專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示器件和使用該器件的電子裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)器件及其制造方法、以及使用該器件的電子裝 置，且更具體地，涉及一種橫向電場(chǎng)型有源矩陣型LCD器件及其制造方法、以及使用該有源 矩陣型IXD器件的電子裝置。
背景技術(shù)：
在使用薄膜晶體管(TFT)作為切換元件的有源矩陣型LCD器件中，液晶層夾在兩 個(gè)透明基板之間，并且其顯示是通過(guò)分別控制施加到排列成矩陣圖案的每個(gè)像素中的液晶 的電場(chǎng)來(lái)進(jìn)行的。液晶的驅(qū)動(dòng)模式大致分為兩種模式。一種是垂直電場(chǎng)模式，而另一種是橫向電場(chǎng) 模式或稱(chēng)為面內(nèi)切換(IPS)模式。垂直電場(chǎng)模式是通過(guò)給玻璃基板的主表面施加垂直電場(chǎng) 來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶的驅(qū)動(dòng)模式。IPS模式通過(guò)與基板平行的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶。IPS模式具有可視角 依賴(lài)性小的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)橹挥幸壕Х肿拥亩梯S方向被觀(guān)看。本發(fā)明涉及此IPS模式的LCD 器件。在IPS模式的有源矩陣型IXD器件的基本結(jié)構(gòu)中，TFT基板的每一個(gè)像素都包括 像素電極、公共電極、TFT、公共線(xiàn)、視頻信號(hào)線(xiàn)和掃描信號(hào)線(xiàn)，并且它們具有下列功能。像素電極被施加有期望電勢(shì)，從而產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)像素電極與公共電極之間的液晶 的橫向電場(chǎng)。公共電極被施加有基準(zhǔn)電勢(shì)。每個(gè)TFT都作為用于連接/切斷視頻信號(hào)線(xiàn)和 像素電極的開(kāi)關(guān)元件工作。設(shè)置公共線(xiàn)以將公共電勢(shì)供給到公共電極。設(shè)置視頻信號(hào)線(xiàn)以 供給將要寫(xiě)入每個(gè)像素中的視頻信號(hào)電壓。設(shè)置掃描信號(hào)線(xiàn)以將電勢(shì)供給到TFT的柵極電 極，從而控制TFT導(dǎo)通或截止的切換狀態(tài)。在這樣的IPS模式IXD器件中，首先，重要的是使公共電極的電勢(shì)一致，以便實(shí)現(xiàn) 對(duì)于整個(gè)顯示區(qū)域的穩(wěn)定顯示。為此，需要使將電勢(shì)供給到公共電極的公共線(xiàn)的電阻小。其次，對(duì)于施加在公共電極與像素電極之間的電場(chǎng)而重要的是，使其不受視頻信 號(hào)線(xiàn)的電勢(shì)變化影響。為此，廣泛使用的方法是將公共線(xiàn)重疊在視頻信號(hào)線(xiàn)上且在它們之 間插入絕緣膜以屏蔽視頻線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)的電場(chǎng)。然而，在該方法中，因?yàn)槌潆姾头烹姷碾娏髁鬟^(guò)形成在視頻信號(hào)線(xiàn)與公共線(xiàn)之間 的寄生電容，所以其功耗增大。為了抑制功耗使其較小，需要使該寄生電容減小。例如，在 日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平1999-2828 (專(zhuān)利文獻(xiàn)1 參見(jiàn)第30 32段)中公開(kāi)了實(shí)現(xiàn)這些要求 的技術(shù)。以下，將參照附圖來(lái)說(shuō)明該技術(shù)。圖13A是示出了專(zhuān)利文獻(xiàn)1的技術(shù)中的像素的示意圖的平面圖，且圖13B是沿圖 13A中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)VI-VI截取的截面圖。掃描信號(hào)線(xiàn)102和視頻信號(hào)線(xiàn)101分別沿著圖13A中的圖紙上的水平方向和豎直方向延伸，從而形成TFT基板上的矩陣圖案。每個(gè)TFT 108都設(shè)置在與每個(gè)矩陣圖案的交叉點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置處，使得每個(gè)柵格部分形成每個(gè)像素。TFT 108的一個(gè)源/漏極電極 IlOa與視頻信號(hào)線(xiàn)101相連，而另一個(gè)源/漏極電極IlOb與像素電極107相連。該像素電 極107被形成為具有梳狀圖案且其每一個(gè)梳齒都延伸到像素區(qū)域中。如圖13B中所示，在視頻信號(hào)線(xiàn)101和像素電極107(以及未示出的掃描信號(hào)線(xiàn) 102)上形成有厚透明絕緣膜118。在該絕緣膜118上形成有柵格狀圖案的公共線(xiàn)103。公 共電極106被形成為具有梳狀圖案且其每一個(gè)梳齒都延伸到像素區(qū)域中，使得每一個(gè)梳齒 都以預(yù)定間隔設(shè)置在像素電極107之間。該間隔是TFT基板上的開(kāi)口。該技術(shù)最值得注意的在于下列兩點(diǎn)。第一，通過(guò)將公共線(xiàn)103形成為具有柵格狀圖案，與使用條紋狀圖案的情況相比， 其電阻能夠更加顯著地減小。