專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液晶顯示裝置。
背景技術：
典型液晶顯示器(LCD)是利用液晶分子的光學異向性及偏光性質(zhì)。液晶分子因其薄長形狀排列而有明確定向等級。液晶分子排列方向可藉由對液晶分子施加電場而加以控制。換言的，當電場排列方向改變時，液晶分子的排列亦改變。由于入射光因為該排列的液晶分子的光學異向性而折射至該液晶分子的該取向上，因而可顯示影像數(shù)據(jù)。
已知LCD中，液晶分子是藉垂直施加電場而排列，其優(yōu)點為具有高透射性及高開口率。但藉垂直施加電場使液晶分子排列的液晶顯示器的缺點為視角較窄。為了克服該窄視角的缺點，而發(fā)展出共平面切換(In-plane switching，IPS)液晶顯示器面板。該IPS LCD面板施加的電場平行于基板，其不同于扭轉(zhuǎn)向列型(TN)或超扭轉(zhuǎn)向列型(STN)LCD面板。這些IPS LCD由于像素電極與共通電極形成在相同基板上而使用橫向電場。此種IPS LCD裝置具有廣視角及低色彩分散的優(yōu)點。
共平面切換型(In-Plane Switching mode，IPS)液晶顯示裝置一般包含彼此平行且分隔的上、下基板以及夾在該上、下基板間的液晶。在下基板上設置有彼此平行且分隔的像素電極及共通電極。該液晶的長軸方向?qū)⒁蛟撓袼仉姌O與共通電極間的橫向電場而扭轉(zhuǎn)排列。但已知的IPSLCD是使用非透明金屬當作反電極以及像素電極，如美國專利公開US2002-0158994所述，在該專利中公開的液晶顯示器的像素區(qū)域構造如圖1所示，該組成LCD的像素(pixel)部分包含一汲極線A、閘極線(gateline)M、共通電極B、像素電極(汲極層)F、反電極(counter electrode)(ITO)C、像素電極(ITO)D、以及設置在源極電極K、汲極電極H和半導體層L交叉處的薄膜晶體管(TFT)。此處，還包括像素電極(汲極層)F的接觸孔G、像素電極(ITO)D的接觸孔E和汲極線A的接觸孔I。其雖能提供廣視角，簡化制造過程和提高信賴度，但其在像素區(qū)域(pixelregion)中間有一像素電極是由不透明導電金屬所構成，如此易造成開口率的降低，進而影響輝度表現(xiàn)。
據(jù)此，仍需要開發(fā)一種具有改進開口率及輝度的IPS LCD。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種液晶顯示裝置，其中反電極以及像素電極均由透明導電性材料所構成，而可有效地提升面板開口率，并利用一平坦化絕緣層降低電極間的相互影響。
本實用新型的另一目的是提供一種液晶顯示裝置，將反電極與像素電極設置在同一基板上，可降低垂直電場對于液晶的影響外，對于制造過程對位精度有較大余裕度。
本實用新型的另一目的是提供一種液晶顯示裝置，在像素設計中增加平坦化絕緣層，除了增加表面平坦化效果，可間接降低底部金屬線所引發(fā)的電力線對于液晶的影響。
根據(jù)本實用新型，一種液晶顯示裝置，主要包括一基板、在該基板上界定出像素區(qū)域的閘極線與訊號線、在閘極線與訊號線交叉部分上的薄膜晶體管、及共通線、保護層、保護層上方的平坦化絕緣層以及在平坦化絕緣層上方的多個像素電極和多個反電極；其中該像素電極與該反電極的起點及終點位于該像素區(qū)域的同一側(cè)，且該像素電極和該反電極的材質(zhì)均為透明導電材質(zhì)。
本實用新型的這些目的和其它目的、特點和優(yōu)點藉由以下說明配合附圖對熟悉該領域的技術人員將更清晰明了。


圖1是已知一像素區(qū)域的平面示意圖；圖2是顯示依照本實用新型的一實施例的一像素區(qū)域的平面示意圖；圖3是圖2的本實用新型液晶顯示裝置中沿著A-A’線的截面圖；及圖4是顯示一依照本實用新型的另一實施例的像素區(qū)域的平面示意圖。
圖號簡單說明1 基板2 共通線
3 保護層4 平坦化絕緣層5 像素電極6 反電極7，7 閘極線8 絕緣層9，9’ 訊號線10 源極11 汲極12 接觸孔13 接觸孔14 非晶型硅層15 摻雜非晶型硅層16 薄膜晶體管具體實施方式
為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的及優(yōu)點以及其他附加優(yōu)點，本實用新型提供一種液晶顯示裝置，包括一基板、在該基板上界定出像素區(qū)域的閘極線與訊號線、在閘極線與訊號線交叉部分上的薄膜晶體管、共通線、保護層、保護層上方的平坦化絕緣層以及在平坦化絕緣層上方的多個像素電極和多個反電極；其中像素電極與該反電極的起點及終點位于該像素區(qū)域的同一側(cè)，像素電極和反電極是由選自銦錫氧化物(ITO)及銦鋅氧化物(IZO)的任一種透明導電材質(zhì)所構成，藉此由閘極線與訊號線所界定的像素區(qū)域的透光度增大，亦即開口率增大而可得到較佳的穿透率。像素電極和反電極延伸入像素區(qū)域的叉狀電極彼此交叉并列，且與訊號線平行方向彼此水平排列，達到面板廣視角效果。此外，設置在保護層上方的該平坦化絕緣層可增加表面平坦性并減少液晶因表面平坦性不佳而造成的配向異?，F(xiàn)象，并進而達到增加輝度的效果。
