CN101256320A - 液晶显示装置 - Google Patents

液晶显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101256320A
CN101256320A CNA2008100822246A CN200810082224A CN101256320A CN 101256320 A CN101256320 A CN 101256320A CN A2008100822246 A CNA2008100822246 A CN A2008100822246A CN 200810082224 A CN200810082224 A CN 200810082224A CN 101256320 A CN101256320 A CN 101256320A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aforementioned
electrode
liquid crystal
peristome
upper electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100822246A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101256320B (zh
Inventor
青田雅明
濑川泰生
小野木智英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Sanyo Epson Imaging Devices Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39715437&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN101256320(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sanyo Epson Imaging Devices Corp filed Critical Sanyo Epson Imaging Devices Corp
Publication of CN101256320A publication Critical patent/CN101256320A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101256320B publication Critical patent/CN101256320B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136227Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134318Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G02F1/13685Top gates

Landscapes

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

Abstract

一种液晶显示装置,具有隔着绝缘层而形成的上部电极及下部电极,且在前述上部电极形成供用以驱动液晶分子的电场通过的开口部,该液晶显示装置可提升显示质量。在作为上部电极的像素电极中设置有用以供像素电极与作为下部电极的共通电极之间的电场通过的多个狭缝。在像素电极的下部、属于共通电极的被去除的区域的窗状开口部的附近的区域中,将狭缝配置成避开用以将电位提供至像素电极的接触孔的部分。在窗状开口部的附近区域中,狭缝配置成使其长度方向的两端部中的一侧端部的圆弧形状成为窗状开口部的内侧。此外,窗状开口部较佳为设置在比作为上部电极的像素电极的外周端部更内侧的位置。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置,特别是涉及具有隔着绝缘层而形成的上部电极及下部电极,且在前述上部电极形成供电场通过的电场开口部,并在前述上部电极与前述下部电极之间施加电压,以驱动液晶分子的液晶显示装置。
背景技术
作为液晶显示装置的显示方式,以往广泛采用TN(TwistedNematic,扭转向列)方式,但该方式在显示原理上视角有所限制。作为解决上述课题的方法,已知有一种在相同衬底上形成像素电极与共通电极以作为用以驱动液晶分子的一对电极,并在该像素电极与共通电极之间施加电压,使与衬底大致平行的电场产生,而在与衬底面平行的面内驱动液晶分子的横电场方式。
