CN1743931A - 共平面开关型液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种共平面开关型液晶显示器件，能够防止漏光和提高对比度。该共平面开关型液晶显示器件包括：第一和第二基板；在第一基板上彼此垂直交叉构成像素区的栅线和数据线；处于栅线和数据线交叉点的薄膜晶体管；交替地设置在像素区内并彼此相隔预定距离的像素电极和公共电极；形成在基板整个表面上的定向层，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有阶梯区，阶梯区的梯差约为0.1μm或更大，对定向层进行初次取向，和对阶梯区周围的至少一部分经初次取向的定向层进行第二次取向；以及在第一和第二基板之间形成的液晶层。

Description

共平面开关型液晶显示器件及其制造方法
本申请要求2004年9月2日申请的第2004-69793号韩国专利申请的权益，为了实现以下所述的所有目的，在本申请中将上述申请以引用的形式加以结合。
技术领域
本发明涉及共平面开关(IPS)型液晶显示器件(LCD)。更确切地说，本发明涉及一种提高了图像质量的IPS型LCD及其制造方法。
背景技术
在用屏幕显示图像信息的显示器件中，阴极射线管(CRT)的应用最为广泛。然而，由于CRT相对于其显示面积而言具有较大体积和重量，因此带来了很多不方便。
随着电子工业的发展，已将原来仅限于用在TV显像管等设备上的显示器件用于和扩展到例如个人计算机、笔记本电脑、无线电终端、机动车仪表盘和电子显示板上。而且，由于信息通信技术的发展，和由于显示器件能够传输大量图像信息，所以下一代能够处理和显示大量图像信息的显示器件的重要性不断增加。
这种下一代显示器需要具有更轻、更薄、更短和更小的特性，而且要求其具有高亮度、大尺寸屏幕、低能耗和低价格。在这种下一代显示器件中，液晶显示器件(LCD)是人们注视的中心。
LCD比其它平板显示器展现出更好的分辨率，而且与CRT相比在提供运动图像方面具有更快的响应速率。
一种广泛应用的LCD是扭曲向列(TN)型LCD。在TN型LCD中，当在两个基板上分别形成电极和使液晶指向矢扭曲90度取向后，将驱动电压施加到电极上以便驱动液晶指向矢。
然而，TN型LCD具有视角窄的严重缺陷。
最近，为了解决TN型视角窄的缺陷，正在积极研究采用新型的LCD。作为新型LCD的实例，包括共平面开关(IPS)型、光学补偿的双折射(OCB)型等。
通过在同一基板上形成两个电极和在两个电极之间施加电压，IPS型LCD将产生水平电场从而驱动液晶分子使之相对于基板成水平状态。换句话说，液晶分子的长轴并没有相对于基板呈竖直态。
为此，IPS型LCD根据观察的方向的不同会在液晶的双折射中有小的变化从而与TN型LCD相比有极佳的视角特性。
下面，将参照附图详细说明现有技术的IPS型LCD。
图1是现有技术中IPS型LCD的剖面图。
在图1中，通过将第一基板118和面对第一基板118的第二基板119粘附到一起，并在两板之间设置液晶层130而形成现有技术的IPS型LCD。首先在第一基板118上沉积金属膜和将金属膜制成一定图形以便形成多条栅线和从各条栅线上分出并形成在薄膜晶体管(TFT)区的多个栅极109。
接着，在包含栅极109的第一基板整个表面上形成栅绝缘层120，然后在栅绝缘层120的预定区域上形成具有有源层115a和欧姆接触层115b的半导体层115。
在栅绝缘层120上，形成数据线110，所述数据线110与栅线一起构成矩阵结构。
在形成数据线110的过程中，与数据线110同时形成TFT的源极/漏极116和117。
而且，形成与栅线110平行的公共线和公共电极113。
在具有上述结构的第一基板118的整个表面上形成钝化膜128。
随后，形成与漏极117电性连接而且平行于数据线110的像素电极114。
在具有上述结构的第一基板118的整个表面上形成第一取向(定向)膜129。
