JP5213596B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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JP5213596B2
JP5213596B2 JP2008229458A JP2008229458A JP5213596B2 JP 5213596 B2 JP5213596 B2 JP 5213596B2 JP 2008229458 A JP2008229458 A JP 2008229458A JP 2008229458 A JP2008229458 A JP 2008229458A JP 5213596 B2 JP5213596 B2 JP 5213596B2
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Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に補助容量下電極の形成面積を増大させずに開口率
を維持したまま、補助容量を従来例の液晶表示装置よりも増大化させることができ、フリ
ッカやクロストーク等が生じ難い液晶表示装置に関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device. In particular, the auxiliary capacitance can be increased as compared with the conventional liquid crystal display device while maintaining the aperture ratio without increasing the formation area of the auxiliary capacitance lower electrode. The present invention relates to a liquid crystal display device in which talk or the like hardly occurs.

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。液晶表示装置は、配向膜に対し
てラビング処理することにより所定方向に整列した液晶分子の向きを電界により変えて、
光の透過量ないし反射量を変化させて画像を表示させるものである。
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. The liquid crystal display device changes the direction of liquid crystal molecules aligned in a predetermined direction by rubbing the alignment film by an electric field,
An image is displayed by changing the amount of light transmitted or reflected.

液晶表示装置としては、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment
)モード、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)モード等の縦電界方式のものが
多く採用されており、特に近年では広視野角特性を備えておりながら高開口率であるため
に、VAモードないしMVAモードの液晶表示装置が多く採用されるようになっている。
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9〜図13を用いて説明
する。
Liquid crystal display devices include TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment).
) Mode, MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode, etc., are often used, and in particular, in recent years, they have a wide viewing angle characteristic and a high aperture ratio. Many mode liquid crystal display devices have been adopted.
Among these, a general configuration of a conventional TN mode liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.

図9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10は図9
のX−X線の断面図である。図11は図9のXI−XI線の断面図である。図12は図9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る。図13は図9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. 9 is a plan view of one sub-pixel of a conventional TN mode liquid crystal display device. FIG. 10 shows FIG.
It is sectional drawing of XX. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. 12 is a schematic equivalent circuit diagram of one sub-pixel portion of the liquid crystal display device shown in FIG. FIG. 13 is a diagram showing voltage waveforms of respective portions of one subpixel 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の透明基板1
1を有し、この第1の透明基板11上には複数本の走査線12及び信号線13がゲート絶
縁膜14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13で囲
まれた領域毎に補助容量下電極15及び画素電極16が設けられており、この画素電極1
6は図12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
には補助容量下電極15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の透明基板22の表面にカラーフィルタ層23及びトップコート層24を介して設
けられた共通電極25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 crystal display device 50 has a configuration in which a liquid crystal LC is sealed between an array substrate AR and a color filter substrate CF that are arranged to face each other. The array substrate AR is the first transparent substrate 1
A plurality of scanning lines 12 and signal lines 13 are formed in a matrix on the first transparent substrate 11 with a gate insulating film 14 interposed therebetween. Further, an auxiliary capacitance lower electrode 15 and a pixel electrode 16 are provided for each region surrounded by the scanning line 12 and the signal line 13, and the pixel electrode 1
6 is equivalently represented by a liquid crystal capacitance CLC in FIG. Usually, liquid crystal capacitance CLC
The auxiliary capacitor Cs formed by the auxiliary capacitor lower electrode 15 and the drain electrode D serving as the auxiliary capacitor upper electrode is connected in parallel. One end of the liquid crystal capacitor CLC is connected to a thin film transistor TFT (Thin Film Transistor) as a driving switching element, and the other end is connected to the surface of the second transparent substrate 22 via a color filter layer 23 and a top coat layer 24. A predetermined common potential Vc is applied to the common electrode 25 provided.

TFTのソース電極Sは信号線13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17を経て液晶容量CLCの一端、すなわち画
素電極16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13を覆うように、
第1の透明基板11の表面全体にパッシベーション膜18を介して層間膜19が平坦に所
定高さとなるように設けられている。画素電極16は、所定高さの層間膜19の表面に設
けられてセルギャップが一定に保たれているとともに、コンタクトホール17を介してT
FTのドレイン電極Dに接続されている。また、画素電極16と共通電極25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 signal line 13 and supplied with the image signal Vs.
The drain electrode D of the FT is connected to one end of the liquid crystal capacitor CLC, that is, the pixel electrode 16 through the contact hole 17. Further, the gate electrode G of the TFT is connected to the scanning line 12 so that a gate pulse Vg having a predetermined voltage is applied. In the liquid crystal display device 50 shown here, the TFTs, the scanning lines 12 and the signal lines 13 are covered so as to cover them.
An interlayer film 19 is provided flat on the entire surface of the first transparent substrate 11 with a passivation film 18 so as to have a predetermined height. The pixel electrode 16 is provided on the surface of the interlayer film 19 having a predetermined height, and the cell gap is kept constant.
It is connected to the drain electrode D of FT. A liquid crystal LC is sealed between the pixel electrode 16 and the common electrode 25.

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16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 crystal display device 50, a coupling capacitor is formed between the liquid crystal capacitor CLC and the gate electrode G. This coupling capacitance is a combination of the stray capacitance component CSD between the pixel electrode 16 and the scanning line 12 and the parasitic capacitance component CGD between the gate region and the drain region inside the TFT, and the latter parasitic capacitance component CGD is combined. It is dominant and its value varies considerably from one TFT to another.

この一画素の各部分の電圧波形を図13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25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13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13から供給された画像
信号VsがTFTを介して画素電極16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. In the liquid crystal display device 50, the common potential Vc applied to the common electrode 25 is periodically inverted, and accordingly, a bias voltage that periodically inverts the image signal Vs applied to the signal line 13 is superimposed. Has been. First, when the gate pulse Vg is applied to the gate electrode G during the selection period of a predetermined subpixel, the TFT of this subpixel is turned on. At this time, the image signal Vs supplied from the signal line 13 is written to the pixel electrode 16 via the TFT, and so-called sampling is performed. Next, when this sub-pixel enters a non-selection period, the application of the gate pulse Vg is stopped and a low level gate voltage is applied, and the TFT is turned off, but the written image signal is held in the liquid crystal capacitor CLC. Yes.

