JP2004361946A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 データラインのロードが減少されることにより、信号遅延を減らすことができ、開口率を極大化し、応答速度を早くすることができる。
【解決手段】 ゲートラインと；画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺と、を含む画素領域と；前記側辺に沿って延長されたデータラインと；を含む液晶表示装置において、前記一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする。
【選択図】 図２
【解決手段】 ゲートラインと；画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺と、を含む画素領域と；前記側辺に沿って延長されたデータラインと；を含む液晶表示装置において、前記一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする。
【選択図】 図２
Description
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、ゲートラインと；画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺と、を含む画素領域と；前記側辺に沿って延長されたデータラインと；を含む液晶表示装置に関する。
一般に、 液晶表示装置は、電界（Electric Field）により液晶分子の配列が変化する液晶の電気光学的な性質を利用している。また、液晶表示装置では、マトリックス形態に配列された各画素に非線形の特性を有するアクティブ素子（例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）、ＭＩＭ（Metal In Metal liquid crystal）、ＴＦＤ（Thin Film Diode）等）を附加して、この素子のスイッチ特性を利用して、各画素の動作を制御することを言う。
このような液晶表示装置は、薄型、小型及び低消費電力においては有利であるが、大型化、フルカラー（Full Color）実現、コントラスト（Contrast）向上及び広視野角等においては不利である。
ＴＦＴ ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）の短所である広視野角の補償のために、マルチドメイン（Multidomain）技術、位相補償技術、ＩＰＳモード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、光経路調節技術等の研究が活発に行われて適用されている。また、ＶＡモードにマルチドメイン技術の中で画素電極の部分的な食刻（エッチング）スリット及び他の技術等（例えば、コレスタリック・ドプ剤、配向調節電極、突起及びラビング（Rubbing）のような配向法）をそれぞれ結合したＰＶＡ、ＳＥ、ＲＦＦＭＨ及びＬＦＩＶＡ等も開発されている。
ＴＦＴ ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）の短所である広視野角の補償のために、マルチドメイン（Multidomain）技術、位相補償技術、ＩＰＳモード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、光経路調節技術等の研究が活発に行われて適用されている。また、ＶＡモードにマルチドメイン技術の中で画素電極の部分的な食刻（エッチング）スリット及び他の技術等（例えば、コレスタリック・ドプ剤、配向調節電極、突起及びラビング（Rubbing）のような配向法）をそれぞれ結合したＰＶＡ、ＳＥ、ＲＦＦＭＨ及びＬＦＩＶＡ等も開発されている。
この中でも液晶分子を上下基板に対して垂直に配向し、画素電極とその対向電極である共通電極に一定のスリットパターンを形成したり、突起を形成する方法が有力視されている。
ところが、突起や画素電極の部分的な食刻スリット部分により、開口率が落ちるという短所がある。このため、画素電極を最大に広く形成する超高開口率の構造を考案したが、このような超高開口率の構造は、隣接する画素電極との距離が非常に近くて、画素電極との間に形成される側方向の電気界（側方向電界（Lateral Field））が強く形成される。したがって、画素電極の縁部に位置する液晶がこの側方向の電気場の影響により、配向が散られて、テクスチャや光の漏れが発生する。
ところが、突起や画素電極の部分的な食刻スリット部分により、開口率が落ちるという短所がある。このため、画素電極を最大に広く形成する超高開口率の構造を考案したが、このような超高開口率の構造は、隣接する画素電極との距離が非常に近くて、画素電極との間に形成される側方向の電気界（側方向電界（Lateral Field））が強く形成される。したがって、画素電極の縁部に位置する液晶がこの側方向の電気場の影響により、配向が散られて、テクスチャや光の漏れが発生する。
本発明の目的は、安定化されたドメインと速い応答速度を有し、開口率を極大化した液晶表示装置を提供することにある。
