JPH09258242A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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Publication number
JPH09258242A
JPH09258242A JP8061534A JP6153496A JPH09258242A JP H09258242 A JPH09258242 A JP H09258242A JP 8061534 A JP8061534 A JP 8061534A JP 6153496 A JP6153496 A JP 6153496A JP H09258242 A JPH09258242 A JP H09258242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
comb
liquid crystal
electrode
shaped
insulating layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8061534A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Yamada
信明 山田
Shuichi Kanzaki
修一 神崎
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP8061534A priority Critical patent/JPH09258242A/en
Publication of JPH09258242A publication Critical patent/JPH09258242A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element which is high in numerical aperture, bright, has an excellent visual angle characteristic and is producible at a low cost. SOLUTION: A TFT(thin-film transistor) connected to a gate electrode wiring 10, drain electrode wiring 14, gate electrode wiring 10 and drain electrode wiring 14 and common electrode wiring 16 exist on one side of an insulating layer 23. A comb-shaped source electrode 15 and comb-shaped electrodes 16a of the common electrode wiring meshed with each other exist on the other side of the insulating layer 13. The source electrode 15 is electrically connected to the source part 15a of the TFT 7 via a contact hole 15 and the comb-shaped part 16a of the common electrode electrically connected to the common electrode wiring 16 via a contact hole 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば多人数で
見ることができる携帯情報端末、パソコン、ワープロ、
アミューズメント機器もしくはテレビなどに用いられる
平面ディスプレーや、シャッタ効果を利用した表示板、
または、窓、扉、壁等に利用することができる液晶表示
素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable information terminal, a personal computer, a word processor, which can be viewed by a large number of people.
A flat display used for amusement equipment or a television, a display board using the shutter effect,
Alternatively, the present invention relates to a liquid crystal display element that can be used for windows, doors, walls and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子として、アクティブマトリ
ックス型のものが知られている。このアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子は、液晶層を間に挟んで対向配設
された一対の基板の一方であるガラス等の絶縁基板上
に、薄膜トランジスタ(以下TFTと記す)をマトリッ
クス状に形成し、これをスイッチング素子として用いる
構成である。このようなアクティブマトリックス型の液
晶表示素子(TFT−LCD)は、高画質が得られるの
でフラットパネルディスプレイとして期待が大きい。
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display element, an active matrix type is known. In this active matrix type liquid crystal display device, thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) are formed in a matrix on an insulating substrate such as glass which is one of a pair of substrates arranged to face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. This is a configuration using this as a switching element. Such an active matrix type liquid crystal display device (TFT-LCD) is highly expected as a flat panel display because it can obtain high image quality.

【0003】上記アクティブマトリックス型液晶表示素
子は、液晶層を駆動する電極として一対の基板上に各々
形成され、かつ、対向配設された透明電極を用いてい
る。このような対向する電極配置とするのは、液晶に印
加する電界の方向を基板面にほぼ垂直な方向とするため
であり、ツイステッドネマチック表示方式に代表される
表示方式を採用することによる。
The above-mentioned active matrix type liquid crystal display element uses transparent electrodes which are respectively formed on a pair of substrates as electrodes for driving a liquid crystal layer and which are arranged to face each other. The arrangement of the electrodes facing each other is to make the direction of the electric field applied to the liquid crystal substantially perpendicular to the substrate surface, and to adopt a display system represented by a twisted nematic display system.

【0004】上述した液晶に印加する電界の方向を基板
面にほぼ垂直な方向とする方式の他に、液晶に印加する
電界の方向を基板面にほぼ平行な方向とする方式とし
て、一対の櫛状電極を用いた方式が提案されている(特
公昭63−21907号)。この提案方式は、一対の基
板間に設けられた液晶層を、一方の基板上に形成され
た、相互に咬合する一対の櫛状電極により駆動するもの
であり、その櫛状電極が存在する平面と信号線や走査線
などのバスラインが存在する平面とが同一である構成と
なっている。
In addition to the method in which the direction of the electric field applied to the liquid crystal is substantially perpendicular to the substrate surface, a method in which the direction of the electric field applied to the liquid crystal is substantially parallel to the substrate surface is used as a pair of combs. A method using a circular electrode has been proposed (Japanese Patent Publication No. 63-21907). In this proposed method, a liquid crystal layer provided between a pair of substrates is driven by a pair of interdigitated comb-shaped electrodes formed on one substrate, and the plane where the comb-shaped electrodes are present. And the plane where bus lines such as signal lines and scanning lines exist are the same.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の提案
方式の液晶表示素子による場合は、櫛状電極が存在する
平面とバスラインが存在する平面が同一であるため、櫛
状電極とバスラインとの間に絶縁のための隙間が必要に
なる。また、液晶層を駆動させるべく、相互に咬合する
櫛状電極を用いたので、光が透過できる有効面積を大き
くすることが困難である。よって、表示画面のうちの光
透過の可能な面積比率である開口率が低下するという問
題があった。
By the way, in the case of the conventional proposed liquid crystal display element, since the plane where the comb-shaped electrode exists and the plane where the bus line exists are the same, the comb-shaped electrode and the bus line are A gap for insulation is required between them. Moreover, since the comb-shaped electrodes that interlock with each other are used to drive the liquid crystal layer, it is difficult to increase the effective area through which light can pass. Therefore, there is a problem that the aperture ratio, which is the area ratio of light transmission of the display screen, decreases.

