KR20020005997A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20020005997A
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오따마스유끼
이시이마사히로
히끼바마사유끼
아시자와게이이찌로
나까야마다까노리
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가나이 쓰토무
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

양산성이 향상된 시야각이 넓고, 고화질이고, 신뢰성이 높은 액정 표시 장치를 얻는다.
광 시야각을 갖는 IPS 방식이나 FFS 방식의 액정 표시 장치는, 통전하여 표시를 계속하고 있으면, 검은 스폿형의 얼룩(흑색 또는 백색의 작은 얼룩)이 발생되는 경우가 있다. 또한, IPS 방식이나 FFS 방식에서는 비저항이 낮은 액정을 이용하기 때문에, 액정 중의 불순물이 표시 중에 유동하여, 부정형의 검은 얼룩이 되거나, 표시 패턴의 끝 부분에 쌓여, 잔상이 발생되는 경우가 있다.
이것을 방지하기 위해, 한쌍의 기판에 액정층이 협지되고, 상기 한쌍의 기판 한쪽에 형성된 주사 신호선, 영상 신호선, 화소 전극, 대향 전극, 대향 전압 신호선 중 적어도 하나의 상에 보호막이 형성된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 보호막 상에는, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선 중 적어도 하나에 관통 홀을 통해 접속한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제하기 위한 새로운 전극 또는 배선을 형성하고, 또한 상기 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제하기 위한 새로운 전극 또는 배선의 양 옆에, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나에 접속된 전극을 형성한다.
따라서, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 해소되며, 또한 잔상이 경감된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPALY UNIT}
본 발명은, 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 관한 것이다.
박막 트랜지스터(TFT)로 대표되는 능동 소자를 이용한 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치는 얇고, 경량이라는 특징과 브라운관에 필적하는 고화질이라는 점에서 OA 기기 등의 표시 단말로서 널리 보급되기 시작하고 있다.
이 액정 표시 장치의 표시 방식에는 대별하여 다음 2가지가 있다. 하나는, 투명 전극이 구성된 두개의 기판에 의해 액정을 끼우고, 투명 전극에 인가된 전압으로 동작시키고, 액정에 입사한 광을 변조하여 표시하는 방식으로서, 현재 보급되고 있는 제품이 대부분 이 방식을 채용하고 있다. 또, 다른 하나는 동일 기판 상에 구성한 두개의 전극사이의 전계에 의해 액정을 동작시키고, 액정에 입사한 광을 변조하여 표시하는 방식으로서, 시야각이 현저하게 넓다고 하는 특징을 갖으며, 주로 액정 모니터 제품의 일부에 채용되고 있다.
후자의 방식의 특징에 관해서는, 예를 들면 특허 출원 공표평5-505247 혹은 특공소63-21907, 특개평6-160878, 특개평9-15650, 특개평7-225388, 특개평7-306417, 특개평11-202356, 미국 특허5, 754, 266, 미국 특허2, 701, 698, 미국 특허5, 910, 271 등의 문헌에 기재되어 있다.
또한, 전자의 방식 중에서 보호막 상에 전극을 설치하는 것으로서, 특개평5-165059, 특개평5-323373, 특개2000-89255, 미국 특허5, 334,859가 있다.
그러나, 이러한 구성으로 이루어지는 후자의 액정 표시 장치는 통전하여 계속 표시하면, 곳곳에 검은 스폿형의 얼룩(이하, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이라고 칭함)이 발생하는 것이 확인되었다. 또, 이 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 특히 특개평7-225388, 특개평7-306417에 기재되어 있듯이, 시아노기를 갖는 액정을 이용한 것에 발생하기 쉽다는 것이 확인되었다.
또한, 다른 과제로서 후자의 방식으로는 특개평7-306417에 기재된 바와 같이, 비저항이 낮은 액정을 이용하는 것이 가능하지만, 이러한 액정은 불순물을 수취하기 쉬운 경향에 있기 때문에, 액정 내의 불순물이 표시 중에 유동하여 부정형의 검은 얼룩이 되거나, 표시 패턴 끝 부분에 쌓여 잔상으로서 관측된다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은 횡전계 액정 표시 장치(IPS ; In-Plane Switching mode 및 FFS ; Fringe-Field Switching mode)의 양산에 특유한 폐해인 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 등을 방지하면서, 그 부작용이 없는 광 시야각, 고화질이면서 고신뢰성을 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소의 주변을 나타내는 평면도.
도 3은 도 1의 A-A' 절단선에 있어서의 액정 스위칭 영역 부분의 단면도.
도 4는 도 1의 B-B' 절단선에 있어서의 박막 트랜지스터 소자 TFT 부분의 단면도.
도 5는 도 1의 C-C' 절단선에 있어서의 축적 용량 Cstg 부분의 단면도.
도 6은 도 1의 D-D' 절단선에 있어서의 ST 전극 ST 부분의 단면도.
도 7은 표시 패널의 매트릭스 주변부의 구성을 설명하기 위한 평면도.
도 8은 게이트 단자 GTM과 게이트 배선 GL의 접속부 부근을 나타내는 평면과 단면도.
도 9는 드레인 단자 DTM과 영상 신호선 DL과의 접속부 부근을 나타내는 평면과 단면도.
도 10은 공통 전극 단자 CTM1, 공통 버스 라인 CB1 및 공통 전압 신호선 CL의 접속부 부근을 나타내는 평면과 단면도.
도 11은 공통 전극 단자 CTM2, 공통 버스 라인 CB2 및 공통 전압 신호선 CL의 접속부 부근을 나타내는 평면과 단면도.
도 12는 본 발명의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 매트릭스부와 그 주변을 포함하는 회로도.
도 13은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 구동 파형을 나타내는 도면.
도 14는 기판 SUB1측의 공정 A 내지 C의 제조 공정을 나타내는 화소부와 게이트 단자부의 단면도의 플로우차트.
도 15는 기판 SUB1측의 공정 D 내지 E의 제조 공정을 나타내는 화소부와 게이트 단자부의 단면도의 플로우차트.
도 16은 기판 SUB1측의 공정 F의 제조 공정을 나타내는 화소부와 게이트 단자부의 단면도의 플로우차트.
도 17은 액정 표시 패널에 주변의 구동 회로를 실장한 상태를 나타내는 상면도.
도 18은 구동 회로를 구성하는 집적 회로 칩 CHI가 플렉시블 배선 기판에 탑재된 테이프 캐리어 패키지 TCP의 단면 구조를 나타내는 도면.
도 19는 테이프 캐리어 패키지 TCP를 액정 표시 패널 PNL의 주사 신호 회로용 단자 GTM에 접속한 상태를 나타내는 주요부 단면도.
도 20은 액정 표시 모듈의 분해 사시도.
도 21은 본 발명의 일 실시예의 러빙 방향과 편광판의 투과축의 각도를 나타내는 도면.
도 22는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 23은 도 22의 D-D' 절단선에 있어서의 ST 전극 ST 부분의 단면도.
도 24는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 25는 도 24의 D-D' 절단선에 있어서의 ST 전극 ST 부분의 단면도.
도 26은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 27은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소의 주변을 나타내는 평면도.
도 28은 도 26의 D-D' 절단선에 있어서의 ST 전극 ST 부분과 보조 용량 Cadd 부분의 단면도.
도 29는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 30은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 31은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 32는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 33은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 34는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 구동 파형을 나타내는 도면.
도 35는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 36은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 37은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 38은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 39는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 40은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 41은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 42는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 43은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 44는 도 43의 E-E' 절단선에 있어서의 ST 전극 ST 부분의 단면도.
도 45는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 하변 부근(유효 표시 영역 외)의 ST 전극 ST와 영상 신호선의 접속부를 나타내는 평면도.
도 46은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 47은 도 46의 F-F' 절단선에 있어서의 ST 전극 ST 부분의 단면도.
도 48은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 49는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 50은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 51은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 52는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 53은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 54는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 55는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 56은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 57은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 58은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 59는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 60은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 단면도.
도 61은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 일 화소를 나타내는 평면도.
도 62는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 63은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 64는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 65는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 66은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 67은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 68은 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 69는 본 발명의 일 실시예의 액티브 매트릭스형 컬러 액정 표시 장치의 액정 표시부의 화소를 나타내는 평면도.
도 70은 종래예의 하나의 화소를 나타내는 평면도.
도 71은 양극측의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 발생의 원리를 나타내는 도면.
도 72는 음극측의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 발생의 원리를 나타내는 도면.
도 73은 시아노계 액정의 분자 구조의 일례를 나타내는 도면.
도 74는 시아노계 액정의 환원 반응의 일례를 나타내는 도면.
도 75는 양극측에 ST 전극을 설치한 경우의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 얼룩 발생의 억제 원리를 나타내는 도면.
도 76은 음극측에 ST 전극을 설치한 경우의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 발생의 억제 원리를 나타내는 도면.
도 77은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.
도 78은 도 77의 A-A'선에 있어서의 단면도.
도 79는 도 77의 B-B'선에 있어서의 단면도.
도 80은 도 77의 C-C'선에 있어서의 단면도.
도 81은 도 77의 D-D'선에 있어서의 단면도.
도 82는 도 77의 E-E'선에 있어서의 단면도.
도 83은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 도 82에 상당하는 단면도.
도 84는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.
도 85는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.
도 86은 도 85의 F-F'선에 있어서의 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
ST : 보호막 상 또는 배향막의 바로 아래에 설치된 전극 또는 도전체
SLD : 보호막 상 또는 배향막의 바로 아래에 설치된 전극 또는 도전체
SUB : 투명 유리 기판
GL : 주사 신호선
DL : 영상 신호선
CL : 대향 전압 신호선
PX : 화소 전극
CT : 대향 전극
GI : 절연막
GT : 게이트 전극
AS : i형 반도체층
SD : 소스 전극 또는 드레인 전극
PSV : 보호막
BM : 차광막
FIL : 컬러 필터
OC : 평탄화막
LC : 액정
TFT : 박막 트랜지스터
g, d : 도전막
Cstg : 축적 용량
AOF : 양극 산화막
AO : 양극 산화 마스크
GTM : 게이트 단자
DTM : 드레인 단자
CB : 공통 버스 라인
DTM : 공통 전극 단자
SHD : 실드 케이스
PNL : 액정 표시 패널
SPB : 광 확산판
LCB : 도광체
BL : 백라이트 형광관
LCA : 백라이트 케이스
RM : 반사판
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 발명의 개요를 간단히 설명하면, 이하와 같다. 즉, 한쌍의 기판 중 한쪽에 형성된 패시베이션막 하에는 영상을 표시하기 위한 주사 신호선, 영상 신호선, 화소 전극, 대향 전극이 형성되며, 그 패시베이션막 상에는 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제하기 위한 새로운 전극 또는 배선을 형성하고, 상기 영상을 표시하기 위한 전극 또는 배선과, 상기 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제하기 위한 새로운 전극 또는 배선을 관통 홀을 통해 접속한 구성을 갖는 횡전계 방식의 액정 표시 장치이다.
이에 따라, 각 전극 및 배선 상에 보호막 결함이 존재한 경우에 발생하는 스폿형의 검은 얼룩(흑색 또는 백색의 작은 얼룩)을 억제할 수 있다.
또, 본 발명에서 음극측의 전극 또는 배선이란, 주사 신호선을 의미한다. 또한, 주사 신호선에 대해 전위가 높은 전극 또는 배선을 양극측 전극 또는 배선으로 하는데, 양극측의 전극 또는 배선이란, 영상 신호선, 화소 전극, 대향 전극 등의 영상을 표시하기 위해 필요한 전극 또는 배선을 의미한다.
또한, 본 발명에서는 상기 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제하기 위한 새로운 전극 양쪽에 상기 화소 전극 또는 상기 대향 전극 중 적어도 한쪽에 접속된 전극을 형성한다.
<발명의 실시 형태>
본 발명의 개요를 이하에 나타낸다. 또, 이하의 실시예의 조합은 모두 본 발명의 범주이다.
(실시예1)
《액티브 매트릭스 액정 표시 장치》
이하, 액티브 매트릭스 방식의 컬러 액정 표시 장치에 본 발명을 적용한 실시예를 설명한다. 또, 이하에 설명하는 도면에서 동일 기능을 갖는 것은 동일 부호를 붙이고, 그 반복되는 설명은 생략한다.
《매트릭스부(화소부)의 평면 구성》
도 1은 본 발명의 액티브 매트릭스 방식 컬러 액정 표시 장치 중 하나의 화소, 도 2는 그 주변의 관계를 나타내는 평면도이다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 각 화소 PIXEL은 인접하는 2개의 주사 신호선(게이트 신호선 또는 수평 신호선) GL과, 인접하는 2개의 영상 신호선(드레인 신호선 또는 수직 신호선) DL과의 교차 영역 내(4개의 신호선으로 둘러싸인 영역 내)에 배치되어 있다. 각 화소 PIXEL은 박막 트랜지스터 TFT, 축적 용량 Cstg, 화소 전극 PX, 대향 전극 CT, CT2 및 대향 전압 신호선 CL을 포함한다. 주사 신호선 GL, 대향 전압 신호선 CL은 도 1, 도 2에서는 좌우 방향으로 연장하고, 상하 방향으로 복수 라인 배치되어 있다. 영상 신호선 DL은 상하 방향으로 연장하고, 좌우 방향으로 복수 라인 배치되어 있다. 화소 전극 PX는 도전막 d3으로 형성되며, 일체로 형성된 소스 전극 SD1을 통해 박막 트랜지스터 TFT와 전기적으로 접속되며, 한편 대향 전극 CT, CT2는 도전막 g3으로 형성되고, 대향 전압 신호선 CL과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 박막 트랜지스터 TFT의 드레인 전극 SD2는 화소 전극 PX와 동일한 도전막 d3으로 형성되고, 영상 신호선 DL과 일체로 형성되어 있다. 또한, 박막 트랜지스터 TFT의 게이트 전극은 주사 신호선 GL의 일부가 겸용하고 있다. 또한, 축적 용량 Cstg는 대향 전극 신호선 CL과 화소 전극의 일부 PX2를 중첩시킴에 따라 형성하고 있다.
화소 전극 PX와 대향 전극 CT, CT2는 상호 대향하고, 각 화소 전극 PX와 대향 전극 CT, CT2사이의 기판면에 거의 평행한 전계 또는 기판면에 평행한 성분을 갖는 전계에 의해 액정 LC의 광학적인 상태를 제어하고, 표시를 제어한다. 화소 전극 PX와 대향 전극 CT, CT2는 빗살형으로 구성되며, 각각 도 1, 도 2의 상하 방향으로 가늘고 긴 전극으로 이루어져 있다.
1 화소 내의 대향 전극 CT의 개수 O(빗살 무늬의 개수)은 화소 전극 PX의 개수(빗살 무늬의 개수) P와 O=P-1의 관계를 반드시 갖도록 구성하며(본 실시예에서는 O=1, P=2), 대향 전극 CT2의 개수는 반드시 2개로 한다. 이것은, 대향 전극 CT, CT2와 화소 전극 PX를 교대로 배치하고, 또한 대향 전극 CT2를 영상 신호선 DL에 반드시 인접시키기 위한 것이다. 이에 따라, 대향 전극 CT, CT2와 화소 전극 PX사이의 전계가 영상 신호선 DL로부터 발생하는 전계로부터 영향을 받지 않도록, 대향 전극 CT2로 영상 신호선 DL로부터의 전기력선을 실드할 수 있는 대향 전극 CT2는 대향 전압 신호선 CL에 의해 항상 외부로부터 전위가 공급되기 때문에 전위는 안정적이다. 그 때문에, 영상 신호선 DL에 인접해도 전위의 변동이 거의 없다. 또, 이에 따라 화소 전극 PX의 영상 신호선 DL로부터의 기하학적인 위치가 멀어지므로, 화소 전극 PX와 영상 신호선 DL사이의 기생 용량이 대폭 감소하고, 화소 전극 전위 Vs의 영상 신호 전압에 따른 변동도 억제할 수 있다.
그 결과, 상하 방향으로 발생하는 크로스토크(세로 스미어라고 하는 화질 불량)을 억제할 수 있다.
화소 전극 PX의 전극 폭은 개구율을 크게 하기 위해 가공 정밀도가 허용하는 한 가늘게 한다. 또한, 대향 전극 CT의 전극 폭도, 개구율을 크게 하기 위해 가공 정밀도가 허용하는 한 가늘게 한다. 본 실시예에서는 화소 전극 PX를 5㎛, 대향 전극 CT를 5㎛로 하였다. 또한, 화소 전극 PX와 대향 전극 CT의 전극 폭은 다르게 해도 좋고, 4㎛, 6㎛, 7㎛, 8㎛ 등 화소 설계의 상황에 따라 각각 다르다.
또한, 영상 신호선 DL의 전극 폭은 화소 전극 PX 또는 대향 전극 CT의 전극 폭과 동일해도 좋지만, 단선을 방지하기 위해 화소 전극 PX와 대향 전극 CT에 비교하여 약간 넓게 하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 영상 신호선 DL의 전극폭을 8㎛로 하였다. 여기서, 영상 신호선 DL의 전극 폭은 인접하는 대향 전극 CT2의 전극 폭의 2배미만이 되도록 설정한다.
또는, 영상 신호선 DL의 전극 폭이 수율의 생산성으로부터 결정되는 경우에는 영상 신호선 DL에 인접하는 대향 전극 CT2의 전극 폭을 영상 신호선 DL의 전극 폭의 1/2를 초과하는 값으로 한다. 이것은, 영상 신호선 DL로부터 발생하는 전기력선을 각각 양쪽 대향 전극 CT2로 흡수하기 위해서이며, 어떤 전극 폭으로부터 발생하는 전기력선을 흡수하기 위해서는 그것과 동일한 폭 이상의 전극 폭을 갖는 전극이 필요하다.
따라서, 영상 신호선 DL의 전극의 반(4㎛ 씩)으로부터 발생하는 전기력선을 각각 양쪽의 대향 전극 CT2가 흡수하면 되므로, 영상 신호선 DL에 인접하는 대향 전극 CT의 전극 폭이 1/2이 넘는 것으로 한다.
또한, 대향 전극 CT2와 화소 전극 PX사이의 영역의 액정 분자를 동작시키기 위해 대향 전극 CT2는 화소 전극 PX의 전기력선도 흡수하고, 전계를 발생할 필요가 있으므로, 대향 전극 CT2의 전극 폭은 화소 전극 PX의 전극 폭의 1/2이 넘는 것이 필요하다. 따라서, 대향 전극 CT2의 전극 폭은 이들의 양방을 충족시키기 위해 영상 신호선 DL의 전극 폭의 1/2로 화소 전극 PX의 전극 폭의 1/2를 더한 값이상 필요하다. 본 실시예에서는 대향 전극 CT2의 전극 폭은 10㎛로 하였다. 또한, 전체적으로 화소 전극 PX 폭의 총합과 영상 신호선의 폭을 더한 값이 대향 전극 CT, CT2의 총합 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 화소 전극 PX와 대향 전극 CT, CT2사이의 전계를 유효하면서 균일하게 인가할 수 있음과 함께 영상 신호의 영향에 따라 크로스토크가 발생하는데, 특히 상하 방향(세로 방향의 크로스토크)을 방지할 수 있다.
