專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別是關(guān)于一種削減產(chǎn)生在掃描線、信號(hào)線與像素電極間、及掃描線、信號(hào)線與共通電極間的靜電電容，以實(shí)現(xiàn)防止顯示不良及降低消耗電力的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，不僅在信息通信機(jī)器方面，在一般電子機(jī)器方面，液晶顯示裝置的適用也急速普及。由于該液晶顯示裝置不會(huì)自發(fā)光，因此大多使用在基板的背面?zhèn)仍O(shè)置背光的穿透型液晶顯示裝置。
以下，參照?qǐng)D5及圖6說(shuō)明以往使用的一般穿透型液晶顯示裝置。圖5是放大顯示現(xiàn)有液晶顯示裝置的1像素部分，同時(shí)透視顯示濾色器(color filter)基板的概略俯視圖，圖6是從圖5的VI-VI線切斷的剖視圖。
圖5及圖6記載的現(xiàn)有液晶顯示裝置10A是由陣列基板11、濾色器基板12及設(shè)置在該兩基板間的液晶層13所構(gòu)成，其中，陣列基板11具備由玻璃等所構(gòu)成的透明基板31；由導(dǎo)電物質(zhì)所構(gòu)成，且以格子狀配設(shè)在該透明基板31表面的多條掃描線32及信號(hào)線33；設(shè)置在該掃描線32及信號(hào)線33的交叉部附近而作為開關(guān)元件(switchingelement)的薄膜晶體管(以下稱TFT)34；由導(dǎo)電物質(zhì)所構(gòu)成，且大致與掃描線32平行地配置在掃描線32間的多個(gè)輔助電容電極36；覆蓋掃描線32及輔助電容電極36的由無(wú)機(jī)絕緣膜所構(gòu)成的柵極絕緣膜37；覆蓋信號(hào)線33及TFT34的由無(wú)機(jī)絕緣膜所構(gòu)成的保護(hù)絕緣膜38；設(shè)置在保護(hù)絕緣膜38上的由有機(jī)絕緣膜所構(gòu)成的層間膜39；及由設(shè)置在層間膜39上的掃描線32及信號(hào)線33所包圍，且由以覆蓋相當(dāng)于1個(gè)像素的區(qū)域的方式設(shè)置的ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)等構(gòu)成的像素電極40。
TFT34包含從信號(hào)線33分岐的源極電極S；從掃描線32分岐的柵極電極G；連接在像素電極40的漏極電極D；以及多晶硅(p-Si)或非晶硅(a-Si)等所構(gòu)成的硅層35。而且，像素電極40經(jīng)由設(shè)置在位于輔助電容電極36上的層間膜39的接觸孔41而連接在漏極電極D。
而且，濾色器基板12具備由玻璃等所構(gòu)成的透明基板21；以格子狀形成在該透明基板21表面且由金屬鉻等形成的黑矩陣(省略圖標(biāo))；分別設(shè)置在由該黑矩陣所區(qū)分的區(qū)域的由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)等構(gòu)成的濾色器22R、22G、22B；以及設(shè)置在該濾色器22R、22G、22B上且由ITO等所構(gòu)成的共通電極23。再者，使兩基板11、12表面相對(duì)向并利用密封材(省略圖標(biāo))貼合其外周緣彼此，并使間隔件14配設(shè)在其內(nèi)部，同時(shí)封入液晶以形成液晶層，由此制造液晶顯示裝置10A。
此記載在例如日本專利特開2001-188256號(hào)公報(bào)中，為一種用以使液晶顯示裝置的開口率提高的技術(shù)。如此為了提高現(xiàn)有的開口率，作為用以使像素電極的區(qū)域擴(kuò)大化的技術(shù)，已知有被稱為FSP(field shieldpixel)等的技術(shù)，以有機(jī)絕緣膜覆蓋在TFT上，而形成使表面整體平坦化后的像素電極。

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所欲解決的問(wèn)題)圖7從圖5的VII-VII線切斷的剖視圖。如圖7所示，在現(xiàn)有的液晶顯示裝置10A中，覆蓋相當(dāng)1個(gè)像素的區(qū)域的像素電極40的側(cè)端部以俯視觀察與掃描線32及信號(hào)線33相重疊的方式形成。其目的為了防止來(lái)自該接縫部分的漏光，即防止通過(guò)在像素電極端部施加電壓而使來(lái)自液晶顯示裝置10A的背光的光通過(guò)液晶配向紊亂的部分的液晶層所產(chǎn)生的漏光，而使掃描線32、信號(hào)線33與像素電極40相重疊者，通常，掃描線32及信號(hào)線33為相同寬度，其寬度L1約為8μm，與像素電極40重疊的寬度L2分別約為2μm。
