專利名稱:液晶顯示裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置,尤其涉及一種視野角特性以及亮 度特性優(yōu)良的橫向電場方式的液晶顯示裝置。
背景技術:
在液晶顯示裝置中,具有呈矩陣狀形成有像素電極以及薄膜晶體
管(TFT)等的TFT基板、和與TFT基板相對并在與像素電極對應 的位置形成有濾色片等的對置基板,在TFT基板和對置基板之間夾持 有液晶。并且,驅(qū)動液晶分子并對每個像素控制光的透射率,由此形 成圖像。
在液晶顯示裝置中存在視野角特性的問題。視野角特性是如下現(xiàn) 象,即在從正面觀察畫面的情況下和從傾斜方向觀察畫面的情況下, 亮度發(fā)生變化、色度發(fā)生變化。在視野角特性中,通過包含水平方向 的電場成分的電場使液晶分子動作的IPS (In Plane Switching:平面 轉換)方式具有優(yōu)良的特性。
IPS方式與其它液晶驅(qū)動方式相比具有優(yōu)良的視野角特性,但是 并不完全。例如,在從畫面的一個方向觀察時和從其它方向觀察時, 色調(diào)發(fā)生微妙變化。這種色調(diào)的變化比其它液晶驅(qū)動方式輕微,但是 存在改良的余地。在"專利文獻l"中記載了如下結構將像素作成梯 形,在一個像素中設置像素電極和公共電極的方向不同的區(qū)域,由此 改良視野角特性的指向性。
"專利文獻l"中記載的IPS方式是像素電極和公共電極形成在 TFT基板上的大致相同平面上。因而,TFT基板中的背光源的透射率、 即畫面的亮度成為問題。
"專利文獻2"中記載的IPS方式的結構為在橫向上也改變梯形的方向而排列梯形的像素。在"專利文獻2"中,像素被圖像信號線、以 及彎曲的掃描線劃分。使掃描線彎曲是為了使之沿著梯形的像素。另 外,在"專利文獻2"中,在像素的中央延伸有電容線。在"專利文獻2" 所記載的技術中,像素電極和公共電極形成在TFT基板上的大致相同 平面上這一點與"專利文獻l"相同。而且,在"專利文獻2"所記載的技 術中,在像素的中央延伸有電容線這一點不利于提高透射率。
作為提高IPS方式中的透射率的技術,存在"專利文獻3"所記載 那樣的結構。該結構將像素電極和公共電極設置在不同的層中,將公 共電極設為面狀的電極。將像素電極設為頂端封閉的梳齒狀,利用由 梳齒狀的電極和公共電極之間的電位差產(chǎn)生的電場來控制液晶分子, 從而形成圖像。像素電極、以及公共電極使用透明電極,由此透射率 大幅提高。
在"專利文獻3"中記載了如下結構通過電容線(公共布線)和 圖像信號線來劃分像素,將掃描線配置在像素的中央。在這種IPS方 式中也存在用于形成電容的電容線,因此透射率降低。
專利文獻1:日本特開2005-346064號7>才艮(對應美國申請 US2005/0264744A1 )
專利文獻2:日本特開2004-361949號乂>|艮(對應美國申請 US7,009,206 )
專利文獻3:日本特開2003-21845號公報(對應美國申請 US6,747,712)
發(fā)明內(nèi)容
在"專利文獻1"記載的技術中,像素形成在由圖像信號線和掃 描線包圍的區(qū)域內(nèi)。并且,適應像素電極或者公共電極的傾斜而使掃 描線也傾斜。但是,即使使掃描線傾斜,依然會使像素內(nèi)的、特別是 中央部的不利于顯示的區(qū)域增加。即,液晶顯示裝置中的背光源的透 射率降低,亮度降低。
在"專利文獻r記載的IPS方式中,在相同的TFT基板上形成像素電極和公共電極,因此,本來就存在透射率的問題,而且掃描線 附近的不利于顯示的部分增加,這對亮度不利。
"專利文獻2"中記載的技術,除了在橫向上像素的梯形的方向
被配置為彼此相反方向這一點以外,本質(zhì)上與"專利文獻r中記載 的技術相同。另外,"專利文獻2"中記載的結構與"專利文獻r 中記載的結構相比,形成電容線這一點在透射率上比"專利文獻r 中記載的結構更不利。
"專利文獻3"中記載的技術在像素電極和公共電極使用透明電 極,由此與以往的ips相比透射率提高。但是,"專利文獻3"記載 的技術中,像素電極的外形為長方形,與此相對,驅(qū)動液晶的部分的 縫隙傾斜,因此在像素的上下,不利于顯示的隔離物增大。并且,在
"專利文獻3"記載的技術中,存在用于對公共電極提供電壓、和用
于形成電容的電容線(公共布線),因此透射率降低。
ips方式不僅使用于tv等大型的顯示裝置,也開始使用于便攜
電話等由電池驅(qū)動的小型的液晶顯示裝置中。在電池驅(qū)動的顯示裝置 中,難以為了提高亮度而提高背光源的功率,因此液晶顯示裝置的透 射率的問題是重要的課題。本發(fā)明的課題是提高視野角特性優(yōu)良的
ips方式的液晶顯示裝置的透射率。
本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的,在具有公共電極為面狀的
扁平電極、夾著絕緣膜配置了梳齒狀的像素電極的tft基板的ips 方式的液晶顯示裝置中,將像素電極的外形設為橫向的梯形,在縱向 上改變梯形的方向而稠密地進行配置,在縱向上,在像素電極與像素 電極之間不設置遮光膜,由此提高透射率。
