JP2006308798A - Liquid crystal display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、画素ごとにスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an active matrix liquid crystal display device including a switching element for each pixel.
近年、液晶テレビの普及が進み、それに伴って液晶テレビの急速な大型化が進んでいる。一般的な液晶テレビには、画素ごとにスイッチング素子として薄膜トランジスタ(「TFT」と称される)を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が用いられている。アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、高いコントラスト比および優れた応答特性を有し、高性能であるので、液晶テレビをはじめとする種々の電子機器に好適に用いられる。 In recent years, the spread of liquid crystal televisions has progressed, and accordingly, the size of liquid crystal televisions has rapidly increased. A general liquid crystal television uses an active matrix type liquid crystal display device provided with a thin film transistor (referred to as “TFT”) as a switching element for each pixel. An active matrix liquid crystal display device has a high contrast ratio, excellent response characteristics, and high performance, so that the active matrix liquid crystal display device is suitably used for various electronic devices such as a liquid crystal television.
図13(a)および(b)に、従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置600の構造を示す。液晶表示装置600は、アクティブマトリクス基板(TFT基板)600aと、TFT基板600aに対向する対向基板600bと、これらの間に設けられた液晶層613とを有している。
13A and 13B show the structure of a conventional active matrix liquid
TFT基板600aは、透明基板615上に形成されたゲート配線(走査配線とも呼ばれる)616と、ゲート配線616に直交するソース配線(信号配線とも呼ばれる)618と、画素ごとに設けられたTFT614と、TFT614に電気的に接続された画素電極612とを有している。一方、対向基板600bは、透明基板624上に形成された対向電極611を有している。
The
ゲート配線616からTFT614に供給される走査信号によってTFT614が所定の期間オン状態とされ、それに同期してソース配線618からTFT614に表示信号が供給されることによって、各画素への表示信号の書き込みが行われる。書き込まれた表示信号は、TFT614がオフ状態となった後も保持されるので、アクティブマトリクス型の液晶表示装置600では高コントラスト比の表示が実現される。
The TFT 614 is turned on for a predetermined period by the scanning signal supplied from the
しかしながら、液晶表示装置が大型化すると、配線抵抗や配線にぶら下がる容量(単に「配線容量」とも呼ばれる)が増加するので、信号の遅延が著しくなり、TFTの駆動が困難になってしまう。また、1/2の周期でデータの書き換えを行う倍速駆動や、走査線数を増やしたHDTV方式に対応することはさらに困難になる。 However, when the size of the liquid crystal display device is increased, the wiring resistance and the capacitance hanging on the wiring (also referred to simply as “wiring capacitance”) increase, so that the signal delay becomes significant and the driving of the TFT becomes difficult. In addition, it becomes more difficult to cope with double speed driving in which data is rewritten at a half cycle and HDTV system with an increased number of scanning lines.
ソース配線の容量は、主に、ソース配線と画素電極との間に形成されるソース−画素間容量と、ソース配線と対向電極との間に形成されるソース−対向間容量と、ゲート配線とソース配線との交差部に形成されるゲート−ソースクロス部容量である。 The capacitance of the source wiring mainly includes a source-pixel capacitance formed between the source wiring and the pixel electrode, a source-facing capacitance formed between the source wiring and the counter electrode, and a gate wiring. It is a gate-source cross section capacitance formed at the intersection with the source wiring.
特許文献1には、ソース−対向間容量が低減された液晶表示装置が開示されている。図14(a)および(b)に、特許文献1に開示されている液晶表示装置700を示す。
Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device with a reduced source-to-facing capacitance. 14A and 14B show a liquid
液晶表示装置700は、ゲート配線716、ソース配線718、TFT714および画素電極712を有するTFT基板700aと、画素電極712に対向する対向電極711を有する対向基板700bと、これらの間に設けられた液晶層713とを備えている。
The liquid
液晶表示装置700では、画素電極712の下に透明な膜702が設けられているので、画素電極712と対向電極711との間隔を一定に保持したまま、ソース配線718と対向電極711との間隔を広くすることができ、そのため、ソース−対向間容量を低減することができる。
しかしながら、特許文献1に開示されているように、画素電極712の下に余分な膜702を形成することは、製造工程の増加や製造コストの増加を招いてしまう。
However, as disclosed in Patent Document 1, forming an
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡便に配線容量を低減することが可能な液晶表示装置およびそれを備えた電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of easily reducing the wiring capacity and an electronic apparatus including the same.
