CN103309100B - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置及其制造方法，其中单公共线形成在于基板的中央，这造成孔径比和透射比的提高。液晶显示装置包括：单公共线，位于基板的中央；第一组单元像素，位于以公共线为基准的基板的右半部分，和第二组单元像素，位于以公共线为基准的基板的左半部分，每一个单元像素由彼此垂直相交的多条栅线和数据线形成；和多个薄膜晶体管，形成在第一组的各个单元像素的右侧和第二组的各个单元像素的左侧。

Description

液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种在基板的中央形成与栅线平行的单公共线从而可提高透光率的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
随着信息时代的发展，对显示装置的需求在逐步增加。相应地，最近对各种平板显示装置，如液晶显示器（LCD）、等离子体显示面板（PDP）、电致发光显示装置（ELD）和真空荧光显示（VFD）装置进行了研究，并且将它们作为显示装置用在各种设备中。
在上述显示装置中，液晶显示装置由于诸如高分辨率、超薄设计、低重量和低功率消耗的有利特点和优势，目前已取代阴极射线管（CRT），被用作便携式图像显示装置。除了诸如笔记本电脑的显示器之类的便携式装置的用途，以各种方式开发液晶显示装置作为接收和显示广播信号的电脑和电视的显示器。
这种液晶显示装置包括：下基板，在其上形成薄膜晶体管阵列；上基板，在其上形成滤色器阵列；液晶层，形成在下基板与上基板之间。此外，在下基板上形成：多个单元像素，由彼此垂直相交的栅线和数据线限定；多个像素电极，形成在向其单独施加数据信号的各个单元像素上；以及薄膜晶体管，单独驱动像素电极。此外，另外在上基板上形成：以每个单元像素为基准形成的滤色器；黑矩阵，以防止光泄漏；和柱间隔物，保持上基板与下基板之间的间隔。
已经在前述液晶显示装置中采用的代表性驱动模式例如包括：扭曲向列（TN）模式，其中液晶指向矢的取向扭曲了90度，之后施加电压以控制液晶指向矢；和面内转换（IPS）模式，其中通过在相同的基板上平行设置的像素电极和公共电极之间的水平电场来驱动液晶。
尤其是，在面内转换模式中，在下基板上交替形成像素电极和公共电极，使得液晶被像素电极和公共电极之间产生的横向电场取向。虽然IPS模式液晶显示装置有利于实现更宽的视角，但IPS模式液晶显示装置具有低孔径比和透射比。为了解决这一问题，提出了边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置。
在FFS模式液晶显示装置的情况下，可以在单一的公共电极上按照狭缝的形式形成多个像素电极，或可在单一的像素电极上按照狭缝的形式形成多个公共电极，从而由像素电极和公共电极之间产生的边缘场来驱动液晶分子。
下面将参照附图描述常规的液晶显示装置。
图1A是图示常规液晶显示装置的平面图，图1B是图1A的单元像素的放大平面图，图示边缘场模式液晶显示装置。
参照图1A和1B，常规的液晶显示装置包括：多条栅线GL和数据线DL，彼此垂直相交以在基板上限定单元像素；和薄膜晶体管（TFT），形成在栅线GL和数据线DL的交叉处。特别是，常规的液晶显示装置还包括公共线CL，其数量与栅线GL相等且与栅线GL平行设置。
TFT包括：栅极电极10、源极电极15a和漏极电极15b和半导体层（未图示）。液晶显示装置是边缘场转换模式液晶显示装置，其中由单一的公共电极30和成狭缝形式的多个像素电极20产生边缘场，在其间***有绝缘膜。
在这种情况下，像素电极20通过漏极接触孔20a与漏极电极15b连接，公共电极30通过公共接触孔30a与公共线CL连接。然而因为公共线CL设置为数量与栅线GL相等，所以上述常规的液晶显示装置由于每一个单元像素中公共线CL的面积而使孔径比减小。特别是，高分辨率显示装置每个单元像素的面积比低分辨率显示装置小，因此以每个单元像素为基准的公共线CL的面积在高分辨率显示装置中比在低分辨率显示装置中增加，这导致透光率显著降低。
发明内容
本发明涉及一种液晶显示装置及其制造方法，其基本上避免了由于现有技术的局限性和缺点所带来的一个或更多个问题。
