JP2005141036A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 白表示状態はもちろんのこと、中間調の表示においても色付きを充分に軽減できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 液晶が充填された各基板間の画素領域を複数のドメインに分割する突起パターンあるいは溝パターンが前記各基板の液晶側の面に平行に形成され、
前記突起パターンあるいは溝パターンの傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素で異なっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は液晶表示装置に関する。

液晶を介して対向配置される各基板を外囲器とする液晶表示装置は、該各基板の各画素領域において、一方の基板の液晶側の面に形成される透光性の導電膜を画素電極とし、他方の基板の液晶側の面に形成される透光性の導電膜を対向電極とするものがある。

そして、該画素電極と対向電極の間の電界無印加時に前記液晶の分子が両基板の間で垂直配向する構成にあって、１画素内を、液晶側の各基板に形成した突起パターンとスリットによって、複数のドメインに分割したカラー用の液晶表示装置が知られている。

液晶はその分子配列が同じ状態でも、複屈折率が波長分散を有するので、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各画素の透過率に差が生じ、これにより画像が色づくのを、前記各ドメインにおける液晶分子の配列方向を異ならしめることによって解消せんとするものである。

この場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を担当する各画素において、青色（Ｂ）画素の透過率が赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ）の画素の透過率に比べて低くなり、白表示状態の時に、画面全体が黄色づいてしまうのを解消させるものとして、たとえば、前記各画素のうち、一つの画素の前記スリットの幅を他の画素のスリットの幅と異ならしめたものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開２０００−２６７０７９号公報

しかし、このように構成される液晶表示装置は、画素の透過率が前記スリットの幅によって変化することを利用するものであり、所定の画素における該スリットを所定の幅以下、たとえば１０μｍ以下にすることによって該透過率を低下させるようにしたものである。

しかし、この場合の透過率の低下は液晶分子に対する配向規制力を弱めるためであり、いずれかの色の画素において配向規制力が弱くなってしまうという不都合が生じてくる。

このことは、各画素のスリット幅に応じて電圧に対する輝度を表すＢ−Ｖ特性が異なったものとなり、表示に用いる電圧が白色より弱い領域である中間調では、いわゆる色付きを十分に解消し得ないという課題を残存させるものである。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、白表示状態はもちろんのこと、中間調の表示においても色付きを充分に軽減できる液晶表示装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１） 本発明は、たとえば、一対の基板間の液晶層と、複数の画素領域と、該画素領域を複数に分割する突起パターンあるいは溝パターンとが各画素領域に形成された液晶表示装置において、
前記突起パターンあるいは溝パターンの傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうち少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする。

（２） 本発明は、たとえば、（１）の構成を前提に、前記突起パターンあるいは溝パターンの傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素で異なっていることを特徴とする。

（３） 本発明は、たとえば、（１）の構成を前提に、前記突起パターンあるいは溝パターンの傾きが、青色用の画素で赤色用の画素および緑色用の画素より大きくあるいは小さく設定されていることを特徴とする。

（４） 本発明は、たとえば、（１）の構成を前提に、前記画素の突起パターンあるいは溝パターンの傾きが、
１）青色の画素＜赤色の画素＜緑色の画素
２）青色の画素＞赤色の画素＞緑色の画素
３）赤色の画素＜青色の画素＜緑色の画素
４）緑色の画素＜青色の画素＜赤色の画素
のいずれかの関係を満たすことを特徴とする。

（５） 本発明、たとえば、一対の基板間の液晶層と、複数の画素領域と、該画素領域を複数に分割する突起パターンあるいは溝パターンとが各画素領域に形成された液晶表示装置において、
前記突起パターンあるいは溝パターン相互の間の距離が、赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうちの少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする。

（６） 本発明は、たとえば（１）ないし（５）のいずれかの構成を前提とし、前記溝パターンは、電極の形成部と非形成部として構成されていることを特徴とする。

（７） 本発明は、たとえば（１）ないし（６）のいずれかの構成を前提とし、前記一対の基板の双方の液晶側の面に電極が形成され、該電極間に印加する電圧により液晶層の光変調状態が制御されることを特徴とする。

