液晶显示装置

文档序号:739571 发布日期:2021-04-20 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 液晶显示装置 (Liquid crystal display device having a plurality of pixel electrodes ) 是由 奥本惠隆 山本明弘 长谷川浩二 于 2018-09-13 设计创作,主要内容包括:液晶显示装置包括:TFT基板,具备薄膜晶体管以及与薄膜晶体管连接的像素电极;对向基板,具备隔着液晶层与像素电极相对的共用电极,薄膜晶体管包含:半导体膜,隔着栅极绝缘膜层叠在栅极上,并具有在俯视时与栅极分别重叠的第一边和第二边的平面形状;以及第一电极和第二电极,分别形成在半导体膜上,并与像素电极连接,第二电极与所述第一电极对向设置,半导体膜的第一边和第二边构成规定的角度相互邻接,第一电极至少部分地分别覆盖半导体膜的第一边和第二边。(The liquid crystal display device includes a TFT substrate having a thin film transistor and a pixel electrode connected to the thin film transistor; a semiconductor film laminated on the gate electrode via a gate insulating film and having a planar shape with a first side and a second side respectively overlapping the gate electrode in a plan view; and a first electrode and a second electrode formed on the semiconductor film and connected to the pixel electrode, respectively, wherein the second electrode is disposed to face the first electrode, the first side and the second side of the semiconductor film are adjacent to each other at a predetermined angle, and the first electrode at least partially covers the first side and the second side of the semiconductor film, respectively.)

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置具备两个基板,该两个基板夹持包含液晶分子的液晶层,在该两个基板中的一个(TFT基板)上形成有对矩阵状排列的多个像素各自的电极(像素电极)施加电压的像素电路。此外,在另一个基板(对向基板)形成有夹着液晶层与像素电极对置的共用电极。根据像素电极与共用电极的电位差,液晶层内的液晶分子的取向根据每个像素而变化,由此将期望的图像显示于显示画面。像素电路主要由薄膜晶体管(TFT)构成,通过切换TFT的打开和关闭,切换向像素电极施加电压的状态。例如,如专利文献1所示,TFT包括:形成在玻璃板等的表面的栅极;隔着绝缘膜形成在栅极上的半导体膜;和分别形成在半导体膜上的源极和漏极。专利文献1的TFT具备:俯视时形成于栅极的内侧的半导体膜,以及在该半导体膜上相互对置地形成的漏极和源极,漏极与液晶显示装置的像素电极连接。

在图7中,液晶显示装置中的像素电路的一例与示意性示出的液晶层LC以及像素电极120一起示出。在图7中,像素电路具有TFT103,TFT103的源极连接到数据总线(源极总线)111,栅极连接到扫描总线(栅极总线)112,漏极连接到像素电极120。此外,与液晶层LC并联地形成有辅助电容Cs。如果TFT103根据扫描总线112的电压成为打开状态,则从数据总线111向像素电极120施加基于图像数据的电压,在液晶层LC所具有的电容以及辅助电容Cs中积蓄与图像数据相应的量的电荷。因此,即使TFT103切换成关闭状态,也能维持像素电极120的电位,来自光源的光按每个像素以与像素电极120和共用电极121的电位差相应的光量透过液晶层LC。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开平10-20298号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

但是,如图7所示,在TFT103的栅极与漏极之间,TFT的结构上存在寄生电容Cgd。因此,若TFT103成为关闭状态,则辅助电容Cs等中蓄积的电荷的一部分根据寄生电容Cgd的大小而被引入寄生电容Cgd。图8示出帧反转驱动中的两个帧(N帧和N+1帧)中的像素电极120的电位(像素电压Vd)的推移。如图8所示,若TFT103从打开状态(H1区间)切换为关闭状态(H2区间),则像素电压Vd降低与被引入寄生电容Cgd的电荷的量相应的电压(引入电压或馈通电压)△V。因此,由于寄生电容值的偏差,在各像素中无法得到基于图像数据的原来的亮度,在液晶显示装置的画面内产生亮度不均或颜色不均等显示不均,显示品质会降低。考虑到基于引入电压ΔV的变动来校正图像数据,但由于寄生电容Cgd的大小能够针对每个液晶显示装置和每个像素发生变动,因此难以始终适当地校正所有像素的图像数据。

