液晶顯示裝置的制造方法
【專利說明】液晶顯示裝置
[0001]本分案申請是基于申請?zhí)枮?00710194397.2，申請日為2007年12月26日，發(fā)明名稱為“液晶顯示裝置”的中國專利申請的分案申請。更具體說，本分案申請是基于申請?zhí)枮?01210201263.X，申請日為2007年12月26日，發(fā)明名稱為“液晶顯示裝置”的分案申請的再次分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及有源矩陣型液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]從來，對于使用薄膜晶體管(TFT)等有源元件的有源矩陣型液晶顯示裝置已經(jīng)是眾所周知。由于有源矩陣型液晶顯示裝置可以提高像素密度，并且其尺寸小，重量輕且耗電量低，因而作為代替CRT的平面顯示器之一種，正在對個(gè)人電腦的監(jiān)視器、液晶電視機(jī)、以及汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的監(jiān)視器等的產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。
[0004]在液晶顯示裝置中，將形成有除了多個(gè)薄膜晶體管(TFT)和布線以外還包括第一電極(像素電極)等的像素部的襯底(有源矩陣襯底)與形成有第二電極(相對電極)、遮光層(黑矩陣)、以及著色層(彩色濾光片)等的襯底(相對襯底)貼合在一起，并將液晶封入到它們之間，且利用施加到像素電極和相對電極之間的電場使液晶分子取向，以控制來自光源的光量而進(jìn)行顯示。
[0005]當(dāng)液晶顯示裝置進(jìn)行顯示之際，若發(fā)生液晶分子取向無序就不能進(jìn)行高清晰度的圖像顯示。需要使像素電極和相對電極之間的距離(單元間隙)均勻化(平整化)，以使液晶分子的取向?yàn)橐恢隆Ｗ鳛槠浞椒?，例如可舉出通過涂敷法等形成絕緣膜作為平整化膜的方法(參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I所記載的有機(jī)膜是以平整化為目的的有機(jī)絕緣膜，且是丙烯類透明有機(jī)膜?？吹礁綀D等就知道，當(dāng)使用有機(jī)膜時(shí)，由于該有機(jī)膜的厚度厚，因此接觸孔變深。
[0006][專利文獻(xiàn)I]日本專利申請公開2001-305576號(hào)公報(bào)
[0007]如專利文獻(xiàn)I所記載那樣，用于平整化的層間膜的厚度較厚。當(dāng)層間膜的厚度厚時(shí)，用來形成將像素電極和薄膜晶體管電連接的布線的接觸孔變深。當(dāng)接觸孔深時(shí)，像素電極和相對電極之間的距離(單元間隙)也長。因此，在形成有接觸孔的部分中，液晶層的厚度對應(yīng)于層間膜的厚度而變厚，從而形成有接觸孔的部分和不形成有接觸孔的部分的液晶層厚度不同得多。就是說，產(chǎn)生在形成有接觸孔的部分周邊容易發(fā)生液晶分子的取向無序的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生液晶分子的取向無序時(shí)，在液晶顯示器中發(fā)生顏色不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]于是，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示裝置，其中，解除顏色不均勻，具有高可視性和高圖像質(zhì)量。
[0009]此外，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示裝置，其中，解除顏色不均勻，具有高開口率和高圖像質(zhì)量。
[0010]本發(fā)明的液晶顯示裝置包括:薄膜晶體管；與薄膜晶體管電連接的導(dǎo)電層；提供在導(dǎo)電層上且具有接觸孔的絕緣膜；提供在導(dǎo)電層及具有接觸孔的絕緣膜上且通過接觸孔與導(dǎo)電層電連接的像素電極；以及提供在至少重疊于接觸孔的邊緣的區(qū)域中的遮光層。
[0011]本發(fā)明的液晶顯示裝置包括:薄膜晶體管；與薄膜晶體管電連接的導(dǎo)電層；提供在導(dǎo)電層上且具有接觸孔的絕緣膜；提供在導(dǎo)電層及具有接觸孔的絕緣膜上且通過接觸孔與導(dǎo)電層電連接的像素電極；以及具有開口部的著色層，其中，著色層的開口部提供在至少重疊于接觸孔的邊緣的區(qū)域中。
[0012]本發(fā)明的液晶顯示裝置包括:薄膜晶體管；與薄膜晶體管電連接的導(dǎo)電層；提供在導(dǎo)電層上且具有接觸孔的絕緣膜；提供在導(dǎo)電層及具有接觸孔的絕緣膜上且通過接觸孔與導(dǎo)電層電連接的像素電極；具有開口部的著色層；以及提供在至少重疊于接觸孔的邊緣的區(qū)域中的遮光層，其中，著色層的開口部提供在至少重疊于接觸孔的邊緣的區(qū)域中。
