液晶显示器及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种公共电极的电阻减小的边缘场开关 (FFS)模式的液晶显示器及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 一般来说，液晶显示器（LCD)的驱动原理是利用液晶的光学各向异性和偏振。由 于液晶结构细长、具有分子排列定向性，并且可通过人为地向液晶施加电场来控制分子排 列的取向。
[0003] 因此，当调整分子排列方向时，液晶分子排列改变，且由于光学各向异性，光朝向 液晶分子的排列方向折射，从而表现图像信息。
[0004] 目前，将薄膜晶体管（TFT)和连接至TFT的像素电极以矩阵形式布置的有源矩阵 (AM)液晶显示器（LCD)由于优异的分辨率和视频实现能力已成为主流。
[0005] IXD包括其上形成有公共电极的滤色器基板（即，上基板）、其上形成有像素电极 的阵列基板（即，下基板）和填充上基板与下基板之间的间隙的液晶。在LCD中，液晶通过 向上和向下施加至公共电极和像素电极的电场被驱动而展现出优异的透射率、深宽比等特 性。
[0006] 然而，通过上下施加的电场来驱动液晶的不利之处在于：视角特性不佳。
[0007] 因此，为了克服该缺点，最近提出了一种边缘场开关（FFS)模式的液晶驱动方法。 基于FFS模式的液晶驱动方法提供了优异的视角特性。
[0008] 将参照图1-图3描述具有上述优点的现有的FFS模式IXD装置。
[0009] 图1是根据现有技术的FFS模式LCD的阵列基板的示意性平面图。
[0010] 图2是沿图1的IIa-IIa线和IIb-IIb线的截面图，示意性图解现有技术的FFS模式IXD的阵列基板。
[0011] 参照图1和图2,用于现有技术的FFS模式IXD的阵列基板10包括多条栅线13、 多条数据线23和TFT，所述多条栅线13在基板11上沿一个方向延伸且彼此平行；所述多 条数据线23与栅线13交叉以在其间的交叉点中限定像素区域；每个TFT形成于栅线13与 数据线23之间的交叉点处且每个TFT包括栅极13a、有源层19、源极23a和漏极23b。
[0012] 大的透明像素电极15被设置成与栅线13和数据线23分隔开，由透明ITO材料形 成的多个条形公共电极29a设置于像素电极15上方，在公共电极29a与像素电极15之间 插入有栅极绝缘层17和钝化层25且公共电极29b与栅线13和数据线23重叠。
[0013] 像素电极15通过漏极连接图案29c电连接至漏极23b，漏极连接图案29c通过形 成于钝化层25和栅极绝缘层17中的像素电极接触孔27b和漏极接触孔27a与像素电极15 和漏极23b接触。欧姆接触层21设置于有源层19与源极/漏极之间。
[0014] 图3是示意性图解在用于现有技术的FFS模式LCD的阵列基板中，在数据线和栅 线上重叠的具有单层结构的公共电极的截面图，其中（a)是图解在数据线上重叠的公共电 极的截面图，（b)是图解在栅线上重叠的公共电极的截面图。
[0015] 参照图3 (a)和图（b)，公共电极29b与栅线13和数据线23重叠，并在它们之间分 别插入有钝化层25,公共电极29b被构造为单层且由透明导电材料形成。
[0016] 根据所述构造，当通过TFTT将数据信号提供至像素电极15时，在已被提供了公 共电压的公共电极29a和29b与像素电极15之间形成边缘场，因而，在TFT基板11与滤色 器基板（未示出）之间沿水平方向排列的液晶分子由于介电各向异性而旋转，且由于穿过 像素区域的光透射率随液晶分子的旋转程度而变化，从而实现灰度级。
[0017] 如上所述，为了满足高分辨率的要求，近来采用现有技术的FFS模式LCD的产品模 型尺寸持续增大以满足产品多样性和高透射率。
[0018] 然而，应用于现有的中型IXD的公共电极是由具有高比电阻的ITO材料形成的，且 所述公共电极穿过显示区域内部施加公共电压信号。这里，由于公共电极是由诸如ITO的 透明导电材料形成的，因此公共电极的电阻持续增加，但考虑到提高透射率的优点，难以设 计额外的公共线。
[0019] 此外，由于公共电极的电阻增加，现有的LCD存在诸如残留图像、色移等质量风险 增加的问题。
[0020] 此外，在现有的大型LCD的情形中，需要通过额外的公共线将公共信号施加至显 示区域内部，但是设置额外的公共线会减小透射率。
[0021] 因此，在大型LCD的情形中，由于需要不断增强透射率，因此需要省去导致透射率 退化的额外的公共线。
【发明内容】
[0022] 本发明的一个方面是提供一种公共电极的电阻减小且透射率增加的边缘场开关 (FFS)模式的液晶显示器及其制造方法。
[0023] 为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种 液晶显示装置可包括：在基板的一个表面上沿一个方向设置的栅线；与栅线交叉以限定像 素区域的数据线；设置于栅线与数据线之间的交叉点处的薄膜晶体管（TFT);设置于基板 的像素区域的整个表面上的像素电极；设置于包括像素电极和TFT的基板的整个表面上且 暴露TFT和像素电极的钝化层；与钝化层上的TFT和像素电极电连接的像素电极连接图案； 和与像素电极重叠且彼此分隔开的多个公共电极；和设置于与数据线和栅线至少之一重叠 的公共电极上的金属层图案。
