相同。另外，偏振片78和檢偏鏡79的排列狀態(tài)也與第1實施例相同。
液晶77設(shè)置于第1和第2定向膜75、76之間。此時，與第1實施例相同，液晶77采用向列型液晶，具有可扭轉(zhuǎn)特性。另外如上所述，透光率各向異性Δε是按照滿足最大透光率條件，根據(jù)研磨軸和x軸方向之間的夾角來選擇的。液晶97內(nèi)分子的折射率各向異性Δn與盒間距d11的乘積按照在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)的方式設(shè)定。
由于本發(fā)明的第2實施例的制造方法與第1實施例的相同，故省略對其的描述。
下面參照圖14A、14B和圖15對上述的第2實施例的液晶顯示裝置的動作進行描述。
首先，在于對置電極63與像素電極66之間沒有形成電場的場合，入射的光按照與第1實施例相同的原理隔斷。
當(dāng)向?qū)χ秒姌O63和像素電極66施加規(guī)定電壓時，由于在對置電極63和像素電極66中的帶66b之間沒有間隙，這樣對于電場來說，便形成較少的直線電場E2s、以及相對已有技術(shù)曲率較大的較多的拋物線電場E2f。在這里，由于在拋物線電場E2f中，按照第1實施例中所描述的方式，存在于電場63b、66b的頂部的液晶分子等基本都動作，這樣入射光透過液晶層和檢偏鏡等，而處于白色狀態(tài)。
圖16為在下述條件下進行模擬而獲得的結(jié)果的圖，該條件指像素電極66中的帶66b的寬度P22分別為3μm，像素電極66中的帶66b之間的距離L22為5μm，盒間距d為3.9μm，預(yù)傾角為2°，第1定向膜75中的研磨軸與電場(x軸)之間的夾角為12°，液晶77的介電常數(shù)各向異性Δε為-4，液晶77的折射率各向異性Δn與盒間距d的乘積值為0.29，光波長λ為546nm，驅(qū)動電壓為6.3V。
如圖所示，由于在電極63與66b之間以及在它們的頂部，液晶分子全部扭轉(zhuǎn)，從而在整個區(qū)域呈現(xiàn)均等的透光率。對像素電極46b施加電壓達到40.03ms后發(fā)生飽和，呈現(xiàn)約41.88％的較高的透光率。由此，與已有的時間帶相比較，呈現(xiàn)較高的透光率，另外響應(yīng)速度也大大改善。
圖17為在下述條件下進行模擬而獲得的結(jié)果的圖，該條件指像素電極66中的帶66b的寬度P22分別為3μm，像素電極66中的帶66b之間的寬度為3μm，盒間距d為3.9μm，預(yù)傾角為2°，第1定向膜75中的研磨軸與電場(x軸)之間的夾角為12°，液晶77的介電常數(shù)各向異性Δε為-4，液晶77的折射率各向異性Δn與盒間距d的乘積值為0.28，光波長λ為546nm，驅(qū)動電壓為6V。
如圖所示，由于在電極63b與66b之間以及它們的頂部，液晶分子全部扭轉(zhuǎn)，這樣在整個區(qū)域呈現(xiàn)均等的透光率。對像素電極46b施加電壓達到41.15ms后發(fā)生飽和，呈現(xiàn)約41.32％的較高的透光率。由此，與已有的時間帶相比較，呈現(xiàn)較高的透光率，另外響應(yīng)速度也大大改善。
<第3實施例>
參照圖18A和圖18B，柵極總線81a、81b、數(shù)據(jù)總線87a、87b和共用信號線82與第1實施例相同，設(shè)置于第1基板、即底部基板80的內(nèi)側(cè)面。本實施例的液晶顯示裝置中的單位像素區(qū)域指下述區(qū)域，該區(qū)域分別由一對柵極總線81a、81b與一對數(shù)據(jù)總線87a、87b限定。在這里，按照第1實施例的方式，柵極總線81a、81b、共用信號線82、數(shù)據(jù)總線87a、87b由下述膜形成，該膜指導(dǎo)電特性較優(yōu)良的Al、Mo、Ti、W、Ta、Cr和它們的組合形成的組中的任何一種的金屬膜或2種以上的合金膜。在本實施例中由MoW合金膜形成。
第1電極、即對置電極83分別形成底部基板80的內(nèi)側(cè)面的單位像素空間。
在這里，對置電極83與柵極總線81形成于同一表面、即底部基板80的表面上，并且與共用信號線82接觸。對置電極83由透明的導(dǎo)電物質(zhì)、比如ITO(銦錫氧化物)材料形成。對置電極83包括主體部分83a和多個帶83b，該主體部分83a與柵極總線81a、81b的排列方向，即x軸方向保持平行，同時與共用信號線82接觸，上述多個帶83b從主體部分83a處沿反y軸方向延伸。本第3實施例中所采用的多個帶83b為8個。更具體地說，對置電極83具有下述的梳狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)指帶的一段通過上述主體部分83a關(guān)閉，而帶的另一段敞開。在這里，每個帶83b具有一定的寬度P31，并且與相鄰的帶之間具有一定距離L31而排列。每個帶83b的寬度根據(jù)在以后形成的像素電極的寬度和像素電極之間的距離確定，但是其按照下述方式形成，該方式為與已有的對置電極相比較具有較窄的寬度，該較窄的寬度盡可能達到這樣程度，從而在施加電場時，使位于其頂部的液晶分子能夠充分動作。
第2電極、即像素電極86也分別形成于底部基板80的內(nèi)側(cè)面上的單位像素空間。此時，像素電極86按照與對置電極83重疊的方式，形成于柵極絕緣膜84的頂部。像素電極86按照對置電極83的方式，由透明導(dǎo)電物質(zhì)比如ITO材料形成，其包括主體86a和多個比如7個帶86b，該主體86a按照與柵極總線81a、81b，即x軸方向保持平行的方式設(shè)置，上述多個帶86b從該主體86a處沿反y軸方向延伸，且呈帶狀。此時，帶86b位于對置電極83中的帶83b之間的空間。即，由于像素電極86中的帶86b的寬度P32與對置電極83中的帶83b之間的距離L31相同，帶86b之間的距離L32與對置電極83中的帶83b的寬度P31相同，這樣在帶83b與帶86b之間沒有間隙。因此，分別如圖18A和圖14A所示，可看到第3實施例與第2實施例中的單位像素結(jié)構(gòu)在平面圖中是相同的。
在這里，對置電極83中的帶83b的寬度P31與像素電極86中的帶86b的寬度P32最好按照下述方式形成，該方式為單位像素尺寸為110μm×330μm，在帶的個數(shù)分別為8個、7個的場合，上述寬度分別在2～8μm的范圍內(nèi)，像素電極86中的帶86b之間的距離L32在1～8μm的范圍內(nèi)。此時，寬度P31、P32也根據(jù)單位像素尺寸、帶83b和帶86b的個數(shù)按照一定程度變化。此時，對置電極83中的帶83b與像素電極86中的帶86b的寬度P31、P32可按照下述方式設(shè)定，該方式為其具有形成于它們的兩側(cè)端的拋物線電場影響到其中間部的寬度。
另外，在像素電極86中的帶86b與對置電極83中的帶83b之間，在從平面看的場合，可看到不存在距離，在從剖面看的場合，則存在相當(dāng)于柵極絕緣膜84厚度的距離。
如圖21b所示，對置電極83中的帶83b與像素電極86中的帶86b等中的末端也分別通過主體83a與主體86c連接。此外，雖然圖中未示出，但是也可擇一地僅僅連接包括對置電極83中的帶83b或可僅僅連接像素電極86中的帶86b。還有，像素電極46中的帶46b也可為下述的變換實例，在該實例中僅僅由主體86c連接而去除主體86a。
