CN1619403A - 薄膜晶体管阵列面板及包括它的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种薄膜晶体管阵列面板，其包括：栅极线；与所述栅极线相交的数据线；与所述栅极线和数据线相连的薄膜晶体管；与所述薄膜晶体管相连的像素电极；形成在所述数据线上的钝化层；和至少部分地叠盖所述数据线并从所述数据线电性断开的屏蔽电极。

Description

薄膜晶体管阵列面板及包括它的液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列面板及包括其的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)是使用最广泛的平板显示器之一。LCD使用在笔记本或便携式电脑、台式计算机监视器和电视机。LCD比传统的阴极射线管(CRT)显示器的重量轻且占用空间小。
LCD的一般结构由置于成对面板之间的液晶(LC)层构成，所述面板包括场生成电极，如像素电极和公共电极，以及偏振片。LC层受由电极产生的电场的影响并且电场强度的变化改变了LC层的分子取向和穿过LC层的光的偏振。适当定位的偏振过滤器阻碍偏振光，产生可表示所需图像的暗区。
LCD品质的一个评估标准是开口率。为了提高开口率，已经提出了将像素电极的尺寸最大化，以接近或叠盖用于将数据电压传输到像素电极的数据线。然而，像素电极尺寸的最大化导致了在像素电极与数据线之间大的寄生电容，导致一些缺点。例如，由于对准偏差(alignment deviateion)导致寄生电容在曝光区域之间变化，所述对准偏差分布于用于形成像素电极和数据线的分离曝光步骤(dicisional exposure process)中。寄生电容的偏差在曝光区域之间产生了透射率的偏差，导致获得曝光区域边界线的缝合缺陷(stitch defect)。
发明内容
提供一种薄膜晶体管阵列面板，其包括：栅极线；与所述栅极线相交的数据线；与所述栅极线和数据线相连的薄膜晶体管；与所述薄膜晶体管相连的像素电极；形成于所述数据线上的钝化层；以及至少部分地叠盖所述数据线并与所述数据线电性断开的屏蔽电极。
所述屏蔽电极和像素电极可置于所述钝化层上。
所述钝化层可包括有机绝缘体，如滤色器。
所述薄膜晶体管阵列面板可进一步包括叠盖像素电极的存储电极。可为所述存储电极和屏蔽电极供应基本相同的电压，特别地它们可彼此电性连接。
所述屏蔽电极可沿所述数据线延伸并完全覆盖所述数据线。所述屏蔽电极可包括一对覆盖数据线各边的屏蔽条。
所述屏蔽电极可至少部分地叠盖所述栅极线。所述屏蔽电极可沿栅极线和数据线延伸，且所述屏蔽电极比栅极线窄而比数据线宽。
所述像素电极可具有斜切边，其可等于约4-10微米。
像素电极可具有切口。
所述数据线可包括与栅极线相交的相交部分和与所述相交部分连接的弯曲部分，并且像素电极可沿所述数据线的弯曲部分弯曲。
提供一种液晶显示器，其包括：第一面板，该面板包括栅极线，与所述栅极线相交的数据线，与所述栅极线和数据线连接的薄膜晶体管，与所述薄膜晶体管连接的像素电极，形成于所述数据线上的钝化层，以及至少部分地叠盖所述数据线的屏蔽电极；以及面对第一面板并且包括形成于其上的公共电极的第二面板。
可为所述公共电极和屏蔽电极供应基本相同的电压，特别地它们可彼此电性连接。所述液晶显示器可进一步包括叠盖所述像素电极并与所述公共电极电性连接的存储电极。
所述屏蔽电极可置于所述公共电极和数据线之间。
所述液晶显示器可进一步包括液晶层，其被置于第一面板和第二面板之间，具有负的各向异性，并受到垂直排列。
所述液晶显示器可进一步包括倾斜方向确定元件，以确定液晶层中的液晶分子的倾斜方向。所述倾斜方向确定元件可包括所述像素电极和所述公共电极中至少一个的切口或置于像素电极和公共电极中至少一个上的突出部。
所述液晶显示器可进一步包括置于第一和第二面板上的一对交叉偏振片。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的优选实施例，本发明将变得更明显，附图中：
图1是用于根据本发明一实施例的LCD的TFT阵列面板的布局图；
图2是用于根据本发明一实施例的LCD的公共电极面板的布局图；
图3是包括图1中所示的TFT阵列面板和图2中所示的公共电极面板的LCD的布局图；
图4是图3中所示的LCD沿线IV-IV′剖开的剖视图；
图5是图3中所示的LCD沿线V-V′和线V′-V″剖开的剖视图；
图6是根据本发明另一实施例的LCD的布局图；
图7是图6中所示的LCD沿线VII-VII′剖开的剖视图；
图8是图6中所示的LCD沿线VIII-VIII′和线VIII′-VIII″剖开的剖视图；
图9是根据本发明另一实施例的LCD的布局图；
图10是图9中所示的LCD沿线X-X′剖开的剖视图；
图11是根据本发明另一实施例的LCD的TFT阵列面板的布局图；
图12是根据本发明另一实施例的LCD的公共电极面板的布局图；
图13是包括图11中所示的TFT阵列面板和图12中所示的公共电极面板的LCD的布局图；
图14是图13中所示的LCD沿线XIV-XIV′剖开的剖视图；
图15是根据本发明实施例的LCD的示意图；
图16是图15中所示LCD的TFT阵列面板的示例性布局图；
图17A和17B是图15中所示LCD的公共电极面板的示例性布局图；
图18A是包括图16中所示的TFT阵列面板和图17A中所示的公共电极面板的LCD的布局图；
图18B是包括图16中所示的TFT阵列面板和图17B中所示的公共电极面板的LCD的布局图；
图19A是图18A所示的LCD沿线XIXA-XIXA′剖开的剖视图；
图19B是图18B中所示的LCD沿线XIXB-XIXB′剖开的剖视图；
图20是图15中所示LCD的TFT阵列面板的一部分的示例性布局图；
图21是图20中所示的LCD沿线XXI-XXI′剖开的剖视图；
图22是图20中所示的LCD沿线XXII-XXII′剖开的剖视图；
图23是根据本发明另一实施例的LCD的TFT阵列面板的布局图；
图24是根据本发明另一实施例的LCD的公共电极面板的布局图；
图25是包括图23中所示的TFT阵列面板和图24中所示的公共电极面板的LCD的布局图；
图26是图25中所示的LCD沿线XXVI-XXVI′剖开的剖视图；
图27是根据本发明另一实施例的LCD的布局图；
图28是图27中所示的LCD沿线XXVIII-XXVIII′剖开的剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明，其中示出本发明优选实施例。然而本发明可以以多种不同的形式实施并不应解释为限于在此所提出的实施例。
附图中，为了清楚起见，层、膜和区域的厚度被夸大了。全文中相同的标记表示相同的元件。应当理解到，当诸如层、膜、区域或衬底的元件被称为位于另一元件“上”时，其可以直接位于另一元件上或也可以存在中间元件。相反地，当元件被称为“直接”位于另一元件“上”时，则不存在中间元件。
现在，将参照附图描述根据本发明实施例的液晶显示器和用于LCD的薄膜晶体管(TFT)阵列面板。
参照图1-5，详细描述根据本发明一实施例的LCD。
图1是根据本发明一实施例的LCD的TFT阵列面板的布局图，图2是根据本发明一实施例的LCD的公共电极面板的布局图，图3是包括图1中所示的TFT阵列面板和图2中所示的公共电极面板的LCD的布局图，图4是图3中所示的LCD沿线IV-IV′剖开的剖视图，图5是图3中所示的LCD沿线V-V′和线V′-V″剖开的剖视图。
根据本发明一实施例的LCD包括TFT阵列面板100，面对TFT阵列面板100的公共电极面板200，以及置于TFT阵列面板100与公共电极面板200之间的LC层3。
现在参照图1、4和5详细描述TFT阵列面板100。
在绝缘衬底110上形成多个栅极线121和多个存储电极线131。
用于传输栅极信号的栅极线121基本上在横向方向上延伸并且彼此分离。各个栅极线121都包括形成多个栅电极124的多个突出部和端部129，所述端部具有用于与另一层或外部器件相接触的大的面积。当栅极驱动电路(未示出)集成在衬底110上从而栅极线121直接与栅极驱动电路接触时，可以不提供端部129。
各个存储电极线131都基本上在横向方向上延伸，并包括多个形成存储电极135的突出部。各个存储电极135都具有菱形或被旋转约45度的矩形的形状，并且它们被设置为靠近栅极线121。为存储电极线131供应预定电压，如公共电压，其被施加到LCD的公共电极面板200的公共电极270上。
