液晶显示面板和液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示面板和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示面板和液晶显示装置。更详细地来讲， 它涉及一种形成有保持电容元件的有源矩阵驱动型的液晶显示面板、 和使用这种液晶面板的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置是现在使用最广的平板显示器，特别是使用薄膜晶
体管(Thin Film Transister: TFT)的有源矩阵驱动方式的液晶显示装 置被应用在个人计算机、文字处理机、便携式电话等民生用设备中， 市场有望进一步扩大。此外，随着市场的扩大，要求进一步提高图像 质量。
与此相对，已知一种在有源矩阵驱动方式的液晶显示装置中，在 像素内形成用于在一定期间保持施加在液晶层上的电压的保持电容元 件的技术。但是，在由像素的小型化而要求液晶显示装置高精细化的 领域中，需要抑制因形成保持电容元件的配线(保持电容配线)导致 的像素开口率(光透过部分的面积比率)的下降。另一方面，如果为 了减少保持电容配线在像素内所占面积比率而使保持电容配线细化， 则无法获得在实现高画质方面所需的保持电容。因此，需要一种既能 确保保持电容同时又能提高像素开口率的技术。作为这种技术，已知 例如通过使用透明导电膜夹持作为像素内绝缘膜的层间膜的构造来形 成保持电容的技术(例如，参照专利文献l)
此外，作为视角特性等优异的显示模式，已知作为垂直取向 (VerticalAlignment: VA)模式的一种的多畴垂直取向(Multi-domain VA: MVA)模式(例如参照专利文献2)。 VA模式是一种使用具有负 的介电常数各向异性的负型液晶，在无施加电压时(不足阈值电压)， 使液晶分子相对于基板面垂直取向，在施加电压时(阈值电压以上)， 使液晶分子相对于基板面水平取向的显示模式。在MVA模式中，通过
4进一步在基板面设置有突起状的电介质(液晶取向控制用突起)、电极 狭缝等用于液晶分子的取向控制的构造物，能够提高施加电压时液晶 分子的响应速度，实现高视角化等。
在MVA模式的液晶显示装置中，作为使保持电容的确保和像素开 口率的提高并存的技术，公开有以与像素电极的狭缝在有源矩阵基板 的法线方向上重叠的方式形成辅助电容的技术、和使保持电容配线的 延伸部与液晶取向控制用突起和/或电极非形成部重叠的技术(例如， 参照专利文献3、 4)。在这些技术中，在作为光的透过区域的作用较小 的设置有取向控制构造物的区域，设置通常使用遮光材料形成的保持 电容元件，以此来实现保持电容的确保和像素开口率提高的并存。
此外，在MVA模式的液晶显示装置中，已知会产生从设置有液晶 取向控制用突起的区域的漏光。与此相对，在专利文献1中记载了一 种为了提高对比度而用黑矩阵(BM)对液晶取向控制用突起的部分进 行遮光的技术。
如上所述，在MVA模式的液晶显示装置中，除了确保保持电容和 提高像素的开口率之外，还要防止从液晶取向控制用突起形成区域的 漏光以提高对比度，因此，在总括地解决这些技术课题的方面存在下 工夫的余地。
专利文献l:特开平8-43854号公报
专利文献2:特开平11-242225号公报
专利文献3:特开2006-154080号公报
专利文献4:国际公开第2006/54386号手册

发明内容
本发明鉴于上述现状而提出，其目的在于提供一种不仅能确保保 持电容，并且能实现高对比度的液晶显示面板和使用这种液晶面板的 液晶显示装置。
对于MVA模式的液晶显示面板，本发明人对能够确保保持电容并 且能够实现高对比度的构造进行了各种研究后发现，在液晶取向控制 用突起的形成区域，在无施加电压时，液晶分子不相对于基板面垂直 取向，引起对比度降低。而且，本发明人发现，在与液晶取向控制用突起重叠的区域，通过配置新的从保持电容配线的主配线部分支的部 分、或者开关元件的漏极电极，能够确保保持电容，并且能够对在无 施加电压时液晶分子不垂直取向的部分进行遮光，防止对比度下降， 由此想到能够很好地解决上述课题，并最终完成本发明。
艮P，本发明是一种液晶显示面板(以下，也称为本发明的第一液 晶显示面板)，其具有在第一基板和第二基板之间夹持液晶层的构造， 上述第一基板和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用突起，上述 第一基板具备扫描信号线、数据信号线、与像素电极电连接的漏极电 极、开关元件和保持电容配线，上述保持电容配线具有主配线部、和 与该主配线部连接并且在与液晶取向控制用突起重叠的区域设置的分 支部。
本发明还是一种液晶显示面板(以下，也称为本发明的第二液晶 显示面板)，其具有在第一基板和第二基板之间夹持液晶层的构造，上 述第一基板和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用突起，上述第 一基板具备扫描信号线、数据信号线、与像素电极电连接的漏极电极、 和开关元件，并且，具有依次叠层有保持电容配线、第一绝缘膜、漏 极电极、第二绝缘膜和像素电极的构造，上述像素电极通过在第二绝 缘膜上形成的接触孔与漏极电极连接，上述第一基板在第一绝缘膜下 还具备与保持电容配线连接的透明导电膜，上述漏极电极隔着第一绝 缘膜与保持电容配线和透明导电膜相对，并且被配置在与液晶取向控 制用突起重叠的区域。
下面，对本发明进行详细说明。
本发明的液晶显示面板具有在第一基板和第二基板之间夹持液晶 层的构造。在液晶显示面板中，通常在第一基板和第二基板上分别配 设有用于向液晶层施加电压的电极。通过控制施加在这些电极间的电 压，不仅能够改变液晶层中的液晶分子的取向方向，并且能够控制透 过液晶层的光量。
