CN107430307A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示装置(1),其具有对向基板(4)以及有源矩阵基板(5)(一对基板)、和被设置在上述的对向基板(4)以及有源矩阵基板(5)之间的液晶层(21),在有源矩阵基板(5)中设置有栅极布线(G)、数据布线(D)、薄膜晶体管(开关元件)(18)、经由通孔(TH)而与薄膜晶体管(18)连接的像素电极(19)、共用电极(20)、以及被配置在像素电极(19)与共用电极(20)之间的层间绝缘层(24)。此外,在液晶层(21)的内部设置有用于恒定地保持对向基板(4)以及有源矩阵基板(5)的间隙的感光间隔物(PS),在感光间隔物(PS)的内部形成有小于阈值的电压的等电位线。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。特别涉及一种相对于液晶层施加横向电场、并且隔着层间绝缘层而设置有像素电极以及共用电极的边缘电场开关(FFS:Fringe FieldSwitching)模式的液晶显示装置。
背景技术
近年来,例如与原来的阴极射线管相比,液晶显示装置作为具有薄型、轻量等优点的平板显示器,被广泛地应用于液晶电视、监视器、便携式电话等。在这样的液晶显示装置中包括液晶面板,所述液晶面板具备发光的照明装置(背光装置)、包括液晶分子的液晶层、以及对该液晶层进行夹持的一对基板,并且,通过对来自设置于照明装置的光源的光而起快门的作用,从而显示期望图像。
此外,在如上述的液晶显示装置中,例如已知有相对于液晶层施加垂直电场,而对液晶层内的液晶分子的取向进行控制的TN(Twisted Nematic,扭曲向列型)模式、或者相对于液晶层施加横向电场,而对液晶层内的液晶分子的取向进行控制的面内开关(IPS:In-Plane Switching)模式、或者FFS模式等控制方式。特别是,在液晶显示装置中,与TN模式等垂直电场方式相比,视角特性优异且具有光透过率高于IPS模式的FFS模式受到注目。
具体而言,在上述那样的现有液晶显示装置中,例如如下述专利文献1所记载那样,在作为开关元件的薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)被设置于像素单位的有源矩阵基板(一对基板的一个基板)侧,设置有与薄膜晶体管连接的像素电极。此外,在该现有液晶显示装置中,在有源矩阵基板侧,平板状的共用电极以隔着层间绝缘层而与具有梳齿部的上述像素电极对置的方式设置。上述的共用电极以及像素电极由透明电极材料构成。此外,共用电极与共用布线连接。并且,在该现有液晶显示装置中,基于薄膜晶体管的开关工作,以贯穿上述的梳齿部的方式在共用电极与像素电极之间形成有边缘电场,并通过该边缘电场对液晶层的液晶分子的取向实施控制,从而实施图像显示。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/168566号小册子
发明内容
本发明所要解决的技术问题
可是,在液晶显示装置中,例如用作智能手机、平板电脑等的便携式信息终端的显示部。在这样的便携式信息终端中,希望提高显示部(液晶显示装置)的清晰度。
然而,在如上述的现有液晶显示装置中,在实现高清晰度时,产生比正常的像素更白的点即产生白点(像素缺陷)问题点。
具体而言,在现有液晶显示装置中,在该液晶层的内部,根据像素设置有用于恒定保持一对基板的间隙的感光间隔物(间隔物)。并且,在现有液晶显示装置中,在实现高清晰度时,例如在实施可靠性试验(长时间连续工作试验)时和/或在该可靠性试验的实施后,会产生以感光间隔物为起点的白点。
鉴于上述的课题,本发明的目的在于,提供一种在实现高清晰度时,也能够防止产生白点的显示品质优异的液晶显示装置。
解决问题的手段
为了达到上述的目的,本发明所涉及的液晶显示装置具有一对基板和设置在所述一对基板之间的液晶层,所述液晶显示装置的特征在于,