【0006】なお、原理的には櫛状電極の電極幅を通常
の10μm程度から1〜2μm程度まで縮小すれば開口
率を実用レベルまで拡大出来るが、実際には大型基板全
面にわたってそのような細線を均一にかつ断線がないよ
うに形成することは極めて困難である。即ち、交互に咬
合する櫛状電極を用いたために、開口率と製造歩留まり
がトレードオフの関係となり、明るい画像を有する液晶
表示素子を低コストで製造することが困難である。
In principle, the aperture ratio can be increased to a practical level by reducing the electrode width of the comb-shaped electrode from the usual 10 μm to about 1 to 2 μm. It is extremely difficult to form the film uniformly and without any disconnection. That is, since the comb-shaped electrodes that occlude alternately are used, there is a trade-off relationship between the aperture ratio and the manufacturing yield, and it is difficult to manufacture a liquid crystal display element having a bright image at low cost.

【0007】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するものであって、開口率が高く明るい、かつ、視角
特性に優れた、しかも低コストで製造できるアクティブ
マトリックス型の液晶表示素子を提供することを目的と
する。
The present invention solves the problems of the prior art as described above, and provides an active matrix type liquid crystal display device which has a high aperture ratio and is bright, has excellent viewing angle characteristics, and can be manufactured at low cost. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、走査線、信号線、該走査線と該信号線とに接続され
たスイッチング素子、および、共通電極が絶縁層の一方
側に存在し、該絶縁層の他方側に、相互に咬合する第1
の櫛状電極および第2の櫛状電極が存在し、かつ、該ス
イッチング素子の出力端子と該第1の櫛状電極とが該絶
縁層に設けたコンタクトホールにより接続されていると
共に、該共通電極と該第2の櫛状電極とが該該絶縁層に
設けた第2のコンタクトホールにより接続されている構
成の第1の基板と、該第1の基板に対して間に液晶層を
挟んで対向配設されている第2の基板とを具備し、該第
1の櫛状電極と該第2の櫛状電極とにより液晶層に横電
界が加えられるので、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
In a liquid crystal display element of the present invention, a scanning line, a signal line, a switching element connected to the scanning line and the signal line, and a common electrode are present on one side of an insulating layer. On the other side of the insulating layer, the first
The comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode exist, and the output terminal of the switching element and the first comb-shaped electrode are connected by a contact hole provided in the insulating layer, and the common A liquid crystal layer is sandwiched between a first substrate having a structure in which an electrode and the second comb-like electrode are connected by a second contact hole provided in the insulating layer, and the first substrate. And a second substrate disposed so as to face each other, and a lateral electric field is applied to the liquid crystal layer by the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode, thereby achieving the above object. To be done.

【0009】本発明の液晶表示素子において、前記絶縁
層がレジスト材料で形成されている構成とすることがで
きる。
In the liquid crystal display element of the present invention, the insulating layer may be made of a resist material.

【0010】本発明の液晶表示素子において、前記絶縁
層がライン状の凸部を有する凹凸構造に形成されると共
にその凸部の両側面が斜面となっており、少なくとも該
斜面の上に前記第1の櫛状電極の櫛歯と第2の櫛状電極
の櫛歯とがそれぞれ向かい合って存在する構成とするこ
とができる。
In the liquid crystal display element of the present invention, the insulating layer is formed in a concavo-convex structure having line-shaped convex portions, and both side surfaces of the convex portions are sloped surfaces, and at least the first surface is formed on the sloped surface. The comb teeth of the first comb-shaped electrode and the comb teeth of the second comb-shaped electrode may face each other.

【0011】以下に、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0012】本発明においては、電極構造を立体的に構
成してある。具体的には、次の通りである。
In the present invention, the electrode structure is three-dimensionally constructed. Specifically, it is as follows.

