横向电场型液晶显示装置及其制造方法制造方法及图纸

一种液晶显示装置，改善了有机透明绝缘膜和其上形成的透明电极之间的粘附性能以及非电极区中绝缘膜的透射率，由此在防止电极出现有缺陷的图案形成的同时提高了显示亮度。在透明基板上面或上方形成了有机透明绝缘膜。有机透明绝缘膜在其表面中包括改性层。透明电极形成在有机透明绝缘膜上，与改性层接触。在具有透明电极的电极区中，该改性层具有第一厚度。在不具有透明电极的非电极区中，不存在改性层，或以比第一厚度小的厚度的方式存在改性层的残余物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示(LCD)装置及其制造方法。更具体地， 本专利技术涉及一种横向电场型LCD装置及其制造方法，该LCD装置的透 明电极形成在有机透明绝缘膜上，而该有机透明绝缘膜的结构化改性层 (reformed layer)插入在电极及绝缘膜内部之间。
技术介绍
LCD装置通过施加电场至夹在两个相对的透明基板之间的液晶层 上，由此旋转液晶层中的液晶分子来显示图象。LCD装置通常具有两种 类型 一是垂直电场类，其按照例如TN (扭转向列)模式操作。在这 类装置中，与液晶层垂直的电场(即，垂直电场)由形成在两个相对的 透明基板中的一个上的电极以及位于另一个上的电极产生，由此旋转液 晶分子朝向与所述基板垂直的方向。另一类是横向电场型，其中装置按照例如IPS(平面内转换，in-plane switching)或FFS (边缘场转换，fringe field switching)模式操作。在这 类装置中，与液晶层平行的电场(即横向电场)由形成在两个相对的透 明基板中的一个上的电极产生，由此旋转液晶分子朝向与所述基板平行 的方向。曰本未审专利公开号2002-323706 (专利文件1)中公开了横向电场 型的有源矩阵寻址LCD装置的一个例子。(参见专利文件l的摘要以及 图2)。图1示出了该现有技术中的LCD的示意性结构。如图1所示，现有技术中的LCD装置包括透明有源元件基板111、 相对的透明基板112以及以夹在基板111和112之间这种方式保持的液 晶层113。有源元件基板111包括位于其内部的第二透明层间绝缘膜114。 透明公共电极115和透明像素电极116形成在该第二层间绝缘膜114上。 公共电极115和像素电极116的每一个均是梳形的。每个公共电极115和对应的一个像素电极116在每个像素区中相互匹配。因此，在图1中， 公共电极115梳齿形部分与对应的像素电极116的这些部分交替对准。 第二层间绝缘膜114由光敏丙烯酸树脂制成。公共电极115和像素电极 116由透明导电材料ITO (氧化铟锡)制成。公共电极115和像素电极116被形成在第二层间绝缘膜114上的定 向膜117 (alignment film)覆盖。相对基板112的内表面被定向膜118 覆盖。定向膜117和118的内表面分别经过预先的定向处理。液晶层113 中的液晶分子与定向膜117和118的定向处理后的内表面相接触，因而， 这些分子初始定向成与基板111和112平行的平面内的预定方向。当在公共电极115和对应像素电极116之间施加预定电压时，产生 与基板111和112平行的电场(即，横向电场)。通过与基板111和112 平行的平面内的横向电场，液晶层113中的液晶分子旋转离开它们初始 的定向方向，由此显示图像。这样，液晶分子的取向一直保持在与基板 111和112平行的平面上，液晶分子永远朝着与基板111和112垂直的 方向旋转。出于这个原因，横向电场型LCD装置的优势在于可减少亮度 和色彩随着视角变化而发生的变化。在这种情况中已知ITO膜形成在由诸如丙烯酸或聚酰亚胺树脂(即 有机绝缘膜)的有机材料制成的透明绝缘膜上，以及随后，ITO膜将通 过光刻法和湿法蚀刻产生图案，在其上形成诸如像素电极的透明电极， 但将很有可能出现有缺陷的图案形成。例如，形成了图案的ITO膜(即 透明电极)的线宽很有可能将比期望的宽度小，并且/或形成了图案的 ITO膜本身很容易从有机绝缘膜上剥落。这种有缺陷的图案形成的起因 是ITO膜和有机绝缘膜之间的粘附强度过小，结果，湿法蚀刻使用的蚀 刻剂易于进入ITO膜和有机绝缘膜之间的分界面。