专利名称：有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高性能有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法。
背景技术：
已经研究出一种用于有源矩阵型液晶显示装置的所谓面内切换(IPS)方法，其中将平行于基板的电场施加给液晶。IPS型液晶显示装置具有可获得宽视角的优点。
图14表示根据IPS方法的有源矩阵型液晶显示装置所包括的一个像素区域的平面布置。图15表示图14所示液晶显示装置沿方向PP切开的剖面图。如图15所示，液晶显示装置包括一TFT基板100，一对面基板200和液晶300。通过将液晶300填充在通过间隔物和密封元件(均为示出)彼此相对的TFT基板100与对面基板200之间的空间中，构成液晶显示装置。
TFT基板100包括一由透明玻璃等制成的第一透明基板101。在第一透明基板101的一个表面上形成扫描线102(在图15中未示出)和公共导线103。如图14所示，其间具有预定间隔的相邻两条扫描线102几乎平行地沿X方向延伸，确定了单个像素区域的X方向。公共导线103与扫描线102几乎平行地延伸，并设置成两个公共线103夹着一条扫描线102。即单个像素区域具有横跨内部的两条公共导线103。这两条公共导导线103通过三个公共电极111彼此相连，三个公共电极111在单个像素区域中沿Y方向延伸，Y方向基本垂直于公共导线103。公共电极111包括一几乎沿像素区域的中心延伸的中心部分111a，和沿中心部分111a的两侧延伸的边缘部分111b，边缘部分111b的宽度大于中心部分111a的宽度。
在图15中，表示出一形成在第一透明基板101、扫描线102和公共导线103上面的层间绝缘膜104a。在层间绝缘膜104a上形成数据线106和像素电极112。图14中所示的半导体岛105也形成于层间绝缘膜104a上。半导体岛105构成了TFT(薄膜晶体管)。半导体岛105经由层间绝缘膜104a形成在扫描线102上。
数据线106沿几乎垂直于扫描线102的Y方向延伸，并确定单个像素区域的Y方向。像素电极112设置于单个像素区域的中心。像素电极112包括两个沿公共电极111向Y方向延伸的相对部分112a，和两个支撑部分112b，将每个支撑部分设计成覆盖公共导线103，并且对相对部分112a的一端进行支撑。像素电极112的相对部分112a设置在相邻公共电极111之间，以便与那些公共电极111相对。不用说，如图15所示，层间绝缘膜104a存在于公共电极111与像素电极112之间。在公共导线103与像素电极112的支撑部分112b之间形成存储电容器，其中公共导线103与像素电极112的支撑部分112b通过层间绝缘膜104a彼此相对。
在层间绝缘膜104a、数据线106、像素电极112和TFT上形成钝化膜104b。在钝化膜104b上形成取向膜116，取向膜经受表面取向处理。在第一透明基板101的另一表面上设置偏振片119。
对面基板200包括一第二透明基板201。在第二透明基板201的一个表面上形成具有开口的黑色矩阵202。黑色矩阵202由具有遮光作用的材料制成，将黑色矩阵202设置成与数据线106相对，确定单个像素区域。用彩色层203覆盖黑色矩阵202的开口。在黑色矩阵202和彩色层203上形成平坦化膜204和取向膜205。在第二透明基板201的外表面上形成导电层207和偏振片208。
该液晶显示装置按照如下方式进行工作。为了驱动液晶显示装置，驱动电路(未示出)将栅脉冲顺序施加给扫描线102，并且几乎在施加栅脉冲的同时，将电压相当于显示色调的数据信号施加给数据线106。与施加有栅脉冲(被选择的)的扫描线102相连的TFT被接通，此时施加给数据线106的电压经由漏极107，半导体岛105和源极108，施加给像素电极112。
当去掉栅脉冲时，TFT被断开。在那个时刻施加给像素电极112的电压被存储在像素电极112与公共电极111之间的电容器中和公共导线103与像素电极112之间的电容器中。
因此，将相当于显示色调的电压施加给每个像素区域的液晶，直到下一个选择周期为止。当施加该电压时，在公共电极111与像素电极112的相对部分112a之间形成与基板平行的电场，将液晶取向成所需的状态。从而，用所需的色调显示彩色层203的颜色。
如上所述，在该液晶显示装置中，在公共电极111与像素电极112的相对部分112a之间形成电场，并且将该平行于基板的电场施加给液晶300。不过，数据线106也靠近沿像素电极112的相对部分112a并沿像素电极112的相对部分112a形成。因此，由于数据线106与像素电极112之间的电势差，在数据线106与像素电极112之间也形成电场。该电场的一部分“泄漏”到靠近数据线106的部分液晶300中。所谓的泄漏电场干扰了液晶300的取向，引起旋错，从而降低了显示质量。
我们不希望数据线106所产生的电场泄漏到液晶300中。从而，形成公共电极111的较宽的端部111b，以减小这种泄漏电场。如图15所示，主要由公共电极111的端部111b，而不是由像素电极112来终止数据线106所产生的电场。从而，防止电场泄漏到液晶300中。
不过，为了获得足够高的防泄漏效果(屏蔽效果)，必须加宽公共电极111的端部111b的宽度。公共电极111通常由具有遮光效果的金属制成，如铬等。从而，随着端部111b宽度的增大，减小了液晶显示装置的显示区与单个像素区域的比值，即开口率。
如在未审查日本专利公开特开平公开号No.H11-119237中披露了一种公共电极形成在数据线上面的结构，能够获得高屏蔽效果，同时防止开口率减小。图16表示出具有这种结构的液晶显示装置的平面布置的一个例子。图17表示沿方向QQ切开的图16所示液晶装置的剖面图。用相同的参数表示与图14和15所示相同的部件，并省略对其的解释。
与图15所示的液晶显示装置不同，在这种液晶显示装置中，像素电极112与公共电极111形成于数据线106上面的同一个平面内。
如图17所示，公共电极111的一部分形成在第二层间绝缘膜110上，刚好在数据线106上面。如图16所示，公共电极111包括一支撑部分，与图16上部所示的公共导线103重叠，并沿X方向延伸；和两个从支撑部分朝Y方向延伸的相对部分。相对部分的长度几乎与存在于单个像素区域中的两相邻公共导线103之间的距离相等。公共电极111通过接触孔113与公共导线103电连接，接触孔113穿过第一层间绝缘膜104和第二层间绝缘膜110。
如图17所示，像素电极包括形成于第一层间绝缘膜104上的第一像素电极109，和形成于第二层间绝缘膜110上的第二像素电极112。
如图16所示，第一像素电极109形成字母H形。也就是，第一像素电极109具有两个设置成与公共导线103重叠的线状部分，和一个设置成与第二像素电极112相对并且与该两个线状部分相连的线状部分。第一像素电极109的一部分与源极108相连。在公共导线103和与公共导线103相对的第一像素电极109之间，形成补偿电容器。
第二像素电极112包括三个相对部分，和一个用于支撑三个相对部分的支撑部分，从而形成字母E形状。将第二像素电极112设置成与形成于同一表面上的公共电极111连接。第二像素电极112相邻的两个相对部分夹着公共电极111a的一个相对部分。将公共电极111的支撑部分设置成与图16上部中所示的公共导线103重叠，并且通过用于公共电极的接触孔113与公共导线103电连接。公共电极111和第二像素电极112由，例如具有透光性的材料制成，如ITO(氧化铟锡)等。
在这种液晶显示装置中，在数据线106上形成公共电极111中所包含的比数据线106宽的端部111b。如图17中箭头所示，数据线106所形成的电场被公共电极111的端部111b终止。从而，防止电场泄漏到液晶300中。因此，减小了对公共电极111与像素电极112之间的电场的影响，降低了所显示图像的变坏。
