專利名稱：面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，尤其涉及一種具有改善的開口率的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來，由于低功耗、較佳的便攜性和較高的附加價值，液晶顯示裝置作為下一代先進(jìn)技術(shù)的顯示裝置而受到關(guān)注。一般來說，液晶顯示(IXD)裝置使用液晶分子的光學(xué)各向異性和偏振特性。液 晶分子由于其細(xì)長的形狀而具有明確的取向方向?？赏ㄟ^橫跨液晶分子施加電場來控制液晶分子的取向方向。換句話說，因為電場的強度或方向變化，所以液晶分子的取向也變化。因為由于液晶分子的光學(xué)各向異性，入射光基于液晶分子的取向而發(fā)生折射，所以可通過控制液晶材料的光透射率顯示圖像。因為包括作為開關(guān)元件的薄膜晶體管的IXD裝置(稱作有源矩陣IXD (AM-IXD)裝置)具有高分辨率和顯示移動圖像的出色特性，所以AM-IXD裝置得到廣泛應(yīng)用。AM-LCD裝置包括陣列基板、濾色器基板和夾在它們之間的液晶層。陣列基板可包括像素電極和薄膜晶體管，濾色器基板可包括濾色器層和公共電極。AM-LCD裝置由像素電極與公共電極之間的電場驅(qū)動，從而具有出色的透射率和開口率特性。然而，因為AM-LCD裝置使用垂直于基板的垂直電場，所以AM-LCD裝置具有較差的視角。已提出并發(fā)展了具有寬視角特性的IXD裝置來解決上述缺陷。圖I是現(xiàn)有技術(shù)的面內(nèi)切換(IPS)模式IXD裝置的剖面圖。如圖I中所示，現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置包括彼此隔開并面對的上基板9和下基板10。液晶層11夾在上、下基板9和10之間。在下基板10上形成公共電極17和像素電極30。公共電極17和像素電極30可設(shè)置在同一水平面上。液晶層11的液晶分子由公共電極17與像素電極30之間產(chǎn)生的水平電場L驅(qū)動。圖2A和2B分別是顯示現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置的開啟/關(guān)閉狀態(tài)的剖面圖。如圖2A中所示，顯示了處于開啟狀態(tài)的液晶分子的排列，當(dāng)向IPS模式LCD裝置施加電壓時，公共電極17和像素電極30上方的液晶分子Ila的排列未改變。然而，公共電極17與像素電極30之間的液晶分子Ilb由于水平電場L而水平排列。因為液晶分子Ilb通過水平電場L排列，所以IPS模式IXD裝置具有寬視角特性。例如，IPS模式IXD裝置在上、下以及左、右具有大約80度到大約89度的視角，同時不會產(chǎn)生圖像反轉(zhuǎn)或色反轉(zhuǎn)。圖2B顯示了不向IPS模式IXD裝置施加電壓的狀態(tài)。因為在公共電極17與像素電極30之間沒有產(chǎn)生電場，所以液晶層的液晶分子11的排列沒有改變。
圖3是示意性示出現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置的像素區(qū)域的剖面圖。如圖3中所示，現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置95包括陣列基板40、濾色器基板70以及夾在基板40與70之間的液晶層90。陣列基板40包括沿水平方向形成的柵極線(未示出)、平行于柵極線的公共線(未示出)以及與柵極線和公共線( 未示出)交叉的數(shù)據(jù)線50。在數(shù)據(jù)線50與柵極線和公共線之間設(shè)置柵極絕緣層48。柵極線和數(shù)據(jù)線50限定像素區(qū)域P。在每個像素區(qū)域P中形成薄膜晶體管(未示出)，薄膜晶體管包括柵極(未示出)、半導(dǎo)體層(未示出)以及源極和漏極(未示出)。鈍化層60覆蓋薄膜晶體管(未示出)。在鈍化層60上的像素區(qū)域P中形成多個像素電極64和多個公共電極62。像素電極64通過暴露漏極(未示出)的漏極接觸孔(未示出)與薄膜晶體管(未示出)的漏極(未示出)電連接。公共電極62通過公共接觸孔(未示出)與公共線(未示出)連接。像素電極64和公共電極62均具有條形形狀并彼此交替布置。這里，鈍化層48上的像素電極64和公共電極62具有透明導(dǎo)電材料或不透明金屬材料的單層結(jié)構(gòu)。對應(yīng)于陣列基板40的濾色器基板70包括具有與像素區(qū)域P對應(yīng)的開口的黑矩陣73和在黑矩陣73的開口中的濾色器層76。濾色器層76包括依次重復(fù)排列的紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案76a、76b和76c。涂覆層78覆蓋濾色器層76。在像素區(qū)域P的邊界處形成具有第一高度的間隙形成間隔件(未示出)和具有第二高度的防止擠壓間隔件(未示出)。第二高度低于第一高度。在IPS模式IXD裝置95中，當(dāng)附接陣列基板40和濾色器基板70時，可能會產(chǎn)生未對準(zhǔn)。