JP3312720B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP3312720B2 JP3312720B2 JP31528596A JP31528596A JP3312720B2 JP 3312720 B2 JP3312720 B2 JP 3312720B2 JP 31528596 A JP31528596 A JP 31528596A JP 31528596 A JP31528596 A JP 31528596A JP 3312720 B2 JP3312720 B2 JP 3312720B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、文字、図形、画
像等を表示する液晶表示装置に関する。
像等を表示する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の液晶表示装置の概略構成を図1
1に示す。この図から明らかな様に、各ソース信号線1
01と各ゲート信号線102を直交させ、それぞれの交
差部位に各画素103を設け、これらの画素103をマ
トリクス状に配列している。各画素103は、薄膜トラ
ンジスタ104(以下TFTと称す)と、このTFT1
04のドレインに接続された画素容量105及び補助容
量106を有する。これらの画素103の画素容量10
5は、容量配線107を通じて液晶表示装置の対向電極
(図示せず)に接続されている。
1に示す。この図から明らかな様に、各ソース信号線1
01と各ゲート信号線102を直交させ、それぞれの交
差部位に各画素103を設け、これらの画素103をマ
トリクス状に配列している。各画素103は、薄膜トラ
ンジスタ104(以下TFTと称す)と、このTFT1
04のドレインに接続された画素容量105及び補助容
量106を有する。これらの画素103の画素容量10
5は、容量配線107を通じて液晶表示装置の対向電極
(図示せず)に接続されている。
【0003】各TFT104は、垂直方向の各列に区別
されており、これらの列毎に、1列の各TFT104の
ソースをソース信号線101に接続している。また、各
TFT104は、水平方向の各列に区別されており、こ
れらの列毎に、1列の各TFT104のゲートをゲート
信号線102に接続している。
されており、これらの列毎に、1列の各TFT104の
ソースをソース信号線101に接続している。また、各
TFT104は、水平方向の各列に区別されており、こ
れらの列毎に、1列の各TFT104のゲートをゲート
信号線102に接続している。
【0004】ここでは、各走査に同期して、各ゲート信
号線102を順次アクティブに設定し、その度に、水平
方向1列の各TFT104をオンにしている。また、1
列の各TFT104がオンとなる度に、映像信号を各ソ
ース信号線101に割り当てて伝送し、この映像信号を
該列の各TFT104の画素容量105に書き込む。こ
れによって、表示画面上の一映像分の映像信号がマトリ
クス状の全ての各画素容量105に割り当てて書き込ま
れ、この一映像が表示される。
号線102を順次アクティブに設定し、その度に、水平
方向1列の各TFT104をオンにしている。また、1
列の各TFT104がオンとなる度に、映像信号を各ソ
ース信号線101に割り当てて伝送し、この映像信号を
該列の各TFT104の画素容量105に書き込む。こ
れによって、表示画面上の一映像分の映像信号がマトリ
クス状の全ての各画素容量105に割り当てて書き込ま
れ、この一映像が表示される。
【0005】図12は、従来の液晶表示装置における画
素を拡大して示している。また、図13は、図12の
A’−Aに沿い破断して示す断面図、図14は、図12
のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
素を拡大して示している。また、図13は、図12の
A’−Aに沿い破断して示す断面図、図14は、図12
のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
【0006】図12に示す様に、この液晶表示装置の画
素は、TFT104、ソース電極111、ドレイン電極
112、補助容量電極113及び矩形の画素電極114
等を有する。画素電極114の上下両端に沿って、それ
ぞれのゲート信号線102を配置し、画素電極114の
左右両端に沿って、それぞれのソース信号線101を配
置している。また、画素電極114の縁に金属膜115
(表示画面を縁取る部分であって、ここでは表示画面の
左下角を縁取っている)を配置している。
素は、TFT104、ソース電極111、ドレイン電極
112、補助容量電極113及び矩形の画素電極114
等を有する。画素電極114の上下両端に沿って、それ
ぞれのゲート信号線102を配置し、画素電極114の
左右両端に沿って、それぞれのソース信号線101を配
置している。また、画素電極114の縁に金属膜115
(表示画面を縁取る部分であって、ここでは表示画面の
左下角を縁取っている)を配置している。
【0007】図13及び図14から明らかな様に、この
液晶表示装置においては、第1透明基板116上に、ゲ
ート信号線102並びに補助容量電極113を形成し、
この上にゲート絶縁膜117を形成している。この後、
半導体層118及びチャネル保護層119を形成し、T
FT104のソース及びドレインとなるn+Si層12
0を形成し、ITO膜を成膜してパターニングすること
により、ソース電極111及びドレイン電極112を形
成し、更に金属層を積層してパターニングすることによ
ってソース信号線101を形成している。そして、層間
絶縁膜121を積層し、この層間絶縁膜121にコンタ
クトホール122を形成してから、ITO膜をパターニ
ングしてなる画素電極114を形成し、この画素電極1
14をコンタクトホール122を介してドレイン電極1
12に接続している。更に、この画素電極114上に配
向膜123を形成し、この配向膜123にラビング処理
を施す。
液晶表示装置においては、第1透明基板116上に、ゲ
ート信号線102並びに補助容量電極113を形成し、
この上にゲート絶縁膜117を形成している。この後、
半導体層118及びチャネル保護層119を形成し、T
