JP2001330842A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶表示装置

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JP2001330842A JP2000147578A JP2000147578A JP2001330842A JP 2001330842 A JP2001330842 A JP 2001330842A JP 2000147578 A JP2000147578 A JP 2000147578A JP 2000147578 A JP2000147578 A JP 2000147578A JP 2001330842 A JP2001330842 A JP 2001330842A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、所望の開口率の維持と、応答速度
の向上を両立でき、更には斜め視野からの色付きを防止
し、更なる広視野角を達成することができるアクティブ
マトリクス型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 本発明による液晶表示装置は、液晶(2
0)の配向を決定する画素電極(4)から発生される基
板に対して実効的な横電界を強めるように、透明材料か
らなる補助電極(8)に画素電極(2)及び/若しくは
共通電極(4)と等価な電位が印加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面と平行に
発生する電界により液晶分子を回転させて表示を実行す
るインプレーンスイッチング型のアクティブマトリクス
型液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】インプレーンスイッチング(IPS:In
-Plane Switching)型の液晶表示装置の表示パネルは、
一対の透明基板の間の所定の間隔に液晶を挟持し、基板
に対して実効的に平行な電界を印加することによって液
晶分子を基板面内と水平方向に回転することで、広視野
角や達成できるという特徴を有している。基板に対して
平行な電界は、液晶を挟持する透明基盤の一方に画素電
極と共通電極を所定の間隔を設けて櫛歯状に配置するこ
とにより、発生させる。一方、櫛歯電極においては液晶
が基板面とは垂直な方向に立ち上がることから、櫛歯電
極をITOなどからなる透明電極で構成するとコントラ
ストの低下など不具合が生じる。そのため、櫛歯電極を
不透明電極とする必要があった。
【0003】IPS型液晶表示装置において、輝度低
下、コントラスト及び視角特性の劣化を防止する技術
は、例えば特開平9−269508号公報に開示されて
いる。
【0004】ここで、図面を参照して、従来のIPS型
液晶表示装置の表示セルの構成について説明する。図5
0は、従来の表示セルに係る第1の平面図(TFT基板
側)を示す。図に示された表示セル201は、アモルファ
スシリコン1と、画素電極2と、ゲート電極3と、共通
電極4と、データ線5と、ソース電極6と、ドレイン電
極7を備える。このよにして作成したTFT基板及び等
加工を着色する式層を形成したカラーフィルタのそれぞ
れに、オフセット印刷等による方法で、配向膜11を印
刷する。こうして得られたTFT基板とカラーフィルタ
基板の配向幕をラビング方法により所定の方向に配向膜
分子を並べて(ラビング方向19)、この2枚の基板が
所定の間隔を持つようにセルギャップ材を挟み込ませて
組み合わせ、その間隙に液晶を封止する。
【0005】このようにして得られた液晶パネルは、ラ
ビング方法により規定した液晶配向方向に透過軸を直交
させた偏光板を貼り合せ、画素電極2と共通電極4の間
に自在に電位差を与えることで、黒表示から白表示まで
フルカラー表示を行うことができる。
【0006】以下、表示セル201の構成を説明する。図
51は、セル201のA−A´断面をである。図におい
て、液晶20が配置される液晶層の上部に位置する上部
構造体は、偏光板17と、導電層16と、第2の透明基
板14と、ブラックマトリクス12と、色層(カラーフ
ィルタ)13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。共通電極4上には、ブラックマトリクス12のエッ
ジ(図示されず)が配置される。
【0007】図において、液晶層の下部に位置する下部
構造体は、配向膜11と、パッシベーション膜22と、
データ線5と、画素電極2と、層間絶縁膜(ゲート絶縁
膜)10と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光
板18からなる。
【0008】また、基板に対して実効的な横方向の電界
を発生させる画素電極2と共通電極4の相互間隔は、お
よそ10μmが設定される。
【0009】また、偏光板17,18は、およそ0.2mm
の厚さに設定される。導電膜16は、およそ500Åの厚
さに設定される。第1及び第2の透明基板9,14は、
およそ0.7mmの厚さに設定される。ブラックマトリクス
12は、およそ1μmの厚さに設定される。色層13
は、およそ1μmの厚さに設定される。平坦化層15
は、およそ1μmの厚さに設定される。配向膜11は、
およそ500Åの厚さに設定される。データ線5及び画素
電極2は、およそ2000Åの厚さに設定される。層間絶縁
膜(ゲート絶縁膜)10は、およそ5000Åの厚さに設定
される。パッシベーション膜22は、およそ3000Åの厚
さに設定される。共通電極4は、およそ5000Åの厚さに
設定される。
【0010】図52は、従来の表示セルに係る第2の平
面図を示す。図に示された表示セル202は、アモルファ
スシリコン1と、画素電極2と、ゲート電極3と、共通
電極4と、データ線5と、ソース電極6と、ドレイン電
極7を備える。
【0011】図において、セル202の断面を図53に示
す。図53は、従来の表示セルに係る第2の断面を示
す。図において、液晶20が配置される液晶層の上部に
位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層16と、
第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12と、色
層13と、平坦化膜15と、配向膜11からなる。
【0012】図において、液晶層の下部に位置する下部
構造体は、配向膜11と、パッシベーション膜22と、
データ線5と、画素電極2と、層間絶縁膜(ゲート絶縁
膜)10と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光
板18からなる。
【0013】図52及び図53に示された表示セル202
は、図50,51に示されたセル201と比べると、画素
電極2及び共通電極4のエッジの形状が相違する。その
他の構成は、同一である。その形状相違により、表示セ
ル202においてはエッジ部付近において液晶が逆回転す
る領域が無くなるため、表示性能及び信頼性が向上す
る。
【0014】図54は、IPS型液晶表示装置の第1の
駆動特性図である。図に示されるように、IPS型液晶
表示装置は、櫛型電極間隔(画素電極2と共通電極4と
の間隔)が狭くなると、低電圧により液晶駆動ができる
ようになる。しかしながら一方で、電極間隔が狭くなる
と不透明電極である画素電極と共通電極の面積が増加す
るため、開口率が低下することから輝度が低くなるとい
う問題が存在する。
【0015】図55は、IPS型液晶表示装置の第2の
駆動特性図である。図に示されるように、セルギャップ
(カラーフィルタ基板とTFT付き基板の間隔:液晶層
の厚さ)を狭くすると応答速度が短縮される。しかしな
がら一方で、セルギャップが狭くなると液晶を駆動する
電圧を高くしないと所定の輝度を得ることができないと
いう問題点が存在する。
【0016】図56は、IPS型液晶表示装置の櫛歯電
極近傍の駆動概念図である。図に示されるように、液晶
20は、画素電極2と共通電極4の作用により発生する
電界(等電位面61と垂直な方向)に沿って配向する。
また、画素電極2上には電極幅中心を軸に右半分と左半
分では、液晶の配向方向が異なるため、ディスクリネー
ションが発生する(ディスクリネーション発生位置6
2)。よって、このディスクリネーション発生位置62
には、遮光をする必要がある。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】IPS型液晶表示装置
において、速い応答速度を達成するためには液晶材料の
粘度低減及び狭セルギャップ化が必須である。この方法
による応答速度改善は、図55に示した通り、駆動電圧
の上昇を伴なうという問題点があるため、この駆動電圧
を例えば5V以下として、かつ所望の電界強度を得られ
るようにするためには櫛歯電極の間隔を狭める必要があ
る。しかしながら櫛歯電極の間隔を狭くすると,画素電
極及び共通電極は不透明であることから、開口率が低下
して輝度が下がる。このため、櫛歯電極の間隔を狭くし
て所望の電界強度を得ることは事実上不可能であった。
【0018】本発明は、所望の開口率を維持しながら、