因而，公共線(xiàn)103的線(xiàn)寬能夠減小且從而獲得增大的開(kāi)口率。 該優(yōu)點(diǎn)通過(guò)將低阻金屬層用于布線(xiàn)而變得更加顯著。專(zhuān)利文獻(xiàn)1指出使用Al、Cr、Ti、Mo及 這些金屬的疊層中的一種。第二，通過(guò)增大公共線(xiàn)103與視頻信號(hào)線(xiàn)101和掃描信號(hào)線(xiàn)102兩者之間的絕緣 膜118的厚度，其寄生電容得以減小。因此，在視頻信號(hào)線(xiàn)的電壓變化期間流過(guò)的充電和放 電電流能夠得以減小。為了減小寄生電容，使絕緣膜的介電常數(shù)較小也仍然是有效的，如WO 1998-047044中所公開(kāi)的(專(zhuān)利文獻(xiàn)2 參見(jiàn)第7頁(yè)第37行至第8頁(yè)第3行)。然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所公開(kāi)的LCD器件存在問(wèn)題。當(dāng)公共線(xiàn)由金屬層構(gòu)成時(shí)，其表 面反射環(huán)境光，且發(fā)生所謂的眩光。因此，必須在對(duì)向基板上設(shè)置遮光層，并且當(dāng)設(shè)置遮光 層時(shí)，其開(kāi)口率減小此量。另外，其制造步驟應(yīng)當(dāng)允許TFT基板與對(duì)向基板之間的重疊一致 差具有余裕，并且考慮到縱向方向(豎直方向)與橫向方向(水平方向)這兩者中的余裕， 從而其開(kāi)口率進(jìn)一步減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性目的是提供一種維持公共線(xiàn)的低電阻和高開(kāi)口率的、無(wú)環(huán)境光反 射的IPS模式的液晶顯示(LCD)器件和使用該LCD器件的電子裝置、以及該LCD器件的制
造方法。根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的LCD器件包括液晶層，夾在第一基板與第二基板之 間；像素陣列，通過(guò)使多條視頻信號(hào)線(xiàn)與多條掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉而在第一基板上二維排 列成矩陣圖案。所述像素中的每一個(gè)都至少設(shè)有切換元件。在視頻信號(hào)線(xiàn)和掃描信號(hào)線(xiàn)上 設(shè)置透明絕緣膜，并且在該透明絕緣膜上設(shè)置多個(gè)像素電極、公共電極和公共線(xiàn)。所述公共 線(xiàn)被形成為柵格狀圖案，從而所述公共線(xiàn)中在一個(gè)方向上延伸的第一組由與金屬相比對(duì)可 見(jiàn)光具有較低反射率的第一導(dǎo)體構(gòu)成，而所述公共線(xiàn)中在另一方向上延伸的第二組由包括 金屬層的第二導(dǎo)體構(gòu)成，使得所述第一組與所述第二組沿著所述視頻信號(hào)線(xiàn)和所述掃描信 號(hào)線(xiàn)彼此交叉。一種橫向電場(chǎng)模式的液晶顯示器件的制造方法，包括下列步驟形成像素陣列，所 述像素陣列通過(guò)使多條視頻信號(hào)線(xiàn)與多條掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉而在第一基板上二維排列 成矩陣圖案；在所述像素中的每一個(gè)的一角形成切換元件；在所述視頻信號(hào)線(xiàn)和所述掃描 信號(hào)線(xiàn)上形成透明絕緣膜；在所述透明絕緣膜上形成多個(gè)像素電極、多個(gè)公共電極和多條公共線(xiàn)。所述公共線(xiàn)被形成為柵格狀圖案，從而所述公共線(xiàn)中在一個(gè)方向上延伸的第一組由與金屬相比對(duì)可見(jiàn)光具有較低反射率的第一導(dǎo)體構(gòu)成，而所述公共線(xiàn)中在另一方向上延 伸的第二組由包括金屬層的第二導(dǎo)體構(gòu)成，使得所述第一組與所述第二組沿著所述視頻信 號(hào)線(xiàn)和所述掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉。然后，在第一基板與第二基板之間夾入液晶層。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示例性特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，在附 圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的示意性平面圖；圖2A是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的公共電極和公共線(xiàn)的第一導(dǎo)電圖案的布 置的示意性平面圖；圖2B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的公共線(xiàn)的金屬圖案的布置的示意性平面 圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的公共線(xiàn)與黑色矩陣之間的位置關(guān)系的示 意性平面圖；圖4A是沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)I-I截取的橫截面圖；圖4B是沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)II-II截取的橫截面圖；圖4C是沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)III-III截取的橫截面圖；圖5A、圖5B和圖5C是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的TFT基板的制造方法的步 