CN104204927B - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

液晶显示装置(100)的TFT基板(10)具有：设置在各像素的TFT(11)；与TFT的漏极电极(11d)电连接的上层电极(12)；设置在上层电极的下方的下层电极(13)；和设置在上层电极与下层电极之间的电介质层(14)，相对基板(20)具有与上层电极相对的相对电极(21)。上层电极具有：具有相互不同的电极结构的第一区域(R1)和第二区域(R2)；和用于将第一区域和第二区域电连接到漏极电极的第三区域(R3)。上层电极的第三区域包括对称连接部(12c)，该对称连接部(12c)是具有相对于将各像素分割为沿行方向相邻的两个区域的假想的直线(L1)实质上对称的形状的导电膜图案。

Description

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

液晶显示装置的显示特性得到改善，不断推进将其利用于电视接收机等。虽然液晶显示装置的视野角特性得到了提高，但是还期望进一步的改善。特别是改善使用垂直取向型的液晶层的液晶显示装置的视野角特性的要求强烈。具备垂直取向型液晶层的液晶显示装置被称为VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式的液晶显示装置。

现在，在电视机等大型显示信息中使用的VA模式的液晶显示装置，为了改善视野角特性，采用在一个像素形成多个液晶畴(domain)的取向分割结构。作为形成取向分割结构的方法，MVA(Multi-domain Vertical Alignment：多畴垂直取向)模式为主流。MVA模式例如在专利文献1中公开。

在MVA模式中，通过在夹着垂直取向型液晶层相对的一对基板中的各个基板的液晶层侧设置取向限制结构，在各像素内形成取向方向(倾斜(tilt)方向)不同的多个液晶畴(典型的是4种取向方向)。作为取向限制结构，使用形成在电极的狭缝(开口部)或肋(rib)(突起结构)，从液晶层的两侧发挥取向限制力。

但是，如果使用狭缝或肋，则与利用现有的TN(Twisted Nematic：扭转向列型)模式中使用的取向膜规定预倾斜(pretilt)方向的情况不同，因为狭缝和肋为线状，所以相对于液晶分子的取向限制力在像素内不均，因此存在在响应速度上产生分布的问题。

为了改善MVA模式的响应特性，开发有PSA技术(Polymer Sustained AlignmentTechnology：聚合物稳定取向技术)，PSA技术例如在专利文献2和3中有所公开。在PSA技术中，为了对液晶分子赋予预倾斜，使用被称为取向维持层的聚合物层。取向维持层通过在制作液晶单元之后、在对液晶层施加电压的状态下使预先混合于液晶材料的光聚合性单体聚合而形成。通过对在使单体聚合时施加的电场的分布和强度进行调整，能够控制液晶分子的预倾斜方位(基板面内的方位角)和预倾斜角(从基板面起的立起角)。

此外，在专利文献3中公开有与PSA技术一起使用具有细微的条形(stribe)状图案(pattern)的像素电极(有时被称为“鱼骨(fish bone)型像素电极”)的结构。在该结构中，当对液晶层施加电压时，液晶分子与条形状图案的长度方向平行地取向。这与专利文献1中记载的现有的MVA模式中液晶分子在与狭缝或肋等直线状的取向限制结构正交的方向上取向形成对比。细微的条形状图案的线宽&间距(line&space)可以比现有的MVA模式的取向限制结构的宽度小。因此，鱼骨型像素电极与现有的上述MVA模式的取向限制结构相比具有容易应用于小型的像素的优点。

根据上述那样的VA模式的改良技术(PSA技术和鱼骨型像素电极)，能够实现高的视野角特性。但是，近年来，期望进一步改善VA模式的液晶显示装置的视野角特性，因此“像素分割驱动技术”被实用化(例如专利文献4和5)。

根据像素分割驱动技术，从正面方向观测时的γ(伽马)特性与从斜向观测时的γ特性不同的问题、即γ特性的视角依赖性得到改善。此处，γ特性是指显示亮度的灰度依赖性。

在像素分割驱动技术中，由能够对液晶层施加相互不同的电压、即能够呈现相互不同的亮度的多个子像素构成一个像素，利用一个像素整体实现与被输入到像素的显示信号电压对应的规定的亮度。即，像素分割驱动技术是指通过合成多个子像素的相互不同的γ特性来改善像素的γ特性的视角依赖性的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-242225号公报

专利文献2：日本特开2002-357830号公报

专利文献3：日本特开2003-149647号公报

专利文献4：日本特开2004-62146号公报

专利文献5：日本特开2004-78157号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

但是，在使用像素分割驱动技术的情况下，需要使施加至液晶层的有效的施加电压按每个子像素不同，因此设置在各像素的像素电极具有与多个子像素对应的多个子像素电极，与各个子像素电极对应地设置开关元件(例如TFT)。这样，在各像素至少设置有两个开关元件，因此各像素的孔径比和光透射率降低。孔径比和光透射率的降低在一个像素的面积较小的高精细的液晶显示装置中特别显著。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供视野角特性优异且各像素具有足够高的光透射率的液晶显示装置。