低電圧で液晶を駆動し、かつ応答速度の向上が図れ、更
には斜め視野からの色付きをも防止することができるア
クティブマトリクス型液晶表示装置を提供する。
【0019】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧()付きで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
【0020】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、共通電極(4)の上層に絶縁膜を介して透
明材料からなる補助電極(8)を備え、補助電極(8)
には共通電極(4)と同一電位を入力し、該横方向電界
を強めたアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【0021】本発明による更なるアクティブマトリクス
型液晶表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び
共通電極(4)から発生される基板に対して実効的な横
方向電界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、画素電極(2)及び共通電極(4)
の両方の上層に同一の層にて絶縁膜を介して透明電極材
料からなる補助電極(8)及び第2の補助電極(23)
を備え、補助電極(8)、第2の補助電極(23)は、
それぞれ画素電極(2)、共通電極(8)とコンタクト
ホールを介して電気的に接続されたアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。
【0022】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極(4)の両方
の上層に絶縁膜を介して透明材料からなる補助電極
(8)及び第2の補助電極(23)を備え、かつ補助電
極(8)と第2の補助電極(23)は別の絶縁膜を介し
て構成され、更に補助電極(8)、第2の補助電極(2
3)は、それぞれ画素電極(2)、共通電極(8)とコ
ンタクトホールを介して電気的に接続されたアクティブ
マトリクス型液晶表示装置。
【0023】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極84)のどち
らか一方のみの上層に絶縁膜を介して透明材料からなる
補助電極(8)を備え、その補助電極(8)は、その下
層にある画素電極(2)若しくは共通電極(8)とコン
タクトホールを介して電気的に接続されたアクティブマ
トリクス型液晶表示装置。
【0024】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極(4)のどち
らか一方の上層に絶縁膜を介して透明材料からなる補助
電極(8)を備え、その補助電極(8)は、その下層に
ある画素電極(2)若しくは共通電極(8)と複数のコ
ンタクトホールを介して電気的に接続されたアクティブ
マトリクス型液晶表示装置。
【0025】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極(4)の少な
くとも一方の上層に絶縁膜を介して透明材料からなる補
助電極(8)を備え、その補助電極(8)は、それぞれ
下層にある画素電極8(2)若しくは共通電極(8)と
コンタクトホールを介して電気的に接続され、かつ画素
電極(2)、共通電極(4)、補助電極(8)は全て直
線形状の電極であるアクティブマトリクス型液晶表示装
置。
【0026】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極(4)の少な
くとも一方の上層に絶縁膜を介して透明材料からなる補
助電極(8)を備え、その補助電極(8)は、それぞれ
下層にある画素電極(2)若しくは共通電極(8)とコ
ンタクトホールを介して電気的に接続され、かつ画素電
極(2)、共通電極(4)、補助電極(8)の内、少な
くとも一つは折れ曲がった形状の電極であるアクティブ
マトリクス型液晶表示装置。
【0027】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極(4)の少な
くとも一方の上層に絶縁膜を介して透明材料からなる補
助電極(8)を備え、その補助電極(8)は、それぞれ
下層にある画素電極(2)若しくは共通電極(8)とコ
ンタクトホールを介して電気的に接続され、かつ画素電
極(2)、共通電極(4)、補助電極(8)の内、少な
くとも一つはくの字に折れ曲がった形状の電極であるア
クティブマトリクス型液晶表示装置。
【0028】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極(4)の少な
くとも一方の上層に絶縁膜を介して透明材料からなる補
助電極(8)を備え、その補助電極(8)は、それぞれ
下層にある画素電極(2)若しくは共通電極(8)とコ
ンタクトホールを介して電気的に接続され、かつ補助電
極(8)は、その下層にある画素電極(2)及び/若し
くは共通電極(4)よりも幅広い電極であるアクティブ
マトリクス型液晶表示装置。
【0029】本発明によるアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、液晶(20)を画素電極(2)及び共通電
極(4)から発生される基板に対して実効的な横方向電
界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極(2)及び共通電極(4)の少な
くとも一方の上層に絶縁膜を介して透明材料からなる補
助電極(8)を備え、その補助電極(8)は、それぞれ
下層にある画素電極(2)若しくは共通電極(8)とコ
ンタクトホールを介して電気的に接続され、かつ補助電
極(8)は、その下層にある画素電極(2)及び/若し
くは共通電極(4)よりも幅広い電極で、更に補助電極
(8)とその下層にある画素電極(2)及び/若しくは
共通電極(4)と電極幅の中心線が同一であるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。
【0030】本発明による更なる液晶表示装置は、透明
材料がITOである。
【0031】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例が種々の
変形例を交えて説明される。その変形例は主に、電極の
形状の変形に基づく。
【0032】図1及び図2を参照して、本発明に係る表
示セルの第1の実施例を説明する。図1は、本発明の表
示セルに係る第1の平面図(TFT基板側)を示す。図に
示されたセル101は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21を備える。図に示されたセル101の液晶20
は、ラビング方向19(櫛歯電極の長手方向に対して1
5°ずれた角度)に初期配向されている。
【0033】本発明の表示セル101のA−A´断面を図
2に示す。図2は、本発明の表示セルに係る第1の断面
図である。図において、液晶20からなる液晶層の上部
に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層16
と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12
と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0034】画素電極2と共通電極4の間隔は、およそ
10μmに設定される。補助電極8と画素電極2及び補
助電極8と共通電極4の間隔は、およそ5〜8μmに設
定される。
【0035】偏光板17,18は、およそ0.2mmの厚さ
に設定される。導電層16は、およそ500Åの厚さに設
定される。第1及び第2の透明基板9,14は、およそ
0.7mmの厚さに設定される。ブラックマトリクス12
は、およそ1μmの厚さに設定される。平坦化層15
は、およそ1μmの厚さに設定される。パッシベーショ
ン膜22は、およそ3000Åの厚さに設定される。配向膜
11は、およそ500Åの厚さに設定される。データ線5
及び画素電極2は、およそ2000Åの厚さに設定される。
共通電極4は、およそ2000Åの厚さに設定される。補助
電極8は、およそ1000Åの厚さに設定される。
【0036】画素電極2及び共通電極4は、クロム等か
らなる不透明電極である。補助電極8は、ITO等からな
る透明電極である。補助電極8は、コンタクトホール2
1(図1)を介して画素電極2に接続される。このた
め、補助電極8には、画素電極2と実質的に同一な電位
が印加される。補助電極8は、画素電極2の拡張と等価
な作用を形成する。このため、画素電極2と共通電極4
の間で形成される電界強度を上昇させる効果が得られ
る。
【0037】補助電極8は、透明電極からなり、表示セ
ル101の開口率には影響を及ぼさないため、表示セル101
の開口率の低下を回避しつつ、電界強度の向上に寄与す
ることができる。即ち、本構成の液晶表示装置において
は、狭セルギャップを形成して液晶に印加する駆動電圧
を高くすることなく、応答速度を向上させ、かつ開口率
