JP2001183699A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
ーフィルタ側基板のブラックマトリックス層が電位を持
ち、表示部への影響を及ぼすの防ぎ、長期残像や表示む
らの程度を低減する。 【解決手段】 走査線1上に共通信号線3または信号線
2の電位を持つシールドパターン6を形成することによ
って、走査線1の電位がカラーフィルタ側基板1のブラ
ックマトリックス層11へ影響するのを低減する。
Description
し、特に横電界方式、すなわちIPS(In−Plan
e Switching)モードと呼ばれる広視野角液
晶表示装置の電極構成に関する。
晶分子を基板に対し水平面内で回転させて表示を行う。
従来IPSモードの駆動はTFT基板上の信号線に任意
の電位を印加し、走査線の信号により、薄膜トランジス
タを駆動し、画素電極に電位を与える。この画素電極と
共通信号線の電位差により、液晶分子の配列角度を変え
て表示の明暗を変えている。カラーフィルタ側基板は光
源の透過部に各色層を配し、TFT側の信号線、薄膜ト
ランジスタ、及び走査線上はカラーフィルタ側基板のブ
ラックマトリックス層により遮光される。
ーフィルタ側基板は電気的に絶縁されている。これに対
し、TFT側基板の走査線には、ほぼ常時マイナスの電
位が供給されている。カラーフィルタ基板上のパターン
は電位が固定されておらずフローティング状態にあるた
め、TFT基板の走査線からの静電誘導結合によってカ
ラーフィルタ側のブラックマトリックス層が電位を持っ
てしまう。これはブラックマトリックス層が完全な絶縁
物ではなく、ある程度導電性があるためである(その電
気抵抗は約10-4〜10-5Ω)。更に、液晶中にイオン
性の不純物があると、このブラックマトリックス層の電
位が徐々に変化し色層に注入される現象がある。これに
より、液晶分子に縦電界がかかり、表示特性の悪化を引
き起こす。
前述の走査線1(図4ではゲート絶縁層7中に透視した
状態として点線で表現されている)にはほぼ常時マイナ
スの電位が供給され、この電位がゲート絶縁層7、パッ
シベーション膜8、液晶層17を介してブラックマトリ
ックス層11へマイナスの電位を与える。この電位がR
GBの三原色を有する染料や顔料の入った樹脂膜である
色層12に注入されて(矢印14参照)、TFT側の画
素部との電位差が発生し、両基板間に基板面と垂直方向
の電界成分が発生する。本来の液晶分子はTFT基板9
及びカラーフィルタ側基板10とほぼ平行な状態で、画
素電極5と共通信号電極3の電位差により横回転し光透
過率を変えている液晶分子15の状態を示すべきである
が、上記垂直成分の電界により縦方向へ回転した液晶分
子16も生じてしまう。このことによって、本来液晶層
が透過すべき光の量にばらつきが生じ、表示むらとして
見えてしまう。
するブラックマトリクス層11も同様に液晶層17、パ
ッシベーション膜8を介して信号線2と容量結合する
(矢印13参照)。結局、導電体であるフローティング
のブラックマトリクス層11の電位は、主に、走査線3
と共通電極線11と信号線4の電位の各々と、ブラック
マトリクス層11との容量結合とで決まるが、なかで
も、走査線3の電位の影響を最も受けやすい。
11−142886号公報に開示されている。同公報に
よれば、走査線上の絶縁膜のみを介して液晶層と対向す
る領域の大半を画素電極の一部で覆うようにして、画素
部における電界の垂直成分を画素電極によって遮蔽する
というものである。
に画素電極を走査線上に配置すると、画素電極そのもの
が走査線の電位の影響を受けて表示品質を低下させる恐
れがある。また、画素電極の電位は表示状態によって常
に変化するので、安定したシールド状態を維持するのは
困難である。
位の影響を少なくし、安定したシールド状態を維持で
き、表示むらの少ない高い表示特性を可能とする液晶表
示装置を提供することにある。
走査線のパターン上に絶縁膜を介して信号線の形成時に
同時にシールドパターンを形成し、絶縁膜を介してシー
ルドパターンと共通信号線とを導通させ共通信号線の電
位によって走査線の電位をシールドする。第2の手段と
して、信号線のパターンを走査線上に延長し信号線の電
位によって走査線の電位をシールドする。
配置された複数の走査線及び信号線と、前記走査線又は
前記信号線に平行に延びて基準電位を与える共通信号線
と、画素電極と、前記走査線と前記信号線との交差部に
形成されたスイッチング素子とを有する能動素子側基板
と、ブラックマトリックス層と色層を備えたカラーフィ
ルタ側基板とを液晶層を挟んで対向させ、前記共通信号
線と前記画素電極との間に電界を発生させ、前記液晶層
の液晶分子の分子軸の方向を前記能動素子側基板に平行
な面内で回転させて表示を行う液晶表示装置において、
前記能動素子側基板の共通信号線または信号線と同電位
を有するシールド電極が、前記走査線との間に絶縁層を
挟んで、前記スイッチング素子の形成領域及び信号線と
の交点以外の領域に存在する走査線の少なくとも一部分
を覆っていることを特徴とする液晶表示装置が得られ
る。
と同電位となるように前記絶縁層に設けられたコンタク
トホールを介して前記シールド電極と前記共通信号線と
が導通されていることをも特徴とする。
同電位であり、かつ前記シールド電極と前記信号線とは
同一平面上に形成されて互いに導通されていることをも
特徴とする。
が前記信号線と同一部材により形成されていることをも
特徴とし、さらに前記シールド電極は前記信号線の大半
または全部を覆っていることを特徴とする。
査線とカラーフィルタ側基板のブラックマトリックス層
との間に、信号線または共通信号線の電位によってシー
ルドすることによって走査線のカラーフィルタ側基板へ
の影響を低減させる。その結果、ブラックマトリックス
層の電位変動が無くなり、表示むらが低減される。
て図面を参照し説明する。図1は本発明の第1の実施形
態であるTFT側基板の平面図、図2は図1のA−Aの
