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。
背景技術(shù)：
以往，液晶顯示裝置包括形成有用于驅(qū)動液晶的薄膜晶體管(TFT)的TFT基板和 形成有濾色器的濾色器基板，在兩者之間夾著液晶。在該液晶顯示裝置中，對液晶施加橫向 電場來進(jìn)行顯示的方式被稱為平面轉(zhuǎn)換(IPQ方式或橫向電場驅(qū)動方式。眾所周知，該顯 示裝置具有寬視角特性。眾所周知，在液晶顯示裝置中，金屬布線與由ITO andium Tin Oxide)構(gòu)成的公共 電極電連接(專利文獻(xiàn)1)。ITO的電阻值高，因此通過將電阻值低的金屬布線與公共電極 連接，能夠?qū)崿F(xiàn)公共電極的電位的均勻化。另外，眾所周知，為了提高液晶顯示裝置的開口率從而降低功耗，在將透明的公共 電極與金屬布線連接來降低電阻的情況下，也不在全部像素形成金屬布線而根據(jù)需要消減其數(shù)量。專利文獻(xiàn)1日本特開2009-168878號公報

發(fā)明內(nèi)容
金屬布線僅形成在黑矩陣或晶體管等原本不透光的區(qū)域是很難的，因此不得不通 過像素區(qū)域而形成。因此，通過形成金屬布線而使開口率降低，由此亮度降低，但希望亮度 降低盡可能小。本發(fā)明的目的在于，為了實現(xiàn)具有高開口率性能的寬視角的IPS方式的液晶顯示 裝置，而抑制形成與公共電極連接的金屬布線時的亮度降低。(1)本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于包括液晶；包含薄膜晶體管和多條布線 的電路層，上述多條布線由金屬構(gòu)成；為了以橫向電場驅(qū)動方式驅(qū)動上述液晶，而在上述液 晶與上述電路層之間隔著絕緣膜層疊的、分別由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極和公共電極； 包含不同顏色的多個著色層，且各著色層的光透射率各不相同的濾色器；以及連接布線，上 述多條布線包括公共布線，上述公共布線配置為避開與上述多個著色層中光透射率最高的 上述著色層相對而與其他任意一個上述著色層相對，上述連接布線將上述公共電極和上述 公共布線連接起來。根據(jù)本發(fā)明，金屬布線避開與亮度最高的著色層相對，因此，由于被金 屬布線遮擋的光的亮度本來就低，所以能夠抑制液晶顯示裝置的亮度降低。(2)根據(jù)(1)所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述薄膜晶體管具有柵電極、源 電極和漏電極；上述公共電極的一部分和上述公共布線的一部分分別位于上述柵電極的上 方，上述連接布線的與上述公共電極的連接部、和上述連接布線的與上述公共布線的連接 部，分別位于上述柵電極的上方。(3)根據(jù)( 所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述電路層包括半導(dǎo)體層，上述 源電極、上述漏電極和上述公共布線分別與上述半導(dǎo)體層上接觸而形成。
(4)根據(jù)(1)至(3)中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述像素電極 配置在上述絕緣膜的上述液晶一側(cè)，上述連接布線由上述透明電極膜構(gòu)成，并具有在上述 絕緣膜上與上述像素電極并列的部分、和貫通上述絕緣膜與上述公共電極連接的部分。(5)根據(jù)(1)至中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述多個著色 層包括紅色的著色層，上述公共布線與上述紅色的著色層相對而配置。(6)根據(jù)( 所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述多個著色層包括藍(lán)色的著色 層，上述藍(lán)色的著色層形成得比其他顏色的上述著色層厚。(7)根據(jù)(6)所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述多個著色層包括綠色的著色層，上述公共布線避開與上述綠色的著色層相對而配置。(8)根據(jù)(1)至(3)中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述公共布線由電阻比上述透明導(dǎo)電膜低的金屬構(gòu)成。(9)根據(jù)⑵所述的液晶顯示裝置，其特征在于
