CN101600992B - 液晶显示装置和液晶显示装置用基板 - Google Patents
液晶显示装置和液晶显示装置用基板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101600992B CN101600992B CN2008800040054A CN200880004005A CN101600992B CN 101600992 B CN101600992 B CN 101600992B CN 2008800040054 A CN2008800040054 A CN 2008800040054A CN 200880004005 A CN200880004005 A CN 200880004005A CN 101600992 B CN101600992 B CN 101600992B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- electrode
- peristome
- crystal indicator
- substrate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/137—Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1393—Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
- G02F1/1395—Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本发明提供一种液晶显示装置和液晶显示装置用基板。液晶显示装置(100)的TFT基板(110)包括:共用电极(112);隔着绝缘层(113)与共用电极(112)相对,且设置有用于使其与共用电极(112)之间产生的电场涌出到液晶层(130)的开口部(114a)的漏极电极(114)。用于使电场涌出到液晶层(130)的开口部(114a)设置在由金属形成的漏极电极(114)上,因此能够比现有技术更加精细地形成开口部(114a)。由此,能够实现能够更可靠地控制展曲-弯曲转移的液晶显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及通过使构成液晶层的展曲取向的液晶分子转移为弯曲取向而进行动作的OCB模式的液晶显示装置、和在这样的液晶显示装置中使用的液晶显示装置用基板。
背景技术
液晶显示装置与CRT(Cathode Ray Tube:阴极射线管)相比,具有薄且轻,而且,驱动电压低消耗电力少的优点。因此,液晶显示装置使用于电视机(电视接收机)、笔记本型PC(Personal Computer:个人计算机)、台式型PC、PDA(Personal Digital assistant:个人数字助理)、便携式电话等各种电子设备。在这些电子设备中,在液晶显示装置屡屡进行动态图像显示。因此,在这些电子设备中使用的液晶显示装置中,为了良好地显示动态图像,要求响应速度的高速化。
作为响应速度快的液晶显示装置,近来尤其引起关注的是OCB(Optically Self-Compensated Birefringence:光学自补偿双折射)模式的液晶显示装置。OCB模式的液晶显示装置,例如通过将液晶分子夹在已实施过使液晶分子平行且沿同一方向取向的取向处理的两片玻璃基板之间,在各个玻璃基板表面设置相位差板,而且按照使偏光板成为正交尼科尔的方式配置在两基板上而构成。作为相位差板,使用主轴混合排列的负的相位差板等。
图17是表示使用OCB模式的现有技术的液晶显示装置的动作原理的说明图。
在图17所示的液晶显示装置中,通过在设置于上部玻璃基板11的液晶层13侧的相对电极12、和设置于下部玻璃基板16的液晶层13侧的像素电极14之间施加的电压,控制液晶层13中的液晶分子的取向。即,构成液晶层13的液晶分子,当在相对电极12和像素电极14之间没有施加电压时,如图17(a)所示,维持为展曲取向,当在相对电极12和像素电极14之间施加电压时,如图17(b)所示,转移为弯曲取向。
在OCB模式中,为了可靠地使液晶分子从展曲取向向弯曲取向转移(以下成为展曲-弯曲转移),公知的是在转移时使在液晶层内局部地产生电场,形成促进展曲-弯曲转移的转移核比较有效。作为通过局部的电场形成转移核,可靠地控制展曲-弯曲转移的技术,例如有在专利文献1~4中记载的内容。
在专利文献1中记载有,在以与存储电容电极重叠的方式形成的像素电极设置开口部,使用从该开口部涌出到液晶层的电场形成转移核的液晶显示装置。在专利文献2中,也公开了同样的液晶显示装置。
在专利文献3中记载有,通过在信号线和像素电极之间产生的横电场形成转移核的技术。另外,在专利文献4中记载有,在邻接的像素电极间设置配线电极提高横电场的强度,更加可靠地控制展曲-弯曲转移的技术。
另外,作为用于可靠地控制展曲-弯曲转移的其它技术,在专利文献5中记载有,在非可视区域设置防止逆转移用的电极,防止在展曲-弯曲转移中残留未转移分子,而且,防止转移为弯曲取向的液晶分子向展曲取向逆转移的技术。
另外,为了避免液晶分子的取向不良,公知的是在平坦的基底面上形成像素电极是比较有效的。在专利文献6中记载有,使像素电极与各配线重叠提高开口率,与此同时,在像素电极和各配线之间设置层间绝缘膜,将该层间绝缘膜作为基底面形成像素电极,由此避免液晶分子的取向不良的技术。
专利文献1:日本国公开专利公报【特开2003-107531号】(公开日:2003年4月9日)
专利文献2:日本国公开专利公报【特开2005-31680号】(公开日:2005年2月3日)
专利文献3:日本国公开专利公报【特开2002-207206号】(公开日:2002年7月26日)
专利文献4:日本国公开专利公报【特开2002-350902号】(公开日:2002年12月4日)
专利文献5:日本国公开专利公报【特开2002-311456号】(公开日:2002年10月23日)
专利文献6:日本国公开专利公报【特开平11-119261号】(公开日:1999年4月30日)