栅极线121和存储电极线131具有多层结构，其包括具有不同物理特性的两层膜：下层膜和上层膜。上层膜优选由低电阻金属构成，所述低电阻金属包括含铝金属(如铝和铝合金)、含银金属(如银和银合金)、或含铜金属(如铜和铜合金)以减小栅极线121和存储电极线131中的信号延迟或电压降。另一方面，下层膜优选由诸如铬、钼、钼合金、钽或钛的材料构成，这些具有良好物理、化学性质并与其他材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)具有良好的电性接触特性。下层膜材料和上层膜材料较好的示例性组合是Cr和Al-Nd合金。图4和5中，栅电极124的下层膜和上层膜分别由附图标记124p和124q表示，端部129的下层膜和上层膜分别由附图标记129p和252表示，存储电极135的下层膜和上层膜分别由附图标记135p和135q表示。栅极线121的端部129的上层膜252被至少部分地去除，以暴露下层膜129p。
栅极线121和存储电极线131可具有单层结构或可包括三层或更多层。
另外，栅极线121和存储电极线131的侧面相对于衬底110的表面倾斜，其倾斜角的范围为约30-80度。
优选地由氮化硅(SiNx)构成的该栅绝缘层140形成于栅极线121和存储电极线131上。
多个优选地由氢化非晶硅(简写为“a-Si”)或多晶硅构成的半导体条151形成于栅绝缘层140上。各个半导体条151基本在纵向方向上延伸，同时其周期性地弯曲。各个半导体条151具有多个向栅电极124分支的突出部154。
多个优选地由硅化物或用n型杂质重掺杂的n+氢化a-Si构成的欧姆接触条和岛状物161和165形成于半导体条151上。各个欧姆接触条161具有多个突出部163，突出部163和欧姆接触岛状物165成对地设置在半导体条151的突出部154上。
半导体条151和欧姆接触(ohmic contacts)161和165的侧面相对于衬底110的表面倾斜，其倾斜角优选在约30-80度之间的范围内。
相互分离的多条数据线171和多个漏电极175形成于欧姆接触161和165及栅绝缘层140上。
用于传输数据电压的数据线171基本在纵向方向上延伸，并与栅极线121和存储电极线131相交。各数据线171具有一端部179，该端部具有用于与另一层或外部器件相接触的大的面积，并且数据线171包括多对倾斜部分和多个纵向部分从而周期性地弯曲。一对倾斜部分彼此连接以形成V形，并且该对倾斜部分的相对端部与相应的纵向部分连接。数据线171的倾斜部分与栅极线121成大约45度的角，纵向部分穿过栅电极124。一对倾斜部分的长度是纵向部分长度的大约1-9倍，也就是说，其占该对倾斜部分和纵向部分总长度的约50％-90％。一对倾斜部分可以用三个或更多倾斜部分来代替，从而相邻两个纵向部分之间的部分数据线171被弯曲两次或更多次。
各个漏电极175包括叠盖存储电极135的矩形或菱形扩展部分。漏电极175的扩展部分的边基本上平行于存储电极135的边。数据线171的各个纵向部分包括多个突出部，从而包括突出部的纵向部分形成源电极173，所述漏电极部分地包围相对该扩展部分设置的漏电极175的端部。各组栅电极124、源电极173和漏电极175以及半导体条151的突出部154形成一TFT，所述TFT具有形成于半导体突出部154中的沟道，所述半导体突出部154被置于源电极173和漏电极175之间。
数据线171和漏电极175也包括优选地由钼、钼合金、铬、钽或钛构成的下层膜171p和175p及设置在其上并优选的由含铝金属、含银金属或含铜金属构成的上层膜171q和175q。图4和5中，源电极173的下层膜和上层膜分别用附图标记173p和173q表示，数据线171的端部179的下层膜和上层膜分别用附图标记179p和179q表示。数据线171的端部179和漏电极175的上层膜179q、175q至少被部分地去除，以暴露下层膜179p和175p。
如同栅极线121和存储电极线131一样，数据线171和漏电极175具有倾斜的侧面，其倾斜角在大约30-80度的范围内。
欧姆接触161和165仅处于下面的半导体条151与其上的上面的数据线171和上面的漏电极175之间，并减小其间的接触电阻。
钝化层180形成于数据线171和漏电极175以及数据线171和漏电极175没有覆盖的半导体条151的暴露部分上。钝化层180优选由具有良好平面特性的感光有机材料、通过等离子体增强化学气相沉积(PEVCD)形成的低介电绝缘材料(例如a-Si:C:O和a-Si:O:F)或无机材料(如氮化硅和氧化硅)构成。为了阻止半导体条151的沟道部分直接与有机材料接触，钝化层180可以具有双层结构，包括下层无机膜和上层有机膜。
钝化层180具有分别暴露数据线171的端部179和漏电极175的多个接触孔182和185。钝化层180和栅绝缘层140具有多个暴露栅极线121的端部129的接触孔181。分别通过接触孔181、182和185暴露下层膜129p、179p和175p的上述被暴露部分。接触孔181、182和185可以具有各种形状，如多边形或圆形。各个接触孔181或182的面积优选为等于或大于0.5mm×15μm，且不大于2mm×60μm。接触孔181、182和185的侧壁按约30-85度的角度倾斜或具有阶梯式轮廓。
优选由透明导电材料(例如ITO或IZO)构成的多个像素电极190、多个接触辅助物81和82以及多个屏蔽电极88形成于钝化层180上。对于反射型LCD来说，像素电极190可以由不透明的反射材料(如银或铝)构成。
各个像素电极190基本上设置于由数据线171和栅极线121所包围的区域内，因而其也形成了V形。像素电极190覆盖了包括存储电极135的存储电极线131和漏电极175的扩展部分，并具有基本上与存储电极135的边平行的斜切边，所述存储电极135的边靠近所述斜切边。
像素电极190通过接触孔185与漏电极175物理且电性连接，以使像素电极190从漏电极175接收数据电压。被供应数据电压的像素电极190与公共电极270结合产生电场，所述电场使置于其间的液晶分子310再定向。
像素电极190和公共电极270形成所谓的“液晶电容器”的电容器，其在关闭TFT后存储所施加的电压。提供平行连接于液晶电容器的所谓“存储电容器”的附加电容器，以提高电压存储能力。通过用存储电极线131叠盖像素电极190来实现存储电容器。通过下述方法来提高存储电容器的电容，即存储电容：在存储电极线131处提供突出部(即存储电极)135；拉伸与像素电极190连接的漏电极175；以及在叠盖存储电极线131的存储电极135的漏电极175处提供扩展部分，以减小终端之间的距离和提高重叠面积。
像素电极190叠盖数据线171和栅极线121，以提高开口率。
接触辅助物81和82分别通过接触孔181和182与栅极线121的被暴露端部129及数据线171的被暴露端部179连接。接触辅助物81和82保护被暴露部分129和179，并实现被暴露部分129和179与外部器件的粘接。接触辅助物81和82通过各向异性导电膜(ACF)(未示出)等与外部器件连接。
如果接触辅助物81被集成到TFT阵列面板上，则接触辅助物81可用于连接栅极线121和栅极驱动电路的金属层。类似地，如果接触辅助物82被集成到TFT阵列面板上，则接触辅助物82可用于连接数据线171和数据驱动电路金属层。
屏蔽电极88沿数据线171延伸并充分覆盖数据线171和TFT。然而，屏蔽电极88可比数据线171窄。屏蔽电极88被供应公共电压并且其可通过穿透栅绝缘层140和钝化层180的接触孔(未示出)连接于存储电极线131，或连接于将公共电压从TFT阵列面板100传输到公共电极面板200之处的短点(short points)(未示出)。优选地，最小化屏蔽电极88与像素电极190之间的距离，以最小化开口率的降低。
被供应公共电压的屏蔽电极88可以阻断在像素电极190与数据线171之间和公共电极270与数据线171之间产生的电场，从而减小像素电极190的电压失真和由数据线171传输的数据电压的信号延迟。
此外，由于需要分隔像素电极190与屏蔽电极88以防止它们之间的短路，所以像素电极190变得离数据线171较远，从而减小了它们之间的寄生电容。而且，由于LC层3的介电常数大于钝化层180，所以与数据线171和公共电极270之间没有屏蔽电极88的情况相比，减小了数据线171和屏蔽电极88之间的寄生电容。模拟实验显示，像素电极190和数据线171之间具有屏蔽电极88时的寄生电容小于没有屏蔽电极88时的寄生电容的约十分之一，数据线171和屏蔽电极88之间的寄生电容是在数据线171和公共电极270之间没有屏蔽电极88时的寄生电容的约70-80％。