横电场方式已知有IPS(InPlane Switching,平面切换)方式、及FFS(Fringe Field Switching,端场切换)方式。在IPS方式中,组合梳齿状的像素电极与梳齿状的共通电极而配置。梳齿状是指,作为供电场通过的开口部,使开口部的长度方向的一方侧端部封闭,使另一方侧端部开放,当设置多个开口部时,各开口部的各个另一方端部相互连接,因此成为一个梳齿状。
另一方面,在FFS方式中,就隔着绝缘层而形成的上部电极及下部电极而言,使其中任一方分配为共通电极,使另一方分配为像素电极,且在上部电极形成有例如狭缝形状等的开口部。在此,狭缝形状是指,作为供电场通过的开口部,使开口部的长度方向的两端部分别封闭而成为细长的沟状开口部。设置多个沟状开口部时,相互地分离配置。
该种开口部通过蚀刻电极层薄膜而形成,但例如将开口部做成细长沟形状时,其长度方向的端部的端部分大多形成带有圆形的圆形状或圆弧状的形状。例如在FFS方式的情形中,从下部电极通过该开口部并朝向上部电极的电场沿着该开口部的图案而流通,所以在端部分沿着圆弧状的图案形成横方向电场。因此,通过例如摩擦(rubbing)处理等使液晶分子的初期配向与开口部的长边大致平行,并施加横方向电场而驱动液晶分子时,在开口部的长边的直线部分从初期配向的状态朝与长边垂直的方向旋转,而在开口部的端部分从初期配向的状态朝与圆弧状形状垂直的方向旋转。
当液晶分子沿着端部分的圆弧状形状而从初期配置的状态进行旋转时,会产生液晶分子的旋转方向反转的情形,而产生因场所不同而造成液晶分子的旋转方向不同的情形。此种旋转方向因场所而不同的现象被称为向错(Disclination)。在旋转方向不同的边界部分中,由于液晶分子会朝不希望的方向旋转或无法旋转,因此穿透率会降低,而有以目视识别到边界线的情形,所述现象被称为转倾线或转倾缺陷,但也可仅将此现象称为向错。
例如,专利文件1指出下述情形:在FFS液晶显示装置中,使上部衬底的黑矩阵与下部衬底的像素电极的端部重叠既定区域而在所述两衬底间夹持有液晶的构成时,由于黑矩阵与像素电极之间的电场干扰,虽然随着从像素电极的端部往中心部,液晶分子的扭曲角度成为大致90度左右而朝垂直方向配置,但由于端部会因曝光步骤上的限度而具有曲线形状,因此在白色阶时会产生摩擦的痕迹、即向错(向错线)。
再者,针对向错,与本发明的实施方式相比较,并容后详细说明的。
专利文件1:日本特开2005-107535号公报
发明内容
(发明所欲解决的课题)
如此,产生向错时,穿透率会在该部分降低。一般而言,产生向错时,会有被评估为画质降低的情形。如上所述,向错起因于:上部电极的开口部的长度方向端部因蚀刻等的制造步骤能力的关系而形成圆弧状,通过开口部的下部电极与上部电极之间的电场沿着该圆弧状形状的图案而形成。因此,为了抑制向错的产生,必须以上部电极与下部电极的关系来研究决定上部电极的开口部的形状、配置等。
再者,将既定电位提供至上部电极的配线相比于上部电极配置在下层侧,因此为了连接该配线与上部电极,必须去除下部电极、绝缘层等。因此,设有用以连接电位提供用的配线与上部电极的接触孔,但因接触孔的附近形成台阶构造,因此在配置上部电极的开口部时,必须考虑该台阶的影响。
如此,针对上部电极的开口部的配置,具有向错、接触孔附近的台阶等的限制条件,开口部的配置对液晶显示装置的显示质量造成影响。
本发明的目的在于提供一种可提升显示质量的液晶显示装置,其具有隔着绝缘层而形成的上部电极及下部电极,且在前述上部电极形成供电场通过的电场开口部,并在前述上部电极与前述下部电极之间施加电压,以驱动液晶分子的构成。
(解决课题的手段)
本发明的液晶显示装置具有隔着绝缘层而形成的上部电极及下部电极,且在前述上部电极形成供电场通过的电场开口部,并在前述上部电极与前述下部电极之间施加电压,以驱动液晶分子,该液晶显示装置的特征为:设置有窗状开口部,该窗状开口部为了连接隔着层间绝缘膜配置在前述下部电极的下部的上部电极用配线、与前述上部电极,而将前述下部电极予以局部去除,前述窗状开口部附近的前述电场开口部的长度方向的一侧端部与前述窗状开口部平面配置性地重叠配置。
通过前述构成,电场开口部与窗状开口部平面性地重叠配置,因此可宽广地配置电场开口部,并且可改善显示质量。再者,由于在电场开口部的一侧端部的下部将下部电极去除,因此即使一侧端部的形状成为圆弧形状,由于上部电极与下部电极之间的电场并不会施加在该圆弧形状部分,因此可抑制向错的产生,并且改善显示质量。
再者,在本发明的液晶显示装置中,前述窗状开口部较佳为设置在比前述上部电极的外周端部更内侧的位置。由于窗状开口部的附近形成台阶构造,因此上部电极在台阶的部分会变薄。特别是,将去除下部电极的窗状开口部设置在上部电极的外周端部时,在外周端部中的台阶的切开口边界会直接显现,而例如蚀刻液等会沿着台阶从该台阶的切开口边界浸入,因而有上部电极沿着台阶而断线的问题。根据上部构成,由于将窗状开口部配置在比上部电极的外周端部更内侧的位置,因此可抑制因窗状开口部的台阶所造成的断线等的影响。