本发明的一个目的是提供一种液晶显示装置及其制造方法，其中在基板的中央形成与栅线平行的单公共线，这会造成孔径比和透射比的提高。
本发明另外的优点、目的和特征一部分将在下面的说明中阐述，一部分将对于本领域技术人员在研究下面的内容后变得显而易见，或者可以通过对本发明的实践来获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书和其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
为实现这些目的和其它优点，根据本发明的目的，如在此具体的和广义描述的，液晶显示装置包括：单公共线，位于基板的中央；第一组单元像素，位于以公共线为基准的基板的右半部分，和第二组单元像素，位于以公共线为基准的基板的左半部分，每一个单元像素由彼此垂直相交的多条栅线和数据线限定；和多个薄膜晶体管，形成在第一组的各个单元像素的右侧和第二组的各个单元像素的左侧。
每条栅线位于第一组单元像素中各个单元像素的右侧，且每条栅线位于第二组单元像素中各个单元像素的左侧，其中栅线与单公共线平行。
每个单元像素包括：薄膜晶体管，形成在下基板上；至少一个绝缘膜，位于包括薄膜晶体管的基板上；公共电极，位于至少一个绝缘膜上以与单公共线接触，其中公共电极形成在下基板的整个表面上，具有对应于薄膜晶体管的开口；第三绝缘膜，形成在公共电极上；和像素电极，形成在第三绝缘膜上以与以每个单元像素为基准的薄膜晶体管连接，其中在像素电极和公共电极间产生边缘场，其间***有第三绝缘膜。
每个单元像素包括：薄膜晶体管，形成在下基板上；至少一个绝缘膜，位于包括薄膜晶体管的基板上；像素电极，形成在至少一个绝缘膜上，与以每个单元像素为基准的薄膜晶体管连接；第三绝缘膜，形成在像素电极上；公共电极，位于第三绝缘膜上，与单公共线接触，其中公共电极形成在下基板的整个表面的上方，具有对应薄膜晶体管的开口，其中在像素电极和公共电极间产生边缘场，其间插有第三绝缘膜。
像素电极或公共电极形成为狭缝的形式。
根据本发明的另一个方面，一种液晶显示装置的制造方法包括：在基板上形成具有栅极电极的多条栅线和与栅线平行的单公共线；在包括多条栅线和单公共线的基板上形成栅绝缘膜；在栅极电极的上方，在绝缘膜上形成半导体层；形成源极电极和漏极电极与多条数据线，以形成每一个包括栅极电极、半导体层以及源极电极和漏极电极的薄膜晶体管，其中多条数据线与多条栅线垂直相交以形成多个单元像素；在包括源极和漏极电极以及多条数据线的栅绝缘膜上形成第一绝缘膜；在第一绝缘膜的整个表面上形成公共电极以在其与每一个薄膜晶体管相对应的区域中具有开口，公共电极与公共线连接；在包括公共电极的第一绝缘膜上形成第二绝缘膜；和以每个单元像素为基准，在第二绝缘膜上形成像素电极，像素电极与每一个薄膜晶体管连接。
而且，根据本发明的另一个方面，一种液晶显示装置的制造方法包括：在基板上形成具有栅极电极的多条栅线和与栅线平行的单公共线；在包括多条栅线和单公共线的基板上形成栅绝缘膜；在栅极电极的上方，在绝缘膜上形成半导体层；形成源极电极和漏极电极与多条数据线，以形成每一个包括栅极电极、半导体层以及源极电极和漏极电极的薄膜晶体管，其中多条数据线与多条栅线垂直相交以形成多个单元像素；在包括源极和漏极电极以及多条数据线的栅绝缘膜上形成第一绝缘膜；以每个单元像素为基准，在第一绝缘膜上形成像素电极，像素电极与每一个薄膜晶体管连接；在包括像素电极的第一绝缘膜上形成第二绝缘膜；在第二绝缘膜的整个表面上形成公共电极以在其与每一个薄膜晶体管相对应的区域中具有开口，公共电极与公共线连接。
单公共线形成在基板的中央。
以公共线为基准的基板右半部分中的薄膜晶体管位于各个单元像素的右侧，以公共线为基准的基板左半部分中的薄膜晶体管位于各个单元像素的左侧。
像素电极或公共电极形成为狭缝的形式。
要理解的是，本发明的上述概括描述和下面的详细描述是代表性的和解释性的，旨在提供如所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
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。在附图中：
