JP2003172934A

JP2003172934A - 垂直配向型液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003172934A
Application number: JP2001371603A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Nishikawa; 龍司西川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】垂直配向型液晶表示装置において、画素ご
とに液晶の配向を分割する配向制御手段付近の液晶の配
向がばらついていた。【解決手段】本発明の垂直配向型液晶表示装置は、
負の誘電率異方性を有する液晶と、電圧が印加されてい
ない初期配向状態において液晶を垂直に配向する垂直配
向膜とを有し、画素電極それぞれに対応して形成される
配向制御手段を有し、この配向制御手段が、列方向に延
びる長延部と、長延部の端部から延びて長延部と所定の
角度をなす短延部からなり、長延部の各端部は、１つの
短延部を有することにより、配向制御手段の分岐する部
分をなくすことができ、この分岐する部分で発生する２
方向の電界の影響で起こっていた液晶の配向方向のばら
つきと、それに起因する光もれを解消することができ
る。また、配向制御手段の面積を削減することができる
ため、開口率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、垂直配向型液晶表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】垂直配向型液晶表示装置には、液晶を駆
動させる画素電極において液晶の配向方向を分割させる
配向制御手段を有するものがある。この配向制御手段に
は、画素電極に対向し、画素電極と共に液晶を駆動させ
る対向電極を開口することによって形成される配向制御
窓や、少なくとも画素電極または対向電極のいずれか一
方に隆起を設けることによって形成される配向制御傾斜
部、さらにこれらの配向制御窓と配向制御傾斜部とを組
み合わせたものがあり、例えば、特開平１２−２１４４
６４号公報や特許第３００５４１８号公報に開示されて
いる。これらの配向制御手段は、各画素電極及び対向電
極で形成される電界をそれぞれ分割することにより、各
画素電極における液晶の配向方向を分割する。

【０００３】ここで、配向制御窓を有する垂直配向型液
晶表示装置を例にして、従来の配向制御手段について説
明する。図８は、配向制御窓を有する垂直配向型液晶表
示装置の１つの画素電極に対応する画素領域の平面図で
あり、図９は、そのＡ−Ａ’断面図である。

【０００４】まず、図９を参照し、配向制御窓を有する
垂直配向型液晶表示装置の構造を説明する。第１の基板
１上に、層間絶縁膜２に覆われたＴＦＴ３が画素ごとに
形成されている。この上に、ＴＦＴ３にコンタクトホー
ルを介して接続された画素電極４と、第１の垂直配向膜
５が形成されている。第１の基板１に対向して配置され
た第２の基板６には、各画素共通の対向電極７と、第２
の垂直配向膜８が形成されている。第１の基板１と第２
の基板６の間に、液晶９が充填されており、画素電極４
と対向電極７間に印加された電圧によって形成された電
界強度に応じて液晶分子１０の配向が制御されている。
これによって、液晶９の偏光特性が変化し、図示しない
偏光板によって直線偏光された光の透過率が制御され
る。そして、対向電極７が開口され、配向制御窓３１が
形成されている。例えば、配向制御窓３１は、図８に示
すように「Ｙ」字を上下逆に連結した形状を有した電極
がない領域である。

【０００５】この構成で、画素電極４及び対向電極７に
電圧を印加すると、電界１２，１３が形成され、液晶分
子１０は傾斜する。画素電極４の端部では、電界１２
は、画素電極４から対向電極７へ向かって斜めに傾いた
形状になる。同様に、配向制御窓３１にも電極がないた
め、電界１３は対向電極７から画素電極４に向かって傾
いた形状になる。このため、液晶分子１０は、プレチル
ト角がなくても画素電極４の中央に向かって傾斜する。

【０００６】また、配向制御窓３１の形成された領域で
は、画素電極４及び対向電極７に電圧を印加しても、配
向制御窓３１に対向電極７がないため、電界が形成され
ず、液晶分子１０は初期配向状態、即ち垂直方向に固定
される。こうして、液晶の連続体性によって配向制御窓
３１について液晶の配向方向が対向し、ＴＮモードの水
平配向型液晶表示装置よりも広い視野角を得ることがで
きる。

【０００７】次に、図８を参照し、従来の配向制御窓に
ついて説明する。画素電極４により、第１の基板１及び
第２の基板６が区画されて形成される画素領域１４にお
いて、対向電極７に配向制御窓３１が形成されている。
配向制御窓３１は、画素領域１４の中央に、図面縦方向
に長く延在する長延部３１ａと、長延部３１ａの端部か
ら画素領域１４の四隅に向かって延在する短延部３１ｂ
で構成されている。

