專利名稱：一種橫向電場電極及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橫向電場電極及其制造方法，尤其涉及藍(lán)相液晶的橫向電場電極及其制造方法。
背景技術(shù)：
藍(lán)相液晶(blue phase liquid crystal, BP-LC)顯示因其獨特的性能成為IXD技術(shù)的研發(fā)方向之一，其特性為響應(yīng)速度快，可搭配240Hz甚至更高的掃描頻率驅(qū)動，除了提升影像的清晰度外，也適合應(yīng)用在主動式3D液晶顯示器，但藍(lán)相液晶需要較高的工作電壓，相較一般液晶的5V以下，藍(lán)相液晶驅(qū)動電壓高達(dá)50V，為了提升藍(lán)相液晶的實用性，除液晶材料的持續(xù)改善降低驅(qū)動電壓外，顯示器的像素電極也需要因應(yīng)變動。藍(lán)相液晶的電極配置與IPS (In-Plane Switching，平面轉(zhuǎn)換)相同，都需要配置 橫向的電極，圖I所示為IPS的橫向電極的示意圖，IPS顯示基板包括玻璃基板10、位于玻璃基板10上的絕緣層和保護(hù)層11、以及位于絕緣層和保護(hù)層11上的若干透明電極13，相鄰兩透明電極13之間具有橫向電場14，但現(xiàn)有IPS的透明電極之間的橫向電場14強度較弱。由于藍(lán)相液晶驅(qū)動電壓較高，故現(xiàn)有藍(lán)相液晶顯示基板的結(jié)構(gòu)如圖2所示，藍(lán)相液晶顯示基板包括玻璃基板20、位于玻璃基板20上的絕緣層和保護(hù)層21、位于絕緣層和保護(hù)層21上的突起(Protrusion) 22、以及位于突起(Protrusion) 23上的透明電極23,相鄰兩透明電極23之間具有橫向電場24。監(jiān)相液晶顯不基板與IPS顯不基板相比，監(jiān)相液晶顯不基板上增加了突起(Protrusion) 23,再在突起(Protrusion) 23上形成透明電極,從而可以提升電場并降低驅(qū)動電壓，但造成監(jiān)相液晶顯不基板的制造工序成本較聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于揭示一種橫向電場電極及其制造方法，本發(fā)明不增加制程的情況下，提升橫向電極，降低驅(qū)動電壓。本發(fā)明提供一種橫向電場的電極，所述橫向電場的電極包括具有不同電壓的至少兩個電極層，每個電極層具有位于底層的電極和位于頂層的透明電極，所述兩個電極層之間、以及所述位于底層的電極與同層的頂層透明電極之間設(shè)有均設(shè)有接觸孔，底層的電極與同層的頂層的透明電極通過接觸孔連接，所述底層的電極與同層的頂層的透明電極的電壓相同。本發(fā)明又提供一種橫向電場電極的制造方法，包括如下步驟第一步在玻璃基板上形成掃描線金屬層，形成掃描線、與掃描線連接的柵極、共同電極、以及像素電極，共同電極與像素電極交叉排列；第二步在形成第一步的圖案基礎(chǔ)上形成絕緣層；第三步在形成第二步的圖案基礎(chǔ)上形成數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線連接的源極、以及漏極；第四步在形成第三步的圖案基礎(chǔ)上形成保護(hù)層；第五步在形成絕緣層和保護(hù)層上開設(shè)接觸孔，形成與共同電極連接的第一接觸孔、位于共同電極與像素電極之間的第二接觸孔、以及與像素電極連接的第三接觸孔、以及與漏極連接的第四接觸孔；第六步在形成第五步的圖案基礎(chǔ)上形成與像素電極和漏極連接的第一透明電極、與作為底層金屬的共同電極連接的第二透明電極。本發(fā)明利用現(xiàn)有制程修改電極配置，利用絕緣層與保護(hù)層的高度累加，搭配在最下方的底層電極與最上方的透明電極，形成類似突起的結(jié)構(gòu)，可以在不增加制程的情況下提升橫向電場，降低藍(lán)相液晶的驅(qū)動電壓。


圖I是現(xiàn)有IPS的橫向電極的示意圖；圖2是現(xiàn)有監(jiān)相液晶顯不基板的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3至圖8是本發(fā)明第一實施例的制作過程的示意圖；圖9是圖8所示的局部剖視圖；圖10是本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是針對現(xiàn)有IPS電極、突起、以及本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真確認(rèn)的示意圖；圖14是圖13的仿真結(jié)果的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。