作為開關(guān)元件的薄膜晶體管90形成于與第1實施例相同的位置，其包括形成于柵極總線81a的頂部的溝道層85、與溝道層85的一側(cè)疊置并且從數(shù)據(jù)總線87a伸出的漏極88、與溝道層85的另一側(cè)疊置并且與像素電極86的規(guī)定部分接觸的源極89。
存儲電容器Cst按照上面所描述的方式，形成于對置電極83中的主體部分83a與像素電極86中的帶86a之間。
如圖19所示，頂部基板92按照規(guī)定距離d33設(shè)置于具有上述結(jié)構(gòu)的底部基板80上。在頂部基板92中的與底部基板80的相對面上形成有濾色片96。
第1和第2定向膜95、96的定向狀態(tài)、研磨軸和x軸之間的夾角與第1實施例的相同。另外，偏振片98和檢偏鏡99的排列狀態(tài)也與第1實施例的相同。
液晶97設(shè)置于第1和第2定向膜95、96之間。此時，與第1實施例相同，液晶97采用向列型液晶，其具有扭轉(zhuǎn)特性。另外如上所述，介電常數(shù)各向異性Δε是按照滿足最大透光率條件，根據(jù)研磨軸和x軸方向之間的夾角來選擇的。液晶97內(nèi)分子的折射率各向異性Δn與盒間距d33的乘積按照在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)的方式設(shè)定。
本發(fā)明的第3實施例的制造方法與第1實施例相同。
上述的第3實施例的液晶顯示裝置按照下述方式動作。
首先，在對置電極83與像素電極86之間未形成電場的場合，入射的光按照與第1實施例相同的原理隔斷。
另外當(dāng)向?qū)χ秒姌O83和像素電極86施加規(guī)定電壓時，由于在對置電極83中的帶83b與像素電極86中的帶86b之間沒有間隙，這樣對于電場來說，便形成較少的直線電場E3s以及相對已有技術(shù)曲率較大的較多的拋物線狀的邊緣電場E3f。在這里，在邊緣電場E3f中按照與第1實施例中所描述的方式，存在于電極等63b、66b的頂部的液晶分子基本都動作，從而光透過。
圖20為在下述條件下進行模擬而獲得的結(jié)果的圖，該條件指像素電極83中的帶83b的寬度P31和像素電極86中的帶86b的寬度P32分別為4μm，盒間距d為3.9μm，預(yù)傾角為1°，第1定向膜95中的研磨軸與電場x軸之間的夾角為15°，液晶97的介電常數(shù)各向異性Δε為-3.4，液晶97的折射率各向異性Δn與盒間距d的乘積值為0.25，光波長λ為546nm，驅(qū)動電壓為6V。
如圖所示，由于液晶分子全部成直線排列于帶83b、86b之間以及它們的頂部，這樣在整個區(qū)域呈現(xiàn)均勻的透光率。對像素電極86施加電壓達到30.01ms后，呈現(xiàn)約43％的較高的透光率。由此，與已有的時間帶相比較，呈現(xiàn)較高的透光率，另外響應(yīng)速度也大大改善。
<第4實施例>
參照圖21，柵極總線101a、101b、數(shù)據(jù)總線107a、107b和共用信號線102與第1實施例相同，設(shè)置于第1基板100、即底部基板的內(nèi)側(cè)面。在這里，按照第1實施例的方式，柵極總線101a、101b、共用信號線102、數(shù)據(jù)總線107a、107b由下述膜形成，該膜指導(dǎo)電特性較優(yōu)良的Al、Mo、Ti、W、Ta、Cr和它們的組合形成的組中的任何一種的金屬膜。在本實施例中，由MoW合金膜形成。
第1電極、即對置電極103分別形成于底部基板100的單位像素空間。在這里，對置電極103與共用信號線102電接觸。對置電極103最好由透明的導(dǎo)電物質(zhì)比如ITO材料形成。
上述對置電極103包括第1部分即主體103a和第2部分103a，該第1部分沿x軸方向延伸，其與上述共用信號線102相重疊，并且與上述數(shù)據(jù)總線107a、107b垂直交叉，該第2部分103b從上述第1部分103a處沿y軸方向按規(guī)定距離延伸，其由多個帶形成。另外，上述對置電極103還可包括下述的第3部分103c，該第3部分103c按照下述方式，沿與上述第1部分103a保持平行的方式延伸，該方式為在第2部分103b中，位于最外側(cè)的一個帶基本包圍其它的帶。另一方面，第2電極、即像素電極106在對置電極103中的第3部分103c與對置電極103中的帶103b之間的空間的區(qū)域，包括第1部分106a和第2部分106b，該第1部分106a沿x軸方向設(shè)置，上述第2部分106b由從上述第1部分106a處，按照下述方式，沿y軸方向延伸的多個帶構(gòu)成，該方式為它們朝向上述對置電極103中的第1部分103a，分別位于上述對置電極103中的多個帶之間。上述像素電極106與薄膜晶體管110中的漏極109電連接。上述像素電極106按照對置電極103的方式，最好由透明的導(dǎo)體比如ITO形成。上述對置電極103中的第3部分103c為下述的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于防止像素電極106中的第1部分106a、與在第1部分106a中相鄰的柵極線101a之間的串話(crosstalk)，故可省略該部分。
圖22為沿圖21中222-222′線剖開的剖面示意圖。
參照圖21和圖22，標號P41表示對置電極103中的帶103b的寬度，P42表示像素電極106中的帶106b的寬度，L41表示對置電極103中的帶103b之間的間距，L42表示像素電極106中的帶106b之間的間距。標號L41表示對置電極103中的帶103b與像素電極106中的帶106b之間的間距。在第4實施例中，如圖22的剖面圖所示，對置電極103中的帶103b與像素電極106中的帶106b位于保護膜115上。按照上述方式，可區(qū)分第4實施例與第1～3實施例的因素在于對置電極103中的帶103b與像素電極106中的帶106b處于同一平面內(nèi)。
當(dāng)然，像素電極106中的帶106b的寬度P42與像素電極106中的帶106b之間的間距L42，對置電極103中的寬度P41、對置電極103中的帶103b之間的間距L41和對置電極103中的帶103b與像素電極106中的帶106b之間的間距141可根據(jù)兩者的關(guān)系確定，但是，上述的每個因素應(yīng)具有下述尺寸，該尺寸可使位于每個帶103b、106b的頂部的液晶分子在施加電場期間，充分地動作。
比如，對置電極103中的帶103b的寬度P41和像素電極106中的帶106b的寬度P42中的單位像素尺寸為110μm×330μm，如圖21所示，對置電極103中的帶103b的個數(shù)為8個，像素電極106中的帶106b的個數(shù)為7個時，對置電極103中的帶103b的寬度P41與像素電極106中的帶106b的寬度P42分別在1～8μm的范圍內(nèi)，最好在2～5μm的范圍內(nèi)。另外，最好像素電極106中的帶106b之間的間距L42、以及對置電極103中的帶103b之間的間距分別在1～8μm的范圍內(nèi)。上述寬度P41、P42也可根據(jù)單位像素的面積、帶的數(shù)量，在上述范圍內(nèi)按照一定程度變化，但是上述寬度P41、P42應(yīng)在下述程度以內(nèi)，該程度指形成于它們的頂部表面的兩側(cè)端的拋物線電場可使位于每個帶頂部表面的中間部的液晶分子完全成直線地排列，像素電極106中的帶106b的寬度P42與對置電極103中的帶103b的寬度P41的比值可在0.2～4的范圍內(nèi)。另外，像素電極106中的帶106b與對置電極103中的帶103b之間的間距141可按照必須小于盒間距的方式設(shè)定。
