CN1573485A - 面内切换模式液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
面内切换模式液晶显示器件及其制造方法。一种面内切换模式液晶显示器件,其包括:在一基板上彼此交叉以限定像素区的多条选通线和数据线;在该多条选通线和数据线的交叉点处的薄膜晶体管;在包括该薄膜晶体管的该基板上的有机绝缘层,该有机绝缘层在该像素区域中具有台阶差;在该数据线上方的有机绝缘层上的多个公共电极;以及设置在这些公共电极之间的多个像素电极。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD)器件,更具体地,涉及一种面内切换(IPS)模式液晶显示(LCD)器件及其制造方法。
背景技术
随着信息社会的发展,对各种显示器件的需求增加。因此,已做出了很多努力来研究和开发各种类型的平板显示器件,例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)、电致发光显示器(ELD)和真空荧光显示器(VFD)。一些类型的平板显示器件已经被用作为各种不同应用中的显示器。在各种平板显示器件中,液晶显示(LCD)器件的应用最为广泛,因为它具有外形薄、重量轻、功耗低的优点。LCD器件已在很多应用中用来代替阴极射线管(CRT)。此外,已经开发了可移动型LCD器件(例如笔记本电脑的显示器)。另外,LCD器件可以用作为计算机监视器、电视机或显示视频的其它类型的设备。
正在进行各种技术的开发(LCD技术方面的研究)。然而,在某些方面,与LCD器件的其它特征和优点相比图像质量仍然不足。为了在各种领域中将LCD器件用作为普通显示器,开发LCD器件的关键取决于LCD器件是否可以实现高质量图像,例如高分辨率和高亮度的大尺寸屏幕,同时仍然保持轻重量、薄外形和低功耗。
通常,LCD器件包括用于显示图像的LCD板和用于向该LCD板施加驱动信号的驱动部分。该LCD板包括第一和第二玻璃基板,该第一和第二玻璃基板彼此接合,并且其间具有预定间隙。将液晶层注入到第一和第二玻璃基板之间的间隙中。
第一玻璃基板(TFT阵列基板)包括多条选通线和数据线、多个像素电极和多个薄膜晶体管。该多条选通线以固定间隔形成在第一玻璃基板上,该多条数据线以固定间隔与该多条选通线垂直地形成。以矩阵型结构排列的该多个像素电极分别形成在由彼此交叉的该多条选通线和数据线限定的多个像素区域中。该多个薄膜晶体管根据来自这些选通线的信号进行切换,以向各个像素电极传送这些数据线的信号。
第二玻璃基板(滤色器基板)包括黑底层,该黑底层屏蔽来自第一基板的像素区域以外的区域的光。第二玻璃基板还包括用于显示各种颜色的R/G/B滤色器层。此外,可以将公共电极设置在第二玻璃基板上。但是,在面内切换模式LCD器件的情况下,公共电极形成在第一玻璃基板上。
当通过具有液晶注入口的密封图案将第一和第二玻璃基板彼此接合时,通过多个间隔物保持第一和第二玻璃基板之间的间隙。使用液晶注入法形成液晶层,其中在第一和第二玻璃基板之间的间隙中保持真空状态的同时,将液晶注入口浸入具有液晶的容器中。也就是说,通过渗透作用将液晶注入到第一和第二玻璃基板之间。随后,使用密封剂密封液晶注入口。
根据液晶的光学各向异性和偏振性来驱动LCD器件。液晶分子可以使光具有方向性,因为液晶分子具有细长的形状。液晶分子的方向性可以通过沿液晶分子排列方向的方向在液晶之间感应电场来进行控制。也就是说,如果通过感应电场来控制液晶分子的排列方向,则通过液晶的光学各向异性可以改变偏振光的方向,由此显示图像。
根据液晶的电学特性可以将液晶分类为具有正介电各向异性的正(+)型液晶和具有负介电各向异性的负(-)型液晶。在正(+)型液晶中,正(+)液晶分子的纵(主)轴平行于施加给液晶的电场。而在负(-)型液晶中,负(-)液晶分子的纵(主)轴垂直于施加给液晶的电场。
图1是表示扭曲向列(TN)模式LCD器件的分解透视图。如图1所示,TN模式LCD器件包括彼此接合并且其间具有间隙的下基板1和上基板2、以及在下基板1和上基板2之间的间隙中的液晶层3。
下基板1包括多条选通线4、多条数据线5、多个像素电极6和多个薄膜晶体管T。该多条选通线4以固定间隔沿一个方向形成在下基板1上,而该多条数据线5以固定间隔垂直于该多条选通线4形成,由此限定多个像素区域P。在由彼此交叉的多条选通线4和数据线5限定的多个像素区域P中分别形成多个像素电极6。在这些选通线4和数据线5的多个交叉点处分别形成多个薄膜晶体管T。上基板2包括屏蔽来自像素区域P以外区域的光的黑底层7、用于显示各种颜色的R/G/B滤色器层8和公共电极9。
每个薄膜晶体管T包括栅极、栅极绝缘层(未示出)、有源层、源极和漏极。栅极从选通线4凸出。栅极绝缘层(未示出)形成在下基板的整个表面上方。有源层形成在栅极上方的栅极绝缘层上。源极从数据线5凸出,漏极与源极相对地形成。上述像素电极6由具有高透光率的透明导电金属(例如铟锡氧化物(ITO))形成。