图1A是图示常规的液晶显示装置的平面图；
图1B是图示图1A的单元像素的放大平面图；
图2A是图示根据本发明的液晶显示装置的平面图；
图2B是图示与图2A的公共线相邻的单元像素的剖面图；
图3A至3F是图示根据本发明的液晶显示装置制造方法的顺序操作的剖面图；
图4A和4B是分别图示常规液晶显示装置或本发明的液晶显示装置的单元像素的开口的平面图；和
图5是图示常规的液晶显示装置和本发明的液晶显示装置的单元像素的透射比的图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的液晶显示装置。
图2A是图示根据本发明的液晶显示装置的平面图，图2B是图示与图2A的公共线邻近的单元像素的剖面图。
如图2A所示，根据本发明的液晶显示装置包括：第一组单元像素和第二组单元像素，分别形成在以下基板的中心轴为基准的下基板的右半部分和左半部分中；多个薄膜晶体管（TFT），形成在第一组的各个上单元像素的右侧和第二组的各个下单元像素的左侧上；和单公共线CL，位于第一组单元像素与第二组单元像素之间。
在先前描述的常规液晶显示装置的情况下，在下基板上形成数量与栅线相等的公共线。然而，由于公共线由遮光的金属形成，常规的液晶显示装置由于每一个单元像素中的公共线的面积而使孔径比降低。此外，高分辨率显示装置每个单元像素的面积比低分辨率显示装置小，因此以每个单元像素为基准的公共线CL的面积在高分辨率显示装置中比在低分辨率显示装置中增加，这导致透射比的显著降低。
因此，为了减少公共线的数量从而获得提高的孔径比，本发明的液晶显示装置构造为在下基板的中央形成单公共线CL以与栅线GL平行地延伸。
更具体地说，多条栅线GL和多条数据线DL在下基板上彼此垂直相交以限定多个单元像素。单元像素可以分为位于以中心轴为基准的下基板的右半部分中的第一组单元像素和位于以中心轴为基准的下基板的左半部分中的第二组单元像素。
公共线CL形成在第一组单元像素与第二组单元像素之间。在这种情况下，公共线CL优选形成在下基板的中央。例如，如果公共线CL形成在下基板的右半部分中，会发生要施加到第二组单元像素上的公共电压的延迟。相反，如果公共线CL形成在下基板的左半部分中，会发生要施加到第一组单元像素上的公共电压的延迟。
特别是，为了防止栅线GL形成在公共线CL的附近，优选用于第一组单元像素的TFT形成在第一组的各个单元像素的右侧，用于第二组单元像素的TFT形成在第二组的各个单元像素的左侧。此外，在第一组单元像素中，每条栅线位于各个单元像素的右侧。在第二组单元像素中，每条栅线位于各个单元像素的左侧。
如图2B所示，每个单元像素包括：TFT，形成在下基板100上；第一和第二绝缘膜150a和150b，用来覆盖TFT；公共电极160，形成在第二绝缘膜150b上；第三绝缘膜170，形成在包括公共电极160的第二绝缘膜150b上；和像素电极180，形成在第三绝缘膜170上，以与TFT连接，像素电极180和公共电极160间产生边缘场，在其间***有第三绝缘膜170。图2B图示了像素电极180形成在公共电极160的上方。虽然没有图示，但是可替换地，公共电极160可形成在像素电极180的上方。像素电极180或公共电极160形成为狭缝的形式。TFT包括：栅极电极110a；彼此间隔开的源极和漏极电极140a和140b；和半导体层130，呈有源层130a和欧姆接触层130b层叠的形式。在这种情况下，栅极电极110a可以从栅线（未图示）突出，使得扫描信号从栅线（未图示）施加到栅极电极110a上。可替换地，栅极电极110a可以被定义为栅线（未图示）的部分区域。
栅绝缘膜120形成在包括栅线和栅极电极110a的下基板100的整个表面上。有源层130a位于栅绝缘膜120上，覆盖栅极电极110a。这里，栅绝缘膜120例如由无机绝缘材料，如硅氧化物（SiOx）和硅氮化物（SiNx）形成。形成在有源层130a上的欧姆接触层130b用于减小源极和漏极电极140a和140b与有源层130a之间的电接触电阻。将在彼此间隔开的源极电极140a和漏极电极140b之间的欧姆接触层130b除去，以在源极电极140a和漏极电极140b之间限定沟道。
