專利名稱：液晶顯示器的基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(LCD)，更具體地，涉及一種面內(nèi)切換模式(IPS)LCD及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，顯示器裝置通常采用陰極射線管(CRT)。目前，對作為CRT的替代品的各種平板顯示器(例如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(PDP)、場發(fā)射顯示器(FED)和電致發(fā)光顯示器(ELD))的研究和開發(fā)進(jìn)行了很多努力。
在這些平板顯示器中，LCD具有高分辨圖像、高亮度、薄外形、緊湊尺寸和低電壓電源要求。
通常，已采用垂直對準(zhǔn)模式(VA)LCD。VA LCD包括被間隔開并且彼此面對的兩個基板以及插入在這兩個基板之間的液晶材料層。這兩個基板中的每一個基板都包括彼此面對的電極，其中施加給各個電極的電壓對液晶材料層感應(yīng)出電場。因此，通過改變感應(yīng)電場的強(qiáng)度或方向，可以改變液晶材料層的液晶分子的排列，由此改變透過液晶材料層的光透射率。因此，VA LCD通過改變感應(yīng)電場來顯示圖像。然而，由于通過兩個基板之間的感應(yīng)電場來驅(qū)動VA LCD，所以VA LCD具有窄視角。
為了改善VA LCD的窄視角，采用了面內(nèi)切換模式(IPS)LCD。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS LCD的剖面圖。
在圖1中，IPS LCD包括濾色器基板10、陣列基板20以及插入在兩個基板10和20之間的液晶材料層30。
由于公共電極52和像素電極62設(shè)置在陣列基板20中，所以施加給各個電極的電壓對液晶材料層30感應(yīng)出面內(nèi)電場26。
圖2A和2B分別是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS LCD的關(guān)閉和開啟狀態(tài)的剖面圖。
在圖2A中，當(dāng)IPS LCD處于關(guān)閉狀態(tài)時，公共電極52和像素電極62中的每一個都沒有施加電壓，所以沒有感應(yīng)出面內(nèi)電場。因此，不會改變液晶材料層32的排列，而保持沿研磨方向R定向。研磨方向R與公共電極52或像素電極62具有大約10到20度的角度。
在圖2B中，當(dāng)IPS LCD處于開啟狀態(tài)時，向公共電極52和像素電極62中的每一個施加電壓，所以感應(yīng)出面內(nèi)電場26。在公共電極52和像素電極62之間感應(yīng)出面內(nèi)電場26。因此，沒有改變公共電極52和像素電極62上方的液晶分子32a的排列，而將公共電極52和像素電極62之間的液晶分子32b的排列改變?yōu)樗袘?yīng)的面內(nèi)電場26。
在IPS LCD中，液晶分子的排列根據(jù)面內(nèi)電場而變化。因此，IPS LCD具有寬視角。
圖3是用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS LCD的陣列基板的平面圖。
在圖3中，在陣列基板中，選通線60和數(shù)據(jù)線70彼此交叉，以限定像素區(qū)域P，并且在選通線60和數(shù)據(jù)線70的交叉點處設(shè)置薄膜晶體管Tr。公共線80與選通線60分離，并且公共電極85與公共線80相連。像素電極95與薄膜晶體管Tr相連，并且設(shè)置在相鄰的公共電極85之間。
圖4和5是分別沿圖3的線A-A和B-B截取的剖面圖。
在圖4和5中，在基板57上設(shè)置選通線60(在圖3中)、柵極61、公共線80(在圖3中)和公共電極85。在具有柵極61的基板57上設(shè)置柵絕緣層62。在薄膜晶體管Tr中的柵絕緣層62上設(shè)置半導(dǎo)體圖案64，該半導(dǎo)體圖形64包括有源層64a和歐姆接觸層64b，其分別由本征非晶硅和摻雜非晶硅形成。在半導(dǎo)體圖形64上設(shè)置源極66和漏極68，并且在柵絕緣層62上設(shè)置數(shù)據(jù)線70。在具有源極66和漏極68的基板57上設(shè)置具有漏極接觸孔77的鈍化層76。像素電極95設(shè)置在鈍化層76上，并通過漏極接觸孔77與漏極68接觸。
在現(xiàn)有技術(shù)IPS LCD中，施加給數(shù)據(jù)線的電壓會受到施加給像素電極的電壓的干擾。因此，存在白色和灰色的透射率差異，由此產(chǎn)生串?dāng)_現(xiàn)象。
為了使串?dāng)_現(xiàn)象最小，與數(shù)據(jù)線相鄰的公共電極具有大約10μm的寬度，并且將公共電極設(shè)置為以預(yù)定的間隔與選通線分離。同樣地，公共電極和公共線占用像素區(qū)域的大部分。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的IPS LCD中，孔徑比和亮度降低。

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，其基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點而導(dǎo)致的一個或更多個問題。
