JP2010091904A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に透明な補助容量電極を備えた補助容量が大きく、
しかも、開口率が大きい液晶表示装置に関するものである。
The present invention relates to a liquid crystal display device, and particularly has a large auxiliary capacitance with a transparent auxiliary capacitance electrode,
In addition, the present invention relates to a liquid crystal display device having a large aperture ratio.
液晶表示装置はCRT(陰極線管)と比較して軽量、薄型、低消費電力という特徴があ
るため、表示用として多くの電子機器に使用されている。
A liquid crystal display device has characteristics of light weight, thinness, and low power consumption as compared with a CRT (cathode ray tube), and thus is used in many electronic devices for display.
液晶表示装置の液晶層に電界を印加する方法として、縦電界方式のものと横電界方式の
ものとがある。縦電界方式の液晶表示装置は、液晶層を挟んで配置される一対の電極によ
り、概ね列方向の電界を液晶分子に印加するものである。この縦電界方式の液晶表示装置
としては、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、MV
A(Multi-domain Vertical Alignment)モード等のものが知られている。このうち、従
来のTNモードの液晶表示装置の一般的な構成を図6〜図9を用いて説明する。
As a method for applying an electric field to a liquid crystal layer of a liquid crystal display device, there are a vertical electric field method and a horizontal electric field method. A vertical electric field type liquid crystal display device applies a substantially electric field in a column direction to liquid crystal molecules by a pair of electrodes arranged with a liquid crystal layer interposed therebetween. As this vertical electric field type liquid crystal display device, TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, MV
An A (Multi-domain Vertical Alignment) mode or the like is known. Among these, a general configuration of a conventional TN mode liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.
図6は従来のTNモードの液晶表示装置の1サブ画素分の平面図である。図7は図6の
VII−VII線の断面図である。図8は図6のVIII−VIII線の断面図である。図9Aは図6に
示す液晶表示装置の1サブ画素部分の模式的な等価回路図であり、図9Bは図6に示す液
晶表示装置の1サブ画素の各部分の電圧波形を示す図である。
FIG. 6 is a plan view of one sub pixel of a conventional TN mode liquid crystal display device. 7 is the same as FIG.
It is sectional drawing of a VII-VII line. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. FIG. 9A is a schematic equivalent circuit diagram of one sub-pixel portion of the liquid crystal display device shown in FIG. 6, and FIG. 9B is a diagram showing voltage waveforms of each portion of the one sub-pixel of the liquid crystal display device shown in FIG. .
従来の液晶表示装置50は、互いに対向配置されたアレイ基板AR及びカラーフィルタ
基板CF間に液晶LCを封入した構成を備えている。アレイ基板ARは第1透明基板11
を有し、この第1透明基板11上には複数本の走査線12及び信号線18がゲート絶縁膜
16を挟んでマトリクス状に形成されている。また、走査線12及び信号線18で囲まれ
た領域毎に補助容量用下電極51及び画素電極21が設けられており、この画素電極21
は図9Aにおいては等価的に液晶容量CLCで表わされている。通常、液晶容量CLCに
は補助容量用下電極51及び補助容量上電極となるドレイン電極Dにより形成された補助
容量部Csが並列に接続されている。液晶容量CLCの一端は駆動用スイッチング素子と
しての薄膜トランジスタTFT(Thin Film Transistor)に接続されているとともに、他
端は第2透明基板23の表面にカラーフィルタ層24及びトップコート層25を介して設
けられた共通電極26に接続されて所定のコモン電位Vcが印加されている。
The conventional liquid
A plurality of
Is equivalently represented by a liquid crystal capacitance C LC in FIG. 9A. Normally, the auxiliary capacitor Cs formed by the drain electrode D made of the
TFTのソース電極Sは信号線18に接続されて画像信号Vsの供給を受け、また、T
FTのドレイン電極Dはコンタクトホール20を経て液晶容量CLCの一端、すなわち画
素電極21に接続されている。さらに、TFTのゲート電極Gは走査線12に接続されて
所定の電圧を有するゲートパルスVgが印加されるようになされている。なお、ここに示
した液晶表示装置50においては、各TFT、走査線12及び信号線18を覆うように、
第1透明基板11の表面全体にパッシベーション膜19及び層間膜34が設けられている
。画素電極21は、層間膜34の表面に形成されているとともに、コンタクトホール20
を介してTFTのドレイン電極Dに電気的に接続されている。また、画素電極21と共通
電極26との間には液晶LCが封入されている。
