CN101144952A - 液晶显示器装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液晶显示器装置及其制造方法，在一实施例中，液晶显示器装置包括第一基板以及与其分开设置的第二基板，液晶层设置于第一和第二基板之间，多个像素设置于第一基板上。每一个像素包括第一像素电极设置于第一基板上，第二像素电极设置于介电层上，其中介电层设置于第一像素电极上，且具有带有开口的图案化结构以暴露出第一电极的一部分，使得第二像素电极经由开口连接至第一像素电极，辅助共享电极设置于介电层上，并间隔地包围第二像素电极。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器，尤其涉及利用图案化结构改善液晶显示器装置显示的视角、透光率、对比和应答时间以及其制造方法。
背景技术
液晶显示器通常作为显示器装置，因为其可利用很小的电力显示良好的影像质量，液晶显示器装置包括液晶盒和像素元件组成的液晶显示面板，每一个像素元件与其对应的液晶盒连结，具有液晶电容及储存电容，薄膜晶体管则与液晶电容及储存电容电性耦合。像素元件大抵上以阵列的方式排列，具有数个像素列与数个像素行，通常扫描信号连续地施加在数个像素列上，以相继地启动一列一列的像素元件，当扫描信号施加在像素列而启动像素列的像素元件的相对应的薄膜晶体管时，像素列的源极信号(影像信号)也同时施加在数个像素行上，使得与像素列相对应的液晶电容及储存电容充电，进而使得与像素列关连的对应的液晶盒朝一方向排列，以控制该处的透光率。通过对所有的像素列重复此程序，可施加影像信号对应的源极信号在所有的像素元件上，进而显示影像信号。
液晶分子因为其长、薄的形状而具有一定的排列方向，在液晶显示面板的液晶盒中，液晶分子的排列方向对于光线的穿透扮演重要的角色，例如在扭转向列型液晶显示器中，当液晶分子处于倾斜方向时，来自入射方向的光容易受到各种不同的反射率。由于液晶显示器的功能是基于双折射效果，透光率会随着不同视角而改变，因为透光率的不同，液晶显示器的最佳视野会受限于狭窄的视角范围，对于液晶显示器而言，受限的视角是最主要缺点之一，并且是限制液晶显示器应用的最主要因素。
目前有各种增加液晶显示器视角的方法，例如平面切换(in-planeswitching，简称IPS)以及多象限垂直配向(multi-domain verticalalignment)。IPS型液晶显示器使用梳子状交叉指型电极(comb-likeinter-digitized electrode)施加电场在基板的平面，使得液晶分子沿着基板排列，并在用于广视角监视器或其它应用时提供宽广的视角。然而，虽然IPS型液晶显示器可提供广视角，但其需要高电压且会有低的开口率，此外，因为平面电场结构，IPS型液晶显示器会有严重的影像残留。
垂直配向型液晶显示器使用负介电各向异性的液晶材料及垂直配向膜，当无电压施加时，液晶分子会朝垂直方向排列，此时无光线穿透液晶分子而呈现暗态；当施加预定电压时，液晶分子会朝水平方向排列，此时光线穿透液晶分子而呈现亮态。垂直配向型液晶显示器可提供高对比及快速的应答速度，此外，多象限排列可通过导入突出结构而达到，其迫使液晶分子在不同方向倾斜，进而提供亮态及暗态较佳的视角。如图9所示，传统的垂直配向型液晶显示器900具有突出结构912的层910设置于彩色滤光片基板920上，以划分液晶区域，因此在制造过程中需要额外的微影步骤，并增加制造成本。此外，突出结构912会因为其在暗态时的漏光，降低显示的对比。
因此，目前业界急需一种技术以克服上述的缺点与不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种液晶显示器装置及其制造方法，以克服现有技术在制造过程中需要额外的微影步骤，成本高的缺陷。
为实现上述目的，在一实施例中，本发明提供一种液晶显示器装置，具有第一基板以及分开设置的第二基板，以在其间定义液晶盒间隙，液晶层设置在第一基板与第二基板之间的液晶盒间隙内，多条扫描线在第一基板上以第一方向排列，多条数据线以第二方向与该些扫描线相交排列，其垂直于第一方向，借此可定义多个像素。此外，液晶显示器装置还具有共享电极设置于第二基板上。
每一个像素包含第一介电层设置于第一基板上，第一像素电极设置于第一介电层上，第二介电层至少设置于第一像素电极上，且具有开口暴露出第一像素电极的一部份，第二像素电极设置于第二介电层的一区域上，经由开口与第一像素电极连接，辅助共享电极设置于第二介电层上，且间隔地包围第二像素电极。
