[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。更详细地，涉及有源矩阵型的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

在液晶显示装置、有机EL显示器等显示装置的领域，伴随对分辨率的提高、装置的小型化的要求，像素的高精细化正在进展。另外，不仅要求像素的高精细化，也要求像素的高开口率化。这些要求特别是在像素间距为40μm以下的高精细的液晶显示装置中显著。

例如，在专利文献1中提出了实现像素的高精细化的有源矩阵型的液晶显示装置。有源矩阵型的液晶显示装置具有如下构成：在具备TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)的TFT阵列基板与相对基板之间配置有液晶层。

在上述液晶显示装置中，当进行像素的高精细化时，伴随于此，配线电阻变大，因此容易产生信号延迟。因此，在专利文献1中提出了如下手法：为了消除信号延迟，由铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)、银(Ag)等低电阻的金属材料形成栅极线、源极线、辅助电容配线等各种配线。下面，将由这些金属材料形成的配线也称为金属配线。

在液晶显示装置中，为了提高像素的开口率、即显示区域相对于总显示画面的比例，需要尽量减少成为遮光部的区域。另外，为了使TFT阵列基板和相对基板精度良好地对位，也优选遮光部尽量少。遮光部除了以划分各像素的方式设于像素的边界之外，还根据需要以覆盖TFT、显示特性容易劣化的区域等的方式设置。

在专利文献1中，应用如下手法：因为上述金属配线具有遮光性，所以使得在能由该金属配线遮光的区域不形成另外的遮光部而实现遮光部的减少，减少两基板的位置偏差并且实现开口率的提高。

另外，在形成于TFT阵列基板的配线上设置特殊构成的层间绝缘膜，在该层间绝缘膜上配置透明像素电极，由此实现像素的高开口率化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2000-199917号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，即使是具有上述构成的液晶显示装置，仍然不能说像素的开口率充分，要求进一步的开口率的提高。

作为妨碍像素的高开口率化的主要原因之一，可列举用于形成辅助电容的电极和/或配线由金属材料形成。在液晶显示装置中，辅助电容与液晶电容并列地设置，例如利用辅助电容电极和辅助电容配线形成。为了实现像素的高精细化并且确保所需的辅助电容，需要增大辅助电容电极和辅助电容配线的面积，但辅助电容电极和辅助电容配线因为由上述金属材料形成，所以成为遮光部，因此增大它们的面积关联到像素的开口率的降低。

另外，伴随像素的高精细化，设于像素的边界的被称为黑矩阵的遮光部的宽度变粗也是使开口率降低的主要原因之一。在有源矩阵型的液晶显示装置中，在形成于TFT阵列基板的透明像素电极与形成于相对基板的共用电极之间对液晶层施加电压来进行图像显示，但透明像素电极容易受到构成TFT的栅极电压的影响，由此有时显示特性降低。特别是在像素的边界附近容易产生显示特性的降低，因此加粗黑矩阵的宽度使得不影响显示特性，但由于这样的遮光部的面积的增加，妨碍像素的开口率的提高。

此外，在具备含非晶硅(a-Si)的半导体层的液晶显示装置中，基于下述理由，需要增加遮光部的面积，由此也妨碍像素的开口率的提高。即，TFT包含连接到栅极线的栅极电极、连接到源极线的源极电极、以及漏极电极，还具备半导体层。半导体层含非晶硅(a-Si)、多晶硅、单晶硅等，但由a-Si形成的半导体层(下面也称为a-Si半导体层。)的截止电流由于光而容易增加。因此，在从法线方向观看基板面时与TFT重叠的位置设有遮光部，由此像素的开口率降低。

这样，在有源矩阵型的液晶显示装置中，在确保辅助电容并且实现像素的高开口率化的方面具有改进的余地。特别是在具有a-Si半导体层的液晶显示装置中，如上所述容易产生开口率的降低，而且，a-Si半导体层因为电子迁移率低至0.5cm²/S·V，所以导通电流容易不足，由此像素的高开口率化困难。例如具有a-Si半导体层的液晶显示装置对近年来在手机、数码相机等移动设备中所要求的分辨率超过300dpi的高精细化的应对困难，这样，在高精细的液晶显示装置中使用半导体层来应对，半导体层使用如CGS(Continuous Grain Silicon：连续晶界结晶硅)那样电子迁移率高的多晶硅(p-Si)。