CN101211045A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。该液晶显示装置包括：第一基板和第二基板，该第一基板和第二基板中的每一个都包括有源区域和无源区域；黑底，在所述第一基板上位于所述无源区域中；滤色器层，位于所述黑底上；公共电极，位于所述滤色器层和黑底上；阵列元件，在所述第二基板上位于所述有源区域中；多条信号线和一公共桥接线，位于所述无源区域中；保护层，位于所述阵列元件、信号线和公共桥接线上；透明图案，与所述公共桥接线连接并延伸至所述有源区域与无源区域之间的边界区域；密封图案，形成在所述第一和第二基板的边缘部分中；以及液晶层，插设在所述第一和第二基板之间。

Description

液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD)装置及其制造方法，更具体地，涉及一种制造LCD装置、以防止由于直流电压连续流入到LCD装置的最外部区域而导致故障的方法。
背景技术
典型的液晶显示(LCD)装置利用液晶分子的光学各向异性和偏振特性来显示图像。液晶分子由于其细长的形状而具有方向取向特性。可以通过施加电场来控制液晶分子的排列方向。因此，当施加电场时，光的偏振特性根据液晶分子的排列而改变，从而LCD装置显示图像。
所述LCD装置包括第一基板、第二基板及插设在这两个基板之间的液晶层。在第一和第二基板上分别形成公共电极和像素电极。所述第一和第二基板也可以分别被称为滤色器基板和阵列基板。通过公共电极和像素电极之间产生的垂直电场来驱动液晶层。LCD装置通常具有优异的光透射率和孔径比。
在已知类型的LCD装置中，具有以矩阵形式排列的薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵LCD(AM-LCD)装置，由于其高分辨率和显示运动图像的优异性能而成为了重要的研发对象。
图1是根据现有技术的阵列基板的像素区的平面图。如图1所示，在基板110上形成多条选通线120与多条数据线130。选通线120与数据线130相互交叉，以在基板110上限定像素区P。在像素区P的中部形成与每条选通线120间隔开的公共线150。
在选通线120与数据线130的交叉部分处，设置包括栅极125、半导体层(未示出)、源极132及漏极134的TFT“T”。栅极125和源极134分别与选通线120和数据线130连接。源极132和漏极134在半导体层上相互间隔开。在像素区“P”中形成像素电极170，并且该像素电极通过漏接触孔CH1与漏极134接触。
因此，公共线150用作存储电容器Cst的第一电极。与公共线150的一部分交叠的像素电极170用作存储电容器Cst的第二电极。因此，第一和第二电极以及第一电极和第二电极之间的由电介质材料制成的栅绝缘层(未示出)构成了存储电容器Cst。
图2是根据现有技术的LCD装置的阵列基板的最外部区域的平面图。如图2所示，阵列基板110包括：有源区域AA和无源区域NAA。有源区域AA是显示图像的区域，而无源区域NAA是不显示图像的区域。通过信号线165和公共桥接线(bridge line)175传送有源区域AA的信号。虽然图2中没有示出，但是信号线165可以包括多种信号线，例如选通桥接线、数据桥接线或是多模式探索线(search line)。各种信号线可以相互间隔开。
由于公共桥接线175与(图1的)公共线150相连接，所以可以将来自阵列基板110上的公共电压产生器(未示出)的公共信号，通过公共桥接线175传送至滤色器基板(未示出)上的公共电极(未示出)。当驱动该LCD装置时，信号线165的电压不等于无源区域NAA处的公共电极的电压。由于这种不相等导致了公共电极与信号线165之间的电势差，所以连续产生了直流电压DCV。连续产生的直流电压DCV通过液晶层(未示出)，而影响形成在阵列基板110的有源区域AA处的阵列元件(未示出)。结果，可能在LCD装置中出现诸如闪烁、串扰和图像残影的故障。
图3是沿着图2中的III-III线截取的截面图。如图3所示，所述LCD装置包括第一基板105、第二基板110以及插设在第一和第二基板之间的液晶层115。第一基板105和第二基板110彼此相对并相互间隔开。第一基板105和第二基板110包括有源区域AA和无源区域NAA。有源区域AA是显示图像的区域，而无源区域NAA是不显示图像的区域。
此外，在第一基板105及第二基板110的边缘部分形成有密封图案(seal pattern)195。密封图案195可由热固树脂制成，该热固树脂包括诸如银膏(Ag paste)和金球(Au ball)的导电材料。因此，密封图案195具有导电性。在第一基板105的内表面上依次形成黑底192、包括R、G、B子滤色器(未示出)的滤色器层190和公共电极180。公共电极180包括种透明材料，例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