在一实施例中，第一像素电极由铟锌氧化物(IZO)、非结晶铟锡氧化物(ITO)、复晶ITO或前述的组合形成，第一像素电极的厚度介于约0.04至3μm之间。第二像素电极的几何形状包括圆形、矩形或多边形，在一实施例中，第二像素电极和辅助共享电极之间的距离大于液晶盒间隙，第二像素电极和辅助共享电极由透明或不透明导电材料形成。
在一实施例中，每一个像素中的第二介电层具有图案化结构，该图案化结构的几何形状包含圆形、矩形、多边形、星形或十字形，第二介电层由SiNx形成，其厚度介于约0.1至10μm之间。
在一实施例中，液晶层包括负介电各向异性(negative dielectricanisotropy)液晶，液晶的选择使得液晶折射率δn以及液晶盒间隙介于约0.15至0.6um之间，液晶在缺乏电场的情况下以垂直于第一基板和第二基板的方向排列。
当电压施加在一个第一像素电极和共享电极时，在其之间会建立对应的电压差，并且在液晶层内产生倾斜的电场，所产生的倾斜电场会驱动液晶层的液晶朝预定的方向排列。共享电极和辅助共享电极具有相同的第一电位，且第一像素电极和第二像素电极具有相同的第二电位，其大抵上与第一电位不同。
为实现上述目的，本发明又提供一种液晶显示器装置，在一实施例中，该液晶显示器装置包含第一基板以及与其分开设置的第二基板，液晶层设置于第一基板与第二基板之间，多个像素设置于第一基板上。每一个像素具有第一像素电极设置于第一基板上，第二像素电极设置于介电层上，辅助共享电极设置于介电层上，且间隔地包围第二像素电极。介电层设置于第一像素电极上，具有带有开口的图案化结构以暴露出第一像素电极的一部份，使得第二像素电极经由一个开口与第一像素电极连接。在一实施例中，图案化结构的几何形状包括圆形、矩形、多边形、星形或十字形，此外，液晶显示器装置还包含共享电极设置于第二基板与液晶层之间。
液晶层包括多个液晶，其在缺乏电场的情况下垂直于第一基板与第二基板排列。
在操作时，共享电极和辅助共享电极具有相同的第一电位，并且第一像素电极和第二像素电极具有相同的第二电位，其大抵上与第一电位不同。
而且，为实现上述目的，本发明提供一种液晶显示器装置的制造方法，在一实施例中，该方法包含以下步骤：(a)提供第一基底，(b)形成多个栅极电极在第一基板上，每一对相邻的栅极电极间定义一像素区，该像素区邻接切换区，在切换区中形成对应的栅极电极，(c)形成介电层在第一基板和该些栅极电极上，(d)形成半导体层在每一个切换区的介电层上，(e)形成接触层在半导体层上，接触层具有第一部份以及与第一部分分开的第二部分，(f)形成第一像素电极在每一个像素区的介电层上，(g)形成金属层在每一个切换区的半导体层和接触层上，金属层具有第一部份连接至数据线，以及第二部分与第一部份分开，并连接至对应的像素区内的第一像素电极，(h)形成钝态保护层在每一个切换区的金属层上，以及在每一个像素区的第一像素电极上，钝态保护层在像素区内具有至少一个开口，以暴露出第一像素电极的一部份，以及(i)形成第二像素电极和第三像素电极在每一个像素区的钝态保护层上，第二像素电极连接至对应的第一像素电极，且间隔地被第三像素电极包围。
该方法还设置第二基板与第一基板分开，形成液晶层在第一基板与第二基板之间，以及形成共享电极在第二基板与液晶层之间。
在一实施例中，半导体层包含非晶硅或多晶硅，接触层包括掺杂的非晶硅或掺杂的多晶硅，其中掺杂的非晶硅包括n型重掺杂非晶硅(n+doped a-Si)或p型重掺杂非晶硅(p+doped a-Si)，且掺杂的多晶硅包括n型重掺杂多晶硅(n+doped p-Si)或p型重掺杂多晶硅(p+doped p-Si)。
第一像素电极包括铟锌氧化物(IZO)、非结晶铟锡氧化物(ITO)、复晶ITO或前述的组合，第一像素电极的厚度介于约0.04至3μm之间，每一个第二和第三像素电极包含透明或不透明导电材料。
在一实施例中，钝态保护层在每一个像素区内具有至少一开口，以暴露出第一像素电极的一部份，使得第二像素电极经由该至少一开口连接至第一像素电极。在每一个像素区内的钝态保护层具有图案化结构，该图案化结构的几何形状包括圆形、矩形、多边形、星形或十字形。在一实施例中，每一个像素区内的钝态保护层的图案化结构以蚀刻工艺形成，钝态保护层包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiON)或绝缘有机材料，且其厚度介于约0.1至10μm之间。