不过，由于数据线106与公共电极111的端部111b的几乎整个表面通过第二层间绝缘膜110彼此相对，数据线106与公共电极111的端部111b之间的静电电容相当大。因此，不能忽略施加给数据线106的信号的延迟。
为了减小这种静电电容，可以将数据线106与端部111b之间的第二层间绝缘膜110形成得更厚。不过，在这种情形中，需要更长的时间来形成第二层间绝缘膜110，从而降低了生产率。并且由于将第二层间绝缘膜110形成得更厚，将形成具有高纵横比的接触孔。因此，降低了产量，增大的制造成本。并且，由于数据线106与公共电极111的端部111b经由第二层间绝缘膜110相对的面积较大，由于第二层间绝缘膜110中产生的诸如针孔的缺陷，极可能在数据线106与端部111b之间形成电短路(层间短路)。电短路增大了在显示操作时引起线状缺陷的可能性。
在上述公开中，还披露了形成公共电极的端部以覆盖部分数据线的实施例。不过，在这种将公共电极的端部形成为覆盖部分数据线的情形中，电场泄漏到单个像素区域并非数据线的其它部分中。
而且，在第二层间绝缘膜110由诸如氧化硅薄膜等无机薄膜制成的情况下，由于介电常数很高，需要将第二层间绝缘膜110形成得相当厚，大约为1至10μm。这导致了与上述相同问题的发生。另一方面，在第二层间绝缘层110由诸如丙烯酸树脂等的有机薄膜制成的情况下，由于介电常数很小，可以形成大约0.5至5μm的厚度。从而，可以避免厚薄膜所引发的问题的发生。不过，有机薄膜对于离子不具有高渗透性。因此，阻止离子粘结到TFT的背面沟道，限制了可用作有机薄膜的材料。在第二层间绝缘膜110由无机薄膜和有机薄膜组成的双层薄膜构成的情况下，需要分别在无机薄膜和有机薄膜中形成开口。因此，极大地增加了制造步骤和制造成本。
总之，传统上没有提供一种可以不极大地增加制造步骤和制造成本而制造的有源矩阵型液晶显示装置，并且这种有源矩阵型液晶显示装置的信号延迟降低，显示缺陷减小。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种信号延迟降低和显示缺陷减小的有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法。
本发明的另一个目的在于提供一种能够防止数据线产生的电场的泄漏，同时降低信号延迟的有源矩阵型液晶显示装置，及其制造方法。
为了实现上述目的，根据本发明第一方面的有源矩阵型液晶显示装置包括一对基板(101，201)；密封在该对基板(101，201)之间的液晶(300)；在该对基板(101，201)其中之一的一个表面上设置成彼此相交的多条数据线(106)和多条扫描线(102)；一开关元件，该开关元件具有一个其一端与相应的一条数据线(106)相连的电流通路，并且具有一与相应的一条扫描线(102)相连的控制接线端；一通过绝缘膜(110)形成在数据线(106)上面的像素电极(112)，像素电极与开关元件电流通道的另一端相连；以及一通过绝缘膜(110)与数据线(106)相对的公共电极(111)，在公共电极与数据线(106)重叠的部分中具有狭缝(115)，以便在像素电极(112)与公共电极(111)之间产生电场。
公共电极(111)和像素电极(112)可以分别具有在预定长度上彼此几乎平行相对的线状部分(111c，112a)。
可以沿线状部分(111c，112a)形成重叠部分(111b)。
狭缝(115)的长度可以几乎与线状部分(111c，112a)的长度相同。
可以在重叠部分(111b)宽度方向几乎中心处形成狭缝(115)。
公共电极(111)的重叠部分(111b)的宽度可以等于或大于数据线(106)的宽度。
狭缝(115)的宽度可以小于数据线(106)的宽度。
公共电极(111)和像素电极(112)可以处于同一平面上。
公共电极(111)和像素电极(112)可以由透明的导电材料制成。
公共电极(111)和像素电极(112)可以分别处于不同的平面上。
可以在公共电极(111)与像素电极(112)之间形成方向与该对基板(101，201)平行的电场。
根据本发明第二方面的有源矩阵型液晶显示装置，包括一对基板(101，201)；密封在该对基板(101，201)之间的液晶(300)；在该对基板(101，201)其中之一的一个表面上设置成彼此相交的多条数据线(106)和多条扫描线(102)；一开关元件，具有其一端与相应的一条数据线(106)相连的电流通道，和与相应的一条扫描线(102)相连的控制接线端；一通过绝缘膜(110)形成在数据线(106)上方的像素电极(112)，像素电极(112)与开关元件的电流通道的另一端相连；一通过绝缘膜(110)与数据线(106)相对的公共电极(111)，公共电极(111)在与数据线(106)重叠的部分(111b)中具有狭缝(115)，以便在像素电极(112)与公共电极(111)之间产生电场；以及在该对基板(101，201)的另一个上形成的第一导电膜(202a)，使之通过狭缝(115)与数据线(106)相对，并设置成与公共电极(111)具有相同的电势。
公共电极(111)和像素电极(112)可以分别具有在预定长度上几乎平行相对的线状部分(111c，112a)。
可以沿线状部分(111c，112a)形成重叠部分(111b)。
狭缝(115)的长度可以几乎与线状部分(111c，112a)的长度相等。
可以在重叠部分(111b)宽度方向上几乎中心处形成狭缝(115)。
公共电极(111)的重叠部分(111b)的宽度可以等于或大于数据线(106)的宽度。
狭缝(115)的宽度可以小于数据线(106)的宽度。
公共电极(111)和像素电极(112)可以处于同一平面上。
公共电极(111)和像素电极(112)可以由透明的导电材料制成。
公共电极(111)和像素电极(112)可以分别处于不同的平面上。
有源矩阵型液晶显示装置可以进一步包括一将第一导电膜(202a)与公共电极(111)彼此电相连的芯棒(118)。
有源矩阵型液晶显示装置可以进一步包括一形成在不同于公共电极(111)的平面上的公共导线(103)，并且公共导线(103)与公共电极(111)电连接；以及一与公共导线(103)连接，并且将第一导电膜(202a)与公共电极(111)彼此电连接的芯棒(118)。
可以在第一导电膜(202a)与公共导线(103)之间形成一第二导电膜(139a)，以便增强第一导电膜(202a)与公共导线(103)之间的连接。
第二导电膜(139a)可以由与公共电极(111)和/或像素电极(112)相同的材料制成。
第一导电膜(202a)的宽度可以等于或大于狭缝(115)的宽度。
第一导电膜(202a)可以起黑色矩阵(202)的作用。
有源矩阵型液晶显示装置可以进一步包括一以预定图案形成于该对基板(101，201)另一个之上的黑色矩阵(202)，并且由平坦化膜(204)覆盖该黑色矩阵。
第一导电膜(209a)可以形成于平坦化膜(204)上面。
第一导电膜(209a)的图案可以与黑色矩阵(202)基板相同。
可以在公共电极(111)与像素电极(112)之间形成平行于该对基板(101，201)的电场。
为了实现上述目的，根据本发明第三个方面的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，是一种用于制造包括一对基板(101，201)；一设置在该对基板(101，201)其中之一上面的薄膜晶体管；与薄膜晶体管的漏极相连的数据线(106)；一与薄膜晶体管的源极相连的像素电极(112)；和一公共电极(111)，在公共电极(111)与像素电极(112)之间产生电场的液晶显示装置的制造方法，该方法包括在数据线(106)上形成绝缘膜(110)；在绝缘膜(110)上形成第一金属膜(139)；以及通过制作第一金属膜(139)图案形成一公共电极(111)，在公共电极(111)与数据线(106)重叠的部分(111b)中形成狭缝(115)。
有源矩阵型液晶显示装置的制造方法可以进一步包括将像素电极(112)形成具有预定长度的线状部分(112a)的形状。