在所述一对基板的一个基板中设置有栅极布线、数据布线、开关元件、经由通孔而与所述开关元件连接的像素电极、共用电极、以及被配置在所述像素电极与所述共用电极之间的层间绝缘层,
在所述液晶层的内部设置有用于恒定地保持所述一对基板的间隙的间隔物,
在所述间隔物的内部形成有小于阈值的电压的等电位线。
在如上述那样构成的液晶显示装置中,上述间隔物被设置在液晶层的内部。而且,发现了在该间隔物的内部,形成小于阈值的电压的等电位线,从而能够降低该间隔物中的寄生电容。此外,由此,在实现高清晰度时,也能够防止白点的产生。本发明是基于上述那样的见解而完成的,并且能够构成在实现高清晰度时,也能够防止产生白点的显示品质优异的液晶显示装置。
此外,在上述液晶显示装置中,也可以采用如下方式,即,在所述间隔物中,所述像素电极的与该间隔物重叠的遗漏图案从所述通孔的侧面到所述层间绝缘层上被配置,从而所述小于阈值的电压的等电位线形成在所述间隔物的内部。
在该情况下,能够将形成在间隔物的内部的等电位线可靠地设为小于阈值的电压。
此外,在上述液晶显示装置中,也可以采用如下方式,即,在所述间隔物中,其中心与所述通孔的中心之间的距离被设为规定的距离以上。
在该情况下,间隔物与作为上述开关元件与像素电极的电连接部位的通孔相离规定的距离以上,从而能够将形成在该间隔物的内部的等电位线更可靠地设为小于阈值的电压。
此外,在上述液晶显示装置中,也可以采用如下方式,即,在所述间隔物中,其形状以不与所述通孔重叠的方式构成。
在该情况下,间隔物的形状以不与上述通孔重叠的方式构成,因此,能够将形成在该间隔物的内部的等电位线更可靠地设为小于阈值的电压。
此外,在上述液晶显示装置中,也可以采用如下方式,即,在所述一对基板的一个基板中,呈矩阵状排列有多个所述栅极布线以及多个所述数据布线,
且设置有像素区域,其中所述像素区域通过相邻的两根所述栅极布线和相邻的两根所述数据布线而被划分,并且配置有所述开关元件、所述通孔、以及所述像素电极,
所述间隔物以横跨四个所述像素区域的方式被配置在所述液晶层的内部。
在该情况下,能够通过多个间隔物而适当地保持上述一对基板的间隙。
此外,在上述液晶显示装置中,也可以采用如下方式,即,相邻的两根所述栅极布线的间距被设为30μm~90μm的范围内的值,并且,
相邻的两根所述数据布线的间距被设为10μm~30μm的范围内的值。
在该情况下,能够容易地构成实现高清晰度的液晶显示装置。
发明效果
根据本发明能够提供一种在实现高清晰度时,也能够防止产生白点的显示品质优异的液晶显示装置。
附图说明
图1为对本发明的第一实施方式所涉及的液晶显示装置进行说明的图。
图2为对图1所示的液晶面板的结构进行说明的图。
图3为对上述液晶显示装置的主要部分进行说明的俯视图。
图4为图3的IV-IV线剖视图。
图5为对图4所示的通孔的具体的结构进行说明的图。
图6为表示本实施方式品中的模拟结果的剖视图。
图7为表示图6所示的模拟结果的俯视图。
图8为表示比较品中的模拟结果的剖视图。
图9为表示图8所示的模拟结果的俯视图。
图10为表示本实施方式品中的其它的模拟结果的图表。
图11为对本发明的第二实施方式所涉及的液晶显示装置的主要部分进行说明的俯视图。
图12为对本发明的第三实施方式所涉及的液晶显示装置的主要部分进行说明的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的液晶显示装置的优选的实施方式。另外,在以下的说明中,例示了将本发明应用于透过型的液晶显示装置的情况来进行说明。此外,各图中的结构部件的尺寸并没有忠实地表现实际的结构部件的尺寸以及各构成部件的尺寸比例等。
[第一实施方式]
图1为对本发明的第一实施方式所涉及的液晶显示装置进行说明的图。在图1中,本实施方式的液晶显示装置1设置有将图1的上侧设置为可视侧(显示面侧)的液晶面板2、和被配置在液晶面板2的非显示面侧(图1的下侧)并产生对该液晶面板2进行照明的照明光的背光装置3。