另外,在對置基板上,沿著像素電極連續(xù)的呈條狀形成濾色片, 由此減少混合色的危險。并且,對置基板中的橫向的遮光膜是僅在與 形成在tft基板上的tft對應的必須遮光的部分上形成遮光膜,在 其它部分不形成遮光膜,由此提高透射率。具體方案如下。
(1 ) 一液晶顯示裝置,包括形成有驅(qū)動液晶的電極的tft基板、 形成有濾色片的對置基板、夾持在上述tft基板與上述對置基板之間的上述液晶,該液晶顯示裝置的特征在于在上述TFT基板上形成有 面狀的第一電極、覆蓋上述第一電極的絕緣膜、具有形成在上述絕緣 膜上的梳齒狀的電極的第二電極,該第二電極的外形為橫向梯形,上 述液晶被由上述第 一 電極和上述第二電極之間的電位差產(chǎn)生的電場 所驅(qū)動,在縱向上,上述第二電極使上述梯形的方向交替反轉而進行 排列,在橫向上,上述第二電極使上述梯形的方向交替反轉而進行排 列,在上述梯形的上方,上述梳齒狀的電極的方向向特定方向傾斜, 在上述梯形的下方,上述橋u齒狀的電極的方向向與上述特定方向相反 的方向傾斜,上述TFT基板的液晶的取向軸為上述橫向,在上述對置 基板上,在上述縱向上呈條狀形成有上述濾色片,在上述對置基板上, 在上述濾色片的邊界部,在上述縱向上呈條狀形成有第 一 遮光膜。
(2) 根據(jù)(1)所述的液晶顯示裝置,其特征在于掃描線沿上 述橫向延伸在上述第二電極的中央部。
(3) 根據(jù)(2)所述的液晶顯示裝置,其特征在于在上述橫向 上,上述掃描線呈直線狀延伸在上述第二電極的中央部。
(4) 根據(jù)(1)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述對置基 板具有沿上述橫向延伸的、與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管重 疊的第二遮光膜,至少一部分上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第一 遮光膜之間未進行橋接。
(5) 根據(jù)(1 )所述的液晶顯示裝置,其特征在于具有規(guī)定上 述TFT基板與上述對置基板之間的間隔的隔離物,上述隔離物以上述 沖黃向為長度方向。
(6) 根據(jù)(5)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述對置基 板具有沿上述橫向延伸的、與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管重 疊的第二遮光膜, 一部分上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第一遮光 膜之間未進行橋接,在另一部分上述第二遮光膜上形成有上述隔離
物,形成有上述隔離物的上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第一遮光 膜之間進行橋接。
(7) 根據(jù)(1)所述的液晶顯示裝置,其特征在于在上述TFT基板和上述對置基板上,在上述縱向上彼此相鄰的兩個上述第二電極 之間未形成遮蔽光的層。
(8) 根據(jù)(1)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第二電 極為像素電極,上述第一電極為7>共電極。
(9) 一種液晶顯示裝置,包括形成有驅(qū)動液晶的電極的TFT基 板、,形成有濾色片的對置基板、以及夾持在上述TFT基板與上述對 置基板之間的上述液晶,該液晶顯示裝置的特征在于在上述TFT 基板上形成面狀的第一電極、覆蓋上述第一電極的絕緣膜、具有形成 在上述絕緣膜上的梳齒狀的電極的第二電極,該第二電極的外形為橫 向梯形,上述液晶被由上述第一電極和上述第二電極之間的電位差產(chǎn) 生的電場所驅(qū)動,在縱向上,上述第二電極使上述梯形的方向交替反 轉而進行排列,在橫向上,上述第二電極不使上述梯形的方向交替反 轉而進行排列,在上述梯形的上方,上述梳齒狀的電極的方向向特定 方向傾斜,在上述梯形的下方,上述梳齒狀的電極的方向向與上述特 定方向相反的方向傾斜,上述TFT基板的液晶的取向軸為上述橫向, 在上述對置基板上,在上述縱向上呈條狀形成有上述濾色片,在上述 對置基板上,在上述濾色片的邊界部,在上述縱向上呈條狀形成有第 一遮光膜。
(10) 根據(jù)(9)所述的液晶顯示裝置,其特征在于掃描線沿 上述橫向延伸在上述第二電極的中央部。
(11) 根據(jù)(10)所述的液晶顯示裝置,其特征在于在上述橫 向上,上述掃描線呈直線狀延伸在上述第二電極的中央部。
(12) 根據(jù)(9)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述對置 基板具有沿上述橫向延伸的、與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管 重疊的第二遮光膜,至少一部分上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第 一遮光膜之間未進行橋接。
