有源矩阵基板、液晶面板、液晶显示单元、液晶显示装置、电视接收机的制作方法

文档序号:2751634阅读:111来源:国知局
专利名称:有源矩阵基板、液晶面板、液晶显示单元、液晶显示装置、电视接收机的制作方法
技术领域
本发明涉及在1个像素区域设有多个像素电极的有源矩阵基板以及使用该有源矩阵基板的液晶显示装置(像素分割方式)。
背景技术
提出了一种液晶显示装置(像素分割方式,例如参照专利文献1),其为了提高液晶显示装置的Y特性的视场角依赖性(例如,抑制画面的泛白等),将对1像素设置的多个子像素控制成不同的亮度,利用这些子像素的面积灰度级来显示中间灰度级。在专利文献1记载的有源矩阵基板中(参照图36),在1个像素区域配置2个像素电极190a、190b,晶体管的源极电极178连接到数据线171,漏极电极175通过接触孔185 连接到像素电极190a。另外,耦合电极176通过扩展部177连接到晶体管的漏极电极175。 并且,耦合电极176和像素电极190b重叠,在该重叠部分形成有耦合电容(电容耦合型的像素分割方式)。在使用了该有源矩阵基板的液晶显示装置中,能将与像素电极190a对应的子像素设为亮子像素,将与像素电极190b对应的子像素设为暗子像素,并能利用这些亮子像素、暗子像素的面积灰度级来显示中间灰度级。现有技术文献专利文献专利文献1 日本公开专利公报“特开2006-221174号公报(
公开日:2006年8月 M日)”

发明内容
发明要解决的问题但是,在上述有源矩阵基板中,因为在像素电极190b与耦合电极176的重叠部分形成有耦合电容,所以为了充分确保耦合电容的值,需要扩大耦合电极176的面积,这成为开口率降低的主要原因。本发明的目的在于在电容耦合型的像素分割方式的有源矩阵基板中提高其开口率。用于解决问题的方案本发明的有源矩阵基板的特征在于,其在1个像素区域设有通过晶体管连接到数据信号线的第1像素电极以及通过电容连接到该第1像素电极的第2像素电极,该有源矩阵基板具备与第2像素电极电连接的第1电容电极以及与第1像素电极电连接的第2电容电极,该第2电容电极配置于上述第1电容电极与第2像素电极之间的层,第1电容电极和第2电容电极隔着第1绝缘膜重叠,由此在第1电容电极与第2电容电极间形成有电容,第 2电容电极和第2像素电极隔着第2绝缘膜重叠,由此在第2电容电极与第2像素电极间形成有电容。根据上述构成,在基板的厚度方向形成2个耦合电容(形成于第1电容电极和第 2电容电极间的电容、以及形成于第2电容电极和第2像素电极间的电容),并且使这2个耦合电容并联,能通过并联的这2个耦合电容连接第1像素电极和第2像素电极。因此,能在不改变耦合电容的值的情况下减小第2电容电极的面积来提高开口率,或者在不改变第 2电容电极的面积的情况下(即,不改变开口率的情况下)增大耦合电容的值。在该情况下,也能构成为第2像素电极和第1电容电极通过贯穿第1绝缘膜和第 2绝缘膜的接触孔连接。另外,也能构成为上述晶体管的1个导通电极和第1像素电极通过接触孔连接,第1像素电极和第2电容电极通过与上述接触孔不同的接触孔连接。另外,本发明的有源矩阵基板的特征在于,在1个像素区域设有通过晶体管连接到数据信号线的第ι像素电极以及通过电容连接到该第1像素电极的第2像素电极,该有源矩阵基板具备与第1像素电极电连接的第1电容电极以及与第2像素电极电连接的第2 电容电极,该第2电容电极配置于上述第1电容电极与第1像素电极之间的层,第1电容电极和第2电容电极隔着第1绝缘膜重叠,由此在第1电容电极和第2电容电极间形成有电容,第2电容电极和第1像素电极隔着第2绝缘膜重叠,由此在第2电容电极和第1像素电极间形成有电容。根据上述构成,在基板的厚度方向形成2个耦合电容(形成于第1电容电极与第 2电容电极间的电容、以及形成于第2电容电极与第1像素电极间的电容),并且使这2个耦合电容并联,能通过并联的这2个耦合电容连接第1像素电极和第2像素电极。因此,能在不改变耦合电容的值的情况下减小第2电容电极的面积来提高开口率,或者在不改变第 2电容电极的面积的情况下(即,不改变开口率的情况下)增大耦合电容的值。在该情况下,也能构成为第1像素电极和第1电容电极利用贯穿第1绝缘膜和第 2绝缘膜的接触孔连接。在本有源矩阵基板中,也能构成为第1电容电极与扫描信号线形成于同层。另外,也能构成为第2电容电极与数据信号线形成于同层。在本有源矩阵基板中,也能构成为第2绝缘膜的厚度小于等于第1绝缘膜的厚度。另外,也能构成为第1绝缘膜为栅极绝缘膜。另外,也能构成为第2绝缘膜为覆盖晶体管的沟道的层间绝缘膜。在本有源矩阵基板中,也能构成为第1电容电极具有平行的2条边,并且第2电容电极也具有平行的2条边,当俯视时,第1电容电极的两边缘位于第2电容电极的两边缘的内侧。在本有源矩阵基板中,也能构成为第1电容电极具有平行的2条边,并且第2电容电极也具有平行的2条边,当俯视时,第2电容电极的两边缘位于第1电容电极的两边缘的内侧。在本有源矩阵基板中也能构成为具备与第1像素电极和第2像素电极分别重叠的保持电容配线。本有源矩阵基板的特征在于,在1个像素区域具备第1像素电极,其与晶体管电连接;第2像素电极;第1电容电极,其与第2像素电极电连接;以及第2电容电极,其与上述晶体管电连接,该第2电容电极配置于上述第1电容电极与第2像素电极之间的层,第1 电容电极和第2电容电极隔着第1绝缘膜重叠,由此在第1电容电极和第2电容电极间形 成有电容,第2电容电极和第2像素电极隔着第2绝缘膜重叠,由此在第2电容电极和第2 像素电极间形成有电容。在上述构成中也能构成为,具备与上述第2电容电极在同层连接的第3电容电极 以及与该第3电容电极形成电容的保持电容配线。本液晶面板的特征在于,具备上述有源矩阵基板。另外,本液晶面板也能构成为, 具备上述有源矩阵基板和具有限制取向用的线状突起的相对基板,第1电容电极的至少一 部分配置于该线状突起之下。另外,本液晶面板也能构成为,具备上述有源矩阵基板以及 具有共用电极(相对电极)的相对基板,在上述共用电极中设有限制取向用的狭缝,上述第 1电容电极的至少一部分配置于该狭缝之下。本液晶显示单元的特征在于,具备上述液晶面板和驱动器。另外,本液晶显示装置 的特征在于,具备上述液晶显示单元和光源装置。另外,电视接收机的特征在于,具备上述 液晶显示装置和接收电视播放的调谐器部。发明效果如上所述,根据本有源矩阵基板,在基板的厚度方向形成2个稱合电容,并且使这 2个稱合电容并联,能通过并联的这2个稱合电容连接第1像素电极和第2像素电极。由此, 能在不改变稱合电容的值的情况下减小第2电容电极的面积来提高开口率,或者在不改变 第2电容电极的面积的情况下(即,不改变开口率的情况下)增大稱合电容的值。


图1是示出本液晶面板的一构成例的平面图。图2是本液晶面板的等价电路图。图3是图1的液晶面板的X-Y向视截面图。图4是示出具备图1的液晶面板的液晶显示装置的驱动方法的时序图。图5是示出使用图4的驱动方法的情况下的锋巾贞的显示状态的示意图。图6是示出图1的液晶面板的修正方法的平面图。图7是图6的液晶面板的X-Y向视截面图。图8是示出图1所示的液晶面板的变形例的平面图。图9是示出本液晶面板的其他构成的平面图。图10是图9的液晶面板的向视截面图。图11是示出图9所示的液晶面板的变形例的平面图。图12是图11的液晶面板的向视截面图。图13是示出图11所示的液晶面板的变形例的平面图。图14是图13的液晶面板的向视截面图。图15是示出图8所示的液晶面板的变形例的平面图。图16是示出图8所示的液晶面板的其他变形例的平面图。图17是示出图1所示的液晶面板的又ー其他变形例的平面图。图18是示出图8所示的液晶面板的其他变形例的平面图。
图19是示出图15所示的液晶面板的变形例的平面图。图20是示出图8所示的液晶面板的又一其他变形例的平面图。图21是示出图20所示的液晶面板的变形例的平面图。图22是示出图9所示的液晶面板的其他变形例的平面图。图23是示出本液晶面板的又一其他构成的平面图。图M是示出图23所示的液晶面板的变形例的平面图。图25是示出图23所示的液晶面板的其他变形例的平面图。图沈是示出本液晶面板的又一其他构成的等价电路图。图27是示出图沈所示的液晶面板的具体例的平面图。图观是示出具备图沈的液晶面板的液晶显示装置的中间灰度级显示的状态的示意图。图29(a)是示出本液晶显示单元的构成的示意图,(b)是示出本液晶显示装置的构成的示意图。图30是说明本液晶显示装置的整体构成的框图。图31是说明本液晶显示装置的功能的框图。图32是说明本电视接收机的功能的框图。图33是示出本电视接收机的构成的分解立体图。图34是示出本液晶面板的又一其他构成例的平面图。图35是图34的液晶面板的向视截面图。图36是示出现有的液晶面板的构成的平面图。