液晶面板2具备构成一对基板的对向基板4以及有源矩阵基板5;分别设置在对向基板4以及有源矩阵基板5的各外侧表面上的偏光板6、7。在对向基板4与有源矩阵基板5之间夹着后述的液晶层。此外,在对向基板4以及有源矩阵基板5中,使用平板状的透明的玻璃材料或者丙烯酸树脂等透明的合成树脂。偏光板6、7使用TAC(三乙酰纤维素)或者PVA(聚乙烯醇)等树脂薄膜,并以至少覆盖液晶面板2所设置的显示面的有效显示区域的方式被粘贴于相对应的对向基板4或者有源矩阵基板5粘贴。另外,还存在有在偏光板6、7与液晶层之间配置λ/4位相差板(4分之1波长板)的情况。
此外,有源矩阵基板5构成上述一对基板中的一侧的基板,在有源矩阵基板5中,根据液晶面板2的显示面所包含的多个像素,而将像素电极、薄膜晶体管(TFT:Thin FilmTransistor)、共用电极等形成在上述液晶层之间(详细内容将在下文中叙述。)。另一方面,对向基板4构成一对基板中的另一侧的基板,在对向基板4中,滤色器等形成在对向基板4与上述液晶层之间(未图示)。
此外,在液晶面板2中,设置有与对该液晶面板2进行驱动控制的控制装置(未图示)连接的FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)8,通过使上述液晶层以像素单位进行操作从而以像素单位对显示面进行驱动,从而在该显示面上显示期望图像。
背光装置3具备作为光源的发光二极管9、与发光二极管9对向配置的导光板10。此外,在背光装置3中,在导光板10的上方配置有液晶面板2的状态下,通过截面L字状的边框14而使发光二极管9以及导光板10被夹持。此外,在对向基板4上载置有外壳11。由此,背光装置3被组装在液晶面板2上,从而作为来自该背光装置3的照明光入射到液晶面板2中的透过型的液晶显示装置1而被一体化。
在导光板10中,例如使用透明的丙烯酸树脂等合成树脂,并被射入来自发光二极管9的光。在导光板10的与液晶面板2相反的一侧(对置面侧)设置有反射薄片12。此外,在导光板10的液晶面板2侧(发光面侧)设置有透镜片、扩散片等光学片13,在导光板10的内部被导向规定的导光方向(从图1的左侧向右侧的方向)的、来自发光二极管9的光被改变为具有均匀的亮度的平面状的上述照明光,并照射到液晶面板2。
另外,在上述的说明中,对使用了具有导光板10的边光型的背光装置3的结构进行了说明,但本实施方式并不限定于此,也可以使用直下型的背光装置。此外,还能够使用具有发光二极管以外的冷阴极荧光管、热阴极荧光管等其他的光源的背光装置。
接下来,参照图2对本实施方式的液晶面板2具体地进行说明。
图2为对图1所示的液晶面板的结构进行说明的图。
在图2中,在液晶显示装置1(图1)中设置有对作为显示文字、图像等信息的上述显示部的液晶面板2(图1)实施驱动控制的面板控制部15;基于来自该面板控制部15的指示信号工作的数据驱动器(源极驱动器)16以及栅极驱动器17。
面板控制部15被设置在上述控制装置内,被输入来自液晶显示装置1的外部的影像信号。此外,面板控制部15具备图像处理部15a,其对被输入的影像信号进行规定的图像处理从而生成针对数据驱动器16以及栅极驱动器17的各指示信号;帧缓冲器15b,其能够对被输入的影像信号所包含的1帧量的显示数据进行存储。并且,面板控制部15根据被输入的影像信号,进行数据驱动器16以及栅极驱动器17的驱动控制,从而与该影像信号相对应的信息被显示在液晶面板2上。
数据驱动器16以及栅极驱动器17被设置在有源矩阵基板5上。具体而言,数据驱动器16在有源矩阵基板5的表面上且在作为显示面板的液晶面板2的有效显示区域A的外侧区域沿着该液晶面板2的横向设置。此外,栅极驱动器17在有源矩阵基板5的表面上且在上述有效显示区域A的外侧区域沿着该液晶面板2的纵向设置。而且,上述数据驱动器16以及栅极驱动器17如下文中详细叙述那样,安装在设置于有源矩阵基板5的包括多个连接端子的端子部上。
