JP2009098307A - 液晶表示装置および基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】偏光素子の金属線を介して電気的な短絡が生じることを抑制することができる液晶装置および基板を提供する。
【解決手段】データ配線層20と同層に、多数の金属線31を入射光の波長の半分以下の周期で平行に配置した偏光素子30を形成する。この偏光素子30の金属線31に、金属線31の延長方向と交差する方向に切れ目32を設ける。データ配線層20のソースバスラインまたはドレイン配線と金属線31とが、製造工程で付着した導電性異物などを介して短絡した場合にも、切れ目32によりソースバスラインとドレイン配線との電気的接続が切断ないし阻止される。よって、金属線31を介してソースバスラインとドレイン配線との間に電気的な短絡が生じることが抑制される。
【選択図】図4
【解決手段】データ配線層20と同層に、多数の金属線31を入射光の波長の半分以下の周期で平行に配置した偏光素子30を形成する。この偏光素子30の金属線31に、金属線31の延長方向と交差する方向に切れ目32を設ける。データ配線層20のソースバスラインまたはドレイン配線と金属線31とが、製造工程で付着した導電性異物などを介して短絡した場合にも、切れ目32によりソースバスラインとドレイン配線との電気的接続が切断ないし阻止される。よって、金属線31を介してソースバスラインとドレイン配線との間に電気的な短絡が生じることが抑制される。
【選択図】図4
Description
本発明は、直視型あるいは投射型の表示装置などに好適な液晶表示装置およびこれに用いられる基板に関する。
液晶表示装置の構成部品である液晶パネルは、TFT(薄膜トランジスタ)基板(背面基板)とCF(カラーフィルタ)基板とを張り合わせ、両者の間に液晶層を設けたものである。従来の液晶表示装置または投射型の表示装置では、液晶パネルのほかに、偏光板を別に設ける必要がある。偏光板は、多層で構成され、入射光を偏光させる高分子偏光物質の両側に、TAC(tri-acetyl-cellulose)よりなる支持体を有し、接着層によりCF基板またはTFT基板に貼り合わせられて用いられている。偏光板の貼り合わせ工程は、異物の混入などにより、あまり歩留まりが良くない。通常は、剥離、再生して、再貼り付けを行ったりしているが、偏光板自体のコストばかりでなく、その再生コストも少なくなく、昨今の液晶パネルの低価格競争化を鑑みると、その影響は大きくなっている。
一方、バックライトから放射される光の利用効率は、現在大変低い値になっており、改善が求められている。利用効率低下の要因としては、バックライトのランダムな偏光を直線偏光にそろえるために偏光板が必要であるが、これにより光がおおよそ半分以下に低下していることがあげられる。
例えば特許文献1にはその対策が示されており、DBEFという商品名で実際に使用されている。このDBEFでは、一方向の光の反射率はおおよそ90%程度、直交する偏光方向の光はおおよそ85%程度の透過率を有しているが、それでも反射率、透過率共に完全ではないので、液晶パネルとDBEFとの間には完全な直線偏光を得るための偏光板が必要であった。そのため、DBEFで偏光方向をそろえられた入射光も、その偏光板を通過することで20〜25%程度は吸収されると考えられ、照明光の利用効率低下を引き起こしていた。
これに対して、ワイヤーグリッド偏光子とよばれる偏光素子が知られている。ワイヤーグリッド偏光子は、金属線に平行に振動する電界ベクトルを持つような偏光を反射し、金属線に直交に振動する電界ベクトルを持つ偏光を透過することにより、直線偏光を得るものであり、偏光効率に優れ、透過率が高く、視野角が広い平板偏光子である。
ワイヤーグリッド偏光子の金属線の材料としては、例えばアルミニウム(Al)が用いられ、各金属線の高さは例えば140nm程度である。また、各金属線の幅は格子周期(格子周期は入射光の波長の半分以下でなければならない)の半分であると仮定する場合、格子周期が短くなるほど偏光効率が向上する。例えば、青(450nm)、緑(550nm)、赤(650nm)の波長で偏光消滅率が10000以上になるためには格子周期が120nm以下でなければならない。ここで、金属線の幅は例えば60nmである。
ワイヤーグリッド偏光子の製造方法としては、液晶パネルとは別部材として作製し、転写または貼り付ける方法(例えば、特許文献2参照。)、または、ナノインプリントリソグラフィおよびドライエッチングを用いる方法(例えば、特許文献3参照。)などがとられている。
このようなワイヤーグリッド偏光子は、例えば特許文献4に記載されたように、TFT基板側に配置されて反射型偏光板として利用されており、反射された偏光成分を有効に再活用することによりバックライトの光の利用効率向上が図られている。
特表平9−506984号公報
特開2006−201540号公報
特開2006−106758号公報
特開2003−5170号公報
しかしながら、ワイヤーグリッド偏光子をTFT基板上のデータ配線層と同層に形成する場合、金属線が微細なピッチであるので、金属線を介して隣り合うデータ配線の間で電気的短絡が発生しやすいという問題があった。
