CN100395642C - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置，在对置电极上具有中间隔着绝缘层形成的像素电极，该像素电极在像素区中由第1像素电极和第2像素电极构成，第1像素电极和第2像素电极在电极中具有多个并列设置的缝隙，并且该缝隙的延伸方向与上述第1像素电极和第2像素电极相邻的边彼此平行，而且上述第1像素电极和第2像素电极相邻的边的间隙位于上述对置电极上。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，特别涉及一种在中间隔着液晶相对配置的各基板中的一方的基板的液晶面一侧形成有像素电极和对置电极的液晶显示装置。

背景技术

这种液晶显示装置，对于透射像素电极和对置电极之间的区域的光，其量通过驱动液晶来控制，其中，对该液晶施加产生于上述各电极之间的电场。

已知这样的液晶显示装置，即便是从相对于显示面倾斜的方向进行观察，显示也没有变化，所谓的广视角特性优良。

并且，在此之前，由不使光透过的导电层形成了上述像素电极和对置电极。

但是，近年来，已知有这样结构的液晶显示装置：在像素区的除了周边之外的整个区域上形成由透明电极构成的对置电极，在该对置电极上中间隔着绝缘膜形成由透明电极构成的带状或梳齿状的像素电极，该透明电极在一个方向上延伸，在与该一个方向交叉的方向上并列设置。

这样结构的液晶显示装置，已知记载在例如，日本专利申请公开特开平11-202356号公报或者与之对应的美国专利US6,233,034中。

发明内容

但是，这样的液晶显示装置有这样的问题：在其像素区的除微小的周边之外的区域上形成的对置电极，和中间隔着绝缘膜形成的梳齿状的像素电极以大面积进行重叠，在上述绝缘膜上有针孔的情况下，将产生短路不良，变成显示上的黑点缺陷，像质降低。

另外，有这样的问题：在薄膜晶体管的源极电极或者像素电极和栅极信号布线短路的情况下，产生亮点缺陷，像质降低。并且，还有这样的问题：在薄膜晶体管的源极电极和漏极电极短路的情况下，产生亮点缺陷，像质降低。

作为这样的短路不良的对策，考虑在1个像素上形成2个薄膜晶体管，进而将像素区分割成2个区域。该对策是在一方的薄膜晶体管或者像素区不良时，用另一方使之正常动作的冗余设计。

但是，在这样的冗余设计的情况下，必须控制为至少一方正常，而另一方为黑点缺陷，在广视角的液晶显示装置中存在这样的课题：修正像素也必须在广视角的范围内正常地动作。

反之，在像素区中由一方的矩形透明的像素电极、以及夹着绝缘膜形成的另一方的梳齿状或带状透明的像素电极构成的广视角的液晶显示装置中，存在没有上述的冗余设计的提案的问题。特别是对于1个像素区有2个分割开的区域的情况下，还存在这样的问题：没有在其边界区域不使透射率或开口率降低并且良好地遮光的构造的提案。另外，还存在用冗余进行救济的像素发生颜色偏移等视角降低的课题。

另外，有必要采用上述冗余的像素构造的液晶显示器被用于大画面的液晶电视机。在这样的用途中，在被施加用于显示图像的电压的像素电极和对置电极中，对置电极的电压畸变成为问题，因此，不降低透射率和开口率而减小电压失真的对置电极和对置电极布线的布局成为课题。

本发明的目的在于提供解决了这样的问题的液晶显示装置。

另外，本发明的目的在于提供在进行了分割的各区域的边界上，避免了驱动时因液晶的随机配置而造成的亮度不均的液晶显示装置。

概括而言，上述课题的解决方案具体如下。

(1)本发明的液晶显示装置，例如，其特征在于，在中间隔着液晶相对配置的各基板中的一方的基板的液晶侧的像素区上，从该基板侧开始形成有：在该像素区的除微小的周边之外的中央部上形成的对置电极；覆盖该对置电极地形成的绝缘膜；以及与上述对置电极重叠地形成的像素电极；上述像素电极在该像素区被分割开的多个区域中，分别由在与带状电极的延伸方向交叉的方向上并列设置的电极组构成，并且，分别经由不同的薄膜晶体管被提供信号地构成各区域的像素电极，在上述各区域中的彼此相邻的各区域上，一个区域的电极组的各电极配置为在另一个区域侧具有端部，并且，这些各电极的端部形成为沿着上述另一个区域的周边彼此连接的图形。

(2)本发明的液晶显示装置，例如，以(1)的结构为前提，其特征在于：上述像素区的被分割的区域包括2个区域，一个区域的像素电极的各电极和另一个区域的像素电极的各电极，它们的延伸方向不同。

(3)本发明的液晶显示装置，例如，以(1)的结构为前提，其特征在于：上述像素区的被分割的区域包括2个区域，以横穿该2个区域的假想的线为边界，一侧的各区域的各自的像素电极的各电极彼此的延伸方向相同，另一侧的各区域的各自的像素电极的各电极彼此的延伸方向相同，并且，该延伸方向与上述一侧的各区域的各自的像素电极的各电极不同。

(4)本发明的液晶显示装置，例如，以(1)的结构为前提，其特征在于：像素区形成为由相邻的一对漏极信号线和一对栅极信号线围成的区域，该像素区的被分割的各区域形成为以与漏极信号线平行的假想的线为边界。

(5)本发明的液晶显示装置，例如，以(4)的结构为前提，其特征在于：使液晶的摩擦方向与栅极信号线的延伸方向一致。

(6)本发明的液晶显示装置，例如，在第一透明基板上将栅极信号布线、漏极信号布线排列成矩阵状，在由相邻的栅极信号布线和相邻的漏极信号布线所围成的一个像素区中具有薄膜晶体管，具有矩形的对置电极、以及在与该对置电极之间隔着绝缘膜配置的带状或梳齿状的像素电极；并将液晶封入上述第一透明基板和另外的第二透明基板之间，由在上述矩形的对置电极和上述像素电极之间产生的电场进行驱动，其特征在于：在上述一个像素区中具有第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，第一像素电极电连接在上述第一薄膜晶体管上并构成第一像素区，第二像素电极电连接在上述第二薄膜晶体管上并构成第二像素区，在上述第一像素区和上述第二像素区之间的区域存在上述矩形的对置电极，并且在该区域中，由上述第一像素电极、上述第二像素电极和上述矩形的对置电极形成的电场方向与摩擦方向一致。