の低下を回避して高い輝度及びコントラストを得ること
が可能である。
【0038】ここで、図3及び図4を参照して、本発明
に係る表示セルの第2の実施例を説明する。図3は、本
発明の表示セルに係る第2の平面を示す。図に示された
セル102は、アモルファスシリコン1と、画素電極2
と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5と、ソ
ース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホール2
1,21´を備える。図に示された表示セル102の液晶
20は、ラビング方向19(櫛歯電極の長手方向から1
5°ずれた角度)に初期配向されている。
【0039】本発明の表示セル102のA−A´断面を図
4に示す。図4は、本発明の表示セルに係る第2の断面
図(TFT基板側)である。図において、液晶20からな
る液晶層の上部に位置する上部構造体は、偏光板17
と、導電層16と、第2の透明基板14と、ブラックマ
トリクス12と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜
11からなる。液晶層の下部に位置する下部構造体は、
配向膜11と、補助電極8と、パッシベーション膜22
と、画素電極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート
絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透明基板9と、
偏光板18からなる。
【0040】図3及び4に示された表示セル102の構造
は、基本的には図1及び図2に示された表示セル101と
同一である。相違点は、表示セル102がコンタクトホー
ル21´を備える点である。表示セル102は、2つのコ
ンタクトホールを備えるため、補助電極8の電位が、そ
の何れの個所においても、正確に略一定に設定される。
【0041】ここで、図5及び図6を参照して、本発明
に係る表示セルの第3の実施例を説明する。図5は、本
発明の表示セルに係る第3の平面を示す。図に示された
セル103は、アモルファスシリコン1と、画素電極2
と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5と、ソ
ース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホール2
1を備える。図に示された表示セル103の液晶20は、
ラビング方向19(共通電極4の長手方向に対して平
行)に初期配向されている。
【0042】本発明の表示セル103のA−A´断面を図
6に示す。図6は、本発明の表示セルに係る第3の断面
図(TFT基板側)である。図において、液晶20からな
る液晶層の上部に位置する上部構造体は、偏光板17
と、導電層16と、第2の透明基板14と、ブラックマ
トリクス12と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜
11からなる。液晶層の下部に位置する下部構造体は、
配向膜11と、補助電極8と、パッシベーション膜22
と、画素電極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート
絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透明基板9と、
偏光板18からなる。
【0043】図5及び6に示された表示セル103の構造
は、基本的には図1及び図2に示された表示セル101と
同一である。相違点は、補助電極8の形状と液晶20の
初期配向角度(ラビング方向19:共通電極4の長手方
向に対して平行)にある。表示セル103の画素電極2と
同電位である補助電極8は、その中央付近にくびれ部が
形成されており、且つ共通電極4は直線形状であるた
め、櫛歯電極の表示セル103においては、そのくびれ部
の作用により、光を透過するコラム内デ液晶20の回転
方向が右方向回転と左方向間点する領域が共存する。そ
のため白表示においては、画素電極2と共通電極4の間
に電界を印加しても液晶の配向方向が一方向を向いてい
ないため、斜め視野からの色付きを防止でき、且つ表示
接101,102より広視野角を達成できるメリットも有す
る。
【0044】ここで、図7及び図8を参照して、本発明
に係る表示セルの第4の実施例を説明する。図7は、本
発明の表示セルに係る第4の平面(TFT基板側)を示
す。図に示されたセル104は、アモルファスシリコン1
と、画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、デ
ータ線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コン
タクトホール21,21´を備える。補助電極8は、2
極構造を備える。図に示された表示セル104の液晶20
は、ラビング方向19(共通電極4の長手方向に対して
平行)に初期配向されている。
【0045】本発明の表示セル104のA−A´断面を図
8に示す。図8は、本発明の表示セルに係る第4の断面
図である。図において、液晶20からなる液晶層の上部
に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層16
と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12
と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0046】図7及び8に示された表示セル104の構造
は、基本的には図5及び図6に示された表示セル103と
同一である。相違点は、表示セル104がコンタクトホー
ル21´を備える点である。表示セル104は、2つのコ
ンタクトホールを備えるため、補助電極8の電位が、そ
の何れの個所においても、正確に略一定に設定される。
また、表示セル103同様、表示セル101,102に比べて斜
め視野からの色付きを防止でき、かつ広視野角を達成で
きるメリットも有する。
【0047】ここで、図9及び図10を参照して、本発
明に係る表示セルの第5の実施例を説明する。図9は、
本発明の表示セルに係る第5の平面図(TFT基板側)を
示す。図に示されたセル105は、アモルファスシリコン
1と、画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、
データ線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、補
助電極8と、コンタクトホール21を備える。図に示さ
れた表示セル105の液晶20は、ラビング方向19(共
通電極4の長手方向に対して15°ずれた角度)に初期
配向されている。
【0048】本発明の表示セル105のA−A´断面を図
10に示す。図10は、本発明の表示セルに係る第5の
断面図である。図において、液晶20からなる液晶層の
上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層1
6と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12
と、色層(カラーフィルタ)13と、平坦化膜15と、
配向膜11からなる。液晶層の下部に位置する下部構造
体は、配向膜11と、補助電極8と、パッシベーション
膜22と、画素電極2と、データ線5と、層間絶縁膜
(ゲート絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透明基
板9と、偏光板18からなる。
【0049】図9及び10に示された表示セル105の構
造は、基本的には図5及び図6に示された表示セル104
と同一である。相違点は、画素電極2の形状と液晶20
の初期配向角度にある。表示セル105の補助電極8は、
その中央付近が拡張した形状になっているが、液晶20
により支配的に電界を発生させる補助電極8の形状が直
線構造であるため、実効的に発生する電界は全てのコラ
ムでほぼ均一に共通電極4の長手方向に対して垂直であ
ることから、液晶20の初期配向角度19は共通電極4
の長手方向に対して15°ずれた角度に設定される。表
示セル105のように、画素電極2に折れ曲がり点を持た
せた構成においても、表示セル101と同じ表示性能を達
成することができる。
【0050】ここで、図11及び図12を参照して、本
発明に係る表示セルの第6の実施例を説明する。図11
は、本発明の表示セルに係る第5の平面図(TFT基板
側)を示す。図に示されたセル106は、アモルファスシ
リコン1と、画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極
4と、データ線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7
と、コンタクトホール21,21´を備える。図に示さ
れた表示セル106の液晶20は、ラビング方向19(共
通電極の長手方向に対して15°ずれた角度)に初期配
向されている。
【0051】本発明の表示セル106のA−A´断面を図
