CN102422210A - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制由附加电容引起的显示品质低下的液晶显示装置。本发明是具备：互相相对配置的第一基板和第二基板；和在上述第一基板和上述第二基板之间夹持有液晶层的液晶显示装置，上述第一基板具有：栅极总线、源极总线、被输入图像信号的像素电极和被输入共用信号的共用电极，上述像素电极和上述共用电极在像素内为梳齿状，在像素中，上述像素电极和上述共用电极之间产生平行于上述第一基板面的电场，上述共用电极，在显示区域中配置在与形成有上述栅极总线的层和形成有上述源极总线的层不同的层。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示装置。详细地说，涉及适合有源矩阵型液晶显示装置的液晶显示装置。

背景技术

使用以薄膜晶体管(TFT)为代表的有源元件的有源矩阵型液晶显示装置，由于其具有薄型、轻量的特征和匹敌阴极射线管(Braun tube)的高画质，作为显示装置被广泛普及。

该有源矩阵型液晶显示装置的显示方式中，公知大致区分为以下两种显示方式。

一种方式是，在分别形成有透明电极的一对基板之间封入液晶层，通过对2个透明电极施加驱动电压，由在基板界面的大致直角方向的电场驱动液晶层，调制透过一个透明电极射入液晶层的光进行显示的方式(以下，称作纵向电场方式)。

然而，在采用纵向电场方式的有源矩阵型液晶显示装置中，使视角方向变化时的亮度变化大，特别是，在进行中间灰度显示的情况下，有可能由于视角方向导致灰度等级水平反转。

另外，另一种方式是，在一对基板之间封入液晶层，通过向在同一基板或者在两个基板上形成的2个电极施加驱动电压，由在基板界面大致平行方向的电场驱动液晶层，调制从2个电极的间隙入射的光进行显示的方式(以下，称作横向电场方式)。

作为横向电场方式的液晶模式，公知的有IPS(In-plane Switching：平面转换)模式、TBA(Transverse Bend Alignment：横向弯曲对准)模式等。

在任何一种的模式中，都利用由连接有TFT等的有源元件的像素电极，和作为在各像素中共用的电极的共用电极产生的横向电场来驱动液晶层。

作为IPS模式的液晶显示装置，例如公开有：在采用横向电场方式的有源矩阵型液晶显示装置中，作为提高对比度并且防止产生亮度不均的技术，像素电极和共用电极的至少一方的电极的侧面与基板面所成的角超过0°不足90°的液晶显示装置(例如，参照专利文献1)。

另外，TBA模式是作为液晶材料使用p型向列型液晶，通过由横向电场驱动该液晶来规定液晶分子的取向方位的显示方式。按照TBA模式，能够保持由垂直取向产生的高对比性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特平9-90410号公报

发明内容

发明要解决的课题

以下，以上述的横向电场方式的液晶显示装置为例，说明本发明的课题和达成本发明的经过，其中，本发明的液晶显示装置不限定于上述的横向电场方式的液晶显示装置。

在现有技术中的横向电场方式的液晶显示装置中，存在在施加于共用电极的共用信号中产生噪音，显示品质降低降低的情况。具体来说，存在画面闪烁或者产生暗的部分(阴影)的情况。

另外，该现象在像素为高精细的情况下特别显著地产生。另外一般来说，像素越是高精细各配线的宽度越细，并且像素数量越多。因此，认为该现象的产生是由于作为附加的电容的附加电容增大，其结果是，在共用信号中产生噪音所致。

本发明，是鉴于上述现状而完成的，其目的为：提供能够抑制由附加电容引起的显示品质的降低的液晶显示装置。

课题解决的手段

本发明者们，在对能够抑制由附加电容导致的显示品质的降低的液晶显示装置作各种研讨时，关注向共用电极的共用信号的输入(施加)方法。于是发现：在现有技术中，例如在专利文献1中记载的技术中，在显示区域中，由于共用电极与栅极总线或源极总线配置在相同的层，栅极总线或源极总线发生故障，因为只能够从显示区域的上下或左右向共用电极输入共用信号，因此，如上所述附加电容增大。

并且，进一步研讨后发现：在显示区域中，通过将共用电极配置在与形成有栅极总线的层和形成有源极总线的层不同的层，能够不影响栅极总线和源极总线地更加自由地设计共用电极的布局，因此，能够从比现有技术更多的方向向显示区域输入共用信号，其结果，能够抑制附加电容，并想到能够很好地解决上述课题的方法，实现本发明。

即，本发明是一种液晶显示装置，其具备：相互相对配置的第一基板和第二基板；和被夹持在上述第一基板与上述第二基板之间的液晶层，其中，上述第一基板具有栅极总线、源极总线、被输入图像信号的像素电极和被输入共用信号的共用电极，上述像素电极和上述共用电极在像素内为梳齿状，在像素内在上述像素电极和上述共用电极之间，产生平行于上述第一基板面的电场，上述共用电极配置在显示区域中的与形成有上述栅极总线的层和形成有上述源极总线的层不同的层。