另一方面，在第二基板119上形成防止漏光的黑矩阵膜121。在黑矩阵膜121之间形成由红(R)、绿(G)和蓝(B)彩色图形构成的滤色片层122。
在滤色片层122上，形成使滤色片层上表面平整的涂层123，该涂层保护下面的滤色片层122。
接着，在涂层123上形成第二取向膜126。
图2A和2B是表示现有技术中IPS型LCD在开/关(on/off)状态下工作状态的剖面图。
图2A表示当在公共电极217和像素电极230之间没有施加电压时，液晶层211中液晶的取向状态。在图2A中，由于没有形成水平电场，所以液晶的取向状态没有发生变化。
图2B表示当在公共电极217和像素电极230之间施加电压时，液晶层211中液晶的取向状态。在图2B中，在公共电极217和像素电极230上方的液晶211的取向状态没发生变化。相反，由于形成水平电场K，所以在公共电极217和像素电极230之间区域中的液晶211b沿与水平电场K相同的方向取向。
也就是说，IPS型LCD由于存在水平取向的液晶而具有较宽的视角。
图3是表示制造现有技术中IPS型LCD方法的流程图。
按照图3，在S100中首先制作其上形成多个图形的上基板和下基板。
在S110中，清洗基板以除去基板上的所有异物。在S120中，将聚酰亚胺印刷到基板上，由此形成定向层。
在S130中，利用高温加热将定向层干燥和固化。
在S140中，沿一个方向摩擦固化的定向层表面。
在S150中，在上基板边缘上除液晶注射孔之外的区域形成粘合密封剂图形并在下基板上分散衬垫料。
在S160中，以几μm的精度将上基板和下基板粘结到一起以便防止漏光。
在S170中，将粘附的基板切割成多个单元。切割过程包括在上基板和下基板上划线的划线工序和通过施加冲击力将划线的基板分成多个单元的断裂工序(breaking process)。
在S180中，通过注入孔将液晶注入到切割成单元的上基板和下基板之间的间隙中。然后密封注入孔从而制成所希望的LCD。
在此，由于液晶的物理特性是通过液晶分子的排列状态来改变，因此会产生因电场等外力而导致的差异。
基于液晶分子的特性，液晶分子排列状态控制技术对研究液晶物理特性和LCD的结构方面是必要的。
具体地说，使液晶分子沿一个方向均匀取向的摩擦工序对于正常驱动LCD和LCD的均匀显示特性是非常重要的。
下面将详细描述现有技术中确定液晶分子最初取向方向的定向层形成工序。
定向层的形成包括沉积高聚物薄层的工序和使定向层沿一个方向取向的工序。
定向层主要用聚酰亚胺系有机材料制成并且主要通过摩擦工序取向。
将聚酰亚胺系有机材料沉积到基板上并在约60-80℃下使它的溶剂挥发。此后，在约80-200℃下使沉积的材料固化从而形成定向层。用缠有丝绒等摩擦布的摩擦滚筒沿一个方向摩擦定向层从而形成定向层的取向方向。
该摩擦工序构成容易和稳定的取向工序并且适合于批量生产LCD。
然而，当摩擦布在摩擦操作中损坏时，摩擦工序会出现摩擦操作故障。
也就是说，摩擦工序是通过摩擦布和定向层之间的直接接触完成的。因此，摩擦工序可能会导致出现因颗粒引起的液晶盒污染(contamination)，因静电放电引起的TFT损坏，在摩擦工序之后需要另一个清洗工序，在宽屏LCD中出现液晶非均匀取向，导致LCD产量下降等缺陷。
图4A和4B分别是表示在现有技术的IPS型LCD中，液晶在例如像素电极和公共电极等电极图形的阶梯区周围的取向状态。
在图4A和图4B中，在形成像素电极330图形的下基板上形成形成定向层351，而且像素电极330具有形成预定阶梯差的阶梯区。
在面对下基板的上基板上形成滤色片层360和定向层352而且在上基板和下基板之间形成液晶层390。
像素电极330的阶梯区上出现了分布在其周围区域中的非均匀取向液晶。
如果液晶是常黑模式，则当不施加电压时，将显示黑色。
然而，当不施加栅电压时，图4A和4B所示区域A中将出现漏光。
也就是说，当不施加电压时，液晶应该沿着与定向层351和352的摩擦方向相同的方向取向。
