专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是使用最广泛的平板显示器之一。LCD包括配有场发生电极如像素电极和公共电极的两个面板，以及设置在两个面板之间的液晶(LC)层。通过对场发生电极施加电压而在LC层中产生电场，由其确定LC层中LC分子的取向以调节入射光的偏振态，进而使得LCD显示图像。
在各种LCD中，LC分子排列成其长轴在未施加电场时垂直于面板的垂直排列(VA)型LCD由于其高对比率以及宽的基准视角而受到重视，其中所述基准视角定义为使得对比率等于1∶10的视角或关于灰度之间照明中反置的限定角。
场发生电极中的切口和场发生电极上的凸起来实现所述VA型LCD的宽视角。由于切口和凸起能够确定LC分子的倾斜方向，通过使用切口和凸起可以将倾斜方向分成几个方向，从而使得基准视角被加宽。
可是，所述切口和凸起会产生斑点或残像，并且由擦洗LCD所产生的斑点被保留下来。这是因为切口和凸起附近的液晶分子的倾斜方向是由场发生电极上液晶分子的推动以及液晶分子与电场发生电极的碰撞而确定的，所以液晶分子的排列不稳定而且不规则。
发明内容
本发明的一个动机是解决传统技术中的这些问题。
提供了一种液晶显示器，其包括第一基底；形成在第一基底上的第一信号线；形成在第一基底上并与第一信号线相交的第二信号线；与第一信号线和第二信号线相连的薄膜晶体管；与薄膜晶体管相连的像素电极；第二基底；形成在第二基底上的公共电极；置于第一基底和第二基底之间的液晶层；以及形成在第一和第二基底中一个上并具有槽口(notch)的倾斜方向确定元件。
槽口可以是凸形的或凹形的，并可以是三角形、矩形、梯形、或半圆形。
倾斜方向确定元件可以具有两个互相面对的相对主边，而槽口可以具有相对于倾斜方向确定元件的主边倾斜或与其垂直的一个边缘。
倾斜方向确定元件可以包括形成在像素电极或公共电极中的切口。
切口可以具有在大约8-10微米范围内的宽度。
倾斜方向确定元件可以包括凸起。
倾斜方向确定元件可以具有两个互相面对并与第一信号线成大约45度角的相对主边。
液晶显示器可以进一步包括设置在第一和第二基底上并具有相交的透射轴的第一和第二偏振器。
液晶层可以具有负各向异性并经历垂直排列。
偏振器中的一个偏振器的透射轴可以与第一信号线平行。
倾斜方向确定元件相对于等分像素电极的直线可以具有反对称性，一个偏振器的透射轴平行于第一信号线。
第二信号线可以包括弯曲部分和与弯曲部分相连并与栅极线相交的交叉部分。
数据线的弯曲部分可以包括一对彼此相连并与栅极线成大约45度角的直线部分。
所述液晶显示器可以进一步包括与第一和第二信号线分开并覆盖所述像素电极的第三信号线。
第三信号线可以与倾斜方向确定元件重叠。
通过参照附图详细说明本发明的实施例，使得本发明更加显而易见，图中图1为根据本发明一个实施例的LCD的TFT阵列板的设计图；图2为根据本发明一个实施例的LCD的公共电极板的设计图；图3为包括图1中所示TFT阵列板和图2中所示公共电极板的LCD的设计图；图4为图3所示的LCD沿IV-IV′线截取的截面图；图5A-5D说明了附图2和3中所示槽口的各种形状；图6为根据本发明另一个实施例的LCD的设计图；图7为图6所示的LCD沿VII-VII′线截取的截面图；图8为用于根据本发明一个实施例的LCD的TFT阵列板的设计图；图9为用于根据本发明一个实施例的LCD的公共电极板的设计图；图10为包括图8所示TFT阵列板和图9所示公共电极板的所示的LCD沿X-X′线截取的截面图；图11为图3中所示的LCD沿XI-XI′线和XI′-XI″线截取的截面图。
具体实施例方式
在下文，参照附图更充分地描述本发明，在所述附图中示出了本发明的优选实施例。可是，本发明可以以其他不同形式实现，并不应认为限制于在此阐明的实施例。
在附图中，为清楚起见，放大了层、薄膜和区域的厚度。相同的附图标记在全文指代相同元件。应当理解，当如层、薄膜、区域或基底的元件被提及位于其他元件“上”时，其能够直接位于其他元件上或其间还可以存在介入元件。相反，当元件被提及“直接位于其他元件上”时，则不存在介入元件。
现在，参照附图描述液晶显示器和用于根据本发明实施例的LCD的薄膜晶体管(TFT)阵列板。
参照图1-4详细地描述根据本发明一个实施例的LCD。
图1为根据本发明一个实施例的LCD的TFT阵列板的设计图，图2为根据本发明一个实施例的LCD的公共电极板的设计图，图3为包括图1中所示TFT阵列板和图2中所示公共电极板的LCD的设计图，图4为图3所示的LCD沿IV-IV′线截取的截面图。
根据本发明一个实施例的LCD包括TFT阵列板100，所述阵列板包括像素电极190、TFT和信号线121、131和171；包括公共电极190的公共电极板200；和置于在面板100和200之间并包含多个LC分子310的LC层300。
现在参照图1、3和4详细说明TFT阵列板100。
