JP4952166B2 - 液晶装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶装置に関するものである。

基板面方向の電界により液晶を駆動する方式の液晶装置として、ＦＦＳ方式（フリンジフィールド駆動方式）のものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の液晶装置は、ＴＮモード等の液晶装置における製造プロセスをほとんど変更することなく製造可能であるという利点があるが、ゲート線やソース線の電界によって液晶の配向乱れを生じやすいという問題がある。そこで非特許文献１において、ゲート配線の電界を遮蔽する構造を備えたＦＦＳ方式の液晶装置が提案されている。
特開２００２−１８２２３０号公報 "P-146:Image-Sticking charactaristic at the Fringe-Field Switching(FFS) mode with Gate-Shielding Structure", Kim et al., SID06 DIGEST, p755-757

非特許文献１記載の構成によれば、簡便なプロセスでゲート線の電界遮蔽が可能な液晶装置を構成できるが、かかる構成では画素電極とゲート線との容量が増加することによるクロストークの発生が懸念される。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、信号配線の電界を効果的に排除することができ、さらにはクロストークの発生も防止できる液晶装置を提供することを目的としている。

本発明の液晶装置は、液晶層を挟持して対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板の前記液晶層側に、絶縁膜を介して対向する画素電極及び共通電極と、前記画素電極と接続されたトランジスタと、前記第１基板上で互いに交差する方向に延在するとともに前記トランジスタと接続された走査線及びデータ線とを備える。また、前記走査線の前記液晶層側に、前記共通電極と同じ層に形成された電界遮蔽膜が、前記走査線と平面的に重なって配置され、前記電界遮蔽膜には、コンタクト部が形成されており、前記コンタクト部を通じて、前記共通電極と前記画素電極とが短絡しない状態で、前記画素電極と前記トランジスタの電極とが電気的に接続する。

この構成によれば、信号配線のうちでも大きな直流成分を有する電位になるために強い電界が形成される走査線上に、電界遮蔽膜を設けるので、走査線の電界を遮蔽して当該電界の液晶への影響を排除することができる。したがって本発明によれば、走査線上における液晶の配向乱れを防止でき、漏れ光を防止できるので高コントラストの表示を得られる。また本発明では、電界遮蔽膜を共通電極と同一の配線層に形成するので、共通電極の形成工程を利用して簡便に電界遮蔽膜を形成でき、工程をほとんど変更することなく製造できるという利点もある。また電界遮蔽膜と共通電極とを電気的に接続するのも容易である。

また、液晶の配向乱れが生じないことから、画素内における有効に表示に利用できる範囲を拡げることができ、画素開口率を高めて明るい表示を得られるようにすることができる。また、画素電極を走査線上に形成しないので、画素電極と走査線との間の容量増加によるクロストークも発生しない。

本発明では、前記電界遮蔽膜が、前記走査線を平面的に覆う領域に形成されていることが好ましい。このような構成とすることで、走査線の延在領域の全てで走査線の電界による液晶の配向乱れを防止でき、表示コントラストを向上させることができ、また開口率高めるのにも有効な構成となる。

本発明では、前記データ線の前記液晶層側を平面的に覆う位置に、前記共通電極と同じ層に形成された電界遮蔽膜が配置されていることが好ましい。このように走査線とデータ線の双方を電界遮蔽膜で覆う構成とすれば、信号配線の電界による液晶の配向乱れをほとんど全て排除することができる。したがって、漏れ光によるコントラスト低下が生じず、また開口率を容易に高めることができる液晶装置となる。

本発明では、前記共通電極が複数の画素電極及び画素電極間を覆う領域に形成されており、該共通電極が前記電界遮蔽膜を兼ねている構成とすることもできる。このような構成とすれば、極めて容易に電界遮蔽膜を備える液晶装置とすることができる。また、液晶層側から見て信号配線が共通電極に覆われている構成となるので、大きな電界遮蔽効果が得られ、高品質の表示を得ることができる。

本発明では、前記共通電極に、前記データ線に沿って延びる複数のスリットが形成されており、前記各スリットは、隣接する走査線の間に位置するデータ線上の領域に形成されている構成とすることもできる。