在形成公共电极(111)时，可以形成与像素电极(112)的线状部分(112a)相对的部分(111c)，并且可以将狭缝(115)的长度形成为与线状部分(112a)的长度几乎相等。
在形成公共电极(111)时，可以在重叠部分(111b)的宽度方向几乎中心处形成狭缝(115)。
在形成公共电极(111)时，可以将公共电极(111)重叠部分(111b)的宽度形成为等于或大于数据线(106)的宽度。
在形成公共电极(111)时，可以将狭缝(115)的宽度形成为小于数据线(106)的宽度。
实际上可以在同一步骤中形成公共电极(111)和像素电极(112)。
根据本发明第四个方面的液晶显示装置的制造方法，是一种制造液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置包括一对基板(101，201)；一设置在该对基板(101，201)其中之一上面的薄膜晶体管；与薄膜晶体管的漏极相连的数据线(106)；一与薄膜晶体管的源极相连的像素电极(112)；和一公共电极(111)，在公共电极(111)与像素电极(112)之间产生电场。该方法包括形成覆盖数据线(106)的绝缘膜(110)；在绝缘膜(110)上形成第一金属膜(139)；通过制作第一金属膜(139)图案而形成一公共电极(111)，在公共电极(111)与数据线(106)重叠的部分(111b)中形成狭缝(115)；以及在该对基板(101，201)的另一个上形成第一导电膜(202a)，第一导电膜(202a)通过狭缝(115)与数据线(106)相对。
有源矩阵型液晶显示装置的制造方法可以进一步包括将像素电极(112)形成具有预定长度的线状部分(112a)，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，可以形成与所述像素电极(112)的所述线状部分(112a)相对的部分(111c)，并且可以将所述狭缝(115)的长度形成为几乎等于所述线状部分(112a)的长度。
在形成公共电极(111)时，可以形成与像素电极(112)的线状部分(112a)相对的部分(111c)，并且可以将狭缝(115)的长度形成为几乎等于线状部分(112a)的长度。
在形成公共电极(111)时，可以在重叠部分(111b)宽度方向几乎中心处形成狭缝(115)。
在形成公共电极(111)时，可以将公共电极(111)的重叠部分(111b)的宽度形成为等于或大于数据线(106)的宽度。
在形成公共电极(111)时，可以将狭缝(115)的宽度形成为小于数据线(106)的宽度。
实际上可以在同一步骤中形成公共电极(111)和像素电极(112)。
公共电极(111)可以与公共导线(103)相连，公共导线(103)形成于不同于形成公共电极(111)的平面上。
有源矩阵型液晶显示装置的制造方法可以进一步包括形成一将公共导线(103)与第一导电膜(202a)彼此电连接的芯棒(118)。
有源矩阵型液晶显示装置的制造方法可以进一步包括在公共导线(103)与芯棒(118)之间形成第二导电膜(139a)。
可以在同一步骤中，与公共电极(111)和/或像素电极(112)一起，形成第二导电膜(139a)。
有源矩阵型液晶显示装置的制造方法可以进一步包括在该对基板(101，201)的另一个的一个表面上形成一具有预定图案的黑色矩阵(202)；以及在黑色矩阵(202)上形成平坦化膜(204)。
第一导电膜(209a)可以形成在平坦化膜(204)上。
在形成第一导电膜(209a)时，可以将第一导电膜(209a)形成为与黑色矩阵(202)相同的图案。
在阅读下面的详细说明和附图的基础上，本发明的这些和其它目的以及优点将更加清楚，其中图1表示根据本发明第一实施例的有源矩阵型液晶显示装置的完整结构；图2表示图1的部分放大视图；图3表示根据本发明第一实施例的单个像素区域的平面布置；图4表示沿线AA切开的图3的剖面图；图5表示TFT基板中所包含的部件的图案；图6表示TFT基板中所包含的部件的图案；图7示意性地表示出数据线上的电场；图8A到8J逐步表示出第一实施例的TFT基板的制造过程；图9为根据第一实施例一种变型的TFT基板的平面布置；图10表示根据本发明第二实施例的有源矩阵型液晶显示装置的剖面图；图11表示根据本发明第三实施例的有源矩阵型液晶显示装置的剖面图；
图12表示根据本发明第四实施例的有源矩阵型液晶显示装置的剖面图；图13表示根据本发明第五实施例的有源矩阵型液晶显示装置的剖面图；图14表示传统的有源矩阵型液晶显示装置的平面布置；图15表示沿线PP切开的图14的剖面图；图16表示传统的有源矩阵型液晶显示装置的平面布置；以及图17表示沿线QQ切开的图16的剖面图。
具体实施例方式
第一实施例现在将参照附图，说明根据本发明第一实施例的有源矩阵型液晶显示装置。根据第一实施例的有源矩阵型液晶显示装置构成了使用平行于基板形成的电场的IPS(面内切换)模式的有源矩阵型液晶显示装置。
图1表示第一实施例的整个有源矩阵型液晶显示装置的平面布置。图2表示图1所示液晶显示装置的边缘部分的放大视图。图3表示图1所示的液晶显示装置中单个像素的平面布置。图4表示沿方向A-A切开的图3所示单个像素的剖面图。
如图1所示，液晶显示装置1基本为矩形。液晶显示装置1具有两个部分，一个近似为正方形、并且形成在几乎整个液晶显示装置1上的像素区域11，和一围绕像素区域11的外围区域12。
如下面将要描述的，像素区域11包括多个排列成矩阵的单个像素区域。在每个像素区域中形成一彩色层，一作为开关元件的TFT(薄膜晶体管)等。
外围区域12构成了液晶显示装置1的接线端区域。在外围区域12中形成数据线接线端2，扫描线接线端3和公共导线接线端4。
沿液晶显示装置的一边(该边沿X方向延伸)形成数据线接线端2。以规定间隔设置多个数据线接线端2。如图2所示，多条数据线106与每个数据线接线端2相连。数据线106几乎垂直地从形成数据线接线端2的边向Y方向延伸。如后面将要描述的，施加给数据线接线端2的数据信号通过数据线106提供给TFT的漏极。
如图1所示，沿液晶显示装置1相对的两边(沿Y方向延伸的边)形成扫描线接线端3。以规定间隔形成多个扫描线接线端3。如图2所示，多个扫描线102与每个扫描线接线端3相连。扫描线102几乎垂直地从形成扫描线接线端3的边向X方向延伸。施加给扫描线接线端3的扫描信号，通过扫描线102提供给TFT的栅极。
如图1和图2所示，形成公共导线接线端4，以便覆盖液晶显示装置1的周围。如后面将要描述的，施加给公共导线接线端4的公共电压被提供给公共电极。
图3表示液晶显示装置1的单个像素区域11a的平面布置。图4表示液晶显示装置1的剖面结构。该剖面结构相当于沿A-A线切开的图3所示的液晶显示装置1的剖面，也相当于外围区域2的剖面。
如图4所示，根据本实施例的液晶显示装置1包括TFT基板100，对面基板200和液晶300。
将TFT基板100和对面基板200设置成通过间隔物(未示出)彼此相对。通过密封元件(未示出)连接TFT基板100和对面基板200的外围。液晶300填充在由TFT基板100，对面基板200和密封元件构成的液晶盒(密封容器)中。
TFT基板100包括由透明玻璃、透明塑料等制成的第一透明基板101。在第一透明基板101的一个表面上形成扫描线102(在图4中未示出)和公共导线103。扫描线102和公共导线103由例如铬、铝、钼、钽、铜、铝—铜、铝—硅—铜、钛或钨，或者诸如主要由这些金属制成的合金的不透明薄膜，或者诸如ITO(氧化铟锡)的具有透光性的薄膜，或者这些薄膜层叠而成的薄膜制成。
图5表示扫描线102和公共导线103的图案。如图5所示，扫描线102沿X方向延伸，并确定了单个像素区域11a的X方向。
公共导线103沿扫描线102朝向X方向延伸。两条公共导线103在相邻的两条扫描线102之间延伸。从而，在单个像素区域11a中存在两条公共导线103。