因此，為了防止漏光，考慮到陣列基板40與濾色器基板70之間的對準(zhǔn)裕度，黑矩陣應(yīng)具有較寬的寬度。因此，降低了開口率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提出一種基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點而導(dǎo)致的一個或多個問題的IPS模式IXD裝置。本發(fā)明的一個目的是提供一種改善開口率和透射率并降低生產(chǎn)成本的IPS模式LCD裝置。在下面的描述中將列出本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點，這些特點和優(yōu)點的一部分從下面的描述將是顯而易見的，或者可從本發(fā)明的實施領(lǐng)會到。通過說明書、權(quán)利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點。為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體化和概括描述的，一種液晶顯示裝置包括彼此面對的第一基板和第二基板，其中在所述第一基板和第二基板上限定有顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域，且在所述第一基板和第二基板之間夾有液晶層；所述第一基板的內(nèi)表面上并且在所述顯示區(qū)域中的柵極線、數(shù)據(jù)線和公共線，其中所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以限定像素區(qū)域，所述公共線與所述柵極線平行；位于所述像素區(qū)域并與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管；在整個所述顯示區(qū)域上且在所述薄膜晶體管上的濾色器層；在所述濾色器層上的由光學(xué)壓克力形成的第一鈍化層；在所述第一鈍化層上的輔助公共線、內(nèi)公共電極和像素電極，其中所述輔助公共線包括與所述數(shù)據(jù)線交疊的垂直部分和與所述柵極線和所述公共線交疊的水平部分，且所述輔助公共線具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)公共電極從所述像素區(qū)域中的水平部分延伸并具有條形形狀，所述像素電極與所述內(nèi)公共電極交替布置并具有條形形狀；以及在所述非顯示區(qū)域中并包圍所述顯示區(qū)域的遮光圖案，其中所述遮光圖案包含與所述濾色器層相同的材料。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的大體描述和下面的詳細(xì)描述都是例示性的和解釋性的，意在對要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


為本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并組成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置的剖面圖；圖2A和2B分別是顯示現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置的開啟/關(guān)閉狀態(tài)的剖面 圖；圖3是示意性示出現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式IXD裝置的像素區(qū)域的剖面圖；圖4是示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的IPS模式IXD裝置的像素區(qū)域的平面圖；圖5是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一例子的IPS模式IXD裝置的像素區(qū)域的平面圖；圖6是沿圖4的線VI-VI所取的剖面圖；圖7是沿圖4的線VII-VII所取的剖面圖；以及圖8是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式IXD裝置的一部分非顯示區(qū)域的剖面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述附圖中所示出的本發(fā)明的示例性實施方式。圖4是示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的面內(nèi)切換(IPS)模式液晶顯示(IXD)裝置的像素區(qū)域的平面圖。在圖4中，IXD裝置100包括陣列基板(未示出)、對向基板(未示出)以及夾在陣列基板與對向基板之間的液晶層(未示出)。陣列基板包括像素電極170、公共電極173和濾色器層(未示出)。對向基板包括用于形成單元間隙的第一間隔件(未示出)和用于防止擠壓的第二間隔件。在陣列基板包括在內(nèi)表面上并且在顯示區(qū)域中的柵極線、數(shù)據(jù)線和公共線。