DE102008058709B4

DE102008058709B4 - Arraysubstrat für Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung und eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dasselbe aufweist

Info

Publication number: DE102008058709B4
Application number: DE102008058709.5A
Authority: DE
Inventors: Sang-Moo Song; In-Ho Hwang; Dae-Lim Park; Ki-Hyun Lyu
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2014-06-26
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: JP2010008999A; DE102008058709A1; GB2474979A; GB0821453D0; US20090322975A1; US8154696B2; GB201101127D0; JP5334552B2; US20120218488A1; GB2464143B; GB2474979B; GB2464143A; US8373833B2; CN104614902A

Abstract

Arraysubstrat für eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, aufweisend: eine Mehrzahl von Gateleitungen (205) auf einem Substrat (201); eine Gateisolationsschicht auf der Mehrzahl von Gateleitungen (205); eine Mehrzahl von Datenleitungen (230) auf der Gateisolationsschicht und die Mehrzahl von Gateleitungen (205) kreuzend, so dass eine Mehrzahl von Pixelbereichen (P) definiert sind; einen Dünnschichttransistor (Tr), der mit einer der Gateleitungen (205) und einer der Datenleitungen (230) elektrisch verbunden ist, in jedem Pixelbereich (P); eine Pixelelektrode (255) mit einer flachen Form in jedem Pixelbereich (P), wobei die Pixelelektrode (255) mit einem Abschnitt des Dünnschichttransistors (Tr) verbunden ist; eine erste Passivierungsschicht auf der Pixelelektrode (255) und über dem Dünnschichttransistor (Tr); und eine gemeinsame Elektrode (270) auf der ersten Passivierungsschicht, mit den Pixelbereichen (P) entsprechenden Teilbereichen und mit einer Mehrzahl von streifenförmigen Öffnungen (op1, op2) innerhalb der den Pixelbereichen (P) entsprechenden Teilbereiche, wobei jede der Öffnungen (op1, op2) eine Hauptachse entlang der Datenleitung (230) und eine Nebenachse entlang der Gateleitung (205) aufweist, wobei ein Mittelabschnitt von jeder Öffnung (op1, op2) die Pixelelektrode (255) überlappt und wobei entlang der Nebenachse ein Ende einer äußersten Öffnung (op1) der Mehrzahl von Öffnungen (op1, op2) eines Teilbereichs über die Pixelelektrode (255) hervorsteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung (FFS-Modus-LCD) und insbesondere ein Arraysubstrat für eine FFS-Modus-LCD-Vorrichtung, die fähig ist, die Durchlässigkeit und das Öffnungsverhältnis zu verbessern und eine FFS-Modus-LCD-Vorrichtung, die das Arraysubstrat aufweist. Die FFS-Modus-LCD-Vorrichtung kann ein Bild mit hoher Qualität anzeigen.
Eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) verwendet optische Anisotropie- und Polarisationseigenschaften von Flüssigkristallmolekülen. Die Flüssigkristallmoleküle weisen eine festgelegte Ausrichtungsrichtung als Ergebnis ihrer dünnen und langen Form auf. Die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle kann durch Anlegen eines elektrischen Felds über die Flüssigkristallmoleküle gesteuert werden. Wenn die Intensität oder Richtung des elektrischen Felds geändert wird, ändert sich auch die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle. Da einfallendes Licht basierend auf der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle aufgrund der optischen Anisotropie der Flüssigkristallmoleküle gebrochen wird, können Bilder angezeigt werden, indem die Lichtdurchlässigkeit gesteuert wird.
Da die LCD-Vorrichtung, die einen Dünnschichttransistor (TFT) als Schaltelement aufweist, die als Aktivmatrix-LCD-Vorrichtung (AM-LCD-Vorrichtung) bezeichnet wird, hervorstechende Kenngrößen wie zum Beispiel eine hohe Auflösung und die Anzeige von bewegten Bildern aufweist, wird die AM-LCD-Vorrichtung in großem Umfang verwendet.
Die AM-LCD-Vorrichtung weist ein Arraysubstrat, ein Farbfiltersubstrat und eine dazwischen angeordnete Flüssigkristallschicht auf. Das Arraysubstrat kann eine Pixelelektrode und einen TFT aufweisen, und das Farbfiltersubstrat kann eine Farbfilterschicht und eine gemeinsame Elektrode (common electrode) aufweisen.
Die AM-LCD-Vorrichtung wird von einem elektrischen Feld zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angetrieben, was in hervorragenden Eigenschaften der Durchlässigkeit und des Öffnungsverhältnisses resultiert. Jedoch weist die AM-LCD-Vorrichtung einen schlechten Öffnungswinkel auf, da die AM-LCD-Vorrichtung ein vertikales elektrisches Feld verwendet.
Eine in der Ebene geschaltete (IPS, in-plane switching) LCD-Vorrichtung kann zum Lösen der obengenannten Beschränkungen verwendet werden. 1 ist eine Querschnittsansicht der herkömmlichen IPS-LCD-Vorrichtung. Wie in 1 gezeigt ist, sind das Arraysubstrat und das Farbfiltersubstrat voneinander getrennt und einander gegenüberliegend. Das Arraysubstrat weist ein erstes Substrat 10, eine gemeinsame Elektrode 17 und ein Pixelelektrode 30 auf. Obwohl nicht gezeigt, kann das Arraysubstrat zum Beispiel einen TFT, eine Gateleitung und eine Datenleitung aufweisen. Das Farbfiltersubstrat weist zum Beispiel ein zweites Substrat 9 und eine Farbfilterschicht (nicht gezeigt) auf. Eine Flüssigkristallschicht 11 ist zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat 9 angeordnet. Da die gemeinsame Elektrode 17 und die Pixelelektrode 30 auf dem ersten Substrat 10 auf derselben Ebene gebildet sind, wird ein horizontales elektrisches Feld „L” zwischen der gemeinsamen Elektrode 17 und der Pixelelektrode 30 erzeugt.
Die 2A und 2B sind Querschnittsansichten, die ein-/ausgeschaltete Zustände der herkömmlichen IPS-LCD-Vorrichtung zeigen. Wie in 2A gezeigt ist, sind Flüssigkristallmoleküle 11a über der gemeinsamen Elektrode 17 und der Pixelelektrode 30 unverändert, wenn die Spannung an die IPS-LCD-Vorrichtung angelegt ist. Aber die Flüssigkristallmoleküle 11b zwischen der gemeinsamen Elektrode 17 und der Pixelelektrode 30 sind horizontal angeordnet aufgrund des horizontalen elektrischen Felds „L”. Da die Flüssigkristallanzeigemoleküle durch das horizontale elektrische Feld angeordnet sind, weist die IPS-LCD-Vorrichtung die Kenngröße eines breiten Blickwinkels auf. 2B zeigt einen Zustand, wenn die Spannung nicht an die IPS-LCD-Vorrichtung angelegt ist. Da ein elektrisches Feld nicht zwischen der gemeinsamen Elektrode 17 und der Pixelelektrode 30 erzeugt ist, ist die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle 11 nicht verändert.
Jedoch weist die IPS-LCD-Vorrichtung ein schlechtes Öffnungsverhältnis und eine schlechte Durchlässigkeit auf.
Eine Fringe-Field-Schaltmodus-LCD-Vorrichtung (FFS-LCD-Vorrichtung) wurde eingeführt, um die oben-genannten Beschränkungen zu lösen. In der FFS-LCD-Vorrichtung werden die Flüssigkristallmoleküle durch ein Einfassungsfeld (fringe field) angetrieben.
3 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für die herkömmliche FFS-LCD-Vorrichtung. Wie in 3 gezeigt ist, weist ein Arraysubstrat ein Substrat 41, eine Gateleitung 43, eine Datenleitung 51, einen Dünnschichttransistor (TFT) „Tr”, eine gemeinsame Elektrode 75 und eine Pixelelektrode 60 auf. Die Gateleitung 43 und die Datenleitung 51 sich auf dem Substrat 41 gebildet und kreuzen einander, so dass ein Pixelbereich „P” definiert wird. Die Gateleitung 43 ist von der Datenleitung 51 aufgrund einer Gateisolationsschicht (nicht gezeigt) isoliert. Der TFT „Tr” ist in jedem Pixelbereich „P” gebildet und mit den Gate- und Datenleitungen 43 und 51 verbunden. Der TFT „Tr” weist eine Gateelektrode 45, die Gateisolationsschicht, eine Halbleiterschicht (nicht gezeigt), eine Sourceelektrode 55 und eine Drainelektrode 58 auf. Die Gateelektrode 45 ist mit der Gateleitung 43 verbunden und die Sourceelektrode 55 ist mit der Datenleitung 51 verbunden.
Die Pixelelektrode 60 ist in jedem Pixelbereich „P” gebildet. Die Pixelelektrode 60 ist mit der Drainelektrode 58 des TFT „Tr” durch ein Drainkontaktloch 59 elektrisch verbunden. Die Pixelelektrode 60 weist eine flache Form auf und weist eine Mehrzahl von Öffnungen „op” auf. Jede der Öffnungen „op” weist eine Streifenform auf. Zusätzlich ist die gemeinsame Elektrode 75 mit einer flachen Form auf der Gesamtfläche eines Anzeigebereichs des Substrats 41 gebildet. Die gemeinsame Elektrode 75 überlappt die Pixelelektrode 60. Obwohl die gemeinsame Elektrode 75 auf der Gesamtfläche des Anzeigebereichs des Substrats 41 gebildet ist, ist die gemeinsame Elektrode, die einem Pixelbereich „P” entspricht, durch eine gestrichelte Linie markiert.