【0013】本発明の液晶表示素子は、走査線、信号
線、該走査線と該信号線とに接続されたスイッチング素
子、および、共通電極が絶縁層の一方側に存在し、該絶
縁層の他方側に、相互に咬合する第1の櫛状電極および
第2の櫛状電極が存在し、かつ、該スイッチング素子の
出力端子と該第1の櫛状電極とが該絶縁層に設けたコン
タクトホールにより接続されていると共に、該共通電極
と該第2の櫛状電極とが該該絶縁層に設けた第2のコン
タクトホールにより接続されている構成の第1の基板
と、該第1の基板に対して間に液晶層を挟んで対向配設
されている。従って、走査線や信号線などのバスライン
と第1、第2の櫛状電極とを異なる平面上に配する構造
であり、バスライン上に第1、第2の櫛状電極をその一
部が重なる構造にしてもショートすることがない。
In the liquid crystal display element of the present invention, the scanning line, the signal line, the switching element connected to the scanning line and the signal line, and the common electrode are present on one side of the insulating layer. A contact in which a first comb-shaped electrode and a second comb-shaped electrode that interlock with each other are present on the other side, and the output terminal of the switching element and the first comb-shaped electrode are provided in the insulating layer. A first substrate having a structure in which the common electrode and the second comb-shaped electrode are connected by a hole, and the common electrode and the second comb-shaped electrode are connected by a second contact hole provided in the insulating layer; It is arranged so as to face the substrate with a liquid crystal layer interposed therebetween. Therefore, it has a structure in which bus lines such as scanning lines and signal lines and the first and second comb-shaped electrodes are arranged on different planes, and the first and second comb-shaped electrodes are partially formed on the bus line. Even if the structures overlap, there is no short circuit.

【0014】また、絶縁層を凹凸構造となし、その凸部
の両側面を斜面にした場合、この斜面上に第1、第2の
櫛状電極の各櫛歯を向かい合わせに相対して形成する
と、その櫛歯が基板表面と角度を持つようになる。
When the insulating layer has a concavo-convex structure and both side surfaces of the convex portion are inclined, the comb teeth of the first and second comb-shaped electrodes are formed facing each other on the inclined surface. Then, the comb teeth form an angle with the substrate surface.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を具体
的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定
されるものではない。
Embodiments of the present invention will be specifically described below. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.

【0016】(実施形態1)図1および図2は、実施形
態1に係る液晶表示素子の単位画素を示す平面図および
断面図である。図2は、図1における一点鎖線にて示す
部分の断面図である。この液晶表示素子の構成を、製造
工程に沿って説明する。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 are a plan view and a sectional view showing a unit pixel of a liquid crystal display element according to Embodiment 1. As shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the portion indicated by the alternate long and short dash line in FIG. The configuration of this liquid crystal display element will be described along with the manufacturing process.

【0017】ガラス基板1上に、走査線としてのゲート
電極配線10および共通電極としてのコモン電極配線1
6を共にCrにて形成した。ゲート電極配線10の一部
がTFT7のゲート電極を構成する。
On the glass substrate 1, a gate electrode wiring 10 as a scanning line and a common electrode wiring 1 as a common electrode are provided.
6 was made of Cr together. A part of the gate electrode wiring 10 constitutes the gate electrode of the TFT 7.

【0018】次に、これらの電極配線10、16を覆う
ように窒化シリコン(SiN)膜からなるゲート絶縁膜
20を形成した。
Next, a gate insulating film 20 made of a silicon nitride (SiN) film was formed so as to cover these electrode wirings 10 and 16.

【0019】次に、ゲート電極配線10上に、ゲート絶
縁膜20を間に介して非晶質シリコン(a−Si)膜3
0を形成した。これをTFT7の能動層とする。
Next, the amorphous silicon (a-Si) film 3 is formed on the gate electrode wiring 10 with the gate insulating film 20 interposed therebetween.
Formed 0. This is the active layer of the TFT 7.

【0020】次に、前記a−Si膜30の上に、そのa
−Si膜30の一部に重畳するように、信号線としての
ドレイン電極配線14およびTFT7のソース部15a
を共にMoにて形成する。ドレイン電極配線14の一部
は、a−Si膜30の一部に重畳するTFT7のドレイ
ン部を構成する。
Next, on the a-Si film 30, the a
The drain electrode wiring 14 as a signal line and the source portion 15a of the TFT 7 are overlapped with a part of the -Si film 30.
Are both formed of Mo. A part of the drain electrode wiring 14 constitutes a drain part of the TFT 7 overlapping a part of the a-Si film 30.

【0021】次に、ドレイン電極配線14およびソース
部15aを被覆するように基板1上に、レジスト材料を
用いた高分子膜よりなる保護用の絶縁膜23を形成し
た。
Next, a protective insulating film 23 made of a polymer film using a resist material was formed on the substrate 1 so as to cover the drain electrode wiring 14 and the source portion 15a.

【0022】次に、上記絶縁膜23における、ソース部
15aの上とコモン電極配線16の上との2箇所にコン
タクトホール5、6を形成した。
Next, contact holes 5 and 6 were formed in the insulating film 23 at two locations, on the source portion 15a and on the common electrode wiring 16.

