專利名稱：陣列基板、液晶顯示元件及陣列基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陣列基板、液晶顯示元件及陣列基板的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯不兀件具有在一對(duì)基板間夾持有液晶的結(jié)構(gòu)。在該些基板的表面以控制液晶的配向?yàn)槟康亩O(shè)有配向膜。若在基板間施加電場(chǎng)，則在液晶中產(chǎn)生配向變化，變得使光部分性透過或者將其遮蔽。在液晶顯示元件中，利用此種特性而顯示圖像。該液晶顯示元件具有如下優(yōu)點(diǎn):與之前的陰極射線管(Cathode Ray Tube, CRT)方式的顯示裝置相比而言，實(shí)現(xiàn)薄型化或輕量化等。開發(fā)當(dāng)初的液晶顯示元件是用作以字符(character)顯示等為中心的計(jì)算器或鐘表的顯示元件。其后，由于單純矩陣方式的開發(fā)，點(diǎn)陣(dot matrix)顯示變得容易，而使用途擴(kuò)大至筆記本電腦的顯示元件等中。其次，由于主動(dòng)矩陣方式的開發(fā)，變得可實(shí)現(xiàn)對(duì)比率或響應(yīng)性能優(yōu)異的良好畫質(zhì)，另外亦克服了高精細(xì)化、彩色化及視角擴(kuò)大等課題，從而亦變?yōu)橛糜谂_(tái)式電腦的顯示器用途等中。在最近則實(shí)現(xiàn)了更廣的視角、液晶的高速響應(yīng)化及顯示品質(zhì)的提高等，從而用作大型的薄型電視用顯示元件。在液晶顯示元件中，已知有液晶的初始配向狀態(tài)或配向變化動(dòng)作不同的多種多樣的液晶模式。例如存在有扭轉(zhuǎn)向列(Twisted Nematic, TN)、超扭轉(zhuǎn)向列(Super TwistedNematic, STN)、共面轉(zhuǎn)換(In-Planes Switching, IPS)、垂直配向(Vertical Alignment,VA)、邊緣場(chǎng)轉(zhuǎn)換(Fringe Field Switching, FFS)或光學(xué)補(bǔ)償雙折射(OpticallyCompensated Birefringence, OCB)等液晶模式。在上述液晶模式中，IPS模式具有廣的視角、迅速的響應(yīng)速度及高的對(duì)比率，因此是近年來特別受關(guān)注的模式之一。另外，在本說明書中所提及的IPS模式是如后所述那樣，液晶在夾持其的基板的面內(nèi)表現(xiàn)出進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的液晶模式，除了所謂橫向電場(chǎng)方式以夕卜，亦包含使用斜向電場(chǎng)而實(shí)現(xiàn)液晶的面內(nèi)開關(guān)的FFS模式的概念。在包含F(xiàn)FS模式的IPS模式(以下簡稱為IPS模式)的液晶顯示元件中，以夾持在一對(duì)基板間的液晶相對(duì)于基板而言大致變平行的方式控制液晶的初始配向狀態(tài)。藉由對(duì)該些基板中的其中一個(gè)上所配置的像素電極與公共電極之間施加電壓，形成以平行于基板平面的成分為主的電場(chǎng)(所謂橫向電場(chǎng)或斜向電場(chǎng))，液晶的配向狀態(tài)產(chǎn)生變化。因此，在IPS模式中，電場(chǎng)施加所造成的液晶的配向變化為如其名稱所示那樣，與基板平面平行的面內(nèi)的液晶分子的旋轉(zhuǎn)變得主要。由以上可知，IPS模式與平行配向的液晶由于電場(chǎng)的施加而進(jìn)行上升動(dòng)作的TN模式等不同，液晶相對(duì)于夾持液晶的基板的傾斜角的變化小。因此，在IPS模式液晶顯示元件中，伴隨著電壓施加的延遲的有效值的變化變小，視角變廣而變得可進(jìn)行高畫質(zhì)的圖像顯
/Jn ο進(jìn)行了如下的電極結(jié)構(gòu)的開發(fā):在如上所述的IPS模式液晶顯示元件中，在透明的固體狀電極上積層包含無機(jī)材料的無機(jī)絕緣膜，在其上重疊梳齒狀電極(例如參照專利文獻(xiàn)I或?qū)＠墨I(xiàn)2)。利用該結(jié)構(gòu),可提高像素的數(shù)值孔徑(aperture ratio),實(shí)現(xiàn)高亮度的圖像顯示?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本專利特開2011-48394號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利特開2011-59314號(hào)公報(bào)關(guān)于IPS模式液晶顯示元件，近年來為了與顯示動(dòng)態(tài)圖像的電視或必須高密度顯示的智能手機(jī)等便攜電子設(shè)備的顯示器對(duì)應(yīng)，要求更進(jìn)一步的高畫質(zhì)化、特別是高精細(xì)化。