本発明による液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素電極と、前記複数の画素電極のそれぞれに接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に表示信号電圧を供給する信号配線とを有するアクティブマトリクス基板と、前記複数の画素電極に対向する対向電極を有する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板は、前記液晶層に含まれる液晶分子に対して配向規制力を発現する側面を有する配向規制構造体を有し、前記配向規制構造体を有する前記少なくとも一方の基板は、前記配向規制構造体と同一の誘電体材料から形成された誘電体構造体を前記信号配線と前記対向電極との間に有し、前記誘電体材料の誘電率は、前記液晶層を構成する液晶材料の誘電率よりも低く、そのことによって上記目的が達成される。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, a switching element connected to each of the plurality of pixel electrodes, and a signal line for supplying a display signal voltage to the switching element. A liquid crystal display device comprising: an active matrix substrate; a counter substrate having a counter electrode opposite to the plurality of pixel electrodes; and a liquid crystal layer provided between the active matrix substrate and the counter substrate. At least one of the matrix substrate and the counter substrate has an alignment regulating structure having a side surface that exerts alignment regulating force on the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer, and has the alignment regulating structure. The at least one substrate includes a dielectric structure formed of the same dielectric material as the alignment regulating structure. Has between the wiring and the counter electrode, the dielectric constant of the dielectric material, the lower than the dielectric constant of the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer, the above-mentioned object can be achieved by it.
ある好適な実施形態において、前記アクティブマトリクス基板が前記誘電体構造体を有する。 In a preferred embodiment, the active matrix substrate has the dielectric structure.
ある好適な実施形態において、前記対向基板が前記誘電体構造体を有する。 In a preferred embodiment, the counter substrate includes the dielectric structure.
ある好適な実施形態において、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の両方が前記誘電体構造体を有する。 In a preferred embodiment, both the active matrix substrate and the counter substrate have the dielectric structure.
ある好適な実施形態において、前記誘電体構造体は、その延設方向が前記配向規制構造体の延設方向と交差するように配置されている。 In a preferred embodiment, the dielectric structure is arranged such that the extending direction thereof intersects with the extending direction of the orientation regulating structure.
ある好適な実施形態において、前記誘電体構造体は、その延設方向が前記信号配線の延設方向と略平行になるように配置されている。 In a preferred embodiment, the dielectric structure is arranged so that an extending direction thereof is substantially parallel to an extending direction of the signal wiring.
ある好適な実施形態において、前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、前記配向規制構造体は、その延設方向が前記一対の偏光板の透過軸と略45°を成すように配置されている。 In a preferred embodiment, the liquid crystal layer has a pair of polarizing plates arranged to face each other, the transmission axes of the pair of polarizing plates are substantially orthogonal to each other, and the alignment control structure is The extending direction is arranged so as to form approximately 45 ° with the transmission axis of the pair of polarizing plates.
ある好適な実施形態において、前記誘電体構造体は、その延設方向が前記一対の偏光板のうちの一方の透過軸と略平行であり、且つ、他方の透過軸と略直交するように配置されている。 In a preferred embodiment, the dielectric structure is disposed such that an extending direction thereof is substantially parallel to one transmission axis of the pair of polarizing plates and substantially orthogonal to the other transmission axis. Has been.
ある好適な実施形態において、前記アクティブマトリクス基板は、前記信号配線と前記液晶層との間に設けられた層間絶縁膜を有する。 In a preferred embodiment, the active matrix substrate has an interlayer insulating film provided between the signal wiring and the liquid crystal layer.
ある好適な実施形態において、前記アクティブマトリクス基板は、前記信号配線に略平行に延びるシールド電極を有する。 In a preferred embodiment, the active matrix substrate has a shield electrode extending substantially parallel to the signal wiring.
本発明による電子機器は、上記の構成を有する液晶表示装置を備えており、そのことによって上記目的が達成される。 The electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal display device having the above-described configuration, thereby achieving the above object.
ある好適な実施形態において、本発明による電子機器は、テレビジョン放送を受信する回路をさらに備える。 In a preferred embodiment, the electronic device according to the present invention further comprises a circuit for receiving a television broadcast.
