CN1854837A - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器，所述液晶显示器包括：面板；在面板上形成的第一电场产生电极；与第一电场产生电极相对的第二电场产生电极；在第一电场产生电极和第二电场产生电极之间布置的液晶层；在面板上形成的坡部件，坡部件包括脊和坡；以及第二电场产生电极的切口部分中形成的多个凹形。

Description

液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种显示面板和具有该显示面板的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器是使用最为广泛的平板显示器之一，其包括具有诸如像素电极和公共电极等电场产生电极的两个面板，和插入两个面板之间的液晶层。该液晶显示器通过向电场产生电极施加电压，在液晶层中产生电场，以及确定液晶层中的液晶分子的配向(alignment)来控制入射光的偏振从而显示图象。
在这样的液晶显示器中，一种具有垂直配向模式(vertical alignmentmode)的液晶显示器引人注目，因为它具有高的对比度并且容易提供宽的参照视角(reference viewing angle)，在垂直定配向模式中将液晶分子布置成在没有形成电场的状态下使液晶分子的主轴垂直于上下面板。
作为在具有垂直配向模式的液晶显示器中实现宽视角的方法，已知的有在电场产生电极中形成切口部分(cut portions)的方法，在电场产生电极上形成切口部分的方法等等。因为能够通过利用切口部分和凸出部分来使得液晶分子的方向倾斜，就能够通过布置不同的切口部分和凸出部分来分布位于各方向的液晶分子的倾斜方向，从而加大参考视角。
然而，在形成切口部分的方法中，需要特殊的掩模来构图公共电极，并且应当在滤色器上形成保护层以防止滤色器的颜料泄漏并穿过公共电极的切口部分污染液晶层。
此外，具有含有凸出部分或者切口部分的垂直配向模式的液晶显示器具有慢的响应速度。这部分是因为切口部分或者凸出部分强烈地调节靠近其的液晶分子却微弱地调节从其分离的液晶分子。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种液晶显示器，通过使不受边缘电场的影响的液晶分子最小化来快速地转换液晶分子的配向，由此具有放大的畴调节能力(domain regulation power)。
根据本发明的一个示范性实施例提供一种液晶显示器，其包括：面板；在面板上形成的第一电场产生电极；相对于第一电场产生电极的第二电场产生电极；布置在第一电场产生电极和第二电场产生电极之间的液晶层；在面板上形成的并且包括脊(ridge)和坡(slope)的坡部件(slope member)；以及多个在第二电场产生电极的切口部分中形成的凹形(hollow)。
根据本发明的另一个示范性实施例提供一种形成一种液晶显示器的方法，其包括：形成第一电场产生电极面板；形成与第一电场产生电极相对置的第二电场产生电极；在第一电场产生电极和第二电场产生电极之间布置液晶层；在面板上形成包括脊和坡的坡部件；以及在第二电场产生电极的切口部分中形成多个凹形。
附图说明
为了让本发明的上述及其他特征与优点更显而易见，下面通过参考本发明的附图来详细描述示范性实施例，其中：
图1是示出根据本发明的液晶显示器的一个示范性实施例的布局图；
图2是示出图1所示的液晶显示器的薄膜晶体管面板的一个示范性实施例的布局图；
图3是示出图1所示的液晶显示器的公共电极面板的一个示范性实施例的布局图；
图4是沿图1的IV-IV′-IV″-IV线所取的液晶显示器的横截面图；
图5是示出根据本发明的液晶分子配向为平行于形成在切口部分中的多个凹形的深度方向的一个示范性实施例的图；
图6(a)至6(d)是示出根据本发明的在坡部件中形成的凹形部分和凸起部分的一个示范性实施例的透视图；
图7是示出图6所示的凹形部分和凸起部分的平面图案的一个示范性实施例的图；
图8是示出根据本发明的液晶显示器的另一个示范性实施例的布局图；
图9是示出根据本发明的液晶显示器的另一个示范性实施例的布局图；
图10是沿图9的X-X′-X″-X线所取的液晶显示器的横截面图；
图11是沿图1的IV-IV′-IV″-IV线所取的液晶显示器的横截面图，作为图1至3所示的液晶显示器的横截面图的另一个示范性实施例；
图12是沿图1的IV-IV′-IV″-IV线所取的横截面图，作为图1至3所示的液晶显示器的横截面图的另一个示范性实施例；和
图13是根据本发明的坡部件的一个示范性实施例的横截面图。
具体实施方式
在下文，将参考附图详细描述本发明示范性实施例，以便本领域的熟练技术人员能够容易地实施本发明。然而，本发明不局限于示范性实施例，而可以以不同的形式实施。
在附图中，放大了厚度以便清楚地示出层和区域。此外，在整个说明书中相似的部件用相似的附图标记表示。如果提到层、膜、区域、或者板置于不同的元件上，则包括另一个元件置于其间的情况，以及层、膜、区域、或者板直接置于不同的元件上的情况。相反地，如果提到某个元件直接置于另一个元件之上，则指的是没有元件置于其间。
应能理解，虽然术语第一、第二、第三等等可以用于描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，这些元件、部件、区域、层和/或部分不受这些术语限制。这些术语只是用于将一个元件、部件、区域、层或者部分与另一个元件、部件、区域、层或者部分区分。因此，能够将在下面提到的第一元件、部件、区域、层或者部分称为第二元件、部件、区域、层或者部分而不脱离本发明的教导。