12に示す。図12は、本発明の表示セルに係る第6の
断面図である。図において、液晶20からなる液晶層の
上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層1
6と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12
と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0052】図11及び12に示された表示セル106の
構造は、基本的には図9及び図10に示された表示セル
105と同一である。相違点は、表示セル106がコンタクト
ホール21´を備える点である。表示セル106は、2つ
のコンタクトホールを備えるため、補助電極8の電位
が、その何れの個所においても、正確に略一定に設定さ
れる。
【0053】ここで、図13及び図14を参照して、本
発明に係る表示セルの第7の実施例を説明する。図13
は、本発明の表示セルに係る第7の平面図(TFT基板
側)を示す。図に示されたセル107は、アモルファスシ
リコン1と、画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極
4と、データ線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7
と、コンタクトホール21を備える。補助電極8は、2
極構造を備える。図に示された表示セル107の液晶20
は、ラビング方向19(共通電極4の長手方向と平行)
に初期配向されている。
【0054】本発明の表示セル107のA−A´断面を図
14に示す。図14は、本発明の表示セルに係る第7の
断面図である。図において、液晶20からなる液晶層の
上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層1
6と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12
と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0055】図13及び14に示された表示セル107の
構造は、基本的には図5及び図6に示された表示セル10
3と同一である。相違点は、画素電極2と補助電極8の
形状及びラビング方向19にある。表示セル107の画素
電極2は、補助電極8の形状に整合して、どちらも折れ
曲がった形状になっており、画素電極2とコンタクトホ
ール21を介して同電位になっている補助電極8は、共
通電極との電極間隔を狭めているため、液晶に印加する
駆動電圧を低減させることができる。また、その中央付
近にくびれ部が形成されており、かつ共通電極4は直線
形状であるため、櫛歯電極の表示セル107においては、
そのくびれ部の作用により、光を透過するコラム内で液
晶20の回転方向が右方向回転と左方向回転する領域が
共存する。そのため白表示の際に、画素電極2と共通電
極4の間に電界を印加しても液晶の配向方向が一方向で
ないため、斜め視野からの色つきを防止した上で、更な
る広視野角を達成できるメリットも有する。
【0056】ここで、図15及び図16を参照して、本
発明に係る表示セルの第8の実施例を説明する。図15
は、本発明の表示セルに係る第8の平面図を示す。図に
示されたセル108は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21,21´を備える。補助電極8は、2極構造を
備える。図に示された表示セル108の液晶20は、ラビ
ング方向19(共通電極4の長手方向と平行)に初期配
向されている。
【0057】本発明の表示セル108のA−A´断面を図
16に示す。図16は、本発明の表示セルに係る第8の
断面図である。図において、液晶20からなる液晶層の
上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層1
6と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12
と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0058】図15及び16に示された表示セル108の
構造は、基本的には図13及び図14に示された表示セ
ル107と同一である。相違点は、表示セル108がコンタク
トホール21´を備える点にある。表示セル108は、2
つのコンタクトホールを備えるため、補助電極8の電位
が、その何れの個所においても、正確に略一定に設定さ
れる。
【0059】ここで、図17及び図18を参照して、本
発明に係る表示セルの第9の実施例を説明する。図17
は、本発明の表示セルに係る第9の平面図を示す。図に
示されたセル109は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21を備える。補助電極8は、3極構造を備える。
図に示された表示セル109の液晶20は、ラビング方向
19(画素電極2の長手方向に対して15°ずれた角
度)に初期配向されている。
【0060】本発明の表示セル109のA−A´断面を図
18に示す。図18は、本発明の表示セルに係る第9の
断面図である。図において、液晶20からなる液晶層の
上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層1
6と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス12
と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0061】図17及び18に示された表示セル109の
構造は、基本的には図1及び図2に示された表示セル10
1と同一である。相違点は、補助電極8の電極数にあ
る。表示セル109においては、補助電極8はコンタクト
ホール21を介して、共通電極4と同電位になってい
る。透明材料からなる補助電極8は、開口率の低下を回
避させつつ、画素電極2との電極間隔を狭めるため、電
界強度を増加させることが可能になる。
【0062】ここで、図19及び図20を参照して、本
発明に係る表示セルの第10の実施例を説明する。図1
9は、本発明の表示セルに係る第10の平面図を示す。
図に示されたセル110は、アモルファスシリコン1と、
画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ
線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタク
トホール21,21´を備える。補助電極8は、3極構
造を備える。図に示された表示セル109の液晶20は、
ラビング方向19(画素電極2の長手方向に対して15
°ずれた角度)に初期配向されている。
【0063】本発明の表示セル110のA−A´断面を図
20に示す。図20は、本発明の表示セルに係る第10
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0064】図19及び20に示された表示セル110の
構造は、基本的には図17及び図8に示された表示セル
109と同一である。相違点は、コンタクトホールの数で
ある。表示セル109は、2つのコンタクトホールを備え
るため、補助電極8の電位が、その何れの個所において
も、正確に略一定に設定される。
【0065】ここで、図21及び図22を参照して、本
発明に係る表示セルの第11の実施例を説明する。図2
1は、本発明の表示セルに係る第11の平面図を示す。
図に示されたセル111は、アモルファスシリコン1と、
画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ
線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタク
トホール21を備える。図に示された表示セル111の液
晶20は、ラビング方向19(画素電極2の長手方向に
対して平行)に初期配向されている。
【0066】本発明の表示セル111のA−A´断面を図
22に示す。図22は、本発明の表示セルに係る第11
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0067】図21及び22に示された表示セル111の
構造は、基本的には図17及び図18に示された表示セ
ル109と同一である。相違点は、補助電極8の形状にあ
る。表示セル111の補助電極8は、くびれ部を備える。
表示セル111の共通電極4とコンタクトホール21を介
して同電位になっている透明電極である補助電極8は、
画素電極2との電極間隔を狭めるため、開口率の低下を
回避しつつ、液晶202印加される電界強度を強めること
ができる。また、その中央部付近にくびれ部が形成され
ているため、光を透過するコラム内で液晶20の回転方
向が右方向回転と左方向回転する領域が共存する。その
ため白表示の際に、画素電極2と共通電極4の間に電界
を印加しても液晶の配向方向が一方向でないため、斜め
視野からの色つきを防止でき、更なる広視野角を達成で
きるメリットも有する。
【0068】次に、図23及び図24を参照して、本発