本発明による液晶表示装置では、アクティブマトリクス基板および対向基板のうちの少なくとも一方の基板が、誘電体構造体を信号配線と対向電極との間に有しており、この誘電体構造体を構成する誘電体材料の誘電率は、液晶層を構成する液晶材料の誘電率よりも低い。そのため、信号配線と対向電極との間に形成される容量が低減される。誘電体構造体は、配向規制構造体と同一の誘電体材料から形成されているので、誘電体構造体を設けることによる製造工程の増加や製造コストの増加はない。従って、本発明によると、簡便に配線容量を低減することができる。 In the liquid crystal display device according to the present invention, at least one of the active matrix substrate and the counter substrate has a dielectric structure between the signal wiring and the counter electrode, and constitutes the dielectric structure. The dielectric constant of the dielectric material is lower than the dielectric constant of the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer. For this reason, the capacitance formed between the signal wiring and the counter electrode is reduced. Since the dielectric structure is made of the same dielectric material as the orientation regulating structure, there is no increase in manufacturing steps or manufacturing costs due to the provision of the dielectric structure. Therefore, according to the present invention, the wiring capacity can be easily reduced.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下では、配向分割垂直配向型液晶表示装置の1つであるMVA(Multi-domain Vertical Alignment)型液晶表示装置を例として本発明を説明する。MVA型液晶表示装置は、一対の電極間に設けられた垂直配向型液晶層を用いてノーマリーブラック(NB)モードで表示を行う液晶表示装置であり、リブ(凸部)などの配向規制構造体を備え、それぞれの画素において電圧印加時に液晶分子が複数の異なる方向に倒れる(傾斜する)ように構成されている。ただし、本発明はMVA型液晶表示装置に限定されず、配向規制構造体を備えた液晶表示装置全般に広く用いられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, the present invention will be described by taking an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) type liquid crystal display device which is one of the alignment division vertical alignment type liquid crystal display devices as an example. The MVA type liquid crystal display device is a liquid crystal display device that performs display in a normally black (NB) mode using a vertical alignment type liquid crystal layer provided between a pair of electrodes, and has an alignment regulation structure such as a rib (convex portion). A liquid crystal molecule is tilted (inclined) in a plurality of different directions when a voltage is applied to each pixel. However, the present invention is not limited to the MVA type liquid crystal display device, and is widely used for all liquid crystal display devices having an alignment regulating structure.
まず、MVA型液晶表示装置の基本的な構成を図1(a)および(b)を参照しながら説明する。 First, a basic configuration of the MVA liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
図1(a)に示す液晶表示装置10Aは、第1電極11と、第1電極11に対向する第2電極12と、第1電極11と第2電極12との間に設けられた垂直配向型液晶層13とを有する複数の画素を備える。垂直配向型液晶層13は、誘電異方性が負の液晶分子を含み、これらの液晶分子は、電圧無印加時には、第1電極11および第2電極12の面に略垂直(例えば87°以上90°以下)に配向している。典型的には、第1電極11および第2電極12のそれぞれの液晶層13側の表面に垂直配向膜(不図示)が設けられている。
A liquid
第1電極11上にはリブ21が設けられており、第2電極12にはスリット22が設けられている。リブ21とスリット22との間に規定される液晶領域においては、液晶分子13aは、リブ21およびスリット22からの配向規制力を受け、第1電極11と第2電極12との間に電圧が印加されると、図中に矢印で示した方向に倒れる(傾斜する)。すなわち、それぞれの液晶領域において液晶分子13aは一様な方向に倒れるので、それぞれの液晶領域はドメインとみなすことができる。
