專利名稱：有源矩陣型液晶顯示器件及其制造方法
發(fā)明的背景發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及液晶顯示器件及其制造方法，特別涉及IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式有源矩陣型液晶顯示器件及其制造方法。
現(xiàn)有技術(shù)的說明采用TFT(薄膜晶體管)作為像素開關(guān)元件的有源矩陣型液晶顯示器件(以下稱為“AMLCD”)可提供高圖像質(zhì)量，并且已經(jīng)用做便攜式計算機的顯示器件，特別是近來用做小型臺式計算機的監(jiān)視器。
AMLCD粗略地分為通過旋轉(zhuǎn)定向液晶分子的分子軸的方向進行顯示的類型和通過在平行于基片的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)定向器進行顯示的類型。
TN(扭曲向列)模式的液晶顯示器件是前種類型的典型例子，IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式的液晶顯示器件使后種類型的典型例子。
在IPS模式的AMLCD中，由于即使在觀察點移動時用戶基本上也只是在短軸方向觀看液晶分子，因此液晶分子的“上升”與視角無關(guān)，并且可以實現(xiàn)比在TN模式液晶顯示器件中可實現(xiàn)的視角寬的視角。
一般情況下，當(dāng)制造液晶顯示器件時，在基片上的構(gòu)圖是通過采用光掩模的光刻技術(shù)進行的。
當(dāng)液晶面板的尺寸變大時，由于用于將液晶面板的圖形轉(zhuǎn)移到基片整個表面上的光掩模的尺寸變大，因而光掩模的成本非常高。因此，為了降低制造成本，通常通過將整個顯示區(qū)分成多個子區(qū)并采用用于一個圖形的單個小光掩模一個一個地曝光子區(qū)，從而形成要形成在各個顯示區(qū)內(nèi)的重復(fù)圖形。這個技術(shù)一般被稱為“步進曝光”。
然而，由于步進曝光是在基片內(nèi)的顯示區(qū)中進行的，因此在顯示區(qū)中疊置構(gòu)圖層時需要在每個曝光點(shot)內(nèi)在垂直方向精確構(gòu)圖下層，并使相鄰曝光點之間的重疊區(qū)域的誤差在每個曝光點中在水平方向盡可能的小。
當(dāng)相鄰曝光點之間的重疊區(qū)域很大時，在曝光點之間的形成圖形的質(zhì)量不同，由此產(chǎn)生所謂的分配不均勻的顯示缺陷。
另一方面，IPS模式AMLCD具有寬視角的優(yōu)點，同時具有像素區(qū)的孔徑的小面積的缺點。因此，近來對于增加孔徑面積的技術(shù)的需求日益增長。
IPS模式液晶顯示器件的例子在JP H07-036058 A(以下稱為“現(xiàn)有技術(shù)1”)中公開了。
在現(xiàn)有技術(shù)1中公開的IPS模式液晶顯示器件是由TFT陣列基片、首先形成在基片上的掃描線、與掃描線處于同一層中并形成在金屬層中的公用電極、形成在公用電極和絕緣膜之間的信號線(以下稱為“數(shù)據(jù)線”)以及形成在數(shù)據(jù)線的同一層中的像素電極構(gòu)成。
IPS模式液晶顯示器件的另一例子被公開于美國專利US6069678(對應(yīng)于JP H10-186407 A，以下稱為“現(xiàn)有技術(shù)2”)中。在現(xiàn)有技術(shù)2的一個實施例中，在最上層而不是與最初形成的掃描線相同的層中形成公用電極。
在后種情況下，由于可以利用公用電極屏蔽由數(shù)據(jù)線產(chǎn)生的電場并且增寬像素的有效顯示區(qū)，因此可以提高像素的孔徑比，于是提高了光利用效率。
當(dāng)要采用步進器曝光大面積LCD時，通常需要在曝光點之間的非常高的位置精度。
參照這個步進曝光器介紹這一點，用于基片的圖形曝光是通過分割圖形進行的，如

圖1中所示。假設(shè)透明絕緣基片的尺寸由區(qū)域37Z、在形成用于將電壓輸入到顯示區(qū)的周邊端子部分的周邊部分中排列的區(qū)域1Z-20Z和顯示區(qū)構(gòu)成，其中顯示區(qū)作為液晶顯示器由粗實線限定的區(qū)域內(nèi)的區(qū)域21Z-36Z形成。
例如，圖2示出了只有在區(qū)域21Z中的曝光點相對于柵極層向右偏移的情況。圖3A示出了在單位TFT元件的附近布局的理想排列圖形。如圖3A所示，層間絕緣膜形成在形成第一布線層的掃描線28和公用電極布線部分26a上，并且形成第二布線層的數(shù)據(jù)線24和像素輔助電極35形成在層間絕緣膜上。在TFT區(qū)域中，在掃描線28上形成非晶硅層29，并在非晶硅層29上形成連接到數(shù)據(jù)線24的漏電極30a和連像素輔助電極35的源極30b。
圖3B示出了數(shù)據(jù)線、漏極和像素輔助電極的圖形向右方向偏移的情況。在圖3B中，當(dāng)區(qū)域21Z的曝光點相對于掃描線28(柵極線)向右偏移時，與非晶硅層29重疊的漏電極和源電極的面積減小。因此，相對于施加于TFT的液晶的電壓而由區(qū)域21Z的曝光點形成的TFT的寫特性和保持特性改變了。因此，與在相鄰曝光點之間沒有重疊偏移的液晶顯示器件的均勻顯示狀態(tài)相比，如圖4所示，由于只有曝光點偏移的區(qū)域變暗而使顯示狀態(tài)變得不均勻，如圖5所示。
當(dāng)柵極層(掃描線28)上的數(shù)據(jù)線24和像素輔助電極35相對于柵極層在相鄰曝光點之間偏移不同量時，偏移作為顯示的不均勻性被觀察到，并被看作是分割不均勻性，如圖6所示。
為了實現(xiàn)這種高精確對準(zhǔn)，對于第一層(第一布線層)的曝光，接下來要進行的第二(第二布線層)和接下來的曝光必須如下進行，這是在以高精度的絕對位置上進行的。
首先，通過檢測形成在第一層中的對準(zhǔn)標(biāo)記，進行測試曝光，并且在被測對準(zhǔn)標(biāo)記作為參考的基礎(chǔ)上，進行曝光，以便得到與第一層的圖形的設(shè)計重疊。
其次，需要利用精細(xì)距離測量裝置測量第二層的抗蝕劑圖形相對于第一層的圖形的位置關(guān)系，在該測量基礎(chǔ)上檢測第一層的抗蝕劑圖形對于最佳位置的偏移，并將該檢測的偏移反饋給曝光程序，由此使第二曝光點處于最佳位置，等等。
在上述現(xiàn)有技術(shù)1中，在第一層中有公用電極，該公用電極在第二層的數(shù)據(jù)線的縱向延伸。因此，在借助精細(xì)距離測量裝置在橫向的位置測量中，通過采用多個公用電極作為參考，可以在橫向準(zhǔn)確地進行對準(zhǔn)。
此外，在借助精細(xì)距離測量裝置在縱向的位置測量中，通過采用第一層中的橫向延伸的掃描線或用于給公用電極施加電位的公用電極布線作為參考，可以在縱向準(zhǔn)確地進行對準(zhǔn)。
然而，當(dāng)沒有在第一層中的數(shù)據(jù)線的延伸方向延伸的例如公用電極圖形的圖形時，如在現(xiàn)有技術(shù)2的情況下，沒有借助精細(xì)距離測量裝置用于橫向位置測量的參考。因此，存在的問題是不可能準(zhǔn)確地進行橫向?qū)?zhǔn)并趨于產(chǎn)生分割不均勻。
發(fā)明的概述鑒于這些問題做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供可排除現(xiàn)有技術(shù)顯示器件的問題的有源矩陣型液晶顯示器件。
本發(fā)明的另一目的是提供用于制造有源矩陣型液晶顯示器件的制造方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的特征在于具有在第二布線層的布線方向延伸的側(cè)邊的區(qū)域由形成第一布線層(下布線層)的材料在與形成第一布線層的時間相同的時間內(nèi)形成。
根據(jù)本發(fā)明，在具有其間夾著液晶層的一對基片的IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件中，在基片對中作為其上形成開關(guān)元件如TFT的有源元件側(cè)基片的一個基片上形成第一導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層構(gòu)成各在多個像素區(qū)和公用電極布線上延伸的掃描線。在第一導(dǎo)電層中形成各在穿過掃描線的延伸方向的方向延伸的定位參考圖形區(qū)。此外，在有源元件基片上形成對應(yīng)于與掃描線相關(guān)的多個像素區(qū)的開關(guān)元件。與形成開關(guān)元件的電極同時形成第二導(dǎo)電層，該第二導(dǎo)電層構(gòu)成各在與多個開關(guān)元件相關(guān)的多個像素區(qū)上延伸的數(shù)據(jù)線，并且數(shù)據(jù)線的延伸方向定位成與定位參考圖形區(qū)的延伸方向一致。此外，在最上層的一側(cè)(靠近液晶層)上形成構(gòu)成像素電極和公用電極的第三導(dǎo)電層，并且像素電極通過接觸孔電連接到各個開關(guān)元件。
在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件的優(yōu)選實施例中，公用電極由透明電極材料形成，數(shù)據(jù)線除了其在掃描線附近的部分之外在公用電極的寬度內(nèi)定位。定位參考圖形區(qū)具有提供在公用電極布線的一部分和掃描線的一部分的至少之一中的突出部分和凹入部分的至少之一。
在另一優(yōu)選實施例中，公用電極和像素電極由相同材料形成，并且公用電極通過提供在每個像素區(qū)中的第一導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層之間的絕緣層中的接觸孔電連接到公用電極布線。
在再一優(yōu)選實施例中，在與對置基片上的數(shù)據(jù)線相對的位置中形成寬度比覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極的寬度小的黑底層，其中對置基片與有源元件基片相對，以便在平面圖中在覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極和與公用電極相鄰的像素電極之間不存在光屏蔽膜。
在本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例中，當(dāng)定位參考圖形區(qū)是突出或凹入部分時，定位參考圖形區(qū)設(shè)置在數(shù)據(jù)線的兩側(cè)。
