专利名称：共平面开关模式液晶显示装置及其制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置。具体涉及一种能避免公共线接触不良的共平面开关模式液晶显示装置及其制作方法。
背景技术：
液晶显示(LCD)装置都是利用了液晶分子的光学各向异性和偏振特性。液晶分子由于其薄而长的形状具有一定取向的排列。对液晶分子施加一个电场就能控制液晶分子的排列方向。因此，随着所施加电场强度的改变，液晶分子的排列取向也会改变。由于通过液晶材料的入射光会因排列的液晶分子的光学各向异性形成的液晶分子取向而受到折射，由此可以控制入射光的强度，并能显示图像。
在各种类型的LCD装置当中，已经开发出了其中按矩阵形式设置有薄膜晶体管(TFT)和连接到TFT的象素电极的有源矩阵LCD(AM-LCD)装置，其具有高分辨率和优异的运动图像显示性能。
LCD装置包括上、下基板和介于二者之间的液晶层。被称为滤色片基板的上基板具有一个公共电极，而作为阵列基板的下基板具有一个象素电极。用公共电极和象素电极之间产生的电场驱动液晶层。在相对的基板上具有公共电极和象素电极的LCD装置能够具有优异的透射比和孔径比。然而，由于所产生的电场与上、下基板垂直，LCD装置的视角特性较差。为了解决视角狭窄的问题，可以采用横向产生电场的共平面开关(IPS)模式LCD装置。
图1是按照现有技术的一种共平面开关模式液晶显示装置的截面图。
在图1中，上基板(滤色片基板)10和下基板20(阵列基板)彼此面对并且分开。在上、下基板10和20之间有一个液晶层12。在下基板20的内表面上形成象素电极36和公共电极38。用象素电极36与公共电极38之间产生的水平电场驱动液晶层12。
图2A和2B的示意图分别表示按照现有技术的共平面开关模式液晶显示装置的打开状态和关闭状态。
在图2A中，由于在关闭状态下不产生水平电场，液晶分子13不会重新排列。因而就不会发生液晶层12的相变。
在图2B中，对象素电极36和公共电极38施加一个电压，产生一个具有水平和垂直部分的电场21。在象素电极36和公共电极38上方的垂直部分，液晶层12的第一液晶分子13a不会重新排列，液晶层12也就不会发生相变。在象素电极36和公共电极38之间的水平部分，液晶层12的第二液晶分子13b沿着对象素电极36和公共电极38施加电压所产生的电场在水平方向上被重新排列。这样，液晶层12就会在水平部分发生相变。由于液晶分子是沿着水平电场重新排列的，IPS模式LCD装置具有宽广的视角。例如，用户可以相对于IPS模式LCD装置的法线方向沿着顶部，底部，左、右方向观看各自具有80°和85°视角的图像。
图3表示现有技术中用于共平面开关模式液晶显示装置的一个阵列基板的示意性平面图。
在图3中，在一个阵列基板50上形成多条栅极线52，多条公共线54和多条数据线56。在各条栅极线52的一端形成一栅极焊盘51。公共线54与栅极线52平行并且分开。在各条数据线56的一端形成一数据焊盘57。数据线56与栅极线52和公共线54交叉。由栅极线52和数据线56的交叉限定一象素区“P”。分别在栅极焊盘51和数据焊盘57上形成栅极焊盘端子80和数据焊盘端子82。各条公共线54的一端被连接到一条端子线66，通过连接电极68提供公共电压，而多条公共线54的另一端被合并在一起。靠近栅极线52和公共线54交叉点形成一个包括栅极58，有源层60，以及源极和漏极62和64的薄膜晶体管(TFT)“T”。源极62被连接到数据线56，而栅极58被连接到栅极线52。
在象素区“P”内形成连接到漏极64的象素电极70。与象素电极70平行并且连接到公共线56的公共电极72也形成在象素区“P”内。象素电极70包括栅极线52上方的第一象素部分70a，和从第一象素部分70a延伸到象素区“P”的第二象素部分70b。第二象素部分70b连接到漏极64。公共电极72包括公共线54上方的第一公共部分72a，以及从第一公共部分72a延伸的第二和第三公共部分72b和72c。第一公共部分72a连接到公共线54。第二公共部分72b形成在象素区“P”的上半部内，而第三公共部分72c形成在象素区“P”的下半部内。公共电极72是用透明金属材料制成的，而象素电极70是用与源极和漏极62和64相同的材料制成的。一存储电容CST使用栅极线52的一部分作为第一电容电极，而第一象素部分70a作为第二电容电极。通过公共线54对公共电极72施加一个公共电压。为了对整个基板持续提供稳定的公共电压，各条公共线56的一端被连接到端子线66，而多条公共线56的另一端合在一起。由于公共线56覆盖有绝缘层，即使在公共线54与端子线56之间出现不良接触时也不能使用电阻测量方法。因而要在完成阵列基板制作步骤之后通过电路检查来检测诸如不良接触等缺陷。由于有缺陷的阵列基板不能用于LCD装置，产品合格率会降低而制造成本增加。
发明内容
为此，本发明提出了一种共平面开关模式液晶显示装置，能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的优点是为共平面开关模式液晶显示装置提供了一种阵列基板，在与端子线相对的公共线上包括一接触端子。
本发明的另一优点是通过接触端子测量线电阻来检测公共线的缺陷。