然而，在掃描線及信號(hào)線上形成像素電極時(shí)，在掃描線32、信號(hào)線33與像素電極40之間，如圖7所示，形成存在有預(yù)定的靜電電容Csd(、Cgd)。若該靜電電容Csd(、Cgd)在預(yù)定值以上，在液晶顯示裝置10A驅(qū)動(dòng)時(shí)，在顯示畫面會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_(cross talk)。串?dāng)_是特別在白色顯示的背景畫面進(jìn)行黑色顯示時(shí)，會(huì)在該黑色顯示的周邊發(fā)生。該串?dāng)_產(chǎn)生機(jī)制被認(rèn)為是因以下所示的理由所造成的。即，圖8是在例如圖5至圖7所示的液晶顯示裝置10A中，顯示產(chǎn)生串?dāng)_的畫面。在圖8所示的白背景顯示黑色的畫面時(shí)，將白背景區(qū)域內(nèi)設(shè)為點(diǎn)X，將黑畫面的上下，即信號(hào)線側(cè)的區(qū)域內(nèi)設(shè)為點(diǎn)Y時(shí)，各點(diǎn)X、Y的電壓波形如圖9所示。
如圖9所示，對(duì)TFT的柵極電極施加信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)TFT并對(duì)像素電極開始寫入。而且，此時(shí)的像素電極的電位通過(guò)輔助電極電容維持預(yù)定期間(參照?qǐng)D9A)。再者，在該寫入期間，寫入在像素電極的白色顯示用的電位配合對(duì)向電極電位Vcom的振幅，在保持期間中上下變動(dòng)(參照?qǐng)D9B)。在該狀態(tài)下，觀察施加在點(diǎn)X、Y的信號(hào)線及像素電極的電壓波形時(shí)，對(duì)于點(diǎn)X部分的信號(hào)線，是在下一個(gè)寫入期間到來(lái)之前經(jīng)常施加白色顯示的電壓，而該點(diǎn)X部分的像素電極的電位是在下一個(gè)寫入期間到來(lái)之前以相同振幅上下變動(dòng)(參照?qǐng)D9C、圖9D)。
另一方面，在途中對(duì)點(diǎn)Y部分的信號(hào)線施加黑色顯示用的電壓時(shí)，點(diǎn)Y部分的像素電極的電位在對(duì)信號(hào)線施加黑色顯示用電壓的期間，振幅會(huì)變化(參照與9E)。結(jié)果，施加在液晶的電壓的實(shí)效值會(huì)在點(diǎn)X、Y不同，而產(chǎn)生差分ΔV，該差分是顯示為亮度差而造成產(chǎn)生串?dāng)_的原因(參照?qǐng)D9F)。
即，在現(xiàn)有技術(shù)所示的液晶顯示裝置10A中，會(huì)有因在掃描線32與像素電極40之間產(chǎn)生的靜電電容Cgd、以及在信號(hào)線33與素電極40之間產(chǎn)生的靜電電容Csd而產(chǎn)生串?dāng)_的問(wèn)題。為解決該問(wèn)題，若增大由輔助電極電容36與TFT34的漏極電極D所重疊的部分構(gòu)成的電容器的電容、即作為主動(dòng)矩陣動(dòng)作用的信號(hào)保持電容的輔助電容，則雖可忽略該靜電電容Cgd、Csd，但為了增大該輔助電容，必須使輔助電極電容36的面積增大，由于該輔助電極電容36是由遮旋光性的導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成，因此更會(huì)產(chǎn)生每一像素的開口率降低的問(wèn)題。
再者，在現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示裝置10A中，如圖7所示，使陣列基板11與濾色器基板12疊合時(shí)，在陣列基板11的信號(hào)線33與濾色器基板12的共通電極23之間也形成有靜電電容Csc。該靜電電容Csc也同樣在掃描線32與共通電極23之間形成，將該靜電電容設(shè)為Cgc時(shí)，液晶顯示裝置10A的1個(gè)像素的等效電路如圖10所示。
如圖10所示，靜電電容Csc及Cgc會(huì)對(duì)對(duì)極電極電位Vcom造成不良影響，詳言之，因該靜電電容Csc及Cgc而消耗電力，因此也存在有液晶顯示裝置10A的消耗電力增大的問(wèn)題。
而且，使用在液晶顯示裝置的TFT具有照射光時(shí)會(huì)有微弱電流流動(dòng)的性質(zhì)，當(dāng)產(chǎn)生該微弱電流時(shí)，由于會(huì)對(duì)TFT的導(dǎo)通(ON)/關(guān)斷(OFF)控制造成阻礙而產(chǎn)生閃爍，因此在現(xiàn)有的液晶顯示裝置中，為了達(dá)到防止光漏至TFT的目的，以俯視觀察與TFT重疊的方式將黑矩陣配置在濾色器基板上，以防止外光照射至TFT。由此，雖可某種程度抑制外光照射至TFT，但由于為了在濾色器基板上設(shè)置黑矩陣而會(huì)在與TFT之間形成比較寬廣的間隙，因此無(wú)法防止來(lái)自斜向的外光，而且來(lái)自背光的光會(huì)照射在由金屬鉻等所構(gòu)成的黑矩陣，其一部分的光會(huì)反射而照射在TFT，因而有會(huì)產(chǎn)生光漏至TFT的問(wèn)題。
本發(fā)明人等鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)，研究一種可防止來(lái)自掃描線及信號(hào)線的周邊部分的漏光及閃爍，且可良好地抑制產(chǎn)生在信號(hào)線及掃描線與像素電極之間的靜電電容的液晶顯示裝置的結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)在信號(hào)線及掃描線上形成比該信號(hào)線及掃描線更寬的樹脂黑矩陣，即使不使像素電極與信號(hào)線及掃描線重疊也不會(huì)產(chǎn)生漏光，且因信號(hào)線及掃描線而不需要進(jìn)行各像素間的遮光，而可將信號(hào)線及掃描線做成為窄幅，因此可抑制產(chǎn)生在信號(hào)線及掃描線與共通電極之間的靜電電容的電容，由此研創(chuàng)出本發(fā)明。