FT104のソース及びドレインとなるn+Si層12
0を形成し、ITO膜を成膜してパターニングすること
により、ソース電極111及びドレイン電極112を形
成し、更に金属層を積層してパターニングすることによ
ってソース信号線101を形成している。そして、層間
絶縁膜121を積層し、この層間絶縁膜121にコンタ
クトホール122を形成してから、ITO膜をパターニ
ングしてなる画素電極114を形成し、この画素電極1
14をコンタクトホール122を介してドレイン電極1
12に接続している。更に、この画素電極114上に配
向膜123を形成し、この配向膜123にラビング処理
を施す。
【0008】一方、第2透明基板125の下側面には、
カラーフィルター126、対向電極127及び配向膜1
28を順次積層する。
カラーフィルター126、対向電極127及び配向膜1
28を順次積層する。
【0009】最後に、第1及び第2透明基板116,1
25を対向配置し、これらの間に液晶(図示せず)を注
入して、液晶層124を保持する。
25を対向配置し、これらの間に液晶(図示せず)を注
入して、液晶層124を保持する。
【0010】ところで、図13に示す様にコンタクトホ
ール122の近傍では、各液晶分子124bがリバース
ティルトドメイン状態となり、リバースティルトドメイ
ン領域129が発生する。これは、特にコンタクトホー
ル122内側面の傾斜角が45゜を越えると、強く発生
し易い。液晶層124を透光状態から遮光状態に切り換
えても、このリバースティルトドメイン領域129で
は、光漏れを生じる。
ール122の近傍では、各液晶分子124bがリバース
ティルトドメイン状態となり、リバースティルトドメイ
ン領域129が発生する。これは、特にコンタクトホー
ル122内側面の傾斜角が45゜を越えると、強く発生
し易い。液晶層124を透光状態から遮光状態に切り換
えても、このリバースティルトドメイン領域129で
は、光漏れを生じる。
【0011】この光漏れを解決するには、例えばコンタ
クトホール122下方の補助容量電極113に遮光性の
材質を適用し、この補助容量電極113によってコンタ
クトホール122の周辺を遮光すれば良い。ところが、
この遮光を完全に行うには、この補助容量電極113を
十分に大きくせねばならず、これによって画素における
表示を果たし得る表示面積が実施的に減少し、画素の開
口率が低下した。
クトホール122下方の補助容量電極113に遮光性の
材質を適用し、この補助容量電極113によってコンタ
クトホール122の周辺を遮光すれば良い。ところが、
この遮光を完全に行うには、この補助容量電極113を
十分に大きくせねばならず、これによって画素における
表示を果たし得る表示面積が実施的に減少し、画素の開
口率が低下した。
【0012】一方、この様なリバースティルトドメイン
を抑制する方法が特開平5−249494号公報に開示
されている。ここでは、画素電極や配線ライン等の周囲
に形成された傾斜角度を45゜以下に設定し、これによ
ってリバースティルトドメインを抑制し、表示画面上の
ディスクリネーションラインを消滅させている。
を抑制する方法が特開平5−249494号公報に開示
されている。ここでは、画素電極や配線ライン等の周囲
に形成された傾斜角度を45゜以下に設定し、これによ
ってリバースティルトドメインを抑制し、表示画面上の
ディスクリネーションラインを消滅させている。
【0013】しかしながら、この方法においては、上記
公報に記載されている通り、傾斜面の段差が2μmを越
えると、十分な効果を得ることができない。例えば、図
13に示すコンタクトホール122の場合、その傾斜面
の段差(層間絶縁膜121の厚みに略相当する)が2μ
mを越えると、リバースティルトドメインが発生するこ
とになる。したがって、この方法を図13のコンタクト
ホール122に適用するには、層間絶縁膜121の厚み
を2μm以下にせねばならない。
公報に記載されている通り、傾斜面の段差が2μmを越
えると、十分な効果を得ることができない。例えば、図
13に示すコンタクトホール122の場合、その傾斜面
の段差(層間絶縁膜121の厚みに略相当する)が2μ
mを越えると、リバースティルトドメインが発生するこ
とになる。したがって、この方法を図13のコンタクト
ホール122に適用するには、層間絶縁膜121の厚み
を2μm以下にせねばならない。
【0014】ところが、液晶層124に接する配向膜1
23を平坦化するには、層間絶縁膜121を十分な厚み
のものとし、この層間絶縁膜121下方の凹凸を包み込
む必要がある。このため、この厚みを2μm以下にする
ことは困難であり、この方法のコンタクトホール122
への適用は不可能であった。
23を平坦化するには、層間絶縁膜121を十分な厚み
のものとし、この層間絶縁膜121下方の凹凸を包み込
む必要がある。このため、この厚みを2μm以下にする
ことは困難であり、この方法のコンタクトホール122
への適用は不可能であった。
【0015】また、層間絶縁膜121を厚くした状態
で、コンタクトホール122の傾斜面を60゜以下に設
定すると、このコンタクトホール122が非常に大きく
なるので、リバースティルトドメイン領域(光漏れ領
域)が広がって、更に悪い結果を招くことになる。
で、コンタクトホール122の傾斜面を60゜以下に設
定すると、このコンタクトホール122が非常に大きく
なるので、リバースティルトドメイン領域(光漏れ領
域)が広がって、更に悪い結果を招くことになる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】この様に従来は、遮光
性を有する補助容量電極113によってコンタクトホー
ル122の周辺を遮光していたが、この遮光を完全に行
うために、この補助容量電極113を大きくしていたの
で、画素の開口率が低下すると言う問題点があった。
性を有する補助容量電極113によってコンタクトホー
ル122の周辺を遮光していたが、この遮光を完全に行
うために、この補助容量電極113を大きくしていたの
で、画素の開口率が低下すると言う問題点があった。
【0017】また、層間絶縁膜121を薄くして、コン
タクトホール122の段差を減少させることができない
ので、特開平5−249494号公報の方法をコンタク