[0013]在上述結(jié)構(gòu)中，遮光層是遮光性金屬膜、分散有顏料或染料的樹脂膜。
[0014]在上述結(jié)構(gòu)中，絕緣膜是樹脂膜。
[0015]本發(fā)明的液晶顯示裝置不將液晶分子的取向無序的部分用作顯示部。
[0016]在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，以覆蓋接觸孔的方式選擇性地形成有遮光層，可以提供沒有顏色不均勻的顯示器。
[0017]在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，由于以防止反映接觸孔部分的液晶分子的取向無序的方式選擇性地去除彩色濾光片，因此可以提供沒有顏色不均勻的顯示器。
【附圖說明】
[0018]圖1A和IB是說明實(shí)施方式2的圖；
[0019]圖2A和2B是說明實(shí)施方式2的圖；
[0020]圖3A和3B是說明實(shí)施方式3的圖；
[0021]圖4A和4B是說明實(shí)施方式3的圖；
[0022]圖5A和5B是說明實(shí)施方式4的圖；
[0023]圖6A和6B是說明實(shí)施方式4的圖；
[0024]圖7是說明實(shí)施方式2的圖；
[0025]圖8A至8F是說明實(shí)施方式6的圖；
[0026]圖9A至9D是示出可以適用于本發(fā)明的薄膜晶體管的一個(gè)例子的圖；
[0027]圖1OA和1B示出使用本發(fā)明的液晶顯示裝置；
[0028]圖1lA至IlC示出使用本發(fā)明的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路；
[0029]圖12不出使用本發(fā)明的液晶顯不裝置；
[0030]圖13A至13E示出具備使用本發(fā)明的液晶顯示裝置的電子設(shè)備；
[0031]圖14是說明實(shí)施方式11的圖；
[0032]圖15A和15B是說明實(shí)施方式5的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面，對本發(fā)明的一個(gè)方式將參照附圖等給予詳細(xì)說明。但是，本發(fā)明能夠通過多種不同的方式來實(shí)施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)即其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。
[0034]實(shí)施方式I
[0035]在本實(shí)施方式中，將說明使用本發(fā)明的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
[0036]用來不使液晶分子的取向無序的部分用作顯示部的方法大致分為兩種。一種是以覆蓋液晶分子的取向無序的部分的方式提供遮光層的結(jié)構(gòu)，而另一種是在液晶分子的取向無序的部分中不提供彩色濾光片的結(jié)構(gòu)。
[0037]作為以覆蓋液晶分子的取向無序的部分的方式提供遮光層的結(jié)構(gòu)，可舉出圓形及環(huán)形。圓形是指覆蓋接觸孔整體的結(jié)構(gòu)，而環(huán)形是指除了接觸孔的中心部分之外的部分以遮光層覆蓋的結(jié)構(gòu)。作為環(huán)形，優(yōu)選采用至少覆蓋接觸孔的邊緣的形狀。注意，接觸孔的邊緣是指接觸孔中的絕緣膜傾斜的區(qū)域。
[0038]在將遮光層形成為圓形的情況下，由于覆蓋接觸孔整體，因此可以覆蓋液晶分子的取向無序的整個(gè)部分。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以制造沒有顏色不均勻且具有高開口率的顯示器。此外，由于可以通過與在布線部分中形成遮光層的工序相同的步驟來制造該圓形的遮光層，因此工序數(shù)量不增加且不需要采用復(fù)雜的步驟。
[0039]在將遮光層形成為環(huán)形的情況下，由于覆蓋接觸孔的邊緣，即接觸孔中的絕緣膜傾斜的區(qū)域，因此可以覆蓋作為最容易發(fā)生液晶分子的取向無序的部分的接觸孔邊緣的取向無序。因?yàn)樵诮佑|孔的邊緣之外的部分中幾乎沒有液晶層的厚度變動(dòng)，所以在該部分中不會(huì)發(fā)生液晶分子的取向無序。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以制造沒有顏色不均勻且具有高開口率的顯示器。此外，由于可以通過與將遮光層形成在布線部分的工序相同的步驟形成該環(huán)形的遮光層，所以工序數(shù)量不增加且不需要采用復(fù)雜的步驟。注意，在本說明書中，雖然將遮光層的形狀寫為“圓形”、“環(huán)形”，但是可以根據(jù)接觸孔的形狀而適當(dāng)?shù)馗淖冋诠鈱拥男螤?。就是說，只要以覆蓋接觸孔的目的來提供就可以采用任何形狀，例如，可以舉出圓周形、橢圓形、正方形、長方形、三角形等。