In dem Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung mit der obigen Struktur wird ein Einfassungsfeld zwischen den Pixelelektroden 60 und den gemeinsamen Elektroden 75 induziert, wenn Spannungen an die gemeinsamen Elektroden 75 und die Pixelelektroden 60 angelegt werden.
In dem obigen Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung überlappen die Öffnungen „op” der Pixelelektrode 60 die gemeinsame Elektrode 75 perfekt. In diesem Fall wird kein gleichförmiges elektrisches Feld an beiden Endabschnitten der Öffnung „op” entlang einer Hauptachse der Öffnung „op” erzeugt. Die Endabschnitte, wo ein ungleichförmiges elektrisches Feld erzeugt ist, können als Disklinationsbereich „DA” bezeichnet werden. Insbesondere weisen die Flüssigkristallmoleküle in dem Disklinationsbereich „DA” eine ungleichförmige Anordnung auf. Da die FFS-LCD-Vorrichtung eine geringere Durchlässigkeit im Disklinationsbereich „DA” als in anderen Bereich mit einem EIN-Zustand aufweist, gibt es dunkle Bilder im Disklinationsbereich „DA”, wie in 4 gezeigt ist, die ein Bild zeigt, das einen Pixelbereich eines Arraysubstrats für die herkömmliche FFS-LCD-Vorrichtung zeigt.
Die FFS-LCD-Vorrichtung weist eine Verringerung der Durchlässigkeit und der Anzeigequalität aufgrund des Disklinationsbereichs auf.
5 ist eine Draufsicht der herkömmlichen FFS-LCD-Vorrichtung. Wie in 5 gezeigt ist, weist die FFS-LCD-Vorrichtung 40 ein erstes Substrat 42, ein zweites Substrat (nicht gezeigt) und eine dazwischen angeordnete Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt) auf.
Auf dem ersten Substrat 42 sind eine Gateleitung 44, eine Datenleitung 52, ein Dünnschichttransistor (TFT) „Tr”, eine gemeinsame Elektrode 76 und eine Pixelelektrode 61 gebildet. Die Gateleitung 44 und die Datenleitung 52 sind auf dem ersten Substrat 42 gebildet und kreuzen einander, so dass ein Pixelbereich „P” definiert ist. Die Gateleitung 44 ist von der Datenleitung 52 aufgrund einer Gateisolationsschicht (nicht gezeigt) isoliert. Der TFT „Tr” ist in jedem Pixelbereich „P” gebildet und mit den Gate- und Datenleitungen 44 und 52 verbunden. Der TFT „Tr” weist eine Gateelektrode 46, die Gateisolationsschicht, eine Halbleiterschicht (nicht gezeigt), eine Sourceelektrode 56 und eine Drainelektrode 59 auf. Die Gateelektrode 46 ist mit der Gateleitung 44 verbunden, und die Sourceelektrode 56 ist mit der Datenleitung 52 verbunden.
Die Pixelelektrode 61 ist in jedem Pixelbereich „P” gebildet. Die Pixelelektrode 61 ist mit der Drainelektrode 59 des TFT „Tr” elektrisch verbunden. Die Pixelelektrode 61 weist eine flache Form auf und weist eine Mehrzahl von Öffnungen „op” auf. Jede der Öffnungen „op” weist eine Streifenform auf. Die Pixelelektrode 61 ist innerhalb des Pixelbereichs „P” angeordnet. Insbesondere überlappt die Pixelelektrode 61 nicht die Gate- und Datenleitungen 44 und 52 und sie ist von den Gate- und Datenleitungen 44 und 52 durch einen vorgegebenen Abstand getrennt. Der Grund, warum die Pixelelektrode die Gate- und Datenleitungen 44 und 52 nicht überlappt, ist, dass es eine parasitäre Kapazität zwischen der Gateleitung 44 und der Pixelelektrode 61 und zwischen der Datenleitung 52 und der Pixelelektrode 61 gibt, so dass eine Störung in einem elektrischen Feld erzeugt wird, wenn die Pixelelektrode die Gate- und Datenleitungen 44 und 52 mit der Gateisolationsschicht (nicht gezeigt) dazwischen überlappt. Folglich überlappt die Pixelelektrode die Gate- und Datenleitungen 44 und 52 nicht, so dass diese Probleme verhindert werden.
Zusätzlich ist die gemeinsame Elektrode mit einer flachen Form auf der Gesamtfläche eines Anzeigebereichs des ersten Substrats 42 gebildet. Die gemeinsame Elektrode 76 überlappt die Pixelelektrode 61. Obwohl die gemeinsame Elektrode 76 auf der Gesamtfläche des Anzeigebereichs des ersten Substrats 42 gebildet ist, ist die gemeinsame Elektrode 76, die einem Pixelbereich „P” entspricht, durch eine gestrichelte Linie markiert. Das erste Substrat 42, wo die Gateleitung 44, die Datenleitung 52, der TFT „Tr”, die Pixelelektrode 61 und die gemeinsame Elektrode 76 gebildet sind, kann als Arraysubstrat bezeichnet werden.
In dem Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung mit der obigen Struktur wird ein Einfassungsfeld zwischen den Pixelelektroden 61 und den gemeinsamen Elektroden 76 induziert, wenn Spannungen an die gemeinsame Elektrode 76 und die Pixelelektrode 61 angelegt sind.
Auf dem zweiten Substrat (nicht gezeigt), das dem ersten Substrat 42 gegenüberliegt, sind eine Farbfilterschicht (nicht gezeigt) und eine Schwarzmatrix 85 gebildet. Die Farbfilterschicht weist Farbfilterstrukturen mit roten, grünen und blauen Farben auf. Die Farbfilterstrukturen entsprechen dem Pixelbereich „P”. Die Schwarzmatrix 85 ist angeordnet, so dass sie Grenzen des Pixelbereichs „P” entspricht. Insbesondere entspricht die Schwarzmatrix 85 der Gateleitung 44, der Datenleitung 52 und dem TFT „Tr”.
In dem obigen Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung überlappen die Öffnungen „op” der Pixelelektrode 60 die gemeinsame Elektrode 75 perfekt. In diesem Fall wird kein gleichförmiges elektrisches Feld an beiden Endabschnitten der Öffnung „op” entlang einer Hauptachse der Öffnung „op” erzeugt. Die Endabschnitte, wo ein ungleichförmiges elektrisches Feld erzeugt wird, kann als Disklinationsbereich „DA” bezeichnet werden. Insbesondere weisen die Flüssigkristallmoleküle in dem Disklinationsbereich „DA” ungleichförmige Anordnungen auf. Da die FFS-LCD-Vorrichtung eine geringere Durchlässigkeit im Disklinationsbereich „DA” als in anderen Bereichen mit einem EIN-Zustand aufweist, gibt es dunkle Bilder in dem Disklinationsbereich „DA”.
Da Licht in dem Disklinationsbereich „DA” anormal durchgelassen wird, gibt es einen Abfall der Anzeigequalität. Folglich erstreckt sich die Schwarzmatrix 85 so, dass der Disklinationsbereich „DA” abgeschirmt wird. Wenn die Schwarzmatrix 85 eine größere Fläche aufweist, gibt es einen Abfall des Öffnungsverhältnisses und der Durchlässigkeit.
US 2007/0177090 A1 offenbart ein Arraysubstrat für eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer gemeinsamen Elektrode, die eine Mehrzahl von streifenförmigen Öffnungen in jedem Pixelbereich aufweist, wobei jede der Öffnungen eine Hauptachse entlang der Datenleitung und eine Nebenachse entlang der Gateleitung aufweist und wobei ein Mittelabschnitt von jeder Öffnung die Pixelelektrode überlappt.
US 2007/0195250 A1 offenbart ein Arraysubstrat für eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer gemeinsamen Elektrode, die eine Mehrzahl von streifenförmigen Öffnungen in jedem Pixelbereich aufweist, wobei jede der Öffnungen eine Hauptachse entlang der Datenleitung und eine Nebenachse entlang der Gateleitung aufweist und wobei ein Mittelabschnitt von jeder Öffnung die Pixelelektrode überlappt.
US 2001/0046027 A1 offenbart ein Arraysubstrat für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer streifenförmigen gemeinsamen Elektrode, die auf einer Pixelelektrode angeordnet ist, wobei die gemeinsame Elektrode eine Hauptachse entlang der Datenleitung und eine Nebenachse entlang der Gateleitung aufweist und wobei ein Mittelabschnitt von jeder Gegenelektrode die Pixelelektrode überlappt.
Folglich ist die Erfindung auf ein Arraysubstrat für eine FFS-LCD-Vorrichtung und eine FFS-LCD-Vorrichtung mit demselben gerichtet, die eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Beschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik im Wesentlichen überwinden.