然而，像素电极330的阶梯区会使非均匀液晶层391的液晶具有与摩擦方向不同的取向方向，并因此使均匀液晶层392的液晶也具有与摩擦方向不同的取向方向。
非均匀液晶使光的相位滞后。相位滞后导致线性偏振光变成椭圆偏振光。椭圆偏振光使滤色片层360附近形成的均匀液晶层中出现相位滞后，而且会导致很大的相位滞后。
所以，当在常黑模式下不施加电压时，背照光组件的光将穿过区域A。这将在暗状态下出现漏光而且降低对比度，因此很难得到高的图像质量。
最近，开发和使用了改善视角的超级IPS型LCD和利用3-4个掩模从而减少了制造工序数量的IPS型LCD。在这些IPS型LCD中，由于增加了阶梯区域的阶梯差，从而使取向缺陷更加突出。
因此，需要一种装置和方法来防止因阶梯区域而导致的黑区亮度增加和对比度降低。
发明内容
因此，本发明涉及IPS型LCD及其制造方法，所述LCD及其制造方法基本上克服了因现有技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。
本发明的优点是提供一种IPS型LCD及其制造方法，其中摩擦定向层的整个表面，然后用光或离子束照射摩擦过的整个表面或是该表面中电极阶梯区周围的区域，从而减少因阶梯区引起的漏光。
下面将说明本发明的附加优点和特征，这些优点和特征的一部分将在以下的说明中给出，而另一部分对于本领域的技术人员来说可通过以下分析明显得出或从本发明的实践中获得。通过文字说明部分、权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的这些和其他优点。
为了实现这些目的和其他优点而且根据本发明的目的，正如本文中概括和具体描述的那样，本发明提供一种共平面开关型液晶显示器件，包括：第一和第二基板；在第一基板上彼此垂直交叉限定像素区的栅线和数据线；位于栅线和数据线交叉点处的薄膜晶体管；按交替图形设置在像素区内并彼此相隔预定距离的像素电极和公共电极；形成在基板整个表面上的定向层，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有阶梯区，阶梯区的阶梯差约为0.1μm或更大，对定向层进行初次取向，和对阶梯区周围的至少一部分经初次取向的定向层进行第二次取向；在第一和第二基板之间形成的液晶层。
按照本发明的另一方面，提供一种制造共平面开关型液晶显示器件的方法，包括：提供彼此相互面对的第一和第二基板；在第一基板上水平地形成彼此相隔预定距离的栅线和公共线；形成与栅线基本垂直的数据线；形成多个基本上平行于数据线的公共电极，和多个与公共电极交替交叉的像素电极；在包含像素电极的第一基板上形成第一定向层；利用摩擦工序在第一定向层上完成初次取向；通过用具有预定能量的光束照射经摩擦的第一定向层而完成第二次取向，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有阶梯区，阶梯差约为0.1μm或更大，而且其中第二次取向工序是在至少阶梯区周围的一部分定向层上进行的；在第二基板上形成滤色片层和黑矩阵层；以及在第一和第二基板之间形成液晶层。
按照本发明的另一方面，提供一种共平面开关型液晶显示器件，包括：第一和第二基板；在第一基板上彼此垂直交叉限定像素区的栅线和数据线；位于栅线和数据线交叉点处的薄膜晶体管；按交替图形设置在像素区内并彼此相隔预定距离的像素电极和公共电极；形成在基板整个表面上的定向层，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有锥形侧壁，所述锥形的锥角约为50°或更大，其中对定向层进行初次取向，和通过用具有预定能量的光束照射锥形壁周围的至少一部分经初次取向的定向层而完成第二次取向；以及在第一和第二基板之间形成的液晶层。