あるいは本発明では、前記共通電極が平面視略ストライプ状を成して前記電界遮蔽膜を兼ねており、隣接する帯状の共通電極の間に、前記データ線が配置されている構成とすることもできる。

共通電極としては、データ線上の領域にスリットが形成されている構成や、共通電極自体がストライプ状であるような構成も採用できる。いずれの構成とした場合にも、走査線上に共通電極が配されて電界遮蔽膜として機能するので、高コントラストの表示を得ることができる。

本発明では、前記第１基板上のトランジスタを覆う平坦化膜を備えており、前記平坦化膜上に前記画素電極及び共通電極が形成されていることが好ましい。このような構成とすれば、画素電極や共通電極が平坦化膜上に形成されるので、液晶層と当接する
本発明の電子機器は、先に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、広視野角で明るい表示が可能な表示部を具備した電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る液晶装置について図面を参照して説明する。

本実施形態の液晶装置は、液晶に対し略基板面方向の電界を印加して配向を制御することにより画像表示を行う方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれる方式を採用したアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置である。また本実施形態の液晶装置は、基板上にカラーフィルタを具備したカラー液晶装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素で１個の画素を構成するものとなっている。したがって表示の最小単位を構成する領域を「サブ画素領域」、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素から構成される領域を「画素領域」と称する。

図１は、本実施形態の液晶装置の回路構成図である。図２は、本実施形態の液晶装置を構成するマトリクス状に形成されたサブ画素領域の平面構成図である。図３は、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図である。

なお、各図においては、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いる。

本実施形態の液晶装置１００は、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０との間に液晶層５０を挟持した構成である。液晶層５０は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向する領域の縁端に沿って設けられた図示略のシール材によってＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に封止されている。ＴＦＴアレイ基板１０の外面側、及び対向基板２０の外面側には、それぞれ偏光板１４，２４が設けられている。ＴＦＴアレイ基板１０の外側に、導光板９１や反射板９２を備えた照明装置９０が配設されている。

図１に示すように、液晶装置１００の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極９と画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、データ線駆動回路から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをデータ線６ａを介して各サブ画素に供給する。前記画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

また、ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されており、走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と液晶を介して対向する共通電極との間で一定期間保持される。

なお、符号３ｂを付して示す配線は、各サブ画素内の共通電極間を電気的に接続する共通線である。

図２に示すように、液晶装置１００のサブ画素領域には、内側に複数のスリット９ｃが形成された大略矩形状の画素電極９が形成されている。画素電極９の外周を取り囲むようにして２本の走査線３ａと２本のデータ線６ａとが形成されている。走査線３ａとデータ線６ａとの交差部近傍にスイッチング素子であるＴＦＴ３０が形成されており、ＴＦＴ３０はデータ線６ａ及び画素電極９と電気的に接続されている。そして、平面略ベタ状の共通電極１９が、複数のサブ画素領域にわたって形成されている。図２では、説明対象としている２つのサブ画素領域以外の構成要素については、図面を見やすくするために適宜省略している。

なお、複数のサブ画素領域にわたる共通電極１９は、走査線３ａと平行に延びる共通線（３ｂ）が形成されている場合には、かかる共通線と各サブ画素領域内で電気的に接続されていてもよい。このような構成とすることで、比較的抵抗の高いＩＴＯ等の透明導電膜からなる共通電極１９において時定数が大きくなるのを防止できる。一方、共通電極１９において十分に小さい時定数が得られる場合には、本実施形態のように共通線を設けない構成とすることで、サブ画素領域の開口率を向上させて明るい表示を得ることができる。

画素電極９には、走査線３ａ及びデータ線６ａの双方と交差する方向に延びる複数（図示では１２本）のスリット（開口部）９ｓが形成されている。各スリット９ｓは互いに平行に均等な間隔でデータ線６ａの延在方向に沿って配列されている。画素電極９は前記複数のスリット９ｃによって形成された複数本の帯状部を有するものとなっている。画素電極９及び共通電極１９はいずれもＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる導電膜である。

