JP5610390B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5610390B2
JP5610390B2 JP2010262791A JP2010262791A JP5610390B2 JP 5610390 B2 JP5610390 B2 JP 5610390B2 JP 2010262791 A JP2010262791 A JP 2010262791A JP 2010262791 A JP2010262791 A JP 2010262791A JP 5610390 B2 JP5610390 B2 JP 5610390B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
pedestal
crystal display
substrate
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010262791A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012113163A (ja
Inventor
英毅 伊藤
英毅 伊藤
西田 真一
真一 西田
貴彦 渡邊
貴彦 渡邊
山本 篤
篤 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianma Japan Ltd
Original Assignee
NLT Technologeies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NLT Technologeies Ltd filed Critical NLT Technologeies Ltd
Priority to JP2010262791A priority Critical patent/JP5610390B2/ja
Priority to US13/288,052 priority patent/US9091889B2/en
Priority to CN201110391234.XA priority patent/CN102591079B/zh
Publication of JP2012113163A publication Critical patent/JP2012113163A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5610390B2 publication Critical patent/JP5610390B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213Storage capacitors associated with the pixel electrode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Description

本発明は、第一及び第二基板と、これらの間隙を保持する柱状スペーサと、その間隙に満たされた液晶材と、を備えた液晶表示装置に関する。
液晶表示装置では、二枚の基板間の液晶層の厚さを均一するために、二枚の基板間にスペーサが挿入される。柱状スペーサとは、二枚の基板のどちらか一方に設けられる、柱状のスペーサのことであり、その先端が対向する基板に当接することにより、二枚の基板の間隙を一定に保つ。
単位面積あたりの柱状スペーサの本数とその1本当たりの面積との積で決定される柱面積密度を小さくすると、次のことが問題となる。二枚の基板間の耐荷重性が十分でなくなるので、特に局所的に強い力が加わった場合に、その部分の柱状スペーサに塑性変形を生じる。その結果、柱状スペーサの高さ等の形状が変化することにより、局所的なギャップ不均一が発生して表示ムラとして見えてしまう場合がある。
一方、柱状スペーサには、あらかじめ所定量の弾性変形を与えておく。その理由は、温度上昇に伴い液晶の体積が膨張した際に、柱状スペーサが対向する基板から離れることを防ぐためである。この状態で前述の柱面積密度を大きくすると、この弾性変形から生ずる柱状スペーサと基板との摩擦力が大きくなる。そのため、二枚の基板間にズレ応力(二枚の基板を互いに平行にずらそうとする力)が生じても、その摩擦力のためにズレが生じなくなる。その結果、基板(例えばガラス基板)内に歪みがたまり、この歪みによる弾性光学効果のせいで、黒表示が不均一になる問題が生じる。
上述のトレードオフを緩和するために、柱状スペーサに対向する基板側に台座を有する画素と、柱状スペーサと対向する基板側に台座を有しない画素とを、表示パネルに配置する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。台座を有する画素では、柱状スペーサに所定量の弾性変形を与えておき(すなわち台座形成部に柱状スペーサの先端を比較的強く当接させておく)、温度上昇に伴い液晶の体積が膨張した際でも、その弾性変形を維持できるようにしておく。一方、台座を有しない画素では、柱状スペーサにほとんど弾性変形を与えないでおき(すなわち柱状スペーサの先端と対向する基板との間に間隙を設けるか、柱状スペーサの先端を対向する基板に軽く当接させておく)、両基板間に強い力が加わった場合のみ、柱状スペーサの先端が対向する基板に比較的強く当接して、台座を有する画素の柱状スペーサを補助する機能を果たすようにする。このような台座を有しない画素における柱状スペーサ及びその周辺の構造を、補助柱構造と呼ぶことにする。
以下、特許文献1に記載された技術を「関連技術」として説明する。図10は関連技術における台座を有する画素を示し、図11は関連技術における台座を有しない画素を示す。
関連技術では、図10に示すように、柱状スペーサ1304に対向するTFT(Thin Film Transistor)基板1201側に台座形成部としての段差膜1100を有する画素1001と、図11に示すように、柱状スペーサ1305と対向するTFT基板1201側に台座を有しない画素1002とを、TFT基板1201上に配置している。柱状スペーサ1304,1305は、対向基板1202に設けられ、TFT基板1201と対向基板1202との間隔を保持する。TFT基板1201と対向基板1202との間には、液晶層1500が公知の方法で封止されている。柱状スペーサ1304,1305は、ともに対向基板1202の内面、すなわちTFT基板1201と対向する面に被着(形成)されている。また、図10に示すように、TFT基板1201の内面の柱状スペーサ1304と対応する位置には、台座形成部としての段差膜1100が形成されている。柱状スペーサ1304の先端は、対応する段差膜1100と常時当接する。図11に示すように、柱状スペーサ1305の先端とTFT基板1201の対応部との間には、通常状態(すなわち、外部から外力が加えられない状態)では、段差膜1100の膜厚に相応する間隔を有する。
図10[A]は、柱状スペーサ1304が形成された画素1001を拡大した平面図である。画素1001中には、走査線1011、共通配線1012、無機絶縁膜1021、トランジスタ(アモルファスシリコン:a−Si)1032、信号線1040、画素配線1044、保護膜1045、画素電極1071、共通電極1072a、シールド共通電極1072b、段差膜1100、共通電極用コンタクトホール1101a、画素電極用コンタクトホール1101b及び柱状スペーサ1304を有する。
図10[B]は、図10[A]中の柱状スペーサ1304を含む部分の断面図である。図10[B]において、TFT基板1201の内面(すなわち、図中の上面)には、例えばAl(アルミニウム)を主成分とする走査線1011a、例えばCr(クロム)を主成分とする走査線1011b、例えばAlを主成分とする共通配線1012a、例えばCrを主成分とする共通電極1012b、無機絶縁膜1021、保護膜1051、有機膜1061、及び、柱状スペーサ1304に対応する位置に形成された段差膜1100を有する。段差膜1100は、最下層のa−Si層(台座)1031の上に順次積層された第一Cr層1041、Al層1042、及び、第二Cr層1043により構成される。