按照本发明的再一方面，提供一种制造共平面开关型液晶显示器件的方法，所述方法包括：提供彼此相互面对的第一和第二基板；在第一基板上水平地形成彼此相隔预定距离的栅线和公共线；形成与栅线基本垂直的数据线；形成多个基本上平行于数据线的公共电极，和多个与公共电极呈交替图形的像素电极；在包含像素电极的第一基板上形成第一定向层；利用摩擦工序在第一定向层的整个表面上完成初次取向；通过用预定能量的光束照射经摩擦的第一定向层而完成第二次取向，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有锥形壁，所述锥形壁的锥角约为50°或更大，而且其中对第一定向层进行初次取向，并通过用预定能量的光束照射至少锥形壁区周围的一部分经初次取向的第一定向层而完成第二次取向；在第二基板上形成滤色片层和黑矩阵层；以及在第一和第二基板之间形成液晶层。
应当理解，以上对本发明的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其意在对所要求保护的发明作进一步解释。
附图说明
所包含的附图用于进一步理解本发明，其与本申请相结合并构成本申请的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1是现有技术中IPS型LCD的剖面图；
图2A和2B是表示现有技术的IPS型LCD在开/关(on/off)状态下工作状态的剖而图；
图3是表示制作现有技术所述IPS型LCD方法的流程图；
图4A和4B分别是表示现有技术的IPS型LCD中电极阶梯区周围液晶取向状态的剖面图和平面图；
图5是按照本发明实施例所述IPS型LCD中阵列基板的示意性平面图；
图6A-6E是表示按照本发明实施例所述制造IPS型LCD工序的剖面图；
图7A和7B是表示按照本发明实施例所述IPS型LCD电极区中液晶取向的平面图；
图8A是按照本发明实施例所述在初次取向工序中经摩擦的定向层视图；
图8B是在初次取向工序中经摩擦并且随后在第二次取向工序中用光或离子束照射的定向层的视图；
图9A和9B是表示按照本发明实施例所述在IPS型LCD锥形区周围的区域中液晶取向的示意性剖面图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的实施例，所述实施例的实例示于附图中。在所有附图中，对于相同或相似的部件将尽可能使用相同的参考标记。
图5是按照本发明实施例所述IPS型LCD中阵列基板的示意性平面图。
在图5中，IPS型LCD的阵列基板410包括：多条水平设置的栅线412，这些栅线基本上相互平行并彼此相隔预定距离；多条水平设置的公共线416，这些公共线基本上相互平行并靠近栅线412；和多条垂直设置的数据线424，所述数据线424与栅线412和公共线416相互交叉并且所述数据线424彼此相隔预定距离，由此与栅线412一起限定像素区P。
在栅线412和数据线424之间的交叉点处形成薄膜晶体管(TFT)T，所述薄膜晶体管包括栅极414，半导体层(参见图6A到图6E中的427)，源极426和漏极428。源极426与数据线424相连而栅极414与栅线412相连。
在像素区P上形成与漏极428相连的像素电极430和基本上下行于像素电极430设置并且与公共线416相连的公共电极417。
像素电极430包括：多个垂直部分430b，这些部分从漏极428二延伸出，基本上与数据线424平行形成，而且彼此相隔预定距离；和水平部分430a，该部分设置在公共线416上并与垂直部分430b相连。
公共电极417包括：多个垂直部分417b，这些部分从公共线416上垂直延伸出并且以基本上平行于像素电极430的垂直部分430b的形式交替形成；和与垂直部分417b相连的水平部分417a。
像素电极430的水平部分430a形成在公共线416的一部分上，并且其间形成有栅绝缘层(参见图6A到6E中的419)，所述水平部分与公共线416一起形成存储电容C。
在此，数据线424，像素电极430和公共电极417可以形成具有至少一个锯齿部分的锯齿图形。
下面将详细说明上述结构的IPS型LCD的制造方法。
