液晶显示面板、其制造方法和液晶显示装置的制作方法

专利名称：：液晶显示面板、其制造方法和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及液晶显示面板、面板的制造方法和液晶显示装置。技术背景液晶显示(LCD)装置具有厚度薄、重量轻和功耗低的优点，应用于诸如视听设备和办公室自动设备的许多种设备中。图15是LCD装置的断面图。这种LCD装置包括作为主要部件的LCD面板32和背光单元33。LCD面板32包括TFT(薄膜晶体管)基板34、相对基板36、液晶35和密封剂38。TFT基板34包括排列为矩阵形式的多个开关元件如TFT。相对基板36包括滤色器和黑矩阵等等。液晶35被安排在TFT基板34与相对基板36之间的空间中。TFT基板34和相对基板36中的每一个包含有偏振板37。密封剂38提供在LCD面板32的周围。如图16所示，TFT基板34包括扫描线41、数据线43和公共线42。TFT包括栅电极、漏电极和源电极。栅电极与扫描线41相连，漏电极与数据线43相连，以及源电极与像素电极39相连。公共线42是将确定的公共电压施加到公共电极40的布线。如图16所示，TFT基板34具有其中TFT排列成矩阵形式的显示区44，和在显示区44周边的端子区45。端子区45包括端子块45a，用作扫描线41的扫描线输入端子(第一输入端子)，和端子块45b，用作数据线43的数据线输入端子(第二输入端子)。结果，从端子块45a中的第一输入端子输入的扫描信号，流过扫描线41进入TFT的栅电极对这个TFT进行接通/断开的控制。从端子块45b中的第二输入端子输入的数据信号流过数据线43进入TFT的漏电极。然后，当TFT进入接通状态时，输入到漏电极的数据信号通过源电极施加到像素电极39。结果在像素电极39与公共电极40之间产生电场，这个电场使液晶分子旋转。来自背光单元33的光线穿过面板的透射率取决于液晶分子的旋转角度。在图15中，符号E表示像素电极39和公共电极40之间的电场。粗线箭头Kl指示来自背光单元33的光线，粗线箭头K2指示透射LCD面板32的光线。因为像素中的多个TFT被连接至扫描线41和数据线43，所以每个TFT与端子区的45的距离随像素的位置而各不相同。点A处的像素在图16中举例表示为位置靠近端子区45的像素。点B处的像素在图16中举例表示为位置远离端子区45的像素。在下文中，位置靠近端子区45的像素描述为点A，而位置远离端子区45的像素描述为点B。从端子块45a中的第一输入端子输入的扫描信号Sl在流过扫描线41期间因为线的电阻而呈现出"延迟"、"信号波形失真"和"信号电平下降"。在图16中，扫描信号Sla指示处于点A的扫描信号Sl，扫描信号Slb指示处于点B的扫描信号Sl。类似地，从端子块45b中的第二输入端子输入的数据信号S2在流过数据线43期间因为线的电阻而呈现"延迟"、"信号波形失真"和"信号电平下降"。在图16中，数据信号S2a指示处于点A的数据信号S2，数据信号S2b指示处于点B的数据信号S2。在图17A中，垂直轴表示点A的扫描信号Sla、数据信号S2a和公共电压S3的值，水平轴表示时间。在图17B中，垂直轴表示点B的扫描信号Slb、数据信号S2b和公共电压S3的值，水平轴表示时间。如图17A所示，点A的扫描信号Sla和数据信号S2a的波形显示几乎与从端子块45a中的第一输入端子输入的波形相同的矩形。另一方面，如图17B所示，点B的扫描信号Slb和数据信号S2b的波形与如图17A所示的输入到端子块45b中的第二输入端子的波形相比呈现"延迟"、"信号波形失真"和"信号电平下降"。同时，图17A和17B中的符号Va、Vb分别表示像素电极39与公共电极40之间的最大电压差，并且显示出V&Vb的幅度关系。在下文中，扫描信号和数据信号的"延迟"、"信号波形失真"和"信号电平下降"统称为"信号退化"。图18说明栅电压对漏电流的特性。因为扫描线41与TFT的栅电极相连，所以扫描信号S1的信号电平的起伏引起栅电压的起伏。随着栅电压的起伏，漏电流表现出不同的值。像素电极39和公共电极40形成电容器的一对电极。由此，当流入像素电极39的漏电流变化时，电容器的充电电压和充电时间变得不同。由于这个充电电压的差别，不同像素的液晶分子暴露在不同的电场强度中，因此在像素间引起透射率的差别。因为数据线43具有类似于扫描线41的电阻，所以流入TFT的漏电流取决于从端子块45b中的第二输入端子到TFT的布线电阻而呈现不同的值。因此，由于扫描信号Sl和数据信号S2的延迟等，像素之间的透射率是不同的。由此，图16中所示的TFT基板34的透射率部分地下降，例如，按左上、左下、右上和右下的顺序下降。因此TFT基板34呈现不均匀的透射率分布。所以即使背光单元33以均匀亮度(brightness)对TFT基板34的表面进行照射，LCD装置也呈现取决于透射率分布的显示辉度(luminance)分布。为了解决上述问题，一种可能方法是按照透射率分布控制背光单元的亮度分布，从而减少显示辉度的不均匀分布。例如，在具有边缘光系统的背光单元的LCD装置中，一种通过改变光导板中的反射器密度来改善显示辉度分布的均匀性的方法，披露在曰本专利申请特许公开NO:Hei6-313883(文献l)中。