液晶显示装置的制作方法

文档序号:2719832阅读:189来源:国知局
专利名称:液晶显示装置的制作方法
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)是最广泛使用的平板显示器之一。通常,LCD包括具有场发生电极如像素电极和共电极的两个显示面板以及置于这两个显示面板之间的液晶层。LCD通过向场发生电极施加电压以在液晶层中产生电场来显示图像,由此,液晶层中的液晶分子的取向控制入射光的偏振。
因为竖直取向(VA)模式的LCD可具有高对比度和可提供宽视角,所以VA模式的LCD已被广泛使用。在没有电场的情况下,VA模式的LCD中的液晶分子的主轴可垂直于面板排列。
在VA模式的LCD中,可使用多种方法来提供宽视角。例如,可在场发生电极中形成切口,或者可在场发生电极上形成突出。因为可使用切口和突出来确定液晶分子的倾斜方向,所以可通过改变切口和突出的排列从而提供各个方向的液晶分子倾斜方向来加宽参考视角。
然而,对于包括切口的LCD,与切口相对应的液晶分子可能不适应地排列,因而导致纹理。此外,当LCD中包括诸如圆柱形分隔件的结构时,会出现电场扭曲,因而增加纹理。在该背景技术部分公开的上述信息只是为了增强对本发明背景的了解,因此它可能含有不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容
本发明提供了一种LCD,该LCD通过减小由圆柱形分隔件引起的电场扭曲而能够减小纹理。
在下面的描述中将阐述本发明的其它特征,这些特征部分从描述中将是清楚的,或者部分可通过本发明的实施来了解。
本发明公开了一种液晶显示器,包括第一基底;第一场发生电极,排列在所述第一基底上,并包括第一切口和第二切口;第二基底,面对所述第一基底。第二场发生电极排列在所述第二基底上,并包括第三切口。液晶层置于所述第一场发生电极和所述第二场发生电极之间。圆柱形分隔件排列在所述第一基底和所述第二基底之间,并且排列在基本与所述第一切口相对应的区域中。
应该理解,上面的总体描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的,意在对如权利要求的本发明提供进一步解释。


附图示出了本发明的实施例,并与描述部分一起用来解释本发明的原理,包括这些附图以提供对本发明的进一步理解,附图结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是示出根据本发明示例性实施例的LCD的版图。
图2是示出图1中的LCD的薄膜晶体管阵列面板的版图。
图3是示出图1中的LCD的共电极面板的版图。
图4是沿着图1中的线IV-IV截取的剖视图。
图5是沿着图1中的线V-V截取的剖视图。
图6是沿着图1中的线VI-VI截取的剖视图。
具体实施例方式
下面,参照附图更加全面地描述本发明,附图中示出了本发明的实施例。然而,本发明可以以多种不同的方式实施,不应理解为限于这里阐述的实施例。此外,提供这些实施例以使本公开是透彻的,并将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。附图中,为了清晰起见,层和区域的尺寸及相对尺寸可被夸大。附图中相同的标号表示相同的元件。
应该理解,当元件诸如层、膜、区域或基底称为“在另一元件或层上”、“连接到另一元件或层”或者“结合到另一元件或层”时,这个元件可以“直接在另一元件或层上”、“直接连接到另一元件或层”或者“直接结合到另一元件或层”,或者也可存在中间元件或层。相反,当元件称为“直接在另一元件或层上”、“直接连接到另一元件或层”或者“直接结合到另一元件或层”时,不存在中间元件或层。
下面,将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明示例性实施例的液晶显示器(LCD)的版图,图2是示出图1中的LCD的薄膜晶体管阵列面板的版图,图3是示出图1中的LCD的共电极面板的版图。图4、图5和图6分别是沿着图1中的线IV-IV、V-V和VI-VI截取的剖视图。
根据本发明示例性实施例的LCD包括薄膜晶体管阵列面板100、面对薄膜晶体管阵列面板100的共电极面板200以及置于面板100和200之间的液晶层3。
首先,将参照图1、图2、图4、图5和图6来详细地描述薄膜晶体管阵列面板100。
多条栅极线121和多条存储电极线131排列在绝缘基底110上。
