專利名稱：液晶顯示裝置、顯象裝置和信息處理裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源矩陣(active matrix)型的液晶顯示裝置，特別涉及反射型液晶顯示裝置。
近來，隨著便攜式電話、PHS(便攜式電話系統(tǒng))、PDA(便攜式信息終端)等的信息通信設(shè)備的迅速地普及，無需選擇場(chǎng)所、時(shí)間，誰都可以輕松地訪問信息、發(fā)送信息的基礎(chǔ)設(shè)施不斷地完善。
為將這些信息通信設(shè)備用于移動(dòng)用途，要求薄而且輕、并且具有低電力的顯示單元。目前，液晶顯示裝置雖然是這些顯示單元的中心，但其中特別以不需要后照光的反射型液晶顯示裝置為主流。日本特開平08-160463號(hào)公報(bào)公開了以往的有源矩陣反射型液晶顯示裝置的一例。
下面說明以往的有源矩陣反射型液晶顯示裝置的一例。有源矩陣反射型顯示裝置具備透明基板、設(shè)置于該透明基板上的多個(gè)象素電極、以及驅(qū)動(dòng)各象素電極的非線性元件。非線性元件采用薄膜二極管或薄膜晶體管(以下簡(jiǎn)稱TFT)等。這些象素電極和元件排列成二維形矩陣。以下的說明中，就采用TFT作為非線性元件的例子加以說明。
圖6表示以往的有源矩陣反射型液晶顯示裝置的開口部和TFT元件部，(b)是其剖視圖。(a)是(b)的開口部的平面圖。為了容易理解開口部的大小，圖6(a)省略了反射象素電極401的圖示。
將柵絕緣膜408設(shè)置在?；?10上。將保護(hù)膜403設(shè)置在柵絕緣膜408上。將層間絕緣膜402設(shè)置在保護(hù)膜403上。將反射象素電極401設(shè)置在層間絕緣膜402上。TFT元件411具有漏極405、源極406、半導(dǎo)體層407和柵極409。
利用作為開口部404的接觸孔，反射象素電極401和漏極405導(dǎo)通。
在這種結(jié)構(gòu)中，能減小作為掃描線電極的柵極409和反射象素電極401的距離。并能減小作為信號(hào)線電極的源極406和反射象素電極401的距離，同時(shí)能由層間絕緣膜402防止它們之間的短路。因此，與不用層間絕緣膜的結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)能大幅度地提高開口率。
但是，在前述以往的有源矩陣反射型液晶顯示裝置中，存在以下的問題。例如，在以往的液晶顯示裝置中，保護(hù)膜403的開口部404的大小，縱向的長(zhǎng)度“Xa”是6μm，橫向的長(zhǎng)度“Ya”是6μm，層間絕緣膜402的開口部404的大小，縱向的長(zhǎng)度“Xb”是15μm，橫向的長(zhǎng)度“Yb”是15μm。這種場(chǎng)合，保護(hù)膜403的開口部404的直徑的長(zhǎng)度與層間絕緣膜402的開口部的直徑的長(zhǎng)度相互不同。因此，在保護(hù)膜403和層間絕緣膜402的邊界上的反射象素電極401上產(chǎn)生臺(tái)階高差(圖6(b)的A部)。因?yàn)檫@種臺(tái)階高差，反射象素電極401容易發(fā)生斷線。在發(fā)生斷線的場(chǎng)合，就不能確保反射象素電極401和TFT元件411間的電氣導(dǎo)通，其結(jié)果，有在液晶顯示裝置中發(fā)生點(diǎn)缺陷的問題。
此外，使用主要結(jié)構(gòu)材料為鋁的象素電極的液晶顯示裝置，會(huì)發(fā)生因反射象素電極的膜厚不同、而發(fā)生接觸不良和斷線等，其結(jié)果，會(huì)發(fā)生顯示不良和反射率降低的問題。
本發(fā)明提供能防止象素電極的斷線并具有良好的顯示特性的液晶顯示裝置和使用它的顯象裝置以及信息處理裝置。
本發(fā)明的具有液晶材料的顯示裝置，包括透明基板；設(shè)置在前述透明基板上的具有多個(gè)電極的非線性元件；設(shè)置在前述非線性元件上的保護(hù)膜；設(shè)置在前述保護(hù)膜上的層間絕緣膜；設(shè)置在前述層間絕緣膜上的象素電極，在前述保護(hù)膜和前述層間絕緣膜上形成具有V字狀坡度的剖視形狀的開口部，前述開口部在前述多個(gè)電極中的第1電極的表面上露出，前述開口部具有在前述保護(hù)膜上形成的第1端部和在前述層間絕緣膜上形成的第2端部，前述第1端部位于前述第2端部的外側(cè)，將前述象素電極也設(shè)置在前述開口部的表面上，前述非線性元件的前述第1電極在前述開口部中與前述象素電極接觸。
