專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別涉及采用多條細(xì)條狀公共電極線的液晶顯 示裝置。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示裝置(TFT-LCD)以其圖像質(zhì)量高、色彩逼真、輕薄和功 耗低等優(yōu)點(diǎn)，正廣泛地用于手機(jī)、筆記本電腦、監(jiān)視器和彩色電視中。液晶顯 示裝置按顯示模式的不同形成了 TN( Twisted Nematic)模式、IPS (In-Plane Switch)模式、VA(Vertical Al ignment)模式、0CB(0ptical Compensated Birefringence)模式等不同的顯示技術(shù)。無論哪種顯示技術(shù)，在每個(gè)顯示單元 中都需要設(shè)計(jì)一個(gè)存儲電容。目前，比較常見的是釆用公共電極線和像素電極 作兩極，中間夾著一層絕緣膜的三明治結(jié)構(gòu)形成所需的存儲電容。以TN模式為 例，往往用直接形成于玻璃基板之上的金屬層作為公共電極線，隔著絕緣膜在 公共電極線上覆蓋一層透明的像素電極。像素電極和公共電極線隔著絕緣膜就 形成了所需要的存儲電容。
圖1、圖2和圖3分別給出了幾種常見的TN模式的液晶顯示裝置的子像素 顯示單元結(jié)構(gòu)。在圖1所顯示的第一種TN型子像素顯示單元結(jié)構(gòu)中，掃描線l 和數(shù)據(jù)線2圍成一個(gè)子像素顯示單元區(qū)域，在該子像素顯示單元中，公共電極 線3和掃描線1是由直接形成于玻璃基板之上的第一金屬層形成的，隔著柵極 絕緣膜形成于第一金屬層之上的是用非晶硅或者多晶硅形成的有源層。有源層 的作用是用于形成薄膜晶體管4的溝道。直接形成于有源層之上的是第二金屬 層用作數(shù)據(jù)線l、薄膜晶體管4的源電極和漏電極。隔著鈍化層形成于第二金屬 層之上的是透明的導(dǎo)電層用作像素電極6。 一般來說，用作像素電極的這種透明 導(dǎo)電層的材料多是氧化銦錫(Indium Tin Oxide )。在薄膜晶體管漏電極之上的 鈍化層通過刻蝕出接觸孔把電壓引導(dǎo)到上面的像素電極，且通過在公共電極線3 上覆蓋像素電極6來形成存儲電容的，公共電極線3與像素電極6之間隔著柵
3極絕緣膜與鈍化層。為了防止顯示單元顯示時(shí)產(chǎn)生漏光，于像素電極6兩側(cè)設(shè) 置兩個(gè)遮光條，但該兩個(gè)遮光條不與公共電極線3連接。
圖2顯示第二種TN型子像素顯示單元結(jié)構(gòu)，其與圖1的結(jié)構(gòu)類似，主要不 同之處在于在圖2中，像素電極6兩側(cè)的遮光條5與公共電極線3連接，也 就是說遮光條接上公共電極電位，這樣有效地利用了遮光條來做存儲電容。圖3 顯示第三種TN型子像素顯示單元結(jié)構(gòu)，其與圖l的結(jié)構(gòu)類似，主要不同之處在 于在圖3中，由于像素電極6兩側(cè)沒有遮光條的存在，需要通過彩色濾光膜 上的黑色矩陣來大面積地遮擋子像素的左右兩側(cè)。
在圖1、圖2和圖3所示的子像素顯示單元結(jié)構(gòu)中，用作存儲電容的公共 電極線是一整條地橫貫整個(gè)顯示區(qū)。在子像素處于寫入狀態(tài)時(shí)，電荷經(jīng)過晶體 管從數(shù)據(jù)線上流入。流入的電荷就保存在公共電極線與像素電極重疊相向的兩 個(gè)電極板之間。從公共電極線到晶體管之間是子像素開口區(qū)的縱向間距。由于 在液晶顯示裝置中的晶體管并不是一個(gè)理想的開關(guān)元件，在子像素處于保持狀 態(tài)時(shí)，從公共電極線到晶體管之間的這一段像素電極就相當(dāng)于是一段連接存儲 電容與晶體管的連線。這段連線的阻值一般在60Q 200D范圍以內(nèi)。儲存在存 儲電容中的電荷通過這段連線，再經(jīng)由晶體管泄放到數(shù)據(jù)線上。這些漏電流經(jīng) 過這段連線會形成一個(gè)直流電壓降。這段連線的阻值越大、晶體管的漏電流越 大，形成于連線上的直流電壓降就越大。由于顯示區(qū)內(nèi)各處的晶體管特性不一 致，晶體管的漏電流大小不一樣，形成于各個(gè)地方的這段連線上的直流電壓降 成份大小也不一樣。作為改善這種直流電壓降成份的面內(nèi)均一性的對策，目前，
主要還是通過降低晶體管的漏電流來改善直流電壓降的面內(nèi)均一性。其實(shí)，除 了降低晶體管的漏電流大小之外還可以通過降低公共電極線與晶體管之間的像
素電極連線的電阻來改善液晶顯示裝置直流電壓降的面內(nèi)均一性問題。