驟的示意性平面圖；圖6A是沿著圖5A中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)Il-Il截取的橫截面圖；圖6B是沿著圖5B中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)12-12截取的橫截面圖；圖6C是沿著圖5C中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)13-13截取的橫截面圖；圖7A是沿著圖5A中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)IIl-IIl截取的橫截面圖；圖7B是沿著圖5B中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)II2-II2截取的橫截面圖；圖7C是沿著圖5C中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)II3-II3截取的橫截面圖；圖8A是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的公共電極的第一導(dǎo)電圖案的布置的示意 性平面圖；圖8B是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的公共電極的金屬圖案的布置的示意性平 面圖；圖9A是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的公共電極的布置的示意性平面圖；圖9B是沿著圖9A中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)IV-IV截取的橫截面圖；圖IOA是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的TFT基板周?chē)臉?gòu)造的示意性平面圖；圖IOB是沿著圖IOA中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)V-V截取的橫截面圖；圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的電子裝置的示意性透視圖；圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的電子裝置的示意性透視圖；圖13A是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的像素結(jié)構(gòu)的示意性平面圖；圖13B是沿著圖13A中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)VI-VI截取的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式[示例性實(shí)施例1] 接下來(lái)，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例。圖1是示出了根據(jù)本 發(fā)明第一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。使視頻信號(hào)線(xiàn)1在基板上的一個(gè)方向(豎直方向)(這里稱(chēng)作第一方向)上延伸， 并且使掃描信號(hào)線(xiàn)2在另一方向(水平方向)(這里稱(chēng)為第二方向)上延伸，從而與基板上 的視頻信號(hào)線(xiàn)交叉。各信號(hào)線(xiàn)由諸如鋁這樣的具有低電阻的金屬制成。然后，在這些信號(hào) 線(xiàn)上形成柵格狀公共線(xiàn)3 (公共線(xiàn)3a和公共線(xiàn)3b)，且在它們之間插入層間絕緣膜并使其與 兩信號(hào)線(xiàn)重疊。公共線(xiàn)3a和公共線(xiàn)3b彼此交叉，從而在重疊區(qū)域電連接以形成柵格狀公 共線(xiàn)3。圖2A中示出了公共線(xiàn)3和公共電極6的圖案，且圖2B中示出了另外的公共線(xiàn)3b 的圖案。如圖2A中所示，沿著一個(gè)方向延伸的公共線(xiàn)3a由第一導(dǎo)體4制成，且如圖2B中 所示，沿著另一方向延伸的公共線(xiàn)3b由金屬層5制成。第一導(dǎo)體4由較之于金屬層5而對(duì) 可見(jiàn)光具有更低反射率的材料制成。其反射率應(yīng)當(dāng)不超過(guò)20%，且優(yōu)選不超過(guò)10%，并且 適合使用諸如氧化銦錫(ITO)和氧化鋅(ZnO)這樣的透明導(dǎo)體。也可以使用散布有金屬微 粒的導(dǎo)電膏。至于金屬層5，優(yōu)選使用含有鋁(Al)作為主要成分的這類(lèi)金屬，并且期望層疊 如W、Mo、Ti、Ta、Cr、Ni及其合金的這類(lèi)金屬中的一個(gè)作為阻擋(barrier)金屬。沿著縱向 方向延伸的公共線(xiàn)3a也充當(dāng)公共電極。當(dāng)使用第一導(dǎo)體4同時(shí)形成公共電極6時(shí)，其制造 步驟可以被簡(jiǎn)化。在一層上形成像素電極7，其中，在相同層上，與像素電極7之間以預(yù)定間隔形成 有公共電極6。在圖1所示的本示例性實(shí)施例中，雖然對(duì)于一個(gè)像素，像素電極7具有三個(gè) 分支而公共電極6具有四個(gè)分支，但是本發(fā)明并非限于這些數(shù)目。