附图说明
图1是用以说明向错的液晶显示装置的剖面图。
图2是对应图1的平面图。
图3是说明形成于共通电极与像素电极之间的电场状态的图示。
图4是说明在狭缝的端部分产生向错的状态的图。
图5是在本发明的实施方式中,在液晶显示装置的制造步骤中形成栅极电极与共通电极配线的状态的平面图。
图6是图5后的步骤,分别在开关组件的源极/漏极的部分及共通电极配线的部分开设接触孔的状态图。
图7是图6后的步骤,分别形成源极/漏极配线及共通电极连接部的状态图。
图8是图7后的步骤,形成绝缘膜并分别在对应于共通电极连接部的部位及对应漏极配线的部位开设接触孔的状态图。
图9是图8后的步骤,形成具有窗状开口部的共通电极的状态图。
图10是图9后的步骤,形成FFS绝缘膜并且在对应于窗状开口部的部位开设接触孔的状态图。
图11是图10后的步骤,形成具有狭缝的像素电极的状态图。
图12是本发明的实施方式中,说明窗状开口部附近的狭缝的图示。
图13是与图12比较的其它狭缝配置例的示意图。
图14是与图12比较的其它狭缝配置例的示意图。
图15是与图12比较的示例,针对窗状开口部的配置说明的图。
符号说明
10      液晶显示装置   20    组件侧衬底
22、62  玻璃衬底       24    半导体层
26      栅极绝缘膜     28    栅极电极
29    共通电极配线          30      层间绝缘膜
31、35数据线                32、33  源极/漏极配线
34    共通电极连接部        36      绝缘膜
38    共通电极              40      FFS绝缘膜
42    像素电极              43      狭缝
50、L 液晶分子              60      对向侧衬底
64    黑矩阵                66      彩色滤光片
80    开关组件              100     窗状开口部
90、92、94、96、98、102接触孔
具体实施方式
以下,利用图示详细说明本发明的实施方式。以下所说明的液晶显示装置具有隔着绝缘层而形成的上部电极及下部电极,且在前述上部电极形成供电场通过的电场开口部,并在前述上部电极与前述下部电极之间施加电压,以驱动液晶分子;且在组件侧衬底隔着绝缘层设置上部电极及下部电极,将设有电场开口部的上部电极作为像素电极,将下部电极作为共通电极。也可将其设为相反的构成,即,将下部电极作为像素电极,将设有电场开口部的上部电极作为共通电极。
再者,以下说明将电场开口部的形状做成为电场开口部的长度方向的两端部封闭的狭缝型形状,但也可为电场开口部的长度方向的一侧端部开放的梳齿型形状。
此外,在以下的FFS方式中,虽将下部电极依各像素分开配置,但也可为不将下部电极依各像素分开配置的构成。
在说明本发明的实施方式之前,针对横电场驱动方式中产生向错的机制,包括液晶显示装置的构成,利用图1至图4加以说明。
图1是FFS方式的彩色液晶显示装置中的一个子像素的部分的剖面图。图2是对应图1的剖面图的平面图,并显示有对应一个像素的三个子像素份。图3是显示在FFS方式中驱动液晶分子的电场E的状态的图。图4是说明产生向错的状态的图。
图1是如上所述,为液晶显示装置10的剖面图,并显示一个子像素的部分。在此,子像素是指,例如以R、G、B进行彩色显示时,对应于R、G、B的各显示部分,在该例中,将R子像素、G子像素、B子像素这三个作为单位,而成为一个像素。此外,子像素的为英文为sub-pixel,此时,上述的一个像素为一个pixel。如图1所示,液晶显示装置10包含组件侧衬底20、对向侧衬底60及夹持在组件侧衬底20与对向侧衬底60之间的液晶分子50而构成。
对向侧衬底60是在液晶显示装置10中面向使用者侧。对向侧衬底60堆叠有几个膜而构成。在图1的例中,从面向使用者的侧朝组件侧衬底20侧,包含有玻璃衬底62、黑矩阵64、彩色滤光片66而构成。在图1的剖面图中,黑矩阵64隐藏在彩色滤光片66的阴影中,或配置在该彩色滤光片66之下,故以虚线表示。所述材料、尺寸、形成方法等可采用作为一般有源矩阵型液晶显示装置的制造方法的周知方法,故省略详细的说明。
组件侧衬底20也被称为TFT衬底或TFT侧衬底,其配置有作为开关组件80的TFT组件侧的衬底,且为相对于对向侧衬底60的衬底。在此,也是配置有用以驱动液晶分子50的一对电极的衬底。在组件侧衬底20上通过周知的膜形成技术、图案形成技术而堆叠有经图案化成多层构造的多个膜。