用于解决问题的技术方案

本发明的实施方式的液晶显示装置包括：有源矩阵基板；与上述有源矩阵基板相对的相对基板；和设置在上述有源矩阵基板与上述相对基板之间的液晶层，上述液晶显示装置具有配置成包括多个行和多个列的矩阵状的多个像素，其中上述有源矩阵基板具有：薄膜晶体管，其设置于上述多个像素中的各个像素，具有栅极电极、源极电极和漏极电极；上层电极，其与上述薄膜晶体管的上述漏极电极电连接；下层电极，其设置在上述上层电极的下方；和电介质层，其设置在上述上层电极与上述下层电极之间，上述相对基板具有与上述上层电极相对的相对电极，上述上层电极具有：具有相互不同的电极结构的第一区域和第二区域；和用于使上述第一区域和上述第二区域与上述漏极电极电连接的第三区域，上述上层电极的上述第三区域包括对称连接部，该对称连接部是具有相对于将各像素分割为沿行方向相邻的两个区域的假想的直线实质上对称的形状的导电膜图案。

在一个实施方式中，上述有源矩阵基板还具有以覆盖上述薄膜晶体管的方式设置的层间绝缘层，在上述层间绝缘层和上述电介质层，形成有接触孔，该接触孔是使上述漏极电极的一部分露出的接触孔，上述上层电极的上述第三区域与上述漏极电极在上述接触孔中电连接，上述接触孔的中心位于从上述假想的直线偏离的位置。

在一个实施方式中，上述有源矩阵基板还具有：扫描配线，其与行方向大致平行地延伸设置，与上述薄膜晶体管的上述栅极电极电连接；和信号配线，其与列方向大致平行地延伸设置，与上述薄膜晶体管的上述源极电极电连接。

在一个实施方式中，在对上述液晶层施加有电压时，在上述上层电极的上述第一区域上的上述液晶层生成的电场、与在上述上层电极的上述第二区域上的上述液晶层生成的电场的方向和/或强度不同。

在一个实施方式中，在上述多个像素中的某个像素显示规定的中间灰度时，上述某个像素的与上述上层电极的上述第一区域对应的区域的亮度比上述某个像素的与上述上层电极的上述第二区域对应的区域的亮度低。

在一个实施方式中，在上述上层电极的上述第一区域，形成有多个狭缝，在上述上层电极的上述第二区域，未形成狭缝。

在一个实施方式中，在对上述液晶层施加有电压时，在上述上层电极的上述第一区域上的上述液晶层，液晶分子与上述多个狭缝大致平行地取向，在上述上层电极的上述第二区域上的上述液晶层，液晶分子呈放射状地取向。

在一个实施方式中，上述上层电极的上述第三区域与上述第一区域相连。

在一个实施方式中，上述上层电极的上述第三区域与上述第二区域相连。

在一个实施方式中，上述液晶层是垂直取向型的液晶层。

在一个实施方式中，上述有源矩阵基板和上述相对基板中的至少一者具有垂直取向膜和取向维持层，该取向维持层设置在上述垂直取向膜与上述液晶层之间，在未对上述液晶层施加电压时规定液晶分子的预倾斜方位。

在一个实施方式中，上述上层电极和上述下层电极被施加相互不同的电位。

在一个实施方式中，上述上层电极和上述下层电极分别由透明的导电材料形成。

在一个实施方式中，上述上层电极在从显示面法线方向看时，隔着上述电介质层与上述下层电极的至少一部分重叠，上述上层电极、上述电介质层和上述下层电极构成辅助电容。

在一个实施方式中，本发明的液晶显示装置还包括隔着上述液晶层彼此相对的一对偏振片。

在一个实施方式中，上述薄膜晶体管具有氧化物半导体层。

在一个实施方式中，上述氧化物半导体层含In-Ga-Zn-O类的半导体。

发明效果

根据本发明的实施方式，能够提供视野角特性优异且各像素具有足够高的光透射率的液晶显示装置。

附图说明

图1是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的一个像素的平面图。

图2是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的图，且为沿图1中的2A-2A’线的截面图。

图3是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100所具备的上层电极12的平面图。

图4是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的图，且为沿图1中的4A-4A’线的截面图。

图5是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的图，且为沿图1中的5A-5A’线的截面图。

图6是示意地表示对本发明的实施方式的液晶显示装置100所具备的氧化层30施加电压时的液晶分子31的取向状态的图。

图7是示意地表示比较例的液晶显示装置1000的一个像素的平面图。

图8是示意地表示比较例的液晶显示装置1000所具备的上层电极12’的平面图。

图9(a)是表示对比较例的液晶显示装置1000的施加电压时的液晶分子31的取向状态和光透射率进行模拟(simulation)而得到的结果的图，(b)是表示对本发明的实施方式的液晶显示装置100的施加电压时的液晶分子31的取向状态和光透射率进行模拟而得到的结果的图。

图10是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置200的一个像素的平面图。

图11是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置200所具备的上层电极12A的平面图。

图12是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置200的一个像素的平面图。

图13是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置300的一个像素的平面图。

图14是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置300所具备的上层电极12B的平面图。

图15是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置400的一个像素的平面图。

图16是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置400所具备的上层电极12C的平面图。

图17是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置500的一个像素的平面图。

图18是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置500所具备的上层电极12D的平面图。

图19是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置600的一个像素的平面图。

图20是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置600所具备的上层电极12E的平面图。

图21是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置700的一个像素的平面图。

图22是示意地表示本发明的实施方式的液晶显示装置700所具备的上层电极12F的平面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明并不限定于以下的实施方式。

(实施方式1)

图1和图2表示本实施方式的液晶显示装置100。液晶显示装置100具有配置成包括多个行和多个列的矩阵状的多个像素。图1是示意地表示液晶显示装置100的一个像素的平面图，图2是沿图1中的2A-2A’线的截面图。

