專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，尤其涉及一種提升了顯示開口率的橫向電場式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為各種信息終端、電視接收機(jī)的顯示裝置，以液晶顯示裝置為代表的使用了所謂平板(flat)式顯示板的顯示裝置正在成為主流。而且，作為液晶顯示裝置，主動(active)式液晶顯示裝置得到了廣泛的應(yīng)用。主動式液晶顯示裝置，作為像素的驅(qū)動元件，一般使用薄膜晶體管，因此，以下以薄膜晶體管為例進(jìn)行說明。作為這種液晶顯示裝置的一種形式，已知稱作IPS(in-plane-switch)的橫向電場式液晶顯示裝置。
圖9是說明IPS式液晶顯示裝置的薄膜晶體管基板側(cè)的基本像素結(jié)構(gòu)的一例的俯視圖。此外，圖10是沿著圖9的D-D′的包含濾色片基板的剖視圖。IPS式液晶顯示裝置的像素的平面結(jié)構(gòu)，如圖9所示那樣，形成在被2根柵極線GL與2根數(shù)據(jù)線DL圍起來的區(qū)域內(nèi)。在該區(qū)域(像素區(qū)域)的一部分形成有薄膜晶體管TFT。薄膜晶體管TFT，將其漏極(或者源極)電極SD2連接在數(shù)據(jù)線DL上，將柵極電極GT連接在柵極線GL上，將源極(漏極)電極SD1經(jīng)由接觸孔CH連接在像素電極PX上。另外，漏極電極與源極電極在動作中進(jìn)行調(diào)換，以下作為源極電極SD1、漏極電極SD2進(jìn)行說明。
如圖10所示，該像素的剖面結(jié)構(gòu)為在形成于一個基板(薄膜晶體管基板，以下稱作TFT基板)SUB1的主面的第1絕緣膜INS1之上具有薄膜晶體管TFT，其中，該基板SUB1優(yōu)選使用玻璃，該薄膜晶體管TFT由半導(dǎo)體層(硅半導(dǎo)體)SI、第2絕緣膜INS2、柵極電極GT、第3絕緣膜INS3、源極電極SD1、以及漏極電極SD2構(gòu)成。圖9的掃描線GL與柵極電極GT形成在同層，數(shù)據(jù)線DL形成在第3絕緣膜INS3之上，源極電極SD1、漏極電極SD2與該數(shù)據(jù)線DL形成在同層。在該源極電極SD1、漏極電極SD2成膜時，通過在第2絕緣膜INS2上所開的接觸孔連接著半導(dǎo)體層SI。
覆蓋源極電極SD1、漏極電極SD2以及數(shù)據(jù)線DL而形成有作為保護(hù)膜(鈍化(passivation)膜)的第4絕緣膜INS4。在該第4絕緣膜INS4之上形成有對置電極CT，該對置電極CT擴(kuò)展到像素區(qū)域的大部分，在第4絕緣膜INS4上開有接觸孔CH，該接觸孔CH到達(dá)源極電極SD1。覆蓋對置電極CT而形成有第5絕緣膜INS5。
在第5絕緣膜INS5之上，以梳齒狀形成有像素電極PX，一端通過接觸孔CH連接在源極電極SD1上。取向膜ORI1覆蓋像素電極PX的最外面而成膜。
在另一個基板(濾色片基板，以下稱作CF基板)SUB2的主面，形成有濾色片CF，其中，該另一側(cè)的基板SUB2優(yōu)選使用玻璃，該濾色片CF由黑矩陣BM相互劃分。取向膜ORI2在最外面成膜。當(dāng)前的顯示裝置基本上都是全彩色(full color)顯示。這種全彩色顯示(以下，僅稱彩色顯示)，基本上以紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)這3色的單位像素(sub pixel)構(gòu)成1個彩色像素(pixel)。
對于IPS式液晶顯示裝置，在TFT基板SUB1的取向膜ORI1與CF基板SUB2的取向膜ORI2之間密封有液晶LC。由薄膜晶體管TFT驅(qū)動的液晶LC，由于在像素電極PX與對置電極CT之間生成的電場E的與基板面平行的成分，該液晶LC的取向方向在與基板面平行的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，控制像素的點(diǎn)亮/非點(diǎn)亮。公開了這種IPS式液晶顯示裝置的文獻(xiàn)，可舉出專利文獻(xiàn)1。
