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TW526360B - Liquid crystal display device and its manufacturing method - Google Patents

Liquid crystal display device and its manufacturing method Download PDF

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TW526360B
TW526360B TW090104495A TW90104495A TW526360B TW 526360 B TW526360 B TW 526360B TW 090104495 A TW090104495 A TW 090104495A TW 90104495 A TW90104495 A TW 90104495A TW 526360 B TW526360 B TW 526360B
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TW
Taiwan
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liquid crystal
pixel
pixel electrode
display device
electrode
Prior art date
Application number
TW090104495A
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English (en)
Inventor
Hisanori Tsuboi
Fumiaki Abe
Katsuhide Uchino
Kazuhiro Noda
Hideshi Sugita
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Description

526360 A7
五、發明說明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明之領域 本發明係關於一種具有形成矩陣狀之複數像素電極，且 使用薄膜電晶體（TFT)等開關元件之液晶顯示裝置。 習知技術 使用TFT等開關元件之矩陣型液晶顯示裝置，係具備— 被2片偏光子挾持之液晶胞，如此之液晶胞本身至少係由 如下所構成：對向配置之一對透明玻璃基板；設於一者之 透明玻璃基板的對向面，且被配向膜覆蓋之透明共通電 極；呈矩陣狀配置於另一者之透明玻璃基板的對向面，且 被配向膜覆蓋之複數透明像素電極；分別連接於各像素電 極作爲開關元件之TFT ;封入於相向之配向膜間的τ N液 晶。如此之液晶胞一般稱爲TN-LCD。 對配置成矩陣狀之像素電極施加電壓時，爲提高顯示品 質’遂廣泛採用對每一行使施加電壓反轉之列反轉驅動方 式，或，對每一列使施加電壓反轉之欄反轉驅動方式。此 等之驅動方式中，在鄰接之像素電極間使施加電壓反轉， 故如圖6所示，在對應於各像素電極62之像素部内會造成 擁有原來液晶所賦予之預傾斜方向與逆傾斜方向的逆傾斜 域61(專利公報第2934875號、段落〇〇〇5〜0006)。尤其在正 常白色模式之液晶顯示中·，與正常區域之境界的鑑別線6 3 會發白且使對比降低。因此，爲減少逆傾斜域6丨，乃增大 傾斜角，但製造時之良率會降低。又，依照逆傾斜域6丨之 發生位置，藉由設置遮光材，以減低光洩漏，但開口率會 降低。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ·. '丨線. 526360 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（ 於疋’在TN-LCD中提高對比之其中一種方法，乃提高 於相向之共通電極與像素電極之間所施加的實效電塵（亦 即，增大動態範圍）最被重視。