液晶显示装置100包括有源矩阵基板(以下称为“TFT基板”)10、与TFT基板10相对的相对基板20、和设置在TFT基板10与相对基板20之间的液晶层30。

TFT基板100具有分别设置在多个像素的薄膜晶体管(TFT)11。TFT11具有半导体层11a、栅极电极11g、源极电极11s和漏极电极11d。在本实施方式中，在各像素仅设置有一个TFT11。

此外，TFT基板10具有与TFT11的漏极电极11d电连接的上层电极(第一电极)12、设置在上层电极12的下方的下层电极(第二电极)13、和设置在上层电极12与下层电极13之间的电介质层14。在上层电极12和下层电极13，施加有相互不同的电位。上层电极12和下层电极13分别由透明的导电材料(例如ITO)形成。上层电极12在从显示面法线方向看时，隔着电介质层14与下层电极13的至少一部分重叠，上层电极12、电介质层14和下层电极13构成辅助电容。

TFT基板10还具有与行方向大致平行地延伸设置的扫描配线(栅极总线)15、和与列方向大致平行地延伸设置的信号配线(源极总线)16。扫描配线15与TFT11的栅极电极11g电连接，向TFT11供给扫描信号。信号配线16与TFT11的源极电极11s电连接，向TFT11供给显示信号。

上述TFT基板10的构成要素由透明的绝缘性基板(例如玻璃基板)10a支承。在绝缘性基板10a的液晶层30侧的表面上，设置有TFT11的栅极电极11g和扫描配线15，以覆盖它们的方式设置有栅极绝缘层17。

在栅极绝缘层17上，设置有作为TFT11的沟道区域、源极区域和漏极区域发挥作用的半导体层11a。作为半导体层11a的材料，能够使用公知的各种半导体材料，例如能够使用非晶硅、多晶硅、连续粒界结晶硅(CGS：Continuous Grain Silicon)等。

此外，半导体层11a也可以为氧化物半导体层。氧化物半导体层例如含In-Ga-Zn-O类的半导体。此处，In-Ga-Zn-O类半导体为In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元类氧化物，In、Ga和Zn的比例(组成比)并无特别限定，例如包括In:Ga:Zn＝2:2:1、In:Ga:Zn＝1:1:1、In:Ga:Zn＝1:1:2等。In-Ga-Zn-O类半导体既可以为非晶质也可以为晶质。作为晶质的In-Ga-Zn-O类半导体，优选c轴与层面大致垂直地取向的晶质的In-Ga-Zn-O类半导体。这样的In-Ga-Zn-O类半导体的晶体结构例如在日本特开2012-134475号公报中公开。为了参考，在本说明书中援用日本特开2012-134475号公报的全部公开内容。具有In-Ga-Zn-O类半导体层的TFT具有高的迁移率(与a-SiTFT相比超过20倍)和低的漏电流(与a-SiTFT相比不到100分之1)。

另外，氧化物半导体层并不限定为In-Ga-Zn-O类半导体层。氧化物半导体层例如还可以包含Zn-O类半导体(ZnO)、In-Zn-O类半导体(IZO)、Zn-Ti-O类半导体(ZTO)、Cd-Ge-O类半导体、Cd-Pb-O类半导体、In-Sn-Zn-O类半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O类半导体等。

以与半导体层11a的源极区域和漏极区域相接的方式设置有源极电极11s和漏极电极11d。此外，在栅极绝缘层17上还设置有信号配线16。

以覆盖TFT11和信号配线16的方式设置有层间绝缘层18。在本实施方式中，层间绝缘层18具有包括无机绝缘膜18a和在无机绝缘膜18a上形成的有机绝缘膜18b的叠层结构。有机绝缘膜18b例如由感光性树脂形成。当然，层间绝缘层18也可以为单层。

在层间绝缘层18上设置有下层电极13，以覆盖下层电极13的方式形成有电介质层14。在电介质层14上设置有上层电极12。在层间绝缘层18和电介质层14，形成有将漏极电极11d的一部分露出的接触孔CH。在接触孔CH之中，在漏极电极11d电连接有上层电极12(更具体而言为后述的第三区域R3)。

相对基板20具有与上层电极12相对的相对电极(第三电极)21。相对电极21典型的是在所有的像素共同地设置的共用电极。相对电极21由透明的导电材料(例如ITO)形成。另外，虽然此处未图示，但是相对基板20典型地还具有彩色滤光片和遮光层(黑矩阵(blackmatrix))。TFT基板10的扫描配线15、信号配线16、TFT11、接触孔CH等被遮光层遮光。相对电极21的构成要素(相对电极21等)由透明的绝缘性基板(例如玻璃基板)20a支承。

液晶层30是垂直取向型的液晶层。即，液晶层30所含的液晶分子31在未对液晶层30施加电压的状态下，如图2所示那样，相对于基板面大致垂直地(典型的是以呈85°以上的角的方式)取向。另外，虽然此处未图示，但是TFT基板10和相对基板20中的至少一个基板(典型的是两个基板)具有以与液晶层30相接的方式设置的垂直取向膜。

另外，也可以利用专利文献2和3中公开的PSA技术形成取向维持层。取向维持层设置在垂直取向膜与液晶层30之间，在未对液晶层30施加电压时规定液晶分子31的预倾斜方位。取向维持层由光聚合物构成。构成取向维持层的光聚合物能够通过使添加于液晶材料中的光聚合性化合物(典型的是光聚合性单体)在电压施加状态下光聚合(例如利用紫外线照射进行的光聚合)而形成。