如图4所示，在第一透明基板101，扫描线102和公共导线103上形成第一层间绝缘膜104。第一层间绝缘膜104由，例如氧化硅薄膜，氮化硅薄膜或这些薄膜层叠而成的薄膜制成。
在第一层间绝缘膜104上形成数据线106和第一像素电极109。数据线106和第一像素电极109由，例如铬、铝、钼、钽、铜、铝—铜、铝—硅—铜、钛或钨，或者诸如主要由这些金属制成的合金的不透明薄膜，或者诸如ITO的具有透光性的薄膜，或者这些薄膜层叠而成的薄膜制成。
在图5中表示出数据线106和第一像素电极109的图案。如图5所示，数据线106沿Y方向延伸，在X方向数据线106之间具有一定的间隔。数据线106沿Y方向延伸，并且确定了Y方向单个像素区域11a的边缘。
将第一像素电极109形成为几乎为字母H形，并且设置于单个像素区域11a的几乎中心处。将具有字母H形的第一像素区域109的两个相对的线状部分设置成与穿过单个像素区域11a内部的公共导线103重叠。H形第一像素电极109的中心线状部分几乎在单个像素区域11a的中心沿数据线106朝向Y方向延伸。在通过第一层间绝缘膜104彼此相对的第一像素电极109与公共导线103之间形成补偿电容器。
在单个像素区域11a中形成构成TFT的半导体岛105。如图5所示，在靠近扫描线102与数据线106的交叉点处形成半导体岛105，并与扫描线102重叠。虽然在图4中没有示出，在数据线106上面的第一层间绝缘膜104上形成半导体岛105。半导体岛105由非晶硅、多晶硅等制成。在半导体岛105的表面上形成掺入磷等的漏区和源区。
漏极107和源极108分别与半导体岛105的漏区和源区相连。漏极107与数据线106相连，并形成为与数据线106共有的金属薄膜。源极108与第一像素电极109相连，并形成为基本上与第一像素电极109共有的金属薄膜。在扫描线102上经由第一层间绝缘膜104形成半导体岛105。扫描线102作为TFT的栅极。
在图4中，在数据线106、第一像素电极109和第一层间绝缘膜104上形成第二层间绝缘膜110。第二层间绝缘膜由诸如丙烯酸树脂等的透明树脂制成。对第二层间绝缘膜110的一个表面进行平坦化，从而第二层间绝缘膜110起到平坦化膜的作用。第二层间绝缘膜110可以由不具有平坦效果的无机绝缘薄膜制成，如氧化硅薄膜、氮化硅薄膜等。
在第二层间绝缘膜110上形成公共电极111和第二像素电极112。公共电极111和第二像素电极112由，例如铬、铝、钼、钽、铜、铝—铜、铝—硅—铜、钛或钨，或者诸如主要由这些金属制成的合金的不透明薄膜，或者诸如ITO(氧化铟锡)的具有透光性的薄膜，或者这些薄膜层叠而成的薄膜制成。为了获得高开口率，最好是诸如ITO的具有透光性的材料。
图6表示公共电极111和第二像素电极112的图案。如图6所示，公共电极111包括X方向延伸部分111a，Y方向延伸部分111b和相对部分111c。
公共电极111的X方向延伸部分111a和Y方向延伸部分111b分别沿X方向和Y方向延伸，并设置成相互垂直。如图3所示，将X方向延伸部分111a设置成与不与半导体岛105重叠的一个公共导线103重叠。也就是，将X方向延伸部分111a设置成与图5中所示两个公共导线103中上面的一个公共导线重叠。公共电极111通过用于公共电极的接触孔113与公共导线103电连接，在图3和图5中表示出接触孔的位置。
公共电极111的Y方向延伸部分111b沿Y方向延伸，并且沿着数据线106与图5中所示的数据线106重叠。Y方向延伸部分111b的宽度等于或大于数据线106的宽度。如后面将要描述的，数据线106所产生的电场通过第二层间绝缘膜110被公共电极111的Y方向延伸部分111b终止。
如图6所示，将公共电极111的相对部分111c形成为从X方向延伸部分111a朝向Y方向伸出的线状部分。在单个像素区域11a中形成多个，例如2个相对部分111c。如图3所示，相对部分111c在Y方向的长度几乎等于第一像素电极109与相对部分111c相对的部分的长度。
将第二像素电极112设置在单个像素区域11a几乎中心的位置处，并形成梳状。梳状的第二像素电极112包括多个，例如3个沿Y方向延伸的线状相对部分112a，和一个用于支撑相对部分112a沿X方向延伸的线状支撑部分112b。将第二像素电极112设置成使相对部分112a与公共电极111的相对部分111c几乎平行相对。如后面将要描述的，在第二像素电极112的相对部分112a与公共电极111的相对部分111c之间产生用于控制液晶分子的电场。
如图3所示，将第二像素电极112设置成使第二像素电极112的一部分与源极108重叠。在源极108与部分第二像素电极112的重叠部分中，形成用于像素电极的接触孔114。第二像素电极112通过用于像素电极的穿过第二层间绝缘膜110的接触孔114，与源极108(即第一像素电极109)电连接。
公共电极111的Y方向延伸部分111b分别在宽度方向的中心处具有狭缝115。沿除了X方向延伸部分111a与Y方向延伸部分111b的交叉点部分以外的几乎整个Y方向延伸部分111b的长度，形成狭缝115。
当数据线106的宽度为10μm，Y方向延伸部分111b的宽度为18μm时，将狭缝115的宽度设置成例如5μm。在这种情形中，Y方向延伸部分111b距离数据线106的两侧具有额外的4μm宽度，对称地覆盖数据线106的两侧。在设置成如上所述的尺寸时，最好Y方向延伸部分111b距离数据线106两侧具有至少1.5μm的额外宽度。如图4所示，在公共电极111、第二像素电极112和第二层间绝缘膜110上形成取向膜116。取向膜116由，例如聚酰亚胺树脂制成。取向膜116的表面被平坦化，并经受诸如摩擦等的取向处理。
在外围区域12中，开一个穿过第二层间绝缘膜110和第一层间绝缘膜104、用于连接基板的接触孔117。将用于电连接TFT基板与对面基板200的芯棒118放入用于连接基板的接触孔117中。芯棒118由，例如银糊制成。芯棒118可以由其它金属等的糊制成。
将偏振片119粘结到第一透明基板101的另一表面。
对面基板200包括由透明玻璃、透明塑料等制成的第二透明基板201。
在第二透明基板201的一个表面上形成一黑色矩阵202。黑色矩阵202由具有遮光性的导电材料制成，如铬、碳黑等。
黑色矩阵202具有增大像素之间对比度的作用。将黑色矩阵202形成为具有多个开口的图案。黑色矩阵202包括至少与数据线106重叠的部分202a，和形成在外围区域12中的部分202b。
如图4所示，Y方向延伸部分111b存在于黑色矩阵202的部分202a与数据线106之间。如上所述，Y方向延伸部分111b具有狭缝115。因此，黑色矩阵202的部分202a通过狭缝115与数据线106彼此相对。
将黑色矩阵202的部分202a形成为与狭缝115重叠，并且其宽度等于或大于狭缝115的宽度。例如，在如上所述的狭缝115的宽度为5μm的情形中，将黑色矩阵202的部分202a的宽度设置成至少等于或者大于5μm。如下面将要描述的，被形成为仅覆盖狭缝115的黑色矩阵202的部分202a，终止了通过狭缝115泄漏的数据线106的电场。
在黑色矩阵202的每个开口部分中形成彩色层103。该(开口)部分相应于显示区域。彩色层203由树脂制成，例如其中分散有红(R)，绿(G)和蓝(R)三种颜料其中之一的丙烯酸树脂。
在黑色矩阵202，彩色层203和第二透明基板201上形成平坦化膜204。平坦化膜204由诸如丙烯酸树脂等的透明树脂制成。平坦化膜204的表面被平坦化。
在平坦化膜204上形成取向膜205。取向膜205由例如，酰亚胺树脂制成。取向膜205的表面被平坦化，并经受诸如摩擦等的取向处理。
在对面基板200的外围区域12中形成黑色矩阵202的另一部分(即部分202b)。在平坦化膜204中形成用于连接基板的接触孔206。黑色矩阵202的部分202b暴露于用于连接基板的接触孔206的底部。应该注意，外外围区域12中不形成取向膜205。