并且，“产生平行于上述第一基板面的电场”表示“至少产生具有平行于上述第1基板面的成分的电场”。即，上述“平行”包括“大致平行”和“倾斜”。

作为本发明的液晶显示装置的结构，只要将这样的构成要素作为必须要素而形成，对于其它的构成要素没有作特别地限定。对本发明的液晶显示装置的优选方式在下文进行详细地说明。并且，以下所示的各方式可以适当地组合。

优选上述共用信号，沿着上述栅极总线和上述源极总线(更加优选的是，上述栅极总线和上述源极总线的在显示区域的延伸方向)，从至少3个方向被输入到显示区域中。由此，能够更加可靠地抑制附加电容。

优选上述共用信号，沿着上述栅极总线和上述源极总线(更加优选的是，上述栅极总线和上述源极总线的在显示区域中的延伸方向)，从4个方向被输入到显示区域内。由此，因为能够更加可靠地抑制附加电容，所以能够进一步抑制显示品质的降低。

更加具体地说，优选上述显示区域在俯视时为矩形状，上述共用信号从显示区域的至少3边被输入到显示区域内。由此，能够从至少3个方向向俯视时为矩形状的显示区域内可靠地输入共用信号。

另外，这时，优选上述共用信号从显示区域的4边被输入到显示区域中。由此，能够从4个方向向俯视时为矩形状的显示区域内可靠地输入共用信号。

优选上述共用电极在显示区域外与上述栅极总线和上述源极总线交叉。由此，能够以包围显示区域的外周的方式配置共用电极。因此，能够从至少3个方向向显示区域内有效地输入共用信号。

优选上述共用电极包围显示区域的全部外周。由此，能够从4个方向向显示区域内有效地输入共用信号。

优选上述共用电极包括：沿着相邻的像素之间的边界形成的边界部(共用边界部)；和从上述边界部延伸到像素内的分支部(共用分支部)。

优选上述边界部覆盖上述栅极总线和上述源极总线。由此，因为能够遮蔽由栅极总线和源极总线所引起的电场，所以能够抑制发生由该电场引起的液晶取向不良，即抑制在像素内产生不良畴。

优选上述共用电极和像素电极，在显示区域内被配置在相同层。由此，能够实现制造工序的简化。

优选上述第一基板还具有保持电容配线，上述保持电容配线，在显示区域中被配置在与形成有上述共用电极的层不同的层。由此，能够不对共用电极的布局造成影响地形成保持电容配线。

优选向上述保持电容配线输入与上述共用信号相同的信号。由此，能够实现成本消减。

优选上述保持电容配线与上述共用电极连接。由此，能够向保持电容配线有效地输入与共用信号相同的信号。

优选上述保持电容配线在显示区域外与上述共用电极连接。由此，因为变得可以不在显示区域(像素)内形成用于连接保持电容配线和共用电极的接触孔，所以能够提高像素的开口率，提高透过率。

优选上述第一基板，还具有在显示区域外形成的Cs连接配线，优选上述Cs连接配线与上述保持电容配线的一端连接。由此，能够从保持电容配线的两端输入信号。

优选上述Cs连接配线，在显示区域外与上述共用电极连接。由此，因为没必要在显示区域(像素)内形成用于连接保持电容配线和共用电极的接触孔，所以能够在显示区域外通过Cs连接配线连接保持电容配线和共用电极。

优选上述共用电极，在显示区域中配置在比上述栅极总线和上述源极总线更靠上述液晶层一侧。由此，能够更加有效地产生平行于液晶层的电场。

另外，这时，优选上述第一基板还具有在上述共用电极与上述栅极总线或上述源极总线的层之间设置的层间绝缘膜，上述层间绝缘膜含有绝缘性树脂模。由此，作为绝缘性树脂膜因为能够使用相对介电常数低的膜，所以能够抑制信号延迟的发生。

优选上述绝缘性树脂膜含有丙烯酸树脂。由此，能够有效地减小绝缘性树脂膜的相对介电常数。

优选上述绝缘性树脂膜具有感光性。由此，能够使用于连接共用电极和下层的配线层的接触孔的形成工序简化。

优选上述绝缘性树脂膜的相对介电常数为2.7～4.5(更加优选的是3.4～3.8)。

上述液晶层，更加具体地说，优选含有p型向列型液晶。

上述p型向列型液晶，在未施加电压时，可以相对于上述第一基板和上述第二基板面垂直地取向，在未施加电压时，也可以相对于上述第一基板和上述第二基板面水平地取向。按照前者，能够实现起到本发明的效果的TBA模式的液晶显示装置，按照后者，能够实现起到本发明的效果的IPS模式的液晶显示装置。

并且，“上述p型向列型液晶相对于上述第一基板和上述第二基板面垂直地或水平地取向”，表示“上述p型向列型液晶，至少具有相对于上述第一基板和上述第二基板面垂直或水平的成分”。即，上述“垂直”也包括“大致垂直”，上述“水平”也包括“大致水平”。

