專利名稱：面內(nèi)切換模式液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示(LCD)器件，更具體地，涉及一種面內(nèi)切換(IPS)模式液晶顯示(LCD)器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著信息社會的發(fā)展，對各種顯示器件的需求增加。因此，已做出了很多努力來研究和開發(fā)各種類型的平板顯示器件，例如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(PDP)、電致發(fā)光顯示器(ELD)和真空熒光顯示器(VFD)。一些類型的平板顯示器件已經(jīng)被用作為各種不同應(yīng)用中的顯示器。在各種平板顯示器件中，液晶顯示(LCD)器件的應(yīng)用最為廣泛，因為它具有外形薄、重量輕、功耗低的優(yōu)點。LCD器件已在很多應(yīng)用中用來代替陰極射線管(CRT)。此外，已經(jīng)開發(fā)了可移動型LCD器件(例如筆記本電腦的顯示器)。另外，LCD器件可以用作為計算機監(jiān)視器、電視機或顯示視頻的其它類型的設(shè)備。
正在進行各種技術(shù)的開發(fā)(LCD技術(shù)方面的研究)。然而，在某些方面，與LCD器件的其它特征和優(yōu)點相比圖像質(zhì)量仍然不足。為了在各種領(lǐng)域中將LCD器件用作為普通顯示器，開發(fā)LCD器件的關(guān)鍵取決于LCD器件是否可以實現(xiàn)高質(zhì)量圖像，例如高分辨率和高亮度的大尺寸屏幕，同時仍然保持輕重量、薄外形和低功耗。
通常，LCD器件包括用于顯示圖像的LCD板和用于向該LCD板施加驅(qū)動信號的驅(qū)動部分。該LCD板包括第一和第二玻璃基板，該第一和第二玻璃基板彼此接合，并且其間具有預(yù)定間隙。將液晶層注入到第一和第二玻璃基板之間的間隙中。
第一玻璃基板(TFT陣列基板)包括多條選通線和數(shù)據(jù)線、多個像素電極和多個薄膜晶體管。該多條選通線以固定間隔形成在第一玻璃基板上，該多條數(shù)據(jù)線以固定間隔與該多條選通線垂直地形成。以矩陣型結(jié)構(gòu)排列的該多個像素電極分別形成在由彼此交叉的該多條選通線和數(shù)據(jù)線限定的多個像素區(qū)域中。該多個薄膜晶體管根據(jù)來自這些選通線的信號進行切換，以向各個像素電極傳送這些數(shù)據(jù)線的信號。
第二玻璃基板(濾色器基板)包括黑底層，該黑底層屏蔽來自第一基板的像素區(qū)域以外的區(qū)域的光。第二玻璃基板還包括用于顯示各種顏色的R/G/B濾色器層。此外，可以將公共電極設(shè)置在第二玻璃基板上。但是，在面內(nèi)切換模式LCD器件的情況下，公共電極形成在第一玻璃基板上。
當(dāng)通過具有液晶注入口的密封圖案將第一和第二玻璃基板彼此接合時，通過多個間隔物保持第一和第二玻璃基板之間的間隙。使用液晶注入法形成液晶層，其中在第一和第二玻璃基板之間的間隙中保持真空狀態(tài)的同時，將液晶注入口浸入具有液晶的容器中。也就是說，通過滲透作用將液晶注入到第一和第二玻璃基板之間。隨后，使用密封劑密封液晶注入口。
根據(jù)液晶的光學(xué)各向異性和偏振性來驅(qū)動LCD器件。液晶分子可以使光具有方向性，因為液晶分子具有細長的形狀。液晶分子的方向性可以通過沿液晶分子排列方向的方向在液晶之間感應(yīng)電場來進行控制。也就是說，如果通過感應(yīng)電場來控制液晶分子的排列方向，則通過液晶的光學(xué)各向異性可以改變偏振光的方向，由此顯示圖像。
根據(jù)液晶的電學(xué)特性可以將液晶分類為具有正介電各向異性的正(+)型液晶和具有負介電各向異性的負(-)型液晶。在正(+)型液晶中，正(+)液晶分子的縱(主)軸平行于施加給液晶的電場。而在負(-)型液晶中，負(-)液晶分子的縱(主)軸垂直于施加給液晶的電場。
圖1是表示扭曲向列(TN)模式LCD器件的分解透視圖。如圖1所示，TN模式LCD器件包括彼此接合并且其間具有間隙的下基板1和上基板2、以及在下基板1和上基板2之間的間隙中的液晶層3。