【0023】次に、絶縁膜23の上に、櫛状のソース電
極(第1の櫛状電極)15とコモン電極の櫛状部分(第
2の櫛状電極)16aを形成した。このとき、ソース電
極15は上記コンタクトホールの一方5を介してTFT
7のソース部15aに電気的に接続され、コモン電極の
櫛状部分16aはもう一方のコンタクトホール6を介し
てコモン電極配線16と電気的に接続される。
Next, a comb-shaped source electrode (first comb-shaped electrode) 15 and a comb-shaped portion (second comb-shaped electrode) 16a of the common electrode were formed on the insulating film 23. At this time, the source electrode 15 is connected to the TFT through one of the contact holes 5
7 is electrically connected to the source portion 15a, and the comb-shaped portion 16a of the common electrode is electrically connected to the common electrode wiring 16 through the other contact hole 6.

【0024】このように表示に使用する櫛状をしたコモ
ン電極の櫛状部分16aおよびソース電極15と、他の
ドレイン電極配線14およびソース電極配線10等のバ
スラインとが絶縁膜23により隔てられているために、
バスライン上にも櫛状をしたコモン電極の櫛状部分16
aおよびソース電極15の一部を形成することができ、
開口率を大きくすることができる。つまり、平面的な開
口率の向上が図れる。
An insulating film 23 separates the comb-shaped portion 16a of the comb-like common electrode used for display and the source electrode 15 from other bus lines such as the drain electrode wiring 14 and the source electrode wiring 10. Because
The comb-shaped portion 16 of the common electrode that is also comb-shaped on the bus line
a and a part of the source electrode 15 can be formed,
The aperture ratio can be increased. That is, the planar aperture ratio can be improved.

【0025】以上のように構成された単位画素をマトリ
ックス状に配置したアクティブマトリックス基板の表面
に、ポリイミドよりなる配向膜ORを形成し、表面にラ
ビング処理を施した。
An alignment film OR made of polyimide was formed on the surface of an active matrix substrate having unit pixels arranged as described above arranged in a matrix, and the surface was rubbed.

【0026】このアクティブマトリックス基板の作製よ
りも先にまたは後に、ガラス基板2の上に同じくラビン
グ処理を施した配向膜ORを表面に有する対向基板を作
製する。 かかる2つの基板を対向配設し、両基板間に
液晶層3を設ける。そして、両基板の各々の外側に偏光
板を配置した。
Prior to or after the production of this active matrix substrate, a counter substrate having an alignment film OR on the surface of which the same rubbing treatment is applied is formed on the glass substrate 2. The two substrates are arranged so as to face each other, and the liquid crystal layer 3 is provided between the two substrates. Then, polarizing plates were arranged on the outer sides of both substrates.

【0027】図1および図2は、ソース電極15および
コモン電極の櫛状部分16aに電位を付与せず、つまり
無電界時の液晶分子の向いた方向を示している。この無
電界時には、櫛歯の部分であるストライプ状のソース電
極15およびコモン電極の櫛状部分16aの長手方向に
対して液晶分子4の長軸(光学軸)が若干の角度を持つ
ように、即ち液晶分子4の長軸と電界の方向(ソース電
極とコモン電極の櫛状部分の長手方向に垂直)との間の
角度が45°以上90°未満となるように液晶分子4が
配向されている。尚、上下の基板1、2との界面での液
晶分子4の配向は互いに平行とした。また、液晶分子4
の誘電異方性は正である。
1 and 2 show the directions in which liquid crystal molecules are directed when no electric potential is applied to the source electrode 15 and the comb-shaped portion 16a of the common electrode, that is, when there is no electric field. At the time of no electric field, the long axis (optical axis) of the liquid crystal molecules 4 has a slight angle with respect to the longitudinal direction of the striped source electrode 15 and the comb-shaped portion 16a of the common electrode. That is, the liquid crystal molecules 4 are aligned such that the angle between the long axis of the liquid crystal molecules 4 and the direction of the electric field (perpendicular to the longitudinal direction of the comb-shaped portions of the source electrode and the common electrode) is 45 ° or more and less than 90 °. There is. The orientations of the liquid crystal molecules 4 at the interfaces with the upper and lower substrates 1 and 2 were parallel to each other. In addition, the liquid crystal molecule 4
Has a positive dielectric anisotropy.

【0028】かかる状態の液晶表示素子において、TF
T7のゲート電極に電圧を印加してTFT7をオンとす
ると、ソース電極15に電圧が印加され、ソース電極1
5−コモン電極の櫛状部分16a間に電界E1が誘起さ
れる。すると、図3および図4に示すように、電界方向
に液晶分子4が向きを変える。よって、上下の基板1、
2の外側に配置した2枚の偏光板の偏光透過軸を、所定
角度に配置すると、電界印加により光の透過率を変化さ
せることが可能になる。
In the liquid crystal display device in such a state, TF
When a voltage is applied to the gate electrode of T7 to turn on the TFT 7, a voltage is applied to the source electrode 15 and the source electrode 1
An electric field E1 is induced between the comb-shaped portions 16a of the 5-common electrodes. Then, as shown in FIGS. 3 and 4, the liquid crystal molecules 4 turn in the direction of the electric field. Therefore, the upper and lower substrates 1,
When the polarization transmission axes of the two polarizing plates arranged outside of 2 are arranged at a predetermined angle, it becomes possible to change the light transmittance by applying an electric field.

