[发明专利]用于液晶显示设备的阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种液晶显示设备（下文简称为LCD），更特别地，涉及一种用于液晶显示设备的阵列基板及其制造方法，该液晶显示设备具有形成在薄膜晶体管上方和下方的光屏蔽膜结构，用以阻挡来自高亮度背光的光，诸如阳光。

背景技术

通常，液晶显示（LCD）设备的驱动原理使用液晶的光学各向异性和偏振特性。液晶具有薄、长的结构，因此在分子排列方面具有取向性，且可通过有意将电场施加到液晶来控制分子排列的方向。

由此，当调整液晶分子的排列方向时，可改变液晶分子的排列，且通过光学各向异性，光在液晶分子排列的方向上折射，由此显示图像信息。

目前，有源矩阵液晶显示器（AM-LCD）（下文称作“LCD”）由于其卓越的分辨率以及视频实现能力变得很突出，在有源矩阵液晶显示器中，将薄膜晶体管和连接到薄膜晶体管的像素电极以矩阵形式布置。

LCD包括其上形成了公共电极的滤色基板（即上基板）、其上形成了像素电极的阵列基板（即下基板）和填充在上基板和下基板之间的液晶。在LCD中，公共电极和像素电极通过垂直施加的电场驱动液晶，从而具有卓越的透光率特性、孔径比等。

但是，通过垂直施加的电场驱动液晶的缺点在于视角特性不佳。由此，为了克服该不足，最近已经提出了一种通过面内场驱动液晶的方法。通过面内场驱动液晶的方法具有卓越的视角特性。

尽管未示出，但是面内开关模式LCD被配置成使得滤色基板和薄膜晶体管基板彼此面对，和将液晶插入到两个基板之间。

薄膜晶体管、公共电极和像素电极形成在被限定在薄膜晶体管基板上的多个像素中的每一个上。而且，公共电极和像素电极在同一基板上平行地分开。

在薄膜晶体管基板上形成有栅极线和数据线。滤色基板包括形成在与栅极线和数据线的交叉点对应的部分的黑矩阵、和设置成与像素对应的滤色器。通过公共电极和像素电极的面内场驱动液晶层。

在如上所述配置的面内开关模式LCD中，将公共电极和像素电极形成为透明电极以确保亮度，但是由于在设计方面公共电极和像素电极之间的距离导致只有公共电极和像素电极的两个端部部分有利于亮度提高，而大部分区域阻挡光。

由此，已经提出了一种边缘场开关（FFS）技术以最大化亮度提高效果。与一般的面内开关技术相比，FFS技术精确控制液晶以消除色彩移位并获得高对比度，实现了高屏幕质量。

现在将参考图1和2描述具有实现这种高屏幕质量的优点的现有技术FFS模式LCD设备。

图1是现有技术FFS模式LCD设备的薄膜晶体管阵列基板的平面图。

图2是沿着图1的线II-II取得的截面图，示意性示出现有技术FFS模式LCD设备的薄膜晶体管阵列基板。

如图1和2中所示，用于现有技术LCD设备的薄膜晶体管阵列基板包括：在一个方向上延伸且在透明绝缘基板11上平行的分开的多条栅极线13和自栅极线13延伸的栅极13a；形成在包括栅极13a的基板的整个表面上方的栅极绝缘膜15；形成在栅极绝缘膜15顶部上的多条数据线21，在栅极线13和数据线21的交叉处限定像素区；和提供在栅极线13和数据线21的交叉处的薄膜晶体管T，所述薄膜晶体管T包括栅极13a、位于栅极绝缘膜15上方的有源层19、欧姆接触层20和彼此分开的源极21a和漏极21b。

栅极13a形成为覆盖薄膜晶体管T的源极21a、漏极21b和形成了沟道的有源层19的区域。

由此，栅极13a防止响应于来自基板下方并自背光垂直入射的光30产生的漏电流。

而且，具有大面积的像素电极17设置在绝缘基板11上，位于限定于栅极线13和数据线21的交叉处的像素区中，多个被划分的公共电极25设置在像素电极17的顶部上以彼此分开，在公共电极25和像素电极17之间插入钝化膜23。

像素电极17与被划分的公共电极25交叠且直接连接到漏极。

根据用于现有技术LCD设备的由此配置的薄膜晶体管阵列基板，当经由薄膜晶体管T将数据信号提供至像素电极17时，提供有公共电压的公共电极25形成边缘场，使得设置在基板11和滤色基板（未示出）之间的水平方向上的液晶分子根据介电各向异性而旋转。穿过像素区传输的光的透光率根据液晶分子的旋转程度变化，由此实现灰度级。

根据用于现有技术FFS模式LCD设备的由此配置的阵列基板，形成栅极以覆盖薄膜晶体管T的源极、漏极和形成了沟道的有源层区域。这样，如图2中所示，栅极防止响应于来自基板下方并自背光垂直入射的光30产生的漏电流。