與上述的底部基板100相對的頂部基板(或第2基板)的結(jié)構(gòu)與第1實施例的相同，第1和第2定向膜(圖中未示出)的定向狀態(tài)、研磨軸和x軸之間的夾角等也與第1實施例的相同。另外，偏振片(圖中未示出)和檢偏鏡(圖中未示出)的排列狀態(tài)也與第1實施例的相同。
液晶設(shè)置于第1基板100和第2基板之間。此時，液晶與第1實施例相同，采用向列型液晶，其具有可根據(jù)電場的施加的有無情況實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。另外，如圖在第1實施例中所描述的方式，按照滿足最大透光率條件的方式，根據(jù)研磨軸與x軸方向之間的夾角的來選擇介電常數(shù)各向異性Δε。液晶內(nèi)分子的折射率各向異性Δn與盒間距的乘積按照在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)的方式設(shè)定。
下面參照圖21和圖22，對本發(fā)明的液晶顯示元件的制造方法進行描述。
將不透明的金屬蒸鍍于透明的底部玻璃基板100的頂面上，如圖21所示形成圖案，形成柵極總線101a、101b與共用電極102。此后，為了與以后形成的金屬線絕緣、柵極絕緣膜112涂敷于所形成體的整個表面上。柵極絕緣膜112由2個絕緣層形成，或?qū)π纬蓶艠O總線或共用電極的金屬進行兩極氧化處理。將非晶硅蒸鍍于柵極絕緣膜112的頂部，在柵極總線的局部形成溝道層105。在所形成體的頂面上蒸鍍不透明金屬，并形成圖案，形成數(shù)據(jù)線107a、107b以及源極109，該數(shù)據(jù)線107a、107b與溝道層105的一段重疊并包括薄膜晶體管110的漏極108，該源極109與上述半導(dǎo)體層105中的其它段重疊。在所形成體的整個表面上蒸鍍保護膜115，按照下述方式形成接觸孔(用于與C1，共用電極接觸的接觸孔未在圖中示出)，該方式為對該保護膜115進行刻蝕，使源極109和共用電極102的規(guī)定部分漏出。其次在按照規(guī)定厚度蒸鍍ITO這樣的透明材料后，形成像素電極106和對置電極103。以后的步驟與一般的液晶顯示裝置的制造步驟相同，故在這里省略對該步驟的描述。
下面對第4實施例的液晶顯示裝置的動作進行描述。
首先，在對置電極103和像素電極106之間未形成電場的場合，入射光按照與第1實施例相同的原理隔斷。
另外，當(dāng)對對置電極103和像素電極106施加規(guī)定電壓時，由于對置電極103中的帶103b與像素電極106中的帶106b之間的距離很小，這樣在帶103b、106b的頂部形成較少的直線電場和相對已有技術(shù)曲率較大的較多的拋物線電場。由于該拋物線電場中的帶103b、106b的相應(yīng)寬度十分小，帶103b、106b之間的間距足夠小于盒間距，這樣甚至連位于帶103b、106b的相應(yīng)的頂部表面上的液晶等也可在施加電場期間，相對電場方向垂直地或水平地成直線排列。其結(jié)果是，光還通過帶頂部的中間部透過，從而透光率與開口率高于已有的液晶顯示裝置。
圖23A為表示在第1～4實施例中，根據(jù)視場角的等對比度曲線(iso-contrast curve)圖。如圖所示，可達到除了4個1/4子面的邊緣部以外，畫面的整個區(qū)域保持良好的畫質(zhì)的程度，即對比度在10以上。因此，在與已有的TN模式的視場角的等對比度曲線(參照圖23B)進行比較時，可知道對比度在10以上的區(qū)域是很寬的。
圖24為表示在第1～4實施例中，視場角的亮度(brightness)的圖。如圖所示，由于在畫面的大部分的區(qū)域呈現(xiàn)10％以上的均勻的亮度，這樣不會產(chǎn)生已有的TN模式中所產(chǎn)生的過白(excessive white沿18°的方位角看時光以很大量的方式透過的現(xiàn)象)和過黑(excessive black沿0°的方位角看時光以很小的量的方式透過的現(xiàn)象)。
圖25為施加于像素電極上的顯示電壓的透光率的曲線，a1表示具有與本實施例相同的結(jié)構(gòu)、液晶的折射率各向異性Δn為0.1的場合，a2表示具有與本實施例相同的結(jié)構(gòu)、液晶的折射率各向異性Δn為0.8的場合，a3表示具有一般的IPS模式的結(jié)構(gòu)、液晶的折射率各向異性Δn為0.08的場合。如圖所示，本實施例的液晶顯示裝置的透光率遠遠高出一般的IPS模式的液晶顯示裝置。另外在僅僅對a1和a2進行比較的場合，液晶的折射率各向異性Δn較大的一方對于透光率是有利的。但是，如果采用折射率各向異性Δn過大的液晶，則雖然具有有利于透光率的優(yōu)點，但是具有可產(chǎn)生色位移(colorshift)現(xiàn)象的缺點，因此應(yīng)以適當(dāng)對其進行調(diào)節(jié)來使用。
另外，本發(fā)明不僅僅限于上述的實施例。
比如，即使在像素電極的寬度大于對置電極之間的距離，像素電極與對置電極的端部的局部相互重疊的情況下，仍可獲得相同的效果。
如果按照上面具體描述的方式來實現(xiàn)本發(fā)明，則可獲得下述效果。
第1由于對置電極與像素電極由透明的物質(zhì)形成，電極之間的距離按照可形成較多的邊緣電場的方式小于盒間距，驅(qū)動電極的寬度足夠窄，從而使全部液晶分子在形成于其兩側(cè)的邊緣電場中產(chǎn)生運動，這樣存在于電極頂部處的液晶分子全部運動。這樣，與已有的IPS模式的液晶顯示裝置相比較，透光率大大改善。
第2由于對置電極與像素電極由透明的物質(zhì)形成，這樣開口率得到改善。
第3由于對置電極與像素電極之間的距離很小，這樣會產(chǎn)生曲率較大的邊緣電場，位于頂部基板一側(cè)的液晶分子高效率地運動，電極之間的距離很短，電場的強度增加，響應(yīng)速度大大改善。
第4由于電極之間的距離小于盒間距，這樣與已有的IPS模式的液晶顯示裝置(電極之間的距離大于盒間距)相比較，可使門限電壓降低。從而，可實現(xiàn)較低電壓的驅(qū)動。
第5相對已有的TN模式的液晶顯示裝置，可獲得較寬的視場角。
另外，從制造方法方面來看，可減小對置電極與像素電極之間的高度差，無需其它的保持平整的處理步驟，可很容易地進行研磨步驟。
在不違反本發(fā)明的原理和精神的范圍內(nèi)，對于從事本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然很容易給出各種實施例。因此，本發(fā)明的請求保護范圍不限于上述的內(nèi)容，該請求保護范圍包括本發(fā)明本身所具有的、具有專利性的新的全部方案，另外包括在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員進行均等處理的全部特征。