明に係る表示セルの第12の実施例を説明する。図23
は、本発明の表示セルに係る第12の平面図を示す。図
に示されたセル112は、アモルファスシリコン1と、画
素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線
5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクト
ホール21,21´を備える。補助電極8は、3極構造
を備える。図に示された表示セル112の液晶20は、ラ
ビング方向19(画素電極2の長手方向に対して平行)
に初期配向されている。
【0069】本発明の表示セル112のA−A´断面を図
24に示す。図24は、本発明の表示セルに係る第12
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0070】図23及び24示された表示セル112の構
造は、基本的には図21及び図22に示された表示セル
111と同一である。相違点は、表示セル112がコンタクト
ホール21´を備える点である。表示セル112は、2つ
のコンタクトホールを備えるため、補助電極8の電位
が、その何れの個所においても、正確に略一定に設定さ
れる。
【0071】次に、図25及び図26を参照して、本発
明に係る表示セルの第13の実施例を説明する。図25
は、本発明の表示セルに係る第13の平面図を示す。図
に示されたセル113は、アモルファスシリコン1と、画
素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線
5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクト
ホール21を備える。補助電極8は、3極構造を備え
る。図に示された表示セル111の液晶20は、ラビング
方向19(画素電極2の長手方向に対して15°ずれた
方向)に初期配向されている。
【0072】本発明の表示セル113のA−A´断面を図
26に示す。図26は、本発明の表示セルに係る第13
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0073】図25及び26に示された表示セル113の
構造は、基本的には図17及び図18に示された表示セ
ル109と同一である。相違点は、共通電極4の形状及び
液晶20の初期配向角度にある。表示セル113の共通電
極4は、その中央付近が拡張した形状になっているが、
液晶20により支配的に電界を発生させる補助電極8の
形状が直線構造であるため、実効的に発生する電界は全
てのコラムでほぼ均一に画素電極2の長手方向に対して
垂直であることから、液晶20の初期配向角度19は、
共通電極4の長手方向に対して15°ずれた角度に設定
される。表示セル105のように、共通電極4に折れ曲が
り点を持たせた構成においても、表示セル109と同じ表
示性能を達成することができる。
【0074】次に、図27及び図28を参照して、本発
明に係る表示セルの第14の実施例を説明する。図27
は、本発明の表示セルに係る第14の平面図を示す。図
に示されたセル114は、アモルファスシリコン1と、画
素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線
5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクト
ホール21,21´を備える。補助電極8は、3極構造
を備える。図に示された表示セル114の液晶20は、ラ
ビング方向19(画素電極2の長手方向に対して15°
ずれた方向)に初期配向されている。
【0075】本発明の表示セル114のA−A´断面を図
28に示す。図28は、本発明の表示セルに係る第14
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0076】図27及び28に示された表示セル114の
構造は、基本的には図25及び図26に示された表示セ
ル113と同一である。相違点は、表示セル114がコンタク
トホール21´を備える点である。表示セル114は、2
つのコンタクトホールを備えるため、補助電極8の電位
が、その何れの個所においても、正確に略一定に設定さ
れる。
【0077】次に、図29及び図30を参照して、本発
明に係る表示セルの第15の実施例を説明する。図29
は、本発明の表示セルに係る第15の平面を示す。図に
示されたセル115は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21を備える。補助電極8は、3極構造を備える。
図に示された表示セル115の液晶20は、ラビング方向
19(画素電極2の長手方向に対して平行)に初期配向
されている。
【0078】本発明の表示セル115のA−A´断面を図
30に示す。図30は、本発明の表示セルに係る第15
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0079】図29及び30に示された表示セル115の
構造は、基本的には図25及び図26に示された表示セ
ル113と同一である。相違点は、共通電極4と補助電極
8の形状及びラビング方向19にある。表示セル115の
補助電極8は、共通電極4に整合して、どちらも折れ曲
がった形状になっており、共通電極4とコンタクトホー
ル21を介して同電位になっている補助電極8は共通電
極との電極間隔を狭めているため、液晶に印加する駆動
電圧を低減させる事ができる。また、その中央付近にく
びれ部がけいせいされており、かつ画素電極2は直線形
状であるため、櫛歯電極の表示セル115においては、そ
のくびれ部の作用により、光を透過するコラム内で液晶
20の回転方向が右方向回転と左方向回転する領域が共
存する。そのため白表示の際に、画素電極2と共通電極
4の間に電界を印加しても液晶の配向方向が一方向でな
いため、斜め視野からの色付きを防止した上で、更なる
広視野角を達成できるメリットも有する。
【0080】次に、図31及び図32を参照して、本発
明に係る表示セルの第16の実施例を説明する。図31
は、本発明の表示セルに係る第16の平面を示す。図に
示されたセル116は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21,21´を備える。補助電極8は、3極構造を
備える。図に示された表示セル116の液晶20は、ラビ
ング方向19(画素電極2の長手方向に対して平行)に
初期配向されている。
【0081】本発明の表示セル116のA−A´断面を図
32に示す。図32は、本発明の表示セルに係る第16
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜22と、画素電
極2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)1
0と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18
からなる。
【0082】図31及び32に示された表示セル116の
構造は、基本的には図29及び図30に示された表示セ
ル115と同一である。相違点は、表示セル116がコンタク
トホール21´を備える点である。表示セル116は、2
つのコンタクトホールを備えるため、補助電極8の電位
が、その何れの個所においても、正確に略一定に設定さ
れる。
【0083】次に、図33及び図34を参照して、本発
明に係る表示セルの第17の実施例を説明する。図33
は、本発明の表示セルに係る第17の平面を示す。図に
示されたセル117は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21,21´と、第2の補助電極23を備える。補
助電極8は、3極構造を備える。図に示された表示セル
116の液晶20は、ラビング方向19(データ線5の長
手方向に対して平行)に初期配向されている。
【0084】本発明の表示セル116のA−A´断面を図
34に示す。図34は、本発明の表示セルに係る第17
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、第2の補助電極23と、パッシベー
ション膜22と、画素電極2と、データ線5と、層間絶
縁膜(ゲート絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透
明基板9と、偏光板18からなる。
【0085】補助電極8は、コンタクトホール21を介
して画素電極2に接続する。第2の補助電極23は、コ
ンタクトホール21´を介して共通電極4に接続する。
【0086】第2の補助電極23は、ITO等からなる透
明電極である。補助電極8には、共通電極4と実質的に
同一な電位が印加される。第2の補助電極23には、共
通電極4と実質的に同一な電位が印加される。補助電極
8と第2の補助電極23の電極間隔は、画素電極2と共
通電極4の電極間隔を狭めるように配置されているた
め、開口率の低下を回避しつつ、補助電極8のみにより
電界強度を強める表示セル101〜115よりも発生する電界
の強度を更に増大することができる。
【0087】図33及び34に示された表示セル117の