但是，在圖1中，遮光條不帶電位，有點(diǎn)浪費(fèi)開口率。在圖2中，遮光條 接上公共電極電位，有效地利用了遮光條來做存儲電容。但是縱向設(shè)計(jì)的遮光 條不參與公共電極線的橫向?qū)щ?。在圖3中，由于沒有遮光條的存在，需要通 過彩色濾光膜上的黑色矩陣來大面積地遮擋子像素的左右兩側(cè)，從而大大降低
了子像素的開口率。
綜上所述，現(xiàn)有的液晶顯示裝置主要存在以下問題1.存儲電容在子像素內(nèi)與晶體管相向分布且遠(yuǎn)離晶體管，也就是說存儲電 容在子像素中不是均勻分布的，在液晶顯示裝置內(nèi)也不是均勻分布的。由于在 子像素內(nèi)存在泄放電荷的路徑，勢必會導(dǎo)致在泄放電荷的路徑上形成電壓降， 由于在液晶顯示裝置內(nèi)子像素的漏電流面內(nèi)不一致，存儲的電荷面內(nèi)也不一致， 這就使得液晶顯示裝置在面內(nèi)存在電荷不均勻分布的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會造成液
晶顯示裝置的殘像等不良問題；
2.在采用遮光條的子像素顯示單元結(jié)構(gòu)中，遮光條要么對存儲電容不起作 用，要么對公共電極線的低電阻不起作用，浪費(fèi)了開口率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種液晶顯示裝置，通過該液晶顯示裝置在降 低公共電極線電阻的同時(shí)，有效地提高液晶顯示裝置的開口率。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，其包括相互垂直排列的 數(shù)據(jù)線和掃描線，數(shù)據(jù)線和掃描線圍成像素顯示單元區(qū)域，其中，在每一像素 顯示單元區(qū)域中設(shè)置有若干條平行排列的公共電極線。
本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu) 點(diǎn)和積極效果
1. 通過把存儲電容均勻地分散在子像素內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置內(nèi)直流電 壓降的均勻分布。從而改善液晶顯示裝置的殘像等不良問題；
2. 通過把平行走線中最下面那條公共電極線深入原本用于遮光的晶體管漏 電極下，有效地降低存儲電容對開口率的影響。從而明顯地提高子像素的開口 率；
3. 通過有效地利用原本分布在子像素左右兩側(cè)的遮光條，使之參與公共電 極線的導(dǎo)電作用，從而降低公共電極線的電阻，提高子像素的開口率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中第一種液晶顯示裝置示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中第二種液晶顯示裝置示意圖； 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中第三種液晶顯示裝置示意圖；圖4為本發(fā)明液晶顯示裝置第一實(shí)施例示意圖； 圖5為本發(fā)明液晶顯示裝置第二實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的液晶顯示裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 圖4為本發(fā)明液晶顯示裝置第一實(shí)施例示意圖，在圖4中，相互垂直排列 的掃描線11和數(shù)據(jù)線12圍成一個(gè)子像素顯示單元區(qū)域，該子像素顯示單元區(qū) 域具有一像素電極16,像素電極16通過晶體管14與掃描線11和數(shù)據(jù)線12電 性連接，在該子像素顯示單元區(qū)域中，將原本與掃描線ll平行的一整條公共電 極線分散成平行排列的五條細(xì)條狀公共電極線13a，公共電極線條數(shù)不存在特別 的限制。但是無論分成多少條公共電極線，對每一條公共電極線都有一個(gè)最下 線寬的限制，即每一條細(xì)公共電極線條的最小寬度不能低于曝光機(jī)所能提供的 最小精度。如果同時(shí)考慮到制造工藝的能力和產(chǎn)品的合格率， 一般設(shè)定每一條 公共電極線的寬度不低于6um,且每條公共電極線13a之間的間距是一樣的。 該五條細(xì)條狀^^共電極線13a左右兩端還設(shè)置有兩條爿^共電極線13b,該兩條7> 共電極線13b作為像素電極16的遮光條，而且在實(shí)現(xiàn)遮光功能的同時(shí)把橫跨開 口區(qū)的五條平行走線的公共電極線13a連接起來。這兩條遮光條13b也參與了 公共電極線13a的導(dǎo)電，從而降低了公共電極線的電阻。在保證公共電極線一 定的阻抗前提下，降低了公共電極線的電阻可以降低公共電極線的寬度，從而 可以提高子像素的開口率。
