面内切换模式液晶显示装置以及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本说明书涉及面内切换（IPS)模式液晶显示（LCD)装置，更具体而言，涉及具有用 于补偿在液晶显示面板的前方向或对角线方向上的光泄漏的单元内（in-cell)延迟器的 IPS模式IXD装置以及显示装置。
【背景技术】
[0002] 随着对信息显示器的关注以及对便携式信息媒体使用的需求增加，研究和商业化 主要集中于重量轻且厚度薄的显示装置。具体地，在这样的显示装置当中，液晶显示（LCD) 装置是利用液晶的光学各向异性来显示图像的装置，并且由于其高分辨率、高的色彩呈现 性和高图像质量而被广泛地应用于笔记本电脑或台式监视器。
[0003] IXD装置大致包括作为第一基板的滤色器基板、作为第二基板的阵列基板、以及在 滤色器基板和阵列基板之间的液晶显示面板。
[0004] 这里，滤色器基板包括：具有用于呈现红色（R)、绿色（G)和蓝色（B)的多个子滤 色器的滤色器；隔开子滤色器并且阻挡透过液晶层的光的黑矩阵；以及向液晶层施加电压 的透明公共电极。
[0005] 阵列基板包括：垂直和水平布置以限定多个像素区的多条栅线和数据线；分别形 成在栅线和数据线之间的交叉处的作为开关元件的薄膜晶体管（TFT);以及分别设置在像 素区域上的像素电极。
[0006] 如此配置的滤色器基板和阵列基板通过利用沿着图像显示区域的外边缘提供的 密封剂而以面对方式彼此组装，由此配置液晶显示面板。
[0007] 这里，滤色器基板和阵列基板之间的组装通过形成在滤色器基板或阵列基板上的 组装键（assemblingkey)实现。
[0008] 上述IXD装置指的是其中向列液晶分子被驱动为垂直于基板的扭曲向列（TN)IXD 装置。TN模式LCD装置具有大约90°的窄视角的缺点，这由液晶分子的折射各向异性引起， 就是说，由平行于基板排列的液晶分子在电压被施加到液晶显示面板时几乎垂直于基板取 向引起。
[0009] 相比较而言，面内切换（IPS)模式IXD装置通过在相对于基板水平的方向上驱动 液晶分子而具有170°的改善的视角。在下文中，将参照附图详细描述IPS模式LCD装置。
[0010] 图1是示意性地示出普通IPS模式IXD装置的阵列基板的一部分的平面图。
[0011] IXD装置实际上具有在N条栅线和Μ条数据线之间的交叉处的ΜXN个像素。为了 简要说明起见，将示例性地示出一个像素。
[0012] 图2是图1所示的阵列基板的沿线Ι-Γ截取的截面图。这里，图2示出了组装有 图1的阵列基板的滤色器基板。
[0013] 如图1和2所示，透明阵列基板10设置有在垂直和水平方向上布置从而限定像素 区域的栅线16和数据线17。作为开关元件的薄膜晶体管（TFT)Τ设置在栅线16和数据线 17之间的交叉处。
[0014] 这里，TFTT包括连接到栅线16的栅极21、连接到数据线17的源极22、以及通过 像素电极线181连接到像素电极18的漏极23。此外，TFTΤ还包括用于栅极21与源极和 漏极22和23之间的绝缘的第一绝缘层15a、以及响应于提供到栅极21的栅极电压而在源 极22与漏极23之间形成导电沟道的有源图案24。
[0015] 作为参考，参考数字25表示在有源图案24的源极/漏极区与源极和漏极22和23 之间形成欧姆接触的欧姆接触层。
[0016] 这里，公共线81和存储电极18s在像素区域内平行于栅线16布置。此外，多个公 共电极8和像素电极18在像素区域内产生水平电场90从而切换液晶分子（未示出），且平 行于数据线17布置。
[0017] 这里，存储电极18s与位于存储电极18s下面的部分公共线81交叠且其间插置有 第一绝缘层15a，从而形成存储电容器Cst。
[0018] 透明滤色器基板5包括：用于防止在TFTT的区域以及在栅线16和数据线17之 间的区域的光泄漏的黑矩阵6 ;和用于呈现红色、绿色和蓝色的滤色器7。
[0019] 决定液晶分子的初始取向方向的取向层（未示出）分别形成在彼此面对的阵列基 板10和滤色器基板5的表面上。偏振器（或偏振板）（未示出）以其透光轴彼此垂直的方 式分别布置在阵列基板10和滤色器基板5的外表面上。
[0020] 普通的面内切换（IPS)模式LCD装置由于以下原因而具有视角改善的优点：公共 电极8和像素电极18布置在相同的阵列基板10上以产生平行于阵列基板10的水平电场 90,以及液晶分子平行于水平电场90取向。