像素電極7的至少一個(gè) 分支和作為公共電極的公共線(xiàn)3a的兩個(gè)分支滿(mǎn)足本發(fā)明的要求。每個(gè)電極也都可以設(shè)有 彎曲部分和突出部分。在像素的拐角上設(shè)有TFT 8。在TFT 8的溝道部分上設(shè)有柵極電極9以使其與掃 描線(xiàn)2相連。TFT 8的一源/漏極電極IOa與視頻信號(hào)線(xiàn)1相連，且另一源/漏極電極IOb 與像素電極7相連。圖3是示出了當(dāng)使TFT基板11與對(duì)向基板12疊置時(shí)形成在TFT基板11上的公 共線(xiàn)3與形成在對(duì)向基板12上的黑色矩陣13之間的位置關(guān)系的平面圖。黑色矩陣13被 形成為沿著與由金屬層5制成的公共線(xiàn)3b相應(yīng)的方向延伸從而僅遮蔽公共線(xiàn)3b的條紋圖 案。鑒于它們之間的未對(duì)準(zhǔn)余裕，黑色矩陣13被形成為略寬于公共線(xiàn)3b的寬度。接下來(lái)，將參照

本示例性實(shí)施例的層疊結(jié)構(gòu)。圖4A是沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)I-I截取的示意性橫截面圖，表示出LCD器件的 構(gòu)造。IXD器件包括TFT基板11、對(duì)向基板12和夾在它們之間的液晶層14。在TFT基板11中，在第一玻璃基板15上形成柵極絕緣膜16，且在該柵極絕緣膜 16上形成第一層間絕緣膜17，并且在該第一層間絕緣膜17上形成視頻信號(hào)線(xiàn)1。然后，用 第二層間絕緣膜18覆蓋該視頻信號(hào)線(xiàn)1。 第二層間絕緣膜18比其他層要厚且形成為具有平坦表面。作為其材料的示例，其 對(duì)可見(jiàn)光是透明的且具有低介電常數(shù)，并且能夠形成厚而平坦的膜。這是為了增大顯示面板的透射比并減小形成在視頻信號(hào)線(xiàn)1與掃描信號(hào)線(xiàn)2及公共線(xiàn)3兩者之間的寄生電容。在第二層間絕緣膜18上形成有公共線(xiàn)3a、像素電極7和公共電極6。以預(yù)定間隔交替形成像素電極7和公共電極6 (和公共線(xiàn)3a)。像素電極7被施加有期望電勢(shì)，以便產(chǎn) 生用于驅(qū)動(dòng)像素電極7與公共電極6之間的液晶的橫向電場(chǎng)。與視頻信號(hào)線(xiàn)1的邊緣相比，公共線(xiàn)3a的兩側(cè)邊緣更靠近像素電極7，從而當(dāng)從對(duì) 向基板12—側(cè)觀(guān)看時(shí)完全覆蓋視頻信號(hào)線(xiàn)1。這樣的結(jié)構(gòu)能夠針對(duì)像素電極7電屏蔽由視 頻信號(hào)線(xiàn)1產(chǎn)生的電場(chǎng)。由此，該結(jié)構(gòu)能夠防止在顯示電壓被用于其他像素的其他顯示電 壓干擾時(shí)發(fā)生的串?dāng)_。因?yàn)楣簿€(xiàn)3的電勢(shì)基本上固定在預(yù)定電壓，所以公共線(xiàn)3上的液晶并未被驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)采用所謂的常黑模式操作時(shí)，因此，公共線(xiàn)3a也充當(dāng)針對(duì)視頻信號(hào)線(xiàn)1的遮光層。因?yàn)?如果公共線(xiàn)3a是由金屬層制成則不可以再忽略對(duì)強(qiáng)環(huán)境光的反射，所以公共線(xiàn)3a的反射 率小很重要。雖然未圖示出，但取向膜被形成為覆蓋這些部件以控制液晶層14中的分子的 取向方向。在對(duì)向基板12上形成有用作第二玻璃基板19上的濾色器的色層20。因?yàn)槿缟纤?述公共線(xiàn)3a扮演遮光層的角色，所以在對(duì)向基板12的與視頻信號(hào)線(xiàn)1相應(yīng)的位置未設(shè)置 遮光層。在使用所謂的COT(TFT上濾色器)技術(shù)的情況下也可以得到相似效果，在COT技 術(shù)中，在TFT基板11上形成有色層20。圖4B是沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)II-II截取的示意性橫截面圖，表示出LCD器件 的構(gòu)造。在第一玻璃基板15上層疊柵極絕緣膜16，且在該柵極絕緣膜16上形成掃描信號(hào) 線(xiàn)2，并且接下來(lái)，形成第一層間絕緣膜17和第二層間絕緣膜18。在第二層間絕緣膜18上 形成公共線(xiàn)3b、公共電極6和像素電極7。公共線(xiàn)3b是由金屬層5制成的且被疊置在掃描 信號(hào)線(xiàn)2上。公共電極6是通過(guò)將第一導(dǎo)體4延伸到像素區(qū)域中而形成的。至于對(duì)向基板12，在第二玻璃基板19上形成色層20和黑色矩陣13。該黑色矩陣 13被設(shè)置在與公共線(xiàn)3b相對(duì)的位置。該黑色矩陣13被形成為比公共線(xiàn)3b的寬度要寬一 余裕，該余裕是由TFT基板11與對(duì)向基板12之間的重疊未對(duì)準(zhǔn)而預(yù)測(cè)出的。由于黑色矩 陣13，所以能夠防止用于公共線(xiàn)3b的金屬層5的表面對(duì)環(huán)境光的反射。圖4C是沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)III-III截取的橫截面圖，典型地表示出與TFT 8相鄰的構(gòu)造。雖然這里表示的是頂柵型的示例，但TFT8的構(gòu)造在本發(fā)明中基本上不重要。在第一玻璃基板15上形成島狀半導(dǎo)體層21，且形成柵極絕緣膜16以覆蓋該島狀 半導(dǎo)體層21，并且在柵極絕緣膜16上形成柵極電極9。在柵極電極9上經(jīng)由第一層間絕緣 膜17形成源/漏極電極10，并且源/漏極電極10與半導(dǎo)體層21的源/漏極區(qū)21b通過(guò)第 一接觸孔22彼此相連。柵極電極9的下部是半導(dǎo)體層21的溝道區(qū)21a。在源/漏極電極10上整個(gè)地形成第二層間絕緣膜18。在第二層間絕緣膜18中設(shè) 置有第二接觸孔23。一源/漏極電極IOa與視頻信號(hào)線(xiàn)1 (未示出)相連，且另一源/漏極 電極IOb通過(guò)第二接觸孔23而與像素電極7相連。在對(duì)向基板12上設(shè)置有色層20。關(guān)于TFT 8的結(jié)構(gòu)，如上所述，并非限于頂柵型，而是諸如底柵型或翅片型(fin type)這樣的任何類(lèi)型都是可用的。至于半導(dǎo)體層21，任何種類(lèi)的半導(dǎo)體都是可用的，諸 如非晶硅、低溫多晶硅、氧化物半導(dǎo)體和有機(jī)半導(dǎo)體。在這些材料當(dāng)中，因?yàn)榈蜏囟嗑Ч柚械碾娮踊蚩昭ǖ倪w移率高于非晶硅中的，所以低溫多晶硅具有下述優(yōu)點(diǎn)，即，除顯示部分以 外，諸如柵極驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)處理電路和電源電路這樣的外圍電路也都可以制作 在同一基板上。關(guān)于TFT的極性，可以是n型或p型。如上所述，根據(jù)本示例性實(shí)施例，能夠同時(shí)獲得下列優(yōu)點(diǎn)。(1)由于穩(wěn)定了公共電勢(shì)而改善了畫(huà)質(zhì)的均勻性；(2)由于將公共線(xiàn)制成微細(xì)圖案并使相反基板側(cè)上的黑色矩陣僅在一個(gè)方向上延 伸而增大了開(kāi)口率；(3)由于減小了寄生電容而降低了功耗。接下來(lái)，將說(shuō)明本示例性實(shí)施例的制造方法。圖5A、圖5B和圖5C是示出了 TFT基 板的制造方法的步驟的示意性平面圖。圖6A、圖6B和圖6C是沿著分別示于圖5A、圖5B和圖5C中的點(diǎn)劃線(xiàn)11-11、12-12 和13-13截取的橫截面圖。圖7A、圖7B和圖7C是沿著分別示于圖5A、圖5B和圖5C中的點(diǎn)劃線(xiàn)111-111、 II2-II2和II3-II3截取的橫截面圖。首先，形成視頻信號(hào)線(xiàn)1，使其在第一方向(豎直方向)上延伸，并且形成掃描信號(hào) 線(xiàn)2，使其在第二方向(水平方向)上延伸，以便形成像素的矩陣圖案，并且在每個(gè)像素的拐 角都形成TFT 8。因?yàn)樵诒景l(fā)明中與TFT 8及其驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)聯(lián)的元件的形成方法并不重 要，所以將省略對(duì)其的說(shuō)明。如圖5A、圖6A和圖7A中所示，形成第二層間絕緣膜18，使其覆蓋TFT 8及與TFT 8相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)元件諸如視頻信號(hào)線(xiàn)1。第二層間絕緣膜18厚而透明且具有低介電常數(shù)。 第二層間絕緣膜18對(duì)可見(jiàn)光的透射比應(yīng)當(dāng)不小于90%，且優(yōu)選不小于95%。至于適當(dāng)?shù)?介電常數(shù)，應(yīng)當(dāng)不超過(guò)4，且期望不超過(guò)3。其厚度是布線(xiàn)的數(shù)倍，如0. 5 5 y m，且期望為 1 3i!m。作為滿(mǎn)足這樣的條件的材料的示例，存在諸如丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺和苯并 環(huán)丁烯這樣的有機(jī)材料、或者諸如聚硅氧烷和聚硅氨烷這樣的無(wú)機(jī)材料、或者具有添加到 它們的有機(jī)基團(tuán)的樹(shù)脂。通過(guò)用旋轉(zhuǎn)涂布法或狹縫涂布法(slit coat method)等涂布上述材料來(lái)形成第 二層間絕緣膜18，然后對(duì)其加熱或?qū)ζ湔丈渥贤饩€(xiàn)而使涂布的膜固化。當(dāng)層疊氮化硅或氧 化硅作為該膜的基底時(shí)，能夠改善耐濕性和阻氣性。接著，在第二層間絕緣膜18中形成第二接觸孔23。在使用紫外線(xiàn)固化型樹(shù)脂的情 況下，可以通過(guò)用掩模對(duì)其進(jìn)行曝光來(lái)同時(shí)形成并固化接觸孔。在使用熱固膜的情況下，能 夠通過(guò)在形成光致抗蝕劑的圖案(未示出)之后使用干法蝕刻來(lái)設(shè)置孔。接著，如圖5B、圖6B和圖7B中所示，通過(guò)使用如CVD (化學(xué)氣相沉積)法、濺射法 和涂布法這類(lèi)方法來(lái)整個(gè)地形成第一導(dǎo)體4的層，然后通過(guò)光刻法形成公共線(xiàn)3a、公共電 極6和像素電極7的圖案。作為第一導(dǎo)體4的材料的示例，優(yōu)選使用諸如IT0、AZ0(鋁摻雜 氧化鋅)和GZ0(鎵摻雜氧化鋅)這樣的透明導(dǎo)體。至于蝕刻，可以使用濕法蝕刻或干法蝕 刻。另外，可以使用散布有金屬微粒的導(dǎo)電膏。接著，如圖5C、圖6C和圖7C中所示，通過(guò)使用如濺射法或CVD法這類(lèi)方法整個(gè)地 形成一層金屬5。優(yōu)選金屬選自如Al、Mo、Cr、W、Ti、Ta、Cu這類(lèi)金屬、或者這些金屬的合金 或這些金屬的層疊層。當(dāng)在IT0層上直接形成一層A1時(shí)，在它們之間的邊界處易于發(fā)生氧化還原反應(yīng)。