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16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 the transition from the selection period to the non-selection period occurs, the rectangular wave gate pulse Vg suddenly falls from the high level to the low level. At this time, the charge accumulated in the liquid crystal capacitance CLC by the coupling via the coupling capacitance described above is obtained. Discharge instantaneously. This causes a voltage shift ΔV (not shown) in the image signal Vs written to the pixel electrode 16. Accordingly, since the coupling capacitance value varies for each sub-pixel of the liquid crystal display device 50, the voltage shift ΔV also varies. As a result, the display screen of the liquid crystal display device 50 is periodically changed, So-called flickers and afterimages are produced and display quality is significantly deteriorated.

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Csは、他の電極から独立した補助容量下電極15を補助容量
上電極となる画素電極16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、その補助容量下電極15に共通電極25と共通の電圧を与えるいわゆるCs o
n Common方式の蓄積容量型のものが多く使用されている。
Conventionally, in order to suppress the absolute amount and variation of the voltage shift ΔV, a countermeasure has been taken in which the auxiliary capacitor Cs connected in parallel to the liquid crystal capacitor CLC is formed larger. 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 capacitor Cs is arranged by superposing the auxiliary capacitor lower electrode 15 independent of the other electrodes on the drain electrode D of the TFT electrically connected to the pixel electrode 16 serving as the auxiliary capacitor upper electrode in plan view. , A so-called Cs o for applying a voltage common to the common electrode 25 to the auxiliary capacitor lower electrode 15
n Common type storage capacity type is often used.

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
(特開平5−265035号公報)には、第1補助容量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補助容量電極を第1補助容量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(特開平5−265036号公報)に
は、補助容量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。また、下記特許文献3には、補
助容量配線を透明導電性層とその表面に形成された幅が狭い金属層から形成することによ
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
特開平5−265035号公報 特開平5−265036号公報 特開平5−323378号公報
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
In JP-A-5-265035, a liquid crystal display 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. An apparatus invention is disclosed. Further, in the following Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-265036), the auxiliary capacitance electrode and the auxiliary capacitance line are formed separately and superimposed on different layers, and the first auxiliary capacitance is formed between the pixel electrode and the auxiliary capacitance line. And a liquid crystal display device in which a second auxiliary capacitance is formed between the auxiliary capacitance electrode and the auxiliary capacitance line. Patent Document 3 listed below discloses an invention of a liquid crystal display device in which an auxiliary capacitance wiring is formed from a transparent conductive layer and a metal layer having a narrow width formed on the surface thereof to increase the aperture ratio. ing
JP-A-5-265035 Japanese Patent Laid-Open No. 5-265036 JP-A-5-323378

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。また、上記特許文献3に開示されている液晶表示装置において
は、不透明な補助容量配線部分を狭くできるので、開口率の向上を達成し得るにしても、
一対の補助容量電極により補助容量を形成しているので、保持容量の増大化には限度があ
った。特に、携帯機器用の小型の液晶表示装置の高精細化に伴って、画素電極以外の信号
線ないし走査線の占める割合も増えているため、補助容量Csの増大化に伴う画素の開口
率低下の問題点は顕著に現れてくる。
However, in the liquid crystal display devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, the auxiliary capacitor Cs is formed in the pixel electrode region, and if this dimension is set large, the aperture ratio of the pixel is sacrificed. It becomes impossible to obtain a good display contrast and to secure the transmittance (brightness). Further, in the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 3, since the opaque auxiliary capacitance wiring portion can be narrowed, even if the aperture ratio can be improved,
Since the auxiliary capacitance is formed by the pair of auxiliary capacitance electrodes, there is a limit to increase of the storage capacitance. In particular, with the increase in definition of small liquid crystal display devices for portable devices, the ratio of signal lines or scanning lines other than the pixel electrodes also increases, so that the aperture ratio of the pixel decreases as the auxiliary capacitance Cs increases. The problem of this appears remarkably.

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
下電極の形成面積を増大させずに開口率を維持したまま、補助容量を従来例の液晶表示装
置よりも増大化させることができ、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を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the auxiliary capacitance is maintained in the liquid crystal display of the conventional example while maintaining the aperture ratio without increasing the formation area of the auxiliary capacitance lower electrode. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can be increased more than the device, has a large aperture ratio, and is less likely to cause flicker, crosstalk, and the like.