此外，上述第一基板和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用 突起。作为液晶取向控制用突起，只要其高度比液晶层的厚度低，则 没有特别的限制，优选在第一基板的像素电极上、第二基板的共用电 极上等形成。此外，当从基板面法线方向观察时，液晶取向控制用突起的平面形状优选使用肋形状等。
作为本发明的液晶显示面板的显示模式，因具备液晶取向控制用 突起，所以优选垂直取向模式。在垂直取向模式中，在无施加电压时， 使液晶层的液晶分子相对于第一基板和第二基板的表面垂直取向，当 施加閥值电压以上的电压时，使液晶层的液晶分子相对于第一基板和 第二基板的表面水平取向，由此实现液晶层的光闸功能。更具体地来 讲，本发明的液晶显示面板优选适用于在无施加电压时液晶分子在基
板之间垂直取向，并且像素内被分割成多个畴的MVA模式的液晶显示 装置。在此MVA方式中，使用液晶取向控制用突起，将像素内的液晶 分子的取向方向分散成多个方向，这样就能实现广视野角。但是，由 于在无施加电压时，液晶取向控制用突起附近的液晶分子沿着突起的 倾斜面倾斜取向，因此，与未设置突起的区域相比，液晶分子的取向 状态变得不同。因此，在液晶取向控制用突起的形成区域中，无法将 透过液晶层的光量控制在预期的量，在现有的液晶显示装置中，存在 导致对比度下降的情况。
此外，在MVA模式中，作为分割像素形成多个畴的方法，除了在 基板上设置液晶取向控制用突起的方法之外，也有在第一基板的像素 电极和/或第二基板的共用电极上设置电极狭缝(电极的开口部)的方 法。在本发明中，也可以设置液晶取向控制用突起，并且在第一基板 的像素电极和/或第二基板的共用电极上设置电极狭缝。虽然形成液晶 取向控制用突起和电极狭缝的基板并无特别限制，但是优选在一个基 板上形成电极狭缝，并且在另一个基板上形成液晶取向控制用突起的 方式。
在本发明的第一液晶显示面板中，上述第一基板具备扫描信号线、 数据信号线、与像素电极电连接的漏极电极、开关元件、和保持电容 配线。上述开关元件用于开关数据信号线和漏极电极的电连接。通过 开关元件，利用被依次供给与数据信号线交叉的多根扫描信号线的扫 描信号，对被同时供给多根数据信号线的数据信号进行采样，能够向 像素电极供给预期的像素信号。作为上述开关元件，优选薄膜晶体管。
上述保持电容配线构成保持电容元件的一部分，该保持电容元件 具有在开关元件处于断开状态的期间，抑制液晶层的电压下降的功能。换言之，保持电容元件的功能在于，对于当开关元件处于接通状态时 从数据信号线供给的数据信号，在开关元件再次变为接通状态之前的 期间，辅助液晶层继续保持该数据信号，是有源矩阵驱动所必需的功 能。保持电容元件的构造在于，像素电极和漏极电极的至少一个与保 持电容配线隔着绝缘膜相对配置。
在本发明的第一液晶显示面板中，上述保持电容配线具有主配线 部、和与该主配线部连接并且被设置在与液晶取向控制用突起重叠区 域中的分支部。保持电容配线的主配线部是构成向多个像素供给保持 电容信号所需的配线主干的部分。另一方面，保持电容配线的分支部 是从主配线部分出的部分，通常情况下，在每个像素中单独设置。此 外，在本说明书中，"重叠"是指，当从面板面法线方向观察液晶显示 面板时，对象物的形成区域相互重合。此外，保持电容配线的分支部 与液晶取向控制用突起的至少一部分重叠即可，上述分支部可以不与 整个液晶取向控制用突起重叠，上述分支部整体也可以不与液晶取向 控制用突起重叠。优选上述分支部覆盖形成有液晶取向控制用突起的 区域。此外，上述分支部优选在与液晶取向控制用突起重叠的区域沿 着液晶取向控制用突起设置。
在本发明的第一液晶显示面板中，由于能够利用分支部对液晶取 向控制用突起的形成区域进行遮光，因此，不仅能够提高液晶显示装 置的对比度比，并且能够实现良好的显示质量。此外，通过改变保持 电容配线的图案形状，能够与主配线部一并形成分支部，因此，无需 新增液晶显示面板的制造工序，通过与现有同样的制造流程即可形成。
此外，在本发明的第一液晶显示面板中，利用保持电容配线的分 支部能够形成保持电容。这样，能够削减相当于由分支部形成的电容 的保持电容配线和与其相对的电极的面积。因此，在能够将保持电容 配线的配线电阻控制在容许值以下的范围内，能够实现保持电容配线 的细线化，并且能够提高像素的开口率(换言之，透过率)。结果不仅 能够确保充足的保持电容，而且能够提高像素的开口率。
作为本发明的第一液晶显示面板的构造，只要上述结构要素为必
需要素，则并无特别的限制，也可以是其它的构造。例如，第二基板 优选是彩色滤光片基板，具体来讲，优选具备彩色滤光片、遮光层和
8共用电极等。此外，在垂直取向模式的液晶显示面板中，通常情况下， 在第一基板和第二基板的至少一个的液晶层一侧的表面设置有垂直取 向膜。此外，本发明的第一液晶显示面板通常具备一对偏光板， 一个 设置在第一基板的外侧(与液晶层一侧相反的一侧)，另一个偏光板被 设置在第二基板的外侧(与液晶层一侧相反的一侧)。 一对偏光板优选 按照正交尼科尔的关系配置其偏光轴，这样，就能形成常黑模式。为 了获得高对比度， 一般情况下，提高黑显示时液晶显示面板的遮光性 很重要，在垂直取向模式等中，在无施加电压的状态下获得黑显示的 常黑模式适合。另一方面，在无施加电压的状态下，液晶取向控制用 突起导致液晶分子发生取向紊乱。与此相对，根据本发明的第一液晶 显示面板，通过用保持电容配线的分支部对液晶取向控制用突起的形 成区域进行遮光，能够提高对比度。
