[發明專利]液晶顯示裝置的陣列基板及該陣列基板的制造方法

有效

• 申請號: 200710307381.8
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101281332A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 蔡基成
• 申請（專利權）人: LG.菲利浦LCD株式會社
• 主分類號: G02F1/1362
• 分類號: G02F1/1362;G02F1/1343;H01L27/12;G02F1/1333;H01L21/84
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明涉及液晶顯示(LCD)裝置，更具體地說，涉及一種用于液晶顯示裝置的陣列基板及其制造方法。

背景技術

液晶顯示(LCD)裝置基于液晶材料的光學各向異性和極化特性而被驅動。液晶分子的形狀長且薄，并且液晶分子沿配向方向有規則地排列。光沿液晶分子的長且薄的形狀通過LCD裝置。液晶分子的配向取決于向液晶分子施加的電場的強度或方向。通過控制該電場的強度或方向，對液晶分子的配向進行控制以顯示圖像。

一般來說，LCD裝置包括兩個基板，這兩個基板間隔開并彼此面對，并且在這兩個基板之間插入有液晶層。各基板都包括電極。來自相應基板的電極彼此面對。通過向各電極施加電壓來在電極之間感生出電場。液晶分子的配向方向隨電場的強度或方向的變化而改變。

圖1是示意性地例示根據現有技術的LCD裝置的圖。在圖1中，現有技術的LCD裝置11包括彼此間隔開并彼此面對的透明下基板10和透明上基板30。該LCD裝置還包括插在下基板10與上基板30之間的液晶層(未示出)。

在下基板10的內表面上形成有選通線12和數據線20，并且選通線12與數據線20彼此交叉以限定像素區P。在選通線12與數據線20的交叉點處形成有薄膜晶體管T。薄膜晶體管T按矩陣型式布置。各薄膜晶體管T都包括柵極14、有源層16、源極17以及漏極18。在各像素區P處形成有像素電極22，并且像素電極22連接至相對應的薄膜晶體管T。像素電極22由透光良好的透明導電材料(例如，銦錫氧化物)形成。

在上基板30的內表面上形成有面對下基板10的黑底32。黑底32覆蓋諸如選通線12、數據線20以及薄膜晶體管T的非顯示區，并且具有圍繞像素區P的網格形狀。在黑底32的網格的各開口中形成有濾色器層。濾色器層包括與像素區P相對應的紅色濾色器圖案34a、綠色濾色器圖案34b和藍色濾色器圖案34c。在黑底32以及濾色器層34a、34b和34c上形成有透明公共電極36。

包括選通線12、數據線20、薄膜晶體管T以及像素電極22的下基板10可以稱為陣列基板。包括黑底32、濾色器層34a、34b和34c以及公共電極36的上基板30可以稱為濾色器基板。

單獨地制造陣列基板和濾色器基板，將它們對準，接著將它們彼此接合，由此制造液晶板。這時，因對準裕量而造成發生漏光的可能性很高。為了防止漏光，黑底32的寬度可以更寬，而這導致孔徑面積的減小。

因此，為了解決該問題，已經提出了將濾色器層形成在陣列基板上的陣列結構上濾色器(COA)型LCD裝置。

圖2是示意性地例示根據現有技術的用于COA型LCD裝置的陣列基板的剖面圖。

在圖2中，在透明絕緣基板50上形成有薄膜晶體管T，并且薄膜晶體管T包括柵極54、有源層58、歐姆接觸層60、源極62以及漏極64。另外，在基板50上形成有選通線52和數據線66。柵極54連接至選通線52，源極62連接至數據線66。盡管該圖中未示出，但是選通線52與數據線66彼此交叉以限定像素區P。在包括薄膜晶體管T、選通線52以及數據線66的基板50上形成有黑底BM和濾色器層。黑底BM與薄膜晶體管T相對應，并且覆蓋有源層58。濾色器層包括與相應的像素區P相對應的紅色濾色器72a和綠色濾色器72b。濾色器層還包括藍色濾色器(未示出)。

在濾色器層上形成有透明像素電極76。像素電極76連接至漏極64。

由于陣列基板包括濾色器層，因此不必通過考慮配向裕量來進行設計。因此，可以更多地獲得孔徑面積。

順便指出，在包括陣列基板的LCD裝置中，在像素電極76與形成在與陣列基板相對的基板上的公共電極(未示出)之間感生出電場，并且該電場與基板50相垂直。該LCD裝置的視角非常窄。為了增大LCD裝置的視角，已經提出了將公共電極和像素電極形成在同一基板上的面內切換(IPS)模式LCD裝置。

圖3是例示根據現有技術的用于COA-IPS模式LCD裝置的陣列基板的剖面圖。圖4是說明圖3的濾色器圖案的介電常數的示意圖。

在圖3和圖4中，在絕緣基板80上限定有像素區P。在像素區P中形成有薄膜晶體管T和濾色器層96a、96b和96c、像素電極98a以及公共電極98b。

薄膜晶體管T包括柵極84、有源層88a、歐姆接觸層88b、源極90以及漏極92。柵極84連接至選通線82，源極90連接至數據線94。盡管該圖中未示出，但是選通線82與數據線94彼此交叉，并且布置在像素區P的兩側處。