即，本發(fā)明的目的是防止來(lái)自掃描線及信號(hào)線的周邊部分的漏光，并且可抑制串?dāng)_等的顯示不良，同時(shí)實(shí)現(xiàn)有效率的電力消耗的液晶顯示裝置。
(解決問(wèn)題的手段)為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明第一方面的液晶顯示裝置的發(fā)明具有第1基板，具備以矩陣狀配置的信號(hào)線及掃描線、設(shè)置在上述信號(hào)線及掃描線的交叉部附近的薄膜晶體管、以及設(shè)置在由上述信號(hào)線及掃描線所區(qū)分的各個(gè)像素區(qū)域的像素電極；第2基板，形成有濾色器及共通電極；以及液晶層，配置在上述兩基板間；其中，上述像素電極設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與上述信號(hào)線及掃描線的至少一方重疊的位置，且在鄰接的上述像素電極間的下部，以俯視觀察與上述像素電極重疊的方式配置有樹脂黑矩陣。
再者，在上述第一方面的液晶顯示裝置中，上述信號(hào)線及掃描線的至少一方的寬度為3至5μm，上述樹脂黑矩陣的寬度為6至10μm。
而且，在上述第一方面的液晶顯示裝置中，上述樹脂黑矩陣在上述信號(hào)線及掃描線的上部而埋設(shè)于層間膜，而該層間膜設(shè)置在前述像素電極間的下部。
此外，在上述第一方面的液晶顯示裝置中，上述樹脂黑矩陣也設(shè)置在上述薄膜晶體管的上部。
而且，在上述第一方面的液晶顯示裝置中，在上述像素電極的下部設(shè)置有層間膜，且在上述像素電極與上述層間膜之間的至少一部分設(shè)置有反射膜。
本發(fā)明第二方面的液晶顯示裝置的發(fā)明具有第1基板，具備以矩陣狀配置的信號(hào)線及掃描線、設(shè)置在上述信號(hào)線及掃描線的交叉部附近的薄膜晶體管、以及設(shè)置在由上述信號(hào)線及掃描線所區(qū)分的各個(gè)像素區(qū)域的像素電極；第2基板，形成有濾色器及共通電極；以及液晶層，配置在上述兩基板間；其中，上述像素電極設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與上述信號(hào)線及掃描線的至少一方重疊的位置，且在鄰接的上述像素電極間的下部，以俯視觀察與上述像素電極重疊的方式配置有絕緣性的遮旋光性構(gòu)件。
而且，在上述第二方面的液晶顯示裝置中，上述遮旋光性構(gòu)件也設(shè)置在上述薄膜晶體管的上部。
而且，在上述第二方面的液晶顯示裝置中，在上述濾色器基板形成有對(duì)應(yīng)上述像素區(qū)域的黑矩陣。
此外，在上述第二方面的液晶顯示裝置中，上述絕緣性的遮旋光性構(gòu)件與上述濾色器基板側(cè)的黑矩陣是由不同的材料所構(gòu)成。
本發(fā)明第三方面的液晶顯示裝置的發(fā)明具有第1基板，具備以矩陣狀配置的信號(hào)線及掃描線、設(shè)置在上述信號(hào)線及掃描線的交叉部附近的薄膜晶體管、覆蓋上述薄膜晶體管的層間膜、以及設(shè)置在層間膜上，即由上述信號(hào)線及掃描線所區(qū)分的各個(gè)像素區(qū)域的像素電極；第2基板，形成有濾色器及共通電極；以及液晶層，配置在上述兩基板間；其中，上述像素電極設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與上述信號(hào)線及掃描線的至少一方重疊的位置，且在上述像素電極間的下部，從上述信號(hào)線或掃描線的邊緣橫越上述像素電極的邊緣而設(shè)置有絕緣性的遮旋光性構(gòu)件。
而且，在上述第三方面的液晶顯示裝置中，上述遮旋光性構(gòu)件也設(shè)置在上述薄膜晶體管的上部。
而且，在上述第三方面的液晶顯示裝置中，在上述濾色器基板形成有對(duì)應(yīng)上述像素區(qū)域的黑矩陣。
此外，在上述第三方面的液晶顯示裝置中，上述絕緣性的遮旋光性構(gòu)件與上述濾色器基板側(cè)的黑矩陣是由不同的材料所構(gòu)成。
