CN102236227B - 液晶显示设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液晶显示设备及其制造方法。液晶显示设备包括：彼此相对的第一基板和第二基板，其中，在所述第一基板和第二基板上限定了像素区；第一沟槽和第二沟槽，形成在所述第一基板的内表面上；选通线，其沿一个方向形成在所述第一沟槽中；公共线，其形成在所述第二沟槽中并平行于所述选通线；数据线，其与所述选通线交叉以限定所述像素区；薄膜晶体管，其连接至所述选通线和所述数据线；以及光屏蔽图案，其由黑色无机材料形成并围绕所述选通线、所述数据线和所述公共线。

Description

液晶显示设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示设备，更具体而言，涉及具有改善的孔径比的液晶显示设备及其制造方法。
背景技术
通常，液晶显示(LCD)设备使用液晶分子的光学各向异性和极化特性。液晶分子由于其细长形状而具有确定的排列方向。通过在液晶分子上施加电场可以控制液晶分子的排列方向。
换言之，由于电场强度或方向改变，液晶分子的排列也改变。由于入射光基于由液晶分子的光学各项异性导致的液晶分子的取向而发生折射，因此通过控制液晶材料的透光性可以显示图像。
由于包括作为切换元件的薄膜晶体管的LCD设备(称为有源矩阵LCD(AM-LCD)设备)在高分辨率和显示运动图像方面具有优良的特性，因此AM-LCD设备得到了广泛应用。
AM-LCD设备包括阵列基板、滤色器基板以及插入阵列基板与滤色器基板之间的液晶层。阵列基板可以包括像素电极和薄膜晶体管，而滤色器基板可以包括滤色器层和公共电极。AM-LCD设备由像素电极与公共电极之间的电场驱动，以在透光性和孔径比方面具有优良特性。然而，由于AM-LCD设备使用与基板正交的垂直电场，因此AM-LCD设备的视角较差。
提出并开发了具有宽视角特性的AM-LCD设备以解决上述限制。
图1是现有技术的LCD设备的截面图。如图1所示，现有技术的LCD设备包括彼此分开并相对的上基板9和下基板10。液晶层11插入上基板9和下基板10之间。公共电极17和像素电极30形成在下基板10上。公共电极17和像素电极30可以布置在同一水平。液晶层11的液晶分子由公共电极17与像素电极30之间感生的水平电场L驱动。虽然在图中未示出，但在上基板9上形成有滤色器层。包括滤色器层的上基板9可以称为滤色器层。包括公共电极17和像素电极30的下基板10可以称为阵列基板。
图2A和2B是分别示出现有技术的LCD设备的打开/关闭状况的截面图。如图2A所示，当对LCD设备施加电压时，在公共电极17和像素电极30上方的液晶分子11a的排列不变。然而，公共电极17与像素电极30之间的液晶分子11b由于水平电场L而水平排列。由于液晶分子11b根据水平电场L排列，因此LCD设备具有宽视角特性。例如，在没有图像反转和颜色反转的情况下，LCD设备具有上下及左右大约80度至85度的视角。
图2B示出了当未向LCD设备施加电压时的状况。由于在公共电极17与像素电极30之间未感生电场，因此液晶层的液晶分子11的排列不变。
图3是示例性示出现有技术LCD设备的像素区的平面图，而图4是沿图3的IV-IV线截取的截面图。
如图3和4所示，现有技术的LCD设备40的阵列基板包括位于第一基板41上的选通线43、公共线47和数据线60。选通线43沿水平方向形成，而公共线47与选通线43平行。数据线60与选通线43及公共线47交叉并利用选通线43限定了像素区P。
薄膜晶体管Tr形成在选通线43与数据线60的交叉部。该薄膜晶体管Tr包括栅极45、半导体层50、源极53和漏极55。源极53从数据线60延伸出来，栅极45从选通线43延伸出来。
像素电极70和公共电极49a及49b形成在像素区P中。像素电极70通过漏接触孔67电连接至漏极55。公共电极49a及49b平行于像素电极70并与像素电极70交替地排列。公共电极49a及49b从公共线47延伸出来。
滤色器层85形成在于阵列基板相对的滤色器基板的第二基板81的内表面上。覆层87形成在滤色器层85上。黑底83与各像素区P的边界对应地形成。
这里，与数据线60相邻布置的公共电极49a可以称为外公共电极。在该情况下，外公共电极49a与数据线60分开预定距离，更具体而言，分开超过3μm。这是为了使得由于数据线60导致的对公共电极49a及49b与像素电极70之间的感生电场的影响最小化。此外，这是为了避免外公共电极49a与数据线60之间的寄生电容。