空间上相对关系的术语，诸如“下面”、“下”、“上面”之类，为便于描述在此用来描述图中所示的一个元件或者特征与另一个元件(元件组)或者特征(特征组)之间的关系。应能理解，空间上相对关系的术语还用来涵盖使用中或运行中的装置不同的方位的，除了图中所示的方位以外。例如，如果图中所示装置翻转，描述为在其它元件或者特征“下面”的元件由此将配向为在其它元件或者特征“上面”。因此，示范性术语“下面”可以包括上和下这两个方位。装置可以被另外取向(旋转90度或者在其它方位)，且用文中使用的空间上相对关系的描述语相应地进行解释。
文中所使用的术语是只是用来描述具体的实施例而不是用于限制本发明。如文中使用的，单数形式同时也用来包括复数形式，除非上下文清楚地表明另外的意思。此外，还应该理解，当术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，表示指定的装置、整体、工序、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一个或更多其它的装置、整体、工序、操作、元件、部件和/或它们的组合。
文中参考截面图描述本发明的实施例，截面图为本发明的理想化的实施例(以及中间结构)的示意图。因此，例如生产技术和/或公差引起的示例的形状的变化是可以预期的。因此，本发明的实施例不应该被认为是对图中所述的区域的具体的形状的限制而是包括了例如由制造引起的形状上的偏差。
例如，图示为矩形的注入区域通常在其边缘具有圆的或者弯曲的特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元变化。同样地，通过注入形成的埋置区域可以在埋置区域和通过其发生注入的表面之间引起注入。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的且它们的形状不是装置区域的真实形状，且不旨在用来限制本发明的范围。
除非另外的限定，文中使用的所有术语(包括技术的和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所普遍认为的相同的含义。此外，应当理解术语，例如在常用词典中定义的，应解释为具与它们在相关技术的语境中的意思相一致的含义，而不应被理想化或者过度地式化地解释，除非文中清楚地限定。现在将参考附图详细描述根据本发明的示范性实施例的液晶显示器。
图1是示出根据本发明的液晶显示器的一个示范性实施例的布局图，图2是示出图1所示的液晶显示器的薄膜晶体管面板的一个示范性实施例的布局图，图3是示出图1所示的液晶显示器的公共电极面板的一个示范性实施例的布局图，图4是沿图1的IV-IV′-IV″-IV线所取的液晶显示器的横截面图，图5是示出根据本发明的液晶分子配向为平行于形成在切口部分中的多个凹形的深度方向的一个示范性实施例的图，图6是示出根据本发明的在坡部件中形成的凹形部分和凸起部分的一个示范性实施例的透视图，且图7是示出图6所示的凹形部分和凸起部分的平面图案的一个示范性实施例的图。
根据本发明的一个示范性实施例的液晶显示器，其包括相互对立的薄膜晶体管面板100和公共电极面板200和插入面板100和200之间的液晶层3。
首先，参照图1、2和4详细描述薄膜晶体管面板100。
在绝缘面板110上形成多条栅极线121和多条存储器电极线131。
栅极线121用来提供栅极信号，且大体上水平地延伸以使彼此分开。每条栅极线121具有多个向上和向下突出的栅极电极124，以及用于连接其它层或者驱动电路的大面积端部129。在示范性实施例中，当将驱动电路(未示出)集成在薄膜晶体管面板100上时，栅极线121可以延伸以与驱动电路连接。
每条存储器电极线131大体上水平地延伸且布置在两对相邻的或者邻接的栅极线121之间，从而更靠近上面一对栅极线121。每条存储器电极线131包括多组分支133a到133d和多个连接133e。
每组分支包括大体上垂直地延伸以相互分离的第一和第二存储器电极133a和133b，和大体上倾斜地延伸以使第一存储器电极133a和第二存储器电极133b相互连接的第三和第四存储器电极133c和133d。
第一存储器电极133a具有连接到相应存储器电极线131的固定端以及具有与固定端或其部分相对的突起部分的自由端。
第三和第四存储器电极133c和133d连接到第二存储器电极133b的两端，靠近或者贴近第一存储器电极133a的中心。第三和第四存储器电极133c和133d相对于两条相邻对的栅极线121之间的中心线形成镜面对称。连接133e连接邻接存储器电极133a至133d的相邻组中的彼此相邻的第一存储器电极133a和第二存储器电极133b。
向存储器电极线131施加预定电压，例如施加提供给公共电极面板200中的公共电极270的公共电压。在示范性实施例中每条存储器电极线131可以具有一对大体上水平延伸的干线(stem lines)(未示出)。
在示范性实施例中，栅极线121和存储器电极线131可以由下列材料制成：包括但不限于银(Ag)或者银合金的银族金属、包括但不限于铝(Al)或者铝合金的铝族金属、包括但不限于铜(Cu)或者铜合金的铜族金属、包括但不限于钼(Mo)或者钼合金的钼族金属、铬、钛或者钽。在可选择的示范性实施例中，栅极线121和存储器电极线131可以具有多层结构，其包括具有不同的物理性能的两层导电层(未示出)。其中一层导电层可以由具有低阻抗的金属例如铝族金属、银族金属、铜族金属或者包括上述至少一种的组合物制成，从而减小信号延迟或者电压降。另一层导电层可以由与ITO(铟锡氧化物)或者IZO(铟锌氧化物)具有优异物理、化学和电接触性能的金属制成，比如钼族金属、铬(Cr)、钛(Ti)、钽(Ta)或者包括上述至少一种的组合物。在一个示范性实施例中，这样的组合可以包括铬底层和铝(合金)顶层的组合以及铝(合金)底层和钼(合金)顶层的组合。在其它可选择的示范性实施例中，栅极线121和存储器电极线131可以由适于文中所述目的不同的金属和导电材料。