在如透明玻璃的绝缘基底110上形成多个栅极线121和多个存储电极线131。
传输栅极信号的栅极线121基本沿横向延伸并彼此分开。每个栅极线121包括形成多个栅极124的多个凸起，并且可包括用于连接驱动电路的大面积的端部，所述驱动电路可集成在TFT阵列板100上或以集成电路芯片的形成安装在TFT阵列板100上。
每个存储电极线131基本沿横向延伸并包括多组环形分支133a-133c和与环形分支133a-133c相连接的倾斜分支31-36，以及在相邻分支133a-133c之间连接的多组分支接线133d。每个分支组包括一对沿纵向延伸的第一和第二存储电极133a和133b，以及与第一和第二存储电极133a和133b端部相连并沿横向和倾斜方向延伸的第三存储电极133c。所述倾斜分支31、32、35、36与第一至第三存储电极133a-133c中的两个相连。倾斜分支33从第二存储电极133b倾斜地延伸向第一存储电极133a并在第一电极133a的中心附近改变其路线而返回第二存储电极133b。对存储电极线131施加以预定电压，如施加给LCD公共电极板200上公共电极270的公共电压。
栅极线121和存储电极线131优选地由如Al和Al合金的含Al金属，Ag和Ag合金的含Ag金属，Cu和Cu合金的含Cu金属，Mo和Mo合金的含Mo金属，Cr，Ti或Ta所制成。所述栅极线121和存储电极线131可以具有复层结构，所述复层结构包含具有不同物理特性的两个薄膜。其中一个薄膜优选地由包括含Al金属、含Ag金属和含Cu金属的低电阻金属制成，用于减少信号延迟或栅极线121和存储电极线131中的电压降。另一个薄膜优选地由与其他材料如铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)之间具有良好物理、化学和电连接特性的材料，如Cr、Mo和Mo合金、Ta和Ti制成。两个薄膜组合的适宜实例是下Cr薄膜和上Al-Nd合金薄膜，以及下Al薄膜和上Mo薄膜。所述栅极线121和存储电极线131可以具有包含下Mo薄膜、中间Al薄膜和上Mo薄膜的三层结构。
另外，栅极线121和存储电极线131的侧边相对于基底表面倾斜，并且其倾斜角处于大约30-80度范围内。
优选将氮化硅(SiNx)制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。
优选将氢化非晶硅(简写为“a-Si”)或多晶硅制成的多个半导体带151形成在栅极绝缘层140上。每个半导体带151基本沿纵向延伸并具有多个朝栅极124分支出的多个凸起154。
优选将硅化物或重掺杂n型杂质，如磷的n+氢化非晶硅制成的多个欧姆接触带161和接触岛165形成在半导体带151上。每个欧姆接触带161具有多个凸起163，并且所述凸起163和欧姆接触岛165成对地位于半导体带151的凸起154上。
半导体带151与欧姆接触161和165的侧边相对于基底的表面倾斜，并且其倾斜角优选地处于30-80度范围内。
多个数据线171以及与数据线171分开的多个漏极175被形成在欧姆接触161和165以及栅极绝缘层140上。
用于传输数据电压的数据线171基本沿纵向延伸并与栅极线121和存储电极线131相交。特别地，数据线171和分支接线133d相交，使得每个数据线171位于环形分支133a-133c中相邻的两个之间。每个数据线171包括具有用于与其他层或外部设备相连接的大面积的端部179。朝栅极124突出的每个数据线171的多个分支形成多个弯曲(如月牙形)的源极173。每个漏极175包括具有用于与其他层连接的大面积的端部和由源极173部分围住的另一端部。栅极124、源极173和漏极175与半导体带151的凸起154一起形成TFT，所述TFT具有形成在设置于源极173和漏极175之间的凸起154中的沟道。
数据线171和漏极175优选地由难熔金属，如Cr、Mo、Ti、Ta和其合金所制成，并且其可以具有复层结构，所述复层结构包含优选由难熔金属制成的下薄膜(未示出)和位于其上并优选由低电阻金属，如含Al金属制成的上薄膜(未示出)。可选地，数据线171等包括插入有Al或Al合金的中间层的三层。
象栅极线121和存储电极线131一样，数据线171和漏极175具有锥形侧边，并且其倾斜角处于30-80度的范围内。
欧姆接触161和165仅插入在下面的半导体带151以及其上覆盖的数据线171和漏极175之间并减少其间的接触电阻。所述半导体带151包括未覆盖有数据线171和漏极175的多个暴露部分，如位于源极173和漏极175之间的部分。
在数据线171、漏极175和半导体带纹151的暴露部分上形成钝化层180。所述钝化层180优选由具有良好平坦特性的光敏有机金属，具有低于4.0介电常数的低介电绝缘材料，如通过等离子增强化学汽相沉积(PECVD)形成的a-Si:C:D和a-Si:C:F，和如氮化硅的无机金属制成。所述钝化层180可以包括无机绝缘体下薄膜和有机绝缘体上薄膜。