トホール122に適用することは不可能であった。
タクトホール122の段差を減少させることができない
ので、特開平5−249494号公報の方法をコンタク
トホール122に適用することは不可能であった。
【0018】そこで、この発明は、この様な従来技術の
課題を解決するものであって、配向膜の大きな段差の部
位に生じる光漏れを最小限度の面積の遮光膜によって遮
光し、画素の開口率の低下を極力抑えることが可能な液
晶表示装置を提供することを目的とする。
課題を解決するものであって、配向膜の大きな段差の部
位に生じる光漏れを最小限度の面積の遮光膜によって遮
光し、画素の開口率の低下を極力抑えることが可能な液
晶表示装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、2枚の基板の間に、マト
リクス状に配置された複数の画素に対応して液晶層が設
けられており、該2枚の基板のうちの一方に遮光性を有
するゲート信号線及び補助容量電極、ゲート絶縁膜、各
画素毎のスイッチング素子並びにソース信号線、層間絶
縁膜、各画素毎の画素電極及び配向膜が順次積層され、
該画素電極は該層間絶縁膜に形成されたコンタクトホー
ルを介して該スイッチング素子に接続された液晶表示装
置であって、該コンタクトホールは、遮光性を有する該
補助容量電極の中心から外れて、該コンタクトホールが
形成されているために生ずる配向膜の凹部の近傍に発生
するリバースティルトドメイン領域と遮光性を有する補
助容量電極とが重なり合うように形成されていると共
に、該遮光性を有する補助容量電極上で、各画素毎に画
素電極が分離され、該スイッチング素子が有するゲート
電極が該各画素電極の中央に配置された構造を有し、該
遮光性を有する補助容量電極は、該配向膜によって傾斜
された液晶層の液晶分子の傾斜方向とは反対の方向に在
る他の画素の画素電極に隣接して配置されていることを
特徴としている。
に、本発明の液晶表示装置は、2枚の基板の間に、マト
リクス状に配置された複数の画素に対応して液晶層が設
けられており、該2枚の基板のうちの一方に遮光性を有
するゲート信号線及び補助容量電極、ゲート絶縁膜、各
画素毎のスイッチング素子並びにソース信号線、層間絶
縁膜、各画素毎の画素電極及び配向膜が順次積層され、
該画素電極は該層間絶縁膜に形成されたコンタクトホー
ルを介して該スイッチング素子に接続された液晶表示装
置であって、該コンタクトホールは、遮光性を有する該
補助容量電極の中心から外れて、該コンタクトホールが
形成されているために生ずる配向膜の凹部の近傍に発生
するリバースティルトドメイン領域と遮光性を有する補
助容量電極とが重なり合うように形成されていると共
に、該遮光性を有する補助容量電極上で、各画素毎に画
素電極が分離され、該スイッチング素子が有するゲート
電極が該各画素電極の中央に配置された構造を有し、該
遮光性を有する補助容量電極は、該配向膜によって傾斜
された液晶層の液晶分子の傾斜方向とは反対の方向に在
る他の画素の画素電極に隣接して配置されていることを
特徴としている。
【0020】また、本発明の他の液晶表示装置は、2枚
の基板の間に、マトリクス状に配置された複数の画素に
対応して液晶層が設けられており、該2枚の基板のうち
の一方に遮光性を有するゲート信号線、ゲート絶縁膜、
各画素毎のスイッチング素子並びにソース信号線、層間
絶縁膜、各画素毎の画素電極及び配向膜が順次積層さ
れ、該画素電極は該層間絶縁膜に形成されたコンタクト
ホールを介して該スイッチング素子に接続された液晶表
示装置であって、該コンタクトホールは、遮光性を有す
る該ゲート信号線の中心から外れて、該コンタクトホー
ルが形成されているために生ずる配向膜の凹部の近傍に
発生するリバースティルトドメイン領域と遮光性を有す
るゲート信号線とが重なり合うように形成されていると
共に、該遮光性を有するゲート信号線上で、各画素毎の
画素電極が分離された構造を有し、該ゲート信号線は、
該配向膜によって傾斜された液晶層の液晶分子の傾斜方
向とは反対の方向に在る他の画素の画素電極に隣接して
配置されていることを特徴とするしている。
の基板の間に、マトリクス状に配置された複数の画素に
対応して液晶層が設けられており、該2枚の基板のうち
の一方に遮光性を有するゲート信号線、ゲート絶縁膜、
各画素毎のスイッチング素子並びにソース信号線、層間
絶縁膜、各画素毎の画素電極及び配向膜が順次積層さ
れ、該画素電極は該層間絶縁膜に形成されたコンタクト
ホールを介して該スイッチング素子に接続された液晶表
示装置であって、該コンタクトホールは、遮光性を有す
る該ゲート信号線の中心から外れて、該コンタクトホー
ルが形成されているために生ずる配向膜の凹部の近傍に
発生するリバースティルトドメイン領域と遮光性を有す
るゲート信号線とが重なり合うように形成されていると
共に、該遮光性を有するゲート信号線上で、各画素毎の
画素電極が分離された構造を有し、該ゲート信号線は、
該配向膜によって傾斜された液晶層の液晶分子の傾斜方
向とは反対の方向に在る他の画素の画素電極に隣接して
配置されていることを特徴とするしている。
【0021】
【0022】
【0023】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【0024】図1は、この発明の液晶表示装置の第1実
施形態における画素を拡大して示している。また、図2
は、図1のA’−Aに沿い破断して示す断面図、図3
は、図1のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
施形態における画素を拡大して示している。また、図2
は、図1のA’−Aに沿い破断して示す断面図、図3
は、図1のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
【0025】なお、これらの図において、図11乃至図
13に示す装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号
を付す。
13に示す装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号
を付す。
【0026】図1に示す様に、この液晶表示装置の画素