ＴＦＴ３０は、平面視略Ｕ形のポリシリコン膜からなる半導体層３５を備えている。半導体層３５は、走査線３ａと２カ所で交差しており、各交差部の走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極３３ａ、３３ｂとなっている。したがってＴＦＴ３０は、ダブルゲート（デュアルゲート）構造のＴＦＴである。

半導体層３５のデータ線６ａ側の先端部は、半導体層３５の先端部とデータ線６ａとが平面視で重なる位置に形成されたソースコンタクトホール４４を介して電気的に接続されている。半導体層３５の他方の先端部には、ドレインコンタクトホール４５と画素コンタクトホール４７とが平面視で重なるようにして形成されており、これらのコンタクトホール４５，４７を介して画素電極９と半導体層３５とが電気的に接続されている。

なお、図示のサブ画素領域において、画素電極９と共通電極１９とが平面視で重なる領域が、当該サブ画素領域の容量として機能するので、別途蓄積容量を設ける必要が無く、高い開口率を得ることができる。

図３に示す断面構造をみると、ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体として備え、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、半導体層３５が形成されており、半導体層３５を覆って、シリコン酸化物等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。ゲート絶縁膜１１上には、走査線３ａが形成されており、半導体層３５と対向する位置の走査線３ａがゲート電極３３ｂである。

走査線３ａ（ゲート電極３３ｂ）を覆って、シリコン酸化物等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上に、データ線６ａとドレイン電極３２とが形成されている。ドレイン電極３２は、ゲート絶縁膜１１及び第１層間絶縁膜１２を貫通して半導体層３５に達するドレインコンタクトホール４５を介して半導体層３５と電気的に接続されている。また図３には表されていないが、図２に示したソースコンタクトホール４４も、ドレインコンタクトホール４５と同様にゲート絶縁膜１１と第１層間絶縁膜１２とを貫通して半導体層３５に達するコンタクトホールであり、かかるソースコンタクトホール４４を介してデータ線６ａと半導体層３５とが電気的に接続されている。

データ線６ａ及びドレイン電極３２を覆って、アクリル樹脂やシリコン酸化物等からなる第２層間絶縁膜（平坦化膜）１３が形成されている。この第２層間絶縁膜１３は、基板本体１０Ａ上にＴＦＴ３０等を形成することにより生じた凹凸を平坦化するものとして機能する。第２層間絶縁膜１３上には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平面ベタ状の共通電極１９が形成されている。共通電極１９を覆ってシリコン窒化物等からなる電極部絶縁膜１８が形成されている。電極部絶縁膜１８上にはＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成されている。電極部絶縁膜１８と第２層間絶縁膜１３とを貫通してドレイン電極３２に達する画素コンタクトホール４７が形成されている。画素電極９は画素コンタクトホール４７の底部に露出したドレイン電極３２と電気的に接続されている。なお、画素コンタクトホール４７は、共通電極１９に形成された開口部１９ａの内側の領域を貫通しており、画素コンタクトホール４７の形成位置で共通電極１９と画素電極９とが短絡しないようになっている。

画素電極９及び電極部絶縁膜１８を覆って、ポリイミド等の配向膜１６が形成されている。配向膜１６はラビング処理棟を施されて液晶を所定方向に配向させるようになっている。配向膜１６による配向規制方向は、本実施形態の場合、走査線３ａの延在方向と平行であり、画素電極９のスリット９ｓの延在方向とは交差する方向である。

対向基板２０は、基板本体２０Ａの液晶層５０側に順に形成されたカラーフィルタ２２と配向膜２８とを備えている。カラーフィルタ２２は、各サブ画素領域に対応して設けられた色材層を具備している。配向膜２８はＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６と同様の構成であり、配向膜２８による配向規制方向は、配向膜１６の配向規制方向と略平行であり、したがって液晶層５０は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で、水平配向の初期配向状態を呈する。

上記構成を備えた本実施形態の液晶装置１００では、走査線３ａ及びデータ線６ａを介した信号入力によって、スリット９ｓに臨む画素電極９の端縁と共通電極１９との間に電界を発生させて液晶を駆動し、所望のカラー表示を行うようになっている。