[0040]作為在液晶分子的取向無序的部分中不提供彩色濾光片的結(jié)構(gòu)，可舉出圓形及環(huán)形。圓形是指在接觸孔整體的上部不提供彩色濾光片的結(jié)構(gòu)，環(huán)形是指在接觸孔的邊緣，即接觸孔中的絕緣膜傾斜的區(qū)域的上方不提供彩色濾光片的結(jié)構(gòu)。
[0041]在以圓形去除彩色濾光片的情況下，在接觸孔整體中不存在彩色濾光片。因此液晶層的厚度不同得多，且不反映液晶分子的取向無序的部分。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以制造沒有顏色不均勻且具有高開口率的顯示器。此外，在以圓形去除彩色濾光片的結(jié)構(gòu)中，工序數(shù)量不增加且不需要采用復(fù)雜的步驟。
[0042]在以環(huán)形去除彩色濾光片的情況下，去除接觸孔的邊緣，即接觸孔中的絕緣膜傾斜的區(qū)域的彩色濾光片。在接觸孔的邊緣之外的部分中，幾乎沒有液晶層的厚度變動(dòng)，所以在該部分中不會(huì)發(fā)生液晶分子的取向無序。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以制造沒有顏色不均勻且具有高開口率的顯示器。此外，在以環(huán)形去除彩色濾光片的結(jié)構(gòu)中，工序數(shù)量不增加且不需要采用復(fù)雜的步驟。注意，在本說明書中，雖然將彩色濾光片的形狀寫為“圓形”、“環(huán)形”，但是可以根據(jù)接觸孔的形狀而適當(dāng)?shù)馗淖儾噬珵V光片的形狀。就是說，只要以去除重疊于接觸孔的區(qū)域的彩色濾光片的目的來去除就可以采用任何形狀，例如，可以舉出圓周形、橢圓形、正方形、長方形、三角形等。
[0043]實(shí)施方式2
[0044]在本實(shí)施方式中，將參照圖1A至圖2B說明選擇性地形成遮光層的液晶顯示裝置。
[0045]圖1B是從相對襯底一側(cè)看到適用本發(fā)明的液晶顯示裝置的俯視圖。作為有源矩陣襯底，在襯底上形成有薄膜晶體管、電連接到薄膜晶體管的布線層、絕緣膜、像素電極、取向膜等。作為與有源矩陣襯底貼合在一起的相對襯底，在襯底上形成有遮光層、相對電極、取向膜等。圖1B只圖示柵極線151、源極線152、接觸孔103、薄膜晶體管的半導(dǎo)體層154、第一遮光層108、以及第二遮光層109，省略其他部分。
[0046]如圖1B所不那樣，形成第一遮光層108和第二遮光層109作為遮光層。該第一遮光層108形成在對應(yīng)于柵極線151及源極線152的區(qū)域中，而該第二遮光層109形成在對應(yīng)于薄膜晶體管的源區(qū)或漏區(qū)的接觸孔103的區(qū)域中。
[0047]圖1A是放大接觸孔部分的圖，且是沿圖1B的A-A’線截?cái)嗟慕孛鎴D。下面將說明本實(shí)施方式的有源矩陣襯底的結(jié)構(gòu)。
[0048]在襯底100上形成有薄膜晶體管101。作為襯底100，除了玻璃襯底如鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃、石英玻璃等之外，還可以使用將以PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚砜)、聚丙烯為典型的塑料、以及以丙烯等為典型的合成樹脂用作原料的襯底。薄膜晶體管101可以是頂柵型、底柵型、溝道蝕刻型、溝道保護(hù)型中的任何一種。在圖1A中圖示溝道蝕刻型晶體管。
[0049]在薄膜晶體管101上形成絕緣膜102，并且形成用來電連接到薄膜晶體管101的接觸孔103?？梢允褂糜袡C(jī)樹脂膜、無機(jī)絕緣膜、或以硅氧烷類材料為起始材料來形成的包含S1-O-Si鍵的絕緣膜(硅氧烷類絕緣膜)形成絕緣膜102。在此，硅氧烷是指具有由硅(Si)和氧(O)的鍵構(gòu)成的骨架結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，使用至少包含氫的有機(jī)基(例如，烷基、芳基)作為取代基。此外，作為取代基，也可以使用氟基或至少包含氫的有機(jī)基和氟基。另外，也可以將低介電常數(shù)材料用作絕緣膜。
[0050]注意，也可以相對于襯底垂直地形成接觸孔103。但是，，優(yōu)選如圖1A所示那樣以使接觸孔103的邊緣傾斜的方式形成開口，以便在后面的工序中提高當(dāng)形成像素電極104之際的階梯覆蓋率。因此，在本說明書中，接觸孔具有傾斜部，且將該傾斜部寫為接觸孔的邊緣。
[0051]覆蓋薄膜晶體管101及絕緣膜102地形成像素電極104。像素電極104與露出了