(7)本发明的液晶显示装置，例如，以(6)的结构为前提，其特征在于：上述第一像素电极和上述第二像素电极之间的间隙与漏极信号布线平行地进行延伸。

(8)本发明的液晶显示装置，例如，以(6)的结构为前提，其特征在于：第一像素电极的带状或梳齿状的部分和第二像素电极的带状或梳齿状的部分，相对于像素区的边界具有预定的角度地进行延伸，并相对于像素区的边界成对称的配置。

(9)本发明的液晶显示装置，例如，以(6)的结构为前提，其特征在于：具有与栅极布线平行地延伸的对置电极布线，第一像素电极的带状或梳齿状的部分和第二像素电极的带状或梳齿状的部分，相对于上述对置电极布线具有预定的角度地进行延伸，并相对于上述对置电极布线成对称的配置。

(10)本发明的液晶显示装置，例如，在第一透明绝缘膜基板上将栅极信号布线、漏极信号布线排列成矩阵状，在相邻的栅极信号布线和相邻的漏极信号布线所围成的一个像素区中具有薄膜晶体管，具有第一矩形透明的对置电极、中间隔着绝缘膜形成的带状或者梳齿状的第二透明的像素电极，并将液晶封入上述第一透明绝缘膜基板和另外的第二透明绝缘基板贴合的间隙中，由上述矩形的透明电极和上述带状的像素电极之间产生的电场进行驱动，其特征在于：上述矩形的对置电极，靠近栅极信号线的一方的端部形成有与栅极信号布线平行地延伸的对置电极布线，另一方的端部形成有不与漏极信号线交叉的带状的遮光电极。

(11)本发明的液晶显示装置，例如，以(8)、(9)中的任意一项的结构为前提，其特征在于：像素电极的倾斜，与栅极信号布线的角度为顺时针旋转或者逆时针旋转30度以内。

(12)本发明的液晶显示装置，例如，具有相对配置的第一基板和第二基板，在该第一基板和第二基板之间具有液晶层，在第一基板上具有多条栅极信号布线和与该栅极信号布线交叉的多条漏极信号布线，由相邻的栅极布线和漏极布线所围成的区域构成像素区，在各像素区的第一基板上具有平面状的对置电极，其特征在于：在上述对置电极上具有中间隔着绝缘层形成的像素电极，该像素电极在像素区中由第一像素电极和第二像素电极构成，第一像素电极和第二像素电极，在电极中具有多个并列设置的缝隙，并且该缝隙的延伸方向与上述栅极布线和漏极布线中的任意一个的延伸方向都不同，并且，上述第一像素电极和第二像素电极相邻的边彼此平行，而且上述第一像素电极和第二像素电极相邻的边的间隙位于上述对置电极上。

(13)本发明的液晶显示装置，例如，以(12)的结构为前提，其特征在于：上述第一像素电极和第二像素电极相邻的边与漏极布线平行地配置。

(14)本发明的液晶显示装置，例如，以(13)的结构为前提，其特征在于：在上述第一像素电极上形成的缝隙和在上述第二像素电极上形成的缝隙，延伸方向彼此不同。

(15)本发明的液晶显示装置，例如，以(14)的结构为前提，其特征在于：在上述第一像素电极上形成的缝隙和在上述第二像素电极上形成的缝隙，在相对于上述漏极布线延伸方向成对称的方向上延伸。

(16)本发明的液晶显示装置，例如，以(12)的结构为前提，其特征在于：第一像素电极连接到第一薄膜晶体管元件，第二像素电极连接到第二薄膜晶体管元件。

(17)本发明的液晶显示装置，例如，以(16)的结构为前提，其特征在于：上述第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件由相同栅极布线控制，并且连接到相同漏极布线。

(18)本发明的液晶显示装置，例如，以(13)的结构为前提，其特征在于：上述液晶层的液晶分子的取向方向是与上述漏极布线正交的方向。

(19)本发明的液晶显示装置，例如，以(18)的结构为前提，其特征在于：第一像素电极和第二像素电极的缝隙的延伸方向，相对于栅极信号布线的延伸方向顺时针旋转或者逆时针旋转30度以内。

(20)本发明的液晶显示装置，例如，以(15)的结构为前提，其特征在于：上述第一像素电极连接到第一薄膜晶体管元件，上述第二像素电极连接到第二薄膜晶体管元件。

(21)本发明的液晶显示装置，例如，以(20)的结构为前提，其特征在于：第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件由相同栅极布线控制，并且连接到相同漏极布线。

(22)本发明的液晶显示装置，例如，以(21)的结构为前提，其特征在于：上述液晶层的液晶分子的取向方向是与上述漏极布线正交的方向。

(23)本发明的液晶显示装置，例如，以(22)的结构为前提，其特征在于：第一像素电极和第二像素电极的缝隙的延伸方向，相对于栅极信号布线的延伸方向顺时针旋转或者逆时针旋转30度以内。

附图说明

图1是表示本发明的液晶显示装置的像素区的一实施例的平面图。

图2A是表示本发明的液晶显示装置的一实施例的概略的等效电路图，图2B是像素部的等效电路图。

图3是图1的I(a)-I(b)线处的剖面图。

图4是图1的II(a)-II(b)线处的剖面图。

图5A是表示未施加电场时的液晶分子的动作的示意图，图5B是施加电场时的液晶分子的动作的示意图。

图6是图1的III(a)-III(b)线处的剖面图。

图7是表示本发明的液晶显示装置的像素区中的其它实施例的平面图。

图8是图7的V(a)-V(b)线处的剖面图。

图9是图7的VI(a)-VI(b)线处的剖面图。

图10是表示本发明的液晶显示装置的像素区中的其它实施例的平面图。

图11是图10的VII(a)-VII(b)线处的剖面图。

图12是表示实施例中的降低电阻的效果的像素的概略平面图。

具体实施方式

(实施例1)