所述钝化层180具有分别暴露数据线171的端部179和漏极175的端部的多个接触孔182和185。所述钝化层180和栅极绝缘层140具有分别暴露环形分支133a-133c的左上角和左下角的多个接触孔183和184。
优选由透明导体如ITO和IZO和反射导体如Al制成的多个像素电极190、多个接触辅助部分82和多个桥(overpass)83，形成在钝化层180上。
通过接触孔185，像素电极190与漏极175物理和电连接，使得像素电极190接收来自漏极175的数据电压。
施加有数据电压的像素电极与公共电极270一起产生电场，其确定LC层300中LC分子的取向。
像素电极190和公共电极270形成LC电容器，其在关闭TFT后存储所施加的电压。与LC电容器并联的、被称作“存储电容器”的另外的电容器被提供用来增强电压存储容量。通过使所述像素电极190与包括存储电极133a和133b的存储电极线131重叠，而实现所述存储电容器。
每个像素电极190在其左角被斜切，并且像素电极190被斜切的边缘与栅极线121呈大约45度的角。
每个像素电极190具有多个下切口191和192、上切口195和196以及中心切口193和194，其将像素电极190分成多个分区并与存储电极线131的倾斜分支31-36重叠。所述倾斜分支31-36能够控制出现在切口191-196的中间位置的纹理。下切口191和192以及上切口195和196分别设置在像素电极190的上半部和下半部上，而中心切口193和194位于下切口191和192以及上切口195和196之间。所述切口191-196相对于将像素电极190分成上半部和下半部的虚拟的横向中心线基本具有反对称性。
所述下切口191和192以及上切口195和196与栅极线121成大约45度角，而相互平行并与像素电极190的左上斜切边平行延伸的上切口195和196，基本垂直于相互基本平行延伸的下切口191和192而延伸。
所述切口191和196近似从像素电极190的左纵边近似延伸至像素电极190的横边。所述切口192和195近似从像素电极190的左边近似延伸至像素电极190的纵向右边。
中心切口193包括近似从像素电极190的左边沿虚拟横线延伸的横向部分，以及一对从所述横向部分延伸至像素电极190的右边并分别平行于下切口191和192以及上切口195和196延伸的倾斜部分。所述中心切口194沿像素电极190的横向中心线延伸并在像素电极190的右边具有入口，其具有一对分别基本上平行于下切口191和192以及上切口195和196的斜边。
相应地，像素电极190的下半部被下切口191和192以及中心切口193分成四个下分区，而像素电极190的上半部由上切口195和195以及中心切口193也分成四个上分区。依据于设计因素，如像素大小、像素电极的横边与纵边的比例、LC层300的类型和特征等，可改变上述分区的数量和切口的数量。
接触辅助部分82通过接触孔182与数据线171的端部179相连。接触辅助部分82保护端部179并实现端部和外设备之间的粘接。
桥83跨过栅极线121并通过接触孔183和184与存储电极线131的暴露部分相连，所述接触孔关于栅极线121彼此相对设置。多个金属片(未示出)相对于栅极线121被设置在栅极绝缘层140上，并且所述桥83可以覆盖金属片或者可与金属片电连接。包括存储电极133a-133c的存储电极线131与桥83和金属片一起用于修复栅极线121、数据线171和TFT中的缺陷。通过用激光束照射栅极线121和桥83的交点，以将栅极线121电连接到桥83上，来对栅极线121和用于修复栅极线121的存储电极线131进行电连接。在这种情况下，金属片加强了栅极线121和桥83之间的电连接。
参照附图2-4描述公共电极板200。
用于防止光泄漏的、称作黑矩阵的光阻元件220形成在如透明玻璃的绝缘基底210上。光阻元件220可以包括多个面向像素电极190的开口，并可与像素电极190具有基本相同的形状。
在基底210上形成多个彩色滤光片230，并且它们基本被设置在由光阻元件220所封闭的区域内。所述彩色滤光片230可沿像素电极190基本纵向延伸。每个彩色滤光片230可以表示原色，如红、绿和蓝色中的一种。
用于防止彩色滤光片230被暴露出的并提供平坦表面的覆盖层250形成在彩色滤光片230和光阻元件220上。
优选由透明导电金属，如ITO和IZO制成的公共电极270形成在覆盖层250上。
公共电极270包括多组具有一对槽口277的切口271-276，每对槽口彼此相对。
一组切口271-276面对像素电极190并包括多个下切口271和272、上切口275和276，以及中间切口273和274。每个切口271-276被设置在像素电极190的相邻切口191-196之间或切口196和像素电极190的斜切边缘之间。另外，每个切口271-276具有至少一个平行于像素电极190的下切口191和192或上切口195和196延伸的倾斜部分。切口271-276相对于一条等分像素电极190的虚拟横线基本上反对称。
