液晶面板及液晶显示装置的制作方法

本发明涉及液晶面板及液晶显示装置。

背景技术：

若在液晶面板的生产时产生断线或者配线间漏电等线缺陷，则液晶面板的成品率降低。作为配线，除用于向构成显示区域的各像素供给信号的配线以外，在各像素内，例如也包含用于连接开关元件与像素电极的配线，但只要上述线缺陷在液晶面板中存在一处，则液晶面板被判定为不良品。由于在高清面板及大型面板中配线数量较多，因此特别不易提高其成品率。

线缺陷产生的原因主要是设计上的原因。漏极线为了确保像素的开口率，大多设计为细线。另外，特别是高清面板、大型面板中像素数变多。由此，很可能在液晶面板的制造时产生漏极线的断线。由于这样的断线，阻碍了液晶面板的良品化。

专利文献1中公开了一种液晶显示装置，其构成为具备数据线、和经由绝缘膜形成在其上层的冗余数据线，数据线与冗余数据线经由接触孔连接。

另外，在专利文献2中公开了一种液晶显示装置，在第二绝缘膜上在第二信号配线中的包含第一信号线的交叉部的区域重叠导电层d3而形成，该导电层在以第一信号线为中间的各侧通过形成于上述第二绝缘膜的通孔与第二信号线连接。

另外，在专利文献3中公开了一种液晶显示装置及其制造方法，能够不增加工序而实现能够降低数据线断线不良的辅助修理线构造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-242243号(1999年9月7日公开)

专利文献2：日本特开2000-56335号(2000年2月25日公开)

专利文献3：日本特开平11-194369号(1999年7月21日公开)

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

在专利文献1的液晶显示装置中，由于接触孔形成在像素开口部的附近，因此担心显示不良的产生。进一步，也担心由于接触孔损坏像素的平坦性，而产生液晶的取向不良，由此引起光泄漏等的问题。

另外，在通过使用专利文献2、3所记载的技术并利用与像素电极等相同的层来应对漏极线断线的情况的情况下，由于像素电极等的形状受损，因此担心显示质量降低。

本发明是为了解决上述的课题所做出的，其目的在于实现抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到高的像素开口率的液晶面板。

为了解决上述的课题，本发明的一个方式所涉及的液晶面板具备第一基板和第二基板，在上述第一基板与上述第二基板之间夹持有液晶，上述第一基板具备：多个第一配线；多个第二配线，其与上述多个第一配线交叉；多个开关元件，其配置在上述第一配线与上述第二配线交叉的位置的附近；第三配线，其从上述开关元件向像素电极延伸；以及第四配线，其配置在与上述第三配线不同的层，并配置为与上述第三配线平行。

发明效果

根据本发明的一个方式，起到抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到高的像素开口率的效果。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的液晶面板的主要部分结构的模块图。

图2的(a)是平面地表示像素的详细的结构的俯视图，图2的(b)是表示图2的(a)的x-x位置的截面的剖视图(表示在第二漏极线产生了断线的情况下的电流路径的图)。

图3是图2的b部的放大图。

图4是表示液晶面板中的像素电极的俯视图。

图5是表示液晶面板中的遮光膜的剖视图。

图6是说明用于在第一基板上形成各配线等的处理的流程的流程图。

图7是平面地表示本发明的第二实施方式所涉及的液晶面板的像素的结构的俯视图。

图8是表示图7中的液晶面板的像素电极的俯视图。

图9是说明对像素电极施加了电压的情况下的液晶的取向的图。

图10是表示本发明的第三实施方式所涉及的液晶面板中的共用电极的剖视图。

图11是表示图10的液晶面板的像素电极的俯视图。

图12是平面地表示比较例1中的液晶面板的像素的结构的俯视图，图12的(b)是表示图12的(a)的z-z位置的截面的剖视图(是表示在漏极线产生了断线的情况下的状况的图)。

图13是表示比较例2所涉及的液晶面板的截面的剖视图。

具体实施方式

〔第一实施方式〕

以下参照图1～图6对本发明所涉及的第一实施方式进行说明。

(液晶面板1的结构)

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的液晶面板1的主要部分结构的模块图。如图1所示，液晶面板1具备栅极驱动器11、源极驱动器12、多个栅极线10(第一配线220)以及多个源极线60(第二配线)。栅极线10在显示区域13中沿水平方向配置，源极线60在显示区域13中沿与栅极线10正交的垂直方向分别配置。针对栅极线10与源极线60交叉的每一个交叉区域14形成像素15。像素15通过由红色子像素(r)、蓝色子像素(b)、以及绿色子像素(g)组成的三个子像素构成。由此，液晶面板1能够进行彩色显示。栅极驱动器11与栅极线10连接，向栅极线10输出栅极信号。源极驱动器12与源极线60连接，向源极线60输出源极信号(数据信号)。