本發(fā)明的具有液晶材料的顯示裝置的制造方法，包括(a)在基板上設(shè)置具有多個(gè)電極的非線性元件的工序；
(b)設(shè)置保護(hù)膜覆蓋前述非線性元件的工序，這里，前述保護(hù)膜具有下開口部，前述多個(gè)電極中的第1電極在前述下開口部上露出；(c)設(shè)置層間絕緣膜覆蓋前述保護(hù)膜的工序，這里，前述層間絕緣膜具有在與前述下開口部一致的位置上形成的上開口部，前述第1電極在前述上開口部上露出；(d)設(shè)置象素電極覆蓋前述層間絕緣膜和露出的前述第1電極的工序，前述下開口部和前述上開口部形成開口部，前述開口部具有V字狀的剖面形狀，前述開口部具有在前述保護(hù)膜上形成的第1端部和在前述層間絕緣膜上形成的第2端部，形成前述開口部，使前述第1端部位于前述第2端部外側(cè)。
利用這種結(jié)構(gòu)，能得到能防止點(diǎn)缺陷的發(fā)生、防止象素的空缺、具有明亮的顯示畫面等的、具有優(yōu)良的顯示特性的顯示裝置。此外，能顯著地提高優(yōu)良品的成品率。
本發(fā)明的顯象裝置包括前述的顯示裝置。這種結(jié)構(gòu)的顯象裝置具有與前述相同的良好的顯示特性。
本發(fā)明的信息處理裝置包括前述那樣的顯示裝置。這種結(jié)構(gòu)的信息處理裝置具有與前述相同的良好的顯示特性。
圖1表示與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的液晶顯示裝置的主要部分，其中(a)是開口部的平面圖，(b)是其剖視圖。
圖2是與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的液晶顯示裝置的一個(gè)象素的平面圖。
圖3表示開口部大小和成品率的關(guān)系。
圖4表示與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)相關(guān)的反射象素電極的鋁膜厚和相對(duì)反射率的關(guān)系。
圖5(a)是本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5(b)是本發(fā)明的液晶顯示裝置的一實(shí)施例的掃描線電極和信號(hào)線電極的配置的說明圖。
圖6表示以往的有源矩陣反射型液晶顯示裝置的一例，其中(a)是開口部的平面圖，(b)是其剖視圖。
本發(fā)明的具有液晶材料的顯示裝置包括透明基板、在該透明基板上形成的矩陣狀的掃描線電極(或者柵線電極)和信號(hào)線電極(源線電極、數(shù)據(jù)線電極或者顯示線電極)、在其交點(diǎn)上形成的非線性元件、在其上形成的保護(hù)膜、在其上形成的層間絕緣膜和在其上形成的象素電極。
在所述非線性元件上部的所述保護(hù)膜和所述層間絕緣膜的兩方面上形成具有V字狀坡度的剖視形狀的開口部，利用所述開口部，所述象素電極和所述非線性元件的電極接觸，并且所述保護(hù)膜的開口部的端部位于所述層間絕緣膜的開口部的端部的外側(cè)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在開口部中，能形成層間絕緣膜，以便覆蓋保護(hù)膜，其結(jié)果，能使保護(hù)膜和層間絕緣膜的邊界消失。此外，能原樣地反映層間絕緣膜的形狀，形成在層間絕緣膜上形成的象素電極。因此，能用沒有臺(tái)階高差的形狀，形成開口部的層間絕緣膜。其結(jié)果，能防止開口部的層間絕緣膜的斷線，并且能得到具有良好的顯示特性的顯示裝置。
最好是，在所述象素電極接觸的所述非線性元件的1個(gè)電極上，接觸所述層間絕緣膜。在這種結(jié)構(gòu)中，層間絕緣膜在保護(hù)膜的開口部的全部區(qū)域中覆蓋保護(hù)膜。因此，能確實(shí)地防止形成開口部的層間絕緣膜的臺(tái)階高差。
最好是，在述保護(hù)膜的所述開口部中，所述保護(hù)膜被所述層間絕緣膜覆蓋。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因開口部中在層間絕緣膜上不形成臺(tái)階高差，所以能防止開口部的層間絕緣膜的斷線，其結(jié)果，能得到具有良好的顯示特性的顯示裝置。