リブ21およびスリット22(これらを総称して「配向規制手段」と呼ぶことがある。)は各画素内で、それぞれ帯状に設けられており、図1(a)および(b)は帯状の配向規制手段の延設方向に直交する方向における断面図である。各配向規制手段の両側に液晶分子13aが倒れる方向が互いに180°異なる液晶領域(ドメイン)が形成される。
The
リブ21は、その側面21aに略垂直に液晶分子13aを配向させることにより、液晶分子13aをリブ21の延設方向に直交する方向に配向させるように作用する。スリット22は、第1電極11と第2電極12との間に電位差が形成されたときに、スリット22の端辺近傍の液晶層13に斜め電界を生成し、スリット22の延設方向に直交する方向に液晶分子13aを配向させるように作用する。リブ21とスリット22とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、互いに隣接するリブ21とスリット22との間に液晶領域(ドメイン)が形成される。
The
図1(b)に示す液晶表示装置10Bは、配向規制手段としてリブ31とリブ32とを有している点において、図1(a)に示した液晶表示装置10Aと異なる。リブ31とリブ32とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、リブ31の側面31aおよびリブ32の側面32aに液晶分子13aを略垂直に配向させるように作用することによって、これらの間に液晶領域(ドメイン)が形成される。
The liquid
なお、本願明細書では、配向規制手段のうち、リブのように液晶分子に対して配向規制力を発現する側面を有する構造体を特に「配向規制構造体」と呼ぶ。図1(a)に示す液晶表示装置10Aは、一方の基板に配向規制構造体を有し、図1(b)に示す液晶表示装置10Bは、両方の基板に配向規制構造体を有している。配向規制構造体近傍に位置する液晶分子は、配向規制構造体の表面に略垂直に配向する。
In the specification of the present application, among the alignment regulating means, a structure having a side surface that expresses an alignment regulating force for liquid crystal molecules, such as a rib, is particularly referred to as an “alignment regulating structure”. The liquid
また、第1電極11および第2電極12は、その一方がスイッチング素子に電気的に接続された画素電極であり、他方は画素電極に対向する対向電極である。以下、より具体的に本発明の実施形態を説明する。
One of the
(実施形態1)
図2(a)および(b)を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置100Aを説明する。図2(a)は液晶表示装置100Aの断面構造を模式的に示す部分断面図であり、図2(b)は、液晶表示装置100Aの1つの画素およびその周辺を模式的に示す平面図である。液晶表示装置100は図1(a)に示した液晶表示装置10Aと同様の基本構成を有するので、共通する構成要素は共通の参照符号で示す。
(Embodiment 1)
The liquid
液晶表示装置100Aは、アクティブマトリクス基板(以下では「TFT基板」と称する)100aと、TFT基板100aに対向するように配置された対向基板(「カラーフィルタ基板」とも称される)100bと、これらの間に設けられた垂直配向型の液晶層13とを有している。
The liquid
TFT基板100aは、マトリクス状に配列された複数の画素電極12と、各画素電極12に接続された薄膜トランジスタ(TFT)14とを有している。
The
TFT14は、透明基板(例えばガラス基板)15上に形成されたゲート配線(走査配線)16から走査信号電圧を供給される。また、TFT14は、ゲート配線16にゲート絶縁膜17を介して交差するように形成されたソース配線(信号配線)18から表示信号電圧を供給される。ソース配線18を覆うようにパシベーション層19が形成されており、このパシベーション層19上に画素電極12が形成されている。
The
画素電極12にはスリット22が形成されており、スリット22を含む画素電極12上のほぼ全面に垂直配向膜(不図示)が形成されている。スリット22は、帯状であり、ゲート配線16の延設方向やソース配線18の延設方向に対して約45°の角をなす方向に延設されている。
A
本実施形態におけるTFT基板100aは、さらに、ゲート配線16と同一の導電膜から形成された補助容量配線20と、ソース配線18と同一の導電膜から形成された補助容量電極23とを有している。補助容量配線20と、補助容量電極23とは、ゲート絶縁膜17を介して対向し、補助容量を構成している。
The
対向基板100bは、透明基板(例えばガラス基板)24上に形成された対向電極11を有している。対向電極11上にはリブ(凸部)21が形成されている。リブ21上を含む対向電極11の液晶層13側表面全体に垂直配向膜(不図示)が形成されている。リブ21は、帯状であり、画素電極12のスリット22に対して略平行に延設されている。スリット22は、隣接するリブ21の間隔を略二等分するように配置されている。
The
互いに平行に延設された帯状のリブ21とスリット22との間に、帯状の液晶領域が規定される。それぞれの液晶領域は、その両側のリブ21およびスリット22によって配向方向が規制されており、リブ21およびスリット22のそれぞれの両側に、液晶分子13aの倒れる方向が互いに180°異なるドメインが形成される。液晶表示装置100Aでは、リブ21およびスリット22は互いに90°異なる2つの方向に沿って延設されており、各画素には、液晶分子13aの配向方向が90°異なる4種類のドメインが形成される。なお、リブ21およびスリット22の配置は、ここで例示したものに限定されない。
A band-shaped liquid crystal region is defined between the band-shaped