(發(fā)明的效果)本發(fā)明通過(guò)具備上述構(gòu)成，可發(fā)揮以下的優(yōu)良效果。即，根據(jù)本發(fā)明的各方面的液晶顯示裝置的發(fā)明，像素電極設(shè)置在不會(huì)與信號(hào)線及掃描線重疊的位置，但以與該像素電極重疊的方式在鄰接的像素電極間的下部，形成有樹脂黑矩陣、絕緣性的遮旋光性構(gòu)件，因此在像素電極間不會(huì)產(chǎn)生漏光。即，在現(xiàn)有的液晶顯示裝置中，為了使在信號(hào)線等的周邊部分不會(huì)產(chǎn)生漏光，通過(guò)使信號(hào)線與像素電極重疊，而使光不會(huì)照射在像素電極端部所產(chǎn)生的配向紊亂的液晶，但由于本發(fā)明通過(guò)樹脂黑矩陣、絕緣性的遮旋光性構(gòu)件良好地進(jìn)行遮光，因此無(wú)須以俯視觀察與信號(hào)線及掃描線重疊的方式形成像素電極來(lái)取代信號(hào)線及掃描線。由此，特別可良好地抑制產(chǎn)生在像素電極與信號(hào)線之間的靜電電容Csd、即成為串?dāng)_的產(chǎn)生原因的靜電電容，因此即使不增大構(gòu)成作為信號(hào)保持電容的輔助電容的輔助電容電極的面積，也可抑制串?dāng)_等的顯示不良。此外，由于能抑制該靜電電容，所以因該靜電電容所消耗的電力也會(huì)被抑制，而可提供一種削減消耗電力的液晶顯示裝置。再者，該靜電電容Csd對(duì)信號(hào)線施加各種信號(hào)，因此會(huì)有產(chǎn)生在信號(hào)線與像素電極之間的電容比產(chǎn)生在掃描線與像素電極之間的電容更大的傾向，故樹脂黑矩陣設(shè)置在至少信號(hào)線上即可。這是由于掃描線僅將ON/OFF信號(hào)供給至TFT而使該電容不會(huì)變得過(guò)大之故。然而，若在掃描線上也設(shè)置樹脂黑矩陣，在此也不會(huì)造成顯示不良，且也可削減掃描線與像素電極及掃描線與共通電極間的靜電電容，因此可實(shí)現(xiàn)消耗電力更少的液晶顯示裝置。
在上述第一方面中，由于不需要以往用以確保遮旋光性所需的約8μm左右的信號(hào)線及掃描線，因此可做成比8μm左右細(xì)的3至5μm，最好為4μm。由此，在寬度變窄的信號(hào)線及掃描線與像素電極之間產(chǎn)生的靜電電容也必然會(huì)變小，而可實(shí)現(xiàn)更高效率的電力消耗的液晶顯示裝置。而且，此時(shí)取代信號(hào)線及掃描線而用以維持像素電極間的遮旋光性的樹脂黑矩陣的寬度為6至10μm，最好為與現(xiàn)有的信號(hào)線及掃描線相等的8μm，而不會(huì)有遮旋光性比以往更低的問(wèn)題。
再者，在上述第一方面中，樹脂黑矩陣埋設(shè)在層間膜內(nèi)，因此可使層間膜的厚度與現(xiàn)有者相同，因此不會(huì)有液晶顯示裝置本身變厚的問(wèn)題，且樹脂黑矩陣是在周圍由有機(jī)或無(wú)機(jī)絕緣膜包圍的狀態(tài)下配置，因此不會(huì)受到來(lái)自各配線的電荷的不良影響。
再者，在上述各方面中，通過(guò)設(shè)置在像素電極間的樹脂黑矩陣、遮旋光性構(gòu)件，雖可抑制配線上的漏光等，但如果也在TFT上設(shè)置該樹脂黑矩陣、遮旋光性構(gòu)件，則可確實(shí)地阻止光漏至TFT。即，與如現(xiàn)有技術(shù)在濾色器基板上設(shè)置黑矩陣的情形相比較，黑矩陣與TFT的距離極窄，因此幾乎不會(huì)發(fā)生來(lái)自斜向的外光的侵入、以及來(lái)自背光的光反射至樹脂黑矩陣并照射在TFT的情形，而可良好地抑制產(chǎn)生閃爍。此外，設(shè)置在TFT上的樹脂黑矩陣、遮旋光性構(gòu)件可使用與上述樹脂黑矩陣、遮旋光性構(gòu)件相同材料者，因此，若使設(shè)置在像素電極間的樹脂黑矩陣、遮旋光性構(gòu)件在同一步驟形成，則不會(huì)增加制造步驟，因此較為理想。
再者，在上述第一方面中，不限定于穿透型液晶顯示裝置，若在設(shè)置有例如1個(gè)像素區(qū)域中的輔助電容電極及TFT等的遮光部上形成反射膜，則成為半穿透型液晶顯示裝置，若在像素區(qū)域整體形成反射膜，則成為反射型液晶顯示裝置，通過(guò)具備任何上述構(gòu)成，皆可提供一種抑制顯示不良的高效率電力消耗的液晶顯示裝置。


圖1是放大顯示本發(fā)明一實(shí)施方式的液晶顯示裝置的1個(gè)像素部分并且透視濾色器基板的概略俯視圖。
圖2是以圖1的II-II線切斷的剖視圖。
圖3是以圖1的III-III線切斷的剖視圖。
圖4是以圖1的IV-IV線切斷的剖視圖。
圖5是放大顯示現(xiàn)有液晶顯示裝置的1個(gè)像素份并且透視濾色器基板的概略俯視圖。
圖6是以圖5的VI-VI線切斷的剖視圖。
圖7是以圖5的VII-VII線切斷的剖視圖。
圖8是顯示產(chǎn)生串?dāng)_的畫面的示意圖。
圖9A至圖9F是顯示產(chǎn)生串?dāng)_時(shí)的液晶顯示裝置的各點(diǎn)的電壓波形圖。
圖10是現(xiàn)有的液晶顯示裝置的1個(gè)像素份的等效電路。
圖11是放大顯示本發(fā)明其它實(shí)施方式的液晶顯示裝置的1個(gè)像素部分并且透視濾色器基板的概略俯視圖。
圖12A是顯示圖11的XII-XII線的剖視圖，圖12B是現(xiàn)有的液晶顯示裝置的剖視圖。
主要元件符號(hào)的說(shuō)明10、10A 液晶顯示裝置 11 陣列基板12 濾色器基板 13 液晶層14 間隔件 21、31 透明基板22R、22G、22B 濾色器 23 共通電極32 掃描線 33 信號(hào)線34 薄膜晶體管(TFT) 35 硅層36 輔助電容電極 37 柵極絕緣膜38 保護(hù)絕緣膜 39 層間膜40 像素電極 41 接觸孔45 (信號(hào)線側(cè))樹脂黑矩陣46 (掃描線側(cè))樹脂黑矩陣48、49 遮光構(gòu)件 50 黑矩陣S源極電極 G 柵極電極D漏極電極