國際公開第WO01/018597號文獻(xiàn)發(fā)明內(nèi)容在IPS式液晶顯示裝置中，如圖10所示那樣，將像素電極與作為薄膜晶體管的輸出電極的源極電極連接的接觸孔CH的部分，沒有與配置了該薄膜晶體管的部分一起被作為顯示區(qū)域使用。設(shè)置于CF基板的黑矩陣，覆蓋薄膜晶體管與接觸孔部分而形成。為此，在提升像素的有效面積、即提升開口率方面受到制約。
本發(fā)明的目的在于提供一種提升像素的開口率而實現(xiàn)了亮的圖像顯示的橫向電場式液晶顯示裝置。
若對本發(fā)明的代表性結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，則如以下這樣。
(1)一種液晶顯示裝置，包括具有像素電極、對置電極、以及薄膜晶體管的第1基板；與上述第1基板相對的第2基板；以及配置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，上述液晶顯示裝置的特征在于上述像素電極的至少一部分，隔著第1絕緣膜與上述薄膜晶體管重疊，上述像素電極，經(jīng)由形成于上述第1絕緣膜上的接觸孔與上述薄膜晶體管的輸出電極連接，上述對置電極，隔著第2絕緣膜，在上述像素電極的上層與上述像素電極重疊地配置，上述對置電極，形成在俯視觀察時避開了上述第1絕緣膜的上述接觸孔的位置，上述對置電極的至少一部分與上述薄膜晶體管重疊。
(2)本發(fā)明的特征在于在(1)中，上述接觸孔的區(qū)域為反射式顯示區(qū)域。
(3)本發(fā)明的特征在于在(1)或者(2)中，上述薄膜晶體管的區(qū)域的至少一部分為反射式顯示區(qū)域。
(4)本發(fā)明的特征在于在(1)中，具有反射式顯示區(qū)域。
(5)本發(fā)明的特征在于在(1)至(4)的任一項中，具有反射式顯示區(qū)域與透射式顯示區(qū)域。
(6)本發(fā)明的特征在于在(1)至(5)的任一項中，上述薄膜晶體管的輸入電極與上述輸出電極為反射導(dǎo)電膜。
(7)本發(fā)明的特征在于在(1)至(6)的任一項中，上述像素電極為透明導(dǎo)電膜。
(8)本發(fā)明的特征在于在(1)至(6)的任一項中，上述像素電極的至少一部分為反射導(dǎo)電膜。
(9)本發(fā)明的特征在于在(1)至(4)的任一項中，上述像素電極、上述薄膜晶體管的輸入電極和上述輸出電極為反射導(dǎo)電膜。
(10)本發(fā)明的特征在于在(1)至(9)的任一項中，上述第2絕緣膜的一部分，填充于上述接觸孔，與上述接觸孔重疊的區(qū)域的上述第2絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面是平坦的。
(11)本發(fā)明的特征在于在(1)至(9)的任一項中，與上述第2絕緣膜不同的材質(zhì)的絕緣材料，填充于上述接觸孔，與上述接觸孔重疊的區(qū)域的上述第2絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面是平坦的。
顯然，本發(fā)明不限于以上的結(jié)構(gòu)和將在后述的實施例中說明的結(jié)構(gòu)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的情況下，可以進(jìn)行各種變更。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)那白鳛樵谙袼貐^(qū)域中不參與顯示的部分的、用于將薄膜晶體管和其輸出電極與像素電極連接的接觸孔部分，作為反射顯示區(qū)域用于顯示，因此，能夠提升開口率，提高顯示亮度。此外，在接觸孔部分成膜的電極和絕緣膜與平坦部分相比較薄，在設(shè)置于該部分的對置電極與像素電極之間可能會發(fā)生短路。而根據(jù)不在接觸孔部分設(shè)置對置電極的本發(fā)明，則能夠避免發(fā)生如上述那樣的短路。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過在接觸孔部分的絕緣膜的開口埋設(shè)絕緣材料使該絕緣膜的表面平坦，能夠使在其上層形成的取向膜平坦，能夠使在該接觸孔部分的液晶與其它部分同樣地正確取向，能夠消除由取向不良引發(fā)的漏光等顯示故障。


圖1是說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例1的表示1個像素的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖2是沿著圖1的A-A′線的剖視圖。