图6A-6E是表示制造按照本发明实施例所述IPS型LCD工序的剖面图。
在图6A中，在阵列基板410上沉积防止信号滞后的低电阻金属，然后通过光刻使金属层形成一定图形，由此制成栅线(参见图5中的412)和从栅线上分出的栅极414(TFT的)。
在此，低电阻金属可以是例如，铜、铝、铝合金(如铝-钕合金)、钼、铬、钛、钽或钼-钨合金。
在形成栅线412和栅极414的同时还形成与栅线412基本平行的公共线(图5中的416)和从公共线416上分出的多个公共电极417。
利用等离子增强化学汽相沉积(PECVD)法在包含栅线412的阵列基板410的整个表面上沉积无机绝缘材料，例如，氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)，从而形成栅绝缘层419。
在栅绝缘层419上沉积非晶硅等材料，然后选择性地将其去除，进而形成具有岛形的半导体层427。
尽管图中未示出，但是可以通过将杂质离子掺杂到非晶硅中来形成欧姆接触层，然后将其制成一定图形。
在图6B中，在栅绝缘层419的整个上表面上沉积例如铬、铝、铜、钼、钛、钽、钼-钨合金、铝合金和类似金属，然后将得到的结构通过光刻制成一定图形并进行蚀刻，从而形成与栅线412垂直相交构成像素区的数据线424和设置在半导体层427两端的源极426和漏极428。
在阵列基板410的整个表面上沉积氮化硅层或苯并环丁烯(BCB)层，即，有机绝缘层，从而形成钝化层438。随后，在漏极428处形成接触孔(未示出)。
然后，在得到的结构整个表面上沉积氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电层，并将其制成一定图形，从而形成多个像素电极430，这些像素电极与漏极428相连并设置在公共电极417之间且基本上平行于数据线424。
尽管图中没有示出，但是当由金属材料形成时，可以在形成钝化层438之前，用与数据线424相同的材料并与数据线424同时形成像素电极430。
在图6C中，在包含像素电极430的现有结构整个表面上印刷具有极佳耐热性和与液晶有极好亲和力的聚酰亚胺树脂，然后将其干燥形成第一定向层481。通过摩擦工序对第一定向层481进行初次取向。
可以用当受到UV光照射时，其分子约束力会遭到局部破坏的高聚物材料制成定向层481，所述高聚物材料包括：聚酰亚胺，聚酰胺酸，聚乙烯亚胺，聚乙烯醇，聚酰胺，聚乙烯，聚苯乙烯，聚亚苯基邻苯二酰胺，聚酯，聚氨酯，和聚甲基丙烯酸甲酯。
在初次取向工序中，用缠绕了摩擦布(例如丝戎，人造丝，或尼龙)的摩擦辊子433沿一个方向对第一定向层481进行摩擦，从而形成取向方向。
在图6D中，通过光或离子束的照射对经过初次取向的第一定向层481进行第二次取向。
在此，光可以是线性偏振光，部分偏振光，或非偏振光。
光波长的波段可以为约200-400nm，其能量可以是约0.01-10J。
光可以沿倾斜或垂直方向照射。
离子束可以由氩离子构成。
发射光或离子束的装置可以是在基板的整个表面上发射光或离子束的照射装置，也可以是扫描型装置。
而且，也可以通过照射光或离子束完成初次取向工序，而通过摩擦工序完成第二次取向工序。
此外，还可以同时进行初次和第二次取向工序。
摩擦方向与光的取向方向相一致。这样做的目的在于最大限度地改善取向效果。
第二取向工序使电极阶梯区周围的区域形成均匀取向。
在图6E中在滤色片基板470上形成由黑色树脂或者铬或氧化铬等高反射金属构成的黑矩阵层473，由此可防止在栅线、数据线或薄膜晶体管等不能控制液晶的区域产生漏光。
通过电解沉积、颜料分散、或涂敷在黑矩阵图形473之间形成再现彩色用的R/G/B滤色片层475。在滤色片层475和黑矩阵473上形成涂层479以便保护滤色片层475。
在涂层479上印刷与液晶有极好亲和力的光敏聚酰亚胺材料，从而形成第二定向层477。所形成的第二定向层477的取向方向基本上垂直于第一定向层481的取向方向。第二定向层477是通过上述根据第一定向层481描述的第一取向工序和第二取向工序制成的。