每个切口271和276具有近似从像素电极190的左边近似延伸至像素电极190的下边缘或上边缘的倾斜部分，以及从倾斜部分相应端部沿像素电极190边缘延伸的横向和纵向部分，该横向和纵向部分覆盖像素电极190的边缘并与所述倾斜部分成钝角。
每个切口272和275具有倾斜部分、与倾斜部分一个端部相连的纵向部分，以及与倾斜部分另一端相连的扩展部分。所述倾斜部分近似从像素电极190的左边近似延伸至像素电极190的右下角和右上角。纵向部分从倾斜部分端部沿像素电极190左边延伸，覆盖像素电极190的左边并与倾斜部分成钝角。所述扩展部分覆盖像素电极190的各个角。
所述切口273具有近似从像素电极190左边中心延伸至像素电极右边的一对倾斜部分，从倾斜部分相交点向左延伸的横向部分，以及一对从相应的倾斜部分沿像素电极190的右边延伸的纵向部分，该纵向部分与像素电极190的右边重叠并相对于倾斜部分呈钝角。所述切口274具有沿像素电极190的横向中心线延伸的横向部分，一对从横向部分近似延伸至像素电极右边并与横向部分成钝角的倾斜部分，以及一对从相应倾斜部分沿像素电极190的右边延伸的纵向部分，该纵向部分覆盖像素电极190的右边并与相应的倾斜部分呈钝角。
依赖于设计因素可以改变切口271-276的数量，并且光阻元件220也可以与切口271-276重叠以便阻挡经由切口271-276的光泄漏。
可以为同向异性的排列层11和21涂覆在面板100和200的内表面上，而偏振器12和22设置在面板100和200的外表面上，使得偏振轴相交并且其中一个透射轴可以与栅极线121平行。当LCD为反射LCD时，可省略其中一个偏振器。
LCD可进一步包括至少一个用于补偿LC层300延迟的延迟膜。
优选地，LC层300具有负介电各向异性并被垂直排列，即LC层300中的LC分子310排列成使其长轴在未施加电场时基本垂直于面板100和200的表面。
如图3所示，一组切口191-196和271-276将像素电极190分成多个子区域，并且每个子区域具有两个主边。
切口91-96和271-276以及沟槽186控制LC层300中LC分子310的倾斜方向。将对此详细说明。
所述切口191-196和271-276控制LC层3中LC分子的倾斜方向。将对此详细说明。
当对公共电极270施加公共电压以及对像素电极190施加数据电压时，产生基本垂直于面板100和200表面的电场。LC分子倾向于根据电场改变其取向，使得分子的长轴垂直于电场方向。
电极190和电极270的切口191-196和271-276，以及像素电极190的边缘使得电场发生扭曲从而具有水平分量，该水平分量基本垂直于切口191-196和271-276以及像素电极190的边缘。相应地，每个子区域上的LC分子按照水平分量沿一个方向倾斜，并且倾斜方向的方位分布局限于四个方向，进而增加了LCD的视角。
同时，由切口191-196或271-275的相对边所产生的水平分量反平行(antiparallel)，并几乎被破坏。相应地，切口191-196和271-275中的LC分子310的倾斜取向几乎是任意的，进而引起纹理。切口271-276的槽口277产生第二水平分量，以确定设置在切口271-276附近的LC分子210的取向。例如，设置在切口271-276中槽口277附近的LC分子310倾向于沿垂直于槽口277边缘的方向倾斜。因此，切口271-276中的LC分子310能够沿槽口277确定的方向倾斜，并减少了纹理。
切口191-196和271-275中至少一个可用由有机或无机材料制成的凸起或凹陷予以替换，并且槽口277也可被设置在凸起和凹陷处。
可以修改切口191-196和271-275以及槽口277的形状和布置。
图5A-5D说明了图2和3中所示槽口的各种形状。
参照图5A-5D，槽口277为三角形、矩形、梯形和半圆形，并且其可以是凸形或凹形。如上所述，槽口277附近的LC分子310排列成，使其长轴垂直于槽口277的边缘，并且切口271-276中的几乎所有LC分子呈现出稳定的排列。相应地，切口271-276的宽度能被保持在大约8-10微米范围内。
可在一个切口271-276上设置几个槽口277，并可交替地设置凸形槽口和凹形槽口。所述槽口277可以被设置在像素电极和公共电极270中一个或两个上。
参照图6和7详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图6为根据本发明另一个实施例的LCD的设计图，而图7为图6所示的LCD沿VII-VII′线截取的截面图。
参照图6和7，根据本实施例的LCD也包括TFT阵列板100、公共电极板200和插入在其中的LC层300。根据本实施例的面板100和200的层状结构与图1-4中所示的几乎相同。
