液晶显示装置的制作方法
专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及具有被称作为所谓虚设
像素(dummy pixel)的非显示用像素的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置在隔着液晶而相对配置的各基板的液晶侧的面上 形成有多个像素，并由该像素的集合而形成液晶显示部(液晶显示区 域)。
各像素例如包括开关元件(薄膜晶体管)，形成在由栅极信号 线和漏极信号线所包围的区域内，并由来自该栅极信号线的栅极信号 导通(ON)，其中，该栅极信号线在x方向上延伸并沿y方向排列 设置，该漏极信号线在y方向上延伸并沿x方向排列设置；像素电极， 经由该导通的开关元件而被供给来自漏极信号线的图像信号；以及基 准电极，在它与该像素电极之间产生电场。
当在具有这种像素的液晶显示部中进行显示驱动时，通过对各栅 极信号线进行栅极信号的依次供给(扫描)来依次选择沿着各栅极信 号线形成的像素行，并根据其定时(timing)对通过各漏极信号线而 被选择的像素行的各像素提供图像信号。并且，此时，被供给图像信 号的各像素，在直至被供给下一图像信号的期间，利用其具有的电容 元件或者寄生电容，使像素电极保持与该图像信号对应的电压。
但是，在这种结构中，最上段和最下段的像素行的各像素，产生 电容值的差异、液晶配向的紊乱等，从而导致出现最上段和最下段的
像素行的各像素的显示与其它像素的显示不同的现象。
为此，采用了如下的方法来形成，即用遮光膜遮盖最上段和最下 段的像素行中的上述各像素，使这些像素不参与显示，作为所谓的虚
设(dummy)像素。
关于这种虛设像素的详细情况，例如在下述专利文献1或者专利 文献2中进行了公开。
专利文献l:日本特开2005-241778号公才艮(对应美国申请US 2005/0184980 Al )
专利文献2:日本特开平11-52427号公报
发明内容
但是，由这种结构构成的液晶显示装置，例如，如专利文献l所 述，形成如下的结构，即其虚设像素，与参与显示的其它像素同样 地被驱动，重复进行透光和遮光。因此，该虚设像素即使被遮光膜所 遮盖，也存在会从该遮光膜的边缘漏光这样的问题。
另一方面，专利文献2，形成其虚设像素不连接其栅极信号线和 漏极信号线的结构，不进行透光和遮光。
但是，发现存在以下这种现象，即专利文献2所述的虚设像素， 电位始终处于不稳定状态，该虚设像素附近的液晶内的杂质容易被吸 引至该电位不稳定的部分，因此造成在虚设像素的附近出现显示不 均。
本发明的目的在于提供一种避免了在所谓的虚设像素(非显示用 像素)附近发生漏光和显示不均的液晶显示装置。
简单说明在本申请所公开的发明中具有代表性的内容的概要如 下所述。
本发明提供一种液晶显示装置，其特征在于，包括隔着液晶而 相对配置的一对基板；在该一对基板中的一块基板上呈矩阵状形成的 多条栅极信号线和多条漏极信号线；由该栅极信号线和漏极信号线定 义的多个像素区域；以及在该像素区域内形成的基准电极和像素电 极，在显示区域和非显示区域上均形成有上述多个i象素区域，施加在 上述基准电极上的电压被施加于上述非显示区域的像素区域内的上 述像素电极上。
即本发明构成为通过对虚设像素中的像素电极和基准电极施加 相同的电压，从而不进行虚设像素的液晶的驱动。
另外，本发明并不限于上述结构，在不脱离本发明的技术思想的 范围内，可以进行各种变更。
这样地构成的液晶显示装置，能够避免在所谓的虚设像素(非显 示用像素)的附近发生漏光和显示不均。
图1是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的图，且是表示配
置在黑底(black matrix )的外围部附近的各像素的俯视图。
图2A和图2B是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的概略 结构图。
图3A和图3B是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的图， 且是表示黑底外围的结构的图。
图4是用于本发明的液晶显示装置 一 个实施例的黑底的俯视图。
图5是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的图，且是表示配 置在液晶显示区域内的各像素的俯视图。
图6A是图1的VI (a) -VI (a)线的剖视图，图6B是图5的 VI (b) -VI (b)线的剖视图。
具体实施例方式
以下，使用
本发明的液晶显示装置的实施例。 图2A和图2B是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的概略 结构图。
在图2A中，具有隔着液晶而相对配置的基板1、 2。例如，该各 块基板1、 2均由玻璃等透明基板构成。基板2的面积形成得稍小于 基板1的面积，在基板1的例如图中左侧边和上侧边具有从基板2露 出的区域。在基板1的图中左侧边的上述区域安装有由半导体芯片构 成的栅极信号驱动电路GD，在图中上侧边的上述区域安装有由半导 体芯片构成的漏极信号驱动电路D D 。
