液晶显示元件和液晶显示装置制造方法
【专利摘要】本发明所涉及的液晶显示元件（10）的特征在于，具备：透明共用电极（40），其配置于扫描线（20）及信号线（19）与像素电极（30）之间的层，覆盖与扫描线（20）的至少一部分及信号线（19）的至少一部分中的至少一方相对的位置，且在与像素电极（30）相对的位置具有开口部（41）。
【专利说明】液晶显示元件和液晶显示装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及液晶显示元件和液晶显示装置，特别是，涉及TN模式和VA模式所代表的纵电场型液晶显示元件和液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]当前，液晶显示装置用于很多设备。作为这样的例子，可以举出电视机、便携电话等。液晶显示装置是具备通过控制电极间产生的电场来控制液晶的取向，作为其结果，控制光的透射率的液晶显示元件的显示装置。在液晶显示元件中，控制液晶的取向的方式是各种各样的。若从产生电场的方向这一观点将这些方式分类，则能够大体分为纵电场型和横电场型。
[0003]纵电场型液晶显示元件具备相对配置的一对透明基板和夹持于一对透明基板的液晶层。一对透明基板中的一方具备像素电极。另一方具备相对电极。通过向像素电极和相对电极之间施加电压而产生相对于液晶层垂直的电场，换言之，产生纵方向的电场。通过控制纵方向的电场的强度和方向来控制液晶的取向。作为代表性的纵电场型液晶显示元件，可以举出TN (twisted nematic:扭曲向列)模式和VA (vertical alignment:垂直取向)模式的液晶显示元件。
[0004]作为纵电场型液晶显示元件的一例，图5和图6示出液晶显示元件100的概要。图5 (a)是液晶显示元件100的俯视图，图5 (b)是图5 (a)所示的A-A线的截面图。图6 (a)是将图5 (b)的一部分放大的图，图6 (b)是与图5 (a)的A-A线平行的扫描线120上的线的截面的放大图。
[0005]如图5 (b)所示，液晶显示元件100具备:作为一对透明基板的玻璃基板111和玻璃基板112 ;以及夹持于玻璃基板111和玻璃基板112的液晶层113。如图5 (a)所示，玻璃基板111具备多个信号线119、多个扫描线120、多个TFT (thin film transistor:薄膜晶体管)123、多个像素电极130以及多个共用电极140。
[0006]多个信号线119都平行且等间隔地配置。另一方面，多个扫描线120也都平行且等间隔地配置。而且，各信号线119和各扫描线120正交。其结果是，在玻璃基板111的表面上由各信号线119和各扫描线120划分出的长方形的区域形成为矩阵状。I个该长方形的区域与I个子像素对应。I个像素包括3个子像素(红、绿以及蓝)。
[0007]在I个子像素中设置有2个TFT。该TFT是顶栅方式的共面型TFT，具备形成于扫描线120的一部分的栅极电极123、SI路径121以及SI路径122。在SI路径121的一端形成有源极电极(未图示)。该源极电极和信号线119经由接触孔(未图示)连接。另一方面，SI路径122与漏极电极124连接。漏极电极124经由未图示的接触孔与像素电极130连接。
[0008]在从存在多个的扫描线120中选择I个扫描线的期间中，向该扫描线120输入地址信号，向多个信号线119依次输入数据信号。其结果是，向SI路径122和像素电极130输出与数据信号相应的电压，在像素电极130和相对电极125之间产生与数据信号相应的电场。
[0009]即使在未选择扫描线的期间中，液晶显示元件100也需要保持在像素电极130和相对电极125之间产生的电场。为了形成用于保持该电场的辅助电容而设置有多个共用电极140。共用电极140设置于与设置有扫描线120的层相同的层，与扫描线120相同地包括不透明的金属导电性材料。多个共用电极140与扫描线120平行地配置。而且，在相邻的扫描线120之间设置有I个共用电极140。
[0010]横电场型液晶显示元件与纵电场型液晶显示元件同样地具备夹持于一对透明基板的液晶层。但是，在一对透明基板中的一方具备像素电极和共用电极这一点上与纵电场型液晶显示元件不同。在横电场型液晶显示元件中，通过向一方透明基板所具备的像素电极和共用电极之间施加电压而产生液晶层的面内方向的电场，换言之，产生横方向的电场。作为横电场型液晶显示元件，可以举出IPS (in-plane switching:面内开关)模式和FFS(fringe field switching:边缘场开关)模式的液晶显示元件。
[0011]在专利文献I中，关于FFS模式的液晶显示元件，记载有降低寄生电容的影响的液晶显示元件。下面一边参照图7和8，一边说明该发明的特征。
[0012]图7示出FFS模式的液晶显示元件200的概要图。图7 Ca)是液晶显示元件200的俯视图，图7 (b)是图7 (a)所示的A-A线的截面图。图8是将图7 (b)的一部分放大的图。
[0013]如图7 (b)所示，液晶显示元件200具备:作为一对透明基板的玻璃基板211和玻璃基板212;以及夹持于玻璃基板211和玻璃基板212的液晶层213。如图7 (a)所示，玻璃基板211具备多个信号线219、多个扫描线220、多个TFT、多个像素电极230以及共用电极240。共用电极240在可视区域中包括透明的导电性材料。
