技术领域
本实用新型涉及液晶显示装置。
背景技术:
近年来,横电场方式的液晶显示装置得以实用化。横电场方式中,液晶层中包含的液晶分子利用在同一基板上设置的像素电极与共通电极之间形成的电场而被驱动。作为应用横电场方式的液晶显示装置的一例,提出了一种液晶显示装置,其具备在与开关元件的漏极电极重合的位置上的接触孔附近设置的第1间隔件、和在与第1间隔件不同的位置上设置的第2间隔件。
近年来,进一步的高精细化的需求提高,有像素间距变小的倾向。因此,设于各像素的接触孔的间距也在变小。在将接触孔设置在一方的基板、设置于另一方的基板的间隔件位于接触孔附近的方法中,当在一对基板间产生了对位偏差时,有可能间隔件嵌入接触孔而无法维持所希望的盒间隙(cell gap),导致显示品质的劣化。
技术实现要素:
根据本实施方式,提供一种液晶显示装置,具备:第1基板,其具备扫描线、与上述扫描线交叉的第1信号线及第2信号线、具备第1中继电极并与上述第1信号线电连接的第1开关元件、具备第2中继电极并与上述第2信号线电连接的第2开关元件、具有与上述第1中继电极对置的第1接触部的第1像素电极、以及具有与上述第2中继电极对置的第2接触部的第2像素电极;与上述第1基板对置的第2基板;保持在上述第1基板与上述第2基板之间的液晶层;以及位于上述第1基板与上述第2基板之间的间隔件。用于将上述第1中继电极和上述第1接触部连接的第1接触孔位于上述扫描线的一侧,用于将上述第2中继电极和上述第2接触部连接的第2接触孔位于上述扫描线的另一侧,上述间隔件位于上述第1接触孔与上述第2接触孔之间。
此外,也可以是,上述第1基板还具备具有第3中继电极的第3开关元件、和具有与上述第3中继电极对置的第3接触部的第3像素电极,用于将上述第3中继电极和上述第3接触部连接的第3接触孔,与上述第2接触孔在同一直线上排列,上述第1接触孔设置在从上述第2接触孔及上述第3接触孔所排列的同一直线上错开的位置。
此外,也可以是,在上述第2接触孔与上述第3接触孔之间,没有配置间隔件。
此外,也可以是,上述第1开关元件具备第1半导体层,该第1半导体层具有与上述第1信号线连接的第1端部以及与上述第1中继电极连接的第2端部,上述第2开关元件具备第2半导体层,该第2半导体层具有与上述第2信号线连接的第3端部以及与上述第2中继电极连接的第4端部,上述第1半导体层以及上述第2半导体层分别与上述扫描线在两处交叉,上述第1端部以及上述第2端部均位于上述扫描线的上述一侧,上述第3端部以及上述第4端部均位于上述扫描线的上述另一侧。
此外,也可以是,上述第1开关元件具备第1半导体层,该第1半导体层具有与上述第1信号线连接的第1端部以及与上述第1中继电极连接的第2端部,上述第2开关元件具备第2半导体层,该第2半导体层具有与上述第2信号线连接的第3端部以及与上述第2中继电极连接的第4端部,上述第1半导体层以及上述第2半导体层分别与上述扫描线在两处交叉,上述第2端部以及上述第3端部均位于上述扫描线的上述一侧,上述第1端部以及上述第4端部均位于上述扫描线的上述另一侧。
此外,也可以是,上述第1像素电极具有从上述第1接触部延伸的带状的第1电极部,上述第2像素电极具有从上述第2接触部延伸的带状的第2电极部,上述第1电极部以及上述第2电极部均相对于上述扫描线向上述另一侧延伸。
此外,也可以是,上述第1基板还具备共通电极、和在上述第2信号线的正上方与上述共通电极重合的金属层,在上述第1信号线的正上方,在上述共通电极与上述间隔件之间没有夹着上述金属层。
此外,也可以是,上述间隔件设置于上述第2基板,是与上述第1基板接触的主间隔件,或者是从上述第1基板离开的子间隔件。
此外,也可以是,还具备遮光层、与上述第1像素电极对置的第1滤色器、以及与上述第2像素电极对置的第2滤色器,上述遮光层对置于上述扫描线以及上述第1信号线,并且,向与上述间隔件、上述第1接触部以及上述第2接触部对置的位置延伸。
此外,也可以是,上述第1滤色器以及上述第2滤色器分别是蓝色滤色器以及红色滤色器。
此外,根据本实施方式,提供一种液晶显示装置,具备:第1基板,其具备依次排列的第1扫描线和第2扫描线和第3扫描线、与上述第2扫描线交叉的第1信号线及第2信号线、与上述第1信号线电连接的第1开关元件、与上述第2信号线电连接的第2开关元件、具有与上述第1开关元件连接的第1接触部的第1像素电极、以及具有与上述第2开关元件连接的第2接触部的第2像素电极;与上述第1基板对置的第2基板;保持在上述第1基板与上述第2基板之间的液晶层;以及位于上述第1基板与上述第2基板之间的间隔件。用于将上述第1开关元件和上述第1接触部连接的第1接触孔位于上述第2扫描线与上述第3扫描线之间,用于将上述第2开关元件和上述第2接触部连接的第2接触孔位于上述第1扫描线与上述第2扫描线之间,上述间隔件位于上述第1接触孔与上述第2接触孔之间。
