專利名稱：面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件，特別涉及具有改善的孔徑比的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件。
背景技術(shù)：
近來(lái)，隨著各種便攜電子裝置的開(kāi)發(fā)，例如移動(dòng)式電話、PDA和筆記本計(jì)算機(jī)，對(duì)具有重量輕、尺寸小并且適應(yīng)性的平板顯示器件的要求逐漸增加?，F(xiàn)已積極地研究了液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(PDP)、場(chǎng)致發(fā)光顯示器(FED)、真空熒光顯示器(VFD)等作為平板顯示器件。在這些顯示器件中，目前在大規(guī)模生產(chǎn)方面，LCD最引人注意。
根據(jù)液晶分子的排列，LCD具有各種顯示模式。其中，由于白黑顯示的容易性、快速響應(yīng)時(shí)間以及低驅(qū)動(dòng)電壓，目前主要使用TN(扭轉(zhuǎn)向列)模式。在TN模式的液晶顯示器件中，當(dāng)把電壓施加到在基板的表面排列的液晶分子時(shí)，液晶分子與基板成直角排列。因此，當(dāng)施加電壓時(shí)，由于液晶分子的折射各向異性，使得視角減小。
為了解決以上提到的視角問(wèn)題，現(xiàn)已出現(xiàn)了具有寬視角特性的各種液晶顯示器件。其中，面內(nèi)切換(IPS)模式液晶顯示器件已能大規(guī)模生產(chǎn)。在IPS模式的液晶顯示器件中，當(dāng)施加電壓時(shí)，通過(guò)形成平行于基板平面的水平電場(chǎng)在平面上排列液晶分子，可以改善視角特性。圖1A和1B示出了它的基本概念。
如圖1A所示，在IPS模式的液晶顯示板1中，公共電極5和像素電極7平行于像素排列。當(dāng)電壓沒(méi)有施加到像素電極7(沒(méi)有信號(hào)輸入)時(shí)，液晶分子3平行于公共電極5和像素電極7排列。更具體地，液晶分子3在某個(gè)角度向公共電極5和像素電極7的延伸方向排列。當(dāng)液晶分子3完全平行于公共電極5和像素電極7排列時(shí)，液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向不確定，并且當(dāng)灰度級(jí)信號(hào)施加到像素電極7時(shí)，沿整個(gè)液晶層的液晶分子的排列是不規(guī)則的。因此，實(shí)際的液晶分子3要以相對(duì)于公共電極5和像素電極7的特定角度排列。然而，在附圖中，為方便起見(jiàn)，液晶分子3平行于公共電極5和像素電極7排列。
如圖1B所示，當(dāng)電壓(信號(hào))被施加到其中液晶分子3平行于公共電極5和像素電極7排列的液晶顯示板1的像素電極7時(shí)，在公共電極5和像素電極7之間發(fā)生平行于液晶顯示板1的水平電場(chǎng)9，并且液晶分子3根據(jù)水平電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)施加電壓時(shí)，根據(jù)水平電場(chǎng)9，液晶分子3在同一平面中旋轉(zhuǎn)，因此可以防止由折射率各向異性造成的灰度反轉(zhuǎn)(grayinversion)。
圖2A和2B示出了IPS模式的液晶顯示板的結(jié)構(gòu)，圖2A示出了液晶顯示板中一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)，圖2B示出了沿圖2A的線I-I’截取的剖面圖。
如圖2A所示，液晶顯示板1的一個(gè)像素由數(shù)據(jù)線10和選通線(gateline)20限定。在圖2A中僅示出了一個(gè)像素。然而，在實(shí)際的液晶顯示板1中，有n個(gè)數(shù)據(jù)線10和m個(gè)選通線20，n×m個(gè)像素形成在整個(gè)液晶顯示板1上。薄膜晶體管11形成在像素中數(shù)據(jù)線10和選通線20的交叉區(qū)域。薄膜晶體管11包括用于接收來(lái)自選通線20的掃描信號(hào)的柵電極18；形成在柵電極18上并形成溝道層的半導(dǎo)體層16，根據(jù)施加的掃描信號(hào)被激活；形成在半導(dǎo)體層16上并通過(guò)數(shù)據(jù)線10接收?qǐng)D像信號(hào)的漏電極14；以及源電極12。因此，薄膜晶體管11將從外部接收的圖像信號(hào)施加到液晶層50。
在像素中，第一～第三公共電極5a～5c平行于數(shù)據(jù)線以及第一和第二像素電極7a，7b布置。此外，在像素的中心布置接觸第一～第三公共電極5a～5c的公共線22和接觸第一和第二像素電極7a，7b的像素電極線24。
公共電極5a～5c和像素電極7a，7b沒(méi)有形成在相同的平面上。如圖2B所示，公共電極5a～5c形成在由透明玻璃等制成的下基板30上，像素電極7a，7b形成在柵絕緣層32上。同時(shí)，由于公共電極5a～5c和像素電極7a，7b分別接觸公共線22和像素電極線24，公共線22和像素電極線24分別形成在下基板30和柵絕緣層32上。
雖然在圖中未示出，但薄膜晶體管的柵電極18形成在基板30上，半導(dǎo)體層16形成在柵絕緣層32上。此外，源電極12和漏電極14形成在半導(dǎo)體層16上?？梢酝ㄟ^(guò)與薄膜晶體管的工藝不同的工藝分別形成像素區(qū)中的公共電極5a～5c和像素電極7a，7b。然而，通常是通過(guò)相同的工藝形成它們。在薄膜晶體管的柵電極18的工藝中形成公共電極5a～5c，在源電極12和漏電極14的工藝中形成像素電極7a，7b，因此可以快速地進(jìn)行整個(gè)工藝。
在液晶顯示板1中，當(dāng)掃描信號(hào)通過(guò)選通線20施加到薄膜晶體管時(shí)，薄膜晶體管導(dǎo)通，圖像信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線10a，10b傳送到像素電極7a，7b，公共電極5a～5c和像素電極7a，7b之間產(chǎn)生平行于基板平面的水平電場(chǎng)，因此根據(jù)電場(chǎng)方向，液晶分子旋轉(zhuǎn)。
