专利名称：水平电场液晶显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及水平电场液晶显示设备。具体地讲，本发明涉及水平电场液晶显示设 备，其中抑制了由导电材料构成且用作静电屏蔽的导电膜的腐蚀，该腐蚀由用于偏光板的 粘合剂产生的酸引起。
背景技术：
水平电场液晶显示设备具有这样的构造，其中一对电极提供在一对基板之一的内 表面侧，并且该对电极彼此电绝缘，该一对基板提供为夹设液晶层，该一对基板之一例如为 阵列基板和滤色器基板中的阵列基板，并且基本上水平的电场施加给液晶分子。作为这样 的水平电场液晶显示设备，有平面内转换(IPQ模式设备和边缘场转换(Fre)模式设备，在 平面内转换(IP 模式设备中一对电极在平面图中看彼此不重叠，在边缘场转换(FFS)模 式设备中一对电极在平面图看彼此重叠。因为水平电场液晶显示设备具有宽视角的优点， 所以近年来已经变得广泛应用。然而，水平电场液晶显示设备仅在阵列基板上包括用于驱动液晶的一对电极，而 在滤色器基板上不包括电极。从而，当由静电等引起的电场从滤色器基板侧施加到水平电 场液晶显示设备时，该电场直接影响液晶分子，并且导致具有问题的异常显示。于是，针对该问题，在水平电场液晶显示设备中，由透明导电材料组成且具有抗静 电等屏蔽功能的导电层或导电膜提供在没有形成驱动电极的基板例如滤色器基板上。例如，日本专利特许2758864号公报揭示了导电层形成在滤色器基板上的IPS模 式液晶显示设备。具体地讲，在日本专利特许2758864号公报揭示的IPS模式液晶显示设 备中，透光导电层通过溅射至少形成在组成液晶显示设备的液晶显示面板的透明基板之间 不靠近背光单元的透明基板的表面上的显示表面区域内，该表面与液晶层相对。在日本专 利特许2758864号公报中描述的该IPS模式液晶显示设备中，透光导电层对来自外界的静 电等具有屏蔽功能，并且，甚至在高电位静电等从外界施加给液晶显示面板的表面时，也可 以防止发生异常显示。
发明内容
因为在日本专利特许2758864号公报中揭示的IPS模式液晶显示设备中形成具有 屏蔽功能的导电膜，所以甚至在施加来自外界的高电位静电等时，也可以防止发生异常显 示，这是很好的优点。在此情况下，日本专利特许2758864号揭示的发明描述了铟锡氧化物 (ITO)、锡氧化物(SnO2)和铟氧化物(In2O3)作为用于形成导电层的材料。附带地，当减小水平电场液晶显示面板的厚度时，在不损坏导电膜的情况下，难于 减小表面上具有导电膜的透明基板的厚度。因此，减小透明基板的厚度，然后通过溅射等形 成导电膜。然而，当导电膜由ITO形成时，因为在减小厚度的工艺后极难执行高温处理，所 以形成非晶态的膜。结果，在高温和高湿度下，由用于设置在导电膜的表面上的偏光板的粘 合剂产生的酸溶解导电膜，这是有问题的。“非晶态"是构成固体的原子、分子或离子没有规律性例如晶体结构的状态。为了解决酸溶解的问题，高透射性的导电材料SnA或In2O3可以用作形成导电膜 的材料。然而，SnO2和^i2O3比ITO具有更高的电阻，这是有问题的。当导电膜具有高电阻 时，例如，在电容型触摸板安装在液晶显示设备上的系统中，设备操作期间产生的噪声造成 触摸板故障。因此，为了减少液晶显示设备的操作噪声的影响，导电膜制作为具有低电阻 (其根据电容型触摸板的配线构造变化；然而，电阻在几百欧姆的量级)，并且导电膜连接 到接地(GND)电位。本发明的发明人针对上面描述的现有技术问题进行了透彻的研究。结果，他们已 经发现，通过选择形成导电膜的透明导电材料的类型并且形成低电阻导电膜和抗腐蚀导电 膜的双层结构可以解决上述问题。因此，实现本发明。就是说，所希望的是提供这样的水平 电场液晶显示设备，其中可以抑制导电膜的腐蚀，并且可以抑制静电等引起的故障。根据本发明实施例的液晶显示面板是水平电场液晶显示设备，其中一对基板通过 密封材料在该对基板的周边部分连接在一起；液晶包含在该对基板之间；显示区域形成在 该密封材料围绕的部分中，并且非显示区域形成在该显示区域外侧；第一电极和第二电极 形成在该对基板之一上；该第一电极和该第二电极之间产生的电场驱动该液晶；由透明导 电材料构成的第一导电膜形成在该对基板的另一个的与接触该液晶的表面相反的表面上； 该第一导电膜通过由导电材料构成的连接体连接到接地(GND)电位；由透明导电材料构成 的第二导电膜形成在该第一导电膜的表面上；并且偏光板形成在该第二导电膜的表面上。