作為定位參考圖形區(qū)的突出或凹入部分在垂直于數(shù)據(jù)線的方向的寬度優(yōu)選地不小于2μm且不大于10μm。通過在上述范圍內(nèi)設(shè)定突出或凹入部分的寬度，可以在不減小孔徑比的情況下高度準(zhǔn)確地進行精細(xì)距離測量。
具體地說，突出部分的長度優(yōu)選地不小于5μm且不大于像素孔徑的長度。在這種情況下，可以穩(wěn)定地、高度精確地進行精細(xì)距離測量。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件中，開關(guān)元件是薄膜晶體管，并且用于薄膜晶體管的半導(dǎo)體層區(qū)形成在第一絕緣層中，其中第一絕緣層形成在作為其柵極的掃描線上。在該實施例中，半導(dǎo)體層中的薄膜晶體管的源極和漏極是通過第二導(dǎo)電層形成的，并且源極和漏極之一以及其它電極分別電連接到數(shù)據(jù)線和像素電極。
具體地說，上述IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件還包括顏色層和形成在第二基片上的黑底層。在該液晶顯示器件中，參考電位施加于公用電極，公用電極布線和掃描線由相同材料在相同步驟中形成，并且柵極、漏極、源極和公用電極分別電連接到掃描線、數(shù)據(jù)線、像素電極和公用電極布線。在平行于第一基片的主表面的平面內(nèi)，通過基本上平行于該主表面施加的電場而旋轉(zhuǎn)液晶層的分子軸，從而進行顯示，數(shù)據(jù)線除了其在掃描線附近的部分之外通過插入其間的絕緣層而完全被公用電極覆蓋，公用電極通過提供在各個像素區(qū)中的接觸孔連接到公用電極布線，公用電極布線和掃描線中的至少一個具有在每個像素區(qū)中在數(shù)據(jù)線的延伸方向延伸的突出部分和凹入部分中的至少一個，設(shè)置在與其中數(shù)據(jù)線完全被公用電極覆蓋的區(qū)域中的數(shù)據(jù)線相對的位置上的黑底的寬度小于覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極的寬度，并且在覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極和與之相鄰的像素電極之間沒有光屏蔽膜。
在本發(fā)明的另一實施例中，定位參考圖形設(shè)置在作為與掃描線和公用電極布線電隔離的浮動區(qū)的數(shù)據(jù)線附近。
在具有浮動區(qū)的后一種結(jié)構(gòu)中，至少一個浮動區(qū)可以只形成在紅、綠和藍色中任何一種的像素區(qū)中。利用浮動區(qū)只在R、G和B顏色中之一的像素中的這種排列，可以穩(wěn)定地進行高精度的精細(xì)距離測量。還可以通過減少浮動區(qū)的數(shù)量而提高孔徑比。
至少一個浮動區(qū)可形成在幾個像素區(qū)的間隔內(nèi)。利用浮動區(qū)的這種設(shè)置，可以高度精確地進行精細(xì)距離測量，并且通過減少浮動區(qū)的數(shù)量可進一步提高孔徑比。
至少一個浮動區(qū)直接設(shè)置在數(shù)據(jù)線的正下面，并且其間插入絕緣膜。通過直接在數(shù)據(jù)線下面設(shè)置浮動區(qū)，可以形成圖形，其中利用該圖形可在不減少孔徑比的情況下穩(wěn)定地進行精細(xì)距離測量。此外，通過提供浮動區(qū)，數(shù)據(jù)線沒有容性負(fù)載，因此可以防止信號延遲。
在根據(jù)本發(fā)明用于制造上述IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件的方法中，其中至少顯示區(qū)的圖形形成是通過采用分割光掩模的步進曝光進行的，在進行疊置層的新層的構(gòu)圖時，分割曝光之間的曝光校正是通過借助定位參考圖形區(qū)精細(xì)地測量光掩模相對于其形成公用電極布線的層的相對位置進行的，其中在疊置層的新層中通過光刻形成公用電極布線。
根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實施例，提供包括至少有源元件基片、對置基片以及保持在有源元件基片和對置基片之間的液晶層的IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中對置基片包括顏色層和黑底層，有源元件基片包括TFT、對應(yīng)于要顯示的像素的像素電極、提供參考電位的公用電極、數(shù)據(jù)線、掃描線和公用電極布線，其中每個TFT包括柵極、漏極和源極，公用電極布線和掃描線由相同材料在相同步驟中形成，TFT的柵極、漏極和源極分別電連接到掃描線、數(shù)據(jù)線和像素電極，并且通過基本上平行于有源元件基片的主表面而施加在像素電極和公用電極之間的電場，通過在平行于有源元件基片的主表面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)液晶層的分子軸，從而進行顯示，公用電極由透明電極材料在比數(shù)據(jù)線更靠近液晶層的層中形成，數(shù)據(jù)線除了其在掃描線附近的部分之外夾在絕緣膜之間并被公用電極完全覆蓋，公用電極通過提供在各個像素區(qū)中的接觸孔連接到公用電極布線，設(shè)置在與包括由一部分公用電極布線或掃描線形成的突出或凹入部分的區(qū)域中的數(shù)據(jù)線相對的位置上并在每個像素區(qū)中在數(shù)據(jù)線的延伸方向延伸的并且完全由公用電極覆蓋的黑底的寬度小于覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極的寬度，并且在覆蓋數(shù)據(jù)總線的公用電極布線和與之相鄰的像素電極之間沒有光屏蔽膜。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，提供包括至少有源元件基片、對置基片以及保持在有源元件基片和對置基片之間的液晶層的IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中對置基片包括顏色層和黑底層，有源元件基片包括TFT、對應(yīng)于要顯示的像素的像素電極、提供參考電位的公用電極、數(shù)據(jù)線、掃描線和公用電極布線，其中每個TFT包括柵極、漏極和源極，公用電極布線和掃描線由相同材料在相同步驟中形成，TFT的柵極、漏極、源極和公用電極分別電連接到掃描線、數(shù)據(jù)線、像素電極和公用電極布線，并且通過基本上平行于有源元件基片的主表面而施加在像素電極和公用電極之間的電場，通過在平行于有源元件基片的主表面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)液晶層的分子軸，從而進行顯示，公用電極由透明電極材料在比數(shù)據(jù)線更靠近液晶層的層中形成，數(shù)據(jù)線除了其在掃描線附近的部分之外完全被公用電極完全覆蓋，并且其間插入絕緣膜，公用電極通過提供在各個像素中的接觸孔連接到公用電極布線，在數(shù)據(jù)線每個單位元件的延伸方向延伸并由與公用電極布線和掃描線相同的膜形成的圖形設(shè)置在數(shù)據(jù)線附近或由與數(shù)據(jù)線相同的層形成的圖形的附近，由與公用電極布線和掃描線相同的膜形成的圖形是電浮動的，設(shè)置在與其中數(shù)據(jù)線完全被公用電極覆蓋的區(qū)域中的數(shù)據(jù)線相對的位置中的黑底的寬度小于覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極的寬度，并且在覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極布線和與之相鄰的像素電極之間沒有光屏蔽膜。
在這種液晶顯示器件中，由于在數(shù)據(jù)線的縱向延伸的圖形與包括原始形成的掃描線和公用電極布線的圖形形成在同一層中，因此可以通過采用該圖形作為用于精細(xì)距離測量的參考而精確地進行第二和隨后的層的對準(zhǔn)，由此在沒有由步進曝光產(chǎn)生的分割變化的情況下獲得具有高孔徑比的IPS模式液晶顯示器件。
此外，本發(fā)明提供IPS模式液晶顯示器件，其特征在于由一部分公用電極布線或一部分掃描線形成的突出或凹入部分設(shè)置成使得數(shù)據(jù)線放置在突出或凹入部分之間。通過形成突出或凹入部分以使數(shù)據(jù)線放置在它們之間，可以精確地進行其中形成TFT的源和/或漏極的層(數(shù)據(jù)線的層)與其中形成掃描線的層之間的精細(xì)距離測量，由此更精確地進行它們之間的對準(zhǔn)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種IPS模式液晶顯示器件，其特征在于形成在與公用電極布線和掃描線相同的層中的圖形在數(shù)據(jù)線的延伸方向延伸，并具有在2μm或更高到10μm或更低范圍內(nèi)的在垂直于數(shù)據(jù)線延伸方向的方向的寬度。通過上述那樣設(shè)置圖形的寬度，可以在不降低孔徑比的情況下以高精度進行精細(xì)距離測量。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種IPS模式液晶顯示器件，其特征在于形成在與公用電極布線和掃描線相同的層中的圖形在數(shù)據(jù)線的延伸方向延伸，并且其在平行于數(shù)據(jù)線的方向上的長度不小于5μm和不大于孔徑的長度或更小。通過上述那樣設(shè)置圖形的長度，可以在不降低孔徑比的情況下以高精度進行精細(xì)距離測量。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件的制造方法，該液晶顯示器件包括至少有源元件基片、對置基片、保持在有源元件基片與對置基片之間的液晶層，對置基片包括顏色層和黑底層，有源元件基片包括具有柵極、漏極和源極的TFT、對應(yīng)于要顯示的像素的像素電極、提供參考電位的公用電極、數(shù)據(jù)線、掃描線、公用電極布線、數(shù)據(jù)線端子、掃描線端子以及公用電極布線端子，公用電極布線和掃描線由相同材料在相同步驟中形成，TFT的柵極、漏極和源極及公用電極分別電連接到掃描線、數(shù)據(jù)線、像素電極和公用電極布線，通過在基本上平行于有源元件基片的主表面在像素電極和公用電極之間施加電場，通過在平行于有源元件基片的主表面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)液晶層的分子軸，從而進行顯示。在本發(fā)明的制造方法中，至少顯示區(qū)的圖形形成是通過采用分割光掩模的分割曝光進行的，在其中通過光刻形成公用電極布線的構(gòu)圖多層的疊置的新層中的曝光校正是通過采用公用電極布線的突出或凹入部分或者在與公用電極布線層相同的層中的至少一個浮動膜、并利用相對于公用電極布線層的相對位置的精細(xì)測量進行的。
