发明名称 液晶显示装置及其制造方法
摘要 本发明系关于一种液晶显示装置,包括:包含有一薄膜电晶体、一资料导线(12)、一画素电极(13)以及一共用电极(27)之一第一基板(100A),一第二基板以及包夹于该第一基板与该第二基板间之液晶,其中可经由该资料导线施加一影像讯号于该薄膜电晶体以于接收该影像讯号之该画素电极与该共用电极间产生一电场,并藉由该电场驱动以使该液晶依照平行于该第一基板之平面方向而旋转。第一基板(100A)包括覆盖该资料导线(12)之一电性绝缘无机层(15),设置于位于该资料导线(12)上之该电性绝缘无机层(15)上之一第一岛状电性绝缘有机层(21),以及一遮蔽用之共用电极(26),覆盖与其相关之该第一岛状电性绝缘有机层(21)且于上视时部份重叠于该资料导线(12)。
申请公布号 TWI263855 申请公布日期 2006.10.11
申请号 TW093107438 申请日期 2004.03.19
申请人 NEC液晶科技股份有限公司 发明人 北川善朗;木村聪;佐藤刚;草 英则;船木重浩;高桥聪之助;今野隆之;西田真一
分类号 G02F1/136;G02F1/1343 主分类号 G02F1/136
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种液晶显示装置,包括: (a)一第一基板,其包含有一薄膜电晶体、一资料导 线、一画素电极与一共电极; (b)一第二基板;以及 (c)包夹于该第一基板与第二基板间之液晶, 其中施加一影像讯号于该薄膜电晶体并经由该资 料导线以于接收该影像讯号之该画素电极与该共 用电极间产生一电场,藉由该电场驱动以使该液晶 依照平行于该第一基板之平面方向而旋转,其特征 在于,该第一基板包括: 一电性绝缘无机层,覆盖该资料导线; 一第一岛状电性绝缘有机层,设置于位于该资料导 线上之该电性绝缘无机层之上;以及 一遮蔽共电极,覆盖该第一岛状电性绝缘有机层并 于上视时部分重叠于该资料导线上。 2.如申请专利范围第1项所述之液晶显示装置,其中 该第一基板更包括: 一闸极导线,通过经选取之复数个薄膜电晶体之一 ; 一闸极导线末端电极,电性连结于该第一基板之一 边缘区域内之一闸极导线; 一资料导线末端电极,电性连结于该边缘区; 一第二岛状电性绝缘有机层,设置于该闸极导线末 端电极之上,该第二岛状电性绝缘有机层与该第一 岛状电性绝缘有机层系同时形成; 一第三岛状电性绝缘有机层,设置于该资料导线末 端电极之上,该第三岛状电性绝缘有机层与该第一 岛状电性绝缘有机层系同时形成; 一闸极末端延伸电极,系于形成该共用电极时,同 时形成于该第二岛状电性绝缘有机层之上,该闸极 末端电极系电性连结于该闸极末端延伸电极;以及 一资料末端延伸电极,系于形成该共用电极时,同 时形成于该第三岛状电性绝缘有机层之上,该资料 末端电极系电性连结于该资料末端延伸电极。 3.如申请专利范围第1项所述之液晶显示装置,其中 该第一基板更包括: 一闸极导线末端下方电极,设置于该第二岛状电性 绝缘有机层之下,且该第二岛状电性绝缘有机层直 接接触该闸极导线末端下方电极;以及 一资料导线末端下方电极,设置于该第三岛状电性 绝缘有机层之下,且该第三岛状电性绝缘有机层直 接接触该闸极导线末端下方电极,其中,该第二岛 状电性绝缘有机层系为该闸极导线延伸电极与该 闸极导线末端下方电极所包夹,而该第三岛状电性 绝缘有机层系为该资料导线延伸电极与该资料导 线末端下方电极所包夹。 4.如申请专利范围第1项所述之液晶显示装置,其中 该第一基板更包括: 一闸极导线,通过经选取之复数个薄膜电晶体之一 ; 一闸极导线末端电极,电性连结于该第一基板之一 边缘区域内之一闸极导线; 一资料导线末端电极,电性连结于该边缘区; 一闸极末端延伸电极,系于形成该共用电极时,同 时形成于该电性绝缘有机层之上,该闸极导线末端 电极系电性连结于该闸极末端延伸电极;以及 一资料末端延伸电极,系于形成该共用电极时,同 时形成于该电性绝缘有机层之上,该资料导线末端 电极系电性连结于该资料末端延伸电极。 5.如申请专利范围第1项所述之液晶显示装置,其中 该第一基板更包括: 一第一透明导电层,设置于该闸极导线末端电极与 该闸极末端延伸导线之间且互为电性连结;以及 一第二透明导电层,设置于该资料导线末端电极与 该资料末端延伸导线之间且互为电性连结。 6.如申请专利范围第4项所述之液晶显示装置,其中 该第一基板更包括: 一第一不透明导电层,设置于该闸极导线末端电极 与该闸极末端延伸导线之间且互为电性连结;以及 一第二不透明导电层,设置于该资料导线末端电极 与该资料末端延伸导线之间且互为电性连结。 7.如申请专利范围第4项所述之液晶显示装置,其中 该第一基板更包括: 一第一多重层,其具有一导电透明层与一导电不透 明层,设置于该闸极导线末端电极与该闸极末端延 伸导线之间且互为电性连结;以及 一第二多重层,其具有一导电透明层与一导电不透 明层设置于该资料导线末端电极与该资料末端延 伸导线之间且互为电性连结。 8.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之液 晶显示装置,其中该遮蔽共电极包含一透明导电层 。 9.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之液 晶显示装置,其中该遮蔽共电极具有由一透明导电 层与一不透明导电层所组成之一多层结构。 10.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该画素电极系平行于该共电极 ,且该画素电极与该共用电极系设置于一共通层中 。 