圖3是說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例2的表示1個像素的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖4是沿著圖3的B-B′線的剖視圖。
圖5是說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例3的表示1個像素的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
圖6是沿著圖5的C-C′線的剖視圖。
圖7是用于說明實施例3的第5絕緣膜的基于介電常數(shù)的透射亮度-電壓特性的說明圖。
圖8是用于說明實施例3的第5絕緣膜的基于膜厚的透射亮度-電壓特性的說明圖。
圖9是說明IPS式液晶顯示裝置的薄膜晶體管基板側(cè)的基本像素結(jié)構(gòu)的一例的俯視圖。
圖10是沿著圖9的D-D′線的包含濾色片基板的剖視圖。
具體實施形式以下，參照實施例的附圖，對本發(fā)明的實施形式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例1的表示1個像素的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。此外，圖2是沿著圖1的A-A′線的剖視圖。該液晶顯示裝置也是IPS式，與圖10同樣地，像素區(qū)域形成在被2根掃描信號布線(以下也稱作柵極線)GL與2根圖像信號布線(以下，也稱作數(shù)據(jù)線)DL圍起來的區(qū)域內(nèi)。在該像素區(qū)域的一部分形成有作為有源(active)元件的薄膜晶體管TFT。薄膜晶體管TFT，將其漏極(或者源極)電極SD2連接在數(shù)據(jù)線DL上，將柵極電極GT連接在柵極線GL上，將源極(漏極)電極SD1經(jīng)由接觸孔CH連接在像素電極PX上。
如圖2的剖面圖所示，該像素的剖面結(jié)構(gòu)為在形成于一個基板(薄膜晶體管基板，以下也稱作TFT基板)SUB1的主面的第1絕緣膜INS1之上具有薄膜晶體管TFT，其中，該基板SUB1優(yōu)選使用玻璃，該薄膜晶體管TFT由半導(dǎo)體層(硅半導(dǎo)體)SI、第2絕緣膜INS2、柵極電極GT、第3絕緣膜INS3、源極電極SD1、以及漏極電極SD2構(gòu)成。圖1的柵極線GL與柵極電極GT形成在同層，數(shù)據(jù)線DL形成在第3絕緣膜INS3之上，源極電極SD1、漏極電極SD2與該數(shù)據(jù)線DL形成在同層。在該源極電極SD1、漏極電極SD2成膜時，通過在第2絕緣膜INS2上所開的接觸孔連接著半導(dǎo)體層SI。
覆蓋源極電極SD1、漏極電極SD2和數(shù)據(jù)線DL而形成有作為保護(hù)膜(鈍化(passivation)膜)的第4絕緣膜INS4。在該第4絕緣膜INS4之上形成有像素電極PX，該像素電極PX遍布包括薄膜晶體管TFT的上方的像素區(qū)域的大部分，在第4絕緣膜INS4上開有接觸孔CH，該接觸孔CH到達(dá)源極電極SD1。覆蓋像素電極PX而形成有第5絕緣膜INS5。在第5絕緣膜INS5之上，以梳齒狀形成有對置電極CT。另外，PE為對置電極CT的缺口部分，能夠看見從該部分露出的像素電極。取向膜ORI1覆蓋對置電極CT的最外面而成膜。
在另一個基板(濾色片基板，以下稱作CF基板)SUB2的主面，形成有濾色片CF，其中，該另一個基板SUB2優(yōu)選使用玻璃，該濾色片CF由黑矩陣BM相互劃分，取向膜ORI2在最外面成膜。當(dāng)前的顯示裝置基本上都是全彩色顯示。該全彩色顯示(以下，也僅稱作彩色顯示)，基本上以紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)這3色的單位像素(sub pixel)構(gòu)成1個彩色像素(pixel)。
對于IPS式液晶顯示裝置，在TFT基板SUB1的取向膜ORI1與CF基板SUB2的取向膜ORI2之間密封有液晶LC。由薄膜晶體管TFT驅(qū)動的液晶LC，由于在像素電極PX與對置電極CT之間生成的電場E的與基板面平行的成分，該液晶LC的取向方向在與基板面平行的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，控制像素的點(diǎn)亮/非點(diǎn)亮。