此外,也可以是,上述第1像素电极位于上述第1扫描线与上述第3扫描线之间,与上述第2扫描线交叉,上述第1接触部位于上述第2扫描线与上述第3扫描线之间,上述第2像素电极位于上述第1扫描线与上述第2扫描线之间,不向上述第2扫描线与上述第3扫描线之间延伸。
此外,也可以是,上述第1像素电极具有从上述第1接触部向上述第1扫描线延伸的带状的第1电极部,上述第2像素电极具有从上述第2接触部向上述第1扫描线延伸的带状的第2电极部,上述第2电极部相比于上述第1电极部更接近上述第1扫描线。
此外,也可以是,上述第2像素电极与上述第2扫描线的重叠区域小于上述第1像素电极与上述第2扫描线的重叠区域。
根据本实施方式,能够提供能抑制显示品质的劣化的液晶显示装置。
附图说明
图1是表示本实施方式的液晶显示装置DSP的结构的平面图。
图2是表示图1所示的第1基板SUB1的结构例的平面图。
图3是表示与图2所示的第1基板SUB1对置的第2基板SUB2的结构例的平面图。
图4是表示用图3的A-B线切断后的显示面板PNL的结构例的剖面图。
图5是表示开关元件SW1至SW3的结构例的平面图。
图6是表示开关元件SW1至SW3与像素电极PE1至PE3的各个连接构造例的平面图。
图7是表示将包含图6所示的开关元件SW1的第1基板SUB1用C-D线切断后的结构例的剖面图。
图8是表示将包含图6所示的间隔件SP的显示面板PNL用E-F线切断后的结构例的剖面图。
图9是表示将包含图6所示的间隔件SP的显示面板PNL用E-F线切断后的其他结构例的剖面图。
图10是表示开关元件SW1至SW3的其他结构例的平面图。
具体实施方式
以下,对于本实施方式,参照附图进行说明。另外,公开内容只不过是一例,对于本领域技术人员在不脱离实用新型主旨的范围内的适当变更而言容易想到的内容当然包含在本实用新型的范围内。此外,附图为了使说明更明确而存在与实际情况相比对各部的宽度、厚度、形状等进行示意性表示的情况,但只不过是一例而不用于限定本实用新型的解释。此外,本说明书和各图中,有对发挥与针对已有附图已描述过的结构相同或相似功能的构成要素附加同一参照符号而省略重复的详细说明的情况。
图1是表示本实施方式的液晶显示装置DSP的结构的平面图。
即,构成液晶显示装置DSP的显示面板PNL具备第1基板SUB1、对置于第1基板SUB1的第2基板SUB2、和保持在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间的液晶层LC。第1基板SUB1以及第2基板SUB2以在它们之间形成了规定的盒间隙的状态而利用密封件SE接合。液晶层LC在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间的盒间隙中被保持在由密封件SE包围的内侧。显示面板PNL在由密封件SE包围的内侧具备对图像进行显示的显示区域DA。显示区域DA由多个像素PX构成。在图示的例子中,显示区域DA形成为四边形,但也可以形成为其他多边形,也可以形成为圆形或椭圆形等其他形状。
第1基板SUB1在显示区域DA中具备扫描线G、信号线S、开关元件SW、像素电极PE、共通电极CE等。扫描线G例如沿第1方向X延伸。信号线S沿与第1方向X交叉的第2方向Y延伸。在图示的例子中,第1方向X以及第2方向Y相互正交。另外,扫描线G也可以不形成为与第1方向X平行的直线状,信号线S也可以不形成为与第2方向Y平行的直线状。例如,扫描线G以及信号线S也可以弯曲,也可以部分分支。
开关元件SW在各像素PX中与扫描线G以及信号线S电连接。像素电极PE在各像素PX中与开关元件SW电连接。共通电极CE对多个像素PX共通地设置,被设定为共通电位。
驱动IC芯片CP以及FPC(柔性电路板:Flexible Printed Circuit)基板FL等显示面板PNL的驱动所需的信号供给源位于比显示区域DA靠外侧的非显示区域NDA。在图示的例子中,驱动IC芯片CP以及FPC基板FL安装于比第2基板SUB2更向外侧延伸的第1基板SUB1的安装部MT。
另外,显示面板PNL例如是具备通过使来自后述的背光单元BL的光选择性地透射而显示图像的透射显示功能的透射型,但不限于此。例如,显示面板PNL也可以是具备通过使外光或来自前光单元的辅助光这样的来自显示面侧的光选择性地反射而显示图像的反射显示功能的反射型。此外,显示面板PNL也可以是具备透射显示功能以及反射显示功能的半透射型(transflective)。
