JP5800070B2 - Array substrate and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
この発明は、アレイ基板、および液晶表示装置に関するものである。特に詳しくは、フリンジフィールドスイッチング(FFS:Fringe Field Switching)方式のアレイ基板、および液晶表示装置の構成に関するものである。 The present invention relates to an array substrate and a liquid crystal display device. In particular, the present invention relates to a fringe field switching (FFS) type array substrate and a configuration of a liquid crystal display device.
近年、従来のブラウン管に代わって、液晶、エレクトロルミネセンス、帯電微粒子等の原理を利用した薄型で平面形状の表示パネルを有する新しい表示装置が多く使用されるようになった。これらの新しい表示装置の代表である液晶表示装置は、薄型、軽量だけでなく、低消費電力で低電圧駆動できる特徴を有している。液晶表示装置は、2枚の基板の間に液晶を封入する。片方の基板は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するアレイ基板であり、もう片方の基板は、カラーフィルタ、ブラックマトリクス(遮光膜)等が形成された対向基板である。 In recent years, a new display device having a thin and flat display panel using a principle such as liquid crystal, electroluminescence, and charged fine particles has been used in many cases instead of the conventional cathode ray tube. A liquid crystal display device, which is representative of these new display devices, is not only thin and lightweight, but also has a feature that it can be driven at a low voltage with low power consumption. A liquid crystal display device encapsulates liquid crystal between two substrates. One substrate is an array substrate having a display region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, and the other substrate is a counter substrate on which a color filter, a black matrix (light-shielding film), and the like are formed.
特に、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)型液晶表示装置は、アレイ基板上の各画素に、スイッチング素子であるTFTが設けられ、各画素が独立して液晶を駆動する電圧を保持できるので、クロストークの少ない高画質な表示が可能である。また、各画素には、TFTのON、OFFを制御する走査配線(ゲート配線)と、これに交差する画像データ入力用の信号配線(ソース配線)が設けられている。通常、各画素は、走査配線と信号配線に囲まれた領域が対応する。 In particular, a thin film transistor (TFT) type liquid crystal display device is provided with a TFT as a switching element in each pixel on the array substrate, and each pixel can hold a voltage for driving the liquid crystal independently. High-quality display with little talk is possible. Each pixel is provided with a scanning wiring (gate wiring) for controlling ON / OFF of the TFT and a signal wiring (source wiring) for inputting image data intersecting the scanning wiring. Usually, each pixel corresponds to a region surrounded by scanning wiring and signal wiring.
インプレーンスイッチング(IPS:In−Plane Switching)方式の液晶表示装置は、片側のアレイ基板に複数の画素電極と対向電極(共通電極)を交互に隙間を空けて配置して、基板面に対して略横電界を印加して表示を行う方式である。IPS方式は、通常のTN(Twisted Nematic)方式と比較して、視野角特性に優れている利点がある。しかし、従来のIPS方式の液晶表示装置は、通常のTN方式と比べて、光透過率が小さいという欠点がある。 In an in-plane switching (IPS) type liquid crystal display device, a plurality of pixel electrodes and counter electrodes (common electrodes) are alternately arranged on one side of the array substrate with a gap between them, and the substrate surface is arranged. In this method, display is performed by applying a substantially horizontal electric field. The IPS system has an advantage of superior viewing angle characteristics as compared with a normal TN (Twisted Nematic) system. However, the conventional IPS liquid crystal display device has a drawback that the light transmittance is smaller than that of the normal TN system.
この欠点を改善した方式として、フリンジフィールドスイッチング(FFS)方式が提案されている(例えば、特許文献1)。FFS方式の液晶表示装置は、液晶にフリンジ電界(横電界と縦電界の両成分を含む斜め電界)を印加して表示を行う方式である。FFS方式の液晶表示装置では、画素電極と対向電極は、IPS方式と同様に、片側のアレイ基板上に形成されるが、画素電極と対向電極は絶縁膜を介して上下に配置される。通常、下部電極は板形状で、上部電極は隙間部と枝電極部を有するスリット形状、または櫛歯形状をしている。 A fringe field switching (FFS) system has been proposed as a system that improves this drawback (for example, Patent Document 1). The FFS type liquid crystal display device is a type in which display is performed by applying a fringe electric field (an oblique electric field including both a horizontal electric field and a vertical electric field) to liquid crystal. In the FFS mode liquid crystal display device, the pixel electrode and the counter electrode are formed on one array substrate as in the IPS mode, but the pixel electrode and the counter electrode are arranged above and below via an insulating film. Usually, the lower electrode has a plate shape, and the upper electrode has a slit shape having a gap portion and a branch electrode portion, or a comb shape.
FFS方式では、画素電極は、下部電極でも上部電極でもどちら側の構成も可能である。FFS方式は、上部電極と下部電極間で、フリンジ電界により液晶を駆動するようにしているため、上部電極の枝電極部上の液晶も駆動して表示に寄与することができる。これにより、画素電極および対向電極の部分は殆ど表示に寄与しないIPS方式よりも光透過率が向上する利点がある。 In the FFS method, the pixel electrode can be configured on either the lower electrode or the upper electrode. In the FFS system, the liquid crystal is driven by a fringe electric field between the upper electrode and the lower electrode, so that the liquid crystal on the branch electrode portion of the upper electrode can also be driven to contribute to display. Thereby, the pixel electrode and the counter electrode have an advantage that the light transmittance is improved as compared with the IPS system which hardly contributes to display.
しかしながら、従来のFFS方式では、アレイ基板と液晶の界面に形成される配向膜を除いて、下部電極は絶縁膜で覆われるが、上部電極は絶縁膜で覆われていないという電極構成に非対称性があった。このため、絶縁膜で覆われた下部電極に残留電荷が生じやすく、この影響として、表示に残像が生じる現象である焼き付きが発生しやすいという問題を有していた。 However, in the conventional FFS system, the lower electrode is covered with an insulating film except the alignment film formed at the interface between the array substrate and the liquid crystal, but the upper electrode is not covered with the insulating film, but the electrode configuration is asymmetric. was there. For this reason, residual charges are easily generated in the lower electrode covered with the insulating film, and as a result, there is a problem that image sticking, which is a phenomenon in which an afterimage is generated in a display, is likely to occur.
特に、下部電極が画素電極の場合、下部電極は、画素毎にスイッチング素子のTFTで分離されており、TFTがOFF状態では、電気的にフローティング(浮遊)状態になる。そして、下部電極は絶縁膜で覆われているために、残留電荷が残りやすかった。このため、下部電極が全画素共通の基準電位の対向電極で、上部電極が画素電極の構成と比較して、焼き付きが発生しやすいという問題があった。 In particular, when the lower electrode is a pixel electrode, the lower electrode is separated for each pixel by a TFT serving as a switching element. When the TFT is in an OFF state, the lower electrode is in an electrically floating state. Since the lower electrode is covered with an insulating film, residual charges are likely to remain. Therefore, there is a problem that the lower electrode is a counter electrode having a reference potential common to all the pixels, and the upper electrode is more likely to be burned compared to the configuration of the pixel electrode.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、特に、下部電極が画素電極で、上部電極が対向電極のFFS方式のアレイ基板、および液晶表示装置において、焼き付きの発生を抑制できる構成を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In particular, in an FFS-type array substrate in which a lower electrode is a pixel electrode and an upper electrode is a counter electrode, and a liquid crystal display device, image sticking occurs. It aims at obtaining the structure which can suppress generation | occurrence | production.
本発明のアレイ基板は、走査配線と、これに交差して形成される信号配線とによって規定される複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域と、画素は、スイッチング素子と、このスイッチング素子に接続された画素電極の下部電極と、この上層に絶縁膜を介して配置された対向電極の上部電極とを備え、上部電極が配置されない光透過しない領域において、下部電極と同一電位の導電パターン上の絶縁膜にコンタクトホールが設けられ、絶縁膜が除去されており、前記下部電極と前記スイッチング素子とは前記絶縁膜の下層で直接かつ電気的に接続されているものである。 The array substrate according to the present invention includes a display region in which a plurality of pixels defined by a scanning wiring and a signal wiring formed so as to intersect with the scanning wiring are arranged in a matrix, the switching element, and the switching element. A lower electrode of the pixel electrode connected to the upper electrode and an upper electrode of the counter electrode arranged on the upper layer via an insulating film, and a conductive pattern having the same potential as the lower electrode in a region where the upper electrode is not arranged and not transmitting light A contact hole is provided in the upper insulating film, the insulating film is removed, and the lower electrode and the switching element are directly and electrically connected in the lower layer of the insulating film.
本発明によれば、焼き付きの発生を抑制できる構成のFFS方式のアレイ基板、および液晶表示装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an FFS-type array substrate and a liquid crystal display device that can suppress the occurrence of burn-in.
以下、本発明のアレイ基板、および液晶表示装置についての実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態を説明するための各図において、同一符号は、同一または相当部分を示しているので、適宜、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of an array substrate and a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in the drawings for describing the following embodiments, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and therefore, repeated description will be omitted as appropriate.
実施の形態1.
はじめに、本発明のアレイ基板、および液晶表示装置の構成を簡単に説明する。図1は、実施の形態1に係るアレイ基板、および液晶表示装置を模式的に示す平面図である。
First, the configurations of the array substrate and the liquid crystal display device of the present invention will be briefly described. FIG. 1 is a plan view schematically showing an array substrate and a liquid crystal display device according to the first embodiment.
液晶表示装置100は、表示領域50に複数の画素30がマトリクス状に配置されて構成される。そして、画素30を構成する走査配線、信号配線、TFT、および画素電極等(図示せず)が形成されたアレイ基板10と、アレイ基板10と液晶を介して対向配置され、カラーフィルタやブラックマトリクス等が形成された対向基板20とを貼り合わせた液晶セル等から構成される。液晶セルの両面に偏向板や位相板(図示せず)が貼り付けられ、バックライト、外部回路や筐体(図示せず)等が取り付けられて、液晶表示装置100が完成する。
The liquid
アレイ基板10は、ガラス、プラスチック等の絶縁性基板1上において、表示領域50と、表示領域50の外周の額縁領域55に分けられる。額縁領域55には、COG(Chip On Glass)実装技術により、走査配線駆動回路60および信号配線駆動回路65が実装されている。また、絶縁性基板1の端部には、走査配線駆動回路60および信号配線駆動回路65に、制御信号、クロック、画像データ等を供給する外部回路と接続するフレキシブル基板70、75用の複数の端子(図示せず)が設けられている。
The
なお、図1では、表示領域50から、走査配線駆動回路60または信号配線駆動回路65の出力部へ延びる走査配線または信号配線の引き出し配線や、走査配線駆動回路60および信号配線駆動回路65の入力部と、絶縁性基板1の端部に設けられたフレキシブル基板70、75用の複数の端子とを接続する入力配線が多数本あるが、図の簡略化のためにこれらの多数の配線は図示していない。
In FIG. 1, the scanning wiring extending from the
小型パネルでは、配線の総本数が比較的少ないので、走査配線用駆動回路60および信号配線用駆動回路70を一体化した駆動回路が使用されることが多い。同時に、フレキシブル基板70、75も、まとめて1枚にすることが多い。
In a small panel, since the total number of wirings is relatively small, a driving circuit in which the scanning
図2は、実施の形態1に係る液晶表示装置のアレイ基板の画素を拡大して示す平面図である。図3は、実施の形態1に係る液晶表示装置の図2のA−A断面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing pixels of the array substrate of the liquid crystal display device according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to
図2、3に示すように、ガラス、プラスチック等の絶縁性基板1上に、Al、Cr、Mo、Ti、Ta、W、Ni、Cu、Au、Ag等の金属や、これらの合金または積層膜からなる走査配線2と、これに並行して基準電位を対向電極に供給する共通配線21が同一層で形成されている。
2 and 3, on an insulating
次に、この上層の全面に酸化膜、窒化膜等からなるゲート絶縁膜3が形成されている。走査配線2上の一部分のゲート絶縁膜3上には、半導体膜4と、これに不純物が注入されたオーミックコンタクト膜41が積層して形成されている。
Next, a
次に、走査配線2と交差するように、Al、Cr、Mo、Ti、Ta、W、Ni、Cu、Au、Ag等の金属や、これらの合金または積層膜からなる信号配線5が、ゲート絶縁膜3上に形成されている。また、信号配線5と同一層からなるソース電極51とドレイン電極52が、オーミックコンタクト膜41と重なるように形成されている。ソース電極51とドレイン電極52から露出するオーミックコンタクト膜41は除去される。ソース電極51とドレイン電極52との間のオーミックコンタクト膜41は除去されて、TFTのチャネル部となる。このチャネル部の下層の走査配線2は、ゲート電極としても作用し、スイッチング素子であるTFTが構成されている。
Next, the
なお、半導体膜4およびオーミックコンタクト膜41は、TFT領域だけでなく、信号配線5に沿って延在して配置される場合もある。
Note that the
板形状の下部電極6は画素電極であり、ITO(Indium Tin Oxide)等の酸化透明導電膜からなる。反射型では、Al、Ag、Pt等の金属や、これらの合金または積層膜で、表面が高反射率の導電膜からなる場合もある。下部電極6の一部分は、ドレイン電極52の上に積層して形成され、電気的に接続されている。なお、下部電極6の一部分を、ドレイン電極52の下層に形成して、電気的に接続することもできる。
The plate-shaped
信号配線5、TFT、および下部電極6の上層には、酸化膜、窒化膜等、または有機樹脂の絶縁膜や、これらの積層膜からなる保護膜7が形成されている。
Over the
保護膜7上には、ITO等の酸化透明導電膜からなる上部電極8が形成されている。図2に示すように、上部電極8は、酸化透明導電膜がない複数の隙間部81と、電気的に共通に接続されている複数の枝電極部82とを有する。実施の形態1では、上部電極8は、隙間部81が酸化透明導電膜で囲まれているスリット形状である。この枝電極部82と、隙間部81の保護膜7を介して露出する下部電極6との間にフリンジ電界を発生させて液晶15を駆動する。
On the
上部電極8は、コンタクトホール9を介して、共通配線21に接続されており、基準電位の対向電極となっている。酸化透明導電膜からなる上部電極8は、比抵抗が金属膜からなる走査配線2や信号配線5に比較して大きいので、画素30毎に、走査配線2と同一層からなる共通配線21に接続することで、低抵抗化を図っている。なお、上部電極8が所定の基準電位になる構成であれば、画素30毎に、コンタクトホール9を設ける必要は必ずしもない。
The
図示していないが、COG用の端子部やフレキシブル基板用の端子部等の領域には、端子電極が設けられており、各端子部には、走査配線2または信号配線5と電気的接続をとるために、ゲート絶縁膜3または保護膜7にコンタクトホールが形成されている。通常、耐腐食性を向上するために、上部電極8と同一層からなる酸化透明導電膜が、端子電極の表面に形成されている。
Although not shown, terminal electrodes are provided in areas such as the terminal part for COG and the terminal part for flexible substrate, and each terminal part is electrically connected to the
また、各画素30の保護膜7には、コンタクトホール9以外に、光透過しない領域において、画素電極の下部電極6と同一電位の導電パターン55上の保護膜7が除去された第2コンタクトホール12が形成されている。また、第2コンタクトホール12近傍の領域には、上部電極8は形成されていない。
The
実施の形態1では、上または下に隣接する画素30の走査配線2上まで延在する画素電極の下部電極6の一部分の領域上に、コンタクトホール12が形成されている。コンタクトホール12の領域の下部電極6は、上部電極8と同じITO等の酸化透明導電膜の場合、上部電極8のエッチング工程でなくなる場合がある。これを回避するために、コンタクトホール12の領域の下部電極6は、信号配線5と同一層からなり、下部電極6と同一電位となる導電パターン55上に積層して形成されている。この構成により、コンタクトホール12の領域の下部電極6が、上部電極8のエッチング工程でなくなっても、下部電極6と同一電位の導電パターン55を、コンタクトホール12に露出することができる。
In the first embodiment, the
なお、コンタクトホール12の領域の下部電極6が、上部電極8のエッチング工程で、なくならない場合は、コンタクトホール12の領域の下部電極6の一部分を、下部電極6と同一電位の導電パターンとすることができ、信号配線5と同一層からなる導電パターン55を下層に形成しなくてもよい。
If the
第2コンタクトホール12は、表示に寄与しない走査配線2の領域にあるので、第2コンタクトホール12を設けることによる光透過率の低下はない。
Since the
また、実施の形態1では、対向電極の上部電極8を、信号配線5(上下)方向および走査配線2(左右)方向に、隣接する画素30の上部電極8と、それぞれ上部電極8と同一層で繋がった接続部85、86で接続している。接続部85、86で走査配線2および信号配線5の一部分を覆い、格子(メッシュ)形状とすることで、上部電極8のさらなる低抵抗化を図っている。
In the first embodiment, the
この格子形状により、共通配線21に断線が生じて、上部電極8にコンタクトホール9を介して共通配線21から基準電位が供給されなくなっても、隣接する画素30の上部電極8から接続部85、86を通じて、上部電極8に基準電位が供給されるので、表示不良にはならず、歩留まりの向上を図ることができる。
Due to this lattice shape, even if the
また、接続部85、86が、走査配線2または信号配線5上を覆うことにより、走
査配線2または信号配線5から液晶15への漏れ電界を遮蔽することができるので、走査配線2または信号配線5近傍に発生しやすい漏れ電界の影響による表示不良を抑制することができる。
In addition, since the
走査配線2または信号配線5の漏れ電界を有効に遮蔽するためには、走査配線2または信号配線5を覆う接続部85、86等の導電膜の幅は、走査配線2または信号配線5の端より片側2μm以上大きい形状とすることが望ましい。
In order to effectively shield the leakage electric field of the
また、接続部85、86は、遮光膜の機能も有するので、通常、絶縁性基板11上にカラーフィルタ13、ブラックマトリクス等が形成される対向基板20において、走査配線2または信号配線5に沿ったブラックマトリクスをなくすこともできる。
In addition, since the
また、接続部85、86は、信号配線5(上下)方向または走査配線2(左右)方向の一方だけとして、隣接する画素30の上部電極8と接続する構成でもよい。
Further, the connecting
アレイ基板10と対向基板20は、液晶セルの組み立て工程において、それぞれにポリイミド等の有機樹脂からなる配向膜14を塗布形成した後、ラビング、光配向等の手法を用いて、液晶15の液晶分子が所定の方向に向くように配向処理を施す。
In the process of assembling the liquid crystal cell, the
アレイ基板10と対向基板20とを、互いの配向膜14が対向するように重ね合わせ、スペーサ材で数μm程度の隙間を空けて、表示領域50の周辺部に形成されるシール材によって貼り合わす。このシール材の内側の隙間に、液晶15が封入される。
The
このようにして形成された液晶セルの両面に偏光板や位相板を貼り付けた後、走査線用駆動回路60、信号線用駆動回路65やフレキシブル基板70、75が実装される。液晶セルに各種電気信号を供給するための外部回路や、透過型では液晶セルの背面にバックライトユニットを取り付け、筐体に収納することにより液晶表示装置100が完成する。
After a polarizing plate and a phase plate are attached to both surfaces of the liquid crystal cell thus formed, the scanning
次に、本発明の作用、効果について詳述する。実施の形態1では、アレイ基板10において、第2コンタクトホール12の領域では、画素電極の下部電極6と同一電位である導電パターン55が表面に露出した構成を得ることができる。また、対向電極の上部電極8が、表面に露出する。
Next, functions and effects of the present invention will be described in detail. In the first embodiment, in the
図3より、液晶表示装置100は、アレイ基板10および対向基板20の隙間に液晶15封入され、アレイ基板10および対向基板20と、液晶15の各界面には、配向膜14が形成されている。
As shown in FIG. 3, in the liquid
液晶表示装置100では、表示に寄与する画素電極の下部電極6と、対向電極の下部電極8との電気的経路(電界の経路)は、矢印Lで示すように、第2コンタクトホール12以外の領域では、下部電極6から上部電極8の間に、保護膜7、配向膜14、液晶15、配向膜14がある。
In the liquid
このように、下部電極6から液晶15までの電気的経路間には、保護膜7、配向膜14がある。一方、上部電極8から液晶15までの電気的経路間には、配向膜14だけである。つまり、下部電極6と上部電極8は、液晶15までの電気的経路に保護膜7の有無の非対称性が存在する。
As described above, the
通常、液晶表示装置100の駆動方式は、1フレーム毎に極性反転を行う交流駆動である。しかし、電気的経路に非対称性が存在すると、下部電極6と上部電極8とで電荷の移動に差が生じ、その結果、保護膜7の下層にある下部電極6の方に、残留電荷が生じやすくなる。
Usually, the driving method of the liquid
一方、実施の形態1にように、表示に寄与しない光透過しない領域に、第2コンタクトホール12を設けた場合、この領域では、下部電極6と同一電位の導電パターン55から液晶15までの電気的経路間には、配向膜14だけである。
On the other hand, as in the first embodiment, when the
下部電極6は導電膜であるので、下部電極6の残留電荷は、第2コンタクトホール12の領域の導電パターン55に容易に移動できる。つまり、第2コンタクトホール12の領域は、液晶15までの電気的経路に、上部電極8と同じ対称性を有する領域となる。したがって、下部電極6と上部電極8とで、残留電荷に差が生じにくくなる。
Since the
なお、下部電極6の第2コンタクトホール12の領域、および上部電極8上には、有機樹脂からなる配向膜14が存在するが、配向膜14の抵抗は、通常、膜厚が50〜200nm程度と薄く、保護膜7の絶縁性よりも小さいので、下部電極6および上部電極8の残留電荷は、配向膜14を経由して液晶15へ移動しやすい状態にある。その結果、下部電極6および上部電極8に、残留電荷が生じにくくなる。
An
以上のように、実施の形態1では、上部電極8が形成されない光透過しない領域において、保護膜7に下部電極6と同一電位の導電パターン55が露出する第2コンタクトホール12を設けたアレイ基板10により、画素電極が下部電極6の構成のFFS方式の液晶表示装置100において課題であった下部電極6の残留電荷を抑制でき、焼き付きを軽減することができる。
As described above, in the first embodiment, the array substrate in which the
また、第2コンタクトホール12を、走査配線2上に設けることで、第2コンタクトホール12を設けることによる光透過率の低下を防止できる。
Further, by providing the
実施の形態2.
図4は、実施の形態2に係る液晶表示装置のアレイ基板の画素を拡大して示す平面図である。図5は、図4のB−B断面図である。
FIG. 4 is an enlarged plan view showing pixels of the array substrate of the liquid crystal display device according to the second embodiment. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
なお、実施の形態2以降の液晶表示装置100の断面図においては、配向膜14、液晶15、および対向基板20の構成は、実施の形態1と同様であるので、アレイ基板10だけの断面図を示す。
In the cross-sectional views of the liquid
実施の形態2は、第2コンタクトホール12を、走査配線2と同一層からなる共通配線21上において、信号配線5と同一層からなる下部電極6と同一電位の導電パターン55上に設けたものである。また、第2コンタクトホール12近傍の領域には、上部電極8は形成されていない。
In the second embodiment, the
なお、コンタクトホール12の領域の下部電極6が、上部電極8のエッチング工程で、なくならない場合は、コンタクトホール12の領域の下部電極6の一部分を、下部電極6と同一電位の導電パターンとすることができ、信号配線5と同一層からなる導電パターン55を下層に形成しなくてもよい。
If the
また、実施の形態1のように、上または下に隣接する画素30の走査配線2と、画素電極の下部電極6とを重ねる必要はない。したがって、走査配線2と下部電極6を重ねることによる走査配線2の容量の増加がなく、走査配線2の駆動負荷の増大を抑制することができる。
Further, unlike the first embodiment, it is not necessary to overlap the
実施の形態2は、保護膜7に画素電極の下部電極6と同一電位の導電パターン55が露出する第2コンタクトホール12を、走査配線2と同一層からなる共通配線21上に設けることにより、実施の形態1と同様に、下部電極6の残留電荷を抑制でき、焼き付きを軽減することができる。
In the second embodiment, the
また、共通配線21も表示に寄与しない光透過しない領域であるため、実施の形態1と同様に、第2コンタクトホール12を設けることよる光透過率の低下を防止できる。
Further, since the
実施の形態3.
図6は、実施の形態3に係る液晶表示装置のアレイ基板の画素を拡大して示す平面図である。図7は、図6のC−C断面図である。
FIG. 6 is an enlarged plan view showing pixels of the array substrate of the liquid crystal display device according to the third embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
実施の形態3は、第2コンタクトホール12を、ドレイン電極52の領域に設けたものである。図6では、第2コンタクトホール12は、下部電極6と同一電位の導電パターンとしてドレイン電極52が露出するようになっている。なお、コンタクトホール12の領域の下部電極6が、上部電極8のエッチング工程で、なくならない場合は、ドレイン電極52上の下部電極6を、下部電極6と同一電位の導電パターンとすることができる。
In the third embodiment, the
実施の形態3は、保護膜7に画素電極の下部電極6と同一電位の導電パターンが露出する第2コンタクトホール12を、ドレイン電極52上に設けることにより、実施の形態1、2と同様に、下部電極6の残留電荷を抑制でき、焼き付きを軽減することができる。
In the third embodiment, the
また、ドレイン電極52は、表示に寄与しない光透過しない領域であるため、実施の形態1、2と同様に、第2コンタクトホール12を設けることによる光透過率の低下を防止できる。
Further, since the
実施の形態4.