また、一般的にTV(テレビジョン)用途に用いられるアモルファスTFT基板では、データ配線層において、TFTを構成しているソース領域とドレイン領域とを含む配線パターンが、同一層にて同一材料により構成されている。このような場合、ワイヤーグリッド偏光子をデータ配線層と同層に形成すると、金属線を介してソースとドレインとが電気的により短絡しやすくなってしまうという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、偏光素子の金属線を介して電気的な短絡が生じることを抑制することができる液晶表示装置および基板を提供することにある。
本発明による第1の液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層を備えたものであって、一対の基板の一方は、絶縁膜を間にして形成されたゲート配線層およびデータ配線層と、ゲート配線層およびデータ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子とを有し、偏光素子の金属線は、金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有するものである。
本発明による第2の液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層を備えたものであって、一対の基板の一方は、絶縁膜を間にして形成され、複数の配線をそれぞれ有するゲート配線層およびデータ配線層と、ゲート配線層およびデータ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子とを有し、偏光素子は、ゲート配線層あるいはデータ配線層の一つの配線と金属線との間、または隣接する金属線間にブリッジが設けられたブリッジ領域を有し、ブリッジ領域内の金属線は、ブリッジを介してゲート配線層またはデータ配線層の一つの配線と電気的に接続されており、ブリッジ領域とゲート配線層あるいはデータ配線層の他の配線との間、またはブリッジ領域どうしの間に、金属線が、金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有する切れ目領域が設けられているものである。
本発明による第1の基板は、絶縁膜を間にして形成されたゲート配線層およびデータ配線層と、ゲート配線層およびデータ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子とを有し、偏光素子の金属線は、金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有するものである。
本発明による第2の基板は、絶縁膜を間にして形成され、複数の配線をそれぞれ有するゲート配線層およびデータ配線層と、ゲート配線層およびデータ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子とを有し、偏光素子は、ゲート配線層あるいはデータ配線層の一つの配線と金属線との間、または隣接する金属線間にブリッジが設けられたブリッジ領域を有し、ブリッジ領域内の金属線は、ブリッジを介してゲート配線層またはデータ配線層の一つの配線と電気的に接続されており、ブリッジ領域とゲート配線層あるいはデータ配線層の他の配線との間、またはブリッジ領域どうしの間に、金属線が、金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有する切れ目領域が設けられているものである。
本発明の第1の液晶表示装置、または本発明の第1の基板では、ゲート配線層またはデータ配線層において、ある配線と金属線とが、製造工程で付着した導電性異物などを介して短絡した場合、金属線に設けられた切れ目により、その配線と他の配線との電気的接続が切断ないし阻止される。よって、偏光素子の金属線を介して配線間に電気的な短絡が生じることが抑制される。
本発明の第2の液晶表示装置、または本発明の第2の基板では、ブリッジ領域内の金属線が、ブリッジを介してゲート配線層またはデータ配線層の一つの配線と電気的に接続されているので、その配線の配線抵抗が低減される。また、ブリッジ領域とゲート配線層あるいはデータ配線層の他の配線との間、またはブリッジ領域どうしの間の切れ目領域では、金属線に設けられた切れ目により、ブリッジ領域に電気的に接続された配線と他の配線との間の電気的接続、または各ブリッジ領域に電気的に接続された配線どうしの電気的接続が、確実に切断ないし阻止される。よって、偏光素子の金属線を介して配線間に電気的な短絡が生じることが抑制される。
本発明の第1の液晶表示装置、または本発明の第1の基板によれば、偏光素子の金属線に、その延長方向と交差する方向に切れ目を設けるようにしたので、偏光素子の金属線を介して電気的な短絡が生じることを抑制することができる。
