(57)【要約】【課題】本発明は、電子機器の表示部等に用いられる液晶表示装置用基板及び液晶表示装置に関し、高透過率で明るく良好な表示特性が得られ、高い製造歩留りが得られる液晶表示装置用基板及び液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】ゲートバスライン１にほぼ平行に形成された蓄積容量バスライン３と、ＴＦＴ４のソース電極Ｓに電気的に接続された第１の画素電極６と、ＴＦＴ４のソース電極Ｓに絶縁膜を介して対向配置され、第１の画素電極６と分離して形成された第２の画素電極７と、第１の画素電極６と第２の画素電極７との隣接端部間のスリット幅ａが、蓄積容量バスライン３上で最短スリット幅ｂより広く形成されているスリット部１３とを有するように構成する。【選択図】図３
2006201344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に形成されたゲートバスラインと、
前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインにほぼ平行に形成された蓄積容量バスラインと、
前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極とを備えたトランジスタと、
前記トランジスタのソース電極に電気的に接続された第１の画素電極と、
前記トランジスタのソース電極に絶縁膜を介して対向配置され、前記第１の画素電極と分離して形成された第２の画素電極と、
前記第１の画素電極と前記第２の画素電極との隣接端部間のスリット幅が、前記蓄積容量バスライン上で最短スリット幅より広く形成されているスリット部と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置用基板において、
前記蓄積容量バスラインから引き出されて前記スリット部に延出する蓄積容量引き出し線をさらに有すること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示装置用基板において、
前記蓄積容量引き出し線の少なくとも一部は、基板面法線方向に見て、前記第１の画素電極に重なっていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記最短スリット幅は、７μｍ以上であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項５】
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示装置であって、
前記一対の基板の一方に、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の表示部等に用いられる液晶表示装置用基板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、テレビ受像機やパーソナル・コンピュータのモニタ装置等として用いられるようになっている。これらの用途では、表示画面をあらゆる方向から高品質で見ることのできる高い視角特性が求められている。高い視角特性が得られる液晶表示装置として、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶表示装置が知られている。ＭＶＡ方式の液晶表示装置では、電圧無印加時に液晶分子を基板に垂直に配向させ、液晶に電圧が印加されると、基板に形成された突起あるいは透明電極（ＩＴＯ）に設けられたスリットによって液晶分子の配向が規定されるようになっている。
【０００３】
ＭＶＡ方式のように液晶分子を基板に垂直に配向させる垂直配向方式では一般に、液晶への印加電圧に対する透過率特性（Ｔ−Ｖ特性）は表示画面の法線方向（正面方向）とそれより斜め方向とで異なる。このため、画面法線方向のＴ−Ｖ特性を最適に調整しても画面を斜め方向から見るとＴ−Ｖ特性が歪んで画像の色が白っぽく変化してしまう。この問題を解決するために、１画素内を２つの副画素Ａ，Ｂに分割し、副画素Ａの画素電極αを画素駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のソース電極に電気的に接続し、副画素Ｂの画素電極βはＴＦＴのソース電極から絶縁させてフローティング状態とした画素構造が知られている。
【０００４】