[0024] 金属层图案可形成于与数据线和栅线重叠的公共电极上，或可形成于与数据线和 栅线之一重叠的公共电极上。
[0025] 金属层图案下方的公共电极可与金属层图案一起形成具有双层结构的公共电极。
[0026] 钝化层可以是有机绝缘层或无机绝缘层。
[0027] 当钝化层为有机绝缘层时，公共电极可与像素区域的数据线和栅线重叠。
[0028] 当钝化层为无机绝缘层时，公共电极可与像素区域的数据线和栅线重叠，或者可 与像素区域的栅线重叠而不与数据线重叠。
[0029] 为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种 液晶显示装置可包括：在基板的一个表面上沿一个方向设置的栅线；设置于从栅线延伸出 的栅极上的栅极绝缘层和有源层，基于有源层的沟道区域彼此分隔开的源极和漏极，从源 极延伸出并与栅线交叉以限定像素区域的数据线；设置于基板的整个表面上的第一钝化 层；设置于包括像素区域的基板的第一钝化层上的第一公共电极和第二公共电极；设置于 与数据线和栅线至少之一重叠的第二公共电极上的金属层图案；设置于包括金属层图案的 基板的整个表面上的第二钝化层；和电连接至第二钝化层上的漏极并与公共电极重叠的多 个像素电极。
[0030] 金属层图案可形成于与数据线和栅线重叠的第二公共电极上，或可形成于与数据 线和栅线之一重叠的公共电极上。
[0031] 金属层图案下方的公共电极可与金属层图案一起形成具有双层结构的公共电极。
[0032] 第一钝化层可以是有机绝缘层或无机绝缘层。
[0033] 当第一钝化层为有机绝缘层时，公共电极可与包括像素区域在内的数据线和栅线 重叠。
[0034] 当第一钝化层为无机绝缘层时，公共电极可与包括像素区域在内的数据线和栅线 重叠，或者可与像素区域和栅线重叠而不与数据线重叠。
[0035] 为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种 制造液晶显示装置的方法可包括：利用衍射掩膜通过掩膜工艺同时形成在基板的一个表面 上沿一个方向的栅线、从栅线延伸出的栅极和位于基板的像素区域中的像素电极；在基板 上的栅极上方形成有源层，在有源层上基于有源层的沟道区域形成彼此分隔开的源极和漏 极，和形成从源极延伸出并与栅线交叉的数据线；在包括数据线的基板的整个表面上形成 钝化层并随后在钝化层内形成暴露像素电极和漏极的像素电极接触孔；和利用衍射掩膜通 过掩膜工艺同时形成像素电极、位于钝化层上并与数据线和栅线至少之一重叠的多个公共 电极、位于钝化层上并通过像素电极接触孔与像素电极和漏极电连接的像素电极连接图案 和位于与数据线和栅线至少之一重叠的公共电极上的金属层图案。
[0036] 可通过单个掩膜工艺形成公共电极、金属层图案和像素电极连接图案。
[0037] 在根据本发明的另一个实施方式的将公共电极或像素电极作为顶部结构的FFS 模式LCD装置中，金属层图案仅堆叠于与数据线和栅线重叠的公共电极上或仅堆叠于与数 据线和栅线之一重叠的公共电极上，以使公共电极形成为双层结构，来代替现有的具有仅 由透明导电材料形成的单层结构的公共电极。因而，公共电极的总电阻减小，从而由于公共 电极的电阻而提高了质量。
[0038] 此外，在根据本发明的另一个实施方式的将公共电极或像素电极作为顶部结构的 FFS模式LCD装置中，由于通过将金属层图案堆叠于与数据线和栅线两者重叠的公共电极 上或仅堆叠于与数据线和栅线之一重叠的公共电极上，以使公共电极形成为双层结构，从 而减小了公共电极的总电阻，因此不需要为了在应用于大型模式时减小公共电极的电阻而 额外形成公共线（诸如在现有技术中），因而提高了透射率。
[0039] 此外，在根据本发明的另一个实施方式的将公共电极或像素电极作为顶部结构的 FFS模式LCD装置中，具有双层结构的公共电极可通过利用衍射掩膜形成而无需执行额外 的掩膜工艺。
[0040] 本申请的进一步的可应用范围将从下文给出的详细描述中变得更加显而易见。然 而，应当理解，表示本发明的优选实施方式的详细描述和具体例子仅是作为举例说明给出， 因为对于本领域技术人员来说，通过该详细描述，在本发明的精神和范围内的各种改变和 修改将变得显而易见。
【附图说明】
[0041] 附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分。所述附 图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。
[0042] 在附图中：
[0043] 图1是用于根据现有技术的边缘场开关（FFS)模式液晶显示器的阵列基板的示意 性平面图。
[0044] 图2是沿图1的IIa-IIa线和IIb-IIb线的截面图，示意性图解现有技术的FFS 模式IXD的阵列基板。
[0045] 图3包括示意性图解在用于现有技术的FFS模式LCD的阵列基板中，在数据线和 栅线上重叠的具有单层结构的公共电极的视图，其中（a)是图解在数据线上重叠的公共电 极的截面图，（b)是图解在栅线上重叠的公共电极的截面图。
[0046] 图4是根据本发明的一个实施方式的FFS模式LCD装置的示意性平面图。
[0047] 图5是沿图4的Va-Va线和Vb-Vb线的示意性截面图，示意性图解根据本发明的 一个实施方式的FFS模式LCD装置。
[0048] 图6包括示意性图解在根据本发明的一个实施方式的FFS模式LCD装置的薄膜晶