ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ДИСПЛЕЙНАЯ ПАНЕЛЬ, СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО
LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL, METHOD OF MAKING SAID PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическим дисплейным панелям и, в частности, к работающей на пропускание и отражение жидкокристаллической дисплейной панели со структурой СОА (цветовой фильтр поверх матрицы), в которой слой цветового фильтра сформирован на матричной подложке (подложке активной матрицы), и к жидкокристаллическому дисплейному устройству, содержащему такую жидкокристаллическую дисплейную панель.
Уровень техники
В последнее время жидкокристаллические дисплейные устройства широко применяют в различных областях, таких как телевизоры, мониторы и мобильные телефоны, используя такие их преимущества, как малое энергопотребление, малую толщину, небольшой вес и т.п.
Такие жидкокристаллические дисплейные устройства подразделяются на работающие на пропускание, работающие на отражение и работающие на пропускание и отражение жидкокристаллические дисплейные устройства, в зависимости от источника света, используемого для отображения.
Работающее на пропускание жидкокристаллическое дисплейное устройство выполняют таким образом, что жидкокристаллическая дисплейная панель, установленная в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, освещается светом от установленной отдельно подсветки, и тем самым осуществляется отображение. Следовательно, работающее на пропускание жидкокристаллическое дисплейное устройство может создавать яркое и высококонтрастное изображение, но к сожалению, обладает большим энергопотреблением.
С другой стороны, работающее на отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство выполняют таким образом, чтобы отображение, вместо света от подсветки, создавалось с помощью окружающего освещения, отраженного отражательным электродом, помещенным на жидкокристаллической дисплейной панели. Хотя ввиду отсутствия подсветки работающее на отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство может уменьшать энергопотребление, работающее на отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство обладает недостатком, связанным с ухудшением контраста в зависимости от яркости окружения в месте использования устройства.
Для устранения этих недостатков работающих на пропускание и работающих на отражение жидкокристаллических дисплейных устройств было разработано работающее на пропускание и отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство, которое в пределах одного пикселя жидкокристаллической дисплейной панели содержит как пропускающую отображающую область, где отображение реализуется с помощью света от подсветки, так и отражательную отображающую область, где отображение реализуется с помощью окружающего освещения, отраженного отражательным электродом.
Поскольку работающее на пропускание и отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство содержит пропускающую отображающую область, где в случае темного окружения отображение выполняется с помощью света подсветки, определенная степень высокого контраста может быть сохранена независимо от яркости окружения.
Работающее на пропускание и отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство кроме того содержит отражательную отображающую область, где отображение выполняется с помощью окружающего освещения, отраженного отражательным электродом, и не используется свет от подсветки, так что можно достигнуть уменьшения энергопотребления вследствие неиспользования подсветки.
Имеющее такие особенности работающее на пропускание и отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство используют как внутри помещений, так и вне их, и особенно широко в электронных мобильных устройствах, таких как мобильные телефоны и КПК, обладающих ограниченными источниками питания.
В последнее время все в большей степени требуется жидкокристаллическое дисплейное устройство с высоким качеством изображения, а разрешение жидкокристаллической дисплейной панели, устанавливаемой в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, улучшается год за годом.
Более высокое разрешение жидкокристаллической дисплейной панели приводит к уменьшению размера соответствующих пикселей в подложке цветового фильтра, на которой образуют слой цветового фильтра, и в матричной подложке, расположенной напротив подложки цветового фильтра. В соответствии с этим при сборке цветового фильтра и матричной подложки требуется высокопрецизионная регулировка ориентации.
Кроме того, в некоторых жидкокристаллических дисплейных панелях с высокой разрешающей способностью трудно собрать подложку цветового фильтра и матричную подложке известным способом, в котором ограничена точность регулировки ориентирования.
Поэтому в последние годы все чаще используется структура СОА (цветовой фильтр поверх матрицы), в которой слой цветового фильтра формируют на матричной подложке.
В жидкокристаллической дисплейной панели со структурой «цветовой фильтр поверх матрицы» не требуется высокопрецизионная регулировка ориентации, поскольку слой цветового фильтра формируют на матричной подложке.
Именно поэтому привлекает внимание работающее на пропускание и отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство со структурой «цветовой фильтр поверх матрицы».
Например, в Патентной литературе 1 описано работающее на пропускание и отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство со структурой «цветовой фильтр поверх матрицы».
На фиг.13 показана схематическая конфигурацию известного работающего на пропускание и отражение жидкокристаллического дисплейного устройства со структурой «цветовой фильтр поверх матрицы».
Как показано на фиг.13, работающее на пропускание и отражение жидкокристаллическое дисплейное устройство 101 со структурой «цветовой фильтр поверх матрицы» содержит жидкокристаллическую дисплейную панель 102 и подсветку 103, расположенную с задней стороны жидкокристаллической дисплейной панели 102.
Жидкокристаллическая дисплейная панель 102 содержит матричную подложку 104, противоположную подложку 105 и жидкокристаллический слой 106, помещенный между обеими подложками 104 и 105.
На стеклянной подложке 131, которая является самым нижним слоем матричной подложки 104, формируют пленку 132 покрытия основания. Полупроводниковую пленку 133 формируют на пленке 132 покрытия основания, и изолятор 135 затвора формируют на полупроводниковой пленке 133.
Затем электрод 136 затвора формируют на изоляторе 135 затвора, и межслойный изолятор 137 формируют на электроде 136 затвора. Формируют электрод 138 истока и электрод 139 стока, оба из которых электрически соединены с обеими краевыми областями полупроводниковой пленки 133 через контактные отверстия 137а, сформированные в изоляторе 135 затвора и в межслойном изоляторе 137.
Прозрачный слой 140 смолы формируют на межслойном изоляторе 137, а отражательный электрод 142 формируют на заранее определенной части прозрачного слоя 140 смолы. Прозрачный слой 140 смолы, состоящий в контакте с нижней поверхностью отражательного электрода 142, содержит мелкие выступы и углубления 140b, способные рассеивать свет в заранее определенный угловой диапазон и тем самым эффективно использовать окружающее освещение.
Отражательный электрод 142 изготавливают из проводящего материала, например, алюминия, который отражает свет и электрически соединен с электродом 139 стока через контактное окно 140а, сформированное в прозрачном слое 140 смолы.
Затем на отражательном электроде 142 формируют слой 143 цветового фильтра, который изготовлен из окрашенной светочувствительной смолы и окрашивает свет. Вскрытие 143а (область, окруженную пунктирной линией на фиг.13) формируют в слое 143 цветового фильтра непосредственно над отражательным электродом 142.
Многозазорные секции 144, изготовленные из прозрачной смолы, затем формируют над отражательным электродом 142 таким образом, чтобы покрыть отражательный электрод 142 и слой 143 цветового фильтра. Таким образом, многозазорные секции 144 формируют так, чтобы покрыть части слоя 143 цветового фильтра, сформированные над отражательным электродом 142, и заполнить часть вскрытия 143а.
Затем прозрачный электрод 141, изготовленный из оксида индия и олова или оксида индия-цинка, формируют так, чтобы покрыть слой 143 цветового фильтра и многозазорную секцию 144.
Прозрачный электрод 141 и отражательный электрод 142 электрически соединяют между собой через контактное окно 144а, сформированное в многозазорных секциях 144.
Контактное окно 144а формируют внутри периферийной границы вскрытия 143а в слое 143 цветового фильтра, а боковые стенки контактного окна 144а формируют с помощью многозазорных секций 144.
Матричная подложка 104 содержит пиксельные электроды 110, расположенные в виде матрицы, причем каждый из пиксельных электродов 110 сформирован из прозрачного электрода 141 и отражательного электрода 142. Пиксельный электрод 110 содержит отражательную секцию 110а, сформированную отражательным электродом 142, и пропускающую секцию 110b, сформированную той частью прозрачного электрода 141, который не перекрывается с отражательной секцией 110а.
Вышеупомянутые многозазорные секции 144 конфигурируют так, чтобы уменьшить толщину жидкокристаллического слоя 106 над отражательной секцией 110а до примерно половины толщины жидкокристаллического слоя 106 над пропускающей секцией 110b. В соответствии с этим, длины путей света, проходящего через жидкокристаллический слой 106 в отражательной секции 110а и в пропускающей секции 110b, по существу одинаковы. Это позволяет уменьшить оптические потери.
Кроме того, на многозазорной секции 144 формируют распорку 145 колонного типа для поддержания постоянства толщины жидкокристаллического слоя 106.
В отличие от этого, противоположная подложка 105 содержит стеклянную подложку 121 и обратный электрод 123, сформированный на стеклянной подложке 121, причем обратный электрод 123 изготовляют из оксида индия и олова, оксида индия-цинка и т.п.
