JPH0635001A - アクティブマトリックス液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は開口率を大きくして高精細化に対応
することができる液晶表示装置の提供を目的とする。 【構成】 本発明は、透明基板上に走査電極線と信号電
極線とがマトリックス状に配線され、走査電極線と信号
電極線とにより区画された部分に透光性の画素電極が設
けられ、走査電極線と信号電極線と画素電極とがスイッ
チ素子を介し接続され、それらの上に液晶が設けられた
液晶表示装置において、画素電極の縁部に画素電極と電
気的に接続された遮光導電層を設けたものである。 【効果】 本発明によれば、遮光導電層の部分を光は通
過できないので、遮光導電層の部分に対応する液晶には
光が入射されず、この部分の液晶は、表示、非表示に関
与しないが、遮光導電層により電界は印加されて液晶は
配向されるので表示、非表示に対応した液晶の配向性に
なっている。従ってこの部分の液晶の配向性が画素電極
に対応する液晶の配向性に悪影響を及ぼさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は開口率を高くすることが
でき、表示の乱れの少ないアクティブマトリックス液晶
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、トランジスタをスイッチ素子
に用いたアクティブマトリックス液晶表示装置の等価回
路の一構成例を示すものである。図１０において、多数
の走査電極線Ｇ1，Ｇ2，…，Ｇnと、多数の信号電極線
Ｓ1，Ｓ2，…，Ｓmとがマトリックス状に配線され、各
走査電極線Ｇはそれぞれ走査回路１に、各信号電極線Ｓ
はそれぞれ信号供給回路２に接続され、各線の交差部分
の近傍にトランジスタ（スイッチ素子）３が設けられ、
このトランジスタ３のドレインにコンデンサとなる容量
部４と液晶素子５が接続されて回路が構成されている。

【０００３】図１０に示す回路においては、走査電極線
Ｇ1，Ｇ2，…，Ｇnを順次走査して１つの走査電極線Ｇ
上のすべてのトランジスタ３を一斉にオン状態とし、こ
の走査に同期させて信号供給回路２から信号電極線Ｓ
1，Ｓ2，…，Ｓmを介し、このオン状態のトランジスタ
３に接続されている容量部４のうち、表示するべき液晶
素子５に対応した容量部４に信号電荷を蓄積する。この
蓄積された信号電荷は、トランジスタ３がオフ状態にな
っても次の走査に至るまで、対応する液晶素子５を励起
し続けるので、液晶素子５が制御信号により制御され、
表示されたことになる。即ち、このような駆動を行なう
ことで外部の駆動用の回路１、２からは時分割駆動して
いても、各液晶素子５はスタティック駆動されているこ
とになる。

【０００４】図１１と図１２は、図１０に等価回路で示
した従来のアクティブマトリックス液晶表示装置におい
て、走査電極線Ｇと信号電極線Ｓ等の部分を基板上に備
えたものの一構造例を示すものである。図１１と図１２
に示すアクティブマトリックス表示装置において、ガラ
スなどの透明の基板６上に、走査電極線Ｇと信号電極線
Ｓとが互いの交差部分にゲート絶縁層９を介してマトリ
ックス状に配線されている。また、走査電極線Ｇと信号
電極線Ｓとの交差部分の近傍に薄膜のトランジスタ３が
設けられている。

【０００５】図１１と図１２に示すトランジスタ３は最
も一般的な構成の一例であり、走査電極線Ｇから引き出
して設けたゲート電極８上に、ゲート絶縁層９を設け、
このゲート絶縁層９上にアモルファスシリコン（ａ-Ｓ
ｉ）からなる半導体層１０を設け、更にこの半導体層１
０上にアルミニウムなどの導体からなるドレイン電極１
１とソース電極１２とを設けて構成されている。なお、
半導体層１０の最上層はイオンをドープしたアモルファ
スシリコン層１０ａにされている。また、前記ドレイン
電極１１は、ゲート絶縁層９にあけられたコンタクトホ
ール１３を介して基板６上に形成された画素電極１５に
接続されるとともに、前記ソース電極１２は信号電極線
Ｓに接続されている。そして、前記ゲート絶縁層９とド
レイン電極１１とソース電極１２などを覆ってこれらの
上にパシベーション層１６が設けられ、このパシベーシ
ョン層１６上に配向膜１７が形成され、この配向膜１７
の上方に配向膜１８を備えた透明の基板１９が設けら
れ、更に配向膜１７、１８の間に液晶２０が封入されて
アクティブマトリックス液晶表示装置が構成されてい
て、前記画素電極１５が前記液晶２０の分子に電界を印
加すると液晶分子の配向制御ができるようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来構成のアクテ
ィブマトリックス液晶表示装置においては、液晶２０の
上方部分において、基板１９と配向膜１８の間にブラッ
クマスク２２を設け、画素電極１５の上方領域以外の部
分は覆い隠すように構成している。これは、画素電極１
５の上方領域以外の部分では液晶分子の配向性を制御で
きないので、この配向性を制御できない部分を覆い隠す
ためである。

