液晶显示装置的制造方法_4

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、塑料等透明的材料。作为绝缘膜(例如第一绝缘膜63和第二绝缘膜64)的材料,优选使用氮化硅、氧化硅、感光性丙烯酸树脂等透明的材料。另外,也可以配置彩色滤光片来代替这些绝缘膜。例如通过等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n:PECVD)法形成氮化娃膜,在氮化硅膜上通过点胶(涂覆)法形成感光性丙烯酸树脂膜来形成绝缘膜。能通过进行干蚀刻(沟道蚀刻)来形成为了形成接触部31a、31b、31c而设于各绝缘膜中的孔。
[0143]通过溅射法等以单层或者多层形成钛、铬、铝、钼等金属或者它们的合金的膜,然后通过光刻法等进行图案化,从而能形成扫描信号线12、数据信号线13、共用信号线14、像素电极配线16以及构成TFT53的各种电极。该各种配线和电极形成于同一层上,均使用相同的材料而使制造实现高效化。共用信号线14在例如与共用电极15 —体地形成的情况下也可以使用相同的材料,由此提高生产效率。同样地,像素电极配线16例如在与像素电极
11一体地形成的情况下也可以使用相同的材料,由此提高生产效率。
[0144]作为TFT53的半导体层54,能使用例如使包括非晶硅、多晶硅等的高电阻半导体层(i层)与包括在非晶硅中掺杂了磷等杂质的η+非晶硅等的低电阻半导体层(η+层)层叠的半导体层,作为其它半导体层,优选使用IGZO(铟一镓一锌一氧)等氧化物半导体。
[0145]将IGZO等氧化物半导体作为半导体层54的材料使用,由此能提高电子迀移率、能缩小TFT53的尺寸,因此能较大地确保开口率。因此,使用了 IGZO的氧化物半导体在缩小像素的尺寸的方面是有利的。另外,其特性是截止漏电低,因此也能得到能长时间保持电荷,能进行低频驱动的优点。
[0146]例如通过溅射法等以单层或者多层形成氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)等的透明导电材料或者它们的合金的膜,之后使用光刻法等进行图案化来形成像素电极11和共用电极15。
[0147]作为彩色滤光片的材料,优选使用使与各色对应的光透过的感光性树脂(彩色抗蚀剂)。作为黑矩阵51的材料,只要具有遮光性即可,没有特别限定,优选使用含有黑色颜料的树脂材料或者具有遮光性的金属材料。彩色滤光片和黑矩阵51也可以不配置在相对基板20侧而配置在TFT基板10侧。
[0148]在将多个包括绝缘材料的柱状间隔物设于一方基板后,使用密封材料相互贴合这样制作的TFT基板10和相对基板20。在TFT基板10和相对基板20之间形成液晶层40,在使用滴落法的情况下,在进行基板的贴合前进行液晶材料的滴落,在使用真空注入法的情况下,在进行基板的贴合后注入液晶材料。
[0149]并且,在各基板的与液晶层40侧相反的一侧的面上贴附偏振板、相位差膜等,由此完成液晶显示装置。而且,在液晶显示装置上安装栅极驱动器、源极驱动器、显示控制电路等,并且将背光源等进行组合,由此完成与用途相应的液晶显示装置。
[0150]实施方式2
[0151]实施方式2除了液晶分子的初始取向的方向不同的方面、液晶材料的介电常数各向异性不同的方面、以及像素电极和共用电极的形状不同的方面以外,与实施方式I相同。具体地,实施方式2的液晶分子的初始取向的方向设定为与扫描信号线和共用信号线的延伸方向平行。另外,使用液晶材料的介电常数各向异性为正型的液晶材料。图14是实施方式2的液晶显示装置的TFT基板的俯视示意图。图14的沿着A — B线的截面图与图5相同。