图2A示出了本发明的一实施例的液晶显示板的等效电路和该液晶显示板的外围电路。其中，像素部的结构，图2B所示的部分是本发明的特征之一。

在图2A中，由垂直扫描电路V依次将扫描信号(电压信号)提供给在x方向上延伸、在y方向上并列设置的各栅极信号线GL。

沿被提供了扫描信号的栅极信号线GL配置的各像素区的薄膜晶体管TFT由该扫描信号导通。

然后，与该定时相应地从图像信号驱动电路H向各漏极信号线DL提供图像信号。各漏极信号线DL，在图中在y方向上延伸、在x方向上并列设置。上述图像信号经由各像素区的该薄膜晶体管施加到各像素电极PX。

并且，由电源供给PS向该垂直扫描电路V和图像信号驱动电路H提供电源，由控制器TCON向其提供控制信号。

在各像素区中，经由对置电压信号线CL向与像素电极同时形成的对置电极CT施加对置电压，使这些各电极之间产生电场。像素电极PX和对置电极CT分别起到下述作用，即：以栅极信号线GL被施加了导通电压的定时来导通薄膜晶体管TFT，从而将来自漏极信号线DL的图像信号电压施加到像素电极PX，另一方面，在各像素区中，从与外部电源相连的对置电压信号线CL向对置电极CT传送，由此，向液晶电容施加电压。上述像素电极PX和对置电极CT形成在形成了薄膜晶体管TFT的第1透明基板SUB1上。这些像素电极PX和对置电极CT构成像素电容CP，该像素电容CP是夹着绝缘膜形成的保持电容元件Cstg和像素电极PX与对置电极CT之间的电场因通过液晶部而形成的液晶电容Clc这两个电容的和。因此，可由该电场中具有与透明基板SUB 1平行的成分的电场控制液晶LC的光透射率。本发明的液晶模式的特征在于，由于对置电极CT和像素电极PX夹着绝缘膜进行层叠的面积大，因此1个像素的保持电容元件Cstg具有较大的值。

另一方面，对置电压信号线CL，作为与栅极信号线GL平行配置的横向的布线形成在第1透明基板SUB 1上，由相对于栅极信号线GL夹着第1基板SUB 1的绝缘膜并横穿它的纵向的布线连接，可以说是连接成了网格状。由于该网格状布线，即使在远离外部电源的画面中央区域，也可显著地降低因栅极信号线GL的较大的电压振幅经由1个像素内的寄生电容产生变动并使得对置电压信号线CL的电压不稳定所导致的、诸如余像、闪烁等的因直流电压被施加给液晶所造成的显示不良。结果，通过使用该网状连线，能够使与栅极信号布线GL并行的对置电压信号线CL的电阻规格得以放宽，能使其布局上的宽度变细，提高透射率。与栅极信号布线GL并行的对置电压信号线CL之间由连结布线SE连结，该连结布线SE相对于栅极信号布线GL中间隔着绝缘膜被配置在保护膜PAS上。上述1个像素内的对置电极CT和布线CL的连结方法，在下面进行详述。

另外，在该图中各像素区中所示的R、G、B各标记，分别表示在各像素区中形成有红色滤色片、绿色滤色片和蓝色滤色片。上述中，1个像素区为在相邻的漏极信号线DL和相邻的栅极信号线GL内围起来的区域，在该区域中，如上所述，形成有薄膜晶体管TFT、像素电极PX和对置电极CT。

图2B示出了各像素的详细的等效电路。1个像素区由2个薄膜晶体管TFT和2个电容元件CP构成，在一方的薄膜晶体管或者像素区不良的情况下，由另一方的薄膜晶体管和该像素区维持正常动作。

在像素上形成有与相同漏极信号线连接并由相同栅极信号线控制的TFT1和TFT2，TFT1连接到第1像素电极，TFT2连接到第2像素电极。在TFT1和对置电压的电位之间形成有保持电容Cpx1，在TFT2和对置电压的电位之间形成有保持电容Cpx2。

图3示出了图1的I(a)-I(b)线处的剖面图，图4示出了图1的II(a)-II(b)线处的剖面图，图6示出了图1的III(a)-III(b)线处的剖面图。

图5A～图5B是示意地表示在本液晶模式的图1的点划线框IV内1个像素内的2个像素区的边界附近的液晶分子的电压接通、断开时的动作的平面图。

首先，在图1中，在图中x方向上延伸、在y方向上并列设置的栅极信号线GL提供薄膜晶体管TFT1和薄膜晶体管TFT2的栅极导通电压。由该导通电压在覆盖例如非晶硅半导体层AS和栅极信号布线GL的栅极绝缘膜GI界面上感应电子，晶体管导通，对以第1像素电极PX1以及第2像素电极PX2和在同一基板上形成的对置电极CT为各自的电极的电容元件进行充电。薄膜晶体管TFT1和TFT2，将与从漏极信号线DL传来的图像信号对应的电荷充到上述电容元件上，如上所述，薄膜晶体管TFT1和TFT2，对于时间定时进行相同的动作。

上述栅极信号线GL例如从第1透明基板侧开始由钼(Mo)、铝(Al)、钼(Mo)3层层叠膜形成。该栅极信号线GL和后述的漏极信号线DL形成矩形的区域，该区域构成像素区。

并且，在该区域中，形成与后述的像素电极PX之间产生电场的对置电极CT，该对置电极CT形成在除了该像素区的周边以外的整个区域上，由透明导电体，例如ITO(Indium-Tin-Oxide)构成。

该对置电极CT，在相邻的栅极信号线GL的附近与和上述栅极信号线GL平行配置的对置电压信号线CL连接，该对置电压信号线CL与对置电极CT一体地形成。

该对置电压信号线CL用由例如钼(Mo)、铝(Al)、钼(Mo)3层层叠膜构成的不透明的材料形成。

另外，如上所述，使对置电压信号线CL的材料为与栅极信号线GL相同的材料，由此能在同一工序中形成，可以避免制造工时的增大。

此处，上述对置电压信号线CL并不限于上述三层膜，不用说也可以用例如Cr、Ti、Mo的单层膜或者它们和含有Al的材料的2层膜或3层膜形成。

但是，此时，有该对置电压信号线CL相对于对置电极CT位于上层的效果。总之，这是因为构成对置电极CT的ITO膜的选择刻蚀液(例如HBr)容易溶解铝的缘故。

另外，还有在对置电压信号线CL与对置电极CT的至少接触面上有Ti、Cr、Mo、Ta、W等高熔点金属的效果。总之，这是因为构成对置电极CT的ITO使对置电压信号线CL中的Al氧化，生成高电阻层的缘故。