此外,数据驱动器16以及栅极驱动器17是将被设置在液晶面板2侧的多个像素P以像素单位进行驱动的驱动电路,在数据驱动器16以及栅极驱动器17中分别连接有多个数据布线(源极布线)D1~DM(M为2以上的整数,以下,统称为“D”。)以及多个栅极布线(扫描布线)G1~GN(N为2以上的整数,以下,统称为“G”。)。上述的数据布线D以及栅极布线G以在有源矩阵基板5所包含的透明的玻璃材料或者透明的合成树脂制的后述的基材上以相互交叉的方式呈矩阵状排列。即,数据布线D以在矩阵状的列方向(液晶面板2的纵向)上平行的方式设置在上述基材上,栅极布线G以在矩阵状的行方向(液晶面板2的横向)上平行的方式设置在上述基材上。
此外,在上述数据布线D与栅极布线G的交叉部的附近设置有上述像素P,上述像素P具有作为开关元件的薄膜晶体管18和与薄膜晶体管18连接的像素电极19。此外,在各像素P中,共用电极20以与像素电极19对置的方式设置在有源矩阵基板5上。
此外,在有源矩阵基板5中,在通过数据布线D和栅极布线G而划分为矩阵状的各区域内,如下文中详细叙述那样,形成有多个各像素P的像素区域。在上述多个像素P中包含红色(R)、绿色(G)、以及蓝色(B)的像素。此外,上述的RGB的像素例如按照该顺序,在各栅极布线G1~GN上平行地依次配置。而且,上述的RGB的像素通过设置在对向基板4侧的上述滤色器层,来实施相对应的颜色的显示。
此外,在有源矩阵基板5中,栅极驱动器17基于来自图像处理部15a的指示信号,对栅极布线G1~GN依次输出将相对应的薄膜晶体管18的栅极电极设为导通状态的扫描信号(栅极信号)。此外,数据驱动器16基于来自图像处理部15a的指示信号,将与显示图像的亮度(灰度)相对应的数据信号(电压信号(灰度电压))输出至相对应的数据布线D1~DM。
接下来,参照图3、图4、以及图5对本实施方式的液晶显示装置1的主要部分具体地进行说明。
图3为对上述液晶显示装置的主要部分进行说明的俯视图。图4为图3的IV-IV线剖视图。图5为对图4所示的通孔的具体的结构进行说明的图。另外,在图3以及图4中,为了附图的简化,而省略薄膜晶体管18的图示。
如图3所示,在本实施方式的液晶显示装置1中,像素P的像素区域PA通过相邻的两根栅极布线G和相邻的两根数据布线D而被划分,在该像素区域PA内设置有薄膜晶体管18(图2)、像素电极19、以及通孔TH。
此外,本实施方式的液晶显示装置1例如构成为智能手机用的显示部,在液晶显示装置1中,相邻的两根栅极布线G的间距(图3中用“P1”来图示)例如被设为30μm~90μm的范围内的值,相邻的两根数据布线D的间距(图3中用“P2”来图示)例如被设为10μm~30μm的范围内的值。
在栅极布线G中,上述薄膜晶体管18的栅极电极构成为一体(未图示)。在图4中,上述的栅极布线G以及栅极电极形成在有源矩阵基板5与第一绝缘膜(栅极绝缘膜)22之间(未图示)。
此外,在上述的栅极布线G以及栅极电极中,例如使用了钼膜、铝膜、钛膜、钨膜、钽膜、或者铜膜、或者上述的合金膜,栅极布线G以及栅极电极构成为,例如能够通过同一工序同时形成。
此外,在第一绝缘膜22中,例如使用了氮化硅(SiNx),或者氧化硅(SiO2)等。
在数据布线D上,一体地构成有上述薄膜晶体管18的源极电极(未图示)。此外,在图4中,数据布线D以及源极电极形成在第一绝缘膜22与第二绝缘膜23之间(未图示),而且,在第一绝缘膜22与第二绝缘膜23之间形成有薄膜晶体管18的漏极电极以及半导体层(未图示)。
此外,在上述的数据布线D、源极电极、以及漏极电极中,例如使用了钼膜、铝膜、钛膜、钨膜、钽膜、或者铜膜、或者上述的合金膜,数据布线D、源极电极、以及漏极电极构成为,例如能够通过同一工序同时形成。
此外,在上述半导体层中,例如使用了非晶硅、多晶硅、微晶硅、或者氧化物半导体。而且,作为该氧化物半导体,优选使用以1:1:1的比例含有In、Ga以及Zn的In-Ga-Zn-O系的非晶形氧化物半导体。
此外,在第二绝缘膜23中,例如使用丙烯酸系树脂等有机膜、或者氮化硅(SiNx)等无机膜。