参见图4，栅极线121和存储器电极线131的侧面相对于绝缘板110表面倾斜。在示范性实施例中，倾斜角可以在约30°到约80°范围之内。
在栅极线121和存储器电极线131上形成栅极绝缘层140，其包括但不限于，氮化硅(SiNx)等。
再次参见图1和2，在栅极绝缘层140上形成多个线状半导体图案151，其可以包括但是不限于氢化非晶硅(其中非晶硅可以缩写为a-Si)或者多晶硅。每个线状半导体图案151大体上垂直延伸并包括多个朝栅极电极124延伸的延长部154。
线状半导体图案151在栅极线121和存储器电极线131附近加宽以便宽地覆盖或包围它们。
再次参考图4，在半导体图案151上形成多个线状和岛状欧姆接触部件161和165。欧姆接触部件161和165可以由硅化物或者如掺杂了诸如高浓度的磷之类的n-型杂质的n+氢化非晶硅的材料制成。每个线状欧姆接触部件161具有多个延长部163，且的延长部163和岛状欧姆接触部件165形成为对且形成在半导体图案151的延长部154上。
半导体图案151与欧姆接触部件161和165的侧面也相对于绝缘板110的表面倾斜。在示范性实施例中，倾斜角可以在约30°至约80°的范围之内。
在欧姆接触部件161和165以及栅极绝缘层140上形成多条数据线171、多个漏极电极175和多个隔离金属件178。
数据线171用来输送数据电压，以及大体上在垂直方向上延伸从而基本以直角与栅极线121垂直相交(或者垂直于)。数据线171还与存储器电极线131和连接133e垂直相交。数据线171布置在第一存储器电极133a和第二存储器电极133b之间，第一存储器电极133a和第二存储器电极133b在存储器电极线131的相邻分支组中彼此相邻。每条数据线171包括多个向栅极电极124延伸的源极电极173和用于连接另一层或者外部装置(未示出)的大面积端部179。若将用于产生数据电压的数据驱动电路(未示出)集成到绝缘板110上，数据线171可以延伸以便直接连接数据驱动电路。
每个漏极电极175包括用于连接另一层的大面积端部和设置在栅极电极124上的条状端部。弯曲源极电极173以围绕部分条状端部。
一个栅极电极124、一个源电极173和一个漏极电极175与半导体图案151的延长部154一起构成了薄膜晶体管(TFT)。薄膜晶体管的沟道形成于源极电极173和漏极电极175之间的延长部154中。
金属件178布置在靠近存储器电极133a末端部分的栅极线121上。
在示范性实施例中，数据线171、漏极电极175和金属件178可以包括但不限于耐高温金属，如钼族金属、铬、钽、钛、或者它们的合金，且可以具有多层结构，该多层结构包括由耐高温金属等的导电层(未示出)和具有低电阻的导电层(未示出)制成。多层结构的一个示范性实施例可以包括双层薄膜，其包括铬或者钼(合金)底层和铝(合金)顶层；以及三层薄膜，其包括钼(合金)底层、铝(合金)中间层和钼(合金)顶层。在可选择的示范性实施例中，数据线171、漏极电极175和金属件178可以由适于文中所述目的的各种金属和导电材料制成。
与栅极线121和存储器电极线131相似，数据线171和漏极电极175的侧面可以相对于绝缘板110的表面倾斜。在示范性实施例中，倾斜角可以在约30°至约80°的范围之内。
欧姆接触部件161和165只存在于下边(或者端部)的半导体图案151和上边的数据线171与漏极电极175之间。欧姆接触部件161和165用来减小欧姆电阻。线状半导体图案151具有暴露在源极电极173和漏极电极175之间的部分，且其没有被数据线171和漏极电极175覆盖。在多数地方，线状半导体图案151的宽度相对小于数据线171的宽度。如上所述，在栅极线121和存储器电极线131彼此交叉的地方，线状半导体图案151的宽度变得相对的大，从而使表面轮廓平滑，由此防止数据线171的短路。
在数据线171、漏极电极175和金属件178上，以及在半导体图案151的不被数据线171、漏极电极175和金属件178覆盖的暴露部分上形成钝化层180。在示范性实施例中，钝化层180可以由诸如氮化硅和氧化硅等无机绝缘材料、有机绝缘材料、或者具有低介电常数的绝缘材料、或者包括至少一类上述材料的组合物制成。在其它示范性实施例中，绝缘材料的介电常数是4.0或者更小。其中的一个示范性实施例中其可以包括通过利用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F。
在另一个示范性实施例中，钝化层180可以由具有感光度的有机绝缘材料制成，并且其表面可以为平面。在可选择的示范性实施例中，钝化层180可以具有双层结构，其包括无机底层和有机顶层以便保证有机层的优异绝缘性能以及不损坏半导体图案151的暴露部分。
在钝化层180中形成用于暴露数据线171的末端部分和漏极电极175的大面积端部的多个接触孔182和185。在钝化层180和栅极绝缘层140中形成用于暴露栅极线121的末端部分129的多个接触孔181、用于暴露靠近第一存储器电极133a的固定端的存储器电极线131的一部分的多个接触孔183a和用于暴露第一存储器电极133a的自由端的延长部的多个接触孔183b。
在钝化层180上形成多个像素电极190、多个接触辅助81和82和多个跨件(overpasses)83。像素电极190、接触辅助81和82和跨件83可以由，但是不限于，诸如ITO和IZO之类的透明导电材料、诸如铝和银合金之类的具有优异反射率的金属以及包括上述至少一类材料的组合物制成。像素电极190经由接触孔185在物理上和电上连接到漏极电极175，并且提供有来自漏极电极175的数据电压。被施加数据电压的像素电极190与公共电极270一起产生电场，从而确定液晶层3的液晶分子31的配向。
