CN103534643A - 液晶显示装置以及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的液晶显示装置的特征在于，具备：第一基板(21)以及第二基板(22)，其以主面(21b、22a)彼此对置的方式配置；液晶层(23)，其配置在所述第一基板(21)以及所述第二基板(22)之间；多个栅极布线，其设置在所述第二基板(22)的所述主面(22a)上；多个源极布线(224)，其以与多个所述栅极布线交叉的方式配置；遮光膜(BM)，其以将所述源极布线(224)覆盖的方式设置；第一绝缘膜(226)，其以将多个所述栅极布线、多个所述源极布线(224)以及所述遮光膜(BM)覆盖的方式设置；信号电极(228)，其设置在所述第一绝缘膜(226)上；共用电极(227)，其以不与所述信号电极(228)重叠的方式设置在所述第一绝缘膜(226)上，且用于在该共用电极(227)与所述信号电极(228)之间形成电场，并且，所述液晶显示装置设有屏蔽电极(S)，所述屏蔽电极(S)位于所述信号电极(228)与所述源极布线(224)之间且与所述遮光膜(BM)重叠，其中，所述信号电极(228)位于由多个所述栅极布线以及多个所述源极布线(224)围成的区域。

Description

液晶显示装置以及其制造方法
技术领域
本发明涉及便携式电话、数码相机、便携式游戏机或便携型信息终端等的各种用途中使用的液晶显示装置。
背景技术
横向电场方式的液晶显示装置具备相互对置的一对基板、介于一对基板之间的液晶层，在一对基板中的一个基板侧形成有栅极布线、源极布线、TFT(薄膜晶体管)、信号电极、共用电极。
在该液晶显示装置中，信号电极与共用电极在同一平面上交替设置，通过对该信号电极以及共用电极施加电压，从而在信号电极与共用电极之间产生电场，并通过该电场而对液晶层中的液晶分子的方向进行控制。通过利用该横向电场而对液晶分子的方向进行控制来实现广视角化。
而且，对于近几年的液晶显示装置提出了高显示质量的要求，而以提高显示质量为目的，在广视角化的基础上实现了高亮度化。
作为兼顾二者的技术，而存在将黑色矩阵层制作于薄膜晶体管矩阵基板上(Black matrix on Array，以下称为BOA)的技术(参照日本特开2006-301505号公报)。在BOA技术中，由于在形成有信号电极等的阵列基板侧以覆盖栅极布线、源极布线等的方式形成遮光膜，因此变得无需在遮光膜上设置进行基板彼此的贴合时的位置偏移余量，从而能够减小遮光膜的宽度，实现了像素的高开口率化，进而能够实现高亮度化。而且，由于通过使遮光膜存在于形成有信号电极、共用电极等电极的阵列基板上，能够在广视角范围内由遮光膜遮掩电极整体，因此能够防止由于电极端处的反射、散射而造成的对比度下降。
另一方面，在横向电场方式的液晶显示装置中，存在如下的问题，即，通过在源极布线与信号电极之间产生的耦合电容，使得信号电极的电压因源极布线的电压变动而变得容易变动，从而对显示质量造成了影响。
一直以来，对于该问题，通过在源极布线与信号电极之间的区域形成屏蔽电极，来抑制因源极布线的电压的变动而造成的对信号电极的影响。但是，可能存在如下的问题，即，由于该屏蔽电极仅被配置在与遮光膜邻接的区域，因此通过屏蔽电极使得光被遮蔽，导致像素的开口率下降，从而造成液晶显示装置的亮度下降。
而且，也存在为了获取屏蔽效果而将透明电极配置在开口部整体上的液晶显示装置(参照日本特开2004-198846号公报)。但是，在该液晶显示装置中，存在如下的问题，即，通过将透明电极配置在开口部整体上，可能导致像素的透过率下降而亮度下降，并且在开口部自身的电力线中强烈地产生垂直成分，从而导致横向电场方式特有的视角的宽度减小。
本发明为鉴于上述的问题而完成的发明，其目的在于，在液晶显示装置中，抑制由于源极布线的电压变动而造成的对信号电极的影响，并且抑制由于屏蔽电极而造成的亮度的下降。
发明内容