そして、本実施形態の液晶装置１００は、複数の画素領域にわたって平面略ベタ状に形成された共通電極１９を有しており、液晶層５０側から見て走査線３ａ及びデータ線６ａが共通電極１９に覆われた構造を備えている。この構成により、一定電位（接地電位）に保持される共通電極１９が、走査線３ａと平面視で重なる領域、及びデータ線６ａと平面視で重なる領域において、これらの信号配線に印加される電圧に起因して生じる電界を遮蔽する電界遮蔽膜として機能する。これにより、信号配線の電界によって液晶の配向乱れが生じるのを防止できる。

特に、走査線３ａの電位はデータ線６ａに比して大きく、また直流成分が大きいため、液晶への焼き付き等の悪影響も大きくなる。したがって、共通電極１９により走査線３ａの電界を遮蔽することは、表示品質を向上させる上で極めて有効である。そこで本発明では、電界遮蔽膜を、液晶層５０側から見て、少なくとも走査線３ａを平面視で覆う領域に形成することとしている。走査線３ａとデータ線６ａの双方を平面視で覆う位置に形成すれば、データ線６ａの電界も良好に遮蔽できるのでより好ましい。

上述したように、共通電極１９が電界遮蔽膜として機能して液晶の配向乱れを防止できるので、サブ画素領域のうち有効な表示領域として使用できる範囲が広くなり、画素開口率を向上させて表示を明るくすることができる。また、信号配線の平面領域において、液晶の配向乱れによる光漏れを防止できるため、黒表示の品質を向上させることができる。また従来の液晶装置において対向基板２０に設けられていた遮光膜が不要になる点でも開口率向上に寄与する。また、共通電極１９が走査線３ａ及びデータ線６ａの電界を遮蔽するため、これらの信号配線と画素電極９との間の容量を低減でき、クロストークの発生も効果的に防止できる。

さらに本実施形態では、共通電極１９とＴＦＴ３０との間に平坦化膜である第２層間絶縁膜１３が形成されているので、共通電極１９と走査線３ａ及びデータ線６ａとの距離が大きくなっており、共通電極１９による電界遮蔽効果がより大きくなる。

また本実施形態の液晶装置１００では、共通電極１９が電界遮蔽膜を兼ねる構成であるので、共通電極がサブ画素領域に対応する平面矩形状の電極である場合と比較して、共通電極１９の形成領域を変更するのみで容易に製造することができ、従来の製造工程をほぼそのまま適用できるものとなっている。

また本実施形態の液晶装置１００では、平坦化膜である第２層間絶縁膜１３を備えていることで、第２層間絶縁膜１３を形成しない場合に比して、液晶層５０と当接する配向膜１６の表面の平坦性を向上させることができる。これにより、配向膜１６表面の凹凸に起因して液晶の配向が乱れるのを防止することができ、画素電極９を形成する平面領域を拡げることができるので、画素の開口率を向上させることができる。

（第１実施形態の変形例）
次に、図４から図７を参照して本発明の第２実施形態について説明する。

本実施形態は、第１実施形態の液晶装置において共通電極の平面形状を変更した第１変形例及び第２変形例と、スイッチング素子を変更した第３変形例とを含む。

図４は本実施形態の第１変形例に係る画素領域の平面構成図である。図５は第２変形例に係る画素領域の平面構成図である。図４及び図５に示す液晶装置は、その共通電極の平面形状に特徴を有しており、その他の構成は図２及び図３に示した液晶装置１００と共通している。したがって液晶装置１００と共通の構成要素については図面に同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

なお、図４及び図５では、図面を見やすくするために、共通電極よりも基板本体１０Ａ側に位置する構成要素についての図示を一部省略している。

＜第１変形例＞
第１変形例の液晶装置は、図４に示すように、画素電極９の下層側（基板本体１０Ａ側）に平面視ストライプ状の共通電極１９Ａを備えた構成である。共通電極１９Ａは、１つのサブ画素領域に相当する幅を有してデータ線６ａに沿った方向に延在する帯状であり、データ線６ａの延在方向に配列された複数のサブ画素領域にわたって形成されている。共通電極１９Ａは、図３に示した液晶装置１００の共通電極１９に代わるものであり、第２層間絶縁膜１３と電極部絶縁膜１８との間に形成されている。