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、
液晶層を挟持して対向配置された第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絶縁膜を挟んでマトリクス状に形成された複数の走査線及び信号線と、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、前記第1絶縁膜と前記第1基板との間に前記走査線と平行に形成された補助容量線及び前記補助容量線に電気的に接続された補助容量下電極と、平面視で前記補助容量下電極と重畳する位置の前記第1絶縁膜の表面に形成された補助容量上電極と、前記スイッチング素子、前記信号線、前記補助容量上電極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、前記走査線及び信号線で区画された領域毎に形成され、前記スイッチング素子及び前記補助容量上電極と電気的に接続された画素電極と、前記画素電極の表面を被覆する第1配向膜とを備え、
前記第2基板の前記液晶層側に形成された共通電極と、前記共通電極の表面を被覆する第2配向膜と、
を備える液晶表示装置であって、
前記第1基板及び第2基板の少なくとも一方には、頂部が前記第1基板及び第2基板の他方と接する柱状スペーサを備えており、
前記補助容量上電極と前記補助容量下電極との間で前記第1絶縁膜を誘電体とする第1補助容量を構成するとともに、前記柱状スペーサの表面前記画素電極と前記第1配向膜で被覆することによって、前記共通電極と前記柱状スペーサの頂部表面の前記画素電極との間に、又は前記共通電極と前記第2配向膜で前記柱状スペーサの表面を被覆することによって、前記画素電極と前記柱状スペーサの頂部表面の前記共通電極との間に第2補助容量を構成し、
前記柱状スペーサの頂部表面の面積を、前記補助容量上電極の面積と同じかそれよりも小さく形成し、かつ前記柱状スペーサの頂部表面を被覆する前記第1配向膜又は前記第2配向膜を前記第2配向膜又は前記第1配向膜と互いに接触させて、前記第1配向膜及び前記第2配向膜により前記第2補助容量の誘電体を形成することによって、前記第2補助容量の容量形成領域の面積が、前記第1補助容量の容量形成領域の面積と同じかそれより小さく形成されている。
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention comprises:
A first substrate and a second substrate disposed opposite to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween;
On the liquid crystal layer side of the first substrate, a plurality of scanning lines and signal lines formed in a matrix with a first insulating film interposed therebetween are provided in the vicinity of intersections of the plurality of scanning lines and signal lines. A switching element, a storage capacitor line formed in parallel with the scanning line between the first insulating film and the first substrate, a storage capacitor lower electrode electrically connected to the storage capacitor line, and a plan view in the said first on an auxiliary capacitor is formed on the surface of the insulating film electrode position overlapping the auxiliary capacitor lower electrode, before Symbol switching element, the signal line, the storage capacitor upper electrode and an exposed portion of the first A second insulating film that covers a surface of the insulating film; a pixel electrode that is formed for each region partitioned by the scanning line and the signal line; and that is electrically connected to the switching element and the auxiliary capacitor upper electrode; First alignment film covering the surface of the pixel electrode Equipped with a,
A common electrode formed on the liquid crystal layer side of the second substrate; a second alignment film covering a surface of the common electrode;
A liquid crystal display device comprising:
At least one of the first substrate and the second substrate includes a columnar spacer whose top is in contact with the other of the first substrate and the second substrate,
A first auxiliary capacitor having the first insulating film as a dielectric is formed between the auxiliary capacitor upper electrode and the auxiliary capacitor lower electrode, and the surface of the columnar spacer is formed by the pixel electrode and the first alignment film . by coating, between the pixel electrode of the common electrode and the top surface of the columnar spacers, or by coating the surface of the columnar spacers in the second alignment film and the common electrode, the pixel electrode A second auxiliary capacitor is formed between the columnar spacer and the common electrode on the top surface;
An area of the top surface of the columnar spacer is formed to be equal to or smaller than an area of the auxiliary capacitor upper electrode, and the first alignment film or the second alignment film covering the top surface of the columnar spacer is Capacitance formation of the second auxiliary capacitor is performed by forming a dielectric of the second auxiliary capacitor with the first alignment film and the second alignment film in contact with the second alignment film or the first alignment film. area of the region is, that have the same or is it smaller than forming the area of the capacitance forming region of the first auxiliary capacitor.

本発明の液晶表示装置は、従来例の液晶表示装置の場合と同様に、補助容量上電極と補助容量下電極との間の第1絶縁膜を誘電体とした第1補助容量が形成されている。それに加えて、本発明の液晶表示装置は、第1基板及び第2基板の少なくとも一方には、頂部が前記第1基板及び第2基板の他方と接する柱状スペーサを備えており、前記柱状スペーサの表面は、画素電極と第1配向膜又は共通電極と第2配向膜で被覆されている。そのため、本発明の液晶表示装置は、共通電極と柱状スペーサの頂部表面の画素電極又は画素電極と柱状スペーサの頂部表面の共通電極との間に第2補助容量が形成されていることになる。 In the liquid crystal display device of the present invention, as in the case of the liquid crystal display device of the conventional example, the first auxiliary capacitor using the first insulating film between the auxiliary capacitor upper electrode and the auxiliary capacitor lower electrode as a dielectric is formed. Yes. In addition, in the liquid crystal display device of the present invention, at least one of the first substrate and the second substrate is provided with a column spacer whose top is in contact with the other of the first substrate and the second substrate. The surface is covered with the pixel electrode and the first alignment film or the common electrode and the second alignment film. Therefore, in the liquid crystal display device of the present invention, the second auxiliary capacitance is formed between the common electrode and the pixel electrode on the top surface of the columnar spacer or between the pixel electrode and the common electrode on the top surface of the columnar spacer.

そのため、本発明の液晶表示装置によれば、従来例の液晶表示装置の場合と同様の第1
補助容量に加えて第2補助容量を備えているので、全補助容量を従来例の液晶表示装置の
場合に比するとより大きくすることができるようになり、フリッカやクロストークが生じ
難い液晶表示装置となる。逆に、本発明の液晶表示装置によれば、全補助容量の大きさを
従来例の液晶表示装置の補助容量と同じ大きさになるようにすれば、補助容量形成領域の
面積を従来例の液晶表示装置の場合よりも小さくできるため、開口率が大きく、明るい表
示が可能な液晶表示装置となる。なお、本発明の液晶表示装置においては、柱状スペーサ
を第1基板及び第2基板の何れに形成しても同様の効果が得られる。
Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, the first same as the case of the liquid crystal display device of the conventional example.
Since the second auxiliary capacitance is provided in addition to the auxiliary capacitance, the total auxiliary capacitance can be increased as compared with the conventional liquid crystal display device, and the liquid crystal display device is less likely to cause flicker and crosstalk. It becomes. On the contrary, according to the liquid crystal display device of the present invention, if the size of the total auxiliary capacitance is made the same as the auxiliary capacitance of the liquid crystal display device of the conventional example, the area of the auxiliary capacitance forming region is reduced. Since it can be made smaller than in the case of a liquid crystal display device, a liquid crystal display device having a large aperture ratio and capable of bright display. In the liquid crystal display device of the present invention, the same effect can be obtained regardless of whether the columnar spacer is formed on the first substrate or the second substrate.

本発明の液晶表示装置においては、前記柱状スペーサの頂部表面の前記第1配向膜又は第2配向膜は、前記第2配向膜又は第1配向膜と互いに接触している。 In the liquid crystal display device of the present invention, the first alignment film and the second alignment layer on the top surface of the columnar spacers, that are in contact with each other and the second alignment layer or the first alignment layer.

柱状スペーサの頂部表面の第1配向膜又は第2配向膜が第2配向膜又は第1配向膜と互
いに接触していると、共通電極と柱状スペーサの頂部表面の画素電極又は画素電極と柱状
スペーサの頂部表面の共通電極との間に第1配向膜及び第2配向膜を誘電体とした第2補
助容量が形成される。その結果、第1配向膜及び第2配向膜共に厚さは薄いので、第2補
助容量の大きさは、第1配向膜及び第2配向膜が接触していない場合よりも大きくなるた
め、上記本発明の効果がより顕著に生じるようになる。
When the first alignment film or the second alignment film on the top surface of the columnar spacer is in contact with the second alignment film or the first alignment film, the common electrode and the pixel electrode on the top surface of the columnar spacer or the pixel electrode and the columnar spacer A second auxiliary capacitor using the first alignment film and the second alignment film as a dielectric is formed between the top electrode and the common electrode. As a result, since both the first alignment film and the second alignment film are thin, the size of the second auxiliary capacitance is larger than when the first alignment film and the second alignment film are not in contact with each other. The effects of the present invention are more prominent.