Zum Erreichen dieser und anderer Vorteile und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie sie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben ist, weist ein Arraysubstrat für eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung auf eine Mehrzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolationsschicht auf der Mehrzahl von Gateleitungen; eine Mehrzahl von Datenleitungen auf der Gateisolationsschicht und die Mehrzahl von Gateleitungen kreuzend, so dass eine Mehrzahl von Pixelbereichen definiert sind; einen Dünnschichttransistor, der mit einer der Gateleitungen und einer der Datenleitungen elektrisch verbunden ist, in jedem Pixelbereich; eine Pixelelektrode mit einer flachen Form in jedem Pixelbereich, wobei die Pixelelektrode mit einem Abschnitt des Dünnschichttransistors elektrisch verbunden ist; eine erste Passivierungsschicht auf der Pixelelektrode und über dem Dünnschichttransistor; und eine gemeinsame Elektrode auf der ersten Passivierungsschicht, mit den Pixelbereichen (P) entsprechenden Teilbereichen und mit einer Mehrzahl von streifenförmigen Öffnungen innerhalb der den Pixelbereichen entsprechenden Teilbereiche, wobei jede der Öffnungen eine Hauptachse entlang der Datenleitung und eine Nebenachse entlang der Gateleitung aufweist, wobei ein Mittelabschnitt von jeder Öffnung die Pixelelektrode überlappt und wobei entlang der Nebenachse ein Ende einer äußersten Öffnung der Mehrzahl von Öffnungen eines Teilbereichs über die Pixelelektrode hervorsteht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung auf ein Arrraysubstrat, wie vorstehend beschrieben, als ein erstes Substrat, und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegen; eine Schwarzmatrix auf dem zweiten Substrat, welche jeden Pixelbereich umgibt; eine Farbfilterschicht auf dem zweiten Substrat, die jedem Pixelbereich entspricht; und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat.
Die begleitenden Zeichnungen, die enthalten sind um ein tieferes Verständnis der Erfindung zu schaffen und hierin enthalten sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie Vergleichsbeispiele dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der Prinzipien der Erfindung.
In den Zeichnungen:
1 ist eine Querschnittsansicht der herkömmlichen IPS-LCD-Vorrichtung.
2A und 2B sind Querschnittsansichten, die ein-/ausgeschaltete Zustände der herkömmlichen IPS-LCD-Vorrichtung zeigen.
3 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für die herkömmliche FFS-LCD-Vorrichtung.
4 zeigt ein Bild, das einen Pixelbereich eines Arraysubstrats für die herkömmliche FFS-LCD-Vorrichtung zeigt.
5 ist eine Draufsicht der herkömmlichen FFS-LCD-Vorrichtung.
6 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel.
7 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VI-VI aus 6 genommen wurde.
8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VII-VII aus 6 genommen wurde.
9 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VIII-VIII aus 6 genommen wurde.
10 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel des ersten Vergleichsbeispiels.
11 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
12 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel des Ausführungsbeispiels der Erfindung.
13 ist eine Draufsicht einer FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel.
14 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie XIV-XIV aus 13 genommen wurde.
15 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie XV-XV aus 13 genommen wurde.
16 ist eine Draufsicht einer FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel des zweiten Vergleichsbeispiels.
Es wird jetzt im Detail auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sowie Vergleichsbeispiele Bezug genommen, wovon Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind.
6 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel, und 7 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VI-VI aus 6 genommen wurde. 8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VII-VII aus 6 genommen wurde, und 9 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VIII-VIII aus 6 genommen wurde. Ein Anzeigebereich, wo eine Mehrzahl von Pixelbereichen gebildet ist, ein Nicht-Anzeigebereich, wo ein Anschlussbereich gebildet ist und ein Schaltbereich, wo ein TFT als Schaltelement gebildet ist, sind jeweils auf dem Arraysubstrat definiert. Der Nicht-Anzeigebereich ist an einem Umfang des Anzeigebereichs angeordnet und der Schaltbereich ist im Pixelbereich angeordnet.
In 6 ist eine Gateleitung 105 auf einem Substrat 101 entlang einer ersten Richtung gebildet. Eine Datenleitung 130 entlang einer zweiten Richtung kreuzt die Gateleitung 105, so dass ein Pixelbereich „P” definiert ist.
In dem Pixelbereich „P” ist ein TFT „Tr”, der mit den Gate- und Datenleitungen 105 und 130 verbunden ist, gebildet. Der TFT „Tr” weist eine Gateelektrode 108, eine Gateisolationsschicht (nicht gezeigt), eine Halbleiterschicht (nicht gezeigt) mit einer aktiven Schicht (nicht gezeigt) aus intrinsisch amorphem Silizium und einer ohmschen Kontaktschicht (nicht gezeigt) aus Störstellen-dotiertem amorphem Silizium, eine Sourceelektrode 133 und eine Drainelektrode 136 auf. Die Sourceelektrode 133 ist von der Drainelektrode 136 mit einem Abstand getrennt. In 6 ist die Gateelektrode 108 zum Verbessern des Öffnungsverhältnisses ein Abschnitt der Gateleitung 105, so dass der TFT „Tr” auf der Gateleitung 105 gebildet ist. Jedoch kann die Gateelektrode 105 von der Gateleitung 105 in den Pixelbereich „P” hervorstehen.
Eine Pixelelektrode 155 mit einer flachen Form ist in dem Pixelbereich „P” angeordnet. Die Pixelelektrode 155 ist mit der Drainelektrode 136 des TFT „Tr” durch das Drainkontaktloch 150 verbunden. Zusätzlich ist eine gemeinsame Elektrode 170 mit einer Mehrzahl von Öffnungen „op” auf der gesamten Oberfläche des Anzeigebereichs gebildet. Jede der Öffnungen „op” weist eine Streifenform auf. Die gemeinsame Elektrode 170, die einem Pixelbereich „P” entspricht, ist durch eine gestrichelte Linie markiert.
Die Öffnungen „op” sind im Pixelbereich „P” angeordnet, so dass sie die Pixelelektrode 155 überlappen. Jede Öffnung „op” weist eine Hauptachse entlang der Datenleitung 130 und eine Nebenachse entlang der Gateleitung 105 auf. Ein Mittelabschnitt der Öffnung „op” überlappt die Pixelelektrode 155, während beide Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” über die Pixelelektrode 155 hervorstehen. Insbesondere sind die beiden Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” gezeigt, so dass sie außerhalb der Pixelelektrode 155 angeordnet sind und andere Abschnitte der Öffnung „op” sind so gezeigt, dass sie innerhalb der Pixelelektrode 155 angeordnet sind. Jede Öffnung „op” der gemeinsamen Elektrode 170 weist eine Hauptlänge größer als die Pixelelektrode 155 auf, so dass die beiden Enden der Öffnung „op” entlang der Hauptachse die Pixelelektrode 155 nicht überlappen. Bei der obigen Struktur sollten die Öffnungen in der gemeinsamen Elektrode und nicht in der Pixelelektrode gebildet sein. Die gemeinsame Elektrode 170 bedeckt den TFT „Tr” in 6. Jedoch kann ein Abschnitt der gemeinsamen Elektrode 170, der dem TFT „Tr” entspricht, entfernt sein, so dass ein Abschnitt der zweiten Passivierungsschicht 160 freigelegt ist, d. h. nicht bedeckt ist.
In beiden Enden der Öffnung „op” entlang der Hauptachse wird ein elektrisches Feld an einer Nebenseitenfläche der Öffnung „op” nicht erzeugt oder es ist sehr schwach. Flüssigkristallmoleküle an den beiden Enden der Öffnung „op” entlang der Hauptachse sind von einem elektrischen Feld angetrieben, das an einer Hauptseitenfläche der Öffnung „op” erzeugt ist, um eine gleichförmige Anordnung aufzuweisen. Demzufolge wird der Disklinationsbereich „DA” (aus 3), der in der herkömmlichen FFS-LCD-Vorrichtung gezeigt ist, nicht in der FFS-LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt. Oder, sogar falls es den Disklinationsbereich in der FFS-LCD-Vorrichtung gibt, gibt es keinen Abfall des Öffnungsverhältnisses, da der Disklinationsbereich die Gateleitung 105 überlappt. Folglich weist die FFS-LCD-Vorrichtung ein verbessertes Öffnungsverhältnis und eine verbesserte Durchlässigkeit auf.
Unter Bezugnahme auf 10, die eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel des ersten Vergleichsbeispiels ist, sind Öffnungen „op” in Pixelbereichen, die einander entlang der Datenleitung 130 benachbart sind, miteinander verbunden. Insbesondere verlaufen die Öffnungen „op” in Pixelbereichen, die einander entlang der Datenleitung 130 benachbart sind, über die Gateleitung 105 hinweg. Die Öffnungen „op” sind überall in den Pixelbereichen „P” gebildet, die entlang der einzelnen Datenleitung 130 und in einer Einzel-Streifenform angeordnet sind. Die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem modifizierten Ausführungsbeispiel des ersten Vergleichsbeispiels weist ebenfalls ein verbessertes Öffnungsverhältnis und eine verbesserte Durchlässigkeit auf.
Da es kein Ende der Öffnung „op” in dem Pixelbereich „P” außer einem Pixelbereich „P” am Rand des Anzeigebereichs gibt, gibt es kein elektrisches Feld aufgrund einer kleineren Seitenfläche der Öffnung „op”. Folglich weisen die Flüssigkristallmoleküle an allen Flächen des Pixelbereichs „P” eine gleichförmige Anordnung auf. Ferner steht ein Ende entlang der Hauptachse der Öffnung in äußersten Pixelbereichen (nicht gezeigt) über die Pixelelektrode hervor, so dass eine Erzeugung des Disklinationsbereichs verhindert oder minimiert werden kann.
Unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 wird eine Querschnittsansicht des Arraysubstrats für die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel erklärt. Das Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung weist einen Unterschied in einer Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII verglichen mit dem Arraysubstrat für die herkömmliche FFS-LCD-Vorrichtung gemäß 3 auf.
In den 7 bis 9 weist das Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel die Gateleitung 105 und die Gateelektrode 108 auf dem Substrat 101 auf. Das Substrat 101 kann transparent sein. Sowohl die Gateleitung 105 als auch die Gateelektrode 108 sind aus einem metallischen Material mit einem geringen Widerstand gebildet. Zum Beispiel kann das metallische Material Aluminium (Al), eine Al-Legierung (AlNd), Kupfer (Cu), eine Kupferlegierung, Chrom (Cr) oder Molybdän (Mo) aufweisen. Die Gateelektrode 108 ist mit der Gateleitung 105 verbunden und im Schaltbereich „TrA” angeordnet.
Obwohl sowohl die Gateleitung 105 als auch die Gateelektrode 108 eine einzelschichtige Struktur in den 7 und 9 aufweisen, können sowohl die Gateleitung 105 als auch die Gateelektrode 108 eine doppelschichtige Struktur aufweisen. In diesem Fall kann eine untere Schicht der doppelschichtigen Struktur aus einem metallischen Material mit einem geringen Widerstand, wie zum Beispiel Al, einer Al-Legierung, Cu oder einer Cu-Legierung, gebildet sein und eine obere Schicht der doppelschichtigen Struktur kann aus Mo gebildet sein.
Auf der Gateleitung 105 und der Gateelektrode 108 ist eine Gateisolationsschicht 115 aus einem anorganischen Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Siliziumoxid (SiO₂) oder Siliziumnitrid (SiN_x), gebildet. Die Halbleiterschicht 120, die die aktive Schicht 120a aus intrinsischem amorphem Silizium und die ohmsche Kontaktschicht 120b aus Störstellen-dotiertem amorphem Silizium aufweist, ist auf der Gateisolationsschicht 115 und im Schaltbereich „TrA” gebildet. Die Source- und Drainelektroden 133 und 136, die voneinander durch einen Abstand getrennt sind, sind auf der Halbleiterschicht 120 gebildet. Ein Abschnitt der ohmschen Kontaktschicht 120b ist geätzt, so dass ein Abschnitt der aktiven Schicht 120a zwischen den Source- und Drainelektroden 133 und 136 freigelegt ist.
Zusätzlich ist die Datenleitung 130, die die Gateleitung 105 so kreuzt, dass der Pixelbereich „P” definiert ist, auf der Gateisolationsschicht 115 gebildet. Die Sourceelektrode 133 des TFT „Tr” ist mit der Datenleitung 130 verbunden.
Eine Halbleiterstruktur 121, die erste und zweite Strukturen 121a und 121b aufweist, ist zwischen der Datenleitung 130 und der Gateisolationsschicht 115 angeordnet. Die Halbleiterstruktur 121 ist aus dem gleichen Material wie die Halbleiterschicht 120 gebildet. Ob die Halbleiterstruktur 121 gebildet wird oder nicht, wird durch ein Herstellungsverfahren bestimmt.
Insbesondere wenn die Halbleiterschicht 120, die Datenleitung 130 und die Source- und Drainelektroden 133 und 136 durch einen Einzelmaskenprozess gebildet werden, gibt es die Halbleiterstruktur 121 und die Datenleitung 130, wie in 8 gezeigt ist. Falls jedoch die Halbleiterschicht 120 durch einen Maskenprozess gebildet wird, der sich von einem Maskenprozess für die Datenleitung 130 und die Source- und Drainelektroden 133 und 136 unterscheidet, gibt es keine Halbleiterstruktur 121 unter der Datenleitung 130.
Eine erste Passivierungsschicht 140, die die Datenleitung 130 und den TFT „Tr” bedeckt, ist aus einem anorganischem Isolationsmaterial oder einem organischem Isolationsmaterial gebildet. Das anorganische Isolationsmaterial weist Siliziumoxid (SiO₂) oder Siliziumnitrid (SiN_x) auf, und das organische Isolationsmaterial weist Benzocyclobuten (BOB) oder Photoacryl auf. In den 7 bis 9 weist die Passivierungsschicht 140 eine Stufe auf, da die erste Passivierungsschicht 140 aus einem anorganischen Isolationsmaterial gebildet ist. Wenn jedoch die erste Passivierungsschicht 140 aus einem organischen isolationsmaterial gebildet ist, weist die erste Passivierungsschicht 140 eine flache Oberfläche auf. Die erste Passivierungsschicht 140 weist ein Drainkontaktloch 150 auf, das einen Abschnitt der Drainelektrode 136 des TFT „Tr” freilegt.
Die Pixelelektrode 155 mit einer flachen Form ist in jedem Pixelbereich „P” und auf der ersten Passivierungsschicht 140 mit dem Drainkontaktloch 150 gebildet. Die Pixelelektrode 155 kontaktiert die Drainelektrode 136 durch das Drainkontaktloch 150 und ist aus einem transparenten leitfähigen Material, wie zum Beispiel Indiumzinnoxid (ITO) oder Indiumzinkoxid (IZO), gebildet.
Andererseits kann die Pixelelektrode 155 die Drainelektrode 136 des TFT „Tr” direkt kontaktieren und direkt auf der Gateisolationsschicht 115 angeordnet sein. In diesem Fall kann die erste Passivierungsschicht 140 mit dem Drainkontaktloch 150 weggelassen werden.
Eine zweite Passivierungsschicht 160 ist auf der Pixelelektrode 155 gebildet. Die zweite Passivierungsschicht 160 ist aus dem anorganischem Isolationsmaterial oder einem organischem Isolationsmaterial gebildet. Die gemeinsame Elektrode 170 aus dem transparenten leitfähigen Material ist auf der zweiten Passivierungsschicht 160 und auf einer Gesamtfläche des Anzeigebereichs des Substrats 101 gebildet. Die gemeinsame Elektrode 170 weist eine flache Form und eine Mehrzahl von Öffnungen „op”, die voneinander mit einem Abstand getrennt sind, in jedem Pixelbereich „P” auf. Jede Öffnung „op” weist eine Streifenform auf und weist eine Hauptachse entlang der Datenleitung 130 auf. Die Hauptlänge des Öffnung „op” ist größer als die der Pixelelektrode 155. Folglich überlappt ein mittlerer Abschnitt der Öffnung „op” die Pixelelektrode 155, während beide Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” über die Pixelelektrode 155 hervorstehen. In anderen Worten, jedes Ende entlang der Hauptachse der Öffnung „op” ist viel näher an der Gateleitung 105 als die Pixelelektrode 155.
In dem Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem modifizierten Ausführungsbeispiel des ersten Vergleichsbeispiels erstreckt sich die Öffnung „op” so, dass sie über die benachbarten Pixelbereiche „P” entlang der Datenleitung 130 verläuft. Insbesondere weist die Öffnung „op” eine Einzel-Streifenform auf dem gesamten Anzeigebereich auf. Folglich ist die gemeinsame Elektrode nicht in 8 gezeigt. In diesem Fall erstreckt sich das Ende entlang der Hauptachse der Öffnung in äußersten Pixelbereichen (nicht gezeigt) über die Pixelelektrode, da es ein Ende entlang der Hauptachse der Öffnung im äußersten Pixelbereich (nicht gezeigt) gibt.
Es gibt drei Öffnungen „op” in jedem Pixelbereich „P”. Ferner sind die Öffnungen „op” voneinander durch den gleichen Abstand getrennt. Jedoch kann die gemeinsame Elektrode 170 zwei bis zehn Öffnungen „op” aufweisen, so dass ein wirksames Einfassungsfeld erzeugt wird.
In dem Nicht-Anzeigebereich an einem Umfang des Anzeigebereichs gibt es einen Gate-Anschlussbereich (nicht gezeigt) und einen Daten-Anschlussbereich (nicht gezeigt). In dem Gate-Anschlussbereich ist eine Gate-Anschlusselektrode (nicht gezeigt), die mit der Gateleitung 105 verbunden ist, angeordnet. In dem Daten-Anschlussbereich ist eine Daten-Anschlusselektrode (nicht gezeigt), die mit der Datenleitung 130 verbunden ist, angeordnet. Zusätzlich ist eine Gemeinsame-Anschlusselektrode (nicht gezeigt), die mit der gemeinsamen Elektrode 170 zum Anlegen einer gemeinsamen Spannung (common-Spannung) an die gemeinsame Elektrode 170 verbunden ist, in dem Nicht-Anzeigebereich gebildet.
Die Gateisolationsschicht 115 und die erste und zweite Passivierungsschicht 140 und 160 auf der Gate-Anschlusselektrode sind entfernt, so dass ein Gateanschluss-Kontaktloch (nicht gezeigt), das die Gateanschlusselektrode freilegt, gebildet ist. Die erste und zweite Passivierungsschicht 140 und 160 auf der Datenanschlusselektrode sind entfernt, so dass ein Datenanschluss-Kontaktloch (nicht gezeigt), das die Datenanschlusselektrode freilegt, gebildet ist.