断面図である。
示装置の基本的構成を図1および図2を参照して説明す
る。薄膜トランジスタ(TFT)などのスイッチング素
子が形成された、いわゆる能動素子側基板(以下TFT
側基板と称す)では、ガラス板等の透明絶縁性基板9上
に走査線用信号が供給される走査線1と、データ信号が
供給される信号線2と、基準電位が供給される共通信号
線3と、表示すべき画素に対応した画素電極5と、薄膜
トランジスタ4とを備えている。共通信号線3は走査線
2の両側近くに形成され、共通信号線3と走査線1とは
並行している。1画素は、前段の走査線1の近くの共通
信号線3と走査線1と信号線2とで囲まれた領域をい
う。また、信号線2は、共通信号線3と走査線1とに直
交する方向に延びている。そして、走査線1と信号線2
との交差部分の近傍の走査線1上に薄膜トランジスタ4
が形成されている。
3、画素電極5は、クロムやアルミ等の金属膜で構成さ
れている。画素電極5と共通信号線3からはストライプ
状の引き出し電極が分岐し、ともに信号線2の方向に延
び、各電極5,3に繋がる引き出し電極が平行に互い違
いに並んで配置されている。電圧を印加することにより
基板9の面に平行で走査線1の延在方向に平行な成分を
主とした電界を発生する。
図2に示すように信号線2の成膜前に共通信号線1上の
第1の絶縁層7にコンタクトホール76を作り、信号線
2の成膜時に走査線1を覆うようにシールドパターン6
を形成し共通信号線3の電位にて走査線1の電位をシー
ルドする。
に走査線1と共通信号線3とが並行し、その上にシリコ
ン酸化膜等のゲート絶縁膜7が形成されている。そし
て、ゲート絶縁膜7上に走査線1の少なくとも一部を被
覆する領域範囲でクロム膜などからなるシールドパター
ン層6が形成されている。さらに、シールドパターン層
6を被覆してPSG(phosphosilicate
glass)膜等のパッシベーション膜8が形成され
ている。
一材料で形成することが製造コスト低減の点で望まし
い。
板のブラックマトリックス層との間に、共通信号線の電
位によってシールドすることによって走査線のカラーフ
ィルタ側基板への影響を低減させる。その結果、ブラッ
クマトリックス層の電位変動が無くなり、表示むらが低
減される。とくに共通信号線は一定電位であるため、従
来の画素電極をシールド用に採用する場合に比較して安
定したシールド状態を維持することができる利点があ
る。
ス状に配置された複数の走査線1及び信号線2の他に、
IPSモードを実現するために、走査線1又は信号線2
と平行方向に延在して基準電位を与える共通信号線3と
画素電極5と、走査線と信号線との交差部に形成された
薄膜トランジスタとを有する薄膜トランジスタ(TF
T)側基板と、ブラックマトリックス層と色層を備えた
カラーフィルタ側基板とを液晶層を挟んで対向させ、共
通信号線と画素電極との間に電界を発生させ、液晶層の
液晶分子の分子軸の方向をTFT側基板に平行な面内で
回転させて表示を行う液晶表示装置全般に適用できる。
の厚みを保持するためのスペーサや、液晶分子を外部に
漏らさないためのシールなどを必要とするが、これらの
要素は、この発明に直接的に関係するものでないため図
示及び説明を省略する。
ターンを共通信号線に導通させずに、信号線3と導通し
て同電位となるようにしたものである。すなわち、信号
線3のパターンを図3に示すように、走査線1上の少な
くとも一部分、大半、または全部を覆うように変更する
ことによって、信号線2の電位によって走査線1の電位
をシールドするものである。本例では第1の実施の形態
例に比べて若干シールドの安定性は低下するが、従来例
での画素電極と同電位とする場合には、保持時間しか電
位を維持できないのに対して信号線と同電位とすれば、
より長く電位を固定でき、安定したシールド状態を保つ
ことができる。また、導通用のコンタクトホールが不要
となるので、製造を容易にする付帯的な効果もある。な
お、図3において、図1の構成部分と同一の各部には、
同一の符号を付してその説明を省略する。
査線上に共通信号線または信号線の電位によってシール
ドすることや、信号線の電位によってシールドすること
によって、走査線の電位によるカラーフィルタ側基板の
ブラックマトリックス層への影響を低減し、表示むらの
悪化を防ぐことができる。また、TFT側電位がブラッ
クマトリックス層へ影響しにくくなることによって、ブ
ラックマトリックス層の低抵抗化が可能となり、チャー
ジアップによるむらを低減できる。
おける1画素の一部のパターンを説明する平面図であ
る。
おける1画素の一部のパターンを説明する平面図であ
る。
ルタ側基板の1画素部分の構成を説明する断面図であ
る。
動きを示す矢印 14 ブラックマトリックス層から色層への電位の動
きを示す矢印 15 本来の液晶分子 16 色層と画素部に電位差が生じた場合の液晶分子 17 液晶層 76 コンタクトホール
Claims (7)
- 【請求項1】 マトリックス状に配置された複数の走査
線及び信号線と、前記走査線又は前記信号線に平行に延
びて基準電位を与える共通信号線と、画素電極と、前記
走査線と前記信号線との交差部に形成されたスイッチン
グ素子とを有する能動素子側基板と、ブラックマトリッ
クス層と色層を備えたカラーフィルタ側基板とを液晶層
を挟んで対向させ、前記共通信号線と前記画素電極との
間に電界を発生させ、前記液晶層の液晶分子の分子軸の
方向を前記能動素子側基板に平行な面内で回転させて表
示を行う液晶表示装置において、前記共通信号線または
前記信号線と同電位を有するシールド電極が、前記走査
線との間に絶縁層を挟んで、前記スイッチング素子の形
成領域及び信号線との交点以外の領域に存在する走査線
の少なくとも一部分を覆っていることを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項2】 前記シールド電極が前記共通信号線と同
電位となるように前記絶縁層に設けられたコンタクトホ