本発明の液晶表示装置においては、前記柱状スペーサの頂部表面の面積は前記補助容量上電極の面積と同じかそれよりも小さい。 In the liquid crystal display device of the present invention, the area of the top surface of the columnar spacer is not smaller or equal than the area of the storage capacitor upper electrode.

本発明の液晶表示装置は、柱状スペーサの頂部表面の面積を大きくすると、それに比例して第2補助容量の大きさを大きくすることができる。しかしながら、柱状スペーサの頂部表面の面積が大きくなると、柱状スペーサの側面の配向膜の存在による液晶の配向の乱れが大きくなるので、柱状スペーサの頂部表面の面積は補助容量上電極の面積と同じかそれよりも小さくすることとした
In the liquid crystal display device of the present invention, when the area of the top surface of the columnar spacer is increased, the size of the second auxiliary capacitor can be increased in proportion thereto. However, if the area of the top surface of the columnar spacer increases, the alignment disorder of the liquid crystal due to the presence of the alignment film on the side surface of the columnar spacer increases. It was decided to make it smaller.

本発明の液晶表示装置においては、前記柱状スペーサの頂部は平面視で前記補助容量上
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, it is preferable that the top portion of the columnar spacer is formed at a position overlapping the auxiliary capacitor upper electrode in plan view.

補助容量上電極は、通常アルミニウムないしアルミニウム合金等の金属材料から形成さ
れるため、遮光性である。そのため、第2補助容量を形成するための柱状スペーサを平面
視で補助容量上電極と重畳する位置に形成すれば、特に柱状スペーサを設けたことによっ
て開口度が小さくなることがない。従って、本発明の液晶表示装置によれば、全補助容量
を大きくしながらも開口度が小さくなることがないので、従来例の液晶表示装置と同じ開
口度であっても、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となる。
The auxiliary capacitor upper electrode is usually made of a metal material such as aluminum or an aluminum alloy, and is therefore light-shielding. Therefore, if the columnar spacer for forming the second auxiliary capacitance is formed at a position overlapping the auxiliary capacitance upper electrode in plan view, the opening degree is not reduced particularly by providing the columnar spacer. Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, the aperture is not reduced while increasing the total auxiliary capacity. Therefore, even with the same aperture as the liquid crystal display device of the conventional example, more flicker and crosstalk are possible. Thus, the liquid crystal display device is less likely to occur.

本発明の液晶表示装置においては、前記柱状スペーサの頂部は平面視で前記補助容量上
電極からはみ出ないよう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, it is preferable that the top of the columnar spacer is formed so as not to protrude from the auxiliary capacitor upper electrode in plan view.

柱状スペーサの頂部が平面視で補助容量上電極からはみ出てしまうと、柱状スペーサの
側面に形成されている配向膜による液晶の配向の乱れが視認できるようになることに加え
、柱状スペーサにより一部の透過光が遮光されるようになるので開口度の低下に繋がるの
で、好ましくない。
If the top of the columnar spacer protrudes from the storage capacitor upper electrode in plan view, the disorder of liquid crystal alignment due to the alignment film formed on the side surface of the columnar spacer becomes visible, and part of the columnar spacer is This is not preferable because the transmitted light is shielded, leading to a decrease in the aperture.

本発明の液晶表示装置においては、前記画素電極と前記第2絶縁膜との間には透明樹脂
層からなる平坦化膜が形成されていることが好ましい。
In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that a planarizing film made of a transparent resin layer is formed between the pixel electrode and the second insulating film.

画素電極と第2絶縁膜との間には透明樹脂層からなる平坦化膜が形成されていると、液
晶層の厚さ(セルギャップ)が均一化されるので、表示画質が向上すると共に、画素電極
の形成領域を広くすることができるために開口度の向上に繋がる。
If a planarizing film made of a transparent resin layer is formed between the pixel electrode and the second insulating film, the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer is made uniform, so that the display image quality is improved, Since the formation region of the pixel electrode can be widened, the opening degree is improved.

以下、実施形態及び図面を参照に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。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments and drawings. However, the embodiments shown below are not intended to limit the present invention to those described herein. The present invention can be equally applied to various modifications without departing from the technical idea shown in the claims. 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における図2に対応する断面図である。
図5は第2実施形態の液晶表示装置における図3に対応する断面図である。図6は第3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
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 cross-sectional view corresponding to FIG. 2 in the liquid crystal display device of the second embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 in the liquid crystal display device of the second embodiment. FIG. 6 is a plan view of one sub-pixel represented by seeing through the color filter substrate of the liquid crystal display device of the third embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII 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9〜図11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の透明基板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おり、
また、隣り合う走査線12間の走査線12側には補助容量線15aが平行して形成されて
おり、各画素の形成予定位置の補助容量線15aは幅広に形成されて補助容量下電極15
となっている。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。
[First Embodiment]
A liquid crystal display device 10A according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3
The same reference numerals are given to the same components as those of the conventional liquid crystal display device 50 shown in FIGS. The array substrate AR of the liquid crystal display device 10A has a plurality of scans made of a metal such as aluminum or molybdenum on the first transparent substrate 11 made of transparent insulating glass or the like on the side facing the liquid crystal LC. The lines 12 are formed in parallel at equal intervals,
Further, the auxiliary capacitance line 15a is formed in parallel between the adjacent scanning lines 12 on the scanning line 12 side, and the auxiliary capacitance line 15a at the position where each pixel is to be formed is formed wide so that the auxiliary capacitance lower electrode 15 is formed.
It has become. Note that the scanning line 12 is formed so that the formation position of the gate electrode G of the TFT is partially wide.