源极电极140a与数据线DL连接，以接收从数据线DL施加的像素信号。漏极电极140b与源极电极140a隔开预定的距离。也就是，将漏极电极140b设置为面对源极电极140a，其间***沟道。第一绝缘膜150a和第二绝缘膜150b顺序形成在包括TFT和数据线DL的栅绝缘膜120上。优选的是，第一绝缘膜150a是无机绝缘膜，第二绝缘膜150b是有机绝缘膜。
在第二绝缘膜150b上例如使用透明导电材料，如锡氧化物（TO）、铟锡氧化物（ITO）、铟锌氧化物（IZO）和铟锡锌氧化物（ITZO）形成公共电极160。公共电极160通过选择性地除去第一和第二绝缘膜150a和150b以及栅绝缘膜120形成的公共接触孔160a与公共线CL电连接。尤其是，通过多个公共接触孔160a连接公共电极160和公共线CL可以防止公共电压的延迟。在这种情况下，公共电极160是形成在下基板的整个表面上的单一的电极，在与各个TFT相对应的区域中具有开口。
第三绝缘膜170形成在包括公共电极160的第二绝缘膜150b的整个表面上，像素电极180形成在第三绝缘膜170上，与以每个单元像素为基准的TFT的漏极电极140b连接。像素电极180与公共电极160类似，由透明导电材料形成，通过选择性地除去第一和第二绝缘膜150a和150b以及第三绝缘膜170形成的漏极接触孔180a，与漏极电极140b连接。
尤其是，像素电极180采用多个狭缝的形式，与公共电极160产生边缘场，第三绝缘膜170插在其间。边缘场通过介电各向异性使液晶分子旋转。通过单元像素的透射光基于液晶分子的旋转角度而变化，从而实现图像。
也就是，用如上所述本发明的液晶显示装置，由于仅在下基板100的中央设置与栅线GL平行的单一公共线CL，可以将孔径比的降低最小化。此外，位于以公共线CL为基准的下基板100的上半部分中的单元像素上部组的TFT形成在各个上单元像素的上侧，位于以公共线CL为基准的下基板100的下半部分中的单元像素下部组的TFT形成在各个下单元像素的下侧，具有这种配置，在单元像素之间形成公共线CL的位置上不存在TFT和栅线GL，这可以有效地提高孔径比和透射比。
以下，将参照附图描述本发明的液晶显示装置制造方法。
图3A至3F是图示根据本发明的液晶显示装置制造方法的顺序操作的剖面图。
如图3A所示，在下基板100上形成具有栅极电极110a的多条栅线（未图示）和单公共线CL。在这种情况下，公共线CL形成在下基板100的中央，与多条栅线（未图示）平行设置。栅极电极110a可以从栅线（未图示）突出，或者可以被定义为栅线（未图示）的部分区域。
接下来，如图3B所示，在包括栅线（未图示）、栅极电极110a和公共线CL的下基板100的整个表面上形成栅绝缘膜120。然后，在栅极电极110a的上方，在绝缘膜120上形成以有源层130a和欧姆接触层130b层叠形式的半导体层130。然后，在半导体层130上形成数据线（未图示）和彼此间隔开的源极和漏极电极140a和140b。在这种情况下，当使用半色调掩模或衍射曝光掩模时，可同时形成半导体层130、源极和漏极电极140a和140b和数据线（未图示）。
在这种情况下，形成多条数据线（未图示）和栅线（GL）以彼此垂直相交，使得在数据线（未图示）和栅线（未图示）的交叉处限定多个单元像素。按照这种方式，形成包括栅极电极110a、栅绝缘膜120、半导体层130和源极和漏极电极140a和140b的TFT。
在上述本发明的液晶显示装置中，在下基板100的中央形成单公共线CL，优选位于以公共线CL为基准的下基板100的右半部分中的第一组单元像素的TFT形成在第一组的各个上单元像素的右侧，位于以公共线CL为基准的下基板100的左半部分中的第二组单元像素的TFT形成在第二组的各个下单元像素的左侧。
因此，仅在第一组单元像素和第二组单元像素之间形成单公共线CL，这会有助于有效地提高孔径比和透射比。
接下来，如图3C所示，在包括TFT的栅绝缘膜120的整个表面上形成第一和第二绝缘膜150a和150b。选择性地除去第一和第二绝缘膜150a和150b以暴露漏极电极140b从而形成漏极接触孔180a。同时，选择性地除去栅绝缘膜120以及第一和第二绝缘膜150a和150b以暴露公共线CL，从而形成公共接触孔160a。