此外，液晶显示装置100还包括隔着液晶层30彼此相对的一对偏振片40a和40b。在图2例示的结构中，偏振片40a和40b设置在一对基板10和20的外侧。偏振片40a和40b配置成能够与垂直取向型的液晶层30组合进行常黑模式(normally black mode)的显示。例如在偏振片40a和40b为直线偏振片的情况下，偏振片40a和40b以偏振轴(透射轴或吸收轴)相互大致正交的方式配置(正交尼克尔(cross Nicol)配置)。当然，偏振片40a和40b也可以为圆偏振片。

此处，还参照图3、图4和图5，更具体地说明TFT基板10具有的上层电极12和下层电极13的结构。图3是仅表示本实施方式的液晶显示装置100的上层电极12的平面图。图4和图5分别是沿图1中的4A-4A’线和5A-5A’线的截面图。

上层电极12具有第一区域R1和第二区域R2，该第一区域R1和第二区域R2具有相互不同的电极结构。此外，上层电极12具有第三区域R3，该第三区域R3用于将第一区域R1和第二区域R2电连接到漏极电极11d。

在本实施方式中，在上层电极12的第一区域R1，如图3和图4所示那样，形成有多个狭缝(除去导电膜之后的部分)12s。第一区域R1具有相互大致平行地延伸的多个支部12b，各狭缝12s位于相邻的两个支部12b间。这样，第一区域R1具有梳齿状电极结构。在以下的说明中，第一区域R1还称为“形成狭缝区域”。

与此相对，在上层电极12的第二区域R2，如图3和图5所示那样，未形成狭缝。即，第二区域R2具有面状的(即整面)电极结构。在以下的说明中，第二区域R2还称为“不形成狭缝区域”或“整面区域”。

另外，在图3等例示的结构中，存在夹着位于像素的中央的第二区域R2的两个第一区域R1，但是如后所述，第一区域R1和第二区域R2的个数和配置并不限定于此。

上层电极12的第三区域R3在图3等例示的结构中与第一区域R1相连。即，第三区域R3与第一区域R1物理上连接。关于第三区域R3的更具体的结构，在之后详述。

下层电极13以导电膜遍及像素内的大致整体(除TFT11上和接触孔CH附近的部分)地存在的方式形成。即，下层电极13大致为整面电极。当然，下层电极13的结构并不现定于此，但是为了形成后述的横向电场，下层电极13优选与上层电极12的狭缝12s的至少一部分重叠。

上层电极12与TFT11的漏极电极11d电连接，因此被施加与从信号配线16被供给的显示信号对应的电位。与此相对，下层电极13，被施加与施加于上层电极12的电位不同的电位。典型的是，下层电极13，被施加与施加于相对电极21的电位相同的电位。

如上所述，上层电极12的第一区域(形成狭缝区域)R1和第二区域(不形成狭缝区域、整面区域)R2因为具有相互不同的电极结构，所以在电压施加于液晶层30时，在第一区域R1上的液晶层30生成的电场与在第二区域R2上的液晶层30生成的电场的方向和/或强度不同。具体而言，在第二区域R2上的液晶层30，形成有与上层电极12与相对电极21的电位差相应的纵向电场，与此相对，在第一区域R1上的液晶层30，不仅形成有与上层电极12与相对电极21的电位差相应的纵向电场，而且还形成有与上层电极12与下层电极13的电位差相应的横向电场。

这样，在第一区域R1上的液晶层30不仅形成纵向电场而且还形成横向电场，因此，在第一区域R1上的液晶层30，与第二区域R2上的液晶层30相比，液晶分子31的倾斜的程度更低。因而，某个像素显示规定的中间灰度时，与该像素的第一区域R1对应的区域的亮度比与该像素的第二区域R2对应的区域的亮度低。即，在像素内，形成有亮度彼此不同的两种区域，由此与第一区域R1对应的区域(相对较暗的暗区域)的电压-透射率(V-T)特性相比于与第二区域R2对应的区域(相对较亮的亮区域)的电压-透射率(V-T)特性，向高电压侧偏移(shift)。

图6示意地表示对液晶层30施加电压时的液晶分子31的取向状态。在上层电极12的第一区域R1的液晶层30，如图6所示，液晶分子31与多个狭缝12s(即也与多个支部12b)大致平行地取向。不过，在位于像素的上侧的第一区域R1上的液晶层30和位于像素的下侧的第一区域R1上的液晶层30，取向方位相差大约180°。与此相对，在上层电极12的第二区域R2上的液晶层30，液晶分子31呈放射状(即大致全方位地)取向。

如上所述，在本实施方式的液晶显示装置100，在某个像素显示规定的中间灰度时，在像素内形成亮度彼此不同的两种区域，从而在像素内形成电压-透射率(V-T)特性不同的两种区域。因此，能够改善γ特性的视角依赖性。此外，在本实施方式的液晶显示装置100，因为需要在各像素设置多个TFT11，所以能够充分地提高各像素的孔径比和光透射率。这样，本实施方式的液晶显示装置100的视野角特性优异且各像素具有足够高的光透射率。

另外，从充分地改善γ特性的视角依赖性的观点出发，第一区域R1的面积(此处为两个第一区域R1的合计)与第二区域R2的面积之比优选为5:1～1:2，更优选为3:1～1:1。

此外，第一区域R1中的支部12b的宽度w1优选为2.0μm以上8.0μm以下，狭缝12s的宽度w2优选为2.0μm以上8.0μm以下。支部12b的宽度w1与狭缝12s的宽度w2之比(w1/w2)优选为0.4以上3.0以下，更优选为0.5以上1.5以下。