此外,这里,虽然对显示面板PNL的详细结构省略说明,但是在利用沿着由第1方向X及第2方向Y规定的X-Y平面、或者基板主面的横电场的显示模式下,像素电极PE以及共通电极CE的双方设置于第1基板SUB1。此外,在利用沿着X-Y平面的法线的纵电场的显示模式、或者利用在相对于X-Y平面倾斜的方向上倾斜的倾斜电场的显示模式下,像素电极PE设置在第1基板SUB1,而共通电极CE设置在第2基板SUB2。此外,显示面板PNL也可以具有与将上述的纵电场、横电场以及倾斜电场适当组合加以利用的显示模式相对应的结构。
图2是表示图1所示的第1基板SUB1的结构例的平面图。这里,作为显示模式的一例,对采用了利用横电场的显示模式的第1基板SUB1的结构例进行说明。另外,图中仅图示了说明所必要的主要部分。图中,将相对于第2方向Y逆时针转动而以锐角交叉的方向定义为方向D1,将相对于第2方向Y顺时针转动而以锐角交叉的方向定义为方向D2。另外,第2方向Y与方向D1所成的角度θ1和第2方向Y与方向D2所成的角度θ2大致相同。
第1基板SUB1具备扫描线G1至G3、信号线S1至S4、开关元件SW1至SW3、像素电极PE1至PE3、共通电极CE、金属层ML等。
扫描线G1至G3分别沿第1方向X延伸,并在第2方向Y上等间距地排列。另外,图中,省略了扫描线G2与扫描线G3之间的图示,但扫描线G2与扫描线G3的间距等于扫描线G1与扫描线G2的间距。信号线S1至S4分别大致沿第2方向Y延伸,并在第1方向X上等间距地排列。在图示的例子中,信号线S1至S4在扫描线G1与扫描线G2之间在方向D1上延伸,在扫描线G2与扫描线G3之间在方向D2上延伸。这些扫描线G1至G3和信号线S1至S4在X-Y平面中相互交叉。
开关元件SW1位于扫描线G2与信号线S2的交叉部附近,与扫描线G2及信号线S2电连接。开关元件SW2位于扫描线G2与信号线S3的交叉部附近,与扫描线G2及信号线S3电连接。开关元件SW3位于扫描线G2与信号线S4的交叉部附近,与扫描线G2及信号线S4电连接。另外,这里,开关元件SW1至SW3简略化地进行了图示,之后进行详述。
像素电极PE1至PE3在第1方向X上隔开间隔而排列。像素电极PE1位于信号线S1及S2之间,与开关元件SW1电连接。像素电极PE1位于扫描线G1与扫描线G3之间,与扫描线G2交叉。像素电极PE1具有接触部PA1、电极部PB1以及连结部PC1。接触部PA1与开关元件SW1电连接。该接触部PA1位于扫描线G2的一侧即与扫描线G3接近的一侧、或者扫描线G2与扫描线G3之间。电极部PB1从接触部PA1向扫描线G2的另一侧即与扫描线G1接近的一侧延伸。电极部PB1位于扫描线G1与扫描线G2之间。电极部PB1也有被称作带状电极、线状电极、梳齿电极等的情况。在图示的例子中,1个像素电极PE1具有2个电极部PB1。2个电极部PB1在扫描线G2上与接触部PA1连接,从2个电极部PB1的间隙露出扫描线G2的一部分。由此,通过减少像素电极与扫描线的重叠区域,来减少像素电极与扫描线之间的电容。这些电极部PB1在第1方向X上隔开间隔而排列。连结部PC1与2个电极部PB1的端部相连。
另外,像素电极PE1的形状不限于图示的例子,例如,也可以将连结部PC1省略,电极部PB1的个数也可以不是2个。但是,在如图示那样由接触部PA1、2个电极部PB1、以及连结部PC1将像素电极PE1形成为环状的情况下,即使随着高精细化而像素电极PE1的第1方向X的宽度变小、电极部PB1的第1方向X的宽度变小,也能够提高冗余性。即,即使在像素电极PE1的一部分发生了断线,也能够通过经由其他部分的路径对任何部分都供给像素电位。
像素电极PE2以及像素电极PE3也形成为与像素电极PE1大致相同的形状。以下,对像素电极PE2及像素电极PE3简单地进行说明。
像素电极PE2位于信号线S2及S3之间,与开关元件SW2电连接。像素电极PE2位于扫描线G1与扫描线G2之间,没有延伸到扫描线G2与扫描线G3之间。像素电极PE2具有接触部PA2、电极部PB2以及连结部PC2。接触部PA2与开关元件SW2电连接。该接触部PA2相对于扫描线G2位于与扫描线G1接近的一侧、或者扫描线G1与扫描线G2之间。电极部PB2从接触部PA2向扫描线G1延伸。电极部PB2位于扫描线G1与扫描线G2之间。但是,电极部PB2相比于电极部PB1而言更接近扫描线G1。另外,在平面视图中,像素电极PE2与扫描线G2的重叠区域小于像素电极PE1与扫描线G2的重叠区域。像素电极PE2也有不与扫描线G2重叠的情况。