发明内容
在专利文献1~2中记载的现有技术的液晶显示装置中,用于使在像素电极和存储电容电极(共用电极)之间产生的电场涌出到液晶层的开口部,设置在像素电极上。因此,存在难以将用于使电场涌出到液晶层的开口部精细化的问题。这是因为难以对通过ITO(Indium TinOxide:氧化铟锡)等非金属材料形成的像素电极应用图案形成等精细加工技术的缘故。
当开口部变大时,从该开口部涌出到液晶层的电场的强度变弱,不能够形成足够的转移核。因此,产生难以可靠地控制展曲-弯曲转移的问题。
另外,在需要使液晶分子展曲取向的黑显示时,存在位于形成转移核的核形成区域的液晶分子残留保持弯曲取向的情况。因此,在核形成区域中,有可能发生漏光。为了防止该漏光,需要从背光源遮挡核形成区域的结构,由此产生开口率降低的副作用。因此,优选尽可能紧密地保持核形成区域,但是由ITO等非金属材料形成的像素电极,由于不适于上述的精细加工,所以产生难以紧密地保持核形成区域的问题。
本发明鉴于上述问题而完成,其目的是实现能够容易地将用于使电场涌出到液晶层的开口部精细化,结果能够更加可靠地控制展曲-弯曲转移,且高开口率化容易的液晶显示装置。
为了解决上述问题,本发明的液晶显示装置具备:第一基板、和隔着液晶层与上述第一基板相对的第二基板,通过在上述基板间产生的电场使构成上述液晶层的展曲取向的液晶分子转移为弯曲取向,上述液晶显示装置的特征在于:上述第一基板具备第一电极、和隔着绝缘层与上述第一电极相对的设置有开口部的第二电极,上述第二电极由金属形成。
依据上述结构,在上述第一电极和上述第二电极间产生的电场,从设置在上述第二电极的上述开口部涌出到上述液晶层,通过涌出的电场能够形成展曲-弯曲转移的转移核。因此,通过上述第一基板和上述第二基板间的电位差,能够可靠地使构成上述液晶层的液晶分子从展曲取向转移为弯曲取向。
而且,依据上述结构,上述第二电极由金属形成,所以起到能够容易地将用于使电场涌出到上述液晶层的上述开口部精细化的效果。即,能够使涌出到上述液晶层的电场的强度比现有技术强,因此,能够起到比现有技术更加可靠地控制展曲-弯曲转移的效果。另外,由于能够比现有技术更加紧密地形成用于使电场涌出到上述液晶层的上述开口部,所以能够起到减小需要从背光源进行遮光的核形成区域,提高开口率的效果。
在本发明的液晶显示装置中,上述第一基板优选具备在该基板的上述液晶层一侧的面上形成的像素电极,该像素电极在覆盖上述第二电极的上述开口部的区域设置有开口部,包围该开口部的边缘与上述第二电极连接。
依据上述结构,通过施加在上述像素电极的电压,能够在上述第一基板和上述第二基板之间产生电场。
而且,上述像素电极由于在覆盖上述第二电极的上述开口部的区域具有开口部,所以从上述第二电极的上述开口部涌出的电场不会被上述像素电极遮蔽。即,依据上述结构,还能够进一步起到以下效果:能够使电场从上述第二电极的开口部涌出到上述液晶层,通过涌出的电场能够形成展曲-弯曲转移的转移核。
在本发明的液晶显示装置中,优选上述第二电极是对上述像素电极施加电压的薄膜晶体管的漏极电极,是延伸到上述第一电极上的漏极电极的前端部。
由于漏极电极由金属形成,因此依据上述结构,能够将用于使电场涌出到液晶层的开口部精细化,能够使涌出到液晶层的电场的强度比现有技术更强。
上述第一电极优选是以横截上述像素电极的方式形成的共用电极。
依据上述结构,通过在上述第二电极和共用电极之间产生的辅助电容,还能够起到实现像素电位的稳定化的效果。
在本发明的液晶显示装置中,优选上述第二电极在由上述像素电极覆盖的区域设置有狭缝,上述像素电极在覆盖上述第二电极的上述狭缝的区域设置有狭缝。
依据上述结构,从第二电极的上述狭缝涌出的电场能够通过像素电极的上述狭缝到达液晶层。因此,除了从第二电极的上述开口部涌出的电场,由从像素电极的上述狭缝涌出的电场也能够形成转移核。因此,能够起到形成更大的转移核,更加可靠地进行展曲-弯曲转移的效果。
在本发明的液晶显示装置中,优选上述第一基板具备在覆盖上述第二电极的上述开口部的区域设置有开口部的平坦化层,上述像素电极形成在上述平坦化层上。
依据上述结构,由于通过平坦化层,能够确保像素电极和设置在上述第一基板内的配线的距离,所以在该配线和像素电极之间产生的电容变小,能够起到抑制串扰的发生的效果。另外,由于像素电极形成在平坦化层上,所以在像素电极上难以产生台阶差,进一步起到能够抑制由于像素电极的台阶差引起的液晶分子的取向混乱的效果。
本发明的液晶显示装置中,优选上述像素电极按照覆盖在上述第一基板上形成的数据总线的方式扩宽。
依据上述结构,还能够起到提高开口率的效果。
在本发明的液晶显示装置中,优选上述第一电极和上述第二电极的至少任意一方按照遮盖上述平坦化层的上述开口部的方式扩宽。
在平坦化层的开口部,由于液晶层具有与普通区域不同的延迟,所以不能够由光学补偿膜抵消该延迟,在黑显示时会产生以背光源为光源的光泄露的漏光问题。
但是,依据上述结构,以背光源作为光源的光,通过上述第一电极和上述第二电极的至少任意一方遮挡,不会入射到平坦化层的开口部,所以能够防止在黑显示时产生的光泄露。即,起到能够消除黑亮度上升而对比度降低的问题的效果。
本发明的液晶显示装置中,优选上述第一电极和上述第二电极两者均按照遮盖上述平坦化层的上述开口部的方式扩宽。
依据上述结构,还能够起到进一步增大第一电极和第二电极之间的辅助电容的效果。
此外,上述液晶显示装置的第一基板,即,在使构成液晶层的展曲取向的液晶分子转移为弯曲取向的液晶显示装置中使用的液晶显示装置用基板,其特征在于,具备第一电极、和隔着绝缘层与上述第一电极相对的设置有开口部的第二电极,上述第二电极由金属形成,该液晶显示用基板也包括在本发明的范畴内。
本发明的其它目的、特征和优异点能够通过如下所示的记载充分了解。而且,本发明的优点能够通过参照附图的如下说明而明白。
附图说明
图1表示本发明的第一实施方式,是液晶显示装置的截面图。