また、TFT基板100aおよび対向基板100bの両側に配置される一対の偏光板(不図示)は、透過軸が互いに略直交(クロスニコル状態)するように配置される。90°ずつ配向方向が異なる4種類の液晶領域の全てに対して、それぞれの配向方向と偏光板の透過軸とが45°を成すように配置すれば、液晶領域によるリタデーションの変化を最も効率的に利用することができる。そのため、偏光板の透過軸がリブ21およびスリット22の延設方向と略45°を成すように配置することが好ましい。また、テレビのように、観察方向を表示面に対して水平に移動することが多い表示装置においては、一対の偏光板の一方の透過軸を表示面に対して水平方向に配置することが、表示品位の視野角依存性を抑制するために好ましい。
A pair of polarizing plates (not shown) arranged on both sides of the
上述したように、本実施形態における液晶表示装置100Aは、配向規制手段としてリブ21とスリット22とを有しており、これらの配向規制手段によって、それぞれの画素において電圧印加時に液晶分子が複数の異なる方向に倒れる(傾斜する)。そのため、良好な視野角特性が得られる。
As described above, the liquid
また、本実施形態における液晶表示装置100Aでは、図2(a)および(b)に示すように、リブ21と同一の誘電体材料から形成された誘電体構造体30が対向基板100b上に設けられている。誘電体構造体30は、ソース配線18に重なるように対向電極11上に配置されており、ソース配線18と対向電極11との間に位置している。また、誘電体構造体30の延設方向は、ソース配線18の延設方向と略平行である。つまり、誘電体構造体30の延設方向は、リブ21の延設方向と交差し、一対の偏光板のうちの一方の透過軸と略平行(つまり他方の透過軸と略直交する)である。
Further, in the liquid
誘電体構造体30(およびリブ21)を構成する誘電体材料の誘電率は、液晶層13を構成する液晶材料の誘電率よりも低い。本実施形態では、液晶材料の誘電率が5.7、パシベーション層19の誘電率が6.9であるのに対して、誘電体材料の誘電率は、3.4である。なお、本願明細書では、特にことわらない限り、「液晶材料の誘電率」は、液晶分子の短軸方向に沿って規定される誘電率と、長軸方向に沿って規定される誘電率のうち、高い方の誘電率を指すものとする。本実施形態における液晶層13は、負の誘電異方性を有する液晶材料から構成されているので、液晶分子の短軸方向に沿って規定される誘電率が、長軸方向に沿って規定される誘電率よりも高い。
The dielectric constant of the dielectric material constituting the dielectric structure 30 (and the rib 21) is lower than the dielectric constant of the liquid crystal material constituting the
このように、液晶表示装置100Aでは、リブ21を有する対向基板100bが、誘電体構造体30をソース配線18と対向電極11との間に有しており、この誘電体構造体30を構成する誘電体材料の誘電率は、液晶層13を構成する液晶材料の誘電率よりも低い。そのため、ソース配線18と対向電極11との間に形成される容量が低減される。また、この誘電体構造体30は、リブ21と同一の誘電体材料から形成されており、同一の工程で形成されるので、誘電体構造体30を設けることによる製造工程の増加や製造コストの増加はない。
As described above, in the liquid crystal display device 100 </ b> A, the
ソース配線18と対向電極11との間に形成される容量を十分に低減するためには、誘電体材料の誘電率と液晶材料の誘電率との差が1.5以上であることが好ましく、2.0以上であることがさらに好ましい。
In order to sufficiently reduce the capacitance formed between the
なお、本実施形態におけるTFT基板100Aは、図2(a)および(b)に示すように、ソース配線18に略平行に延びるシールド電極25を有する。本実施形態におけるシールド電極25は、ゲート配線16および補助容量配線20と同一の導電膜をパターニングすることによって形成されている。このシールド電極25は、補助容量配線20から分岐するように形成されており、補助容量配線20と同じ電位を与えられる。以下、シールド電極25を設けない場合に発生し得る問題と、シールド電極25を設けることによって得られる利点を説明する。
Note that the
シールド電極25が存在しない場合、画素電極12とソース配線18との間で静電容量が形成されてしまう。画素内の電気力線に着目して説明すると、電気力線は、画素電極12と対向電極11とを結ぶように形成されるだけでなく、画素電極12とソース配線18とを結ぶようにも形成される。そのため、1フレーム内で一定に保たれるべき画素電極12の電位が、ソース配線18の電位の影響を受けて変動してしまう。
When the
これに対し、シールド電極25を設けると、画素電極12からソース配線18に向かう電気力線を、シールド電極25に導くことが可能になり、画素電極12とソース配線18との間での容量の形成を妨げることができる。そのため、画素電極12の電位がソース配線18の電位の影響を受けて変動することを抑制することができる。つまり、シールド電極25は、画素電極12を、ソース配線18によって生成される電場から遮蔽する機能を有している。
On the other hand, when the
なお、従来の液晶表示装置においてシールド電極を設けた場合、画素電極とソース配線との間に形成される容量を低減させることができるものの、ソース配線と対向電極との間に形成される容量が増加してしまう。 Note that when a shield electrode is provided in a conventional liquid crystal display device, the capacitance formed between the pixel electrode and the source line can be reduced, but the capacitance formed between the source line and the counter electrode is small. It will increase.