关于TFT阵列板100，在基底110上形成包含多个栅极124的多个栅极线121、包含多个环形分支133a-133c、倾斜分支31-36以及连接部分133d的多个存储电极线131，随后在其上形成栅极绝缘层140、包含多个凸起154的多个半导体带151、包含多个凸起163和多个欧姆接触岛165的多个欧姆接触带161。在欧姆接触161和165上形成包括多个源极173和多个漏极的多个数据线171，并在其上形成钝化层180。在钝化层180中设置多个接触孔182和185，并在钝化层180上设置多个像素电极190和多个接触辅助部分82。排列层11和偏振器12设置在TFT阵列板100的内表面和外表面上。
关于公共电极板200，在绝缘基底210上形成光阻元件220、多个彩色滤光片230、覆盖层250、具有包含槽口277的切口275-277的公共电极270和排列层21。排列层21和偏振器22设置在公共电极板200的内表面和外表面上。
不同于图1、3和4中所示的TFT阵列板，根据本实施例的TFT阵列板100的半导体带151具有与数据线171和漏极175以及下面的欧姆接触161和165几乎相同的平面形状。可是，半导体带151的凸起154包括一些未由数据线171和漏极175所覆盖的暴露部分，如位于源极173和漏极175之间的部分。
根据一个实施例的TFT阵列板100的制造方法使用一次光刻工艺同时形成数据线171、漏极175、金属片172、半导体151和欧姆接触161和165。
用于光刻工艺的光致抗蚀剂图案具有位置相关的厚度，特别地，其具有减少厚度的第一和第二部分。第一部分位于由数据线171、漏极175和金属片所占据的布线区域，第二部分位于TFT的沟道区域上。
通过几种技术，如通过在曝光掩膜上设置半透明区域、透明区域和阻光不透明区域，获得光致抗蚀剂的位置相关的厚度。所述半透明区域可以具有狭缝图案、格子图案、具有中间透光率和中间厚度的(多个)薄膜。当使用狭缝图案时，优选地，狭缝的宽度或狭缝之间的间距比光刻所使用的曝光器的分辨率小。另一个实例使用可回流的光致抗蚀剂。详细地，一旦通过使用仅具有透明区域和不透明区域的常规曝光掩膜形成由可回流材料制成的光致抗蚀剂图案，则要经受回流处理以流到没有光致抗蚀剂的区域，进而形成薄的部分。
因此，通过省略光刻步骤而简化了制造工序。
图1-4中所示的LCD的一些上述特征也适合于图6和7中所示的TFT阵列板。
参照图8-11详细说明根据本发明另一实施例的LCD。
图8为根据本发明一个实施例的LCD的TFT阵列板的设计图，图9为根据本发明一个实施例的LCD的公共电极板的设计图，图10为所示包含图8所示TFT阵列板和图9所示公共电极板的LCD沿X-X′线的截面图，并且图11为图3中所示的LCD沿XI-XI′线和XI′-XI″线的截面图。
根据本实施例的LCD包括TFT阵列板100，面向TFT阵列板100的公共电极板200以及插入到TFT阵列板100和公共电极板200之间的LC层300。
参照图8、10和11详细说明TFT阵列板100。
在绝缘基底110上形成多个栅极线121和多个存储电极线131。
栅极线121基本沿横向延伸并彼此分开。每个栅极线121包括形成多个栅极电极124的多个凸起以及具有与其他层或外部设备相连接的大面积的端部129。
每个存储电极线131基本上沿横向延伸并包括多个形成存储电极133的凸起。每个存储电极133具有菱形或旋转约45度的矩形的形状，并位于栅极线121中相邻两个中较下面的一个的附近。对所述存储电极线131施加预定电压，如对LCD的公共电极板200上公共电极270所施加的公共电压。
所述栅极线121和存储电极线131具有包含两个薄膜即下薄膜和上薄膜的双层结构，所述两个薄膜具有不同的物理特性。所述上薄膜优选由用于降低栅极线121和存储电极线131中的信号延迟和电压降、包括含Al金属如Al和Al合金，含Ag金属如Ag和Ag合金或含Cu金属如Cu和Cu合金的低电阻金属制成。另一方面，下薄膜优选地由与其他金属如铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)之间具有良好物理、化学和电连接特性的Cr、Mo、Mo合金、Ta和Ti等金属制成。下薄膜和上薄膜组合的适宜实例是Cr和Al-Nd合金。在图10和11中，栅极124的下薄膜和上薄膜分别由附图标记124p和124q标识。端部129的下薄膜和上薄膜分别由附图标记129p和129q标识，而存储电极133的下薄膜和上薄膜分别由附图标记133p和133q标识。除去栅极线121的端部129的上薄膜129q部分，以暴露下薄膜129p的下面部分。
可选地，栅极线121和存储电极线131可以包括具有良好接触特性的上薄膜和具有低电阻的下薄膜，其实例为Mo上薄膜和Al下薄膜。而且，栅极线121和存储电极线131可以具有单层构造，其优选包括含Al金属、含Ag金属、含Cu金属、含Mo金属、Cr、Ti和Ta，或可具有三层或更多层。