下基板1包括多條選通線4、多條數(shù)據(jù)線5、多個像素電極6和多個薄膜晶體管T。該多條選通線4以固定間隔沿一個方向形成在下基板1上，而該多條數(shù)據(jù)線5以固定間隔垂直于該多條選通線4形成，由此限定多個像素區(qū)域P。在由彼此交叉的多條選通線4和數(shù)據(jù)線5限定的多個像素區(qū)域P中分別形成多個像素電極6。在這些選通線4和數(shù)據(jù)線5的多個交叉點處分別形成多個薄膜晶體管T。上基板2包括屏蔽來自像素區(qū)域P以外區(qū)域的光的黑底層7、用于顯示各種顏色的R/G/B濾色器層8和公共電極9。
每個薄膜晶體管T包括柵極、柵極絕緣層(未示出)、有源層、源極和漏極。柵極從選通線4凸出。柵極絕緣層(未示出)形成在下基板的整個表面上方。有源層形成在柵極上方的柵極絕緣層上。源極從數(shù)據(jù)線5凸出，漏極與源極相對地形成。上述像素電極6由具有高透光率的透明導(dǎo)電金屬(例如銦錫氧化物(ITO))形成。
在前述LCD器件中，作為通過薄膜晶體管T施加信號的結(jié)果，使像素電極6上的液晶層3的液晶分子進行排列。根據(jù)液晶的排列來控制透光率，由此顯示圖像。使用上基板2的公共電極9通過垂直于下基板和上基板的電場來驅(qū)動液晶分子。這種方法獲得了高透明率和高孔徑比。而且，由于上基板2的公共電極9用作為地，所以可以防止液晶單元被靜電損壞。然而，在利用垂直于上、下基板的電場來驅(qū)動液晶分子的情況下，難以獲得寬視角。
為了克服扭曲向列(TN)模式LCD器件的窄視角問題，提出了面內(nèi)切換(IPS)模式LCD器件。下面將參照圖2、圖3A、圖3B、圖4A、圖4B、圖5和圖6介紹現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件。圖2是示意性地表示現(xiàn)有技術(shù)的面內(nèi)切換模式LCD器件的剖面圖。在現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件中，如圖2所示，公共電極13和像素電極12形成在下基板10的同一平面上。然后，將下基板10接合到上基板20，并且其間具有間隙。將液晶3設(shè)置在下基板10和上基板20之間。通過下基板10上的公共電極13和像素電極12之間的電場來驅(qū)動液晶3。
圖3A和3B分別表示在現(xiàn)有技術(shù)的面內(nèi)切換模式LCD器件中當(dāng)切斷和導(dǎo)通電壓時液晶的排列方向。
圖3A表示當(dāng)切斷電壓時現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件，其中沒有在公共電極13和像素電極12之間平行于下基板和上基板施加電場。因此，液晶3的排列沒有變化。例如，液晶分子與像素電極12和公共電極13的水平方向基本上呈45度地扭曲。
圖3B表示當(dāng)導(dǎo)通電壓時現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件，其中在公共電極13和像素電極12之間平行于下基板和上基板施加了電場。因此，液晶3的排列發(fā)生了變化。更詳細地說，與切斷電壓時的液晶的排列相比，液晶3的排列在45度處更進一步地扭曲。在這種狀態(tài)下，公共電極13和像素電極12的水平方向與液晶的扭曲方向相同。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件具有在同一平面上的公共電極13和像素電極12?，F(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件具有寬視角的有利特性。例如，沿IPS模式LCD器件的正面方向，觀察者可以在所有方向(即下、上、左和右方向)具有70度的視角。此外，現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件還簡化了制造工藝步驟，并減少了色移。然而，現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件具有低透光率和低孔徑比的問題，因為公共電極13和像素電極12形成在同一基板上。此外，現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件還具有高驅(qū)動電壓導(dǎo)致增加響應(yīng)時間的問題，以及由于單元間隙的小的未對準容限而必須保持均勻的單元間隙的問題。也就是說，與扭曲向列(TN)模式LCD器件相比，IPS模式LCD器件具有上述優(yōu)點和缺點，由此用戶可以根據(jù)使用目的來選擇LCD器件的模式。