而且，本发明还提供一种液晶显示器装置的制造方法，在一实施例中，该方法包含提供第一基底以及与第一基底分开的第二基底，形成多个切换元件在第一基底上，每一对相邻的切换元件之间定义一像素区，在每一个像素区形成第一像素电极在第一基板上，第一像素电极连接至对应的切换元件，在每一个像素区形成钝态保护层在该些切换元件以及第一像素电极上，以保护切换元件和第一像素电极，在每一个像素区形成第二像素电极和第三像素电极在钝态保护层上，其中第二像素电极连接至第一像素电极，且间隔地被第三像素电极包围，以及形成液晶层在第一基板和第二基板之间。
在一实施例中，钝态保护层在每一个像素区内具有图案化结构，图案化结构的几何形状包括圆形、矩形、多边形、星形或十字形，钝态保护层在每一个像素区内具有至少一开口形成，暴露出其内第一像素电极的一部份。在一实施例中，第二像素电极经由该至少一开口连接至第一像素电极。
在一实施例中，切换元件包括薄膜晶体管，其具有栅极电极在基板上形成，源极电极连接至数据线，以及漏极电极连接至第一像素电极。
第一像素电极包括铟锌氧化物(IZO)、非结晶铟锡氧化物(ITO)、复晶ITO或前述的组合，第二和第三像素电极包括导电材料。
本发明的液晶显示器装置的第一像素电极和第二像素电极以钝态保护层的图案化结构间隔开来，并且辅助共享电极在与第二像素电极相同的层上形成。钝态保护层的图案化结构具有开口，使得第二像素电极经由开口电性连接至第一像素电极。对于这样的液晶显示器装置而言，辅助共享电极与共享电极具有相同的第一电位，而第一像素电极与第二像素电极则具有相同的第二电位，其大抵上与第一电位不同。此外，液晶显示器装置的显示具有广视角、高透光率、低成本、高对比以及快速的应答时间。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的液晶显示器装置的剖面图；
图2a为依据本发明一实施例的液晶显示器装置的平面图；
图2b为沿着图2a的线A-A’的剖面图；
图3a为依据本发明另一实施例的液晶显示器装置的平面图；
图3b为沿着图3a的线A-A’的剖面图；
图4a为依据本发明又另一实施例的液晶显示器装置的平面图；
图4b为沿着图4a的线A-A’的剖面图；
图5a为依据本发明一实施例的液晶显示器装置的平面图；
图5b为沿着图5a的线A-A’的剖面图；
图6为依据本发明一实施例的液晶显示器装置的透光率曲线及剖面图，其显示在液晶层内产生的倾斜电场；
图7为依据本发明另一实施例的液晶显示器装置的透光率曲线及剖面图，其显示在液晶层内产生的倾斜电场；
图8a至图8f为依据本发明一实施例的液晶显示器装置的制造过程的剖面图；
图9为传统的液晶显示器装置的剖面图。
其中，附图标记：
100、200、300、400、500、600、700、800：液晶显示器装置
110、810：第一基板 102：黑色矩阵层
120：第二基板 130、630：液晶层；
132：液晶分子
140、240、830：栅极绝缘膜(第一介电层)
152、252、352、452、552、652、850：第一像素电极
154、254、354、654、892：第二像素电极
154a：第二像素电极的凸缘部分
154b：第二像素电极的连接部分
156、256、656、896：辅助共享电极
160、230：数据线
170、270、870：钝态保护层(第二介电层)
172、275、882：开口 180、680：共享电极
182：彩色滤光片 192：第一垂直配向层
194：第二垂直配向层 201、814：像素区
202：次像素区 210：基板
220：扫描线
272、372、472、572、672、772：钝态保护层的图案化结构
274、674：钝态保护层的边缘部分
280：薄膜晶体管
622、624、722、724：透光率最小值位置
625：像素的中央区域 635：等电位线
690、790：透光率曲线
692、694、792、794：透光率最小值
812：切换区820：栅极电极
840：半导体层842：第一接触部份；
844：第二接触部份845：接触层
860：金属层862：金属层的第一部份
864：金属层的第二部份894、896、898：辅助共享电极
900：传统的垂直配向型液晶显示器装置
910：具有突出结构的层 912：突出结构
920：彩色滤光片基板。
具体实施方式
以下所述的实施例仅用以说明本发明，本领域技术人员当可了解，还可以有许多其它的修饰与变化，有关本发明的各种实施例在此并没有一一列出。参阅相关图示，其中相似的标号代表相似的元件，以下所述以及申请专利范围中，关于“内”的表示包含“内”以及“上”，除非在上下文中有特别提及其它的含意。