本发明的液晶显示装置，其特征在于，具备：第一基板以及第二基板，其以主面彼此对置的方式配置；液晶层，其配置在所述第一基板以及所述第二基板之间；多个栅极布线，其设置在所述第二基板的所述主面上；多个源极布线，其以与多个所述栅极布线交叉的方式配置；遮光膜，其以将所述源极布线覆盖的方式设置；第一绝缘膜，其以将多个所述栅极布线、多个所述源极布线以及所述遮光膜覆盖的方式设置；信号电极，其设置在所述第一绝缘膜上；共用电极，其以不与所述信号电极重叠的方式设置在所述第一绝缘膜上，且用于在所述共用电极与所述信号电极之间形成电场，所述液晶显示装置设有屏蔽电极，所述屏蔽电极位于所述信号电极与所述源极布线之间且与所述遮光膜重叠，其中，所述信号电极位于由多个所述栅极布线以及多个所述源极布线围成的区域。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式中的液晶显示装置的俯视图。
图2为沿着图1的I-I线的剖视图。
图3为表示像素中的第二基板的布线、电极以及遮光膜的俯视图。
图4为沿着图3的II-II线的剖视图。
图5为表示本发明的第二实施方式中的液晶面板的主要部分的俯视图。
图6为沿着图5的III-III线的剖视图。
图7为表示本发明的第三实施方式中的液晶面板的主要部分的剖视图。
图8为表示本发明的第四实施方式中的液晶面板的主要部分的俯视图。
图9为沿着图8的IV-IV线的剖视图。
图10为表示本发明的第五实施方式中的液晶面板的主要部分的俯视图。
图11为沿着图10的V-V线的剖视图。
图12为表示本发明的液晶显示装置的制造方法的一个示例的剖视图。
图13为表示本发明的液晶显示装置的制造方法的一个示例的剖视图。
图14为表示本发明的液晶显示装置的制造方法的一个示例的剖视图。
图15为表示本发明的液晶显示装置的制造方法的一个示例的剖视图。
图16为表示本发明的液晶显示装置的制造方法的一个示例的剖视图。
图17为表示本发明的液晶显示装置的制造方法的一个示例的剖视图。
图18为表示图12至图17中所示的制造方法的变形例的剖视图。
图19为表示图12至图17中所示的制造方法的变形例的剖视图。
图20为表示图12至图17中所示的制造方法的变形例的剖视图。
图21为表示图12至图17中所示的制造方法的变形例的剖视图。
图22为表示图1的液晶显示装置的变形例的剖视图。
具体实施方式
<液晶显示装置>
(第一实施方式)
参照图1～图4对本发明的第一实施方式中的液晶显示装置1进行说明。
液晶显示装置1具备：液晶面板2、朝向液晶面板2射出光的光源装置3、配置在液晶面板2上的第一偏振片4、配置在液晶面板2与光源装置3之间的第二偏振片5。
在液晶面板2中，第一基板21与第二基板22对置配置，且在第一基板21与第二基板22之间设置有液晶层23，并且设置有以将该液晶层23包围的方式将第一基板21与第二基板22接合的密封件24。
第一基板21具有：在进行图像显示时作为显示面而使用的第一主面21A、位于第一主面21A的相反侧的第二主面21B。第一基板21例如由玻璃、塑料等具有透光性的材料形成。
在第一基板21的第二主面21B上设置有滤色器211以及第一平坦化膜212。
滤色器211具有仅使可见光中特定的波长的光透过的功能。多个滤色器211位于第一基板21的第二主面21B上，且与各个像素P对应地设置。各滤色器211具有红(R)、绿(G)以及蓝(B)中的任意的颜色。而且，滤色器211并不限定于上述的颜色，例如，也可以配置黄色(Y)、白色(W)等颜色的滤色器。作为滤色器211的材料，例如可以列举添加有染料或者颜料的树脂。
第一平坦化膜212具有使第一基板21的第二主面21B上平坦化的功能。第一平坦化膜212设置在滤色器211上。第一平坦化膜212由有机材料形成，可以列举丙烯系树脂、环氧系树脂或者聚酰亚胺系树脂等。
而且，在第一平坦化膜212上形成有取向膜，然而省略了图示。
第二基板22具有：与第一基板21的第二主面21B对置的第一主面22a、位于第一主面22a的相反侧的第二主面22b。第二基板22可以由与第一基板21同样的材料形成。
在第二基板22的第一主面22a上，设置有多个栅极布线221以及辅助电容布线222，并以覆盖多个栅极布线221以及辅助电容布线222的方式设置有栅极绝缘膜223。在栅极绝缘膜223上设置有多个源极布线224。而且，以将多个源极布线224覆盖的方式设置有层间绝缘膜225。而且，在层间绝缘膜225上且在源极布线224的形成区域设置有遮光膜BM。在该遮光膜BM上设置有屏蔽电极S。而且，在层间绝缘膜225上以将遮光膜BM覆盖的方式设置有第二平坦化膜226，在该第二平坦化膜226上设置有共用电极227以及信号电极228。