【０００８】液晶分子１０の配向は、画素電極４及び対
向電極７に電圧が印加された状態のもので、二重円と矢
印によって示されている。配向制御窓３１直下に位置す
る液晶分子１０ａは、上述のように電極がないため、電
圧が印加されても垂直に配向されている。これに対し、
画素領域１４において配向制御窓３１の下にない液晶分
子１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、電圧が印加され
ると、発生した電界１２及び電界１３に対して垂直にな
るように配向され、１０ｂは図面左に、１０ｃは図面右
に、１０ｄは図面ほぼ下に、１０ｅは図面ほぼ上にそれ
ぞれ向いている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような配向制御
手段を有する垂直配向型液晶表示装置は、垂直配向膜に
ラビング処理を施す必要がなく、製造工程を省略するこ
とができるというメリットを有する。しかし、一般的
に、このような液晶表示装置は、配向膜にラビングを施
して液晶の配向方向を制御する他の液晶表示装置に比較
して、液晶の配向方向を制御する力が弱い。

【００１０】また、図８のように「Ｙ」字を上下逆にし
て連結した形状の配向制御窓３１では、配向制御窓３１
が分岐して２つの短延部３１ｂが連結されている部分
（以下、「分岐領域」と称する。）３１ｃの直下では、
隣り合う２つの短延部３１ｂによって２方向の電界が発
生する。さらに、この２方向の電界によって異なる配向
方向に駆動された液晶分子１０同士が隣接するため、液
晶分子１０の配向方向に境界線が発生し、その境界線上
で液晶分子１０の配向方向が乱れてしまう。その結果、
分岐領域３１ｃの直下において光もれ１５が発生してい
た。そして、分岐領域３１ｃにおいて発生した電界の影
響を受け、長延部３１ａの下に位置する液晶分子１０ａ
の一部においても、本来制御されるべき配向方向、即ち
垂直方向とは異なる配向方向に駆動されていた。

【００１１】そこで、本発明は、液晶分子の配向方向の
乱れを軽減し、これに起因する光もれを解消して、配向
制御手段を有する垂直配向型液晶表示装置の表示品質を
向上させることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するためになされ、行方向に複数配置され、ゲート
電圧を伝達するゲートラインと、列方向に複数配置さ
れ、信号電圧を伝達するドレインラインと、行方向に複
数配置される補助容量ラインと、前記ゲートライン及び
前記ドレインラインの交点に対応して配置されるスイッ
チング素子と、前記スイッチング素子を介してドレイン
ラインに接続される画素電極とを有する第１の基板と、
前記第１の基板と対向し、前記画素電極と共に容量を形
成する対向電極を有する第２の基板と、前記第１及び第
２の基板の間に、負の誘電率異方性を有する液晶と、電
圧が印加されていない初期配向状態において前記液晶を
垂直に配向する垂直配向膜とを有する垂直配向型液晶表
示装置において、前記画素電極それぞれに対応して形成
される配向制御手段を有し、前記配向制御手段は、列方
向に延びる長延部と、前記長延部の端部から延びて前記
長延部と所定の角度をなす短延部からなり、前記長延部
の両端部は、各々１つずつ短延部を有する垂直配向型液
晶表示装置である。

【００１３】さらに、前記配向制御手段は、前記対向電
極を開口して形成される配向制御窓である上記の垂直配
向型液晶表示装置である。

【００１４】または、前記配向制御手段は、前記垂直配
向膜の前記画素電極それぞれに対応する領域に隆起また
は陥没を設けることによって形成される配向制御傾斜部
である上記の垂直配向型液晶表示装置である。

【００１５】さらに、前記画素電極により、前記第１及
び第２の基板が区画されて形成される画素領域は矩形で
あり、前記画素領域の長い方の対辺において、前記配向
制御手段の短延部は、前記対辺の各辺で一方の端点の方
向にのみ延びて形成されている上記の垂直配向型液晶表
示装置である。

【００１６】さらに、前記短延部は、長延部の延長線を
境界として同じ側に形成されている上記の垂直配向型液
晶表示装置である。

【００１７】または、前記短延部は、長延部の延長線を
境界として異なる側に形成されている上記の垂直配向型
液晶表示装置である。

【００１８】さらに、前記配向制御手段は、列方向に隣
り合う画素電極に対応し、連続して形成される上記の垂
直配向型液晶表示装置である。

【００１９】さらに、遮光性を有する導電体よりなり、
列方向に形成される配線が、前記配向制御手段に重畳し
て形成されている上記の垂直配向型液晶表示装置であ
る。

【００２０】さらに、前記配線は、前記ドレインライン
である上記の垂直配向型液晶表示装置である。

【００２１】または、前記垂直配向型液晶表示装置は、
前記画素電極と共に前記信号電圧を保持する補助容量
と、行方向に複数形成され、前記補助容量を連結する補
助容量ラインとを有し、前記配線は、複数の前記補助容
量ラインを電気的に接続する補助容量連結ラインである
上記の垂直配向型液晶表示装置である。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明について説明する。
液晶を駆動させる画素電極ごとに液晶の配向方向を分割
させる配向制御手段には、画素電極に対向し、画素電極
と共に液晶を駆動させる対向電極を開口することによっ
て形成される配向制御窓や、少なくとも画素電極または
対向電極のいずれか一方に隆起を設けることによって形
成される配向制御傾斜部、さらにこれらの配向制御窓と
配向制御傾斜部とを組み合わせたものがあるが、これら
は、各画素電極及び対向電極で形成される電界をそれぞ
れ分割することにより、各画素電極における液晶の配向
方向を分割する。

