CN104635390A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制拖影不良，且透过率均匀的液晶显示装置。具有多个像素，将梳齿状的透明导电膜(110)作为公共布线使用的液晶显示装置中，公共布线还具有向纵方向和横方向延伸的网格状的公共金属布线(101v、101h)，梳齿状的透明导电膜(110)在相邻的像素间相连。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
在播放用和医疗用等的大屏幕且高精细的监视器制品(用像素数表示为10M/30英寸左右)中，由于布线长度长，布线电阻高，易于产生拖影(smear)不良。由于将用透明导电膜(ITO)形成的公共布线配置于像素电极的上部的C-Top的IPS(In-Plane Switching:共面转换)型的液晶显示装置中也能观察到该趋势，尤其是为了相对于大尺寸的横方向降低公共电阻，追加形成与公共ITO相同电位的横向公共金属(common metal)布线从而应对拖影。图1A表示液晶显示装置的显示区域的局部构成的概略俯视图。作为影像信号线的漏极线105沿纵方向配置，用该漏极线105和沿横方向配置的扫描信号线包围的区域成为像素，在像素区域内配置多条公共ITO布线110。横向公共金属布线101h配置于与扫描信号线(栅极布线)重叠的区域(横方向)。此外，关于液晶显示装置如例如专利文献1公开。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-150925号公报
发明内容
监视器制品用的液晶显示装置向大屏幕化和高精细化的方向发展。因此，进一步进行了大屏幕的液晶显示装置的试制，结果明确了如果仅凭进行追加横向公共金属布线这样的对策，对于拖影不良来说是不充分的。为了进一步减少公共布线电阻，发明人等对相对于横向公共金属布线还追加了与公共ITO相同电位的纵向公共金属布线、并将横向公共金属布线和纵向公共金属布线配置成网格状的构造进行了研究。图1B表示该液晶显示装置的显示区域的局部构成的概略俯视图。纵向公共金属布线101v配置于与作为影像信号线的漏极线105重叠的区域。然而，明确了将金属布线纵横地呈网格状配置，能够将纵方向公共电阻减少约10％，虽然拖影不良被抑制，但在驱动时区域范围(domain area)(非透过区域)的形态发生变化，透过率发生变化。
本发明的目的在于提供一种抑制拖影不良，且透过率均匀的液晶显示装置。
用于解决课题的手段
作为用于实现上述目的的一个实施方式，一种液晶显示装置，具有多个像素，将梳齿状透明导电膜作为公共布线使用，其特征在于，
上述公共布线还具有向纵方向和横方向延伸的网格状的公共金属布线，
上述梳齿状的透明导电膜在相邻的像素间相连。
此外，一种液晶显示装置，具有多个像素、和与上述多个像素分别连接的多个影像信号线以及扫描信号线，将梳齿状的透明导电膜作为公共布线来使用，其特征在于，
上述公共布线还具有向沿着上述影像信号线的方向和沿着上述扫描信号线的方向延伸的网格状的公共金属布线，
上述梳齿状的透明导电膜在夹着上述影像信号线而相互相邻的像素间相连。
另外，一种液晶显示装置，具有多个像素、和与上述多个像素分别连接的多个影像信号线以及扫描信号线，将梳齿状的透明导电膜作为公共布线来使用，其特征在于，
上述公共布线还具有向沿着上述影像信号线的方向和沿着上述扫描信号线的方向延伸的网格状的公共金属布线，
上述梳齿状的透明导电膜在夹着上述扫描信号线而相互相邻的像素间相连。
发明效果
根据本发明，能够提供一种抑制拖影不良，且透过率均匀的液晶显示装置。
附图说明
图1A是以往的液晶显示装置的显示区域的主要部分(包含公共布线的像素部)的概略俯视图。
图1B是发明人等研究的液晶显示装置的主要部分(公共布线)的俯视图。
图2A是发明人等研究的、各实施例的液晶显示装置的像素区域中的主要制造工序的工序流程。
图2B是发明人等研究的、第一实施例的液晶显示装置的公共布线的制造工序图(形成公共金属布线的状态)，上图是俯视图，下图是在上图的A-A′线的剖视图。
图2C是发明人等研究的、第一实施例的液晶显示装置的公共布线的制造工序图(形成公共ITO布线的状态)，上图是俯视图，下图是在上图的B-B′线的剖视图。
图3A是发明人等研究的液晶显示装置的主要部分(公共布线)的俯视图以及纵向公共布线部的放大俯视图。
图3B是发明人等研究的液晶显示装置的公共布线的俯视图，上图是用ITO+金属形成梳齿前端的情况，下部是仅用ITO形成梳齿前端的情况。