在图4中,共用电极20被设置在第二绝缘膜23与第三绝缘膜24之间。该共用电极20以所有的像素P共用的方式设置,并且,如图3所示,在共用电极20中,与上述通孔TH对应的开口20a被设置在像素单位中。此外,在共用电极20中,例如使用ITO、IZO等透明电极材料。而且,共用电极20例如通过与栅极布线G相同的材料与形成为相同层的共用布线连接(未图示)。
第三绝缘膜24构成层间绝缘层,并隔着该第三绝缘膜24而共用电极20与像素电极19相互对向设置。此外,在该第三绝缘膜24中,例如使用了氮化硅(SiNx)、或者氧化硅(SiO2)等。
在图4中,像素电极19形成在第三无机绝缘膜24上。在该像素电极19中,例如使用ITO、IZO等透明电极材料。
此外,如图3所示,像素电极19具备基部19a;与栅极布线G平行地设置的直线状部19b;形成在基部19a与直线状部19b之间、并以形成有狭缝的方式相互平行地设置的多个梳齿部19c,例如两个梳齿部19c;以及在通孔TH内与上述薄膜晶体管18的漏极电极(未图示)连接的接触部19d。
此外,本实施方式的液晶显示装置1为边缘电场开关(FFS:Fringe FieldSwitching)模式的液晶显示装置,例如使用具有水平取向模式的像素P的横向电场的液晶面板2。具体而言,在有源矩阵基板5以及对向基板4的内侧表面分别设置有水平取向膜25以及26,在上述的水平取向膜25以及26之间,设置有包含介电各向异性为正的液晶分子(未图示)的上述液晶层21。
此外,在水平取向膜25以及26中,例如使用聚酰亚胺等,为了对液晶层21所包含的液晶分子的取向进行限制,而实施摩擦取向、光取向等取向处理。
在对向基板4中设置有与RGB的像素相对应的RGB的滤色器层、对RGB的各滤色器层进行分隔的黑矩阵(未图示)。此外,在对向基板4中,在滤色器层以及黑矩阵的液晶层21侧设置有作为平坦化层的保护涂层27(图4)。
并且,在本实施方式的液晶显示装置1中,基于薄膜晶体管18的开关工作,以贯穿像素电极19的梳齿部19c的方式在共用电极20与像素电极19之间形成有边缘电场,并通过该边缘电场对液晶层21的液晶分子的取向实施控制,从而进行全彩色的图像显示。
此外,在本实施方式的液晶显示装置1中,如图3中粗线所示,作为间隔物的感光间隔物PS以横跨四个像素区域PA的方式配置。如图4中单点划线所示,该感光间隔物PS构成为,在对向基板4与有源矩阵基板5之间被设置在液晶层21的内部,并恒定地保持对向基板4与有源矩阵基板5之间的间隙。
此外,如图3所示,感光间隔物PS构成为,与像素电极19相同平面内的截面形状例如呈正方形状形成的柱状。
此外,在感光间隔物PS中,例如使用了苯酚酚醛系的感光性树脂。具体而言,通过对对向基板4整体例如使用旋转涂布法,涂布上述感光性树脂,并相对于该涂布的感光性树脂隔着光掩膜曝光之后进行显影,从而在期望的位置形成规定的形状的感光间隔物PS。
此外,在感光间隔物PS的内部形成有小于阈值的电压的等电位线。具体而言,在本实施方式的液晶显示装置1中,在感光间隔物PS中,如图3以及图4所示,像素电极19的与该感光间隔物PS重叠的遗漏图案(抜きパターン)(也就是说,未形成有像素电极19的部分)被配置于从通孔TH的侧面到第三绝缘膜(层间绝缘层)24上。由此,本实施方式的液晶显示装置1构成为,小于阈值的电压,例如小于1.5V的电压的等电位线形成在感光间隔物PS的内部,在实现高清晰度时,也能够降低该感光间隔物PS中的寄生电容,从而防止白点的产生(详细内容将在下文中叙述。)。
如图5所例示那样,通孔TH构成为具有矩形状的底面TH1和呈矩形状开口的上部的开口部TH2。在该通孔TH中,如图3所示,底面TH1以包围像素电极19的接触部19d的方式设置。在开口部TH2中,如图5的示例,该开口尺寸相对于底面TH1来设定,以能够适当地实施上述接触部19d与薄膜晶体管的漏极电极的连接。另外,在图3中,省略了开口部TH2的图示。
在此,参照图6~图10,对关于本实施方式的液晶显示装置1中的白点的产生的有无的模拟结果具体地进行说明。