在前述LCD器件中,作为通过薄膜晶体管T施加信号的结果,使像素电极6上的液晶层3的液晶分子进行排列。根据液晶的排列来控制透光率,由此显示图像。使用上基板2的公共电极9通过垂直于下基板和上基板的电场来驱动液晶分子。这种方法获得了高透明率和高孔径比。而且,由于上基板2的公共电极9用作为地,所以可以防止液晶单元被静电损坏。然而,在利用垂直于上、下基板的电场来驱动液晶分子的情况下,难以获得宽视角。
为了克服扭曲向列(TN)模式LCD器件的窄视角问题,提出了面内切换(IPS)模式LCD器件。下面将参照图2、图3A、图3B、图4A、图4B、图5和图6介绍现有技术的IPS模式LCD器件。图2是示意性地表示现有技术的面内切换模式LCD器件的剖面图。在现有技术的IPS模式LCD器件中,如图2所示,公共电极13和像素电极12形成在下基板10的同一平面上。然后,将下基板10接合到上基板20,并且其间具有间隙。将液晶3设置在下基板10和上基板20之间。通过下基板10上的公共电极13和像素电极12之间的电场来驱动液晶3。
图3A和3B分别表示在现有技术的面内切换模式LCD器件中当切断和导通电压时液晶的排列方向。
图3A表示当切断电压时现有技术的IPS模式LCD器件,其中没有在公共电极13和像素电极12之间平行于下基板和上基板施加电场。因此,液晶3的排列没有变化。例如,液晶分子与像素电极12和公共电极13的水平方向基本上呈45度地扭曲。
图3B表示当导通电压时现有技术的IPS模式LCD器件,其中在公共电极13和像素电极12之间平行于下基板和上基板施加了电场。因此,液晶3的排列发生了变化。更详细地说,与切断电压时的液晶的排列相比,液晶3的排列在45度处更进一步地扭曲。在这种状态下,公共电极13和像素电极12的水平方向与液晶的扭曲方向相同。
如上所述,现有技术的IPS模式LCD器件具有在同一平面上的公共电极13和像素电极12。现有技术的IPS模式LCD器件具有宽视角的有利特性。例如,沿IPS模式LCD器件的正面方向,观察者可以在所有方向(即下、上、左和右方向)具有70度的视角。此外,现有技术的IPS模式LCD器件还简化了制造工艺步骤,并减少了色移。然而,现有技术的IPS模式LCD器件具有低透光率和低孔径比的问题,因为公共电极13和像素电极12形成在同一基板上。此外,现有技术的IPS模式LCD器件还具有高驱动电压导致增加响应时间的问题,以及由于单元间隙的小的未对准容限而必须保持均匀的单元间隙的问题。也就是说,与扭曲向列(TN)模式LCD器件相比,IPS模式LCD器件具有上述优点和缺点,由此用户可以根据使用目的来选择LCD器件的模式。
图4A和4B是表示分别处于关闭和打开状态下的IPS模式LCD器件的操作的透视图。图4A是当没有向像素电极12或公共电极13施加电压,以使液晶分子的排列方向16与初始配向层(未示出)的排列方向相同时的状态。然后,如图4B所示,当向像素电极12和公共电极13施加电压时,液晶分子的排列方向16与电场施加方向17相对应。
图5是表示现有技术的IPS模式LCD器件的单元像素的平面图。图6是沿图5的线I-I’和II-II’截取的剖面图。如图5和6所示,现有技术的IPS模式LCD器件包括透明下基板60,该透明下基板60具有彼此交叉以限定多个像素区域的多条选通线61和数据线64、以及分别位于该多条选通线61和数据线64彼此交叉处的多个薄膜晶体管T。每个薄膜晶体管T包括从选通线61凸出的栅极61a、在包括栅极61a的下基板60的整个表面上的栅极绝缘层62、在栅极61a上方的栅极绝缘层62上的有源层、从数据线64凸出的源极64a、以及与源极64a距离预定间隔的漏极。而且,在与选通线61相同的层中形成公共线61b。更具体地说,在像素区域中与选通线61平行地形成公共线61b。
钝化层65形成在包括数据线64的下基板60的整个表面上,并形成接触孔66以便露出漏极64b。钝化层65由氮化硅形成。然后,在像素区域的钝化层65上平行地交替形成公共电极67和像素电极68。公共电极67通过接触孔69连接到公共线61b,并且在一个像素区域内平行于数据线64形成多个公共电极67。像素电极68通过接触孔66连接到薄膜晶体管的漏极64b。公共电极67和像素电极68都由透明导电层形成。
尽管未示出,与下基板相对地形成上基板。上基板包括与下基板的像素区域相对应的滤色器层以及用于防止光在像素区域以外的部分泄漏的黑底层。此时,与包括选通线61、数据线64、与数据线64相邻的公共电极67、以及薄膜晶体管的多个部分相对应地形成黑底层。而且,设置在公共电极67和像素电极68之间的液晶分子沿与公共电极67和像素电极68之间平行于基板的电场的方向相同的方向进行排列,由此形成一个区域。
如上所述,公共电极67和像素电极68由透明导电层形成。通过使用透明导电层可以提高亮度。但是,当在数据线64和相邻部分上形成黑底层时,必须考虑用于接合下基板和上基板的容限,从而使制造工艺步骤复杂化。而且,根据分辨率,接合容限可能导致数据线64的周边的亮度下降。换言之,在与数据线64相邻的公共电极67和数据线64之间的相应部分上形成黑底层,由此由于接合容限而导致孔径比和亮度下降。