下面，对本发明的第一液晶显示面板的优选方式进行说明。 作为上述保持电容配线的优选方式，可以列举分支部被配置在主 配线部两侧的方式。这种方式在利用液晶取向控制用突起将像素内分 割成大小均等的畴的情况下优选。其中，上述保持电容配线的分支部 从主配线部的相同位置向两侧延伸的方式尤为优选。上述保持电容配 线被配置在两侧的分支部的长度既可以相同，也可以不同。作为分支 部从主配线部的相同位置向两侧延伸，并且被配置在两侧的分支部的 长度相同的方式，例如，优选分支部关于主配线部呈线对称配置的方 式。例如，根据保持电容配线的主配线部横切像素的中央，并且分支 部沿着像素的上下方向(相对于主配线部的延伸方向的两个横向)各
延伸一根的方式，在MVA模式的像素内，能够以相同的面积形成四个
主要的畴。此外，根据本发明的第一液晶显示面板，能够实现保持电
容配线的细线化，因此，能够确保四个主要的畴的面积大，适合于提
高液晶显示装置的显示质量。
作为本发明的第一液晶显示面板的优选方式，可以列举上述像素
电极以V字形状设置，上述液晶取向控制用突起和保持电容配线的分
支部以V字形状设置在与像素电极重叠的区域中的方式。根据本方式，
能够利用液晶取向控制用突起将MVA模式的像素分割成多个大小均
一的畴，适合于提高液晶显示装置的显示质量。作为本发明的第一液晶显示面板的优选方式，可以列举以下这种 方式上述第一基板具有依次叠层保持电容配线、第一绝缘膜、漏极 电极、第二绝缘膜和像素电极的构造，上述像素电极通过在第二绝缘 膜上形成的接触孔与漏极电极连接，上述漏极电极具有隔着第一绝缘 膜与保持电容配线的主配线部相对的第一电容形成部、和隔着第一绝 缘膜与保持电容配线的分支部相对的第二电容形成部。在本方式中， 通过在第二绝缘膜上形成像素电极，即使当从面板法线方向观察时的 像素电极与扫描信号线、数据信号线之伺的距离接近，像素电极与扫 描信号线、数据信号线的电容也不会增大，此外，由于像素电极与扫 描信号线、数据信号线之间难以发生短路，因此，不仅能够扩大像素 电极的面积，而且能够实现高的开口率的显示质量的提高。此外，在 本方式中，漏极电极与保持电容配线隔着第一绝缘膜相对配置，从而 形成保持电容元件，但是，通过设置隔着第一绝缘膜与保持电容配线 的分支部相对的第二电容形成部，能够灵活利用保持电容配线的分支 部，将其用作保持电容元件的一部分，能够实现保持电容配线的细线 化和开口率的提高。
作为上述第二电容形成部的优选方式，可以列举与保持电容配线 的分支部的末端位置不同的方式。在本方式中，对于保持电容配线的 分支部，可以考虑对液晶取向控制用突起的形成区域的遮光，决定其 末端位置。而对于第二电容形成部，可以考虑保持电容的大小，决定 其末端位置。
在本发明的第一液晶显示面板中，优选上述保持电容配线的分支 部和漏极电极的第二电容形成部的至少一个是线状，上述液晶取向控 制用突起是线状，其线宽比保持电容配线的分支部和/或漏极电极的第 二电容形成部的线宽小。在本方式中，当贴合第一基板和第二基板时, 即使在液晶取向控制用突起与保持电容配线的分支部和/或漏极电极的 第二电容形成部的配置关系发生错位的情况下，也由于液晶取向控制 用突起的线宽比保持电容配线的分支部和/或漏极电极的第二电容形成 部的线宽小，因此，能够降低在从与保持电容配线的分支部和/或漏极 电极的第二电容形成部重叠的区域偏离的位置配置液晶取向控制用突 起的可能性。结果，在本方式中，不仅能够防止在每个像素中或者在每个面板中对比度比不均，并且能够更加稳定地发挥本发明的提高对 比度比的效果。从同样的观点来看，在本发明的第一液晶显示面板中， 也可以上述保持电容配线的分支部是线状，上述液晶取向控制用突起 是线状，其线宽比保持电容配线的分支部的线宽小。从像素的开口率 的观点来看，保持电容配线的分支部和漏极电极的第二电容形成部优 选都是线状。此外，优选保持电容配线的分支部的线宽与漏极电极的 第二电容形成部的线宽不同。这样，在保持电容配线的分支部与漏极 电极的第二电容形成部的位置关系发生错位的情况下，也能防止重叠 面积不均，能够稳定保持电容的值。再者，所谓线状是指，只要是像 线那样的细长形状，则并无特别的限制，既可以是直线状，也可以是 曲线状，但是从容易将像素内分割成大小均等的畴的观点来看，优选 为直线状。此外，上述保持电容配线的分支部既可以是直线弯曲的形 状，也可以是被分支成多个分支部的形状。
在本发明中，对于液晶取向控制用突起的形成区域的遮光，可以 使用漏极电极，取代使用保持电容配线的分支部。即，本发明也可以 是具有在第一基板和第二基板之间夹持液晶层的构造的液晶显示面板 (本发明的第二液晶显示面板)，上述第一基板和第二基板的至少一个 具备液晶取向控制用突起，上述第一基板具有扫描信号线、数据信号 线、与像素电极电连接的漏极电极、和开关元件，并且具有依次叠层 有保持电容配线、第一绝缘膜、漏极电极、第二绝缘膜和像素电极的 构造，上述像素电极通过在第二绝缘膜上形成的接触孔与漏极电极连 接，上述第一基板在第一绝缘膜下还具备与保持电容配线连接的透明 导电膜，上述漏极电极隔着第一绝缘膜与保持电容配线和透明导电膜 相对，并且被配置在与液晶取向控制用突起重叠的区域。
在本发明的第二液晶显示面板中，漏极电极的被配置在与液晶取 向控制用突起重叠的区域中的部分被用于遮光，并且能够在与隔着第 一绝缘膜相对的透明导电膜之间形成保持电容。这样，不仅能够实现 保持电容配线的细线化，还能够提高像素的开口率。此外，本发明的 第二液晶显示面板，在像素电极上形成电极狭缝的情况下，利用施加 在透明导电膜上的电压，能够稳定电极狭缝附近的液晶分子的取向。 而且，由于本发明的第二液晶显示面板在第二绝缘膜上具有像素电极，因此，即便当从面板面法线方向观察时的像素电极与扫描信号线、数 据信号线之间的距离接近，像素电极与扫描信号线、数据信号线的电 容也不会增大，此外，由于像素电极与扫描信号线、数据信号线之间 难以发生短路，因此，能够扩大像素电极的面积。这样，能够实现高 开口率化的显示质量的提高。