另外，像素电极190和屏蔽电极88之间的距离可被均匀地保持，因为它们是由相同的层构成的，从而使得其间的寄生电容是均匀的。尽管像素电极190和数据线171之间的寄生电容在分离曝光步骤中而分成的曝光区域之间仍可能变化，但是因为相对地减小了像素电极190和数据线171间的寄生电容，所以总寄生电容可几乎均匀。因此可以减小缝合缺陷。
最后，同向性取向层11形成于像素电极190、接触辅助物81和82以及钝化层180上。
接下来参照图2、4和5描述公共电极面板200。
被称为黑色矩阵220的光阻挡元件形成于绝缘衬底210(例如透明玻璃)上，并且其包括多个面对数据线171的不透明部分的倾斜部分221和多个面对TFTs和数据线171的纵向部分的直角三角形部分222，以使光阻挡元件220阻止像素电极190之间的光泄漏，并确定了面对像素电极190的开口区域。光阻挡元件220的各个三角形部分具有平行于像素电极190的斜切边的斜边。
在衬底210和光阻挡元件220上形成多个滤色器230，并且所述滤色器基本上置于由光阻挡元件220确定的开口区域中。邻近两条数据线171设置的并在纵向方向上排列的滤色器230可以彼此连接，以形成长条。各个滤色器230可以表现一种三原色，如红、绿和蓝色。
优选由有机材料构成的保护膜250形成于滤色器230和光阻挡元件220上。保护膜250保护滤色器230并具有平坦顶面。
优选由透明导电材料(例如ITO和IZO)构成的公共电极270形成于保护膜250上。公共电极270被供应公共电压并且其具有多个V形切口271。各切口271包括一对彼此连接的倾斜部分，连接一个倾斜部分的横向部分，以及连接另一倾斜部分的纵向部分。切口271的倾斜部分基本上平行于数据线171的倾斜部分延伸并且面对像素电极190，从而它们可以将像素电极190等分成左右两半。切口271的横向和纵向部分分别与像素电极190的横向和纵向边缘对齐，并且它们与切口271的倾斜部分成钝角。提供切口271，以控制LC层3中的LC分子310的倾斜方向，并且所述切口优选具有在约9-12微米之间范围内的宽度。切口271可用形成于公共电极270上或下的突出部代替；优选由有机材料构成，优选具有约5-10微米范围内的宽度。
在公共电极270上涂敷同向性取向层21。
一对偏振片12和22配置于面板100和200的外表面上，从而它们的透射轴交叉，且一个透射轴(例如配置在TFT阵列面板100上的偏振片12的透射轴)平行于栅极线121。对于反射型LCD来说，可以省略偏振片12。
LCD进一步包括设置于面板100和200与偏振片12和22之间的延迟膜13和23。延迟膜13和23具有双折射，并且以相反的方式补偿LC层3的延迟。延迟膜13和23可以包括单轴或双轴光学膜，特别地它们可以包括负单轴光学膜。
LCD可以进一步包括背光单元，用于给偏振片12和22、面板100和200及IC层3提供光。
取向层11和21可以是同向性取向层。
LC层3具有负介电各向异性，并且LC层3中的LC分子310对准为在没有电场时，它们的长轴垂直于面板的表面。因此，入射光不能通过交叉的偏振系统12和22。
当将公共电压施加给公共电极270并将数据电压施加给像素电极190时，产生了基本上垂直于面板表面的第一电场。LC分子310响应该电场而改变它们的定向，从而它们的长轴垂直于所述电场方向。同时，公共电极270的切口271和像素电极190的边扭曲第一电场，使其具有决定LC分子310倾斜方向的一水平分量。第一电场的水平分量垂直于切口271的边和像素电极190的边。在切口的相对边处的第一电场的水平分量是反平行的。
因此，在位于像素电极190上的LC层3的像素区域中形成具有不同倾斜方向的四个子区域，其由像素电极190的边缘、等分像素电极190的切口271和穿过切口271的倾斜部分会合点的假想横向中线所隔开。各子区域具有分别由切口271和像素电极190的倾斜边确定的两主边，其优选分隔约10微米到30微米。如果像素区域的平面面积小于约100×300μm2，则一个像素区域中子区域的数量优选为四个，否则，则优选为四个或八个。子区域的数量可以通过改变公共电极270的切口271的数量，在公共电极270中形成切口271，或通过改变像素电极190的边的弯曲点的数量来改变。基于倾斜方向，子区域被分成多畴，优选为4畴。
同时，由于像素电极190之间的电压差而产生的第二电场的方向垂直于切口271的边。因此，第二电场的电场方向与第一电场的水平分量的方向一致。因此，像素电极190间的第二电场提高了LC分子310倾斜方向的确定。
由于LCD完成反向，例如点反向、列反向等，所以相邻像素电极被供应相对于公共电压具有相反极性的数据电压，因而几乎总产生相邻像素电极190间的第二电场，从而增强畴的稳定性。
同时，因为公共电极270和屏蔽电极88被供应相同的电压，即公共电压，所以公共电极270和屏蔽电极88之间电场的大小几乎为零。因此，置于公共电极270和屏蔽电极88之间的LC分子310保持它们最初的垂直取向，从而入射到这些区域上的光被阻挡而非透过。
因为所有畴的倾斜方向与平行于或垂直于面板100和200的边的栅极线121成约45度的角，且所述倾斜方向与偏振片12和22的透射轴的45度相交给定了最大的透射率，所以可以粘附偏振片12和22，以使偏振片12和22的透射轴平行于或垂直于面板100和200的边，其减少了制造成本。
由于弯曲所引起的数据线171的电阻增加可以通过加宽数据线171来补偿，因为由于数据线171宽度的增加引起的电场扭曲和寄生电容的增加可以通过将像素电极190的尺寸最大化和通过采用厚的有机钝化层来补偿。
现在将详细描述根据本发明一实施例的图1-5中所示的TFT阵列面板的制造方法。
优选由铬、钼或钼合金构成的下层导电膜和优选由含铝金属或含银金属构成的上层导电膜依次溅射于绝缘衬底110上，并且它们被依次湿或干蚀刻，以形成多条栅极线121，各条栅极线121包括多个栅电极124和端部129，和包括多个存储电极135的多条存储电极线131。
在依次沉积约1500-5000厚的栅绝缘层140、约500-2000厚的内a-Si层和约300-600厚的外a-Si层之后，光刻所述外a-Si层和内a-Si层，以在栅绝缘层140上形成包括多个突出部154的多个外半导体条和多个内半导体条151。
随后，顺序溅射并图案化包括下层导电膜和上层导电膜并具有1500-3000厚度的两层导电膜，以形成每条都包括多个源电极173和端部179的多条数据线171和多个漏电极175。下层导电膜优选由铬、钼或钼合金构成，上层导电膜优选由含铝金属或含银金属构成。
之后，去除没有被数据线171和漏电极175覆盖的外半导体条部分，以完成包括多个突出部163的多个欧姆接触条161和多个欧姆接触岛状物165，并暴露部分内半导体条151。为了使半导体条151的暴露表面稳定，接下来优选执行氧等离子体处理。
由正光敏有机绝缘体构成的钝化层180被涂敷并通过具有透射区域(未示出)、围绕透射区域设置的裂缝区域(未示出)和光阻挡区域的光掩模(未示出)被曝光。因此，面向透射区域的钝化层180部分吸收所有光能，而面向裂缝区域的钝化层180部分吸收部分光能。然后将钝化层180显影，以形成多个接触孔182和185，所述接触孔分别暴露部分数据线171的端部179和部分漏电极175，并形成多个接触孔181的上层部分，所述接触孔181暴露置于栅极线121的端部129上的栅绝缘层140的部分。因为面向透射区域的钝化层180的部分被去除其全部厚度，而面向裂缝区域的部分保留有减小的厚度，所以接触孔181、182和185的侧壁具有台阶式轮廓。
钝化层180可以由负光敏材料构成，在该情形中，与正光敏材料相比，光阻挡区域和透射区域被调换。
在去除栅绝缘层140的暴露部分以暴露栅极线121的端部129的下面部分之后，去除漏电极175、数据线171的端部179和栅极线121的端部129的上层导电膜175q、179q和129q的暴露部分以暴露漏电极175、数据线171的端部179和栅极线121的端部129的下层导电膜175p、179p和129p下面部分。
最后，通过溅射和光刻如图1、4和5中所示厚约400-500的IZO或ITO层，在钝化层180上和漏电极175、栅极线121的端部129和数据线171的端部179的下层导电膜175p、179p和129p的暴露部分上形成多个像素电极190，多个屏蔽电极88和多个接触辅助物81和82。