前記目的を達成するために本発明による液晶表示装置は、ゲートラインと；画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺と、を含む画素領域と；前記側辺に沿って延長されたデータラインと；を含む液晶表示装置において、前記一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする。
ここで、前記ストレージコンデンサーは、前記ゲートラインの隣接部分に配置されることが好ましい。
また、前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることができる。
さらに、前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することが効果的である。
また、前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることができる。
さらに、前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することが効果的である。
また、前記目的を達成するために本発明による液晶表示装置は、ゲートラインと；画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺と、を含む画素領域と；前記側辺に沿って延長されたデータラインと；前記データラインと連結されるソース電極及び前記ソース電極と対向するドレイン電極の上部に形成されている第１保護膜と；を含む液晶表示装置において、前記一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする。
ここで、前記第１保護膜は、有機絶縁物質からなることができる。
また、前記ストレージコンデンサーは、前記ゲートラインの隣接部分に配置されたり、前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることができる。
さらに、前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することが効果的である。
また、前記ストレージコンデンサーは、前記ゲートラインの隣接部分に配置されたり、前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることができる。
さらに、前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することが効果的である。
また、前記目的を達成するために本発明による液晶表示装置は、第１絶縁基板上に形成されているゲートラインと；画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺と、を含む画素領域と；前記側辺に沿って延長され、前記ゲートラインと絶縁されて交差するデータラインと；前記ゲートライン、前記データライン及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスターと；前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板上に形成されておりスリットを含む共通電極と；前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に注入される液晶層と；を含む液晶表示装置において、前記一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする。
ここで、前記ストレージコンデンサーは、前記ゲートラインの隣接部分に配置されることが好ましい。
また、前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることができる。
さらに、前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することが効果的である。
また、前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることができる。
さらに、前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することが効果的である。
上述したように、本発明によれば、データラインのロードが減少されることにより、信号遅延を減らすことができ、開口率を極大化し、応答速度を早くすることができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明に対して詳細に説明する。
図１は、画素電極及びデータラインを屈曲した構造（以下、屈曲構造という）で形成して、一画素内で駆動による液晶の配列を相互に異ならせ、視野角により発生される異方性屈折率Δｎを補償する垂直配向形液晶表示装置の画素平面図である。ここでは、説明の便宜のため、一つの画素だけに対して示す。図１に示すように、データライン１とゲートライン３は、マトリックス形状に形成され、その内部に画素領域が形成される。この画素領域には、ＴＦＴ素子と接続される画素電極５と、ストレージコンデンサー電極７と使用される共通電極ラインとが形成されている。