栅极线121传输栅极信号,并且水平地延伸。此外,每条栅极线121包括多个向上和向下突出的栅电极124和用于连接到其它层或外部驱动电路的较大面积的端部129。产生栅极信号的栅极驱动电路(未示出)可装配在附于基底110上的柔性印刷电路膜(未示出)上、可直接装配在基底110上或者可集成在基底110上。当栅极驱动电路集成在基底110上时,栅极线121可延伸为直接连接到栅极驱动电路。
存储电极线131可被提供预定的电压。此外,每条存储电极线131包括基本平行于栅极线121延伸的干线,从干线分支的多个存储电极组133a、133b、133c和133d,以及连接件133e。各存储电极线131设置在两条相邻的栅极线121之间,并且存储电极线131的干线可更靠近两条相邻的栅极线121中的较上的一条。
各存储电极组包括第一存储电极133a和第二存储电极133b,竖直地延伸并彼此分开;第三存储电极133c和第四存储电极133d,倾斜地延伸。
第一存储电极133a和第二存储电极133b各包括连接到相应的存储电极线131的固定端和位置与固定端相对的自由端。各第一存储电极133a的自由端具有突出部分。
第三存储电极133c从存储电极线131的中心部分向第一存储电极133a倾斜地延伸,第四存储电极133d连接到第一存储电极133a,并朝向第二存储电极133b的自由端倾斜地延伸。
第三存储电极133c和第四存储电极133d关于两条相邻的栅极线121之间的中心线形成反对称。连接件133e连接相邻的存储电极组133a至133d中的彼此相邻的第一存储电极133a和第二存储电极133b。
栅极线121和存储电极线131可由铝(Al)、Al合金、银(Ag)、Ag合金、铜(Cu)、Cu合金、钼(Mo)、Mo合金、铬(Cr)、钛(Ti)或钽(Ta)制成。栅极线121和存储电极线131可具有多层结构,该多层结构包括彼此具有不同物理特性的两个导电层(未示出)。例如所述两个导电层之一可由低阻金属制成,以减小信号延迟或电压降,所述低阻金属诸如Al、Ag、Cu或它们的合金。另一导电层可由具有良好的物理特性、化学特性以及具有与氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的良好的电接触特性的金属诸如Mo、Mo合金、Cr、Ti和Ta制成。层的示例性组合包括下Cr层和上Al(合金)层,以及下Al(合金)层和上Mo(合金)层。可选择地,栅极线121和存储电极线131可由各种金属或导体材料制成。栅极线121和存储电极线131的侧边可相对于基底110的表面倾斜大约30°至大约80°的角度。
可由硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)等制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。
可由氢化非晶硅(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竖直地延伸,并包括朝向栅电极124延伸的多个突出154。
半导体带151在栅极线121和存储电极线131附近变宽,以覆盖栅极线121和存储电极线131。
多个欧姆接触带(未示出)和欧姆接触岛165形成在半导体带151上。欧姆接触岛165可由硅化物或诸如以高浓度n型杂质掺杂的n+氢化a-Si的材料制成,所述n型杂质例如磷。每个欧姆接触带包括多个突出163。成对形成的突出163和欧姆接触岛165设置在突出154上。
半导体带151和欧姆接触163、165的侧边也可相对于基底110的表面倾斜大约30°至大约80°的角度。
多条数据线171、多个漏电极175和多个独立的金属片178形成在欧姆接触163、165和栅极绝缘层140上。
数据线171递送数据信号,并主要在竖直方向上延伸,以与栅极线121交叉。各数据线171也与存储电极线131的干线和连接件133e交叉。各数据线171包括多个源电极173,朝向栅电极124延伸;较大面积的端部179,可连接到其它层或外部驱动电路。产生数据信号的数据驱动电路(未示出)可装配在附于基底110上的柔性印刷电路膜(未示出)上、可直接装配在基底110上或者集成在基底110上。当数据驱动电路集成在基底110上时,数据线171可直接连接到数据驱动电路。
漏电极175与数据线171分开,并面对源电极173,栅电极124置于漏电极和源电极之间。各漏电极175具有较大面积的端部和条形端部。条形端部朝向源电极173弯曲,并被以C形突出的源电极173部分地包围。
栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体带151的突出154一起构成一个薄膜晶体管(TFT)。TFT的沟道形成在源电极173和漏电极175之间的突出154中。
在存储电极133a的自由端部附近,金属片178设置在栅极线121上。
数据线171、漏电极175和金属片178可由难熔金属如Mo、Cr、Ta和Ti或它们的合金制成,并且数据线171、漏电极175和金属片178可具有包括低阻的导电层和难熔金属层的多层结构(未示出)。该多层结构的示例包括双层膜和三层膜,所述双层膜包括下Cr(合金)或Mo(合金)层和上Al(合金)层,所述三层膜包括下Mo(合金)层中Al(合金)层和上Mo(合金)层。可选择地,数据线171、漏电极175和金属片178可由各种金属或导电材料制成。
数据线171和漏电极175的侧边也可相对于基底110的表面倾斜大约30°至大约80°的角度。
降低接触电阻的欧姆接触163和165只布置在半导体带151与数据线171和漏电极175之间。半导体带151在大多数地方都比数据线171窄,但是如上所述,半导体带151在它们与栅极线121交叉的地方变宽,以提供平滑的表面轮廓,从而防止数据线171的断路。
钝化层180形成在数据线171、漏电极175、金属片178和半导体带151的暴露部分上。钝化层180可由无机绝缘体或有机绝缘体形成。钝化层180的表面可以是平坦的。硅氮化物和硅氧化物可用作无机绝缘体。有机绝缘体可具有光敏性,并且有机绝缘体的介电常数可小于或等于4.0。可选择地,钝化层180可具有下无机层和上有机层的双层结构,以利用有机层的优良的绝缘特性并保护半导体带151的暴露部分。
分别暴露数据线端部179和漏电极175的多个接触孔182和185形成在钝化层180中。暴露栅极线端部129的多个接触孔181、在第一存储电极133a的固定端附近的区域处暴露存储电极线131的部分的多个接触孔183a、暴露第一存储电极133a的自由端部的突出的多个接触孔183b形成在钝化层180和栅极绝缘层140中。
多个像素电极191、多个上跨式立交件83和多个接触辅助件81、82形成在钝化层180上。这些部件可由透明导电材料例如ITO和IZO或者反射金属例如Al和Ag合金制成。
像素电极191通过接触孔185连接到漏电极175,并被提供有来自漏电极175的数据电压。被提供有数据电压的像素电极191与共电极面板200的被提供有共电压的共电极270一起产生电场,从而确定置于两个电极191和270之间的液晶分子31的方向。穿过液晶层3的光的偏振根据液晶分子31的所确定的方向而改变。像素电极191和共电极270构成电容器(液晶电容器),在TFT截止之后保持所施加的电压。
像素电极191与存储电极133a、133b、133c和133d以及存储电极线131叠置。与像素电极191的左侧和右侧靠近存储电极133a和133b相比,像素电极191的左侧和右侧可被布置得更靠近数据线171。像素电极191和电连接到像素电极191的漏电极175与存储电极线131叠置,以形成存储电容器。存储电容器补充液晶电容器的电压保持能力。
像素电极191具有近似四边形形状,所述近似四边形具有四个斜切角,所述斜切角具有相对于栅极线121大约45°的角度。
每个像素电极包括下切口91a和92a、上切口91b和92b、中间切口93。因此,切口91a、92a、91b、92b、93将像素电极191划分成多个分区。切口91a、92a、91b、92b相对于二等分像素电极191的虚拟的横向中心线具有近似反对称性。下切口91a和92a、上切口91b和92b可沿着倾斜的方向基本上从像素电极191的上侧或下侧延伸到像素电极191的左侧,或者从像素电极191的右侧延伸到二等分像素电极191的虚拟的横向中心线。下切口92a与第四存储电极133d叠置,上切口92b与第三存储电极133c叠置。
相对于像素电极的横向中心线,下切口91a和92a设置在像素电极191的下一半中,上切口91b和92b设置在像素电极191的上一半中。下切口92a和上切口92b以相对于栅极线121成大约45°的倾角基本彼此垂直地延伸。
中间切口93沿着像素电极191的横向中心线延伸,并在像素电极191的左侧具有入口。
切口的数目可根据设计因素而改变,所述设计因素例如像素电极191的尺寸、像素电极191的横边和竖边的长度比以及液晶层3的类型或特性。