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。然而，以下所示的實(shí)施方式是例示的，用以使本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的液晶顯示裝置，并非意圖將本發(fā)明界定在該液晶顯示裝置，也可適用在包含于權(quán)利要求中的其它實(shí)施方式。
(實(shí)施例1)圖1是放大顯示本發(fā)明一實(shí)施方式的液晶顯示裝置的1個(gè)像素部分并且透視濾色器基板的概略俯視圖，圖2是以圖1的II-II線切斷的剖視圖，圖3是以圖1的III-III線切斷的剖視圖，圖4是以圖1的IV-IV線切斷的剖視圖。再者，在以下所示的液晶顯示裝置10中，與現(xiàn)有液晶顯示裝置10A相同的構(gòu)成部分被標(biāo)注相同的組件符號(hào)來(lái)加以說(shuō)明。
本發(fā)明的液晶顯示裝置10如圖1及圖2所示，由陣列基板11、濾色器基板12及設(shè)置在該兩基板間的液晶層13所構(gòu)成，其中，陣列基板11具備由玻璃等所構(gòu)成的透明基板31；由導(dǎo)電物質(zhì)所構(gòu)成，且以格子狀配設(shè)在該透明基板31表面的多條掃描線32及信號(hào)線33；設(shè)置在該掃描線32及信號(hào)線33的交叉部附近而作為開關(guān)元件的薄膜晶體管(以下稱TFT)34；由導(dǎo)電物質(zhì)所構(gòu)成，且大致與掃描線32平行地配置在掃描線32間的多個(gè)輔助電容電極36；覆蓋掃描線32及輔助電容電極36的由無(wú)機(jī)絕緣膜所構(gòu)成的柵極絕緣膜37；覆蓋信號(hào)線33及TFT34的由無(wú)機(jī)絕緣膜所構(gòu)成的保護(hù)絕緣膜38；設(shè)置在保護(hù)絕緣膜38上的由有機(jī)絕緣膜所構(gòu)成的層間膜39；以及由設(shè)置在層間膜39上的掃描線32及信號(hào)線33所包圍的由以覆蓋相當(dāng)于1個(gè)像素的區(qū)域的方式設(shè)置的ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)等構(gòu)成的像素電極40；以及埋設(shè)在掃描線32及信號(hào)線33上的層間膜39的樹脂黑矩陣45、46。
TFT 34包含從信號(hào)線33分岐的源極電極S；從掃描線32分岐的柵極電極G；連接在像素電極40的漏極電極35；以及多晶硅(p-Si)或非晶硅(a-Si)等所構(gòu)成的硅層35。而且，像素電極40經(jīng)由設(shè)置在位于輔助電容電極36上的層間膜39的接觸孔41而連接在漏極電極D。
樹脂黑矩陣45、46是圖1中標(biāo)注陰影的部分，由具遮旋光性的樹脂材料所構(gòu)成，并對(duì)應(yīng)掃描線32及信號(hào)線33，以格子狀形成有形成在信號(hào)線33上的信號(hào)線側(cè)樹脂黑矩陣45、以及形成在掃描線32上的掃描線側(cè)樹脂黑矩陣46。掃描線32及信號(hào)線33的線寬在本實(shí)施例中為相等，因此樹脂黑矩陣45、46的線寬也相等，以6至10μm為佳，最好為8μm。此時(shí)，掃描線32及信號(hào)線33的寬度以3至5μm為佳，更佳為4μm。
而且，濾色器基板12具備由玻璃等所構(gòu)成的透明基板21；以格子狀形成在該透明基板21表面的由金屬鉻等形成的黑矩陣(省略圖標(biāo))；分別設(shè)置在由該黑矩陣所區(qū)分的區(qū)域的由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)等構(gòu)成的濾色器22R、22G、22B；以及設(shè)置在該濾色器22R、22G、22B上的由ITO等所構(gòu)成的共通電極23。再者，通過(guò)使兩基板11、12表面相對(duì)向并利用密封材(省略圖標(biāo))貼合其外周緣彼此，并使間隔件14配設(shè)在其內(nèi)部，同時(shí)封入液晶以形成液晶層，由此制造液晶顯示裝置10。
接著，說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置10的陣列基板11的制造步驟。
首先，在透明基板31上使由預(yù)定厚度的鋁、鉬、鉻或其等合金所構(gòu)成的導(dǎo)電物質(zhì)成膜。然后，利用已知的光刻法使之圖案化，由此蝕刻去除其一部分，而形成朝橫向延伸的4μm寬的多條掃描線32，并且在所述多條掃描線32間形成輔助電容電極36。此外，鄰接的輔助電容電極36是通過(guò)狹寬度的連結(jié)配線所連結(jié)的所謂的Cs OnCommon型的輔助電容電極。