【０００７】ところで、画素電極１５に電荷をかけて画
素電極１５が発生させる電界により液晶分子の配向性を
制御する場合、画素電極１５の上方領域に位置する液晶
分子は画素電極１５が作用させる正規の電界を受けて配
向するが、画素電極１５の上方領域から外れた位置にあ
る液晶分子は、画素電極１５が発生させる電界の影響外
にあるので配向性が制御されておらず、いわば、乱れた
配向状態にある。すると、この乱れた配向状態の液晶分
子が画素電極１５上の液晶分子の配向性にも悪影響を与
えることとなり、結果的に画素電極１５の周縁部分の上
方に位置する液晶分子の配向性が乱れる問題があり、こ
の部分の液晶が所定の透過率にならない問題がある。ま
た、画素電極１５と走査電極線Ｇまたは信号電極線Ｓの
電位が異なるために発生する横方向の電界によっても画
素電極１５の周縁部分の上方に位置する液晶分子の配向
性が乱れ、同様の問題がある。

【０００８】そこで従来、この配向性が乱れる部分によ
る表示を行なわない目的で、図１２に示すように画素電
極１５の周縁部分の上方領域Ｒについてもブラックマス
ク２２で覆い隠す構造を採用していた。具体的には画素
電極１５の周縁部分において１０μｍ以上の幅の部分を
ブラックマスク２２で覆い隠していた。ところが、この
ような構造であると、ブラックマスク２２の開口部分の
面積が画素電極１５の面積よりも小さくなり、開口率が
低下する欠点があり、液晶画面の高精細化が困難になる
問題がある。また、アクティブマトリックス液晶表示装
置の製造時において、ブラックマスク２２の設けられた
透明基板１９と画素電極１５の設けられた透明基板６と
の２枚の基板を貼り合わせるので、ブラックマスク２２
の開口部分と画素電極１５とを正確に位置合わせするこ
とが困難であり、位置合わせ誤差が大きいと、画素電極
１５の必要部分をもブラックマスク２２で覆い隠すこと
になり、開口率が低下するおそれがあった。

【０００９】次に、液晶を交流駆動する場合に生じる問
題点について説明する。前記液晶２０に同極性の電荷を
印加し続けると、直流成分によって液晶に接している配
向膜１７、１８のイオン成分が片方にかたまり、吸着し
た電荷により電場が生じて表示が焼き付いてしまう問題
があるために、画素電極１５に印可する電圧の極性が逆
になっても液晶は同じ光透過特性を有することを利用
し、液晶の交流駆動を行ない、前記焼き付きの問題の解
消を図っている。

【００１０】ところが、液晶を交流駆動した場合、寄生
容量が発生し、ゲート電圧が画素電極に飛び込み、画素
電極１５の電位の動的電圧シフトが発生する。前記電圧
シフトを発生させる寄生容量とは、アクティブマトリッ
クス液晶表示装置の一部に形成したゲート絶縁層９が容
量化してしまうためである。これは、実際のアクティブ
マトリックス液晶表示装置の構造において、基板上に走
査電極線Ｇや画素電極１５を形成した後にこれらを覆う
ゲート絶縁層９を形成し、この絶縁層９上に種々の成膜
を行なって薄膜状のトランジスタ３などを形成する関係
から、これらの部分と走査電極線Ｇとの間の絶縁層部分
が容量を形成し、これが寄生容量となってしまうことに
起因しており、現在のアクティブマトリックス液晶表示
装置では構造的に避けられないものである。

【００１１】また、液晶自体を容量素子とみなした場
合、液晶分子の配向状態の違い、諧調の違いにより誘電
率の異方性を生じるので、液晶表示素子を前述の如く交
流駆動した場合に、液晶表示素子の駆動電圧ごとに電圧
シフト量が異なる問題がある。

【００１２】そこで、本発明者らが先に提案している液
晶表示装置においては、液晶の異方性などの要因によっ
てその容量値が多少変動しても容量部４の容量が十分に
大きければ、電圧シフト量の変動が少なくなることを利
用し、例えば図１３に示すように、容量部４を走査電極
線Ｇに接続して構成するか、図１４に示すように、走査
電極線Ｇと平行にＡｌなどからなる単独の独立電極線１
８を設け、この独立電極線１８に容量部４を接続して構
成し、これを蓄積容量とすることで前記液晶の誘電率異
方性などの影響を打ち消す構造を採用している。