图2的(a)是平面地表示像素的详细的结构的俯视图，图2的(b)是图2的(a)的x-x位置的截面的剖视图(是表示在第二漏极线产生了断线的情况下的电流路径的图)。如图2所示，液晶面板1具备阵列基板210(第一基板)和对置基板290(第二基板)。在第一基板210与第二基板290之间夹持有液晶280。第一基板210具备：多个第一配线220(图2的(a)中的栅极线10)；多个第二配线60(源极线)，其经由第一层间绝缘膜240与多个第一配线交叉；多个开关元件70，其配置在第一配线与上述第二配线交叉的位置的附近；第三配线250(漏极线20)，其从开关元件70向像素电极50(像素电极270)延伸；以及第四配线261(漏极线20)，其配置在与第三配线250不同的层，并配置为至少一部分与第三配线250重叠。

漏极线20具备在俯视观察时与源极线60几乎平行的部分。另外，像素电极50例如是ito或者izo等的透明导电膜。此外，在第二基板290的靠液晶280侧配置有彩色滤光片及后述的黑色矩阵，在彩色滤光片的进一步靠液晶280侧配置有共用电极，但这里未图示。

夹在共用电极与像素电极270之间的液晶280基于像素信号的电位取向。通过第一基板210侧及第二基板290侧的各偏光板和液晶280的取向控制从配置在液晶面板1的背面侧的背光源(未图示)照射的光的像素透射量。

另外，如图2所示，在液晶面板1中，第四配线261(漏极线20)配置为与第三配线250平行。

另外，如图2所示，在液晶面板1中，像素电极270(50)形成在覆盖第四配线261的第三层间绝缘膜262上。

另外，如图2所示，液晶面板1还具备多个第五配线230(辅助电容线30)。多个第五配线230配置为与第一配线220平行。在覆盖第三配线250的第二层间绝缘膜(层间绝缘膜)260的、比第五配线230接近第一配线220的位置形成有第一接触孔16，在第二层间绝缘膜260的、与第五配线230对应的位置形成有第二接触孔40，第三配线250与第四配线261通过上述第一接触孔16及上述第二接触孔40连接。

在第一基板210之上配置有栅极线220及辅助电容线230。栅极线220配置为沿水平方向延伸。辅助电容线230配置为与栅极线220平行。第一层间绝缘膜240配置为覆盖栅极线220及辅助电容线230。第三配线250配置在第一层间绝缘膜240之上。作为开关元件70，例如，能够利用使用了氧化物半导体的薄膜晶体管(tft：thinfilmtransistor)。tft是用于控制像素15的信号的部件，配置在栅极线10与源极线60的交点附近。

第二层间绝缘膜260配置为覆盖第三配线250的一部分。第四配线261配置在第二层间绝缘膜260之上。在第二层间绝缘膜260形成有第一接触孔16和第二接触孔40。第四配线261通过接触孔16、40与第三配线250连接。第三配线250与第四配线261配置在相互对置的位置。像素电极270(50)经由第三层间绝缘膜262的、形成在与第二接触孔40对应的位置的接触孔与第四配线261连接。即，像素电极270(50)经由第四配线261和第三配线250与开关元件70连接。像这样，若在与第二接触孔40对应的位置形成用于连接像素电极270与第四配线261的接触孔，则能够更加有效地防止像素开口率的降低及显示质量的降低。此外，虽然在图2中进行省略，但在液晶面板1中的朝向液晶280的各自的内部表面形成有取向膜。

像素信号经由作为开关元件70使用的tft从源极线60输入。其结果为，通过第三配线250、接触孔16、40、第四配线261来决定与tft的漏极电极(同与源极线60连接的源极电极对置的电极)导通的像素电极50(270)的信号电位。

(电流路径)

另外，在图2中，示出在第三配线250(下层漏极线)产生了断线200的情况下的电流路径。如图2所示，在液晶面板1中，第三配线250与第四配线261(上层漏极线)通过接触孔16、40分别连接。由此，在液晶面板1中，形成从第三配线250向第四配线261、进而再次向第三配线250连接的电流路径(图2中的箭头线)。如图2所示，即使在第三配线250产生了断线200，施加给第三配线250的电流也能够通过电流路径正常地流动。因此，只要不在第三配线250及第四配线261同时产生断线，则能够将液晶面板1良品化。由此，能够实现抑制由于线缺陷(漏极线的断线)引起的像素缺陷而导致的成品率降低且得到高的像素开口率的液晶面板1。

