液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液晶显示装置。更详细而言，涉及采用使用有薄膜晶体管的驱动方式的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示(LCD:Liquid Crystal Display)装置是通过利用在一对基板之间填充的液晶层等控制从光源射出的光的光学特性而进行显示的装置，由于充分发挥薄型、轻量、低消耗电力(功耗)这些特长，因此被广泛应用于各种领域。液晶显示装置通过形成于基板的一对电极而对液晶层施加电压，使液晶分子的取向状态改变，使透过液晶层的光的偏光状态改变。为了进行彩色显示，在液晶显示装置中配置有多种颜色的彩色滤光片。夹持液晶层的一对基板，其间隔(间隙)通过间隔物保持一定，利用密封材料被相互粘合。在液晶显示装置中，通常形成有红(R)、绿(G)和蓝(B)这3种颜色的图像元素。对各个图像元素配置有各色的彩色滤光片，通过调整透过各色的彩色滤光片的光，按照像素单位进行颜色控制。近年来，除了这些RGB以外，对于为了提高亮度而配置白色(W)的图像元素等进行了研究(例如，参照专利文献I)。另外，对于使RGBW的图像元素的面积按各颜色而不同，适当调整彩色平衡的方法也进行了研究(例如，参照专利文献2)。在液晶显示装置中，通常像素电极被配置为矩阵状，各像素电极通过基于薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)的开关而被驱动。TFT为三端子型的场效应晶体管，各TFT的漏极电极和与其对应的像素电极连接。各TFT的栅极电极与矩阵的各行的栅极总线连接。各TFT的源 极电极与矩阵的各列的源极总线连接。通过对源极总线赋予图像信号，并且依次扫描栅极总线，能够得到所希望的图像。基于液晶显示装置，存在采取按照各色的图像元素使液晶层的厚度(单元间隙)不同的多间隙的结构的情况。但是，由于不同大小的单元间隙对像素电极提供不同的电容值，因此，为了使图像元素间的像素电容相等，需要进行如下所述等的研究:(a)使像素电极面积相等，而使积蓄电容不同；(b)使像素电极面积不同，而使积蓄电容相等(例如参照专利文献3)。另外，在液晶显示装置中，为了消除因正面观察时的Y特性与倾斜观察时的Y特性不同而产生的视角依存性的问题，存在将一个像素分割为多个图像元素，以使其各自的Y特性相近的方式进行调节的方法(例如参照专利文献4)。所谓Y特性是显示亮度的灰度等级依存性，所谓Y特性在正面方向和倾斜方向不同是指灰度等级显示状态因观测方向而不同的状况。对与各图像元素对应的液晶层施加不同的电压，由此制造不同的Y特性混合的状态，能够消除基于Y特性的视角依存性。另外，作为间隔物，也尝试了在与RGB的图像元素对应地形成彩色滤光片时，在设置间隔物的场所也同样形成彩色滤光片，并使它们层叠而形成间隔物的方法(例如，参照专利文献5)。在专利文献5中，为了补偿通过在图像元素内形成间隔物而使各像素的电容发生变化，研讨了通过改变保持电容配线的粗细而使各像素的电容比相等的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-296523号公报专利文献2 :日本特开2007-25697号公报专利文献3 :日本特开平6-11733号公报专利文献4 :日本特开2004-62146号公报专利文献5 :国际公开第2008/081624号手册

实用新型内容实用新型要解决的课题本实用新型的发明者们对包含多种颜色的图像元素的液晶显示装置进行了研讨，关注以下方面，即当使在图像元素间间距(横向长度)不同时，在中间灰度背景长时间显示白色窗口画面之后，如果显示中间灰度纯色画面，则产生看得出只有存在于白色窗口的部分的某颜色与背景部分不同的现象。图55是表不在中间灰度背景显不白色窗口时的状态的不意图，图56是表不删除白色窗口时的中间灰度纯色显示的状态的示意图。如图55和图56所示，在中间灰度纯色显示的状态下，在显示白色窗口的区域中，产生由删除前的显示引起的残影。本实用新型的发明者们对该现象产生的原因进行了各种研讨，发现由于在图像元素间使间距不同，像素电极的面积在图像元素之间不同，像素电容按每个图像元素不同，因而在显示中产生了残影。当图像元素的面积按每种颜色不同时，在与像素电极之间形成的静电电容的大小也按每种颜色不同。图57是表示相邻配置的2个像素电极的漏极电压的信号波形的示意图。图57的左侧的信号波形是间距更窄的图像元素的波形图，图57的右侧的信号波形是间距更宽的图像元素的波形图。如图57所示，在每个图像元素中漏极电压(Vd)的有效值不同。这是由于，引入电压(AVd)的大小在图像元素间不同，并且对像素电极进行交流驱动时漏极电压的极性(Vd ( + )、Vd (—))在每个定时发生变化。由于并不是按每个像素形成对置电极，所以对置电压被设定为全部共通的大小。因此，由引入后的漏极电压(Vd( + )、Vd (-))的值决定的最佳对置电压的值，按每个图像元素具有不同的值，用共通的对置电压适当地驱动全部图像元素是较为困难的。并且，本实用新型的发明者们通过研讨也知晓，这样的最佳对置电压的不一致导致产生残影而对显示造成了影响。本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供即使图像元素的面积不同也不容易发生残影的液晶显示装置。用于解决课题的手段本实用新型的发明者对于为了抑制残影而使最佳对置电压在图像元素间一致的方法进行了各种研讨，关注于为了调节最佳对置电压所必要的因素之一是上述AVd的方面。通过使AVd的大小在图像元素之间近似而使最佳对置电压在图像元素之间也一致。AVd的值以AVd=Ci XVgp_p表示。如图57所示，Vgp_p表示TFT断开时的栅极电压变化。由于Vgp_p需要在某程度保持为一定的值，因此为了使AVd的值变化需要α的调节。