另外，栅极线121和存储电极131的侧边相对于基底110的表面倾斜，并且其倾斜角处于30-80度范围内。
优选由氮化硅(SiNx)制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极131上。
优选由氢化非晶硅(简写为“a-Si”)或多晶硅制成的多个半导体带151形成在栅极绝缘层140上。每个半导体带151基本上沿纵向延伸并周期性地弯曲。每个半导体带151具有朝栅极124分支出的多个凸起154。
优选由硅化物或重掺杂n型杂质，如磷(P)的n+氢化a-Si制成的多个欧姆接触带161和接触岛165，形成在半导体带151上。每个欧姆接触带161具有多个凸起163，并且所述凸起163和欧姆接触岛165成对地位于半导体带151的凸起154上。
半导体带151和欧姆接触161和165的侧边，相对于基底110的表面倾斜，并且其倾斜角处于30-80度范围内。
彼此分开的多个数据线171和多个漏极175形成在欧姆接触161和165以及栅极绝缘层140上。
用于传输数据电压的数据线171基本沿纵向延伸并与栅极线121和存储电极线131交叉。每个数据线171包括具有用于与其他层和外部设备相连接的大面积的端部179，并且包括多对倾斜部分和多个纵向部分，而使其周期性地弯曲。一对倾斜部分相互连接以形成V形，并且该对倾斜部分的相对端部与每个纵向部分相连接。数据线171的倾斜部分与栅极线12呈大约45度的角度，并且纵向部分跨过栅极124。一对倾斜部分的长度大约是纵向部分长度的1倍至9倍，即其占据该对倾斜部分和纵向部分总长度的大约50％-90％。
数据线171的每个纵向部分包括多个分支，所述分支朝栅极124突出以形成弯曲(如月牙形)的源极173。每个漏极175包括矩形或菱形的扩展的端部，其具有用于与其他层接触并与存储电极133相重叠的较大面积，而另一端部被源极173部分地围绕。漏极175的扩展部分的边缘基本与存储电极133的边缘平行。每组栅极124、源极173和漏极175与半导体带151的凸起154一起形成TFT，所述TFT具有形成在位于源极173和漏极175之间的凸起154中的沟道。
数据线171和漏极175也包括优选由难熔金属，如Cr、Mo、Ti、Ta或其合金制成的下薄膜171p和175p，以及位于其上并优选由含Al金属、含Ag金属或含Cu金属制成的上薄膜171q和175q。在图10和11中，源极173的下薄膜和上薄膜分别由附图标记173p和173q标识，而数据线171的端部179的下薄膜和上薄膜分别由附图标记179p和179q标识。除去数据线171和漏极175的扩展部分179的上薄膜179q和175q的一部分，以暴露下薄膜179p和175p下面的部分。
与栅极线121和存储电极线131一样，数据线171和漏极175具有倾斜的侧边，并且倾斜角处于30-80度范围内。
欧姆接触161和165仅插入在下面的半导体带151和上面的数据线171之间，以及下面的半导体带151和上面的漏极175之间，由此减少它们之间的接触电阻。
优选由氮化硅和氧化硅制成的下钝化层801形成在数据线171和漏极175上，以及未由数据线171和漏极175覆盖的半导体带151的暴露部分上。
多个彩色滤光片带230形成在下钝化膜801上。每个彩色滤光片带230基本置于相邻的两个数据线171之间，并基本沿纵向延伸同时周期性地弯曲。所述彩色滤光片带230在漏极175中具有多个开口，并且它们未设置在配有栅极线121的端部129和数据线171的端部179的周边区域中。每个彩色滤光片带230表示三种原色，如红色、绿色和蓝色中的一种颜色，并且在横向上依次设置上述颜色。表示不同颜色的相邻两个彩色滤光片带纹230相互重叠以增加对光泄漏的阻挡，但其可以具有重合的边或彼此相互间隔开。彩色滤光片带230的重叠部分形成沿数据线171延伸的丘。
在彩色滤光片带230上形成上钝化层802，并且下钝化层801和上钝化层802之一可以被省略。所述上钝化层802优选由具有良好平坦特性的光敏有机材料，或低介电常数绝缘材料、如通过等离子增强化学汽相沉积(PECVD)形成的a-Si:C:D和a-Si:C:F制成。可是，上钝化层802也可以由无机材料制成。上绝缘薄膜802在彩色滤光片带230所形成的丘上向上凸出，使得上绝缘层802的凸起能够增强对LC层300中LC分子310的倾斜方向的控制。
所述钝化层801和802具有分别将数据线171的端部179和漏极175暴露的多个接触孔182和185，并且所述接触孔185比彩色滤光片带230的开口小。所述钝化层801和802和栅极绝缘层140具有多个暴露栅极线121端部129的接触孔182。接触孔181、182和185的侧壁以大约30-85度的角度倾斜或具有阶梯轮廓。