因此,本发明的目的在于,提供因驱动像素的TFT的寄生电容的偏差导致的显示品质降低较少的液晶显示装置。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一实施方式的液晶显示装置包括:TFT基板,具备薄膜晶体管以及与所述薄膜晶体管连接的像素电极;对向基板,具备隔着液晶层与所述像素电极相对的共用电极,所述薄膜晶体管包含:半导体膜,隔着栅极绝缘膜层叠在栅极上,并具有包含俯视时与所述栅极分别重叠的第一边和第二边的平面形状;第一电极和第二电极,分别形成在所述半导体膜上,所述第一电极与所述像素电极连接,所述第二电极与所述第一电极对向设置;所述第一边和所述第二边以规定的角度相互邻接,所述第一电极至少部分地分别覆盖所述第一边和所述第二边。

有益效果

根据本发明的一实施方式,在液晶显示装置中,能够减少构成像素电路的TFT的寄生电容的偏差导致的显示品质的降低。

附图说明

图1是表示穿过本发明的第一实施方式的液晶显示装置的TFT的切割线的一例的图。

图2是示出第一实施方式的液晶显示装置中的TFT的一例的俯视图。

图3是示出第一实施方式的液晶显示装置中的TFT的其他例子的俯视图。

图4是示出第一实施方式的液晶显示装置中的TFT的其他例子的俯视图。

图5是示出第一实施方式的液晶显示装置中的TFT的其他例子的俯视图。

图6A是示出本发明的第二实施方式的液晶显示装置的TFT的一例的俯视图。

图6B是表示在图6A的例子的TFT中通道的面积不发生大致变动的俯视图。

图6C是表示在图6A的例子的TFT中通道的面积不发生大致变动的俯视图。

图7是示出液晶显示装置的像素电路的一例的电路图。

图8是示出液晶显示装置的像素电压的推移的图。

图9是示出现有的液晶显示装置中的TFT的一例的俯视图。

具体实施方式

本发明人等为了减少因驱动像素的TFT的寄生电容引起的显示不均而反复进行了深入研究。然后,本发明人等发现,通过将半导体膜与连接于像素电极的电极(例如漏极电极)形成为适当地相互重叠,能够抑制显示不均。关于这一点,参照图9来说明现有的液晶显示装置中的作为TFT的一例的TFT103的俯视图。

TFT103包括:栅极104,形成在玻璃板等基底基材(未图示)上;半导体膜106,隔着栅极绝缘膜(未图示)形成在栅极104上,且在俯视时形成在栅极104的内侧;以及漏极107和源极108,以相互相对的方式形成在半导体膜106上。漏极107与未图示的像素电极连接。另外,半导体膜106中被漏极107和源极108夹着并标记符号Ch的区域表示在半导体膜106上形成的沟道。

一般而言,在驱动液晶显示装置的像素的TFT以图9的例子那样的底栅型构成的情况下,在俯视下在栅极104的内侧形成半导体膜106。这样,可以防止因透射未图示的基底基材的光在半导体膜106激发沟道。而且,栅极104比半导体膜104大,因此即使是小的像素,也能够比较容易地形成,能够应对液晶显示装置的高精细化。此外,以往大多使用的U字形的源极的形成有随着像素的小型化而变得困难的倾向,因此使用如图9的例子那样使漏极107与源极108沿着一个方向对置的构成。但是,由本发明人发现,在如图9的例子那样的构成中,寄生电容Cgd(参照图7)因使用U字形源极的构成中未被视为问题的因素而出现偏差。

在图9的例子那样构成的TFT103中,寄生电容Cgd的大小基于漏极107中与栅极104重叠的部分的面积来确定。在此,在TFT103为打开状态时,在半导体膜106上激发载流子,因此半导体膜106作为导体发挥功能。即,认为半导体膜106中比通过漏极107与源极108的中间的中间线M更靠近漏极107的区域(以下也称为“第二区域”)对于寄生电容Cgd的形成,起到与漏极107同样的作用。因此,考虑基于半导体膜106的第二区域的面积、漏极107中与栅极104重叠的区域中除了与半导体膜106重叠的部分以外的区域(以下也称为“第一区域”)的面积的总和来决定TFT103为打开状态时的寄生电容Cgd。因此,多个TFT103间的寄生电容Cgd的偏差,即引入电压ΔV(参照图8)的偏差伴随多个TFT103间的半导体膜106的第二区域的面积以及漏极107的第一区域的面积各自的偏差而产生。