作为本发明的第二液晶显示面板的构造，只要上述结构要素是必 需要素，则并无特别的限制，也可以是其它的构造。下面，对本发明 的第二液晶显示面板的优选方式进行说明，但是省略与本发明的第一 液晶显示面板的相关说明重复的内容。
作为上述漏极电极的优选方式，可以列举配置在与液晶取向控制 用突起重叠的区域中的部分被配置在隔着第一绝缘膜与保持电容配线 相对的部分的两侧的方式。其中，更优选上述漏极电极的被配置在与 液晶取向控制用突起重叠的区域中的部分从隔着第一绝缘膜与保持电 容配线相对的部分的相同位置向两侧延伸的方式，进一步优选关于隔 着第一绝缘膜与保持电容配线相对的部分呈线对称配置的方式。此外， 优选上述液晶取向控制用突起和漏极电极的被配置在与液晶取向控制 用突起重叠的区域中的部分均为大致线状，液晶取向控制用突起的线 宽比漏极电极的被配置在与液晶取向控制用突起重叠的区域中的部分 的线宽小。而且，本发明的第二液晶显示面板通常具有一对偏光板， 一个被设在第一基板的外侧(与液晶层一侧相反的一侧)，另一个偏光 板被设在第二基板的外侧(与液晶层一侧相反的一侧)。此时，优选一 对偏光板按照正交尼科尔的关系配置其偏光轴。
此外，本发明也能适用取代保持电容配线而使用扫描信号线形成
保持电容元件的Cs-on-Gate方式。即，本发明也可以是具有在第一基 板和第二基板之间夹持液晶层的构造的液晶显示面板，上述第一基板 和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用突起，上述第一基板具有 扫描信号线、数据信号线、与像素电极电连接的漏极电极、和开关元 件，上述扫描信号线具有主配线部、和与该主配线部连接并且被设置 在与液晶取向控制用突起重叠的区域的分支部。进而，本发明也可以 是具有在第一基板和第二基板之间夹持液晶层的构造的液晶显示面 板，上述第一基板和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用突起，上述第一基板具有扫描信号线、数据信号线、与像素电极电连接的漏 极电极、和开关元件，并且具有依次叠层扫描信号线、第一绝缘膜、 漏极电极、第二绝缘膜和像素电极的构造，上述像素电极通过在第二 绝缘膜上形成的接触孔与漏极电极连接，上述漏极电极隔着第一绝缘 膜与扫描信号线和透明导电膜相对，并且被配置在与液晶取向控制用 突起重叠的区域。
上述扫描信号线具有隔着绝缘膜与像素电极或者漏极电极相对的
构造。在这种Cs-on-Gate方式中，与使用保持电容配线的 Cs-on-Common方式同样，也能获得本发明的作用效果。
以上说明的本发明的第一和第二液晶显示面板的各种方式，也可 以适当组合使用。
本发明也是包括上述液晶显示面板的液晶显示装置。根据本发明 的液晶显示装置，本发明的第一液晶显示面板或者本发明的第二液晶 显示面板被用作结构部件，因此，能够确保保持电容，并且实现高对 比度比，并且还能够实现显示质量优异的液晶显示。此外，本发明的 液晶显示装置是，通常利用向像素电极和共用电极之间施加电压而形 成的电场控制液晶分子的取向，通过这种取向控制，调整来自背光源 等的光透过量而显示图像。
作为本发明的液晶显示装置的构造，只要具有上述特征，而且具 备液晶显示装置通常具有的结构要素即可，在其它的构造中也没有特 别的限制。此外，在本发明中，所有的像素优选由具备被配置在与液 晶取向控制用突起重叠的区域中的保持电容配线的分支部和/或漏极电 极的像素构成，但是也可以由具备被配置在与液晶取向控制用突起重 叠的区域中的保持电容配线的分支部和/或漏极电极的像素作为主体而 构成。
由于本发明的液晶显示面板采用上述构造，因此，能够确保保持 电容，并且实现高对比度比。此外，还能縮小与由在与液晶取向控制 用突起重叠的区域中配置的保持电容配线的分支部和/或漏极电极形成 的保持电容相当的保持电容配线和与其相对的电极的面积。因此，在 能够将保持电容配线的配线电阻控制在容许值以下的范围内，能够实 现保持电容配线的细线化，并且能够提高像素的开口率。


图1是表示实施方式1的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。
图2是表示沿着线段A-B切断图1所示的液晶显示面板的截面的 截面模式图。
图3是表示实施方式2的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。
图4是表示实施方式3的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。
图5是表示实施方式4的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。
图6是表示沿着线段C-D切断图5所示的液晶显示面板的截面的 截面模式图。
图7是表示实施方式5的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。
图8是表示实施方式6的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。
符号说明 3:扫描信号线 4:栅极绝缘膜 5:层间绝缘膜 6、 7:像素电极
6a、 7a:电极狭缝
8:、液晶层 9:共用电极
10、 10a:液晶取向控制用突起
11:彩色滤光片 12:数据信号线 13:接触孔 14:薄膜晶体管15:透明导电膜 30:透明性绝缘基板
51、 61、 71:保持电容配线
51a、 71a:保持电容配线的主配线部
51b、 51c、 71b、 71c、 71d、 71e:保持电容配线的分支部
52、 53、 54、 62、 72:漏极电极
52a、 53a、 54a、 62a、 72a:漏极电极的主电极部 52b、 52c、 53b、 53c、 54b、 54c、 62b、 62c、 72b、 72c、 72d、 72e: 漏极电极的分支部
具体实施例方式
下面，列举实施方式并参照附图，对本发明进行更详细的说明， 但是，本发明并非仅局限于这些实施方式。 (实施方式l)
图1是表示实施方式1的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。本实施方式的液晶显示面板具有在有源矩阵基板与彩色滤光片 基板之间夹持液晶层的构造。在图1中，主要表示有源矩阵基板一侧 的像素结构，对于构成彩色滤光片基板的部件，省略了取向控制用突 起10以外的记载。图2是表示沿着线段A-B切断图1所示的液晶显示 面板的截面的截面模式图。
在本实施方式中，有源矩阵基板具有在透明性绝缘基板30上朝着 液晶层8 —侧依次叠层有扫描信号线3和保持电容配线51、作为第一 绝缘膜的栅极绝缘膜4、漏极电极52、作为第二绝缘膜的层间绝缘膜5、 和像素电极的构造。如果从基板面法线方向观察，多个矩形的像素电 极6按照矩阵状排列，扫描信号线3与数据信号线12以相互正交的方 式被配置在像素电极6的周围。在作为扫描信号线3与数据信号线12 的交点的像素角部设置有薄膜晶体管(TFT) 14。
TFT14是与扫描信号线3、数据信号线12和漏极电极52连接的开 关元件，它具有以下构造在扫描信号线3从TFT14内突出而形成的 栅极电极上，隔着栅极绝缘膜4配置有半导体层，在该半导体层的一 端配置有数据信号线12从TFT14内突出而形成的源极电极，在另一端配置有漏极电极52，源极电极和漏极电极52留有间隔相对而设。在具 有这种构造的TFT14中，根据通过扫描信号线3被输入栅极电极中的 扫描信号调整流经半导体层的电流量，这样来控制通过数据信号线12 被输入源极电极中的数据信号向漏极电极52的传达。
保持电容51具有用作保持电容元件下侧(透明性绝缘基板30 — 侧)的电极的功能，由沿着与数据信号线12正交的方向，即与扫描信 号线3平行的方向横切像素中央的主配线部51a、和朝着主配线部51a 的两侧(与主配线部51a的延伸方向相对的两个横向侧)呈线对称突 出的2根分支部51b、 51c构成。保持电容配线51的整体形状为，2根 分支部51b、 51c大致呈V字形状，主配线部51a贯通该V字的弯曲部 (V字的底部)的形状。当贴合有源矩阵基板和彩色滤光片基板，从 基板面法线方向观察时，分支部51b、 51c按照与在彩色滤光片基板上 设置的液晶取向控制用突起10重叠的方式，从主配线部51a延伸。利 用该分支部51b、 51c，能够进行液晶取向控制用突起IO形成区域的遮 光、保持电容的扩大。为了防止因贴合基板时的错位而液晶取向控制 用突起10的部分的遮光变得不完全，分支部51b、 51c的宽度要比液 晶取向控制用突起10的宽度宽。
漏极电极52与保持电容配线51隔着栅极绝缘膜4重叠，具有用 作保持电容元件上侧(液晶层8 —侧)的电极的功能。因此，除了延 伸至位于像素角部的TFT14这一点、以及其线宽比保持电容配线51 细这一点之外，从基板面法线方向观察，漏极电极52具有与保持电容 配线51大致相同的形状。即，漏极电极52由隔着栅极绝缘膜4与保 持电容配线51的主配线部51a相对的主电极部52a、和隔着栅极绝缘 膜4分别与保持电容配线51的分支部51b、51c相对的2根分支部52b、 52c构成。漏极电极52在主电极部52a中通过接触孔13与像素电极6 连接。此外，分支部52b延伸至像素的角部，并且与TFT14连接。
在本实施方式中，为了控制因对准偏差而使两者的重叠面积发生 变化，优选保持电容配线51的分支部51b、 51c与漏极电极52的分支 部52b、 52c两者中的任意一个的线宽形成得比另一个线宽大。在图1 中，保持电容配线51的分支部51b、 51c的线宽形成得比漏极电极52 的分支部52b、 52c的线宽大。此外，为了防止在同一阶层上形成的金属(配线和电极)之间发 生短路，优选根据它们的图案精度，相互之间保持一定的距离而形成。
作为在同一阶层形成的金属，可以列举保持电容配线51和扫描信号线 3、漏极电极52和数据信号线12。 g卩，保持电容配线51的分支部51b、 51c和扫描信号线3优选相互之间保持一定的距离而形成，漏极电极 52的分支部52b、 52c和数据信号线12优选相互之间保持一定的距离 而形成。
此外，为了防止形成多余的电容，在不同的阶层形成的金属之间 优选也根据它们的图案精度，相互之间保持一定的距离而形成。
此外，在有源矩阵基板的液晶层8 —侧的表面设置有垂直取向膜 (图中未示)。而且，在像素电极6上，沿着与设在彩色滤光片基板上 的液晶取向控制用突起10平行的方向形成有取向控制用的电极狭缝6a (挖去部)。当从基板面法线方向观察时，电极狭缝6a与液晶取向控 制用突起10之间具有一定的间隔，交替配置。
彩色滤光片基板具有在透明性绝缘基板30上朝着液晶层8 —侧依 次叠层有彩色滤光片ll和黑矩阵(图中未示)、取向控制用突起10和 共用电极9的构造。彩色滤光片11在与像素电极6相对的位置被配置 成矩阵状，在彩色滤光片ll之间的间隙中配置有黑矩阵。取向控制用 突起10大致形成线状。取向控制用突起10的一部分被配置成V字状， 沿着其对角线进一步二等分保持电容配线51的主配线部51a横切像素 中央而分割的像素的一半。共用电极9被配置在基板整个面上。此外。 在彩色滤光片基板的液晶层8 —侧的表面设置有垂直取向膜(图中未 示)。
下面，对本实施方式的液晶显示面板的制造方法进行说明。 (有源矩阵基板的制造方法)
首先，在由玻璃、塑料等形成的透明性绝缘基板30上形成扫描信 号3、保持电容配线51。扫描信号线3和保持电容配线51采用溅射法 等方法形成钛、铬、铝、钼等金属膜、或它们的合金膜或者叠层膜。 接着，采用光刻法等方法进行图案化，并形成扫描信号线3和保持电 容配线51。保持电容配线51的主配线部51a的宽度优选在不因配线电 阻的信号延迟而使显示质量下降的容许范围之内。分支部51b、 51c优选在与设在彩色滤光片基板上的液晶取向控制用突起10重叠的位置按 照比液晶取向控制用突起10宽的宽度形成。
接着，按照覆盖扫描信号线3和保持电容配线51的上面的方式， 在整个基板面上形成栅极绝缘膜4。栅极绝缘膜4由氮化硅、氧化硅、 金属氧化膜等绝缘膜形成。在栅极绝缘膜4上按照与TFT14的栅极电 极重叠的方式形成有由非晶硅和多晶硅等构成的高电阻半导体层，而 且，在它的上面，作为欧姆接触层形成有在非晶硅中掺杂磷等杂质的 n+非晶硅等构成的低电阻半导体层。栅极绝缘膜4、高电阻半导体层和 低电阻半导体层在通过等离子体诱发化学气相生长(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD)法等方法成膜后，采用光刻法等 进行图案化而形成。
此外，形成数据信号线12和漏极电极52，使其与低电阻半导体层 连接。数据信号线12和漏极电极52在采用溅射法等形成钛、铬、铝、 钼、钽、钨、铜等金属膜、它们的合金膜或者叠层膜后，采用光刻法 等图案化形成为必要的形状。
然后，以源极电极和漏极电极52的图案作为掩模，在上述高电阻 半导体层和低电阻半导体层上通过干蚀刻进行沟道蚀刻，从而完成 TFT14。
接着，按照覆盖TFT14、数据信号线12和漏极电极52的上部(露 出部分)的方式在整个基板面形成层间绝缘膜5。层间绝缘膜5可以使 用感光性丙烯酸树脂等树脂膜、氮化硅和氧化硅等无机绝缘膜、它们 的叠层膜等。例如，利用PECVD法形成氮化硅膜，在氮化硅膜上采用 涂敷((die coat)涂布)法形成感光性丙烯酸树脂膜。
接着，在与保持电容配线51的主配线部51a重叠的位置形成贯通 层间绝缘膜5的接触孔13。例如，利用光刻法对构成层间绝缘膜5的 感光性丙烯酸树脂膜进行图案化后，以图案化后的感光性丙烯酸树脂 膜作为掩模，采用干蚀刻法，通过蚀刻氮化硅膜而形成接触孔13用的 开口。
进一步，在层间绝缘膜5上和接触孔13用的开口内形成导电膜。 例如，采用溅射法等形成氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌 (ZnO)、氧化锡(SnO)等透明导电膜、它们的合金膜或者叠层膜。于是，接触孔13完成。此外，采用光刻法等将层间绝缘膜5上的导电 膜图案化为必要的形状，形成像素电极6。当进行图案化时，取向控制 用的电极狭缝6a也与像素电极6同时形成。然后，在整个基板面形成 垂直取向膜，有源矩阵基板制作完成。 (彩色滤光片基板的制造方法)
首先，在由玻璃、塑料等形成的透明性绝缘基板30上形成黑矩阵 (图中未示)和彩色滤光片11。接着，在形成有黑矩阵和彩色滤光片 11的透明性绝缘基板30上形成液晶取向控制用突起10。最初，用旋 涂法涂布线型酚醛树脂类感光性树脂液，并使其干燥固化。接着，采 用光刻法大体形成线状图案。
接着，在形成有液晶取向控制用突起10的基板上形成共用电极9。 共用电极9采用溅射法等在基板整个面形成例如氧化铟锡(ITO)、氧 化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)等透明导电膜、它们 的合金膜或者叠层膜。然后，在共用电极9上形成垂直取向膜，彩色 滤光片基板制作完成。
(液晶显示面板的组装)
下面，在有源矩阵基板和彩色滤光片基板中的至少一个基板上散 布间隔物。此外，代替散布上述间隔物，也可以事先在有源矩阵基板 和/或彩色滤光片基板上形成由树脂构成的柱状的间隔物。接着，使用 密封材料贴合有源矩阵基板和彩色滤光片基板。通过贴合两个基板， 在有源矩阵基板上形成的保持电容配线51的分支部51b、 51c和漏极
电极52的分支部52b、 52c与在彩色滤光片基板上形成的液晶取向控 制用突起10重叠。再者，液晶材料被封入有源矩阵基板和彩色滤光片 基板之间，在使用滴下法的情况下，在贴合基板前滴下液晶材料，在 采用真空注入法的情况下，在贴合基板后注入液晶材料。之后，在液 晶材料被封入其中的贴合基板上粘贴偏光板、相位差膜等，于是，液 晶显示面板组装完成。接着，在液晶显示面板上安装栅极驱动器、源 极驱动器、显示控制电路等，并且组装背光源等，于是，液晶显示装 置完成。
由本实施方式的液晶显示面板构成的液晶显示装置，相对于彩色 滤光片基板的液晶取向控制用突起10，将保持电容配线51的分支部51b、 51c和漏极电极52的分支部52b、 52c重叠配置，因此，不会增 加制造工序数，能够确保充足的保持电容，并且能够抑制液晶取向控 制用突起10引起的液晶取向紊乱所导致的漏光，获得高的对比度。
此外，保持电容配线51的分支部51b、 51c和漏极电极52的分支 部52b、 52c隔着栅极绝缘膜4配置，由此形成的保持电容(第二电容)， 能够相应地减少隔着栅极绝缘膜4配置保持电容配线51的主配线部 51a和漏极电极52的主电极部52a而形成的保持电容(第一电容)。即， 能够与第二电容相应地縮小保持电容配线51的主配线部51a的宽度， 能够形成具有大透过面积的4个畴。此外，如图1所示，像素被在像 素内形成大致呈V字状的液晶取向控制用突起10分割成具有相等透过 面积的4个畴，并且与形成大致呈V字状的液晶取向控制用突起10对 应，保持电容配线51的分支部51b、 51c从穿过像素中央的主配线部 51a向两侧延伸，这样就能更加有效地提高液晶显示装置的显示质量。
其中，在图1中记载了以保持电容配线51的分支部51b、 51c对 与液晶取向控制用突起10重叠的位置进行遮光的方式，但是，与液晶 取向控制用突起10同样，对于与液晶取向控制中使用的电极狭缝6a 重叠的位置，也可采用遮光的方式。此外，在图1中，TFT14所在位 置一侧(图1中，保持电容配线17的下侧)的保持电容配线的分支部 51b的长度与相反一侧(图1中，保持电容配线17的上侧)的保持电 容配线的分支部51c的长度既可以相同(相同程度)，也可以不同。 (实施方式2)
图3是实施方式2的液晶显示面板的一个像素结构的平面模式图。 如图3所示，在本实施方式的液晶显示面板中，在与保持电容配线51 的主配线部51a、和TFT14所在位置一侧的分支部51b重叠的位置配 置有漏极电极53。 B卩，漏极电极53由隔着栅极绝缘膜4与保持电容配 线51的主配线部51a相对的主电极部53a、和隔着栅极绝缘膜4与保 持电容配线51的分支部51b对的l根分支部53b构成。因此，对于本 实施方式的液晶显示面板，除了在与TFT14所在位置一侧相反一侧的 分支部51c重叠的位置没有设置漏极电极53之外，其余均具有与实施 方式1的液晶显示面板相同的构造。在利用主配线部51a和分支部51b 能够确保足够保持电容的情况下，本实施方式的液晶显示面板优选使用。
(实施方式3)
图4是表示实施方式3的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。如图4所示，在本实施方式的液晶显示面板中，在与保持电容 配线51的主配线部51a、 TFT14所在位置一侧的分支部51b的大概整 体、以及与TFT14所在位置一侧相反一侧的分支部51c的大概一半重 叠的位置配置有漏极电极54。即，漏极电极54由隔着栅极绝缘膜4 与保持电容配线51的主配线部51a相对的主电极部54a、和隔着栅极 绝缘膜4与保持电容配线51的分支部51b、 51c分别相对的2根分支 部54b、 54c构成。本实施方式的液晶显示面板，除了漏极电极54的 分支部54c的长度与保持电容配线51的分支部51c的长度不同，以取 代设置分支部54c使其与分支部51c的大概整体重叠的方式，而是采 用设置分支部54c使其与分支部51c的一半重叠的方式之外，其余均 具有与实施方式1的液晶显示面板相同的构造。如本实施方式的液晶 显示面板这样，通过使分支部51c的末端位置和与其相对的分支部54c 的末端位置各不相同，能够容易地调整保持电容的大小。 (实施方式4)
图5是表示实施方式4的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。本实施方式的液晶显示面板具有在有源矩阵基板与彩色滤光片 基板之间夹持液晶层的构造。在图5中，主要表示有源矩阵基板一侧 的像素结构，对于构成彩色滤光片基板的部件，省略取向控制用突起 10以外的记载。图6是表示沿着线段C-D切断图5所示的液晶显示面 板的截面的截面模式图。
本实施方式的液晶显示面板，除了在保持电容配线61上未形成分 支部而是形成透明导电膜15之外，具有与实施方式1同样的构造。如 图5所示，如果从基板面法线方向观看，透明导电膜15按照在被相互 正交的扫描信号线3和数据信号线12围成的区域内比像素电极6小一 圈的大小设置。如图6所示，如果从截面方向观看，则透明导电膜15 被设置在透明性绝缘基板30之上且保持电容配线61之下。即，透明 导电膜15被设置在透明性绝缘基板30和保持电容配线61的层间。透 明导电膜15的材料可以使用与像素电极6同样的材料。此外，在本实施方式中，漏极电极62重叠配置在彩色滤光片基板 的液晶取向控制用突起10上，因此，能够抑制因液晶取向控制用突起 10引起的液晶取向紊乱所导致的漏光，获得高的对比度。因此，如上 所述，漏极电极62 (主电极部62a和分支部62b、 62c)优选使用遮光 性的导电膜形成。
在本实施方式中，除了由漏极电极62的主电极部62a与保持电容 配线61形成的保持电容之外，在漏极电极62的分支部62b、 62c与透 明导电膜15之间、以及在透明导电膜15与像素电极6之间也形成保 持电容，因此，能够确保更多的保持电容。因此，因在漏极电极62的 分支部62b、 62c与透明导电膜15之间、以及在透明导电膜15与像素 电极6之间形成的保持电容，能够相应地縮小保持电容配线61的宽度， 能够形成具有较大透过面积的4个畴。此外，如图5所示，像素被在 像素内形成大致成V字形状的液晶取向控制用突起10分割成具有同等 透过面积的4个畴，并且与大致呈V字形状的液晶取向控制用突起10 对应，漏极电极62的分支部62b、 62c在穿过像素中央的保持电容配 线61的两侧延伸，由此能够更有效地提高液晶显示装置的显示质量。
在图5中，记载了以漏极电极62对与液晶取向控制用突起10重 叠的位置进行遮光的方式，但是，与液晶取向控制用突起10同样，对 于与在液晶取向控制中所使用的电极狭缝6a重叠的位置，也可采用遮 光的方式。此外，在图6中，透明导电膜15被设置在保持电容配线61 之下，但是，也可将透明导电膜15设置在保持电容配线61之上。艮P， 也可从透明性绝缘基板30 —侧依次叠层保持电容配线61和透明导电 膜15。
此外，在本实施方式中，在保持电容配线61中未形成分支部，但 是，也可在与液晶取向控制用突起10和漏极电极62的分支部62b、62c
重叠的位置形成保持电容配线的分支部。 (实施方式5)
图7是表示实施方式5的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。如图7所示，在本实施方式的液晶显示面板中，保持电容配线 71由横切像素中央的主配线部71a、和朝着主配线部71a的两侧每两 根呈线对称突出的4根分支部71b、 71c、 71d、 71e构成。此外，漏极电极72由隔着栅极绝缘膜与保持电容配线71的主配线部71a相对的 主电极部72a、和隔着栅极绝缘膜分别与保持电容配线71的4根分支 部71b、 71c、 71d、 71e相对的分支部72b、 72c、 72d、 72d构成。在本 发明中，保持电容配线的分支部和漏极电极的分支部的根数并无特别 限定。
(实施方式6)
图8是表示实施方式6的液晶显示面板的一个像素结构的平面模 式图。如图8所示，在本实施方式的液晶显示面板中，像素电极7设 置成V字形状，电极狭缝7a、液晶取向控制用突起10a和保持电容配 线71的分支部71b、 71c、 71d、 71e在与像素电极7重叠的区域内设 置成V字形状。保持电容配线71由横切像素中央的主配线部71a、和 朝着主配线部71a的两侧每两根呈线对称突出的4根分支部71b、 71c、 71d、 71e构成。此外，漏极电极72由隔着栅极绝缘膜与保持电容配线 71的主配线部71a相对的主电极部72a、和隔着栅极绝缘膜分别与保 持电容配线71的4根分支部71b、 71c、 71d、 71e相对的分支部72b、 72c、 72d、 72e构成。在本实施方式的液晶显示面板中，像素电极7、 电极狭缝7a、液晶取向控制用突起10a、保持电容配线71的分支部71b、 71c、 71d、 71e和漏极电极72的分支部72b、 72c、 72d、 72e中的V字 弯曲部(V字的底部)均位于保持电容配线71的主配线部71a上。根 据这种方式，可利用液晶取向控制用突起10a将MVA模式的像素内分 割成多个大小均等的畴，有助于提高液晶显示装置的显示质量。
本申请根据2007年1月17日申请的日本国专利申请2007-8125 号，主张基于巴黎公约或者进入国的法规的优先权。该申请的整个内 容作为参照加入在本申请中。
此外，本申请说明书中的"以上"和"以下"包括该数值(边界值)。
权利要求
1.一种液晶显示面板，其具有在第一基板和第二基板之间夹持液晶层的构造，其特征在于该第一基板和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用突起，该第一基板具备扫描信号线、数据信号线、与像素电极电连接的漏极电极、开关元件、和保持电容配线，该保持电容配线具有主配线部、和与该主配线部连接并且在与液晶取向控制用突起重叠的区域设置的分支部。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于 所述保持电容配线的分支部被配置在主配线部的两侧。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于 所述保持电容配线的分支部关于主配线部线对称配置。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于 所述像素电极以V字形状设置，所述液晶取向控制用突起和保持电容配线的分支部在与像素电极 重叠的区域以V字形状设置。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于 所述第一基板具有依次叠层有保持电容配线、第一绝缘膜、漏极电极、第二绝缘膜和像素电极的构造，该像素电极通过在第二绝缘膜上形成的接触孔与漏极电极连接， 该漏极电极具有隔着第一绝缘膜与保持电容配线的主配线部相对的第一电容形成部、和隔着第一绝缘膜与保持电容配线的分支部相对的第二电容形成部。
6. 根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于 所述第二电容形成部的末端位置与保持电容配线的分支部的末端位置不同。
7. 根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于 所述保持电容配线的分支部和漏极电极的第二电容形成部的至少一个是线状，所述液晶取向控制用突起是线状，其线宽比保持电容配线的分支 部和/或漏极电极的第二电容形成部的线宽小。
8. 根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于 所述保持电容配线的分支部是线状，所述液晶取向控制用突起是线状，其线宽比保持电容配线的分支 部的线宽小。
9. 一种液晶显示面板，其具有在第一基板和第二基板之间夹持液 晶层的构造，其特征在于-该第一基板和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用突起， 该第一基板具备扫描信号线、数据信号线、与像素电极电连接的漏极电极、和开关元件，并且具有依次叠层有保持电容配线、第一绝缘膜、漏极电极、第二绝缘膜和像素电极的构造，该像素电极通过在第二绝缘膜上形成的接触孔与漏极电极连接， 该第一基板在第一绝缘膜下还具备与保持电容配线连接的透明导电膜，该漏极电极隔着第一绝缘膜与保持电容配线和透明导电膜相对， 并且被配置在与液晶取向控制用突起重叠的区域。
10. —种液晶显示装置，其特征在于 包括权利要求1或9所述的液晶显示面板。
全文摘要
本发明涉及液晶显示面板和液晶显示装置。本发明提供一种不仅能确保保持电容并且能实现高对比度的液晶显示面板、和使用这种液晶面板的液晶显示装置。本发明是一种具有在第一基板和第二基板之间夹持液晶层的构造的液晶显示面板，所述第一基板和第二基板的至少一个具备液晶取向控制用突起，所述第一基板具备扫描信号线、数据信号线、与像素电极电连接的漏极电极、开关元件、和保持电容配线，所述保持电容配线具有主配线部、和与该主配线部连接并且在与液晶取向控制用突起重叠的区域设置的分支部。
文档编号G02F1/1337GK101568876SQ200780042838
公开日2009年10月28日 申请日期2007年9月4日 优先权日2007年1月17日
发明者伊藤了基, 堀内智, 富永真克, 松本仁志, 泽田裕宣, 藤原敏昭 申请人:夏普株式会社