以下实施例配合图1至图8说明，在此所述的实施方式有关于液晶显示器装置，其使用钝态保护层的图案化结构去改善显示的视角、透光率、对比以及应答时间。
图1为本发明一实施例的液晶显示器装置100，在此实施例中，液晶显示器装置100包含第一基板110、栅极绝缘膜(第一介电层)140、钝态保护层(第二介电层)170、第一垂直配向层192、多个第一像素电极152、多个第二像素电极154、多个辅助共享电极156、多条扫描线以及多条数据线160。
栅极绝缘膜140可由介电材料在第一基板110上形成，多条扫描线(未图标)以及多条数据线160被栅极绝缘膜140隔绝，多条扫描线以第一方向排列，且多条数据线160在第一基板110上以第二方向与该些数据线交错排列，借此定义多个像素。在一实施例中，这些像素排列成矩阵，当第二方向对应至像素矩阵的行方向时，第一方向对应至像素矩阵的列方向。
每一个像素包含第一像素电极152、第二像素电极154以及辅助共享电极156，第一像素电极152在栅极绝缘膜140上形成，并且与其邻近的数据线160及扫描线间隔地分开。钝态保护层170覆盖这些第一像素电极152、数据线160以与栅极绝缘膜140剩余的部分，钝态保护层170在每个像素区具有形成开口172的图案化结构，开口172暴露出第一像素电极152的中央部分，图案化结构的几何形状可为圆形、矩形、多边形、星形或十字形。在每个像素中，第二像素电极154在钝态保护层170上开口所在的区域形成，如图1所示，第二像素电极154在钝态保护层170上形成凸缘部分154a，以及穿过开口172从凸缘部分154a延伸至第一像素电极152的连接部分154b，第二像素电极154的凸缘部分154a的几何形状可为圆形、矩形或多边形。此外，辅助共享电极156在钝态保护层170上形成，且在每个像素区中间隔地包围第二像素电极154，辅助共享电极156和第二像素电极154之间定义一距离D。
第一垂直配向层192在第二像素电极154、辅助共享电极156以及钝态保护层170剩余的部分上形成。
在一实施例中，第一像素电极152可由铟锌氧化物(IZO)、非结晶铟锡氧化物(ITO)、复晶ITO或前述的组合形成，且其厚度介于约0.04至3μm之间。第二像素电极154和辅助共享电极156可由透明或不透明导电材料形成，栅极绝缘膜140可由绝缘材料例如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiON)或其它类似的材料形成，钝态保护层170可由SiNx、SiOx、SiON或有机绝缘材料例如聚亚酰胺(polyimide)形成，且其厚度介于约0.1至10μm之间。
此外，液晶显示器装置100还包含第二基板120、液晶层130、共享电极180、彩色滤光片182以及第二垂直配向层194。
如图1所示，第二基板120面对第一基板110设置，彩色滤光片182在第二基板120上形成，共享电极180在彩色滤光片182上形成，然后第二垂直配向层192在共享电极180上形成。液晶层130在第一垂直配向层192和第二垂直配向层194之间形成，液晶层130的厚度H相当于第一垂直配向层192和第二垂直配向层194之间的液晶盒间隙。
液晶层130中填充液晶分子132，在一实施例中，液晶包含具有负介电各向异性的液晶材料，例如扭转向列型(TN)液晶，液晶的选择使得液晶的折射率δn以及液晶盒间隙H介于约0.15至0.6um之间。液晶层130中的液晶在缺乏电场的情况下，以垂直于第一基板110和第二基板120的方向排列，其相当于在液晶显示器装置100中的暗态。
第一垂直配向层192和第二垂直配向层194的配置使得当无电压施加于一个或一个以上的第一(或第二)像素电极152(或154)、辅助共享电极156以及共享电极180时，液晶分子的排列会让第二垂直配向层194无光线穿透；并且当施加电压时，液晶分子的排列会让进入第一垂直配向层192的光线穿透第二垂直配向层194。在一实施例中，每个第一和第二垂直配向层可具有约80度的预倾角。
此外，第二基板120可包含黑色矩阵层102，以防止第一基板110像素区以外的区域产生漏光。在第二基板120和第一基板110的外表面上还可以分别设置上偏光片(analyzer)和下偏光片(polarizer)，下偏光片的偏光轴以及上偏光片的吸收轴最佳为互相垂直。
本发明在共享电极上不需要形成含有突出结构的层。