α的值以a =Cgd/Cgd+Csd+Ccs+Clc表示。Cgd表示栅极一漏极间的寄生电容，Cgd表示源极一漏极间的寄生电容，Ccs表示Cs —漏极间的寄生电容，Clc表示液晶电容。Cgd+Csd+Ccs+Clc之和以下称为Cpix，表示与TFT的漏极连接的全部电容(即:像素电容)。本实用新型的发明者对α的值的调节的有效方法进行了深刻的研讨，其结果是发现，关注TFT的沟道区域，按每个图像元素使TFT的沟道区域不同，由此能够有效地调节适当的像素电容的平衡。所谓TFT的沟道区域是指，半导体层中通过对栅极电极施加电荷形成在源极电极与漏极电极之间电流流通的通路(沟道)的区域。TFT的沟道区域的大小对TFT的特性造成较大的影响。沟道区域的宽度越宽电流特性变得越好，通过改变沟道区域的大小，对构成Cpix的Cgd造成影响。本实用新型的发明者们发现，通过将沟道区域的宽度较大的TFT与具有较大面积的像素电极连接，最佳对置电压更容易地在图像元素之间统一，并且，由此能够抑制残影的发生，从而想到能够顺利解决上述课题，实现本实用新型。S卩，本实用新型是一种液晶显示装置，具有一对基板和被夹持在该一对基板之间的液晶层，并且一个像素包括多种颜色的图像元素，该一对基板中的一个基板包括:扫描线；信号线；辅助电容配线；分别与该扫描线和该信号线连接的薄膜晶体管；和与该薄膜晶体管连接的像素电极，该一对基板中的另一个基板包括对置电极，该像素电极按每个图像元素配置，配置于该一个像素内的多个像素电极中的具有较大面积的像素电极，与配置于该一个像素内的多个薄膜晶体管中的具有较大沟道宽度的薄膜晶体管连接。本实用新型的液晶显不装置，具有一对基板和被夹持在上述一对基板之间的液晶层，并且一个像素包括多种颜色的图像元素。上述一对基板，例如能够将一个基板作为阵列基板，将另一个基板作为彩色滤光片基板使用。多种颜色的图像元素能够通过与各个图像元素对应配置的彩色滤光片实现，通过调节各颜色的平衡能够表现各种显示颜色。上述一对基板中的一个基板具备:扫描线(以下也称为栅极总线)；信号线(以下也称为源极总线);辅助电容配线(以下也称为Cs总线);与上述扫描线和上述信号线的各自连接的薄膜晶体管(TFT);和与上述薄膜晶体管连接的像素电极。各TFT的漏极电极和与该TFT的对应的像素电极连接。各TFT的栅极电极与各行的栅极总线连接。各TFT的源极电极与各列的源极总线连接。通过对源极总线赋予图像信号，并且在规定的定时对栅极总线施加电压，由此能够得到所希望的图像。依据上述结构，需要上述扫描线、上述信号线、上述辅助电容配线、上述薄膜晶体管、和上述像素电极的各自以相互电隔离的方式隔着绝缘膜等隔开一定空间地配置。另外，上述像素电极和上述对置电极隔着液晶层分别分离地配置。因此，各配线在电极间形成一定量的静电电容。具体而言，上述扫描线和上述像素电极形成栅极漏极电容(Cgd)，上述信号线和上述像素电极形成源极漏极电容(Csd)，上述辅助电容配线和上述像素电极形成辅助电容(Ccs )，上述像素电极和上述对置电极形成液晶电容(Clc )。上述一对基板的另一个基板具备对置电极。在上述像素电极与上述对置电极之间形成电场，并且各像素电极通过薄膜晶体管分别地被控制，因此能够按图像元素单位控制液晶的取向，由此能够精密地控制画面整体。上述像素电极按每个图像元素配置，配置于上述一个像素内的多个像素电极中的具有较大面积的像素电极，与配置于上述一个像素内的多个薄膜晶体管中的具有较大沟道宽度的薄膜晶体管连接。换言之，配置于上述一个像素内的多个像素电极中的具有较小面积的像素电极，与配置于上述一个像素内的多个薄膜晶体管中的具有更小沟道宽度的薄膜晶体管连接。所谓沟道宽度，并不是指俯视观察薄膜晶体管时的源极电极与漏极电极的间隔(以下也称为沟道长度)，而是指源极电极与漏极电极相互面对的区域的宽度。沟道宽度与像素电容的大小之间存在相关关系，像素电容的大小与像素电极面积之间存在相关关系。使沟道宽度较大的TFT与面积较大的像素电极连接，使沟道宽度较小的TFT与面积更小的像素电极连接，由此，基于TFT的特性，能够抑制图像元素间的最佳对置电压的不均。作为本实用新型的液晶显示装置的结构，只要必须形成这样的结构要素，对于其他的结构要素并没有特别的限定。在下文中关于本实用新型的液晶显示装置的优选方式进行详细的说明。优选上述具有较大面积的像素电极的与扫描线重叠的面积，与具有较小面积的像素电极的与扫描线重叠的面积不同。由此，能够使由上述扫描线和上述像素电极形成的栅极漏极电容(Cgd)的值变化，因此能够实现更加适当的调节。优选上述具有较大面积的像素电极的与信号线重叠的面积，与具有较小面积的像素电极的与信号线重叠的面积不同。由此，能够使由上述信号线和上述像素电极形成的源极漏极电容(Csd)的值变化，因此能够实现更加适当的调节。优选上述具有较大面积的像素电极的与辅助电容配线重叠的面积，与具有较小面积的像素电极的与辅助电容配线重叠的面积不同。由此，能够使由上述辅助电容线和上述像素电极形成的辅助电容(Ccs)的值变化，因此能够实现更加适当的调节。优选与上述具有较大面积的像素电极重叠的液晶层的厚度，和与具有较小面积的像素电极重叠的液晶层的厚度不同。由此，能够使由上述像素电极和上述对置电极形成的液晶电容(Clc)的值变化，因此能够实现更加适当的调节。优选上述扫描线和上述像素电极形成栅极漏极电容(Cgd)，上述信号线和上述像素电极形成源极漏极电容(Csd)，上述辅助电容配线和上述像素电极形成辅助电容(Ccs)，上述像素电极和上述对置电极形成液晶电容(Clc)，上述栅极漏极电容相对于上述栅极漏极电容、上述源极漏极电容、上述辅助电容和上述液晶电容的总和的比(以下，将该栅极漏极电容的比的值记作α )，在上述多种颜色的图像元素之间不同，在针对上述多种颜色的图像元素分别得到的栅极漏极电容的比中，最大的栅极漏极电容的比与最小的栅极漏极电容的比之差，相对于最小的栅极漏极电容的比为10%以下。