在IPS模式液晶顯示元件中，在夾持液晶的一對(duì)基板中的其中一個(gè)基板上配置薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)等開關(guān)有源元件。而且，配置像素電極、公共電極、與該些連接的配線等而構(gòu)成陣列基板。因此，在IPS模式液晶顯示中，在陣列基板上所配置的構(gòu)成構(gòu)件變多，陣列基板上的電極結(jié)構(gòu)或配線的配置結(jié)構(gòu)變?yōu)榕cTN模式等其他液晶模式相比而言更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。因此而存在如下的擔(dān)憂:若欲進(jìn)行更進(jìn)一步的高精細(xì)化，則像素內(nèi)的像素電極的面積減少，像素的數(shù)值孔徑降低而造成顯示的亮度降低。在專利文獻(xiàn)2中揭示了如下的技術(shù):在經(jīng)由包含無機(jī)材料的絕緣膜(以下亦稱為無機(jī)絕緣膜)，在固體狀的公共電極上配置具有形成為梳齒狀的部分的像素電極(以下亦稱為梳齒狀的像素電極)的陣列基板中，在公共電極與配線之間設(shè)置包含有機(jī)材料的絕緣膜(以下亦稱為有機(jī)絕緣膜)。由此可抑制像素電極與配線之間的耦合電容的增大，使數(shù)值孔徑提聞。然而，在專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)的情況下，在陣列基板上所積層的各膜間的剝離成為問題。具體而言，若欲在陣列基板上形成有機(jī)絕緣膜，進(jìn)一步在其上順次積層形成公共電極、無機(jī)絕緣膜與像素電極，則在形成像素電極時(shí)的加熱步驟中，在無機(jī)絕緣膜與公共電極之間產(chǎn)生剝離。此種陣列基板上的膜的剝離使得使用其的IPS模式液晶顯示元件的可靠性降低，甚至使液晶顯示元件的畫質(zhì)降低，因此要求開發(fā)出在陣列基板或使用該陣列基板的IPS液晶顯示模式液晶顯示元件中，難以產(chǎn)生剝離的絕緣膜。另一方面，自節(jié)能的觀點(diǎn)考慮，要求液晶顯示元件的制造步驟中的加熱處理的低溫化。因此，在陣列基板的制造步驟中亦要求使其構(gòu)成構(gòu)件的硬化步驟等為低溫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上所示的課題而成的。亦即，本發(fā)明的目的在于提供一種陣列基板和該陣列基板的制造方法，所述陣列基板包含可有效地實(shí)現(xiàn)像素的高數(shù)值孔徑化且難以產(chǎn)生剝離的絕緣膜。而且，本發(fā)明的目的在于提供一種亮度高、且具有高的可靠性的液晶顯示元件。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種可使絕緣膜的加熱處理步驟為200°C以下的陣列基板的制造方法。本發(fā)明的第I態(tài)樣涉及一種陣列基板，其包含如下元件:有源元件、在該有源元件上所設(shè)的第I絕緣膜、
在該第I絕緣膜上所設(shè)的公共電極及像素電極，其特征在于 第I絕緣膜由含有如下聚合物的感放射線性樹脂組成物而形成，所述聚合物包含具有羧基的結(jié)構(gòu)單元、以及具有聚合性基的結(jié)構(gòu)單元。在本發(fā)明的第I態(tài)樣中，優(yōu)選在第I絕緣膜上順次設(shè)有公共電極與像素電極，在公共電極與像素電極之間設(shè)有第2絕緣膜，像素電極具有梳齒形狀，經(jīng)由第I絕緣膜上所形成的接觸孔而與有源元件電性連接。在本發(fā)明的第I態(tài)樣中，優(yōu)選第2絕緣膜是無機(jī)絕緣膜。在本發(fā)明的第I態(tài)樣中，優(yōu)選感放射線性樹脂組成物含有熱產(chǎn)酸劑。在本發(fā)明的第I態(tài)樣中，優(yōu)選感放射線性樹脂組成物含有硬化促進(jìn)劑。在本發(fā)明的第I態(tài)樣中，優(yōu)選硬化促進(jìn)劑是選自由下述式⑴所表示的化合物、下述式(2)所表示的化合物、叔胺化合物、酰胺化合物、硫醇化合物、嵌段異氰酸酯化合物及含有咪唑環(huán)的化合物所構(gòu)成的群組的至少I種化合物；[化I]
權(quán)利要求
1.一種陣列基板，其包含: 有源元件、 在所述有源元件上所設(shè)的第I絕緣膜、 在所述第I絕緣膜上所設(shè)的公共電極及像素電極， 其特征在于:所述第I絕緣膜由含有聚合物的感放射線性樹脂組成物而形成，所述聚合物包含具有羧基的結(jié)構(gòu)單元、以及具有聚合性基的結(jié)構(gòu)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于: 在所述第I絕緣膜上順次設(shè)有所述公共電極與所述像素電極， 在所述公共電極與所述像素電極之間設(shè)有第2絕緣膜， 所述像素電極具有梳齒形狀，經(jīng)由所述第I絕緣膜上所形成的接觸孔而與所述有源元件電性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于: 所述第2絕緣膜是無機(jī)絕緣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于: 所述感放射線性樹脂組成物含有熱產(chǎn)酸劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于: 所述感放射線性樹脂組成物含有硬化促進(jìn)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陣列基板，其特征在于: 所述硬化促進(jìn)劑是選自由下述式(I)所表示的化合物、下述式(2)所表示的化合物、叔胺化合物、酰胺化合物、硫醇化合物、嵌段異氰酸酯化合物及含有咪唑環(huán)的化合物所構(gòu)成的群組的至少1種化合物；