像素电极190和公共电极270构成电容器(在下文，称为″液晶电容器″)，并且它们在薄膜晶体管关闭后保持供电电压。在示范性实施例中，为了增强电压保持能力，被称为存储电容器的另一个电容器(未示出)可以与液晶电容器平行布置。在另一个示范性实施例中，存储电容器可以通过将像素电极190与存储器电极线131交叠而形成。公共电极可以覆盖或者形成于公共电极面板200的基本整个表面上。
在示范性实施例中，可以在其左边角对像素电极190进行斜切。斜切斜侧面可以相对于栅极线121形成约45°的角度。
在每个像素电极190中形成中间切口部分91、底部切口部分92a和顶部切口部分92b。通过切口部分91、92a和92b将每个像素电极190分成多个部分。切口部分91、92a和92b相对于虚拟的水平中心线形成镜面对称，虚拟的水平中心线将像素电极190对分为两部分，其包括像素电极的上半部和下半部。
底部和顶部切口部分92a和92b从像素电极190的右边缘倾斜地延伸到其左边缘，并与第三和第四存储器电极133c和133d相交叠。底部和顶部切口部分92a和92b分别布置在相对于像素电极190的水平中心线的下半部和上半部。底部和顶部切口部分92a和92b大体上彼此是垂直延伸以相对于栅极线121形成约45°的角度。
中间切口部分91沿着像素电极190的虚拟的水平中心线延伸，并在其右边缘具有入口。该中间切口部分91的入口具有一对大体上分别平行于底部切口部分92a和顶部切口部分92b的斜边。
实际上，像素电极190的下半部被底部切口部分92a分成两个部分，而像素电极190的上半部被顶部切口部分92b分成两个部分。在可选择的实施例中，分区的数目或者切口部分的数目可以依照诸如像素尺寸、像素电极的纵横比以及液晶层3的种类或性能等设计因素来变化。
参考图1，在像素电极190的切口部分91、92a和92b中形成多个凹形61。凹形也可以在像素电极190的斜侧边上形成。凹形61大体上与切口部分91、92a和92b的长边或者纵向垂直来形成。可以通过凹形61将液晶分子31的配向控制在令人满意的方向上。
在示范性实施例中，为了防止由于凹形61带来的开口率的损失，凹形61的宽度“A”可以在1μm到约4μm的范围之内，而且在凹形61之间的间隔“B”在约1μm至约4μm的范围之内。凹形61的宽度“A”在凹形61的入口处和凹形61的底部可以是常量。在可选择的实施例中，从凹形61的入口到底部的宽度“A”可以不同。
在另一个示范性实施例中，凹形61的深度“C”在从切口部分91、92a和92b的中心到切口部分91、92a和92b的两端的方向上逐渐变小或者减少。接触辅助81和82分别经由接触孔181和182连接到栅极线121的末端部分129和数据线171的末端部分179。接触辅助81和82分别主要用来增强栅极线121和数据线171的末端部分129和179与外部装置之间的附着力。
跨件83越过栅极线121并经由设置在栅极线121两侧的接触孔183a和183b连接到第一存储器电极133a的自由端的暴露末端部分和存储器电极线131的暴露末端部分。在示范性实施例中，跨件83可以与金属件178交叠，并可以电连接到金属件178。在另一个示范性实施例中，包括存储器电极133a到133d的存储器电极线131可以与跨件83和金属件178一起使用来主要地修补栅极线121、数据线171、或者薄膜晶体管的缺损。在一个示范性实施例中，当修补栅极线121时，栅极线121和存储器电极线131通过向栅极线121和跨件83之间的交叉点照射激光束来相互电连接从而使栅极线121与跨件83相连接。金属件178用来增强栅极线121和跨件83之间的电连接。
接下来，将参照图1、3和4描述公共电极面板200的示范性实施例。
在绝缘板210上形成遮光部件(light blocking member)220。遮光部件220可以包括但是不限于黑矩阵(black matrix)。绝缘板210可以由透明玻璃等制成。遮光部件220具有大体上与像素电极190相对布置的多个开口225。开口225可以具有大体上与像素电极190相对应的形状。在示范性实施例中，遮光部件220可以只包括沿着数据线171延伸的直线部分。在另一个示范性实施例中，遮光部件220还可以包括与薄膜晶体管相对的部分。在另一个示范性实施例中，遮光部件220可以由铬的单层膜、铬和氧化铬的双层膜、或者包括黑颜料的有机层形成。
在绝缘板210上形成多个滤色器230。滤色器230可以布置在遮光部件220的开口225中。滤色器230可以大体上沿着垂直像素电极190的方向延伸。每个滤色器230可以显示一组颜色中的一种。在示范性实施例中，颜色可以包括但是不限于红色、绿色和蓝色的三原色。在另一个示范性实施例中，相邻的滤色器230的边缘可以彼此交叠。
在示范性实施例中，公共电极270可以由诸如ITO或者IZO的透明导电材料制成。公共电极270可以在滤色器230上形成。
为了防止滤色器230暴露以及提供大体上平坦的平面，可以在公共电极270和滤色器230之间形成保护层(未示出)。
在公共电极270上形成多组坡部件330a、330b和330c。在示范性实施例中，优选地，坡部件330a至330c包括介质材料，并且介质材料的介电常数小于或等于液晶层3的介电常数。
在一个示范性实施例中，每组坡部件包括与相应的像素电极190相对的三个坡部件330a至330c。每个坡部件330a至330c可以大体上具有梯形形状或者包括第一边缘和第二边缘的V字形形状。第一边缘可以大体上平行于切口部分91、92a和92b的斜边和相应像素电极190的斜边，并与切口部分91、92a和92b或者相应像素电极190的斜边相对。第二边缘大体上平行于相应的栅极线121和相应的数据线171。
每个坡部件330a至330c都可以包括脊和坡，它们在图中用粗点线表示。脊布置在像素电极190的切口部分91、92a和92b之间或者在切口部分92a和92b与相应像素电极190的斜边之间，并沿大体上平行于切口部分91、92a和92b的纵轴方向延伸。坡部件的坡的底部与切口部分91、92a和92b相对。