如此，提高在相向之共通電 極與像素電極之間所施加的實效電壓時，不僅液晶分子之 排列更垂直，配向紊亂線6 3之發生位置會朝像素部内之周 緣方向（外侧）移動，故可提高對比。 :然而，若提高如此之實效電壓，在一部分之像素中逆傾 斜域會消失，此消失狀態呈準安定狀態，故於v(電壓 T(光透過強度）特性會產生磁滞（圖7)，從黑顯示朝中間 顯示時，閃點狀之畫質不良，或，尤其逆傾斜域之顯示 良傳播至鄰接之逆傾斜域而產生閃線狀之重大畫質不良。 因此，無法於相向之共通電極與像素電極之間施加某種値 以上之電壓（實效電壓），而不能實現預期之對比。此問 係爲以高精細實現高開口率之液晶顯示元件，當縮短相 I像素電極間距離時會明顯產生。因此，在具備TFT等〜 開關元件的矩陣型液晶顯示裝置中，要使高開口 = 比併存乃有困難。 ” T 本發明係欲解決以上習知之技術問題，目的在於提供一 種具備TFT等開關元件之矩陣型液晶顯示裝置，於Μ特 性不會產生磁滯而增大實效錢，亦即由提高顯示不 ^始發生之施加電壓的値，以使高開口率與高對比率併 存0 本發明人等發現在一種具有TFT等開闞元件之矩睁型 晶顯不裝置中’爲使高開口率與高對比率併存，減低對 調 不 題 之 液 應 -5 本紙張尺錢財國國規格⑽ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526360 A7 ----；-----------' 五、發明說明（） 於相鄰像素電極之像素部内所形成的逆傾斜域、與、對應 於相鄰像素電極之像素部内所形成之逆傾斜域之間的相^ 作用乃很有效，具體上只要藉由使相鄰逆傾斜域之間隔比 最短電極間隔還寬廣，物理性撞離相鄰逆傾斜域，或，只 要藉由使相鄰逆傾斜域所挾持之區域的液晶胞厚度（亦即， 相向之配向膜間距離）比像素部之液晶胞厚度還狹有，縮小 相鄭逆傾斜域厚度方向斷面積的重疊程度，即可，終完成 本發明。 、疋 亦即，本發明係提供一種液晶顯示裝置，具有至少由如 下構成之液晶胞：相向配置之一對基板；設於該一對某板 中的一者基板且被配向膜被覆之共通電極；呈矩陣狀配置 於另一者基板且被配向膜被覆之複數像素電極；連接於各 像素電極 < 開關元件；封入於一對相向基板之配向膜間的 液晶；其特徵在於： 對應於任意像素電極之像素部内所形成的逆傾斜域、 與、對應於相鄰像素電極之像素部内所形成的逆傾斜域之 間隔，乃比像素電極之最短電極間隔還寬廣，或，被相鄰 之逆傾斜域所挾持之區域的液晶胞厚乃比像素部之液晶胞 厚還窄。 爲使相鄰之逆傾斜域的間隔比像素電極之最短電極間隔 還寬廣，較佳係使對應於逆傾斜域之縱方向的像素電極幅 寬比未形成逆傾斜域之部分的像素電極幅寬還窄即可。藉 此’可使相鄰之逆傾斜域間朝縱方向拉離。又，亦可使像 素電極呈格子狀排列。藉此，可使相鄰逆傾斜域間朝垂直 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i. 526360 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 發明說明（ 於縱方向的方向拉離。 又，A使相鄰逆傾斜域間之液晶胞厚比像素部之液晶胞 厚還窄，只要於相鄰逆傾斜域之間形成使液晶胞厚狹窄之 章土 P即可。例如，製成像素電極之前，在一般所形成之 平-化膜上製成接觸孔時，可形成如此之障壁部，但不限 於此。 、又，本發明係提供一種製造方法，其特徵在於本發明之 液卵·’’、員示裝置的開關元件側基板包含以下之步驟 (e)： ’ (a) 於基板上形成第！層間絕緣層，於其上形成一用以形 成電晶體之薄膜Si層，在其表面形成氧化被膜，再於其上 形成閘極電極與C s電極，以構成薄膜電晶體，進一步於薄 膜電晶體上形成第2層間絕緣層； (b) 於第2層間絕緣層之全面形成反射防止膜； (Ο於反射防止膜及第2層間絕緣層，形成一達到薄膜。 層之接觸孔； (d) 在接觸孔上形成第1配線層；及， (e) 於全面形成第3層間絕緣層，進一步再形成保護膜 後，對於接觸孔部及像素開口部，蝕刻除去保護膜，有關 第〇層間絕緣層，對於接觸孔部蝕刻除去，在於其等形成 第2配線層’全面形成平坦化用有機膜後，於其平坦化用 有機膜開啓像素電極用接觸孔，於其上，對應於任意像素 電極I像素部内所形成之逆傾斜域、與、對應於相鄰像素 包極之像素郅内所形成之逆傾斜域的間隔，乃比互相鄰接 -7- _尺度適用中國準（CNS)A4規落_⑵G x 29 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
526360 A7 _ B7 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之像素電極的最短電極間隔還寬廣之方式，形成像素電 極；或，於平坦化用有機膜上開啓像素電極用接觸孔時， 被互相鄰接之逆傾斜域所挾持之區域的液晶胞厚，乃比在 像素部之液晶胞還狹窄之方式，加工平坦化用有機膜後， 形成像素電極。 較佳態樣之説明 以下’參照圖面説明本發明之液晶顯示元件。 本發明之液晶顯示元件係具備被2片偏光子挾持之液晶 胞，如此之液晶胞本身如圖丨所示，至少由如下所構成： 相向配置之一對透明玻璃基板（上基板1、下基板2);設於 上基板1之下面（相向面）且被配向膜3被覆之透明共通電極 4 ;呈矩陣狀配置下基板2之上面（相向面）且被配向膜5被 覆t複數透明的像素電極6 ;分別連接於每一像素電極6之 作爲開關元件的TFT (未圖示）；封入於配向膜3及5之間且 在此等間約9 0連續扭轉之扭轉向列液晶7。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在如此之液晶胞中，係於下基板2之上面（相向面）呈矩陣 狀形成掃描線及訊號線（未圖示），像素電極6係介由對應之 TFT而分別與掃描線及訊號線連接。在如此之液晶胞中， 藉由配向處理方向與電壓驅動方式（列反轉驅動方式或欄反 轉驅動方式）於配向紊亂線9在邊境形成逆傾斜域8。 本發明之液晶顯示裝置係藉由一使對應於任意像素電極 二像素邵内所形成的逆傾斜域、與、對應於鄰接像素電極 之像素邵内所形成的逆傾斜域之間的相互作用降低，俾高 開口率與高對比兩者併存，使互相鄰接之逆傾斜域之間隔 -8- 本紙張尺度適財_家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526360
五、發明說明（ 比像素電極之最短電極間隔還寬廣，或，使互㈣接之逆 傾斜域之間的液晶胞厚度（亦即，相向之配向膜間距離）比 像素部之液晶胞厚度還狹窄。 如示於圖2(a)及圖2(b)般，使互相鄰接之逆傾斜域的間 隔la比像素電極之最短電極間隔lb更寬廣的具體方法，可 舉例：爲使互相鄰接之逆傾斜域間朝縱方向拉離，乃使對 應於被遮光區域13包圍之像素電極14的逆傾斜域8縱方向 之像素電極（逆傾斜域區域之幅）La，比未形成逆傾斜域8 4部分的像素電極幅寬（正傾斜域區域之幅）Lb還狹窄的方 法。又，爲朝垂直於縱方向之方向拉離，如圖2(〇)所示 般，可舉例呈格子狀配置像素電極14之方法。當圖2(c)之 態樣的情形，可期待鄰接之逆傾斜域8的相向端部斷面積 重疊亦變小，使鄰接之逆傾斜域間的相互作用降低之效 果。 進一步’若依本發明人等之見識，可知在相向之共通電 極與像素電極之間施加可能的實效電壓，與，垂直於逆傾 斜域之縱方向的方向之像素電極間隔之間亦有密切關係， 若擴展其間隔，可增大實效電壓。但，若僅擴展間隔，遮 光區域之面積會變廣，不能實現高開口率。因此，將圖 2(a)〜圖2(c)所示之態樣·分別表示於圖3(a)〜圖3(c)，在垂 直於逆傾斜域之縱方向的方向中，宜擴展鄰接之像素電極 間之間隔的一部分。此時，擴展間隔之部分，如圖3 (a)〜 圖3(c)所示般，就高開口率之維持及逆傾斜域之非對稱性 的發生點而言，宜擴展逆傾斜域8斷面積較小之其端部方 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526360 A7 — —— B7 _ 五、發明說明（） 向的像素電極部分，但，亦可以切斷逆傾斜域之中間部分 的方式進行擴展。又，對於擴展之大小（深度）或幅寬，可 考慮開口率等而適當決定。 又，使互相鄰接之逆傾斜域間的液晶胞厚比像素部之液 晶胞厚還狹窄的具體方法’係只要於互相鄰接之逆傾斜域 t間形成如液晶胞厚窄小之障壁部即可（未圖示）。障壁部 係當形成TFT το件等之開關元件時，亦可於基板製成凸 部，或，形成配向膜之後，亦可藉印刷法或分配法等形成 如障壁部之構造物。 液晶係1：於液晶分子長軸相向之配向膜間使用約9 〇。連 續扭择之扭轉向列液晶。又，於液晶胞宜設有一用以使各 像素部周緣之至少一部分遮光的黑矩陣。在像素部中之液 晶胞厚宜爲4 a m以下。又，像素電極之大小宜爲5 # m 〜50以m平方。 [實施例] 以下，參照圖面具體地說明本發明之實施例（使像素電極 1逆傾斜域區域的幅寬比正傾斜域區域之幅寬還狹窄的例 子）。 圖4(a)係從上面看本發明液晶顯示裝置之TN_ lcd部分 的平面圖之一例，但，有關TFT與訊號線及掃描線並未圖 不。又’圖4(a)之AB斷面圖係與圖1相同之構造。 在圖4(a)所示之TN-LCD中，下基板及上基板之配向處 理方向（亦即，擦摩方向）係分別爲箭頭i i及箭頭i 2之方 向。遮光區域13上設置訊號線、掃描線、補助容量電極、 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526360 A7 B7 五、發明說明（） TFT，又，對應於下基板之像素電極1 4而形成開口部1 5。 像素電極1 4係介由TFT而連接於遮光區域13内之訊號線及 掃描線。對像素電極1 4之壓電施加方式係採用一種使每一 行反轉驅動之列反轉驅動方式。 又’對應於像素電極1 4之像素部中的液晶胞厚（亦即像素 部相向之配向膜間的距離）設定成3.5 "m，在下基板及上 基板之間封入左旋性之向列液晶。所使用之液晶的折射率 異方性△ η約爲0.13，介電率異方性△ ε約爲1 〇。 又，配向膜係使用預傾斜角分別約5。之聚醯亞胺膜。 在圖4(a)所示之TN-LCD中，像素之節距①設定爲2〇 “ m，縱方向之像素電極間隔③設定爲丨5 w m，橫方向之像 素電極的最短電極間隔④設定爲1.5 w m。繼而，研究在逆 傾斜域8區域中之縱方向擴大的電極間隔⑤及橫方向擴大之 電極間隔⑧彼此間，與，顯示不良發生之驅動電壓的關 係。此處’將電極間隔⑥形成〇·5 wm時之電極間隔⑤、與 顯示不良發生之驅動電壓之關係圖表示於圖5(a)，將電極 間隔⑤形成3.5 時之電極間隔⑧、與顯示不良發生之驅 動電壓的關係圖表示於圖5(b)。 從圖5(b)可知若擴展電極間隔⑥，可提高顯示不良開始 產生之驅動電壓（實效電壓）。又，從圖5(a)可知若擴展電 極間隔⑤’可提高顯示不良開始產生之驅動電签（實效電 壓）。此時，電極間隔⑤不須擴展至必要以上，若擴展至 3·5 μ m以上即已足夠。觀測此液晶胞之配向紊亂線$之位 置後，逆傾斜域幅②爲3·〇 。因此，當電極間隔⑤比逆 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
526360 A7 B7 五、發明說明（ 傾斜域幅②還寬時，可知顯示不良不會發生之驅動電壓會 飽和。 如以上般，爲實現高開口率，即使在鄰接之像素電極間 的距離設計成很短之TN-LCD，亦可採用如本發明提案之 像素電極形狀，而可施加很大之驅動電壓。具體上在此實 施例中，電極間隔⑤爲3·5 _，電極間隔⑥爲〇·5 時， 顯示不良不會發生之驅動電壓可從4 5 v改善至6 6 v，實 現南對比。 、 又，電極間隔④爲丨.5 "m，電極間隔⑤及⑧爲〇 "㈤時 (像素電極爲正方形），將電極間隔③與顯示不良發生之驅 動電壓的關係圖表示於圖5(c)。從圖5(〇可知若擴展電極 間隔③，可提高顯示不良開始發生之驅動電壓（實效電 壓）。具體上，如圖4(b)所示，電極間隔③爲i 5 " m，電 極間隔④爲0.5 a瓜時，若使電極間隔③之一部分幅2 5 "瓜 擴展0.5 ，顯示不良不會發生之驅動電壓可從5 〇 v改善 至5 ·5 V，實現高對比。從此事可知，宜將逆傾斜域部分之 像素電極形狀加工成不僅橫方向於縱方向亦如刻痕之形 狀。 又，本發明之液晶顯示裝置係使用MIM(金屬-絕緣膜-金 屬）等之非線形元件取代TFT作爲開關元件。又，配向處理 之擦摩處理方向或液晶之扭轉角並無特別限定。又，亦可 適用於彩色顯示或黑白顯示之透過型、反射型LCD。 進一步，配向膜之預傾斜角亦不限於5。。 以下，參照圖8 (概略步驟圖）說明本發明液晶顯示裝置所 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 29Γ公釐） 526360 A7 ____B7 10 五、發明說明（） 使用之TFT基板的製造例。 步驟（a)(圖8(a)) 首先’於玻璃基板等之絕緣性透明基板8 〇表面，以Lp-CVD(低壓化學氣相成長法）形成p〇ly _Si膜5〇 ηιη，於其上 形成WSi 200 nm ’然後圖案化，形成多層之遮光膜8 1。 於其上以AP-C VD (常壓化學氣相成長法）形成si〇2 6〇〇 nm作爲層間絕緣膜8 2。然後，以l P - C VD形成一作爲電晶 體之薄膜S i層75 nm，藉熱處理等使結晶粒成長，圖案化 而形成Si層83。再者，氧化Si層83的表面而形成氧化被膜 8 4 ’爲控制閾値電壓，於全面以p型雜質（B )進行低濃度離 子注入。 其次，以隱藏電晶體部之方式進行掩模，只於C s (蓄積 容量）部以η型雜質（As)高濃度離子注入，形成電極，進一 步於其上藉LP-CVD而形成一構成閘極電極或Cs電極之第 2 Si層，在POCI3等之氣體中進行熱處理，以使磷原子擴 散，低比電阻化後，進行圖案化，形成閘極電極8 5與C s電 極86。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
其次，爲形成n-MOS，以隱藏p-MOS形成部的方式進行 掩模，以η型雜質（As)高濃度離子注入，繼而，爲形成n-MOS，以隱藏像素電晶;^及電路内之n-MOS部的方式進行 掩模，以p型雜質（B)高濃度離子注入。接著，藉AP-CVD 形成磷矽酸鹽玻璃等之層間絕緣層8 7膜600 nm，藉熱處理 使離子注入部之結晶性回復。 步骤（b)(圖8(b)) -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 526360 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 其次，於層間絕緣層87之全面以濺鍍法形成用以防止反 射之1^€^層8 8膜3 5 11111。 步驟（c)(圖8(c)) 其次，於接觸孔以外之部分藉微影進行掩模化，触刻接 觸孔部分之TiON層88及層間絕緣層87，形成接觸孔€11。 步驟（d)(圖8(d)) 其次，使500 nm厚之Al-1% Si層89、與、於其上使6〇 urn厚之TiON層9 0連續地賤鑛^成膜’配線部分以微影掩模 化後，藉乾蝕刻使TiON/AlSi/TiON之3層構造配、線圖案 化，形成配線層9 1。 3 5 rnn厚之下側的TiON層8 8可有效地吸收波長4〇〇 nm〜 450 nm之光，60 nm厚之上側的TiON層90亦可作用成後來 之接觸孔蚀刻的阻擋子。 步驟（e)(圖8(e)) 繼而’藉A P - CVD形成鱗碎酸躬玻璃等之層間絕緣層9 2 膜400 nm，進一步藉C VD形成200 nm厚之SiN膜9 3作爲保 護膜。對於接觸孔部、像素開口部及PAD部姓刻siN膜9 3 後’對於接觸孔部、PAD部使400 nm厚之層間絕緣層進行 開口。然後，以與步驟（d)相同之方法，形成Ti0N/A1Si /TiON構造之金屬膜，進行圖案化，形成配線層94。 接著，藉熱處理使電晶體特性回復後，塗布平坦化用有 機膜95，使像素電極接觸孔96與PAD進行開口。最後，藉 賤鍍法形成像素電極用ITO (Indium-Tin-〇xide )膜7 〇 nm， 以可滿足本案之特定條件的方式進行圖案化而形成像素電 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i.