圖4A和4B是表示分別處于關(guān)閉和打開狀態(tài)下的IPS模式LCD器件的操作的透視圖。圖4A是當(dāng)沒有向像素電極12或公共電極13施加電壓，以使液晶分子的排列方向16與初始配向?qū)?未示出)的排列方向相同時的狀態(tài)。然后，如圖4B所示，當(dāng)向像素電極12和公共電極13施加電壓時，液晶分子的排列方向16與電場施加方向17相對應(yīng)。
圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件的單元像素的平面圖。圖6是沿圖5的線I-I’和II-II’截取的剖面圖。如圖5和6所示，現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件包括透明下基板60，該透明下基板60具有彼此交叉以限定多個像素區(qū)域的多條選通線61和數(shù)據(jù)線64、以及分別位于該多條選通線61和數(shù)據(jù)線64彼此交叉處的多個薄膜晶體管T。每個薄膜晶體管T包括從選通線61凸出的柵極61a、在包括柵極61a的下基板60的整個表面上的柵極絕緣層62、在柵極61a上方的柵極絕緣層62上的有源層、從數(shù)據(jù)線64凸出的源極64a、以及與源極64a距離預(yù)定間隔的漏極。而且，在與選通線61相同的層中形成公共線61b。更具體地說，在像素區(qū)域中與選通線61平行地形成公共線61b。
鈍化層65形成在包括數(shù)據(jù)線64的下基板60的整個表面上，并形成接觸孔66以便露出漏極64b。鈍化層65由氮化硅形成。然后，在像素區(qū)域的鈍化層65上平行地交替形成公共電極67和像素電極68。公共電極67通過接觸孔69連接到公共線61b，并且在一個像素區(qū)域內(nèi)平行于數(shù)據(jù)線64形成多個公共電極67。像素電極68通過接觸孔66連接到薄膜晶體管的漏極64b。公共電極67和像素電極68都由透明導(dǎo)電層形成。
盡管未示出，與下基板相對地形成上基板。上基板包括與下基板的像素區(qū)域相對應(yīng)的濾色器層以及用于防止光在像素區(qū)域以外的部分泄漏的黑底層。此時，與包括選通線61、數(shù)據(jù)線64、與數(shù)據(jù)線64相鄰的公共電極67、以及薄膜晶體管的多個部分相對應(yīng)地形成黑底層。而且，設(shè)置在公共電極67和像素電極68之間的液晶分子沿與公共電極67和像素電極68之間平行于基板的電場的方向相同的方向進行排列，由此形成一個區(qū)域。
如上所述，公共電極67和像素電極68由透明導(dǎo)電層形成。通過使用透明導(dǎo)電層可以提高亮度。但是，當(dāng)在數(shù)據(jù)線64和相鄰部分上形成黑底層時，必須考慮用于接合下基板和上基板的容限，從而使制造工藝步驟復(fù)雜化。而且，根據(jù)分辨率，接合容限可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)線64的周邊的亮度下降。換言之，在與數(shù)據(jù)線64相鄰的公共電極67和數(shù)據(jù)線64之間的相應(yīng)部分上形成黑底層，由此由于接合容限而導(dǎo)致孔徑比和亮度下降。
此外，鈍化層由厚度大約為0.3μm的氮化硅形成。這種氮化硅厚度可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)線和公共電極之間的串?dāng)_，并且還可能產(chǎn)生由于寄生電容而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量劣化。因此，為了防止串?dāng)_問題和寄生電容問題，在下基板的整個表面上形成具有低介電常數(shù)的有機絕緣層，以替代氮化硅鈍化層。但是，這種有機絕緣層可能會導(dǎo)致由于厚的有機絕緣層而引起的透光效率下降的問題。也就是說，當(dāng)?shù)鑼有纬蔀榇蠹s0.3μm厚時，有機絕緣層形成為大約3μm厚，因此像素區(qū)域的透光效率下降到大約92％，透光效率下降了大約8％。