此外,钝化层由厚度大约为0.3μm的氮化硅形成。这种氮化硅厚度可能导致数据线和公共电极之间的串扰,并且还可能产生由于寄生电容而导致的图像质量劣化。因此,为了防止串扰问题和寄生电容问题,在下基板的整个表面上形成具有低介电常数的有机绝缘层,以替代氮化硅钝化层。但是,这种有机绝缘层可能会导致由于厚的有机绝缘层而引起的透光效率下降的问题。也就是说,当氮化硅层形成为大约0.3μm厚时,有机绝缘层形成为大约3μm厚,因此像素区域的透光效率下降到大约92%,透光效率下降了大约8%。
发明内容
因而,本发明致力于一种面内切换(IPS)模式液晶显示(LCD)器件及其制造方法,其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而产生的一个或更多个问题。
本发明的一个目的是提供一种面内切换(IPS)模式液晶显示(LCD)器件及其制造方法,以防止由于用于接合下基板和上基板的容限而使孔径比和亮度降低。
本发明的其它优点、目的和特点将部分地体现在下面的说明中,并且可以由本领域技术人员通过下面的审查可以明显看出或从实施本发明而学习到。本发明的目的和其它优点将通过在文字说明和权利要求以及附图中特别指出的结构来实现。
为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的目的,正如在此具体实施和广泛描述的,一种面内切换模式液晶显示器件包括在基板上互相交叉以限定像素区域的多条选通线和数据线、在该多条选通线和数据线的交叉处的薄膜晶体管、在包括该薄膜晶体管的基板上并在像素区域中具有台阶差的有机绝缘层、在数据线上方的有机绝缘层上的多个公共电极、以及位于这些公共电极之间的像素电极。
在另一方案中,一种制造面内切换模式液晶显示器件的方法包括以下步骤:在一基板上沿一个方向形成多条选通线;在包括这些选通线的基板上形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上垂直于这些选通线形成多条数据线,以限定多个像素区域,同时,形成薄膜晶体管的源极/漏极;在包括薄膜晶体管的基板上形成有机绝缘层,该有机绝缘层在像素区域中具有台阶差;在像素区域中、数据线上方的有机绝缘层上形成多个公共电极;以及在这些公共电极之间形成多个像素电极。
应该理解本发明的前面的一般说明和下面的详细说明都是示例性和解释性的,旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步理解,并结合附图构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是表示普通的扭曲向列(TN)模式LCD器件的分解透视图。
图2是示意性地表示在普通的面内切换(IPS)模式LCD器件中的电场和液晶的排列方向的剖面图。
图3A和图3B分别表示在现有技术的面内切换模式LCD器件中当切断电压和导通电压时液晶的排列方向。
图4A和图4B是分别表示处于关闭和打开状态下的IPS模式LCD器件的操作的透视图。
图5是表示现有技术的IPS模式LCD器件的单元像素的平面图。
图6是沿图5的线I-I’和线II-II’截取的剖面图。
图7是表示根据本发明实施例的IPS模式LCD器件的单元像素的平面图。
图8是沿图7的线III-III’和IV-IV’截取的剖面图,以及表示透光区域的透光率的条形图。
图9A到9D是表示根据本发明实施例的IPS模式LCD器件的制造工艺步骤的剖面图。
具体实施方式
下面将参照附图详细介绍本发明的优选实施例,在附图中示出了其示例。只要可能,在所有附图中使用相同的标号表示相同或相似的部分。下面将参照附图介绍根据本发明的面内切换(IPS)模式液晶显示(LCD)器件及其制造方法。
图7是表示根据本发明实施例的IPS模式LCD器件的单元像素的平面图。图8是沿图7的线III-III’和IV-IV’截取的剖面图。根据本发明实施例的IPS模式LCD器件包括透明下基板和透明上基板。透明下基板(TFT基板)包括选通线、数据线、薄膜晶体管、公共线、公共电极和像素电极。透明上基板(滤色器基板)包括多个R/G/B滤色器层和黑底层。
如图7和8所示,在透明下基板90上平行地形成多条选通线91和公共线91b。然后,在包括这些选通线91和公共线91b的下基板90的整个表面上形成栅极绝缘层92。而且,在栅极绝缘层92上与这些选通线91垂直地形成多条数据线94,以限定多个像素区域。在该多条选通线91和数据线94的各个交叉点分别形成多个薄膜晶体管TFT。每个薄膜晶体管TFT包括作为选通线91的一部分的栅极91a、在包括选通线91的下基板90的整个表面上的栅极绝缘层92、在栅极91a上方的栅极绝缘层92上的有源层93、从数据线94凸出并与有源层93的一端交叠的源极94a、以及与源极94a距离预定间隔并与有源层93的另一端交叠的漏极94b。