【0029】したがって、本実施形態の液晶表示素子
は、ゲート電極配線10、ドレイン電極配線14、ゲー
ト電極配線10とドレイン電極配線14とに接続された
TFT7、および、コモン電極配線16が絶縁層23の
一方側に存在し、該絶縁層23の他方側に、相互に咬合
するソース電極15およびコモン電極配線の櫛状電極1
6aが存在する構成である。従って、ゲート電極配線1
0、ドレイン電極配線14などのバスラインと、ソース
電極15およびコモン電極配線の櫛状電極16aとを異
なる平面上に配する構造であり、バスライン上にソース
電極15およびコモン電極配線の櫛状電極16aを、そ
の各一部が覆う構造にしてもショートすることがない。
よって、従来のバスラインと櫛状電極とを同一平面上に
配する構造のアクティブ素子基板よりも、表示に使用す
る電極面積を大きくできる。つまり、水平方向の開口率
向上が図れる。
Therefore, in the liquid crystal display element of the present embodiment, the gate electrode wiring 10, the drain electrode wiring 14, the TFT 7 connected to the gate electrode wiring 10 and the drain electrode wiring 14, and the common electrode wiring 16 are the insulating layer 23. On the other side of the insulating layer 23, which is present on one side, the source electrode 15 and the comb-shaped electrode 1 of the common electrode wiring which interlock with each other.
6a is present. Therefore, the gate electrode wiring 1
0, the drain electrode wiring 14 and other bus lines and the source electrode 15 and the common electrode wiring comb-shaped electrode 16a are arranged on different planes, and the source electrode 15 and the common electrode wiring are comb-shaped on the bus line. Even if the electrode 16a is covered with each part, no short circuit occurs.
Therefore, the electrode area used for display can be made larger than that of the conventional active element substrate having a structure in which the bus line and the comb-shaped electrode are arranged on the same plane. That is, the aperture ratio in the horizontal direction can be improved.

【0030】また、本実施形態の液晶表示素子では、従
来必要であった対向配設する透明電極が無くてもコント
ラストを与える表示が可能となる。このため、透明電極
の形成に関わる工程を全て省略出来るので製造コスト削
減が可能となる。さらに、従来の透明電極を対向配設す
る表示方式では、電圧印加により液晶分子の長軸を基板
界面から立ち上がらせて複屈折位相差を0とすることで
暗状態を得ているが、複屈折位相差が0となる視角方向
は正面、即ち基板界面に垂直な方向のみであり、僅かで
も傾くと複屈折位相差が現れる。そのため、ノーマリー
ホワイト型の表示では光が漏れてコントラストが低下す
ることや、階調レベルによってはコントラストの変化が
電位変化とは逆になってコントラストの反転が引き起こ
されるという難点がある。ところが、本実施形態の液晶
表示素子では、液晶分子の長軸は基板とほぼ平行であ
り、電圧を印加しても立ち上がることが無い、従って視
角方向を変えたときの明るさの変化が小さく、視角特性
が大幅に改善される効果が有る。
Further, in the liquid crystal display element of the present embodiment, it is possible to provide a display with contrast even without the transparent electrodes which are arranged oppositely, which is conventionally required. Therefore, the manufacturing cost can be reduced because all the steps related to the formation of the transparent electrode can be omitted. Furthermore, in the conventional display method in which transparent electrodes are arranged opposite to each other, a dark state is obtained by raising the major axis of liquid crystal molecules from the substrate interface by applying a voltage and setting the birefringence phase difference to 0. The viewing angle direction in which the phase difference becomes 0 is only the front direction, that is, the direction perpendicular to the substrate interface, and the birefringence phase difference appears when it is slightly inclined. Therefore, in the normally white type display, there is a problem that light leaks and the contrast is lowered, and the contrast change is opposite to the potential change and the contrast is inverted depending on the gradation level. However, in the liquid crystal display element of the present embodiment, the long axis of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the substrate and does not rise even when a voltage is applied, and therefore the change in brightness when changing the viewing angle direction is small, This has the effect of significantly improving the viewing angle characteristics.

【0031】また、ソース電極15とコモン電極16と
の重畳部は、液晶容量と並列に接続される付加容量とし
て作用するので、液晶印加電圧の保持能を向上させるこ
とが出来る。
Further, since the overlapping portion of the source electrode 15 and the common electrode 16 acts as an additional capacitance connected in parallel with the liquid crystal capacitance, the ability to hold the liquid crystal applied voltage can be improved.