改善LCD装置的显示辉度分布的均匀性的另一种方法，包括控制灯的亮度的电路，和根据显示数据计算灯的亮度校正系数的电路，披露在日本专利申请特许公开NO:2006-330187(文献2)中。图16中的TFT基板34具有所谓的一侧提取结构，其中端子区45配置在LCD面板32周围的一侧上。另一方面，TFT基板34也可以具有所谓的双侧提取结构，其中扫描线41和数据线43分别被划分成左侧和右侧，或者上侧和下侧，而端子区45则分别安排在左侧和右侧上，或者上侧和下侧上。在这种结构中，从端子区45到最远的TFT的距离变得较短，因此，由布线电阻引起的信号下降变得较小。此外，LCD装置的不均匀显示辉度分布除了因上述扫描线41和数据线43的布线电阻的存在以外，也因光源例如背光单元的不均匀亮度分布而引起。关于这个问题，日本专利申请特许公开NO:2001-33782(文献3)提出一种方法控制LCD装置的透射率分布以使平面光源的不均亮度分布能得以补偿。顺便说一下，作为LCD装置的图像质量性能之一的显示辉度的均匀性有时候在在技术规范(specification)中通过指定全衬度显示模式(foilcontrastdisplaymode)的辉度均匀性表示。但是，关于医学应用的显示装置的图像质量，建立了与常规液晶电视不同的一些特定标准值(或要求值)，如表1所示，如DIN(德国的工业标准DeutschlnstitutfUrNormunge.V.)、AAPM(美国医学物理学会的标准AmericanAssociationofphysicistsinMedicine)等等。例如，这些规则要求在半色调显示模式中的高均匀性辉度，以便从X射线图片中找出受影响的部分。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>因此，对于也要应用于医学用途的LCD装置，不仅在全衬度显示模式而且在半色调显示模式中都要求均匀的辉度。但是，由上述信号退化引起的透射率差别在半色调显示模式中比在全衬度显示模式中变得更为严重。因此，产生了半色调显示模式的辉度均匀性变得低于标准规格的问题，虽然全衬度显示模式的辉度均匀性还在标准范围内。图19表示LCD面板的电压对透射率的特性。LCD面板的全衬度显示模式通常设置在电压-透射率特性变得平坦的电压区Rl内。但是，在这种设置中，半色调显示模式的电压区进入电压-透射率特性陡峭地变化的区域R2。因为在区域R2内信号退化的影响变得更加严重，所以显示辉度分布的不均匀性在半色调显示模式中也变得较大。图20A说明分隔成多个区的TFT基板34的表面。图20B表示在全衬度显示模式中的每一区域的透射率，而图20C表示在半色调显示模式中的每一区域的透射率。如图20B所示，当以全衬度显示模式显示时，每一区域透射率的差别不太大。但是如图20C所示，当以半色调显示模式显示时，远离端子区45的区域c和区域f的透射率与靠近端子区45的区域a和d相比，有更显著的下降趋势。对于这个问题，可应用在上述专利文献1中披露的方法，即调整光源的亮度，以便使半色调显示模式中的辉度变得均匀。但是，如果这样调整的LCD以全衬度显示模式工作，则将引起辉度分布明显的不均匀性。这是因为调整光源亮度使半色调显示模式中的辉度变得均匀，等效于使光源的亮度分布不均匀。因此，当LCD面板以全衬度显示模式工作时，来自不均匀亮度分布的光源的光线正是按它本来的样子透射的。根据上述专利文献2的方法，即使当LCD面板的透射率分布在全衬度显示模式和半色调显示模式之间表现为不同时，LCD面板的透射率也能通过随意控制光源的亮度分布来调整。但是，为了进行这种控制，需要很复杂的昂贵的光源控制器。辉度分布在半色调显示模式与全衬度显示模式之间不同的问题，即使在划分扫描线41和数据线43的双侧提取结构中也不能解决，因为在任何情形下布线电阻不会消失。在上述专利文献3中，披露了控制LCD装置的透射率分布的方法，包括确定液晶层的厚度、透光区的比率和类似梳状的电极的电极间距的方法。但是，因为这些方法只能适用于光源不均匀亮度分布的情形，所以它们不能解决由扫描线41和数据线43的布线电阻导致的、从而与光源亮度不均匀分布无关的问题。
发明内容本发明的一个目的是提供一种在全衬度显示模式和半色调显示模式两种模式中都能在整个平面上有均匀的辉度分布的LCD面板，该LCD面板的制造方法以及LCD装置。根据本发明的一个实施例方面的LCD面板包括与配备有输入端子的布线相连的TFT;与TFT相连的像素电极；以及与像素电极相对的公共电极，其中，取决于信号从输入端子流过布线至TFT而引起的信号退化量，调整像素电极与公共电极之间的电极间距。