同時(shí)，當(dāng)圖像信號(hào)輸入到像素電極7a，7b時(shí)，電場(chǎng)不僅在公共電極5a～5c和像素電極7a，7b之間產(chǎn)生，而且在像素電極7a，7b和數(shù)據(jù)線10a，10b之間產(chǎn)生。然而，由于像素電極7a，7b和數(shù)據(jù)線10a，10b之間的電場(chǎng)使整個(gè)水平電場(chǎng)變形，液晶分子沒(méi)有平行于基板排列。因此，發(fā)生方向串?dāng)_。
為了解決該問(wèn)題，第一公共電極5a要布置在第一像素電極7a和數(shù)據(jù)線10a之間，第三公共電極5c要布置在第二像素電極7b和數(shù)據(jù)線10b之間，以便屏蔽來(lái)自數(shù)據(jù)線10a，10b的電場(chǎng)。為了有效地屏蔽電場(chǎng)，第一公共電極5a和第三公共電極5c分別鄰接數(shù)據(jù)線10a，10b。因此，第一公共電極5a和數(shù)據(jù)線10a之間的區(qū)域以及第三公共電極5c和數(shù)據(jù)線10b之間的區(qū)域很小。因此，液晶顯示器件的圖像沒(méi)有顯示在這些區(qū)域中。
在上基板40上，形成黑底42和濾色層44。黑底42防止光泄露到薄膜晶體管區(qū)和像素。濾色層44實(shí)現(xiàn)所要形成的實(shí)際顏色。液晶層50形成在下基板30和上基板40之間，因此完成了IPS模式的液晶顯示板。如圖所示，黑底42不僅延伸到數(shù)據(jù)線10a，10b，也延伸到第一公共電極5a和第三公共電極5c，因此，可以防止光泄露到公共電極5a，5c和數(shù)據(jù)線10a，10b之間的區(qū)域。
與TN模式的液晶顯示器件相比，IPS模式的液晶顯示器件具有低孔徑比。在TN模式的液晶顯示器件中，用于將信號(hào)施加到液晶層的像素電極和公共電極由作為透明金屬的ITO(氧化銦錫)制成。相反，在IPS模式的液晶顯示器件中，公共電極5a～5c和像素電極7a，7b由不透明金屬(柵金屬或源金屬)制成。結(jié)果，隨著形成公共電極5a～5c和像素電極7a，7b的區(qū)域的增加，孔徑比降低。特別是，由于鄰接數(shù)據(jù)線10a，10b形成公共電極5a，5c，因此在一個(gè)像素中布置的公共電極的數(shù)量大于像素電極的數(shù)量。因此孔徑比降低得更多。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于一種面內(nèi)切換模式的液晶顯示器件，其實(shí)質(zhì)上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)造成的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其具有改善的孔徑比和增加的透光區(qū)域。
本發(fā)明的另一目的是提供一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其容易地和有效地提供規(guī)則的存儲(chǔ)電容器。
本發(fā)明的附加特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將體現(xiàn)在下面的說(shuō)明中，其中部分特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)從說(shuō)明可明顯看出，或者可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而學(xué)習(xí)到。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)在下面的文字說(shuō)明和權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如所實(shí)施和廣義描述的，一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件包括基板；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)選通線；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)線，與選通線交叉以限定像素區(qū)；設(shè)置在像素區(qū)中的驅(qū)動(dòng)器件；設(shè)置在像素區(qū)中的多個(gè)第一電極；和設(shè)置在像素區(qū)中的與第一電極平行的多個(gè)第二電極，至少一個(gè)第一電極與至少一個(gè)第二電極重疊，每個(gè)第一電極和對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二電極限定一個(gè)平行于基板表面方向的電場(chǎng)。
在另一個(gè)方面，一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件包括基板；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)選通線；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)線，與選通線交叉以限定像素區(qū)；在像素區(qū)中限定的驅(qū)動(dòng)器件；設(shè)置在像素區(qū)中的至少一個(gè)第一線；設(shè)置在像素區(qū)中的至少一個(gè)第二線，第一線和第二線限定第一存儲(chǔ)電容器并把像素區(qū)劃分為第一和第二區(qū)；設(shè)置在像素區(qū)中的多個(gè)第一電極，基本上與數(shù)據(jù)線平行并連接到第一線；和設(shè)置在像素區(qū)中的多個(gè)第二電極，基本上與數(shù)據(jù)線平行并連接到第二線，第一和第二電極具有至少兩個(gè)重疊區(qū)域以限定第二存儲(chǔ)電容器。
在另一個(gè)方面，一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件包括由相互交叉的多個(gè)選通線和數(shù)據(jù)線限定的多個(gè)像素區(qū)；在每個(gè)像素區(qū)中的驅(qū)動(dòng)器件；和在每個(gè)像素區(qū)中相互平行布置的多個(gè)第一電極和第二電極，以在由交叉的選通線和數(shù)據(jù)線限定的平面內(nèi)形成一個(gè)電場(chǎng)，至少兩個(gè)第一電極和至少兩個(gè)第二電極重疊以限定第一和第二重疊區(qū)，第一和第二重疊區(qū)相互對(duì)稱。