[0014]多个信号线219都平行且等间隔地配置。另一方面，多个扫描线220也都平行且等间隔地配置。而且，各信号线219和各扫描线220正交。其结果是，在玻璃基板211的表面上由各信号线219和各扫描线220划分出的长方形的区域形成为矩阵状。I个该长方形的区域与I个子像素对应。I个像素包括3个子像素(红、绿以及蓝)。
[0015]在I个子像素中设置有2个TFT。该TFT是顶栅方式的共面型TFT，具备形成于扫描线220的一部分的栅极电极223、SI路径221以及SI路径222。SI路径221与源极电极和信号线219经由未图示的接触孔连接。另一方面，SI路径222与漏极电极224连接。漏极电极224经由未图示的接触孔与像素电极230连接。在像素电极230中设置有用于在像素电极230和后述的共用电极240之间形成电场的狭缝。
[0016]现有技术文献
[0017]专利文献
[0018]专利文献1:日本公开专利公报“特开2008-209686号公报(2008年9月11日公开)，，
【发明内容】
[0019]发明要解决的问题
[0020]在这种构成的液晶显示元件100中，在信号线119和扫描线120与像素电极130之间产生的寄生电容成为使显示质量劣化的原因。一边参照图6，一边说明这一点。[0021]图6 (a)是将图5 (b)的一部分放大的图，图6 (b)是与图5 Ca)的A-A线平行的扫描线120上的线的截面的放大图。
[0022]如图6 Ca)所示，在信号线119和像素电极130之间仅存在作为绝缘体的JAS膜117。因此，在信号线119和像素电极130之间产生作为寄生电容的Csdl27。
[0023]如图6 (b)所示，在扫描线120和像素电极130之间仅存在绝缘膜116和JAS膜117。因此，在扫描线120和像素电极130之间产生作为寄生电容的Cgdl28。
[0024]这些Csdl27和Cgdl28成为闪烁和各像素间的串扰的原因而使液晶显示元件100的显示质量劣化。
[0025]I个子像素除了具有Csdl27和Cgdl28以外，还具有液晶电容和辅助电容。液晶电容形成于像素电极130和相对电极125之间。辅助电容形成于共用电极140和SI路径122之间。将这些液晶电容、辅助电容、Csdl27以及Cgdl28之和作为像素电容。寄生电容相对于像素电容的比例越大，寄生电容对液晶显示元件100的显示质量的影响越大。换言之，只要通过使辅助电容变大来使像素电容变大，就能够使寄生电容相对于像素电容的比例变小。因此，能够抑制寄生电容对显示质量的影响。
[0026]但是，为了在液晶显示元件100中将辅助电容设计得较大，需要将共用电极140的宽度(与信号线119平行的方向的长度)设计得较大。共用电极140包括不透明的材料，因此，若使共用电极140的宽度变大，则背光源透射过的区域变窄。因此，若为了抑制因寄生电容而导致的影响而将辅助电容设计得较大，则产生液晶显示元件100的亮度下降这样的其它问题。
[0027]作为横电场型液晶显示元件的液晶显示元件200为了抑制寄生电容的影响而具备共用电极240，以共用电极240的形状和设置的位置为特征。在俯视时，共用电极240形成于除了漏极电极224和接触孔以外的全部区域(参照图7(a))。另一方面，在从截面观看时，共用电极240形成于设置有信号线219的层及设置有扫描线220的层与设置有像素电极230的层之间(参照图7 (b))。
[0028]因此，信号线219和扫描线220与像素电极230被共用电极240遮蔽。其结果是，作为在信号线219和像素电极230之间产生的寄生电容的Csd和作为在扫描线220和像素电极230之间产生的寄生电容的Cgd被抑制。
[0029]由于Csd和Cgd被抑制，因而能够使共用电极240所保持的电压稳定。从而，能够防止液晶显示元件200的显示质量的劣化。
[0030]另一方面，如图8所示，共用电极240形成于除了漏极电极224和接触孔以外的全部区域，因此，背光源229a需要透射过共用电极240。共用电极240具有由形成共用电极240的透明导电性材料所具有的吸收系数和共用电极240的膜厚决定的吸收率。背光源229a中的与吸收率对应的光被共用电极240吸收，透射过共用电极240的光成为背光源22%。这样，液晶显示元件200具有因背光源229a被共用电极240吸收而导致亮度下降这样的问题。此外,在此,未考虑像素电极230对背光源229b的吸收。
[0031]除此以外，专利文献I所记载的发明将FFS模式的液晶显示元件作为前提，无法应用于纵电场型液晶显示元件。
[0032]本发明是鉴于上述的问题而完成的。本发明的目的是，提供如下液晶显示元件和液晶显示装置:在纵电场型液晶显示元件中，能够不牺牲液晶显示元件的亮度地抑制在扫描线和信号线与像素电极之间产生的寄生电容。
[0033]用于解决问题的方案
[0034]本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件为了解决上述的问题，
[0035]具备一对透明基板和配置于该一对透明基板之间的液晶层，其特征在于，
[0036]—方上述透明基板具备:
[0037]扫描线；
[0038]信号线，其与上述扫描线正交；
[0039]驱动元件，其与上述信号线及上述扫描线连接；