从下面结合附图所作的详细描述中，对本发明的典型特点和优点将会看得更清楚，附图中图1是根据第一实施例的LCD装置的结构的断面图；图2是根据第一实施例的TFT基板的结构的顶视图；图3是根据第一实施例的TFT基板的一个像素的结构的顶视图；图4A和4B是根据第一实施例的TFT基板的一个像素的结构的断面图；图5A和5B是根据第一实施例的处于离扫描线或数据线的输入端子较远和较近的区域中的像素部分的断面图和顶视图；图6A至6E是说明根据第一实施例TFT基板的制造方法部分的工艺断面图；图7A至7E是显示根据第一实施例TFT基板的一部分制造方法的步骤断面图；图8表示根据第一实施例的LCD装置的效果，示出电极间距比与透射率之间的相互关系；图9A至9E是根据第二实施例TFT基板的制造方法的工艺断面图；图IOA和IOB说明根据第二实施例的蚀刻步骤；图11A和11B表示根据第二实施例的LCD装置的效果，示出不同蚀刻步骤的透射率分布的变化；图12A和12B是根据第三实施例的处于离扫描线或数据线的输入端子较远和较近的区域中的像素部分的断面图和顶视图；图13A至13C是根据第三实施例的相对基板的一部分制造方法的工艺断面图；图14表示根据第三实施例的LCD装置的效果，示出迟滞比(基板间距比)与相对透射率之间的相互关系。图15是LCD装置操作的断面图；图16表示TFT基板的结构和信号延迟；图17A和17B表示扫描信号和数据信号中的波形变化；图18表示由扫描信号的电压降引起的TFT的漏电流的变化；图19表示液晶的电压-透射率特性；以及图20A至20C表示在全衬度显示模式和半色调显示模式中有关LCD装置的透射率分布。具体实施方式下面将结合附图详细描述本发明的实施例。在LCD装置中，公知面内切换(IPS)型通过在平行于TFT基板表面的方向对液晶施加电场而使LCD装置具有宽视角。在IPS型装置中，液晶的光学阈电压Vc表示为公式(1):Vc=(兀xL/d)(K22/(s0xAs))1/2(1)这里，L:电极间距d:基板间隔K22:液晶的扭转弹性系数So:真空介电常数AS:液晶的介电各向异性公式(1)表明如下的方法对于降低液晶的光学阈电压VC是有效的减小像素电极与公共电极之间的电极间距L和扩大TFT基板和相对基板之间的基板间隔d。考虑LCD面板的驱动电压与透射率之间的关系，当液晶的光学阈电压Vc变得比较小时，对于同样的驱动电压，LCD面板的相对透射率会变得较大。然后，通过改变LCD面板的结构，由扫描线和数据线的布线电阻引起的信号退化所致的透射率分布的不均匀性能得到改善。为了这个目的，一种可能的方法是改变像素电极和公共电极宽度，使得对于其中因信号退化而透射率下降的区域的像素而言，像素电极与公共电极之间的电极间距L相对较小。另一种可能的方法是改变柱状衬垫(spacer)的高度或绝缘膜的厚度，使TFT基板与相对基板之间的基板间隔d变得相对较大。下面将参考附图进行详细的描述。首先描述第一实施例。图1是LCD装置结构的断面图。LCD装置1配备有背光单元7和LCD面板2，LCD面板2包括TFT基板3、相对基板5、液晶4和偏振板6。TFT基板3是一个在其上多个开关元件形成矩阵形式的基板，相对基板5是与TFT基板3相对的基板。液晶4夹在TFT基板3与相对基板5之间。偏振板6安排在TFT基板3和相对基板5上。背光单元7安排在TFT基板3的外面，并照射LCD面板2。图2是TFT基板结构的顶视图。虽然在图2中TFT基板3沿水平方向为长度，但是高与宽的比可以选择。TFT基板3包括扫描线11、公共线12和数据线17。多条扫描线11、公共线12和数据线17分别按预定的方向形成。在图2中指示的情形是，扫描线11按水平方向形成，数据线17按垂直于扫描线11的方向形成，以及公共线12平行于扫描线11而形成。每一像素安排在由扫描线11和数据线17围绕的区域，这些像素的集合形成显示区8。提供有端子块9a和端子块9b的端子区9在显示区8的周边形成。扫描线11的输入端子在端子块9a中形成，数据线17的线输入端子在端子块9b中形成。图3是TFT基板一个像素结构的顶视图。图4A是沿图3中的线A-A'所得的断面图，图4B是沿图3中的线B-B'所得的断面图。像素包括在扫描线11与数据线17相交处附近形成的TFT16、类似梳状的像素电极18和与这个像素电极18相对的公共电极13。像素电极18与TFT16的源电极相连，公共电极13与公共线12相连。另一方面，虽然附图中未示，但在相对基板5上形成颜色层、黑矩阵和保护膜。颜色层包括进行彩色显示的每一RGB颜色层，黑矩阵用来截断光线使之不进入每一颜色层之间的间隙。保护膜保护颜色层和黑矩阵。沿预定方向进行研磨(rubbing)处理的对准膜(alignmentfilm)加在TFT基板3和相对基板5的表面上。柱状衬垫安置在TFT基板3与相对基板5之间的间隙中，由此确定基板之间的间隔。液晶4填充在基板之间的间隙中。通过公共线12将固定的公共电压施加到所有的公共电极13。当TFT16接通时，电位加到像素电极18，其在像素电极18与公共电极13之间产生水平电场。由于这个水平电场，液晶4在平行于基板的平面中进行扭转转变，因此透射率改变。如图2所示，每一像素的透射率表现为不同，与由布线电阻引起的信号退化相应，这是因为从端子区9到每一像素的扫描线11和数据线17的长度是不同的。根据公式(1)，当像素电极18与公共电极13之间的电极间距L较小时，则能得到相对较高的透射率，即使液晶的光学阈电压Vc小。因此，在这个实施例中，电极间距L的设置与从端子区9到每一像素的距离有关。图5A和5B说明沿图3C-C'线所得的断面图和相关的顶视图。图5A说明点A像素部分的断面图和顶视图，图5B说明点B像素部分的断面图和顶视图。像素电极18与公共电极13之间的电极间距L选择为使点B像素的电极间距L2小于点A像素的电极间距L,(L^L2)。