【００２３】以下、各実施形態において、配向制御窓を
有する垂直配向型液晶表示装置を例示して説明するが、
本発明は、配向制御窓だけでなく、上記の配向制御傾斜
部についても適用することが可能である。

【００２４】まず、第１の実施形態にかかる配向制御手
段について説明する。図１は、配向制御窓を有する垂直
配向型液晶表示装置の１つの画素電極に対応する画素領
域の平面図であり、図２はそのＡ−Ａ’断面図である。

【００２５】まず、図２を参照し、本実施形態の配向制
御窓を有する垂直配向型液晶表示装置の構造を説明す
る。第１の基板１上に、層間絶縁膜２に覆われたＴＦＴ
３が画素ごとに形成されている。この上に、ＴＦＴ３に
コンタクトホールを介して接続された画素電極４と、第
１の垂直配向膜５が形成されている。第１の基板１に対
向して配置された第２の基板６には、各画素共通の対向
電極７と、第２の垂直配向膜８が形成されている。第１
の基板１と第２の基板６の間に、液晶９が充填されてお
り、画素電極４と対向電極７の間に印加された電圧によ
って形成された電界の強度に応じて液晶分子１０の配向
が制御されている。これによって、液晶９の偏光特性が
変化し、図示しない偏光板によって直線偏光された光の
透過率が制御される。そして、対向電極７が開口され
て、配向制御窓１１が形成されている。

【００２６】この構成で、画素電極４及び対向電極７に
電圧を印加すると、電界１２，１３が形成され、液晶分
子１０が傾斜する。画素電極４の端部では、電界１２
は、画素電極４から対向電極７へ向かって斜めに傾いた
形状になる。同様に、配向制御窓１１にも電極がないた
め、電界１３は対向電極７から画素電極４に向かって傾
いた形状になる。このため、液晶分子１０は、プレチル
ト角がなくても画素電極４の中央に向かって傾斜する。
また、、配向制御窓１１の形成された領域では、画素電
極４及び対向電極７に電圧を印加しても、配向制御窓１
１に対向電極７がないため、電界が形成されず、液晶分
子１０は初期配向状態、即ち、垂直方向への配向を維持
する。こうして、液晶の連続体性によって配向制御窓１
１について液晶分子１０の配向方向が対向し、各画素電
極４上の液晶分子１０の配向方向を分割することができ
る。

【００２７】次に、図１を参照し、本実施形態の配向制
御窓について説明する。画素電極４により、第１の基板
１及び第２の基板６が区画されて形成される画素領域１
４に対応して、対向電極７に配向制御窓１１が形成され
ている。配向制御窓１１は、画素領域１４の中央に、図
面縦方向に長く延在する長延部１１ａと、長延部１１ａ
の両端から長延部１１ａの延長線を境界として同じ側に
屈曲して延在する短延部１１ｂで構成されている。

【００２８】本実施形態は、配向制御窓１１が、画素領
域１４の長辺に対して平行な長延部１１ａと、長延部１
１ａの両端からそれぞれ延びる短延部１１ｂとで構成さ
れた分岐のない連続線状に形成されていることに特徴を
有する。さらに、本実施形態では、長延部１１ａの延長
線を境界として同じ側に屈曲している。本実施形態が従
来と異なる点は、図８に示されるような分岐領域３１ｃ
が存在しない点である。この構成により、従来の配向制
御窓において分岐領域の直下で発生していた液晶分子の
配向の乱れを解消し、これに起因する光もれの発生を防
ぐことができる。

【００２９】液晶分子１０の配向は、画素電極４及び対
向電極７に電圧が印加された状態のもので、二重円と矢
印によって示されている。配向制御窓１１直下に位置す
る液晶分子１０ａは、上述のように電極がないため、電
圧が印加されても垂直に配向されている。また、屈曲領
域１１ｃにおいて発生する電界は、従来の分岐領域にお
いて発生する電界よりも弱いため、屈曲領域１１ｃ直下
の液晶分子１０ａもほぼ垂直方向に配向される。これに
対し、画素領域１４において配向制御窓１１の下にない
液晶分子１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、電圧が印
加されると、発生した電界１２及び電界１３に対して垂
直になるように配向され、液晶分子１０ｂは図面左に、
液晶分子１０ｃは図面右に、液晶分子１０ｄ及び液晶分
子１０ｅは短延部１１ｂの端部にそれぞれ向いている。