（８） 本発明は、たとえば（７）の構成を前提とし、前記一対の基板の双方の液晶層側の表面に配向膜が形成され、該配向膜は垂直配向膜であることを特徴とする。

（９） 本発明は、たとえば、一対の基板間の液晶層と、複数の画素領域と、該画素領域に形成された複数の帯状電極を有する液晶表示装置において、
前記帯状電極の傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうちの少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする。

（１０） 本発明は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記帯状電極の傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素で異なっていることを特徴とする。

（１１） 本発明は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記帯状電極の傾きが、青色用の画素で赤色用の画素および緑色用の画素より大きくあるいは小さく設定されていることを特徴とする。

（１２） 本発明は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記帯状電極の傾きが、
１）青色の画素＜赤色の画素＜緑色の画素
２）青色の画素＞赤色の画素＞緑色の画素
３）赤色の画素＜青色の画素＜緑色の画素
４）緑色の画素＜青色の画素＜赤色の画素
のいずれかの関係を満たすことを特徴とする。

（１３） 本発明は、たとえば、一対の基板間の液晶層と、複数の画素領域と、該画素領域に形成された複数の帯状電極を有する液晶表示装置において、
前記帯状電極相互の間の距離が、赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうちの少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする。

（１４） 本発明は、たとえば、（９）ないし（１３）のいずれかの構成を前提とし、前記帯状電極が、前記基板と平行な方向の成分を有する電界を形成する機能があることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて以下説明する。

図１（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の構成の一実施例を示す平面図である。図１は、カラー表示用の単位画素である赤色（Ｒ）用、緑色（Ｇ）用、青色（Ｂ）用の各３つの画素をそれぞれ図中左側から右側に配置されて構成されている。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。

これら各画素において、その構成はほぼ同様となっていることから、青（Ｂ）用の画素の構成を中心として説明し、その相違点において赤色（Ｒ）用の画素、緑色（Ｇ）用の画素の説明に及ぶ。

透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが形成されている。

これらゲート信号線ＧＬは後述のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を一画素領域として構成するようになっている。

このようにゲート信号線ＧＬが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばＳｉＮからなる絶縁膜ＧＩが該ゲート信号線ＧＬをも被って形成されている（図１（ｂ）参照）。

この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を有するようになっている。

そして、この絶縁膜ＧＩの表面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部に重畳するようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。

この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴのそれであって、その上面にドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴを形成することにより、ゲート信号線ＧＬの一部をゲート電極ＧＴとする逆スタガ構造のMIS（Metal Insulator Semiconductor）型トランジスタを構成することができる。

ここで、前記ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴはドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。

すなわち、ｙ方向に延在されx方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＤＴが形成され、また、このドレイン電極ＤＴと薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＴが形成されている。

このソース電極ＳＴは半導体層ＡＳ面から画素領域側の絶縁膜ＧＩの上面に至るまで若干延在され、後に説明する画素電極ＰＸとの接続を図るためのコンタクト部が形成されている。

このように薄膜トランジスタＴＦＴ、ドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＤＴ、ソース電極ＳＴが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばＳｉＮからなる保護膜ＰＡＳが形成されている（図１（ｂ）参照）。この保護膜ＰＡＳは前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶ＬＣとの直接の接触を回避する層で、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止せんとするようになっている。

前記保護膜ＰＡＳの上面には、当該画素領域の僅かな周辺を残した中央部に画素電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸはたとえばITO (Indium Tin Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)、IZO (Indium Zinc Oxide)、SnO₂（酸化スズ）、In₂O₃（酸化インジウム）等の透光性の導電膜によって形成されている。

そして、この画素電極ＰＸは前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴの近傍にて、該保護膜ＰＡＳに形成したスルーホールを通して該ソース電極ＳＴの前記コンタクト部に接続されている。これにより、ドレイン信号線ＤＬからの映像信号は、ゲート信号線ＧＬからの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴを介して画素電極ＰＸに供給されるようになる。