即使在点B像素电极18与公共电极13之间的电位差较小，通过选择较小的电极间距L2，电场E2也能等于电场El(E1=E2)。因为像素间隔取决于显示技术规范的观点，所以在本实施例中采用改变像素电极18和公共电极13的电极宽度的方法。此外，也可以采用双侧提取结构，尽管在图2中，端子块9b放置在TFT基板3的一条长边上，而端子块9a放置在TFT基板3的一条短边上。虽然在图3中对于一个像素安排两条公共线12，但是公共线12的数目和配置同样不限制本发明。虽然在图3、图4A和图4B中一个像素中安排两个像素电极18和三个公共电极13，但像素电极18和公共电极13的数目和形状不限制本发明。虽然在图3、图4A和图4B中公共线12和公共电极13在同一层形成，但也能应用另一种结构，其中公共电极13在层间绝缘膜19的上层形成，并且公共电极13和公共线12相互连接。假如这样，经过层间绝缘膜19形成接触孔，公共电极13和公共线12经过这个接触孔连接。同时，公共电极13可用类似ITO(氧化铟锡)的透明导体形成。在该情形下，优点是即使公共电极13的宽度较宽也不减小透光区的面积。即使图4A中的TFT16被描述为倒置的交错(stagger)型(底栅电极型)，其中源电极和漏电极在栅电极的上侧形成，但TFT也可以是交错型(顶栅电极型)，其中源电极和漏电极在栅电极下侧形成。虽然图5说明的是其中像素电极18和公共电极13两者宽度都变化的情形，但是另一种可能情形是其中通过改变或像素电极18或公共电极13中任一个电极的宽度，改变像素电极18与公共电极13之间的电极间距L。下面将参见图6和图7的工艺断面图描述本实施例制造TFT基板的方法。图6A至6E和图7A至7E是点A和点B处的TFT基板的一部分制造步骤的流程断面图。此外，图6和图7的左侧表示图2中点A的像素的一部分，右侧表示图2中点B像素的一部分。首先将参见图6A至6E描述公共电极13的成形过程。将作为扫描线11、公共线12和公共电极13材料的Cr金属20a等，利用溅射方法等沉积在玻璃、塑料等绝缘基板10上。然后将抗蚀剂21涂敷在这个金属20a上，此后使抗蚀剂21干燥(参见图6A)。接着，利用曝光掩模22使抗蚀剂21图形化(参见图6B)。这个曝光掩模22具有透光的开口22a和22b，并且开口22b具有比开口22a大的开口宽度。开口22a对应于点A的公共电极13的电极宽度，而开口22b对应于类似点B处的较低透射率区中的公共电极13的电极宽度。在曝光完成之后，没有曝光的一部分抗蚀剂22用显影液除去，形成抗蚀剂图形21a和21b(参见图6C)。然后，以抗蚀剂图形21a和21b为蚀刻掩模蚀刻金属20a(参见图6D)。之后，利用灰化(ashing)、有机溶液等除去抗蚀剂图形21a和21b(参见图6E)。结果，完成公共电极13a和13b。较高透射率区中的公共电极13a具有相应于抗蚀剂图形21a的较窄的电极宽度Wcl。较低透射率区中的公共电极13b具有相应于抗蚀剂21b的较宽的电极宽度Wc2。然后，形成如图4A所示的岛状半导体层15。虽然附图中未示，但这一过程能按照下面的步骤完成。首先，采用等离子体CVD方法等形成栅电极绝缘膜14。作为一个例子，可使用氧化硅膜或氮化硅膜作为栅电极绝缘膜14。将非晶硅、多晶硅等沉积在这个栅电极绝缘膜14上，并且接着将抗蚀剂涂敷在非晶硅或多晶硅上。然后，在利用具有与半导体层15对应的开口的曝光掩模进行曝光之后，形成对应于半导体层15的抗蚀剂图形。用抗蚀剂图形作为蚀刻掩模，通过干法蚀刻等蚀刻非晶硅、多晶硅等。结果，岛状半导体层15得以形成。下面将参见图7A至7E描述数据线17、像素电极18等的制造步骤。将作为数据线17、像素电极、源电极和漏电极的材料的Cr金属20b等利用溅射方法等在基板10上形成。之后，将抗蚀剂23涂敷在金属20b上，并将抗蚀剂23干燥(参见图7A)。然后，采用具有与数据线17、像素电极18、源电极和漏电极对应的开口的曝光掩模24进行曝光(参见图7B)。这个曝光掩模24包括与像素电极18对应的开口24a和24b。开口24a对应于点A的像素电极18a的电极宽度，而开口24b对应于类似点B所处的较低透射率区中的像素电极18b的电极宽度。在曝光以后，利用显影液将没有曝光的一部分抗蚀剂23除去，然后，形成抗蚀剂图形，如与开口24a对应的抗蚀剂图形23a和与开口24b对应的抗蚀剂图形23b(参见图7C)。然后，采用抗蚀剂图形作为蚀刻掩模对金属20b进行蚀刻(参见图7D)。之后，利用灰化、有机溶液等除去抗蚀剂图形23a和23b(参见图7E)。结果，在较低透射率区中形成的与像素电极18b的抗蚀剂图形23b对应的电极宽度Wp2，变成宽于在较高透射率区中形成的与像素电极18a的抗蚀剂图形23a对应的电极宽度Wpl。因此，在较低透射率区中的公共电极13b与像素电极18b之间的电极间距L2能够小于较高透射率区中的公共电极13a与像素电极18a之间的电极间距Lj。在如上所述形成像素电极18以后，由TFT16的源电极和漏电极作为曝光掩模经过曝光形成抗蚀剂图形，然后，采用这个抗蚀剂图形作为蚀刻掩模通过干法蚀刻等蚀刻半导体层15，形成这个TFT的沟道。之后，利用等离子体CVD方法等形成如图4B所示的层间绝缘膜19，包括氧化硅膜、氮化硅膜等。另一方面，在绝缘基板上形成相对基板5，接着形成每一RGB颜色的颜色层、黑矩阵、保护膜和柱状衬垫。