优选由ITO或IZO制成的多个像素电极190和多个接触辅助部分81和82形成在上钝化薄膜802上。可选地，像素电极190可以由透明导电聚合物制成，并且对于反射式LCD，像素电极190由不透明反射金属，如Cr制成。在这些情况中，接触辅助部分81和82可由不同于像素电极190的材料，如ITO或IZO制成。
每个像素电极190基本位于由数据线171和栅极线121包围的区域中，并因此也形成V形。所述像素电极190覆盖包括存储电极133的存储电极线131以及漏极175的扩展部分，并具有基本平行于存储电极133边缘的斜切边，所述存储电极边缘接近于斜切边。
像素电极190通过接触孔185与漏极175物理连接和电连接，使得像素电极190从漏极175接收数据电压。
所述像素电极190覆盖存储电极线131以形成存储电容器。所述存储电容器的电容，也就是，存储电容量通过在存储电极线131上设置凸起(即存储电极133)，延伸与像素电极190相连的漏极175以及在漏极175上设置扩展部分而被增加，所述扩展部分与存储电极线131的存储电极133重叠，以减少终端之间的距离并增加重叠区域。
像素电极190与数据线171和栅极线121重叠，以增加孔隙比。
所述接触辅助部分81和82通过接触孔181和182分别与栅极线121的暴露端部129和数据线171的暴露端部1709相连接。所述接触辅助部分81和82保护暴露端部129和179并实现暴露部分129和179以及外部设备之间的粘接。
最后，在像素电极190和上钝化薄膜802上形成排列层11，该排列层11可以是同向异性的。
接下来参照图9-11对公共电极板200加以描述。
在绝缘基底210如透明玻璃上形成光阻元件220，并且其包括多个面向数据线171倾斜部分的多个倾斜部分，以及面向TFT和数据线171纵向部分的多个直角三角形部分，使得光阻元件220防止像素电极190之间的光泄漏并限定了朝向像素电极190的开口区域。光阻元件220中每个三角形部分具有平行于像素电极190斜切边的斜边。
优选由透明导电材料，如ITO和IZO制成的公共电极270形成在光阻元件220和基底210上。公共电极270被施加有公共电压并具有多个包含槽口277的V形切口271。
每个切口271包括一对相互连接的倾斜部分，与倾斜部分之一相连的横向部分，以及与另一倾斜部分相连的纵向部分。所述切口271的倾斜部分基本平行于数据线171的倾斜部分而延伸，并面向像素电极190，使其可将像素电极190等分成左、右两半部。切口271的横向部分和纵向部分分别与像素电极190的横边和纵边对齐，并且与切口271的倾斜部分成钝角。所述切口271为了控制LC层300中LC分子310的倾斜方向而提供，并优选地具有9-12微米范围内的宽度。所述切口271可用优选由有机材料制成并优选具有5微米至10微米范围宽度的凸起所替换。
在公共电极270上涂覆排列层21，其可以是同向异性的。
在面板100和200的外表面上设置一对偏振器(未示出)，使它们的透射轴相交并且其中一个透射轴与栅极线121平行。当LCD为反射式LCD时，可省略其中一个偏振器。
所述LCD可进一步包括至少一个用于补偿LC层300延迟的延迟膜。
优选地，LC层300具有负介电各向异性并经历垂直排列，即排列LC层300中的LC分子310使其长轴在未施加电场时基本垂直于面板100和200的表面。
当对公共电极270施加公共电压以及对像素电极190施加数据电压时，产生基本垂直于面板100和200的表面的初始电场。LC分子310倾向于根据电场改变其取向，使其长轴垂直于电场方向。同时，公共电极270的切口271和像素电极190的边缘扭曲初始电场，使其具有确定LC分子310的倾斜方向的水平分量。所述初始电场的水平分量垂直于切口271的边缘和像素电极190的边缘。
相应地，具有不同倾斜方向并由像素电极190的边缘、均分像素电极190的切口271以及通过切口271倾斜部分的交点的虚拟横向中心线所划分的四个子区域，形成在位于像素电极190上的LC层300的像素区域中。每个子区域具有分别由切口271和像素电极190斜边限定的两个主边。基于倾斜方向的不同，所述子区域被分成优选为四个的多个畴。
同时，由于像素电极190之间的电压差所引起的二次电场的方向垂直于切口271的边缘。相应地，二次电场的电场方向与初始电场的水平分量的方向一致。因此，像素电极190之间的二次电场使得LC分子310的倾斜方向更为确定。
由于LCD执行反转(inversion)，如点反转、列反转等，所以相邻像素电极被施加有与公共电压相反极性的数据电压，由此几乎总会产生在相邻像素电极之间的二次电场来增强畴的稳定性。
由于所有畴的倾斜方向与平行于或垂直于面板100和200的边缘的栅极线121呈大约45度角，并且倾斜方向和偏振器透射轴的45度相交产生最大透射率，因此所述偏振器可安装成使得偏振器的透射轴平行于或垂直于面板100和200的边缘，并降低了生产成本。
