JP3125757B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法Info
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Description
の製造方法に関し、特に基板表面と平行に発生させる電
界によって液晶分子を回転させて表示を行うIPS(I
n−PlaneSwitching)モードの液晶表示
装置及びその製造方法に関する。
点の一つに“パネル透過率が低い”という点がある。こ
れは、広視野角液晶表示パネルにおいては表示部に櫛歯
状の電極を形成するため、もともと開口部が狭い構造で
あることが原因である。この問題点を解決するには、表
示部のゲート絶縁膜を除去する方法が検討されている。
このゲート絶縁膜の除去により得られる効果は次の通り
である。 光の透過率が高くなる。 櫛歯電極間の液晶にかかる電圧が強くなる。 画素電極と共通電極が同一平面上に形成されるので、
電界に偏りが無い。
質的に平行な面内で液晶分子を回転させて表示を行うの
で、視点を動かしても基本的に液晶分子の短軸方向のみ
を見ていることになり、このため、液晶分子の“立ち
方”の視野角依存性が無く、TNモード等の液晶表示装
置と比較して、広視野角を達成することができる。以下
では、IPSモードの液晶表示装置を広視野角液晶表示
装置と呼ぶ。
絶縁膜除去方法及びその問題点を以下に更に詳しく説明
する。
20に示されている画素の平面構造を示す図であり、図
10は図9のB−B´部の断面構造を示す図である。こ
れらの図を参照すると、透明絶縁性基板6の一主面上に
走査線1が形成され、その上にゲート絶縁膜7が形成さ
れている。さらに、その上に半導体層5が存在し、その
上に信号線2、画素電極3及び共通電極4が形成されて
いる。そして、信号線2、画素電極3及び共通電極4に
は保護絶縁膜8が設けられている。
縁膜7と保護絶縁膜8とを基板上部からパターニングし
て除去している。この場合、絶縁膜のパターンは電極パ
ターン上を完全に覆い隠す必要があるため(電極を構成
する金属が液晶層に露出するのを防ぐ)、絶縁膜パター
ンと電極パターンとの重ね合わせがずれた場合を想定し
て、絶縁膜パターンを電極パターンよりも幅広く形成し
なければならない。これにより以下に示すような問題が
ある。 表示部の絶縁膜の除去領域が狭くなるので光透過率が
下がる。 絶縁膜パターンと電極パターンとの重ね合わせがずれ
た場合に、共通電極と画素電極に囲まれてなる開口部の
断面構造は隣り合う開口部で異なるため、電圧のかかり
方に偏りがあり、表示ムラ等の原因になる。
と画素電極3とを異なる工程で形成した場合、共通電極
4と画素電極3は同一平面上に形成され無いため、電極
間に発生する電界に偏りが生じる。すなわち、電極間に
発生する電界の発生する方向がパネル表面と平行になら
ない。この電極間に発生する電界の偏りは、表示ムラ等
の原因になるという欠点もある。
22に示されている画素の平面構造を示す図であり、図
12は図11のC−C´部の断面構造を示す図である。
これらの図において、図9及び図10と同等部分は同一
符号により示されている。
酸化タンタル(自己酸化膜)21で被膜している。そし
て、表示部のゲート絶縁膜7と保護絶縁膜8とを基板上
部からパターニングして除去している。この従来技術に
よれば、共通電極パターンは五酸化タンタルで被膜され
ているので、ゲート絶縁膜7と保護絶縁膜8とが共通電
極4上を覆っている必要は無く、上述した従来技術に比
べて絶縁膜の除去領域が広くなる。
増えるという欠点がある。また、上記の従来技術と同様
に、共通電極と画素電極を異なる工程で形成した場合、
共通電極と画素電極は同一平面上に形成され無いので、
電極間に発生する電界に偏りが生じる。すなわち、電極
間に発生する電界の発生する方向がパネル表面と平行に
ならない。この電極間に発生する電界の偏りは、表示ム
ラ等の原因になるという欠点がある。
に示されている画素の平面構造を示す図であり、図14
は図13のD−D´部の断面構造を示す図である。これ
らの図において、図9〜図12と同等部分は同一符号に
より示されている。
メタルの陽極酸化膜20とするものである。しかし、陽
極酸化膜20がゲート層メタル上にのみ形成されるた
め、ゲート層メタル上の膜厚が厚くなる。すると、走査
線や共通電極線と交差する信号線の断線が起こりやすく
なるという欠点がある。また、共通電極の上面のみなら
ず側面にまで陽極酸化膜が形成されるので、その分、電
極間にかかる電圧が小さくなるという欠点がある。
るためになされたものであり、その目的は開口部の光透
過率が高くなり、かつコントラストを向上させ、表示ム
ラ等を防ぎ、また信号線の断線確率を低減することので
きる液晶表示装置及びその製造方法を提供することであ
る。
置は、透明絶縁性基板の一主面上に形成される共通電極
で周囲が囲まれる開口部を有しこの開口部に前記共通電
極と共に電界を発生させる画素電極が形成され前記電界
によって液晶分子を回転させて表示を行う液晶表示装置
であって、前記開口部における前記共通電極の直上の絶
縁膜以外の絶縁膜は、前記透明絶縁性基板の他主面側か
らの露光を行うことによって除去されており、前記開口
部において前記共通電極の直上にのみ絶縁膜が形成され
てなることを特徴とする。
液晶層を介して互いに対向して配置される2つの透明絶
縁性基板のうちの一方の前記液晶層側の面にマトリクス
状に配置された複数の走査線及び信号線並びに共通電極
線と、前記走査線と前記信号線との交差部分に夫々設け
られゲート電極及びドレイン電極並びにソース電極を有
する薄膜トランジスタとを含む液晶表示装置の製造方法
であって、前記液晶層側の面に前記走査線と同層に前記
共通電極線を形成する第1のステップと、この形成後に
ゲート絶縁膜を形成する第2のステップと、前記液晶層
側の面と反対側の面から露光を行って前記共通電極が形
成されている部分の以外の絶縁膜を除去する第3のステ
ップと、この絶縁膜が除去された部分において前記共通
電極と同一の層に前記画素電極を形成する第4のステッ
プとを含むことを特徴とする。
て互いに対向して配置される透明絶縁性基板のうち、そ
の一方の液晶層側の面に画素電極と共通電極とが備えら
れ、これら画素電極と共通電極の間に基板表面と平行に
発生させる電界によって液晶分子を回転させて表示を行
うIPSモードの液晶表示装置である。そして、走査線
と同層で共通電極を形成し、更に、ゲート絶縁膜の成膜
後、バスライン部及びTFT部を覆い隠すようなパター
ンのマスクを基板背面にセットし、背面露光を行って表
示部の共通電極上を除いた領域のゲート絶縁膜を除去
し、更に、信号線と同層で画素電極を形成している構造
である。
いて図面を参照して説明する。以下の説明において参照
する各図においては、他の図と同等部分には同一符号が
付されている。
分の平面構造を示す図である。また、図1は図2のA−
A´部の断面構造を示す図である。以下、これらの図に
示されている液晶表示装置の製造方法について図3〜図
7を参照して説明する。
法が示されている。同図に示されているように、ゲート
層パターン(走査線及び共通電極線)上にゲート絶縁膜
を成膜した後、バスライン部及びTFT(Thin F
ilm Transistor)部を覆い隠すようなパ
ターンのマスク10(図2中の点線で囲まれた部分11
がマスクの開口部である)を基板背面にセットし、背面
露光100によりゲート絶縁膜を除去する。なお、この
図3に対応する平面構造が図4に示されている。
絶縁膜を除去すると、開口部において、共通電極の直上
のゲート絶縁膜のみを残して、表示部のゲート絶縁膜を
幅広く除去することができる。このため、開口部の光透
過率が高くなるのである。
が図5に示されている。また、図6には図5のA−A´
部の断面図が示されている。このゲート絶縁膜を除去し
た後の開口部に、図7に示されているように、画素電極
3を形成する。すると、表示部において異なる工程で形
成される共通電極4と画素電極3とを同一平面上に形成
できる。このため、電極間に発生する電界に偏りが無く
なる。すなわち、電極間に発生する電界の発生する方向
がパネル表面と平行になる。これにより、従来技術にお
いて生じていた表示ムラ等が防止できる。
のゲート絶縁膜が無くなる分、電極間にかかる電圧が大
きくなり、コントラストが上がるのである。
るので、信号線の下層にはゲート絶縁膜が残されてお
り、バスライン交差部の段差が大きくなることは無いた
め、段差に伴う信号線の断線発生確率が増加しないので
ある。
透明絶縁性基板間に液晶が狭持され、一方の透明絶縁性
基板内に、マトリクス状に配置された複数の走査線、信
号線、及び共通電極線を備え、走査線と信号線の交差部
には、ゲート電極、ドレイン電極、及びソース電極を有
する薄膜トランジスタと、ゲート電極に走査用信号を供
給する走査線と、ドレイン電極にデータ信号を供給する
信号線と、ソース電極からデータ信号を供給される画素
電極と、基準電位を与えられた共通電極線が設けられて
いるアクティブマトリクス型液晶表示装置である。そし
て、走査線に供給される走査用信号と信号線に供給され
るデータ信号とで選択された画素において、基板表面と
実質的に平行な面内で液晶分子を回転させて表示を行う
IPSモードの広視野角液晶表示装置であり、走査線と
同層で共通電極を形成し、更に、ゲート絶縁膜の成膜
後、バスライン及びTFT部を覆い隠すようなパターン
のマスクをパネル背面にセットし、背面露光を行って表
示部の共通電極上を除いた領域のゲート絶縁膜を除去
し、更に、信号線と同層で画素電極を形成しているので
ある。
枚の透明絶縁性基板6と6´との間に液晶200が狭持
され、一方の透明絶縁性基板内に、マトリクス状に配置
された複数の走査線、信号線、及び共通電極線を備え、
走査線と信号線の交差部には、ゲート電極、ドレイン電
極、及びソース電極を有する薄膜トランジスタと、ゲー
ト電極に走査用信号を供給する走査線と、ドレイン電極
にデータ信号を供給する信号線と、ソース電極からデー
タ信号を供給される画素電極と、基準電位を与えられた
共通電極線が設けられているアクティブマトリクス型液
晶表示装置が得られるのである。
製造方法では、まず、図3に示されているように、透明
絶縁性基板6上に走査線1及び共通電極4とゲート絶縁
膜7を成膜した後、バスライン部及びTFT部を覆い隠
すようなパターンのマスク10(図2の点線で囲まれた
部分がマスクの開口部)を基板背面にセットして背面露
光を行い表示部のゲート絶縁膜7を図6のように除去す
る。この後、図7に示されているように、半導体層5
と、信号線2と、画素電極3とを形成し、最後に図8に
示されているように保護絶縁膜8を形成しているのであ
る。
の特徴を持っている。 (1)背面露光により表示部のゲート絶縁膜を除去する
ので、共通電極の直上のゲート絶縁膜のみを残して、表
示部のゲート絶縁膜を幅広く除去することができる。 (2)表示部のゲート絶縁膜のみを除去するので、信号
線の下層にはゲート絶縁膜が残されているため、バスラ
イン交差部の段差が大きくなることは無い。
得られる効果を次に説明する。
である。
ことができるため、開口部の光透過率が高くなる。
間のゲート絶縁膜が無くなる分、電極間の液晶にかかる
電圧が大きくなるため、コントラストが上がる。
共通電極と画素電極とを同一平面上に形成できるため、
電極間に発生する電界に偏りが無くなる。すなわち、電
極間に発生する電界の発生する方向がパネル表面と平行
になり、表示ムラ等が防止できる。
りである。
段差に伴う信号線の断線発生確率が増加しない。
態様をとりうる。
互いに異なる工程によって形成されることを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
により表示部のゲート絶縁膜を除去するので、共通電極
の直上のゲート絶縁膜のみを残して、表示部のゲート絶
縁膜を幅広く除去することができ、表示部のゲート絶縁
膜を幅広く除去することができるため、開口部の光透過
率が高くなるという効果がある。また、表示部において
共通電極と画素電極の間のゲート絶縁膜が無くなる分、
電極間の液晶にかかる電圧が大きくなるため、コントラ
ストが上がるという効果がある。さらに、表示部におい
て異なる工程で形成される共通電極と画素電極とを同一
平面上に形成できるため、電極間に発生する電界に偏り
が無くなり、表示ムラ等が防止できるという効果があ
る。一方本発明では、表示部のゲート絶縁膜のみを除去
するので、信号線の下層にはゲート絶縁膜が残されてい
るため、バスライン交差部の段差が大きくなることは無
く、ゲート絶縁膜を除去しない場合に比べて段差に伴う
信号線の断線発生確率が増えないという効果がある。
面構造を示す図である。
製造方法を示す図である。
である。
面構造を示す図である。
す図である。
る。
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 透明絶縁性基板の一主面上に形成される
共通電極で周囲が囲まれる開口部を有しこの開口部に前
記共通電極と共に電界を発生させる画素電極が形成され
前記電界によって液晶分子を回転させて表示を行う液晶
表示装置であって、前記開口部における前記共通電極の
直上の絶縁膜以外の絶縁膜は、前記透明絶縁性基板の他
主面側からの露光を行うことによって除去されており、
前記開口部において前記共通電極の直上にのみ絶縁膜が
形成されてなることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記共通電極と前記画素電極とは、前記
透明絶縁性基板の一主面上に同層に形成されてなること
を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 表示すべきデータに対応するデータ信号
は、外部からオンオフ制御される薄膜トランジスタによ
って前記画素電極に与えられることを特徴とする請求項
1又は2記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 液晶層を介して互いに対向して配置され
る2つの透明絶縁性基板のうちの一方の前記液晶層側の
面にマトリクス状に配置された複数の走査線及び信号線
並びに共通電極線と、前記走査線と前記信号線との交差
部分に夫々設けられゲート電極及びドレイン電極並びに
ソース電極を有する薄膜トランジスタとを含む液晶表示
装置の製造方法であって、前記液晶層側の面に前記走査
線と同層に前記共通電極線を形成する第1のステップ
と、この形成後にゲート絶縁膜を形成する第2のステッ
プと、前記液晶層側の面と反対側の面から露光を行って
前記共通電極が形成されている部分の以外の絶縁膜を除
去する第3のステップと、この絶縁膜が除去された部分
において前記共通電極と同一の層に前記画素電極を形成
する第4のステップとを含むことを特徴とする液晶表示
装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記第3のステップにおいては、前記薄
膜トランジスタ並びに前記走査線及び信号線が形成され
る領域をマスクして前記液晶層側の面と反対側の面から
露光を行うことを特徴とする請求項4記載の液晶表示装
置の製造方法。
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Family Applications (1)
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KR20150069386A (ko) | 2013-12-13 | 2015-06-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 기판 및 표시 기판의 제조 방법 |
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