對于平行排列的公共電極線13a,最上面那條公共電極線13a起著三種作 用 一、作為遮光條，擋住最上面這條公共電極線和上一行子像素掃描線之間 的漏光；二、像素電極和最上面這條公共電極線存在一段重疊區(qū)域，形成存儲 電容；三、最上面的這條公共電極線參與左右導(dǎo)電。對于最下面的那條公共電 極線，則直接延伸到子像素開口區(qū)的最下端，深入到晶體管14漏極的下面，和 漏極形成一定的重疊量。這個(gè)重疊量對應(yīng)的開口區(qū)面積就是圖1所示子像素中 用于遮光的一個(gè)區(qū)域，通過把這個(gè)重疊面積用作存儲電容大大降低了存儲電容 對開口率的影響，從而可以明顯地提高子像素的開口率。
圖4所顯示的公共電極線設(shè)計(jì)方案是基于公共電極線與掃描線橫向平行走線提出的。本發(fā)明提供的公共電極線設(shè)計(jì)原理是把公共電極線從原來的一整條
拆分成散開的多條細(xì)條狀公共電極線13a。基于這種設(shè)計(jì)原理，當(dāng)公共電極線與 數(shù)據(jù)線在縱方向平行走線的情況下，也可以像圖4所示那樣對公共電極線進(jìn)行 處理。圖5給出了這種情況下的液晶顯示裝置的公共電極線設(shè)計(jì)方案的第二實(shí) 施例，其中與圖4相同的部分不在描述，其主要不同點(diǎn)在于在圖5中，將原 本與數(shù)據(jù)線平行的一整條公共電極線分散成平行排列的五條細(xì)條狀公共電極線 23a，且每條公共電極線23a之間的間距是一樣的，在該五條細(xì)條狀公共電極線 23a上下兩端設(shè)置有2條細(xì)條狀公共電極線23b，該兩條公共電極線23b作為像 素電極16的遮光條同時(shí)把橫跨開口區(qū)的五條平行走線的公共電極線23a連接起 來，其中每一條公共電極線條的最小寬度不能低于曝光機(jī)所能提供的最小精度。
本發(fā)明的液晶顯示裝置主要通過以下生產(chǎn)工藝完成首先，使用磁控濺射 方法，在透明玻璃基板上沉積一層厚度在1000A至5000A的第一金屬層。第一 金屬層的材料可以使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鎢合金、鉻、或者銅等金屬，也 可以使用上述幾種材料薄膜的組合。用第一金屬層掩膜板通過曝光工藝和腐蝕 工藝，在玻璃基的一定區(qū)域上形成柵極掃描線、柵電極、遮光條和數(shù)據(jù)線端子 部一側(cè)用于導(dǎo)通公共電極電位的第 一金屬層公共電極線等圖案，即直接形成于 玻璃基板之上的第一金屬層形成的五條細(xì)條狀公共電極線。每條公共電極線之 間的間距是一樣的。每條公共電極線的寬度在6um以上。其中，下面最靠近掃 描線的那條公共電極線與掃描線的距離是6um。同樣，最上面那條公共電極線也 和上一行子像素中的掃描線間隔6um的距離。此外，分別位于左右兩側(cè)的兩條 連接著平行公共電極線的遮光條寬度設(shè)計(jì)為6um。
接著，利用化學(xué)汽相沉積的方法在完成第一金屬層圖案的陣列基板上連續(xù) 沉積厚度在2000A至5000A的柵極絕緣層薄膜和厚度在IOOOA至"OOA的非晶 硅薄膜。柵極絕緣層薄膜材料可以使用氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅 等。用有源層的掩膜板進(jìn)行曝光后對非晶硅層進(jìn)行腐蝕工藝，形成硅島有源層。
接著，采用和第一金屬層類似的制備方法，在陣列基板上沉積一層厚度在 1000A至5000A的第二金屬層薄膜。通過第二金屬層掩膜板在一定區(qū)域內(nèi)形成 數(shù)據(jù)線、晶體管的源極、漏極和公共電極線等圖案，晶體管的漏極寬度是6um， 漏極與掃描線之間的距離是3um。因?yàn)樽钕旅孢@跟公共電極線與掃描線的距離是
76咖，所以，最下面這跟公共電極線與晶體管漏極的重疊量就是3um。此外，在 晶體管部分，漏極與源極分別和掃描線存在一個(gè)4um的重疊量。同時(shí)，漏電極 與源電極在橫方向縮進(jìn)有源層各2um。
接著，在整個(gè)陣列基板上沉積一層厚度在500A至5000A的鈍化層。其材 料可以是氮化硅，也可以是氧化硅或者氮氧化硅。第一金屬層圖案的上面同時(shí) 覆蓋有柵電極絕緣層和鈍化層，第二金屬層圖案的上面只覆蓋有鈍化層。通過 鈍化層的掩膜板，利用曝光工藝和腐蝕工藝分別在第一金屬層相關(guān)圖案和第二 金屬層相關(guān)圖案上形成鈍化層接觸孔。