Zusätzlich ist eine Gate-Hilfsanschlusselektrode (nicht gezeigt), die die Gateanschlusselektrode durch das Gateanschluss-Kontaktloch kontaktiert, auf der zweiten Passivierungsschicht 160 und im Gateanschlussbereich gebildet. Eine Daten-Hilfsanschlusselektrode (nicht gezeigt), die die Datenanschlusselektrode durch das Datenanschluss-Kontaktloch kontaktiert, ist auf der zweiten Passivierungsschicht 160 und im Gateanschlussbereich gebildet. Jede der Gate- und Daten-Hilfsanschlusselektroden ist aus dem gleichen Material wie die gemeinsame Elektrode 170 gebildet. Die gemeinsame-Anschlusselektrode ist in dem Gateanschlussbereich oder im Datenanschlussbereich angeordnet. Die gemeinsame-Anschlusselektrode erstreckt sich von der gemeinsamen Elektrode 170 linienförmig.
In einem Arraysubstrat für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt es nur einen Unterschied in einer räumlichen Beziehung zwischen einer Öffnung in einer gemeinsamen Elektrode und einer Pixelelektrode. Folglich fokussiert sich die Erklärung auf de Unterschiede.
Obwohl es nicht gezeigt ist, ist das obige Arraysubstrat an einem Farbfiltersubstrat mit einer Schwarzmatrix und einer Farbfilterschicht befestigt, so dass eine FFS-LCD-Vorrichtung erhalten wird.
11 ist eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Obwohl nur für beide Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” in der gemeinsamen Elektrode gezeigt ist, dass sie außerhalb der Pixelelektrode in 6 positioniert sind, sind nicht nur beide Enden entlang einer Hauptachse einer Öffnung „op” in einer gemeinsamen Elektrode 270, sondern ist auch für ein Ende entlang einer Nebenachse einer äußersten Öffnung „op1” in jedem Pixelbereich „P” gezeigt, dass es außerhalb einer Pixelelektrode 255 in 11 positioniert ist. Insbesondere das Ende entlang der Nebenachse der äußersten Öffnungen „op1” in jedem Pixelbereich „P” steht über die Pixelelektrode 255 hervor. Enden der Nebenachse von anderen Öffnungen „op2” in der Mitte des Pixelbereichs „P” stehen nicht über die Pixelelektrode 255 hervor und überlappen die Pixelelektrode 255.
Der Grund, warum das Ende entlang der Nebenachse der äußersten Öffnungen „op1” in jedem Pixelbereich „P” über die Pixelelektrode 255 hervorsteht, ist der, dass ein gleichförmiges Einfassungsfeld (fringe field) entlang eines Zentrums des Pixelbereichs „P” an der äußersten Öffnung „op1” erzeugt wird. Demzufolge wird ein elektrisches Feld von einem Einfassungsfeld nicht erzeugt oder es ist sehr schwach an der äußersten Öffnung „op1”.
Andererseits, unter Bezugnahme auf 12, das eine Draufsicht eines Arraysubstrats für eine FFS-LCD-Vorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel des Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, überlappen beide Enden entlang einer Hauptachse der Öffnungen „op1” und „op2” in jedem Pixelbereich „P” die Pixelelektrode 255, während ein Ende entlang einer Nebenachse der äußersten Öffnung „op1” positioniert ist, um außerhalb der Pixelelektrode 255 angeordnet zu sein. Insbesondere weist jede der Öffnungen „op1” und „op2” eine Hauptachsenlänge auf, die kleiner ist als die Pixelelektrode 255. Jedoch steht das Ende entlang der Nebenachse der äußersten Öffnung „op1” über die Pixelelektrode 255 hervor.
Ähnlich wie das modifizierte Ausführungsbeispiel des Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in 10 gezeigt ist, können die Öffnungen „op1” und „op2” in dem Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung und das Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem modifiziertem Ausführungsbeispiel des Ausführungsbeispiels der Erfindung über die Pixelbereiche entlang jeder Datenleitung 230 verlaufen.
Obwohl es nicht gezeigt ist, ist das obige Arraysubstrat an einem Farbfiltersubstrat mit einer Schwarzmatrix und einer Farbfilterschicht befestigt, so dass eine FFS-LCD-Vorrichtung erhalten wird.
Nachstehend wird ein Herstellungsverfahren des Arraysubstrats für die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel kurz unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 erklärt. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung und das modifizierte Ausführungsbeispiel des Ausführungsbeispiels der Erfindung weisen einen Unterschied in einer räumlichen Beziehung zwischen der Öffnung der gemeinsamen Elektrode und der Pixelelektrode auf. Folglich ist die Erklärung des Herstellungsprozesses auf das erste Vergleichsbeispiel fokussiert. Ein Schaltbereich „TrA”, wo ein TFT „Tr” gebildet ist, ist in jedem Pixelbereich „P” definiert.
Zuerst ist ein erstes metallisches Material mit einem geringen Widerstand auf dem Substrat 101, so dass eine erste Metallschicht (nicht gezeigt) gebildet wird. Zum Beispiel weist das erste metallische Material Aluminium (Al), eine Aluminium-Legierung (AlNd), Kupfer (Cu), eine Kupfer-Legierung, Chrom (Cr) oder Molybdän (Mo) auf. Die erste Metallschicht wird durch einen Maskenprozess strukturiert, so dass die Gateleitung 105 entlang einer ersten Richtung und die Gateelektrode 108 im Schaltbereich „TrA” gebildet werden. Die Gateelektrode 108 ist mit der Gateleitung 105 verbunden. Der Maskenprozess weist einen Schritt zum Auftragen einer Photoresist(PR)-Schicht, d. h. einer Fotolackschicht, auf die erste Metallschicht, einen Schritt zum Belichten der PR-Schicht unter Verwendung einer Maske, einen Schritt zum Entwickeln der belichteten PR-Schicht zum Bilden einer PR-Struktur, einen Schritt zum Ätzen der ersten Metallschicht unter Verwendung der PR-Struktur als Ätzmaske und Abziehen (Stripping) der verbliebenen PR-Struktur auf. Gleichzeitig wird die Gateanschlusselektrode (nicht gezeigt), die mit einem Ende der Gateleitung 105 verbunden ist, im Gateanschlussbereich (nicht gezeigt) gebildet.
Obwohl die Gateleitung 105 und die Gateelektrode 108 mit einer einschichtigen Struktur gezeigt sind, kann sowohl die Gateleitung 105 als auch die Gateelektrode 108 eine doppelschichtige Struktur aufweisen. Zum Beispiel kann eine untere Schicht der doppelschichtigen Struktur aus einer Al-Legierung gebildet werden und eine obere Schicht der doppelschichtigen Struktur kann aus Mo gebildet werden.
Als Nächstes wird die Gateisolationsschicht 115 auf der Gateleitung 105 und der Gateelektrode 108 gebildet, indem ein anorganisches Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Siliziumoxid (SiO₂) oder Siliziumnitrid (SiN_x) abgeschieden wird. Als Nächstes werden eine intrinsische amorphe Siliziumschicht (nicht gezeigt), eine Störstellen-dotierte amorphe Siliziumschicht (nicht gezeigt) und eine zweite Metallschicht (nicht gezeigt) nacheinander auf der Gateisolationsschicht 115 aufgeschichtet. Die zweite Metallschicht wird gebildet, indem Aluminium (Al), eine Aluminiumlegierung (AlNd), Kupfer (Cu) oder eine Kupferlegierung abgeschieden wird. Dann wird eine PR-Schicht (nicht gezeigt) auf der zweiten Metallschicht gebildet und die PR-Schicht wird durch ein Halbton-Belichtungsverfahren oder ein Brechungs-Belichtungsverfahren entwickelt, so dass erste und zweite PR-Strukturen (nicht gezeigt) mit unterschiedlicher Dicke gebildet werden.
Als Nächstes wird die zweite Metallschicht durch die ersten und zweiten PR-Strukturen belichtet und die Störstellen-dotierte amorphe Siliziumschicht und die intrinsische amorphe Siliziumschicht unter der belichteten zweiten Metallschicht werden nacheinander geätzt, so dass die Datenleitung 30 entlang einer zweiten Richtung gebildet wird. Die Datenleitung 130 kreuzt die Gateleitung 105, so dass der Pixelbereich „P” definiert wird. Gleichzeitig sind die aktive Schicht 120a, eine ohmsche Kontaktstruktur (nicht gezeigt) und eine Source-Drain-Struktur auf der Gateisolationsschicht 115 und in dem Schaltbereich „TrA” übereinandergestapelt. Ferner wird die Datenanschlusselektrode (nicht gezeigt), die mit einem Ende der Datenleitung 130 verbunden ist, in dem Datenanschlussbereich (nicht gezeigt) gebildet.