接触辅助件81通过接触孔181连接到栅极线端部129,接触辅助件82通过接触孔182连接到数据线端部179。接触辅助件81可提高端部129和外部装置之间的附着并保护端部129,接触辅助件82可提高端部179和外部装置之间的附着并保护端部179。
上跨式立交件83跨过栅极线121设置,并通过接触孔183b连接到第一存储电极133a的自由端的暴露的端部,通过接触孔183a连接到存储电极线131的暴露的部分,接触孔183b和接触孔183a分别位于栅极线121的相对的两侧。上跨式立交件83可与金属片178叠置,并连接到金属片178。存储电极线131可与上跨式立交件83和金属片178一起使用,以修补栅极线121、数据线171或TFT的缺陷。当修补栅极线121时,可通过在栅极线121和上跨式立交件83之间的交叉点处照射激光光束来将栅极线121连接到上跨式立交件83,从而将存储电极线131连接到栅极线121。这里,金属片178可加强栅极线121和上跨式立交件83之间的连接。
接着,下面将参照图1、图3、图4和图5来描述共电极面板200。
通常称为黑矩阵的光阻挡构件220形成在可由透明玻璃或其类似物制成的绝缘面板210上。光阻挡构件220包括沿着数据线171延伸的线性部分和与TFT相对的部分。另外,光阻挡构件220具有多个开口225,开口225与像素电极191相对,并且开口225的形状与像素电极191的形状基本相同。光阻挡构件220可形成为单层Cr膜、Cr和Cr氧化物的双层膜或者含有黑色颜料的有机层。
多个滤色器230形成在绝缘面板210上,并主要形成在由光阻挡构件220限定的区域中。滤色器230可沿着像素电极191在竖直方向上延伸。每个滤色器230能够显示三原色之一,三原色的示例包括红色、绿色和蓝色。相邻的滤色器230的边缘可彼此叠置。
可防止滤色器230暴露并提供平坦的平面的上覆层250可形成在滤色器230上。
共电极270可由透明导电材料例如ITO或IZO制成,并且共电极270形成在上覆层250上。
多组切口71、72a、72b和73形成在共电极270上。
一组切口面对一个像素电极191,并包括中心切口71、下切口72a、上切口72b和拐角切口73。切口71、72a和72b设置在像素电极191的相邻的切口91a、91b、92a和92b之间。另外,下切口72a基本平行于像素电极191的下切口92a延伸,上切口72b基本平行于像素电极191的上切口92b延伸。
中间切口71包括中间横向部分和放大部分。中间横向部分基本沿着像素电极191的横向中心线延伸,放大部分在从中间横向部分的端部到像素电极191的右边缘的方向上变宽。
拐角切口73与像素电极191的左下角相对应,拐角切口73具有三角形形状,该三角形形状的斜边基本平行于像素电极191的切口92a。
切口71、72a、72b和73的数目和方向可根据设计因素而改变,光阻挡构件220与切口71、72a、72b和73叠置,以防止在切口71、72a、72b和73附近漏光。
圆柱形分隔件320形成在上覆层250的与拐角切口73相对应的位置上。圆柱形分隔件320在从上面板200到下面板100的方向上宽度减小。
取向层11和21分别排列在显示面板100和200的内表面上。取向层11和21可以是竖直取向层。偏光器12和22(未示出)分别设置在显示面板100和200的外表面上。偏光器的透射轴彼此垂直,透射轴之一优选地平行于栅极线121。对于反射型LCD,两个偏光器12和22之一可省略。
LCD可包括用于向偏光器12和22提供光的背光单元(未示出)、面板100和200、以及液晶层3。
液晶层3具有负各向异性,在没有电场施加到液晶分子的情况下,液晶层3的液晶分子排列成其主轴垂直于面板100和200的表面。因此,入射光不能穿过交叉的偏光器12和22。
分别将共电压和数据电压施加到共电极270和像素电极191,在基本垂直于面板100和200的表面的方向上产生电场。响应该电场,液晶分子的主轴方向改变成垂直于电场的方向。下文中,像素电极191和共电极270共同称作场发生电极。
场发生电极270和191的切口71、72a、72b、73、91a、91b、92a和92b以及像素电极191的平行于切口的斜边使电场扭曲,以产生电场的水平分量,所述水平分量用于确定液晶分子的倾斜方向。电场的水平分量垂直于切口71、72a、72b、73、91a、91b、92a和92b的斜边以及像素电极191的斜边。一组切口71、72a、72b、91a、91b、92a和92b将一个像素电极191划分成多个子区域,所述子区域具有两个倾斜的主边。因为子区域中液晶分子的倾斜方向由电场的水平分量确定,所以倾斜方向包括大约四个方向。相似地,由于液晶分子能够被调节成具有各个倾角,所以可增加LCD的参考视角。