在图9中,半导体膜106的第二区域以及漏极107的第一区域向扩大方向变动时新占据的扩大部分的例子标注双点划线及标号106a、107a示出。从图9可知,在漏极107仅与具有矩形平面形状的半导体膜106的四边中的一边重叠的情况下,半导体膜106的扩大部分106a远大于漏极107的扩大部分107a。虽然未图示,但即使在半导体膜106和漏极107向变小的方向产生偏差时,各个缩小部分之间的大小关系也与图9所示的扩大部分之间的大小关系相同。

多个TFT103间的半导体膜106的第二区域的面积以及漏极107的第一区域的面积的偏差由例如使用光刻技术形成这些区域时的曝光部分的缘部的偏移以及蚀刻部分的缘部的偏移等而产生。该偏差在半导体膜106的形成工序和漏极107的形成工序中相互独立地产生。如图9的例子所示,当半导体膜106的第二区域及漏极107的第一区域向扩大方向变动时,如果半导体膜106的扩大部分106a远大于漏极107的扩大部分107,则只要半导体膜106的第二区域变动,寄生电容Cgd就会大幅变动。半导体膜106的第二区域的面积和漏极107的第一区域的面积双方也可能存在偏差,但认为仅任意一方存在偏差的情况较多。因此,即使半导体膜106的第二区域的面积和漏极107的第一区域的面积的任一方单独波动,通过以其变动量成为一定范围内的方式形成半导体膜106和漏极107,例如能够减少可视的显示不均的发生。

此外,漏极107的第一区域以及半导体膜106的第二区域的一方往扩大方向或缩小方向变动,另一方往其反方向变动。因此,通过以半导体膜106的第二区域及漏极107的第一区域各自的变动量尽量接近的方式形成两者,能够抵消两者相互逆向地变动时对寄生电容Cgd的影响。

漏极107的第一区域向扩大方向变动时的扩大部分107a的面积是漏极107的外缘中不经由半导体膜106而与栅极104重叠的部分的长度(以下也称为“第一长度”)L1(=L1a+L1b)与漏极107的外缘的位移宽度S1的乘积。而且,半导体膜106的第二区域向扩大方向变动时的扩大部分106a的面积是,在半导体膜106的第二区域的外缘中未被漏极107覆盖的部分的长度(以下也称为“第二长度”)L2(=L2a+L2b+L2c+L2d)与半导体膜106的第二区域的外缘的位移宽度S2之乘积加上2×(S2)2(第二区域的两个角部中的扩大面积)而得到的大小。位移宽度S1以及位移宽度S2不一定相同,但认为平均不会产生大的差异。因此,通过将漏极107适当地与半导体膜106重叠地形成,并减小第一长度L1与第二长度L2之差,从而使漏极107的第一区域的变动量和半导体膜106的第二区域的变动量相互接近地抑制。因此,只要漏极107的第一区域的面积和半导体膜106的第二区域的面积中的任一方产生了偏差,就能够减少寄生电容Cgd产生大的变动的情况,例如能够减少被目测到的显示不均的产生。进而,通过使漏极107的第一长度L1和半导体膜106的第二长度L2大致相同,在漏极107的第一区域和半导体膜106的第二区域如上所述相互向相反方向变动的情况下,也能够极其减小寄生电容Cgd的变动和显示不均。

本发明人等反复进行了认真研究的结果,得到了上述的见解。以下,参照附图,对基于该见解的实施方式的液晶显示装置进行说明。另外,以下说明的各实施方式中的各构成要素的材质、形状、它们的相对的位置关系等除了明确地限定的情况以外仅是例示。本发明的液晶显示装置并不通过所述例示而被限定性地解释。

[实施方式1]

在图1中,实施方式1的液晶显示装置1由穿过某个像素内的TFT3的切割线处的剖视图表示。图2中示出本实施方式的液晶显示装置中的TFT3的一例的俯视图。如图1所示,液晶显示装置1具备:TFT基板2,其具备薄膜晶体管(TFT)3以及与TFT3连接的像素电极9;以及对向基板10,其具备隔着液晶层LC与像素电极9相对的共用电极11。TFT3包括:形成在基底基材2a上的栅极4;隔着覆盖栅极4的栅极绝缘膜5层叠在栅极4上的半导体膜6;分别形成在半导体膜6上的第一电极7以及与第一电极7相对的第二电极8。此外,在第一电极7以及第二电极8与半导体膜6之间,由杂质浓度高的半导体形成接触层60。在TFT3上形成有平坦化膜14a,在平坦化膜14a的表面形成有像素电极9。第一电极7经由导通触点15与像素电极9连接。此外,在图1中,在基底基材2a上与栅极4并排形成有电容电极20,在电容电极20与第一电极7以及像素电极9之间形成有辅助电容Cs。