利用在该基板2的外围的全部区域上形成的密封剂SL来将基板 2固定于基板1上，该密封剂SL还具有用作夹在各基板1、 2之间的 液晶的密封剂的功能。
由上述密封剂SL所包围的区域即形成有后述的黑底(遮光膜) BM的开口的区^t构成为液晶显示区i或AR。
液晶显示区域AR由配置成矩阵状的多个像素的集合体构成。各 像素的结构在图2A和图2B中以上述液晶显示区域AR内的虚线圆A 的放大图2B中的等效电路表示。
即如放大图2B所示，形成有在图中x方向延伸且沿y方向排列 设置的栅极信号线GL和共用信号线CL，还形成有在图中y方向延 伸且沿x方向排列设置的漏极信号线DL。
而且，上述栅极信号线GL与共用信号线CL例如交互配置为如 下形式，即在图中从上侧至下侧交互配置有栅极信号线GL、距该栅 极信号线GL较远的共用信号线CL、距该共用信号线CL较近的栅极 信号线GL、距该栅极信号线GL较远的共用信号线CL.......。
由栅极信号线GL、距该栅极信号线GL较远的共用信号线CL、 以及一对漏极信号线DL所包围的区域构成为像素区域。
在该像素区域具有薄膜晶体管TFT,利用来自上述栅极信号线 GL的栅极信号而被导通(ON);像素电极PX，经由该被导通的薄 膜晶体管TFT而被供给来自漏极信号线DL的图像信号；以及基准电 极CT (也称作共用电极CT),与上述共用信号线CL连接在一起， 使其与该像素电极PX之间产生电场。
使在上述像素电极PX与基准电极CT之间，产生例如与基板1、 2的面大致平行的电场，利用该电场使液晶的分子动作。
上述各栅极信号线GL,例如在图2A中左侧，延伸至超出上述 密封剂SL的形成区域，连接在上述栅极信号驱动电路GD的输出凸 焊点(bump)上。另外，上述各共用信号线CL，例如在图2A中右 侧，延伸至超出上述密封剂SL的形成区域，连接在共用信号端子CTM
上。而且，上述各漏极信号线DL,例如在图2A中上侧，延伸至超出 上述密封剂SL的形成区域，连接在上述漏极信号驱动电路DD的输 出凸焊点上。
上述栅极信号驱动电路GD,例如通过对各栅极信号线GL依次 供给(扫描)栅极信号来选择像素列，上述漏极信号驱动电路DD经 由各漏极信号线DL对被选择的上述像素列的各像素提供图像信号。
图3A和图3B是将上述液晶显示装置的液晶显示区域AR的图 中左上的部分放大表示的图，即是将图2A所示的虚线矩形框B的部 分放大表示的图。其中，图中省略了栅极信号驱动电路GD、栅极信 号线GL、漏极信号驱动电路DD、漏极信号线DL等的图示。
在图3A中，设置有基板2，该基板2在其外围经由密封剂SL被 固定在基板1上。
而且，在上述基板2的液晶侧的面形成有黑底BM。该黑底BM, 如图4所示，构成准确地在与液晶显示区域AR中除去各像素的外围 的中央部相对的部分设置了开口 HL的图案，但在图3A中，为了简 化而仅示出没有形成该黑底BM的上述开口 HL的宽W的外围部(以 下，有时称作黑底BM的外围部)。
此外，图3B示出图3A的b-b线的剖面。在图3B中，在基板1 的与基板2相对的液晶LC侧的面形成各像素PIX，这些像素PIX包 括参与实际显示的像素PIX(R)和被称作所谓的虚设像素的像素PIX (D)。
该虚设像素PIX (D)在本实施例中，作为与栅极信号线GL平 行的例如l行构成的像素组而形成在配置成矩阵状的参与显示的各像 素PIX (R)的上段部，以及作为与栅极信号线GL平行的例如1行 构成的像素组而形成在配置成矩阵状的参与显示的各像素PIX (R) 的下段部。
而且，这些虚设像素PIX (D)被配置在上述黑底BM的外围部 的下方的位置上，由于在该黑底BM的外围部上没有形成开口 HL, 因此液晶显示装置的观察者看不到。
该虚设像素PIX (D)的结构将在后面详细描述，但由于需要使 其具有与参与显示的像素Pix (R)所具有的电容(包括寄生电容)、 和影响液晶的配向的表面起伏的形状等相同的条件，因此优选以与该 像素PIX (R)大致相同的结构来形成该虚设像素PIX (D)。
图5是表示参与显示的像素PIX (R)的一个实施例的俯视图， 例如示出2x3个像素PIX (R)。此外，图6B示出图5的VI (b) -VI (b)线的剖视图。
首先，在基板l的液晶侧的面，形成有栅极信号线GL和共用信 号线CL。例如，对于像素区域，栅极信号线GL形成在图中上方， 共用信号线CL形成在下方。由这些栅极信号线GL、共用信号线CL、 以及后述的漏极信号线DL划分上述像素区域邻接的其它像素区域。 在栅极信号线GL与共用信号线CL之间的像素区域，形成基准电极 CT,该基准电极CT通过保持原样地与该共用信号线CL重叠而形成， 来与该共用信号线CL电连接在一起。
基准电极CT由在像素区域的除去若干外围部的中央部所形成的 平面状的电极构成，并且，例如形成由ITO (Indium Tin Oxide )膜构 成的透明电极。
如此，在形成有栅极信号线GL、共用信号线CL、以及基准电极 的基板l的表面， 一并遮盖这些栅极信号线GL、共用信号线CL、以 及基准电极CT地形成有第一绝缘膜IN1。该第一绝缘膜IN1例如由 氮化硅膜构成，在后述的薄膜晶体管TFT的形成区域具有作为栅极绝 缘膜的功能。
而且，在第一绝缘膜IN1的上面，与上述栅极信号线GL的一部 分重叠地形成半导体层SC,进而，通过在该半导体层SC的上面相互 离开地形成漏极电极DT和源极电极ST，从而形成将栅极信号线GL 的上述一部分作为栅极电极的反向交错(stagger)结构的MIS型晶体 管(薄膜晶体管TFT)。
