专利名称：液晶显示器及其制造方法
背景技术：
相对基板具有滤色片(CF)和黑基底。滤色片由规则排列的红、绿或蓝的色层构成。黑基底由具有遮光性能(不透明的)的膜形成。黑基底屏蔽了液晶的向错以便防止对比度降低。
液晶填充在元件基板和相对基板之间的空间中。定向层分别形成在元件基板和相对基板的相对表面上。以这样的方式形成定向层树脂膜例如聚酰亚胺形成在基板上，对得到的表面进行定向处理例如刮擦。
液晶填充在元件基板和相对基板之间的空间中，分别在元件基板和相对基板的相对表面上形成定向层。定向层如此形成在基板上形成例如聚酰亚胺的树脂膜，对得到的表面进行定向处理例如刮擦。定向层提供了与液晶中液晶分子的预定定向(取向)。
这里，向错指的是定向缺陷，其中由于液晶的定向表面的水平差、电场分布和驱动电压的突然变化而导致液晶分子的定向方向出现不连续。这种液晶定向缺陷表现为线或点缺陷，导致显示质量降低。向错出现在显示区中，与基板表面上的不规则部分、由刮擦程度的变化等引起的液晶定向的不均匀部分叠加。
在上述结构中，其中在相对基板上提供滤色片和黑基底，在设计上需要使预先形成的黑基底具有比理想的遮蔽区更宽的宽度。原因在于确保用于元件基板和相对基板的定向中有误差余量。然而，如果黑基底的宽度太宽，难以将液晶显示元件的孔径比(aperture ratio)设大，从而降低了亮度。这里，孔径比指的是贡献于光调制的像素面积相对于液晶显示面板的显示区的整个表面积的百分比。
为了提高液晶显示元件的孔径比，公开了在元件基板上形成滤色片和黑基底的结构。这称为CF(滤色片)-On TFT结构，例如，在日本专利No.2758410和未审日本专利申请特开No.平3-237432中描述了此结构。
在CF-On TFT结构中，滤色片和黑基底形成在元件基板上。因此，不需要确保元件基板和相对基板的定向余量。这样能够简化制造工艺，并且可以得到高的孔径比。
在提高高清晰度的情况下，使用CF-On TFT结构难以实现高的孔径比，原因如下。
更具体地说，在CF-On TFT结构中，用于连接像素电极和源极的接触孔的尺寸相当大，每个像素区中接触孔独占的面积占相当高的百分比。这是因为接触孔的侧表面的锥形必须平缓地形成，以便防止形成在接触孔的内表面上的像素电极出现水平分离。为了使锥形平缓，对分隔像素电极和源极的多个层(钝化层、彩色层、覆盖层等)制图以便分别形成孔。在这种为每层形成接触孔的情况下，需要为每个制图工艺确保定向的余量。结果，接触孔的尺寸相当大。通常要给接触孔的区域屏蔽光。因此，像素区中接触孔面积的百分比随着高清晰度的增加而增加，导致孔径比相对降低。
此外，用于遮蔽(屏蔽)向错出现区的黑遮蔽物的面积的百分比随着高清晰度的增加也相对增加，当然这并不限于CF-On TFT结构。因此，孔径比相对降低。
这样，在有源矩阵液晶显示器中，即使使用CF-On TFT结构，但如果高清晰度提高且像素间距变窄，那么遮蔽区的百分比相对增加，导致孔径比降低。另一方面，为了实现高的孔径比，如果遮蔽区的百分比小，那么向错变得明显。
发明综述为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种液晶显示器及其制造方法，它能够实现高的孔径比。
另外，本发明的另一个目的是提供一种液晶显示器及其制造方法，它能够遮蔽向错。
为了根据本发明的一个技术方案实现上述目的，提供了一种液晶显示器，包括基板对(101，201)；密封在所述基板对(101，201)之间的液晶(300)；多个数据线(13)和多个扫描线(12)，设置在所述基板对(101，201)之一的一个表面上，并且彼此相交；开关元件(15)，使电流通路的一端连接到相对应的数据线(13)，控制端连接到相应的扫描线(12)；布线(14)，连接到所述开关元件(15)的电流通路的另一端；绝缘层(104至106)，形成在所述布线(14)上，并且具有接触孔(18)，所述布线(14)的端部(14b)通过接触孔(18)露出；