В Патентной литературе 1 описывается, что жидкокристаллическое дисплейное устройство содержит структуру «цветовой фильтр поверх матрицы», в которой слой 143 цветового фильтра сформирован на матричной подложке 104 и, таким образом, не требует высокопрецизионной регулировки ориентации, позволяя получать жидкокристаллическое дисплейное устройство с высокой разрешающей способностью.
В Патентной литературе 1 далее описывается, что согласно этой конфигурации, контактное окно 144а формируют во вскрытии 143а, другими словами, контактное окно 144а для электрической связи прозрачного электрода 141 и отражательного электрода 142 образуют во вскрытии 143а, где нет слоя 143 цветового фильтра, что не уменьшает окрашенную область (область слоя 143 цветового фильтра) жидкокристаллического дисплейного устройства с высокой разрешающей способностью и тем самым позволяет предотвращать уменьшение насыщенности цвета устройства отображения.
Перечень упомянутых материалов
Патентная литература 1
Публикация заявки на патент Японии № Tokukai 2006-030951 (Дата издания: 2 февраля 2006 г.)
Сущность изобретения
Задача изобретения
Однако, в конфигурации Патентной литературы 1, большое вскрытие 143а, сформированное способом нанесения рисунка и показанное пунктиром на фиг.13, формируют в слое 143 цветового фильтра над отражательным электродом 142.
Поэтому вскрытие 143а не содержит слой 143 цветового фильтра, так что свет, проходящий через вскрытие 143а, не может быть окрашен.
Патентная литература 1 описывает такую конфигурацию, где окружающее освещение, отраженное отражательным электродом 142, содержит большое количество неокрашенного света, поскольку площадь вскрытия 143а сравнительно велика по сравнению с площадью отражательного электрода 142. Это приводит к затруднениям с воспроизводимостью цвета в отражательной секции 110а.
На фиг.14 показаны области в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, показанном на фиг.13, где нарушено упорядочение молекул жидкого кристалла.
В показанной на фиг.14 конфигурации из Патентной литературы 1 упорядочение молекул жидкого кристалла нарушается на периферии многозазорной секции 144 и на участке, где сформировано контактное окно 144а, а именно, в тех областях многозазорной секции 144, где присутствует наклон. Наличие этих областей приводит к появлению областей неэффективного отображения в отражательной секции 110а, которые не работают как отображающие области.
Конфигурация из Патентной литературы 1, где площадь областей многозазорной секции 144 с наклоном сравнительно велика по сравнению с площадью отражательного электрода 142, таким образом, содержит недостаток, заключающийся в значительном ухудшении характеристики отражения отражательной секции 110а.
Настоящее изобретение выполнено с целью устранения вышеупомянутых недостатков и одной из целей настоящего изобретения является разработка работающей на пропускание и отражение жидкокристаллической дисплейной панели, способа ее изготовления и жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего жидкокристаллическую дисплейную панель, причем жидкокристаллическая дисплейная панель содержит структуру «цветовой фильтр поверх матрицы» с улучшенными воспроизводимостью цвета и характеристикой отражения в отражательной секции.
Решение поставленной задачи
Чтобы достигнуть вышеупомянутой цели, жидкокристаллической дисплейной панелью в соответствии с настоящим изобретением является жидкокристаллическая дисплейная панель, содержащая: первую изолирующую подложку, имеющую (i) отражательную область, содержащую слой отражательного электрода для отражения света, окрашенный слой для окрашивания света, изолирующий слой и слой пиксельного электрода, и (ii) пропускающую область, содержащую окрашенный слой и слой пиксельного электрода; вторую изолирующую подложку, сформированную напротив поверхности первой изолирующей подложки, причем на этой поверхности формируют слой пиксельного электрода; и жидкокристаллический слой, помещенный между первой изолирующей подложкой и второй изолирующей подложкой, где: изолирующий слой формируют так, чтобы изменить толщину жидкокристаллического слоя в отражательной области по сравнению с толщиной в пропускающей области, и в отражательной области один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, покрывает слой отражательного электрода, другой из указанных слоев покрывает указанный один из слоев, слой пиксельного электрода покрывает указанный другой из слоев, а в пропускающей области окрашенный слой и слой пиксельного электрода формируют таким образом, что слой пиксельного электрода покрывает окрашенный слой, и в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхнюю и боковые поверхности на конце слоя отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не покрывают окрашенным слоем и изолирующим слоем в отражательной области и окрашенным слоем в пропускающей области.
Для достижения вышеупомянутой цели способом изготовления жидкокристаллической дисплейной панели в соответствии с настоящим изобретением является способ изготовления жидкокристаллической дисплейной панели, где жидкокристаллическая дисплейная панель содержит: первую изолирующую подложку, имеющую (i) отражательную область, содержащую слой отражательного электрода для отражения света, окрашенный слой для окрашивания света, изолирующий слой и слой пиксельного электрода, и (ii) пропускающую область, содержащую окрашенный слой и слой пиксельного электрода; вторую изолирующую подложку, сформированную напротив поверхности первой изолирующей подложки, причем на этой поверхности формируют слой пиксельного электрода; и жидкокристаллический слой, помещенный между первой изолирующей подложкой и второй изолирующей подложкой, причем способ включает (а) формирование слоя отражательного электрода в отражательной области; (b) формирование окрашенного слоя в отражательной области и пропускающей области; (с) формирование изолирующего слоя в отражательной области с целью изменения толщины жидкокристаллического слоя в отражательной области по сравнению с его толщиной в пропускающей области; и (d) формирование слоя пиксельного электрода в отражательной области и пропускающей области, причем этап (b) формирования окрашенного слоя, этап (с) формирования изолирующего слоя и этап (d) формирования слоя пиксельного электрода выполняют так, чтобы в отражательной области один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, покрывал слой отражательного электрода, другой из указанных слоев покрывал указанный один из слоев, пиксельный электрод покрывал указанный другой из слоев, а в пропускающей области окрашенный слой и слой отражательного электрода формируют так, чтобы слой пиксельного электрода покрывал окрашенный слой, и в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхнюю и боковые поверхности на конце слоя отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не покрывают окрашенным слоем и изолирующим слоем в отражательной области и окрашенным слоем в пропускающей области.
В известной конфигурации вскрытие в слое цветового фильтра (окрашенного слоя) формируют над отражательным электродом.
Свет, проходящий через вскрытие, не окрашен. В соответствии с этим, в том случае, когда площадь вскрытия сравнительно велика по сравнению с площадью отражательного электрода, окружающее освещение, отраженное отражательным электродом, обычно содержит значительную долю неокрашенного света. Это приводит к ухудшению воспроизводимости цвета.
Таким образом, в известной конфигурации вскрытия в слое цветового фильтра в целом расцениваются как области, не окрашивающие окружающее освещение, отраженное отражательным электродом.
В противоположность этому, согласно конфигурации по настоящему изобретению в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхнюю и боковые поверхности на конце слоя отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не покрывают окрашенным слоем в отражательной области и окрашенным слоем в пропускающей области.
Таким образом, вскрытие, сформированное из окрашенного слоя в отражательной области и из окрашенного слоя в пропускающей области, частично присутствует на слое отражательного электрода.
Такая конфигурация может уменьшить долю неокрашенного света в окружающем освещении, отраженном отражательным электродом. Следовательно, даже в том случае, когда вскрытие, сформированное из окрашенного слоя в отражательной области и из окрашенного слоя в пропускающей области, имеет размер, эквивалентный его размеру в известной конфигурации, можно получить жидкокристаллическую дисплейную панель с улучшенной воспроизводимостью цвета в отражательной области и реализовать способ изготовления такой жидкокристаллической дисплейной панели.
В известной конфигурации периферия многозазорных секций (изолирующий слой) и контактное окно располагают над отражательным электродом. Таким образом, над отражательным электродом формируют несколько многозазорных секций с наклоном.
В таких многозазорных секциях с наклоном нарушается упорядочение молекул жидкого кристалла. Эти области обычно являются областями неэффективного отображения, которые не работают как отображающие области.
Недостаток известной конфигурации заключается в том, что характеристика отражения в отражательной области значительно ухудшается вследствие того, что площадь наклонных областей многозазорных секций сравнительно велика по отношению к площади отражательного электрода.
В противоположность этому, согласно конфигурации по настоящему изобретению в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхняя и боковые поверхности на конце слоя отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не содержат покрытия изолирующим слоем, сформированным для того, чтобы толщина жидкокристаллического слоя в отражательной области отличалась от его толщины в пропускающей области.