為此，優(yōu)選在IT0層與A1層之間設(shè)置由如Mo、W、Ti、Ta和Cr這類(lèi)金屬制成 的阻擋層。接著，使用光刻法形成與在第二方向上延伸的公共線(xiàn)3b相應(yīng)的抗蝕劑圖案。接 著，通過(guò)如干法蝕刻或濕法蝕刻這類(lèi)方法來(lái)去除金屬層的不需要區(qū)域，從而保留公共線(xiàn)3b 的圖案。接著，形成取向膜(未示出)。取向膜具有將液晶的分子取向在特定方向上的功 能。在對(duì)向基板12上形成作為濾色器的色層20和黑色矩陣13。使用相應(yīng)的樹(shù)脂來(lái)形 成這些層，這些樹(shù)脂散布有諸如紅色、綠色、藍(lán)色和黑色這樣的所期望的顏料。當(dāng)樹(shù)脂被給 予感光性時(shí)，可以通過(guò)光刻法對(duì)一層樹(shù)脂進(jìn)行構(gòu)圖。將黑色矩陣13形成為可使其與沿著第 二方向延伸的形成在TFT基板上的公共線(xiàn)3b相對(duì)。接著，在顯示區(qū)域中布置間隔體(spacer)，并且使TFT基板11和對(duì)向基板12經(jīng)由 密封材料而粘合在一起。使用設(shè)置在兩基板上的調(diào)整標(biāo)記來(lái)精確地執(zhí)行粘合工藝。然而， 由于諸如粘合設(shè)備的誤差或基板的變形等各種因素而難以完全消除重疊未對(duì)準(zhǔn)。因此，在 本示例性實(shí)施例中，將黑色矩陣13形成為使得其寬度略寬于作為公共線(xiàn)3的一部分的金屬 5的寬度。接著，通過(guò)填料入口注入液晶，以填充兩基板之間的間隙，然后，密封該填料入口。 這樣，完成了本示例性實(shí)施例的LCD器件。[示例性實(shí)施例2]接下來(lái)，將參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例。圖8A是示出了根據(jù) 本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的公共電極3的第一導(dǎo)電圖案的布置的示意性平面圖。圖8B是 示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的公共電極3b的金屬圖案的布置的示意性平面圖。在本示例性實(shí)施例中，使用第一導(dǎo)體4形成格狀公共線(xiàn)3，然后，在其上疊置由金 屬層5制成的僅在一個(gè)方向上延伸的公共線(xiàn)3b。最后得到的結(jié)構(gòu)能夠增大第一導(dǎo)體4與金 屬層5之間的接觸面積，因而在提高其可靠性的同時(shí)減小了接觸電阻。[示例性實(shí)施例3]接下來(lái)，將參照

本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例。圖9A是示出了根據(jù)本發(fā)明 第三示例性實(shí)施例的公共電極3的布置的示意性平面圖。圖9B是沿著圖9A中所示的點(diǎn)劃 線(xiàn)IV-IV截取的橫截面圖。根據(jù)本示例性實(shí)施例，在第一透明基板11上依次層疊金屬層5和第一導(dǎo)體4。在 此情況下，將第一導(dǎo)體4形成為完全覆蓋金屬層5，以便防止由于在用于對(duì)第一導(dǎo)體4進(jìn)行 構(gòu)圖的濕法工藝期間的電池反應(yīng)而引起腐蝕。作為金屬層5的主要布線(xiàn)材料24的示例，可 以使用Al、Mo、Cr、W、Ti、Ta和Cu。雖然包含A1和Cu作為主要成分的這類(lèi)金屬由于低電 阻率而是適用的，但這些金屬易于在與IT0等的第一導(dǎo)體的界面處反應(yīng)。因此，這些金屬應(yīng) 當(dāng)層疊阻擋金屬25。至于阻擋金屬25的適當(dāng)材料，可以使用如Mo、W、Ti、Ta和Cr這類(lèi)金 jM o在這樣的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槟軌蝻@著減小公共線(xiàn)3b的表面處的反射率，所以無(wú)需設(shè)置 在第一示例性實(shí)施例中設(shè)置在對(duì)向基板12上的黑色矩陣13。因此，能夠進(jìn)一步增大開(kāi)口率。[示例性實(shí)施例4]
接下來(lái)，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例。在IXD器件中，可以使用與用于顯示區(qū)域26的相同的導(dǎo)體層21同時(shí)在顯示區(qū)域 26周?chē)谱魍鈬娐?7。在此情況下，可以使公共線(xiàn)3延伸以用于遮蔽噪音。這是因?yàn)椋?在本發(fā)明中，公共線(xiàn)3設(shè)置在第二層間絕緣膜18上，不管公共線(xiàn)3的布局被設(shè)計(jì)成哪種，公 共線(xiàn)3都不會(huì)與視頻信號(hào)線(xiàn)1和掃描信號(hào)線(xiàn)2發(fā)生干擾。圖10A是示出了根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的IXD器件的顯示區(qū)域周?chē)臉?gòu)造 的示意性平面圖。圖10B是沿著圖10A中所示的點(diǎn)劃線(xiàn)V-V截取的橫截面圖。外圍電路27鄰近顯示區(qū)域26設(shè)置，并且粗總線(xiàn)布線(xiàn)28設(shè)置在外圍電路27外側(cè)， 以便供給來(lái)自外部電路的諸如掃描信號(hào)的這類(lèi)信號(hào)。外圍電路27由第二層間絕緣膜18覆 蓋，并且公共線(xiàn)3在其上延伸從而彼此連接，用于實(shí)現(xiàn)公共線(xiàn)連接部分3c。