栅极布线221具有将从驱动IC(未图示)供给来的电压施加在薄膜晶体管TFT上的功能。如图3所示，栅极布线221在第二基板22的第一主面22a上沿X方向延伸。而且，多个栅极布线221沿着Y方向排列。栅极布线221由具有导电性的材料形成，例如，由铝、钼、钛、钕、铬、铜或者包含它们的合金形成。
需要说明的是，栅极布线221例如通过下述的方法形成。
首先，通过溅射法、蒸镀法或者化学气相成长法，而在第二基板22的第一主面22a上作为金属膜而形成金属材料。通过对该金属膜的表面涂布感光性树脂，并对涂布好的感光性树脂实施曝光处理以及显影处理，从而在感光性树脂上形成所期望的形状的图案。接下来，通过药液对金属膜进行蚀刻，而使金属膜成为所期望的形状以后，将涂布了的感光性树脂剥离。像这样，通过对金属材料实施成膜以及构图来形成栅极布线221。
辅助电容布线222设置在第二基板22的第一主面22a上。而且，辅助电容布线222隔着多个绝缘层而与信号电极228对置。如图3所示，辅助电容布线222在第一主面22a上沿X方向延伸。辅助电容布线222与栅极布线221位于同一平面上。辅助电容布线222可以由与栅极布线221同样的材料形成。
栅极绝缘膜223以将栅极布线221覆盖的方式设置在第一主面22a上。栅极绝缘膜223由氮化硅、氧化硅等具有绝缘性的材料形成。另外，栅极绝缘膜223能够通过上述的溅射法、蒸镀法、或者化学气相成长法等形成在第二基板22的第一主面22a上。
源极布线224具有使从驱动IC供给来的信号电压经由薄膜晶体管TFT而向信号电极228施加的功能。如图3所示，多个源极布线224在Y方向延伸。而且，多个源极布线224在栅极绝缘膜223上沿着X方向排列。源极布线224可以由与栅极布线221同样的材料形成。源极布线224可以由与栅极布线221同样的形成方法形成。
薄膜晶体管TFT具有：非结晶型硅或者多晶硅等的半导体层、设置在该半导体层上且与源极布线224连接的源极电极、漏极电极。而且，薄膜晶体管TFT的漏极电极经由漏极布线D以及接触孔C2而连接于信号电极228。需要说明的是，漏极布线D形成于栅极绝缘膜223上。漏极布线D由具有导电性的材料形成，可以由与源极布线224同样的材料形成。
在薄膜晶体管TFT中，根据经由栅极布线221施加于半导体层上的电压而使源极电极以及漏极电极间的半导体层的电阻变化，由此控制图像信号对信号电极228的写入或非写入。
层间绝缘膜225以将源极布线224覆盖的方式设置。层间绝缘膜225可以由与栅极绝缘膜223同样的材料形成。
遮光膜BM具有遮蔽光的功能。遮光膜BM设置在层间绝缘膜225上且位于源极布线224的形成区域。而且，源极布线224的形成区域位于遮光膜BM的形成区域内。即，源极布线224的宽度方向的两端位于与遮光膜BM的宽度方向的两端相比靠内侧处。需要说明的是，在俯视图中，遮光膜BM的形成区域为斜线所示的区域。而且，遮光膜BM不仅可以形成于源极布线224的形成区域还可以形成于栅极布线221的形成区域。而且，遮光膜BM可以以与辅助电容布线222、共用电极227以及信号电极228的形成区域重叠的方式形成。
遮光膜BM的材料例如可以列举添加有遮光性高的颜色(例如黑色)的染料或颜料的树脂等。通过由树脂形成遮光膜BM，能够确保遮光膜BM的厚度。通过在该遮光膜BM上形成屏蔽电极S，能够使源极布线224与屏蔽电极S的间隔分离，从而能够降低在源极布线224与屏蔽电极S之间产生的电容，进而能够降低屏蔽电极S对源极布线224施加的负荷。
需要说明的是，从光学浓度以及电容降低的角度出发，遮光膜BM的膜厚越厚越好，然而在也考虑平坦性时，优选设定在0.5μm～2μm的范围内。
屏蔽电极S具有对因被施加于源极布线224上的电压而产生的电场进行遮蔽的功能。屏蔽电极S以将源极布线224覆盖的方式设置在遮光膜BM上。需要说明的是，俯视图的屏蔽电极S由粗虚线表示。
而且，屏蔽电极S的一部分S1为位于遮光膜BM的倾斜部处的部分，在进行俯视观察时位于源极布线224与信号电极228之间。而且，屏蔽电极S的一部分S2为位于遮光膜BM的平坦部处的部分，在进行俯视观察时以与源极布线224重叠的方式设置。而且，屏蔽电极S的形成区域位于共用电极227的形成区域内。在横向电场方式的液晶显示装置中，位于共用电极227上的液晶分子难以控制，而共用电极227的形成区域为难以对显示起到帮助的区域。因此，通过将屏蔽电极S的形成区域设置在共用电极227的形成区域内，能够抑制因屏蔽电极S而导致的像素P的开口率的下降。