(用于漏极切割的区域)

接着，参照图3，以下对用于漏极切割的区域进行说明。图3是图2的b部的放大图。如图3所示，在液晶面板1中，在第一接触孔16与开关元件70之间设置有用于从开关元件70将第三配线250的至少一部分利用激光等来电分离的切断区域55。

在由于开关元件70的特性不良等，而使源极线60与像素电极270(50)的漏电流始终变大的情况下，有时产生原本应为暗显示的像素变成亮点的不良。该情况下，需要基于漏极切割处理的黑点化修正。漏极切割是为了将像素电极从开关元件电分离，切断漏极线的一部分的处理，在不对液晶层施加电压的情况下进行暗显示的常黑模式下，通过将亮点设为黑点(暗显示)，能够不显眼。该情况下，通过在第一接触孔16与开关元件70之间设置用于漏极切割的切断区域55，能够进行黑点化修正。由此，有利于制造成本的削减。

图4是表示液晶面板1中的像素电极50的俯视图。如图4所示，像素电极50构成为所谓的固体电极。

另外，第四配线261的配线材料可以是与像素电极50(270)相同的材料(ito或izo等的透明导电膜)，也可以是为了降低第四配线261的电阻，而为al系或cu系的材料。

(遮光膜)

接着，以下参照图5对遮光膜291进行说明。图5是表示液晶面板1中的遮光膜291的剖视图。如图5所示，在液晶面板1中，在第二基板290的、与第一接触孔16及第二接触孔40对置的位置配置有遮光膜291(黑色矩阵)。

(工艺流程)

图6是说明用于在第一基板210上形成各配线等的处理的流程的流程图。该流程图所示的各步骤例如通过具备控制部的制造装置被自动执行。

若开始图6所示的流程，则首先，在第一基板210的表面形成第一配线220及第五配线230(步骤s1)。接下来，以覆盖第一配线220及第五配线230的方式形成第一层间绝缘膜240(步骤s2)。接下来，在第一层间绝缘膜240之上形成第二配线60和第三配线250(步骤s3)。接下来，以覆盖第二配线60和第三配线250的方式形成第二层间绝缘膜260(步骤s4)。接下来，在第二层间绝缘膜260形成第一接触孔16及第二接触孔40(步骤s5)。接下来，在第二层间绝缘膜260之上形成第四配线261(步骤s6)。接着，以覆盖第四配线261的方式形成第三层间绝缘膜262并且在与第二接触孔40对应的位置形成另一接触孔(步骤s7、s8)。接下来，在第三层间绝缘膜262之上形成像素电极270(步骤s9)。

在液晶面板1的制造时，能够在同一光刻工序中形成接触孔16及接触孔40。

像以上那样，根据第一实施方式，实现了抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到高的像素开口率的液晶面板1。进一步，与液晶面板1同样地，在具备液晶面板1的液晶显示装置(未图示)也有抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到高的像素开口率的优点。

〔第二实施方式〕

第二实施方式与上述第一实施方式不同的结构主要在于像素电极的形状，以下，以该不同点为中心进行说明。

以下参照图7～9来对本发明所涉及的第二实施方式进行说明。在本实施方式中对与第一实施方式通用的部件标注相同的部件号，只要没有特别需要则不反复其详细的说明。

(液晶面板1b的结构)

图7是平面地表示本发明的第二实施方式所涉及的液晶面板1b的像素的结构的俯视图。液晶面板1b具备与构成第一实施方式所涉及的液晶面板1的各部件相同的各部件。不过，在液晶面板1b与液晶面板1中，像素电极50a的形状不同。

图8是平面地表示像素电极50a的俯视图。如该图所示，像素电极50a具有所谓的鱼骨形状。液晶面板1b在va(verticalalignment)模式下动作。若对由垂直取向膜控制的液晶280施加电压，则液晶280从构成像素电极50a的各分支部的端朝向像素电极50a的内侧以倾倒的方式取向。

(液晶280的取向方向)

图9是说明对像素电极50a施加了电压的情况下的液晶280的取向的图。如该图所示，像素电极50a被分割成四个区域71～74。若对液晶280施加电压，则与区域71～74对应的液晶280以分别向朝向像素电极50a的内侧的不同的取向方向81～84倾倒的方式取向。在液晶面板1b中，液晶280的取向被控制为不同的四个方向，由此能够减小液晶280的视角依赖性，由此能够在更广的视角的范围内实现均匀的显示。