[0152]设想实施方式2的液晶显示装置并进行模拟后得到如下的结果(实施例2)。实施例2的模拟条件除了液晶分子的初始取向的方向、液晶材料的介电常数各向异性以及各电极的形状以外与实施例1的模拟相同。在实施例2中,初始取向与实施例1的情况相差90°,在实施例1中设定为上方向,但在实施例2中设定为右方向。S卩,在实施例2中,液晶分子41的初始取向的方向与扫描信号线12和共用信号线14的延伸方向平行,且与数据信号线13的延伸方向正交。另外,使用液晶材料的介电常数各向异性为正型(△ ε =+10)的液晶材料。而且,作为电极的形状,使用了与在实施例1中使用的电极相比各电极的两端部和角部的内轮廓线的长度更短的电极。像素电极和共用电极的各内轮廓线包括具有不同角度的5条线,各线彼此形成的角度均设为钝角。更具体地,5条线中的位于中间的线(以下也称为角部的内轮廓线)与位于其两侧的线形成的角度设为157°。像素电极和共用电极之间的距离(具体地将像素电极的角部的最里部与共用电极的角部的最里部连接的直线的长度)设为10.1 μπι。这样根据使用的液晶分子的初始取向的方向和液晶材料的介电常数各向异性,最佳的电极形状是不同的。
[0153]图15和图16表不实施例2的不出施加白电压时(8.0V)液晶分子的动作的模拟图像,图15是截面图像,图16是平面图像。图17是在实施例2中用单色灰度级表不光的透射率的平面图像,图18是除图17的黑矩阵外还增加了电极的位置的图。图19是表示实施例2的视角特性的坐标图,表示将显示画面作为基准面而将极角固定为45°并赋予方位角的值时的各亮度。
[0154]如图15和图16所示,当施加阈值以上的电压时,在TFT基板10的近旁维持液晶分子41的初始取向,但在除此以外的部位液晶分子41的取向发生变化。特别是位于各像素电极lla、llb和与其相对的共用电极15a、15b之间的液晶分子41的角度根据到各电极的距离而不同,以朝向相对于像素的长边方向倾斜的方向的方式进行取向。此外,在图15和图16中,根据电场的强度而渐变地表示各区域。
[0155]如图16所示,与实施例1的情况同样地,液晶分子41的取向分布(指向矢分布)以经过第一共用电极15a和第二共用电极15b之间的直线、即以共用信号线14为轴,相互为线对称。由此,在液晶层内的相当于一个像素的区域内能形成两个区域(多畴),上述两个区域包括在不同的方向上具有取向方位,且具有以一定的基准轴为中心而对称的取向图案的多个液晶分子。
[0156]如对实施例1的结果和实施例2的结果进行比较可知的,即使初始取向的方向和液晶材料的介电常数各向异性不同,通过将像素电极和共用电极设为期望的形状也能得到同样的特性。另外,使用两组包括像素电极和共用电极的电极对,因此能形成在不同的方向上具有取向方位的两个区域,能高效地利用光并且得到优异的视角特性。另外,即使较小地设计像素尺寸,也能发挥其特性不会降低的优异的效果。
[0157]关于透射率,如图17所示,可知在黑矩阵51的成为开口部的整个区域中,光均匀地透射,能确保高透射率。另外,如图18所示,即使不考虑黑矩阵也形成了占据一定范围的充分大小的透射区域。关于视角特性,如图19所示,可知作为倾向是不同的,但与实施例1同样地不会由于角度而在亮度上出现大的差,且各曲线的终端部分收敛于相同的场所,所以即使将视角向任意的角度倾斜,观看效果也没有变化,能得到优异的视角特性。
[0158]以上,根据实施方式2,可确认能得到优异的透射率和视角特性。
[0159]实施方式3
[0160]实施方式3除了共用电极的形状以及像素电极、共用电极、共用信号线分别设于不同的层上的方面以外,与实施方式2相同。图20是实施方式3的液晶显示装置的TFT基板的俯视示意图。另外,图21是沿着图20的C 一 D线的截面示意图。
[0161]如图21所示,共用信号线14形成在支撑基板61上。在共用信号线14和支撑基板61上形成有第一绝缘膜63。在第一绝缘膜63上配置有各数据信号线13和像素电极配线16。在各数据信号线13和像素电极配线16上形成有第二绝缘膜64。并且,在第二绝缘膜64上配置有共用电极15。
[0162]共用电极15和共用信号线14分别配置在不同的层上,因此第一共用电极15a和第二共用电极15b不经由共用信号线14而经由位于第一共用电极15a和第二共用电极15b之间的连接电极(第二连接配线)15c相互连接。S卩,第一共用电极15a、第二共用电极15b以及连接电极15c实现一体化,构成共用电极部。共用信号线14和连接电极15c经由将第一绝缘膜63和第二绝缘膜64贯通的接触部31c相互连接。由此,能将共用信号经由连接电极15c从共用信号线14传递到第一共用电极15a和第二共用电极15b。