图2表示本发明的第一实施方式,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图3表示本发明的第一实施方式的第一变形例,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图4表示本发明的第一实施方式的第二变形例,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图5表示本发明的第一实施方式的第二变形例,是液晶显示装置的截面图。
图6表示本发明的第一实施方式的第三变形例,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图7表示本发明的实施方式,是液晶显示装置的截面图。
图8表示本发明的实施方式,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图9表示本发明的第二实施方式,是液晶显示装置的截面图。
图10表示本发明的第二实施方式,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图11表示本发明的第二实施方式的第一变形例,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图12表示本发明的第二实施方式的第一变形例,是液晶显示装置的截面图。
图13表示本发明的第二实施方式的第二变形例,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图14表示本发明的第二实施方式的第二变形例,是液晶显示装置的截面图。
图15表示本发明的第二实施方式的第三变形例,是液晶显示装置的TFT基板的平面图。
图16表示本发明的第二实施方式的第三变形例,是液晶显示装置的截面图。
图17表示现有技术,是说明OCB模式的液晶显示装置的动作原理的说明图。(a)表示展曲取向的状态,(b)表示弯曲取向的状态。
符号说明:
100、300液晶显示装置
110、310TFT基板(第一基板)
120、320相对基板(第二基板)
130、330液晶层
111、311玻璃基板
112、312共用电极(第一电极)
113、313绝缘层
114、314漏极电极(第二电极)
115、315绝缘层(平坦化层)
116、316像素电极
117、317栅极总线
118、318数据总线
119、319TFT(薄膜晶体管)
具体实施方式
【实施方式1】
关于本发明的第一实施方式的液晶显示装置100,基于图1~图6进行说明,如下所述。
图1是本实施方式的液晶显示装置100的截面图,示意性表示液晶显示装置100的主要部分的结构。
如图1所示,液晶显示装置100,大致来说是包括TFT基板110(第一基板、液晶显示装置用基板)、与该TFT基板110相对的相对基板120(第二基板)、和夹在TFT基板110与相对基板120之间的液晶层130而构成的OCB模式的液晶显示装置。
在TFT基板110与液晶层130的界面、以及相对基板120与液晶层130的界面,形成有水平取向膜(未图示),构成液晶层130的液晶分子维持为展曲取向。如果赋予在TFT基板110的液晶层130侧的面上形成的像素电极116、和在相对基板120的液晶层130侧的面上形成的相对电极(未图示)之间的电位差,则构成液晶层130的液晶分子转移为弯曲取向。
TFT基板110包括:玻璃基板111;作为辅助电容电极(Cs电极)发挥功能的共用电极112,该共用电极112(第一电极)形成在玻璃基板111上;隔着绝缘层113以与共用电极112的液晶层130侧的面相对的方式形成的、具有开口部114a的漏极电极114(第二电极);和以包围漏极电极114的开口部114a的方式形成在绝缘层113上的绝缘层115。上述的像素电极116形成在该绝缘层115上。
在漏极电极114设置有开口部114a,在共用电极112和漏极电极114之间产生的电场从开口部114a涌出到液晶层130。换句话说,液晶层130的等电位线弯曲,开口部114a附近的电场成为具有与基板平行方向的成分。通过从开口部114a涌出到液晶层130的电场,开口部114a周边的液晶分子转移为弯曲取向,形成转移核。该转移核促进展曲-弯曲转移。即,在液晶层130中,转移为弯曲取向的液晶分子所占的区域从转移核扩展到整个像素区域。
图2是液晶显示装置100的TFT基板110的俯视图,示意性表示TFT基板110的主要部分的结构。以下,参照图2,关于TFT基板110再稍微进行具体说明。此外,图1所示的截面图与图2所示的平面图的A-A’截面对应。
TFT基板110除上述的玻璃基板111(未图示)、共用电极112、绝缘层113(未图示)、绝缘层115(未图示)和像素电极116以外,如图2所示,还具备栅极总线117、数据总线118和TFT(Thin FilmTransistor:薄膜晶体管)119。
栅极总线117和数据总线118在玻璃基板111上以相互正交的方式形成。TFT119设置在栅极总线117和数据总线118的各个交点,栅极电极与栅极总线117连接,而且,源极电极与数据总线118连接。
共用电极112,与栅极总线117在同一层(参照图1),以与栅极总线117平行,并且横截像素电极116的中心部的方式形成。此外,栅极总线117、数据总线118和共用电极112,与各个驱动电路连接,能够从外部独立地赋予任意的电位。
漏极电极114从设置在通过栅极总线117和数据总线118划分的像素区域的角部的TFT119延伸到该像素区域的中心部。即,漏极电极114的矩形状的前端部114b构成为与共用电极112相对。通过在漏极电极114的前端部114b和共用电极112之间产生的辅助电容,实现像素电位的稳定化。另外,连接TFT119和前端部114b的漏极电极114的延伸部114c形成为细线状,而使得开口率不降低。
用于使电场涌出到液晶层130的开口部114a设置在由金属形成的漏极电极114的前端部114b。由ITO等透明的非金属材料形成的像素电极116,不适于易于产生图案的破损的5μm以下的精细结构的形成,与此相对,由金属形成的漏极电极114能够容易地形成5μm左右的精细结构。因此,能够将构成开口部114a的狭缝宽度形成为5μm左右,与狭缝宽度为10μm左右的现有结构相比,能够将核形成区域的尺寸(宽度)抑制为一半左右。因此,例如在15英寸的XGA中,能够将开口率改善5%左右。