図8は、実施の形態3に係る液晶表示装置のアレイ基板の画素を拡大して示す平面図である。図9は、図8のD−D断面図である。
FIG. 8 is an enlarged plan view showing pixels of the array substrate of the liquid crystal display device according to the third embodiment. 9 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
実施の形態4は、実施の形態1を改良したものである。上または下に隣接する画素30の走査配線2上の第2コンタクトホール12の領域近傍に、電極パターン88を配置して、下部電極6と同一電位の導電パターン(ここでは下部電極6の一部分)と接続したものである。電極パターン88は画素電極の下部電極6と同一電位になる。この電極パターン88は、上部電極8と同一層で形成されているが、上部電極8とは電気的に分離している。
The fourth embodiment is an improvement of the first embodiment. An
実施の形態4は、第2コンタクトホール12を、上部電極8と同一層からなる電極パターン88で覆っているので、上部電極8のエッチング工程で、第2コンタクトホール12領域の下部電極6は保護される。したがって、下部電極6と同一電位の導電パターンは、下部電極6の一部分とすることができるので、実施の形態1のように、下部電極6の下層に下部電極6と同一電位の導電パターン55を設けなくてもよい。
In the fourth embodiment, since the
このように、第2コンタクトホール12の領域近傍に、電極パターン88を設けることで、電極パターン88の表面積を、下部電極6と同一電位の導電パターンが露出する第2コンタクトホール12の穴面積よりも大きくすることができる。よって、下部電極6と同一電位の電極パターン88と液晶15との界面の面積が大きくできるので、実施の形態1よりも、下部電極6の残留電荷が液晶15へ移動しやすくなる。
Thus, by providing the
また、液晶15との界面に近い上部電極8と同一面に電極パターン88が形成されるので、第2コンタクトホール12内で、配向膜14の膜厚が、上部電極8上よりも大きくなったとしても、電極パターン88は上部電極8と同一面に露出しているので、下部電極6の残留電荷を効率的に逃がすことができる。したがって、実施の形態1よりも、焼き付きを軽減することが、さらに効果的になる。
Further, since the
実施の形態5.
図10は、実施の形態5に係る液晶表示装置のアレイ基板の画素を拡大して示す平面図である。図11は、図10のE−E断面図である。
FIG. 10 is an enlarged plan view showing pixels of the array substrate of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment. 11 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
実施の形態5は、実施の形態2を改良したものである。走査配線2と並行して配置された基準電位の共通配線21上の第2コンタクトホール12の領域近傍に、電極パターン88を配置して、下部電極6と同一電位の導電パターン(ここでは下部電極6の一部分)と接続したものである。電極パターン88は画素電極の下部電極6と同一電位になる。この電極パターン88は、上部電極8と同一層で形成されているが、上部電極8とは電気的に分離している。
The fifth embodiment is an improvement of the second embodiment. An
実施の形態5は、第2コンタクトホール12を、上部電極8と同一層からなる電極パターン88で覆っているので、上部電極8のエッチング工程で、第2コンタクトホール12領域の下部電極6は保護される。したがって、下部電極6と同一電位の導電パターンは、下部電極6の一部分とすることができるので、実施の形態2のように、下部電極6の下層に下部電極6と同一電位の導電パターン55を設けなくてもよい。
In the fifth embodiment, since the
このように、第2コンタクトホール12の領域近傍に、電極パターン88を設けることで、電極パターン88の表面積を、下部電極6が露出する第2コンタクトホール12の穴面積よりも大きくすることができる。よって、下部電極6と同一電位の電極パターン88と液晶15との界面の面積が大きくできるので、実施の形態2よりも、下部電極6の残留電荷が液晶15へ移動しやすくなる。
Thus, by providing the
また、液晶15との界面に近い上部電極8と同一面に電極パターン88が形成されるので、第2コンタクトホール12内で、配向膜14の膜厚が、上部電極8上よりも大きくなったとしても、電極パターン88は上部電極8と同一面に露出しているので、下部電極6の残留電荷を効率的に逃がすことができる。したがって、実施の形態2よりも、焼き付きを軽減することが、さらに効果的になる。
Further, since the
実施の形態6.
図12は、実施の形態6に係る液晶表示装置のアレイ基板の画素を拡大して示す平面図である。図13は、図12のF−F断面図である。
FIG. 12 is an enlarged plan view showing pixels of the array substrate of the liquid crystal display device according to the sixth embodiment. 13 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
実施の形態6は、実施の形態3を改良したものである。第2コンタクトホール12をドレイン電極52上に設けると共に、第2コンタクトホール12の領域近傍に、電極パターン88を配置して、ドレイン電極52上に積層して形成された下部電極6の一部分と接続したものである。電極パターン88は画素電極の下部電極6と同一電位になる。この電極パターン88は、上部電極8と同一層で形成されているが、上部電極8とは電気的に分離している。
The sixth embodiment is an improvement of the third embodiment. The
実施の形態6は、第2コンタクトホール12を、上部電極8と同一層からなる電極パターン88で覆っているので、上部電極8のエッチング工程で、第2コンタクトホール12領域の下部電極6は保護される。第2コンタクトホール12に露出する下部電極6と同一電位の導電パターンは、下部電極6またはドレイン電極52の一部分のどちらでもよい。
In the sixth embodiment, since the
このように、第2コンタクトホール12の領域近傍に、電極パターン88を設けることで、電極パターン88の表面積を、下部電極6が露出する第2コンタクトホール12の穴面積よりも大きくすることができる。よって、下部電極6と同一電位の電極パターン88と液晶15との界面の面積が大きくできるので、実施の形態3よりも、下部電極6の残留電荷が液晶15へ移動しやすくなる。
Thus, by providing the
また、液晶15との界面に近い上部電極8と同一面に電極パターン88が形成されるので、第2コンタクトホール12内で、配向膜14の膜厚が、上部電極8上よりも大きくなったとしても、電極パターン88は上部電極8と同一面に露出しているので、下部電極6の残留電荷を効率的に逃がすことができる。したがって、実施の形態3よりも、焼き付きを軽減することが、さらに効果的になる。
Further, since the
以上の実施の形態では、TFTはチャネルエッチ逆スタガ型構造の場合を示したが、エッチストッパ逆スタガ型、トップゲート型等のTFTを使用したFFS方式のアレイ基板、および液晶表示装置にも適用できる。 In the above embodiment, the TFT has a channel etch reverse stagger type structure. However, the present invention can also be applied to an FFS array substrate using an etch stopper reverse stagger type, top gate type TFT, or the like, and a liquid crystal display device. it can.
また、以上の実施の形態では、駆動回路がCOG実装の場合を示したが、TAB(Tape Automated Bonding)実装や、アレイ基板上に駆動回路をTFTで形成した駆動回路内蔵のFFS方式のアレイ基板、および液晶表示装置にも適用できる。 In the above embodiments, the case where the drive circuit is COG mounted is shown. However, TAB (Tape Automated Bonding) mounting or an FFS array substrate with a built-in drive circuit in which the drive circuit is formed on the array substrate by TFT. It can also be applied to liquid crystal display devices.
1 絶縁性基板
2 走査配線
3 ゲート絶縁膜
4 半導体膜
5 信号配線
6 下部電極
7 保護膜
8 上部電極
9 コンタクトホール
10 アレイ基板
11 絶縁性基板
12 第2コンタクトホール
13 カラーフィルタ
14 配向膜
15 液晶
20 対向基板
21 共通配線
30 画素
41 オーミックコンタクト膜
50 表示領域
55 導電パターン
81 隙間部
82 枝電極部
85、86 接続部
88 電極パターン
100 液晶表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記画素は、スイッチング素子と、
該スイッチング素子と接続された下部電極と、
該下部電極上に形成された絶縁膜と、
該絶縁膜上に形成され、前記下部電極との間でフリンジ電界を発生させる上部電極とを備え、
該上部電極が形成されない光透過しない領域において、前記下部電極と同一電位の導電パターン上の前記絶縁膜にコンタクトホールが設けられ、該絶縁膜が除去されており、
前記下部電極と前記スイッチング素子とは前記絶縁膜の下層で直接かつ電気的に接続されているアレイ基板。 A display area in which a plurality of pixels defined by scanning lines and signal lines crossing the scanning lines are arranged in a matrix on the substrate,
The pixel includes a switching element,
A lower electrode connected to the switching element;
An insulating film formed on the lower electrode;
An upper electrode formed on the insulating film and generating a fringe electric field with the lower electrode;
In the non-light-transmitting region where the upper electrode is not formed, a contact hole is provided in the insulating film on the conductive pattern having the same potential as the lower electrode, and the insulating film is removed,
The array substrate in which the lower electrode and the switching element are directly and electrically connected in a lower layer of the insulating film.
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