以下要说明本发明的附加特征和优点，有些内容可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了按照本发明的目的实现上述这些优点和其他优点，作为具体和广义地描述，一种共平面开关模式液晶显示装置包括彼此面对并分开的第一和第二基板；第一基板上的栅极线；在栅极线一端形成的栅极焊盘；与栅极线平行并且分开的公共线；与栅极线交叉以限定一象素区的数据线；在数据线一端形成的数据焊盘；与数据线平行并且分开的端子线，端子线被连接到公共线的一端；连接到栅极线和数据线的一个薄膜晶体管；象素区内的一象素电极，象素电极被连接到薄膜晶体管；连接到公共线的一公共电极；连接到与端子线相对的公共线的另外一端的一接触端子，接触端子具有岛状形状；以及第一和第二基板之间的液晶层。
按照另一方面，制作共平面开关模式液晶显示装置的一种方法包括在第一基板上形成栅极线和栅极焊盘，栅极焊盘形成在栅极线的一端；形成与栅极线平行并且分开的公共线；形成与栅极线交叉以限定一象素区的数据线，并在数据线的一端形成数据焊盘；形成与数据线平行并且分开的端子线，端子线被连接到公共线的一端；形成连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管；在象素区内形成象素电极，象素电极连接到薄膜晶体管；形成连接到公共线的公共电极；形成连接到与端子线相对的公共线的另外一端的接触端子，接触端子具有岛状形状；粘合第一基板和第二基板；并且在第一和第二基板之间形成一个液晶层。
应该意识到以上对本发明的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
所包括的用来便于理解本发明并且作为本申请一个组成部分的附图表示了本发明的实施例，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。
在附图中图1是按照现有技术的一种共平面开关模式液晶显示装置的截面图；图2A和2B的示意图分别表示按照现有技术的共平面开关模式液晶显示装置的打开状态和关闭状态；图3表示现有技术中用于共平面开关模式液晶显示装置的一个阵列基板的示意性平面图；图4是按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板的示意性平面图；图5A至5C是沿着图4中V-V’线截取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中栅极焊盘和薄膜晶体管的制作步骤；图6A至6C是沿着图4中VI-VI’线提取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中端子线和公共线一端的制作步骤；图7A至7C是沿着图4中VII-VII’线截取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中公共线另外一端的制作步骤；以及图8A到8C是沿着图4中VIII-VIII’线提取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中数据焊盘的制作步骤。
具体实施例方式
以下要参照附图详细解释本发明的实施例。在可能的情况下，所有附图中都用相同的标号代表相同或类似的部件。
图4是按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板的示意性平面图。
在图4中，在一个阵列基板100上形成多条栅极线102，多条公共线108，和多条数据线116。在各条栅极线102的一端形成栅极焊盘106。公共线108与栅极线102平行并且分开。在各条数据线116的一端形成数据焊盘118。数据线116与栅极线102和公共线106交叉。由栅极线102与数据线116的交叉限定一象素区“P”。分别在栅极焊盘106和数据焊盘118上形成栅极焊盘端子142和数据焊盘端子146。各条公共线108的一端连接到端子线126，并通过一个连接电极148提供公共电压，而多条公共线108的另外一端合在一起。在各条公共线108的另外一端形成一个接触端子152。靠近栅极线102与数据线116的交叉点形成一个包括栅极104，有源层112，以及源极和漏极120和122的薄膜晶体管(TFT)“T”。源极120连接到数据线116，而栅极104连接到栅极线102。
在象素区“P”内形成连接到漏极122的象素电极124。与象素电极124平行并且连接到公共线108的公共电极150也形成在象素区“P”内。象素电极124包括栅极线1 02上方的第一象素部分124a，和从第一象素部分124a的端部延伸到象素区“P”的第二和第三象素部分124b和124c。第三象素部分124c连接到漏极122。公共电极150包括公共线108上方的第一公共部分150a，以及从第一公共部分150a延伸的第二和第三公共部分150b和150c。第一公共部分150a被连接到公共线108。第二公共部分150b被形成在象素区“P”的上半部内，而第三公共部分150c被形成在象素区“P”的下半部内。公共电极150是用透明金属材料制成的，而象素电极124是用与源极和漏极120和122相同的材料制成的。一存储电容CST使用栅极线102的一部分作为第一电容电极，而第一象素部分124a作为第二电容电极。