The source electrode S of the TFT is connected to the
The drain electrode D of the FT is connected through a
A
Is electrically connected to the drain electrode D of the TFT. A liquid crystal LC is sealed between the
この液晶表示装置50においては、液晶容量CLCとゲート電極Gとの間には結合容量
が形成される。この結合容量は画素電極21と走査線12との間の浮遊容量成分CSDと
TFT内部のゲート領域とドレイン領域との間の寄生容量成分CGDが合わさったもので
あり、後者の寄生容量成分CGDが支配的であるとともにその値は個々のTFTによって
かなりのばらつきが存在している。
In the liquid
この一画素の各部分の電圧波形を図9Bを用いて説明する。この液晶表示装置50にお
いては、共通電極26に印加されるコモン電位Vcは周期的に反転されており、それに伴
って信号線18に印加される画像信号Vsも周期的に反転するバイアス電圧が重畳されて
いる。まず、所定のサブ画素の選択期間中にゲートパルスVgがゲート電極Gに印加され
ると、このサブ画素のTFTはオン状態になる。この時、信号線18から供給された画像
信号VsがTFTを介して画素電極21に書き込まれて、いわゆるサンプリングが行なわ
れる。次にこのサブ画素が非選択期間になると、ゲートパルスVgの印加が停止されてロ
ーレベルゲート電圧が印加され、TFTはオフ状態となるが、書き込まれた画像信号は液
晶容量CLCに保持されている。
The voltage waveform of each part of this one pixel will be described with reference to FIG. 9B. In the liquid
選択期間から非選択期間に移行するとき、矩形波ゲートパルスVgはハイレベルからロ
ーレベルに急激に立ち下がるので、このとき前述した結合容量を介してカップリングによ
り液晶容量CLCに蓄えられた電荷が瞬間的に放電する。このため、画素電極21に書き
込まれた画像信号Vsに電圧シフトΔV(図示せず)が生じてしまう。したがって、液晶
表示装置50の個々のサブ画素ごとに結合容量の値にばらつきがあるため、前記電圧シフ
トΔVにもばらつきが生じるので、結果として液晶表示装置50の表示画面を周期的に変
化させ、いわゆるフリッカ及び残像を生じて表示品位を著しく劣化させてしまう。
When shifting from the selection period to the non-selection period, the rectangular wave gate pulse Vg suddenly falls from the high level to the low level. At this time, the charge stored in the liquid crystal capacitor CLC by the coupling via the coupling capacitance described above. Discharges momentarily. For this reason, a voltage shift ΔV (not shown) occurs in the image signal Vs written to the
従来、電圧シフトΔVの絶対量及びばらつきを抑制するため、液晶容量CLCに並列接
続されている補助容量部Csを大きめに形成するという対策が講じられていた。すなわち
結合容量を介して放電される電荷量を補うに足る電荷を予め補助容量Csに蓄えるもので
ある。そして、この補助容量部Csは、他の電極から独立した補助容量用下電極51を補
助容量上電極となる画素電極21に電気的に接続されたTFTのドレイン電極Dに平面視
で重畳して配置し、その補助容量用下電極51に共通電極26と共通の電圧を与えるいわ
ゆるCs on Common方式の蓄積容量型のものが多く使用されている。
Conventionally, for suppressing the absolute amount and the variation of the voltage shift [Delta] V, measures that large form the auxiliary capacitor Cs are connected in parallel to the liquid crystal capacitance C LC had been taken. That is, a charge sufficient to supplement the amount of charge discharged through the coupling capacitor is stored in advance in the auxiliary capacitor Cs. The auxiliary capacitance portion Cs overlaps the drain electrode D of the TFT electrically connected to the
近年、携帯機器用の小型の液晶表示装置は高精細化が進んできており、それに伴い電極
/配線間の寄生容量によるクロストークが発生しやすいので、大きな補助容量Csが要求
されるようになっている。このような大きな補助容量を確保する目的で、下記特許文献1
には、第1補助容量用電極と画素電極とを重畳させ、補助容量線と接続された第2補助容
量用電極を第1補助容量用電極と重畳配置させた液晶表示装置の発明が開示されている。
また、下記特許文献2には、補助容量用電極と補助容量線とを異なる層に独立かつ重畳さ
せて形成し、画素電極と補助容量線間で第1補助容量を形成すると共に、補助容量用電極
と補助容量線との間で第2補助容量を形成した液晶表示装置の発明が開示されている。
In recent years, miniaturized liquid crystal display devices for portable devices have been improved in definition, and accordingly, crosstalk due to parasitic capacitance between electrodes / wiring is likely to occur, so that a large auxiliary capacitance Cs is required. ing. In order to ensure such a large auxiliary capacity, the following Patent Document 1
Discloses an invention of a liquid crystal display device in which a first auxiliary capacitance electrode and a pixel electrode are overlapped, and a second auxiliary capacitance electrode connected to the auxiliary capacitance line is overlapped with the first auxiliary capacitance electrode. ing.
Further, in
しかしながら、上記特許文献1及び2に開示されている液晶表示装置においては、補助
容量Csは画素電極の領域に形成されており、この寸法を大きく設定すると画素の開口率
が犠牲になるため、十分な表示コントラストを得ることができなくなると共に透過率(輝
度)も確保できなくなる。一方、下記特許文献3には、図10に示したように、補助容量
電極51を従来の不透明な金属層52に透明導電性層53を加えた2種類の層からなるも
のとし、表示用の透明導電性材料からなる画素電極21を補助容量の上電極として兼用す
ることによって、開口率を大きくするようにした液晶表示装置の発明が開示されている。
However, in the liquid crystal display devices disclosed in
なお、図10は上記引用文献3に開示されている液晶表示装置のアレイ基板の模式断面
図であり、図10においては図6〜図8に示した従来例の液晶表示装置50と同一構成部
分には同位置の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
しかしながら、上記特許文献3に開示されている液晶表示装置では、表示用の透明導電
性材料からなる画素電極21はTFTのドレイン電極Dに直接接続されている。そのため
、画素電極21を平面視でTFTと重畳する位置まで形成することができず、TFTの形
成領域まで利用して保持容量の増大化と開口率の向上化を達成することはできなかった。
また、上記特許文献3に開示されている液晶表示装置では、画素電極21を形成した後に
ソース電極S及びドレイン電極Dを形成し、その後にパッシベーション膜19を形成する
必要がある。そのため、画素電極21は、一端形成された後に更にエッチング雰囲気に曝
されてしまうので、画素電極の表面が荒れてしまうという問題点が存在する。加えて、表
示用と補助容量上電極を兼用する画素電極21を信号線の近傍にまで延在させると、信号
線と画素電極21に寄生容量が生じてフリッカやクロストーク等が生じ易くなる。このた
めに画素電極21と信号線とが平面視で重ならないようにする対策方法が考えられるが、
そうすると補助容量のみならず開口率も小さくなるという問題があった。
However, in the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 3, the
In the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 3, it is necessary to form the source electrode S and the drain electrode D after forming the
As a result, there is a problem that not only the auxiliary capacity but also the aperture ratio becomes small.
本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、補助容量
配線とは別体の透明な補助容量用下電極を設け、且つ、従来例の液晶表示装置よりも補助
容量を大きく形成することができるとともに開口率も大きくすることができ、フリッカや
クロストーク等が生じ難い液晶表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is provided with a transparent lower electrode for auxiliary capacitance separate from the auxiliary capacitance wiring, and moreover than the conventional liquid crystal display device. In addition, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which an auxiliary capacitance can be formed large and an aperture ratio can be increased, and flicker, crosstalk, and the like hardly occur.
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、液晶層を挟持した第1基板及び第
2基板を備え、前記第1基板の前記液晶層側には、第1絶縁膜と前記第1基板の間に互い
に平行に形成されたそれぞれ複数の走査線及び補助容量線と、前記第1絶縁膜の表面に前
記走査線及び補助容量線と交差するように形成された複数の信号線と、複数の前記走査線
及び信号線の交差部近傍に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素子、前記
信号線及び露出している前記第1絶縁膜の表面を被覆する第2絶縁膜と、複数の前記走査
線及び信号線で区画された領域毎に前記第2絶縁膜の表面に形成された画素電極と、を備
えた液晶表示装置において、前記第1基板と前記第1絶縁膜との間には、複数の前記走査
線及び信号線で区画された領域毎に前記補助容量線と電気的に接続された透明導電性材料
からなる補助容量用下電極が形成され、前記画素電極は前記第2絶縁膜に形成されたコン
タクトホールを介して前記スイッチング素子の電極と電気的に接続されており、前記補助
容量下電極と前記画素電極との間で補助容量を形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate and a second substrate sandwiching a liquid crystal layer, and the first insulating film and the first substrate are disposed on the liquid crystal layer side of the first substrate. A plurality of scanning lines and auxiliary capacitance lines formed between the substrates in parallel to each other; a plurality of signal lines formed on the surface of the first insulating film so as to intersect the scanning lines and auxiliary capacitance lines; A plurality of switching elements provided near intersections of the scanning lines and signal lines, a second insulating film covering the switching elements, the signal lines and the exposed surface of the first insulating film, and a plurality of switching elements. In a liquid crystal display device comprising a pixel electrode formed on the surface of the second insulating film for each region partitioned by the scanning line and the signal line, between the first substrate and the first insulating film Is a region partitioned by a plurality of the scanning lines and signal lines A storage capacitor lower electrode made of a transparent conductive material electrically connected to the storage capacitor line is formed, and the pixel electrode is connected to the electrode of the switching element through a contact hole formed in the second insulating film. And an auxiliary capacitance is formed between the auxiliary capacitance lower electrode and the pixel electrode.
本発明の液晶表示装置は、補助容量線とは別体の透明な補助容量用下電極を備えており
、この補助容量下電極は、透明であるために、走査線及び信号線で区画された領域毎に広
い面積で形成することができる。また、画素電極は、コンタクトホールを介してスイッチ
ング素子の電極と電気的に接続されているので、補助容量下電極と第1の絶縁膜及び第2
の絶縁膜を介して対向配置されていることになる。そのため、本発明の液晶表示装置によ
れば、画素電極は補助容量上電極として作動し、画素電極と補助容量下電極との間に、第
1の絶縁膜及び第2の絶縁膜を誘電体とする大きな容量の補助容量が形成され、開口率が
大きく、しかも、フリッカやクロストーク等が生じ難い液晶表示装置を提供することがで
きる。加えて、本発明の液晶表示装置においては、上記特許文献3に開示されている発明
のように、画素電極が形成された後にエッチング雰囲気に曝されることがないので、画素
電極表面が荒れることがなく、均一な品質の液晶表示装置が得られる。
The liquid crystal display device of the present invention includes a transparent auxiliary capacitor lower electrode that is separate from the auxiliary capacitor line. Since the auxiliary capacitor lower electrode is transparent, it is partitioned by a scanning line and a signal line. Each region can be formed with a wide area. Further, since the pixel electrode is electrically connected to the electrode of the switching element through the contact hole, the auxiliary capacitor lower electrode, the first insulating film, and the second
Thus, they are arranged to face each other through the insulating film. Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, the pixel electrode operates as an auxiliary capacitor upper electrode, and the first insulating film and the second insulating film are provided as a dielectric between the pixel electrode and the auxiliary capacitor lower electrode. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display device in which an auxiliary capacitor having a large capacity is formed, the aperture ratio is large, and flicker, crosstalk, and the like hardly occur. In addition, in the liquid crystal display device of the present invention, the surface of the pixel electrode is rough because it is not exposed to the etching atmosphere after the pixel electrode is formed as in the invention disclosed in Patent Document 3 above. And a uniform quality liquid crystal display device can be obtained.
本発明の液晶表示装置においては、前記スイッチング素子の電極は平面視で前記補助容
量線と重畳する位置まで延在され、前記コンタクトホールは平面視で前記補助容量線、前
記補助容量下電極及び前記スイッチング素子の電極と重畳する位置に形成されていること
が好ましい。
In the liquid crystal display device of the present invention, the electrode of the switching element extends to a position overlapping with the auxiliary capacitance line in plan view, and the contact hole has the auxiliary capacitance line, the auxiliary capacitance lower electrode, and the electrode in plan view. It is preferably formed at a position overlapping with the electrode of the switching element.
通常、補助容量線は、走査線と同時に形成されるため、不透明な金属材料で形成される
。補助容量線と補助容量下電極は電気的に接続されていればよいため、補助容量線は補助
容量下電極の上又は下の何れにも形成できる。更に、本発明の液晶表示パネルでは、スイ
ッチング素子の電極は平面視で前記補助容量線と重畳する位置まで延在されているので、
画素電極とスイッチング素子の電極、すなわちスイッチング素子がTFTの場合にはドレ
イン電極、と電気的に接続するためのコンタクトホールは、平面視で補助容量線、補助容
量下電極及びスイッチング素子の電極と重畳する位置に形成することができる。このよう
な構成とすると、スイッチング素子と補助容量線との間の距離を短くすることができ、し
かも、不透明なスイッチング素子の電極及び補助容量線が重畳している狭い面積範囲で画
素電極とスイッチング素子との間の電気的接続を確保することができるため、1サブ画素
内に占める不透明な部分の面積を小さくできる。そのため、本発明の液晶表示装置によれ
ば、透過表示に有効に使用できる領域の面積が相対的に広くなるため、開口率が大きく、
しかも、フリッカやクロストーク等が生じ難い液晶表示装置が得られる。
In general, the auxiliary capacitance line is formed at the same time as the scanning line, and thus is formed of an opaque metal material. Since the auxiliary capacitance line and the auxiliary capacitance lower electrode need only be electrically connected, the auxiliary capacitance line can be formed either above or below the auxiliary capacitance lower electrode. Furthermore, in the liquid crystal display panel of the present invention, the electrode of the switching element extends to a position overlapping the auxiliary capacitance line in plan view.
The contact hole for electrically connecting the pixel electrode and the switching element electrode, that is, the drain electrode when the switching element is a TFT, overlaps the auxiliary capacitance line, the auxiliary capacitance lower electrode, and the switching element electrode in plan view. It can be formed at the position to be. With such a configuration, the distance between the switching element and the auxiliary capacitance line can be shortened, and the pixel electrode and the switching can be switched in a narrow area range in which the electrode of the opaque switching element and the auxiliary capacitance line overlap. Since the electrical connection with the element can be ensured, the area of the opaque portion occupied in one subpixel can be reduced. Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, since the area of the region that can be effectively used for transmissive display is relatively wide, the aperture ratio is large,
In addition, it is possible to obtain a liquid crystal display device in which flicker, crosstalk and the like are unlikely to occur.
本発明の液晶表示装置においては、前記第2絶縁膜の前記信号線と平面視で重畳する位
置には樹脂材料からなる層間膜が形成され、前記画素電極は平面視で前記層間膜の表面に
おいて前記信号線と重畳していることが好ましい。
In the liquid crystal display device of the present invention, an interlayer film made of a resin material is formed at a position overlapping the signal line of the second insulating film in plan view, and the pixel electrode is formed on the surface of the interlayer film in plan view. It is preferable to overlap with the signal line.
画素電極を信号線と部分的に重畳するように形成すると、1サブ画素内の画像表示に利
用できない部分の面積を減らすことができるが、画素電極と信号線との間に生じる寄生容
量が大きくなる。この寄生容量はフリッカやクロストークの原因となる。しかしながら、
本発明の液晶表示装置においては、第2絶縁膜の信号線と平面視で重畳する位置に樹脂材
料からなる層間膜を形成し、画素電極は平面視で層間膜の表面において信号線と重畳する
ように形成されているため、画素電極と信号線との間の距離が長くなる。そのため、本発
明の液晶表示装置によれば、1サブ画素内の画像表示に利用できない領域の面積が減ると
共に画素電極と信号線との間に生じる寄生容量が小さくなるので、より開口率が大きく、
しかも、よりフリッカやクロストーク等が生じ難い液晶表示装置が得られる。
When the pixel electrode is formed so as to partially overlap with the signal line, the area of the portion that cannot be used for image display in one subpixel can be reduced, but the parasitic capacitance generated between the pixel electrode and the signal line is large. Become. This parasitic capacitance causes flicker and crosstalk. However,
In the liquid crystal display device of the present invention, an interlayer film made of a resin material is formed at a position overlapping the signal line of the second insulating film in plan view, and the pixel electrode overlaps with the signal line on the surface of the interlayer film in plan view. Thus, the distance between the pixel electrode and the signal line is increased. Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, the area of a region that cannot be used for image display in one sub-pixel is reduced, and the parasitic capacitance generated between the pixel electrode and the signal line is reduced. ,
In addition, it is possible to obtain a liquid crystal display device that is less prone to flicker and crosstalk.
以下、実施形態及び図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明するが、
以下に示す実施形態は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものでは
なく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行った
ものにも均しく適用し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられ
た各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層
や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されて
いるものではない。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the embodiment and the drawings.
The embodiments described below are not intended to limit the present invention to those described herein, and the present invention has been variously modified without departing from the technical idea shown in the claims. It can be applied equally. In each drawing used for the description in this specification, each layer and each member are displayed in different scales so that each layer and each member can be recognized on the drawing. However, it is not necessarily displayed in proportion to the actual dimensions.
図1は第1実施形態の液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した1サブ画素
分の平面図である。図2は図1のII−II線の断面図である。図3は図1のIII−III線の断
面図である。図4は第2実施形態の液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した
1サブ画素分の平面図である。図5は図4のV−V線の断面図である。
FIG. 1 is a plan view of one sub-pixel that is seen through the color filter substrate of the liquid crystal display device of the first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a plan view of one sub-pixel represented by seeing through the color filter substrate of the liquid crystal display device of the second embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
[第1実施形態]
第1実施形態の液晶表示装置10Aを図1〜図3を用いて説明する。なお、図1〜図3
においては図6〜図8に示した従来例の液晶表示装置50と同一構成部分には同一の参照
符号を付与して説明する。この液晶表示装置10Aは縦電界方式のTNモードで作動する
ものである。この液晶表示装置10Aのアレイ基板ARは、透明な絶縁性を有するガラス
等からなる第1透明基板11上には、液晶LCに面する側に、アルミニウムやモリブデン
等の金属からなる複数の走査線12が等間隔で平行に形成されている。なお、走査線12
は、TFTのゲート電極Gの形成予定位置が部分的に幅広に形成されている。また、隣り
合う走査線12間の走査線12側には、同じくアルミニウムやモリブデン等の金属からな
る補助容量線13が形成されている。なお、補助容量線13には、図1に示すように、後
述のコンタクトホール20と平面視で重畳する部分が幅広に形成されている。
[First Embodiment]
A liquid
The same reference numerals are given to the same components as those of the conventional liquid
In this, the formation position of the gate electrode G of the TFT is partially widened. Further,
図3に示すように、走査線12及び後述する信号線18で囲まれた領域毎に、平面視で
走査線12及び信号線18と重畳しないように配置されていると共に、補助容量線13と
電気的に接続されたITO(Indium Thin Oxide)ないしIZO(Indium Zinc Oxide)等
の透明導電性材料からなる補助容量用下電極15が形成されている。
As shown in FIG. 3, each region surrounded by the
また、走査線12、補助容量線13、補助容量用下電極15及び第1透明基板11の露
出部分を覆うようにして窒化ケイ素や酸化ケイ素等からなる透明なゲート絶縁膜16が積
層されている。このゲート絶縁膜16が本発明の第1絶縁膜に対応する。そして、ゲート
電極Gの形成予定位置のゲート絶縁膜16上には非晶質シリコンや多結晶シリコンなどか
らなる半導体層17が形成されている。また、ゲート絶縁膜16上にはアルミニウムやモ
リブデン等の金属からなる複数の信号線18が走査線12と交差するようにして形成され
ており、この信号線18からはTFTのソース電極Sが延設され、このソース電極Sは半
導体層17の表面と部分的に接触している。
Further, a transparent
更に、信号線18及びソース電極Sと同一の材料で同時に形成されたドレイン電極Dが
ゲート絶縁膜16上に設けられており、このドレイン電極Dはソース電極Sと近接配置さ
れて半導体層17と部分的に接触している。また、ドレイン電極Dは、図1に示すように
、後述のコンタクトホール20に対応する部分まで延在されている。上述の走査線12と
信号線18とに囲まれた領域が1サブ画素領域に相当する。そしてゲート電極G、ゲート
絶縁膜16、半導体層17、ソース電極S、ドレイン電極Dによってスイッチング素子と
なる薄膜トランジスタTFTが構成され、それぞれのサブ画素にこのTFTが形成されて
いる。
Further, a drain electrode D formed simultaneously with the same material as that of the
更に、信号線18、TFT及びゲート絶縁膜16の露出部分を覆うようにして例えば窒
化ケイ素や酸化ケイ素等からなる透明なパッシベーション膜19が積層されている。この
パッシベーション膜19が本発明の第2絶縁膜に対応する。また、パッシベーション膜1
9には、TFTのドレイン電極Dに対応する位置にコンタクトホール20が形成されてい
る。そして、それぞれのサブ画素において、コンタクトホール20の内面、パッシベーシ
ョン膜19の表面及びパッシベーション膜19の開口となるドレイン電極Dの表面を被覆
するようにITOないしIZO等の透明導電性材料からなる画素電極21が形成されてい
る。この画素電極21は、開口率を大きくするために、信号線18と平面視で部分的に重
畳するように形成されている。更に、画素電極21の表面には全ての画素を覆うように例
えばポリイミドからなる第1配向膜22が積層されている。
Further, a
9, a
また、カラーフィルタ基板CFには、透明な絶縁性を有するガラス等からなる第2透明
基板23の表示領域上であって液晶LCに面する側に、それぞれの画素に対応して形成さ
れる例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のうち何れか一色からなるストライプ状
のカラーフィルタ層24が設けられている。また、カラーフィルタ層24の表面には透明
樹脂層からなるトップコート層25が形成され、このトップコート層25の表面にはカラ
ーフィルタ基板CFの全面に亘ってITOないしIZO等の透明導電性材料からなる共通
電極26が積層され、更に、共通電極26の表面には例えばポリイミドからなる第2配向
膜27が積層されている。そして、カラーフィルタ基板CFの液晶LCに面する側の表面
には、アレイ基板ARの走査線12、信号線18及びTFTに対応する位置に遮光部材2
8が形成されている。
The color filter substrate CF is formed on the display area of the second
8 is formed.
このようにして形成されたアレイ基板AR及びカラーフィルタ基板CFを互いに対向さ
せ、両基板の周囲にシール材を設けることにより両基板を貼り合せ、両基板間に液晶LC
を充填することにより第1実施形態に係るTN方式の液晶表示装置10Aが得られる。な
お、液晶層LCを所定の厚みに保持するためのスペーサ(不図示)がカラーフィルタ基板
CFに形成されており、アレイ基板ARの背面には第1偏光板29が貼り付けられており
、カラーフィルタ基板CFの表示面側には第2偏光板30が貼り付けられている。また、
第1偏光板29の背面には、従来例の液晶表示装置の場合と同様に、図示しない周知の光
源、導光板、拡散シート等を有するバックライト装置31が配置されている。
The array substrate AR and the color filter substrate CF thus formed are opposed to each other, and a sealing material is provided around both substrates to bond both substrates together.
TN liquid
On the back surface of the first
この第1実施形態の液晶表示装置10Aにおいては、図3に示すように、画素電極21
はパッシベーション膜19を貫通するコンタクトホール20によってTFTのドレイン電
極Dと接続されているので、画素電極21は平面視で薄膜トランジスタTFTと重畳する
ように形成することが可能である。そのため、図1に示すように、画素電極21を走査線
12と信号線18で囲まれる領域のほとんどを占めるように形成することができるので、
開口率が大きくすることができるようになる。
In the liquid
Is connected to the drain electrode D of the TFT through a
The aperture ratio can be increased.
また、補助容量用下電極15は、走査線12及び信号線18と平面視で重ならない領域
であれば形成可能であり、補助容量用下電極15は、TFTに対応する部分を除いて、画
素電極21と略同じ領域に形成されている。そして、第1実施形態の液晶表示装置10A
においては、透明な補助容量用下電極15を下電極とし、透明な画素電極21を補助容量
用上電極とし、透明なゲート絶縁膜16及びパッシベーション膜19を誘電体として補助
容量が形成されている。補助容量はTFTがオフになっても画像信号を保持するものであ
り、この補助容量形成領域の面積が広いために、補助容量を大きくすることができ、フリ
ッカやクロストークを低減することができる。また、補助容量形成領域は透明であるので
、開口率を向上させることができる。なお、補助容量用下電極15は補助容量線13の上
層を覆うように形成されているが、補助容量用下電極15は補助容量線13と電気的に結
合されていればよいので、補助容量用下電極15の表面に補助容量線13を形成してもよ
い。
The auxiliary capacitance
, The auxiliary capacitor is formed by using the transparent auxiliary capacitor
[第2実施形態]
第2実施形態の液晶表示装置10Bを図4、図5を用いて説明する。図4は第1実施形
態の液晶表示装置10Aの図1に対応する1サブ画素分の平面図であり、図5は同じく図
2に対応する断面図である。なお、第2実施形態の液晶表示装置10Bにおいては、第1
実施形態の液晶表示装置10Aの図3に対応する断面図は実質的に同一であるので、図示
省略し、また、第1実施形態の液晶表示装置10Aと構成が同一の箇所には同一の参照符
号を付与してその詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
A liquid
The cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the liquid
第1実施形態の液晶表示装置10Aでは、開口率を大きくするために、画素電極21は
信号線18と平面視で部分的に重畳するように形成されているため、画素電極21と信号
線18との間に寄生容量が形成されるので、フリッカやクロストークの原因となる。そこ
で、この第2実施形態の液晶表示装置10Bは、平面視で信号線18と重なるように、パ
ッシベーション膜19と画素電極21の間にフォトレジスト等の透明樹脂材料からなる層
間膜32を形成したものである。この層間膜32によって、信号線18と画素電極21の
距離を大きくすることができる。そのため、画素電極21を信号線18と平面視で部分的
に重畳するように形成しても、信号線18と画素電極21との間に形成される寄生容量を
低減することができ、フリッカやクロストークを低減することができるようになる。
In the liquid
10A、10B…液晶表示装置 11…第1透明基板 12…走査線 13…補助容量
線 15、51…補助容量用下電極 16…ゲート絶縁膜(第1絶縁膜) 17…半導体
層 18…信号線 19…パッシベーション膜(第2絶縁膜) 20…コンタクトホール
21…画素電極 22…第1配向膜 23…第2透明基板 24…カラーフィルタ層
25…トップコート層 26…共通電極 27…第2配向膜 28…遮光部材 29…第
1偏光板 30…第2偏光板 31…バックライト装置 32、34…層間膜 LC…液
晶層 AR…アレイ基板 CF…カラーフィルタ基板
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
1絶縁膜と前記第1基板の間に互いに平行に形成されたそれぞれ複数の走査線及び補助容
量線と、前記第1絶縁膜の表面に前記走査線及び補助容量線と交差するように形成された
複数の信号線と、複数の前記走査線及び信号線の交差部近傍に設けられたスイッチング素
子と、前記スイッチング素子、前記信号線及び露出している前記第1絶縁膜の表面を被覆
する第2絶縁膜と、複数の前記走査線及び信号線で区画された領域毎に前記第2絶縁膜の
表面に形成された画素電極と、を備えた液晶表示装置において、
前記第1基板と前記第1の絶縁膜との間には、複数の前記走査線及び信号線で区画され
た領域毎に前記補助容量線と電気的に接続された透明導電性材料からなる補助容量用下電
極が形成され、
前記画素電極は前記第2絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記スイッチン
グ素子の電極と電気的に接続されており、
前記補助容量下電極と前記画素電極との間で補助容量を形成したことを特徴とする液晶
表示装置。 A first substrate and a second substrate sandwiching a liquid crystal layer, and a plurality of scanning lines formed in parallel with each other between the first insulating film and the first substrate on the liquid crystal layer side of the first substrate And a plurality of signal lines formed on the surface of the first insulating film so as to intersect the scanning lines and the auxiliary capacitance lines, and in the vicinity of intersections of the plurality of scanning lines and the signal lines. The switching element, the switching element, the signal line, the second insulating film covering the exposed surface of the first insulating film, and the region divided by the plurality of scanning lines and signal lines. In a liquid crystal display device comprising a pixel electrode formed on the surface of two insulating films,