同样地,像素电极PE3位于信号线S3及S4之间,与开关元件SW3电连接。像素电极PE3具有接触部PA3、电极部PB3以及连结部PC3。接触部PA3相对于扫描线G2位于与扫描线G1接近的一侧,与开关元件SW3电连接。电极部PB3从接触部PA3向扫描线G1延伸。即,电极部PB1至PB3都在同一方向上延伸,在图示的例子中,在与方向D1平行的方向上延伸。电极部PB1至PB3均从各接触部向扫描线G1延伸。
共通电极CE遍及第1基板SUB1的大致整个区域而延伸。即,在X-Y平面中,共通电极CE与像素电极PE1至PE3重合,并且与扫描线G1至G3重合,在第2方向Y上延伸。图示的例子以在显示面板内设有用于触摸检测和图像显示这双方的电路构造的盒内(in cell)触摸面板型液晶显示面板为前提。因此,共通电极CE与信号线S1、S3以及S4重合,在第1方向X上延伸,在与信号线S2对置的位置具有狭缝SL。狭缝SL在共通电极CE中在与信号线平行的方向上以规定间隔设置,被分割后的共通电极CE也作为触摸面板的检测电极的单方而使用。
金属层ML在X-Y平面中与信号线S1、S3以及S4重合,并与这些信号线平行地延伸。另外,金属层ML没有配置在与形成有狭缝SL的位置的信号线S2对置的位置。
图中用虚线示出的间隔件SP位于扫描线G1及信号线S2的交叉部、扫描线G2及信号线S2的交叉部等。虽然后述,但间隔件SP包含对第1基板SUB1与第2基板SUB2之间的盒间隙进行保持的主间隔件、和设置于一方的基板并且从另一方的基板离开的子间隔件。在一例中,子间隔件位于扫描线G1与信号线S2的交叉部,主间隔件位于扫描线G2与信号线S2的交叉部。这些主间隔件以及子间隔件能够使用同一树脂材料一并形成。例如,通过利用在涂敷了作为感光性树脂材料的一种的正型(positive type)透明树脂材料之后、经由局部地透射率不同的半色调掩模(half tone mask)将树脂材料曝光、并将该树脂材料进行显影的光刻工序,能够一并地形成高度不同的主间隔件以及子间隔件。
着眼于位于扫描线G2与信号线S2的交叉部的间隔件SP,该间隔件SP位于用于将开关元件SW1与像素电极PE1电连接的接触孔CH1、和用于将开关元件SW2与像素电极PE2电连接的接触孔CH2之间。接触孔CH1位于扫描线G2的一侧、或者扫描线G2与扫描线G3之间。接触孔CH2位于扫描线G2的另一侧、或者扫描线G1与扫描线G2之间。对于这样的间隔件SP与接触孔CH1及CH2的位置关系,在后面详述。
图3是表示与图2所示的第1基板SUB1对置的第2基板SUB2的结构例的平面图。
第2基板SUB2具备遮光层BM、滤色器CF1至CF3等。
遮光层BM配置在与图2所示的扫描线G1及G2、信号线S1至S4、接触部PA1~PA3、开关元件SW1至SW3等的配线部对置的区域。另外,扫描线G1及G2在图中用单点划线表示,信号线S1至S4在图中用双点划线表示。遮光层BM规定了开口部AP1至AP3。开口部AP1至AP3分别相当于与图2所示的电极部PB1至PB3对置的区域。
这里,着眼于图中的扫描线G2与信号线S2的交叉部附近的区域。遮光层BM具有扩展部B1至B4。扩展部B1及B4夹着与信号线S2对置的区域而在第1方向X上排列。扩展部B2及B3夹着与信号线S2对置的区域而在第1方向X上排列,并且,隔着与扫描线G2对置的区域而位于扩展部B1及B4的相反侧。扩展部B1及B2分别相当于与图2所示的接触部PA1及PA2对置的区域。这些扩展部B1至B4相当于与间隔件SP对置的区域。
滤色器CF1至CF3分别配置于开口部AP1至AP3。此外,滤色器CF1至CF3分别形成为沿第2方向Y延伸的带状,并沿第1方向X交替地重复配置。一例中,滤色器(第1滤色器)CF1是蓝色(B)滤色器,滤色器(第2滤色器)CF2是红色(R)滤色器,滤色器(第3滤色器)CF3是绿色(G)滤色器。滤色器CF1至CF3各自的相互邻接的端部与遮光层BM重合。
另外,在图示的例子中,第2基板SUB2具备3色的滤色器CF1至CF3,但也可以具备包含与蓝色、红色及绿色不同的其他色例如白色、透明等的滤色器的4色以上的滤色器。此外,这些滤色器CF1至CF3也可以设置于第1基板SUB1。
图4是表示用图3的A-B线切断后的显示面板PNL的结构例的剖面图。这里,仅图示了说明所需要的主要部分。另外,在以下的说明中,将从第1基板SUB1朝向第2基板SUB2的方向称作上方,或者简称为上。
第1基板SUB1用玻璃基板或树脂基板等透明的第1绝缘基板10构成。第1基板SUB1中,在第1绝缘基板10的与第2基板SUB2对置的一侧,具备第1绝缘膜11、第2绝缘膜12、第3绝缘膜13、第4绝缘膜14、第5绝缘膜15、信号线S1至S4、像素电极PE1至PE3、共通电极CE、第1取向膜AL1等。
第1绝缘膜11位于第1绝缘基板10之上。第2绝缘膜12位于第1绝缘膜11之上。第3绝缘膜13位于第2绝缘膜12之上。信号线S1至S4位于第3绝缘膜13之上。第4绝缘膜14位于第3绝缘膜13之上,将信号线S1至S4覆盖。
共通电极CE位于第4绝缘膜14之上。此外,共通电极CE隔着第4绝缘膜14而与信号线S1、S3、S4对置。共通电极CE的狭缝SL位于信号线S2的正上方。金属层ML在信号线S1、S3、S4的正上方重叠在共通电极CE之上。共通电极CE以及金属层ML被第5绝缘膜15覆盖。第1绝缘膜11、第2绝缘膜12、第3绝缘膜13以及第5绝缘膜15例如由硅氧化物或硅氮化物等透明的无机类材料形成。第4绝缘膜14由透明的树脂材料形成,与由无机类材料形成的其他绝缘膜相比具有较厚的膜厚。
像素电极PE1至PE3位于第5绝缘膜15之上,隔着第5绝缘膜15而与共通电极CE对置。像素电极PE1至PE3以及共通电极CE例如由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide)等透明的导电材料形成。像素电极PE1至PE3被第1取向膜AL1覆盖。第1取向膜AL1还覆盖第5绝缘膜15。
第2基板SUB2用玻璃基板或树脂基板等透明的第2绝缘基板20构成。第2基板SUB2中,在第2绝缘基板20的与第1基板SUB1对置的一侧,具备遮光层BM、滤色器CF1至CF3、外覆层OC、第2取向膜AL2等。
遮光层BM位于第2绝缘基板20的与第1基板SUB1对置的一侧。遮光层BM规定了与像素电极PE1至PE3分别对置的开口部AP1至AP3。遮光层BM由黑色的树脂材料、或遮光性的金属材料形成。
滤色器CF1至CF3分别位于第2绝缘基板20的与第1基板SUB1对置的一侧,各自的端部与遮光层BM重合。滤色器CF1位于开口部AP1,与像素电极PE1对置。滤色器CF2位于开口部AP2,与像素电极PE2对置。滤色器CF3位于开口部AP3,与像素电极PE3对置。在一例中,滤色器CF1至CF3分别由被着色为蓝色、红色、绿色的树脂材料形成。
外覆层OC将滤色器CF1至CF3覆盖。外覆层OC由透明的树脂材料形成。第2取向膜AL2将外覆层OC覆盖。第1取向膜AL1以及第2取向膜AL2例如由表现出水平取向性的材料形成。
上述的第1基板SUB1以及第2基板SUB2以第1取向膜AL1以及第2取向膜AL2相面对的方式配置。液晶层LC被封入到第1取向膜AL1与第2取向膜AL2之间。液晶层LC由介电常数各向异性为负的负型(negative type)液晶材料、或者介电常数各向异性为正的正型液晶材料构成。
这样的结构的显示面板PNL中,第1基板SUB1与背光单元BL对置,第2基板SUB2位于显示面侧。作为背光单元BL,能够采用各种形态的结构,对于其详细构造省略说明。
包含第1偏光片PL1的第1光学元件OD1配置在第1绝缘基板10的外表面、或者与背光单元BL对置的面。包含第2偏光片PL2的第2光学元件OD2配置在第2绝缘基板20的外表面、或者观察位置侧的面。第1偏光片PL1的第1偏光轴以及第2偏光片PL2的第2偏光轴例如在X-Y平面中处于正交尼科尔(crossed nicol)的位置关系。另外,第1光学元件OD1以及第2光学元件OD2也可以包含相位差板等其他光学功能元件。
接着,对上述结构的液晶显示装置的动作例进行说明。这里,对于液晶层LC由负型液晶材料构成的情况,参照图2及图4进行说明。
在没有对液晶层LC施加电压的状态下,即,在像素电极PE1至PE3与共通电极CE之间没有形成电场的关闭(off)时,液晶分子LM如图中放大而用虚线所示的那样,在X-Y平面内,其长轴在与第1方向X平行的方向上初始取向。这样的关闭时对应于初始取向状态,关闭时的液晶分子LM的取向方向相当于初始取向方向。初始取向状态通过将第1取向膜AL1以及第2取向膜AL2的双方在第1方向X上进行取向处理而实现。关于取向处理的手法,可以是摩擦(rubbing)处理,也可以是光取向处理等其他手法。
在关闭时,来自背光单元BL的光的一部分将第1偏光片PL1透射,并向显示面板PNL入射。入射到显示面板PNL中的光是与第1偏光片PL1的第1偏光轴或吸收轴正交的直线偏光。直线偏光的偏光状态在穿过了关闭时的液晶层LC时几乎不变化。因此,透射了显示面板PNL的直线偏光被相对于第1偏光片PL1处于正交尼科尔的位置关系的第2偏光片PL2吸收。由此,得到暗状态、或黑显示状态。
另一方面,在对液晶层LC施加了电压的状态下,即,在像素电极PE1至PE3与共通电极CE之间形成了电场的开启(on)时,液晶分子LM受电场的影响而其取向状态变化,如图中放大而用实线所示那样,在与初始取向方向不同的方向上取向。在X-Y平面中,电场主要形成在与电极部PB的边缘正交的方向上。图中,箭头表示液晶分子LM相对于初始取向方向的旋转方向。负型的液晶材料的情况下,液晶分子LM以其长轴朝向与电场大致垂直的方向的方式取向。
在开启时,入射到显示面板PNL中的直线偏光其偏光状态在穿过液晶层LC时根据液晶分子LM的取向状态进行变化。因此,在开启时,穿过了液晶层LC的至少一部分光将第2偏光片PL2透射。由此,得到明状态、或者白显示状态。
另外,对于液晶层LC由正型液晶材料构成的情况,虽省略详细说明,但在关闭时,液晶分子LM例如在与第2方向Y平行的方向上初始取向。在开启时,液晶分子LM以其长轴朝向与电场大致平行的方向的方式取向。因此,入射到显示面板PNL中的直线偏光其偏光状态在穿过液晶层LC时根据液晶分子LM的取向状态进行变化,至少一部分光将第2偏光片PL2透射。
接着,对图2所示的开关元件SW1至SW3的构造更详细地说明。
图5是表示开关元件SW1至SW3的结构例的平面图。这里,仅图示第1基板SUB1的说明所需要的主要部分,省略了共通电极CE、像素电极PE1至PE3、金属层ML等的图示。
开关元件SW1至SW3在第1方向X上排列。开关元件SW1具备遮光体SL1、半导体层SC1以及中继电极RE1。开关元件SW2具备遮光体SL2、半导体层SC2以及中继电极RE2。开关元件SW3具备遮光体SL3、半导体层SC3以及中继电极RE3。半导体层SC1至SC3均形成为大致U字状,与扫描线G2在两处交叉。但是,半导体层SC1在从扫描线G2靠扫描线G1侧具有折返部,而半导体层SC2以及SC3在从扫描线G2靠扫描线G3侧具有折返部。以下,对开关元件SW1至SW3的各自的构造进行说明。
开关元件(第1开关元件)SW1中,半导体层(第1半导体层)SC1具有端部(第1端部)E11以及端部(第2端部)E12。端部E11经由接触孔CH11而与信号线(第1信号线)S2电连接。端部E12经由接触孔CH12而与中继电极(第1中继电极)RE1电连接。中继电极RE1位于信号线S1及S2之间。此外,中继电极RE1以及端部E11和E12均相对于扫描线G2位于扫描线G3侧。
扫描线G2中,与半导体层SC1交叉的2个部分分别作为栅极电极WG11及WG12发挥功能。遮光体SL1位于半导体层SC1中的与栅极电极WG12交叉的部分的正下方。
在开关元件(第2开关元件)SW2中,半导体层(第2半导体层)SC2具有端部(第3端部)E21以及端部(第4端部)E22。端部E21经由接触孔CH21而与信号线(第2信号线)S3电连接。端部E22经由接触孔CH22而与中继电极(第2中继电极)RE2电连接。中继电极RE2位于信号线S2及S3之间。此外,中继电极RE2以及端部E21和E22均相对于扫描线G2位于扫描线G1侧。
在扫描线G2中,与半导体层SC2交叉的2个部分分别作为栅极电极WG21及WG22发挥功能。遮光体SL2位于半导体层SC2中的与栅极电极WG22交叉的部分的正下方。
关于开关元件SW3,与开关元件SW2为相同结构,详细说明省略,中继电极RE3以及半导体层SC3的端部E31和E32均相对于扫描线G2位于扫描线G1侧。
着眼于中继电极RE1至RE3的位置,中继电极RE2及RE3位于沿第1方向X的同一直线上。中继电极RE1从中继电极RE2及RE3排列的位置隔着扫描线G2而向相反侧错位。另外,中继电极RE1至RE3各自的一部分与扫描线G2重合,但也可以是各自的整体从与扫描线G2重合的位置离开。
图6是表示开关元件SW1至SW3与像素电极PE1至PE3的各个连接构造例的平面图。
像素电极(第1像素电极)PE1的接触部(第1接触部)PA1对置于中继电极(第1中继电极)RE1,经由位于共通电极CE的开口部OP1处的接触孔(第1接触孔)CH1而与中继电极RE1电连接。接触孔CH1如后述那样,包含形成于第4绝缘膜14的接触孔CH13、以及形成于第5绝缘膜15的接触孔CH14。开口部OP1以及接触孔CH1均相对于扫描线G2位于扫描线G3侧。电极部(第1电极部)PB1从接触部PA1超过扫描线G2向扫描线G1延伸。
像素电极(第2像素电极)PE2的接触部(第2接触部)PA2对置于中继电极(第2中继电极)RE2,经由位于共通电极CE的开口部OP2处的接触孔(第2接触孔)CH2而与中继电极RE2电连接。接触孔CH2包含形成于第4绝缘膜14的接触孔CH23、以及形成于第5绝缘膜15的接触孔CH24。开口部OP2以及接触孔CH2均相对于扫描线G2位于扫描线G1侧。电极部(第2电极部)PB2从接触部PA2向扫描线G1延伸。
关于像素电极(第3像素电极)PE3,与像素电极PE2为相同结构,详细说明省略,用于将接触部(第3接触部)PA3和中继电极(第3中继电极)RE3连接的开口部OP3、以及接触孔(第3接触孔)CH3均相对于扫描线G2位于扫描线G1侧。即,接触孔CH2及CH3在沿第1方向X的同一直线上排列。相对于此,接触孔CH1及CH2在与第1方向X交叉的倾斜方向上排列。即,接触孔CH1设置在从接触孔CH2及CH3所排列的同一直线上错开的位置。
间隔件SP位于接触孔CH1与接触孔CH2之间。在图示的例子中,在X-Y平面中,间隔件SP的剖面形状为大致圆形,其中心位于扫描线G2与信号线S2的交叉部。另一方面,在接触孔CH2与接触孔CH3之间,没有配置任何间隔件。
图7是表示将包含图6所示的开关元件SW1的第1基板SUB1用C-D线切断后的结构例的剖面图。另外,在图示的例子中,开关元件SW1是顶栅型,但也可以是底栅型。
遮光体SL1位于第1绝缘基板10与第1绝缘膜11之间。半导体层SC1位于第1绝缘膜11与第2绝缘膜12之间。半导体层SC1例如由多晶硅形成,但也可以由非晶硅、氧化物半导体等形成。
栅极电极WG11及WG12是扫描线G2的一部分,位于第2绝缘膜12与第3绝缘膜13之间,隔着第2绝缘膜12而与半导体层SC1对置。栅极电极WG12位于遮光体SL1的正上方。信号线S2以及中继电极RE1位于第3绝缘膜13与第4绝缘膜14之间。信号线S2经由将第2绝缘膜12以及第3绝缘膜13贯通的接触孔CH11而与半导体层SC1接触。中继电极RE1经由将第2绝缘膜12以及第3绝缘膜13贯通的接触孔CH12而与半导体层SC1接触。
共通电极CE位于第4绝缘膜14与第5绝缘膜15之间。像素电极PE1位于第5绝缘膜15与第1取向膜AL1之间。像素电极PE1经由将第4绝缘膜14贯通的接触孔CH13、形成于共通电极CE的开口部OP1、以及将第5绝缘膜15贯通的接触孔CH14,与中继电极RE1接触。接触孔CH13及CH14如上述那样包含在接触孔CH1中。另外,接触孔CH12也可以位于接触孔CH13及CH14的正下方,该情况下,接触孔CH12包含在接触孔CH1中。
图8是表示将包含图6所示的间隔件SP的显示面板PNL用E-F线切断后的结构例的剖面图。
间隔件SP位于第1基板SUB1与第2基板SUB2之间。图示的例子的间隔件SP设于第2基板SUB2,相当于与第1基板SUB1接触的主间隔件MSP,在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间形成规定的盒间隙。更具体地讲,间隔件SP位于外覆层OC的与第1基板SUB1对置的一侧,与第1取向膜AL1接触。另外,间隔件SP能够由与外覆层OC相同的树脂材料形成,此外,能够与外覆层OC一并形成。
间隔件SP所接触的区域位于接触孔CH1与CH2之间,通过第4绝缘膜14而其表面大致被平坦化,在第4绝缘膜14与间隔件SP之间,夹着分别具有大致固定的膜厚的共通电极CE、第5绝缘膜15以及第1取向膜AL1。并且,在共通电极CE与间隔件SP之间,没有夹着金属层ML。
如以上说明的那样,根据本实施方式,间隔件SP以扫描线G2与信号线S2的交叉部为中心,位于接触孔CH1和接触孔CH2之间,接触孔CH1位于在第1方向上延伸的扫描线G2的一侧(即与扫描线G3接近的一侧),接触孔CH2位于扫描线G2的另一侧(即与扫描线G1接近的一侧)。
配置间隔件SP的区域设在扫面线与信号线的交叉部附近,以使得不降低对各像素PX的显示做出贡献的开口部的面积。另一方面,用于将开关元件和像素电极电连接的接触孔也设在扫描线与信号线的交叉部附近。近年来,伴随高精细化,有像素PX的沿第1方向X的间距缩小的倾向,因此在第1方向X上相邻的像素PX各自的接触孔也接近。本实施方式中,配置间隔件SP的区域如上述那样,设置于在与第1方向X交叉的方向上排列的接触孔CH1与CH2之间。即,接触孔CH1和接触孔CH2由于在与第1方向X交叉的倾斜方向上排列,所以在它们之间,能够充分大地确保用于配置间隔件SP的平坦的区域。另一方面,本实施方式中,配置间隔件SP的区域没有设置于在第1方向X上排列的接触孔CH2与CH3之间。即,上述的例子中,接触孔CH2和接触孔CH3虽然在第1方向X上排列,但由于两者接近,所以在它们之间难以确保平坦的区域,未设有配置间隔件SP的区域。
因此,在第1基板SUB1与第2基板SUB2之间,即使在第1方向X以及第2方向Y上产生了对位偏差,也能够抑制间隔件SP向接触孔下降。因而,能够得到所希望的盒间隙,能够抑制显示品质的劣化。
此外,如图5等所示,各开关元件SW的半导体层SC形成为大致U字状,其两端部相对于扫描线位于一侧,其折返部相对于扫描线位于另一侧。因此,能够抑制开关元件SW向第1方向X扩展,并且,能够抑制开关元件SW的设置面积相对于像素PX的面积所占的比例的增大。因而,即使是伴随高精细化而像素尺寸缩小的情况,也能抑制开口部的面积的降低。
此外,如图8等所示,在第1基板SUB1中,在间隔件SP所接触的区域,没有配置金属层ML。因此,与如信号线S1、信号线S3的正上方那样配置有金属层ML的区域相比,信号线S2的正上方的区域进一步平坦化。因而,能够抑制在间隔件SP与第1基板SUB1接触时、由金属层ML的高度差引起的盒间隙的偏差的发生。
此外,在第1基板SUB1中,共通电极CE由于对置于扫描线G及信号线S,所以能够抑制从扫描线G及信号线S朝向液晶层LC的不希望的电场的发生。由此,能够抑制扫描线G及信号线S的附近的液晶分子LM的取向不良的发生,能够抑制光泄漏等显示品质的劣化。另外,共通电极CE具有与信号线S2对置的狭缝SL,信号线S2位于红色像素与蓝色像素之间。红色像素以及蓝色像素相比于绿色像素而言,是相对可见度低的颜色的像素。因此,即使发生了从信号线S2朝向液晶层LC的不希望的电场,红色像素以及蓝色像素中的光泄漏的影响也几乎没有,能够抑制显示品质的劣化。
接着,对其他结构例进行说明。另外,关于与上述的结构例相同的结构,附加同一参照符号而省略详细说明。
图9是表示将包含图6所示的间隔件SP的显示面板PNL用E-F线切断后的其他结构例的剖面图。
图示的结构例与图8所示的结构例相比,间隔件SP是从第1基板SUB1离开的子间隔件SSP这一点不同。即,在子间隔件SSP与第1取向膜AL1之间夹着液晶层LC。这样的子间隔件SSP如图示那样,在稳定状态下,从第1基板SUB1离开,而当对显示面板PNL从外部施加了局部的冲击时通过与第1基板SUB1接触而将冲击吸收。由此,能够提高从外部施加了冲击的情况下对压缩变形的耐性。
在这样的结构例中,也能得到与上述结构例相同的效果。
图10是表示开关元件SW1至SW3的其他结构例的平面图。
图示的结构例与图5所示的结构例相比,半导体层SC1至SC3均形成为大致L字状这一点、以及扫描线G2具有分支部GA1至GA3这一点不同。分支部GA1在信号线S1与S2之间向扫描线G3延伸。分支部GA2在信号线S2与S3之间向扫描线G1延伸。分支部GA3在信号线S3与S4之间向扫描线G1延伸。半导体层SC1至SC3分别与包含分支部GA1至GA3的扫描线G2在两处交叉。以下,对开关元件SW1至SW3的各自的构造进行说明。
开关元件(第1开关元件)SW1中,半导体层(第1半导体层)SC1的端部(第1端部)E11相对于扫描线G2位于扫描线G1侧,经由接触孔CH11而与信号线(第1信号线)S2电连接。半导体层SC1的端部(第2端部)E12以及中继电极(第1中继电极)RE1均相对于扫描线G2位于扫描线G3侧,两者经由接触孔CH12电连接。
开关元件(第2开关元件)SW2中,半导体层(第2半导体层)SC2的端部(第3端部)E21相对于扫描线G2位于扫描线G3侧,经由接触孔CH21而与信号线(第2信号线)S3电连接。半导体层SC2的端部(第4端部)E22以及中继电极(第2中继电极)RE2均相对于扫描线G2位于扫描线G1侧,两者经由接触孔CH22电连接。
关于开关元件SW3,与开关元件SW2为相同结构,详细说明省略,半导体层SC3的端部E31相对于扫描线G2位于扫描线G3侧,中继电极RE3以及半导体层SC3的端部E32均相对于扫描线G2位于扫描线G1侧。
在这样的结构例中,也能够应用图6所示的连接构造例,此外,间隔件SP配置于在与第1方向X交叉的方向上排列的接触孔CH1与CH2之间。因此,能够得到与上述结构例相同的效果。
以上的各结构例中,采用了在第1绝缘基板10与像素电极PE1至PE3之间具备共通电极CE的第1基板SUB1,但不限于此。例如,也可以采用在第1绝缘基板10与共通电极CE之间具备像素电极PE1至PE3的第1基板SUB1。该情况下,能够采用这样的结构:像素电极PE1至PE3均形成为平板状,并且,共通电极CE具有与像素电极PE1至PE3对置的狭缝状的开口。
如以上说明的那样,根据本实施方式,能够提供能抑制显示品质的劣化的液晶显示装置。
另外,说明了本实用新型的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子提示的,并不意欲限定实用新型的范围。这些新的实施方式能够以其他各种形态实施,在不脱离实用新型主旨的范围内,能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在实用新型的范围及主旨中,并且包含在与权利要求所记载的实用新型等同的范围中。