權(quán)利要求
1．一種液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置包括第1基板和第2基板，所述第1基板和第2基板相互間隔第1距離相對設(shè)置，它們分別具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；液晶層，所述液晶層排列于所述第1基板和第2基板之間，并且具有多個液晶分子；第1電極，所述第1電極形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，并且具有第1寬度；以及第2電極，所述第2電極以第2寬度形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，與第1電極間隔第2距離，與所述第1電極共同形成電場，從而使液晶運動；所述第1電極和第2電極由透明導(dǎo)體形成；所述兩個基板之間的第1距離大于所述兩個電極之間的第2距離。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1寬度和第2寬度為這樣的寬度，所述寬度實質(zhì)上通過形成于兩個電極之間的電場，剛好使存在于兩個電極中的相應(yīng)頂部處的液晶分子全部運動。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述兩個電極之間的第2距離在約0.1～5μm的范圍內(nèi)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2寬度與所述第1寬度的比值在約0.2～4.0的范圍內(nèi)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極的寬度和所述第2電極的寬度分別在約1～8μm的范圍內(nèi)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶分子在未形成電場時，以所述基板的表面與它們的長軸基本保持平行的方式排列，在形成電場時以所述液晶分子的光軸與電場保持平行或垂直的方式排列。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上的第1定向膜以及形成于所述第2基板的內(nèi)側(cè)面上的第2定向膜，所述第1定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第1研磨軸，在未形成電場時使所述液晶分子沿所述第1研磨軸方向排列，另外所述第2定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第2研磨軸，在未形成電場時使所述液晶分子沿所述第2研磨軸排列。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶分子具有預(yù)傾角，所述預(yù)傾角約在0～10°的范圍內(nèi)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1定向膜中的研磨軸與第2定向膜中的研磨軸之間的夾角為180°左右。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括偏振片和檢偏鏡，所述偏振片設(shè)置于所述第1基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的偏光軸，并且在光學(xué)上與所述液晶層關(guān)聯(lián)；所述檢偏鏡設(shè)置于所述第2基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的吸收軸，并且在光學(xué)上與所述偏振片關(guān)聯(lián)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振片的偏光軸與所述第1基板的第1定向膜的第1研磨軸之間夾角約為0°或90°，所述檢偏鏡的吸收軸與偏振片中的偏光軸之間的夾角約為90°。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)所述第1基板中的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場方向之間的夾角約在0～45°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為負值，當(dāng)所述第1基板中的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場方向之間的夾角約在45～90°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為正值。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶為向列型液晶，所述液晶分子的折射率各向異性指數(shù)與所述第1距離的乘積在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
14．根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶為向列型液晶，所述液晶分子的折射率各向異性指數(shù)與第1距離的乘積在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
15．根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極為施加有共用信號的第1電極，第2電極為施加有顯示信號的第2電極。
16．根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述透明導(dǎo)體為ITO。
17．一種液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置包括透明的第1基板和第2基板，所述第1基板和第2基板相互間隔第1距離相對設(shè)置，它們分別具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；液晶層，所述液晶層排列于所述第1基板和第2基板中的相應(yīng)內(nèi)側(cè)面之間，并且具有多個液晶分子；第1電極，所述第1電極形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，并且具有多個帶，這些帶分別具有第1寬度，并且按照第2距離與相鄰的帶間隔開；第2電極，所述第2電極形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，其包括多個帶，這些帶分別設(shè)置于所述第1電極的帶之間，分別具有第2寬度，以第3距離間隔開，所述第2電極中的帶按照第4距離與第1電極中的帶間隔開；以及絕緣膜，所述絕緣膜使所述第1電極和第2電極之間保持絕緣；所述第1電極和第2電極分別為透明導(dǎo)體；所述第1距離大于所述第4距離；所述第2寬度小于所述第2距離，所述第1寬度小于所述第3距離；所述第1寬度和第2寬度為這樣的寬度，所述寬度實質(zhì)上通過形成于相鄰的帶之間的電場，剛好使存在于所述第1電極中的帶和第2電極中的帶的相應(yīng)頂部處的液晶分子全部運動。