另外，本申请申请人在国际公开第2012/090773号中提出了一种液晶显示装置，该液晶显示装置在TFT基板侧具备上层电极和下层电极并且在相对基板侧具备相对电极，在该液晶显示装置中，还在上层电极形成有电极结构彼此不同的两种区域(在上述申请中称为“狭缝区域”和“面状区域”)。作为参考在本说明书中援用上述国际公开第2012/090773号的所有的公开内容。

但是，在上述申请中，关于上层电极中用于将狭缝区域和面状区域与TFT电连接的区域(是TFT和接触孔附近的区域，与本实施方式的液晶显示装置100中的上层电极12的第三区域R3对应)的结构，并没有进行特别详细的研究。例如，在上述申请中，上层电极的接触孔附近和TFT上的区域被视作具有“面状电极结构”，在上层电极的整个该区域形成有导电膜。

但是，如果上层电极的位于TFT上的区域具有那样的结构，则有时TFT特性发生变化。因此，在TFT上，优选除去上层电极的导电膜。在这种情况下，如果接触孔位于左右方向上的中央，则没有特别的问题。但是，在高精细的液晶面板，因为像素尺寸小，所以存在不能将接触孔配置在左右方向上的中央的情况，因此，上层电极中、用于将狭缝区域和面状区域与TFT电连接的区域的导电膜成为左右非对称的形状，由此，显示质量降低。

与此相对，在本实施方式的液晶显示装置100，因为上层电极12的第三区域R3具有后述的结构，所以能够由此抑制上述那样的显示质量的降低。以下，一边与图7和图8所示的比较例的液晶显示装置1000的上层电极12’进行比较，一边对本实施方式的液晶显示装置100的上层电极12的第三区域R3的结构进行说明。图7是示意地表示比较例的液晶显示装置1000的一个像素的平面图，图8是仅表示比较例的液晶显示装置1000的上层电极12’的平面图。

在本实施方式的液晶显示装置100和比较例的液晶显示装置1000的任意液晶显示装置中，在考虑将各像素分割为沿行方向相邻的两个区域的(即在左右方向上分割为两部分的)假想(虚拟)的直线L1时，如图1和图7所示，接触孔CH的中心位于从该假想的直线(在以下的说明中称为“左右分割线”)L1偏离的位置。

比较例的液晶显示装置1000中的上层电极12’的第一区域R1和第二区域R2分别具有与本实施方式的液晶显示装置100中的上层电极12的第一区域R1和第二区域R2相同的电极结构，

如图3所示，本实施方式的液晶显示装置100中的上层电极12的第三区域R3包括对称连接部12c，该对称连接部12c是具有相对于左右分割线L1实质上对称的形状的导电膜图案。在图3，为了容易理解而仅对对称连接部12c标注阴影。在图3例示的结构中，对称连接部12c与第一区域R1中最左侧的支部12b和最右侧的支部12b连接(相连)。

另一方面，如图8所示，比较例的液晶显示装置1000中的上层电极12’的第三区域R3’不包括具有相对于左右分割线L1实质上对称的形状的导电膜图案，第三区域R3’内的导电膜具有仅与第一区域R1的最右侧的支部12b相连的显著的左右非对称的形状。上层电极12’在接触孔CH上存在大的凹陷(从图2也能够容易地推测)，因此，在施加电压时，与第一区域R1和第二区域R2中的取向变化分开(单独)地，在第三区域R3开始以接触孔CH上的液晶分子31为起点的取向的变化。此时，如果第三区域R3’内的导电膜具有显著的左右非对称的形状，则以接触孔CH上的液晶分子31为起点的取向的传播在像素的左右不同，液晶分子31的取向也显著地左右非对称，因此这对显示产生不良影响。此外，如果第三区域R3’的导电膜的面积大，则来自第三区域R3’的左右非对称的取向限制力变大，由此有时不难得到所期望的取向状态。

与此相对，当如本实施方式的液晶显示装置100那样，上层电极12的第三区域R3包括具有相对于左右分割线L1实质上对称的形状的对称连接部(导电膜图案)12c时，对第三区域R3的液晶分子31的取向限制力在像素的左右成为相同程度，因此液晶层30的取向接近左右对称而稳定。

图9(a)表示对比较例的液晶显示装置1000的施加电压时的液晶分子31的取向状态和光透射率进行模拟而得到的结果，图9(b)表示对本实施方式的液晶显示装置100的施加电压时的液晶分子31的取向状态和光透射率进行模拟而得到的结果。在进行模拟时，使像素的长度在左右方向(X方向)为28.25μm、在上下方向(Y方向)为84.75μm，使对液晶层30的施加电压为5.0V。

从图9(a)可知，比较例的液晶显示装置1000中，以接触孔CH附近的液晶分子31为起点开始进行取向变化，取向变化在右下的导电膜(上层电极12’的第三区域R3’的导电膜)上传播的情形。其结果是，像素的左下的区域的液晶分子31取向不顺利，该区域变暗。

与此相对，从图9(b)可知，本实施方式的液晶显示装置100中，取向变化从像素的左下和右下两者传播的情形。其结果是，像素的左下的区域的液晶分子31也顺利地取向，该区域变亮。

这样，在本实施方式的液晶显示装置100，上层电极12的第三区域R3包括对称连接部12c，由此实现自由对称的取向，显示品质得到提高。

(实施方式2)