図１は、画素電極及びデータラインを屈曲した構造（以下、屈曲構造という）で形成して、一画素内で駆動による液晶の配列を相互に異ならせ、視野角により発生される異方性屈折率Δｎを補償する垂直配向形液晶表示装置の画素平面図である。ここでは、説明の便宜のため、一つの画素だけに対して示す。図１に示すように、データライン１とゲートライン３は、マトリックス形状に形成され、その内部に画素領域が形成される。この画素領域には、ＴＦＴ素子と接続される画素電極５と、ストレージコンデンサー電極７と使用される共通電極ラインとが形成されている。
ここで、マトリックス形とは、行と列からなる２次元の配列を言い、データライン１が必ずゲートライン３に垂直に交差して形成される必要はない構造を言う。
データラインを通じて第１信号の印加後第２信号の印加まで、充電信号を効果的に維持させるストレージコンデンサー（Cst）９の形態は、共通電極を形成する方法により、ストレージオンコモン（Storage on Common）方式とストレージオンゲート（Storage on Gate）方式がある。ストレージオンコモン方式は、ストレージコンデンサーの共通電極を別に形成し、ストレージオンゲート方式は、前端のゲート配線の一部分をストレージコンデンサーの共通電極として使用する。本図面では、ストレージオンコモン方式のストレージコンデンサーを示す。
データラインを通じて第１信号の印加後第２信号の印加まで、充電信号を効果的に維持させるストレージコンデンサー（Cst）９の形態は、共通電極を形成する方法により、ストレージオンコモン（Storage on Common）方式とストレージオンゲート（Storage on Gate）方式がある。ストレージオンコモン方式は、ストレージコンデンサーの共通電極を別に形成し、ストレージオンゲート方式は、前端のゲート配線の一部分をストレージコンデンサーの共通電極として使用する。本図面では、ストレージオンコモン方式のストレージコンデンサーを示す。
ストレージコンデンサー９の対向する二辺は、ゲートライン３と平行であり、他のニ側辺は、ゲートライン３に所定の傾斜角をおいて斜線形態にデータライン１と平行な平行四辺形状に形成されている。ストレージコンデンサー９の面積は、画素の大きさが大きいほど即ちパネルの大きさが大きいほどさらに広い部分を占めるようになる。
このように、データラインを屈折させて画素を折れた帯状で形成すれば、隣接した画素間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に作用してドメインが安定して形成されるため、開口率は向上されるが、さらに速い応答速度のためには図２に示すような画素構造が好ましい。
このように、データラインを屈折させて画素を折れた帯状で形成すれば、隣接した画素間の側方向電界がドメインの形成を助ける方向に作用してドメインが安定して形成されるため、開口率は向上されるが、さらに速い応答速度のためには図２に示すような画素構造が好ましい。
即ち、図１に示す屈曲構造でのデータラインの長さは、従来の長方形の画素構造でのデータラインの長さよりも必ず長くなって、ライン抵抗、ライン容量が増加し、データラインの信号が遅延されて、応答速度が遅くなるので、このような短所を補償するための画素の構造を図２に示す。
図２に示すように、データライン１１とゲートライン１３は、マトリックス形に形成され、その内部に画素領域が形成される。この画素領域には、ＴＦＴ素子と連結される画素電極１５とストレージコンデンサー電極１７と使用される共通電極ラインが形成されている。
図２に示すように、データライン１１とゲートライン１３は、マトリックス形に形成され、その内部に画素領域が形成される。この画素領域には、ＴＦＴ素子と連結される画素電極１５とストレージコンデンサー電極１７と使用される共通電極ラインが形成されている。
本図面では、ストレージオンコモン方式によるストレージコンデンサー１９を示したが、これに限られず、ストレージオンゲート方式によるストレージコンデンサーを形成することもできる。
ストレージコンデンサー１９の対向する二辺は、従来のようにゲートライン１３と平行であり、他の二側辺は、ゲートライン１３に直交するように形成される。これと共に、ストレージコンデンサー１９に隣接したデータライン１１もゲートライン１３に直交するように形成される。ここで、図２に示すように、データライン１１がゲートライン１３に直交するデータライン１１の一部分を短縮区間と定義する。ここで、後述するように、この短縮区間において、データラインはゲートラインと必ずしも直交する必要はない。つまり、短縮区間のデータラインとゲートラインとのなす角は、ゲートラインと画素領域の屈曲とのなす角よりも大きければ良い。そのような角度で定義される領域が短縮区間である。
ストレージコンデンサー１９の対向する二辺は、従来のようにゲートライン１３と平行であり、他の二側辺は、ゲートライン１３に直交するように形成される。これと共に、ストレージコンデンサー１９に隣接したデータライン１１もゲートライン１３に直交するように形成される。ここで、図２に示すように、データライン１１がゲートライン１３に直交するデータライン１１の一部分を短縮区間と定義する。ここで、後述するように、この短縮区間において、データラインはゲートラインと必ずしも直交する必要はない。つまり、短縮区間のデータラインとゲートラインとのなす角は、ゲートラインと画素領域の屈曲とのなす角よりも大きければ良い。そのような角度で定義される領域が短縮区間である。