尽管未示出,薄膜晶体管TFT的栅极可从选通线的一部分凸出。而且,在包括薄膜晶体管TFT和数据线94的下基板90的除像素区域以外的部分上形成第一有机绝缘层95。第一有机绝缘层95由具有大约3到4的范围内的低介电常数的材料形成。然后在包括第一有机绝缘层95的下基板90的整个表面上形成第二有机绝缘层97。第二有机绝缘层97由具有大约3到4的范围内的低介电常数的材料形成。在像素区域中不形成第一有机绝缘层95,以使各个像素区域中的有机绝缘层的总厚度小于其它区域中的有机绝缘层的总厚度,以补偿像素区域中透光效率下降的问题。换言之,在与数据线94相邻的区域(‘A’和‘D’)中形成第一有机绝缘层95和第二有机绝缘层97,以防止串扰和数据信号延迟问题。同时,在像素区域的某些透光区域(‘B’和‘C’)的情况下,只形成第二有机绝缘层97,以便提供透光效率。因此,在使用有机钝化层防止串扰和数据延迟问题的同时,可以从整体上提高像素区域中的透光效率。
接着,在漏极94b上、第一有机绝缘层95中和第二有机绝缘层97中形成第一接触孔96,以使漏极可以连接到像素电极。而且,在公共线91b上方、第一有机绝缘层95和第二有机绝缘层97中形成第二接触孔100。在数据线94上方、像素区域的第二有机绝缘层97上形成多个公共电极98,以使这些公共电极98通过第二接触孔100连接到公共线91b。在这些公共电极98之间的像素区域的第二有机绝缘层97上形成多个像素电极99。这些像素电极99通过第一接触孔96连接到漏极94b。
当在数据线94上方形成这些公共电极98时,将这些公共电极98形成得比数据线94宽。而且,像素区域的公共电极98平行于数据线94。在上述附图中,在一个像素区内的两个其它公共电极98之间形成一个公共电极98。但是,也可以在一个像素区域内的两个其它公共电极98之间形成两个公共电极。像素电极99以固定间隔形成在公共电极98之间。像素电极99和公共电极98形成在同一层上,例如第二有机绝缘层97。沿着第二有机绝缘层97的台阶差形成与数据线94相邻的像素电极99。在研磨工艺期间沿着第二有机绝缘层97的台阶差产生未对准问题的情况下,可能会由于随后的液晶排列缺陷而导致图像质量劣化。在这方面,在第二有机绝缘层97的台阶差的边缘上形成像素电极99,以防止光透射过去。也就是说,由于在沿着第二有机绝缘层97的台阶差边缘的区域中形成像素电极99,所以该区域不用作为透光区域,从而可以防止由于液晶排列缺陷而导致的图像质量劣化。公共电极98和像素电极99由透明导电金属(例如,铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(TO)、铟锌氧化物(IZO)或铟锡锌氧化物(ITZO))形成。
尽管未示出,与下基板相对地形成上基板。上基板包括与下基板的像素区域相对应以显示各种颜色的滤色器层以及用于防止在与薄膜晶体管和选通线相对应的下基板的多个部分中的光泄漏的黑底层。与下基板的数据线相对应的下基板的多个部分不需要黑底层,因此被称为无黑底区域。
当在数据线94上方形成公共电极98时,将公共电极98形成得比数据线94宽。结果,在数据线94和公共电极98之间不需要用于防止光泄漏的黑底层,因此防止了孔径比的减小。换言之,在下基板和上基板之间没有必须考虑的接合容限。因此,通过在数据线94上方设置公共电极98而减少了黑底的使用,由此提高了孔径比。
下面将参照图9A到9D介绍制造上述根据本发明优选实施例的IPS模式LCD器件的制造方法。更具体地说,图9A到9D是表示根据本发明实施例的IPS模式LCD器件的制造工艺步骤的剖面图。
如图9A所示,在透明下基板90上淀积导电金属层,并且随后通过光刻法进行构图,以形成选通线91和公共线91b。选通线91的一部分用作为栅极91a。与公共线91b平行地形成选通线91。导电金属层可以由铝Al、铬Cr、钼Mo、和钨W中的任何一种形成。接着,在包括选通线91和公共线91b的下基板90的整个表面上形成栅极绝缘层92。栅极绝缘层92可以由氮化硅SiNx或二氧化硅SiO2形成。然后,在栅极绝缘层92上淀积半导体层(‘非晶硅’+‘掺杂非晶硅’),然后通过光刻法进行构图,由此在栅极91a上方形成岛状有源层93。然后在包括有源层93的下基板90的整个表面上淀积第二导电金属层,并且随后通过光刻法进行构图,由此形成与选通线91交叉的数据线94、从数据线94凸出的源极94a、以及与源极94a距离预定间隔的漏极94b。在这种情况下,源极94a和漏极94b与有源层93的两端交叠。在包括数据线94的下基板90的整个表面上形成具有大约在3到4的范围内的低介电常数的第一有机绝缘层95。
如图9B所示,在像素区中选择性地去除除了与数据线94和薄膜晶体管区域相对应的部分以外的第一有机绝缘层95。此时,在漏极94b上选择性地蚀刻第一有机绝缘层95,由此形成曝露漏极94b的一部分的接触孔96。