而且，本实施方式的屏蔽电极S通过接触孔C1而被连接于辅助电容布线222上。接触孔C1以与辅助电容布线222以及共用电极227重叠的方式设置。需要说明的是，屏蔽电极S可以与接地电位连接。而且，对于屏蔽电极S，只要能够确保其表面积那么也可以是浮动的。
屏蔽电极S的材料由具有导电性的材料形成，例如由ITO(Indium TinOxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ATO(Antimony Tin Oxide)、AZO(Al-Doped Zinc Oxide)、氧化锡、氧化锌、铝、钼、钛、钕、铬、铜等或含有它们的合金等形成。
第二平坦化膜226具有使第二基板22的第一主面22a上平坦化的功能。可以由与第一平坦化膜212同样的材料形成。需要说明的是，将第二平坦化膜226的膜厚例如设定在1μm～5μm的范围内，然而优选设定在2μm以下。
共用电极227具有利用从驱动IC施加的电压而在该共用电极227与信号电极228之间产生电场的功能。共用电极227设置在第二平坦化膜226上。共用电极227也与屏蔽电极S同样，由具有透光性以及导电性的材料形成，例如由ITO、IZO、ATO、AZO、氧化锡、氧化锌或导电性高分子形成。
信号电极228具有利用从驱动IC施加的电压而在该信号电极228与共用电极227之间产生电场的功能。多个信号电极228设置在第二平坦化膜226上，且与各个像素P对应地设置。而且，在信号电极228的两侧设置共用电极227。即，信号电极228与共用电极227在X方向上交替设置。而且，信号电极228的宽度例如设定在2μm～5μm的范围内。信号电极228与共用电极227的间隔例如设定在5μm～20μm的范围内。信号电极228可以由与共用电极227同样的材料形成。
在液晶显示装置1中，通过对设置在同一平面上的信号电极228与共用电极227施加电压，从而在信号电极228与共用电极227之间产生电场，并通过该电场而对液晶层23中的液晶分子的方向进行控制。
在液晶显示装置1中，由于屏蔽电极S位于源极布线224与信号电极228之间，因此屏蔽电极S能够将从源极布线224产生的电场遮蔽，从而能够降低由于源极布线224的电压的变动而造成的对信号电极228的电压的影响。此外，由于该屏蔽电极S位于遮光膜BM的形成区域，因此降低了由屏蔽电极S造成的遮光，从而能够抑制液晶显示装置1的亮度的下降。
液晶层23设置在第一基板21与第二基板22之间。液晶层23包含向列型液晶等。
密封件24具有将第一基板21与第二基板22贴合的功能。密封件24设置在第一基板21与第二基板22之间。该密封件24使用环氧树脂等。
光源装置3具有向液晶面板2射出光的功能。光源装置3具有光源31、导光板32。另外，在本实施方式中的光源装置3中，虽然光源31采用了LED等点光源，然而也可以采用冷阴极管等线光源。
第一偏振片4具有使预定的振动方向的光选择性地透过的功能。该第一偏振片4以与液晶面板2的第一基板21的第一主面21A对置的方式配置。
第二偏振片5具有使预定的振动方向的光选择性地透过的功能。该第二偏振片5以与第二基板22的第二主面22b对置的方式配置。
(第二实施方式)
图5以及图6为表示第二实施方式中的液晶显示装置1A的主要部分的图。
液晶显示装置1A与液晶显示装置1的不同点在于，屏蔽电极S的一部S3与漏极布线D重叠。
漏极布线D向信号电极228的中央部延伸并经由位于信号电极228的中央部的接触孔C2而与信号电极228连接。而且，漏极布线D的一部分以与辅助电容布线222重叠的方式配置。由此，能够在漏极布线D(信号电极228)与辅助电容布线222之间形成辅助电容。
屏蔽电极S具有向信号电极228侧延伸的延伸部S3，该延伸部S3位于第二层间绝缘膜227上。而且，屏蔽电极S的延伸部S3与漏极布线D重叠。通过使屏蔽电极S的延伸部S3与漏极布线D重叠，能够在屏蔽电极S与漏极布线D之间形成辅助电容。即，在信号电极228与辅助电容布线222之间的辅助电容的基础上，也能够在信号电极228与屏蔽电极S之间形成辅助电容。由此，能够减小信号电极228与辅助电容布线222的辅助电容，从而能够进一步减小信号电极228与辅助电容布线222的重叠的面积，因此能够减小辅助电容布线222的面积。因此，能够抑制因辅助电容布线222而造成的像素P的开口率的下降。