因此，在数据线60与外公共电极49a之间的区域中可能出现漏光，并且为了避免漏光，滤色器基板的黑底83的宽度使得黑底83与数据线60及外公共电极49a交叠。然而，像素区P的孔径比由于该结构而减小。
发明内容
因而，本发明旨在提供一种大致消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的液晶显示设备及其制造方法。
本发明的一个目的是提供一种通过使发生漏光的区域最小化而改善了孔径比的液晶显示设备及其制造方法。
本发明的另一个目的是提供一种使得数据线与外公共电极之间的寄生电容最小化的液晶显示设备及其制造方法。
本发明的附加特征将在下面的说明书中进行阐述，并且将根据该说明书而部分地变得清楚，或者可以通过实施本发明而获知。本发明的目的和其他优点可以通过在书面的说明书、权利要求书及附图中具体指出的结构来实现并获得。
为了实现这些和其他优点并根据本发明的实施方式的目的，如这里例示并广泛描述的，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括：彼此相对的第一基板和第二基板，其中，在所述第一基板和第二基板上限定了像素区；第一沟槽和第二沟槽，形成在所述第一基板的内表面上；选通线，其沿一个方向形成在所述第一沟槽中；公共线，其形成在所述第二沟槽中并平行于所述选通线；数据线，其与所述选通线交叉以限定所述像素区；薄膜晶体管，其连接至所述选通线和所述数据线；以及光屏蔽图案，其由黑色无机材料形成并围绕所述选通线、所述数据线和所述公共线。
在另一个方面中，提供了一种液晶显示设备的制造方法，该方法包括以下步骤：在第一基板上形成无机黑色材料层，其中在该第一基板上限定了像素区；在所述无机黑材料层上形成光刻胶图案；使用所述光刻胶图案作为刻蚀掩模，去除所述无机黑色材料层以暴露出所述第一基板的内表面；通过去除所述第一基板的被暴露出的内表面而形成第一沟槽和第二沟槽；分别在所述第一沟槽和所述第二沟槽中形成选通线和公共线，并去除所述光刻胶图案；形成与所述选通线交叉的数据线以限定所述像素区；以及形成连接至所述选通线和所述数据线的薄膜晶体管。
应理解的是，前面的概述和下面的详述都是示例性和解释性的，旨在提供对要求保护的发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入而构成了本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是现有技术的LCD设备的截面图；
图2A和2B是分别示出现有技术的LCD设备的打开/关闭状况的截面图；
图3是示例性示出现有技术LCD设备的像素区的平面图；
图4是沿着图3中的IV-IV线截取的截面图；
图5是示例性示出根据本发明的一个实施方式的LCD设备的像素区的平面图；
图6是沿着图5中的VI-VI线截取的截面图；
图7A至7E是在根据本发明的实施方式的LCD设备的制造方法的步骤中该LCD设备的一个像素区的平面图；以及
图8A至8K是在根据本发明的实施方式的LCD设备的制造方法的步骤中沿图5的VI-VI线截取的截面图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的示例性实施方式，在附图中例示了本发明的示例性实施方式。
图5是示例性示出根据本发明的一个实施方式的液晶显示(LCD)设备的像素区的平面图，而图6是沿着图5中的VI-VI线截取的截面图。
在图5和图6中，LCD设备100包括彼此分开并相对的阵列基板和滤色器基板，液晶层180插入阵列基板与滤色器基板之间。阵列基板包括位于第一基板101上的薄膜晶体管Tr、公共电极154和像素电极152。滤色器基板包括位于第二基板170上的滤色器层174和黑底182。
阵列基板的第一基板101在其内表面上具有与选通线109、公共线113和外公共电极115相对应的沟槽gr。选通线109和公共线113与该沟槽相对应地彼此间隔开，并沿第一方向延伸。外公共电极115沿着与第一方向正交的第二方向而从公共线113延伸出来，并分别布置在像素区P的相对侧。
数据线130沿第二方向形成。数据线130与选通线109及公共线113交叉并限定了像素区P，栅绝缘层117介于选通线109与公共线113之间。具有栅极110、栅绝缘层117、半导体层120以及源极133和漏极136的薄膜晶体管Tr形成在选通线109与数据线130的交叉部。在本发明的实施方式中，薄膜晶体管Tr具有选通线109的作为栅极110的部分。薄膜晶体管Tr可以具有各种形状和结构。例如，薄膜晶体管Tr可以具有沿第二方向从选通线109延伸出来的栅极。薄膜晶体管Tr可以具有U形沟道，其中源极133与漏极136之间的区域为U形。
此外，在第一基板101上形成于数据线130与各外电极115之间的区域以及选通线109与公共线113之间的区域相对应的无机黑底图案105。无机黑底图案105可以由黑色无机材料形成，例如锗(Ge)。
钝化层140被形成为覆盖薄膜晶体管Tr。钝化层140具有与像素区P相对应的开口op并暴露出第一基板101的内表面。这里，漏极136的一端通过钝化层140的开口op而暴露出来，而各外公共电极115的离数据线130较远的一端(相对于外公共电极115的另一端相距数据线130而言)也通过钝化层140的开口op而暴露出来。
公共电极154形成在第一基板101的通过开口op而暴露出的内表面上。公共电极154彼此间隔开并连接至辅助公共图案153。公共电极154接触各外公共电极115的通过开口op而暴露出的一侧。
辅助像素图案150形成在第一基板101的内表面上，并接触漏极136的一端。像素电极152从辅助像素图案150延伸出来并与公共电极154交替。
在根据本发明的实施方式的上述LCD设备的阵列基板中，由诸如锗的无机材料形成并阻挡光的无机黑底图案105形成在数据线130与外公共电极115之间。因此，与现有技术的LCD设备不同，能够防止外公共电极115与数据线130之间的漏光。
由于加工误差，无机黑底图案105可能不完全屏蔽数据线130与外公共电极115之间的区域。然而与图4中没有无机黑底图案105的现有技术的LCD设备相比，数据线130与外公共电极115之间的区域要窄得多，因此能够显著地减少漏光。
此外，在现有技术中，由于仅图4中的栅绝缘层53插入图4的外公共电极49a与图4的数据线60之间，为了使寄生电容最小化，图4的外公共电极49a与图4的数据线60被形成为其间具有超过3μm的距离。另一方面，在本发明中，无机黑底图案105与栅绝缘层117形成在外公共电极115与数据线130之间，因此减小了外公共电极115与数据线130之间的寄生电容。
滤色器基板与具有上述结构的阵列基板相对。滤色器基板包括位于第二基板170的内表面上的滤色器层174和黑底172。滤色器层174包括对应于相应的像素区P并依次重复的红色、绿色和蓝色滤色器图案。黑底172对应于像素区P的边界。
这里，应注意的是，与现有技术相比，与像素区P的边界对应的黑底172具有与数据线130相对应的相对窄的宽度。
同时，液晶层180插入阵列基板与滤色器基板之间，由此构成本发明的LCD设备100。
在现有技术的LCD设备中，位于滤色器基板上的图4的黑底83的宽度使得图4的黑底83与图4的数据线60及图4中的外公共电极83完全交叠，并且用户不能看到在图4的外公共电极49a与图4的数据线60之间漏出的光。
另一方面，在本发明的LCD设备100中，无机黑底图案105形成在外公共电极115与数据线130之间。因此，在外公共电极115与数据线130之间不会有漏光，或者由于无机黑底图案105部分地屏蔽了外公共电极115与数据线130之间的区域，因此可以减小漏光区域。
因而，与数据线130相对应的黑底172可以具有与现有技术相比较窄的宽度。
参照附图，在现有技术的图4的LCD设备40中，图4的黑底83完全与图4的外公共电极49a交叠并覆盖了图4的外公共电极49a的两侧，由此与图4的外公共电极49a的两侧相比，图4的黑底83的一侧布置得距离像素区的中部更近。在本发明的LCD设备中，黑底172的一侧交叠或布置在与数据线130相邻的外公共电极115的上方，或者交叠并布置在数据线130与外公共电极115之间的无机黑底图案105上方。因此，本发明的黑底172的宽度比现有技术的图4的黑底83的宽度更窄。
因而，与现有技术的图4的LCD设备40相比，本发明的LCD设备100具有改善的孔径比。
将参照附图说明根据本发明的LCD设备的制造方法。
图7A至7E是根据本发明的实施方式的LCD设备的制造方法的步骤中该LCD设备的一个像素区的平面图。图8A至8K是在根据本发明的实施方式的LCD设备的制造方法的步骤中沿图5的VI-VI线截取的截面图。这里，将主要说明阵列基板的制造方法。
在图7A和图8A中，通过淀积例如锗(Ge)的黑有机材料在第一基板101的大致整个表面上形成无机黑材料层103。这里，第一基板101可以由诸如玻璃或塑料的透明绝缘材料形成。
通过在无机黑材料层103上涂敷光刻胶而在无机黑材料层103上形成光刻胶层(未示出)。然后，通过光掩模对光刻胶层进行曝光并显影，由此形成光刻胶图案191。光刻胶图案191对应于除了稍后要形成选通线、公共线和外公共电极的第二区域以外的第一区域，并且暴露出与稍后要形成选通线、公共线和外公共电极的第二区域相对应的无机黑材料层103。
在图7A和图8B中，去除由光刻胶层191暴露出的图8A的无机黑材料层103，由此暴露出第一基板101的内表面。这里，由光刻胶图案191屏蔽且未被刻蚀的其余无机黑材料层103变为无机黑材料图案104。图8A的无机黑材料层103可以被过刻蚀，使得无机黑材料图案104具有下切(under cut)结构，在该下切结构中，无机黑材料图案104的宽度比光刻胶图案191窄。在无机黑材料图案104的宽度比光刻胶图案191窄的情况下，稍后形成的外公共电极与数据线之间的区域可能不会被图5的无机黑图案105完全屏蔽，从而可能存在漏光。在图中，图8A的无机黑材料层103未被过刻蚀，而无机黑材料图案104和光刻胶图案191具有相同的宽度。
接着，在图7A和图8C中，去除由无机黑材料图案104暴露出的第一基板101的内表面，由此形成与要形成选通线、公共线和外公共电极的第二区域相对应的沟槽。如果第一基板101由玻璃形成，则可以将由无机黑材料图案104暴露出的第一基板101的内表面暴露于氢氟酸(HF)。如果第一基板101由塑料形成，则第一基板101的内表面可以暴露于另一种刻蚀剂。
在图7A和图8D中，通过淀积第一金属材料在包括光刻胶图案191和沟槽的第一基板101的大致整个表面上形成第一金属层108，该第一金属材料可以是从铝(Al)、诸如铝钕(AlNd)的铝合金、铜(Cu)、铜合金和铬(Cr)中选择的一种或更多种。这里，第一金属层108具有单层结构。
同时，可以通过溅射法形成第一金属层108，并且由于沟槽gr与光刻胶层191之间的台阶使得第一金属层108可以断开。更具体而言，第一金属层108的位于光刻胶层191上的部分与第一金属层108的位于沟槽gr中的部分断开。当通过溅射法形成第一金属层108时，可以主要沿着第一基板101的法线方向淀积第一金属材料，并且可以在于第一基板101的法线方向平行的光刻胶层191的侧表面处较少地淀积第一金属材料。此外，离第一基板的内表面越近，淀积的第一金属材料可以越少。因此，如图8D所示，第一金属层108可以断开。
这里，第一金属层108位于沟槽gr中的部分分别成为选通线109、栅极110、公共线113以及外公共电极115。在本发明的实施方式中，选通线109的一部分充当栅极110。
在图7B和图8E中，对第一基板101执行显影处理，由此去除图8D的光刻胶图案191，该第一基板包括位于沟槽gr中的选通线109、公共线113和外公共电极115以及位于图8D的光刻胶图案191上的图8D的第一金属层108。
此时，图8D的光刻胶图案191与显影剂反应，并从第一基板101的内表面脱落，还一起去除了位于图8D的光刻胶图案191上的图8D的第一金属层108。由此，在第一基板101上保留位于沟槽gr中的选通线109、公共线113、外公共电极115以及无机黑材料图案104。同时去除图8D的光刻胶图案191及其上的材料层的处理可以称为脱模处理。
在图7C和图8F中，通过淀积例如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料，在包括选通线109、公共线113、外公共电极115以及无机黑材料图案104的第一基板101的大致整个表面上形成栅绝缘层117，该基板101。
接着，在栅绝缘层117上形成本征非晶硅层(未示出)、掺杂非晶硅层(未示出)和第二金属层(未示出)并随后通过包括半色调曝光步骤或衍射曝光步骤的一次掩模处理或者通过二次掩模处理来进行构图，由此在像素区P中形成有源层120a、欧姆接触层120b、源极133和漏极136。有源层120a由本征非晶硅形成并对应于栅极110。欧姆接触层120b由掺杂非晶硅形成并在有源层120a上彼此间隔开。有源层120a和欧姆接触层120b可以被称为半导体层120。源极133和漏极136在欧姆接触层120b上彼此间隔开。
栅极110、栅绝缘层117、有源层120a、欧姆接触层120b以及源极133和漏极136构成了作为切换元件的晶体管Tr。
此外，同时地形成数据线130。数据线130与选通线109交叉而限定像素区P。在本发明的实施方式中，数据线130与选通线109相交的部分充当源极133，该源极133可以从数据线130延伸出来。
漏极136延伸至形成有公共线133的区域并与公共线133交叠(栅绝缘层117介于漏极136与公共线133之间)以形成存储电容器StgC。
这里，通过包括半色调曝光步骤或衍射曝光步骤的一次掩模处理，去除第二金属层(未示出)、掺杂非晶硅层(未示出)和本征非晶硅层(未示出)。在该掩模处理中使用包括光阻挡部、透光部和半透光部的掩模。该半透光部可以包括半色调层或狭缝。此时，在数据线130下方形成第一伪图案121a和第二伪图案121b。第一伪图案121a由与有源层120a相同的材料形成，第二伪图案121b由与欧姆接触层120b相同的材料形成。
另一方面，可以通过二次掩模处理去除第二金属层(未示出)、掺杂非晶硅层(未示出)和本征非晶硅层(未示出)，并且可以省去位于数据线130下方的第一伪图案121a和第二伪图案121b。
接着，在图7C和图8G中，通过淀积例如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机材料，在包括薄膜晶体管Tr和数据线130的第一基板101的大致整个表面上形成钝化层140。
在图7D和图8H及图8I中，通过掩模处理对钝化层140进行构图，由此暴露出栅绝缘层117以及漏极136的一端。随后，去除图8H中被暴露的栅绝缘层117以及无机黑材料图案104，由此形成暴露出第一基板101的内表面的开口op。该开口op还部分地暴露出像素区P中的外公共电极115。
最后，在像素区P的边界上(即在选通线109和数据线130上)、在源极133、漏极136的一部分、源极133与漏极136之间暴露出的有源层120a上保留钝化层140。
另外，在该掩模处理中对图8H的无机黑材料层104进行构图，由此形成无机黑底图案105。如本发明的实施方式所示，当图8B的无机黑材料图案104具有与图8B的光刻胶图案191具有相同的宽度时，无机黑底图案105完全屏蔽了外公共电极115与数据线130之间的区域。当图8B的无机黑材料图案104的宽度由于过刻蚀而比图8B的光刻胶图案191窄时，无机黑底图案105可以部分地屏蔽外公共电极115与数据线130之间的区域，因此，该区域中与外公共电极115相邻的部分未被屏蔽。
在图7E和图8J中，通过在包括钝化层140和开口op的第一基板101上淀积并随后对透明导电材料或第三金属材料进行构图，在像素区P的开口op中形成辅助像素图案150、像素电极152、辅助公共图案153和公共电极154。辅助像素图案150接触漏极136的一端。像素电极152从辅助像素图案150延伸出来并彼此间隔开。辅助公共图案153可以布置在与辅助像素图案150所在的像素区P的下侧相对的像素区P的上侧。公共电极154从辅助公共图案153延伸出来，且公共电极154的端部连接至辅助公共图案153。公共电极154彼此间隔开。像素电极152和公共电极154直接布置在第一基板101的位于像素区P中的内表面上且彼此交替。
该透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。第三金属材料可以是钼(Mo)或者诸如钼钛(MoTi)之类的钼合金。
这里，公共电极154中的两个与外公共电极115交叠。与外公共电极115交叠的公共电极154还与无机黑底图案105交叠，该无机黑底图案105形成在数据线130与外公共电极115之间。即，公共电极154的与外公共电极115及无机黑底图案105交叠的一侧布置在外公共电极115上方，另一侧布置在无机黑底图案105上方。因此，当像素电极152和公共电极154由第三金属材料形成时，加倍地避免了数据线130与外公共电极115之间的区域中的漏光。此外，即使图8B的无机黑材料图案104的宽度比图8B的光刻胶图案191窄，且无机黑底图案105部分地覆盖外公共电极115与数据线130之间的区域，与外公共电极115相接触的公共电极154也能够完全地遮蔽(screening)外公共电极115与数据线130之间被部分屏蔽的区域。因而，能够阻挡通过数据线130与外公共电极115之间的区域的入射光。
如上所述，完成了根据本发明的实施方式的LCD设备的阵列基板。
在图7E和图8K中，通过淀积铬(Cr)或氧化铬(CrOx)或者通过涂敷黑树脂随后进行构图以形成黑底172，在透明第二基板170的内表面上形成黑底层(未示出)。黑底172对应于选通线109、数据线130和薄膜晶体管Tr。具体地，当滤色器基板附接到阵列基板时，黑底172的与数据线130交叠的一侧布置在与数据线130相邻的外公共电极115的上方或者数据线130与外公共电极115之间的区域的上方。
这里，当图8B的无机黑材料图案104具有与图8B的光刻胶层191相同的宽度时，第二基板170的内表面上的黑底172的一侧可以布置在外公共电极115上方或与外公共电极115交叠，或者布置在数据线130与外公共电极115之间的区域上方并与该区域交叠。顺便提及，当图8B的无机黑材料图案104的宽度由于过刻蚀而比图8B的光刻胶层191窄时，希望黑底172的该侧布置在外公共电极115上方并与外公共电极115交叠，以完全地遮蔽数据线130与外公共电极115之间的区域中可能出现漏光的部分。
然而，如果像素电极152和公共电极154由第三金属材料形成，则借助于与外公共电极115交叠的公共电极154可以避免数据线130与外公共电极115之间区域内的漏光。因此，黑底172的该侧可以与外公共电极115交叠，或者与数据线130与外公共电极115之间的区域交叠。
接下来，在黑底172中形成滤色器层174。滤色器层174包括红色、绿色和蓝色的滤色器图案R、G和B，分别对应于像素区P，并且依次地且重复地排列。在滤色器层174上形成覆层176。
因而，完成了滤色器基板。
然后，阵列基板和滤色器基板被布置成使得像素电极152与覆层176相对，且液晶层180插入该阵列基板与该滤色器基板之间。阵列基板和滤色器基板借助密封图案(未示出)而附接，该密封图案沿着阵列基板和滤色器基板的外周形成在该阵列基板与该滤色器基板之间，由此，制成了LCD设备100。
在根据本发明的LCD设备中，由于无机黑底图案屏蔽了数据线与外公共电极之间的区域，因此能够防止该区域中的漏光。因此，可以减小滤色器基板上用于防止漏光的黑底的宽度，并能够改善孔径比。
此外，由于无机黑底图案而可以减小数据线与外公共电极之间的寄生电容。此外，与现有技术相比，由于减小了寄生电容，因此能够减小数据线与外公共电极之间的区域，并能够进一步增大孔径比。
对本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明做出多种修改和变型。因此，本发明旨在包含落入所附权利要求书及其等同物范围内的对本发明的修改和变型。
本申请要求2010年5月5日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2010-0042208的优先权，以引证方式将其全部内容合并于此，如同在此进行了充分阐述。

Claims (16)

1.一种液晶显示设备，该设备包括：
彼此相对的第一基板和第二基板，其中，在所述第一基板和第二基板上限定了像素区；
形成在所述第一基板的内表面上的第一沟槽和第二沟槽；
选通线，该选通线沿一个方向形成在所述第一沟槽中；
公共线，该公共线形成在所述第二沟槽中并平行于所述选通线；
数据线，该数据线与所述选通线交叉而限定了所述像素区；
薄膜晶体管，该薄膜晶体管连接至所述选通线和所述数据线；
光屏蔽图案，该光屏蔽图案由黑色无机材料形成并围绕所述选通线、所述数据线和所述公共线；
多个第三沟槽，所述第三沟槽形成在所述第一基板的内表面上并位于所述像素区中，所述第三沟槽从所述第二沟槽延伸；
多个外公共电极，所述外公共电极位于所述第三沟槽中并从所述公共线延伸；
钝化层，该钝化层位于所述选通线和所述数据线上方；以及
多个像素电极，所述像素电极直接位于所述第一基板的所述像素区中的所述内表面上且接触该内表面，并电连接至所述薄膜晶体管的漏极。
2.根据权利要求1所述的设备，该设备进一步包括：
多个公共电极，所述公共电极直接位于所述第一基板的所述内表面上且接触该内表面，并电连接至所述外公共电极，所述公共电极与所述像素电极交替；
黑底，该黑底位于所述第二基板的内表面上，所述黑底对应于所述选通线及所述数据线；
滤色器层，该滤色器层位于所述黑底上并对应于所述像素区；以及
液晶层，该液晶层位于所述第一基板与所述第二基板之间；
其中，所述数据线布置在所述多个外公共电极中的一个外公共电极与同所述像素区相邻的另一像素区的一个外公共电极之间，所述黑底的与所述数据线交叠的一侧布置在所述多个外公共电极中的一个外公共电极的上方或所述光屏蔽图案的上方。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述公共电极的与所述外公共电极接触的一侧布置在所述外公共电极的上方，而所述公共电极的与所述外公共电极接触的另一侧布置在所述光屏蔽图案的上方。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述公共电极从所述第一基板的位于所述像素区中的内表面上的辅助公共图案延伸，并且所述像素电极从所述第一基板的位于所述像素区中的内表面上的辅助像素图案延伸，其中所述辅助像素图案接触所述漏极。
5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述像素电极和所述公共电极由透明导电材料和金属材料中的一种形成，该透明导电材料包括铟锡氧化物，该金属材料包括钼及钼合金。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光屏蔽图案直接位于所述第一基板的所述内表面上且与该内表面接触。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述薄膜晶体管的漏极与所述公共线交叠且栅绝缘层位于所述漏极与所述公共线之间，由此形成存储电容器。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述黑色无机材料包括锗。
9.一种液晶显示设备的制造方法，该方法包括以下步骤：
在第一基板上形成无机黑色材料层，其中在该第一基板上限定了像素区；
在所述无机黑材料层上形成光刻胶图案；
使用所述光刻胶图案作为刻蚀掩模，去除所述无机黑色材料层以暴露出所述第一基板的内表面；
通过去除所述第一基板的被暴露出的内表面而形成第一沟槽和第二沟槽；
分别在所述第一沟槽和所述第二沟槽中形成选通线和公共线，并去除所述光刻胶图案；
形成与所述选通线交叉的数据线以限定所述像素区；以及
形成连接至所述选通线和所述数据线的薄膜晶体管。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述第一沟槽和所述第二沟槽的步骤包括：形成从所述第二沟槽延伸的多个第三沟槽，并且其中，形成所述选通线和所述公共线的步骤包括：在所述第三沟槽中形成从所述公共线延伸的多个外公共电极。
11.根据权利要求10所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：
在所述数据线和所述薄膜晶体管的上方形成钝化层；
通过去除所述钝化层、栅绝缘层和所述无机黑色材料层而形成开口，该开口暴露出所述像素区中的所述第一基板的内表面、所述外公共电极和所述薄膜晶体管的漏极，以及无机黑底图案；以及
在所述第一基板的所述内表面中形成多个像素电极，所述像素电极电连接至所述漏极。
12.根据权利要求11所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：
在所述第一基板的所述内表面上形成多个公共电极，所述公共电极电连接至所述外公共电极并与所述像素电极交替；
在第二基板的内表面上形成黑底，所述黑底对应于所述选通线及所述数据线；
在所述黑底上并对应于所述像素区而形成滤色器层；以及
接合所述第一基板与所述第二基板，其中在所述第一基板与所述第二基板之间插入有液晶层，
其中，所述黑底的与所述数据线交叠的一侧布置在所述多个外公共电极中的一个外公共电极的上方或布置在所述无机黑底图案的上方。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述像素电极和所述公共电极由透明导电材料和金属材料中的一种形成，该透明导电材料包括铟锡氧化物，该金属材料包括钼及钼合金。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述公共电极的与所述外公共电极接触的一侧布置在所述多个外公共电极中的一个外公共电极的上方，而所述公共电极的与所述外公共电极接触的另一侧布置在所述无机黑底图案的上方。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述选通线和所述公共线并去除所述光刻胶图案的步骤包括：在包括所述光刻胶图案的所述第一基板的大致整个表面上淀积金属层，使得所述金属层在所述光刻胶图案的侧表面处断开，并通过脱模法同时去除所述光刻胶图案和所述光刻胶图案上的金属层。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述薄膜晶体管的步骤包括：在与所述选通线相对应的栅绝缘层上顺序地形成有源层、欧姆接触层、源极及漏极，其中所述漏极与所述公共线交叠且所述栅绝缘层介于所述漏极与所述公共线之间，由此形成存储电容器。
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