專利名稱：Tft基板、具備該基板的液晶顯示面板和液晶顯示裝置、以及tft基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中用圖案具有在液晶層的厚度方向 的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，已提出具有廣視野角特性的MVA(Multi-domain Vertical Alignment 多疇 垂直取向)驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置。圖5表示專利文獻(xiàn)1中記載的MVA驅(qū)動(dòng)方式的液晶 顯示裝置130中的像素的平面圖。另外，圖6的(a) (c)表示該像素的I-I截面圖。圖5的像素的平面圖將TFT基板和彩色濾光片基板兩者一起表示。在TFT基板上 具備柵極總線10、漏極總線12、TFT14和像素電極16。彩色濾光片基板具備突起20。TFT14具備源極電極12S和漏極電極12D，源極電極12S與像素電極16連接，漏極 電極12D與漏極總線12連接。另外，TFT14的柵極電極與柵極總線10連接。在像素電極16上，以相對(duì)于像素區(qū)域傾斜的方式設(shè)置有狹縫18。狹縫18為對(duì)TFT 基板一側(cè)的液晶的取向進(jìn)行控制的構(gòu)造物。另外，在像素電極16上，以不被狹縫18電分離 的方式設(shè)置有連接部16a，由此，一個(gè)像素內(nèi)的像素電極16被電連接。突起20為對(duì)彩色濾光片基板一側(cè)的液晶的取向進(jìn)行控制的構(gòu)造物，與TFT基板的 狹縫18 —起控制液晶的取向。突起20由抗蝕劑等絕緣體(電介質(zhì))構(gòu)成。另外，從圖6(a) (c)可知，TFT基板一側(cè)為以下結(jié)構(gòu)在玻璃基板M上形成有 像素電極16，將像素電極16和在像素電極16上形成的狹縫18覆蓋而形成有取向膜(垂直 取向膜)32。另外，彩色濾光片基板一側(cè)為以下結(jié)構(gòu)在玻璃基板22上，與像素電極16相 對(duì)在整個(gè)面上形成有輔助電容電極沈，并且在輔助電容電極沈上形成有突起20，進(jìn)一步， 將輔助電容電極26和突起20覆蓋而形成有取向膜(垂直取向膜)28。另外，在TFT基板與 彩色濾光片基板之間設(shè)置有液晶層LC。此外，圖5的符號(hào)40表示取向不良區(qū)域。圖6(a)表示沒有向一對(duì)基板的電極間施加電壓時(shí)的液晶的狀態(tài)。液晶分子相對(duì) 于取向膜32和28垂直地取向。從而，液晶分子也相對(duì)于在突起20表面形成的取向膜28 垂直地取向，突起20表面附近的液晶分子成為相對(duì)于玻璃基板22傾斜的狀態(tài)。另外，雖然 沒有圖示，但在玻璃基板22、24的外側(cè)以正交尼科爾的狀態(tài)配置有一對(duì)偏光板，因此，在沒 有施加電壓的狀態(tài)下成為黑顯示。圖6(b)表示向一對(duì)基板的電極間施加電壓時(shí)的等電位線。當(dāng)向電極16與沈之 間施加電壓時(shí)，形成有狹縫18或突起20的部分的電場(chǎng)分布與其它部分的電場(chǎng)分布不同。圖6(c)表示向一對(duì)基板的電極間施加電壓時(shí)的液晶的狀態(tài)。液晶分子沿著圖中 箭頭的方向、即與電場(chǎng)方向垂直的方向，與電壓的大小相應(yīng)地傾倒，在施加電壓的狀態(tài)下可得到白顯示。此時(shí)，突起20附近的液晶分子，在突起20如圖5所示呈線狀設(shè)置的情況下， 以突起20為邊界，向與設(shè)置突起20的方向大致垂直的兩個(gè)方向傾倒。同樣，狹縫18附近 的液晶分子，也以狹縫18為邊界，向與設(shè)置狹縫18的方向大致垂直的兩個(gè)方向傾倒。這樣，在圖6(a)的兩個(gè)點(diǎn)劃線之間的區(qū)域(在圖5中用[A]表示的區(qū)域)中，形成 液晶分子向相同方向傾倒、即向相同方向取向的區(qū)域。如在圖5中以[A] [D]代表性地 表示的那樣，在MVA液晶顯示裝置130中，在1個(gè)像素中形成有4個(gè)不同取向方向的區(qū)域， 因此可得到廣視野角的特性。在專利文獻(xiàn)2中公開了在液晶層的上下具有相互交錯(cuò)地配置的梳形電極的液晶 顯示裝置，另外，在專利文獻(xiàn)3中公開了在液晶層的上下具有相互交錯(cuò)地配置的梳齒電極 的IPS驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置。專利文獻(xiàn)1 日本公開專利公報(bào) 30 日)”專利文獻(xiàn)2 日本公開專利公報(bào) 19 日)”專利文獻(xiàn)3 日本公開專利公報(bào) 25 日)”

發(fā)明內(nèi)容
然而，在以專利文獻(xiàn)1為代表的MVA驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置中，通常，在TFT基 板中，需要柵極電極層或輔助電容配線層、非晶硅層、源極電極層、絕緣層和透明電極層這 5個(gè)層，在彩色濾光片基板中，除了黑矩陣以外，需要RGB的彩色層、透明電極和突起層這3 層。因此，存在層數(shù)多、制造工藝復(fù)雜的問題。另外，專利文獻(xiàn)2、3的液晶顯示裝置也會(huì)發(fā)生同樣的問題。本發(fā)明鑒于上述問題而做出，其目的在于實(shí)現(xiàn)在對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集 中用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中使用 的、制造工藝簡(jiǎn)化的TFT基板、具備該基板的液晶顯示面板和液晶顯示裝置、以及TFT基板 的制造方法。為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種TFT基板，其用于由掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和 數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的液晶顯示面板，形成有TFT、掃描信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線，其特征 在于在各像素中，第一電壓施加用電極相互沿著基板表面隔開間隔配置有多個(gè)，在鄰接的 上述第一電壓施加用電極彼此之間的、比上述第一電壓施加用電極距離上述基板表面的高 度更高的位置配置的第二電壓施加用電極，沿著上述基板表面配置，在上述第二電壓施加 用電極的上述基板表面一側(cè)，配置有與上述第一電壓施加用電極連接的第三電極，當(dāng)上述 TFT通過上述掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述數(shù)據(jù)信號(hào)線與上述第二電壓施加 用電極連接，由此，成為在上述第一電壓施加用電極與上述第二電壓施加用電極之間對(duì)液 晶施加電壓、并且在上述第一電壓施加用電極與上述第三電極之間不對(duì)液晶施加電壓的狀 態(tài)。根據(jù)上述的發(fā)明，在各像素中，用于對(duì)液晶施加電壓的電極，作為第一電壓施加 用電極和第二電壓施加用電極，均配置在TFT基板上。第一電壓施加用電極沿著基板表面
“特開2001-83517號(hào)公報(bào)(
公開日2001年3月 “特開平9-M4046號(hào)公報(bào)(
公開日1997年9月 “特開2000-56325號(hào)公報(bào)(