(13) 根據(jù)(9)所述的液晶顯示裝置,其特征在于具有規(guī)定 上述TFT基板與上述對置基板之間的間隔的隔離物,上述隔離物以上 述牙黃向為長度方向。(14) 根據(jù)(13)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述對置 基板具有沿上述橫向延伸的、與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管 重疊的第二遮光膜, 一部分上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第一遮 光膜之間未進行橋接,在另一部分上述第二遮光膜上形成有上述隔離 物,形成有上述隔離物的上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第一遮光 膜之間進行橋接。
(15) 根據(jù)(9)所述的液晶顯示裝置,其特征在于在上述TFT 基板和上述對置基板上,在上述縱向上彼此相鄰的兩個上述第二電極 之間未形成遮蔽光的層。
(16) 根據(jù)(9)所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述第二 電極為像素電極,上述第一電極為公共電極。
在本發(fā)明中,在具有公共電極為面狀的扁平電極、隔著絕緣膜配 置了梳齒狀的像素電極的TFT基板的IPS方式的液晶顯示裝置中,使 梳齒狀電極的方向在像素內(nèi)的上方和下方相反,由此能夠減輕視野角 特性的指向性。
另外,使像素電極的外形為橫向的梯形,在縱向上改變梯形的方 向而稠密地進行配置,在縱向上,在像素電極與4象素電極之間沒有i殳 置遮光膜,由此提高透射率,因此能夠提高液晶顯示裝置的亮度。
并且,在對置基板上,沿著像素電極連續(xù)的呈條狀形成濾色片, 由此使像素電極形成為梯形,即使是稠密結構也能夠減輕混合色的危 險。即,在縱向上使濾色片為條狀,由此在縱向上即使在像素電極與 像素電極之間不形成遮光膜,也能夠防止混合色。
并且,對置基板中的橫向的遮光膜是僅在與形成在TFT基板上的 TFT對應的必須遮光的部分上形成遮光膜,在其它部分不形成遮光 膜,由此能夠提高透射率。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)視野角特性優(yōu)良的亮度較高的 液晶顯示裝置。
圖1是應用本發(fā)明的液晶顯示裝置的剖視圖。
圖2是實施例1的像素配置圖。
圖3是實施例1的像素配置圖的局部放大圖。
圖4是實施例1的TFT部的透視圖。
圖5是從TFT基板一側觀察對置基板的俯視圖。
圖6是實施例2的TFT部的透^L圖。
圖7是實施例2的TFT部的剖視圖。
圖8是實施例2的其它方式中的TFT部的透一見圖。
圖9是實施例2的其它方式中的TFT部的剖視圖。
圖IO是實施例3的像素配置圖。
圖11是實施例3的像素配置圖的局部放大圖。
具體實施例方式
在說明本發(fā)明的具體實施例之前,說明應用本發(fā)明的IPS方式液 晶顯示裝置(下面稱為IPS)的結構。圖1是應用本發(fā)明的IPS的TFT 附近的剖視圖。在圖1中,在由玻璃形成的TFT基板100上形成有柵 電極101。柵電極101與掃描線1011 —體形成。柵電極101是在AlNd 合金的上層疊有MoCr合金。
覆蓋柵電極101而由SiN形成柵絕緣膜102。在柵絕緣膜102上, 在與柵電極101相對的位置由a-Si形成有半導體層103。通過等離子 體CVD形成a-Si。 a-Si形成TFT的溝道部,夾著溝道部在a-Si上形 成有源電4及104和漏電才及105。源電才及104兼用作圖^f象信號線,漏電 極105與像素電極110連接。源電極104和漏電極105都在同一層上 同時形成。在本實施例中,源電極104或者漏電極105由MoCr合金 形成。在要減少源電極104或者漏電極105的電阻的情況下,例如, 應用由MoCr合金將AlNd合金夾在中間的電極結構。
覆蓋TFT的無機鈍化膜106由SiN等無機絕緣膜形成。無機鈍化 膜106保護TFT、特別是溝道部免受雜質(zhì)污染。在無機鈍化膜106上 形成有機鈍化膜107。有機鈍化膜107保護TFT的同時還具有4吏表面平坦的作用,因此形成得較厚。厚度為lnm至4pm。
有機鈍化膜107是有機絕緣膜,使用感光性的丙烯樹脂、硅樹脂、 或者聚酰亞胺樹脂等。在有機鈍化膜107上,需要在像素電極110和 漏電極105連接的部分形成通孔,但是有機鈍化膜107是感光性膜, 因此能夠不使用光致抗蝕劑,而使有機鈍化膜107本身曝光、顯影, 形成通孔。
在有機鈍化膜107上形成有公共電極108。公共電極108是在整 個顯示區(qū)域上賊射作為透明導電膜的ITO (Indium Tin Oxide:銦錫氧 化物)而形成。即,公共電極108形成為面狀。在通過濺射在整個面 形成公共電極108之后,僅在用于導通像素電極110和漏電極105的 通孔部中,通過蝕刻除去7>共電極108。
覆蓋z^共電極108而由SiN形成上部絕緣膜109。在形成了上部 絕緣膜109之后,通過蝕刻形成通孔。以該上部絕緣膜109為掩模, 對無機鈍化膜106進行蝕刻來形成通孔111。其后,通過濺射來形成 覆蓋上部絕緣膜109和通孔111而成為像素電極110的作為透明導電 膜的ITO。對濺射后的ITO進行圖形化來形成像素電極110。成為像 素電極110的ITO也被粘接在通孔111內(nèi)。在通孔111內(nèi),從TFT 延伸來的漏電極105和像素電極110導通,圖像信號被提供給像素電 極IIO。
如后面所述那樣,像素電極IIO是兩端封閉的梳齒狀的電極。在 梳齒狀的電極和梳齒狀的電極之間成為縫隙112。對公共電極108施 加預定的公共電壓,對像素電極IIO施加圖像信號電壓。當對像素電 極110施加電壓時,如圖l所示,產(chǎn)生電力線,使液晶分子113在電 力線的方向上轉動來控制來自背光源的光的透射。即,利用由像素電 極110和公共電極10 8之間的電位差產(chǎn)生的電場來驅(qū)動液晶分子113 。 對每個像素控制來自背光源的透射,因此形成圖像。在像素電極IIO 上形成有用于使液晶分子113取向的取向膜,但是在圖1中被省略。
在下面的實施例中,作為在有機鈍化膜107上配置有呈面狀形成 的公共電極108、在上部絕緣膜109上配置有梳齒狀的像素電極110來進行說明。但是與此相反,在有機鈍化膜107上配置呈面狀形成的 像素電極110、在上部絕緣膜109上配置梳齒狀的公共電極108的情 況下也同樣能夠應用本發(fā)明。 I實施例1
圖2是表示實施例1的TFT基板100中的像素的配置的俯視圖。 圖3是表示圖2所示像素的邊界部的A部的放大俯視圖。圖4是表示 圖2的TFT附近的B部的放大透視圖。
在圖2中,為了簡化附圖,而僅記載了像素電極110和掃描線 1011。在圖2中,像素為橫向的梯形。以往,像素由被圖像信號線和 掃描線所包圍的區(qū)域來定義,但在本實施例中,像素由像素電極IIO 本身定義。在縱向上,像素被配置為橫向的梯形交替改變方向(使之 反轉),成為稠密結構。
并且,在本實施例中,在橫方向上,像素被配置為橫向的梯形交 替改變方向(使之反轉)。
另外,像素的縱向的上下邊界未被掃描線、或者電容線劃分。即, 在像素的上下邊界不存在遮光膜。即,在TFT基板IOO—側未形成橫 穿顯示區(qū)域那樣的遮光性的電容布線。在對置基板200 —側也在像素 的上下邊界未形成遮光膜。因而,至像素的上下端為止能夠用于圖像 形成,因此透射率較高,因而,能夠?qū)崿F(xiàn)亮度較高的液晶顯示裝置。 圖3是作為像素與像素之間的邊界部分的圖2所示的A部的放大圖。
在圖3中,示出四個像素的角部。通常,對四個l象素全部施加不 同的電壓。在左側的兩個像素與右側的兩個像素之間形成有在縱向上 延伸的圖像信號線,因此該部分不利于圖像形成。而且,液晶的取向 軸為附圖的橫向,因此即使在橫向上施加電場,液晶也不會動作,因 此不引起混合色。
另一方面,在縱向上彼此相鄰的兩個像素之間的間隙D受到像素 電極IIO和公共電極108的電位差的影響,液晶的透射率發(fā)生變化。 由上側的像素電極IIO來控制該間隙D的部分的上側,由下側的像素 電極110來控制間隙D的下側的部分。另外,不僅這些,利用由上側的像素電極IIO和下側的像素電極IIO之間的電位差產(chǎn)生的電場也能
夠驅(qū)動液晶。然而,若是縱向上相鄰的兩個像素彼此之間,只要在縱 向上呈條狀而形成濾色片,則不引起混合色的問題。
因此,在間隙D的部分不形成遮光膜,由此實現(xiàn)透射率的提高。 因此,在該部分需要消除其它電極的影響。
在此的問題是右上的像素與左下的像素之間的關系、即由在傾斜 方向上相鄰的兩個像素電極110產(chǎn)生的平面上觀察的傾斜方向的電場 的影響。當該傾斜方向的電場達到間隙D的部分時,液晶的iF又向軸與 電場的方向不同,因此會驅(qū)動液晶。
然而在圖3中,各四個像素僅在角部相對,成為互相很難受到其 它像素電極IIO的影響的配置。例如在圖3中,可知左側的像素的電 位比右側的像素的電位高,但是,在這種情況下的電力線集中在像素 電極110的角部,從而不會對其它部分帶來影響。
另外,在以右上的像素與左下的像素之間的關系、即在傾斜方向 上相鄰的兩個像素來考慮的情況下,右上像素的像素電極110和左下 像素的像素電極IIO僅在角部以點與點的關系來相對,因此即使在平 面上觀察而兩者之間在傾斜方向上產(chǎn)生了電場,也幾乎僅集中在角 部,幾乎不進入到>^人角部離開的向內(nèi)方向、即間隙D的部分。由此, 成為能夠防止在兩者之間產(chǎn)生混合色的結構。左上的像素與右下的像 素之間的關系也相同。
即,成為圖2那樣的像素配置,由此即使在縱向的像素與像素之 間、即在圖3中的D部未形成遮光膜,也能夠防止混合色等像素之間 的污染(contamination)。因而,根據(jù)本結構,能夠提高透射率,能 夠提高亮度。
如圖2所示,各像素的外形是橫向的梯形。在圖2中,沿著梯形 的邊形成縫隙112。換言之,以與梯形的邊相同的斜率形成梳齒狀的 像素電極110。因而,在4象素電極110的上和下的^f象素電極110的傾 斜相反。因此,如接著說明那樣,能夠消除視野角的指向性。