具體地，在透明絕緣基板(未示出)上形成柵極線103和數(shù)據(jù)線130，在柵極線103與數(shù)據(jù)線130之間形成柵極絕緣層(未示出)。透明絕緣基板用作基底并由玻璃或塑料形成。柵極線103可沿水平方向延伸，數(shù)據(jù)線130可沿垂直方向延伸。柵極線103和數(shù)據(jù)線130彼此交叉以限定像素區(qū)域P。在絕緣基板(未示出)上形成公共線109，公共線109包括與柵極線103相同的材料。公共線109分別與柵極線103平行地間隔開并穿過像素區(qū)域P。在每個像素區(qū)域P中的柵極線103和數(shù)據(jù)線130的交叉部分處形成薄膜晶體管Tr0薄膜晶體管Tr與柵極線103和數(shù)據(jù)線130連接。薄膜晶體管Tr包括依次形成的柵極105、柵極絕緣層(未示出)、半導(dǎo)體層(未示出)以及源極和漏極133和136。源極和漏極133和136彼此間隔開。在像素區(qū)域P中，多個外公共電極116由與公共線109相同的材料形成。外公共電極116從每條公共線109延伸并與數(shù)據(jù)線130平行。外公共電極116使由與其相鄰的數(shù)據(jù)線130導(dǎo)致的對像素區(qū)域P的影響最小化。在本發(fā)明中，包括紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案(未示出)的濾色器層(未示出)覆蓋薄膜晶體管Tr并基本形成在顯示圖像的整個顯示區(qū)域(未示出)上。紅色、綠色和藍(lán)色濾 色器圖案依次重復(fù)排列，且每個濾色器圖案都對應(yīng)于像素區(qū)域P。盡管圖中未示出，在濾色器層(未示出)與薄膜晶體管Tr之間形成無機絕緣材料的第一鈍化層(未不出)。這里，每個濾色器圖案(未示出)的邊界設(shè)置在每個像素區(qū)域P的邊界上，例如，可設(shè)置在數(shù)據(jù)線130或柵極線103上。在濾色器圖案(未示出)的邊界處省去了黑矩陣。紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案(未示出)沿平行于柵極線103的方向依次重復(fù)排列。沿平行于數(shù)據(jù)線130的方向，紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案(未示出)可依次重復(fù)排列，或者可排列相同的濾色器圖案。當(dāng)沿平行于數(shù)據(jù)線130的方向排列相同的濾色器圖案時，濾色器圖案的邊界設(shè)置在數(shù)據(jù)線130上。盡管圖中未示出，但在非顯示區(qū)域以及顯示區(qū)域的外圍中形成遮光圖案，并且遮光圖案包圍顯示區(qū)域。遮光圖案包括彼此交疊的兩個或更多個濾色器圖案，其中的每一個濾色器圖案由與濾色器層的紅色、綠色或藍(lán)色濾色器圖案相同的材料形成。遮光圖案用作用于阻擋顯示區(qū)域外圍中的光泄漏的黑矩陣。同時，盡管每個濾色器圖案的邊界設(shè)置在每個像素區(qū)域P的邊界上并且在其間沒有交疊部分，但在像素區(qū)域P的邊界上濾色器圖案可以和與其相鄰的濾色器圖案重疊。在像素區(qū)域P的邊界上彼此交疊的濾色器圖案可與輔助公共線175 —起進(jìn)一步穩(wěn)固地防止與像素區(qū)域P的邊界對應(yīng)的光泄漏。此外，盡管圖中未示出，在濾色器層和遮光圖案上形成第二鈍化層。第二鈍化層可由具有負(fù)型光敏特性的光學(xué)壓克力(photoacryl)形成。輔助公共線175形成在第二鈍化層上并包括垂直部分175a和水平部分175b。垂直部分175a與數(shù)據(jù)線130、數(shù)據(jù)線130兩側(cè)的外公共電極116以及在數(shù)據(jù)線130與每個外公共電極116之間的空間交疊。水平部分175b與柵極線103、公共線109以及在柵極線103與公共線109之間的空間交疊。因此，輔助公共線175在顯示區(qū)域中大致具有網(wǎng)格形狀。輔助公共線175包含不透明金屬材料并對應(yīng)于柵極線103、公共線109和數(shù)據(jù)線130。水平部分175b遮蔽在彼此相鄰的柵極線103與公共線109之間的空間，垂直部分175a遮蔽在彼此相鄰的數(shù)據(jù)線130與外公共電極116之間的空間。因此，輔助公共線175用作圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)IPS模式IXD裝置95的濾色器基板70上的黑矩陣73。這里，因為輔助公共線175形成在包括柵極線103和數(shù)據(jù)線130的陣列基板上且不必考慮對準(zhǔn)裕度，所以與圖3的黑矩陣73相比，輔助公共線175可具有相對窄的寬度。因此，增加了像素區(qū)域P的開口率。