Следовательно, согласно этой конфигурации можно сократить количество наклонных областей изолирующего слоя, сформированного над отражательным электродом. Это позволяет получить жидкокристаллическую дисплейную панель с улучшенной характеристикой отражения в отражательной области.
Кроме того, в жидкокристаллической дисплейной панели с высокой разрешающей способностью, имеющей уменьшенную площадь отражательного электрода в соответствии с вышеописанной конфигурацией, могут быть дополнительно улучшены воспроизводимость цвета и характеристика отражения в отражательной области.
С целью достижения вышеупомянутой цели, жидкокристаллическим дисплейным устройством в соответствии с настоящим изобретением является жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее: жидкокристаллическую дисплейную панель; и подсветку, предназначенную для освещения этой жидкокристаллической дисплейной панели светом.
Согласно этой конфигурации может быть получено жидкокристаллическое дисплейное устройство с улучшенными воспроизводимостью цвета и характеристикой отражения в отражательной области.
Полезный эффект изобретения
Как описано выше, жидкокристаллическую дисплейную панель по настоящему изобретению конфигурируют так, что: изолирующий слой сформирован так, чтобы изменить толщину жидкокристаллического слоя в отражательной области по сравнению с толщиной в пропускающей области, и в отражательной области один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, покрывает слой отражательного электрода, другой из указанных слоев покрывает указанный один из слоев, слой пиксельного электрода покрывает указанный другой из слоев, в пропускающей области окрашенный слой и слой пиксельного электрода формируют таким образом, что слой пиксельного электрода покрывает окрашенный слой, и в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхнюю и боковые поверхности на конце слоя отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не покрывают окрашенным слоем и изолирующим слоем в отражательной области и окрашенным слоем в пропускающей области.
Как описано выше, жидкокристаллическое дисплейное устройство по настоящему изобретению конфигурируют так, чтобы оно содержало жидкокристаллическую дисплейную панель и подсветку, предназначенную для освещения этой жидкокристаллической дисплейной панели светом.
Как описано выше, способ изготовления жидкокристаллической дисплейной панели в соответствии с настоящим изобретением включает: (а) формирование слоя отражательного электрода в отражательной области; (b) формирование окрашенного слоя в отражательной области и пропускающей области; (с) формирование изолирующего слоя в отражательной области с целью изменения толщины жидкокристаллического слоя в отражательной области по сравнению с его толщиной в пропускающей области; и (d) формирование слоя пиксельного электрода в отражательной области и пропускающей области, причем этап (b) формирования окрашенного слоя, этап (с) формирования изолирующего слоя и этап (d) формирования слоя пиксельного электрода выполняют так, чтобы в отражательной области один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, покрывал слой отражательного электрода, другой из указанных слоев покрывал указанный один из слоев, пиксельный электрод покрывал указанный другой из слоев, в пропускающей области окрашенный слой и слой отражательного электрода формируют так, чтобы слой пиксельного электрода покрывал окрашенный слой, и в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхнюю и боковые поверхности на конце слоя отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не покрывают окрашенным слоем и изолирующим слоем в отражательной области и окрашенным слоем в пропускающей области.
Следовательно, есть возможность разработать работающую на пропускание и отражение жидкокристаллическую дисплейную панель, способ ее изготовления и жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее эту жидкокристаллическую дисплейную панель, причем жидкокристаллическая дисплейная панель будет иметь структуру «цветовой фильтр поверх матрицы» с улучшенными воспроизводимостью цвета и характеристикой отражения в отражательной области.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана схематическая конфигурация жидкокристаллической дисплейной панели, установленной в жидкокристаллическом дисплейном устройстве согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2 показан частичный увеличенный вид области внутри штриховой линии в жидкокристаллической дисплейной панели, показанной на фиг.1.
На фиг.3 для определения отношений эффективности отражения показан вид сверху жидкокристаллических дисплейных панелей. На фиг.3(а) показана известная жидкокристаллическая дисплейная панель Фиг.13, а на фиг.3(b) показана жидкокристаллическая дисплейная панель Фиг.1.
На фиг.4 показана схематическая конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 показан другой пример осуществления жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению.
На фиг.6 показаны фотоснимки сканирующего электронного микроскопа, на которых слой отражательного электрода и окрашенный слой сформированы в жидкокристаллической дисплейной панели Фиг.5.
На фиг.7 показаны шаги процесса изготовления жидкокристаллической дисплейной панели с конфигурацией, показанной на фиг.5.
На фиг.8 показана контактная секция известной жидкокристаллической дисплейной панели Фиг.13, где прозрачный электрод электрически соединен с отражательным электродом.
На фиг.9 показан еще один пример осуществления жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению.
На фиг.10 показаны шаги процесса изготовления жидкокристаллической дисплейной панели с конфигурацией, показанной на фиг.9.
На фиг.11 показаны шаги процесса изготовления модификации жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению.
На фиг.12 показаны шаги процесса изготовления еще одной модификации жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению.
На фиг.13 показана схематическая конфигурация известного работающего на пропускание и отражение жидкокристаллического дисплейного устройства со структурой «цветовой фильтр поверх матрицы».
На фиг.14 показаны области в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, показанном на фиг.13, где нарушено упорядочение молекул жидкого кристалла.
Описание примеров осуществления изобретения
Ниже подробно описываются примеры осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Однако, размеры, материалы, формы и относительные расположения компонентов, описанных в этих примерах осуществления изобретения, являются просто примерами и не должны интерпретироваться так, чтобы ими ограничивался объем изобретения.
[Пример 1 осуществления изобретения]
Со ссылками на фиг.4 будет описана конфигурация жидкокристаллического дисплейного устройства по настоящему изобретению. Это жидкокристаллическое дисплейное устройство содержит подложку матрицы тонкопленочных транзисторов (TFT), (первую изолирующую подложку), противоположную подложку (вторую изолирующую подложку), жидкокристаллический слой и подсветку.
На фиг.4 показана схематическая конфигурация жидкокристаллического дисплейного устройства 1.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство 1 содержит подсветку 3 на задней стороне жидкокристаллической дисплейной панели 2, причем подсветка 3 освещает жидкокристаллическую дисплейную панель 2.
Жидкокристаллическая дисплейная панель 2 содержит подложку 4 матрицы тонкопленочных транзисторов, противоположную подложку 5 и жидкокристаллический слой 6, помещенный между обеими подложками 4 и 5.
Подложка 4 матрицы тонкопленочных транзисторов содержит стеклянную подложку 7, пленку 8 покрытия основания, сформированную на стеклянной подложке 7, и элементы 9 тонкопленочных транзисторов, сформированные на пленке 8 покрытия основания.
Как показано на фиг.4, элемент 9 тонкопленочных транзисторов обладает слоистой структурой, в которой в нижеуказанном порядке формируют следующие слои: полупроводниковая пленка 10, сформированная на пленке 8 покрытия основания, изолятор 11 затвора, сформированный так, чтобы покрывать пленку 8 покрытия и полупроводниковую пленку 10, шина 12 затвора и слой 13 электрода затвора, причем оба этих элемента формируют на изоляторе 11 затвора, и защитная пленка 14, сформированная так, чтобы покрыть изолятор 11 затвора, шину 12 затвора и слой 13 электрода затвора.
Затем в изоляторе 11 затвора и защитной пленке 14 формируют контактные отверстия На и 14а для электрической связи полупроводниковой пленки 10 с электродом 15 истока, и контактные отверстия 11b и 14b для электрической связи полупроводниковый пленки 10 с электродом 16 стока.
В настоящем примере осуществления изобретения элемент 9 тонкопленочных транзисторов является элементом затвора верхнего типа. Следует отметить, однако, что настоящий пример осуществления изобретения не ограничивается этим и может использоваться элемент затвора нижнего типа.
Подложка 4 матрицы тонкопленочных транзисторов кроме того содержит запоминающий конденсатор, содержащий полупроводниковую пленку 10, изолятор 11 затвора и проводники 17 запоминающего конденсатора (электрод запоминающего конденсатора).
В настоящем примере осуществления используется жидкокристаллическая дисплейная панель 2, содержащая запоминающий конденсатор. Однако, следует иметь ввиду, что жидкокристаллическая дисплейная панель 2 этим не ограничивается, и при необходимости запоминающий конденсатор может быть сформирован произвольным образом.
В подложке 4 матрицы тонкопленочных транзисторов межслойный изолятор 18 формируют таким образом, чтобы покрыть защитную пленку 14, электрод 15 истока и электрод 16 стока.
В части верхней поверхности межслойного изолятора 18 содержатся выступы и углубления, вершины и основания которых скруглены.