ストライプ状の共通電極１９Ａは、表示領域外で互いに電気的に接続されて一定電位に保持可能に構成される。あるいは、走査線３ａと平行に延びる共通線（３ｂ）を設け、各サブ画素において共通線と共通電極１９Ａとを電気的に接続した構成としてもよい。

先に記載のように、本発明に係る液晶装置では、液晶層側から見て走査線３ａを覆う位置に電界遮蔽膜が形成されている構成であるから、本例のように、データ線６ａの延在方向に沿って延びるストライプ状の共通電極１９Ａを形成してもよい。この場合にも、図４に示すように、走査線３ａ上に共通電極１９Ａが形成されており、かかる領域で共通電極１９Ａが走査線３ａの電界に対する電界遮蔽膜として機能するので、液晶に対する影響の大きい走査線３ａの電界を効果的に遮蔽でき、液晶の配向乱れを防止して高コントラスト、高輝度の表示を得ることができる。

＜第２変形例＞
次に、第２変形例の液晶装置は、図５に示すように、複数の開口スリット１９ｓを有する平面視略ベタ状の共通電極１９Ｂを備えている。換言すれば、共通電極１９Ｂは、図４に示したストライプ状の共通電極１９Ａを、走査線３ａとデータ線６ａとの交差部に対応して形成された連結部１９Ｂ１により互いに電気的に接続したものである。

第２変形例の液晶装置に備えられた共通電極１９Ｂも、第１変形例の共通電極１９Ａと同様、データ線６ａの延在方向に配列された複数のサブ画素領域にわたって形成されているので、走査線３ａを平面視で覆っている。したがって共通電極１９Ｂは、走査線３ａと平面視で重なる領域で走査線３ａの電界に対する電界遮蔽膜として機能する。

さらに、共通電極１９Ｂは、走査線３ａとデータ線６ａの交差部に連結部１９Ｂ１が形成されているので、かかる交差部における走査線３ａの電界も遮蔽することができ、第１変形例に比しても大きな電界遮蔽効果を得ることができる。

＜第３変形例＞
次に、図６及び図７を参照して第３変形例について説明する。

図６は、第３変形例に係る液晶装置における画素領域の平面構成図であって、先の第１実施形態の図２に相当する図である。図７は、図６のＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図であって、第１実施形態の図３に相当する図である。

本例の液晶装置１５０は、画素スイッチング素子としてアモルファスシリコンＴＦＴを備えたものであり、その他の構成は先の図１から図３に示した液晶装置１００と同様である。したがって液晶装置１００と共通の構成要素については図面に同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

図６に示すように、液晶装置１５０のサブ画素領域には、画素電極９及びデータ線６ａと電気的に接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１３０が形成されている。

ＴＦＴ１３０は、走査線３ａ上に部分的に形成された島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層１３５と、データ線６ａを分岐して半導体層１３５上に延出されたソース電極１３１と、半導体層１３５上から画素電極９の形成領域に延びる矩形状のドレイン電極１３２とを備えている。走査線３ａは、半導体層１３５と対向する位置でＴＦＴ１３０のゲート電極として機能する。ドレイン電極１３２と画素電極９とは、両者が平面視で重なる位置に形成された画素コンタクトホール４７を介して電気的に接続されている。

図７に示す断面構成を見ると、基板本体１０Ａ上に走査線３ａが形成されている。走査線３ａを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されており、ゲート絶縁膜１１上に島状の半導体層１３５が形成されている。ゲート絶縁膜１１上にはまた、半導体層１３５と一部重なるようにしてソース電極１３１とドレイン電極１３２とが形成されている。ＴＦＴ１３０を覆って、パシベーション膜としての第１層間絶縁膜１２が形成されており、第１層間絶縁膜１２上に、平坦化膜である第２層間絶縁膜１３が形成されている。第２層間絶縁膜１３上に、平面略ベタ状の共通電極１９と、電極部絶縁膜１８と、画素電極９とが積層されている。電極部絶縁膜１８と平坦化膜１３とを貫通してドレイン電極１３２に達する画素コンタクトホール４７を介して、画素電極９とドレイン電極１３２とが電気的に接続されている。