本發(fā)明揭示一種橫向電場電極，尤其是藍(lán)相液晶的橫向電場電極。圖3至圖9為本發(fā)明的第一實施例，第一實施例電極是一種不需要突起架構(gòu)，第一實施例是利用現(xiàn)有制程即可提升橫向電場效果的電極。如圖8和圖9，本發(fā)明橫向電場的電極包括具有不同電壓的兩個電極層，分別為第一電極層和第二電極層，每個電極層具有底層電極40、30和位于頂層的透明電極91、92，所述第一、第二電極層之間、以及位于底層的電極與同層的頂層的透明電極之間設(shè)有均設(shè)有接觸孔，底層的電極與同層的頂層的透明電極通過接觸孔連接，所述底層的電極與同層的頂層的透明電極的電壓相同。所述兩個電極層之間、以及位于底層的電極與同層的頂層透明電極之間均設(shè)有隔離層，所述兩個電極層之間的接觸孔、以及所述位于底層的電極與同層的頂層透明電極之間的接觸孔均穿過該隔離層。所述隔離層由絕緣層50和保護(hù)層70組成。圖3至圖9為第一實施例的電極的制作步驟。第一步如圖3，在玻璃基板10上形成掃描線金屬層，形成掃描線20、與掃描線連接的柵極21、共同電極30、以及像素電極40，共同電極30與像素電極40交叉排列，且共同電極30與像素電極40電壓不同。第二步如圖4，在形成第一步的圖案基礎(chǔ)上形成絕緣層50。第三步如圖5，在形成第二步的圖案基礎(chǔ)上形成數(shù)據(jù)線60、與數(shù)據(jù)線連接的源極61、以及漏極62。第四步如圖6，在形成第三步的圖案基礎(chǔ)上形成保護(hù)層70。第五步如圖7，在形成絕緣層50和保護(hù)層70上開設(shè)接觸孔，形成與共同電極30連接的第一接觸孔81、位于共同電極30與像素電極40之間的第二接觸孔82、以及與像素電極40連接的第三接觸孔83、以及與漏極62連接的第四接觸孔84。第六步如圖8和圖9，在形成第五步的圖案基礎(chǔ)上形成與像素電極40和漏極61 連接的第一透明電極91、與作為底層金屬的共同電極30連接的第二透明電極92，且頂層的第一透明電極91與底層的像素電極40具有相同的電壓，頂層的第二透明電極92與底層的共同電極30也具有相同的電壓。通過上述描述的制作過程，形成第一電極層和第二電極層，在底層電極(共同電極30和像素電極40)完成后，利用其后的絕緣層50與保護(hù)層70累積高度，在接觸孔制程將底層電極間(共同電極30和像素電極40)的絕緣層50與保護(hù)層70移除，在底層金屬處形成一個類似突起的架構(gòu)，透明電極91、92形成在突起架構(gòu)之上，具有相同電壓的底層金屬與頂層透明電極可以產(chǎn)生一個橫向電場較高的架構(gòu)，即底層的像素電極40與共同電極30之間具有橫向電場33、頂層的第一透明電極91與第二透明電極92之間具有橫向電場35。圖10是本發(fā)明的第二實施例的示意圖，與上述第一實施例不同的是數(shù)據(jù)線60 '或半導(dǎo)體層形成在共同電極30 '和像素電極40 '垂直高度的絕緣層50 '上，從而形成三層金屬像素電極40 '、數(shù)據(jù)線60 '或半導(dǎo)體層、第一透明電極91 '三層高度、以及共同電極30 '、數(shù)據(jù)線60 '或半導(dǎo)體層、第二透明電極92 '三層高度，通過多層電極結(jié)構(gòu)以增加橫向電場上的效果。圖11是本發(fā)明的第三實施例，與上述第一實施例不同的是接觸孔具有斜邊，尤其是第一接觸孔和第三接觸孔具有斜邊，頂層的第一、第二透明電極91 ' '、92 ' '延伸至接觸孔的斜邊處，從而可以提升橫向電場的密度。圖12是本發(fā)明的第四實施例，與上述第三實施例不同的是頂層的第一、第二透明電極91 ' ' '、92 ' ' '也延伸至接觸孔的斜邊處，底層電極(共同電極30 ' ' '和像素電極40 ' ' ')可延伸至接觸孔溝槽的斜邊外，在電極寬度可以控制得較好，從而也增加橫向電場的密度。圖13和圖14是對本發(fā)明的橫向電極進(jìn)行仿真的結(jié)構(gòu)示意圖，圖13是針對現(xiàn)有IPS電極、突起、以及本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真確認(rèn)的示意圖，圖14是仿真結(jié)構(gòu)的示意圖，通過圖14可知，仿真結(jié)果確認(rèn)本發(fā)明可達(dá)到優(yōu)于IPS電極，接近突起電極架構(gòu)的效果。本發(fā)明利用現(xiàn)有制程修改電極配置，利用絕緣層與保護(hù)層的高度累加，搭配在最下方的底層電極與最上方的透明電極，形成類似突起的結(jié)構(gòu)，可以在不增加制程的情況下提升橫向電場，降低藍(lán)相液晶的驅(qū)動電壓。