接著，以覆蓋由上述步驟形成有掃描線32及輔助電容電極36的透明基板31上的方式，使預(yù)定厚度的柵極絕緣膜37成膜。該柵極絕緣膜37使用由氮化硅等構(gòu)成的透明樹脂材。在柵極絕緣膜37上使半導(dǎo)體層例如a-Si成膜。并且，使覆蓋從掃描線32延設(shè)的柵極電極G的部分殘留，而蝕刻去除a-Si層，以形成作為TFT34的一部分的硅層35。接著，利用與上述方法相同的方法形成朝與掃描線32正交的方向延伸的4μm寬的多條信號(hào)線33；從該信號(hào)線33延設(shè)且連接在硅層35的源極電極S；以及覆蓋輔助電容電極36上且一端連接在硅層35的漏極電極D。由此，在透明基板31的掃描線32與信號(hào)線33的交叉部附近形成有作為開關(guān)元件的TFT 34。再者，利用CVD法(化學(xué)氣相沉積法，Chemical Vapor Deposition)以覆蓋各種配線的方式使保護(hù)絕緣膜38成膜為0.1至0.5μm厚左右，該保護(hù)絕緣膜38是由在透明基板31上用以使表面穩(wěn)定化的無(wú)機(jī)絕緣材料所構(gòu)成。
接著，在掃描線32及信號(hào)線33的上部，以覆蓋所述掃描線32及信號(hào)線33的方式形成樹脂黑矩陣45、46。該樹脂黑矩陣45、46的寬度為8μm，以俯視觀察無(wú)法看見位于該樹脂黑矩陣45、46的下部的掃描線32及信號(hào)線33的方式形成(參照?qǐng)D3及圖4)。
接著，利用旋涂法將用以使陣列基板11的表面平坦化的由有機(jī)絕緣材料所構(gòu)成的層間膜39成膜在基板整面。該層間膜39的膜厚在較厚的位置成為大致2.0至3.0μm的厚度。
此外，該層間膜39是在已成膜階段，以將樹脂黑矩陣45、46埋設(shè)在其內(nèi)部的方式成膜。而且，在位于該層間膜39的輔助電容電極36上的部分，設(shè)置有用以電性連接后述的像素電極40與漏極電極D的接觸孔41，但該孔的位置并不限定在輔助電容電極36上。但是，形成有接觸孔41的部分，由于在作為液晶顯示裝置10與濾色器基板12貼合時(shí)，其基板間距離與其它部分相異，因此會(huì)有顯示品質(zhì)參差不齊的問(wèn)題，因此最好為設(shè)置在遮旋光性材料的輔助電容電極36上。在由掃描線32與信號(hào)線33所包圍的每1個(gè)像素區(qū)域形成由例如ITO所構(gòu)成的像素電極40。此時(shí)，像素電極40的外周緣設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與近接的掃描線32或信號(hào)線33重疊的位置，并且該外周緣以位于樹脂黑矩陣45、46上的方式形成。通過(guò)以上的步驟制造陣列基板11。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置10，像素電極40的外周緣以俯視觀察時(shí)不會(huì)與掃描線32及信號(hào)線33重疊，且與樹脂黑矩陣45、46重疊的方式形成，通過(guò)樹脂黑矩陣45、46可確保良好的遮旋光性，并且可減小產(chǎn)生在掃描線32及信號(hào)線33與像素電極40之間的靜電電容器的電容。
此外，由于未考慮遮旋光性而可形成掃描線32及信號(hào)線33，因此可使其線寬變小，例如從現(xiàn)有的約8μm成為4μm。因此，也可削減將該掃描線32及信號(hào)線33與共通電極23作為電極的靜電電容器Csc、Cgc(參照?qǐng)D1)的電容，因此在該靜電電容不會(huì)消耗電力，而成為以效率佳的消耗電力動(dòng)作的液晶顯示裝置10。
而且，在上述實(shí)施例中，雖僅將樹脂黑矩陣設(shè)置在鄰接的像素電極間，即掃描線及信號(hào)線上，但將該樹脂黑矩陣設(shè)置在TFT上時(shí)，由于可良好地抑制因光漏至TFT所產(chǎn)生的閃爍，因此較為理想。再者，如此在TFT上欲形成樹脂黑矩陣時(shí)，與在掃描線及信號(hào)線上形成樹脂黑矩陣的步驟同時(shí)設(shè)置。關(guān)于此點(diǎn)在實(shí)施例2中詳細(xì)說(shuō)明。
(實(shí)施例2)圖11是放大顯示本發(fā)明其它實(shí)施方式的液晶顯示裝置的1個(gè)像素部分并且透視濾色器基板的概略俯視圖，圖12A是顯示本發(fā)明其它實(shí)施方式的液晶顯示裝置的剖視圖。而與實(shí)施例1相同者則標(biāo)記相同的組件符號(hào)。該剖視圖是顯示信號(hào)線33的位置及TFT34的位置的剖面，且以XII-XII線切斷的剖視圖。圖12B是與實(shí)施例2比較用的與圖12A同樣位置的現(xiàn)有剖視圖。
實(shí)施例2也與實(shí)施例1同樣地，在以俯視觀察時(shí)，以信號(hào)線33不與像素電極40重疊的方式配置，在像素電極40的下部，從信號(hào)線33的邊緣橫越像素電極40的邊緣而設(shè)置有絕緣性的遮光構(gòu)件48。關(guān)于在實(shí)施例1的說(shuō)明中未圖標(biāo)的濾色器基板11側(cè)的黑矩陣50，在實(shí)施例2中圖標(biāo)有以俯視觀察時(shí)與掃描線32、信號(hào)線33重疊的方式形成的黑矩陣50。
絕緣性的遮光構(gòu)件48也可以是與實(shí)施例1的樹脂黑矩陣45同樣的，只要具有遮旋光性即可，也可以是絕緣體的氧化物，但考慮制造面、加工面等時(shí)，以樹脂制者為佳。
具體而言，絕緣性的遮光構(gòu)件48是在一般的樹脂材料混合以丙烯包覆碳粒子。由于具絕緣性，故以高電阻者為佳，具體而言以1013Ω·cm以上為佳。且介電常數(shù)以較低者為佳，介電常數(shù)ε在14F/m以下，更佳為10F/m以下，以減低不需要的電容而言較為理想。