Als Nächstes wird ein Veraschungsprozess durchgeführt zum Entfernen der zweiten PR-Struktur mit einer geringeren Dicke als jene der ersten PR-Struktur. Ein Mittelabschnitt der Source-Drain-Struktur wird freigelegt, indem die zweite PR-Struktur entfernt wird. Der Mittelabschnitt der Source-Drain-Struktur und ein Abschnitt der ohmschen Kontaktstruktur unter dem Mittelabschnitt der Source-Drain-Struktur werden geätzt, so dass die Source- und Drainelektroden 133 und 136 und die ohmsche Kontaktschicht 120b unter den Source- und Drainelektroden 133 und 136 gebildet werden. Ein Abschnitt der aktiven Schicht 120a wird freigelegt. Die Gateelektrode 108, die Gateisolationsschicht 115, die Halbleiterschicht 120 mit der aktiven Schicht 120a und der ohmschen Kontaktschicht 120b, die Sourceelektrode 133 und die Drainelektrode 136 bilden den TFT „Tr” im Schaltbereich „TrA”. Da die Halbleiterschicht 120 und die Source- und Drainelektroden 133 und 136 durch einen Einzelmaskenprozess gebildet werden, gibt es die Halbleiterstruktur 121 mit den ersten und zweiten Strukturen 121a und 121b, die jeweils aus dem gleichen Material wie die aktive Schicht 120a und die ohmsche Kontaktschicht 120b gebildet sind, unter der Datenleitung 130, die aus dem gleichen Material und auf der gleichen Schicht wie die Source- und Drainelektroden 133 und 136 gebildet ist.
Andererseits kann die Halbleiterschicht 120 durch einen Maskenprozess gebildet werden, der sich von den Source- und Drainelektroden 133 und 136 unterscheidet. Insbesondere können die Halbleiterschicht 120 und die Source- und Drainelektroden 133 und 136 durch zwei Maskenprozesse gebildet werden. In diesem Fall werden die intrinsische amorphe Siliziumschicht und die Störstellendotierte amorphe Siliziumschicht, die auf der Gateisolationsschicht übereinandergeschichtet sind, durch einen Maskenprozess geätzt, so dass die aktive Schicht 120a und die ohmsche Kontaktstruktur gebildet werden. Dann wird die zweite Metallschicht auf der ohmschen Kontaktstruktur gebildet. Als Nächstes wird die zweite Metallschicht durch einen anderen Maskenprozess strukturiert, so dass die Datenleitung 130, die Sourceelektrode 133 und die Drainelektrode 133 gebildet werden, und ein Abschnitt der ohmschen Kontaktstruktur, der zwischen den Source- und Drainelektroden 133 und 136 freigelegt ist, wird entfernt, so dass ein Abschnitt der aktiven Schicht 120a freigelegt wird und die ohmsche Kontaktschicht 120b gebildet wird. In diesem Fall gibt es keine Halbleiterstruktur unter der Datenleitung 130.
Als Nächstes wird ein anorganisches Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Siliziumoxid (SiO₂) oder Siliziumnitrid (SiN_x) abgeschieden, oder ein organisches Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Benzocyclobuten (BOB) oder Photoacryl, wird auf den TFT „Tr” und die Datenleitung 130 aufgetragen, so dass die erste Passivierungsschicht 140 gebildet wird. Dann wird die erste Passivierungsschicht 140 strukturiert, so dass das Drainkontaktloch 150 gebildet wird, das einen Abschnitt der Drainelektrode 136 freilegt. Wie oben erwähnt, kann die erste Passivierungsschicht 140 weggelassen werden.
Als Nächstes wird ein transparentes leitfähiges Material, wie zum Beispiel ITO oder IZO, auf der ersten Passivierungsschicht 140 einschließlich des Drainkontaktlochs 150 abgeschieden, so dass eine erste transparente leitfähige Materialschicht gebildet wird. Die erste transparente leitfähige Materialschicht wird durch einen Maskenprozess strukturiert, so dass die Pixelelektrode 155 gebildet wird, die eine flache Form aufweist und mit der Drainelektrode 136 durch das Drainkontaktloch 150 hindurch verbunden ist. Falls die erste Passivierungsschicht 140 weggelassen ist, wird die Pixelelektrode 155 direkt auf der Gateisolationsschicht 115 angeordnet und sie kontaktiert die Drainelektrode 136 direkt.
Als Nächstes wird ein anorganisches Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Siliziumoxid (SiO₂) oder Siliziumnitrid (SiN_x) abgeschieden oder ein organisches Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Benzocyclobuten (BOB) und Photoacryl, wird auf die Pixelelektrode 155 aufgetragen, so dass die zweite Passivierungsschicht 160 gebildet wird.
Die zweite Passivierungsschicht 160, die erste Passivierungsschicht 140 und die Gateisolationsschicht 115 in dem Gateanschlussbereich werden entfernt, so dass das Gateanschluss-Kontaktloch (nicht gezeigt) gebildet wird, das die Gateanschlusselektrode freilegt. Zusätzlich werden die zweite Passivierungsschicht 160 und die erste Passivierungsschicht 140 im Datenanschlussbereich entfernt, so dass das Datenanschluss-Kontaktloch (nicht gezeigt) gebildet wird, das die Datenanschlusselektrode freilegt.
Als Nächstes wird ein transparentes leitfähiges Material, wie zum Beispiel ITO oder ITO, auf der zweiten Passivierungsschicht 160 einschließlich dem Gateanschluss-Kontaktloch und dem Datenanschluss-Kontaktloch abgeschieden, so dass eine zweite transparente leitfähige Materialschicht gebildet wird. Die zweite transparente leitfähige Materialschicht wird durch einen Maskenprozess strukturiert, so dass die gemeinsame Elektrode 170 auf der Gesamtfläche des Anzeigebereichs gebildet wird. Die gemeinsame Elektrode 170 weist eine flache Form auf. Gleichzeitig wird die Gatehilfsanschlusselektrode (nicht gezeigt), die die Gateanschlusselektrode durch das Gateanschluss-Kontaktloch hindurch kontaktiert, im Gateanschlussbereich gebildet und die Datenhilfsanschlusselektrode (nicht gezeigt), die die Datenanschlusselektrode durch das Datenanschluss-Kontaktloch hindurch kontaktiert, wird im Datenanschlussbereich gebildet. Die gemeinsame Elektrode 170 weist Öffnungen auf, wie in den 6, 9, 10 und 11 gezeigt ist.
13 ist eine Draufsicht einer FFS-LCD-Vorrichtung gemäß eines zweiten Vergleichsbeispiels, 14 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie XIV-XIV aus 13 genommen wurde und 15 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie XV-XV aus 13 genommen wurde. Zur Vereinfachung der Erklärung ist ein Bereich, wo eine Mehrzahl von Pixelbereichen gebildet ist, als Anzeigebereich definiert.
In 13 weist eine FFS-LCD-Vorrichtung 300 ein erstes Substrat 301, ein zweites Substrat (nicht gezeigt), das dem ersten Substrat 301 gegenüberliegt und eine dazwischen eingebrachte Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt), auf.
Auf dem ersten Substrat 301 ist eine Gateleitung 305 entlang einer ersten Richtung gebildet. Eine Datenleitung 330 entlang einer zweiten Richtung kreuzt die Gateleitung 305, so dass ein Pixelbereich „P” definiert ist.
In dem Pixelbereich „P” ist ein TFT „Tr”, der mit den Gate- und Datenleitungen 305 und 330 verbunden ist, gebildet. Der TFT „Tr” weist eine Gateelektrode 308, eine Gateisolationsschicht (nicht gezeigt), eine Halbleiterschicht (nicht gezeigt), die eine aktive Schicht (nicht gezeigt) aus intrinsischem amorphem Silizium und eine ohmsche Kontaktschicht (nicht gezeigt) aus Störstellen-dotiertem amorphem Silizium aufweist, eine Sourceelektrode 333 und eine Drainelektrode 336 auf. Die Sourceelektrode 333 ist mit einem Abstand von der Drainelektrode 336 getrennt. In 13 ist die Gateelektrode 308 ein Abschnitt der Gateleitung 305, so dass der TFT „Tr” auf der Gateleitung 305 gebildet ist, zum Verbessern des Öffnungsverhältnisses. Jedoch kann die Gateelektrode 305 von der Gateleitung 305 in den Pixelbereich „P” hervorstehen.
Eine Pixelelektrode 355 mit einer flachen Form ist im Pixelbereich „P” angeordnet. Die Pixelelektrode 355 ist mit der Drainelektrode 336 des TFT „Tr” verbunden. Die Pixelelektrode 355 überlappt einen Abschnitt einer vorherigen Gateleitung 305, d. h. einen Abschnitt eines benachbarten Pixelbereichs. Wenn die Gateleitung 305 eine zweite Breite „t2” aufweist, weisen der überlappte Abschnitt der Pixelelektrode 355 und die vorherige Gateleitung 305 eine erste Breite „t1” mit einer Größe von ungefähr 50 Prozent (%) weniger als der zweiten Breite „t2” auf. Insbesondere ist die zweite Breite „t2” gleich oder kleiner als die Hälfte der ersten Breite „t1”. Die zweite Breite „t2” der Gateleitung 305 kann ungefähr 8 μm (Mikrometer) bis ungefähr 12 μm sein und die erste Breite „t1” des überlappten Abschnitts der Pixelelektrode 355 und der vorherigen Gateleitung 305 kann ungefähr 4 μm bis ungefähr 6 μm sein. Der Grund, warum die zweite Breite „t2” gleich oder kleiner als die Hälfte der ersten Breite „t1” ist, ist der, dass eine Störung in einem elektrischen Feld, das durch ein Kopplungsproblem in benachbarten Pixelelektroden 305 erzeugt wird, verhindert wird. In der herkömmlichen FFS-LCD-Vorrichtung ist die Pixelelektrode innerhalb des Pixelbereichs angeordnet, so dass eine Störung in einem elektrischen Feld, das durch ein Kopplungsproblem in benachbarten Pixelelektroden erzeugt wird, verhindert wird. Jedoch ist durch eine Simulation bekannt, dass eine Störung in einem elektrischen Feld, das von einer parasitären Kapazität zwischen der überlappten Pixelelektrode 355 und der überlappten vorherigen Gateleitung oder einem Kopplungsproblem in benachbarten Pixelelektroden 355 erzeugt wird, kaum erzeugt wird. Unter Berücksichtigung des Simulationsergebnisses ist in der erfindungsgemäßen FFS-LCD-Vorrichtung die zweite Breite „t2” des Überlappungsabschnitts zwischen der Pixelelektrode 355 und der Gateleitung 305 gleich oder kleiner als eine Hälfte der ersten Breite „t1” der Gateleitung 305.