坡是从脊到第一边缘的平面，并且它在高度逐渐降低。由与两个坡的脊相对的边缘所定义的平面可以认为是坡部件的底部。从坡部件的脊和底部伸出的两个坡可以形成如图6所示的坡部件的基本上为三角形形状的平侧面。脊的高度可以认为是从三角形的顶部(脊)垂直到三角形的底基(或者坡部件的底部)间的距离或者长度。坡的高度可以认为是从形成三角形的斜面的坡的边缘或者沿着坡的点垂直到三角形的底基(或者坡部件的底部)的距离。优选地，脊的高度在约0.5至2μm的范围之内且坡的倾斜角在大约1°至10°的范围之内。
在示范性实施例中，一组坡部件330a至330c占据的面积大于或等于相应像素电极190面积的一半。从坡部件的顶部来看，一组坡部件330a至330c占据的面积可以认为是由坡部件边缘划界的最大面积。在另一个示范性实施例中，相邻的像素电极190中的坡部件330a至330c彼此连接。
在示范性实施例中，如图6所示，坡部件330a至330c的坡面可以大体是平面或者平坦的。在可选择的实施例中，如图13所示，坡部件330a至330c的坡可以是在坡面的中间位置被弯曲。在一个示范性实施例中，在接近于底部的部分(或者在远离脊的点)的坡面的坡度小于或等于α＝10°。在接近于脊的部分的坡度是小于或等于β＝5°。图13是根据本发明的坡部件的一个示范性实施例的横截面图。
参考图6，基本上在每个坡部件330a至330c的脊的中心形成凹形部分H。凹形部分H可以由不同形状的凹形部分H或者凸起部分P代替，如图6中的示范性实施例(a)至(d)所示。也可以在每个脊中形成两个或更多凹形部分H或者两个或更多凸起部分P(在下文，称为″奇异部分(singularportions)″)。
如图6所示，凹形部分H的底面可以是(a)平的或者(b)弯曲的，且凸起部分P的顶面可以是(c)平的或者(d)弯曲的。对于(b)或(d)的“弯曲的”可以是指奇异部分的两个或更多面是相互之间布置为某一角度的。例如，(d)的曲面包括凸起部分P的顶面的两个面为“弯曲的”或者相互之间有角度的。
如图7所示，从顶部看，奇异部分H和P的形状可以大体为直线形、圆形、椭圆形或者多边形，大体对于脊R对称。在可选择的实施例中，奇异部分H和P可以对于脊是非对称的和/或不是沿脊为中心的。
当从顶部观察坡部件时，奇异部分H和P的宽度L1可以为从脊到奇异部分的边缘在从脊R伸出到坡部件的第一边缘的方向上的长度。长度L2可以是奇异部分的两个边缘在大体上平行于脊R的方向上之间的距离。在一个示范性实施例中，优选的是奇异部分H和P的宽度L1在约10μm到约15μm的范围之内，以及沿着脊的奇异部分H和P的长度L2约为10μm或者更少。奇异部分H和P的形状和尺寸不限于以上提到的形状和尺寸，但是在可选择的实施例中有各种诸如适于文中所述目的的变化。
在示范性实施例中，凹形部分H或者凸起部分P可以利用掩模通过施加有机材料然后执行光刻步骤或照相平版印刷刻蚀(photolithographic etching)步骤来形成。通过在掩模中形成用于控制曝光的光量的缝隙或者半透明膜，将不同量的曝光施加到凹形部分或者凸起部分和坡部件的坡面。
再次参考图4，如上所述，配向层11和21分别在两个面板100和200的内表面上形成。配向层11和21可以是垂直配向层(vertical alignmentlayers)。在示范性实施例中，可以将偏振片(未示出)分别提供在两个面板100和200的外表面上，以及偏振片的透射轴可以彼此垂直，其中一个透射轴平行于栅极线121。在可选择的示范性实施例中，在反射型液晶显示器中，可以省略一个偏振膜。
在另一个示范性实施例中，可以在面板100和200与偏振片之间插入用于补偿液晶层3的延迟的一层延迟膜(retardation film)(未示出)。延迟膜具有双折射率并用来反向地补偿液晶层3的双折射率。延迟膜的一个示范性实施例可以包括单轴光学膜或者双轴光学膜。延迟膜的另一个示范性实施例中可以包括负(negative)单轴光学膜。
在另一个示范性实施例中，在两个面板100和200之间形成用于维持薄膜晶体管面板100和公共电极面板200之间的间隙的隔离物部件(未示出)。在一个示范性实施例中，隔离物部件可以包括绝缘材料。
在另一个示范性实施例中，液晶显示器可以包括用于向偏振膜提供光的背光单元、延迟膜、两个面板100和200以及液晶层3。
液晶层3具有负(negative)介电各向异性，且配向液晶层3的液晶分子31以使其主轴几乎垂直于两个面板100和200的表面，而无需任何电场。因此，入射光不穿过正交偏振膜从而被阻挡。
当对公共电极270施加公共电压且对像素电极190施加数据电压时，产生大体上垂直于面板100和200表面的电场。响应电场改变了液晶分子31的配向，使其主轴垂直于电场。公共电极270的坡部件330a至330c、像素电极190的切口部分91、92a和92b、以及像素电极190的边缘基本上确定液晶分子31的倾斜方向，下面将对其详细描述。
在电场不存在的情况下通过坡部件330a至330b预倾斜液晶分子31。当预倾斜了液晶分子31时，液晶分子31在施加电场的情况下在预倾斜方向上倾斜，且倾斜方向垂直于切口部分91、92a和92b的边缘以及像素电极190的边缘。
另一方面，像素电极190的切口部分91、92a和92b以及平行于切口部分91、92a和92b的像素电极190的边缘扭曲电场而产生水平分量，其确定了倾斜方向。电场的水平分量垂直于切口部分91、92a和92b的边缘以及像素电极190的边缘。
电场的等势面由于坡部件330a至330b的厚度的不同而变化，从而向液晶分子31施加倾斜力。倾斜力具有平行于切口部分91、92a和92b与坡部件330a至330c所确定的倾斜方向的方向。当坡部件330a至330c的介电常数小于液晶层3的介电常数时，这样的布置是特别地重要的。
