液晶顯示裝置和三維顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示裝置，特別涉及使用了視差屏障面板的三維圖像顯示裝置，所述視差屏障面板是基于在水平方向上加大了視場角的液晶而形成的。
【背景技術】
[0002]作為不使用眼鏡的三維圖像顯示方法，已知有視差屏障方式。視差屏障方式是指:在被稱為視差屏障面板的、具有多個縱向的微細狹縫的板的后方，設置將來自右眼的視野的圖像和來自左眼的視野的圖像沿縱向切割成長條狀并交替排列而成的圖像，經由視差屏障將該圖像顯示成三維圖像的方法。
[0003]在專利文獻I中記載了通過使用液晶形成視差屏障面板，從而可顯示二維圖像和三維圖像雙方的三維圖像顯示裝置的結構。
[0004]在專利文獻2中記載了通過使用像素電極和公共電極的延伸方向不同的第一像素和第二像素從而使視場角特性均勻的基于IPS(In Plane Swithcing:平面轉換)方式的液晶顯示裝置。在專利文獻2中，由于像素電極和公共電極的延伸方向與畫面垂直方向或畫面水平方向不同，所以像素的形狀不成為長方形而成為平行四邊形。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開平3-119889號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2002-122876號公報
【發明內容】
[0009]發明要解決的技術問題
[0010]作為三維圖像顯示方式，存在使用專用眼鏡的方式和不使用專用眼鏡的方式。視差屏障方式利用形成于視差屏障面板的屏障圖案將顯示于顯示裝置的圖像空間分割為左眼用圖案和右眼用圖案而進行立體顯示，無需專用眼鏡。
[0011]使用了液晶的視差屏障面板具有能夠根據需要容易地切換二維圖像和三維圖像的優點。即，當向視差屏障面板施加屏障信號而形成屏障圖案時能夠進行三維顯示，在不向視差屏障面板施加屏障信號的情況下能夠進行二維顯示。
[0012]圖20是表示視差屏障方式的三維圖像顯示原理的剖視圖。利用形成于屏障圖案600的屏障區域610和開口區域620，右眼RE僅識別形成于顯示裝置800的右眼用像素R，左眼LE僅識別左眼用像素L，由此人們能夠識別三維圖像。
[0013]圖21是本發明的三維圖像裝置的剖視示意圖。圖21所示的裝置構成為:使用液晶視差屏障面板1000，能夠將由液晶顯示面板3000形成的圖像視覺識別為三維圖像。液晶視差屏障面板(以后稱為視差屏障面板)1000與液晶顯示面板3000通過透明粘合部件2000粘接到一起。由于液晶顯示面板自身不發光，所以在液晶顯示面板3000的背面配置有背光源4000。
[0014]液晶顯示裝置的視場角特性是一個問題。IPS方式液晶顯示裝置通過使液晶分子在與襯底的主面平行的方向上旋轉而控制像素的透射，所以具有優異的視場角特性。IPS方式也有多種，圖22是現在廣泛使用的IPS方式液晶顯示面板的剖視圖。簡單來說，該方式是在形成為平面狀的像素電極112之上隔著層間絕緣膜111配置具有狹縫的公共電極110。而且，當在像素電極112與公共電極110之間施加電壓時，電力線從公共電極110經由液晶層向像素電極112側延伸，利用該電力線使液晶分子301旋轉，從而按像素控制透射率而形成圖像。
[0015]在圖22中，在玻璃襯底100之上,通過CVD (Chemical Vapor Deposit1n:化學氣相沉積)形成由SiN構成的第一基底膜101和由S12構成的第二基底膜102。第一基底膜101和第二基底膜102的作用是防止來自玻璃襯底100的雜質污染半導體層103。
[0016]在第二基底膜102之上形成半導體層103。該半導體層103是在第二基底膜102上通過CVD形成a-Si膜，并對其進行激光退火而轉換成多晶硅膜的半導體層。通過光刻而對該多晶硅膜進行圖案形成。
[0017]在半導體膜103之上形成柵極絕緣膜104。該柵極絕緣膜104是基于TEOS (四乙氧基硅烷)的S12膜。該膜也通過CVD形成。在其上形成柵電極105。柵電極105與掃描信號線同層并同時形成。柵電極105例如由MoW膜形成。當需要減小柵極布線105的電阻時，使用Al合金。