應(yīng)該理解，上述一般性說(shuō)明和以下的詳細(xì)說(shuō)明都是示例性和解釋性的，用于提供對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的進(jìn)一步解釋。


被包括以進(jìn)一步理解本發(fā)明并引入并構(gòu)成本說(shuō)明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的各實(shí)施例并和說(shuō)明書一起介紹本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1A和1B示出了面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的基本概念；圖2A和2B示出了現(xiàn)有技術(shù)的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；圖3A和3B示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第三示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第四示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第五示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的公共電極或像素電極中發(fā)生的未對(duì)準(zhǔn)；圖9A和9B示出了根據(jù)本發(fā)明第六示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第七示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第八示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖中的例子對(duì)本發(fā)明的示例實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
一般來(lái)說(shuō)，在IPS模式液晶顯示器件中，光透射過(guò)位于公共電極和像素電極之間的區(qū)域。根據(jù)公共電極和像素電極的數(shù)量，透光區(qū)改變，并且透光通常顯示為塊(block)。例如，在圖2A和2B中示出的IPS模式液晶顯示器件中，形成三個(gè)公共電極和兩個(gè)像素電極，有四個(gè)透光區(qū)。這里，描述了具有四個(gè)透光區(qū)的IPS模式液晶顯示器件(4塊液晶顯示器件)，但是這不是要把本發(fā)明限定為特定結(jié)構(gòu)的液晶顯示器件，而只是為了方便。根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件不僅可以用于4塊或6塊或8塊IPS模式液晶顯示器件，而且可以用于任何其它塊液晶顯示器件。下文中，為方便起見(jiàn)介紹特定塊的IPS模式液晶顯示器件，但本發(fā)明不限于此。
在本發(fā)明中，通過(guò)增加透光區(qū)和每個(gè)塊區(qū)，可以改善IPS模式液晶顯示器件的孔徑比。特別是，通過(guò)使公共電極與像素電極的一部分重疊，可以改善孔徑比。同時(shí)，在公共電極與像素電極重疊的區(qū)域中形成存儲(chǔ)電容器。通常，在現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式液晶顯示器件中，通過(guò)使一個(gè)像素中的公共線和像素電極線相互重疊，形成存儲(chǔ)電容器。因此，為了確保一個(gè)設(shè)定的存儲(chǔ)電容器，公共線和像素電極線的重疊區(qū)域要大于某個(gè)范圍，并且公共線和像素電極線要具有大于某個(gè)寬度的寬度。然而，在本發(fā)明中，由于通過(guò)使公共電極與像素電極重疊形成存儲(chǔ)電容器的一部分，可以減小公共線和像素電極線的重疊區(qū)域。因此，可以減小公共線和像素電極線的寬度，并且可以進(jìn)一步改善液晶顯示器件的孔徑比。
通過(guò)使公共電極與像素電極重疊減少了一個(gè)塊。例如，在現(xiàn)有技術(shù)的4塊IPS模式液晶顯示器件中，由于去除了一個(gè)塊，它變成3塊IPS模式液晶顯示器件。在現(xiàn)有技術(shù)的6塊IPS模式液晶顯示器件中，由于去除了一個(gè)塊，它變成5塊IPS模式液晶顯示器件。如上所述，不是減少了一個(gè)作為透光區(qū)的塊，而是增加其它塊的透光區(qū)。這里，由于增加的透光區(qū)不僅包括被去除塊的透光區(qū)，而且也包括公共電極與像素電極的重疊區(qū)域，因此液晶顯示器件的總的透光區(qū)增加。因此改善了孔徑比。
下面參考附圖介紹根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件的示例實(shí)施例。
圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件的剖面圖，圖3B示出了沿圖3A的線II-II’截取的剖面圖。該IPS模式液晶顯示器件類似于一個(gè)4塊液晶顯示器件。但是，實(shí)際上，如圖3A和3B所示，IPS模式液晶顯示器件為3塊液晶顯示器件，但為了說(shuō)明的目的，和現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器件一樣，把它稱做4塊液晶顯示器件。在液晶顯示器件中，通常布置多個(gè)數(shù)據(jù)線110和選通線120以便具有多個(gè)像素，然而在圖3A和3B中，為了說(shuō)明的目的僅示出了一個(gè)像素。
如圖3A所示，薄膜晶體管形成在數(shù)據(jù)線110a和選通線120的交叉點(diǎn)。薄膜晶體管111包括從選通線120延伸的柵電極118；形成在柵電極118上的半導(dǎo)體層116；從數(shù)據(jù)線110延伸到半導(dǎo)體層116上的源電極112；以及漏電極114。在像素中，有三個(gè)平行的公共電極105a～105c和兩個(gè)像素電極107a，107b。第一～第三公共電極105a～105c接觸步驟在像素中的公共線122。第一和第二像素電極107a，107b接觸布置在像素中的像素電極線124。