ここで、該画素電極ＰＸは、その面に溝部ＤＲ１が形成され、この溝部ＤＲ１は該画素電極ＰＸの領域に形成された複数のスリットとして構成されている。

これら溝部ＤＲ１のパターンは、図１（ａ）に示されるように、一画素領域をその中央を横切る図中ｘ方向に延在する仮想線Ａを境にし、その上方の領域には、ドレイン信号線ＤＬに対して（−）θ_Ｂの傾斜を有して形成され、図中ｙ方向にほぼ等間隔に並設されている。また、前記仮想線Ａの下方の領域には（＋）θ_Ｂの傾斜を有して形成され、図中ｙ方向にほぼ等間隔に並設されて形成されている。なお、この場合の角度θ_Ｂはたとえば４５°となっており、他の実施例としてそれに近い値、たとえば３８°から４７°の範囲で設定してもよいものである。

一方、図中最左側に位置する赤色（Ｒ）を担当する画素領域においても同様のパターンの溝部ＤＲ１が形成され、この場合、前記仮想線Ａの上方の領域にはドレイン信号線ＤＬに対して（−）θ_Ｒの傾斜を有して形成され、図中ｙ方向にほぼ等間隔に並設されている。また、前記仮想線Ａの下方の領域には（＋）θ_Ｒの傾斜を有して形成され、図中ｙ方向にほぼ等間隔に並設されている。この角度θ_Ｒはたとえばθ_Ｂと比較した場合該θ_Ｂよりも大きく形成されている。

さらに、図中中央に位置する赤色（Ｒ）を担当する画素領域においても同様のパターンの溝部ＤＲ１が形成され、この場合、前記仮想線Ａの上方の領域には（−）θ_Ｇの傾斜を有して形成され、図中ｙ方向にほぼ等間隔に並設されている。また、前記仮想線Ａの下方の領域には（＋）θ_Ｇの傾斜を有して形成され、図中ｙ方向にほぼ等間隔に並設されている。この角度θ_Ｇはたとえばθ_Ｂ、θ_Ｒと比較した場合該θ_Ｂ、θ_Ｒよりも大きく形成されている。

なお、これら各溝部ＤＲ１は、透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面にも形成された溝部ＤＲ２とともに、一画素領域内を複数のドメインに分割するようになっているが、この溝部ＤＲ２については後に説明する。

上述のように画素電極ＰＸが形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該画素電極ＰＸをも被って配向膜ＯＲＩ１が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は、液晶ＬＣと直接に当接する膜であり、該液晶ＬＣの分子の配向方向を決定づけるため、その表面にラビング処理を行なってもよい。

図１（ｂ）に示す断面図は、液晶を介して対向配置される透明基板ＳＵＢ２も示している。この透明基板ＳＵＢ２の液晶ＬＣ側の面には、その各画素領域を画するようにしてブラックマトリクスＢＭが形成されている。すなわち、少なくとも液晶表示部（画素領域の集合で形成される領域）に形成されたブラックマトリクスＢＭは各画素領域の中央部に開口が形成されたパターンをなし、これにより表示のコントラストの向上を図っている。

また、このブラックマトリクスＢＭは透明基板ＳＵＢ１側の薄膜トランジスタＴＦＴを充分被うようにして形成され、該薄膜トランジスタＴＦＴへの外来光の照射を妨げることによって該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を回避するようになっている。

ブラックマトリクスＢＭが形成された透明基板ＳＵＢ１の面には該ブラックマトリクスＢＭの開口を被ってカラーフィルタＣＦが形成されている。このカラーフィルタＣＦは緑色（Ｇ）のフィルタからなっている。当該画素が緑色（Ｇ）を担当する画素であるからである。このため、図中最左側の画素領域においては赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦが、中央の画素領域においては青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦが形成されていることになる。

ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはこれらブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦをも被って平坦化膜ＯＣが形成されている。この平坦化膜ＯＣは塗布によって形成できる樹脂膜からなり、前記ブラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＣＦの形成によって顕在化する段差をなくすために設けられる。

そして、この平坦化膜ＯＣの表面には溝部ＤＲ２が形成されている。この溝部ＤＲ２のパターンは、図１（ａ）に重ね合わされて示されており、平面的に見た場合、透明基板ＳＵＢ１側に設けられた前記溝部ＤＲ１と平行となるように配置され、かつ、隣接する各溝部ＤＲ１の間に該溝部ＤＲ２が配置され、あるいは隣接する各溝部ＤＲ２の間に該溝部ＤＲ１が配置されているという関係を有している。

このため、青色（Ｂ）用の画素において、該溝部ＤＲ２の角度は溝部ＤＲ１の角度θ_Ｂと同一、赤色（Ｒ）用の画素において、該溝部ＤＲ２の角度は溝部ＤＲ１の角度θ_Ｒと同一で緑色（Ｇ）用の画素において、該溝部ＤＲ２の角度は溝部ＤＲ１の角度θ_Ｇと同一となっている。

なお、この平坦膜ＯＣの上面には、画素電極ＰＸと同様の透光性の導電膜が形成され、この導電膜によって各画素領域に共通の対向電極ＣＴが形成されている。

この対向電極ＣＴの表面には配向膜ＯＲＩ２が形成され、この配向膜ＯＲＩ２は液晶ＬＣと直接に当接する膜で、該液晶ＬＣの分子の配向方向を決定づけるため、その表面にラビング処理を行なってもよい。

上述した液晶表示装置は、カラー用の３画素において、それぞれそれに形成する溝部ＤＲ（ＤＲ１、ＤＲ２）によって複数のドメインを形成するようにしており、それらの溝部ＤＲの傾斜がそれぞれ異なるようになっているものである。

なお、図１において、前記薄膜トランジスタＴＦＴが形成された領域における図中X−Xの断面を図１０に示している。

ここで、図２は、前記溝部ＤＲの角度（電極角度）を約３７°から約５５°まで変化させた場合の透過率の関係を示す特性図で、赤色（Ｒ）用の画素の場合（図中細線で示す）、緑色（Ｇ）用の画素の場合（図中点線で示す）、青色（Ｂ）用の画素の場合（図中太線で示す）のそれぞれの特性曲線を示している。なお、この場合の液晶ギャップは４．０μｍとしたものである。

図２から明らかとなるように、透過率は溝部ＤＲの角度に依存することが判明するとともに、３画素のそれぞれにおいて該溝部ＤＲの角度が同じ場合にて、透過率は緑色（Ｇ）用の画素、赤色（Ｒ）用の画素、青色（Ｂ）用の画素の順に低くなることが判明する。

ここで、各特性は、４３°の近傍で極大値を有する曲線状となることから、青色（Ｂ）用の画素における前記溝部ＤＲの角度を４３°あるいはその近傍（たとえば３８°〜４７°）にとり、赤色（Ｒ）用の画素、および緑色（Ｇ）用の画素の各溝部ＤＲの角度を前記値より大きくしたりあるいは小さくしたり（これらは同じであってもよい）することにより、該赤色（Ｒ）用の画素、および緑色（Ｇ）用の画素の透過率を青色（Ｂ）用の画素の透過率に近づけることができる。

したがって、上記実施例に説明したように、青色（Ｂ）用の画素における前記溝部ＤＲの角度をθ_Ｂ（たとえば３８°〜４７°）とした場合、赤色（Ｒ）用の画素における前記溝部ＤＲの角度θ_Ｒはたとえばそれよりも大きく、また、緑色（Ｇ）用の画素における前記溝部ＤＲの角度θ_Ｇはたとえばそれよりも小さくすることにより、白表示状態における色付きを解消することができる。また、各画素における溝部の角度を変えてこのような効果をもたらすようにしていることから、配向規制力を弱めることもなく、したがって中間調表示状態における色付きも解消することができる。