此外,图2中所示的漏极电极114的开口部114a,将矩形狭缝组合为大致S字状而构成,考虑不仅将狭缝宽度维持为较小,同时能够确保充分的狭缝面积。但是,开口部114a只要是能够使在与共用电极112之间产生的电场涌出到液晶层130,无论什么形状均可,例如也可以是更容易形成的单一的矩形狭缝。
如图2所示,像素电极116在覆盖漏极电极114的开口部114a的区域设置有矩形状的开口部116a。另外,包围像素电极116的开口部116a的边缘沿着绝缘层115的侧壁到达漏极电极114的前端部114b(参照图1)。通过该结构,能够使从漏极电极114的开口部114a涌出的电场不会被像素电极116阻挡,而到达液晶层130。
此外,在液晶显示装置100中,用于使电场涌出到液晶层130的开口部设置在漏极电极114,但是开口部的形成并不局限于漏极电极114。例如,如顶栅型TFT那样,在共用电极与漏极电极的配置相反的情况下,也可以采用在配置在液晶层一侧的共用电极设置开口部,在漏极电极不设置开口部的结构。
(变形例1)
此外,在液晶显示装置100中,漏极电极114的开口部114a设置在没有由像素电极116覆盖的区域内(参照图2),但液晶显示装置100并不限定于此。即,漏极电极114的开口部114a也可以扩张到由像素电极116覆盖的区域。在该情况下,优选像素电极116的开口部116a也与此相应地扩张。
图3是漏极电极114的开口部114a扩张到由像素电极116覆盖的区域的液晶显示装置100的TFT基板110的平面图。如图3所示,在漏极电极114的前端部114b,设置有与开口部114a连续的狭缝114d,在像素电极116,设置有与开口部116a连续的狭缝116b。
如图3所示,漏极电极114的狭缝114d和像素电极116的狭缝116b,具有大致相同的狭缝宽度,以相互重合的方式形成。因此,从漏极电极114的狭缝114d涌出的电场通过像素电极116的狭缝116b到达液晶层130。由此,除了从漏极电极114的开口部114a涌出的电场以外,由从像素电极116的狭缝116b涌出的电场也能够形成转移核。因此,能够形成更大的转移核,更加确保展曲-弯曲转移。
(变形例2)
在液晶显示装置100中,像素电极116以不覆盖数据总线118的方式形成。这是为了防止由于在像素电极116和数据总线118之间产生的静电电容的影响导致串扰等的显示不良。
但是,如果像素电极116与数据总线118充分地被隔开,则由于两者之间产生的静电电容变小,因此将像素电极116以覆盖数据总线118的方式扩宽,能够改善开口率。因此,以使像素电极116与数据总线118之间产生的静电电容充分小的方式,增大在像素电极116的下层形成的绝缘层(平坦化层)115的厚度即可。
图4是将像素电极116按照覆盖数据总线118的方式扩宽后的、液晶显示装置100的TFT基板110的平面图。另外,图5是按照在像素电极116与数据总线118之间产生的静电电容对显示品质不造成影响的方式,充分增大绝缘层115的厚度的液晶显示装置100的截面图。
在增大绝缘层的厚度的情况下,如果将用于形成转移核的开口部如现有技术那样设置在该绝缘层上的像素电极,则不能获得为了在液晶层内形成转移核的充分的电场的变形。但是,在液晶显示装置100中,如图5所示,由于采用在漏极电极114设置的开口部114a,没有被像素电极116覆盖而直接露出在液晶层130的结构,因此能够得到为了在液晶层130内形成转移核的充分的电场的变形。
(变形例3)
在如图4和图5所示的增大绝缘层115的厚度的液晶显示装置100中,也可以采用将漏极电极114的开口部114a扩张到由像素电极116覆盖的区域的结构。
图6是表示将绝缘层115的厚度充分增大,并且漏极电极114的开口部114a扩张到由像素电极116覆盖的区域的液晶显示装置100的TFT基板110的平面图。如图6所示,在漏极电极114的前端部114b,设置有与开口部114a连续的狭缝114d,在像素电极116设置有与开口部116a连续的狭缝116b。在此,漏极电极114的狭缝114d和像素电极116的狭缝116b也具有大致相同的狭缝宽度,以相互重合的方式形成,从漏极电极114的狭缝114d涌出的电场通过像素电极116的狭缝116b能够到达液晶层130。
【实施方式2】
首先,基于图7~8说明利用本实施方式的液晶显示装置将要解决的问题点。
图7是表示在平坦化层上形成有像素电极的液晶显示装置中应用本发明得到的液晶显示装置200的结构的截面图。图8是表示图7所示的液晶显示装置200的TFT基板的结构的平面图。此外,图7所示的截面图与图8所示的A-A’截面对应。
如图7所示,液晶显示装置200,大致来说,由TFT基板210、与该TFT基板210相对的相对基板220、和夹持在TFT基板210与相对基板220之间的液晶层230构成。TFT基板210包括:玻璃基板211;在玻璃基板211上形成的共用电极212;隔着绝缘层213以与共用电极212的液晶层230一侧相对的方式形成的漏极电极,即具有开口部214a的漏极电极214;和以包围漏极电极214的开口部214a的方式在绝缘层213上形成的平坦化层215。
在平坦化层215,为了使漏极电极214的开口部214a相对于液晶层230露出,设置有开口部215a。像素电极216按照沿着平坦化层215的开口部215a的倾斜的侧壁达到漏极电极214的方式构成。
在图7和图8所示的结构中,通过从漏极电极214的开口部涌出的电场,在平坦化层215的开口部215a内形成转移核。因此,能够可靠地使构成液晶层230的液晶分子进行展曲-弯曲转移,但同时会产生如下所述的问题。
OCB模式的黑显示,通过由光学补偿膜的延迟抵消液晶层的延迟而实现。在此,开口部215a与普通区域b单元厚度不同,而且开口部215a的边界具有斜面,所以与普通区域b的液晶分子的取向不同。即,在开口部215a中,与普通区域b的液晶层的延迟不同,不能够通过光学补偿膜抵消液晶层的延迟,发生光泄露。
以下,基于图9~15说明为了解决上述问题而研究的本实施方式的液晶显示装置300。
