[发明专利]面内切换模式液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，更具体地说，涉及能够提高液晶显示装置的光透射率和对比度的面内切换模式的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置通过调整液晶的光透射率来显示图像。根据液晶分子的排列，液晶显示装置具有多种模式。例如，液晶显示装置具有通过垂直电场来控制液晶取向(director)的扭曲向列(TN)模式以及通过水平电场来控制液晶取向的面内切换模式。

TN模式液晶显示装置通过在像素电极与公共电极(像素电极和公共电极被设置在上基板和下基板上以彼此相对)之间形成的垂直电场，来驱动液晶。TN模式液晶显示装置具有孔径比(opening ratio)大的优点，但是具有视角小的缺点。

面内切换模式液晶显示装置包括彼此相对设置的滤色器阵列基板和薄膜阵列基板，其间设置有液晶层。滤色器阵列基板包括用于防止光泄漏的黑底和用于向黑底施加(impart)颜色的滤色器层。薄膜晶体管基板包括：限定了单位像素的选通线和数据线；形成在选通线与数据线的交叉位置处的薄膜晶体管；以及被形成为彼此平行以生成水平电场的公共电极与像素电极。

通过使用公共电极和像素电极的水平电场的液晶驱动方法，面内切换模式液晶显示装置具有良好的视角特性。

参照图1，水平电场施加型的液晶显示装置包括彼此相对的薄膜晶体管阵列10和滤色器阵列15，而液晶9插设在其间。滤色器阵列15包括依次形成在上基板1上的黑底3、滤色器5以及涂覆层(overcoat layer)7。黑底3防止光泄漏以及相邻滤色器之间的光干涉(light interference)。滤色器5包括红色(R)滤色器、绿色(G)滤色器和蓝色(B)滤色器，使得穿过滤色器5的光可以表现出颜色。涂覆层7用来使具有黑底3和滤色器5的上基板1平面化(planarize)。

薄膜晶体管阵列10包括：在下基板11上彼此交叉以限定像素区的选通线12和数据线14；分别连接到选通线12和数据线14的薄膜晶体管(TFT)；连接到薄膜晶体管(TFT)的像素电极18；平行于像素电极18的公共电极19；以及连接到公共电极19的公共线16。

薄膜晶体管(TFT)响应于来自选通线12的选通信号，将来自数据线14的数据信号提供给像素电极18。在通过薄膜晶体管(TFT)而提供有数据信号的像素电极18与通过公共线16而提供有基准电压的公共电极19之间形成电场。可以在不同层或相同层上形成公共电极19和像素电极18。如果在不同层上形成公共电极19和像素电极18，则公共电极19被连接到公共线16并从公共线16向其提供基准电压。另一方面，如果在相同层上形成公共电极19和像素电极18，则公共电极19通过用于曝露公共线16的接触孔(contact hole)连接到公共线16，并从公共线16向其提供基准电压。

如果在像素电极18与公共线16之间形成电场，则液晶9被该电场旋转。根据数据信号来控制液晶9的旋转。

上偏振板2a和下偏振板2b分别安装在上基板1的外表面和下基板11的外表面，以透射在特定方向上振动(vibrate)的光。一般来说，上偏振板2a的透射轴x和下偏振板2b的透射轴y被设置为彼此垂直。

偏振板2a和2b的透射轴x和y以及液晶9的初始设置状态是用于确定液晶显示装置的显示模式的因素。一般来说，面内切换模式的液晶显示装置具有常黑模式(如果未形成电场，则常黑模式在屏幕上显示黑色)。

如果在常黑模式下在像素电极18与公共电极19之间形成了电场，则液晶9被设置为与该电场平行。在这种情况下，应当由该电场以比初始设置状态的特定角度更大的角度来驱动液晶9，以影响光透射率。穿过被设置为与该电场平行的液晶9的光主要穿过下偏振板2b以表现灰度(gradation)。然而，因为穿过液晶9的一部分的光不能穿过下偏振板2b，所以不可能影响面内切换模式液晶显示装置的光透射率。由于像素电极18、公共电极19以及公共线16的结构特性而导致在特定区域内的不期望的方向上形成电场，所以生成了不能影响光透射率的液晶9。

图2A和2B例示其中在不期望的方向上形成电场的区域的放大图。此外，在图2A和2B中，用双向箭头来表示电场的方向。

参照图2A和2B，像素电极18和公共电极19包括在像素区中彼此平行地形成的多个指状部分(finger)18a和19a。同时，为了将信号施加到像素电极指状部分18a和公共电极指状部分19a，需要提供被形成为与各个电极的指状部分18a和19a相垂直的连接部分，以连接各个电极的指状部分18a和19a并向其提供信号。