ここで、図３は、図２と対応する特性図で、液晶ギャップを４．２μｍとした場合において、前記溝部ＤＲの角度（以下、電極角度と称する）を約３７°から約５５°まで変化させた場合の透過率の関係を示すものである。この場合においても、その各特性曲線は図２の場合と変わらず、透過率は、緑色（Ｇ）用の画素、赤色（Ｒ）用の画素、青色（Ｂ）用の画素の順に低くなっている。

さらに、図４も、図２と対応する特性図で、液晶ギャップを４．５μｍとした場合において、前記溝部ＤＲの角度（電極角度）を約３７°から約５５°まで変化させた場合の透過率の関係を示すものである。この場合においても、その各特性曲線は図２の場合と変わらず、透過率は、緑色（Ｇ）用の画素、赤色（Ｒ）用の画素、青色（Ｂ）用の画素の順に低くなっている。

このことは、電極角度に対する透過率は液晶ギャップの相違によってあまり変化しないことを意味し、液晶ギャップの値に影響されることなく、カラー表示用の３画素の各画素における溝部ＤＲの傾斜の傾きを上記実施例の如く設定することにより、色付による影響を低減できることになる。

また、図５は、セルギャップをたとえば４．２μｍとした場合において、いわゆるＣＩＥ１９３１の特性図に対応させたｘ軸およびｙ軸をそれぞれｘ軸およびｙ軸に採り、赤色（Ｒ）用の画素の電極角度θ_Ｒ、緑色（Ｇ）用の画素の電極角度θ_Ｇ、青色（Ｂ）用の画素の電極角度θ_Ｂをそれぞれ規定した場合において、その特性をプロットした図である。

図中×印の特性は、θ_Ｒ＝４５°、θ_Ｇ＝４５°、θ_Ｂ＝４５°とした場合で、従来なされていた構成のものである。図中△印の特性は、本発明の思想を適用したもので、θ_Ｒ＝４５°、θ_Ｇ＝５６°、θ_Ｂ＝４５°としたもの、図中○印の特性も、本発明の思想を適用したもので、θ_Ｒ＝５２°、θ_Ｇ＝５５°、θ_Ｂ＝４５°としたものである。

この場合、好ましい特性を図中−印にて示しているが、この特性は前記○印の特性と一致している。

なお、上述した実施例では、各画素において、その中央を図中ｘ方向（ゲート信号線ＧＬと平行な方向）に横切る仮想線を境にして二つの領域に分割し、それぞれの各領域において、溝部ＤＲの方向を異ならしめているが、必ずしもこのように二つの領域に分割する必要はないものである。すなわち、各画素において、前記溝部ＤＲの方向はそれぞれ一方向に指向させ、この方向を赤色（Ｒ）用の画素、緑色（Ｇ）用の画素、青色（Ｂ）用の画素ごとに微小に変化させるようにしてもよい。このようにした場合であっても、複数のドメインに分割できることは変わりないからである。

また、上述した実施例では、たとえばドレイン信号線ＤＬに対して溝ＤＲの角度が、赤色（Ｒ）用の画素の場合にθ_Ｒ、緑色（Ｇ）用の画素の場合にθ_Ｇ、青色（Ｂ）用の画素の場合にθ_Ｂとし、それらは異なっていることを示したものである。

しかし、溝部ＤＲ１、溝部ＤＲ２の離間距離（対向する各溝から垂直方向に下ろした方向の距離）が各色の画素において同じ場合、前記角度θ_Ｒ、θ_Ｇ、θ_Ｂの相違はゲート信号線ＧＬと平行な仮想線に沿った各溝の距離においても対応づけられるようになる。換言すれば、これら平行に配置された溝ＤＲ１、ＤＲ２を横切る仮想線に沿った該溝ＤＲ１、ＤＲ２の隣接するもの同士の距離が赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素で異なるようになる。