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極97。藉此，完成本發明所使用之tft某板。 若依本發明，對應於任意像素電極之像素部内所 逆傾斜域、與、對應於鄰接像素電極之像/成^ =傾斜域之間的距離會比像素電極之電極間隔：：：的 或’在鄰接之逆傾斜域之間的液晶胞厚比像素部中 胞厚返有，故可控制鄰接逆傾斜域間之相互作用。因此-本發明之液晶顯示裝置因不必伴随顯示不良而可施加較大 的驅動電#，故以高開口率形成高對比之液晶顯示裝置。 圖1係本發明液晶顯示裝置之液晶胞的概略斷面圖。 圖2 ( a)〜（c )係本發明液晶顯示裝 之平面模式圖。…胞的像素電極 .圖3(a)〜（c)係本發明液晶顯示裝置之液晶胞的像素電極 之平面模式圖。 面 圖MM〜（b)係實施例之液晶顯示裝置的液晶胞之平 圖。 圖5 (a)〜（c )係液晶顯示裝置之液晶胞的像素電極間隔 實效電壓之關係圖。 圖6係習知液晶胞中所發生之逆傾斜域的説明圖。 生 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖7係於習知液晶胞中之光透過強度與驅動電壓之間產 磁滯時的說明圖。 · 圖8 (a)〜（e)係本發明使用之TFT基板的製造步驟圖。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G χ观公爱）

Claims (1)

  1. 5263 丨 本丨 、申請專利範圍 消 1.種及曰曰顯7F裝置’係具有至少由如下構成之液晶胞： 相向配置之-對基板；設於該—對基板中之—者基板且 被配向膜被覆之共通電極；呈矩陣狀配置於另一者基板 且被配向膜被覆之複數像素電極；連接於各像素電極之 開關兀件’封入於一對基板相向之配向膜間的液晶丨其 特徵在於： 、使對應於任意像素電極之像素部内所形成的逆傾斜 域、、與、對應於鄰接像素電極之像素部内所形成的逆傾 斜域，間的間隔’乃比互相鄰接之像素電極的最短電極 門隔迷見廣’或’被互相鄰接之逆傾斜域所挾持的區域 之液晶胞厚，乃比像素部中之液晶胞厚還狹有。 2.根據申請專利範圍第i項之液晶顯示裝置，其中使對應 於逆傾斜域之縱方向的像素電極幅寬，比未_逆_ 域之邵分的像素電極幅寬還狹窄。 3·根據申請專利範圍第142項之液晶顯示裝置，其中在垂 直於逆傾斜域之縱方向的方向，鄰接之像素電極間的 隔之一部分會變寬廣。 4. 根據申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中呈严 格子狀排列像素電極。 王准 5. 根據申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中在鄰 足逆傾斜域之間，形成一如使液晶胞厚狹窄之障壁部- 6. 根據申請專利範圍第丨或2項之液晶顯示裝置，其中液曰 係於液晶分子長軸相向之配向膜間約9 〇。連綠 日曰 轉向列液晶。 1轉<扭 間 線 列 接 ^紙張尺度適財關家鮮—(cns)A4 -16 - χ 297 ) 526360 A8 B8 C8 D8 六 、申請專利範圍 7. 根據申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中於各 像素部之周緣的至少一部分，形成用以遮光之黑色矩 陣。 8. 根據申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中在像 素部之液晶胞厚為4 # m以下。 9. 根據申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中像素 笔極之大小為5 //m〜50 //m平方。 10· —種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵在於開關元件侧 之基板乃包括以下之步騾（a)〜（e): (a)於基板上形成第1層間絕緣層，於其上形成_用以 形成電晶體之薄膜“層，在其表面形成氧化被膜，在其 上形成閘極電極與C s電極，俾構成薄膜電晶體，進一步 於薄膜電晶體上形成第2層間絕緣層； (b )於第2層間絕緣層之全面形成反射防止膜； (Ο於反射防止膜及第2層間絕緣層上形成一達到薄膜 S i層之接觸孔； (d)在接觸孔上形成第！配線層；及 (Ο於全面形成第3層間絕緣層，進一步形成保護膜 後，對於接觸孔部及像素開口部蝕刻除去保護膜，對於 接觸孔部蝕刻除去第3層間絕緣層，對此等上形成第2、 線層，於全面形成平坦化用有機膜後，在其平坦化用 機膜開啟像素電極用接觸孔，於其上，以使對鹿於任 像素電極之像素部内所形成的逆傾斜域、盥 /、、對應於鄰 接像素電極之像素部内所形成的逆傾斜域之間隔， 訂 線 2配 有意 比互 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 526360 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 相鄰接之像素電極的最短電極間隔還寬廣的方式，形成 像素電極，或，於平坦化用有機膜開啓像素電極用接觸 孔時，以互相鄰接逆傾斜域所挾持之區域中的液晶胞 厚，比在像素部中之液晶胞厚還狹窄的方式，加工平坦 化用有機膜後，形成像素電極。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI281582B (en) * 2001-01-20 2007-05-21 Ind Tech Res Inst Silicon wafer liquid crystal display and its fabrication method
US6784966B2 (en) * 2001-03-06 2004-08-31 Seiko Epson Corp. Liquid crystal device, projection type display and electronic equipment
KR100796749B1 (ko) 2001-05-16 2008-01-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판
JP3989238B2 (ja) * 2001-12-07 2007-10-10 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2004347838A (ja) 2003-05-22 2004-12-09 Seiko Epson Corp 電気光学装置並びに電子機器及び投射型表示装置
KR100987859B1 (ko) * 2003-11-03 2010-10-13 엘지디스플레이 주식회사 다결정실리콘 액정표시소자 및 그 제조방법
JP2006278539A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｍｏｓ型固体撮像装置
JP4717533B2 (ja) 2005-07-06 2011-07-06 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置