如图3D所示，在包括公共接触孔160a的第二绝缘膜150b的整个表面上例如沉积透明导电材料，如锡氧化物（TO）、铟锡氧化物（ITO）、铟锌氧化物（IZO）和铟锡锌氧化锌（ITZO）。然后，在将沉积的透明导电材料图案化的同时形成公共电极160。公共电极160通过公共接触孔160a与公共线CL连接，使得公共电压施加到公共电极160上。公共电极160是具有与各个TFT相对应的开口的单一电极。
接下来，如图3E所示，在包含公共电极160的第二绝缘膜150b的整个表面上形成第三绝缘膜170。除去与漏极接触孔180a相对应的绝缘膜170以暴露漏极电极140b。此时，可以通过选择性地除去第一、第二和第三绝缘膜150a、150b和170形成漏极接触孔180a，以暴露漏极电极150b。
接下来，如图3F所示，在第三绝缘膜170上沉积如上所述的透明导电材料，然后图案化以形成狭缝形式的像素电极180，以与漏极电极140b连接。像素电极180与公共电极160部分重叠，第三绝缘膜170插在其间以产生边缘场。
图4A和4B是分别图示常规液晶显示装置的或本发明的液晶显示装置的单元像素的开口的平面图，图5是图示常规液晶显示装置的和本发明的液晶显示装置的单元像素的透射比的图。
常规的液晶显示装置包括数量与栅线相等的公共线。因此，如图4A所示，单元像素的开口减小了公共线的面积。
然而，在如上所述本发明的液晶显示装置的情况下，仅在下基板的中央形成单公共线，以公共线为基准的下基板的右半部分中的TFT形成在第一组的各个上单元像素的右侧，以公共线为基准的下基板的左半部分中的TFT形成在第二组的各个下单元像素的左侧。如图4B所示，以这种结构，公共线没有形成在单元像素内。
因此，由于在常规液晶显示装置的单元像素中形成的公共线的面积，本发明的液晶显示装置孔径比增加。因此，当给出218ppi（每英寸的像素）的像素密度时，本发明的液晶显示装置获得了比常规液晶显示装置大20%左右的透射比。
尤其是，本发明的液晶显示装置可适用于大面积显示装置。当除去公共线并且将公共电压直接施加到公共电极上时，小面积的液晶显示装置不会造成延迟。然而，随着液晶显示装置面积的增加，当将公共电压直接施加到公共电极上时，由于单元像素之间的公共电压偏差，图像质量更为恶化。
根据上面的描述显而易见的是，根据本发明的液晶显示装置及其制造方法具有以下作用。
首先，常规的高分辨率显示装置具有比低分辨率显示装置小的单元像素面积，因此如果形成数量与栅线相等的公共线，会经历孔径比和透射比的明显恶化。然而，本发明的液晶显示装置构造为仅在下基板的中央形成与多条栅线平行的单公共线。这种结构可以防止孔径比的恶化。
其次，根据本发明，用于位于以单公共线为基准的下基板的右半部分中的第一组单元像素的TFT形成在第一组的各个单元像素的右侧，用于位于以单公共线为基准的下基板的左半部分中的第二组单元像素的TFT形成在第二组的各个单元像素的左侧。因此，在形成公共线的位置处的单元像素之间不存在TFT和栅线，没有公共线位于每一个单元像素中，这造成孔径比和透射比的有效提高。
对本领域技术人员来说显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变化，只要它们落入附加的权利要求及其等效物的范围内。

Claims (16)

1.一种液晶显示装置，包括：
单公共线，位于基板的中央；
第一组单元像素和第二组单元像素，第一组单元像素位于以公共线为基准的基板的右半部分，第二组单元像素位于以公共线为基准的基板的左半部分，每一个单元像素由彼此垂直相交的多条栅线和数据线限定；和
多个薄膜晶体管，形成在第一组的各个单元像素的右侧和第二组的各个单元像素的左侧。
2.根据权利要求1的液晶显示装置，其中，每条栅线位于第一组单元像素中各个单元像素的右侧，且每条栅线位于第二组单元像素中各个单元像素的左侧，其中栅线与单公共线平行。
3.根据权利要求1的液晶显示装置，其中，每个单元像素包括：
薄膜晶体管，形成在下基板上；
至少一个绝缘膜，位于包括薄膜晶体管的基板上；
公共电极，位于至少一个绝缘膜上以与单公共线接触，其中公共电极形成在下基板的整个表面的上方，具有对应于薄膜晶体管的开口；
第三绝缘膜，形成在公共电极上；和
像素电极，形成在第三绝缘膜上以与以每个单元像素为基准的薄膜晶体管连接，其中在像素电极和公共电极间产生边缘场，其间***有第三绝缘膜。
