[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

本申请是发明名称为“液晶显示装置及其制造方法”、申请日为2004年11月29日，申请号为200410097497.X的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是关于具有彩色图像显示功能的液晶显示装置，即有源型的液晶显示装置。

背景技术

依据近年来的微细加工技术、液晶材料技术及高密度封装技术等的进步，投产基数大量提供5～50cm对角的液晶显示装置来作为电视图像或各种图像显示器。而且，也容易通过在构成液晶面板的两片玻璃基板的一方上形成RGB着色层来实现彩色显示。尤其，在每像素中内含开关元件的所谓的有源型液晶面板保证有比较少串扰，具有响应速度较快的对比度的图像。

这种液晶显示装置(液晶面板)虽然一般是扫描线为200～1200条左右，信号线为300～1600条左右的矩阵构成，但是最近也同时进行着对应于显示容量增大的大画面和高精细化。

图23是表示液晶面板的实际安装状态，依据使用导电性的粘着剂连接将驱动信号提供到被形成在构成液晶面板1的一方透明性绝缘基板上，例如被形成在玻璃基板2上的扫描线的电极端子群5的半导体集成电路芯片3的COG(Chip-On-Glass)方式，或以例如聚醯亚胺树脂薄膜当作衬底，以含有导电性媒体的适当粘着剂，将具有被金属或焊剂焊接的铜箔端子(无图示)的TCP薄膜，压合并固定在信号线的电极端子群6的TCP(Tape-Carrier-Package)方式等的实际安装手段，将电信号提供到图像显示部分上。在此，为了方便将两种安装方式同时图示，但是实际上是适当选择两者中的一种方式。

连接位于液晶面板1的大致中央部分的图像显示部分内的像素和扫描线及信号线的电极端子5、6之间的布线路为7、8，并不一定需要以与电极端子群5、6相同的导电材料来构成。9是在相对面上具有共通于所有晶胞的透明导电性相对电极的另一片透明性绝缘基板的相对玻璃基板或彩色滤光片。

图24是表示在每个像素上配置绝缘栅极型晶体管10当作开关元件的有源型液晶显示装置的等效电路图，11(图23中为7)是扫描线，12(图23中为8)是信号线，13为晶胞，晶胞13在电性上是当作电容元件。实线所绘出的元件类是被形成在构成液晶面板的一片玻璃基板2上，虚线所绘出的所有共通于晶胞13的相对电极14是被形成在另一片玻璃基板9的相向主表面上。绝缘栅极型晶体管10的OFF电阻或晶胞13的电阻较低时或重视显示图像的灰阶性时，则必须设想一些例如将用来增大作为负载的晶胞13之间常数的存储电容15并列施加在晶胞13上等的电路性窍门。并且，16是存储电容15的共通母线。

图25是表示液晶显示装置的图像显示部分的重要部分位剖面图，构成液晶面板1的两片玻璃基板2、9是依据树脂性纤维、粒子或者被形成在彩色滤光片9上的柱状间隔物等的间隔材料(无图示)而隔开数μm左右的规定距离而所形成，其间隙为用由有机性树脂所构成的密封材料和/或封口材料(两者皆无图示)在玻璃基板9的周围部分上密封的密闭空间，在该密闭空间充填液晶。

在实现彩色显示时，因为在玻璃基板9的密闭空间侧上被附着称为着色层18的染料或颜料中的任意一种或含有两者的厚度1～2μm左右的有机薄膜，而被赋予颜色显示功能，所以在此时，玻璃基板9则被另外称作彩色滤光片(Color Filter略称CF)。然后，依据液晶材料17的性质在玻璃基板9的上面或是玻璃基板2的下面中的任意一面或两面上贴上偏光板19，液晶面板1当作光电元件而发挥功能。现在，市面上的大部分液晶面板的液晶材料是使用TN(Twist Nematic)系列的物品，偏光板19通常需要两片。虽然无图示，但是透过型液晶面板配置有背面光源当作光源，由下方照射白色光。

连接到液晶17，形成在两片玻璃基板2、9上的例如厚度为0.1μm左右的聚醯亚胺树脂薄膜20，是用来使液晶分子配向于所决定的方向上的配向膜。21是连接绝缘栅极型晶体管10的漏极和透明导电性的像素电极22的漏极电极(布线)，多半与信号线(源极线)同时形成。位于信号线12和漏极电极21之间是半导体23，后面将详细介绍。在彩色滤光片9上形成在相邻着色层18的交界上的厚度0.1μm左右的Cr薄膜层24是用来防止外部光射入到半导体层23和扫描线11及信号线12的光遮蔽部分件，作为所谓黑色矩阵(Black Matrix，简称BM)而定着化的技术。