将参照图6-8详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图6是根据本发明另一实施例的LCD的布局图，图7是图6中所示的LCD沿线VII-VII′剖开的剖视图，图8是图6中所示的LCD沿线VIII-VIII’和线VIII′-VIII″剖开的剖视图。
参照图6-8，根据该实施例的LCD也包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、插入其间的LC层3、粘附到面板100和200外表面的一对延迟膜13和23以及粘附到延迟膜13和23外表面的一对偏振片11和21。
根据该实施例的面板100和200的层结构与图1-5中所示的几乎相同。
对于TFT阵列面板100，在衬底110上形成包括多个栅电极124的多条栅极线121和包括多个存储电极135的多条存储电极线131，并且在其上依次形成栅绝缘层140、包括多个突出部154的多个半导体条151和包括多个突出部163的多个欧姆接触条161及多个欧姆接触岛状物165。在欧姆接触161和165上形成包括多个源电极173的多条数据线171和多个漏电极175，并在其上形成钝化层180。在钝化层180和栅绝缘层140处设置多个接触孔181、182和185。在钝化层180上形成多个像素电极190、多个屏蔽电极88和多个接触辅助物81和82，并在其上涂敷取向层11。
对于公共电极面板200，在绝缘衬底210上形成光阻挡元件220、多个滤色器230、保护膜250、公共电极270和取向层21。
与图1-5所示的LCD不同，半导体条151具有与数据线171和漏电极175以及下面的欧姆接触161和165几乎相同的平面形状。然而半导体条151的突出部154包括一些暴露部分，其没有被数据线171和漏电极175覆盖，例如位于源电极173和漏电极175之间的部分。
根据一实施例的TFT阵列面板的制造方法使用一个光刻工艺同时形成数据线171、漏电极175、半导体151及欧姆接触161和165。
用于光刻工艺的光致抗蚀剂图案具有由位置决定的厚度，特别地，其具有厚度减小的第一和第二部分。第一部分位于将被数据线171和漏电极175占用的导线区域上，第二部分位于TFT的沟道区域上。
通过几种技术来获得所述光致抗蚀剂的由位置决定的厚度，例如，通过在曝光掩模上提供半透明区域、透明区域以及光阻挡不透明区域。半透明区域可以具有裂缝图案、格子图案、具有中间透射率或中间厚度的薄膜。当使用裂缝图案时，优选裂缝的宽度或裂缝之间的距离小于用于光刻的曝光器的分辨率。另一示例是使用可回流(reflowable)光致抗蚀剂。具体而言，一旦通过使用具有透明区域和不透明区域的常规曝光掩模形成由可回流材料构成的光致抗蚀剂图案，则其必需经过回流工艺，以流到没有光致抗蚀剂的区域上，由此形成薄的部分。
结果，通过省略光刻步骤而简化制造方法。
图1-5所示的LCD的许多上述特征可适用于图6-8所示的LCD。
将参照图9和10详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图9是根据本发明另一实施例的LCD的布局图，图10是图9中所示的LCD沿线X-X′剖开的剖视图。
参照图9和10，根据该实施例的LCD也包括TFT阵列面板100、公共电极面板200和插入其间的LC层3。
根据该实施例的面板100和200的层结构与图1-5中所示的几乎相同。
对于TFT阵列面板100，在衬底110上形成包括多个栅电极124的多条栅极线121和包括多个存储电极135的多条存储电极线131，并顺序在其上形成栅绝缘层140、包括多个突出部154的多个半导体条151和包括多个突出部163的多个欧姆接触条161以及多个欧姆接触岛状物165。在欧姆接触161和165上形成包括多个源电极173的多条数据线171和多个漏电极175，并在其上形成钝化层180。在钝化层180和栅绝缘层140处设置多个接触孔181、182和185。在钝化层180上形成多个像素电极190、多个屏蔽电极88和多个接触辅助物81和82，并在其上涂敷取向层11。
对于公共电极面板200，在绝缘衬底210上形成光阻挡元件220、保护膜250、公共电极270和取向层21。
与图1-5所示的LCD不同，各个屏蔽电极88都包括一对屏蔽条88a和88b，所述屏蔽条叠盖数据线171的各边。
另外，各像素电极190具有切口191。各切口191包括一对平行于数据线171延伸的倾斜部分，并将像素电极190等分成左右分割部分。与像素电极190的切口191相应，公共电极270具有多对切口271a和271b，所述切口271a和271b平行于切口191并将象素电极190的分割部分等分成左右部分。
尽管附图示出在相邻的数据线171之间插入形成像素电极190的一对分割部分，但所述分割部分可以被数据线171分隔。
此外，存储电极135、漏电极175的扩展部分和暴露部分漏电极175的接触孔185具有平行四边形的形状。
而且，在钝化层180上提供多个滤色器230，而在公共电极面板200上没有滤色器。也可以省略保护膜250。各个滤色器230代表原色之一，如红，绿和蓝，并可以基本上置于相邻的两数据线171之间。相邻两数据线171之间的且在纵向方向上排列的滤色器230可以彼此连接，以形成周期性弯曲的条。滤色器230在暴露漏电极175的接触孔185上具有多个开口。在设置栅极线121和数据线171的扩展端部129和179的外围区域上没有设置滤色器230。可以省略在数据线171上彼此叠盖以阻挡像素电极190与像素电极190周围的光阻挡元件220部分之间光泄漏的滤色器230。可用屏蔽电极88覆盖滤色器230的边。滤色器230的叠盖部分可比其它部分薄，并可通过使用具有用于形成滤色器230的裂缝区域或半透明区域的光掩模并将裂缝区域或半透明区域与叠盖部分对准来获得滤色器230的厚度变化。然而，相邻滤色器230可以彼此分离或其边可以彼此精确地匹配。
栅极线121、存储电极线131、数据线171和漏电极175中每一个均包括单膜，所述单膜由含铝金属、含银金属、含铜金属、含钼金属、铬、钛或钽构成。特别地，数据线171和漏电极175可以由诸如铬、钼、钽和钛或其合金的难熔金属构成。
图1-5所示的LCD的许多上述特征可适用于图9和10所示的LCD。
将参照图11-14详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图11是根据本发明另一实施例的LCD的TFT阵列面板的布局图，图12是根据本发明另一实施例的LCD的公共电极面板的布局图，图13是包括图11所示的TFT阵列面板和图12所示的公共电极面板的LCD的布局图，图14是图13所示的LCD沿线XIV-XIV′剖开的剖视图。
根据该实施例的LCD包括TFT阵列面板100、公共电极面板200以及插入面板100与200之间并包含多个基本垂直于面板100和200表面排列的LC分子310的LC层3。
现在参照图11、13和14详细描述TFT阵列面板100。
在绝缘衬底110(例如透明玻璃)上形成多个栅极线121和多个存储电极线131。
栅极线121基本上在横向方向上延伸，并彼此分离，且传输栅极信号。各栅极线121包括形成多个栅电极124的多个突出部。
各存储电极线131基本上在横向方向上延伸并包括多组形成第一和第二存储电极133a和133b的两纵向分支及形成连接在第一存储电极133a和第二存储电极133b之间的第三存储电极133c的一横向分支。各个第一存储电极133a具有一自由端部和与存储电极线131连接的固定端部，且所述固定端部具有一突出部。各个第三存储电极133c在两相邻栅极线121之间形成中线。为存储电极线131供应预定电压，如施加到LCD的公共电极面板200的公共电极270上的公共电压。各个存储电极线131包括在横向方向上延伸的一对干部(stems)。
栅极线121和存储电极线131优选由含铝金属、含银金属、含铜金属、含钼金属、铬、钛或钽构成。
另外，栅极线121和存储电极线131的侧面相对于衬底的表面倾斜，其倾斜角在约20-80度的范围内。
在栅极线121和存储电极线131上形成优选由氮化硅(SiNx)构成的栅绝缘层140。
在栅绝缘层140上形成多个优选由氢化非晶硅(简写为“a-Si”)或多晶硅构成的半导体条151。各个半导体条151基本上在纵向方向上延伸，并具有多个向栅电极124分支的突出部154。