图9是本实施方式的液晶显示装置300的截面图,示意性表示液晶显示装置300的主要部分结构。
如图9所示,液晶显示装置300,大致来说是包括:TFT基板310(第一基板、液晶显示装置用基板);与该TFT基板310相对的相对基板320(第二基板);和夹持在TFT基板310与相对基板320之间的液晶层330而构成的OCB模式的液晶显示装置。
在TFT基板310与液晶层330的界面,以及相对基板320与液晶层330的界面,形成有水平取向膜(未图示),构成液晶层330的液晶分子维持为展曲取向。如果赋予在TFT基板310的液晶层330一侧的面上形成的像素电极316与在相对基板320的液晶层330一侧形成的相对电极(未图示)之间的电位差时,构成液晶层330的液晶分子转移为弯曲取向。
TFT基板310包括:玻璃基板311;作为辅助电容电极(Cs电极)发挥功能的共用电极,即形成在玻璃基板311上的共用电极312(第一电极);隔着绝缘层313按照与共用电极312的液晶层330一侧相对的方式形成的漏极电极,即具有开口部314a的漏极电极314(第二电极);和按照包围漏极电极314的开口部314a的方式形成在绝缘层313上的平坦化层315。上述像素电极316形成在该平坦化层315上。
在漏极电极314设置有用于使在共用电极312和漏极电极314之间产生的电场涌出的开口部314a。另外,在平坦化层315也设置有用于使漏极电极314的开口部314a相对于液晶层330露出的开口部31530a,像素电极316按照沿着平坦化层315的开口部315a的倾斜的侧壁到达漏极电极314的方式构成。因此,在共用电极312和漏极电极314之间产生的电场从开口部314a涌出到液晶层330。由此,在平坦化层315的开口部315a内形成由转移为弯曲取向的液晶分子构成的转移核。
图10是表示液晶显示装置300的TFT基板310的俯视图,示意性表示TFT基板310的主要部分结构。此外,图9所示的截面图与图10所示的平面图的A-A’截面对应。
TFT基板310,除了上述的玻璃基板311(未图示)、共用电极312、绝缘层313(未图示)、平坦化层315(未图示)和像素电极316以外,如图10所示,还包括:栅极总线317、数据总线318、和TFT(薄膜晶体管)319(未图示)。
栅极总线317和数据总线318在玻璃基板311上按照相互正交的方式形成。TFT基板319设置在栅极总线317与数据总线318的各个交点,栅极电极与栅极总线317连接,而且源极电极与数据总线318连接。
共用电极312,与栅极总线117在同一层(参照图9),按照与栅极总线317平行,并且横截像素电极316的中心部的方式形成。此外,栅极总线317、数据总线318和共用电极312与各个驱动电路连接,能够从外部独立地赋予任意的电位。
漏极电极314从设置在通过栅极总线317和数据总线318划分的像素区域的角部的TFT319延伸至该像素区域的中心部,矩形状的前端部314b构成为与共用电极312相对。另外,连接TFT319和前端部314b的漏极电极314的延伸部314c形成为细线状。
在图9和图10所示的液晶显示装置300中应该关注的是,漏极电极314的前端部314b按照遮盖平坦化层315的开口部315a的方式扩宽这一点。因此,将从TFT基板310的下方照射的背光源作为光源的光并不入射到平坦化层315的开口部315a,在黑显示时,能够防止由于液晶层具有与普通区域部不同的延迟而不能够通过光学补偿膜抵消延迟因而从开口部315a发生漏光。即,不会产生黑亮度上升对比度降低的问题。
此外,如图9所示,在平坦化层315的开口部315a形成为擂钵状,其截面随着靠近液晶层330一侧而逐渐变大的情况下,优选漏极电极314的前端部314b形成为比开口部315a的最大截面、即开口部315a的最靠近液晶层330的截面大。由此,完全地遮挡入射到平坦化层315的开口部315a的背光源,能够更加可靠地防止漏光。
(变形例1)
此外,在液晶显示装置300中,漏极电极314的开口部314a设置在没有由像素电极316覆盖的区域内(参照图10),但是液晶显示装置300并不局限于此。即,漏极电极314的开口部314a也可以扩张到由像素电极316覆盖的区域。在该情况下,优选像素电极316的开口部316a也与此相应地扩张。
图11是表示漏极电极314的开口部314a扩张到由像素电极316覆盖的区域的液晶显示装置300的TFT基板310的平面图。另外,图12是表示图11所示的液晶显示装置300的B-B’截面的截面图。
如图11所示,在漏极电极314的前端部314b,设置有与开口部314a连续的狭缝314d,在像素电极316设置有与开口部316a连续的狭缝316b。漏极电极314的狭缝314d和像素电极316的狭缝316b,如图11~12所示,具有大致相同的狭缝宽度,以相互重合的方式形成。因此,从漏极电极314的狭缝314d涌出的电场通过像素电极316的狭缝316b到达液晶层330。由此,除了从开口部314a涌出的电场以外,由从像素电极316的狭缝316b涌出的电场也能够形成转移核。因此,能够形成更大的转移核,更加确保展曲-弯曲转移。
(变形例2)
在液晶显示装置300中,虽然通过漏极电极314对平坦化层315的开口部315a进行遮光(参照图9),但是液晶显示装置300并非局限于此。
即,也可以以遮盖平坦化层315的开口部315a的方式将共用电极312扩宽,由共用电极312遮盖入射到平坦化层315的开口部315a的背光源。
图13是共用电极312以遮盖平坦化层315的开口部315a的方式扩宽的液晶显示装置300的TFT基板310的平面图。另外,图14是表示图13所示的液晶显示装置300的A-A’截面的截面图。
如图13所示,共用电极312的中间部分312a被扩宽为比平坦化层315的开口部315a的最大截面大,通过共用电极312的中间部分312a遮挡入射到平坦化层315的开口部315a的背光源。此外,为了尽可能提高开口率,共用电极312虽然以仅将中间部分312a变宽的方式形成,但是也可以将共用电极312整体变宽也能够达到所期望的目的。
(变形例3)