18．根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述透明導(dǎo)體為ITO。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第4距離在約0.1～5.0μm的范圍內(nèi)。
20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2寬度與第1寬度的比值在約0.2～4.0的范圍內(nèi)。
21．根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1寬度和第2寬度分別約在1～8μm的范圍內(nèi)。
22．根據(jù)權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極還包括第1主體，所述第1主體與所述第1電極中的帶的一端連接。
23．根據(jù)權(quán)利要求22所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極還包括第1連接部，所述連接部與所述第2電極中的帶的一端連接，并且與第1電極的第1主體疊置。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極還包括第2主體，所述第2主體與所述第1電極的另一端連接，所述第2電極還包括第2連接部，所述第2連接部與所述第2電極中的帶的另一端連接，并且與所述第2主體疊置。
25．根據(jù)權(quán)利要求22所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極還包括第2連接部，所述第2連接部與所述第1電極中的第2主體保持平行，并且與所述第2電極中的帶的另一端連接。
26．根據(jù)權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括第1定向膜和第2定向膜，所述第1定向膜形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第2定向膜形成于所述第2基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第1定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第1研磨軸，在未形成電場時使所述液晶分子沿所述第1研磨軸方向排列，另外所述第2定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第2研磨軸，在未形成電場時，使所述液晶分子沿所述第2研磨軸方向排列。
27．根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶分子具有預(yù)傾角，所述預(yù)傾角約在0～10°的范圍內(nèi)。
28．根據(jù)權(quán)利要求27所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1定向膜的研磨軸和第2定向膜的研磨軸之間的夾角約為180°。
29．根據(jù)權(quán)利要求28所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括偏振片和檢偏鏡，所述偏振片形成所述第1基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的偏光軸，并且在光學(xué)上與所述液晶關(guān)聯(lián)；所述檢偏鏡形成于所述第2基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的吸收軸，并且在光學(xué)上與所述偏振片關(guān)聯(lián)。
30．根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振片的偏光軸與所述第1基板中的第1定向膜的研磨軸之間的夾角約為0°或90°，所述檢偏鏡的吸收軸與偏振片的偏光軸之間的夾角約為90°。
31．根據(jù)權(quán)利要求30所述的液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)所述第1基板中的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在0～45°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為負值，當(dāng)所述第1基板中的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在45～90°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為正值。
32．根據(jù)權(quán)利要求30所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶為向列型液晶，液晶分子的折射率各向異性指數(shù)與第1距離的乘積值約在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
33．根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2寬度與第2距離相同，所述第1寬度與第3距離相同。
34．根據(jù)權(quán)利要求33所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2寬度與所述第1寬度的比值約在0.2～4.0的范圍內(nèi)。
35．根據(jù)權(quán)利要求34所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極的寬度與所述第2電極的寬度分別約在1～8μm的范圍內(nèi)。
36．根據(jù)權(quán)利要求35所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極還包括第1主體，所述第1主體與所述第1電極中的帶的一端連接。
37．根據(jù)權(quán)利要求36所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極還包括第1連接部，所述第1連接部與所述第2電極中的帶的一端連接，并且與所述第1主體疊置。
38．根據(jù)權(quán)利要求37所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極還包括第2主體，所述第2主體與所述第1電極中的帶的另一端連接，所述第2電極還包括第2連接部，所述第2連接部與所述第2電極中的帶的另一端連接，并且與所述第1主體疊置。
