邊緣場(chǎng)切換模式的液晶顯示裝置及其陣列基板的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】邊緣場(chǎng)切換模式的液晶顯示裝置及其陣列基板
[0001]本申請(qǐng)是原案申請(qǐng)?zhí)枮?00810183824.1的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)日:2008年12月9日，發(fā)明名稱(chēng):邊緣場(chǎng)切換模式的液晶顯示裝置及其陣列基板)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及邊緣場(chǎng)切換(FFS)模式的液晶顯示(LCD)裝置，尤其涉及一種用于能夠改進(jìn)透光率和孔徑比的FFS模式的LCD裝置的陣列基板和包含該陣列基板的FFS模式的IXD裝置。該FFS模式的IXD裝置能夠顯示高質(zhì)量圖像。
【背景技術(shù)】
[0003]本申請(qǐng)要求分別在2008年6月25日和2008年8月25日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2008-0060328號(hào)和第10-2008-0082964號(hào)的優(yōu)先權(quán)，在此以引證的方式并入其全部?jī)?nèi)容，就像在此進(jìn)行了完整闡述一樣。
[0004]相關(guān)技術(shù)液晶顯示(LCD)裝置利用液晶分子的光學(xué)各向異性和極化特性。由于液晶分子形狀細(xì)而長(zhǎng)，所以液晶分子具有確定的取向方向。通過(guò)施加橫跨液晶分子的電場(chǎng)控制液晶分子的取向方向。當(dāng)電場(chǎng)的強(qiáng)度或方向改變時(shí)，液晶分子的取向也發(fā)生改變。由于液晶分子光學(xué)各向異性之緣故，入射光線基于液晶分子的取向發(fā)生折射，因此能夠通過(guò)控制光線的透射率來(lái)顯示圖像。
[0005]由于包含薄膜晶體管(TFT)作為開(kāi)關(guān)元件的IXD裝置(稱(chēng)為有源矩陣IXD (AM-1XD))具有高分辨率和顯示運(yùn)動(dòng)圖像的優(yōu)越特性，AM-1XD裝置已得到了廣泛使用。
[0006]AM-1XD裝置包括陣列基板、濾色基板和夾在陣列基板與濾色基板之間的液晶層。陣列基板可以包括像素電極和TFT，并且濾色基板可以包括濾色層和公共電極。AM-1XD裝置由像素電極與公共電極之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，從而產(chǎn)優(yōu)良的透光率特性和孔徑比特性。然而，因?yàn)锳M-1XD裝置使用垂直電場(chǎng)，因此AM-1XD裝置具有較差的視角。
[0007]利用面內(nèi)切換(IPS)模式的LCD裝置可解決上述限制。圖1為相關(guān)技術(shù)IPS模式的LCD裝置的截面圖。如圖1所示，陣列基板與濾色基板互相分離并且互相面對(duì)。陣列基板包括第一基板10、公共電極17和像素電極30。雖然未示出，陣列基板可以包括比如TFT、選通線、數(shù)據(jù)線。濾色基板包括比如第二基板9、濾色層(未示出)。液晶層11夾在第一基板10與第二基板9之間。因?yàn)楣搽姌O17與像素電極30在第一基板10上在相同的水平面上形成，因此在公共電極17與像素電極30之間產(chǎn)生了水平電場(chǎng)為“L”。
[0008]圖2A和圖2B為示出相關(guān)技術(shù)IPS模式的LCD裝置的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)的截面圖。如圖2所示，當(dāng)向IPS模式的LCD裝置施加電壓的時(shí)候，公共電極17和像素電極30上的液晶分子Ila沒(méi)有變化。但是由于水平電場(chǎng)“L”的原因，公共電極17與像素電極30之間的液晶分子Ilb水平排列。因?yàn)橐壕Х肿油ㄟ^(guò)水平電場(chǎng)排列，因此IPS模式的LCD裝置具有寬視角的特性。圖2B示出了當(dāng)沒(méi)有向IPS模式的LCD裝置施加電壓時(shí)的狀態(tài)。因?yàn)楣搽姌O17與像素電極30之間沒(méi)有產(chǎn)生電場(chǎng)，因此液晶分子11的排列沒(méi)有變化。然而，IPS模式的LCD裝置具有較差的孔徑比和透光率。
[0009]為了克服上述限制已經(jīng)引入了邊緣場(chǎng)切換(FFS)模式的IXD裝置。在FFS模式的IXD裝置中，液晶分子通過(guò)邊緣場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。
[0010]圖3為用于相關(guān)技術(shù)FFS模式的IXD裝置的陣列基板的平面圖。如圖3所示，陣列基板包括基板41、選通線43、數(shù)據(jù)線51、薄膜晶體管(TFT) “Tr”、公共電極75和像素電極60。選通線43和數(shù)據(jù)線51形成于基板41上，并且兩者互相交叉以限定像素區(qū)域“P”。選通線43由于柵絕緣層(未示出)與數(shù)據(jù)線51絕緣。TFT “Tr”形成于各像素區(qū)域“P”內(nèi)，并且連接到選通線43和數(shù)據(jù)線51。TFT “Tr”包括柵極45、柵絕緣層、半導(dǎo)體層(未示出)、源極55和漏極58。柵極45連接到選通線43，而源極55連接到數(shù)據(jù)線51。
[0011]像素電極60形成于各像素區(qū)域“P”內(nèi)。像素電極60通過(guò)漏接觸孔59電連接到TFT “Tr”的漏極58。像素電極60為板狀(plate shape)，并且包括多個(gè)開(kāi)口 “op”。各開(kāi)口“op”為條狀。此外，板狀的公共電極75形成于基板41的顯示區(qū)域的整個(gè)表面上。公共電極75與像素電極60交疊。雖然公共電極75形成于基板41的顯示區(qū)域的整個(gè)表面上，但是用虛線標(biāo)示對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素區(qū)域“P”的公共電極75。
[0012]在具有以上結(jié)構(gòu)的用于FFS模式的LCD裝置的陣列基板內(nèi)，當(dāng)電壓施加至公共電極75與像素電極60上時(shí)，在像素電極60與公共電極75之間產(chǎn)生邊緣場(chǎng)。
[0013]在以上用于FFS模式的IXD裝置的陣列基板內(nèi)，像素電極60的開(kāi)口 “op”與公共電極75完全交疊。在這種情況中，在開(kāi)口“op”沿開(kāi)口“op”長(zhǎng)軸的兩個(gè)端部不能產(chǎn)生均勻電場(chǎng)。可以將產(chǎn)生非均勾電場(chǎng)的端部稱(chēng)為向錯(cuò)區(qū)域“DA”(disclinat1n area)。也就是說(shuō)，向錯(cuò)區(qū)域“DA”內(nèi)的液晶分子具有非均勻的排列。因?yàn)镕FS模式的LCD裝置在開(kāi)狀態(tài)下在向錯(cuò)區(qū)域“DA”內(nèi)的透光率比其他區(qū)域低，因此在向錯(cuò)區(qū)域“DA”內(nèi)具有暗的圖像(dark image),如圖4所示，該圖示出了用于相關(guān)技術(shù)FFS模式的LCD裝置的陣列基板的像素區(qū)域。
[0014]由于向錯(cuò)區(qū)域的原因，F(xiàn)FS模式的LCD裝置的透光率和顯示質(zhì)量較低。
[0015]圖5為相關(guān)技術(shù)FFS模式的LCD裝置的平面圖。如圖5所示，F(xiàn)FS模式的LCD裝置40包括第一基板42、第二基板(未示出)和夾在兩者之間的液晶層(未示出)。
[0016]第一基板42上形成有選通線44、數(shù)據(jù)線52、薄膜晶體管(TFT) “Tr”、公共電極76和像素電極61。選通線44與數(shù)據(jù)線52形成于第一基板42上，并且互相交叉以限定像素區(qū)域“P”。選通線44由于柵絕緣層(未示出)與數(shù)據(jù)線52絕緣。TFT “Tr”形成于各像素區(qū)域“P”內(nèi)，并且連接到選通線44和數(shù)據(jù)線52。TFT “Tr”包括柵極46、柵絕緣層、半導(dǎo)體層(未示出)、源極56和漏極59。柵極46連接到選通線44，而源極56連接到數(shù)據(jù)線52。
[0017]像素電極61形成于各像素區(qū)域“P”內(nèi)。像素電極61電連接到TFT “Tr”的漏極59。像素電極61為板狀并且包括多個(gè)開(kāi)口 “op”。各開(kāi)口 “op”為條狀。像素電極61設(shè)置在像素區(qū)域“P”的內(nèi)部。也就是說(shuō)，像素電極61與選通線44和數(shù)據(jù)線52不交疊，而且與選通線44和數(shù)據(jù)線52隔開(kāi)預(yù)定距離。像素電極與選通線44和數(shù)據(jù)線52不交疊的原因在于:當(dāng)像素電極與選通線44和數(shù)據(jù)線52交疊并且兩者之間設(shè)置有柵絕緣層(未示出)時(shí)，選通線44與像素電極61之間以及數(shù)據(jù)線52與像素電極61之間存在寄生電容，從而在電場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生失真。因此，為了避免這些問(wèn)題，像素電極與選通線44和數(shù)據(jù)線52不交疊。
[0018]此外，板狀的公共電極76形成于第一基板42的顯示區(qū)域的整個(gè)表面上。公共電極76與像素電極61交疊。雖然公共電極76形成于第一基板42的顯示區(qū)域的整個(gè)表面上，但是用虛線標(biāo)示對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素區(qū)域“P”的公共電極76?？梢詫⒃谄渖闲纬捎羞x通線44、數(shù)據(jù)線52、TFT “Tr”、像素電極61和公共電極76的第一基板42稱(chēng)為陣列基板。
[0019]在具有上述結(jié)構(gòu)的用于FFS模式的LCD裝置的陣列基板內(nèi)，當(dāng)電壓施加至公共電極76和像素電極61時(shí)，在像素電極61與公共電極76之間產(chǎn)生邊緣場(chǎng)。
[0020]在面對(duì)第一基板42的第二基板(未示出)上形成有濾色層(未示出)和黑底85。濾色層包括紅色、綠色和藍(lán)色的濾色器圖案。濾色器圖案對(duì)應(yīng)于像素區(qū)域“P”。黑底85設(shè)置為對(duì)應(yīng)于像素區(qū)域“P”的邊界。也就是說(shuō)，黑底85對(duì)應(yīng)于選通線44、數(shù)據(jù)線52和TFT “Tr”。
[0021]在用于FFS模式的IXD裝置的上述陣列基板內(nèi)，像素電極60的開(kāi)口 “op”與公共電極75完全交疊。在這種情況中，在開(kāi)口“op”沿開(kāi)口“op”長(zhǎng)軸的兩個(gè)端部無(wú)法產(chǎn)生均勻電場(chǎng)。將產(chǎn)生非均勻電場(chǎng)的端部稱(chēng)為向錯(cuò)區(qū)域“DA”。也就是說(shuō)，液晶分子在向錯(cuò)區(qū)域“DA”內(nèi)具有非均勻排列。因?yàn)镕FS模式的LCD裝置在開(kāi)狀態(tài)下在向錯(cuò)區(qū)域“DA”的透光率比其他區(qū)域低，因此在向錯(cuò)區(qū)域“DA”內(nèi)具有暗的圖像。
[0022]因?yàn)楣饩€在向錯(cuò)區(qū)域內(nèi)異常透射，因此顯示質(zhì)量降低。因此，將黑底85進(jìn)行延伸以遮蔽向錯(cuò)區(qū)域“DA”。當(dāng)黑底85具有較寬區(qū)域時(shí)，孔徑比和透射率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]因此，本發(fā)明涉及用于FFS模式的IXD裝置的陣列基板和包括該陣列基板的FFS模式的LCD裝置，其基本上消除了由相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)所導(dǎo)致的一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題。
[0024]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述闡述中，并且從該說(shuō)明部分地變得清楚，或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而獲知。通過(guò)在文字說(shuō)明及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)可以認(rèn)識(shí)并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)。
[0025]為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體實(shí)施和廣泛描述的，一種用于邊緣場(chǎng)切換模式的液晶顯示裝置的陣列基板包括:位于基板上的多條選通線；位于所述多條選通線上的柵絕緣層；多條數(shù)據(jù)線，所述多條數(shù)據(jù)線位于所述柵絕緣層上并且與所述多條選通線交叉以限定多個(gè)像素區(qū)域；電連接到所述選通線和所述數(shù)據(jù)線并且位于各像素區(qū)域內(nèi)的薄膜晶體管；板狀并且位于所述各像素區(qū)域內(nèi)的像素電極，所述像素電極連接到所述薄膜晶體管的一部分；第一鈍化層，所述第一鈍化層位于所述柵絕緣層與所述像素電極之間，并且所述第一鈍化層具有露出所述薄膜晶體管的所述一部分的接觸孔，其中位于所述第一鈍化層上的所述像素電極通過(guò)所述接觸孔連接到所述薄膜晶體管的所述一部分，位于所述像素電極上并且位于所述薄膜晶體管上方的第二鈍化層；以及公共電極，所述公共電極位于所述第二鈍化層上，并且具有位于所述各像素區(qū)域內(nèi)的條狀的多個(gè)開(kāi)口，各所述開(kāi)口具有沿所述數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)軸和沿所述選通線的短軸，其中各所述開(kāi)口的中部與所述像素電極交疊，而各所述開(kāi)口的沿長(zhǎng)軸的兩個(gè)端部突出到所述像素電極之外，其中所述多個(gè)開(kāi)口中最外端的開(kāi)口的沿短軸的端部突出到所述像素電極之外，其中所述公共電極進(jìn)一步包括對(duì)應(yīng)于所述薄膜晶體管的另一開(kāi)口在本發(fā)明的另一方面中，一種用于邊緣場(chǎng)切換模式的液晶顯示裝置的陣列基板包括:位于基板上的多條選通線；位于所述多條選通線上的柵絕緣層；多條數(shù)據(jù)線，所述多條數(shù)據(jù)線位于所述柵絕緣層上，并且與所述多條選通線交叉以限定多個(gè)像素區(qū)域；電連接到所述選通線和所述數(shù)據(jù)線并且位于各像素區(qū)域內(nèi)的薄膜晶體管；板狀并且位于各像素區(qū)域內(nèi)的像素電極，所述像素電極連接到所述薄膜晶體管的一部分，并且與所述選通線的一部分交疊；第一鈍化層，所述第一鈍化層位于所述柵絕緣層與所述像素電極之間，并且所述第一鈍化層具有露出所述薄膜晶體管的所述一部分的接觸孔，其中位于所述第一鈍化層上的所述像素電極通過(guò)所述接觸孔連接到所述薄膜晶體管的所述一部分，位于所述像素電極上并且位于所述薄膜晶體管上方的第二鈍化層；以及位于所述第二鈍化層上并且具有位于各像素區(qū)域內(nèi)的條狀的多個(gè)開(kāi)口的公共電極，各所述開(kāi)口具有沿所述數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)軸和沿所述選通線的短軸，其中各開(kāi)口的中部與所述像素電極交疊，并且各開(kāi)口的沿長(zhǎng)軸的兩個(gè)端部與所述選通線交疊，其中所述公共電極進(jìn)一步包括對(duì)應(yīng)于所述薄膜晶體管的另一開(kāi)口。
[0026]在本發(fā)明另一方面中，一種用于邊緣場(chǎng)切換模式的液晶顯示裝置的陣列基板包括:位于基板上的多條選通線；位于所述多條選通線上的柵絕緣層；多條數(shù)據(jù)線，所述多條數(shù)據(jù)線位于柵絕緣