また、走査線12、補助容量線15a及びガラス基板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ゲート絶縁膜14が積層されている。このゲート絶縁
膜14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14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20が形成され
ている。また、ゲート絶縁膜14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13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13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20の表面と部分的に接
触している。
A gate insulating film 14 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is laminated so as to cover the scanning line 12, the auxiliary capacitance line 15a, and the exposed portion of the glass substrate 11. This gate insulating film 14 corresponds to the first insulating film of the present invention. A semiconductor layer 20 made of amorphous silicon, polycrystalline silicon, or the like is formed on the gate insulating film 14 where the gate electrode G is to be formed. A plurality of signal lines 13 made of a metal such as aluminum or molybdenum are formed on the gate insulating film 14 so as to intersect the scanning lines 12, and the source electrode S of the TFT extends from the signal line 13. The source electrode S is in partial contact with the surface of the semiconductor layer 20.

更に、信号線13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14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20と部分的に接触している。また、ドレイン電極Dは、ゲート絶縁膜14
の表面及び補助容量下電極15を部分的に被覆するように、図1及び図2においては補助
容量下電極15の信号線13側の両端部が露出するように、延在されている。この場合、
ドレイン電極Dが補助容量上電極となり、ドレイン電極Dと補助容量下電極15の平面視
における重畳部分によって各サブ画素の第1補助容量を形成することになる。この補助容
量下電極15を部分的に被覆しているドレイン電極Dの部分が本発明の補助容量上電極に
相当する。また、走査線12と信号線13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14、半導体層20、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 the signal line 13 and the source electrode S is provided on the gate insulating film 14, and the drain electrode D is disposed in proximity to the source electrode S so as to form the semiconductor layer 20. Partially touching. The drain electrode D is a gate insulating film 14.
In FIG. 1 and FIG. 2, the both ends on the signal line 13 side of the auxiliary capacitance lower electrode 15 are extended so as to partially cover the surface of the auxiliary capacitance and the auxiliary capacitance lower electrode 15. in this case,
The drain electrode D becomes the auxiliary capacitance upper electrode, and the first auxiliary capacitance of each sub-pixel is formed by the overlapping portion of the drain electrode D and the auxiliary capacitance lower electrode 15 in plan view. The portion of the drain electrode D that partially covers the auxiliary capacitance lower electrode 15 corresponds to the auxiliary capacitance upper electrode of the present invention. Further, a region surrounded by the scanning lines 12 and the signal lines 13 corresponds to one sub-pixel region. The gate electrode G, the gate insulating film 14, the semiconductor layer 20, the source electrode S, and the drain electrode D constitute a TFT serving as a switching element.
Is formed.

更に、信号線13、TFT及びゲート絶縁膜14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パッシベーション膜18が積層され、パッシベーション
膜18の表面はフォトレジスト等の透明樹脂材料からなり表面が平坦となされた層間膜1
9が積層されている。このパッシベーション膜18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18と層間膜19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17が形成されている。
Further, a passivation film 18 made of, for example, silicon nitride or silicon oxide is laminated so as to cover the exposed portions of the signal line 13, the TFT, and the gate insulating film 14, and the surface of the passivation film 18 is made of a transparent resin material such as a photoresist. Interlayer film 1 having a flat surface
9 are stacked. This passivation film 18 corresponds to the second insulating film of the present invention. A contact hole 17 is formed in the passivation film 18 and the interlayer film 19 at a position corresponding to the drain electrode D of the TFT.

そして、それぞれのサブ画素において、コンタクトホール17の内面、層間膜19の表
面及び層間膜19の開口19aの内面を被覆するようにITO(Indium Thin Oxide)な
いしIZO(Indium Zinc Oxide)等の透明導電性材料からなる画素電極16が形成され
ている。更に、画素電極16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21が積層されている。
In each subpixel, a transparent conductive material such as ITO (Indium Thin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) is provided so as to cover the inner surface of the contact hole 17, the surface of the interlayer film 19, and the inner surface of the opening 19a of the interlayer film 19. A pixel electrode 16 made of a conductive material is formed. Further, a first alignment film 21 made of polyimide, for example, is laminated on the surface of the pixel electrode 16 so as to cover all the pixels.

また、カラーフィルタ基板CFは、透明な絶縁性を有するガラス等からなる第2の透明
基板22の表示領域上には、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23が設けられている。また、カラーフィルタ層23の表面には透明樹
脂層からなるトップコート層24が形成され、このトップコート層24の表面にはカラー
フィルタ基板CFの全面に亘って共通電極25が積層され、更に、共通電極25の表面に
は例えばポリイミドからなる第2配向膜26が積層されている。
The color filter substrate CF is formed on the display area of the second transparent substrate 22 made of transparent insulating glass or the like on the side facing the liquid crystal LC, for example, corresponding to each pixel. A striped color filter layer 23 composed of any one of red (R), green (G), and blue (B) is provided. Further, a top coat layer 24 made of a transparent resin layer is formed on the surface of the color filter layer 23, and a common electrode 25 is laminated on the surface of the top coat layer 24 over the entire surface of the color filter substrate CF. A second alignment film 26 made of, for example, polyimide is laminated on the surface of the common electrode 25.

そして、第1実施形態の液晶表示装置10Aにおいては、それぞれの画素毎に、カラー
フィルタ基板CFのトップコート層24の表面に、平面視で補助容量上電極となるドレイ
ン電極Dと平面視で重畳する位置に、柱状スペーサ30Aが形成されている。この柱状ス
ペーサ30の頂部表面は、ほぼドレイン電極Dよりも僅かに狭い面積に形成されており、
また、開口率を低下させないようにするために平面視でドレイン電極Dよりもはみ出ない
ように配置されている。そして、柱状スペーサ30Aの側面及び頂部表面は、カラーフィ
ルタ基板CFから共通電極25及び第2配向膜26によって被覆されている。また、カラ
ーフィルタ基板ARの液晶LCに面する側の表面には、柱状スペーサ30Aの基部に対応
する位置、アレイ基板ARの走査線12、信号線13及びTFTに対応する位置に遮光部
材31が形成されている。
In the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, for each pixel, the surface of the top coat layer 24 of the color filter substrate CF is superimposed on the drain electrode D serving as the storage capacitor upper electrode in plan view. A columnar spacer 30A is formed at a position to be used. The top surface of this columnar spacer 30 is formed in an area slightly narrower than the drain electrode D,
Further, in order to prevent the aperture ratio from being lowered, it is arranged so as not to protrude beyond the drain electrode D in plan view. The side surfaces and the top surface of the columnar spacer 30A are covered with the common electrode 25 and the second alignment film 26 from the color filter substrate CF. On the surface of the color filter substrate AR facing the liquid crystal LC, a light shielding member 31 is provided at a position corresponding to the base of the columnar spacer 30A, and at a position corresponding to the scanning line 12, the signal line 13 and the TFT of the array substrate AR. 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、アレイ基板ARの下方には、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 crystal display device 10A according to the first embodiment is obtained. Note that a backlight device having a well-known light source, a light guide plate, a diffusion sheet, and the like (not shown) is arranged below the array substrate AR, as in the case of the conventional liquid crystal display device.