每一RGB颜色的颜色层与每一像素区对应形成，黑矩阵则在每一颜色层之间的区域中形成。之后，形成保护膜覆盖颜色层和黑矩阵，并在保护膜上形成柱状衬垫。然后，将聚酰亚胺溶液作为对准膜的材料利用印刷机涂敷在TFT基板3和相对基板5上，然后烘烤。经过烧烤的对准膜的表面用缠绕在旋转的金属滚筒上的研磨布等单向研磨，由此对对准膜进行研磨处理。然后，将光固化的密封剂或热固化的密封剂将在基板之一上，液晶滴落到由密封剂包围的区域。此后，TFT基板3和相对基板5两个基板重叠地放在一起，并对密封剂进行紫外线固化或热固化处理，由此TFT基板3和相对基板5结合在一起。上面的步骤完成LCD面板2的制造。通过将背光单元7与用上述方法制造的LCD面板2进行组合，制成LCD装置1。图8表示这种LCD装置的透射率的测量结果。水平轴表示电极间距比，垂直轴表示相对透射率。在测量中，结果是相对于紧靠显示区8中心的像素的电极间距和透射率的参考值而测得的。图8示出相对透射率随着电极间距比变得较小而变得较高。这个结果表示因扫描线11和数据线17的布线电阻引起的透射率的下降能通过控制电极间距L得到补偿。通过与公共电极13的电极宽度对应的曝光掩模22的开口22a和22b的大小，与像素电极18b的电极宽度对应的曝光掩模24的开口24a和24b的大小，抗蚀剂21和23的涂敷条件，曝光条件，显影条件等的变化，可以调整该电极间距L。电极间距L的控制目标能通过下面考虑了实际LCD面板2中透射率变化的公式进行计算。如果以T,表示相对接近端子区9的像素的透射率，以T2表示相对远离端子区9的像素的透射率，则相对透射率T/T,表示如下T产axsin2(2xij/i)T2=axsin2(2xn/2)T2/T产sin2(2xvj/2)/sin2(2xij/,)(2)oc=l/2xsin2(丌xAnxd/入)XK:液晶的旋转角An:液晶的折射率各向异性d:基板间隔入光的波长另一方面，下面的关系式在有关IPS的基本公式(1)的基础上能成立，其中，相对接近端子区9的像素的电极间距是L,，相对远离端子区9的像素的电极间距是L2。K22xd2v];/dz2-SoxAsx(V/L，)2xsin(v)^)xcos(i)/')K22xd\|//dz=SoxAsx(V/L2)xsin(v(/2)xcos(\)/2)因此，电极间距比L2/L,表示为L2/Li-((sin(ij/2)xcos(vj/2))/(sin(Vj/i)xcos(xi;i)))"2(3)与相对透射率T2/Ti—致的v]/i和化由公式(2)确定。假设M/,和vj/2以后，电极间距比L2/L,能根据公式(3)进行计算。在具有图8特性的LCD面板的情形下，曲线的斜率接近-7。因此，例如，如果假定每一像素的TFT16的特性固定的话，则近似15%的相对透射率T/^意味着电极间距比L2/L,应当调整为减小仅2.2%。利用上述实施例，可以提供在全衬度显示模式和半色调显示模式两种模式中在整个显示区域上透射率的均匀性都得到改善的LCD面板和LCD装置。随后，将参见图9至11描述根据第二实施例的LCD面板和LCD装置。在前面描述的第一实施例中，像素电极18和公共电极13之间的电极间距L通过改变曝光掩模22和24上的开口22a、22b、24a和24b的大小进行调整。相反，在第二实施例中，通过改变蚀刻条件来进行调整电极间距L，而不改变曝光掩模22和24上的开口22a、22b、24a和24b的大小。在下文中，将参见图9A至9E的工艺断面图描述本实施例中和制造TFT基板3的方法。图9是在点A和点B的像素处的制造TFT基板3的部分步骤的工艺断面图。图9的左侧表示图2中点A的像素部分，图9的右侧表示图2中点B的像素部分。如第一实施例那样，首先将作为扫描线11、公共线12和公共电极13的材料的Cr金属20a等，利用溅射方法等沉积在玻璃、塑料等绝缘基板10上。然后将抗蚀剂21涂敷在这个金属20a上，之后使抗蚀剂21干燥(参见图9A)。然后，利用具有开口22c(对于点A和点B的像素电极18与公共电极13，开口22c的大小相同)的曝光掩模22，使抗蚀剂21曝光(参见图9B)。此后，利用显影液将未曝光的抗蚀剂21除去，由此形成抗蚀剂图形21c(参见图9C)。然后，将基板10浸渍在蚀刻剂中，采用抗蚀剂图形21c作为蚀刻掩模蚀刻金属20a。当基板10浸渍在蚀刻剂中时，将类似点A的具有较高透射率的一部分基板10首先浸入蚀刻剂。当从蚀刻剂取出基板10时，同时取出整个基板10(参见图9D)。之后，利用灰化、有机溶液等除去抗蚀剂21。这样，形成具有电极宽度Wcl的公共电极13a和具有电极宽度Wc2的公共电极13b(参见图9E)。图10A和10B说明基板10浸入蚀刻剂的过程。图10A表示基板10从点B侧浸入蚀刻剂的情形，图10B表示基板10从点A侧浸入蚀刻剂的情形。因此，当基板10浸渍在蚀刻剂中时，通过使点A和点B之间浸渍的定时不同，可以使得点A和点B的蚀刻持续时间不同。在这个实施例中，如图IOB所示，采用的是基板10从点A侧浸入蚀刻剂的情形。因此，像素越靠近点A，蚀刻时间变得越长，在抗蚀剂21下面金属20a进一步过蚀刻，因而公共电极13a的电极宽度Wcl变得窄于公共电极13b的电极宽度Wc2。