[发明专利]面内切换模式液晶显示器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面内切换(in-plane switching，IPS)模式液晶显示器(LCD)及其制造方法，并且更具体地，涉及一种能够提高开口率、提高生产合格率及改进其他特征的IPS模式LCD及其制造方法。

背景技术

随着用户对于信息显示器兴趣的增长以及对于便携式(可移动的)信息设备要求的增加，对轻薄的平面显示器(FPD)的研究和商业化也在增加。

在FPD中，液晶显示器(LCD)是一种利用液晶的光学各向异性来显示图像的设备。因为LCD设备展示出优越的分辨率以及色彩和画面质量，所以它被广泛地应用于笔记本电脑或桌上型显示器等。

LCD包括滤色镜基板、第一基板、阵列基板、第二基板和形成于滤色镜基板和阵列基板之间的液晶层。滤色镜基板包括：具有多个子滤色镜(实施红、绿和蓝色光过滤)的滤色镜、用于区分子滤色镜并阻止光透过液晶层的黑色矩阵以及用于将电压施加至液晶层的透明公共电极。阵列基板包括：垂直和水平地排列以限定多个像素区的栅极线和数据线、形成在栅极线和数据线的各交叉处的TFT(薄膜晶体管)开关元件以及形成在像素区上的像素电极。

滤色镜基板和阵列基板由形成在图像显示区边缘的密封剂以相互面对的方式附接以形成液晶面板，并且滤色镜基板和阵列基板的附接由形成在滤色镜基板或阵列基板上的附接栓(attachment key)实施。

上述LCD称为扭曲向列(TN)模式LCD，在扭曲向列模式LCD中，向列相液晶分子在垂直于基板的方向上被驱动，缺点在于其视角十分狭窄，大约90°。这源于液晶分子的折射各向异性，因为在电压被施加到液晶显示面板时，水平于基板排列的液晶分子变成基本上排列在垂直于基板的方向上。

因此，人们提出了面内切换(IPS)模式LCD，在面内切换模式LCD中，液晶分子在水平于基板的方向被驱动，从而使视角提高到超过170°。IPS模式LCD如下所述。

图1是示出相关技术的IPS模式LCD的阵列基板的一部分的平面视图。N条栅极线和M条数据线彼此交叉地形成，以在阵列基板上限定MxN个像素。然而，为了简便，仅在附图中示出一个像素。图2是示出沿图1中的阵列基板的I-I’线截取的截面的示意性视图，其中阵列基板和附接至阵列基板的滤色镜基板被一起示出。

如图1和2中所示，栅极线16和数据线17垂直和水平地形成以在透明阵列基板10上限定像素区，并且TFT(T)开关元件形成在栅极线16和数据线17的交叉处。TFT(T)包括与栅极线16连接的栅极21、与数据线17连接的源极22和通过像素电极线181与像素电极18连接的漏极23。TFT还包括：用于使栅极21与源极22、漏极23绝缘的第一绝缘膜15a；以及用于通过施加至栅极21的栅极电压在源极22和漏极23之间形成导电沟道的有源图案(activepattern)24。作为参考，参考标号25表示允许有源图案24的源极区和漏极区与源极22和漏极23进行欧姆接触的欧姆接触层。

在像素区，公共线81和存储电极18s排列在与栅极线16平行的方向上，并且多个公共电极8和多个像素电极18排列成与数据线17平行。此时，存储电极18s和公共电极8产生面内场90以转换液晶分子30。多个公共电极8与栅极线16同时形成，并与公共线81连接，而多个像素电极18与数据线17同时形成，并与像素电极线181和存储电极18s连接。此外，与像素电极线181连接的像素电极18通过像素电极线181电连接到TFT(T)的漏极23。存储电极18s与下方的公共线81的一部分交叠，利用插入在存储电极18s和下方的公共线81之间的第一绝缘膜15a形成存储电容器Cst。

在透明滤色镜基板5上，形成有防止光泄漏至TFT(T)、栅极线16和数据线17的黑色矩阵6，以及实现红、绿和蓝色光过滤的滤色镜7。决定液晶分子30的初始排列方向的对准膜(未示出)涂覆在阵列基板10和滤色镜基板5的相互面对的表面上。

在具有这样一种结构的相关技术的面内模式LCD中，公共电极8和像素电极18形成在相同的阵列基板10上以产生面内场，因此可以改善视角。

然而，因为在像素区中布置的是由不透明材料制成的公共电极8和像素电极18，另外，提供的公共线81由不透明导电材料构成，所以开口率被降低，因而降低了亮度。

此外，因为公共线81形成在其上形成有栅极线16的层上，靠近栅极线16，所以公共线81可能与栅极线16发生短路。

发明内容