[0040]透明像素电极，其与上述扫描线及信号线相比配置在上层，且与上述驱动元件连接；以及
[0041]透明共用电极，其配置于上述扫描线及信号线与上述透明像素电极之间的层，覆盖与上述扫描线的至少一部分及上述信号线的至少一部分中的至少一方相对的位置，且在与上述透明像素电极相对的位置具有开口部，
[0042]另一方上述透明基板具备相对电极。
[0043]根据上述的构成，在本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件中，透明共用电极配置于扫描线及信号线与透明像素电极之间的层。而且，扫描线的至少一部分和信号线的至少一部分中的至少一方被透明共用电极覆盖。在这种构成的液晶显示元件中，在透明共用电极覆盖与扫描线的至少一部分相对的位置的情况下，扫描线的一部分和像素电极被透明共用电极相互遮蔽。同样地，在透明共用电极覆盖与信号线的至少一部分相对的位置的情况下，信号线的一部分和像素电极被透明共用电极相互遮蔽。由此，在扫描线的至少一部分和信号线的至少一部分中的至少一方与像素电极之间形成的寄生电容被抑制。
[0044]而且，透明共用电极在与透明像素电极相对的位置具备开口部。由此，不透射过透明共用电极地向液晶层入射的光增加。其结果是，该液晶显示元件的亮度提高。
[0045]这样，根据本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件，在纵电场型液晶显示元件中，能够不牺牲液晶显示元件的亮度地抑制在扫描线及信号线与像素电极之间产生的寄生电容。
[0046]另外，优选本发明的一个方式所涉及的液晶显示装置具备上述任一种液晶显示元件。
[0047]根据上述的构成，在具备纵电场型液晶显示元件的液晶显示装置中，能够不牺牲液晶显示装置的亮度地抑制在扫描线及信号线与像素电极之间产生的寄生电容。
[0048]通过下面所示的记载将充分了解本发明的其它目的、特征、以及优点。另外，在参照附图的下面的说明中将明白本发明的优点。
[0049]发明效果
[0050]本发明能够在纵电场型液晶显示元件中，不牺牲亮度地抑制在扫描线和像素电极之间产生的寄生电容和在信号线和像素电极之间产生的寄生电容。因此，在纵电场型液晶显示元件和液晶显示装置中，起到不牺牲其亮度地提高显示质量的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1 (a)是示出本发明的一实施方式所涉及的液晶显示元件的概要的俯视图，(b)是示出该液晶显示元件的概要的截面图。
[0052]图2 Ca)是示出在上述液晶显示元件中，利用共用电极抑制在信号线和像素电极之间产生的寄生电容Csd的情况的概要图，(b)是示出利用共用电极抑制在扫描线和像素电极之间产生的寄生电容Cgd的情况的概要图。(C)是示出背光源透射过上述液晶显示元件的情况的概要图。
[0053]图3是示出本发明的另一实施方式所涉及的液晶显示元件的概要的俯视图。
[0054]图4是示出本发明的又一实施方式所涉及的液晶显示元件的概要的俯视图。
[0055]图5 (a)是示出现有的液晶显示元件的概要的俯视图，(b)是示出该液晶显示元件的概要的截面图。
[0056]图6 Ca)是示出在现有的液晶显示元件中，在信号线和像素电极之间产生的寄生电容Csd的概要图，(b)是示出在扫描线和像素电极之间产生的寄生电容Cgd的概要图。
[0057]图7 (a)是示出现有的另一液晶显示元件的概要的俯视图，(b)是示出该液晶显示元件的概要的截面图。
[0058]图8是示出在现有的另一液晶显示元件中，背光源透射过该液晶显示元件的情况的概要图。
【具体实施方式】
[0059]以下，一边参照图1?图4，一边详细说明本发明的各实施方式。
[0060]〔实施方式I〕
[0061](液晶显示元件10的概要)
[0062]一边参照图1和图2,—边说明本发明的一实施方式所涉及的液晶显示元件10。图1 (a)是示出液晶显示元件10的概要的俯视图，图1 (b)是示出图1 (a)所示的A-A线的截面的概要的截面图。图2 (a)是将图1 (b)的一部分放大的图，图2 (b)是与图1 (a)的A-A线平行的扫描线20上的线的截面的放大图。图2 (c)与图2 (a)同样地是将图1 (b)的一部分放大的图，示出背光源29向液晶层13入射的情况。
[0063]液晶显示元件10是作为纵电场型液晶显示元件之一的VA模式的液晶显示元件，使用点反转驱动作为驱动方法。如图1 (b)所示,液晶显示元件10具备玻璃基板11 (一方透明基板)、玻璃基板12 (另一方透明基板)以及夹持于玻璃基板11和玻璃基板12的液晶层13。在玻璃基板11的与液晶层13侧的表面相对的一侧的表面，以与该表面紧贴的状态设置有偏振板(未图不)。同样地，在玻璃基板12的与液晶层13侧的表面相对的一侧的表面，以与该表面紧贴的状态设置有偏振板(未图示)。而且，液晶显示元件10具备用于向玻璃基板11所具备的偏振板照射白色光的背光源(未图示)。
[0064]在玻璃基板12的液晶层13侧的表面上层叠有彩色滤光片26和相对电极25。彩色滤光片26是使透射过液晶层13的白色光的背光源中的红、绿以及蓝中某一种波长范围的光选择性地透射的滤光片。图1 (b)中未图示，但将红、绿以及蓝的彩色滤光片配置为矩阵状从而构成彩色滤光片26。优选在彩色滤光片26中，伴随红、绿以及蓝的彩色滤光片形成有黑矩阵。
