專利名稱:液晶顯示裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置,特別涉及所謂的部分透過型的有源矩陣型液晶顯示裝置。
背景技術:
有源矩陣方式的液晶顯示裝置是,在隔著液晶而對向配置的透明基板中的一個透明基板的液晶側面上,形成在x方向上延伸并在y方向上平行的柵極信號、以及在y方向延伸且在x方向上平行的漏極信號線,并以各信號線所包圍的區(qū)域作為象素區(qū)域。
在各象素區(qū)域上形成根據(jù)來自一側的柵極信號線的掃描信號而動作的薄膜晶體管,以及通過該薄膜晶體管從漏極信號線供給圖像信號的象素電極。
再者,在此種液晶顯示裝置中,稱為部分透過型的構成為在各象素區(qū)域中,具有光透過部,其為可透過來自背面?zhèn)缺彻獠康墓獾膮^(qū)域,以及光反射部,其為可反射太陽等外來光的區(qū)域。
光透過部是以透光性導電層形成的構成象素電極的區(qū)域,而光反射部是以具有光反射功能的非透光性導電層形成的構成象素電極的區(qū)域。
但是,此種構造的液晶顯示裝置被指出特別是在使用在光反射模式時其顯示對比度會大幅降低。
探討其原因的結果,發(fā)現(xiàn)是因形成在光反射部的一部分的象素電極為非透光性導電層,故該象素電極的下層側常形成有電容元件等,因而兼有反射膜功能的象素電極相對于基板的高度產(chǎn)生了差別。
反射膜的高度的差異使得這些部分中的液晶的層厚不同,因而導致對比度降低。
例如,實驗發(fā)現(xiàn),反射膜的高度產(chǎn)生0.2μm的差異時,對比度會減半。
本發(fā)明正是針對此種問題而完成的,其目的為提供對比度良好的液晶顯示裝置。
發(fā)明內(nèi)容
對本申請中所公開的發(fā)明中的具代表性的方案的概要,簡單地說明如下。
(方案1)本發(fā)明的液晶顯示裝置,其特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶而對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該象素區(qū)域上依次積層形成透光性第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部上;材料層,其形成在上述光反射部的在部分上;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;及第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用。
(方案2)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線中的一個柵極信號線的掃描信號而動作;以及第1及第2象素電極,其通過薄膜晶體管被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部上;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用。
(方案3)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,
該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線中的一個柵極信號線的掃描信號而動作;及第1及第2象素電極,其通過薄膜晶體管被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部上;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用,上述第1象素電極與材料層的合計膜厚及柵極信號線的層厚分別設定為100nm以下。
(方案4)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線的一個柵極信號線的掃描信號而動作;及第1及第2象素電極,其通過薄膜晶體管被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部上;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用。
上述第1象素電極與材料層的合計膜厚及柵極信號線的層厚的差被設定為0.1μm以下。
(方案5)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且被劃分為光反射及光透過部,該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號中的一個柵極信號線的掃描信號而動作;以及第1及第2象素電極,其透過薄膜晶體管而供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號。
上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部上;上述薄膜晶體管的源電極延伸層,其與該第1象素電極連接,且形成在上述光反射部的大部分;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;以及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,透過形成在上述絕緣層上的接觸孔與上述源電極連接,且兼有反射膜的作用。
(方案6)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一方基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線中的一個柵極信號線的掃描信號而動作;及第1及第2象素電極,其通過薄膜晶體管被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部上;上述薄膜晶體管的源電極延伸層,其與該第1象素電極連接,且形成在上述光反射部的大部分;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,透過形成在上述絕緣層上的接觸孔與上述源電極連接,且兼有反射膜的作用,上述第1象素電極與上述源電極的延伸層的合計膜厚與柵極信號線的層厚的差被設定為0.1μm以下。
(方案7)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,
該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線中的一個柵極信號線的掃描信號而動作;及第1及第2像電極,其通過薄膜晶體管被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其上述光透過部上形成開口;及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用,上述第2象素電極是與上述一對柵極信號線中的另一個柵極信號線重疊而形成的。
(方案8)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線的一個柵極信號線的掃描信號而動作;及第1及第2象素電極,其通過薄膜晶體管被被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用,而且上述第2象素電極是與上述一對柵極信號線中的另一個柵極信號線重疊而形成的,且為了使光反射部中的第2象素電極相對在基板的高度以及與上述另一個棚極信號線重疊而形成的第2象素電極相對在基板的高度的差為0.1μm以下,在上述光反射部與另一個棚極信號線上的至少一者上夾設高度調整材料。
(方案9)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線中的一個柵極信號線的掃描信號而動作;及第1及第2象素電極,其通過薄膜晶體管被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部光透過部上;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其形成在上述光反射部及上述光透過部上;及上述第2象素電極,其形成在上述反射部上,且兼有反射膜的作用。
(方案10)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,具有象素區(qū)域,其位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該象素區(qū)域是由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍而形成的區(qū)域,且具有薄膜晶體管,其是根據(jù)來自上述一對柵極信號線中的一個柵極信號線的掃描信號而動作;及第1及第2象素電極,其通過薄膜晶體管被供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號,上述象素區(qū)域中,依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部上;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其形成在上述光反射部及上述光透過部上;及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用,上述第1象素電極與材料層的合計膜厚與柵極信號線的層厚的差為0.1μm以下。
(方案11)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征為例如,在上述方案1到10中的任一個中,具有背光。
圖1為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的象素的一實施例的平面圖。
圖2為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的全體的等效電路的一實施例的平面圖。
圖3為顯示圖1的III-III線的剖面圖。
圖4A-圖4F為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的一實施例的工序圖。
圖5為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的象素另一實施例的剖面圖。
圖6為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的象素另一實施例的剖面圖。
圖7為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的象素另一實施例的剖面圖。
圖8為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的象素另一實施例的剖面圖。
圖9為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的象素另一實施例的剖面圖。
圖10A-圖10B為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的兼做反射電極用的象素電極的另一實施例的平面圖。
具體實施例方式
以下,根據(jù)附圖,詳細說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例。
(全體的等效電路)圖2為顯示本發(fā)明的液晶顯示裝置的全體的等效電路的一實施例的平面圖。
該圖中,具有隔著液晶互相對向配置的一對透明基板SUB1、SUB2,該液晶通過密封材SL而封入的,該密封材兼有將一個透明基板SUB固定在另一個透明基板SUB2上的作用。
在密封材SL所包圍的上述一個透明基板SUB1的液晶側的面上,形成在x方向上延伸且在y方向上平行的柵極信號線GL、以及在y方向上延伸且在x方向上平行的漏極信號線DL。
各柵極信號線與各漏極信號線DL所包圍的區(qū)域構成象素區(qū)域,且這些各象素區(qū)域的矩陣狀的集合體構成液晶顯示部AR。
各象素區(qū)域中形成根據(jù)來自一個柵極信號線GL的掃描信號而動作的薄膜晶體管TFT;及通過薄膜晶體管TFT被供給來自一個漏極信號線DL的圖像信號的象素電極PX。
該象素電極PX是在與驅動上述薄膜晶體管TFT的柵極信號線GL不同的另一柵極信號線GL間構成電容元件Cadd,借助該電容元件Cadd,可比較長時間蓄積被供給該象素電極PX的圖像信號。
該象素電極PX在另一個透明基板側SUB2上與各象素區(qū)域中共同同形成的對向電極CT之間產(chǎn)生電場,借助該電場控制液晶的透光率。
上述柵極信號線GL分別有一端超過上述密封材SL而延伸,其延伸端構成與垂直掃描驅動電路V的輸出端子連接的端子。再者,上述垂直掃描驅動電路V的輸入端子用在輸入來自配置在液晶顯示裝置的外部的印刷電路板的信號。
垂直掃描驅動電路V由多個半導體裝置所構成,互相鄰接的多個柵極信號線GL形成群組,這些各群組各對應一個半導體裝置。
同樣地,上述漏極信號線DL的各一端超過上述密封材SL而延伸,其延伸端構成與圖像信號驅動電路He的輸出端子連接的端子。再者,上述圖像信號驅動電路He的輸入端予被輸入來自配置在液晶顯示裝置的外部的印刷電路板的信號。
該圖像信號驅動電路He也由多個半導體裝置所構成,互相鄰接的多個漏柵極信號線DL形成群組,這些各群組各對應一個半導體裝置。
上述各柵極信號線GL是根據(jù)來自上述垂直掃描驅動電路V的掃描信號依次選擇。
再者,上述各漏極信號線DL是借助上述圖像信號驅動電路He,配合上述柵極信號線GL的選擇的時序而被供給圖像信號。
由此構造的液晶顯示裝置的背面配置有背光BL,在以透過型模式使用該液晶顯示裝置時,使其光源亮起。
再者,上述垂直掃描驅動電路V及圖像信號驅動電路He是各自安裝在透明基板SUB1上,但并不僅限于此,當然也可安裝在透明基板SUB1外。
(象素的構造)圖1為顯示上述象素區(qū)域的一實施例的平面圖,該圖是R、G、B用的各象素作為彩色用象素顯示,但這些只是彩色濾光片的顏色不同,除此之外采用相同的構造。
在以下的說明中,針對此三象素之一進行說明。另外該圖中的III-III線的剖面示于圖3。
該圖中,透明基板SUB1的液晶側的面上,首先形成在x方向上延伸在y方向上平行的一對柵極信號線GL。該棚極信號線GL是由例如Al(鋁)所構成,其表面形成有陽極氧化膜AOF。
這些柵極信號線GL與后述的一對漏極信號線DL一起包圍一矩形的區(qū)域,該區(qū)域構成象素區(qū)域。
隨后,在該象素區(qū)域的除了周邊的一小部分之外的中央部分上形成例如ITO(銦錫氧化物)膜的透光性象素電極PX1。
該象素電極PX1在象素區(qū)域中具有可透過來自背光BL的光的區(qū)域的象素電極的功能,不同于后述的具有反射電極的功能的象素電極PX2。
如此,在形成柵極信號線GL、象素電極PX1的透明基板SUB1的表面上,形成例如SiN(氮化硅)所構成的絕緣膜GI。該絕緣膜GI在形成時擴展到薄膜晶體管TFT的形成區(qū)域(柵極信號線GL的一部分區(qū)域)及其附近的柵極信號線GL與漏極信號線DL的交叉部。
在薄膜晶體管TFT的形成區(qū)域所形成的絕緣膜GI具有該薄膜晶體管TFT的棚極絕緣膜的功能,而棚極信號線GL與漏極信號線DL的交叉部上所形成的絕緣部GI具有層間絕緣膜的功能。
再者,該絕緣膜GI的表面上形成由非晶質的Si(硅)所構成的半導體層AS。
該半導體層AS即薄膜晶體管TFT本身,其上面形成漏電極SD1及源電極SD2,由此構成以柵極信號線GL的一部分作為柵電極的反交錯(reverse stagger)構造MIS型晶體管。
再者,上述半導體層AS也延伸到與柵極信號線GL的漏極信號線DL的交叉部而形成,由此可與上述絕緣膜GI一起強化作為各信號線的層間絕緣膜的功能。
再者,在圖3中雖未明確說明,但上述半導體層AS的表面且與上述漏電極SD1及源電極SD2的界面上形成有摻雜高濃度雜質(例如磷)的半導體層,借助該半導體層而構成接觸層d0。
上述漏電極SD1及源電極SD2是在例如形成漏極信號線DL時同時形成。
即,形成在y方向上延伸且在x方向上平行的漏極信號線DL,其一部分延伸到上述半導體層AS的上面,而形成漏電極SD1,再者,以該漏電極SD1與薄膜晶體管TFT的溝道長度分離而形成源電極SD2。
該漏極信號線DL由例如Cr與Al的依次積層體構成。
源電極SD2是從半導體層AS面稍延伸到象素區(qū)域側,以與上述象素電極PX1做電氣連接,并形成兼作為后述的反射電極使用的象素電極PX2連接用的接觸部。
如此,該源電極SD2的延伸部不只是如上所述具有連接上述象素電極PX1及PX2的功能,而且延伸到該光反射部的大部分區(qū)域上而形成,以使該光反射部(后述的象素電極PX2所形成的區(qū)域)中,與該象素電極PX2的階差所造成的高低差不致太大。
即,若只是使上述源電極SD2的延伸部具有使上述象素電極PX1及PX2連接的功能,則只要使該延伸部形成接觸部即可,其延伸部比較短。在是,其延伸部的周邊的階差在形成后述的兼做反射電極使用的象素電極PX2的面(后述的保護膜PSV的上面)上變得明顯,而在該象素電極PX2的面上也形成階差。
再者,由在形成本實施例那樣的構造,上述源電極SD2的延伸部會占據(jù)面積較大的區(qū)域,這表示該邊會比較大。
因此,在液晶顯示裝置的制造中,該象素電極PX2的附近不易殘留污染物等雜質,可去除該雜質所造成的弊害。
再者,若是具有接觸部的功能的薄膜晶體管TFT的柵電極,則該接觸部的面積較小,其邊也可通過光刻技術的選擇性腐蝕法而形成稍為復雜的形狀,因此往往有污染物等雜質殘留而損及接觸部的功能。
如此,在形成有漏極信號線DL、薄膜晶體管TFT的漏電極SD1、及源電極SD2的透明基板SUB1的表面上形成例如由SiN構成的保護膜PSV。該保護膜PSV是防止與上述薄膜晶全管TFT的液晶直接接觸的層,可防止該薄膜晶體管TFT的特性劣化。
接著,在該保護膜PSV上,在象素區(qū)域中作為光透過部的部分中形成開口部OM,在該開口部OM中露出具有透光性的上述象素電極PX1。該象素電極PX1露出的保護膜PSV的開口部OM為光透過部的區(qū)域,在象素區(qū)域中被劃分為上述光反射部的區(qū)域。
再者,在保護膜PSV上,例如在形成該開口部OM的同時形成接觸孔CH,該接觸孔CH中露出薄膜晶體管TFT的上述源電極SD2的一部。
保護膜PSV的上面形成兼做反射電極使用的象素電極PX2。該象素電極具有例如Cr及Al的依次積層體所構成的非透光性導電膜的構造。
該象素電極PX2是避開上述保護膜PSV的開口部OM所形成的區(qū)域而占據(jù)象素區(qū)域的大部分而形成。
接著,其一部分透過形成在上述保護膜PSV的一部分上的接觸孔CH而與薄膜晶體管TFT的源電極SD2電氣連接。
再者,該象素電極PX2是延伸到與驅動上述薄膜晶體管TFT的柵極信號線GL不同的另一鄰接柵極信號線GL重疊為止而形成,在該部分中,形成以上述保護膜PSV為介電質膜的電容元件Cadd。
接著,如此在形成有象素電極PX2的透明基板SUB1的上面覆蓋該象素電極PX2等而形成取向膜(未圖示)。該取向膜是與液晶LC直接接觸的膜,借助其表面所形成的摩擦而決定該液晶的分子初期取向方向。
在這樣的透明基板SUB1上,隔著液晶LC對向配置透明基板SUB2,在該透明基板SUB2的液晶側的面上,形成黑底BM,以劃分各象素區(qū)域。即,至少在液晶顯示部AR上所形成的黑底(顯象管)BM的圖樣為殘留各象素區(qū)域的周邊部的區(qū)域中形成開口者,由此而提高顯示的對比度。
再者,該黑底BM充分覆蓋透明基板SUB1側的薄膜晶體管TFT,可防止外來光照射到該薄膜晶體管TFT,由此以避免該薄膜晶體管TFT的特性劣化。該黑底BM可由例如含有黑色顏料的樹脂膜構成。
在黑底BM形成的透明基板SUB2的面上形成有彩色濾光片F(xiàn)IL,覆蓋該黑底BM的開口。該彩色濾光片可由例如紅(R)、綠(G)、藍(B)各色的濾光片所構成,在y方向平行的各象素區(qū)域群中共同形成例如紅色的濾光片,在該象素區(qū)域群的x方向上依次鄰接的象素區(qū)域群上再依次排列共同形成紅(R)色、綠(G)色、藍(B)色、紅(R)色等。這些濾光片是由含有與其顏色對應的顏料的樹脂膜所構成。
在形成有黑底BM及彩色濾光片F(xiàn)IL的透明基板SUB2的表面上形成平坦化膜OC,覆蓋這些黑底BM及彩色濾光片F(xiàn)IL。該平坦化膜OC是通過涂布形成的樹脂膜,其目的是為了消除上述黑底BM及彩色濾光片F(xiàn)IL的形成而變得明顯的階差。
在該平坦膜OC的上面形成例如ITO膜所構成的透光性導電膜,以該導電膜形成各象素區(qū)域中共同的對向電極CT。
該平坦化膜OC的表面上形成有取向膜(未圖示),該取向膜是與液晶LC直接接觸的膜,借助其表面所形成的摩擦而決定該液晶的分子初期取向方向。
如此形成的液晶顯示裝置,薄膜晶體管TFT的源電極SD2在形成時延伸到相當在象素區(qū)域的光反射部的區(qū)域。
因此,在該光反射部上隔著保護膜PSV而形成的象素電極PX2是沒有階差所造成的高低差的平坦形狀。
由此,可在光反射部中使液晶的層厚均勻一致,大幅度抑制厚度不均所造成的對比度降低。
再者,雖然不能稱之為光反射部,但形成有電容元件Cadd的部分中的象素電極PX2相對在透明基板SUB1的高度可以與光反射部中的象素電極PX2相對于透明基板SUB1的高度大致相等。
形成有電容元件Cadd的部分是被黑底BM所覆蓋的部分,但與該黑底BM開口部內(nèi)的該電容元件Cadd接近的部分中,可防止上述象素電極PX2相對于透明基板SUB1的高度的差異所造成的影響。
因此,“柵極信號線GL的層厚”及“象素電極PX1與薄膜晶體管TFT的源電極SD2的合計層厚”各設定為100nm以下,由此可以減少象素電極PX2相對在透明基板SUB1的高度的誤差。
接著,借助使“柵極信號線GL的層厚”及“象素電極PX1與薄膜晶體管TFT的源電極SD2的合計層厚”的差設定在0.1μm以下,可將象素電極PX2相對于透明基板SUB1的高度的誤差設定在0.1μm以下。
由此,可使象素區(qū)域的光反射部中的液晶LC的層厚大致均一,可抑制對比度的降低。
再者,在上述實施例中,借助使薄膜晶體管TFT的源電極SD2補充分地延伸到光反射部的區(qū)域,而避免其上方所形成的象素電極PX2的階差的產(chǎn)生。
但是,當然也可使用與上述源電極SD2電氣(或物理)分離的另一材料層而得到與上述同樣的效果。
在此情形下,可與薄膜晶體管TFT的源電極SD2無關地設定該材料層的膜厚,故可得到容易使象素電極PX2平坦化的效果。
(制造方法)以下,用圖4詳細說明上述液晶顯示裝置中的透明基板SUB1側的構造的制造方法的一實施例。
步驟1(圖4A)準備透明基板SUB1,在其主表面(液晶側的面)上以例如濺射法形成膜厚約260nm的Al,對其以光刻技術進行選擇性腐蝕,形成柵極信號線GL。
接著,將該柵極信號線GL在酒酸溶液中進行陽極氧化,在其表面上形成陽極氧化膜AOF。該陽極氧化膜AOF的膜厚以約154nm為宜。
步驟2(圖4B)在形成有柵極信號線GL的透明基板SUB1的主表面上形成由例如ITO(銦錫氧化物)膜所構成的透光性導電膜,對其以光刻技術進行選擇性腐蝕,而形成象素電極PX1。
步驟3(圖4C)在形成有象素電極PX1的透明基板SUB1的主表面上用例如CVD法形成膜厚約240nm的由SiN所構成的絕緣膜。接著,以同樣的方法形成膜厚約200nm的非晶質硅層后,再形成膜厚約35nm的摻雜磷(P)的n+型非晶質硅層。
接著,以光刻技術進行選擇性腐蝕,同時腐蝕上述半導體層及絕緣膜,形成絕緣膜GI及半導體層AS。在此情形下的腐蝕宜用六氟化硫氣體的干式蝕刻。
在此情形下,非晶質硅的腐蝕速度較絕緣膜快,故構成上述絕緣膜GI的輪廓的邊形成約4°的順向斜角,構成上述半導體層AS的輪廓的邊形成約70°的順向斜角。
步驟4(圖4D)在形成有絕緣膜GI及半導體層AS的透明基板SUB1的主表面上以例如濺射法依次形成Cr層及Al層。在此情形下,Cr的膜厚宜為30nm,Al層的膜厚宜為200nm。
其后,以光刻技術進行選擇性腐蝕,形成具有二層構造的漏極信號線DL、薄膜晶體管TFT的漏電極SD1及源電極SD2。
在此情形下,宜使用磷酸、鹽酸及硝酸的混合溶液作為Al的腐蝕液,使用硝酸亞鈰銨溶液作為Cr的腐蝕液。
接著,以形成圖形的薄膜晶體管TFT的漏電極SD1及源電極SD2作為掩模,對所露出的半導體層AS的表面的n+型非晶質硅層進行腐蝕。此時宜采用腐蝕液為六氟化硫氣體的干式腐蝕。
步驟5(圖4E)在形成有漏極信號線DL、薄膜晶體管TFT的漏電極SD1及源電極SD2的透明基板SUB1的主表面用例如CVD法形成膜厚約600nm的SiN,對其以光刻技術進行選擇性腐蝕而形成保護膜PSV。
在腐蝕時,同時形成接觸孔CH,以露出上述薄膜晶體管TFT的源電極SD2的延伸部的一部分。
步驟6(圖4F)在形成有保護膜PSV的透明基板SUB1的主表面上,使用例如濺射法依次形成Cr層及Al層,對其以光刻技術進行選擇性腐蝕,形成兼做反射電極使用的象素電極PX2。
在此情形下,宜使用磷酸、鹽酸及硝酸的混合溶液作為Al的腐蝕液,使用硝酸鈰銨溶液作為Cr的腐蝕液。
此時的象素電極PX2形成有開口,其占象素區(qū)域的約一半?yún)^(qū)域。
其后,在從該象素電極PX2的開口所露出的保護膜PSV的部分形成開口,如圖3所示露出象素電極PX1,以該部分為光透過部。
再者,除了依次形成Cr層及Al層作為象素電極PX2之外,也可依次形成Mo合金及Al,或是依次形成Mo合金與Al合金。Mo合金以MoCr較佳。在此情形下,具有可一次腐蝕完成的效果。
實施例2圖5為展示本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實施例的構造圖,與圖3對應。
與圖3不同的地方為在光反射部及形成有電容元件Cadd的部分上形成有高度調整用的材料層DML。
由此,這些各部分中各象素電極PX2相對于透明基板SUB1的高度的差可設定在0.1μm以下。
因此,如圖5所示,上述高度調整用材料層DML不必在光反射部及形成有電容元件Cadd的部分分別形成,當然也可僅形成在其中的任一方。
實施例3圖6為展示本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實施例的構造圖,對應于圖3。
與圖3在構造上的不同之處為象素電極PX2的上面另形成例如SiN所構成的保護膜PSV2,而保護膜PSV、PSV2均未設置開口部OM。
實施例4圖7展示本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實施例的構造圖,對應于圖6。
與圖6不同的部分在于保護膜PSV、PSV2,保護膜PSV、PSV2均形成有開口部,且保護膜PSV2的開口部的側壁覆蓋該保護膜PSV的側壁而形成。
實施例5圖8為展示本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實施例的構造圖,對應于圖6。
該圖中,保護膜PSV上設置有開口部,保護膜PSV2上未設置開口部。
實施例6圖9為展示本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實施例的構造圖,對應于圖6。
該圖中,保護膜PSV、PSV2均設置有開口部,其開口部的側壁上可看見該保護膜PSV、PSV2的斷面。
實施例7在上述各實施例中,兼做反射電極使用的象素電極PX2是形成在其平面區(qū)域內(nèi)具有開口的圖形。此時,具有即使在該象素電極PX2的線寬狹窄的部分產(chǎn)生斷線,也可避免電氣斷路的效果。
但是,不限于此,例如圖10A、圖10B所示,當然也可形成上述象素電極的邊上一部分有欠缺的圖形。
此時,即使在該象素電極PX2的線寬狹窄的部分中,也可形成比上述實施例更寬的線寬,降低產(chǎn)生斷線的概率。
再者,上述各實施例中,是將以象素電極為其一端子的電容元件的另一端子作為柵極信號線GL。但是,當然也可以在象素區(qū)域內(nèi)形成與該柵極信號線GL分開的例如電容元件線,在該電容元件線與該象素電極之間形成電容元件。
在此情形下,電容元件線通常是與柵極信號線GL大致平行地形成,僅電氣功能與該柵極信號線GL不同,而層構造等的另一構造則完全相同,故可直接適用本發(fā)明。
從以上說明中可知,本發(fā)明的液晶顯示裝置可大幅度降低光反射模式時所產(chǎn)生的對比度的降低。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置,其特征在于具有象素區(qū)域,該象素區(qū)域位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,在該象素區(qū)域中依次層疊形成形成在上述光反射部的除電容部以外的大部分及光透過部上的透光性的第1象素電極;形成在上述光反射部的除電容部以外的大部分上的材料層;絕緣層;以及形成在上述光反射部上且兼作反射膜的第2象素電極。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述象素區(qū)域作為由一對柵極信號線及一對漏極信號線包圍的區(qū)域而形成,且具有根據(jù)來自上述一對柵極信號線中的一個柵極信號線的掃描信號而動作的薄膜晶體管;且通過上述薄膜晶體管向上述第1及第2象素電極供給來自一對漏極信號線中的一個漏極信號線的圖像信號。
3.如權利要求2所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1象素電極與材料層的合計膜厚及柵極信號線的層厚分別設定為小于等于100nm。
4.如權利要求2所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1象素電極及材料層的合計膜厚和柵極信號線的層厚的差設定為小于等于0.1μm。
5.如權利要求2所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述材料層是上述薄膜晶體管的源電極的延伸層。
6.如權利要求5所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1象素電極與上述源電極的延伸層的合計膜厚與柵極信號線的層厚的差設定為小于等于0.1μm。
7.如權利要求2所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第2象素電極與上述一對柵極信號線中的另一個柵極信號線重疊形成。
8.如權利要求7所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1象素電極及材料層的合計膜厚和柵極信號線的層厚的差設定為小于等于0.1μm。
9.如權利要求7所述的液晶顯示裝置,其特征在于用來使除了上述電容部以外的光反射部中的第2象素電極的相對于基板的高度和與上述另一個柵極信號線重疊而形成的第2象素電極的相對于基板的高度的差為小于等于0.1μm的高度調整材料,夾設在上述光反射部與另一個柵極信號線中的至少一個上。
10.如權利要求2所述的液晶顯示裝置,其特征在于具有電容元件線,上述第2象素電極與上述電容元件線相重疊地形成。
11.如權利要求10所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1象素電極及材料層的合計膜厚和柵極信號線的層厚的差設定為小于等于0.1μm。
12.如權利要求10所述的液晶顯示裝置,其特征在于用來使除了上述電容部以外的光反射部中的第2象素電極的相對于基板的高度和與上述電容元件線重疊而形成的第2象素電極的相對于基板的高度的差為小于等于0.1μm的高度調整材料,夾設在上述光反射部與電容元件線中的至少一個上。
13.如權利要求10所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述材料層是上述薄膜晶體管的源電極的延伸層。
14.如權利要求13所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第1象素電極與上述源電極的延伸層的合計膜厚與柵極信號線的層厚的差設定為小于等于0.1μm。
15.如權利要求1~14中任一項所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述絕緣層在上述光透過部上開口形成。
16.如權利要求1~14中任一項所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述絕緣層在上述光透過部和上述光反射部上形成。
17.如權利要求1至17中任一項所述的液晶顯示裝置,其特征在于具有背光源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置,可大幅度減小液晶顯示裝置在光反射模式下產(chǎn)生的對比度的降低,其具有象素區(qū)域,該區(qū)域位于隔著液晶對向配置的基板中的一個基板的液晶側的面上,且劃分為光反射部及光透過部,該上述象素區(qū)域中依次積層形成透光性的上述第1象素電極,其形成在光反射部及光透過部;材料層,其形成在上述光反射部的大部分上;絕緣層,其在上述光透過部上形成開口;以及上述第2象素電極,其形成在上述光反射部上,且兼有反射膜的作用。
文檔編號G02F1/1362GK1680862SQ200510074000
公開日2005年10月12日 申請日期2002年4月11日 優(yōu)先權日2001年4月12日
發(fā)明者阿武恒一, 早田浩子, 佐佐木亨 申請人:株式會社日立制作所