公開日:2000年2月隔開間隔配置有多個(gè)，另外，第二電壓施加用電極，在鄰接的上述第一電壓施加用電極彼此 之間的、比上述第一電壓施加用電極距離基板表面的高度更高的位置，沿著基板表面配置。 另外，與第一電壓施加用電極連接的第三電極，配置在第二電壓施加用電極的基板表面一 側(cè)。當(dāng)TFT通過掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線與第二電壓施加用 電極連接，由此，成為在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間對(duì)液晶施加電壓、 并且在第一電壓施加用電極與第三電極之間不對(duì)液晶施加電壓的狀態(tài)。從而，第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極，當(dāng)TFT通過掃描信號(hào)線的電 壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)，數(shù)據(jù)信號(hào)線與第二電壓施加用電極連接，由此在相互之間施加對(duì)液晶 施加的電壓時(shí)，作為電場(chǎng)集中用電極起作用。在此，所謂電場(chǎng)集中用電極，是在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之 間在單元厚度方向具有高低差的產(chǎn)生電位差的電極。另外，第一電壓施加用電極與第三電極相互連接，作為在相互之間不對(duì)液晶施加 電壓的電極起作用。從而，只要TFT基板形成第一電壓施加用電極、從基板表面到第二電壓施加用電 極的絕緣層、和第二電壓施加用電極，進(jìn)而形成垂直取向膜并填充具有負(fù)介電常數(shù)各向異 性的液晶，就能夠?qū)崿F(xiàn)在液晶層的厚度方向的上下之間對(duì)液晶施加電壓的結(jié)構(gòu)。另外，在與 TFT基板相對(duì)配置的基板上不需要形成電極。通過以上所述，能起到以下效果能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中 用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中使用的、 制造工藝簡(jiǎn)化的TFT基板。為了解決上述課題，本發(fā)明的TFT基板的特征在于上述第三電極隔著絕緣層配 置在上述第二電壓施加用電極的上述基板表面一側(cè)。根據(jù)上述的發(fā)明，與第一電壓施加用電極連接的第三電極隔著絕緣層與第二電壓 施加用電極之間形成靜電電容，因此，能起到能夠設(shè)置作為輔助電容電極起作用的電極的 效果。為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種TFT基板，其用于由掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和 數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的液晶顯示面板，形成有TFT、掃描信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線，其特征 在于在各像素中，第一電壓施加用電極相互沿著基板表面隔開間隔配置有多個(gè)，在鄰接的 上述第一電壓施加用電極彼此之間的、比上述第一電壓施加用電極距離上述基板表面的高 度更高的位置配置的第二電壓施加用電極，沿著上述基板表面配置，當(dāng)上述TFT通過上述 掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述數(shù)據(jù)信號(hào)線與上述第二電壓施加用電極連接， 由此，成為在上述第一電壓施加用電極與上述第二電壓施加用電極之間對(duì)液晶施加電壓的 狀態(tài)，上述第一電壓施加用電極由透明電極構(gòu)成，并設(shè)置成覆蓋突起狀的絕緣物和位于上 述絕緣物周圍的上述基板表面。根據(jù)上述的發(fā)明，用于對(duì)液晶施加電壓的電極，作為第一電壓施加用電極和第二 電壓施加用電極，均配置在TFT基板上。第一電壓施加用電極沿著基板表面隔開間隔配置 有多個(gè)，另外，第二電壓施加用電極，在鄰接的上述第一電壓施加用電極彼此之間的、比上 述第一電壓施加用電極距離基板表面的高度更高的位置，沿著基板表面配置。
當(dāng)TFT通過掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線與第二電壓施加用 電極連接，由此，成為在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間對(duì)液晶施加電壓 的狀態(tài)。從而，第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極，當(dāng)TFT通過掃描信號(hào)線的電 壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)，數(shù)據(jù)信號(hào)線與第二電壓施加用電極連接，由此在相互之間施加對(duì)液晶 施加的電壓時(shí)，作為電場(chǎng)集中用電極起作用。在此，所謂電場(chǎng)集中用電極，是在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之 間在單元厚度方向具有高低差的產(chǎn)生電位差的電極。從而，只要TFT基板形成第一電壓施加用電極、從基板表面到第二電壓施加用電 極的絕緣層、和第二電壓施加用電極，進(jìn)而形成垂直取向膜并填充具有負(fù)介電常數(shù)各向異 性的液晶，就能夠?qū)崿F(xiàn)在液晶層的厚度方向的上下之間對(duì)液晶施加電壓的結(jié)構(gòu)。另外，在與 TFT基板相對(duì)配置的基板上不需要形成電極。通過以上所述，能起到以下效果能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中 用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中使用的、 制造工藝簡(jiǎn)化的TFT基板。另外，當(dāng)在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間形成有電場(chǎng)時(shí)，電力 線通過的范圍在液晶分子傾倒時(shí)的指向矢方向上擴(kuò)展，對(duì)顯示有貢獻(xiàn)的液晶分子增加。而 且，因?yàn)槭褂猛该麟姌O，所以可以不遮擋來自基板背面一側(cè)的光。從而，能起到顯示的亮度 格外提高的效果。為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種TFT基板，其用于由掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和 數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的液晶顯示面板，形成有TFT、掃描信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線，其特征 在于在各像素中，第一電壓施加用電極相互沿著基板表面隔開間隔配置有多個(gè)，在鄰接的 上述第一電壓施加用電極彼此之間的、比上述第一電壓施加用電極距離上述基板表面的高 度更高的位置配置的第二電壓施加用電極，沿著上述基板表面配置，當(dāng)上述TFT通過上述 掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述數(shù)據(jù)信號(hào)線與上述第二電壓施加用電極連接， 由此，成為在上述第一電壓施加用電極與上述第二電壓施加用電極之間對(duì)液晶施加電壓的 狀態(tài)，上述第一電壓施加用電極由透明電極構(gòu)成，并呈平面狀設(shè)置在位于鄰接的上述第二 電壓施加用電極之間的上述基板表面上。根據(jù)上述的發(fā)明，在各像素中，用于對(duì)液晶施加電壓的電極，作為第一電壓施加用 電極和第二電壓施加用電極，均配置在TFT基板上。第一電壓施加用電極沿著基板表面隔 開間隔配置有多個(gè)，另外，第二電壓施加用電極，在鄰接的上述第一電壓施加用電極彼此之 間的、比上述第一電壓施加用電極距離基板表面的高度更高的位置，沿著基板表面配置。當(dāng)TFT通過掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線與第二電壓施加用 電極連接，由此，成為在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間對(duì)液晶施加電壓 的狀態(tài)。