【0032】なお、本発明は、コモン電極配線16、ゲ
ート電極配線10およびドレイン電極配線14と、ソー
ス電極15およびコモン電極の櫛状部分16aとを絶縁
層23によって分離した構造を採用するので、その絶縁
層23を挟んで設けられる各電極の平面パターンの設計
自由度が大きくなり、電極形状としては本実施形態に限
らず、多種多彩な構造が採用出来る。
Since the present invention adopts a structure in which the common electrode wiring 16, the gate electrode wiring 10, and the drain electrode wiring 14 are separated from the source electrode 15 and the comb-shaped portion 16a of the common electrode by the insulating layer 23, The degree of freedom in designing the plane pattern of each electrode sandwiching the insulating layer 23 is increased, and the electrode shape is not limited to this embodiment, and various structures can be adopted.

【0033】(実施形態2)本実施形態2では、図5に
示すように、表示を行うためのコモン電極の櫛状部分1
6aおよびソース電極15と、TFT7やゲート電極配
線10とを隔てるための絶縁層23の形状を凹凸構造と
した場合である。
(Embodiment 2) In Embodiment 2, as shown in FIG. 5, a comb-shaped portion 1 of a common electrode for displaying is provided.
This is a case where the shape of the insulating layer 23 for separating the 6a and the source electrode 15 from the TFT 7 and the gate electrode wiring 10 has an uneven structure.

【0034】この実施形態2では、コモン電極の櫛状部
分16aおよびソース電極15の櫛歯の並んだ方向に沿
って、図5に示すように、絶縁層を凹凸構造に形成す
る。そして、絶縁層の各凸部に、コモン電極の櫛状部分
16aの櫛歯とソース電極15の櫛歯とが交互に位置
し、かつ、両櫛歯が向かい合うように、コモン電極の櫛
状部分16aとソース電極15とを形成する。なお、凹
凸構造の絶縁層23の形成は、実施形態1において絶縁
層23の作製工程、つまりレジストによる絶縁層のパタ
ーン形成するときに、または絶縁層23にコンタクトホ
ールを設けるときに、同時に行うことができる。更に
は、絶縁層23のパターン形成とコンタクトホールの形
成とを同時に行う場合には、そのときに同時に行えばよ
い。
In the second embodiment, as shown in FIG. 5, an insulating layer is formed in a concavo-convex structure along the direction in which the comb-shaped portions 16a of the common electrode and the comb teeth of the source electrode 15 are arranged. Then, the comb-shaped portions of the common electrode 16a and the comb-shaped teeth of the source electrode 15 are alternately located on each convex portion of the insulating layer, and the comb-shaped portions of the common electrode are arranged so that the comb teeth face each other. 16a and the source electrode 15 are formed. Note that the insulating layer 23 having a concavo-convex structure is formed simultaneously with the manufacturing process of the insulating layer 23 in Embodiment 1, that is, when the insulating layer 23 is patterned by a resist or when a contact hole is formed in the insulating layer 23. You can Further, when the pattern formation of the insulating layer 23 and the formation of the contact hole are performed at the same time, it may be performed at the same time.

【0035】この構造にすると、両櫛状電極が凸部斜面
に配置されることにより、基板上方から液晶表示素子を
観察したときの開口率が拡大する。つまり垂直方向を利
用した開口率の向上が図れる。また、図6に示すように
破線で示す電気力線が基板に対して垂直方向に走る程度
が軽減され、黒レベルが改善される。このことを以下に
より詳細に説明する。実施形態1のようにソース電極と
コモン電極の櫛状部分とが同一平面上にある場合、基板
面に対して垂直方向に櫛状電極上で発生するために、櫛
状電極上での光漏れ(偏光板がパラレルニコルの場合)
が発生してコントラストが悪くなる。これに対して本実
施形態の場合、電気力線の垂直成分が少なくなるため、
液晶分子が水平方向での動きとなり、コントラストが悪
くなるのを防止できる。
With this structure, the two comb-shaped electrodes are arranged on the slopes of the convex portions, so that the aperture ratio when the liquid crystal display element is observed from above the substrate is increased. That is, the aperture ratio can be improved by utilizing the vertical direction. Further, as shown in FIG. 6, the extent to which the electric lines of force indicated by broken lines run in the direction perpendicular to the substrate is reduced, and the black level is improved. This will be explained in more detail below. In the case where the source electrode and the comb-shaped portion of the common electrode are on the same plane as in the first embodiment, light leakage occurs on the comb-shaped electrode because it occurs on the comb-shaped electrode in the direction perpendicular to the substrate surface. (When the polarizing plate is parallel Nicole)
Occurs and the contrast deteriorates. On the other hand, in the case of the present embodiment, since the vertical component of the lines of electric force is reduced,
It is possible to prevent the liquid crystal molecules from moving in the horizontal direction and the contrast from being deteriorated.

【0036】上述したような凹凸構造としては、図7に
示す構造でもよい。つまり、各凸部を台形状に形成し、
各台形の凸部の上で両者を分離して、コモン電極の櫛状
部分16aの櫛歯およびソース電極15の櫛歯を配した
状態にしてもよい。
The uneven structure as described above may be the structure shown in FIG. That is, each convex portion is formed in a trapezoidal shape,
It is also possible to separate the two on the trapezoidal convex portions so that the comb teeth of the common electrode 16 a and the comb teeth of the source electrode 15 are arranged.