公共电极13a的较窄的电极宽度Wcl意味着在公共电极13a与像素电极18之间的电极间距L加宽。接着，通过附图未示的步骤，产生半导体层15、数据线17、源电极、漏电极和像素电极18。首先，利用等离子体CVD方法等，形成包括氧化硅膜、氮化硅膜等栅电极绝缘膜14。在非晶硅或多晶硅沉积在这个栅电极绝缘膜14上以后，将抗蚀剂涂敷在非晶硅、多晶硅等层上。然后，利用具有与半导体层15对应的开口的曝光掩模使基板曝光，形成与这个半导体层15对应的抗蚀剂图形。采用这个抗蚀剂图形作为蚀刻掩模通过干法蚀刻等蚀刻非晶硅、多晶硅等。结果，可以形成岛状半导体层15。然后，通过采用溅射的方法等，形成将成为数据线17、源电极、漏电极和像素电极18的金属Cr等。进行蚀刻，使得蚀刻时间存在差别，类似于公共电极13的情形。因此，例如靠近端子区9类似点A的像素电极18的电极宽度可以比较窄。此后，利用与第一实施例同样的方法形成LCD面板2。因而，通过引入蚀刻时间差，使得在较高透射率的显示区中的公共电极13和像素电极18的电极宽度较窄，可以获得与第一实施例类似的效果。为了证实引入上述蚀刻时间差的方法的效果，对通过这个方法制造的TFT基板3的透射率分布进行了测量。图11A和11B示出LCD面板2的相对透射率分布，相对于靠近显示区8的中心的像素测量相对透射率。图11A表示基板10首先从远离端子区9的区域浸入蚀刻剂时的相对透射率，图11B则表示基板10首先从紧靠端子区9的区域浸入蚀刻剂时的相对透射率。图IIA表明首先从较低透射率区域浸入蚀刻剂的基板IO相对透射率变化较大。这是因为较低透射率区域存在着更显著的过蚀刻，因此，较低透射率区域(右侧区域)中的公共电极13与像素电极18之间的电极间距比较高透射率区域(左侧区域)的电极间距变得较宽，从而增大了这些区域之间的透射率差别。另一方面，图IIB表明当基板首先从较高透射率区域浸入蚀刻剂时，相对透射率在整个显示区呈现均匀性。这是因为较高透射率区域(左侧区域)存在更显著的过蚀刻，因此，这个区域中的公共电极13与像素电极18之间的电极间距比较低透射率区域(右侧区域)中的电极间距变得较宽，从而减小这些区域之间的透射率差别。通过上述实施例，可以提供在全衬度显示模式和半色调显示模式两种模式中在整个显示区域上透射率的均匀性都得到改善的LCD面板和LCD装置。下面将描述第三实施例。在前面所述的第一和第二实施例中，透射率通过改变像素电极18与公共电极13之间的电极间距L而调整。相反，在第三实施例中，透射率通过改变TFT基板3与相对基板5之间的基板间隔d来调整。如从公式(l)了解到的，当TFT基板3与相对基板5之间的基板间隔d较大时，液晶的光学阈电压Vc变得较小，因此，对于同样施加的电压，LCD面板的透射率整体上较高。TFT基板3与相对基板5之间的基板间隔d通常由在相对基板5上形成的抗蚀剂图形的柱状衬垫来确定。因此，在本实施例中，抗蚀剂图形的高度根据距端子区9的图形距离来调整。图12A是靠近端子区9点A的像素的断面图和顶视图，图12B则是远离端子区9点B的像素的断面图和顶视图。如图12A所示，点A像素的基板间隔d是较小的间距d,。结果是液晶4受到较大的取向约束力fl。另一方面，如图12B所示，点B像素的基板间隔d是较大的间隔d2。结果是液晶4受到较小的取向约束力f2。因此，即使在同样条件下进行研磨处理，但取向约束力f还是随基板间隔d而变化。这个取向约束力f对液晶4的旋转角度有影响，而这里的旋转角决定透射率。所以透射率能通过改变基板间隔d来调整。柱状衬垫29c和29d可在TFT基板3上形成，或者可同时在相对基板5和TFT基板3上形成。在其他修改中，柱状衬垫29c和29d的高度为常数，TFT基板3和相对基板5之间的基板间隔d可以通过改变基板上的薄膜厚度而变化，如TFT基板3上的层间绝缘膜19、平面化层和对准膜，以及相对基板5上的黑矩阵、保护膜和对准膜。下面将描述采用改变柱状衬垫29c和29d的高度的制造LCD面板2的一个例子。图13A至图13C是制造这个LCD面板的一部分步骤的工艺断面图。在这些图中，点A的像素的断面图表示在图13的左侧，点B的像素的断面图则表示在图13的右侧。首先，每一RGB颜色的颜色层在玻璃、塑料等绝缘基板25上形成。此后，黑矩阵27在颜色层26之间的区域中形成，保护膜28在它的上面形成。接着，将光敏抗蚀剂29涂敷在保护膜28上，此后使抗蚀剂29干燥(参见图13A)。然后，利用具有开口30a和30b的曝光掩模30将基板曝光(参见图13B)。曝光以后，通过蚀刻方法将未曝光的抗蚀剂除去，形成抗蚀剂图形(参见图13C)。在掩模上，点A的开口30a设置为小于点B的开口30b。因为进入抗蚀剂29的光线在抗蚀剂29中进行散射，所以出现在垂直于入射方向的横向上传播的光线分量。由此，抗蚀剂29的曝光区域变成具有梯形形状的曝光区29a和29b，其顶面分别对应于开口30a和30b。因为开口面积较小，所以在水平方向传播的光能量在通过开口的总能量中的比率增加。因此，由于开口面积变得较小，正好在开口下面的抗蚀剂29中吸收的能量势必会减小，所以曝光变得不充分。当在上述情形下蚀刻时，因较小开口面积而曝光不充分的曝光区29a的表面侧(开口30a傻lj)势必会比较大开口面积下的曝光区29b的表面侧(开口30b侧)更容易过蚀刻。