發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明致力于一種面內(nèi)切換(IPS)模式液晶顯示(LCD)器件及其制造方法，其基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點而產(chǎn)生的一個或更多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種面內(nèi)切換(IPS)模式液晶顯示(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徑比和亮度降低。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特點將部分地體現(xiàn)在下面的說明中，并且可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過下面的審查可以明顯看出或從實施本發(fā)明而學(xué)習(xí)到。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點將通過在文字說明和權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
為了實現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，正如在此具體實施和廣泛描述的，一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件包括在基板上互相交叉以限定像素區(qū)域的多條選通線和數(shù)據(jù)線、在該多條選通線和數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管、在包括該薄膜晶體管的基板上并在像素區(qū)域中具有臺階差的有機絕緣層、在數(shù)據(jù)線上方的有機絕緣層上的多個公共電極、以及位于這些公共電極之間的像素電極。
在另一方案中，一種制造面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的方法包括以下步驟在一基板上沿一個方向形成多條選通線；在包括這些選通線的基板上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上垂直于這些選通線形成多條數(shù)據(jù)線，以限定多個像素區(qū)域，同時，形成薄膜晶體管的源極/漏極；在包括薄膜晶體管的基板上形成有機絕緣層，該有機絕緣層在像素區(qū)域中具有臺階差；在像素區(qū)域中、數(shù)據(jù)線上方的有機絕緣層上形成多個公共電極；以及在這些公共電極之間形成多個像素電極。
應(yīng)該理解本發(fā)明的前面的一般說明和下面的詳細說明都是示例性和解釋性的，旨在提供對所要求保護的本發(fā)明的進一步解釋。
包含附圖以提供對本發(fā)明的進一步理解，并結(jié)合附圖構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是表示普通的扭曲向列(TN)模式LCD器件的分解透視圖。
圖2是示意性地表示在普通的面內(nèi)切換(IPS)模式LCD器件中的電場和液晶的排列方向的剖面圖。
圖3A和圖3B分別表示在現(xiàn)有技術(shù)的面內(nèi)切換模式LCD器件中當(dāng)切斷電壓和導(dǎo)通電壓時液晶的排列方向。
圖4A和圖4B是分別表示處于關(guān)閉和打開狀態(tài)下的IPS模式LCD器件的操作的透視圖。
圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)的IPS模式LCD器件的單元像素的平面圖。
圖6是沿圖5的線I-I’和線II-II’截取的剖面圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的IPS模式LCD器件的單元像素的平面圖。
圖8是沿圖7的線III-III’和IV-IV’截取的剖面圖，以及表示透光區(qū)域的透光率的條形圖。