在半导体条151上形成多个优选由硅化物或用n型杂质(如磷)重掺杂的n+氢化a-Si构成的欧姆接触条和岛状物161和165。各个欧姆接触条161具有多个突出部163，突出部163和欧姆接触岛状物165成对地设置在半导体条151的突出部154上。
半导体条151和欧姆接触161和165的侧面相对于衬底的表面倾斜，其倾斜角优选在约30-80度之间的范围内。
在欧姆接触161和165及栅绝缘层140上形成多个数据线171、与数据线171分离的多个漏电极175和多个单独的金属片177。
用于传输数据电压的数据线171基本上在纵向方向上延伸，并与栅极线121和存储电极线131相交。各个数据线171设置在存储电极线131的相邻分支组133a-133c中的第一和第二存储电极133a和133b之间，并且包括一端部179，该端部具有用于与另一层或外部器件相接触的大的面积。各个数据线171的多个向漏电极175突出的分支形成多个源电极173。各个漏电极175包括一端部，该端部具有用于与另一层相接触的大的面积，各个源电极173被弯曲以部分地包围漏电极175的另一端部。栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体条151的突出部154一起形成一TFT，所述TFT具有形成在设置于源电极173和漏电极175之间的半导体突出部154中的沟道。
金属片177设置在接近存储电极133a端部的栅极线121上。
数据线171、漏电极175和金属片177优选由诸如铬、含钼金属、钽和钛的难熔金属构成，它们也可以具有多层结构，所述多层结构包括优选由钼、钼合金或铬构成的下层膜(未示出)和设置在其上并优选由含铝金属构成的上层膜。
与栅极线121和存储电极线131一样，数据线171和漏电极175具有锥形的侧面，其倾斜角在约30-80度的范围内。
欧姆接触161和165仅仅处于下面的半导体条151与其上的上面的数据线171和上面的漏电极175之间并减小其间的接触电阻。半导体条151包括多个暴露部分，所述暴露部分未被数据线171和漏电极175覆盖，如位于源电极173与漏电极175之间的部分。
在数据线171、漏电极175和半导体条151的暴露部分上形成钝化层180。钝化层180优选由具有良好平面特性的光敏有机材料、通过等离子体增强化学气相沉积(PEVCD)形成的介电常数小于4.0的低介电绝缘材料(例如a-Si:C:O和a-Si:O:F)或无机材料(例如氮化硅)构成。
钝化层180具有分别暴露数据线171的端部179和漏电极175的端部的多个接触孔182和185。钝化层180和栅绝缘层140具有多个分别暴露接近第一存储电极133a的固定端部的存储电极线131的部分和第一存储电极133a的自由端部的突出部的接触孔183a和183b。接触孔182-185具有多边形或圆形的形状，且接触孔182-185的侧壁是锥形的。各个暴露端部179的接触孔182优选具有从约0.5mm×15μm到约2mm×60μm范围内的面积。
在钝化层180上形成优选由例如ITO或IZO构成的多个像素电极190、多个屏蔽电极88、多个接触辅助物82以及多个跨线(overpass)83。
像素电极190通过接触孔185与漏电极175物理且电性连接，以使像素电极190从漏电极175接收数据电压。像素电极190叠盖包括存储电极133a-133c的存储电极线131以形成存储电容器。
各个像素电极190在其左拐角处被斜切，并且像素电极190的斜切边与栅极线121成约45度的角。
各个像素电极190具有中心切口192、下部切口193a和上部切口193b，各切口将像素电极190分割成多个分割部分。切口192、193a和193b相对于第三存储电极133c基本上具有反对称性。
下部和上部切口193a和193b大致从像素电极190的右边倾斜延伸到大致像素电极190的左边，并且分别设置在像素电极190的上下两半中，所述上下两半被第三存储电极133c分隔。下部切口和上部切口193a和193b与栅极线121成约45度的角，且它们彼此垂直地延伸。
中心切口192沿第三存储电极133c延伸，并具有从像素电极190右边的入口，所述入口具有一对分别基本上平行于下部切口193a和上部切口193b的倾斜边。
因此，像素电极190的下半部被下部切口193a分割成两下部分割部分，像素电极190的上半部被上部切口193b分割成两个上部分割部分。分割部分的数量或切口的数量依据设计因素，如像素尺寸、象素电极横向边与纵向边的比率、液晶层3的类型和性质等而变化。
屏蔽电极88沿数据线171延伸并完全覆盖数据线171和TFT。屏蔽电极88被供应公共电压，并且可通过穿透栅绝缘层140和钝化层180的接触孔(未示出)连接到存储电极线131，或连接到将公共电压从TFT阵列面板100传输到公共电极面板200之处的短点(未示出)。优选最小化屏蔽电极88与像素电极190之间的距离，以最小化开口率的减小量。
接触辅助物82通过接触孔182连接到数据线171的端部179。接触辅助物82保护端部179，并实现端部179与外部器件间的粘接。
跨线83跨过栅极线121，并分别通过相对于栅极线121彼此相对的接触孔183a和183b连接到存储电极线131的暴露部分和第一存储电极133a的固定部分的暴露突出部。跨线83叠盖金属片177，并被电性连接到金属片177。包括存储电极133a-133c的存储电极线131连同跨线83和金属片177一起用于修复栅极线121、数据线171或TFT内的缺陷。用于修复栅极线121的栅极线121与存储电极线131之间的电性连接可以通过用激光束照射栅极线121和跨线83的交叉点以将栅极线121与跨线83电性连接来获得。在该情形中，金属片177增强了栅极线121与跨线83之间的电性连接。
接下来参照图12-14描述公共电极面板200。
在绝缘衬底210(例如透明玻璃)上形成光阻挡元件220。光阻挡元件220可包括面向像素电极190的多个开口225并且具有与像素电极190基本相同的形状。另外，光阻挡元件220可以包括对应于数据线171的线性部分和对应于TFTs的其它部分。
多个滤色器230形成于衬底210上并基本上置于由光阻挡元件220包围的区域内。滤色器230基本上沿像素电极190纵向方向延伸。滤色器230可以表现原色之一，如红，绿和蓝色。
在滤色器230上形成保护膜250。
在保护膜250上形成优选由透明导电材料(例如ITO和IZO)构成的公共电极270。
公共电极270具有多组切口272、273a和273b。
一组切口272、273a和273b面向像素电极190，并包括中心切口272、下部切口273a和上部切口273b。各个切口272、273a和273b均设置在像素电极190的相邻切口192、193a和193b之间或像素电极190的切口193a或193b与斜切边之间。另外，各个切口272、273a和273b至少具有一平行于像素电极190的下部切口193a或上部切口193b延伸的倾斜部分。切口272、273a和273b相对于第三存储电极133c基本上具有反对称性。
各个下部和上部切口273a和273b包括：大致从像素电极190的左边到大致像素电极190的下或上边延伸的倾斜部；和沿像素电极190的边从倾斜部分的各端部延伸，与像素电极190的边重叠并与倾斜部分成钝角的横向及纵向部分。
中心切口272包括：沿第三存储电极133c大致从像素电极190的左边延伸的中心横向部分；从所述中心横向部分的一端部到大致像素电极的右边延伸并与中心横向部分成钝角的一对倾斜部分；以及沿像素电极190的右边从各倾斜部分的端部延伸，叠盖像素电极190的右边并与各倾斜部分成钝角的一对末端纵向部分。
切口272、273a和273b的数量可以依据设计因素而变化，光阻挡元件220也可以叠盖切口272、273a和273b，以阻挡通过切口272、273a和273b的光泄漏。
在面板100和200的内表面上涂敷同向性取向层11和21，并在面板100和200的外表面上提供偏振片12和22，以使它们的偏振轴交叉，并且一透射轴可平行于栅极线121。当LCD是反射型LCD时可以省略一偏振片。
LCD可以进一步包括至少一用于补偿LC层3的延迟的延迟膜。
LC层3内的LC分子310排列为其长轴垂直于面板100和200的表面。液晶层3具有负介电各向异性。
切口192、193a、193b、272、273a和273b控制LC层3中的LC分子的倾斜方向。也就是说，在由相邻切口192、193a、193b、272、273a和273b或由切口273a或273b和像素电极190的斜切边确定的称作畴的各个区域中的液晶分子在垂直于切口192、193a、193b、272、273a和273b的延伸方向的方向上倾斜。显而易见，所述畴具有彼此基本上平行延伸并与栅极线121成约45度角的两长边。