においては、コンタクトホール11を層間絶縁膜121
に形成しており、このコンタクトホール11の位置を補
助容量電極12の縦方向の中心12aから矢印Pで示す
方向、つまり配向膜123によって傾斜された液晶層1
24の各液晶分子124aの傾斜方向(プレティルトの
方向)にずらしている。
においては、コンタクトホール11を層間絶縁膜121
に形成しており、このコンタクトホール11の位置を補
助容量電極12の縦方向の中心12aから矢印Pで示す
方向、つまり配向膜123によって傾斜された液晶層1
24の各液晶分子124aの傾斜方向(プレティルトの
方向)にずらしている。
【0027】一方、リバースティルトドメイン領域13
は、コンタクトホール11から矢印Pとは逆方向にずれ
て発生している。このため、リバースティルトドメイン
領域13の中心が補助容量電極12の中心12aと縦方
向で略一致し、リバースティルトドメイン領域13と補
助容量電極12が重なり合い、この補助容量電極12に
よって、リバースティルトドメイン領域13の光漏れを
効果的に防ぐことができる。
は、コンタクトホール11から矢印Pとは逆方向にずれ
て発生している。このため、リバースティルトドメイン
領域13の中心が補助容量電極12の中心12aと縦方
向で略一致し、リバースティルトドメイン領域13と補
助容量電極12が重なり合い、この補助容量電極12に
よって、リバースティルトドメイン領域13の光漏れを
効果的に防ぐことができる。
【0028】また、リバースティルトドメイン領域13
の中心が補助容量電極12の中心12aと縦方向で一致
するので、補助容量電極12の縦幅をリバースティルト
ドメイン領域13のものに一致させても、この補助容量
電極12によってリバースティルトドメイン領域13の
光漏れを防止することができる。このため、補助容量電
極12の縦幅を必要最小限度のものにして、画素の開口
率を向上させることができる。この様な画素の開口率の
向上は、ビデオカメラのビューファインダーやプロジェ
クション装置等に用いられる比較的小型の液晶表示装置
にとっては、その効果が著しいものとなる。
の中心が補助容量電極12の中心12aと縦方向で一致
するので、補助容量電極12の縦幅をリバースティルト
ドメイン領域13のものに一致させても、この補助容量
電極12によってリバースティルトドメイン領域13の
光漏れを防止することができる。このため、補助容量電
極12の縦幅を必要最小限度のものにして、画素の開口
率を向上させることができる。この様な画素の開口率の
向上は、ビデオカメラのビューファインダーやプロジェ
クション装置等に用いられる比較的小型の液晶表示装置
にとっては、その効果が著しいものとなる。
【0029】次に、図2及び図3を参照して、この液晶
表示装置の製造手順を述べる。まず、第1透明基板11
6上に、ゲート信号線102並びに補助容量電極12を
形成し、この上にゲート絶縁膜117を形成している。
この後、半導体層118及びチャネル保護層119を形
成し、TFT104のソース及びドレインとなるn+S
i層120を形成し、スパッタ法によってITO膜を形
成してパターニングすることにより、ソース電極111
及びドレイン電極112を形成し、更にソース信号線1
01を形成している。
表示装置の製造手順を述べる。まず、第1透明基板11
6上に、ゲート信号線102並びに補助容量電極12を
形成し、この上にゲート絶縁膜117を形成している。
この後、半導体層118及びチャネル保護層119を形
成し、TFT104のソース及びドレインとなるn+S
i層120を形成し、スパッタ法によってITO膜を形
成してパターニングすることにより、ソース電極111
及びドレイン電極112を形成し、更にソース信号線1
01を形成している。
【0030】ソース信号線101は、ソース電極111
及びドレイン電極112にもなる先のITO膜と、この
ITO膜と同様に、スパッタ法によって形成される金属
層を積層してなる2層構造となっている。これによっ
て、ITO膜及び金属層のうちの一方に欠損が有ったと
しても、他方によってソース信号線101の導電性が確
保されるので、このソース信号線101の断線の発生率
を低減することができる。
及びドレイン電極112にもなる先のITO膜と、この
ITO膜と同様に、スパッタ法によって形成される金属
層を積層してなる2層構造となっている。これによっ
て、ITO膜及び金属層のうちの一方に欠損が有ったと
しても、他方によってソース信号線101の導電性が確
保されるので、このソース信号線101の断線の発生率
を低減することができる。
【0031】更に、層間絶縁膜121となるアクリル樹
脂を3μmの厚さに塗布してから、このアクリル樹脂に
対する露光及びアルカリ現像によって、パターニングを
行い、コンタクトホール11を形成する。更に、アクリ
ル樹脂を200℃で1時間焼成して熱硬化させる。
脂を3μmの厚さに塗布してから、このアクリル樹脂に
対する露光及びアルカリ現像によって、パターニングを
行い、コンタクトホール11を形成する。更に、アクリ
ル樹脂を200℃で1時間焼成して熱硬化させる。
【0032】この後、層間絶縁膜121上に、配向膜1
23を形成し、この配向膜123にラビング処理を施
す。
23を形成し、この配向膜123にラビング処理を施
す。
【0033】一方、第2透明電極125の下側面には、
スパッタ法並びにパターニングによって金属膜115
(表示画面を縁取る部分であって、ここでは表示画面の
左下角を縁取っている)を形成し、この後に感光性カラ
ーレジストを塗布し、露光及び現像によって、カラーフ
ィルター126を形成する。このカラーフィルター12
6は、赤、緑、青のうちのいずれかであり、マトリクス
状に配列された各画素がそれぞれの色に着色される。
スパッタ法並びにパターニングによって金属膜115
(表示画面を縁取る部分であって、ここでは表示画面の
左下角を縁取っている)を形成し、この後に感光性カラ
ーレジストを塗布し、露光及び現像によって、カラーフ
ィルター126を形成する。このカラーフィルター12
6は、赤、緑、青のうちのいずれかであり、マトリクス
状に配列された各画素がそれぞれの色に着色される。
【0034】この後、スパッタ法によってITO膜を形
成してパターニングすることにより、対向電極127を