構造は、図31及び図32に示された表示セル116の変
形である。表示セル117においては、画素電極2及び共
通電極4の電界強度を強めるよう、それぞれに透明電極
からなる補助電極を配置される。また、補助電極8及び
第2の補助電極23は、それぞれ画素電極2及び共通電
極4と整合した形状をなして、かつ電界強度を強める。
また画素電極2、共通電極4、補助電極8、そして第2
の補助電極23の全てが折れ曲がった形状を成している
ため、液晶の初期配向角度は、データ線5の長手方向に
対して平行な角度に設定される。この構成からなる表示
セル117は、そのくびれ部の作用により、光を透過する
コラム内で液晶20の回転方向が右方向回転と左方向回
転する領域が共存する。そのため、白表示の際に、画素
電極2と共通電極4の間に電界を印加しても液晶の配向
方向が一方向でないため、斜め視野からの色つきを防止
した上で、更なる広視野角を達成できるメリットも有す
る。
【0088】次に、図35及び図36を参照して、本発
明に係る表示セルの第18の実施例を説明する。図35
は、本発明の表示セルに係る第18の平面を示す。図に
示されたセル118は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21,21´と、第2の補助電極23を備える。補
助電極8は、3極構造を備える。図に示された表示セル
118の液晶20は、ラビング方向19(データ線5の長
手方向に対して平行)に初期配向されている。
【0089】本発明の表示セル118のA−A´断面を図
36に示す。図36は、本発明の表示セルに係る第18
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、第2の補助電極23と、パッシベー
ション膜22と、画素電極2と、データ線5と、層間絶
縁膜(ゲート絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透
明基板9と、偏光板18からなる。
【0090】図35及び36に示された表示セル118の
構造は、図33及び図34に示された表示セル117の変
形である。表示セル118において、補助電極8は、くの
字型に形成される。画素電極2も同様に、補助電極8に
整合するくの字型に形成される。第2の補助電極23
は、補助電極8の形状に整合するくびれ部及び拡張部を
備える。共通電極4も同様に、第2の補助電極23に整
合するくびれ部及び拡張部を備える。これらの形状によ
り、表示セル118においては、そのくびれ部の作用によ
り、光を透過するコラム内で液晶20の回転方向が右方
向回転と左方向回転する領域が共存する。そのため白表
示の際に、画素電極2と共通電極4の間に電界を印加し
ても液晶の配向方向が一方向でないため、斜め視野から
の色つきを防止した上で更なる広視野角を達成できるメ
リットも有する。
【0091】次に、図37及び図38を参照して、本発
明に係る表示セルの第19の実施例を説明する。図37
は、本発明の表示セルに係る第19の平面を示す。図に
示されたセル119は、アモルファスシリコン1と、画素
電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線5
と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクトホ
ール21a,21b,21c,21dと、第2の補助電
極23を備える。補助電極8は、3極構造を備える。図
に示された表示セル119の液晶20は、ラビング方向1
9(データ線5の長手方向に対して平行)に初期配向さ
れている。
【0092】本発明の表示セル119のA−A´断面を図
38に示す。図38は、本発明の表示セルに係る第19
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、第2の補助電極23と、パッシベー
ション膜22と、画素電極2と、データ線5と、層間絶
縁膜(ゲート絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透
明基板9と、偏光板18からなる。
【0093】図37及び38に示された表示セル119の
構造は、図33及び図34に示された表示セル117と基
本的には同一である。表示セル119において、補助電極
8は、コンタクトホール21a,21bを介して画素電
極2に接続する。第2の補助電極23は、コンタクトホ
ール21c,21dを介して共通電極4に接続する。補
助電極8及び第2の補助電極23のそれぞれに対してコ
ンタクトホールが設けられることにより、補助電極8及
び第2の補助電極23の電位の均一性が向上する。
【0094】次に、図39及び図40を参照して、本発
明に係る表示セルの第20の実施例を説明する。図39
は、本発明の表示セルに係る第20の平面図を示す。図
に示されたセル120は、アモルファスシリコン1と、画
素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ線
5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタクト
ホール21a,21b,21c,21dと、第2の補助
電極23を備える。補助電極8は、3極構造を備える。
図に示された表示セル120の液晶20は、ラビング方向
19(データ線5の長手方向に対して平行)に初期配向
されている。
【0095】本発明の表示セル120のA−A´断面を図
40に示す。図40は、本発明の表示セルに係る第20
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、第2の補助電極23と、パッシベー
ション膜22と、画素電極2と、データ線5と、層間絶
縁膜(ゲート絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透
明基板9と、偏光板18からなる。
【0096】図39及び図40に示された表示セル120
の構造は、図35及び図36に示された表示セル118の
変形である。表示セル120において、補助電極8は、コ
ンタクトホール21a,21bを介して画素電極2に接
続する。第2の補助電極23は、コンタクトホール21
c,21dを介して共通電極4に接続する。補助電極8
及び第2の補助電極23のそれぞれに対してコンタクト
ホールが設けられることにより、補助電極8及び第2の
補助電極23の電位の均一性が向上する。
【0097】次に、図41及び図42を参照して、本発
明に係る表示セルの第21の実施例を説明する。図41
は、本発明の表示セルに係る第21の平面図を示す。図
に示された表示セル121は、アモルファスシリコン1
と、画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、デ
ータ線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コン
タクトホール21,21´と、第2の補助電極23を備
える。補助電極8は、3極構造を備える。図に示された
表示セル121の液晶20は、ラビング方向19(画素電
極2の長手方向に対して15°ずれた角度)に初期配向
されている。を形成する。
【0098】本発明の表示セル121のA−A´断面を図
42に示す。図42は、本発明の表示セルに係る第21
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、第2の補助電極23と、パッシベー
ション膜22と、画素電極2と、データ線5と、層間絶
縁膜(ゲート絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透
明基板9と、偏光板18からなる。
【0099】補助電極8は、コンタクトホール21を介
して画素電極2に接続する。第2の補助電極23は、コ
ンタクトホール21´を介して共通電極4に接続する。
【0100】補助電極8は、画素電極2の拡張に相当す
る効果を奏する。補助電極8は、画素電極2の作用によ
り発生する電界の強度を増大する。第2の補助電極23
は、共通電極4の拡張に相当する効果を奏する。第2の
補助電極23は、共通電極4の作用により発生する電界
の強度を増大する。
【0101】図41及び図42に示された表示セル121
の構造は、図33及び図34に示された表示セル117の
変形である。その相違点は、電界強度を強める補助電極
の配置にある。表示セル121は、画素電位を強める補助
電極8と、共通電位を強める第2の補助電極23の両方
を備える。そのため、表示セル121は、表示セル102より
も電界強度を強める効果が顕著。
【0102】次に、図43及び図44を参照して、本発
明に係る表示セルの第22の実施例を説明する。図43
は、本発明の表示セルに係る第22の平面を示す。図に
示された表示セル122は、アモルファスシリコン1と、
画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ
線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタク
トホール21a,21b,21c,21dと、第2の補