또한, 화소 전극 PX, 대향 전극 CT, CT2, 영상 신호선 DL의 폭은 액정층의 두께 방향에 대해 액정층 전체에 충분한 전계를 인가하기 위해 후술된 액정층의 두께보다도 크게 하는 것이 바람직하다.
주사 신호선 GL은 말단측의 화소(후술된 주사 전극 단자 GTM의 반치측)의 게이트 전극 GT에 충분히 주사 전압이 인가하는 만큼의 저항치를 충족하도록 전극 폭을 설정한다. 또한, 대향 전압 신호선 CL도 말단측의 화소(후술된 공통 버스 라인 CB1 및 CB2로부터 가장 먼 화소 즉 CB1과 CB2의 중간 화소)의 대향 전극 CT에 충분히 대향 전압을 인가할 수 있는 만큼의 저항치를 충족시키도록 전극 폭을 설정한다.
한편, 화소 전극 PX와 대향 전극 CT, CT2 사이의 전극 간격 및 화소 전극 PX의 개수와 대향 전극 CT의 개수는 화소 피치, 액정 재료, 특히 액정 재료 고유의 구동 전압 파라미터와 영상 신호 구동 회로(신호측 드라이버)의 내압에 따라 결정된다. 이것은, 액정 재료에 의해 최대 투과율을 달성하는 전계 강도가 다르기 때문에, 전극 간격을 액정 재료에 따라 설정하고, 이용하는 영상 신호 구동 회로(신호측 드라이버)의 내압으로 설정되는 신호 전압의 최대 진폭의 범위에서 최대 투과율을 얻을 수 있도록 하기 위해서이다. 본 실시예에서는, 화소 피치를 99㎛로 했으므로, 후술된 액정 재료의 유전률 이방성 Δε과 트위스트 탄성 상수 K22로 결정되는 구동 전압 파라미터로부터 전극 간격은 13.5㎛, 화소 전극 PX의 개수는 4로하였다.
또한, 본 실시예에서 나타낸 구체적인 수치는 일례로서, 상술의 관계를 충족시키는 범위에서는 임의로 설정해도 본 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있는 것은 분명하다.
본 발명의 요지가 되며, 가장 중요한 구성 요소는 도 1에 도시된 ST 전극 ST이다(이 명세서에서는 제1 전극이라고 칭하는 경우가 있음). 이 ST 전극 ST에 의해 원형으로 검고, 칙칙해지는 얼룩(흑색 또는 백색의 작은 얼룩)을 저감시킬 수 있다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST는, 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부 PX3에 접속되어 있다. 상세한 내용은 이하에 설명하겠다.
(ST 전극: 제1 전극)
본 발명의 요지인 ST 전극 ST는, 원형에 통전 시간과 함께 검고, 칙칙해지는 스폿형 얼룩(흑색 또는 백색의 작은 얼룩)을 저감시킬 수 있다.
도 70은 종래예 중 하나의 화소의 평면도를 나타낸 것이다. 도 70의 화소에는 보호막 PSV 상에는 전극은 없고, 각 전극 및 각 배선은 보호막 PSV로 액정과는 완전하게 절연되어 있다. 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은, 액정 중에 직류 전류가 흐름에 따른 전극 반응으로 액정의 유지율이 저하하여, 발생하는 것이다. 그 원리를 이하에 나타낸다.
종래의 화소로 액정에 전류가 흐르기 위해서는 전위가 다른 전극이 두 개 모두 보호막 PSV 상에 노출하며, 그 사이를 누설 전류가 흐르는 것이다. 그러나, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩부의 현미경 관찰로부터는 흑색 또는 백색의 얼룩부에는절연막의 결함이, 대부분은 하나밖에 관측할 수 없다. 이 때문에, 노출한 전극으로부터 다른 전극의 보호막 용량에의 충전에 의한 전류에 따른 메카니즘이 추측되었다. 이 경우에는, 보호막 결함이 하나인 경우라도 충전 전류가 흘러 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 발생한다.
그래서, 고의로 보호막 PSV 및 절연막 GI에 결함을 생성한 시작품을 제작하고, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 상태를 확인하였다. 그 결과, 하나의 전극 상에밖에 결함을 만들지 않은 영역에서도 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 발생하며, 또한 다른 전위를 갖는 두개의 전극 각각에 결함을 생성한 영역에서도 두개의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 관측되고, 각각의 결함부에서 발생한다는 것이 분명해졌다. 이 사실로부터도 후자의 보호막 용량에의 충전 전류에 따른 전극 반응으로 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 발생한다는 것이 뒷받침되어지고 있다.
도 71, 도 72에 그 상세 메카니즘을 나타낸다. 도 71에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 전위가 높은 양극측 전극 상에서는 보호막 결함을 야기한 금속제의 이물 혹은 전극 자체가 산화되어 양이온이 되고, 다른 전극의 보호막 용량을 양극측 전위로 충전해간다. 이 충전 전류는 주위의 화소 용량으로도 흘러 양극측 전위로 충전된 영역이 확대된다. 충전된 영역은 양이온의 증가로, 이온 농도가 높아지고 액정의 비저항이 저하하고 액정에 걸리는 전압의 유지율이 저하한다. 그 결과, 전압 무인가로 흑을 띄는 노멀 블랙 모드에서는 보호막 결함 주위의 화소는 그 주위보다도 어두워져서 검은 스폿형 휘도 얼룩으로서 관측된다.
또한, 도 72에 나타낸 바와 같이, 전위가 낮은 양극측의 전극 상에서는 액정분자가 환원, 분해되어 음이온이 되고, 다른 전극의 보호막 용량을 음극측 전위로 충전해간다. 이 충전 전류는 주위의 화소 용량으로도 흘러 음극측 전위로 충전된 영역이 확대된다. 충전된 영역은 음이온의 증가로 이온 농도가 높아지고, 액정의 비저항이 저하하여 액정에 걸리는 전압의 유지율이 저하한다. 그 결과, 양극의 경우와 마찬가지로, 보호막 결함의 주위 화소는 그 주위보다도 어두워져서 검은 스폿형 휘도 얼룩으로서 관측된다.
여기서 도면 중 XY는 액정 분자를 나타내고, X, Y는 그 분해 후의 상태를 나타낸다. 또한, α+, β는 액정 중 불순물 이온 또는 도우펀트가 해리한 상태를 나타내고, Z+는 이물 또는 전극이 용해하여 이온화한 상태를 나타낸다.
특히, 기판면에 거의 평행한 전계(프린지 전계를 포함한다)를 가하는 방식(IPS 방식이나 FFS 방식)으로는 비저항이 낮아 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic) 방식의 TFT-LCD에서는 사용할 수 없지만, 고속 응답으로 저전압 구동이 가능한 시아노기를 갖는 시아노계 액정을 이용하는 쪽이 유리하다. 도 73에 시아노계 액정의 분자 구조의 일례를 나타낸다. 또한, 도 73에는 분자 구조의 일부만 나타내고 있다.
이러한 액정 분자는 음극에서, 예를 들면 도 74와 같은 환원 반응을 하고, 중성의 모체 부분과 시아노 이온으로 분해된다. 이와 같이, 종래의 화소에서는 보호막 결함이 단 하나라도 있으면 검은 스폿형 얼룩(흑색 또는 백색의 작은 얼룩)이 발생한다. 이 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 초기 상태에서는 반응이 일어나지 않기 때문에, 확인되지는 않았지만 통전을 계속하고 있으면 반응이 진행하여 확인할수 있는 레벨이 되어 표시 불량을 야기한다.
그래서, 본 발명에서는 보호막 상에 고의로 전위가 제공된 전극 또는 도전체를 설치한다. 즉, 전위가 제공된 전극 또는 도전체를 보호막 상 또는 배향막 하에 형성한다. 이에 따라, 보호막 용량에 사전에 충전시켜 둠으로써 보호막 결함이 발생하여 전극이 노출해도 충전 전류를 흐르지 못하게 한다.
이에 따라, 음극 또는 양극에서의 전극 반응(전기 화학 반응)이 억제되고, 금속 이온의 용해, 액정 분자의 환원이 억제된다. 즉, 전극 반응은 전류가 흐르고 비로서 발생하는 현상으로써, 전류가 흐르지 않으면 발생하지 않기 때문에 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생은 억제된다. 그 결과, 액정 분자에 걸리는 전압의 유지율의 저하를 막기 때문에 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 경감된다. 도 75에 양극측에 ST 전극 ST를 설치한 경우, 도 76에 음극측에 설치한 경우를 나타낸다.
본 실시예에서는, ST 전극 ST는 금속막(금속 원자를 포함하는 층) i1로 형성되어 있고, 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부 PX3에 접속되어 있다. 또한, 이 ST 전극 ST는 외부로부터 반드시 전위가 공급되어 있는 것이 필요하며, 부유 전극으로는 효과가 없으므로, 도 1, 도 6에 나타낸 바와 같이 보호막 PSV에 관통 홀 TH를 개구하여 다른 전극에 접속시키고 있다. 본 실시예에서는 화소 전극 PX와 일체 형성된 화소 전극의 일부 PX3에 접속시켰다.
또한, 화소 전극의 일부 PX3은 관통 홀이나 ST 전극 ST가 제조 상의 가공 변동이 있어도 반드시 접촉되도록, 도 1에 나타낸 바와 같은 화소 전극 PX보다 큰 시트를 화소 전극단의 관통 홀 TH에 맞추는 부분에 화소 전극 PX와 일체로 설치하였다.
이와 같이, 본 실시예에서 화소 전극에 전기적으로 접속한 ST 전극 ST를 보호막 PAS 상에 형성하였다. 이에 따라, 화소 전극 PX 및 대향 전극 CT, CT2와 액정 간에 결과적으로 형성되는 보호막 PSV 또는 보호막 PSV 및 절연막 GI를 유전체로 한 용량(보호막 용량)에 ST 전극 ST에 의해 정상적으로 충전되어, ST 전극 ST와 직류적으로 거의 동일 전위(교류인 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)를 갖는 전극이 이물 등으로 액정층에 노출해도 충전 전류가 흐르지는 않는다. 따라서, 노출한 전극 부근에서의 전기 화학 반응(전극 반응)은 발생하지 않는다. 즉, ST 전극 ST를 보호막 PSV 상에 형성함으로써 전극 상의 보호막 결함에 의한 다른 전극의 보호막 용량으로의 충전 전류를 억제하여 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 발생이 억제된다.
특히 본 발명에서는 음극측 전극 또는 배선으로서 게이트 전극 GT 또는 주사 신호선 GL이 정의된다. 또한, 게이트 전극 GT 또는 주사 신호선 GL에 대하여 전위가 높은 전극 또는 배선을 양극측의 전극 또는 배선으로 정의하고, 양극측의 전극 또는 배선으로서는 소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2, 영상 신호선 DL, 화소 전극 PX, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전압 신호선 CL이 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 양극측의 전극 또는 배선의 일례로서 ST 전극 ST가 화소 전극 PX에 전기적으로 접속되어 있지만, ST 전극 ST에는 음극과 양극의 한쪽 또는 양쪽으로 이루어지는 전극 또는 배선에 접속되어도 된다. 이들의 조합 및 그 특유의 효과에 대해서는 다른 실시예로서 후술한다.
또한, 본 실시예에서는 ST 전극 ST에 금속막(금속 원자를 포함하는 층)을 이용하고 있지만 ITO, IZO를 이용해도 된다. 또한, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 자기 산화막을 형성하는 금속을 이용해도 된다. ITO, IZO, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 자기 산화 금속은 산화물이기 때문에, ST 전극 ST의 형성 후에 산화 반응이 다른 금속막에 비교하여 생기기 어렵기 때문이다. 특히, ST 전극 ST는 보호막 PSV 상에 설치하기 때문에, 산화 반응이 생기면 전자 또는 정공이 유출하고, 액정 재료 중에 금속 이온이 용출할 우려도 있어 상술한 산화막을 이용하는 것이 바람직하다. 단, 그와 같은 우려가 없는 경우에는 산화물이 아닌 금속 재료를 이용해도 상관없다.
또, ST 전극 ST는 상술한 상세 메카니즘에 기초하여 복수의 화소 내에 적어도 하나 있으면 된다. 한편, 후술하는 실시예 7 및 8과 같이, 1 화소 내에 복수의 ST 전극 ST를 형성해도 된다. 또한, 본 실시예와 같이 1 화소 내에 하나의 ST 전극 ST를 설치해도 되는 것은 물론이다.
또한, 이 ST 전극 ST는 전극 형상을 이루지만, 예를 들면 배선과 같은 형상이어도 상관없다(이 명세서에서는 제1 배선으로 칭하는 경우가 있다).
《매트릭스부(화소부)의 단면 구성》
도 3은 도 1의 A-A' 절단선에서의 단면을 나타내는 도면, 도 4는 도 1의 B-B' 절단선에서의 박막 트랜지스터 TFT의 단면도, 도 5는 도 1의 C-C' 절단선에서의 축적 용량 Cstg의 단면을 나타내는 도면이다. 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 액정층 LC를 기준으로 하여 하부 투명 유리 기판 SUB1측에는 박막 트랜지스터TFT, 축적 용량 Cstg 및 전극군이 형성되고, 상부 투명 유리 기판 SUB2측에는 컬러 필터 FIL, 차광용 블랙 매트릭스 패턴 BM이 형성되어 있다.
또한, 투명 유리 기판 SUB1, SUB2 각각의 내측(액정 LC측)의 표면에는 액정의 초기 배향을 제어하는 배향막 ORI, ORI2가 설치되고 있고, 투명 유리 기판 SUB1, SUB2 각각의 외측의 표면에는 편광축이 직교하여 배치된(크로스니콜 배치) 편광판이 설치되어 있다.
또한, 도 6에는 도 1의 D-D' 절단선에서의 단면도를 나타낸다. ST 전극 ST는 보호막 PSV 상에 반드시 형성되지 않으면 이루어지지 않는다. 즉, 배향막 ORI1 하측에 형성되어 있다. 즉, 보호막 PSV 상측 또는 배향막 ORI1 하측에 도전막이 형성되어 있다. 이 도전막은 체적 저항율로 1011Ω·㎝ 이하이면 된다. 또한, 104Ω·㎝ 이하이면 된다. 본 실시예에서는 이 ST 전극 ST의 도전막 재료로서, 투명 도전막 i1(Indium-Tin-Oxide ITO : NESA막)을 이용하였다. 이 ST 전극 ST의 재료로는 금속도 되지만, 보호막 PSV 상에 설치하는 재료는 액정 재료의 오염을 고려하면 재료로서 안정적인 ITO가 바람직하다. IZO(Indium-Zn-Oxide)라도 마찬가지이다. 또한, 금속을 이용하는 경우도 Cr 등 표준 전위가 낮고, 전기 화학 반응(전극 반응)이 발생하기 쉬운 재료보다도 Al(합금도 포함한다)과 같은 전극 반응이 발생하기 어려운 재료쪽이 바람직하다.
또한, 이 ST 전극 ST는 외부로부터 반드시 전위가 공급되어 있는 것이 필요하고, 부유로는 효과가 없기 때문에, 도 1, 도 6에 나타낸 바와 같이 보호막 PSV에관통 홀 TH를 개구하여 다른 전극에 접속하고 있다. 본 실시예에서는 화소 전극 PX와 일체 형성된 화소 전극의 일부 PX3에 접속시켰다.
《TFT 기판》
이하에서는 하측 투명 유리 기판 SUB1측(TFT 기판) 구성을 더 자세하게 설명한다.
《박막 트랜지스터 TFT》
박막 트랜지스터 TFT는 주사 신호선 GL의 일부인 게이트 전극 GT에 플러스 바이어스를 인가하면 소스-드레인 간의 채널 저항이 작아지고, 바이어스를 영으로 하면 채널 저항은 커지도록 동작한다.
박막 트랜지스터 TFT는 도 3에 나타낸 바와 같이, 게이트 전극 GT, 절연막 GI, i형(진성, intrinsic, 도전형 결정 불순물이 도핑되어 있지 않다) 비정질 실리콘(Si)을 포함하는 i형 반도체층 AS, 한쌍의 소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2를 갖는다. 또, 소스, 드레인은 본래 그 사이의 바이어스 극성에 의해서 결정되는 것으로, 이 액정 표시 장치의 회로에서는 그 극성은 동작 중 반전하기 때문에, 소스, 드레인은 동작 중 교체된다. 그러나, 이하의 설명에서는 편의상 한쪽을 소스, 다른 쪽을 드레인으로 고정하여 표현한다.
《게이트 전극 GT》
게이트 전극 GT는 주사 신호선 GL과 연속하여 형성되어 있고, 주사 신호선 GL의 일부 영역이 게이트 전극 GT가 되도록 구성되어 있다. 게이트 전극 GT는 박막 트랜지스터 TFT의 능동 영역을 넘는 부분이다. 본 예에서는 게이트 전극 GT는단층 도전막 g3으로 형성되어 있다. 도전막 g3으로서는, 예를 들면 스퍼터로 형성된 크롬-몰리브덴 합금(Cr-Mo)막이 이용되지만 그것에 한정한 것은 아니다. 예를 들면, Cr, Mo, W, Ti, Ta, Al, Cu나 이들을 주체로 한 합금이라도 상관없다. 저저항화를 도모하면, Al, Cu나 이들을 주체로 한 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 2층 이상의 적층 구조로 적층막으로 형성해도 좋고, 단면 테이퍼 가공 등에 도움이 되는 경우가 있다. 즉, 부식 전위가 다른 적층 구조를 이용함으로써 얇은 상층은 수직 형상 또는 역테이퍼 형상으로 되지만, 그 상층보다 두꺼운 하층은 순테이퍼 형상으로 형성되기 때문에, 배선 전체로서 거의 순테이퍼 형상이 되어, 그 배선을 덮는 절연막 등의 커버리지가 보상된다.
또, 얇은 상층으로서는 Cr-Mo, Cr-W, Cr-Ti, Cr-Ta 등을 이용하여, 두꺼운 하층으로서는 Cr을 이용한다. 이에 따라, 전지 반응의 영향으로 상하층의 계면이 가장 에칭 속도가 커져서 하층 전체의 측 단부면은 순테이퍼 형상으로 가공되고, 상층의 측 단부면은 기판 면과 수직인 형상 혹은 약간 역테이퍼 형상으로 가공된다.
또, Al을 이용하는 경우에는 Al으로부터 발생하는 힐록을 억제하기 위해서, Nd와의 합금으로 하는 것이 유효하고 또한 양극 산화하여 양극 산화막을 표면에 형성하는 것도 다른 전극과의 단락 불량을 저감할 수 있어 유효하다.