形成し、更に配向膜128を形成して、この配向膜12
8にラビング処理を施す。
成してパターニングすることにより、対向電極127を
形成し、更に配向膜128を形成して、この配向膜12
8にラビング処理を施す。
【0035】最後に、第1及び第2透明基板116,1
25を対向配置し、これらの間に液晶層124を注入し
て、この液晶層124を保持する。
25を対向配置し、これらの間に液晶層124を注入し
て、この液晶層124を保持する。
【0036】さて、ここでは、層間絶縁膜121の厚み
dを3μmとしている(d=3μm)。また、アクリル
樹脂の塗布及び露光条件、あるいは200℃で1時間の
焼成と言う条件によって、コンタクトホール11の内側
の傾斜面の角度θを45゜以上65゜未満の範囲に収め
(45゜≦θ<65゜)、コンタクトホール11の直径φ
を4μm程度に設定している。
dを3μmとしている(d=3μm)。また、アクリル
樹脂の塗布及び露光条件、あるいは200℃で1時間の
焼成と言う条件によって、コンタクトホール11の内側
の傾斜面の角度θを45゜以上65゜未満の範囲に収め
(45゜≦θ<65゜)、コンタクトホール11の直径φ
を4μm程度に設定している。
【0037】この様な条件において、コンタクトホール
11からのリバースティルトドメイン領域13のずれ
は、0.5〜1.5μm程度となるので、補助容量電極1
2の中心12aからのコンタクトホール11のずれを
1.5μmに設定する。
11からのリバースティルトドメイン領域13のずれ
は、0.5〜1.5μm程度となるので、補助容量電極1
2の中心12aからのコンタクトホール11のずれを
1.5μmに設定する。
【0038】これによって、先に述べた様にリバーステ
ィルトドメイン領域13が補助容量電極12に重なり、
この補助容量電極12によってリバースティルトドメイ
ン領域13の光漏れを効果的に防ぐことができ、また補
助容量電極12の縦幅を必要最小限度のものとして、画
素の開口率を向上させることができる。
ィルトドメイン領域13が補助容量電極12に重なり、
この補助容量電極12によってリバースティルトドメイ
ン領域13の光漏れを効果的に防ぐことができ、また補
助容量電極12の縦幅を必要最小限度のものとして、画
素の開口率を向上させることができる。
【0039】この補助容量電極12の縦幅Lは、層間絶
縁膜121の厚みをd、コンタクトホール11の内側の
傾斜面の角度をθ、コンタクトホール11の直径をφ、
リバースティルトドメインによる最小の光漏れを遮光す
るのに必要な遮光膜の最小幅をnとすると、次式(1)
で表すことができる。
縁膜121の厚みをd、コンタクトホール11の内側の
傾斜面の角度をθ、コンタクトホール11の直径をφ、
リバースティルトドメインによる最小の光漏れを遮光す
るのに必要な遮光膜の最小幅をnとすると、次式(1)
で表すことができる。
【0040】 L=2(d/tanθ)+φ+n ……(1) この式(1)から明らかな様に、補助容量電極12の縦
幅Lを小さくして、画素の開口率を向上させるには、層
間絶縁膜121の厚みdを小さくし、コンタクトホール
11の傾斜面の角度θを大きくし、コンタクトホール1
1の直径φを小さくし、リバースティルトドメインによ
る最小の光漏れを遮光するのに必要な遮光膜の最小幅n
を小さくすれば良いことは明らかである。
幅Lを小さくして、画素の開口率を向上させるには、層
間絶縁膜121の厚みdを小さくし、コンタクトホール
11の傾斜面の角度θを大きくし、コンタクトホール1
1の直径φを小さくし、リバースティルトドメインによ
る最小の光漏れを遮光するのに必要な遮光膜の最小幅n
を小さくすれば良いことは明らかである。
【0041】これらのうちの厚みd、直径φ、最小幅n
には、自ずと限界があり、また角度θについては、画素
電極114となるITO膜の成膜に際し、コンタクトホ
ール11での成膜が良好になされる様に65゜未満と
し、かつコンタクトホール11の直径が大きくなり過ぎ
ない様に45゜以上とした。
には、自ずと限界があり、また角度θについては、画素
電極114となるITO膜の成膜に際し、コンタクトホ
ール11での成膜が良好になされる様に65゜未満と
し、かつコンタクトホール11の直径が大きくなり過ぎ
ない様に45゜以上とした。
【0042】図4は、この発明の液晶表示装置の第2実
施形態における画素を拡大して示している。また、図5
は、図4のA’−Aに沿い破断して示す断面図、図6
は、図4のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
施形態における画素を拡大して示している。また、図5
は、図4のA’−Aに沿い破断して示す断面図、図6
は、図4のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
【0043】なお、これらの図において、図1乃至図3
に示す装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付
す。
に示す装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付
す。
【0044】この第2実施形態では、液晶層124の各
液晶分子124aの傾斜方向(矢印Qで示す)が図1乃
至図3に示す装置における矢印Pで示す傾斜方向とは逆
になっている。また、補助容量電極21を各画素の間に
配置すると共に、ゲート信号線23を画素の略中央に配
置し、ドレイン電極22を上方の他の画素の下端まで引
き延ばして補助容量電極21と重ねている。
液晶分子124aの傾斜方向(矢印Qで示す)が図1乃
至図3に示す装置における矢印Pで示す傾斜方向とは逆
になっている。また、補助容量電極21を各画素の間に
配置すると共に、ゲート信号線23を画素の略中央に配
置し、ドレイン電極22を上方の他の画素の下端まで引
き延ばして補助容量電極21と重ねている。
【0045】ここでも、コンタクトホール24の位置を
補助容量電極21の縦方向の中心21aから矢印Qで示
すプレティルトの方向に適宜の距離だけずらしている。
これによって、リバースティルトドメイン領域25と補
助容量電極21が重なり合い、この補助容量電極21に