39．根據(jù)權(quán)利要求36所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極還包括第2連接部，所述第2連接部與所述第2電極中的帶的另一端連接。
40．根據(jù)權(quán)利要求37所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括第1定向膜和第2定向膜，所述第1定向膜形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第2定向膜形成于所述第2基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第1定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第1研磨軸，另外所述第2定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第2研磨軸，在施加電場時，使所述液晶分子沿所述第2研磨軸方向排列。
41．根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶分子具有預(yù)傾角，所述預(yù)傾角約在0～10°的范圍內(nèi)。
42．根據(jù)權(quán)利要求41所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1定向膜的第1研磨軸和第2定向膜的第2研磨軸之間的夾角約為180°。
43．根據(jù)權(quán)利要求42所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括偏振片和檢偏鏡，所述偏振片形成于所述第1基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的偏光軸，并且在光學(xué)上與所述液晶關(guān)聯(lián)；所述檢偏鏡形成于所述第2基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的吸收軸，并且在光學(xué)上與所述偏振片關(guān)聯(lián)。
44．根據(jù)權(quán)利要求43所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振片的偏光軸與形成于所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸之間的夾角約為0°或90°，所述檢偏鏡的吸收軸與偏振片的偏光軸之間的夾角約為90°。
45．根據(jù)權(quán)利要求44所述的液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)形成于所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在0～45°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為負值；當(dāng)形成于所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在45～90°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為正值。
46．根據(jù)權(quán)利要求45所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶為向列型液晶，液晶分子的折射率各向異性指數(shù)與第1距離的乘積約在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
47．根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2寬度大于第2距離，第3寬度大于第3距離。
48．根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述柵極總線、數(shù)據(jù)總線和共用信號線由從Al、Mo、Ti、W、Ta、Cr構(gòu)成的組中選擇出的任何一種金屬或二種以上的合金形成。
49．根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶分子的折射率各向異性指數(shù)與第1距離的乘積值約在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
50．一種液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置包括透明的第1基板和第2基板，所述第1基板和第2基板相互間隔第1距離相對設(shè)置，它們分別具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；液晶層，所述液晶層排列于所述第1基板和第2基板之間，并且具有多個液晶分子；第1電極，所述第1電極形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，并且呈四邊形板狀；第2電極，所述第2電極形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，其包括多個帶，并且全部按照與第1電極疊置的方式設(shè)置，所述帶分別具有一定的寬度，按照在它們之間具有一定的第2距離的方式排列，第1電極在帶之間的部分露出；以及絕緣膜，所述絕緣膜使所述第1電極與第2電極之間保持絕緣；所述第1電極和第2電極分別為透明導(dǎo)體；所述兩個基板之間的第1距離大于所述絕緣膜的厚度；所述露出的第1電極的寬度和第2電極中的帶的寬度為這樣的寬度，所述寬度實質(zhì)上通過相互鄰接的第1電極和第2電極中的帶之間的電場，使存在于所述第1電極和第2電極中的帶的相應(yīng)頂部的全部液晶分子運動。
51．根據(jù)權(quán)利要求50所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述透明導(dǎo)體為ITO。
52．根據(jù)權(quán)利要求36或51所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極中的每個帶的寬度與所述第2電極中的帶間的距離的比值約在0.2～4.0的范圍內(nèi)。
53．根據(jù)權(quán)利要求52所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述帶的寬度約在1～8μm的范圍內(nèi)。
54．根據(jù)權(quán)利要求53所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極中的帶之間的距離與所述第1距離的比值約在0.1～5.0的范圍內(nèi)。
55．根據(jù)權(quán)利要求54所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極還包括第1連接部，所述第1連接部與所述帶的一端連接，并且與所述第1電極疊置。