通常，为了形成屏蔽电极，透明导电膜等的单层膜通过溅射法等形成。然而，在根 据本发明实施例的液晶显示设备中，由透明导电膜构成的第一导电膜和由透明导电膜构成 的第二导电膜的两个导电膜堆叠在该对基板的另一个(例如，滤色器基板)的表面上，该表 面与接触液晶的表面相反。结果，在根据本发明实施例的液晶显示设备中，关于由来自液晶 显示设备外部的静电等引起的故障，第一导电膜可以通过连接到该第一导电膜的连接体将 静电等放电到GND电位；并且第二导电膜可以抑制在高温和高湿度下由用于偏光板的粘合 剂产生的酸引起的第一导电膜的溶解。因此，可以提供高度可靠的液晶显示设备。在根据本发明实施例的液晶显示设备中，第二导电膜优选形成在第一导电膜的除 第一导电膜与连接体接触的部分外的表面上。在根据本发明实施例的这样的液晶显示设备中，第一导电膜中的静电等通过直接 连接到第一导电膜的连接体而有效放电；并且第二导电膜可以覆盖第一导电膜的除第一导 电膜与连接体接触的部分之外的大面积，因此可以抑制第一导电膜的腐蚀。在根据本发明实施例的液晶显示设备中，除了第一导电膜，第二导电膜也优选通 过连接体连接到接地(GND)电位。当堆叠多个透明导电膜时，堆叠的膜之间的电阻大。在根据本发明实施例的这样 的液晶显示设备中，因为第二导电膜直接连接到GND电位，所以第一导电膜和第二导电膜 与GND电位之间的电阻小，因此可以有效使静电等放电。在根据本发明实施例的液晶显示设备中，第二导电膜优选至少形成在显示区域 中。在根据本发明实施例的这样的液晶显示设备中，因为抗腐蚀的第二导电膜形成在 显示区域的表面上，所以可以抑制由用于偏光板的粘合剂产生的酸引起的显示区域中的第4一导电膜的溶解，并且可以抑制发生由静电等引起的故障导致差的显示。在根据本发明实施例的液晶显示设备中，第一导电膜优选由ITO形成。在根据本发明实施例的这样的液晶显示设备中，因为第一导电膜由ITO形成，其 具有低电阻和高导电性，所以可以进一步减小液晶显示设备的操作期间的噪声。在根据本发明实施例的液晶显示设备中，第二导电膜优选主要由SnO2或In2O3构 成。在根据本发明实施例的这样的液晶显示设备中，第二导电膜主要由SnO2或^i2O3 构成。SnO2和^i2O3具有非常高的耐腐蚀、酸、热和湿气特性。因此，第二导电膜不容易被酸 溶解，并且可以抑制形成在第二导电膜下的第一导电膜被酸溶解。在根据本发明实施例的液晶显示设备中，形成第一导电膜和第二导电膜的透明导 电材料优选具有彼此接近的透射率。在根据本发明实施例的这样的液晶显示设备中，因为第一导电膜和第二导电膜的 透射率彼此接近，所以导电膜之间透射的光的折射不容易发生，并且可以抑制导电膜之间 透射光的折射引起的差的显示。在根据本发明实施例的液晶显示设备中，连接体优选由导电膏形成。在根据本发明实施例的这样的液晶显示设备中，通过形成导电膏的连接体，可以 易于建立导电膜和GND电位之间的电连接。例如，当导电焊盘设置在导电膜和GND电位之 间时，导电膜和导电焊盘之间以及导电焊盘和GND电位之间的电连接也可以易于通过导电膏建立。
图1是根据第一实施例的液晶显示设备的平面图；图2是图1所示显示区域中的单一像素的放大平面图；图3是沿着图2中的III-III线剖取的放大截面图；图4A是图1中的IVA部分的放大图；图4B是沿着图1中的IVB-IVB线剖取的截面图；图5是根据第二实施例的液晶显示设备的平面图；图6A是图5中的VIA部分的放大图；以及图6B是沿着图5中的VIB-VIB线剖取的示意性截面图。