4.根据权利要求3的液晶显示装置，其中像素电极或公共电极形成为狭缝的形式。
5.根据权利要求3的液晶显示装置，其中至少一个绝缘膜包括：在包括薄膜晶体管的基板上的第一绝缘膜和在第一绝缘膜上的第二绝缘膜。
6.根据权利要求5的液晶显示装置，其中公共电极通过选择性地除去第一和第二绝缘膜而形成的公共接触孔与单公共线电连接，像素电极通过选择性地除去第一、第二和第三绝缘膜而形成的像素接触孔与薄膜晶体管电连接。
7.根据权利要求1的液晶显示装置，其中每个单元像素包括：
薄膜晶体管，形成在下基板上；
至少一个绝缘膜，位于包括薄膜晶体管的基板上；
像素电极，形成在至少一个绝缘膜上，与以每个单元像素为基准的薄膜晶体管连接；
第三绝缘膜，形成在像素电极的上方；和
公共电极，位于第三绝缘膜上，与单公共线接触，其中公共电极形成在下基板的整个表面上，具有对应薄膜晶体管的开口，
其中在像素电极和公共电极间产生边缘场，其间插有第三绝缘膜。
8.根据权利要求7的液晶显示装置，其中像素电极或公共电极形成为狭缝的形式。
9.一种制造液晶显示装置的方法，包括：
在基板上形成具有栅极电极的多条栅线和与栅线平行的单公共线；
在包括多条栅线和单公共线的基板上形成栅绝缘膜；
在栅极电极的上方，在绝缘膜上形成半导体层；
形成源极电极和漏极电极与多条数据线，以形成每一个包括栅极电极、半导体层以及源极电极和漏极电极的薄膜晶体管，其中多条数据线与多条栅线垂直相交以形成多个单元像素；
在包括源极和漏极电极以及多条数据线的栅绝缘膜上形成第一绝缘膜；
在第一绝缘膜的整个表面上形成公共电极以在其与每一个薄膜晶体管相对应的区域中具有开口，公共电极与公共线连接；
在包括公共电极的第一绝缘膜上形成第二绝缘膜；和
以每个单元像素为基准，在第二绝缘膜上形成像素电极，像素电极与每一个薄膜晶体管连接。
10.根据权利要求9的制造液晶显示装置的方法，其中单公共线形成在基板中央。
11.根据权利要求10的制造液晶显示装置的方法，其中以公共线为基准的基板右半部分中的薄膜晶体管位于各个单元像素的右侧，以公共线为基准的基板左半部分中的薄膜晶体管位于各个单元像素的左侧。
12.根据权利要求9的制造液晶显示装置的方法，其中像素电极或公共电极形成为狭缝的形式。
13.一种制造液晶显示装置的方法，该方法包括：
在基板上形成具有栅极电极的多条栅线和与栅线平行的单公共线；
在包括多条栅线和单公共线的基板上形成栅绝缘膜；
在栅极电极的上方，在绝缘膜上形成半导体层；
形成源极电极和漏极电极与多条数据线，以形成每一个包括栅极电极、半导体层以及源极电极和漏极电极的薄膜晶体管，其中多条数据线与多条栅线垂直相交以形成多个单元像素；
在包括源极和漏极电极以及多条数据线的栅绝缘膜上形成第一绝缘膜；
以每个单元像素为基准，在第一绝缘膜上形成像素电极，像素电极与每一个薄膜晶体管连接；在包括像素电极的第一绝缘膜上形成第二绝缘膜；和
在第二绝缘膜的整个表面上形成公共电极以在其与每一个薄膜晶体管相对应的区域中具有开口，公共电极与公共线连接。
14.根据权利要求13的制造液晶显示装置的方法，其中单公共线形成在基板中央。
15.根据权利要求14的制造液晶显示装置的方法，其中以公共线为基准的基板右半部分中的薄膜晶体管位于各个单元像素的右侧，以公共线为基准的基板左半部分中的薄膜晶体管位于各个单元像素的左侧。
16.根据权利要求13的制造液晶显示装置的方法，其中像素电极或公共电极形成为狭缝的形式。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101622655B1 (ko) * 2012-03-14 2016-05-19 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20150031127A (ko) * 2013-09-13 2015-03-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102075355B1 (ko) * 2013-09-30 2020-02-10 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