從而，第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極，當(dāng)TFT通過掃描信號(hào)線的電 壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)，數(shù)據(jù)信號(hào)線與第二電壓施加用電極連接，由此在相互之間施加對(duì)液晶 施加的電壓時(shí)，作為電場(chǎng)集中用電極起作用。在此，所謂電場(chǎng)集中用電極，是在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間在單元厚度方向具有高低差的產(chǎn)生電位差的電極。從而，只要TFT基板形成第一電壓施加用電極、從基板表面到第二電壓施加用電 極的絕緣層、和第二電壓施加用電極，進(jìn)而形成垂直取向膜并填充具有負(fù)介電常數(shù)各向異 性的液晶，就能夠?qū)崿F(xiàn)在液晶層的厚度方向的上下之間對(duì)液晶施加電壓的結(jié)構(gòu)。另外，在與 TFT基板相對(duì)配置的基板上不需要形成電極。通過以上所述，能起到以下效果能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中 用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中使用的、 制造工藝簡(jiǎn)化的TFT基板。另外，當(dāng)在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間形成有電場(chǎng)時(shí)，電力 線通過的范圍在液晶分子傾倒時(shí)的指向矢方向上擴(kuò)展，對(duì)顯示有貢獻(xiàn)的液晶分子增加。而 且，因?yàn)槭褂猛该麟姌O，所以可以不遮擋來自基板背面一側(cè)的光。從而，能起到顯示的亮度 格外提高的效果。為了解決上述課題，本發(fā)明的TFT基板的特征在于上述液晶為以垂直取向模式 驅(qū)動(dòng)的液晶。根據(jù)上述的發(fā)明，能起到以下效果能夠利用在第一電壓施加用電極與第二電壓 施加用電極之間形成的電場(chǎng)，良好地控制液晶分子的取向。為了解決上述課題，本發(fā)明的TFT基板的特征在于上述液晶的層厚為2. 8μπι以 上ΙΟμ 以下。根據(jù)上述的發(fā)明，能起到以下效果液晶的厚度成為能夠在配置有第一電壓施加 用電極和第二電壓施加用電極的狀態(tài)下進(jìn)行良好的顯示的厚度。為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種TFT基板的制造方法，其為具備上述第三電 極的上述TFT基板的制造方法，其特征在于用相同的材料同時(shí)形成上述第一電壓施加用 電極、上述第三電極、上述掃描信號(hào)線、和上述TFT的柵極電極，在形成上述第一電壓施加 用電極之后，用與上述掃描信號(hào)線相同的材料形成上述第二電壓施加用電極。根據(jù)上述的發(fā)明，用相同的材料同時(shí)形成第一電壓施加用電極、第三電極、掃描 信號(hào)線、和TFT的柵極電極，在形成第一電壓施加用電極之后，用與掃描信號(hào)線相同的材料 形成第二電壓施加用電極，因此，能起到能夠容易地進(jìn)行TFT基板上的整體層數(shù)的削減和 工藝簡(jiǎn)化的效果。為了解決上述課題，本發(fā)明的TFT基板的制造方法的特征在于用相同的材料同 時(shí)形成作為上述第二電壓施加用電極與上述第三電極之間的絕緣層的一部分并且接著上 述第三電極形成的絕緣膜、和上述TFT的柵極絕緣膜。根據(jù)上述的發(fā)明，用相同的材料同時(shí)形成接著第三電極形成的絕緣膜和上述TFT 的柵極絕緣膜，因此，在形成第三電極的情況下，也能起到能夠容易地進(jìn)行TFT基板上的整 體層數(shù)的削減和工藝簡(jiǎn)化的效果。為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，其特征在于包括上述TFT基 板。根據(jù)上述的發(fā)明，能起到以下效果能夠?qū)崿F(xiàn)一種液晶顯示面板，其具備在對(duì)液晶 施加電壓的電極的電場(chǎng)集中用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié) 構(gòu)的液晶顯示裝置中使用的TFT基板，并且制造工藝簡(jiǎn)化。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，其特征在于包括上述液晶顯 示面板。根據(jù)上述的發(fā)明，能起到以下效果能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中 用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)、并且制造工藝簡(jiǎn)化的液晶 顯示裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于上述TFT基板與對(duì)置基 板組合構(gòu)成上述液晶顯示面板，上述對(duì)置基板不具有與上述TFT基板相對(duì)的對(duì)置電極，液 晶以MVA模式驅(qū)動(dòng)。根據(jù)上述的發(fā)明，使用在TFT基板一側(cè)在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用 電極之間形成的、將液晶層LC的厚度方向的上下之間連接的傾斜方向電場(chǎng)，同時(shí)將液晶層 LC多疇化，由此，能夠以MVA模式驅(qū)動(dòng)液晶，因此，通過在對(duì)置基板上不設(shè)置對(duì)置電極而以 MVA模式驅(qū)動(dòng)液晶，能起到能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)置基板一側(cè)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的MVA驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示 裝置的效果。為了解決上述課題，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于在上述TFT基板中，上述 第一電壓施加用電極與上述第二電壓施加用電極設(shè)置成沿著上述基板表面相互平行地延 伸的狀態(tài)，在上述對(duì)置基板上未設(shè)置對(duì)液晶分子進(jìn)行取向控制的構(gòu)造物。根據(jù)上述的發(fā)明，第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極設(shè)置成沿著基板表 面相互平行地延伸的狀態(tài)，由此，作為相互鄰接的第一電壓施加用電極與第二電壓施加用 電極之間的傾斜方向電場(chǎng)，沿著上述延伸的方向，可得到方向和強(qiáng)度均勻地分布的電場(chǎng)。從 而，在相互鄰接的第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間的區(qū)域中，液晶分子傾 倒的方向一致，能夠在該區(qū)域構(gòu)成1個(gè)疇(domain)。另外，至少在相互鄰接的區(qū)域中，傾斜 方向電場(chǎng)相互對(duì)稱地分布，由此，液晶分子的傾倒方向相互相反，因此能夠構(gòu)成不同的疇。 從而，能夠容易地將液晶層多疇化，通過在對(duì)置基板中將對(duì)液晶進(jìn)行取向控制的構(gòu)造物省 略，能起到能夠?qū)崿F(xiàn)非常簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)的MVA驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置的效果。為了解決上述課題，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于在上述第一電壓施加用 電極與上述第二電壓施加用電極之間的、比上述第二電壓施加用電極更靠近上述基板表面 一側(cè)的區(qū)域中，不產(chǎn)生液晶分子進(jìn)行響應(yīng)的與上述基板表面平行的橫向電場(chǎng)。根據(jù)上述的發(fā)明，在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間的、比第二 電壓施加用電極更靠近基板表面一側(cè)的區(qū)域、即對(duì)顯示有貢獻(xiàn)的液晶分子所存在的區(qū)域 中，不產(chǎn)生液晶分子進(jìn)行響應(yīng)的與基板表面平行的橫向電場(chǎng)，因此，即使在第一電壓施加用 電極與第二電壓施加用電極之間施加電壓，也能夠不產(chǎn)生液晶分子以垂直取向的方式進(jìn)行 響應(yīng)的部分。從而，能起到能夠使MVA模式的顯示成為高品質(zhì)的效果。本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過以下所示的記載將會(huì)充分了解。另外，本發(fā) 明的優(yōu)點(diǎn)通過參照附圖進(jìn)行的以下說明將變得明白。


圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式，是表示像素的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖2是圖1的像素的截面圖，(a)表示A-B線截面，(b)表示C-D線截面，(c)表示 E-F線截面。
圖3是表示TFT基板的制造方法的工藝步驟圖，(a)至(e)表示工藝按照該順序 進(jìn)行。圖4是表示具備圖1的像素的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5表示現(xiàn)有技術(shù)，是表示像素的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖6是表示圖5的像素的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作的截面圖，(a)表示沒有施加電壓時(shí)的液晶的 狀態(tài)，(b)表示向液晶施加電壓的狀態(tài)下的等電位線，(c)表示施加電壓時(shí)的液晶的狀態(tài)。圖7表示以往的像素構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)原理，(a)表示等效電路，(b)表示驅(qū)動(dòng)電位波形。圖8是表示本實(shí)施方式的像素構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)原理的圖，(a)表示等效電路，(b)表示 驅(qū)動(dòng)電位波形。圖9是表示在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中具有第一電極配置的像素的液晶的響應(yīng)的圖， (a)表示沒有施加電壓的狀態(tài)，(b)表示施加電壓的狀態(tài)。圖10是表示在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中具有第二電極配置的像素的液晶的響應(yīng)的 圖，(a)表示沒有施加電壓的狀態(tài)，(b)表示施加電壓的狀態(tài)。圖11是表示在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中具有第三電極配置的像素的液晶的響應(yīng)的 圖，(a)表示沒有施加電壓的狀態(tài)，(b)表示施加電壓的狀態(tài)。符號(hào)說明
1像素
2柵極電極
2a電容電極(第--電壓施加用電極)
2b電容電極(第三Ξ電極)
3絕緣膜、柵極絕緣膜
6透明絕緣膜
7像素電極(第二二電壓施加用電極)
7a源極電極
7b漏極電極
52電容電極(第--電壓施加用電極)
61電容電極(第--電壓施加用電極)
400柵極驅(qū)動(dòng)器(掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)
300源極驅(qū)動(dòng)器(_女據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)
GL柵極線(掃描信號(hào)線)
SL源極線(數(shù)據(jù)信號(hào)線)
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1至圖4以及圖7至圖9對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明如下。圖4是將液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)與其顯示部的等效電路一起表示的框圖。該液晶顯 示裝置包括作為數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的源極驅(qū)動(dòng)器300 ；作為掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的柵 極驅(qū)動(dòng)器400 ；有源矩陣型的顯示部100 ；用于對(duì)源極驅(qū)動(dòng)器300和柵極驅(qū)動(dòng)器400進(jìn)行控 制的顯示控制電路200 ；和灰度等級(jí)電壓源600。上述液晶顯示裝置的顯示部100包括多條(m條)作為掃描信號(hào)線的柵極線GLl GLm;與這些柵極線GLl GLm分別交叉的多條(η條)作為數(shù)據(jù)信號(hào)線的源極線 SLl SLn ；和與這些柵極線GLl GLm與源極線SLl SLn的交叉點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)設(shè)置的多 個(gè)(mXn個(gè))像素形成部。這些像素形成部呈矩陣狀配置，構(gòu)成像素陣列，各像素形成部由 以下部分構(gòu)成柵極端子與通過對(duì)應(yīng)的交叉點(diǎn)的柵極線GLj連接、并且源極端子與通過該 交叉點(diǎn)的源極線SLi連接的作為開關(guān)元件的TFTlO ；與該TFTlO的漏極端子連接的像素電 極(第二電壓施加用電極)；作為在上述多個(gè)像素形成部中共用地設(shè)置的電極的電容電極 (如后所述，有第一電壓施加用電極和第三電極兩種)；和在上述多個(gè)像素形成部中共用地 設(shè)置，并配置在像素電極與作為第一電壓施加用電極的電容電極之間的液晶層。由像素電 極和作為第一電壓施加用電極的電容電極形成液晶電容，由像素電極和作為第三電極的電 容電極形成輔助電容，由上述液晶電容和上述輔助電容構(gòu)成像素電容Cp。作為第一電壓施 加用電極的電容電極和作為第三電極的電容電極相互連接，施加電壓Vcs。此外，上述輔助 電容，為了在像素電容中可靠地保持電壓，與液晶電容并聯(lián)設(shè)置，也可以代替形成該輔助電 容，而通過在像素電極的下側(cè)將第三電極形成為一體來增大像素電極自身的電容。由源極驅(qū)動(dòng)器300和柵極驅(qū)動(dòng)器400，向各像素形成部中的像素電極提供與要顯 示的圖像相應(yīng)的電位。由此，與像素電極和作為第一電壓施加用電極的電容電極之間的電 位差相應(yīng)的電壓被施加在液晶上，通過施加該電壓，控制光相對(duì)于液晶層的透過量，由此進(jìn) 行圖像顯示。其中，為了通過向液晶層施加電壓來控制光的透過量，使用偏光板，在本液晶 顯示裝置中，以成為常黑的方式配置有相位差板和偏光板。顯示控制電路200從外部的信號(hào)源接收表示要顯示的圖像的數(shù)字視頻信號(hào)Dv、與 該數(shù)字視頻信號(hào)Dv對(duì)應(yīng)的水平同步信號(hào)HSY和垂直同步信號(hào)VSY、和用于控制顯示動(dòng)作的 控制信號(hào)Dc，根據(jù)這些信號(hào)Dv、HSY、VSY、Dc,生成并輸出源極起動(dòng)脈沖信號(hào)SSP、源極時(shí)鐘 信號(hào)SCK、表示要顯示的圖像的數(shù)字圖像信號(hào)DA(與數(shù)字視頻信號(hào)Dv相當(dāng)?shù)男盘?hào))、柵極起 動(dòng)脈沖信號(hào)GSP、柵極時(shí)鐘信號(hào)GCK、和柵極驅(qū)動(dòng)器輸出控制信號(hào)G0E，作為用于使該數(shù)字視 頻信號(hào)Dv所表示的圖像顯示在顯示部100上的信號(hào)。