56．根據(jù)權(quán)利要求55所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極還包括第2連接部，所述第2連接部與所述帶的另一端連接，并且與第1電極疊置。
57．根據(jù)權(quán)利要求55所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括第1定向膜和第2定向膜，所述第1定向膜形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第2定向膜形成于所述第2基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第1定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第1研磨軸，在未形成電場時，使所述液晶分子沿所述第1研磨軸方向排列，另外所述第2定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第2研磨軸，在未形成電場時，使所述液晶分子沿所述第2研磨軸方向排列。
58．根據(jù)權(quán)利要求50或57所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶分子具有預(yù)傾角，所述預(yù)傾角約在0°～10°的范圍內(nèi)。
59．根據(jù)權(quán)利要求58所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1定向膜的第1研磨軸和第2定向膜的第2研磨軸之間的夾角約為180°。
60．根據(jù)權(quán)利要求59所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括偏振片和檢偏鏡，所述偏振片形成于所述第1基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的偏光軸，并且在光學(xué)上與所述液晶關(guān)聯(lián)；所述檢偏鏡形成于所述第2基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的吸收軸，并且在光學(xué)上與所述偏振片關(guān)聯(lián)。
61．根據(jù)權(quán)利要求60所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振片中的偏光軸與形成于所述第1基板上的第1定向膜中的第1研磨軸之間的夾角約為0°或90°，所述檢偏鏡中的吸收軸與偏振片中的偏光軸之間的夾角約為90°。
62．根據(jù)權(quán)利要求61所述的液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)形成所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在0～45°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為負值，當(dāng)所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在45～90°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為正值。
63．根據(jù)權(quán)利要求62所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶為向列型液晶，液晶分子的折射率各向異性指數(shù)與第1距離的乘積值約在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
64．根據(jù)權(quán)利要求50所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶為向列型液晶，液晶分子的折射率各向異性指數(shù)與第1距離的乘積值約在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
65．根據(jù)權(quán)利要求36所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述柵極總線、數(shù)據(jù)總線和共用信號線由從Al、Mo、Ti、W、Ta、Cr構(gòu)成的組中選擇出的任何一種金屬或二種以上的合金形成。
66．一種液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置包括透明的第1基板和第2基板，所述第1基板和第2基板相互間隔第1距離相對設(shè)置，它們分別具有內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；液晶層，所述液晶層設(shè)置于所述第1基板和第2基板之間，并且具有多個液晶分子；第1電極，所述第1電極形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，并且具有多個帶，這些帶分別具有第1寬度，并且按照第2距離與相鄰的帶間隔開；以及第2電極，所述第2電極形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，其包括多個帶，這些帶分別設(shè)置于所述第1電極的帶之間，分別具有第2距離寬度，以第3距離與相鄰的帶間隔開，所述第2電極的帶分別按照第4距離與相鄰的像素電極中的每個帶間隔開；在這里，所述第1電極和所述第2電極由透明的導(dǎo)體形成；所述第1距離大于所述第4距離，第2寬度小于所述第2距離，所述第1寬度小于所述第3距離，所述第1、第2電極中的帶設(shè)置于同一平面，所述第1、第2電極等中的帶分別具有下述寬度，所述寬度在所述第1電極中的帶與所述第2電極中的帶之間形成電場時，使位于它們頂部的液晶分子沿電場方向完全成直線地排列。
67．根據(jù)權(quán)利要求66所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述透明導(dǎo)體為ITO。
68．根據(jù)權(quán)利要求67所述的裝置，其特征在于，所述對置電極中的帶部分與像素電極中的帶部分之間的距離約在0.1～5μm的范圍內(nèi)。
69．根據(jù)權(quán)利要求67所述的裝置，其特征在于，所述第2寬度與所述第1寬度的比值約在0.2～4.0的范圍內(nèi)。
70．根據(jù)權(quán)利要求69所述的裝置，其特征在于，所述第1電極的寬度與所述第2電極的寬度分別約在1～8μm的范圍內(nèi)。
71．根據(jù)權(quán)利要求67所述的裝置，其特征在于，所述第1電極還包括第1主體，所述第1主體與所述第1電極中的帶的一端連接。
72．根據(jù)權(quán)利要求71所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第2電極還包括連接部分，所述連接部分與所述第1電極中的第1主體保持平行，并且與第2電極中的帶部分的一端連接。