依據(jù)本實用新型的液晶顯示器，該反電極與像素電極可呈“Z”字(zigzag)排列或直線型排列或任何其他排列，只要可在其間產(chǎn)生橫向電場即可，僅就產(chǎn)生多區(qū)域液晶配向以降低色偏的現(xiàn)象而言，較好排列成“Z”字型。
本實用新型將藉由參考附圖更詳細說明本實用新型的構成。熟知本領域的技術人員將了解附圖僅用于舉例說明本實用新型，而非用以限制其范圍。
請參閱圖2和圖3。圖2為依照本實用新型的一液晶顯示裝置具體實施例的平面示意圖，及圖3是圖2中本實用新型液晶顯示裝置沿著A-A’線的截面示意圖。由圖2配合圖3可看出本實用新型的液晶顯示裝置包括一基板1、設置在基板1上的共通線2、保護層3、保護層3上方的平坦化層4、在保護層上方的多個像素電極5和多個反電極6、以及在閘極線7與訊號線9交叉部分上的薄膜晶體管16。接著請參閱圖2，其間，于基板1上設置閘極線7，7’，并將絕緣層8覆蓋在閘極線7，7’以及共通線2的上方。此處，閘極線7，7’上覆蓋絕緣層8，其上再覆蓋以非晶型硅層14和摻雜非晶型硅層15。其中，摻雜非晶型硅層15由保護層3分隔而分成兩部分。源極10和汲極11對稱于閘極線7且分別置于摻雜非晶型硅層15的兩部分中。第一訊號線9及第二訊號線9’水平且彼此平行地布置在絕緣層8上方并分置于像素區(qū)域的相對兩側(cè)，且第二訊號線9’連接著源極10。閘極線7，7’與第一及第二訊號線9，9’交叉界定出像素區(qū)域。汲極11經(jīng)由接觸孔12與像素電極5接通，共通線2經(jīng)由接觸孔13與反電極6接通。此外，反電極6與像素電極5可呈“Z”字(zigzag)排列。且其中像素電極5與該反電極6的起點及終點均位在像素區(qū)域的同一側(cè)，且該反電極6除了延伸入像素區(qū)域內(nèi)的叉狀反電極部分以外，系呈”ㄇ”字型環(huán)繞該像素區(qū)域周緣。此外，像素電極5和反電極6的材質(zhì)均為透明導電材質(zhì)，可使用例如銦-錫氧化物(ITO)或銦-鋅氧化物(IZO)，藉此可得到較佳的穿透率。像素電極5和反電極6延伸入像素區(qū)域的叉狀電極呈交叉并列，間隔一距離且與訊號線平行方向彼此水平排列。此外，為提高表面平坦性，在保護層3上加入平坦化絕緣層4，再于其上設置像素電極5和反電極6。由于該平坦化絕緣層4可減少液晶因表面平坦性不佳而造成配向異常的現(xiàn)象，且因為該平坦化絕緣層4本身為絕緣，因此可間接降低底部金屬線所引發(fā)的電力線對于液晶分子定向的影響。
又如圖2所示，共通線2為不透明金屬層所構成、其是設置于像素區(qū)域一側(cè)并緊靠訊號線9(共通線采橫向排列時)或閘極線7(如圖2所示，若共通線采縱向排列)、不分割或跨越像素區(qū)域(像素透光區(qū))并使整個像素區(qū)域的透光區(qū)域為一完整大面積區(qū)域。如此，可進一步提高開口率，而增加輝度的效果。該不透明金屬層可由例如選自鋁(Al)、鋁銣合金(AlNd)、鎢(W)、鉬(Mo)等不透明導電性金屬所形成。
此外，反電極6緊鄰該訊號線9，9’的部分可與訊號線9，9’重迭或不重迭。例如，如圖2所示，該像素區(qū)域中該反電極6緊鄰訊號線9，9’的部分未與訊號線9有任何重迭。當該像素區(qū)域中該反電極6緊鄰訊號線9，9’的部分與訊號線9有重迭時，所產(chǎn)生的橫向電場又可進一步增加像素區(qū)域的開口率。
圖4顯示本實用新型另一液晶顯示裝置的具體實施例，其包括一基板1、設置在基板1上的共通線2、保護層3、保護層3上方的平坦化層4、在保護層上方多個像素電極5和多個反電極6、以及在閘極線7與訊號線9交叉部分上的薄膜晶體管16。亦請參閱圖2，其間，于基板1上設置閘極線7，7’，并將絕緣層8覆蓋在閘極線7，7’以及共通線2的上方。此處，閘極線7，7’上覆蓋絕緣層8，其上再覆蓋以非晶型硅層14和摻雜非晶型硅層15。其中，摻雜非晶型硅層15由保護層3分隔而分成兩部分。源極10和汲極11對稱于閘極線7且分別置于摻雜非晶型硅層15的兩部分中。第一訊號線9及第二訊號線9’水平且彼此平行地布置在絕緣層8上方并分置于像素區(qū)域的相對兩側(cè)，且第二訊號線9’連接著源極10。該閘極線7，7’與該第一及第二訊號線9，9’交叉界定出像素區(qū)域。