同時，在像素區(qū)域P中形成具有條形形狀并彼此間隔開的內(nèi)公共電極173。內(nèi)公共電極173從輔助公共線175的水平部分175b延伸并與外公共電極116平行。輔助公共線175通過暴露像素區(qū)域P中的公共線109或一個外公共電極116的公共接觸孔158與公共線109或這一個外公共電極116接觸。在本發(fā)明的實施方式中，公共接觸孔158暴露像素區(qū)域P中的外公共電極116的一端。另一方面，當(dāng)輔助公共線175具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并包含相對低電阻的材料時，如圖5中所示可省去公共接觸孔。圖5是示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的另一例子的IPS模式IXD裝置的像素區(qū)域的平面圖，在圖5中，與圖4相同的部件將使用相同的附圖標(biāo)記。當(dāng)在像素區(qū)域P中省去公共接觸孔時，公共線109和輔助公共線175可通過另外的接觸孔在非顯示區(qū)域(位于包含像素區(qū)域P的顯示區(qū)域的外部)中彼此電連接。 因為輔助公共線175在顯示區(qū)域中具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并包含相對低電阻的金屬材料，所以由于大致整個顯示區(qū)域(未示出)中的電阻產(chǎn)生的壓降所導(dǎo)致的差異與圖4的IPS模式IXD裝置100的情況(其中輔助公共線175通過圖4的公共接觸孔158與公共線109或外公共電極116連接)類似。因此，如上所述，即使在像素區(qū)域P中省去圖4的公共接觸孔158且在非顯示區(qū)域(未示出)中公共線109與輔助公共線175電連接，因為由壓降導(dǎo)致的差異類似，所以也不會產(chǎn)生問題。在這種情況下，因為可在像素區(qū)域中省去圖4的公共接觸孔158，所以進(jìn)一步提高了像素區(qū)域P的開口率。參照圖4，像素圖案169形成在顯示區(qū)域AA的像素區(qū)域P中并通過漏極接觸孔157與薄膜晶體管Tr的漏極136連接。像素圖案169與公共線109交疊。優(yōu)選地，像素圖案連接像素電極的端部。具有條形形狀的像素電極170從像素圖案169延伸并與處于外側(cè)像素電極116之間的內(nèi)公共電極173交替布置。外公共電極116、內(nèi)公共電極173和像素電極170相對于橫跨像素區(qū)域P的中心并與柵極線103平行的虛線對稱地彎曲，并相對于柵極線103具有預(yù)定角度。公共電極116和173以及像素電極170相對于像素區(qū)域P的中心向上、向下具有不同方向的部分，由此形成兩個域。這是為了防止基于用戶的視角而導(dǎo)致的色移并改善圖像質(zhì)量。因為公共電極116和173以及像素電極170在像素區(qū)域P中彎曲，所以數(shù)據(jù)線130也相對于像素區(qū)域P的中心對稱地彎曲。這里，數(shù)據(jù)線130不被每個像素區(qū)域P分離，而是連續(xù)形成在整個顯示區(qū)域中，數(shù)據(jù)線130在顯示區(qū)域中具有Z字形。在根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式IXD裝置100的陣列基板中，公共電極116和173、像素電極170以及數(shù)據(jù)線130相對于像素區(qū)域P的中心彎曲，以形成兩個域。然而，公共電極116和173、像素電極170以及數(shù)據(jù)線130可以是直線。在像素區(qū)域P中，漏極136具有延伸部，其中延伸部與公共線109交疊并且在它們之間插入有柵極絕緣層(未示出)。公共線109和漏極136的交疊部分成為第一和第二存儲電極110和138，第一和第二存儲電極110和138以及在第一和第二存儲電極之間的柵極絕緣層形成存儲電容器StgC。在本發(fā)明的IPS模式IXD裝置中，輔助公共線175、像素圖案169、內(nèi)公共電極173和像素電極170具有雙層結(jié)構(gòu),從而外部光的反射率可小于39%。這里，輔助公共線175、像素圖案169、像素電極170和內(nèi)公共電極173包括下層(未示出)和上層(未示出)。下層例如由諸如鑰鈦(MoTi)這樣的具有相對低電阻的不透明金屬材料形成。上層例如由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)或摻雜鋁的氧化鋅(AZO)這樣的透明導(dǎo)電材料，或者諸如銅氮化物(CuNx)這樣的不透明金屬材料形成。同時,與具有上述結(jié)構(gòu)的陣列基板(未不出)面對的對向基板(未不出)包括在內(nèi)表面上的第一間隔件和第二間隔件。具體地，對向基板包括用于形成單元間隙的第一間隔件(未示出)和用于防止擠壓的第二間隔件(未示出)。第一和第二間隔件均具有柱形形狀。第一間隔件設(shè)置在與像素區(qū)域P的邊界對應(yīng)的區(qū)域中并具有第一高度。第二間隔件與第一間隔件間隔開并具有第二高度。第一間隔件和第二間隔件可由透明有機絕緣材料或包含黑色顏料的黑色樹脂形成。