【００３０】ここで、本発明の特筆すべき特徴は、本実
施形態では、図８において長延部の１つの端部が分岐し
て短延部が２つずつ形成されている従来の配向制御窓３
１の他方の短延部３１ｂが存在していた領域に、配向制
御窓の短延部が存在しないにも関わらず、固定した位置
に、ディスクリネーションライン１６が発生するという
ことである。これは、画素電極４の端部によって発生し
た電界により、行方向に配向された液晶分子と、列方向
に配向された液晶分子とが隣接することによって、液晶
分子１０の配向方向に境界線が発生したためである。こ
れは、配向制御窓１１を長延部１１ａのみの単なる直線
状にしてしまうと、ディスクリネーション１６が現れな
いため、長延部１１ａの両端に短延部１１ｂを設けるこ
とにより、液晶分子１０ｄ、１０ｅを制御する必要があ
ったことによる。図１におけるディスクリネーションラ
イン１６は、液晶分子１０の配向方向の境界線が視認さ
れるものであり、図８に示される従来の配向制御窓３１
の他方の短延部３１ｂに比較して、極めて微細なもので
あり、配向制御窓１１、中でも短延部１１ｂによる液晶
の配向制御及び液晶配向の連続体性により、その位置も
画素ごとでほとんど差はない。

【００３１】また、本実施形態の配向制御窓は、従来の
配向制御窓に比較して短延部が半減し、各画素領域にお
いて、より狭い面積で液晶分子の配向を分割することが
できるため、画素の開口率を向上させることができる。

【００３２】次に、第２の実施形態にかかる配向制御手
段について説明する。第１の実施実施形態においては、
短延部が、長延部の両端から１つずつ長延部の延長線を
境界として同じ側に延在していたが、本発明は、短延部
が、長延部の両端から１つずつ長延部の延長線を境界と
して異なる側に延在していても構わない。

【００３３】図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第２の
実施形態にかかる配向制御窓を有する垂直配向型液晶表
示装置の１つの画素電極に対応する画素領域の平面図で
ある。そのＡ−Ａ’断面図は、第１の実施形態と同様で
あるため省略し、図２の配向制御窓１１を配向制御窓２
１と読み替えるものとする。

【００３４】次に、図３（ａ）及び（ｂ）を参照し、本
実施形態の配向制御窓について説明する。画素電極４に
より、第１の基板１及び第２の基板６が区画されて形成
される画素領域１４において、対向電極７に配向制御窓
２１が形成されている。配向制御窓２１は、画素領域１
４の中央に、図面縦方向に長く延在する長延部２１ａ
と、長延部２１ａの両端から長延部２１ａの延長線を境
界として異なる側に屈曲して延在する短延部２１ｂで構
成されている。

【００３５】本実施形態は、第１の実施形態と同様、配
向制御窓２１が、画素領域１４の長辺に対して平行な長
延部２１ａと、長延部２１ａの両端からそれぞれ延びる
短延部２１ｂとで構成された分岐のない連続線状に形成
されており、図８に示されるような分岐領域３１ｃは存
在しない。しかし、本実施形態では、第１の実施形態と
は異なり、短延部２１ｂは、長延部２１ａの延長線を境
界として異なる側に屈曲している。この構成により、分
岐領域直下で発生していた液晶分子の配向の乱れを解消
し、これに起因する光もれの発生を防ぐことができる。

【００３６】液晶分子１０の配向は、画素電極４及び対
向電極７に電圧が印加された状態のもので、二重円と矢
印によって示されている。配向制御窓２１直下に位置す
る液晶分子１０ａは、上述のように電極がないため、電
圧が印加されても垂直に配向されている。また、屈曲領
域２１ｃにおいて発生する電界は、従来の分岐領域にお
いて発生する電界よりも弱いため、屈曲領域２１ｃ直下
の液晶分子１０ａもほぼ垂直方向に配向される。これに
対し、画素領域１４において配向制御窓２１の下にない
液晶分子１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、電圧が印
加されると、発生した電界１２及び電界１３に対して垂
直になるように配向され、液晶分子１０ｂは図面左に、
液晶分子１０ｃは図面右に、液晶分子１０ｄ及び液晶分
子１０ｅは短延部２１ｂの端部にそれぞれ向いている。