在其上方形成有接触端子152的多条公共线108的另外一端可以用后续步骤中特定的方法切割和分开。
图5A到5C是沿着图4中V-V’线截取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中栅极焊盘和薄膜晶体管的制作步骤。图6A到6C是沿着图4中VI-VI’线截取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中端子线和公共线一端的制作步骤。图7A到7C是沿着图4中VII-VII’线截取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中公共线另外一端的制作步骤。图8A到8C是沿着图4中VIII-VIII’线截取的示意性截面图，表示按照本发明一个实施例用于共平面开关模式液晶显示装置的一种阵列基板中数据焊盘的制作步骤。
在图5A，6A，7A和8A中，通过淀积一种导电金属并且构图在基板100上形成栅极线102，栅极焊盘106和栅极104，导电金属可以选自铝(Al)，铝合金例如是铝钕(AlNd)，铬(Cr)，钼(Mo)，和钨(W)中的一种。在栅极线102的一端形成栅极焊盘106，并且将栅极104连接到栅极线102。同时在基板100上形成与栅极线102平行并且分开的公共线108。尽管在截面图中没有示出，可以将多条公共线108合在一起。在栅极线102和公共线108上通过淀积选自氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)中的一种无机绝缘材料而形成一栅极绝缘层(第一绝缘层)110。通过淀积本征非晶硅(1a-Si:H)和掺杂杂质的非晶硅(n+a-Si:H)并且构图在栅极104上方的栅极绝缘层110上形成一有源层112和一电阻接触层114。
在图5B，6B，7B和8B中，通过淀积一种导电金属并且构图在栅极绝缘层110和电阻接触层114上形成数据线116，数据焊盘118，以及源极和漏极120和122，导电金属可以选自铝(Al)，铝合金例如是铝钕(AlNd)，铬(Cr)，钼(Mo)，和钨(W)中的一种。数据线116与栅极线102和公共线108交叉，并且由数据线116与栅极线102的交叉限定一象素区“P”。在数据线116的一端形成数据焊盘118。源极120被连接到数据线116。源极和漏极120和122彼此分开并与电阻接触层114重叠。同时在栅极绝缘层110上形成包括第一至第三象素部分124a至124c的一象素电极124和一条端子线126。第一象素部分124a形成在栅极线102上方。第二和第三象素部分124b和124c彼此平行并且分开，并且从第一象素部分124a延伸到象素区“P”。端子线126与数据线116平行。
在源极和漏极120和122，数据线116，数据焊盘118，象素电极124，和端子线126上通过淀积选自氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)中的一种无机绝缘材料和选自苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂中的一种有机绝缘材料而形成一钝化层(第二绝缘层)128。通过对栅极绝缘层110和钝化层128构图而形成暴露栅极焊盘106的栅极焊盘接触孔130，暴露数据焊盘118的数据焊盘接触孔132，暴露端子线126的端子线接触孔136，暴露临近端子线126的公共线108一端的第一连接接触孔134，暴露象素区“P”内的公共线108的第二公共线接触孔138，以及暴露与端子线126相对的公共线108另外一端的第三公共线接触孔140。
在图5C，6C，7C和8C中，通过淀积一种透明导电材料例如是铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)并且构图在钝化层128上形成接触到栅极焊盘106的栅极焊盘端子142，接触到数据焊盘118的数据焊盘端子146，以及连接公共线108和端子线126的一连接电极148。同时形成一公共电极150，它包括公共线108上方的第一公共部分150a，以及从第一公共部分150a朝相反方向延伸的第二和第三公共部分150b和150c。第一公共部分150a通过第二公共线接触孔138被连接到公共线108。另外，同时在钝化层128上形成一个岛状形状的接触端子152。接触端子152通过第三公共线接触孔140被连接到公共线108。
在按照本发明一个实施例的IPS模式LCD装置中，公共线108的一端通过端子线126彼此连接，而公共线108的另外一端通过一接触端子152合在一起。由于其上形成有接触端子152的公共线108的一端是由后续步骤中用一种特定的方法来切割，因此，可以将公共线108分开。这样就能通过接触电阻152测量各条公共线108的接触电阻。由此就能在完成阵列基板的制作步骤之前检测出具有不良接触特性的公共线，并且能更换公共线。这样就能改善产品合格率并且降低制作成本。