而且，由于屏蔽电极S的延伸部S3位于辅助电容布线222的形成区域内，因此通过屏蔽电极S的延伸部S3，能够抑制像素P的开口率降低。
(第三实施方式)
图7为表示第三实施方式中的液晶显示装置1B的主要部分的图。
液晶显示装置1B与液晶显示装置1的不同点在于，屏蔽电极S连接于共用电极227上。
屏蔽电极S经由接触孔C3而连接在共用电极227上。由此，屏蔽电极S与共用电极227成为同电位，从而能够降低因被施加于屏蔽电极S上的电压而产生的电场对共用电极227的电压产生的影响。
而且，接触孔C3位于遮光膜BM的形成区域。通过将接触孔C3以与遮光膜BM重叠的方式设置，能够降低因接触孔C3而造成像素P的开口率下降。
(第四实施方式)
图8以及图9为表示第四实施方式中的液晶显示装置1C的主要部分的图。
液晶显示装置1C与液晶显示装置1的不同点在于，在屏蔽电极S上形成有开口部SH。
屏蔽电极S的开口部SH位于源极布线224的形成区域。即，在进行俯视观察时，屏蔽电极S的开口部SH以与源极布线224重叠的方式形成。
通过将开口部SH设置在源极布线224的形成区域，使得屏蔽电极S与源极布线224的对置面积变小。由此，能够降低在屏蔽电极S与源极布线224之间产生的电容，从而能够降低屏蔽电极S对源极布线224施加的负荷。
而且，在液晶显示装置1C中，虽然为了降低屏蔽电极S与源极布线224之间的电容而在屏蔽电极S形成了开口部SH，然而由于在屏蔽电极S上配置有共用电极227，因此降低了因开口部SH的形成而造成的、源极布线224的电场对信号电极228产生的影响。
而且，优选将开口部SH设置在源极布线224的形成区域内。由此，能够抑制由于形成开口部SH而造成的屏蔽电极S的电场遮蔽效果的下降。
需要说明的是，虽然本实施方式的开口部SH形成矩形形状，然而并不限定于此。
(第五实施方式)
图10以及图11为表示第五实施方式中的液晶显示装置1D的主要部分的图。图11为沿着图10的V-V线的剖视图。液晶显示装置1D与液晶显示装置1相比存在以下的几个不同点。
在液晶显示装置1D中，漏极布线D从信号电极228的一端侧延伸至另一端侧。而且，遮光膜BM形成于层间绝缘膜225上，在进行俯视观察时，该遮光膜BM以与栅极布线221、辅助电容布线222、漏极布线D、共用电极227以及信号电极228重叠的方式配置。而且，在遮光膜BM上、且在与信号电极228重叠的区域形成有导电膜G。而且，导电膜G与信号电极228电连接。需要说明的是，图10的斜线所示的区域指遮光膜BM的形成区域。
在液晶显示装置1D中，以覆盖漏极布线D的方式形成了遮光膜BM，从而能够抑制因漏极布线D使光反射而造成的图像显示的对比度的下降。
<液晶显示装置的制造方法>
作为本发明的液晶显示装置的制造方法的一个示例，而参照图12～图17进行说明。需要说明的是，图12～图17为与图10的VI-VI线对应的剖视图，在下文中对该剖面的状态进行说明。
首先，如图12所示，通过公知的成膜工序、构图工序等，而在第二基板22的第一主面22a上形成栅极绝缘膜223、漏极布线D、源极布线224、层间绝缘膜225以及遮光膜BM。然后，在形成有上述部件的第二基板22的第一主面22a上形成由导电性材料构成的导体层100。
接下来，如图13所示，在形成于第二基板22的第一主面22a上的导体层100上，形成由感光性树脂构成的抗蚀膜RE。
然后，从形成有遮光膜BM以及导体层100的主面(第一主面22a)的相反侧即第二主面22b侧照射曝光光线E，从而将抗蚀膜RE曝光并使其感光。
此处，由于遮光膜BM具有较高的光吸收性，因此曝光光线E被遮光膜BM吸收从而被遮蔽。即，由于遮光膜BM作为掩膜图案而发挥功能，因此通过上述的背面曝光不会使位于遮光膜BM上的抗蚀膜RE感光。
接下来，如图14所示，在第二基板22的第一主面22a上准备光掩膜PH，并从第二基板22的第一主面22a侧照射曝光光线E从而进行追加曝光。通过该追加曝光，在位于遮光膜BM的形成区域的抗蚀膜RE处使形成有屏蔽电极S以及导电膜G的区域以外的部位感光。