これに対し、本実施形態の液晶表示装置100Aでは、たとえシールド電極25を設けることによって配線容量が増大しても、その分を上述した誘電体構造体30によって十分に低減することができる。
On the other hand, in the liquid
本実施形態では、対向電極が図1(a)中に示す第1電極11に相当し、画素電極が図1(a)中に示す第2電極12に相当する場合を例示したが、これとは逆に、画素電極が第1電極11に相当し、対向電極が第2電極12に相当してもよい。つまり、図3(a)および(b)に示す液晶表示装置100Bのように、TFT基板100a上にリブ21を設け、対向基板100bの対向電極12にスリット22を設けてもよい。この場合、配向規制構造体であるリブ21が設けられているTFT基板100aに誘電体構造体30を設ければ、製造工程の増加や製造コストの増加を伴うことなく、簡便に配線容量を向上することができる。
In the present embodiment, the counter electrode corresponds to the
また、図1(b)に示した基本構成を採用してもよい。つまり、図4(a)および(b)に示す液晶表示装置100Cのように、TFT基板100aの画素電極12上にリブ32を設けるとともに、対向基板100bの対向電極11上にもリブ31を設けてもよい。その場合、図示しているように、TFT基板100aおよび対向基板100bの両方に誘電体構造体30を設けることができるので、ソース配線18と対向電極11との間に形成される容量をさらに低減することができる。
Moreover, you may employ | adopt the basic composition shown in FIG.1 (b). That is, as in the liquid
なお、誘電体構造体30は、その延設方向がリブ21、31、32やスリット22の延設方向とは異なっているので、リブ21、31、32やスリット22による配向規制力とは異なる方向に液晶分子を倒す配向規制力を有する。誘電体構造体30の配向規制力による表示への悪影響を抑制する観点からは、誘電体構造体30を、TFT基板100aや対向基板100bの遮光層に重なるように配置することが好ましい。
Since the extending direction of the
本実施形態における液晶表示装置100A、100B、100Cは、配向規制構造体を形成する工程において、液晶材料の誘電率よりも低い誘電率を有する誘電体材料を用い、配向規制構造体と同時に誘電体構造体30を形成する点以外は、公知のMVA型液晶表示装置の製造方法と同様にして製造することができる。
In the liquid
以下、図5(a)〜(e)および図6(a)〜(c)を参照しながら、液晶表示装置100Aの製造方法の一例を説明する。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the liquid
まず、透明基板(例えばガラス基板)15上に金属膜をスパッタリング法を用いて堆積し、この金属膜をパターニングすることによって、図5(a)に示すように、シールド電極25と、ゲート配線16および補助容量配線20(これらは不図示)とを形成する。
First, a metal film is deposited on a transparent substrate (for example, a glass substrate) 15 by using a sputtering method, and this metal film is patterned to obtain a
次に、CVD法を用いて絶縁膜(例えばSiNx膜)、アモルファスシリコン(a−Si)膜、n+アモルファスシリコン(n+ a−Si)膜を連続して堆積した後にa−Si膜、n+ a−Si膜をパターニングすることによって、図5(b)に示すように、ゲート絶縁膜17と、真性半導体層および不純物添加半導体層(これらは不図示)とを形成する。
Next, after an insulating film (for example, SiNx film), an amorphous silicon (a-Si) film, and an n + amorphous silicon (n + a-Si) film are successively deposited by using the CVD method, an a-Si film, n By patterning the + a-Si film, as shown in FIG. 5B, a
続いて、スパッタリング法を用いて金属膜を堆積した後にこの金属膜をパターニングすることによって、図5(c)に示すように、ソース配線18と、補助容量電極23、ソース電極およびドレイン電極(これらは不図示)とを形成する。
Subsequently, after depositing a metal film using a sputtering method, the metal film is patterned to obtain a
その後、ソース電極およびドレイン電極をマスクとして、不純物添加半導体層の一部(チャネルとなる領域上に位置する部分)をドライエッチングにより除去する。なお、不純物添加半導体層を除去する際に、真性半導体層の表面も薄くエッチングされる。 Thereafter, using the source electrode and the drain electrode as a mask, a part of the impurity-added semiconductor layer (a part located on the region to be a channel) is removed by dry etching. Note that when the impurity-added semiconductor layer is removed, the surface of the intrinsic semiconductor layer is also thinly etched.