参照图10和图11说明本实施方式的液晶显示装置200。图10是示意地表示液晶显示装置200的一个像素的平面图，图11是仅表示液晶显示装置200的上层电极12A的平面图。在以下的说明中，以本实施方式的液晶显示装置200与实施方式1的液晶显示装置100的不同点为中心进行说明。

本实施方式的液晶显示装置200的上层电极12A与实施方式1的液晶显示装置100的上层电极12同样地具有第一区域R1、第二区域R2和第三区域R3。

液晶显示装置200的上层电极12A的第一区域R1和第二区域R2分别具有与实施方式1的液晶显示装置100的上层电极12的第一区域R1和第二区域R2相同的电极结构。

与此相对，液晶显示装置200的上层电极12A的第三区域R3具有与实施方式1的液晶显示装置100的上层电极12的第三区域R3稍有不同的电极结构。具体而言，在实施方式1的液晶显示装置100，如图3所示，上层电极12的第三区域R3的对称连接部12c与第一区域R1中的最左侧的支部12b和最右侧的支部12b相连，与此相对，在本实施方式的液晶显示装置200，如图11所示，上层电极12A的第三区域R3的对称连接部12c与第一区域R1的位于中央的两个支部12b相连。

在本实施方式的液晶显示装置200中也为如下情形：上层电极12A的第三区域R3包括对称连接部12c，该对称连接部12c是具有相对于左右分割线L1实质上对称的形状的导电膜图案。因此，对于第三区域R3中的液晶分子31的取向限制力在像素的左右为相同程度，因此，液晶层30的取向接近左右对称而稳定。因此能够提高显示质量。

另外，在本实施方式的液晶显示装置200，因为第三区域R3的对称连接部12c与第一区域R1的位于中央的支部12b相连，所以上层电极12的接近信号配线16的区域的面积变小，因此也能够得到抑制信号配线16与上层电极12之间的寄生电容的效果。另一方面，在实施方式1的液晶显示装置100，因为第三区域R3的对称连接部12c与第一区域R1的位于左端和右端的支部12b相连，所以相同支部12b上的液晶分子31的取向方向成为相同方向，能够得到在与一个支部12对应的区域内、液晶分子31的取向方向不会相反而产生暗线的效果。与此相对，在液晶显示装置200，如在图12中示意地表示的那样，以位于中央的支部12b与对称连接部12c的连接部(图中的以虚线包围的区域)为界，液晶分子31的取向方向相反，取向的边界成为暗线而出现，如果这样的暗线出现在像素内的有助于显示的区域，则透射率降低。

接着，参照图13和图14对本实施方式的另一液晶显示装置300进行说明。图13是示意地表示液晶显示装置300的一个像素的平面图，图14是仅表示液晶显示装置300的上层电极12B的平面图。在以下的说明中，以本实施方式的液晶显示装置300与实施方式1的液晶显示装置100的不同点为中心进行说明。

在实施方式1的液晶显示装置100，如图1所示，上层电极12与位于其下侧的TFT11连接。与此相对，在本实施方式的液晶显示装置300，如图13所示，上层电极12B与位于其上侧的TFT11连接。即，在实施方式1的液晶显示装置100，各像素通过位于其下侧的扫描配线15被扫描，与此相对，在本实施方式的液晶显示装置300，各像素通过位于上侧的扫描配线15被扫描。

在本实施方式的液晶显示装置300，也为如下情形：上层电极12B的第三区域R3如图14所示那样包括对称连接部12c，该对称连接部12c是具有相对于左右分割线L1实质上对称的形状的导电膜图案。因此，对于第三区域R3中的液晶分子31的取向限制力在像素的左右为相同程度，因此液晶层30的取向接近左右对称而稳定。因此能够提高显示质量。

(实施方式3)

参照图15和图16说明本实施方式的液晶显示装置400。图15是示意地表示液晶显示装置400的一个像素的平面图，图16是仅表示液晶显示装置400的上层电极12C的平面图。在以下的说明中，以本实施方式的液晶显示装置400与实施方式1的液晶显示装置100的不同点为中心进行说明。

本实施方式的液晶显示装置400的上层电极12C与实施方式1的液晶显示装置100的上层电极12同样地具有第一区域R1、第二区域R2和第三区域R3。

不过，在实施方式1的液晶显示装置100，上层电极12具有两个第一区域R1，与此相对，在本实施方式的液晶显示装置400，上层电极12C仅具有一个第一区域R1。具体而言，在像素的上侧设置有第一区域R1，在其下侧设置有第二区域R2。因此，上层电极13C的第三区域R3与第二区域R2相连(连接)。

在本实施方式的液晶显示装置400，也为如下情形：上层电极12C的第三区域R3包括对称连接部12c，该对称连接部12c是具有相对于左右分割线L1实质上对称的形状的导电膜图案。因此，对于第三区域R3中的液晶分子31的取向限制力在像素的左右为相同程度，因此液晶层30的取向接近左右对称而稳定。因此能够提高显示质量。

接着，参照图17和图18对本实施方式的另一液晶显示装置500进行说明。图17是示意地表示液晶显示装置500的一个像素的平面图，图18是仅表示液晶显示装置500的上层电极12D的平面图。

液晶显示装置500的上层电极12D也仅具有一个第一区域R1。具体而言，在像素的上侧设置有第二区域R2，在其下侧设置有第一区域R1。因此，上层电极13D的第三区域R3与第一区域R1相连(连接)。