該連接部分3c 電屏蔽外圍電路27。關(guān)于外圍電路27，柵極驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、預(yù)充電電路和電源電路都 可以稱(chēng)為外圍電路。雖然公共線(xiàn)連接部分3c屏蔽外圍電路27，但期望其沒(méi)有疊置在總線(xiàn)布線(xiàn)28上。 這是因?yàn)榭偩€(xiàn)布線(xiàn)28具有較寬面積并且其電勢(shì)波動(dòng)也很大，因而，由于當(dāng)在其上設(shè)置屏蔽 時(shí)的寄生電容充電和放電，使功耗顯著增大。在此結(jié)構(gòu)中，因?yàn)檫B接公共線(xiàn)連接部分3c與外部端子(未示出)的布線(xiàn)被形成在 不同于總線(xiàn)布線(xiàn)28的另一層上，所以可以使框架寬度縮窄線(xiàn)寬量。在圖10A和圖10B中， 雖然公共線(xiàn)連接部分3c僅由第一導(dǎo)體4制成，但可延伸金屬層5從而形成第一導(dǎo)體4和金
屬層5的層疊結(jié)構(gòu)。根據(jù)本示例性實(shí)施例，除了上述的第一至第三示例性實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)以外，還可以 在不顯著增大功耗的情況下增大外圍電路的噪音容限以及實(shí)現(xiàn)窄型框架。[示例性實(shí)施例5]接下來(lái)，將參照?qǐng)D11詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例。本示例性實(shí)施例說(shuō)明 了當(dāng)將上述LCD器件應(yīng)用于各種電子裝置時(shí)的情況。圖11是示出了將上述的第一至第四示例性實(shí)施例應(yīng)用于液晶TV的示例的透視 圖。該液晶TV包括液晶顯示面板29、一對(duì)揚(yáng)聲器30和紅外線(xiàn)接收部件31，所述紅外線(xiàn)接 收部件31從遠(yuǎn)程控制接收操縱信號(hào)。雖然未圖示出，但在該液晶TV中也包括背光、控制電 路和接收器。[示例性實(shí)施例6]圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明第六示例性實(shí)施例的電子裝置的示意性透視圖。圖12 示出了將上述的第一至第四示例性實(shí)施例中所示的LCD器件應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)的示例。該移 動(dòng)電話(huà)包括液晶顯示面板29和操作面板32。雖然未圖示出，但還包括收發(fā)器和呼叫功能 等。因?yàn)閷?duì)于移動(dòng)電話(huà)而言要求高分辨率和亮度的兼容性，所以這是展示本發(fā)明的有效應(yīng) 用的有價(jià)值的示例。作為利用本發(fā)明的示例，可以列舉出用于移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)、PC監(jiān)視器和LCD電 視的IXD器件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的電子裝置設(shè)置有具有上述結(jié)構(gòu)的IXD器件。根據(jù)本發(fā)明的LCD器件和使用該器件的電子裝置，獲得了下列優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的第一優(yōu)點(diǎn)是能夠在維持高開(kāi)口率的同時(shí)減少環(huán)境光的反射。
本發(fā)明的第二優(yōu)點(diǎn)在于，在其上集成有外圍電路的LCD器件中，能夠容易地減小 外圍電路處的接收到的噪音。本發(fā)明的第三優(yōu)點(diǎn)在于，在其上集成有外圍電路的LCD器件中，可以使框架區(qū)域縮窄。提供前面對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作并使用本發(fā)明。此外，對(duì) 于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，對(duì)這些示例性實(shí)施例的各種修改都是顯而易見(jiàn)的，并且這里所定 義的一般原理和具體示例可應(yīng)用于其他實(shí)施例而無(wú)需創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并非意圖受 限于這里所說(shuō)明的示例性實(shí)施例，而是要符合由權(quán)利要求及其等效內(nèi)容所限定的最寬范圍。此外，要注意的是，發(fā)明人的意圖是要保留要保護(hù)的本發(fā)明的全部等效物，即使在 審查期間對(duì)權(quán)利要求進(jìn)行修改也如此。
權(quán)利要求