本發(fā)明的優(yōu)點在于提供一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器，其能夠防止串?dāng)_現(xiàn)象并提高孔徑比和亮度。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在下面的說明書中提出，部分通過說明書而明了，或者可以通過本發(fā)明的實踐而體驗到。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點將通過所寫說明書及其權(quán)利要求以及附圖所具體指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，正如具體實施并廣泛描述的，一種用于液晶顯示器的基板，其包括在基板上的選通線；與該選通線交叉的第一和第二數(shù)據(jù)線；在該第一和第二數(shù)據(jù)線之間的公共線，其中該公共線、選通線和第一數(shù)據(jù)線限定第一像素區(qū)域，而該公共線、選通線和第二數(shù)據(jù)線限定第二像素區(qū)域；位于第一和第二像素區(qū)域中的每一個像素區(qū)域中的薄膜晶體管，該薄膜晶體管具有柵極、源極和漏極；位于第一和第二像素區(qū)域中的每一個像素區(qū)域中的像素電極，該像素電極與薄膜晶體管相連；以及位于該像素電極與第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個之間的公共電極，該公共電極與公共線相連。
在另一方面，一種用于液晶顯示器的基板，其包括在基板上的第一和第二數(shù)據(jù)線；與該第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個交叉的選通線；在該第一和第二數(shù)據(jù)線之間的公共線；位于選通線與第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個的交叉點處的薄膜晶體管；與薄膜晶體管相連的像素電極；以及像素電極與第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個之間的公共電極，該公共電極與公共線相連。
應(yīng)該理解，上述一般性說明和以下的詳細(xì)說明都是示例性和解釋性的，旨在提供對所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


了本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理，包含附圖以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且將其并入并構(gòu)成說明書的一部分。在附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS LCD的剖面圖；圖2A和2B分別是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS LCD的“關(guān)閉”狀態(tài)和“開啟”狀態(tài)的剖面圖；圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IPS LCD的陣列基板的平面圖；圖4和5分別是沿圖3的線A-A和B-B截取的剖面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的面內(nèi)切換模式(IPS)液晶顯示器(LCD)的陣列基板的平面圖；圖7到10分別是沿圖6的線C-C、D-D、E-E和F-F截取的剖面圖；以及圖11和12分別是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的IPS LCD的透射率的曲線圖。
具體實施例方式
現(xiàn)將詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例，其示例在附圖中示出。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的面內(nèi)切換模式(IPS)液晶顯示器(LCD)的陣列基板的平面圖。
在圖6的IPS LCD的陣列基板中，選通線160和數(shù)據(jù)線170彼此交叉。數(shù)據(jù)線170包括第一數(shù)據(jù)線170a和第二數(shù)據(jù)線170b。在第一和第二數(shù)據(jù)線170a和170b之間，設(shè)置有公共線171。因此，選通線160、數(shù)據(jù)線170和公共線171在公共線171的兩側(cè)限定像素區(qū)域P。
在像素區(qū)域P中，在選通線160和數(shù)據(jù)線170的交叉點處設(shè)置薄膜晶體管Tr。薄膜晶體管Tr包括與選通線160相連的柵極161；半導(dǎo)體圖案164；與數(shù)據(jù)線170相連的源極166；以及與源極166間隔開的漏極168。
像素電極195通過設(shè)置在像素區(qū)域P下部的第一連接電極169a連接到漏極168。通過設(shè)置在像素區(qū)域P上部的第二連接電極169b連接像素區(qū)域P中的像素電極195。像素電極195、第一和第二連接電極169a和169b可以設(shè)置在與漏極168相同的層中。
公共電極185與像素電極195間隔開并與像素電極195平行。通過分別設(shè)置在像素區(qū)域P的下部和上部的第三和第四連接電極180a和180b連接像素區(qū)域P中的公共電極185。第三和第四連接電極180a和180b與輔助公共線183相連，該輔助公共線183與公共線171交疊。可以將公共線171設(shè)置在與數(shù)據(jù)線170相同的層中，并且可以將輔助公共線183、第三和第四連接電極180a和180b設(shè)置在相同的層中并由透明導(dǎo)電材料(例如銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO))形成。通過接觸孔197連接公共線171和輔助公共線183，并由此向公共電極185施加公共電壓。公共線171和輔助公共線183用作為公共電極。
第一和第二連接電極169a和169b可以分別與第三和第四連接電極180a和180b交疊，由此，彼此交疊的連接電極可以限定存儲電容器。
在圖6的陣列基板中，在公共線171的兩側(cè)設(shè)置第一和第二數(shù)據(jù)線170a和170b，由此，公共線171兩側(cè)的像素區(qū)域P對稱。
圖7到10分別是沿圖6的線C-C、D-D、E-E和F-F截取的剖面圖。
在圖7到10中，在基板157上設(shè)置選通線160和從選通線160延伸的柵極161。在具有選通線160的基板157上設(shè)置柵絕緣層162。
在與柵極161相對應(yīng)的柵絕緣層162上設(shè)置半導(dǎo)體圖案164。半導(dǎo)體圖案164包括在柵絕緣層162上的本征非晶硅的有源層164a，以及在有源層164a上的摻雜非晶硅的歐姆接觸層164b。
在具有半導(dǎo)體圖案164的基板157上設(shè)置數(shù)據(jù)線160、從數(shù)據(jù)線160延伸的源極166、漏極168、公共線171和像素電極195。而且，在與像素電極195相同的層上設(shè)置第一和第二連接電極169a和169b，以將像素電極195連接在一起。
在具有像素電極195的基板157上設(shè)置鈍化層176。鈍化層176具有暴露公共線171的接觸孔197。
在鈍化層176上設(shè)置輔助公共線183和公共電極185。輔助公共線183與公共線171交疊，并通過接觸孔197連接到公共線171。在相鄰的公共電極185之間以及在公共電極185和公共線171之間設(shè)置像素電極195。此外，在與公共電極185相同的層上設(shè)置第三和第四連接電極180a和180b，以將公共電極185連接在一起。
在IPS LCD的上述陣列基板中，由于在相鄰的像素區(qū)域之間設(shè)置公共線而不是數(shù)據(jù)線，所以與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以將與數(shù)據(jù)線相鄰的公共電極的數(shù)量減少大約一半。此外，由于在不同的層設(shè)置公共線和選通線，所以公共線可以具有最小寬度。因此，可以減少公共電極和公共線的占用區(qū)域，并由此提高孔徑比和亮度。
此外，由于在相鄰的像素區(qū)域之間設(shè)置公共線而不是數(shù)據(jù)線，所以數(shù)據(jù)線不受與公共線相鄰的像素電極的干擾。此外，由于相鄰的數(shù)據(jù)線具有不同極性的電壓，所以可以消除在像素電極中的相鄰數(shù)據(jù)線的干擾。因此，可以消除像素電極中的數(shù)據(jù)線的干擾，由此可以使串?dāng)_現(xiàn)象最小。
圖11和12分別是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的IPS LCD的透射率的曲線圖。
在圖11和12的曲線圖中，水平軸表示從相鄰公共電極到像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)線的距離，垂直軸表示透射率。在這些曲線圖中，在0％透射率的附近部分處設(shè)置公共電極和像素電極。此外，虛線和實線分別表示白色透射率和灰色透射率。
在圖11中，像素區(qū)域中的灰色透射率和白色透射率彼此不同，更具體地，在Ta和Tb兩個部分中透射率接近最高。在現(xiàn)有技術(shù)中，透射率不同的原因在于與公共電極相鄰的數(shù)據(jù)線受到像素電極的干擾。更具體地，由于通過相鄰數(shù)據(jù)線來限定像素區(qū)域，所以相鄰數(shù)據(jù)線受到Ta和Tb兩個部分的干擾。
在圖12中，像素區(qū)域中的灰色透射率和白色透射率幾乎彼此相等。如上所述，在本發(fā)明中，透射率幾乎相等的原因在于消除了像素區(qū)域中具有不同極性電壓的相鄰數(shù)據(jù)線的干擾。此外，在相鄰像素區(qū)域之間設(shè)置公共線，而不是數(shù)據(jù)線。因此，像素區(qū)域中的灰色透射率和白色透射率幾乎相等，更具體地，在Ta和Tb兩個部分中灰色透射率和白色透射率幾乎相等。
除了灰色透射率和白色透射率相等之外，本發(fā)明中的總透射率比現(xiàn)有技術(shù)中的總透射率高。
灰色透射率和白色透射率的差異與串?dāng)_相關(guān)，可以通過以下定量表達(dá)式來表示串?dāng)_C/T＝|T(白色)-T(灰色)|/T(灰色)，(其中C/T為串?dāng)_，T(白色)為白色透射率，T(灰色)為灰色透射率)。
表1示出了分別使用上述定量表達(dá)式根據(jù)與數(shù)據(jù)線相鄰的公共電極的寬度測量的現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明中的串?dāng)_。
表1

在表1中，當(dāng)公共電極的寬度為大約8μm時，現(xiàn)有技術(shù)中的串?dāng)_為1.62％。然而，本發(fā)明中的串?dāng)_為大約0.43％，即是現(xiàn)有技術(shù)中的大約1/4。
因此，即使本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)中的公共電極彼此相同，本發(fā)明中的串?dāng)_也小于現(xiàn)有技術(shù)中的串?dāng)_。因此，本發(fā)明中的公共電極可以具有比現(xiàn)有技術(shù)中的公共電極更小的寬度，由此可以提高孔徑比和亮度。
在本發(fā)明的IPS LCD中，可以采用具有紅色、綠色和藍(lán)色濾色器的普通濾色器基板。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，對上述顯示器裝置及其驅(qū)動方法進(jìn)行各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的這些修改和變化。
本申請要求2003年12月29日在韓國提交的韓國專利申請No.2003-99432的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的基板，其包括基板上的選通線；與所述選通線交叉的第一和第二數(shù)據(jù)線；在所述第一和第二數(shù)據(jù)線之間的公共線，其中所述公共線、所述選通線和所述第一數(shù)據(jù)線限定第一像素區(qū)域，而所述公共線、所述選通線和所述第二數(shù)據(jù)線限定第二像素區(qū)域；所述第一和第二像素區(qū)域中的每一個中的薄膜晶體管，該薄膜晶體管具有柵極、源極和漏極；所述第一和第二像素區(qū)域中的每一個中的像素電極，該像素電極與所述薄膜晶體管相連；以及在所述像素電極與所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個之間的公共電極，該公共電極與所述公共線相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的基板，其中在所述選通線的一部分上設(shè)置所述公共線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的基板，其中在與所述數(shù)據(jù)線相同的層上設(shè)置所述公共線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的基板，其中在所述公共線上設(shè)置所述公共電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的基板，其中所述公共電極由透明導(dǎo)電材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的基板，其中在與所述數(shù)據(jù)線相同的層上設(shè)置所述像素電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的基板，還包括與所述公共線重疊并與所述公共線相連的輔助公共線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的基板，還包括設(shè)置在所述輔助公共線和所述公共線之間的鈍化層，其中該鈍化層具有暴露所述公共線的接觸孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的基板，還包括用于連接所述輔助公共線和所述公共電極的連接電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的基板，其中所述連接電極包括第一和第二電極，其中該第一和第二電極設(shè)置在所述公共電極的兩個端部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的基板，還包括設(shè)置在所述像素電極的兩個端部的第三和第四電極，其中所述第三電極連接所述薄膜晶體管和所述像素電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的基板，其中所述第一電極與所述第三電極交疊，而所述第二電極與所述第四電極交疊。
13.一種液晶顯示器的基板，其包括在基板上的第一和第二數(shù)據(jù)線；與所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個交叉的選通線；在所述第一和第二數(shù)據(jù)線之間的公共線；在所述選通線與所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個的交叉點處的薄膜晶體管；與所述薄膜晶體管相連的像素電極；以及在所述像素電極與所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個之間的公共電極，該公共電極與所述公共線相連。
全文摘要
一種液晶顯示器的基板，其包括在基板上的選通線；與所述選通線交叉的第一和第二數(shù)據(jù)線；在所述第一和第二數(shù)據(jù)線之間的公共線，其中該公共線、所述選通線和所述第一數(shù)據(jù)線限定第一像素區(qū)域，而該公共線、所述選通線和所述第二數(shù)據(jù)線限定第二像素區(qū)域；位于所述第一和第二像素區(qū)域中的每一個中的薄膜晶體管，該薄膜晶體管具有柵極、源極和漏極；位于所述第一和第二像素區(qū)域中的每一個中的像素電極，該像素電極與所述薄膜晶體管相連；以及位于所述像素電極與所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的每一個之間的公共電極，該公共電極與所述公共線相連。
文檔編號G02F1/133GK1637558SQ20041010299
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者樸鐘振, 孫眩鎬 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社