На выступах и углублениях межслойного изолятора 18, чьи вершины и основания скруглены, формируют слой 19 отражательного электрода с выступами и углублениями, причем слой 19 отражательного электрода изготовляют из проводящего материала, имеющего значения оптического коэффициента отражения, как у алюминия и серебра.
При учете значения относительного отверстия или аналогичной характеристики жидкокристаллической дисплейной панели 2, настоящий пример осуществления содержит конфигурацию, в которой область, где формируют слой 19 отражательного электрода, перекрывается с областью, где формируют элемент 9 тонкопленочных транзисторов, что видно в виде сверху. Однако, конфигурация не ограничивается таким вариантом.
В настоящем примере осуществления изобретения используют слой 19 отражательного электрода со слоистой структурой, состоящей из нескольких слоев проводящего материала, где слой, изготовленный из проводящего материала, имеющего оптический коэффициент отражения, как у алюминия и серебра, является самым верхним слоем. Однако, слой 19 отражательного электрода не ограничивают такой структурой, и он может быть одиночным слоем отражательного электрода, изготовленным из проводящего материала, имеющего оптический коэффициент отражения как у алюминия и серебра.
В настоящем примере осуществления изобретения в качестве межслойного изолятора 18 используют органическую пленку, например, из светочувствительной прозрачной акриловой смолы. Чтобы сформировать скругленные выступы и углубления на части верхней поверхности межслойного изолятора 18 (где сформирован слой 19 отражательного электрода), на органическую пленку наносят рисунок с помощью процессов экспонирования и проявления и затем оплавляют ее с помощью процесса тепловой обработки. Таким образом получают органическую пленку со скругленными выступами и углублениями.
На той части межслойного изолятора 18, где имеются скругленные выступы и углубления, формируют слой 19 отражательного электрода с небольшими округленными выступами и углублениями. Такая конфигурация позволяет свету рассеиваться в определенном диапазоне углов. Рассеяние света в определенном диапазоне углов позволяет использовать окружающее освещение и тем самым получать хорошую характеристику отражения.
Кроме того, настоящий пример осуществления изобретения обладает такой конфигурацией, что пиксельный электрод 22, который будет описан позже, электрически соединяют с электродом 16 стока элемента 9 тонкопленочных транзисторов через слой 19 отражательного электрода и, таким образом, слой 19 отражательного электрода электрически соединяют с электродом 16 стока элемента 9 тонкопленочных транзисторов через контактное окно 18а, сформированное в межслойном изоляторе 18. Однако, конфигурация слоя 19 отражательного электрода не ограничена таким вариантом. В том случае, когда пиксельный электрод 22 и электрод 16 стока элемента 9 тонкопленочных транзисторов электрически не соединены друг с другом через слой 19 отражательного электрода, слой 19 отражательного электрода может быть холостым (электрически не соединены как к пиксельным электродом 22, так и с электродом 16 стока элемента 9 тонкопленочных транзисторов).
Окрашенный слой 20 формируют так, чтобы покрыть слой 19 отражательного электрода в отражательной области и межслойный изолятор 18 в пропускающей области подложки 4 матрицы тонкопленочных транзисторов.
Окрашенный слой 20 изготавливают из окрашенной светочувствительной смолы и он представляет собой слой цветового фильтра для окраски света.
Кроме того, на окрашенном слое 20 в отражательной области подложки 4 матрицы тонкопленочных транзисторов формируют изолирующий слой 21, предназначенный для уменьшения толщины жидкокристаллического слоя 6.
Изолирующий слой 21 дает возможность уменьшить толщину жидкокристаллического слоя 6 в отражательной области до примерно половины его толщины в пропускающей области. В соответствии с этим длины путей света, проходящего через жидкокристаллический слой 6 в отражательной области и в пропускающей области, по существу одинаковы, и поэтому можно уменьшить оптические потери.
Хотя в настоящем примере осуществления изобретения окрашенный слой 20 формируют под изолирующим слоем 21 в отражательной области в подложке 4 матрицы тонкопленочных транзисторов, местоположение окрашенного слоя 20 этим не ограничивается и изолирующий слой 21 может быть сформирован под окрашенным слоем 20. Другой слой может также быть сформирован между окрашенным слоем 20 и изолирующим слоем 21.
В качестве изолирующего слоя 21 можно использовать органическую пленку, например светочувствительную прозрачную акриловую смолу. Однако следует иметь ввиду, что изолирующий слой 21 не ограничивается органической пленкой.
Затем пиксельный электрод 22, изготовленный, например, из оксида индия и олова или оксида индия-цинка, формируют так, чтобы покрыть изолирующий слой 21 в отражательной области и окрашенный слой 20 в пропускающей области подложки 4 матрицы тонкопленочных транзисторов.
В настоящем примере осуществления изобретения пиксельный электрод 22 изготавливают из оксида индия-цинка. Это делают потому, что если пиксельный электрод 22 изготовить из оксида индия и олова, когда отражательный электрод 19 имеет слоистую структуру из нескольких слоев проводящего материала, в которой слой из Al является самым верхним слоем, то электрическая коррозия, вероятно, может происходить в том месте, где слой оксида индия и олова контактирует со слоем Al.
Как показано, распорку 23 колонного типа, предназначенную для поддержания постоянной толщины жидкокристаллического слоя 6, затем формируют в отражательной области подложки 4 матрицы тонкопленочных транзисторов.
При этом противоположная подложка 5 содержит стеклянную подложку 24 и обратный электрод 25, причем обратный электрод 25 изготавливают из оксида индия и олова, оксида индия-цинка или подобного материала и формируют на стеклянной подложке 24.
Упорядочивающие пленки (не показаны) формируют на поверхности подложки 4 матрицы тонкопленочных транзисторов, то есть, на той поверхности, где сформирован пиксельный электрод 22, и на поверхности противоположной подложки 5, то есть, на той поверхности, где сформирован обратный электрод 25.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство 1 является работающим на пропускание и отражение жидкокристаллическим дисплейным устройством со структурой «цветовой фильтр поверх матрицы», в котором окрашенный слой 20 сформирован на подложке 4 матрицы тонкопленочных транзисторов и, таким образом, не требует высокопрецизионной регулировки ориентации.
Конфигурация жидкокристаллической дисплейной панели 2, установленной в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 1, будет описана подробно со ссылками на фиг.1-3.
На фиг.1 показана схематическая конфигурация жидкокристаллической дисплейной панели 2, установленной в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 1.
Как показано на фиг.1, в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхняя и боковые поверхности конца слоя 19 отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не содержат покрытия окрашенным слоем 20 и изолирующим слоем 21 в отражательной области и окрашенным слоем 20 в пропускающей области.
Таким образом, в настоящем примере осуществления изобретения отверстие 20а формируют в окрашенном слое 20 таким образом, чтобы не покрывать верхнюю и боковые поверхности конца слоя отражательного электрода 19, а изолирующий слой 21 формируют таким образом, чтобы покрыть боковую поверхность окрашенного слоя 20 и заполнить часть отверстия 20а. Однако, следует иметь ввиду, что настоящий пример осуществления изобретения не ограничивают такой конфигурацией. Единственное, что необходимо в настоящем примере осуществления изобретения, состоит в том, что верхняя и боковые поверхности конца слоя отражательного электрода 19 не содержат покрытия окрашенным слоем 20 и изолирующим слоем 21 в отражательной области и окрашенным слоем 20 в пропускающей области.
В том случае, когда в пограничной области часть пиксельного электрода 22, сформированную в отражательной области, электрически соединяют с другой частью пиксельного электрода 22, сформированной в пропускающей области, как показано на фиг.1, предпочтительно, чтобы боковые поверхности отверстия 20а окрашенного слоя 20 и боковая поверхность изолирующего слоя 21, который сформирован таким образом, чтобы покрывать одну из боковых поверхностей отверстия 20а, имели наклонную форму со сужением вперед.
Хотя в настоящем примере осуществления изобретения пограничную область формируют над проводкой 17 запоминающего конденсатора, образующей, как показано на фиг.1, часть элемента запоминающего конденсатора, местоположение пограничной области этим не ограничивается.
Поскольку проводники 17 запоминающего конденсатора обычно изготавливают из высокопроводящего металлического материала, свет не может проходить через проводку 17 запоминающего конденсатора.
Таким образом, при такой конфигурации возможно получить жидкокристаллическую дисплейную панель 2 с улучшенным относительным отверстием, поскольку граничная область, содержащая область, где свет проходит через область, не окрашена, а область неэффективного отображения формируют над не пропускающей свет проводкой 17 запоминающего конденсатора, чтобы получить перекрытие с проводкой 17 запоминающего конденсатора, не влияющей на относительное отверстие.