在平坦化膜14a以及像素电极9上形成第一取向膜17a,通过在第一取向膜17a与第二取向膜17b之间注入向列液晶等形成液晶层LC。第二取向膜17b与彩色滤光片19、平坦化膜14b以及共用电极11一起层叠在对向基板10中朝向TFT基板2的表面上。对向基板10通过未图示的间隔物与TFT基板2之间隔开规定间隔地配置。此外,虽未图示,但在TFT基板2及对向基板10各自朝向液晶层LC的相反方向的表面也可以具备偏光板,液晶显示装置1为透射型的情况下,与TFT基板2所具备的偏光板相对地具备由LED等构成的光源、或导光板(均未图示)。由于像素电极9、第一以及第二取向膜17a、17b以及液晶层LC等各构成要素可具有一般的结构,因此省略它们的详细说明。

第一电极7及第二电极8中的一方为漏极,另一方为源极。通常,TFT中形成于半导体膜上的两个电极在结构上具有彼此相同的功能,因此,TFT3无论源极以及漏极的任一电极与像素电极9连接,都能够适当地发挥功能。以下,作为与像素电极9连接的电极是漏极的电极,说明实施方式的液晶显示装置。因此,第一电极7及第二电极8分别被称为漏极及源极。

如图2所示,半导体膜6在俯视下形成于栅极4的内侧,具有包含在俯视下与栅极4分别重叠的第一边61和第二边62的平面形状。第一边61和第二边62成规定的角度彼此相邻。在半导体膜6中,在向栅极4施加规定的导通电压时形成沟道Ch。半导体膜6在图2的例子中,具有矩形、具体为大致正方形的平面形状,第一边61和第二边62呈大致直角,夹着一个顶点彼此相邻。并且,第一电极7至少部分地覆盖第一边61和第二边62。换言之,以第一电极7中与半导体膜6的第一边61不相交的两条外缘中的接近第一边61的外缘(第一外侧边71)位于比第一边61更靠半导体膜6的外侧的方式形成有第一电极7。其结果是,第一边61和第二边62分别部分地被第一电极7覆盖。另外,在图2中,线M与先前参照的图9中的中间线M同样地表示在第一电极7与第二电极8之间的中间设定的中间线。

这样,在本实施方式中,与像素电极9(参照图1)连接的第一电极7至少局部地覆盖半导体膜6的第一边61和第二边62。因此,能够减小第一电极7的第一长度L1(=L1a+L1b+P1)与半导体膜6的第二长度L2(=L2a+L2b+L2c)之差。因此,如上所述,能够减小多个TFT3间的漏极(第一电极7)与栅极4之间的寄生电容Cgd(参照图1)的偏差,能够减少显示不均。另外,在上述以及下述的说明中,如果没有特别说明,“长度”是第一电极7及半导体膜6等的设计上的(正规的)长度。

在如图9所示的以往的TFT103那样漏极107仅与半导体膜106的一条边重叠的结构中,漏极107的第一长度L1仅为栅极104上的未被半导体膜106覆盖的空白部分的宽度的两倍左右,远小于半导体膜106的第二长度L2。即使稍微增大漏极107的宽度(图9中的上下方向的长度),第一长度L1本身也不变化。通过将栅极104相对于半导体膜106放大,能够延长漏极107的第一长度L1,但从像素的小型化的观点出发,不优选这样的放大。

与此相对,在本实施方式中,与像素电极9连接的第一电极7不仅与半导体膜6中的与第一电极7和第二电极8的相对方向(第一方向X)大致正交的第二边62重叠,与第一边61也重叠。其结果是,在第一方向X上,能够延长第一电极7的第一长度L1,并且能够削减半导体膜6的第二长度L2。即,能够使第一电极7的第一长度L1比以往长,并且使半导体膜6的第二长度L2比以往短。因此,能够使第一电极7的第一区域的变动量(例如图2所示的扩大部分7a的总和)与半导体膜6的第二区域的变动量(例如图2所示的扩大部分6a的总和)相互接近。此外,也可以抑制半导体膜6的第二区域的变动量。因此,能够减小多个TFT3间的寄生电容Cgd的偏差,能够减少显示不均。