像素电极(17)，形成在所述绝缘层(104至106)上，并且通过接触孔(18)电连接到所述布线(14)的端部(14b)上；定向膜(107)，形成在所述像素电极(17)上，并且与所述液晶(300)接触；其中所述接触孔形成在与向错出现区叠加的位置。
根据本发明的一个技术方案的液晶显示器，其中所述绝缘层(104至106)可以由多个叠层绝缘膜(104至106)形成。
绝缘膜(104至106)可以单独地具有开口(104a至106a)，它们整体形成锥形的所述接触孔(18)。
根据本发明的一个技术方案的液晶显示器，其中所述绝缘膜(104至106)可以包含形成在开关元件(15)上的钝化膜(104)、形成在所述钝化膜(104)上的彩色层(105)以及形成在所述钝化膜(104)和彩色层(105)上的平整膜(106)。
所述接触孔(18)可以包含分别形成在钝化膜(104)、彩色层(105)和平整膜(106)中的开口(104a至106a)，并且开(104a至106a)整体地形成为锥形。
根据本发明的一个技术方案的液晶显示器，其中所述布线(14)可以由遮光材料制成，和所述接触孔(18)和所述向错出现区的至少一部分可以由所述布线屏蔽。
根据本发明的一个技术方案的液晶显示器，其中扫描线(12)和数据线(13)确定了多个像素(11)的边界，每个像素都具有接触孔(18)，相对于与像素(11)相邻的其它像素(11)的开关元件(15)，像素(11)中的所述接触孔(18)可以在刮擦方向的下游提供。
根据本发明的一个技术方案的液晶显示器，其中所述扫描线(12)可以具有与所述接触孔(18)和/或所述向错出现区叠加并且屏蔽光的突出部分(12b)。
根据本发明的一个技术方案的液晶显示器，还包括与所述数据线(13)叠加的黑基底(16)，其中所述黑基底(16)可以具有与像素中所述数据线(13)和突出部分(12b)之间的区域叠加的宽部分(16a)。
根据本发明的一个技术方案的液晶显示器，其中所述突出部分(12b)可以在布线(14)之间形成静电电容。
为了实现根据本发明的第二技术方案的目的，提供了一种液晶显示器的制造方法，液晶显示器包括薄膜晶体管(15)、与所述薄膜晶体管(15)连接的布线(14)、与所述布线(14)电连接的像素电极(17)和形成在所述像素电极(17)上的定向膜(107)，包括步骤在薄膜晶体管(15)和布线(14)上形成绝缘层(104至106)；在绝缘层(104至106)中形成接触孔(18)，通过接触孔(18)露出所述布线(14)的端部(14b)；在绝缘层(104至106)上形成像素电极(17)，像素电极(17)通过接触孔(18)与布线(14)电连接；在像素电极(17)上形成定向膜(107)，其中形成接触孔(18)的步骤包括在与向错出现区叠加的位置形成接触孔(18)的步骤。
根据本发明第二技术方案的液晶显示器的制造方法，绝缘层(104至106)可以包含多个叠层绝缘膜(104至106)，形成接触孔(18)的步骤例如包括分别在多个绝缘膜(104至106)中形成开口(104a至106a)的步骤。
根据本发明第二技术方案的液晶显示器的制造方法，绝缘层(104至106)例如包含形成在开关元件(15)上的钝化膜(104)、形成在所述钝化膜(104)上的彩色层(105)以及形成在所述钝化膜(104)和彩色层(105)上的平整膜(106)，形成所述接触孔(18)的步骤例如包括分别在钝化膜(104)、彩色层(105)和平整膜(106)中形成开口(104a至106a)的步骤，从而整体上形成锥形接触孔(18)。