助電極23を備える。補助電極8は、3極構造を備え
る。図に示された表示セル122の液晶20は、ラビング
方向19(画素電極2の長手方向に対して15°ずれた
角度)に初期配向されている。
【0103】本発明の表示セル122のA−A´断面を図
44に示す。図44は、本発明の表示セルに係る第22
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、第2の補助電極23と、パッシベー
ション膜22と、画素電極2と、データ線5と、層間絶
縁膜(ゲート絶縁膜)10と、共通電極4と、第1の透
明基板9と、偏光板18からなる。
【0104】補助電極8は、コンタクトホール21a,
21bを介して画素電極2に接続する。第2の補助電極
23は、コンタクトホール21c,21dを介して共通
電極4に接続する。表示セル122の補助電極8及び第2
の補助電極23は、それぞれ2つのコンタクトホールを
備えるため、その電位が、その何れの個所においても、
正確に略一定に設定される。
【0105】次に、図45及び図46を参照して、本発
明に係る表示セルの第23の実施例を説明する。図45
は、本発明の表示セルに係る第23の平面を示す。図に
示された表示セル123は、アモルファスシリコン1と、
画素電極2と、ゲート電極3と、共通電極4と、データ
線5と、ソース電極6と、ドレイン電極7と、コンタク
トホール21a,21b,21c,21dと、第2の補
助電極23を備える。補助電極8は、3極構造を備え
る。図に示された表示セル123の液晶20は、ラビング
方向19(画素電極2長手方向に対して15°ずれた角
度)に初期配向されている。
【0106】本発明の表示セル123のA−A´断面を図
46に示す。図46は、本発明の表示セルに係る第23
の断面図である。図において、液晶20からなる液晶層
の上部に位置する上部構造体は、偏光板17と、導電層
16と、第2の透明基板14と、ブラックマトリクス1
2と、色層13と、平坦化膜15と、配向膜11からな
る。液晶層の下部に位置する下部構造体は、配向膜11
と、補助電極8と、パッシベーション膜24と、第2の
補助電極23と、パッシベーション膜22と、画素電極
2と、データ線5と、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)10
と、共通電極4と、第1の透明基板9と、偏光板18か
らなる。
【0107】表示セル123の第2の補助電極23の配置
は、図43及び図44に示された表示セル122と相違す
る。その他の点は、一致する。
【0108】表示セル123において、第2の補助電極2
3は、パッシベーション膜22の一部にコンタクトホー
ルを形成して共通電極14と電気的に接続されて構成さ
れる。補助電極8は、パッシベーション膜22及び第2
のパッシベーション膜24の一部にコンタクトホールを
下位して画素電極2と電気的に接続されて構成される。
このような構成にすることで、補助電極8と第2補助電
極23の短絡による表示欠陥を防止する事ができる。
【0109】図47は、本発明に係る電極の配置を示
す。図は、図45及び図46に示された構成の一部を示
す。図には、画素電極2と、共通電極4と、第2の補助
電極23が示される。共通電極4は、幅Wuを有する。
第2の補助電極23は、幅Wtを有する。共通電極4と
第2の補助電極23の中心は、整合される。この整合に
関する条件は、画素電極2と補助電極8にも適用され
る。また、液晶に印加される電界の強度を強めるために
は、補助電極8は画素電極2よりも幅が広く、補助電極
23は共通電極4よりも幅を広くすると、尚効果的であ
る(Wt>Wu、特にWt≧Wu+2(μm))。この
整合に関する条件及び補助電極幅の条件は、本実施例以
外の他の実施例にも適用される。
【0110】図48は、本発明に係るコンタクトホール
の構成を示す。図には、表示セルのコンタクトホール2
1のB−B´断面が示される。コンタクトホール21
は、補助電極23の部分的な凹部形状により形成され
る。補助電極23の凹部形状は、パッシベーション膜2
2及び層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)10を貫き、共通電
極4に接続する。このようなコンタクトホール21の形
状は、他のコンタクトホールにも共通する。補助電極8
の場合、凹部形状は、画素電極2に接続する。
【0111】図49は、本発明のコンタクトホールに係
るプロセスの構成を示す。図は、図48に示されたB−
B´断面の変化を示す。図49(a)に示されるよう
に、第1の透明基板9上にクロム層(Cr)からなるゲ
ート電極層が形成される。この工程では、洗浄、クロム
スパッタ、洗浄、レジストリ塗布、露光、現像、クロム
エッチング、そしてレジスト剥離が実行される。
【0112】次に図49(b)に示されるように、ゲー
ト電極の形状が設定される。次に図49(c)におい
て、ゲート電極上に層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)10
(SiO2/SiNx)が形成される。次に図49(d)に示さ
れるように、層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)10上にパッ
シベーション層22の下部層(SiNx)とアモルファスシ
リコン層(a−Si,na−Si)が形成される。次に図
49(e)に示されるように、ゲート電極3上方から、
アモルファスシリコン層(a−Si,na−Si)が除去
される。図49(b)〜(e)に示された工程では、洗
浄、SiO2成膜、洗浄、3層連続P-CVD、洗浄、レジスト塗
布、露光、現像、アイランド−ドライエッチング、そし
てレジストリ剥離が実行される。
【0113】次に図49(f)に示されるように、ゲー
ト電極3の上方に、クロム層が形成される。次に図49
(g)に示されるように、ゲート電極3上方からクロム
層が除去される。次に図49(h)に示される工程で
は、チャネルドライエッチングが実行される。図49
(f)〜(h)に示された工程では、洗浄、クロムスパ
ッタ、洗浄、レジスト塗布、露光、現像、クロムエッチ
ング、クロムドライエッチング、レジスト剥離、そして
チャネルドライエッチングが実行される。
【0114】次に図49(i)に示されるように、ゲー
ト電極3の上方に、パッシベーション層22の上部層
(SiNx)が形成される。次に図49(j)に示されるよ
うに、パッシベーション層22の上部層及び下部層、そ
して層間絶縁膜(ゲート絶縁膜)10の一部が除去さ
れ、凹部が形成される。図49(i),(j)に示され
る工程では、洗浄、パッシベーションCVD、洗浄、レ
ジスト塗布、露光、現像、コンタクトエッチング、コン
タクトドライエッチング、そしてレジスト剥離が実行さ
れる。
【0115】次に図49(k)に示される工程では、IT
Oのスパッタリング処理によりITO層が形成される。次に
図49(l)に示される工程では、ITOの除去処理が実
行される。図49(k),(l)に示される工程では、
洗浄、ITOスパッタ、洗浄、レジスト塗布、露光、現
像、ITOエッチング、レジスト剥離、洗浄、アニール、
そして検査が実行される。特に、本工程にてITOから
なる補助電極を形成すれば、ゲートパッド、ドレインパ
ッドにおいて、導電性を確保するためのITO成膜と同
一工程にて形成できるため、コスト的にも、プロセス的
にも有利である。
【0116】以上説明のように、透明電極からなる補助
電極8及び/若しくは第2の補助電極23を画素電極2
及び/若しくは共通電極4と同電位とし、電極間隔を狭
めて電界強度を強めることで、開口率の低下を回避しつ
つ、狭セルギャップ化による応答改善をスムーズに図る
ことができる。
【0117】
【発明の効果】本発明による液晶表示装置は、所望の開
口率の維持と、応答速度の向上、即ち液晶に印加される
電界強度の増大を両立できるため、狭セルギャップ化に
よる応答改善をスムーズに図ることができる。更には、
電極の構成によっては斜め視野からの色付きを防止し、
更なる広視野角化も達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図は、本発明の表示セルに係る第1の平面図で
ある。
【図2】図は、本発明の表示セルに係る第1の断面図で
ある。
【図3】図は、本発明の表示セルに係る第2の平面図で
ある。
【図4】図は、本発明の表示セルに係る第2の断面図で
ある。
【図5】図は、本発明の表示セルに係る第3の平面図で
ある。
【図6】図は、本発明の表示セルに係る第3の断面図で
ある。
【図7】図は、本発明の表示セルに係る第4の平面図で
ある。
【図8】図は、本発明の表示セルに係る第4の断面図で
ある。
【図9】図は、本発明の表示セルに係る第5の平面図で
ある。
【図10】図は、本発明の表示セルに係る第5の断面図
である。
【図11】図は、本発明の表示セルに係る第6の平面図
である。
【図12】図は、本発明の表示セルに係る第6の断面図
である。
【図13】図は、本発明の表示セルに係る第7の平面図
である。
【図14】図は、本発明の表示セルに係る第7の断面図
である。
【図15】図は、本発明の表示セルに係る第8の平面図
である。