上記構成を備えた液晶装置１５０においても、先の液晶装置１００と同様の作用効果を得ることができる。また本例の液晶装置１５０において、第１変形例に係る共通電極１９Ａ、及び第２変形例に係る共通電極１９Ｂを採用してもよいのは勿論である。また、走査線３ａと平行に延びる共通線（３ｂ）を設け、各サブ画素において共通線と共通電極１９（１９Ａ、１９Ｂ）とを電気的に接続してもよい。

なお、以上の第１実施形態とその変形例では、走査線３ａと平面視で重なる位置に共通電極１９（１９Ａ、１９Ｂ）が形成されている構成としたが、走査線３ａ上に、共通電極１９（１９Ａ、１９Ｂ）から離間された電界遮蔽膜を形成してもよい。例えば、共通電極１９と同一の配線層に、走査線３ａと平面視で重なる配線状の電界遮蔽膜を形成することができる。この場合の電界遮蔽膜は、共通電極１９（１９Ａ、１９Ｂ）と異なる材質であってもよいが、少なくとも導電膜であり、接地電位等の一定電位に保持されるものとされる。

（第２実施形態）
次に、図８及び図９を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。

図８は、本実施形態の液晶装置２００の画素領域を示す平面構成図である。図９は、図８のＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図である。

本実施形態の液晶装置２００は、画素電極及び共通電極の構造が異なる以外は第１実施形態の液晶装置１００と共通する構成である。したがって本実施形態においても、液晶装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付し、構成要素毎の詳細な説明は省略する。

図８に示すように、本実施形態の液晶装置２００は、ＴＦＴ３０と接続された大略矩形状の画素電極３９と、画素電極３９よりも上層側（液晶層５０側）に形成された共通電極２９とを備えている。そして、本実施形態の液晶装置２００では、画素電極３９は平面形状の導電膜である一方、共通電極２９の画素電極３９と平面視で重なる領域に、複数のスリット（開口部）２９ｓが形成されている。画素電極３９と共通電極２９はいずれもＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されている。

図９に示す断面構造を見ると、ＴＦＴアレイ基板１０上にＴＦＴ３０が形成されており、ＴＦＴ３０を覆って平坦化膜である第２層間絶縁膜１３が形成されている。第２層間絶縁膜１３上に画素電極３９が形成されており、画素電極３９は、第２層間絶縁膜１３を貫通してＴＦＴ３０のドレイン電極３２に達する画素コンタクトホール４７を介してＴＦＴ３０と電気的に接続されている。画素電極３９を覆って、電極部絶縁膜１８が形成されており、電極部絶縁膜１８上にスリット２９ｓを備えた共通電極２９が形成されている。

液晶装置２００は、ＴＦＴ３０を介して画素電極３９に電圧を印加することで、共通電極２９に形成されたスリット２９ｓに臨む共通電極２９の端縁と、画素電極３９との間に電界を発生させ、かかる電界により液晶を駆動してカラー画像の表示を行うようになっている。

上記構成を備えた本実施形態の液晶装置２００においても、複数のサブ画素領域にわたって形成された平面略ベタ状の共通電極２９が、走査線３ａ及びデータ線６ａを平面視で覆っている。そして、共通電極２９は、走査線３ａ及びデータ線６ａと平面視で重なる領域において走査線３ａ及びデータ線６ａの電界を遮蔽する電界遮蔽膜として機能する。したがって本実施形態の液晶装置２００によれば、先の第１実施形態と同様に、画素開口率を向上させて表示を明るくすることができ、クロストークの発生も効果的に防止できる。

さらに本実施形態でも、画素電極３９とＴＦＴ３０との間に平坦化膜である第２層間絶縁膜１３が形成されているので、共通電極２９と走査線３ａ及びデータ線６ａとの距離が大きくなっており、共通電極２９による電界遮蔽効果がより大きくなる。

また本実施形態では、信号配線上の液晶の配向乱れによる漏れ光が生じにくく、またスリット２９ｓを有する共通電極２９を画素電極３９よりも上層側（液晶層５０側）に形成することで、さらにサブ画素の境界領域における液晶の配向乱れを生じにくくしているので、対向基板２０に遮光膜を設けなくとも高コントラストの表示を得ることができ、遮光膜を形成しないことで最大の開口率を得られるようになっている。