數(shù)字視頻信號(hào)Dv在內(nèi)部存儲(chǔ)器中根據(jù)需要進(jìn)行定時(shí)調(diào)整等以后，作為數(shù)字圖像 信號(hào)DA從顯示控制電路200輸出。源極時(shí)鐘信號(hào)SCK作為決定源極驅(qū)動(dòng)器300內(nèi)的移位寄 存器的動(dòng)作定時(shí)的信號(hào)而生成。源極起動(dòng)脈沖信號(hào)SSP作為根據(jù)水平同步信號(hào)HSY，在每1 個(gè)水平掃描期間，僅在規(guī)定期間成為高電平(H電平)，在移位寄存器內(nèi)傳輸?shù)男盘?hào)而生成。 柵極起動(dòng)脈沖信號(hào)GSP作為根據(jù)垂直同步信號(hào)VSY，在每1幀期間(1個(gè)垂直掃描期間)，僅 在規(guī)定期間成為H電平的信號(hào)而生成。柵極時(shí)鐘信號(hào)GCK根據(jù)水平同步信號(hào)HSY生成。柵 極驅(qū)動(dòng)器輸出控制信號(hào)GOE (G0E1 GOEq)根據(jù)水平同步信號(hào)HSY和控制信號(hào)Dc生成。如上所述，在顯示控制電路200中生成的信號(hào)中，數(shù)字圖像信號(hào)DA與源極起動(dòng)脈 沖信號(hào)SSP和源極時(shí)鐘信號(hào)SCK被輸入到源極驅(qū)動(dòng)器300，柵極起動(dòng)脈沖信號(hào)GSP和柵極時(shí) 鐘信號(hào)GCK與柵極驅(qū)動(dòng)器輸出控制信號(hào)GOE被輸入到柵極驅(qū)動(dòng)器400。源極驅(qū)動(dòng)器300，根據(jù)數(shù)字圖像信號(hào)DA與源極起動(dòng)脈沖信號(hào)SSP和源極時(shí)鐘信號(hào) SCK，在每1個(gè)水平掃描期間依次生成數(shù)據(jù)信號(hào)S(I) S (η)，作為與數(shù)字圖像信號(hào)DA所表 示的圖像的各水平掃描線中的像素值相當(dāng)?shù)哪M電壓，并將這些數(shù)據(jù)信號(hào)S(I) S(n)分 別施加到源極線SLl SLn。作為用于作為模擬電壓信號(hào)S(I) S(n)進(jìn)行選擇的灰度等 級(jí)基準(zhǔn)電壓，使用由灰度等級(jí)電壓源600生成的電壓VO Vp。另外，灰度等級(jí)電壓源600還生成并輸出向電容電極施加的電壓Vcs。柵極驅(qū)動(dòng)器400，為了根據(jù)柵極起動(dòng)脈沖信號(hào)GSP和柵極時(shí)鐘信號(hào)GCK與柵極驅(qū)動(dòng) 器輸出控制信號(hào)G0Er(r = 1、2、……、q)，將各數(shù)據(jù)信號(hào)S(I) S(n)寫入到各像素形成部 (的像素電容)，在數(shù)字圖像信號(hào)DA的各幀期間(各垂直掃描期間)中，每隔大致1個(gè)水平 掃描期間依次選擇柵極線GLl GLm。接著，對(duì)上述液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)詳細(xì)進(jìn)行說明。圖1表示各像素形成部的像素1的平面圖，圖2(a)表示圖1的A-B線截面圖，圖 2(b)表示圖1的C-D線截面圖，圖2(c)表示圖1的E-F線截面圖。如圖1所示，像素1被設(shè)置成由相互鄰接的兩條柵極線GL和相互鄰接的兩條源極 線SL包圍的矩形狀的區(qū)域。此外，以下所示的圖案形成，在TFT基板上進(jìn)行。另外，向作為 第一電壓施加用電極的電容電極加和作為第三電極的電容電極2b施加電壓Vcs的電容配 線Cs，設(shè)置成與柵極線GL平行地通過像素1的中央部。電容配線Cs以由矩形區(qū)域包圍部 分2將像素1的矩形區(qū)域的周圍包圍的方式在各像素內(nèi)設(shè)置。另外，在電容配線Cs的矩形區(qū)域包圍部分2的內(nèi)側(cè)，從該矩形區(qū)域包圍部分2，電 容配線Cs相對(duì)于柵極線GL和源極線SL沿著傾斜方向呈線狀設(shè)置。該傾斜部分在與柵極 線GL平行地通過像素1的中央部的電容配線Cs的兩側(cè)的區(qū)域中，以相互成為鏡像關(guān)系的 方式配置。電容配線Cs的傾斜部分，如圖2(a)所示，由多個(gè)電容電極(第一電壓施加用 電極) 和多個(gè)電容電極(第三電極)2b構(gòu)成。多個(gè)電容電極加相互沿著玻璃基板31表 面隔開間隔配置。例如，電容電極加的線寬為8 μ m，間距為63 μ m，上述間隔為55 μ m。電 容電極2b配置在鄰接的電容電極加彼此之間。電容電極h、2b的厚度例如為0. 4μ m。電容電極 、2b由與圖2(b)所示的TFTlO的柵極電極2 (柵極線GL)相互相同的 材料Ti/Al/Ti或TiN/Al/Ti形成。電容電極h、2b、TFT10的柵極電極2和柵極線GL同時(shí) 形成。在電容電極2b上以覆蓋電容電極2b的方式形成有絕緣膜3，在絕緣膜3上，形成 有由能夠增大厚度的透明絕緣膜(JAQ構(gòu)成的絕緣膜6，進(jìn)而，在絕緣膜6上，形成有像素 電極(第二電壓施加用電極)7。絕緣膜3的厚度例如為0. 3 μ m，絕緣膜6的厚度例如為 1. 9 μ m。該像素電極7由于絕緣膜3、6，配置在距離玻璃基板31表面的高度比電容電極加 高的位置。這樣，多個(gè)像素電極7相互沿著玻璃基板31表面配置。像素電極7的線寬例如 為11 μ m、厚度例如為0. 18 μ m。此外，在將電容電極2b在像素電極7下面形成為一體的情 況下，像素電極7只要從玻璃基板31表面僅隔著例如絕緣膜6等絕緣層形成即可。絕緣膜3由與圖2 (b)所示的TFTlO的柵極絕緣膜(柵極絕緣體)3相同的材料形 成。絕緣膜3和柵極絕緣膜3同時(shí)形成。另外，在TFTlO中，在柵極絕緣膜3上形成有由 非晶硅的i層(本征半導(dǎo)體層)構(gòu)成的溝道形成區(qū)域4。在溝道形成區(qū)域4的端部上，形 成有由微晶硅的n+層構(gòu)成的源極區(qū)域fe和漏極區(qū)域恥。溝道形成區(qū)域4的厚度例如為 0. 23 μ m,源極區(qū)域和漏極區(qū)域恥的厚度例如為0. 06 μ m。在源極區(qū)域上形成有源極 電極7a，在漏極區(qū)域恥上形成有漏極電極7b。源極區(qū)域fe的外層部分和漏極區(qū)域恥的 外層部分作為電極的歐姆接觸層起作用。上述像素電極7由與柵極線GL相同的材料Ti/ Al/Ti或TiN/Al/Ti形成。像素電極7、源極電極7a和漏極電極7b同時(shí)形成。另外，在沒 有設(shè)置TFTlO的柵極線GL上，如圖2(b)所示，形成有絕緣膜3。
另外，圖1的區(qū)域35，作為電容配線Cs與源極線SL交叉的區(qū)域、以及電容配線Cs 與像素電極7交叉的區(qū)域，形成為比交叉配線的每個(gè)大的一邊的矩形狀區(qū)域。該區(qū)域35 以及電容配線Cs的矩形區(qū)域包圍部分2與像素電極7重疊的區(qū)域，如圖2 (c)所示，成為在 電容配線Cs (或矩形包圍部分2、上依次疊層有絕緣膜3、由在TFTlO的溝道形成區(qū)域4中 使用的i層和在TFTlO的源極區(qū)域fe和漏極區(qū)域恥中使用的η+層構(gòu)成的疊層體45、以及 源極線SL (或像素電極7)的結(jié)構(gòu)。在使用玻璃基板33的彩色濾光片基板(對(duì)置基板)上，與使用玻璃基板31的TFT 基板相對(duì)配置有由與各像素對(duì)應(yīng)的彩色抗蝕劑(例如，紅、綠、藍(lán)等)構(gòu)成的彩色濾光片層 3 和黑矩陣層32b。黑矩陣層32b，如圖2(b)所示，設(shè)置在與TFTlO相對(duì)的區(qū)域，彩色濾光 片層32a，如圖2(a)、(c)所示，設(shè)置在與其它部位相對(duì)的區(qū)域。在TFT基板與彩色濾光片 基板之間，注入例如以VA模式、MVA模式等垂直取向模式驅(qū)動(dòng)的具有負(fù)介電常數(shù)各向異性 的液晶，形成有液晶層LC。