圖9A到9D是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的IPS模式LCD器件的制造工藝步驟的剖面圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中示出了其示例。只要可能，在所有附圖中使用相同的標(biāo)號表示相同或相似的部分。下面將參照附圖介紹根據(jù)本發(fā)明的面內(nèi)切換(IPS)模式液晶顯示(LCD)器件及其制造方法。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的IPS模式LCD器件的單元像素的平面圖。圖8是沿圖7的線III-III’和IV-IV’截取的剖面圖。根據(jù)本發(fā)明實施例的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)包括選通線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管、公共線、公共電極和像素電極。透明上基板(濾色器基板)包括多個R/G/B濾色器層和黑底層。
如圖7和8所示，在透明下基板90上平行地形成多條選通線91和公共線91b。然后，在包括這些選通線91和公共線91b的下基板90的整個表面上形成柵極絕緣層92。而且，在柵極絕緣層92上與這些選通線91垂直地形成多條數(shù)據(jù)線94，以限定多個像素區(qū)域。在該多條選通線91和數(shù)據(jù)線94的各個交叉點分別形成多個薄膜晶體管TFT。每個薄膜晶體管TFT包括作為選通線91的一部分的柵極91a、在包括選通線91的下基板90的整個表面上的柵極絕緣層92、在柵極91a上方的柵極絕緣層92上的有源層93、從數(shù)據(jù)線94凸出并與有源層93的一端交疊的源極94a、以及與源極94a距離預(yù)定間隔并與有源層93的另一端交疊的漏極94b。
盡管未示出，薄膜晶體管TFT的柵極可從選通線的一部分凸出。而且，在包括薄膜晶體管TFT和數(shù)據(jù)線94的下基板90的除像素區(qū)域以外的部分上形成第一有機絕緣層95。第一有機絕緣層95由具有大約3到4的范圍內(nèi)的低介電常數(shù)的材料形成。然后在包括第一有機絕緣層95的下基板90的整個表面上形成第二有機絕緣層97。第二有機絕緣層97由具有大約3到4的范圍內(nèi)的低介電常數(shù)的材料形成。在像素區(qū)域中不形成第一有機絕緣層95，以使各個像素區(qū)域中的有機絕緣層的總厚度小于其它區(qū)域中的有機絕緣層的總厚度，以補償像素區(qū)域中透光效率下降的問題。換言之，在與數(shù)據(jù)線94相鄰的區(qū)域(‘A’和‘D’)中形成第一有機絕緣層95和第二有機絕緣層97，以防止串?dāng)_和數(shù)據(jù)信號延遲問題。同時，在像素區(qū)域的某些透光區(qū)域(‘B’和‘C’)的情況下，只形成第二有機絕緣層97，以便提供透光效率。因此，在使用有機鈍化層防止串?dāng)_和數(shù)據(jù)延遲問題的同時，可以從整體上提高像素區(qū)域中的透光效率。
接著，在漏極94b上、第一有機絕緣層95中和第二有機絕緣層97中形成第一接觸孔96，以使漏極可以連接到像素電極。而且，在公共線91b上方、第一有機絕緣層95和第二有機絕緣層97中形成第二接觸孔100。在數(shù)據(jù)線94上方、像素區(qū)域的第二有機絕緣層97上形成多個公共電極98，以使這些公共電極98通過第二接觸孔100連接到公共線91b。在這些公共電極98之間的像素區(qū)域的第二有機絕緣層97上形成多個像素電極99。這些像素電極99通過第一接觸孔96連接到漏極94b。
當(dāng)在數(shù)據(jù)線94上方形成這些公共電極98時，將這些公共電極98形成得比數(shù)據(jù)線94寬。而且，像素區(qū)域的公共電極98平行于數(shù)據(jù)線94。在上述附圖中，在一個像素區(qū)內(nèi)的兩個其它公共電極98之間形成一個公共電極98。但是，也可以在一個像素區(qū)域內(nèi)的兩個其它公共電極98之間形成兩個公共電極。像素電極99以固定間隔形成在公共電極98之間。像素電極99和公共電極98形成在同一層上，例如第二有機絕緣層97。沿著第二有機絕緣層97的臺階差形成與數(shù)據(jù)線94相鄰的像素電極99。在研磨工藝期間沿著第二有機絕緣層97的臺階差產(chǎn)生未對準問題的情況下，可能會由于隨后的液晶排列缺陷而導(dǎo)致圖像質(zhì)量劣化。在這方面，在第二有機絕緣層97的臺階差的邊緣上形成像素電極99，以防止光透射過去。也就是說，由于在沿著第二有機絕緣層97的臺階差邊緣的區(qū)域中形成像素電極99，所以該區(qū)域不用作為透光區(qū)域，從而可以防止由于液晶排列缺陷而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量劣化。公共電極98和像素電極99由透明導(dǎo)電金屬(例如，銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(TO)、銦鋅氧化物(IZO)或銦錫鋅氧化物(ITZO))形成。
