JP4162890B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に横電界方式と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
横電界方式と称される液晶表示装置は、液晶を介して対向配置される各基板の一方の基板の液晶側の面の画素領域に画素電極とこの画素電極との間に電界を発生せしめる対向電極とを備え、該電界のうち基板とほぼ平行な成分によって液晶を挙動させる構成となっている。
【０００３】
そして、このような構成をアクティブマトリクス型のものに適用させたものは、まず、前記一方の基板の液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線と交差するようにして並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた各領域を前記画素領域としている。
【０００４】
そして、これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される前記画素電極と、該映像信号に対して基準となる信号が供給される前記対向電極とが備えられている。
【０００５】
ここで、画素電極と対向電極はそれぞれ一方向に延在する帯状のパターンとして形成され、それら各電極は２個あるいはそれ以上の個数で形成して交互に配置させるのが通常である。
【０００６】
また、このような構成において、対向電極をドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜の上面に形成させるとともに、該ドレイン信号線とその中心軸をほぼ一致させ該ドレイン信号線の幅よりも大きな幅を有して該ドレイン信号線に沿って形成された構成のものも知られている。
【０００７】
ドレイン信号線からの電気力線がその上方の対向電極に終端させやすくし、画素電極に終端させるのを防止するためである。画素電極に該電気力線が終端するとそれがノイズとなってしまうからである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成からなる液晶表示装置は、対向電極に信号を供給する対向電圧信号線を必要とし、それが画素領域内を走行して配置させるために画素領域のいわゆる開口率を向上させる妨げとなっていたという不都合があった。
【０００９】
また、対向電極と対向電圧信号線は絶縁層を介して配置されることが多く、それらの電気的接続は該絶縁層に形成した小さなスルーホールを通して行なうため、該接続のさらなる信頼性が望まれていた。近年における高精細化の傾向に伴うものである。
【００１０】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は画素領域の開口率を向上させた液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、対向電極と対向電圧信号線の信頼性ある接続を図った液晶表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
手段１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電極は、複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、
前記対向電圧信号線は、非透光性の導電体からなるとともに、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記対向電極に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００１３】
手段２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記対向電圧信号線と対向電極との電気的接続は、前記複数の絶縁層の間に形成された画素電極を構成する導電層と同時に形成される他の導電層を介してなされていることを特徴とするものである。
【００１４】
手段３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記対向電圧信号線と対向電極との電気的接続は、前記複数の絶縁層の間に形成されたドレイン信号線を構成する導電層と同時に形成される他の導電層を介してなされていることを特徴とするものである。
【００１５】
手段４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし３のうちいずれかの構成を前提として、前記対向電圧信号線と対向電極との電気的接続は２箇所あるいはそれ以上の個所でなされていることを特徴とするものである。
【００１６】
手段５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電極は複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、前記画素電極は前記積層体の複数の絶縁層のうちの２つの絶縁層の間に形成され前記ドレイン信号線の延在方向に沿って延在され該方向に交差する方向に並設された複数の電極群からなるとともに、
前記対向電圧信号線は、非透光性の導電体からなるとともに、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記対向電極に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００１７】
手段６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段５の構成を前提として、画素領域を平面的に観た場合に、ドレイン信号線を被って形成された前記対向電圧信号線とそれに隣接して配置される画素電極との間の距離は、互いに隣接して配置される画素電極との間の距離よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１８】
手段７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段５、６のうちいずれかの構成を前提として、画素領域を平面的に観た場合に、ドレイン信号線を被って形成された前記対向電圧信号線とそれに隣接して配置される画素電極との間の距離は、該対向電圧信号線とそれに近接して配置される対向電極との間の距離よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
手段８．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電圧信号線は、その表面が陽極化成されたＡｌあるいはその合金から構成されるとともに複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、
前記対向電極は、透光性の導電体からなるとともに、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記対向電圧信号線に容量結合されていることを特徴とするものである。
【００２０】
手段９．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電圧信号線は、その表面が陽極化成されたＡｌあるいはその合金から構成されるとともに複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、かつこの対向電圧信号線の少なくとも一部の下層に該対向電圧信号線から露出された導電材料層を備え、
前記対向電極は、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記導電材料層に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００２１】
手段１０．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段９の構成を前提として、対向電極は透光性の導電層で構成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
手段１１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段９、１０のうちいずれかの構成を前提として、複数の絶縁層の前記積層体の２つの絶縁層の間にドレイン信号線が形成され、前記対向電極と導電材料層との間に前記ドレイン信号線の材料と同一の材料層が介在されていることを特徴とするものである。
【００２３】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《全体構成》
図２は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す全体構成図である。同図は等価回路図であるが、実際の幾何学的配置に対応させて描いている。
【００２５】
同図において、液晶を介して互いに対向配置される一対の透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２があり、該液晶は一方の透明基板ＳＵＢ１に対する他方の透明基板ＳＵＢ２の固定を兼ねるシール材ＳＬによって封入されている。
【００２６】
シール材ＳＬによって囲まれた前記一方の透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
【００２７】
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体は液晶表示部ＡＲを構成するようになっている。
【００２８】
また、ｘ方向に並設される各画素領域のそれぞれにはそれら各画素領域内に走行された共通の対向電圧信号線ＣＬが形成されている。この対向電圧信号線ＣＬは各画素領域の後述する対向電極ＣＴに映像信号に対して基準となる電圧を供給するための信号線となるものである。
【００２９】
各画素領域には、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作動される薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。
【００３０】
この画素電極ＰＸは、前記対向電圧信号線ＣＬと接続された対向電極ＣＴとの間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
【００３１】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は垂直走査駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記垂直走査駆動回路Ｖの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００３２】
垂直走査駆動回路Ｖは複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線ＧＬどおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００３３】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００３４】
この映像信号駆動回路Ｈｅも複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線ＤＬどおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００３５】