对于液晶显示器装置100而言，当电压施加于一个第一(或第二)像素电极152(或154)、辅助共享电极156以及共享电极180时，在第一(或第二)像素电极152(或154)和(辅助)共享电极156之间会建立电压差，使得液晶层内产生倾斜电场，在共享电极上没有突出结构存在的情况下，所产生的倾斜电场仍会驱动液晶层内的液晶朝预定的方向排列。在此实施例中，共享电极和辅助共享电极具有相同的第一电位，且第一像素电极和第二像素电极具有相同的第二电位，其大抵上与第一电位不同。
图2a和图2b为本发明的一实施例的液晶显示器装置200，其中图2a为液晶显示器装置200的一个像素的平面图，图2b为沿着图2a的线A-A’的剖面图。
液晶显示器装置200包含基板210，栅极绝缘膜240设置于基板210上，以及多条扫描(栅极)线220和数据线230互相交错设置且以栅极绝缘膜240隔离，由其交错定义出多个像素区201。在图2a的实施例中，像素区201包含两个次像素区202。液晶显示器装置200更包含多个第一像素电极252，每一个像素电极252在对应的次像素区202内形成于栅极绝缘膜240上。
钝态保护层270在这些第一像素电极252、扫描线220、数据线230以与栅极绝缘膜240剩余的部分上形成，如图2b所示，钝态保护层270在每个次像素区202被图案化，形成带有开口275的图案化结构272，以及包围图案化结构272的边缘部分274。开口275使得第一像素电极252的一部分暴露出来，图案化结构272以及周围的边缘部分274彼此相间隔地分开来。
在此实施例中，图案化结构272为正方形，设置于每一个次像素区202的中央区，钝态保护层的图案化结构272用以引发倾斜电场，进而使得液晶层内的等电位线倾斜。此倾斜的等电位线可使得液晶层内的液晶移动至预定的方向，进而降低液晶的传输时间，使得液晶达到快速的应答时间。
此外，液晶显示器装置200还包含第二像素电极254，其在每个次像素区202的钝态保护层270的图案化结构272上形成，以及辅助共享电极256在每个次像素区202的钝态保护层270的周围的边缘部分274上形成。第二像素电极254经由开口275电性连接至第一像素电极252，辅助共享电极256与第二像素电极254间隔地分开，且包围第二像素电极254。
薄膜晶体管280作为切换元件，其在栅极线220与源极线230的交会点上形成，薄膜晶体管280可包含从栅极线220延伸的栅极电极，栅极绝缘膜240设置于栅极电极上，信道层(未图标)设置于栅极电极上方的栅极绝缘膜240上，源极电极从源极线230延伸且以选择的部分与通道层的一边重迭，漏极电极以选择的部分与通道层的另一边重迭，且连接至第一像素电极252和第二像素电极254。薄膜晶体管280可对施加于栅极线220的信号反应，传送施加于数据线230的信号到第一(第二)像素电极252(254)。
图3至图5为本发明各种实施例的液晶显示器装置300、400及500，每一个实施例的液晶显示器装置包含特定形状的钝态保护层的图案化结构，例如，在图3a、图3b的实施例中，液晶显示器装置300的钝态保护层的图案化结构372为像十字形的形状，设置于第一像素电极352上。第二像素电极354在钝态保护层的图案化结构372上形成，且连接至第一像素电极352。针对这样的配置，其钝态保护层的图案化结构372可使得沿着列(X)以及行(Y)的方向产生倾斜的等电位线，此倾斜的等电位线可使得液晶沿着X和Y方向移动至预定的方向。
在图4a、图4b的实施例中，液晶显示器装置400的钝态保护层的图案化结构472为像字母X的形状，设置于第一像素电极452上，这样的钝态保护层的图案化结构472可沿着次像素区的两个对角线方向引发倾斜的等电位线。
图5a、图5b为像星形的钝态保护层的图案化结构572设置于第一像素电极552上，其可以沿着X和Y方向以及对角线方向引发倾斜的等电位线。
本领域技术人员当可了解，本发明也可以使用其它形状的钝态保护层的图案化结构。