權(quán)利要求
1.一種橫向電場的電極,其特征在于所述橫向電場的電極包括具有不同電壓的至少兩個電極層，每個電極層具有位于底層的電極和位于頂層的透明電極，所述兩個電極層之間、以及所述位于底層的電極與同層的頂層透明電極之間設(shè)有均設(shè)有接觸孔，底層的電極與同層的頂層的透明電極通過接觸孔連接，所述底層的電極與同層的頂層的透明電極的電壓相同。
2.如權(quán)利要求I所述的橫向電場的電極，其特征在于所述兩個電極層分別為第一電極層和第二電極層，所述第一電極層的底層電極為像素電極，所述第二電極層的底層電極為共同電極，所述第一電極層的透明電極為位于像素電極之上的第一透明電極，所述第二電極層的透明電極為位于共同電極之上的第二透明電極。
3.如權(quán)利要求I或2所述的橫向電場的電極，其特征在于所述兩個電極層之間、以及位于底層的電極與同層的頂層透明電極之間均設(shè)有隔離層，所述兩個電極層之間的接觸孔、以及所述位于底層的電極與同層的頂層透明電極之間的接觸孔均穿過該隔離層。
4.如權(quán)利要求3所述的橫向電場的電極，其特征在于所述隔離層由絕緣層和保護(hù)層組成。
5.如權(quán)利要求I或2所述的橫向電場的電極，其特征在于所述底層的電極與同層頂層的透明電極之間設(shè)有數(shù)據(jù)線金屬或半導(dǎo)體層或數(shù)據(jù)線金屬和半導(dǎo)體層兩者兼有，所述數(shù)據(jù)線金屬、或半導(dǎo)體層、或數(shù)據(jù)線金屬和半導(dǎo)體層兩者兼有通過接觸孔與透明電極連接。
6.如權(quán)利要求I或2所述的橫向電場的電極，其特征在于所述接觸孔設(shè)有斜邊，所述頂層的透明電極延伸至斜邊內(nèi)并延伸至底層的電極所在的平面上。
7.如權(quán)利要求6所述的橫向電場的電極，其特征在于所述底層電極延伸至接觸孔的斜邊外。
8.—種橫向電場電極的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 第一步在玻璃基板上形成掃描線金屬層，形成掃描線、與掃描線連接的柵極、共同電極、以及像素電極，共同電極與像素電極交叉排列； 第二步在形成第一步的圖案基礎(chǔ)上形成絕緣層； 第三步在形成第二步的圖案基礎(chǔ)上形成數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線連接的源極、以及漏極； 第四步在形成第三步的圖案基礎(chǔ)上形成保護(hù)層； 第五步在形成絕緣層和保護(hù)層上開設(shè)接觸孔，形成與共同電極連接的第一接觸孔、位于共同電極與像素電極之間的第二接觸孔、以及與像素電極連接的第三接觸孔、以及與漏極連接的第四接觸孔； 第六步在形成第五步的圖案基礎(chǔ)上形成與像素電極和漏極連接的第一透明電極、與作為底層金屬的共同電極連接的第二透明電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橫向電場電極的制造方法，其特征在于，所述第三步形成的數(shù)據(jù)線位于在共同電極和像素電極垂直高度的絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橫向電場電極的制造方法，其特征在于，所述第五步形成的第一接觸孔和第三接觸孔均設(shè)有斜邊，所述第六步形成的第一、第二透明電極均延伸至斜邊內(nèi)并延伸至掃描線金屬層所在的平面上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種橫向電場的電極及其制造方法，所述橫向電場的電極包括具有不同電壓的至少兩個電極層，每個電極層具有底層電極和位于頂層的透明電極，所述兩個電極層之間、以及所述底層的電極與同層的頂層的透明電極之間設(shè)有均設(shè)有接觸孔，底層的電極與同層的頂層的透明電極通過接觸孔連接，所述底層的電極與同層的頂層的透明電極的電壓相同。本發(fā)明利用現(xiàn)有制程修改電極配置，利用絕緣層與保護(hù)層的高度累加，搭配在最下方的底層電極與最上方的透明電極，形成類似突起的結(jié)構(gòu)，可以在不增加制程的情況下提升橫向電場，降低藍(lán)相液晶的驅(qū)動電壓。
文檔編號G02F1/1362GK102789104SQ20121031507
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者洪孟逸 申請人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司