本発明の第2の液晶表示装置、または本発明の第2の基板によれば、偏光素子が、ゲート配線層あるいはデータ配線層の一つの配線と金属線との間、または隣接する金属線間にブリッジを設けたブリッジ領域を有するようにし、このブリッジ領域内の金属線を、ブリッジを介してゲート配線層またはデータ配線層の一つの配線と電気的に接続するようにしたので、データ配線層またはゲート配線層の配線抵抗を低減することができる。また、ブリッジ領域とゲート配線層あるいはデータ配線層の他の配線との間、またはブリッジ領域どうしの間には、金属線に切れ目を設けた切れ目領域を配置するようにしたので、ブリッジ領域に電気的に接続された配線と他の配線との間の電気的接続、または各ブリッジ領域に電気的に接続された配線どうしの電気的接続を、確実に切断ないし阻止することができる。よって、偏光素子の金属線を介して配線間に電気的な短絡が生じることを抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示装置の全体構成を表したものである。この液晶表示装置は、液晶テレビ等に用いられるものであり、例えば、バックライト1,TFT基板2,液晶層3,CF基板4および偏光板5を順に配置したものである。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示装置の全体構成を表したものである。この液晶表示装置は、液晶テレビ等に用いられるものであり、例えば、バックライト1,TFT基板2,液晶層3,CF基板4および偏光板5を順に配置したものである。
バックライト1は、液晶表示装置に光を照射する光源であり、例えば、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp :冷陰極傾向ランプ)や、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)などを含んで構成されている。
TFT基板2は、ガラス基板に、後述するゲート配線層10およびデータ配線層20(図1には図示せず、図3参照。)、並びに画素電極(図示せず)等が形成されたものである。また、このTFT基板2には、後述する偏光素子30が形成されている。
CF基板4は、ガラス基板に共通電極,カラーフィルタおよびブラックマトリクス(いずれも図示せず)等が形成されたものである。
偏光板5は、例えば、入射光を偏光させる高分子偏光物質(図示せず)の両側に、TACよりなる支持体(図示せず)を有しており、接着層(図示せず)によりCF基板4に貼り合わせられている。この偏光板5と、TFT基板2側の偏光素子30とは、その光学軸が互いに直交するように配置されている。なお、図1には、白表示時におけるバックライト10からの光L1および外光(太陽光)L2の進行方向、および各構成要素における光L1,外光L2の偏光方向を併せて示している。
図2は、TFT基板2の一つの画素P1の等価回路を表したものである。画素P1は、中間調における視野角特性を高めるため一つの画素P1を二つのサブ画素に分けたマルチ画素とよばれる構成を有しており、例えば、TFT1,TFT2と、一つのサブ画素を構成する液晶素子Clc1と、もう一つのサブ画素を構成する液晶素子Clc2と、容量素子Cst1,Cst2とを有している。
TFT1,TFT2は、サブ画素A,Bに対して、映像信号を供給するためのスイッチング素子としての機能を有するものであり、例えばMOS−FET(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor )により構成され、3つの電極、ゲート、ソースおよびドレインを有している。TFT1,TFT2のゲートは、左右方向に延在するゲートバスラインGL1,GL2に接続されている。このゲートバスラインGL1,GL2には、上下方向に延在するソースバスラインSLが直交している。TFT1のソースはソースバスラインSLに接続され、ドレインは液晶素子Clc1の一端および容量素子Cst1の一端に接続されている。TFT2のソースはソースバスラインSLに接続され、ドレインは液晶素子Clc2の一端および容量素子Cst2の一端に接続されている。
液晶素子Clc1,Clc2は、TFT1,2を介して供給される信号電圧に応じて表示のための動作を行う表示素子としての機能を有するものである。液晶素子Clc1の他端および液晶素子Clc2の他端は液晶を挟んで対向する基板表面に形成されたコモン電極(図示せず)となる。
容量素子Cst1,Cst2は、両端間に電位差を発生させるものであり、具体的には電荷を蓄積させる誘電体を含んで構成されている。容量素子Cst1の他端および容量素子Cst2の他端は、ゲートバスラインGL1,GL2に平行すなわち左右方向に延在する容量素子バスラインCLに接続されている。
図3は、画素P1のゲート配線層10およびデータ配線層20の平面構成を表したものであり、図3(B)はゲート配線層10、図3(C)はデータ配線層20、図3(A)は図3(B)に示したゲート配線層10と図3(C)に示したデータ配線層20とを平面的に重ね合わせた状態を表している。なお、画素P1は、例えば、長辺が300μm〜400μm、短辺が100μm程度の長方形であり、赤,緑および青の三色の画素P1が一組となっている。
ゲート配線層10は、ゲートバスラインGL1,GL2および容量素子バスラインCLを有している。これらゲートバスラインGL1,GL2および容量素子バスラインCLの各ライン間は独立しており電気的に接続されていない。データ配線層20は、ソースバスラインSLおよびドレイン配線DLを有している。ソースバスラインSLおよびドレイン配線DLの各ライン間は独立しており電気的に接続されていない。ゲート配線層10およびデータ配線層20は、例えば窒化ケイ素(SiN)よりなる絶縁膜(図示せず)を間にして積層されている。
図4(A)は、偏光素子30の平面構成を表し、図4(B)は、図4(A)の領域A1を拡大して表したものである。偏光素子30は、データ配線層20と同層に形成され、多数の金属線31を入射光の波長の半分以下の周期で平行に配置したワイヤーグリッド偏光子である。具体的には、偏光素子30は、データ配線層20以外の領域Bに形成されている。
データ配線層20と偏光素子30との間には、電気的短絡を抑えるための隙間40が設けられている。この隙間40の幅は、バックライト1からの光漏れが生じない程度であることが望ましい。なお、偏光素子30は、接地されていてもよいし、あるいは、浮遊した状態となっていてもよい。
図5は、図4(A)の領域A2を拡大して表したものである。TFT1,TFT2のソースバスラインSLとドレイン配線DLとの間の領域は、通常、チャネルと呼ばれているが、偏光素子30は、チャネル21には配置しない。より好ましくは、チャネル21を形成しているa−Si層22の上に偏光素子30を配置しない。a−Si層22上に偏光素子30が無いほうが、短絡しにくいからである。
偏光素子30の金属線31は、例えばアルミニウム(Al)により構成され、各金属線31の高さは例えば140nm程度である。また、各金属線31の幅は格子周期(格子周期は入射光の波長の半分以下でなければならない)の半分であると仮定する場合、格子周期が短くなるほど偏光効率が向上する。例えば、青(450nm)、緑(550nm)、赤(650nm)の波長で偏光消滅率が10000以上になるためには格子周期が120nm以下でなければならない。ここで、金属線31の幅は例えば60nmである。
この偏光素子30の金属線31は、金属線31の延長方向と交差(例えば、直交)する方向に切れ目32を有している。これにより、この液晶表示装置では、偏光素子30の金属線31を介して、データ配線層20のソースバスラインSLとドレイン配線DLとの間に電気的な短絡が生じることを抑制することができるようになっている。
切れ目32は、隣接する金属線31の切れ目32と同一線上を回避して設けられていることが好ましい。切れ目32をランダムな位置に設けることにより、透過むらを抑え、また、偏光機能を損なわないようにすることができるからである。切れ目32の数は、多すぎると輝度むらの原因となり、少なすぎると電気的短絡を十分に抑制することができないので、適切な密度で設けられていることが望ましい。切れ目32の寸法(幅)についても、輝度への影響と電気的短絡の抑制とを考慮して適切に設定することが望ましい。
この液晶表示装置は、データ配線層20を形成すると共に偏光素子30を形成することを除いては、通常の液晶表示装置の製造方法により製造することができる。
この液晶表示装置では、外部から供給された映像信号に基づいて、ゲートドライバおよびデータドライバ(図示せず)から出力される各画素P1内への駆動電圧によって、各画素P1ごとに線順次表示駆動動作がなされる。具体的には、ゲートドライバからゲートバスラインGL1,GL2を介して供給される選択信号に応じて、TFT1,TFT2のオンオフが切り替えられ、ソースバスラインSLと画素P1を選択的に導通するようになっている。これにより、バックライト1からの照明光が偏光素子30,液晶層3および偏光板5により変調され、表示光として出力される。
ここでは、偏光素子30の金属線31に、金属線31の延長方向と交差する方向に切れ目32が設けられているので、データ配線層20のソースバスラインSLまたはドレイン配線DLと金属線31とが、製造工程で付着した導電性異物などを介して短絡した場合にも、切れ目32によりソースバスラインSLとドレイン配線DLとの電気的接続が切断ないし阻止される。よって、金属線31を介してソースバスラインSLとドレイン配線DLとの間に電気的な短絡が生じることが抑制される。
このように本実施の形態では、偏光素子30の金属線31に、金属線31の延長方向と交差する方向に切れ目32を設けるようにしたので、偏光素子30の金属線31を介して電気的な短絡が生じることを抑制することができる。
なお、上記実施の形態では、金属線31の延長方向をソースバスラインSLに平行にしたが、金属線31をソースバスラインSLに直交する方向に設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、偏光素子30をデータ配線層20と同層に設けた場合について説明したが、図6に示したように、偏光素子30をゲート配線層10と同層に、ゲート配線層10以外の領域BGに設けるようにしてもよい。この場合も、金属線31の延長方向は、ソースバスラインSLに平行な方向でもよいし、ソースバスラインSLに直交する方向でもよい。
(第2の実施の形態)
図7(A)は、本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示装置の偏光素子30の平面構成を表したものである。この偏光素子30は第1の実施の形態と同様に、データ配線層20と同層に形成され、多数の金属線31を入射光の波長の半分以下の周期で平行に配置したワイヤーグリッド偏光子である。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
図7(A)は、本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示装置の偏光素子30の平面構成を表したものである。この偏光素子30は第1の実施の形態と同様に、データ配線層20と同層に形成され、多数の金属線31を入射光の波長の半分以下の周期で平行に配置したワイヤーグリッド偏光子である。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
偏光素子30は、データ配線層20以外の領域Bのうち、ゲート配線層10と重なる領域B1を除いた領域B2(図7(A)において薄い網掛けおよび濃い網掛けを施した領域)に形成されている。その理由は、領域B1ではゲート配線層10で光が遮られること、また、領域B1に偏光素子30を設けることでゲート−ソース間の容量を増やすことになるからである。なお、偏光素子30は、領域B2を超えて、領域B1に多少重なって形成されていてもよい。
図7(B)は図7(A)の領域C1、図8は図7(A)の領域D1を拡大して表したものである。偏光素子30は、データ配線層20のソースバスラインSLと金属線31との間、または隣接する金属線31間にブリッジ33が設けられたブリッジ領域C(図7(A)において薄い網掛けを施した領域)を有し、ブリッジ領域C内の金属線31は、ブリッジ33を介してソースバスラインSLに電気的に接続されている。また、ブリッジ領域Cとドレイン配線DLとの間には、金属線31が切れ目32を有する切れ目領域D(図7(A)において濃い網掛けを施した領域)が設けられている。これにより、この液晶表示装置では、ソースバスラインSLの配線抵抗を低減すると共に、偏光素子30の金属線31を解して、データ配線層20のソースバスラインSLとドレイン配線DLとの間に電気的な短絡が生じることを抑制することができるようになっている。
ブリッジ33は、第1の実施の形態の切れ目32と同様に、金属線31の延長方向と交差(例えば、直交)する方向に設けられている。また、ブリッジ33は、第1の実施の形態の切れ目32と同様に、隣接する金属線31のブリッジ33と同一線上を回避して設けられていることが好ましい。ブリッジ33をランダムな位置に設けることにより、透過むらを抑え、また、偏光機能を損なわないようにすることができるからである。ブリッジ33の数は、多すぎると輝度むらの原因となり、少なすぎるとソースバスラインSLの配線抵抗を十分に小さくすることができないので、適切な密度で設けられていることが望ましい。ブリッジ33の寸法(幅)についても、輝度への影響と電気的短絡の抑制とを考慮して適切に設定することが望ましい。
切れ目領域Dは、ソースバスラインSLおよびブリッジ領域C内の金属線31と、ドレイン配線DLとの間に、電気的な短絡が生じることを抑制するためのものである。切れ目32は、第1の実施の形態と同様に、隣接する金属線31の切れ目32と同一線上を回避して設けられていることが好ましい。ドレイン配線DLと切れ目領域Dとの間には、短絡を防ぐため、第1の実施の形態と同様の隙間40が設けられている。なお、切れ目領域Dは、接地されていてもよいし、あるいは、浮遊した状態となっていてもよい。
ブリッジ領域Cと切れ目領域Dとの面積比は特に限定されないが、ブリッジ領域Cを大きくするほどソースバスラインSLの配線抵抗を小さくすることができる。よって、切れ目領域Dは、ドレイン配線DL近傍の領域に、ソースバスラインSLとドレイン配線DLとの電気的短絡が生じない程度に形成することが望ましい。
この液晶表示装置は、データ配線層20を形成すると共に偏光素子30を形成することを除いては、通常の液晶表示装置の製造方法により製造することができる。
この液晶表示装置では、外部から供給された映像信号に基づいて、第1の実施の形態と同様にして各画素P1ごとに線順次表示駆動動作がなされる。ここでは、偏光素子30が、ソースバスラインSLと金属線31との間または隣接する金属線31間にブリッジ33が設けられたブリッジ領域Cを有しており、このブリッジ領域C内の金属線31が、ブリッジ33を介してソースバスラインSLに電気的に接続されているので、ソースバスラインSLの配線抵抗が低減される。一方、切れ目領域Dでは、金属線31に設けられた切れ目32により、ブリッジ領域Cに電気的に接続されたソースバスラインSLと、ドレイン配線DLとの間の電気的接続が、確実に切断ないし阻止される。よって、ソースバスラインSLとドレイン配線DLとの電気的な短絡が抑制される。
このように本実施の形態では、偏光素子30に、ソースバスラインSLと金属線31との間または隣接する金属線31間にブリッジ33を設けたブリッジ領域Cを設け、このブリッジ領域C内の金属線31をソースバスラインSLと電気的に接続するようにしたので、ソースバスラインSLの配線抵抗を小さくすることができる。
また、ブリッジ領域Cとドレイン配線DLとの間には、金属線31に切れ目32を設けた切れ目領域Dを配置するようにしたので、ブリッジ領域Cに電気的に接続されたソースバスラインSLと、ドレイン配線DLとの間の電気的接続を、確実に切断ないし阻止することができる。よって、ソースバスラインSLとドレイン配線DLとの間に電気的な短絡が生じることを抑制することができる。
なお、上記実施の形態では、金属線31の延長方向をソースバスラインSLに平行になるようにしたが、金属線31をソースバスラインSLに直交する方向に設けるようにしてもよい。
(第3の実施の形態)
図9(A)は、本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示装置の偏光素子30の平面構成を表したものであり、図10(A)および図11は、図9(A)をゲート配線層10とデータ配線層20とにそれぞれ分けて表したものである。また、図9(B)は図9(A)および図11の領域C1、図10(B)は図10(A)の領域D2をそれぞれ拡大して表したものである。
図9(A)は、本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示装置の偏光素子30の平面構成を表したものであり、図10(A)および図11は、図9(A)をゲート配線層10とデータ配線層20とにそれぞれ分けて表したものである。また、図9(B)は図9(A)および図11の領域C1、図10(B)は図10(A)の領域D2をそれぞれ拡大して表したものである。
本実施の形態の偏光素子30では、ブリッジ領域Cがデータ配線層20と同層に形成されている一方、切れ目領域Dがゲート配線層10と同層に形成されており、これにより、更に確実にソースバスラインSLとドレイン配線DLとの電気的短絡を抑制することができるようになっている。このことを除いては、本実施の形態の液晶表示装置は、上記第2の実施の形態と同様であるので、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
ゲート配線層10と同層に形成された切れ目領域Dは、領域B2のうちブリッジ領域C以外の領域のみに形成されていてもよいが、ブリッジ領域C以外の領域を超えて、更にブリッジ領域Cの一部にも延在して形成されていれば、より好ましい。すなわち、ゲート配線層10と同層に形成された切れ目領域Dの一部と、データ配線層20と同層に形成されたブリッジ領域Cの一部とは、平面的に重なり合っていることが好ましい。偏光されていない光の漏れを低減することができるからである。
この液晶表示装置は、ゲート配線層10を形成すると共に偏光素子30の切れ目領域Dを形成し、データ配線層20を形成すると共に偏光素子30のブリッジ領域Cを形成することを除いては、通常の液晶表示装置の製造方法により製造することができる。また、本実施の形態の液晶表示装置の作用は上記第2の実施の形態と同様である。
(第4の実施の形態)
図12(A)は、本発明の第4の実施の形態に係る液晶表示装置の偏光素子30の平面構成を表したものであり、図13(A)および図14は、図12(A)をゲート配線層10とデータ配線層20とにそれぞれ分けて表したものである。また、図12(B)は図12(A)および図14の領域F1、図13(B)は図13(A)の領域F2、図15(A)は図13(A)の領域G1、図15(B)は図13(A)の領域G2をそれぞれ拡大して表したものである。
図12(A)は、本発明の第4の実施の形態に係る液晶表示装置の偏光素子30の平面構成を表したものであり、図13(A)および図14は、図12(A)をゲート配線層10とデータ配線層20とにそれぞれ分けて表したものである。また、図12(B)は図12(A)および図14の領域F1、図13(B)は図13(A)の領域F2、図15(A)は図13(A)の領域G1、図15(B)は図13(A)の領域G2をそれぞれ拡大して表したものである。
本実施の形態の偏光素子30は、データ配線層20と同層に、ソースバスラインSLに電気的に接続された第1ブリッジ領域E1を有している。この第1ブリッジ領域E1は、第2および第3の実施の形態で説明したブリッジ領域Cと同じものであり、ブリッジ領域Cと同様にソースバスラインSLの配線抵抗を低減するものである。
一方、ゲート配線層10と同層には、ドレイン配線DLの輪郭に沿って、複数の第2ブリッジ領域E2が形成されている。第2ブリッジ領域E2は、ゲート配線層10のゲートバスラインGL1,GL2および容量素子バスラインCLにそれぞれ電気的に接続されている。また、これらの第2ブリッジ領域E2どうしの間には、切れ目領域Dが設けられている。これにより、この液晶表示装置では、ゲート配線層10の配線抵抗を低減すると共に、偏光素子30の金属線31を介して、ゲート配線層10のゲートバスラインGL1および容量素子バスラインCL間、ゲートバスラインGL2および容量素子バスラインCL間、またはゲートバスラインGL1,GL2間に電気的な短絡が生じることを抑制することができるようになっている。
ゲート配線層10と同層に形成された第2ブリッジ領域E2の一部と、データ配線層20と同層に形成された第1ブリッジ領域E1および切れ目領域Dの一部とは、平面的に重なり合うようにすることが好ましい。偏光されていない光の漏れを低減することができるからである。
この液晶表示装置は、ゲート配線層10を形成すると共に偏光素子30の第2ブリッジ領域E2および切れ目領域Dを形成し、データ配線層20を形成すると共に偏光素子30の第1ブリッジ領域E1を形成することを除いては、通常の液晶表示装置の製造方法により製造することができる。
この液晶表示装置では、外部から供給された映像信号に基づいて、第1の実施の形態と同様にして各画素P1ごとに線順次表示駆動動作がなされる。ここでは、データ配線層20と同層に、ソースバスラインSLに電気的に接続された第1ブリッジ領域E1が形成され、この第1ブリッジ領域E1内の金属線31が、ブリッジ33を介してソースバスラインSLに電気的に接続されているので、ソースバスラインSLの配線抵抗が低減される。
一方、ゲート配線層10と同層には、ドレイン配線DLの輪郭に沿って、ゲート配線層10のゲートバスラインGL1,GL2および容量素子バスラインCLにそれぞれ電気的に接続された複数の第2ブリッジ領域E2が形成され、これらの第2ブリッジ領域E2内の金属線31が、ブリッジ33を介してゲートバスラインGL1,GL2または容量素子バスラインCLに電気的に接続されているので、それらの配線抵抗も低減される。
また、第2ブリッジ領域E2どうしの間に設けられた切れ目領域Dでは、金属線31に設けられた切れ目32により、各第2ブリッジ領域E2に電気的に接続されたゲートバスラインGL1,GL2および容量素子バスラインCL間の電気的接続が、確実に切断ないし阻止される。よって、ゲートバスラインGL1および容量素子バスラインCL間、ゲートバスラインGL2および容量素子バスラインCL間、またはゲートバスラインGL1,GL2間の電気的短絡が抑制される。
更に、第1ブリッジ領域E1がデータ配線層20と同層に形成されている一方、第2ブリッジ領域E2および切れ目領域Dがゲート配線層10と同層に形成されており、これにより、更に確実にソースバスラインSLとドレイン配線DLとの電気的短絡が抑制される。
このように本実施の形態では、データ配線層20と同層に、ソースバスラインSLに電気的に接続された第1ブリッジ領域E1を形成する一方、ゲート配線層10と同層に、ドレイン配線DLの輪郭に沿って、ゲート配線層10のゲートバスラインGL1,GL2および容量素子バスラインCLにそれぞれ電気的に接続された第2ブリッジ領域E2を形成し、これらの第2ブリッジ領域E2どうしの間に切れ目領域Dを設けるようにしたので、データ配線層20およびゲート配線層10の配線抵抗を低減すると共に、偏光素子30の金属線31を介して、データ配線層20のソースバスラインSLおよびドレイン配線DL間、ゲート配線層10のゲートバスラインGL1および容量素子バスラインCL間、ゲートバスラインGL2および容量素子バスラインCL間、またはゲートバスラインGL1,GL2間に電気的な短絡が生じることを抑制することができる。
通常、TFT基板のデータ配線層20とITO等よりなる透明電極配線層(図示せず)との間には、窒化ケイ素(SiN)またはアクリル系樹脂よりなる絶縁膜が設けられている。上記各実施の形態では、データ配線層20の面積が偏光素子30の存在により大きくなり、データ配線層20と透明電極配線層との容量が大きくなりやすい。そのため、データ配線層20と透明電極配線層との間の絶縁膜の膜厚を厚くして、データ配線層20と透明電極配線層との容量を小さくすると、一層高い効果が発揮される。
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、各画素が2つのサブ画素に分割される例について説明したが、本発明は、各画素が3つ以上のサブ画素に分割されるようにした場合にも適用可能である。また、本発明は、各画素をサブ画素に分割しない場合にも適用可能である。
また、上記実施の形態では、各画素の等価回路および構造について具体的に説明したが、他の等価回路または他の形状でもよい。
1…バックライト、2…TFT基板、3…液晶層、4…CF基板、5…偏光板、10…ゲート配線層、20…データ配線層、30…偏光素子、31…金属線、32…切れ目、33…ブリッジ、C…ブリッジ領域、D…切れ目領域、E1…第1ブリッジ領域、E2…第2ブリッジ領域、P1…画素
Claims (10)
- 一対の基板の間に液晶層を備えた液晶表示装置であって、
前記一対の基板の一方は、
絶縁膜を間にして形成されたゲート配線層およびデータ配線層と、
前記ゲート配線層および前記データ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子と
を有し、
前記偏光素子の金属線は、前記金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有する
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記切れ目は、隣接する金属線の切れ目と同一線上を回避して設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 一対の基板の間に液晶層を備えた液晶表示装置であって、
前記一対の基板の一方は、