因为由数据线171宽度的增加所引起的电场扭曲和寄生电容的增加，可通过增加像素电极190的尺寸以及采用厚的有机钝化薄膜来获得补偿，所以由于弯曲所引起的数据线171的电阻增加，可通过加宽数据线171而获得补偿。
图8-11所述的LCD可以由几种改进。
例如，像素电极190和公共电极270可以具有用于产生边缘场(fringefield)的切口(未示出)。此外，所述切口可由设置在公共电极270或像素电极190上的凸起所替换。
依据于设计因素，如像素190的尺寸、像素电极190的横边和纵边的比例、液晶层300的类型和特性等，可改变切口272或凸起及槽口277的形状和布置。
虽然已经参照优选实施例详细地描述了本发明，本领域技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求阐述的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种修改和替换。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括第一基底；形成在第一基底上的第一信号线；形成在第一基底上并与第一信号线相交的第二信号线；与第一信号线和第二信号线相连的薄膜晶体管；与薄膜晶体管相连的像素电极；第二基底；形成在第二基底上的公共电极；置于第一基底和第二基底之间的液晶层；以及形成在第一和第二基底中的一个上并具有槽口的倾斜方向确定元件。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述槽口为凸形或凹形。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述槽口为三角形、矩形、梯形、或半圆形。
4.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述倾斜方向确定元件具有两个互相面对的相对主边，而槽口具有相对于倾斜方向确定元件的主边倾斜或与其垂直的边缘。
5.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述倾斜方向确定元件包括形成在像素电极或公共电极处的切口。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其中所述切口具有大约8-10微米范围的宽度。
7.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述倾斜方向确定元件包括凸起。
8.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述倾斜方向确定元件具有两个互相面对并与第一信号线成大约45度角的相对主边。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，还包括设置在第一和第二基底上并具有相交的透射轴的第一和第二偏振器。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中所述液晶层具有负各向异性并经历垂直排列。
11.如权利要求10所述的液晶显示器，其中所述偏振器中的一个偏振器的透射轴与第一信号线平行。
12.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述倾斜方向确定元件相对于等分像素电极的直线具有反对称性，其中一个偏振器的透射轴平行于第一信号线。
13.如权利要求1所述的液晶显示器，其中第二信号线包括弯曲部分和与弯曲部分相连并与栅极线相交的相交部分。
14.如权利要求13所述的液晶显示器，其中数据线的弯曲部分包括一对彼此相连并与栅极线成大约45度角的直线部分。
15.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括与第一和第二信号线分开并与所述像素电极重叠的第三信号线。
16.如权利要求15所述的液晶显示器，其中第三信号线与倾斜方向确定元件重叠。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示器，其包括第一基底；形成在第一基底上的第一信号线；形成在第一基底上并与第一信号线相交的第二信号线；与第一信号线和第二信号线相连的薄膜晶体管；与薄膜晶体管相连的像素电极；第二基底；形成在第二基底上的公共电极；设置在第一基底和第二基底之间的液晶层；以及形成在第一和第二基底中一个上并具有槽口的倾斜方向确定元件。
文档编号G02F1/136GK1607446SQ20041009052
公开日2005年4月20日 申请日期2004年10月15日 优先权日2003年10月15日
发明者宋长根, 田尚益, 全宰弘, 李正荣, 李在镐 申请人:三星电子株式会社