[0163]此外,在实施方式3中,如上所述由于各电极和配线配置在不同的层上等,与实施方式I和2相比,易于在TFT基板10的表面产生台阶。
[0164]设想实施方式3的液晶显示装置并实际进行具体的模拟后得到如下的结果(实施例3)。实施例3的模拟条件除了共用电极的形状以及像素电极、共用电极、共用信号线分别设于不同的层上的方面以外与实施例2的模拟相同。图22和图23表示实施例3的示出施加白电压时(8.4V:与实施例2相比上升0.4V)液晶分子的动作的模拟图像,图22是截面图像,图23是平面图像。图24是在实施例3中用单色灰度级表示光的透射率的平面图像,图25是除图24的黑矩阵外还增加了电极的位置的图。图26是表示实施例3的视角特性的坐标图,表示将显示画面作为基准面而将极角固定为45°并赋予方位角的值时的各亮度。
[0165]如图22和图23所示,当施加阈值以上的电压时,在TFT基板10的近旁维持液晶分子41的初始取向,但在除此以外的部位液晶分子41的取向发生变化。特别是位于各像素电极lla、llb和与其相对的共用电极15a、15b之间的液晶分子41的角度根据到各电极的距离而不同,以朝向相对于像素的长边方向倾斜的方向的方式进行取向。此外,在图22和图23中,根据电场的强度而渐变地表示各区域。
[0166]如图23所示,液晶分子41的取向分布(指向矢分布)以经过第一共用电极15a和第二共用电极15b之间的直线、即以连接电极15c或者共用信号线14为轴,相互为线对称。连接电极15c按照每一像素形成,但共用信号线14与像素的边界无关地形成为直线状。由此,在液晶层内的相当于一个像素的区域内能形成两个区域(多畴),上述两个区域包括在不同的方向上具有取向方位,且具有以一定的基准轴为中心而对称的取向图案的多个液晶分子。
[0167]如对实施例2的结果和实施例3的结果进行比较可知的,即使像素电极、共用电极以及共用信号线分别设于不同的层上,通过将像素电极和共用电极设为期望的形状也能得至IJ同样的特性。另外,使用两组包括像素电极和共用电极的电极对,因此能形成在不同的方向上具有取向方位的两个区域,能高效地利用光并且能得到优异的视角特性。另外,即使较小地设计像素尺寸,也能发挥其特性不会降低的优异的效果。
[0168]关于透射率,如图24所示,可知在黑矩阵51的成为开口部的整个区域中,光均匀地透射,能确保高透射率。另外,如图25所示,即使不考虑黑矩阵也形成了占据一定范围的充分大小的透射区域。此外,可知实际上与实施例2相比由于在TFT基板的表面产生台阶等,所以发生透射率的一些降低(具体地为一 1%),但几乎没有影响。关于视角特性,如图26所示,成为与实施例2大致同样的结果,不会由于角度而在亮度上出现大的差,且各曲线的终端部分收敛于相同的场所,所以可知即使将视角向任意的角度倾斜,观看效果也没有变化,能得到优异的视角特性。
[0169]以上,根据实施方式3,可确认能得到与实施方式2同等优异的透射率和视角特性。
[0170]实施方式4
[0171]实施方式4除了共用电极的形状以及像素电极、共用电极、共用信号线分别设于不同的层上的方面以外,与实施方式I相同。因而,换句话说,实施方式4除了液晶分子的初始取向的方向不同的方面、液晶材料的介电常数各向异性不同的方面、以及像素电极和共用电极的形状不同的方面以外,与实施方式3相同。图27是实施方式4的液晶显示装置的TFT基板的俯视示意图,图27的沿着C 一 D线的截面图与图21相同。
[0172]设想实施方式4的液晶显示装置并实际进行具体的模拟后得到如下结果(实施例
4)。实施例4的模拟条件除了共用电极的形状以及像素电极、共用电极、共用信号线分别设于不同的层上的方面以外与实施例1的模拟相同。即,使用液晶材料的介电常数各向异性为负型(△ ε =- 7)的液晶材料。另外,作为电极的形状,使用与在实施例1中使用的电极相同的电极。
[0173]图28和图29表示实施例4的示出施加白电压时(10.5V:与实施例1相比上升0.8V)液晶分子的动作的模拟图像,图28是截面图像,图29是平面图像。图30是在实
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