切口192、193a、193b、272、273a和273b的宽度优选在约9微米到约12微米之间的范围内。
至少一个切口192、193a、193b、272、273a和273b可以用突出部(未示出)或凹部(未示出)代替。所述突出部优选由有机或无机材料构成，并设置在场生成电极190或270之上或之下，且具有约5微米到约10微米的宽度。
切口192、193a或193b的边和与所述切口192、193a或193b的所述边相邻的切口272、273a或273b的边之间的距离，以及像素电极190的斜切边和与所述切口192、193a或193b的所述边相邻的切口272、273a或273b的边之间的距离优选在约12微米到约20微米之间的范围内，更优选在约17微米至约19微米之间。尽管降低了开口率，但是该范围增加了液晶的响应时间以获得期望的透过率。
可以改变切口192、193a、193b、272、273a和273b的形状和排列。
将参照图15-22详细描述依照本发明另一实施例的LCD。
图15是根据本发明实施例的LCD的示意图，其示出信号线之间的电性连接。图16是图15所示的LCD的TFT阵列面板的示例性布局图，图17A和17B是图15所示的LCD的公共电极面板的示例性布局图，图18A是包括图16所示的TFT阵列面板和图17A所示的公共电极面板的LCD的布局图，图18B是包括图16所示的TFT阵列面板和图17B所示的公共电极面板的LCD的布局图，图19A是图18A所示的LCD沿线XIXA-XIXA′剖开的剖视图，图19B是图18B所示的LCD沿线XIXB-XIXB′剖开的剖视图。图20是图15所示的LCD的TFT阵列面板的一部分的示例性布局图，图21是图20中所示的LCD沿线XXI-XXI′剖开的剖视图，图22是图20所示的LCD沿线XXII-XXII′剖开的剖视图。
参照图15-22，根据该实施例的LCD包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、插入面板100和200之间的LC层3、粘附在面板100和200外表面上的一对延迟膜13和23、粘附在延迟膜13和23外表面上的一对偏振片12和22、设置在面板100和200之间用于结合面板100和200并用于限制LC层3的密封剂310以及设置在面板100和200之间用于从TFT阵列面板100向公共电极面板200传输公共电压的多个公共电压传输元件330。所述公共电压传输元件330可包括由银胶构成的或由镀有金属(例如金)的有机弹性材料构成的导电球。
参照图15，公共电极面板200小于TFT阵列面板100，从而TFT面板100的左部和上部区域被暴露。密封剂310沿公共电极面板200的边延伸，由密封剂310包围的区域几乎被显示区域D占据，而除了显示区域D的其它部分称作外围区域。
根据该实施例的面板100和200的层结构几乎与图11-14中所示的相同。
对于TFT阵列面板100，在衬底110上形成包括多个栅电极124和端部129的多条栅极线121及多条存储电极线131，并在其上依次形成栅绝缘层140、包括多个突出部154的多个半导体条151和包括突出部163的多个欧姆接触条161及多个欧姆接触岛状物165。在欧姆接触161和165上形成包括源电极173和端部179的多条数据线171及多个漏电极175，并在其上形成钝化层180。在钝化层180和栅绝缘层140处设置多个接触孔181、182和185。在钝化层180上形成多个像素电极190、多个屏蔽电极88和多个接触辅助物81和82，并在其上涂敷取向层11。
对于公共电极面板200，在绝缘衬底210上形成光阻挡元件220、多个滤色器230、保护膜250、公共电极270和取向层21。
参照图15，TFT阵列面板100进一步包括用于传输各种信号的多条信号线和栅极线121、数据线171、存储电极线131、屏蔽电极88。所述多条信号线包括多条用于向公共电极270传输电压的公共电极电压供应线122，用于向存储电极线131传输电压的存储电极电压供应线172a，和多条用于向屏蔽电极88传输电压的屏蔽电极电压供应线172b。电压供应线122、172a和172b彼此电性连接，并包括连接其它层或外部器件以接收电压的输入终端128、178a和178b。栅极线121的端部129等在TFT阵列面板100的左边附近连续排列，而数据线171的端部179、电压供应线122、172a和172b的输入终端128、178a和178b等在TFT阵列面板100的左上边附近连续排列。
参照图16-19B，存储电极线131仅仅是线性的，并没有分支，且在横向方向上穿过像素电极190中心附近。
存储电极电压供应线172a包括与数据线171相同的层，其基本上在纵向方向上从输入终端178a延伸以在栅极线121的端部129和存储电极线131的端部附近横跨栅极线121。钝化层180具有多个沿存储电极电压供应线172a的长度排列并暴露部分存储电极电压供应线172a的多个接触孔186b和暴露存储电极电压供应线172a的输入终端178a的接触孔189a。另外，钝化层180和栅绝缘层140具有多个暴露存储电极线131的端部的接触孔186a。在钝化层180上形成通过接触孔189a与存储电极电压供应线172a的输入终端178a连接的接触辅助物89a和通过接触孔186a和186b与存储电极线131和存储电极电压供应线172a连接的多个连接元件86。
参照图20-22，公共电极电压供应线122包括与栅极线121相同的层，并且它们从其输入终端128延伸以到达在密封剂310附近设置的公共电压传输元件330但它们不接触密封剂310。相邻的两公共电极电压供应线122延伸到与它们几乎等距离的公共电压传输元件330之一，从而形成V形，但一个公共电压传输元件330可以仅连接到在纵向方向上径直延伸的公共电极电压供应线122之一。钝化层180和栅绝缘层140具有多个暴露公共电极电压供应线122的输入终端128的接触孔189c和多个暴露设置在公共电压传输元件330下的部分公共电极电压供应线122(下文中称作输出终端)的接触孔184。在钝化层180上形成多个通过接触孔189c与公共电极电压供应线122的输入终端128连接的接触辅助物89c和多个通过接触孔184与公共电极电压供应线122的输出终端连接的接触辅助物84。接触辅助物84与公共电压传输元件330接触。
在描述屏蔽电极电压供应线172b之前先描述屏蔽电极88及相关结构，TFT阵列面板100进一步包括屏蔽电极连接线87，其设置于密封剂310附近，基本上在横向方向上延伸，与屏蔽电极88连接，并且包括与屏蔽电极88相同的层。屏蔽电极88通过沿栅极线121延伸的连接元件彼此连接。屏蔽电极电压供应线172b包括与数据线171相同的层，并且它们从其输入终端178b开始，穿过密封剂310，并到达屏蔽电极连接线87。钝化层180具有多个暴露屏蔽电极电压供应线172b的输入终端178b的接触孔189b和多个暴露设置在屏蔽电极连接线87下的部分屏蔽电极电压供应线172b(下文中称作输出终端)的接触孔188。屏蔽电极电压供应线172b和屏蔽电极连接线87通过接触孔188彼此连接。在钝化层180上形成多个通过接触孔189b与屏蔽电极电压供应线172b的输入终端178b连接的接触辅助物89b。
公共电极电压供应线122和屏蔽电极电压供应线172b包括用于互连的突出部。钝化层180和栅绝缘层140具有多个暴露公共电极电压供应线122的突出部的接触孔187b，并且钝化层180具有多个暴露屏蔽电极电压供应线172b的突出部的接触孔187a。在钝化层180上形成多个通过接触孔187a和187b与公共电极电压供应线122和屏蔽电极电压供应线172b连接的连接元件80。存储电极电压供应线172a可以按类似方式与公共电极电压供应线122或屏蔽电极电压供应线172b连接。
电压供应线122、172a和172b可包括与任意栅极线121和数据线171相同的层。
特别地，当公共电极电压供应线122和屏蔽电极电压供应线172b设置在相同层上时，它们可以不需要连接元件80而彼此直接连接。另外，即使公共电极电压供应线122和屏蔽电极电压供应线172b在衬底110上彼此分离，它们仍可以通过外部器件，如导电膜或用于驱动面板100和200的半导体芯片而电性连接。而且，公共电极电压供应线122和屏蔽电极电压供应线172b通过相同的接触孔连接。存储电极电压供应线172a可以按类似方式与公共电极电压供应线122或屏蔽电极电压供应线172b连接。