На фиг.2 показан частичный увеличенный вид области внутри штриховой линии в жидкокристаллической дисплейной панели, показанной на фиг.1.
Согласно показанной на фиг.2 конфигурации, в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхняя и боковые поверхности конца слоя 19 отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не содержат покрытия окрашенным слоем 20 и изолирующим слоем 21 в отражательной области и окрашенным слоем 20 в пропускающей области.
Следовательно, количество наклонных областей изолирующего слоя 21, сформированного над слоем 19 отражательного электрода в соответствии с этой конфигурацией, может быть уменьшено по сравнению с таким количеством для известной конфигурации, показанной на фиг.14 (в которой периферию многозазорной секции 144 и контактное окно 144а формируют над отражательным электродом 142). Таким образом, можно получить жидкокристаллическую дисплейную панель 2 с улучшенной характеристикой отражения в отражательной области (имеющий уменьшенную площадь областей неэффективного отображения в отражательной области).
На фиг.3 показаны виды сверху жидкокристаллической дисплейной панели 102 из Фиг.13 и жидкокристаллической дисплейной панели 2 из Фиг.1. Эти иллюстрации используются для определения отношений эффективности отражения.
Эти отношения эффективности отражения (отношения площади отражательного электрода к площади эффективного отражения на поверхности отражательного электрода) определяют в предположении, что области неэффективного отображения на правых и левых боковых краях отражательных электродов имеют, соответственно, ширину 5 мкм (ширину в поперечном направлении перекрывающихся областей на фиг.3), а область неэффективного отображения, образованная при формировании контактного окна 144а, имеет размер 8 мкм × 8 мкм (диаметр контактного окна равен 4 мкм, а ширина каждой стороны области неэффективного отображения, сформированной на периферии контактного окна, равна 2 мкм).
Если как слой 142 отражательного электрода, сформированного в известной жидкокристаллической дисплейной панели на фиг.3(а), так и слой 19 отражательного электрода, сформированного в жидкокристаллической дисплейной панели 2 на фиг.3(b), имеют площадь 25 мкм × 25 мкм, то отношение эффективности отражения в конфигурации, показанной на фиг.3(а), было бы равно (25×25-(8×8+5×25×2))/(25×25), что по существу равно 50%. С другой стороны, отношение эффективности отражения для конфигурации, показанной на фиг.3(b), равнялось бы (25×25-(5×25×2))/(25×25), что, по существу, равно 60%.
Если слои 142 и 19 отражательного электрода имеют размер 30 мкм × 30 мкм, то отношение эффективности отражения для конфигурации, показанной на фиг.3(а), равно 30×30-(8×8+5×30×2))/(30×30), что, по существу, равно 59%, в то время как отношение эффективности отражения для конфигурации, показанной на фиг.3(b), равно (30×30-(5×30×2))/(30×30), что, по существу, равно 66%, причем оба этих отношения эффективности отражения были получены по аналогии с упомянутым выше случаем.
Кроме того, если слои 142 и 19 отражательного электрода имеют размер 40 мкм × 40 мкм, то отношение эффективности отражения для конфигурации, показанной на фиг.3(а), равно 40×40-(8×8+5×40×2))/(40×40), что, по существу, равно 71%, в то время как отношение эффективности отражения для конфигурации, показанной на фиг.3(b), равняется (40×40-(5×40×2))/(40×40), что, по существу, равно 75%, причем оба этих отношения эффективности отражения были получены по аналогии с упомянутым выше случаем.
Как описано выше, в соответствии с настоящим примером осуществления изобретения жидкокристаллическая дисплейная панель 2 обладает повышенным отношением эффективности отражения по сравнению с известной жидкокристаллической дисплейной панелью и, следовательно, улучшенной характеристикой отражения в отражательной области.
Отношение эффективности отражения жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению все более и более улучшается по сравнению с отношением для известной конфигурации по мере увеличения разрешения жидкокристаллических дисплейных панелей, то есть, по мере того, как площади слоев 142 и 19 отражательных электрода все более уменьшаются.
Таким образом, если оба слоя 142 и 19 отражательного электрода имеют размер 40 мкм × 40 мкм, то отношение эффективности отражения для конфигурации в соответствии с настоящим изобретением улучшается по сравнению с известной конфигурацией на 4%. Однако, если оба слоя 142 и 19 отражательного электрода имеют размер 25 мкм × 25 мкм, то отношение эффективности отражения для конфигурации в соответствии с настоящим изобретением улучшается по сравнению с известной конфигурации на 10%.
Следовательно, эта конфигурация может эффективно использоваться для улучшения характеристики отражения в отражательной области жидкокристаллической дисплейной панели с высокой разрешающей способностью и небольшой площадью слоя отражательного электрода.
Со ссылками на фиг.1 будет описан способ изготовления слоя 19 отражательного электрода, окрашенного слоя 20, изолирующего слоя 21 и слоя 22 пиксельного электрода в жидкокристаллической дисплейной панели 2.
Способ изготовления жидкокристаллической дисплейной панели 2 включает формирование слоя 19 отражательного электрода в отражательной области; формирование окрашенного слоя 20 в отражательной области и пропускающей области; формирование изолирующего слоя 21 в отражательной области; и формирование слоя 22 пиксельного электрода в отражательной области и пропускающей области.
Этап формирования окрашенного слоя 20, этап формирования изолирующего слоя 21 и этап формирования слоя 22 пиксельного электрода выполняют так, чтобы в отражательной области окрашенный слой 20 покрывал слой 19 отражательного электрода, и изолирующий слой 21 покрывал окрашенный слой 20, и слой 22 пиксельного электрода покрывал изолирующий слой 21, а в пропускающей области слой 22 пиксельного электрода и окрашенный слой 20 формируют таким образом, чтобы слой 22 пиксельного электрода покрывал окрашенный слой 20, и в пограничной области между отражательной областью и пропускающей областью верхнюю и боковые поверхности на конце слоя 19 отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не покрывают окрашенным слоем 20 и изолирующим слоем 21 в отражательной области и окрашенным слоем 20 в пропускающей области.
Предпочтительно, чтобы одинаковые слои, образуемые в соответствующих упомянутых выше областях, изготовлялись в рамках одного процесса с целью уменьшения количества процессов.
В настоящем примере осуществления изобретения слой 13 электрода затвора может быть изготовлен из, например, алюминиевого сплава. Однако, следует иметь ввиду, что слой 13 электрода затвора не ограничен каким-то определенным образом такой конфигурацией и может быть изготовлен из элемента, выбранного из группы, состоящей из Та, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, Nd, или из сплавного материала или из композиционного материала, изготовленного, главным образом, из выбранного элемента. Слой 13 электрода затвора также может быть полупроводниковой пленкой, изготовленной, в частности, из поликристаллического кремния, легированного примесями, например, фосфором или бором.
Кроме того, слой 15 электрода истока и слой 16 электрода стока могут быть изготовлены из сплава Al или Mo, или пленки со слоями сплава Al и Mo. Однако, следует иметь ввиду, что слой 15 электрода истока и слой 16 электрода стока не ограничиваются такими конфигурациями и могут быть элементом, выбранным из группы, состоящей из Та, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, Nd, или из сплавного материала или из композиционного материала, изготовленного, главным образом, из выбранного элемента, или, при необходимости, могут быть сформированы в виде слоистой структуры.
Кроме того, в настоящем примере осуществления изобретения, пленку из аморфного кремния используют в качестве полупроводниковой пленки 10, сформированной в элементе 9 тонкопленочных транзисторов. Однако, следует иметь ввиду, что полупроводниковая пленка 10 не ограничивается такой конфигурацией и может быть изготовлена из аморфного германия, аморфного сплава кремния и германия или аморфного карбида кремния.
Полупроводниковая пленка также может быть изготовлена из поликристаллического кремния, поликристаллического германия, поликристаллического сплава кремния и германия или поликристаллического карбида кремния.
В том случае, когда запоминающий конденсатор, содержащий полупроводниковую пленку 10, изолятор 11 затвора и проводники 17 запоминающего конденсатора, сформирован в подложке 4 матрицы тонкопленочных транзисторов, предпочтительно, чтобы полупроводниковая пленка 10 была изготовлена из поликристаллического кремния или аналогичного материала.
В качестве изолятора 11 затвора может использоваться неорганическая пленка, например SiNx и SiOx. Однако следует иметь ввиду, что изолятор 11 затвора не ограничен такой конфигурацией.