有利地，确定液晶分子31的倾斜方向远离切口部分91、92a和92b与像素电极190的斜边，由此提高液晶分子31的响应速度。
另一方面，如图1所示，一组切口部分91、92a和92b与一组坡部件330a至330c将一个像素电极190分为多个具有两个第一边缘的子区域。每个子区域的液晶分子31在上述的倾斜方向上倾斜。在示范性实施例中，倾斜方向可以包括大致四个不同的相对方向。这样，通过使液晶分子31的倾斜方向多样化，能够提高液晶显示器的参考视角。
坡部件330a至330b的奇异部分H和P可以相应于奇异部分H和P的形状在坡部件330a至330c的脊附近布置液晶分子31，由此防止在脊附近的液晶分子的倾斜方向受到干扰。当不提供奇异部分H和P时，在坡部件330a至330c的脊附近不产生预倾斜，且利用切口部分产生的电场的两个水平分量具有相同的大小和相反的方向。因此，两个水平分量抵销。当不提供奇异部分H和P时，在脊附近的液晶分子31的倾斜方向可以不能轻易地被确定或者倾斜方向经常变化，由此迟缓液晶分子31的总响应时间。
在示范性实施例中，由于液晶分子31的倾斜方向能够通过仅利用像素电极190的切口部分91、92a和92b以及坡部件330a至330c来确定，所以切口部分可以不设置在公共电极270中。于是，可以省略构图公共电极270的工序。通过将切口部分从公共电极270上省略，电荷不积聚在特定的位置，因此可以防止电荷移动并损伤偏振膜22。于是，可以省略防止偏振膜损坏的静电放电防止工艺。有利地，切口部分的省略可以显著地降低用于制造液晶显示器的成本。
然而，当没有在公共电极270中没有形成切口部分时，可能发生液晶分子的缺陷配向。在本发明的示范性实施例中，多个凹形61在像素电极190的切口部分91、92a和92b中形成，由此协助液晶分子31的配向。
凹形61的深度“C”为从脊垂直到坡底部的长度L3的20％至100％，且像素电极190的切口部分91、92a和92b在相对于坡部件330a至330c的坡底部的位置形成。当施加电压时，因为凹形61，液晶分子31被配向为平行于凹形61的深度方向。
如图5所示，大体上布置在凹形61之内的液晶分子31受凹形61的影响并且布置为平行于凹形61的深度方向上与凹形61平行。由于通过切口部分91、92a和92b排列的液晶分子31的配向方向等于位于凹形61中的液晶分子31的配向方向，所以改善了液晶分子31的配向。
有利地，通过形成用于协助像素电极190的切口部分91、92a和92b中的液晶分子31配向的多个凹形61，从而可以改善白色残像(whiteafterimage)。目测检查方法或者使用开-关响应波形的检测法可以用来估计白色残像的程度。在目测检查方法中，“0”表示“没有白色残像”，“1”表示“微弱的白色残像”，“3”表示“中度白色残像”，以及“5”表示“强的白色残像”。在使用开-关响应信号波形的检测法中，假定具有最大高度的一部分响应波形由“Max”表示，以及稳定化响应波形的高度由“Sta”表示，认为当值Sta/Max×100(％)接近于100％时可以减少白色残像。
当确定目测检查结果为没有形成凹形61时，旋错线(disclination line)不固定，但是当确定目测检查结果为形成凹形61时，旋错线固定在特定位置上，类似于在公共电极中形成了切口部分的情况。在这种情况下，该值估计为约“2”。
在使用响应波形的检测法中，当形成凹形61时，白色的最初亮度和白色的稳定亮度间的差异减小且该值变得更接近于100％。
有利地，通过在容易出现织构(texture)的切口部分的两端形成多个凹形61，可以配向液晶分子31而不受横向电场的影响。
接下来，将参考图8详细描述根据本发明的液晶显示器的另一个示范性
实施例。
图8是示出根据本发明的液晶显示器的另一个示范性实施例的布局图。
该示范性实施例中的液晶显示器具有如图1至4所示的几乎相同的结构，除了凹形61的宽度朝着凹形61的底部变小以外。也就是说，凹形61入口处的宽度“D”大于凹形61底部的宽度“A”。
在这种情况下，由于朝着凹形61的入口形成电场，液晶分子31更容易在凹形61的深度“C”的方向上配向以及可以更容易地控制液晶分子31的配向。
接下来，将参考图9和10详细描述根据本发明的液晶显示器的另一个示范性实施例。
图9是示出根据本发明的液晶显示器的另一个示范性实施例的布局图，且图10是沿图9的X-X′-X″-X线所取的液晶显示器的横截面图。
如图9和10所示，根据该示范性实施例的液晶显示器包括彼此相对的薄膜晶体管面板100和公共电极面板200，以及插入它们之间的液晶层3。
根据本实施例的面板100和200的分层结构类似于如图1到4所示的液晶器的分层结构。
在薄膜晶体管面板100中，多条具有栅极电极124和端部129的栅极线121与多条具有存储器电极133a至133d的存储器电极线131在面板110上形成，并且栅极绝缘层140、多个包括延长部154的线状半导体图案151、多个具有延长部163的线状欧姆接触部件161和多个岛状欧姆接触部件165在其上依次形成。多条包括源极电极173和端部179的数据线171、多个漏极电极175和多个隔离金属件178在欧姆接触部件161和165上形成，以及钝化层180在其上形成。多个接触孔181、182、183a、183b和185在钝化层180和栅极绝缘层140中形成，以及多个具有切口部分91、92a和92b的像素电极190、多个接触辅助81和82和多个跨件83在其上形成。
在公共电极面板200中，具有多个开口225的遮光部件220、多个滤色器230、公共电极270和配向层21在绝缘板210上形成。
不同于如图1至4所示的液晶显示器，在根据本示范性实施例的液晶显示器中，线状半导体图案151具有与数据线171、漏极电极175以及欧姆接触部件161和165大体上相同的顶部形状。然而，线状半导体图案151的延长部154具有不被在源电极173和漏极电极175之间的数据线171和漏极电极175所覆盖的部分。