因此，与较小开口面积下的曝光区29a对应的柱状衬垫29c的高度变得小于与较大开口面积下的曝光区29b对应的柱状衬垫29d的高度。接着，在按照上述步骤形成的TFT基板3和相对基板5上形成对准膜，然后对对准膜进行研磨处理。然后在一个基板上配备光固化或热固化密封剂，然后将液晶滴落在被密封包围的区域。在完成液晶滴落以后，将两个基板重叠在一起，并进行密封剂的紫外线固化或热固化。通过上述方法可以形成LCD面板2。在将通过上述方法制成的LCD面板2与背光单元7组合起来以后，对显示区8的每一部分的透射率进行了测量。图14示出所测得的迟滞比(retardationratio)与相对透射率的相互之间的关系，也示出所测得的基板间隔比与相对透射率相互之间的关系，分别相对于靠近显示区8的中心像素的基板间隔和透射率的参考值测量。在上文中，因为迟滞比是基板间隔乘以折射率的各向异性，所以迟滞比等效于基板间隔比。图14表示基板间隔比与相对透射率成比例。因而，这个结果证明了因扫描线11或数据线17的布线电阻所引起的透射率差别能通过调整基板间隔d得以补偿。这些柱状衬垫29c和29d之间的垂直高度差别可以通过曝光掩模30的开口30a和30b的大小，以及通过在诸如抗蚀剂29的涂敷、曝光和显影中的若干条件进行调整。因此，考虑实际LCD面板2中透射率变化，决定基板间隔比的目标值。可以由下面的等式计算基板间隔比的值。当靠近端子区9的像素的透射率表示为T,、它的相应基板间隔表示为dp远离端子区9的像素的透射率为T2和相应基板间隔为d2时，透射率T,和T2表示如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>这里<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>M/:液晶的旋转角An:液晶的折射率各向异性人光的波长因此，相对透射率T/T,表示为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(4)由公式(4)，可以计算符合T/Ti的Anx山和Anxd2。图14中的斜率近似为10。因此，当较低透射率区域与较高透射率区域之间的相对透射率近似为15%时，假定每一像素的TFT16的特性相同，则相对迟滞比调整为近似1.5%。按此方式，透射率的调整成为可能。在第一和第二实施例中，改变公共电极13与像素电极18之间的电极间距，在第三实施例中，改变TFT基板3与相对基板5之间的基板间隔。但是，本发明不限于这些实施例。例如，改变电极间距和基板间隔的组合配置也是可以的。尽管在第一至第三实施例中描述了IPS型的LCD面板，但上述方法也能应用于其他类型的LCD面板，如VA(垂直对准)型面板。如上面已经描述的，本发明可以提供在全衬度显示模式和半色调显示模式两种模式中在整个显示区域上透射率的均匀性都得到改善的LCD面板、制造该面板的方法、以及LCD装置。尽管已参考实施例具体示出和描述了本发明，但本发明不限于这些实施例。本领域的技术人员将会了解，在不违背权利要求所限定的本发明的精神和范围的情形下，可进行各种形式和细节上的修改。权利要求1.一种液晶显示面板，包括与配备有输入端子的布线相连的TFT；与所述TFT相连的像素电极；以及与像素电极相对的公共电极，其中取决于信号从所述输入端子流过所述布线至所述TFT所引起的信号退化量，调整像素电极和公共电极之间的电极间距。2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中相对透射率T/T,和电极间距比L2/L,满足下面的等式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中，T,、1^和w分别表示相对靠近所述输入端子的像素的像素透射率、公共电极与像素电极之间的电极间距和液晶旋转角；T2、k和分别表示相对远离所述输入端子的像素的像素透射率、公共电极与像素电极之间的电极间距和液晶旋转角。3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中通过改变公共电极宽度和像素电极宽度中的至少一个来调整公共电极与像素电极之间的电极间距。4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其中所述输入端子是与所述TFT的栅电极相连的第一输入端子；以及随着所述第一输入端子与所述TFT之间的距离的增加，将像素电极与公共电极之间的电极间距设置得较小。5.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其中所述输入端子是与所述TFT的漏电极相连的第二输入端子；以及随着所述第二输入端子与所述TFT之间的距离的增加，将像素电极与公共电极之间的电极间距设置得较小。6.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其中所述输入端子是与所述TFT的栅电极相连的第一输入端子和与所述TFT的漏电极相连的第二输入端子；以及随着所述第一输入端子、所述第二输入端子与所述TFT之间的距离的增加，将像素电极与公共电极之间的电极间距设置得较小。