如圖3B所示，第一～第三公共電極105a～105c形成在如玻璃的透明材料制成的第一基板130上。第一和第二像素電極107a，107b形成在第一基板130上形成的柵絕緣層132上。此外，在圖3B中未示出，薄膜晶體管111的柵電極118形成在第一基板130上，半導(dǎo)體層116形成在柵絕緣層132上，源電極112和漏電極114形成在半導(dǎo)體層134上。如上所述，公共電極105a～105c和柵電極118形成在第一基板130上，通過(guò)濺射或蒸發(fā)法疊置如Cu、Al、Al合金等的金屬，并蝕刻為單層或多層。這里，可以制成不同金屬的公共電極105a～105c和柵電極118，然而，可以通過(guò)相同的工藝由相同的金屬制成。
此外，像素電極107a，107b、源電極112和漏電極114分別形成在半導(dǎo)體層116和柵絕緣層132上?？梢酝ㄟ^(guò)濺射或蒸發(fā)法疊置如Cr、Mo、Cu、Al、Al合金等的金屬，并用蝕刻劑蝕刻它們成為蝕刻的單層或多層，以形成像素電極107a，107b、源電極112和漏電極114。雖然它們可以通過(guò)相同的工藝由相同的材料制成，它們也可以通過(guò)不同的工藝由不同的材料制成。
同時(shí)，在與第一基板130相對(duì)的第二基板140上，形成用于防止光泄露到像素或薄膜晶體管區(qū)之間區(qū)域的黑底142和用于實(shí)現(xiàn)實(shí)際顏色的濾色層144。然后，通過(guò)注入液晶在第一和第二基板130，140之間形成液晶層150。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)真空注入工藝在相互粘接的第一和第二基板130，140之間注入液晶來(lái)形成液晶層150。而且，可以通過(guò)將液晶直接分布到第一基板130或第二基板140上然后將兩者相互粘接的液晶分布工藝(liquid crystal dispensing process)來(lái)形成液晶層150。
在以上介紹的4塊IPS模式液晶顯示器件中，如圖所示，在一個(gè)像素中有三個(gè)公共電極105a～105c和兩個(gè)像素電極107a，107b。這里，兩個(gè)公共電極，即第一和第三公共電極105a，105c被布置為鄰接數(shù)據(jù)線110a，110b，以便使來(lái)自數(shù)據(jù)線110a，110b的電場(chǎng)影響最小。特別是，在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件中，鄰接數(shù)據(jù)線110b布置的第三公共電極105c與第二像素電極107b的一部分重疊。由于通過(guò)使第三公共電極105c與第二像素電極107b重疊把兩個(gè)塊合并成一個(gè)塊，4塊液晶顯示器件有效地改變成3塊液晶顯示器件。因此根據(jù)相關(guān)的重疊區(qū)域，改善了孔徑比。
第三公共電極105c與第二像素電極107b的重疊產(chǎn)生了存儲(chǔ)電容器。更具體地，存儲(chǔ)電容器不僅在公共線122和像素電極線124之間產(chǎn)生，也在重疊的公共電極105c和像素電極107b之間產(chǎn)生。相應(yīng)地，一個(gè)像素需要的存儲(chǔ)電容器被設(shè)置為特定的值。公共線122和像素電極線124需要產(chǎn)生的存儲(chǔ)電容器對(duì)應(yīng)于通過(guò)把所設(shè)置的特定值減去重疊的公共電極105c和像素電極107b之間產(chǎn)生的存儲(chǔ)電容器所計(jì)算出的值。因此，可以減少由公共線122和像素電極線124產(chǎn)生的存儲(chǔ)電容器，因此，可以減少公共線122和像素電極線124的寬度。在圖2A示出的現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式液晶顯示器件中，公共線122的寬度為t1。另一方面，在圖3A示出的IPS模式液晶顯示器件中，公共線122的寬度為t2，因此，可以得到t1-t2的寬度減小效果。這里，公共線122的寬度也可以減小。一般來(lái)說(shuō)，像素電極線124具有小于或大于公共線122的寬度，當(dāng)像素電極線124具有與公共線122相同的寬度時(shí)，像素電極線124的寬度也減小。通過(guò)減小公共線(以及像素電極線)的寬度，可以增加透光區(qū)。
如上所述，通過(guò)重疊公共電極105c和像素電極107b可以增加透光區(qū)，與現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式液晶顯示器件相比，可以改善孔徑比。這里，不具體地限定公共電極105c和像素電極107b的重疊范圍。一般來(lái)說(shuō)，由于鄰接數(shù)據(jù)線110a，110b布置的第一和第三公共電極105a，105c分別布置在第一和第二像素電極107a，107b和數(shù)據(jù)線110a，110b之間，以便防止數(shù)據(jù)線110a，110b影響第一和第二像素電極107a，107b，至少部分第三公共電極105c布置在第二像素電極107b和數(shù)據(jù)線110b之間。考慮到此，公共電極105c和像素電極107b不相互完全重疊。此外，可以使公共電極的整數(shù)比像素電極的數(shù)量大1。
在圖3A和3B中，第一～第三公共電極105a～105c和公共線122形成在基板130上。第一和第二像素電極107a，107b和像素電極線124形成在柵絕緣層132上。然而，本發(fā)明不限于此。圖4示出了本發(fā)明的第二示例實(shí)施例。圖4中的IPS模式液晶顯示器件具有與圖3中所示IPS模式液晶顯示器件不同的結(jié)構(gòu)。
如圖所示，第一～第三公共電極205a～205c形成在鈍化層234上，第一和第二像素電極207a，207b和數(shù)據(jù)線210形成在柵絕緣層232上。圖中未示出，公共線形成在第一基板230或鈍化層234上。當(dāng)公共線形成在第一基板230上時(shí)，公共線可以由與薄膜晶體管的柵電極相同的金屬制成。當(dāng)公共線形成在鈍化層234上，其可以通過(guò)與公共電極205a～205c相同的工藝由相同金屬制成。這里，當(dāng)公共線形成在不同于公共電極205a～205c的層上時(shí)，即，第一基板230、公共線和公共電極205a～205c通過(guò)形成在柵絕緣層232和鈍化層234上的接觸孔(未示出)電連接。