圆柱形分隔件320附近的液晶分子31倾斜成垂直于圆柱形分隔件320的表面。当根据本发明的示例性实施例形成拐角切口73时,由圆柱形分隔件320引起的液晶分子的倾斜方向与由在切口73的斜边和像素电极191的斜边之间产生的电场引起的液晶分子的倾斜方向相同。
因此,由于圆柱形分隔件320引起的液晶分子31的倾斜方向与由在像素电极191和共电极270的切口之间形成的电场引起的液晶分子31的倾斜方向不同,所以液晶分子可以彼此不冲突,因而减小纹理。
如上所述和如图1中所示的,圆柱形分隔件320的中心轴和像素电极191的斜边(通过切去拐角而形成的斜边)之间的距离应该小于圆柱形分隔件320的中心轴和拐角切口73的斜边之间的距离,所述拐角切口73的斜边平行于像素电极191的斜边和切口92a,使得在圆柱形分隔件320附近的液晶分子31的取向可与由场发生电极191和270产生的电场引起的液晶分子31的取向相同。
如在本发明的示例性实施例中所述,当形成拐角切口时,由圆柱形分隔件引起的液晶分子的取向与LCD的畴的方向相同,并且液晶分子可不相互冲突,从而减小纹理。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可对本发明作出各种修改和变化,这对本领域技术人员是明显的。因此,本发明意在覆盖本发明的修改和变化,只要它们落入权利要求及其等价物的范围。
权利要求
1.一种液晶显示器,包括第一基底;第一场发生电极,排列在所述第一基底上,所述第一场发生电极包括第一切口和第二切口;第二基底,面对所述第一基底;第二场发生电极,排列在所述第二基底上,所述第二场发生电极包括第三切口;液晶层,置于所述第一场发生电极和所述第二场发生电极之间;圆柱形分隔件,排列在所述第一基底和所述第二基底之间,所述圆柱形分隔件排列在基本与所述第一切口相对应的区域中。
2.如权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述第二场发生电极包括第一斜边,所述第一切口包括平行于所述第一斜边的第二斜边,其中,所述圆柱形分隔件的中心轴和所述第一斜边之间的距离小于所述圆柱形分隔件的所述中心轴和所述第二斜边之间的距离。
3.如权利要求2所述的液晶显示器,其中,所述圆柱形分隔件在从所述第一基底到所述第二基底的方向上宽度减小。
4.如权利要求2所述的液晶显示器,其中,所述第一斜边和所述第二斜边相对于栅极线的倾角为大约45°。
5.如权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述第二切口和所述第三切口交替地设置。
6.如权利要求1所述的液晶显示器,还包括排列在所述第一基底上的滤色器。
7.如权利要求1所述的液晶显示器,还包括排列在所述第二基底上的薄膜晶体管,其中,所述薄膜晶体管连接到所述第二场发生电极。
8.如权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述第一切口为三角形形状。
9.如权利要求2所述的液晶显示器,其中,所述第一切口为三角形形状。
10.如权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述圆柱形分隔件完全排列在与所述第一切口相对应的区域中。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示器,该液晶显示器包括第一基底;第一场发生电极,排列在第一基底上,并包括第一切口和第二切口;第二基底,面对第一基底。第二场发生电极排列在第二基底上,并包括第三切口,液晶层置于第一场发生电极和第二场发生电极之间。圆柱形分隔件置于第一基底和第二基底之间,并设置在第一切口区域中。
文档编号G02F1/1343GK101029982SQ200610167078
公开日2007年9月5日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年2月28日
发明者张良圭 申请人:三星电子株式会社
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