存储电极电压供应线172a、公共电极电压供应线122和屏蔽电极电压供应线172b中的至少一个与其它的电性分离并被供应单独电压。
可以向公共电极电压供应线122供应不同大小的公共电压，以补偿在远离栅极线121的端部129的位置处栅极信号的信号延迟。在该情形中，可以向存储电极电压供应线172a和屏蔽电极电压供应线172b供应具有由位置决定大小的电压。
附加公共电压传输元件330可以设置在与数据线171的端部179相对的栅极线121的端部129附近。同时，附加公共电压传输元件330可以连接于延伸至该处的公共电极电压供应线122或存储电极电压供应线172a。可以按类似方式向屏蔽电极88供应电压。
源电极173和漏电极175相对于栅电极124彼此相对而置，漏电极175向上延伸并包括叠盖存储电极线131的扩展部。接触孔185设置在漏电极175的扩展部上。
TFT阵列面板100进一步包括设置在电压供应线172a和172b下的多个半导体条152a和152b及设置在其上的多个欧姆接触162a和162b。
半导体条151沿漏电极175延伸，半导体条151、152a和152b微宽于欧姆接触161、162a、162b和165以及其上设置的信号线171、172a和172b。然而，半导体条151、152a和152b的宽度可以等于或小于如同图11-14中所示的信号线171、172a和172b的宽度。
半导体可以仅设置在源电极173和漏电极之间，以具有岛状的形状。
栅极线121、存储电极线131和公共电极电压供应线121包括具有低电阻率的下层膜和具有良好接触特性(例如难熔金属)的上层膜。数据线171、漏电极175和电压供应线172a和172b包括优选包括钼下层膜、铝中间膜和钼上层膜的三层结构。然而，它们可以具有各种层结构。
钝化层180包括优选由无机材料构成的下层膜180p和优选由具有良好平面特性的有机材料构成的上层膜180q。上层膜180q可具有小于约3.0的介电常数，并且下层膜180p的厚度等于约300-600，而上层膜180q的厚度大于约0.7微米。
滤色器230可配置在TFT阵列面板100上而不在公共电极面板200上，在该情形中，滤色器230优选设置在下层膜180p和上层膜180q之间。另外，可以省略下层膜180p和上层膜180q中之一。
如上所述，在钝化层180和栅绝缘层140处提供多个接触孔181、182、184、185、186a、186b、187a、187b、188和189a-189c。接触孔181、182、184、185、186a、186b、187a、187b和189a-189c被大致分为两组。在TFT阵列面板100的边缘附近设置的接触孔181、182和189a-189c配置为从外部器件(例如形成于半导体芯片中的驱动电路)接收各种信号，而其余的接触孔184、185、186a、186b、187a、187b和188配置为电性连接信号线121、122、131、171、172a和172b及电极88、175和270。特别地，在与栅极线121相同层上设置的信号线121、122和131及在与数据线171相同层上设置的信号线171、172a和172b通过设置在像素电极190上的连接元件80和86彼此连接。附加连接元件(未示出)可配置为将栅极线121和数据线171连接于用于静电放电防护的短路棒(未示出)或连接于检测信号线(未示出)。
钝化层180的上层膜180q可由光敏有机膜构成，在该情形中接触孔181、182、184、185、186a、186b、187a、187b、188和189a-189c可通过参照图1-8描述的工艺形成。
为了提高设置在外围区域中的接触辅助物81、82和89a-89c的接触可靠性，设置在外围区域中的上层膜180q的部分可比显示区域D中的部分薄。出于此目的，将用于使上层膜180q构成图案的光掩模(未示出)设计成具有面向外围区域的裂缝区域或半透明区域。
同时，屏蔽电极88优选比栅极线121窄而比数据线171宽。特别地，屏蔽电极88的宽度优选为数据线171的约两倍，例如，当数据线171的宽度为约6微米时，屏蔽电极88的宽度为约13微米。然而，屏蔽电极88也可以比数据线171窄。
图17A、18A和19A中所示的LCD中的像素电极190的切口194、195、196a、196b、197a和197b的数量和公共电极270的切口274、275、276a、276b、277a、277b、278a和278b的数量大于图11-14中所示的LCD中的切口的数量。为了便于说明，图19A未示出所有的切口194、195、196a、196b、197a、197b、274、275、276a、276b、277a、277b、278a和278b，而是仅仅示出了公共电极270的一些切口，其用附图标记c表示。
图17B、18B和19B中所示的LCD具有多个突出部281-285，其在公共电极270上具有倾斜的表面，而不是在公共电极270处具有切口。突出部281-285具有与图17A、18A和19A中所示的切口274、275、276a、276b、277a、277b、278a和278b几乎相同的平面形状，它们彼此连接以形成多个均匀的弯曲条，而不是在像素电极190之间彼此分离。相反地，切口274、275、276a、276b、277a、277b、278a和278b可以彼此不连接，以防止公共电极270的电阻增大并获得公共电压的信号路径。为了便于说明，图19B未示出所有的切口194、195、196a、196b、197a和197b以及突出部281-285，而是仅仅示出了公共电极面板200上的一些突出部，其用附图标记280表示。
突出部281-285可以通过使用旋涂、狭缝涂布(slit coating)，喷墨注射(inkjet injection)或印刷在公共电极270的整个表面上均匀涂布光致抗蚀剂膜，并通过用正光掩模曝光和显影而形成。可选择地，突出部281-285可以通过丝网印刷、激光转印(laser transcription)等直接形成。
垂直于突出部281-285的倾斜表面而预倾斜LC分子310，从而施加电场时的倾斜方向是确定的。因此，相对于突出部281-285分成了多个畴。
图11-14所示的LCD的许多上述特征可适用于图15-22所示的LCD。
将参照图23-26详细描述根据本发明另外一实施例的LCD。
图23是根据本发明另一实施例的LCD的TFT阵列面板的布局图，图24是根据发明另一实施例的LCD的公共电极面板的布局图，图25是包括图23中所示的TFT阵列面板和图24中所示的公共电极面板的LCD的布局图，图26是图25中所示的LCD沿线XXVI-XXVI′剖开的剖视图。
参照图23-26，根据该实施例的LCD包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、插入面板100和200之间的LC层3以及粘附到面板100和200外表面的一对偏振片11和21。
根据该实施例的面板100和200的层结构几乎与图16、17A、18A和19A中所示的相同。
对于TFT阵列面板100，在衬底110上形成包括栅电极124的多条栅极线121及多条存储电极线131，并在其上依次形成栅绝缘层140、多个半导体154和多个欧姆接触163和165。在欧姆接触163和165及栅绝缘层140上形成包括源电极173的多个数据线171和多个漏电极175，并在其上形成钝化层180。在钝化层180和栅绝缘层140处设置多个接触孔181、182和185。在钝化层180上形成多个像素电极190、多个屏蔽电极88和多个接触辅助物81和82，并在其上涂敷取向层11。
对于公共电极面板200，在绝缘衬底210上形成光阻挡元件220、多个滤色器230、保护膜250、公共电极270和取向层21。
与图16、17A、18A和19A中所示LCD不同，各个像素电极190具有形成倾斜边的四个斜切角A。所述倾斜边的长度优选等于约4-10微米，特别地，其优选大于在形成像素电极190和屏蔽电极88的光刻步骤中使用的曝光器的分辨率。因此，在像素电极190的角A附近残留导电残余物的可能性明显减小，以阻止像素电极190与屏蔽电极88之间的短路，并允许像素电极190与屏蔽电极88之间具有近的距离。
此外，因为屏蔽电极88和像素电极190之间的距离在角A处较大，所以当像素电极190和屏蔽电极88在接近像素电极190的角A处被短路时，可以使用低放大率的光学器件轻易地探测短路位置，并可以用激光束轻易地修复所述短路。