然后，如图15所示，通过显影处理来去除通过上述曝光而感光了的部分的抗蚀膜RE。
接下来，通过利用药液而对从抗蚀膜RE露出的导体层100的一部分进行蚀刻，如图16所示，能够在遮光膜BM的形成区域形成屏蔽电极S以及导电膜G。
在本制造方法中，在遮光膜BM上成膜导体层100，并通过背面曝光而使导体层100上的抗蚀膜RE曝光，从而能够在遮光膜BM的形成区域内以较高的位置精度形成屏蔽电极S以及导电膜G，进而能够使屏蔽电极S以及导电膜G容易地位于遮光膜BM的形成区域内。即，通过采用本制造方法，能够抑制因制造偏差而造成的遮光膜BM与屏蔽电极S以及导电膜G的位置偏移的产生。
接下来，通过利用公知的成膜工序、构图工序等而在第二基板22的第一主面22a上形成第二平坦化膜226、共用电极227以及信号电极228等，能够制造所谓的TFT基板。
通过使形成有滤色器211以及第一平坦化膜212等的第一基板21与该第二基板22对置配置，并在第一基板21与第二基板22之间设置液晶层23，能够制造如图17所示的液晶显示装置。
接下来，在图18、图19、图20以及图21中对上述制造方法的变形例进行表示。
首先，通过上述制造方法，在第二基板22的第一主面22a上进行加工直到形成了第二平坦化膜226。然后，如图18所示，形成由导电性材料构成的导体层101，并在其上形成抗蚀膜RE。之后，从第二基板22的第二主面22b侧照射曝光光线E而对抗蚀膜RE进行曝光。
此处，由于遮光膜BM作为掩膜图案而发挥功能，因此上述的背面曝光不会使位于遮光膜BM上的抗蚀膜RE感光。
接下来，如图19所示，在第二基板22的第一主面22a上准备光掩膜P，并从第二基板22的第一主面22a侧照射曝光光线E而进行追加曝光。通过该追加曝光，使位于遮光膜BM的形成区域的抗蚀膜RE中形成有信号电极228以及共用电极227的区域以外的部位感光。
然后，如图20所示，通过显影处理来去除利用上述曝光而感光了的部分的抗蚀膜RE，并通过药液而对从抗蚀膜RE露出了的导体层101进行蚀刻。然后，通过剥离剩下的抗蚀膜RE，如图21所示，能够形成共用电极227以及信号电极228。
利用图18、图19、图20以及图21所示的制造方法，在遮光膜BM上成膜导体层101并利用背面曝光而使导体层101上的抗蚀膜RE曝光，从而能够以高位置精度在遮光膜BM的形成区域内形成共用电极227以及信号电极228，从而能够使共用电极227以及信号电极228容易位于遮光膜BM的形成区域内。即，能够抑制因制造偏差而造成遮光膜BM、屏蔽电极S、共用电极227之间的关系中发生位置偏移，并且能够抑制因制造偏差而造成遮光膜BM、导电膜G、信号电极228之间的关系中发生位置偏移。
本发明并不限定于上述实施方式1～5，还可以在本发明的范围内进行各种变更以及改良。
在上述的实施方式中，将屏蔽电极S设置在遮光膜226上，如图22所示，也可以将屏蔽电极S设置在遮光膜BM与源极布线224之间。这种结构也能够抑制由于源极布线224的电压的变动而造成的对信号电极228的影响，并且能够抑制由于屏蔽电极S而造成的亮度的下降。
【符号说明】
1、1A、1B、1C、1D-液晶显示装置
2-液晶面板
P-像素
21-第一基板
21A-第一主面
21B-第二主面(主面)
211-滤色器
212-第一平坦化膜
22-第二基板
22a-第一主面(主面)
22b-第二主面
221-栅极布线
222-辅助电容布线
223-栅极绝缘膜
224-源极布线
225-层间绝缘膜
226-第二平坦化膜(第一绝缘膜)
227-共用电极
228-信号电极
BM-遮光膜
S-屏蔽电极
SH-开口部
D-漏极布线
C1、C2、C3-接触孔
23-液晶层
3-光源装置
31-光源
32-导光板
4-第一偏振片
5-第二偏振片
RE-抗蚀膜
100、101-导体层
E-曝光光线

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具备：
第一基板以及第二基板，其以主面彼此对置的方式配置；
液晶层，其配置在所述第一基板以及所述第二基板之间；
多个栅极布线，其设置在所述第二基板的所述主面上；
多个源极布线，其以与多个所述栅极布线交叉的方式配置；
遮光膜，其以将所述源极布线覆盖的方式设置；
第一绝缘膜，其以将多个所述栅极布线、多个所述源极布线以及所述遮光膜覆盖的方式设置；