ここで、ストレージコンデンサー１９とデータライン１１は、重畳させず、工程上可能な最小間隔に設計して開口率の減少を最小化することが好ましい。
本図面では、ストレージコンデンサー１９の両側辺とデータライン１１とをゲートライン１３に直交するように設計する場合、データライン１１がゲートライン１３に対して所定の傾斜角を有する場合に比べて、結果的にデータラインの総長さが減少する。ここで、ストレージコンデンサー１９の両側辺とデータライン１１とをゲートライン１３に直交している場合は、データライン１１がゲートライン１３に対して所定の傾斜角を有している場合と比較して、その傾斜角は大きい。データラインの総長さが減少するのは、一画素の大きさは、予め定まった画素数にしたがってその長さが定まっているからである。例えば、斜線状のデータラインの一部分をゲートラインに対して直交形態に変更して、データライン１１の長さが１０％減少すると、データライン１１の抵抗が１０％減少する。また、データライン１１の容量も共に減らして、データラインの信号遅延もやはり１０％以上減らす効果を奏することができるので応答速度が向上される。
本図面では、ストレージコンデンサー１９の両側辺とデータライン１１とをゲートライン１３に直交するように設計する場合、データライン１１がゲートライン１３に対して所定の傾斜角を有する場合に比べて、結果的にデータラインの総長さが減少する。ここで、ストレージコンデンサー１９の両側辺とデータライン１１とをゲートライン１３に直交している場合は、データライン１１がゲートライン１３に対して所定の傾斜角を有している場合と比較して、その傾斜角は大きい。データラインの総長さが減少するのは、一画素の大きさは、予め定まった画素数にしたがってその長さが定まっているからである。例えば、斜線状のデータラインの一部分をゲートラインに対して直交形態に変更して、データライン１１の長さが１０％減少すると、データライン１１の抵抗が１０％減少する。また、データライン１１の容量も共に減らして、データラインの信号遅延もやはり１０％以上減らす効果を奏することができるので応答速度が向上される。
本図面では、短縮区間であるデータライン１１の一部分がゲートライン１３に対して直交するように示したが、これに限られず、短縮区間をゲートライン１３に対して前記所定の傾斜角よりも大きい傾斜角を有するように設計しても、データライン１１の総長さを減らすことができる。
ここで、追加的なデータラインの負荷の減少及びデータ信号遅延の防止のため、ゲートライン１３に直交するように設計したストレージコンデンサー１９に隣接したデータライン１１を画素電極１５と重畳させないことが好ましい。
ここで、追加的なデータラインの負荷の減少及びデータ信号遅延の防止のため、ゲートライン１３に直交するように設計したストレージコンデンサー１９に隣接したデータライン１１を画素電極１５と重畳させないことが好ましい。
画素電極１５とデータライン１１を重畳させないことにより、開口率が多少減少するが、画素電極と周りの配線との電気容量が小さくなり、クロス−トーク（Cross−Talk）や、信号遅延等によって画質が低下されることを予防することができる。
前記のように、画素電極１５とデータライン１１とを重畳させない場合において、データライン１１と画素電極１５との間の部分を、即ち画素電極１５とデータライン１１とが重畳されず離隔されている部分が、ブラック・マトリックス（ＢＭ）により覆うことにより、光が漏れることを防止することができる。
前記のように、画素電極１５とデータライン１１とを重畳させない場合において、データライン１１と画素電極１５との間の部分を、即ち画素電極１５とデータライン１１とが重畳されず離隔されている部分が、ブラック・マトリックス（ＢＭ）により覆うことにより、光が漏れることを防止することができる。
画素電極１５とデータライン１１との間を通過する光によって、ディスプレイの質が低下されることを防止するために、不透明な物質で前記間を覆うことによりこのような光を除去する。これをブラック・マトリックスと言い、液晶配列を制御できない部分の光を遮断する役割を果たす。
図３は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の画素平面図である。図２のストレージコンデンサー１９はゲートライン１３の隣接部分に配置されているが、図３のストレージコンデンサー２９は屈曲構造のデータライン２１が屈曲する部分、即ち前記傾斜角が反転される屈曲曲部の領域に配置されている。
図３は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の画素平面図である。図２のストレージコンデンサー１９はゲートライン１３の隣接部分に配置されているが、図３のストレージコンデンサー２９は屈曲構造のデータライン２１が屈曲する部分、即ち前記傾斜角が反転される屈曲曲部の領域に配置されている。
つまり、データライン１１の短縮区間は、画素領域内の何れにも位置することができ、図３は、ただ適用例を示すことであるので、これに限られて解釈してはならない。
図４は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の画素配置図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線による断面図である。図面に示すように、本発明による液晶表示装置は、共通電極表示板５０と、これと対向する薄膜トランジスター表示板７０と、これら表示板の間に注入されており、これに含まれている液晶分子の長軸がこれら表示板に対して垂直に配向されている液晶層６０と、を含む。