具体实施例方式在下文，将参考附图描述本发明的实施例。下面的每个实施例都以FFS模式液晶 显示设备作为体现本发明技术构思的示例来描述。这不意味着将本发明限制为实施例中描 述的FFS模式液晶显示设备。本发明还同样可应用于权利要求范围内的其它实施例。在用 于描述说明书中的实施例的附图中，为了使层和部件具有附图中可识别的尺寸，层和部件 没按比例示出，且没必要按实际尺寸的比例示出。尽管根据本发明实施例的水平电场液晶显示设备可应用于液晶注入法生产的液 晶显示设备，但是下面的描述以通过滴下式注入(one drop fill，在下文称为"0DF")法 生产液晶显示设备作为示例来进行。尽管液晶显示设备用母基板生产，但是为了说明的方5便，在下文，将描述作为各示例的单一 FFS模式液晶显示设备。第一实施例下面，将参考图1至4B描述根据本发明第一实施例的FFS模式液晶显示设备10。 参照图1，根据第一实施例的液晶显示设备10是玻璃上芯片(COG)型液晶显示设备，包括阵 列基板11、滤色器基板26、将基板11和沈结合在一起的密封材料35以及液晶34(参考图 3)，液晶34包含在由阵列基板11、滤色器基板沈和密封材料35围绕的区域中。在液晶显 示设备10中，显示区域36形成在由密封材料35围绕的内部区域中。显示区域36周围看 不到图像的区域用作液晶显示设备10的非显示区域37。因为根据第一实施例的液晶显示 设备10通过ODF法生产，所以不形成液晶注入口。阵列基板11是这样的部件，其中用于驱动液晶等的配线形成在第一透明基板12 的表面上，第一透明基板12是矩形的，并且由玻璃等形成。阵列基板11在纵向上长于滤色 器基板26。因此，当基板11和沈结合在一起时，形成延伸超过滤色器基板沈的延伸部分 12a。包括输出驱动信号的IC芯片或LSI等的驱动IC 41和导电焊盘39等提供在延伸部 分12a中。公用配线14从驱动IC 41延伸。导电焊盘39通过外部基板电连接到GND电位 43(参考图4B)。在第一实施例中，柔性印刷电路(FPC)42用作外部基板的示例。参考图2和3，在阵列基板11的显示区域36中，设置多个扫描线13和信号线17、 以及与扫描线13平行且提供在扫描线13之间的多个公用配线14a。由诸如氧化硅或氮化 硅的无机绝缘材料构成的栅极绝缘膜15设置为覆盖扫描线13、公用配线1 和透明基板 12的暴露部分。每一个都包括源极电极S、栅极电极G和漏极电极D以及半导体层16且用 作开关元件的薄膜晶体管(TFT)形成在扫描线13和信号线17交叉部分的附近。为了稳定化部件表面的目的，由诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料构成的钝化 膜18进一步形成以覆盖这些部件。由有机绝缘材料构成的层间膜19进一步形成以平坦化 阵列基板11的表面。然后，通过光刻技术和蚀刻技术形成第一接触孔20，以通过栅极绝缘膜15和钝化 膜18延伸到公用配线14a。该第一接触孔20的形成可以通过作为一种干蚀刻技术的等离 子体蚀刻技术或者采用缓冲氢氟酸的湿蚀刻技术来执行。作为形成第一接触孔20的结果， 暴露了公用配线14a。然后，由ITO或IZO(铟锌氧化物)构成的透明导电层形成在第一透明基板12已 经形成层间膜19的整个表面上。通过光刻技术和蚀刻技术在层间膜19的表面上为每个像 素形成下电极21。此时，每个像素的下电极21通过第一接触孔20电连接到公用配线14a。 因此，下电极21用作公用电极。此外，由氮化硅层或氧化硅层组成的绝缘膜22形成在第一透明基板12已经形成 下电极21的整个表面上。此时，层间膜19的表面要形成接触孔以延伸到漏极电极D的部 分也覆盖有绝缘膜22。然后，第二接触孔23通过光刻技术和蚀刻技术形成在这些部分中以 延伸通过绝缘膜22和层间膜19到漏极电极D。此外，由ITO或IZO构成的透明导电层形成在第一透明基板12已经形成绝缘膜22 的整个表面上。透明导电层通过光刻技术和蚀刻技术加工，以为每个像素形成上电极25，在 上电极25中，多个狭缝M形成在绝缘膜22的表面上。上电极25在第二接触孔23中电连 接到薄膜晶体管(TFT)的漏极电极D，并且用作像素电极。然后，取向膜(未示出)提供在显示区域36包括上电极25的整个表面上。因此，提供了根据第一实施例的液晶显示设备 10的阵列基板11。多个扫描线13和信号线17围绕的区域用作单一子像素区域PA。偏光 板(未示出)形成在阵列基板11的与接触液晶的表面相反的表面上。在滤色器基板沈中，由金属材料构成的光屏蔽膜观形成在由玻璃等构成的第二 透明基板27的表面上，从而光屏蔽膜观对应于阵列基板11的扫描线13、信号线17和薄膜 晶体管(TFT)且覆盖非显示区域37。此外，诸如红(R)、绿(G)和蓝(B)的预定颜色的滤色器层四形成在第二透明基板 27的表面上由光屏蔽膜观围绕的区域上。保护层30形成为覆盖光屏蔽膜观和滤色器层 29的表面。