为了遮挡入射到平坦化层315的开口部315a的背光源,对将漏极电极314的前端部314b扩宽的结构(参照图9~10),和将共用电极312的中间部分312a扩宽的结构(参照图12~13)进行了说明,但是液晶显示装置300并不限定于此。即,也可以是将漏极电极314的前端部314b和共用电极312的中间部分312a这两者按照遮盖平坦化层315的开口部315a的方式扩宽。
图15是表示漏极电极314的前端部314b和共用电极312的中间部分312a这两者被以遮盖平坦化层315的开口部315a的方式扩宽后的液晶显示装置300的TFT基板310的平面图。另外,图16是表示图15所示的液晶显示装置300的A-A’截面的截面图。
在像素的静电电容小的情况下,当液晶的电阻较低时等不能够保持电压,会发生不能进行规定的显示,或者局部的亮度不同这样的显示品质降低的情况。但是,在如图15~16所示的液晶显示装置300中,由于相互相对的漏极电极314的前端部314b和共用电极312的中间部分312a的面积形成得较大,所以两电极间产生的辅助电容变大,能够防止如上所述的显示品质的降低。
(附注事项)
本发明并不局限于上述的各实施方式,在权利要求所示的范围内能够有各种变更,适当地组合在不同的实施方式中分别公开的技术方法而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
例如,本发明的液晶显示装置可以按照以下的方式构成,其包括:相互相对配置的第一和第二基板;在上述第一和第二基板之间封入的当不施加电压时为展曲取向而当显示时需要使其为弯曲取向的液晶;形成在上述第一基板上的栅极总线;配置在与上述栅极总线大概垂直方向上的数据总线;与上述栅极总线和上述数据总线连接的TFT;形成在由上述栅极总线和上述数据总线划分的像素区域内的透明像素电极;和与上述栅极总线大概平行地配置的共用电极,其中,上述TFT的漏极电极延长到上述中间电极上,在其重叠的部分该漏极电极具有狭缝。
在本发明的液晶显示装置中,也可以按照上述像素电极和漏极电极,在上述中间电极与漏极电极重叠的部分连接的方式构成。
在本发明的液晶显示装置中,也可以按照在上述像素电极的与上述中间电极重叠的部分,具有与上述漏极电极的狭缝连续的狭缝的方式构成。
在本发明的液晶显示装置中,也可以按照上述像素电极和数据总线重叠的方式构成。
另外,例如,本发明的液晶显示装置也可以按照以下的方式构成,其包括:相互相对配置的第一和第二基板;在上述第一和第二基板之间封入的当不施加电压时为展曲取向而当显示时需要使其为弯曲取向的液晶;形成在上述第一基板上的栅极总线;配置在与上述栅极总线大概垂直方向上的数据总线;与上述栅极总线和上述数据总线连接的TFT;形成在由上述栅极总线和上述数据总线划分的像素区域内的透明像素电极;与上述栅极总线大概平行地配置的共用电极;和配置在上述数据总线和像素电极之间的平坦化层,其中,上述TFT的漏极电极延长到上述中间电极上,设置在上述平坦化层的孔所占的区域在延伸的漏极电极所占的区域内。
在本发明的液晶显示装置中也可以按照以下方式构成,上述TFT的漏极电极延长到上述中间电极上,在其重叠的部分该漏极电极具有狭缝,上述像素电极具有与上述漏极电极的狭缝连续的狭缝。
另外,例如,本发明的液晶显示装置也可以按照以下方式构成,其包括:相互相对配置的第一和第二基板;在上述第一和第二基板之间封入的当不施加电压时为展曲取向而当显示时需要使其为弯曲取向的液晶;形成在上述第一基板上的栅极总线;配置在与上述栅极总线大概垂直方向上的数据总线;与上述栅极总线和上述数据总线连接的TFT;形成在由上述栅极总线和上述数据总线划分的像素区域内的透明像素电极;与上述栅极总线大概平行地配置的共用电极;和配置在上述数据总线和像素电极之间的平坦化层,其中,在上述平坦化层设置的孔所占的区域在延伸的共用电极所占的区域内。
在本发明的液晶显示装置中,也可以按照在上述平坦化层设置的孔周边的共用电极和上述漏极电极的外轮廓大概一致的方式构成。
依据本发明,如上所述,用于使电场涌出到液晶层的开口部设置在由金属形成的第二电极上。因此,能够容易地将用于使电场涌出到液晶层的开口部精细化。其结果是,能够容易地实现涌出到上述液晶层的电场的强度比现有技术强,能够比现有技术更加可靠地控制展曲-弯曲转移的液晶显示装置。另外,能够容易地实现需要从背光源进行遮光的核形成区域小,能够实现高开口率化的液晶显示装置。
在发明的详细的说明项中得出的具体的实施方式或者实施例,都只是为了明确本发明的技术内容,不应该仅限定于这种具体例子进行狭义的解释,在本发明的精神和后面记载的权利要求的范围内,能够实施各种变更。
产业上的可利用性
本发明对于应用OCB(Optically Self-Compensated Birefringence:光学自补偿双折射)模式的液晶显示装置和应用OCB(OpticallySelf-Compensated Birefringence:光学自补偿双折射)模式的液晶显示装置用基板能够适用。此外,液晶显示装置不论是透过型、半透过型、反射型、以及透过反射两用型均可。而且,不特别限定于用途,能够作为车载用、移动设备用、电视机用等的液晶显示装置适当利用。
Claims (9)
1.一种液晶显示装置,其包括第一基板、和隔着液晶层与所述第一基板相对的第二基板,通过在所述基板间产生的电场使构成所述液晶层的展曲取向的液晶分子转移为弯曲取向,所述液晶显示装置的特征在于:
所述第一基板具备第一电极、和隔着绝缘层与所述第一电极相对的设置有开口部的第二电极,
所述第二电极由金属形成,