图6为本发明一实施例的液晶显示器装置600的剖面图以及透光率曲线690，其显示在液晶层630内的倾斜等电位线635。液晶显示器装置600具有第一像素电极652和第二像素电极654，两者以钝态保护层的图案化结构672分隔开来，辅助共享电极656在与第二像素电极654相同的层上形成。钝态保护层的图案化结构672具有开口，使得第二像素电极654经由开口电性连接至第一像素电极652。此外，钝态保护层的图案化结构672的特征为具有特定的几何形状及尺寸R1。液晶显示器装置600在共享电极(或彩色滤光片)680上没有含突出物的层，对于这样的液晶显示器装置600而言，在操作时，辅助共享电极656以及共享电极680可具有相同的第一电位，而第一像素电极652以及第二像素电极可具有相同的第二电位，且第二电位大抵上与第一电位不同。当共享电极680与第一像素电极652之间的电压差引发像素的剩余区域(周围区域)674产生倾斜电场时，第一像素电极652和第二像素电极654之间的钝态保护层的图案化结构672也在像素的中央区域625，即钝态保护层图案化结构672所在的区域引发倾斜的电场。因此，液晶可因为液晶层630内引发的倾斜电场而朝向预定的方向排列，所引发的倾斜电场如图6中的倾斜等电位线635所示，液晶显示器装置600的相对应的透光率曲线690如图6所示。在此实施例中，当像素剩余的区域具有透光率时，在像素的中央区域625无透光率存在。此外，透光率曲线690在位置622和624处分别具有最小值692和694；另外，图6中的透光率曲线690相当于液晶显示器装置600在暗态显示时的透光率，在此无电压施加，因此没有光线穿透液晶显示器装置600。
图7为本发明另一实施例的液晶显示器装置700的剖面图及透光率曲线790，其显示在液晶层内具有倾斜的等电位线。液晶显示器装置700除了其钝态保护层的图案化结构772的尺寸R2大于液晶显示器装置600的钝态保护层的图案化结构672的尺寸R1的外，其它的配置与图6中的液晶显示器装置600相同，因此，在位置722(724)的透光率792(794)相较于图6中液晶显示器装置600的透光率最小值692(694)明显地增加。
图8a至图8f为本发明的液晶显示器装置的制造方法的一实施例，该方法包含以下步骤，首先，提供第一基板810，第一基板可由玻璃或其它类似的材料形成；然后，多个栅极电极820电性耦合至栅极线，其与另一个栅极线相间隔地形成于第一基板810上。每一对相邻的栅极电极820之间定义像素区814，像素区814邻接切换区812，在切换区内形成相对应的栅极电极820，栅极电极820可由金属例如A1、Mo、Cr、Ta或合金制成。
在第一基板810以及这些栅极电极820上形成介电层(栅极绝缘膜)830，栅极绝缘膜830可由SiNx、SiOx或SiON形成。在一实施例中，栅极绝缘膜830使用等离子增强型化学气相沉积法(PECVD)在第一基板810和这些栅极电极820上沉积SiNx或SiOx而形成。
然后，在每一个切换区812的栅极绝缘膜830上形成半导体层840，接着，在半导体层840上形成接触层845，并且将其图案化形成第一接触部份842，以及与第一接触部分842分开的第二接触部分844。半导体层840包括非晶硅、多晶硅或其它类似的材料，接触层845可为掺杂的非晶硅，例如n型重掺杂非晶硅(n+doped a-Si)或p型重掺杂非晶硅(p+doped a-Si)。在一实施例中，半导体层840和接触层845可使用PECVD依序地沉积非晶硅(a-Si)和掺杂的非晶硅(n+doped a-Si或p+doped a-Si)，然后将其图案化而形成。
另外，也可以依序地沉积由SiNx或SiOx形成的栅极绝缘膜830、非晶硅层840以及掺杂的非晶硅层845，并且可以将非晶硅层840和掺杂的非晶硅层845图案化，形成半导体层840和接触层845。
接着，在栅极绝缘膜830上使用溅镀法(sputtering)沉积导电层例如铟锌氧化物(IZO)、非结晶铟锡氧化物(ITO)、复晶ITO或前述的组合，并且将其图案化形成像素电极850在每一个像素区814内。第一像素电极850的厚度介于约0.04至3μm之间，如图8c所示，第一像素电极850与半导体层840相隔一段距离。
之后，在每一个切换区812的半导体层840和接触层845上形成金属层860，将金属层860图案化形成第一部份862连接至数据线，以及第二部分864与第一部份862分开来，并连接至相对应的像素区814内的第一像素电极850。
然后，使用介电材料例如SiNx或SiOx在每一个切换区812的金属层860上以及在每一个像素区814的第一像素电极850上形成钝态保护层(膜)870。在每一个像素区814的钝态保护层870具有带有至少一开口882在像素区814内的图案化结构，使得第一像素电极850的一部份暴露出来，图案化结构的几何形状可为圆形、矩形、多边形、星形、十字形或其它类似的形状，如图2至图5所示。在一实施例中，在每一个像素区814的钝态保护层870的图案化结构可利用蚀刻工艺形成，且其厚度介于约0.1至10μm之间。