优选这时的α的值在各图像元素间接近，具有上述数值范围，由此能够充分地实现残影的抑制，也能够消除各图像元素间的最佳对置电压的差。优选由上述一个图像元素内的、上述栅极漏极电容、上述源极漏极电容、上述辅助电容和上述液晶电容的总和的最小值与上述栅极漏极电容、上述源极漏极电容、上述辅助电容和上述液晶电容的总和的最大值的比计算出的响应系数(“Cpix (min)/Cpix (max)”)的值，在上述多种颜色的图像元素间不同，在针对上述多种颜色的图像元素分别得到的响应系数中，最大响应系数与最小响应系数之差相对于最小响应系数为5%以下。[0044]优选上述像素电极包括在一个图像元素内被分割为多个的子像素电极，上述薄膜晶体管与上述子像素电极中的各个子像素电极连接，上述辅助电容配线与上述子像素电极中的各个子像素电极重叠，上述液晶显示装置具备使上述辅助电容配线的电压的极性按每一定时间反转的驱动电路。以下，将像这样使用多个子像素电极控制一个图像元素的方式称为多驱动方式。通过在同一图像元素内配置多个子像素电极，以不同的有效电压驱动各个子像素电极，由此实现不同的Y特性混合的状态，能够消除基于Y特性的视角依赖性。另外，利用辅助电容配线的电压的变化进行多驱动，由此可以不增加额外的配线的数量。优选上述辅助电容相对于上述栅极漏极电容、上述源极漏极电容、上述辅助电容、和上述液晶电容的总和的比(以下称该辅助电容的比的值为K)，在上述多种颜色的图像元素间不同，在针对上述多种颜色的图像元素分别得到的辅助电容的比中，最大的辅助电容的比与最小的辅助电容的比之差，相对于最小辅助电容的比为1.0%以下。实用新型的效果依据本实用新型的液晶显示装置，由于能够在图像元素间调节最佳对置电压的不均，因此能够抑制残影的发生。

图1是表示实施方式I的液晶显示装置的像素电极、TFT和各种配线的配置结构的平面示意图。图2是表示实施方式I的彩色滤光片条纹状排列时的平面示意图。图3是表示实施方式I的彩色滤光片田字状排列时的平面示意图。图4是表示实施方式I的液晶显示装置的等效电路图。图5是表示实施例1的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。图6是表示调节了沟道宽度的大小后的TFT的第一例的平面示意图。图7是表示调节了沟道宽度的大小后的TFT的第二例的平面示意图。图8是表示调节了沟道宽度的大小后的TFT的第二例的平面示意图(放大图)。图9是表不调节了沟道宽度的大小后的TFT的第二例的平面不意图。图10是表示调节了沟道宽度的大小后的TFT的第三例的平面示意图(放大图)。图11是表示实施例2的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图12是表示实施例3的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图13是表示实施例4的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图14是表示实施例5的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图15是表示实施例5的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图16是表示实施例6的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图17是表示实施例6的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图18是表示实施例6的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图19是表示实施例6的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图20是表示实施例7的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图21是表示实施例7的相当于I个像素的彩色滤光片的平面示意图。图22是表示实际上在实施例5中调节了沟道宽度的大小后的一例的TFT的平面示意图。图23是表示沟道尺寸比与像素电极面积的关系的图表。图24是表示实施方式I的栅极总线与漏极电极重叠的区域的平面示意图。图25是表示实施方式I的栅极总线与漏极电极重叠的区域的平面示意图。图26是表示实施方式I的栅极总线与漏极电极重叠的区域的平面示意图。图27是表示图24所示的TFT的例子中，调节了栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小后的TFT的一例，是改变图24的TFT的dl的方式。图28是表示图24所示的TFT的例子中，调节了栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小后的TFT的一例，是改变图24的TFT的dl的方式。图29是表示图24所示的TFT的例子中，调节了栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小后的TFT的一例，是改变图24的TFT的d2的方式。图30是表示图24所示的TFT的例子中，调节了栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小后的TFT的一例，是改变图24的TFT的d2的方式。图31是表示图25所示的TFT的例子中，调节了栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小后的TFT的一例，是改变图25的TFT的d3的方式。图32是表示图25所示的TFT的例子中，调节了栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小后的TFT的一例，是改变图25的TFT的d4的方式。