发明的效果

按照本发明的液晶显示装置，能够抑制由附加电容引起的显示品质的降低。

附图说明

图1是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的平面图。

图2(a)是表示实施方式1的液晶显示装置的图像元素的结构的平面示意图，(b)是表示实施方式1的液晶显示装置的偏光板的透过轴的配置关系的概念图。

图3是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的截面图，表示图2(a)中的X-Y线的截面。

图4是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的截面图，表示施加电压时的液晶的取向分布。

图5是表示实施方式2的液晶显示装置的结构的截面图。

具体实施方式

以下，以实施方式为例，参照附图更加详细地说明本发明，本发明不仅限定于这些的实施方式。

另外，在以下实施方式中，正面观察液晶显示装置时，即俯视观察有源矩阵基板和相对基板面时的3点方向、12点方向、9点方向和6点方向分别设为0°方向(方位)、90°方向(方位)、180°方向(方位)和270°方向(方位)，通过3点和9点的方向设为左右方向，通过12点和6点的方向设为上下方向。

另外，俯视观察是指俯视观察液晶显示装置的显示面、即基板主面。

而且，平面形状是俯视观察时的形状。

(实施方式1)

本实施方式的液晶显示装置，是采用以下方式的透过型液晶显示装置：该方式是对液晶层施加基板面方向(相对基板面平行的方向)的电场(横向电场)，通过控制液晶取向进行图像显示的横向电场方式之中的、称作TBA方式(TBA模式)的方式。

本实施方式的液晶显示装置，如图1、2所示，具有进行图像显示的俯视观察为矩形状的显示区域(图像显示区域)81，和不显示图像的四角形的框状的边缘区域82。在显示区域81中，由多个图像元素(子像素)构成的多个像素形成为矩阵状。边缘区域82是显示区域81外的区域，是包围显示区域81的全部外周的区域。

并且，图1中，虚线所围成的区域相当于显示区域81，由点划线围成的区域相当于一个图像元素。另外，在图1中，为了简化，只图示一个图像元素，实际上图像元素在上下左右排列为矩阵状。而且，图1中，涂有倾斜的斜线的区域表示接触孔。并且，图1、2中用涂有灰色的区域表示第三导电层。

在各图像元素中形成有像素电极40和用于对像素电极40进行开关控制的薄膜晶体管(TFT)20。

另外，在与源极驱动器(数据线驱动回路)连接的多个源极总线16电连接有各TFT20的源极17。源极驱动器经由源极总线16对各个图像元素供给图像信号。

在与栅极驱动器(扫描线驱动回路)连接的多个栅极总线12电连接有各TFT20的栅极19。另外，从栅极驱动器在规定时刻向栅极总线12脉冲性地供给的扫描信号，以该顺序按照线序被施加于各TFT20。

像素电极40电连接于TFT20的漏极18。从源极总线16供给的图像信号在规定时刻被施加于像素电极40，该像素电极40与通过扫描信号的输入只在一定期间为导通状态的TFT20相连接。由此，向液晶层60写入图像信号。

向液晶层60写入的规定电平的图像信号，在被施加图像信号的像素电极40与在图像元素内与该像素电极40相对的共用电极(通用电极)50之间被保持一定期间。即，在这些电极40和50之间，一定期间里，形成电容(液晶电容)。在这里，为了防止所保持的图像信号泄漏，与液晶电容并列地形成有保持电容。保持电容在各图像元素中在TFT20的漏极18和Cs总线(电容保持配线)13之间形成。

接着，对本实施方式的液晶显示装置的更加详细的结构进行说明。本实施方式的液晶显示装置，具备液晶显示面板，和设置在液晶显示面板的背面侧的背光源单元(未图示)。液晶显示面板，如图3所示，具备有源矩阵基板(TFT阵列基板)10、与有源矩阵基板10相对的相对基板70、和夹持在它们之间的液晶层60。

有源矩阵基板10，在无色透明的绝缘基板11的一个(液晶层60一侧的)主面上具有：传达扫描信号的多个栅极总线12；多个Cs总线13；传达图像信号的多个源极总线16；作为开关元件，在各图像元素中各设置有一个的多个TFT20；在各TFT20各连接有一个的多个漏极18；在各图像元素个别地设置的多个像素电极40；在各图像元素共用地设置的共用电极50；和覆盖这些结构并设置在液晶层60一侧的表面的垂直取向膜30。

另外，着眼于截面构造，有源矩阵基板10具有多个配线与多个绝缘层交替地层叠的构造。更加详细地说，有源矩阵基板10具有：在绝缘基板11的内主面侧(液晶层60一侧)，形成有栅极总线12等的导电部件的第一层(第一导电层31)、栅极绝缘膜14、半导体层15、形成有源极总线16等的导电部件的第二层(第二导电层32)、在无机绝缘膜27的上层(液晶层60)一侧层叠有绝缘性树脂膜(有机绝缘膜)28的层间绝缘膜26、形成有共用电极50等的导电部件的第三层(第三导电层33)、和垂直取向膜30，从绝缘基板11一侧按照该顺序层叠的构造。

第一导电层31和第二导电层32的各部件由铝等的金属膜形成。第三导电层33的各部件由ITO等的透明导电膜、铝、铬等的金属膜等形成。

绝缘基板11是有玻璃、石英、塑料等的透光性材料形成的基板(基体)。

各栅极总线12在左右方向上互相平行地延伸设置，各源极总线16在上下方向上互相平行地延伸设置。各Cs总线13在左右方向上互相平行地延伸设置。像这样，栅极总线12和Cs总线13互相交替地且平行地被配置。

在本实施方式中，图像元素区域大致地规定为由这些栅极总线12和源极总线16包围的区域。另外，Cs总线13以通过各图像元素区域的中心附近的方式配置。

各栅极总线12的一个端伸出(延伸)到边缘区域82，在其前端分别连接有栅极端子21。在栅极端子21连接有栅极驱动的端子。另外，栅极总线12和栅极端子21形成在第一导电层31，并一体地(整体地)形成。

各源极总线16的一个端伸出(延伸)到显示区域81外、即伸出至边缘区域82，在其前端分别连接有源极端子22。在源极端子22连接有源极驱动器的端子。

源极总线16形成在第二导电层32，源极端子22形成在第一导电层31。源极总线16和源极端子22通过设置在栅极绝缘膜14的接触孔29a连接。

各Cs总线13的两端(端部13a、13b)分别伸出(延伸)到边缘区域82的右侧和左侧的区域，并且宽度变宽。另外，端部13a彼此之间连接，并且端部13b彼此之间也连接。

更加详细地说，在与端部13a重叠的区域，在上下方向上设置有Cs连接配线(Cs主干)25a，在与端部13b重叠的区域，在上下方向上设置有Cs连接配线25b。Cs总线13形成在第一导电层31，Cs连接配线25a、25b形成在与第一导电层31不同的第二导电层32。

并且，Cs连接配线25a和端部13a通过设置在栅极绝缘膜14的接触孔29b连接，Cs连接配线25b和端部13b通过设置在栅极绝缘膜14的接触孔29c连接。

另外，Cs连接配线25a和Cs连接配线25b互相连接。更加详细地说，在没有Cs连接配线25a、25b的边缘区域82的上侧的区域，在左右方向上设置有Cs连接配线25c，在没有Cs连接配线25a、25b的边缘区域82的下侧的区域，在左右方向上设置有Cs连接配线25d。Cs连接配线25c、25d形成在与Cs总线13和栅极总线12相同的第一导电层31。

并且，Cs连接配线25c，通过设置在栅极绝缘膜14的接触孔29d与Cs连接配线25a的上侧的端连接，并且通过设置在栅极绝缘膜14的接触孔29e与Cs连接配线25b的上侧的端连接。另外，Cs配线25d通过设置在栅极绝缘膜14的接触孔29f与Cs连接配线25a的下侧的端连接，并且通过设置在栅极绝缘膜14的接触孔29g与Cs连接配线25b的下侧的端连接。

由此，Cs总线13的两端(端部13a、13b)彼此连接，因此，能够从Cs总线13的两端(端部13a、13b)向显示区域内供给信号(共用信号)。

并且，在Cs连接配线25c的一个前端连有接Cs端子23a，在Cs连接配线25d的两端连接有Cs端子23b。在Cs端子23a、23b，连接有信号(共用信号)端子。

其次，主要着眼于1个图像元素详细地对本实施方式的结构进行说明。

像素电极40具有梳齿状的平面形状。更加具体地说，像素电极40具有像素主干部41和像素分支部42。

像素主干部41是以平面地重叠于Cs总线13的方式配置的带状(俯视观察时为矩形状)的部分(主干部)。

像素分支部42是连接干部21，并且设置在90°或270°方向的俯视观察时为线状的部分(分支部、梳齿)。

像素主干部41和像素分支部42形成在第三导电层33，通过一体地(整体地)形成而连接。

共用电极50也在图像元素内具有俯视观察时为梳齿形状。更加具体地说，共用电极50具有共用边界部51、共用分支部52，和共用框部53。

共用框部53是设置在显示区域81外的框状的部分。共用框部53通过设置在层间绝缘膜26的接触孔29h与Cs连接配线25a连接，并且通过设置在层间绝缘膜26的接触孔29i与Cs连接配线25b连接。而且，共用框部53通过贯通栅极绝缘膜14和层间绝缘膜26的接触孔29j与Cs连接配线25c连接，并且通过贯通栅极绝缘膜14和层间绝缘膜26的接触孔29k与Cs连接配线25d连接。

即，共用框部53(共用电极50)通过Cs连接配线25a、25b、25c、25d连接于Cs总线13。由此，能够向Cs总线13和共用电极50供给(输入)相同的信号、即共用信号(公用信号)。因此，能够消减成本。

另外，共用框部53(共用电极50)在显示区域81外与Cs总线13连接。即，用于连接Cs总线13和共用电极50的接触孔(接触孔29b、29d、29f、29h、29j、29k等)全部形成在显示区域81外。因此，因为也可以不用在显示区域81内(像素内)形成用于连接Cs总线13和共用电极50的接触孔，所以能够提高图像元素开口率，能够提高透过率。另外，由于没有必要在该图像元素内形成该接触孔，所以能够使Cs总线13的面积最小化，同样地，能够提高图像元素开口率，能够提高透过率。而且，由于该接触孔全部形成在显示区域81外，所以能够容易地增多其数量，增大其面积，因此，能够实现接触电阻的降低和防止信号延迟。

共用边界部(边界部)51是沿着相邻图像元素间的边界形成的部分。即，共用边界部51沿着栅极总线12和源极总线16形成。另外，共用边界部51以平面地与栅极总线12和源极总线16重叠的方式形成为格子状。

另外，共用边界部51在显示区域81外与共用框部53连接。由此，从Cs端子23a、23b供给的共用信号通过Cs总线13、Cs连接配线25a、25b、25c、25d和共用框部53向显示区域81内供给。

即，共用信号从上下左右4个方向输入到共用边界部51。另外，因为共用边界部51沿着栅极总线12和源极总线16形成，所以共用信号也沿着栅极总线12和源极总线16(栅极总线12和源极总线16的显示区域81的延伸方向)从上下左右4个方向输入。

同样地，共用信号从俯视观察时为矩形状的显示区域的4边输入到显示区域内。

另外，共用边界部51以遮蔽由栅极总线12和源极总线16引起的电场的方式，在显示区域81内覆盖栅极总线12和源极总线16。由此，能够抑制由该电场引起的液晶分子发生取向不良，即抑制在图像元素内产生不良畴。

并且，因为共用境界部51与栅极总线12和源极总线16重叠，所以能够提高图像元素开口率，提高透过率。

共用分支部(分支部，梳齿)52与共用边界部51连接，并且是从共用边界部51向图像元素中央延伸的俯视观察时为线状的部分。更加详细地说，共用分支部52从共用边界部51的与栅极总线12重叠的部分在90°或270°方向上形成。

共用框部53、共用边界部51和共用分支部52形成在第三导电层33，通过一体地(整体地)形成而连接。

像这样，像素分支部42和共用分支部52具有互相互补的平面形状，并且具有某间隔互相不同地配置。即，像素分支部42和共用分支部52在同一平面内互相平行地对峙配置。而且换句话说，梳齿状的像素电极40和梳齿状的共用电极50以梳齿互相咬合的方式对置配置。另外，像素电极40和共用电极50配置在层间绝缘膜26(绝缘性树脂膜28)上的相同层(第三导电层33)。即，像素电极40和共用电极50配置在比栅极总线12和源极总线16更加靠液晶层60一侧。由此，在像素电极40和共用电极50之间能够高密度地形成横向电场，能够更加高精度地控制液晶层60，并且能够实现高透过率。另外，因为能够用相同的工序形成像素电极40和共用电极50，所以能够使制造工序简略化。

并且，像素电极40和共用电极50在图像元素内，具有相对于通过图像元素中心的左右方向的中心线大致对称的平面形状。

另外，像素分支部42的宽度(短边方向的长度)和共用分支部52的宽度(短边方向的长度)，在相对的区域中全部是实质上相同的。

从增大透过率的观点看，优选像素分支部42和共用分支部52的宽度尽可能细，在现在的工艺规则中，优选设定为1～4μm(更加优选的是2.5～4.0μm)左右。

电极间隔(像素分支部42和共用分支部52的间隙的宽度)S虽然没有特别地限定，但优选是2.5～20.0μm(更加优选的是4.0～12.0μm)。超过20.0μm，或不足2.5μm的话，透过率有可能降低。

TFT20设置在栅极总线12和源极总线16的交叉部附近，具备栅极(栅极电极)19、半导体层15、源极(源极电极)17和漏极(漏极电极)18。

栅极19形成在第一导电层31，通过与栅极总线12一体(整体)地形成而与栅极总线12连接。

栅极绝缘膜14以覆盖栅极总线12等的第一导电层31的方式，由氧化硅等的透明绝缘材料。

半导体层15隔着栅极绝缘膜14在栅极19上形成为岛状，由非结晶硅膜形成。

源极17的一个端部和漏极18的一个端部分别平面地重叠(搭置)在半导体层15上。另外，源极17形成在第二导电层32上，通过与源极总线16一体(整体)地形成而与源极总线16连接。即，源极17是从源极总线16分支并向半导体层15延伸的配线，连接源极总线16和TFT20。

漏极18从半导体层15延伸，具有俯视观察时大致为L字状的配线。另外，漏极18与源极17同样地形成在第二导电层32。

像这样，TFT20是用在分离漏极18和源极17时，对导体层15稍微进行蚀刻的制法制造的沟道蚀刻型，并且，是栅极19被设置在漏极18和源极17的更下方(绝缘基板11侧)的反交错(stagger)型。

另外，栅极总线12和Cs总线13，可以形成在相比于源极总线16更靠液晶层60一侧。例如，可以从绝缘基板11侧按顺序依次层叠半导体层15、栅极绝缘膜14、栅极总线12以及Cs总线13、由无机绝缘膜等的透明绝缘材料构成的层间绝缘膜、源极总线16、层间绝缘膜26、像素电极40和共用电极50。该情况下，作为TFT20，可以形成栅极19设置在相比于漏极18和源极17更靠液晶层60一侧的正交错型、共面型的TFT。

另外，漏极18与像素电极40连接，并且形成保持电容。更加详细地说，漏极18在与TFT20相反侧的端部(L字的前端部)具有带状(俯视观察时为矩形状)的保持电容部24。保持电容部24与Cs总线13平面地重叠形成。而且，在保持电容部24和Cs总线13平面地重叠的区域，形成有以这些保持电容部24和Cs总线13为电极的保持电容。另外，保持电容部24与像素主干部41平面地重叠配置，并且通过设置在层间绝缘膜26的接触孔29m与像素主干部41连接。即，像素电极40通过设置在层间绝缘膜26的接触孔29m与漏极18连接。

层间绝缘膜26以覆盖半导体层15和源极17、源极总线16、漏极18等的第二导电层32的各部件的方式设置。

另外，无机绝缘膜27利用CVD法由氧化硅等的透明绝缘材料形成，绝缘性树脂膜28由感光性的丙烯酸树脂等的透明绝缘材料形成。

在这里，对层间绝缘膜26的形成方法进行说明，首先，形成膜厚1500～4000

左右的无机绝缘膜27后，对成为接触孔的区域进行蚀刻除去。其次，在该无机绝缘膜27上通过旋涂法形成感光性的丙烯酸树脂膜。接下来，按照所希望的图案曝光该树脂膜，通过碱性的溶液进行显影处理。由此只有被曝光的部分通过碱性溶液被蚀刻，形成贯通无机绝缘膜27和绝缘性树脂膜28的接触孔。作为感光性的丙烯酸树脂的具体示例，例如，能够例举JSR公司制的JAS-150(相对介电常数＝3.4)。

另外，一般的丙烯酸树脂的相对介电常数是2.7～4.5(优选的是3.4～3.8)，比无机绝缘膜的相对介电常数(例如，氮化硅的相对介电常数8)低。另外，能够提高其透明度，并且通过旋涂法能够容易地形成数μm左右厚度的膜厚。总之，按照本实施方式，能够有效地减小上层的第三导电层33的各部件与下层的第一导电层31和第二导电层32的各部件之间的电容成分。其结果，能够抑制图像信号等的信号的延迟。另外，能够抑制电容成分的增加，并且能够如上所述将共用边界部51与栅极总线12和源极总线16重叠，能够提高图像元素开口率。

另外，由于使用感光性的树脂膜，在树脂模的图案化中不需要光致抗蚀剂工序，因此，在生产性的方面是有利的。

另外，绝缘树脂膜28的膜厚虽然没有特别地限定，但是优选设定为2～5μm(更加优选的是3.5～4.5μm)左右。不足2μm时，电容成分有可能变大。超过5μm时，透过率的降低有可能变大。

并且，覆盖像素电极40和共用电极50形成聚酰亚胺等的垂直取向膜30。

相对基板70，在无色透明的绝缘基板71的一个(液晶层60侧的)主面上，具有：对相邻图像元素之间和边缘区域82遮光的黑矩阵(BM)层(未图示)；对应各图像元素设置的多个色层(彩色滤光片，未图示)；和覆盖这些结构并设置在液晶层60一侧的表面的垂直取向膜72。

绝缘基板71是由玻璃、石英、塑料等的透过性材料形成的基板(基体)。

BM层由Cr等的不透明的金属、含有碳的丙烯酸树脂等的不透明的有机膜等形成。另外，BM层在显示区域81内形成在图像元素区域的周围，即对应栅极总线12和源极总线16的区域。

色层是用于进行彩色显示的层，由含有颜料的丙烯酸树脂等的透明的有机膜等形成，主要形成在图像元素区域。

垂直取向膜30、72分别由聚酰亚胺等的周知的取向膜材料涂敷形成。垂直取向膜30、72通常不进行研磨处理，在未施加电压时，能够使液晶分子相对于膜表面大致垂直地取向。

像这样，本实施方式的液晶显示装置是在相对基板70上具备色层的彩色液晶显示装置(彩色显示的有源矩阵型液晶显示装置)，由输出R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色的光的3个图像元素构成1个像素。

并且，不特别限定构成各像素的图像元素的颜色的种类和数量，能够适当地设定。即，在本实施方式的液晶显示装置中，各像素，例如、可以由青色、品红色和黄色这3色的图像元素构成，也可以由4色以上的图像元素构成。另外，本实施方式的液晶显示装置也可以是黑白显示。

另外，在BM层和色层的液晶层60一侧，为了使这些结构的台阶差平坦化，优选进一步层叠由透明树脂材料等形成的平坦化膜(底膜)。由此，能够使相对基板70表面平坦化并且使液晶层60的厚度均一化，能够防止在图像元素区域内驱动电压变得不均匀，能够防止对比度降低。

有源矩阵基板10和相对基板70隔着塑料珠等的隔离物，通过以包围显示区域81的方式设置的密封剂而贴合。并且，在有源矩阵基板10和相对基板70之间的空隙，通过封入作为构成光学调制层的显示用介质的液晶材料而形成液晶层60。

液晶层60含有具有正的介电常数各向异性的向列型液晶材料(p型向列型液晶材料)。p型向列型液晶材料的液晶分子，通过有源矩阵基板10和相对基板70的垂直取向膜30、72的取向控制力，在未施加电压时(没有产生由像素电极40和共用电极50所产生的电场时)，显示垂直取向。更加具体地说，垂直取向膜30、72附近的p型向列型液晶材料的液晶分子的长轴，在未施加电压时，相对于有源矩阵基板10和相对基板70面分别具有88°以上(更优选的是89°以上)的角。

另外，在有源矩阵基板10的外主面侧(与液晶层60相反侧)，粘贴有偏光板35，在相对基板70的外主面侧粘贴有偏光板73。并且，本实施方式的液晶显示装置可以具有相位差板、视角补偿薄膜。

本实施方式的液晶显示装置的各光学轴的配置，如图2(b)所示。有源矩阵基板10一侧的偏光板31的透过轴31t和相对基板70一侧的偏光板73的透过轴73t，在俯视观察时都以相对于像素分支部42和共用分支部52成45°的角的方式配置。透过轴35t和透过轴73t，在俯视观察时，朝向倾斜45°方向配置为正交尼克尔。

具备上述结构的本实施方式的液晶显示装置，通过经由TFT20向像素电极40施加图像信号(电压)，在像素电极40和共用电极50之间，产生与基板10、70面方向、即与基板10、70面平行的电场(横向电场)。并且，通过该横向电场驱动液晶，使各图像元素的透过率变化进行图像显示。

更加详细地说，本实施方式的液晶显示装置，通过电场的施加，在液晶层60内形成电场强度的分布，并利用由此所产生的液晶分子的排列的偏斜使液晶层60的相位延迟变化。进一步详细地说，液晶层60的初始取向状态是垂直取向，通过对梳齿状的像素电极40和共用电极50施加电压，使得在液晶层60内产生横向电场，形成弯曲状的电场。其结果是，如图4所示，形成互相的主导方向相差180°的2个畴，并且在各畴内(各电极间)，向列型液晶材料的液晶分子显示弯曲状的液晶排列(弯曲取向)。

以上，按照本实施方式，共用电极50在显示区域81中配置在与形成有栅极总线12和源极总线16的层(第一导电层31和第二导电层32)不同的层(第三导电层33)。因此，如上所述，能够不影响栅极总线12和源极总线16的布局而更加自由地设计共用电极50的布局。因此，能够从比现有技术更多的方向(至少3方向)，具体地说从图1中的镂空箭头所示的方向，向显示区域81输入共用信号。即，在现有技术中最多只能从显示区域的2边向显示区域内输入共用信号，在本实施方式中，能够从显示区域的3边以上(更优选的是4边)向显示区域内输入共用信号。另外，从比现有技术更多的方向(至少3方向)，具体地说从图2(a)中的镂空的箭头所示的方向向图像元素中也输入共用信号。其结果，能够抑制因附加电容导致在共用信号中产生噪音。因此，能够抑制图像闪烁，抑制产生相对暗的部分(阴影)。像素越是高精细该效果越大。

另外，共用电极50，在显示区域81外、即在边缘区域82中，具有在俯视观察时与栅极总线12和源极总线16交叉的部分。由此，如上所述，能够以围绕显示区域81的外周的方式形成共用框部53，能够至少从3个方向向显示区域81内有效地输入共用信号。

而且，在本实施方式中，共用框部53包围显示区域81的全部外周。由此，能够从4个方向(本实施方式的上下左右方向)向显示区域81内有效地输入共用信号。

另一方面，共用框部53可以以只包围显示区域81的三边的方式形成为コ字(U字)状。由此，也能够从比在现有技术中更多的3个方向(例如，上下和右方向、上下和左方向、左右和上方向，或左右和下方向)向显示区域81内输入共用信号。另外，与此同时，如果省略Cs连接配线25c或Cs连接配线25b，则能够减小边缘区域82。

另外，虽然以TBA为例对本实施方式的液晶显示装置进行了详细地说明，但是本实施方式的液晶显示装置也可以是IPS模式的液晶显示装置。这时，代替垂直取向膜30、72形成水平取向膜，并且在该水平取向膜进行研磨处理，而且，作为p型向列型液晶材料，在未施加电压时，可以使用相对于有源矩阵基板10和相对基板70面大致平行地取向的材料。由此，也能够起到与在TBA模式的情况下相同的效果。

并且，本实施方式的液晶显示装置，可以是反射型，也可以是半透过型(反射透过两用型)。

(实施方式2)

本实施方式的液晶显示装置，在以下方面与实施方式1不同。

即，本实施方式的液晶显示装置在相对基板侧具有相对电极。具体来说，如图5所示，在绝缘基板71的液晶层60一侧的主面上，相对电极61、电介质层(绝缘层)62和垂直取向膜72按照该顺序层叠。并且，在相对电极61和绝缘基板71之间可以设置多个色层(彩色滤光片)和/或黑矩阵(BM)层。

相对电极61，由ITO、IZO等的透明导电膜形成。相对电极61和电介质层62，分别以至少覆盖显示区域81的全部的方式无缝隙地形成。向相对电极61施加在各图像元素(子像素)中共通的规定的电位。

电介质层62由透明的绝缘材料形成。具体地说，由氮化硅等的无机绝缘膜、丙烯酸树脂等的有机绝缘膜等形成。

另一方面，在绝缘基板11中，与实施方式1形同，设置有包括像素电极40和共用电极50的梳齿状的电极和垂直取向膜30。另外，在2个绝缘基板11、71的外主面上配置有偏光板35、73。

在黑显示时以外，在像素电极40与共用电极50和相对电极61之间施加不同的电压。共用电极50和相对电极61可以被接地，在共用电极50和相对电极61也可以施加相同大小和极性的电压，也可以施加不同大小和极性的电压。

在本实施方式的液晶显示装置中，与实施方式1相同，能够抑制因附加电容导致的显示品质的低下。另外，通过形成相对电极61，能够提高响应速度。

本申请，以在2009年5月13日申请的日本国专利申请2009-116786号，和在2010年1月15日申请的日本国专利申请2010-6696号为基础，主张基于巴黎条约和进入国的法规的优先权。这些申请的内容的全部作为参考组合在本申请中。

符号说明

10：有源矩阵基板

11、71：绝缘基板

12：栅极总线

13：Cs总线

13a、13b：Cs总线的端部

14：栅极绝缘膜

15：半导体层

16：源极总线

17：源极

18：漏极

19：栅极

20：TFT

21：栅极端子

22：源极端子

23a、23b：Cs端子

24：保持电容部

25a、25b、25c、25d：Cs连接配线

26：层间绝缘膜

27：无机绝缘膜

28：绝缘性树脂模

29a、29b、29c、29d、29e、29f、29g、29h、29i、29j、29k、29m：接触孔

30、72：垂直取向膜

31：第一导电层

32：第二导电层

33：第三导电层

34：共用信号

40：像素电极

41：像素主干部

42：像素分支部

50：共用电极

51：共用边界部

52：共用分支部

53：共用框部

60：液晶层

61：相对电极

62：电介质层

70：相对基板

35、73：偏光板

35t、73t：偏光板的透过轴

81：显示区域

82：边缘区域

Claims (24)

1.一种液晶显示装置，其特征在于：

具备：相互相对配置的第一基板和第二基板；和被夹持在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，其中，

所述第一基板具有栅极总线、源极总线、被输入图像信号的像素电极和被输入共用信号的共用电极，

所述像素电极和所述共用电极在像素内为梳齿状，

在像素内在所述像素电极和所述共用电极之间，产生平行于所述第一基板面的电场，

所述共用电极配置在显示区域中的与形成有所述栅极总线的层和形成有所述源极总线的层不同的层。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用信号沿着所述栅极总线和所述源极总线从至少3个方向输入到显示区域内。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用信号沿着所述栅极总线和所述源极总线从4个方向输入到显示区域内。

4.如权利要求1～3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述显示区域在俯视时为矩形状，

所述共用信号从显示区域的至少3边输入到显示区域内。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用信号从显示区域的4边输入到显示区域内。

6.如权利要求1～5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用电极在显示区域外与所述栅极总线和所述源极总线交叉。

7.如权利要求1～6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用电极包围显示区域的全部外周。

8.如权利要求1～7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用电极包括：沿着相邻的像素之间的边界形成的边界部；和从所述边界部延伸到像素内的分支部。

9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述边界部覆盖所述栅极总线和所述源极总线。

10.如权利要求1～9中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用电极和像素电极在显示区域中配置在相同层。

11.如权利要求1～10中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第一基板还具有保持电容配线，

所述保持电容配线在显示区域中配置在与形成有所述共用电极的层不同的层。

12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于：

向所述保持电容配线输入与所述共用信号相同的信号。

13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述保持电容配线与所述共用电极连接。

14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述保持电容配线在显示区域外与所述共用电极连接。

15.如权利要求11～14中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第一基板还具有在显示区域外形成的Cs连接配线，

所述Cs连接配线连接所述保持电容配线的一端和另一端。

16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述Cs连接配线在显示区域外与所述共用电极连接。

17.如权利要求1～16中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共用电极在显示区域中配置在比所述栅极总线和所述源极总线更靠所述液晶层一侧。

18.如权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第一基板还具有在所述共用电极与所述栅极总线或所述源极总线的层之间设置的层间绝缘膜，

所述层间绝缘膜包括绝缘性树脂膜。

19.如权利要求18所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述绝缘性树脂膜含有丙烯酸树脂。

20.如权利要求18或19所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述绝缘性树脂膜具有感光性。

21.如权利要求18～20中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述绝缘性树脂膜的相对介电常数为2.7～4.5。

22.如权利要求1～21中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述液晶层含有p型向列型液晶。

23.如权利要求22所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述p型向列型液晶，当未施加电压时相对于所述第一基板和所述第二基板面垂直地取向。

24.如权利要求22所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述p型向列型液晶，当未施加电压时相对于所述第一基板和所述第二基板面水平地取向。

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