盡管未示出，與下基板相對地形成上基板。上基板包括與下基板的像素區(qū)域相對應(yīng)以顯示各種顏色的濾色器層以及用于防止在與薄膜晶體管和選通線相對應(yīng)的下基板的多個部分中的光泄漏的黑底層。與下基板的數(shù)據(jù)線相對應(yīng)的下基板的多個部分不需要黑底層，因此被稱為無黑底區(qū)域。
當(dāng)在數(shù)據(jù)線94上方形成公共電極98時，將公共電極98形成得比數(shù)據(jù)線94寬。結(jié)果，在數(shù)據(jù)線94和公共電極98之間不需要用于防止光泄漏的黑底層，因此防止了孔徑比的減小。換言之，在下基板和上基板之間沒有必須考慮的接合容限。因此，通過在數(shù)據(jù)線94上方設(shè)置公共電極98而減少了黑底的使用，由此提高了孔徑比。
下面將參照圖9A到9D介紹制造上述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的IPS模式LCD器件的制造方法。更具體地說，圖9A到9D是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的IPS模式LCD器件的制造工藝步驟的剖面圖。
如圖9A所示，在透明下基板90上淀積導(dǎo)電金屬層，并且隨后通過光刻法進行構(gòu)圖，以形成選通線91和公共線91b。選通線91的一部分用作為柵極91a。與公共線91b平行地形成選通線91。導(dǎo)電金屬層可以由鋁Al、鉻Cr、鉬Mo、和鎢W中的任何一種形成。接著，在包括選通線91和公共線91b的下基板90的整個表面上形成柵極絕緣層92。柵極絕緣層92可以由氮化硅SiNx或二氧化硅SiO2形成。然后，在柵極絕緣層92上淀積半導(dǎo)體層(‘非晶硅’+‘摻雜非晶硅’)，然后通過光刻法進行構(gòu)圖，由此在柵極91a上方形成島狀有源層93。然后在包括有源層93的下基板90的整個表面上淀積第二導(dǎo)電金屬層，并且隨后通過光刻法進行構(gòu)圖，由此形成與選通線91交叉的數(shù)據(jù)線94、從數(shù)據(jù)線94凸出的源極94a、以及與源極94a距離預(yù)定間隔的漏極94b。在這種情況下，源極94a和漏極94b與有源層93的兩端交疊。在包括數(shù)據(jù)線94的下基板90的整個表面上形成具有大約在3到4的范圍內(nèi)的低介電常數(shù)的第一有機絕緣層95。
如圖9B所示，在像素區(qū)中選擇性地去除除了與數(shù)據(jù)線94和薄膜晶體管區(qū)域相對應(yīng)的部分以外的第一有機絕緣層95。此時，在漏極94b上選擇性地蝕刻第一有機絕緣層95，由此形成曝露漏極94b的一部分的接觸孔96。
參照圖9C，在包括第一有機絕緣層95的下基板90的整個表面上淀積第二有機絕緣層97。在形成覆蓋數(shù)據(jù)線94的第一有機絕緣層95的狀態(tài)下，在下基板90的整個表面上淀積第二有機絕緣層97，由此第二有機絕緣層97在像素區(qū)域中具有臺階差。在形成第一有機絕緣層95和第二有機絕緣層97后，像素區(qū)域中的透光區(qū)域的某些部分只具有第二有機絕緣層97，因此這些區(qū)域的總厚度小于像素區(qū)域中的其它區(qū)域的總厚度，由此提高了透光效率。也就是說，在與數(shù)據(jù)線94相鄰的區(qū)域(‘A’和‘D’)中形成第一有機絕緣層95和第二有機絕緣層97，以防止串?dāng)_和數(shù)據(jù)信號延遲問題。同時，在像素區(qū)域的某些透光區(qū)域(‘B’和‘C’)的情況下(參見圖8和圖9D)，只形成第二有機絕緣層97，以提高透光效率。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以從整體上提高像素區(qū)域的透光效率。此后，通過光刻法選擇性地去除第一有機絕緣層95、第二有機絕緣層97或柵極絕緣層92，以曝露出漏極94b和公共線的預(yù)定部分和公共線，由此形成第一接觸孔96和第二接觸孔100。
