专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置，尤其涉及视场角特性优良、且能够降低制造成本的横向电场方式的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置所使用的液晶显示板，其配置有TFT基板和对置基板，并在TFT基板与对置基板之间夹有液晶，该TFT基板通过具有像素电极及薄膜晶体管(TFT)等的像素形成为矩阵状而成，该对置基板与TFT基板相对地在与TFT基板的像素电极对应的部位形成有滤色片等。并且，通过按各个像素控制液晶分子的光透射率来形成图像。由于液晶显示装置是平板型且重量轻，因此广泛应用于各个领域。在便携电话、 DSC(Digital Still Camera)等中广泛使用小型液晶显示装置。在液晶显示装置中视场角特性是一个问题。视场角特性指的是在从正面观察画面时和从斜向观察画面时，亮度发生变化或色度发生变化的现象。在利用水平方向的电场使液晶分子动作的IPSan Plane Switching)方式中，视场角特性优良。IPS方式也存在多种，例如，用平面整面形成公共电极或像素电极，在其上夹着绝缘膜配置梳齿状的像素电极或公共电极，利用在像素电极与公共电极之间产生的电场使液晶分子旋转，这种方式能够增大透射率，因此成为当前的主流。对于以上方式的IPS，在以往的技术中，首先形成TFT，用钝化膜覆盖TFT，在其上形成上述公共电极、绝缘膜、像素电极等。但是，由于要求降低制造成本，因此使TFT基板上的导电膜、绝缘膜等的层数减少。作为将公共电极形成于钝化膜下层的IPS方式的例子，“专利文献1”中记载了使公共电极与栅电极形成在同一层，夹着栅极绝缘膜及保护绝缘膜地形成梳齿状的像素电极的结构。专利文献1 日本特开2009-168878号公报
发明内容
图5是表示本发明的对象的、IPS方式的TFT基板100的剖面图。图5是在IPS 中减少了层数的结构。图5的结构与“专利文献1”记载的IPS的结构不同。在图5中，在由玻璃形成的TFT基板100上形成栅电极101。栅电极101例如是在AlNd合金之上层叠 MoCr的结构。在栅电极101之上通过溅镀SiN而形成栅极绝缘膜102。在栅极绝缘膜102之上，在栅电极101的上方形成半导体层103。利用CVD法形成 a-Si膜作为半导体层103。漏电极104和源电极105相对地形成在半导体层103之上。漏电极104和源电极105由MoCr同时形成。漏电极104和源电极105之间成为TFT中的沟道层。为了使半导体层103与漏电极104之间或者与源电极105之间电阻接触，形成未图示的n+Si层。在图5中，形成了漏电极104或源电极105后，在平面正面由IToandium TinOxides 氧化铟锡)形成像素电极106。像素电极106的一部分与源电极105重叠，使像素电极106与源电极105电连接。其后，覆盖漏电极104、源电极105、像素电极106等地形成钝化膜107。钝化膜107由利用CVD法的SiN形成。钝化膜107本来是为保护TFT而形成， 但在图5中，兼起到公共电极108与像素电极106之间的绝缘膜的作用。在钝化膜107之上形成梳齿状的公共电极108。在公共电极108之上形成未图示的取向膜，在其上存在液晶层。液晶层夹持在其与形成有未图示的滤色片等的对置基板之间。图5中，T是形成有TFT的区域，S是形成有源电极105的区域，P是形成有像素电极 106的区域，D是形成有视频信号线20的区域。图6是表示TFT、像素电极106、公共电极108等的俯视图。图6中，在栅电极101 之上形成半导体层103，漏电极104和源电极105相对地形成在半导体层103之上。漏电极 104是视频信号线20分支而成的。栅电极101是扫描线10分支而成的。在图6中，像素电极106形成为矩形状。像素电极106的一部分覆盖源电极105 的一部分，使像素电极106与源电极105接触。在矩形状的像素电极106之上隔着未图示的钝化膜107配置有形成为梳齿状的公共电极108。当对公共电极108与像素电极106之间施加电场，则由于电场的横向成分，液晶分子旋转，按像素控制背光源的透射率，从而形成图像。图7是表示图6所示构造的问题点的图。像素电极106的图案是通过光刻进行的。即，在涂覆了抗蚀剂200后，例如若是阴性抗蚀剂，则使需要的部分曝光，使其不溶于显影液300。利用显影液300除去未曝光的抗蚀剂200部分。在利用显影液剥离抗蚀剂期间或除去了抗蚀剂之后，在某时间ITO暴露于剥离液。若在ITO上存在气孔，则在气孔部分， 由于显影液的存在，在ITO与MoCr之间产生电池作用，MoCr被急剧蚀刻，出现MoCr消失这样的现象。图7是表示该状况的图。图7(a)表示在没有抗蚀剂200的部分中，在由ITO形成的像素电极106存在气孔1061的状态。抗蚀剂为阴性时，使残留有ITO的部分的抗蚀剂 200曝光而使其不溶于显影液300，其他部分的抗蚀剂被显影液300溶化。