最后，在基板上沉積一層厚度在100A至3000A的透明導(dǎo)電層薄膜。其材 料主要是氧化銦錫ITO (Indium Tin Oxide)。使用透明導(dǎo)電層掩膜板，通過曝光 工藝和腐蝕工藝，形成像素電極、覆蓋接觸孔的連線等圖案。像素電極覆蓋到 公共電極線上面后，以鈍化層為介質(zhì)形成公共電極線和像素電極之間的存儲電 容。
本發(fā)明由于耒用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu) 點(diǎn)和積極效果
1. 通過把存儲電容均勻地分散在子像素顯示單元區(qū)域內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示 裝置內(nèi)直流電壓降的均勻分布。從而改善液晶顯示裝置的殘像等不良問題；
2. 通過把平行走線中最下面那條公共電極線深入原本用于遮光的晶體管漏 電極下，有效地降低存儲電容對開口率的影響。從而明顯地提高子像素的開口 率；
3.通過有效地利用原本分布在子像素左右兩側(cè)的遮光條，使之參與公共電極 線的導(dǎo)電作用，從而降低公共電極線的電阻，提高子像素的開口率。
以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不能以此來限定本發(fā)明的范 圍。任何對本發(fā)明的測量裝置作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的步驟的替換、組合、分立， 以及對本發(fā)明實(shí)施步驟作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的等同改變或替換均不超出本發(fā)明 的揭露以及保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示裝置，包括相互垂直排列的數(shù)據(jù)線和掃描線，數(shù)據(jù)線和掃描線圍成像素顯示單元區(qū)域，其特征在于在每一像素顯示單元區(qū)域中設(shè)置有若干條平行排列的公共電極線。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述公共電極線平行 于數(shù)據(jù)線排列。
3. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述公共電極線平行 于掃描線排列。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述公共電極線 為細(xì)條狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述公共電極線最小 寬度不低于曝光機(jī)所能提供的最小精度。
6. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述公共電極線的寬 度在6um以上。
7. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述公共電極線兩端 還設(shè)置有遮光條。
8. 如權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述遮光條與公共電 極線電性連接。
9. 如權(quán)利要求l所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述公共電極線材料 為鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鵠合金、鉻、銅金屬中的一種，或者使用上述幾種材 料薄膜的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，其包括相互垂直排列的數(shù)據(jù)線和掃描線，數(shù)據(jù)線和掃描線圍成像素顯示單元區(qū)域，其中，在每一像素顯示單元區(qū)域中設(shè)置有若干條平行排列的公共電極線。在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，像素電極和公共電極線形成的存儲電容均勻分布，從而有效地抑制了液晶顯示裝置內(nèi)的直流電荷成份的積累，可以有效地改善殘像等問題；此外，在液晶顯示裝置開口區(qū)域的周邊，公共電極線上設(shè)置遮光條，在降低公共電極線電阻的同時(shí)，有效地提高液晶顯示裝置的開口率。
文檔編號G02F1/13GK101424804SQ200710047729
公開日2009年5月6日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者馬群剛 申請人:上海廣電Nec液晶顯示器有限公司