接著，如圖9D所示，在包括第一接觸孔96和第二接觸孔100的下基板90的第二有機絕緣層97的整個表面上淀積透明導(dǎo)電層，然后通過光刻法選擇性地去除該透明導(dǎo)電層，由此形成公共電極98和像素電極99。該透明導(dǎo)電層可以由銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(TO)、銦鋅氧化物(IZO)或銦錫鋅氧化物(ITZO)形成。此時，公共電極98通過第二接觸孔100連接到公共線91b，并形成在像素區(qū)域中、數(shù)據(jù)線94的上方。而且，當(dāng)在數(shù)據(jù)線94上方形成公共電極98時，公共電極98比數(shù)據(jù)線94寬，并且平行于數(shù)據(jù)線94形成像素區(qū)域的公共電極98。在附圖中，在一個像素區(qū)域中只形成一個公共電極98。但是，也可以在一個像素區(qū)域中形成多個公共電極98和像素電極99。
在這種狀態(tài)下，像素電極99通過第一接觸孔96連接到漏極94b，并且平行于公共電極98之間的數(shù)據(jù)線94形成像素電極99。特別地，沿著第二有機絕緣層97的臺階差形成與數(shù)據(jù)線相鄰的像素電極99。而且，像素電極99的端部與公共線91b的一端交疊。盡管未示出，在包括像素電極99和公共電極98的下基板90的整個表面上形成配向?qū)印Ｈ绻撆湎驅(qū)佑删埘啺沸纬?，則通過機械研磨來確定排列方向。而如果該配向?qū)佑芍T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，則通過紫外線的照射來確定排列方向。此時，排列方向取決于光照方向或諸如偏振方向的光特性。
此后，制備具有黑底層、濾色器層和覆蓋層(overcoat layer)的上基板(濾色器基板)。然后，將上基板接合到下基板90。盡管未示出，在上基板的整個表面上形成有配向?qū)樱渲猩匣宓呐湎驅(qū)佑膳c下基板的配向?qū)酉嗤牟牧闲纬伞?br>
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的IPS模式LCD器件及其制造方法具有以下優(yōu)點。在根據(jù)本發(fā)明實施例的IPS模式LCD器件中，像素區(qū)域中的有機絕緣層的總厚度比其它區(qū)域的總厚度小，由此通過提高透光效率來提高亮度。此外，當(dāng)在數(shù)據(jù)線上方形成公共電極時，公共電極比數(shù)據(jù)線寬，由此可以通過上、下基板的接合容限來解決孔徑比下降的問題。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很明顯可以對本發(fā)明的實施例進行各種修改和變化。因此，本發(fā)明的實施例旨在覆蓋落入所附權(quán)利要求書及其等效物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
本申請要求在2003年6月17日提交的韓國申請No.P2003-39155的優(yōu)先權(quán)，在此通過參考引入。
權(quán)利要求
1.一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其包括在一基板上彼此交叉以限定像素區(qū)域的多條選通線和數(shù)據(jù)線；在所述多條選通線和數(shù)據(jù)線的交叉點處的薄膜晶體管；在包括所述薄膜晶體管的所述基板上的有機絕緣層，該有機絕緣層在所述像素區(qū)域中具有臺階差；所述多條數(shù)據(jù)線上方的所述有機絕緣層上的多個公共電極；以及設(shè)置在所述多個公共電極之間的多個像素電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述有機絕緣層包括覆蓋所述多條數(shù)據(jù)線和所述薄膜晶體管的第一有機絕緣層；以及在包括所述第一有機絕緣層的所述下基板的整個表面上的第二有機絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述第一和第二有機絕緣層由具有大約在3到4的范圍內(nèi)的介電常數(shù)的材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述有機絕緣層包括用于曝露所述薄膜晶體管的漏極的一部分的接觸孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述像