在与有源区域AA相对应的第二基板110的内表面上形成阵列元件，例如(图1的)选通线120、(图1的)数据线130、(图1的)TFT T和(图1的)像素电极170。信号线165和公共桥接线175形成在无源区域NAA中并相互间隔开。公共桥接线175经由透明图案185和密封图案195，将来自第二基板110上的公共电压产生器(未示出)的公共信号传送到第一基板105上的公共电极180。
尽管相互面对的公共桥接线175和公共电极180的电势基本相等，但是信号线165和公共电极180的电势彼此不相等。信号线165和公共电极180之间的电势差导致了直流电压DCV的连续产生。
因此，插设在与公共电极180和信号线165相对应的液晶层115中的液晶分子会由于连续产生的直流电压DCV而退化。
由于直流电压DCV而退化的液晶分子可能运动到有源区域AA，而在LCD装置内引起故障，例如闪烁、串扰和图像残影等。结果，LCD装置的显示质量降低。
发明内容
因此，本发明致力于一种液晶显示(LCD)装置，其基本上消除由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。
为实现这些和其他优点并根据本发明的一个方面，一种液晶显示(LCD)装置的阵列基板包括：分别包包括有源区域和无源区域的第一基板和第二基板；在第一基板上位于无源区域内的黑底；位于黑底上的滤色器层；位于滤色器层和黑底上的公共电极；在第二基板上位于有源区域内的阵列元件；位于无源区域内的多条信号线和与该多条信号线连接的公共桥接线；位于阵列元件、信号线和公共桥接线上的保护层；与公共桥接线连接并延伸至有源区域与无源区域之间的边界区域的透明图案；形成在第一和第二基板的边缘部分中的密封图案；以及插设在第一和第二基板之间的液晶层。
在本发明的另一方面，一种制造液晶显示(LCD)装置的阵列基板的方法包括以下步骤：在具有有源区域和无源区域的第一基板上形成黑底，并且所述黑底与无源区域相对应；在黑底上形成滤色器层；在滤色器层和黑底上形成公共电极；在具有有源和无源区域的第二基板上形成阵列元件、多条信号线、和公共桥接线，所述黑底与无源区域相对应，并且所述信号线与无源区域相对应；在所述阵列元件、信号线和公共桥接线上形成保护层；形成与公共桥接线连接的透明图案，该透明图案延伸至有源区域与无源区域之间的边界区域；在第一和第二基板的边缘部分中形成密封图案；以及在第一和第二基板之间形成液晶层。
应该理解，以上的概述和以下的详述都是示例性和解释性的，并旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，并入附图而构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是根据现有技术的阵列基板的像素区的平面图。
图2是根据现有技术的LCD装置的阵列基板的最外部区域的一部分的平面图。
图3是沿着图2中的III-III线截取的截面图。
图4是根据本发明实施方式的阵列基板的像素区的平面图。
图5是根据本发明实施方式的LCD装置的阵列基板的最外部区域的一部分的平面图。
图6A到6D是沿着图5中VI-VI线截取的截面图。
图7A到7D是沿着图4中VII-VII线截取的截面图。
图8是图5中所示的阵列基板的沿着VIII-VIII线截取的LCD装置的截面图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的实施方式，在附图中示出了这些实施方式的示例。
在本发明的实施方式中，液晶显示(LCD)装置包括：延伸至有源区域和无源区域的边界区域、以屏蔽信号线(其为直流电压的源)的透明图案。
图4是根据本发明实施方式例的阵列基板的像素区的平面图。如图4所示，在基板210上形成多条选通线220与多条数据线230。选通线220与数据线230相互交叉，从而在基板210上限定像素区P。在像素区P的中部形成与各条选通线220间隔开的公共线250。
在选通线220与数据线230的交叉部分处设置包括栅极225、半导体层(未示出)、源极232及漏极234的TFT“T”。栅极225和源极234分别与选通线220和数据线230连接。源极232和漏极234在半导体层上相互间隔开。在像素区P中形成像素电极270，并且像素电极270通过漏接触孔CH2与漏极234接触。
公共线250用作存储电容器Cst的第一电极。与公共线250的一部分交叠的像素电极270用作存储电容器Cst的第二电极。因此，第一和第二电极以及第一电极和第二电极之间的由电介质材料制成的栅绝缘层(未示出)构成所述存储电容器Cst。
图5是根据本发明实施方式例的LCD装置的阵列基板的最外部区域的平面图。如图5所示，阵列基板210包括有源区域AA和无源区域NAA。有源区域AA是显示图像的区域，而无源区域NAA是不显示图像的区域。通过信号线265和公共桥接线275传送有源区域AA的信号。
虽然图5中没有示出，但是信号线265可以包括多种信号线，例如选通桥接线、数据桥接线和多模式探索线。该多种信号线可以相互间隔开。由于公共桥接线275与(图4的)公共线250相连接，所以可以通过公共桥接线275将来自阵列基板210上的公共电压产生器的公共信号传送到滤色器基板(未示出)上的公共电极(未示出)。
图6A到6D是沿着图5中的VI-VI线截取的截面图，示出了根据本发明实施方式的制造工艺。另外，图7A到7D是沿着图4中的VII-VII线截取的截面图，示出了根据本发明实施方式的制造工艺。
如图6A和图7A所示，通过淀积从导电材料组中选择的一种或多种导电材料，在基板210上形成栅金属层(未示出)，所述导电材料组包括铝(Al)、铝合金(AlNd)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铜(Cu)和钽(Ta)。
通过光掩模工艺对栅金属层进行构图，以形成栅极225、(图4的)选通线220、公共线250、公共桥接线275和信号线265。
在基板210上形成选通线，并且栅极225与每条选通线相连接。还在像素区P中形成公共线250，并且公共线250用作存储电容器Cst的第一电极且与所述选通线平行。公共线250与延伸至无源区域NAA的公共桥接线275相连。公共桥接线275将来自阵列基板210上的公共信号发生器的公共信号传送至滤色器基板(未示出)上的公共电极(未示出)，并且公共桥接线275与信号线265间隔开。
在栅极225、选通线、公共线250、信号线265以及公共桥接线275上形成栅绝缘层245。栅绝缘层245包括诸如氮化硅和二氧化硅的无机绝缘材料组。
如图6B和图7B所示，在栅绝缘层245上形成有源层240和欧姆接触层241。有源层240和欧姆接触层241与栅极225交叠。通过对在栅极225上依次形成的本征非晶硅层和掺杂非晶硅层进行构图，来形成有源层240和欧姆接触层241。有源层240和欧姆接触层241构成半导体层242。
通过淀积从铝(Al)、铝合金(AlNd)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铜(Cu)和钽(Ta)中选择的一种或更多种材料，在半导体层242上形成源-漏金属层。
通过光掩模工艺对源-漏金属层进行构图，以形成(图4的)数据线230、源极232和漏极234。
数据线与选通线交叉，以限定像素区P。半导体层242、栅极225、源极232和漏极234构成薄膜晶体管T。源极232从数据线上突出，并与漏极234间隔开。
如图6C和图7C所示，在数据线、源极232和漏极234上形成保护层255。保护层255可以包括无机绝缘材料(例如，氮化硅和二氧化硅)或有机绝缘材料(例如，苯并环丁烯(benzocyclobutene)和光丙烯酸(photo-acyrl)树脂)中的至少一种。
通过分别与漏极234和公共桥接线275相对应地对保护层255进行构图，来形成漏接触孔CH2和公共接触孔CH3。因此，分别通过漏接触孔CH2和公共接触孔CH3而曝露出漏极234和公共桥接线275中的每一个的一部分。
如图6D和图7D所示，在保护层255上形成透明金属层。所述透明金属层由透明导电材料制成，例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
通过光掩模工艺对透明金属层进行构图，来形成像素电极270和透明图案285。像素电极270通过形成在像素区P中的漏接触孔CH2，与漏极234相连接。透明图案285通过形成在无源区域NAA上的公共接触孔CH3，与公共桥接线275相连接。形成透明图案285，以改善公共桥接线275和密封图案(未示出)之间的接触特性。
在根据本发明的LCD装置的阵列基板中，透明图案285延伸至有源区域AA与无源区域NAA之间的边界区域。透明图案285屏蔽了信号线265和公共电极(未示出)之间的耦合电容。由于通过公共电压产生器向透明图案285和公共电极施加了基本相等的电压，所以使得透明图案285与公共电极基本上等电势。
另外，透明图案285将透明图案285下面的信号线265与公共电极280相屏蔽。由于透明图案285是与像素电极270一起形成的，因此不需要额外的光掩模工艺。
因此，在根据本发明的LCD装置的阵列基板中，由于延伸至有源区域和无源区域的边界区域的透明图案屏蔽了作为产生直流电压DCV的源的信号线，所以提高了LCD装置的显示质量。
图8是图5所示的阵列基板的沿着VIII-VIII线截取的LCD装置的截面图。相应地，图8示出了根据本发明实施方式的LCD装置的最外部区域。如图8所示，所述LCD装置包括：第一基板205、第二基板210以及插设在这两个基板之间的液晶层215。第一基板205和第二基板210彼此相对并相互间隔开。第一基板205和第二基板210中的每一个都包括有源区域AA和无源区域NAA。
有源区域AA被限定为显示图像的区域，而无源区域NAA被限定为不显示图像的区域。此外，在第一基板205和第二基板210的边缘部分形成密封图案295，以密封液晶层215。密封图案295由热固树脂制成，该热固树脂包括诸如银膏和金球的导电材料。因此，密封图案295可以具有导电性。在第一基板205的内表面上依次形成黑底292、包括R、G、B子滤色器的滤色器层290和公共电极280。所述公共电极280包括透明导电材料，例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
在有源区域AA中的第二基板210的内表面上形成阵列元件，例如(图4的)选通线220、(图4的)数据线230，(图4的)TFT T和(图4的)像素电极270。在无源区域NAA内形成相互间隔开的信号线265和公共桥接线275。第二基板210上的公共桥接线275经由透明图案285和密封图案295与第一基板205上的公共电极280电接触。
公共桥接线275经由透明图案285和密封图案295，将来自第二基板210上的公共电压产生器的公共信号传送给第一基板205上的公共电极280。
在根据本发明的LCD装置的阵列基板中，透明图案285延伸至有源区域AA与无源区域NAA之间的边界区域。简言之，信号线265被透明图案285完全覆盖。透明图案285屏蔽了信号线265和公共电极280之间的耦合电容。由于通过公共电压产生器向透明图案285和公共电极280施加了基本相等的电压，所以透明图案285形成与公共电极280的等电势。
由于通过公共电压产生器对公共电极280和透明图案285施加了相同的信号电压，因此在LCD装置的与无源区域NAA相对应的区域中，在公共电极280和透明图案285之间获得等电势。
另外，透明图案285将透明图案285下面的信号线265与公共电极280相屏蔽。此外，由于透明图案285是与像素电极290一起形成的，因此不需要额外的光掩模工艺。
因此，在根据本发明的LCD装置的阵列基板中，由于延伸至有源区域和无源区域之间的边界区域的透明图案屏蔽了作为产生直流电压DCV的源的信号线，所以提高了LCD装置的显示质量。
此外，本发明还可应用于以垂直配向(VA)模式或电控双折射(ECB)模式工作的LCD装置。
对于本领域的技术人员而言，显而易见地，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明作出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同形式范围内的本发明的这些修改和变化。
本发明要求于2006年12月29日提交的韩国专利申请2006-0138494的优先权，在此通过引用并入该申请。

Claims (12)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
第一基板和第二基板，该第一基板和第二基板中的每一个都包括有源区域和无源区域；
黑底，在所述第一基板上位于所述无源区域中；
滤色器层，位于所述黑底上；
公共电极，位于所述滤色器层和黑底上；
阵列元件，在所述第二基板上位于所述有源区域中；
多条信号线和一公共桥接线，位于所述无源区域中；
保护层，位于所述阵列元件、信号线和公共桥接线上；
透明图案，与所述公共桥接线连接并延伸至所述有源区域与无源区域之间的边界区域；
密封图案，形成在所述第一和第二基板的边缘部分中；以及
液晶层，插设在所述第一和第二基板之间。
2.如权利要求1所述的LCD装置，其中，所述多条信号线完全被所述透明图案覆盖。
3.如权利要求1所述的LCD装置，其中，所述密封图案包括金球和银膏中的一种。
4.如权利要求1所述的LCD装置，其中，所述透明图案包括铟锡氧化物ITO或铟锌氧化物IZO中的一种。
5.如权利要求1所述的LCD装置，其中，所述公共桥接线将来自所述第二基板上的公共信号发生器的公共信号提供给所述第一基板上的公共电极，并且所述公共桥接线与所述信号线间隔开。
6.如权利要求1所述的LCD装置，其中，所述公共桥接线与所述有源区域中的公共线相连接。
7.一种制造液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤：
在具有有源区域和无源区域的第一基板上形成黑底，并且所述黑底与所述无源区域相对应；
在所述黑底上形成滤色器层；
在所述滤色器层和所述黑底上形成公共电极；
在具有有源区域和无源区域的第二基板上形成阵列元件、多条信号线、和公共桥接线，并且所述信号线与所述无源区域相对应；
在所述阵列元件、信号线和公共桥接线上形成保护层；
形成与所述公共桥接线相连接的透明图案，该透明图案延伸至所述有源区域与无源区域之间的边界区域；
在所述第一和第二基板的边缘部分中形成密封图案；以及
在所述第一和第二基板之间形成液晶层。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述多条信号线完全被所述透明图案覆盖。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述密封图案包括金球和银膏中的一种。
10.如权利要求7所述的方法，其中，所述透明图案包括铟锡氧化物ITO或铟锌氧化物IZO中的一种。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述公共桥接线将来自所述第二基板上的公共信号发生器的公共信号传送给所述第一基板上的公共电极，并且所述公共桥接线与所述信号线间隔开。
12.如权利要求1所述的方法，该方法还包括：在所述有源区域中形成公共线，其中，所述公共线连接到与所述无源区域相对应的公共桥接线。
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