保护层30由透明绝缘树脂膜组成，并且为了平坦化滤色器基板沈的表面的目 的而提供为尽可能多，并且抑制杂质从滤色器层四扩散进入液晶34。然后，取向膜(未示 出)形成在保护层30的表面上。因此，提供了第一实施例的滤色器基板26。导电膜和偏光板形成在透明基板27的背面，也就是与接触液晶34的表面相反的 表面。这些部件的详细构造将在下面描述。参考图1，电连接滤色器基板沈的光屏蔽膜观和阵列基板11的公用配线14的转 移电极38形成为靠近与液晶显示设备10的延伸部分1 相反的一侧的拐角。作为上述阵 列基板11和滤色器基板26，例如，液晶34滴在阵列基板11的显示区域36上；由紫外线固 化树脂等构成的密封材料35涂敷到滤色器基板沈的非显示区域37 ；并且基板11和沈结 合在一起。然后，密封材料35用紫外线照射以固化。为了保持基板之间的单元间隙为恒定 宽度的目的，光间隔物(未示出)形成在滤色器基板26和阵列基板11之间。然后，由作为低电阻透明导电材料的ITO构成且用作静电屏蔽的第一导电膜31通 过溅射等形成在如此结合的基板的滤色器基板26的后表面上，该后表面与接触液晶34的 表面相反。然后，由作为抗腐蚀导电材料的SnA构成的第二导电膜32通过溅射等形成在 第一导电膜31的表面上。此时，参考图4A和4B，第一导电膜31和第二导电膜32形成为覆 盖滤色器基板26的整个表面；并且，在第二导电膜32中，切口部分3 形成为对应于导电 膏要涂敷到第一导电膜31的表面的位置。然后，偏光板33通过粘合剂结合到第二导电膜32的表面。驱动IC 41和导电焊 盘39等提供在阵列基板11的延伸部分1 上。第一导电膜31的连接部分31a通过由导电 材料构成的导电膏40连接到导电焊盘39，该连接部分31a通过滤色器基板沈的第二导电 膜32的切口部分3 暴露。因此，完成了根据第一实施例的液晶显示设备10的生产。作 为参考，在图4B中，图解了连接到导电焊盘39的FPC 42和连接到FPC 42的GND电位43。通过采用这样的构造，在根据第一实施例的液晶显示设备中，关于由来自液晶显 示设备外部的静电等引起的故障，第一导电膜可以通过直接连接到第一导电膜的导电膏有 效地将静电等放电到GND电位；并且抗腐蚀的第二导电膜可以抑制在高温和高湿度下由用 于偏光板的粘合剂产生的酸导致的第一导电膜的溶解。此外，第二导电膜可以覆盖第一导 电膜与导电膏接触部分之外的大面积，以由此抑制第一导电膜的腐蚀。从而，可以提供高度 可靠的液晶显示设备。因为用于根据第一实施例的液晶显示设备的第一导电膜的ITO具有低电阻和良 好的导电性，所以可以减少液晶显示设备操作期间的噪声。因为用于根据第一实施例的液 晶显示设备的第二导电膜的SnO2具有非常高的耐腐蚀、酸、热和湿气的性能，所以第二导电膜不容易被酸溶解，并且还可以抑制由酸引起的形成在第二导电膜下的第一导电膜的溶解。在根据第一实施例的液晶显示设备中，通过采用用于形成连接体的导电膏，第一 导电膜和GND电位之间的电连接可以易于建立。导电焊盘设置在第一导电膜和GND电位之 间。第一导电膜和导电焊盘之间以及导电焊盘和GND电位之间的电连接也可以通过使用导 电膏易于建立。第二实施例对于根据第一实施例的液晶显示设备10，已经描述了除了第一导电膜连接到导电 膏的部分外的第一导电膜之上形成第二导电膜的情况。相反，对于根据第二实施例的液晶 显示设备10A，将参考图5、6A和6B描述不仅第一导电膜而且第二导电膜连接到导电膏的情 况。因为根据第二实施例的液晶显示设备IOA与根据第一实施例的液晶显示设备10的不 同仅为第二导电膜的部分构造，所以与根据第一实施例的液晶显示设备10相同的部件用 相同的参考标号表示，并且简化了这些部件的详细描述。参考图5、6A和6B，根据第二实施例的液晶显示设备IOA的第二导电膜32A形成为 部分地与要涂敷导电膏40的部分接触。就是说，与根据第一实施例的液晶显示设备10不 同，第二导电膜32A具有连接部分32Ab，其部分地与导电膏40接触。导电膏40涂敷为与连 接部分32Ab接触。切口部分32Aa形成在第二导电膜32A中，从而第一导电膜31也与导电 膏40接触。导电膏40涂敷为使导电膏40也与第一导电膜31的连接部分31a接触，该连 接部分31a通过第二导电膜32A的切口部分32Aa暴露。