在液晶显示装置500，也为如下情形：上层电极12D的第三区域R3包括对称连接部12c，该对称连接部12c是具有相对于左右分割线L1实质上对称的形状的导电膜图案。因此，对于第三区域R3中的液晶分子31的取向限制力在像素的左右为相同程度，因此液晶层30的取向接近左右对称而稳定。因此能够提高显示质量。

另外，在本实施方式的液晶显示装置400和500，由于各像素的上层电极12C和12D仅具有一个第一区域R1，因此在像素的暗区域，液晶分子31取向的方位为一个。与此相对，在实施方式1和2的液晶显示装置100、200和300，各像素的上层电极12、12A和12B具有两个第一区域R1，在像素的暗区域，液晶分子31取向的方位为两个。因此，从充分地提高暗区域的视野角特性的观点出发，实施方式1和2的液晶显示装置100、200和300更有优势。

(实施方式4)

参照图19和图20说明本实施方式的液晶显示装置600。图19是示意地表示液晶显示装置600的一个像素的平面图，图20是仅表示液晶显示装置600的上层电极12E的平面图。在以下的说明中，以本实施方式的液晶显示装置600与实施方式1的液晶显示装置100的不同点为中心进行说明。

本实施方式的液晶显示装置600在上层电极12E具有四个第一区域R1这一点上与实施方式1的液晶显示装置100不同。具体而言，上层电极12E不仅具有位于第二区域R2的上侧和下侧对的两个第一区域R1，而且具有位于第二区域R2的左侧和右侧的两个第一区域R1。在后者的两个第一区域R1，多个狭缝12s和多个支部12b在与前者的两个第一区域R1的多个狭缝12s和多个支部12b大致正交的方向上延伸。因此，后者的两个第一区域R1上的液晶分子31在与前者的两个第一区域R1上的液晶分子31的取向方向大致正交的方向取向。此外，在位于第二区域R2的左侧的第一区域R1上的液晶层30和位于第二区域R2的右侧的第一区域R1上的液晶层30，取向方位大致相差180°。因此，在本实施方式的液晶显示装置600，在像素的暗区域，液晶分子31在四个方位取向。因此能够实现视野角特性的进一步的提高。

接着，参照图21和图22对本实施方式的另一液晶显示装置700进行说明。图21是示意地表示液晶显示装置700的一个像素的平面图，图22是仅表示液晶显示装置700的上层电极12F的平面图。

液晶显示装置700的上层电极12F也具有四个第一区域R1，在像素的暗区域，液晶分子31也在四个不同的方位取向。不过，在液晶显示装置600的上层电极12E具有的四个第一区域R1，多个狭缝12s和多个支部12b在相对于行方向和列方向大致平行或大致正交的方向上延伸，与此相对，在液晶显示装置700的上层电极12F具有的四个第一区域R1，多个狭缝12s和多个支部12b在相对于行方向和列方向大致成45°角的方向上延伸。

此外，在液晶显示装置700的上层电极12F，四个第一区域R1的面积彼此大致相等。因此，能够进一步提高视野角特性。

产业上的可利用性

根据本发明的实施方式，能够提供视野角特性优异且各像素具有足够高的光透射率的液晶显示装置。本发明的实施方式的液晶显示装置即使为高精细，像素尺寸小，也能够进行高质量的显示。

附图标记的说明

10 有源矩阵基板(TFT基板)

10a 绝缘性基板

11 薄膜晶体管(TFT)

11a 半导体层

11g 栅极电极

11s 源极电极

11d 漏极电极

12、12A、12B、12C、12D、12E、12F 上层电极

12b 支部

12c 对称连接部

12s 狭缝

13 下层电极

14 电介质层

15 扫描配线(栅极总线)

16 信号配线(源极总线)

17 栅极绝缘层

18 层间绝缘层

18a 无机绝缘层

18b 有机绝缘层

20 相对基板

20a 绝缘性基板

21 相对电极

30 液晶层

31 液晶分子

40a、40b 偏振片

CH 接触孔

R1 上层电极的第一区域

R2 上层电极的第二区域

R3 上层电极的第三区域

100、200、300、400 液晶显示装置

500、600、700 液晶显示装置

Claims (17)

1.一种液晶显示装置，包括：

有源矩阵基板；

与所述有源矩阵基板相对的相对基板；和

设置在所述有源矩阵基板与所述相对基板之间的液晶层，

所述液晶显示装置具有配置成包括多个行和多个列的矩阵状的多个像素，所述液晶显示装置的特征在于：

所述有源矩阵基板具有：

薄膜晶体管，其设置于所述多个像素中的各个像素，具有栅极电极、源极电极和漏极电极；

上层电极，其与所述薄膜晶体管的所述漏极电极电连接；

下层电极，其设置在所述上层电极的下方；和

电介质层，其设置在所述上层电极与所述下层电极之间，

所述相对基板具有与所述上层电极相对的相对电极，

所述上层电极具有：

具有相互不同的电极结构的第一区域和第二区域；和

用于使所述第一区域和所述第二区域与所述漏极电极电连接的第三区域，

所述上层电极的所述第三区域包括对称连接部，该对称连接部是具有相对于将各像素分割为沿行方向相邻的两个区域的假想的直线实质上对称的形状的导电膜图案，

所述有源矩阵基板还具有以覆盖所述薄膜晶体管的方式设置的层间绝缘层，

在所述层间绝缘层和所述电介质层，形成有接触孔，该接触孔是使所述漏极电极的一部分露出的接触孔，所述上层电极的所述第三区域与所述漏极电极在所述接触孔中电连接，

所述接触孔的中心位于从所述假想的直线偏离的位置。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述有源矩阵基板还具有：