11.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该画素电极系平行于该共电极 ,且该画素电极与该共用电极系设置于不同膜层中 。 12.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该画素电极系平行于该共电极 ,该画素电极与该共电极分别包括一锯齿状(zigzag) 电极,且该资料导线与该第一岛状电性绝缘无机层 包括几乎沿平行于该画素电极与该共电极延伸之 锯齿状电极。 13.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该画素电极平行于该共电极, 该画素电极与共电极包括一锯齿状电极,且该资料 导线与该第一岛状电性绝缘无机层包括几乎沿平 行于该画素电极与该共用电极延伸之第一部以及 几乎沿平行于磨擦方向延伸之第二部。 14.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该第一岛状电性绝缘无机层更 设置于该闸极导线上之一电性绝缘无机层之上,并 为该遮蔽共电极所覆盖。 15.如申请专利范围第14项所述之液晶显示装置,其 中该第一岛状电性绝缘无机层更设置于该薄膜电 晶体上之一电性绝缘无机层之上,并为该遮蔽共电 极所覆盖。 16.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该第一岛状电性绝缘无机层更 设置于该资料导线上之一电性绝缘无机层之一区 域上而非环绕该闸极导线,并为该遮蔽共电极所覆 盖。 17.如申请专利范围第16项所述之液晶显示装置,其 中于画素中之该些遮蔽共电极系互相垂直相邻且 经由个别之扫描导线所控制,其经由包含该遮蔽共 电极之导电层所相互连结且无部分重叠于该资料 导线之上。 18.如申请专利范围第17项所述之液晶显示装置,其 中经由于画素内互相垂直邻近且为该遮蔽共电极 电性连结之该导电层部份覆盖各画素内之大于等 于60%之未为任何其他导电层所遮蔽之该闸极导线 。 19.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该第一岛状电性绝缘无机层系 由novolak树脂所构成。 20.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该第一岛状电性绝缘无机层于 其面向该液晶之表面系为该遮蔽共电极所覆盖。 21.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该第二基板包括一黑矩阵层、 一色彩层以及一平坦层,覆盖于该黑矩阵层与该色 彩层上且具有大于等于1.5微米之厚度。 22.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该第二基板包括一黑矩阵层, 其具有大于等于1E9cm之电阻率。 23.如申请专利范围第1项至第7项中任一项所述之 液晶显示装置,其中该第二基板包括一遮光层,面 对该资料导线而设置,该遮光层为具有包含不同色 彩之两色彩层之一多层结构。 24.一种液晶显示装置的制造方法,该液晶显示装置 包括一第一基板、一第二基板;以及为该第一基板 与第二基板所包夹之液晶,该第一基板包括一闸极 导线、与该闸极导线交错之一资料导线、一画素 电极、依平行于该画素电极方向延伸之一共电极 以及设置于该闸极导线以及该闸极导线之交会处 之复数个薄膜电晶体,该画素电极系于制作各薄膜 电晶体之源极时同时形成,该方法包括下列步骤: 于较接近该液晶处而非该资料导线处形成该共电 极以部分覆盖该资料导线,且使得一遮蔽共电极覆 盖形成于该资料导线上之一电性绝缘无机层之上 之一第一岛状电性绝缘有机薄膜。 25.一种液晶显示装置的制造方法,该液晶显示装置 包括一第一基板、一第二基板;以及为该第一基板 与第二基板所包夹之液晶,该第一基板包括一闸极 导线、与该闸极导线交错之一资料导线、电性连 结于一薄膜电晶体之源极之一画素电极、依平行 于该画素电极方向延伸之一共电极以及设置于该 闸极导线以及该闸极导线之交错处之复数个薄膜 电晶体,该方法包括下列步骤: 于较接近该液晶处而非该资料导线处形成该共电 极以部分覆盖该资料导线,且使得一遮蔽共电极形 成于该资料导线上之一电性绝缘无机层之上之一 第一岛状电性绝缘无机薄膜之上;以及 同时形成该共电极与该画素电极。 26.如申请专利范围第24项或第25项之液晶显示装置 的制作方法,其中该第一岛状电性绝缘有机层于其 面对液晶之表面为该遮蔽共用电极所覆盖。 27.如申请专利范围第24项或第25项之液晶显示装置 的制作方法,其中该第一岛状电性绝缘有机层系由 novolak树脂所构成,且更包括于200-270℃下烘烤(baking )该第一岛状电性绝缘有机层30~120分之步骤。 28.如申请专利范围第27项之液晶显示装置的制作 方法,其中该第一岛状电性绝缘有机层系由novolak 树脂所构成,于软烤该第一岛状电性绝缘有机层之 前更包括于100-150℃下烘烤(baking)该第一岛状电性 绝缘有机层30秒~15分。 29.如申请专利范围第27项之液晶显示装置的制作 方法,其中该第一岛状电性绝缘有机层系于介于每 分钟5~15℃之升温速率下烘烤。 30.如申请专利范围第27项之液晶显示装置的制作 方法,其中该第一岛状电性绝缘有机层于200-270℃ 下烘烤(baking)之前,该第一岛状电性绝缘有机层系 于介于100-150℃间之一固定温度下加热一既定时间 。 图式简单说明: 第1图为习知液晶显示装置中,由液晶方向观察制 备有薄膜电晶体之薄膜电晶体(TFT)基板100之平面 图; 第2图为沿第1图内线段II-II之剖面情形; 第3图为依据本发明第一实施例之液晶显示装置中 ,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶体 (TFT)基板之平面图; 第4图为沿第3图内线段IV-IV之剖面情形; 第5A图为依据本发明第一实施例液晶显示装置中 资料导线之平面图; 第5B图为第5A图内断线表示之正方形区域S内之放 大图; 第5C图为依据本发明第一实施例液晶显示装置中 资料导线之另一范例之平面图; 第6图为依据本发明第二实施例之液晶显示装置中 ,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶体 (TFT)基板之平面图; 第7图为沿第6图内线段VII-VII之剖面情形; 第8图为依据本发明第三实施例之液晶显示装置中 ,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶体 (TFT)基板之平面图; 第9图为沿第8图内线段IX-IX之剖面情形; 第10图为依据本发明第四实施例之液晶显示装置 中,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶 体(TFT)基板之平面图; 第11图为沿第10图内线段XI-XI之剖面情形; 第12图为依据本发明第五实施例之液晶显示装置 中,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶 体(TFT)基板之平面图; 第13图为沿第12图内线段XIII-XIII之剖面情形; 第14图为依据本发明第六实施例之液晶显示装置 中,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶 体(TFT)基板之平面图; 第15图为沿第14图内线段XV-XV之剖面情形; 第16A图至第16H图为沿第一实施例之液晶显示装置 内线段IV-IV所撷取之剖面图,分别图示了其制造步 骤,且特别地图示了一薄膜电晶体、一画素、一共 电极导线之接触物、一资料导线端、伴随着一共 导线末端之一闸极导线末端以及闸极导线之剖面 情形; 第17A图为闸极末端电极之一范例之一平面图; 第17B图为资料导线末端电极之一范例之平面图; 第18图为一剖面图,显示了介于包含novolak树脂之电 性绝缘有机层,覆盖于对应之电性绝缘有机层之闸 极导线遮蔽物或资料导线遮蔽物,以及闸极导线或 资料导线12之位置关系; 第19图为依据本发明第八实施例之液晶显示装置 中,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶 体(TFT)基板之平面图; 第20图为沿第19图内线段XX-XX之剖面情形; 第21A图为显示了于一19寸之SXGA面板之一范例内依 闸极导线延伸之画素电极之电压差异所定义出之 平均电压之一图表; 第21B图为显示了于沿一19寸SXGA面板内测试点所量 测到之电压差异之一平面图; 第22图为依据本发明第九实施例之液晶显示装置 中,由液晶方向观察制备有薄膜电晶体之薄膜电晶 体(TFT)基板之平面图; 第23图为沿第20图内线段XXIII-MIII剖面情形; 第24图为显示了包含novolak树脂之电性绝缘有机层 的制造步骤之一流程图; 第25图为显示了包含丙烯酸树脂之电性绝缘有机 层之制造步骤之一流程图; 第26图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 可防止金属于空气中损害之薄膜电晶体基板之第 一范例之剖面图; 第27图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 可防止金属于空气中损害之薄膜电晶体基板之第 二范例之剖面图; 第28图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 可防止金属于空气中损害之薄膜电晶体基板之第 三范例之剖面图; 第29图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 可防止金属于空气中损害之薄膜电晶体基板之第 四范例之剖面图; 第30图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 可防止金属于空气中损害之薄膜电晶体基板之第 五范例之剖面图; 第31图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 可防止金属于空气中损害之薄膜电晶体基板之第 六范例之剖面图; 第32图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 可防止金属于空气中损害之薄膜电晶体基板之第 七范例之剖面图; 第33图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 包含不会空气中损害之金属之薄膜电晶体基板之 第一范例之剖面图;以及 第34图为于横向电场驱动主动型液晶显示装置中 包含不会空气中损害之金属之薄膜电晶体基板之 第二范例之剖面图。
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