KR20090010013A - 액정 장치 및 전자기기 - Google Patents

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엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, FFS 방식의 액정 장치에 있어서, 보조 용량 등의 형성의 용이함 등을 목적으로 하여 절연막의 두께를 얇게 하면서, 화소 전극과 공통 전극 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지하는 것으로, FFS 방식의 액정 장치는 소자 기판을 갖고, 소자 기판은, LTPS형 TFT 소자와, 그 위쪽에 마련되고 LTPS형 TFT 소자에 대응하는 위치에 콘택트 홀을 갖는 절연막과, 상기 절연막의 위쪽에 마련되고 상기 콘택트 홀을 통하여 LTPS형 TFT 소자에 전기적으로 접속된 화소 전극과, 그 위쪽에 마련된 다른 절연막과, 상기 다른 절연막의 위쪽에 마련되고, 복수의 슬릿을 갖고, 또한 화소 전극과의 사이에서 슬릿의 각각을 통하여 전계를 발생시키는 공통 전극을 구비한다. 복수의 슬릿 중 어느 하나의 슬릿은, 상기 콘택트 홀의 근방 위치에 마련되고, 공통 전극은, 상기 콘택트 홀에 대응하는 위치에 해당 콘택트 홀보다 큰 면적을 갖고, 상기 하나의 슬릿과 연결되는 노치(notch) 부분을 갖는다. 따라서, 상기의 목적으로 다른 절연막을 박막으로 해도 화소 전극과 공통 전극이 콘택트 홀에서 겹치지 않고, 그 양자가 단락하는 것을 방지할 수 있다.

Description

액정 장치 및 전자기기{LIQUID CRYSTAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도,
도 2는 실시예 1에 따른 화소 구성 등을 나타내는 부분 확대 평면도,
도 3은 도 2의 절단선 A-A'를 따른 서브화소의 부분 단면도,
도 4는 비교예에 따른 화소 구성 등을 나타내는 부분 확대 평면도,
도 5는 도 4의 절단선 B-B'를 따른 서브화소의 부분 단면도,
도 6은 실시예 2에 따른 화소 구성 등을 나타내는 부분 확대 평면도,
도 7은 도 6의 절단선 C-C'를 따른 서브화소의 부분 단면도,
도 8은 본 발명의 액정 장치를 적용한 전자기기의 예.
부호의 설명
1 : 제 1 기판 2 : 제 2 기판
4 : 액정층 4a : 액정 분자
10 : 화소 전극 20 : 공통 전극
20a : 슬릿 20ab : 노치(notch) 부분
21 : LTPS형 TFT 소자 32 : 소스선
33 : 게이트선 33b : 제 2 배선
52 : 제 2 절연막(평탄화막) 53 : 제 3 절연막(유전막)
52a : 콘택트 홀 91 : 소자 기판
92, 94 : 컬러 필터 기판 100, 200 : 액정 장치
본 발명은 각종 정보의 표시에 이용하기에 바람직한 액정 장치 및 전자기기에 관한 것이다.
일반적으로, 액정의 표시 모드를 크게 나누면, TN(Twisted Nematic) 방식, 혹은 광 시야각 및 고계조를 목적으로 하는 수직 배향 방식, 혹은 IPS(In-Plane Switching) 방식 또는 FFS 방식(Fringe Field Switching)으로 대표되는 횡 전계 방식 등이 존재한다.
이 중, IPS 방식은, 액정에 인가하는 전계의 방향을 기판에 거의 평행한 방향으로 하는 방식이며, TN 방식 등에 비해 시각 특성의 향상을 도모할 수 있다고 하는 이점이 있다.
그러나, 이러한 액정 장치에서는, 일반적으로, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 화소 전극과, 그 화소 전극과의 사이에서 횡 전계를 발생시키는 공통 전극이 동일층에 마련되어 있기 때문에, 화소 전극의 위쪽에 위치 하는 액정 분자는 충분히 구동되지 않아, 투과율 등의 저하를 초래한다고 하는 문제가 있다.
이 점, FFS 방식에서는, 공통 전극이 형성되는 층이 절연막을 사이에 두고 화소 전극이 형성되는 층의 아래쪽에 마련되어 있기 때문에, 화소 전극의 위쪽에 위치하는 액정 분자에 대해서도 가로 방향의 전계를 인가할 수 있어, 그 위치에 존재하는 액정 분자를 충분히 구동할 수 있다. 그 결과, 상기한 IPS 방식에 비해, 투과율 등의 향상을 도모할 수 있다는 이점을 갖고 있다.
이러한 FFS 방식의 액정 장치의 일례가 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있다.
특허문헌 1 및 2에 기재된 액정 장치는, 모두 α-Si(비결정 실리콘(amorphous silicon))형의 TFT 소자를 적용한 FFS 방식의 액정 장치로 되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2001-235763호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 2002-182230호 공보
상기한 FFS 방식의 액정 장치에서는, 공통 전극과 화소 전극의 사이에 위치하는 절연막으로의 보조 용량의 형성을 쉽게 하는 것을 목적으로 하고, 또한, 공통 전극과 화소 전극의 사이에서의 전계 강도의 향상에 의한 영상 신호 레벨의 저감을 목적으로 하여, 그 절연막의 두께를 얇게 한 경우, 화소 영역 내의 화소 전극과 공통 전극의 레이아웃의 방법에 따라서는, 그 양자간에 단락이 발생한다고 하는 문제 가 있다.
본 발명은, 이상의 점을 감안하여 행해진 것으로서, 보조 용량 등의 형성을 쉽게 하는 것 등을 목적으로 하여 절연막의 두께를 얇게 하면서, 화소 전극과 공통 전극 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능한 FFS 방식의 액정 장치 및 그것을 이용한 전자기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 하나의 관점에서는, 액정 장치는, 액정을 유지하는 기판을 구비하고, 상기 기판은, 스위칭 소자와, 적어도 상기 스위칭 소자의 위쪽에 마련되고, 상기 스위칭 소자에 대응하는 위치에 콘택트 홀을 갖는 절연막과, 상기 절연막의 위쪽에 마련되고, 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 스위칭 소자에 전기적으로 접속된 제 1 투명 전극과, 상기 제 1 투명 전극의 위쪽에 마련된 다른 절연막과, 상기 다른 절연막의 위쪽에 마련되고, 복수의 슬릿을 갖고, 또한 상기 제 1 투명 전극과의 사이에서 상기 슬릿의 각각을 통하여 전계를 발생시키는 제 2 투명 전극을 구비하고, 상기 제 2 투명 전극은, 상기 콘택트 홀과 평면적으로 겹치고 있지 않다.
상기의 액정 장치는 액정을 유지하는 기판을 구비한다. 기판은, 스위칭 소자와, 적어도 스위칭 소자의 위쪽에 마련되고, 그 스위칭 소자에 대응하는 위치에 콘택트 홀을 갖고, 예컨대 투명의 아크릴 수지 등에 의해 형성된 절연막과, 그 절연막의 위쪽에 마련되고, 그 콘택트 홀을 통하여 스위칭 소자에 전기적으로 접속된 제 1 투명 전극과, 그 제 1 투명 전극의 위쪽에 마련되고, 예컨대 SiO2나 SiNx(실리콘 질화막) 등에 의해 형성된 다른 절연막과, 이러한 다른 절연막의 위쪽에 마련되고, 복수의 슬릿을 갖고, 또한 제 1 투명 전극과의 사이에서 해당 슬릿의 각각을 통하여 전계를 발생시키는 제 2 투명 전극을 구비하여 구성된다. 바람직한 예에서는, 상기 전계는, 상기 액정의 구동시에 상기 기판과 대략 평행한 방향 및 대략 수직인 방향(기판에 대하여 연직 방향)으로 강한 전계 성분을 갖는 프린지 필드로 할 수 있다. 이에 따라, FFS 방식의 액정 장치를 구성할 수 있다.
바람직한 예에서는, 스위칭 소자로서는, 예컨대, 유리 기판 상에 600℃ 이하의 온도로 제조되는 LTPS(Low Temperature Poly Silicon)형의 TFT 소자 또는 P-Si(폴리실리콘)형의 TFT 소자 또는 α-Si(amorphous silicon)형의 TFT 소자 등으로 대표되는 3 단자형 소자, 혹은 TFD(Thin Film Diode) 소자 등으로 대표되는 2 단자형비선형 소자 등을 이용할 수 있다. 또한, 바람직한 예에서는, 상기 제 1 투명 전극은, 표시의 최소 단위인 단위 화소 전극이며, 상기 제 2 투명 전극은, 공통 전위에 접속된 공통 전극인 것이 바람직하다. 또한, 제 1 투명 전극과 상기 제 2 투명 전극의 간격을 일정하게 유지하도록, 상기 절연막 및 상기 다른 절연막은 평탄성을 갖고 있는 것이 바람직하다.
특히, 이 액정 장치에서는, 상기 제 2 투명 전극은, 상기 콘택트 홀과 평면적으로 겹치고 있지 않다. 즉, 상기 제 1 투명 전극과 상기 제 2 투명 전극은, 상기 콘택트 홀의 위치에서 겹치고 있지 않다. 따라서, 유전막으로서 기능하는 다른 절연막의 두께를 될 수 있는 한 얇게 형성한 경우에도, 콘택트 홀 내에서 제 1 투명 전극과 제 2 투명 전극이 단락하는 일은 없다. 즉, 이러한 구조에 의해, 콘택트 홀 내에서 제 1 투명 전극과 제 2 투명 전극의 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 제품 비율의 저하를 방지하면서, 유전막인 다른 절연막의 두께를 될 수 있는 한 얇게 하는 것이 가능해져, 다른 절연막으로의 보조 용량의 형성의 용이함과, 프린지 필드의 강도 향상에 의한 영상 신호 레벨의 저감을 실현할 수 있다. 환언하면, 제품 비율의 저하를 방지하면서, 다른 절연막(유전막)의 두께를 얇게 설정할 수 있는 것에 따라, 보조 용량을 증가할 수 있음과 동시에, 제 1 투명 전극과 제 2 투명 전극 사이에 형성되는 프린지 필드의 강도도 강해져, 보다 저 전압이더라도 액정 분자를 용이하게 동작시키는 것이 가능해진다.
상기의 액정 장치의 하나의 형태에서는, 상기 복수의 슬릿 중, 어느 하나의 슬릿은, 상기 콘택트 홀의 근방 위치에 마련되고, 상기 제 2 투명 전극은, 상기 콘택트 홀에 대응하는 위치에 해당 콘택트 홀보다 큰 면적을 갖고, 상기 하나의 슬릿과 연결되는 노치 부분을 갖는다.
이 형태에서는, 제 2 투명 전극의 복수의 슬릿 중, 어느 하나의 슬릿은, 절연막의 콘택트 홀의 근방 위치에 마련되어 있다. 그리고, 제 2 투명 전극은, 그 콘택트 홀에 대응하는 위치에 해당 콘택트 홀보다 큰 면적을 갖고, 그 하나의 슬릿과 연결되는 노치 부분을 갖는다. 이에 따라, 제 2 투명 전극과 제 1 투명 전극이 콘택트 홀의 위치에서 겹치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 콘택트 홀 내에서 제 1 투명 전극과 제 2 투명 전극의 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기의 액정 장치의 다른 형태에서는, 상기 스위칭 소자에 전기적으로 접속되고, 서로 교차하는 방향으로 연장되는 제 1 배선 및 제 2 배선을 갖고, 상기 슬릿의 각각은, 상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선 중, 어느 한쪽의 배선의 연장 방향에 대하여 소정의 각도만큼 경사져 마련되고, 상기 노치 부분은, 상기 콘택트 홀의 근방 위치에 마련된 상기 한쪽의 배선과 상기 하나의 슬릿과의 사이에서, 해당 한쪽의 배선과 해당 하나의 슬릿과의 간격이 큰 위치쪽에 마련되어 있다.
이 형태에서는, 스위칭 소자에 전기적으로 접속되고, 서로 교차하는 방향으로 연장되는 제 1 배선 및 제 2 배선을 갖는다. 그리고, 제 2 투명 전극의 슬릿의 각각은, 제 1 배선 및 제 2 배선 중, 어느 한쪽의 배선의 연장 방향에 대하여 소정의 각도만큼 경사져 마련되어 있다. 바람직한 예에서는, 상기 한쪽의 배선은, 데이터 신호가 공급되는 소스선 또는 주사 신호가 공급되는 게이트선으로 할 수 있다. 또한, 제 2 투명 전극의 노치 부분은, 절연막의 콘택트 홀의 근방 위치에 마련된 상기 한쪽의 배선과, 상기 하나의 슬릿과의 사이에서, 해당 한쪽의 배선과 해당 하나의 슬릿과의 간격이 큰 위치쪽에 마련되어 있다. 바람직한 예에서는, 상기 노치 부분은, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선의 교차 위치 근방에 마련되어 있다. 이에 따라, 콘택트 홀과 평면적으로 겹치지 않도록 제 2 투명 전극을 형성할 수 있다.
상기의 액정 장치의 다른 형태에서는, 상기 기판과 상기 액정을 사이에 두고 대향하는 대향 기판을 구비하고, 상기 대향 기판은, 적어도 상기 노치 부분 및 상기 한쪽의 배선과 겹치는 위치에 차광층을 갖는다.
이 형태에서는, 기판과 액정을 사이에 두고 대향하는 대향 기판을 구비한다. 그리고, 대향 기판은, 적어도 제 2 투명 전극의 노치 부분, 및 제 1 배선 및 제 2 배선 중, 어느 한쪽의 배선과 겹치는 위치에 차광층을 갖는다. 바람직한 예에서는, 상기 한쪽의 배선은, 데이터 신호가 공급되는 소스선 또는 주사 신호가 공급되는 게이트선으로 할 수 있다.
여기서, 절연막의 콘택트 홀에 대응하는 제 2 투명 전극에는, 그 하나의 슬릿과 연결되는 노치 부분이 마련되어 있기 때문에, 그 노치 부분의 형상에 의해서 해당 노치 부분에 대응하는 위치에 형성되는 배향막에 적절한 러빙 처리가 실시될 가능성이 있다. 그 때문에, 제 2 투명 전극의 노치 부분에서는, 액정 분자의 초기 배향 상태를 소정의 러빙 방향으로 규정할 수 없고, 액정의 구동시에는, 그 노치 부분에서는 러빙 처리가 적절히 이루어진 부분과 비교해서 액정 인가 전압이 걸리는 쪽이 변하여, 적절한 액정 분자의 배향 제어가 곤란하게 된다. 이것에 기인하여, 제 2 투명 전극의 노치 부분에서는 액정의 배향 흐트러짐이 발생하여, 표시 품질에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
또한, 제 2 투명 전극에 마련되는 각 슬릿은, 제 1 배선 및 제 2 배선 중, 어느 한쪽의 배선의 연장 방향으로 소정의 각도만큼 경사져 마련되어 있다. 따라서, 액정의 구동시에는, 프린지 필드는 해당 한쪽의 배선의 연장 방향과 교차하는 방향으로 발생한다. 이 때문에, 임의의 단위 화소에 발생하는 프린지 필드가, 해당 단위 화소에 대하여 해당 한쪽의 배선을 사이에 두고 인접하는 다른 단위 화소에까지 및, 해당 한쪽의 배선의 위치에서 액정의 배향 흐트러짐이 발생하여, 표시 품질에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
그래서, 이러한 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해, 이 형태에서는, 대향 기판에 있어서, 적어도 제 2 투명 전극의 노치 부분, 및 제 1 배선 및 제 2 배선 중, 어느 한쪽의 배선과 겹치는 위치에 차광층을 마련하고 있다. 이에 따라, 액정의 구동시에, 제 2 투명 전극의 노치 부분 및 해당 한쪽의 배선(소스선 또는 게이트선)에서 액정의 배향 흐트러짐이 발생한 경우에도, 그 배향 흐트러짐의 영역은, 대향 기판에 마련된 차광층에 의해서 덮여 숨겨진다. 따라서, 액정 분자의 배향 흐트러짐에 따라 표시 품위가 저하하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서는, 상기의 액정 장치를 표시부로서 구비하는 전자기기를 구성할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 각종 실시예는, 본 발명을 액정 장치에 적용한 것이다. 또, 본 명세서에서는, 「내면 상」이라는 문언은, 액정층(4)쪽에 위치하는 「내면 상」의 의미로 이용한다. 따라서, 예컨대, 「소자 기판의 내면 상」이라고 한 경우에는, 「액정층(4)쪽에 위치하는 소자 기판의 내면 상」을 의미하는 것이 된다.
(실시예 1)
(액정 장치의 구성)
우선, 도 1 등을 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 장치(100)의 구 성 등에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 장치(100)의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 1에서는, 지면 앞쪽(관찰측)에 컬러 필터 기판(92)이 배치되어 있는 한편, 지면 안쪽(내측)에 소자 기판(91)이 배치되어 있다. 또, 도 1에서는, 지면 세로 방향(열 방향)을 Y 방향으로, 또한, 지면 가로 방향(행 방향)을 X 방향으로 규정한다. 또한, 도 1에 있어서, R, G, B의 각 색에 대응하는 영역은 하나의 서브화소 영역 SG을 나타내고 있고, 또한, R, G, B의 각 색의 서브화소 영역 SG에 의해 구성되는 1행 3열의 화소 배열은, 하나의 화소 영역 AG을 나타내고 있다. 또, 이하에서는, 하나의 서브화소 영역 SG 내에 존재하는 하나의 표시 영역을 「서브화소」라고 부르고, 또한, 하나의 화소 영역 AG 내에 대응하는 표시 영역을 「1 화소」라고 부르는 일도 있다.
액정 장치(100)는, 소자 기판(91)과, 그 소자 기판(91)에 대향하여 배치되는 컬러 필터 기판(92)이 테두리 형상의 밀봉재(5)를 거쳐서 접합되고, 그 밀봉재(5)로 구획되는 영역에 액정이 봉입되어 액정층(4)이 형성되어 이루어진다.
여기에, 액정 장치(100)는, R, G, B의 3색을 이용하여 구성되는 컬러 표시용의 액정 장치이고, 또한, 스위칭 소자로서, 후술하는 제 1 기판(1) 상에 600℃ 이하의 온도로 제조되고, 더블 게이트 구조를 갖는 LTPS(저온 폴리실리콘)형의 TFT 소자(이하, 「LTPS형 TFT 소자(21)」라고 부름)를 이용한 액티브 매트릭스 구동 방식의 액정 장치이다. 또한, 이 액정 장치(100)는, 화소 전극 등의 각종 전극이 형성된 소자 기판(91)측에서, 해당 소자 기판(91)면에 대략 평행한 방향, 및 대략 수 직인 방향(관찰측)으로 프린지 필드(전계 E)를 발생시켜 액정 분자의 배향을 제어하는, 이른바 FFS 방식의 액정 장치이다. 이 때문에, 이 액정 장치(100)에서는 높은 시야각 등을 얻는 것이 가능해지고 있다. 또한, 액정 장치(100)는 투과형 표시만을 하는 투과형의 액정 장치이다.
우선, 소자 기판(91)의 평면 구성에 대하여 설명한다.
소자 기판(91)의 내면 상에는, 주로, 복수의 소스선(32), 복수의 게이트선(33), 복수의 LTPS형 TFT 소자(21), 복수의 화소 전극(10), 복수의 공통 전극(20), 드라이버 IC(40), 외부 접속용 배선(35) 및 FPC(Flexible Printed Circuit)(41) 등이 형성 또는 실장되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 소자 기판(91)은, 컬러 필터 기판(92)의 1변측으로부터 외측으로 돌출하여 이루어지는 돌출 영역(36)을 갖고 있고, 그 돌출 영역(36) 상에는, 드라이버 IC(40)가 실장되어 있다. 드라이버 IC(40)의 입력측의 단자(도시 생략)는, 복수의 외부 접속용 배선(35)의 일단측과 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 복수의 외부 접속용 배선(35)의 타단측은 FPC(41)와 전기적으로 접속되어 있다.
각 소스선(32)은, Y 방향으로 연장되도록 또한 X 방향으로 적절한 간격을 두고 형성되어 있고, 각 소스선(32)의 일단측은, 드라이버 IC(40)의 출력측의 단자(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
각 게이트선(33)은, 예컨대, Ti(티탄)/Al(알루미늄)/Ti(티탄)의 3층 구조를 갖고, Y 방향으로 연장되도록 형성된 제 1 배선(33a)과, 그 제 1 배선(33a)의 종단 부로부터 X 방향으로 또한 후술하는 유효 표시 영역 V 내에 연장되도록 형성된 제 2 배선(33b)을 구비하고 있다. 각 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)은, 각 소스선(32)과 교차하는 방향, 즉 X 방향으로 연장되도록 또한 Y 방향으로 적절한 간격을 두고 형성되어 있고, 각 게이트선(33)의 제 1 배선(33a)의 일단측은, 드라이버 IC(40)의 출력측의 단자(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
각 소스선(32)과 각 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 교차 위치 부근에는 LTPS형 TFT 소자(21)가 대응하여 마련되어 있고, LTPS형 TFT 소자(21)는 각 소스선(32), 각 게이트선(33) 및 각 화소 전극(10) 등에 전기적으로 접속되어 있다.
각 화소 전극(10)은, 예컨대 ITO 등의 투명 도전 재료에 의해 형성되고, 각 서브화소 영역 SG 내에 대응하여 마련되어 있다.
각 공통 전극(20)은, 화소 전극(10)과 동일한 재료에 의해 형성되고, 화소 전극(10)마다 대응하여 마련되어 있다(도 1에서는 그 도시를 생략한다. 도 2를 참조). 각 공통 전극(20)은, 배선(27)을 통하여 드라이버 IC(40)의 공통 전위용 단자(COM 단자)와 전기적으로 접속되어 있다. 또, 그 각 공통 전극(20)과 배선(27)과의 접속 상태도 지면의 형편상 생략한다.
하나의 화소 영역 AG가 X 방향 및 Y 방향으로 복수개, 매트릭스 형상으로 나열된 영역이 유효 표시 영역 V(2점 쇄선에 의해 둘러싸이는 영역)이다. 이 유효 표시 영역 V에, 문자, 숫자, 도형 등의 화상이 표시된다. 또, 유효 표시 영역 V의 외측의 영역은 표시에 기여하지 않는 액자 영역(38)으로 되어 있다. 또한, 각 화소 전극(10) 등의 내면 상에는, 도시하지 않는 배향막이 형성되어 있다. 이러한 배향막은, 소정의 방향으로 러빙 처리(도 2를 참조)가 실시되어 있다.
다음에, 컬러 필터 기판(92)의 평면 구성에 대하여 설명한다.
컬러 필터 기판(92)은, R, G, B의 3색의 착색층(6R, 6G, 6B), 오버코팅층(16)(도 3을 참조) 및 배향막(18)(도 3을 참조) 등을 갖는다. 또, 이하의 설명에 있어서, 색에 관계없이 착색층을 가리키는 경우는 단지 「착색층(6)」이라고 기재하고, 색을 구별하여 착색층을 가리키는 경우는 「착색층(6R)」 등으로 기재한다. 착색층(6)의 내면 상에는, 아크릴 수지 등으로 이루어지는 오버코팅층(16)이 형성되어 있다. 오버코팅층(16)의 내면 상에는, 폴리이미드 수지 등의 유기 재료로 이루어지는 배향막(18)이 형성되어 있다. 이러한 배향막은, 소정의 방향으로 러빙 처리(도 2를 참조)가 실시되어 있다.
이상의 구성을 갖는 액정 장치(100)에서는, 전자기기 등과 접속된 FPC(41)측으로부터의 신호 및 전력 등에 근거하여, 드라이버 IC(40)에 의해, G1, G2, …, Gm-1, Gm(m:자연수)의 순서대로 게이트선(33)이 순차적으로 배타적으로 1개씩 선택됨과 동시에, 선택된 게이트선(33)에는, 선택 전압의 게이트 신호가 공급되는 한편, 다른 비선택의 게이트선(33)에는, 비선택 전압의 게이트 신호가 공급된다. 그리고, 드라이버 IC(40)는, 선택된 게이트선(33)에 대응하는 위치에 존재하는 화소 전극(10)에 대하여, 표시 내용에 따른 소스 신호를, 각각 대응하는 S1, S2,…, Sn-1, Sn(n:자연수)의 소스선(32) 및 각 LTPS형 TFT 소자(21)를 거쳐서 공급한다. 그 결과, 표시 상태가 비표시 상태 또는 중간 표시 상태로 전환되고, 액정층(4)내의 액 정 분자의 배향 상태가 제어되는 것으로 된다. 이에 따라, 유효 표시 영역 V 내에서 소망의 화상을 표시할 수 있다.
(화소 구성)
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 장치(100)의 화소 구성 등에 대하여 설명한다.
도 2는, 실시예 1에 따른 소자 기판(91)에서의 4 화소분의 평면 구성을 나타낸다. 도 3은, 도 2에서의 절단선 A-A'를 따른 액정 장치(100)의 주요부 단면도를 나타내고, 또한, LTPS형 TFT 소자(21)를 지나는 위치에서 절단했을 때의 1서브화소의 단면 구성을 나타낸다.
우선, 소자 기판(91)에서의 화소 구성 등은 다음과 같다.
유리 기판인 제 1 기판(1)의 내면 상에는, 소스선(32)과 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 교차 위치에 대응하여, 해당 제 2 배선(33b)에 대하여 두번 교차하도록 대략 U자 형상의 평면 형상을 갖는 저온형의 P-Si(폴리실리콘)층(19)이 형성되어 있다. P-Si층(19) 및 제 1 기판(1)의 내면 상에는, 그 대략 일면에 걸쳐, 예컨대 SiO2 등으로 이루어지는 게이트 절연막(50)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(50)은, P-Si층(19)의 일단측에 또한 소스선(32)의 일부와 평면적으로 겹치는 위치에 제 1 콘택트 홀(50a)을 갖고, 또한, P-Si층(19)의 타단측에 대응하는 위치에 제 2 콘택트 홀(50b)을 갖는다. 게이트 절연막(50)의 내면 상 에는 게이트선(33)이 형성되어 있고, 그 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, Y 방향으로 일정한 간격을 두고 X 방향으로 연장되도록 형성되고, 해당 제 2 배선(33b)은, P-Si층(19)과 부분적 또한 평면적으로 겹치고 있다.
게이트선(33) 및 게이트 절연막(50)의 내면 상에는, 예컨대 SiO2 등으로 이루어지는 투명성을 갖는 제 1 절연막(51)이 형성되어 있다. 제 1 절연막(51)은, 제 1 콘택트 홀(50a)에 대응하는 위치에 제 1 콘택트 홀(51a)을 갖고, 또한, 제 2 콘택트 홀(50b)에 대응하는 위치에 제 2 콘택트 홀(51b)을 갖는다. 제 1 절연막(51)의 내면 상에는, 소스선(32) 및 중계 전극(77)이 마련되어 있다.
소스선(32)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, X 방향으로 일정한 간격을 두고 Y 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 소스선(32)의 일부는, P-Si층(19)의 일단측의 일부와 평면적으로 겹치고, 또한 제 1 콘택트 홀(50a, 51a) 내까지 들어가도록 마련되어 있고, 해당 소스선(32)은, P-Si층(19)의 일단측과 전기적으로 접속되어 있다. 중계 전극(77)은, P-Si층(19)의 타단측의 일부와 평면적으로 겹치고 있다. 중계 전극(77)의 일부는, 제 2 콘택트 홀(50b, 51b) 내까지 들어가도록 마련되어 있고, 해당 중계 전극(77)은, P-Si층(19)의 타단측과 전기적으로 접속되어 있다. 이에 따라, 각 소스선(32)은, 대응하는 각 P-Si층(19)을 거쳐서, 대응하는 각 중계 전극(77)에 전기적으로 접속되어 있다. 이렇게 해서, 각 P-Si층(19)에 대응하는 위치에 또한 소스선(32)과 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)와의 교차 위치에 대응하여 더블 게이트 구조의 LTPS형 TFT 소자(21)가 마련되어 있다.
소스선(32), 중계 전극(77) 및 제 1 절연막(51)의 내면 상에는, 예컨대 투명성을 갖는 아크릴 수지 등으로 이루어지는 제 2 절연막(52)이 형성되어 있다. 제 2 절연막(52)의 내면 상은 평탄성을 갖고, 제 2 절연막(52)은 평탄화막을 구성하고 있다. 제 2 절연막(52)은, 중계 전극(77)의 일단측에 또한 제 2 콘택트 홀(50b, 51b)의 근방 위치에 콘택트 홀(52a)을 갖는다. 또, 본 발명에서는, 제 1 절연막(51)과 제 2 절연막(52)과의 사이에, 예컨대 SiNx(실리콘 질화막) 등으로 이루어지는 절연막을 더 마련하도록 하더라도 상관없다.
제 2 절연막(52)의 내면 상에는, 서브화소 영역 SG마다, 해당 서브화소 영역 SG와 대략 동일한 면적을 갖는 화소 전극(10)이 형성되어 있다. 화소 전극(10)의 일부는 콘택트 홀(52a) 내까지 들어가고, 해당 화소 전극(10)은 콘택트 홀(52a)을 거쳐서 중계 전극(77)과 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 화소 전극(10)에는, 소스선(32)으로부터의 소스 신호가 LTPS형 TFT 소자(21) 및 중계 전극(77)을 거쳐서 공급된다.
화소 전극(10) 및 제 2 절연막(52)의 내면 상에는, 예컨대 SiO2나 SiNx 등의 Si 계막으로 이루어지는 유전막인 제 3 절연막(53)이 형성되어 있다. 제 3 절연막(53)은, 후술하는 각 공통 전극(20)과 후술하는 각 화소 전극(10)과의 사이에 마련되기 때문에, 보조 용량을 형성하는 유전막으로서 기능한다. 여기서, 충분한 보조 용량을 확보하기 위해서는, 제 3 절연막(53)의 두께 d1은, 될 수 있는 한 얇게 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 목적을 실현하기 위해, 바람직한 예에서는, 제 3 절연막(53)의 두께 d1은, 자신에게 형성되는 보조 용량의 크기가 대략 100~600fF, 보다 바람직하게는 대략 200~800fF로 설정되도록 결정하는 것이 바람직하다. 또한, 정밀도 200PPi 이상에서는, 제 3 절연막(53)의 두께 d1은, 대략 400㎚ 이하, 바람직하게는 대략 50~ 대략 400㎚로 설정하는 것이 바람직한 한편, 정밀도 200PPi 미만에서는, 제 3 절연막(53)의 두께 d1은 대략 200~대략 1000㎚로 설정하는 것이 바람직하다.
제 3 절연막(53)의 내면 상에는, 각 서브화소에 대응하여, 예컨대 ITO 등의 투명 도전 재료에 의해 형성된 복수의 공통 전극(20)이 마련되어 있다. 이 때문에, 각 공통 전극(20)은, 제 3 절연막(53)을 거쳐서 각 화소 전극(10)에 대향하여 또한 평면적으로 겹치고 있다. 또한, 본 예에서는, 각 서브화소에 대응하는 각 공통 전극(20)은, 해당 각 서브화소의 지면 좌측에 위치하는 소스선(32)과 평면적으로 겹치고 있다. 각 공통 전극(20)은, 도시를 생략하지만, 도 1에 나타내는 배선(27)을 통하여 드라이버 IC(40) 내의 공통 전위용 단자(COM 단자)와 전기적으로 접속되고 공통 전위가 공급되어 있다. 또한, 각 공통 전극(20)에는, 자신과 각 화소 전극(10)과의 사이에서, 프린지 필드(전계 E)를 발생시키기 위한 복수의 슬릿(20a)이 마련되어 있다. 각 슬릿(20a)은, 도 2에 있어서, 소스선(32)의 연장 방향으로 일정한 간격을 두고 또한 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향에 대하여 소정의 각도만큼 경사져 마련되어 있다. 이와 같이, 실시예 1에서는, 각 슬릿(20a)은, 각 공통 전극(20)에 있어서 규칙성을 띄고 마련되어 있기 때문에, 액정 장치(100)의 구동시에 액정층(4)에 인가되는 전압이 균일하게 되고, 액정의 배향 흐트러짐이 억제되어, 표시 품위의 저하 방지가 도모되고 있다.
특히, 실시예 1에서는, 각 공통 전극(20)의 복수의 슬릿(20a) 중, 소스선(32)과 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 교차 위치 근방에 또한 LTPS형 TFT 소자(21)의 근방 위치에 존재하는 하나의 슬릿(20a)은, 콘택트 홀(52a)의 근방 위치에 마련되고, 각 공통 전극(20)은, 콘택트 홀(52a)에 대응하는 위치에 해당 콘택트 홀(52a)보다 큰 면적을 갖고, 상기 하나의 슬릿(20a)과 연결되는 노치 부분(20ab)을 갖는다. 따라서, 각 공통 전극(20)은, 콘택트 홀(52a)과 평면적으로 겹치고 있지 않다. 즉, 각 화소 전극(10)과 각 공통 전극(20)은, 콘택트 홀(52a)의 위치에서 겹치고 있지 않다. 또한, 각 노치 부분(20ab)은, 소스선(32)과 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 교차 위치 근방에 또한 LTPS형 TFT 소자(21)의 근방 위치에 마련되고, 콘택트 홀(52a)의 근방 위치에 마련된 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)과 상기 하나의 슬릿(20a)과의 사이에서, 해당 제 2 배선(33b)과 상기 하나의 슬릿(20a)과의 간격이 큰 위치쪽에 마련되어 있다. 환언하면, 각 노치 부분(20ab)은, 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 근방에 위치하는 상기 하나의 슬릿(20a)과, 해당 제 2 배선(33b) 사이의 간격이 가장 넓은 쪽에서 해당 슬릿(20a)과 연결되어 있다.
또, 본 발명에서는, 각 공통 전극(20)에 있어서, 제 2 절연막(52)의 콘택트 홀(52a)에 대응하는 위치에 해당 콘택트 홀(52a)보다 큰 면적을 갖는 노치 부분(20ab)을 마련하는 것은 아니고, 각 공통 전극(20)에 있어서, 제 2 절연막(52)의 콘택트 홀(52a)에 대응하는 위치에 해당 콘택트 홀(52a)보다 큰 면적을 갖는 개구를 마련하도록 하더라도 상관없다.
제 3 절연막(53)의 일부 및 각 공통 전극(20)의 내면 상에는 도시하지 않는 배향막이 형성되어 있다. 이러한 배향막에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향인 X 방향을 기준으로 반시계 방향으로 각도 θ, 바람직하게는 대략 5°의 방향을 따라서 러빙 처리가 실시되어 있다. 이 때문에, 액정 분자(4a)는, 초기 배향 상태에 있어서, 그 장축 방향이 러빙 방향 R을 따른 상태로 배향하고 있다. 또한, 제 1 기판(1)의 아래쪽에는 편광판(11)이 마련되어 있고, 또한, 편광판(11)의 아래쪽에는 조명 장치로서의 백 라이트(15)가 마련되어 있다. 이렇게 해서, 실시예 1에 따른 화소 구성을 포함하는 소자 기판(91)이 구성되어 있다.
한편, 상기의 화소 구성에 대응하는 컬러 필터 기판(92)의 구성은 다음과 같다.
제 2 기판(2)의 내면 상이고, 각 서브화소 영역 SG 내에는 적색의 착색층(6R), 녹색의 착색층(6G) 및 청색의 착색층(6B) 중 어느 하나로 이루어지는 착색층(6)이 마련되어 있다. 각 착색층(6) 등의 내면 상에는 오버코팅층(16)이 형성되어 있다. 이 오버코팅층(16)은, 액정 장치(100)의 제조 공정 중에 사용되는 약제 등에 의한 부식이나 오염으로부터, 착색층(6) 등을 보호하는 기능을 갖고 있다. 오버코팅층(16)의 내면 상에는 소정의 방향으로 러빙 처리가 실시된 배향막(18)이 형성되어 있다. 이렇게 해서, 실시예 1에 따른 컬러 필터 기판(92)이 구성되어 있다.
이상의 구성을 갖는 액정 장치(100)에서는, 그 구동시, 도 2에 도시하는 바 와 같이, 러빙 방향 R을 따라 초기 배향 상태에 있는 액정 분자(4a)는, 소스선(32)의 연장 방향으로 발생하는 프린지 필드(전계 E)에 의해서 반시계 방향으로 회전하여 소스선(32)의 연장 방향으로 재배향한다. 또, 도 3의 단면 구성에서는, 프린지 필드(전계 E)는, 소자 기판(91)과 대략 평행한 방향(도 3의 지면 가로 방향) 및 대략 수직인 방향(도 3의 컬러 필터 기판측)으로 강한 전계 성분을 갖고, 각 공통 전극(20)과, 그 복수의 슬릿(20a) 및 제 3 절연막(53)을 거쳐서 화소 전극(10)과의 사이에서 발생한다. 이에 따라, 액정 분자(4a)의 배향 상태가 제어되어, 투과형 표시를 할 수 있다. 구체적으로는, 이 투과형 표시시, 백 라이트(15)로부터 출사한 조명광은, 도 3에 나타내는 경로 T를 따라 진행하고, 화소 전극(10), 공통 전극(20), 및 R, G, B의 각 착색층(6) 등을 통과하여 관찰자에게 이른다. 이 경우, 그 조명광은, 그 착색층(6) 등을 투과함으로써 소정의 색상 및 밝기를 나타낸다. 이렇게 해서, 소망의 컬러 표시 화상이 관찰자에 의해 시인된다.
다음에, 비교예와 비교한 실시예 1에 따른 액정 장치(100)의 특유의 작용 효과에 대하여 설명한다.
우선, 도 4 및 도 5를 참조하여, 비교예에 따른 FFS 방식의 액정 장치(500)의 구성에 대하여 설명한다. 또, 이하에서는, 실시예 1과 공통하는 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 간략화 또는 생략한다.
도 4는, 도 2에 대응하는, 비교예에 따른 소자 기판(91x)에서의 4 화소분의 평면 구성을 나타낸다. 도 5는, 도 4에서의 절단선 B-B'를 따른 액정 장치(500)의 주요부 단면도를 나타내고, 또한, LTPS형 TFT 소자(21)를 지나는 위치에서 절단했 을 때의 1서브화소의 단면 구성을 나타낸다.
비교예에 따른 액정 장치(500)와, 실시예 1에 따른 액정 장치(100)를 비교한 경우, 실시예 1에서는, 소자 기판(91)의 각 공통 전극(20)은, 제 2 절연막(52)의 콘택트 홀(52a)과 평면적으로 겹치고 있지 않은 데 비하여, 비교예에서는, 소자 기판(91x)의 각 공통 전극(20)은, 제 2 절연막(52)의 콘택트 홀(52a)과 평면적으로 겹치고 있다. 환언하면, 실시예 1에서는, 각 공통 전극(20)에는, 제 2 절연막(52)의 콘택트 홀(52a)과 평면적으로 겹치는 위치에 해당 콘택트 홀(52a)보다 큰 면적을 갖는 노치 부분(20a)이 마련되어 있던 데 비하여, 비교예에서는, 소자 기판(91x)의 각 공통 전극(20)은, 각 공통 전극(20)에는, 실시예 1과 같은 노치 부분(20a)은 마련되어 있지 않다. 비교예와 실시예 1은 그 점이 주로 다르고, 그 이외의 점은 비교예와 실시예 1은 동일한 구성을 갖는다.
이러한 구성을 갖는 비교예는 다음과 같은 문제가 있다.
비교예도 실시예 1과 마찬가지로, 각 공통 전극(20)과 각 화소 전극(10) 사이에 마련되는 제 3 절연막(53)은 보조 용량을 형성하는 유전막으로서 기능하기 때문에, 그 보조 용량을 충분히 확보하는 것을 목적으로 하고, 또한, 프린지 필드(전계 E)의 강도를 향상하여 영상 신호 전압 레벨의 저감을 도모하는 것을 목적으로 하여, 해당 제 3 절연막(53)의 두께 d1은 될 수 있는 한 얇게 형성된다.
그런데, 도 5의 제 2 절연막(52)의 콘택트 홀(52a) 부근을 착안하여 알 수 있듯이, 콘택트 홀(52a)은 테이퍼형의 형상으로 형성되기 때문에, 그 형상에 기인하여, 콘택트 홀(52a) 내에 위치하는 제 3 절연막(53)의 두께 d2는, 해당 콘택트 홀(52a)의 존재하지 않는 위치에 마련된 제 3 절연막(53)의 두께 d1에 비해 매우 얇아진다. 또한, 비교예에서는, 콘택트 홀(52a)의 위치에는 노치 부분(20ab)이 존재하지 않기 때문에, 그 구조에 의해 공통 전극(20)의 일부는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 콘택트 홀(52a) 내에 들어가도록 형성된다. 그 때문에, 형성하는 제 3 절연막(53)의 두께에 따라서는, 도 5의 파선 영역 A2를 착안하여 알 수 있듯이, 콘택트 홀(52a) 내에서 화소 전극(10)과 공통 전극(20)과의 사이에서 단락이 발생할 우려가 있다.
이 점, 실시예 1에 따른 액정 장치(100)에서는, 소자 기판(91)에 있어서, 각 공통 전극(20)의 복수의 슬릿(20a) 중, 소스선(32)과 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 교차 위치 근방에 또한 LTPS형 TFT 소자(21)의 근방 위치에 존재하는 하나의 슬릿(20a)은, 콘택트 홀(52a)의 근방 위치에 마련되고, 각 공통 전극(20)은, 콘택트 홀(52a)에 대응하는 위치에 해당 콘택트 홀(52a)보다 큰 면적을 갖고, 상기 하나의 슬릿(20a)과 연결되는 노치 부분(20ab)을 갖는다. 따라서, 그 구조 상, 도 2 및 도 3의 파선 영역 A1을 착안하여 알 수 있듯이, 각 공통 전극(20)은, 제 2 절연막(52)의 콘택트 홀(52a)과 평면적으로 겹치고 있지 않다. 즉, 각 화소 전극(10)과 각 공통 전극(20)은, 콘택트 홀(52a)의 위치에서 겹치고 있지 않다. 이에 따라, 유전막으로서 기능하는 제 3 절연막(53)의 두께 d1을 될 수 있는 한 얇게 형성했던 것과 같은 경우에도, 콘택트 홀(52a)의 위치에서 공통 전극(20)과 화소 전극(10)이 단락하는 일은 없다. 즉, 이러한 구성에 의해, 실시예 1에서는, 콘택트 홀(52a) 내에서 공통 전극(20)과 화소 전극(10)과의 단락이 발생하는 것을 방지 할 수 있다. 그 결과, 제품 비율의 저하를 방지하면서, 유전막인 제 3 절연막(53)의 두께 d1을 될 수 있는 한 얇게 하는 것이 가능해져, 제 3 절연막(53)으로의 보조 용량의 형성의 용이함, 프린지 필드(전계 E)의 강도 향상에 의한 영상 신호 레벨의 저감을 실현할 수 있다. 환언하면, 제품 비율의 저하를 방지하면서, 유전막인 제 3 절연막(53)의 두께 d1을 얇게 설정할 수 있는 것에 따라, 보조 용량을 증가시킬 수 있고, 또한, 공통 전극(20)과 화소 전극(10)과의 사이에 형성되는 프린지 필드(전계 E)의 강도도 강해져, 보다 저 전압이더라도 액정 분자를 용이하게 동작시키는 것이 가능해진다.
또한, 각 공통 전극(20)의 노치 부분(20ab)은, 소스선(32)과 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 교차 위치 근방에 또한 LTPS형 TFT 소자(21)의 근방 위치에 마련되고, 또한, 콘택트 홀(52a)의 근방 위치에 마련된 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)과 상기 하나의 슬릿(20a)과의 사이에서, 해당 제 2 배선(33b)과 상기 하나의 슬릿(20a)과의 간격이 큰 위치쪽에 마련되어 있다. 환언하면, 각 공통 전극(20)의 노치 부분(20ab)은, 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 근방에 위치하는 상기 하나의 슬릿(20a)과, 해당 제 2 배선(33b)과의 사이의 간격이 가장 넓은 쪽에서 해당 슬릿(20a)과 연결되고 있다. 이에 따라, 제조시에, 콘택트 홀(52a)과 평면적으로 겹치지 않도록 공통 전극(20)을 형성할 수 있다.
(실시예 2)
다음에, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 장 치(200)의 구성에 대하여 설명한다.
도 6은, 실시예 1과 동일한 구성을 갖는, 실시예 2에 따른 소자 기판(91)에서의 4 화소분의 평면 구성을 나타낸다. 또, 도 6에서는, 설명의 필요상, 실시예 2에 따른 컬러 필터 기판(94)의 주요한 요소도 도시하고 있다. 도 7은, 도 6에서의 절단선 C-C'를 따른 액정 장치(200)의 주요부 단면도를 나타내고, 또한, LTPS형 TFT 소자(21)를 지나는 위치에서 절단했을 때의 1서브화소의 단면 구성을 나타낸다.
실시예 2에 따른 액정 장치(200)와, 실시예 1에 따른 액정 장치(100)를 비교한 경우, 그 양자는, 컬러 필터 기판의 구성만이 약간 다르고, 그 이외의 점은 동일하다. 따라서, 이하에서는, 실시예 1과 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 간략화 또는 생략한다.
즉, 실시예 1의 컬러 필터 기판(92)에는, 차광층(일반적으로「블랙 매트릭스」라고 불리고, 이하에서는, 단지 「BM」이라고 약기함)가 마련되어 있지 않았지만, 실시예 2의 컬러 필터 기판(94)에는, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 적어도 게이트선(33)의 제 2 배선(33b) 및 콘택트 홀(52a)을 포함하는 노치 부분(20ab)과 평면적으로 겹치는 위치에 BM(굵은 파선으로 둘러싸이는 영역)이 마련되어 있다.
이 이유는 다음과 같다. 상기한 바와 같이, 공통 전극(20) 및 제 3 절연막(53)의 위에는 도시하지 않는 배향막이 형성되고, 그 배향막에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 실시예 1과 동일한 방향으로 러빙 처리가 실시된다. 이 때문에, 액 정 분자(4a)의 초기 배향 상태는 그 장축 방향이 러빙 방향 R로 규정된다. 그러나, 공통 전극(20)에는, 콘택트 홀(52a)에 대응하는 위치에, 해당 콘택트 홀(52a)보다 큰 면적을 갖는 노치 부분(20ab)이 마련되어 있기 때문에, 그 노치 부분(20ab) 부근의 형상에 의해서 해당 노치 부분(20ab)에 대응하는 위치에 형성되는 배향막에 적절한 러빙 처리가 실시될 가능성이 있다. 그 때문에, 콘택트 홀(52a)을 포함하는 노치 부분(20ab)의 위치에서는, 액정 분자(4a)의 초기 배향 상태를 러빙 방향 R로 규정할 수 없고, 액정의 구동시에는, 그 부근에서는 러빙 처리가 적절히 이루어진 부분과 비교해서 액정 인가 전압이 걸리는 쪽이 변하여, 적절한 액정 분자(4a)의 배향 제어가 곤란하게 된다. 이것에 기인하여, 노치 부분(20ab)의 위치에서는 액정의 배향 흐트러짐이 발생하여, 표시 품질에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
또한, 실시예 2에서는, 각 공통 전극(20)에 마련되는 각 슬릿(20a)은, 도 6에 있어서, 소스선(32)의 연장 방향으로 일정한 간격을 두고 또한 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향에 대하여 소정의 각도만큼 경사져 마련되어 있다. 따라서, 액정의 구동시에는, 프린지 필드(전계 E)는 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)과 교차하는 방향, 환언하면 소스선(32)의 연장 방향인 Y 방향으로 발생한다. 이 때문에, 임의의 서브화소에 발생하는 프린지 필드(전계 E)가, 해당 서브화소에 대하여 Y 방향에 인접하는 다른 서브화소에까지 및, 해당 서브화소와 해당 다른 서브화소의 사이에 위치하는 게이트선(33)의 제 2 배선(33b) 부근에서 액정의 배향 흐트러짐이 발생하여, 표시 품질에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
그래서, 이러한 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해, 실시예 2에서는, 상기한 바와 같이, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 적어도 게이트선(33)의 제 2 배선(33b) 및 콘택트 홀(52a)을 포함하는 노치 부분(20ab)과 평면적으로 겹치는 위치에 BM을 마련하고 있다. 이에 따라, 액정의 구동시에, 게이트선(33)의 제 2 배선(33b) 및 콘택트 홀(52a)을 포함하는 노치 부분(20ab)에서 액정의 배향 흐트러짐이 발생한 경우에도, 그 배향 흐트러짐의 영역은, 컬러 필터 기판(94)측에 마련된 BM에 의해 덮여 숨겨진다. 따라서, 상기한 실시예 1의 작용 효과를 발휘하면서, 액정 분자(4a)의 배향 흐트러짐에 따라 표시 품위가 저하하는 것을 방지할 수 있다.
(변형예)
상기의 제 1 및 제 2 실시예에서는, 각 공통 전극(20)에 마련하는 각 슬릿(20a)은, 소스선(32)의 연장 방향으로 일정한 간격을 두고 또한 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향에 대하여 소정의 각도만큼 경사져 마련되어 있었다. 이것에 한정되지 않고, 본 발명에서는, 각 공통 전극(20)에 마련하는 각 슬릿(20a)은, 소스선(32)의 연장 방향으로 일정한 간격을 두고 또한 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되도록 마련하더라도 좋다.
또는, 이 대신에, 본 발명에서는, 각 슬릿(20a)을, 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향으로 일정한 간격을 두고 또한 소스선(32)의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되도록 마련하더라도 좋고, 혹은, 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향으로 일정한 간격을 두고 또한 소스선(32)의 연장 방향에 대하여 소정의 각도만큼 경사져 마련하도록 하더라도 좋다. 이러한 구성을 채용하는 경우, 러빙 방향 R는, 소스선(32)의 연장 방향에 대하여 반시계 방향으로 소정 각도 θ, 바람직하게는 대략 5°로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 단, 이것들의 경우, 프린지 필드(전계 E)는, 소스선(32)의 연장 방향으로 발생하게 되기 때문에, 제 2 배선(33b)의 연장 방향(X 방향)에 서로 인접하여 접하는 서브화소의 사이에서, 그 한쪽의 서브화소에 발생하는 프린지 필드(전계 E)가, 그것에 인접하는 다른 쪽의 서브화소에까지 및, 해당 한쪽의 서브화소와 해당 다른 쪽의 서브화소의 사이에 위치하는 소스선(32) 부근에서 액정의 배향 흐트러짐이 발생하여, 표시 품질에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
그래서, 이러한 구성을 채용하는 경우에는, 그와 같은 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해, 컬러 필터 기판(94)측에서, 적어도 소스선(32) 및 콘택트 홀(52a)을 포함하는 노치 부분(20ab)에 대응하는 위치에 BM을 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 실시예 1 및 2에서는, 제 3 절연막(53)의 하층에 화소 전극(10)이 형성되는 한편, 해당 제 3 절연막(53)의 상층에 공통 전극(20)이 형성되도록 구성되어 있지만, 본 발명에서는, 제 3 절연막(53)의 위치를 기준으로 한 화소 전극(10)과 공통 전극(20)의 위치 관계는, 실시예 1 및 2의 구성과 반대이더라도 상관없다.
또한, 실시예 1 및 2에서는, 공통 전극선을 마련하고 있지 않지만, 본 발명에서는, 공통 전극(20)에 관한 시정수에 문제가 없으면, 소자 기판(91)측에 공통 전극선을 마련하고, 각 공통 전극(20)이 공통 전극선 및 배선(27)을 거쳐서 드라이버 IC(40) 내의 공통 전위용 단자(COM 단자)와 전기적으로 접속되는 구성으로 해도 상관없다. 또, 이 경우, 소자 기판(91)측에서 공통 전극선을 마련하는 위치에 한정은 없다.
또한, 상기의 실시예 1 및 2에서는, 본 발명을 투과형의 액정 장치에 적용하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명을 반사형 또는 반투과 반사형의 액정 장치에 적용하는 것으로 해도 상관없다.
또한, 상기의 실시예 1 및 2에서는, 본 발명을, LTPS형 TFT 소자(21)를 갖는 액정 장치에 적용했다. 이것에 한정되지 않고, 본 발명에서는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, P-Si 형의 TFT 소자 또는 α-Si 형의 TFT 소자 등으로 대표되는 3 단자형 소자, 혹은 TFD 소자로 대표되는 2 단자형 비선형 소자에 본 발명을 적용하더라도 상관없다.
또한, 실시예 1 및 2에서는, 공통 전극(20)은, 서브화소마다 대응하여 마련되어 있었다. 이것에 한정되지 않고, 본 발명에서는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 공통 전극(20)은, 게이트선(33)의 제 2 배선(33b)의 연장 방향으로 열을 이루는 서브화소 그룹과 평면적으로 겹치도록 마련하더라도 상관없고, 혹은, 모든 서브화소와 평면적으로 겹치도록 마련하더라도 상관없다.
그 외, 본 발명에서는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지의 변형을 할 수 있다.
(전자기기)
다음에, 본 발명의 실시예 1 또는 2에 따른 액정 장치(100, 200)를 적용 가능한 전자기기의 구체예에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다.
우선, 본 발명의 실시예 1 또는 2에 따른 액정 장치(100, 200)를, 가반형의 퍼스널 컴퓨터(이른바 노트북 컴퓨터)의 표시부에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 8(a)는, 이 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터(710)는, 키보드(711)를 구비한 본체부(712)와, 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 패널로서 적용한 표시부(713)를 구비하고 있다.
계속해서, 본 발명의 실시예 1 또는 2에 따른 액정 장치(100, 200)를, 휴대전화기의 표시부에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 8(b)는, 이 휴대전화기의 구성을 나타내는 사시도이다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, 휴대전화기(720)는, 복수의 조작버튼(721) 외에, 수화구(722), 송화구(723)와 함께, 본 발명의 실시예 1 또는 2에 따른 액정 장치(100, 200)를 적용한 표시부(724)를 구비한다.
또, 본 발명의 실시예 1 또는 2에 따른 액정 장치(100, 200)를 적용 가능한 전자기기로서는, 도 8(a)에 나타낸 퍼스널 컴퓨터나 도 8(b)에 나타낸 휴대전화기의 외에도, 액정 텔레비젼, 뷰파인더형·모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자수첩, 전자계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 디지털 스틸 카메라 등을 들 수 있다.
본 발명에 의하면, 절연막의 두께를 얇게 하면서, 화소 전극과 공통 전극 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능한 FFS 방식의 액정 장치 및 그것을 이용한 전자기기를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 액정을 유지하는 기판을 구비하고,
    상기 기판은,
    스위칭 소자와,
    적어도 상기 스위칭 소자의 위쪽에 마련되고, 상기 스위칭 소자에 대응하는 위치에 콘택트 홀을 갖는 절연막과,
    상기 절연막의 위쪽에 마련되고, 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 스위칭 소자에 전기적으로 접속된 제 1 투명 전극과,
    상기 제 1 투명 전극의 위쪽에 마련된 다른 절연막과,
    상기 다른 절연막의 위쪽에 마련되고, 복수의 슬릿을 가짐과 아울러, 상기 제 1 투명 전극과의 사이에서 상기 슬릿의 각각을 통하여 전계를 발생시키는 제 2 투명 전극
    을 구비하고,
    상기 복수의 슬릿 중 어느 하나의 슬릿은 콘택트 홀의 근방 위치에 마련되고,
    상기 제 2 투명 전극은 상기 콘택트 홀과 평면적으로 겹치지 않고, 상기 콘택트 홀에 대응하는 위치에 상기 콘택트 홀보다 큰 면적을 갖고, 상기 하나의 슬릿과 연결되는 노치(notch) 부분을 갖는
    것을 특징으로 하는 액정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극과 상기 제 2 투명 전극은, 상기 콘택트 홀의 위치에서 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자에 전기적으로 접속되고, 서로 교차하는 방향으로 연장되는 제 1 배선 및 제 2 배선을 더 갖고,
    상기 슬릿의 각각은, 상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선 중 어느 한쪽 배선의 연장 방향에 대하여 소정의 각도만큼 경사지게 마련되고,
    상기 노치 부분은, 상기 콘택트 홀의 근방 위치에 마련된 상기 한쪽의 배선과 상기 하나의 슬릿과의 사이에서, 상기 한쪽의 배선과 상기 하나의 슬릿과의 간격이 큰 위치쪽에 마련되어 있는
    것을 특징으로 하는 액정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 노치 부분은, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선의 교차 위치 근방에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 액정을 사이에 두고 대향하는 대향 기판을 더 구비하고,
    상기 대향 기판은, 적어도 상기 노치 부분 및 상기 한쪽의 배선과 겹치는 위치에 차광층을 갖는
    것을 특징으로 하는 액정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 한쪽의 배선은, 데이터 신호가 공급되는 소스선 또는 주사 신호가 공급되는 게이트선인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극은 표시의 최소 단위인 단위 화소 전극이며,
    상기 제 2 투명 전극은 공통 전위에 접속된 공통 전극인
    것을 특징으로 하는 액정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계는, 상기 액정의 구동시에 상기 기판과 평행한 방향 및 수직인 방향으로 강한 전계 성분을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  9. 청구항 1에 기재된 액정 장치를 표시부로서 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다른 절연막의 두께는 정밀도가 200 PPi 이상에서는 50㎚ ~ 400㎚의 범위이고, 정밀도가 200 PPi 미만에서는 200㎚ ~ 1000㎚의 범위인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 다른 절연막은, 실리콘과, 산소 또는 질소를 포함하는 유전체막인 것을 특징으로 하는 액정 장치.
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