(57)【要約】【課題】  広視野を有する横電界方式の液晶表示装置におけるスミアの発生の抑制等の画質の向上と低消費電力化を実現する。【解決手段】  液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極１５、基準電極１４、走査信号線２、映像信号線３およびアクティブ素子ＴＦＴが設けられ、表示電極１５と基準電極１４との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と略平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、前記映像信号線３が形成されている透明基板と対向する他の透明基板面に、前記映像信号線３に対して平面的に完全に重畳されたシールド電極３１が形成され、遮光層３０は透明基板側から順に、例えば、ＣｒＯ、Ｃｒの積層で構成され、また、表示電極１５、走査信号線２、映像信号線３およびアクティブ素子ＴＦＴが設けられた透明基板上には前記遮光層３０に基準信号を供給するための接続端子部が形成され、前記遮光層３０と接続端子部を電気的に接続する導電層を有する。【選択図】        図１
2004213031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極、基準電極、走査線、映像信号線、およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と略平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、
前記映像信号線に対して前記映像信号線を被って平面的に完全に重畳されたシールド電極が形成されており、かつ前記シールド電極は、基準電極と一体に形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項２】
前記シールド電極は映像信号線と基準信号線を平面的に見て完全に重畳させて構成されていることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項３】
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極、基準電極、走査線、映像信号線、およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示/ 装置において、
前記映像信号線を被うシールド電極を有し、該シールド電極の幅が前記映像信号線の幅より９．４μm 以上広いことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項４】
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極、基準電極、走査線、映像信号線、およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極  との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、
前記映像信号線を被うシールド電極を有し、
Ｗ１を前記映像信号線の幅、Ｗ２を前記映像信号線上を覆うシールド電極の幅とした場合、
Ｗ３＝（Ｗ２−Ｗ１）／２＞４．７［μm ］
であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項５】
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極、基準電極、走査線、映像信号線、およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、
前記映像信号線を被い、前記映像信号線から発生する不要な電気カ線を終端するシールド電極を有することを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項６】
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極、基準電極、走査線、映像信号線、およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、
前記映像信号線を被い、前記映像信号線から画素内への漏れこみ電界を原因とする縦スメアの発生を抑制するシールド電極を有することを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示装置が横電界型であることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のアクティブマトリ型液晶表示装置。
【請求項８】
前記シールド電極に基準電圧が印加されることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項９】
前記シールド電極が透明電極であることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項１０】
透明電極がＩＴＯであることを特徴とする請求項９に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置に係り、特に、いわゆる横電界方式と称される液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる横電界方式と称されるカラー液晶表示装置は、液晶層を介して互いに対向して配置される透明基板のうち、その一方または両方の液晶側の単位画素に相当する領域面に表示電極と基準電極とが備えられ、この表示電極と基準電極との間に透明基板面と平行に発生させる電界によって前記液晶層を透過する光を変調させるようにしたものである。
【０００３】
このようなカラー液晶表示装置は、その表示面に対して大きな角度視野から観察しても鮮明な映像を認識でき、いわゆる広角度視野に優れたものとして知られるに至った。このような構成からなる液晶表示装置としては、例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３に詳述されている。
【０００４】
そして、このように構成された液晶表示装置は、映像信号線から発生される不要な電界が、表示電極と基準電極との間の電界を変動させ、表示面において、映像信号線に沿ったいわゆる縦スミアが発生するという問題が指摘されていた。この問題を解決する手段として、映像信号線と近接させて同一基板上にシールド電極が設けられたものが知られている
【特許文献１】特許出願公表平５−５０５２４７号公報
【特許文献２】特公昭６３−２１９０７号公報
【特許文献３】特開平６−１６０８７８号公報
【特許文献４】特開平６−２０２１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように構成された液晶表示装置は、同一基板にシールド電極を設けているため、シールド電極と信号電極との間の容量が大きく、駆動回路に対して負荷が大きくなりすぎ、消費電力が大きい、または駆動回路が大きくなりすぎるという問題が残存されていた。
【０００６】
また、このように構成された液晶表示装置は、不透明な電極を櫛歯状に形成するため、画素領域において不透明な金属の占める割合が多く、開口率を大きくできないという問題が残存されていた。
【０００７】
また、各画素領域に形成される基準電極は、行方向または列方向にストライプ状の共通な基準信号線を介して、電圧が印加されるようになっていることから、該基準信号線の信号供給部から遠端方向にかけて波形のなまりが生じ、表示面において該基準信号線に輝度傾斜またはいわゆる横スミアが発生するという問題が残存されていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、いわゆる縦スミアの抑制、かつ、低消費電力および周辺回路規模の縮小を図った液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、いわゆる開口率の向上を図った液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、いわゆる輝度傾斜および横スミアの抑制を図っ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、いわゆる低反射率化を図った液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
手段１．
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極，基準電極，走査線，映像信号線およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、一方の透明基板面に、前記映像信号線の両側に基準電極が配置され
、他方の透明基板面に、画素内の前記映像信号線と、前記両側の基準電極の一部とを平面的に覆うシールド電極が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
手段２．
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極，基準電極，走査線，映像信号線およびアクティブ素子が設けられ、表示電極と基準電極との間に印加される電圧によって液晶層内に透明基板と平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置において、前記映像信号線が形成されている透明基板と対向する他の透明基板面に、前記映像信号線に対して平面的に完全に重畳されたシールド電極が形成されており、かつ前記シールド電極は、基準電極と一体に形成され、さらに、表示電極を機能させるための映像信号線と基準電極に接続される基準信号線を平面的に見て完全に重畳させて構成されていることを特徴とするものである。      
【００１５】
手段３．
手段１あるいは２において、前記シールド電極は、画素領域のみ開口を有する遮光膜と電気的に接続されているか、あるいは、一体に形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
手段４．
液晶層を介して互いに対向配置される透明基板の、一方の透明基板の液晶側の面の各画素領域に、表示電極，走査信号線，映像信号線およびアクティブ素子が設けられ、もう一方の透明基板の液晶側の面の各画素領域にマトリックス上の導電性を有する遮光層が設けられ、該遮光層に基準信号が供給され、該遮光層と表示電極間の電圧により形成される透明基板に平行な成分を有する電界により液晶層を透過する光を変調させる液晶表示装置であり、該遮光層は透明基板側に光反射率が１０％以下の層、液晶層側に高導電率の層の積層構造で構成され、バックライトユニットは表示電極，走査信号線，映像信号線およびアクティブ素子が設けられた透明基板の、液晶層と反対側の領域に配置され、また表示電極，走査信号線，映像信号線およびアクティブ素子が設けられた透明基板上には前記遮光層に基準信号を供給するための接続端子部が形成され、前記遮光層と接続端子部を電気的に接続する導電層を有することを特徴とするものである。
【００１７】
手段１のように構成した液晶表示装置によれば、まず、一方の透明基板側に形成されている映像信号線及びそれに隣接する基準電極に対して、平面的に見て完全に重畳させた状態でシールド電極が他方の透明基板側に形成されていることにより、映像信号線から発生する不要な電気力線が、シールド電極と該映像信号線に隣接する基準電極とに終端し、表示電極と基準電極の間の電界が映像信号に依存して変動することがなくなり、いわゆる縦スミアを非常に抑制することができるようになる。
【００１８】
また、シールド電極を映像信号線と対向する基板側に形成することにより、シールド電極と映像信号線の液晶層の厚み分だけ遠くなり、シールド電極と映像信号線の間の容量が減少し、駆動回路に対して負荷が大きくならず、消費電力を抑え、かつ、駆動回路の縮小することができるようになる。
【００１９】
さらに、手段２のように構成された液晶表示装置によれば、表示電極を機能させるための映像信号線と基準電極に接続される基準信号線を平面的に見て完全に重畳させた状態で形成されていることから、実質的な画素領域を拡大させることができるため、いわゆる開口率を向上させることができるようになる。
【００２０】
さらに、手段３のように構成された液晶表示装置によれば、その基準電極は画素領域のみに開口を有する遮光膜と電気的に接続された形状になっていることにより、各画素領域の基準電極には、低抵抗で電圧が印加させるため、基準信号の波形なまりを抑制でき、いわゆる輝度傾斜および横スミアの抑制を図ることができるようになる。
【００２１】
さらに手段４のように構成された液晶表示によれば、手段１から手段３の作用を合わせ持つと共に、液晶表示素子の反射率を低減できるため、低反射率化を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
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、いわゆる縦スミアを抑制することができるようになる。また、消費電力の低減、周辺回路規模の縮小を図ることができるようになる。更に、いわゆる開口率の向上を図ることができるようになる。更に輝度傾斜および横スミアの抑制を図ることができるようになる。更に、低反射率化を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、実施例の図に従って本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図２は、本発明による液晶表示装置とその周辺の回路とから構成される液晶装置の一実施例を示した概略図である。同図において、液晶表示装置１はその外囲器として透明基板１Ａと透明基板１Ｂとを備え、それらの間に液晶層を介在させている。そして、いわゆる下側基板となる透明基板１Ａの液晶層側の面には、図中ｘ方向に延在しかつｙ方向に並設された走査信号線２および基準信号線４が形成されている。走査信号線２と基準信号線４は、ある走査信号線２に対し、（−）ｙ方向に近接して配置された基準信号線４、基準信号線４と（−）ｙ方向に大きく離間して配置された走査信号線２、走査信号線２と（−）ｙ方向に近接して配置された基準信号線４というように、順次配置されている。またこれら信号線２および４と絶縁されて、ｙ方向に延在しかつｘ方向に並設された映像信号線３が形成されている。
【００２５】
これら走査信号線２および基準信号線４と映像信号線３とで囲まれた矩形状の比較的面積の大きな領域は画素領域となり、これら各画素領域がマトリクス状に配列されて表示部が構成されるようになっている。なお、各画素領域内にはそれぞれ表示電極が形成され、該画素領域の周辺の一部には薄膜トランジスタＴＦＴおよび蓄積容量Ｃｓｔｇが配置されている（これらはいずれも図示されていない）。
【００２６】
一方、透明基板１Ｂの液晶層側の面には、前記映像信号線３に重畳して図中ｙ方向に延在しかつｘ方向に併設して、シールド電極３１が形成されている。このシールド電極３１は、前記映像信号線３からの電界を終端することにより、前記映像信号線３から画素内への漏れ込み電界を低減し、映像信号線３から画素内への漏れ込み電界を原因とする縦スメアの発生を抑制することを目的に配置されている。
【００２７】
そして、液晶表示装置１には、その外部回路として垂直走査回路５および映像信号駆動回路６が備えられ、該垂直走査回路５によって前記走査信号線２のそれぞれに順次走査信号（電圧）が供給され、そのタイミングに合わせて映像信号駆動回路６は映像信号線３に映像信号（電圧）を供給するようになっている。
【００２８】
なお、垂直走査回路５および映像信号駆動回路６は、液晶駆動電源回路７から電源が供給されていると共に、ＣＰＵ８からの画像情報がコントローラ９によってそれぞれ表示データ及び制御信号に分けられて入力されるようになっている。
【００２９】
また、前記基準信号線４及びシールド電極３１に印加される電圧も液晶駆動電源回路７から供給されるようになっている。なお本実施例では、基準信号線４に印加される電圧は、映像信号駆動回路６の耐圧を小さくする目的で交流電圧を用いている。また、シールド電極３１には、基準信号線と同一の電位をあたえることで、表示電極と基準電極間の表示領域の横電界をより効率良く形成できる。また、液晶駆動電源回路７の基準アース電位にシールド電極３１を接続してもよい。
【００３０】
図１は、前記液晶表示装置１における一つの画素領域における詳細な構成を示した平面図である。同図において、実線は透明基板１Ａ側に形成された構成を示し、点線は透明基板１Ｂ側に形成された構成を示している。なお、図１において、III-III 線における断面図を図４に、IV-IV 線における断面図を図５に、V −V 線における断面図を図６にそれぞれ示している。また図３は、図１のシールド電極３１の配置を示す平面図である。
【００３１】
まず、透明基板１Ａの液晶層側の面には、そのｘ方向に延在して走査信号線２が、例えばアルミニウムＡｌで形成されている。また、（＋）方向側に隣接する画素領域における走査信号線２と近接して（−）ｙ方向側に基準信号線４が、例えばアルミニウムＡｌで形成されている。さらに（＋）ｙ方向には、該基準信号線４と大きく離間して走査信号線２が位置されている。この走査信号線２及び前記基準信号線４と後述の映像信号線３とで囲まれた領域によって画素領域が形成されることは上述したとおりである。
【００３２】
また、各画素領域において、基準信号線４と一体に、基準電極１４が３本形成されている。基準電極１４のうち２本は、後述する映像信号線３に隣接して配置され、基準信号線４から（−）ｙ方向に延在して配置されている。他の１本は、画素領域のほぼ中央を分割するように、基準信号線４から（−）ｙ方向に延在して配置される。また３本の基準電極１４はいずれも、該基準信号線４より（−）ｙ方向に位置する走査信号線２とは離間して配置されている。
【００３３】
そして、この走査信号線２等が形成された透明基板１Ａの表面には、該走査信号線２、該基準信号線４及び該基準電極１４をも被って例えばシリコン窒化膜からなる絶縁膜１１（図４、５、６参照）が形成されている。この絶縁膜１１は、後述する映像信号線３に対する走査信号線２及び基準信号線４の層間絶縁膜として、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域に対してはゲート絶縁膜として、蓄積容量Ｃｓｔｇの形成領域に対しては誘電体膜として機能するようになっている。
【００３４】
この絶縁膜１１の表面には、まずその薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において半導体層１２が形成されている。この半導体層１２は、例えばアモルファスＳｉからなり、走査信号線２上において映像信号線３に近接された部分に重畳して形成されている。これにより、走査信号線２の一部は薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極を兼ねた構成になっている。
【００３５】
そして、絶縁膜１１の表面には、そのｙ方向に延在して隣接配置される映像信号線３が、例えばクロムＣｒとＡｌとの順次積層体によって形成されている。この映像信号線３はその一部が延在されて前記半導体層１２の表面の一部に形成されたドレイン電極３Ａが一体となって形成されている。
【００３６】
さらに、画素領域における絶縁膜１１の表面には表示電極１５が形成されている。この表示電極１５は一つの画素領域を例えば３分割するようにコ字状に形成されている。すなわち、表示電極１５の一端は薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極１５Ａと一体に形成されて、（＋）ｙ方向に延在され、基準信号線４上を（＋）ｘ方向に延在した後さらに（−）ｙ方向に延在されて形成されている。
【００３７】
この場合、表示電極１５のうちで基準信号線４上に形成された部分は誘電体膜としての前記絶縁膜１１を備える蓄積容量Ｃｓｔｇを構成し、この蓄積容量Ｃｓｔｇによって例えば薄膜トランジスタＴＦＴがオフした際に表示電極１５に映像情報を長く蓄積させる効果を奏するようにしている。
【００３８】
なお、前述した薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極３Ａ及びソース電極１５Ａと半導体層１１の界面にはリン（Ｐ）がドープされて高濃度層となっており、これにより前記各電極におけるオーミックコンタクトを図っている。この場合、半導体層１１の表面の全域に前記高濃度層を形成した後、前記各電極を形成し、該電極をマスクとして該電極形成領域以外の高濃度層をエッチングすることにより上記の構成とすることができる。
【００３９】
そして、このように薄膜トランジスタＴＦＴ、映像信号線３、及び蓄積容量Ｃｓｔｇが形成された絶縁膜１１の上面には、例えばシリコン窒化膜からなる保護膜１６（図４、図５、図６参照）が形成され、この保護膜１６の上面には配向膜１７が形成されて、液晶表示装置のいわゆる下側基板を構成している。なお、この下側基板の液晶層側と反対側の面には、偏光板１８が配置されている。
【００４０】
そして、いわゆる上側基板となる透明基板１Ｂの液晶側の部分には、図１の破線で示すように、遮光膜３０が形成されている。この遮光膜３０は、例えば黒色顔料を分散した有機樹脂によって形成されている。さらに、図１の長い破線で示すように、シールド電極３１が、映像信号線３に平面的に完全に重畳して形成されている。すなわち、図３に示すように、シールド電極３１は映像信号線３を完全に被うようにして構成されている。シールド電極３１は、例えばいわゆる透明電極となるＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）によって形成されている。この場合、シールド電極は遮光効果を持たないため、その境界は図１に示すように遮光層３０の境界の内側にあることが望ましい。むろん、シールド電極３１は金属材料、例えばＣｒで構成してもよい。
【００４１】
上述のように、シールド電極３１を設ける目的は、映像信号線３から発生する不要な電気力線を、シールド電極３１に終端させて、表示電極１５と基準電極１４との間の電界が映像信号に依存して変動することをなくし、いわゆる縦スミアを抑制することにある。
【００４２】
図８は、映像信号線３上を充分に被うシールド電極３１の幅と、縦スメア強度との関係を示した実験データである。同図において、Ｗ３は次の式で定義されるものである。
Ｗ３＝（Ｗ２−Ｗ１）／２
ここで、Ｗ１は映像信号線３の幅を示し、Ｗ２は該映像信号線３上を被うシールド電極３１の幅を示している。
【００４３】
縦スメア強度Ｔが３％以下となった場合に該縦スメアを目視できないことが経験即上知られていることから、上記データからＷ３の幅として４．７μｍ以上が好適となる。このことは、該シールド電極３１の幅を映像信号線３の幅よりも９．４μｍ以上広くすることにより、該縦スメアを解消できるようになる。
【００４４】
また、下側基板１Ｂ上には、基準電極１４が映像信号線の両脇に平面的に形成されているため、前記のシールド電極の作用と合わさり、前記映像信号線の電界をより効果的に抑制できる。
【００４５】
また、シールド電極３１を上側基板１Ｂ上に配置することにより、シールド電極３１を下側基板１Ｂ上に配置した場合に比べ、映像信号線３とシールド電極３１間の寄生容量を、大幅に低減することができる。これにより、シールド電極３１を下側基板１Ｂ上に配置した場合に比べ、消費電力を低減することができ、さらに映像信号駆動回路の規模の縮小を図ることができるようになる。
【００４６】
図４は、図１のIII-III 線における断面を示した断面図である。同図において、透明基板１Ａ（下側基板）に形成された基準電極１４および表示電極１５との間に電圧が印加されることによって電界Ｅは液晶層ＬＣ内を、前記透明基板１Ａと略平行に発生するようになる。
【００４７】
なお、図４においては、液晶層ＬＣの層厚よりも表示電極１５と基準電極１４との平面的に観た離間距離が小さく描かれているが、実際には液晶層ＬＣの層厚に対して表示電極１５と基準電極１４のとの平面的に観た離間距離はかなり大きくなっており、このため、前記電界Ｅは透明基板に対して略平行に発生するようになっている。
【００４８】
そして、透明基板１Ｂ側のシールド電極３１は、該透明基板１Ｂの表面に形成されたカラーフィルタ２５を被って形成された平坦化膜２７の上面に、映像信号線３と重畳しかつ遮光層３０の領域の内側になるよう形成されている。前記シールド電極３１の上面には、配向膜２８が形成されている。また、透明基板１Ｂの液晶側と反対側の面には偏光板２９が配置されている。
【００４９】
図７は、シールド電極３１を、液晶駆動電源回路７に接続するための、液晶表示装置１の構成を説明するための模式断面図である。上側基板１Ｂ上に形成されたシールド電極３１は、導電層４０により、下側基板１Ａ上に設けられたシールド電極接続用端子４１に接続される。導電層４０の構成としては、たとえば、導電性ビーズを分散したシール材を用いシールド電極３１とシールド電極接続用端子４１とを電気的に接続している。むろん導電層４０の構成としては、銀ペースト等の導電性を有する材料であれば特に限定されることはない。
【００５０】
シールド電極接続用端子４１と液晶駆動電源回路７との電気的接続は、たとえば独立した配線により接続している。しかし、映像信号線３のうちの少なくとも１本を、シールド電極接続用端子４１と液晶駆動電源回路７との電気的接続のための専用線とし、映像信号線３と映像信号駆動回路６との接続時に、液晶駆動電源回路７と電気的に接続される構成としてもよい。また、走査信号線２のうちの、表示領域外の少なくとも１本を、シールド電極接続用端子４１と液晶駆動電源回路７との電気的接続のための専用線とし、走査信号線３と垂直走査回路５との接続時に、液晶駆動電源回路７と電気的に接続される構成としてもよい。
【００５１】
次に、透明基板１Ａ側に形成された配向膜１７と偏向板１８、透明基板１Ｂ側に形成された配向膜２８と偏光板２９との関係を図９を用いて説明する。表示電極１５と基準電極１４の間に印加される電界の方向２０７に対して、配向膜１７及び２８のラビング方向２０８の角度φＬＣは、いずれも８５度となっている。また、一方の偏光板１８の偏光透過軸方向２０９の角度φＰは、φＬＣと等しくなっている。また、もう一方の偏光板２９の偏光透過軸方向は、２０９と直交している。また、液晶層ＬＣとしては、誘電率異方性Δεが正で、その値が７．３（１ｋＨｚ）、屈折率異方性Δｎが０・０７３（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）のネマチック液晶の組成物を用いている。
【００５２】
このような構成とすることにより、液晶層ＬＣ内に透明基板１Ａと平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層ＬＣを透過する光を変調させることができるようにする。
なお、いわゆる横電界方式によって、液晶層の透過光を変調できる構成を採用するかぎり、上述した配向膜及び偏光板の構成、液晶の材料等は限定されることがないことはもちろんである。
【実施例２】
【００５３】
実施例１との違いを中心に、以下に説明する。図１４は、図２に対応する図である。図２の構成と異なっている部分は、まず、下側基板１Ｂに基準信号線４及び基準電極１４が形成されていない構成となっている。このため、実施例１の蓄積容量Ｃｓｔｇの代わりに、付加容量Ｃａｄｄが各画素に配置されている。（これらはいずれも図示されていない）。
【００５４】
さらに、透明基板１Ｂの液晶層側の面には、前記映像信号線３に重畳して図中ｙ方向に延在しかつｘ方向に併設して、前記基準電極１４を兼ねるシールド電極３２が形成されている。また、この基準電極１４を兼ねるシールド電極３２は、画素領域の中央部にも、ｙ方向に延在して配置されている。図３に対応する図１１に、前記基準電極を兼ねるシールド電極３２の平面構成を示す。
【００５５】
前記基準電極１４を兼ねるシールド電極３２に印加される電圧は、液晶駆動電源回路７から供給されるようになっている。この電圧は、実施例１で基準信号線４に印加されていた電圧と同じである。
【００５６】
図１０は、図１に対応する画素領域における詳細な構成を示した平面図である。また図４に対応する断面図を図１２に、図６に対応する付加容量Ｃａｄｄ付近の断面図を図１３にそれぞれ示す。各図において、透明基板１Ａの液晶層側の面には、そのｘ方向に延在して走査信号線２が、例えばアルミニウムＡｌで形成されている。この走査信号線２等が形成された透明基板１Ａの表面には、該走査信号線２を被って例えばシリコン窒化膜からなる絶縁膜１１（図１２、１３参照）が形成されている。この絶縁膜１１は、映像信号線３に対する走査信号線２の層間絶縁膜として、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域ではゲート絶縁膜として、付加容量Ｃａｄｄの形成領域に対しては誘電体膜として機能するようになっている。
【００５７】
画素領域における絶縁膜１１の表面には表示電極１５が形成されている。この表示電極１５は一つの画素領域を例えば３分割するようにコ字状に形成されている。すなわち、表示電極１５の一端は薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極１５Ａと一体に形成されて、（＋）ｙ方向に延在され、（＋）ｙ方向に隣接する画素の走査信号線２上を、（＋）ｘ方向に延在した後さらに（−）ｙ方向に延在されて形成されている。
【００５８】
この場合、表示電極１５のうちで走査信号線２上に形成された部分は誘電体膜としての前記絶縁膜１１を備える付加容量Ｃａｄｄを構成し、この付加容量Ｃａｄｄによって例えば薄膜トランジスタＴＦＴがオフした際に表示電極１５に映像情報を長く蓄積させる効果を奏するようにしている。
【００５９】
そして、いわゆる上側基板となる透明基板１Ｂの液晶側の部分には、図１０の破線で示すように、遮光膜３０が形成されている。この遮光膜３０は、例えば黒色顔料を分散した有機樹脂によって形成されている。さらに、図１０の破線で示すように、図１のシールド電極３１と同様に、映像信号線３に平面的に完全に重畳して、基準電極１４を兼ねるシールド電極３２が形成されている。さらに、本実施例では、画素領域の中央部にも、前記基準電極１４を兼ねるシールド電極３２がｙ方向に延在して形成されている。ここで、基準電極１４を兼ねるシールド電極３２は、ＩＴＯにより構成し、これにより、下側基板１Ａ上に基準信号線を形成する必要をなくし、その分の領域も開口領域とすることによって、実施例１の効果に加え、開口率を向上させるようにしている。
【００６０】
図１２は、図４に対応する断面図である。同図において、透明基板１Ａ（下側基板）に形成された表示電極１５と、透明基板１Ｂ（上側基板）に形成された基準電極１４を兼ねるシールド電極３２との間に電圧が印加されることによって電界Ｅは液晶層ＬＣ内を、前記透明基板１Ａと平行に発生するようになる。なお、図１２においては、液晶層ＬＣの層厚よりも表示電極１５と基準電極を兼ねるシールド電極３２との平面的に観た離間距離が小さく描かれているが、実際には液晶層ＬＣの層厚に対して表示電極１５と基準電極を兼ねるシールド電極３２との平面的に観た離間距離はかなり大きくなっており、このため、前記電界Ｅは透明基板に対して平行に発生するようになっている。
【００６１】
透明基板１Ｂ側の基準電極を兼ねるシールド電極３２は、該透明基板１Ｂの表面に形成されたカラーフィルタ２５を被って形成された平坦化膜２６の上面に、映像信号線と重畳しかつ遮光層の領域の内側になるよう形成されている。また本実施例では、画素領域の中央部にもｙ方向に延在して形成されている。基準電極１４を兼ねるシールド電極３２の上面には、平坦化膜２７が形成され、その上に配向膜２８が形成されている。また、透明基板１Ｂの液晶側と反対側の面には偏光板２９が配置されている。
【００６２】
なお、いわゆる横電界方式によって、液晶層の透過光を変調できる構成を採用するかぎり、上述した配向膜及び偏光板の構成、液晶の材料等は限定されることがないことはもちろんである。
【実施例３】
【００６３】
本実施例では、基準電極１４を兼ねるシールド電極３２を、例えばＣｒ等の金属材料で構成することにある。実施例２では、ＩＴＯで基準電極１４を兼ねるシールド電極３２を構成するため、画素の中央部の基準電極を兼ねるシールド電極３２が遮光されないため、光が透過し、コントラスト比の低下を招く。また、画素中央の基準電極１４を兼ねるシールド電極３２上に遮光層を設ける場合を想定すると、コントラスト比の低下は避けられるが、開口率の低下と基板上下合わせ裕度の低下という問題が生じる。
【００６４】
それ故、基準電極１４を兼ねるシールド電極３２を金属材料で構成し、これにより、画素中央の基準電極を兼ねるシールド電極３２は、それ自身が、自身に対しての遮光膜としての効果を奏することになり、実施例２で得られた縦スメア低減と開口率向上という効果をいささかも損なうことなく、コントラスト比の改善を実現できる。
【実施例４】
【００６５】
実施例１との違いを中心に、以下に説明する。図１７は、液晶表示装置とその周辺回路を示す構成図である。同図において、液晶表示装置１を構成する透明基板１Ｂの液晶層側の面には、映像信号線３および走査信号線２に重畳して、マトリクス状に、遮光層３０を兼ねるシールド電極３３が形成されている。この遮光層３０を兼ねるシールド電極３３は、導電性と遮光性を兼ね備えることが要件される。本実施例では、例えばＣｒのような金属で構成した。この遮光層３０を兼ねるシールド電極３３は、実施例１でシールド電極３１を接続したのと同様の手法により、液晶駆動電源回路７と電気的に接続した。
【００６６】
図１５は、一つの画素領域における詳細な構成を示した平面図である。同図において、実線は透明基板１Ａ側に形成された構成を示し、点線は透明基板１Ｂ側に形成された構成を示している。遮光層３０を兼ねるシールド電極３３の平面パターンは各画素単位にマトリクス状の形状であり、本実施例においては実施例１の遮光層３０の平面パターンとほぼ同一である。したがって、換言すれば、遮光層を兼ねるシールド電極３３は、遮光層３０がシールド電極を兼ねる構成となっている。
【００６７】
図１６は、画素の断面構造を示す図である。透明基板１Ｂ側には、遮光層を兼ねるシールド電極３３を形成した後、該透明基板１Ｂの表面にカラーフィルタ２５、次いで平坦化膜２７が形成されている。その上面には、配向膜２８が形成されている。本実施例では、遮光層３０を兼ねるシールド電極３３を構成することにより、遮光膜３０とシールド電極３３を別個に形成する必要がなくなるため、実施例１の効果に加え、生産性を向上することができる。
【実施例５】
【００６８】
本実施例と実施例４の違いは、遮光層を兼ねるシールド電極３３の構成のみである。本実施例では、遮光層を兼ねるシールド電極３３を２層構造としている。図１８は、画素の断面構造図である。遮光層を兼ねるシールド電極３３は、順次積層されたＣｒ層３３ＡおよびＩＴＯ層３３Ｂの２層より構成されている。これにより、電気的接続部、すなわち、図７において、シールド電極３１の代わりに遮光層を兼ねるシールド電極３３を設けた場合に、該遮光層を兼ねるシールド電極に導電層４０が接する領域において、導電層と直接接触するのはＩＴＯ層３３Ｂとなる。酸化物からなるＩＴＯ層３３Ｂは、異種材料との接続部における長期的信頼性の観点において、金属材料より優れた特性を示すことが明らかにされている。またＣｒ層３３ＡとＩＴＯ層３３Ｂを一体として形成することにより、ホト工程を増加させることなしに、２層構造の遮光層を兼ねるシールド電極３３を構成できる。したがって、本実施例では、実施例４の効果に加え、遮光層を兼ねるシールド電極３３の長期的信頼性を増大させることができる。
【実施例６】
【００６９】
本実施例では、実施例５のシールド電極を兼ねる遮光層の構成を、実施例５の電気的接続部において、ＩＴＯ単層として構成する。これにより、端子部は長期的信頼性に優れたＩＴＯ単層となるため、実施例５に比べ、さらに長期的信頼性を増大できる。
【実施例７】
【００７０】
実施例２との違いを中心に説明する。図１９は、一つの画素領域における詳細な構成を示した図である。図１０の構成と異なっている部分は、遮光層３０と基準電極を兼ねるシールド電極３２との代わりに、遮光層および基準電極を兼ねるシールド電極３４を、上側基板１Ｂ側に配置したことである。
【００７１】
図２０は、基板１Ｂ上のシールド電極３４と基板１Ａ上の各種配線との位置関係を示す平面図である。基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４は、実施例２の図１０の、遮光層３０と基準電極を兼ねるシールド電極３２との役割を兼ねるために、遮光層３０と、基準電極を兼ねるシールド電極３２を重ね合わせた形状を有する。
【００７２】
図２１は、液晶表示装置とその周辺回路を示す構成図である。基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４には、液晶駆動電源回路７より基準電位（電圧）が供給される。本実施例では、映像信号駆動回路６の耐圧を低減する目的で、基準電位（電圧）として交流電圧を用いた。
【００７３】
図２２は、画素の断面構造図である。本実施例では、図１２の構成での遮光膜３０と基準電極を兼用するシールド電極３２の２層を、基準電極および遮光膜を兼ねるシールド電極３４の１層で兼用したことである。基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４は、遮光性と導電性を合わせ持つ必要がある。そこで本実施例では、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４を、例えばＣｒのように、金属材料で構成する。本実施例では、実施例２の場合と比べ上側基板１Ｂの構成が簡略化されるため、実施例２の場合に比べ、低コスト化が実現できる。また、生産性の向上も実現できる。
【００７４】
また、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４は、画素領域のみに開口部を有するマトリクス状の形状となる。基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４は、基準電極および基準信号線を兼ねるため、これは比較的大きな面積に基準電極及び基準信号線が形成されることを意味する。このため、各画素領域の基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４には、低抵抗で電圧が印加させるため、基準信号の波形なまりを抑制でき、いわゆる輝度傾斜および横スミアが抑制されるという効果も奏するようになる。
【実施例８】
【００７５】
実施例７との違いを中心に説明する。図２３は、１画素の断面図である。図２２の構成と異なっている部分は、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４にある。すなわち、透明基板１Ｂの液晶側の面には、まず基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４が形成され、それらを被ってカラーフィルター２５、平坦化膜２７、および配向膜２８が順次形成されている。ここで、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４の材料としては、例えばＣｒを用いている。このようにした場合、図２２に示されている平坦化膜２６を不要とする構成にできるようになる。これにより、実施例７の場合に比べ、さらに生産性向上と低コスト化が実現できる。
【００７６】
また、実施例７では、平坦化膜２６上に基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４を形成している。一方、本実施例では透明基板１Ｂ上に直接、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４を形成する。表面の平坦性を考えると、カラーフィルターを被って構成される平坦化膜２６より、透明基板１Ｂの方が、明らかに平坦性に優れる。これは、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４の形状不良、すなわち断線部や欠損部が生じる確率が、図２２の構造より図２３の構造の方が低いことを意味する。したがって、本実施例では、実施例７に比べ、不良率の低減も実現できる。
【実施例９】
【００７７】
実施例８との違いを中心に説明する。図２４は、１画素の断面図である。図２３の構成と異なっている部分は、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４が、３４Ａおよび３４Ｂの２つの異なる材料の積層体からなっていることである。すなわち、透明基板１Ｂ側に形成される材料が光に対して低反射率の材料からなる材料層３４Ａからなり、液晶層ＬＣ側に形成される材料が高導電率の材料からなる材料層３４Ｂからなっている。
【００７８】
低反射率の材料からなる材料層３４Ａとしては、例えばカーボンを含有する有機材料からなるもの、高導電率の材料からなる材料層３４Ｂとしては、例えばＣｒ等の金属を選択することができる。そして、液晶層ＬＣを透過させる光の光源とするいわゆるバックライトは透明基板１Ａ（下側基板）の背後に配置させるようになっている。
【００７９】
このように構成した液晶表示装置は、透明基板１Ｂ（上側基板）を通して表示面を観察するようになるが、この際、基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４における光反射を大幅に減少させることができるようになる。実施例８の場合と比較すると、実施例８の場合の基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４に対する光反射率が約３０％であったものが、本実施例では約１％程度に減少させることができることが判明した。このことから、鮮明な表示画像を得ることができるようになるという効果を奏するようになる。
【００８０】
なお、上述した実施例では、積層体からなる基準電極および遮光層を兼ねるシールド電極３４は、透明基板１Ｂ側に形成される材料が光に対して低反射率の材料からなる材料層３４Ａからなり、液晶層ＬＣ側に形成される材料が高導電率の材料からなる材料層３４Ｂからなっているものである。
【００８１】
しかし、これらの積層関係を透明基板１Ｂの背後にバックライトを配置させることを条件として、全く逆にしても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、上述した実施例では、光に対して低反射率の材料からなる材料層として、カーボンを含有する有機材料を用いたものである。しかし、この材料に限定されることはなく、顔料を分散した有機材料、あるいは金属材料を分散させた有機材料を用いるようにしても同様の効果を奏することは言うまでもない。また金属材料を分散させた有機材料を用いる場合には、金属材料として複数の異なる金属材料を組み合わせて分散するようにしてもよい。これにより、いわゆる吸収波長の平坦化を図ることができ、反射光に色がついてしまうのを防止できる効果を奏するようになる。
【００８２】
さらに、光に対して低反射率の材料からなる材料層として、たとえばＭｏ等の金属を用いてもよいことは言うまでもない。この場合、反射率低減に関しては上述の実施例ほどではないが、このような積層体の製法に信頼性を向上させることができるという効果を奏することができるようになる。すなわち、カーボンを主成分とする材料層は、その製法に種々の制限を有すると共に、平坦に形成することが比較的困難で、その上層の形成する高導電層に断線するという憂いが生じるが、このような憂いを大幅に排除できるという効果を奏する。
【００８３】
また、いずれも金属層によって構成することにより、一方の材料層に断線が生じても、他方の材料層によってその断線を補完できるという効果を奏するようになる。また、低反射率の金属酸化物、例えばＣｒＯを用いた場合には、積層体の製法の信頼性の向上と、反射率低減の効果の、両立を図ることができるようになる。
【実施例１０】
【００８４】
図２１は、本発明による液晶表示素子とその周辺の回路とから構成される液晶装置の一実施例を示した概略図である。同図において液晶表示素子１は、その外囲器として透明基板１Ａと透明基板１Ｂとを備え、それらの間に液晶層を介在させている。そして、いわゆる下側基板となる透明基板１Ａの液晶層側の面には、図中ｘ方向に延在しかつｙ方向に並設された走査信号線２が形成されている。また走査信号線２と絶縁されて、ｙ方向に延在しかつｘ方向に並設された映像信号線３が形成されている。
【００８５】
これら走査信号線２と映像信号線３とで囲まれた矩形状の比較的面積の大きな領域は画素領域となり、これら各画素領域がマトリクス状に配列されて表示部が構成されるようになっている。なお、各画素領域内にはそれぞれ表示電極が形成され、該画素領域の周辺の一部には薄膜トランジスタＴＦＴおよび付加容量Ｃａｄｄが配置されている。（これらはいずれも図示されていない）。
【００８６】
一方、透明基板１Ｂの液晶層側の面には、導電性を有し、表示面側の表面反射率が１０％以下である遮光層３４が形成されている。この遮光層３４は、前記映像信号線３からの電界を終端することにより、前記映像信号線３から画素内への漏れ込み電界を低減し、映像信号線３から画素内への漏れ込み電界を原因とする縦スメアの発生を抑制する効果を有する。そして、液晶表示素子１には、その外部回路として垂直走査回路５および映像信号駆動回路６が備えられ、該垂直走査回路５によって前記走査信号線２のそれぞれに順次走査信号（電圧）が供給され、そのタイミングに合わせて映像信号駆動回路６は映像信号線３に映像信号（電圧）を供給するようになっている。
【００８７】
なお、垂直走査回路５および映像信号駆動回路６は、液晶駆動電源回路７から電源が供給されていると共に、ＣＰＵ８からの画像情報がコントローラ９によってそれぞれ表示データ及び制御信号に分けられて入力されるようになっている。また、前記遮光層３４には基準信号が印加され、その信号電圧も液晶駆動電源回路７から供給されるようになっている。なお本実施例では、遮光層３４に印加される電圧は、交流電圧を用いているが、直流電圧を用いても良い。
【００８８】
図１９は、前記液晶表示素子１における一つの画素領域における詳細な構成を示した平面図である。同図において、実線は透明基板１Ａ側に形成された構成を示し、点線は透明基板１Ｂ側に形成された構成を示している。まず、透明基板１Ａの液晶層側の面には、そのｘ方向に延在して走査信号線２が、例えばＡｌで形成されている。この走査信号線２及と後述の映像信号線３とで囲まれた領域によって画素領域が形成されることは上述したとおりである。
【００８９】
そして、この走査信号線２等が形成された透明基板１Ａの表面には、該走査信号線２、及び該基準電極１４をも被って例えばシリコン窒化膜からなる絶縁膜１１が形成されている。（図５、図１３、図２４参照）この絶縁膜１１は、後述する映像信号線３に対する走査信号線２の層間絶縁膜として、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域に対してはゲート絶縁膜として、付加容量Ｃａｄｄの形成領域に対しては誘電体膜として機能するようになっている。
【００９０】
この絶縁膜１１の表面には、まずその薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において半導体層１２が形成されている。この半導体層１２は、例えばアモルファスＳｉからなり、走査信号線２上において映像信号線３に近接された部分に重畳して形成されている。これにより、走査信号線２の一部は薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極を兼ねた構成になっている。
【００９１】
そして、絶縁膜１１の表面には、そのｙ方向に延在して隣接配置される映像信号線３が、例えばＣｒとＡｌとの順次積層体によって形成されている。この映像信号線３はその一部が延在されて前記半導体層１２の表面の一部に形成されたドレイン電極３Ａが一体となって形成されている。
【００９２】
さらに、画素領域における絶縁膜１１の表面には表示電極１５が形成されている。この表示電極１５は一つの画素領域を例えば３分割するようにコ字状に形成されている。すなわち、表示電極１５の一端は薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極１５Ａと一体に形成されて、（＋）ｙ方向に延在され、基準信号線４上を（＋）ｘ方向に延在した後さらに（−）ｙ方向に延在されて形成されている。
【００９３】
この場合、表示電極１５のうちで走査信号線２上に形成された部分は誘電体膜としての前記絶縁膜１１を備える付加容量Ｃａｄｄを構成し、この付加容量Ｃａｄｄによって例えば薄膜トランジスタＴＦＴがオフした際に表示電極１５に映像情報を長く蓄積させる効果を奏するようにしている。
【００９４】
なお、前述した薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極３Ａ及びソース電極１５Ａと半導体層１１の界面にはリン（Ｐ）がドープされて高濃度層となっており、これにより前記各電極におけるオーミックコンタクトを図っている。この場合、半導体層１１の表面の全域に前記高濃度層を形成した後、前記各電極を形成し、該電極をマスクとして該電極形成領域以外の高濃度層をエッチングすることにより構成とすることができる。
【００９５】
そして、このように薄膜トランジスタＴＦＴ、映像信号線３、及び付加容量Ｃａｄｄが形成された絶縁膜１１の上面には、例えばシリコン窒化膜からなる保護膜１６（図５、図１３、図２４参照）が形成され、この保護膜１６の上面には配向膜１７が形成されて、液晶表示素子のいわゆる下側基板を構成している。なお、この下側基板の液晶層側と反対側の面には、偏光板１８が配置されている。
【００９６】
そして、いわゆる上側基板となる透明基板１Ｂの液晶側の部分には、図１９の破線で示すように、導電性を有し、表示面側の反射率が１０％以下である遮光膜３４が形成されている。この遮光膜３４は、例えば透明基板側から順に酸化クロムＣｒＯ、クロムＣｒを積層して構成されている。
【００９７】
図２４において、透明基板１（下側基板）に形成された表示電極１５と、透明基板１Ｂ（上側基板）に形成された前記遮光層３４の間に電圧が印加されることによって電界Ｅは液晶層ＬＣ内を、前記透明基板１Ａと平行な成分を有するように発生するようになる。
【００９８】
なお、図２４においては、液晶層ＬＣの層厚よりも表示電極１５と遮光層３４との平面的に観た離間距離が小さく描かれているが、実際には液晶層ＬＣの層厚に対して表示電極１５と遮光層３４のとの平面的に観た離間距離はかなり大きくなっており、前記電界Ｅは透明基板に対して平行な成分を発生するようになっている。
【００９９】
遮光層３４は、３４Ａと３４Ｂの２層を、透明基板１Ｂ上に順次積層した構造となっている。本実施例では、透明基板１Ｂ上に、ＣｒＯ、Ｃｒを順次積層し、一括してパターニングすることにより、３４Ａを低反射率のＣｒＯ、３４Ｂを導電性のＣｒとして形成した。そして、下側基板１Ａの、液晶層と反対側の面にバックライトユニットを配置した。これにより、上側基板１Ｂ側が表示面となるため、遮光層３４のうち、低反射率のＣｒＯが表示面側とすることができ、外部光の液晶表示素子へのうつり込みが低減する効果を奏する。
【０１００】
外部光の液晶表示素子からの反射は、透明基板１Ｂの遮光層による反射に加え、透明基板１Ａの金属性の表示電極、基準電極、走査電極による反射が影響する。本実施例では、実施例１の透明基板１Ａ上の金属で構成された基準電極の役割を、低反射に構成された遮光層で実現するため、透明基板１Ａの金属電極による反射を低減できる。また、実施例１に比べ透明基板１Ａ上の配線総数を低減できるため、歩留り向上の効果も奏することができる。
【０１０１】
また、本実施例では遮光層３４は、実施例１において透明基板１Ａ上に形成されていた基準電極及び基準信号線の双方をかねることになる。遮光層３４はマトリクス状の形状となるため、これは比較的大きな面積に基準電極及び基準信号線が形成されることと等価である。このため、遮光層３４には、低抵抗で電圧が印加させるため、基準信号の波形なまりを抑制でき、いわゆる輝度傾斜および横スミアが抑制されるという効果も奏するようになる。
【０１０２】
また、遮光層３４、及び遮光層３４を被った領域を有する形状に形成されたカラーフィルタ２５を被って保護膜２７が形成されている。いわゆる横電界方式の液晶表示装置は、いわゆる縦電界方式の液晶表示素子と異なり、遮光層及びカラーフィルターを被っての基準電極としてのＩＴＯは形成されていない。このため、横電界方式の液晶表示素子においては、遮光層及びカラーフィルターにより液晶が汚染される可能性があるが、保護膜２７を設けることによりこれを抑制する効果を奏することができる。保護膜２７の上面には、配向膜２８が形成されている。また、透明基板１Ｂの液晶側と反対側の面には偏光板２９が配置されている。
【０１０３】
図２５は、遮光層３４を、液晶駆動電源回路７に接続するための、液晶表示素子１の端子部の構成を説明するための模式断面図である。下側基板１Ａ上に、接続用端子４１がＩＴＯで形成されている。ＩＴＯを用いた理由は、信頼性を向上するためである。接続端子に平面的にみて重畳する領域において、上側基板１Ｂ上の遮光層３４は露出しており、導電層４０により、下側基板１Ａ上に設けられた接続用端子４１に接続される。
【０１０４】
本実施例では、導電層４０として、導電性ビーズを分散したシール材を用いた。導電層４０中、４０Ａは樹脂成分、４０Ｂが導電性ビーズであり、４０Ｂが遮光層の導電部３４Ｂと接続用端子４１の双方に接することにより電気的に接続している。
【０１０５】
本実施例では、導電層４０は液晶表示素子１のシール材を兼用している。したがって、４０Ｂの導電性ビーズの直径は、液晶表示素子の基板間ギャップを考慮して決定することが望ましい。導電性ビーズとしては、プラスチック球に金をコーティングした材料を用いた。また、導電性ファイバでも同用の効果を奏することができる。すなわち、４０Ｂとしては、導電性を有するビーズもしくはファイバであれば、全て本実施例に含まれる。
【０１０６】
また、走査信号線２と垂直走査回路５及び映像信号線３と映像信号駆動回路６の接続用端子は、信頼性向上の目的からＩＴＯ単層、もしくはＩＴＯを最上層に積層して一般に構成される。走査信号線２と垂直走査回路５の接続端子部の断面構造の一例を、図２６に示す。同図において、走査信号線２と垂直走査回路５の接続用端子４２は、接続用端子４１と同層に形成されている。本実施例では映像信号線３と映像信号駆動回路６の接続用端子も、同様に接続用端子４１と同層に形成した。これにより、接続用端子４１の形成を目的とした工程の追加は不要とすることができる。
【０１０７】
上述のように、液晶の汚染を防止するためには、導電層と液晶が直接触れないことが望ましい。そこで本実施例では、遮光層３４と接続用端子４１が電気的に接続する領域をシール材から液晶層側の領域にははみ出さないように構成した。
【０１０８】
図２７は、本実施例の遮光層３４と接続用端子４１の接続の平面構成を模式的に示した図である。透明基板１Ａ上には、接続用端子４１が形成されている。透明基板１Ｂには、Ｆｉｇ．２１に示すようにマトリックス状の遮光層が形成されている。シール材を兼用する導電層４０に囲まれた領域内に、液晶が封入されている。なお通常、液晶の封入口領域にはシール材は形成されず、代わりに液晶封入後に封止材を形成して液晶を封入するが、図２７は説明用の模式図であるため、これらについては無視してある。矩型状の領域４３には保護膜２７がなく、該領域で導電性ビーズにより遮光層３４と接続用端子４１の電気的接続が実現される。接続用端子４１と液晶駆動電源回路７との電気的接続は、独立した配線により接続している。しかし、映像信号線３と映像信号駆動回路６の接続配線のうちの少なくとも１本を、接続用端子４１と液晶駆動電源回路７の接続に用いてもよい。また、走査信号線２と垂直走査回路５の接続配線のうちの少なくとも１本を、接続用端子４１と液晶駆動電源回路７の接続に用いてもよい。
【０１０９】
次に、透明基板１Ａ側に形成された配向膜１７と偏向板１８、透明基板１Ｂ側に形成された配向膜２８と偏光板２９との関係を図９を用いて説明する。表示電極１５と基準電極１４の間に印加される電界の方向２０７に対して、配向膜１７及び２８のラビング方向２０８の角度φＬＣは、いずれも８５度となっている。また、一方の偏光板１８の偏光透過軸方向２０９の角度φＰは、φＬＣと等しくなっている。また、もう一方の偏光板２９の偏光透過軸方向は、２０９と直交している。また、液晶層ＬＣとしては、誘電率異方性Δεが正で、その値が７．３（１ｋＨｚ）、屈折率異方性Δｎが０・０７３（５８９ｎｍ、２０℃）のネマチック液晶の組成物を用いている。
【０１１０】
このような構成とすることにより、液晶層ＬＣ内に透明基板１Ａと平行な電界を発生せしめることにより、該液晶層ＬＣを透過する光を変調させることができるようにする。なお、いわゆる横電界方式によって、液晶層の透過光を変調できる構成を採用するかぎり、上述した配向膜及び偏光板の構成、液晶の材料等は限定されることがないことはもちろんである。また、遮光層３４のうち、３４Ａとしては、光反射率が約１０％以下の層、３４Ｂとしては、Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｗおよびその合金のうち少なくとも一つよりなる層を有する場合は、全て本実施例の範躊に含む。
【実施例１１】
【０１１１】
本実施例と実施例１０の違いは、遮光層３４の構成である。図２８に、端子部の構成を説明するための模式断面図を示す。本実施例では、遮光層３４を、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの３層で構成した。３４ＡはＣｒＯ，３４ＢはＣｒ、３４ＣはＩＴＯで構成した。したがって、本実施例では実施例１０と同じ効果を奏することができる。さらに本実施例では、遮光層３４のうちの最も液晶側の層となる３４ＣをＩＴＯで構成した。
【０１１２】
これにより、遮光層と導電層４０の接続の、信頼性を向上することができる。また、遮光層の液晶層側の表面がＩＴＯとなるため、遮光層による液晶の汚染を防止できるため、液晶層中においても遮光層が露出した領域を設けることができる。これにより、導電層４０による遮光層３４と接続用端子４１の接続領域を、ほぼ平坦に構成することができるため、接触抵抗の低減と、液晶表示素子の基板間ギャップの精度を向上することができる。
【０１１３】
また、本実施例では、遮光層３４中のＩＴＯ層３４Ｃについて、液晶表示素子の表示領域内では形成されていない場合を含む。この場合、遮光層３４の形成時に、３４Ｃは３４Ａおよび３４Ｂと一括してパターニングすることができなくなるため、工程数の増加が生じる。しかし、ＩＴＯエッチング時の表示領域内へのＩＴＯ残査を低減することができるため、ＩＴＯ残査に起因する表示不良を低減できるため、歩留り向上の効果を奏することができる。
【実施例１２】
【０１１４】
実施例１２と実施例１０の違いは、遮光層３４と接続用端子４１の接続部の構成にある。図２９は、端子部の構成を説明するための模式断面図である。本実施例では、導電層４０と遮光層３４の電気的接続を、遮光層３４と接続した遮光層接続端子４４により行った。遮光層接続端子４４としては、本実施例ではＩＴＯを用いた。本実施例では、導電層４０に直接接続する領域を低腐食性のＩＴＯ単層とすることができるため、実施例１１に比べ、さらに接続部の腐食に対する信頼性を向上することができる。
【実施例１３】
【０１１５】
本実施例と実施例１２の違いは、遮光層３４と接続用端子４１の接続部の構成にある。図３０は、端子部の構成を説明するための模式断面図である。本実施例では、遮光層３４と接続用端子４１を電気的に接続する導電層と、シール材を別個のものとして構成した。実施例１２では、シール材中の基板間のギャップを支持するためのビーズに導電性ビーズを用いることにより、シール材と導電層４０を兼用した。本実施例では、シール材４６は絶縁性材料で構成し、別に導電層４５を設けた。シール材は、樹脂材料中に絶縁性のプラスチックファイバを分散した材料を用いた。一方、導電層４５には、実施例１２の導電層４０と同様の材料を用いた。本実施例の導電層４５は、プラスチックビーズの表面に金をコーティングした導電性ビーズ４５Ｂを、樹脂４５Ａ中に分散した材料を用いた。
【０１１６】
本実施例では、導電層４５はシール材４６の内側、即ち液晶層中の領域に形成した。これにより、大気中の水分による導電層４５の劣化を防止することができる。
【０１１７】
図３１は、本実施例の遮光層３４と接続用端子４１の接続の平面構成を模式的に示した図である。導電層４５はシール材４６で囲まれた矩型領域の内側に形成した。また導電層４５の面積は、図３１に示すように、シール材４６よりも小さい面積となる。これにより、導電層中の導電性ビーズ、もしくは導電性ファイバの使用量を大幅に低減することができる。導電性ビーズ、もしくは導電性ファイバは、一般に絶縁性材料に金をコーティングして形成されるため、非常に価格が高い。したがって、この使用量を低減することにより、本実施例では実施例１２に比べ部材コストの低減効果を奏することができる。
【実施例１４】
【０１１８】
本実施例と実施例１３の違いは、導電層４５をシール材４６で囲まれた矩型領域の外側に形成した点にある。この場合も、実施例１３と同様の部材コストの低減効果を奏することができる。さらに本実施例では、導電層４５による液晶材料の汚染を考慮する必要が無くなるため、導電層４５として、例えば銀ペースト等の、より低価格の材料を用いることが可能となり、実施例１３の構成よりさらに部材コストの低減効果を奏することができる。
【実施例１５】
【０１１９】
本実施例と実施例１０の違いは、接続用端子４１の構成にある。図３２は、端子部の構成を説明するための模式断面図である。本実施例では、接続用端子４１を２層以上で構成した。本実施例では、接続用端子４１を４１Ａ，４１Ｂの２層で形成し、４１ＡをＩＴＯ、４１Ｂを映像信号線と同一材料とした。これにより、接続端子４１での断線確率を低減できるため、実施例１０に比べ信頼性の向上と歩留り向上の効果を奏することができる。また抵抗値が低減できるため、液晶駆動電源回路から遮光層３４にいたる接続抵抗を低減することができる。また４１Ｂは映像信号線と一括して形成できるため、工程数の増化は招かない。４１Ｂとして走査信号線と同一材料を用いた場合も同様である。また本実施例では、４１Ａと４１Ｂは、一部領域で保護膜１６を介在した構造となっているが、介在しない場合も含まれることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、上述したように液晶等に適用され、液晶製造産業において実用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】実施例１を示す平面図である。
【図２】実施例１の液晶表示装置とその周辺回路を示す構成図である。
【図３】実施例１におけるシールド電極の位置関係を示す平面図である。
【図４】図１のIII-III 線における断面図である。
【図５】図１のIV-IV 線における断面図である。
【図６】図１のV-V 線における断面図である。
【図７】実施例１による液晶表示装置の、シールド電極の電気的接続の方法を示す説明図である。
【図８】シールド電極幅と縦スメアとの関係を示す説明図である。
【図９】実施例１による液晶表示装置の配向膜および偏光板との関係を示した説明図である。
【図１０】実施例２を示す平面図である。
【図１１】実施例２における基準電極を兼用するシールド電極の配置を示す平面図である。
【図１２】図１０のIII-III 線における断面図に対応する図である。
【図１３】図１０のV-V 線における断面図に対応する図である。
【図１４】実施例２の液晶表示装置とその周辺回路を示す構成図である。
【図１５】実施例４を示す平面図である。
【図１６】図１５のIII-III 線における断面図に対応する断面図である。
【図１７】実施例４の液晶表示装置とその周辺回路を示す構成図である。
【図１８】実施例５を示す断面図である。
【図１９】実施例７を示す平面図である。
【図２０】実施例７における基準電極と遮光層を兼用するシールド電極の位置関係を示す平面図である。
【図２１】実施例７の液晶表示装置とその周辺回路を示す構成図である。
【図２２】実施例７を示す断面図である。
【図２３】実施例８を示す断面図である。
【図２４】実施例９を示す断面図である。
【図２５】実施例１０を示す断面図である。
【図２６】実施例１０を示す断面図である。
【図２７】実施例１０を示す平面図である。
【図２８】実施例１１を示す断面図である。
【図２９】実施例１２を示す断面図である。
【図３０】実施例１３を示す断面図である。
【図３１】実施例１３を示す平面図である。
【図３２】実施例１５を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１・・・液晶表示装置、１Ａ，１Ｂ・・・透明基板、２・・・走査信号線、３・・・映像信号線、４・・・基準信号線、１４・・・基準電極、１５・・・表示電極、３０・・・遮光膜、３１・・・シールド電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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