根据本示范性实施例的薄膜晶体管面板100包括多个岛状半导体图案158，岛状半导体图案158布置在金属件178的下面并且其顶部部分具有与金属件178相应部分大体上相同的形状。多个欧姆接触部件168布置在半导体图案158上。
在根据本发明的制造薄膜晶体管的方法的示范性实施例中，数据线171、漏极电极175、金属件178、半导体图案151以及欧姆接触部件161和165可以通过相同的或者单一的光刻步骤形成。
用于光刻步骤的光致抗蚀剂膜在不同的位置具有不同的厚度，且包括第一部分和第二部分。第一部分具有大于第二部分的厚度。第一部分可以位于由数据线171、漏极电极175和金属件178所占据的布线区域，而第二部分位于薄膜晶体管的沟道区域。
改变光致抗蚀剂膜厚度的方法的示范性实施例可以包括除了光透射区域和遮光区域之外还对于光学掩模提供半透明区域的方法。半透明区域设置有狭缝图案、格子图案或者是具有中度透射率或者中等厚度的薄膜。当使用狭缝图案时，狭缝的宽度或者狭缝之间间隙可以小于用于光刻步骤的曝光设备的分辨率。一个示范性实施例可以包括使用可以回流(reflow)的光致抗蚀剂膜的方法。也就是说，通过利用仅仅具有光透射区域和遮光区域的一般的曝光掩模形成可以回流的光致抗蚀剂膜，并且光致抗蚀剂膜允许回流到光致抗蚀剂膜没有保持的区域，由此形成薄的部分。
有利地，由于可以省略一次光刻步骤，所以可以简化制造方法。
在可选择的示范性实施例中，如图1至4所示的液晶显示器的示范性实施例中的许多特征可以应用到如图11和12所示的液晶显示器的示范性实施例中。
图11是沿图1的IV-IV′-IV″-IV线所取的液晶显示器的横截面图，作为图1至3所示的液晶显示器的横截面图的另一个示范性实施例。
如图11所示，根据本示范性实施例的液晶显示器包括彼此相对的薄膜晶体管面板100和公共电极面板200，以及插入它们之间的液晶层3。
根据本实施例的面板100和200的分层结构类似于如图1到4所示的液晶显示器的分层结构。
在薄膜晶体管面板100中，多条具有栅极电极124和端部129的栅极线121与多条具有存储器电极133a至133d的存储器电极线131在面板110上形成，并且栅极绝缘层140、多个包括延长部154的线状半导体图案151、多个具有延长部163的线状欧姆接触部件161和多个岛状欧姆接触部件165在其上依次形成。
多个包括源电极173和端部179的数据线171、多个漏极电极175和多个隔离金属件178在欧姆接触部件161和165上形成，以及钝化层180在其上形成。多个接触孔181、182、183a、183b和185在钝化层180和栅极绝缘层140中形成，且多个具有切口部分91、92a和92b的像素电极190、多个接触辅助81和82和多个跨件83在其上形成。
在公共电极面板200中，在绝缘板210上形成公共电极270、多个坡部件330a和330b以及配向层21。
不同于如图1至4所示的液晶显示器，在根据本发明的液晶显示器的该示范性实施例中，在公共电极面板200上没有形成滤色器，而是在薄膜晶体管面板100的钝化层180下面形成多个滤色器230R、230G以及230B。滤色器230R、230G和230B沿像素电极190的列垂直延伸，且相邻的滤色器230R、230G和230B可以在数据线171上彼此交叠。滤色器230R、230G和230B可以包括但不限于红色、绿色和蓝色等颜色。互相交叠的滤色器230R、230G和230B基本上形成用于阻挡在相邻的像素电极190之间的光泄漏的遮光部件。有利地，遮光部件220可以从公共电极面板200上省略，由此简化工艺。
在示范性实施例中，中间绝缘层(未示出)可以布置在滤色器230下面。
在如图9和10所示的液晶显示器的示范性实施例中，滤色器230可以布置在薄膜面板100的钝化层180的下面。
在可选择的示范性实施例中，如图1至4所示的液晶显示器的许多特征可以应用到如图11所示的液晶显示器中。
接下来，将参考图12详细描述根据本发明的液晶显示器的另一个示范性实施例。
图12是沿图1的IV-IV′-IV″-IV线所取的横截面图，作为图1至3所示的液晶显示器的横截面图的另一个示范性实施例。
如图12所示，根据本示范性实施例的液晶显示器包括彼此相对的薄膜晶体管面板100和公共电极面板200，以及插入它们之间的液晶层3。
根据本实施例的面板100和200的分层结构类似于如图1到4所示的液晶显示器的分层结构。
在薄膜晶体管面板100中，多条具有栅极电极124和端部129的栅极线121与多条具有存储器电极133a至133d的存储器电极线131在面板110上形成，并且栅极绝缘层140、多个包括延长部154的线状半导体图案151、多个具有延长部163的线状欧姆接触部件161和多个岛状欧姆接触部件165在其上依次形成。多个包括源电极173和端部179的数据线171、多个漏极电极175和多个隔离金属件178在欧姆接触部件161和165上形成，以及钝化层180在其上形成。多个接触孔181、182、183a、183b和185在钝化层180和栅极绝缘层140中形成，且多个具有切口部分91、92a和92b的像素电极190、多个接触辅助81和82和多个跨件83在其上形成。
在公共电极面板200中，具有多个开口225的遮光部件220、公共电极270、多个滤色器230、多个坡部件330a和330b和配向层21在绝缘板210上形成。
在如图12所示的液晶显示器中，不同于图1至4所描述的实施例，坡部件330a至330c不单独在公共电极270上形成，而是通过在滤色器230上和在公共电极270下加工保护层250来形成。
保护层250本质上是用来保护滤色器230的层，防止颜料从滤色器230渗漏，并提供大体上的平面。在示范性实施例中，在公共电极270中形成切口部分(未示出)以暴露滤色器230的地方形成保护层250特别有利。