当該画素構造では、副画素Ｂの画素電極β及びＴＦＴのソース電極と、両電極間に挟まれた絶縁膜とで制御容量Ｃｃが形成される。この制御容量Ｃｃによる容量結合で副画素Ｂの画素電極βには副画素Ａの画素電極αに印加される電圧より低い電圧が印加される。これにより、斜め方向のＴ−Ｖ特性の歪みを緩和するように１画素内の２領域でＴ−Ｖ特性の異なる領域を形成して、斜め方向から見たときの画像の色が白っぽくなる現象を抑制して視角特性を改善することができる。
【特許文献１】特開平２−１２号公報
【特許文献２】米国特許第４８４０４６０号明細書
【特許文献３】特許第３０７６９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、副画素Ａと副画素Ｂとを分離する画素電極α、βの隣接端部間のスリット部の幅は通常、数μｍ程度しかない。このため画素電極α、βの形成時にパターニング不良が生じるとスリットに画素電極材料が残存して画素電極α、β間が短絡してしまい、液晶表示装置の製造歩留りが低下してしまうおそれが生じている。また、画素電極α、β間が短絡してしまうと両副画素Ａ、Ｂに同電圧が印加されるため、斜め方向のＴ−Ｖ特性の歪みを緩和する効果が失われて良好な表示特性が得られ難くなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、高透過率で明るく良好な表示特性が得られ、高い製造歩留りが得られる液晶表示装置用基板及び液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、絶縁基板上に形成されたゲートバスラインと、前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、前記ゲートバスラインにほぼ平行に形成された蓄積容量バスラインと、前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極とを備えたトランジスタと、前記トランジスタのソース電極に電気的に接続された第１の画素電極と、前記トランジスタのソース電極に絶縁膜を介して対向配置され、前記第１の画素電極と分離して形成された第２の画素電極と、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極との隣接端部間のスリット幅が、前記蓄積容量バスライン上で最短スリット幅より広く形成されているスリット部とを有することを特徴とする液晶表示装置用基板によって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高透過率で明るく良好な表示特性が得られ、高い製造歩留りが得られる液晶表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態による液晶表示装置用基板及び液晶表示装置について図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示している。図２は、本実施の形態による液晶表示装置の１画素分の構成を等価回路で示している。図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、絶縁膜を介して互いに交差して形成されたゲートバスライン１及びドレインバスライン（データバスライン）２と、画素毎に形成されたＴＦＴ４及び第１及び第２の画素電極６、７とを備えたＴＦＴ基板２０を有している。また、液晶表示装置にはＴＦＴ基板２０に所定のセルギャップで対向する対向基板４０が配置されている。ＴＦＴ基板２０と対向基板４０との間には例えば負の誘電率異方性を有する液晶が封止されている。対向基板４０の液晶側表面には、カラーフィルタ（ＣＦ）や共通電極４３が形成されている。
【００１０】
ＴＦＴ基板２０には、複数のゲートバスライン１を駆動するドライバＩＣが実装されたゲートバスライン駆動回路８０と、複数のドレインバスライン２を駆動するドライバＩＣが実装されたドレインバスライン駆動回路８２とが接続されている。これらの駆動回路８０、８２は、制御回路８４から出力された制御信号に基づいて所定のゲートバスライン１に走査信号を出力し、複数のドレインバスライン２に階調信号を出力するようになっている。ＴＦＴ基板２０の液晶側表面と反対側の面には偏光板８７が配置され、対向基板４０の液晶側表面と反対側の面には、偏光板８７とクロスニコルに偏光板８６が配置されている。偏光板８７のＴＦＴ基板２と反対側の面にはバックライトユニット８８が配置されている。
【００１１】