【図16】図は、本発明の表示セルに係る第8の断面図
である。
【図17】図は、本発明の表示セルに係る第9の平面図
である。
【図18】図は、本発明の表示セルに係る第9の断面図
である。
【図19】図は、本発明の表示セルに係る第10の平面
図である。
【図20】図は、本発明の表示セルに係る第10の断面
図である。
【図21】図は、本発明の表示セルに係る第11の平面
図である。
【図22】図は、本発明の表示セルに係る第11の断面
図である。
【図23】図は、本発明の表示セルに係る第12の平面
図である。
【図24】図は、本発明の表示セルに係る第12の断面
図である。
【図25】図は、本発明の表示セルに係る第13の平面
図である。
【図26】図は、本発明の表示セルに係る第13の断面
図である。
【図27】図は、本発明の表示セルに係る第14の平面
図である。
【図28】図は、本発明の表示セルに係る第14の断面
図である。
【図29】図は、本発明の表示セルに係る第15の平面
図である。
【図30】図は、本発明の表示セルに係る第15の断面
図である。
【図31】図は、本発明の表示セルに係る第16の平面
図である。
【図32】図は、本発明の表示セルに係る第16の断面
図である。
【図33】図は、本発明の表示セルに係る第17の平面
図である。
【図34】図は、本発明の表示セルに係る第17の断面
図である。
【図35】図は、本発明の表示セルに係る第18の平面
図である。
【図36】図は、本発明の表示セルに係る第18の断面
図である。
【図37】図は、本発明の表示セルに係る第19の平面
図である。
【図38】図は、本発明の表示セルに係る第19の断面
図である。
【図39】図は、本発明の表示セルに係る第20の平面
図である。
【図40】図は、本発明の表示セルに係る第20の断面
図である。
【図41】図は、本発明の表示セルに係る第21の平面
図である。
【図42】図は、本発明の表示セルに係る第21の断面
図である。
【図43】図は、本発明の表示セルに係る第22の平面
図である。
【図44】図は、本発明の表示セルに係る第22の断面
図である。
【図45】図は、本発明の表示セルに係る第23の平面
図である。
【図46】図は、本発明の表示セルに係る第23の断面
図である。
【図47】図は、本発明に係る電極の配置図である。
【図48】図は、本発明に係るコンタクトホールの構成
図である。
【図49】図は、本発明のコンタクトホールに係るプロ
セス構成図である。
【図50】図は、従来の表示セルに係る第1の平面図で
ある。
【図51】図は、従来の表示セルに係る第1の断面図で
ある。
【図52】図は、従来の表示セルに係る第2の平面図で
ある。
【図53】図は、従来の表示セルに係る第2の断面図で
ある。
【図54】図は、IPS型液晶表示装置の第1の駆動特
性図である。
【図55】図は、IPS型液晶表示装置の第2の駆動特
性図である。
【図56】図は、IPS型液晶表示装置の駆動概念図で
ある。
【符号の説明】
1,1´:アモルファスシリコン 2:画素電極 3:ゲート電極 4:共通電極 5,5´:データ線 6:ソース電極 7:ドレイン電極 8:補助電極 9:第1の透明基板 10:層間絶縁膜(ゲート絶縁膜) 11:配向膜 12:ブラックマトリクス 13:色層(カラーフィルタ) 14:第2の透明基板 15:平坦化膜 16:導電膜 17,18:偏光膜 19:ラビング方向 20:液晶 21:コンタクトホール 22:パッシベーション膜

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の基板と、この一対の基板に挟持さ
    れた液晶層を有し、前記一対の基板の少なくとも一方に
    は、基板に対して支配的に平行な成分を持った電界を前
    記液晶層に発生させるように櫛歯状に画素電極と共通電
    極を所定の間隔を設けて、交互に配したアクティブマト
    リクス型液晶表示装置において、 前記液晶層に印加される該電界を強めるように、前記共
    通電極の上層に絶縁膜を介して透明な補助電極を形成
    し、前記補助電極には前記共通電極と同一電圧を入力す
    るアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 一対の基板と、この一対の基板に挟持さ
    れた液晶層を有し、前記一対の基板の少なくとも一方に
    は、基板に対して支配的に平行な成分を持った電界を前
    記液晶層に発生させるように櫛歯状に画素電極と共通電
    極を所定の間隔を設けて、交互に配したアクティブマト
    リクス型液晶表示装置において、 前記画素電極上層の透明補助電極1と共通電極上層の透
    明補助電極2がそれぞれコンタクトホールを介して電気
    的に接続されながら形成されて、前記透明補助電極1と
    前記補助電極2は同じ層にて形成されるアクティブマト
    リクス型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 一対の基板と、この一対の基板に挟持さ
    れた液晶層を有し、前記一対の基板の少なくとも一方に
    は、基板に対して支配的に平行な成分を持った電界を前
    記液晶層に発生させるように櫛歯状に画素電極と共通電
    極を所定の間隔を設けて、交互に配したアクティブマト
    リクス型液晶表示装置において、 前記画素電極層の透明補助電極1と共通電極上層の透明
    補助電極2がそれぞれコンタクトホールを介して電気的
    に接続されながら形成されて、前記補助電極1と前記補
    助電極2は別の絶縁層を介して形成されるアクティブマ
    トリクス型液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 一対の基板と、この一対の基板に挟持さ
    れた液晶層を有し、前記一対の基板の少なくとも一方に
    は、基板に対して支配的に平行な成分を持った電界を前
    記液晶層に発生させるように櫛歯状に画素電極と共通電
    極を所定の間隔を設けて、交互に配したアクティブマト
    リクス型液晶表示装置において、 前記画素電極と前記共通電極のどちらか一方のみの上層
    に絶縁膜を介して透明補助電極がそれぞれコンタクトホ
    ールを介して電気的に接続されて形成されるアクティブ
    マトリクス型液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項2〜4の何れか一項に記載の液晶
    表示装置において、 前記コンタクトホールは表示画素1個当たりに複数有す
    る有するアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の何れか一項に記載の液晶
    表示装置において、 前記一対の一方の基板に対して支配的に平行な成分を持
    った電界を前記液晶層に発生させる櫛歯電極となる、前
    記画素電極と前記共通電極および前記透明電極は全て直
    線形状であるアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜5の何れか一項に記載の液晶
    表示装置において、 前記一対の一方の基板に対して支配的に平行な成分を持
    った電界を前記液晶層に発生させる櫛歯電極となる、前
    記画素電極と前記共通電極及び前記透明電極のうち少な
    くとも一つは折れ曲がった形状であるアクティブマトリ
    クス型液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載のアクティブマトリクス
    型液晶表示装置において、 前記一対の一方の基板に対して支配的に平行な成分を持
    った電界を前記液晶層に発生させる櫛歯電極となる、前
    記画素電極と前記共通電極及び前記透明電極のうち少な
    くとも一つはくの字型に折れ曲がった形状であるアクテ
    ィブマトリクス型液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8の何れか一項に記載の液晶
    表示装置において、 前記一対の一方の基板に対して支配的に平行な成分を持
    った電界を前記液晶層に発生させる櫛歯電極となる、前
    記画素電極と前記共通電極及び前記透明電極について、
    前記透明電極は、櫛歯電極間隔を狭めるように、前記画
    素電極及び前記共通電極よりも幅が広いアクティブマト
    リクス型液晶表示装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の液晶表示装置におい
    て、 前記透明電極と前記画素電極及び前記透明電極と前記共
    通電極の電極幅の中心線が同一であるアクティブマトリ
    クス型液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10の何れか一項に記載の
    アクティブマトリクス型液晶表示装置において、 前記透明電極の材料は、ITOであるアクティブマトリ
    クス型液晶表示装置。
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