この第1実施形態の液晶表示装置10においては、柱状スペーサ30Aの頂部表面に形
成されている共通電極25は、画素電極16と第1配向膜21及び第2配向膜26を挟ん
で、対向配置されていることになる。その結果、第1配向膜21及び第2配向膜26の厚
さは共に液晶層LCの厚さに比すると大幅に薄いので、画素電極16と共通電極25との
間には、柱状スペーサ30Aの頂部表面において、第1配向膜21及び第2配向膜26を
誘電体とするコンデンサが形成されていることになる。このコンデンサは本発明の第2補
助容量に相当する。
In the liquid crystal display device 10 according to the first embodiment, the common electrode 25 formed on the top surface of the columnar spacer 30A is disposed so as to face the pixel electrode 16, the first alignment film 21, and the second alignment film 26. Will be. As a result, the thickness of the first alignment film 21 and the second alignment film 26 is significantly smaller than the thickness of the liquid crystal layer LC, so that the columnar spacer 30A is interposed between the pixel electrode 16 and the common electrode 25. On the top surface, a capacitor having the first alignment film 21 and the second alignment film 26 as dielectrics is formed. This capacitor corresponds to the second auxiliary capacitance of the present invention.

従って、第1実施形態の液晶表示装置10Aでは、補助容量下電極15と補助容量上電
極に対応するドレイン電極Dとの間で第1補助容量が形成され、画素電極16と共通電極
25との間で柱状スペーサ30Aの頂部表面において第2補助容量が形成されていること
になる。そのため、第1実施形態の液晶表示装置10Aによれば、従来例の液晶表示装置
の場合と同様の第1補助容量に加えて第2補助容量を備えているので、従来例の液晶表示
装置の場合に比すると全補助容量をより大きくすることができるようになり、フリッカや
クロストークが生じ難くなる。逆に、全補助容量の大きさを従来例の液晶表示装置の補助
容量と同じ大きさになるようにすれば、補助容量形成領域の面積を従来例の液晶表示装置
の場合よりも小さくできるため、開口率が大きく、明るい表示が可能な液晶表示装置10
Aが得られる。
Therefore, in the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, the first auxiliary capacitance is formed between the auxiliary capacitance lower electrode 15 and the drain electrode D corresponding to the auxiliary capacitance upper electrode, and the pixel electrode 16 and the common electrode 25 In the meantime, the second auxiliary capacitance is formed on the top surface of the columnar spacer 30A. Therefore, according to the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, since the second auxiliary capacitor is provided in addition to the first auxiliary capacitor similar to the case of the liquid crystal display device of the conventional example, the liquid crystal display device of the conventional example is provided. Compared to the case, the total auxiliary capacity can be increased, and flicker and crosstalk are less likely to occur. Conversely, if the size of the total storage capacitor is made the same as the storage capacitor of the conventional liquid crystal display device, the area of the storage capacitor forming region can be made smaller than that of the conventional liquid crystal display device. Liquid crystal display device 10 having a large aperture ratio and capable of bright display
A is obtained.

なお、第1実施形態の液晶表示装置10Aにおいては、柱状スペーサ30Aの頂部表面
の面積を大きくすると、それに比例して第2補助容量の大きさを大きくすることができる
。しかしながら、柱状スペーサ30A頂部表面の面積が大きくなると、柱状スペーサ30
Aの側面の第2配向膜26の存在による液晶分子の配向の乱れが大きくなるので、柱状ス
ペーサ30のA頂部表面の面積は補助容量上電極であるドレイン電極Dの面積と同じかそ
れよりも小さくすることが好ましい。
In the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, when the area of the top surface of the columnar spacer 30A is increased, the size of the second auxiliary capacitor can be increased in proportion thereto. However, when the area of the top surface of the columnar spacer 30A increases, the columnar spacer 30
Since the disorder of the alignment of the liquid crystal molecules due to the presence of the second alignment film 26 on the side surface of A becomes larger, the area of the top surface of the columnar spacer 30 is equal to or larger than the area of the drain electrode D that is the storage capacitor upper electrode. It is preferable to make it small.

[第2実施形態]
第1実施形態の液晶表示装置10Aでは柱状スペーサ30Aをカラーフィルタ基板CF
側に設けた例を示した。しかしながら、柱状スペーサはアレイ基板AR側に設けることも
できる。このような柱状スペーサをアレイ基板AR側に設けた第2実施形態の液晶表示装
置を図4及び図5を用いて説明する。なお、図4は第1実施形態の液晶表示装置10Aの
図2に対応する断面図であり、図5は同じく図3に対応する断面図であり、第2実施形態
の液晶表示装置10B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は、
第1実施形態の液晶表示装置10Aと同様であるので、図1を援用し、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]
In the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, the columnar spacer 30A is replaced with the color filter substrate CF.
An example provided on the side is shown. However, the columnar spacer can also be provided on the array substrate AR side. A liquid crystal display device according to the second embodiment in which such columnar spacers are provided on the array substrate AR side will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 similarly, and the color of the liquid crystal display device 10B of the second embodiment. A plan view of one subpixel shown through the filter substrate is as follows:
Since it is the same as the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, the same reference numerals are given to portions having the same configuration as the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, with reference to FIG. Is omitted.