CN103913944A (zh) * 2014-03-20 2014-07-09 京东方科技集团股份有限公司 半色调掩膜版、阵列基板及其制作方法、显示装置
KR102596176B1 (ko) * 2016-11-25 2023-10-31 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널
TWI589972B (zh) * 2016-12-28 2017-07-01 友達光電股份有限公司 主動元件陣列基板及應用其之液晶面板
CN108287441A (zh) * 2018-02-08 2018-07-17 中华映管股份有限公司 像素阵列基板及显示面板
US10928691B2 (en) * 2019-02-15 2021-02-23 Sharp Kabushiki Kaisha Active matrix substrate comprising a first contact hole that overlaps with a counter electrode control line and passes through a flattening film and liquid crystal display with the same
CN114137771B (zh) * 2021-12-08 2023-08-01 Tcl华星光电技术有限公司 阵列基板及其制作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577013A (zh) * 2003-06-27 2005-02-09 Lg.菲利浦Lcd株式会社 一种液晶显示装置和驱动该装置的方法
CN1637561A (zh) * 2003-12-30 2005-07-13 Lg.菲利浦Lcd株式会社 面内切换型液晶显示装置
CN102207656A (zh) * 2011-03-30 2011-10-05 友达光电股份有限公司 边缘电场切换型液晶显示面板的像素阵列及其驱动方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1048595A (ja) 1996-08-05 1998-02-20 Toshiba Corp 液晶表示装置
KR100560401B1 (ko) * 2003-11-04 2006-03-14 엘지.필립스 엘시디 주식회사 수평 전계 인가형 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101108391B1 (ko) * 2004-12-31 2012-01-30 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치
JP2007226175A (ja) 2006-01-26 2007-09-06 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置及び電子機器
JP5145878B2 (ja) * 2007-11-07 2013-02-20 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
KR101622655B1 (ko) * 2012-03-14 2016-05-19 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577013A (zh) * 2003-06-27 2005-02-09 Lg.菲利浦Lcd株式会社 一种液晶显示装置和驱动该装置的方法
CN1637561A (zh) * 2003-12-30 2005-07-13 Lg.菲利浦Lcd株式会社 面内切换型液晶显示装置
CN102207656A (zh) * 2011-03-30 2011-10-05 友达光电股份有限公司 边缘电场切换型液晶显示面板的像素阵列及其驱动方法

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