在此，說明實施例1的液晶顯示裝置的制造步驟。在優(yōu)選使用玻璃基板的絕緣基板上對a-Si或者p-Si半導(dǎo)體膜進(jìn)行成膜，圖形化以形成半導(dǎo)體島(island)。在該半導(dǎo)體島上形成絕緣層和柵極電極，形成源極電極SD1、漏極電極SD2的步驟是公知的，因此省略對其的說明。在實施例1中，將薄膜晶體管TFT的源極電極SD1、漏極電極SD2設(shè)為MoW/AlSi/MoW的層積膜。
在形成源極電極SD1、漏極電極SD2后，在其上層形成第4絕緣膜。該第4絕緣膜如以下這樣形成。首先，用旋涂(spin coat)法將由聚甲基硅氮烷(polymethyl silazane)構(gòu)成的有機(jī)樹脂涂敷于基板上。通過使用繪制了所希望的圖案的光掩模照射i線進(jìn)行曝光，并進(jìn)行加濕，從而在曝光部形成硅烷醇。通過堿性顯影液使該硅烷醇顯影而將其除去。接著，通過照射ghi線進(jìn)行整個面曝光，并再次進(jìn)行加濕，從而在未通過先前的顯影除去硅烷醇的部位形成硅烷醇。通過對該硅烷醇進(jìn)行燒結(jié)，在所希望的部位形成聚甲基硅氧烷(polymethylsiloxane)，從而形成第4絕緣膜。
連接薄膜晶體管TFT的源極電極與后述的像素電極的接觸孔，通過對絕緣膜4圖形化后除去而形成。絕緣膜4的膜厚設(shè)為1μm。
像素電極PX，通過濺射將作為透明導(dǎo)電膜的ITO形成為77nm厚，在其上涂敷感光性抗蝕劑(resist)。使用繪制了所希望的圖案的光掩模進(jìn)行曝光，用堿性顯影液局部地除去感光性抗蝕劑(在為陽性感光性抗蝕劑時，除去曝光了的部分)。將該感光性抗蝕劑的圖案作為掩模，用ITO蝕刻液(例如草酸)除去。
之后，通過抗蝕劑剝離液(例如單乙醇胺(monoethanol amine)MEA)除去感光性抗蝕劑。所形成的像素電極PX為矩形形狀，形成在被圖像信號布線與掃描信號布線圍起來的區(qū)域的大致整個面。
在形成像素電極PX的ITO之上，通過CVD法對SiN(介電常數(shù)6.7)進(jìn)行成膜以作為第5絕緣膜。在本實施例中，將該第5絕緣膜INS5的厚度設(shè)為300nm。第5絕緣膜INS5的圖形化與像素電極的形成法大致相同，在SiN的蝕刻中用SF6+O2或者CF4的氣體實施了干蝕刻。
梳齒狀的對置電極CT通過與像素電極PX同樣的步驟形成。對置電極CT避開接觸孔的上部而形成，該接觸孔用于連接像素電極PX與薄膜晶體管TFT的源極電極。
接著，說明實施例1的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法。圖像信號經(jīng)由薄膜晶體管TFT提供給像素電極PX。以一定的電壓或者掃描信號的時序(timing)向?qū)χ秒姌OCT施加交變電壓(交流驅(qū)動)。通過該施加的電壓在像素電極PX與梳齒狀的對置電極CT的端緣之間，發(fā)生所謂邊緣(fringe)電場E(參照圖1)。液晶LC的分子取向由該邊緣電場E控制。
在實施例1中，由于在用于將像素電極PX與薄膜晶體管TFT的源極電極連接的接觸孔的上部，沒有配置對置電極CT，因此，處于該接觸孔的上部的液晶分子也由上述邊緣電場E控制取向而對顯示有貢獻(xiàn)。即，通過由反射性導(dǎo)電膜形成源極電極SD1與漏極電極SD2，包含接觸孔CH部分的薄膜晶體管TFT的上部區(qū)域也成為反射式顯示區(qū)域，通過使薄膜晶體管TFT以外的像素區(qū)域的像素電極PX為ITO等透明導(dǎo)電膜，能夠構(gòu)成提升了開口率的反射/透射式液晶顯示裝置。此外，即使由反射性導(dǎo)電膜形成像素電極PX的一部分，也能夠構(gòu)成反射/透射式液晶顯示裝置。
此外，可以通過在構(gòu)成像素電極PX的ITO之上對反射性金屬膜進(jìn)行成膜，或者以與源極電極SD1和漏極電極SD2同樣的反射性導(dǎo)電膜形成所有像素電極PX，來構(gòu)成反射式液晶顯示裝置。
進(jìn)而，通過設(shè)為實施例1的結(jié)構(gòu)，即使接觸孔CH部分的絕緣膜較薄，也由于不在該部分配置對置電極CT因而能夠抑制像素電極PX與對置電極CT發(fā)生短路，能夠提高成品率，獲得可靠性高的液晶顯示裝置。