具体实施例方式如果使用图1 35说明本发明的实施方式的例子,则如下所述。此外,为了说明便利,以下将扫描信号线的延伸方向设为行方向。但是,在具备本液晶面板(或其所用的有源矩阵基板)的液晶显示装置的利用(视听)状态下,其扫描信号线既可以横向延伸也可以纵向延伸是不必说的。此外,在液晶面板的各图中,适当地省略记载了限制取向用的结构物(例如,形成于有源矩阵基板的像素电极中的狭缝、形成于彩色滤光片基板的肋)。图2是示出本实施方式的液晶面板(例如,常黑显示模式)的一部分的等价电路图。如图2所示,本液晶面板具备在列方向(图中上下方向)延伸的数据信号线15x、15y、 在行方向(图中左右方向)延伸的扫描信号线16x、16y、在行和列方向排列的像素(101 104)、保持电容配线18p、18q以及共用电极(相对电极)com,各像素的结构是相同的。此外,包含有像素101、102的像素列和包含有像素103、104的像素列相邻,包含有像素101、 103的像素行和包含有像素102、104的像素行相邻。在本液晶面板中,与1个像素对应地设有1条数据信号线、1条扫描信号线以及1 条保持电容配线,在ι个像素中在列方向排列着2个像素电极。例如在像素101中,像素电极17a通过与扫描信号线16x连接的晶体管1 连接到数据信号线15x,像素电极17a和像素电极17b通过耦合电容Cabl、ΟΛ2连接,在像素电极17a与保持电容配线18p之间形成有保持电容Cha,在像素电极17b与保持电容配线18p 之间形成有保持电容Chb,在像素电极17a与共用电极com之间形成有液晶电容Cla,在像素电极17b与共用电极com之间形成有液晶电容Clb。此外,耦合电容Cabl、Cab2为并联。在具备本液晶面板的液晶显示装置中,当选择扫描信号线16x时,像素电极 17a(通过晶体管12a)连接到数据信号线15x。在此,像素电极17a和像素电极17b通过耦合电容Cabl、Cab2耦合,所以如果将晶体管12a截止后的像素电极17a的电位设为VaJf 晶体管12a截止后的像素电极17b的电位设为Vb,则成为|Va| ^ |Vb| (此外,例如|Vb表示Vb与com电位的电位差,该com电位=Vcom),所以将包含像素电极17a的子像素设为亮子像素,将包含像素电极17b的子像素设为暗子像素,能利用这些亮子像素和暗子像素的面积灰度级来进行中间灰度级显示。由此,能提高本液晶显示装置的视场角特性。图1示出图2的像素101的具体例。在图1中,为了容易观察,省略彩色滤光片基板(相对基板)侧的部件而仅记载了有源矩阵基板的部件。如该图所示,在数据信号线1 和扫描信号线16X的交叉部附近配置有晶体管12a,晶体管1 的源极电极8连接到数据信号线15x,扫描信号线16x兼作晶体管12a的栅极电极,晶体管12a的漏极电极9连接到漏极引出电极27,在由两信号线(15x、16x)所划分的像素区域,沿列方向排列着靠近晶体管 12a的像素电极17a (第1像素电极)和像素电极17b (第2像素电极)。并且,漏极引出电极27通过接触孔Ila连接到像素电极17a,并且连接到同层的上层电容电极37(第2电容电极),上层电容电极37以与像素电极17b重叠的方式延伸。 而且,以与上层电容电极37及像素电极17b重叠的方式设有下层电容电极77 (第1电容电极),下层电容电极77通过接触孔Ilf连接到像素电极17b。此外,上层电容电极37在像素电极17b之下具有沿列方向的2条边,并且下层电容电极77也在像素电极17b之下具有沿列方向的2条边,当俯视时,下层电容电极77的两边缘位于上层电容电极37的两边缘的内侧。在此,下层电容电极77与扫描信号线16x形成于同层,上层电容电极37与数据信号线1 形成于同层,在下层电容电极77、上层电容电极37以及像素电极17b的重叠部分, 在下层电容电极77与上层电容电极37之间配置有栅极绝缘膜,并且在上层电容电极37与像素电极17b之间配置有层间绝缘膜。由此,在下层电容电极77与上层电容电极37的重叠部分形成有耦合电容Cab 1 (参照图幻,在上层电容电极37与像素电极17b的重叠部分形成有耦合电容Cab2 (参照图2)。另外,以横穿像素区域的方式配置有保持电容配线18p,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜和层间绝缘膜分别与像素电极17a和像素电极17b重叠。由此,在保持电容配线 18p和像素电极17a的重叠部分形成有保持电容Cha (参照图幻,在保持电容配线18p和像素电极17b的重叠部分形成有保持电容Chb (参照图2)。图3是图1的X-Y向视截面图。如该图所示,本液晶面板具备有源矩阵基板3、与其相对的彩色滤光片基板30、以及配置于两基板(3、30)间的液晶层40。在有源矩阵基板3 中,在玻璃基板31上形成有扫描信号线16x、保持电容配线18p以及下层电容电极77,以覆盖这些的方式形成有栅极绝缘膜22。在栅极绝缘膜22的上层形成有漏极引出电极27和上层电容电极37。此外,虽然未包含于截面中,但在栅极绝缘膜22的上层形成有半导体层(i 层和η+层)、与η+层接触的源极电极8和漏极电极9以及数据信号线15χ。而且,以覆盖该金属层的方式形成有层间绝缘膜25 (无机层间绝缘膜)。在层间绝缘膜25上形成有像素电极17a、17b,而且,以覆盖这些像素电极的方式形成有取向膜7。此外,在接触孔Ila处,层间绝缘膜25被挖穿,由此,像素电极17a和上层电容电极37连接。另外,在接触孔Ilf 处,栅极绝缘膜22和层间绝缘膜25被挖穿,由此,像素电极17b和下层电容电极77连接。在此,下层电容电极77隔着栅极绝缘膜22与上层电容电极37重叠,在两者(77、 37)的重叠部分形成有耦合电容Cabl (参照图幻。而且,上层电容电极37隔着层间绝缘膜 25与像素电极17b重叠,在两者(37、17b)的重叠部分形成有耦合电容Cab2 (参照图2)。 另外,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜22及层间绝缘膜25与像素电极17a重叠,在两者 (18p、17a)的重叠部分形成有保持电容Cha(参照图幻。同样,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜22及层间绝缘膜25与像素电极17b重叠,在两者(18p、17b)的重叠部分形成有保持电容Chb (参照图2)。此外,关于栅极绝缘膜22的材料和厚度、以及层间绝缘膜25的材料和厚度,只要考虑栅极绝缘膜22作为栅极绝缘膜的功能和层间绝缘膜25作为晶体管的沟道保护膜的功能以及必需的耦合电容的值来决定即可。在此,栅极绝缘膜22和层间绝缘膜25分别使用氮化硅(SiNx),使层间绝缘膜25形成得比栅极绝缘膜22薄。另一方面,在彩色滤光片基板30中,在玻璃基板32上形成有着色层(彩色滤光片层)14,在其上层形成有共用电极(com) 28,而且以覆盖该共用电极观的方式形成有取向膜 19。图4是示出具备图1、2所示的液晶面板的本液晶显示装置(常黑显示模式的液晶显示装置)的驱动方法的时序图。此外,Sv和SV示出分别对数据信号线15x、15y(参照图 2)提供的信号电位,Gx、Gy示出对扫描信号线16x、16y提供的栅极启动脉冲信号,Va Vd 分别示出像素电极17a 17d的电位,VA、AB分别示出像素电极17A、17B的电位。在该驱动方法中,如图4所示,依次选择扫描信号线,使对数据信号线提供的信号电位的极性在每1水平扫描期间(IH)反转,并且使在各帧中的同一序位的水平扫描期间提供的信号电位的极性以1帧为单位进行反转,且在同一水平扫描期间对相邻的2条数据信号线提供极性相反的信号电位。