JP5143905B2 - アクティブマトリクス基板、液晶パネル、液晶表示装置、液晶表示ユニット、テレビジョン受像機 - Google Patents
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Description
図5の画素101の具体例を図1に示す。図1では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。同図に示されるように、データ信号線15および走査信号線16の交差部近傍にトランジスタ12が配され、両信号線(15・16)で画される画素領域に、3つの画素電極(第1〜第3の画素電極17a〜17c)と、データ信号線と同層に形成された結合容量電極67とが設けられている。第1〜第3の画素電極17a〜17cは、それぞれが長方形形状であり、この順に列方向に並べられている。また、保持容量配線18が画素中央を横切るように(第2の画素電極17bと重なるように)行方向に延伸している。さらに、第2の画素電極17bは、絶縁膜(ゲート絶縁膜、層間絶縁膜)(図示せず)を介して保持容量配線18と重なっており、この絶縁膜には、他の部分よりも膜厚が小さい薄膜部51aが形成されている。
図6は図1に示す液晶パネルを備えた本液晶表示装置(ノーマリブラックモードの液晶表示装置)の駆動方法を示すタイミングチャートである。なお、SvおよびSVは、隣接する2本のデータ信号線それぞれに供給される信号電位を示し、Gpは走査信号線16に供給されるゲートオンパルス信号、Va〜Vcはそれぞれ、画素電極17a〜17cの電位を示している。
次に、本液晶パネルの製造方法について説明する。液晶パネルの製造方法には、アクティブマトリクス基板製造工程と、カラーフィルタ基板製造工程と、両基板を貼り合わせて液晶を充填する組み立て工程とが含まれる。
図2に戻って、図2の無機層間絶縁膜25上に、無機層間絶縁膜25よりも厚い有機層間絶縁膜26を設け、図9に示すように、層間絶縁膜(チャネル保護膜)を二層(25・26)構造とすることもできる。こうすれば、各種寄生容量の低減、配線同士の短絡防止、および平坦化による画素電極の裂け等の低減といった効果が得られる。この場合、図8・9に示すように、有機層間絶縁膜26については、結合容量電極67と重なる部分Kを刳り貫いておくことが好ましい。こうすれば、結合容量(図5のCc)の容量値を十分に確保しながら、上記の効果を得ることができる。なお、本構成では走査信号線および画素電極間の寄生容量が低減されるため、図8・9のように走査信号線16と第1の画素電極17aとを重ねて開口率を高めることができる。
図2に戻って、図2の無機ゲート絶縁膜22下にこれよりも厚い有機ゲート絶縁膜21を設け、図11に示すように、ゲート絶縁膜を二層(21・22)構造とすることもできる。こうすれば、各種寄生容量の低減、配線同士の短絡防止、および平坦化によるデータ信号線、ドレイン引き出し配線等の断線率の低減といった効果が得られる。この場合、図10・11に示すように、有機ゲート絶縁膜21については、結合容量電極67に重なる部分と、第2の画素電極17bおよび保持容量配線18に重なる部分(薄膜部51a)とを刳り貫いておくことが好ましい(刳り貫き部F)。こうすれば、保持容量(図5のCh1・Ch2)の容量値を十分に確保しながら、上記の効果を得ることができる。なお、本構成では走査信号線および画素電極間の寄生容量が低減されるため、図10・11に示すように走査信号線16と第1の画素電極17aとを重ねて開口率を高めることができる。
図12は本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。図12に示される液晶パネルでは、保持容量配線18および第2の画素電極17bと重なる絶縁膜が第1〜第3の領域を有し、各領域がこの順に走査信号線16の延伸方向に並んで形成されており、第1の領域には薄膜部51aが形成され、第2の領域には結合容量電極67と第2の画素電極17bとの重畳部が形成され、第3の領域には薄膜部51bが形成されている。
図13は本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。図13に示される液晶パネルでは、保持容量配線18から、平面的に視てデータ信号線15に沿うような保持容量配線延伸部18pと、平面的に視てデータ信号線15の隣のデータ信号線に沿うような保持容量配線延伸部18qが延伸し、保持容量配線延伸部18pが、第2の画素電極17bのデータ信号線に沿う2つのエッジの一方(データ信号線15側のエッジ)と重なり、保持容量配線延伸部18qが、上記2つのエッジの他方と重なっている。こうすれば、保持容量配線延伸部18p・18qが、画素電極17b(フローティング画素電極)のシールド電極として機能するため、画素電極17bへの電荷の飛び込み等をより効果的に抑制することができる。これにより、画素電極17bを含む副画素(暗副画素)の焼き付きを防止することができる。
図15は本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。同図に示されるように、図1の液晶パネルから、第3の画素電極17c、中継配線47、中継電極29c、およびコンタクトホール11cを除いて構成することもできる。図15の液晶パネルを備えた液晶表示装置では、中間調表示時に、画素電極17aを含む副画素を明副画素、画素電極17bを含む副画素を暗副画素とし、これら1つの明副画素および1つの暗副画素の面積階調によって表示を行うことができる。
図16は本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。同図に示されるように、データ信号線15および走査信号線16で画される画素領域に、行方向に視て台形形状の第2の画素電極17bとこれと嵌め合うような形状の第1の画素電極17aとが行方向に並べられ、保持容量配線18が画素中央を横切るように(第2の画素電極17bと重なるように)行方向に延伸している。