よって、リバースティルトドメイン領域25の光漏れを
効果的に防ぐことができる。また、補助容量電極21の
縦幅を必要最小限度のものにして、画素の開口率を向上
させることができる。更に、各液晶分子124aの傾斜
方向を矢印Qの方向に設定しているので、リバースティ
ルトドメイン領域25は、上方に移動して、その少なく
ともその一部分が画素電極114から外れるので、これ
によってもリバースティルトドメイン領域25の影響を
排除することができる。
補助容量電極21の縦方向の中心21aから矢印Qで示
すプレティルトの方向に適宜の距離だけずらしている。
これによって、リバースティルトドメイン領域25と補
助容量電極21が重なり合い、この補助容量電極21に
よって、リバースティルトドメイン領域25の光漏れを
効果的に防ぐことができる。また、補助容量電極21の
縦幅を必要最小限度のものにして、画素の開口率を向上
させることができる。更に、各液晶分子124aの傾斜
方向を矢印Qの方向に設定しているので、リバースティ
ルトドメイン領域25は、上方に移動して、その少なく
ともその一部分が画素電極114から外れるので、これ
によってもリバースティルトドメイン領域25の影響を
排除することができる。
【0046】図7は、この発明の液晶表示装置の第3実
施形態における画素を拡大して示している。また、図8
は、図7のA’−Aに沿い破断して示す断面図、図9
は、図7のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
施形態における画素を拡大して示している。また、図8
は、図7のA’−Aに沿い破断して示す断面図、図9
は、図7のB’−Bに沿い破断して示す断面図である。
【0047】なお、これらの図において、図1乃至図3
に示す装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付
す。
に示す装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付
す。
【0048】この第3実施形態では、液晶層124の各
液晶分子124aの傾斜方向(矢印Qで示す)が図1乃
至図3に示す装置における矢印Pで示す傾斜方向とは逆
になっている。また、補助容量電極を削除し、ゲート信
号線31の幅を図1に示すゲート信号線102よりも広
くし、ドレイン電極32を上方の他の画素のゲート信号
線31の部位まで引き延ばしている。
液晶分子124aの傾斜方向(矢印Qで示す)が図1乃
至図3に示す装置における矢印Pで示す傾斜方向とは逆
になっている。また、補助容量電極を削除し、ゲート信
号線31の幅を図1に示すゲート信号線102よりも広
くし、ドレイン電極32を上方の他の画素のゲート信号
線31の部位まで引き延ばしている。
【0049】コンタクトホール33は、上方に引き延ば
されたドレイン電極32の部分32aに設けられてい
る。このコンタクトホール33の位置をドレイン電極3
2の部分32aの縦方向の中心32bから矢印Qで示す
プレティルトの方向に適宜の距離だけずらし、これによ
ってリバースティルトドメイン領域34とドレイン電極
32の部分32aを重ね、このドレイン電極32の部分
32aによってリバースティルトドメイン領域34の光
漏れを効果的に防いでいる。また、ドレイン電極32の
部分32aの縦幅を必要最小限度のものにして、画素の
開口率を向上させている。更に、各液晶分子124aの
傾斜方向を矢印Qの方向に設定しているので、リバース
ティルトドメイン領域34は、上方に移動して、その少
なくとも一部分が画素電極114から外れるので、これ
によってもリバースティルトドメイン領域34の影響を
排除することができる。
されたドレイン電極32の部分32aに設けられてい
る。このコンタクトホール33の位置をドレイン電極3
2の部分32aの縦方向の中心32bから矢印Qで示す
プレティルトの方向に適宜の距離だけずらし、これによ
ってリバースティルトドメイン領域34とドレイン電極
32の部分32aを重ね、このドレイン電極32の部分
32aによってリバースティルトドメイン領域34の光
漏れを効果的に防いでいる。また、ドレイン電極32の
部分32aの縦幅を必要最小限度のものにして、画素の
開口率を向上させている。更に、各液晶分子124aの
傾斜方向を矢印Qの方向に設定しているので、リバース
ティルトドメイン領域34は、上方に移動して、その少
なくとも一部分が画素電極114から外れるので、これ
によってもリバースティルトドメイン領域34の影響を
排除することができる。
【0050】図10は、この発明の液晶表示装置の第4
実施形態を示している。
実施形態を示している。
【0051】この第4実施形態では、透明電極(図示せ
ず)上に、ゲート信号線41並びに補助容量信号線42
を形成し、更にゲート絶縁膜(図示せず)を形成し、こ
の上に、TFT43、ソース信号線44及び補助容量電
極45等を形成して、層間絶縁膜(図示せず)を形成
し、この後、画素電極114を形成している。
ず)上に、ゲート信号線41並びに補助容量信号線42
を形成し、更にゲート絶縁膜(図示せず)を形成し、こ
の上に、TFT43、ソース信号線44及び補助容量電
極45等を形成して、層間絶縁膜(図示せず)を形成
し、この後、画素電極114を形成している。
【0052】TFT43のソース電極46(遮光性を有
する)は、層間絶縁膜のコンタクトホール47を介して
画素電極114に接続されている。また、補助容量電極
45(遮光性を有する)は、層間絶縁膜のコンタクトホ
ール48を介して画素電極114に接続されている。
する)は、層間絶縁膜のコンタクトホール47を介して
画素電極114に接続されている。また、補助容量電極
45(遮光性を有する)は、層間絶縁膜のコンタクトホ
ール48を介して画素電極114に接続されている。
【0053】コンタクトホール47の位置は、TFT4
3のソース電極46の縦方向の中心から矢印Qで示すプ
レティルトの方向に適宜の距離だけずらし、これによっ
て該コンタクトホール47に基づくリバースティルトド
メイン領域とソース電極46を重ね、このソース電極4
6によってリバースティルトドメイン領域の光漏れを効
果的に防いでいる。同様に、コンタクトホール48の位
置は、補助容量電極45の縦方向の中心から矢印Qで示