图4是本发明的第一实施例的液晶显示装置中的公共布线的俯视图。
图5A是具有发明人等研究的网格状公共金属布线的液晶显示装置(通常的梳齿状公共ITO布线)的像素部的俯视图。
图5B是本发明的第二实施例的液晶显示装置的像素部的俯视图。
图5C是本发明的第三实施例的液晶显示装置的像素部的俯视图。
图6是以往以及本发明的各实施例的监视器制品的一个例子。
附图标记说明
101h：横方向公共金属，101v：纵向公共金属，105：漏极线，110：公共ITO膜(布线)，120、121：绝缘膜(UPS膜、有机PAS膜、PAS膜)，130：区域范围(domain area)(非透过区域)，150：监视器制品的显示部，160：边框
具体实施方式
发明人等关于驱动时区域范围(非透过区域)的形态变化的原因进行了研究。图2A的(1)表示发明人等研究的像素区域中的主要的制造工序的工序流程。通过工序1～3，形成在像素区域中形成的开关用薄膜晶体管(TFT)以及连接于TFT的漏极的漏极线。接下来，形成了无机钝化(PAS)膜(工序4)、有机钝化膜(工序5)后，形成连接于上述TFT的源极的像素电极(CIT)(工序6)。接下来，形成上部无机钝化膜(UPS)(工序7)。然后，形成公共金属层和公共ITO(工序8、9)。由于认为横向公共金属布线具有实际效果且可靠性高，所以尤其着眼于纵向公共金属布线。
图3A、图3B表示发明人等研究的液晶显示装置的主要部分(公共布线)的俯视图。用附图标记140表示的区域的纵方向和横方向中交叉的区域为像素区域。纵向公共金属布线101v配置于与作为影像信号线的漏极线105重叠的区域。图3B表示关于区域范围(非透过区域)的形态不同的情况。
该研究的结果得知，在图3B的上图中，梳齿前端是由ITO+金属形成的，在图3B的下图中，梳齿前端仅由ITO形成。因此进而，关于该区别进行研究的结果是，得知由于公共ITO膜的加工的不均匀性(蚀刻条件的偏差或对位的偏差等)，梳齿的齿的位置或粗细、长短、前端形状等存在偏差，存在公共ITO到达纵向公共金属布线101v的情况和不到达的情况。本发明是基于上述新的见解而产生的，延长公共ITO布线的梳齿，在相互相邻的像素间将梳齿相连。由此，即使消除梳齿前端、加工不均匀，梳齿前端和公共金属的位置关系也不改变，梳齿前端稳定地由ITO+金属形成。由此，能够抑制拖影不良，同时使透过率均匀。以下，本发明使用实施例说明本发明。此外，相同附图标记表示相同构成要素。
实施例1
关于本发明的第一实施例，使用图2A～图2C、图4进行说明。此外，在发明人等的上述研究结果中本实施例中未记载的事项只要不是特殊的情况，就能够用于本实施例。图2A的(1)是本实施例的液晶显示装置(C-Top的IPS型)的像素区域中的主要制造工序的工序流程。使用该图关于制造方法进行说明。
＜工序1：栅极形成＞
首先，在玻璃制的TFT基板上形成栅电极。栅电极在与扫描信号线同层形成。栅电极使用在Al合金上层叠有Mo合金而成的物质，但不限定于此。接下来，利用SiN形成绝缘膜。该绝缘膜的覆盖栅电极的部分为栅极绝缘膜。
＜工序2：a-Si形成＞
接下来，在隔着栅极绝缘膜与栅电极对置的位置上形成半导体层。在本实施例中，作为半导体层，利用等离子体CVD形成a-Si膜。该半导体层构成TFT的沟道部。
＜工序3：漏极源极形成＞
接下来，夹着沟道部地在半导体层上形成源电极和漏电极。此外，在半导体层和漏电极或源电极之间形成有n+Si层。用于实现半导体层与源电极或与漏电极的欧姆接触。漏电极兼用作影像信号线。源电极和漏电极在同层同时形成。在本实施例中，源电极或者漏电极用Mo合金形成。在试图降低源电极或者漏电极的电阻的情况下，例如，也可以使用用Mo合金夹住Al合金而成的电极构造。此外，源极漏极等的称呼是为了方便起见，将一个称为源极的情况下，能够将另一个称为漏极。
＜工序4：PAS形成＞
接下来，覆盖TFT地利用SiN形成无机钝化(PAS)膜。PAS膜保护TFT的尤其是沟道部免受杂质影响。
＜工序5：有机PAS形成＞
接下来，在PAS膜上形成有机PAS膜，在PAS膜与有机PAS膜的层叠膜上形成供源电极露出的开口部。
＜工序6：CIT(像素电极形成)＞
接下来，通过溅镀形成覆盖PAS膜和有机PAS膜的层叠膜而作为像素电极的ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)，所述层叠膜具有供源电极露出的开口部。像素电极形成为面状。
＜工序7：UPS形成＞
接下来，覆盖像素电极地利用SiN形成上部无机钝化(UPS)膜。
＜工序8：公共金属形成＞
