JP6266027B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
画素電極と対向電極の間の領域を透過する光に対して、その量を前記電界が印加された液晶の駆動によって、制御するようになっている。
このような液晶表示装置は、表示面に対して斜めの方向から観察しても表示に変化のない、いわゆる広視野角特性に優れたものとして知られている。
そして、これまで、前記画素電極と対向電極は光を透過させることのない導電層で形成されていた。
このような構成の液晶表示装置は、横電界が画素電極と対向電極との間に発生し、依然として広視野角特性に優れるとともに、開口率が大幅に向上するようになる。
なお、この技術はたとえばSID(Society for Information Display)99 DIGEST:P202〜P205、あるいは特開平11−202356号公報に記載がなされている。
例えば、上述の構成を有する液晶表示装置の画素に液晶分子の捻じれ方向が互いに逆になる領域を設けて表示領域を左右からそれぞれ観た場合に生じる着色差を相殺させる所謂マルチドメイン方式を採用することを試みたとき、表示品質の観点から、種々の改良を施す必要性が見出された。
その一例は、液晶を介して互いに対向配置される透明基板のうち一方の透明基板の液晶側の画素領域に、絶縁膜を介して配置される画素電極と対向電極が形成され、これら各電極との間には透明基板に平行な成分を有する電界を発生せしめるとともに、前記画素電極と対向電極のうち一方の電極は、他方の電極の周辺部であって少なくとも該他方の電極と重畳しない領域に形成された透明電極で構成され、前記絶縁膜は多層構造(少なくとも2層の絶縁膜を積層させた構造)となっていることを特徴とするものである。
このため、画素電極と対向電極との間の絶縁膜を多層構造とすることによって、該容量素子の容量値を所望の値に低減させることができる。
このため、該デッドスペースの発生を抑制でき、実質的な画素領域の拡大を図ることができるようになる。
<画素の構成>
第1図は、本発明による液晶表示装置(パネル)の画素領域における構成図であり、液晶を介して互いに対向配置される各透明基板のうちの一方の透明基板の液晶側から観た平面図である。
第1図の2−2線における断面図を第2図に、3−3線における断面図を第3図に、4−4線における断面図を第4図に示している。
このことは、ゲート信号線GLとこれに近接する対向電極CTの周辺部との間に発生する電界(ノイズ)による不都合も解消できることを意味する。
このように構成された透明基板はTFT基板と称され、このTFT基板と液晶LCを介して対向配置される透明基板はフィルタ基板と称されている。
第5図は、マトリックス状に配置された各画素領域の集合によって構成される表示領域ARを示す液晶表示パネルの全体構成図である。
第7図は、各ゲート信号線GLに走査信号を供給するためのゲート信号端子GTMを示した構成図で、第7図(a)は平面図、第7図(b)は同図(a)のB−B線における断面図である。
第8図は、ドレイン信号線DLに映像信号を供給するためのドレイン信号端子DTMを示した構成図で、第8図(a)は平面図、第8図(b)は同図(a)のB−B線における断面図である。
第9図は、対向電圧信号線CLに対向電圧信号を供給するための対向電圧信号端子CTMを示した構成図で、第9図(a)は平面図、第9図(b)は同図(a)のB−B線における断面図である。
第10図は、液晶表示パネルの等価回路を該液晶表示パネルの外付け回路とともに示した図である。
第11図は、液晶表示パネルに供給する各信号のタイミングチャートを示すもので、図中、VGはゲート信号線GLに供給する走査信号を、VDはドレイン信号線DLに供給する映像信号を、また、VCは対向電圧信号線CTに供給する対向電圧信号を示している。
第12図は、第5図に示した液晶表示パネルに外付け回路を実装したモジュール構造を示した平面図である。
第13図及び第14図は、上述したTFT基板の製造方法の一実施例を示す工程図である。
工程(A)
透明基板SUB1を用意し、その表面の全域にたとえばスパッタリングによってITO膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて該ITO膜を選択エッチングし、画素領域には対向電極CTを、またドレイン信号端子形成領域にはドレイン信号端子DTMを形成する。
透明基板SUB1の表面の全域にCr膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて該Cr膜を選択エッチングし、画素領域にはゲート信号線GLおよび対向電圧信号線CLを、またドレイン信号端子形成領域には中間接続体となる導電層g1を形成する。
透明基板SUB1の表面の全域にたとえばCVD法によってSiN膜を形成し絶縁膜GIを形成する。
さらに、この絶縁膜GIの表面の全域にたとえばCVD法によってa−Si層、n型不純物がドーピングされたa−Si層を順次形成する。
そして、フォトリソグラフィ技術を用いて該a−Si層を選択エッチングし、画素領域に薄膜トランジスタTFTの半導体層ASを形成する。
透明基板SUB1の表面の全域に、たとえばスパッタリング法によってCr膜を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて該Cr膜を選択エッチングし、画素領域にドレイン信号線DL、薄膜トランジスタTFTのソース電極SD1およびドレイン電極SD2を、またドレイン信号端子形成領域に該ドレイン信号線DLの延在部を形成する。
透明基板SUB1の表面の全域に、たとえばCVD法によってSiN膜を形成し保護膜PSVを形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて該保護膜PSVを選択エッチングし、画素領域に薄膜トランジスタTFTのドレイン電極SD2の一部を露呈させるコンタクト孔を形成するとともに、ドレイン信号端子形成領域には該保護膜PSVの下層の絶縁膜GIにまで貫通させて前記導電層g1の一部を露呈させるコンタクト孔を形成する。
透明基板SUB1の表面の全域にたとえばスパッタリング法によってITO膜ITO2を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて該ITO膜を選択エッチングし、画素領域に前記コンタクト孔を通して薄膜トランジスタTFTのドレイン電極SD2と接続された画素電極PXを形成するとともに、ドレイン信号端子形成領域にはドレイン信号線DLと前記導電層g1との接続を図る接続体層を形成する。