《주사 신호선 GL》
주사 신호선 GL은 도전막 g3으로 구성되어 있다. 이 주사 신호선 GL의 도전막 g3은 게이트 전극 GT의 도전막 g3과 동일 제조 공정으로 형성되고 또한 일체로구성되어 있다. 이 주사 신호선 GL에 의해, 외부 회로로부터 게이트 전압 Vg를 게이트 전극 GT에 공급한다. 또한, 영상 신호선 DL과 교차하는 부분은 영상 신호선 DL과의 단락의 확률을 작게 하기 위해서 가늘게 하고 또한 단락하더라도 레이저 트리밍으로 분리할 수 있게 두 갈래로 해도 된다.
《절연막 GI》
절연막 GI는 박막 트랜지스터 TFT에 있어서, 게이트 전극 GT와 함께 반도체층 AS에 전계를 제공하기 위한 게이트 절연막으로서 사용된다. 절연막 GI는 게이트 전극 GT 및 주사 신호선 GL의 상층에 형성되어 있다. 절연막 GI로서는, 예를 들면 플라즈마 CVD로 형성된 질화 실리콘막이 선택되며, 2000∼5000Å 두께로(본 실시예에서는 3500Å 정도) 형성된다. 또한, 절연막 GI는 주사 신호선 GL 및 대향 전압 신호선 CL과 영상 신호선 DL의 층간 절연막으로서도 기능하고, 이들 전기적 절연에도 기여하고 있다. 또한, 게이트 절연막은 산화 실리콘막이라도 된다.
또한, 막 두께는 두꺼운 쪽이 배선 및 전극 간의 용량을 줄일 수 있어, 보다 저소비 전력으로 할 수 있고 또한 신호 파형의 왜곡이 없는 양호한 화질을 얻을 수 있지만, 박막 트랜지스터 TFT의 임계치 전압의 상승이나 상호 컨덕턴스 gm의 저하를 초래하므로 상기한 막 두께의 범위가 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 절연막 GI는 질화 실리콘의 1층으로 구성하였지만, 산화 실리콘 등의 무기 재료와의 2층 이상, 유기 재료의 2층 이상 또는 무기 재료와 유기 재료의 2층 이상인 적층막으로 해도 된다. 이것은 전극 간의 단락 방지에 효과가 있다.
《i형 반도체층 AS》
i형 반도체층 AS는 비정질 실리콘으로, 100∼3000Å 두께로(본 실시예에서는 1200Å 정도의 막 두께) 형성된다. 층 d0은 오믹 컨택트용 인(P)을 도핑한 n(+)형 비정질 실리콘 반도체층으로, 하측에 i형 반도체층 AS가 존재하고 상측에 도전층 d3이 존재하는 곳에만 남겨지고 있다.
i형 반도체층 AS 및 층 d0은 주사 신호선 GL 및 대향 전압 신호선 CL과 영상 신호선 DL과의 교차부(크로스 오버부) 양자 간에도 설치되어 있다.
이 교차부의 i형 반도체층 AS는 교차부에서의 주사 신호선 GL 및 대향 전압 신호선 CL과 영상 신호선 DL과의 단락을 저감한다.
또한, i형 반도체층 AS는 비정질 실리콘뿐만아니라, 폴리실리콘 또는, 단결정 실리콘이라도 상관없다. 또한, 비정질 실리콘을 이용하는 경우에는 광전도에 의한 전압 유지 불량을 저감하기 위해서 가능한 한 박막화하는 쪽이 바람직하다.
《소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2》
소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2 각각은 n(+)형 반도체층 d0에 접촉하는 도전막 d3으로 구성되어 있다.
도전막 d3은 스퍼터로 형성한 크롬-몰리브덴 합금(Cr-Mo)막을 이용하여, 500∼3000Å 두께(본 실시예에서는 2000Å 정도)로 형성된다. Cr-Mo막은 저응력이므로, 비교적 막 두께를 두껍게 형성할 수 있어 배선의 저저항화에 기여한다. 또한, Cr-Mo막은 n(+)형 반도체층 d0과의 접착성도 양호하다. 도전막 d3으로서, Cr-Mo막외에 고융점 금속(Cr, Mo, Ti, Ta, W)막, 고융점 금속 실리사이드(MoSi2, TiSi2, TaSi2, WSi2)막을 이용해도 되며 또한 Al, Cu나 이들을 주체로 한 합금 등과의 적층 구조로 해도 된다.
도전막 d3을 마스크 패턴으로 패터닝한 후, 도전막 d3을 마스크로 하여, n(+)형 반도체층 d0이 제거된다. 즉, i형 반도체층 AS 상에 남아 있던 n(+)형 반도체층 d0은 도전막 d3 이외의 부분이 자기 정합으로 제거된다. 이 때, n(+)형 반도체층 d0은 그 두께 분은 전부 제거되도록 에칭되므로, i형 반도체층 AS도 약간 그 표면 부분이 에칭되지만, 그 정도는 에칭 시간에 제어하면 된다.
또한, 본 실시예에서는 상술한 바와 같은 백 채널 에치(BCE) 방식을 이용하여 채널 형성을 행하였지만, i형 반도체층 AS 상에도 질화 실리콘 등의 절연막을 이용하여 채널을 보호한 채널 프로텍션(CHP) 방식을 이용해도 된다.
《영상 신호선 DL》
영상 신호선 DL은 소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2와 동층의 도전막 d3으로 구성되어 있다. 또한, 영상 신호선 DL은 드레인 전극 SD2와 일체로 형성되어 있다. 그 외에는 소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2와 마찬가지이다. 저저항화를 위해서는 Al, Cu나 이들을 주체로 한 합금 등과의 적층 구조로 하는 쪽이 바람직하다.
《화소 전극 PX》
화소 전극 PX는 도전층 d3이 형성되어, 소스 전극 SD2와 화소 전극의 일부PX2, PX3과 일체 형성되어 있다. 이 화소 전극과 후술하는 대향 전극 간에 제공되는 전압에 의해, 액정 분자의 동작을 제어하여 표시를 얻는다.
《대향 전극 CT, CT2》
대향 전극 CT, CT2는 도전층 g3으로 형성되어, 대향 전압 신호선 CL과 일체 형성되어 있다. 이 대향 전극과 전술한 화소 전극 간에 제공되는 전압에 의해, 액정 분자의 동작을 제어하여 표시를 얻는다.
대향 전극 CT에는 대향 전압 Vcom이 인가되도록 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 대향 전압 Vcom은 영상 신호선 DL에 인가되는 최소 레벨의 구동 전압 Vdmin과 최대 레벨인 구동 전압 Vdmax와의 중간 직류 전위로부터, 박막 트랜지스터 소자 TFT를 오프 상태로 할 때에 발생하는 피드스루 전압 ΔVs 분만큼 낮은 전위로 설정되지만, 영상 신호 구동 회로에서 사용되는 집적 회로의 전원 전압을 약 반으로 저감하고자 하는 경우에는 교류 전압을 인가하면 된다.
《대향 전압 신호선 CL》
대향 전압 신호선 CL은 도전막 g3으로 구성되어 있다. 이 대향 전압 신호선 CL의 도전막 g3은 게이트 전극 GT, 주사 신호선 GL 및 대향 전극 CT의 도전막 g3과 동일 제조 공정으로 형성되고 또한 대향 전극 CT와 전기적으로 접속할 수 있도록 구성되어 있다. 이 대향 전압 신호선 CL에 의해 외부 회로로부터 대향 전압 Vcom을 대향 전극 CT에 공급한다. 또한, 영상 신호선 DL과 교차하는 부분은 영상 신호선 DL과의 단락의 확률을 작게 하기 위해서 가늘게 하고 또한 단락하더라도 레이저 트리밍으로 분리할 수 있게 두 갈래로 해도 된다.
《축적 용량 Cstg》
도전막 d3은 박막 트랜지스터 TFT의 소스 전극 SD2 부분에서 대향 전압 신호선 CL과 중첩되도록 형성되어 있다. 이 중첩은 도 5에서도 알 수 있듯이, 화소 전극 PX의 일부 PX3(d3)을 한쪽 전극으로 하고, 대향 전압 신호 CL을 다른 쪽 전극으로 하는 축적 용량(정전 용량 소자) Cstg를 구성한다. 이 축적 용량 Cstg의 유전체막은 박막 트랜지스터 TFT의 게이트 절연막으로서 사용되는 절연막 GI로 구성되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 평면적으로는 축적 용량 Ctg는 대향 전압 신호선 CL의 일부분에 형성되어 있다.
《보호막 PSV》
박막 트랜지스터 TFT 상에는 보호막 PSV가 설치되어 있다. 보호막 PSV는 주로 박막 트랜지스터 TFT를 습기 등으로부터 보호하기 위해 형성되어 있고, 투명성이 높고 또한 내습성이 좋은 것을 사용한다. 보호막 PSV는, 예를 들면 플라즈마 CVD 장치에서 형성한 산화 실리콘막이나 질화 실리콘막 또는 아크릴 수지, 에폭시나 폴리이미드 등으로 형성되어 있고, 0.1∼3㎛ 정도의 막 두께로 형성한다.
막 두께는 두꺼운 쪽이 좋고, 막 두께를 두껍게 함으로써, 액정 재료나 배향막 및 보호막에 직류 전압이 잔류함으로써 발생하는 잔상을 저감할 수 있다. 단지, 지나치게 두꺼우면 컨택트홀(관통 홀) TH를 개구하기 어려우므로 상기한 막 두께의 범위가 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 보호막 PSV는 1층으로 구성하였지만, 막 두께를 크게하기 위해서 보다 양호한 보호 효과를 유지하기 위해서 무기 재료의 2층 이상, 유기 재료의 2층 이상 및 무기 재료와 유기 재료의 2층 이상의 적층 구조로 해도 된다.
보호막 PSV의 형성 패턴에 대해서는, 표시 영역 주변부에서는 외부 접속 단자 DTM, GTM을 노출하도록 형성한다. 또한, 본 실시예에서는 보호막 PSV는 절연막 GI와 동일 포토마스크로 패터닝하여 일괄로 가공하였다. 이에 따라, 공정수가 삭감되어 처리량 향상을 도모할 수 있다. 또한, 화소부에서는 화소 전극의 일부 PX3과 ST 전극 ST와의 전기적 접속을 위해서 관통 홀 TH를 형성하고 있다. 본 실시예의 경우에는 관통 홀 TH는 d3으로 블로킹되므로 d3층까지의 구멍이 개구된다.
《컬러 필터 기판》
다음에, 도 1, 도 2로 되돌아가, 상측 투명 유리 기판 SUB2측(컬러 필터 기판)의 구성을 자세히 설명한다.
《차광막 BM》
상부 투명 유리 기판 SUB2측에는 불필요한 간극부(화소 전극 PX와 대향 전극 CT 간 이외의 간극)로부터의 투과광이 표시면측에 출사하여, 콘트라스트비 등을 저하시키지 않도록 차광막 BM(소위 블랙 매트릭스)을 형성하고 있다. 차광막 BM은 외부 광 또는 백 라이트 광이 i형 반도체층 AS에 입사하지 않도록 하는 역할도 해내고 있다. 즉, 박막 트랜지스터 TFT의 i형 반도체층 AS는 상하에 있는 차광막 BM 및 약간 큰 게이트 전극 GT에 의해서 샌드위치되어, 외부 자연광이나 백 라이트빛이 닿지 않게 된다.
도 1에 나타낸 선 BMb는 차광막 BM의 개구부의 경계를 나타내는 선으로, 차광막 BM은 박막 트랜지스터 소자 TFT 상부와 그 상하 좌우 방향에 매트릭스 상으로 연장한 구성이다. 이 패턴은 1예로, 개구부의 형상 등은 콘트라스트나 다른 광학 특성을 손상시키지 않는 범위에서 임의로 설정할 수 있다. 빗살형 전극 단부 등의 전계 방향이 흐트러지는 부분에서는, 그 부분의 표시는 화소 내의 영상 정보에 일대일로 대응하거나 또한 흑인 경우에는 흑, 백인 경우에는 백이 되기 때문에, 표시의 일부로서 이용하는 것이 가능하다.
차광막 BM은 광에 대한 차폐성을 가지며 또한 화소 전극 PX와 대향 전극 CT 간의 전계에 영향을 끼치지 못하도록 절연성이 높은 막으로 형성되어 있고, 본 실시예에서는 흑색의 안료를 레지스트재에 혼입하고, 1.2㎛ 정도의 두께로 형성하고 있다.
차광막 BM은 각 행의 화소에 상하 좌우 방향으로 매트릭스형으로 형성되어, 이 선으로 각행 각열의 유효 표시 영역이 구획되어 있다. 따라서, 각행 각열의 화소의 윤곽이 차광막 BM에 의해서 분명해진다. 즉, 차광막 BM은 블랙 매트릭스와 i형 반도체층 AS에 대한 차광인 두개의 기능을 갖는다.
차광막 BM은 주변부에도 프레임형으로 형성되며, 그 패턴은 도 1에 나타낸 매트릭스부의 패턴과 연속되어 형성되고 있다. 주변부의 차광막 BM은 시일부 SL의 외측으로 연장되어, 퍼스널 컴퓨터 등의 실장기에 기인하는 반사광 등의 누설 광이 매트릭스부로 들어가는 것을 막음와 함께, 백라이트 등의 광이 표시 영역 밖으로 누설되는 것도 막고 있다. 한편, 이 차광막 BM은 기판 SUB2의 엣지보다도 약 0.3∼1. 0㎜ 정도 내측에 그치고 기판 SUB2의 절단 영역을 피하여 형성되어 있다
또한, 본 실시예에서는 블랙 매트릭스 BM은 컬러 필터 기판측(TFT 기판과 다른 기판)에 형성하였지만, TFT 기판측에 형성해도 좋다. 이에 따라 컬러 필터 기판과 TFT 기판의 정합시켜 공정에 여유도가 생겨서 생산성이 향상된다. 또한, 블랙 매트릭스의 폭을 좁게 할 수 있어 개구율이 향상된다.
《컬러 필터 FIL》
컬러 필터 FIL은 화소에 대향하는 위치에 적, 녹, 청이 반복되어 스트라이프형으로 형성된다. 컬러 필터 FIL은 차광막 BM의 엣지 부분과 중첩되도록 형성되어 있다.
컬러 필터 FIL은 다음과 같이 형성할 수 있다. 우선, 상부 투명 유리 기판 SUB2의 표면에 아크릴계 수지 등의 적, 녹, 청의 안료를 혼입한 기재를 형성하고, 포토리소그래피 기술로 패터닝하여, 각색(적, 녹, 청)의 필터를 순차 형성한다. 색 순도를 보다 높게하기 위해서, 시안 등의 다른 색의 안료를 혼합하는 경우도 있다.
또한, 컬러 필터는 블랙 매트릭스와 마찬가지로 TFT 기판측에 형성할 수도 있다.
《오버코트막 OC》
오버코트막 OC는 컬러 필터 FIL의 염료의 액정 LC로의 누설의 방지 및 컬러 필터 FIL, 차광막 BM에 의한 단차의 평탄화를 위해 설치되어 있다. 오버코트막 OC는, 예를 들면 아크릴 수지, 에폭시 수지 등의 투명 수지 재료로 형성되어 있다.
또한, 컬러 필터, 블랙 매트릭스가 TFT 기판측에 형성된 경우에는 오버코트막도 TFT 기판측에 형성한다.
《액정층 및 편향판》
다음에, 액정층, 배향막, 편광판 등에 대하여 설명한다.
《액정층》
액정 재료 LC로서는, 유전률 이방성 Δε이 플러스로 그 값이 13.2, 굴절율 이방성 Δn이 0.075(589㎚, 20℃)의 네마틱 액정을 이용한다. 액정층의 두께(갭)는 3.9㎛로 하고, 리터데이션 Δn·d는 0.285로 한다. 이 리터데이션 Δn·d의 값에 의해, 후술하는 배향막과 편광판을 조합하여, 액정 분자가 러빙 방향으로부터 전계 방향으로 45° 회전했을 때 최대 투과율을 얻을 수 있어 가시광의 범위없이 파장 의존성이 거의 없어 투과 광을 얻을 수 있다. 또, 액정층의 두께(갭)는 폴리머 비즈로 제어하고 있다. 또한, 액정 재료 LC는 특별히 한정한 것이 아니고, 유전률 이방성 Δε은 마이너스라도 좋다. 또한, 유전률 이방성 Δε은 그 값이 큰 쪽이 구동 전압을 저감할 수 있다. 또, 굴절율 이방성 Δn은 작은 쪽이, 액정층의 두께(갭)를 두껍게 할 수 있어 액정의 봉입 시간이 단축되며 또한 갭 변동을 적게 할 수 있다. 특히, 보다 착색이 없는 백 표시를 행하기 위해서는 리터데이션은 0.25∼0.32의 범위가 바람직하다.
《배향막》
배향막 ORI로서는 폴리이미드를 이용한다. 러빙 방향 RDR은 상하 기판으로 상호 평행하게 하고 또한 인가 전계 방향 EDR과의 이루는 각도는 75°로 한다. 도21에 그 관계를 나타낸다.
또, 러빙 방향 RDR과 인가 전계 방향 EDR과의 이루는 각도는 액정 재료의 유전률 이방성 Δε이 플러스이면, 45℃ 이상 90℃ 미만, 유전률 이방성 Δε이 마이너스이면, 0° 이상 45° 이하가 되어야 한다.
《편광판》
편광판 POL로서는, 하측의 편광판 POL1의 편광 투과축 MAX1을 러빙 방향 RDR과 일치시켜, 상측의 편향판 POL2의 편광 투과축 MAX2를 그것에 직교시킨다. 도 21에 그 관계를 나타낸다. 이에 따라, 본 발명의 화소에 인가되는 전압(화소 전극 PX와 대향 전극 CT, CT2 간의 전압)을 증가시킴에 따라, 투과율이 상승하는 노멀 클로즈 특성을 얻을 수 있고 또한 전압 무인가 시에는 양질인 흑 표시가 가능하다.
《매트릭스 주변의 구성》
도 7은 상하의 유리 기판 SUB1, SUB2를 포함하는 표시 패널 PNL의 매트릭스(AR) 주변의 주요부 평면을 나타내는 도면이다.