図２、３、４より明らかなように、着色を解消する本願の効果は前記溝パターンの傾きが青色用の画素で赤色用の画素および緑色用の画素より大きくあるいは小さく設定されていることにより実現できる。各色の輝度の差が低減できるからである。

さらにより望ましくは、前記画素の突起パターンあるいは溝パターンの傾きが、
１）青色の画素＜赤色の画素＜緑色の画素
２）青色の画素＞赤色の画素＞緑色の画素
３）赤色の画素＜青色の画素＜緑色の画素
４）緑色の画素＜青色の画素＜赤色の画素
のいずれかの関係を満たすことがより望ましい。各色の輝度の差をより低減できるからである。

前記溝パターンは、電極の形成部と非形成部として構成してもよい。すなわち、電極パターン中に非形成部を設けることで実現してもよい。これにより電気的な溝パターンが形成される。また、構造的な溝パターンとしても機能しうる。

溝パターンの代わりに、突起パターンとして形成してもよい。この突起パターンは、その高さが液晶層の厚みより低いことが望ましい。

図６は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。

図１の場合と比較して異なる構成は、図１において透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面に形成した溝部ＤＲ２に替えて、図５の場合には突起部ＰＲとしていることにある。この突起部ＰＲの青色（Ｂ）用の画素における角度θ_Ｂ、赤色（Ｒ）用の画素における角度θ_Ｒ、緑色（Ｇ）用の画素における角度θ_Ｇは、図１に示したと同様の関係となっている。

一画素領域において、それを複数のドメインに分割する場合、その分割は溝部ＤＲであっても突起部ＰＲであってもよいことを示したものである。溝ＤＲあるいは突起部ＰＲにかかわらず、一のドメインの各液晶の分子の傾きは該一のドメインに隣接する他のドメインの各液晶の分子の傾きに対して反対方向となるからである。

図７は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。

図７に示す画素は、基本的には、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面において画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとが形成され、平面的に観て、これら各電極はそれぞれ櫛歯形状をなし、互いに噛み合うように配置されたものである。画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に電界が発生し、ここを通過する光の透過率を該電界によって制御する構成となっている。このため、図７（ｂ）から明らかとなるように透明基板ＳＵＢ２側には対向電極ＣＴが形成されていない構成となっている。

なお、ゲート信号線ＧＬ、薄膜トランジスタＴＦＴ、ドレイン信号線ＤＬ、積層される絶縁膜としての絶縁膜ＧＩ、保護膜ＰＡＳ等のパターンおよび配置は図１の場合と同様になっている。

そして、この実施例の場合、対向電極ＣＴはゲート信号線ＧＬと同層に形成され、画素電極ＰＸは図１および図５の場合と同様に保護膜ＰＡＳの上面に形成されている。

ここで、対向電極ＣＴは、画素領域の中央にて図中ｘ方向に延在する対向電圧信号線ＣＬと一体的に形成され、この対向電圧信号線ＣＬから図中上方の領域にはたとえば３本の帯状の対向電極ＣＴが延在されて形成されているとともに、図中下方の領域にやはり３本の帯状の対向電極ＣＴが延在されて形成されている。

そして、この対向電極ＣＴの対向電圧信号線ＣＬからの延在方向は画素の上方の領域においてドレイン信号線ＤＬに対して（＋）θ方向に、画素の下方の領域において（−）θ方向に延在するようになっている。画素の上方の領域と下方の領域において液晶の挙動を相互に逆にし、視野角に依存する画像の色づきを補償するようにしている。

また、青色（Ｂ）用の画素における前記対向電極ＣＴの延在の方向の角度θ_Ｂと、図中最左側の赤色（Ｒ）用の画素における前記対向電極ＣＴの延在の方向の角度θ_Ｒと、図中中央の緑色（Ｇ）用の画素における前記対向電極ＣＴの延在の方向の角度θ_Ｇとは、それぞれ異なっており、図中に示すように、たとえばθ_Ｒ＞θ_Ｇ＞θ_Ｂの関係を有するようになっている。