接下来，形成公共金属膜101v，在光致抗蚀剂(PolymerPhotochemistry)涂敷、曝光、显影后，对公共金属膜加工。图2B表示在该状态下的俯视图及俯视图中的A-A′线的剖视图。附图标记105表示漏极线，附图标记120、121表示绝缘膜(PAS膜和UPS膜等)。
＜工序9：公共ITO形成＞
接下来，通过在显示区域全体中溅镀来形成作为透明导电膜的ITO(Indium Tin Oxide)，将溅镀的ITO图案化从而形成公共ITO布线。公共ITO布线具有梳齿状的电极构造。图2C表示该状态的俯视图及俯视图中的B-B′线的剖视图，图4表示俯视图的放大图。公共金属布线101v与公共ITO布线110连接(图2C)，成为相同电位。另外，如图4所示，梳齿状的公共ITO布线在左右相邻的像素间(夹着纵向公共金属布线相邻的像素间)相连，用ITO+金属形成梳齿前端(像素端部)。通过成为该构成，即使公共布线的尺寸或对位有偏差，也能够稳定地形成梳齿的前端形状。因此，由于区域范围(非透过区域)稳定，所以透过率稳定。
此外，在本实施例中形成为用公共ITO布线覆盖公共金属布线的上表面的一部分以及一个侧面，也能够形成为覆盖公共金属布线的上表面以及两个侧面。另外，本实施例的液晶显示装置也能够通过图2A的(2)所示的工序流程制成。在该工序流程中，在工序8中，形成公共ITO布线，在工序9中形成公共金属布线。
然后，将形成有彩色滤光片和黑矩阵的对置基板与上述TFT基板隔着液晶地贴合，成为液晶显示装置。
将上述液晶显示装置应用于如图6所示的监视器制品的显示部150，能够减少或防止拖影不良的产生。此外，附图标记160表示边框。
以上，根据本实施例，通过用公共ITO布线和网格状公共金属布线构成公共布线，并且在相邻的像素间连接梳齿状的公共ITO布线，从而能够提供抑制拖影不良，且透过率均匀的液晶显示装置。
实施例2
具有通常的梳齿状公共ITO布线的液晶显示装置如图5A所示，在作为横方向和纵方向的附图标记140交叉的区域的1个像素内，为了应对色偏移而形成对偶(dual)区域。因此，在像素中央部形成区域范围(非透过区域：遮光区域)130。该区域范围通过像素中央部的梳齿的翻转而形成，成为区域损耗。使用图5B对包含避免该区域损耗的第二实施例进行说明。此外，实施例1中记载但本实施例未记载的事项只要不是特殊的情况，就也能够用于本实施例。
图5B是本实施例的液晶显示装置的像素部的俯视图，表示横向多域像素。另外，图5B所示的构造是疑似对偶区域构造，或者有时也称为疑似多域构造。在本横向多域像素中，将以往配置于一个像素内的稍微向斜上方延伸的公共ITO布线和稍微向斜下方延伸的公共ITO布线在一个像素内仅配置一个，另一个是，在与该像素的下侧(或者上侧)相邻的像素中配置另一个，设为使用两个像素实现疑似对偶像素化的构成。此外，在像素精细化的情况下，通过与相邻接像素组合能够应对色偏移。在本构成中也在左右相邻的像素间(夹着纵向公共金属布线相邻的像素间)将梳齿状的公共ITO布线连接，使梳齿前端与纵向公共金属布线组合而形成。作为在左右相邻的像素，存在红色用像素与绿色用像素、绿色用像素与蓝色用像素、蓝色用像素与红色用像素等的组合。在本构成中，由于在1个像素内不存在区域范围(非透过区域)，所以能够防止区域损耗。
根据图2A的(2)所示的工序流程，在公共ITO布线上形成公共金属布线，制成具有图5B的构成的液晶显示装置，应用于图6所示的监视器制品的显示部150，能够消除区域损耗，减少或防止拖影不良的产生。此外，附图标记160表示边框。
以上，根据本实施例，用公共ITO布线和网格状公共金属布线构成公共布线，并且通过在相邻的像素间将梳齿状的公共ITO布线连接，从而能够提供抑制拖影不良，且透过率均匀的液晶显示装置。另外，通过设为横向多域像素，能够防止区域损耗。
实施例3
关于本发明的第三实施例使用图5C进行说明。此外，实施例1或者2中记载且本实施例中未记载的事项只要不是特殊的情况，就也能够用于本实施例。在实施例1以及2中，梳齿的延长方向是大致横方向，在本实施例中关于梳齿的延长方向是大致纵方向的情况进行说明。
图5C是本实施例的液晶显示装置的像素部的俯视图，表示纵向多域像素。此外，图5C所示的构造有时也称为疑似对偶区域构造，或者疑似多域构造。在本纵向多域像素中，将以往在一个像素内配置的向斜左上方延伸的公共ITO布线和向斜左下方延伸的公共ITO布线在一个像素内仅配置一个，另一个是在与该像素的下侧(或者上侧)相邻的像素中配置另一个，设为使用两个像素，实现疑似对偶像素化的构成。在本构成中也在上下相邻的像素间(夹着横向公共金属布线相邻的像素间)将梳齿状的公共ITO布线连接，使梳齿前端与横向公共金属布线组合而形成。作为在上下相邻的像素，存在红色用像素和红色用像素、绿色用像素和绿色用像素、蓝色用像素和蓝色用像素等的组合。在本构成中，由于在1个像素内不存在区域范围(非透过区域)，所以能够防止区域损耗。