将用于连接基板的接触孔206形成为与在TFT基板100中形成的、用于连接基板的接触孔117相对。将同一个芯棒118插入用于连接基板的接触孔206中。从而，TFT基板100的公共导线103与对面基板200的黑色矩阵202彼此电连接，并且可以被设置成相同的电势。
在第二透明基板201的另一个表面上形成由ITO等制成的并且具有透光性的导电层207。将偏振片208粘结在导电层207上。
下面将解释具有上述结构的液晶显示装置1的显示操作。为了驱动液晶显示装置1，驱动电路(未示出)顺序地将栅脉冲施加给扫描线102，并且几乎与栅脉冲同时，将具有相当于显示色调的电压的数据信号施加给数据线106。与施加有栅脉冲的扫描线102(即被选择的扫描线102)相连的TFT被接通；并且，此时施加给数据线106的电压，通过漏极107，半导体岛105，源极108和用于像素电极的接触孔114施加给第二像素电极112。
当断开栅脉冲时，TFT被断开。施加给第二像素电极112的电压被存储在第二像素电极112与公共电极111之间的电容器(像素电极)，以及第一像素电极109与公共导线103之间的补偿电容器中。
从而，将相当于显示色调的电压施加给每个像素区域11a中的液晶300，直到下一个选择周期为止。此时，在第二像素电极112的相对部分112a，与公共电极111的Y方向延伸部分111b和相对部分111c之间形成平行于基板的电场。这些平行电场将液晶300取向成所需的状态，并且以所需的色调显示彩色层203的颜色。
图7示意性地表示出在进行上述显示操作时，在数据线106附近所形成的电场。数据线106上所形成的公共电极111的Y方向延伸部分111b，终止了数据线106所产生的电场。由于Y方向延伸部分111b的宽度基本上等于或大于数据线106的宽度，数据线106所产生的电场基本上被Y方向延伸部分111b终止。因此，防止电场泄漏到位于数据线106两侧之上的单个像素区域11a的液晶300中。
在Y方向延伸部分111b中形成狭缝115。从而，狭缝115所形成的开口的面积，减小了数据线106与Y方向延伸部分111b相对的面积。因此，可以将数据线106与Y方向延伸部分111b之间所存储的静电电容抑制到相当小的值，减小信号延迟。
数据线106所产生的电场的一部分通过狭缝115泄漏到狭缝115上的液晶300中。不过，在对面基板200中形成黑色矩阵202的部分202a，从而与数据线106相对。如上所述，黑色矩阵202通过外围区域12中的芯棒118与公共导线103相连，并且被设置成与公共导线103具有相同的电势。通过狭缝115泄漏的电场被正好设置在狭缝115上的黑色矩阵202的部分202a终止。
黑色矩阵202的部分202a的宽度等于或大于狭缝115的宽度。因此，通过狭缝115泄漏的电场基本比黑色矩阵202的部分202a终止。
如上所述，根据第一实施例，数据线106产生的电场被设置成通过绝缘膜与数据线106相对的公共电极111的Y方向延伸部分111b终止。将Y方向延伸部分111b的宽度形成为等于或大于数据线106的宽度，从而，充分避免了电场泄漏到液晶300中。
Y方向延伸部分111b具有狭缝115。因此，Y方向延伸部分111b与数据线106的相对面积相当小，从而，可以将Y方向延伸部分111b与数据线106之间所存储的静电电容抑制到相当小的值。因此，可以相对减小静电电容所导致的信号延迟。
通过在公共电极111中形成狭缝115，实现这种静电电容的减小。因此，不必采用相当薄的第二层间绝缘膜110，有可能避免第二层间绝缘膜110开有的小孔所导致的层间短路可能性的增加。
将Y方向延伸部分111b的宽度形成为几乎等于数据线106的宽度。从而，即使在公共电极111由诸如铬等不透明材料制成的情形中，也有可能在基本上不减小开口率的条件下，防止电场泄漏，减小信号延迟。
另外，通过狭缝115泄漏的电场被设置在狭缝115上面、并且被设置成与公共导线103和公共电极111具有相同电势的黑色矩阵202的部分202a终止。因此，有可能由于减小了静电电容而充分抑制了电场的泄漏。
另外，可以仅对普通的制造方法进行改进，如除了放入芯棒118以外，改变公共电极111的蚀刻图案，不需要极大地增加制造步骤和制造成本，而能够制造如上所述结构的这种液晶显示装置1。
现在将参照附图，说明具有上述结构的液晶显示装置的制造方法。图8A到8J表示TFT基板100的制造步骤。图8A到8J表示图3所示的液晶显示装置1沿方向BB，CC和DD切开的剖面图，和逐步形成用于连接基板的接触孔117，数据线接线端2或扫描线接线端3时每个区域的横截面结构。
下面所述的制造方法仅用作例子，可采用能实现相同结果的任何其它方法。并且所使用的材料不限于下面所述的那些材料。
首先，如图8A所示，例如通过溅射，在第一透明基板101的一个表面上形成由铬等制成的第一金属膜131。然后，如图8B所示，通过光刻技术使第一金属膜131图案化而形成扫描线102，公共导线103等。
然后，如图8C所示，例如通过CVD方法，在第一透明基板101上形成氧化硅薄膜132。另外，例如通过等离子体CVD方法，在氧化硅薄膜132上形成氮化硅薄膜133。氧化硅薄膜132和氮化硅薄膜133构成了第一层间绝缘膜104。
随后，例如通过等离子体CVD方法，在氮化硅薄膜133上依次形成非晶硅层134和n+型掺杂的硅层135。如图8D所示，使用光刻技术，通过使非晶硅层134和n+型掺杂的硅层135图案化，而形成半导体岛105。可以通过溅射等将磷注入非晶硅层134中而形成n+型掺杂的硅层135。
然后，如图8E所示，例如通过溅射，在基板上形成由铬等制成的第二金属膜136。如图8F所示，通过光刻技术使第二铬膜136图案化而形成数据线106，漏极107，第一像素电极109和源极108。
另外，有选择地蚀刻漏极107与源极108之间的n+型掺杂的硅层135，形成达到非晶硅层134的凹槽。从而，在n+型掺杂的硅层135中形成漏区和源区，形成其通道为非晶硅层134，其欧姆层为n+型掺杂的硅层135的TFT。
下面，如图8G所示，例如通过等离子体CVD方法，在基板上形成氮化硅薄膜137。通过旋转涂覆在氮化硅薄膜137上形成由丙烯酸树脂制成的有机膜138，以便形成平坦的第二层间绝缘膜110。氮化硅薄膜137和有机薄膜138构成了第二层间绝缘膜110。
然后，通过蚀刻有机薄膜138，形成开口。然后，通过蚀刻氮化硅薄膜137，氮化硅薄膜133和氧化硅薄膜132而形成开口。蚀刻有机薄膜138以便形成锥形开口。蚀刻氮化硅薄膜137等，使金属膜暴露于开口中。
如图8H所示，通过蚀刻形成用于公共电极的接触孔113，用于像素电极的接触孔114，用于连接基板的接触孔117，用于数据线的接触孔120和用于扫描线的接触孔121。
然后，如图8I所示，例如通过溅射，在基板上形成由ITO等制成的第三金属膜139。然后，通过光刻技术，对第三金属膜139进行图案化，形成具有图8J和图6所示形状的公共电极111和第二像素电极112。此时，形成具有狭缝115的公共电极111。
在蚀刻之后，去除用于连接基板的接触孔117中的第三金属薄膜139，从而公共导线103暴露于接触孔117的底部。在用于数据线的接触孔120和用于扫描线的接触孔121中分别形成的电极122和电极123构成了数据线接线端2和扫描线接线端3。
然后，如图4所示，在基板上除了外围区域12以外的区域上，形成由酰亚胺树脂等制成的取向膜116。此后，摩擦取向膜116的表面进行取向处理。因此，完成了TFT基板100。
如下所述形成对面基板200。在第二透明基板201的一个表面上形成由铬、碳黑等制成的遮光导电膜。将导电膜形成预先确定的形状。通过图案化，形成黑色矩阵202。此时，如上所述，形成了图4中所示的具有预先确定宽度的黑色矩阵202的部分202a。
然后，在基板上形成由感光树脂等制成的树脂层。此后，通过图案化树脂层，形成用于覆盖黑色矩阵202的开口的彩色层203。
此后，在基板上形成由丙烯酸树脂等制成的平坦化膜204。然后，通过蚀刻平坦化膜204，形成用于连接基板的接触孔206。