最好是，所述保護(hù)膜和所述層間絕緣膜的各開口部的形狀是大致正方形，在與所述掃描線電極平行方向的所述保護(hù)膜的開口部的長(zhǎng)度是“Xa”，在與所述掃描線電極平行方向的所述層間絕緣膜的所述開口部的長(zhǎng)度是“Xb”的場(chǎng)合，有“Xa”＞“Xb”的關(guān)系。采用這種結(jié)構(gòu)，則能使開口部的層間絕緣膜成為沒有臺(tái)階高差的形狀。因此，能防止開口部的層間絕緣膜的斷線，其結(jié)果，能得到具有良好的顯示特性的顯示裝置。
最好是，所述“Xa”在5≤Xa≤30μm的范圍，并且，所述“Xb”在5≤Xb≤30μm的范圍。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能遮斷象素電極和非線性元件之間的導(dǎo)通，或者能防止散亂成分過大的現(xiàn)象。
最好是，所述保護(hù)膜所述層間絕緣膜的各開口部的形狀是大致正方形，在與所述信號(hào)線電極平行方向的所述保護(hù)膜的開口部的長(zhǎng)度是“Ya”，在與所述信號(hào)線電極平行方向的所述層間絕緣膜的開口部的長(zhǎng)度是“Yb”的場(chǎng)合，有“Ya”＞“Yb”的關(guān)系。采用這種結(jié)構(gòu)，則能使開口部的層間絕緣膜成為沒有臺(tái)階高差的形狀。因此，能防止開口部的層間絕緣膜的斷線，其結(jié)果，能得到具有良好的顯示特性的顯示裝置。
最好是，所述“Ya”在5≤Ya≤30μm的范圍，并且，所述“Yb”在5≤Yb≤30μm的范圍。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能遮斷象素電極和非線性元件之間的導(dǎo)通，并且能防止散亂成分過大的現(xiàn)象。
最好是，所述象素電極是選自鋁、鋁合金和銀中至少一種金屬材料。
最好是，所述象素電極具有2層的象素電極，該2層的象素電極中的一層的材料是鈦，另一層的材料是選擇由鋁、和鋁合金中的至少一種金屬材料。
最好是，形成所述象素電極的層中的用鋁或者鋁合金形成的層的膜厚是大于50nm并且小于300nm。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能防止斷線、能防止由于象素電極和非線性元件的接觸不良的顯示裝置的點(diǎn)缺陷的發(fā)生、并能防止反射率的降低。
本發(fā)明的顯象裝置包括前述的液晶顯示裝置。這種結(jié)構(gòu)的顯象裝置具有與前述相同的良好的顯示特性。
本發(fā)明的信息處理裝置包括前述的液晶顯示裝置。這種結(jié)構(gòu)的信息處理裝置具有與前述相同的良好的顯示特性。
下面，參照附圖對(duì)實(shí)施本發(fā)明的典型的實(shí)施例進(jìn)行說明。
典型的實(shí)施例1圖5(a)和圖5(b)是本發(fā)明的顯示裝置的一實(shí)施例的有源矩陣反射型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖5(b)中，將多根掃描線電極209和多根信號(hào)線電極206設(shè)置在透明基板110上。使多根掃描線電極209和多根信號(hào)線電極206相互絕緣。在圖5(a)中，在透明基板110上，在矩陣交點(diǎn)的位置規(guī)則地排列并設(shè)置多個(gè)非線性元件111。構(gòu)成薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)作為非線性元件111。各薄膜晶體管111具有柵極109、漏極105和源極106的多個(gè)電極。在這些多個(gè)非線性元件上設(shè)置保護(hù)膜103和層間絕緣膜102。在層間絕緣膜上設(shè)置象素電極101。在象素電極101和其它的透明電極基板200之間設(shè)置封入液晶材料的液晶單元210。將柵極109連接到掃描線電極209上，將掃描線電極的終端連接到掃描線電極驅(qū)動(dòng)電路上。將源極106連接到信號(hào)線電極206上，將信號(hào)線電極的終端連接到信號(hào)線電極驅(qū)動(dòng)電路上。借助于控制向掃描線電極驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線電極驅(qū)動(dòng)電路以及透明電極基板210的電氣輸入，使位于各非線性元件111上的象素電極101上的液晶材料光學(xué)地進(jìn)行變化，進(jìn)行光的透過和遮斷。