作為液晶層LC的厚度的單元厚度例如為3.4 μ m。單元厚度優(yōu) 選為2. 8μ 以上10 μ m以下。此外，在TFT基板和彩色濾光片基板上設(shè)置有垂直取向膜51。在圖2中，TFT基板 一側(cè)的垂直取向膜51以覆蓋直到形成了像素電極7的狀態(tài)的整個(gè)圖案表面的方式形成，彩 色濾光片基板一側(cè)的垂直取向膜51以覆蓋彩色濾光片3 和黑矩陣32b的方式形成。接著，使用圖3對(duì)本實(shí)施方式的TFT基板的制造工藝進(jìn)行說明。在步驟1)中，如圖3 (a)所示，在玻璃基板31上同時(shí)形成TFT10的柵極電極2 (柵 極線GL)和電容電極h、2b。此時(shí)，也同時(shí)形成電容配線Cs。在步驟2)中，如圖3(b)所 示，在柵極電極2上形成柵極絕緣膜3，另外，同時(shí)在電容電極2b上形成絕緣膜3。在步驟 3)中，如圖3(c)所示，堆積作為TFTlO的溝道形成區(qū)域4的層(4)與作為源極區(qū)域如和漏 極區(qū)域恥的層(5)的疊層體45。在步驟4)中，如圖3(d)所示，在電容電極2b上的絕緣 膜3上形成絕緣膜6。此時(shí)，在沒有圖示的、TFTlO存在的部位以外的柵極線GL的絕緣膜3 上，也同時(shí)通過涂敷法形成絕緣膜6。絕緣膜6的涂敷，使用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)或狹縫涂布機(jī)。涂 敷原料液之后，進(jìn)行感光，通過顯影將不需要的圖案部分除去后，通過烘焙使剩余的圖案硬 化，由此形成絕緣膜6。在步驟5)中，如圖3(e)所示，首先，在作為TFTlO的源極區(qū)域如和 漏極區(qū)域恥的層( 上堆積源極電極和漏極電極材料。接著，在堆積的源極電極和漏極 電極材料上涂敷光致抗蝕劑，在規(guī)定的圖案上進(jìn)行曝光和顯影之后，以光致抗蝕劑作為掩 模進(jìn)行干蝕刻或濕蝕刻，由此，同時(shí)形成源極電極7a和漏極電極7b。此時(shí)，優(yōu)選進(jìn)行蝕刻偏 移少的干蝕刻。此時(shí)，也同時(shí)形成源極線SL。通過對(duì)由于源極電極7a和漏極電極7b的形 成而表面露出的作為源極區(qū)域如和漏極區(qū)域恥的層( 進(jìn)行干蝕刻，形成源極區(qū)域如和 漏極區(qū)域恥。另外，利用與柵極線GL相同的材料形成像素電極7。由此，TFTlO和液晶層 LC驅(qū)動(dòng)用的疊層構(gòu)造完成。另外，在TFT基板完成以后，形成垂直取向膜，與同樣形成有垂直取向膜的彩色濾 光片基板貼合，在它們之間注入負(fù)性(VA用)液晶、即具有負(fù)介電常數(shù)各向異性的液晶，組 裝液晶顯示面板。作為液晶顯示面板，既可以是在像素1中使用非晶硅、將以圖4所示的各 驅(qū)動(dòng)器作為IC制作出的部件安裝在面板上的液晶顯示面板，也可以是在像素1中使用多晶 硅或CG硅等、將圖4所示的各驅(qū)動(dòng)器與像素1 一起制作為一體的液晶顯示面板。如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，用于對(duì)液晶施加電壓的電極，作為電容電極加和像素電極7，均配置在TFT基板上。電容電極加沿著基板表面隔開間隔配置有多個(gè)，另外， 像素電極7，在鄰接的電容電極加彼此之間的、比電容電極加距離基板表面的高度更高的 位置，沿著基板表面配置。從而，電容電極加與像素電極7，當(dāng)TFTlO通過柵極線GL的電壓 而成為導(dǎo)通狀態(tài)，源極線SL與像素電極7連接，由此在相互之間施加向液晶施加的電壓時(shí)， 作為電場(chǎng)集中用電極起作用。此時(shí)，像素1成為在電容電極加與像素電極7之間對(duì)液晶施 加電壓、并且在電容電極加與電容電極2b之間不對(duì)液晶施加電壓的狀態(tài)。從而，只要在TFT基板上形成電容電極2a、從基板表面到像素電極7的絕緣層、像 素電極7、和垂直取向膜，并在TFT基板與彩色濾光片基板之間填充具有負(fù)介電常數(shù)各向異 性的液晶，就能夠?qū)崿F(xiàn)在液晶層LC的厚度方向的上下之間對(duì)液晶施加電壓的結(jié)構(gòu)。另外， 在與TFT基板相對(duì)配置的基板(在此為彩色濾光片基板)上不需要形成電極。通過以上所述，能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中用圖案具有在液晶 層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中使用的、制造工藝簡(jiǎn)化的 TFT基板。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在像素電極7的基板表面一側(cè)，隔著絕緣層，配置有與電 容電極加連接的電容電極2b。由此，電容電極2b隔著絕緣層與像素電極7之間形成靜電 電容，因此，能夠設(shè)置作為輔助電容電極起作用的電極。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，用相同的材料同時(shí)形成電容電極加、電容電極2b、柵極線 GLJP TFTlO的柵極電極2，并且用與柵極線GL相同的材料形成像素電極7，因此，能夠容易 地進(jìn)行TFT基板上的整體層數(shù)的削減和工藝的簡(jiǎn)化。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，用相同的材料同時(shí)形成作為像素電極7與電容電極2b之 間的絕緣層的一部分并且接著電容電極2b形成的絕緣膜3、和TFTlO的柵極絕緣膜3，因 此，在形成電容電極2b時(shí)，也能夠容易地進(jìn)行TFT基板上的整體層數(shù)的削減和工藝的簡(jiǎn)化。接著，將基于本實(shí)施方式的像素構(gòu)造的顯示面板的驅(qū)動(dòng)方法與基于以往的像素構(gòu) 造的顯示面板的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行比較。圖7(a)表示以往的像素構(gòu)造的等效電路。在以往的像素構(gòu)造中，與TFT的漏極電 極連接的像素電極，和電位Vcom的對(duì)置電極之間夾著液晶層形成液晶電容Clc，并且，和輔 助電容電位Vcs的Cs總線之間形成輔助電容Ccs。該情況下的各驅(qū)動(dòng)電壓波形如圖7(b) 所示。圖7(b)是表示對(duì)顯示面板進(jìn)行點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(將柵極基板省略的特別有效的驅(qū)動(dòng)) 時(shí)的波形圖，源極電位Vs為0 8Vrms的矩形波，輔助電容電位Vcs為0 2. 5V的DC波， 電位Vcom為O 2. 5V的DC波，柵極電位Vg為-10 (Vgl) V 35 (Vgh)V的矩形波。像素電 極電位的保持周期為1幀期間(60Hz)。當(dāng)設(shè)液晶電容Clc的保持電荷為Ql時(shí)，液晶電容Clc為Clc = Ql/I Vs-Vcom I ,當(dāng)設(shè)輔助電容Ccs的保持電荷為Q2時(shí)，輔助電容Ccs為Ccs = Q2/|Vs-Vcs| ,其中，作為液晶電容Clc，在通過施加電壓而在液晶層中發(fā)生克爾效應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生 附隨電容。另外，輔助電容Ccs是對(duì)在液晶層中發(fā)生克爾效應(yīng)的狀態(tài)的液晶電容Clc來說 成為輔助的電容。圖8(a)表示本實(shí)施方式的像素構(gòu)造的等效電路。在本實(shí)施方式的像素構(gòu)造中，與