扫描配线，其与行方向大致平行地延伸设置，与所述薄膜晶体管的所述栅极电极电连接；和

信号配线，其与列方向大致平行地延伸设置，与所述薄膜晶体管的所述源极电极电连接。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

在对所述液晶层施加有电压时，在所述上层电极的所述第一区域上的所述液晶层生成的电场、与在所述上层电极的所述第二区域上的所述液晶层生成的电场的方向和/或强度不同。

4.一种液晶显示装置，包括：

有源矩阵基板；

与所述有源矩阵基板相对的相对基板；和

设置在所述有源矩阵基板与所述相对基板之间的液晶层，

所述液晶显示装置具有配置成包括多个行和多个列的矩阵状的多个像素，所述液晶显示装置的特征在于：

所述有源矩阵基板具有：

薄膜晶体管，其设置于所述多个像素中的各个像素，具有栅极电极、源极电极和漏极电极；

上层电极，其与所述薄膜晶体管的所述漏极电极电连接；

下层电极，其设置在所述上层电极的下方；和

电介质层，其设置在所述上层电极与所述下层电极之间，

所述相对基板具有与所述上层电极相对的相对电极，

所述上层电极具有：

具有相互不同的电极结构的第一区域和第二区域；和

用于使所述第一区域和所述第二区域与所述漏极电极电连接的第三区域，

所述上层电极的所述第三区域包括对称连接部，该对称连接部是具有相对于将各像素分割为沿行方向相邻的两个区域的假想的直线实质上对称的形状的导电膜图案，

在所述多个像素中的某个像素显示规定的中间灰度时，

所述某个像素的与所述上层电极的所述第一区域对应的区域的亮度比所述某个像素的与所述上层电极的所述第二区域对应的区域的亮度低。

5.一种液晶显示装置，包括：

有源矩阵基板；

与所述有源矩阵基板相对的相对基板；和

设置在所述有源矩阵基板与所述相对基板之间的液晶层，

所述液晶显示装置具有配置成包括多个行和多个列的矩阵状的多个像素，所述液晶显示装置的特征在于：

所述有源矩阵基板具有：

薄膜晶体管，其设置于所述多个像素中的各个像素，具有栅极电极、源极电极和漏极电极；

上层电极，其与所述薄膜晶体管的所述漏极电极电连接；

下层电极，其设置在所述上层电极的下方；和

电介质层，其设置在所述上层电极与所述下层电极之间，

所述相对基板具有与所述上层电极相对的相对电极，

所述上层电极具有：

具有相互不同的电极结构的第一区域和第二区域；和

用于使所述第一区域和所述第二区域与所述漏极电极电连接的第三区域，

所述上层电极的所述第三区域包括对称连接部，该对称连接部是具有相对于将各像素分割为沿行方向相邻的两个区域的假想的直线实质上对称的形状的导电膜图案，

在所述上层电极的所述第一区域，形成有多个狭缝，

在所述上层电极的所述第二区域，未形成狭缝。

6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：

在对所述液晶层施加有电压时，

在所述上层电极的所述第一区域上的所述液晶层，液晶分子与所述多个狭缝大致平行地取向，

在所述上层电极的所述第二区域上的所述液晶层，液晶分子呈放射状取向。

7.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述上层电极的所述第三区域与所述第一区域相连。

8.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述上层电极的所述第三区域与所述第二区域相连。

9.一种液晶显示装置，包括：

有源矩阵基板；

与所述有源矩阵基板相对的相对基板；和

设置在所述有源矩阵基板与所述相对基板之间的液晶层，

所述液晶显示装置具有配置成包括多个行和多个列的矩阵状的多个像素，所述液晶显示装置的特征在于：

所述有源矩阵基板具有：

薄膜晶体管，其设置于所述多个像素中的各个像素，具有栅极电极、源极电极和漏极电极；

上层电极，其与所述薄膜晶体管的所述漏极电极电连接；

下层电极，其设置在所述上层电极的下方；和

电介质层，其设置在所述上层电极与所述下层电极之间，

所述相对基板具有与所述上层电极相对的相对电极，

所述上层电极具有：

具有相互不同的电极结构的第一区域和第二区域；和

用于使所述第一区域和所述第二区域与所述漏极电极电连接的第三区域，

所述上层电极的所述第三区域包括对称连接部，该对称连接部是具有相对于将各像素分割为沿行方向相邻的两个区域的假想的直线实质上对称的形状的导电膜图案，

所述液晶层是垂直取向型的液晶层。

10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述有源矩阵基板和所述相对基板中的至少一者具有垂直取向膜和取向维持层，该取向维持层设置在所述垂直取向膜与所述液晶层之间，在未对所述液晶层施加电压时规定液晶分子的预倾斜方位。

11.如权利要求1～10中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述上层电极和所述下层电极被施加相互不同的电位。

12.如权利要求1～10中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述上层电极和所述下层电极分别由透明的导电材料形成。

13.如权利要求1～10中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述上层电极在从显示面法线方向看时，隔着所述电介质层与所述下层电极的至少一部分重叠，

所述上层电极、所述电介质层和所述下层电极构成辅助电容。

14.如权利要求1～10中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

还包括隔着所述液晶层彼此相对的一对偏振片。

15.如权利要求1～10中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述薄膜晶体管具有氧化物半导体层。

16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述氧化物半导体层含In-Ga-Zn-O类的半导体。

17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述In-Ga-Zn-O类的半导体是晶质的。