图6为表示本实施方式品中的模拟结果的剖视图。图7为表示图6所示的模拟结果的俯视图。图8为表示比较品中的模拟结果的剖视图。图9为表示图8所示的模拟结果的俯视图。图10为表示本实施方式品中的其它的模拟结果的图表。另外,图6以及图8分别为,在本实施方式品以及比较品中,与图3所示的截面线相同的位置处的剖视图。
在该模拟中,在本实施方式品中,图3所示的间距P1以及P2分别被设定为47.25μm以及15.75μm。即,在本实施方式品中,例如分别与90.75μm以及30.25μm程度的现有相当品相比,上述的间距P1以及P2实现了高清晰度。
此外,在模拟中,设定了作为对向基板4以及有源矩阵基板5,使用0.5mm的厚度的玻璃的情况。此外,设定了作为对向基板4侧的上述滤色器层、保护涂层27、以及取向膜26,分别使用了1.8μm的厚度的树脂、1.5μm的厚度的树脂、以及0.1μm的厚度的聚酰亚胺的情况。此外,设定了在液晶层21中,使用具有3.0μm的厚度的介电各向异性为正的液晶分子的液晶的情况。此外,设定了作为有源矩阵基板5侧的取向膜25、像素电极19、第三绝缘膜(层间绝缘层)24、共用电极20、以及第一以及第二绝缘膜22以及23,使用了0.1μm的厚度的聚酰亚胺、0.07μm的厚度的ITO、0.1μm的厚度的SiN、0.07μm的厚度的ITO、以及0.4μm的厚度的SiN的情况。
此外,在模拟中,设定了对像素电极19施加±5V的电压,对共用电极20施加±0V的电压的情况。
而且,在模拟中,如图3以及图4所示,在本实施方式品中的感光间隔物PS被设定为,像素电极19的与该感光间隔物PS重叠的遗漏图案(也就是说,未形成有像素电极19的部分)被配置于从通孔TH的侧面到第三绝缘膜(层间绝缘层)24上的情况。
另一方面,作为比较品,如后述的图8所示,设定了像素电极19的与感光间隔物PS重叠的遗漏图案主要配置在通孔TH的侧面上的情况。
在本实施方式品中,如图6所例示那样,不在通孔TH的侧面形成有等电位线,而在作为像素电极19的与感光间隔物PS重叠的遗漏图案的部位的、第二绝缘膜23的上方形成有等电位线。另一方面,在比较品中,如图8所例示那样,在通孔TH的侧面的部分形成有等电位线。
此外,在本实施方式品中,如图7中通过“+0.25V的椭圆形状”以及“-0.25V的椭圆形状”例示那样,感光间隔物PS的内部的大部分被低电压的等电位线覆盖。也就是说,在通过“+0.25V的椭圆形状”以及“-0.25V的椭圆形状”示出的以外的感光间隔物PS的内部,也被电压低于±0.25V的等电位线覆盖。因此,在本实施方式品中,感光间隔物PS中的寄生电容降低,即使在液晶显示装置1长时间通电时,该感光间隔物PS中的充电(电荷蓄积)会变小,从而防止白点的产生。
另一方面,在比较品中,如图8中通过“+的椭圆形状”以及“-的椭圆形状”所例示那样,感光间隔物PS的内部的大部分被高电压的等电位线、具体而言±1.5V以上±4.5V以下的较高的电压的等电位线覆盖。因此,在比较品中,感光间隔物PS中的寄生电容不会降低且在液晶显示装置1长时间通电时,该感光间隔物PS中的充电(电荷蓄积)变大,从而产生白点。
此外,本发明的发明者们已确认,在液晶显示装置1的实制品中,在产生了白点的情况下,例如通过以70℃的温度实施6小时程度的退火处理,从而能够使白点消失。由此,确认到了白点的产生要因是因在液晶面板2的内部、特别是向感光间隔物PS的内部的充电的情况。
此外,本发明的发明者们已在其它的模拟中确认,根据感光间隔物PS的内部的等电位线的电压,向共用电极20供给的Com信号(共用信号)的电压发生变化的情况。即,如图10所示,在Com信号为0V的情况,向源极信号施加±5V的电压,因此施加于液晶层21的电压通过正极性和负极性,而使其大小相同,并将该情况下的Com电位(共用信号的电压)称作最佳Vcom。此外,例如在仅正极性的离子性的物质从液晶面板2内的任意的膜中流出到液晶层21内的情况下,施加于液晶层21的电压因正极性和负极性而不同,从而上述最佳Vcom进行位移。
并且,根据本发明的发明者们已在其它的模拟中确认了,在感光间隔物PS的内部的等电位线的电压为小于1.5V的电压(即,小于阈值的电压)的情况下,最佳Vcom的位移量变小,向该感光间隔物PS的内部的充电也得到抑制,从而不会产生白点。
另一方面,确认到了在感光间隔物PS的内部的等电位线的电压为1.5V以上的情况下,最佳Vcom的位移量变大且也无法抑制向该感光间隔物PS的内部的充电,从而产生白点。
也就是说,例如如图10所示,证实了在Com信号产生小于1.5V的位移的情况下,不会产生白点。另一方面,确认到了当Com信号进行1.5V以上位移时,因向感光间隔物PS的内部的充电,而产生白点。
在被构成为如上所述的本实施方式的液晶显示装置1中,感光间隔物PS被设置在液晶层21的内部。而且,在该感光间隔物PS的内部形成有小于阈值的电压的等电位线。由此,在本实施方式的液晶显示装置1中,不同于上述现有例,能够降低感光间隔物PS中的寄生电容,在实现高清晰度时,也能够防止白点的产生。
此外,在本实施方式中,在感光间隔物PS中,像素电极19的与该感光间隔物PS重叠的遗漏图案从通孔TH的侧面到第三绝缘膜(层间绝缘层)24上被配置,从而小于上述阈值的电压的等电位线形成在感光间隔物PS的内部。由此,在本实施方式中,能够将形成在感光间隔物PS的内部的等电位线可靠地设为小于阈值的电压。
此外,在本实施方式中,在有源矩阵基板(一对基板中的一者)中,呈矩阵状排列有多个栅极布线G以及多个数据布线D,且设置有像素区域PA,该像素区域A通过相邻的两根栅极布线G和相邻的两根数据布线D而被划分,并且配置有薄膜晶体管(开关元件)18、通孔TH、以及像素电极19。此外,感光间隔物PS以横跨四个像素区域PA的方式配置在液晶层21的内部。由此,在本实施方式中,能够通过多个感光间隔物PS而适当地保持对向基板4与有源矩阵基板5之间的间隙。
此外,在本实施方式中,相邻的两根栅极布线G的间距被设为30μm~90μm的范围内的值,并且,相邻的两根数据布线D的间距被设为10μm~30μm的范围内的值。由此,在本实施方式中,能够容易地构成实现了高清晰度的液晶显示装置1。
[第二实施方式]
图11为对本发明的第二实施方式所涉及的液晶显示装置的主要部分进行说明的俯视图。
在图中,本实施方式与上述第一实施方式的主要的区别点在于,将感光间隔物的中心与通孔的中心之间的距离设为规定的距离以上这一点。另外,对与上述第一实施方式共用的要素标注相同的符号,并省略其重复的说明。
即,如图11所示,在本实施方式的液晶显示装置1中,将通孔的中心O1与感光间隔物PS的中心O2之间的距离L1设定为规定的距离以上。具体而言,上述距离L1例如被设为12.4μm以上。
此外,在本实施方式中,与第一实施方式同样地,在感光间隔物PS中,像素电极19的与该感光间隔物PS重叠的遗漏图案从通孔TH的侧面到第三绝缘膜24上被配置,从而小于阈值的电压的等电位线形成在感光间隔物PS的内部。
换言之,在本实施方式中,上述距离L1被设定为,规定的距离以上、且在感光间隔物PS的内部形成有小于阈值的电压的等电位线的距离以下。
通过以上的结构,在本实施方式中,能够起到与上述第一实施方式相同的作用、效果。
此外,在本实施方式中,通孔的中心O1与感光间隔物PS的中心O2之间的距离L1被设定为规定的距离以上,因此,感光间隔物PS与作为薄膜晶体管18与像素电极19的电连接部位的通孔TH相离规定的距离以上,从而能够将形成在该感光间隔物PS的内部的等电位线更可靠地设为小于阈值的电压。
[第三实施方式]
图12为对本发明的第三实施方式所涉及的液晶显示装置的主要部分进行说明的俯视图。
在图中,本实施方式与上述第一实施方式的主要的区别点在于,以不与通孔重叠的方式构成感光间隔物的形状。另外,对与上述第一实施方式共用的要素标注相同的符号,并省略其重复的说明。
也就是说,如图12所示,在本实施方式的液晶显示装置1中,在感光间隔物PS中,构成为与该像素电极19相同平面内的截面形状例如呈椭圆形状形成的柱状,该感光间隔物PS以不与通孔TH重叠的方式配置。
通过以上的结构,在本实施方式中,能够起到与上述第一实施方式相同的作用、效果。
此外,在本实施方式中,感光间隔物PS以其形状不与通孔TH重叠的方式构成,因此,能够将形成在该感光间隔物PS的内部的等电位线更可靠地设为小于阈值的电压。
另外,上述的实施方式全部是例示且并不是限制性的方式。本发明的技术的范围通过权利要求书来限定,与权利要求书中所记载的结构均等的范围内的全部的变更也包含在本发明的技术的范围内。
例如,在上述的说明中,对将本发明应用于透过型的液晶显示装置的情况进行了说明,但是,本发明的液晶显示装置并不限定于此,还能够应用于半透过型或者反射型的液晶显示装置。
此外,在上述的说明中,作为小于阈值的电压,对例示了小于1.5V的电压的情况进行了说明,但是,本发明并不限定于此,小于阈值的电压只要是,在电压施加于液晶层的情况下,(光学)间隔物中的寄生电容降低,而不会产生因该间隔物的内部中的充电而引起的白点的电压,且该电压(小于阈值的电压)的等电位线以下的电压的等电位线形成在该间隔物的内部即可。
此外,在上述的说明中,说明了对红色(R)、绿色(G)、以及蓝色(B)的每个颜色的像素设置数据布线的结构进行了说明,但是,本发明并不限定于此,例如也可以是相对于一根数据布线依次设置RGB的像素的结构。
此外,在上述的说明中,作为第一~第三各开关元件,对使用了薄膜晶体管的情况进行了说明,但是,本发明的开关元件并不限定于此,例如也能够使用电场效果晶体管。
此外,除了上述的说明以外,也可以对上述第一~第三各实施方式适当地进行组合。
产业上的可利用性
本发明相对于在实现高清晰度时,也能够防止产生白点的显示品质优异的液晶显示装置是有用的。
符号说明
1:液晶显示装置;
4:对向基板(一对基板);
5:有源矩阵基板(一对基板(中的一者));
18:薄膜晶体管(开关元件);
19:像素电极;
20:共用电极;
21:液晶层;
24:第三绝缘膜(层间绝缘层);
D、D1~DM:数据布线;
G、G1~GN:栅极布线;
TH:通孔;
PS:感光间隔物(间隔物);
PA:像素区域
Claims (6)
1.一种液晶显示装置,其具有一对基板和设置在所述一对基板之间的液晶层,其特征在于,
在所述一对基板的一个基板中设置有栅极布线、数据布线、开关元件、经由通孔与所述开关元件连接的像素电极、共用电极、以及被配置在所述像素电极与所述共用电极之间的层间绝缘层,
在所述液晶层的内部设置有用于恒定地保持所述一对基板的间隙的间隔物,
在所述间隔物的内部形成有小于阈值的电压的等电位线。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述间隔物中,所述像素电极的与该间隔物重叠的遗漏图案从所述通孔的侧面到所述层间绝缘层上被配置,从而所述小于阈值的电压的等电位线形成在所述间隔物的内部。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述间隔物中,其中心与所述通孔的中心之间的距离被设为规定的距离以上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述间隔物中,所述间隔物的形状以不与所述通孔重叠的方式构成。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述一对基板的一个基板中,呈矩阵状排列有多个所述栅极布线以及多个所述数据布线,
且设置有像素区域,其中,所述像素区域通过相邻的两根所述栅极布线和相邻的两根所述数据布线而被划分,并且配置有所述开关元件、所述通孔、以及所述像素电极,
所述间隔物以横跨四个所述像素区域的方式被配置在所述液晶层的内部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
相邻的两根所述栅极布线的间距被设为30μm~90μm的范围内的值,并且,
相邻的两根所述数据布线的间距被设为10μm~30μm的范围内的值。
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