この第2実施形態の液晶表示装置10Bは、柱状スペーサ30Bをアレイ基板ARの層
間膜19の表面に形成するとともに、この柱状スペーサ30Bの側面及び頂部表面を順次
画素電極16及び第1配向膜21で被覆したものである。そして、カラーフィルタ基板C
F側は、従来例の場合と同様に、カラーフィルタ層23の表面に順次トップコート層24
、共通電極25及び第2配向膜26が被覆されており、第2配向膜26の表面は実質的に
平らになっている。そして、柱状スペーサ30Bの頂部表面の第1配向膜21はカラーフ
ィルタ基板CFの第2配向膜26と直接接触している。そのため、第2実施形態の液晶表
示装置10Bでも、第1実施形態の液晶表示装置10Aの場合と同様に、画素電極16と
共通電極25との間には、柱状スペーサ30Bの頂部表面において、第1配向膜21及び
第2配向膜26を誘電体とするコンデンサ、すなわち第2補助容量が形成されていること
になる。従って、第2実施形態の液晶表示装置10Bは、実質的に第1実施形態の液晶表
示装置10Aと同様の効果を奏する。
In the liquid crystal display device 10B according to the second embodiment, the columnar spacer 30B is formed on the surface of the interlayer film 19 of the array substrate AR, and the side surface and the top surface of the columnar spacer 30B are sequentially formed on the pixel electrode 16 and the first alignment film 21. It is coated with. And color filter substrate C
On the F side, as in the case of the conventional example, the top coat layer 24 is successively formed on the surface of the color filter layer 23.
The common electrode 25 and the second alignment film 26 are covered, and the surface of the second alignment film 26 is substantially flat. The first alignment film 21 on the top surface of the columnar spacer 30B is in direct contact with the second alignment film 26 of the color filter substrate CF. Therefore, in the liquid crystal display device 10B of the second embodiment, as in the case of the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, the top surface of the columnar spacer 30B is between the pixel electrode 16 and the common electrode 25. A capacitor having the first alignment film 21 and the second alignment film 26 as dielectrics, that is, a second auxiliary capacitor is formed. Therefore, the liquid crystal display device 10B of the second embodiment has substantially the same effect as the liquid crystal display device 10A of the first embodiment.

[第3実施形態]
第2実施形態の液晶表示装置10Cを図6〜図8を用いて説明する。なお、図6〜図8
においては、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。第3実施形態の液晶表示装置10Cが第1実施形
態の液晶表示装置10Aと構成が相違する点は、カラーフィルタ基板CFに形成された柱
状スペーサ30Cの形状を細長いリブ状のものとした点である。柱状スペーサ30Cをこ
のように細長いリブ状とすると、第1及び第2実施形態の液晶表示装置10A及び10B
と比すると、第2補助容量は小さくなるが、1サブ画素の表示領域から離れた位置に柱状
スペーサ30Cを配置することができるので、柱状スペーサ30Cの存在による表示領域
の液晶分子の配向の乱れが抑制されるので、表示画質が良好な液晶表示装置となる。なお
、図6では、柱状スペーサ30Cの形状が平面視で走査線12側が長辺部、走査線12と
は反対側が短辺部となっているほぼ台形状とした例が示されている。このような形状とす
ると、カラーフィルタ基板CFに対して外部から押圧された際にもセルギャップ維持に必
要な断面積を確保しつつ、短辺側の液晶分子の配向の乱れを減少させることができるよう
になるので、良好な表示画質が得られるようになる。
[Third Embodiment]
A liquid crystal display device 10C according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6-8.
The same reference numerals are assigned to the same components as those of the liquid crystal display device 10A of the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted. The configuration of the liquid crystal display device 10C of the third embodiment is different from that of the liquid crystal display device 10A of the first embodiment in that the columnar spacers 30C formed on the color filter substrate CF are in the shape of elongated ribs. is there. When the columnar spacer 30C has such a long and narrow rib shape, the liquid crystal display devices 10A and 10B of the first and second embodiments are used.
However, since the columnar spacer 30C can be arranged at a position away from the display area of one subpixel, the alignment of liquid crystal molecules in the display area is disturbed due to the presence of the columnar spacer 30C. Therefore, a liquid crystal display device with good display image quality is obtained. 6 shows an example in which the columnar spacer 30C has a substantially trapezoidal shape in which the scanning line 12 side has a long side portion and the opposite side to the scanning line 12 has a short side portion in a plan view. With such a shape, even when the color filter substrate CF is pressed from the outside, the cross-sectional area necessary for maintaining the cell gap is secured, and the disorder of the alignment of the liquid crystal molecules on the short side can be reduced. As a result, a good display image quality can be obtained.

なお、上記各実施形態1〜3においてはTNモードの液晶表示装置の場合について説明
したが、本発明は、VAモード、MVAモード、更には、高速応答性に優れるOCB(Op
tically Compensated Bend)モード等の縦電界方式の液晶表示装置に対しても等しく適用
可能である。また、上記実施形態1〜3においては、画素電極16が層間膜19の表面に
形成されているものについて説明したが、層間膜19は必ずしも必要な構成ではなく、本
発明は画素電極16が第2絶縁膜18の表面に形成されている液晶表示装置に対しても適
用可能である。
In each of the first to third embodiments, the case of the TN mode liquid crystal display device has been described. However, the present invention is not limited to the VA mode, the MVA mode, and the OCB (Op) excellent in high-speed response.
The present invention is equally applicable to a vertical electric field type liquid crystal display device such as a tically compensated bend mode. In the first to third embodiments, the pixel electrode 16 is formed on the surface of the interlayer film 19. However, the interlayer film 19 is not necessarily required. The present invention is also applicable to a liquid crystal display device formed on the surface of the two insulating film 18.