然后，在平坦化膜204上形成由酰亚胺树脂等制成的取向膜205。摩擦取向膜205的表面，进行取向处理。该摩擦方向与施加给TFT基板100的摩擦方向相反。从而，完成了对面基板200。
通过间隔物和密封元件(未示出)将如此形成的TFT基板100和对面基板200结合起来，以便使各个取向膜116和205彼此相对。然后，将液晶300填充在密封元件所形成的两个基板之间的空间(盒)中，并且对盒进行密封。最后，将偏振片119和208分别粘结在第一透明基板101的另一表面和第二透明基板201的另一表面上。
在将TFT基板100和对面基板200结合起来之前，将银糊填充到用于连接基板的接触孔117中，以便银糊可以从中溢出。当将TFT基板100和对面基板200结合在一起时，银糊的顶部移动，填充到在对面基板200中所形成的用于连接基板的接触孔206中。从而，形成用于将公共导线103与黑色矩阵202电连接的芯棒118。从而，完成了根据第一实施例的液晶显示装置1。
根据上述的第一实施例，公共电极111的Y方向延伸部分111b，防止了电场泄漏到单个像素区域11a的液晶300中。因此，仅需要沿单个像素区域11a的侧边形成Y方向延伸部分111b，不必在Y方向在多个像素区域上连续延伸。从而，如图9所示，公共电极111可X方向可以是连续的，而Y方向延伸部分111b在Y方向可以由各个单位像素区域分离。第二实施例图10表示根据本发明第二实施例的液晶显示装置的结构。根据第二实施例的液晶显示装置单个像素的平面布置与图3所示第一实施例单个像素区域的平面布置相同。从而，省略了对平面布置的说明，图10表示出相当于沿图3中线AA切开的单个像素区域的剖面。在图10中，将与图3和图4所示相同的部件赋予相同的参数，并将省略对那些部件的说明。
如图10所示，根据第二实施例，在TFT基板100中所形成的用于连接基板的接触孔117的内壁和暴露于接触孔117底部的公共导线103的表面上形成连接膜139a。连接膜139a基本上由与ITO等制成的公共电极111，像素电极112等相同的材料制成，也就是，形成连接膜139a，作为图8I所示步骤中的第三金属膜139，并且在图8J所示的蚀刻步骤中将连接膜139a保留在接触孔117中(即在蚀刻步骤中未被蚀刻)。
在连接膜139a上形成构成芯棒118的银糊。从而，芯棒118通过连接膜139a与公共导线103相连。在公共导线103由易氧化材料，如铬等制成的情形中，设置连接膜139a，以便补偿银糊与公共导线103之间连接性的降低。
在公共电极111，第二像素电极112等由ITO制成的情形中，这种结构尤为有效。由于暴露于接触孔117中的公共导线103上的ITO难于氧化，补偿了银糊与公共导线103之间连接性的降低。由此，防止了公共导线103与黑色矩阵202之间公共电势的电压降，增强了防电场泄漏的保护。
图10中所示的第二实施例还提出了黑色矩阵202的部分202a的宽度小于第一实施例的部分202a的宽度的例子。
如上所述，黑色矩阵202的部分202a仅需要足够覆盖公共电极111的Y方向延伸部分111b的狭缝115的宽度。在图10所示的结构中，黑色矩阵202的部分202a的宽度几乎与数据线106的宽度相等。因此，可以相对单个像素区域，减小黑色矩阵202的部分202a的宽度，从而增大开口率。第三实施例图11表示根据本发明第三实施例的液晶显示装置的结构。根据第三实施例的液晶显示装置单个像素区域的平面布置与图3所示第一实施例的单个像素区域的平面布置相同。从而，省略了对平面布置的说明，在图11中表示出相当于沿图3中线AA切开的单个像素区域的剖面图。在图11中，与图3和图4相同的部件被赋予了相同的参数，并将省略对那些部件的说明。
根据第三实施例，除了黑色矩阵202以外，还形成了用于终止通过狭缝115泄漏的电场的导电膜。
如图11所示，在对面基板200的平坦化膜204上形成导电膜209。导电膜209由例如铬、铝、钼、钽、铜、铝—铜、铝—硅—铜、钛或钨，或者诸如主要由这些金属制成的合金的不透明薄膜，或者诸如ITO(氧化铟锡)的具有透光性的薄膜，或者这些薄膜层叠而成的薄膜制成。导电膜209被取向膜205覆盖。
使用图案化黑色矩阵202所使用的掩模，或者使用图案与之几乎相同的掩模，通过图案化形成导电膜209。从而，导电膜209包括分别覆盖黑色矩阵202的部分202a和部分202b的部分209a和部分209b。
在公共电极111的Y方向延伸部分111b与黑色矩阵202的部分202a之间，形成导电膜209的部分209a，并且通过狭缝115与数据线106相对。
形成导电膜209的部分209b，使之与外围区域12中的公共导线103相对。在根据第三实施例的液晶显示装置中，在平坦化薄膜204中不形成用于连接基板的接触孔206。导电膜209的部分209b通过芯棒118与公共导线103连接。因此，将导电膜209设置成与公共导线103具有相同的电势。
根据第三实施例，是导电膜209的部分209a，而不是黑色矩阵202的部分202a终止了通过狭缝115泄漏的电场。
具有用于终止泄漏电场的导电膜209的结构，具有下列优点。首先，对用作黑色矩阵202的材料没有限制。例如，由于不必通过芯棒118将黑色矩阵202连接到公共导线103，可以将与金属具有弱连接性，具有高电阻，并且具有高遮光效果的碳黑用作黑色矩阵202。
相反，由于不要求导电膜209具有遮光性，可以由具有低电阻和良好连接性的材料制成导电膜209。因此，能减小导电膜209的公共电势中发生电压降的可能性，从而能够改善防止泄漏电场的屏蔽效果。
根据第三实施例，使用与黑色矩阵202相同的图案形成导电膜209。不过，导电膜209不限于此。可以用彼此不同的图案形成导电膜209和黑色矩阵202。例如，可以由诸如ITO的透明材料制成导电膜209，可以将部分209a的宽度形成为大于黑色矩阵202的部分202a的宽度。在这种情形中，可以适当地设置导电膜209的部分209a的宽度，以便无需考虑黑色矩阵202的部分202a的宽度，而获得对泄漏电场的最佳屏蔽效果。并且，在导电膜209的部分209a比黑色矩阵202的部分202a窄的情形中，可以由具有低电阻的不透明材料制成导电膜209的部分209a。在任一种情形中，都能防止开口率的减小。第四实施例图12表示根据本发明第四实施例的液晶显示装置的结构。根据第四实施例的液晶显示装置单个像素区域的平面布置与图3中所示第一实施例的单个像素区域的平面布置相同。从而，省略了平面布置的说明，图12中表示出相当于沿图3中线AA切开的单个像素区域的剖面图。在图12中与图3，图4，图10和图11相同的部件，用相同的参数表示，并将省略对那些部件的说明。
如图12所示，根据第四实施例的液晶显示装置具有与第二实施例相似的连接膜139a，和与第三实施例相似的导电膜209。
对具有这种结构的液晶显示装置，能够获得与第二和第三实施例中所实现的结果相似的结果。也就是，增强了芯棒118与公共导线103之间的连接，可以降低发生电压降的可能性。并且可以改善防止电场泄漏的效果。第五实施例图13表示根据本发明第五实施例的液晶显示装置的结构。根据第五实施例的液晶显示装置单个像素区域的平面布置与图3中所示第一实施例单个像素区域的平面布置相同。从而，省略了平面布置的说明，并且图13中表示出相当于沿图3中线AA切开的单个像素区域的剖面。图13中与图3，图4和图12相同的部件被赋予了相同的参数，并将省略对那些部件的说明。
根据第五实施例的液晶显示装置几乎与图12所示的液晶显示装置具有相同结构。如图13所示，在第五实施例的TFT基板100中，在不同于其上形成公共电极111的层上形成第二像素电极112。也就是，在第二层间绝缘膜110上形成覆盖公共电极111的第三层间绝缘膜124，如图13所示。在第三层间绝缘膜124上形成第二像素电极112，并且用取向膜116覆盖第二像素电极。第三层间绝缘膜124由氧化硅薄膜，诸如氮化硅薄膜的无机薄膜，或者诸如树脂的有机薄膜，或者由这些薄膜多层层叠而成的薄膜制成。