図8・9に示す液晶パネルを図18・19のように構成することもできる。図18・19に示される液晶パネルのカラーフィルタ基板の表面は、アクティブマトリクス基板3の有機層間絶縁膜26の刳り貫き部Kに対向する部分Dが***している。こうすれば、刳り貫き部Kによるアクティブマトリクス基板表面の凹みを補い、***部D下の液晶層の厚みを周囲と同程度とすることができる。これにより、液晶層の厚みを均一化することができ、液晶の使用量を削減することができる。図19(a)では、対向電極28上に突起部材iを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の***部Dを形成している。よって、刳り貫き部Kによるアクティブマトリクス基板表面の凹みに導電性異物が落ち込んでも、対向電極28と第2の画素電極17bとの短絡を防ぐことができる。なお、MVAの液晶パネルであれば、突起部材iを配向規制用のリブと同工程で形成することができる。また、図19(b)では、着色層14上(対向電極28下)に突起部材jを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の***部Dを形成している。突起部材jを着色層14とは別色の着色層とし、これら着色層(例えば、Rの着色層とGの着色層)の重ね合わせによって***部Dを形成してもよい。図19(b)の構成では、***部Dを形成しない構成と比較して、***部D下における第2の画素電極17bおよび対向電極28間の距離を短くすることができるため、液晶容量を大きくすることができる。
図10・11に示す液晶パネルを図20・21のように構成することもできる。図20・21に示される液晶パネルのカラーフィルタ基板の表面は、アクティブマトリクス基板3の有機ゲート絶縁膜21の刳り貫き部Fに対向する部分Dが***している。こうすれば、刳り貫き部Fによるアクティブマトリクス基板表面の凹みを補い、***部D下の液晶層の厚みを周囲と同程度とすることができる。これにより、液晶層の厚みを均一化することができ、液晶の使用量を削減することができる。図21(a)では、対向電極28上に突起部材iを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の***部Dを形成している。よって、刳り貫き部Fによるアクティブマトリクス基板表面の凹みに導電性異物が落ち込んでも、対向電極28と第2の画素電極17bとの短絡を防ぐことができる。なお、MVAの液晶パネルであれば、突起部材iを配向規制用のリブと同工程で形成することができる。また、図21(b)では、着色層14上(対向電極28下)に突起部材jを設け、これによってカラーフィルタ基板表面の***部Dを形成している。突起部材jを着色層14とは別色の着色層とし、これら着色層(例えば、Rの着色層とGの着色層)の重ね合わせによって***部Dを形成してもよい。図21(b)の構成では、***部Dを形成しない構成と比較して、***部D下における第2の画素電極17bおよび対向電極28間の距離を短くすることができるため、液晶容量を大きくすることができる。
図28は、本液晶パネルの他の構成を示す平面図である。図28の液晶パネルのアクティブマトリクス基板は、走査信号線16に接続されたトランジスタ112・212と、走査信号線16の次段となる走査信号線116に接続されたトランジスタ312とを備え、1つの画素領域に、画素電極17a・17bと、2つの容量電極266・267とを備える。ここで、容量電極266・267は、それぞれがゲート絶縁膜を介して保持容量配線18と重なるとともに、それぞれがチャネル保護膜を介して画素電極17bと重なり、トランジスタ312のソース電極308と容量電極267とが引き出し電極227を介して接続されるとともに、トランジスタ312のドレイン電極309と画素電極17aとがコンタクトホールを介して接続され、画素電極17bが容量電極266・277とは重ならないが保持容量配線18とは重なる重畳部288では、ゲート絶縁膜およびチャネル保護膜の少なくとも一方が周囲よりも薄く形成されている。
本実施の形態では、以下のようにして、本液晶表示ユニットおよび液晶表示装置を構成する。すなわち、本液晶パネルの両面に、2枚の偏光板A・Bを、偏光板Aの偏光軸と偏光板Bの偏光軸とが互いに直交するように貼り付ける。なお、偏光板には必要に応じて、光学補償シート等を積層してもよい。次に、図22(a)に示すように、ドライバ(ゲートドライバ202、ソースドライバ201)を接続する。ここでは、一例として、ドライバをTCP方式による接続について説明する。まず、液晶パネルの端子部にACFを仮圧着する。ついで、ドライバが乗せられたTCPをキャリアテープから打ち抜き、パネル端子電極に位置合わせし、加熱、本圧着を行う。その後、ドライバTCP同士を連結するための回路基板203(PWB)とTCPの入力端子とをACFで接続する。これにより、液晶表示ユニット200が完成する。その後、図22(b)に示すように、液晶表示ユニットの各ドライバ(201・202)に、回路基板203を介して表示制御回路209を接続し、照明装置(バックライトユニット)204と一体化することで、液晶表示装置210となる。
12 トランジスタ
15 データ信号線
16 走査信号線
17a〜17c 第1〜第3の画素電極
18 保持容量配線
21 有機ゲート絶縁膜
22 無機ゲート絶縁膜
25 無機層間絶縁膜
26 有機層間絶縁膜
51a、51b 薄膜部
67 結合容量電極
84 液晶表示ユニット
601 テレビジョン受像機
800 液晶表示装置
Claims (18)