此外，該遮光構(gòu)件48與濾色器基板11側(cè)的黑矩陣50要求有遮旋光性，但以不同的材料所構(gòu)成。遮光構(gòu)件48是以盡量具有高遮旋光性者為佳，但不一定要具有與濾色器基板12側(cè)的黑矩陣50同等的遮旋光性。通常濾色器基板12側(cè)的黑矩陣50設(shè)置在比緊貼形成在基板整面的共通電極23更接近透明基板21側(cè)，故主要只要僅考慮遮旋光性即可。因此，一般的黑矩陣50通過(guò)以濺鍍法使金屬鉻等成膜的方式形成。且盡管為500左右，非常薄，但遮旋光性非常高，由此防止因鄰接色所造成的混色。另一方面，遮光構(gòu)件48位于信號(hào)線33與像素電極40之間，如上所述，不僅希望具有遮旋光性，且具有高電阻及低介電常數(shù)。因此也可以是材料的特性比黑矩陣50重要，但遮旋光性比黑矩陣50差者。
該遮光構(gòu)件48與實(shí)施例1同樣地使利用旋涂法成膜者圖案化為預(yù)定的形狀。具體而言，在參考圖所示的圖12B的現(xiàn)有面板中，不僅信號(hào)線與像素電極重疊的部分，也包含信號(hào)線33的上部皆設(shè)置有遮光構(gòu)件48。因此，在為了進(jìn)行現(xiàn)有遮光而重疊的信號(hào)線與像素電極的部分，可使必定產(chǎn)生的電容大幅降低，且在現(xiàn)有的通過(guò)信號(hào)線與像素電極重疊來(lái)防止在像素電極的邊緣附近的漏光也可通過(guò)遮光構(gòu)件48來(lái)防止。
該遮光構(gòu)件48是由樹脂構(gòu)成，因而容易形成較厚，故通過(guò)使其成為大致1.0至1.5μm左右的厚度，而可有效地遮蔽來(lái)自從斜向射入的背光的光。而且，為了覆蓋形成較厚的遮光構(gòu)件48且使陣列基板12側(cè)的表面平坦，在成膜為大致2.0至3.0μm左右的厚度的層間膜39上，可形成像素電極40，因而可謀求開口率的提升。特別是，通過(guò)將遮光構(gòu)件48較厚地形成在陣列基板12側(cè)，可有效地在陣列基板12側(cè)遮蔽來(lái)自從斜向射入的背光的光，因此不太需要考慮在陣列基板12側(cè)來(lái)自背光的漏光。因此，濾色器基板11側(cè)的黑矩陣50也無(wú)須考慮背光從陣列基板12側(cè)的漏光，因此可使黑矩陣50細(xì)致，更可謀求開口率的提升。
再者，再以層間膜39覆蓋遮光構(gòu)件48上部，但也可不在該部分設(shè)置層間膜39，而在遮光構(gòu)件48上形成像素電極40。然而，由有機(jī)絕緣膜所構(gòu)成的層間膜39的介電常數(shù)ε為4F/m左右，相比于此，上述遮光構(gòu)件48的介電常數(shù)比層間膜39更高，因此為了盡量降低不需要的電容，最好是以層間膜39預(yù)先覆蓋遮光構(gòu)件48的上部的構(gòu)造。
且在實(shí)施例2中，在TFT34的上部也設(shè)置有遮光構(gòu)件49。該遮光構(gòu)件49以與遮光構(gòu)件48相同材料、相同步驟設(shè)置。如此，通過(guò)在TFT上設(shè)置遮光構(gòu)件49，而以遮光構(gòu)件49可防止從斜向射入的外光(圖中箭頭方向所示)，且也可通過(guò)遮光構(gòu)件49防止來(lái)自背光的光，該光被通過(guò)以金屬鉻等所構(gòu)成的濾光器基板12側(cè)的黑矩陣50所反射。因此，所述光不會(huì)照射在TFT 34，而可防止光漏至TFT。而且，由于以往是防止來(lái)自斜向的外光，因此必須以略為廣泛地覆蓋TFT 34的方式形成某種程度的濾光器基板12側(cè)的黑矩陣50，但通過(guò)遮光構(gòu)件49則無(wú)須進(jìn)行上述步驟。因此，也可以與TFT 34相同的寬度形成濾光器基板12側(cè)的黑矩陣50，也可不在TFT 34上設(shè)置黑矩陣50，因而可提高液晶顯示裝置10的開口率。
再者，遮光構(gòu)件48以類似梯形的形狀覆蓋信號(hào)線33，但并未限定在該形狀。從信號(hào)線33的邊緣橫越像素電極40的邊緣而設(shè)置有遮光構(gòu)件48也可，從信號(hào)線33的一方邊緣橫越像素電極40的邊緣而設(shè)置遮光構(gòu)件48，另外從信號(hào)線33的另一方邊緣橫越像素電極40的邊緣配設(shè)遮光構(gòu)件48，即在信號(hào)線33的兩側(cè)分別設(shè)置有遮光構(gòu)件48也可。
將本發(fā)明的液晶顯示裝置10做成半穿透型而非穿透型時(shí)，將細(xì)微凹凸形成在形成于除了像素區(qū)域的開口部以外的區(qū)域的層間膜39的表面，而且在該凹凸部與像素電極40之間將由光反射材料所構(gòu)成的反射膜予以成膜即可。而且，在欲將該液晶顯示裝置做成為反射型時(shí)，在層間膜39與像素電極40之間的所有區(qū)域，將反射膜予以成膜即可。