なお、複数のサブ画素領域にわたる共通電極２９は、走査線３ａと平行に延びる共通線（３ｂ）が形成されている場合には、かかる共通線と各サブ画素領域内で電気的に接続されていてもよい。このような構成とすることで、比較的抵抗の高いＩＴＯ等の透明導電膜からなる共通電極２９において時定数が大きくなるのを防止できる。一方、共通電極２９において十分に小さい時定数が得られる場合には、本実施形態のように共通線を設けない構成とすることで、サブ画素領域の開口率を向上させて明るい表示を得ることができる。

（第２実施形態の変形例）
次に、図１０から図１３を参照して第２実施形態の変形例について説明する。

本実施形態も、第１実施形態と同様に、共通電極の構造の異なる第１及び第２変形例、並びにスイッチング素子の異なる第３変形例を含む。

図１０は、第２実施形態の液晶装置の第１変形例における画素領域の平面構成図である。図１１は、第２変形例における画素領域の平面構成図である。図１２は、第３変形例における画素領域の平面構成図である。図１３は、図１２のＧ−Ｇ’線に沿う断面構成図である。

＜第１変形例＞
第１変形例の液晶装置は、図１０に示すように、平面視略ストライプ状の共通電極２９Ａを備えた構成である。共通電極２９Ａは、１つのサブ画素領域に相当する幅を有してデータ線６ａに沿った方向に延在する帯状であり、データ線６ａの延在方向に配列された複数のサブ画素領域にわたって形成されている。

共通電極２９Ａは、図８に示した液晶装置１００の共通電極１９に代わるものであり、電極部絶縁膜１８と配向膜１６の間に形成されている。また、画素電極３９と平面視で重なる領域の共通電極２９Ａに形成された複数のスリット２９ｓは、図８に示した共通電極２９と同様である。ストライプ状の共通電極２９Ａは、表示領域外で互いに電気的に接続されて一定電位に保持可能に構成される。共通電極２９Ａ間を電気的に接続する共通線（３ｂ）を設けてもよい。

先に記載のように、本発明に係る液晶装置では、液晶層側から見て走査線３ａを覆う位置に電界遮蔽膜が形成されている構成であるから、本例のように、データ線６ａの延在方向に沿って延びるストライプ状の共通電極２９Ａを形成してもよい。この場合にも、図１０に示すように、走査線３ａ上に共通電極２９Ａが形成されており、かかる領域で共通電極２９Ａが走査線３ａの電界に対する電界遮蔽膜として機能するので、液晶に対する影響の大きい走査線３ａの電界を効果的に遮蔽でき、液晶の配向乱れを防止して高コントラスト、高輝度の表示を得ることができる。

＜第２変形例＞
次に、第２変形例の液晶装置は、図１１に示すように、複数の開口スリット２９Ｂ２を有する平面視略ベタ状の共通電極２９Ｂを備えている。換言すれば、共通電極２９Ｂは、図１０に示したストライプ状の共通電極２９Ａを、走査線３ａとデータ線６ａとの交差部に対応して形成された連結部２９Ｂ１により互いに電気的に接続したものである。

第２変形例の液晶装置に備えられた共通電極２９Ｂも、第１変形例の共通電極２９Ａと同様、データ線６ａの延在方向に配列された複数のサブ画素領域にわたって形成されているので、走査線３ａを平面視で覆っている。したがって共通電極２９Ｂは、走査線３ａと平面視で重なる領域で走査線３ａの電界に対する電界遮蔽膜として機能する。

さらに、共通電極２９Ｂでは、走査線３ａとデータ線６ａの交差部に連結部２９Ｂ１が形成されているので、かかる交差部における走査線３ａの電界も遮蔽することができ、第１変形例に比しても大きな電界遮蔽効果を得ることができる。

＜第３変形例＞
次に、図１２及び図１３を参照して第３変形例について説明する。

図１２は、第３変形例に係る液晶装置における画素領域の平面構成図であって、先の第２実施形態の図８に相当する図である。図１３は、図１２のＧ−Ｇ’線に沿う断面構成図であって、第２実施形態の図９に相当する図である。