【００３７】ここで、本実施形態では、第１の実施形態
と同様、図８において長延部の１つの端部が分岐して短
延部が２つずつ形成されている従来の配向制御窓３１の
他方の短延部３１ｂが存在していた領域に、配向制御窓
の短延部が存在しないにも関わらず、固定した位置に、
ディスクリネーションライン１６が発生する。図２にお
けるディスクリネーションライン１６は、液晶分子１０
の配向方向の境界線が視認されるものであり、図８に示
される従来の配向制御窓３１の他方の短延部３１ｂに比
較して、極めて微細なものであり、配向制御窓２１、中
でも短延部２１ｂによる液晶の配向制御及び液晶配向の
連続体性により、その位置も画素ごとでほとんど差はな
いことも第１の実施形態と同様である。

【００３８】また、本実施形態の配向制御窓も、第１の
実施形態と同様、従来の配向制御窓より短延部が半減
し、各画素領域において、より狭い面積で液晶分子の配
向を分割することができ、画素の開口率を向上させるこ
とができる。

【００３９】次に、第３の実施形態について説明する。
第１及び第２の実施形態において、対向電極の１つの画
素電極に対応する画素領域に形成された配向制御窓を示
してきた。さらに、列方向に連続する複数の画素領域に
対応して、列方向に長い１つの配向制御窓を形成しても
よい。図４は、第３の実施形態にかかる配向制御窓を有
する対向電極の平面図である。

【００４０】１つの画素領域１４に注目すると、本実施
形態の配向制御窓１１は、実線で示すように、図１に示
される配向制御窓１１の短延部１１ｂが延長され、列方
向に隣接する画素領域１４の短延部１１ｂと連続してい
る。これが繰り返されて、配向制御窓１１は、列方向の
線状に形成される。図１に示す配向制御窓１１の短延部
の端部ＥＧがなくなることにより、この端部ＥＧによっ
て発生する電界に起因する液晶配向への影響をなくすこ
とができる。

【００４１】一方、点線で示すように、図１に示される
ディスクリネーションライン１６も形成されているが、
ディスクリネーションライン１６自体が細く、その位置
も配向制御窓１１によって全ての画素でそろうため、表
示装置として使用した場合でも、表示ムラやちらつきの
ような不具合が発生することはない。

【００４２】本実施形態の特徴的な点は、配向制御窓１
１が、対向電極７を列方向に連続する複数の画素領域１
４に対応して開口し、いわば列方向に長い配向制御窓と
して形成されており、各画素領域１４について、配向制
御窓１１の短延部１１ｂの端部ＥＧがない点である。こ
れにより、配向制御窓１１の短延部１１ｂの端部ＥＧに
よって形成される電界をなくし、液晶分子１０の配向制
御をより正確かつ容易にすることができる。

【００４３】なお、本実施形態は、配向制御窓が、対向
電極を列方向に連続する複数の画素領域に対応して開口
し、列方向に長い配向制御窓として形成されていればよ
い。図５は、図３（ａ）及び（ｂ）の画素領域１４を列
方向に交互になるように連結し、この列方向に連続する
複数の画素領域１４に対応するように開口して列方向に
長い配向制御窓が形成された対向電極の平面図である。
図４と同様に、配向制御窓２１が実線で、ディスクリネ
ーションライン１６が点線で示されている。ディスクリ
ネーションライン１６自体は細いものであるが、その位
置や形状が隣接する画素領域１４で異なると、表示装置
として使用した場合に表示ムラやちらつきといった不具
合の原因となるため、隣接する画素領域１４でそろえる
方が望ましい。そのため、図５において、行方向に隣接
する画素領域１４の配向制御窓２１は、形状が同じもの
が配置されている。

【００４４】次に、第４の実施形態について説明する。
図６は、本発明における画素領域及び配線の平面図であ
り、特に、図６（ｂ）及び図６（ｄ）が第４の実施形態
における画素領域及び配線の平面図である。

【００４５】まず、図６（ａ）は、図１の配向制御窓を
有する画素領域及び配線を示している。行方向には、ゲ
ートライン３１及び補助容量ライン３２が延在してい
る。列方向には、ドレインライン３３が延在している。
そして、ゲートライン３１及びドレインライン３３に囲
まれるように画素電極４が配置されており、この画素電
極４に対応して、図示しない対向電極７に配向制御窓１
１が形成されている。

【００４６】ゲートライン３１は、ＴＦＴ３を構成する
ゲート電極３ｇにゲート電圧を伝達する。補助容量ライ
ン３２は、ＴＦＴ３を構成する半導体層３ｓと共に、補
助容量３４を形成している。ドレインライン３３は、Ｔ
ＦＴ３を介して画素電極４に信号電圧を伝達する。