Защитная пленка 14, межслойный изолятор 18 и изолирующий слой 21, предназначенный для уменьшения толщины жидкокристаллического слоя 6, могут быть изготовлены из неорганических пленок типа SiNx. Однако, следует иметь ввиду, что защитная пленка 14, межслойный изолятор 18 и изолирующий слой 21 не ограничены такой конфигурацией и могут быть изготовлены из неорганических пленок типа SiOx и SiON. Наряду с неорганическими пленками могут использоваться органические пленки, например, светочувствительная прозрачная акриловая смола. Может также использоваться слоистая структура из неорганических пленок и органических пленок.
[Пример 2 осуществления изобретения]
Пример 2 осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылками на фиг.5-8. Настоящий пример осуществления изобретения отличается от Примера 1 осуществления изобретения тем, что слой 26 отражательного электрода обладает слоистой структурой, в которой слой алюминия (слой Al) является самым верхним слоем, а слой молибдена (слой Мо) и слой оксида индия-цинка формируют ниже слоя Al, и тем, что изолирующий слой 21 формируют вдоль боковой поверхности окрашенного слоя 20, чтобы покрыть часть верхней поверхности слоя Мо слоя 26 отражательного электрода, но в остальном Пример 2 осуществления изобретения эквивалентен Примеру 1 осуществления изобретения. Для удобства те же самые номера позиций даны элементам, выполняющим те же функции, что и функции элементов, обозначенных на рисунках, иллюстрирующих Пример 1 осуществления изобретения 1, и их описания опущены.
На фиг.8 показана контактная секция известной жидкокристаллической дисплейной панели 102 Фиг.13, где прозрачный электрод 141 электрически соединен с отражательным электродом 142.
Прозрачный электрод 141 изготовляют из оксида индия и олова, и в том случае, когда самым верхним слоем отражательного электрода 142 является слоем Al, слой оксида индия-цинка формируют на слое Al, чтобы избежать электрической коррозии, которая может вызываться непосредственным контактом слоя оксида индия и олова со слоем Al в контактной секции. Другими словами, показанный на фиг.8 слой 142 отражательного электрода имеет слоистую структуру, в которой слой 142а из оксида индия-цинка, слой 142b из Мо, слой 142 с из Al и слой 142d из оксида индия-цинка наносят друг на друга в этом порядке.
В том случае, когда прозрачный электрод 141 изготавливают из оксида индия и олова, хотя формирование слоя 142d из оксида индия-цинка на слое 142 с из Al может, как описано выше, предотвратить риск электрической коррозии слоя оксида индия и олова и слоя Al, коэффициент отражения от слоя 142 отражательного электрода может быть уменьшен, если слой 142d из оксида индия-цинка формируют на слое 142 с из Al, который является отражательным слоем слоя 142 отражательного электрода. Это происходит потому, что пропускание света слоем оксида индия-цинка составляет примерно 70-80% (пропускание света слоем оксида индия и олова составляет примерно 90%).
Фиг.5 иллюстрирует Пример 2 осуществления жидкокристаллической дисплейной панели 2 в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.6 показаны снимки сканирующего электронного микроскопа, на которых слой 26 отражательного электрода и окрашенный слой 20 сформированы в жидкокристаллической дисплейной панели 2 Фиг.5.
Как показано на фиг.5, слой 26 отражательного электрода обладает слоистой структурой, в которой слой Al является самым верхним слоем, а слой Мо и слой оксида индия-цинка сформированы ниже слоя Al, причем слой Мо контактирует со слоем Al.
Слоистый слой, содержащий слой Мо и слой оксида индия-цинка слоя 26 отражательного электрода, которые являются слоями, отличными от слоя Al, формируют так, чтобы верхняя и боковые поверхности конца слоистого слоя не были покрыты в пограничной области.
Затем изолирующий слой 21 формируют вдоль боковой поверхности окрашенного слоя 20 таким образом, чтобы покрыть часть верхней поверхности слоя Мо, расположенного выше слоя оксида индия-цинка в слоистом слое, причем слоистый слой содержит слой Мо и слой оксида индия-цинка, а верхняя и боковые поверхности конца слоистого слоя не содержат покрытия в пограничной области.
Затем одну часть слоя 22 пиксельного электрода, сформированного в отражательной области, и другую часть слоя 22 пиксельного электрода, сформированного в пропускающей области, электрически соединяют друг с другом в пограничной области, причем слой 22 пиксельного электрода изготавливают из слоя оксида индия и олова. Обе части слоя 22 пиксельного электрода также электрически соединяют со слоем Мо и слоем оксида индия-цинка, не содержащим покрытия в пограничной области.
Фиг.6(а) является полученным на сканирующем электронном микроскопе снимком слоя 26 отражательного электрода и окрашенного слоя 20, сформированных в жидкокристаллической дисплейной панели 2 из Фиг.5. Фиг.6(b) является частичным увеличенным видом круга, показанного на фиг.6(а).
При этой конфигурации слой 22 пиксельного электрода, изготовленный из оксида индия и олова, можно сформировать без разрыва в пограничной области. И слой 26 отражательного электрода может быть электрически соединен со слоем 22 пиксельного электрода в пограничной области без проявления электрической коррозии, которая может вызываться электрическим соединением между слоем оксида индия и олова и слоем Al.
В соответствии с этим нет необходимости формировать дополнительный слой оксида индия-цинка на слое Al, как это имеет место при известной конфигурации, показанной на фиг.8, так что может быть получена жидкокристаллическая дисплейная панель 2, содержащая слой 26 отражательного электрода с высоким коэффициентом отражения.
Ниже, со ссылками на фиг.7, будет описан способ изготовления жидкокристаллической дисплейной панели 2 согласно настоящему примеру осуществления изобретения.
На фиг.7 показаны шаги этапа изготовления подложки матрицы тонкопленочных транзисторов, выполняемого в ходе изготовления жидкокристаллической дисплейной панели 2 со структурой, показанной на фиг.5.
Как показано на фиг.7(а), на межслойный изолятор 18 наносят в указанном порядке слой оксида индия-цинка, слой Мо и слой Al, и пленку резиста, имеющую заранее определенные рисунки, формируют на слое Al.
Когда пленку резиста используют в качестве маски, слой Al и слой Мо удаляют (наносят рисунок) с помощью жидкой смеси фосфорной кислоты/уксусной кислоты/азотной кислоты, и затем, используя в качестве маски оставшиеся пленку резиста, слой Al и слой Мо, слой оксида индия-цинка удаляют (наносят рисунок) с помощью щавелевой кислоты, и затем пленку резиста удаляют. Таким образом может быть получен слой 26 отражательного электрода, показанный на фиг.7(b).
После этого, как показано на фиг.7(с), светочувствительный окрашенный слой 20 (слой цветового фильтра) наносят, экспонируют и проявляют, и отверстие 20а образуют таким образом, что верхняя и боковые поверхности конца слоя 26 отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не содержат покрытия. И как показано на фиг.7(d), когда окрашенный слой 20 используют в качестве маски, только слой Al слоя 26 отражательного электрода подвергают травлению щелочным раствором, например, ТМАН (гидроокиси тетраметиламмония), и удаляют к поверхности раздела с окрашенным слоем 20, причем щелочной раствор используют при проявлении окрашенного слоя 20.
После этого, как показано на фиг.7(е), изолирующий слой 21 формируют вдоль боковой поверхности окрашенного слоя 20 так, чтобы покрыть часть верхней поверхности слоя Мо, расположенного над слоем оксида индия-цинка в слоистом слое, причем слоистый слой, содержащий слой Мо и слой оксида индия-цинка, и верхняя и боковые поверхности конца слоистого слоя не содержат покрытия в пограничной области. Таким образом, изолирующий слой 21 формируют так, чтобы слой Мо и слой оксида индия-цинка слоя 26 отражательного электрода не были покрыты в пограничной области.
После этого, как показано на фиг.7(f), пиксельный электрод 22 изготовленный из оксида индия и олова, формируют способом напыления. Одну часть слоя 22 пиксельного электрода, сформированную в отражательной области, и другую часть слоя 22 пиксельного электрода, сформированную в пропускающей области, электрически соединяют друг с другом в пограничной области.
Затем в пограничной области обе части слоя 22 пиксельного электрода электрически соединяют со слоем Мо и слоем оксида индия-цинка слоя 26 отражательного электрода, оба из которых проходят в пограничную область.
Как описано выше, изолирующий слой 21 формируют вдоль боковой поверхности окрашенного слоя 20, чтобы покрыть часть верхней поверхности слоя Мо, расположенного над слоем оксида индия-цинка, оба из которых не содержат покрытия в пограничной области, так что слой 22 пиксельного электрода можно сформировать без разрыва в пограничной области, как показано на фиг.7(f).