図４は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の画素配置図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線による断面図である。図面に示すように、本発明による液晶表示装置は、共通電極表示板５０と、これと対向する薄膜トランジスター表示板７０と、これら表示板の間に注入されており、これに含まれている液晶分子の長軸がこれら表示板に対して垂直に配向されている液晶層６０と、を含む。
薄膜トランジスター表示板７０は、絶縁基板７１の垂直方向にゲートライン４１が形成され、ゲートライン４１に突起状のゲート電極７３が連結されている。
また、絶縁基板７１の上部には、ストレージ電極線４３とストレージ電極７２とが形成されている。ストレージ電極線４３は、データライン７６において垂直に延在されている。また、ストレージ電極７２は略長方形でストレージ電極線４３に連結されている。
また、絶縁基板７１の上部には、ストレージ電極線４３とストレージ電極７２とが形成されている。ストレージ電極線４３は、データライン７６において垂直に延在されている。また、ストレージ電極７２は略長方形でストレージ電極線４３に連結されている。
ゲートライン４１、ゲート電極７３、ストレージ電極線４３及びストレージ電極７２は、物理的また科学的特性の優秀なクロムまたはモリブデン合金等からなる第１層と、抵抗の小さいアルミニウムまたは銀合金等からなる第２層の二重層に形成される。しかし、必要に応じては、単一層または三重層以上に形成することもできる。
ゲートライン４１、ゲート電極７３、ストレージ電極線４３及びストレージ電極７２の上部には、ゲート絶縁膜７４が形成されており、ゲート電極７３に重畳される部分及びデータライン７６の下部には半導体層７５が形成されている。
ゲートライン４１、ゲート電極７３、ストレージ電極線４３及びストレージ電極７２の上部には、ゲート絶縁膜７４が形成されており、ゲート電極７３に重畳される部分及びデータライン７６の下部には半導体層７５が形成されている。
ゲート絶縁膜７４の上部には、ゲートラインと交差して画素を正義するデータライン７６と、半導体層７５と所定の部分が重畳されて延長されるソース電極７８と、ソース電極７８と分離されストレージ電極７２と重畳されて延長されるドレイン電極７７と、が形成されている。
半導体層７５とドレイン電極７７との間及び半導体層７５とソース電極７８との間には、抵抗性接触層（図示せず）が形成されている。
半導体層７５とドレイン電極７７との間及び半導体層７５とソース電極７８との間には、抵抗性接触層（図示せず）が形成されている。
ここで、データライン７６は、画素の長さを周期として反復的に屈曲構造と、ゲートライン４１に直交する部分が示されるように形成されている。この時、データライン７６の屈曲構造は、ゲートライン４１に平行な基準辺に対して所定の傾斜角を有しながら傾斜角が反転される屈曲部を含むのに、前記傾斜角は４５°であることが好ましい。データライン７６のゲートライン４１に直交する部分である短縮区間にはソース電極７８が連結されており、この部分がゲートライン４１及びストレージ電極線４３と交差する。
本図面では、短縮区間であるデータライン７６の一部分がゲートライン４１に対して直交するように示したが、これに限られず、短縮区間をゲートライン４１に対して前記所定の傾斜角より大きい傾斜角を有するように設計してもデータライン７６の総長さを減らすことができる。
また、ドレイン電極７７は、画素電極８０と連結される部分が長方形状に広く拡張されてストレージ電極７２と重畳されている。このように、ドレイン電極７７は、ストレージ電極７２との間にゲート絶縁膜７４だけを間において重畳することにより、ストレージコンデンサーを形成する。
また、ドレイン電極７７は、画素電極８０と連結される部分が長方形状に広く拡張されてストレージ電極７２と重畳されている。このように、ドレイン電極７７は、ストレージ電極７２との間にゲート絶縁膜７４だけを間において重畳することにより、ストレージコンデンサーを形成する。
データライン７６、ドレイン電極７７及びソース電極７８の上部には、有機絶縁膜からなる保護膜７９が形成されており、この保護膜は、感光性有機物質を露光及び現像して形成する。また、必要に応じては、無感光性の有機物質を塗布し写真食刻工程を通じて保護膜７９を形成することもできるが、感光性有機物質で保護膜を形成する工程に比べて複雑である。
ドレイン電極の一部が露出されるように、ドレイン電極７７の一部には保護膜７９が形成されていない。また、保護膜７９は、窒化珪素または酸化珪素等の無機絶縁物質から形成することもできる。
保護膜７９の上部には、画素のパターンにしたがって画素電極８０が形成されている。また、画素電極８０は、ドレイン電極７７の露出部分を通じてドレイン電極７７と連結されている。この時、画素電極８０の縁部には、データライン７６と重畳されないように形成することにより、開口率が多少減少されるが、画素電極と周りの配線との電気容量が小さくなって、クロス−トーク（Cross−Talk）や信号遅延等による画質低下を予防することができる。