第二像素电极112通过图3中所示的用于像素电极的接触孔114与源极108相连，使接触孔114穿过第三层间绝缘膜124。
这种公共电极111和第二像素电极112形成于不同层上的结构具有下列优点。例如，由于公共电极111和第二像素电极112彼此相对分离，不会经常发生诸如两个电极之间的电短路所导致的未点燃象素的显示缺陷。并且从设计的观点看，公共电极111和第二像素电极112可以分别采用不同的布置和材料，因为不是在同一个步骤中制造两个电极。因此，可以进一步改善显示质量。
在第一到第五实施例中，作为例子说明了包括TFT的有源矩阵型液晶显示装置。不过，本发明不限于TFT，而是可以使用二极管，MIM等作为有源元件。TFT可以是反向排列型或正常排列型。另外，液晶显示装置可以是不包括有源元件的无源型。
在不偏离本发明广义的精神和范围的条件下，可以对其进行多种实施和改变。上述的实施例意在解释本发明，无意于限制本发明的范围。由所附权利要求而不是实施例表示出本发明的范围。认为本发明权利要求等价含义范围内和权利要求内的多种变型处于本发明范围之内。
权利要求
1.一种有源矩阵型液晶显示装置，包括一对基板(101，201)；密封在所述一对基板(101，201)之间的液晶(300)；在所述该对基板(101，201)的一个表面上设置成彼此相交的多条数据线(106)和多条扫描线(102)；一开关元件，具有其一端与相应的一个所数据线(106)相连的电流通道，并且具有与相应的一条扫描线(102)相连的控制接线端；一通过绝缘膜(110)设置在所述数据线(106)上面，并且与所述开关元件的电流通道的另一端相连的像素电极(112)；以及一通过所述绝缘膜(110)与所述数据线(106)相对的公共电极(111)，在与所述数据线(106)重叠的部分(111b)中具有狭缝(115)，以便在公共电极与所述像素电极(112)之间产生电场。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)分别具有在预定长度上几乎彼此平行相对的线状部分(111c，112a)；沿所述线状部分(111c，112a)形成所述重叠部分(111b)；并且所述狭缝(115)的长度几乎与所述线状部分(111c，112a)的长度相等。
3.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中在所述重叠部分(111b)宽度的几乎中心处形成所述狭缝(115)。
4.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)的所述重叠部分(111b)的宽度等于或大于所述数据线(106)的宽度。
5.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述狭缝(115)的宽度小于所述数据线(106)的宽度。
6.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)在同一平面上。
7.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)由透明导电材料制成。
8.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)分别处于不同平面上。
9.根据权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中在所述公共电极(111)与所述像素电极(112)之间形成方向平行于所述该对基板(101，201)的电场。
10.一种有源矩阵型液晶显示装置，包括一对基板(101，201)；密封在所述该对基板(101，201)之间的液晶(300)；在所述该对基板(101，201)其中之一的一个表面上设置成彼此相交的多条数据线(106)和多条扫描线(102)；一开关元件，具有其一端与相应的一个所述数据线(106)相连的电流通道，和一与相应的一条所述扫描线(102)相连的控制接线端；一通过绝缘膜(110)设置在所述数据线(106)上面，并且与所述开关元件的电流通道的另一端相连的像素电极(112)；一通过所述绝缘膜(110)与所述数据线(106)相对的公共电极(111)，在与所述数据线(106)重叠的部分(111b)中具有狭缝(115)，以便在公共电极与所述像素电极(112)之间产生电场；以及一设置在所述该对基板(101，201)另一个上的第一导电膜(202a)，以便通过所述狭缝(115)与所述数据线(106)相对，并且设置成与所述公共电极(111)具有相同的电势。
11.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)分别具有在预定长度上几乎彼此平行相对的线状部分(111c，112a)；沿所述线状部分(111c，112a)形成所述重叠部分(111b)；以及所述狭缝(115)的长度几乎与所述线状部分(111c，112a)的长度相等。
12.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中在所述重叠部分(111b)宽度几乎中心处形成所述狭缝(115)。
13.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)的所述重叠部分(111b)的宽度等于或大于所述数据线(106)的宽度。
14.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述狭缝(115)的宽度小于所述数据线(106)的宽度。
15.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)处于同一平面上。
16.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)由透明导电材料制成。
17.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述公共电极(111)和所述像素电极(112)分别处于不同平面上。
18.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，进一步包括一将所述第一导电膜(202a)与所述公共电极(111)彼此电连接的芯棒(118)。
19.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，进一步包括一设置于不同于所述公共电极(111)的平面上并且与所述公共电极(111)电连接的公共导线(103)；以及一与所述公共导线(103)连接，并且将所述第一导电膜(202a)与所述公共电极(111)电连接的芯棒(118)。
20.根据权利要求19所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中在所述第一导电膜(202a)与所述公共导线(103)之间设置一第二导电膜(139a)，以便增强所述第一导电膜(202a)与所述公共导线(103)之间的连接性。
21.根据权利要求20所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述第二导电膜(139a)由与所述公共电极(111)和/或所述像素电极(112)相同的材料制成。
22.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述第一导电膜(202a)的宽度等于或大于所述狭缝(115)。
23.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述第一导电膜(202a)起到黑色矩阵(202)的作用。