接下来的步骤为在每一个像素区814的钝态保护层870上形成第二像素电极892和辅助共享电极896(包括外围的894、898)，第二像素电极经由至少一开口822连接至对应的第一像素电极850，并且间隔地被辅助共享电极896包围，第二像素电极892和辅助共享电极896可由透明或不透明的导电材料形成。
此外，该方法更包括以下步骤，提供第二基板面对第一基板，在第一基板与第二基板之间形成液晶层，以及形成共享电极在第二基板与液晶层之间，且无突出物结构面对液晶层。液晶层中注射的液晶具有负介电各向异性。
除此之外，本发明的液晶显示器装置的第一像素电极和第二像素电极以钝态保护层的图案化结构间隔开来，并且辅助共享电极在与第二像素电极相同的层上形成。钝态保护层的图案化结构具有开口，使得第二像素电极经由开口电性连接至第一像素电极。对于这样的液晶显示器装置而言，辅助共享电极与共享电极具有相同的第一电位，而第一像素电极与第二像素电极则具有相同的第二电位，其大抵上与第一电位不同。此外，液晶显示器装置的显示具有广视角、高透光率、高对比以及快速的应答时间。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (27)
1.一种液晶显示器装置，其特征在于，包括：
一第一基板与一第二基板分开设置，以在其间定义一液晶盒间隙；
一液晶层，设置于该液晶盒间隙内，介于该第一基板与该第二基板之间；
多个扫描线，以一第一方向排列于该第一基板上；以及
多个数据线，以垂直于该第一方向的一第二方向与该些扫描线相交，排列于该第一基板上，借此定义多个像素，每一个像素包括：
一第一介电层，设置于该第一基板上；
一第一像素电极，设置于该第一介电层上；
一第二介电层，至少设置于该第一像素电极上，具有一开口暴露出部分的该第一像素电极；
一第二像素电极，设置于该第二介电层的一区域上，其中该开口的设置使得该第二像素电极经由该开口与该第一像素电极连接；以及
一辅助共享电极，设置于该第二介电层上，且间隔地包围该第二像素电极。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器装置，其特征在于，该第一像素电极包括铟锌氧化物、非结晶铟锡氧化物、复晶非结晶铟锡氧化物或前述的组合。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器装置，其特征在于，该第二像素电极的形状包括圆形、矩形或多边形。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器装置，其特征在于，该第二像素电极以及该辅助共享电极之间定义一距离，该距离大于该液晶盒间隙。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器装置，其特征在于，该第二像素电极以及该辅助共享电极包括透明或不透明的导电材料。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器装置，其特征在于，每一个像素中的该第二介电层的一图案化结构含有该开口。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器装置，其特征在于，该图案化结构的形状包括圆形、矩形、多边形、星形或十字形。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器装置，其特征在于，该第二介电层包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或绝缘有机材料。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器装置，其特征在于，该第二介电层的厚度介于0.1至10μm之间。
10.根据权利要求1所述的液晶显示器装置，其特征在于，还包括一共享电极设置于该第二基板上。
11.根据权利要求10所述的液晶显示器装置，其特征在于，当一电压施加于该第一像素电极与该共享电极之一时，在其间建立一对应的电压差，且在该液晶层内产生一倾斜的电场。
12.根据权利要求11所述的液晶显示器装置，其特征在于，该倾斜的电场驱动该液晶层的液晶在预定的方向排列。
13.根据权利要求12所述的液晶显示器装置，其特征在于，该共享电极与该辅助共享电极具有一相同的第一电位，且该第一像素电极与该第二像素电极具有一相同的第二电位，其大抵上与该第一电位不同。