参照图9C,在包括第一有机绝缘层95的下基板90的整个表面上淀积第二有机绝缘层97。在形成覆盖数据线94的第一有机绝缘层95的状态下,在下基板90的整个表面上淀积第二有机绝缘层97,由此第二有机绝缘层97在像素区域中具有台阶差。在形成第一有机绝缘层95和第二有机绝缘层97后,像素区域中的透光区域的某些部分只具有第二有机绝缘层97,因此这些区域的总厚度小于像素区域中的其它区域的总厚度,由此提高了透光效率。也就是说,在与数据线94相邻的区域(‘A’和‘D’)中形成第一有机绝缘层95和第二有机绝缘层97,以防止串扰和数据信号延迟问题。同时,在像素区域的某些透光区域(‘B’和‘C’)的情况下(参见图8和图9D),只形成第二有机绝缘层97,以提高透光效率。根据这种结构,可以从整体上提高像素区域的透光效率。此后,通过光刻法选择性地去除第一有机绝缘层95、第二有机绝缘层97或栅极绝缘层92,以曝露出漏极94b和公共线的预定部分和公共线,由此形成第一接触孔96和第二接触孔100。
接着,如图9D所示,在包括第一接触孔96和第二接触孔100的下基板90的第二有机绝缘层97的整个表面上淀积透明导电层,然后通过光刻法选择性地去除该透明导电层,由此形成公共电极98和像素电极99。该透明导电层可以由铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(TO)、铟锌氧化物(IZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)形成。此时,公共电极98通过第二接触孔100连接到公共线91b,并形成在像素区域中、数据线94的上方。而且,当在数据线94上方形成公共电极98时,公共电极98比数据线94宽,并且平行于数据线94形成像素区域的公共电极98。在附图中,在一个像素区域中只形成一个公共电极98。但是,也可以在一个像素区域中形成多个公共电极98和像素电极99。
在这种状态下,像素电极99通过第一接触孔96连接到漏极94b,并且平行于公共电极98之间的数据线94形成像素电极99。特别地,沿着第二有机绝缘层97的台阶差形成与数据线相邻的像素电极99。而且,像素电极99的端部与公共线91b的一端交叠。尽管未示出,在包括像素电极99和公共电极98的下基板90的整个表面上形成配向层。如果该配向层由聚酰亚胺形成,则通过机械研磨来确定排列方向。而如果该配向层由诸如聚乙烯肉桂酸酯(PVCN)基材料或聚硅氧烷基材料的感光材料形成,则通过紫外线的照射来确定排列方向。此时,排列方向取决于光照方向或诸如偏振方向的光特性。
此后,制备具有黑底层、滤色器层和覆盖层(overcoat layer)的上基板(滤色器基板)。然后,将上基板接合到下基板90。尽管未示出,在上基板的整个表面上形成有配向层,其中上基板的配向层由与下基板的配向层相同的材料形成。
如上所述,根据本发明实施例的IPS模式LCD器件及其制造方法具有以下优点。在根据本发明实施例的IPS模式LCD器件中,像素区域中的有机绝缘层的总厚度比其它区域的总厚度小,由此通过提高透光效率来提高亮度。此外,当在数据线上方形成公共电极时,公共电极比数据线宽,由此可以通过上、下基板的接合容限来解决孔径比下降的问题。
对于本领域的技术人员来说,很明显可以对本发明的实施例进行各种修改和变化。因此,本发明的实施例旨在覆盖落入所附权利要求书及其等效物范围内的本发明的修改和变化。
本申请要求在2003年6月17日提交的韩国申请No.P2003-39155的优先权,在此通过参考引入。
Claims (19)
1、一种面内切换模式液晶显示器件,其包括:
在一基板上彼此交叉以限定像素区域的多条选通线和数据线;
在所述多条选通线和数据线的交叉点处的薄膜晶体管;
在包括所述薄膜晶体管的所述基板上的有机绝缘层,该有机绝缘层在所述像素区域中具有台阶差;
所述多条数据线上方的所述有机绝缘层上的多个公共电极;以及
设置在所述多个公共电极之间的多个像素电极。
2、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述有机绝缘层包括:
覆盖所述多条数据线和所述薄膜晶体管的第一有机绝缘层;以及
在包括所述第一有机绝缘层的所述下基板的整个表面上的第二有机绝缘层。
3、根据权利要求2所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述第一和第二有机绝缘层由具有大约在3到4的范围内的介电常数的材料形成。
4、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述有机绝缘层包括用于曝露所述薄膜晶体管的漏极的一部分的接触孔。
5、根据权利要求4所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述像素电极通过所述接触孔连接到所述漏极。