所述第一基板具备在该基板的所述液晶层一侧的面上形成的像素电极,该像素电极在覆盖所述第二电极的所述开口部的区域设置有开口部,包围该开口部的边缘与所述第二电极连接。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第二电极是对所述像素电极施加电压的薄膜晶体管的漏极电极,是延伸到所述第一电极上的漏极电极的前端部。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一电极为以横截所述像素电极的方式形成的共用电极。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第二电极在由所述像素电极覆盖的区域设置有狭缝,所述像素电极在覆盖所述第二电极的所述狭缝的区域设置有狭缝。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一基板具备在覆盖所述第二电极的所述开口部的区域设置有开口部的平坦化层,所述像素电极形成在所述平坦化层上。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述像素电极按照覆盖形成在所述第一基板上的数据总线的方式扩宽。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一电极和所述第二电极的至少任意一方按照遮盖所述平坦化层的所述开口部的方式扩宽。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一电极和所述第二电极两者均按照遮盖所述平坦化层的所述开口部的方式扩宽。
9.一种液晶显示装置用基板,其用于使构成液晶层的展曲取向的液晶分子转移为弯曲取向的液晶显示装置,其特征在于:
其具备第一电极、和隔着绝缘层与所述第一电极相对的设置有开口部的第二电极,
所述第二电极由金属形成,
所述第一基板具备在该基板的所述液晶层一侧的面上形成的像素电极,该像素电极在覆盖所述第二电极的所述开口部的区域设置有开口部,包围该开口部的边缘与所述第二电极连接。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007082922 | 2007-03-27 | ||
JP082922/2007 | 2007-03-27 | ||
PCT/JP2008/050254 WO2008117546A1 (ja) | 2007-03-27 | 2008-01-11 | 液晶表示装置、および、液晶表示装置用基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101600992A CN101600992A (zh) | 2009-12-09 |
CN101600992B true CN101600992B (zh) | 2011-08-31 |
Family
ID=39788288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008800040054A Expired - Fee Related CN101600992B (zh) | 2007-03-27 | 2008-01-11 | 液晶显示装置和液晶显示装置用基板 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8253906B2 (zh) |
CN (1) | CN101600992B (zh) |
WO (1) | WO2008117546A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100014041A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Won-Sang Park | Liquid Crystal Display |
US9335355B2 (en) * | 2013-03-06 | 2016-05-10 | Apple Inc. | Electronic device with liquid contact sensors |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1371016A (zh) * | 2001-01-25 | 2002-09-25 | 松下电器产业株式会社 | 液晶显示装置 |
CN101071788A (zh) * | 2006-05-12 | 2007-11-14 | 精工爱普生株式会社 | 金属布线形成方法、有源矩阵基板的制造方法、电子设备 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970011972A (ko) | 1995-08-11 | 1997-03-29 | 쯔지 하루오 | 투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
WO2002050603A1 (fr) | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de commande |
JP4427223B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2010-03-03 | 東芝モバイルディスプレイ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP4248160B2 (ja) | 2001-04-16 | 2009-04-02 | 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 | 液晶表示素子とその製造方法 |
JP2002350902A (ja) | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
JP4500611B2 (ja) | 2003-07-08 | 2010-07-14 | ハンスター ディスプレイ コーポレーション | 液晶ディスプレイの画素構造 |
JP2005092122A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Nec Corp | 薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 |
CN101365980B (zh) * | 2006-02-10 | 2010-11-24 | 夏普株式会社 | 液晶显示面板和液晶显示装置 |