このようにする理由は、図１に示したと同様に中間調の表示においても色付きを充分に軽減できるようにするためであるが、その詳細な説明は画素電極ＰＸの構成を把握した後に説明する。

なお、該対向電極ＣＴにおいて、その２本は、当該画素領域の両側に配置されるドレイン信号線ＤＬにそれぞれ隣接して配置され、該ドレイン信号線ＤＬに近接する辺は該ドレイン信号線ＤＬと平行に形成する結果、ほぼ三角形状をなしている。該対向電極ＣＴとドレイン信号線ＤＬとの間の隙間を小さくし、該隙間からの光漏れを回避するとともに、ドレイン信号線ＤＬからの電気力線を終端させて画素電極ＰＸに終端させないようにするシールド機能を充分なものとするためである。

画素電極はＰＸは、上述したように保護膜ＰＡＳの上面に形成され、この画素電極ＰＸは前記対向電極ＣＴの間に位置付けられ該対向電極ＣＴと平行に配置されている。

すなわち、これら各電極は、一方の側のドレイン信号線ＤＬから他方の側のドレイン信号線ＤＬにかけて、対向電極ＣＴ、画素電極ＰＸ、対向電極ＣＴ、画素電極ＰＸ、……、対向電極ＣＴの順にそれぞれ等間隔に配置されている。

このため、青色（Ｂ）用の画素における画素電極ＰＸの延在の方向はドレイン信号線ＤＬに対して角度θ_Ｂとなり、赤色（Ｒ）用の画素における画素電極ＰＸの延在の方向は角度θ_Ｒとなり、緑色（Ｇ）用の画素における画素電極の延在の方向は角度θ_Ｇとなっている。

上述したように、このような構成において、電界は画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に発生し、その方向は、それら各電極がその間の間隔よりも比較的長く構成されている場合、該電極の延在方向とほぼ直角になる。たとえば各電極がドレイン信号線ＤＬに対して（＋）θである場合、電界の方向は（−）（π／２−θ）となる。

このことから、青色（Ｂ）用の画素における電界の方向、赤色（Ｒ）用の画素における電界の方向、緑色（Ｇ）用の画素における電界の方向は、それぞれ異なったものとなる。

なお、図７において、前記薄膜トランジスタＴＦＴが形成された領域における図中XI−XI線の断面を図１１に示している。

このように構成した場合においても、画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴの角度は、図１に示した溝部ＤＲ（あるいは突起部ＰＲ）の角度に対応し、図１に示したと同様に該角度に応じて画素の透過率が異なるようになる。

したがって、青色（Ｂ）用の画素における各電極の角度をθ_Ｂ（たとえば３８°〜４７°）とした場合、赤色（Ｒ）用の画素における各電極の角度θ_Ｒはたとえばそれよりも大きく、また、緑色（Ｇ）用の画素における各電極の角度θ_Ｇはたとえばそれよりも小さくすることにより、白表示状態における色付きを解消することができる。また、各画素における各電極の角度を変えてこのような効果をもたらすようにしていることから、配向規制力を弱めることもなく、したがって中間調表示状態における色付きも解消することができる。

上述した実施例では、たとえばドレイン信号線ＤＬに対して電極の延在方向の角度が、赤色（Ｒ）用の画素の場合にθ_Ｒ、緑色（Ｇ）用の画素の場合にθ_Ｇ、青色（Ｂ）用の画素の場合にθ_Ｂとし、それらは異なっていることを示したものである。

しかし、対向電極ＣＴおよび画素電極ＰＸの離間距離（対向する各辺から垂直方向に下ろした方向の距離）が各色の画素において同じ場合、前記角度θ_Ｒ、θ_Ｇ、θ_Ｂの相違はたとえばゲート信号線ＧＬと平行な仮想線に沿った対向電極ＣＴおよび画素電極ＰＸの距離においても対応づけられるようになる。なお、対向電極ＣＴおよび画素電極ＰＸの離間距離は、各電極に印加する電圧によってそれに相当する電圧を得ようとすることから、通常は同一である。