[Пример 3 осуществления изобретения]
Пример 3 осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылками на фиг.9-12. Настоящий пример осуществления изобретения отличается от Примера 1 осуществления изобретения тем, что слои 26, 27 и 28 отражательного электрода, соответственно, имеют слоистые структуры, в которых слой Al является самым верхним слоем, и тем, что изолирующий слой 21 формируют вдоль боковой поверхности окрашенного слоя 20 в пограничной области, но в остальном Пример 3 осуществления изобретения эквивалентен Примеру 1 осуществления изобретения. Для удобства те же самые номера позиций даны элементам, выполняющим те же функции, что и функции элементов, обозначенных на рисунках, иллюстрирующих Пример 1 осуществления изобретения 1, и их описания опущены.
На фиг.9 показан Пример 3 осуществления жидкокристаллической дисплейной панели 2 в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на фиг.9, изолирующий слой 21 формируют в пограничной области, чтобы покрыть боковую поверхность окрашенного слоя 20, а слой 26 отражательного электрода имеет слоистую структуру, в которой слой Al является самым верхним слой, а ниже слоя Al формируют слой Мо и слой оксида индия-цинка, причем слой Мо контактирует со слоем Al.
Когда окрашенный слой 20 и изолирующий слой 21 используют в качестве масок, слой Al и слой Мо слоя 26 отражательного электрода протравливают с помощью жидкой смеси фосфорной кислоты/уксусной кислоты/азотной кислоты и удаляют за пределы отверстия 20а. Способы изготовления будут подробно описаны позже.
Затем формируют пиксельный электрод 22, изготовленный из оксида индия и олова, и, таким образом, пиксельный электрод 22 сформированный в пропускающей области, электрически соединяют со слоем оксида индия-цинка слоя 26 отражательного электрода в пограничной области.
Поскольку в пограничной области изолирующий слой 21 формируют таким образом, чтобы покрыть, как показано на фиг.9, только боковую поверхность окрашенного слоя 20, одна часть пиксельного электрода 22, сформированная в отражательной области, и другая часть пиксельного электрода 22, сформированная в пропускающей области, разъединены в пограничной области. В соответствии с этим, в пограничной области только другая часть пиксельного электрода 22, сформированная в пропускающей области, электрически соединена со слоем оксида индия-цинка слоя 26 отражательного электрода.
Согласно этой конфигурации, нет необходимости формировать дополнительный слой оксида индия-цинка на слое Al, как это имеет место при известной конфигурации, показанной на фиг.8, так что может быть получена жидкокристаллическая дисплейная панель 2, содержащая слой 26 отражательного электрода с высоким коэффициентом отражения.
Ниже, со ссылками на фиг.10, будет описан способ изготовления жидкокристаллической дисплейной панели 2 согласно настоящему примеру осуществления изобретения.
На фиг.10 показаны шаги этапа изготовления подложки матрицы тонкопленочных транзисторов, выполняемого в ходе изготовления жидкокристаллической дисплейной панели 2 со структурой, показанной на фиг.9.
Как показано на фиг.10, на межслойный изолятор 18 наносят в указанном порядке слой оксида индия-цинка, слой Мо и слой Al и пленку резиста, имеющую заранее определенные рисунки, формируют на слое Al.
Когда пленку резиста используют в качестве маски, слой Al и слой Мо удаляют (наносят рисунок) с помощью жидкой смеси фосфорной кислоты/уксусной кислоты/азотной кислоты, и затем, используя в качестве маски оставшиеся пленку резиста, слой Al и слой Мо, слой оксида индия-цинка удаляют (наносят рисунок) с помощью щавелевой кислоты, и затем пленку резиста удаляют. Таким образом, может быть получен слой 26 отражательного электрода, показанный на фиг.10(b).
После этого, как показано на фиг.10(с), светочувствительный окрашенный слой 20 (слой цветового фильтра) наносят, экспонируют и проявляют, и отверстие 20а образуют таким образом, что верхняя и боковые поверхности конца слоя 26 отражательного электрода, который проходит в пограничную область, не содержат покрытия.
После этого, как показано на фиг.10(d), светочувствительный прозрачный изолирующий слой 21 формируют вдоль боковой поверхности окрашенного слоя 20, чтобы покрыть часть верхней поверхности слоя Al, который является самым верхним слоем слоя 26 отражательного электрода, не имеющего покрытия в пограничной области. В соответствии с этим, даже после формирования изолирующего слоя 21 верхняя и боковые поверхности конца слоя 26 отражательного электрода не содержат покрытия в пограничной области.
После этого, как показано на фиг.10(е), когда окрашенный слой 20 и изолирующий слой 21 используются в качестве масок, слой Al и слой Мо одновременно травят и удаляют к поверхности раздела с окрашенным слоем 20, используя жидкую смесь фосфорной кислоты/уксусной кислоты/азотной кислоты.
После этого, как показано на фиг.10(f), пиксельный электрод 22, изготовленный из оксида индия и олова, формируют способом напыления, и пиксельный электрод 22, сформированный в пропускающей области, электрически соединяют со слоем оксида индия-цинка слоя 26 отражательного электрода, который проходит в пограничную область. В этом случае слой Al слоя 26 отражательного электрода не проходит в пограничную область и непосредственно не соединяется с пиксельным электродом 22, изготовленным из оксида индия и олова, чтобы электрическая коррозия не происходила между слоем оксида индия и олова и слоем Al в этой конфигурации.
На фиг.11 показаны шаги этапа изготовления подложки матрицы тонкопленочных транзисторов, выполняемого в ходе изготовления модифицированной жидкокристаллической дисплейной панели 2 в соответствии с настоящим изобретением.
Как описано выше, слой 26 отражательного электрода, показанный на фиг.10, имеет слоистую структуру, в которой слой оксида индия-цинка, слой Мо и слой Al следуют в этом порядке, тогда как слой 27 отражательного электрода, показанный на фиг.11, имеет слоистую структуру, в которой слой оксида индия и олова, слой Мо и слой Al следуют в этом порядке.
Другими словами, этап изготовления, показанный на фиг.11(a)-(f), эквивалентен этапу, показанному на фиг.10(a)-(f), за исключением того, что отличается самый нижний слой из слоев отражательного электрода, и его описание опущено.
На фиг.12 показаны шаги этапа изготовления подложки матрицы тонкопленочных транзисторов, выполняемого в ходе изготовления еще одной модифицированной жидкокристаллической дисплейной панели 2 в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.12 слой 28 отражательного электрода отличается от слоя 26 отражательного электрода, показанного на фиг.10, и слоя 27 отражательного электрода, показанного на фиг.11, тем, что слой 28 отражательного электрода имеет слоистую структуру, в которой два слоя (слой оксида индия-цинка и слой Al) наносят в этом порядке.
Как показано на фиг.12(а), на межслойный изолятор 18 наносят в указанном порядке слой оксида индия-цинка и слой Al, и пленку резиста, имеющую заранее определенные рисунки, формируют на слое Al.
Когда пленку резиста используют в качестве маски, слой Al удаляют (наносят рисунок) с помощью жидкой смеси фосфорной кислоты/уксусной кислоты/азотной кислоты, и затем, используя в качестве маски оставшиеся пленку резиста и слой Al, слой оксида индия-цинка удаляют (наносят рисунок) с помощью щавелевой кислоты, и затем пленку резиста удаляют. Таким образом, может быть получен слой 28 отражательного электрода, показанный на фиг.12(b).
После этого, как показано на фиг.12(с), светочувствительный окрашенный слой 20 (слой цветового фильтра) наносят, экспонируют и проявляют, и отверстие 20а образуют в окрашенном слое 20 таким образом, что верхняя и боковые поверхности конца слоя 28 отражательного электрода в пограничной области не содержат покрытия.
После этого, как показано на фиг.12(d), светочувствительный прозрачный изолирующий слой 21 формируют вдоль боковой поверхности окрашенного слоя 20 так, чтобы покрыть часть верхней поверхности слоя Al, который является самым верхним слоем слоя 28 отражательного электрода, не покрытого в пограничной области. В соответствии с этим, даже после того, как сформирован изолирующий слой 21, верхняя и боковые поверхности конца слоя 28 отражательного электрода не содержат покрытия в пограничной области.
Затем, когда окрашенный слой 20 и изолирующий слой 21 используют в качестве масок, только слой Al слоя 28 отражательного электрода подвергают травлению и удаляют к поверхности раздела окрашенного слоя 20, как показано на фиг.12(е), с помощью щелочного раствора, например, гидроокиси тетраметиламмония, который используется для проявления изолирующего слоя 21, показанного на фиг.12(d).