在阵列基板410或滤色片基板470上形成柱状衬垫料(未示出)，然后利用注入法或分配法之一在阵列基板410或滤色片基板470的显示区形成液晶层488。随后，在阵列基板410和滤色片基板470的边缘上施加密封剂，并在真空状态下将阵列基板410和滤色片基板470粘结到一起。
图7A和7B是表示按照本发明实施例所述IPS型LCD电极区中液晶取向的平面图。
在图7A和7B中，在包含电极的基板500上形成定向层，所述电极带有阶梯区。
阶梯区的阶梯差为0.1μm或更大。
当阶梯差为0.1μm或更大，并对定向层时进行摩擦时，在电极阶梯区周围的液晶可能出现非均匀取向。
在图7A中，通过摩擦工序对基板500上形成的定向层进行初次取向。
在初次取向工序中，用缠绕了摩擦布(例如丝绒、人造丝或尼龙)的摩擦辊子沿一个方向摩擦定向层，由此形成取向方向。
当用缠绕了摩擦布的摩擦辊子对定向层进行摩擦时，由于摩擦布散乱(disheveled)或是因存在阶梯差为0.1μm或更大的阶梯区而使摩擦布不能到达定向层，致使电极阶梯区周围的区域B中的液晶可能出现非均匀取向。
在图7B中，通过用光或离子束照射，对经初次取向的定向层进行第二次取向。
第二取向工序使得电极阶梯区周围的区域产生均匀取向。
而且，还可以通过照射光或离子束完成初次取向工序，而通过摩擦工序完成第二次取向工序。
此外，也可以同时进行初次和第二次取向工序。
摩擦方向可以与光取向方向相同。当摩擦方向相同时，能获得最大的取向改善效果。
而且，当阶梯差小于0.1μm时，通过进行初次和第二次取向工序能进一步改善电极阶梯周围区域中液晶的取向状态。
图8A和8B表示出了按照本发明实施例所述一部分IPS型LCD的黑区亮度。
图8A是在初次取向工序中经摩擦的定向层视图，而图8B是在初次取向工序中经摩擦并且随后在第二次取向工序中受到光或离子束照射的定向层的视图。
在此，电极阶梯部分的阶梯差为约0.2μm。
如图8A所示，当仅在初次取向工序中摩擦定向层时，由于液晶在电极阶梯区周围的区域中出现非均匀取向，所以出现漏光。相反，如图8B所示，当对定向层进行摩擦然后用光照射时，由于液晶在电极阶梯区周围的区域中均匀取向，所以几乎没有漏光。
图9A和9B是表示按照本发明实施例所述在IPS型LCD锥形区周围的区域中液晶取向的示意性剖面图。
在IPS型LCD中，为了改善布线的外观，而使形成的电极或布线具有锥角为θ的侧壁。
在图9A和图9B中，在包含电极730或布线的基板700上形成定向层751，所述布线是在电极上形成的。电极730或布线具有锥角为θ的侧壁。
在此，锥角0约为50°或更大。
当锥角θ约为50°或更大而且对定向层进行摩擦时，电极730或布线周围的液晶790可能出现非均匀取向。
在图9A中，利用摩擦工序对形成在基板700上的定向层751进行初次取向。
在初次取向工序中，用缠绕了摩擦布(例如丝绒、人造丝或尼龙)的摩擦滚筒沿一个方向摩擦定向层751，由此形成取向方向。
当用缠绕了摩擦布的摩擦滚筒对定向层751进行摩擦时，由于摩擦布散乱或是因存在锥形侧壁而使摩擦布不能到达定向层751，致使液晶在电极锥形侧壁周围的区域中出现非均匀取向。
在图9B中，通过光或离子束照射，对经初次取向的定向层751进行第二次取向。
第二取向工序使得电极730或布线的锥形侧壁周围的区域产生均匀取向。
而且，还可以通过照射光或离子束完成初次取向工序，而通过摩擦工序完成第二次取向工序。
此外，也可以同时进行初次和第二次取向工序。
摩擦方向可以与光取向方向相同。当摩擦方向与光取向相同时，能获得最大的改善效果。
而且，当锥角θ小于约50°时，通过进行初次和第二次取向工序能进一步改善液晶在电极730或布线的锥形侧壁周围区域中的取向状态。
可以通过采用印刷方法的制图工序来制作本发明所述的IPS型LCD。然而，本发明并不限于该方法。