此处，例如，上述漏极电极DT，与漏极信号线DL—体地形成， 并且，在此时同时形成源极电极ST。源极电极ST形成一直延伸至半
导体层SC的形成区域之外，在其延伸部与后述的像素电极PX连接
在一起。
另外，在薄膜晶体管TFT中，其漏极电极DT和源极电极ST具 有根据偏压方式而相互转换的性质，但在本说明书中，将与漏极信号 线DL连接的一侧称作漏极电极DT,将与像素电极PX连接的一侧称 作源极电极ST。
另外，上述漏极电极DT、漏极信号线DL、以及源极电极ST, 形成在第二绝缘膜IN2的上面，该第二绝缘膜IN2形成在基板1的表 面并覆盖上述半导体层SC,上述漏极电极DT和源极电极ST经由形 成在该第二绝缘膜IN2上的通孔电连接在上述半导体层SC上。此处， 上述第二绝缘膜IN2起到了用于避免液晶与上述薄膜晶体管TFT的 直接接触的保护膜的功能。
而且，在上述第二绝缘膜IN2的上面形成有像素电极PX,该像 素电极PX与上述基准电才及CT重叠。该像素电极PX是以在一个方 向延伸的带状电极排列设置于与该一个方向交叉的方向上、且在该各 个电极的例如两端相互连接的图案来进行形成，例如形成由ITO (Indium Tin Oxide )膜构成的透明电极。
当在上述基准电极CT与像素电极PX之间产生电压差时，与基 板2的面大致平行地产生对应于该电压差的电场，利用该电场使液晶 的分子动作。
另外，虽然没有进行图示，但在形成有上述像素电极PX的基板 1的表面形成有配向膜，该配向膜与液晶直接接触，决定该液晶的初 始配向方向。
此外，在与图5所示的各像素相对的基板2的液晶侧的面上所形 成的黑底BM遮盖栅极信号线GL、漏极信号线DL、以及薄膜晶体管 TFT等，形成使像素的中央部露出的开口，该开口在图5中用符号 HL表示。
图1是表示被称作虚设像素的像素PIX (D)的一个实施例的俯 视图，描绘着上述像素PIX (R)和与该像素PIX (R)邻接的该像素
PIX ( D )。
即在图1中，示出划分液晶显示区域AR与黑底BM的外围部的 虚线部X-X，以该虚线部X-X为界，在黑底BM的外围部一侧形成 有被称作虚设像素的像素PIX (D),在液晶显示区域AR —侧形成 有参与显示的像素PIX (R)。此外，图6A示出图1的VI (a) -VI (a)线的剖视图。
上述像素PIX(D),形成在由布线层LL、共用信号线CL、以 及后述的漏极信号线DL所包围的区域内，其中，布线层LL形成在 基板1的上面。
上述布线层LL对应于参与显示的像素PIX (R)的栅极信号线 GL，在相当的位置以与该栅极信号线GL相同的图案来进行形成。之 所以不将该布线层LL称作栅极信号线GL，是因为不是向该布线层 LL提供栅极信号，而是施加基准电压的缘故。
此外，在上述共用信号线CL,与参与显示的像素PIX (R)的共 用信号线CL同样地被施加基准电压。
在形成有上述布线层LL、共用信号线CL的基板1的表面， 一并 覆盖上述布线层LL、共用信号线CL地形成有第一绝缘膜IN1。该第 一绝缘膜IN1是使在参与显示的像素PIX (R)上形成的上述第一绝 缘膜IN1 —直延伸至该像素PIX (D)的区域而形成的。
而且，该像素PIX (D)没有形成在参与显示的像素PIX (R)上 所形成的薄膜晶体管TFT。如后述那样，这是因为该像素PIX (D) 为不进行其液晶的驱动的结构，因而也就不再需要形成薄膜晶体管 TFT的缘故。
另外，在本实施例中，像素PIX (D)的与形成有参与显示的像 素PIX(R)的薄膜晶体管TFT的位置相对应位置距液晶显示区域AR 较远，这是因为考虑到由未形成该薄膜晶体管TFT而导致的像素表面 的配向的紊乱不至于影响到该液晶显示区域A R的缘故。
在上述第一绝缘膜IN1的上面形成有第二绝缘膜IN2。该第二绝 缘膜IN2是使在参与显示的像素PIX (R)上形成的上述第二绝缘膜IN2—直延伸至该像素PIX (D)的区域而形成的。
而且，在该第二绝缘膜IN2的上面，与上述基准电极CT重叠地 形成有电极PX'。该电极PX'是以与参与显示的像素PIX (R)的像素 电极PX相同层及相同图案来构成的。该电极PX'不像该像素电极PX 那样被提供图像信号，而是被施加上述基准电压。
即该电才及PXW夸过上述布线层LL,与在远离液晶显示区域AR的 方向引出而形成的基准电压供给信号线CVL —体地形成，通过该基 准电压供给信号线CVL而被供给基准电压。
由此，上述像素PIX(D)具有的电极PX'和基准电极CT分别被 施加基准电压，因此，不会使液晶动作，不会重复进行透光和遮光。
因此，不存在从黑底BM的端部发生漏光这样的问题。而且，上 述像素PIX(D)的电位始终处于稳定状态，能够避免吸引其附近的 液晶内的杂质的现象，能够防止发生显示不均。
此外，在液晶显示区域AR的外侧的外围中的、与漏极信号线 DL平行的位置，与该漏极信号线DL平行地形成有基准电压供给信 号线CVL。
该基准电压供给信号线CVL,与从上述像素PIX(D)的电极PX' 直接引出的上述基准电压供给信号线CVL —起，形成较大的线宽， 由这些基准电压供给信号线CVL，形成包围液晶显示区域AR和被称 作虚设像素的像素PIX (D)的形成区域之外的全部外围的比较大的 区域。由此，能够避免噪声的侵入，使液晶显示区域AR的各像素PIX (R)进行稳定的动作。
