JPH10170937A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開口率が高く、表示領域内での画素間での開
口率が均一な液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 ＴＦＴ基板側の画素電極１９の三方の周
縁に絶縁膜を介して重なり合う補助容量電極１４を形成
する。このＴＦＴ基板と共通基板とのパターン間にずれ
がない状態で、共通基板側のブラックマスク２０の開口
部２１の開口側縁部２１Ａが、補助容量電極１４の側縁
部１４ａより、誤差範囲内で最大誤差が生じたときのず
れ寸法だけ外側に位置するように設定する。このような
構成とすることにより、ずれが発生した場合に開口側縁
部２１Ａが補助容量電極の側縁部１４ａより内側にずれ
ることがないため、画素の開口率を低下させることがな
く、表示領域内の画素の開口率を均一にすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置に
関し、さらに詳しくは蓄積容量電極を備えた液晶表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置としては、例えば図
４に示すように、一対の対向する基板のうち一方の基板
の他方の基板と対向する面に画素電極１がマトリクス状
に配列・形成され、それら画素電極１のそれぞれに、ス
イッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下、ＴＦ
Ｔという）２が接続するように形成された、アクティブ
駆動される液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）があ
る。そして、一方の基板には、画素電極１の周縁部と絶
縁膜を介して重なり合う補助容量電極３が形成されてい
る。この補助容量電極３は、ＴＦＴ２のもつ構造要因に
よって、実際に画素に書き込んでいる信号電圧が起こす
レベルシフトを軽減するために設けられている。同図中
斜線で示す部分は、他方の基板に形成されたブラックマ
スク４であり、両基板を貼り合わせた場合にこのブラッ
クマスク４の開口部４Ａは画素電極１の周縁内側に沿っ
て開口するようなパターンに設定されている。加えて、
補助容量電極３は、平面的に見るとブラックマスク４に
覆われるように設定されている。特に、図４に示した液
晶表示装置は、補助容量電極３が画素電極１を横断する
形態ではなく、補助容量電極３が画素電極１の周縁のみ
で重なり合うように設定されているため、開口率の向上
が図られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した開口率が高く
なるのは、両方の基板どうしの貼り合わせずれがなく、
また画素電極１が形成される基板側の表示領域内でパタ
ーンずれがない場合である。しかし、通常は基板どうし
の貼り合わせ誤差によるずれや、所謂パターンマスクの
アライメント誤差などによるずれが発生するため、補助
容量電極３とブラックマスク４との間にずれが発生する
問題があった。

【０００４】特に、液晶表示装置の大画面化が進んでい
る現在、液晶パネルのパターン形成には画面全体を小領
域に区分けしたパターンを別々のマスクに形成してお
き、これらを用いて複数回露光して全体パターンを形成
するという分割露光方式が行われている。この場合、異
なる露光領域間では、マスクのアライメント誤差に起因
してパターンずれが起こる。また、上記したように補助
容量電極３は画素電極１の周縁部に重なり合い、かつブ
ラックマスク４と重なり合ってブラックマスク４の開口
部４Ａ内に出ないように設計されているが、画素電極１
が形成されている一方の基板（ＴＦＴ基板）とブラック
マスク４が形成されている他方の基板（共通基板）との
貼り合わせずれが起こり、例えば図５および図６に示す
ように、設計ではブラックマスク４の開口部４Ａの外側
に位置すべき補助容量電極３の一部が、実際にはブラッ
クマスク４の開口部４Ａ内に出てしまう。このとき、図
５と図６とに示す領域のように、異なる露光領域間でア
ライメントずれが起こっているとブラックマスク４の開
口部４Ａの内側に出ている補助容量電極３の面積が両者
で異なる。補助容量電極３は、通常、ゲート電極材料と
同一の材料でゲート電極と同時に形成されるため遮光性
を有している。このため、異なる露光領域の画素間の開
口率に差が生じて、両領域が隣接する場合には表示画面
中にこれら領域の境界が見えるという問題があった。図
５は両基板間のパターンずれが小さい場合、図Ｃはパタ
ーンずれが大きい場合を示している。特に、貼り合わせ
ずれやマスク合わせずれはＸ方向またはＹ方向の１つの
方向へのずれが発生し易いことが指摘されている。