图7(b)表示该显影液300存在的状态。图7(b)中，显影液300通过ITO的气孔与源电极105直接接触。于是，ITO与形成源电极105的MoCr之间产生经由显影液300的电池作用，源电极105被急剧蚀刻。于是， 如图7(c)所示，在ITO的气孔部中源电极105消失。根据情况不同，该现象会导致源电极 105的断线。以上说明了源电极105的部分，但源电极105与漏电极104及视频信号线20在同一层形成，因此这样的问题在视频信号线20、漏电极104等的部分中也同样存在。尤其是视频信号线20宽度窄、长度长，以上说明的问题尤其明显。即，视频信号线20断线的危险大， 导致成品率的降低、可靠性的降低。本发明的目的是为解决以上的问题点，在减少层数、抑制制造成本的IPS液晶显示装置中，谋求制造成品率的提高和可靠性的提高。本发明能够解决上述问题，其具体的技术方案如下。即，在栅极绝缘膜之上首先形成像素电极的图案。其后，形成源电极、漏电极、视频信号线。根据该工艺步骤，在形成作为像素电极的ITO的图案时，由MoCr形成的源电极、漏电极、视频信号线尚未存在，因此不会存在这些电极受抗蚀剂的显影液侵蚀的问题，也不会存在由于经由显影液在与ITO之间的电池作用使得这些电极消失的问题。通过这样的工艺步骤形成的层构造取为在ITO的像素电极的端部之上重叠源电极的形式。因此，能够使源电极与像素电极的连接与以往同样。根据本发明，在对由ITO形成的像素电极形成图案时，不会出现源电极、漏电极或视频信号线受到对ITO形成图案时的显影液侵蚀的问题，能够实现制造成品率高且可靠性高的液晶显示装置。利用本发明，能够实现层数少、从而降低了制造成本的IPS液晶显示装置。
图1是本发明的液晶显示板的TFT基板的剖面图。图2是本发明的TFT基板的端子部的剖面图。图3是本发明的液晶显示板的TFT基板的俯视图。图4是本发明的TFT基板的制造工艺步骤。图5是以往的液晶显示板的TFT基板的剖面图。图6是以往的液晶显示板的TFT基板的俯视图。图7是表示以往的液晶显示板的TFT基板的问题点的图。附图标记的说明10...扫描线，20...视频信号线，100. ..TFT基板，101...栅电极，102...栅极绝缘膜，103...半导体层，104...漏电极，105...源电极，106...像素电极，107...钝化膜，108···公共电极，110...通孔，111...栅极端子，112...漏极端子，200...抗蚀剂， 300. · ·显影液，1061. · · ITO 气孔
具体实施例方式以下使用实施例详细说明本发明的内容。实施例1图1是本发明的TFT基板100的剖面图。图1中，除了像素电极106与源电极105 的层叠顺序，其余与之前说明的图5同样构成，因此省略相同的说明。图1中，栅电极101是 2层构造，下层是由AlNd合金形成200nm的厚度，上层是MoCr合金形成40nm的厚度。这样做成2层构造是为了在与栅电极101同一层形成后面说明的端子部时，防止层叠在其上的 ITO与AlNd反应。利用CVD法在栅电极101之上形成厚度350nm左右的栅极绝缘膜102，利用CVD法在栅极绝缘膜102之上形成厚度150nm左右的作为半导体层103 Wa-Si膜。本发明的特征在于在其后不是形成源电极105、漏电极104、视频信号线20等，而是先在栅极绝缘膜102 之上形成像素电极106。利用通常的光刻形成像素电极106的图案。在形成像素电极106的图案后，通过溅镀将MoCr形成为例如77nm的厚度，利用光刻形成图案，同时形成源电极105、漏电极104、 视频信号线20。此时，将源电极105的一部分与由ITO形成的像素电极106的一部分层叠， 使源电极105与像素电极106导通。
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在对作为像素电极106的ITO进行光刻时，源电极105、漏电极104、视频信号线20 等尚未形成。因此，即使在ITO存在气孔，也不会由于抗蚀剂200的显影液300所引起的电池作用，如以往那样侵蚀下层的源电极105、漏电极104、视频信号线20等。如图3所示，像素电极106是平面电极。在形成像素电极106的图案后，通过溅镀形成MoCr的膜，进行图案形成，形成源电极105、漏电极104、视频信号线20。此时，在形成源电极105等的图案时，在MoCr膜之上剥离抗蚀剂200的部分是ITO与MoCr层叠的形态，若在MoCr存在气孔等，则在该部分，由于电池作用而使MoCr受到侵蚀。但是，该部分的MoCr是原本应除去的部分，因此不会有问题。如此，根据本发明，源电极105、漏电极104、视频信号线20不会由于在成为像素电极106的ITO形成图案时经由显影液300的电池作用而受侵蚀，不会因此导致断线等，能够实现制造成品率高，且可靠性高的液晶显示装置。其后，利用基于CVD的SiN形成500nm左右的钝化膜107，在钝化膜107之上形成梳齿状的公共电极108，这些与图5同样。