图1是根据此实施例的有源矩阵液晶显示器11的TFT基板100上的单元像素区11a的平面布局。图2显示了有源矩阵液晶显示器11的截面结构。此截面图对应于沿着图1所示的TFT基板100的A-A’线的箭头方向得到的截面、沿着B-B’线的箭头方向得到的截面和其端部的截面。
如图2所示，此实施例的液晶显示器11包括TFT基板100、相对基板200和液晶300。
TFT基板100和相对基板200设置为通过隔离物(未示出)彼此相对。TFT板100和相对基板200的周边部分通过密封材料109彼此粘结。液晶300填充到由TFT基板100、相对基板200和密封材料109形成的液晶盒(密封部分)中。
TFT基板100具有由透明玻璃、透明塑料等形成的第一透明基板101。在第一透明基板101的一个表面上形成了栅极线12。例如，栅极线12由如铬、铝、钼等不透明金属或这些材料的叠层膜制成。
如图1所示，栅极线12在X方向(图中的水平方向)延伸，并且确定单元像素区11a的X方向的边。栅极线12具有第一突出部分12a和第二突出部分12b，在图中，第一突出部分12a延伸到上侧与单元像素区11a的TFT重叠的位置，第二突出部分12b在下侧单元像素区11a中的Y方向延伸，第一突出部分12a构成TFT栅极，如后面所述。
第二突出部分12b具有屏蔽部分12ba和电容部分12bb。屏蔽部分12ba基本上为正方形，与接触孔108的区域叠加并屏蔽它，如后面所述。应注意，用于抑制寄生电容的开口12c形成在屏蔽部分12ba的中央部分并且与接触孔18叠加的位置处，这将在后面描述。以下列方式形成第二突出部分12b的电容部分12bb使电容部分12bb在X方向上具有比屏蔽部分12ba更窄的宽度，并且在Y方向上从屏蔽部分12ba基本上延伸到单元像素区11a的中央。电容部分12bb在相对的源极线14之间形成辅助电容，如后面所述。
如图2所述，在第一透明基板101和栅极线12上形成了栅绝缘膜102。栅绝缘膜102由氧化硅膜、氮化硅膜等或这些材料的叠层膜形成。
在栅极线12的第一突出部分12a上的栅绝缘膜102上形成半导体岛103。半导体岛103由非晶硅、多晶硅等形成。在半导体岛103的表面上形成了用如磷等杂质材料掺杂了的区。通过沟槽103a将掺杂区分为源区和漏区。半导体岛103与起栅极作用的第一突出部分12a一起形成TFT15。
如图2所示，在栅绝缘膜102上形成了数据线13和源极线14。例如，数据线13和源极线14由如铬、铝、钼等的金属或这些材料的叠层膜形成。
如图1所示，数据线13在Y方向延伸，并且确定单元像素区11a的Y方向侧的边界。数据线13具有在X方向一直延伸到单元像素区11a中的TFT15处的漏电极部分13a。如图2所示，漏电极部分13a与TFT15的半导体岛103的一个掺杂区(图2右侧的漏区)接触，从而形成TFT15的漏电极。
基本上在单元像素区11a的中央形成在Y方向延伸的源极线14，源极线14与栅极线12的第二突出部分12b相对。源极线14的一端14a连接到半导体岛103的源区，并且起到TFT15的源极的作用。源极线14的另一端14b置于与由第二突出部分12b围绕的开口12c重叠的位置，并且通过接触孔18连接到像素电极17，这将在后面描述。
应注意，在基本上是单元像素区11a的中央提供源极线14，并且源极线与栅极线12和数据线13分离，使得出现短路的可能性非常低。
如图2所示，在栅绝缘膜102上形成了钝化层104，以便覆盖栅极线13、源极线14和半导体岛103等。钝化层104由氧化硅、氮化硅等或这些材料的叠层膜形成。
此外，在钝化层104上形成了彩色层105，彩色层105例如由光敏树脂等制成并且形成在钝化层104上。为每个单元像素区11a一个接一个地提供彩色层105，并用红、绿和蓝的任何颜色着色。
在彩色层105上形成了黑基底(black matrix)16。黑基底16由遮光(不透明)材料制成，例如由其中分散了碳颗粒的树脂材料制成。如图1所示，黑基底16覆盖数据线13并且形成为比数据线13宽，遮蔽数据线13以免背光照射。
此外，黑基底16具有都在X方向突出的第一宽部分16a和第二宽部分16b。提供第一宽部分16a以便覆盖TFT15形成区。提供第二宽部分16b以便部分覆盖栅极线12的第二突出部分12b的屏蔽部分12ba，并且覆盖栅极线13和源极线14的另一端14b之间的间隙。
外覆盖层106如此形成，以便覆盖彩色层105和黑基底16。外覆盖层106由透明树脂等制成，并且使其表面平坦。
在外覆盖层106上形成像素电极17。像素电极17由透明导电材料例如ITO(氧化铟锡)制成。
像素电极17通过接触孔18与源极线14电连接。形成的接触孔穿过钝化层104、彩色层105和外覆盖层106。如图1所示，在与源极线14的端部14b重叠的位置形成接触孔18，并且所述孔18例如具有基本上是正方形的截面。
与TFT15、数据线13等类似，也需要遮蔽接触孔18的形成区。这里，源极线14由遮光金属制成，接触孔18由源极线14的端部14b遮蔽(屏蔽)。
如图2所示，接触孔18包括钝化层104的开口104a、彩色层105的开口105a和外覆盖层106的开口106a。开口105a和106a形成为平缓的锥形。此外，彩色层105的开口105a的侧壁用外覆盖层106覆盖以便不与像素电极17接触。
在像素电极17和外覆盖层106上形成了定向膜(alignment film)107。定向膜107由聚酰亚胺树脂等制成。对定向膜107的表面进行定向(取向)处理例如向预定的方向刮擦。定向膜107使液晶分子在预定的方向定向。
此外，将偏振板108粘附到TFT基板100的另一表面上。
另一方面，相对基板200包括第二透明基板201、相对电极202和定向膜203。
第二透明基板201由透明玻璃、塑料等制成。
相对电极202由透明导电材料例如ITO制成，并且放置在第二透明基板201的一个表面上以便与TFT基板100上的像素电极17相对。定向膜203形成在相对电极202上，并对其表面进行定向处理例如刮擦等。
为了驱动液晶显示器11，驱动电路(未示出)将栅极脉冲依次施加给栅极线12，并且将对应于显示灰度的电压数据信号基本上与栅极脉冲同步地施加给数据线13。与施加(选择)了栅极脉冲的栅极线12连接的TFT15被激励。在这里，施加到数据线13的电压通过漏电极13a、半导体岛103、源电极104a、源极线104、端部104b和接触孔18施加给像素电极17。
当栅极脉冲关断时，TFT15未被激励。这里，施加给像素电极17的电压保持在像素电极17和相对电极202之间的电容(像素电容)以及源极线14和栅极线12的电容部分12b之间的辅助电容中。
结果，在下一个选择时间之前，将与显示灰度对应的电压施加给每个单元像素区11a的液晶300，液晶300在所希望的取向上定向，显示了具有希望灰度的彩色层105的颜色。
在上述结构液晶显示器11中，在定向膜107的表面上存在经过刮擦进行了不均匀定向处理的区域。在这种区域中，当进行显示操作时，会出现所谓的向错(disclination)。
例如，如图1所示，假设刮擦方向为箭头所示的方向(从图1的右上部分至左下部分的方向)。在这种情况下，在与图1所示的单元像素区11a相邻的另一个单元像素区11a的TFT形成区中，由于与其它部分比较表面突出，那么在刮擦的下游边(图1中单元像素区11a左上区)刮擦的程度轻，对液晶分子的定向限制能力比其它区小。
在显示操作时，具有这种不同定向限制能力的区域之间的边界出现例如从图1的单元像素区11a的右上部分到左下部分形成的向错线19。
在此实施例中，如图1所示，接触孔18形成在与出现向错的区重叠的位置(向错线19出现的区域)。因此，相对于与图中显示的单元像素区11a相邻的另一个单元像素区11a中的TFT，接触孔18设置在刮擦方向的下游。根据此结构，不仅遮蔽(屏蔽)了接触孔18而且遮蔽(屏蔽)了向错出现区。因此，与用于遮蔽接触孔的屏蔽部分和用于遮蔽向错线19的屏蔽部分单独提供的情况相比，可以高度确保显示区并且可以得到更高的孔径比。
此外，在此实施例的结构中，在源极线14的端部14b和相邻的数据线13之间提供黑基底16的第一宽部分16a。因此，源极线14和数据线13之间的向错线19甚至被黑基底16的第一宽部分16a屏蔽。此外，向错线19的另一端(单元像素区11a的右上部分)与栅极线12重叠。因此，基本上整个向错形成区(向错线19)都被源极线14、栅极线12和黑基底16屏蔽。结果，与和源极线、栅极线、源极线分开提供用于屏蔽向错线19的结构相比，能够得到更高的孔径比。
下面将参考图3A-3I说明制造具有上述结构的液晶显示器11的方法。应注意，下面所示的制造方法仅仅是一个例子，如果可以得到类似的结构，任何制造方法都可以。此外，使用的材料也并不限于下面所示的材料。
首先，在第一透明基板101的表面上形成由铬等制成的金属膜，制图此金属膜以便形成栅极线12，如图3A所示。然后，如图3B所示，在其上形成绝缘膜(栅绝缘膜102)，例如氧化硅膜等。
然后，如图3B所示，在栅绝缘膜102上形成具有掺杂区、由非晶硅等制成的半导体岛103。半导体岛103是通过淀积半导体层、用杂质材料掺杂半导体层、和制图半导体层形成的。
接着，如图3C所示，在栅绝缘膜102上形成由铬等制成的金属层110。然后如图3D所示，通过光刻技术等制图金属层110以便形成上述形状的数据线13和源极线14。此时，在半导体岛103上形成沟槽103a，将半导体岛103分为源区和漏区。
然后如图3E所示，在栅绝缘膜102上依次形成由氧化硅膜等制成的钝化层104和树脂层105，以便覆盖数据线13等。
此后，通过各向同性蚀刻将树脂层105制图为具有平缓的锥形侧壁，并分割给每个像素。然后，用RGB中的任何一种颜色给树脂层105着色，从而形成彩色层105。
应注意，彩色层105可以在钝化膜104上形成开口104a之后，通过印刷等形成。然后，如图3F所示，在彩色层105中形成开口105a，这里每个开口103a、104a都是通过单独的光刻工艺制成的，形成的彩色层105的开口105a具有平缓的锥形侧壁。
然后，在彩色层105上形成屏蔽膜，制图此屏蔽膜以便形成具有上述形状的黑基底16。接着，如图3G所示，在钝化层104上通过旋涂等形成树脂溶液膜，并使得到的膜硬化以便形成外覆盖层106。外覆盖层106由具有高度整平效果的透明树脂材料制成，它整平由于彩色层105和黑基底16引起的不规则。然后，通过各向同性蚀刻等在外覆盖层106上形成开口105a。开口105a如此形成，以便覆盖彩色层105的开口105a的侧壁，并且具有平滑的锥形表面。这样，形成了具有开口103a、104a、105a的接触孔18。
然后，如图3H所示，通过溅射在外覆盖层106上形成透明导电膜，例如ITO等，以便通过接触孔18与源极线14接触。制图透明导电膜以便在每个像素区中形成像素电极17。像素电极17通过接触孔18与源极线14接触。
接着，在像素电极17上形成由树脂等制成的定向膜107，刮擦其表面以便提供定向处理。此外，向液晶显示器的端部周围提供密封件(109)。然后将偏振板108粘结到第一透明基板101的另一面。这样就制造了如图3I所示的TFT基板100。
然后，将如此制造的TFT基板100粘结到分开制备的相对基板200上，以便以与每个定向膜107相对的方式夹持隔离物(未示出)。然后，在两个基板之间充入液晶300。以这种方式，制造了如图2所示的液晶显示单元11。
在上述液晶显示器的制造方法中，通过与钝化层104、彩色层105和外覆盖层106分开形成开口来形成接触孔18。为此，必须利用三个光掩模中的每一个来提供定向。如果在设计光掩模中考虑到定向误差，那么接触孔18的直径趋于增加。然而，向错出现区和接触孔18的形成区如在此实施例中那样彼此重叠，这使得与接触孔和向错形成区分开形成的情况相比，能够防止显示区减小和实现高的孔径比。
此外，在使用光敏树脂作为彩色层105的情况下，当光敏树脂膜曝光和光敏树脂膜各向同性溶解在显影液中时，会出现光衍射。为此，例如，与蚀刻无机膜的情况相比，有接触孔18的直径增加的趋势。然而，像此实施例那样形成的接触孔18与向错出现区叠加，即使接触孔18的直径相当大，也能够实现相当高的孔径比。(例子)我们通过检验像素间距和接触孔18的面积比之间的关系研究了具有高清晰度的孔径比的减小。结果示于图4。
图4显示了研究液晶显示器的结果，其中接触孔18不与向错线19叠加，如图5所示。除了接触孔18的位置，图5所示的结构基本上与图1所示的结构一样。
此外，在图5中，在不考虑像素尺寸的情况下，假设接触孔18具有正方形的截面，且具有14ìm×14ìm的外尺寸。此外尺寸值是当钝化层104的开口的外尺寸为8ìm×8ìm且外覆盖层106和彩色层105的每侧重叠余量为1.5ìm时得到的值。此时，假设具有196ìm2截面积的一个接触孔18存在于单元像素区11a中。
如果将接触孔18的面积占据像素面积的百分比设定为接触孔18的面积比，那么接触孔18的面积比计算如下更具体地说，具有100ìm×300ìm的尺寸、显示红、蓝和绿色的各个像素彼此组合，以便产生彩色显示。例如，在像素间距为300ìm的情况下，计算出100ìm×300ìm像素尺寸和196ìm2接触孔面积之间的比为0.65％，作为每个像素的接触孔18的面积比。以这种方式，可以计算像素间距、清晰度和接触孔18的面积比，如图4所示。
当清晰度低于100dpi(点每英寸)时，如图4所示，接触孔18的面积比低于1％以下，这是因为当清晰度低时，接触孔18与栅极线12或数据线13叠加，使得接触孔18的尺寸对实际孔径比没有影响。
然而，当清晰度超过150dpi时，布线变细，这样不能够完全遮蔽接触孔18。为此，在像素间距大约为126ìm和清晰度为200dpi的情况下，接触孔18面积的分布达到像素面积的3.70％，这样大的比例使其在计算孔径比时不能被忽略。
因此，当清晰度超过200dpi时，需要提供用于遮蔽向错的屏蔽区。即，在像素间距大的情况下，可以通过布线遮蔽向错。然而，布线宽度伴随着微型化变窄，导致向错出现在显示区。虽然这需要用于遮蔽出现向错的区域的结构，但是如果提供了这种结构，会降低孔径比。因此需要一种用于屏蔽向错出现区而不降低孔径比的方法。
这里，评估利用图5所示的结构用源极线14、栅极线部分12和黑基底16遮蔽出现向错的区时得到的效果。应注意像素间距为126ìm，接触孔18的截面的外径为8ìm×8ìm，每层的定向余量(alignmentmargin)为1.5ìm。
此评估显示，与图5的结构相比，根据图1向错线19与接触孔18叠加的结构，孔径比增加了5.5％。此时，由于孔径比大约为4.0％，因此可以相对提高孔径比大约13.8％。此结果显示，即使具有大约200dpi的高清晰度，向错出现区与接触孔18形成区叠加的结构也可以实现高的孔径比。
如上所述，根据此实施例，提供了一种结构，其中接触孔18的形成区和向错出现区彼此叠加。根据利用普通部件来遮蔽每个区的结构，与使用普通遮蔽部件的情况相比，可以得到更高的孔径比。
此外，上述结构可以更有效地应用于分辨率高例如200dpi或更小的情况。即，当清晰度高且像素中接触孔的面积不能被忽略时，使用上述结构可以得到高的孔径比。具体地说，在CF-On TFT15结构中，需要在多个层上独立地形成开口，用于确保定向余量的接触孔18的尺寸趋于增加。因此，即使清晰度提高了，也可以有效地使用上述结构来抑制孔径比的减小。
上面说明了本发明的最佳实施例。然而，本发明并不限于上面的实施例，在不离开本发明的广泛的精神实质和范围的情况下，修改和添加都是可能的。
在上面的实施例中，形成了穿过源极线14的宽的端部14b的接触孔18。然而，源极线14的形状和接触孔18的位置并不限于上面的例子，如果电容可以形成在栅极线12和源极线14之间，并且用于接触孔18和向错的区域能够被有效地遮蔽时，任何结构都是可能的。例如，如图6所示，可以形成源极线14以便不仅与栅极线12的第二突出部分12b叠加，而且与其主线叠加。在这种结构中，接触孔18和/或向错的区域都由栅极线12的主线屏蔽。
此外，在上述实施例中，在数据线13上形成钝化层104。然而，即使在没有钝化层104的结构中，也可以得到相同的效果。
此外，在上述实施例中，在如图1所示的刮擦方向进行刮擦时，会如图中所示的那样出现向错线19。然而，即使刮擦方向是其它的方向，向错线形成在与图1的位置不同的位置，也可以应用本发明。在这种情况下，例如，如果向错线出现在像素区的另一角，那么形成与出现位置叠加的的接触孔18，当然也可以得到本发明的效果。
此外，在上述实施例中，形成了用于连接TFT15和像素电极17的一个接触孔18。为此，通过接触孔18的存在，使孔径比的减小最小。然而，本发明当然可以应用于形成多个接触孔的情况。
此外，有源元件(开关元件)不仅可以是TFT15，而且可以是MIM、二极管等。此外，TFT15可以是前向交错型，即栅极位于第一透明基板101的相对半导体层的对侧，而不是反向交错型。
此外，利用所谓的CF(彩色滤色片)-On TFT结构的例子说明了上述实施例，其中彩色层105形成在TFT基板100上。然而，本发明可以应用于其中彩色层105形成在相对基板200上的结构。换句话说，如果安排接触孔18的形成区和向错形成区彼此叠加，本发明可以应用于任何液晶显示器。
此外，上述实施例说明了下列情况其中将有源矩阵液晶显示器应用于垂直电场型有源矩阵液晶显示器。然而，本发明也可以应用于其它的液晶显示器，例如简单的矩阵型液晶显示器、铁电液晶显示器、聚合物分散型液晶显示器或IPS(平面内转换-In Plane Switch)型液晶显示器。
在不离开本发明的广泛的精神实质和范围的情况下，可以作出各种实施例和变化。上述实施例是要说明本发明，不是限制本发明的范围。本发明的范围由附加的权利要求表示，而不是实施例。在本发明的权利要求的等效物意义内和权利要求内作出的各种修改都应认为是在本发明的范围内。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括基板对(101，201)密封在所述基板对(101，201)之间的液晶(300)多个数据线(13)和多个扫描线(12)，设置在所述基板对(101，201)之一的一个表面上，并且彼此相交；开关元件(15)，使带有电流通路的一端连接到相对应的数据线(13)，控制端连接到相应的扫描线(12)；布线(14)，连接到所述开关元件(15)的电流通路的另一端；绝缘层(104至106)，形成在所述布线(14)上，并且具有接触孔(18)，所述布线(14)的端部(14b)通过接触孔(18)露出；像素电极(17)，形成在所述绝缘层(104至106)上，并且通过接触孔(18)电连接到所述布线(14)的端部(14b)上；定向膜(107)，形成在所述像素电极(17)上，并且与所述液晶(300)接触；其中所述接触孔(18)形成在与发生向错的区域叠加的位置。