成为像素电极50a的主干的十字区域85由于液晶280的不同的取向相互碰撞，而在液晶面板1b中大多变成暗线。暗线意味着由于液晶280的控制困难而得不到充分的光透射性的位置。在第二实施方式中，在十字区域85上的像素无效区域86设置有接触孔。由此，能够抑制像素15的开口率的降低。

在液晶面板1b中，通过psa处理等也能够将液晶280的取向稳定化。适用于液晶面板1b的psa处理意味着将包含单体的液晶材料封入液晶面板1b内，对像素15施加了电压的状态下照射紫外线等来在取向膜的界面中促进液晶280的聚合化。由此，在使用垂直取向膜来使液晶280取向的液晶模式下，能够将具有一定的倾斜角的初始取向赋予给液晶280。其结果为，液晶280的取向不混乱地稳定，显示质量提高。进一步，显示的响应速度及光透射率也提高。

另外，本实施方式中的液晶面板1b也具备下述的结构。即，面板1b具备第一基板210和第二基板290，在上述第一基板与上述第二基板之间夹持有液晶280，上述第一基板具备：多个第一配线220；多个第二配线60，其经由第一层间绝缘膜240与上述多个第一配线交叉；多个开关元件70，其配置在上述第一配线与上述第二配线交叉的位置的附近；第三配线250，其从上述开关元件向像素电极延伸；以及第四配线261，其配置在与上述第三配线不同的层，并配置为至少一部分与上述第三配线重叠。

如以上那样，通过第二实施方式，也实现了抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到高的像素开口率的液晶面板1b。进一步，与液晶面板1b同样地，在具备液晶面板1b的液晶显示装置(未图示)中也有抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到高的像素开口率的优点。

关于其他第一实施方式中说明的各结构也能够适用于本实施方式。

〔第三实施方式〕

参照图10、图11，以下对本发明所涉及的第三实施方式进行说明。在本实施方式中对与其他实施方式共用的部件标注相同的部件号，只要没有特别需要则不反复其详细的说明。

(共用电极)

接着，参照图10，以下关于横电场模式、例如ffs(fringefieldswitching)模式下的共用电极292进行说明。图10是表示液晶面板1c中的共用电极292的剖视图。在图2中，用于在与像素电极之间对液晶施加电压的共用电极形成在第二基板290的靠液晶280侧，但在图10中，共用电极形成于第一基板210。如图10所示，在液晶面板1c中，在上述第四配线的靠液晶280侧经由绝缘膜配置有共用电极292。共用电极292例如是ito或izo等的透明导电膜。在共用电极292形成有与像素电极270对置的缝隙293，在与像素电极270之间经由该缝隙293产生边缘电场，由此控制液晶的取向。

另外，通过在共用电极292与像素电极270之间经由缝隙293产生的边缘电场，液晶280基于像素信号的电位取向。通过第一基板210侧及第二基板290侧的各偏光板、和液晶280的取向控制从配置在液晶面板1c的背面侧的背光源(未图示)照射的光的像素透射量。

另外，如图10所示，共用电极292配置在与第一接触孔16及第二接触孔40对置的位置。

(液晶面板1c的结构)

图11是平面地表示本发明的第三实施方式所涉及的液晶面板1c的结构的俯视图。液晶面板1c至少具备与构成第一实施方式所涉及的液晶面板1的各部件相同的各部件。不过，在液晶面板1c与液晶面板1中，液晶280的取向模式不同。液晶面板1c与横电场即ffs模式对应。像素电极50的形状与第一实施方式同样地未形成有缝隙，但在共用电极292中，相对于栅极线220保持一定的倾斜角，并且形成有与水平方向(栅极线220的配置方向)大致并行的缝隙。

在上述结构中，也在开关元件70与用于连接开关元件70与像素电极50的接触孔40的距离较长的情况下，即漏极线20较长的情况下，有断线的可能性，因此能够将上述第一实施方式所涉及的图2所示的结构应用在开关元件70与用于连接开关元件70与像素电极50的接触孔40之间。

根据上述结构，也能够起到与上述第一实施方式及第二实施方式同样的效果。

(比较例)

以下参照图12～图13来对比较例进行说明。图12是平面地表示比较例1中的液晶面板的像素的结构的俯视图，图12的(b)是表示图12的(a)的z-z位置的截面的剖视图(是表示在漏极线产生了断线的情况下的状况的图)。图13是表示比较例2所涉及的液晶面板的截面的剖视图。