另外，在图1中，示出了在液晶显示区域AR的最上段一侧配置 的虚设像素PIX (D)的结构。但是，在液晶显示区域AR的最下段 一侧也形成有虚设像素PIX (D),该虚设像素PIX (D)的结构也和 图1所示的结构相同。
上述液晶显示装置，以如下的结构作为对象，即在参与显示的 各像素PIX(R)中，在基准电极CT与像素电极PX之间产生与基板 l平行的电场，利用该电场使液晶分子动作。
这种液晶显示装置，与例如在隔着液晶配置的各基板的各相对面 上配置电极、在这些电极之间产生电场的结构的液晶显示装置相比，
使用了比较弱的电场。将像素电极PX配置在极为接近基准电极CT
的位置，也是由于这些电场比较弱的缘故。
这意味着邻接参与显示的像素地配置虚设像素，即使对该虚设像
素中的相当于上述基准电极CT和像素电极PX的各电极施加与在上 述基准电极CT上所施加的电压相同的电位，也不会发生参与显示的
像素所产生的上述电场被引入虚设像素 一侧这样的问题。
因此，在与虚设像素邻接的参与显示的像素中，即使将上述虚设
像素制作成如上述那样的结构，也不会由此而造成电场分布的紊乱。 另外，在上述实施例中，虚设像素在液晶显示区域的上段和下段
仅各形成了一行，但本发明不限于此，显然也可以各自形成多行。 上述各实施例可以分别单独或者进行组合来使用。因为能单独或
者叠加来实现各个实施例的效果。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括隔着液晶而相对配置的一对基板；在上述一对基板中的一块基板上呈矩阵状形成的多条栅极信号线和多条漏极信号线；由上述栅极信号线和上述漏极信号线定义的多个像素区域；以及在上述像素区域内形成的基准电极和像素电极，在显示区域和非显示区域上均形成有上述多个像素区域，施加在上述基准电极上的电压被施加于上述非显示区域的像素区域内的上述像素电极上。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 在上述非显示区域内的不与上述基准电极重复的位置上具有与上述栅极信号线平行配置的非显示区域布线，施加在上述基准电极上 的电压被施加于上述非显示区域布线上。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于 上述非显示区域布线与上述栅极信号线形成在相同层上。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于在上述显示区域和上述非显示区域的像素区域内设有共同连接 在排列于其行方向上的各像素区域的基准电极上的共用信号线，上述显示区域和上述非显示区域的上述共用信号线均由相同层 和相同图案构成。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于上述显示区域内的像素区域具有薄膜晶体管，该薄膜晶体管根据 来自上述栅极信号线的栅极信号来进行动作，并利用该动作将来自上 述漏极信号线的图像信号提供给上述像素电极，上述非显示区域内的像素区域不具有上述薄膜晶体管。
6. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 用于将基准电压施加到上述非显示区域内的像素区域的像素电 极上的基准电压供给信号线形成在上述非显示区域内，上述基准电压供给信号线与上述漏极信号线平行而形成。7. 根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于 上述基准电压供给信号线的线宽大于上述漏极信号线的线宽。8. 根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于 上述基准电极为矩形形状。9. 根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于 上述基准电压供给信号线的线宽与上述基准电极的宽度实质上相同。10. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 在与上述非显示区域的像素区域重叠的位置上形成有遮光膜。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示装置，包括隔着液晶而相对配置的一对基板；在该一对基板中的一块基板上呈矩阵状形成的多条栅极信号线和多条漏极信号线；由该栅极信号线和漏极信号线定义的多个像素区域；以及在该像素区域内形成的基准电极和像素电极，在显示区域和非显示区域均形成有上述多个像素区域，施加在上述基准电极上的电压被施加于上述非显示区域的像素区域内的上述像素电极上。能避免发生在所谓虚设像素附近的漏光和显示不均。
文档编号G09G3/36GK101105618SQ200710136260
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月12日 优先权日2006年7月13日
发明者仓桥永年, 山形浩史, 石井正宏 申请人:株式会社日立显示器