이 패널의 제조에서는, 작은 사이즈이면 처리량 향상을 위해 1매의 유리 기판으로 여러개분의 디바이스를 동시에 가공하고나서 분할하고, 큰 사이즈이면 제조 설비의 공용을 위해 어떤 품종이라도 표준화된 크기의 유리 기판을 가공하고나서 각 품종에 맞춘 사이즈로 작게 하여, 어느 하나의 경우도 한가지의 공정을 거치고나서 유리를 절단한다. 도 7은 후자의 예를 나타내는 것으로, 상하 기판 SUB1, SUB2의 절단 후를 나타내고 있고 LN은 양 기판의 절단 전의 모서리를 나타낸다. 어느 하나의 경우도, 완성 상태에서는 외부 접속 단자군 Tg, Td 및 단자 CTM(첨자생략)이 존재하는(도 7에서 좌변과 윗변) 부분은 이들을 노출하도록 상측 기판 SUB2의 크기가 하측 기판 SUB1보다도 내측으로 제한되어 있다. 단자군 Tg, Td는 각각 후술하는 주사 회로 접속용 단자 GTM, 영상 신호 회로 접속용 단자 DTM과 이들 인출 배선부를 집적 회로 칩 CHI가 탑재된 테이프 캐리어 패키지 TCP(도 18, 도 19)의 단위로 복수 라인 통합하여 명명한 것이다.
각 군의 매트릭스부로부터 외부 접속 단자부에 이르기까지의 인출 배선은 양단에 가까워짐에 따라서 경사져 있다. 이것은 패키지 TCP의 배열 피치 및 각 패키지 TCP에서의 접속 단자 피치에 표시 패널 PNL의 단자 DTM, GTM을 정합하기 위해서이다. 또한, 대향 전극 단자 CTM은 대향 전극 CT1, CT2 및 대향 전압 신호선 CL에 대향 전압을 외부 회로로부터 제공하기 위한 단자이다. 매트릭스부의 대향 전압 신호선 CL은 주사 회로용 단자 GTM측 및 그 반대측(도 7에서는 좌우)으로 인출하여 각 대향 전압 신호선을 공통 버스 라인 CB1, CB2로 일괄로 하여, 대향 전극 단자 CTM에 접속하고 있다.
또한, 본 실시예에서는 대향 전극 단자 CTM을 외부 접속 단자군 Tg, Td와 별도로 설치하였지만, 그 중 일부에 설치해도 된다. 또한, 공통 버스 라인은 2개 설치하였지만 1개라도 상관없다. 단지, 2개 설치한 쪽이 대향 전압의 파형 왜곡이 없어지므로 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 TCP를 이용하였지만, 유리 상에 직접 드라이버 IC를 실장하는 방식(COG, FCA 등)을 이용해도 된다.
투명 유리 기판 SUB1, SUB2 간에는 그 모서리를 따라서 액정 봉입구 INJ를제외하고, 액정 LC를 밀봉하도록 시일 패턴 SL이 형성된다. 시일재는, 예를 들면 에폭시 수지로 이루어진다.
배향막 ORI1, ORI2 층은 시일 패턴 SL의 내측에 형성된다. 편광판 POL1, POL2는 각각 하부 투명 유리 기판 SUB1, 상부 투명 유리 기판 SUB2 외측의 표면에 구성되어 있다. 액정 LC는 액정 분자의 방향을 설정하는 하부 배향막 ORI1과 상부 배향막 ORI2 간에서 시일 패턴 SL로 구획된 영역에 봉입되어 있다. 하부 배향막 ORI1은 하부 투명 유리 기판 SUB1측의 보호막 PSV의 상부에 형성된다.
이 액정 표시 장치는, 하부 투명 유리 기판 SUB1측에 상부 투명 유리 기판 SUB2측에서 별개로 여러가지 층을 중첩하여, 시일 패턴 SL을 기판 SUB2측에 형성하고, 하부 투명 유리 기판 SUB1과 상부 투명 유리 기판 SUB2를 정합시켜, 시일재 SL의 개구부 INJ로부터 액정 LC를 주입하고, 주입구 INJ를 에폭시 수지 등으로 밀봉하고 상하 기판을 절단함으로써 조립된다.
또한, 본 실시예에서는 액정 봉입구 INJ를 주사 회로용 단자 GTM의 반대측에 설치하였지만, 영상 신호 회로 접속용 단자 DTM의 반대측에 설치해도 된다. 또한, 하나가 아니라 두개 이상 설치한 쪽이 봉입 시간이 단축되므로 바람직하다.
《게이트 단자부》
도 8은 표시 매트릭스의 주사 신호선 GL로부터 그 외부 접속 단자 GTM까지의 접속 구조를 나타내는 도면으로, 도 8의 (a)는 평면이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 B-B 절단선에서의 단면을 나타내고 있다. 또, 도 8은 도 7 좌측 부근에 대응하고, 경사 배선의 부분은 편의형 일직선형으로 나타내었다. 도 8 중 Cr-Mo층 g3은알기 쉽게 하기 위해서 해칭하고 있다.
게이트 단자 GTM은 Cr-Mo층 g3과, 또한 그 표면을 보호하고 또한 TCP(Tape Carrier Package)와의 접속의 신뢰성을 향상시키기 위한 투명 도전층 i1로 구성되어 있다. 이 투명 도전층 i1은 ST 전극 ST와 동일 공정으로 형성된 투명 도전막 ITO를 이용하고 있다.
평면도에서, 절연막 GI 및 보호막 PSV는 그 경계선보다도 우측에 형성되어 있고, 좌단에 위치하는 단자부 GTM은 이들로부터 노출하여 외부 회로와의 전기적 접촉을 할수 있게 되고 있다. 도 8에서는 게이트선 GL과 게이트 단자의 하나의 쌍만을 나타내고 있지만, 실제로는 이러한 쌍이 상하로 복수 라인 배열되어 단자군 Tg(도 7)가 구성되고, 게이트 단자의 좌단은 제조 과정에서는 기판의 절단 영역을 넘어 연장되어 배선 SHg(도시하지 않음)에 의해서 단락된다. 제조 과정에서의 배향막 ORI1의 러빙 시간 등의 정전 파괴 방지에 도움이 된다 ．
《드레인 단자 DTM》
도 9는 영상 신호선 DL로부터 그 외부 접속 단자 DTM까지의 접속을 나타내는 도면으로, 도 9의 (a)는 그 평면을 나타내고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 B-B 절단선에서의 단면을 나타낸다. 또, 도 9는 도 7 상측 부근에 대응하고 도면의 방향은 편의상 바꾸고 있지만 우단 방향이 기판 SUB1의 상단부에 해당한다.
TSTd는 검사 단자로, 여기에는 외부 회로는 접속되지 않았지만, 프로브침 등을 접촉할 수 있도록 배선부보다 폭이 넓어져 있다. 마찬가지로, 드레인 단자 DTM도 외부 회로와의 접속이 가능하도록 배선부보다 폭이 넓어져 있다. 외부 접속 드레인 단자 DTM은 상하 방향으로 배열되어, 드레인 단자 DTM은 도 7에 나타낸 바와 같이 단자군 Td(첨자 생략)를 구성하여 기판 SUB1의 절단선을 넘어 더 연장되며, 제조 과정 중은 정전 파괴 방지를 위해 그 모두가 상호 배선 SHd (도시하지 않음)에 의해서 단락된다. 검사 단자 TSTd는 도 9에 나타낸 바와 같이, 한 개마다 영상 신호선 DL에 형성된다.
드레인 접속 단자 DTM은 투명 도전층 i1로 형성되어 있고, 보호막 PSV를 제거한 부분에서 영상 신호선 DL과 접속되어 있다. 이 투명 도전막 i1은 게이트 단자 GTM 시와 마찬가지로 ST 전극 ST와 동일 공정으로 형성된 투명 도전막 ITO를 이용하여 있다. 매트릭스부로부터 드레인 단자부 DTM까지의 인출 배선은 영상 신호선 DL과 동일한 레벨의 층 d3이 구성되어 있다.
《대향 전극 단자 CTM》
도 10은 대향 전압 신호선 CL로부터 그 외부 접속 단자 CTM까지의 접속을 나타내는 도면으로, 도 10의 (a)는 그 평면을 나타내고, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)의 B-B 절단선에서의 단면을 나타낸다. 또, 도 10은 도 7 우측 상 부근에 대응한다.
각 대향 전압 신호선 CL은 공통 버스 라인 CB1로 일괄하여 대향 전극 단자 CTM에 인출되어 있다. 공통 버스 라인 CB1은 도전층 g3 상에 도전층(3)을 적층하여 투명 도전층 i1에서 이들을 전기적으로 접속한 구조로 되어 있다. 이것은 공통 버스 라인 CB1의 저항을 저감하고, 대향 전압이 외부 회로로부터 각 대향 전압 신호선 CL에 충분히 공급되도록 하기 위해서이다. 본 구조에서는, 특히 새롭게 도전층을 부가하지 않고, 공통 버스 라인의 저항을 내리는 것이 특징이다.
대향 전극 단자 CTM은 도전층 g3 상에 투명 도전층 i1이 적층된 구조로 되어 있다. 이 투명 도전막 i1은 다른 단자 시와 마찬가지로 화소 전극 PX와 동일 공정으로 형성된 투명 도전막 ITO를 이용하고 있다. 투명 도전층 i1에 의해, 그 표면을 보호하고, 전기 부식 등을 막기 위해 내구성이 좋은 투명 도전층 i1에서 도전층 g3을 덮고 있다. 또한 투명 도전층 i1과 도전층 g3 및 도전층 d3과의 접속은 보호막 PSV 및 절연막 GI에 관통 홀을 형성하여 도통을 취하고 있다.
한편, 도 11은 대향 전압 신호선 CL의 다른 한쪽 끝에서부터 그 외부 접속 단자 CTM2까지의 접속을 나타내는 도면으로, 도 11의 (a)는 그 평면을 나타내고, 도 11의 (b)는 도 11의 (a)의 B-B 절단선에서의 단면을 나타낸다. 또, 도 11은 도 7 좌측 상 부근에 대응한다. 여기서, 공통 버스 라인 CB2로는 각 대향 전압 신호선 CL의 다른 한쪽 끝(게이트 단자 GTM측)을 일괄하여 대향 전극 단자 CTM2에 인출되어 있다. 공통 버스 라인 CB1과 다른 점은 주사 신호선 GL과는 절연되도록, 도전층 d3과 투명 도전층 i1로 형성하고 있는 것이다. 또, 주사 신호선 GL과의 절연은 절연막 GI으로 행하고 있다.
《표시 장치 전체 등가 회로》
표시 매트릭스부의 등가 회로와 그 주변 회로의 결선도를 도 12에 나타낸다. 도 12는 회로도이기는 하지만, 실제의 기하학적 배치에 대응하여 그려지고 있다. AR은 복수의 화소를 이차원형으로 배열한 매트릭스 어레이이다. 도 12 중 X는 영상 신호선 DL을 의미하고, 첨자 G, B 및 R이 각각 녹, 청 및 적 화소에 대응하여부가되어 있다. Y는 주사 신호선 GL을 의미하고, 첨자 1, 2, 3, …, end는 주사 타이밍의 순서에 따라 부가되어 있다.
주사 신호선 Y(첨자 생략)는 수직 주사 회로 V에 접속되어 있고, 영상 신호선 X(첨자 생략)는 영상 신호 구동 회로 H에 접속되어 있다. SUP는 하나의 전압원으로부터 복수의 분압하여 안정화된 전압원을 얻기 위한 전원 회로나 호스트(상위 연산 처리 장치)로부터의 CRT(음극선관)용 정보를 TFT 액정 표시 장치용 정보로 변환하는 회로를 포함하는 회로이다.
《구동 방법》
도 13에 본 실시예의 액정 표시 장치의 구동 파형을 나타낸다. 대향 전압 Vc는 일정 전압으로 한다. 주사 신호 Vg는 1 주사 기간마다 온 레벨을 취하고, 그 외에는 오프 레벨을 취한다. 영상 신호 전압은 액정층에 인가하고자 하는 전압의 2배의 진폭으로 양극과 음극을 1프레임마다 반전하여 하나의 화소에 전하도록 인가한다. 여기서, 영상 신호 전압 Vd는 1열마다 극성을 반전하고, 2행마다 극성을 반전한다. 이에 따라, 극성이 반전한 화소가 상하 좌우에 서로 인접한 구성이 되며, 플리커, 크로스토크(스미어)를 발생하기 어렵게 할 수 있다. 또한, 대향 전압 Vc는 영상 신호 전압의 극성 반전의 센터 전압으로부터 일정량 하강한 전압으로 설정한다. 이것은 박막 트랜지스터 소자가 온에서 오프로 변할 때 발생하는 피드스루 전압을 보정하는 것으로, 액정에 직류 성분이 적은 교류 전압을 인가하기 위해서 행한다(액정은 직류가 인가되면, 잔상, 열화 등이 심해지기 때문). 따라서, 화소 전극의 직류 성분의 전위와 대향 전극의 전위는 거의 동일 전위가 된다. 또한, 이외에 대향 전압은 교류화함으로써 영상 신호 전압의 최대 진폭을 저감할 수 있어, 영상 신호 구동 회로(신호측 드라이버)에 내압이 낮은 것을 이용하는 것도 가능하다.
《축적 용량 Cstg의 기능》
축적 용량 Cstg는 화소에 기입된(박막 트랜지스터 TFT가 오프한 후의) 영상 정보를 길게 축적하기 위해서 설치한다. 본 발명에서 이용하고 있는 전계를 기판면과 평행하게 인가하는 방식으로는 전계를 기판면에 수직으로 인가하는 방식과 달리, 화소 전극과 대향 전극으로 구성되는 용량(소위 액정 용량)이 거의 없기 때문에, 축적 용량 Cstg가 없으면 영상 정보를 화소에 축적할 수 없다. 따라서, 전계를 기판면과 평행하게 인가하는 방식으로는 축적 용량 Cstg는 필수적인 구성 요소이다.
또한, 축적 용량 Cstg는 박막 트랜지스터 TFT가 스위칭할 때, 화소 전극 전위 Vs에 대한 게이트 전위 변화 ΔVg의 영향을 저감하도록 기능한다. 이것을 식으로 나타내면, 다음과 같아진다.
여기서, Cgs는 박막 트랜지스터 TFT의 게이트 전극 GT과 소스 전극 SD1 사이에 형성되는 기생 용량, Cpix는 화소 전극 PX와 대향 전극 CT, CT2 사이에 형성되는 용량, ΔVs는 ΔVg에 의한 화소 전극 전위의 변화분, 소위 피드스루 전압을 나타낸다. 이 변화분 ΔVs는 액정 LC에 가해지는 직류 성분의 원인이 되지만, 축적용량 Cstg을 크게 할수록, 그 값을 작게 할 수 있다. 액정 LC에 인가되는 직류 성분의 저감은 액정 LC의 수명을 향상하여 액정 표시 화면의 전환 시, 전의 화상이 남는 소위 잔상을 저감시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 게이트 전극 GT는 i형 반도체층 AS를 완전하게 덮도록 크게 되어 있는 만큼, 소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2와의 오버랩 면적이 증가함에 따라서, 기생 용량 Cgs가 커지고, 화소 전극 전위 Vs는 게이트(주사) 신호 Vg의 영향을 쉽게 받는 역효과가 생긴다. 그러나, 축적 용량 Cstg를 설치함으로써 이 단점도 해소할 수 있다.
《제조 방법》
다음으로, 상술한 액정 표시 장치의 기판 SUB1 측의 제조 방법에 대하여 도 14∼도 16을 참조하여 설명한다. 또, 도 14∼도 16에 있어서 중앙의 문자는 공정명의 약칭으로서, 좌측은 도 3에 도시한 박막 트랜지스터 TFT 부분, 우측은 도 8에 도시한 게이트 단자 부근의 단면 형상으로 본 가공의 흐름을 나타낸다. 공정 B, 공정 D를 제외하고, 공정 A∼공정 I는 각 사진 처리에 대응하여 구분한 것으로, 각 공정의 어느 단면도도 사진 처리 후의 가공이 끝나고, 포토레지스트를 제거한 단계를 나타내고 있다. 또, 사진 처리는 본 설명에서는 포토레지스트의 도포로부터 마스크를 사용한 선택 노광을 거쳐 그것을 현상하기까지의 일련의 작업을 나타내는 것으로 하고, 반복 설명은 피한다. 이하 구분한 공정에 따라 설명한다.
공정 A, 도 14
AN635 유리(상품명)로 이루어진 하부 투명 유리 기판 SUB1 상에 막 두께가2000Å의 Cr-Mo 등을 포함하는 도전막 g3을 스퍼터링에 의해 설치한다. 사진 처리 후, 질산 세륨 암모늄으로 도전막 g3을 선택적으로 에칭한다. 그에 따라, 게이트 전극 GT, 주사 신호선 GL, 대향 전압 신호선 CL, 게이트 단자 GTM, 공통 버스 라인 CB1의 제1 도전층, 대향 전극 단자 CTM1의 제1 도전층, 게이트 단자 GTM을 접속하는 버스 라인 SHg(도시하지 않음)을 형성한다.
공정 B, 도 14
플라즈마 CVD 장치에 암모니아 가스, 실란 가스, 질소 가스를 도입하여 막 두께가 3500Å인 질화 Si막을 설치하고, 플라즈마 CVD 장치에 실란 가스, 수소 가스를 도입하여 막 두께가 1200Å인 i형 비정질 Si막을 설치한 후, 플라즈마 CVD 장치에 수소 가스, 포스핀(인화수소) 가스를 도입하여 막 두께가 300Å인 N(+)형 비정질 Si막을 설치한다.
공정 C, 도 14
사진 처리 후, 드라이 에칭 가스로서 SF6, CCl4를 사용하여 N(+)형 비정질 Si막, i형 비정질 Si막을 선택적으로 에칭함으로써, i형 반도체층 AS의 섬을 형성한다.
공정 D, 도 15
막 두께가 300Å인 Cr으로 이루어진 도전막 d3을 스퍼터링에 의해 설치한다. 사진 처리 후, 도전막 d3을 공정 A와 동일한 액으로 에칭하고, 영상 신호선 DL, 소스 전극 SD1, 드레인 전극 SD2, 공통 버스 라인 CB2의 제1 도전층 및 드레인 단자DTM을 단락하는 버스 라인 SHd(도시하지 않음)을 형성한다.
다음으로, 드라이 에칭 장치에 CCl4, SF6을 도입하여 N(+)형 비정질 Si막을 에칭함으로써, 소스와 드레인 사이의 N(+)형 반도체층 d0을 선택적으로 제거한다.
공정 E, 도 15
플라즈마 CVD 장치에 암모니아 가스, 실란 가스, 질소 가스를 도입하여 막 두께가 0.4㎛인 질화 Si막을 설치한다. 사진 처리 후, 드라이 에칭 가스로서 SF6을 사용하여 질화 Si막을 선택적으로 에칭함으로써, 보호막 PSV 및 절연막 GI를 패터닝한다.
공정 F, 도 16
막 두께가 1400Å인 ITO막으로 이루어진 투명 도전막 i1을 스퍼터링에 의해 설치한다. 사진 처리 후, 에칭액으로서 염산과 질산의 혼합산액으로 투명 도전막 i1을 선택적으로 에칭함으로써, 게이트 단자 GTM의 최상층, 드레인 단자 DTM 및 대향 전극 단자 CTM1 및 CTM2의 제2 도전층을 형성한다.