73．根據(jù)權(quán)利要求72所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1電極還包括第2主體，所述第2主體從所述第1電極中的帶中的、位于最外角的兩個帶中的任何一個處，以與所述第1主體保持平行的方式延伸，并且位于所述連接部與和所述連接部相鄰的柵極線之間。
74．根據(jù)權(quán)利要求67所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶為向列型液晶，液晶內(nèi)分子的折射率各向異性與第1距離的乘積約在0.2～0.6μm的范圍內(nèi)。
75．根據(jù)權(quán)利要求67所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括第1定向膜和第2定向膜，所述第1定向膜形成于所述第1基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第2定向膜形成于第2基板的內(nèi)側(cè)面上，所述第1定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第1研磨軸，另外所述第2定向膜具有與所述電場方向成規(guī)定角度的第2研磨軸，在施加電場時，使所述液晶分子沿所述第2研磨軸方向排列。
76．根據(jù)權(quán)利要求75所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶分子具有預(yù)傾角，所述預(yù)傾角約在0°～10°的范圍內(nèi)。
77．根據(jù)權(quán)利要求76所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述第1定向膜的第1研磨軸和第2定向膜的第2研磨軸之間的夾角約為180°。
78．根據(jù)權(quán)利要求77所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述裝置還包括偏振片和檢偏鏡，所述偏振片形成所述第1基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的偏光軸，并且在光學(xué)上與所述液晶關(guān)聯(lián)；所述檢偏鏡形成于所述第2基板的外側(cè)面上，其具有規(guī)定方向的吸收軸，并且在光學(xué)上與所述偏振片關(guān)聯(lián)。
79．根據(jù)權(quán)利要求78所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振片中的偏光軸與形成于所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸之間的夾角約為0°或90°，所述檢偏鏡中的吸收軸與偏振片中的偏光軸之間的夾角約為90°。
80．根據(jù)權(quán)利要求79所述的液晶顯示裝置，其特征在于，當(dāng)形成于所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在0～45°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為負值，當(dāng)形成于所述第1基板上的第1定向膜的第1研磨軸與所述電場之間的夾角約在45～90°的范圍內(nèi)時，所述液晶層的介電常數(shù)各向異性為正值。
81．一種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟準備透明的第1基板；在所述第1基板上形成第1透明導(dǎo)體；在所述第1透明導(dǎo)體頂部形成第1金屬膜，對所述第1金屬膜的規(guī)定部分形成圖案，以形成柵極總線和共用信號線；對所述第1透明導(dǎo)體形成圖案，以形成第1電極；在形成有所述柵極總線、共用信號線、第1電極的第1基板上形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜的規(guī)定部分上形成溝道層；在所述柵極絕緣膜頂部形成第2透明導(dǎo)體，按照與所述第1電極疊置的方式對所述第2透明導(dǎo)體形成圖案，以形成第2電極；在所述柵極絕緣膜頂部蒸鍍第2金屬膜，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成數(shù)據(jù)總線、源極和漏極；以及在所述第1基板的所形成體的頂部形成定向膜。
82．根據(jù)權(quán)利要求81所述的液晶顯示裝置制造方法，其特征在于，所述第1和第2透明導(dǎo)體為ITO。
83．一種液晶顯示裝置的制造方法，所述方法包括下述步驟準備透明的第1基板；在所述第1基板上形成第1透明導(dǎo)體，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成第1電極；在所述第1基板上蒸鍍第1金屬膜，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成柵極總線和共用信號線，所述共用信號線可與第1電極相接觸；在形成有所述第1電極、柵極總線、共用信號線的第1基板上形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜的規(guī)定部分上形成溝道層；在該柵極絕緣膜頂部形成第2透明導(dǎo)體，按照與所述第1電極疊置的方式對所述第2透明導(dǎo)體形成圖案，以形成第2電極；在所述柵極絕緣膜頂部蒸鍍第2金屬膜，對其規(guī)定部分形成圖案，以形成數(shù)據(jù)總線、源極和漏極；以及在所述第1基板的所形成體的頂部形成定向膜；形成所述第1電極的步驟以及形成所述柵極總線和共用信號線的步驟可以互換。
84．根據(jù)權(quán)利要求83所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于，所述第1和第2透明導(dǎo)體為ITO。
全文摘要
一種具有高透光率和高開口率的液晶顯示裝置及其制造方法。該裝置包括分別具有內(nèi)外側(cè)面、間隔第1距離相對設(shè)置的第1、2基板。液晶層設(shè)置于兩基板之間。在第1基板的內(nèi)側(cè)面上形成第1寬度的第1電極,與第1電極間隔第2距離設(shè)置第2寬度的第2電極。兩電極形成電場,使液晶分子運動。兩電極由透明導(dǎo)體形成,第1距離等于或大于第2距離,第1、2寬度使得通過相鄰的兩個電極間的電場,使兩個電極頂部的液晶分子全部運動。
文檔編號G02F1/1343GK1221892SQ9810319
公開日1999年7月7日 申請日期1998年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月29日
發(fā)明者李升熙, 李錫烈, 金香律, 盧鳳奎, 樸海成, 崔佑鎬, 李貞烈, 權(quán)純吉 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社