圖1(b)是實(shí)施例1的有源矩陣反射型液晶顯示裝置的TFT元件單元111和開口部104附近的剖視圖。圖1(a)是開口部104的平面圖。在圖1(a)中，為了容易地理解開口部的大小，省略了掃描線電極和信號(hào)線電極的圖示。
在作為透明基板的玻璃基板110上設(shè)置作為非線性元件的TFT元件111。將保護(hù)膜103設(shè)置在TFT元件111上。將層間絕緣膜102設(shè)置在保護(hù)膜103上。將象素電極101設(shè)置在層間絕緣膜102上。在保護(hù)膜103和層間絕緣膜102上形成具有V字狀坡度的剖面形狀的開口部104，并使開口部104露出TFT元件111的表面。開口部104具有在保護(hù)膜103上形成的第1端部104c和在層間絕緣膜102上形成的第2端部104d，第1端部104c位于第2端部104d的外側(cè)。將象素電極101也設(shè)置在開口部104的層間絕緣膜102上，在開口部104中使前述TFT元件的多個(gè)電極中的漏極105與象素電極101接觸。開口部104具有在保護(hù)膜103上形成的下開口部和在層間絕緣膜102上形成的上開口部，下開口部的表面形狀是大致正方形，上開口部的表面形狀是大致正方形，下開口部的縱向長(zhǎng)度比前述上開口部的縱向長(zhǎng)度要長(zhǎng)。此外，下開口部的橫向長(zhǎng)度比前述上開口部的橫向長(zhǎng)度要長(zhǎng)。
下面，對(duì)這種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行說明。
在玻璃基板110上形成柵絕緣膜108。在TFT元件111的區(qū)域部分上，在玻璃基板110和柵絕緣膜108之間形成柵極109。在柵絕緣膜108上形成半導(dǎo)體層107、漏極105、源極106。由保護(hù)膜103，保護(hù)TFT元件111。
借助于形成作為開口部104的接觸孔，使反射象素電極101和TFT元件111的漏極105相互地電氣導(dǎo)通。
圖2表示與液晶顯示裝置中的一個(gè)象素相當(dāng)?shù)牟糠值钠矫鎴D。液晶顯示裝置具有用于導(dǎo)通補(bǔ)償電容的第1開口部104a，和用于導(dǎo)通反射象素電極101和TFT元件111的漏極105的第2開口部104b。
下面，對(duì)液晶顯示裝置的制造方法參照?qǐng)D1進(jìn)行說明。首先，在玻璃基板110上形成柵極109。玻璃基板是透明基板，由玻璃和石英制作。柵極109是掃描線電極。由例如鋁(Al)制作柵極109，例如由濺射法、光刻法和蝕刻法等形成。接著，用例如等離子CVD法，形成作為柵極絕緣膜108的氮化膜(SiNx膜)，形成作為半導(dǎo)體層107的非晶型硅(a-Si)，并連續(xù)地堆積這些膜和層。
接著，利用濺射法，堆積例如鈦(Ti)。利用光刻法或者蝕刻法，形成漏極105、作為信號(hào)線電極的源極106。利用等離子CVD法、光刻法或者蝕刻法等方法，在其上形成作為保護(hù)膜103的氮化膜。
接著，用大約3μm的膜厚，在其上形成作為絕緣膜102的感光性的丙烯系列透明性樹脂。
此外，在前述工序中，在保護(hù)膜103上形成具有V字狀的剖視形狀的開口部，并在層間絕緣膜102上形成具有V字狀的剖視形狀的開口部。在圖1中，在形成下開口部后，設(shè)置層間絕緣膜102，然后，形成上開口部。也就是說，在保護(hù)膜103和層間絕緣膜102上形成圖1(b)所示的具有V字狀的剖視形狀的開口部104。
然后，借助于選擇濺射法、光刻法和蝕刻法中的至少一種方法堆積Al，形成反射象素電極101。利用這種方法，在開口部104中，電氣地連接反射象素電極101和漏極105。
下面，對(duì)開口部104具體地進(jìn)行說明。
在圖1中，在保護(hù)膜103和層間絕緣膜102上形成具有V字狀坡度的剖視形狀的開口部104。開口部104露出在作為前述非線性元件111中的一個(gè)電極的漏極105的表面。開口部104具有在保護(hù)膜103上形成第1端部104c和在層間絕緣膜102上形成的第2端部104d。也就是說，第1端部104c位于下開口部的端部，第2端部104d位于上開口部的端部。
第1端部104c位于比第2端部104d的外側(cè)。也就是說，覆蓋第1端部104c，形成層間絕緣膜102，第1端部104c比第2端部104d更加位于開口部104中的外側(cè)。在開口部104的層間絕緣膜102上設(shè)置象素電極101a。在開口部104中，使漏極105與象素電極101a接觸。