圖3是說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例2的表示1個像素的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。此外，圖4是沿著圖3的B-B′線的剖視圖。該液晶顯示裝置也是IPS式，與實施例1同樣地，像素區(qū)域形成在被2根柵極線GL與2根數(shù)據(jù)線DL圍起來的區(qū)域內(nèi)。在該像素區(qū)域的一部分上形成薄膜晶體管TFT。薄膜晶體管TFT，將其漏極(或者源極)電極SD2連接在數(shù)據(jù)線DL上，將柵極電極GT連接在柵極線GL上，將源極(漏極)電極SD1經(jīng)由接觸孔CH連接在像素電極PX上。
如圖4的剖面所示，該像素的剖面結(jié)構(gòu)，為在形成于TFT基板SUB1的主面的第1絕緣膜INS1之上具有薄膜晶體管TFT，該薄膜晶體管TFT由半導(dǎo)體層SI、第2絕緣膜INS2、柵極電極GT、第3絕緣膜INS3、源極電極SD1、以及漏極電極SD2構(gòu)成。圖3的柵極線GL與柵極電極GT形成在同層，數(shù)據(jù)線DL形成在第3絕緣膜INS3之上，源極電極SD1、漏極電極SD2與該數(shù)據(jù)線DL形成在同層。在該源極電極SD1、漏極電極SD2成膜時，通過在第2絕緣膜INS2上所開的接觸孔連接著半導(dǎo)體層SI。
覆蓋源極電極SD1、漏極電極SD2和數(shù)據(jù)線DL而形成有第4絕緣膜INS4。在該第4絕緣膜INS4之上形成有像素電極PX，該像素電極PX遍布包括了薄膜晶體管TFT的上方的像素區(qū)域的大部分。在第4絕緣膜INS4上開有接觸孔CH，該接觸孔CH到達(dá)源極電極SD1。覆蓋像素電極PX而形成有第5絕緣膜INS5。第5絕緣膜INS5，填充于接觸孔CH中，其表面包括接觸孔CH的上部且為平坦的。在該平坦的第5絕緣膜INS5之上，以梳齒狀形成有對置電極CT。PE為對置電極CT的缺口部分，能夠看見從該部分露出的像素電極。取向膜ORI1覆蓋對置電極CT的最外面而成膜。
與實施例1同樣地，在CF基板SUB2的主面，形成有濾色片CF，該濾色片CF由黑矩陣BM相互劃分，取向膜ORI2在最外層表面成膜。濾色片CF，基本上由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)這3色的單位像素(sub pixel)構(gòu)成，通過該3色的單位像素構(gòu)成1個彩色像素(pixel)。
在TFT基板SUB1的取向膜ORI1與CF基板SUB2的取向膜ORI2之間密封有液晶LC。由薄膜晶體管TFT驅(qū)動的液晶LC，由于在像素電極PX與對置電極CT之間生成的電場E的與基板面平行的成分，該液晶LC的取向方向在與基板面平行的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，控制像素的點(diǎn)亮/非點(diǎn)亮。
以與實施例1的不同點(diǎn)為重點(diǎn)說明實施例2的液晶顯示裝置的制造步驟。在形成源極電極SD1、漏極電極SD2后，在其上層形成第4絕緣膜，一直到形成像素電極PX為止都是與實施例1同樣的步驟。之后，在形成像素電極PX的ITO之上，涂敷感光性抗蝕劑(例如JSR制PC-452)。使用繪制了所希望的圖案的光掩模進(jìn)行曝光，用堿性顯影液局部地除去感光性抗蝕劑，對其進(jìn)行燒結(jié)。表面的凹凸可以通過該燒結(jié)的燒結(jié)條件來控制，在本實施例中設(shè)為230℃、60分，以使第5絕緣膜INS5的表面大致平坦。此外，第5絕緣膜INS5的膜厚，設(shè)為像素電極的表面平坦部(接觸孔部分以外)在燒結(jié)后為300nm。
實施例2的對置電極CT的形成步驟與實施例1相同，但在實施例2中也不排除在接觸孔CH的上部形成對置電極CT。
接著，以與實施例1的不同點(diǎn)為中心說明實施例2的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法。在實施例1中，對于接觸孔CH的形成部分的凹凸，沒有充分地進(jìn)行取向膜的摩擦(rubbing)處理，液晶取向限制力(錨定(anchoring)強(qiáng)度)小，因此，容易產(chǎn)生殘留圖像。該殘留圖像是由電場驅(qū)動的液晶在電場關(guān)斷后不還原為初始狀態(tài)的現(xiàn)象。但是，在實施例2的結(jié)構(gòu)中，在接觸孔CH的形成部分的上層成膜的第5絕緣膜INS5的表面是大致平坦的，因此，可充分地進(jìn)行研磨處理，抑制殘留圖像的發(fā)生。
圖5是說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的實施例3的表示1個像素的結(jié)構(gòu)例的俯視圖。此外，圖6是沿著圖5的C-C′線的剖視圖。該液晶顯示裝置也是IPS式，與實施例1、實施例2同樣地，像素區(qū)域形成在由2根柵極線GL與2根數(shù)據(jù)線DL圍起來的區(qū)域內(nèi)。在該像素區(qū)域的一部分上形成薄膜晶體管TFT。薄膜晶體管TFT，將其漏極(或者源極)電極SD2與數(shù)據(jù)線DL連接，將柵極電極GT連接在柵極線GL上，將源極(漏極)電極SD1經(jīng)由接觸孔CH連接在像素電極PX上。
如圖6的剖面所示，該像素的剖面結(jié)構(gòu)為在形成于TFT基板SUB1的主面的第1絕緣膜INS1之上具有薄膜晶體管TFT，該薄膜晶體管TFT由半導(dǎo)體層SI、第2絕緣膜INS2、柵極電極GT、第3絕緣膜INS3、源極電極SD1、以及漏極電極SD2構(gòu)成。圖5的柵極線GL與柵極電極GT形成在同層，數(shù)據(jù)線DL形成在第3絕緣膜INS3之上，源極電極SD1、漏極電極SD2與該數(shù)據(jù)線DL形成在同層。在該源極電極SD1、漏極電極SD2成膜時，通過在第2絕緣膜INS2上所開的接觸孔連接著半導(dǎo)體層SI。
覆蓋源極電極SD1、漏極電極SD2和數(shù)據(jù)線DL而形成有第4絕緣膜INS4。在該第4絕緣膜INS4之上形成有像素電極PX，該像素電極PX遍布包括薄膜晶體管TFT的上方的像素區(qū)域的大部分。在第4絕緣膜INS4上開有接觸孔CH，該接觸孔CH到達(dá)源極電極SD1。第6絕緣膜INS6填充于接觸孔CH中，在其上覆蓋像素電極PX而形成有第5絕緣膜INS5。第5絕緣膜INS5的表面包含接觸孔CH的上部且為平坦的。在該平坦的第5絕緣膜INS5之上，以梳齒狀形成有對置電極CT。PE為對置電極CT的缺口部分，能夠看見從該部分露出的像素電極。取向膜ORI1覆蓋對置電極CT的最外面而成膜。
與實施例1、2同樣地，在CF基板SUB2的主面，形成有濾色片CF，該濾色片CF由黑矩陣BM相互劃分，取向膜ORI2在最外面成膜。濾色片CF，基本上由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)這3色的單位像素(sub pixel)構(gòu)成，由該3色的單位像素構(gòu)成1個彩色像素(pixel)。
在TFT基板SUB1的取向膜ORI1與CF基板SUB2的取向膜ORI2之間密封有液晶LC。由薄膜晶體管TFT驅(qū)動的液晶LC，由于在像素電極PX與對置電極CT之間生成的電場E的與基板面平行的成分，該液晶LC的取向方向在與基板面平行的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，控制像素的點(diǎn)亮/非點(diǎn)亮。
在實施例3中，以SiN形成膜厚為300nm的第5絕緣膜INS5。該第5絕緣膜INS5的圖形化與實施例1相同。在形成第5絕緣膜INS5之后，將感光性抗蝕劑(JSR制PC-452)填充于接觸孔CH以作為第6絕緣膜INS6。感光性抗蝕劑的圖形化與實施例2相同。實施例3的對置電極CT的形成步驟也與實施例1、2相同。
以與實施例2的不同點(diǎn)為中心說明實施例3的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法。配置于像素電極PX與對置電極CT之間的絕緣膜的介電常數(shù)越高、膜厚越薄，作用于液晶的電場就越強(qiáng)，結(jié)果是能夠降低液晶驅(qū)動電壓(參照圖7、圖8)。
圖7是用于說明實施例3的第5絕緣膜的基于介電常數(shù)的透射亮度-電壓特性的說明圖。圖8是用于說明實施例3的第5絕緣膜的基于膜厚的透射亮度-電壓特性的說明圖。在圖7與圖8中，V代表液晶驅(qū)動電壓，Tt代表透射率，ε5代表第5絕緣膜的介電常數(shù)，t5代表第5絕緣膜INS5的膜厚。另外，梳齒狀的對置電極CT的寬度W、對置電極CT的電極間隔L分別為4μm、6μm。