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，具有第1基板，具備以矩陣狀配置的信號(hào)線及掃描線、設(shè)置在上述信號(hào)線及掃描線的交叉部附近的薄膜晶體管、以及設(shè)置在由上述信號(hào)線及掃描線所區(qū)分的各個(gè)像素區(qū)域的像素電極；第2基板，形成有濾色器及共通電極；以及液晶層，配置在上述兩基板間；其中，上述像素電極設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與上述信號(hào)線及掃描線的至少一方重疊的位置，且在鄰接的上述像素電極間的下部，以俯視觀察與上述像素電極重疊的方式配置有樹脂黑矩陣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，上述信號(hào)線及掃描線的至少一方的寬度為3至5μm，上述樹脂黑矩陣的寬度為6至10μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，上述樹脂黑矩陣在上述信號(hào)線及掃描線的上部而埋設(shè)于層間膜，而該層間膜設(shè)置在前述像素電極間的下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，上述樹脂黑矩陣也設(shè)置在上述薄膜晶體管的上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，在上述像素電極的下部設(shè)置有層間膜，且在上述像素電極與上述層間膜之間的至少一部分設(shè)置有反射膜。
6.一種液晶顯示裝置，具有第1基板，具備以矩陣狀配置的信號(hào)線及掃描線、設(shè)置在上述信號(hào)線及掃描線的交叉部附近的薄膜晶體管、以及設(shè)置在由上述信號(hào)線及掃描線所區(qū)分的各個(gè)像素區(qū)域的像素電極；第2基板，形成有濾色器及共通電極；以及液晶層，配置在上述兩基板間；其中，上述像素電極設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與上述信號(hào)線及掃描線的至少一方重疊的位置，且在鄰接的上述像素電極間的下部，以俯視觀察與上述像素電極重疊的方式配置有絕緣性的遮旋光性構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中，上述遮旋光性構(gòu)件也設(shè)置在上述薄膜晶體管的上部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中，在上述濾色器基板形成有對(duì)應(yīng)上述像素區(qū)域的黑矩陣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中，上述絕緣性的遮旋光性構(gòu)件與上述濾色器基板側(cè)的黑矩陣是由不同的材料所構(gòu)成。
10.一種液晶顯示裝置，具有第1基板，具備以矩陣狀配置的信號(hào)線及掃描線、設(shè)置在上述信號(hào)線及掃描線的交叉部附近的薄膜晶體管、覆蓋上述薄膜晶體管的層間膜、以及設(shè)置在上述層間膜上，即由上述信號(hào)線及掃描線所區(qū)分的各個(gè)像素區(qū)域的像素電極；第2基板，形成有濾色器及共通電極；及液晶層，配置在上述兩基板間；其中，上述像素電極設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與上述信號(hào)線及掃描線的至少一方重疊的位置，且在上述像素電極間的下部，從上述信號(hào)線或掃描線的邊緣橫越上述像素電極的邊緣而設(shè)置有絕緣性的遮旋光性構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其中，上述遮旋光性構(gòu)件也設(shè)置在上述薄膜晶體管的上部。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其中，在上述濾色器基板形成有對(duì)應(yīng)上述像素區(qū)域的黑矩陣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其中，上述絕緣性的遮旋光性構(gòu)件與上述濾色器基板側(cè)的黑矩陣是由不同的材料所構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，具有陣列基板，具備以矩陣狀配置的信號(hào)線及掃描線、設(shè)置在信號(hào)線及掃描線的交叉部附近的薄膜晶體管、以及設(shè)置在由信號(hào)線及掃描線所區(qū)分的各個(gè)像素區(qū)域的像素電極；濾色器基板，形成有濾色器及共通電極；以及液晶層，配置在兩基板間；其中像素電極設(shè)置在以俯視觀察不會(huì)與信號(hào)線及掃描線的至少一方重疊的位置，且在鄰接的像素電極間的下部，以俯視觀察與像素電極重疊的方式配置有樹脂黑矩陣。通過(guò)上述構(gòu)成，可防止來(lái)自掃描線及信號(hào)線的周邊部分的漏光，并且可抑制串?dāng)_等的顯示不良，同時(shí)實(shí)現(xiàn)有效率的電力消耗的液晶顯示裝置。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1940687SQ20061013936
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者杉山裕紀(jì), 野村慎一郎, 加藤隆幸, 森田聰 申請(qǐng)人:三洋愛普生映像元器件有限公司