開口部具有臺(tái)階高差樣的表面形狀。例如，開口部104具有平滑的表面形狀，或者保持連續(xù)傾斜的表面形狀。位于開口部104上的象素電極101a沒有臺(tái)階高差，而具有與平滑的表面形狀一致的表面。下開口部具有第1坡度，上開口部具有第2坡度，第2坡度具有比第1坡度更加陡的坡度。在下開口部的大小比上開口部的大小更加顯著地大的場(chǎng)合，第2坡度不必具有比第1坡度更加陡的坡度。
“Xa”是在保護(hù)膜103上形成的開口部的長(zhǎng)度，“Xb”是在層間絕緣膜102上形成的開口部的長(zhǎng)度，這些“Xa”和“Xb”的長(zhǎng)度分別是與掃描線電極209平行方向的長(zhǎng)度?！癥a”是在保護(hù)膜103上形成的開口部的長(zhǎng)度，“Yb”是在層間絕緣膜102上形成的開口部的長(zhǎng)度，這些“Ya”和“Yb”的長(zhǎng)度分別是與信號(hào)線電極206平行方向的長(zhǎng)度。
這些“Xa”、“Xb”、“Ya”、“Yb”具有Xa＞Xb和Ya＞Yb中的至少一種的關(guān)系。圖1(b)示出了滿足這兩方面關(guān)系的場(chǎng)合的結(jié)構(gòu)。滿足Xa＞Xb關(guān)系的場(chǎng)合，以滿足5≤Xa≤30μm，并且，5≤Xb≤30μm的關(guān)系為佳。例如，滿足這些關(guān)系的結(jié)構(gòu)是Xa＝15μm，Xb＝10μm等。
在開口部的直徑為4μm以下的場(chǎng)合，不能確保象素電極101和TFT元件111的電氣導(dǎo)通，在開口部的直徑為30μm以上的場(chǎng)合，由于開口部的凹凸，散射成分變得過大。在開口部的直徑為5μm以上的場(chǎng)合，能確保一定數(shù)量以上的優(yōu)良品的成品率。
圖3表示接觸孔尺寸和成品率的關(guān)系。圖3所示的接觸孔的尺寸是在層間絕緣膜102上形成的接觸孔的尺寸，表示Xb＝Y(jié)b的場(chǎng)合的尺寸。由圖3可見，接觸孔的尺寸為5μm以上的場(chǎng)合，能確保充分的優(yōu)良品的成品率。
最好是，根據(jù)“Xa”和“Xb”的場(chǎng)合的相同的理由，在滿足Ya＞Yb的關(guān)系的場(chǎng)合，滿足5≤Ya≤30μm，并且，5≤Yb≤30μm的關(guān)系。例如，以Ya＝15μm，Yb＝10μm為佳。
最好是，在考慮保護(hù)膜103和層間絕緣膜102的各層的光刻時(shí)的對(duì)準(zhǔn)誤差的場(chǎng)合，“Xa”、“Xb”、“Ya”、“Yb”具有Xa≥Xb+3μm、Ya≥Yb+3μm的關(guān)系。
這樣，如圖1(b)所示，在形成開口部104的場(chǎng)合，在開口部104中，因形成層間絕緣膜102，以便覆蓋保護(hù)膜103，所以不會(huì)形成保護(hù)膜103和層間絕緣膜102之間的邊界。此外，在層間絕緣膜102上形成的反射象素電極101為原樣地反映層間絕緣膜102的形狀而形成的。因此，在開口部104中，因不存在保護(hù)膜103和層間絕緣膜102的邊界，所以在開口部104中，在反射象素電極101上不會(huì)形成臺(tái)階高差。因此，能防止開口部104的反射象素電極101的斷線，防止象素的空缺，其結(jié)果，能防止象素的缺陷的發(fā)生，并能得到具有良好的顯示特性的顯示裝置。
實(shí)際上，制作了具有各種各樣結(jié)構(gòu)的顯示裝置，其結(jié)果，如以往例所示，具有在開口部104中存在保護(hù)膜103和層間絕緣膜102的邊界的結(jié)構(gòu)的顯示裝置，其成品率大約為10％左右。與此相對(duì)，具有本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的顯示裝置，能防止由于反射象素電極101的斷線的點(diǎn)缺陷發(fā)生，其優(yōu)良品的合格率大約為95％左右。這樣，確認(rèn)本實(shí)施例的顯示裝置比以往的顯示裝置具有更好的優(yōu)良品的合格率。
此外，在本實(shí)施例中，在漏極105和反射象素電極101間，形成保護(hù)膜103和層間絕緣膜102的2層，并形成前述2層的開口部，確保在其開口部中電氣的導(dǎo)通。換成這種結(jié)構(gòu)，則在漏極105和反射象素電極101間，也能是存在保護(hù)膜103和2層的層間絕緣膜102的結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的顯示裝置能發(fā)揮與前述相同的效果。