《표시 패널 PNL과 구동 회로 기판 PCB1》
도 17은 도 7 등에 도시한 표시 패널 PNL에 영상 신호 구동 회로 H와 수직 주사 회로 V를 접속한 상태를 나타내는 상면도이다.
CHI는 표시 패널 PNL을 구동시키는 구동 IC 칩(하측의 5개는 수직 주사 회로측의 구동 IC 칩, 좌측의 10개는 영상 신호 구동 회로측의 구동 IC 칩)이다. TCP는 도 18, 도 19에서 후술하는 바와 같이 구동용 IC 칩 CHI가 테이프·오토메이티드 본딩법(Tape Automated Bonding method: TAB)에 의해 실장된 테이프 캐리어 패키지, PCB1은 상기 TCP나 컨덴서 등이 실장된 구동 회로 기판으로, 영상 신호 구동 회로용과 주사 신호 구동 회로용 두 개로 분할되어 있다. FGP는 프레임 접지 패드이고, 실드 케이스 SHD에 잘라서 끼워 설치된 스프링형 파편이 납땜된다. FC는 하측의 구동 회로 기판 PCB1과 좌측의 구동 회로 기판 PCB1을 전기적으로 접속하는 플랫 케이블이다.
플랫 케이블 FC로서는 도면에 도시한 바와 같이 복수의 리드선(인 청동의 소재에 Sn 도금을 실시한 것)을 스트라이프형 폴리에틸렌층과 폴리비닐 알콜층으로 샌드위치하여 지지한 것을 사용한다.
《TCP의 접속 구조》
도 18은 주사 신호 구동 회로 V나 영상 신호 구동 회로 H를 구성하는 집적 회로 칩 CHI가 플렉시블 배선 기판에 탑재된 테이프 캐리어 패키지 TCP의 단면 구조를 나타내는 도면이고, 도 19는 그것을 액정 표시 패널의, 본 예에서는 주사 신호 회로용 단자 GTM에 접속한 상태를 나타내는 주요부 단면도이다.
도 18에 있어서, TTB는 집적 회로 CHI의 입력 단자 배선부이고, TTM은 집적 회로 CHI의 출력 단자 배선부이고, 예를 들면 Cu로 이루어지며, 각각의 내측 선단부(내측 리드라 함)에는 집적 회로 CHI의 본딩 패드 PAD가 소위 페이스 다운 본딩법에 의해 접속된다. 단자 TTB, TTM의 외측 선단부(외측 리드라 함)는 각각 반도체 집적 회로 칩 CHI의 입력 및 출력에 대응하여 납땜 등에 의해 CRT/TFT 변환 회로·전원 회로 SUP에 이방성 도전막 ACF에 의해 액정 표시 패널 PNL에 접속된다.패키지 TCP는 그 선단부가 패널 PNL 측의 접속 단자 GTM을 노출한 보호막 PSV를 덮도록 패널에 접속되어 있으며, 따라서 외부 접속 단자 GTM(DTM)은 보호막 PSV가 패키지 TCP 중 적어도 한쪽에 덮지기 때문에 전기적 접촉에 대하여 강해진다.
BF1은 폴리이미드 등으로 이루어진 베이스 필름이고, SRS은 납땜 시, 땜납이 쓸데없는 곳으로 붙지 않도록 마스크하기 위한 솔더 레지스트막이다. 시일 패턴 SL의 외측의 상하 유리 기판의 간극은 세정 후 에폭시 수지 EPX 등에 의해 보호되고, 패키지 TCP와 상측 기판 SUB2 사이에는 또한 실리콘 수지 SIL이 충전되어 보호가 다중화되어 있다.
《구동 회로 기판 PCB2》
구동 회로 기판 PCB2는 IC, 컨덴서, 저항 등의 전자 부품이 탑재되어 있다. 이 구동 회로 기판 PCB2에는 하나의 전압원으로부터 복수의 분압하여 안정화된 전압원을 얻기 위한 전원 회로나, 호스트(상위 연산 처리 장치)로부터의 CRT(음극선관)용 정보를 TFT 액정 표시 장치용 정보로 변환하는 회로를 포함하는 회로 SUP가 탑재되어 있다. CJ는 외부와 접속되는 도시하지 않은 커넥터가 접속되는 커넥터 접속부이다. 구동 회로 기판 PCB1과 구동 회로 기판 PCB2는 플랫 케이블 FC에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
《액정 표시 모듈의 전체 구성》
도 20은 액정 표시 모듈 MDL의 각 구성 부품을 나타내는 분해 사시도이다. SHD는 금속판으로 이루어진 프레임형 실드 케이스(금속 프레임), LCW는 그 표시창, PNL은 액정 표시 패널, SPB는 광 확산판, LCB는 도광체, RM은 반사판, BL은 백 라이트 형광관, LCA는 백 라이트 케이스이고, 도면에 도시한 바와 같은 상하 배치 관계로 각 부재가 중첩되어 모듈 MDL이 조립된다.
모듈 MDL은 실드 케이스 SHD에 설치된 갈고리와 훅에 의해 전체가 고정되도록 되어 있다. 백라이트 케이스 LCA는 백 라이트 형광관 BL, 광 확산판 SPB, 도광체 LCB, 반사판 RM을 수납하는 형상으로 되어 있으며, 도광체 LCB의 측면에 배치된 백 라이트 형광관 BL의 광을 도광체 LCB, 반사판 RM, 광 확산판 SPB에 의해 표시면에서 똑같은 백 라이트로 하여, 액정 표시 패널 PNL 측으로 출사한다.
백 라이트 형광관 BL에는 인버터 회로 기판 PCB3이 접속되어 있으며, 백 라이트 형광관 BL에 전원을 제공한다. 또한, 본 실시예에서는 도광체를 이용하여 형광관을 그 측면에 배치한, 소위 사이드형 백 라이트를 이용하였지만, 휘도를 올리기 위해 형광관을 광 확산판 아래에 배치한, 소위 직하형 백 라이트를 이용하여도 좋다. 이상, 본 실시예에서는 화소 전극에 전기적으로 접속된 ST 전극 ST를 새롭게 설치하여 보호막 상에 형성하는, 다시 말하면, 배향막 바로 아래에 형성함으로써, IPS 방식이나 FFS 방식의 TFT-LCD에서 보호막 결함이 존재한 경우에 발생하는 스폿형의 검은 얼룩(흑색 또는 백색의 작은 얼룩)을 억제할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 ST 전극 ST와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인, 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있었다.
또한, 본 실시예에서는 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제함과 함께 보호막용량에 새로운 충전 전류를 발생시키지 않음으로써, 이온성 불순물의 유동을 억제하여, 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 끝이 검게 되는 잔상도 동일한 작용에 의해 대폭 경감시킬 수 있었다.
(실시예 2)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 22는 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 23에는 도 22의 D-D' 절단선에 있어서의 단면도를 나타낸다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부 CT3에 접속되어 있다. 따라서, 본 실시예의 관통 홀 TH는 도전막 g3까지의 구멍이 빈다.
대향 전극은 화소 전극과는 달리, 스위칭 소자를 통해 전압을 제공하지 않고, 항상 외부로부터 충분한 전압을 인가받고 있기 때문에, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 각 화소의 보호막 용량으로의 충전이 충분히 빠르게 된다. 따라서, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 방지 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
(실시예 3)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 24는 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 25에는 도 24의 D-D' 절단선에 있어서의 단면도를 나타낸다.
본 실시예에서는 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 영상 신호선의 일부 DL3에 접속되어 있다. 따라서, 본 실시예의 관통 홀 TH는 도전막 d3까지의 구멍이 빈다.
영상 신호선은 다른 전극 및 배선과 비교하여, 직류 성분적으로는 가장 높은 전위를 갖는다. 따라서, 양극측의 산화 반응은 완전하게 억제되고, 산화 반응에 의한 전극의 용해로부터 발생하는 단선 불량의 발생이 해소되었다.
이상, 본 실시예에서는 ST 전극 ST와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)이기 때문에, 영상 신호선 DL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과 외에, 영상 신호선의 통전 후에 발생하는 단선 불량이 완전하게 해소되었다. 또한, 본 실시예와 마찬가지로 이온성 불순물의 유동을 억제하여, 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 끝이 검게 되는 잔상도 동일한 작용에 의해 대폭 경감시킬 수 있었다.
또한, 영상 신호선은 화소 전극과는 달리, 스위칭 소자를 통해 전압을 제공하지 않고, 항상 외부로부터 충분한 전압을 인가받고 있기 때문에, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 각 화소의 보호막 용량으로의 충전이 충분히 빠르게 된다.
또한, 본 실시예에서는 시아노계 액정을 이용하였지만, 불소계 액정을 이용하면 음극에서의 환원 반응이 억제되기 때문에, 양극측의 전위를 ST 전극 ST에 가하는 것 만으로, 양극측의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 억제될 뿐만아니라, 음극측의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 억제할 수 있어서 보다 바람직하다.
(실시예 4)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 26, 도 27은 본 실시예의 하나의 화소 및 그 주변의 화소를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 28에는 도 26의 D-D' 절단선에 있어서의 단면도를 나타낸다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부 PX3에 접속되어 있지만, 본 실시예에서는 또한, ST 전극 ST를 일행 전의 주사 신호선(게이트 선) GL2 상에 중첩, 또는 돌출하도록 형성하였다. 이와 같이 형성함으로써, 축적 용량 Cstg 외에 보조 용량 Cadd가 형성되게 된다.
《보조 용량 Cadd의 기능》
보조 용량 Cadd는 축적 용량 Cstg와 마찬가지로 화소에 기입된(박막 트랜지스터 TFT가 오프한 후의) 영상 정보를 길게 축적하는 데 효과가 있다. 특히, 축적 용량 Cstg을 설치하지 않을 때에는 보조 용량 Cadd는 필수적인 구성 요소가 된다.
또한, 축적 용량 Cstg와 마찬가지로, 보조 용량 Cadd는 박막 트랜지스터 TFT가 스위칭할 때, 화소 전극 전위 Vs에 대한 게이트 전위 변화 ΔVg의 영향을 저감하도록 기능한다. 이를 식으로 나타내면, 다음과 같다.
이 변화분 ΔVs는 액정 LC에 가해지는 직류 성분의 원인이 되지만, 축적 용량 Cadd를 크게 할수록, 그 값을 작게 할 수 있다. 액정 LC에 인가되는 직류 성분의 저감은 액정 LC의 수명을 향상하여 액정 표시 화면의 전환 시, 전의 화상이 남는 소위 잔상을 저감시킬 수 있다.
본 실시예의 ST 전극 ST는 실시예 1과 마찬가지로, 화소 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 게이트선 GL 상에 이물이 있고 게이트 절연막 GI 및 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 경감시키는 효과가 있다.
이는 게이트선 상에 보호막 결함이 있는 경우라도, 결함 주위를 ST 전극 ST가 둘러싸는 구조가 되고, 결함부로부터의 전기력선은 ST 전극 ST에 거의가 수속하기 때문에, 주위의 보호막 용량으로의 충전 전류는 그다지 흐르지 않는다. 또한, 결함부에서 액정 중의 이온이 마이너스로 차지 업하지만, 주위에 있는 ST 전극 ST로 곧 방전하기 때문에 마이너스 이온이 주위의 화소에 확산하기 어려워진다. 따라서, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 크기, 강도 모두 대폭 경감시킬 수 있었다.
또한, 본 실시예에서는 화소 전극과 접속된 전극으로 주사 배선을 피복하였기 때문에, 가령 이물에 의해 화소 전극과 주사 신호선이 단락하여도, 점 결함으로 한정되기 때문에 수율 저하를 초래하지 않는다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 1의 효과 외에, 주사 신호선(게이트선) GL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 얼룩도, 대폭 경감되는 효과가 있었다. 따라서, 점등 초기 등, ST 전극 ST로부터의 충전이 불충분한 상태에서의 콘트라스트 저하, 변동 발생 등의 표시 불량 상태의 시간이 대폭 단축되었다.
(실시예 5)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 4와 동일하다.
도 29는 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다.
본 실시예에서는 실시예 2와 마찬가지로, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부 CT3에 접속되어 있으며, 실시예 4와 마찬가지로 ST 전극 ST를 일행 전의 주사 신호선(게이트선) GL2 상에 중첩, 또는 돌출하도록 형성하였다.
또한, 본 실시예에서는 보조 용량 Cadd가 형성되지 않는다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 4의 효과를 얻을 수 있었다.
(실시예 6)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1, 실시예 3 및 실시예 4와 동일하다.
도 30은 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 또한, 본 실시예에서는 실시예 3과 마찬가지로, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 영상 신호선의 일부 DL3에 접속되어 있고, 실시예 4와 마찬가지로, ST 전극 ST를 일행 전의 주사 신호선(게이트선) GL2 상에 중첩, 또는 돌출하도록 형성하였다. 또한, 본 실시예에서는 보조 용량 Cadd가 형성되지 않는다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 1, 실시예 3 및 실시예 4의 효과를 얻을 수 있었다.
(실시예 7)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 31은 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 또한, 본 실시예에서는 실시예 1과 마찬가지로, 전극 S는 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 ST 전극 ST를 두 개 설치하여 각각을 주사 신호선 GL의 옆에 배치하였다. 이에 따라, 실시예 4와 마찬가지로 주사 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 경감시킬 수 있다. 따라서, 점등 초기 등, ST 전극 ST로부터의 충전이 불충분한 상태에서의 콘트라스트 저하, 변동 발생 등의 표시 불량 상태의 시간이 대폭 단축되었다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 1 및 실시예 4의 효과를 얻을 수 있었다.
(실시예 8)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1, 실시예 2, 실시예 7과 동일하다.
도 32는 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 실시예 2와 마찬가지로 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부에 접속되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 ST 전극 ST를 두 개 설치하여 각각을 주사 신호선 GL의 옆에 배치하였다. 이에 따라, 실시예 4와 마찬가지로 주사 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 경감시킬 수 있다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 4의 효과를 얻을 수 있었다. 따라서, 점등 초기 등, ST 전극 ST로부터의 충전이 불충분한 상태에서의 콘트라스트 저하, 변동 발생 등의 표시 불량 상태의 시간이 대폭 단축되었다.
(실시예 9)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 4와 동일하다. 도 33은 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다.
본 실시예에서는 실시예 4와 마찬가지로, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되어 전의 행의 주사 신호선에 중첩하도록 구성하고 있다.
또한, 본 실시예에서는 축적 용량 Cstg을 크게 하고, 동시에 박막 트랜지스터 소자 TFT의 기생 용량 Cgs를 줄임으로써, TFT의 스위칭 오프 시의 피드스루 전압 ΔVs(도 13에 표시)를 1V 이하로 저감하였다. 이에 따라, 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선의 직류 성분의 전위가 거의 동일 전위가 되기 때문에, ST 전극 ST는 화소 전극에 접속되는 것만으로, 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선 상의 보호막 결함에 의한 충전 전류의 발생을 억제할 수 있어서 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 발생하기 위한 전극 반응이 발생하기 위한 임계치 전압은 약 0.5∼1V로서 액정 재료 및 전극 재료에 따라 그 값은 다르지만, 본 실시예에서 구성한 것으로는 1V이기 때문에, 이 피드스루 전압 ΔVs를 1V 이하가 되도록, 축적 용량 Cstg 및 박막 트랜지스터 TFT의 기생 용량 Cgs를 설정하였다.
또한, 본 실시예에서는 1V 이하가 되도록 설정하였으나, 재료에 의하지 않도록 하기 위해서는 0.5 V 이하로 하는 것이 바람직하다.
이상, 본 실시예에서는 화소 전극과 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인, 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함 및 영상 신호선 DL, 드레인 전극 SD2 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있었다. 또한, 실시예 4와 마찬가지로, 주사 신호선(게이트선) GL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 대폭 경감되는 효과가 있었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로, 이온성 불순물의 유동을 억제하여, 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 끝이 검게 되는 잔상도 동일한 작용에 의해 대폭 경감시킬 수 있었다.
따라서, 점등 초기 등, ST 전극 ST로부터의 충전이 불충분한 상태에서의 콘트라스트 저하, 변동 발생 등의 표시 불량 상태의 시간이 대폭 단축되었다.
(실시예 10)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1, 실시예 5 및 실시예 9와 동일하다.
본 실시예에서는 실시예 5와 마찬가지로, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부에 접속되어 전의 행의 주사 신호선에 중첩하도록 구성하고 있다.
또한, 본 실시예에서는 실시예 9와 마찬가지로, 축적 용량 Cstg을 크게 하고, 동시에 박막 트랜지스터 소자 TFT의 기생 용량 Cgs를 줄임으로써, TFT의 스위칭 오프 시의 피드스루 전압 ΔVs(도 13에 표시)를 1V 이하로 저감하였다. 이에 따라, 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선의 직류 성분의 전위가 거의 동일 전위가되기 때문에, ST 전극 ST는 대향 전극에 접속되는 것만으로, 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선 상의 보호막 결함에 의한 충전 전류의 발생을 억제할 수 있어서 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 발생하기 위한 전극 반응이 발생하기 위한 임계치 전압은 약 0.5∼1V로서, 액정 재료 및 전극 재료에 따라 그 값은 다르지만, 본 실시예에서 구성한 것으로는 1V이기 때문에, 이 피드스루 전압 ΔVs를 1V 이하가 되도록 축적 용량 Cstg 및 박막 트랜지스터 TFT의 기생 용량 Cgs를 설정하였다.
또한, 본 실시예에서는 1V 이하가 되도록 설정하였지만, 재료에 의하지 않도록 하기 위해서는 0.5V 이하로 하는 것이 바람직하다.
(실시예 11)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1, 실시예 6 및 실시예 9와 동일하다.
본 실시예에서는 실시예 6과 마찬가지로, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 영상 신호선의 일부에 접속되어 전의 행의 주사 신호선에 중첩하도록 구성하고 있다. 또, 본 실시예에서는 실시예 9와 마찬가지로, 축적 용량 Cstg을 크게 하고, 동시에 박막 트랜지스터 소자 TFT의 기생 용량 Cgs를 줄임으로써, TFT의 스위칭 오프 시의 피드스루 전압 ΔVs(도 13에 표시)를 1V 이하로 저감하였다. 이에 따라, 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선의 직류 성분의 전위가 거의 동일 전위가 되기 때문에, ST 전극 ST는 영상 신호선에 접속되는 것만으로, 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선 상의 보호막 결함에 의한 충전 전류의 발생을 억제할 수 있어서 흑색또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 발생하기 위한 전극 반응이 발생하기 위한 임계치 전압은 약 0.5∼1V로서, 액정 재료 및 전극 재료에 따라 그 값은 다르지만, 본 실시예에서 구성한 것으로는 1V이기 때문에, 이 피드스루 전압 ΔVs를 1V 이하가 되도록 축적 용량 Cstg 및 박막 트랜지스터 TFT의 기생 용량 Cgs를 설정하였다.