當對像素電極110施加圖像信號電壓時,如在圖1中說明那樣,通過縫隙112在/人像素電極110到隔著上部絕纟彖膜109存在于下方的 面狀的公共電極108上產(chǎn)生電力線,沿著該電力線轉動液晶,因此控 制透過像素的來自背光源的光,由此形成圖像。
在本實施例中,如圖2的箭頭AL所示,液晶的取向軸的方向是 橫向。當對像素電極IIO施加圖像信號電壓時,梳齒上的像素電極110 的方向在像素的上半部分與下半部分彼此相反,因此在像素電極110 的上側與下側,液晶的轉動方向相反。因此,與液晶分子113僅在特 定方向上轉動的情況相比,能夠減輕視野角的指向性。即,成為了多 域的像素結構。
另一方面,在像素的上方和下方,梳齒狀的像素電極110的傾斜 為相反,因此在像素的縱向的中央,形成三角狀的不利于圖像形成的 區(qū)域。在本實施例中,在該部分延伸掃描線1011,由此防止^f象素整體 的透射率的減少。在本實施方式中,掃描線1011在橫向上呈直線狀 延伸。
圖4是圖2的B部的放大透視圖。在圖4中,用點劃線表示柵電 極101和掃描線1011。掃描線1011的寬度較寬的部分為柵電極。在 柵電極IOI上隔著未圖示的柵絕緣膜102形成有用虛線表示的半導體 層103。圖4中的半導體層103的形狀是長方形。半導體層103的左 側設置有源電極104,但是這種情況下的源電極104兼用作施加了陰 影的圖像信號線1041。
在半導體層103的右側設置有用虛線所示漏電極105。漏電極105 與源電極104相對,與半導體層103重疊的部分為長方形,但是進一 步向右側延伸的部分為近似八角形狀。這是為了使漏電極105形成得 比在有機鈍化膜107上形成的通孔的孔大。在圖4中,為了防止附圖 變得復雜,沒有記載形成在有機鈍化膜107和上部絕緣膜109上的通 孔的形狀。
在圖4中,源電極104與漏電極105相對的部分的間隙C成為 TFT的溝道部。在形成為近似八角形狀的漏電才及105的大致中央部存 在通孔111,該通孔111形成在平面同樣形成為近似八角形狀的無枳j鈍化膜106上。該通孔lll形成在,形成于上部絕緣膜109和有一幾4屯 化膜107上的通孔內(nèi)。
在源電極104或漏電極105上,隔著未圖示的無4幾鈍化膜106、 有機鈍化膜107、 7>共電極108、上部絕緣膜109而形成有像素電極 110。公共電極108除了通孔周邊以外而形成為面狀,因此在圖4中 沒有記載。
在圖4中,對像素電極IIO施加了陰影。如圖4所示,像素電極 110與像素電極110之間形成有縫隙112。當對像素電極110施加電 壓時,電力線通過縫隙112從像素電極IIO朝向下方的公共電極108, 電力線的一部分使縫隙112以及像素電極110的邊界的液晶分子113 轉動來控制來自背光源的光,由此形成圖像。
圖5是從TFT基板100 —側觀察與圖2所示TFT基板100對應 的對置基板200的圖。在圖5中,在縱方向上成為大致一個像素的顯 示,但實際上,呈條狀形成有紅濾色片R、綠濾色片G、藍濾色片B。 在圖2所示的像素配置中,在縱向上配置有顯示相同顏色的像素。因 而,沒有必要考慮縱向的混合色。
在圖5中,用虛線表示形成在對置基板200上的遮光膜201。遮 光膜201形成在比濾色片更靠玻璃基板一側,因此用虛線表示。遮光 膜201由黑色樹脂形成,有助于提高圖像的對比度。遮光膜201也可 以由Cr那樣的金屬形成。
遮光膜201沿著濾色片的邊界而在縱向上形成為條狀。在本發(fā)明 中,在橫向上,僅在形成TFT基板100的TFT的部分和形成漏電極 105的部分形成遮光膜201。即,在本實施例中,至少一部分4黃向的 遮光膜201在彼此相鄰的縱向的遮光膜201之間沒有進行橋接。另一 方面,現(xiàn)有結構的遮光膜201沿著像素的邊界而在橫向上連續(xù)形成。 即,彼此相鄰的縱向的遮光膜201之間橋接。因此,在本發(fā)明中,對 置基板200的形成了遮光膜201的面積小于現(xiàn)有液晶顯示裝置的情 況。由此,在本發(fā)明中,能夠減少對背光源的遮光而提高亮度。橫向 的遮光膜201也可以不^隻蓋漏電才及105而形成為j又^隻蓋TFT。在圖5中,在綠濾色片G和藍濾色片B中,橫向的遮光膜201 在彼此相鄰的縱向的遮光膜201之間沒有進行橋接,成為了斷開的狀 態(tài)。在該部分中,在TFT基板100上延伸有掃描線1011,因此由掃 描線1011擔任對背光源的遮光。通過設為這樣的結構,能提高透射 率。
另一方面,在紅濾色片R中,遮光膜201連接在一起。即,;f皮此 相鄰的縱向的遮光膜201之間橋接。這是為了在紅濾色片R中的遮光 膜201上設置柱狀隔離物202。為了將TFT基板100與對置基板200 之間的間隔保持為預定值而設置柱狀隔離物202。圖5中的柱狀隔離 物202為橫長的長圓。
為了將TFT基板100與對置基板200之間的間隔保持為一定,柱 狀隔離物202需要某種程度的截面積。通過使柱狀隔離物202橫長, 不會增大遮光膜201的縱向的寬度,因而,不會使透射率減少,能夠 確保柱狀隔離物202的截面積。只要柱狀隔離物202橫長、即是橫向 為長度方向的形狀,則不限于長圓,也可以是橢圓、長方形等。
此外,在縱向上彼此相鄰的兩個像素的邊界(與圖3的間隙D對 應的部分)、即與梯形的^f象素的斜邊的部分對應的部分上,未形成遮 光膜201。由此像素的開口率提高。濾色片是在縱向上相同顏色并列 排列的條狀,由此不產(chǎn)生混合色的問題。實施例2