Zusätzlich ist eine gemeinsame Elektrode 370 mit einer Mehrzahl von Öffnungen „op” in jedem Pixelbereich auf der Gesamtfläche des ersten Substrats 301 gebildet. Die Öffnungen „op” überlappen die Pixelelektrode 355 und weisen Streifenform auf. Die gemeinsame Elektrode 370, die einem Pixelbereich „P” entsprechen, ist durch eine gestrichelte Linie markiert.
Die Öffnung „op” weist eine Hauptachse entlang der Datenleitung 330 und eine Nebenachse entlang der Gateleitung 305 auf. Beide Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” überlappen einen Abschnitt der Gateleitungen 305. Jede der Öffnungen „op” weist eine vergleichsweise große Hauptachsenlänge auf, so dass die FFS-LCD-Vorrichtung eine verbesserte Durchlässigkeit aufweist.
Da beide Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” den Abschnitt der Gateleitungen 305 überlappen, kann Licht nicht durch beide Enden hindurchtreten. Folglich gibt es keinen Abfall in der Anzeigequalität, auch wenn ein Disklinationsbereich an den Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” erzeugt wird, da der Disklinationsbereich von der Gateleitung 305 abgeschirmt ist.
Andererseits, unter Bezugnahme auf 16, die eine Draufsicht einer FFS-LCD-Vorrichtung gemäß eines modifizierten Ausführungsbeispiels des zweiten Vergleichsbeispiels, verläuft jede Öffnung „op” über Pixelbereiche „P” hinweg entlang einer Datenleitung 330. Insbesondere weist jede Öffnung „op” in der gemeinsamen Elektrode 370 eine Einzelstreifenform durch den gesamten Anzeigeberiech entlang der Datenleitung 330 auf.
In der FFS-LCD-Vorrichtung in 16 gibt es nur ein Ende entlang einer Hauptachse der Öffnung „op” in einem äußersten Pixelbereich (nicht gezeigt) des Anzeigebereichs. Folglich gibt es kein elektrisches Feld aufgrund einer kurzen Endseite entlang der Hauptachse der Öffnung „op” in den zentralen Pixelbereichen „P” außer in dem äußersten Pixelbereich (nicht gezeigt). Die Flüssigkristallmoleküle im mittleren Pixelbereich „P” sind durch ein elektrisches Feld angetrieben, das von einer langen Endseite entlang der Hauptachse der Öffnung „op” erzeugt ist, so dass die Flüssigkristallmoleküle eine gleichförmige und gewünschte Anordnung aufweisen.
Demzufolge weist die FFS-LCD-Vorrichtung eine verbesserte Durchlässigkeit und ein verbessertes Öffnungsverhältnis auf, da der Disklinationsbereich nicht erzeugt wird. Auch wenn der Disklinationsbereich erzeugt wird, schirmt die Gateleitung 305, die den Disklinationsbereich überlappt, den Disklinationsbereich ab, so dass die FFS-LCD-Vorrichtung eine verbesserte Durchlässigkeit und ein verbessertes Öffnungsverhältnis aufweist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 13 kann die gemeinsame Elektrode 370 eine andere Öffnung (nicht gezeigt) aufweisen, die dem TFT „Tr” entspricht, so dass eine parasitäre Kapazität verhindert wird, die zwischen der Gateelektrode 308 des TFT „Tr” und der gemeinsamen Elektrode 370 erzeugt wird, wenn die gemeinsame Elektrode 370 den TFT „Tr” überlappt, obwohl die gemeinsame Elektrode 370, die die Öffnungen „op” mit Streifenform aufweist, den gesamten Anzeigebereich bedeckt. Die parasitäre Kapazität kann eine schlechte Auswirkung auf einen Schaltvorgang des TFT „Tr” haben.
Das obige erste Substrat 301, das die Gateleitung 305, die Datenleitung 330, den TFT „Tr”, die Pixelelektrode 355 und die gemeinsame Elektrode 370 aufweist, kann als Arraysubstrat bezeichnet werden.
Auf dem zweiten Substrat (nicht gezeigt), das dem ersten Substrat 301 gegenüberliegt, sind eine Farbfilterschicht (nicht gezeigt), eine schwarze Matrix 384 und eine Überzugschicht (nicht gezeigt) gebildet. Die Farbfilterschicht weist Farbfilterstrukturen mit roter, grüner und blauer Farbe auf und entspricht jedem Pixelbereich „P” des ersten Substrats 301. Die Schwarzmatrix 384 entspricht der Datenleitung 330 des TFT „Tr”. Die Überzugschicht ist auf der Farbfilterschicht gebildet. Zusätzlich ist die Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat 301 und dem zweiten Substrat angeordnet.
Die Schwarzmatrix in der herkömmlichen FFS-LCD-Vorrichtung entspricht der Gateleitung sowie der Datenleitung und dem TFT. Insbesondere umgibt die Schwarzmatrix jeden Pixelbereich. Jedoch ist ein Öffnungsverhältnis der erfindungsgemäßen FFS-LCD-Vorrichtung weiter verbessert, da die Schwarzmatrix 384 in der FFS-LCD-Vorrichtung der Datenleitung 330 und dem TFT „Tr” mit Ausnahme der Gateleitung 305 entspricht. D. h. die Gateleitung 305 wird von der Schwarzmatrix 384 mit Ausnahme des Bereichs des TFTs „Tr” nicht bedeckt.
In der erfindungsgemäßen FFS-LCD überlappt die Pixelelektrode 355 die vorherige Gateleitung 305 mit einer vorgegebenen Breite. Zusätzlich überlappen die Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” in der gemeinsamen Elektrode 370 ebenfalls die Gateleitung 305, wie in 13 gezeigt ist. Oder, die Öffnung „op” mit einer Einzelstreifenform verläuft über die Pixelbereiche „P” hinweg entlang der Datenleitung 330, wie in 16 gezeigt ist. Demzufolge wird der Disklinationsbereich an den Enden entlang der Hauptachse der Öffnung „op” nicht erzeugt oder er ist minimiert. Folglich gibt es kein Problem bei der Anzeigequalität, auch falls die Schwarzmatrix 384 die Gateleitung 305 nicht abschirmt.
Eine Querschnittsansicht einer FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 14 und 15 erklärt. Da die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem modifizierten Ausführungsbeispiel des zweiten Vergleichsbeispiels nur einen Unterschied in einer räumlichen Beziehung der Gateleitung und der Öffnung in der gemeinsamen Elektrode aufweist, fokussiert sich die Erklärung auf die FFS-LCD-Vorrichtung gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel. Zur Vereinfachung der Erklärung ist ein Bereich, wo der TFT gebildet ist, als Schaltbereich im Pixelbereich definiert.
In den 14 und 15 weist das Arraysubstrat für die FFS-LCD-Vorrichtung 300 das erste Substrat 301 auf. Das Substrat 301 kann transparent sein. Die Gateleitung 305 und die Gateelektrode 308 sind auf dem Substrat 301 gebildet. Sowohl die Gateleitung 305 als auch die Gateelektrode 308 sind aus einem metallischem Material mit einem geringen Widerstandswert gebildet. Zum Beispiel kann das metallische Material Aluminium (Al), eine Al-Legierung (AlNd), Kupfer (Cu) oder eine Cu-Legierung aufweisen. Die Gateelektrode 308 ist mit der Gateleitung 305 verbunden und in dem Schaltbereich „TrA” angeordnet.
Obwohl sowohl die Gateleitung 305 als auch die Gateelektrode 308 eine einzelschichtige Struktur in den 14 und 15 aufweisen, kann sowohl die Gateleitung 305 als auch die Gateelektrode 308 eine doppelschichtige Struktur aufweisen. In diesem Fall kann eine untere Schicht der doppelschichtigen Struktur aus einem metallischem Material mit einem geringen Widerstandswert gebildet sein, wie zum Beispiel Al, einer Al-Legierung, Cu oder einer Cu-Legierung und eine obere Schicht der doppelschichtigen Struktur kann aus Mo gebildet sein.
Auf der Gateleitung 305 und der Gateelektrode 308 ist eine Gateisolationsschicht 315 aus einem anorganischen Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Siliziumoxid (SiO₂) oder Siliziumnitrid (SiN_x) gebildet.