Between the first substrate and the first insulating film, an auxiliary made of a transparent conductive material electrically connected to the auxiliary capacitance line for each region partitioned by the plurality of scanning lines and signal lines. A lower electrode for capacitance is formed,
The pixel electrode is electrically connected to the electrode of the switching element through a contact hole formed in the second insulating film;
A liquid crystal display device, wherein an auxiliary capacitor is formed between the auxiliary capacitor lower electrode and the pixel electrode.
前記コンタクトホールは平面視で前記補助容量線、前記補助容量下電極及び前記スイッチ
ング素子の電極と重畳する位置に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶
表示装置。 The electrode of the switching element extends to a position overlapping the auxiliary capacitance line in plan view,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the contact hole is formed at a position overlapping with the auxiliary capacitance line, the auxiliary capacitance lower electrode, and the electrode of the switching element in a plan view.
成され、前記画素電極は平面視で前記層間膜の表面において前記信号線と重畳しているこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 An interlayer film made of a resin material is formed at a position overlapping the signal line of the second insulating film in plan view, and the pixel electrode overlaps the signal line on the surface of the interlayer film in plan view. The liquid crystal display device according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008263568A JP2010091904A (en) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008263568A JP2010091904A (en) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | Liquid crystal display device |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2010091904A true JP2010091904A (en) | 2010-04-22 |
Family
ID=42254666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008263568A Pending JP2010091904A (en) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010091904A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012056657A1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | シャープ株式会社 | Color liquid crystal display device |
US9075278B2 (en) | 2012-05-22 | 2015-07-07 | Japan Display Inc. | Liquid crystal display device |
US9726953B2 (en) | 2012-04-18 | 2017-08-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate and liquid-crystal display device |
-
2008
- 2008-10-10 JP JP2008263568A patent/JP2010091904A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012056657A1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | シャープ株式会社 | Color liquid crystal display device |
US9726953B2 (en) | 2012-04-18 | 2017-08-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate and liquid-crystal display device |
US9075278B2 (en) | 2012-05-22 | 2015-07-07 | Japan Display Inc. | Liquid crystal display device |
US9459507B2 (en) | 2012-05-22 | 2016-10-04 | Japan Display Inc. | Liquid crystal display device |
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