图33是表示图25所示的TFT的例子中，调节了栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小后的TFT的一例，是改变图25的TFT的d4的方式。图34是表示实施方式I的栅极总线与像素电极重叠的区域的平面示意图，是通常的栅极总线与像素电极重叠的方式。图35是表示实施方式I的栅极总线与像素电极重叠的区域的平面示意图，是调节栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小的例子。图36是表示实施方式I的栅极总线与像素电极重叠的区域的平面示意图，是调节栅极总线与漏极电极的重叠面积的大小的例子。图37是表示栅极漏极重叠面积比与像素电极面积比的关系的图表。图38是表示帧期间与施加电压的到达率的关系的图表。图39是表示调查响应系数的不同对显示造成的影响时的显示状态的示意图。图40是表示由“Cpix (min) /Cpix (max)”表示的响应系数的适当范围的图表。图41是表示实施方式2的液晶显示装置的像素电极、TFT和各种配线的配置结构的平面示意图。图42是实施方式2的液晶显示装置的等效电路图。图43是表示进行多像素驱动时的信号波形的图。图44是表示实施方式2的Cs总线与漏极电极的扩大部分重复的范围的平面示意图。图45是表示由像素电极与Cs总线的重叠面积调节Cs电容时的一例的平面示意图。图46是表示由像素电极与Cs总线的重叠面积调节Cs电容时的一例的平面示意图。[0094]图47是表示由像素电极与Cs总线的重叠面积调节Cs电容时的一例的平面示意图。图48是表示由像素电极与Cs总线的重叠面积调节Cs电容时的一例的平面示意图。图49是表示进行多驱动的情况下的Cs振幅的波形图。图50是表示实施方式3的像素电极和配线的配置结构的平面示意图。图51是表示实施方式4的像素电极和配线的配置结构的平面示意图。图52是表示实施方式5的像素电极和配线的配置结构的平面示意图。图53是表示实施方式6中使用3色的图像元素的方式的平面示意图。图54是表示实施方式6中使用4色的图像元素的方式的平面示意图。图55是表示在中间灰度背景中显示白色窗口时的状态的示意图。图56是表示删除白色窗口时的中间灰度纯色显示的状态的示意图。图57是表示相邻配置的2个像素电极的漏极电压的信号波形的示意图。
具体实施方式
以下公开实施方式，参照附图更加详细地对本实用新型进行说明，但是本实用新型并不局限于这些实施方式。实施方式I图1是表示实施方式I的液晶显示装置的像素电极、TFT和各种配线的配置结构的平面示意图，如图1所示，在实施方式I中对一个图像元素配置有一个像素电极。另外，由多个图像元素构成一个像素，通过分别控制各图像元素而控制各像素，进而控制基于液晶显示装置的显示整体。实施方式I的液晶显示装置具有在行方向(横向)上延伸的栅极总线11、和在列方向(纵向)上延伸的源极总线12。另外，具有与栅极总线11和源极总线12的任一个均连接的TFT14。TFT14也与像素电极15连接。另外，具有在像素电极15的至少一部分重叠的Cs总线13，例如，如图1所示，以横切像素电极15的中央的方式在行方向上延伸形成。在实施方式I中，对一个图像元素配置有一种彩色滤光片。构成像素的图像元素的颜色的种类、数量和配置顺序并没有特别的限定，例如能够举例RGB、RGBY、RGBW等的组合。图像元素的颜色由彩色滤光片决定。作为彩色滤光片的配置方式，例如能够举例如图2所示的与像素电极的边界无关而沿着纵方向延伸形成的条纹状排列；如图3所示的具有4种颜色，分别在行方向和纵方向上各配置2种颜色的田字状排列。图4是表示实施方式I的液晶显示装置的等效电路图。在实施方式I中，按图像元素(图像元素)单位形成电路图形，在图4中，表示出对应于2个图像元素的电路图形。由隔着液晶层相对于配置的像素电极和对置电极形成液晶电容Clc。Clc的值依赖于通过一对电极施加于液晶层的有效电压(V)。由彼此之间隔着绝缘膜相对于配置的像素电极和Cs总线(辅助电容配线)形成辅助电容Ccs。由彼此之间隔着绝缘膜相对于配置的像素电极和栅极总线(扫描线)形成栅极漏极电容Cgd。由彼此之间隔着绝缘膜相对于配置的像素电极和源极总线(信号线)形成源极漏极电容Csd。TFT (薄膜晶体管)具备以硅等为材料的半导体层、以及栅极电极、源极电极和漏极电极这3个电极。像素电极与TFT的漏极电极连接。TFT的栅极电极与栅极总线连接，TFT的源极电极与源极总线连接。按规定的定时脉冲性地供给到栅极总线的扫描信号按规定的定时(按线顺序，间隔一个地，2线同时写入等)施加于各TFT。然后,对与根据扫描信号的输入仅在一定期间中成为导通状态的TFT连接的像素电极，施加从源极总线提供的图像信号。按每个图像元素被写入液晶层的规定电平的图像信号，在施加有图像信号的像素电极和与该像素电极相对于的对置电极之间被保持一定期间。在施加了图像信号之后，被保持的图像信号有被泄漏的情况，为了防止这样的状况，与在像素电极和对置电极之间形成的液晶电容Clc并联地形成有辅助电容Ccs。在实施方式I中，如图1所示，各像素电极15的横向长度不同，各像素电极15的纵向长度相同，因此，各像素电极15的面积分别不同。以下，具体地举例说明红、绿和蓝这3种颜色的彩色滤光片，以及红、绿、蓝和黄这4种彩色滤光片的配置方式(实施例1 6)的例子。实施例1图5是表示实施例1的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。如图5所示，实施例I中彩色滤光片，配置有红(R)、绿(G)和蓝(B)这3种颜色的彩色滤光片。实施例1的彩色滤光片为条纹状排列，在面板的纵方向上形成相同颜色的图像元素。像素电极的纵方向的长度按照在红、绿和蓝的各种颜色中相同的方式形成，横方向的长度(图像元素间距)在各种颜色中不同。因此，图像元素间距越大则图像元素面积越大。