上述源電極與上述像素電極電連接。(10)根據(jù)⑵或(9)所述的液晶顯示裝置，其特征在于還包括黑矩陣，在多個像素的邊界上，隔著上述液晶在一側(cè)配置有上述漏電極，在另一側(cè)配置有 上述黑矩陣。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的液晶顯示裝置的立體分解圖。圖2是表示圖1所示的液晶顯示裝置的像素電極、公共電極和電路層的俯視圖。圖3是圖2所示的液晶顯示裝置的III - III線剖視圖。圖4是圖2所示的液晶顯示裝置的IV - IV線剖視圖。圖5是圖2所示的液晶顯示裝置的V - V線剖視圖。圖6是圖2所示的液晶顯示裝置的VI -VI線剖視圖。符號說明10液晶顯示板12 上框14 下框16第一基板18第二基板20 液晶22偏振片30柵電極40電路層42柵極絕緣膜44保護(hù)絕緣膜
46有機(jī)絕緣膜48層間絕緣膜52漏電極討源電極56公共布線58臺座電極60半導(dǎo)體層64第一開口部66第二開口部70公共電極80像素電極82連接布線100濾色器102紅著色層104綠著色層106藍(lán)著色層120保護(hù)膜130黑矩陣
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置的立體分解圖。液晶顯示裝置具有 液晶顯示板10。液晶顯示板10由上框12和下框14支承。圖2是表示圖1所示的液晶顯示裝置的像素電極、公共電極和電路層的俯視圖。 圖3是圖2所示的液晶顯示裝置的III - III線剖視圖。圖4是圖2所示的液晶顯示裝置的 IV-IV線剖視圖。圖5是圖2所示的液晶顯示裝置的V-V線剖視圖。圖6是圖2所示的 液晶顯示裝置的VI - VI線剖視圖。液晶顯示裝置具有像素電極80和公共電極70。像素電極80和公共電極70分別 由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成。像素電極80和公共電極70為了以橫向電場驅(qū)動方式驅(qū)動液晶20而 隔著層間絕緣膜48層疊。在層間絕緣膜48的液晶20 —側(cè)配置有像素電極80。液晶顯示裝置具有濾色器100。濾色器100包括不同顏色的多個著色層102、104、 106(參照圖4)。各著色層102、104、106的光透射率各不相同。多個著色層102、104、106 中包括紅著色層102。液晶顯示裝置具有電路層40。在液晶20、像素電極80和公共電極70的下方配置 有電路層40。電路層40包括薄膜晶體管。如圖3所示，薄膜晶體管包括柵電極30、源電極 M、漏電極52以及半導(dǎo)體層60。電路層40包括覆蓋柵電極30的柵極絕緣膜42。源電極 M、漏電極52分別與半導(dǎo)體層60之上接觸而形成。公共電極70的一部分位于柵電極30 的上方。電路層40包括由金屬構(gòu)成的多條布線。多條布線包括公共布線56 (參照圖4和圖5)。公共布線56在半導(dǎo)體層60上接觸而形成。公共布線56的一部分位于柵電極30的上 方。如圖4所示，公共布線56被配置為避免與多個著色層102、104、106中光透射率最高的 綠著色層104相對而與其他任意一個著色層相對(在本實施方式中與紅著色層102相對)。根據(jù)本實施方式，由金屬構(gòu)成的公共布線56避免與亮度最高的綠著色層104相 對，因此被金屬布線遮擋的光的亮度本來就低，所以能夠抑制液晶顯示裝置的亮度降低。