因此，作为一个实施例，在形成由Al或者含有Al的材料构成的对置电压信号线CL的情况下，最好是以上述高熔点金属为第1层的多层构造。

并且，在这样形成了对置电极CT、对置电压信号线CL和栅极信号线GL的透明基板SUB 1的上面覆盖它们地形成有由例如SiN构成的绝缘膜GI。

该绝缘膜GI，相对于后述的漏极信号线DL具有作为对置电压信号线CL和栅极信号线GL的层间绝缘膜的功能，在后述的薄膜晶体管TFT的形成区域上具有作为其栅极绝缘膜的功能，在后述的电容元件的形成区域上具有作为其电介质膜的功能。

并且，隔着绝缘膜GI在栅极信号线GL的一部分上重叠地形成有薄膜晶体管TFT1和TFT2，但是，在半导体层AS的上面，对于薄膜晶体管TFT1，形成漏极电极SD11和源极电极SD12，对于薄膜晶体管TFT2形成漏极电极SD21和源极电极SD22，由此形成以栅极信号线GL的一部分为栅极电极的逆交错(stagger)构造的MIS型晶体管。并且，该漏极电极SD11、SD21和源极电极SD12、SD22与漏极信号线DL同时形成。

即，形成在图1中的y方向上延伸、在x方向上并列设置的漏极信号线DL，该漏极信号线DL的一部分一直延伸到上述薄膜晶体管TFT的半导体层AS的表面，由此构成薄膜晶体管TFT的漏极电极SD11和SD21。

另外，在形成该漏极信号线DL时，形成源极电极SD12和SD22，该源极电极SD12、SD22一直延伸到像素区内，实现后述的像素电极PX1和像素电极PX2的连接的接触部CN1和CN2也一体地形成。

另外，如图3所示，在半导体层AS的上述源极电极SD11、SD21和漏极电极SD12、SD22的界面上形成有掺杂了例如n型杂质的接触层d0。

在半导体层AS的表面的整个区域上形成n型杂质掺杂层，再在形成源极电极SD12、SD22和漏极电极SD11、SD21之后，以该各电极为掩膜对从这些各电极露出的半导体层AS的表面的n型杂质掺杂层进行刻蚀，由此形成该接触层d0。

然后，在这样形成了薄膜晶体管TFT的透明基板SUB1的表面覆盖该薄膜晶体管TFT地形成由例如SiN构成的保护膜PSV。这是为了避免薄膜晶体管TFT与液晶LC直接接触。

进而，在该保护膜PSV的上面用由例如ITO(Indium-Tin-Oxide)构成的透明的导电膜形成像素电极PX。

此时的像素电极PX构成为：例如，如图1所示，在像素区的中央，在以在图中y方向上延伸的假想的线为边界划分的2个区域上，分别形成像素电极PX1和像素电极PX2。这些像素电极PX1和像素电极PX2被电分离，如后所述，经由其它的薄膜晶体管TFT1、TFT2被提供来自相同漏极信号线DL的图像信号。

位于例如图中左侧的像素电极PX构成为：多个与栅极信号线GL的延伸方向大致平行(具有约10°的倾角)地配置的带状的电极，沿漏极信号线DL的延伸方向并列设置。此时，必须将来自薄膜晶体管TFT1的图像信号分别提供给各电极，因此在漏极信号线DL侧的端部，形成公共地连接的图形，其连接部形成为与漏极信号线DL接近且平行。

然后，再在上述各电极的与上述漏极信号线DL相反的一侧的端部，即指向与该区域相邻的其它区域侧的端部，形成公共地连接的图形，其连接部与漏极信号线DL平行地形成。

该连接部，在未形成它的情况下，由电极组构成的各像素电极的端部位于像素区的大致中央的位置，是为了要避免在这些端部不均匀的电场引起的液晶分子的复杂的动作而设置的。

在与该区域相邻的其它区域上，也形成由同样的图形形成的像素电极PX2，以相对于分割该各区域的假想的线对称的形状形成。因此，在该像素电极PX2上，构成它的像素群的各电极，在指向一方的区域侧的端部形成公共地连接的图形，其连接部与漏极信号线DL平行地形成。

如上所述，该连接部，在未形成它的情况下，由电极组构成的各像素电极的端部位于像素区的大致中央的位置，是为了避免在这些端部不均匀的电场引起的液晶分子的复杂的动作而设置的。

由此，在像素区的中央部，与漏极信号线DL大致平行地形成像素电极PX1和像素电极PX2的分离部位，该分离部位可以由像素电极PX1的各电极设置在像素电极PX2侧的连接部和像素电极PX2的各电极设置在像素电极PX1侧的连接部构成，使得电场的方向大致一致。

并且，在该实施例中，相邻的像素电极PX1或者PX2的各梳齿间的间隔L设定为例如3～10μm，宽度设定为例如2～6μm。

此时，各像素区PX1和PX2的下端的相同材料层，分别通过形成在上述保护膜PSV上的接触孔CN1和CN2与上述薄膜晶体管TFT的源极电极SD12、SD22的接触部相连，并且上端的相同材料层形成为与上述对置电极CT重叠。

在这样构成的情况下，在对置电极CT和各像素电极PX的重叠部形成以绝缘膜GI和保护膜PSV的层叠膜为电介质膜的电容元件。

如图3或者图4的剖面图所示，该电容元件由基于从保护膜PSV上的由ITO构成的像素电极PX1或者PX2经由液晶LC、保护膜PSV和栅极绝缘膜GI到达由ITO构成的对置电极CT的电力线的电容元件、以及基于从像素电极PX1或者PX2直接到达下部的对置电极的电力线的电容元件构成。后者是保持电容Cstg。在来自漏极信号线DL的图像信号经由薄膜晶体管TFT而施加到像素电极PX后，该薄膜晶体管TFT截止，为了使该图像信号在像素电极PX上能蓄积得比较长等而设置该保持电容Cstg。