他方、対向基板1202の内面(すなわち、図中の下面)には、遮光機能を備えたブラックマトリクス1301、色層1302及び保護層1303が形成され、保護層1303に所定の高さの柱状スペーサ1304が被着形成されている。そして、TFT基板1201と対向基板1202との間に、液晶層1500が挟持又は注入(封止)されている。
図11[A]及び[B]は、柱状スペーサ1305に対応する画素1002の部分拡大図であり、図11[A]は平面図、図11[B]は図11[A]の柱状スペーサ1305を含む部分の断面図である。図11[A]は、図10[A]と類似するが、図11[A]の段差膜1100が形成されていない点で相違する。また、図11[B]も、図10[B]と類似するが、図10[B]の柱状スペーサ1304に代わり柱状スペーサ1305が形成され、TFT基板1201の柱状スペーサ1305に対応する位置には段差膜1100が形成されていない。したがって、柱状スペーサ1305の先端は、保護膜1051から離間している。
上述の如く、図10に示す柱状スペーサ1304は、その対向するTFT基板1201側に形成された段差膜1100に常時当接する柱状スペーサである。一方、図11に示す柱状スペーサ1305は、その対向するTFT基板1201側に段差膜1100がないため、TFT基板1201と対向基板1202との間隔が狭められたときにだけTFT基板1201に当接する柱状スペーサである。
図11において、柱状スペーサ1305の先端に対応する部位には、段差膜1100が形成されていない。したがって、柱状スペーサ1305とTFT基板1201との間には、隙間がある。パネルを押し潰す外力が加わったときのみ、柱状スペーサ1305がTFT基板1201に接触し、TFT基板1201と対向基板1202との間隔を保持することになる。
図10に示すように、関連技術では、走査線1011a上に柱状スペーサ1304の段差膜1100を設けてある。この場合には、配線を形成する二層の金属層の間に、半導体層を挟み込むことにより、この半導体層(台座)の有る部分とない部分とで二種類の画素を形成し、半導体層の有る画素では、柱状スペーサが台座形成部に当接して、両基板間のギャップを支持する。これに対して、半導体層の無い画素では、柱状スペーサが対向する基板に当たらず、浮いた形となり、局所的に強い荷重が印加された場合のみ、柱状スペーサが対向する基板に当たって、荷重を緩和する補助柱の機能を果たす。
このように、一種類以上の無機膜層(Cr層、Al層、a−Si層など)を組み合わせて台座形成部とした補助柱構造が、関連技術で提案されている。この関連技術では、柱状スペーサの台座は、走査線上で蓄積容量を形成していない領域に、形成されている。また、台座は、すべての画素ではなく、一部の画素にのみ配置することを前提としている。
特開2005−338770号公報
液晶表示装置においては、高開口率化のために、蓄積容量を形成する配線以外の配線は、極力細くしていく必要がある。例えば、共通電位を供給する共通配線上に蓄積容量を形成する場合、蓄積容量を形成しない走査線は、できるだけ細くしておくことが開口率的に望ましい。このような状況下で走査線上に台座を形成しようとすると、その台座は、柱状スペーサに比べて非常に小さくなることから、安定に柱状スペーサを支持することができなくなる。
したがって、高開口率化の求めに応えるには、蓄積容量を形成するために比較的太くなる共通配線上に、台座を形成せざるを得なくなる。しかしながら、共通配線上はほとんどが蓄積容量を形成する領域となるので、台座も蓄積容量部に形成する必要がある。一方、蓄積容量部以外に台座を形成しようとすると、特別な領域が必要となって開口率を落とす結果となる。
これと同様に、走査線上に蓄積容量を形成する場合でも、共通配線は極力細く形成する必要があるので、台座は走査線上の蓄積容量部に形成する必要がある。
このように、高開口率を追求する場合、蓄積容量部で台座を形成することが望ましい。このとき、関連技術のように所定の画素のみに台座を形成する場合、蓄積容量を構成する電極で台座を形成しようとすると、その台座は、第二金属層の上に形成されるパッシベーション絶縁膜で形成するか、別の無機膜層で形成する必要がある。前者の場合、台座以外のパッシベーション絶縁膜を除去する必要があり、蓄積容量を形成する領域では、十分な面積を確保することができず、また、電極を広い面積で露出させるために、信頼性上問題がある。後者の場合、工程の増加を招く。
そこで、本発明の目的は、工程を増やすことなく蓄積容量の領域に形成でき、電気的にも安定な台座の構造を与えることにある。
本発明は、上記目的を達成するため、
第一基板と、
この第一基板に対向する第二基板と、
この第二基板上に設けられ、前記第一基板に対して一定の間隙を保持する柱状スペーサと、
前記間隙に満たされた液晶材と、
前記第一基板上に部分的に設けられた第一金属層と、
この第一金属層を含む前記第一基板上に設けられた絶縁膜と、
この絶縁膜上に部分的に設けられた半導体層と、
この半導体層を含む前記絶縁膜上に設けられた第二金属層と、
前記第一金属層から形成された第一配線と、
前記第二金属層から形成された第二配線と、
この第二配線と前記第一配線とで区切られた複数の領域にそれぞれ形成された画素と、
前記第一金属層、前記絶縁膜及び前記第二金属層から形成された蓄積容量と、を備えた液晶表示装置において、
前記蓄積容量の形成部内で前記半導体層から形成され、かつ、すべての前記画素で同一の面積を有する台座を更に備え、
複数の前記画素には、前記柱状スペーサが前記台座の形成部に当接する位置に設けられた画素と、前記柱状スペーサが前記台座の形成部から離れた位置に設けられた画素と、が含まれる、ことを特徴とする。
本発明における「画素」は、サブ画素も含む総称である。
本発明によれば、柱状スペーサの有無や位置に関係なくすべての画素に、同一面積の台座を半導体層で形成することにより、蓄積容量を形成する領域において、工程を増やすことなく、電気的に安定な台座を提供できるため、高開口率かつ高画質な表示が得られる。
図1[A]は実施形態1における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図1[B]は図1[A]におけるI−I’線断面図である。 図2[A]は実施形態1における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図2[B]は図2[A]におけるII−II’線断面図である。 実施形態1における台座形成部の蓄積容量の動作を説明する断面図であり、図3[A]はソース画素電極に対して第一金属層からなる電極が正の電位となる場合であり、図3[B]はソース画素電極に対して第一金属層からなる電極が負の電位となる場合である。 図4[A]は実施形態2における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図4[B]は図4[A]におけるIV−IV’線断面図である。 図5[A]は実施形態2における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図5[B]は図5[A]におけるV−V’線断面図である。 図6[A]は実施形態3における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図6[B]は図6[A]におけるVI−VI’線断面図である。 図7[A]は実施形態3における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図7[B]は図7[A]におけるVII−VII’線断面図である。 図8[A]は実施形態4における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図8[B]は図8[A]におけるVIII−VIII’線断面図である。 図9[A]は実施形態4における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図9[B]は図9[A]におけるIX−IX’線断面図である。 図10[A]は関連技術における台座を有する画素を示す平面図であり、図10[B]は図10[A]における部分断面図である。 図11[A]は関連技術における台座を有しない画素を示す平面図であり、図11[B]は図11[A]における部分断面図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いることにより、重複説明を省略する。
[実施形態1]
図1[A]は実施形態1における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図1[B]は図1[A]におけるI−I’線断面図である。図2[A]は実施形態1における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図2[B]は図2[A]におけるII−II’線断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
本実施形態1の液晶表示装置は、第一基板(11)と、第一基板(11)に対向する第二基板(12)と、第二基板(12)上に設けられ、第一基板(11)に対して一定の間隙を保持する柱状スペーサ24と、その間隙に満たされた液晶材27と、第一基板(11)上に部分的に設けられた第一金属層(13,14)と、第一金属層(13,14)を含む第一基板上(11)に設けられた絶縁膜(15)と、絶縁膜(15)上に部分的に設けられた半導体層16と、半導体層16を含む絶縁膜(15)上に設けられた第二金属層(18,19)と、第一金属層から形成された第一配線(13,14)と、第二金属層から形成された第二配線(18,19)と、第二配線(18,19)と第一配線(13,14)とで区切られた複数の領域にそれぞれ形成された画素1a,1b,…と、第一金属層(13,14)、絶縁膜(15)及び第二金属層(18,19)から形成された蓄積容量28と、を備えたものである。
そして、本実施形態1の液晶表示装置は、蓄積容量形成部5内で半導体層16から形成され、かつ、すべての画素1a,1b,…で同一の面積を有する台座17を、更に備えている。画素1a,1b,…には、柱状スペーサ24が台座形成部6に当接する位置に設けられた画素1bと、柱状スペーサ24が台座形成部6から離れた位置に設けられた画素1aと、が含まれる。
本実施形態1によれば、柱状スペーサ24の有無や位置に関係なくすべての画素1a,1b,…に、同一面積の台座17を半導体層16で形成することにより、蓄積容量形成部5において、工程を増やすことなく、電気的に安定な台座17を提供できるため、高開口率かつ高画質な表示が得られる。
本実施形態1では、第一基板がTFT基板11であり、第二基板が対向基板12であり、絶縁膜がゲート絶縁膜15であり、第一配線が走査線13及び共通配線14であり、第二配線が映像信号配線18及びソース画素電極19であり、複数の画素1a,1b,…が走査線13と映像信号配線18とで区切られたものであり、蓄積容量28が、共通配線14、ゲート絶縁膜15及びソース画素電極19から形成されたものである。
図1[B]及び図2[B]に示すように、蓄積容量形成部5は、共通配線14、ゲート絶縁膜15及びソース画素電極19の三層が重なった領域であり、台座形成部6をも含む。台座形成部6は、蓄積容量形成部5内のゲート絶縁膜15上に台座17(半導体層16)が設けられたことにより、対向基板12側へ突出した領域である。なお、蓄積容量(storage capacitor)28とは、各画素1a,1b,…の液晶要素に並列に設けられ、信号電圧を保持するためのコンデンサのことである。
換言すると、本実施形態1の液晶表示装置は、TFT基板11及び対向基板12を備え、対向基板12上に設けられた柱状スペーサ24によってTFT基板11に対して一定の間隙が保持され、その間隙に液晶材27が挟持され、TFT基板11上に第一金属層からなる走査線13及び共通配線14が配置され、その上にゲート絶縁膜15が配置され、その上に半導体層16が配置され、その上に第二金属層からなる映像信号配線18及びソース画素電極19が配置され、走査線13と映像信号配線18とで区切られた複数の領域にそれぞれ画素1a,1b,…が形成され、半導体層16を用いたTFT7が画素1a,1b,…にスイッチとして形成され、ソース画素電極19と共通配線14とゲート絶縁膜15とから蓄積容量28が形成されたアクティブマトリクス型である。蓄積容量形成部5では、ソース画素電極19と共通配線14との間に、ソース画素電極19と接続された半導体層16からなる台座17が全ての画素1a,1b,…で同一の面積で形成されている。画素1a,1b,…には、柱状スペーサ24が台座形成部6に当接する位置に設けられた画素1bと、柱状スペーサ24が台座形成部6から離れた位置に設けられた画素1aとが存在している。
半導体層16で形成された台座17は全画素1a,1b,…において同一面積で存在するので、台座17に付随する容量は全画素1a,1b,…で同等の挙動を示す。このため、書込み時の走査線13の電位変動に伴う画素電位変化(以下「フィードスルー電圧」と呼ぶ。)は、すべての画素1a,1b,…で等しくなる。したがって、電気的に安定な台座17を効率よく形成することができる。一方、柱状スペーサ24が台座形成部6でTFT基板11と当接する画素1bでは、柱状スペーサ24と台座17とが一致するように形成する。柱状スペーサ24を台座17と異なる位置に配置した画素1aでは、柱状スペーサ24は、弾性変形がほとんど生じなくなるため、補助柱としての機能を果たす。その結果、蓄積容量形成部5で、工程を増加させることなく、電気的に安定な台座17を形成することができるため、高開口率かつ高画質な表示が得られる。
次に、本実施形態1の構成について、更に詳しく説明する。
ソース画素電極19と第一金属層からなる共通配線14とにゲート絶縁膜15が挟まれることによって、蓄積容量28が形成されている。蓄積容量形成部5には、ソース画素電極19と共通配線14との間に、半導体層16としてのa−Si層からなる台座17が配置されている。台座17は、ソース画素電極19と電気的に接続され、全ての画素1a,1b,…で同じ面積かつ同じ位置に形成されている。
図2[A][B]に示すように、柱状スペーサ24が台座形成部6でTFT基板11に当接する画素1bにおいては、台座形成部6では、台座17の分、TFT基板11が高くなっている。台座形成部6に柱状スペーサ24が当接して、TFT基板11と対向基板12との間のセルギャップを形成する。画素1bにおける柱状スペーサ24を「本柱」と呼ぶ。
一方、図1[A][B]に示すように、柱状スペーサ24が台座形成部6と離れた位置に設けられた画素1aにおいては、図2[B]で示す柱状スペーサ24が台座形成部6でTFT基板11に当接する画素1bに比べて、台座17の高さの分だけ柱状スペーサ24がTFT基板11に届かないことになる。画素1aにおける柱状スペーサ24を「補助柱」と呼ぶ。
このため、通常状態では、柱状スペーサ24(補助柱)はTFT基板11と対向基板12との間のギャップを支える機能は果たしておらず、柱状スペーサ24(本柱)のみが当該ギャップを支える役割を果たしている。しかし、局所的に大きな荷重がかかった場合、すなわち、TFT基板11と対向基板12との距離が狭くなって柱状スペーサ24(本柱)に更なる弾性変形が生じた場合、柱状スペーサ24(補助柱)がTFT基板11に当接する。これにより、柱状スペーサ24(補助柱)は、ギャップが不均一となる表示ムラを引き起こさないようにする、という機能を果たす。この表示ムラは、柱状スペーサ24(本柱)が過大な変形をして塑性変形を来たして、局所的に柱状スペーサ24(本柱)の高さが変化することに起因する。
本実施形態1における柱状スペーサ24は、アクリル材を用いて、全ての青の画素に配置する。このうち、図2[A]のように台座形成部6に当接する位置に柱状スペーサ24を配置した画素1bを全青画素の1/12、図1[A]のように台座形成部6から離した位置に柱状スペーサ24を配置した画素1aを全青画素の11/12とする。柱状スペーサ24(本柱)を有する青画素と、柱状スペーサ24(補助柱)を有する青画素とは、1:11の割合で面内に均一に配置する。柱状スペーサ24は当接の面が柱の上方からみて直径12μmの円形であるようにした。
台座17は、半導体層16としてのa−Si層で形成されている。本実施形態1では、a−Si層の膜厚は200nmである。台座17は、柱状スペーサ24の当接面形状よりやや大きくし、直径13μmの円形である。なお、下層のソース画素電極19と上層の画素電極22とは、コンタクトホール21を介して電気的に接続されている。共通配線14と共通電極23も電気的に接続されている。
次に、本実施形態1の製造方法について説明する。
まず、TFT基板11となるガラス基板上に、アルミニウム合金とモリブデン合金との積層からなる第一金属層をスパッタにより、300nmの厚さで堆積させ、走査線13のパタン及び共通配線14のパタンに加工する。
続いて、ゲート絶縁膜15として、酸化シリコンを100nm堆積させた後、PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)法により、窒化シリコンを300nm、i−a−Si(intrinsic amorphous Silicon)を170nm、n−a−Si(n-type amorphous Silicon)を30nm、それぞれ連続的に堆積させる。i−a−Siとn−a−Siとの積層膜は、画素スイッチであるTFT7の半導体層16となる部分と、台座17の半導体層16となる部分とを残して、エッチング除去する。
続いて、第二金属層として、モリブデン合金/アルミニウム合金/モリブデン合金の三層を積層させた膜を300nm堆積させ、映像信号配線18、ドレイン電極(映像信号配線18の一部)、ソース電極(ソース画素電極19の一部)及びソース画素電極19のパタンに加工する。半導体層16で形成された台座17は、第二金属層で形成されたソース画素電極19で覆うように形成する。これにより、台座17はソース画素電極19に接続される。また、以上の工程により台座17の膜厚は、i−a−Si及びn−a−Siの合計の膜厚200nmとなる。なお、TFT7は、ゲート電極(走査線13の一部)、ゲート絶縁膜15、半導体層16、ドレイン電極(映像信号配線18の一部)及びソース電極(ソース画素電極19の一部)から構成される。
続いて、第二金属層をマスクとして、TFT7の半導体層16の不要なn−a−Si層をエッチングする。この際、台座17となる半導体層16は、第二金属層で覆われているためエッチングされない。続いて、パッシベーション膜20として、窒化シリコンを300nm堆積させる。
続いて、画素のコンタクトホール21を形成し、周辺に引き出された走査線13及び映像信号配線18、共通配線14の端子部で金属層を露出させるために、パッシベーション膜20及びゲート絶縁膜15の必要部分をエッチング除去する。
続いて、映像信号配線18の形成部では、パッシベーション膜20上にノボラック樹脂からなる層間膜(図示せず)を、800nmの厚さで、かつ映像信号配線18より両側に2μmずつ広げて、形成する。
続いて、この上に、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜により、共通電極23及び画素電極22を櫛歯電極状に互いに平行に形成する。
上述のようにして形成したTFT基板11に、配向膜26を塗布・焼成する。一方、対向基板12には、ブラックマトリクス25及びカラーフィルタ(図示せず)を形成し、その上に柱状スペーサ24を形成し、更にその上に配向膜26を塗布・焼成する。そして、両基板の配向膜26に対し走査線13の延在方向に垂直な方向にラビング処理をし、両基板を貼り合せて、周辺をシール材で固めて、中に液晶材27を注入し、封孔する。
液晶セルギャップは3.0μmになるようにし、屈折率異方性Δn=0.10、誘電率異方性Δε=10の液晶材27を用いる。液晶材27の注入に際しては、十分に液晶材27がセル内に入るように、注入時間を十分とって実施する。また、液晶セル内が所定の圧力となるように、加圧を行いながら、封孔を実施する。
上述のようにして形成した液晶表示パネルの両側にクロスニコル偏光板を、一方の偏光軸が、液晶のラビング方向に一致するようにして貼り付ける。更に、周辺に必要な駆動ドライバを実装し、バックライト及び信号処理基板をしかるべき形に組み立てて、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する。画面サイズは対角15インチで、画素数は横1024×RGB、縦768とする。
本実施形態1では、蓄積容量28を、ソース画素電極19と共通配線14との間に形成している。共通配線14の電位は、第一金属層で形成する他の配線、例えば走査線13と比較すると安定して供給できるため、周辺の引き回しの影響を受けることなく安定な表示を得ることができる。このため、COG(Chip On Glass)やCOF(Chip On Film)といった、液晶モジュールの部材コストを下げることができる構造でも、適用が可能である。本実施形態1では、COFを適用して、液晶モジュールを形成する。
後述の実施形態2では、蓄積容量28を、走査線13とソース画素電極19との間に形成する。この場合、表示画面サイズが大きい場合や、画素数が多い場合のように、液晶表示パネルの容量負荷が大きいと、走査線13のオフ電圧を供給する信号の遅延等により、走査線13のドライバごとのブロックムラが表示上現れてしまうことがあるので、COFの適用が困難となる。
本実施形態1の液晶表示装置では、台座形成部6でTFT基板11に当接する柱状スペーサ24(本柱)を、全ての柱状スペーサ24の1/12とすることにより、常に荷重を受ける柱状スペーサ24の単位面積あたりの本数を少なくしている。そのため、柱状スペーサ24とTFT基板11との摩擦を少なくできることから、液晶パネルを触った場合に、TFT基板11と対向基板12との間に歪みが生じたまま固定されることがないので、良好な黒表示を得ることができる。
また、本実施形態1では、本柱は常温で0.2μm程度の弾性変形をした状態で保つことができる。そのため、高温下で液晶パネルを立てた状態(表示面を地面に垂直にした状態)でも、本柱が弾性変形を保った状態にあるため、液晶が重力で下がって下方にギャップ不均一が生ずる問題を防ぐことができる。
更に、本柱の画素1bと補助柱の画素1aとを作り分けるために必要となる台座17を、蓄積容量28を形成した場所に作ることができるため、高開口率で画素を設計することが可能になる。このように台座17を蓄積容量形成部5に設けることにより、相対値で8%程度の開口率アップを図ることができる。
本実施形態1では、柱状スペーサ24の本柱の柱全体に占める割合を1/12とした。しかし、この比率は、柱状スペーサ24の材質やサイズ、高さ等のパラメータによって、最適値が多少異なるものの、1/30〜1/5程度にすることが望ましい。
また、本実施形態1では、全ての青画素において、柱状スペーサ24を配置したが、柱状スペーサ24は青画素の1/2〜1/4程度の画素に間引いて配置することもできる。その場合、本柱と補助柱との割合を変えて、本柱の割合をそれに見合った形で増大させておくことが望ましい。最終的には、本柱は全青画素の1/30〜1/5程度の割合で配置させることが望ましい。また、これ以外の範囲においても、本発明を適用することが可能であることはいうまでもない。
本実施形態1では、液晶表示装置をIPS(In-Plane Switching)モードとしている。IPSモードでは、液晶のラビング方向にホモジニアス配向させた液晶を、櫛歯電極状に形成された画素電極22と共通電極23との間に形成する基板に略平行な電界により、面内にツイスト変形させることで、画素ごとの透過光量を制御する。
図3は、実施形態1における台座形成部の蓄積容量の動作を説明する断面図であり、図3[A]はソース画素電極に対して第一金属層からなる電極が正の電位となる場合であり、図3[B]はソース画素電極に対して第一金属層からなる電極が負の電位となる場合である。以下、図1乃至図3に基づき説明する。
実際に駆動に際しては、共通電位からの電位差をフレームごとで正負に反転させるいわゆる反転駆動を行う。白表示時の駆動電圧を±6Vに設定する。半導体層16で形成した台座17の存在により、蓄積容量28の容量値が、画素電極22と共通配線14との間の電位差によって異なってくる。図3はその関係を表したものである。半導体層16は、i−a−Si層161とn−a−Si層162との二層からなる。
例えば、図3[B]に示すように、ソース画素電極19が白表示の正側の電位を保持している場合(正フレーム)、蓄積容量28を形成している対向電極であるところの共通配線14の電位、すなわち共通電位は、ソース画素電極19の電位を基準とすると−6Vとなる。一方、図3[A]に示すように、ソース画素電極19が白表示の負側の電位を保持している場合(負フレーム)、共通電位は、ソース画素電極19の電位を基準とすると+6Vとなる。
負フレーム時は、半導体層16からみて、ゲート絶縁膜15を挟んで対向する共通配線14は正にバイアスされている。そのため、i−a−Si層161におけるゲート絶縁膜15との界面には、電子の蓄積層163が生じる。このときの台座形成部6の容量値C‐は、ゲート絶縁膜15の厚さをd、ゲート絶縁膜15の誘電率をε、台座17の面積をSとするとき、
C‐=ε・S/d
となる。
一方、正フレーム時は、逆に共通配線14は負にバイアスされる。そのため、i−a−Si層161におけるゲート絶縁膜15との界面には、厚さd’の空乏層164が生じる。このときの台座形成部6の容量値C+は、i−a−Si層の誘電率をε’とすると、
C+=ε・ε’・S/(ε’・d+ε・d’)
となる。
このように、負フレーム時の容量値C‐と正フレーム時の容量値C+とを比較するとC+<C‐の関係となり、両者に差異が生じてしまう。このような正負での容量変化は、白表示時のみでなく、中間調を表示する場合でも生じる。
本実施形態1では、全画素1a,1b,…の蓄積容量28を形成した場所に同じ面積で台座17を配置するため、全ての画素1a,1b,…で正負の容量変化は等しくなる。そのため、書込み時の走査線13の電位変動にともなうフィードスルー電圧は、すべての画素1a,1b,…で等しく変化する。したがって、共通電位又は画素電位をその変化分に見合った電圧だけ、すべての画素1a,1b,…でシフトさせることにより、問題は生じない。
本実施形態1においては、IPS方式の液晶表示装置とした。しかし、本発明は、第二金属層(例えばソース画素電極19)と第一金属層との間に蓄積容量28を形成する画素構造を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置であれば、液晶駆動モードは特に限定せずに用いることができる。
[実施形態2]
図4[A]は実施形態2における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図4[B]は図4[A]におけるIV−IV’線断面図である。図5[A]は実施形態2における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図5[B]は図5[A]におけるV−V’線断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
実施形態1では、蓄積容量28がソース画素電極19と第一金属層からなる共通配線14との間で形成され、半導体層16からなる台座17がこれらの間に挟まれて形成されている。これに対し、本実施形態2では、ソース画素電極19と第一金属層からなる走査線13との間に蓄積容量28が形成されている。それ以外は、実施形態1と同じである。図4に示す画素2aは、柱状スペーサ24と台座17とを異なる位置に配置している。図5に示す画素2bは、柱状スペーサ24と台座17とを同じ位置に配置している。
実施形態1の場合は、ソース画素電極19と共通配線14との電位差で半導体層16を挟むことによる容量変化となる。これに対して、本実施形態2の場合は、ソース画素電極19と走査線13との電位差で半導体層16を挟むことによる容量変化となる。走査線13は、ほとんどの時間、TFT7をオフするための電位が供給されており、走査線13が選択される極短時間のみTFT7をオンする電位が供給される。走査線13のオフ電位は、一般的に負の電圧に設定され、本実施形態2では−8Vとしている。走査線13のオン電位は、一般的に正の電圧に設定され、本実施形態2では20Vとしている。
保持期間において、走査線13は、−8Vが常に印加されるため、ソース画素電極19の電位に対して常にマイナスになる。しかし、この場合でも、正フレームと負フレームとで、ソース画素電極19と走査線13との電位差が異なる。そのため、蓄積容量28の両電極で挟み込むように形成する半導体層16からなる台座17は、全画素2a,2b,…で同じ面積としている。その他の構成、製造方法及び動作などは、実施形態1と同様である。
実施形態2では、蓄積容量28を、ソース画素電極19と走査線13との間に形成している。つまり、ソース画素電極19とともに蓄積容量28を形成する第一金属層からなる電極を、走査線13としている。これにより、共通配線14の幅を細くすることができ、開口率をより高くすることができる。このような画素構造をとることにより、実施形態1に比べて、相対値で1%程度、透過率を向上できる。
一方、表示画面サイズが大きい場合や、画素数が多い場合のように、液晶表示パネルの容量負荷が大きいと、走査線13のオフ電圧を供給する信号の遅延等により、走査線13のドライバごとのブロックムラが表示上現れてしまうことがある。この場合は、COFの適用が困難であるため、走査線ドライバをTAB(Tape Automated Bonding)を用いて端子に接続する。
[実施形態3]
図6[A]は実施形態3における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図6[B]は図6[A]におけるVI−VI’線断面図である。図7[A]は実施形態3における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図7[B]は図7[A]におけるVII−VII’線断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
本実施形態3では、実施形態1と同様、蓄積容量28をソース画素電極19と共通配線14との間に形成する。実施形態1では、全画素1a,1b,…で台座17を同一面積かつ同一位置に形成し、柱状スペーサ24の位置を画素1a,1bごとに変えることで本柱と補助柱とを実現している。これに対して、実施形態3では、全画素3a,3b,…で柱状スペーサ24を同一位置に配置し、台座17の位置を画素3a,3bごと変えることで本柱と補助柱とを実現している。すなわち、柱状スペーサ24は全青画素3a,3bで同一位置に配置し、台座17は、全青画素3a,3b,…で面積同一とし、本柱を形成する画素3bと補助柱を形成する画素3aとで位置を変えて配置する。これにより、本柱を有する画素3bでは柱状スペーサ24が台座形成部6でTFT基板11に当接し、補助柱を有する画素3aでは柱状スペーサ24が台座形成部6と離れた位置に形成される。この場合、柱を配置しない赤画素と緑画素では、台座17を同一面積であれば任意の位置に配置することができる。
このように、全画素3a,3b,…に同一面積の台座17を配置することにより、蓄積容量28は同一の挙動を示す。本実施形態3によれば、実施形態1と異なり同一箇所に台座17を配置しないため、柱状スペーサ24を同一箇所に配置することが可能となり、柱状スペーサ24の高さ及びサイズをより均一性よく製造することができ、セルギャップの均一性を確保しやすいという利点がある。その他の点については、実施形態1と同様の構成及び製造方法であり、動作についても実施形態1と同様である。
本実施形態3においては、対向基板12上に形成する柱状スペーサ24は、全青画素3a,3b,…で同じ位置に形成したが、台座形成部6から離れた位置に形成すればよく、必ずしも同一位置に形成する必要はない。なお、本柱を形成する青画素3bと補助柱を形成する青画素3aとで、台座17及び柱状スペーサ24の位置を両方とも変えることもできる。このようにすることにより、特に精細度が高い液晶表示装置においては、より狭い領域で、効率よく柱状スペーサ24及び台座17を配置することが可能となる場合もある。
[実施形態4]
図8[A]は実施形態4における柱状スペーサと台座とを異なる位置に配置した画素を示す平面図であり、図8[B]は図8[A]におけるVIII−VIII’線断面図である。図9[A]は実施形態4における柱状スペーサと台座とを同じ位置に配置した画素を示す平面図であり、図9[B]は図9[A]におけるIX−IX’線断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
本実施形態4では、実施形態2と同様、蓄積容量28をソース画素電極19と走査線13との間に形成する。実施形態2は、全画素2a,2b,…で台座17を同一面積かつ同一位置に形成し、柱状スペーサ24の位置を変えることで本柱を設ける画素2bと補助柱を設ける画素2aとを実現している。これに対して、実施形態4では、柱状スペーサ24を全青画素4a,4b,…で同一位置に配置し、台座17を全画素4a,4b,…で面積同一とし、本柱を形成する画素4bと補助柱を形成する画素4aとで台座17の位置を変えて配置する。これにより、本柱を有する画素4bでは柱状スペーサ24が台座形成部6でTFT基板11に当接し、補助柱を有する画素1aでは柱状スペーサ24が台座形成部6と離れた位置に形成される。この場合、柱を配置しない赤画素及び緑画素では、同一面積であれば台座17を任意の位置に配置することができる。
その他の点については、実施形態2と同様の構成及び製造方法であり、動作についても実施形態2と同様である。なお、柱状スペーサ24は、全青画素4a,4b,…で同じ位置に形成したが、補助柱に関しては、台座形成部6から離れた位置に形成すればよく、必ずしも同一位置に形成する必要はない。本柱を有する青画素4bと補助柱を有する青画素4aとで、台座17と柱状スペーサ24との位置をセットで変えることで、より効率よく配置することが可能であれば、両方の位置をセットで画素ごとにシフトさせてもよい。
[総括]
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。
(付記1)透明絶縁性を有する第一及び第二基板があり、前記第二基板上に設けられた柱状スペーサによって前記第一基板に対して一定の間隙が保持され、その間隙に液晶材が挟持され、前記第一基板上に第一金属層からなる走査線及び共通配線が配置され、その上にゲート絶縁膜が配置され、その上に半導体層が配置され、その上に第二金属層からなる映像信号配線及びソース画素電極が配置され、前記走査線と前記映像信号配線とで区切られた複数の領域にそれぞれ画素が形成され、前記半導体層を用いたTFTが前記画素にスイッチとして形成され、前記ソース画素電極と前記第一金属層からなる電極と前記ゲート絶縁膜とから蓄積容量が形成されたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記蓄積容量の形成部では、前記ソース画素電極の一部と前記第一金属層との間に、前記ソース画素電極と接続された前記半導体層からなる台座が全ての前記画素で同一の面積で形成され、
前記柱状スペーサが前記台座の形成部に当接する位置に設けられた前記画素と、前記柱状スペーサが前記台座の形成部から離れた位置に設けられた前記画素とが存在している、
ことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
半導体層で形成された台座は全画素において同一面積で存在するので、台座に付随する容量は全画素で同等の挙動を示す。このため、書込み時の走査線の電位変動に伴う画素電位変化(フィードスルー電圧)は、すべての画素で等しくなる。したがって、電気的に安定な台座を効率よく形成することができる。一方、柱状スペーサが台座の形成部で第一基板と当接する画素では、柱状スペーサと台座が一致するように形成する。柱状スペーサを台座と異なる位置に配置した画素では、その柱状スペーサは、弾性変形がほとんど生じなくなるため、補助柱としての機能を果たす。その結果、蓄積容量を形成する領域で、工程を増加させることなく、電気的に安定な台座を形成することができるため、高開口率かつ高画質な表示が得られる。
(付記2)付記1記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記台座がすべての前記画素で同じ位置に形成されている、
ことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
半導体層の台座をすべての画素で同じ位置に形成することにより、すべての画素の書込み保持の動作の均等性が高くなり、より安定な表示を得ることができる。
(付記3)付記1記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記柱状スペーサが当該柱状スペーサを配置するすべての画素で同じ位置に形成されている、
ことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
第二基板上に形成された柱状スペーサの位置が、柱状スペーサを配置するすべての画素で同じ位置に形成されることにより、柱状スペーサの高さ、サイズをより均一性よく製造することができ、セルギャップの均一性を確保しやすいという利点がある。
(付記4)付記1乃至付記3のいずれか一つに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記ソース画素電極ととともに前記蓄積容量を形成する前記第一金属層からなる電極が、前記共通配線である、
ことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
ソース画素電極とともに蓄積容量を形成する第一金属層からなる電極を共通配線とすることにより、蓄積容量を形成する対向電極の電位が安定するため、周辺の配線の引き回しによる遅延の影響等を受けにくく、COF、COGといった液晶モジュール部材のコストダウンを図りやすくなるという利点がある。
(付記5)付記1乃至付記3のいずれか一つに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記ソース画素電極とともに前記蓄積容量を形成する前記第一金属層からなる電極が、前記走査線である、
ことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
ソース画素電極とともに蓄積容量を形成する第一金属層からなる電極を走査線とすることにより、共通配線の幅を細くすることができ、開口率をより高くすることができるという利点がある。
(付記11)第一基板と、
この第一基板に対向する第二基板と、
この第二基板上に設けられ、前記第一基板に対して一定の間隙を保持する柱状スペーサと、
前記間隙に満たされた液晶材と、
前記第一基板上に部分的に設けられた第一金属層と、
この第一金属層を含む前記第一基板上に設けられた絶縁膜と、
この絶縁膜上に部分的に設けられた半導体層と、
この半導体層を含む前記絶縁膜上に設けられた第二金属層と、
前記第一金属層から形成された第一配線と、
前記第二金属層から形成された第二配線と、
この第二配線と前記第一配線とで区切られた複数の領域にそれぞれ形成された画素と、
前記第一金属層、前記絶縁膜及び前記第二金属層から形成された蓄積容量と、を備えた液晶表示装置において、
前記蓄積容量の形成部内で前記半導体層から形成され、かつ、すべての前記画素で同一の面積を有する台座を更に備え、
複数の前記画素には、前記柱状スペーサが前記台座の形成部に当接する位置に設けられた画素と、前記柱状スペーサが前記台座の形成部から離れた位置に設けられた画素と、が含まれる、ことを特徴とする液晶表示装置。
(付記12)付記11記載の液晶表示装置であって、
前記台座がすべての前記画素で同じ位置に形成された、
ことを特徴とする液晶表示装置。
(付記13)付記11記載の液晶表示装置であって、
前記柱状スペーサは、当該柱状スペーサが配置されるすべての前記画素で同じ位置に形成された、
ことを特徴とする液晶表示装置。
(付記14)付記11乃至13のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記第一基板がTFT基板であり、
前記第二基板が対向基板であり、
前記絶縁膜がゲート絶縁膜であり、
前記第一配線が走査線及び共通配線であり、
前記第二配線が映像信号配線及びソース画素電極であり、
複数の前記画素が前記走査線と前記映像信号配線とで区切られたものであり、
前記蓄積容量が、前記第一金属層、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース画素電極から形成されたものである、
ことを特徴とする液晶表示装置。
(付記15)付記14記載の液晶表示装置であって、
前記蓄積容量を形成する前記第一金属層が前記共通配線である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
(付記16)付記14記載の液晶表示装置であって、
前記蓄積容量を形成する前記第一金属層が前記走査線である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
本発明は、第一及び第二基板と、これらの間隙を保持する柱状スペーサと、その間隙に満たされた液晶材と、を備えた液晶表示装置に利用可能である。
1a,1b,2a,2b,3a,3b,4a,4b 画素
5 蓄積容量形成部
6 台座形成部
7 TFT
11 TFT基板(第一基板)
12 対向基板(第二基板)
13 走査線(第一配線、第一金属層)
14 共通配線(第一配線、第一金属層)
15 ゲート絶縁膜(絶縁膜)
16 半導体層
161 i−a−Si層
162 n−a−Si層
163 蓄積層
164 空乏層
17 台座
18 映像信号配線(第二配線、第二金属層)
19 ソース画素電極(第二配線、第二金属層)
20 パッシベーション膜
21 コンタクトホール
22 画素電極
23 共通電極
24 柱状スペーサ
25 ブラックマトリクス
26 配向膜
27 液晶材
28 蓄積容量

Claims (7)

  1. 第一基板と、
    この第一基板に対向する第二基板と、
    この第二基板上に設けられ、前記第一基板に対して一定の間隙を保持する柱状スペーサと、
    前記間隙に満たされた液晶材と、
    前記第一基板上に部分的に設けられた第一金属層と、
    この第一金属層を含む前記第一基板上に設けられた絶縁膜と、
    この絶縁膜上に部分的に設けられた半導体層と、
    この半導体層を含む前記絶縁膜上に設けられた第二金属層と、
    前記第一金属層から形成された複数本の第一配線と、
    前記第二金属層から形成された複数本の第二配線と、
    RGBの三つのサブ画素で一画素を構成する場合に、隣接する二本の前記第二配線と隣接する二本の前記第一配線とで区切られた複数の領域にそれぞれ形成された前記サブ画素と、
    前記第一金属層、前記絶縁膜及び前記第二金属層から形成された蓄積容量と、を備えた液晶表示装置において、
    前記蓄積容量の形成部内で前記半導体層から形成され、かつ、すべての前記サブ画素で同一の面積を有する台座を更に備え、
    複数の前記サブ画素には、前記柱状スペーサが前記台座の形成部に当接する位置に設けられたサブ画素と、前記柱状スペーサが前記台座の形成部から離れた位置に設けられたサブ画素と、が含まれる、ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項1記載の液晶表示装置であって、
    前記台座がすべての前記サブ画素で同じ位置に形成された、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項1記載の液晶表示装置であって、
    前記柱状スペーサは、当該柱状スペーサが配置されるすべての前記サブ画素で同じ位置に形成された、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
    前記第一基板がTFT基板であり、
    前記第二基板が対向基板であり、
    前記絶縁膜がゲート絶縁膜であり、
    前記第一配線が走査線及び共通配線であり、
    前記第二配線が映像信号配線及びソース画素電極であり、
    複数の前記サブ画素が前記走査線と前記映像信号配線とで区切られたものであり、
    前記蓄積容量が、前記第一金属層、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース画素電極から形成されたものである、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  5. 請求項4記載の液晶表示装置であって、
    前記蓄積容量を形成する前記第一金属層が前記共通配線である、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  6. 請求項4記載の液晶表示装置であって、
    前記蓄積容量を形成する前記第一金属層が前記走査線である、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
    前記台座の前記同一の面積が、前記柱状スペーサの前記台座に接する面積よりも大きい、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
JP2010262791A 2010-11-25 2010-11-25 液晶表示装置 Active JP5610390B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010262791A JP5610390B2 (ja) 2010-11-25 2010-11-25 液晶表示装置
US13/288,052 US9091889B2 (en) 2010-11-25 2011-11-03 Liquid crystal display device having columnar spacers
CN201110391234.XA CN102591079B (zh) 2010-11-25 2011-11-25 液晶显示设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010262791A JP5610390B2 (ja) 2010-11-25 2010-11-25 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012113163A JP2012113163A (ja) 2012-06-14
JP5610390B2 true JP5610390B2 (ja) 2014-10-22

Family

ID=46126406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010262791A Active JP5610390B2 (ja) 2010-11-25 2010-11-25 液晶表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9091889B2 (ja)
JP (1) JP5610390B2 (ja)
CN (1) CN102591079B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012112880A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Alliance For Sustainable Energy, Llc In situ optical diagnostic for monitoring or control of sodium diffusion in photovoltaics manufacturing