如上所述，在本发明所述的IPS型LCD中，对定向层的整个表面进行摩擦，然后用光或离子束对经摩擦的整个表面或电极阶梯区周围的区域进行照射。因此，可防止漏光并提高了对比度。因此，能够得到高的图像质量并且提高了产品的可靠性。
而且，可以用非偏振光照射经摩擦的定向层。所以，可以在不必使用单独的偏振装置的情况下获得高图像质量。从而，简化了制造IPS型LCD的工序并降低了生产成本。
对于本领域的普通技术人员来说，很显然，可以对本发明做出各种改进和改变。因此，本发明意在覆盖那些落入所附权利要求及其等同物范围内的改进和改变。

Claims (26)

1、一种共平面开关型液晶显示器件，包括：
第一和第二基板；
在第一基板上彼此垂直交叉限定像素区的栅线和数据线；
位于栅线和数据线交叉点处的薄膜晶体管；
按交替图形设置在像素区内并彼此相隔预定距离的像素电极和公共电极；形成在基板整个表面上的定向层，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有阶梯区，阶梯区的梯差约为0.1μm或更大，对定向层进行最初的取向，和对阶梯区周围的至少一部分经初次取向的定向层进行第二次取向；和
在第一和第二基板之间形成的液晶层。
2、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：从栅线上延伸出的栅极；
设在栅极上的半导体层，在栅极和半导体层之间设有栅绝缘层；和设在半导体层上的源极和漏极。
3、根据权利要求1所述的器件，其中定向层由选自下组的材料制成，所述材料包括：聚酰亚胺，聚酰胺酸，聚乙烯亚胺，聚乙烯醇，聚酰胺，聚乙烯，聚苯乙烯，聚亚苯基邻苯二酰胺，聚酯，聚氨酯，和聚甲基丙烯酸甲酯。
4、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述对定向层进行的初次和第二次取向至少之一包括摩擦。
5、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述对定向层进行的初次和第二次取向至少之一采用光、离子束、等离子体束和电子束之一。
6、根据权利要求5所述的器件，其特征在于，所述光是线性偏振光、部分偏振光和非偏振光之一。
7、一种制造共平面开关型液晶显示器件的方法，包括：
提供彼此相互面对的第一和第二基板；
在第一基板上水平地形成彼此相隔预定距离的栅线和公共线；
形成与栅线基本垂直的数据线；
形成多个基本上平行于数据线的公共电极，和多个与公共电极按交替图形设置的像素电极；
在包含像素电极的第一基板上形成第一定向层；
利用摩擦工序在第一定向层上完成初次取向；
通过用具有预定能量的照射光束照射，对经摩擦的第一定向层完成第二次取向，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有阶梯区，阶梯差约为0.1μm或更大，而且其中第二次取向工序是在至少阶梯区周围的一部分定向层上进行的；
在第二基板上形成滤色片层和黑矩阵层；以及
在第一和第二基板之间形成液晶层。
8、根据权利要求7所述的方法，进一步包括在形成液晶层之前：
在第二基板上形成第二定向层；
利用摩擦工序在第二定向层上完成初次取向工序；
通过用具有预定能量的照射光束照射经摩擦的第二定向层的整个表面完成第二次取向工序。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述照射光束是线性偏振光、部分偏振光和非偏振光之一。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述光束的波段为约200-400nm。
11、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述照射光束是离子束，等离子体束和电子束之一。
12、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定能量选自约0.01-10J。