显然，本领域的技术人员无需脱离本发明的原理或范围还能对本发明作出各种各样的修改和变更。因此，本发明的意图是要覆盖权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。
权利要求
1.一种共平面开关模式液晶显示装置，包括彼此面对并分开的第一和第二基板；第一基板上的栅极线；在栅极线一端形成的栅极焊盘；与栅极线平行并且分开的公共线；与栅极线交叉限定一象素区的数据线；在数据线一端形成的数据焊盘；与数据线平行并且分开的端子线，端子线被连接到公共线的一端；连接到栅极线和数据线的一薄膜晶体管；象素区内的一象素电极，象素电极被连接到薄膜晶体管；连接到公共线的一公共电极；连接到与端子线相对的公共线的另外一端的一接触端子，接触端子具有岛状形状；以及第一和第二基板之间的液晶层。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于薄膜晶体管包括栅极，有源层，以及源极和漏极，其中的象素电极接触到漏极。
3.按照权利要求1的装置，其特征在于公共电极包括公共线上方的第一公共部分，以及从第一公共部分延伸的第二和第三公共部分，第一公共部分接触到公共线，第二公共部分被形成在象素区的第一半区内，而第三公共部分被形成在象素区的第二半区内。
4.按照权利要求1的装置，其特征在于象素电极包括栅极线上方的第一象素部分，以及从第一象素部分延伸的第二和第三象素部分。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于栅极线和第一象素部分构成一个存储电容。
6.按照权利要求1的装置，其特征在于公共电极包括铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)中的一种。
7.按照权利要求1的装置，其特征在于栅极线与公共线具有相同的材料并处在同一层上。
8.按照权利要求1的装置，其特征在于端子线与数据线具有相同的材料并处在同一层上。
9.按照权利要求1的装置，其特征在于进一步包括接触到栅极焊盘的栅极焊盘端子；接触到数据焊盘的数据焊盘端子；以及接触到端子线和公共线的连接电极。
10.按照权利要求1的装置，其特征在于接触端子与公共电极处在同一层上。
11.一种制作共平面开关模式液晶显示装置的方法，包括在第一基板上形成栅极线和栅极焊盘，在栅极线的一端形成栅极焊盘；形成与栅极线平行并且分开的公共线；形成与栅极线交叉的数据线以限定一象素区，并在数据线的一端形成数据焊盘；形成与数据线平行并且分开的端子线，端子线连接到公共线的一端；形成连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管；在象素区内形成象素电极，象素电极连接到薄膜晶体管；形成连接到公共线的公共电极；形成连接到与端子线相对的公共线的另外一端的接触端子，接触端子具有岛状形状；粘合第一基板和第二基板；并且在第一和第二基板之间形成一液晶层。
12.按照权利要求11的方法，其特征在于薄膜晶体管包括栅极，有源层，以及源极和漏极，其中的象素电极接触到漏极。
13.按照权利要求11的方法，其特征在于公共电极包括公共线上方的第一公共部分，以及从第一公共部分延伸的第二和第三公共部分，第一公共部分接触到公共线，第二公共部分形成在象素区的第一半区内，而第三公共部分形成在象素区的第二半区内。
14.按照权利要求11的方法，其特征在于象素电极包括栅极线上方的第一象素部分，以及从第一象素部分延伸的第二和第三象素部分。
15.按照权利要求14的方法，其特征在于栅极线和第一象素部分构成一个存储电容。
16.按照权利要求11的方法，其特征在于公共电极包括铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)中的一种。
17.按照权利要求11的方法，其特征在于栅极线和公共线是同时形成的。
18.按照权利要求11的方法，其特征在于端子线和数据线是同时形成的。
19.按照权利要求11的方法，其特征在于进一步包括形成接触到栅极焊盘的栅极焊盘端子；形成接触到数据焊盘的数据焊盘端子；并且形成接触到端子线和公共线的连接电极。
20.按照权利要求11的方法，其特征在于接触端子和公共电极是同时形成的。
全文摘要
一种共平面开关模式液晶显示装置包括彼此面对并分开的第一和第二基板；第一基板上的栅极线；在栅极线一端形成的栅极焊盘；与栅极线平行并且分开的公共线；与栅极线交叉以限定一象素区的数据线；在数据线一端形成的数据焊盘；与数据线平行并且分开的端子线，端子线被连接到公共线的一端；连接到栅极线和数据线的一个薄膜晶体管；象素区内的一个象素电极，象素电极被连接到薄膜晶体管；连接到公共线的一个公共电极；连接到与端子线相对的公共线的另外一端的一接触端子，接触端子具有岛状形状；以及第一和第二基板之间的液晶层。
文档编号G02F1/1362GK1637529SQ20031012173
公开日2005年7月13日 申请日期2003年12月22日 优先权日2002年12月20日
发明者金兴洙 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社