按照图2A的(2)所示的工序流程，在公共ITO布线上形成公共金属布线，制成具有图5C的构成的液晶显示装置，应用于图6所示的监视器制品的显示部150，能够消除区域损耗，减少或防止拖影不良的产生。此外，附图标记160表示边框。
以上，根据本实施例，通过用公共ITO布线和网格状公共金属布线构成公共布线，并且在相邻的像素间将梳齿状的公共ITO布线连接，能够提供抑制拖影不良，且透过率均匀的液晶显示装置。另外，通过设为纵向多域像素，能够防止区域损耗。
此外，本发明不限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了容易理解本发明而进行说明的详细的说明，并不一定限定于具有说明的全部的构成。另外，也能够将某实施例的构成的一部分置换成其他实施例的构成，另外，也能够对某实施例的构成添加其他实施例的构成。另外，关于各实施例的构成的一部分，也能够进行其他的构成的追加、或削除、或置换。

Claims (15)

1.一种液晶显示装置，具有多个像素，将梳齿状的透明导电膜作为公共布线使用，其特征在于，
所述公共布线还具有向纵方向和横方向延伸的网格状的公共金属布线，
所述梳齿状的透明导电膜在相邻的像素间相连。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述相邻的像素是夹着在所述纵方向上延伸的公共金属布线而相邻的像素。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述纵方向是沿着影像信号线延伸的方向。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述相邻的像素是相互不同颜色用的像素。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述相邻的像素是夹着在所述横方向上延伸的公共金属布线而相邻的像素。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述横方向是沿着扫描信号线延伸的方向。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述相邻的像素是相互相同颜色用的像素。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述多个像素分别在1个像素内形成有对偶区域。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述多个像素用分别夹着扫描信号线而相邻的像素彼此实现疑似对偶像素化。
10.一种液晶显示装置，具有多个像素、和与所述多个像素分别连接的多个影像信号线以及扫描信号线，将梳齿状的透明导电膜作为公共布线而使用，其特征在于，
所述公共布线还具有向沿着所述影像信号线的方向和沿着所述扫描信号线的方向延伸的网格状的公共金属布线，
所述梳齿状的透明导电膜在夹着所述影像信号线而相互相邻的像素间相连。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述透明导电膜形成为覆盖所述公共金属布线的上表面以及两侧面。
12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述公共金属布线形成于所述透明导电膜上。
13.一种液晶显示装置，具有多个像素、和与所述多个像素分别连接的多个影像信号线以及扫描信号线，将梳齿状的透明导电膜作为公共布线而使用，其特征在于，
所述公共布线还具有向沿着所述影像信号线的方向和沿着所述扫描信号线的方向延伸的网格状的公共金属布线，
所述梳齿状的透明导电膜在夹着所述扫描信号线而相互相邻的像素间相连。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述透明导电膜形成为覆盖所述公共金属布线的上表面以及两侧面。
15.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述公共金属布线形成在所述透明导电膜上。
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