[0065]液晶显示元件10以玻璃基板11所具备的共用电极40 (透明共用电极)的形状和形成共用电极40的位置为特征。因此，下面详细地说明层叠在玻璃基板11上的各构成部件。关于玻璃基板12和液晶层13，作为VA模式的液晶显示元件能够应用已知的构成。
[0066](玻璃基板11的构成)
[0067]在玻璃基板11的液晶层13侧的表面上依次层叠有底涂层(BC) 14、多个SI路径21、SI路径22、第I绝缘膜15、多个扫描线20、第2绝缘膜16、多个信号线19、JAS膜17、共用电极40、第3绝缘膜18以及像素电极30 (透明像素电极)。
[0068]后述详细内容，但多个信号线19都平行且等间隔地形成。同样地，多个扫描线20都平行且等间隔地形成。而且，各信号线19和各扫描线20形成为在俯视时相互正交。由各信号线19和各扫描线20划分出的I个长方形的区域与I个子像素对应。
[0069]图1 (b)是A-A线的截面图，因此，在图1 (b)中未记载扫描线20。扫描线20形成在与第I绝缘层15相同的层。同样地，在图1(b)中未记载多个SI路径21。SI路径21形成在与SI路径22相同的层。
[0070](TFT)
[0071]作为液晶显示元件10的驱动元件的多个TFT对各子像素区域设置有2个。各TFT均具备栅极电极23、SI路径21、SI路径22、漏极电极24以及源极电极(未图示)。SI路径21与源极电极和信号线19经由未图示的接触孔连接。SI路径22的一端与漏极电极24连接。漏极电极24经由未图示的接触孔与像素电极30连接。
[0072]在玻璃基板11的表面上，首先形成BC14、SI路径21以及SI路径22。SI路径21和SI路径22包括硅。BC14例如包括Ta205。BC14作为保护玻璃基板11的表面的保护膜起作用。另外，在形成SI路径21和22的图案时作为蚀刻阻挡物起作用。
[0073]在包括扫描线20的一部分的栅极电极23与SI路径21和SI路径22的界面处形成有图1 (a)中未图示的栅极绝缘层和沟道层。
[0074](扫描线20)
[0075]在SI路径21、SI路径22以及BC14之上形成有多个扫描线20和第I绝缘膜15。多个扫描线20都平行且等间隔地形成。多个扫描线20的方向与SI路径22的方向正交。
[0076]上述的各TFT配置于各扫描线20和各信号线19的交叉部附近。
[0077]扫描线20优选具有高导电率，优选包括金属材料。作为用于扫描线20的金属材料，可以举出铝、钥、铬、钨以及钛等。从它们的金属组中选择多个金属来形成层叠膜，从而能够形成具有高导电率的扫描线20。作为形成扫描线20的其它材质，也可以使用具备导电性的化合物。
[0078]在各扫描线20之间形成有第I绝缘膜15。第I绝缘膜15包括SiNx或者Si02。在液晶显示元件10中入射的背光源需要透射过第I绝缘膜15。为了不牺牲液晶显示元件10的亮度，优选第I绝缘膜15对可视区域的光具有低的光吸收率。
[0079]在第I绝缘膜15之上形成有第2绝缘膜16。第2绝缘膜16是用于将扫描线20和后述的信号线19绝缘的层间绝缘膜。第2绝缘膜16与第I绝缘膜15同样地包括SiNx或者Si02。优选第2绝缘膜16与第I绝缘膜15同样地对可视区域的光具有低的光吸收率。
[0080](信号线19)
[0081]在第2绝缘膜16之上形成有多个信号线19。多个信号线19都平行且等间隔地形成。各信号线19和各扫描线20相互正交(参照图1 (a))。因此，在玻璃基板11中由各信号线19和各扫描线20划分出的长方形的区域形成为矩阵状。I个该长方形的区域与I个子像素对应。I个像素包括3个子像素(红、绿以及蓝)。
[0082]各子像素具备上述的TFT。TFT所具备的SI路径21和信号线19经由未图示的源极电极和接触孔电连接。该接触孔具有贯通第I绝缘膜15和第2绝缘膜16的形状。
[0083]信号线19优选与扫描线20同样地具有高导电率，优选包括金属材料。作为用于信号线19的金属材料，可以举出铝、钥、铬、钨以及钛等。从它们的金属组中选择多个金属来形成层叠膜，从而能够形成具有高导电率的信号线19。作为形成信号线19的其它材质，也可以使用具备导电性的化合物。
[0084]在信号线19之上形成有作为透明的有机绝缘膜的JAS膜17。JAS膜17作为信号线19与后述的共用电极40的层间绝缘膜来设置。优选JAS膜17的膜厚大于第I绝缘膜
15、第2绝缘膜16以及第3绝缘膜18的膜厚。通过将JAS膜17形成得较厚，能够使因形成信号线19、扫描线20等而产生的表面的凹凸平坦化。与形成其它绝缘膜的SiNx或者SiO2相比，JAS具有容易形成表面平坦的厚膜的特征。
[0085]此外，下面将在玻璃基板11的表面上矩阵状地形成有像素的区域称为像素形成区域。
[0086](共用电极40)
[0087]在JAS膜17之上形成有共用电极40。如图1 (a)所示，共用电极40对各子像素具备I个开口部41。在形成有开口部41的区域的一部分中形成有用于将SI路径22和后述的像素电极30电连接的漏极电极24和接触孔(未图示)。换言之，共用电极40至少在形成有接触孔的区域具有开口部41。
[0088]由于在形成有接触孔的区域中形成有开口部41，因此能够使SI路径22、漏极电极24以及像素电极30与共用电极40成为电绝缘状态。SI路径22、漏极电极24以及像素电极30与共用电极40各自是不同的电位，因此相互之间为了不产生漏电而需要事先绝缘。
[0089]此外，只要能够在SI路径22、漏极电极24以及像素电极30与共用电极40中确保电绝缘，则开口部41的形状和个数没有限制。但是，若在共用电极40中对各子像素形成多个开口部41，则各子像素间的辅助电容的大小有可能不均匀。若各子像素间的辅助电容的大小不均匀，则该不均匀有可能被用户识别为显示不均。因此，优选共用电极40所具备的开口部41相对于各子像素为I个。
[0090]共用电极40是为了使各子像素具有辅助电容而形成的电极。为了在未向各信号线19输入地址信号的期间中保持在各子像素所具备的液晶层13中产生的电场，需要该辅助电容。
[0091]在像素形成区域中，在除了开口部41以外的全部区域中形成有共用电极40。因此，液晶显示装置10所具备的共用电极40为I个，与各子像素对应的共用电极40为相同电位。
[0092]共用电极40包括作为透明导电性材料的铟锡氧化物(ITO)或者铟锌氧化物(IZO)0由于共用电极40形成于除了开口部41以外的像素形成区域，因此，优选共用电极40在可视区域中具有良好的光透射率。除此以外，优选共用电极40具有良好的导电率。只要是这种具有良好的光透射率和导电率的透明导电性材料，则即使是ITO和IZO以外的材质也能够用作共用电极40。
[0093]液晶显示元件10以共用电极40为特征。后述液晶显示元件10通过具备共用电极40而得到的效果。
[0094]在共用电极40之上形成有第3绝缘膜18。第3绝缘膜18是将共用电极40和像素电极30绝缘的层间绝缘膜。第3绝缘膜18与第I绝缘膜15和第2绝缘膜16同样地包括SiNx或者SiO2。优选第3绝缘膜18也与第I绝缘膜15和第2绝缘膜16同样地对可视区域的光具有低的光吸收率。
[0095](像素电极30)
[0096]在第3绝缘膜18之上形成有多个像素电极30。对I个子像素设置有I个像素电极。其结果是，在像素形成区域中形成有矩阵状的像素电极30。
[0097]像素电极30经由漏极电极24和接触孔与TFT所具备的SI路径22电连接。优选漏极电极24和接触孔形成于由各信号线19和各扫描线20划分出的子像素区域的中央部分(参照图1 (a))。这一点与设置有漏极电极24和接触孔的区域不透射光有关。
[0098]省略详细内容，但在采用VA模式的液晶显示元件10中，优选在相对电极25的子像素区域的中央设置有孔。该孔具有限制液晶的取向的效果。该孔能够提高液晶的取向性，但另一方面，在设置有该孔的区域中光的透射率下降。通过使相对电极25的设置有该孔的位置与像素电极30的设置有漏极电极24和接触孔的位置一致，能够抑制液晶显示元件10中的透射光的损失。S卩，能够提闻液晶显不兀件10的売度。
[0099]相对电极25所具备的上述孔的位置也可以不是子像素区域的中央。相对电极25所具备的上述孔的数量也可以相对于各子像素区域为多个。上述孔的形状是任意的，例如可以是椭圆状。在这些情况下，优选设置漏极电极24和接触孔的位置不是子像素区域的中央，而是与形成上述孔的位置一致。
[0100]而且，为了限制液晶的取向，相对电极25也可以不具备上述孔，而是具备突起。在该情况下，优选漏极电极24和接触孔的位置与该突起的位置一致。
[0101]另外，在采用TN模式的液晶显示元件的情况下，优选在子像素区域的外缘部附近设置有漏极电极24和接触孔。由此，能够使对液晶的取向性的影响变小。
[0102]接触孔贯通第I绝缘膜15、第2绝缘膜16、JAS膜17以及第3绝缘膜18，从而将漏极电极24和像素电极30连接。
[0103]像素电极30包括ITO或者ΙΖ0。像素电极30在液晶显示元件10中设置于可透射光的区域。因此，优选像素电极30在可视区域中具有良好的光透射率。除此以外，优选像素电极30具有良好的导电率。只要是这种具有良好的光透射率和导电率的透明导电性材料，则即使是ITO和IZO以外的材质也能够用作像素电极30。
[0104]而且，在像素电极30和第3绝缘膜18之上形成有用于提高液晶的取向性的取向膜(未图示)。
[0105](共用电极40的效果)
[0106]液晶显示元件10通过具备共用电极40而得到的效果是抑制寄生电容、确保适当的辅助电容以及提高液晶显示元件的亮度。下面说明各个效果。
[0107](寄生电容的抑制)
[0108]在从截面观看液晶显示元件10时，共用电极40设置于信号线19和像素电极30之间且扫描线20和像素电极30之间(参照图1 (b))。另一方面，在俯视时，共用电极设置于除了开口部41以外的像素形成区域中的全部区域(参照图1 (a))。[0109]因此，在图1 (a)所示的A-A线的截面中，信号线19和像素电极30被共用电极40遮蔽(参照图2 (a))。其结果是，作为在信号线19和像素电极30之间产生的寄生电容的Csd27被抑制。在与图1 (a)所示的A-A线平行的扫描线20上的线的截面中，扫描线20和像素电极30被共用电极40遮蔽(参照图2 (b))。其结果是，作为在扫描线20和像素电极30之间产生的寄生电容的Cgd28被抑制。
[0110]这样，由于液晶显示元件10具备共用电极40，使得作为寄生电容的Csd27和Cgd28被抑制。其结果是，因Csd27和Cgd28而导致的液晶显示元件10的显示质量的劣化被抑制。即，共用电极40对液晶显示元件10的显示质量的提高起到效果。
[0111](辅助电容的确保)
[0112]在液晶显示元件10中，作为辅助电容的Ccs形成于共用电极40和像素电极30之间。共用电极40和像素电极30在除了开口部41以外的较大区域中重叠。因此，在液晶显示元件10中，容易形成足够大小的Ccs。此外，在共用电极40和SI路径之间形成有膜厚较大的JAS膜17。从而，形成于共用电极40和SI路径之间的电容非常小。
[0113]为了使液 晶显示元件10得到良好的显示质量,Ccs的大小有优选的范围。在液晶显示元件10中，通过变更共用电极40所具备的开口部41的大小，能任意变更Ccs。当将开口部41形成得较大时，共用电极40和像素电极30重叠的区域变小。从而，Ccs变小。另一方面，当将开口部41形成得较小时，共用电极40和像素电极30重叠的区域变大。从而，Ccs变大。
[0114]在将形成于像素电极30和相对电极25之间的液晶电容设为Cpix的情况下，优选Ccs 和 Cpix 的关系满足 0.6 X Cpix ( Ccs ( 0.95XCpix。
[0115]通过设为0.6 X Cpix ( Ccs,液晶显示元件10能够为了使显示质量满意而具备足够大小的Ccs。换言之，即使在未向各扫描线20输入地址信号时，也能够保持稳定的电场。因此，能够抑制闪烁的发生，液晶显示元件10能够得到满意的显示质量。
[0116]另外，为了设为0.6XCpix≤Ccs，需要使俯视时的共用电极40的面积比作为Ccs=0.6 X Cpix的规定面积大。在共用电极40中，使其面积变大意味着使开口部41的面积变小。通过使共用电极40的开口部41的面积变小，共用电极40的左右两端的电阻值减小。因此，能够抑制各子像素间的串扰的发生。其结果是，液晶显示元件10能够得到满意的显示质量。
[0117]另一方面，通过设为Ccs ( 0.95XCpix，在向各扫描线20输入地址信号的期间中能够充分地进行对辅助电容的充电。由此，即使在未向各扫描线20输入地址信号的期间中，也能适当地保持用于控制液晶层13的电场。
[0118]假设为了将Ccs设定为适当的范围而需要将开口部41的面积设定得较大。在该情况下，有如下可能:共用电极40的面积变小，共用电极40的两端的电阻值增加。在该情况下，通过使共用电极40的膜厚变大，能够降低共用电极40的两端产生的电阻值。
[0119](亮度提高)
[0120]液晶显示元件10所具备的共用电极40包括ITO或者IZO的透明导电性材料。而且，共用电极40具备开口部41，在俯视玻璃基板11时，开口部41的至少一部分设置于形成有像素电极30的区域。
[0121]如图2 (C)的截面图所示，由于设置有开口部41，使得向液晶显示装置10入射的背光源29不被共用电极40吸收地向液晶层13入射。
[0122]另一方面，在向液晶显示元件10入射的背光源29透射过共用电极40而向液晶层13入射的区域中，也由于共用电极40具有良好的光透射率而使得液晶显示元件10的亮度不会显著下降。
[0123]这样，由于液晶显示装置10所具备的共用电极40包括透明导电性材料且具备开口部41，使得与具备包括金属材料的共用电极的现有的液晶显示元件不同，液晶显示装置10不会牺牲亮度。
[0124]此外，开口部41的一部分也可以设置于设置有像素电极30的区域以外的区域。但是，优选开口部41的至少一部分设置于设置有包含接触孔24的像素电极30的区域。
[0125]这样，纵电场型液晶显示装置10通过具备共用电极40，既能够为了使显示质量满意而具备优选的辅助电容，又能够不牺牲亮度地抑制在扫描线和信号线与像素电极之间产生的寄生电容。其结果是，能够提高纵电场型液晶显示元件10的显示质量。
[0126]此外，液晶显示元件10不限于VA模式的液晶显示元件，只要是纵电场型液晶显示元件，就能够实施本发明。
[0127]另外，本发明的一个方式所涉及的液晶显示装置也可以具备液晶显示元件10。该液晶显示装置通过具备液晶显示元件10，能够不牺牲亮度地提高该液晶显示装置的显示质量。
[0128]〔实施方式2〕
[0129](液晶显示元件50)
[0130]一边参照图3，一边说明作为本发明的另一实施方式的液晶显示元件50。图3是示出液晶显示元件50的概要的俯视图。液晶显示元件50在共用电极51和TFT53的形状上与液晶显示元件10不同。因此，在本实施方式中说明共用电极51和TFT53。此外，对与液晶显示装置10所具备的部件相同的部件附上相同的附图标记，省略其说明。
[0131](共用电极51)
[0132]液晶显示元件50与液晶显示元件10同样地是VA模式的液晶显示元件。但是,液晶显示元件10利用点反转驱动来驱动，而液晶显示元件50利用行线反转驱动来驱动。因该驱动方法的差异，使得液晶显示装置50所具备的共用电极51的形状与液晶显示装置10所具备的共用电极40的形状不同。
[0133]与连接到I个扫描线20的多个子像素对应地形成有I个共用电极51。因此，液晶显示元件50按每一行线具有独立的形状，其结果是，各共用电极51电绝缘。
[0134]各共用电极51分别与用于控制辅助电容的CS驱动器连接。为了使连接到各扫描线20的各子像素具备适当的辅助电容，CS驱动器向各共用电极51输出适当的信号。
[0135]在俯视时，各共用电极51的形状是覆盖形成有各扫描线20的全部区域和形成有各信号线19的一部分区域的形状。本实施方式所涉及的共用电极51是长方形，但只要满足上述的构成即可，其形状不限于长方形。
[0136]共用电极51通过具备如上所述的形状，能够抑制作为在扫描线20和像素电极30之间产生的寄生电容的Cgd和作为在信号线19和像素电极30之间产生的寄生电容的Csd的一部分。
[0137]因此，在纵电场型且利用行线反转驱动来驱动的液晶显示元件50中，也能够抑制寄生电容对显示质量的影响。即，能够提高液晶显示元件50的显示质量。
[0138](TFT)
[0139]液晶显示元件50所具备的TFT是顶栅方式的TFT。在各子像素区域中，在各扫描线20和信号线19的交叉部附近设置有2个TFT。该TFT具备栅极电极53、漏极电极54、SI路径55以及SI路径56。该TFT与液晶显示元件10所具备的TFT相比，SI路径和栅极电极的形状不同。
[0140]在液晶显不兀件50中，用于形成一方栅极电极53的导电膜从扫描线20形成于与扫描线20垂直的方向(参照图3)。该导电膜包括与扫描线20相同的材质。
[0141]SI路径55和扫描线20交叉，在该交叉部形成有另一方栅极电极53。SI路径55将上述一方栅极电极53和上述另一方栅极电极53连接。而且，SI路径55在横穿扫描线20的部分中与兼作源极电极的信号线19连接。SI路径56以将一方TFT和漏极电极54连接的方式形成。
[0142]在栅极电极53与SI路径55和SI路径56的界面处形成有栅极绝缘膜和沟道层。SI路径55和SI路径56包括硅。
[0143]〔实施方式3〕
[0144]一边参照图4，一边说明作为本发明的又一实施方式的液晶显示元件60。液晶显示装置60所具备的共用电极61与液晶显示装置50所具备的共用电极51相比，开口部的形状不同。共用电极51的形状是长方形。因此，在将共用电极51的与信号线平行的方向的长度作为宽度时，该宽度总是固定的。
[0145]而共用电极61的宽度不是固定的。设置有信号线19的区域和设置有信号线19的周边区域中的共用电极61的宽度形成得比除了该区域以外的区域中的共用电极61的宽度大。
[0146]由此，共用电极61能够覆盖设置有信号线19的区域中的较大的区域。因此，液晶显示元件60与液晶显示元件50相比，能够更有效地抑制作为在信号线19和像素电极30之间形成的寄生电容的Csd。S卩，液晶显示元件60与液晶显示元件50相比，能够进一步提高显示质量。
[0147](附记事项)
[0148]本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件为了解决上述的问题，
[0149]具备一对透明基板和配置于该一对透明基板之间的液晶层，其特征在于，
[0150]一方上述透明基板具备:
[0151]扫描线；
[0152]信号线，其与上述扫描线正交；
[0153]驱动元件，其与上述信号线及上述扫描线连接；
[0154]透明像素电极，其与上述扫描线及信号线相比配置在上层，且与上述驱动元件连接；以及
[0155]透明共用电极，其配置于上述扫描线及信号线与上述透明像素电极之间的层，覆盖与上述扫描线的至少一部分及上述信号线的至少一部分中的至少一方相对的位置，且在与上述透明像素电极相对的位置具有开口部，
[0156]另一方上述透明基板具备相对电极。[0157]根据上述的构成，在本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件中，透明共用电极配置于扫描线及信号线与透明像素电极之间的层。而且，扫描线的至少一部分和信号线的至少一部分中的至少一方被透明共用电极覆盖。在这种构成的液晶显示元件中，在透明共用电极覆盖与扫描线的至少一部分相对的位置的情况下，扫描线的一部分和像素电极被透明共用电极相互遮蔽。同样地，在透明共用电极覆盖与信号线的至少一部分相对的位置的情况下，信号线的一部分和像素电极被透明共用电极相互遮蔽。由此，抑制在扫描线的至少一部分和信号线的至少一部分中的至少一方与像素电极之间形成的寄生电容。
[0158]而且，透明共用电极在与透明像素电极相对的位置具备开口部。由此，不透射过透明共用电极地向液晶层入射的光增加。其结果是，该液晶显示元件的亮度提高。
[0159]这样，根据本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件，在纵电场型液晶显示元件中，能够不牺牲液晶显示元件的亮度地抑制在扫描线和信号线与像素电极之间产生的寄生电容。
[0160]另外，在本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件中，还优选:
[0161]上述透明共用电极覆盖与上述扫描线的全部相对的位置和与上述信号线的全部相对的位置。
[0162]根据上述的构成，扫描线的全部以及透明像素电极被透明共用电极遮蔽。同样地，信号线的全部以及透明像素电极被透明共用电极遮蔽。因此，该液晶显示元件能够更有效地抑制在扫描线和信号线与像素电极之间产生的寄生电容。其结果是，在本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件中，能够进一步提高显示质量。
[0163]另外，在本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件中，还优选:
[0164]上述一方透明基板具备多个上述扫描线，
[0165]按每个上述扫描线设置一个上述透明共用电极，
[0166]各上述透明共用电极至少覆盖与对应的上述扫描线的全部相对的位置。
[0167]根据上述的构成，本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件具备与各扫描线对应的多个透明共用电极。而且，形成有各扫描线的全部区域被对应的各透明共用电极覆盖。除此以外，透明共用电极按每个扫描线独立地设置。换言之，各透明共用电极形成为不电导通的形状。因此，能够对各透明共用电极输入单独的信号。其结果是，本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件能够在采用了行线反转驱动作为驱动方式时，抑制因寄生电容的影响而导致的显示质量的劣化。
[0168]另外，在本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件中，还优选:
[0169]在各上述透明共用电极中，对应的上述扫描线和上述信号线交叉的位置的宽度比对应的上述扫描线和上述信号线不交叉的位置的宽度大。
[0170]根据上述的构成，能够在形成有透明像素电极的区域中不使透明共用电极所具备的开口部变窄地，使透明共用电极覆盖更大的区域的信号线。因此，本发明的一个方式所涉及的液晶显示元件能够不牺牲亮度地更有效地抑制在信号线和像素电极之间产生的寄生电容。即，能够更有效地抑制因该寄生电容而导致的显示质量的劣化。
[0171]另外，优选本发明的一个方式所涉及的液晶显示装置具备上述任一种液晶显示元件。
[0172]根据上述的构成，在具备纵电场型液晶显示元件的液晶显示装置中，能够不牺牲液晶显示装置的亮度地抑制在扫描线和信号线与像素电极之间产生的寄生电容。
[0173]本发明不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术方案适当组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围内。
[0174]在说明书中所述的【具体实施方式】或者实施例只是揭示本发明的技术内容，不应狭义地解释为仅限于这样的具体例，在本发明的精神和所记载的权利要求的范围内能进行各种变更来实施。
[0175]工业h的可利用件
[0176]本发明能够广泛用作液晶显示元件和液晶显示装置。
[0177]附图标记说明
[0178]10液晶显示元件
[0179]11玻璃基板(一方透明基板)
[0180]12玻璃基板(另一方透明基板)
[0181]13液晶层
[0182]14底涂层
[0183]15第I绝缘膜
[0184]16第2绝缘膜
[0185]17 JAS 膜
[0186]18第3绝缘膜
[0187]19信号线
[0188]20扫描线
[0189]21 SI 路径
[0190]22 SI 路径
[0191]23栅极电极
[0192]24漏极电极
[0193]25相对电极
[0194]26彩色滤光片
[0195]27 Csd
[0196]28 Cgd
[0197]30像素电极(透明像素电极)
[0198]40共用电极(透明共用电极)
[0199]41 开口部
【权利要求】
1.一种液晶显示元件， 具备一对透明基板和配置于该一对透明基板之间的液晶层，其特征在于， 一方上述透明基板具备: 扫描线； 信号线，其与上述扫描线正交； 驱动元件，其与上述信号线及上述扫描线连接； 透明像素电极，其与上述扫描线及信号线相比配置在上层，且与上述驱动元件连接；以及 透明共用电极，其配置于上述扫描线及信号线与上述透明像素电极之间的层，覆盖与上述扫描线的至少一部分及上述信号线的至少一部分中的至少一方相对的位置，且在与上述透明像素电极相对的位置具有开口部， 另一方上述透明基板具备相对电极。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述透明共用电极覆盖与上述扫描线的全部相对的位置和与上述信号线的全部相对的位置。
3.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于， 上述一方透明基板具备多个上述扫描线， 按每个上述扫描线设置有一个上述透明共用电极， 各上述透明共用电极至少覆盖与对应的上述扫描线的全部相对的位置。
4.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于， 在各上述透明共用电极中，对应的上述扫描线和上述信号线交叉的位置的宽度比对应的上述扫描线和上述信号线不交叉的位置的宽度大。
5.一种液晶显示装置，其特征在于， 具备权利要求1?4中的任一项所述的液晶显示元件。
【文档编号】G02F1/1343GK103874957SQ201280050435
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年10月22日 优先权日:2011年10月27日
【发明者】斋藤香织, 守屋由瑞, 川岛由纪, 中西登 申请人:夏普株式会社