液晶層(未不出)夾在陣列基板與對向基板之間。第一間隔件的一端與陣列基板的頂部元件接觸。同時，在陣列基板與對向基板之間的非顯示區(qū)域中形成密封圖案(未示出)。密封圖案包圍液晶層并用作粘結(jié)劑，從而陣列基板和對向基板附接以形成面板并保持該面板。相應(yīng)地，完成了根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式LCD裝置100。下文將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式LCD裝置的剖面結(jié)構(gòu)。圖6是沿圖4的線VI-VI所取的剖面圖，圖7是沿圖4的線VII-VII所取的剖面圖，圖8是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式LCD裝置的一部分非顯示區(qū)域的剖面圖。為便于解釋，定義了薄膜晶體管的開關(guān)區(qū)域TrA和存儲電容器StgC的存儲區(qū)域StgA。如圖中所示，本發(fā)明的IPS模式IXD100包括形成有像素電極170、公共電極173和濾色器層150的陣列基板102 ;形成有第一和第二間隔件188和189的對向基板181 ;以及液晶層195。在陣列基板102上，沿一方向形成圖4的柵極線103，圖4的公共線109與圖4的柵極線103平行地間隔開。圖4的柵極線103還設(shè)置在開關(guān)區(qū)域TrA中，開關(guān)區(qū)域TrA中的圖4的柵極線103用作柵極105。在像素區(qū)域P中，外公共電極116從圖4的公共線109延伸并與數(shù)據(jù)線130相鄰。存儲區(qū)域StgA中的公共線109具有比其它區(qū)域中的更寬的寬度并用作第一存儲電極110。在圖4的柵極線103、柵極105、圖4的公共線109和外公共電極116上形成柵極絕緣層118。柵極絕緣層118例如由諸如二氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)這樣的無機絕緣材料形成。在柵極絕緣層118上的開關(guān)區(qū)域TrA中形成半導(dǎo)體層120。半導(dǎo)體層120包括本征非晶硅有源層120a和摻雜有雜質(zhì)的非晶硅歐姆接觸層120b。歐姆接觸層120b設(shè)置在有源層120a上并彼此間隔開。數(shù)據(jù)線130形成在柵極絕緣層118上并與圖4的柵極線103交叉，以限定像素區(qū)域P。這里，在數(shù)據(jù)線130下方形成半導(dǎo)體圖案121。半導(dǎo)體圖案121包括由與半導(dǎo)體層120相同的材料形成的第一和第二圖案121a和121b。可省去半導(dǎo)體圖案121。
在開關(guān)區(qū)域TrA中，在半導(dǎo)體層120上形成源極133和漏極136。源極133從數(shù)據(jù)線130延伸，漏極136與源極133間隔開。這里，源極133和漏極136分別接觸歐姆接觸層120b。在開關(guān)區(qū)域TrA中依次層疊的柵極105、柵極絕緣層118、半導(dǎo)體層120以及源極133和漏極136構(gòu)成薄膜晶體管Tr，即開關(guān)元件。在存儲區(qū)域StgA中，漏極136的延伸部與第一存儲電極110對應(yīng)地設(shè)置在柵極絕緣層118上并用作第二存儲電極138。第一存儲電極110、柵極絕緣層118和第二存儲電極138構(gòu)成存儲電容器StgC。在整個陣列基板102上且在數(shù)據(jù)線130、源極和漏極133和136以及第二存儲電極138上形成第一鈍化層140。第一鈍化層140例如由諸如二氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)這樣的無機絕緣材料形成。 在顯示區(qū)域AA中的第一鈍化層140上形成濾色器層150。濾色器層150包括依次重復(fù)排列的紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案150a、150b和150c。紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案150a、150b和150c的每個都對應(yīng)于一個像素區(qū)域P。在非顯示區(qū)域NA中，在第一鈍化層140上形成遮光圖案151。遮光圖案151包圍顯示區(qū)域AA并包括與濾色器層150的紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案中的兩個濾色器圖案(或三個濾色器圖案)具有相同材料的至少兩個不同顏色的彩色圖案151a和151b。彩色圖案151a和151b彼此交疊。如圖中所示，遮光圖案151可以具有紅色和藍(lán)色圖案151a和151b的雙層結(jié)構(gòu)。可選擇地，遮光圖案151可以具有紅色、綠色和藍(lán)色圖案的三層結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩個或更多個彩色圖案彼此交疊時，光學(xué)密度變得非常高，光透射率降低。因此，通過形成包括雙層或三層彩色圖案的遮光圖案151，可防止顯示區(qū)域AA外圍中的光泄漏。