絶縁膜を間にして形成され、複数の配線をそれぞれ有するゲート配線層およびデータ配線層と、
前記ゲート配線層および前記データ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子と
を有し、
前記偏光素子は、前記ゲート配線層あるいは前記データ配線層の一つの配線と前記金属線との間、または隣接する金属線間にブリッジが設けられたブリッジ領域を有し、前記ブリッジ領域内の金属線は、前記ブリッジを介して前記ゲート配線層または前記データ配線層の一つの配線と電気的に接続されており、
前記ブリッジ領域と前記ゲート配線層あるいは前記データ配線層の他の配線との間、または前記ブリッジ領域どうしの間に、前記金属線が、前記金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有する切れ目領域が設けられている
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記ブリッジ領域および前記切れ目領域は、前記データ配線層と同層に形成されている
ことを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。 - 前記ブリッジ領域は、前記データ配線層と同層に形成され、
前記切れ目領域は、前記ゲート配線層と同層に形成されている
ことを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。 - 前記切れ目領域の一部と、前記ブリッジ領域の一部とは、平面的に重なり合っている
ことを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。 - 前記ブリッジ領域は、
前記データ配線層と同層に、前記データ配線層の一つの配線に電気的に接続された第1ブリッジ領域と
前記ゲート配線層と同層に、前記データ配線層の他の配線の輪郭に沿って形成され、前記ゲート配線層の複数の配線にそれぞれ電気的に接続された複数の第2ブリッジ領域と、
を含み、
前記切れ目領域は、前記複数の第2ブリッジ領域の間に設けられている
ことを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。 - 前記第1ブリッジ領域の一部と、前記複数の第2ブリッジ領域および前記切れ目領域の一部とは、平面的に重なり合っている
ことを特徴とする請求項7記載の液晶表示装置。 - 絶縁膜を間にして形成されたゲート配線層およびデータ配線層と、
前記ゲート配線層および前記データ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子と
を有し、
前記偏光素子の金属線は、前記金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有する
ことを特徴とする基板。 - 絶縁膜を間にして形成され、複数の配線をそれぞれ有するゲート配線層およびデータ配線層と、
前記ゲート配線層および前記データ配線層のうち少なくとも一方と同層に形成され、入射光の波長の半分以下の周期で金属線を平行に配置した偏光素子と
を有し、
前記偏光素子は、前記ゲート配線層あるいは前記データ配線層の一つの配線と前記金属線との間、または隣接する金属線間にブリッジが設けられたブリッジ領域を有し、前記ブリッジ領域内の金属線は、前記ブリッジを介して前記ゲート配線層または前記データ配線層の一つの配線と電気的に接続されており、
前記ブリッジ領域と前記ゲート配線層あるいは前記データ配線層の他の配線との間、または前記ブリッジ領域どうしの間に、前記金属線が、前記金属線の延長方向と交差する方向に切れ目を有する切れ目領域が設けられている
ことを特徴とする基板。
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JP2007268346A JP2009098307A (ja) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | 液晶表示装置および基板 |
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US8947623B2 (en) | 2011-10-11 | 2015-02-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2007017762A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Seiko Epson Corp | ワイヤーグリッド偏光子の製造方法、液晶装置、プロジェクタ |
JP2007148344A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-06-14 | Sony Corp | 偏光素子及びその製造方法 |
-
2007
- 2007-10-15 JP JP2007268346A patent/JP2009098307A/ja active Pending
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