通過采用上述方法，可以在沒有分割不均勻性的情況下制造具有高孔徑比的IPS模式液晶顯示器件。
利用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的目的是提供IPS模式液晶顯示器件，其具有提高的孔徑比并且可以防止顯示的不均勻性如分割不均勻性等，在不增加制造成本的情況下可以實現(xiàn)上述目的。
附圖的簡要說明圖1表示理想地進行光刻中的分割曝光時由曝光點形成的圖形；圖2表示在光刻的分割曝光中的具體一個曝光點偏移時由曝光點形成的圖形；圖3A是在理想地形成TFT元件附近的結(jié)構(gòu)時的單元元件的平面圖；圖3B是在圖3A中所示的數(shù)據(jù)線層相對于柵極線層向右偏移時的單元元件的平面圖；圖4表示通過圖1中所示的分割曝光制造的液晶面板的中間色調(diào)顯示；圖5表示通過圖2中所示的分割曝光制造的液晶面板的中間色調(diào)顯示；圖6表示在中間色調(diào)顯示的分割變化；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器件的單元像素的平面圖；圖8是沿著圖7中的線A-A’截取的截面圖；圖9是圖7中所示的單元像素的等效電路圖；圖10A是其中形成圖7中所示的第一金屬層和第二金屬層的區(qū)域的平面圖；圖10B是其中形成圖7中所示的透明電極(ITO)的區(qū)域的平面圖，并表示在圖10A中的上部分上疊加的圖形。
圖11表示沿著圖12中的線A-A’、B-B’和C-C’截取的本發(fā)明中的單元像素的TFT基片側(cè)的截面圖；圖12對應(yīng)于圖7，是圖11中所示的TFT基片側(cè)的部分的平面圖；圖13是單元像素的部分截面圖，表示數(shù)據(jù)線和公用電極之間的寬度的關(guān)系；圖14是單元像素的部分截面圖，表示數(shù)據(jù)線和黑底層之間的寬度的關(guān)系；圖15是表示圖7中所示的其中形成黑底層的對置基片的區(qū)域的平面圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件的部分截面圖，用于說明在公用電極是透明電極(ITO)時的優(yōu)點；圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件的接觸孔的設(shè)置的平面圖；圖18A-18K是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件的截面圖，表示其制造方法的制造步驟；圖19表示在本發(fā)明的光刻中用于相對于第一金屬層校正非晶硅層的曝光構(gòu)圖的校正方法；圖20表示在本發(fā)明的光刻中用于相對于第一金屬層校正第二金屬層的曝光構(gòu)圖的校正方法；圖21A是表示在本發(fā)明的第二實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖21B是表示由要疊加在圖21A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖22A是表示在本發(fā)明的第三實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖22B是表示由要疊加在圖22A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖23A是表示在本發(fā)明的第四實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖23B是表示由要疊加在圖23A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖24A是表示在本發(fā)明的第五實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖24B是表示由要疊加在圖24A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖25A是表示在本發(fā)明的第六實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖25B是表示由要疊加在圖25A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖26A是表示在本發(fā)明的第七實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖26B是表示由要疊加在圖26A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖26C是表示在圖26A中所示的區(qū)域中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖26D是表示在圖26A中所示的區(qū)域中由第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖27A是表示在本發(fā)明的第八實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖27B是表示由要疊加在圖27A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖28A是表示在本發(fā)明的第九實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖28B是表示由要疊加在圖28A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖29A是表示在本發(fā)明的第十實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖29B是表示由要疊加在圖29A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖29C是表示在圖29A中所示的區(qū)域中由第一金屬層和非晶硅層形成的區(qū)域的平面圖；圖29D是表示在圖29A中所示的區(qū)域中由第二金屬層和非晶硅層形成的區(qū)域的平面圖；圖30A是表示在本發(fā)明的第十一實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖30B是表示由要疊加在圖30A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖31A是表示在本發(fā)明的第十二實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖31B是表示由要疊加在圖31A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖32A是表示在本發(fā)明的第十三實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖32B是表示由要疊加在圖32A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖；圖33A是表示在本發(fā)明的第十四實施例中由第一金屬層和第二金屬層形成的區(qū)域的平面圖；圖33B是表示由要疊加在圖33A中所示的區(qū)域上的透明電極(ITO)形成的區(qū)域的平面圖。
參見圖7和8，根據(jù)本發(fā)明的IPS模式AMLCD10由有源元件基片11、對置基片12以及保持在有源元件基片11和對置基片12之間的液晶層13構(gòu)成。
對置基片12由透明絕緣基片16、形成在透明絕緣基片16的表面上作為光屏蔽膜的黑底層17、部分地疊加在黑底層17上的顏色層18以及形成在黑底層17和顏色層18上的透明涂敷膜19構(gòu)成。此外，為了防止由例如與液晶顯示面板的表面接觸產(chǎn)生的電荷電影響液晶層13，在透明絕緣基片16的表面上形成透明導(dǎo)電層15。顏色層18是由含有紅(R)、綠(G)和藍(B)色染料或顏料的樹脂膜形成的。
有源元件基片11由透明絕緣基片22、形成在透明絕緣基片22上的形成掃描線28和柵極30c的第一金屬層、形成在第一金屬層上的第一層間絕緣膜23、形成在第一層間絕緣膜23上的島(land)狀非晶硅膜、形成數(shù)據(jù)線24以及TFT 50的源極30b和漏極30a的第二金屬層、形成在其上的第二層間絕緣膜的第一膜25a、形成在第一膜25a上的第二層間絕緣膜的第二膜25b、以及由在第二膜25b上的透明電極材料形成的公用電極26和像素電極27構(gòu)成。
與數(shù)據(jù)線24一起在第一層間絕緣膜23上形成后面將要介紹的像素輔助電極35。數(shù)據(jù)線24和像素輔助電極35是由第二金屬層形成的。
在本說明書中，在有源元件基片11上以及對置基片12上更靠近液晶層13的層被稱為上層，遠離液晶層13的層被稱為下層。
在有源元件基片11的表面上和對置基片12的的表面上分別形成對準(zhǔn)層31和對準(zhǔn)層20。液晶層13被研磨以使液晶分子在相對于像素電極27和公用電極26傾斜約10-30度的預(yù)定方向均勻取向，如圖7所示，并且有源元件基片11和對置基片12的對準(zhǔn)層31和20粘接到液晶層13的表面上。上述傾斜角被稱為液晶分子的原始取向。
用于維持液晶層13的厚度的隔離層(未示出)設(shè)置在有源元件基片11和對置基片12之間，并且在液晶層13周圍形成用于防止液晶分子泄漏出來的密封層(未示出)。
由于黑底層17用于屏蔽從在黑底層17與數(shù)據(jù)線24疊加的區(qū)域中的相鄰像素泄漏出來的光，因此黑底層17的寬度小于由透明電極材料形成并完全覆蓋數(shù)據(jù)線24的公用電極26的寬度，以便不阻擋通過公用電極傳輸?shù)墓狻?br> 如圖7所示，在有源元件基片11上提供用于輸送數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線24、施加參考電位的公用電極布線26a和26b以及公用電極26、對應(yīng)要顯示的像素的像素電極、輸送掃描信號的掃描線28以及TFT50，等等。