在實施例2中，使作為第5絕緣膜INS5的介電常數(shù)為3.3的樹脂的膜厚比300nm薄即可，但由于該樹脂的絕緣耐壓低，因此，會在像素電極與對置電極之間產(chǎn)生漏電流，使液晶保持電壓降低。相對于此，在實施例3中，在像素電極平坦的部位，通過將介電常數(shù)高、絕緣抗壓高的SiN(介電常數(shù)為6.7)用于第5絕緣膜INS5，能夠?qū)崿F(xiàn)低驅(qū)動電壓和抑制漏電流。此外，在存在像接觸孔那樣的凹凸的部位，采用第5絕緣膜INS5與第6絕緣膜INS6的層疊結(jié)構(gòu)，由此能夠防止在像素電極與對置電極之間的短路，并且通過第5絕緣膜INS5表面的平坦化來實現(xiàn)液晶取向限制力的提升。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括具有像素電極、對置電極、以及薄膜晶體管的第1基板；與上述第1基板相對的第2基板；以及配置在上述第1基板與上述第2基板之間的液晶層，上述液晶顯示裝置的特征在于上述像素電極的至少一部分，隔著第1絕緣膜與上述薄膜晶體管重疊，上述像素電極，經(jīng)由形成于上述第1絕緣膜的接觸孔與上述薄膜晶體管的輸出電極連接，上述對置電極，隔著第2絕緣膜，在上述像素電極的上層與上述像素電極重疊地配置，上述對置電極，形成在俯視觀察時避開了上述第1絕緣膜的上述接觸孔的位置，上述對置電極的至少一部分，與上述薄膜晶體管重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述接觸孔的區(qū)域為反射式顯示區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述薄膜晶體管的區(qū)域的至少一部分，為反射式顯示區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于具有反射式顯示區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于具有反射式顯示區(qū)域和透射式顯示區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述薄膜晶體管的輸入電極和上述輸出電極為反射導(dǎo)電膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述像素電極為透明導(dǎo)電膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述像素電極的至少一部分為反射導(dǎo)電膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述像素電極、上述薄膜晶體管的輸入電極和上述輸出電極為反射導(dǎo)電膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述第2絕緣膜的一部分，填充于上述接觸孔，與上述接觸孔重疊的區(qū)域的上述第2絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面是平坦的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于與上述第2絕緣膜不同材質(zhì)的絕緣材料，填充于上述接觸孔，與上述接觸孔重疊的區(qū)域的上述第2絕緣膜的上述液晶層側(cè)的表面是平坦的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，能提升像素的開口率，實現(xiàn)亮的圖像顯示。像素電極的至少一部分，隔著第1絕緣膜與薄膜晶體管重疊，像素電極經(jīng)由形成于第1絕緣膜的接觸孔與薄膜晶體管的輸出電極連接，對置電極隔著第2絕緣膜，在像素電極的上層與像素電極重疊地配置，對置電極形成在從平面觀察時避開了第1絕緣膜的接觸孔的位置，對置電極的至少一部分與薄膜晶體管重疊。
文檔編號G02F1/136GK1940650SQ20061013929
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者落合孝洋, 佐佐木亨, 今山寬隆, 森本政輝 申請人:株式會社日立顯示器