24.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，进一步包括一以预定图案设置在所述该对基板(101，201)另一个上的黑色矩阵(202)，并且用平坦化膜(204)覆盖黑色矩阵，其中所述第一导电膜(209a)形成在所述平坦化膜(204)上。
25.根据权利要求24所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中所述第一导电膜(209a)具有与所述黑色矩阵(202)相同的图案。
26.根据权利要求10所述的有源矩阵型液晶显示装置，其中在所述公共电极(111)与所述像素电极(112)之间产生平行于所述该对基板(101，201)的电场。
27.一种有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，该方法是一种制造包括一对基板(101，201)；一设置在所述该对基板(101，201)其中之一上的薄膜晶体管；与所述薄膜晶体管的漏极相连的数据线(106)；一与所述薄膜晶体管的源极相连的像素电极(112)；和一公共电极(111)，在所述公共电极与所述像素电极(112)之间产生电场的液晶显示装置，所述方法包括在所述数据线(106)上形成一绝缘膜(110)；在所述绝缘膜(110)上形成一第一金属膜(131)；以及通过图案化所述第一金属膜(131)形成所述公共电极(111)，在所述公共电极(111)与所述数据线(106)重叠的部分(111b)中形成狭缝(115)。
28.根据权利要求27所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，进一步包括将所述像素电极(112)形成具有预定长度的线状部分(112a)的形状；其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，形成与所述像素电极(112)的所述线状部分(112a)相对的部分(111c)，并且将所述狭缝(115)形成为具有几乎与所述线状部分(112a)相等的长度。
29.根据权利要求27所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，在所述重叠部分(111b)的宽度上几乎中心处形成所述狭缝(115)。
30.根据权利要求27所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，将所述公共电极(111)的所述重叠部分(111b)的宽度形成为等于或大于所述数据线(106)的宽度。
31.根据权利要求27所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，将所述狭缝(115)的宽度形成为小于所述数据线(106)的宽度。
32.根据权利要求27所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中基本上在同一步骤中形成所述公共电极(111)和所述像素电极(112)。
33.一种有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，该方法制造包括一对基板(101，201)；在所述该对基板(101，201)其中之一上形成的一薄膜晶体管；与所述薄膜晶体管的漏极相连的数据线(106)；一与所述薄膜晶体管的源极相连的像素电极(112)；和一公共电极(111)，在公共电极与所述像素电极(112)之间产生电场的液晶显示装置，所述方法包括形成一覆盖所述数据线(106)的绝缘膜(110)；在所述绝缘膜(110)上形成第一金属膜(131)；通过图案化所述第一金属膜(131)形成所述公共电极(111)，在覆盖所述数据线(106)的所述公共电极(111)的部分(111b)中形成狭缝(115)；以及在所述该对基板(101，201)的另一个上形成第一导电膜(202a)，所述第一导电膜(202a)通过所述狭缝(115)与所述数据线(106)相对。
34.根据权利要求33所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，进一步包括将所述像素电极(112)形成为具有预定长度的线状部分(112a)的形状，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，形成与所述像素电极(112)的线状部分(112a)相对的部分(111c)，并且将所述狭缝(115)的长度形成为几乎与所述线状部分(112a)的长度相等。
35.根据权利要求33所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，几乎在所述重叠部分(111b)宽度的中心处形成所述狭缝(115)。
36.根据权利要求33所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，将所述公共电极(111)的所述重叠部分(111b)的宽度形成为等于或大于所述数据线(106)的宽度。
37.根据权利要求33所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在所述的形成所述公共电极(111)的过程中，将所述狭缝(115)的宽度形成为小于所述数据线(106)的宽度。
38.根据权利要求33所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中基本上在同一步骤中形成所述公共电极(111)和所述像素电极(112)。
39.根据权利要求33所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中所述公共电极(111)与设置在不同于形成所述公共电极(111)的平面上的公共导线(103)相连；并且所述方法进一步包括形成将所述公共导线(103)与所述第一导电膜(202a)彼此电连接的芯棒(118)。
40.根据权利要求39所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，进一步包括在所述公共导线(103)与所述芯棒(118)之间形成一第二导电膜(139a)。
41.根据权利要求40所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在同一步骤中，与所述公共电极(111)和/或所述像素电极(112)一起，形成所述第二导电膜(139a).
42.根据权利要求33所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，进一步包括在所述该对基板(101，201)的另一个的一个表面上形成具有预定图案的黑色矩阵(202)；并且在所述黑色矩阵(202)上形成一平坦化膜(204)，其中所述第一导电膜(209a)形成在所述平坦化膜(204)上。
43.根据权利要求42所述的有源矩阵型液晶显示装置的制造方法，其中在所述的形成所述第一导电膜(209a)的过程中，将所述第一导电膜(209a)形成与所述黑色矩阵(202)相同的图案。
全文摘要
在一种有源矩阵型液晶显示装置中，其中公共电极(111)和第二像素电极(112)具有彼此相对的部分，在两个电极(111，112)之间产生平行于基板(101，201)的电场，在数据线(106)上通过第二层间绝缘膜(110)形成公共电极(111)的Y方向延伸部分(111b)。在公共电极(111)的Y方向延伸部分(111b)中沿数据线(106)方向开有狭缝(115)。在与狭缝(115)相对的部分，在对面基板(200)上形成被设置成与公共电极(111)具有相同电势的黑色矩阵(202)的部分(202a)。
文档编号G02F1/1339GK1482494SQ0213166
公开日2004年3月17日 申请日期2002年9月12日 优先权日2002年9月12日
发明者松本公一 申请人:Nec液晶技术株式会社