在本實(shí)施例中，開口部104也可以是具有大致多邊形、大致正方形、或者圓形的開口形狀的結(jié)構(gòu)。在開口部104上大致多邊形的場(chǎng)合，多邊形的各個(gè)邊長(zhǎng)為與前述的大致正方形的實(shí)施例的開口部的各個(gè)邊的長(zhǎng)度“Xa”、“Ya”、“Xb”、“Yb”相同的關(guān)系為佳。具有這種結(jié)構(gòu)的顯示元件雖然比以往的顯示元件有更加好的前述效果，但是比具有大致正方形的開口部的前述的顯示元件的效果要差。
典型的實(shí)施例2下面，參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的典型的實(shí)施例2進(jìn)行說明。
在本實(shí)施例2中，反射象素電極101具有鈦層和鋁合金層的2層。在鈦層上形成鋁合金層。鈦層的膜厚是80nm，并做成具有各個(gè)膜厚的鋁合金試料。對(duì)這些各種的試料，測(cè)定斷線和由于與TFT元件111的接觸不良的點(diǎn)缺陷的發(fā)生狀況。
在鋁合金層的膜厚為50nm以下的場(chǎng)合，因膜厚過薄，所以多發(fā)生斷線和與TFT元件111的接觸不良的點(diǎn)缺陷，其結(jié)果，優(yōu)良品的合格率不到5％。
圖4表示鋁合金膜厚和相對(duì)反射率的關(guān)系?？v坐標(biāo)軸的相對(duì)反射率表示氧化鎂的標(biāo)準(zhǔn)白色板的反射率為100時(shí)的鋁合金層的反射率。在圖4中，在膜厚大約350nm以上的場(chǎng)合，反射率急劇地下降。在具有這種小反射率的反射型液晶顯示裝置中，顯示亮度變暗，不能實(shí)用。在鋁合金的膜厚為大約50nm～大約300nm的范圍中，能防止接觸不良、斷線和反射率的降低。其結(jié)果，得到能防止象素的空缺、改善顯示畫面的亮度等的良好的顯示特性的有源矩陣反射型液晶顯示裝置。
此外，雖然本實(shí)施例對(duì)具有鈦層和鋁合金層的2層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但不限于這種結(jié)構(gòu)，例如，在反射象素電極具有1層的純鋁層的結(jié)構(gòu)，和具有鈦和純鋁的2層的結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，也能得到與本實(shí)施例相同的效果。
此外，在前述的各實(shí)施例中，雖然使用TFT作為非線性元件，但不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，也可以是使用薄膜二極管或者M(jìn)IM(Metal Insulator Metal)作為非線性元件的結(jié)構(gòu)并能得到與前述相同的效果。
此外，能使用前述實(shí)施例的液晶顯示裝置作為顯象裝置和信息處理裝置的顯示裝置。這種顯象裝置和信息處理裝置不會(huì)發(fā)生點(diǎn)缺陷，示出了具有明亮的顯示畫面等的良好的顯示特性。
如前所述，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，借助于保護(hù)膜的開口部的端部位于層間絕緣膜的開口部的端部的外側(cè)，能形成設(shè)置在開口部中的層間絕緣膜覆蓋保護(hù)膜，并能使保護(hù)膜和層間絕緣膜沒有邊界。此外，原樣地反映層間絕緣膜的形狀，形成在層間絕緣膜上形成的象素電極。因此，能將開口部的層間絕緣膜做成沒有臺(tái)階高差的形狀，并能防止開口部的層間絕緣膜的斷線。
此外，在作為象素電極使用的鋁、或者鋁合金的膜厚為大約50nm到300nm的場(chǎng)合，能防止斷線、由于與非線性元件的接觸不良的點(diǎn)缺陷和反射率的降低。
這樣，能得到防止點(diǎn)缺陷的發(fā)生、防止象素的空缺、具有明亮的顯示畫面等的、具有優(yōu)良的顯示特性的液晶顯示裝置。此外，能顯著地提高優(yōu)良品的合格率。
權(quán)利要求