在图1的例中,从非面对使用者的侧朝液晶分子50侧,依序形成有玻璃衬底22、半导体层24、栅极绝缘膜26、以相同步骤形成的栅极电极28及共通电极配线29、层间绝缘膜30、以相同步骤形成的源极/漏极配线32、33及共通电极连接部34、绝缘膜36、共通电极38、FFS绝缘膜40、以及像素电极42。所述材料、尺寸、形成方法等可采用作为一般有源矩阵型液晶显示装置的制造方法的周知方法,故省略详细的说明。
再者,虽在图1中省略图示,但在像素电极42上设置有配向膜。在对向侧衬底60的与液晶分子50对向的面也同样地设置有配向膜。
图2是对应图1的剖面图的平面图。在此,显示由三个子像素所构成的一个像素。此外,图1是相当于沿着图2所示的A-A线的剖面图。对于与图1相同的要素附加相同的符号。
在各子像素中,以相互正交的方式配置有一部分成为栅极电极28的栅极线、及数据线35,并在其交叉部位配置有作为开关组件80的TFT组件。栅极线在开关组件80之处成为图1所示的栅极电极28,数据线35连接在图1所示的源极/漏极配线33。如此,液晶显示装置10在多个栅极线与多个数据线31的各交叉部位分别配置有作为开关组件80的TFT组件,即被称为有源矩阵显示装置。再者,栅极线也被称为扫描线、扫描信号线,数据线35也被称为信号线(signal line)、视频信号线、影像信号线等。
作为开关组件80的TFT组件是由形成在图1所示的半导体层24上的栅极绝缘膜26、设置在该栅极绝缘膜26上的栅极电极28、以及与源极/漏极配线32、33连接的源极/漏极所构成的晶体管组件。此外,TFT是thin film transistor的简称。作为开关组件80的TFT组件的源极/漏极的任一方、例如漏极连接在数据线31,另一方、例如源极连接在像素电极42。漏极与源极具有互换性,因此源极也可连接在数据线35,漏极也可连接在像素电极42。作为开关组件80的TFT组件通过选择栅极线而使漏极与源极之间导通,且在该例中将来自连接于漏极的数据线35的视频信号予以提供至像素电极42。
在此,像素电极42显示为与共通电极38相同的外形大小。即,像素电极42与共通电极38都是依每个子像素而分离形成,且配置在除了数据线35以外的子像素全区域。再者,在图2的例中,显示共通电极38依每个子像素而分离形成的状态,但视情况而定,也可使共通电极38横跨各子像素而形成。
接着,在像素电极42形成有狭缝43。如图1所示,狭缝43为,在隔着FFS绝缘膜40而形成的作为上部电极的像素电极42与作为下部电极的共通电极38之间施加电压时,用以通过该电场驱动液晶分子的电场开口部。在图2中,狭缝43在像素电极42中设置多个,各个狭缝43使开口部的长度方向平行,并使彼此之间相互分离配置。狭缝43使其长度方向的两端部分别封闭的细长沟状开口部,因此长度方向的端部部位在蚀刻加工时会带有圆形。以下,将该带有圆形的端部称为端部分。向错在该端部分产生。
图3是示意性说明施加于共通电极38与像素电极42之间的电场E的状态的图。在此显示通过设置在像素电极42的狭缝43,并经由FFS绝缘膜40朝向共通电极38的电场E。再者,电场的朝向也有相反的情形,即从共通电极38通过狭缝43朝向像素电极42的情形。
图4是图2的B部分的放大图,示意性说明在属于狭缝43的端部的端部分中产生被称为向错的状态的图。在此显示,将狭缝43设成平行于纸面的左右方向,并将摩擦方向R-R设为相对于纸面的左右方向稍微往右上倾斜。倾斜角度可设定为例如3度至5度之间的角度等数度。即,在未施加电场的状态下,液晶分子L相对于狭缝43往右上稍微倾斜。此外,该摩擦方向是说明用的一例,也可为与上述方向不同的方向,或倾斜角度的大小相异。
狭缝43是通过例如蚀刻技术在构成像素电极42的透明导电材料膜形成开口,因此如上所述,该端部分带有若干圆形,如图4所示,形成接近半圆形的圆弧形状。
狭缝43的边部分的液晶分子L在未施加电场E时为初期配置状态,而朝摩擦方向对齐。即,从狭缝43的边稍微倾斜,而朝大致平行的方向对齐。在此,施加电场E时,液晶分子L会朝该电场E的方向旋转至与狭缝43的边大致垂直的方向为止。由于在该圆弧形状的部分,电场也与狭缝43的边正交而被施加,因此电场的方向会因为该圆弧形状沿着狭缝43的边半旋转而沿着圆弧形状变化180°。例如,在图4中显示在左上的狭缝43被施加电场时,在该狭缝43的上侧的长边部分,液晶分子L朝逆时针方向旋转,同样地在狭缝43的下侧的长边部分,液晶分子L也朝逆时针方向旋转。然而,在半圆的圆弧形状的部分中,在上侧的四分之一圆的圆弧形状部分,液晶分子L朝逆时针方向旋转,相对于此,在下侧的四分之一圆的圆弧形状部分,液晶分子L朝顺时针方向旋转。