Другими словами, процесс проявления изолирующего слоя 21 и процесс травления и удаления слоя Al слоя 28 отражательного электрода выполняют в рамках одного процесса с помощью щелочного раствора, используемого для проявления изолирующего слоя 21.
После этого, как показано на фиг.12(f), пиксельный электрод 22, изготовленный из оксида индия и олова, формируют посредством процесса напыления, и пиксельный электрод 22, сформированный в пропускающей области, электрически соединячют со слоем оксида индия-цинка слоя 28 отражательного электрода, который проходит в пограничную область. В этом случае слой Al слоя 28 отражательного электрода не проходит в пограничную область и непосредственно не соединяется с пиксельным электродом 22, изготовленным из оксида индия и олова, так что в этой конфигурации не происходит электрическая коррозия между слоем оксида индия и олова и слоем Al.
Предпочтительно, чтобы в жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению слой отражательного электрода имел слоистую структуру, в которой слой алюминия был самым верхним слоем этого слоя и ниже алюминиевого слоя был сформирован по меньшей мере один слой проводящего материала, изготовленный из проводящего материала, отличного от алюминия, причем один из по меньшей мере одного слоя проводящего материала, который контактирует со слоем алюминия, является слоем, который не является слоем оксида индия и олова, и по меньшей мере один слой проводящего материала слоя отражательного электрода содержит один или более слоев, верхняя и боковые поверхности концов которых не покрыты в пограничной области, чтобы быть открытой частью по меньшей мере одного слоя проводящего материала, один или более слоев, содержащих по меньшей мере самый нижний слой по меньшей мере одного слоя проводящего материала, и один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, сформированные в отражательной области, формируют вдоль боковой поверхности другого из указанных слоев, чтобы покрыть часть верхней поверхности самого верхнего слоя одного или нескольких слоев, не покрытых в пограничной области.
Предпочтительно, чтобы в жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, сформированные в отражательной области, был сформирован так, чтобы покрывать боковую поверхность другого из указанных слоев в пограничной области.
Предпочтительно, чтобы в жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению слой пиксельного электрода являлся слоем оксида индия и олова.
Предпочтительно, чтобы способ изготовления жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению дополнительно включал (е) травление слоя отражательного электрода, причем на этапе (а) формирования слоя отражательного электрода алюминиевый слой формируют как самый верхний слой и, ниже алюминиевого слоя, формируют по меньшей мере один слой проводящего материала, изготовленный из проводящего материала, отличного от алюминия, так чтобы слой из по меньшей мере одного слоя проводящего материала, состоящий в контакте со слоем алюминия, был слоем, который не является слоем из оксида индия и олова, на этапе (е) травления слоя отражательного электрода, травление выполняют таким образом, что по меньшей мере один слой проводящего материала содержит один или более слоев, верхняя и боковые поверхности концов которых не содержат покрытия в пограничной области, чтобы быть открытой частью по меньшей мере одного слоя проводящего материала, причем один или более слоев содержат по меньшей мере самый нижний слой из меньшей мере одного слоя проводящего материала, на этамах (b) и (с) формирования окрашенного слоя и изолирующего слоя, один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, сформированные в отражательной области, формируют вдоль боковой поверхности другого из указанных слоев, чтобы покрыть часть верхней поверхности самого верхнего слоя одного или нескольких слоев, не содержащих покрытия в пограничной области, и на этапе (d) формирования слоя пиксельного электрода слой пиксельного электрода формируют из оксида индия и олова, и часть слоя пиксельного электрода, сформированную в отражательной области, и другую часть слоя пиксельного электрода, сформированную в пропускающей области, электрически соединяют друг с другом в пограничной области, и обе части слоя пиксельного электрода электрически соединяют с открытой частью по меньшей мере одного слоя проводящего материала.
В способе изготовления жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы этот способ дополнительно включал (е) травление слоя отражательного электрода, причем на этапе (b) и (с) формирования окрашенного слоя и изолирующего слоя, один из таких слоев, как окрашенный слой и изолирующий слой, формируют так, чтобы покрыть боковую поверхность другого из указанных слоев в пограничной области, на этапе (а) формирования слоя отражательного электрода в качестве самого верхнего слоя формируют слой алюминия, под которым формируют по меньшей мере один слой проводящего материала, выполненный из проводящего материала, отличного от алюминия, так чтобы слой из по меньшей мере одного слоя проводящего материала, состоящий в контакте со слоем алюминия, был слоем, который не является слоем из оксида индия и олова, на этапе (е) травления слоя отражательного электрода, когда окрашенный слой и изолирующий слои используют как маски, травление выполняют таким образом, что верхняя и боковые поверхности конца, по меньшей мере, самого нижнего слоя по меньшей мере одного слоя проводящего материала не покрыты в пограничной области, чтобы быть открытой частью по меньшей мере одного слоя проводящего материала, и на этапе (d) формирования слоя пиксельного электрода слой пиксельного электрода формируют из оксида индия и олова, и часть слоя пиксельного электрода, сформированную в пропускающей области, электрически соединяют с открытой частью по меньшей мере одного слоя проводящего материала.
Согласно этой конфигурации, по меньшей мере один слой проводящего материала, изготовленный из проводящего материала, отличного от алюминия, формируют в слое отражательного электрода таким образом, чтобы по меньшей мере один слой проводящего материала содержал один или более слоев, верхняя и боковые поверхности концов которых не содержат покрытия в пограничной области, причем один или более слоев содержат по меньшей мере самый нижний слой из по меньшей мере одного слоя проводящего материала.
В соответствии с этим, поскольку по меньшей мере один слой проводящего материала слоя отражательного электрода, которые изготавливают из проводящего материала, отличного от алюминия, не покрыт в пограничной области, электрическая коррозия не происходит, даже если слой пиксельного электрода изготавливают из оксида индия и олова и электрически соединяют со слоем отражательного электрода в пограничной области.
Согласно этой конфигурации, нет необходимости формировать дополнительный слой оксида индия-цинка на слое алюминия слоя отражательного электрода, что привело бы к уменьшению пропускания. И поэтому возможно получить жидкокристаллическую дисплейную панель и разработать способ изготовления жидкокристаллической дисплейной панели, где используется любой материал слоя пиксельного электрода, не принимая во внимание электрическую коррозию со слоем алюминия.
Предпочтительно, чтобы в жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению слой пиксельного электрода и слой отражательного электрода были электрически связаны друг с другом в пограничной области.
Согласно этой конфигурации может быть получена жидкокристаллическая дисплейная панель с улучшенными воспроизводимость цвета и характеристикой отражения в отражательной области, по сравнению с известной конфигурацией, в которой слой пиксельного электрода и слой отражательного электрода электрически связаны друг с другом в области, где сформирован слой отражательного электрода.
Предпочтительно, чтобы в жидкокристаллической дисплейной панели по настоящему изобретению первая изолирующая подложка содержала запоминающий конденсатор, и пограничная область была сформирована над проводкой запоминающего конденсатора для формирования элемента запоминающего конденсатора.
Согласно этой конфигурации, пограничную область, где расположены отверстие в окрашенном слое и имеется наклон изолирующего слоя, формируют над проводкой запоминающего конденсатора, предназначенной для формирования элемента запоминающего конденсатора.
Проводники запоминающего конденсатора обычно изготавливают из высокопроводящего металлического материала, так что свет не может проходить через проводники запоминающего конденсатора.
Это позволяет получить жидкокристаллическую дисплейную панель с улучшенным относительным отверстием, поскольку пограничную область, содержащую область, где свет, проходящий через область, не окрашен, и область неэффективного отображения образуют над не пропускающими свет проводниками запоминающего конденсатора, чтобы осуществить перекрытие с проводниками запоминающего конденсатора, которые не создают вклад в относительное отверстие.
Из настоящего описания изобретения совершенно понятно, что один и тот же эффект может быть достигнут разными способами. Такие варианты не следует расценивать как отклонение от сущности и объема изобретения, и все такие варианты, как очевидно для специалиста, предназначены для включения в объем следующих пунктов формулы изобретения.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение применимо к жидкокристаллической дисплейной панели и жидкокристаллическому дисплейному устройству, содержащему жидкокристаллическую дисплейную панель.
Перечень условных обозначений
1
Жидкокристаллическое дисплейное устройство
2
Жидкокристаллическая дисплейная панель
3
Подсветка
4
Подложка матрицы тонкопленочных транзисторов, (первая изолирующая подложка)
5
Противоположная подложка (вторая изолирующая подложка)
6
Жидкокристаллический слой
19, 26, 27, 28
Слой отражательного электрода
20
Окрашенный слой
21
Изолирующий слой
22
Пиксельный электрод