ールを介して前記シールド電極と前記共通信号線とが導
通されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
装置。 - 【請求項3】 前記シールド電極が前記信号線と同電位
であり、かつ前記シールド電極と前記信号線とは同一平
面上に形成されて互いに導通されていることを特徴とす
る請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記シールド電極が前記信号線と同一部
材により形成されていることを特徴とする請求項1記載
の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記シールド電極は前記走査線の大半ま
たは全部を覆っていることを特徴とする請求項1記載の
液晶表示装置。 - 【請求項6】 前記スイッチング素子が薄膜トランジス
タであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装
置。 - 【請求項7】 前記ブラックマトリックス層は、導電性
材料からなることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36412599A JP3655793B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36412599A JP3655793B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001183699A true JP2001183699A (ja) | 2001-07-06 |
JP3655793B2 JP3655793B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=18481036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36412599A Expired - Lifetime JP3655793B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3655793B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6704084B2 (en) | 2000-03-16 | 2004-03-09 | International Business Machines Corporation | Liquid-crystal display wherein a common potential is supplied to an alignment film |
US6791651B2 (en) * | 2001-12-28 | 2004-09-14 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Array substrate for IPS mode liquid crystal display device and fabricating method for the same |
JP2005241923A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Nec Lcd Technologies Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
KR100908357B1 (ko) * | 2006-08-09 | 2009-07-20 | 엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤 | 횡전계 방식의 액정 표시 패널 |
JP2010145862A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Toshiba Mobile Display Co Ltd | 液晶表示装置 |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36412599A patent/JP3655793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005241923A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Nec Lcd Technologies Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
US7936428B2 (en) | 2004-02-26 | 2011-05-03 | Nec Lcd Technologies, Ltd | Liquid crystal display device with an electric-field shielding layer and method of fabricating the same |
KR100908357B1 (ko) * | 2006-08-09 | 2009-07-20 | 엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤 | 횡전계 방식의 액정 표시 패널 |
US7787091B2 (en) | 2006-08-09 | 2010-08-31 | Sony Corporation | Transverse field type liquid crystal display panel |
JP2010145862A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Toshiba Mobile Display Co Ltd | 液晶表示装置 |
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