在此，该电容元件Cstg的电容，与对置电极CT和各像素电极的重叠面积成比例，其面积比较大。该电容的电介质膜是绝缘膜GI和保护膜PSV的层叠膜。

另外，作为上述保护膜PSV，并不限于SiN，不言而喻，也可以使用例如由合成树脂形成的膜。此时，由于借助于涂敷形成，因此即使在其膜厚形成得厚的情况下，也能达到容易制造的效果。

并且，在这样形成了像素电极PX1或者PX2的透明基板的表面，覆盖该像素电极PX地形成有取向膜ORI1。该取向膜ORI1是与液晶LC直接接触的膜，决定该液晶LC的初始取向方向。

另一方面，对置电压信号线CL，在第1透明基板SUB1上对应于与栅极信号线GL平行配置的横向的布线，由相对于栅极信号线GL夹着第1基板SUB1的绝缘膜并横穿它的纵向的布线连接，可以说是连接成网格状。由于该网格状布线，即使在远离外部电源的画面中央区域，也可显著地降低因栅极信号线GL的较大的电压振幅经由1个像素内的寄生电容产生变动并使得对置电压信号线CL的电压不稳定所导致的、诸如余像、闪烁等的因直流电压被施加给液晶所造成的显示不良。结果是，本网格状连线能缓和与栅极信号布线GL并行的对置电压信号线CL的电阻规格，能使其布局上的宽度细化，提高透射率。与栅极信号布线GL并行的对置电压信号线CL之间由相对于栅极信号布线GL中间隔着绝缘膜配置在保护膜PAS上的连接布线SE连接。

在本实施例中，由图1中的平面图的右下或者右上的连接布线SE连接上下相邻的对置电极CT，由此即使对置电压信号线CL宽度变窄，电阻升高，也不会引起像质劣化。结果是能提高透射率。

图6是沿着图1的III(a)-III(b)的剖面线的该连接线SE的剖面图。连接布线SE是连接上下相邻的像素区各自的对置电极CT的布线。从图6的剖面构造可知，在夹着栅极信号布线GL在1个像素内配置成矩形的对置电极CT上的栅极绝缘膜GI和保护膜PSV上，形成接触孔CNT3和CNT4的开口，由此，用与像素电极PX1和PX2在同一工序中成膜的由ITO构成的连接布线SE连接。在接触孔CNT4的下部，有与栅极信号布线GL在同一工序中成膜的对置电极布线CL。另一方的接触孔CN3与对置电极CT连接。对置电极CT与对置电极布线CL直接连接。因此，与栅极信号布线GL并列走线的对置电极布线CL以对置电极CT、连接布线SE的反复结构彼此进行电连接。由此，对置电极布线CL的布线时间常数与不用连接布线SE连接的情况相比，可大幅度地降低。

在上述实施例中，作为透明导电膜，用ITO进行了说明，但是，不言而喻，用IZO(Indium-Zinc-Oxide)也能得到同样的效果。

称这样构成的第1透明基板SUB1为TFT基板，称与该TFT基板中间隔着液晶LC相对配置的第2透明基板SUB2为滤光片基板。

滤光片基板，如图3或者图4所示，在其液晶侧的面上，首先形成黑矩阵BM，使得将各像素区分割，在该黑矩阵BM的用于确定实质像素区的开口部上，覆盖像素区地形成滤光片FIL。

并且，覆盖黑矩阵BM和滤光片FIL地形成由例如树脂膜构成的覆层(overcoat)膜OC，在该覆层膜的上面形成有取向膜ORI2。上述是本实施例1的概略的平面和剖面结构。

接着，用图1、图4和图5说明本液晶模式的冗余构造的动作。在本实施例中，作为液晶，在电场方向上液晶分子的长轴方向一致，使用所谓的正像型向列液晶。液晶显示的开、关，表现出具有在无电场时为黑状态、施加电压后向白状态转移的常黑(normally black)的电压-透射率特性的动作。

图4是图1的连接II(a)和II(b)的点划线上的剖面图。从图4的正面看过去，左侧为II(a)，右侧为II(b)。在本平面显示模式(即，在第1基板SUB1侧具有像素电极PX1或者PX2和对置电极CT)中，来自梳齿状的像素电极PX1或者PX2的电力线(图4的E)施加到液晶LC中，该电力线经由液晶并通过上述梳齿的间隙的保护绝缘膜PAS、绝缘膜GI，到达在整个像素区中形成为大致方形的对置电极CT。在图4中，相对于中央的对置电压信号线CL，左侧区域(图4中的Re1的区域)的液晶分子LC1，相对于大致平行于第1基板SUB 1的方向顺时针旋转，在图4的右侧区域(Re3)中，其液晶分子LC3逆时针旋转。通过该旋转，透射率产生变化，能进行显示。

另一方面，在图4的中央区域(Re2)中，从像素电极PX1和PX2经由液晶区域到对置电极CT产生电力线，但是光学上不透光。根据图1的平面构造可知，这是因为2个像素电极PX1和PX2与漏极信号线DL平行地延伸，该区域是该2个区域所夹的对置电极CT上的区域的缘故。即，在本液晶显示装置中，由于与栅极信号线GL平行地实施摩擦，因此在该像素电极PX1和PX2所夹的区域中，电场方向和液晶分子的长轴方向一致，例如，即使施加电场，液晶分子也不旋转，即使在透明的像素电极CT上，也是维持黑显示不变。因此，该领域，由于冗余像素的效果，即使作为2个像素区的像素电极PX1和PX2中的任意一方的像素电极变成不良，即，即使像素电极PX1和PX2被施加了不同的电位，也维持黑显示。在现有的液晶显示装置中，用金属电极对2个像素区进行遮光，将边界分开，但是，在本液晶显示装置中，不需要它们，使遮光电极和透明的像素电极重合，反而降低了正常的像素的透射率。在本液晶显示装置中，能防止这些，能提供明亮的液晶显示装置。