図２に示すように、ＴＦＴ４のゲート電極Ｇはゲートバスライン１に接続され、ドレイン電極Ｄはドレインバスライン２に接続されている。ＴＦＴ４のソース電極Ｓは、第１の画素電極６及び、蓄積容量電極８、接続電極１０と電気的に接続されている。第１の画素電極６と、当該第１の画素電極６と対向する対向基板４０側の共通電極４３と、第１の画素電極６と共通電極４３との間に挟まれた液晶とで第１の液晶容量Ｃｌｃ１が形成されている。蓄積容量電極８と、当該蓄積容量電極８と対向する蓄積容量バスライン３と、蓄積容量電極８と蓄積容量バスライン３との間に挟まれた絶縁膜とで蓄積容量Ｃｓが形成されている。接続電極１０と、当該接続電極１０と対向する第２の画素電極７と、接続電極１０と第２の画素電極７との間に挟まれた絶縁膜とで制御容量Ｃｃが形成されている。また、第２の画素電極７と、当該第２の画素電極７と対向する対向基板４０側の共通電極４３と、第２の画素電極７と共通電極４３との間に挟まれた液晶とで第２の液晶容量Ｃｌｃ２が形成されている。本例では、蓄積容量バスライン３と共通電極４３とには同電位が印加される構成となっている。
【００１２】
このように、本実施の形態による画素は、第２の液晶容量Ｃｌｃ２と制御容量Ｃｃとが直列に接続され、これらと、第１の液晶容量Ｃｌｃ１、蓄積容量Ｃｓがそれぞれ並列に接続された回路構成となっている。ＴＦＴ４がオン状態になるとドレインバスライン２に供給された階調信号が第１の画素電極６、共通電極８、接続電極１０に印加され、一方、蓄積容量バスラインと共通電極４３には共通電位が印加される。これにより、第２の画素電極７には、第１の画素電極６に印加された階調信号の電位より所定量だけ低い電位が維持される。
【００１３】
図３は、本実施の形態による液晶表示装置用基板であるＴＦＴ基板２０の１画素の構成を示す平面図である。図４は、図３のａ−ａ’線で切断したＴＦＴ基板２０の断面構成を示している。図３及び図４に示すように、ＴＦＴ基板２０は、ガラス基板（絶縁基板）２１上に形成されたゲートバスライン１と、ＳｉＮ膜等からなる絶縁膜２２を介してゲートバスライン１に交差して形成されたドレインバスライン２とを有している。ゲートバスライン１及びドレインバスライン２の交差位置近傍には、スイッチング素子としてＴＦＴ４が配置されている。ゲートバスライン１の一部はＴＦＴ４のゲート電極（Ｇ）として機能する。ゲートバスライン１上には、絶縁膜（ゲート絶縁膜）２２を介してＴＦＴ４の動作半導体層が形成され、当該動作半導体層上にはドレイン電極（Ｄ）と、ソース電極（Ｓ）とが所定の間隙を介して対向して形成されている。ドレイン電極（Ｄ）及びソース電極（Ｓ）上の基板全面には、ＳｉＮ膜等からなる最終保護膜２３が形成されている。
【００１４】
また、ゲートバスライン１及びドレインバスライン２により画定された画素領域を横切って、ゲートバスライン１に並列して延びる蓄積容量バスライン３が形成されている。蓄積容量バスライン３上には、絶縁膜２２を介して蓄積容量電極８が画素毎に形成されている。蓄積容量電極８は、接続電極１０を介してＴＦＴ４のソース電極（Ｓ）に電気的に接続されている。絶縁膜２２及びそれを介して対向する蓄積容量バスライン３と蓄積容量電極８とで蓄積容量Ｃｓが形成される。
【００１５】
ゲートバスライン１及びドレインバスライン２により画定された画素領域は、第１の副画素Ａと第２の副画素Ｂとに分割されている。図３において、例えば台形状の第１の副画素Ａは画素領域の中央部左寄りに配置され、第２の副画素Ｂは画素領域のうち第１の副画素Ａの領域を除いた上部、下部及び中央部右側端部に配置されている。画素領域内の第１及び第２の副画素Ａ、Ｂの配置は、例えば蓄積容量バスライン３に対しそれぞれほぼ線対称になっている。第１の副画素Ａには第１の画素電極６が形成され、第２の副画素Ｂには第２の画素電極７が形成されている。第１及び第２の画素電極６、７は、共にＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。
【００１６】
第１の画素電極６と第２の画素電極７との隣接端部間は、ＩＴＯが形成されていないスリット部１３となっている。上述のように第１の画素電極６と第２の画素電極７との形状が規定されているので、スリット部１３は、蓄積容量バスライン３に対して画素右側からほぼ直交して延び、次いで画素左側に向かって斜め上下にそれぞれ延びる形状をしている。
【００１７】
スリット部１３における第１の画素電極６と第２の画素電極７との隣接端部間のスリット幅は位置により異なるように形成されている。スリット部１３の斜め方向の領域は第１及び第２の画素電極６、７を分離する分離用スリットとしての機能と共に、液晶の配向方位を制御する配向制御用構造物としての機能も兼ねている。また、スリット部１３のスリット幅をあまり広くしてしまうと、第１及び第２の画素電極６、７のそれぞれの電極面積が狭くなってしまい透過率が下がって輝度が低下してしまう。これらの条件を考慮して、スリット部１３の画素左側に向かって上下にそれぞれ延びる領域のスリット幅ｃは約１０μｍになっている。