如图12所示，在液晶面板1z中，若漏极线250z断线，则不能对像素电极进行信号供给，导致成品率降低。

另外，如图13所示，公开了如下结构：具备数据线、和经由绝缘膜形成在其上层的冗余数据线，数据线与冗余数据线经由接触孔连接。

比较例1及比较例2均不具备本发明的实施方式所记载的结构。因此不能起到本发明的特有的效果。

〔总结〕

本发明的第一方式所涉及的液晶面板(1)具备第一基板(210)和第二基板(290)，在上述第一基板与上述第二基板之间夹持有液晶(280)，上述第一基板具备：多个第一配线(220)；多个第二配线(60)，其经由第一层间绝缘膜(240)与上述多个第一配线交叉；多个开关元件(70)，其配置在上述第一配线与上述第二配线交叉的位置的附近；第三配线(250)，其从上述开关元件向像素电极延伸；以及第四配线(261)，其配置在与上述第三配线不同的层，并配置为至少一部分与上述第三配线重叠。

根据上述的结构，抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到高的像素开口率。

本发明的第二方式所涉及的液晶面板在上述方式1的基础上，也可以第四配线(261)配置为与第三配线(250)平行。

根据上述的结构，抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且进一步得到高的像素开口率。

本发明的第三方式所涉及的液晶面板在上述第一或第二方式的基础上，也可以还具备多个第五配线(230)，其配置为与第一配线(220)平行，在覆盖上述第三配线的第二层间绝缘膜(260)的、接近上述第一配线的位置形成有第一接触孔(16)，在上述第二层间绝缘膜的、与上述第五配线对应的位置形成有第二接触孔(40)，上述第三配线与上述第四配线通过第一接触孔(16)及第二接触孔(40)连接。

根据上述的结构，上述第三配线与上述第四配线通过第一接触孔(16)及第二接触孔(40)连接。

本发明的第四方式所涉及的液晶面板在上述第三方式的基础上，也可以在上述第一接触孔与上述开关元件之间设置有用于从开关元件将第三配线的至少一部分电分离的切断区域(55)。

根据上述的结构，能够进行成为亮点的像素缺陷的黑点化修正。由此，有利于制造成本的削减。

本发明的第五方式所涉及的液晶面板在上述第三或第四方式的基础上，也可以上述多个第一配线是指栅极线，上述多个第二配线是指源极线，上述第三配线是指第一漏极线，上述第四配线是指第二漏极线，上述第五配线是指辅助电容线。

本发明的第六方式所涉及的液晶面板在上述第三至第五方式中的任一项的基础上，也可以在与上述第二基板的第一接触孔(16)及第二接触孔(40)对置的位置配置有遮光膜(291)(黑色矩阵)。

本发明的第七方式所涉及的液晶面板在上述第三至第六方式中的任一项的基础上，也可以在上述第四配线的靠上述液晶侧经由绝缘膜配置有共用电极(292)。

本发明的第八方式所涉及的液晶面板在上述第七方式的基础上，也可以上述共用电极配置在与第一接触孔(16)及第二接触孔(40)对置的位置。

本发明的第九方式所涉及的液晶面板在上述第七或第八方式的基础上，也可以上述共用电极具备与像素电极对置的缝隙(293)。

本发明的第十方式所涉及的液晶面板在上述第一至第九方式中的任一项的基础上，也可以上述像素电极形成在覆盖上述第四配线的第三层间绝缘膜(262)上。

本发明的第十一方式所涉及的液晶面板在上述第一至第十方式中的任一项的基础上，也可以上述第四配线包含与上述像素电极相同的材料。

根据上述的结构，能够简化液晶面板的制造方法。

本发明的第十二方式所涉及的液晶显示装置具备上述第一至第十一方式中的任一项的液晶面板。

根据上述的结构，能够实现抑制由于线缺陷而引起的成品率降低且得到较高的像素开口率的液晶显示装置。

本发明并不限于上述的各实施方式，能够在技术方案所示的范围内进行各种变更。对不同的实施方式分别适当组合公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。通过对各实施方式分别组合公开的技术手段，也能够形成新的技术特征。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1z…液晶面板；11…栅极驱动器；12…源极驱动器；13…显示区域；14…交叉部；15…像素；16、45…接触孔；60…源极线；70…tft；200…断线；210…第一基板；10、220…栅极线；30、230…辅助电容线；240…第一层间绝缘膜；20、250、261…漏极线；260…第二层间绝缘膜；50、50a、270…像素电极；280…液晶；290…第二基板；291…黑色矩阵；292…共用电极；293…缝隙