具体地,在连续的帧Fl、F2中,在Fl中依次选择扫描信号线,对相邻的2条数据信号线中的1条,在第1水平扫描期间(例如,包含像素电极17a的写入期间)提供正极性的信号电位,在第2水平扫描期间提供负极性的信号电位,对上述2条数据信号线中的另1 条,在第1水平扫描期间提供负极性的信号电位,在第2水平扫描期间提供正极性的信号电位。由此,如图4所示,成为Va彡Vb|, |Vc彡Vd|,例如,包含像素电极17a(正极性) 的子像素成为亮子像素(以下为“亮”),包含像素电极17b(正极性)的子像素成为暗子像素(以下为“暗”),包含像素电极17c(负极性)的子像素成为“亮”,包含像素电极17d(负极性)的子像素成为“暗”,在整体上如图5(a)所示。另外,在F2中,依次选择扫描信号线,对相邻的2条数据信号线中的1条,在第1 水平扫描期间(例如,包含像素电极17a的写入期间)提供负极性的信号电位,在第2水平扫描期间提供正极性的信号电位,对上述2条数据信号线中的另1条,在第1水平扫描期间提供正极性的信号电位,在第2水平扫描期间提供负极性的信号电位。由此,如图4所示, 成为|Va|彡IVb|, |Vc彡|Vd|,例如,包含像素电极17a(负极性)的子像素成为“亮”,包含像素电极17b(负极性)的子像素成为“暗”,包含像素电极17c(正极性)的子像素成为 “亮”,包含像素电极17d(正极性)的子像素成为“暗”,在整体上如图5(b)所示。
此外,在图1、3中省略了限制取向用的结构物的记载,但在例如MVAOmiltidomain vertical alignment 多畴垂直取向)方式的液晶面板中,在各像素电极中设有限制取向用的狭缝,在彩色滤光片基板中设有限制取向用的肋。此外,也可以取代限制取向用的肋而在彩色滤光片基板的共用电极中设置限制取向用的狭缝。在图1的液晶面板中,在基板的厚度方向形成有耦合电容Cabl (下层电容电极77 和上层电容电极37的重叠部分的耦合电容)和Cab2 (上层电容电极37和像素电极17b的重叠部分的耦合电容),并且这些耦合电容Cab 1、Cab2并联,能通过并联的耦合电容Cab 1、 ( 连接像素电极17a、17b。因此,能在不改变耦合电容的值的情况下减小上层电容电极 37的面积来提高开口率,或者在不改变上层电容电极37的面积的情况下(不改变开口率的情况下)增大耦合电容的值。另外,在本液晶面板中,栅极绝缘膜22和层间绝缘膜25分别使用氮化硅(SiNx), 使层间绝缘膜25形成得比栅极绝缘膜22薄。在这一点,栅极绝缘膜22的厚度对晶体管特性赋予的影响大,不优选为了提高开口率或增大耦合电容的值的上述效果而较大地改变该厚度。另一方面,层间绝缘膜25 (沟道保护膜)的厚度对晶体管特性赋予的影响比较小。因此,为了在保持晶体管特性的同时提高上述效果,优选减小层间绝缘膜25的厚度,如本液晶面板那样,优选使层间绝缘膜25的厚度比栅极绝缘膜22的厚度小。另外,构成为当俯视本液晶面板时,下层电容电极77的两边缘位于上层电容电极37的两边缘的内侧,所以即使下层电容电极77、上层电容电极37的对准在行方向偏移, 耦合电容的值也难以变动(在对准偏移方面好)。此外,从对准偏移方面好的观点来看,也能构成为上层电容电极37的两边缘位于下层电容电极77的两边缘的内侧,但如图1所示, 如果扩大与下层电容电极77及像素电极17b这两者形成耦合电容的上层电容电极37的宽度,则能进一步提高使开口率提高、或增大耦合电容的值的上述效果。此外,在图1、3中,当上层电容电极37和下层电容电极77发生短路时,像素电极 17a和像素电极17b就会短路,但在这样的情况下,通过剪除像素电极17b在接触孔Ilf内的部分,能在保留耦合电容Cab2(上层电容电极37与像素电极17b间的耦合电容)的同时修正上述短路。接着,对本液晶面板的制造方法进行说明。液晶面板的制造方法包含有源矩阵基板制造工序、彩色滤光片基板制造工序以及使两基板贴合并填充液晶的组装工序。首先,利用溅射法在玻璃、塑料等的基板上使钛、铬、铝、钼、钽、钨、铜等的金属膜、 它们的合金膜、或者它们的层叠膜(厚度为1000 A 3000 A)成膜,然后,利用光刻技术(Photo Engraving I^ocess,称为“PEP技术”)进行图案化,形成扫描信号线(晶体管的栅极电极)、保持电容配线以及下层电容电极。接着,在形成有扫描信号线等的整个基板上,利用CVD (Chemical Vapor Deposition 化学气相沉积)法使氮化硅、氧化硅等的无机绝缘膜(厚度为4000 A程度) 成膜,形成栅极绝缘膜。接着,在栅极绝缘膜上(整个基板),利用CVD法使本征非晶硅膜(厚度为 1000A —3000 A)以及掺杂磷的η+非晶硅膜(厚度为400 A ~700 Α)连续地成膜,然后,利用PEP技术进行图案化,在栅极电极上呈岛状地形成由本征非晶硅层和η+非晶硅层构成的硅层叠体。
接着,在形成有硅层叠体的整个基板上,利用溅射法使钛、铬、铝、钼、钽、钨、铜等的金属膜、它们的合金膜、或者它们的层叠膜(厚度为1000 A 3000 A)成膜,然后,利用PEP技术进行图案化,形成数据信号线、晶体管的源极电极、漏极电极、漏极引出电极以及上层电容电极(金属层的形成)。而且,以源极电极和漏极电极作为掩模,蚀刻构成硅层叠体的η+非晶硅层将其除去,形成晶体管的沟道。在此,如上所述,半导体层也可以利用非晶硅膜来形成,但也可以使多晶硅膜成膜,另外,也可以对非晶硅膜和多晶硅膜进行激光退化处理来提高结晶性。由此,半导体层内的电子移动速度变快,能提高晶体管(TFT)的特性。接着,在形成有数据信号线等的整个基板上,利用CVD法使氮化硅、氧化硅等的无机绝缘膜(厚度为3000 A程度)成膜,形成层间绝缘膜。然后,利用PEP技术,蚀刻层间绝缘膜或层间绝缘膜和栅极绝缘膜将其除去,形成接触孔。在此,在图1、3的接触孔Ila的形成位置处,层间绝缘膜被除去,在接触孔Ilf的形成位置处,层间绝缘膜和栅极绝缘膜被除去。接着,在形成有接触孔的层间绝缘膜上,且在整个基板上,利用溅射法使由 ITOdndium Tin Oxide 铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide 铟锌氧化物)、氧化锌、氧化锡等构成的透明导电膜(厚度为1000 A 2000 A)成膜,然后,利用PEP技术进行图案化,形成各像素电极。最后,在像素电极上,且在整个基板上,以500 A 1000 A厚度印刷聚酰亚胺树脂,然后进行焙烧,利用旋转布在一个方向进行摩擦处理,形成取向膜。如上所述,制造成有源矩阵基板。以下对彩色滤光片基板制造工序进行说明。首先,在玻璃、塑料等的基板上(整个基板)使铬薄膜、或者含有黑色颜料的树脂成膜后,利用PEP技术进行图案化,形成黑矩阵。接着,在黑矩阵的间隙中,使用颜料分散法等形成红色、绿色和蓝色的彩色滤光片层(厚度为2μπι程度)的图案。接着,在彩色滤光片层上,且在整个基板上,使由ΙΤΟ、ΙΖ0、氧化锌、氧化锡等构成的透明导电膜(厚度为1000 A程度)成膜,形成共用电极(com)。最后,在共用电极上,且在整个基板上,以500 A 1000 A厚度印刷聚酰亚胺树脂,然后进行焙烧,利用旋转布在一个方向进行摩擦处理,形成取向膜。如上所述,能制造彩色滤光片基板。以下对组装工序进行说明。首先,对有源矩阵基板和彩色滤光片基板中的一方,利用网版印刷将包括热固化性环氧树脂等的密封材料涂敷成留出液晶注入口的部分的框状图案,在另一方基板上撒布球状的隔离物,所述球状的隔离物具有与液晶层的厚度相当的直径,包括塑料或者二氧化娃。接着,使有源矩阵基板和彩色滤光片基板贴合,使密封材料固化。最后,在由有源矩阵基板、彩色滤光片基板以及密封材料所包围的空间中利用减压法注入液晶材料后,在液晶注入口涂敷UV固化树脂,利用UV照射来密封液晶材料,由此形成液晶层。如上所述,制造成液晶面板。返回图3,在图3的层间绝缘膜(无机层间绝缘膜)25上设置比其厚的有机层间绝缘膜沈,如图7所示,也能将沟道保护膜形成为双层(25、26)结构。这样的话,能得到如下效果降低了各种寄生电容,防止了配线之间的短路,以及降低了由平坦化引起的像素电极的破裂等。