【0037】なお、本実施形態2のように絶縁層を凹凸
構造とした場合には、凸部の上層の液晶層は電気力線が
十分に至らずに応答が遅いため、液晶層の厚みは凸部の
高さの5倍以下であることが好ましい。
When the insulating layer has a concavo-convex structure as in the second embodiment, the liquid crystal layer above the convex portion has a slow response because electric lines of force do not reach sufficiently, so that the thickness of the liquid crystal layer is small. It is preferably 5 times or less the height of the convex portion.

【0038】以下に、本発明に適用できる駆動方法およ
び基板材料につき説明する。
The driving method and substrate material applicable to the present invention will be described below.

【0039】(駆動方法)本発明に適用できる駆動法と
しては、TFTなどの3端子素子、MIMなどの2端子
素子などのアクティブ駆動などの駆動法が適応できる。
特に、アモルファスSiや、低温または高温のp−Si
など従来より使用してきた材料を半導体層に用いた種々
のトランジスタを使用することができる。
(Driving Method) As a driving method applicable to the present invention, a driving method such as active driving of a three-terminal element such as TFT and a two-terminal element such as MIM can be applied.
In particular, amorphous Si and low or high temperature p-Si
Various transistors can be used in which the semiconductor layer is made of a material that has been conventionally used.

【0040】(基板材料)基板材料としては、可視光が
透過する透明個体であればよく、ガラス、石英、プラス
チック基板などを用いることができる。
(Substrate Material) As the substrate material, a transparent solid that transmits visible light may be used, and a glass, quartz, plastic substrate or the like may be used.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
は、横電界駆動型液晶表示モードにおいて、電極構造を
立体的に構成してあるので、開口率が高く明るい、か
つ、視角特性に優れた、しかも低コストで製造できる液
晶表示素子を提供することが可能になるという効果を有
する。
As described above in detail, in the case of the present invention, the electrode structure is three-dimensionally configured in the horizontal electric field driving type liquid crystal display mode, so that the aperture ratio is high and the viewing angle characteristics are high. It is possible to provide an excellent liquid crystal display element that can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態1に係る液晶表示素子を示す
平面図(電圧OFF時)である。
FIG. 1 is a plan view (when a voltage is OFF) showing a liquid crystal display element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1に係る液晶表示素子を示す
断面図(電圧OFF時)である。
FIG. 2 is a cross-sectional view (when the voltage is OFF) showing the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態1に係る液晶表示素子を示す
平面図(電圧ON時)である。
FIG. 3 is a plan view (at the time of voltage ON) showing the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態1に係る液晶表示素子を示す
断面図(電圧ON時)である。
FIG. 4 is a cross-sectional view (at voltage ON) showing the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態2の液晶表示素子のアクティ
ブマトリックス基板を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an active matrix substrate of a liquid crystal display element of Embodiment 2 of the present invention.