[0021] 然而，在形成黑状态时，在普通IPS模式IXD装置中在对角线方向上有光泄漏，因 此降低了对比度。
[0022] 图3A和3B是示出在普通IPS模式IXD装置中在黑状态中的亮度和视角特性的示 例性视图。
[0023] 这里，图3A示出了在黑状态中的亮度和视角特性的模拟结果，图3B示出了在黑状 态中的亮度和视角特性的测量结果。
[0024] 图3A和3B示例性地示出当0-RT(厚度方向延迟值Rth接近Onm的醋酸三纤维 素）膜应用在偏振器的聚乙烯醇（PVA)层和液晶层之间时在黑状态中的亮度和视角特性。
[0025] 下偏振器的光吸收轴排列为正交于上偏振器的光吸收轴，液晶层的光轴平行于下 偏振器的光吸收轴。
[0026] 如图3A和3B所示，在黑状态中在对应于液晶显示面板的对角线方向的45°、 135°、225°和315°的角度存在大量光泄漏，因此亮度增加。因此，IPS模式IXD装置的对 比度降低。
[0027] 然而，此问题不是由IPS模式IXD装置引起而是通常因利用偏振器引起。也就是， 类似于IPS模式LCD装置，IPS模式可以决定液晶的初始取向状态，使得光的偏振状态不能 在所有方向上受液晶影响。在此情况下，光泄漏由偏振器引起。
[0028] 图4A示意性地示出上和下偏振器的透光轴，当从前方向看时，上和下偏振器的透 光轴彼此正交。
[0029] 图4B示意性地示出上和下偏振器的透光轴，当在对角线方向上看时，上和下偏振 器的透光轴彼此正交。
[0030] 这里，在图4A和4B中示出的实线表示上偏振器的光吸收轴的方向，虚线表示下偏 振器的光吸收轴的方向。
[0031] 参照图4A和4B，即使偏振器的光吸收轴彼此正交，两个偏振器的正交性随着视角 被打破。也就是，如图4A所示，当从前方向看液晶显示面板时，上和下偏振器的光吸收轴形 成90°的角度从而实现黑状态。
[0032] 然而，如图4B所示，当在对角线方向上看液晶显示面板时，上和下偏振器的光吸 收轴形成大于90°的角度。因此，两个偏振器的正交性被打破，并由此导致光泄漏。
[0033] 因而，IPS模式IXD装置采用向液晶层施加水平电场的方式。因此，IPS模式IXD 装置表现出随着电压在液晶的相位延迟方面较少的变化，并且由上和下偏振器的光轴引起 的优良视角保持在水平和垂直方向上彼此垂直。然而，在两个偏振器的正交性被打破的对 角线方向上导致光泄漏，并因此降低了图像质量。
[0034] 同时，即使当从前方向看液晶显示面板时，可能由于施加到液晶显示面板的外部 应力而导致光泄漏，因为玻璃基板由于支撑液晶显示面板的结构与液晶显示面板之间的干 涉以及在阵列工艺和滤色器工艺期间施加到其上的应力而获得了折射各向异性。
[0035] 具有理想的各向异性的玻璃产生与在制造工艺期间施加的应力F成比例的延迟 值（Re=βXtXF)，因此获得折射各向异性。这里，β和t分别表示玻璃的光弹性系数和 厚度。
【发明内容】
[0036] 因此，本发明旨在提供一种面内切换（IPS)模式液晶显示（IXD)装置以及显示装 置，基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。
[0037] 本发明的一个目的是提供一种面内切换（IPS)模式液晶显示（IXD)装置和显示装 置，能够防止在黑状态下中在前方向和对角线方向上的光泄漏。
[0038] 本发明的附加的特征和优点将在以下的描述中阐述，且部分从该描述将变得很清 楚或者可以通过对本发明的实践而习知。本发明的目的和其它优点将通过在文字描述和权 利要求书以及在附图中具体指出的结构来实现和获得。
[0039] 为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的意图，如此处具体化和广义描述 的，一种面内切换（IPS)模式液晶显示（LCD)装置包括：液晶显示面板，具有第一基板、第 二基板以及在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；在所述第二基板的外表面上的 第二偏振器，所述第二偏振器具有第二偏振元件；以及在所述第二基板的内表面上的单元 内延迟器，其中所述单元内延迟器可被配置为补偿在所述液晶显示面板的前方向上的光泄 漏。<