信号电极，其设置在所述第一绝缘膜上；
共用电极，其以不与所述信号电极重叠的方式设置在所述第一绝缘膜上，且用于在所述共用电极与所述信号电极之间形成电场，
所述液晶显示装置设有屏蔽电极，所述屏蔽电极位于所述信号电极与所述源极布线之间且与所述遮光膜重叠，其中，所述信号电极位于由多个所述栅极布线以及多个所述源极布线围成的区域。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，
所述屏蔽电极设置在所述遮光膜上。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中，
所述屏蔽电极的形成区域位于所述共用电极的形成区域内。
4.如权利要求1～3中的任意一项所述的液晶显示装置，其中，
在所述第二基板的所述主面上，以隔着所述第一绝缘膜而与所述信号电极对置的方式设置有辅助电容布线，
所述屏蔽电极与所述辅助电容布线连接。
5.如权利要求1～4中的任意一项所述的液晶显示装置，其中，
在所述第二基板的所述主面上，设置有与所述信号电极连接的漏极布线，
所述屏蔽电极的一部分隔着第二绝缘膜而与所述漏极布线重叠。
6.如权利要求1～5中的任意一项所述的液晶显示装置，其中，
所述屏蔽电极与所述共用电极连接。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中，
所述屏蔽电极经由接触孔而与所述共用电极连接，
所述接触孔以与所述遮光膜重叠的方式设置。
8.如权利要求1～7中的任意一项所述的液晶显示装置，其中，
所述屏蔽电极具有开口部，所述屏蔽电极的所述开口部以与所述源极布线重叠的方式设置。
9.一种液晶显示装置的制造方法，
所述液晶显示装置具备：
第一基板以及第二基板，其以主面彼此对置的方式配置；
液晶层，其配置在所述第一基板以及所述第二基板之间；
多个栅极布线，其设置在所述第二基板的所述主面上；
多个源极布线，其以与多个所述栅极布线交叉的方式配置；
遮光膜，其以将所述源极布线覆盖的方式设置；
第一绝缘膜，其以将多个所述栅极布线、多个所述源极布线以及所述遮光膜覆盖的方式设置；
信号电极，其设置在所述第一绝缘膜上；
共用电极，其以不与所述信号电极重叠的方式设置在所述第一绝缘膜上，且用于在所述共用电极与所述信号电极之间形成电场；
屏蔽电极，其位于所述信号电极与所述源极布线之间且设置在所述遮光膜上，其中，所述信号电极位于由多个所述栅极布线以及多个所述源极布线围成的区域，
所述液晶显示装置的制造方法的特征在于，包括：
在所述第二基板的所述主面上形成多个所述源极布线的工序；
在所述第二基板的所述主面上以覆盖所述源极布线的方式形成所述遮光膜的工序；
在形成有所述遮光膜的所述第二基板的所述主面上形成由透光性的导电性材料构成的导体层的工序；
在所述导体层上形成由感光性材料构成的抗蚀膜的工序；
从所述基板的位于与所述主面相反侧的相反主面侧对所述抗蚀膜进行曝光的工序；
将所述抗蚀膜的被曝光了的部分去除从而使所述导体层的一部分露出的工序；
通过将所述导体层的露出了的所述一部分去除，从而在所述遮光膜上形成所述屏蔽电极的工序。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202473922U (zh) * 2012-03-16 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 一种tft阵列基板及显示装置
KR20150026309A (ko) * 2013-09-02 2015-03-11 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102140815B1 (ko) * 2013-12-09 2020-08-04 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN105022184A (zh) 2014-04-17 2015-11-04 株式会社日本显示器 显示装置
JP6400935B2 (ja) * 2014-04-17 2018-10-03 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102316458B1 (ko) * 2015-03-24 2021-10-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시장치