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及具有被称作为所谓虚设
像素(dummy pixel)的非显示用像素的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置在隔着液晶而相对配置的各基板的液晶侧的面上 形成有多个像素，并由该像素的集合而形成液晶显示部(液晶显示区 域)。
各像素例如包括开关元件(薄膜晶体管)，形成在由栅极信号 线和漏极信号线所包围的区域内，并由来自该栅极信号线的栅极信号 导通(ON)，其中，该栅极信号线在x方向上延伸并沿y方向排列 设置，该漏极信号线在y方向上延伸并沿x方向排列设置；像素电极， 经由该导通的开关元件而被供给来自漏极信号线的图像信号；以及基 准电极，在它与该像素电极之间产生电场。
当在具有这种像素的液晶显示部中进行显示驱动时，通过对各栅 极信号线进行栅极信号的依次供给(扫描)来依次选择沿着各栅极信 号线形成的像素行，并根据其定时(timing)对通过各漏极信号线而 被选择的像素行的各像素提供图像信号。并且，此时，被供给图像信 号的各像素，在直至被供给下一图像信号的期间，利用其具有的电容 元件或者寄生电容，使像素电极保持与该图像信号对应的电压。
但是，在这种结构中，最上段和最下段的像素行的各像素，产生 电容值的差异、液晶配向的紊乱等，从而导致出现最上段和最下段的
像素行的各像素的显示与其它像素的显示不同的现象。
为此，采用了如下的方法来形成，即用遮光膜遮盖最上段和最下 段的像素行中的上述各像素，使这些像素不参与显示，作为所谓的虚
设(dummy)像素。
关于这种虛设像素的详细情况，例如在下述专利文献1或者专利 文献2中进行了公开。
专利文献l:日本特开2005-241778号公才艮(对应美国申请US 2005/0184980 Al )
专利文献2:日本特开平11-52427号公报
发明内容
但是，由这种结构构成的液晶显示装置，例如，如专利文献l所 述，形成如下的结构，即其虚设像素，与参与显示的其它像素同样 地被驱动，重复进行透光和遮光。因此，该虚设像素即使被遮光膜所 遮盖，也存在会从该遮光膜的边缘漏光这样的问题。
另一方面，专利文献2，形成其虚设像素不连接其栅极信号线和 漏极信号线的结构，不进行透光和遮光。
但是，发现存在以下这种现象，即专利文献2所述的虚设像素， 电位始终处于不稳定状态，该虚设像素附近的液晶内的杂质容易被吸 引至该电位不稳定的部分，因此造成在虚设像素的附近出现显示不 均。
本发明的目的在于提供一种避免了在所谓的虚设像素(非显示用 像素)附近发生漏光和显示不均的液晶显示装置。
简单说明在本申请所公开的发明中具有代表性的内容的概要如 下所述。
本发明提供一种液晶显示装置，其特征在于，包括隔着液晶而 相对配置的一对基板；在该一对基板中的一块基板上呈矩阵状形成的 多条栅极信号线和多条漏极信号线；由该栅极信号线和漏极信号线定 义的多个像素区域；以及在该像素区域内形成的基准电极和像素电 极，在显示区域和非显示区域上均形成有上述多个i象素区域，施加在 上述基准电极上的电压被施加于上述非显示区域的像素区域内的上 述像素电极上。
即本发明构成为通过对虚设像素中的像素电极和基准电极施加 相同的电压，从而不进行虚设像素的液晶的驱动。
另外，本发明并不限于上述结构，在不脱离本发明的技术思想的 范围内，可以进行各种变更。
这样地构成的液晶显示装置，能够避免在所谓的虚设像素(非显 示用像素)的附近发生漏光和显示不均。
图1是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的图，且是表示配
置在黑底(black matrix )的外围部附近的各像素的俯视图。
图2A和图2B是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的概略 结构图。
图3A和图3B是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的图， 且是表示黑底外围的结构的图。
图4是用于本发明的液晶显示装置 一 个实施例的黑底的俯视图。
图5是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的图，且是表示配 置在液晶显示区域内的各像素的俯视图。
图6A是图1的VI (a) -VI (a)线的剖视图，图6B是图5的 VI (b) -VI (b)线的剖视图。
具体实施例方式
以下，使用
本发明的液晶显示装置的实施例。 图2A和图2B是表示本发明的液晶显示装置一个实施例的概略 结构图。
在图2A中，具有隔着液晶而相对配置的基板1、 2。例如，该各 块基板1、 2均由玻璃等透明基板构成。基板2的面积形成得稍小于 基板1的面积，在基板1的例如图中左侧边和上侧边具有从基板2露 出的区域。在基板1的图中左侧边的上述区域安装有由半导体芯片构 成的栅极信号驱动电路GD，在图中上侧边的上述区域安装有由半导 体芯片构成的漏极信号驱动电路D D 。
利用在该基板2的外围的全部区域上形成的密封剂SL来将基板 2固定于基板1上，该密封剂SL还具有用作夹在各基板1、 2之间的 液晶的密封剂的功能。