14.一种液晶显示器装置，其特征在于，包括：
一第一基板以及与该第一基板分开设置的一第二基板；
一液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间；以及
多个像素，设置于该第一基板上，
每一个像素包括：
一第一像素电极，设置于该第一基板上；以及
一第二像素电极，设置于一介电层上，该介电层设置于该第一像素电极上，具有一带有一开口的图案化结构，暴露出该第一像素电极的一部份，使得该第二像素电极经由该开口连接至该第一像素电极。
15.根据权利要求14所述的液晶显示器装置，其特征在于，还包括一共享电极设置于该第二基板与该液晶层之间。
16.根据权利要求15所述的液晶显示器装置，其特征在于，还包括一辅助共享电极设置于该介电层上，且间隔地包围该第二像素电极。
17.根据权利要求16所述的液晶显示器装置，其特征在于，在操作时，该共享电极与该辅助共享电极具有一相同的第一电位，且该第一像素电极与该第二像素电极具有一相同的第二电位，其与该第一电位不同。
18.根据权利要求17所述的液晶显示器装置，其特征在于，该图案化结构的形状包括圆形、矩形、多边形、星形或十字形。
19.一种液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，包括：
提供一第一基板；
形成多个栅极电极在该第一基板上，每一对相邻的栅极电极之间定义一像素区，该像素区邻接至一切换区，在该切换区中形成一对应的栅极电极；
形成一介电层在该第一基板与该些栅极电极上；
在每一个切换区形成一半导体层在该介电层上；
形成一接触层在该半导体层上，该接触层具有一第一部份以及与该第一部份分开的一第二部分；
在每一个像素区形成一第一像素电极在该介电层上；
在每一个切换区形成一金属层在该半导体层与该接触层上，该金属层具有一第一部份连接至一数据线，以及与该第一部份分开的一第二部分，连接至在一对应的像素区内的该第一像素电极；
在每一个切换区的该金属层上以及在每一个像素区的该第一像素电极上形成一钝态保护层，该钝态保护层具有至少一开口在该像素区内，且暴露出该第一像素电极的一部份；以及
形成一第二像素电极和一第三像素电极在每一个像素区的该钝态保护层上，该第二像素电极连接至一对应的第一像素电极，且间隔地被该第三像素电极包围。
20.根据权利要求19所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，该第一像素电极包括铟锌氧化物、非结晶铟锡氧化物、复晶非结晶铟锡氧化物或前述的组合。
21.根据权利要求19所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，该钝态保护层在每一个像素区内具有至少一开口，且暴露出该第一像素电极的一部份，使得该第二像素电极经由该至少一开口连接至该第一像素电极。
22.根据权利要求21所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，该钝态保护层在每一个像素内具有一带有该开口的图案化结构。
23.根据权利要求22所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，该图案化结构的形状包括圆形、矩形、多边形、星形或十字形。
24.根据权利要求22所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，在每一个像素区的该钝态保护层的该图案化结构以一蚀刻工艺形成。
25.根据权利要求19所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，该钝态保护层包括SiNx、SiOx、SiON或绝缘有机材料，且其厚度介于0.1至10μm之间。
26.根据权利要求19所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，每一个该第二与该第三像素电极包括透明或不透明导电材料。
27.根据权利要求19所述的液晶显示器装置的制造方法，其特征在于，还包括：
将一第二基板与该第一基板分开设置；
形成一液晶层在该第一基板与该第二基板之间；以及
形成一共享电极在该第二基板与该液晶层之间。
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