【０００５】この発明が解決しようとする課題は、開口
率が高くしかも表示領域内での画素間で開口率が均一な
液晶表示装置を得るには、どのような手段を講じればよ
いかという点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
相対向する一対の基板のうちの一方の基板の対向内側面
に、複数の走査線と複数の信号線が交差して形成される
と共に、隣接する前記走査線と隣接する前記信号線との
間に、画素電極と、該画素電極と絶縁膜を介して該画素
電極の周縁に沿って形成され且つ該画素電極を挟んで対
向する部分を有する補助容量電極と、前記画素電極に接
続されたスイッチング素子と、が形成され、他方の基板
の対向内側面に、前記画素電極と対応する位置に開口部
を有するブラックマスクが形成された、液晶表示装置に
おいて、前記一方の基板に形成された補助容量電極と前
記他方の基板に形成されたブラックマスクとの位置合わ
せ誤差がない状態で、前記補助容量電極の前記画素電極
を挟んで対向する部分の対向縁部より、前記対向縁部に
対応する前記開口部の縁部が、誤差範囲内での最大位置
ずれ寸法以上外側に位置する部分を有するように形成さ
れると共に、前記補助容量電極の前記対向縁部と反対側
の縁部が前記開口部の縁部より、誤差範囲内での最大位
置ずれ寸法以上外側に位置するように形成されているこ
とを特徴としている。請求項２記載の発明は、前記最大
位置ずれ寸法が、前記した一対の基板の最大貼り合わせ
ずれ寸法と、分割露光に伴う最大パターンずれ寸法と、
の和であることを特徴としている。

【０００７】請求項１記載の発明においては、補助容量
電極パターンとブラックマスクのパターンとが、請求項
２記載の例えば両基板の貼り合わせずれや分割露光にお
けるマスクのアライメントずれにより、位置ずれを起こ
した場合に、補助容量電極の画素電極を挟んで対向する
部分の対向縁部より、その対向縁部に対応するブラック
マスクの開口部の縁部が、誤差範囲内での最大位置ずれ
寸法以上外側に位置する部分を有するように形成されて
いるため、ブラックマスクの開口部の縁部が補助容量電
極の対向縁部を越えて画素電極を覆ってしまうことがな
い。また、このとき、前記補助容量電極の前記対向縁部
と反対側の縁部が前記開口部の縁部より、誤差範囲内で
の最大位置ずれ寸法以上外側に位置するように形成され
ているため、ブラックマスクの開口部の縁部が補助容量
電極の対向縁部と反対側の縁部を越えることがない。こ
のため、画素電極の外側部分での光漏れを防止すること
ができる。このように、この発明によれば、常に補助容
量電極の対向縁部間の画素電極部分は、ブラックマスク
の開口部内に位置するため、画素部分の開口率は表示領
域全域で均一となる。

【０００８】請求項３記載の発明は、前記補助容量電極
が、信号線もしくは走査線の側縁部のみに重なり合うよ
うに設定されていることを特徴としている。請求項３記
載の発明においては、補助容量電極と、信号線や走査線
などの配線との重なりが抑えられているため、信号伝搬
などに影響を与えるの抑制することができる。

【０００９】請求項４記載の発明は、前記補助容量電極
が、画素電極の三方の周縁部に重なり合うことを特徴と
している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る液晶表示装
置の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。 （実施形態１）図１および図２はこの発明に係る液晶表
示装置の実施形態１を示している。図は、一対の透明基
板（図示省略する）間に液晶を封止してなる液晶表示装
置の略１画素部分に着目した平面説明図である。

【００１１】まず、画素電極やスイッチング素子などが
形成された一方の透明基板側の構成を説明する。図中１
１は走査線としての複数のゲートラインである。このゲ
ートライン１１は、所定方向（図中矢印ｘで示す方向）
に沿って延在されかつ互いに所定間隔を隔てて平行をな
すように形成されている。そして、このゲートライン１
１はゲート電極材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タ
ンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）などの遮光性の金属材
料で形成されている。また、ゲートライン１１には、各
画素におけるスイッチング素子としてのＴＦＴ１２を構
成するゲート電極１３が一体的に形成されている。な
お、このＴＦＴ１２は、画素領域のコーナ部分に配置さ
れている。なお、このゲートライン１１と同時に、同一
材料膜で後記する補助容量電極１４が形成されている。

【００１２】ＴＦＴ１２は、ゲート電極１３上にゲート
絶縁膜（図示省略する）を介して半導体層１５がパター
ニングされ、この半導体層１５上のゲート電極１３で分
けられる両側にソース電極１６とドレイン電極１７とが
分離されて接続されている。ドレイン電極１７は、信号
線としてのドレインライン１８と一体的に形成されてい
る。ドレインライン１８は、複数が所定間隔を隔てて図
中矢印ｙ方向に沿って延在されている。ゲートライン１
１とドレインライン１８とで区画された画素領域内に
は、ＩＴＯ（indium tin oxide）でなる透明な画素電極
１９が略長方形状に形成されている。上記したソース電
極１６は、この画素電極１９のコーナ部分に接続されて
いる。

【００１３】補助容量電極１４は、上記したようにゲー
トライン１１と同一の材料で形成されている。また、補
助容量電極１４は、図中ｘ方向に並ぶ画素電極１９の相
隣接する画素電極１９の周縁側部と重なり合うように両
画素電極１９、１９の領域に亙って形成された矩形部１
４Ａと、ｘ方向に並ぶ画素電極１９におけるＴＦＴ１２
が接続されていない側の周縁部（図中下縁部）と重なり
合う帯状部１４Ｂと、からなる。すなわち、この補助容
量電極１４は、ｘ方向に並ぶそれぞれの画素電極１９の
周縁に対して略コ字状をなして重なり合うように形成さ
れている。なお、相隣接する画素電極１９どうしの間に
配置されたドレインライン１８は、図示するように補助
容量電極１４と重なり合っている。

【００１４】次に、他方の透明基板における一方の透明
基板と対向する面側に形成されるブラックマスク２０の
構成について説明する。このブラックマスク２０は、遮
光性の材料で形成され、一方の透明基板に形成されたそ
れぞれの画素電極１９に対応した部分に開口部２１が形
成されている。図１は、両透明基板どうしの貼り合わせ
ずれおよびパターンずれが生じていない状態を示してい
る。このとき、同一画素領域内における、ブラックマス
ク２０の開口部２１のｘ方向の両側に位置する開口側縁
部２１Ａから、補助容量電極１４の矩形部１４Ａの側縁
部１４ａまで、の距離Ｌｘは、透明基板どうしの貼り合
わせ誤差とパターンマスクのアライメント誤差との和よ
りやや長くなるように設定されている。また、同一画素
領域内における、ブラックマスク２０の開口部２１のｙ
方向の下側に位置する開口下縁部２１Ｂから、補助容量
電極１４の下縁部１４ｂまで、の距離Ｌｙｂも、透明基
板どうしの貼り合わせ誤差とパターンマスクのアライメ
ント誤差との和よりやや長くなるように設定されてい
る。さらに、同一画素領域内における、ブラックマスク
２０の開口部２１のｙ方向の上側に位置する開口上縁部
２１Ｃから、画素電極１９の上縁部１９Ａまで、の距離
もＬｙｔも、透明基板どうしの貼り合わせ誤差とパター
ンマスクのアライメント誤差との和よりやや長くなるよ
うに設定されている。

【００１５】図２は、ｘ方向に基板どうしの貼り合わせ
ずれおよび分割露光によるアライメントずれが誤差の範
囲内で発生した状態を示している。このとき同図に示す
ように、同一画素領域内において、補助容量電極１４の
矩形部１４Ａの図中右側の側縁部１４ａとブラックマス
ク２０の開口側縁部２１Ａとの距離がＬｘより短いＬｘ
1になり、図中左側の矩形部１４Ａの側縁部１４ａと左
側のブラックマスク２０の開口側縁部２１Ａとの距離が
Ｌｘより長いＬｘ2になる。しかし、図１に示したブラ
ックマスク２０および補助容量電極１４で囲まれた画素
電極１９の開口部の面積と、図２に示したブラックマス
ク２０および補助容量電極１４で囲まれ画素電極１９の
開口部の面積と、は同一である。このように、本実施形
態では、ｘ方向に透明基板どうしのパターンの間に誤差
範囲内のずれが発生しても、すべての画素の開口部の面
積は同一であり開口率が均一となる。なお、図２に示す
場合は、ｘ方向のみにずれが発生した状態であるが、ｙ
方向にも上記範囲内でずれが発生した場合はＬｙｔとＬ
ｙｂが変化するだけでやはり開口部の面積は変化せず開
口率を均一に保つことができる。

【００１６】本実施形態では、分割露光された異なる表
示領域間においても開口率が同一となり、すべての画素
間での開口率を均一にすることができる。また、補助容
量電極１４が所定方向にアライメントずれを起こして
も、画素の開口率を決める画素を挟む補助容量電極１４
部分の間の距離は変化しないため、分割露光の異なる領
域間の画素どうしの開口率は変化しない。このため、従
来のように開口率の異なる領域どうしの境界が表示画面
に現れるというような問題は発生しない。また、本実施
形態においては、両基板間でパターンのずれが誤差の範
囲で最大限生じたとしても、補助容量電極１４の側縁部
１４ａどうしで挟まれる画素部分は開口部２１に位置す
るため、高い開口率を確保することができる。

【００１７】（実施形態２）図３は、本発明に係る液晶
表示装置の実施形態２を示す平面説明図である。本実施
形態の構成は、上記した実施形態１における補助容量電
極１４の形状が異なる点を除けば実施形態１と略同様で
ある。本実施形態の補助容量電極１４は、図３に示すよ
うに、ｘ方向に並ぶ画素電極１９どうしの間に２つの矩
形部１４Ａが形成されている。この画素間の２つの矩形
部１４Ａ間にはスリット１４Ｃが形成されている。そし
て、各矩形部１４Ａのはその両側部分が画素電極１９の
側縁部とドレインライン１８の側縁部とのそれぞれに僅
かに重なり合うように設定されている。このように補助
容量電極１４の形状を設定したことにより、信号線とし
てのドレインライン１８と補助容量電極１４との重なり
合う面積が小さくなるため、ドレインライン１８におけ
る信号伝搬への影響を極力抑制できる。また、ドレイン
ライン１８と補助容量電極１４は、僅かながら重なり合
っているため、ブラックマスク２０がｘ方向へ位置ずれ
を起こしたり、パターンマスクのアライメントずれが発
生してもドレインライン１８近傍から光漏れを起こすこ
とがない。なお、本実施形態における他の作用・効果は
上記した実施形態１と同様である。

【００１８】以上、実施形態１および実施形態２につい
て説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
く、構成の要旨に付随する各種の変更が可能である。例
えば、上記各実施形態においては、補助容量電極１４が
画素電極１９を略コ字状に重なる場合に本発明を適用し
たが、実質的に画素電極を挟んで対向する部分を有する
形状の補助容量電極であれば、本発明を適用することが
できる。また、上記各実施形態では、ドレインラインを
信号線としたが、ソースラインを信号線とする形態の液
晶表示装置に本発明を適用することも勿論可能である。
さらに、上記各実施形態においては、透過型の液晶表示
装置とする場合はバックライトなどを備え、反射型の液
晶表示装置とする場合は反射板などを備える構成となる
ことは言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、開口率が高くしかも表示領域内での画素間
で開口率が均一な液晶表示装置を実現することが可能と
なる。このため、開口率の異なる領域が存在することに
起因した表示上の境界が発生するのを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の実施形態１を示す
平面説明図。

【図２】本発明に係る液晶表示装置の実施形態１を示す
平面説明図。

【図３】本発明に係る液晶表示装置の実施形態２を示す
平面説明図。

【図４】従来の液晶表示装置を示す平面説明図。

【図５】従来の液晶表示装置を示す平面説明図。

【図６】従来の液晶表示装置を示す平面説明図。

【符号の説明】

１１ ゲートライン １２ ＴＦＴ １４ 補助容量電極 １４Ａ 矩形部 １４Ｂ 帯状部 １４Ｃ スリット １４ａ 側縁部 １４ｂ 下縁部 １８ ドレインライン １９ 画素電極 ２０ ブラックマスク ２１ 開口部 ２１Ａ 開口側縁部 ２１Ｂ 開口下縁部 ２１Ｃ 開口上縁部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向する一対の基板のうちの一方の基
   板の対向内側面に、複数の走査線と複数の信号線が交差
   して形成されると共に、隣接する前記走査線と隣接する
   前記信号線との間に、画素電極と、該画素電極と絶縁膜
   を介して該画素電極の周縁に沿って形成され且つ該画素
   電極を挟んで対向する部分を有する補助容量電極と、前
   記画素電極に接続されたスイッチング素子と、が形成さ
   れ、 他方の基板の対向内側面に、前記画素電極と対応する位
   置に開口部を有するブラックマスクが形成された、液晶
   表示装置において、 前記一方の基板に形成された補助容量電極と前記他方の
   基板に形成されたブラックマスクとの位置合わせ誤差が
   ない状態で、前記補助容量電極の前記画素電極を挟んで
   対向する部分の対向縁部より、前記対向縁部に対応する
   前記開口部の縁部が、誤差範囲内での最大位置ずれ寸法
   以上外側に位置する部分を有するように形成されると共
   に、前記補助容量電極の前記対向縁部と反対側の縁部が
   前記開口部の縁部より、誤差範囲内での最大位置ずれ寸
   法以上外側に位置するように形成されていることを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記最大位置ずれ寸法は、前記した一対
   の基板の最大貼り合わせずれ寸法と、分割露光に伴う最
   大パターンずれ寸法と、の和であることを特徴とする請
   求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記補助容量電極は、信号線もしくは走
   査線の側縁部のみに重なり合うように設定されているこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表
   示装置。
4. 【請求項４】 前記補助容量電極は、画素電極の三方の
   周縁部に重なり合うことを特徴とする請求項１〜請求項
   ３のいずれかに記載の液晶表示装置。