KR20130136687A (ko) * 2012-06-05 2013-12-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP2014026130A (ja) 2012-07-27 2014-02-06 Japan Display Inc 液晶表示装置および電子機器
CN104035240A (zh) * 2014-05-20 2014-09-10 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制造方法和显示装置
KR102289985B1 (ko) * 2014-12-08 2021-08-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20160139114A (ko) * 2015-05-26 2016-12-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5973763A (en) * 1996-10-16 1999-10-26 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device including supporting columns
JP3819104B2 (ja) * 1997-03-28 2006-09-06 東芝電子エンジニアリング株式会社 液晶表示装置
JP3395884B2 (ja) * 1998-02-20 2003-04-14 松下電器産業株式会社 液晶表示パネルおよびその製造方法
JP3680730B2 (ja) 2000-12-08 2005-08-10 株式会社日立製作所 液晶表示装置
KR100935670B1 (ko) 2003-04-04 2010-01-07 삼성전자주식회사 액정표시장치, 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법
CN100523931C (zh) 2004-04-26 2009-08-05 Nec液晶技术株式会社 液晶显示装置
JP2005338770A (ja) 2004-04-26 2005-12-08 Nec Lcd Technologies Ltd 液晶表示装置
US7221413B2 (en) * 2004-08-05 2007-05-22 Au Optronics Corporation Thin film transistor array substrate and repairing method thereof
KR101157978B1 (ko) 2005-06-30 2012-06-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널의 제조방법
KR101192770B1 (ko) * 2005-06-30 2012-10-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 그 제조방법
KR100949507B1 (ko) 2007-07-12 2010-03-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US7812918B2 (en) * 2007-07-12 2010-10-12 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for fabricating the same
TWI372932B (en) * 2008-06-20 2012-09-21 Chimei Innolux Corp Liquid crystal display and thin film transistor array substrate thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012113163A (ja) 2012-06-14
US20120133853A1 (en) 2012-05-31
CN102591079A (zh) 2012-07-18
CN102591079B (zh) 2016-04-27
US9091889B2 (en) 2015-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5278777B2 (ja) 液晶表示装置
US8253916B2 (en) Liquid crystal display device
US8804080B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating thereof
KR100741890B1 (ko) 횡전계 방식의 액정표시장치 및 그의 제조방법
US8531641B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP5610390B2 (ja) 液晶表示装置
JP5791593B2 (ja) 液晶表示パネルおよび液晶表示装置
KR101866565B1 (ko) 액정표시장치 및 이의 제조방법
US7847891B2 (en) Liquid crystal display
US9041895B2 (en) Display apparatus having spacers with different heights and different upper and lower surface areas
US9110340B2 (en) Array substrate, liquid crystal panel and liquid crystal display device comprising protrusion electrode parts
JP2013003220A (ja) 液晶表示装置およびマザー基板
WO2010103676A1 (ja) アクティブマトリクス基板、表示パネル、表示装置、並びに電子機器
US7567331B2 (en) Liquid crystal display
KR20040066016A (ko) 액정 표시 장치
US10168581B2 (en) Display device
JP2013127564A (ja) 液晶表示装置
JP4192189B2 (ja) 液晶表示装置
JP5373182B2 (ja) 液晶表示パネルおよび液晶表示装置
JP2006154080A (ja) 液晶表示装置
JP2004219827A (ja) 液晶表示装置
KR100923673B1 (ko) 횡전계모드 액정표시소자
KR101888446B1 (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101183434B1 (ko) 수평 전계 인가형 박막 트랜지스터 기판
JP2007052263A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131022

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140415

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140617

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140819

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5610390

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250