또한, 본 실시예에서는 1V 이하가 되도록 설정하였지만, 재료에 의하지 않도록 하기 위해서는 0.5V 이하로 하는 것이 바람직하다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 9의 효과 외에 실시예 3의 효과를 얻을 수 있었다.
(실시예 12)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 4와 동일하다.
본 실시예의 구동 파형을 도 34에 도시한다. 본 실시예에서는 주사 전압 Vg이 3치의 전압을 갖는다. 이 3치의 전압 중, 하나는 선택 전압으로서 박막 트랜지스터 TFT를 온시키기 위한 전압이고, 남은 두 개는 박막 트랜지스터 TFT를 오프 상태로 유지하기 위한 전압이다. 주사 기간 중, 박막 트랜지스터 TFT를 온시켜서 영상 신호를 기입한 후, 박막 트랜지스터 TFT를 Vgh로부터 Vgl2로 인하하여, 박막 트랜지스터 TFT를 오프 상태로 한다. 이 때, 피드스루 전압 ΔVs가 발생하여 기입한 전압으로부터 저전위측에 시프트한다. 이 피드스루 전압은 양극의 신호를 기입한 시간과, 음극의 전압을 기입한 시간이 약간 다르다. 이 후, 박막 트랜지스터 TFT가 충분히 오프 상태가 되도록 1주사 기간(1H)을 기다린 후, 전의 행의 주사 신호의 비선택 전압을 Vgl2로부터 Vgl1로 인상한다. 이 때, 다시 보조 용량 Cadd를 통해 화소 전극 전위에 전압 ΔVs'이 들어오고, 화소 전압은 고전압측에 시프트한다. 이 전압 ΔVgl, 보조 용량 Cadd를 적정화하고, 피드스루 전압 ΔVs에 대하여 이 ΔVs'를 적정화함으로써, 화소 전극 전압의 직류 성분의 전위 및 대향 전압과, 영상 신호선 전위의 직류 성분의 전위를 거의 일치시킬 수 있다.
이 피드스루 전압 ΔVs와 ΔVs'는 이하의 식으로 결정된다.
여기서, Cgs(on)는 박막 트랜지스터 TFT가 온 시의 게이트-소스간 기생 용량, Cgs(on)는 박막 트랜지스터 TFT가 오프 시의 게이트-소스간 기생 용량을 나타낸다.
이에 따라, ST 전극 ST는 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선의 어느 하나에 접속되는 것만으로, 화소 전극, 대향 전극, 영상 신호선 상의 보호막 결함에 의한 충전 전류의 발생을 억제할 수 있어서 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.
본 실시예에서는 ST 전극 ST는 화소 전극에 접속되어 있지만, 대향 전극이라도 동등한 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 실시예에서는 화소 전극과 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인, 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함 및 영상 신호선 DL, 드레인 전극 SD2 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있었다. 또한, 실시예 4와 마찬가지로, 주사 신호선(게이트선) GL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 대폭 경감되는 효과가 있었다. 따라서, 점등 초기 등, ST 전극 ST에서의 충전이 불충분한 상태에서의 콘트라스트 저하, 변동 발생 등의 표시 불량 상태의 시간이 대폭 단축되었다.
또한, 본 실시예 1과 마찬가지로, 이온성 불순물의 유동을 억제하여, 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 끝이 검게 되는 잔상도 동일한 작용에 의해 대폭 경감시킬 수 있었다.
(실시예 13)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 35는 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되어 영상 신호선에 중첩하도록 구성되어 있다. 또, 본 실시예에서는 다음 열(이웃)의 영상 신호선에 중첩시켰지만, 다음 열의 영상 신호선에 중첩시켜도 좋다.
본 실시예의 ST 전극 ST는 실시예 1과 마찬가지로, 화소 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 영상 신호선 DL 상에 이물이 있고 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 경감시키는 효과가 있다.
이는 영상 신호선 DL 상에 보호막 결함이 있는 경우라도, 결함 주위를 ST 전극 ST가 둘러싸는 구조가 되고, 결함부로부터의 전기력선은 ST 전극 ST에 거의가 수속하기 때문에, 주위의 보호막 용량으로의 충전 전류는 그다지 흐르지 않는다. 또한, 결함부에서 액정 중의 이온이 플러스로 차지 업하지만, 주위에 있는 ST 전극 ST로 곧 방전되기 때문에, 플러스 이온이 주위의 화소에 확산하기 어려워진다. 따라서, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 크기, 강도 모두 대폭 경감시킬 수 있었다. 또한, 본 실시예에서는 화소 전극과 접속된 전극으로 영상 신호선을 피복하였기 때문에, 가령, 이물에 의해 화소 전극과 영상 신호선이 단락하여도, 점 결함으로 한정되기 때문에 수율 저하를 초래하지 않는다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 1의 효과 외에 영상 신호선(드레인선) DL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도, 대폭 경감되는 효과가 있었다.
(실시예 14)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 36은 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부에 접속되어 이웃한 영상 신호선에 중첩하도록 구성하고 있다. 본 실시예에서는 이웃(다음 열)한 영상 신호선에 중첩시켰지만, 자신의 열의 영상 신호선에 중첩시켜도 좋다.
본 실시예의 ST 전극 ST는 실시예 13과 마찬가지로, 대향 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 영상 신호선 DL 상에 이물이 있고 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 경감시키는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에서는 대향 전극으로 드레인선(영상 신호선) DL을 피복하고 있기 때문에, 영상 신호선으로부터의 불필요한 전계를 차단하고, 그에 따른 세로 방향으로 줄을 끄는 현상(세로 스미어, 크로스토크)을 해소할 수 있다.
(실시예 15)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 37은 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST1은 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되어 자신의 열의 영상 신호선에 중첩시키고, 또한 ST 전극 ST2는 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되어 주사 신호선에 중첩시키도록 구성하고 있다. 본 실시예에서는 ST1을 자신의 열의 영상 신호선에 중첩시켰지만, 이웃(다음 열)한 영상 신호선에 중첩시켜도 좋다.
본 실시예의 ST 전극 ST1, ST2는 화소 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 영상 신호선 DL 및 주사 신호선 GL 상에 이물이 있고 게이트 절연막 GI 및 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 경감시키는 효과가 있다.
이상, 본 실시예에서는 모든 전극 상에 PAS 결함(보호막 결함)이 있는 경우도, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에서는 실시예 1과 마찬가지로, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제함과 함께 보호막 용량에 새로운 충전 전류를 발생시키지 않음으로써, 이온성 불순물의 유동을 억제하여 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있는 효과가 있다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 끝이 검게 되는 잔상도 동일한 작용에 의해 대폭 경감시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 점등 초기 등, ST 전극 ST로부터의 충전이 불충분한 상태에서의 콘트라스트 저하, 변동 발생 등의 표시 불량 상태의 시간이 대폭 단축되었다.
(실시예 16)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 38은 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는ST 전극 ST1은 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부에 접속되어 자신의 열의 영상 신호선에 중첩시키고, 또한 ST 전극 ST2는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부에 접속되어 주사 신호선에 중첩시키도록 구성하고 있다. 본 실시예에서는 ST1을 이웃(다음 열)한 영상 신호선에 중첩시켰지만, 자신의 열의 영상 신호선에 중첩시켜도 좋다. 본 실시예의 ST 전극 ST1, ST2는 대향 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 영상 신호선 DL 및 주사 신호선 GL 상에 이물이 있고 게이트 절연막 GI 및 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 경감시키는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에서는 대향 전극으로 드레인선(영상 신호선) GL을 피복하고 있기 때문에, 영상 신호선으로부터의 불필요한 전계를 차단하고, 그에 따른 세로 방향으로 줄을 끄는 현상(세로 스미어, 크로스토크)을 해소할 수 있다.
(실시예 17)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 39는 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST1은 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부에 접속되어 다음 열(이웃)의 영상 신호선에 중첩시키고, 또한 ST 전극 ST2는 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되어 주사 신호선에 중첩시키도록 구성하고 있다. 본 실시예에서는 ST1을 이웃(다음 열)한 영상 신호선에 중첩시켰지만, 자신의 열의 영상 신호선에 중첩시켜도 좋다.
또한, 주사 신호선에 중첩시키는 ST 전극 ST를 대향 전극으로, 영상 신호선에 중첩시키는 ST 전극 ST를 영상 신호선에 중첩시켜도 좋지만, 세로 스미어를 억제하기 위해서는 영상 신호 선에 중첩시켜서 ST 전극 ST를 대향 전극에 접속하는 것이 바람직하다.
본 실시예의 ST 전극 ST1, ST2는 화소 전극 및 대향 전극(화소 전극의 직류 성분의 전위와 대향 전극의 전위는 거의 동일 전위)과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 영상 신호선 DL 및 주사 신호선 GL 상에 이물이 있고 게이트 절연막 GI 및 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 경감시키는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에서는 대향 전극으로, 드레인선(영상 신호선) DL을 피복하고 있기 때문에, 영상 신호선으로부터의 불필요한 전계를 차단하고, 그에 따른 세로 방향으로 줄을 끄는 현상(세로 스미어, 크로스토크)을 해소할 수 있다.
(실시예 18)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 4와 동일하다.
도 40은 본 실시예의 하나의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극의 일부에 접속되어 주사 신호선, 영상 신호선 및 박막 트랜지스터 TFT 상에 중첩시켜서 화소 전극과 대향 전극의 표시 영역 이외의 전부로 형성하였다.
본 실시예의 ST 전극 ST는 대향 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 박막 트랜지스터 TFT 상, 영상 신호선 DL 및 주사 신호선 GL 상에 이물이 있고 게이트 절연막 GI 및 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 경감시키는 효과가 있다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 16의 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 각 배선과 ST 전극 ST 사이의 용량을 저감하기 위해서 아크릴 수지나, 폴리이미드 등의 유기 보호막을 이용하면, 주사 신호 및 영상 신호의 신호 파형의 둔화가 경감되어 바람직하다.
(실시예 19)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 4와 동일하다.
도 41은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 소스 전극의 일부에 접속되어, 화소 전극과 겸용된다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST를 투명 도전막 ITO로 형성하였기 때문에, 전극 부분의 투과광이 투과율의 향상에 기여한다. 또한, 최상층의 ST 전극 ST로 표시 영역의 액정을 구동하기 때문에, 보호막으로의 전압 분할이 적고, 낮은 전압으로 최대 투과율을 얻을 수 있다. 바꿔 말하면, 저전압으로 액정을 구동할 수 있다. 본 실시예의 ST 전극 ST는 화소 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 4의 효과 외에 투과율이 향상되는 효과 및 저전압화할 수 있는 효과가 얻어졌다.
또한, SD3은 주사 배선으로부터의 전계의 영향이 표시 영역 내에 들어가지 않도록 한 실드 전극이고, 전 행의 주사 배선으로부터의 영향은 대향 전극 신호선을 주사 신호선과 인접시킴으로써, 주사 배선으로부터의 전계의 영향이 표시 영역 내에 들어가지 않도록 하였다. 이에 따라, 초기 점등 시의 플리커 등의 표시 불량을 해소할 수 있는 효과를 얻었다.
(실시예 20)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 5와 동일하다.
본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극 신호선 CL의 일부에 접속되어, 대향 전극과 겸용된다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST를 투명 도전막 ITO로 형성하였기 때문에, 전극 부분의 투과광이 투과율의 향상에 기여한다. 또한, 최상층의 ST 전극 ST로 표시 영역의 액정을 구동하기 때문에, 보호막으로의 전압 분할이 적고, 낮은 전압으로 최대 투과율을 얻을 수 있다. 바꿔 말하면, 저전압으로 액정을 구동할 수 있다. 본 실시예의 ST 전극 ST는 대향 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 5의 효과 외에 투과율이 향상되는 효과 및 저전압화할 수 있는 효과가 얻어졌다.
(실시예 21)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 20과 동일하다.
본 실시예에서는, ST 전극 ST의 하나는 관통 홀 TH를 통해 대향 전극 신호선 CL의 일부에 접속되어, 대향 전극과 겸용된다. 또한, 또 하나의 ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 소스 전극의 일부에 접속되어, 화소 전극과 겸용된다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST를 투명 도전막 ITO로 형성하였기 때문에, 전극 부분의 투과광이 투과율의 향상에 기여한다. 또한, 최상층의 ST 전극 ST로 표시 영역의 액정을 구동하기 때문에, 보호막으로의 전압 분할이 없고, 낮은 전압으로 최대 투과율을 얻을 수 있다. 바꿔 말하면, 저전압으로 액정을 구동할 수 있다.
본 실시예의 ST 전극 ST는 대향 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 20의 효과 외에, 또한, 투과율이 향상되는 효과 및 저전압화할 수 있는 효과가 얻어졌다.
(실시예 22)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 42는 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되어, 일부는 자기자신의 열의 영상 신호선에 중첩되고, 일부는 다음 열의 영상 신호선에 중첩되어 있다. 본 실시예의 ST 전극 ST는 실시예 1과 마찬가지로, 화소 전극과 동일 전위이기 때문에, 화소 전극 상의 보호막 결함이나, 대향 전극, 대향 전극 신호선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있지만, 그 외에, 영상 신호선 DL 상에 이물이 있고, 보호막 PSV에 결함이 있는 경우에도 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 발생을 방지하거나 또는 경감하는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에서는 화소 전극과 접속된 전극으로 영상 신호선을 피복하였기 때문에, 예를 들면, 이물에 의해 화소 전극과 영상 신호선이 단락되어도 점 결함에 한하는 것이기 때문에, 수율 저하를 초래하지 않는다.
본 실시예에서는, ST 전극 ST를 십자형 벨트형으로 드레인선(영상 신호선) DL에 중첩시켰기 때문에, 일렬마다, 인가하는 신호의 극성이 반전되는, 열마다 반전 구동이나, 도트 반전 구동을 이용하면, ST 전극 ST와 각각의 영상 신호선과의 용량 결합에 의한 전극 변동이 상호 보상되고, ST 전극 ST의 전위는 거의 변화되지 않는다. 따라서, 이 용량 결합의 결과 발생하는 세로 방향으로 줄이 그어지는 현상(세로 스미어, 크로스토크)은 억제된다.
이상, 본 실시예에서는 영상 신호선(드레인선) DL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 대폭 경감되는 효과가 있었다. 또한, 세로 방향의 크로스토크가 해소되는 효과가 있었다.
(실시예 23)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 43은 본 실시예의 하나인 화소 및 그 주변을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 44에는 도 43의 E-E' 절단선에 있어서의 단면도를 나타낸다. 또한, 도 45에는 도 7의 아랫변 부근(유효 표시 영역 밖)의 ST 전극 ST와 영상 신호선의 접속부를 나타낸다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 유효 표시 영역 밖의 부분에서 관통 홀 TH를 통해 영상 신호선의 일부에 접속되어 있고, 도 43, 도 44에 도시된 바와 같이, 영상 신호선 상에, 영상 신호선과 병설되어 상하 방향으로 연장된 선형의 형상을 하고 있다. 도 45에 도시된 접속 부분은 영상 신호선의 상하의 유효 표시 영역 밖에 설치되어 있고, 영상 신호선 DL이 1개소 단선되었다고 해도, ST 전극 ST에 의해서, 끊어진 영상 신호선이 전기적으로 접속된 상태를 유지한다. 바꿔 말하면 영상 신호선의 단선 불량에 대한 용장 구조로 된다.
실시예 3과 마찬가지로, 영상 신호선은 다른 전극 및 배선과 비교하여 직류 성분적으로는 가장 높은 전위를 갖는다. 따라서, 양극측의 산화 반응은 완전하게 억제되고, 산화 반응에 의한 전극의 용해로부터 발생하는 단선 불량의 발생이 해소되지만, 주사 배선이나 대향 전극 신호선의 교차부에서 배선이 타고 넘어갈 때, 그 단차로 끊어지는 단선이 발생하는 경우의 단선에 대해서도 효과가 있어 영상 신호선의 단선을 거의 해소할 수 있었다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 3의 효과 외에, 또한, 수율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻었다.
(실시예 24)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 46은 본 실시예의 하나인 화소 및 그 주변을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 47에는 도 46의 F-F' 절단선에 있어서의 단면도를 나타낸다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 유효 표시 영역 내의 부분에서 관통 홀 TH를 통해 영상 신호선의 일부에 접속되어 있고, 도 46에 도시된 바와 같이, 영상 신호선 상에, 영상 신호선과 병설되어 상하 방향으로 연장되어 있다. 이에 따라, 영상 신호선 DL이 1화소 내에서 2개소 이상 단선되지 않으면, 영상 신호선이 복수개소 단선되어 있어도 ST 전극 ST에 의해서, 끊어진 영상 신호선이 전기적으로 접속된 상태를 유지한다. 바꿔 말하면 영상 신호선의 단선 불량에 대한 용장 구조로 된다.
실시예 3과 마찬가지로, 영상 신호선은 다른 전극 및 배선과 비교하여 직류 성분적으로는 가장 높은 전위를 갖는다. 따라서, 양극측의 산화 반응은 완전하게 억제되고, 산화 반응에 의한 전극의 용해로부터 발생하는 단선 불량의 발생이 해소되지만, 주사 배선이나 대향 전극 신호선의 교차부에서 배선이 타고 넘어갈 때, 그 단차로 끊어지는 단선이 발생하는 경우의 단선에 대하여 실시예 23보다 더욱 효과가 있어 영상 신호선의 단선을 완전하게 해소할 수 있었다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 3의 효과 외에, 또한, 수율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻었다.
(실시예 25)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 48은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되어 있다. 따라서, 본 실시예의 관통 홀 TH는 도전막 g3까지 개구되어 있다.
주사 신호선은 다른 전극 및 배선과 비교하여 직류 성분적으로는 가장 낮은 전위를 갖는다. 따라서, 음극측의 환원 반응은 완전하게 억제되고, 환원 반응에 의한 액정 분해의 발생이 해소되었다.
이상, 본 실시예에서는, ST 전극 ST와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)이기 때문에, 주사 신호선 GL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있었다. 또한, 본 실시예 1과 마찬가지로, 이온성 불순물의 유동을 억제하여 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 단이 검게 되는 잔상도 마찬가지의 작용에 의해 대폭 경감할 수 있었다. 특히, 영상 신호선은 화소 전극과는 달리 스위칭 소자를 통해 전압이 제공되지 않고, 항상 외부로부터 충분한 전압이 인가되고 있기 때문에, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 각 화소의 보호막 용량으로의 충전이 충분히 빨라진다. 따라서, 점등 초기 등, ST 전극 ST로부터의 충전이 불충분한 상태에서의 콘트라스트 저하, 변동 발생 등의 표시 불량 상태의 시간이 대폭 단축되었다. 따라서, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 저감의 효과를 향상시킬 수 있다.