2.根据权利要求1的液晶显示装置，其中所述绝缘层(104至106)由多个叠层绝缘膜(104至106)形成，各绝缘膜(104至106)分别具有开口(104a至106a)，所述开口整体形成锥形的所述接触孔(18)。
3.根据权利要求1的液晶显示装置，其中所述绝缘膜(104至106)包含形成在开关元件(15)上的钝化膜(104)、形成在所述钝化膜(104)上的彩色层(105)以及形成在所述钝化膜(104)和彩色层(105)上的平整膜(106)，所述接触孔(18)包含分别形成在钝化膜(104)、彩色层(105)和平整膜(106)中的开口(104a至106a)，并且开口(104a至106a)整体上形成为锥形。
4.根据权利要求1的液晶显示装置，其中所述布线(14)由遮光材料制成，所述接触孔(18)和所述出现向错的区域的至少一部分由所述布线屏蔽。
5.根据权利要求1的液晶显示装置，其中扫描线(12)和数据线(13)限定了多个像素(11)，每个像素都具有接触孔(18)，相对于与像素(11)相邻的其它像素(11)的开关元件(15)，像素(11)中的所述接触孔(18)在刮擦方向的下游处提供。
6.根据权利要求1的液晶显示装置，其中所述扫描线(12)具有与所述接触孔(18)和/或所述出现向错的区域叠加并且屏蔽光的突出部分(12b)。
7.根据权利要求4的液晶显示装置，还包括与所述数据线(13)叠加的黑基底(16)，其中所述黑基底(16)具有与像素中所述数据线(13)和突出部分(12b)之间的像素区域叠加的宽部分(16a)。
8.根据权利要求4的液晶显示装置，其中所述突出部分(12b)与布线(14)之间形成静电电容。
9.一种液晶显示器的制造方法，此液晶显示器包括薄膜晶体管(15)、与所述薄膜晶体管(15)连接的布线(14)、与所述布线(14)电连接的像素电极(17)和形成在所述像素电极(17)上的定向膜(107)，包括步骤在薄膜晶体管(15)和布线(14)上形成绝缘层(104至106)在绝缘层(104至106)中形成接触孔(18)，通过接触孔(18)露出所述布线(14)的端部(14b)；在绝缘层(104至106)上形成像素电极(17)，像素电极(17)通过接触孔(18)与布线(14)电连接；在像素电极(17)上形成定向膜(107)，其中形成接触孔(18)的步骤包括在与出现向错的区域叠加的位置形成接触孔(18)的步骤。
10.根据权利要求9的液晶显示器的制造方法，绝缘层(104至106)包含多个叠层绝缘膜(104至106)，形成接触孔(18)的步骤包括分别在多个绝缘膜(104至106)中形成开口(104a至106a)的步骤。
11.根据权利要求9的液晶显示器的制造方法，绝缘层(104至106)包含形成在开关元件(15)上的钝化膜(104)、形成在所述钝化膜(104)上的彩色层(105)以及形成在所述钝化膜(104)和彩色层(105)上的平整膜(106)，形成所述接触孔(18)的步骤包括分别在钝化膜(104)、彩色层(105)和平整膜(106)中形成开口(104a至106a)的步骤，从而整体上接触孔(18)形成为锥形。
全文摘要
在一种包括TFT15的有源矩阵型液晶显示器中，具有以矩阵形式形成并被连接到源极线14的栅极线12和数据线13，在与向错线19叠加的位置形成了用于连接源极线14和像素电极17的接触孔18。接触孔18形成在与栅极线12的电容12ba叠加的位置。栅极线12和源极线14彼此相对提供，静电电容置于其间。
文档编号G02F1/1343GK1472569SQ0212741
公开日2004年2月4日 申请日期2002年8月2日 优先权日2002年8月2日
发明者秀平昌信, 坂本道昭, 黑羽升一, 冈本守, 一, 昭 申请人:Nec液晶技术株式会社