7.—种液晶显示面板，具有夹在一对相对基板之间的液晶，所述液晶显示面板包括-与配备有输入端子的布线相连的TFT;与所述TFT相连的像素电极；与所述像素电极相对的公共电极，以及取决于信号从所述输入端子流过所述布线至所述TFT所引起的信号退化量，调整像素电极与公共电极之间的电极间距。8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其中基板间隔d,和d2满足下面的关系式；T2/Tsin2(pxAnxd2)/sin2(J3xAiixd！)射相对地靠近所述输入端子的像素的透射率是Tp所述像素处的基板间隔是山；相对地远离所述输入端子的像素的透射率是T2，所述像素处的基板间隔是4;禾口An表示液晶的折射率各向异性。9.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其中所述输入端子是与所述TFT的栅电极相连的第一输入端子；以及随着所述第一输入端子与所述TFT之间的距离的增加，将基板间隔设置得较小。10.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其中所述输入端子是与所述TFT的漏电极相连的第二输入端子；以及随着所述第二输入端子与所述TFT之间的距离的增加，将基板间隔设置得较小。11.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其中所述输入端子是与所述TFT的栅电极相连的第一输入端子和与所述TFT的漏电极相连的第二输入端子；以及随着所述第一输入端子、所述第二输入端子与所述TFT之间的距离的增加，将像素电极与公共电极之间的电极间距设置得较小。12.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其中设置限定一对基板的间隔的柱状衬垫，通过改变柱状衬垫的高度来调整所述基板的间隔。13.—种制造具有多个像素和一个输入端子的液晶显示面板的方法，所述像素安排成矩阵形式并且具有一对电极，所述输入端子安排在基板的周边中，并且向每一像素的所述电极提供信号，所述方法包括以下步骤形成将成为所述电极的材料的金属膜；将抗蚀剂涂敷在金属膜上；利用曝光掩模使所述抗蚀剂曝光，所述曝光掩模具有与一对所述电极的间距对应的开口，随着所述电极与所述输入端子之间的距离的增加，将所述电极的间距设置得较小；使抗蚀剂显影以形成抗蚀剂图形；以及利用所述抗蚀剂图形作为蚀刻掩模，蚀刻所述金属膜。14.一种制造具有多个像素和一个输入端子的液晶显示面板的方法，所述像素安排成矩阵形式并且具有一对电极，所述输入端子安排在基板的周边，并且向每一像素的所述电极提供信号，所述方法包括以下步骤形成将成为所述电极的材料的金属膜；将抗蚀剂涂敷在金属膜上；在所述金属膜上形成与所述电极对应的抗蚀剂图形；以及通过首先从其中包括所述输入端子的边缘开始将基板浸入蚀刻剂，蚀刻上面具有所述抗蚀剂图形的所述金属膜。15.—种制造液晶显示面板的方法，所述液晶显示面板具有按照由衬垫限定的预定间隔相对的一对基板，对每一基板施加研磨处理，所述方法包括以下步骤在所述基板上形成供信号流动的布线；将抗蚀刻剂涂敷在所述基板上；按照所述预定高度形成抗蚀剂衬垫，包括以下过程利用具有开口的曝光掩模使所述抗蚀剂曝光，随着距所述信号进入所述布线处的所述输入端子的距离的增加，将所述开口设置得较大，以及使所述抗蚀剂显影，以形成高度与所述开口的大小一致的抗蚀剂图形。16.—种液晶显示装置，包括液晶显示面板和提供穿透液晶显示面板的光源的背光单元，所述液晶显示面板包括与配备有输入端子的布线相连的TFT;与所述TFT相连的像素电极；与像素电极相对的公共电极，其中，取决于信号从所述输入端子流过所述布线至所述TFT所引起的信号退化量，调整所述像素电极与所述公共电极之间的电极间距。17.—种液晶显示装置，包括液晶显示面板和提供穿透液晶显示面板的光源的背光单元，所述液晶显示面板包括与配备有输入端子的布线相连的TFT;与所述TFT相连的像素电极；与像素电极相对的公共电极，其中，取决于信号从输入端子流过所述布线至所述TFT所引起的信号退化量，通过改变所述公共电极和所述像素电极中的至少一个的电极宽度来调整所述像素电极与所述公共电极之间的电极间距。18.—种液晶显示装置，包括配备有一对相对基板的液晶显示面板和提供穿透液晶显示面板的光源的背光单元，所述液晶显示面板包括与配备有输入端子的布线相连的TFT;与所述TFT相连的像素电极；与像素电极相对的公共电极，其中，取决于信号从所述输入端子流过所述布线至所述TFT所引起的信号退化量，调整所述基板的间隔。全文摘要本发明涉及液晶显示面板、其制造方法和液晶显示装置。所述液晶显示面板包括与配备有输入端子的布线相连的TFT；与TFT相连的像素电极；和与像素电极相对的公共电极，其中，取决于信号从所述输入端子流过所述布线至所述TFT所引起的信号退化量，调整像素电极与公共电极之间的电极间距。文档编号G02F1/1362GK101276111SQ200810090019公开日2008年10月1日申请日期2008年3月31日优先权日2007年3月30日发明者春日康二申请人:Nec液晶技术株式会社