一種橫向電場(chǎng)模式的液晶顯示器件，包括液晶層，所述液晶層夾在第一基板與第二基板之間；像素陣列，通過(guò)使多條視頻信號(hào)線(xiàn)與多條掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉，所述像素陣列以矩陣圖案被二維地排列在所述第一基板上，其中，所述像素的每一個(gè)都至少設(shè)置有切換元件；透明絕緣膜，所述透明絕緣膜設(shè)置在所述視頻信號(hào)線(xiàn)和所述掃描信號(hào)線(xiàn)上；多個(gè)像素電極，所述多個(gè)像素電極設(shè)置在所述透明絕緣膜上；多個(gè)公共電極，所述多個(gè)公共電極設(shè)置在所述透明絕緣膜上；和多條公共線(xiàn)，所述多條公共線(xiàn)設(shè)置在所述透明絕緣膜上，其中，所述公共線(xiàn)被形成為柵格狀圖案，從而所述公共線(xiàn)中的在一個(gè)方向上延伸的第一組由與金屬相比對(duì)可見(jiàn)光具有更低反射率的第一導(dǎo)體制成，而所述公共線(xiàn)中的在另一方向上延伸的第二組由包括金屬層的第二導(dǎo)體制成，使得所述第一組與所述第二組彼此交叉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，所述第一導(dǎo)體是透明導(dǎo)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器件，其中，所述第一導(dǎo)體是氧化銦錫或ZnO、或者 其層疊層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，所述金屬層包括Al、W、Mo、Ti、Ta、Cr、 Ni和包含它們的一種作為主要成分的合金之中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器件，其中，所述金屬層由包含Al作為主要成分的 層和W、Mo、Ti、Ta、Cr、Ni及其合金中的一種的層疊層制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，所述第二導(dǎo)體具有所述第一導(dǎo)體和所 述金屬層的層疊結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其中，所述第一導(dǎo)體和所述金屬層依次層疊 在所述第一基板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其中，所述第二導(dǎo)體被層疊成使得所述金屬 層和所述第一導(dǎo)體依次形成在所述第一基板上從而由所述第一導(dǎo)體覆蓋所述金屬層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，所述第二基板具有濾色器層和黑色矩 陣，并且所述黑色矩陣被設(shè)置為僅在與所述第二導(dǎo)體相應(yīng)的方向上延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其中，在所述顯示區(qū)域周?chē)O(shè)置使用設(shè)置于 所述顯示區(qū)域中的相同半導(dǎo)體層的外圍電路，并且從所述公共線(xiàn)延伸的導(dǎo)體覆蓋所述外圍 電路的一部分，同時(shí)它們之間插入有所述透明絕緣膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器件，所述外圍電路的一部分是信號(hào)處理電路。
12.一種設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件的電子裝置。
13.一種橫向電場(chǎng)模式的液晶顯示器件的制造方法，包括形成像素陣列，通過(guò)使多條視頻信號(hào)線(xiàn)與多條掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉，所述像素陣列以 矩陣圖案被二維地排列在第一基板上；在所述像素中的每一個(gè)的拐角形成切換元件； 在所述視頻信號(hào)線(xiàn)和所述掃描信號(hào)線(xiàn)上形成透明絕緣膜； 在所述透明絕緣膜上形成多個(gè)像素電極、多個(gè)公共電極和多條公共線(xiàn)； 其中，所述公共線(xiàn)被形成為柵格狀圖案，從而所述公共線(xiàn)中的在一個(gè)方向上延伸的第 一組由與金屬相比對(duì)可見(jiàn)光具有更低反射率的第一導(dǎo)體制成，而所述公共線(xiàn)中的在另一方向上延伸的第二組由包括金屬層的第二導(dǎo)體制成，使得所述第一組與所述第二組沿著所述視頻信號(hào)線(xiàn)和所述掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉·，并且 在第一基板與第二基板之間夾入液晶層。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶顯示器件和使用該器件的電子裝置及其制造方法。提供了一種IPS模式的液晶顯示器件，其包括像素陣列，通過(guò)使多條視頻信號(hào)線(xiàn)與多條掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉，像素這列在第一基板上排列成矩陣圖案。這些像素中的每一個(gè)都至少設(shè)置有切換元件。在兩種信號(hào)線(xiàn)上設(shè)置透明絕緣膜，并且在該透明絕緣膜上設(shè)置多個(gè)像素電極、公共電極和公共線(xiàn)。這些公共線(xiàn)被形成為柵格狀圖案，從而這些公共線(xiàn)中的在一個(gè)方向上延伸的第一組由與金屬相比對(duì)可見(jiàn)光具有更低反射率的第一導(dǎo)體制成，而這些公共線(xiàn)中的第二組由包括金屬層的第二導(dǎo)體制成，使得所述第一組與所述第二組沿著所述視頻信號(hào)線(xiàn)和所述掃描信號(hào)線(xiàn)彼此交叉。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101806982SQ201010114798
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者下田雅通, 十文字正之, 齋藤總一, 新岡真也, 田邊浩 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社