CN106886108B (zh) * 2017-04-28 2020-07-10 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及其制作方法、显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001018597A1 (fr) * 1999-09-07 2001-03-15 Hitachi, Ltd Afficheur à cristaux liquides
JP2001100250A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Nec Corp 透過液晶パネル、画像表示装置、パネル製造方法
CN1532617A (zh) * 2003-03-19 2004-09-29 Nec液晶技术株式会社 液晶显示器以及其制造方法
CN1834758A (zh) * 2005-03-14 2006-09-20 Lg.菲利浦Lcd株式会社 共平面开关模式液晶显示器件及其制造方法
JP2007018015A (ja) * 2001-02-23 2007-01-25 Nec Lcd Technologies Ltd 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置及び電子機器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002323706A (ja) 2001-02-23 2002-11-08 Nec Corp 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法
JP4344131B2 (ja) 2002-12-19 2009-10-14 奇美電子股▲ふん▼有限公司 画像表示装置
JP4722538B2 (ja) 2005-04-25 2011-07-13 シャープ株式会社 表示装置
JP4687259B2 (ja) * 2005-06-10 2011-05-25 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
KR101242033B1 (ko) * 2010-05-05 2013-03-11 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001018597A1 (fr) * 1999-09-07 2001-03-15 Hitachi, Ltd Afficheur à cristaux liquides
JP2001100250A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Nec Corp 透過液晶パネル、画像表示装置、パネル製造方法
JP2007018015A (ja) * 2001-02-23 2007-01-25 Nec Lcd Technologies Ltd 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置及び電子機器
CN1532617A (zh) * 2003-03-19 2004-09-29 Nec液晶技术株式会社 液晶显示器以及其制造方法
CN1834758A (zh) * 2005-03-14 2006-09-20 Lg.菲利浦Lcd株式会社 共平面开关模式液晶显示器件及其制造方法

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Publication number Publication date
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CN103534643B (zh) 2016-03-23
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