[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置。

背景技术

具有排列为矩阵状的多个像素的有源矩阵型液晶显示装置得到普及。一般而言，该像素包括：其栅极电连接到扫描线并其源极和漏极中的一方电连接到信号线的晶体管；其一方端子电连接到该晶体管的源极和漏极中的另一方并其另一方端子电连接到供给公共电位的布线（以下也称为电容器布线）的电容器；以及其一方端子（像素电极）电连接到该晶体管的源极和漏极中的另一方和电容器的一方端子并其另一方端子（对置电极）电连接到供给对置电位的布线的液晶元件。

图13A至图13C示出上述像素的结构例子。图13A是像素的俯视图。注意，图13A至图13C是省略液晶元件的一部分（液晶层、对置电极等）的图（示出所谓的有源矩阵衬底）。图13A所示的像素1000设置在由排列为彼此平行或大致平行的扫描线1001和扫描线1002及排列为正交或大致正交于扫描线1001和1002的信号线1003和信号线1004围绕的区域中。另外，像素1000包括晶体管1005、电容器1006及像素电极层1007。注意，成为电容器1006的一方电极层的导电层（电容器布线1008）以排列为平行或大致平行于扫描线1001和1002，并横过多个像素的方式设置。

图13B是沿着图13A中的线A-B取的截面图。晶体管1005包括：设置在衬底1010上的栅极层1011；设置在栅极层1011上的栅极绝缘层1012；设置在栅极绝缘层1012上的半导体层1013；设置在半导体层1013的一端上的源极层和漏极层中的一方1014a；以及设置在半导体层1013的另一端上的源极层和漏极层中的另一方1014b。电容器1006包括：电容器布线1008的一部分；设置在电容器布线1008上的绝缘层（栅极绝缘层1012）；设置在该绝缘层上的源极层和漏极层中的另一方1014b。并且，源极层和漏极层中的另一方1014b在设置在晶体管1005及电容器1006上的绝缘层1015中形成的接触孔1016中，电连接到像素电极层1007。

图13C是沿着图13A中的线C-D取的截面图。信号线1003隔着栅极绝缘层1012分别在区域1017a、区域1017b和区域1017c中与扫描线1001、电容器布线1008和扫描线1002立体交叉。因此，信号线1003在区域1017a、1017b以及1017c中，其上表面具有凸面形状。注意，显然信号线1004也具有与信号线1003相同的上表面形状。

注意，在图13A至图13C所示的包括像素1000的液晶显示装置中，扫描线1001、1002及电容器布线1008使用相同的导电膜来形成，并将晶体管1005中的栅极绝缘层1012也用作电容器1006中的电介质。就是说，可以说该液晶显示装置是减少制造工序步骤的液晶显示装置。

在图13A至图13C所示的像素1000中，晶体管1005具有控制决定施加到液晶元件的电压（施加到像素电极层1007的电位）的数据信号的输入的功能，电容器1006具有保持施加到液晶元件的电压（施加到像素电极层1007的电位）的功能。

例如，当由厚度为0.1μm的氧化硅膜形成电容器1006的电介质时，其电容值为0.4pF的电容器1006的面积大约为1160μm²。在此，当像素的尺寸为42μm×126μm（4英寸VGA的像素）时，对于像素的面积电容器1006所占的比例大约为22%，造成开口率降低。注意，在上述像素结构中，也可以去除电容器1006。因为液晶元件本身具有存储电容，所以即使不有意地设置电容器1006也可以保持一定量的电荷。但是，液晶的相对介电常数当最低时为3左右并具有3至4μm的盒间隙（cell gap）。所以静电容量是使用以厚度为0.1μm的氧化硅膜为电介质的电容器1006的装置的静电容量的1/50左右，所以要求58000μm²左右的液晶元件的面积。因为该尺寸相当于大小为140μm×420μm的像素，所以分辨率降低为60ppi左右，仅当液晶显示装置具有60ppi以下的分辨率时可以保持电荷。换言之，当以60ppi以上的分辨率形成像素时，要求电容器1006。