接着，用图5A和图5B的示意平面图说明其光学动作。图5A示出了在图3或者图4的像素电极PX1和PX2与对置电极CT间未施加电场时的液晶分子的动作，图5B示出了施加了电场时的动作状态。在此，第1基板SUB1侧的偏振片POL1的偏振轴P1设定在第1栅极信号线GL方向上，另一方面，第2基板SUB2侧的偏振片POL2的偏振轴P2设定沿图1的漏极信号线DL配置。即，为正交尼科尔棱镜的偏振轴配置。在第1偏振轴，即与栅极信号线GL平行的方向上对第1和第2基板的取向膜ORL1、ORL2一同实施摩擦。

在图1的像素电极PX1的区域中，梳齿状的像素电极PX1进行延伸，使得具有相对于栅极信号线GL，即偏振轴P1逆时针旋转约10度的倾角，另一方面，在像素电极PX2的区域中，配置像素电极PX2，使得在相对于偏光轴P1顺时针旋转约10度的方向上延伸。

液晶的施加电压没有或者小时，在栅极信号布线GL的延伸方向上液晶分子LC1和LC3的长轴一致，液晶分子LC1(图4的Re1区域)跟踪它，按电场方向，即顺时针旋转，长轴进行旋转，使得在和偏振片的偏振轴成-45度方向上一致，此时透射率最大。液晶分子LC3(图4的Re3区域)逆时针旋转，长轴在和偏振轴成45度方向上一致时，达到最大透射率。在本实施例中，象这样将1个像素的液晶分子分成顺时针旋转和逆时针旋转2个区域，因此画面的视角从哪个方向看都不反转，并且能进行颜色变化小的广视角的显示。另外，像素电极PX和对置电极CT由透明的ITO形成，并且对液晶LC施加足够的电场，因此在黑矩阵BM的内侧的像素区中能大致全面地透射，能显示明亮的图像。

另一方面，在2个像素电极PX1和PX2围成的边界区域(图4的Re2区域)中，在无电场状态下，液晶分子LC2的长轴沿摩擦方向，即第1偏振轴P1取得一致，因此将维持正交尼科尔棱镜的黑状态。另外，即使在施加了电场的情况下，从图4的剖面所示的像素电极PX1或者PX2经由液晶层到达对置电极CT的电力线，从平面上看，为沿着栅极信号线，即第1偏振轴的方向。这是由于如图1的平面图所示那样对2个像素电极PX1和PX2进行配置，使得与漏极信号线DL平行地延伸的缘故。由于电场方向与第1偏振轴P1平行，因此对该液晶分子LC2施加什么样的电场都将维持黑状态。即，在正常动作时，像素电极PX1和PX2电位相同，在与对置电极形成电场的情况下，即使一方的电极不良，像素电极PX1和PX2电位变得不同，该电场方向也不变化，实施了冗余设计的像素电极PX1和PX2的边界区域总是维持在黑状态。

以下，改用其它的表现来描述以上说明的本发明的概念。即，具有相对配置的第1基板和第2基板，在该第1基板和第2基板之间具有液晶层，在第1基板上具有多条栅极信号布线和与该栅极信号布线交叉的多条漏极信号布线，由相邻的栅极布线和漏极布线围成的区域构成像素区，在各像素区的第1基板上具有平面状的对置电极的液晶显示装置中，在上述对置电极上具有中间隔着绝缘层形成的像素电极，该像素电极在像素区中由第1像素电极和第2像素电极构成，第1像素电极和第2像素电极，在电极中具有多条并列设置的缝隙，并且，该缝隙的延伸方向与上述栅极布线和上述漏极布线中的任意一个的延伸方向都不同，而且上述第1和第2像素电极相邻的边相互平行，上述第1和第2像素电极相邻的边的间隙位于上述对置电极上。

另外，例如图1公开了第1和第2像素电极相邻的边与漏极布线平行地配置的特征。

另外，例如图1公开了在第1像素电极上形成的缝隙和在上述第2像素电极上形成的缝隙彼此延伸方向不同。

另外，例如图1公开了在第1像素电极上形成的缝隙和在上述第2像素电极上形成的缝隙，在相对于上述漏极布线延伸方向成对称的方向上延伸。

另外，例如图1公开了第1像素电极连接到第1薄膜晶体管元件，第2像素电极连接到第2薄膜晶体管元件。

另外，例如图1公开了第1薄膜晶体管元件和第2薄膜晶体管元件由相同的栅极布线控制，并且连接到相同的漏极信号线。

另外，由图1及作为其主要部分说明图的图5A公开了液晶层的液晶分子的取向方向为与上述漏极布线正交的方向。

(实施例2)

图7是表示本发明的液晶显示装置的其它实施例的平面图，图8、图9分别示出了同图的V(a)-V(b)线的剖面图、VI(a)-VI(b)线的剖面图。

图7的平面图的结构的特征在于：在作为本发明的1个目的的冗余像素构造中，具有从薄膜晶体管TFT1经由接触孔CN1向像素电极PX1提供漏极信号线DL的数据的像素区，以及从薄膜晶体管TFT2经由接触孔CN2向像素电极PX2提供漏极信号线DL的数据的像素区。不仅是即使一方的像素区不良另一方的像素区也可进行正常的电位动作，而且是在视角方向上没有颜色偏移的冗余。

大型液晶电视，像素尺寸大，容易看到点缺陷不良，并且对广视角的性能的要求也高。本实施例，在1个像素上具有2个薄膜晶体管和2个像素区。这一点与第1实施例相同。在第1实施例中，1个像素的2个像素区的液晶分子的旋转方向，与进行了像素分割的各自的区域，即各像素的中央区域相对应，对于左右的区域，液晶分子的旋转方向为顺时针旋转或逆时针旋转，由此从视角方向观察时，进行蓝色着色的变化和进行黄色着色的效果相抵消。成为所谓的双域(domain)像素。但是，在实施例1中，在一方的像素区不良而形成黑显示缺陷时，另一方的正常像素，从左侧观察液晶显示器和从右侧观察时分别看到进行黄色着色或蓝色着色的点。

在本实施例中，首先，由相邻的栅极信号线GL和漏极信号线DL围成的1个像素区，分割成由第1薄膜晶体管TFT1和第1像素电极PX 1驱动的区域、以及由第2薄膜晶体管TFT2和第2像素电极PX2驱动的区域。并且，在相邻的栅极信号布线GL的大致中央区域，对置电极布线CL与栅极信号线GL平行地延伸。该对置电极布线CL与对置电极CT直接相连，在每个像素电极PX1和PX2之间产生电场，显示图像。

如上所述，像素电极PX1和PX2相对于对置电极布线CL分别进行倾斜，使得其梳齿状的电极相对于对置电极布线CL成对称配置。其角度设定在5～30度之间。这与根据上述的图5说明的液晶的光学动作一样，意指每个像素电极PX1和PX2的区域还具有液晶分子顺时针旋转和逆时针旋转的双域的区域。因此，在图9的剖面构造中，在夹着对置电极布线CL的2个透射区域(Re1和Re3)中，液晶分子的旋转方向不同。每个像素区具有双域的结构。由此，进行了像素分割的一方的区域因缺陷而变成黑点时，另一方的像素电极的区域从视角的任一方向观察都不着色地进行正常动作，在要求广视角的液晶电视的应用方面能提供合适的像质。

图9是连接布线SE的剖面图。连接布线SE是连接相邻的上下各像素区的对置电极CT的布线。从其剖面构造可知，对置电极CT夹着栅极信号布线GL地在1个像素内配置成矩形，在其上的栅极绝缘膜GI和保护膜PSV上形成接触孔CN3和CN4的开口，由此，由与像素电极PX在同一工序中成膜的ITO构成的连接布线SE连接。在接触孔CN的下部，有与栅极信号布线GL在同一工序中成膜的焊盘区域PAD，它具有比第2接触孔CN2和第3接触孔CN3更大的面积。该PAD具有对漏光进行遮光的效果，该漏光是在因接触孔的台阶而导致摩擦不充分时产生的。这样，与栅极信号布线GL并行的对置电极布线CL由对置电极CT、焊盘区域PAD和连接布线SE的反复结构彼此进行电连接。

(实施例3)

图10是表示本发明的液晶显示装置的其它实施例的平面图，图11示出了同图的VII(a)-VII(b)线的剖面图。图12表示对置电极CT和与它连接的对置电极布线CL的电连接状况，是用图10的像素平面图的布局中的各薄膜层的一部分对它进行概略说明的附图。

本实施例中的1个像素的平面图基本上进行与实施例1中的液晶显示装置同样的动作。产生了新的效果的构造，相邻的栅极信号布线GL和相邻的漏极信号线DL围成1个像素区，由在该1个像素区中配置成矩形的透明电极构成对置电极CT，对于该对置电极CT，在与栅极布线GL相邻的一方的端部，对置电极布线CL与漏极信号线DL交叉并横穿该漏极信号线DL，在另一方的端部形成降低电阻电极RBAR。降低电阻电极RBAR以下述构造为特征，产生特有的作用效果。降低电阻电极RBAR在与栅极信号布线GL和对置电极信号布线CL平行的方向上延伸。但是，最大的不同是降低电阻电极RBAR不与漏极信号布线DL交叉，并只在1个像素内。栅极信号布线GL或者对置电极布线CL在剖面构造上用栅极绝缘膜GI进行分离。但是，如果由于制造工序中的灰尘等，该部分的绝缘膜变成不良，则变成线缺陷。如果不交叉则不产生此不良。该降低电阻电极RBAR即使不与漏极信号线DL交叉，也能降低对置电极CT和对置电极布线CL形成的布线网络的电阻。

图11表示降低电阻电极RBAR及与其连接的对置电极CT和跨越栅极信号线GL地形成的连接布线SE相连的部分的剖面构造。降低电阻电极RBAR是在由ITO构成的对置电极CT上与栅极信号布线GL或者对置电极布线CL在同一工序形成的金属布线材料。降低电阻电极RBAR，相对于在栅极绝缘膜GI和保护绝缘膜PAS上形成了开口的接触孔CN3和CN4，由连接布线SE跨越栅极信号布线GL地进行连接，该连接布线SE由与像素电极PX在同一工序中形成的透明电极材料ITO构成。

图12是表示降低电阻电极RBAR的效果的像素平面图，在构成装置的薄膜层内，只记载需要说明的层。对置电极布线CL由低电阻的金属布线构成，具有符号I1的路径的低电阻成分(电流流动)，并连接到由ITO构成的高电阻的矩形的对置电极CT。跨越栅极布线GL的前段的对置电极布线CL的电流路径I4，用连接布线I3降低自身的像素的对置电极CT的电压失真。降低电阻电极RBAR的效果产生了电流路径I5的扩展电阻，电流在对置电极CT的整个面上扩展，缓和电压失真，与此相对，在没有降低电阻电极RBAR的情况下，只是流经在接触孔CN3的附近的电流路径。

上述降低效果的结果是，与没有连接布线SE或降低电阻电极RBAR的情况相比，能使对置电极布线CL自身的布线宽度变窄，因此能加大黑矩阵BM未覆盖的区域，从而能提高开口率。

其次，说明隔着栅极信号线GL的降低电阻电极RBAR和对置电极布线CL的其它的提高透射率的作用。栅极信号布线GL和对置电极CT是同一层。当然，如果短路则变成线缺陷不良。因此，需要使降低电阻电极RBAR和对置电极布线CL在平面上空出一定的间隔。降低电阻电极RBAR和对置电极布线CL能高效地对该间隔的下部的背光源的从斜向溢出的不要的光进行遮光。这与现有的由对置电极布线CL跨越栅极布线GL地形成的装置相比，具有如下特征：由于降低电阻电极RBAR未与漏极信号线DL交叉，因此没有短路不良导致的成品率降低。

Claims (23)