在该情况下,如图6、7所示,关于有机层间绝缘膜沈,更优选预先将与上层电容电极37和像素电极17b重叠的部分Kx挖穿。这样的话,能在充分确保耦合电容的值的同时得到上述效果。另外,关于有机层间绝缘膜26,更优选预先将与保持电容配线18p重叠的部分Ky挖穿。这样的话,能充分确保保持电容的值,并且能得到上述效果。另外,在本构成中,因为扫描信号线和像素电极间的寄生电容、数据信号线和像素电极间的寄生电容降低, 所以如图6、7所示,使像素电极与数据信号线、扫描信号线重叠,能提高开口率。图7的层间绝缘膜(无机层间绝缘膜)25、有机层间绝缘膜沈以及接触孔11a、 Ilf例如能按照如下形成。即,在形成晶体管、数据信号线后,使用SiH4气体、NH3气体以及 N2气体的混合气体,以覆盖基板整个面的方式,利用CVD形成由厚度约3000 A的SiNx构成的层间绝缘膜25 (钝化膜)。然后,利用旋涂法、模具涂敷法形成由厚度约3μ m的正型感光性丙烯酸树脂构成的有机层间绝缘膜26。接着,进行光刻,形成有机层间绝缘膜沈的挖穿部分和各种接触用图案,而且,以图案化的有机层间绝缘膜26作为掩模,使用CF4气体和 O2气体的混合气体对层间绝缘膜25进行干式蚀刻。具体地,例如,对于有机层间绝缘膜的挖穿部分,通过在光刻工序中进行半曝光,使得在完成显影时薄薄地残留有机层间绝缘膜, 另一方面,对于接触孔部分,通过在上述光刻工序中进行全曝光,使得在完成显影时不残留有机层间绝缘膜。在此,如果用CF4气体和&气体的混合气体进行干式蚀刻的话,则对有机层间绝缘膜的挖穿部分除去(有机层间绝缘膜的)残膜,对接触孔Ila的部分除去有机层间绝缘膜下的层间绝缘膜25,对接触孔Ilf的部分除去有机层间绝缘膜下的层间绝缘膜25 和栅极绝缘膜22。S卩,在接触孔Ila的部分除去层间绝缘膜25而露出漏极引出电极27的表面(例如,Al膜),由此停止蚀刻;在接触孔Ilf的部分除去层间绝缘膜25和栅极绝缘膜22而露出下层电容电极77的表面(例如,Al膜),由此停止蚀刻。此外,有机层间绝缘膜26既可以是例如由SOG(旋涂玻璃)材料构成的绝缘膜,另外,也可以在有机层间绝缘膜 26中包含丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂以及硅氧烷树脂中的至少一种。返回图1,在图1中,上层电容电极37从漏极引出电极27延伸到像素电极17b,但如图8所示,也能缩短上层电容电极37。具体地,通过接触孔Ila将漏极引出电极27连接到像素电极17a,另一方面,通过接触孔Ili将上层电容电极37连接到像素电极17a的与像素电极17b靠近的部分。这样的话,上层电容电极37被缩短,能提高开口率。[68]图9示出图2所示的像素101的其他具体例。在图9中,在数据信号线1 和扫描信号线16x的交叉部附近配置有晶体管12a,晶体管1 的源极电极8连接到数据信号线15x,扫描信号线16x兼作晶体管12a的栅极电极,晶体管12a的漏极电极9连接到漏极引出电极27,在由两信号线(15x、16x)所划分的像素区域,沿列方向排列着与晶体管12a 靠近的像素电极17a (第1像素电极)和像素电极17b (第2像素电极)。[69]并且,通过接触孔Ilj连接到像素电极17b的上层电容电极47以与像素电极17a重叠的方式延伸,而且,以与上层电容电极47和像素电极17a重叠的方式设有下层电容电极87,下层电容电极87和像素电极17a通过接触孔Ilg连接。另外,像素电极17a 通过接触孔Ila连接到漏极引出电极27。
[70]此外,上层电容电极47在像素电极17a下具有沿列方向的2条边,并且下层电容电极87也在像素电极17a下具有沿列方向的2条边,当俯视时,下层电容电极87的两边缘位于上层电容电极47的两边缘的内侧。[71]在此,下层电容电极87与扫描信号线16x形成于同层,上层电容电极47与数据信号线1 形成于同层,在下层电容电极87、上层电容电极47以及像素电极17a的重叠部分,在下层电容电极87与上层电容电极47之间配置有栅极绝缘膜,并且在上层电容电极47与像素电极17a之间配置有层间绝缘膜。由此,在下层电容电极87与上层电容电极 47的重叠部分形成有耦合电容Cabl,在上层电容电极47与像素电极17a的重叠部分形成有耦合电容Cab2。[72]另外,以横穿像素区域的方式配置有保持电容配线18p,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜和层间绝缘膜分别与像素电极17a及像素电极17b重叠。由此,在保持电容配线18p与像素电极17a的重叠部分形成有保持电容Cha,在保持电容配线18p与像素电极 17b的重叠部分形成有保持电容Chb。[73]图10是图9的X-Y向视截面图。如该图所示,本液晶面板具备有源矩阵基板 3、与其相对的彩色滤光片基板30以及配置于两基板(3、30)间的液晶层40。在有源矩阵基板3中,在玻璃基板31上形成有保持电容配线18p和下层电容电极87,以覆盖这些的方式形成有栅极绝缘膜22。在栅极绝缘膜22的上层形成有上层电容电极47和漏极引出电极 27。而且,以覆盖该金属层的方式形成有层间绝缘膜25。在层间绝缘膜25上形成有像素电极17a、17b,而且以覆盖这些像素电极的方式形成有取向膜7。此外,在接触孔Ilj处,层间绝缘膜25被挖穿,由此,像素电极17b和上层电容电极47连接。另外,在接触孔Ila处,层间绝缘膜25被挖穿,由此,漏极引出电极27和像素电极17a连接。而且,在接触孔Ilg处, 层间绝缘膜25和栅极绝缘膜22被挖穿,由此,下层电容电极87和像素电极17a连接。[74]在此,下层电容电极87隔着栅极绝缘膜22与上层电容电极47重叠,在两者 (87,47)的重叠部分形成有耦合电容Cabl (参照图幻。而且,上层电容电极47隔着层间绝缘膜25与像素电极17a重叠,在两者G7、17a)的重叠部分形成有耦合电容Cab2 (参照图 2)。另外,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜22及层间绝缘膜25与像素电极17a重叠,在两者(18p、17a)的重叠部分形成有保持电容Cha(参照图幻。同样,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜22及层间绝缘膜25与像素电极17b重叠,在两者(18p、17b)的重叠部分形成有保持电容Chb (参照图2)。[75]在图9的构成中,在能提高开口率、增大耦合电容的值的上述效果的基础上, 还具有如下优点通过将下层电容电极87连接到像素电极17a而不是像素电极17b,能抑制作为电漂浮的像素电极17b的残影。[76]也能将图9的液晶面板构成为图11所示。S卩,使下层电容电极87延伸到与漏极引出电极27重叠的位置,利用接触孔11连接下层电容电极87、漏极引出电极27以及像素电极17a。这样的话,能使图9的2个接触孔(IlaUlg)集中为1个接触孔(lis)。接触孔的形成位置由于其台阶容易造成液晶取向混乱而有可能被视觉识别,但如上所述,通过将接触孔集中为1个,能减小液晶取向混乱的区域,提高显示质量。此外,在用遮光膜(例如,黑矩阵)隐蔽这样的液晶取向的混乱、或者通过扩大下层电容电极来进行隐蔽的情况下,通过将接触孔集中为1个,能减小遮光区域,提高开口率。
[77]图12是图11的X-Y向视截面图。如该图所示,在接触孔11 j处,层间绝缘膜25被挖穿,由此,像素电极17b和上层电容电极47连接。另外,在接触孔lis处,层间绝缘膜25和栅极绝缘膜22被挖穿,由此,下层电容电极87、漏极引出电极27和像素电极17a 连接。此外,在接触孔lis的形成位置处,在形成漏极引出电极27前,预先利用例如PEP技术蚀刻栅极绝缘膜22将其除去。[78]也能将图11的液晶面板构成为图13所示。即,预先在漏极引出电极27中以与接触孔lis的开口部的一部分重叠的方式形成挖穿部99。例如,在俯视下,以挖穿部99 的外周位于接触孔lis的开口部外周的内侧的方式形成挖穿部99和接触孔lis。这样的话,不进行在图11、12的构成中是必需的(形成漏极引出电极27前的)采用PEP技术的栅极绝缘膜22的蚀刻就能同时形成接触孔lls、llj。[79]例如,当在层间绝缘膜的蚀刻中使用CF4气体和&气体的混合气体时,在接触孔Ilj的形成位置处除去了层间绝缘膜25而露出漏极引出电极27的表面(例如,Al), 由此停止蚀刻,在挖穿部99的形成位置处除去了层间绝缘膜25和栅极绝缘膜22而露出下层电容电极87的表面(例如,Al),由此停止蚀刻。另外,利用该工序,也能将位于扫描信号线的端部上层的栅极绝缘膜和层间绝缘膜除去而使该扫描信号线的端部露出(用于将扫描信号线的端部连接到外部连接端子)。此外,作为蚀刻剂,除上述混合气体以外,也能使用混合了氟化氢(HF)和氟化铵(NH4F)的缓冲氢氟酸(BHF)。[80]也能将图8所示的液晶面板构成为图15所示。即,虽然在图8中省略了记载,但是在MVA的液晶面板中,如图15所示在有源矩阵基板的像素电极中设有限制取向用的狭缝SL,在彩色滤光片基板上设有限制取向用的肋Li (线状突起)。在此,通过将有源矩阵基板的上层电容电极37和下层电容电极77配置于肋Li下,能提高开口率。[81]另外,在MVA的液晶面板中,如图16所示,也有时在有源矩阵基板的像素电极中设有限制取向用的狭缝SL,在彩色滤光片基板的共用电极(相对电极)中设有限制取向用的狭缝si。在该情况下,通过将有源矩阵基板的上层电容电极37和下层电容电极77配置于共用电极的狭缝si下,也可以提高开口率。[82]也能将图1的液晶面板变形为图17所示。即,将保持电容配线18p靠近扫描信号线16x进行配置。在该情况下,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜和层间绝缘膜仅与像素电极17a重叠,在该重叠部分形成有两者(18p、17a)间的保持电容。此外,在层间绝缘膜为某种厚度的情况下,为了确保保持电容,也可以使漏极引出电极27以与保持电容配线18p重叠的方式延伸。同样,也能将图8的液晶面板变形为图18所示。即,将保持电容配线18p靠近扫描信号线16x进行配置。在该情况下,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜和无机层间绝缘膜仅与像素电极17a重叠,在该重叠部分形成有两者(18p、17a)间的保持电容。同样,也能将图15的液晶面板变形为图19所示。即,将保持电容配线18p靠近扫描信号线16x进行配置。在该构成中,为了确保保持电容,使漏极引出电极27以与保持电容配线18p重叠的方式延伸。在该情况下,保持电容配线18p和漏极引出电极27仅隔着栅极绝缘膜重叠,在该重叠部分形成保持电容配线18p与像素电极17a间的保持电容的大部分。[83]也能将图8的液晶面板变形为图20所示。在图20的液晶面板中构成为像素电极17b在行方向看形成为V字形状,并且像素电极17a包围该像素电极17b。具体地, 像素电极17b包含相对于行方向呈45度的2条边El、E2、以及相对于行方向呈315度的2
14条边E3、E4,边缘El与平行于该边缘El的像素电极17a的边缘的间隙、边缘E2与平行于该边缘E2的像素电极17a的边缘的间隙、边缘E3与平行于该边缘E3的像素电极17a的边缘的间隙、以及边缘E4与平行于该边缘E4的像素电极17a的边缘的间隙分别成为限制取向用的狭缝SLl SL4。[84]在此,漏极引出电极27通过接触孔1 Ia连接到像素电极17a,通过接触孔11 i 连接到像素电极17a的上层电容电极37以在狭缝SL3下穿过的方式延伸,而且,以与上层电容电极37和像素电极17b重叠的方式设有下层电容电极77,下层电容电极77通过接触孔Ilf连接到像素电极17b。此外,上层电容电极37在像素电极17b下具有相对于行方向呈315度的2条边,下层电容电极77也在像素电极17b下具有相对于行方向呈315度的2 条边,当俯视时,下层电容电极77的两边缘位于上层电容电极37的两边缘的内侧。在该构成中,在下层电容电极77与上层电容电极37的重叠部分形成有耦合电容Cabl,在上层电容电极37与像素电极17b的重叠部分形成有耦合电容Cab2。[85]另外,以横穿像素区域的方式配置有保持电容配线18p,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜和层间绝缘膜分别与像素电极17a和像素电极17b重叠。由此,在保持电容配线18p和像素电极17a的重叠部分形成有保持电容,在保持电容配线18p和像素电极17b 的重叠部分形成有保持电容。[86]也能将图20的液晶面板变形为图21所示。在图21的液晶面板中,像素电极 17b包含相对于行方向呈315度的2条边El、E2和相对于行方向呈45度的2条边E3、E4, 边缘El与平行于该边缘El的像素电极17a的边缘的间隙、以及边缘E3与平行于该边缘E3 的像素电极17a的边缘的间隙分别成为限制取向用的狭缝SL1、SL3。[87]并且,漏极引出电极27连接到同层的上层电容电极37,上层电容电极37在列方向延伸并穿过狭缝SL1,而且在像素电极17b上改变方向,以在形成于彩色滤光片基板的肋Li之下穿过的方式,且以在俯视下在像素电极17b的边缘El与E2间相对于行方向呈 315度的方式延伸。[88]另外,与像素电极17b的外周重叠的环状保持电容延伸部18px从保持电容配线18p开始延伸,该保持电容延伸部18px隔着栅极绝缘膜及层间绝缘膜分别与像素电极 17a及像素电极17b重叠。由此,在保持电容延伸部18px与像素电极17a的重叠部分形成有保持电容,在保持电容延伸部18px与像素电极17b的重叠部分形成有保持电容。[89]如图21所示,通过构成为上层电容电极37在肋Li下穿过,能实现开口率的提高和取向限制力的提高。当然,也可以取代肋Li而在CF基板的共用电极中设置狭缝。另外,通过使保持电容延伸部18px与像素电极17b的外周重叠,能在确保保持电容的同时提高开口率,而且能提高取向限制力。另外,也能得到抑制成为电漂浮的像素电极17b的残影的效果。[90]也能将图9的液晶面板变形为图22所示。在图22的液晶面板中构成为像素电极17a在行方向看形成为三角形形状,并且像素电极17b包围该像素电极17a。具体地,像素电极17a包含相对于行方向呈45度的边缘E1、以及相对于行方向呈315度的边缘 E2,边缘El与平行于该边缘El的像素电极17b的边缘的间隙、以及边缘E2与平行于该边缘E2的像素电极17b的边缘的间隙分别成为限制取向用的狭缝SL1、SL2。[91]在此,从漏极电极9伸出的漏极伸出配线57通过接触孔Ila连接到像素电极17a,通过接触孔Ilj连接到像素电极17b的上层电容电极47以在狭缝SL2下穿过的方式延伸,而且,以与上层电容电极47及像素电极17a重叠的方式设置下层电容电极87,下层电容电极87通过接触孔Ilg连接到像素电极17a。此外,上层电容电极47在像素电极17a下具有相对于行方向呈45度的2条边,并且下层电容电极87也在像素电极17a下具有相对于行方向呈45度的2条边,当俯视时,下层电容电极87的两边缘位于上层电容电极47的两边缘的内侧。[92]在该构成中,在下层电容电极87、上层电容电极47以及像素电极17a的重叠部分,在下层电容电极87与上层电容电极47之间配置有栅极绝缘膜,并且在上层电容电极 47与像素电极17a之间配置有层间绝缘膜。由此,在下层电容电极87与上层电容电极47 的重叠部分形成有耦合电容,并且在上层电容电极47与像素电极17a的重叠部分形成有耦合电容,这2个耦合电容并联。[93]另外,与像素电极17a的外周重叠的环状保持电容延伸部ISpx从保持电容配线18p延伸,该保持电容延伸部18px隔着栅极绝缘膜和层间绝缘膜分别与像素电极17a和像素电极17b重叠。由此,在保持电容延伸部18px与像素电极17a的重叠部分形成有保持电容,在保持电容延伸部18px与像素电极17b的重叠部分形成有保持电容。如图22所示, 通过使保持电容延伸部18px与像素电极17a的外周重叠,能在确保保持电容的同时提高开口率,而且能提高取向限制力。[94]本液晶面板也能构成为图23所示。在图23的液晶面板中,在数据信号线15x 和扫描信号线16x的交叉部附近配置有晶体管12a,晶体管12a的源极电极8连接到数据信号线15x,扫描信号线16x兼作晶体管12a的栅极电极,晶体管12a的漏极电极9连接到漏极引出电极27,在由两信号线(15x、16x)所划分的像素区域设有与晶体管1 靠近的像素电极17au、像素电极17b、以及具有与像素电极17au相同形状的像素电极17av。像素电极17au是以相对于行方向呈315度的边缘El和相对于行方向呈45度的边缘E2作为腰、 具有沿列方向的底边的等腰梯形形状,像素电极17av是以相对于行方向呈45度的边缘E3 和相对于行方向呈315度的边缘E4作为腰、具有沿列方向的底边的等腰梯形形状。这些像素电极17aU、17aV配置成使像素电极17au在以像素区域中央作为中心旋转180度时与像素电极17av —致,像素电极17b具有与像素电极17aU、17aV相嵌的Z字形状。并且,像素电极17au的边缘El与平行于该边缘El的像素电极17b的边缘的间隙、像素电极17au的边缘E2与平行于该边缘E2的像素电极17b的边缘的间隙、像素电极17av的边缘E3与平行于该边缘E3的像素电极17b的边缘的间隙、以及像素电极17av的边缘E4与平行于该边缘E4的像素电极17b的边缘的间隙分别成为限制取向用的狭缝SLl SL4。[95]在此,漏极引出电极27通过接触孔Ila连接到像素电极17au,通过接触孔 1 Iu连接到像素电极17au的上层电容电极37在列方向延伸并在狭缝SL2下穿过,接着在像素电极17b下改变90度的方向到达像素电极17av下,该上层电容电极37的端部和像素电极17av通过接触孔Ilv连接。而且,以与上层电容电极37及像素电极17b重叠的方式设有下层电容电极77,下层电容电极77通过接触孔Ilf连接到像素电极17b。此外,上层电容电极37在像素电极17b下具有沿列方向的2条边,并且下层电容电极77也在像素电极 17b下具有沿列方向的2条边,当俯视时,下层电容电极37的两边缘位于上层电容电极77 的两边缘的内侧。在该构成中,在下层电容电极77与上层电容电极37的重叠部分形成有耦合电容,并且在上层电容电极37与像素电极17b的重叠部分形成有耦合电容,这2个耦合电容并联。[96]另外,与像素区域的外周重叠的环状保持电容延伸部18px从保持电容配线 18p延伸,该保持电容延伸部18px隔着栅极绝缘膜及层间绝缘膜分别与像素电极17a及像素电极17b重叠。由此,在保持电容延伸部18px与像素电极17a的重叠部分形成有保持电容,在保持电容延伸部18px与像素电极17b的重叠部分形成有保持电容。如图23所示,通过使保持电容延伸部18px与像素区域的外周重叠,能在确保保持电容的同时抑制成为电漂浮的像素电极17b的残影。[97]也能使图23的液晶面板变形为图M那样。即,使保持电容延伸部18px与像素电极17b的外周重叠,并且使上层电容电极37在行方向延伸。在图M中,通过接触孔 Ilu连接到像素电极17au的上层电容电极37在像素中央沿行方向延伸,首先,在狭缝SL2 下穿过到达像素电极17b下,而且穿过狭缝SL3到达像素电极17av下,该上层电容电极37 的端部和像素电极17av通过接触孔Ilv连接。如图M所示,通过使保持电容延伸部18px 与像素电极17b的外周重叠,能在确保保持电容的同时提高开口率,而且能提高取向限制力。另外,也能得到抑制成为电漂浮的像素电极17b的残影的效果。[98]也能使图23的液晶面板变形为图25那样。在图25中,通过接触孔Ilu连接到像素电极17au的上层电容电极37在行方向延伸,在像素电极17b下分为二个。其中一方以在形成于彩色滤光片基板的肋Li之下穿过的方式,在俯视时以相对于行方向呈315 度的方式在像素电极17b的边缘E2与E3间延伸,另一方穿过狭缝SL3到达像素电极17av 下,该另一方的端部和像素电极17av通过接触孔Ilv连接。[99]另外,以横穿像素区域的方式配置有保持电容配线18p,以与保持电容配线 18p及像素电极17b重叠的方式设有保持电容电极67b,以与保持电容配线18p及像素电极 17av重叠的方式设有保持电容电极67av。此外,保持电容电极67b、67av均与数据信号线 15x形成于同层,像素电极17b和保持电容电极67b通过接触孔Ili连接,像素电极17av和保持电容电极67av通过接触孔Ilj连接。[100]如图25所示,通过构成为上层电容电极37在肋Li下穿过,能实现开口率的提高和取向限制力的提高。当然,也可以取代肋Li而在CF基板的共用电极中设置狭缝。 另外,通过设置保持电容电极67b、67av,能增大保持电容配线18p与像素电极17aU、17aV之间的保持电容、以及保持电容配线18p与像素电极17b之间的保持电容。[101]在图2的液晶面板中,各像素的结构相同,但不限定于此。例如,如图沈所示,也可以在行方向相邻的像素间改变像素电极和晶体管的连接关系。[102]例如在像素101中,像素电极17a通过连接到扫描信号线16x的晶体管1 连接到数据信号线15x,像素电极17a和像素电极17b通过耦合电容Cabl、Cab2连接,在像素电极17a与保持电容配线18p之间形成有保持电容Cha,在像素电极17b与保持电容配线 18p之间形成有保持电容Chb,在像素电极17a与共用电极com之间形成有液晶电容Cla,在像素电极17b与共用电极com之间形成有液晶电容Clb。此外,耦合电容Cabl、Cab2并联。[103]另一方面,在行方向与像素101相邻的像素103中,在行方向与像素电极 17b相邻的像素电极17B通过连接到扫描信号线16x的晶体管12A连接到数据信号线15y, 在行方向与像素电极17a相邻的像素电极17A和像素电极17B通过耦合电容CAB1、CAB2连接,在像素电极17A与保持电容配线18p之间形成有保持电容ChA,在像素电极17B与保持电容配线18p之间形成有保持电容ChB,在像素电极17A与共用电极com之间形成有液晶电容C1A,在像素电极17B与共用电极com之间形成有液晶电容ClB。此外,耦合电容CAB1、 CAB2并联。[104]图27示出图沈的像素101、103的具体例。像素101的构成与图8相同。 另一方面,在像素103中,在数据信号线15y和扫描信号线16x的交叉部附近配置有晶体管 12A,晶体管12A的源极电极连接到数据信号线15y,扫描信号线16x兼作晶体管12A的栅极电极,晶体管12A的漏极电极连接到漏极引出电极127,在由两信号线(15y、16x)所划分的像素区域在列方向排列着与晶体管12A靠近的像素电极17A和像素电极17B。[105]并且,漏极引出电极127通过接触孔IlB连接到像素电极17B,并且通过接触孔Ilj连接到像素电极17B的上层电容电极137以与像素电极17A重叠的方式延伸。而且,以与上层电容电极137及像素电极17A重叠的方式设有下层电容电极277,下层电容电极277通过接触孔IlF连接到像素电极17A。此外,上层电容电极137在像素电极17A下具有沿列方向的2条边,并且下层电容电极277也在像素电极17A下具有沿列方向的2条边, 当俯视时,下层电容电极277的两边缘位于上层电容电极137的两边缘的内侧。[106]在此,下层电容电极277与扫描信号线16x形成于同层,上层电容电极137 与数据信号线15y形成于同层,在下层电容电极277、上层电容电极137、以及像素电极17A 的重叠部分,在下层电容电极277与上层电容电极137之间配置有栅极绝缘膜,并且在上层电容电极137与像素电极17A之间配置有层间绝缘膜。由此,在下层电容电极277和上层电容电极137的重叠部分形成有耦合电容CAB1,在上层电容电极137和像素电极17A的重叠部分形成有耦合电容CAB2。[107]另外,保持电容配线18p隔着栅极绝缘膜和层间绝缘膜分别与像素电极17A 以及像素电极17B重叠。由此,在保持电容配线18p和像素电极17A的重叠部分形成有保持电容ChA,在保持电容配线18p和像素电极17B的重叠部分形成有保持电容ChB。[108]在具备图沈、27的液晶面板的液晶面板中,如图观所示,在进行中间灰度级显示时,以包含像素电极17a的子像素作为亮子像素,以包含像素电极17b的子像素作为暗子像素,以包含像素电极17A的子像素作为暗子像素,以包含像素电极17B的子像素作为亮子像素。在本液晶面板中,亮子像素(暗子像素)之间不会在行方向相邻,所以与亮子像素 (或暗子像素)在行方向排列的构成比较,能进行条状不均少的高质量的显示。[109]图34示出本液晶面板的其他构成,图35示出图34的向视截面图。图34所示的液晶面板的有源矩阵基板具备连接到扫描信号线16x的晶体管12a、12b、以及连接到成为扫描信号线16x的下一级的扫描信号线16y的晶体管112,在由数据信号线1 和扫描信号线16x所划分的像素区域具备像素电极17aU、17aV、17b ;与数据信号线1 形成于同层的保持电容电极67b、67av、上层电容电极87、97和连接配线57 ;以及与扫描信号线16x 形成于同层的下层电容电极77。像素电极17aU、17aV、17b的形状以及配置与图25相同。 另外,像素电极17au和像素电极17av通过接触孔llu、llv以及连接配线57连接,保持电容电极67b通过接触孔Ili连接到像素电极17b,保持电容电极67av通过接触孔Ilj连接到像素电极17av,下层电容电极77通过接触孔Ilf连接到像素电极17b。[110]此外,晶体管12a、12b的共用源极电极8连接到数据信号线15x,晶体管1 的漏极电极9a通过接触孔Ila连接到像素电极17au,晶体管12b的漏极电极9b通过接触孔lib连接到像素电极17b。另外,晶体管112的源极电极108连接(在同层连接)到保持电容电极67av,晶体管112的漏极电极109连接(在同层连接)到上层电容电极87,上层电容电极87连接(在同层连接)到上层电容电极97。[111]在此,如图34、35所示,保持电容电极67b隔着栅极绝缘膜22与保持电容配线18p重叠,保持电容电极67av隔着栅极绝缘膜22与保持电容配线18p重叠,上层电容电极97隔着栅极绝缘膜22与保持电容配线18p重叠,并且隔着沟道保护膜(无机层间绝缘膜25和比其更厚的有机层间绝缘膜沈的层叠膜)与像素电极17b重叠,上层电容电极87 隔着沟道保护膜(无机层间绝缘膜25和比其厚的有机层间绝缘膜沈的层叠膜)与像素电极17b重叠,下层电容电极77隔着栅极绝缘膜22与上层电容电极87重叠。在此,在保持电容电极67av与保持电容配线18p的重叠部分形成有像素电极17av和保持电容配线18p 间的保持电容,在保持电容电极67b与保持电容配线18p的重叠部分形成有像素电极17b 和保持电容配线18p间的保持电容,在下层电容电极77与上层电容电极87的重叠部分形成有像素电极17aU、17aV和像素电极17b间的耦合电容的大半,该耦合电容的剩余形成于上层电容电极87与像素电极17b的重叠部分、以及上层电容电极97与像素电极17b的重叠部分。[112]当驱动图34的液晶面板时,在进行扫描信号线16x的扫描时,对像素电极 17aU、17aV、17b写入相同的数据信号电位,但在进行扫描信号线16y的(下一级的)扫描时,像素电极17av、17aU和像素电极17b通过上述耦合电容连接。由此,在进行中间灰度级显示时,形成基于像素电极17aU、17aV的暗子像素和基于像素电极17b的亮子像素。[113]在本实施方式中,按照以下方式构成本液晶显示单元以及液晶显示装置。 即,在本液晶面板的两个面上以偏光板A的偏光轴和偏光板B的偏光轴相互正交的方式贴合2张偏光板A、B。此外,也可以根据需要在偏光板上层叠光学补偿片等。接着,如图 29(a)所示,连接驱动器(栅极驱动器202、源极驱动器201)。在此,作为一例,对采用TCP 方式的驱动器的连接进行说明。首先,将ACF暂时压接于液晶面板的端子部。接着,从卷带 (Carrier Tape)上冲切装有驱动器的TCP,与面板端子电极对位,进行加热、正式压接。然后,用ACF连接用于连接驱动器TCP之间的电路基板209 (PffB)和TCP的输入端子。由此, 完成了液晶显示单元200。然后,如图29(b)所示,在液晶显示单元的各驱动器(201、202) 上通过电路基板201连接显示控制电路209,与照明装置(背光源单元)204 一体化,由此成为液晶显示装置210。[114]图30是示出本液晶显示装置的构成的框图。如该图所示,本液晶显示装置具备显示部(液晶面板)、源极驱动器(SD)、栅极驱动器(GD)、显示控制电路。源极驱动器驱动数据信号线,栅极驱动器驱动扫描信号线,显示控制电路控制源极驱动器以及栅极驱动器。[115]显示控制电路从外部的信号源(例如调谐器)接收表示应显示的图像的数字视频信号Dv、与该数字视频信号Dv对应的水平同步信号HSY和垂直同步信号VSY、以及用于控制显示动作的控制信号Dc。另外,显示控制电路根据接收的这些信号Dv、HSY、 VSY.Dc生成数据启动脉冲信号SSP、数据时钟信号SCK、表示应显示的图像的数字图像信号 DA(与视频信号Dv对应的信号)、栅极启动脉冲信号GSP、栅极时钟信号GCK、以及栅极驱动器输出控制信号(扫描信号输出控制信号)GOE作为用于使该数字视频信号Dv表示的图像显示于显示部的信号,并将这些信号输出。[116]更详细地,在内部存储器中根据需要对视频信号Dv进行了定时调整等后, 作为数字图像信号DA从显示控制电路输出,生成数据时钟信号SCK作为由与该数字图像信号DA表示的图像的各像素对应的脉冲构成的信号,根据水平同步信号HSY生成数据启动脉冲信号SSP作为在每1水平扫描期间只在规定期间成为高电平(H电平)的信号,根据垂直同步信号VSY生成栅极启动脉冲信号GSP作为在每1帧期间(1垂直扫描期间)只在规定期间成为H电平的信号,根据水平同步信号HSY生成栅极时钟信号GCK,根据水平同步信号 HSY和控制信号Dc生成栅极驱动器输出控制信号G0E。[117]在如上所述显示控制电路所生成的信号之中,数字图像信号DA、控制信号电位(数据信号电位)的极性的极性反转信号POL、数据启动脉冲信号SSP以及数据时钟信号SCK被输入到源极驱动器,栅极启动脉冲信号GSP、栅极时钟信号GCK以及栅极驱动器输出控制信号GOE被输入到栅极驱动器。[118]源极驱动器根据数字图像信号DA、数据时钟信号SCK、数据启动脉冲信号 SSP以及极性反转信号P0L,在每1水平扫描期间依次生成与数字图像信号DA表示的图像的各扫描信号线中的像素值相当的模拟电位(信号电位),将这些数据信号输出到数据信号线。[119]栅极驱动器根据栅极启动脉冲信号GSP和栅极时钟信号GCK、栅极驱动器输出控制信号GOE来生成栅极启动脉冲信号,将这些信号输出到扫描信号线,由此选择性地驱动扫描信号线。[120]如上所述,通过由源极驱动器和栅极驱动器驱动显示部(液晶面板)的数据信号线和扫描信号线,信号电位通过与所选择的扫描信号线连接的晶体管(TFT)从数据信号线写入到像素电极。由此,电压被施加到各子像素的液晶层,由此,来自背光源的光的透射量被控制,数字视频信号Dv表示的图像显示于各子像素。[121]接着,对将本液晶显示装置应用于电视接收机时的一构成例进行说明。图 31是示出电视接收机用的液晶显示装置800的构成的框图。液晶显示装置800具备液晶显示单元84、Y/C分离电路80、视频色度电路81、A/D转换器82、液晶控制器83、背光源驱动电路85、背光源86、微机(微型计算机)87以及灰度级电路88。此外,液晶显示单元84具备液晶面板、用于驱动该液晶面板的源极驱动器以及栅极驱动器。[122]在上述构成的液晶显示装置800中,首先,作为电视信号的复合彩色视频信号Scv从外部被输入到Y/C分离电路80,因此被分离为亮度信号和色度信号。这些亮度信号和色度信号由视频色度电路81转换为与光的三原色对应的模拟RGB信号,而且,该模拟 RGB信号由A/D转换器82转换为数字RGB信号。该数字RGB信号被输入到液晶控制器83。 另外,在Y/C分离电路80中,从由外部输入的复合彩色视频信号^^中也提取水平和垂直同步信号,这些同步信号也通过微机87输入到液晶控制器83。[123]数字RGB信号与基于上述同步信号的定时信号一起在规定的定时从液晶控制器83被输入到液晶显示单元84。另外,在灰度级电路88中,生成了彩色显示的三原色 R、G、B各自的灰度级电位,这些灰度级电位也被提供给液晶显示单元84。在液晶显示单元 84中,根据这些RGB信号、定时信号以及灰度级电位,利用内部的源极驱动器、栅极驱动器等生成驱动用信号(数据信号=信号电位、扫描信号等),根据这些驱动用信号,在内部的液晶面板上显示彩色图像。此外,为了利用该液晶显示单元84显示图像,需要从液晶显示单元内的液晶面板的后方照射光,在该液晶显示装置800中,通过在微机87的控制下由背光源驱动电路85驱动背光源86,对液晶面板的背面照射光。包含上述处理在内的整个系统的控制由微机87进行。此外,作为从外部输入的视频信号(复合彩色视频信号),不仅能使用基于电视播放的视频信号,也能使用由照相机拍摄的视频信号、通过因特网线路提供的视频信号等,在该液晶显示装置800中能进行基于各种各样的视频信号的图像显示。[124]在由液晶显示装置800显示基于电视播放的图像的情况下,如图32所示,在液晶显示装置800上连接着调谐器部90,由此构成了本电视接收机601。该调谐器部90从由天线(未图示)接收的接收波(高频信号)中提取应接收的信道的信号,将其转换为中频信号,通过对该中频信号进行检波,取出作为电视信号的复合彩色视频信号kv。该复合彩色视频信号Scv如上所述被输入到液晶显示装置800,基于该复合彩色视频信号Scv的图像由该液晶显示装置800进行显示。[125]图33是示出本电视接收机的一构成例的分解立体图。如该图所示,本电视接收机601除具有液晶显示装置800外还具有第1框体801和第2框体806作为其构成要素,成为由第1框体801和第2框体806包着地夹持液晶显示装置800的构成。在第1框体801上形成有开口部801a,该开口部801a使由液晶显示装置800所显示的图像通过。另外,第2框体806覆盖液晶显示装置800的背面侧,设有用于操作该显示装置800的操作用电路805,并且在下方安装有支撑用部件808。[126]本发明并不限定于上述实施方式,基于技术常识适当变更上述实施方式后的方式或组合它们而得到的方式也包含于本发明的实施方式中。工业上的可利用性[127]本发明的有源矩阵基板以及具备该有源矩阵基板的液晶面板例如适合于液晶电视。附图标记说明[128] 101 104 像素12a晶体管15x数据信号线16x扫描信号线17a像素电极(第1像素电极)17b像素电极(第2像素电极)18p保持电容配线22栅极绝缘膜25层间绝缘膜37、47上层电容电极(第2电容电极)77下层电容电极(第1电容电极)84液晶显示单元601电视接收机800液晶显示装置
2权利要求
1.一种有源矩阵基板,其特征在于,在1个像素区域设有通过晶体管连接到数据信号线的第1像素电极以及通过电容连接到该第1像素电极的第2像素电极,该有源矩阵基板具备与第2像素电极电连接的第1电容电极以及与第1像素电极电连接的第2电容电极,该第2电容电极配置于上述第1电容电极与第2像素电极之间的层,第1电容电极和第2电容电极隔着第1绝缘膜重叠,由此在第1电容电极与第2电容电极间形成有电容,第2电容电极和第2像素电极隔着第2绝缘膜重叠,由此在第2电容电极与第2像素电极间形成有电容。
2.一种有源矩阵基板,其特征在于,在1个像素区域设有通过晶体管连接到数据信号线的第1像素电极以及通过电容连接到该第1像素电极的第2像素电极,该有源矩阵基板具备与第1像素电极电连接的第1电容电极以及与第2像素电极电连接的第2电容电极,该第2电容电极配置于上述第1电容电极与第1像素电极之间的层,第1电容电极和第2电容电极隔着第1绝缘膜重叠,由此在第1电容电极与第2电容电极间形成有电容,第2电容电极和第1像素电极隔着第2绝缘膜重叠,由此在第2电容电极与第1像素电极间形成有电容。
3.根据权利要求1或2所述的有源矩阵基板,其特征在于,第1电容电极与扫描信号线形成于同层。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的有源矩阵基板,其特征在于,第2电容电极与数据信号线形成于同层。
5.根据权利要求1 4中的任一项所述的有源矩阵基板,其特征在于,第2绝缘膜的厚度小于等于第1绝缘膜的厚度。
6.根据权利要求1 5中的任一项所述的有源矩阵基板,其特征在于,第1绝缘膜为栅极绝缘膜。
7.根据权利要求1 6中的任一项所述的有源矩阵基板,其特征在于,第2绝缘膜为覆盖晶体管的沟道的层间绝缘膜。
8.根据权利要求1 7中的任一项所述的有源矩阵基板,其特征在于,第1电容电极具有平行的2条边,并且第2电容电极也具有平行的2条边,当俯视时,第1电容电极的两边缘位于第2电容电极的两边缘的内侧。
9.根据权利要求1 7中的任一项所述的有源矩阵基板,其特征在于,第1电容电极具有平行的2条边,并且第2电容电极也具有平行的2条边,当俯视时,第2电容电极的两边缘位于第1电容电极的两边缘的内侧。
10.根据权利要求1或2所述的有源矩阵基板,其特征在于,具备与第1像素电极和第 2像素电极分别重叠的保持电容配线。
11.根据权利要求1所述的有源矩阵基板,其特征在于,第2像素电极和第1电容电极通过贯穿第1绝缘膜和第2绝缘膜的接触孔连接。
12.根据权利要求1所述的有源矩阵基板,其特征在于,上述晶体管的1个导通电极和第1像素电极通过接触孔连接,第1像素电极和第2电容电极通过与上述接触孔不同的接触孔连接。
13.根据权利要求2所述的有源矩阵基板,其特征在于,第1像素电极和第1电容电极通过贯穿第1绝缘膜和第2绝缘膜的接触孔连接。
14.根据权利要求2所述的有源矩阵基板,其特征在于,上述第1电容电极、从晶体管的一方导通电极引出的漏极引出电极、以及第1像素电极通过贯穿第1绝缘膜和第2绝缘膜的同一接触孔连接。
15.根据权利要求14所述的有源矩阵基板,其特征在于,在上述漏极引出电极中设有与上述接触孔的开口及第1电容电极重叠的挖穿部或缺口部。
16.一种有源矩阵基板,其特征在于,在1个像素区域设有第1像素电极,其与晶体管电连接;第2像素电极;第1电容电极,其与第2像素电极电连接;以及第2电容电极,其与上述晶体管电连接,该第2电容电极配置于上述第1电容电极与第2像素电极之间的层, 第1电容电极和第2电容电极隔着第1绝缘膜重叠,由此在第1电容电极与第2电容电极间形成有电容,第2电容电极和第2像素电极隔着第2绝缘膜重叠,由此在第2电容电极与第2像素电极间形成有电容。
17.根据权利要求16所述的有源矩阵基板,其特征在于,具备与上述第2电容电极在同层连接的第3电容电极以及与该第3电容电极形成电容的保持电容配线。
18.一种液晶面板,其特征在于,具备权利要求1 17中的任一项所述的有源矩阵基板。
19.一种液晶面板,其特征在于,具备权利要求1 17中的任一项所述的有源矩阵基板和具有限制取向用的线状突起的相对基板,第1电容电极的至少一部分配置于该线状突起之下。
20.一种液晶面板,其特征在于,具备权利要求1 17中的任一项所述的有源矩阵基板和具有共用电极的相对基板,在上述相对电极中设有限制取向用的狭缝,上述第1电容电极的至少一部分配置于该狭缝之下。
21.一种液晶显示单元,其特征在于,具备权利要求18 20中的任一项所述的液晶面板和驱动器。
22.一种液晶显示装置,其特征在于,具备权利要求21所述的液晶显示单元和光源装置。
23.一种电视接收机,其特征在于,具备权利要求22所述的液晶显示装置和接收电视播放的调谐器部。
全文摘要
具备与第1像素电极(17a)电连接的第2电容电极(37)以及与第2像素电极(17b)电连接的第1电容电极(77),在第1电容电极(77)与第2像素电极(17b)之间的层配置有第2电容电极(37),第1电容电极(77)和第2电容电极(37)隔着栅极绝缘膜重叠,由此在第1电容电极(77)与第2电容电极(37)间形成有耦合电容,第2电容电极(37)和第2像素电极(17b)隔着层间绝缘膜重叠,由此在第2电容电极(37)与第2像素电极(17b)间形成有耦合电容。根据上述构成,能在电容耦合型的像素分割方式的有源矩阵基板中提高其开口率。
文档编号G02F1/1368GK102197336SQ200980143108
公开日2011年9月21日 申请日期2009年8月19日 优先权日2008年11月5日
发明者津幡俊英 申请人:夏普株式会社
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