1.一種具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，包括透明基板(110)；設(shè)置在所述透明基板上的具有多個(gè)電極的非線性元件(111)；設(shè)置在所述非線性元件上的保護(hù)膜(103)；設(shè)置在所述保護(hù)膜上的層間絕緣膜(102)；設(shè)置在所述層間絕緣膜上的象素電極(101)，在所述保護(hù)膜和所述層間絕緣膜上形成具有V字狀坡度的剖視形狀的開口部(104)，所述開口部在所述多個(gè)電極中的第1電極(105)的表面上露出，所述開口部具有在所述保護(hù)膜上形成的第1端部(104c)和在所述層間絕緣膜上形成的第2端部(104d)，所述第1端部位于所述第2端部的外側(cè)，將所述象素電極也設(shè)置在所述開口部的表面上，所述非線性元件的所述第1電極在所述開口部中與所述象素電極接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述層間絕緣膜與所述象素電極接觸的所述非線性元件的所述第1電極接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，位于所述開口部上的所述保護(hù)膜被所述層間絕緣膜覆蓋。
4.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述開口部具有在所述保護(hù)膜上形成的下開口部和在所述層間絕緣膜上形成的上開口部，所述下開口部的表面的形狀是大致正方形，所述上開口部的表面的形狀是大致正方形，所述下開口部的縱向長(zhǎng)度比所述上開口部的縱向長(zhǎng)度要長(zhǎng)。
5.如權(quán)利要求4所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述下開口部的縱向長(zhǎng)度在大約5μm到30μm的范圍，并且所述上開口部的縱向長(zhǎng)度在大約5μm到30μm的范圍。
6.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述開口部具有在所述保護(hù)膜上形成的下開口部和在所述層間絕緣膜上形成的上開口部，所述下開口部的表面的形狀是大致正方形，所述上開口部的表面的形狀是大致正方形，所述下開口部的橫向長(zhǎng)度比所述上開口部的橫向長(zhǎng)度要長(zhǎng)。
7.如權(quán)利要求6所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述下開口部的橫向長(zhǎng)度在大約5μm到30μm的范圍，并且所述上開口部的橫向長(zhǎng)度在大約5μm到30μm的范圍。
8.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述開口部具有在所述保護(hù)膜上形成的下開口部和在所述層間絕緣膜上形成的上開口部，所述下開口部的表面的形狀是大致多邊形，所述上開口部的表面的形狀是大致多邊形，所述下開口部具有比所述上開口部大的面積。
9.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，利用選自鋁、鋁合金和銀中至少一種金屬材料，形成所述象素電極。
10.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述象素電極具有由鈦形成的第1象素電極層和由鋁和鋁合金中的至少一種材料形成的第2象素電極層。
11.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，由鋁和鋁合金中的至少一種材料形成的所述象素電極，所述一種材料具有約50nm到300nm的范圍的膜厚。
12.一種顯象裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置。
13.一種信息處理裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置。
14.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述開口部具有在所述保護(hù)膜上形成的下開口部和在所述層間絕緣膜上形成的上開口部，所述下開口部具有第1坡度，所述上開口部具有第2坡度，所述上開口部具有比所述下開口部小的面積，所述第2坡度具有比所述第1坡度更加陡的坡度。