【００１３】この独立電極線１８を設けたアクティブマ
トリックス液晶表示装置の一構成例を図１５と図１６に
示す。なお、図１５と図１６において、図１１と図１２
を基に先に説明したアクティブマトリックス液晶表示装
置と同一の構成要素には、同一の符号を付している。こ
の構成のアクティブマトリックス液晶表示装置において
は、基板６上に独立電極線１８が設けられ、この独立電
極線１８がゲート絶縁層９で覆われるとともに、このゲ
ート絶縁層９上に画素電極１５ａが形成されている。

【００１４】前記構成のアクティブマトリックス液晶表
示装置において、独立電極線１８をゲート電極線Ｇと同
じＡｌなどの金属材料で形成すると、基板６上にゲート
電極線Ｇを形成する際に同時に成膜して独立電極線１８
を形成することができ、不用に工程を増加させることは
ないが、独立電極線１８の部分が不透明部分となり、画
素電極１５ａに入射する光を遮るので、液晶表示装置の
開口率が低下する問題がある。また、開口率の低下を避
けるために、独立電極線１８をＩＴＯ（インジウムスズ
酸化物）などの透明導電材料で形成すると、独立電極線
１８を設けるために、画素電極１５ａの形成工程と合わ
せてＩＴＯの成膜工程が２回必要になり、工程が増加し
て歩留まりが低下する問題がある。

【００１５】次に、実際のアクティブマトリックス液晶
表示装置において独立電極線を設けたことによる開口率
の低下割合について説明する。基板上に多数形成される
画素電極ピッチの部分の面積は、現在知られている一般
的なアクティブマトリックス液晶表示装置においては１
６０μｍ×７０μｍ＝１.１２×１０^-4ｃｍ^-2となる。
また、画素電極の面積は１５０μｍ×６０μｍ＝９×１
０^-5ｃｍ^-2となる。更に、独立電極線の面積は１９.２
μｍ×５０μｍ＝９.６×１０^-6ｃｍ^-2（蓄積容量Ｃｓ
＝約０.２ｐＦ）となる。よって、（独立電極線面積）
／（画素ピッチ面積）＝約８.６％となり、この程度の
開口率の低下を生じることになる。

【００１６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、開口率を大きくして液晶画面の高精細化に対応す
ることができるとともに、独立電極線を設けても開口率
を低下させることなく、歩留まりの低下も生じない構成
のアクティブマトリックス液晶表示装置を提供すること
を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、透明基板上に走査電極線と信
号電極線とをマトリックス状に配線し、走査電極線と信
号電極線とにより区画された部分に透光性の画素電極を
設け、走査電極線および信号電極線と画素電極とをスイ
ッチ素子を介して接続してなるアクティブマトリックス
液晶表示装置において、画素電極の縁部に画素電極と電
気的に接続された遮光導電層を設けてなるものである。

【００１８】請求項２記載の発明は前記課題を解決する
ために、透明基板上に走査電極線と信号電極線とをマト
リックス状に配線し、走査電極線と信号電極線とにより
区画された部分に透光性の画素電極を設け、走査電極線
および信号電極線と画素電極とをスイッチ素子を介して
接続し、画素電極を絶縁層を介し基板上に設けてなるア
クティブマトリックス液晶表示装置において、画素電極
の縁部に画素電極と電気的に接続された遮光導電層を設
けたものである。

【００１９】請求項３記載の発明は前記課題を解決する
ために、透明基板上に走査電極線と信号電極線とをマト
リックス状に配線し、走査電極線と信号電極線とにより
区画された部分に透光性の画素電極を設け、走査電極線
および信号電極線と画素電極とをスイッチ素子を介して
接続し、画素電極を絶縁層を介して基板上に設けてなる
アクティブマトリックス液晶表示装置において、画素電
極の縁部に画素電極と電気的に接続された遮光導電層を
設け、画素電極と基板との間に設けられた絶縁層に、遮
光導電層と基板との間に位置して画素電極と電気的に絶
縁された遮光容量導電層を設けてなるものである。

【００２０】請求項４記載の発明は前記課題を解決する
ために、透明基板上に走査電極線と信号電極線とをマト
リックス状に配線し、走査電極線と信号電極線とにより
区画された部分に透光性の画素電極を設け、走査電極線
および信号電極線と画素電極とをスイッチ素子を介して
接続し、画素電極を絶縁層を介し基板上に設けてなるア
クティブマトリックス液晶表示装置において、画素電極
と基板との間に設けられた絶縁層に、画素電極周縁部と
基板との間に位置して画素電極と電気的に絶縁された遮
光容量導電層を設けてなるものである。

【００２１】請求項５記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項３または４記載のアクティブマトリック
ス液晶表示装置において、遮光容量導電層で独立電極線
の一部を構成してなるものである。

【００２２】請求項６記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項１、２、３、４または５記載のアクティ
ブマトリックス液晶表示装置において、遮光導電層また
は遮光容量導電層の少なくとも一方を画素電極の全周に
形成してなるものである。

【００２３】請求項７記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項１、２、３、４、５または６記載のアク
ティブマトリックス液晶表示装置において、液晶の上方
にブラックマスクを設け、このブラックマスクに画素電
極と遮光導電層と遮光容量導電層の少なくとも１つに対
応する大きさの開口部を形成してなるものである。

【００２４】

【作用】透光性の画素電極の縁部に遮光導電層を設ける
ことにより、画素電極と遮光導電層の両方で液晶に電界
を印加して液晶の配向性を制御することができる。この
際、光は画素電極を通過することができるので液晶に入
射し、液晶の配向性により透過率が調節されるので表
示、非表示がなされる。また、遮光導電層の部分を光は
通過できないので、遮光導電層の部分に対応する液晶は
表示、非表示に関与しない。ここで、遮光導電層の部分
に対応する液晶には光が到達しないが、遮光導電層によ
り電界は印加されて液晶は配向されるので、この部分の
液晶は表示、非表示に対応した液晶の配向性に従ってい
る。従ってこの部分の液晶の配向性が画素電極に対応す
る液晶の配向性に悪影響を及ぼすことはない。よって画
素電極の縁部分に対応する液晶の配向性が、画素電極の
中央部側に対応する液晶の配向性と同一になり、乱れを
生じない。

【００２５】なお、このような作用は、透明基板上に画
素電極を直接形成した構造と透明基板上に絶縁層を形成
してから画素電極を形成した構造のいずれの構造でも得
ることができる。そして、遮光導電層を形成する位置
は、画素電極の縁部であれば良いので、画素電極の外方
に画素電極と連続させて遮光導電層を形成しても良い
し、画素電極の縁部の上下に画素電極と連続あるいは不
連続で遮光導電層を形成しても差し支えない。

【００２６】また、画素電極の縁部に対応する部分の液
晶の配向性に乱れを生じないならば、この部分をブラッ
クマスクで覆い隠す必要は無くなり、ブラックマスクの
開口部の面積をその分広くすることができる。よって画
素電極の全周に遮光導電層を設けるならば、画素電極の
全周に対応させて、遮光導電層の面積分だけブラックマ
スクの開口部を広くすることができ、これにより液晶表
示装置の開口率が向上する。

【００２７】透明基板と画素電極との間に絶縁層を設け
た構造で、絶縁層中に遮光容量導電層を形成したもの
は、この遮光容量導電層でアクティブマトリックス液晶
表示装置の蓄積容量を形成することができる。この蓄積
容量の存在により、液晶自体に多少の容量変化を生じて
もこの容量変化の影響を吸収することができ、液晶表示
が安定になる。また、遮光容量導電層を画素電極縁部の
遮光導電層の下に形成する構造ならば、画素電極を通過
する光に影響を遮ることはないので液晶表示装置の開口
率を低下させることなく蓄積容量形成用の遮光導電層が
設けられる。

【００２８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係るアクティブマトリック
ス液晶表示装置用基板の第１実施例の平面構造を示し、
図２は図１に示す基板を備えた液晶表示装置の断面構造
を示すものである。図１と図２に示す構造において、図
１１と図１２を基に先に説明したアクティブマトリック
ス液晶表示装置と同一の構成要素には同一の符号を付し
てそれらの部分の説明は省略する。この例の液晶表示装
置において先に説明したものと異なっているのは、画素
電極１５の周縁部分に、画素電極１５の全周を囲んで画
素電極１５に電気的に接続された遮光導電層２５が形成
されている点である。

【００２９】この遮光導電層２５はＡｌなどの遮光性の
金属導電材料からなり、その厚さは画素電極１５とほぼ
同じ厚さに形成され、その幅は５〜１０μｍ程度に形成
されている。従って遮光導電層２５は、画素電極１５と
その周囲の信号電極線Ｇとの間に位置するように、およ
び、画素電極１５とその周囲の走査電極線Ｓとの間に位
置するように設けられている。また、液晶基板の上方に
設けられるブラックマスク２２ａの開口部２２ｂは、画
素電極１５の全領域と同等または大きくかつ遮光導電層
２５を含めた領域と同等または小さく形成されている。
即ち、遮光導電層２５の外周縁部と画素電極１５の外縁
部との間とブラックマスク２２ａの開口部２２ｂの内周
縁部とが位置合わせされている。なお、当然のことなが
ら透明の基板６の下面側には図示略のバックライトが設
けられて下方側から光が投射されるようになっている。

【００３０】前記構造のアクティブマトリックス液晶表
示装置を用いて表示を行なうには、所用の走査電極線Ｇ
と信号電極線Ｓとに信号を印加して特定のスイッチ素子
３により特定の画素電極１５に電荷をかけて液晶２０の
分子に電界をかけることにより行なう。この場合、画素
電極１５の周囲の遮光導電層２５が、液晶分子に対して
画素電極１５と同一の電界を印加するので遮光導電層２
５によっても液晶の配向性を制御することができる。そ
して、遮光導電層２５はバックライトの光を遮るので、
この部分を光が通過しない。しかし、この光が通過しな
い部分の領域に存在する液晶分子は、遮光導電層２５の
電界により配向制御されているので、画素電極１５によ
り配向制御された液晶分子の配向性に悪影響を及ぼすこ
とはない。以上のことから、画素電極１５の上方領域に
存在する液晶分子は、その周囲の液晶分子に乱されるこ
となく正規の配向性を保持する。よって液晶分子の配向
制御を従来構造よりも正確に行なうことができ、画素電
極１５の周囲領域の液晶の配向乱れを生じない。また、
従来は図１２に示す構造のようにブラックマスク２２の
開口部を画素電極１５の面積よりも小さくしていたが、
本構造を採用することで、ブラックマスク２２ａの開口
部２２ｂを従来構造よりも大きくできるので開口率が向
上し、高精細度液晶装置として好ましいものになる。

【００３１】前記構造の液晶表示装置を製造する場合、
基板６の上に走査電極線Ｇをゲート電極８をＡｌなどの
遮光性の導電性金属材料で形成し、その後にゲート絶縁
層９を形成する。そこでこの際に、遮光導電層２５を走
査電極線Ｇあるいはゲート電極線８の形成材料と同一の
遮光性の導電性金属材料で形成することができる。この
ようにすれば、遮光導電層２５を形成する工程を走査電
極線Ｇおよびゲート電極８の形成工程と同時に行なえる
ので、特別な新規工程を付加することなく遮光導電層２
５の形成を行なうことができ、工程の増加を防止でき、
歩留まりの低下を防止できる。

【００３２】また、トランジスタ３とパシベーション層
１６と配向膜１７を形成してアクティブマトリックス表
示装置用の基板を構成した後、ブラックマスク２２ａと
配向膜１８とを一体化した基板１９を用意し、両基板の
間にスペーサを介在させて両基板を所定間隔で保持し、
これにより生じる空間部に液晶を流入させ、両基板の端
部を封止して図２に示す断面構造のアクティブマトリッ
クス液晶表示装置を製造する。

【００３３】ここで、画素電極１５を備えた側の基板
と、ブラックマスク２２ａを備えた側の基板の位置合わ
せを行なう必要がある。そして、この位置合わせを行な
う場合に、ブラックマスク２２ａの開口部２２ｂと、画
素電極１５および遮光導電層２５の位置とを正確に合わ
せないと開口率が低下してしまう。この点において本構
造を用いていると、ブラックマスク２２ａの開口部２２
ｂの内周縁部は、遮光導電層２５の外周縁部と画素電極
１５の外縁部との間に位置合わせされておれば、実質上
開口率は低下しない。これに対して従来は、画素電極１
５よりも面積を小さくしたブラックマスク２２ａの開口
部が画素電極１５と位置合わせされ、さらに画素電極１
５の周縁部分の上方に位置する液晶分子の乱れた配向状
態の領域を覆い隠すように設計する必要があった。即
ち、位置合わせ精度の５〜１０μｍおよび配向乱れ領域
５〜１０μｍの合計分だけ画素電極１５よりブラックマ
スクの開口部を小さく設計していたので、開口率が低下
していた。この問題は、液晶画素の高精細化に伴う画素
ピッチの微細化とは独立であるため、高精細化になるほ
どその影響が大きく、開口率が低下してしまう。

【００３４】図３は本発明の第２実施例の断面構造を示
すもので、図１と図２を基に先に説明した実施例の構造
と同一の部分には同一の符号を付してそれらの部分の説
明は省略する。この実施例の構造においては、画素電極
２６がゲート絶縁層９の上方に形成され、この画素電極
２６の周囲に遮光導電層２７が形成されている。なお、
この遮光導電層２７の形成は、ドレイン電極１１とソー
ス電極１２の形成と同時に行なえば良い。

【００３５】図３に示す構造を採用することで先に説明
した第１実施例の構造と同等の効果を得ることができ
る。

【００３６】図４〜図７はそれぞれ画素電極と遮光導電
層の構造例を示すものである。図４は本発明の第３実施
例の構造を示すもので、この実施例は画素電極２６ａの
周縁部上に、全周にわたり遮光導電層２７ａを形成した
例である。その他の構造は先に説明した実施例の構造と
同等である。図５は本発明の第４実施例の構造を示すも
ので、この実施例はゲート絶縁層９上に予め遮光導電層
２７ｂを形成し、その後でゲート絶縁層９と遮光導電層
２７ｂを覆うように画素電極２６ｂを形成した例であ
る。この例では、遮光導電層２７ｃの上面全部を画素電
極２６ｂの周縁部で覆っている。

【００３７】図６は本発明の第５実施例の構造を示すも
ので、この実施例はゲート絶縁層９上に予め遮光導電層
２７ｃを形成し、その後でゲート絶縁層９と遮光導電層
２７ｃを覆うように画素電極２６ｃを形成した例であ
る。この例では、遮光導電層２７ｃの上面半分程度を画
素電極２６ｂの周縁部で覆っている。図７は本発明の第
６実施例を示すもので、この実施例はゲート絶縁層９上
に画素電極２６ｄを形成し、その周縁部とその周囲のゲ
ート絶縁層９を所定幅で覆うように遮光導電層２７ｄを
形成した例である。図４〜図７に示すそれぞれの構造に
おいて、先に説明した実施例の構造と同等の効果を得る
ことができる。

【００３８】以上説明したように遮光導電層と画素電極
の構造は種々の構造をとることができ、図面に示した構
造の他にも、画素電極の周縁部を囲む種々の構造を採用
できるのは勿論である。なお、前記いずれの実施例でも
遮光導電層は画素電極の全周を囲む構造としたが、遮光
導電層は画素電極の全周を囲む必要はなく、画素電極の
一部に遮光導電層を接続して設けた構造でも良いのは勿
論である。

【００３９】図８は本発明に係るアクティブマトリック
ス液晶表示装置の第７実施例の断面構造を示すものであ
る。図８に示す構造において、図３を基に先に説明した
アクティブマトリックス液晶表示装置と同一の構成要素
には同一の符号を付してそれらの部分の説明は省略す
る。この例の液晶表示装置においては、ゲート絶縁層９
上に画素電極２６が形成され、画素電極２６の周囲に遮
光導電層２７が形成されるとともに、遮光導電層２７の
下方の基板６上に遮光容量導電層３０が設けられ、この
遮光容量導電層３０上にゲート絶縁層９が被覆されてい
る。

【００４０】図８に示す構造においても先に説明した実
施例の場合と同様に液晶の配向性の乱れを阻止すること
ができる。また、この構造において前記遮光容量導電層
３０をゲート絶縁層９を介して対向して設けているの
で、この部分が容量を構成する。よって液晶表示装置の
回路に設ける蓄積容量として利用することができる。し
かもこの構造においては、遮光容量導電層３０を遮光導
電層２７の下方に設けているので、図１５と図１６を基
に説明した独立電極線１８のように画素電極１５の一部
を隠す構造とは異なり、遮光容量導電層３０が画素電極
１５に対して遮光を行なうことはない。よって液晶表示
装置の開口率を低下させることなく蓄積容量を設けるこ
とができる。なお、図１５に示すように画素電極１５ａ
を隠すように独立電極線１８を設けた例と比較すると、
画素電極１５を遮るものはないので、先の計算結果のよ
うに約８.６％もの開口率の低下は生じない。換言すれ
ば、本構造を採用することで、図１５に示す構造よりも
８.６％程度開口率が向上する。

【００４１】図９は本発明に係るアクティブマトリック
ス液晶表示装置の第８実施例の断面構造を示すものであ
る。図９に示す構造において、図８を基に先に説明した
アクティブマトリックス液晶表示装置と同一の構成要素
には同一の符号を付してそれらの部分の説明は省略す
る。この例の液晶表示装置においては、ゲート絶縁層９
上に画素電極２６が形成され、画素電極２６の周囲の遮
光導電層は省略されるとともに、画素電極２６の周縁部
下方の基板６上に遮光容量導電層３０が設けられ、この
遮光容量導電層３０上にゲート絶縁層９が被覆されてい
る。

【００４２】図９に示す構造においても先に説明した実
施例の場合と同様に液晶の配向性の乱れを阻止すること
ができる。また、この構造において前記遮光容量導電層
３０をゲート絶縁層９を介して対向して設けているの
で、この部分が容量を構成する。よって液晶表示装置の
回路に設ける蓄積容量として利用することができる。し
かもこの構造においては、遮光容量導電層３０を画素電
極２６の周縁部下方に設けているので、図１５と図１６
を基に説明した従来の独立電極線１８のように画素電極
１５の一部を隠す構造とは異なり、遮光容量導電層３０
が画素電極１５に対して遮光を行なうことはない。よっ
て液晶表示装置の開口率を低下させることなく蓄積容量
を設けることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
クティブマトリックス液晶表示装置において、透光性の
画素電極の縁部に遮光導電層を設けることにより、画素
電極と遮光導電層の両方で液晶に電界を印加して液晶の
配向性を制御することができる。この際、透明基板を通
過するバックライトなどの光は画素電極を通過すること
ができるので液晶に入射し、この液晶の配向性により透
過率が調節されるので表示、非表示がなされる。また、
遮光導電層の部分を光は通過できないので、遮光導電層
の部分に対応する液晶には光が入射されず、この部分の
液晶は、表示、非表示に関与しない。ここで、遮光導電
層の部分に対応する液晶には光が入射しないが、遮光導
電層により電界は印加されて液晶は配向されるので、こ
の部分の液晶は、表示、非表示に対応した液晶の配向性
になっている。従ってこの部分の液晶の配向性が画素電
極に対応する液晶の配向性に悪影響を及ぼすことはな
い。よって画素電極の縁部分に対応する液晶の配向性が
乱れることはなく、画素電極の中央部側に対応する液晶
の配向性と同一になって、画素電極に対応する液晶の全
部分において正確な表示が得られる。

【００４４】なお、このような作用は、透明基板上に画
素電極を直接形成し、その上に絶縁層などを形成した構
造と、透明基板上に絶縁層を形成し、その上に画素電極
を形成した構造のいずれの構造においても同様に得るこ
とができる。そして、遮光導電層を形成する位置は、画
素電極の縁部であれば良いので、画素電極の外方に画素
電極と連続させて遮光導電層を形成しても良いし、画素
電極の縁部の上下に画素電極と連続あるいは不連続で遮
光導電層を形成しても差し支えなく、いずれの場合も同
様な効果を得ることできる。ただし、画素電極の周囲に
遮光導電層を形成する場合は、画素電極の縁部の上下に
遮光導電層を形成する場合とは異なり、画素電極を覆い
隠さないので、開口率をより大きくすることができる。

【００４５】また、画素電極の縁部に対応する部分の液
晶の配向性に乱れを生じないならば、従来のようにこの
部分をブラックマスクで覆い隠す必要は無くなり、ブラ
ックマスクの開口部の面積をその分広くすることができ
る。よって画素電極の全周に遮光導電層を設けるなら
ば、画素電極の全周に対応させて、遮光導電層の面積分
だけブラックマスクの開口部を広くすることができ、こ
れにより液晶表示装置の開口率を高くすることができ、
高精細度化したアクティブマトリックス液晶表示装置を
提供できる。

【００４６】一方、透明基板と画素電極との間に絶縁層
を設けた構造であって、絶縁層中に遮光容量導電層を形
成したものは、この遮光容量導電層でアクティブマトリ
ックス液晶表示装置の蓄積容量を形成することができ
る。この蓄積容量の存在により、液晶自体に多少の容量
変化を生じてもこの容量変化の影響を吸収することがで
きるようになるので、液晶表示が安定になる。また、遮
光容量導電層を画素電極縁部の遮光導電層の下に形成す
る構造ならば、画素電極を通過する光を遮ることはない
ので液晶表示装置の開口率を低下させることなく蓄積容
量形成用の遮光導電層を設けることができる。更に、画
素電極の縁部に対応する領域の液晶においては先に説明
した構造と同様に乱れを生じないので、液晶の配向性に
優れるとともに、ブラックマスクの開口部を大きくでき
るので、その分、開口率が向上し、高精細度化に対応し
たアクティブマトリックス液晶表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るアクティブマトリックス液
晶表示装置の第１実施例の要部を示す平面図である。

【図２】図２は図１のＣーＣ線に沿う断面図である。

【図３】図３は同液晶表示装置の第２実施例の断面図で
ある。

【図４】図４は同液晶表示装置の第３実施例の要部を示
す断面図である。

【図５】図５は同液晶表示装置の第４実施例の要部を示
す断面図である。

【図６】図６は同液晶表示装置の第５実施例の要部を示
す断面図である。

【図７】図７は同液晶表示装置の第６実施例の要部を示
す断面図である。

【図８】図８は本発明に係るアクティブマトリックス表
示装置の第７実施例の断面図である。

【図９】図９は本発明に係るアクティブマトリックス表
示装置の第８実施例の断面図である。

【図１０】図１０は従来のアクティブマトリックス液晶
表示装置の等価回路の一例を示す回路図である。

【図１１】図１１は本発明者らが先に提案しているアク
ティブマトリックス液晶表示装置の一構造例の要部を示
す平面図である。

【図１２】図１２は図１１のＡーＡ線に沿う断面図であ
る。

【図１３】図１３は従来知られいているアクティブマト
リックス液晶表示装置の等価回路の一例を示す回路図で
ある。

【図１４】図１４は本発明者らが先に提案している独立
電極線を備えたアクティブマトリックス液晶表示装置の
等価回路を示す回路図である。

【図１５】図１５は前記独立電極線を備えたアクティブ
マトリックス液晶表示装置の要部を示す平面図である。

【図１６】図１６は図１５のＢーＢ線に沿う断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｇ 走査電極線、 Ｓ 信号電極線、 ３ トランジスタ、 ６、１９ 基板、 ８ ゲート電極、 ９ ゲート絶縁層、 １１ ドレイン電極、 １２ ソース電極、 １５、２６ 画素電極、 ２０ 液晶、 ２２ａ ブラックマスク、 ２２ｂ 開口部、 ２５、２７ 遮光電極層、 ２６ａ、２６ｂ、２６ｄ 画素電極、 ２７ａ、２７ｂ、２７ｄ 遮光電極層、 ３０、 遮光容量導電層、

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明の基板上に走査電極線と信号電極線
   とがマトリックス状に配線され、走査電極線と信号電極
   線とにより区画された部分に透光性の画素電極が設けら
   れ、走査電極線および信号電極線と画素電極とがスイッ
   チ素子を介して接続されてなり、画素電極の上方に液晶
   が設けられたアクティブマトリックス液晶表示装置にお
   いて、 画素電極の縁部に画素電極と電気的に接続された遮光性
   導電層が設けられてなることを特徴とするアクティブマ
   トリックス液晶表示装置。
2. 【請求項２】 透明の基板上に走査電極線と信号電極線
   とがマトリックス状に配線され、走査電極線と信号電極
   線とにより区画された部分に透光性の画素電極が設けら
   れ、走査電極線および信号電極線と画素電極とがスイッ
   チ素子を介して接続され、画素電極が絶縁層を介し基板
   上に設けられてなり、画素電極の上方に液晶が設けられ
   たアクティブマトリックス液晶表示装置において、 画素電極の縁部に画素電極と電気的に接続された遮光性
   導電層が設けられてなることを特徴とするアクティブマ
   トリックス液晶表示装置。
3. 【請求項３】 透明の基板上に走査電極線と信号電極線
   とがマトリックス状に配線され、走査電極線と信号電極
   線とにより区画された部分に透光性の画素電極が設けら
   れ、走査電極線および信号電極線と画素電極とがスイッ
   チ素子を介して接続され、画素電極が絶縁層を介して基
   板上に設けられてなり、画素電極の上方に液晶が設けら
   れたアクティブマトリックス液晶表示装置において、 画素電極の縁部に画素電極と電気的に接続された遮光導
   電層が設けられ、画素電極と基板との間に設けられた絶
   縁層中に、遮光導電層と基板との間に位置して画素電極
   と電気的に絶縁された遮光容量導電層が設けられてなる
   ことを特徴とするアクティブマトリックス液晶表示装
   置。
4. 【請求項４】 透明の基板上に走査電極線と信号電極線
   とがマトリックス状に配線され、走査電極線と信号電極
   線とにより区画された部分に透光性の画素電極が設けら
   れ、走査電極線および信号電極線と画素電極とがスイッ
   チ素子を介して接続され、画素電極が絶縁層を介し基板
   上に設けられてなり、画素電極の上方に液晶が設けられ
   たアクティブマトリックス液晶表示装置において、 画素電極と基板との間に設けられた絶縁層中に、画素電
   極周縁部と基板との間に位置して画素電極と電気的に絶
   縁された遮光容量導電層が設けられてなることを特徴と
   するアクティブマトリックス液晶表示装置。
5. 【請求項５】請求項３または４記載のアクティブマトリ
   ックス液晶表示装置において、遮光容量導電層が独立電
   極線の一部にされてなることを特徴とするアクティブマ
   トリックス液晶表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４または５記載のア
   クティブマトリックス液晶表示装置において、遮光導電
   層または遮光容量導電層の少なくとも一方が画素電極の
   全周に形成されてなることを特徴とするアクティブマト
   リックス液晶表示装置。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５または６記載
   のアクティブマトリックス液晶表示装置において、液晶
   の上方にブラックマスクが設けられ、このブラックマス
   クに画素電極と遮光導電層と遮光容量導電層の少なくと
   も１つに対応する大きさの開口部が形成されてなること
   を特徴とするアクティブマトリックス液晶表示装置。