在以上介紹的實(shí)施例中，由于鄰接數(shù)據(jù)線210b的第三公共電極205c與第二像素電極207b重疊，因此透光區(qū)增加，因此可以改善IPS模式液晶顯示器件的孔徑比。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第三示例實(shí)施例的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，第一～第三公共電極305a～305c形成在柵絕緣層232上，第一和第二像素電極307a，307b形成在第一基板330上。這里，由于第三公共電極305c與部分第二像素電極307重疊，因此可以改善液晶顯示器件的孔徑比。
在本發(fā)明的第一～第三示例實(shí)施例中，通過(guò)使鄰接數(shù)據(jù)線的公共電極與像素電極重疊增加了透光區(qū)，可以改善液晶顯示器件的孔徑比。這里，如圖所示，公共電極和像素電極可以形成在第一基板、柵絕緣層和鈍化層的任何位置。在各實(shí)施例中，公共電極和像素電極的位置可以體現(xiàn)為幾種形式同時(shí)不脫離本發(fā)明的精神或基本特性，還應(yīng)理解以上介紹的實(shí)施例不限于以上說(shuō)明中的細(xì)節(jié)，除非特別指出，否則應(yīng)在附帶權(quán)利要求書中限定的精神和范圍內(nèi)廣義地解釋。
換句話說(shuō)，在本發(fā)明中，公共電極和像素電極可以形成在所有可能的位置(層)上。此外，為了進(jìn)一步改善孔徑比，公共電極和像素電極中的至少一個(gè)可以由作為透明金屬的ITO(氧化銦錫)或IZO(氧化銦鋅)制成。
同時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件中，重疊的公共電極和像素電極不限于特定的公共電極和像素電極。更具體地，在一個(gè)像素中，任何公共電極和像素電極可以相互重疊，通過(guò)重疊的公共電極和像素電極，可以改善IPS模式液晶顯示器件的孔徑比。此外，在本發(fā)明中，可以使不少于兩個(gè)的公共電極和像素電極相互重疊。在上述液晶顯示器件中，僅有一個(gè)公共電極和像素電極相互重疊，但也可以使不少于一個(gè)公共電極和像素電極相互重疊。
圖6和7分別示出了根據(jù)本發(fā)明第四和第五示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件。圖6示出了第二公共電極405b與第一像素電極407a相互重疊的液晶顯示器件。圖7示出了第一公共電極505a與第一像素電極507a相互重疊的液晶顯示器件。如圖所示，在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件中，所有可行的公共電極和像素電極可以相互重疊，因此可以改善液晶顯示器件的孔徑比。
然而，在根據(jù)本發(fā)明第一～第五實(shí)施例的液晶顯示器件中，僅把布置在像素的一側(cè)的公共電極和像素電極相互重疊，因此存在以下問(wèn)題。
在圖3A的IPS模式液晶顯示器件中，僅有布置在像素右側(cè)的第三公共電極105c和第二像素電極107b相互重疊。因此，左側(cè)中的像素電極107a和數(shù)據(jù)線110a之間的間隔與右側(cè)中的像素電極107b和數(shù)據(jù)線110b之間的間隔不同。即使第一公共電極105a和第三公共電極105c分別布置在數(shù)據(jù)線110a，110b周圍，以便屏蔽由于數(shù)據(jù)線110a，110b造成的電場(chǎng)效應(yīng)，實(shí)際上不可能完全屏蔽掉電場(chǎng)效應(yīng)。因此，由數(shù)據(jù)線110a，110b在像素中形成的水平電場(chǎng)中有微小變化。當(dāng)?shù)谝还搽姌O105a和數(shù)據(jù)線110a之間的間隔與第三公共電極105c和數(shù)據(jù)線110b之間的間隔不同時(shí)，像素的右側(cè)和左側(cè)中水平電場(chǎng)之間存在差異。因此在顯示屏幕上會(huì)發(fā)生閃爍現(xiàn)象。
同時(shí)，通過(guò)光刻法形成液晶顯示器件的每個(gè)構(gòu)成部分，例如薄膜晶體管111、選通線120、數(shù)據(jù)線110、公共電極105以及像素電極107等。在光刻中，疊置例如金屬的材料，并通過(guò)使用掩模將疊置的材料蝕刻成需要的圖形。通過(guò)使用掩模的蝕刻工藝，同時(shí)形成薄膜晶體管的柵電極118、選通線120和公共電極105a～105c，并同時(shí)形成源電極112、漏電極114、數(shù)據(jù)線110以及像素電極107a，107b。在蝕刻工藝中，通過(guò)使用裝置(maker)對(duì)準(zhǔn)掩模來(lái)形成每個(gè)構(gòu)成部分。這里，當(dāng)掩模對(duì)準(zhǔn)不超過(guò)誤差限度時(shí)，制造的液晶顯示器件能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然而，當(dāng)掩模對(duì)準(zhǔn)超過(guò)誤差限度時(shí)，制造的液晶顯示器件有缺陷。
然而，當(dāng)掩模的未對(duì)準(zhǔn)不超過(guò)某個(gè)范圍時(shí)，布置在像素中的像素電極107a，107b可以與設(shè)置的位置輕微地分離，在此情況下，與圖3中的重疊區(qū)相比，第三公共電極105c和第二像素電極107b的重疊區(qū)減小或增加。圖8示出了由掩模的未對(duì)準(zhǔn)形成的IPS模式液晶顯示器件。在圖8中的IPS模式液晶顯示器件中，通過(guò)掩模的未對(duì)準(zhǔn)減少了第三公共電極105c和第二像素電極107b的重疊區(qū)(即，d1＞d1’)，由于重疊區(qū)減小，第三公共電極105c和第二像素電極107b產(chǎn)生的存儲(chǔ)電容器減小。