<画素の構成>
第15図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、同図の16−16線における断面図、17−17線における断面図、18−18線における断面図を、それぞれ第16図、第17図、第18図に示している。
第19図及び第20図は上述した実施例で示した液晶表示装置の製造方法の一実施例を示した工程図であり、第13図及び第14図と対応した図となっている
第21図は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で第15図に対応した図となっている。この第21図の22−22線における断面図を第22図に示している。
第23図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、その24−24線における断面図、25−25線における断面図、26−26線における断面図を、それぞれ第24図、第25図、第26図に示している。
第23図において、第1図と異なる構成は、画素電極PXが絶縁膜GI上に形成され、対向電極CTとはこの絶縁膜GIを介して配置されている。すなわち、液晶側の画素電極PXは保護膜PVS(および配向膜ORI1)を介して配置されている。
第27図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、その28−28線における断面図、29−29線における断面図、30−30線における断面図を、それぞれ第28図、第29図、第30図に示している。
第27図において、第1図と異なる構成は、まず、絶縁層を介して画素電極PXは下層に位置づけられ、対向電極CTは上層に位置づけられている。
第31図は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図であり、その32−32線における断面図を第32図に示している。
第35図は、上記実施例1、実施例2、実施例4、実施例5、および実施例6の各構成における印加電圧に対する透過率の特性を示したグラフを示している。
第36図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示した平面図で、上述した各実施例をいわゆるマルチドメンイン方式の液晶表示装置に適用した場合を示したものである。
第37図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、第27図と対応した図となっている。
なお、第37図中、38−38線における断面図、39−39線における断面図を、それぞれ第38図及び第39図に示している。
一方の辺の山部が引っ込んだ場合に他方の辺の山部が突き出す関係が生じるからである。
第40図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、その41−41線における断面図を第41図に示している。
第43図は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。 第43図は実施例5と比較してさらに改良された構成を示すもので、第27図の28−28線に沿った別の断面図を示している。なお、画素領域を示す平面図は実施例5の第27図と同一構成となる。
第44図は本発明による液晶表示装置の他の実施例での画素領域における構成図であり、液晶を介して互いに対向配置される一対の透明基板の一方の透明基板を液晶側から観た平面図である。また、第45図は第44図の45−45線における断面を示した図である。
第46図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、図1に対応した図面となっている。また、第47図は第46図の47−47線における断面を示す図である。
第48図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、第44図に対応した図となっている。
第49図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、第44図に対応した図となっている。
第50図は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、第44図に対応した図となっている。
Claims (4)
- 第1基板と、
第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板の間に封入された液晶と、を有し、
前記第1基板上には、マトリクス状に配置される複数のドレイン配線と複数のゲート配線と、前記ドレイン配線と前記ゲート配線に囲まれる複数の画素領域と、が設けられ、
前記画素領域には、第1電極と、前記第1電極と第1絶縁膜を介して重畳された第2電極と、が設けられ、
前記第1電極は、屈曲した複数の第1の電極部分と、前記複数の第1の電極部分の各端部に接続された枠体状の第2の電極部分と、を含み、
隣り合う2つの第1の電極部分の間に、屈曲部を有するスリットが形成され、
前記スリットは、前記第1の電極部分と前記第2の電極部分とによって囲まれ、
前記第1基板上には、前記ゲート配線または前記ドレイン配線のいずれか一方と同一層で形成された金属配線がさらに設けられ、
前記金属配線は、前記屈曲部と平面視で重畳していることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記スリットは、前記金属配線に対して対称な形状であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第2電極は、前記スリットの少なくとも1つと、完全に重畳していることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記金属配線は、前記画素領域を2つの領域に分割しており、前記2つの領域において、液晶が回転する方向が異なることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
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