[发明专利]液晶面板及其制造方法

说明书

本发明涉及具有图象显示功能的液晶面板及其制造方法。

近年来，由于精细加工技术、液晶材料技术及安装技术等的进步，能用工业用基底提供对角线尺寸为5～50cm的液晶面板的在实用上没有障碍的电视图象和各种图象显示。另外，通过在构成液晶面板的两个玻璃基板之一上形成R、G、B着色层，还能容易地实现彩色显示。特别是在每个象素中安装了开关元件的所谓有源型的液晶面板中，能保证串扰少、而且响应快、具有高反差比的图象。

这些液晶面板一般呈矩阵组成，即由100～1000条扫描线和200～2000条信号线构成的矩阵组成，但近来同时向大画面和高清晰度方向发展。

图8表示现在实施的液晶面板的安装状态。液晶面板1采用COG(Chip-On-Glass，玻璃上芯片)方式或TCP方式等安装方法，将电信号供给图象显示部分，上述COG方式是将供给驱动信号的半导体集成电路芯片3直接连接到在一个透明绝缘基板(例如玻璃基板)2上形成的扫描线的电极端子组6上的方式；上述TCP方式是例如将聚酰亚胺系列树脂薄膜作为基底，用含有导电性介质的适当的粘接剂将具有镀金的铜箔端子(图中未示出)的TCP(Tape CarrierPackage，带载装配)薄膜4压接在信号线的端子组5上的方式。这里，为了方便，同时图示了两种安装方式，但实际上可以适当地选择任意一种方式。

7、8是布线线路，用来连接液晶面板1的图象显示部分和信号线及扫描线的电极端子组5、6，不一定用与电极端子组5、6相同的导电材料构成。

9是另外一个透明绝缘基板(例如玻璃基板)，上面有全部液晶单元共用的透明导电性的相对电极。构成液晶面板的两个基板200、900利用树脂性的纤维或垫圈等隔离材料进行配置，中间留有数微米左右的规定的间隙。而且，该间隙在基板200、900的周围部分利用由有机性树脂构成的密封材料和封口材料进行封闭而构成封闭空间，将液晶填充在该封闭空间内。

在实现彩色显示的情况下，一般说来，在玻璃基板9的封闭空间一侧被覆厚度为1～2微米左右的有机薄膜，该有机薄膜中含有被称为着色层的染料或颜料中的任意一种或两种，具有色显示功能，在此情况下，玻璃基板900又被称为“彩色滤光基板”。而且，根据液晶材料的性质，将偏振片贴在玻璃基板9的上表面或玻璃基板2的下表面这两面中的任意一面上或两面上，使液晶面板1具有光电元件的功能。在通常使用的扭曲向列(TN)型的液晶的情况下，需要两个偏振片。

图9是现在实施的在每个象素中作为开关元件配置了例如薄膜绝缘栅型晶体管的有源型液晶面板的等效电路图。用实线画的元件是在一个玻璃基板2上形成的开关元件，构成有源基板200，用虚线画的元件是在另一个玻璃基板9上形成的，构成彩色滤光基板900。在有源基板200上形成扫描线11(8)和信号线12(7)，它们是与例如将非晶硅作为半导体层，将氮化硅层作为栅绝缘层的TFT(薄膜晶体管)10同时形成的。

液晶单元13由以下部分构成：在有源基板200上形成的透明导电性的象素电极14(参照图10)；在彩色滤光基板900上形成的透明导电性的相对电极15；由两个基板200、900形成的封闭空间中填充的液晶16(参照图10)，在电路中等同于电容器。关于增大液晶单元13的时间常数用的蓄积电容的结构可以有几种选择。例如在图9中，在所有的象素电极14上通过将TFT10的栅绝缘层等绝缘层夹在公共的共用电极18和象素电极14之间，构成蓄积电容17。

图10是表示有源型的彩色液晶面板的主要部分的剖面图。由染色的感光性明胶或着色的感光性树脂等构成的着色层19对应于象素电极14，按照R、G、B三原色规定的排列顺序配置在彩色滤光基板900的封闭空间一侧。为了避免由于存在着色层19而导致的液晶单元内的电压分配损失，在着色层19上形成全部象素电极14共用的相对电极15。与液晶16接触、被覆在两个基板200、900上的取向膜20(例如厚约0.1微米的聚酰亚胺系列树脂薄膜层)用来使液晶分子的取向一致。如上所述，在用扭曲向列(TN)型的液晶作为液晶16的情况下，需要上下两个偏振片21。

如果将低反射性的不透明膜22配置在R、G、B着色层19的边界上，能防止来自有源基板200上的信号线12等的布线层的反射光，因此而提高象素的反差比。另外，还能防止作为开关元件的TFT10由于外部光照射而导致OFF(断开)时的漏电流增大，因此即使在强的外界光线照射下，也能使液晶面板工作。它已经作为黑矩阵(BM)实用化了。