同時(shí)，像素中的存儲(chǔ)電容器被設(shè)置為特定值，通過(guò)將公共線122和像素電極線124形成的存儲(chǔ)電容器與公共電極105a～105c和像素電極107a，107b形成的存儲(chǔ)電容器相加來(lái)計(jì)算該值。因此，如上所述，當(dāng)由于第三公共電極105c和第二像素電極107b的重疊區(qū)減小造成存儲(chǔ)電容器減小時(shí)，在像素中形成的總的存儲(chǔ)電容器小于設(shè)置的存儲(chǔ)電容器，因此在液晶顯示器件中發(fā)生缺陷。
圖9A和9B示出了根據(jù)本發(fā)明第六示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件。在該液晶顯示器件中，可以解決通過(guò)在一側(cè)重疊公共電極和像素電極所發(fā)生的問(wèn)題。
如圖9A所示，除了公共電極605a～605c和像素電極607a，607b之外，根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件具有與圖3A中的IPS模式液晶顯示器件相同的結(jié)構(gòu)。因此，精簡(jiǎn)了其它元件的說(shuō)明，僅介紹公共電極605a～605c和像素電極607a，607b。此外，在第六示例實(shí)施例中，為方便介紹，以公共線622和像素電極線624為中心的上和下區(qū)分別稱為A區(qū)和B區(qū)。
如圖9A所示，在根據(jù)第六示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件中，右A區(qū)中的第三公共電極605c和第二像素電極607b重疊，左B區(qū)中的第一公共電極615a和第一像素電極617a重疊，形成分別具有d2寬度和d3寬度的第一和第二重疊區(qū)。由于第一和第二重疊區(qū)實(shí)際上具有與圖3的IPS模式液晶顯示器件中形成的重疊區(qū)相同的面積，產(chǎn)生相同的存儲(chǔ)電容器。這里，可以反置A和B區(qū)中重疊的公共電極和像素電極的左-右位置。例如，在A區(qū)的重疊區(qū)中，當(dāng)公共電極布置在左邊，像素電極布置在右邊時(shí)，在B區(qū)的重疊區(qū)中，公共電極布置在右邊，像素電極布置在左邊。
如上所述，當(dāng)公共電極和像素電極的重疊區(qū)對(duì)稱地形成在像素的左邊和右邊時(shí)，由于布置在左邊的像素的數(shù)據(jù)線610a和第一像素電極617a之間的間隔與布置在右邊的相鄰像素的數(shù)據(jù)線610b和A區(qū)中的第一像素電極607b之間的間隔相同時(shí)，數(shù)據(jù)線610a，610b對(duì)像素電極617a，607b的影響相同，可以防止在IPS模式液晶顯示器件中發(fā)生閃爍現(xiàn)象。
同時(shí)，在光刻工藝(像素電極或公共電極工藝)中，當(dāng)發(fā)生掩模的微小未對(duì)準(zhǔn)時(shí)，像素電極或公共電極偏離設(shè)置的位置，公共電極和像素電極的重疊區(qū)改變。圖9B示出了掩模未對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)中的IPS模式液晶顯示器件。在圖9B所示的IPS模式液晶顯示器件中，由于掩模未對(duì)準(zhǔn)，像素電極607a，607b，617a，617b偏離設(shè)置的位置，像素電極607a，607b，617a，617b向左移動(dòng)。
如圖9B所示，通過(guò)移動(dòng)像素電極607a，607b，617a，617b，A區(qū)中的第三公共電極605c和第二像素電極607b形成具有d2’寬度的第一重疊區(qū)，第一公共電極615a和第一像素電極617a形成具有d3’寬度的第二重疊區(qū)。這里，通過(guò)將像素電極607b向左移動(dòng)，d2’小于圖9A中的d2(d2’＜d2)，d3’大于d3(d3’＞d3)。由于在像素中像素電極607a，607b，617a，617b移動(dòng)了相同的距離，那么在第一重疊區(qū)中寬度減少值(d2’-d2)與第二重疊區(qū)(d2’-d2＝d3’-d3)的寬度增加值相同。因此，雖然通過(guò)掩模未對(duì)準(zhǔn)細(xì)微地移動(dòng)了像素電極(或公共電極)，但第一重疊區(qū)和第二重疊區(qū)的總和保持不變(即，d2+d3＝d2’+d3’)，使得由重疊區(qū)608，618產(chǎn)生的存儲(chǔ)電容器保持不變。
如上所述，在實(shí)施例中，通過(guò)在像素中的左和右側(cè)中使公共電極和像素電極對(duì)稱地重疊，數(shù)據(jù)線和像素電極之間的間隔保持均勻不變。因此，數(shù)據(jù)線的電場(chǎng)影響可以保持均勻不變，即使由于掩模未對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)致在像素電極或公共電極的位置發(fā)生位移。通過(guò)形成始終均勻的存儲(chǔ)電容器，可以防止IPS模式液晶顯示器件的缺陷。
同時(shí)，對(duì)一個(gè)像素中公共電極和像素電極對(duì)稱重疊的確定沒(méi)有限制。如果在像素中對(duì)稱地形成重疊區(qū)，那么像素區(qū)中布置的任何公共電極和像素電極都可以重疊。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第七示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件。如圖10所示，在以公共線722和像素電極線724為中心劃分的A區(qū)和B區(qū)中，公共電極和像素電極相互重疊。然而，與圖9A中畫出的IPS模式液晶顯示器件不同，在根據(jù)第七示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件中，在A區(qū)中，第二公共電極705b與第二像素電極707b重疊，并形成第一重疊區(qū)。在B區(qū)中，第二公共電極705b與第一像素電極707a重疊，并形成第二重疊區(qū)。這里，第一和第二重疊區(qū)708，718對(duì)稱地形成在像素中。因此，即使在光刻工藝中掩模未對(duì)準(zhǔn)，也可以形成均勻不變的存儲(chǔ)電容器。