6、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述公共电极比所述数据线宽。
7、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,其中平行于所述多条数据线形成所述像素区域的所述多个公共电极。
8、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,还包括与所述选通线在同一层上并且平行的公共线。
9、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述公共线与所述多个公共电极在所述像素区域内彼此相连。
10、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述像素电极沿着所述有机绝缘层的所述台阶差形成。
11、根据权利要求1所述的面内切换模式液晶显示器件,其中所述公共电极和所述像素电极由铟锡氧化物、氧化锡、铟锌氧化物或铟锡锌氧化物形成。
12、一种制造面内切换模式液晶显示器件的方法,包括以下步骤:
在一基板上沿一个方向形成多条选通线;
在包括所述多条选通线的所述基板上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上与所述多条选通线垂直地形成多条数据线,以限定多个像素区域,同时,形成薄膜晶体管的源极/漏极;
在包括所述薄膜晶体管的所述基板上形成有机绝缘层,该有机绝缘层在所述像素区域中具有台阶差;
在所述像素区域中、所述数据线上方的有机绝缘层上形成多个公共电极;以及
在所述多个公共电极之间形成多个像素电极。
13、根据权利要求12所述的方法,还包括:
当形成所述选通线时,在所述基板上平行于所述选通线形成公共线。
14、根据权利要求13所述的方法,其中形成所述有机绝缘层的工艺包括以下步骤:
在所述基板的整个表面上形成第一有机绝缘层;
选择性地蚀刻所述第一有机绝缘层以保留在所述数据线和所述薄膜晶体管上的部分;以及
在包括所述第一有机绝缘层的所述基板的整个表面上形成第二有机绝缘层。
15、根据权利要求14所述的方法,还包括:
在所述第一和第二有机绝缘层中形成第一接触孔,以使所述像素电极与所述漏极接触;以及
在所述栅极绝缘层和所述第二有机绝缘层中形成第二接触孔,以使所述多个公共电极与所述公共线接触。
16、根据权利要求14所述的方法,其中使用湿蚀刻法形成所述第一有机绝缘层。
17、根据权利要求12所述的方法,还包括:
在所述有机绝缘层中形成接触孔,该接触孔曝露出所述漏极的一部分。
18、根据权利要求12所述的方法,其中当在所述数据线上方形成所述公共电极时所述公共电极比所述数据线宽,并且平行于所述数据线形成所述像素区域的所述公共电极。
19、根据权利要求12所述的方法,其中所述公共电极和所述像素电极由透明导电层形成,该透明导电层包括铟锡氧化物、氧化锡、铟锌氧化物或铟锡锌氧化物。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103295959A (zh) * | 2012-09-14 | 2013-09-11 | 上海中航光电子有限公司 | 阵列基板及其制造方法、液晶显示面板 |
CN104698697A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-10 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构以及显示面板 |
CN105093742A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、液晶显示面板以及液晶显示器 |
WO2016015383A1 (zh) * | 2014-07-28 | 2016-02-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及制作方法、显示装置 |
CN106992191A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-07-28 | 友达光电股份有限公司 | 主动元件阵列基板及应用其的显示装置 |
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Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060073826A (ko) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 |
JP5034162B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2012-09-26 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