【００１８】
一方、仮想円１２内に示すように、スリット部１３のうち蓄積容量バスライン３に対して画素右側からほぼ直交して延びる領域は、液晶の配向制御には寄与せず、単に第１及び第２の画素電極６、７を分離するためだけに存在している。このため、現状の液晶表示装置用のフォトリソグラフィ技術でのパターニングのマージンを考慮した最短スリット幅ｃを確保すればよく、本例では最短スリット幅ｃは７μｍとしている。これにより画素電極の製造時に第１及び第２の画素電極６、７が接続される可能性を低減できる。
【００１９】
また、仮想円１１内に示すように、蓄積容量バスライン３上はバックライトユニットからの光が遮光されるので、透過率には影響しない部分である。そこで、画素電極の製造時に第１及び第２の画素電極６、７が接続される可能性をさらに確実に低減するために蓄積容量バスライン３上のスリット幅ａは、最短スリット幅ｂより広く形成している。蓄積容量バスライン３上のスリット幅ａは、本例では約１０μｍでスリット幅ｃと同一に形成しているが、これに限られず、スリット幅ａは、最短スリット幅ｂより広ければスリット幅ｃより狭くても広くてもかまわない。これにより、液晶表示装置の透過率を低下させずに、画素電極の製造時に第１及び第２の画素電極６、７の短絡の発生率を低下させることができる。
【００２０】
さて、第１の画素電極６は、最終保護膜２３を開口したコンタクトホール９を介して、蓄積容量電極８に接続されている。蓄積容量電極８は接続電極１０を介してＴＦＴ４のソース電極（Ｓ）に電気的に接続されている。これにより、第１の画素電極６はＴＦＴ４のソース電極（Ｓ）に直結されて、ＴＦＴ４がオン状態のときにドレインバスライン２上の階調信号が供給されるようになっている。第２の画素電極７の一部は、基板面法線方向にみて、接続電極１０及び蓄積容量電極８の一部に最終保護膜２３を介して重なって配置されている。第２の画素電極７に重なって配置された領域の接続電極１０及び蓄積容量電極８は制御容量電極として機能し、当該制御容量電極及び第２の画素電極７とそれらに挟まれた最終保護膜２３とで制御容量（第２の蓄積容量）Ｃｃを形成する。これにより第２の画素電極７は、制御容量Ｃｃを介した容量結合によってＴＦＴ４のソース電極（Ｓ）に間接的に接続されている。
【００２１】
対向基板４０は、ガラス基板上に形成されたＣＦ樹脂層（不図示）と、ＣＦ樹脂層上に形成された共通電極４３とを有している。液晶を介して対向する第１の副画素Ａの第１の画素電極６と共通電極４３との間には液晶容量Ｃｌｃ１が形成され、第２の副画素Ｂの第２の画素電極７と共通電極４３との間には液晶容量Ｃｌｃ２が形成される。ＴＦＴ基板２０の液晶との界面には不図示の垂直配向膜が形成され、対向基板４０の液晶との界面には不図示の垂直配向膜がそれぞれ形成されている。これにより、電圧無印加時の液晶分子は、基板面にほぼ垂直に配向する。
【００２２】
ＴＦＴ４がオン状態になって階調信号が供給されると、第１の画素電極６には階調信号電位が印加され、第２の画素電極７には接続電極１０から最終保護膜２３を介して階調信号電位より低い所定の電位が供給される。これにより、斜め方向のＴ−Ｖ特性の歪みを緩和するように１画素内の２領域でＴ−Ｖ特性の異なる領域を形成して、斜め方向から見たときの画像の色が白っぽくなる現象を抑制して視角特性を改善することができる。
【００２３】
本実施の形態によれば、スリット部１３の幅は最短でも７μｍあり、さらに表示特性に寄与しない領域のスリット幅をそれより広げているため、第１及び第２の画素電極６、７のパターニング時にスリット部１３に画素電極材料が残存して第１及び第２の画素電極６、７間が短絡してしまうことを防止できるので液晶表示装置の製造歩留りを向上させることが可能となる。また、第１及び第２の画素電極６、７間の短絡不良を確実に防止できるので、斜め方向のＴ−Ｖ特性の歪みを緩和した良好な表示特性を得ることができる。
【００２４】
また、図３に示すように、スリット部１３のほぼ中央に沿って、蓄積容量バスライン３から引き出された蓄積容量引き出し線５が形成されている。蓄積容量引き出し線５を設けることにより、液晶に電圧を印加してもスリット部１３上の電界をフラットにすることができ、スリット部１３上に液晶分子の配向ベクトルの特異点を発生させないようにすることができる。
【００２５】
また、図３に示すように、蓄積容量引き出し線５の一部と第１の画素電極６の一部が基板面法線方向に見て重なっている。これにより、蓄積容量Ｃｓを構成する電極面積を稼ぎながら副画素Ａの開口率を向上させることができる。
【００２６】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態ではＭＶＡ方式を用いたＶＡモードの液晶表示装置を例に説明したが、本発明はこれに限らず、ＴＮモード等の他の液晶表示装置にも適用できる。
【００２７】
また、上記実施の形態では透過型の液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、反射型や半透過型の液晶表示装置にも適用できる。
【００２８】
さらに上記実施の形態では、ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板上にＣＦが形成された液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ＴＦＴ基板上にＣＦが形成された、いわゆるＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造の液晶表示装置にも適用できる。
【００２９】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置用基板及び液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
絶縁基板上に形成されたゲートバスラインと、
前記ゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成されたドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインにほぼ平行に形成された蓄積容量バスラインと、
前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極とを備えたトランジスタと、
前記トランジスタのソース電極に電気的に接続された第１の画素電極と、
前記トランジスタのソース電極に絶縁膜を介して対向配置され、前記第１の画素電極と分離して形成された第２の画素電極と、
前記第１の画素電極と前記第２の画素電極との隣接端部間のスリット幅が、前記蓄積容量バスライン上で最短スリット幅より広く形成されているスリット部と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置用基板において、
前記蓄積容量バスラインから引き出されて前記スリット部に延出する蓄積容量引き出し線をさらに有すること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記３）
付記２記載の液晶表示装置用基板において、
前記蓄積容量引き出し線の少なくとも一部は、基板面法線方向に見て、前記第１の画素電極に重なっていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記最短スリット幅は、７μｍ以上であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記５）
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示装置であって、
前記一対の基板の一方に、付記１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の１画素の構成を示す等価回路図である。
【図３】本発明の一実施の形態による液晶表示装置用基板の１画素の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態による液晶表示装置用基板の１画素の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  ゲートバスライン
２  ドレインバスライン
３  蓄積容量バスライン
４  ＴＦＴ
５  蓄積容量引き出し線
６  第１の画素電極
７  第２の画素電極
８  蓄積容量電極
９  コンタクトホール
１０  接続電極
１１、１２  仮想円
１３  スリット部
２０  ＴＦＴ基板
２２  絶縁膜
２３  最終保護膜
４０  対向基板
４３  共通電極
８０  ゲートバスライン駆動回路
８２  ドレインバスライン駆動回路
８４  制御回路
８６、８７  偏光板
８８  バックライトユニット
【図１】
2006201344.tif 000003
【図２】
2006201344.tif 000004
【図３】
2006201344.tif 000005
【図４】
2006201344.tif 000006