如此,在施加电场而欲使液晶分子L朝所希望的方向旋转时,在狭缝43的右侧的端部分中,在右下的四分之一圆的圆弧形状部分,会产生液晶分子L朝与所希望方向相反的方向旋转的现象。即,产生不会朝所希望的方向旋转的现象。如此,施加横方向电场时,在端部分,会产生因场所不同而造成液晶分子L的旋转方向不同的现象。如此因场所不同而造成旋转方向不同的现象即为向错。在旋转方向不同的边界部分中,液晶分子L会朝非所希望的方向旋转或无法旋转,因此会有穿透率降低且以目视辨识出边界线的现象,所述现象被称为转倾线(即向错线)或转倾缺陷,或将其简称为向错。在图4中,以D显示产生向错的区域。
在图4中,如果要判定区域D为怎样的区域,区域D为狭缝43的边的端部分。详细言之,区域D为,从狭缝43的法线方向与液晶分子L的初期配向方向(即摩擦方向R-R)一致之处、至朝顺时针方向回转而形成90°的角度之处为止的范围。在图4的该范围中,施加电场时,液晶分子L会朝顺时针方向旋转,且与端部分的边正交,而在上述区域以外的区域,液晶分子L则朝逆时针方向旋转,且与狭缝43的边正交。换言之,狭缝43的端部分的产生向错的区域D为,从狭缝43的端部分的法线方向与摩擦方向R-R一致之处、至朝顺时针方向回转而形成90°的角度之处为止的范围。
换言之,如图4所示,如同狭缝43一样当开口部的端部成为圆弧状时,当狭缝43的长度方向端部的延伸方向与摩擦方向R-R所形成的倾斜角度为正方向、即顺时针方向的角度时,产生向错的区域D为将狭缝43的长度方向的延伸方向设成X轴并将其垂直方向设成Y轴而形成的圆形的第二象限部分及第四象限部分。再者,倾斜角度为负方向、即逆时针方向的角度时,则为该圆形的第一象限部分及第三象限部分。
再者,与图4不同,当共通电极形成梳齿形状且透明导电材料部分成为圆弧状时,也从该圆弧状的端部分的法线方向与摩擦方向R-R一致之处、至朝顺时针方向回转而形成90°的角度之处为止的范围产生向错。因此此时,当透明导电材料的长度方向端部的延伸方向与摩擦方向R-R所形成的倾斜角度为正方向、即顺时针方向的角度时,产生向错的区域D为将透明导电材料的长度方向的延伸方向设成X轴并将其垂直方向设成Y轴而形成的圆形的第二象限部分及第四象限部分。再者,倾斜角度为负方向、即逆时针方向的角度时,则为该圆形的第一象限部分及第三象限部分。
以上结束说明向错的产生的机制,接着说明本发明实施方式的液晶显示装置10的详细构成。图5至图11是为了说明在图1、图2说明过的液晶显示装置10的组件侧衬底20的一个子像素的构成,依序显示主要制造步骤的平面图。在此,特别针对像素电极42中的狭缝43的配置及窗状开口部100附近的构造加以说明。此外,对于与图1至图4相同的要素附加相同符号,并省略详细的说明。再者,以下利用图1至图4的符号进行说明。
图5是显示在组件侧衬底20中,将半导体层24形成为开关晶体管的形状,并形成栅极绝缘膜26,然后形成栅极电极28及共通电极配线29时的状态的图。在此,为了显示一个子像素的区域,以虚线显示后述的像素电极42的外周轮廓线。
图6是显示在图5的状态后,形成层间绝缘膜30,并在开关组件的源极/漏极的部分、与共通电极配线29的部分分别开设接触孔90、92、94的状态的图示。并且,如图1也有显示,由于在接触孔90、92与接触孔94中,被去除的膜厚等不同,因此该步骤也可分为多个步骤来进行。
图7是在图6的状态后,以经由各接触孔90、92、94连接开关组件及共通电极配线29的方式形成源极/漏极配线32、33及共通电极连接部34的状态的图示。该步骤是进行例如在整面形成例如配线金属层,并利用光微影(フオトリソグラフイ)技术将源极/漏极配线32、33及共通电极连接部34形成为既定形状。源极/漏极配线32、33任一方为源极配线,另一方为漏极配线。例如,在图7中,若将配置在一个子像素的中央侧的配线设为漏极配线32时,则被拉出至一个子像素的外侧的配线为源极配线33。在该例中,源极配线33被延长而形成为数据线35。
图8是在图7的状态后形成绝缘膜36。该绝缘膜36设置在图7中说明过的源极/漏极配线32、33等配线层、及共通电极38的透明导电材料膜层之间的绝缘膜层,其意为层间绝缘膜。在绝缘膜36中,在对应图7中说明过的共通电极连接部34的部位开设有接触孔96,且在对应图7例中的漏极配线32的部位开设有接触孔98。该接触孔98是为了连接漏极配线32与后述的像素电极42而预先开设的开口部。
图9是在图8的状态后,整面形成作为构成下部电极的透明导电材料膜的ITO膜,并利用光微影技术形成既定形状的共通电极38的状态图。