【００４７】通常、列方向に延在するドレインライン３
３は、Ａｌ（アルミニウム）などの低抵抗の金属で形成
されるため、遮光性を有する。一方、配向制御窓１１直
下の液晶分子１０は、画素電極４及び対向電極７に電圧
が印加されても初期配向状態、即ち、垂直配向を維持す
るため、配向制御窓１１が形成される領域は常に遮光さ
れた状態となる。従って、図６（ａ）に示す構成の垂直
配向型液晶表示装置の表示領域では、ドレインライン３
３によって遮光される部分と、配向制御窓１１によって
遮光される部分ができてしまう。

【００４８】そこで、図６（ｂ）のように、ドレインラ
イン３３を配向制御窓１１に重畳するように配置する。
図６（ａ）と比較すると、図６（ａ）でドレインライン
３３によって遮光されていた部分の一部が削減され、開
口率が向上している。

【００４９】また、図６（ｃ）のように、複数の補助容
量ライン３２を補助容量連結ライン３５で連結して容量
を大きくすることにより、ドレインライン３３とゲート
ライン３１及び補助容量ライン３２との交差部分で発生
する容量結合に起因する補助容量３４の電圧変化を吸収
し、画像のムラを解消することが考案されている。通
常、補助容量ライン３２は、ゲートライン３１と平行、
即ち、行方向に延在しているため、複数の補助容量ライ
ン３２を連結する補助容量連結ライン３５は列方向に形
成される。また、補助容量連結ライン３５は、抵抗の大
きいコンタクトを介して補助容量ライン３２を連結する
ことから、低抵抗の金属で形成されていることが望まし
く、工程を増やさずに形成するために、ドレインライン
３３と同じ層に形成されることが多い。従って、図６
（ｄ）のように、この補助容量連結ライン３５を配向制
御窓２１に重畳して形成することによっても、開口率の
向上を図ることができる。

【００５０】本実施形態の特徴的な点は、配向制御窓１
１と、列方向に延在し、遮光性を有するドレインライン
３３や補助容量連結ライン３５といった配線が、重畳し
て配置されている点である。配向制御窓１１直下の液晶
分子１０は、画素電極４及び対向電極７に電圧が印加さ
れても初期配向状態、即ち、垂直配向を維持するため、
配向制御窓１１が形成される領域は常に遮光された状態
となる。また、垂直配向型液晶表示装置は、遮光性を有
する導電体からなり、列方向に延在する配線を有する。
従って、この配線を配向制御窓に重畳するように形成す
ることにより、画素領域において遮光される部分を少な
くすることができ、開口率を向上させることができる。

【００５１】さらに、ここでは図示しないが、列方向に
連続する複数の画素領域１４に対応して対向電極を開口
し、いわば列方向に長い配向制御窓として形成される第
３の実施形態の配向制御窓と、列方向に延在し、遮光性
を有する本実施形態の配線を重畳させると、配向制御窓
が線状に形成されていることから、配線と形状や位置を
ほぼ一致させることができる。そのため、開口率をより
一層向上させることができる。

【００５２】各実施形態において、配向制御手段として
配向制御窓が例示されてきたが、本発明は、配向制御手
段が配向制御傾斜部の場合にも適用することができる。
図７は、配向制御傾斜部を有する垂直配向型液晶表示装
置の断面図である。

【００５３】第１の基板１０１上に、層間絶縁膜１０２
に覆われたＴＦＴ１０３が画素ごとに形成されている。
この上に、ＴＦＴ１０３にコンタクトホールを介して接
続された画素電極１０４と、第１の垂直配向膜１０５が
形成されている。第１の基板１０１に対向して配置され
た第２の基板１０６には、各画素共通の対向電極１０７
と、第２の垂直配向膜１０８が形成されている。第１の
基板１０１と第２の基板１０６の間に、液晶１０９が充
填されており、画素電極１０４と対向電極１０７間に印
加された電圧によって形成された電界強度に応じて液晶
分子１１０の配向が制御されている。これによって、液
晶１０９の偏光特性が変化し、図示しない偏光板によっ
て直線偏光された光の透過率が制御される。そして、対
向電極１０７に絶縁膜からなる隆起部ＬＢが形成され、
配向制御傾斜部１１１が形成されている。この隆起部Ｌ
Ｂは、対向電極１０７の大部分を占める平面に対して隆
起している。