13、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用具有预定能量的照射光束照射经摩擦的第一定向层的整个表面。
14、一种共平面开关型液晶显示器件，包括：
第一和第二基板；
在第一基板上彼此垂直交叉限定像素区的栅线和数据线；
位于栅线和数据线交叉点处的薄膜晶体管；
按交替图形设置在像素区内并彼此相隔预定距离的像素电极和公共电极；
形成在基板整个表面上的定向层，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有锥形侧壁，所述锥形的锥角约为50°或更大，其中对定向层进行初次取向，和通过用具有预定能量的照射光束照射，对锥形壁周围的至少一部分经初次取向的定向层进行第二次取向；以及在第一和第二基板之间形成的液晶层。
15、根据权利要求14所述的器件，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：从栅线上延伸出的栅极；
设在栅极上的半导体层，在栅极和半导体层之间设有栅绝缘层；和设在半导体层上的源极和漏极。
16、根据权利要求14所述的器件，其特征在于，所述定向层由选自下组的材料制成，所述材料包括聚酰亚胺，聚酰胺酸，聚乙烯亚胺，聚乙烯醇，聚酰胺，聚乙烯，聚苯乙烯，聚亚苯基邻苯二酰胺，聚酯，聚氨酯，和聚甲基丙烯酸甲酯。
17、根据权利要求14所述的器件，其特征在于，所述至少对定向层进行的初次和第二次取向之一包括摩擦工序。
18、根据权利要求14所述的器件，其特征在于，所述至少对定向层进行的初次和第二次取向之一采用的是光、离子束、等离子束和电子束之一。
19、根据权利要求18所述的器件，其特征在于，所述光是线性偏振光、部分偏振光和非偏振光之一。
20、一种制造共平面开关型液晶显示器件的方法，包括：
提供彼此相互面对的第一和第二基板；
在第一基板上水平地形成彼此相隔预定距离的栅线和公共线；
形成与栅线基本垂直的数据线；
形成多个基本上平行于数据线的公共电极，和多个与公共电极按交替图形设置的像素电极；
在包含像素电极的第一基板上形成第一定向层；
利用摩擦工序在第一定向层的整个表面上完成初次取向；
通过用具有预定能量的照射光束照射，对经摩擦的第一定向层进行第二次取向，其中至少栅线、数据线、像素电极和公共电极之一具有锥形壁，所述锥形壁的锥角约为50°或更大，而且其中对第一定向层进行初次取向，
并通过用具有预定能量的照射光束照射，对至少锥形壁区周围的一部分经初次取向的第一定向层进行第二次取向；
在第二基板上形成滤色片层和黑矩阵层；以及
在第一和第二基板之间形成液晶层。
21、根据权利要求20所述的方法，进一步包括在形成液晶层之前：
在第二基板上形成第二定向层；
利用摩擦工序在第二定向层上完成初次取向工序；
通过用具有预定能量的照射光束照射经摩擦的第二定向层的整个表面完成第二次取向工序。
22、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述照射光束是线性偏振光、部分偏振光和非偏振光之一。
23、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述光束的波段为约200-400nm。
24、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述照射光束是离子束，等离子体束和电子束之一。
25、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述预定能量选自约0.01-10J。
26、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，用具有预定能量的照射光束照射经摩擦的第一定向层的整个表面。
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