在梳齿状的公共电极108之上形成取向膜，并进一步在其与形成有滤色片等的对置基板之间夹持液晶，也与图5中说明的一样。以上说明了源电极105等使用MoCr的情况，但不限于MoCr，在源电极105、漏电极 104、视频信号线20由其他金属形成时，只要是与形成像素电极106的ITO之间产生电池反应的金属，都能发挥本发明的效果。图2是与图1所示的显示区域的结构对应的端子部的截面构造。图2的左侧的端子部是在与扫描线10或栅电极101同一层形成端子引出线的例子。在该端子，在钝化膜 107及栅极绝缘膜102上形成通孔110，用ITO覆盖该通孔110，形成端子部。图2右侧的端子部是在与视频信号线20、源电极105、漏电极104等同一层形成端子引出线的例子。在该端子，在钝化膜107形成通孔110，用ITO覆盖该通孔110，形成端子部。端子所使用的ITO在与公共电极108同一层形成，因此在本发明的构成中，端子部的结构与以往端子部的结构相同。图3是表示本发明的像素部的俯视图。在图3中，与图6同样的是扫描线10分支而形成栅电极101、隔着未图示的栅极绝缘膜102形成半导体层103、以及视频信号线20分支而形成漏电极104。不仅在TFT部，在扫描线10与视频信号线20的交点也形成半导体层 103。这是为了防止交点处视频信号线的断线。图3的特征在于在形成漏电极104、源电极105、视频信号线20等之前，预先形成像素电极106。在形成了平面的像素电极106后，通过溅镀形成MoCr膜，并进行图案形成， 从而形成漏电极104、源电极105、视频信号线20。因此，在图3中，在像素电极106与源电极105的层叠部，像素电极106形成在下侧。图4是与以往的制造工艺步骤比较地记载本发明的TFT基板100的制造工艺步骤的图。在TFT基板100上形成栅电极101，用栅极绝缘膜102覆盖后，形成a-Si作为半导体层103，这些步骤与以往同样。在a-Si形成后，以往是形成源电极105、漏电极104，然后形成像素电极106。与此相对，在本发明中，在a-Si形成后，首先形成像素电极106，然后形成源电极105、漏电极 104，这是主要的不同点。其后，覆盖源电极105、漏电极104及像素电极106地形成钝化膜107，其后形成梳齿状的公共电极108，这些本发明的工艺步骤与以往例的工艺步骤也是同样的。 如以上说明的那样，根据本发明，能够大幅度降低视频信号线20、漏电极104、源电极105的断线危险，因此在减少了层数的IPS液晶显示装置中，能够大幅度提高制造成品率，能够减少制造成本。
权利要求
1.一种具有液晶显示板的液晶显示装置，该液晶显示板具有TFT基板和对置基板，并在上述TFT基板与上述对置基板之间夹持有液晶，上述液晶显示装置的特征在于，在上述TFT基板上按照栅电极、栅极绝缘膜、半导体层的顺序形成有栅电极、栅极绝缘膜、半导体层，在上述半导体层上配置有漏电极和源电极，由ITO形成的平面形状的像素电极被配置在上述栅极绝缘膜之上， 在上述像素电极之上形成有绝缘膜，由ITO形成的梳齿状的公共电极被配置在上述绝缘膜之上，上述像素电极的一部分与上述源电极以上述像素电极成为下层的状态直接层叠。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于， 上述源电极由MoCr合金形成。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，与上述栅电极形成在同一层的引出线在端子部延伸，上述引出线与ITO层叠，其中该 ITO与上述公共电极形成在同一层。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，与上述源电极形成在同一层的引出线在端子部延伸，上述引出线与ITO层叠，其中该 ITO与上述公共电极形成在同一层。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示装置。栅电极形成在TFT基板之上，覆盖该栅电极地形成栅极绝缘膜，在其上形成半导体层。漏电极和源电极配置在半导体层上。平面形状的像素电极形成在栅极绝缘膜之上。在形成漏电极、源电极、视频信号线等之前先形成像素电极，其后形成源电极等。由此在对ITO形成图案时，能够防止在ITO上存在气孔等时因经由显影液的电池作用而使视频信号线、漏电极、源电极等受侵蚀而引起断线。根据本发明，能够在减少层数的IPS方式的液晶显示装置中，防止视频信号线、漏电极、源电极的断线，提高制造成品率并提高可靠性。
文档编号G02F1/1362GK102419499SQ20111029427
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月27日 优先权日2010年9月28日
发明者大谷智彦, 安生健二 申请人:松下液晶显示器株式会社, 株式会社日立显示器