保護膜７９の上部には、画素のパターンにしたがって画素電極８０が形成されている。また、画素電極８０は、ドレイン電極７７の露出部分を通じてドレイン電極７７と連結されている。この時、画素電極８０の縁部には、データライン７６と重畳されないように形成することにより、開口率が多少減少されるが、画素電極と周りの配線との電気容量が小さくなって、クロス−トーク（Cross−Talk）や信号遅延等による画質低下を予防することができる。
ここで、画素電極８０は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）からなっている。
また、共通電極表示板５０は、ガラス等の透明な絶縁物質からなる上部基板５１の下部面に光の漏れを防止するためのブラック・マトリックス５２と、赤、緑及び青カラーフィルター５３が形成されており、カラーフィルター５３の上部には有機物質からなるオバーコート膜５４が形成されている。オバーコート膜５４の上部には、ＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明な導伝物質からなり、スリット５６が形成された共通電極５５が形成されている。
また、共通電極表示板５０は、ガラス等の透明な絶縁物質からなる上部基板５１の下部面に光の漏れを防止するためのブラック・マトリックス５２と、赤、緑及び青カラーフィルター５３が形成されており、カラーフィルター５３の上部には有機物質からなるオバーコート膜５４が形成されている。オバーコート膜５４の上部には、ＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明な導伝物質からなり、スリット５６が形成された共通電極５５が形成されている。
この時、スリット５６は、ドメインの分割手段として作用し、その幅は約９μm乃至１２μmが好ましい。
ここで、ブラック・マトリックス５２は、データライン７６の屈曲部を含む屈曲構造と、ゲートライン４１に直交する部分である短縮区間及び薄膜トランジスタ部分に対応する部分と、を含む。
ここで、ブラック・マトリックス５２は、データライン７６の屈曲部を含む屈曲構造と、ゲートライン４１に直交する部分である短縮区間及び薄膜トランジスタ部分に対応する部分と、を含む。
カラーフィルター５３は、ブラック・マトリックス５２により区切られる画素列に沿って、図４中縦に長く形成されており、画素のパターンにしたがって周期的に屈曲される。また、図４に示すように、共通電極５５のスリット５６も屈曲されているので、屈曲構造の画素を左右に両分するパターンに形成されている。
このような構造の薄膜トランジスターの表示板と共通電極の表示板とを結合し、その間に液晶を注入して液晶層６０を形成すると、本実施形態のような液晶表示装置の基本パネルになる。
このような構造の薄膜トランジスターの表示板と共通電極の表示板とを結合し、その間に液晶を注入して液晶層６０を形成すると、本実施形態のような液晶表示装置の基本パネルになる。
液晶層６０に含まれる液晶分子は、画素電極８０と共通電極５５との間に電界が印加されない状態でその方向子が絶縁基板７１と上部基板５１に対して垂直に配向されており、負（−）の誘電率及び異方性を有する。
下部基板である絶縁基板７１と上部基板５１は、画素電極８０がカラーフィルター５３と対応して正確に重畳されるように整列される。これにより、画素が、スリット５６によって複数のドメインに分割される。この時、画素は、スリット５６により図４中左右に両分され、画素の屈曲部を中心として上下で液晶の配向方向が異なるので、四種類のドメインに分割される。
下部基板である絶縁基板７１と上部基板５１は、画素電極８０がカラーフィルター５３と対応して正確に重畳されるように整列される。これにより、画素が、スリット５６によって複数のドメインに分割される。この時、画素は、スリット５６により図４中左右に両分され、画素の屈曲部を中心として上下で液晶の配向方向が異なるので、四種類のドメインに分割される。
液晶表示装置は、このような基本パネル両側に偏光板、バックライト、補償板等を配置して形成される。この時、偏光板は、基本パネルの両側にそれぞれ一つずつ配置され、その透過軸は、ゲートライン４１に対して一つは平行であり、他の一つは垂直に配置される。
このように液晶表示装置は、液晶に電界が印加されると、各ドメイン内の液晶がドメインの長辺に対して垂直な方向に傾く。この方向は、二つの隣接する画素電極８０の間で形成される側方向の電界により液晶が傾く方向と一致するため、側方向電界が各ドメインの液晶配向を助けることになる。ここで、液晶表示装置では、データラインの両側に位置する画素電極に反対極性の電圧を印加する点反転駆動、列反転駆動、２点反転駆動などの反転駆動法を一般に使用するため、側方向電界はほとんど常時発生し、その方向はドメインの液晶配向を助ける方向となる。
このように液晶表示装置は、液晶に電界が印加されると、各ドメイン内の液晶がドメインの長辺に対して垂直な方向に傾く。この方向は、二つの隣接する画素電極８０の間で形成される側方向の電界により液晶が傾く方向と一致するため、側方向電界が各ドメインの液晶配向を助けることになる。ここで、液晶表示装置では、データラインの両側に位置する画素電極に反対極性の電圧を印加する点反転駆動、列反転駆動、２点反転駆動などの反転駆動法を一般に使用するため、側方向電界はほとんど常時発生し、その方向はドメインの液晶配向を助ける方向となる。