在本發(fā)明中,為了盡量增大透射率,而增加了掃描線1011 (柵電 極101 )與漏電極105重疊的面積。在這種情況下,柵電極101與漏 電極105之間的電容Cgd變大。當電容Cgd變大時,由于柵電壓的 變化而導致像素電極110的電壓發(fā)生變化這種所謂電壓位移變大。因 而,電容Cgd較小為佳。本實施例提供減少電容Cgd的結構。
本實施例中的像素位置與圖2相同。圖2所示B部的結構與實施 例1的B部的結構不同。圖6是表示本實施例中的使掃描線1011 (柵 電極IOI)與漏電極105之間的電容Cgd減少的結構例的俯—見圖。在 圖6中,在通孔111附近隔著未圖示的柵絕緣膜102而呈長方形地形成有半導體層103,使得在點劃線所示的掃描線1011上重疊。然后, 在該半導體層103上形成漏電極105。因而,存在半導體層103,因 此在掃描線1011與漏電極105之間存在柵絕緣膜102和半導體層 103,這樣,掃描線1011與漏電極105之間的距離變大,其結果是, 能夠減少掃描線1011與漏電極105之間的電容Cgd。圖6中的其它 結構與圖4相同,因此省略說明。
在圖6中,沿著掃描線1011延伸的半導體層103的寬度形成為 比掃描線1011稍小,這是為了防止端部的臺階切斷。半導體層103 的寬度可以為與掃描線1011相同的寬度,也可以是比掃描線1011大 的寬度。
圖7是與圖6對應的截面示意圖。在圖7中,除了通孔lll及其 附近的結構以外與圖1相同。在圖7中,在通孔111及其附近的漏電 極105的下面形成半導體層103。在通常的狀態(tài)下該半導體層103接 近絕緣物。因而,漏電極105和掃描線1011之間的距離變大半導體 層103的膜厚程度,能夠減少掃描線1011 (柵電極101 )與漏電極105 之間的電容Cgd。由此,例如能夠減少電容Cgd約25%。
圖8是實施例的第二方式。圖8是圖2的B部的詳細俯視圖。在 圖8中,半導體層103從形成TFT的部分開始沿著掃描線1011延伸。 在圖8中,在通孔111附近隔著未圖示的柵絕緣膜102與TFT部的半 導體層連續(xù)地(一體地)形成半導體層103,使得在點劃線所示掃描 線1011上重疊。然后,在該半導體層103上形成漏電極105。因而, 存在半導體層103,因此在掃描線1011與漏電極105之間存在柵絕緣 膜102與半導體層103,這樣,掃描線1011與漏電極105之間的距離 變大相應的程度,其結果是,能夠減少掃描線1011與漏電極105之 間的電容Cgd。
形成半導體層103。因而,能夠使電容Cgd小于本實施例的第一實施 方式的情況。其它結構與第一實施方式相同。
在圖8中,沿著掃描線1011延伸的半導體層103的寬度形成為比掃描線1011稍小,這是為了防止端部的臺階切斷。半導體層103 的寬度可以是與掃描線1011相同的寬度,也可以是比掃描線1011大 的寬度。
圖9是與圖8對應的截面示意圖。在圖9中,在通孔lll及其附 近的漏電才及105的下面形成半導體層103。在本實施方式中,半導體 層103與TFT部的半導體層103連續(xù)地(一體地)形成,這一點與本 實施例的第一實施方式的情況不同。在本實施方式中,漏電極105與 掃描線1011之間的距離變大半導體層103的膜厚的程度,能夠減少 掃描線1011 (柵電極101 )與漏電極105之間的電容Cgd。另外,在 本實施方式中,與TFT部的半導體層103連續(xù)地(一體地)形成有在 掃描線1011上延伸的半導體層103,這樣,能夠進一步使掃描線1011 (柵電極101 )與漏電極105之間的電容Cgd減少相應的程度。
除了上述說明的TFT附近的結構以外,本實施例的TFT基板100 的像素結構、以及對置基板200的結構與實施例1相同,因此省略說 明。
圖IO是表示本發(fā)明的第三實施方式的TFT基板100中的像素的 配置的俯視圖。圖11是表示圖IO所示的像素的邊界部的A部的放大 俯視圖。在圖10中,為了筒化附圖,僅記載了像素電極110和掃描 線IOII。在圖IO中,像素為橫向的梯形。在本實施例中,像素由像 素電極IIO本身來定義這一點與實施例1相同。在縱向上,像素被配 置為橫向的梯形交替改變方向(使之反轉),成為稠密結構。
另一方面,像素的橫向的排列與實施例1不同,為橫向的梯形的 像素在橫向上是彼此相同的方向、即沒有交替反轉方向而進行排列。 該差別除了在四個像素相對的角部中與實施例l產(chǎn)生差別以外,本質(zhì) 上與實施例1的情況沒有差別。圖10的B部除了像素電極的形狀有 些不同以外與圖4相同。
梯形的像素內(nèi)的梳齒狀的像素電極110的延伸方向為,在像素的 上半部分在右上方向上延伸,而在像素的下半部分在右下方向上延 伸,這一點與實施例1的像素電極110的結構相同。液晶的取向軸與實施例1相同,是橫向。因而,當對像素電極110施加圖像信號時, 在像素的上半部分與下半部分中,液晶分子113轉動的方向相反,能 夠減輕視野角的指向性這一點也與實施例1相同。
與形成了像素電極110的TFT基板100相對而設置有對置基板 200,形成在對置基板200上的濾色片與形成在TFT基板IOO上的縱 向的^^素對應而形成為條狀,這與實施例l相同。因而,在本實施例 中,也不需要考慮縱向的混合色的問題。另外,在本實施例中,形成 在對置基板200上的遮光膜201除了如圖5所示那樣地沿著濾色片的 邊界形成為縱條狀以外,與像素電極110的中央附近的TFT基板100 的TFT或者形成了漏電極105的部分對應而離散地形成,這與實施例 l相同。另外,在形成隔離物202的位置,橫向的遮光膜201也可以 橫穿濾色片而形成,這與實施例l相同。另外,在縱向上彼此相鄰的 兩個像素的邊界(與圖11的間隙D對應的部分)、即與梯形的像素 的斜邊的部分對應的部分上,未形成遮光膜201,這一點也與實施例 l相同。另外,在該間隙D的部分,在TFT基板100—側也未形成遮 蔽光的膜,這一點也與實施例l相同。另外,在顯示區(qū)域內(nèi)不需要電 容線,這一點也與實施例l相同。
圖ll是作為像素與像素之間的邊界部分的圖IO所示A部的放大 圖。在圖11中示出四個像素的角部。與實施例1不同的是,不是四 個像素電極110的角部相對,而是右側的兩個像素的角部與左側的像 素的邊部相對。
通常,對四個^f象素全部施加不同的電壓。因而,當四個l象素的角 部相對時,電場集中在該角部,有可能成為異常的電場分布。在本實 施例中,相對的角部僅為兩處,因此能夠減少異常電場分布的危險。 另一方面,例如,從左側的像素的邊部產(chǎn)生的電場浸透到右側的像素 的間隙D部、并對液晶起作用而產(chǎn)生異常域的危險大于實施例1的情 況。其理由是實施例l中,俯視觀察而產(chǎn)生傾斜電場的像素電極110 是點與點相對,而在本實施例中,是點與線相對。在圖11中,用箭 頭示出所產(chǎn)生的電力線的一例。因而,與實施例l相比,多少產(chǎn)生混合色的問題。但是,只要在實用上能夠允許的范圍內(nèi),則不成問題。
另外,可以根據(jù)需要,局部較寬地形成遮光膜201或者圖像信號線 1041,對間隙D的產(chǎn)生傾斜電場的部分進4亍遮光。
在本實施例中,在縱向的上下邊界,像素沒有被掃描線1011、或 者電容線劃分,因此至像素的上下端為止都能夠用于像素形成,所以 透射率較高,因而,能夠?qū)崿F(xiàn)亮度較高的液晶顯示裝置。
在左側的兩個像素與右側的兩個像素之間形成有圖像信號線 1041,因此該部分不利于圖像形成。相反,由于該部分不利于顯示, 即使液晶分子113的取向不規(guī)則也不會對圖像的顏色純度或者對比度 帶來影響,這與實施例l相同。另外,在液晶的取向軸(橫方向)上 產(chǎn)生電場的情況下,不驅(qū)動液晶分子113,這一點也與實施例l相同。
如圖IO所示,各像素的外形為橫向的梯形。在圖10中,沿著梯 形的邊形成有縫隙112。換言之,以與梯形的邊相同的率斜形成梳齒 狀的像素電極110。因而,在像素電極110的上半部分與下半部分中, 像素電極110的傾斜彼此相反。因此,能夠消除視野角的指向性。
另一方面,在像素電極110的上方與下方中,像素電極110的傾 斜相反,因此在像素的縱向的中央形成三角狀的不利于圖像形成的區(qū) 域。因而,通過使掃描線1011在該部分延伸,能夠防止像素整體的 透射率的減少,這一點也與實施例l相同。
權利要求
1. 一種液晶顯示裝置,包括形成有驅(qū)動液晶的電極的TFT基板、形成有濾色片的對置基板、以及夾持在上述TFT基板與上述對置基板之間的上述液晶,該液晶顯示裝置的特征在于在上述TFT基板上形成有面狀的第一電極、覆蓋上述第一電極的絕緣膜、以及形成在上述絕緣膜之上的具有梳齒狀電極的外形為橫向梯形的第二電極,上述液晶被由上述第一電極和上述第二電極之間的電位差產(chǎn)生的電場所驅(qū)動,在縱向上,上述第二電極使上述梯形的方向交替反轉而排列,在橫向上,上述第二電極使上述梯形的方向交替反轉而排列,在上述梯形的上方,上述梳齒狀電極的方向向特定方向傾斜,在上述梯形的下方,上述梳齒狀電極的方向向與上述特定方向相反的方向傾斜,上述TFT基板的液晶的取向軸為上述橫向,在上述對置基板上,在上述縱向上呈條狀形成有上述濾色片,在上述對置基板上,在上述濾色片的邊界部,在上述縱向上呈條狀形成有第一遮光膜。
2. 根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于 掃描線沿上述橫向在上述第二電極的中央部延伸。
3. 根據(jù)權利要求2所述的液晶顯示裝置,其特征在于 在上述橫向上,上述掃描線在上述第二電極的中央部呈直線狀延伸。
4. 根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于 上述對置基板具有沿上述橫向延伸且與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管重疊的第二遮光膜,至少一部分上述第二遮光膜在彼此 相鄰的上述第 一遮光膜之間未進行橋接。
5. 根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于具有規(guī)定上述TFT基板與上述對置基板之間的間隔的隔離物,上 述隔離物以上述4黃向為長度方向。