液晶顯示裝置如圖5所示，具有連接布線82。連接布線82將公共電極70和公共 布線56連接起來。連接布線82與公共電極70的連接部位于柵電極30的上方。連接布線 82與公共布線56的連接部位于柵電極30的上方。連接布線82由透明電極膜構(gòu)成，包括在 層間絕緣膜48上與像素電極80并列的部分、和貫通層間絕緣膜48而與公共電極70連接 的部分。實施例以下，進(jìn)一步說明本發(fā)明實施方式的具體內(nèi)容。液晶顯示板10具有第一基板16和第二基板18。第一基板16和第二基板18均為 透明基板(例如玻璃基板)。第一基板16和第二基板18之間配置有液晶20。在第一基板 16和第二基板18各自的與液晶20相反一側(cè)的面上以正交尼科爾狀態(tài)粘著有偏振片22。在第一基板16的面向液晶20的面上形成有薄膜晶體管。薄膜晶體管是用于控制 液晶20的驅(qū)動的開關(guān)。薄膜晶體管是被施加控制用掃描電壓的柵電極30配置在下方的底 柵型。第一基板16上形成有柵電極30。由無機(jī)材料(SiO2等半導(dǎo)體氧化物或SiN等半導(dǎo) 體氮化物)構(gòu)成的柵極絕緣膜42通過等離子體CVD等形成，以覆蓋柵電極30。在柵極絕緣 膜42之上形成有例如由非晶硅或微晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層60。在半導(dǎo)體層60上形成有輸出 像素電位的源電極M和被施加圖像信號的漏電極52。形成有由無機(jī)材料(SiO2等半導(dǎo)體 氧化物或SiN等半導(dǎo)體氮化物)構(gòu)成的保護(hù)絕緣層44，以覆蓋源電極M、漏電極52以及半 導(dǎo)體層60。利用保護(hù)絕緣層44防止半導(dǎo)體層60的濕度污染。當(dāng)柵極電壓施加在柵電極30上時，被施加圖像信號電壓的漏電極52與源電極M 之間的半導(dǎo)體層60的電阻降低，由此，在與源電極M連接的第二透明導(dǎo)電膜即像素電極80 和被施加公共電壓的第一透明導(dǎo)電膜即公共電極70之間產(chǎn)生電場，該電場加在液晶20上， 液晶20的透射率變化而進(jìn)行顯示。柵電極30、漏電極52以及源電極M作為布線材料需要低電阻，因此通過濺射法形 成Cu (銅)或Cu及其下的Mo (鉬)構(gòu)成的導(dǎo)電膜。在薄膜晶體管的上方(保護(hù)絕緣層44上)配置有有機(jī)絕緣膜46。該有機(jī)絕緣膜 46是相對介電常數(shù)為4以下的低介電常數(shù)膜。在有機(jī)絕緣膜46上形成公共電極70。在公共電極70上形成層間絕緣膜48。層 間絕緣膜48由SiN這樣的無機(jī)材料的絕緣膜構(gòu)成。進(jìn)而在其上部形成有由第二透明導(dǎo)電 膜構(gòu)成的像素電極80。公共電極70和像素電極80通過濺射法等由ITO(氧化銦錫)或氧 化銦鋅形成。像素區(qū)域中的像素電極80穿過層間絕緣膜48、公共電極70、有機(jī)絕緣膜46、保護(hù) 絕緣層44上的開口部與源電極M連接，通過該連接對液晶20供給像素電位。通過該像素 電極80與隔著層間絕緣膜48而存在于下部的公共電極70的公共電位之間的電場加到液 晶20上來進(jìn)行顯示。
在相對于液晶20位于第一基板16的對面的位置上的第二基板18上，在其液晶20 方向的面上配置有黑矩陣130。黑矩陣130由包含黑顏料和碳的樹脂構(gòu)成。黑矩陣130防 止光行進(jìn)至半導(dǎo)體層60的溝道區(qū)域。因此，黑矩陣130的平面形狀為島狀或條紋狀。面向液晶20在黑矩陣130上形成有濾色器100。濾色器100由多個(例如紅、綠、 藍(lán)三色)著色層構(gòu)成。圖3的剖面結(jié)構(gòu)中的濾色器100是分散有紅色顏料的著色層。在第二基板18的面向液晶20的面上，形成有覆蓋其表面缺陷的由有機(jī)材料構(gòu)成 的保護(hù)(overcoat)膜120。保護(hù)膜120不包含顏料等通過離子化而溶入液晶20那樣的污 染源，而是由透明材料構(gòu)成。圖4是以縱條紋方式在第二基板18上配置有3色著色層的液晶板中沿柵電極 30(參照圖2)的延伸方向的3個連續(xù)的像素的剖面結(jié)構(gòu)。相對于柵電極30的延伸方向，在 第二基板18上形成有包含紅色顏料的紅著色層102、包含綠色顏料的綠著色層104、包含藍(lán) 色顏料的藍(lán)著色層106。對于各像素的邊界，隔著液晶20在第一基板16上是漏電極52，第 二基板18上是黑矩陣130。液晶20被施加在由ITOandium Tin Oxide)形成的第一透明導(dǎo)電膜所構(gòu)成的公 共電極70與由ITO形成的第二透明導(dǎo)電膜所構(gòu)成的像素電極80之間的電場驅(qū)動。此時，漏 電極52上被傳輸相應(yīng)的像素以外的圖像信號，發(fā)生噪聲電場，但公共電極70上始終被施加 公共電壓，該公共電極70通過低介電常數(shù)的有機(jī)絕緣膜46對漏電極52在上部進(jìn)行屏蔽， 起到屏蔽電極的作用。由此，能夠縮短夾著漏電極52這樣相鄰的像素電極80的間隔，由此 能夠縮短劃分各像素的黑矩陣130的寬度，從而提高開口率。公共電極70由ITO這樣的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成，所以電阻高。因此當(dāng)液晶顯示裝置為 大型時，會產(chǎn)生公共電極70的電位的延遲。因此，以往在公共電極70之后的工序中通過濺 射法連續(xù)形成例如Cu (銅)那樣的低電阻的布線材料，將其在透明的公共電極70上通過圖 形化而形成。但是，上述Cu這樣的低電阻布線的濺射存在因ITO的公共電極70的裝置不同而 增加新工序的問題。在本實施方式中，在圖4的具有紅著色層102的像素中，在像素區(qū)域即2個漏電極 52所夾的位置配置有與漏電極52在同一工序形成的公共布線56。公共布線56沒有形成 在其他的綠著色層104、藍(lán)著色層106的像素區(qū)域。由圖2的俯視圖可知，在以3色濾色器 方式實現(xiàn)彩色顯示的液晶顯示裝置中，僅形成在1個著色層的像素區(qū)域。公共電極70如圖 3所示，覆蓋像素區(qū)域的漏電極52而配置，即使用ITO那樣電阻比較高的導(dǎo)電材料，也不必 在全部像素形成公共布線56，在著色層的最小單位配置1條即可。因此，在濾色器由紅、綠、藍(lán)3色的著色層構(gòu)成時，3個像素區(qū)域內(nèi)在1個像素區(qū)域 形成公共布線56即可；在濾色器由紅、綠、藍(lán)、黃4色的著色層構(gòu)成時或由紅、綠、藍(lán)、白4 色的著色層構(gòu)成時，4個像素區(qū)域內(nèi)在1個像素區(qū)域形成公共布線56即可；在濾色器由紅、 綠、藍(lán)、黃、青5色的著色層構(gòu)成時，5個像素區(qū)域內(nèi)在1個像素區(qū)域形成公共布線56即可在具有紅、綠、藍(lán)3色的濾色器100的本實施例中，公共布線56如圖4所示配置在 形成紅著色層102的像素區(qū)域。這是由實現(xiàn)高開口率的以下原因決定的。首先，每種顏色的透射率不同。在液晶顯示裝置中使用紅、綠、藍(lán)3色的濾色器100 的情況下，包含著色層中混入的顏料的透射率，透射率按綠、紅、藍(lán)的順序增高。在本實施例中，在畫面整體顯示白色，也就是說，使紅、綠、藍(lán)各像素的透射率最大時，設(shè)定為500cd/m2。 其中，綠像素為:3Mcd/m2，紅像素為98cd/m2，藍(lán)像素為58cd/m2。由此可知，綠色像素中配置 有公共布線56時白亮度最低，液晶顯示裝置變暗，為了補(bǔ)償這種情況而使功耗增加，因此 這并非優(yōu)選。另一方面，本實施例中著色層的厚度按每種顏色不同。如圖4所示，藍(lán)著色層106 設(shè)定得比其他顏色的著色層厚。這是因為液晶20的雙折射性的透射率表示波長依賴性。藍(lán) 色光的波長短。因此，當(dāng)使各色著色層的厚度相同時，在同一驅(qū)動電壓下藍(lán)色光的像素區(qū)域 的透射率變小。這使液晶顯示裝置的亮度降低。因此，將藍(lán)著色層106設(shè)定得厚，將液晶材 料的單元間隔設(shè)定得薄。為了保持第一基板16與第二基板18的間隙即液晶20的厚度即單 元間隔，使第二基板18的各色著色層重疊。該重疊區(qū)域位于著色層厚的藍(lán)像素。與濾色器 100的紅著色層102、綠著色層104和藍(lán)著色層106重疊的部分對應(yīng)地，在第一基板16上形 成有臺座電極58。該臺座電極58形成在遮光區(qū)域即柵電極30上。圖6表示其剖面結(jié)構(gòu)。由于在藍(lán)色像素的柵電極30上形成該臺座電極58，因此公共布線56不能形成在 柵電極30上橫穿的布線區(qū)域。因此，在本實施例中，公共布線56形成在形成有紅著色層 102的像素區(qū)域。本實施例如上所述，對3色著色層中的1色像素區(qū)域配置公共布線56，并且不是在 其配置的濾色器100的透射率高的綠著色層104像素區(qū)域、而在透射率低的紅著色層102 的像素進(jìn)行配置，由此能夠達(dá)到高開口率，能夠提高白亮度，進(jìn)而實現(xiàn)低功耗。圖5是圖2的V - V線剖視圖。該剖視圖示出公共布線56與公共電極70的連接 區(qū)域。該連接區(qū)域形成連接開口部，因此，占有比像素的透射區(qū)域的公共布線56寬的面積。 因此，形成黑矩陣130，在遮光性的柵電極30上形成有連接區(qū)域。由此開口率變高。這是用 本實施例實現(xiàn)高開口率的特征之一。公共布線56與公共電極70如以下那樣連接。橫穿形成有紅著色層102的像素的 柵電極30的公共布線56，通過覆蓋公共布線56的保護(hù)絕緣膜44、有機(jī)絕緣膜46以及層間 絕緣膜48的第一開口部64與在與像素電極80相同的工序中由第二透明導(dǎo)電膜形成的連 接布線82連接。接著，該連接布線82通過覆蓋公共電極70的層間絕緣膜48的第二開口部 66與公共電極70連接。由此，公共電極70的布線延遲降低而得到良好的畫質(zhì)。另外，這些 連接區(qū)域不會使形成在不透明的柵電極30上的開口率降低，能夠提供因高開口率而明亮、 低功耗的液晶顯示裝置。圖6是圖2的VI -VI線剖視圖。本剖視圖表示固定第一基板16與第二基板18之 間的液晶20的厚度的結(jié)構(gòu)。藍(lán)著色層106通過對紅著色層102和綠著色層104進(jìn)行圖形 化而使其相對的臺階增高。另外，在第一基板16上，臺座電極58在與漏電極52相同的工 序中形成在半導(dǎo)體層60上，這決定了液晶20的厚度。如上所述，本實施例中，液晶顯示板10的透明公共電極70為實現(xiàn)其低電阻化而與 低電阻的公共布線56連接。該公共布線56是不透光的，因此，在紅、綠、藍(lán)的著色層的像素 區(qū)域中避開透射率最大的綠著色層104而僅在紅著色層102的區(qū)域配置。并且，將公共布 線56與公共電極70的連接區(qū)域設(shè)置在柵電極30上，由此能夠提供高開口率、低功耗的液 晶顯示裝置。本實施方式中，還包括已知的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)(例如取向膜)，但省略其 詳細(xì)說明。
本發(fā)明并不限于上述實施方式，而是可以進(jìn)行各種變形。例如，實施方式中說明的 結(jié)構(gòu)可以置換為實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)、能夠起到同一作用效果的結(jié)構(gòu)或能夠達(dá)到同一目的的 結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括 液晶；包含薄膜晶體管和多條布線的電路層，上述多條布線由金屬構(gòu)成； 為了以橫向電場驅(qū)動方式驅(qū)動上述液晶而在上述液晶與上述電路層之間隔著絕緣膜 層疊的、分別由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極和公共電極；包含不同顏色的多個著色層且各著色層的光透射率各不相同的濾色器；以及 連接布線，其中，上述多條布線包括公共布線，該公共布線被配置為避開與上述多個著色層中光透射率 最高的上述著色層相對而與其他任意一個上述著色層相對， 上述連接布線將上述公共電極和上述公共布線連接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述薄膜晶體管具有柵電極、源電極和漏電極；上述公共電極的一部分和上述公共布線的一部分分別位于上述柵電極的上方， 上述連接布線的與上述公共電極的連接部、和上述連接布線的與上述公共布線的連接 部，分別位于上述柵電極的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述電路層包括半導(dǎo)體層，上述源電極、上述漏電極和上述公共布線分別與上述半導(dǎo)體層上接觸而形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述像素電極配置在上述絕緣膜的上述液晶一側(cè)，上述連接布線由上述透明電極膜構(gòu)成，并具有在上述絕緣膜上與上述像素電極并列的 部分和貫通上述絕緣膜而與上述公共電極連接的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述多個著色層包括紅色的著色層，上述公共布線與上述紅色的著色層相對而配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述多個著色層包括藍(lán)色的著色層，上述藍(lán)色的著色層形成得比其他顏色的上述著色層厚。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述多個著色層包括綠色的著色層，上述公共布線避開與上述綠色的著色層相對而配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述公共布線由電阻比上述透明導(dǎo)電膜低的金屬構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述源電極與上述像素電極電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或9所述的液晶顯示裝置，其特征在于 還包括黑矩陣，在多個像素的邊界上，隔著上述液晶在一側(cè)配置有上述漏電極，在另一側(cè)配置有上述 黑矩陣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，包括液晶(20)；包含薄膜晶體管和由金屬構(gòu)成的多條布線的電路層(40)；為了以橫向電場驅(qū)動方式驅(qū)動液晶(20)而在液晶(20)與電路層(40)之間隔著層間絕緣膜(48)層疊的、分別由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極(80)和公共電極(70)；包含不同顏色的多個著色層且各著色層的光透射率各不相同的濾色器(100)；以及連接布線(82)。多條布線包括配置為避開與多個著色層中光透射率最高的著色層相對而與其他任意一個著色層相對的公共布線(56)。連接布線(82)將公共電極(70)和公共布線(56)連接起來。利用本發(fā)明，能夠抑制在形成與公共電極連接的金屬布線時的亮度降低，從而能夠?qū)崿F(xiàn)具有高開口率性能的寬視角的IPS方式的液晶顯示裝置。
文檔編號G02F1/1345GK102053428SQ20101053372
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者小野記久雄 申請人:株式會社日立顯示器