汲極11經(jīng)由接觸孔12與像素電極5接通，共通線2經(jīng)由接觸孔13與反電極6接通。此外，反電極6與像素電極5是呈直線排列。且其中像素電極5與該反電極6的起點及終點均位在像素區(qū)域的同一側(cè)，且該反電極6除了延伸入像素區(qū)域內(nèi)的叉狀反電極部分以外，系呈”ㄇ”字型環(huán)繞該像素區(qū)域周緣。此外，像素電極5和反電極6的材質(zhì)均為透明導電材質(zhì)。像素電極5和反電極6延伸入像素區(qū)域的叉狀電極以間隔距離并列且與訊號線平行方向彼此水平排列。此外，為提高表面平坦性，在保護層3上加入平坦化絕緣層4，再于其上設置像素電極5和反電極6。
又，如圖2所示，共通線2為不透明金屬層所構成、其是設置于像素區(qū)域一側(cè)并緊靠訊號線9(共通線采橫向排列時)或閘極線7(如圖2所示，若共通線采縱向排列)、不分割或跨越像素區(qū)域(像素透光區(qū))并使整個像素區(qū)域的透光區(qū)域為一完整大面積區(qū)域。如此，可進一步提高開口率，而增加輝度的效果。同樣地，該不透明金屬層可由例如選自鋁(Al)、鋁銣合金(AlNd)、鎢(W)、鉬(Mo)等不透明導電性金屬所形成。
雖然通過上述具體實施例詳細說明本實用新型的效果及優(yōu)點，但上述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非用來限定本實用新型實施范圍。因此，凡依本實用新型權利要求書所述的形狀、構造、特征及精神所作的等同變化與修飾，均應包括在本實用新型權利要求書的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，主要包括一基板、在該基板上界定出像素區(qū)域的閘極線與訊號線、在閘極線與訊號線交叉部分上的薄膜晶體管、及共通線、保護層、保護層上方的平坦化絕緣層以及在平坦化絕緣層上方的多個像素電極和多個反電極；其中該像素電極與該反電極的起點及終點位于該像素區(qū)域的同一側(cè)，且該像素電極和該反電極的材質(zhì)均為透明導電材質(zhì)。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該透明材質(zhì)為銦-錫氧化物(ITO)或銦-鋅氧化物(IZO)。
3.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該像素電極和該反電極位于同一平面高度，從而可得水平電場的效果。
4.如權利要求1或3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該像素電極和該反電極以直條狀或“Z”字狀排列。
5.如權利要求1或3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該共通線為不透明金屬層所構成、其位于像素電極一側(cè)并緊靠訊號線或閘極線、不分割或跨越像素區(qū)域透光區(qū)并使整個像素區(qū)域的透光區(qū)域為一完整大面積區(qū)域。
6.如權利要求1或3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，像素區(qū)域中該反電極分布區(qū)域不與該訊號線重迭。
7.如權利要求1或3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，像素區(qū)域中緊鄰該訊號線的該反電極分布區(qū)域與該訊號線重迭。
8.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該像素電極和該反電極交叉并列，且與訊號線平行方向彼此水平排列。
9.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該像素電極和該反電極交叉并列，且與閘極線平行方向彼此水平排列。
專利摘要本實用新型涉及一種液晶顯示裝置，主要包括一基板、共通線、閘極線、薄膜晶體管、訊號線、保護層、保護層上方的平坦化絕緣層以及在平坦化絕緣層上方的多個像素電極和多個反電極；其中像素電極與該反電極位的起點及終點位于由閘極線與訊號線所界定出的像素區(qū)域的同一側(cè)，像素電極和反電極的材質(zhì)均為透明導電材質(zhì)，藉此可得到較佳的穿透率。像素電極和反電極交叉并列，且與訊號線平行方向彼此水平排列，達到面板廣視角效果。
文檔編號H01L29/786GK2724040SQ20042000680
公開日2005年9月7日 申請日期2004年7月26日 優(yōu)先權日2004年7月26日
發(fā)明者劉振宇 申請人:廣輝電子股份有限公司