また、前記各対向電圧信号線ＣＬは図中右側の端部で共通に接続され、その接続線はシール材ＳＬを超えて延在され、その延在端において端子ＣＬＴを構成している。この端子ＣＬＴからは映像信号に対して基準となる電圧が供給されるようになっている。
【００３６】
前記各ゲート信号線ＧＬは、垂直走査回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
【００３７】
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００３８】
なお、上述した実施例では、垂直走査駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは透明基板ＳＵＢ１に搭載された半導体装置を示したものであるが、たとえば透明基板ＳＵＢ１とプリント基板との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置であってもよく、さらに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層が多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）から構成される場合、透明基板ＳＵＢ１面に前記多結晶シリコンからなる半導体素子を配線層とともに形成されたものであってもよい。
【００３９】
《画素構成》
図１（ａ）は前記画素領域の一実施例の構成を示す平面図である。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ線における断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のｄ−ｄ線における断面図である。
【００４０】
各図において、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される一対のゲート信号線ＧＬが形成されている。
これらゲート信号線ＧＬは後述の一対のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００４１】
そして、この画素領域内における透明基板ＳＵＢ１の表面には透光性の導電材からなる対向電極ＣＴが該画素領域の周辺の僅かな領域を除く中央部に形成されている。透光性の導電材としては、たとえば、ITO(Indium Tin Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)、IZO (Indium Zinc Oxide)、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が用いられる。
【００４２】
このようにゲート信号線ＧＬおよび対向電極ＣＴが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面には該ゲート信号線ＧＬ等をも被ってたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが形成されている。
【００４３】
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を有するようになっている。
【００４４】
そして、この絶縁膜ＧＩの表面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部に重畳するようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。
【００４５】
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、ゲート信号線の一部をゲート電極とする逆スタガ構造のMIS型トランジスタを構成することができる。
【００４６】
ここで、前記ドイレン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
【００４７】
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
【００４８】
また、このソース電極ＳＤ２は画素領域側に若干延在されて後述する画素電極ＰＸとの電気的接続を図るためのコンタクト部ＣＯＴが形成されている。
【００４９】
そして、透明基板ＳＵＢ１の表面には前記ドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、およびソース電極ＳＤ２をも被って保護膜ＰＳＶ１が形成されている。この保護膜ＰＳＶ１はたとえばＳｉＮ膜等の無機材料層からなり、後述の保護膜ＰＳＶ２とともに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避させるようになっている。該薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との接触により特性が変化してしまうのを防止するためである。
【００５０】
この保護膜ＰＳＶ１の表面には、たとえば透光性の導電材で形成される画素電極ＰＸが形成されている。該透光性の導電材として、たとえば、ITO(Indium Tin Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が用いられる。
【００５１】
ここで、この画素電極ＰＸは、図中ほぼｘ方向に延在しｙ方向に並設される多数の帯状の電極群から構成されているが、各電極はその延在方向のほぼ中央部に屈曲部を有する山型形状のパターンで形成されている。
【００５２】
このような画素電極ＰＸは、特にその辺端部（エッヂ）において前記対向電極ＣＴとの間に電界を生じせしめるようになっているが、上述のパターンとすることにより、いわゆるマルチドメイン方式を採用した構成となっている。
【００５３】
すなわち、液晶はその分子配列が同じ状態でも、液晶表示パネルに入射する光の入射方向によって透過光の偏光状態が変化するので、入射方向に対応して光の透過率が異なってしまう。
【００５４】
このような液晶表示パネルの視角依存性は視角方向に対し視点を斜めに傾けると、輝度の逆転現象を引き起こすことになり、カラー表示の場合に画像が色づくという表示特性を有する。
【００５５】
このため、前記画素電極ＰＸをその延在方向に少なくとも一つの屈曲部を形成したパターンとし、さらにこのパターンを平行にシフトした形状で対向電極ＣＴを形成し、これら各電極の屈曲点を結んだ仮想の線を境にし一方の領域と他方の領域とで各電極間に作用する電界の方向を異ならしめ、これにより、視野角に依存する画像の色づきを補償するようにしている。
【００５６】
なお、この実施例では、対向電極ＣＴは画素領域のほぼ全域にわたって形成されたものであるが、そのうち実際に対向電極として機能するのは上述したように画素電極ＰＸを平行にシフトした部分となる。
【００５７】
そして、画素電極ＰＸの電極群はそれらが互いに電気的に接続されるために周辺において同一の材料で一体に形成されるようになっている。このことから、画素電極ＰＸは全体として画素領域の周辺の僅かな領域を除く中央部に形成された導電層にそのｘ方向に延在されｙ方向に並設された多数スリット（山形状スリット）を形成したパターンとして形成される。
【００５８】
また、このようなパターンの画素電極ＰＸの一部は前記保護膜ＰＳＶ１に予め形成されたスルーホールを通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２のコンタクト部ＣＯＴに電気的接続がなされるようになっている。
【００５９】
さらに、透明基板ＳＵＢ１の表面には該画素電極ＰＸをも被って保護膜ＰＳＶ２が形成されている。この保護膜ＰＳＶ２はたとえば樹脂からなる有機材料からなっている。
【００６０】
この保護膜ＰＳＶ２は、前記保護膜ＰＳＶ１とともに薄膜トランジスタＴＦＴの液晶の直接の接触を回避する保護膜ＰＳＶとして機能することは上述した通りであるが、その材料として有機材料を用いることで表面を平坦化でき、その上方面に形成する配向膜のラビング性を良好にできる。
【００６１】
さらに、この保護膜ＰＳＶ２の表面には前記対向電極ＣＴに信号を供給するための対向電圧信号線ＣＬが形成されている。
この対向電圧信号線ＣＬは電気抵抗の小さい材料が選定され、このことから金属等が用いられている。
【００６２】
また、対向電圧信号線ＣＬは、ドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬを被うようにした格子状パターンをなし、その開口部は画素領域の周辺の僅かな部分を除いた中央部、すなわち実質的な画素領域を露呈させるように形成されている。
【００６３】
このようなパターンで形成された対向電圧信号線ＣＬは、前記液晶表示部ＡＲの周辺のうちいかなる個所、および複数からでも対向電圧信号を供給することができる。このため、対向電圧信号線ＣＬにおける対向電圧信号の波形歪みを無くすことことができ、スメア、輝度傾斜の発生を低減させることができる。
【００６４】
また、対向電圧信号線ＣＬの全体として電気抵抗、給電抵抗を小さくできることから、いわゆるコモン反転駆動において、横スメアを１／３以下に低減させることができるようになる。
【００６５】
そして、ドレイン信号線ＤＬをその長手方向に沿って被う対向電圧信号線ＣＬはその中心軸をほぼ一致させて該ドレイン信号線ＤＬよりも幅が大きく形成されている。これにより、ドレイン信号線ＤＬからのノイズの原因となる電界を該対向電圧信号線ＣＬ側に終端させ、画素電極ＰＸに終端させにくくしている。
【００６６】
この場合、ドレイン信号線ＤＬと対向電圧信号線ＣＬとの間の寄生容量は、それらの間に介在される有機材料からなる保護膜ＰＳＶ２によって大幅に低減されるようになっている。このような保護膜ＰＳＶ２は誘電率が小さいからである。
【００６７】
同様に、ドレイン信号線ＤＬをその長手方向に沿って被う対向電圧信号線ＣＬもその中心軸をほぼ一致させて該ドレイン信号線ＤＬよりも幅が大きく形成されている。
【００６８】
この場合、該対向電圧信号線ＣＬは薄膜トランジスタＴＦＴも被うように形成されている。該対向電圧信号線ＣＬは非透光性の金属で形成され、該薄膜トランジスタＴＦＴに照射される外来光を遮光し、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止できるからである。
【００６９】
なお、該対向電極信号線ＣＬは画素領域内において画素電極ＰＸの一部と重畳する領域を有するようになっており、この領域において、保護膜ＰＳＶ２を誘電体膜とする容量素子Ｃｓｔｇが形成されている。
【００７０】
この容量素子Ｃｓｔｇは、たとえば画素電極ＰＸに供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能をもたせるようになっている。
【００７１】
そして、このように対向電極ＣＴが形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該対向電極ＣＴをも被って配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜は液晶と直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００７２】
なお、透明基板ＳＵＢ１と液晶を介して配置される透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、カラーフィルタが形成されている。このカラーフィルタはたとえば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青(Ｂ)の各色のフィルタからなり、ｙ方向に並設される各画素領域群にたとえば赤色のフィルタが共通に形成され、該画素領域群にｘ方向に順次隣接する画素領域群に共通に赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青(Ｂ)色、赤（Ｒ）色、……、というような配列で形成されている。
【００７３】
そして、カラーフィルタが形成された透明基板の表面にはこれらカラーフィルタをも被って平坦化膜が形成されている。この平坦化膜は塗布によって形成できる樹脂膜からなり、該カラーフィルタの形成によって顕在化する段差をなくすために設けられる。
【００７４】
そして、この平坦化膜の表面には配向膜が形成され、この配向膜は液晶と直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００７５】
ここで、この実施例では、透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面にはブラックマトリクスが形成されていない構成となっている。透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に形成された対向電圧信号線ＣＬが該ブラックマトリクスと同様の機能をもつようになるからである。これにより、透明基板ＳＵＢ１に対する透明基板ＳＵＢ２の合わせの精度を向上させることができるようになる。
【００７６】
実施例２．
図３は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１（ｂ）に対応した図となっている。
【００７７】
図１（ｂ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとのスルーホールＴＨを通しての接続において、画素電極ＰＸを構成する材料層と同一の導電層ＣＮＬを介在させていることにある。
【００７８】
すなわち、保護膜ＰＳＶ１の上面に画素電極ＰＸを形成する際に、該保護膜ＰＳＶ１に形成したスルーホールＴＨ１を通して前記対向電極ＣＴと接続される導電層を同時に形成し、その後、保護膜ＰＳＶ２の上面に形成された対向電圧信号線ＣＬを該保護膜ＰＳＶ２に形成したスルーホールＴＨ２を通して前記導電層に接続させることによって構成できる。
【００７９】
このようにした場合、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続部の接触面積の増大を図ることができ、接続を信頼性あるものとすることができる。
【００８０】
実施例３．
図４は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図３に対応した図となっている。
【００８１】
図３の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとのスルーホールＴＨを通しての接続において、ドレイン信号線ＤＬを構成する材料層と同一の導電層ＣＮＬを介在させていることにある。
【００８２】
対向電極ＣＴとして透光性の導電材を用い、また、対向電圧信号線ＣＬとしてたとえばＡｌあるいはその合金を用いた場合、それらの接続抵抗は大きくなることから、前記ドレイン信号線ＤＬとしてたとえばＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、他の高融点金属あるいはこれらを含む合金等を用い、上述した構成とすることによって、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続抵抗の低減を図った構成とすることができる。
【００８３】
実施例４．
図５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図３に対応した図となっている。
【００８４】
図３の場合と比較して異なる構成は、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩに形成するスルーホールＴＨ１と絶縁膜ＰＳＶ２に形成するスルーホールＴＨ２はそれらの中心軸を一致させることなく、それぞれ別な個所に形成することにある。
【００８５】
このようにした場合、有機材料からなる保護膜ＰＳＶ２の表面は、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩのスルーホールＴＨ１の形成個所においても平坦化されるようになる。
【００８６】
このことは、保護膜ＰＳＶ２に形成される凹陥部はスルーホールＴＨ２のみとなるが、その深さは比較的浅いことから、該保護膜ＰＳＶ２の表面に形成される配向膜のラビング性を向上させることができる。
【００８７】
実施例５．
図６は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１（ａ）に対応する図となっている。
【００８８】
図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続を図る部分が１個のみならず２個設けられていることにある。
【００８９】
上述した構成から明らかなように、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続は保護膜ＰＳＶ２、ＰＳＶ１、および絶縁膜ＧＩの比較的多層である積層体に形成されたスルーホールＴＨを通して行なわなければならないことから、接続不良の発生を回避するための冗長構成となっている。
【００９０】
一方のスルーホールは画素領域を囲む一方のゲート信号線ＧＬに近接させて形成し、他方のスルーホールは他方のゲート信号線ＧＬに近接させて形成している。
【００９１】
実施例６．
図７（ａ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１（ａ）と対応した図となっている。また、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。
【００９２】
図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は画素電極ＰＸにあり、この画素電極ＰＸはｙ方向にほぼ直線状に延在しｘ方向に並設された電極群から構成されていることにある。
【００９３】
この場合においても、電極群からなる各画素電極ＰＸはその上下端で互いに接続された構成となっている。
【００９４】
また、これら画素電極ＰＸをも被って保護膜ＰＳＶ２が形成され、この保護膜ＰＳＶ２の上面にドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬを被って形成される対向電圧信号線ＣＬが形成されている。
【００９５】
このように構成した場合、前記対向電圧信号線ＣＬの開口部の領域内に形成された各画素電極ＰＸのうちドレイン信号線ＤＬに隣接する画素領域は該対向電圧信号線ＣＬにより近接させて配置でき、該対向電圧信号線ＣＬに対向電極ＣＴの機能をもたせてそれらの間に電界を発生せしめるようにできる。
【００９６】
このことから、前記対向電圧信号線ＣＬの開口部の領域において無駄な領域を形成することなく、画素領域とすることができ、その開口率を向上させることができる。
【００９７】
すなわち、ドレイン信号線ＤＬからの電界はその上部に形成された対向電圧信号線ＤＬ側にほぼ集中的に終端され、該対向電圧信号線ＣＬの両側に放射状に拡がってしまう分が減少することになる。このため、該対向電圧信号線ＣＬの近傍においても表示に寄与できる画素領域として構成できるからである。
【００９８】
また、上述した構成のようにすることにより、図７（ｂ）に対応する図である図８に示すように、対向電圧信号線ＣＬとそれに隣接する画素電極ＰＸの距離Ｗ１を各画素電極ＰＸの間の距離Ｗ２に対して異なった値に設定するようにできるようになる。このことは、たとえば画素電極ＰＸの本数が既に定められており、画素領域間の距離を可変するような設定をするような場合において、対向電圧信号線ＣＬとそれに隣接する画素電極ＰＸの前記距離Ｗ１を調整することにより、最適な画素構成を容易に実現することができる。
【００９９】
さらに、対向電圧信号線ＣＬは誘電率の小さな保護膜ＰＳＶ２の上面に形成されているため、該対向電圧信号線ＣＬとそれに隣接する画素電極ＰＸとの間の電界強度は、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸとの間の電界の強度よりも大きくなる。このため、画素内の輝度均一化を図るためには、Ｗ１＞Ｗ２が望ましく、さらに前記保護膜ＰＳＶ２の膜厚をｄとした場合、Ｗ１＞Ｗ２＋ｄとすることが好ましい。
【０１００】
さらに、ドレイン信号線ＤＬからのノイズをより低減させるには、図８に示すようにＷ１＞Ｗ３となるように設定することが望ましい。ここで、Ｗ３は対向電圧信号線ＣＬに近接して配置される対向電極ＣＴとの離間距離である。このように構成することによって、ドレイン信号線ＤＬからのノイズ電界は、同じ電位である対向電圧信号線ＣＬおよび対向電極ＣＴのなす等電位面に閉じ込められ、外部へのノイズ電界の漏出が抑制されるからである。
【０１０１】
ここで、対向電圧信号線ＣＬはドレイン信号線ＤＬに対してその走行方向に平行な辺がそれぞれ１／３×Ｗ１以上にはみ出して形成することが好ましい。
【０１０２】
なお、上述した実施例において、各画素電極ＰＸをその長手方向に一つあるいは複数の屈曲部を設けることによってマルチドメイン方式を採用するようにしてもよいことはもちろんである。この場合、これにともない、ドレイン信号線ＤＬおよび対向電圧信号線ＣＬをも画素電極ＰＸをｘ方向にシフトさせたように屈曲部を有するパターンとすれば、上述した効果を奏することができる。
【０１０３】
実施例７．
図９（ａ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図７（ａ）と対応した図となっている。また、図９（ｂ）は図９（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。
【０１０４】
図７（ａ）の場合と比較して異なる構成は、まず、画素電極ＰＸが絶縁膜ＧＩ上にてドレイン信号線ＤＬと同層に形成されている。
【０１０５】
そして、該画素電極ＰＸおよびドレイン信号線ＤＬをも被って保護膜ＰＳＶ１、保護膜ＰＳＶ２が順次形成され、該保護膜ＰＳＶ２の上面にドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬをも被って格子状パターンの対向電極ＣＴが形成されている。
【０１０６】
さらに、この対向電極ＣＴは保護膜ＰＳＶ２、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩに貫通して形成されたスルーホールＴＨを通して該絶縁膜ＧＩの下層として形成された対向電圧信号線ＣＬに電気的に接続されている。
【０１０７】
なお、画素電極ＰＸ、対向電極ＣＴ（ドレイン信号線ＤＬ）はその走行方向に沿って複数の屈曲部が形成されてマルチドメイン方式が採用されている。
【０１０８】
この場合、対向電圧信号線ＣＬはゲート信号線ＧＬの形成の際に同時に形成され、それらはたとえばＡｌあるいはその合金層からなるとともに、その表面に陽極化成された酸化膜ＡＯが形成されたものが考えられる。
【０１０９】
本実施例は、陽極化成された対向電圧信号線ＣＬの一部を露呈させるようにして保護膜ＰＳＶ２、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩにスルーホールＴＨを形成し、このスルーホールＴＨを被うようにして対向電極ＣＴを形成していることにある。
【０１１０】
すなわち、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの電気的接続は前記酸化膜ＡＯを介した容量結合によってなされており、これにより、該接続部における酸化膜ＡＯの除去を特に行なわない構成としている。
【０１１１】
対向電極ＣＴは格子状のパターンからなることから、この対向電極ＣＴから給電を行なうことができ、対向電圧信号線ＣＬには直接の給電を行なわなくてもいわゆるコモン電位を安定化させる役割りを有する。
【０１１２】
このことから、他の実施例とし、図１０に示すように、陽極化成された対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの電気的接続部の間にさらにドレイン信号線ＤＬと同一の導電層ＣＮＬを介在させるようにしてもよいことはもちろんである。
【０１１３】
また、このような容量結合の構成を行なった場合、対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとをそれぞれ材料を異にするようにしてもよい。それらの間に応力が発生し結合部でクラックが発生しても直接的な電気的接続が図れるからである。
【０１１４】
実施例８．
図１１（ａ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図９（ａ）と対応した図となっている。また、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。
【０１１５】
図９（ａ）の場合と比較して、対向電圧信号線ＣＬはＡｌ（あるいはＭｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｒ、Ｓｉまたはこれらの一もしくは複数との合金）で構成され、その表面には陽極化成による酸化膜ＡＯが形成されているのは同様であるが、その一部の下層にＡｌあるいはその合金以外に他の導電層（たとえばＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒあるいはこれらの一もしくは複数の合金）ＣＮＬが形成され、かつ対向電圧信号線ＣＬの形成領域以外の領域にまで延在されて形成されていることにある。
【０１１６】
この導電層ＣＮＬの該延在部は対向電極ＣＴとのコンタクト部として機能するようになっている。前記対向電圧信号線ＣＬを陽極化成しても、前記金属層は陽極化成されることはなく、該対向電圧信号線ＣＬと充分に電気的接続が図れる端子部を形成できるからである。
【０１１７】
なお、前記導電層ＣＮＬは前記延在部を除く部分において対向電圧信号線ＣＬの形成領域の全域に形成されていてもよいことはもちろんである。換言すれば、前記導電層ＣＮＬは対向電圧信号線ＣＬと同パターンでしかもその一部において延在部が形成されたパターンとして形成されるようにしてもよい。
【０１１８】
図１２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１１（ｂ）に対応した図となっている。
【０１１９】
前記導電層ＣＮＬと対向電極ＣＴとの間にドレイン信号線ＤＬの材料層と同一の導電層ＣＮＬ２を介して接続を図った構成としたものである。
【０１２０】
このようにした場合、前記金属層と対向電極ＣＴとの接触面積を増大でき、接続の信頼性を向上させることができる。
【０１２１】
実施例９．
上記実施例８に示した構成の他の実施例として、前記金属層をＩＴＯ、ＩＺＯ等の透光性の導電層に代えて構成してもよい。
【０１２２】
このようにした場合、対向電極ＣＴも透光性の導電層であることから、それらの接続部においてたとえ面積を増大させても、画素領域の開口率を低減させるようなことにはならないという効果を奏する。
【０１２３】
実施例１０．
図１３（ａ）は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１１（ａ）に対応した図となっている。図１３（ｂ）は図１３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
【０１２４】
図１１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの電気接続部において、該対向電圧信号線ＣＬの表面に形成されている酸化膜ＡＯを、その陽極化成時に、部分的に形成されないようにして構成したものである。
【０１２５】
すなわち、対向電圧信号線ＣＬが形成された透明基板ＳＵＢ１ごと電界溶液中に浸漬させ、該対向電圧信号線ＣＬを一方の電極、該電界溶液中に浸漬された別個の他の電極板を他方の電極として電圧を印加することにより（陽極化成）、該対向電圧信号線ＣＬの表面に陽極酸化膜を形成させている。
【０１２６】
この場合、該対向電圧信号線ＣＬの対向電極ＣＴとの接続個所において、レジスト膜を選択的に形成した状態で陽極化成を行なう。この陽極化成が終了した段階で該レジスト膜を除去することで、その部分にＡｌあるいはその合金の表面が露出した対向電圧信号線ＣＬを得ることができる。
【０１２７】
なお、前記レジストの形成は、ホトレジストを全面に形成した後、マスク露光により露光し、不要部のレジストを除去する通常の露光処理で行なう。
【０１２８】
この場合、対向電極ＣＴは、対向電圧信号線ＣＬ上の酸化膜ＡＯの除去部のみでなくその周辺の酸化膜ＡＯ形成領域上にも形成された構成とすることが望ましい。
【０１２９】
さもないと、化成されていないＡｌあるいはその合金が直接絶縁膜ＧＩと相対することになり、いわゆるヒロック発生の懸念があるからである。
【０１３０】
実施例１１．
図１４は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１３（ｂ）に対応した図となっている。
【０１３１】
図１３（ｂ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続において、絶縁膜ＧＩ上に形成されているドレイン信号線ＤＬの材料と同一の導電層ＣＮＬを介在させるようにしたことにある。
【０１３２】
このようにした場合、対向電圧信号線ＣＬのＡｌあるいはその合金とＩＴＯ等の透光性の導電層との直接の接続を回避でき、接続抵抗の増大を抑制することができるようになる。透光性の前記導電層は酸化物であるため、Ａｌあるいはその合金と直接に接触させた場合、該Ａｌあるいはその合金が酸化されてしまうため、接続抵抗が増大してしまうからである。
【０１３３】
実施例１２．
図１５（ａ）ないし（ｃ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【０１３４】
各図は対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの接続を、たとえば図１５（ａ）では各画素ごとに、図１５（ｂ）では隣接する複数の画素においてその一つの画素ごとに、図１５（ｃ）ではカラー表示用の３画素においてその一つの画素ごとに設けていることにある。
【０１３５】
上述したように、対向電圧信号線ＣＬあるいは対向電極ＣＴは各画素領域を画するようにした格子状のパターンとなっていることから、それらの接続においては場所的にも数的にも任意なものとして設定することができる。
【０１３６】
しかし、対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの接続を輝度の比較的高い画素内に位置づけることにより、該輝度への影響を防止することができる。
【０１３７】
また、透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２との間にいずれかの基板に形成したいわゆる支柱状のスペーサを設ける場合において、該スペーサを形成する画素領域と、対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの接続を図る画素領域とを別個にするようにしてもよい。
【０１３８】
この場合、特定が素領域の立体構造が他の画素に比べ相対的に複雑になることを抑制でき、立体構造の差による予期せぬ不良が特定画素にのみ発生するような憂いを予め回避できる。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、画素領域の開口率を向上させることができる。また、対向電極と対向電圧信号線の信頼性ある接続を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１２】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図１３】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１４】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図１５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＣＬ…対向電圧信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃｓｔｇ…容量素子、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＣＮＬ…導電層、ＧＩ…絶縁膜（ゲート絶縁膜）、ＰＳＶ１…保護膜（無機材料）、ＰＳＶ２…保護膜（有機材料）。
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に横電界方式と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
横電界方式と称される液晶表示装置は、液晶を介して対向配置される各基板の一方の基板の液晶側の面の画素領域に画素電極とこの画素電極との間に電界を発生せしめる対向電極とを備え、該電界のうち基板とほぼ平行な成分によって液晶を挙動させる構成となっている。
【０００３】
そして、このような構成をアクティブマトリクス型のものに適用させたものは、まず、前記一方の基板の液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線と交差するようにして並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた各領域を前記画素領域としている。
【０００４】
そして、これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動する薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給される前記画素電極と、該映像信号に対して基準となる信号が供給される前記対向電極とが備えられている。
【０００５】
ここで、画素電極と対向電極はそれぞれ一方向に延在する帯状のパターンとして形成され、それら各電極は２個あるいはそれ以上の個数で形成して交互に配置させるのが通常である。
【０００６】
また、このような構成において、対向電極をドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜の上面に形成させるとともに、該ドレイン信号線とその中心軸をほぼ一致させ該ドレイン信号線の幅よりも大きな幅を有して該ドレイン信号線に沿って形成された構成のものも知られている。
【０００７】
ドレイン信号線からの電気力線がその上方の対向電極に終端させやすくし、画素電極に終端させるのを防止するためである。画素電極に該電気力線が終端するとそれがノイズとなってしまうからである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成からなる液晶表示装置は、対向電極に信号を供給する対向電圧信号線を必要とし、それが画素領域内を走行して配置させるために画素領域のいわゆる開口率を向上させる妨げとなっていたという不都合があった。
【０００９】
また、対向電極と対向電圧信号線は絶縁層を介して配置されることが多く、それらの電気的接続は該絶縁層に形成した小さなスルーホールを通して行なうため、該接続のさらなる信頼性が望まれていた。近年における高精細化の傾向に伴うものである。
【００１０】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は画素領域の開口率を向上させた液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、対向電極と対向電圧信号線の信頼性ある接続を図った液晶表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
手段１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電極は、複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、
前記対向電圧信号線は、非透光性の導電体からなるとともに、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記対向電極に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００１３】
手段２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記対向電圧信号線と対向電極との電気的接続は、前記複数の絶縁層の間に形成された画素電極を構成する導電層と同時に形成される他の導電層を介してなされていることを特徴とするものである。
【００１４】
手段３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提として、前記対向電圧信号線と対向電極との電気的接続は、前記複数の絶縁層の間に形成されたドレイン信号線を構成する導電層と同時に形成される他の導電層を介してなされていることを特徴とするものである。
【００１５】
手段４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１ないし３のうちいずれかの構成を前提として、前記対向電圧信号線と対向電極との電気的接続は２箇所あるいはそれ以上の個所でなされていることを特徴とするものである。
【００１６】
手段５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電極は複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、前記画素電極は前記積層体の複数の絶縁層のうちの２つの絶縁層の間に形成され前記ドレイン信号線の延在方向に沿って延在され該方向に交差する方向に並設された複数の電極群からなるとともに、
前記対向電圧信号線は、非透光性の導電体からなるとともに、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記対向電極に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００１７】
手段６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段５の構成を前提として、画素領域を平面的に観た場合に、ドレイン信号線を被って形成された前記対向電圧信号線とそれに隣接して配置される画素電極との間の距離は、互いに隣接して配置される画素電極との間の距離よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１８】
手段７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段５、６のうちいずれかの構成を前提として、画素領域を平面的に観た場合に、ドレイン信号線を被って形成された前記対向電圧信号線とそれに隣接して配置される画素電極との間の距離は、該対向電圧信号線とそれに近接して配置される対向電極との間の距離よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
手段８．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電圧信号線は、その表面が陽極化成されたＡｌあるいはその合金から構成されるとともに複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、
前記対向電極は、透光性の導電体からなるとともに、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記対向電圧信号線に容量結合されていることを特徴とするものである。
【００２０】
手段９．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電圧信号線は、その表面が陽極化成されたＡｌあるいはその合金から構成されるとともに複数の絶縁層の積層体の下層に形成され、かつこの対向電圧信号線の少なくとも一部の下層に該対向電圧信号線から露出された導電材料層を備え、
前記対向電極は、前記複数の絶縁層の積層体の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、その一部にて前記複数の絶縁層の積層体に形成されたスルーホールを通して前記導電材料層に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００２１】
手段１０．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段９の構成を前提として、対向電極は透光性の導電層で構成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
手段１１．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段９、１０のうちいずれかの構成を前提として、複数の絶縁層の前記積層体の２つの絶縁層の間にドレイン信号線が形成され、前記対向電極と導電材料層との間に前記ドレイン信号線の材料と同一の材料層が介在されていることを特徴とするものである。
【００２３】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《全体構成》
図２は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す全体構成図である。同図は等価回路図であるが、実際の幾何学的配置に対応させて描いている。
【００２５】
同図において、液晶を介して互いに対向配置される一対の透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２があり、該液晶は一方の透明基板ＳＵＢ１に対する他方の透明基板ＳＵＢ２の固定を兼ねるシール材ＳＬによって封入されている。
【００２６】
シール材ＳＬによって囲まれた前記一方の透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
【００２７】
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体は液晶表示部ＡＲを構成するようになっている。
【００２８】
また、ｘ方向に並設される各画素領域のそれぞれにはそれら各画素領域内に走行された共通の対向電圧信号線ＣＬが形成されている。この対向電圧信号線ＣＬは各画素領域の後述する対向電極ＣＴに映像信号に対して基準となる電圧を供給するための信号線となるものである。
【００２９】
各画素領域には、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作動される薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。
【００３０】
この画素電極ＰＸは、前記対向電圧信号線ＣＬと接続された対向電極ＣＴとの間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
【００３１】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は垂直走査駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記垂直走査駆動回路Ｖの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００３２】
垂直走査駆動回路Ｖは複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線ＧＬどおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００３３】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板からの信号が入力されるようになっている。
【００３４】
この映像信号駆動回路Ｈｅも複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線ＤＬどおしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００３５】
また、前記各対向電圧信号線ＣＬは図中右側の端部で共通に接続され、その接続線はシール材ＳＬを超えて延在され、その延在端において端子ＣＬＴを構成している。この端子ＣＬＴからは映像信号に対して基準となる電圧が供給されるようになっている。
【００３６】
前記各ゲート信号線ＧＬは、垂直走査回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
【００３７】
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００３８】
なお、上述した実施例では、垂直走査駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは透明基板ＳＵＢ１に搭載された半導体装置を示したものであるが、たとえば透明基板ＳＵＢ１とプリント基板との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置であってもよく、さらに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層が多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）から構成される場合、透明基板ＳＵＢ１面に前記多結晶シリコンからなる半導体素子を配線層とともに形成されたものであってもよい。
【００３９】
《画素構成》
図１（ａ）は前記画素領域の一実施例の構成を示す平面図である。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ線における断面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のｄ−ｄ線における断面図である。
【００４０】
各図において、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される一対のゲート信号線ＧＬが形成されている。
これらゲート信号線ＧＬは後述の一対のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００４１】
そして、この画素領域内における透明基板ＳＵＢ１の表面には透光性の導電材からなる対向電極ＣＴが該画素領域の周辺の僅かな領域を除く中央部に形成されている。透光性の導電材としては、たとえば、ITO(Indium Tin Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)、IZO (Indium Zinc Oxide)、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が用いられる。
【００４２】
このようにゲート信号線ＧＬおよび対向電極ＣＴが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面には該ゲート信号線ＧＬ等をも被ってたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが形成されている。
【００４３】
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を有するようになっている。
【００４４】
そして、この絶縁膜ＧＩの表面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部に重畳するようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。
【００４５】
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、ゲート信号線の一部をゲート電極とする逆スタガ構造のMIS型トランジスタを構成することができる。
【００４６】
ここで、前記ドイレン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
【００４７】
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
【００４８】
また、このソース電極ＳＤ２は画素領域側に若干延在されて後述する画素電極ＰＸとの電気的接続を図るためのコンタクト部ＣＯＴが形成されている。
【００４９】
そして、透明基板ＳＵＢ１の表面には前記ドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、およびソース電極ＳＤ２をも被って保護膜ＰＳＶ１が形成されている。この保護膜ＰＳＶ１はたとえばＳｉＮ膜等の無機材料層からなり、後述の保護膜ＰＳＶ２とともに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避させるようになっている。該薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との接触により特性が変化してしまうのを防止するためである。
【００５０】
この保護膜ＰＳＶ１の表面には、たとえば透光性の導電材で形成される画素電極ＰＸが形成されている。該透光性の導電材として、たとえば、ITO(Indium Tin Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が用いられる。
【００５１】
ここで、この画素電極ＰＸは、図中ほぼｘ方向に延在しｙ方向に並設される多数の帯状の電極群から構成されているが、各電極はその延在方向のほぼ中央部に屈曲部を有する山型形状のパターンで形成されている。
【００５２】
このような画素電極ＰＸは、特にその辺端部（エッヂ）において前記対向電極ＣＴとの間に電界を生じせしめるようになっているが、上述のパターンとすることにより、いわゆるマルチドメイン方式を採用した構成となっている。
【００５３】
すなわち、液晶はその分子配列が同じ状態でも、液晶表示パネルに入射する光の入射方向によって透過光の偏光状態が変化するので、入射方向に対応して光の透過率が異なってしまう。
【００５４】
このような液晶表示パネルの視角依存性は視角方向に対し視点を斜めに傾けると、輝度の逆転現象を引き起こすことになり、カラー表示の場合に画像が色づくという表示特性を有する。
【００５５】
このため、前記画素電極ＰＸをその延在方向に少なくとも一つの屈曲部を形成したパターンとし、さらにこのパターンを平行にシフトした形状で対向電極ＣＴを形成し、これら各電極の屈曲点を結んだ仮想の線を境にし一方の領域と他方の領域とで各電極間に作用する電界の方向を異ならしめ、これにより、視野角に依存する画像の色づきを補償するようにしている。
【００５６】
なお、この実施例では、対向電極ＣＴは画素領域のほぼ全域にわたって形成されたものであるが、そのうち実際に対向電極として機能するのは上述したように画素電極ＰＸを平行にシフトした部分となる。
【００５７】
そして、画素電極ＰＸの電極群はそれらが互いに電気的に接続されるために周辺において同一の材料で一体に形成されるようになっている。このことから、画素電極ＰＸは全体として画素領域の周辺の僅かな領域を除く中央部に形成された導電層にそのｘ方向に延在されｙ方向に並設された多数スリット（山形状スリット）を形成したパターンとして形成される。
【００５８】
また、このようなパターンの画素電極ＰＸの一部は前記保護膜ＰＳＶ１に予め形成されたスルーホールを通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２のコンタクト部ＣＯＴに電気的接続がなされるようになっている。
【００５９】
さらに、透明基板ＳＵＢ１の表面には該画素電極ＰＸをも被って保護膜ＰＳＶ２が形成されている。この保護膜ＰＳＶ２はたとえば樹脂からなる有機材料からなっている。
【００６０】
この保護膜ＰＳＶ２は、前記保護膜ＰＳＶ１とともに薄膜トランジスタＴＦＴの液晶の直接の接触を回避する保護膜ＰＳＶとして機能することは上述した通りであるが、その材料として有機材料を用いることで表面を平坦化でき、その上方面に形成する配向膜のラビング性を良好にできる。
【００６１】
さらに、この保護膜ＰＳＶ２の表面には前記対向電極ＣＴに信号を供給するための対向電圧信号線ＣＬが形成されている。
この対向電圧信号線ＣＬは電気抵抗の小さい材料が選定され、このことから金属等が用いられている。
【００６２】
また、対向電圧信号線ＣＬは、ドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬを被うようにした格子状パターンをなし、その開口部は画素領域の周辺の僅かな部分を除いた中央部、すなわち実質的な画素領域を露呈させるように形成されている。
【００６３】
このようなパターンで形成された対向電圧信号線ＣＬは、前記液晶表示部ＡＲの周辺のうちいかなる個所、および複数からでも対向電圧信号を供給することができる。このため、対向電圧信号線ＣＬにおける対向電圧信号の波形歪みを無くすことことができ、スメア、輝度傾斜の発生を低減させることができる。
【００６４】
また、対向電圧信号線ＣＬの全体として電気抵抗、給電抵抗を小さくできることから、いわゆるコモン反転駆動において、横スメアを１／３以下に低減させることができるようになる。
【００６５】
そして、ドレイン信号線ＤＬをその長手方向に沿って被う対向電圧信号線ＣＬはその中心軸をほぼ一致させて該ドレイン信号線ＤＬよりも幅が大きく形成されている。これにより、ドレイン信号線ＤＬからのノイズの原因となる電界を該対向電圧信号線ＣＬ側に終端させ、画素電極ＰＸに終端させにくくしている。
【００６６】
この場合、ドレイン信号線ＤＬと対向電圧信号線ＣＬとの間の寄生容量は、それらの間に介在される有機材料からなる保護膜ＰＳＶ２によって大幅に低減されるようになっている。このような保護膜ＰＳＶ２は誘電率が小さいからである。
【００６７】
同様に、ドレイン信号線ＤＬをその長手方向に沿って被う対向電圧信号線ＣＬもその中心軸をほぼ一致させて該ドレイン信号線ＤＬよりも幅が大きく形成されている。
【００６８】
この場合、該対向電圧信号線ＣＬは薄膜トランジスタＴＦＴも被うように形成されている。該対向電圧信号線ＣＬは非透光性の金属で形成され、該薄膜トランジスタＴＦＴに照射される外来光を遮光し、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止できるからである。
【００６９】
なお、該対向電極信号線ＣＬは画素領域内において画素電極ＰＸの一部と重畳する領域を有するようになっており、この領域において、保護膜ＰＳＶ２を誘電体膜とする容量素子Ｃｓｔｇが形成されている。
【００７０】
この容量素子Ｃｓｔｇは、たとえば画素電極ＰＸに供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能をもたせるようになっている。
【００７１】
そして、このように対向電極ＣＴが形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該対向電極ＣＴをも被って配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜は液晶と直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００７２】
なお、透明基板ＳＵＢ１と液晶を介して配置される透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面には、カラーフィルタが形成されている。このカラーフィルタはたとえば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青(Ｂ)の各色のフィルタからなり、ｙ方向に並設される各画素領域群にたとえば赤色のフィルタが共通に形成され、該画素領域群にｘ方向に順次隣接する画素領域群に共通に赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青(Ｂ)色、赤（Ｒ）色、……、というような配列で形成されている。
【００７３】
そして、カラーフィルタが形成された透明基板の表面にはこれらカラーフィルタをも被って平坦化膜が形成されている。この平坦化膜は塗布によって形成できる樹脂膜からなり、該カラーフィルタの形成によって顕在化する段差をなくすために設けられる。
【００７４】
そして、この平坦化膜の表面には配向膜が形成され、この配向膜は液晶と直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００７５】
ここで、この実施例では、透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面にはブラックマトリクスが形成されていない構成となっている。透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に形成された対向電圧信号線ＣＬが該ブラックマトリクスと同様の機能をもつようになるからである。これにより、透明基板ＳＵＢ１に対する透明基板ＳＵＢ２の合わせの精度を向上させることができるようになる。
【００７６】
実施例２．
図３は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１（ｂ）に対応した図となっている。
【００７７】
図１（ｂ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとのスルーホールＴＨを通しての接続において、画素電極ＰＸを構成する材料層と同一の導電層ＣＮＬを介在させていることにある。
【００７８】
すなわち、保護膜ＰＳＶ１の上面に画素電極ＰＸを形成する際に、該保護膜ＰＳＶ１に形成したスルーホールＴＨ１を通して前記対向電極ＣＴと接続される導電層を同時に形成し、その後、保護膜ＰＳＶ２の上面に形成された対向電圧信号線ＣＬを該保護膜ＰＳＶ２に形成したスルーホールＴＨ２を通して前記導電層に接続させることによって構成できる。
【００７９】
このようにした場合、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続部の接触面積の増大を図ることができ、接続を信頼性あるものとすることができる。
【００８０】
実施例３．
図４は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図３に対応した図となっている。
【００８１】
図３の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとのスルーホールＴＨを通しての接続において、ドレイン信号線ＤＬを構成する材料層と同一の導電層ＣＮＬを介在させていることにある。
【００８２】
対向電極ＣＴとして透光性の導電材を用い、また、対向電圧信号線ＣＬとしてたとえばＡｌあるいはその合金を用いた場合、それらの接続抵抗は大きくなることから、前記ドレイン信号線ＤＬとしてたとえばＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、他の高融点金属あるいはこれらを含む合金等を用い、上述した構成とすることによって、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続抵抗の低減を図った構成とすることができる。
【００８３】
実施例４．
図５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図３に対応した図となっている。
【００８４】
図３の場合と比較して異なる構成は、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩに形成するスルーホールＴＨ１と絶縁膜ＰＳＶ２に形成するスルーホールＴＨ２はそれらの中心軸を一致させることなく、それぞれ別な個所に形成することにある。
【００８５】
このようにした場合、有機材料からなる保護膜ＰＳＶ２の表面は、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩのスルーホールＴＨ１の形成個所においても平坦化されるようになる。
【００８６】
このことは、保護膜ＰＳＶ２に形成される凹陥部はスルーホールＴＨ２のみとなるが、その深さは比較的浅いことから、該保護膜ＰＳＶ２の表面に形成される配向膜のラビング性を向上させることができる。
【００８７】
実施例５．
図６は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１（ａ）に対応する図となっている。
【００８８】
図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続を図る部分が１個のみならず２個設けられていることにある。
【００８９】
上述した構成から明らかなように、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続は保護膜ＰＳＶ２、ＰＳＶ１、および絶縁膜ＧＩの比較的多層である積層体に形成されたスルーホールＴＨを通して行なわなければならないことから、接続不良の発生を回避するための冗長構成となっている。
【００９０】
一方のスルーホールは画素領域を囲む一方のゲート信号線ＧＬに近接させて形成し、他方のスルーホールは他方のゲート信号線ＧＬに近接させて形成している。
【００９１】
実施例６．
図７（ａ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１（ａ）と対応した図となっている。また、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。
【００９２】
図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は画素電極ＰＸにあり、この画素電極ＰＸはｙ方向にほぼ直線状に延在しｘ方向に並設された電極群から構成されていることにある。
【００９３】
この場合においても、電極群からなる各画素電極ＰＸはその上下端で互いに接続された構成となっている。
【００９４】
また、これら画素電極ＰＸをも被って保護膜ＰＳＶ２が形成され、この保護膜ＰＳＶ２の上面にドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬを被って形成される対向電圧信号線ＣＬが形成されている。
【００９５】
このように構成した場合、前記対向電圧信号線ＣＬの開口部の領域内に形成された各画素電極ＰＸのうちドレイン信号線ＤＬに隣接する画素領域は該対向電圧信号線ＣＬにより近接させて配置でき、該対向電圧信号線ＣＬに対向電極ＣＴの機能をもたせてそれらの間に電界を発生せしめるようにできる。
【００９６】
このことから、前記対向電圧信号線ＣＬの開口部の領域において無駄な領域を形成することなく、画素領域とすることができ、その開口率を向上させることができる。
【００９７】
すなわち、ドレイン信号線ＤＬからの電界はその上部に形成された対向電圧信号線ＤＬ側にほぼ集中的に終端され、該対向電圧信号線ＣＬの両側に放射状に拡がってしまう分が減少することになる。このため、該対向電圧信号線ＣＬの近傍においても表示に寄与できる画素領域として構成できるからである。
【００９８】
また、上述した構成のようにすることにより、図７（ｂ）に対応する図である図８に示すように、対向電圧信号線ＣＬとそれに隣接する画素電極ＰＸの距離Ｗ１を各画素電極ＰＸの間の距離Ｗ２に対して異なった値に設定するようにできるようになる。このことは、たとえば画素電極ＰＸの本数が既に定められており、画素領域間の距離を可変するような設定をするような場合において、対向電圧信号線ＣＬとそれに隣接する画素電極ＰＸの前記距離Ｗ１を調整することにより、最適な画素構成を容易に実現することができる。
【００９９】
さらに、対向電圧信号線ＣＬは誘電率の小さな保護膜ＰＳＶ２の上面に形成されているため、該対向電圧信号線ＣＬとそれに隣接する画素電極ＰＸとの間の電界強度は、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸとの間の電界の強度よりも大きくなる。このため、画素内の輝度均一化を図るためには、Ｗ１＞Ｗ２が望ましく、さらに前記保護膜ＰＳＶ２の膜厚をｄとした場合、Ｗ１＞Ｗ２＋ｄとすることが好ましい。
【０１００】
さらに、ドレイン信号線ＤＬからのノイズをより低減させるには、図８に示すようにＷ１＞Ｗ３となるように設定することが望ましい。ここで、Ｗ３は対向電圧信号線ＣＬに近接して配置される対向電極ＣＴとの離間距離である。このように構成することによって、ドレイン信号線ＤＬからのノイズ電界は、同じ電位である対向電圧信号線ＣＬおよび対向電極ＣＴのなす等電位面に閉じ込められ、外部へのノイズ電界の漏出が抑制されるからである。
【０１０１】
ここで、対向電圧信号線ＣＬはドレイン信号線ＤＬに対してその走行方向に平行な辺がそれぞれ１／３×Ｗ１以上にはみ出して形成することが好ましい。
【０１０２】
なお、上述した実施例において、各画素電極ＰＸをその長手方向に一つあるいは複数の屈曲部を設けることによってマルチドメイン方式を採用するようにしてもよいことはもちろんである。この場合、これにともない、ドレイン信号線ＤＬおよび対向電圧信号線ＣＬをも画素電極ＰＸをｘ方向にシフトさせたように屈曲部を有するパターンとすれば、上述した効果を奏することができる。
【０１０３】
実施例７．
図９（ａ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図７（ａ）と対応した図となっている。また、図９（ｂ）は図９（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。
【０１０４】
図７（ａ）の場合と比較して異なる構成は、まず、画素電極ＰＸが絶縁膜ＧＩ上にてドレイン信号線ＤＬと同層に形成されている。
【０１０５】
そして、該画素電極ＰＸおよびドレイン信号線ＤＬをも被って保護膜ＰＳＶ１、保護膜ＰＳＶ２が順次形成され、該保護膜ＰＳＶ２の上面にドレイン信号線ＤＬおよびゲート信号線ＧＬをも被って格子状パターンの対向電極ＣＴが形成されている。
【０１０６】
さらに、この対向電極ＣＴは保護膜ＰＳＶ２、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩに貫通して形成されたスルーホールＴＨを通して該絶縁膜ＧＩの下層として形成された対向電圧信号線ＣＬに電気的に接続されている。
【０１０７】
なお、画素電極ＰＸ、対向電極ＣＴ（ドレイン信号線ＤＬ）はその走行方向に沿って複数の屈曲部が形成されてマルチドメイン方式が採用されている。
【０１０８】
この場合、対向電圧信号線ＣＬはゲート信号線ＧＬの形成の際に同時に形成され、それらはたとえばＡｌあるいはその合金層からなるとともに、その表面に陽極化成された酸化膜ＡＯが形成されたものが考えられる。
【０１０９】
本実施例は、陽極化成された対向電圧信号線ＣＬの一部を露呈させるようにして保護膜ＰＳＶ２、保護膜ＰＳＶ１および絶縁膜ＧＩにスルーホールＴＨを形成し、このスルーホールＴＨを被うようにして対向電極ＣＴを形成していることにある。
【０１１０】
すなわち、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの電気的接続は前記酸化膜ＡＯを介した容量結合によってなされており、これにより、該接続部における酸化膜ＡＯの除去を特に行なわない構成としている。
【０１１１】
対向電極ＣＴは格子状のパターンからなることから、この対向電極ＣＴから給電を行なうことができ、対向電圧信号線ＣＬには直接の給電を行なわなくてもいわゆるコモン電位を安定化させる役割りを有する。
【０１１２】
このことから、他の実施例とし、図１０に示すように、陽極化成された対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの電気的接続部の間にさらにドレイン信号線ＤＬと同一の導電層ＣＮＬを介在させるようにしてもよいことはもちろんである。
【０１１３】
また、このような容量結合の構成を行なった場合、対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとをそれぞれ材料を異にするようにしてもよい。それらの間に応力が発生し結合部でクラックが発生しても直接的な電気的接続が図れるからである。
【０１１４】
実施例８．
図１１（ａ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図９（ａ）と対応した図となっている。また、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。
【０１１５】
図９（ａ）の場合と比較して、対向電圧信号線ＣＬはＡｌ（あるいはＭｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｒ、Ｓｉまたはこれらの一もしくは複数との合金）で構成され、その表面には陽極化成による酸化膜ＡＯが形成されているのは同様であるが、その一部の下層にＡｌあるいはその合金以外に他の導電層（たとえばＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒあるいはこれらの一もしくは複数の合金）ＣＮＬが形成され、かつ対向電圧信号線ＣＬの形成領域以外の領域にまで延在されて形成されていることにある。
【０１１６】
この導電層ＣＮＬの該延在部は対向電極ＣＴとのコンタクト部として機能するようになっている。前記対向電圧信号線ＣＬを陽極化成しても、前記金属層は陽極化成されることはなく、該対向電圧信号線ＣＬと充分に電気的接続が図れる端子部を形成できるからである。
【０１１７】
なお、前記導電層ＣＮＬは前記延在部を除く部分において対向電圧信号線ＣＬの形成領域の全域に形成されていてもよいことはもちろんである。換言すれば、前記導電層ＣＮＬは対向電圧信号線ＣＬと同パターンでしかもその一部において延在部が形成されたパターンとして形成されるようにしてもよい。
【０１１８】
図１２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１１（ｂ）に対応した図となっている。
【０１１９】
前記導電層ＣＮＬと対向電極ＣＴとの間にドレイン信号線ＤＬの材料層と同一の導電層ＣＮＬ２を介して接続を図った構成としたものである。
【０１２０】
このようにした場合、前記金属層と対向電極ＣＴとの接触面積を増大でき、接続の信頼性を向上させることができる。
【０１２１】
実施例９．
上記実施例８に示した構成の他の実施例として、前記金属層をＩＴＯ、ＩＺＯ等の透光性の導電層に代えて構成してもよい。
【０１２２】
このようにした場合、対向電極ＣＴも透光性の導電層であることから、それらの接続部においてたとえ面積を増大させても、画素領域の開口率を低減させるようなことにはならないという効果を奏する。
【０１２３】
実施例１０．
図１３（ａ）は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１１（ａ）に対応した図となっている。図１３（ｂ）は図１３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
【０１２４】
図１１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの電気接続部において、該対向電圧信号線ＣＬの表面に形成されている酸化膜ＡＯを、その陽極化成時に、部分的に形成されないようにして構成したものである。
【０１２５】
すなわち、対向電圧信号線ＣＬが形成された透明基板ＳＵＢ１ごと電界溶液中に浸漬させ、該対向電圧信号線ＣＬを一方の電極、該電界溶液中に浸漬された別個の他の電極板を他方の電極として電圧を印加することにより（陽極化成）、該対向電圧信号線ＣＬの表面に陽極酸化膜を形成させている。
【０１２６】
この場合、該対向電圧信号線ＣＬの対向電極ＣＴとの接続個所において、レジスト膜を選択的に形成した状態で陽極化成を行なう。この陽極化成が終了した段階で該レジスト膜を除去することで、その部分にＡｌあるいはその合金の表面が露出した対向電圧信号線ＣＬを得ることができる。
【０１２７】
なお、前記レジストの形成は、ホトレジストを全面に形成した後、マスク露光により露光し、不要部のレジストを除去する通常の露光処理で行なう。
【０１２８】
この場合、対向電極ＣＴは、対向電圧信号線ＣＬ上の酸化膜ＡＯの除去部のみでなくその周辺の酸化膜ＡＯ形成領域上にも形成された構成とすることが望ましい。
【０１２９】
さもないと、化成されていないＡｌあるいはその合金が直接絶縁膜ＧＩと相対することになり、いわゆるヒロック発生の懸念があるからである。
【０１３０】
実施例１１．
図１４は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図で、図１３（ｂ）に対応した図となっている。
【０１３１】
図１３（ｂ）の場合と比較して異なる構成は、対向電極ＣＴと対向電圧信号線ＣＬとの接続において、絶縁膜ＧＩ上に形成されているドレイン信号線ＤＬの材料と同一の導電層ＣＮＬを介在させるようにしたことにある。
【０１３２】
このようにした場合、対向電圧信号線ＣＬのＡｌあるいはその合金とＩＴＯ等の透光性の導電層との直接の接続を回避でき、接続抵抗の増大を抑制することができるようになる。透光性の前記導電層は酸化物であるため、Ａｌあるいはその合金と直接に接触させた場合、該Ａｌあるいはその合金が酸化されてしまうため、接続抵抗が増大してしまうからである。
【０１３３】
実施例１２．
図１５（ａ）ないし（ｃ）は本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
【０１３４】
各図は対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの接続を、たとえば図１５（ａ）では各画素ごとに、図１５（ｂ）では隣接する複数の画素においてその一つの画素ごとに、図１５（ｃ）ではカラー表示用の３画素においてその一つの画素ごとに設けていることにある。
【０１３５】
上述したように、対向電圧信号線ＣＬあるいは対向電極ＣＴは各画素領域を画するようにした格子状のパターンとなっていることから、それらの接続においては場所的にも数的にも任意なものとして設定することができる。
【０１３６】
しかし、対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの接続を輝度の比較的高い画素内に位置づけることにより、該輝度への影響を防止することができる。
【０１３７】
また、透明基板ＳＵＢ１と透明基板ＳＵＢ２との間にいずれかの基板に形成したいわゆる支柱状のスペーサを設ける場合において、該スペーサを形成する画素領域と、対向電圧信号線ＣＬと対向電極ＣＴとの接続を図る画素領域とを別個にするようにしてもよい。
【０１３８】
この場合、特定が素領域の立体構造が他の画素に比べ相対的に複雑になることを抑制でき、立体構造の差による予期せぬ不良が特定画素にのみ発生するような憂いを予め回避できる。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、画素領域の開口率を向上させることができる。また、対向電極と対向電圧信号線の信頼性ある接続を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１２】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図１３】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１４】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図１５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＣＬ…対向電圧信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃｓｔｇ…容量素子、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＣＮＬ…導電層、ＧＩ…絶縁膜（ゲート絶縁膜）、ＰＳＶ１…保護膜（無機材料）、ＰＳＶ２…保護膜（有機材料）。
Claims (9)
- 液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電極と前記画素電極との間に第１の絶縁層を有し、前記画素電極と前記対向電圧信号線との間に第２の絶縁層を有し、
前記対向電極は、透光性の導電体からなるとともに、前記第１の絶縁層の下層に形成され、
前記対向電圧信号線は、非透光性の導電体からなるとともに、前記第２の絶縁層の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、
前記画素電極と同層に形成される導電層と、前記導電層と前記対向電極とを電気的に接続し前記第１の絶縁層を貫通して形成される第１のスルーホールと、前記導電層と前記対向電圧信号線とを電気的に接続し前記第２の絶縁層を貫通して形成される第２のスルーホールとを有し、前記第１及び第２のスルーホールは、その中心軸が異なるように形成されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第１のスルーホールには、前記画素電極を構成する導電層と同時に形成される他の導電層を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記第２のスルーホールには、前記対向電圧信号線を形成する導電体が形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域に、ゲート信号線からの走査信号によって作動されるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電極と前記画素電極との間に第１の絶縁層を有し、前記画素電極と前記対向電圧信号線との間に第２の絶縁層を有し、
前記対向電極は、透光性の導電体からなるとともに、前記第１の絶縁層の下層に形成され、
前記画素電極は、前記第１の絶縁層の上層に形成され、前記ドレイン信号線の延在方向に沿って延在され、該方向に交差する方向に並設された複数の電極群からなるとともに、
前記対向電圧信号線は、非透光性の導電体からなるとともに、前記第２の絶縁層の上層に形成され、前記ゲート信号線およびドレイン信号線をも被って格子状パターンをなし、
前記画素電極と同層に形成される導電層と、前記導電層と前記対向電極とを電気的に接続し前記第１の絶縁層を貫通して形成される第１のスルーホールと、前記導電層と前記対向電圧信号線とを電気的に接続し前記第２の絶縁層を貫通して形成される第２のスルーホールとを有し、前記第１及び第２のスルーホールは、その中心軸が異なるように形成されることを特徴とする液晶表示装置。 - 画素領域を平面的に観た場合に、ドレイン信号線を被って形成された前記対向電圧信号線とそれに隣接して配置される画素電極との間の距離は、互いに隣接して配置される画素電極との間の距離よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 画素領域を平面的に観た場合に、ドレイン信号線を被って形成された前記対向電圧信号線とそれに隣接して配置される画素電極との間の距離は、該対向電圧信号線とそれに近接して配置される対向電極との間の距離よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項４、５のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
- 液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面に、並設される複数のゲート信号線とこれらゲート信号線に交差して並設される複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
これら各画素領域にスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、対向電圧信号線を介して前記映像信号に対して基準となる信号が供給される対向電極とが形成され、
前記対向電極と前記画素電極との間に第１の絶縁層を有し、前記画素電極と前記対向電圧信号線との間に第２の絶縁層を有し、
前記対向電極は透光性の導電層からなるとともに、前記第１の絶縁層の下層であって、少なくとも一部が前記画素領域内に形成され、
前記対向電圧信号線は金属からなるとともに、前記第２の絶縁層の上層に形成され、前記ドレイン信号線をその長手方向に沿って被うように形成され、
前記画素電極と同層に形成される導電層と、前記導電層と前記対向電極とを電気的に接続し前記第１の絶縁層を貫通して形成される第１のスルーホールと、前記導電層と前記対向電圧信号線とを電気的に接続し前記第２の絶縁層を貫通して形成される第２のスルーホールとを有し、前記第１及び第２のスルーホールは、その中心軸が異なるように形成されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記透光性の導電層が、ＩＴＯ、ＩＴＺＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３のいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
- 前記対向電圧信号線は前記ドレイン信号線より幅が大きいことを特徴とする請求項７あるいは８のいずれかに記載の液晶表示装置。
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