如图8所说明过的,由于在对应于共通电极连接部34的部位预先开设接触孔96,因此在图9的状态下,经由接触孔96将共通电极38与共通电极连接部34予以连接。如图7所说明过的,由于共通电极配线29与共通电极连接部34经由接触孔94而连接,因此提供至共通电极配线29的共通电极电位最后被施加在共通电极38。
共通电极38横跨一个子像素的区域而配置,并在中央附近设置窗状形状的窗状开口部100。该窗状开口部100是在构成下部电极的透明导电材料膜被去除的区域,如图8所说明过的,由于在此预先开设接触孔98,因此通过将透明导电材料膜予以去除,而可在接触孔98之中看见漏极配线32。
再者,虽如图8所示,共通电极38依各子像素而分离设置,但因情形的不同,也可不依各子像素而分离。
图10是在图8的状态后,形成FFS绝缘膜40,且在对应窗状开口部100的部位开设有接触孔102的状态图。因此,可在接触孔102之中看见漏极配线32。
图11是在图10的状态后,整面形成作为构成上部电极的透明导电材料膜的ITO膜,并利用光微影技术形成既定形状的像素电极42的状态图。如图10所说明过的,由于在接触孔102露出有漏极配线32,并在该状态下形成像素电极42,因此像素电极42连接在漏极配线32,如图7所说明过的,由于开关组件的源极电极33成为数据线35,因此通过开关组件的导通可将数据线35的电位提供至像素电极42。
像素电极42横跨一个子像素的区域而配置,为了使其与作为下部电极的共通电极38之间的电场通过,而设置多个狭缝43。在图11的例中,狭缝43是与一个子像素的短边方向大致平行地延伸且两端封闭的细长沟状开口部。狭缝43是用以使作为下部电极的共通电极38与作为上部电极的像素电极42之间的电场通过的开口部,故称其为电场开口部。
如图11所示,在窗状开口部100的附近区域中,如图7至图10已说明过的,且由图1也可得知,形成复杂的台阶构造,因此狭缝43的配置与在其它区域不同。即,在窗状开口部100的附近区域中,避开接触孔102的部分而配置狭缝43。
利用上述顺序及构成,制造出在像素电极42配置有多个狭缝43的液晶显示装置10。
接着,详细说明窗状开口部100的附近区域的狭缝43的配置。图12是图11的局部放大图。对于与图11的要素相同的要素附加相同符号,并省略详细的说明。再者,以下利用图1至图11的符号进行说明。此外,由于蚀刻等的制造步骤能力,各狭缝43的两端部形成圆弧形状,在图12中显示其状态。如上所述,会有因该圆弧形状而产生向错的情形。
如图12所示,在窗状开口部100的附近区域中,为了避开连接像素电极42与漏极配线32的接触孔102,狭缝43配置成夹着接触孔102而分断成二个小狭缝43。小狭缝43指与配置在其它区域的狭缝43相比较,长度方向的长度较短。
再者,如图12所示,配置在窗状开口部100的附近区域的狭缝43显示其长度方向的两端部中的一侧端部与窗状开口部100平面配置性地重叠配置的状态。重叠量较佳为至少将长度方向的端部的圆弧形状的部分设为在窗状开口部100的内侧。通过如此配置,可将对应于狭缝43的长度方向的端部的圆弧形状之下的部位予以设成作为下部电极的共通电极38被去除的状态。由此,在狭缝43的长度方向的端部的圆弧形状的部分中,并不会形成作为下部电极的共通电极38与作为上部电极的像素电极42之间的电场。因此,在窗状开口部100的附近区域,可抑制起因于狭缝43的端部的圆弧形状所造成的向错的产生。
利用图13及图15而与其它的配置方法相比较,说明图12所说明的配置的显示质量的效果。图15的配置虽是本发明的一例,但图12的配置更具效果。所述图示与图12对应,因此对于与图12的要素相同的要素附加相同符号,并省略详细的说明。
图13是,在避开接触孔102而配置狭缝43时,完全避开台阶构造复杂的窗状开口部100的附近区域,不配置狭缝43的方法。关于该方法,与图11、图12比较更容易理解,一个子像素的狭缝43的配置成为非均匀配置,且在图11的配置构成例中,狭缝43会至少减少一个。因此,图13的配置方法与图11、图12的配置方法相比较,会产生驱动液晶分子的电场在一个子像素内不均匀、且在拉大间距配置狭缝43的区域中无法充分驱动液晶分子的现象。相对于此,图11、图12的配置方法较少有此种问题,与图13的配置方法相比较,其显示质量较佳。
图14是在避开接触孔102而配置狭缝43时,避开台阶构造复杂的窗状开口部100的附近区域,在未与窗状开口部100重叠的范围使狭缝43的长度方向变短来进行配置的方法。该方法与图11、图12比较更容易理解,窗状开口部100的附近的狭缝43的开口部面积会减少,且在狭缝43的端部的圆弧形状的下部配置有共通电极38,而成为容易产生向错的状况。因此,图14的配置方法与图11、图12的配置方法相比较,在窗状开口部100的附近区域中驱动液晶分子的电场变得不充分,且在牺牲长度方向的长度而设置的狭缝43有可能会产生向错,因此窗状开口部100的附近区域的显示质量会变得不充分。相对于此,图11、图12的配置方法较少有此种问题,与图13的配置方法相比较,其显示质量较佳。