遮光圖案151和輔助公共線175分別防止顯示區(qū)域AA外圍和像素區(qū)域P中的光泄漏。同時，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式IXD裝置100中，濾色器層150的濾色器圖案150a、150b和150c不彼此交疊。作為另一個例子，濾色器層150的濾色器圖案150a、150b和150c可在彼此相鄰的像素區(qū)域P的邊界處彼此交疊。交疊的濾色器圖案150a、150b和150c及其上的輔助公共線175可防止像素區(qū)域P外圍中的光泄漏。在整個陣列基板102上且在濾色器層150和遮光圖案151上形成第二鈍化層155。第二鈍化層155由具有相對低介電常數(shù)的有機絕緣材料，例如光學(xué)壓克力形成，以使由數(shù)據(jù)線130和外公共電極116與輔助公共線175的垂直部分175a的交疊而導(dǎo)致的寄生電容最小化，并使由數(shù)據(jù)線130和與其相鄰的外公共電極116產(chǎn)生的電場的影響最小化。因為光學(xué)壓克力具有光敏特性，所以第二鈍化層155可被圖案化為形成暴露下層的接觸孔，而無需額外的剝離(stripping)步驟，由此可簡化工藝。光學(xué)壓克力可以是負(fù)型，其中曝光的部分在顯影之后保留。在第二鈍化層155、濾色器層150和第一鈍化層140中形成漏極接觸孔157，漏極接觸孔157暴露漏極136，更具體地說是第二存儲電極138。在第二鈍化層155、濾色器層150、第一鈍化層140和柵極絕緣層118中形成圖4的公共接觸孔158，圖4的公共接觸孔158暴露外公共電極116的一端。在根據(jù)本發(fā)明的圖5的IPS模式IXD裝置100的另一個例子中，可省去公共接觸孔。在具有圖4的漏極接觸孔157和公共接觸孔158的第二鈍化層155上形成包括下層(未示出)和上層(未示出)的輔助公共線175。下層由諸如鑰鈦(MoTi)這樣的具有相對低電阻的不透明金屬材料形成。上層由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、摻雜鋁的氧化鋅(AZO)這樣的透明導(dǎo)電材料，或者諸如銅氮化物(CuNx)這樣的具有相對低反射率的不透明金屬材料形成。輔助公共線175通過圖4的公共接觸孔158與外公共電極116連接。可選擇地，在圖5的IPS模式IXD裝置中，輔助公共線175可與顯示區(qū)域AA外部的非顯示區(qū)域NA中的圖4的公共線109連接。
輔助公共線175包括垂直部分175a和水平部分175b。垂直部分175a與數(shù)據(jù)線130和外公共電極116交疊，水平部分175b與圖4的柵極線103和圖4的公共線109交疊。輔助公共線175在顯示區(qū)域AA中具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。輔助公共線175用作黑矩陣，用于阻擋在數(shù)據(jù)線130與外公共電極116之間的空間以及在圖4的柵極線103與圖4的公共線109之間的空間中產(chǎn)生光泄漏。此外，像素圖案169形成在第二鈍化層155上并通過漏極接觸孔157與漏極136的第二存儲電極138連接。此外，在第二鈍化層155上的像素區(qū)域P中的外公共電極116之間形成內(nèi)公共電極173。內(nèi)公共電極173從輔助公共線175的水平部分175b延伸。內(nèi)公共電極173具有雙層結(jié)構(gòu)且具有條形形狀。在第二鈍化層155上的像素區(qū)域P中的外公共電極116之間形成像素電極170。像素電極170從像素圖案169延伸。像素電極170具有雙層結(jié)構(gòu)且具有條形形狀，并與內(nèi)公共電極173交替布置。這里，像素電極170和內(nèi)公共電極173包括下層170a和173a以及上層170b和173b。下層170a和173a由諸如鑰鈦(MoTi)這樣的具有相對低電阻的不透明金屬材料形成。上層170b和173b由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、摻雜鋁的氧化鋅(AZO)這樣的透明導(dǎo)電材料，或者諸如銅氮化物(CuNx)這樣的具有相對低反射率的不透明金屬材料形成。由于具有雙層結(jié)構(gòu)的像素電極170和內(nèi)公共電極173，外部光的反射率可降低到小于39%。更詳細(xì)地說，因為雙層結(jié)構(gòu)的兩個材料層具有預(yù)定的厚度并具有不同的折射率，所以由于抗反射涂層效果(其中在各材料層處反射的光會產(chǎn)生破壞性干涉)，最終被反射的光具有降低的強度。因此，外部光的反射率被降低到小于39%。這里，如果上層由銅氮化物CuNx形成，則可能不會有抗反射涂層效果。然而，銅氮化物CuNx具有相對低的反射率，因而外部光的反射率可小于39%。此時，因為銅氮化物CuNx與光學(xué)壓克力材料的第二鈍化層155具有較差的接觸特性，所以銅氮化物CuNx可從第二鈍化層155脫落。為防止此問題，在銅氮化物CuNx的上層的下方形成鑰鈦(MoTi)材料的下層。