本例の液晶装置２５０は、画素スイッチング素子としてアモルファスシリコンＴＦＴを備えたものであり、その他の構成は先の図８及び図９に示した液晶装置２００と同様である。またアモルファスシリコンＴＦＴであるＴＦＴ１３０については、図６及び図７に示した第１実施形態の第３変形例と同様である。したがって本例では、各部の詳細な説明は省略する。

液晶装置２５０においても、先の液晶装置２００と同様の作用効果を得ることができる。また本例の液晶装置２５０について、第１変形例に係る共通電極２９Ａ、及び第２変形例に係る共通電極２９Ｂを採用してもよいのは勿論である。また、共通電極２９（２９Ａ、２９Ｂ）間を電気的に接続する共通線を設けてもよい。

なお、以上の第２実施形態とその変形例では、走査線３ａと平面視で重なる位置に共通電極２９（２９Ａ、２９Ｂ）が形成されている構成としたが、走査線３ａ上に、共通電極２９（２９Ａ、２９Ｂ）から離間された電界遮蔽膜を形成してもよい。例えば、共通電極２９と同一の配線層に、走査線３ａと平面視で重なる配線状の電界遮蔽膜を形成することができる。この場合の電界遮蔽膜は、共通電極２９（２９Ａ、２９Ｂ）と異なる材質であってもよいが、少なくとも導電膜であり、接地電位等の一定電位に保持されるものとされる。

（電子機器）
図１４は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。上記各実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができる。また、本発明の液晶装置は、プロジェクタの光変調手段（液晶ライトバルブ）として用いてもよい。いずれの電子機器においても、明るく、高コントラストの表示が可能な表示部を実現することができる。

第１実施形態に係る液晶装置の回路構成図。 同、画素領域の平面構成図。 図２のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。 第１実施形態の第１変形例に係る画素領域の平面構成図。 第１実施形態の第２変形例に係る画素領域の平面構成図。 第１実施形態の第３変形例に係る画素領域の平面構成図。 図６のＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図。 第２実施形態に係る液晶装置の画素領域の平面構成図。 図８のＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図。 第２実施形態の第１変形例に係る画素領域の平面構成図。 第２実施形態の第２変形例に係る画素領域の平面構成図。 第２実施形態の第３変形例に係る画素領域の平面構成図。 図１２のＧ−Ｇ’線に沿う断面構成図。 電子機器の一例を示す斜視図。

符号の説明

１００，１５０，２００，２５０ 液晶装置、１０ ＴＦＴアレイ基板（第１基板）、２０ 対向基板（第２基板）、３０，１３０ ＴＦＴ（トランジスタ）、３ａ 走査線、６ａ データ線、９，３９ 画素電極、９ｓ，２９ｓ スリット、１３ 第２層間絶縁膜（平坦化膜）、１８ 電極部絶縁膜、１９，１９Ａ，１９Ｂ，２９，２９Ａ，２９Ｂ 共通電極（電界遮蔽膜）、１９ｓ，２９Ｂ２ 開口スリット、１９Ｂ１，２９Ｂ１ 連結部

Claims (3)

1. 液晶層を挟持して対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板の前記液晶層側に、絶縁膜を介して対向する画素電極及び共通電極と、前記画素電極と接続されたトランジスタと、前記第１基板上で互いに交差する方向に延在するとともに前記トランジスタと接続された走査線及びデータ線と、を備えた液晶装置であって、
   前記走査線の前記液晶層側に、前記共通電極と同じ層に形成された電界遮蔽膜が、前記走査線と平面的に重なって配置され、
   前記電界遮蔽膜には、コンタクト部が形成されており、前記コンタクト部を通じて、前記共通電極と前記画素電極とが短絡しない状態で、前記画素電極と前記トランジスタの電極とが電気的に接続する液晶装置。
2. 前記電界遮蔽膜が、前記走査線を平面的に覆う領域に形成されている請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記データ線の前記液晶層側を平面的に覆う位置に、前記共通電極と同じ層に形成された電界遮蔽膜が配置されている請求項２に記載の液晶装置。

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