TWI329773B (en) * | 2006-03-20 | 2010-09-01 | Au Optronics Corp | Pixel structure and liquid crystal display panel |
WO2009057355A1 (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | 液晶表示パネルおよび液晶表示装置 |
-
2008
- 2008-01-11 WO PCT/JP2008/050254 patent/WO2008117546A1/ja active Application Filing
- 2008-01-11 CN CN2008800040054A patent/CN101600992B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-11 US US12/524,084 patent/US8253906B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1371016A (zh) * | 2001-01-25 | 2002-09-25 | 松下电器产业株式会社 | 液晶显示装置 |
CN101071788A (zh) * | 2006-05-12 | 2007-11-14 | 精工爱普生株式会社 | 金属布线形成方法、有源矩阵基板的制造方法、电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8253906B2 (en) | 2012-08-28 |
US20100097557A1 (en) | 2010-04-22 |
CN101600992A (zh) | 2009-12-09 |
WO2008117546A1 (ja) | 2008-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100356239C (zh) | 液晶显示装置 | |
US7872622B2 (en) | Liquid crystal display | |
US20130009156A1 (en) | Thin film transistor array substrate and liquid crystal display panel having the same | |
US11237440B2 (en) | Pixel structure and manufacturing method thereof, array substrate and display device | |
WO2018192048A1 (zh) | 八畴像素结构 | |
JP2005346064A (ja) | 横電界液晶表示装置及びその駆動方法 | |
JPWO2008078441A1 (ja) | 液晶表示パネル、液晶表示素子、及び、液晶表示装置 | |
US7885497B2 (en) | TFT array substrate with storage capacitor having large capacitance and LCD panel using the same | |
US9658497B2 (en) | Liquid crystal display and display device | |
CN101276112B (zh) | 影像显示*** | |
US7667804B2 (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device | |
US20220187654A1 (en) | Display panel, display device thereof, and mobile terminal | |
US8094250B2 (en) | Wide viewing angle liquid crystal display with high response speed | |
JP4923847B2 (ja) | 液晶表示パネル | |
KR100895017B1 (ko) | 개구율이 향상된 횡전계모드 액정표시소자 | |
CN101600992B (zh) | 液晶显示装置和液晶显示装置用基板 | |
JP2008209858A (ja) | 液晶装置、及び電子機器 | |
US20090040444A1 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
CN106773402B (zh) | 阵列基板和液晶显示面板 | |
US20070182871A1 (en) | Liquid crystal display panel, liquid crystal display device, and method thereof | |
KR20070072129A (ko) | 멀티도메인 횡전계모드 액정표시소자 | |
KR101258265B1 (ko) | 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법 | |
KR100899625B1 (ko) | 횡전계모드 액정표시소자 | |
CN102540594B (zh) | 像素阵列、显示面板、液晶显示器和像素阵列的驱动方法 | |
CN101359134A (zh) | 液晶显示装置及电子装置 |
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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110831 Termination date: 20200111 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |