專利名稱：面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面內(nèi)切換(IPS)模式液晶顯示(LCD)裝置，更具體地 涉及一種具有高孔徑比并改善了遍布整個顯示板的公共電壓的均勻性 (uniformity)的IPS模式LCD裝置及其制造方法。
io
背景技術(shù)：
隨著面向信息的社會的發(fā)展，對于改善了常規(guī)陰極射線管(CRT) 的缺陷(諸如重量沉體積大)的各種平板顯示器的需求已經(jīng)增加。
為此，近來，諸如液晶顯示(LCD)裝置、有機發(fā)光二極管(OLED)、 等離子顯示板(PDP)裝置以及表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示(SED)裝置的各 15種平板顯示器已經(jīng)受到關(guān)注。
特別的是，LCD裝置是應(yīng)用于大尺寸TV屏幕到小尺寸移動電話屏 幕的平板顯示器中的一個代表。
一般來說，LCD裝置利用液晶(LC)分子的光各向異性和偏振特性 來顯示圖像。由于LC分子細而長的形狀，它們具有取向特性(orientation 20 characteristic)。因此，可以通過向液晶分子施加電場來控制它們的排列和 它們的方向。
因此，當LC分子被施加電場時，光的偏振特性根據(jù)LC分子的排列 而改變，使得LCD裝置能夠顯示圖像。根據(jù)驅(qū)動LC分子的電場的方向， LCD裝置被分為垂直電場型LCD和水平電場型LCD。 25 在諸如扭曲向列(TN)模式的垂直電場型LCD中，因為公共電極
形成在上基板上而像素電極形成在下基板上，所以LC分子被公共電極和 像素電極之間生成的垂直電場驅(qū)動。垂直電場型LCD具有較大的孔徑比， 但是它存在約90。的窄視角的缺陷。
在諸如面內(nèi)切換(IPS)模式的水平電場型LCD中，因為公共電極和像素電極形成在同一基板上，所以LC分子被公共電極和像素電極之間
生成的水平電場驅(qū)動。相比于垂直電場型LCD，水平電場型LCD具有較 寬的160。的視角。
下面，將更詳細地解釋常規(guī)面內(nèi)切換模式LCD。常規(guī)面內(nèi)切換模式 5 LCD包括以預(yù)定間隔定位的下基板與上基板、在這兩個基板之間維持固 定單元間隙的間隔體以及插入在這兩個基板之間的液晶。
下基板上形成有薄膜晶體管陣列(TFT陣列)和涂覆在TFT陣列上 來對液晶進行配向的配向膜層。薄膜晶體管陣列包括選通線、與選通線 交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線、與選通線和數(shù)據(jù)線的交叉點相鄰形成的薄 io膜晶體管(TFT)，以及連接到該TFT的像素電極。
上基板上形成有濾色器陣列(CF陣列)和涂覆在CF陣列上來對液 晶進行配向的配向膜層。CF陣列包括形成為矩陣形狀以限定像素區(qū)并遮 光的黑底以及形成在像素區(qū)處的濾色器。
圖1是常規(guī)LCD的平面圖。如圖1中所示，該常規(guī)LCD中的下基 15板45包括選通線、覆蓋選通線形成的柵極絕緣膜44、與選通線交叉地形 成在柵極絕緣膜上以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線4、與選通線和數(shù)據(jù)線的交叉點 相鄰形成的TFT、覆蓋TFT形成的鈍化層50、形成在鈍化層上與TFT 連接的像素電極14、與像素電極一起生成水平電場的公共電極18，以及 形成在像素區(qū)中向公共電極供應(yīng)公共電壓的公共線16。 20 在數(shù)據(jù)線4下方，可以形成包括有源層15和歐姆接觸層49的半導
體圖案48。
上基板65包括形成為矩陣形狀以限定像素區(qū)并遮光的黑底66,以 及形成在像素區(qū)處的濾色器67。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)LCD裝置的透視圖。如圖1中所示，現(xiàn)有技術(shù)LCD 25裝置包括第一基板la、第二基板lb以及液晶層3。此時，以預(yù)定間隔將 第一基板la和第二基板lb相互結(jié)合在一起，并且通過注入液晶而在第 一基板la和第二基板lb之間形成液晶層3。
然而，常規(guī)面內(nèi)切換模式LCD存在低孔徑比的問題，該問題是由像 素區(qū)中形成的幾個圖案(如像素電極、公共電極以及向公共電極供應(yīng)公共電壓的公共線)導致的。
此外，因為線阻抗導致在整個顯示板上公共電壓電平分布不均勻， 所以可能生成殘像。
5

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于一種面內(nèi)切換模式LCD及其制造方法，其基本 上消除了由于常規(guī)面內(nèi)切換模式LCD的局限和缺點而導致的一個或更多 個問題。
本發(fā)明的優(yōu)點是提供了一種可以增大孔徑比和亮度的面內(nèi)切換模式 o LCD及其制造方法。
此外，本發(fā)明的另一優(yōu)點是提供了可以使整個顯示板上的公共電壓 電平均勻從而防止LCD出現(xiàn)殘像的面內(nèi)切換模式LCD及其制造方法。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將部分地在下面的說明中加以闡述，并且 將從說明中部分地顯見，或者可以從對本發(fā)明的實踐來獲知。通過在文 15字說明及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)并獲得本發(fā) 明的這些和其它優(yōu)點。
為實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明實施方式的用途， 一種具有 排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置包括形成在下基 板上的選通線；形成為與選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；形成在 20選通線和數(shù)據(jù)線的交叉處的TFT (薄膜晶體管)；連接到該TFT的像素電 極；與像素電極一起產(chǎn)生水平電場的公共電極；以及向公共電極供應(yīng)公 共電壓的公共線，其中該公共線包括在該像素區(qū)的下部中與該選通線平 行形成的第一公共線、在該像素區(qū)的與該數(shù)據(jù)線相鄰的側(cè)部中與該數(shù)據(jù) 線平行形成的第二公共線，以及在該像素區(qū)的上部中與該選通線平行形 25成的第三公共線，并且其中該數(shù)據(jù)線包括在每兩個像素區(qū)中彼此直接面 對的一對子線。
為實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明實施方式的用途， 一種具有 排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置包括形成在下基 板上的選通線；形成為與選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；形成在選通線和數(shù)據(jù)線的交叉處的TFT (薄膜晶體管)；連接到該TFT的像素電
極；與像素電極一起產(chǎn)生水平電場的公共電極；以及向公共電極供應(yīng)公
共電壓的公共線，其中該像素包括排列為2乘2矩陣的第一子像素、第
二子像素、第三子像素和第四子像素，其中該數(shù)據(jù)線包括在每兩個像素
5區(qū)中彼此直接面對的一對子線，其中該公共線包括與該選通線平行形成
的第一公共線、在該像素區(qū)的與該數(shù)據(jù)線相鄰的側(cè)部中與該數(shù)據(jù)線平行 形成的第二公共線，以及與該選通線平行形成并布置在該矩陣的第一行 和第二行之間的第三公共線，并且其中第一行的子像素和第二行的子像 素關(guān)于該第三公共線對稱。
10 為實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明實施方式的用途， 一種具有
排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置包括形成在下基 板上的選通線；形成為與選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；形成在 選通線和數(shù)據(jù)線的交叉處的TFT (薄膜晶體管)；連接到該TFT的像素電 極；平行于選通線并形成在像素區(qū)的上部中的公共線；平行于像素電極
15從公共線分支出來并延伸到像素區(qū)的公共電極；以及與數(shù)據(jù)線平行形成
的垂直公共線，其中該數(shù)據(jù)線包括彼此直接面對的一對子線，并且其中 該數(shù)據(jù)線和該垂直公共線在一個像素區(qū)間交替地設(shè)置。


20 所包括的用于提供對本發(fā)明的進一步理解且被并入而構(gòu)成本申請一 部分的附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并且與說明書一起用于解釋本發(fā) 明的原理。在附圖中
圖1是常規(guī)面內(nèi)切換模式LCD的透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的面內(nèi)切換液晶顯示裝置的示意性
25平面圖。
圖3示出了本發(fā)明中的像素區(qū)的上部、下部、側(cè)部以及中部。
圖4和圖5是分別沿圖2的線"i-r"、 "n-n"'截取的示意性截面圖。
圖6A、圖6B、圖6C和圖6D是本發(fā)明第一實施方式的處理截面圖。 圖7是例示根據(jù)面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的第一實施方式的另一結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖8是例示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置 的平面圖。
圖9是例示根據(jù)面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的第二實施方式的另一 5結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖10是例示根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝 置的平面圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的面內(nèi)切換模式LCD的平面圖。
圖12示出了本發(fā)明中的垂直公共線的上部和下部。 10 圖13是根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的面內(nèi)切換模式LCD的平面圖。
圖14是例示根據(jù)面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的第五實施方式的另 一結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖15是比較面內(nèi)切換模式LCD的根據(jù)圖1的常規(guī)結(jié)構(gòu)和根據(jù)圖5 的本發(fā)明結(jié)構(gòu)的截面圖。
1具體實施方式
實施方式l
圖2、圖3、圖4以及圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的面內(nèi)切 換液晶顯示裝置。圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的面內(nèi)切換液晶顯示 20裝置的示意性平面圖。圖3示出了本發(fā)明中的像素區(qū)的上部、下部、側(cè)
部以及中部。圖4和圖5是分別沿圖2的線"i-r"、 "n-ir"截取的示意性
截面圖。
如圖2到圖5中所示，面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置包括形成在下基 板145上的選通線102、形成為與選通線102相交叉以限定像素區(qū)105的 25數(shù)據(jù)線104、形成在選通線102與數(shù)據(jù)線104的交叉處的TFT (薄膜晶體 管)106、連接到TFT106的像素電極114、供應(yīng)公共電壓的公共線116， 以及與像素電極114一起生成水平電場的公共電極118，其中該數(shù)據(jù)線包 括在每兩個像素區(qū)中彼此直接面對的一對子線104a、 104b。
公共線116包括在像素區(qū)的下部中與選通線102平行形成的第一公共線、在像素區(qū)的側(cè)部中與數(shù)據(jù)線104平行形成的第二公共線116b，以
及在像素區(qū)的上部中與選通線102平行形成的第三公共線116c。第二公 共線f又形成在與數(shù)據(jù)線相鄰的側(cè)部中。
如圖4中所示，TFT 106包括連接到選通線102的柵極108、覆蓋選 5通線102和公共線116的柵絕緣體144、柵絕緣體144上包括有源層115 和歐姆接觸層149的半導體圖案148、在半導體圖案148的那一側(cè)連接到 數(shù)據(jù)線104的源極110，以及與半導體圖案148上的源極110相對地與源 極110間隔開的漏極112。
有源層115暴露在源極和漏極之間并且具有作為它們之間的溝道的 10功能。歐姆接觸層149插入在源極/漏極與有源層115之間，以使有源層 115與源極/漏極進行歐姆接觸。并且鈍化膜150覆蓋了 TFT 106以保護 TFT。
公共線116向公共電極118供應(yīng)公共電壓。
選通線102向柵極108供應(yīng)選通信號，數(shù)據(jù)線104通過TFT 106的 15漏極112向像素電極114供應(yīng)像素信號。
TFT 106將通過數(shù)據(jù)線104施加的像素信號供應(yīng)給像素電極114。 像素電極114包括與選通線102平行并通過第一接觸孔117連接到 TFT 106的第一像素電極114a，和從第一像素電極114a分支到像素區(qū)的 多個第二像素電極114b。此外，像素電極具有與公共線116部分重疊的 20部分，該部分充當用于將充入像素電極114的像素電壓保持一幀的存儲
電容器o
公共電極118包括通過第二接觸孔119連接到第三公共線116c的第 一公共電極118a，和從第一公共電極118a分支到像素區(qū)的多個第二公共 電極118b。每個第二公共電極都與一個第二像素電極交替排列。 25 選通線102和公共線116形成在同一層中，并且像素電極114和公
共電極118形成在同一層中。
此外，在與選通線平行的方向上排列的子像素能夠共享第一公共線 116a和第三公共線116c中的至少一個。如圖2中所示，還可以僅在排列 在兩條相鄰數(shù)據(jù)線之間的兩個子像素中共享第三公共線116c。并且，在本發(fā)明的第一實施方式中，兩條相鄰數(shù)據(jù)線之間設(shè)置了兩個像素區(qū)。圖2示出了一個像素包括紅色(R)的第一子像素、綠色(G) 的第二子像素以及藍色(B)的第三子像素。如圖2中所示，包括一對子 線的數(shù)據(jù)線排列在第二子像素和第三子像素之間，并且該數(shù)據(jù)線未排列 5在第一子像素和第二子像素之間。此外，盡管在圖2中未示出，但是在 與圖2中示出的像素相鄰的像素中，包括一對子線的數(shù)據(jù)線排列在第一 子像素和第二子像素之間，而該數(shù)據(jù)線未排列在第二子像素和第三子像 素之間。如圖4和圖5中所示，上基板165上形成有黑底166和濾色器167。 io黑底166是對應(yīng)于選通線102、數(shù)據(jù)線104、 TFT 106以及公共線116來 形成的，用以遮蔽光的傳輸。另外，濾色器167是對應(yīng)于每個子像素的 像素區(qū)來形成的。如圖5中所示出，包括一對子線的數(shù)據(jù)線104布置在每兩個子像素中。15 作為參照，圖3示出了包括上部182、側(cè)部184、下部186以及中部188的像素區(qū)。上部182是像素區(qū)的包括像素區(qū)上邊沿的部分。下部1S6 是像素區(qū)的包括像素區(qū)下邊沿的部分。側(cè)部184包括左側(cè)部184a和右側(cè) 部184b。左側(cè)部和右側(cè)部分別是像素區(qū)的包括像素區(qū)左邊沿和右邊沿的 部分。中部188是像素區(qū)的除上部、下部以及側(cè)部之外的剩余部分。這20里，每條子線都連接到最近的薄膜晶體管。如上所述，因為對于根據(jù)本發(fā)明的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，在 相鄰的兩個子像素中布置了兩條第二公共線，而對于常規(guī)面內(nèi)切換模式 液晶顯示裝置，布置了四條第二公共線，所以與常規(guī)面內(nèi)切換模式液晶 顯示裝置相比，根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置25具有使孔徑比增大4%的效果。接下來將參照圖6A到圖6D，來說明制造根據(jù)本發(fā)明第一實施方式 的液晶顯示裝置的方法。圖6A、圖6B、圖6C以及圖6D是本發(fā)明第一 實施方式的處理截面圖。首先，如圖6A中所示，在下基板145上形成多個柵極圖案。具體來講，通過諸如濺射法的沉積方法在下基板145上沉積柵極金 屬層。然后，通過光刻工藝和蝕刻工藝對柵極金屬層進行構(gòu)圖，從而形成包括選通線102、柵極108以及公共線116的多個柵極圖案。公共線116包括第一公共線116a和第二公共線116b。第一公共線 5 116a與選通線平行并布置在像素區(qū)的上部。柵極金屬層由諸如鋁/釹(Al/Nd)、鋁(Al)、銅(Cu)或鈦(Ti) 的金屬材料形成。然后，在下基板的包括柵極圖案的整個表面上沉積無機絕緣材料， 從而形成柵極絕緣層144。柵極絕緣層可以由諸如氮化硅(SiNx)或氧化 io硅(SiOx)的無機絕緣材料形成。然后，如圖6B中所示，形成薄膜晶體管(TFT) 106和數(shù)據(jù)線104。 具體來講，通過PECVD法和濺射法的沉積方法在包括柵極絕緣層144 的下基板142上依次形成非晶硅層、n+非晶硅層以及源極/漏極金屬層。 然后，通過利用光掩模的光刻工藝在源極/漏極金屬層上形成光刻膠 15圖案。這里，衍射曝光掩模和半色調(diào)掩?？梢杂米鞴庋谀！Ｑ苌淦毓庋?模具有與薄膜晶體管的溝道區(qū)相對應(yīng)的縫隙區(qū)(slitregion)。通過使用衍射曝光掩模或半色調(diào)掩模，結(jié)果，與薄膜晶體管的溝道區(qū)相對應(yīng)的光刻 膠圖案的高度比與源極/漏極相對應(yīng)的光刻膠圖案的高度要低。然后，通過利用該光刻膠圖案的濕蝕刻工藝對源極/漏極金屬層進行 20構(gòu)圖，來形成包括數(shù)據(jù)線104、源極110、與源極IIO成為一體的漏極112， 以及存儲器電極122的源極/漏極圖案。然后，通過利用該光刻膠圖案的干蝕刻工藝同時對n+非晶硅層和非 晶硅層進行構(gòu)圖，來形成包括歐姆接觸層149和有源層115的半導體圖 案148。25 然后，在用于移除高度比溝道區(qū)上的其他部分相對更低的光刻膠圖案的灰化(ashing)工藝之后，對溝道區(qū)上的源極/漏極金屬層和歐姆接 觸層149進行蝕刻，并且形成數(shù)據(jù)線104以及連接到該數(shù)據(jù)線的TFT 106。 數(shù)據(jù)線104包括彼此相鄰的一對子線。這一對子線直接面對并相互 平行。與各條子線相連的TFT 106也被布置成相對于數(shù)據(jù)線104彼此面對。作為源極/漏極金屬層，可以使用鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)或鉬 合金(Mo合金)。如圖6C所示，通過進一步沉積無機絕緣材料在包括TFT的下基板 145的表面上形成鈍化層150。鈍化層150可以由諸如氮化硅(SiNx)或 5氧化硅(SiOx)的無機絕緣材料形成。之后，通過光刻工藝和蝕刻工藝 對鈍化層150進行構(gòu)圖，以形成分別暴露出連接到TFT 106的漏極112 和第三公共線116c的第一接觸孔U7和第二接觸孔。接下來，如圖6d中所示，在通過諸如濺射法的沉積方法在鈍化層 150上沉積了透明導電材料之后，通過光刻工藝和蝕刻工藝在形成有第一 io接觸孔117和第二接觸孔119的鈍化層150上形成像素電極114和公共 電極118。像素電極114被形成為包括第一像素電極114a和第二像素電極 114b。第一像素電極平行于選通線102并通過第一接觸孔117連接到漏 極112。第二像素電極是從第一像素電極分出的，并延伸至像素區(qū)。 15 公共線118被形成為包括第一公共電極118a和第二公共電極118b。第一公共電極與第三公共線116c部分重疊并通過第二接觸孔119連接到 第三公共線116c。第二公共電極118b被形成為在像素區(qū)中與第二像素電 極114b平行。此時，作為透明導電材料，可以使用銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(TO)、 20銦鋅氧化物(IZO)或銦錫鋅氧化物(ITZO)。圖7是例示了根據(jù)面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的第一實施方式的另 一結(jié)構(gòu)的平面圖。如圖7中所示，在第一、第二和第三公共線之間移除 布置在像素區(qū)的上部中的第三公共線116c。因此公共電極118通過第三 接觸孔129連接到第二公共線116b。結(jié)果，孔徑比可以增大到第三公共 25線116c的面積的程度。除此以外，圖7示出了與圖2示出的面內(nèi)切換模 式液晶顯示裝置相同的結(jié)構(gòu)。 實施方式2下面將參照圖8來說明根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式液 晶顯示裝置。圖8是例示了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的平面圖。如圖8中所示，除了一個像素包括四個子像素之外，根據(jù)本發(fā)明第 二實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置具有與根據(jù)本發(fā)明第一實施方 式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置類似的結(jié)構(gòu)。因此，在圖8中，將使用 5相同的標號來表示與圖2到圖5相同的元件，并且此處將不再描述與上 面提及的相同或類似的內(nèi)容。參照圖8，在根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置中， 一個像素包括四個子像素紅色子像素(R)、綠色子像素(G)、藍色子像素(B)以及白色子像素(W)。因此， 一個像素可以通過混合10這四種顏色來顯示一種特定顏色。也就是說，在根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置中， 一個像素被定義為排列成2乘2矩陣的四個子像素。第二公共線 118b和包括兩條子線的數(shù)據(jù)線104未被布置在一個像素中的相鄰兩個子 像素之間，而是被布置在相鄰兩個像素之間。結(jié)果，通過使一個像素中15相鄰子像素間的距離最小化，根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式 液晶顯示裝置具有增大了孔徑比和增強了顏色再現(xiàn)的效果。除了 一個像素包括分別顯示不同顏色的四個子像素以及相鄰的兩個 像素之間設(shè)置有兩條第二公共線116b和包括兩條子線的數(shù)據(jù)線104以 夕卜，制造根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的方法20類似于制造根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的方 法。換言之，與制造根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示 裝置的方法類似，制造根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯 示裝置的方法包括形成柵極圖案的第一掩模工藝、形成數(shù)據(jù)線104和TFT 25 106的第二掩模工藝、形成鈍化層150和接觸孔的第三掩模工藝以及形成 公共電極118和像素電極114的第四掩模工藝。然而，與本發(fā)明的第一實施方式相反，在本發(fā)明的第二實施方式中， 兩個相鄰像素之間布置了兩條第二公共線116b，并且這兩條公共線之間 形成有包括一對子線的數(shù)據(jù)線。在一個像素的兩個相鄰子像素之間不存在第二公共線116b和數(shù)據(jù)線104。因為與結(jié)合圖6A到圖6D所作的說明相同，所以將省略與本發(fā)明第 二實施方式中的其他元件有關(guān)的詳細說明。 5 圖9是例示了根據(jù)面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的第二實施方式的另一結(jié)構(gòu)的平面圖。如圖9中所示，在第一、第二和第三公共線之間移除 了布置在像素區(qū)的上部中的第三公共線116c。從而公共電極118通過第 三接觸孔129連接到第二公共線116b。由此，孔徑比可以增大到第三公 共線116c的面積的程度。除此以外，圖9示出了與圖2示出的面內(nèi)切換 io模式液晶顯示裝置相同的結(jié)構(gòu)。 實施方式3下面將參照圖10來說明根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的面內(nèi)切換模式 液晶顯示裝置。圖IO是例示了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的面內(nèi)切換模式 液晶顯示裝置的平面圖。 15 將本發(fā)明的第三實施方式與第二實施方式進行比較， 一個像素中垂直方向上的相鄰子像素共享了第三公共線116c并且關(guān)于第三公共線具有 對稱結(jié)構(gòu)。此外，如圖10中所示， 一個像素中水平方向上的相鄰子像素各自的 第一公共電極114a通過第二接觸孔119連接到第一公共線116a。 20 S卩，在本發(fā)明的第三實施方式中， 一個像素包括排列為2乘2矩陣的四個子像素。第一行中的子像素的第一公共線116a形成在像素區(qū)的上 部中，而第二行中的子像素的第一公共線形成在像素區(qū)的下部中。此外， 第一行和第二行中的子像素共享了第三公共線116c。由此，與圖8中示出的本發(fā)明第二實施方式相比， 一個像素中垂直 25相鄰的子像素之間的距離將被縮短，并且第三實施方式具有比第二實施 方式增加了更多顏色再現(xiàn)的效果。除此以外，根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置 具有與圖2到圖5中示出的根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的面內(nèi)切換模式液 晶顯示裝置類似的結(jié)構(gòu)。因此，將省略與本發(fā)明第三實施方式中的其他要素有關(guān)的詳細說明。 實施方式4圖11是根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的面內(nèi)切換模式LCD的平面圖。 如圖11中所示，根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的面內(nèi)切換模式LCD包 5括形成在下基板145上的選通線102、形成為與選通線102相交叉以限定 像素區(qū)105的數(shù)據(jù)線104、形成在選通線102與數(shù)據(jù)線104的交叉處的 TFT 106、連接到TFT106的像素電極114、形成在像素區(qū)的上部與選通 線平行并供應(yīng)公共電壓的公共線116，以及與數(shù)據(jù)線平行形成并供應(yīng)公共 電壓的垂直公共線126，其中數(shù)據(jù)線包括彼此直接面對的一對子線，并且 10以子像素為間隔與垂直公共線126交替排列。艮口，在本發(fā)明的第四實施方式中，通過相當于本發(fā)明第一實施方式 中的第三公共線的公共線116和平行于數(shù)據(jù)線104的垂直公共線126來 供應(yīng)公共電壓。并且，排列在水平方向上的子像素共享公共線116，而排 列在垂直方向的子像素共享垂直公共線126。 15 公共線116是由與選通線102相同的層形成的，垂直公共線126是由與數(shù)據(jù)線104相同的層形成的。和本發(fā)明的第一實施方式相同，TFT 106包括連接到選通線102的 柵極108、覆蓋選通線102和公共線116的柵絕緣體144、柵絕緣體144 上包括有源層115和歐姆接觸層149的半導體圖案148、在半導體圖案 20 1 48的那一側(cè)連接到數(shù)據(jù)線104的源極110，以及與半導體圖案148上的 源極UO相對地與源極110間隔開的漏極112。有源層115暴露在源極和漏極之間并且具有作為它們之間的溝道的 功能。歐姆接觸層149插入在源極/漏極與有源層115之間，以使有源層 115與源極/漏極進行歐姆接觸。并且鈍化膜150覆蓋了 TFT 106以保護 25 TFT。公共線116向公共電極118供應(yīng)公共電壓。選通線102向柵極108供應(yīng)選通信號，數(shù)據(jù)線104通過TFT 106的 漏極112向像素電極114供應(yīng)像素信號。TFT 106將通過數(shù)據(jù)線104施加的像素信號供應(yīng)給像素電極114。像素電極114包括與選通線102平行并通過第一接觸孔117連接到 TFT 106的第一像素電極114a，和從第一像素電極114a分支到像素區(qū)的 多個第二像素電極114b。此外，第四實施方式還包括從第一像素電極114a 延伸并與垂直公共線126部分重疊的存儲部。該存儲部充當用于將充入 5像素電極114的像素電壓保持一幀的存儲電容器。如圖11中所示，該存儲部包括與垂直公共線126的下部部分重疊的 第一存儲部156a和與垂直公共線126的上部部分重疊的第二存儲部 156b。這里，第一存儲部156b形成在水平方向上的兩個相鄰子像素中的一 io個處，第二存儲部156b形成在它們中的另一個處。并且，第一存儲部和 第二存儲部交替地排列，以保持LCD的存儲電容器的平均值固定而無需 精確對準(accuracy of alignment)。如圖12中所示，垂直公共線126的上部是垂直公共線的與像素區(qū)的 下半部相對應(yīng)的部分，而垂直公共線126的下部是垂直公共線的與像素 15區(qū)的上半部相對應(yīng)的部分。公共電極118包括通過第二接觸孔119連接到第三公共線116c的第 一公共電極U8a，和從第一公共電極118a分支到像素區(qū)的多個第二公共 電極118b。每個第二公共電極與每個第二像素電極都交替地排列。此外， 第一公共電極118a通過第四接觸孔137與垂直公共線126連接。垂直公 20共線126通過經(jīng)移除鈍化層150而形成的第四接觸孔137而暴露。像素電極114和公共電極118可以由諸如透明導電材料或不透明金 屬層的同一層形成。此外，可以通過第一公共電極114a使公共線116和垂直公共線126 電連接，從而具有使公共電壓的電平在整個液晶顯示裝置上均勻的效果。 25 實施方式5圖13是根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的面內(nèi)切換模式LCD的平面圖。如圖13中所示，根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的面內(nèi)切換模式LCD包 括形成在下基板145上的選通線102、形成為與選通線102相交叉以限定 像素區(qū)105的數(shù)據(jù)線104、形成在選通線102與數(shù)據(jù)線104的交叉處的TFT 106、連接到TFT106的像素電極114、形成在像素區(qū)的上部與選通 線平行并供應(yīng)公共電壓的公共線116，以及與數(shù)據(jù)線平行形成并供應(yīng)公共 電壓的垂直公共線126，其中數(shù)據(jù)線包括彼此直接面對的一對子線，并且 以子像素為間隔與垂直公共線126交替排列，并且其中公共線116和像 5素電極由同一層形成。此外，在本發(fā)明的第五實施方式中，像素電極114也是由和公共電 極118相同的層(如透明材料或不透明金屬層)形成的。公共電極從公 共線116分支出來并延伸到像素區(qū)。并且，公共線116通過被形成用來暴露垂直公共線的第四接觸孔137 io與垂直公共線126電連接。除此以外，根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置 具有與圖11到圖12中示出的根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置類似的結(jié)構(gòu)。因此，將省略與本發(fā)明第四實施方式中的其 他要素有關(guān)的詳細說明。 15 圖14是例示了根據(jù)面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置的第五實施方式的另一結(jié)構(gòu)的平面圖。在圖14中，公共線116和公共電極114由同一層形成。公共線116 和垂直公共線126通過同時覆蓋了第二接觸孔119和第四接觸孔137的 連接圖案152而彼此電連接。該連接圖案是由和像素電極118相同的層 20 (如透明導電材料)形成的。如此，除了公共線以及公共電極是由和選通線相同的層形成的并且 還包括連接圖案之外，圖14中示出的LCD具有與圖12中示出的LCD 類似的結(jié)構(gòu)。圖15是比較面內(nèi)切換模式LCD中根據(jù)圖1的常規(guī)結(jié)構(gòu)和根據(jù)圖5 25的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖15中，XI是包括數(shù)據(jù)線14和第二公共線16b從而減小了常規(guī) 結(jié)構(gòu)中的孔徑比的區(qū)域，而X2是包括數(shù)據(jù)線104和第二公共線116b從 而減小了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中的孔徑比的區(qū)域。下表1示出了X1的一個子像素中的線寬，下表2示出了X2的一個子像素中的線寬。 [表l]數(shù)據(jù)線的線寬5.7 jL/m第二公共線的線寬x28.0 Mm x 2 = 16.0 ,第二公共線與數(shù)據(jù)線之間的間隔4.0 jum ><2 = 8.0卿公共線之間的間隔的裕度3.5卿x 2 = 7.0[表2]數(shù)據(jù)線的線寬5.7 ium第二公共線的線寬x28.0 iuin x2 = 16.0 jL/m第二公共線與數(shù)據(jù)線之間的間隔4.0 ym x 2 = 8.0 (i邁公共線之間的間隔的裕度3.5卿x 2 = 7.0如表1中所示，XI中線寬的和約為36.7,， X2中的線寬的和約為5 52 ,。然而，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中兩個子像素內(nèi)僅有一個X2，另一方面，在 常規(guī)結(jié)構(gòu)中兩個子像素內(nèi)有兩個X1。由此，整個孔徑比增大了4到10個 百分點。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況 io下對本發(fā)明做出各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋這些落入所附 權(quán)利要求書及其等同形式范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。本發(fā)明要求2007年5月17日提交的韓國申請NO.P2007-48352和 2007年8月9日提交的韓國申請NO.P2007-80352的優(yōu)先權(quán)，這里通過引 用并入這兩個申請。
權(quán)利要求
1、一種形成有排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，該面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置包括形成在下基板上的選通線；形成為與該選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；形成在該選通線和該數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管；連接到該薄膜晶體管的像素電極；與該像素電極一起產(chǎn)生水平電場的公共電極；以及向該公共電極供應(yīng)公共電壓的公共線，其中該公共線包括在該像素區(qū)的下部中與該選通線平行形成的第一公共線、在該像素區(qū)的與該數(shù)據(jù)線相鄰的側(cè)部中與該數(shù)據(jù)線平行形成的第二公共線，以及在該像素區(qū)的上部中與該選通線平行形成的第三公共線，并且其中該數(shù)據(jù)線包括在每兩個像素區(qū)中彼此直接面對的一對子線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該像素 包括在水平方向上依次排列的顯示紅色的第一子像素、顯示綠色的第二 子像素以及顯示藍色的第三子像素。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該公共 20電極包括連接到該公共線的第一公共電極和從該第一公共電極延伸到該像素區(qū)并與該像素電極平行的第二公共電極。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該第一 公共電極通過被形成用來暴露該第二公共線的接觸孔而連接到該第二公 共線。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該公共線還包括形成在該像素區(qū)的該上部并與該選通線平行的第三公共線。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該第一 公共電極通過被形成用來暴露該第三公共線的接觸孔而連接到該第三公 共線。
7、 一種形成有排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝 置，該面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置包括形成在下基板上的選通線；形成為與該選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線； 5 形成在該選通線和該數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管； 連接到該薄膜晶體管的像素電極； 與該像素電極一起產(chǎn)生水平電場的公共電極；以及 向該公共電極供應(yīng)公共電壓的公共線，其中該像素包括排列為2乘2矩陣的第一子像素、第二子像素、第 10三子像素和第四子像素，其中該數(shù)據(jù)線包括在每兩個像素區(qū)中彼此直接面對的一對子線， 其中該公共線包括與該選通線平行形成的第一公共線、在該像素區(qū) 的與該數(shù)據(jù)線相鄰的側(cè)部中與該數(shù)據(jù)線平行形成的第二公共線，以及與 該選通線平行形成并布置在該矩陣的第一行和第二行之間的第三公共 15 線，并且其中該第一行的子像素和該第二行的子像素關(guān)于該第三公共線對稱。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該像素 包括排列為2乘2矩陣的顯示紅色的第一子像素、顯示綠色的第二子像 素、顯示藍色的第三子像素以及顯示白色的第四子像素。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該第一 行中的子像素和該第二行中的子像素共享該第三公共線。
10、 一種形成有排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝 置，該面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置包括 形成在下基板上的選通線；形成為與該選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；形成在該選通線和該數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管；連接到該薄膜晶體管的像素電極；平行于該選通線并形成在該像素區(qū)的上部中的公共線；平行于該像素電極從該公共線分支出來并延伸到該像素區(qū)的公共電 極；以及與該數(shù)據(jù)線平行形成的垂直公共線， 其中該數(shù)據(jù)線包括彼此直接面對的一對子線，并且 5 其中該數(shù)據(jù)線和該垂直公共線在一個像素區(qū)間交替地設(shè)置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該公共線和該選通線由同一層形成，并且該垂直公共線和該數(shù)據(jù)線由同一層 形成。
12、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，該面內(nèi)切 10換模式液晶顯示裝置還包括從該像素電極延伸并與該垂直公共線部分重疊的存儲部。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該存 儲部在水平方向上的兩個相鄰子像素的一個子像素中與該垂直公共線的 上部重疊，并且該存儲部在這兩個相鄰子像素的另一個子像素中與該垂15直公共線的下部重疊。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該公 共線通過覆蓋了第一接觸孔和第二接觸孔的連接圖案而自然地電連接到 該垂直公共線，該第一接觸孔被形成用來暴露該公共線，而該第二接觸 孔被形成用來暴露該垂直公共線。
15、根據(jù)權(quán)利要求10所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該公共線和該像素電極由同一層形成。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示裝置，其中該公 共線和該像素電極由透明導電材料或不透明金屬層形成。
17、 一種用于制造包括排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式液晶25顯示裝置的方法，該方法包括以下步驟在基板上形成多個柵極圖案，這些柵極圖案包括選通線、從該選通 線分支出的柵極、平行于該選通線的第一公共線以及從該第一公共線分支出的第二公共線；在整個表面上形成柵絕緣膜以覆蓋這些柵極圖案；形成與該選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線，并在該柵絕緣膜上形成薄膜晶體管；形成覆蓋包括該數(shù)據(jù)線和該薄膜晶體管的該基板的整個表面的鈍化 層；以及 形成連接到該薄膜晶體管的漏極的像素電極，其中該數(shù)據(jù)線包括在每兩個像素區(qū)中彼此直接面對的一對子線，并且其中該第二公共線僅布置在該像素區(qū)的與該數(shù)據(jù)線相鄰的側(cè)部中。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該像素包括在水平方向上依 10次排列的顯示紅色的第一子像素、顯示綠色的第二子像素以及顯示藍色的第三子像素。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中形成鈍化層的步驟還包括形 成第一接觸孔來暴露該薄膜晶體管的漏極的步驟。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在形成像素電極的步驟中， 15同時形成公共電極和該像素電極。
21、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該公共電極包括平行于該選 通線并連接到該第一公共線的第一公共電極，和平行于該像素電極并從 該第一公共電極分支出的第二公共電極。
22、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在形成多個柵極圖案的步 20驟中，這些柵極圖案還包括平行于該選通線的第三公共線。
全文摘要
本發(fā)明給出了面內(nèi)切換模式LCD及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的具有排列為矩陣的多個像素的面內(nèi)切換模式LCD包括形成在下基板上的選通線；形成為與該選通線相交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；形成在選通線和數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管；連接到薄膜晶體管的像素電極；與像素電極一起產(chǎn)生水平電場的公共電極；以及向公共電極供應(yīng)公共電壓的公共線，其中公共線包括在像素區(qū)的下部中與選通線平行形成的第一公共線、在像素區(qū)的與數(shù)據(jù)線相鄰的側(cè)部中與數(shù)據(jù)線平行形成的第二公共線，以及在像素區(qū)的上部中與選通線平行形成的第三公共線，并且其中數(shù)據(jù)線包括在每兩個像素區(qū)中彼此直接面對的一對子線。
文檔編號H01L27/12GK101308294SQ20081009885
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者吳載映, 吳錦美, 李載鈞, 梁埈榮, 申東秀 申請人:樂金顯示有限公司