Die Halbleiterschicht 320, die die aktive Schicht 320a aus intrinsischem amorphem Silizium und die ohmsche Kontaktschicht 320b aus Störstellendotiertem amorphem Silizium aufweist, ist auf der Gateisolationsschicht 315 und im Schaltbereich „TrA” gebildet. Die Source- und Drainelektroden 333 und 336, die voneinander getrennt sind, sind auf der Halbleiterschicht 320 gebildet. Ein Abschnitt der ohmschen Kontaktschicht 320b ist geätzt, so dass ein Abschnitt der aktiven Schicht 320a zwischen den Source- und Drainelektroden 333 und 336 freigelegt ist. Sowohl die Source- als auch die Drainelektrode 333 bzw. 336 können aus einem metallischem Material wie zum Beispiel Molybdän (Mo), Chrom (Cr), Aluminium (Al), einer Al-Legierung (AlNd), Kupfer oder einer Cu-Legierung gebildet sein. Die Gateelektrode 308, die Gateisolationsschicht 315, die Halbleiterschicht 320, die Sourceelektrode 333 und die Drainelektrode 336 bilden den TFT „Tr” im Schaltbereich „TrA”.
Zusätzlich ist die Datenleitung 330, die die Gateleitung 305 kreuzt, so dass der Pixelbereich „P” definiert ist, auf der Gateisolationsschicht 315 gebildet. Die Sourceelektrode 333 des TFTs „Tr” ist mit der Datenleitung 330 verbunden. Die Datenleitung 330, die Sourceelektrode 333 und die Drainelektrode 336 können eine doppelschichtige Struktur aufweisen.
Eine Halbleiterstruktur 321, die erste und zweite Strukturen 321a und 321b aufweist, ist zwischen der Datenleitung 330 und der Gateisolationsschicht 315 angeordnet. Die Halbleitstruktur 321 ist aus dem gleichen Material wie die Halbleiterschicht 320 gebildet. Ob die Halbleiterstruktur 321 gebildet ist oder nicht, wird durch ein Herstellungsverfahren bestimmt.
Insbesondere wenn die Halbleiterschicht 320, die Datenleitung 330 und die Source- und Drainelektroden 333 und 336 durch einen Einzelmaskenprozess gebildet werden, gibt es die Halbleiterstruktur 321 unter der Datenleitung 330, wie in 14 gezeigt ist. Falls jedoch die Halbleiterschicht 320 durch einen Maskenprozess gebildet ist, der von einem Maskenprozess für die Datenleitung 330 und die Source- und Drainelektrode 333 bzw. 336 verschieden ist, gibt es keine Halbleiterstruktur 321 unter der Datenleitung 330.
Die Pixelelektrode 355, die eine flache Form aufweist, ist in jedem Pixelbereich „P” und auf der Gateisolationsschicht 315 gebildet. Die Pixelelektrode 355 ist aus einem transparenten leitfähigen Material wie zum Beispiel Indium-Zinnoxid (ITO) oder Indium-Zinkoxid (IZO) gebildet. Die Pixelelektrode 335 kontaktiert die Drainelektrode 336 direkt und überlappt die vorherige Gateleitung, d. h. eine Gateleitung eines benachbarten Pixelbereichs, mit einer vorgegebenen Breite. Die Breite des Überlappungsabschnitts zwischen der Pixelelektrode 355 und der Gateleitung 305 kann kleiner als ungefähr 50 Prozent (%) einer Breite der Gateleitung 305 sein.
Eine Passivierungsschicht 160 ist auf der Datenleitung 330, dem TFT „Tr” und der Pixelelektrode 355 gebildet. Die Passivierungsschicht 160 ist aus einem anorganischem Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Siliziumoxid (SiO₂) oder Siliziumnitrid (SiN_x), oder einem organischem Isolationsmaterial, wie zum Beispiel Benzocyclobuten (BOB) oder Photoacryl, gebildet. In den 14 und 15 weist die Passivierungsschicht 160 einen Stufenunterschied auf, da die Passivierungsschicht 160 aus einem anorganischem Isolationsmaterial gebildet ist. Wenn jedoch die Passivierungsschicht 160 aus einem organischem Isolationsmaterial gebildet ist, weist die Passivierungsschicht 160 eine flache Oberfläche auf.
Die gemeinsame Elektrode 370 aus dem transparenten leitfähigen Material, wie zum Beispiel ITO oder IZO, ist auf der Passivierungsschicht 360 und auf der gesamten Oberfläche des Anzeigebereichs des Substrats 301 gebildet. Die gemeinsame Elektrode 370 weist eine flache Form und eine Mehrzahl von Öffnungen „op”, die voneinander getrennt sind, in jedem Pixelbereich „P” auf. Jede Öffnung „op” ist streifenförmig und hat eine Hauptachse entlang der Datenleitung 330. Es gibt drei Öffnungen „op” in jedem Pixelbereich „P”. Ferner sind die Öffnungen „op” voneinander um den gleichen Abstand getrennt. Jedoch kann die gemeinsame Elektrode 370 zwei bis zehn Öffnungen „op” aufweisen, so dass ein wirksames Einfassungsfeld erreicht wird.
Die gemeinsame Elektrode 370 bedeckt den TFT „Tr” in 14. Jedoch kann ein Abschnitt der gemeinsamen Elektrode 370, der dem TFT „Tr” entspricht, entfernt sein, so dass ein Abschnitt der Passivierungsschicht 360 freigelegt ist.
Auf dem zweiten Substrat 381, das dem ersten Substrat 301 gegenüberliegt, ist die Schwarzmatrix 384 gebildet, so dass sie der Datenleitung 330 und dem TFT „Tr” auf dem ersten Substrat 301 entspricht. Die Farbfilterschicht 386, die eine rote Farbfilterstruktur 386a, eine grüne Farbfilterstruktur 386b und eine blaue Farbfilterstruktur (nicht gezeigt) aufweist und jedem Pixelbereich „P” des ersten Substrats 301 entspricht, ist auf dem zweiten Substrat 381 gebildet. Die Überzugschicht 388 aus einem transparentem, organischem Isolationsmaterial ist auf der Farbfilterschicht 386 gebildet. Die Überzugschicht 388 weist eine flache Oberfläche auf. Die Überzugschicht 388 kann weggelassen werden.
Zusätzlich ist die Flüssigkristallschicht 391 zwischen dem ersten Substrat 301 und dem zweiten Substrat 381 angeordnet.

Claims

Arraysubstrat für eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, aufweisend: eine Mehrzahl von Gateleitungen (205) auf einem Substrat (201); eine Gateisolationsschicht auf der Mehrzahl von Gateleitungen (205); eine Mehrzahl von Datenleitungen (230) auf der Gateisolationsschicht und die Mehrzahl von Gateleitungen (205) kreuzend, so dass eine Mehrzahl von Pixelbereichen (P) definiert sind; einen Dünnschichttransistor (Tr), der mit einer der Gateleitungen (205) und einer der Datenleitungen (230) elektrisch verbunden ist, in jedem Pixelbereich (P); eine Pixelelektrode (255) mit einer flachen Form in jedem Pixelbereich (P), wobei die Pixelelektrode (255) mit einem Abschnitt des Dünnschichttransistors (Tr) verbunden ist; eine erste Passivierungsschicht auf der Pixelelektrode (255) und über dem Dünnschichttransistor (Tr); und eine gemeinsame Elektrode (270) auf der ersten Passivierungsschicht, mit den Pixelbereichen (P) entsprechenden Teilbereichen und mit einer Mehrzahl von streifenförmigen Öffnungen (op1, op2) innerhalb der den Pixelbereichen (P) entsprechenden Teilbereiche, wobei jede der Öffnungen (op1, op2) eine Hauptachse entlang der Datenleitung (230) und eine Nebenachse entlang der Gateleitung (205) aufweist, wobei ein Mittelabschnitt von jeder Öffnung (op1, op2) die Pixelelektrode (255) überlappt und wobei entlang der Nebenachse ein Ende einer äußersten Öffnung (op1) der Mehrzahl von Öffnungen (op1, op2) eines Teilbereichs über die Pixelelektrode (255) hervorsteht.
Arraysubstrat gemäß Anspruch 1, wobei entlang der Hauptachse beide Enden von jeder Öffnung (op1, op2) über die Pixelelektrode (255) hervorstehen.
Arraysubstrat gemäß Anspruch 1, wobei die Pixelelektrode (255) direkt auf der Gateisolationsschicht angeordnet ist und den Abschnitt des Dünnschichttransistors (Tr) direkt kontaktiert.
Arraysubstrat gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine zweite Passivierungsschicht zwischen der Gateisolationsschicht und der Pixelelektrode (255) und mit einem Kontaktloch (250), das den Abschnitt des Dünnschichttransistors (Tr) freilegt, wobei die Pixelelektrode (255) auf der zweiten Passivierungsschicht mit dem Abschnitt des Dünnschichttransistors (Tr) durch das Kontaktloch (250) hindurch verbunden ist.
Arraysubstrat gemäß Anspruch 1, wobei die gemeinsame Elektrode ferner eine weitere Öffnung aufweist, die dem Dünnschichttransistor (Tr) entspricht.
Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, aufweisend: ein Arraysubstrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 als ein erstes Substrat, und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegen; eine Schwarzmatrix auf dem zweiten Substrat, welche jeden Pixelbereich (P) umgibt; eine Farbfilterschicht auf dem zweiten Substrat, die jedem Pixelbereich (P) entspricht; und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat.