(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平行になるように間隔を空けて配置された、対向面を有する透明な第１及び第２の基板と、
該対向面の間の液晶材料と、
該第1の基板の該対向面を覆う透明電極と、
を有する液晶表示装置であって、
該第２の基板の該対向面は、
（a）画素電極のマトリックスと、
（b）第１の方向に延在する複数のデータラインと、
（c）第２の方向に延在し、交差点で該データラインと交差する複数の選択ラインと、
（d）該データラインを前記画素電極に電気的に接続する複数の固体スイッチング装置であって、該画素電極は第1の平面にあり、該データライン及び該選択ラインは該第1の平面から離間した少なくとも一の別の平面にある、固体スイッチング装置と、
（e）該第1の平面と該少なくとも一の別の平面の間に延在する導電性透明シールドであって、該画素電極を隔離する間隙の付近に、該画素電極から遠ざかるように延在する凹部を有する導電性透明シールドと、
を支持することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画素電極は前記データライン及び前記選択ラインに重なることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記導電性透明シールドは開口を具備し、前記画素電極は該開口を通って前記固体スイッチング装置へ接続されることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
実質的に平行になるように間隔を空けて配置された、対向面を有する透明な第１及び第２の基板と、
該対向面の間の液晶材料と、
該第1の基板の該対向面を覆う透明電極と、
を有する表示装置であって、
該第２の基板の該対向面は、
（a）画素電極のマトリックスと、
（b）第1の方向に延在する複数のデータラインと、
（c）第２の方向に延在し、該データラインと交差する複数の選択ラインと、
（d）該データラインを該画素電極に電気的に接続する複数の固体スイッチング装置であって、該画素電極は第1の平面にあり、該データライン及び該選択ラインは該第1の平面から離間した少なくとも一の別の平面にある、固体スイッチング装置と、
（e）該第1の平面と該少なくとも一の別の平面の間に設置された導電性シールドであって、該画素電極を隔離する間隙の付近に、該画素電極から遠ざかるように延在する凹部を有する導電性シールドと、
を支持することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的に、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）に係り、特に、かかるディスプレイ用のシールされた画素構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤの解像度を改良し、製造コストを低減するため、ＡＭＬＣＤ（能動マトリックス液晶ディスプレイ装置）の画素サイズを縮小する努力がなされている。これは、投光形のＬＣＤの場合に特に言えることである。上記の努力は望むようには成功していないが、その理由はアパーチャ比とエッジの影響に伴う問題にある。
【０００３】
ＬＣＤの画素電極は、ＩＴＯ（インジウム  スズ  酸化物）、シリコン重合体又はαＳｉ（アルファシリコン）の如くの透明伝導性材料から作られている。画素電極に加えて、ＬＣＤには、選択ライン、データライン、及び、上記データラインを画素電極に接続するために使用される固体スイッチング装置が含まれる。ＬＣＤは、光が画素の間に逃げることを防ぐことによりディスプレイの輝度を改善するブラックマトリックスを更に含む。データライン、選択ライン、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）及びブラックマトリックスは不透明である。アパーチャ比は、パネルの全面積をパネルの透明な面積で除算することにより定められる。この比は、ディスプレイの不透明な素子が略同一サイズのまま変わらないため画素電極が小さくされるに従って問題になる。投光形ディスプレイのような高品位ディスプレイにおいて、ディスプレイの不透明な素子は全面積の７０％を示める場合があり、３０％の透明性だけが残されている。従って、光の７０％は失われ、低品位の粒状の画像が生じる。光透過性の割合を増加させた構造は従来技術に飛躍的な進歩をもたらすであろう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
小さい画素は非平面的な表面と侵入する電界とによって生ずるエッジの影響を一層受けやすい。かかるエッジの影響はコントラスト比を劣化させ、ディスプレイの不均一性を生ずる可能性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、液晶ディスプレイ装置は、実質的に平行に離間した透明基板と、基板の対向面の間にある液晶材料とを含む。透明電極は一方の基板の対向面を被う。もう一方の基板の対向面は、（ａ）画素電極のマトリックスと、（ｂ）一方向に延在する複数のデータラインと、（ｃ）別の方向に延在し、交差点でデータラインと交差する複数の選択ラインと、（ｄ）データラインを画素電極に電気的に接続する複数の固体スイッチング装置とを支持する。画素電極は第１の平面にあり、一方、データ及び選択ラインは、少なくとも一の別の平面にある。伝導性透明シールドは第１の平面と別の平面の間に延在する。
【０００６】
【実施例】
二方向に間隙１２によって隔離された画素電極１１のマトリックスを含む従来技術の液晶ディスプレイ装置の一部を図１に示す。データライン１３は一方向に延在する間隙に配置され、一方、選択ライン１４は直交する方向に延在する間隙に配置されている。データ及び選択ラインは画素電極の夫々の側面に平行にある。データライン１３及び選択ライン１４は交差点で交差し、互いに絶縁されている。ＴＦＴの如くの固体スイッチング装置１５は、データラインと選択ラインの各交差点に配置されている。スイッチング装置は、選択ラインの電圧に応じて所望の画像をディスプレイ装置のビューイング領域の全体に表示させるため、データラインを画素電極に接続するため周知の方法で使用される。
【０００７】
図２は本発明による好ましい一実施例の平面図であり、電極１１がデータライン及び選択ラインの上に重なるが、電気的にはデータライン及び選択ラインから絶縁されていることを示すために画素電極の上の全ての素子が取り除かれている。データ及び選択ラインは交差点で互いに絶縁されている。ＴＦＴ１５は交差点の付近に配置されることが好ましい。上記の重なりによって、ブラックマトリックスの必要性はなくなるのでアパーチャ比が向上する。その理由は、光が上記重なりのため画素電極の間に逃げることはないからである。
【０００８】
図３は１画素の素子の配置を絵画的に示す図である。二つの透明基板１６及び１７は固定し離間した関係で保持されるので、基板は夫々の実質的に平行に対向面を有する。基板１６の対向面は透明電極１８を支持する。基板１７の対向面は、データライン１３、選択ライン１４及びＴＦＴ１５を支持する。画素電極１１は、データラインと選択ラインの平面から離間した平面に支持される。透明伝導性シールド１９は、画素電極１１と、データライン１３及び選択ライン１４の平面の間に配置される。開口２０は、画素電極１１がコネクタ１１ａを用いてＴＦＴ１５のドレインに電気的に接続され得るようなシールド１９内の場所に配置される。画素電極１１は、平面化され、データ及び選択ラインより延在する横方向の電界からシールドされる。シールド１９は基準電位（例えば、接地）に設定することが可能であり、その存在によって各画素側での容量が顕著に増加する。画素の好ましい一実施例の実際の構造を図４に示す。
【０００９】
図４は本発明を取り入れる画素の好ましい一実施例の断面図である。基板１７は、チャンネル区画１５ａ（伝導性路）を間に有しＮ+ で表わされた正にドープされた２区画を有するＴＦＴ１５を支持する。選択ライン１４は周知の方法で沈着され、絶縁層２１で被われている。透明伝導性シールド１９は絶縁層２１の上に沈着される。開口２０は、図２に示す如く、種々の場所でシールド１９に形成され、コネクタ１１ａは、開口を通って画素電極１１をＴＦＴ１５のドレインに接続するよう形成される。別の絶縁層２２がシールド１９の上に沈積される。絶縁性材料は開口２０を充填する。絶縁層２２が塗布された後、シールド１９内の開口２０よりも小さい径を有する孔が、絶縁層２２の沈着中に開口２０に流れた絶縁体と共に両方の絶縁層２１及び２２の中を（好ましくは、エッチングによって）通される。画素電極１１は絶縁層２２に沈着され、伝導性材料は、コネクタ１１ａを形成し、画素電極１１をＴＦＴ１５のドレインに接続するため絶縁層を介して開口に沈積される。基板１６及び１７は、基板１６の対向面上の透明伝導性電極１８が画素電極１１に対向するよう周知の方法で連結される。周知の形の液晶材料２３は、電極１１と１８の間に形成された間隙に挿入される。
【００１０】
隣接する画素電極１１が同一電位である、即ち、同一情報を記憶しているとき、不所望のエッジの影響は構造を最適化することによって最小限に抑えることが可能である。かかる電圧条件は全ての場合に存在する訳ではなく、エッジの影響は隣接する電極の電位間の差が増加するにつれて増大する。
図５は隣接する画素電極１１の間の隔離間隙又はギャップ１２から離れる向きにシールド１９の一部分１９ａに凹部を設けることによりエッジの影響が最小限に抑えられた一実施例を示す図である。この方法によれば、隣接する画素電極を結合する横方向の場と、液晶材料を介する機械的結合とによって、画素電極間のギャップ領域内であっても液晶材料のアライメントを十分に制御することができる。従って、アパーチャ比は、選択ラインとデータラインとトランジスタ領域の厚さだけによって制限されるので、アパーチャ比は１００％に達し得る。かかる実施例は、画素を形成する種々の層の何れかを塗布する前に基板１７に凹部を設けることによって製造することができる。シールド１９に加えて、絶縁層２１、２２に凹部を設けてもよい。電気的には、これは殆ど問題ではない。画素電極１１は、絶縁層２２が塗布されるときに、凹部１９ａを充填することによって平面状にされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による液晶ディスプレイ装置の一部を示す図である。
【図２】データラインと選択ラインへの画素電極の重なりを示すため上の基板と液晶材料が除かれた液晶ディスプレイ装置の好ましい一実施例の平面図である。
【図３】図２の装置の種々の素子が協働する様子を示す絵画図である。
【図４】図２の好ましい一実施例の断面図である。
【図５】画素のフリンジ効果を改良するための凹部を有する本発明の他の好ましい実施例を示す図である。
【符号の説明】
１１    マトリックス
１１ａ    コネクタ
１２    間隙
１３    データライン
１４    選択ライン
１５    固体スイッチング装置
１５ａ    チャンネル区画
１６，１７    透明基板
１８    透明電極
１９    透明伝導性シールド
１９ａ    凹部
２０    開口
２１，２２    絶縁層
２３    液晶材料
【図１】
0003828943.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003828943.tif 000006