KR101186050B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2012-09-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | 광배향 물질의 코팅 용액 조성물 |
KR101166842B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2012-07-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법 및 이를 이용한박막 트랜지스터 어레이 기판 |
KR20070093261A (ko) * | 2006-03-13 | 2007-09-18 | 삼성전자주식회사 | 컬러필터기판 및 이를 갖는 표시장치 |
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KR101593538B1 (ko) * | 2009-04-09 | 2016-02-29 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막트랜지스터 기판의 제조 방법과 이에 의한 박막트랜지스터 기판 |
JP4911793B2 (ja) * | 2009-11-09 | 2012-04-04 | 東芝モバイルディスプレイ株式会社 | 液晶表示装置 |
KR101084244B1 (ko) * | 2010-01-07 | 2011-11-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 표시 장치 |
US8547513B2 (en) * | 2010-08-10 | 2013-10-01 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
KR20120043404A (ko) | 2010-10-26 | 2012-05-04 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 표시장치 및 이의 제조방법 |
US8659734B2 (en) * | 2011-01-03 | 2014-02-25 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
CN102778793B (zh) * | 2011-12-22 | 2015-06-24 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种液晶显示装置、阵列基板及其制造方法 |
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Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3604106B2 (ja) * | 1995-09-27 | 2004-12-22 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JPH1172785A (ja) | 1997-06-27 | 1999-03-16 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
KR100477130B1 (ko) * | 1997-09-25 | 2005-08-29 | 삼성전자주식회사 | 평면구동방식액정표시장치의박막트랜지스터기판및제조방법 |
KR20000004422A (ko) * | 1998-06-30 | 2000-01-25 | 김영환 | 고개구율 액정표시소자의 화소전극 형성방법 |
JP3125872B2 (ja) | 1998-09-14 | 2001-01-22 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
KR100590753B1 (ko) * | 1999-02-27 | 2006-06-15 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치용박막트랜지스터기판및그제조방법 |
TWI251697B (en) * | 1999-05-26 | 2006-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display element and producing method thereof |
KR100498630B1 (ko) * | 1999-09-01 | 2005-07-01 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 |