(실시예 26)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 49는 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST1은 관통 홀 TH를 통해 화소 전극의 일부에 접속되고, 또한, ST 전극 ST2는 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되어 있다. 양극측의 전극과, 음극측의 전극 양쪽 모두에 보호막 상에 형성함으로써, 양극측의 전압의 충전 및 음극측의 전압의 충전이 동시에 행해지고, 다른 부분에서 보호막 결함이 있어 전극이 노출되었다고 해도, 그 부분으로부터의 충전 전류는 거의 발생하지 않는다. 따라서, 양극측, 음극측과도 전극 반응은 발생하지 않아 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 발생하지 않는다.
본 실시예에서는, ST 전극 ST1의 중심과 ST 전극 ST2의 중심을 연결한 직선이 러빙 방향 RDR과 거의 일치하도록 한다. 구체적으로는, ST 전극 ST1의 중심과 ST 전극 ST2의 중심을 연결한 직선과 러빙 각도가 이루는 각도 ψ를 ± 20° 이내, 정확하게는 ±20.5° 이내로 한다. 이것은 콘트라스트비 30 이상을 유지하기 위해서, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2 사이에서 구동되는 액정의 회전 각도가 ±10° 이내, 정확하게는 ±10.5° 이내이고, 또한 전계와 액정 분자의 장축이 이루는 각도가 10° 이상으로 이루어지면 그 이상으로 회전하기 때문에, 매우 큰 에너지가 필요해지고, 20V 이하의 직류 전압에서는 회전하지 않게 되기 때문에, 이들 양자를 서로 더한 값이다. 단, 바람직하게는, 콘트라스트비 100 이상을 유지하기 위해서, ±15° 이내, 정확하게는 ± 15.7° 이내로 이루어지도록 한 쪽이 좋다. 또한, ST 전극 ST2와의 ST 전극 ST1(가장 근접하는 것 이외의 것도 포함함)을 연결하는 직선과 러빙 방향이 이루는 각도 ψ, ψ'가 상기 범위 내에 들어가지 않은 경우, 그 거리 L을 화소 전극과 대향 전극 사이의 거리보다도 충분하게 길게 설정한다. 구체적으로는, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2 사이의 직류 성분에 의한 전계가 화소 전극과 대향 전극 사이의 전압으로 구동되는 액정의 광학적 임계치 전계 이하가 되도록 설정한다.
또한, 본 실시예에서는, ST 전극 ST의 중심을 연결하는 직선과 러빙 방향이 이루는 각도를 규정하였지만, ST 전극 ST의 형상이 가늘고 긴 경우나, 형이 원형, 또는 사각형이 아닌 경우에는 ST 전극 ST의 단끼리 연결하는 직선과 러빙 방향이 이루는 각도에 상기를 적용해도 좋다.
이상, 본 실시예에서는, 주사 신호선에 접속된 ST 전극 ST1과 화소 전극에 접속된 ST 전극 ST2 양쪽 모두를 보호막 상에 형성함으로써, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함, 주사 신호선 GL 상 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있었다. 또한, 실시예 10, 실시예 12의 한쪽, 또는, 양쪽과 조합함으로써 영상 신호선 DL 상의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 해소된다.
(실시예 27)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 26과 동일하다.
도 50은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST1은 관통 홀 TH를 통해 대향 전극 신호선의 일부에 접속되고, 또한, ST 전극 ST2는 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되어 있다.
이상, 본 실시예에서는, 주사 신호선에 접속된 ST 전극 ST1과 대향 전극에 접속된 ST 전극 ST2 양쪽 모두 보호막 상에 형성함으로써, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CP2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함, 주사 신호선 GL 상 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 거의 완전하게 해소되는 효과가 있었다. 또한, 실시예 10, 실시예 12의 한쪽, 또는, 양쪽과 조합함으로써 영상 신호선 DL 상의 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 해소된다.
(실시예 28)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 26과 동일하다.
도 51은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST1은 관통 홀 TH를 통해 영상 전극 신호선의 일부에 접속되고, 또한, ST 전극 ST2는 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되어 있다.
본 실시예에서는, 음극측의 ST 전극 ST1을 전위의 가장 낮은 주사 신호선 GL에 접속하고, 또한, 양극측의 ST 전극 ST2를 전위의 가장 높은 영상 신호선 DL에 접속함으로써, 모든 전극 및 배선에 대하여 음극, 양극의 전위가 충전되고, 그 중간의 전위를 갖는 전극에 대해서도 충전 전류가 거의 발생하지 않는다. 따라서, 모든 전극 및 배선 상에, 보호막 결함이 있다고 해도 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 발생하지 않는다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 10 및 실시예 12와 조합하지 않아도, 주사 신호선에 접속된 ST 전극 ST1과 영상 신호 전극에 접속된 ST 전극 ST2 양쪽 모두 보호막 상에 형성함으로써, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위) 및 중간 전위인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL, 주사 신호선 GL 상 및 영상 신호선 DL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 해소된다.
(실시예 29)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.
도 52는 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, 화소 전극 PX 및 대향 전극 CT, CT2를 く자형(갈매기형)의 전극으로 하였다. 이에 따라, 액정 분자의 회전 방향이 2방향으로 되고, 다른 회전 방향을 갖는 영역의 광학 특성이 상호 보상되어 더욱 광시야각을 얻을 수 있었다. 이것은 앙각이 기울어졌을 때의 액정 분자의 장축 방향과 단축 방향의 리터데이션의 변화의 차이로, 회전 방향이 한방향 밖에 없으면, 어떤 일정한 방향은 리터데이션이 작아져 파랗게 되고, 그것과 직교하는 방향은 리터데이션이 커져 노랗게 된다. 이것을 상호 반대 방향으로 회전하는 영역을 설치함으로써, 청과 노란색의 보색 관계를 이용하여 착색을 해소할 수 있었다. 또한 동시에, 저계조(어두운 계조)에서의 계조 반전도 억제할 수 있었다.
또한, く자의 러빙 방향에 대한 각도 θ1, θ2는 동일한 쪽이 바람직하지만, 동일하지 않아도 좋다. 또한, く자의 굴곡 횟수도 일례이다.
본 실시예에서는 실시예 1의 효과 외에, 또한, 광시야각을 얻을 수 있었다.
(실시예 30)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 4와 동일하다. 도 53은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 실시예 4와 실시예 29의 조합이다.
(실시예 31)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 18과 동일하다. 도 54는 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 실시예 18과 실시예 29의 조합이다.
(실시예 32)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 19와 동일하다. 도 55는 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 실시예 19와 실시예 29의 조합이다.
(실시예 33)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 24와 동일하다. 도 56은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 실시예 24와 실시예 29의 조합이다.
(실시예 34)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 26과 동일하다. 도 57은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 실시예 26과 실시예 29의 조합이다.
(실시예 35)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 28과 동일하다. 도 58은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예는 실시예 28과 실시예 29의 조합이다.
(실시예 36)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 34와 동일하다. 도 59는 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST1을 주사 신호선 상에 그것과 평행하게 선형으로 형성하고, 또한, ST 전극 ST2를 화소 전극에 접속하고, ST 전극 ST1과 평행한 방향으로 가늘고 긴 형상으로 하였다.
이에 따라, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2 사이의 전계는 대부분의 부분에서 전계 방향이 동일하게 이루어지기 때문에, 러빙 방향과 이루는 각과 대부분의 부분에서 일치시킬 수 있다. 따라서, 이 전계에서 액정이 구동되지 않기 때문에, 매우 높은 콘트라스트비를 얻을 수 있었다. 또한, 주사 신호선을 ST 전극 ST1에서 복수의 화소 간에서 연결하고 있기 때문에, 용장 구조가 되어 주사 신호선의 단선 불량이 감소한다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 34의 효과 외에, 또한, 고콘트라스트비가 얻어져 수율을 향상시키는 효과를 얻었다. 또한, ST 전극 ST2를 대향 전극 신호선에 접속하고, 대향 전극 신호선과 평행하게 선형으로 형성해도 좋다. 이 경우에는, 대향 전극 신호선의 단선 불량도 저감할 수 있다.
(실시예 37)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하다. 도 60은 본 실시예의 하나인 화소의 단면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST를 컬러 필터측 기판 SUB2측의 평탄화막 OC 상의 배향막 바로 아래에 설치하였다. 또한, 평면적으로는 영상 신호선 및 주사 신호선에 중첩시키도록 하였다.
본 실시예에서는, 이 ST 전극 ST에 유효 표시 영역 밖의 주변부로부터 대향 전압을 공급하였다. 여기서, TFT측 기판 SUB1 상의 구성은 종래예 그대로이다.
또한, IPS 방식의 TFT-LCD에서는, 컬러 필터측 기판의 이면에, 정전기에 의한 표시 불량을 해소하기 위해서 ITO를 전면에 형성해야만 하지만, 본 실시예에서는, ST 전극 ST가 그 역할을 완수하기 때문에, 이 이면 ITO는 불필요해진다. 이상, 본 실시예에서는 실시예 2의 효과 외에, 또한, 컬러 필터측 기판의 형성 공정의 간략화가 도모되었다. 또한, 본 실시예에서는 평탄화막 상에 ST 전극 ST를 설치하였지만, 평탄화막이 없는 경우에는 배향막 바로 아래의 컬러 필터 FIL 상에 형성해도 좋다.
(실시예 38)
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 26과 동일하다. 도 61은 본 실시예의 하나인 화소를 나타내는 평면도이다.
본 실시예에서는, ST 전극 ST1은 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되고, 또한, ST 전극 ST2는 컬러 필터측 기판 SUB2측의 평탄화막 OC 상의 배향막 바로 아래에 설치하였다. 평면적으로는, 도 61에서는 주사 신호선에 중첩시키도록 선형으로 형성하였지만, 영상 신호선 상에도 중첩시켜 매트릭스형의 구성으로하여도 좋다. 본 실시예에서는, 이 ST 전극 ST2에 유효 표시 영역 밖의 주변부으로부터 대향 전압을 공급하였다.
본 실시예에서는, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2를 각각 다른 기판 상에 형성하였기 때문에, 전극의 형성 공정에서의 에칭 불량 등에 의한 단락 불량이 필연적으로 발생하지 않게 된다. 또한, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2는 평면적으로는 중첩하여 형성할 수 있기 때문에, 기판면에 평행한 전계를 거의 발생시키지 않고, 화소 전극과 대향 전극 사이의 액정을 구동시키지 않는다. 따라서, 고콘트라스트비를 얻을 수 있다.
이상, 본 실시예에서는, 주사 신호선에 접속된 ST 전극 ST1과 대향 전극에 접속된 ST 전극 ST2 양쪽 모두 실시예 27의 효과 외에, ST 전극 ST1과 ST 전극 ST2의 쇼트 불량이 경감되는 효과를 얻었다. 또한, 더욱 고콘트라스트비의 특성을 얻을 수 있는 효과도 얻었다.
(실시예 39) 게이트-공통 실드
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 25와 동일하다.
도 62는 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되어 있다.
주사 신호선은 다른 전극 및 배선과 비교하여 직류 성분적으로는 가장 낮은 전위를 갖는다. 따라서, 실시예 25와 마찬가지로 음극측의 환원 반응은 억제되고, 환원 반응에 의한 액정 분해의 발생이 해소되었다.
본 실시예에서는, 주사 신호선에 접속된 ST 전극의 양쪽에, 대향 전극에 관통 홀(컨택트홀) TH를 통해 접속된 SLD 전극 SLD(이 명세서에서는, 이 SLD 전극을 제2 전극으로 칭하는 경우가 있음)를 배치함으로써, ST 전극의 전위의 표시 영역 내로의 진입을 실드하였다. 바꿔 말하면, ST 전극의 전위의 동작 영역 내로의 진입을 방지하기 위한 SLD 전극을 ST 전극과 동작 영역 사이에 배치하였다. 여기서, 동작 영역이란 액정이 동작하여 표시에 기여하는 영역이며, 블랙 매트릭스 BM의 개구부가 상당하고, ST 전극과 동작 영역 사이란 ST 전극으로부터 블랙 매트릭스 BM 개구부까지의 사이이다. 또한, 본 실시예와 같이, SLD 전극의 일부가 블랙 매트릭스 개구부로 돌출되어도 상관없다. 바꿔 말하면, ST 전극으로부터 블랙 매트릭스 BM 개구부까지의 사이에 SLD 전극의 일부가 있는, 즉, SLD 전극의 일부가 블랙 매트릭스 BM과 중첩되어 있으면 좋다.
본 실시예에서는 300 이상의 콘트라스트비를 얻을 수 있었다.
또한, SLD 전극은 ST 전극으로서도 기능하며, 실시예 27과 동등한 효과도 얻어진다. 즉, 주사 신호선 GL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 해소 외에, SLD 전극의 전위(대향 전극 전위)와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 거의 완전하게 해소되는 효과가 있었다.
이상, 본 실시예에서는, 주사 신호선에 접속된 ST 전극과 대향 전극에 접속된 SLD 전극을 보호막 상에 형성함으로써, 이들과 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함, 주사 신호선 GL 상 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 해소되는 효과가 있었다.
또한, 본 실시예 1과 마찬가지로, 이온성 불순물의 유동을 억제하여 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 단이 검게 되는 잔상도 마찬가지의 작용에 의해, 대폭 경감할 수 있었다.
또한, 이 SLD 전극은 전극 형상을 이루지만, 예를 들면 배선과 같은 형상이라도 좋다(이 명세서에서는 제2 배선으로 칭하는 경우가 있음).
(실시예 40) 게이트-화소 실드
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 40과 동일하다.
도 63은 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 SLD 전극 SLD를 화소 전극 PX와 관통 홀 TH를 통해 접속시켰다.
이에 따라, 실시예 40과 마찬가지로, 양호한 표시 특성을 얻을 수 있었다.
또한, SLD 전극은 화소 전극의 전위이기 때문에, 그것과 거의 동일 전위(교류의 경우는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 해소되는 효과가 있었다.
(실시예 41) 드레인- 공통 실드
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 3과 동일하다.
도 64는 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 영상 신호선의 일부에 접속되어 있다.
본 실시예에서는, 영상 신호선에 접속된 ST 전극의 양쪽에 대향 전극에 관통 홀(컨택트홀) TH를 통해 접속된 SLD 전극 SLD를 배치함으로써, ST 전극의 전위의 표시 영역 내로의 진입을 실드하였다. 바꿔 말하면, ST 전극의 전위의 동작 영역 내로의 진입을 방지하기 위한 SLD 전극을 ST 전극과 동작 영역 사이에 배치하였다. 여기서, 동작 영역이란 액정이 동작하여 표시에 기여하는 영역이며, 블랙 매트릭스 BM의 개구부가 상당하고, ST 전극과 동작 영역 사이란 ST 전극으로부터 블랙 매트릭스 BM 개구부까지의 사이이다. 또한, 본 실시예와 같이, SLD 전극의 일부가 블랙 매트릭스 개구부로 돌출되어도 상관없다. 바꿔 말하면, ST 전극으로부터 블랙 매트릭스 BM 개구부까지의 사이에 SLD 전극의 일부가 있는, 즉, SLD 전극의 일부가 블랙 매트릭스 BM과 중첩되어 있으면 좋다.
이에 따라, 본 실시예에서는 세로 스미어의 발생을 1% 이하로 억제할 수 있었다.
또한, SLD 전극은 ST 전극으로서도 기능하고, 영상 신호선 DL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 해소 외에 SLD 전극의 전위(대향 전극 전위)와 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 해소되는 효과가 있었다.
이상, 본 실시예에서는, 영상 신호선에 접속된 ST 전극과 대향 전극에 접속된 SLD 전극을 보호막 상에 형성함으로써, 이들과 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함, 주사 신호선 GL 상 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 해소되는 효과가 있었다.
또한, 본 실시예 1과 마찬가지로, 이온성 불순물의 유동을 억제하여 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 단이 검게 되는 잔상도 마찬가지의 작용에 의해 대폭 경감할 수 있었다.
(실시예 42) 드레인-화소 실드
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 42와 동일하다.
도 65는 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는 관통 홀 TH를 통해 영상 신호선의 일부에 접속되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 SLD 전극 SLD를 화소 전극 PX와 관통 홀 TH를 통해 접속시켰다.
또한, SLD 전극은 화소 전극의 전위이기 때문에, 그것과 거의 동일 전위(교류의 경우에는 그 직류 성분이 동일 전위)인 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩도 해소되는 효과가 있었다.
이상, 본 실시예에서는 실시예 42와 동등한 효과를 얻었다.
(실시예 43) 게이트, 드레인-공통 실드
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1, 실시예 40 및 실시예 42와 동일하다.
도 66은 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST1 및 ST2를, 각각, 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부 및 영상 신호선의 일부에 접속하였다.
주사 신호선은 다른 전극 및 배선과 비교하여 직류 성분적으로는 가장 낮은 전위를 갖고, 영상 신호선은 다른 전극 및 배선과 비교하여 직류 성분적으로는 가장 높은 전위를 갖기 때문에, 음극측의 환원 반응 및 양극측의 산화 반응은 억제되었다.
또한, 본 실시예에서는, SLD 전극 SLD를 대향 전극 CT와 관통 홀 TH를 통해 접속시켰다.
또한, 본 실시예에서는, ST 전극이 주사 신호선과 영상 신호선에 접속되고, SLD 전극이 대향 전극에 접속되어 있기 때문에, 모든 전극 또는 배선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 해소되는 효과를 얻었다.
이상, 본 실시예에서는 모든 전극 및 배선 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩이 해소되는 효과가 있었다.
또한, 본 실시예 1과 마찬가지로, 이온성 불순물의 유동을 억제하여 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있었다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 단이 검게 되는 잔상도 마찬가지의 작용에 의해 대폭 경감할 수 있었다.
(실시예 44) 게이트, 드레인-화소 실드
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 44와 동일하다. 도 67은 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST1 및 ST2를, 각각, 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부 및 영상 신호선의 일부에 접속하였다. 또한, 본 실시예에서는 SLD 전극 SLD를 화소 전극 PX와 관통 홀 TH를 통해 접속시켰다. 이에 따라, 본 실시예에서는 실시예 43과 동등한 효과를 얻었다.
(실시예 45) 게이트, 드레인-공통 실드, 멀티도메인
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 1, 실시예 29 및 실시예 44와 동일하다.
도 68은 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는 ST 전극 ST1 및 ST2를, 각각, 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부 및 영상 신호선의 일부에 접속하였다. 또한, 본 실시예에서는 SLD 전극 SLD를 대향 전극 신호선과 관통 홀 TH를 통해 접속시켰다. 또한, 화소 전극 및 대향 전극은 く자(갈매기형) 구조로 하였다.
이에 따라, 본 실시예에서는 실시예 44의 효과 외에 실시예 29와 동등한 효과를 얻었다.
또, 본 실시예에서는, 상기 대향 전극 신호선 CL은 주사 신호선 GL과 인접시켜 1화소에 2개 배치시키고 있다.
이 때문에, 대향 전극 신호선 CL에 접속되는 각 SLD 전극 SLD는 ST 전극 ST를 사이에 배치함으로써, 그 SLD 전극 SLD는 ST 전극 ST로부터의 전계가 실질적인 화소 영역(블랙 매트릭스 BM의 개구부)으로 영향을 미치는 것을 회피할 수 있게 된다.