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。FIG. 3 is a plan view of one sub pixel that is seen through a color filter substrate of the liquid crystal display device of the first embodiment. 図1のII−II線の断面図である。It is sectional drawing of the II-II line of FIG. 図1のIII−III線の断面図である。It is sectional drawing of the III-III line | wire of FIG. 第2実施形態の液晶表示装置における図2に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 2 in the liquid crystal display device of 2nd Embodiment. 第2実施形態の液晶表示装置における図3に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 3 in the liquid crystal display device of 2nd Embodiment. 第3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。It is a top view for 1 sub-pixel represented by seeing through the color filter substrate of the liquid crystal display device of a 3rd embodiment. 図6のVII−VII線の断面図である。It is sectional drawing of the VII-VII line of FIG. 図6のVIII−VIII線の断面図である。It is sectional drawing of the VIII-VIII line of FIG. 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。It is a top view for 1 sub pixel of the liquid crystal display device of the conventional TN mode. 図9のX−X線の断面図である。It is sectional drawing of the XX line of FIG. 図9のXI−XI線の断面図である。It is sectional drawing of the XI-XI line of FIG. 図9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る。FIG. 10 is a schematic equivalent circuit diagram of one sub-pixel portion of the liquid crystal display device shown in FIG. 9. 図9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。It is a figure which shows the voltage waveform of each part of 1 sub pixel of the liquid crystal display device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10A〜10C:液晶表示装置 11:第1の透明基板 12:走査線 13:信号線
14:ゲート絶縁膜 15:補助容量下電極 15a:補助容量線 16:画素電極 1
7:コンタクトホール 18:パッシベーション膜 19:層間膜 20:半導体層 2
1:第1配向膜 22:第2の透明基板 23:カラーフィルタ層 24:トップコート
層 25:共通電極 26:第2配向膜 30A〜30C:柱状スペーサ 31:遮光層
AR:アレイ基板 CF:カラーフィルタ基板 LC:液晶
10A to 10C: liquid crystal display device 11: first transparent substrate 12: scanning line 13: signal line
14: Gate insulating film 15: Lower capacitance lower electrode 15a: Auxiliary capacitance line 16: Pixel electrode 1
7: Contact hole 18: Passivation film 19: Interlayer film 20: Semiconductor layer 2
1: first alignment film 22: second transparent substrate 23: color filter layer 24: topcoat layer 25: common electrode 26: second alignment film 30A to 30C: columnar spacer 31: light shielding layer AR: array substrate CF: color Filter substrate LC: Liquid crystal

Claims (4)

液晶層を挟持して対向配置された第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絶縁膜を挟んでマトリクス状に形成された複数の走査線及び信号線と、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、前記第1絶縁膜と前記第1基板との間に前記走査線と平行に形成された補助容量線及び前記補助容量線に電気的に接続された補助容量下電極と、平面視で前記補助容量下電極と重畳する位置の前記第1絶縁膜の表面に形成された補助容量上電極と、前記スイッチング素子、前記信号線、前記補助容量上電極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、前記走査線及び信号線で区画された領域毎に形成され、前記スイッチング素子及び前記補助容量上電極と電気的に接続された画素電極と、前記画素電極の表面を被覆する第1配向膜とを備え、
前記第2基板の前記液晶層側に形成された共通電極と、前記共通電極の表面を被覆する第2配向膜と、
を備える液晶表示装置であって、
前記第1基板及び第2基板の少なくとも一方には、頂部が前記第1基板及び第2基板の他方と接する柱状スペーサを備えており、
前記補助容量上電極と前記補助容量下電極との間で前記第1絶縁膜を誘電体とする第1補助容量を構成するとともに、前記柱状スペーサの表面前記画素電極と前記第1配向膜で被覆することによって、前記共通電極と前記柱状スペーサの頂部表面の前記画素電極との間に、又は前記共通電極と前記第2配向膜で前記柱状スペーサの表面を被覆することによって、前記画素電極と前記柱状スペーサの頂部表面の前記共通電極との間に第2補助容量を構成し、
前記柱状スペーサの頂部表面の面積を、前記補助容量上電極の面積と同じかそれよりも小さく形成し、かつ前記柱状スペーサの頂部表面を被覆する前記第1配向膜又は前記第2配向膜を前記第2配向膜又は前記第1配向膜と互いに接触させて、前記第1配向膜及び前記第2配向膜により前記第2補助容量の誘電体を形成することによって、前記第2補助容量の容量形成領域の面積が、前記第1補助容量の容量形成領域の面積と同じかそれより小さく形成されている液晶表示装置。
A first substrate and a second substrate disposed opposite to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween;
On the liquid crystal layer side of the first substrate, a plurality of scanning lines and signal lines formed in a matrix with a first insulating film interposed therebetween are provided in the vicinity of intersections of the plurality of scanning lines and signal lines. A switching element, a storage capacitor line formed in parallel with the scanning line between the first insulating film and the first substrate, a storage capacitor lower electrode electrically connected to the storage capacitor line, and a plan view in the said first on an auxiliary capacitor is formed on the surface of the insulating film electrode position overlapping the auxiliary capacitor lower electrode, before Symbol switching element, the signal line, the storage capacitor upper electrode and an exposed portion of the first A second insulating film that covers a surface of the insulating film; a pixel electrode that is formed for each region partitioned by the scanning line and the signal line; and that is electrically connected to the switching element and the auxiliary capacitor upper electrode; First alignment film covering the surface of the pixel electrode Equipped with a,
A common electrode formed on the liquid crystal layer side of the second substrate; a second alignment film covering a surface of the common electrode;
A liquid crystal display device comprising:
At least one of the first substrate and the second substrate includes a columnar spacer whose top is in contact with the other of the first substrate and the second substrate,
A first auxiliary capacitor having the first insulating film as a dielectric is formed between the auxiliary capacitor upper electrode and the auxiliary capacitor lower electrode, and the surface of the columnar spacer is formed by the pixel electrode and the first alignment film . by coating, between the pixel electrode of the common electrode and the top surface of the columnar spacers, or by coating the surface of the columnar spacers in the second alignment film and the common electrode, the pixel electrode A second auxiliary capacitor is formed between the columnar spacer and the common electrode on the top surface;
An area of the top surface of the columnar spacer is formed to be equal to or smaller than an area of the auxiliary capacitor upper electrode, and the first alignment film or the second alignment film covering the top surface of the columnar spacer is Capacitance formation of the second auxiliary capacitor is performed by forming a dielectric of the second auxiliary capacitor with the first alignment film and the second alignment film in contact with the second alignment film or the first alignment film. area of the region is, the first auxiliary capacitor of the capacitor formation region liquid crystal display device area that is equal to or formed it smaller than the of.
前記柱状スペーサの頂部は平面視で前記補助容量上電極と重畳する位置に形成されている請求項1に記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a top portion of the columnar spacer is formed at a position overlapping with the storage capacitor upper electrode in plan view. 前記柱状スペーサの頂部は平面視で前記補助容量上電極からはみ出ないように形成されている請求項1に記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a top portion of the columnar spacer is formed so as not to protrude from the auxiliary capacitance upper electrode in a plan view. 前記画素電極と前記第2絶縁膜との間には透明樹脂層からなる平坦化膜が形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。  The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a planarizing film made of a transparent resin layer is formed between the pixel electrode and the second insulating film.
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