图15为了改善开口率等,做成为使窗状开口部100与作为上部电极的像素电极的外周端部大致一致的构成。窗状开口部100与狭缝43的配置关系与图12相同。因此,显示质量与设成图12的构成时相同,甚至可能提升开口率等。然而,该构成有可能产生制造步骤上的问题。即,当将去除作为下部电极的共通电极38的窗状开口部100设置在作为上部电极的像素电极的外周端部时,台阶的切开口边界会直接显现在外周端部。于是,例如蚀刻液等会从该台阶的切开口边界沿着台阶浸入,因此会有上部电极沿着台阶断线的问题。针对于此,在图11及图12的配置构成中,由于窗状开口部100配置于相比于作为上部电极的像素电极42的外周端部为内侧的位置,因此可抑制因窗状开口部100的台阶造成断线等的影响。
再者,虽显示通过窗状开口部100使狭缝43成为夹着接触孔102而分断成二个小狭缝43的配置例,但窗状开口部100配置在与狭缝43的长度方向对应的外周端部的一方侧时,也可予以设成未分断的小狭缝43。
如此,根据图11、图12的构成,考虑到作为上部电极的像素电极用的接触孔附近的台阶构造,进行可抑制向错产生的狭缝的配置,并且可谋求液晶显示装置的显示质量的提升。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置,具有隔着绝缘层而形成的上部电极及下部电极,且在前述上部电极形成供电场通过的电场开口部,并在前述上部电极与前述下部电极之间施加电压,以驱动液晶分子,该液晶显示装置的特征在于:
设置有窗状开口部,该窗状开口部是为了连接隔着层间绝缘膜配置在前述下部电极的下部的上部电极用配线、和前述上部电极,而将前述下部电极予以局部去除,
前述窗状开口部附近的前述电场开口部的长度方向的一侧端部与前述窗状开口部平面配置性地重叠配置。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,前述窗状开口部设置在比前述上部电极的外周端部更内侧的位置。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,前述电场开口部的长度方向的一侧端部与前述窗状开口部平面配置性地重叠的区域为在前述窗状开口部附近抑制向错产生的区域。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,前述电场开口部在前述窗状开口部被分断,经分断的各个前述电场开口部的长度方向的一侧端部与前述窗状开口部平面配置性地重叠配置。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,前述上部电极为经由开关组件而连接在数据线的像素电极,
在前述窗状开口部的前述绝缘层中形成有接触孔,用以连接前述开关组件的漏极配线与前述像素电极。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,前述电场开口部的长度方向的一侧端部并未与前述接触孔平面配置性地重叠。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
前述上部电极为连接在共通电极配线的共通电极,
在前述窗状开口部的前述绝缘层中形成有接触孔,用以连接前述共通电极配线的共通电极连接部与前述共通电极。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,前述电场开口部为长度方向的两端部封闭的狭缝形状。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,前述电场开口部为长度方向的一侧端部开放的梳齿形状。
CN2008100822246A 2007-02-26 2008-02-26 液晶显示装置 Active CN101256320B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007045969 2007-02-26
JP2007045969A JP4329828B2 (ja) 2007-02-26 2007-02-26 液晶表示装置
JP2007-045969 2007-02-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101256320A true CN101256320A (zh) 2008-09-03
CN101256320B CN101256320B (zh) 2010-09-01