次に、図5(d)に示すように、酸化膜をスパッタリング法により堆積することによってパシベーション層19を形成し、その後、フォトリソグラフィーおよびエッチングによってパシベーション層の補助容量電極23に重なる部分にコンタクトホールを形成する。
Next, as shown in FIG. 5D, a
続いて、スパッタリング法を用いてITO等の透明導電材料からなる膜を形成し、この透明導電膜をパターニングすることによって、図5(e)に示すように、画素電極12を形成する。このとき、画素電極12の一部に帯状のスリット22が形成される。このようにして、TFT基板100aが完成する。
Subsequently, a film made of a transparent conductive material such as ITO is formed by sputtering, and the transparent conductive film is patterned to form the
上述したTFT基板100aとは別途に、対向基板100bを用意する。具体的には、まず、図6(a)に示すように、透明基板(例えばガラス基板)24上に、スパッタリング法を用いてITO等の透明導電材料を堆積することによって対向電極11を形成する。
A
次に、対向電極11上に、誘電体材料を付与することによって誘電体膜を形成し、この誘電体膜をパターニングすることによって、リブ21と、誘電体構造体30とを形成する。誘電体材料としては、液晶層13を構成する液晶材料の誘電率よりも低い誘電率を有する材料を用いる。誘電体材料としては、例えば、透明な樹脂材料が用いられる。このようにして、対向基板100bが完成する。なお、ここでは図示しないが、典型的には、対向基板100bには、カラーフィルタが設けられている。
Next, a dielectric film is formed on the
その後、TFT基板100aと対向基板100bとを貼り合せ、これらの間隙に液晶材料を注入・封止して液晶層13を形成することによって、図6(c)に示すように、液晶表示装置100Aが完成する。なお、TFT基板100aと対向基板100bとを貼り合わせる前に、両基板の液晶層13側の表面には垂直配向膜が形成される。
Thereafter, the
(実施形態2)
図7、図8および図9を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置200A、200Bおよび200Cを説明する。図7(a)、図8(a)および図9(a)は、液晶表示装置200A、200Bおよび200Cの断面構造を模式的に示す部分断面図であり、図7(b)、図8(b)および図9(b)は、液晶表示装置200A、200Bおよび200Cの1つの画素およびその周辺を模式的に示す平面図である。
(Embodiment 2)
The liquid
液晶表示装置200A、200Bおよび200CのTFT基板200aは、シールド電極を有していない点と、パシベーション層19上に形成された層間絶縁膜26を有している点において、実施形態1における液晶表示装置100A、100Bおよび100CのTFT基板100aとそれぞれ異なっている。
The
層間絶縁膜26は、例えば透明な樹脂膜である。層間絶縁膜26を設けることによって、図示するように、画素電極12(11)をゲート配線16およびソース配線18と部分的に重ねて配置することが可能となり、開口率を向上できるという利点が得られる。画素電極12(11)と、ゲート配線16およびソース配線18との間に形成される容量を低減する観点からは、層間絶縁膜26を構成する材料の誘電率が低いことが好ましい。
The
本実施形態における液晶表示装置200A、200Bおよび200Cも、TFT基板200aおよび対向基板200bの少なくとも一方上に、リブ21と同じ誘電体材料から形成された誘電体構造体30を有している。そのため、ソース配線18と対向電極11との間に形成される容量を簡便に低減することが可能になる。特に、図9(a)および(b)に示す液晶表示装置200Cのように、TFT基板200aおよび対向基板200bの両方上に誘電体構造体30を設けると、容量を低減する効果が高い。
The liquid crystal display devices 200 </ b> A, 200 </ b> B, and 200 </ b> C in this embodiment also have a
誘電体構造体30(およびリブ21)を構成する誘電体材料の誘電率は、例えば、液晶材料の誘電率が5.7、パシベーション層19の誘電率が6.9であるのに対して、3.4である。また、層間絶縁膜26の誘電率は、例えば3.4である。
The dielectric constant of the dielectric material constituting the dielectric structure 30 (and the rib 21) is, for example, that the dielectric constant of the liquid crystal material is 5.7 and the dielectric constant of the
(実施形態3)
図10、図11および図12を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置300A、300Bおよび300Cを説明する。図10(a)、図11(a)および図12(a)は、液晶表示装置300A、300Bおよび300Cの断面構造を模式的に示す部分断面図であり、図10(b)、図11(b)および図12(b)は、液晶表示装置300A、300Bおよび300Cの1つの画素およびその周辺を模式的に示す平面図である。
(Embodiment 3)
The liquid
液晶表示装置300A、300Bおよび300CのTFT基板300aは、パシベーション層19上に形成された層間絶縁膜26を有している点において、実施形態1における液晶表示装置100A、100Bおよび100CのTFT基板100aとそれぞれ異なっている。また、液晶表示装置300A、300Bおよび300CのTFT基板300aは、シールド電極25を有している点において、実施形態2における液晶表示装置200A、200Bおよび200CのTFT基板200aとそれぞれ異なっている。
The
層間絶縁膜26は、例えば透明な樹脂膜である。層間絶縁膜26を設けることによって、図示するように、画素電極12(11)をゲート配線16と部分的に重ねて配置することが可能となり、開口率を向上できるという利点が得られる。画素電極12(11)と、ゲート配線16との間に形成される容量を低減する観点からは、層間絶縁膜26を構成する材料の誘電率が低いことが好ましい。
The
本実施形態における液晶表示装置300A、300Bおよび300Cも、TFT基板300aおよび対向基板300bの少なくとも一方上に、リブ21と同じ誘電体材料から形成された誘電体構造体30を有している。そのため、ソース配線18と対向電極11との間に形成される容量を簡便に低減することが可能になる。特に、図12(a)および(b)に示す液晶表示装置300Cのように、TFT基板300aおよび対向基板300bの両方上に誘電体構造体30を設けると、容量を低減する効果が高い。
The liquid crystal display devices 300 </ b> A, 300 </ b> B, and 300 </ b> C in this embodiment also have a