【００５４】この構成で、画素電極１０４及び対向電極
１０７に電圧を印加すると、電界１１２，１１３が形成
され、液晶分子１１０は傾斜する。画素電極１０４の端
部では、電界１１２は、画素電極１０４から対向電極１
０７へ向かって斜めに傾いた形状になる。同様に、配向
制御傾斜部１１１には絶縁膜によって隆起部ＬＢが形成
され、電気的に絶縁されているため、電界１１３は対向
電極１０７から画素電極１０４に向かって傾いた形状に
なる。このため、液晶分子１１０は、プレチルト角がな
くても画素電極１０４の中央に向かって傾斜する。ま
た、配向制御制御傾斜部１１１の形成された領域では、
配向制御傾斜部１１１に絶縁膜による隆起部ＬＢが形成
されていることから、画素電極１０４及び対向電極１０
７に電圧を印加しても電界は形成されず、液晶分子１１
０は初期配向状態、即ち垂直方向に固定される。こうし
て、液晶の連続体性によって配向制御傾斜部１１１につ
いて液晶分子１１０の配向方向が対向し、画素電極１０
４上の液晶分子１１０の配向方向を分割することができ
る。

【００５５】なお、各実施形態及び図面に示した配向制
御手段の断面図は一例であり、本発明はこれに限られな
い。また、各実施形態において、配向制御手段として配
向制御窓が例示されてきたが、本発明は、配向制御窓に
限られず、配向制御手段が配向制御傾斜部でも、配向制
御窓と配向制御傾斜部とを組み合わせたものでも、適用
することができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明の垂直配向型液晶表示装置は、行
方向に複数配置され、ゲート電圧を伝達するゲートライ
ンと、列方向に複数配置され、信号電圧を伝達するドレ
インラインと、行方向に複数配置される補助容量ライン
と、ゲートライン及びドレインラインの交点に対応して
配置されるスイッチング素子と、スイッチング素子を介
してドレインラインに接続される画素電極とを有する第
１の基板と、第１の基板と対向し、画素電極と共に容量
を形成する対向電極を有する第２の基板と、第１及び第
２の基板の間に、負の誘電率異方性を有する液晶と、電
圧が印加されていない初期配向状態において液晶を垂直
に配向する垂直配向膜とを有し、画素電極それぞれに対
応して形成される配向制御手段を有し、配向制御手段
は、列方向に延びる長延部と、長延部の端部から延びて
長延部と所定の角度をなす短延部からなり、長延部の両
端部は、各々１つずつ短延部を有することにより、配向
制御手段の分岐する部分をなくすことができ、この分岐
する部分で発生する２方向の電界の影響で起こっていた
液晶の配向方向のばらつきと、それに起因する光もれを
解消することができる。また、配向制御手段の面積を削
減することができるため、開口率が向上する。

【００５７】上記の配向制御手段には、対向電極を開口
して形成される配向制御窓や、垂直配向膜に隆起または
陥没を設けることによって形成される配向制御傾斜部が
あり、どちらも各画素領域における電界をそれぞれ分割
して液晶の配向方向を分割することにより、高視野角の
液晶表示装置を提供することができる。

【００５８】さらに、本発明の垂直配向型液晶表示装置
は、画素電極により、第１及び第２の基板が区画されて
形成される画素領域が矩形であり、画素領域の長い方の
対辺において、配向制御手段の短延部は、この対辺の各
辺で一方の端点の方向にのみ延びて形成されていること
により、配向制御手段の分岐する部分をなくすことがで
き、この分岐する部分で発生する２方向の電界の影響で
起こっていた液晶の配向方向のばらつきと、それに起因
する光もれを解消することができる。また、配向制御手
段の面積を削減することができるため、開口率が向上す
る。

【００５９】さらに、本発明の垂直配向型液晶表示装置
において、短延部は、長延部の延長線を境界として同じ
側に形成されていても、長延部の延長線を境界として異
なる側に形成されていても構わない。どちらの短延部
も、配向制御手段の分岐する部分をなくすことができ、
この分岐する部分で発生する２方向の電界の影響で起こ
っていた液晶の配向方向のばらつきと、それに起因する
光もれを解消することができ、配向制御手段の面積を削
減することができるため、開口率が向上する。

【００６０】さらに、本発明の垂直配向型液晶表示装置
において、配向制御手段が、列方向に隣り合う画素電極
に対応し、連続して形成されることにより、配向制御手
段の短延部の端部による電界の発生を防ぎ、画素領域内
の液晶の配向方向をより正確かつ容易に制御することが
できる。

【００６１】さらに、本発明の垂直配向型液晶表示装置
において、遮光性を有する導電体よりなり、列方向に形
成される配線が、前記配向制御手段に重畳して形成され
ていることにより、互いに遮光性を有する配向制御窓と
導電体よりなる配線とが重畳することで、遮光される部
分が少なくなり、開口率が向上する。この配線には、例
えば、ドレインラインが挙げられる。また、本発明の垂
直配向型液晶表示装置が、画素電極と共に信号電圧を保
持する補助容量と、行方向に複数形成され、補助容量を
連結する補助容量ラインと、複数の前記補助容量ライン
を電気的に接続する補助容量連結ラインを有する場合に
は、この補助容量連結ラインをこの配線に当てることで
も、遮光される部分が少なくなり、開口率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の垂直配向型液晶表示装置にお
ける画素領域の平面図である。