像素電極170、內(nèi)公共電極173和外公共電極116可具有直條形形狀或可具有相對于每個像素區(qū)域P的中心對稱的彎曲條形形狀。當(dāng)像素電極170、內(nèi)公共電極173和外公共電極116相對于像素區(qū)域P的中心對稱地彎曲時，在像素區(qū)域P中形成兩個域。這防止了基于用戶的視角而導(dǎo)致的色移。同時，在與具有上述結(jié)構(gòu)的陣列基板102面對的對向基板181上形成用于形成單元間隙的第一間隔件188和用于防止擠壓的第二間隔件189。第一間隔件188和第二間隔件189均具有柱形形狀。第一間隔件188設(shè)置在與像素區(qū)域P的邊界對應(yīng)的區(qū)域中并具有第一高度。第二間隔件189與第一間隔件188間隔開并具有第二高度。第一高度高于第二高度。第一間隔件和第二間隔件可由透明有機絕緣材料或包含黑色顏料的黑色樹脂形成。第一間隔件188的一端與陣列基板102的頂部元件接觸。在陣列基板102與對向基板181之間的非顯示區(qū)域NA中形成密封圖案197。密封 圖案197包圍液晶層195并用作粘結(jié)劑，從而陣列基板102和對向基板197附接以形成面板并保持該面板。相應(yīng)地，完成了根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式LCD裝置100。根據(jù)本發(fā)明實施方式的IPS模式IXD裝置100不包括考慮對準(zhǔn)裕度而設(shè)計的黑矩陣。因而，提高了開口率，并減少了掩模工藝。此外，因為還省去了涂覆層，所以減少了材料成本，降低了制造成本。不需要用于黑矩陣的設(shè)施，可降低初始安裝成本。因為第二鈍化層155由具有負(fù)性光敏特性的光學(xué)壓克力形成，所以在形成接觸孔之后不需要剝離步驟。因此，簡化了工藝。與數(shù)據(jù)線130平行的內(nèi)公共電極173和像素電極170相對于像素區(qū)域P的中心對稱地彎曲，且在像素區(qū)域P中形成兩個域。因此，可防止由于視角而導(dǎo)致的色移。內(nèi)公共電極173和像素電極170具有由不透明金屬材料和透明導(dǎo)電材料，或者不透明金屬材料和銅氮化物(CuNx)構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，外部光的反射率被降低到小于39%。因而，不會產(chǎn)生虹點(rainbow spot),提高了環(huán)境對比度。這樣，在本發(fā)明的IPS模式IXD裝置中，省去了黑矩陣，濾色器層形成在陣列基板上。有效防止了光泄漏，并增加了開口率。在本發(fā)明中，從數(shù)據(jù)線到像素電極和內(nèi)公共電極的距離增加，且鈍化層由具有相對低電阻的光學(xué)壓克力形成。由與數(shù)據(jù)線相鄰的金屬材料帶來的影響被最小化，提高了顯
示質(zhì)量。在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在本發(fā)明中可進(jìn)行各種修改和變化，這對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因而，本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要求書范圍及其等效范圍內(nèi)的對本發(fā)明的所有修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括 彼此面對的第一基板和第二基板，其中在所述第一基板和第二基板上限定有顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域，且在所述第一基板和第二基板之間夾有液晶層； 所述第一基板的內(nèi)表面上并且在所述顯示區(qū)域中的柵極線、數(shù)據(jù)線和公共線，其中所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此交叉以限定像素區(qū)域，所述公共線與所述柵極線平行； 位于所述像素區(qū)域并與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管； 在整個所述顯示區(qū)域上且在所述薄膜晶體管上的濾色器層； 在所述濾色器層上的由光學(xué)壓克力形成的第一鈍化層； 在所述第一鈍化層上的輔助公共線、內(nèi)公共電極和像素電極，其中所述輔助公共線包括與所述數(shù)據(jù)線交疊的垂直部分和與所述柵極線和所述公共線交疊的水平部分，且所述輔助公共線具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)公共電極從所述像素區(qū)域中的水平部分延伸并具有條形形狀，所述像素電極與所述內(nèi)公共電極交替布置并具有條形形狀；以及 在所述非顯示區(qū)域中并包圍所述顯示區(qū)域的遮光圖案，其中所述遮光圖案包含與所述濾色器層相同的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，還包括 