- データ信号線と、第1の走査信号線に接続された第1および第2のトランジスタと、第2の走査信号線に接続された第3のトランジスタと、保持容量配線とを備えたアクティブマトリクス基板であって、
1つの画素領域に、上記第1のトランジスタを介して上記データ信号線に接続された第1の画素電極と、上記第2のトランジスタを介して上記データ信号線に接続された第2の画素電極と、上記保持容量配線および上記第2の画素電極それぞれに重なる結合容量電極とが設けられ、
上記保持容量配線と上記第2の画素電極との間には、第1および第2の絶縁膜が形成され、
上記結合容量電極は、上記第1の絶縁膜を介して上記保持容量配線に重なるとともに、上記第2の絶縁膜を介して上記第2の画素電極に重なり、
上記第3のトランジスタの一方の導通電極は、上記結合容量電極に電気的に接続されるとともに、他方の導通電極は、上記第1の画素電極に電気的に接続され、
平面的に視て、上記結合容量電極とデータ信号線との間には、上記保持容量配線と上記第2の画素電極との間に存在する上記第1および第2の絶縁膜のうち少なくとも一方における、上記第2の画素電極に重なり、かつ上記結合容量電極に重ならない部分の一部に、薄膜部が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 上記第3のトランジスタの一方の導通電極から引き出された引き出し配線と上記結合容量電極とが同層で接続されるとともに、他方の導通電極から引き出された引き出し配線と上記第1の画素電極とがコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記第1の絶縁膜はゲート絶縁膜であり、上記第2の絶縁膜はトランジスタのチャネルを覆う層間絶縁膜であることを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記層間絶縁膜は、無機絶縁膜と有機絶縁膜とを含み、
上記薄膜部は、上記有機絶縁膜が薄くなっているか、あるいは該有機絶縁膜が除去されることにより形成されていることを特徴とする請求項3に記載のアクティブマトリクス基板。 - 上記層間絶縁膜は、さらに、上記第2の画素電極および上記結合容量電極と重なる部分の少なくとも一部が薄くなっていることを特徴とする請求項3または4に記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記層間絶縁膜は、無機絶縁膜と有機絶縁膜とを含み、
上記第2の画素電極および上記結合容量電極と重なる部分の少なくとも一部では、上記有機絶縁膜が薄くなっているか、あるいは該有機絶縁膜が除去されていることを特徴とする請求項5に記載のアクティブマトリクス基板。 - 上記ゲート絶縁膜は、無機絶縁膜と有機絶縁膜とを含み、
上記薄膜部は、上記有機絶縁膜が薄くなっているか、あるいは該有機絶縁膜が除去されることにより形成されていることを特徴とする請求項3に記載のアクティブマトリクス基板。 - 上記ゲート絶縁膜は、さらに、上記第2の画素電極および上記結合容量電極と重なる部分の少なくとも一部が薄くなっていることを特徴とする請求項3または7に記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記ゲート絶縁膜は、無機絶縁膜と有機絶縁膜とを含み、
上記第2の画素電極および上記結合容量電極と重なる部分の少なくとも一部では、上記有機絶縁膜が薄くなっているか、あるいは該有機絶縁膜が除去されていることを特徴とする請求項8に記載のアクティブマトリクス基板。 - 上記有機絶縁膜には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ノボラック樹脂、およびシロキサン樹脂の少なくとも1つが含まれていることを特徴とする請求項4,6,7および9のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記第1および第2の画素電極の間隙が配向を規制する機能を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板。
- 請求項5に記載のアクティブマトリクス基板とこれに対向する対向基板を備え、
上記対向基板の表面は、上記アクティブマトリクス基板の層間絶縁膜が薄くなっている領域に対向する部分が***していることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項8に記載のアクティブマトリクス基板とこれに対向する対向基板を備え、
上記対向基板の表面は、上記アクティブマトリクス基板のゲート絶縁膜が薄くなっている領域に対向する部分が***していることを特徴とする液晶パネル。 - 上記保持容量配線は行方向に延伸し、
対向基板表面の***している部分を上記保持容量配線の形成層に投射した場合に、上記保持容量配線の行方向に沿う2つのエッジ間に収まることを特徴とする請求項12または13に記載の液晶パネル。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネル。
- 請求項12〜15のいずれか1項に記載の液晶パネルとドライバとを備えることを特徴とする液晶表示ユニット。
- 請求項16に記載の液晶表示ユニットと光源装置とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
- 請求項17に記載の液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナー部とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
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