US6784965B2 (en) * | 2000-11-14 | 2004-08-31 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | In-plane switching mode liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
JP4718712B2 (ja) * | 2001-04-17 | 2011-07-06 | Nec液晶テクノロジー株式会社 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
JP4943589B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2012-05-30 | ゲットナー・ファンデーション・エルエルシー | 液晶表示装置の製造方法 |
KR100453361B1 (ko) * | 2001-05-30 | 2004-10-15 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 인플레인 스위칭 액정표시장치 |
KR100820646B1 (ko) * | 2001-09-05 | 2008-04-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 |
JP2003098513A (ja) | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
-
2003
- 2003-06-17 KR KR1020030039155A patent/KR100731045B1/ko active IP Right Grant
-
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103295959A (zh) * | 2012-09-14 | 2013-09-11 | 上海中航光电子有限公司 | 阵列基板及其制造方法、液晶显示面板 |
CN103295959B (zh) * | 2012-09-14 | 2015-11-25 | 上海中航光电子有限公司 | 阵列基板及其制造方法、液晶显示面板 |
WO2016015383A1 (zh) * | 2014-07-28 | 2016-02-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及制作方法、显示装置 |
US10180610B2 (en) | 2014-07-28 | 2019-01-15 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Thin film transistor array substrate and manufacturing method thereof, and display device |
CN104698697B (zh) * | 2015-02-11 | 2018-04-27 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构以及显示面板 |
CN104698697A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-10 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构以及显示面板 |
CN105093742A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、液晶显示面板以及液晶显示器 |
CN105093742B (zh) * | 2015-08-06 | 2019-01-22 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、液晶显示面板以及液晶显示器 |
CN106992191A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-07-28 | 友达光电股份有限公司 | 主动元件阵列基板及应用其的显示装置 |
CN106992191B (zh) * | 2017-02-15 | 2020-03-06 | 友达光电股份有限公司 | 主动元件阵列基板及应用其的显示装置 |
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CN108803115A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、显示装置 |
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