因此根據(jù)第七示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件可以具有與圖9A中畫出的IPS模式液晶顯示器件相同的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件不限于4塊(由三個(gè)公共電極和兩個(gè)像素電極形成)液晶顯示器件，可以適用于各種塊型的液晶顯示器件。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第八示例實(shí)施例的IPS模式液晶顯示器件。它示出了6塊(由四個(gè)公共電極和三個(gè)像素電極形成)液晶顯示器件。這里，圖11示出了公共電極805a～805d和像素電極807a～807c不對(duì)稱地重疊的液晶顯示器件。然而，本實(shí)施例可以應(yīng)用于公共電極805a～805d和像素電極807a～807c對(duì)稱地重疊的液晶顯示器件。在6塊(實(shí)際為5塊)的IPS模式液晶顯示器件中，由于至少一個(gè)公共電極805d和像素電極807c可以相互重疊，因此像素中的透光區(qū)增加，因此可以改善液晶顯示器件的孔徑比。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件中，通過(guò)在一個(gè)像素中重疊至少一個(gè)公共電極和像素電極，可以增加透光區(qū)，因此可以改善液晶顯示器件的孔徑比。此外，在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件中，通過(guò)在一個(gè)像素中對(duì)稱地形成公共電極和像素電極的重疊區(qū)，可以沿整個(gè)像素均勻地保持?jǐn)?shù)據(jù)線的電場(chǎng)效應(yīng)。因此可以防止在IPS模式液晶顯示器件中發(fā)生閃爍。此外，在根據(jù)本發(fā)明的IPS模式液晶顯示器件中，即使形成公共電極和像素電極的位置偏移，通過(guò)保持重疊區(qū)均勻不變，可以均勻地保持像素的存儲(chǔ)電容器。
應(yīng)該理解對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的裝置和方法有各種修改或變型同時(shí)不脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明應(yīng)覆蓋由附帶的權(quán)利要求書及其等效物確定范圍內(nèi)的所有修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，包括基板；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)選通線；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)線，與選通線交叉以限定像素區(qū)；設(shè)置在像素區(qū)中的驅(qū)動(dòng)器件；設(shè)置在像素區(qū)中的多個(gè)第一電極；和設(shè)置在像素區(qū)中的與第一電極平行的多個(gè)第二電極，至少一個(gè)第一電極與至少一個(gè)第二電極重疊，每個(gè)第一電極和對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二電極限定一個(gè)平行于基板表面方向的電場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中第一電極形成公共電極的至少一部分，第二電極形成像素電極的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中至少一個(gè)第一電極被設(shè)置為基本上與數(shù)據(jù)線鄰接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中像素區(qū)包括的第一電極比第二電極多一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的器件，其中像素區(qū)包括三個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的器件，其中像素區(qū)包括四個(gè)第一電極和三個(gè)第二電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中由重疊的至少一個(gè)第一電極和至少一個(gè)第二電極限定的重疊區(qū)限定一個(gè)存儲(chǔ)電容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，還包括設(shè)置在像素區(qū)中并與第一電極電連接的第一線；以及設(shè)置在像素區(qū)中并與第二電極電連接的第二線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的器件，其中第一線限定公共電極線，第二線限定像素電極線。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的器件，其中第一線與第二線互相重疊以限定一個(gè)存儲(chǔ)電容器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中驅(qū)動(dòng)器件包括薄膜晶體管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的器件，其中薄膜晶體管包括設(shè)置在基板上的柵電極；設(shè)置在基板上的絕緣層；設(shè)置在絕緣層上的半導(dǎo)體層；設(shè)置在半導(dǎo)體層上并與半導(dǎo)體層電接觸的源電極；設(shè)置在半導(dǎo)體層上并與半導(dǎo)體層電接觸的漏電極；以及在具有半導(dǎo)體層、源電極和漏電極的基板上的鈍化層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，其中第一電極之一設(shè)置在絕緣層上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，其中第一電極之一設(shè)置在鈍化層上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，其中第二電極之一設(shè)置在絕緣層上。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，其中第二電極之一設(shè)置在鈍化層上。