KR102739014B1 (ko) 2019-10-01 2024-12-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202433A (ja) * 1983-04-30 1984-11-16 Sharp Corp 電界効果型液晶表示素子
JP2828990B2 (ja) * 1988-04-19 1998-11-25 株式会社東芝 液晶表示素子
JPH03144420A (ja) * 1989-10-30 1991-06-19 Sharp Corp アクティブマトリクス液晶表示装置
JP2731044B2 (ja) * 1991-04-19 1998-03-25 シャープ株式会社 アクティブマトリクス液晶表示装置
JPH04323625A (ja) * 1991-04-23 1992-11-12 Sony Corp 液晶表示装置
JPH05165061A (ja) * 1991-12-17 1993-06-29 Sony Corp 液晶表示装置
JPH06110082A (ja) * 1992-09-29 1994-04-22 Kyocera Corp 液晶装置
JP3383047B2 (ja) * 1992-12-25 2003-03-04 ソニー株式会社 アクティブマトリクス基板
DE69332142T2 (de) * 1992-12-25 2003-03-06 Sony Corp., Tokio/Tokyo Substrat mit aktiver Matrix
JP2925880B2 (ja) * 1993-02-25 1999-07-28 三洋電機株式会社 液晶表示装置
EP0636917B1 (en) * 1993-07-27 1998-09-30 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display
GB9316101D0 (en) * 1993-08-03 1993-09-15 Philips Electronics Uk Ltd Active matrix display devices
US5781262A (en) * 1994-04-19 1998-07-14 Nec Corporation Liquid crystal display cell
JP3266861B2 (ja) * 1994-06-13 2002-03-18 株式会社半導体エネルギー研究所 アクティブマトリクス装置
US5483366A (en) * 1994-07-20 1996-01-09 David Sarnoff Research Center Inc LCD with hige capacitance pixel having an ITO active region/poly SI pixel region electrical connection and having poly SI selection line extensions along pixel edges
JP2934875B2 (ja) * 1994-09-30 1999-08-16 カシオ計算機株式会社 マトリックス型液晶表示装置
JP3240858B2 (ja) * 1994-10-19 2001-12-25 ソニー株式会社 カラー表示装置
US5936685A (en) * 1995-02-28 1999-08-10 Nec Corporation Liquid crystal display device with pixel electrode overlapping drain wiring
JPH08271899A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Nec Corp 液晶表示装置
JP3184771B2 (ja) * 1995-09-14 2001-07-09 キヤノン株式会社 アクティブマトリックス液晶表示装置
US5657101A (en) * 1995-12-15 1997-08-12 Industrial Technology Research Institute LCD having a thin film capacitor with two lower capacitor electrodes and a pixel electrode serving as an upper electrode
JP3558145B2 (ja) * 1995-12-28 2004-08-25 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 液晶表示パネル
JPH09265083A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネル
TW373114B (en) * 1996-08-05 1999-11-01 Sharp Kk Liquid crystal display device
US6088070A (en) * 1997-01-17 2000-07-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Active matrix liquid crystal with capacitor between light blocking film and pixel connecting electrode
JP3680527B2 (ja) * 1997-01-31 2005-08-10 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 薄膜トランジスタマトリクス基板及びその製造方法
US6115087A (en) * 1997-05-30 2000-09-05 Nec Corporation Active matrix liquid crystal display unit having pixel accompanied with accumulating capacitor varied in width along gate line
JPH11125830A (ja) * 1997-10-21 1999-05-11 Canon Inc 液晶表示装置
GB9811477D0 (en) * 1998-05-29 1998-07-29 Sharp Kk Liquid crystal device
JP4130008B2 (ja) * 1998-06-11 2008-08-06 三洋電機株式会社 液晶表示装置
US6266058B1 (en) * 1998-09-08 2001-07-24 Hewlett Packard Company Apparatus and method for linking browser bars with active documents for a browser
US6194039B1 (en) * 1999-10-22 2001-02-27 Elsicon, Inc. Materials for inducing alignment in liquid crystals and liquid crystal displays

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