由上述密封剂SL所包围的区域即形成有后述的黑底(遮光膜) BM的开口的区^t构成为液晶显示区i或AR。
液晶显示区域AR由配置成矩阵状的多个像素的集合体构成。各 像素的结构在图2A和图2B中以上述液晶显示区域AR内的虚线圆A 的放大图2B中的等效电路表示。
即如放大图2B所示，形成有在图中x方向延伸且沿y方向排列 设置的栅极信号线GL和共用信号线CL，还形成有在图中y方向延 伸且沿x方向排列设置的漏极信号线DL。
而且，上述栅极信号线GL与共用信号线CL例如交互配置为如 下形式，即在图中从上侧至下侧交互配置有栅极信号线GL、距该栅 极信号线GL较远的共用信号线CL、距该共用信号线CL较近的栅极 信号线GL、距该栅极信号线GL较远的共用信号线CL.......。
由栅极信号线GL、距该栅极信号线GL较远的共用信号线CL、 以及一对漏极信号线DL所包围的区域构成为像素区域。
在该像素区域具有薄膜晶体管TFT,利用来自上述栅极信号线 GL的栅极信号而被导通(ON);像素电极PX，经由该被导通的薄 膜晶体管TFT而被供给来自漏极信号线DL的图像信号；以及基准电 极CT (也称作共用电极CT),与上述共用信号线CL连接在一起， 使其与该像素电极PX之间产生电场。
使在上述像素电极PX与基准电极CT之间，产生例如与基板1、 2的面大致平行的电场，利用该电场使液晶的分子动作。
上述各栅极信号线GL,例如在图2A中左侧，延伸至超出上述 密封剂SL的形成区域，连接在上述栅极信号驱动电路GD的输出凸 焊点(bump)上。另外，上述各共用信号线CL，例如在图2A中右 侧，延伸至超出上述密封剂SL的形成区域，连接在共用信号端子CTM
上。而且，上述各漏极信号线DL,例如在图2A中上侧，延伸至超出 上述密封剂SL的形成区域，连接在上述漏极信号驱动电路DD的输 出凸焊点上。
上述栅极信号驱动电路GD,例如通过对各栅极信号线GL依次 供给(扫描)栅极信号来选择像素列，上述漏极信号驱动电路DD经 由各漏极信号线DL对被选择的上述像素列的各像素提供图像信号。
图3A和图3B是将上述液晶显示装置的液晶显示区域AR的图 中左上的部分放大表示的图，即是将图2A所示的虚线矩形框B的部 分放大表示的图。其中，图中省略了栅极信号驱动电路GD、栅极信 号线GL、漏极信号驱动电路DD、漏极信号线DL等的图示。
在图3A中，设置有基板2，该基板2在其外围经由密封剂SL被 固定在基板1上。
而且，在上述基板2的液晶侧的面形成有黑底BM。该黑底BM, 如图4所示，构成准确地在与液晶显示区域AR中除去各像素的外围 的中央部相对的部分设置了开口 HL的图案，但在图3A中，为了简 化而仅示出没有形成该黑底BM的上述开口 HL的宽W的外围部(以 下，有时称作黑底BM的外围部)。
此外，图3B示出图3A的b-b线的剖面。在图3B中，在基板1 的与基板2相对的液晶LC侧的面形成各像素PIX，这些像素PIX包 括参与实际显示的像素PIX(R)和被称作所谓的虚设像素的像素PIX (D)。
该虚设像素PIX (D)在本实施例中，作为与栅极信号线GL平 行的例如l行构成的像素组而形成在配置成矩阵状的参与显示的各像 素PIX (R)的上段部，以及作为与栅极信号线GL平行的例如1行 构成的像素组而形成在配置成矩阵状的参与显示的各像素PIX (R) 的下段部。
而且，这些虚设像素PIX (D)被配置在上述黑底BM的外围部 的下方的位置上，由于在该黑底BM的外围部上没有形成开口 HL, 因此液晶显示装置的观察者看不到。
该虚设像素PIX (D)的结构将在后面详细描述，但由于需要使 其具有与参与显示的像素Pix (R)所具有的电容(包括寄生电容)、 和影响液晶的配向的表面起伏的形状等相同的条件，因此优选以与该 像素PIX (R)大致相同的结构来形成该虚设像素PIX (D)。
图5是表示参与显示的像素PIX (R)的一个实施例的俯视图， 例如示出2x3个像素PIX (R)。此外，图6B示出图5的VI (b) -VI (b)线的剖视图。
首先，在基板l的液晶侧的面，形成有栅极信号线GL和共用信 号线CL。例如，对于像素区域，栅极信号线GL形成在图中上方， 共用信号线CL形成在下方。由这些栅极信号线GL、共用信号线CL、 以及后述的漏极信号线DL划分上述像素区域邻接的其它像素区域。 在栅极信号线GL与共用信号线CL之间的像素区域，形成基准电极 CT,该基准电极CT通过保持原样地与该共用信号线CL重叠而形成， 来与该共用信号线CL电连接在一起。
基准电极CT由在像素区域的除去若干外围部的中央部所形成的 平面状的电极构成，并且，例如形成由ITO (Indium Tin Oxide )膜构 成的透明电极。
如此，在形成有栅极信号线GL、共用信号线CL、以及基准电极 的基板l的表面， 一并遮盖这些栅极信号线GL、共用信号线CL、以 及基准电极CT地形成有第一绝缘膜IN1。该第一绝缘膜IN1例如由 氮化硅膜构成，在后述的薄膜晶体管TFT的形成区域具有作为栅极绝 缘膜的功能。
而且，在第一绝缘膜IN1的上面，与上述栅极信号线GL的一部 分重叠地形成半导体层SC,进而，通过在该半导体层SC的上面相互 离开地形成漏极电极DT和源极电极ST，从而形成将栅极信号线GL 的上述一部分作为栅极电极的反向交错(stagger)结构的MIS型晶体 管(薄膜晶体管TFT)。
