JP2004192015A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩＰＳ方式の液晶パネルにおいて、画素内の蓄積容量部の容量を確保しつつ開口率を増大することにより、明るく表示品質の高い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 アレイ基板（１０）は、隣接する２本のゲート配線（１）及び隣接する２本のソース配線（２）により画定された各領域内に配置された画素電極（３）と、ゲート配線（１）から入力された信号電圧に基づいてソース配線（２）から画素電極（３）へ印加される電圧をスイッチングするスイッチング素子（５）と、隣接する２本のゲート配線（１）の間に形成された共通配線（８）と、共通配線（８）に電気的に接続され、電圧が印加された画素電極（３）との間に液晶を駆動する電界を生じさせる共通電極（４）と、共通配線（８）に電気的に接続された蓄積容量電極（２０ａ）とを備え、共通配線（８）及び蓄積容量電極（２０ａ）は、絶縁層（６ａ，６ｂ）を介して画素電極（３）の少なくとも一部を挟持するように積層されている液晶表示装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）モードの液晶表示装置に関する。

薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin-Film-Transistor）を用いたアクティブマトリクス型液晶ディスプレイは、薄型化、軽量化、低電圧駆動などが可能という長所により、ＴＶ、カムコーダ、パ−ソナルコンピュ−タ、パ−ソナルワ−ドプロセッサなどのディスプレイとして種々の分野へ利用されており、大きな市場を形成している。

特に近年、コンピュ−タやＴＶなどの用途では、大画面化への対応から、より広視野角を有する液晶表示装置の要求が高まっている。これに対応して、液晶表示装置の視野角を広げる方式として、液晶を駆動するための画素電極及び対向電極を同一基板上に形成し、横方向の電界を印加することにより液晶分子を動作させるＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式が提案されている（例えば、特許文献１）。この表示方式は、横電界方式あるいは櫛形電極方式とも呼ばれており、この表示方式では液晶分子の長軸が基板と常にほぼ平行であるため、基板に対して垂直に立ち上がることがない。従って視る方向を変えた時の明るさの変化が小さいために、広い視野角が得られる。

このような、従来のＩＰＳモードの液晶表示装置について、図面を参照して説明する。

図１１は、従来の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図１２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１１におけるＰ−Ｐ’及びＱ−Ｑ’部分の断面図である。図１１において、走査信号を供給するゲート配線１と映像信号を供給するソース配線２とは略直交するように配置されており、ゲート配線１とソース配線２との各交差部付近に、半導体層を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）５がスイッチング素子として形成されている。また、ソース配線２にはＴＦＴ５を介して櫛形の画素電極３が接続されており、画素電極３に噛み合うように、電位の基準となる共通電極４が配置されている。この共通電極４は、２つのゲート配線１，１の間に平行に設けられた共通配線８に対して電気的に接続されている。

図１１及び図１２に示すように、ゲート配線１、共通電極４、及び共通配線８は、アレイ基板１０上に同一の層として形成されており、これらの上方に、絶縁層６ａを介してソース配線２及び画素電極３が同一の層として形成されている。共通配線８と画素電極３とが絶縁層６ａを介して重なった部分には、蓄積容量部１０９が形成されている。上述した配線や電極の主成分は、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属である。

また、対向基板１４におけるアレイ基板１０と対向する面上には、ブラックマトリクス１２及びカラーフィルタ１３が形成されている。ブラックマトリクス１２は、図１１に二点鎖線で示すように、ゲート配線１またはソース配線２と画素電極３または共通電極４との間に生じる電界の非制御領域や、ＴＦＴ５を覆うように配置されている。また、カラーフィルタ１３は、ブラックマトリクス１２の開口部に形成され、各画素毎に赤色、緑色、青色のいずれかの色層を有しており、液晶表示装置全体ではこの３色を繰り返す配列となっている。

アレイ基板１０と対向基板１４との間には、基板上に散布されたビーズによって保たれる一定のギャップに液晶（図示せず）が封入され、液晶表示装置が得られる。

この液晶表示装置によれば、画素電極３へ供給された電圧と基準電位が印加される共通電極４の電圧との差により、基板面に略平行な方向の電界が発生し、電極間の液晶に印加される。蓄積容量部１０９は、ＴＦＴ５のオン期間に電荷が蓄積されることで、ＴＦＴ５のオフ期間に画素電極３からの電荷漏れが生じても、漏れた分の電荷を補充して信号電圧を維持することができ、これによって液晶の動作保持を行う。
特開平６−１６０８７８号公報

上述の液晶表示装置は、画素電極３、共通電極４、及び共通配線８が不透明な金属で形成されているため、この領域は光が透過することができない。ここで、蓄積容量部１０９を形成する画素電極３及び共通配線８の対向面積が小さすぎると、蓄積容量が十分でなくなりフリッカやクロストークの問題が生じる。このため、蓄積容量部１０９はある程度の大きさが必要とされるが、蓄積容量部１０９を大きくすると、光の非透過領域が拡大することになる。更に、光が透過可能な領域であっても、ソース配線及びゲート配線と共通電極及び画素電極との間に生じる隙間などにおいては光透過率を所望のように制御できないため、この部分をブラックマトリクス１２で覆う必要がある。

これらの理由から、従来のＩＰＳモードの液晶表示装置は、画素内の開口率、即ち、画素面積に対する有効表示面積の占める割合が十分でなく、パネルの輝度が低いという問題があった。

本発明は、ＩＰＳ方式の液晶パネルにおいて、画素内の蓄積容量部の容量を確保しつつ開口率を増大することにより、明るく表示品質の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、アレイ基板と、前記アレイ基板に対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶とを備え、前記アレイ基板は、互いに交差している複数本のゲート配線及び複数本のソース配線と、隣接する２本の前記ゲート配線及び隣接する２本の前記ソース配線により画定された各領域内に配置された画素電極と、前記ゲート配線から入力された信号電圧に基づいて前記ソース配線から前記画素電極へ印加される電圧をスイッチングするスイッチング素子と、隣接する２本の前記ゲート配線の間に形成された共通配線と、前記共通配線に電気的に接続され、電圧が印加された前記画素電極との間に前記液晶を駆動する電界を生じさせる共通電極と、前記共通配線に電気的に接続された蓄積容量電極とを備え、前記共通配線及び前記蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記画素電極の少なくとも一部を挟持するように積層されており、前記画素電極に電気的に接続された付加蓄積容量電極を更に備え、前記画素電極及び前記付加蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記共通配線又は前記蓄積容量電極の少なくとも一部を挟持するように積層されていることを特徴とする。

この液晶表示装置によれば、共通配線、蓄積容量電極及び画素電極が平面視において重なり合った部分に蓄積容量部が形成され、共通配線と画素電極との間だけでなく、画素電極と蓄積容量電極との間にも電荷を蓄積することができるので、従来に比べて蓄積容量部の単位面積あたりの容量を大きくすることができる。したがって、蓄積容量部の面積を小さくしても表示品質を良好に維持することができ、これによって開口率を向上させることができる。

更に、この液晶表示装置は、前記画素電極に電気的に接続された付加蓄積容量電極を備え、前記画素電極及び前記付加蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記共通配線又は前記蓄積容量電極の少なくとも一部を挟持するように積層されているので、共通配線又は蓄積容量電極と付加蓄積容量電極との間にも電荷を蓄積することができる。したがって、蓄積容量部の単位面積あたりの容量を更に大きくすることができ、これによって開口率の向上を図ることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の他の液晶表示装置は、アレイ基板と、前記アレイ基板に対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶とを備え、前記アレイ基板は、互いに交差している複数本のゲート配線及び複数本のソース配線と、隣接する２本の前記ゲート配線及び隣接する２本の前記ソース配線により画定された各領域内に配置された画素電極と、前記ゲート配線から入力された信号電圧に基づいて前記ソース配線から前記画素電極へ印加される電圧をスイッチングするスイッチング素子と、隣接する２本の前記ゲート配線の間に形成された共通配線と、前記共通配線に電気的に接続され、電圧が印加された前記画素電極との間に前記液晶を駆動する電界を生じさせる共通電極と、前記共通配線に電気的に接続された蓄積容量電極とを備え、前記共通配線及び前記蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記画素電極の少なくとも一部を挟持するように積層されており、前記共通配線は前記ゲート配線と同一の層に形成され、前記蓄積容量電極は前記共通電極と同一の層に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ゲート配線が絶縁層を介して共通電極及び画素電極と別層に形成されているので、ゲート配線が共通電極又は画素電極とショートするおそれがなく、共通電極及び画素電極の端部をゲート配線まで延ばすことができる。これにより、駆動制御可能な液晶の領域を拡げることができ、開口率を更に向上させることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の更に他の液晶表示装置は、アレイ基板と、前記アレイ基板に対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶とを備え、前記アレイ基板は、互いに交差している複数本のゲート配線及び複数本のソース配線と、隣接する２本の前記ゲート配線及び隣接する２本の前記ソース配線により画定された各領域内に配置された画素電極と、前記ゲート配線から入力された信号電圧に基づいて前記ソース配線から前記画素電極へ印加される電圧をスイッチングするスイッチング素子と、隣接する２本の前記ゲート配線の間に形成された共通配線と、前記共通配線に電気的に接続され、電圧が印加された前記画素電極との間に前記液晶を駆動する電界を生じさせる共通電極と、前記画素電極に電気的に接続された蓄積容量電極とを備え、前記画素電極及び前記蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記共通配線の少なくとも一部を挟持するように積層されていることを特徴とする。

この液晶表示装置によれば、画素電極、蓄積容量電極及び共通配線が平面視において重なり合った部分に蓄積容量部が形成され、共通配線と画素電極との間だけでなく、共通配線と蓄積容量電極との間にも電荷を蓄積することができるので、従来に比べて蓄積容量部の単位面積あたりの容量を大きくすることができる。したがって、蓄積容量部の面積を小さくしても表示品質を良好に維持することができ、これによって開口率を向上させることができる。

この液晶表示装置は、前記共通配線に電気的に接続された付加蓄積容量電極を更に備えることも可能であり、この場合、前記共通配線及び前記付加蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記画素電極又は前記蓄積容量電極の少なくとも一部を挟持するように積層される。この構成によれば、画素電極又は蓄積容量電極と付加蓄積容量電極との間にも電荷を蓄積することができるので、蓄積容量部の単位面積あたりの容量を更に大きくすることができ、これによって開口率の向上を図ることができる。

以上の各液晶表示装置においては、前記画素電極及び／又は前記共通電極を透明電極材料により形成することが可能であり、これによって、開口率を向上させることができる。また、前記の蓄積容量電極は、前記ゲート配線の信号入力側である一端側から他端側に向けて小さくなるように形成しても良く、これによってフリッカを抑制することができる。

本発明によれば、明るく表示品質の高い液晶表示装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、以降の説明においては、上述した従来の液晶表示装置と同様の構成部分には同一の符号を付して、繰り返しの説明を省略する。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、実施の形態１の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’部分の断面図である。

本実施形態における液晶表示装置は、上述した従来の液晶表示装置と同様、共通配線８と画素電極３とが絶縁層６ａを介して重なり合った部分に蓄積容量部９ａが形成されている。そして、この蓄積容量部９ａにおいて、画素電極３の上方に蓄積容量電極２０ａが形成されている点で従来の液晶表示装置と相違する。

即ち、絶縁層６ａ上の同一層に形成されたソース配線２及び画素電極３の上に絶縁層６ｂが形成され、この絶縁層６ｂの上に蓄積容量電極２０ａが形成されており、蓄積容量電極２０ａは、絶縁層６ａ，６ｂに形成されたコンタクトホール３０ａ，３０ｂを介して共通配線８と電気的に接続されている。こうして、蓄積容量部９ａは、蓄積容量電極２０ａ及び共通配線８が絶縁層６ａ，６ｂを介して画素電極３の一部を挟持することにより、形成されている。

本実施形態の液晶表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。まず、アレイ基板１０となるガラス上に、アルミニウム（Ａｌ）などを主成分とする第１の導電層をスパッタ法等で成膜した後、フォトリソグラフ法で同一平面状にパターン形成して、ゲート配線１、共通電極４、及び共通配線８を得る。

次いで、ＣＶＤ法等により窒化珪素（ＳｉＮｘ）等からなる第１の絶縁層６ａを堆積させ、ａ−Ｓｉ等からなる半導体層をＣＶＤ法及びフォトリソグラフ法などで形成した後、上記第１の導電層と同様の工程にて第２の導電層を形成しパターニングすることにより、ソース配線２、画素電極３、及びスイッチング素子であるＴＦＴ５を得る。画素電極３及び共通電極４の幅は、例えば３〜８μmであり、両者の間隔は、例えば１０〜１５μmである。

次に、第１の絶縁層６ａと同様の工程にて第２の絶縁層６ｂを形成後、第１の絶縁層６ａ及び第２の絶縁層６ｂにフォトリソグラフ法でコンタクトホール３０ａ，３０ｂを形成する。

この後、上記第１の導電層と同様の工程にて第３の導電層を形成しパターニングすることにより蓄積容量電極２０ａを得るとともに、コンタクトホール３０ａ，３０ｂを介して共通配線８との電気的接続を行う。尚、このような形成されたアレイ基板の最表面には、ＴＦＴや電極などを保護するために、更に第４の絶縁層を形成してもよい。

また、上述した第１〜第３の導電層は、特に限定されるものではないが、アルミニウム（Ａｌ）系金属のように配線抵抗の低い金属材料からなるのが望ましい。更に、各導電層は、単層膜又は多層膜のいずれでも良い。

一方、対向基板１４となるガラス基板上には、金属クロム（Ｃｒ）をスパッタ等により成膜後、フォトリソグラフ法でパターン形成することにより、導電性のブラックマトリクス１２を形成する。次に、ＲＧＢ（３色）の各々の色素を有する樹脂を画素となる部分に順にパターン形成し、ドット状に配置されたカラーフィルター１３を得る。尚、Ｃｒ等による液晶層への汚染を防ぐため、この後アクリル等の樹脂によりカラー対向基板全体にオーバーコート層の形成を行っても良い。また、ブラックマトリクスは樹脂材料を用いて形成しても良く、この場合はスピンコートや印刷など塗布による成膜工程を用いることができるので、設備コストを低減することができる。

このように作製された２つの基板１０，１４の互いに対向する面に配向膜（図示せず）を塗布した後、所定の方向にラビングを行い、基板間に樹脂スペーサを挟んだ状態で周辺部をシール剤で接着する。最後に液晶（図示せず）を封入して、液晶表示装置が得られる。

この液晶表示装置の周辺部においては、ゲート配線１の端部にゲート駆動回路を接続し、ソース配線２の端部にソース信号駆動回路を接続することにより、各々の駆動回路が、コントローラからの入力に基づいて液晶表示装置を作動させる。この液晶表示装置の作動を以下に説明する。

まず、外部回路より供給された走査信号が各ゲート配線１へ、映像信号が各ソース配線２へそれぞれ供給される。ゲート配線１を介して供給された走査信号によって、ゲート配線１に接続されたＴＦＴ５が選択的にスイッチングされることで、ＴＦＴ５のオン期間にソース配線２を通して供給される映像信号が画素電極３へ供給される。この画素電極３と共通電極４との電位差により電界が発生し、電極間に配向させた液晶の動きの制御が行われる。液晶パネルのアレイ基板側には冷陰極管からなるバックライト（図示せず）が配置されており、液晶の駆動制御により階調表示を行うことができる。

ＴＦＴ５がオフ状態になると、画素電極３への信号電圧の供給が停止されるが、蓄積容量９ａに蓄積された電荷により液晶の動作が保持される。本実施形態における蓄積容量部９ａは、共通配線８と画素電極３との間、及び、画素電極３と蓄積容量電極２０ａとの間のそれぞれにおいて電位差が生じ、電荷を蓄積させることができるので、上記従来の液晶表示装置の蓄積容量部１０９に比べて単位面積あたりの容量が高まり、電極の対向面積を略半分にすることができる。この結果、画素の開口率を向上させることが可能になり、高い表示輝度を得ることができる。
（実施の形態２）
図２（ａ）は、実施の形態２の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ’部分の断面図である。

実施の形態２の液晶表示装置は、共通配線、画素電極及び蓄積容量電極により蓄積容量部が構成されている点で実施の形態１と同様であり、蓄積容量電極が画素電極と電気的に接続されている点で、実施の形態１と相違する。

即ち、アレイ基板１０上に蓄積容量電極２０ｂが形成され、この上に絶縁層６ａを介してゲート配線１、共通電極４、及び共通配線８が形成され、これらの上に絶縁層６ｂを介してソース配線２、画素電極３、及びＴＦＴ５が形成されている。共通配線８の一部には開口８１が形成されており、この開口８１の略中心を通過するように絶縁層６ａ，６ｂに形成されたコンタクトホール３０ｃを介して、蓄積容量電極２０ｂと画素電極３とが電気的に接続されている。こうして、蓄積容量部９ｂは、蓄積容量電極２０ｂ及び画素電極３が絶縁層６ａ，６ｂを介して共通配線８の一部を挟持することにより、形成されている。

本実施形態の蓄積容量部９ｂによれば、蓄積容量電極２０ｂと共通配線８との間、及び、共通配線８と画素電極３との間のそれぞれにおいて電位差が生じ、電荷を蓄積させることができるので、上記従来の液晶表示装置の蓄積容量部１０９に比べて単位面積あたりの容量が高まり、電極の対向面積を略半分にすることができる。この結果、画素の開口率を向上させることが可能になり、高い表示輝度を得ることができる。
（実施の形態３）
図３（ａ）は、実施の形態３の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＣ−Ｃ’部分の断面図である。

実施の形態３の液晶表示装置は、実施の形態１の液晶表示装置において、付加蓄積容量電極を更に備えるものであり、その他の点については実施の形態１と同様である。

即ち、蓄積容量電極２０ａの上に絶縁層６ｃが形成され、この絶縁層６ｃの上に付加蓄積容量電極２０ｄが形成されており、付加蓄積容量電極２０ｄは、絶縁層６ｂ，６ｃに形成されたコンタクトホール３０ｄを介して画素電極３に電気的に接続されている。こうして、蓄積容量部９ｃは、共通配線８、画素電極３、蓄積容量電極２０ａ、及び付加蓄積容量電極２０ｄが平面視において重なった部分に、形成されている。

本実施形態の蓄積容量部９ｃによれば、、共通配線８と画素電極３との間、画素電極３と蓄積容量電極２０ａとの間、及び、蓄積容量電極２０ａと付加蓄積容量電極２０ｄとの間のそれぞれにおいて電位差が生じ、電荷を蓄積させることができるので、実施の形態１及び実施の形態２の蓄積容量部に比べて単位面積あたりの容量を更に高めることができる。この結果、画素の開口率をより向上させることが可能になり、高い表示輝度を得ることができる。

本実施形態の液晶表示装置においては、付加蓄積容量電極２０ｄの上方に、更に別の蓄積容量電極を積層することも可能である。即ち、第１の蓄積容量電極は、前記共通配線８に電気的に接続されるように、また、第２の蓄積容量電極は、前記画素電極３に電気的に接続されるように、それぞれ絶縁層を介して交互に積層することにより、蓄積容量部の単位面積あたりの容量をより高めることができる。

また、実施の形態２に示す液晶表示装置に対しても、画素電極の上に絶縁層を介して付加蓄積容量電極を形成することが可能であり、この付加蓄積容量電極と共通配線８とをコンタクトホールを介して電気的に接続することにより、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態４）
図４（ａ）は、実施の形態４の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＤ−Ｄ’部分の断面図である。

実施の形態４における液晶表示装置は、実施の形態１の液晶表示装置において、蓄積容量電極２０ａと同一の層に、蓄積容量電極２０ａと同一材料からなる遮光膜１５ａが形成されたものであり、その他の構成については実施の形態１と同様である。

この構成によれば、遮光膜１５ａを蓄積容量電極２０ａと同時に形成することができるので、遮光膜１５ａ形成のための工程を新たに追加する必要がない。そして、この遮光膜１５ａによりＴＦＴ５の上方が覆われているので、バックライトや外光などによるＴＦＴ特性の悪化を防止することができる。

図５は、遮光膜を設けた場合及び設けない場合のそれぞれについて、ゲート・ドレイン電圧とソース・ドレイン電流との関係を示すグラフである。同図に示すように、遮光膜１５ａを設けない場合には、ゲート・ドレイン電圧が０ボルト以下、即ち、ＴＦＴのオフ期間においてもソース・ドレイン電流が流れる。この結果、画素電位が変動し、クロストークによる画質劣化などの問題を生じる。

これに対し、遮光膜１５ａを設けた場合には、ゲート・ドレイン電圧が０ボルト以下、即ち、ＴＦＴのオフ期間においては、ソース・ドレイン電流がほとんど流れないため、上述の問題が解消され、表示品質を高めることが可能になる。

この遮光膜１５ａは、図６に示すように、実施の形態１における絶縁層６ｂ上に、ＣＶＤ法等により窒化珪素（ＳｉＮｘ）等からなる平坦化膜２２ａを形成し、平らな表面上に蓄積容量電極２０ａと共に形成しても良い。このように平坦化膜２２ａを形成した場合には、遮光膜１５ａとＴＦＴ５との間に形成されてしまう寄生容量を小さくすることができるので、ＴＦＴ５の負荷が小さくなり、ＴＦＴ５の動作を安定させることができる。また、封入した液晶の配向の乱れが少なくなるため、表示品質をより向上させることが可能になる。
（実施の形態５）
図７（ａ）は、実施の形態５の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＥ−Ｅ’部分の断面図である。

実施の形態１における液晶表示装置の共通電極が共通配線と同一の層に形成されているのに対し、実施の形態５における液晶表示装置は、共通電極が蓄積容量電極と同一の層に形成されている点で相違し、その他の構成については実施の形態１と同様である。

即ち、ゲート配線１及び共通配線８は、アレイ基板１０上に同一の層として形成されており、これらの上方に、絶縁層６ａを介してソース配線２及び画素電極３が同一の層として形成されている。そして、これらの上方に絶縁層６ｂを介して蓄積容量電極２０ａ及び共通電極４が形成されている。共通電極４は、蓄積容量電極２０ａ及び絶縁層に形成されたコンタクトホール３０ａ，３０ｂを介して共通配線８と電気的に接続されている。

この構成によれば、実施の形態１と同様、従来の蓄積容量部９に比べて電極の対向面積を略半分にすることができ、画素の開口率を向上させることができる。更に、画素電極３及び共通電極４が、ゲート配線１とは絶縁層６ａ，６ｂを介して別層に形成されているので、画素電極３又は共通電極４がゲート配線１との間でショートするおそれなしに画素電極３及び共通電極４の端部をゲート配線１まで延長することができ、画素における液晶駆動の制御可能領域を拡げることができる。したがって、これによっても開口率を向上させることができる。

画素電極３及び共通電極４の端部をゲート配線１に重ねた場合には、図７（ａ）において二点差線の幅で示すように、ブラックマトリクス１２をゲート配線１に沿って形成する必要がない。この場合、画素電極３及び共通電極４の端部がゲート配線１と重なる部分の長さは、アライメント誤差を考慮すれば１μm以上であることが好ましい一方、重なりが大き過ぎると寄生容量が大きくなりゲート配線１の信号なまりを生じるおそれがあるため５μm以下であることが好ましい。
（実施の形態６）
図８（ａ）は、実施の形態６の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＦ−Ｆ’部分の断面図である。

実施の形態５における液晶表示装置の蓄積容量電極２０ａ及び共通電極４が絶縁層６ｂ上に形成されているのに対し、実施の形態６における液晶表示装置は、絶縁層６ｂ上に形成された平坦化膜２２ｂ上に蓄積容量電極２０ａ及び共通電極４が形成されている。その他の構成については、実施の形態５と同様である。

この構成によれば、ショートの共通電極４が長手方向に沿ってソース配線２の一部と重なり合うように構成することが容易であり、ソース配線２と共通電極４との隙間から光漏れを生じるおそれがない。したがって、液晶駆動の制御可能領域が更に拡がり、開口率を向上させることができる。この場合、この重なった部分に対応する対向基板１４上の位置に、ブラックマトリクスを形成する必要がない。

本実施形態においては、実施の形態４と同様にして、図８（ａ）に二点鎖線で示すように、蓄積容量電極２０ａ及び共通電極４と同一の層に遮光膜１５ｂを更に形成しても良い。このような構成によれば、表示品質の高い液晶表示装置が得られるだけでなく、対向基板１４にブラックマトリクスを形成する必要が全くなくなり、製造工程の短縮を図ることができる。尚、ＴＦＴ５の近傍からの光漏れを防止するため、図８（ａ）に示すように、ＴＦＴ５をゲート配線１上に形成することが好ましい。

また、平坦化膜２２ｂは、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などから形成することも可能であるが、ゲート配線１と共通電極４とが重なった部分に生じる寄生容量を十分小さくするためには、感光性アクリル樹脂などの有機膜により形成することが好ましく、更に、膜厚を０．５μm以上にすることがより好ましい。これによりクロストークなどの問題が低減され、表示品質をより向上させることができる。平坦化膜２２ｂの平均的な厚みは、３μm程度が適当である。
（実施の形態７）
図９（ａ）は、実施の形態６の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＧ−Ｇ’部分の断面図である。

図１１及び図１２に示す上記従来の液晶表示装置の共通電極４が共通配線８と同一の層に形成されているのに対し、実施の形態７における液晶表示装置は、共通電極４が共通配線８とは別の層で、且つ、画素電極３と同一の層に形成されている点で相違する。その他の構成については、上記従来の液晶表示装置と同様である。

即ち、ゲート配線１及び共通配線８は、アレイ基板１０上に同一の層として形成されており、これらの上方に、絶縁層６ａを介してソース配線２、画素電極３及び共通電極４が同一の層として形成されている。共通電極４は、絶縁層６ａに形成されたコンタクトホール３０ｅを介して共通配線８と電気的に接続されており、画素電極３と共通配線８とが絶縁層６ａを介して重なり合った部分に蓄積容量部９ｄが形成されている。

この構成によれば、実施の形態５と同様に、画素電極３及び共通電極４の端部をゲート配線１に重ねることが可能であり、これによって液晶駆動制御が可能な領域を拡大することができる。したがって、この重なった部分に対応する対向基板１４上の位置にはブラックマトリクスを形成する必要がなく、これによって開口率を向上させることができる。画素電極３及び共通電極４の端部がゲート配線１と重なる部分の長さは、実施の形態５と同様の理由から１〜５μmであることが好ましい。
（実施の形態８）
図１０（ａ）は、実施の形態８の液晶表示装置におけるアレイ基板の１画素の構成を表す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＨ−Ｈ’部分の断面図である。

実施の形態７の液晶表示装置は、画素電極３及び共通電極４がソース配線２と同一の層に形成されているのに対し、実施の形態８の液晶表示装置は、画素電極３及び共通電極４が平坦化膜２２ｃを介してソース配線２と別層に形成されている点で相違する。その他の構成については実施の形態７と同様である。

即ち、アレイ基板１０上に形成されたゲート配線１及び共通配線８の上方に絶縁層６ａを介してソース配線２が形成されており、この上方に、平坦化膜２２ｃを介して画素電極３及び共通電極４が同一の層として形成されている。ＴＦＴ５のドレイン側は、コンタクトホール３０ｆを介して画素電極３に接続されている。

この構成によれば、共通電極４の少なくとも一部を長手方向に沿ってソース配線２に重ね合わせることができるので、ソース配線２と共通電極４との隙間から光漏れを生じるおそれがない。したがって、この部分に対応する対向基板１４上の位置にブラックマトリクスを形成する必要がないため、開口率をより向上させることができる。

更に、実施の形態４と同様にして、図１０（ａ）に二点鎖線で示すように、画素電極３及び共通電極４と同一の層に遮光膜１５ｃを形成しても良い。このような構成によれば、表示品質の高い液晶表示装置が得られるだけでなく、対向基板１４にブラックマトリクスを全く形成しなくても良いので、製造工程の短縮を図ることができる。

また、画素電極３及び共通電極４は、絶縁層を介して互いに別の層になるように形成しても良く、これによって、画素電極３と共通電極４との間のショートを確実に防止することができる。
（その他の実施の形態）
以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様が上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態において、共通電極及び画素電極は金属電極としているが、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）などの透明電極で形成することもできる。このような構成によれば、開口率を更に向上させることができる。

また、上記各実施形態において、各画素毎の蓄積容量部の平面視における大きさは、ゲート配線の信号入力側である一端側から他端側に向けて小さくなるように形成されていることが好ましい。これにより、主要配線や電極形状などを変更しなくても、液晶に印加する電圧を各画素で略一定にすることができる。したがって、断線などの不良を回避しつつフリッカの発生を抑制することができ、表示品質の向上を図ることができる。

また、マトリクス状に設けられた複数本のゲート配線及び複数本のソース配線によって画定される各画素領域の形状は、必ずしも矩形状のものに限られず、ひし形に近い形状であっても良い。

（ａ）本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＡ−Ａ’部分の断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＢ−Ｂ’部分の断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＣ−Ｃ’部分の断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＤ−Ｄ’部分の断面図である。 本発明の実施の形態４に係る試験結果を示す図である。 本発明の実施の形態４の変形例を示す断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＥ−Ｅ’部分の断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態６に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＦ−Ｆ’部分の断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態７に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＧ−Ｇ’部分の断面図である。 （ａ）本発明の実施の形態８に係る液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図、及び、（ｂ）この図におけるＨ−Ｈ’部分の断面図である。 従来の液晶表示装置においてアレイ基板の１画素の構成を示す平面図である。 （ａ）第１１図におけるＰ−Ｐ’部分の断面図、及び、（ｂ）同Ｑ−Ｑ’部分の断面図である。

符号の説明

１ ゲート配線
２ ソース配線
３ 画素電極
４ 共通電極
５ スイッチング素子（ＴＦＴ）
６ａ，６ｂ，６ｃ 絶縁層
８ 共通配線
１０ アレイ基板
１４ 対向基板
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 遮光膜
２０ａ，２０ｂ 蓄積容量電極
２０ｄ 付加蓄積容量電極
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 平坦化膜

Claims (6)

1. アレイ基板と、前記アレイ基板に対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶とを備え、
   前記アレイ基板は、互いに交差している複数本のゲート配線及び複数本のソース配線と、隣接する２本の前記ゲート配線及び隣接する２本の前記ソース配線により画定された各領域内に配置された画素電極と、前記ゲート配線から入力された信号電圧に基づいて前記ソース配線から前記画素電極へ印加される電圧をスイッチングするスイッチング素子と、隣接する２本の前記ゲート配線の間に形成された共通配線と、前記共通配線に電気的に接続され、電圧が印加された前記画素電極との間に前記液晶を駆動する電界を生じさせる共通電極と、前記共通配線に電気的に接続された蓄積容量電極とを備え、
   前記共通配線及び前記蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記画素電極の少なくとも一部を挟持するように積層されており、
   前記画素電極に電気的に接続された付加蓄積容量電極を更に備え、
   前記画素電極及び前記付加蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記共通配線又は前記蓄積容量電極の少なくとも一部を挟持するように積層されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. アレイ基板と、前記アレイ基板に対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶とを備え、
   前記アレイ基板は、互いに交差している複数本のゲート配線及び複数本のソース配線と、隣接する２本の前記ゲート配線及び隣接する２本の前記ソース配線により画定された各領域内に配置された画素電極と、前記ゲート配線から入力された信号電圧に基づいて前記ソース配線から前記画素電極へ印加される電圧をスイッチングするスイッチング素子と、隣接する２本の前記ゲート配線の間に形成された共通配線と、前記共通配線に電気的に接続され、電圧が印加された前記画素電極との間に前記液晶を駆動する電界を生じさせる共通電極と、前記共通配線に電気的に接続された蓄積容量電極とを備え、
   前記共通配線及び前記蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記画素電極の少なくとも一部を挟持するように積層されており、
   前記共通配線は前記ゲート配線と同一の層に形成され、前記蓄積容量電極は前記共通電極と同一の層に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. アレイ基板と、前記アレイ基板に対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶とを備え、
   前記アレイ基板は、互いに交差している複数本のゲート配線及び複数本のソース配線と、隣接する２本の前記ゲート配線及び隣接する２本の前記ソース配線により画定された各領域内に配置された画素電極と、前記ゲート配線から入力された信号電圧に基づいて前記ソース配線から前記画素電極へ印加される電圧をスイッチングするスイッチング素子と、隣接する２本の前記ゲート配線の間に形成された共通配線と、前記共通配線に電気的に接続され、電圧が印加された前記画素電極との間に前記液晶を駆動する電界を生じさせる共通電極と、前記画素電極に電気的に接続された蓄積容量電極とを備え、
   前記画素電極及び前記蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記共通配線の少なくとも一部を挟持するように積層されていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記共通配線に電気的に接続された付加蓄積容量電極を更に備え、
   前記共通配線及び前記付加蓄積容量電極は、絶縁層を介して前記画素電極又は前記蓄積容量電極の少なくとも一部を挟持するように積層されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記画素電極及び／又は前記共通電極は、透明電極材料により形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記蓄積容量電極は、前記ゲート配線の信号入力側である一端側から他端側に向けて小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。

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