Family

ID=39715437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100822246A Active CN101256320B (zh) 2007-02-26 2008-02-26 液晶显示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7636142B2 (zh)
JP (1) JP4329828B2 (zh)
KR (1) KR100944824B1 (zh)
CN (1) CN101256320B (zh)
TW (1) TWI369533B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103364987A (zh) * 2013-07-19 2013-10-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及显示面板
CN104280949A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 三菱电机株式会社 液晶显示装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4911167B2 (ja) 2008-12-19 2012-04-04 ソニー株式会社 液晶パネル及び電子機器
JP5261237B2 (ja) * 2009-03-19 2013-08-14 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 液晶表示パネル
JP5767186B2 (ja) 2012-09-28 2015-08-19 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び電子機器
TWI509337B (zh) * 2013-09-16 2015-11-21 Au Optronics Corp 畫素結構及其製造方法以及顯示面板
TWI614556B (zh) * 2016-04-28 2018-02-11 群創光電股份有限公司 電晶體基板及使用此電晶體基板所製得之顯示裝置
KR102461634B1 (ko) * 2016-05-26 2022-10-31 티씨엘 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 액정 표시 장치 및 그 제조방법
CN109541861A (zh) * 2017-09-22 2019-03-29 京东方科技集团股份有限公司 像素结构、阵列基板及显示装置
US20230047799A1 (en) * 2020-12-11 2023-02-16 Ordos Yuansheng Optoelectronics Co., Ltd. Pixel structure, display panel, and display device
CN114002886A (zh) * 2021-11-03 2022-02-01 武汉华星光电技术有限公司 一种显示面板和移动终端

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759978B1 (ko) * 2001-07-12 2007-09-18 삼성전자주식회사 수직 배향형 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 색 필터 기판
JP4068951B2 (ja) * 2002-01-29 2008-03-26 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置
KR100653474B1 (ko) 2003-09-26 2006-12-04 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 프린지 필드 스위칭 액정표시장치
JP4434166B2 (ja) * 2005-06-09 2010-03-17 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶装置及び電子機器
JP4039444B2 (ja) * 2005-07-15 2008-01-30 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶表示装置及び電子機器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104280949A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 三菱电机株式会社 液晶显示装置
CN103364987A (zh) * 2013-07-19 2013-10-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及显示面板
CN103364987B (zh) * 2013-07-19 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008209635A (ja) 2008-09-11
TWI369533B (en) 2012-08-01
KR20080079208A (ko) 2008-08-29
US20080204614A1 (en) 2008-08-28
KR100944824B1 (ko) 2010-03-03
CN101256320B (zh) 2010-09-01
JP4329828B2 (ja) 2009-09-09
US7636142B2 (en) 2009-12-22
TW200835961A (en) 2008-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101256320B (zh) 液晶显示装置
JP4381782B2 (ja) 液晶表示装置
EP2762965B1 (en) Liquid crystal display having multiple pixel regions for improved transmittance
JP4600463B2 (ja) 液晶表示装置
US20100060838A1 (en) Liquid crystal display and method thereof
WO2009130908A1 (ja) 液晶表示装置
JP5865088B2 (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
EP3211478A1 (en) Display panel and manufacturing method therefor
US8502932B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing and repairing methods thereof
JP2006201344A (ja) 液晶表示装置用基板及び液晶表示装置
JP2014206670A (ja) 表示装置及び表示装置の製造方法
KR20060131014A (ko) 고투과율을 위한 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치
JP2008040291A (ja) 横電界方式の液晶表示パネル
US7599036B2 (en) In-plane switching active matrix liquid crystal display apparatus
JP4407677B2 (ja) 横電界方式の液晶表示パネル
US20090059150A1 (en) Liquid crystal display panel and pixel
KR100614323B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
CN101339317B (zh) 多域液晶显示器
JP4609483B2 (ja) 液晶表示装置
CN107678221B (zh) 主动开关阵列基板及其应用的显示设备与其制造方法
KR20100052645A (ko) 어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치
JP2015060199A (ja) 液晶表示装置
JP2009069332A (ja) 液晶表示パネル
JP2008051846A (ja) Ffsモードの液晶表示パネル
JP2008134498A (ja) 液晶表示パネル及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NANKAI UNIVERSITY

Free format text: FORMER OWNER: SANYO EPSON IMAGING DEVICES CO.

Effective date: 20100729

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: NAGANO-KEN, JAPAN TO: TOKYO-DU, JAPAN

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20100729

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Sony Corp.

Address before: Nagano

Applicant before: Sanyo Epson Imaging Devices Co.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NIPPON DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SONY CORPORATION

Effective date: 20121122

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121122

Address after: Aichi

Patentee after: Japan display West Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Sony Corp.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200814

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc.

Address before: Aichi

Patentee before: Japan display West Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right