すプレティルトの方向に適宜の距離だけずらし、これに
よって該コンタクトホール48に基づくリバースティル
トドメイン領域と補助容量電極45を重ね、この補助容
量電極45によってリバースティルトドメイン領域の光
漏れを効果的に防いでいる。
3のソース電極46の縦方向の中心から矢印Qで示すプ
レティルトの方向に適宜の距離だけずらし、これによっ
て該コンタクトホール47に基づくリバースティルトド
メイン領域とソース電極46を重ね、このソース電極4
6によってリバースティルトドメイン領域の光漏れを効
果的に防いでいる。同様に、コンタクトホール48の位
置は、補助容量電極45の縦方向の中心から矢印Qで示
すプレティルトの方向に適宜の距離だけずらし、これに
よって該コンタクトホール48に基づくリバースティル
トドメイン領域と補助容量電極45を重ね、この補助容
量電極45によってリバースティルトドメイン領域の光
漏れを効果的に防いでいる。
【0054】なお、この発明は、上記各実施形態に限定
されるものでなく、多様な変形が可能である。例えば、
ここではコンタクトホールの内側の傾斜を原因とする配
向膜の凹凸部位を示しているが、他の電極やTFTを原
因として配向膜に凹凸部位が生じ、この配向膜の凹凸部
位の近傍に発生したリバースティルトドメインに基づく
光漏れを遮光膜によって遮光する場合であっても、この
発明を適用することができる。また、透過型の液晶表示
装置だけでなく、反射型の液晶表示装置にも、この発明
を適用することができる。この反射型の場合は、光を透
過する基板側に遮光膜を設ける。
されるものでなく、多様な変形が可能である。例えば、
ここではコンタクトホールの内側の傾斜を原因とする配
向膜の凹凸部位を示しているが、他の電極やTFTを原
因として配向膜に凹凸部位が生じ、この配向膜の凹凸部
位の近傍に発生したリバースティルトドメインに基づく
光漏れを遮光膜によって遮光する場合であっても、この
発明を適用することができる。また、透過型の液晶表示
装置だけでなく、反射型の液晶表示装置にも、この発明
を適用することができる。この反射型の場合は、光を透
過する基板側に遮光膜を設ける。
【0055】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明によれば、
配向膜の凹凸部位と遮光膜の中心をずらしているので、
リバースティルトドメイン領域と遮光膜を完全に重ね合
わせることができ、これに伴って遮光膜の面積を必要最
小限度に抑えて、画素の開口率の低下を極力抑えること
ができる。リバースティルトドメイン領域のずれは、配
向膜によって傾斜された液晶層の各液晶分子の傾斜方向
とは逆方向に発生するので、配向膜の凹凸部位を遮光膜
の中心から各液晶分子の傾斜方向に沿ってずらせば、リ
バースティルトドメイン領域と遮光膜を確実に重ね合わ
せることができる。
配向膜の凹凸部位と遮光膜の中心をずらしているので、
リバースティルトドメイン領域と遮光膜を完全に重ね合
わせることができ、これに伴って遮光膜の面積を必要最
小限度に抑えて、画素の開口率の低下を極力抑えること
ができる。リバースティルトドメイン領域のずれは、配
向膜によって傾斜された液晶層の各液晶分子の傾斜方向
とは逆方向に発生するので、配向膜の凹凸部位を遮光膜
の中心から各液晶分子の傾斜方向に沿ってずらせば、リ
バースティルトドメイン領域と遮光膜を確実に重ね合わ
せることができる。
【図1】この発明の液晶表示装置の第1実施形態におけ
る画素を拡大して示す平面図
る画素を拡大して示す平面図
【図2】図1のA’−Aに沿い破断して示す断面図
【図3】図1のB’−Bに沿い破断して示す断面図
【図4】この発明の液晶表示装置の第2実施形態におけ
る画素を拡大して示す平面図
る画素を拡大して示す平面図
【図5】図4のA’−Aに沿い破断して示す断面図
【図6】図4のB’−Bに沿い破断して示す断面図
【図7】この発明の液晶表示装置の第3実施形態におけ
る画素を拡大して示す平面図
る画素を拡大して示す平面図
【図8】図7のA’−Aに沿い破断して示す断面図
【図9】図7のB’−Bに沿い破断して示す断面図
【図10】この発明の液晶表示装置の第4実施形態にお
ける画素を拡大して示す平面図
ける画素を拡大して示す平面図
【図11】液晶表示装置の概略構成を示す回路図
【図12】従来の液晶表示装置における画素を拡大して
示す平面図
示す平面図
【図13】図12のA’−Aに沿い破断して示す断面図
【図14】図12のB’−Bに沿い破断して示す断面図
11,24,33,122 コンタクトホール 12,21,113 補助容量電極 13,25,34 リバースティルトドメイン領域 22,32,112 ドレイン電極 23,31,102 ゲート信号線 101 ソース信号線 103 画素 104 薄膜トランジスタ 105 画素容量 106 補助容量 107 容量配線 111 ソース電極 114 画素電極 115 金属膜 116 第1透明基板 117 ゲート絶縁膜 118 半導体層 119 チャネル保護層 120 n+Si層 121 層間絶縁膜 123,128 配向膜 124 液晶層 125 第2透明基板 126 カラーフィルター 127 対向電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−96919(JP,A) 特開 平5−265046(JP,A) 特開 平4−322218(JP,A) 特開 平5−34679(JP,A) 特開 平6−130415(JP,A) 特開 平3−150532(JP,A) 特開 平10−123573(JP,A) 特開 平8−101389(JP,A) 特開 平6−294971(JP,A) 特開 平9−15642(JP,A) 特開 平9−230387(JP,A) 特開 平9−281497(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 G02F 1/1368
Claims (2)
- 【請求項1】 2枚の基板の間に、マトリクス状に配置
された複数の画素に対応して液晶層が設けられており、
該2枚の基板のうちの一方に遮光性を有するゲート信号
線及び補助容量電極、ゲート絶縁膜、各画素毎のスイッ
チング素子並びにソース信号線、層間絶縁膜、各画素毎