日本未审专利公开号4-257826 (专利文件2)以及日本专利号 3612529 (与日本未审专利公开号2003-207774相对应的)(专利文件3) 公开了解决上述这个问题的措施。制备专利文件2公开的有源矩阵基板的方法如下。在包含诸如氩气 (Ar)的惰性气体等离子体的气氛下处理由诸如丙烯酸或聚酰亚胺树脂 等有机材料制成的有机透明绝缘膜的表面。随后，在有机透明绝缘膜上形成诸如ITO膜的透明导电膜，通过光刻法和湿法蚀刻形成图案，由此 形成诸如像素电极的透明电极(参见专利文件2的图1和权利要求1)。 这样，根据专利文件2公开的制备方法，通过使用惰性气体的离子 体处理对有机透明绝缘膜的表面进行改良，以增加所述有机透明绝缘膜 和其上形成的透明电极之间的粘附性，由此来防止形成有缺陷图案的透 明电极。制备专利文件3公开的半透射型LCD装置的方法如下所示。用氦 (He)对有机绝缘膜的表面进行等离子体处理，以在所述有机绝缘膜的 表面上形成改性层。清洗由此形成的改性层的表面，随后在改性层之上 形成透明导电膜，如ITO膜。之后，由此形成的透明导电膜形成图案， 以形成具有期望形状的透明电极(参见专利文件3的权利要求1和图3 至11)。同样根据专利文件3公开的制备方法，与专利文件2的方法相类似 的，通过有机绝缘膜表面上的改性层的形成来改善有机绝缘膜和透明导 电膜之间的粘附性能，由此防止透明电极形成有缺陷的图案。根据专利文件2和3中公开的在有机透明绝缘膜上形成透明电极的 上述现有技术的方法，在含有惰性气体等离子体的气氛下对有机透明绝 缘膜的表面进行处理，之后在其上形成透明导电膜。随后在由此形成的 透明导电膜上形成图案，以形成透明电极诸如像素电极，由此改善了有 机透明绝缘膜和透明导电膜之间的粘附性能。这两种已有的方法均可应 用在TN模式下操作的垂直电场型LCD装置中。然而，如果将上述通过改性层来改善粘附性能的已有方法中的一种 应用在IPS模式下操作的横向电场型LCD装置中，将出现以下问题。具体地，如果根据专利文件2或3公开的方法对有机透明绝缘膜的 表面进行处理，则由于分子的分解和重组，在所述有机透明绝缘膜的表 面中形成具有高折射率的改性层。因而，将增大有机透明绝缘膜的改性 层表面上光的反射率，结果，所述有机绝缘膜的总透射率将减小。在TN模式下操作的LCD装置中，在改性层的一定区域上留有形成 了图案的透明导电膜(即透明电极)，光可通过该区域进行传播。这是因 为透明导电膜和改性层的折射率差别小，从而抑制了所述导电膜和所述改性层之间的边界上的反射。因此，将抑制由于改性层的存在所述绝缘 膜的透射率的劣化。因此，改性层将不会引起反射问题。与此不同的，在IPS模式下操作的LCD装置(参见图1)中，其中 由透明导电膜在有机透明绝缘膜上形成了公共电极115或像素电极116 或两者，光不仅仅需要透射通过公共和像素电极115和116位于第二层 间绝缘膜114 (即有机透明绝缘膜)上的区域，而且要通过其上不存在 公共和像素电极115和116的区域。因此，如果将专利文件2或3公开 的已有方法应用到形成公共电极115和/或像素电极116的步骤上，由于 改性层的存在将引起反射问题。尤其，在公共和像素电极115和116区 域中的透射率的劣化将不会出现在第二层间绝缘膜114 (即有机透明绝 缘膜)上，结果，将出现显示亮度降低的问题。这个问题也将出现在FFS模式操作的LCD装置中。
技术实现思路
本专利技术的目的是消除在横向电场型LCD装置中的上述问题。本专利技术的一个目的是提供一种LCD装置以及该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，包括：　透明基板；　有机透明绝缘膜，形成在基板上面或上方，该有机透明绝缘膜在其表面中包括改性层；以及　透明电极，形成在有机透明绝缘膜上面，与改性层接触；　其中在存在透明电极的电极区中，改性层具有第一 厚度；以及　在不存在透明电极的非电极区中，不存在改性层，或以具有比第一厚度小的厚度的方式存在改性层的残余物，。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松野文彦，
申请(专利权)人：NEC液晶技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]