또한, 대향 전극 신호선 CL과 전극 SLD 사이에는 화소 전극 PX의 일부가 연장되고, 그 화소 전극 PX와 대향 전극 신호선 CL 사이에는 박막 트랜지스터 TFT의 게이트 절연막 GI로서 이용되는 유전체막이 개재되며, 그 화소 전극 PX와 SLD 전극 SLD 사이에는 보호막 PSV1로서 이용되는 유전체막이 개재되어 있다.
즉, 화소 전극 PX와 대향 전극 신호선 CL 사이에는 2단 구성의 용량 소자 Cstg가 형성되기 때문에, 점유 면적을 크게 하지 않고, 용량이 큰 소자를 형성할 수 있는 효과를 갖는다.
(실시예 46) 드레인-공통 실드, 멀티도메인
도 77은 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 77의 A-A'선에 있어서의 단면도를 도 78에, B-B'선에 있어서의 단면도를 도 79에, C-C'선에 있어서의 단면도를 도 80에, D-D'선에 있어서의 단면도를 도 81에, E-E'선에 있어서의 단면도를 도 82에 나타내고 있다.
본 실시예는 하기의 점을 제외하고, 실시예 45(도 68)와 동일하다.
각 도면은 실시예 45(도 68)의 경우와 비교하여 게이트 신호선 GL에 컨택트홀을 통해서 접속되는 ST 전극 ST2를 설치하고 있지 않은 구성으로 되어 있다.
도 83은 본 발명의 다른 실시예를 설명하는 도 82와 마찬가지의 단면도이다. 본 실시예에서는, 도 82에 있어서의 ST 전극 ST1이 결여된 것이다. 본 실시예에의해서도 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.
(실시예 48) 공통 실드
도 84는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 84는 도 77에 대응하는 도면으로 되어 있고, 도 77과 다른 구성은 드레인 신호선 DL과 접속되는 ST 전극 ST1이 설치되어 있지 않은 구성으로 되어 있다.
이것은, 주사 신호선 GL 상에 보호막 결함이 있는 경우, 결함 주위를 전극 ST3이 둘러싸는 구조로 되고, 결함부로부터의 전기력선은 전극 ST3에 거의 수속되기 때문에, 주위의 보호막 용량으로의 충전 전류는 그다지 흐르지 않는다. 또한, 결함부에서 액정 중의 이온이 마이너스로 차지 업되지만, 대향 전압 신호선 CL에 접속되어 있는 전극 ST3은 주사 신호선 GL보다도 전위가 높기 때문에, 그 마이너스 이온은 전극 ST3으로 곧 방전되고, 그 마이너스 이온이 주위의 화소로 확산되기 어려워진다. 따라서, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 크기, 강도 모두 더욱 경감할 수 있었다.
또, 전극 ST3의 전극 폭을 확장함으로써, 상기 마이너스 이온을 방전하는 양을 증대시킬 수 있고, 이것에 의해서 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 크기, 강도 모두 더욱 경감할 수 있었다.
이것은, 주사 신호선 GL과 다른 전극과의 전위차는 약 10V 정도이며, 다른 전극과의 전위차에 비해 현저하게 크고, 따라서, 주사 신호선 GL 상에 보호막 결함이 있는 경우에 주위의 보호막 용량으로의 충전 전류가 현저하게 커지기 때문이다.
또한, 전극 ST3의 영상 신호선 DL과 평행한 방향의 전극 폭에 대해서는, 대향 전극 신호선 CL의 개구 패턴(투과 영역)보다도 외측에 배치할 수 있는 폭으로 하였다.
(실시예 49) 공통 링
도 85는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다. 또, 도 85의 F-F선에 있어서의 단면도를 도 86에 나타내고 있다.
도 85는 도 84에 대응한 도면으로 되어 있으며, 도 84와 다른 구성은 대향 전압 신호선 CL에 접속되는 ST 전극 ST3이 전극 CT2와 함께 개구 패턴(광 투과 영역)을 둘러싸는 구성으로 되어 있다.
이 구조에 의해, 영상 신호선 DL 상에 있는 보호막 결함이 원인으로 발생되는 흑색 또는 백색의 작은 얼룩에 대해서도, 얼룩의 크기, 강도 모두를 대폭 경감시킬 수 있었다.
이것은, 영상 신호선 DL 상에 보호막 결함이 있는 경우에서도, 결함 주위를 전극 ST3이 둘러싸는 구조로 되어, 결함부와의 상대적인 거리가 가깝게 된다. 따라서, 결함부로부터의 전기력선은, 전극 ST3에 대부분이 수속하게 된다. 이 때문에, 주위의 보호막 용량으로의 충전 전류는, 효율적으로 실드된다. 또한, 결함부에서 액정 중 이온이 플러스로 차지 업하지만, 대향 전극 신호선 CL에 접속되어 있는 전극 ST3은 영상 신호선 DL의 평균 전위보다도 약 1∼2V로 낮기 때문에, 주위에 있는 전극 ST3으로 곧 방전되기 때문에, 플러스 이온이 주위의 화소로 확산되기 어렵게 된다. 따라서, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 크기, 강도 모두를 대폭 경감시킬 수 있었다.
또한, 주사 신호선 GL 상에 있는 보호막 결함에 대해서도, 상기 실시예 47( 도 22)과 마찬가지로 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 크기, 강도 모두를 대폭 경감시킬 수 있었다.
즉, 본 실시예에 있어서의 전극 ST3은, 개구 패턴(광 투과 영역)과, 영상 신호선 DL 및 주사 신호선 GL 사이에, 그 개구 패턴(광 투과 영역)을 둘러싸도록 배치함으로써 흑색 또는 백색의 작은 얼룩의 크기 및 강도를 경감시키게 된다.
(실시예 50) 횡전계 방식의 다른 변형예
본 실시예는, 하기의 점을 제외하고, 실시예 1 및 실시예 25와 동일하다.
도 69는 본 실시예의 화소를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서는, ST 전극 ST는, 관통 홀 TH를 통해 주사 신호선의 일부에 접속되어 있다. 본 실시예에서는 화소 전극 PX만을 빗살형으로 형성하고, 대향 전극 CT는 면 형상의 전극으로 하였다. 대향 전극 CT를 면 형상으로 함으로써, 화소 전극 PX와 대향 전극 CT는 평면적으로 중첩된다. 이에 따라, 매우 강한 프린지 전계(횡전계를 포함함)가 발생되어, 전극 상의 액정을 구동한다. 따라서, 본 실시예에서는, 화소 전극 PX 및 대향 전극 CT를 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전막으로 하고, 전극 부분에서 광을 투과시킴으로써, 투과율을 향상시켰다. 또한, 본 실시예에서는, 대향 전극 CT를 면 형상의 전극으로 함으로써, 화소 전극과 대향 전극의 간격이 매우 좁게 되어, 구동 전압을 대폭 저감킬 수 있었다.
또한, 본 실시예에서는, 화소 전극 PX가 보호막 PSV 상에 형성되어 있으므로, 화소 전극도 ST 전극으로서 기능한다. 또한, 화소 전극 PX는, 주사 전극의 일부에 접속된 ST 전극의 양 옆에도, 필연적으로 형성되어 있으며, SLD 전극으로서도 기능한다.
따라서, 화소 전극 PX, PX2, PX3, 소스 전극 SD1 상의 보호막 결함, 대향 전극 CT, CT2, 대향 전극 신호선 CL 상의 보호막 결함, 주사 신호선 GL 상의 보호막 결함에 의한 흑색 또는 백색의 작은 얼룩은 해소되는 효과를 얻었다.
또한, 본 실시예에서는, 액정 재료의 유전률 이방성이 마이너스이다, 즉, 액정 분자의 광축 방향의 유전률이, 그 수직 방향의 유전률보다 작은 재료를 이용한 쪽이, 보다 높은 투과율을 얻을 수 있어, 액정 재료의 유전률 이방성이 정(+)인, 즉, 액정 분자의 광축 방향의 유전률이, 그 수직 방향의 유전률보다 큰 재료를 이용한 쪽이, 구동 전압을 낮게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 화소 전극 PX는, 갈매기 무늬(chevron) 구조로 하였지만, 다른 실시예와 같이, 직선형의 구조로 하여도 상관없다. 또한, 본 실시예에서는, 화소 전극을 보호막 상에 형성하였지만, 대향 전극을 보호막 상에 형성하여도 상관없다. 본 실시예와 다른 실시예의 조합도, 본 발명의 범주에 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 어느 하나의 실시예에 있어서도, ST 전극은 TFT 상에 컬러 필터를 형성하고, 그 컬러 필터와 배향막 사이에 형성하여도 좋다.
본 발명은, ST 전극을 배향막의 바로 아래에 형성하면 좋고, 이에 따라 흑색 또는 백색의 작은 얼룩 억제 효과를 실현하는 것이다. 이상 설명한 본 발명에서는, ST 전극 ST를 새롭게 설치하여 보호막 상에 형성하거나, 또는, 평탄화막 상 또는 컬러 필터 상에 형성한다. 다시 말하면, 배향막 아래에 형성함으로써, IPS 방식(FFS 방식을 포함)의 TFT-LCD에 있어서, 각 전극 및 배선 상에 보호막 결함이 존재한 경우에 발생되는, 스폿형의 검은 얼룩(흑색 또는 백색의 작은 얼룩)을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 흑색 또는 백색의 작은 얼룩을 억제함과 함께 보호막 용량에 새로운 충전 전류를 발생시키지 않음으로써, 이온성 불순물의 유동을 억제하여, 부정형의 검은 얼룩의 발생도 억제할 수 있다. 마찬가지로, 고정 패턴을 장시간 표시시킨 경우에 패턴의 끝이 검게 되는 잔상도 마찬가지의 작용에 의해 대폭 경감시킬 수 있다.

Claims (39)

  1. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는 상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선 및 상기 영상 신호선 중 적어도 하나 사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막에 상기 화소 전극, 상기 주사 신호선, 상기 영상 신호선, 상기 대향 전극 및 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나를 상기 액정층에 노출시키는 관통 홀을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되고, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하며,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선 및 상기 영상 신호선 중 적어도 하나 사이에는 보호막이 형성되고,
    상기 보호막 상에, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선과 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나와 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 제1 전극 또는 제2 배선 양쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 갖고,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선 및 상기 영상 신호선 중 적어도 하나 사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막 상에 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선과 컨택트홀을 통해 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나와 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 두개 형성되며,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 또는 다른 측에는 블랙 매트릭스가 형성되고,
    상기 제2 전극 중 적어도 일부가 상기 제1 전극과 블랙 매트릭스 개구부사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소의 각각은, 상기 한쪽의 기판측에서 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쪽의 기판측에서 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되며, 상기 화소 전극사이에 발생하는 전계에 의해 액정층의 광 투과율을 변화시키는 광 투과 영역을 형성하는 대향 전극을 구비하며,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선 및 영상 신호선 중 적어도 하나 사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막의 상측에서 상기 주사 신호선 또는 영상 신호선과 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 형성되어 있음과 함께,
    상기 보호막의 상측에서 상기 화소 전극, 대향 전극, 대향 전압 신호선 중 적어도 하나와 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 형성되고,
    제2 전극 또는 제2 배선은, 적어도 그 일부가 상기 제1 전극 또는 제1 배선과 상기 광 투과 영역사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선 및 상기 영상 신호선 중 적어도 하나 사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선과 컨택트홀을 통해 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되고,
    상기 보호막 상에, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나와 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 두개 형성되고,
    상기 한쌍의 기판의 한쪽 또는 다른 측에는 블랙 매트릭스가 형성되며,
    상기 제2 전극 또는 제2 배선 중 적어도 일부는 상기 블랙 매트릭스와 중첩하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층과, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나 사이에는 보호막이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여, 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선, 상기 영상 신호선, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선과 컨택트홀을 통해 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나와 컨택트홀을 통해 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 두개 형성되고,
    상기 제1 전극 또는 제1 배선의 양쪽에는 상기 제2 전극 또는 제2 배선이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되고, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하며,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선, 상기 영상 신호선, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선과 컨택트홀을 통해 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되고,
    상기 보호막 상에, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극 및 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나와 컨택트홀을 통해 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 두개 형성되고,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 또는 다른 측에는 블랙 매트릭스가 형성되며,
    상기 제2 전극 중 적어도 일부가 상기 제1 전극과 블랙 매트릭스 개구부사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여, 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선, 상기 영상 신호선, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 사이에는 보호막이 형성되고,
    상기 보호막 상에, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선과 컨택트홀을 통해 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 화소 전극, 상기 대향 전극, 상기 대향 전압 신호선 중 적어도 하나와 컨택트홀을 통해 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 두개 형성되며,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 또는 다른 측에는 블랙 매트릭스가 형성되고,
    상기 제2 전극 또는 제2 배선 중 적어도 일부는 상기 블랙 매트릭스와 중첩하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 또는 대향 전극 중 적어도 한쪽은 빗살형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 또는 대향 전극의 한쪽은 빗살형으로 형성되며,
    상기 화소 전극 또는 대향 전극의 다른 쪽이 면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 구비하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 액정층과, 상기 주사 신호선 및 상기 영상 신호선 중 적어도 하나 사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호선과 컨택트홀을통해 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되고,
    상기 화소 전극 또는 대향 전극의 한쪽은 보호막 상에 형성되고, 또한 빗살형을 갖고,
    상기 화소 전극 또는 대향 전극의 다른 쪽이 면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선에 인접하여 배치되는 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 액정층과, 적어도 상기 대향 전압 신호선 사이에는 보호막이 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 주사 신호선 또는 상기 영상 신호에 중첩되어 상기 주사 신호선 또는 영상 신호선과 접속된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되고,
    상기 보호막 상에, 상기 대향 전압 신호선에 중첩되어 그 대향 전압 신호선에 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 형성되며,
    이 제2 전극 또는 제2 배선과 상기 대향 전압 신호선 사이에는 상기 화소 전극의 일부가 연장되며,
    이 화소 전극과 제2 전극 또는 제2 배선사이 및 상기 화소 전극과 대향 전압 신호선 사이에는 각각 유전체막이 개재되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    화소 전극과 제2 전극 또는 제2 배선사이에는 상기 보호막으로서 이용되는 유전체막이 개재되며, 상기 화소 전극과 대향 전압 신호선 사이에는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 절연막으로서 이용되는 유전체막이 개재되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 또는 제1 배선은 상기 복수의 화소의 각 화소마다 적어도 하나 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 또는 제1 배선은 상기 복수 화소의 각 화소마다 여러개 설치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극 또는 제2 배선은 상기 복수 화소의 각 화소마다 적어도 두개 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 또는 제1 배선은 산화물 도전체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극 또는 제2 배선은 산화물 도전체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 산화물 도전체는 ITO 또는 IZO인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은 무기 재료를 포함하는 적어도 1층의 막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  22. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은 유기 재료를 포함하는 적어도 1층의 막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  23. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은 무기 재료를 포함하는 적어도 1층의 막과 유기 재료를 포함하는 적어도 1층막의 적층막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  24. 제21항 또는 제23항에 있어서,
    상기 무기 재료는 질화 실리콘, 산화 실리콘 중 어느 하나를 포함하는 재료인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  25. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 유기 재료는 아크릴 수지, 에폭시, 폴리이미드 중 어느 하나를 포함하는 재료인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  26. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 대향 전압 신호선은 주사 신호선에 인접하면서 평행하게 형성됨과 함께 액정층 사이에 보호막이 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 대향 전압 신호선과 접속된 전극 또는 배선이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  27. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 주사 신호선에 인접하면서 평행하게 형성된 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 보호막 상에, 상기 영상 신호선과 접속되면서 주사 신호선에 중첩하여 형성된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 대향 전압 신호선과 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 제1 전극 또는 제1 배선의 양쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  28. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 주사 신호선에 인접하면서 평행하게 형성된 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 보호막 상에, 상기 영상 신호선과 접속되면서 주사 신호선 상측에 형성된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 대향 전압 신호선과 컨택트홀을 통해 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이 상기 제1 전극 또는 제1 배선의 양쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  29. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여, 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 주사 신호선에 인접하면서 평행하게 형성된 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 갖고,
    상기 보호막 상에, 상기 영상 신호선과 접속되면서 주사 신호선에 중첩하여 형성된 제1 전극 또는 제1 배선이 상기 복수의 화소 내에 적어도 하나 형성되며,
    상기 보호막 상에 상기 대향 전압 신호선과 접속된 제2 전극 또는 제2 배선이, 상기 제1 전극 또는 제1 배선의 양쪽에 형성되며,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 또는 다른 측에는 블랙 매트릭스가 형성되고,
    상기 제2 전극 또는 제2 배선 중 적어도 일부가 상기 제1 전극 또는 제1 배선과 블랙 매트릭스 개구부사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  30. 한쌍의 기판에 협지된 액정층과,
    상기 기판의 한쪽 측에 복수의 주사 신호선과 영상 신호선에 의해 매트릭스형으로 복수의 화소를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 복수의 각 화소는
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되며, 상기 주사 신호선의 주사 신호에 기초하여, 상기 영상 신호선의 영상 신호가 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 화소 전극과,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 기판에 형성되어, 대향 전압 신호선을 통해 대향 전압이 공급되는 대향 전극을 구비하고,
    상기 대향 전압 신호선은, 주사 신호선에 인접하면서 평행하게 형성됨과 함께 액정층 사이에 보호막이 형성되며,
    상기 한쌍의 기판 중 한쪽 또는 다른 측에는 블랙 매트릭스가 형성되며,
    상기 보호막 상에, 상기 대향 전압 신호선과 접속된 전극 또는 배선이 블랙 매트릭스 개구부를 둘러싸도록 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  31. 제28항 또는 제29항에 있어서,
    대향 전극 신호선과 접속된 제2 전극 또는 제2 배선은 1화소 내에서 상기 대향 전극 신호선의 연장 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  32. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    화소 전극과 제2 전극 또는 제2 배선 사이에는 상기 보호막으로서 이용되는 유전체막이 개재되며, 상기 화소 전극과 대향 전압 신호선 사이에는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 절연막으로서 이용되는 유전체막이 개재되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  33. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 또는 제1 배선은 산화물 도전체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  34. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극 또는 제2 배선은 산화물 도전체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  35. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은 무기 재료를 포함하는 적어도 1층 막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  36. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은 유기 재료를 포함하는 적어도 1층 막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  37. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 또는 대향 전극 중 적어도 한쪽은, 빗살형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  38. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 또는 대향 전극의 한쪽은, 빗살형으로 형성되고, 상기 화소 전극 또는 대향 전극의 다른 쪽이, 면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  39. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    주사 신호선 상의 보호막 상에 있어서 상기 게이트 신호선과 컨택트홀을 통해서 접속되는 전극 또는 배선이 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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