誘電体構造体30(およびリブ21)を構成する誘電体材料の誘電率は、例えば、液晶材料の誘電率が5.7、パシベーション層19の誘電率が6.9であるのに対して、3.4である。また、層間絶縁膜26の誘電率は、例えば3.4である。
The dielectric constant of the dielectric material constituting the dielectric structure 30 (and the rib 21) is, for example, that the dielectric constant of the liquid crystal material is 5.7 and the dielectric constant of the
本発明によれば、簡便に配線容量を低減することが可能な液晶表示装置が提供される。本発明は、MVA型液晶表示装置などの、配向規制構造体を備えた液晶表示装置に広く用いられる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device which can reduce wiring capacity easily is provided. The present invention is widely used for a liquid crystal display device including an alignment regulating structure such as an MVA liquid crystal display device.
本発明による液晶表示装置は、種々の電子機器(例えばテレビジョン放送を受信する回路を備えた液晶テレビ)の表示部に好適に用いられ、特に、大型の電子機器の表示部に好適に用いられる。 The liquid crystal display device according to the present invention is preferably used for a display unit of various electronic devices (for example, a liquid crystal television provided with a circuit for receiving television broadcast), and particularly preferably used for a display unit of a large electronic device. .
10A、10B MVA型液晶表示装置
11 第1電極(画素電極または対向電極)
12 第2電極(画素電極または対向電極)
13 液晶層
13a 液晶分子
14 薄膜トランジスタ(TFT)
15 透明基板
16 ゲート配線(走査配線)
17 ゲート絶縁膜
18 ソース配線(信号配線)
19 パシベーション層
20 補助容量配線
21 リブ(配向規制構造体)
22 スリット
23 補助容量電極
24 透明基板
25 シールド電極
26 層間絶縁膜
30 誘電体構造体
31、32 リブ(配向規制構造体)
100a、200a、300a TFT基板(アクティブマトリクス基板)
100b、200b、300b 対向基板(カラーフィルタ基板)
100A、100B、100C 液晶表示装置
200A、200B、200C 液晶表示装置
300A、300B、300C 液晶表示装置
10A, 10B MVA type liquid
12 Second electrode (pixel electrode or counter electrode)
13
15
17
19
22
100a, 200a, 300a TFT substrate (active matrix substrate)
100b, 200b, 300b Counter substrate (color filter substrate)
100A, 100B, 100C Liquid
Claims (12)
前記複数の画素電極に対向する対向電極を有する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板は、前記液晶層に含まれる液晶分子に対して配向規制力を発現する側面を有する配向規制構造体を有し、
前記配向規制構造体を有する前記少なくとも一方の基板は、前記配向規制構造体と同一の誘電体材料から形成された誘電体構造体を前記信号配線と前記対向電極との間に有し、前記誘電体材料の誘電率は、前記液晶層を構成する液晶材料の誘電率よりも低い液晶表示装置。 An active matrix substrate having a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, a switching element connected to each of the plurality of pixel electrodes, and a signal wiring for supplying a display signal voltage to the switching elements;
A counter substrate having a counter electrode facing the plurality of pixel electrodes;
A liquid crystal display device having a liquid crystal layer provided between the active matrix substrate and the counter substrate,
At least one of the active matrix substrate and the counter substrate has an alignment regulating structure having a side surface that expresses alignment regulating force with respect to liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer,
The at least one substrate having the alignment regulating structure has a dielectric structure formed of the same dielectric material as the alignment regulating structure between the signal wiring and the counter electrode, and the dielectric A liquid crystal display device in which a dielectric constant of a body material is lower than a dielectric constant of a liquid crystal material constituting the liquid crystal layer.
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2005
- 2005-04-27 JP JP2005130181A patent/JP2006308798A/en active Pending
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