TFT 50包括柵極30c、漏極30a和源極30b，并且提供在對應(yīng)每個像素的掃描線28和數(shù)據(jù)線24的交點附近。柵極30c、漏極30a和源極30b分別電連接到掃描線28、數(shù)據(jù)線24和像素電極27。
公用電極26和像素電極27分別具有梳子結(jié)構(gòu)，各個電極的梳齒平行于數(shù)據(jù)線24延伸。此外，公用電極26的梳齒和像素電極27的梳齒互相交錯。
另外，如圖7所示，由透明電極材料形成的公用電極26通過公用電極接觸孔39a連接到公用電極布線部分26b。
圖10A和10B是表示圖7中所示的公用電極26和像素電極27以分開地區(qū)別由透明電極材料形成的一個與另一個的平面圖。
此外，圖11表示根據(jù)本實施例的液晶顯示器件10的TFT元件部分、單元像素部分和單元像素部分的公用電極接觸孔部分在一起的視圖。各個部分是基本上沿著圖7中的線A-A’、B-B’和C-C’截取的截面圖示出的。
圖11表示第二層間絕緣膜25是第一膜25a和第二膜25b的疊層結(jié)構(gòu)的情況。當(dāng)?shù)诙娱g絕緣膜25具有單層結(jié)構(gòu)時，可以認(rèn)為第一膜是第二層間絕緣膜的下層，第二層間絕緣膜的第二膜是第二層間絕緣膜的上層。
公用電極布線部分26b和26a是由第一金屬層形成的并平行于掃描線延伸，公用電極布線的周邊部分連接到公用電極電位，如圖11和圖7中所示。
突起299a和299b形成在公用電極布線部分26a和26b的至少一個中，以便在后面步驟中要形成的數(shù)據(jù)線24沿著數(shù)據(jù)線的延伸方向放置在其間。
由透明電極材料形成的像素電極是由第二金屬層形成的，并通過像素電極接觸孔39b連接到與TFT 50的源極30b整體形成的像素輔助電極35，如圖7中所示。
在IPS模式AMLCD 10中，通過產(chǎn)生平行于公用電極26和像素的像素電極27之間的透明絕緣基片16和22的電場和根據(jù)該電場在平行于透明電極基片16和22的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)液晶分子的定向方向而進行預(yù)定顯示，其中像素的像素電極27是由通過掃描線輸送的掃描信號選擇和由通過數(shù)據(jù)線24輸送的數(shù)據(jù)信號寫入的。在圖10B中，由公用電極26的梳齒和像素電極27的梳齒包圍的窄垂直區(qū)被稱為“列”。在該液晶顯示器件10中，公用電極26和像素電極27由作為透明導(dǎo)電材料的ITO(氧化銦錫)形成。
在該AMLCD10中，與TFT50的源極30b整體形成并由第一層間絕緣膜23上的第二金屬層形成的像素輔助電極35可提供在第二層間絕緣膜25的下面，如圖10A和圖11中所示。
如圖10A中所示，像素輔助電極35包括在公用電極布線部分26b上由第一金屬層形成以形成存儲電容器的第一部分35a、在公用電極布線部分26a上由第一金屬層形成以構(gòu)成存儲電容器的第二部分35b、以及平行于數(shù)據(jù)線24延伸、設(shè)置在第二層間絕緣膜25上由透明金屬形成的像素電極27下面、并將第一部分35a和第二部分35b連接在一起的第三部分35c，第一、第二和第三部分構(gòu)成字母“I”的形狀。
像素輔助電極35的第一、第二和第三部分35a、35b和35c由第二金屬層形成在第一層間絕緣膜23上，其中第二金屬層由不透明金屬形成。從圖17可清楚看出，TFT 50的漏極30a和源極30c是由第二金屬層形成的，該TFT的源極30b連接到像素輔助電極35。通過形成不透明金屬的像素輔助電極35，可將透射率降低到某種程度。然而，通過互相連接像素輔助電極，可以在像素的兩側(cè)形成存儲電容，因此由于總存儲電容量變大而可以穩(wěn)定顯示。
順便提及，像素輔助電極35的結(jié)構(gòu)不限于圖10中所示的那種，如果該像素輔助電極定位在像素電極27下面，則可以是任何構(gòu)形的。雖然圖10A中未示出，可以與像素輔助電極35一樣在圖11中所示的第一層間絕緣膜23上由第二金屬層形成公用輔助電極，并由此將由第一金屬層形成的公用電極布線部分26a和26b與公用電極26連接在一起。
從圖11清楚看出，TFT50的柵極30c由第一金屬層形成。由于可通過互相連接公用電極26在像素兩側(cè)形成存儲電容，因此存儲電容可變大并且可以穩(wěn)定顯示。
如圖7和圖8所示，公用電極26形成在比數(shù)據(jù)線24高的層中，并且除了數(shù)據(jù)線24和掃描線28互相交叉的區(qū)域和交叉區(qū)附近的區(qū)域以外，公用電極26完全覆蓋數(shù)據(jù)線24。即，如圖13所示，實現(xiàn)了L(COM)＞L(D)，其中L(COM)是公用電極26的寬度，L(D)是數(shù)據(jù)線24的寬度，并且寬度L(D)在寬度L(COM)內(nèi)。在圖7中，由于數(shù)據(jù)線24和掃描線28互相交叉的區(qū)域和交叉區(qū)附近的區(qū)域包括大的階梯部分，因此公用電極26不覆蓋在這些區(qū)域中的數(shù)據(jù)線24，從而防止短路。
如上所述，數(shù)據(jù)線24上的黑底層17的寬度設(shè)置成小于公用電極26的寬度，并且在平面圖中在公用電極26和與公用電極26相鄰的像素電極27之間沒有光屏蔽膜。此外，黑底層17比數(shù)據(jù)線24窄并在其整個區(qū)域中與數(shù)據(jù)線24疊加。即，如圖14中所示，滿足L(D)＞L(BM)，其中L(BM)是黑底層17的寬度，并且L(BM)被包含在L(D)內(nèi)。
由于黑底層17的寬度小于數(shù)據(jù)線24的寬度，因此可完全利用通過覆蓋數(shù)據(jù)線24的透明公用電極26的凸出部分傳輸?shù)墓猓员氵M一步提高面板的透射率。
在本例中，黑底層17為6μm寬。然而，黑底層17的寬度不限于此，并優(yōu)選地大于6μm。當(dāng)黑底層17的寬度小于6μm時，來自數(shù)據(jù)線的反射變大，因此在明亮環(huán)境中在顯示面板上顯示的圖象可能不清晰。
順便提及，公用電極26可由與該液晶顯示器件10的材料涂敷端子相同的材料形成。即，可以象圖11中所示的接觸孔39a一樣在公用電極26的相同ITO層中形成端子。
因此，公用電極26可在與該液晶顯示器件10的端子部分相同的制造步驟中并用相同的材料形成，于是可以防止由于形成公用電極26而增加步驟數(shù)量。
此外，在該AMLCD10中，當(dāng)在平面圖中公用電極26不完全覆蓋數(shù)據(jù)線24時，公用電極26不能屏蔽來自數(shù)據(jù)線24的電場。因此，在數(shù)據(jù)線24和相鄰像素電極27之間產(chǎn)生電場，引起在該區(qū)域中液晶的錯誤操作。即，在該區(qū)域中液晶進行的操作不受公用電極26和像素電極27之間的電位差限定，產(chǎn)生垂直串?dāng)_。
當(dāng)在對置基片12中有黑底層17并且黑底層17的寬度足夠大以覆蓋數(shù)據(jù)線24時，足以相對于觀察者屏蔽錯誤操作區(qū)。另一方面，當(dāng)對置基片12的黑底層17不覆蓋數(shù)據(jù)線24時，通過在數(shù)據(jù)線24下面提供連接到公用電極26的光屏蔽層以屏蔽來自背底照明的光，可以相對于觀察者屏蔽錯誤操作區(qū)。如果這個光屏蔽層不連接到公用電極26，其電位變得不穩(wěn)定，結(jié)果是，在像素電極27和公用電極26之間產(chǎn)生DC電場，或者可能發(fā)生諸如串?dāng)_等錯誤操作。
更詳細(xì)地說，形成通過形成掃描線28的第一金屬層連接到公用電極布線部分26a的光屏蔽層。由于公用電極布線部分26a和26b通過接觸孔29a連接到公用電極26，因此公用電極布線部分26a和26b可用做光屏蔽層。該光屏蔽層可構(gòu)成為單層，如鉻、鈦、鉬、鎢或鋁，或這些金屬的疊層結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用疊置的光屏蔽層結(jié)構(gòu)時，可減少其電阻。
在圖7中所示的平面圖中，公用電極26沒有覆蓋在其中數(shù)據(jù)線24與掃描線28互相交叉的區(qū)域和其附近區(qū)域中的數(shù)據(jù)線24。因此，公用電極26不能屏蔽在數(shù)據(jù)線24與掃描線28交叉的區(qū)域中的數(shù)據(jù)線24的電場。因而，在數(shù)據(jù)線24和相鄰像素電極27之間產(chǎn)生電場，由此引起液晶的錯誤操作。此外，液晶可能因掃描線28的電場而錯誤操作。
然而，由于公用電極布線部分26a和26b形成在形成掃描線28的第一金屬層中，因此不可能由公用電極布線部分26a和26b屏蔽錯誤操作區(qū)。鑒于此，優(yōu)選地利用提供在對置基片一側(cè)上的黑底層17屏蔽這些錯誤操作區(qū)。
圖15示出了上述結(jié)構(gòu)的例子。在圖15中，通過利用黑底層17覆蓋掃描線28和其附近的區(qū)域，可屏蔽由粗實線限定的掃描線28和像素電極27之間的區(qū)域以及其附近的區(qū)域。
在該AMLCD10中的公用電極26由透明導(dǎo)電材料ITO形成。因此，增加了該液晶顯示器件10中的透明區(qū)域的面積，因而可以提高孔徑比。
雖然ITO膜的表面電阻大到約100Ω/□，但是通過橫向連接由ITO層形成的公用電極26可以減小公用電極的整個布線的電阻和提高其冗余度。
如圖8中所示，第二層間絕緣膜25提供在公用電極26和數(shù)據(jù)線24之間。通過選擇d/ε足夠大，其中d是第二層間絕緣膜25的厚度，ε是其介電常數(shù)，可以減小數(shù)據(jù)線24與公用電極26之間的寄生電容。
此外，由于限制了縱向串?dāng)_，因此不需要形成用于防止由從數(shù)據(jù)線24泄漏的電場引起的故障顯示的黑底層。因此，由于形成只用于提高對比度的黑底層17就足夠了，因此可以減小黑底層17的寬度。通過減小黑底層17的寬度，可以使本液晶顯示器件10的孔徑比變大。
另外，在本AMLCD 10中，公用電極26和像素電極7形成在第二層問絕緣膜25上。通過在同一層中形成公用電極26和像素電極27，可以在相同步驟中形成相同材料的公用電極26和像素電極27，因此可以提高制造效率。
如上所述，在AMLCD 10中，屏蔽數(shù)據(jù)線24的公用電極26由ITO形成。因此，與公用電極26由其它材料形成的情況相比，可以提高本液晶顯示器件10的可靠性。其原因?qū)⒃诤竺娼榻B。
如圖16中所示，公用電極26和像素電極27由ITO以外的其它金屬形成在第二層間絕緣膜25上，并且覆蓋公用電極26和像素電極27并具有50-100nm厚度的對準(zhǔn)層31形成在第二層間絕緣膜25上。
如果在對準(zhǔn)層31中存在針孔51，形成液晶層13的液晶材料與形成公用電極26和像素電極27的金屬通過針孔51電化學(xué)地反應(yīng)，以便電離形成公用電極26和像素電極27的金屬，由此產(chǎn)生的離子52可能被洗脫(ELUTE)到液晶層13中。金屬離子52向液晶層13中的這種洗脫成為液晶顯示器件的顯示變化的原因。
具體地，當(dāng)液晶層13由具有強極性的液晶材料形成時，金屬離子52向液晶層13中的洗脫變?yōu)橹匾牧?。在IPS模式液晶顯示器件中，由于需要使用具有大介電常數(shù)各向異性Δε的液晶材料，因此金屬離子52的洗脫特別嚴(yán)重。
因此，與對準(zhǔn)層31接觸提供的公用電極26和像素電極27應(yīng)該由相對于與液晶材料的電化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定的材料形成，即與液晶材料的反應(yīng)性低的材料。
通過ITO被用做TN(扭曲向列)和STN(超扭曲向列)型液晶顯示顯示器件中的透明電極材料的事實證明了ITO在這種電化學(xué)反應(yīng)中是非常穩(wěn)定的材料。因此，可使用由ITO形成的公用電極26和像素電極27與對準(zhǔn)層31直接接觸，并且與公用電極26和像素電極27由ITO以外的其它材料形成的情況相比，提高了本液晶顯示器件10的可靠性。
在該AMLCD 10中，公用電極26形成得完全覆蓋幾乎所有區(qū)域中的數(shù)據(jù)線24。優(yōu)選地，公用電極26具有在數(shù)據(jù)線24兩側(cè)上的各為1.5μm寬或更寬的擋板。
該液晶顯示器件10的第二層間絕緣膜25為1-2μm厚。此外，第二層間絕緣膜25可以由無機或有機材料的單層膜形成。
或者，第二層間絕緣膜25可采用疊層結(jié)構(gòu)，包括無機材料的第一膜和覆蓋第一膜的有機材料的第二膜，如圖11中所示。
由于有機膜的介電常數(shù)低于無機膜的介電常數(shù)，因此與層間絕緣膜具有單層結(jié)構(gòu)的情況相比，可以減小具有疊層結(jié)構(gòu)的整個層間絕緣膜的介電常數(shù)。
此外，當(dāng)層間絕緣膜由單層有機膜構(gòu)成時，TFT的半導(dǎo)體層和覆蓋半導(dǎo)體層的有機膜之間的界面變得不穩(wěn)定，當(dāng)在高溫驅(qū)動時，TFT的漏電流增加，引起顯示變化。通過采用無機膜如氮化硅膜作為與TFT的半導(dǎo)體層接觸的第一膜和在無機膜上疊加有機膜，可形成在無機膜和半導(dǎo)體層之間的穩(wěn)定界面，因此可限制如上面提到的問題。
無機膜和有機膜的例子示于下列表1中。
表1
如表1中所示，在第二層間絕緣膜25是無機膜的單層的情況下，無機膜可選自SiNx(氮化硅)膜、無機聚硅氮烷膜、氮化硅膜和氧化硅膜的疊層膜以及氮化硅膜和無機聚硅氮烷膜的疊層膜。
在第二層間絕緣膜是有機膜的單層的情況下，有機膜可選自BCB(苯并環(huán)丁烯)膜、有機聚硅氮烷膜和硅氧烷膜。
此外，在第二層間絕緣膜是第一和第二膜的疊層的情況下，第一膜可以是氮化硅膜，第二膜可以是感光丙烯酸樹脂膜或感光聚酰亞胺樹脂膜。
順便提及，在表1中，在第二層間絕緣膜25是疊層膜的情況下無機膜的厚度為0.15μm。然而，膜厚不限于此。無機膜的優(yōu)選膜厚范圍從約0.1μm到約1.0μm。
此外，應(yīng)該注意到表1中所示的各個膜的厚度值只是舉例而已，并不限于所示的值。
由于公用電極26由透明材料形成，因此面板的透明面積增加的量為由公用電極26占據(jù)的區(qū)域的面積，并且可以提高該液晶顯示器件10的孔徑比。
此外，可以在單元元件的下側(cè)形成公用電極布線部分26a和在單元元件的上側(cè)形成公用電極布線部分26b。通過分別在單元元件的下側(cè)和上側(cè)形成公用電極布線部分26a和26b，與公用電極布線形成在單元元件的上側(cè)和下側(cè)之一上的情況相比，可以增加存儲電容量。
與本液晶顯示器件10的情況一樣，當(dāng)TFT 50設(shè)置在單元像素的下側(cè)時，可以通過接觸孔39b將像素電極27連接到形成在單元元件下側(cè)的漏極30a的漏極層，并通過接觸孔39a將公用電極26連接到單元元件上側(cè)的公用電極布線部分26b，如圖17中所示。
通過接觸孔39a和39b分別將公用電極26連接到公用電極布線部分26a和26b，按這種方式對每個單元像素這樣做，可減小公用電極26的整個布線的電阻。
下面參照圖18a-18K介紹用于制造根據(jù)本實施例的液晶顯示器件10的制造方法。
在這些圖中，第二層間絕緣膜采取無機膜和有機膜的疊層形式，并示出了形成在一個區(qū)域中的公用電極的TFT元件部分、單元像素部分和接觸孔部分，它們具有由沿著圖12中的線A-A’、B-B’和C-C’截取的截面圖表示的結(jié)構(gòu)。
公用電極布線的突出部分299a和299b形成在與通過光刻原始形成的掃描布線相同的層中，因此突出部分在后面步驟中形成的數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)沿著公用電極布線部分26a和26b的至少之一的延伸方向延伸。
因此，為了在曝光第二和后面層時提高在橫向方向的位置精度，在進行測試曝光之后，在利用精細(xì)距離測量裝置測量在橫向方向的抗蝕劑圖形的疊加條件時，可以利用公用電極布線的突出部分299a和299b作為參考。
當(dāng)沒有這種突出部分時，在第一層的圖形中沒有用做在橫向用于精細(xì)距離測量的參考的圖形。因此，不可能精確地進行橫向?qū)?zhǔn)并且趨于產(chǎn)生分割變化。相反，由于存在突出部分299a和299b，可以相對于第一層的圖形準(zhǔn)確地進行第二和后面層的曝光，由此在沒有分割變化的情況下獲得良好的顯示。
由于突出部分299a和299b的電位固定到公用電極的電位，因此其電特性穩(wěn)定，并且解決了由于在顯示區(qū)中產(chǎn)生的DC電場引起的顯示退化的問題。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供液晶顯示器件，它是高度可靠的并具有高孔徑比和大視角。
下面參照其優(yōu)選實施例詳細(xì)地介紹本發(fā)明。(第一實施例)在第一實施例中，第二層間絕緣膜25是無機膜和有機膜的疊層結(jié)構(gòu)。
如圖18A中所示，通過構(gòu)圖第一金屬層形成柵極30c和公用電極布線部分26a和26b，其中第一金屬層是通過光刻和干蝕刻在玻璃透明絕緣基片22上由鉻形成的。雖然圖18A-18K中只示出了公用電極布線部分26b，但是必然存在的公用電極布線部分26a在下面的說明中將一起介紹。
光刻如下進行在透明絕緣基片22的整個表面上淀積要構(gòu)圖的膜，通過旋涂在淀積膜的整個表面上形成感光樹脂膜，通過采用只屏蔽期望圖形的光掩模，利用具有可以硬化感光有機膜的特殊波長的光曝光感光樹脂膜，以及利用特殊顯影劑處理有機膜抗蝕劑，以便去掉沒有硬化的感光有機膜抗蝕劑的部分。通過利用硬化感光有機膜抗蝕劑的其余部分作為用于要構(gòu)圖的膜的保護膜，構(gòu)圖要構(gòu)圖的膜，并且通過將其浸在剝離液中而去掉抗蝕劑，形成所希望的圖形。
在公用電極布線部分26a和26b至少之一中形成公用電極布線的突出部分299a和299b，每個突出部分在平行于數(shù)據(jù)線的縱向的延伸方向為2μm寬或更寬，并具有從5μm到孔徑的長度的范圍內(nèi)的長度，以便突出部分在后面步驟中形成的數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)沿著公用電極布線部分26a和26b的至少之一的延伸方向延伸。
在這個實施例中，將介紹寬度為2μm和長度為20μm的公用電極布線的每個突出部分299a和299b。
然后，如圖18B所示，在透明絕緣基片22的整個表面上形成以二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜的疊置結(jié)構(gòu)形式的第一層間絕緣膜23，以便覆蓋柵極30c、公用電極布線部分26a和26b、及其突出部分299a和299b。
然后，如圖18C中所示，在第一層間絕緣膜23的整個表面上形成由a-Si膜32和n+a-Si膜33構(gòu)成的非晶硅膜。
之后，如圖18D中所示，通過光刻和干蝕刻構(gòu)圖非晶硅膜(32和33)，形成TFT的島狀半導(dǎo)體層。
光刻工藝中非晶硅膜(32和33)的曝光是通過采用利用下部第一金屬層形成的匹配標(biāo)記作為參考進行的，其中下部第一金屬層是柵極30c和公用電極布線部分26a和26b。
由于在橫向方向延伸的柵極30c和公用電極布線部分26a和26b以及在垂直方向延伸的公用電極布線的突出部分299a和299b存在于下部第一金屬層中，因此可以利用突出部分作為標(biāo)記，通過精細(xì)距離測量裝置測量垂直和橫向平行線，來測量每個曝光點中的有機膜抗蝕劑圖形的橫向和垂直偏移，這是通過非晶硅膜(32和33)的曝光步驟和顯影步驟留下的，如圖19中所示。即，精細(xì)地測量形成在公用電極布線部分26b中的成對突出部分299a和299b的外部邊緣，以便確定突出部分之間的中心值W1。然后，精細(xì)測量在相對于非晶硅膜29的橫向方向的有機膜抗蝕劑的邊緣，以便確定在橫向方向的非晶硅膜29的中心值W2。在含有這些中心值W1和W2的光掩模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，為橫向方向的曝光進行偏移校正。此外，精細(xì)地測量掃描線28的邊緣以確定掃描線的中心值W3。之后，精細(xì)測量在垂直方向相對于非晶硅膜29的有機膜抗蝕劑的邊緣，以便確定在垂直方向非晶硅膜29的中心值W4。在含有這些中心值W3和W4的光掩模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，為垂直方向的曝光進行偏移校正。
在利用精細(xì)距離測量裝置準(zhǔn)確地測量距離時，為了限制讀取誤差，需要寬度為21μm或更寬的圖形。此外，突出部分的長度必須為5μm或更長。突出部分的寬度為2μm或更寬就足夠了。然而，當(dāng)寬度太寬時，孔徑的區(qū)域可能被由不透明材料形成的公用電極布線屏蔽。因此，突出部分的寬度優(yōu)選為10μm或更小。突出部分的長度為5μm或更長就足夠了。然而，當(dāng)該長度太長時，它將屏蔽通過不透明材料的公用電極布線傳輸?shù)挠行Ч?，并且相對于?shù)據(jù)線的寄生電容增加，引起顯示質(zhì)量下降如閃爍和橫向串?dāng)_等。因此突出部分的長度不大于孔徑的長度，優(yōu)選為20-40μm。
在這個實施例中，由于公用電極布線(299a和299b)的寬度和長度分別為2μm和20μm，因此讀取誤差不大。
在每個曝光點中非晶硅膜的圖形相對于第一金屬層偏移的情況下，可以通過將其浸在剝離液中而去掉被硬化的抗蝕劑，在通過精細(xì)距離測量裝置獲得的信息基礎(chǔ)上，通過再次旋涂形成感光有機膜抗蝕劑和校正曝光數(shù)據(jù)，可以相對于下部第一金屬層形成精確圖形。
之后，在整個表面上淀積鉻層作為第二金屬層，并通過光刻和干蝕刻進行構(gòu)圖，形成TFT50的漏極30c和源極30b、數(shù)據(jù)線24和像素輔助電極35，如圖18E中所示。
如圖18E中所示，在光刻中由第二金屬層形成的TFT 50的漏極30a和源極30b、數(shù)據(jù)線24和像素輔助電極35的曝光是通過采用由下部第一金屬層形成的匹配標(biāo)記作為參考進行的，其中下部第一金屬層是柵極30c和公用電極布線部分26a和26b，這與圖18D中所示的相似。
與非晶硅膜的構(gòu)圖相似，由于可以通過利用精細(xì)距離測量裝置測量垂直和橫向平行線，如圖20中所示的，可以測量每個曝光點的橫向和垂直偏移，與非晶硅膜的構(gòu)圖相似，可以相對于下部第一金屬層進行圖形校正。即，精細(xì)地測量形成在公用電極布線部分26a和26b中的成對突出部分299a和299b的外部邊緣，以便確定突出部分之間的中心值W1。然后，精細(xì)測量在相對于由第二金屬層形成的漏極30a和源極30b在橫向方向的有機膜抗蝕劑的邊緣，以便確定在橫向方向的漏極30a和源極30b的中心值W2。在含有這些中心值W1和W2的光掩模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，為橫向方向的曝光進行偏移校正。此外，精細(xì)地測量掃描線28的邊緣以確定掃描線的中心值W3。之后，精細(xì)測量漏極30A和源極30b之間的距離以確定其中心值W4。在含有這些中心值W3和W4的光掩模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，為垂直方向的曝光進行偏移校正。
隨后，如圖18F中所示，利用漏極30a和源極30b做掩模，通過蝕刻n+型a-Si膜33和a-Si膜32高達非晶硅膜的中間水平，在其漏極30a和源極30b之間的孔徑中形成TFT 50的溝道。
之后，如圖18G中所示，在整個表面上淀積由氮化硅形成的第二層間絕緣膜25的無機第一膜25a。
然后，如圖18H中所示，在第一膜25a上淀積由感光丙烯酸樹脂形成的第二層間絕緣膜25的有機第二膜25b。
之后，如圖18I中所示，曝光、顯影和燒結(jié)感光丙烯酸樹脂膜25b，分別在源極30b和公用電極布線部分26b上淀積到達第一層間絕緣膜23的氮化硅的用于像素電極的接觸孔39b以及到達層間絕緣膜23的氮化硅的用于公用電極的接觸孔39a。
在光刻工藝中作為第二層間絕緣膜25的第二膜25b的感光丙烯酸樹脂膜的曝光是通過采用第一金屬層的匹配標(biāo)記或第二金屬層的匹配標(biāo)記作為參考進行的。作為第一金屬層或第二金屬層的參考的標(biāo)記是通過選擇接觸孔39a和39b中其余量較小的一個來確定的。
然后，如圖18J中所示，通過用于像素電極的接觸孔39b和用于公用電極的接觸孔39a蝕刻掉作為第二層間絕緣膜25的第一膜25a的露出的第一氮化物膜。這樣，接觸孔39b到達像素電極。通過蝕刻掉由二氧化硅(SiO2)膜和氮化硅(SiNx)膜構(gòu)成的第一層間絕緣膜23，還通過接觸孔39a進行蝕刻，一直達到公用電極布線部分26a或26b。
在光刻工藝中作為第二層間絕緣膜25的第一膜25a的氮化硅膜的曝光是通過采用第一金屬層的匹配標(biāo)記或第二金屬層的匹配標(biāo)記作為參考進行的。作為第一金屬層或第二金屬層的參考的標(biāo)記是通過選擇接觸孔39a和39b中其余量較小的一個確定的。
然后，在整個表面上淀積ITO膜46，以便覆蓋接觸孔39a和39b的內(nèi)壁，并且如圖18K中所示，公用電極26和像素電極27是通過光刻和蝕刻由在單元元件形成區(qū)中的ITO膜46形成的。
通過光刻對ITO膜46的曝光是通過采用第二金屬層的匹配標(biāo)記作為參考進行的。這是因為，當(dāng)由ITO膜形成并覆蓋數(shù)據(jù)線的公用電極26相對于數(shù)據(jù)線24偏移時，可能產(chǎn)生垂直串?dāng)_。
由于可以通過突出部分校正在形成突出部分之后形成的非晶硅層和第二金屬層的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第二實施例)圖21A和21B表示第二實施例，這與表示圖7中所示的第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由圖7中所示的第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由圖7中所示的ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第二實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第二實施例不同于第一實施例的地方在于形成在公用電極布線部分26a中并在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的突出部分的結(jié)構(gòu)。
雖然在第一實施例的平面中公用電極布線26的突出部分299a和299b設(shè)置在數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)，但是只有寬度大于第一實施例中的突出部分的寬度的一個突出部分(299a)與數(shù)據(jù)線相鄰設(shè)置，如圖21中所示。突出部分299a為5μm寬和5μm長。當(dāng)突出部分的寬度足夠大時，可以通過測量該寬度來校正曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差。因此，可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第三實施例)圖22A和22B表示第三實施例，這與表示圖7中所示的第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由圖7中所示的第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由圖7中所示的ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第三實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第三實施例不同于第一實施例的地方在于形成在公用電極布線部分26a中并在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的突出部分的結(jié)構(gòu)。
雖然在第一實施例的平面中公用電極布線26的突出部分299a和299b相鄰地設(shè)置在數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)，突出部分299a相鄰地設(shè)置在數(shù)據(jù)線24的一側(cè)，另一個突出部分299b稍微遠離突出部分299a設(shè)置，如圖22A中所示。
由于在突出部分的這種設(shè)置中可以校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此，可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第四實施例)圖23A和23B表示第四實施例，這與表示第三實施例的圖21A和2 1B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第四實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第四實施例不同于第二實施例的地方在于形成在公用電極布線部分26a中并在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的突出部分的結(jié)構(gòu)。
雖然在第二實施例中公用電極布線部分26a的突出部分299a設(shè)置在每個像素中，在第四實施例中突出部分299a只設(shè)置在紅(R)、綠(G)和藍(B)像素中的R像素中，如圖23A中所示。
由于即使在突出部分的這種設(shè)置中可以校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此，可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。
或者，突出部分299a可以只提供在藍色像素B或綠色像素G中?；蛘撸僭O(shè)R、G和B作為一個單元，一個突出部分299a可以提供在兩個或更多個單元的間隔中。
由于在突出部分的這種設(shè)置中可以校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此，可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第五實施例)圖24A和24B表示第五實施例，這與表示第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第五實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第五實施例不同于第一實施例的地方在于形成在公用電極布線部分26a中并在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的突出部分的結(jié)構(gòu)。
雖然在第一實施例中公用電極布線26的突出部分299a和299b相鄰地設(shè)置在數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)，在第五實施例中突出部分299a和299b設(shè)置在像素輔助電極35的兩側(cè)，如圖24A和24B中所示。
由于甚至在突出部分的這種設(shè)置中可以校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此，可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第六實施例)圖25A和25B表示第六實施例，這與表示第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第六實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。
第六實施例不同于其中突出部分在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的第一實施例的地方在于，在相對于任何電極的電浮動狀態(tài)下在數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)設(shè)置平行于數(shù)據(jù)的縱向延伸并由第一金屬層形成的浮動膜300a和300b。
由于甚至在突出部分的這種設(shè)置中可以校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此，可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第七實施例)圖26A和26B表示第七實施例，這與表示第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第七實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。
第七實施例不同于其中突出部分在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的第一實施例的地方在于，在相對于任何電極的電浮動狀態(tài)下在數(shù)據(jù)線24的下面中間地設(shè)置平行于數(shù)據(jù)的縱向延伸并由第一金屬層形成的浮動膜300。
圖26A中所示的區(qū)域可以作為由第一金屬層和非晶硅層形成的區(qū)域(圖26C)和由第二金屬層形成的區(qū)域(圖26D)示出。
由于甚至在突出部分的這種設(shè)置中可以校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第八實施例)圖27A和27B表示第八實施例，這與表示第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第八實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。
第八實施例不同于其中突出部分299a和299b設(shè)置在數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)的第一實施例的地方在于，在與數(shù)據(jù)線24相鄰的位置在公用電極布線部分26a中形成凹入部分301，如圖27A中所示。凹入部分301的寬度與第二實施例中的突出部分的寬度一樣大。在第八實施例中，凹入部分為5μm寬和5μm長。
由于甚至在凹入部分的這種設(shè)置中，如果凹入部分的寬度足夠大，可以校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第九實施例)圖28A和28B表示第九實施例，這與表示第一實施例的圖27A和27B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第九實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第九實施例不同于第八實施例的地方在于形成在公用電極布線部分26a中并在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的凹入部分的結(jié)構(gòu)不同于第八實施例。
在第八實施例中，雖然凹入部分301形成在與數(shù)據(jù)線25相鄰的公用電極布線部分26a中，在第九實施例中凹入部分301a和301b形成在數(shù)據(jù)線24的兩側(cè)，如圖28A中所示。凹入部分的寬度可以小于第八實施例，在本例中，凹入部分為2μm寬和5μm長。
由于甚至在凹入部分的這種設(shè)置中，即使每個凹入部分的寬度很小時，可以通過測量兩個凹入部分的兩個邊緣來校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第十實施例)圖29A和29B表示第十實施例，這與表示第一實施例的圖27A和27B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第十實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。然而，形成在公用電極布線部分26a中并在數(shù)據(jù)線的縱向延伸的凹入部分的結(jié)構(gòu)不同。
第十實施例不同于其中凹入部分301形成在公用電極布線部分26a中以便與數(shù)據(jù)線24相鄰的第八實施例的地方在于，凹入部分301c形成在數(shù)據(jù)線24兩側(cè)在接觸孔39b附近的公用電極布線部分26a中。圖29A中所示的區(qū)域可以作為由第一金屬層和非晶硅層形成的區(qū)域(圖29C)和由第二金屬層形成的區(qū)域(圖29D)示出，從該圖可清楚明白凹入部分301c的結(jié)構(gòu)。凹入部分301c的寬度大于第八實施例中的突出部分的寬度，并且在本例中，凹入部分301c為20μm寬和8μm長。
由于甚至在凹入部分的這種設(shè)置中，可以通過測量凹入部分301c的邊緣之間的距離來校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第十一實施例)圖30A和30B表示第十一實施例，這與表示第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由圖7中所示的第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由圖7中所示的ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第十一實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第十一實施例不同于第一實施例的地方在于公用電極布線，其中突出部分形成在公用電極布線部分26a中并在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸。
雖然在第一實施例中突出部分299a和299b形成在公用電極布線部分26a中，在圖30a中所示的第十一實施例中突出部分形成在公用電極布線部分26b中。每個突出部分299d和299e為2μm寬和20μm長。由于即使其寬度很小，也可通過測量突出部分相對邊緣之間的距離來校正在曝光在形成公用電極布線部分之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第十二實施例)圖31A和31B表示第十二實施例，這與表示第九實施例的圖28A和28B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第十二實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第九實施例的相同。第十二實施例不同于第九實施例的地方在于其中形成凹入部分并在平行于數(shù)據(jù)線的縱向方向延伸的公用電極布線，并且突出部分的數(shù)量也不同于第九實施例。
在第八實施例中，雖然在第八實施例中凹入部分301形成在與數(shù)據(jù)線25相鄰的公用電極布線部分26a中，但在圖31A中所示的第十二實施例中，凹入部分301d和301e形成在數(shù)據(jù)線24兩側(cè)的公用電極布線部分26b中。每個凹入部分為2μm寬和5μm長。
由于甚至當(dāng)每個凹入部分的寬度很小時，甚至在凹入部分的這種結(jié)構(gòu)中，也可通過測量兩個凹入部分的兩個邊緣來校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第十三實施例)圖32A和32B表示第十三實施例，這與表示圖7中所示的第一實施例的圖10A和10B基本相同，分別表示由圖7中所示的第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由圖7中所示的ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第十三實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第十三實施例不同于第一實施例的地方在于其具有突出部分和凹入部分。
雖然在第一實施例中突出部分形成在數(shù)據(jù)線24兩側(cè)的公用電極布線部分26a中，在圖32A中所示的第十三實施例中，突出部分28a形成在一部分掃描線28中，凹入部分301f形成在公用電極布線部分26b中。
突出部分28a為5μm寬和5μm長，凹入部分301f為5μm寬和5μm深。在本例中，由于掃描線28和公用電極布線部分26a和26b由相同材料在相同步驟中形成，因此突出部分28a和凹入部分301f形成得可防止它們之間短路。
由于可通過測量突出部分28a或凹入部分301f的邊緣之間的距離來校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。(第十四實施例)圖33A和33B表示第十四實施例，這與表示第十三實施例的圖32A和32B基本相同，分別表示由第一和第二金屬層形成的區(qū)域和由ITO形成的區(qū)域。根據(jù)第十四實施例的液晶顯示器件的制造方法也與第一實施例的相同。第十四實施例不同于第十三實施例的地方在于其具有在平行于數(shù)據(jù)線的縱向延伸的突出部分和凹入部分。
雖然在第十三實施例中突出部分28a形成在掃描線28中，凹入部分301f形成在公用電極布線部分26b中，但凹入部分28b形成在一部分掃描線28中。凹入部分28b為5μm寬和5μm深。
由于可以通過測量凹入部分28a的兩個邊緣之間的距離來校正在曝光在形成公用電極布線之后形成的非晶硅層和第二金屬層時的曝光誤差，因此可以在不增加制造成本的情況下制造具有提高的孔徑比和沒有不均勻顯示如分割不均勻性的液晶顯示器件。
前面已經(jīng)詳細(xì)介紹了具有作為直線型液晶驅(qū)動電極的公用電極和像素電極的液晶顯示器件的單元元件的結(jié)構(gòu)。然而，鑒于在不增加制造成本的情況下提供能防止顯示不均勻性的液晶顯示器件，可以在液晶顯示器件的單元元件的公用電極布線部分中提供突出部分(一個或多個)，該液晶顯示器件具有彎曲的液晶電極，即所謂的多疇單元元件結(jié)構(gòu)，也可獲得與通過上述實施例得到的相同效果。
此外，雖然已經(jīng)介紹了形成在同一層中的公用電極和像素電極，但是鑒于在不增加制造成本的情況下提供可防止顯示不均勻性的液晶顯示器件，公用電極和像素電極可設(shè)置在第三層間絕緣膜的兩側(cè)。
在上述每個實施例中，在對準(zhǔn)曝光期間可用做精細(xì)距離測量中的參考的突出部分或凹入部分可以不設(shè)置在所有像素中，而是只設(shè)置在R的像素中。
或者，只在用于G或B的像素中提供參考。
或者，假設(shè)R、G和B像素作為一個單元，則一個突出部分可提供在兩個或多個單元的間隔中。
在后一種情況下，也可以在橫向方向進行精細(xì)距離測量，并且可以進行校正對準(zhǔn)。因此，可以制造沒有顯示不均勻性如分割不均勻性的液晶顯示器件。
在上述實施例中，雖然詳細(xì)介紹了本發(fā)明的特征部分，而那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的部分并沒有詳細(xì)說明。然而，公知部分應(yīng)該被認(rèn)為是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易估計到的部分。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明，可以在不增加制造成本的情況下提供具有提高的孔徑比和沒有顯示不均勻性如分割不均勻性的IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件。
根據(jù)由本發(fā)明人所做的實驗，確信在不增加制造成本的情況下可獲得具有比常規(guī)液晶顯示器件提高的孔徑比和沒有顯示不均勻性的IPS模式有源矩陣型液晶顯示器件。
權(quán)利要求
1.一種面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，包括形成在第一基片上并用于構(gòu)成在多個像素區(qū)上延伸的掃描線和公用電極布線部分的第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層具有在垂直于所述掃描線和所述公用電極布線部分的延伸方向的方向延伸的定位參考圖形區(qū)；形成在所述第一基片上以覆蓋所述第一導(dǎo)電層的第一絕緣層；形成在所述第一絕緣層基片上以便與所述掃描線相連并分別對應(yīng)所述多個像素區(qū)的多個轉(zhuǎn)換元件；形成在所述第一絕緣層上并與所述掃描線結(jié)合用于構(gòu)成數(shù)據(jù)線和用于為每個所述像素區(qū)形成的轉(zhuǎn)換元件的電極的第二導(dǎo)電層，所述數(shù)據(jù)線按照所述數(shù)據(jù)線的方向與所述定位參考圖形區(qū)的延伸方向一致的方式在所述像素區(qū)上延伸；形成在所述第二導(dǎo)電層上的第二絕緣層；形成在所述第二絕緣層上并用于構(gòu)成每個所述像素區(qū)的像素電極和公用電極的第三導(dǎo)電層，所述像素電極通過形成在所述第二絕緣層中的第一接觸孔與用于所述轉(zhuǎn)換元件的所述電極之一電連接，所述公用電極通過形成在所述第一絕緣層和所述第二絕緣層中的第二接觸孔與所述公用電極布線部分電連接；設(shè)置成與所述第一基片相對關(guān)系的第二基片；和夾在所述第一基片和所述第二基片之間的液晶層。
2.如權(quán)利要求1所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中所述公用電極由透明電極材料制成；每個所述數(shù)據(jù)線位于所述公用電極的下面，以便通過增寬所述數(shù)據(jù)線上面的所述公用電極的疊加部分，用所述公用電極覆蓋除了與所述掃描線相鄰的部分之外的每個數(shù)據(jù)線；所述定位參考圖形區(qū)包括形成在一部分所述公用電極布線和一部分所述掃描線的至少一個中的突出部分和凹入部分的至少一個。
3.如權(quán)利要求1所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中所述像素電極和所述公用電極由相同材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，還包括形成在所述對置基片上以便與所述數(shù)據(jù)線疊加的黑底層，所述黑底層的寬度比形成得覆蓋所述數(shù)據(jù)線的所述公用電極的寬度小，因此在平面圖中在覆蓋所述數(shù)據(jù)線的所述公用電極和與之相鄰的所述像素電極之間沒有光屏蔽膜。
5.如權(quán)利要求2所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中所述定位參考圖形區(qū)設(shè)置成這樣的位置關(guān)系每個所述數(shù)據(jù)線位于所述定位參考圖形區(qū)之間。
6.如權(quán)利要求2所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中所述定位參考圖形區(qū)的寬度在2-10μm范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求2所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中所述突出部分的長度不是所述定位參考圖形區(qū)的寬度，并在5μm和每個所述像素區(qū)的孔徑尺寸之間的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中每個所述轉(zhuǎn)換元件是薄膜晶體管，該薄膜晶體管具有形成在所述掃描線上的所述第一絕緣層上的半導(dǎo)體層區(qū)，并作為所述薄膜晶體管的柵極，所述半導(dǎo)體層上的源極和漏極是由所述第二導(dǎo)電層形成的，所述數(shù)據(jù)線和所述像素電極分別電連接到所述源極和所述漏極中的一個和另一個上。
9.如權(quán)利要求8所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中顏色層和黑底層形成在所述第二基片上，所述公用電極提供參考電位，所述公用電極布線部分和所述掃描線由相同材料在相同步驟中形成，所述柵極、所述漏極、所述源極和所述公用電極分別電連接到所述掃描線、所述數(shù)據(jù)線、所述像素電極和所述公用電極，通過基本上平行于所述第一基片的主表面和在所述像素電極和所述公用電極之間的電場而旋轉(zhuǎn)所述液晶層的分子軸，由此進行顯示，每個所述數(shù)據(jù)線除了其在所述掃描線附近的部分之外被所述公用電極完全疊加和覆蓋，在所述數(shù)據(jù)線的延伸方向延伸的突出部分和凹入部分中的至少一個由在每個像素區(qū)中的一部分所述公用電極布線部分和一部分所述掃描線中的至少一個提供，設(shè)置在其中每個所述數(shù)據(jù)線完全被所述公用電極覆蓋的區(qū)域中的與每個所述數(shù)據(jù)線相對的位置上的所述黑底層的寬度小于覆蓋所述數(shù)據(jù)線的所述公用電極的寬度，并且在覆蓋所述數(shù)據(jù)線的所述公用電極和與之相鄰的所述像素電極之間沒有光屏蔽膜。
10.如權(quán)利要求1所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中所述定位參考圖形區(qū)設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線附近的作為與所述掃描線和所述公用電極布線部分電隔離的浮動區(qū)的區(qū)域中。
11.如權(quán)利要求10所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中至少一個所述浮動區(qū)只形成在紅像素區(qū)、綠像素區(qū)和藍像素區(qū)中的一個區(qū)域中。
12.如權(quán)利要求10所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中至少一個所述浮動區(qū)形成在幾個像素區(qū)的間隔中。
13.如權(quán)利要求10所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件，其中至少一個所述浮動區(qū)直接形成在所述數(shù)據(jù)線的下面，并且將所述第一絕緣層置于其間。
14.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)轉(zhuǎn)換模式有源矩陣型液晶顯示器件的制造方法，包括利用具有顯示區(qū)的分割圖形的光掩模至少曝光其顯示區(qū)的步驟，其中在通過光刻構(gòu)圖疊置層的新層時，通過在所述定位參考圖形區(qū)的基礎(chǔ)上精細(xì)測量所述公用電極布線部分的相對位置，進行分割曝光之間的曝光校正。
全文摘要
在一種面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)模式有源矩陣型液晶顯示器件中，在有源元件基片11上提供供應(yīng)數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線24、施加參考電壓的公用電極布線部分26a和26b、公用電極26、對應(yīng)要顯示的像素的像素電極、供應(yīng)掃描信號的掃描線28和TFT 50。公用電極布線部分26a和26b通過采用第一金屬層形成，平行于掃描線延伸并在其周邊部分連接到公用電極電位。突出部分299a和299b按照突出部分位于后面要形成的數(shù)據(jù)線24兩側(cè)的方式形成在公用電極布線部分26a和26b中的至少一個內(nèi)。減少了顯示器件的顯示不均勻性并提高了其孔徑比。
文檔編號G02F1/133GK1470907SQ0212657
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者松本公一, 半貫貴久, 小池雅志, 西田真一, 板倉州優(yōu), 一, 久, 優(yōu), 志 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社