13TFT的漏極電極連接的像素電極7，和與輔助電容電位Vcs的Cs總線(即上述的電容配線 Cs)連接的電容電極加之間形成液晶電容Clc，并且，和同樣與Cs總線連接的電容電極2b 之間形成輔助電容Ccs。像素電容Cp = Clc+CcS。該情況下的各驅(qū)動(dòng)電壓波形如圖8(b)所 示。圖8(b)是對(duì)顯示面板進(jìn)行點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(將柵極基板省略的特別有效的驅(qū)動(dòng))時(shí)的波 形圖，源極電位Vs為0 8Vrms的矩形波，輔助電容電位Vcs為0 2. 5V的DC波，柵極電 位Vg為-10 (Vgl) V 35 (Vgh) V的矩形波。像素電極電位的保持周期為1幀期間(60Hz)。當(dāng)設(shè)液晶電容Clc的保持電荷為Ql時(shí)，液晶電容Clc為Clc = Ql/I Vs-電容電極2a (第一電壓施加用電極)的電位|，當(dāng)設(shè)輔助電容Ccs的保持電荷為Q2時(shí)，輔助電容Ccs為Ccs = Q2/I Vs-電容電極2b (第三電極)的電位|，其中，作為液晶電容Clc，在通過施加電壓而在液晶層中發(fā)生克爾效應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附 隨電容。另外，輔助電容Ccs是對(duì)在液晶層中發(fā)生克爾效應(yīng)的狀態(tài)的液晶電容Clc來說成 為輔助的電容。接著，圖9至圖11表示在本實(shí)施方式的像素構(gòu)造中，由第一電壓施加用電極的配 置的不同引起的液晶分子的響應(yīng)的不同。此外，與圖2相同符號(hào)的部件，只要沒有預(yù)先說 明，就具有與圖2相同的功能。圖9表示在液晶層LC以垂直取向模式驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)中，在玻璃基板31上，在上部包 括像素電極(第二電壓施加用電極)7的凸部46、與電容電極(第一電壓施加用電極)2a以 交替排列的方式配置的像素構(gòu)造。圖9(a)表示沒有對(duì)液晶層LC施加電壓的狀態(tài)，圖9(b) 表示對(duì)液晶層LC施加電壓的狀態(tài)。這是與圖2相同的結(jié)構(gòu)，在凸部46中，在玻璃基板31 的上表面設(shè)置有電容電極2b，并且在像素電極7與電容電極2b之間設(shè)置有絕緣膜47。在 圖9(a)中，液晶層LC的液晶分子48……相對(duì)于垂直取向膜51、51垂直地取向。在對(duì)液晶層LC施加電壓的狀態(tài)下，如圖9(b)所示，液晶分子48……與在像素電 極7與電容電極加之間形成的電場(chǎng)相應(yīng)而傾倒。此時(shí)，在像素電極7與電容電極加的間 隔大的情況下，電力線集中在狹窄的區(qū)域中，液晶分子48……僅在電極周圍傾倒。此外，在 液晶層LC中，在像素電極7的上方區(qū)域和位于與該上方區(qū)域相同高度的其它區(qū)域中，形成 的電場(chǎng)小或者沒有形成電場(chǎng)，因此，液晶分子48……不進(jìn)行響應(yīng)，對(duì)顯示沒有貢獻(xiàn)。另外，在 電容電極加和與其一側(cè)鄰接的像素電極7之間的區(qū)域、以及和與其另一側(cè)鄰接的像素電極 7之間的區(qū)域中，所形成的傾斜方向電場(chǎng)相互對(duì)稱地分布，因此，液晶分子48……的傾倒方 向相互相反。隨著電場(chǎng)增大，液晶分子48……傾倒至接近水平的角度。圖10表示鑒于圖9的結(jié)構(gòu)，在上部包括像素電極(第二電壓施加用電極)7的凸 部56、與由透明電極構(gòu)成的電容電極(第一電壓施加用電極)52覆蓋的凸部M以交替排列 的方式配置的像素構(gòu)造。圖10(a)表示沒有對(duì)液晶層LC施加電壓的狀態(tài)，圖10(b)表示對(duì) 液晶層LC施加電壓的狀態(tài)。凸部56由設(shè)置在玻璃基板31上的突起狀的絕緣物57、設(shè)置在絕緣物57上的像 素電極7、和從上表面和側(cè)面將絕緣物57和像素電極7覆蓋的鈍化膜50構(gòu)成。鈍化膜50 例如由SiNx膜構(gòu)成。凸部M由距離玻璃基板31的上表面(即TFT基板的上表面)達(dá)到 規(guī)定高度的突起狀的絕緣物53、和設(shè)置成將絕緣物53和位于絕緣物53周圍的玻璃基板31 的上表面覆蓋的電容電極52構(gòu)成。像素電極7位于從玻璃基板31的上表面看比電容電極52高的位置。電容電極52在此將相互鄰接的兩個(gè)凸部56、56之間的玻璃基板31的上表 面，除了設(shè)置有絕緣物53的部位以外幾乎全部覆蓋。作為鈍化膜50，當(dāng)在形成像素電極7 之后將電容電極52圖案化時(shí)，具有防止像素電極7由于電容電極52的圖案化而腐蝕的功 能。另外，TFT基板的垂直取向膜51以覆蓋凸部56、54的方式在整個(gè)面上形成。另外，電容電極52通過接觸技術(shù)與電容配線Cs連接。由此，如圖10(b)所示，當(dāng) 通過在像素電極7與電容電極52之間施加對(duì)液晶層LC的施加電壓而形成有電場(chǎng)時(shí)，像素 電極7與電容電極52作為電場(chǎng)集中用電極起作用，與圖9的情況相比，電力線通過的范圍， 在液晶分子48傾倒時(shí)的指向矢方向上擴(kuò)展，對(duì)顯示有貢獻(xiàn)的液晶分子48增加。另外，因 為第一電壓施加用電極使用透明電極，所以可以不遮擋來自TFT基板背面一側(cè)的光。從而， 顯示的亮度格外提高。圖11表示鑒于圖9的結(jié)構(gòu)，代替圖10的凸部M，在位于相互鄰接的2個(gè)凸部56、 56之間的玻璃基板31的上表面(即TFT基板的上表面)上呈平面狀設(shè)置有由透明電極構(gòu) 成的電容電極(第一電壓施加用電極)61。圖11(a)表示沒有對(duì)液晶層LC施加電壓的狀 態(tài)，圖11 (b)表示對(duì)液晶層LC施加電壓的狀態(tài)。電容電極61在此將相互鄰接的兩個(gè)凸部56、56之間的玻璃基板31的上表面幾乎 全部覆蓋。像素電極7位于從玻璃基板31的上表面看比電容電極61高的位置。根據(jù)該結(jié) 構(gòu)，如圖11 (b)所示，當(dāng)在像素電極7與電容電極61之間形成有電場(chǎng)時(shí)，像素電極7與電容 電極61也作為電場(chǎng)集中用電極起作用，與圖9的情況相比，電力線通過的范圍在液晶分子 48傾倒時(shí)的指向矢方向上擴(kuò)展，對(duì)顯示有貢獻(xiàn)的液晶分子48增加。另外，因?yàn)榈谝浑妷菏?加用電極使用透明電極，所以可以不遮擋來自TFT基板背面一側(cè)的光。從而，顯示的亮度格 外提高。上述的圖2、圖9 圖11所示的液晶顯示裝置包括TFT基板與對(duì)置基板組合而成 的液晶顯示面板，該對(duì)置基板不具有與TFT基板相對(duì)的對(duì)置電極，液晶以MVA模式驅(qū)動(dòng)。由 此，使用在TFT基板一側(cè)在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間形成的、將液 晶層LC的厚度方向的上下之間連接的傾斜方向電場(chǎng)，同時(shí)將液晶層LC多疇化，由此，能夠 以MVA模式驅(qū)動(dòng)液晶，因此，通過在對(duì)置基板上不設(shè)置對(duì)置電極而以MVA模式驅(qū)動(dòng)液晶，能 夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)置基板一側(cè)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的MVA驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置。另外，為了進(jìn)行上述的多疇化，在TFT基板中，第一電壓施加用電極與第二電壓施 加用電極，如圖1所示，設(shè)置成沿著基板表面相互平行地延伸的狀態(tài)。第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極設(shè)置成沿著基板表面相互平行地延 伸的狀態(tài)，由此，作為相互鄰接的第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間的傾斜 方向電場(chǎng)，沿著上述延伸的方向，可得到方向和強(qiáng)度均勻地分布的電場(chǎng)。從而，如使用圖 9 圖11所說明的那樣，在相互鄰接的第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間 的區(qū)域中，液晶分子48……的傾倒方向一致，能夠在該區(qū)域中構(gòu)成1個(gè)疇。另外，在相互鄰 接的區(qū)域中，傾斜方向電場(chǎng)相互對(duì)稱地分布，由此，液晶分子48……的傾倒方向相互相反， 因此，能夠構(gòu)成不同的疇。從而，能夠容易地將液晶層LC多疇化。例如，在圖1中，像素區(qū)域 相對(duì)于電容配線Cs鏡像配置，因此，半個(gè)區(qū)域彼此具有不同的2種疇，合計(jì)形成有4種疇。因?yàn)槟軌蜻@樣利用傾斜方向電場(chǎng)形成疇，所以，如圖2、圖9 圖11所示，通過在對(duì) 置基板中將對(duì)液晶進(jìn)行取向控制的構(gòu)造物省略，能夠?qū)崿F(xiàn)非常簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)的MVA驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置。另外，在這樣的各個(gè)疇中，特別地，優(yōu)選在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用 電極之間的、比第二電壓施加用電極更靠近TFT基板表面一側(cè)的區(qū)域中，不產(chǎn)生液晶分子 48……進(jìn)行響應(yīng)的與基板表面平行的橫向電場(chǎng)。當(dāng)在該區(qū)域、即對(duì)顯示有貢獻(xiàn)的液晶分子 48……所存在的區(qū)域中，不產(chǎn)生液晶分子48……進(jìn)行響應(yīng)的與基板表面平行的橫向電場(chǎng) 時(shí)，即使在第一電壓施加用電極與第二電壓施加用電極之間施加電壓，也能夠不產(chǎn)生液晶 分子48……以垂直取向的方式進(jìn)行響應(yīng)的部分。從而，能夠使MVA模式的顯示成為高品質(zhì)。本發(fā)明的TFT基板，如以上所述，其用于由掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū) 動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的液晶顯示面板，形成有TFT、掃描信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線，其中，在各像素中，第 一電壓施加用電極相互沿著基板表面隔開間隔配置有多個(gè)，在鄰接的上述第一電壓施加用 電極彼此之間的、比上述第一電壓施加用電極距離上述基板表面的高度更高的位置配置的 第二電壓施加用電極，沿著上述基板表面配置，在上述第二電壓施加用電極的上述基板表 面一側(cè)，配置有與上述第一電壓施加用電極連接的第三電極，當(dāng)上述TFT通過上述掃描信 號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述數(shù)據(jù)信號(hào)線與上述第二電壓施加用電極連接，由此，成 為在上述第一電壓施加用電極與上述第二電壓施加用電極之間對(duì)液晶施加電壓、并且在上 述第一電壓施加用電極與上述第三電極之間不對(duì)液晶施加電壓的狀態(tài)。通過以上所述，能起到以下效果能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中 用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中使用的、 制造工藝簡(jiǎn)化的TFT基板。在發(fā)明內(nèi)容部分中說明的具體的實(shí)施方式或?qū)嵤├?，只是為了使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi) 容清楚，不應(yīng)該僅限定于這樣的具體例子狹義地進(jìn)行解釋，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求書 的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更而實(shí)施。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適合在具有廣視野角特性的液晶顯示裝置中使用。
權(quán)利要求
1.一種TFT基板，其用于由掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的液晶顯 示面板，形成有TFT、掃描信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線，該TFT基板的特征在于在各像素中，電容電極相互沿著基板表面隔開間隔配置有多個(gè)，在鄰接的所述電容電極彼此之間的、比所述電容電極距離所述基板表面的高度更高的 位置配置的像素電極，沿著所述基板表面配置，當(dāng)所述TFT通過所述掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，所述數(shù)據(jù)信號(hào)線與所述像 素電極連接，由此，成為在所述電容電極與所述像素電極之間對(duì)液晶施加電壓的狀態(tài)，所述電容電極由透明電極構(gòu)成，并設(shè)置成覆蓋突起狀的絕緣物和位于所述絕緣物周圍 的所述基板表面。
2.—種TFT基板，其用于由掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的液晶顯 示面板，形成有TFT、掃描信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線，該TFT基板的特征在于在各像素中，在上部包括像素電極的凸部在基板表面上排列有多個(gè)，并且在位于相互鄰接的兩個(gè)所 述凸部之間的所述基板表面上呈平面狀地設(shè)置有由透明電極構(gòu)成的電容電極，由此，所述 電容電極相互沿著所述基板表面隔開間隔配置有多個(gè)，并且在鄰接的所述電容電極彼此之 間的、比所述電容電極距離所述基板表面的高度更高的位置配置的所述像素電極，沿著所 述基板表面配置，形成有覆蓋所述凸部和所述電容電極的垂直取向膜，當(dāng)所述TFT通過所述掃描信號(hào)線的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，所述數(shù)據(jù)信號(hào)線與所述像 素電極連接，由此，成為在所述電容電極與所述像素電極之間對(duì)液晶施加電壓的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的TFT基板，其特征在于所述液晶為以垂直取向模式驅(qū)動(dòng)的液晶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TFT基板，其特征在于所述液晶的層厚為2. 8 μ m以上10 μ m以下。
全文摘要
本發(fā)明提供TFT基板、具備該基板的液晶顯示面板和液晶顯示裝置、以及TFT基板的制造方法。在像素(1)中，由多個(gè)電容電極(2a)和多個(gè)電容電極(2b)構(gòu)成電容配線(Cs)的傾斜部分，電容電極(2b)配置在鄰接的電容電極(2a)彼此之間。在電容電極(2b)上形成包括絕緣膜(6)的絕緣層，進(jìn)而，在該絕緣層上形成像素電極(7)。在電容電極(2a)與像素電極(7)之間，施加對(duì)液晶施加的電壓，在電容電極(2b)與像素電極(7)之間形成輔助電容。由此，實(shí)現(xiàn)在對(duì)液晶施加電壓的電極的電場(chǎng)集中用圖案具有在液晶層的厚度方向的上下相互交錯(cuò)地排列的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中使用的、制造工藝簡(jiǎn)化的TFT基板。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK102096261SQ20111004972
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者平戶伸一 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社