素電極通過所述接觸孔連接到所述漏極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述公共電極比所述數(shù)據(jù)線寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中平行于所述多條數(shù)據(jù)線形成所述像素區(qū)域的所述多個公共電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，還包括與所述選通線在同一層上并且平行的公共線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述公共線與所述多個公共電極在所述像素區(qū)域內(nèi)彼此相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述像素電極沿著所述有機絕緣層的所述臺階差形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其中所述公共電極和所述像素電極由銦錫氧化物、氧化錫、銦鋅氧化物或銦錫鋅氧化物形成。
12.一種制造面內(nèi)切換模式液晶顯示器件的方法，包括以下步驟在一基板上沿一個方向形成多條選通線；在包括所述多條選通線的所述基板上形成柵極絕緣層；在所述柵極絕緣層上與所述多條選通線垂直地形成多條數(shù)據(jù)線，以限定多個像素區(qū)域，同時，形成薄膜晶體管的源極/漏極；在包括所述薄膜晶體管的所述基板上形成有機絕緣層，該有機絕緣層在所述像素區(qū)域中具有臺階差；在所述像素區(qū)域中、所述數(shù)據(jù)線上方的有機絕緣層上形成多個公共電極；以及在所述多個公共電極之間形成多個像素電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括當(dāng)形成所述選通線時，在所述基板上平行于所述選通線形成公共線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中形成所述有機絕緣層的工藝包括以下步驟在所述基板的整個表面上形成第一有機絕緣層；選擇性地蝕刻所述第一有機絕緣層以保留在所述數(shù)據(jù)線和所述薄膜晶體管上的部分；以及在包括所述第一有機絕緣層的所述基板的整個表面上形成第二有機絕緣層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述第一和第二有機絕緣層中形成第一接觸孔，以使所述像素電極與所述漏極接觸；以及在所述柵極絕緣層和所述第二有機絕緣層中形成第二接觸孔，以使所述多個公共電極與所述公共線接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中使用濕蝕刻法形成所述第一有機絕緣層。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括在所述有機絕緣層中形成接觸孔，該接觸孔曝露出所述漏極的一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中當(dāng)在所述數(shù)據(jù)線上方形成所述公共電極時所述公共電極比所述數(shù)據(jù)線寬，并且平行于所述數(shù)據(jù)線形成所述像素區(qū)域的所述公共電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述公共電極和所述像素電極由透明導(dǎo)電層形成，該透明導(dǎo)電層包括銦錫氧化物、氧化錫、銦鋅氧化物或銦錫鋅氧化物。
全文摘要
面內(nèi)切換模式液晶顯示器件及其制造方法。一種面內(nèi)切換模式液晶顯示器件，其包括在一基板上彼此交叉以限定像素區(qū)的多條選通線和數(shù)據(jù)線；在該多條選通線和數(shù)據(jù)線的交叉點處的薄膜晶體管；在包括該薄膜晶體管的該基板上的有機絕緣層，該有機絕緣層在該像素區(qū)域中具有臺階差；在該數(shù)據(jù)線上方的有機絕緣層上的多個公共電極；以及設(shè)置在這些公共電極之間的多個像素電極。
文檔編號G02F1/1333GK1573485SQ20041004831
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者蔡基成 申請人:Lg.飛利浦Lcd有限公司