17.一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，包括基板；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)選通線；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)線，與選通線交叉以限定像素區(qū)；在像素區(qū)中限定的驅(qū)動(dòng)器件；設(shè)置在像素區(qū)中的至少一個(gè)第一線；設(shè)置在像素區(qū)中的至少一個(gè)第二線，第一線和第二線限定第一存儲(chǔ)電容器并把像素區(qū)劃分為第一和第二區(qū)；設(shè)置在像素區(qū)中的多個(gè)第一電極，基本上與數(shù)據(jù)線平行并連接到第一線；和設(shè)置在像素區(qū)中的多個(gè)第二電極，基本上與數(shù)據(jù)線平行并連接到第二線，第一和第二電極分別具有至少兩個(gè)重疊區(qū)域以限定第二存儲(chǔ)電容器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中第一線限定公共電極線，第二線限定像素電極線。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中第一電極形成公共電極的至少一部分，第二電極形成像素電極的至少一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中兩個(gè)重疊區(qū)互相對(duì)稱。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的器件，其中對(duì)于在形成期間的掩模未對(duì)準(zhǔn)，第一重疊區(qū)和第二重疊區(qū)的總和是恒定的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的器件，其中對(duì)于在形成期間的掩模未對(duì)準(zhǔn)，第二存儲(chǔ)電容器的電容是恒定的。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中至少一個(gè)第一電極被設(shè)置為基本上與數(shù)據(jù)線鄰接。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中第一電極的數(shù)量比第二電極的數(shù)量多一。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中驅(qū)動(dòng)器件包括薄膜晶體管。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中薄膜晶體管包括設(shè)置在基板上的柵電極；設(shè)置在基板上的絕緣層；設(shè)置在絕緣層上的半導(dǎo)體層；設(shè)置在半導(dǎo)體層上并與半導(dǎo)體層電接觸的源電極；設(shè)置在半導(dǎo)體層上并與半導(dǎo)體層電接觸的漏電極；以及在具有半導(dǎo)體層、源電極和漏電極的基板上的鈍化層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的器件，其中第一電極之一被設(shè)置在絕緣層或鈍化層上。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中第二電極之一被設(shè)置在絕緣層或鈍化層上。
29.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中第一電極和第二電極之一的位置在第一區(qū)和第二區(qū)中交替。
30.一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，包括由相互交叉的多個(gè)選通線和數(shù)據(jù)線限定的多個(gè)像素區(qū)；在每個(gè)像素區(qū)中的驅(qū)動(dòng)器件；和在每個(gè)像素區(qū)中相互平行布置的多個(gè)第一電極和第二電極，以在由交叉的選通線和數(shù)據(jù)線限定的平面內(nèi)形成一個(gè)電場(chǎng)，至少兩個(gè)第一電極和至少兩個(gè)第二電極重疊以限定第一和第二重疊區(qū)，第一和第二重疊區(qū)相互對(duì)稱。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的器件，還包括至少部分地設(shè)置在像素區(qū)中并電連接到至少一個(gè)第一電極的第一線；和至少部分地設(shè)置在像素區(qū)中并電連接到至少一個(gè)第二電極的第二線。
全文摘要
一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，包括基板；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)選通線；設(shè)置在基板上的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)線，與選通線交叉以限定像素區(qū)；設(shè)置在像素區(qū)中的驅(qū)動(dòng)器件；設(shè)置在像素區(qū)中的多個(gè)第一電極；和設(shè)置在像素區(qū)中的與第一電極平行的多個(gè)第二電極。至少一個(gè)第一電極與至少一個(gè)第二電極重疊。此外，每個(gè)第一電極和對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二電極限定一個(gè)平行于基板表面方向的電場(chǎng)。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1467555SQ0313640
公開(kāi)日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者洪泂基, 鄭鎮(zhèn)烈, 洪 基 申請(qǐng)人:Lg.飛利浦Lcd有限公司