液晶显示装置和三维显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置，特别涉及使用了视差屏障面板的三维图像显示装置，所述视差屏障面板是基于在水平方向上加大了视场角的液晶而形成的。
【背景技术】
[0002]作为不使用眼镜的三维图像显示方法，已知有视差屏障方式。视差屏障方式是指:在被称为视差屏障面板的、具有多个纵向的微细狭缝的板的后方，设置将来自右眼的视野的图像和来自左眼的视野的图像沿纵向切割成长条状并交替排列而成的图像，经由视差屏障将该图像显示成三维图像的方法。
[0003]在专利文献I中记载了通过使用液晶形成视差屏障面板，从而可显示二维图像和三维图像双方的三维图像显示装置的结构。
[0004]在专利文献2中记载了通过使用像素电极和公共电极的延伸方向不同的第一像素和第二像素从而使视场角特性均勻的基于IPS(In Plane Swithcing:平面转换)方式的液晶显示装置。在专利文献2中，由于像素电极和公共电极的延伸方向与画面垂直方向或画面水平方向不同，所以像素的形状不成为长方形而成为平行四边形。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:特开平3-119889号公报
[0008]专利文献2:日本特开2002-122876号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的技术问题
[0010]作为三维图像显示方式，存在使用专用眼镜的方式和不使用专用眼镜的方式。视差屏障方式利用形成于视差屏障面板的屏障图案将显示于显示装置的图像空间分割为左眼用图案和右眼用图案而进行立体显示，无需专用眼镜。
[0011]使用了液晶的视差屏障面板具有能够根据需要容易地切换二维图像和三维图像的优点。即，当向视差屏障面板施加屏障信号而形成屏障图案时能够进行三维显示，在不向视差屏障面板施加屏障信号的情况下能够进行二维显示。
[0012]图20是表示视差屏障方式的三维图像显示原理的剖视图。利用形成于屏障图案600的屏障区域610和开口区域620，右眼RE仅识别形成于显示装置800的右眼用像素R，左眼LE仅识别左眼用像素L，由此人们能够识别三维图像。
[0013]图21是本发明的三维图像装置的剖视示意图。图21所示的装置构成为:使用液晶视差屏障面板1000，能够将由液晶显示面板3000形成的图像视觉识别为三维图像。液晶视差屏障面板(以后称为视差屏障面板)1000与液晶显示面板3000通过透明粘合部件2000粘接到一起。由于液晶显示面板自身不发光，所以在液晶显示面板3000的背面配置有背光源4000。
[0014]液晶显示装置的视场角特性是一个问题。IPS方式液晶显示装置通过使液晶分子在与衬底的主面平行的方向上旋转而控制像素的透射，所以具有优异的视场角特性。IPS方式也有多种，图22是现在广泛使用的IPS方式液晶显示面板的剖视图。简单来说，该方式是在形成为平面状的像素电极112之上隔着层间绝缘膜111配置具有狭缝的公共电极110。而且，当在像素电极112与公共电极110之间施加电压时，电力线从公共电极110经由液晶层向像素电极112侧延伸，利用该电力线使液晶分子301旋转，从而按像素控制透射率而形成图像。
[0015]在图22中，在玻璃衬底100之上,通过CVD (Chemical Vapor Deposit1n:化学气相沉积)形成由SiN构成的第一基底膜101和由S12构成的第二基底膜102。第一基底膜101和第二基底膜102的作用是防止来自玻璃衬底100的杂质污染半导体层103。
[0016]在第二基底膜102之上形成半导体层103。该半导体层103是在第二基底膜102上通过CVD形成a-Si膜，并对其进行激光退火而转换成多晶硅膜的半导体层。通过光刻而对该多晶硅膜进行图案形成。
[0017]在半导体膜103之上形成栅极绝缘膜104。该栅极绝缘膜104是基于TEOS (四乙氧基硅烷)的S12膜。该膜也通过CVD形成。在其上形成栅电极105。栅电极105与扫描信号线同层并同时形成。栅电极105例如由MoW膜形成。当需要减小栅极布线105的电阻时，使用Al合金。