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于: 所述第I絕緣膜是在200°C以下的硬化溫度下形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于: 在所述像素電極上具有配向膜，所述配向膜是使用包含具有光配向性基的感放射線性聚合物的液晶配向劑、及包含聚酰亞胺的液晶配向劑中的任意一方而所得的配向膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陣列基板，其特征在于: 所述配向膜是使用所述包含具有光配向性基的感放射線性聚合物的液晶配向劑而所得的配向膜。
10.一種液晶顯示元件，其特征在于: 包含根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的陣列基板。
11.一種陣列基板的制造方法，所述陣列基板包含: 有源元件、 在所述有源元件上所設(shè)的第I絕緣膜、 在所述第I絕緣膜上所設(shè)的公共電極及像素電極， 其特征在于:形成所述第I絕緣膜的步驟至少包含以下步驟: [1]在形成有所述有源元件的基板上形成含有聚合物的感放射線性樹脂組成物的涂膜的步驟，所述聚合物包含具有羧基的結(jié)構(gòu)單元與具有聚合性基的結(jié)構(gòu)單元； [2]對(duì)所述感放射線性樹脂組成物的涂膜的至少一部分照射放射線的步驟； [3]對(duì)在步驟[2]中照射了放射線的所述涂膜進(jìn)行顯影而形成接觸孔的步驟；以及 [4]對(duì)在步驟[3]中所得的涂膜進(jìn)行熱硬化的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的陣列基板的制造方法，其特征在于: 所述感放射線性樹脂組成物含有熱產(chǎn)酸劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的陣列基板的制造方法，其特征在于: 所述感放射線性樹脂組成物含有選自由下述式(I)所表示的化合物、下述式(2)所表示的化合物、叔胺化合物、酰胺化合物、硫醇化合物、嵌段異氰酸酯化合物及含有咪唑環(huán)的化合物所構(gòu)成的群組的至少I種化合物；
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的陣列基板的制造方法，其特征在于: 步驟[4]中的所述涂膜的硬化溫度為200°C以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求11 或12所述的陣列基板的制造方法，其特征在于包含: 在所述公共電極或所述像素電極上形成液晶配向劑的涂膜，在200°C以下對(duì)所述涂膜進(jìn)行加熱而形成配向膜的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的陣列基板的制造方法，其特征在于: 所述液晶配向劑是包含具有光配向性基的感放射線性聚合物的液晶配向劑、及包含聚酰亞胺的液晶配向劑中的任意一方。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陣列基板和該陣列基板的制造方法，所述陣列基板包含可有效地實(shí)現(xiàn)像素的高數(shù)值孔徑化且難以產(chǎn)生剝離的絕緣膜。而且，提供一種亮度高、且具有高的可靠性的液晶顯示元件。使用感放射線性樹脂組成物在形成有開關(guān)有源元件8的基板4上形成絕緣膜12而制造陣列基板1，所述感放射線性樹脂組成物含有包含具有羧基的結(jié)構(gòu)單元與具有聚合性基的結(jié)構(gòu)單元的聚合物、二疊氮醌化合物或聚合性化合物及聚合引發(fā)劑，熱產(chǎn)酸劑，以及作為硬化促進(jìn)劑的式(1)或式(2)的化合物。使用陣列基板1而構(gòu)成液晶顯示元件。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK103116232SQ20121039677
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者濱田謙一, 一戶大吾 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社