また、偏光板の透過軸をゲートライン４１に対して垂直または平行な方向に配置することにより、偏光板の製造コストを下げることができる。また、全てのドメインの液晶の配向方向が偏光板の透過軸と４５°を有するように設計することにより最高の輝度を得ることができる。これは、一般に、ネガティブ型の誘電常数異方性を有する液晶は偏光軸に対して４５°傾くためである。
さらに、データライン７６の一部がゲートライン４１に対して直交する短縮区間と形成することにより、屈曲構造によるデータラインの総長さの増加によるライン抵抗及び負荷等による応答速度の低下を減少させることができる。
このようにゲートラインに対して所定の傾斜角を有するデータラインの一部を前記傾斜角より大きい傾斜角を有するように設計することにより、データラインの負荷が減少される。よって、信号遅延を減らすことができる。即ち、開口率を極大化しつつ、応答速度を早くすることができる。
このようにゲートラインに対して所定の傾斜角を有するデータラインの一部を前記傾斜角より大きい傾斜角を有するように設計することにより、データラインの負荷が減少される。よって、信号遅延を減らすことができる。即ち、開口率を極大化しつつ、応答速度を早くすることができる。
１、１１、２１ データライン
３、１３、２３ ゲートライン
５、１５、２５ 画素電極
７、１７、２７ ストレージコンデンサー電極
９、１９、２９ ストレージコンデンサー
３、１３、２３ ゲートライン
５、１５、２５ 画素電極
７、１７、２７ ストレージコンデンサー電極
９、１９、２９ ストレージコンデンサー
Claims (13)
- ゲートラインと、
画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺とから定義される画素領域と、
前記側辺に沿って延長されたデータラインとを含み、
前記画素領域の一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記ストレージコンデンサーは、前記ゲートラインの隣接部分に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
- ゲートラインと、
画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺とから定義される画素領域と、
前記側辺に沿って延長されたデータラインと、
前記データラインと連結されるソース電極及び前記ソース電極と対向するドレイン電極の上部に形成されている第１保護膜とを含み、
前記画素領域の一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第１保護膜は、有機絶縁物質からなることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
- 前記ストレージコンデンサーは、前記ゲートラインの隣接部分に配置されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
- 前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
- 前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 第１絶縁基板上に形成されているゲートラインと、
画素電極及びストレージコンデンサーを含み、基板上にマトリックス形態に形成されており、前記ゲートラインに平行な基準辺と、前記基準辺に所定の傾斜角をおいて相互に平行に延長された一対の側辺とから定義される画素領域と、
前記側辺に沿って延長され、前記ゲートラインと絶縁されて交差するデータラインと、
前記ゲートライン、前記データライン及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスターと、
前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板上に形成されておりスリットを含む共通電極と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に注入される液晶層とを含み、
前記画素領域の一対の側辺は、前記傾斜角より大きい傾斜角を有する相互に対応する短縮区間を有し、前記ストレージコンデンサーは、前記短縮区間内に配置されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記ストレージコンデンサーは、前記ゲートラインの隣接部分に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
- 前記一対の側辺は、前記傾斜角が反転される屈曲部を有し、前記短縮区間は、前記屈曲部の領域に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
- 前記短縮区間は、前記基準辺に対して直交することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
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