1.一种液晶显示装置，其特征在于：

在中间隔着液晶相对配置的各基板中的一方的基板的液晶侧的像素区，从该基板侧开始形成有：形成在该像素区的除微小的周边之外的中央部的对置电极、还覆盖该对置电极地形成的绝缘膜、以及与上述对置电极重叠地形成的像素电极，

上述像素电极，由在该像素区的被分割的多个区域分别将多个带状电极并列设置在与其延伸方向交叉的方向上的电极组构成，并且，各区域的像素电极构成为分别经由不同的薄膜晶体管被提供信号，

在上述各区域中的彼此相邻的各区域，一个区域的电极组的各电极配置为在另一个区域侧具有端部，并且，这些各电极的端部形成为沿着上述另一个区域的周边彼此连接的图形。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述像素区的被分割的区域包括两个区域，一个区域的像素电极的各电极和另一个区域的像素电极的各电极，它们的延伸方向不同。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述像素区的被分割的区域包括两个区域，以横穿该两个区域的假想的线为边界，一侧的各区域的各自的像素电极的各电极彼此的延伸方向相同，另一侧的各区域的各自的像素电极的各电极彼此的延伸方向相同，并且，其延伸方向与上述一侧的各区域的各自的像素电极的各电极不同。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

像素区构成为由相邻的一对漏极信号线和一对栅极信号线围成的区域，

以与漏极信号线平行的假想的线为边界形成该像素区的被分割的各区域。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：

使液晶的摩擦方向与栅极信号线的延伸方向一致。

6.一种液晶显示装置，在第一透明基板上将栅极信号布线、漏极信号布线排列成矩阵状，在由相邻的栅极信号布线和相邻的漏极信号布线所围成的一个像素区中具有薄膜晶体管，具有矩形的对置电极、以及在与该对置电极之间隔着绝缘膜配置的带状或梳齿状的像素电极；并将液晶封入上述第一透明基板和另外的第二透明基板之间，由在上述矩形的对置电极和上述像素电极之间产生的电场进行驱动，其特征在于：

在上述一个像素区中具有第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，第一像素电极电连接在上述第一薄膜晶体管上并构成第一像素区，第二像素电极电连接在上述第二薄膜晶体管上并构成第二像素区，在上述第一像素区和上述第二像素区之间的区域存在上述矩形的对置电极，并且在该区域中，由上述第一像素电极、上述第二像素电极和上述矩形的对置电极形成的电场方向与摩擦方向一致。

7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一像素电极和上述第二像素电极之间的间隙与漏极信号布线平行地进行延伸。

8.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于：

第一像素电极的带状或梳齿状的部分和第二像素电极的带状或梳齿状的部分，相对于像素区的边界具有预定的角度地进行延伸，并相对于像素区的边界成对称的配置。

9.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于：

具有与栅极布线平行地延伸的对置电极布线，第一像素电极的带状或梳齿状的部分和第二像素电极的带状或梳齿状的部分，相对于上述对置电极布线具有预定的角度地进行延伸，并相对于上述对置电极布线成对称的配置。

10.一种液晶显示装置，在第一透明绝缘膜基板上将栅极信号布线、漏极信号布线排列成矩阵状，在由相邻的栅极信号布线和相邻的漏极信号布线所围成的一个像素区中具有薄膜晶体管，具有第一矩形透明的对置电极、中间隔着绝缘膜形成的带状或梳齿状的第二透明的像素电极，并将液晶封入上述第一透明绝缘膜基板和另外的第二透明绝缘基板贴合的间隙中，由上述矩形的透明电极和上述带状的像素电极之间产生的电场进行驱动，其特征在于：

上述矩形的对置电极，靠近栅极信号布线的一方的端部形成有与栅极信号布线平行地延伸的对置电极布线，另一方的端部形成有不与漏极信号线交叉的带状的遮光电极。

11.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：

像素电极的倾斜，与栅极信号线的角度为顺时针旋转或者逆时针旋转30度以内。

12.一种液晶显示装置，具有相对配置的第一基板和第二基板，在该第一基板和第二基板之间具有液晶层，在第一基板上具有多条栅极信号布线和与该栅极信号布线交叉的多条漏极信号布线，由相邻的栅极布线和漏极布线所围成的区域构成像素区，在各像素区的第一基板上具有平面状的对置电极，该液晶显示装置的特征在于：

在上述对置电极上具有中间隔着绝缘层形成的像素电极，

该像素电极在像素区中由第一像素电极和第二像素电极构成，

第一像素电极和第二像素电极，在电极中具有多个并列设置的缝隙，并且该缝隙的延伸方向与上述栅极布线和漏极布线中的任意一个的延伸方向都不同，

并且，上述第一像素电极和上述第二像素电极相邻的边彼此平行，而且，上述第一像素电极和上述第二像素电极相邻的边的间隙位于上述对置电极上。

13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一像素电极和上述第二像素电极相邻的边与漏极布线平行地配置。

14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：

在上述第一像素电极上形成的缝隙和在上述第二像素电极上形成的缝隙，延伸方向彼此不同。

15.如权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于：

在上述第一像素电极上形成的缝隙和在上述第二像素电极上形成的缝隙，在相对于上述漏极布线延伸方向为对称的方向上延伸。

16.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一像素电极连接在第一薄膜晶体管元件上，上述第二像素电极连接在第二薄膜晶体管元件上。

17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件由相同栅极布线控制，并且连接在相同的漏极布线上。

18.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述液晶层的液晶分子的取向方向是与上述漏极布线正交的方向。

19.如权利要求18所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一像素电极和第二像素电极的缝隙的延伸方向，相对于栅极信号布线的延伸方向顺时针旋转或者逆时针旋转30度以内。

20.如权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一像素电极连接在第一薄膜晶体管元件上，上述第二像素电极连接在第二薄膜晶体管元件上。

21.如权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一薄膜晶体管元件和第二薄膜晶体管元件由相同栅极布线控制，并且连接在相同的漏极布线上。

22.如权利要求21所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述液晶层的液晶分子的取向方向是与上述漏极布线正交的方向。

23.如权利要求22所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述第一像素电极和第二像素电极的缝隙的延伸方向，相对于栅极信号布线的延伸方向顺时针旋转或者逆时针旋转30度以内。

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