另外,“俯视”是指以与TFT基板2的厚度方向平行的视线来观察液晶显示装置1。此外,“以规定的角度相邻”表示半导体膜6的第一边61和第二边62夹着半导体膜6的平面形状的角部相邻。即,半导体膜6的第一边61和第二边62也可以不是例如矩形形状中的一组平行的对边,“规定的角度”是0度和180度以外的任意角度。此外,被第一边61和第二边62夹着的角部可以如图2的例子那样是多边形的顶点,也可以是被倒角那样的圆等。

根据本实施方式,这样,容易使第一电极7的第一长度L1与半导体膜6的第二长度L2接近。优选以第一电极7的第一长度L1与半导体膜6的第二长度L2大致相等的方式形成第一电极7及半导体膜6。但是,这些长度未必需要相同。

另外,能够预先估计第一电极7的第一区域的位移宽度S1及半导体膜6的第二区域的位移宽度S2,在两者不同的情况下,第一电极7的第一长度L1及半导体膜6的第二长度L2可以分别是基于该位移宽度S1及位移宽度S2的长度。例如,第一电极7的第一长度L1和半导体膜6的第二长度L2也可以是半导体膜6的第二长度L2相对于第一电极7的第一长度L1的比率与位移宽度S1相对于位移宽度S2的比率大致相等的长度。

在图2的例子中,第一电极7沿着第一电极7与第二电极8相向的方向(第一电极7与第二电极8的对向方向)的第一方向X从栅极4上的区域向外部引出,与像素电极9(参照图1)连接。通过沿第一方向X引出第一电极7,在与第二电极8相反的方向上有与像素电极9的连接点(例如图1的例子的通路触点15)的情况下,能够以较短的路径连接第一电极7和像素电极9。另外,第二电极8也沿着第一方向X从栅极4上的区域被引出,例如与未图示的数据总线连接。

此外,在图2的例子中,半导体膜6的第一边61与第一方向X大致平行地延伸,并且与第二边62大致正交。能够高效地布局矩形的半导体膜6和第一电极7。第一电极7以在与第二电极8之间确保规定的间隔的方式部分地覆盖第一边61,而不是覆盖第一边61整体。

此外,在图2的例子中,第一电极7中沿着半导体膜6的第二边62的方向(与第一方向X正交的第二方向Y)的宽度比第二边62的长度短。因此,可以防止第一电极7的第一区域的变动量大于半导体膜6的第二区域的变动量。另外,第一电极7中的第二方向Y的宽度可以与第二边62的长度相同,也可以比第二边62的长度长。在减小寄生电容Cgd的偏差的观点下,任意选择第一电极7中的第二方向Y的宽度。

此外,在图2的例子中,第一电极7在俯视下具有如下平面形状:包含与第二电极8相对的第一相对边70、从第一相对边70位于半导体膜6外侧的端部出发与半导体膜6的第一边61大致平行地延伸的第一外侧边71的平面形状。第一电极7在栅极4上具有矩形的形状,在其外缘中具有接近半导体膜6的第一边61且与第一边61大致平行地延伸的第一外侧边71。第一外侧边71被定位在栅极4中与半导体膜6的第一边61接近的外缘41与半导体膜6的第一边61之间,位于不经由半导体膜6而与栅极4重叠的位置。即,第一外侧边71与半导体膜6的第一边61相比,配置在半导体膜6的外侧。

在制造液晶显示装置1时,在第一电极7与半导体膜6之间也可能产生相对的位置偏移。当第一电极7的第一外侧边71因该位置偏移而偏移至半导体膜6的内侧时,无法实现本实施方式的构成。因此,优选使第一电极7的第一外侧边71与半导体膜6的第一边61之间的间隔P1大于第一电极7与半导体膜6之间的相对位置偏移的最大值。但是,若使间隔P1过大,则TFT3增大,因此优选间隔P1比第一电极7与半导体膜6之间的相对位置偏移的最大值高0.5μm左右。例如,第一电极7的第一外侧边71与半导体膜6的第一边61的间隔P1为lμm以上且2μm以下,优选为1.5μm。

半导体膜6在图2的例子中具有大致正方形的平面形状。但是,半导体膜6也可以如后述的形状那样具有如下的平面形状:至少包括第一边61和第二边62的其他平面形状。例如,半导体膜6的平面形状也可以是四边形以外的多边形。在这种情况下,由于第一电极7至少部分地覆盖第一边61和第二边62,与第一电极7仅与半导体膜6的一边重叠的情况相比,能够使第一电极7的第一区域和半导体膜6的第二区域各自的变动量更接近。

栅极4也在图2的例子中具有大致正方形的平面形状,但也可以是长方形等其他多边形的形状,也可以具有任意的平面形状。

栅极4、第一电极7以及第二电极8可以使用例如钛、铝或铜-钛合金等形成。半导体膜6例如使用非晶硅、低温多晶硅(LTPS)或混晶系半导体等形成。此外,栅极绝缘膜5由氧化硅膜(SiO2)或氮化硅膜(SiNx)等构成。

图3~图5分别示出了本实施方式的液晶显示装置中的TFT3的其他例子。依次参照各附图进行说明。

图3示出了沿着第二方向Y的半导体膜6的整条第二边62被第一电极7覆盖的例子,所述第二方向Y与作为第一电极7和第二电极8的相对方向的第一方向X正交。如图3的例子所示,第一电极7可以覆盖半导体膜6的整条第二边62。因此,第一电极7中的第二方向Y的宽度可以比半导体膜6的第二边62长。换言之,第一电极7中的与第一方向X大致平行的两条边双方也可以位于半导体膜6的外侧。例如,在无法沿着第一方向X较长地形成第一电极7的情况下,也可以通过这样覆盖半导体膜6的整条第二边62,使第一电极7的第一长度L1接近期望的长度。在图3的例子中,第一电极7的第一长度L1(=L1a+L1b+L1c+P1)与半导体膜6的第二长度L2(=L2a+L2c)也大致相同。

在图4的例子中,半导体膜6具有俯视时长方形的四个角部通过倒角而带有圆角的形状。但是,在图4的例子中,半导体膜6也具有中间夹着被倒角的角部的第一边61和第二边62,半导体膜6的第一和第二边61、62被第一电极7部分地覆盖。由此,能够使第一电极7的第一长度L1(=L1a+L1b+P1)与半导体膜6的第二长度L2(=L2a+L2b+L2c-α)接近,能够抑制寄生电容Cgd(参照图1)的偏差。另外,α是长度L2中的角部的圆角的缩短部分的长度。

此外,在图5的例子中,第一电极7沿着与作为第一电极7与第二电极8的相对方向的第一方向X大致正交的第二方向Y从栅极4上被引出。例如在与像素电极9(参照图1)的连接点位于图5中的下方或者上方的情况下,通过沿第二方向Y将第一电极7从栅极4的上方引出,能够以较短的路径连接第一电极7和像素电极9。在图5例子中,半导体膜6的第一和第二边61、62也被第一电极7部分地覆盖。因此,能够使第一电极7的第一长度L1(=L1a+L1b+L1c)与半导体膜6的第二长度L2(=L2a+L2b+L2c)接近,能够抑制寄生电容Cgd(参照图1)的偏差。

另外,第二电极8的形状、大小以及从栅极4上引出的引出方向不限于图2图5示出的例子,第二电极8可以具有任意的形状以及大小,也可以沿着任意的方向从栅极4上引出。

[实施方式2]

接着,关于实施方式2的液晶显示装置中的TFT3a,参照分别示出TFT3a的俯视图的图6A~图6C进行说明。此外,在实施方式2的液晶显示装置中,TFT3a以外的构成要素与实施方式1的液晶显示装置1相同,因此省略关于这些同样的构成要素的再次说明。图6A图6C示出基于相同的设计形成的TFT3a,图6A示出在设计上的正规位置形成有第一电极7及第二电极8的例子。另一方面,图6B和图6C分别表示在制造时两电极均相对于半导体膜6在各附图的上方或下方以位置偏移的状态形成的例子。

如图6A图6C所示,在本实施方式中,第一电极7也分别局部地覆盖半导体膜6的第一边61和第二边62。因此,与上述实施方式1同样地,能够减小多个TFT3间的TFT3a的漏极电极(第一电极7)和栅极4之间的寄生电容Cgd的偏差,能够减少显示不均。此外,半导体膜6在俯视下具有矩形的平面形状,尤其是在图6A等的例子中具有大致正方形的平面形状。即,半导体膜6的平面形状在第一边61和第二边62基础上还包括俯视时与第一边61相对的第三边63、与第二边62相对的第四边64。而且,第二电极8部分地覆盖半导体膜6的第三边63和第四边64。具体而言,在图6A图6C的例子中,第二电极8在栅极4上具有矩形的形状,在第二电极8中与半导体膜6的第三边63不相交的两个外缘中接近第三边63的外缘(第二外侧边81)位于比第三边63更靠半导体膜6的外侧的位置。

第二电极8在俯视观察下具有包括与第一电极7相对的第二相对边80、从第二相对边80中位于半导体膜6的外侧的端部与半导体膜6的第三边63大致平行地延伸的第二外侧边81的平面形状。第二外侧边81位于半导体膜6的外侧与栅极4中靠近半导体膜6的第三边63的外缘42之间,且位于不经由半导体膜6而与栅极4重叠的位置。换言之,第二电极8的第二外侧边81与半导体膜6的第三边63相比配置在半导体膜6的外侧。

如上所述,在第一电极7与半导体膜6之间,在制造时可能产生相对的位置偏移。第一电极7和第二电极8可以由半导体膜6上形成的一个金属层通过使用单一掩模的蚀刻等同时形成,优选利用这种方法高效地形成。因此,第二电极8相对于半导体膜6有位置偏移,同时也有与第一电极7的位置偏移联动而产生的位置偏移。在先前参照的图9的现有的TFT103中,即使漏极107与源极108联动地在半导体膜106上发生位置偏移,沟道Ch本身也几乎不变化,难以产生大的问题。

但是,在上述的实施方式1中,例如,在图2的第一及第二电极7、8产生上下方向的位置偏移时,第一电极7的第一相对边70中位于半导体膜6上的部分的长度发生变化。因此,沟道Ch的实质的沟道宽度变动。若沟道宽度变动,则在TFT3的打开期间中,辅助电容Cs(参照图1)等能够蓄积的电荷的量变动,其结果是,像素电压Vd(参照图8)变动,会导致显示品质的降低。尤其是近年来,随着液晶显示装置的高精细化,有TFT的打开期间变短的倾向,因此,与辅助电容Cs的充电性能相关的沟道宽度的变动容易成为问题。

对于这样的担忧,在实施方式2的TFT3a中,第二电极8部分地覆盖半导体膜6的第三边63和第四边64,因此,即使第一电极和第二电极7、8以在图6A中向上方或下方错位而如图6B或图6C所示的状态形成,也几乎不发生显示品质的降低。具体而言,第一电极7的第一相对边70和第二电极8的第二相对边80分别位于半导体膜6上的部分的长度W1、W2随着第一电极和第二电极7、8的位置偏移,如图6B和图6C所示,分别变化。但是,只要第一电极7的第一外侧边71位于半导体膜6的外侧且第二电极8的第二外侧边81位于半导体膜6的外侧,它们的和(W1+W2)就不发生变化。因此,沟道Ch俯视时的面积及其实际的通道宽度不会变动,因此,也难以产生显示质量的下降。

在图6A所示的俯视观察中,优选第一电极7的第一外侧边71与半导体膜6的第一边61之间的间隔P1、第二电极8的第二外侧边81与半导体膜6的第三边63之间的间隔P2大致相同。因此,关于第一电极7,如上所述,第二电极8的第一外侧边71与半导体膜6的第三边63之间的间隔P2例如为lμm以上且2μm以下,优选为1.5μm。在第一和第二电极7、8中,推断为在图6A的上下任一方向上都以大致相同的概率产生位置偏移。因此,通过使间隔P1、P2为彼此大致相同的长度,能够减少显示不均的发生。

在图6A~图6C的例子中,半导体膜6的平面形状具有矩形的形状,即点对称形状。在这种情况下,第一电极7和第二电极8也可以至少在俯视时的栅极4的内侧,关于半导体膜6的中心对称。通过以此方式形成第一电极7及第二电极8,间隔P1、P2相互大致相等,因此,能够减少显示不均的发生。

各实施方式的液晶显示装置可以通过例如在现有的液晶显示装置的制造方法中使用具有适当开口的曝光掩模形成它们来制造,以便分别形成按照各实施方式的说明所示的主旨的栅极4、半导体膜6、第一电极7以及第二电极8。各实施方式的液晶显示装置不因其制造方法而作任何限定。

[总结]

(1)本发明的一实施方式的液晶显示装置包括:TFT基板,具备薄膜晶体管以及与所述薄膜晶体管连接的像素电极;对向基板,具备隔着液晶层与所述像素电极相对的共用电极,所述薄膜晶体管包含:半导体膜,隔着栅极绝缘膜层叠在栅极上,并具有包含俯视时与所述栅极分别重叠的第一边和第二边的平面形状;第一电极和第二电极,分别形成在所述半导体膜上,并与所述像素电极连接,所述第二电极与所述第一电极对向设置;所述第一边和所述第二边以规定的角度相互邻接,所述第一电极至少部分地分别覆盖所述第一边和所述第二边。

根据⑴的构成,在液晶显示装置中,能够减少构成像素电路的TFT的寄生电容的偏差导致的显示质量的降低。

(2)在上述(1)的液晶显示装置中,所述第一电极也可以沿着所述第一电极和所述第二电极相向的第一方向,从所述栅极上的区域向外部引出。这种情况下,能够以较短的路径连接第一电极和像素电极。

(3)在上述(2)的液晶显示装置中,所述第一边与所述第一方向大致平行地延伸,并与所述第二边大致正交,所述第一电极部分地分别覆盖所述第一边和所述第二边。这种情况下,能够有效地布局半导体膜和第一电极。

(4)在上述(3)的液晶显示装置中,所述第一电极中沿着所述第二边的方向的宽度比所述第二边的长度短。这种情况下,能够防止由偏差引起的第一电极的变动量变得过大。

(5)在上述(3)或(4)的液晶显示装置中,所述半导体膜的所述平面形状还包括与所述第一边相对的第三边、与所述第二边相对的第四边,所述第二电极部分地覆盖所述第三边和所述第四边。这种情况下,能够抑制形成于半导体膜的沟道的实际的沟道宽度的变动,使得难以产生显示质量的下降。

(6)在上述(5)的液晶显示装置中,在俯视时,所述第一电极具有包括第一相对边和第一外侧边的平面形状,所述第一相对边与所述第二电极相对,所述第一外侧边从所述第一相对边中位于所述半导体膜的外侧的端部起与所述第一边大致平行地延伸,在俯视时,所述第二电极具有包括第二相对边和第二外侧边的平面形状,所述第二相对边与所述第一电极相对,所述第二外侧边从所述第二相对边中位于所述半导体膜的外侧的端部起与所述第三边大致平行地延伸,所述第一边与所述第一外侧边之间的间隔和所述第三边与所述第二外侧边之间的间隔可以大致相同。这种情况下,能够进一步减少显示不均的发生。

(7)在上述(1)~(6)的任一项的液晶显示装置中,所述半导体膜的所述平面形状可以具有点对称形状,所述第一电极和所述第二电极在俯视时至少在所述栅极的内侧关于所述半导体膜的中心对称。这种情况下,能够进一步减少显示不均的发生。

(8)在上述(1)(7)的任一项的液晶显示装置中,在比俯视时穿过所述第一电极和所述第二电极的中间的中间线更靠近所述第一电极的区域中,所述半导体膜的外缘中未被所述第一电极覆盖的部分的长度与所述第一电极的外缘中不经由所述半导体膜地与所述栅极重叠的部分的长度大致相等。这种情况下,当第一电极和半导体膜关于各自的面积的扩大缩小向反方向偏离时,不会产生可视的显示不均。

附图标记说明

1 液晶显示装置

2 TFT基板

3、3a TFT

4 栅极

5 栅极绝缘膜

6 半导体膜

61 半导体膜的第一边

62 半导体膜的第二边

63 半导体膜的第三边

64 半导体膜的第四边

7 第一电极(漏极)

70 第一相对边

71 第一外侧边

8 第二电极(源极)

80 第二相对边

81 第二外侧边

9 像素电极

10 对向基板

11 共用电极

Cgd 寄生电容

Ch 沟道

Cs 辅助电容

L1、LlaLlc 第一电极的外缘中不经由半导体膜而与栅极重叠的部分的长度

L2、L2aL2d 半导体膜的外缘中在比中间线靠第一电极的区域没有被第一电极覆盖的部分的长度

LC 液晶层

M 中间线

P1 第一电极的第一外侧边与半导体膜的第一边之间的间隔

P2 第二电极的第二外侧边与半导体膜的第三边之间的间隔

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