通过采用这样的构造，在根据第二实施例的液晶显示设备中，因为第二导电膜直 接连接到GND电位，所以甚至在堆叠的第一导电膜和第二导电膜之间的电阻变大时，第一 导电膜和第二导电膜与GND电位之间的电阻也变得很小。从而，第二导电膜中的静电等可 以有效地放电到GND电位。在第一和第二实施例中，已经描述了第二导电膜主要由SnA构成的情况。然而， 本发明不限于这些情况。当取代SnA采用主要由高的耐腐蚀、酸、热和湿气特性的M2O3构 成的第二导电膜时，也可以提供与第一和第二实施例的那些相类似的优点。优选在第一和第二实施例中形成第一和第二导电膜的透明导电材料具有彼此接 近的透射率。通过采用这样的构造，可以抑制导电膜之间透射光的折射导致的不良显示。在 第一和第二实施例中，已经描述了导电膏用于形成连接体的情况。然而，连接体不限于此， 可以适当地选择导电材料来形成连接体。本申请包含2009年10月四日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP 2009-248525中公开的相关主题，其全部内容通过引用结合于此。本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同方案的范围内，根据 设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。8
权利要求
1.一种水平电场液晶显示设备，其中一对基板通过密封材料在该一对基板的周边部分 结合在一起；液晶包含在该一对基板之间；显示区域形成在该密封材料围绕的部分中，并且非显示区域形成在该显示区域的外侧；第一电极和第二电极形成在该一对基板之一上； 该第一电极和该第二电极之间产生的电场驱动该液晶；由透明导电材料构成的第一导电膜形成在该一对基板的另一个的与接触该液晶的表 面相反的表面上；该第一导电膜通过由导电材料构成的连接体连接到接地电位； 由透明导电材料构成的第二导电膜形成在该第一导电膜的表面上；并且 偏光板形成在该第二导电膜的表面上。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中该第二导电膜形成在该第一导电膜的除 该第一导电膜与该连接体接触的部分之外的表面上。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中除了该第一导电膜，该第二导电膜也通 过该连接体连接到该接地电位。
4.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中该第二导电膜至少形成在该显示区域中。
5.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中该第一导电膜由ITO形成。
6.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中该第二导电膜至少主要由SnA或^i2O3 构成。
7.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中形成该第一导电膜和该第二导电膜的该 透明导电材料具有彼此接近的透射率。
8.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中该连接体由导电膏形成。
全文摘要
本发明提供水平电场液晶显示设备，其中一对基板通过密封材料在该一对基板的周边部分结合在一起；液晶包含在该一对基板之间；第一电极和第二电极形成在该一对基板之一上；该第一电极和该第二电极之间产生的电场驱动该液晶；由透明导电材料构成的第一导电膜形成在该一对基板的另一个的与接触该液晶的表面相反的表面上；该第一导电膜通过由导电材料构成的连接体连接到接地电位；由透明导电材料构成的第二导电膜形成在该第一导电膜的表面上；并且偏光板形成在该第二导电膜的表面上。
文档编号G02F1/13GK102053415SQ20101052129
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月22日 优先权日2009年10月29日
发明者伊藤健二, 笕宪之介 申请人:索尼公司