在可选择的示范性实施例中，除了坡部件330a和330b与保护层250一体形成之外，还可以在保护层250上分别地形成坡部件330a和330b。
在其它可选择的实施例中，如图1至4所示的液晶显示器的许多特征可以应用到如图12所示的液晶显示器中。
如上所述，在本发明的实施例中，通过添加坡部件来倾斜液晶分子，可以提高液晶分子响应速度从而制造可以显示动画的液晶显示器。
此外，因为坡部件协助液晶分子的配向，所以可以在公共电极中不形成切口部分。因此，因为可以省略构图公共电极的工艺，所以能够防止静电导入带来的损坏。
此外，通过在像素电极的切口部分中形成多个凹形，凹形用于协助液晶分子的配向，可以防止由于在公共电极中没有形成切口部分带来的液晶分子的缺陷配向。
虽然已经详细描述了本发明的示范性实施例，但是本发明不限于这些实施例，而是可以在不脱离权利要求的范围的情况下进行各种形式的改变。因此，自然的这些改变属于本发明的范围之内。
本申请要求于2005年3月30日提交的申请号为No.2005-0026541的韩国专利的优先权，其内容在此全部引用作为参考。

Claims (29)

1.一种液晶显示器，包括：
面板；
第一电场产生电极，在所述面板上形成；
第二电场产生电极，与所述第一电场产生电极相对；
液晶层，布置在所述第一电场产生电极和第二电场产生电极之间；
坡部件，在所述面板上形成且包括脊和坡面；和
多个凹形，在所述第二电场产生电极的切口部分中形成。
2.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述凹形基本垂直于所述切口部分的纵轴方向形成。
3.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述切口部分与所述坡部件的坡底部相对。
4.根据权利要求1的液晶显示器，其中每个凹形的深度在从脊垂直到坡部件底部的距离的约20％至约100％的范围之内。
5.根据权利要求1的液晶显示器，其中每个凹形的宽度在约1μm至约4μm的范围之内。
6.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述凹形之间的间隙在约1μm至约4μm的范围之内。
7.根据权利要求1的液晶显示器，其中每个凹形的凹形入口处和凹形底部的宽度基本相同。
8.根据权利要求1的液晶显示器，其中每个凹形的宽度从凹形入口处向凹形底部的方向上减小。
9.根据权利要求1的液晶显示器，其中每个凹形的深度从切口部分的中心向切口部分的端部的方向上减小。
10.根据权利要求1的液晶显示器，其中在所述脊中形成奇异部分。
11.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述奇异部分为凹形部分。
12.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述奇异部分为凸起部分。
13.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述奇异部分以所述脊为轴基本对称。
14.根据权利要求10的液晶显示器，其中从所述脊伸出的奇异部分在垂直于所述脊的方向上的宽度在约10μm至约15μm的范围之内且所述奇异部分沿着所述脊延伸的长度为20μm或者更少。
15.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述奇异部分的底面或者顶面为平面。
16.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述奇异部分的底面或者顶面为曲面。
17.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述第一电场产生电极覆盖所述面板的整个表面。
18.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述坡的倾斜角在约1°至约10°的范围之内。
19.根据权利要求10的液晶显示器，还包括多个坡部件，其中所述多个坡部件的面积大于或等于所述第二电场产生电极的面积的一半。
20.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述奇异部分基本位于所述脊的中心。
21.根据权利要求10的液晶显示器，其中两个或多个奇异部分布置在所述脊中。
22.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述坡面是弯曲的。
23.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述脊的高度在约0.5μm到约2.0μm范围内。
24.根据权利要求1的液晶显示器，还包括在所述第一电场产生电极下面形成的多个滤色器。
25.根据权利要求1的液晶显示器，还包括在所述第二电场产生电极下面形成的多个滤色器。
26.根据权利要求24的液晶显示器，还包括在所述第一电场产生电极和滤色器之间形成的保护层。
27.根据权利要求26的液晶显示器，其中所述坡部件布置在所述保护层和所述第一电场产生电极之间。
28.根据权利要求24的液晶显示器，其中所述坡部件与所述保护层一体形成。
29.一种液晶显示器的形成方法，包括：
在面板上形成第一电场产生电极；
形成与所述第一电场产生电极相对的第二电场产生电极；
在所述第一电场产生电极和所述第二电场产生电极之间布置液晶层；
在所述面板上形成坡部件，所述坡部件包括脊和坡；以及
在所述第二电场产生电极的切口部分中形成多个凹形。
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