【図6】本発明の実施形態2において、電圧印加時の電
気力線を示す概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing lines of electric force when a voltage is applied in the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態2の液晶表示素子における他
のアクティブマトリックス基板を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another active matrix substrate in the liquid crystal display element of Embodiment 2 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 ガラス基板 3 液晶層 4 液晶分子 5、6 コンタクトホール 7 TFT 10 ゲート電極配線(走査線) 14 ドレイン電極配線(信号線) 15a ソース部 15 ソース電極(第1の櫛状電極) 16a コモン電極の櫛状部分(第2の櫛状電極) 16 コモン電極配線(共通電極) 20 ゲート絶縁膜 23 絶縁膜 30 非晶質シリコン(a−Si)膜 1, 2 Glass substrate 3 Liquid crystal layer 4 Liquid crystal molecule 5, 6 Contact hole 7 TFT 10 Gate electrode wiring (scanning line) 14 Drain electrode wiring (signal line) 15a Source part 15 Source electrode (first comb-shaped electrode) 16a Common Comb-shaped part of electrode (second comb-shaped electrode) 16 Common electrode wiring (common electrode) 20 Gate insulating film 23 Insulating film 30 Amorphous silicon (a-Si) film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 走査線、信号線、該走査線と該信号線と
に接続されたスイッチング素子、および、共通電極が絶
縁層の一方側に存在し、該絶縁層の他方側に、相互に咬
合する第1の櫛状電極および第2の櫛状電極が存在し、
かつ、該スイッチング素子の出力端子と該第1の櫛状電
極とが該絶縁層に設けたコンタクトホールにより接続さ
れていると共に、該共通電極と該第2の櫛状電極とが該
該絶縁層に設けた第2のコンタクトホールにより接続さ
れている構成の第1の基板と、 該第1の基板に対して間に液晶層を挟んで対向配設され
ている第2の基板とを具備し、該第1の櫛状電極と該第
2の櫛状電極とにより液晶層に横電界が加えられる液晶
表示素子。
1. A scanning line, a signal line, a switching element connected to the scanning line and the signal line, and a common electrode are present on one side of the insulating layer, and are on the other side of the insulating layer, and are connected to each other. There is a first comb-shaped electrode and a second comb-shaped electrode that occlude,
Moreover, the output terminal of the switching element and the first comb-shaped electrode are connected by a contact hole provided in the insulating layer, and the common electrode and the second comb-shaped electrode are connected to the insulating layer. A first substrate connected by a second contact hole provided in the first substrate, and a second substrate disposed opposite to the first substrate with a liquid crystal layer interposed therebetween. A liquid crystal display element in which a lateral electric field is applied to a liquid crystal layer by the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode.
【請求項2】 前記絶縁層がレジスト材料で形成されて
いる請求項1に記載の液晶表示素子。
2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the insulating layer is formed of a resist material.
【請求項3】 前記絶縁層がライン状の凸部を有する凹
凸構造に形成されると共にその凸部の両側面が斜面とな
っており、少なくとも該斜面の上に前記第1の櫛状電極
の櫛歯と第2の櫛状電極の櫛歯とがそれぞれ向かい合っ
て存在する請求項1に記載の液晶表示素子。
3. The insulating layer is formed into a concavo-convex structure having line-shaped convex portions, and both side surfaces of the convex portions are sloped surfaces, and at least the sloped surface of the first comb-shaped electrode is formed. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the comb teeth and the comb teeth of the second comb-shaped electrode face each other.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337726B1 (en) 1998-02-24 2002-01-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Array substrate for liquid crystal display element
JP2002090781A (en) * 2000-06-29 2002-03-27 Hynix Semiconductor Inc Method for manufacturing fringe field switching mode liquid crystal display
KR100552297B1 (en) * 1998-08-21 2006-06-14 삼성전자주식회사 Liquid Crystal Display and Manufacturing Method Thereof
JP2006267317A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Nec Lcd Technologies Ltd Active matrix type liquid crystal display device
KR100725768B1 (en) * 1999-05-26 2007-06-11 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 Liquid crystal display element and producing method thereof
US7362401B2 (en) 1997-10-16 2008-04-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha In plane switching liquid crystal displaying apparatus for improved luminance including a thin film transistor array substrate
JP2008170987A (en) * 2007-12-21 2008-07-24 Mitsubishi Electric Corp In-plane switching type liquid crystal display device
JP2008242415A (en) * 2007-03-01 2008-10-09 Seiko Epson Corp Liquid crystal device and projector
JP2009014885A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Sony Corp Liquid crystal display and manufacturing method therefor
US7872720B2 (en) 2007-03-01 2011-01-18 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and projector
WO2012111581A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP2012190040A (en) * 2012-05-16 2012-10-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and electronic appliance
JP2014081637A (en) * 2013-11-25 2014-05-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2014095840A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Japan Display Inc Liquid crystal display device
US9122110B2 (en) 2011-11-28 2015-09-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7362401B2 (en) 1997-10-16 2008-04-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha In plane switching liquid crystal displaying apparatus for improved luminance including a thin film transistor array substrate
US6337726B1 (en) 1998-02-24 2002-01-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Array substrate for liquid crystal display element
KR100552297B1 (en) * 1998-08-21 2006-06-14 삼성전자주식회사 Liquid Crystal Display and Manufacturing Method Thereof
KR100725768B1 (en) * 1999-05-26 2007-06-11 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 Liquid crystal display element and producing method thereof
JP2002090781A (en) * 2000-06-29 2002-03-27 Hynix Semiconductor Inc Method for manufacturing fringe field switching mode liquid crystal display
JP2006267317A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Nec Lcd Technologies Ltd Active matrix type liquid crystal display device
US7872720B2 (en) 2007-03-01 2011-01-18 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and projector
JP2008242415A (en) * 2007-03-01 2008-10-09 Seiko Epson Corp Liquid crystal device and projector
JP2009014885A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Sony Corp Liquid crystal display and manufacturing method therefor
JP2008170987A (en) * 2007-12-21 2008-07-24 Mitsubishi Electric Corp In-plane switching type liquid crystal display device
WO2012111581A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP2013137483A (en) * 2011-02-18 2013-07-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device
US8786811B2 (en) 2011-02-18 2014-07-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
TWI574091B (en) * 2011-02-18 2017-03-11 半導體能源研究所股份有限公司 Liquid crystal display device
US9122110B2 (en) 2011-11-28 2015-09-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
US9703154B2 (en) 2011-11-28 2017-07-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2012190040A (en) * 2012-05-16 2012-10-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and electronic appliance
JP2014095840A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Japan Display Inc Liquid crystal display device
JP2014081637A (en) * 2013-11-25 2014-05-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device

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