在整個所述第一基板上且在所述薄膜晶體管與所述濾色器層之間的第二鈍化層，其中所述第二鈍化層由無機絕緣材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中所述濾色器層包括依次重復(fù)排列的紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案，每個所述濾色器圖案的邊界設(shè)置在所述像素區(qū)域的邊界上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中所述紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案中的相鄰兩個濾色器圖案在所述像素區(qū)域的邊界上彼此交疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中所述遮光圖案包括與所述紅色、綠色和藍(lán)色濾色器圖案中的兩個濾色器圖案具有相同材料的至少兩個彩色圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，還包括在所述第一基板上的像素區(qū)域中從所述公共線延伸并與所述數(shù)據(jù)線平行的多個外公共電極，其中所述垂直部分與所述外公共電極交疊，以遮蔽在所述數(shù)據(jù)線與所述外公共電極之間的空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中所述第一鈍化層、所述濾色器層和所述第二鈍化層包括暴露所述薄膜晶體管的漏極的漏極接觸孔和暴露所述多個外公共電極中的一個外公共電極的公共接觸孔，所述像素電極通過所述漏極接觸孔與所述薄膜晶體管的漏極接觸，所述輔助公共線通過所述公共接觸孔與所述一個外公共電極接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中所述第一鈍化層、所述濾色器層和所述第二鈍化層包括暴露所述薄膜晶體管的漏極的漏極接觸孔，所述像素電極通過所述漏極接觸孔與所述薄膜晶體管的漏極接觸，所述輔助公共線和所述公共線在所述非顯示區(qū)域中彼此接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，還包括在所述第一鈍化層上的像素區(qū)域中的像素圖案，其中所述像素圖案與所述像素電極的端部連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，其中所述輔助公共線、所述像素電極和所述內(nèi)公共電極均包括由不透明金屬材料形成的下層和由透明導(dǎo)電材料或銅氮化物形成的上層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其中所述透明導(dǎo)電材料是氧化銦錫、氧化銦鋅和摻雜招的氧化鋅之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，其中所述公共線包括與所述薄膜晶體管的漏極的第二存儲電極交疊的第一存儲電極，并且所述第一存儲電極、所述第二存儲電極以及在所述第一存儲電極和所述第二存儲電極之間的柵極絕緣層形成存儲電容器。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，還包括 在所述第二基板的內(nèi)表面上的第一間隔件，所述第一間隔件對應(yīng)于所述像素區(qū)域的邊界并具有第一高度；和 在所述第二基板的內(nèi)表面上的第二間隔件，所述第二間隔件與所述第一間隔件間隔開并具有低于所述第一高度的第二高度。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，其中所述數(shù)據(jù)線、所述像素電極、所述外公共電極和所述內(nèi)公共電極相對于所述像素區(qū)域的中心對稱地彎曲，并且在所述像素區(qū)域中具有兩個域。
全文摘要
一種面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，包括第一和第二基板以及夾在它們之間的液晶層；在顯示區(qū)域中并且在所述第一基板的內(nèi)表面上的柵極線、數(shù)據(jù)線和公共線；與柵極線和數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管；在薄膜晶體管上的濾色器層；在濾色器層上的第一鈍化層；在第一鈍化層上的輔助公共線、內(nèi)公共電極和像素電極，其中輔助公共線包括垂直部分和水平部分，內(nèi)公共電極從水平部分延伸，像素電極與內(nèi)公共電極交替布置；以及在非顯示區(qū)域中的遮光圖案，其中遮光圖案包含與濾色器層相同的材料。
文檔編號G02F1/1343GK102914922SQ201210275558
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者金種宇, 吳彰浩, 柳元馨, 白尚潤, 姜竣基 申請人:樂金顯示有限公司