の画素電極及び配向膜が順次積層され、該画素電極は該
層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して該ス
イッチング素子に接続された液晶表示装置であって、 該コンタクトホールは、遮光性を有する該補助容量電極
の中心から外れて、該コンタクトホールが形成されてい
るために生ずる配向膜の凹部の近傍に発生するリバース
ティルトドメイン領域と遮光性を有する補助容量電極と
が重なり合うように形成されていると共に、 該遮光性を有する補助容量電極上で、各画素毎に画素電
極が分離され、該スイッチング素子が有するゲート電極
が該各画素電極の中央に配置された構造を有し、 該遮光性を有する補助容量電極は、該配向膜によって傾
斜された液晶層の液晶分子の傾斜方向とは反対の方向に
在る他の画素の画素電極に隣接して配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 2枚の基板の間に、マトリクス状に配置
された複数の画素に対応して液晶層が設けられており、
該2枚の基板のうちの一方に遮光性を有するゲート信号
線、ゲート絶縁膜、各画素毎のスイッチング素子並びに
ソース信号線、層間絶縁膜、各画素毎の画素電極及び配
向膜が順次積層され、該画素電極は該層間絶縁膜に形成
されたコンタクトホールを介して該スイッチング素子に
接続された液晶表示装置であって、 該コンタクトホールは、遮光性を有する該ゲート信号線
の中心から外れて、該コンタクトホールが形成されてい
るために生ずる配向膜の凹部の近傍に発生するリバース
ティルトドメイン領域と遮光性を有するゲート信号線と
が重なり合うように形成されていると共に、 該遮光性を有するゲート信号線上で、各画素毎の画素電
極が分離された構造を有し、 該ゲート信号線は、該配向膜によって傾斜された液晶層
の液晶分子の傾斜方向とは反対の方向に在る他の画素の
画素電極に隣接して配置されていることを特徴とする液
晶表示装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31528596A JP3312720B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 液晶表示装置 |
TW086110890A TW373114B (en) | 1996-08-05 | 1997-07-30 | Liquid crystal display device |
US08/904,687 US6147722A (en) | 1996-08-05 | 1997-08-01 | Liquid crystal display device with contact hole over shading line but offset from center |
KR1019970037186A KR100327928B1 (ko) | 1996-08-05 | 1997-08-04 | 액정표시장치 |
US09/521,199 US6603524B1 (en) | 1996-08-05 | 2000-03-07 | LCD device having pixel electrodes asymmetrically overlapping gate and/or source signal lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31528596A JP3312720B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 液晶表示装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10161099A JPH10161099A (ja) | 1998-06-19 |
JP3312720B2 true JP3312720B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=18063567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31528596A Expired - Fee Related JP3312720B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-11-26 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3312720B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
KR100857498B1 (ko) * | 2002-04-30 | 2008-09-08 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치 및 이의 제조방법 |
CN101303495B (zh) * | 2004-10-06 | 2012-01-04 | 夏普株式会社 | 液晶显示器 |
JP5685613B2 (ja) * | 2013-02-27 | 2015-03-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
JP5593435B2 (ja) * | 2013-12-23 | 2014-09-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示装置 |
JP7314782B2 (ja) * | 2019-11-28 | 2023-07-26 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶装置および電子機器 |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP31528596A patent/JP3312720B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH10161099A (ja) | 1998-06-19 |
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