另外，像素电极190的切口91、92、93a、93b、94a、94b、95a和95b及公共电极270的切口71、72、73a、73b、74a、74b、75a和75b的排列和形状稍有不同。特别地，公共电极270的切口71、72、73a、73b、74a、74b、75a和75b具有用于控制切口71、72、73a、73b、74a、74b、75a和75b内的LC分子310排列的凹槽。
同时，源电极173具有包围漏电极175的端部的字符U的形状。
半导体154和欧姆接触163和165具有岛状的形状，它们主要设置在源电极173和漏电极175之间。半导体154和欧姆接触163和165向栅极线121与数据线171的交叉点及漏电极175延伸，以使数据线171和漏电极175下的表面形状变平滑，从而防止数据线171和漏电极175断开。
存储电极线131具有叠盖漏电极175的扩展部分的扩展部分，以增加存储电容量。
另外，栅极线121、存储电极线131、数据线171、漏电极175和钝化层180具有与图16、17A、18A和19A中所示不同的单层结构。
图15-22中所示LCD的许多上述特征可适用于图23-26中所示LCD。
将参照图27和28详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图27是根据本发明另一实施例的LCD的布局图，图28是图27中所示LCD沿线XXVIII-XXVIII′剖开的剖视图。
参照图27和28，根据该实施例的LCD也包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、插入面板100和200之间的LC层3以及连接到面板100和200外表面的一对偏振片11和21。
根据该实施例的面板100和200的层结构与图23-26中所示的几乎相同。
对于TFT阵列面板100，在衬底110上形成包括栅电极124的多条栅极线121及包括存储电极135的多条存储电极线131，并在其上依次形成栅绝缘层140、多个半导体151和多个欧姆接触161和165。在欧姆接触161和165上形成包括源电极173的多条数据线171和多个漏电极175，并在其上形成在钝化层180。在钝化层180和栅绝缘层140处设置多个接触孔181、182和185。在钝化层180上形成多个像素电极190、多个屏蔽电极88和多个接触辅助物81和82，并在其上涂敷取向层11。
对于公共电极面板200，在绝缘衬底210上形成光阻挡元件220、多个滤色器230、保护膜250、公共电极270和取向层21。
与图23-26中所示LCD不同，半导体151具有与数据线171和漏电极175以及下面的欧姆接触161和165几乎相同的平面形状。然而，半导体151包括一些未被数据线171和漏电极175覆盖的暴露部分，如位于源电极173和漏电极175之间的部分。
根据一实施例的TFT阵列面板的制造方法，使用一光刻工艺同时形成数据线171、漏电极175、半导体151和欧姆接触161和165。因此通过省略一光刻步骤简化制造工艺。
图23-26中所示LCD的许多上述特征可适用于图27和28中所示LCD。
如上所述，设在数据线171上的被供应公共电压的屏蔽电极88消除了其间的电场，以保留LC分子310的初始取向，从而可以减小像素电极190之间的光泄漏。另外，屏蔽电极88减小了数据线171与像素电极190之间的寄生电容，且阻断了数据线171附近的电场，从而消除了像素电极190的电压扭曲和由数据线171传输的数据电压的信号延迟。另外，屏蔽电极88使总的寄生电容变得几乎均匀，以提高图像质量并减小缝合缺陷。
尽管已参照优选实施例详细描述了本发明，但本领域技术人员将了解到，在不脱离所附权利要求说明的本发明精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。

Claims (27)

1.一种薄膜晶体管阵列面板，包括：
栅极线；
与所述栅极线相交的数据线；
与所述栅极线和数据线相连的薄膜晶体管；
与所述薄膜晶体管相连的像素电极；
形成于所述数据线上的钝化层；以及
至少部分地叠盖所述数据线并从所述数据线电性断开的屏蔽电极。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极和像素电极设置在所述钝化层上。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述钝化层包括有机绝缘体。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述钝化层包括滤色器。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其进一步包括叠盖所述像素电极的存储电极。
6.如权利要求5所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述存储电极和屏蔽电极被供应基本相同的电压。
7.如权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述存储电极和屏蔽电极彼此电性连接。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极沿所述数据线延伸。
9.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极完全覆盖所述数据线。
10.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极包括一对覆盖数据线各边的屏蔽条。
11.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极至少部分地叠盖所述栅极线。
12.如权利要求11所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极沿所述栅极线和数据线延伸。
13.如权利要求12所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极比所述栅极线窄而比所述数据线宽。
14.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述像素电极具有斜切边。
15.如权利要求14所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述像素电极的斜切边的长度等于约4-10微米。
16.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述像素电极具有切口。
17.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述数据线包括与所述栅极线相交的相交部分和与所述相交部分连接的弯曲部分。
18.如权利要求17所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述像素电极沿所述数据线的弯曲部分弯曲。
19.一种液晶显示器，包括；
第一面板，其包括栅极线、与所述栅极线相交的数据线、与所述栅极线和数据线连接的薄膜晶体管、与所述薄膜晶体管连接的像素电极、形成于所述数据线上的钝化层和至少部分地叠盖所述数据线的屏蔽电极；以及
面向所述第一面板并包括形成于其上的公共电极的第二面板。
20.如权利要求19所述的液晶显示器，其中所述公共电极和屏蔽电极被供应基本相同的电压。
21.如权利要求20所述的液晶显示器，其中所述公共电极和屏蔽电极彼此电性连接。
22.如权利要求21所述的液晶显示器，其进一步包括叠盖所述像素电极并与所述公共电极电性连接的存储电极。
23.如权利要求20所述的液晶显示器，其中所述屏蔽电极介于所述公共电极和所述数据线之间。
24.如权利要求19所述的液晶显示器，其进一步包括一液晶层，该液晶层设置于第一面板和第二面板之间，具有负的各向异性，并受到垂直排列。
25.如权利要求24所述的液晶显示器，其进一步包括用于确定液晶层中液晶分子的倾斜方向的倾斜方向确定元件。
26.如权利要求25所述的液晶显示器，其中所述倾斜方向确定元件包括所述像素电极和所述公共电极中至少一个的切口或设置在所述像素电极和所述公共电极至少一个上的突出部。
27.如权利要求24所述的液晶显示器，其进一步包括设置在第一和第二面板上的一对交叉的偏振片。
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