此处，例如，上述漏极电极DT，与漏极信号线DL—体地形成， 并且，在此时同时形成源极电极ST。源极电极ST形成一直延伸至半
导体层SC的形成区域之外，在其延伸部与后述的像素电极PX连接
在一起。
另外，在薄膜晶体管TFT中，其漏极电极DT和源极电极ST具 有根据偏压方式而相互转换的性质，但在本说明书中，将与漏极信号 线DL连接的一侧称作漏极电极DT,将与像素电极PX连接的一侧称 作源极电极ST。
另外，上述漏极电极DT、漏极信号线DL、以及源极电极ST, 形成在第二绝缘膜IN2的上面，该第二绝缘膜IN2形成在基板1的表 面并覆盖上述半导体层SC,上述漏极电极DT和源极电极ST经由形 成在该第二绝缘膜IN2上的通孔电连接在上述半导体层SC上。此处， 上述第二绝缘膜IN2起到了用于避免液晶与上述薄膜晶体管TFT的 直接接触的保护膜的功能。
而且，在上述第二绝缘膜IN2的上面形成有像素电极PX,该像 素电极PX与上述基准电才及CT重叠。该像素电极PX是以在一个方 向延伸的带状电极排列设置于与该一个方向交叉的方向上、且在该各 个电极的例如两端相互连接的图案来进行形成，例如形成由ITO (Indium Tin Oxide )膜构成的透明电极。
当在上述基准电极CT与像素电极PX之间产生电压差时，与基 板2的面大致平行地产生对应于该电压差的电场，利用该电场使液晶 的分子动作。
另外，虽然没有进行图示，但在形成有上述像素电极PX的基板 1的表面形成有配向膜，该配向膜与液晶直接接触，决定该液晶的初 始配向方向。
此外，在与图5所示的各像素相对的基板2的液晶侧的面上所形 成的黑底BM遮盖栅极信号线GL、漏极信号线DL、以及薄膜晶体管 TFT等，形成使像素的中央部露出的开口，该开口在图5中用符号 HL表示。
图1是表示被称作虚设像素的像素PIX (D)的一个实施例的俯 视图，描绘着上述像素PIX (R)和与该像素PIX (R)邻接的该像素
PIX ( D )。
即在图1中，示出划分液晶显示区域AR与黑底BM的外围部的 虚线部X-X，以该虚线部X-X为界，在黑底BM的外围部一侧形成 有被称作虚设像素的像素PIX (D),在液晶显示区域AR —侧形成 有参与显示的像素PIX (R)。此外，图6A示出图1的VI (a) -VI (a)线的剖视图。
上述像素PIX(D),形成在由布线层LL、共用信号线CL、以 及后述的漏极信号线DL所包围的区域内，其中，布线层LL形成在 基板1的上面。
上述布线层LL对应于参与显示的像素PIX (R)的栅极信号线 GL，在相当的位置以与该栅极信号线GL相同的图案来进行形成。之 所以不将该布线层LL称作栅极信号线GL，是因为不是向该布线层 LL提供栅极信号，而是施加基准电压的缘故。
此外，在上述共用信号线CL,与参与显示的像素PIX (R)的共 用信号线CL同样地被施加基准电压。
在形成有上述布线层LL、共用信号线CL的基板1的表面， 一并 覆盖上述布线层LL、共用信号线CL地形成有第一绝缘膜IN1。该第 一绝缘膜IN1是使在参与显示的像素PIX (R)上形成的上述第一绝 缘膜IN1 —直延伸至该像素PIX (D)的区域而形成的。
而且，该像素PIX (D)没有形成在参与显示的像素PIX (R)上 所形成的薄膜晶体管TFT。如后述那样，这是因为该像素PIX (D) 为不进行其液晶的驱动的结构，因而也就不再需要形成薄膜晶体管 TFT的缘故。
另外，在本实施例中，像素PIX (D)的与形成有参与显示的像 素PIX(R)的薄膜晶体管TFT的位置相对应位置距液晶显示区域AR 较远，这是因为考虑到由未形成该薄膜晶体管TFT而导致的像素表面 的配向的紊乱不至于影响到该液晶显示区域A R的缘故。
在上述第一绝缘膜IN1的上面形成有第二绝缘膜IN2。该第二绝 缘膜IN2是使在参与显示的像素PIX (R)上形成的上述第二绝缘膜IN2—直延伸至该像素PIX (D)的区域而形成的。
而且，在该第二绝缘膜IN2的上面，与上述基准电极CT重叠地 形成有电极PX'。该电极PX'是以与参与显示的像素PIX (R)的像素 电极PX相同层及相同图案来构成的。该电极PX'不像该像素电极PX 那样被提供图像信号，而是被施加上述基准电压。
即该电才及PXW夸过上述布线层LL,与在远离液晶显示区域AR的 方向引出而形成的基准电压供给信号线CVL —体地形成，通过该基 准电压供给信号线CVL而被供给基准电压。
由此，上述像素PIX(D)具有的电极PX'和基准电极CT分别被 施加基准电压，因此，不会使液晶动作，不会重复进行透光和遮光。
因此，不存在从黑底BM的端部发生漏光这样的问题。而且，上 述像素PIX(D)的电位始终处于稳定状态，能够避免吸引其附近的 液晶内的杂质的现象，能够防止发生显示不均。
此外，在液晶显示区域AR的外侧的外围中的、与漏极信号线 DL平行的位置，与该漏极信号线DL平行地形成有基准电压供给信 号线CVL。
该基准电压供给信号线CVL,与从上述像素PIX(D)的电极PX' 直接引出的上述基准电压供给信号线CVL —起，形成较大的线宽， 由这些基准电压供给信号线CVL，形成包围液晶显示区域AR和被称 作虚设像素的像素PIX (D)的形成区域之外的全部外围的比较大的 区域。由此，能够避免噪声的侵入，使液晶显示区域AR的各像素PIX (R)进行稳定的动作。