15.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述開口部具有在所述保護(hù)膜上形成的下開口部和位于所述下開口部的上側(cè)并在所述層間絕緣膜上形成的上開口部，將位于所述開口部上的所述象素電極設(shè)置在所述層間絕緣膜的表面上，并且不與所述保護(hù)膜的表面接觸。
16.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，所述開口部具有光滑的表面形狀，位于所述開口部上的所述象素電極具有沿著所述光滑的表面形狀的表面，并且沒有臺(tái)階高差。
17.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，在所述透明基板上還包括設(shè)置成矩陣狀的多根掃描線電極和多根信號(hào)線電極，在第1方向上形成多根掃描線電極，在與所述第1方向正交的方向上形成多根信號(hào)線電極，所述非線性元件位于所述多根掃描線電極和所述多根信號(hào)線電極各自的交點(diǎn)上。
18.如權(quán)利要求1所述的具有液晶材料的顯示裝置，其特征在于，還包括透明電極基板(200)；液晶單元(210)；多根掃描線電極(209)；多根信號(hào)線電極(206)，所述液晶單元位于所述透明電極基板和所述象素電極之間，將所述多根掃描線電極和所述多根信號(hào)線電極配置成矩陣狀，將所述非線性元件的所述多個(gè)電極中的第2電極(109)連接到所述掃描線電極上，將所述非線性元件的所述多個(gè)電極中的第3電極(106)連接到所述信號(hào)線電極上，相互地電氣絕緣所述多根掃描線電極和所述多根信號(hào)線電極。
19.一種具有液晶材料的顯示裝置的制造方法，其特征在于，包括(a)在基板(110)上設(shè)置具有多個(gè)電極(105，106，109)的非線性元件(111)的工序；(b)設(shè)置保護(hù)膜(103)覆蓋所述非線性元件的工序，這里，所述保護(hù)膜具有下開口部，所述多個(gè)電極中的第1電極(105)在所述下開口部上露出；(c)設(shè)置層間絕緣膜(102)覆蓋所述保護(hù)膜的工序，這里，所述層間絕緣膜具有在與所述下開口部一致的位置上形成的上開口部，所述第1電極在所述上開口部上露出；(d)設(shè)置象素電極(101)覆蓋所述層間絕緣膜和露出的所述第1電極的工序，所述下開口部和所述上開口部形成開口部(104)，所述開口部具有V字狀的剖面形狀，所述開口部具有在所述保護(hù)膜上形成的第1端部(104c)和在所述層間絕緣膜上形成的第2端部(104d)，形成所述開口部，使所述第1端部位于所述第2端部外側(cè)。
20.如權(quán)利要求19所述的具有液晶材料的顯示裝置的制造方法，其特征在于，形成所述開口部和所述上開口部，使所述開口部具有平滑的表面形狀，位于所述開口部上的所述象素電極具有沿著所述平滑的表面形狀的表面，并且沒有臺(tái)階高差。
21.如權(quán)利要求19所述的具有液晶材料的顯示裝置的制造方法，其特征在于，還包括(e)設(shè)置透明電極基板(200)的工序；(f)在所述象素電極和所述透明基板之間設(shè)置液晶元件(210)的工序；(g)在所述基板(110)上將多根掃描線電極(209)和多根信號(hào)線電極(206)設(shè)置成矩陣狀的工序。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種液晶顯示裝置、顯象裝置和信息處理裝置及其制造方法。具有液晶材料的顯示裝置包括透明基板,設(shè)置在透明基板上的具有多個(gè)電極的非線性元件,設(shè)置在非線性元件上的保護(hù)膜,設(shè)置在保護(hù)膜上的層間絕緣膜,設(shè)置在層間絕緣膜上的象素電極。在保護(hù)膜和層間絕緣膜上形成具有V字狀剖視形狀的開口部,開口部在1個(gè)電極的表面上露出并具有第1和第2端部,將象素電極設(shè)置在層間絕緣膜上并在開口部中與1個(gè)電極接觸。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK1247325SQ9911193
公開日2000年3月15日 申請(qǐng)日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月30日
發(fā)明者關(guān)目智明, 巖井義夫, 山口久典, 加藤直樹 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社