【図２】本発明の垂直配向型液晶表示装置における画素
領域のＡ−Ａ’断面図である。

【図３】第２の実施形態の垂直配向型液晶表示装置にお
ける画素領域の平面図である。

【図４】第３の実施形態の垂直配向型液晶表示装置にお
ける対向電極の平面図である。

【図５】第３の実施形態の垂直配向型液晶表示装置にお
ける対向電極の平面図である。

【図６】第４の実施形態の垂直配向型液晶表示装置にお
ける画素領域及び配線の平面図である。

【図７】配向制御傾斜部を有する垂直配向型液晶表示装
置の断面図である。

【図８】従来の垂直配向型液晶表示装置における画素領
域の平面図である。

【図９】従来の垂直配向型液晶表示装置における画素領
域のＡ−Ａ’断面図である。１，１０１：第１の基板２，１０２：層間絶縁膜３，１０３：ＴＦＴ４，１０４：画素電極５，１０５：第１の配向膜６，１０６：第２の基板７，１０７：対向電極８，１０８：第２の配向膜９，１０９：液晶１０，１１０：液晶分子１１，２１，３１：配向制御窓１１ａ，２１ａ，３１ａ：長延部１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ：短延部１２，１１２：電界１３，１１３：電界１４：画素領域１５：光もれ１１１：配向制御傾斜部１６：ディスクリネーションラインＥＧ：短延部の端部ＬＢ：隆起部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H090 HC05 HC18 HC20 HD14 JB02 KA18 LA01 LA04 MA01 MA07 MA14 2H092 GA13 GA17 GA20 GA26 JA24 JA42 JA46 JB13 JB38 JB63 JB69 KA05 KB14 MA07 MA13 MA17 MA35 MA37 PA02 QA18 5C094 AA03 BA03 BA43 CA19 EA04 EA07 FB16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】行方向に複数配置され、ゲート電圧を伝
達するゲートラインと、列方向に複数配置され、信号電
圧を伝達するドレインラインと、行方向に複数配置され
る補助容量ラインと、前記ゲートライン及び前記ドレイ
ンラインの交点に対応して配置されるスイッチング素子
と、前記スイッチング素子を介してドレインラインに接
続される画素電極とを有する第１の基板と、前記第１の
基板と対向し、前記画素電極と共に容量を形成する対向
電極を有する第２の基板と、前記第１及び第２の基板の
間に、負の誘電率異方性を有する液晶と、電圧が印加さ
れていない初期配向状態において前記液晶を垂直に配向
する垂直配向膜とを有する垂直配向型液晶表示装置にお
いて、前記画素電極それぞれに対応して形成される配向
制御手段を有し、前記配向制御手段は、列方向に延びる
長延部と、前記長延部の端部から延びて前記長延部と所
定の角度をなす短延部からなり、前記長延部の両端部
は、各々１つずつ短延部を有することを特徴とする垂直
配向型液晶表示装置。
【請求項２】前記配向制御手段は、前記対向電極を開
口して形成される配向制御窓であることを特徴とする請
求項１に記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項３】前記配向制御手段は、前記垂直配向膜の
前記画素電極それぞれに対応する領域に隆起または陥没
を設けることによって形成される配向制御傾斜部である
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直配向型液晶表示
装置。
【請求項４】前記画素電極により、前記第１及び第２
の基板が区画されて形成される画素領域は矩形であり、
前記画素領域の長い方の対辺において、前記配向制御手
段の短延部は、前記対辺の各辺で一方の端点の方向にの
み延びて形成されていることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項５】前記短延部は、長延部の延長線を境界と
して同じ側に形成されていることを特徴とする請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の垂直配向型液晶表示装
置。
【請求項６】前記短延部は、長延部の延長線を境界と
して異なる側に形成されていることを特徴とする請求項
１記載乃至請求項４のいずれかに記載の垂直配向型液晶
表示装置。
【請求項７】前記配向制御手段は、列方向に隣り合う
画素電極に対応し、連続して形成されることを特徴とす
る請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の垂直配向型
液晶表示装置。
【請求項８】遮光性を有する導電体よりなり、列方向
に形成される配線が、前記配向制御手段に重畳して形成
されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のい
ずれかに記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項９】前記配線は、前記ドレインラインである
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直配向型液晶表示
装置。
【請求項１０】前記垂直配向型液晶表示装置は、前記
画素電極と共に前記信号電圧を保持する補助容量と、行
方向に複数形成され、前記補助容量を連結する補助容量
ラインとを有し、前記配線は、複数の前記補助容量ライ
ンを電気的に接続する補助容量連結ラインであることを
特徴とする請求項８に記載の垂直配向型液晶表示装置。