[0018]覆盖栅电极105或栅极布线地利用S12形成层间绝缘膜106。第一层间绝缘膜106用于使栅极布线105与源电极107绝缘。在第一层间绝缘膜106和栅极绝缘膜104上形成用于将半导体层103的源部S与源电极107连接的通孔。在第一层间绝缘膜106之上形成源电极107。源电极107经由通孔与像素电极112连接。在图22中，源电极107宽广地形成，并成为覆盖TFT的形状。另一方面，TFT的漏极D在未图示的部分与漏电极连接。
[0019]源电极107、漏电极以及图像信号线同时形成在同一层上。为了减小电阻，源电极107、漏电极以及图像信号线(以后用源电极107代表)例如使用AlSi合金。由于AlSi合金会发生小丘(hillock)、Al会扩散到其他层，所以例如采用了如下结构:利用未图示的由Moff形成的屏障层和帽状层夹持AlSi。
[0020]无机钝化膜(绝缘膜)108覆盖源电极107，并保护TFT整体。无机钝化膜108与第一基底膜101同样地通过CVD形成。覆盖无机钝化膜108地形成有机钝化膜109。有机钝化膜109由感光性的丙烯酸树脂形成。除了丙烯酸树脂，有机钝化膜109也能够由硅树月旨、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等形成。由于有机钝化膜109具有作为平坦化膜的作用，所以形成得较厚。有机钝化膜109的膜厚为I?4 μ m，但是很多情况下是2 μ m左右。
[0021]为了取得像素电极112与源电极107的导通，在无机钝化膜108和有机钝化膜109上形成通孔130。通过将有机钝化膜109作为抗蚀剂进行蚀刻，在无机钝化膜108上形成通孔。这样，形成用于将源电极107和像素电极112导通的通孔130。
[0022]这样形成的有机钝化膜109的上表面是平坦的。在有机钝化膜109之上通过溅射而覆盖非晶ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)，利用光致抗蚀剂,在图案形成后用草酸进行蚀刻，并进行像素电极112的图案形成。像素电极112覆盖通孔130而形成。像素电极112由作为透明电极的ITO形成，厚度例如是50?70μπι。
[0023]之后，覆盖像素电极112地通过CVD形成第二层间绝缘膜111。此时的CVD的温度条件为200°C左右，将这种CVD称为低温CVD。使用低温CVD是为了防止已经形成的有机钝化膜109的变质。
[0024]在第二层间绝缘膜111之上溅射非晶ΙΤ0，覆盖显示区域的整个区域而形成公共电极110。在公共电极110上，在像素区域形成有狭缝。覆盖公共电极而形成有取向膜113。当向像素电极112供给图像信号时，电力线从公共电极110经由液晶层300朝向像素电极112延伸，液晶分子301由于电力线的横向电场成分而旋转，并控制透过液晶层300的光的量。
[0025]在图22中，夹持液晶层300而配置有对置衬底200。在对置衬底200的内侧形成有滤光片201。滤光片201按每个像素形成有红色、绿色、蓝色的滤光片，形成彩色图像。在滤光片201和滤光片201之间形成黑矩阵202，以提高图像的对比度。覆盖滤光片201和黑矩阵202而形成有保护膜203。覆盖保护膜而形成有取向膜113。
[0026]如图22所示，在IPS方式中，在对置衬底200的内侧不形成导电膜。这样一来，对置衬底200的电位变得不稳定。另外，来自外部的电磁噪声侵入液晶层300，给图像带来影响。为了除去这样的问题，在对置衬底200的外侧形成外部导电膜210。外部导电膜210通过溅射作为透明导电膜的ITO而形成。
[0027]在图22中，取向膜113决定液晶分子301的初始取向的方向，但在IPS方式中，TFT衬底100侧的取向膜113和对置衬底200侧的取向膜113的取向轴的方向都相同。此夕卜，在取向膜上，有时进行基于摩擦的取向处理，也有时进行基于所谓光取向的取向处理。
[0028]图22是在半导体层103中使用多晶硅，将栅电极105配置在半导体层103之上的所谓顶栅方式，针对将栅电极105配置在半导体层103之下的所谓底栅方式，本发明也能够无问题地应用。另外，半导体层103既可以是多晶硅的情况也可以是a-Si的情况。
[0029]图23是表示液晶屏障面板1000的剖视图。在液晶屏障面板1000中使用TN方式的液晶板。液晶屏障面板构成为在具有屏障电极15的第一衬底10与具有对置电极21的第二衬底20之间夹持了液晶层。在图23中，在第二衬底20上，在整个面上形成对置电极21，在第一衬底10上形成有在纸面