6. 根據(jù)權利要求5所述的液晶顯示裝置,其特征在于 上述對置基板具有沿上述橫向延伸且與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管重疊的第二遮光膜,一部分上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第一遮光膜之間未進 行橋接,在另一部分上述第二遮光膜上形成有上述隔離物,形成有上述隔 離物的上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第 一遮光膜之間進行了橋接。
7. 根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于在上述TFT基板和上述對置基板上,在沿上述縱向彼此相鄰的兩 個上述第二電極之間未形成遮蔽光的層。
8. 根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于 上述第二電極為像素電極,上述第一電極為公共電極。
9. 一種液晶顯示裝置,包括形成有驅(qū)動液晶的電極的TFT基板、 形成有濾色片的對置基板、以及被夾持在上述TFT基板與上述對置基 板之間的上述液晶,該液晶顯示裝置的特征在于在上述TFT基板上形成有面狀的第一電極、覆蓋上述第一電極的 絕緣膜、形成在上述絕緣膜之上的具有梳齒狀電極的外形為橫向梯形 的第二電極,,上述液晶被由上述第一電極和上述第二電極之間的電位差產(chǎn)生 的電場所驅(qū)動,在縱向上,上述第二電極使上述梯形的方向交替反轉而排列,在 橫向上,上述第二電極使上述梯形的方向不進行交替反轉而排列,在上述梯形的上方,上述一危齒狀電極的方向向特定方向傾斜,在 上述梯形的下方,上述梳齒狀電才及的方向向與上述特定方向相反的方 向傾斜,上述TF T基板的液晶的取向軸為上述橫向,在上述對置基板上,在上述縱向上呈條狀形成有上述濾色片, 在上述對置基板上,在上述濾色片的邊界部,在上述縱向上呈條 狀形成有第一遮光膜。
10. 根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置,其特征在于 掃描線沿上述橫向在上述第二電極的中央部延伸。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的液晶顯示裝置,其特征在于 在上述橫向上,上述掃描線呈直線狀在上述第二電極的中央部延伸。
12. 根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置,其特征在于 上述對置基板具有沿上述橫向延伸且與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管重疊的第二遮光膜,至少一部分上述第二遮光膜在彼此 相鄰的上述第 一遮光膜之間未進行橋接。
13. 根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置,其特征在于 具有規(guī)定上述TFT基板與上述對置基板之間的間隔的隔離物,上述隔離物以上述橫向為長度方向。
14. 根據(jù)權利要求13所述的液晶顯示裝置,其特征在于 上述對置基板具有沿上述橫向延伸且與形成在上述TFT基板上的薄膜晶體管重疊的第二遮光膜,一部分上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第 一遮光膜之間未進 行橋接,在另一部分上述第二遮光膜上形成有上述隔離物,形成有上述隔 離物的上述第二遮光膜在彼此相鄰的上述第一遮光膜之間進行了橋接。
15. 根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置,其特征在于 在上述TFT基板和上述對置基板上,在沿上述縱向彼此相鄰的兩個上述第二電極之間未形成遮蔽光的層。
16. 根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置,其特征在于 上述第二電極為像素電極,上述第一電極為公共電極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種視野角的指向性較小且亮度較高的IPS方式的液晶顯示裝置,具有梳齒狀的電極,在外形為橫向的梯形的像素電極(110)的下層隔著絕緣膜而形成有未圖示的面狀的公共電極。當對像素電極(110)施加圖像信號時,通過形成在像素電極(110)上的縫隙部(112),在與公共電極之間產(chǎn)生電場,控制液晶分子。在縱向上交替反轉梯形的方向而稠密配置像素電極(110)。在縱向上彼此相鄰的兩個像素電極(110)之間不存在遮光膜,因此能夠得到較高透射率。其結果是,能夠?qū)崿F(xiàn)亮度較高的液晶顯示裝置。
文檔編號G02F1/1362GK101419371SQ20081017135
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權日2007年10月22日
發(fā)明者丹野淳二, 佐佐木亨, 森本政輝 申請人:株式會社日立顯示器