另外，在图1中，示出了在液晶显示区域AR的最上段一侧配置 的虚设像素PIX (D)的结构。但是，在液晶显示区域AR的最下段 一侧也形成有虚设像素PIX (D),该虚设像素PIX (D)的结构也和 图1所示的结构相同。
上述液晶显示装置，以如下的结构作为对象，即在参与显示的 各像素PIX(R)中，在基准电极CT与像素电极PX之间产生与基板 l平行的电场，利用该电场使液晶分子动作。
这种液晶显示装置，与例如在隔着液晶配置的各基板的各相对面 上配置电极、在这些电极之间产生电场的结构的液晶显示装置相比，
使用了比较弱的电场。将像素电极PX配置在极为接近基准电极CT
的位置，也是由于这些电场比较弱的缘故。
这意味着邻接参与显示的像素地配置虚设像素，即使对该虚设像
素中的相当于上述基准电极CT和像素电极PX的各电极施加与在上 述基准电极CT上所施加的电压相同的电位，也不会发生参与显示的
像素所产生的上述电场被引入虚设像素 一侧这样的问题。
因此，在与虚设像素邻接的参与显示的像素中，即使将上述虚设
像素制作成如上述那样的结构，也不会由此而造成电场分布的紊乱。 另外，在上述实施例中，虚设像素在液晶显示区域的上段和下段
仅各形成了一行，但本发明不限于此，显然也可以各自形成多行。 上述各实施例可以分别单独或者进行组合来使用。因为能单独或
者叠加来实现各个实施例的效果。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括隔着液晶而相对配置的一对基板；在上述一对基板中的一块基板上呈矩阵状形成的多条栅极信号线和多条漏极信号线；由上述栅极信号线和上述漏极信号线定义的多个像素区域；以及在上述像素区域内形成的基准电极和像素电极，在显示区域和非显示区域上均形成有上述多个像素区域，施加在上述基准电极上的电压被施加于上述非显示区域的像素区域内的上述像素电极上。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 在上述非显示区域内的不与上述基准电极重复的位置上具有与上述栅极信号线平行配置的非显示区域布线，施加在上述基准电极上 的电压被施加于上述非显示区域布线上。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于 上述非显示区域布线与上述栅极信号线形成在相同层上。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于在上述显示区域和上述非显示区域的像素区域内设有共同连接 在排列于其行方向上的各像素区域的基准电极上的共用信号线，上述显示区域和上述非显示区域的上述共用信号线均由相同层 和相同图案构成。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于上述显示区域内的像素区域具有薄膜晶体管，该薄膜晶体管根据 来自上述栅极信号线的栅极信号来进行动作，并利用该动作将来自上 述漏极信号线的图像信号提供给上述像素电极，上述非显示区域内的像素区域不具有上述薄膜晶体管。
6. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 用于将基准电压施加到上述非显示区域内的像素区域的像素电 极上的基准电压供给信号线形成在上述非显示区域内，上述基准电压供给信号线与上述漏极信号线平行而形成。7. 根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于 上述基准电压供给信号线的线宽大于上述漏极信号线的线宽。8. 根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于 上述基准电极为矩形形状。9. 根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于 上述基准电压供给信号线的线宽与上述基准电极的宽度实质上相同。10. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 在与上述非显示区域的像素区域重叠的位置上形成有遮光膜。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示装置，包括隔着液晶而相对配置的一对基板；在该一对基板中的一块基板上呈矩阵状形成的多条栅极信号线和多条漏极信号线；由该栅极信号线和漏极信号线定义的多个像素区域；以及在该像素区域内形成的基准电极和像素电极，在显示区域和非显示区域均形成有上述多个像素区域，施加在上述基准电极上的电压被施加于上述非显示区域的像素区域内的上述像素电极上。能避免发生在所谓虚设像素附近的漏光和显示不均。
文档编号G09G3/36GK101105618SQ200710136260
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月12日 优先权日2006年7月13日
发明者仓桥永年, 山形浩史, 石井正宏 申请人:株式会社日立显示器
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