具体而言，绿色图像元素的间距宽度比红色图像元素的间距宽度大，并且比蓝色图像元素间距宽度大。红色的间距宽度与蓝色的间距宽度相同。因此，绿色图像元素的面积比红色图像元素的面积大，并且比蓝色的图像元素的面积大。通过使红、绿和蓝的间距宽度不全相同，增加绿色的比率，与使其为相同比率的情况相比，能够得到更高的透过率。此外，通过使像素电极的面积在各图像元素间不同，虽然有彩色平衡崩溃的状况，但通过背光灯的控制能够进行调整。具体而言，通过背光灯信号的控制、用于背光灯的光源的荧光体比例的改变等能够进行调整。在实施例1中，利用TFT的沟道宽度，对a =Cgd/ (Cgd+Csd+Ccs+Clc)的值的图像元素间的平衡进行调整。具体而言，对具有更宽面积的像素电极配置具有较大沟道宽度的TFT。因此，绿色图像元素的TFT的沟道宽度比红色图像元素的TFT的沟道宽度大，也比蓝色图像元素的TFT的沟道宽度大。由此，由栅极总线与像素电极形成的栅极漏极电容(Cgd)、由源极总线和像素电极形成的源极漏极电容(Csd)、由Cs总线和像素电极形成的辅助电容(Ccs)、以及由像素电极和对置电极形成的液晶电容(Clc)的平衡的调节，能够按每个图像元素容易地进行。图6 图10是表示实施方式I中使TFT的沟道的宽度d (dl d8)在图像元素之间不同的方法的一例的平面示意图。如图6 图10所示，TFT14与栅极总线11和源极总线12分别连接。TFT14，作为构成要素具备由硅等形成的半导体层；从源极总线12的一部分延伸的源极电极22 ;经半导体层将来自源极总线12的图像信号提供给像素电极的漏极电极23 ;和栅极总线11中与半导体层重叠的区域即栅极电极。[0125]漏极电极23向图像元素的中央延伸，具有一定的宽度而形成。在上述具有一定的宽度的部分23a上的绝缘膜上，形成有接触孔24，漏极电极23与像素电极通过接触孔24电连接。漏极电极23的具有宽度的部分23a，与隔着绝缘膜配置在下层的Cs总线之间可以形成有辅助电容。TFT14所具备的半导体层与源极电极22和漏极电极23的双方重叠，与源极电极22重叠的区域为源极区域，与漏极电极23重叠的区域为漏极区域。另外，与源极电极22和漏极电极23双方不重叠，且俯视看时位于源极电极22与漏极电极23之间的区域为沟道区域21。因此，半导体层21具有源极区域、沟道区域21和漏极区域这三个区域。沟道区域21与栅极总线11重叠，仅当向栅极总线11输入扫描信号时，能够从源极电极22向漏极电极23提供图像信号。沟道区域21的长度(源极电极22和漏极电极23之间的间隔)，为了在一定程度上被决定为适当的值，不优选在各图像元素改变沟道区域21的长度，但能够对沟道区域21的宽度d进行调节，当使相对于沟道区域21的长度的沟道区域的宽度d变宽时，TFT14的电特性进一步提高。因此，在实施例1中，将绿色图像元素的沟道宽度d形成为比红色和蓝色图像元素的沟道宽度d大。由此，因与像素电极之间形成的栅极漏极电容(Cgd)的值发生变化，利用这种状况使各图像元素的最佳的对置电压的值改变，按照使各个值近似的方式进行调节。图6是表示调节了沟道宽度的大小之后的TFT的第一例的平面示意图。图6的TFT的沟道区域21形成于漏极电极23和源极电极22之间，具有dl的沟道宽度。通过按每个图像元素改变dl的大小，能够调节α的大小。图7和图8是表示调节了沟道宽度的大小之后的TFT的第二例的平面示意图。图7的TFT14的沟道宽度d2不仅形成在漏极电极23与源极电极22之间，也形成在漏极电极23与源极总线12的一部分之间。这时的TFT14的沟道宽度d2，如图8所示为将与源极总线12相对于的部分d3和与源极电极22相对于的部分d4相加的长度。通过按每个图像元素改变d2的大小，能够调节α的大小。图9和图10是表不调节了沟道宽度的大小之后的TFT的第二例的平面不意图。图9的TFT14中，从源极总线12的一部分延伸的源极电极22在途中分支，具有将漏极电极23的前端包围的形状。这时的TFT14的沟道宽度d5，如图10所示为将与栅极总线11平行的部分d6、d8和与源极总线12平行的部分d7相加的长度。通过按每个图像元素改变d5的大小，能够调节α的大小。在实施例1中，优选在图像元素之间α的值近似。具体而言，由图像元素之间的α的值之比“(α的最大值一 α的最小值)/ α的最小值”表示的值优选为10%以下。通过在图像元素之间使α —致，能够抑制作为引入电压的Λ Vd的不均，能够使图像元素之间的最佳对置电压一致。并且，由此能够大幅降低残影发生的可能性。α由a=Cgd/CpiX(Cgd+Csd+Ccs+Clc)表不。因此，为了调整ct值在图像兀素之间的平衡，需要调整这些参数，在其调整中沟道宽度的调整是有效的。实施例2图11是表示实施例2的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。如图11所示，实施例2的彩色滤光片配置为条纹状，在面板的纵方向上形成同色的图像元素。另外，在实施例2中彩色滤光片使用红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)这3色。颜色的配置顺序并无特别限定。在实施例2中，红色(R)的间距宽度比绿色(G)的间距宽度和蓝色(B)的间距宽度都窄。绿色(G)的间距宽度和蓝色(B)的间距宽度相同。使红色、绿色和蓝色的间距宽度不全相同，减少红色的比率，由此，与相同比率的情况下相比能够得到更高的透过率。此外，通过使像素电极的面积在各图像元素之间不同，虽然存在彩色平衡崩溃的情况，但是能够通过背光灯的控制进行调整。具体而言，能够通过背光灯信号的控制、用于背光灯的光源的荧光体比率的改变等进行调整。在以下的实施例3 实施例7中也是同样的状况。实施例3图12是表示实施例3的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。如图12所示，实施例3的彩色滤光片配置为条纹状，在面板的纵方向上形成相同颜色的图像元素。另外，实施例3的彩色滤光片使用红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)这3色。颜色的配置顺序并无特别限定。在实施例3中，红色(R)的间距宽度比蓝色(B)的间距宽度窄，蓝色(B)的间距宽度比绿色(G)的间距宽度窄。使红色、绿色和蓝色的间距宽度不全相同，减少红色的比率，并且增加绿色的比率，由此，与使用相同比率的情况相比，能够得到更高的透过率。实施例4图13是表示实施例4的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。如图13所示，实施例4的彩色滤光片配置为条纹状，在面板的纵方向上形成相同颜色的图像元素。另外，实施例4中的彩色滤光片使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黄色(Y)这4色。颜色的配置顺序并无特别限定。在实施例4中，绿色(G)的间距宽度与黄色(Y)的间距宽度相同，红色(R)的间距宽度与蓝色(B)的间距宽度相同。绿色(G)和黄色(Y)的间距宽度比红色(R)和蓝色(B)的间距宽度窄。使红色、绿色、蓝色和黄色的间距宽度不全相同，增加红色和蓝色的比率，并且减少绿色和黄色的比率，由此，与使用相同比率的情况相比，能够得到更广的色再现性。实施例5图14和图15是表示实施例5的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。如图14所示，实施例5的彩色滤光片配置为条纹状，在面板的纵方向上形成相同颜色的图像元素。另夕卜，实施例5中的彩色滤光片使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黄色(Y)这4色。颜色的配置顺序并无特别限定。在实施例5中，绿色(G)的间距宽度与黄色(Y)的间距宽度相同。红色(R)的间距宽度比绿色(G)和黄色(Y)的任一个的间距宽度都大。蓝色(B)的间距宽度也比绿色(G)和黄色(Y)的任一个的间距宽度都大。使红色、绿色、蓝色和黄色的间距宽度不全相同，增加红色和蓝色的比率，并且减少绿色和黄色的比率，由此，与使用相同比率的情况相比，能够得到更广的色再现性。关于红色的间距宽度和蓝色的间距宽度的关系，也假设任意一个较大的形式。如果蓝色的间距宽度较大，则如图14所示，如果红色的间距宽度较大，则如图15所示。这是根据保持单元间隙的间隔物的设置场所、显示区域内的Cs配线的形成场所等，适当地设定红色的间距宽度和蓝色的间距宽度。具体而言，作为间隔物，在使用层叠多种颜色的彩色滤光片形成的层叠间隔物的情况下，为了得到充分的高度，可以有着红色的图像元素中形成层叠间隔物的情况。这时，优选使红色的比率比蓝色的比率小。另外，例如，在栅极总线、源极总线等的金属配线中使用铜(Cu)的情况下，由于基于铜的反射带有红色，可以有着蓝色的图像元素中形成层叠间隔物的情况。这时，优选使蓝色的比率比红色的比率小。实施例6图16 图19是表示实施例6的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。如图16 19所示，实施例6的彩色滤光片配置为条纹状，在面板的纵方向上形成相同颜色的图像元素。另外，实施例6中的彩色滤光片使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黄色(Y)这4色。颜色的配置顺序并无特别限定。在实施例6中，红色(R)的间距宽度比绿色和黄色的任一个的间距宽度都大，黄色的间距宽度也比绿色和黄色的任一个的间距宽度都大。关于绿色的间距宽度与黄色的间距宽度的关系，和红色的间距宽度与蓝色的间距宽度的关系，也假设任意一个较大的形式。图16表示间距宽度为黄色〈绿色〈蓝色〈红色的方式，图17表示间距宽度为绿色〈黄色〈蓝色〈红色的方式，图18表示间距宽度为黄色〈绿色〈红色〈蓝色的方式，图19表示间距宽度为绿色〈黄色〈红色〈蓝色的方式。使红色、绿色、蓝色和黄色的间距宽度不全相同，增加红色和蓝色的比率，并且减少绿色和黄色的比率，由此，与使用相同比率的情况相比，能够得到更广的色再现性。关于红色的间距宽度和蓝色的间距宽度，以及绿色的间距宽度和黄色的间距宽度的关系，与实施例5同样，优选通过在保持单元间隙的间隔物的配置场所、显示区域内的Cs配线的形成场所等适当设定各个间距宽度。具体而言，如上文所述。实施例7图20和图21是表示实施例7的一个像素的彩色滤光片的平面示意图。如图20和图21所示,实施例7的彩色滤光片使用红色、绿色、蓝色和黄色这4色图像元素配置为田字状，由在纵向和横向上分别各形成2个共计4个块构成一个图像元素。颜色的配置顺序并无特别限定。各图像元素的面积也能够适用实施例4 6中的任意一个的图案。S卩，实施例7除了将条纹排列变成田字状排列以外，其它与实施例4 6相同。此外，如果是田字排列，则与条纹排列不同，像素不仅由横向排列的图像元素形成，还由纵向排列的图像元素形成。因此，如图20所示，如果有纵向的间距宽度不同的情况，则如图21所示，也能假设横向的间距宽度不同的情况。使红色、绿色、蓝色和黄色的间距宽度不全相同，进一步减少红色的比率，由此，与使用相同比率的情况相比，能够得到更高的透过率。以下表示在实施例5的液晶显示装置中，实际中通过调整沟道宽度来进行α的值的调整的例子。图22是表示实际中对实施例5中沟道宽度的大小进行调节后的一例的TFT的平面示意图。如图22所示，TFT14具有从源极总线12的一部分延伸的源极电极22 ;从栅极总线11的一部分延伸的栅极电极25 ;和与像素电极连接的漏极电极23。另外，TFT14在与栅极电极25重叠的位置具有半导体层，半导体层的一部分分别与源极电极22和漏极电极23的一部分重叠。并且，半导体层的另一部分与源极电极22和漏极电极23的任一个都不重叠，其中，俯视观察时被源极电极22和漏极电极23夹着的区域为沟道区域21。在此，半导体层的沟道区域21的宽度被设定为在图像元素间不同，源极电极22和漏极电极23的间隔被设定为均匀。在图22所示的例子中，漏极电极23为在与源极总线12平行的方向上延伸的直线状。另外，源极电极22具有俯视观察时朝向与栅极总线11 一侧相反的一侧打开的开口，具有包围漏极电极23的前端的形状。漏极电极23的宽度为C，在漏极电极23与源极电极22的间隔中的与栅极总线11平行的方向的长度为d。在漏极电极23与源极电极22之间的距离中的与源极总线12平行的方向的长度为e。源极电极22与漏极电极23相对于的部位的与栅极总线11平行的方向的长度为a。从栅极 电极25的与源极总线12平行的方向的长度减去源极电极22的与源极总线12平行的方向的长度后所得的长度为b。在实施例5的液晶显示装置中，在具有不同的图像元素间距的4色的图像元素中，将图像元素的间距宽度形成为“蓝色”〉“红色”〉“绿色=黄色”的情况下，按下记表I中所示调整各个图像元素之间的a e的值，由此能够将图像元素之间的α的偏差调整为
3.88%。另外，Λ Vd，在红色图像元素中为1.838V，在绿色和黄色图像元素中为1.901V，在蓝色图像元素中为1.910V，ΛVd的最大值与最小值之间的差为72mV。因此，根据上述设计，能够充分地进行最佳对置电压的图像元素间的调整，能够得到抑制残影的发生的液晶显示装置。而且，这里的各图像元素的间距宽度的比为，“红色”:“绿色”:“黄色”:“蓝色”为1.4:1:1:1.7。[表 I]
权利要求1.一种液晶显示装置，其特征在于: 所述液晶显示装置具有一对基板和被夹持在该一对基板之间的液晶层，并且一个像素包括多种颜色的图像元素， 该一对基板中的一个基板包括:扫描线；信号线；辅助电容配线；分别与该扫描线和该信号线连接的薄膜晶体管；与该薄膜晶体管连接的像素电极；和绝缘膜， 该一对基板中的另一个基板包括对置电极， 该像素电极按每个图像元素配置， 该像素电极与该对置电极隔着液晶层相对配置， 该像素电极与该扫描线隔着绝缘层相对配置， 该像素电极与该信号线隔着绝缘层相对配置， 该像素电极与该辅助电容配线隔着绝缘层相对配置， 配置于该一个像素内的多个像素电极中的具有较大面积的像素电极，与配置于该一个像素内的多个薄膜晶体管中的具有较大沟道宽度的薄膜晶体管连接，具有较大面积的像素电极的与信号线重叠的面积，与具有较小面积的像素电极的与信号线重叠的面积不同。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述具有较大面积的像素电极的与扫描线重叠的面积，与具有较小面积的像素电极的与扫描线重叠的面积不同。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述具有较大面积的像素电极的与辅助电容配线重叠的面积，与具有较小面积的像素电极的与辅助电容配线重叠的面积不同。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 与所述具有较大面积的像素电极重叠的液晶层的厚度，和与具有较小面积的像素电极重叠的液晶层的厚度不同。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述一对基板中的另一个基板包括3种颜色的彩色滤光片，该3种颜色的彩色滤光片是条纹状排列。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述一对基板中的另一个基板包括4种颜色的彩色滤光片，该4种颜色的彩色滤光片是条纹状排列。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述一对基板中的另一个基板包括4种颜色的彩色滤光片，该4种颜色的彩色滤光片是田字状排列。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述多种颜色的图像元素是红、绿和蓝3种颜色，绿色的图像元素的间距宽度比红色的图像元素的间距宽度大，并且比蓝色的图像元素的间距宽度大。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述多种颜色的图像元素是红、绿和蓝3种颜色，红色的图像元素的间距宽度比绿色的图像元素的间距宽度小，并且比蓝色的图像元素的间距宽度小。
10.根据权利要求1所述的液 晶显示装置，其特征在于:所述多种颜色的图像元素是红、绿和蓝3种颜色，红色的图像元素的间距宽度比蓝色的图像元素的间距宽度小，蓝色的图像元素的间距宽度比绿色的图像元素的间距宽度小。
11.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述多种颜色的图像元素是红、绿、蓝和黄4种颜色，绿色的图像元素的间距宽度与黄色的图像元素的间距宽度相同，红色的图像元素的间距宽度与蓝色的图像元素的间距宽度相同，黄色和绿色的图像元素的间距宽度比红色和蓝色的图像元素的间距宽度小。
12.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述多种颜色的图像元素是红、绿、蓝和黄4种颜色，绿色的图像元素的间距宽度与黄色的图像元素的间距宽度相同，红色的图像元素的间距宽度比绿色和黄色的图像元素中的任意一种颜色的图像元素的间距宽度大，蓝色的图像元素的间距宽度比绿色和黄色的图像元素中的任意一种颜色的图像元素的间距宽度大。
13.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述多种颜色的图像元素是红、绿、蓝和黄4种颜色，红色的图像元素的间距宽度比绿色和黄色的图像元素中的任意一种颜色的图像元素的间距宽度大，蓝色的图像元素的间距宽度比绿色和黄色的图像元素中的任意一种颜色的图像元素的间距宽度大。
14.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述薄膜晶体管具有:从信号线的一部分延伸出的源极电极；从扫描线的一部分延伸出的栅极电极；和与像素电极连接的漏极电极， 该漏极电极是在与信号线平行的方向上延伸的直线状， 该源极电极具有俯视观察时朝向扫描线的相反侧打开的开口，且具有包围漏极电极的前端的形状。
15.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 在纵方向上延伸有2条所述信号线，该2条信号线之中的一个信号线与像素电极的一个端部重叠，该2条信号线之中的另一条信号线与像素电极的另一个端部不重叠。
16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于: 在所述像素电极的另一个端部重叠有在纵方向上延伸的辅助电容配线。
17.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述辅助电容配线以与所述一个像素所包含的多个像素电极之中的某一个像素电极的上端部重叠的方式在横方向上延伸，并且具有一部分扩大的区域，该某一个像素电极具有向内侧凹陷的形状。
18. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述扫描线和所述像素电极形成栅极漏极电容， 所述信号线和所述像素电极形成源极漏极电容， 所述辅助电容配线和所述像素电极形成辅助电容， 所述像素电极和所述对置电极形成液晶电容， 该栅极漏极电容相对于该栅极漏极电容、该源极漏极电容、该辅助电容和该液晶电容的总和的比，在所述多种颜色的图像元素之间不同， 在针对所述多种颜色的图像元素分别得到的栅极漏极电容的比中，最大的栅极漏极电容的比与最小的栅极漏极电容的比之差，相对于最小的栅极漏极电容的比为10%以下。
19.根据权利要求18所述的液晶显示装置，其特征在于: 由所述一个图像元素内的、所述栅极漏极电容、所述源极漏极电容、所述辅助电容和所述液晶电容的总和的最小值与所述、所述源极漏极电容、所述辅助电容和所述液晶电容的总和的最大值的比计算出的响应系数的值，在所述多种颜色的图像元素间不同， 在针对所述多种颜色的图像元素分别得到的响应系数中，最大响应系数与最小响应系数之差相对于最小响应系数为5%以下。
20.根据权利要求1 19中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述像素电极包括在一个图像元素内被分割为多个的子像素电极， 所述薄膜晶体管与该子像素电极一对一地连接， 所述辅助电容配线与该子像素电极一对一地重叠， 所述液晶显示装置包括使所述辅助电容配线的电压的极性按每一定时间反转的驱动电路。
21.根据权利要求18或19所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述像素电极包括在一个图像元素内被分割为多个的子像素电极， 所述薄膜晶体管与该子像素电极一对一地连接， 所述辅助电容配线与该子像素电极一对一地重叠， 所述液晶显示装置包括使所述辅助电容配线的电压的极性按每一定时间反转的驱动电路， 所述辅助电容相对于所述栅极漏极电容、所述源极漏极电容、所述辅助电容和所述液晶电容的总和的比，在所述多种颜色的图像元素间不同， 在针对所述多种颜色的图像元素分别得到的辅助电容的比中，最大的辅助电容的比与最小的辅助电容的比之差，相对于最小辅助电容的比为1.0 %以下。
22.根据权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述薄膜晶体管具有:从信号线的一部分延伸出的源极电极；从扫描线的一部分延伸出的栅极电极；和与像素电极连接的漏极电极， 所述辅助电容配线具有一部分扩大的区域， 所述漏极电极具有一部分扩大的区域， 该辅助电容配线的一部分扩大的区域与该漏极电极的一部分扩大的区域隔着绝缘膜相互重叠， 该辅助电容配线的一部分扩大的区域，在纵方向和横方向中的任意一个方向上都比该漏极电极的一部分扩大的区域大。
23.根据权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述辅助电容配线的一部分与所述子像素电极的上边重叠。
24.根据权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述辅助电容配线的一部分横切所述子像素电极的中央。
25.根据权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述辅助电容配线沿所述子像素电极的左边追加有延伸部。
26. 根据权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述辅助电容配线以纵切所述子像素电极的中央的方式追加有延伸部。
专利摘要本实用新型提供即使使图像元素的面积不同也难以产生残影的液晶显示装置。本实用新型的液晶显示装置具有一对基板和被夹持在上述一对基板之间的液晶层，并且一个像素包括多种颜色的图像元素。该液晶显示装置中，上述一对基板中的一个基板具备扫描线；信号线；辅助电容配线；分别与上述扫描线和上述信号线连接的薄膜晶体管；和与上述薄膜晶体管连接的像素电极，上述一对基板中的另一个基板具备对置电极，上述像素电极按每个图像元素配置，配置于上述一个像素内的多个像素电极中的具有较大面积的像素电极，与配置于上述一个像素内的多个薄膜晶体管中的具有较大沟道宽度的薄膜晶体管连接。
文档编号G02F1/1368GK202916564SQ20109000146
公开日2013年5月1日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年1月29日
发明者逸见郁未, 平田贡祥, 北山雅江, 兵头贤一, 山下祐树, 杉坂茜, 下敷领文一 申请人:夏普株式会社