[0018]覆蓋柵電極105或柵極布線地利用S12形成層間絕緣膜106。第一層間絕緣膜106用于使柵極布線105與源電極107絕緣。在第一層間絕緣膜106和柵極絕緣膜104上形成用于將半導體層103的源部S與源電極107連接的通孔。在第一層間絕緣膜106之上形成源電極107。源電極107經由通孔與像素電極112連接。在圖22中，源電極107寬廣地形成，并成為覆蓋TFT的形狀。另一方面，TFT的漏極D在未圖示的部分與漏電極連接。
[0019]源電極107、漏電極以及圖像信號線同時形成在同一層上。為了減小電阻，源電極107、漏電極以及圖像信號線(以后用源電極107代表)例如使用AlSi合金。由于AlSi合金會發生小丘(hillock)、Al會擴散到其他層，所以例如采用了如下結構:利用未圖示的由Moff形成的屏障層和帽狀層夾持AlSi。
[0020]無機鈍化膜(絕緣膜)108覆蓋源電極107，并保護TFT整體。無機鈍化膜108與第一基底膜101同樣地通過CVD形成。覆蓋無機鈍化膜108地形成有機鈍化膜109。有機鈍化膜109由感光性的丙烯酸樹脂形成。除了丙烯酸樹脂，有機鈍化膜109也能夠由硅樹月旨、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等形成。由于有機鈍化膜109具有作為平坦化膜的作用，所以形成得較厚。有機鈍化膜109的膜厚為I?4 μ m，但是很多情況下是2 μ m左右。
[0021]為了取得像素電極112與源電極107的導通，在無機鈍化膜108和有機鈍化膜109上形成通孔130。通過將有機鈍化膜109作為抗蝕劑進行蝕刻，在無機鈍化膜108上形成通孔。這樣，形成用于將源電極107和像素電極112導通的通孔130。
[0022]這樣形成的有機鈍化膜109的上表面是平坦的。在有機鈍化膜109之上通過濺射而覆蓋非晶ITO(Indium Tin Oxide:氧化銦錫)，利用光致抗蝕劑,在圖案形成后用草酸進行蝕刻，并進行像素電極112的圖案形成。像素電極112覆蓋通孔130而形成。像素電極112由作為透明電極的ITO形成，厚度例如是50?70μπι。
[0023]之后，覆蓋像素電極112地通過CVD形成第二層間絕緣膜111。此時的CVD的溫度條件為200°C左右，將這種CVD稱為低溫CVD。使用低溫CVD是為了防止已經形成的有機鈍化膜109的變質。
[0024]在第二層間絕緣膜111之上濺射非晶ΙΤ0，覆蓋顯示區域的整個區域而形成公共電極110。在公共電極110上，在像素區域形成有狹縫。覆蓋公共電極而形成有取向膜113。當向像素電極112供給圖像信號時，電力線從公共電極110經由液晶層300朝向像素電極112延伸，液晶分子301由于電力線的橫向電場成分而旋轉，并控制透過液晶層300的光的量。
[0025]在圖22中，夾持液晶層300而配置有對置襯底200。在對置襯底200的內側形成有濾光片201。濾光片201按每個像素形成有紅色、綠色、藍色的濾光片，形成彩色圖像。在濾光片201和濾光片201之間形成黑矩陣202，以提高圖像的對比度。覆蓋濾光片201和黑矩陣202而形成有保護膜203。覆蓋保護膜而形成有取向膜113。
[0026]如圖22所示，在IPS方式中，在對置襯底200的內側不形成導電膜。這樣一來，對置襯底200的電位變得不穩定。另外，來自外部的電磁噪聲侵入液晶層300，給圖像帶來影響。為了除去這樣的問題，在對置襯底200的外側形成外部導電膜210。外部導電膜210通過濺射作為透明導電膜的ITO而形成。
[0027]在圖22中，取向膜113決定液晶分子301的初始取向的方向，但在IPS方式中，TFT襯底100側的取向膜113和對置襯底200側的取向膜113的取向軸的方向都相同。此夕卜，在取向膜上，有時進行基于摩擦的取向處理，也有時進行基于所謂光取向的取向處理。
[0028]圖22是在半導體層103中使用多晶硅，將柵電極105配置在半導體層103之上的所謂頂柵方式，針對將柵電極105配置在半導體層103之下的所謂底柵方式，本發明也能夠無問題地應用。另外，半導體層103既可以是多晶硅的情況也可以是a-Si的情況。
[0029]圖23是表示液晶屏障面板1000的剖視圖。在液晶屏障面板1000中使用TN方式的液晶板。液晶屏障面板構成為在具有屏障電極15的第一襯底10與具有對置電極21的第二襯底20之間夾持了液晶層。在圖23中，在第二襯底20上，在整個面上形成對置電極21，在第一襯底10上形成有在紙面