図８は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図で、図７（ａ）に対応した図となっている。

図７（ａ）の場合と比較して異なる構成は、まず、ドレイン信号線ＤＬが、画素のほぼ中央部にて図中ｘ方向に延在する仮想線を境にして屈曲される画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴと平行になるように、その延在方向に沿ってジグザグ形状となっていることにある。

これにともない、たとえば３本で構成される対向電極ＣＴのうち、当該画素領域の両側に配置されるドレイン信号線ＤＬに近接して配置される２本の各対向電極ＣＴは、それぞれ、その幅が延在方向に沿って均一なパターンとして形成されている。

このような構成であっても、赤色（Ｒ）用の画素の電極の延在方向の角度θ_Ｒ、緑色（Ｇ）用の画素の電極の延在方向の角度θ_Ｇ、青色（Ｂ）用の画素の電極の延在方向の角度θ_Ｂをそれぞれ図７（ａ）の場合と同様に異ならしめることができることから同様の効果を得ることができるようになる。

なお、上述のように、赤色（Ｒ）用、緑色（Ｇ）用、青色（Ｂ）用の画素の電極の傾きが異なる結果、ドレイン信号線ＤＬの中には、それに隣接する対向電極ＣＴの向き合う辺と平行となる辺を有するようにしなければならないことから、その延在方向に沿って幅が広がったり、あるいは狭まったりするものが存在するようになる。

図９は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図で、図８に対応した図となっている。

図８の場合と比較して異なる構成は、まず、ドレイン信号線ＤＬがその幅を均一にしてジグザグ状に形成され、また、ドレイン信号線ＤＬに隣接する対向電極ＣＴが、当該画素領域とそれに隣接する他の画素領域との間で互いに接続されて一体となっていることにある。

換言すれば、ドレイン信号線ＤＬに重ねられて該ドレイン信号線ＤＬよりも幅の大きな対向電極ＣＴが形成され、この対向電極ＣＴのうち該ドレイン信号線ＤＬに対して一方の側にはみ出した部分は該ドレイン信号線ＤＬに対して一方の画素領域の対向電極ＣＴとして機能し、該ドレイン信号線ＤＬに対して他方の側にはみ出した部分は該ドレイン信号線ＤＬに対して他方の画素領域の対向電極ＣＴとして機能するようになっている。

この場合、赤色（Ｒ）用の電極の延在方向の角度θ_Ｒ、緑色（Ｇ）用の電極の延在方向の角度θ_Ｇ、青色（Ｂ）用の電極の延在方向の角度θ_Ｂは異なったものとなり、しかも各ドレイン信号線ＤＬ同志の各延在方向の角度は同一であることから、ドレイン信号線ＤＬに重ねられる対向電極ＣＴのうちには、図９に示されるように、その延在方向に沿って幅が広がったり、あるいは狭まったりするものが存在するようになる。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図、および断面図である。 本発明による液晶表示装置の画素の電極角度の変化と透過率の関係を赤色用、緑色用、青色用の画素に応じて示した特性図（液晶ギャップ４．０μｍ）である。 本発明による液晶表示装置の画素の電極角度の変化と透過率の関係を赤色用、緑色用、青色用の画素に応じて示した特性図（液晶ギャップ４．２μｍ）である。 本発明による液晶表示装置の画素の電極角度の変化と透過率の関係を赤色用、緑色用、青色用の画素に応じて示した特性図（液晶ギャップ４．５μｍ）である。 本発明による液晶表示装置の電極角度の変化をＣＩＥ１９３１の特性図上にプロットした図である。 本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図、および断面図である。 本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図、および断面図である。 本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。 本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。 図１のX−X線における断面図である。 図７のXI−XI線における断面図である。

符号の説明

ＳＵＢ……透明基板、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＣＬ……対向電圧信号線、ＰＸ……画素電極、ＣＴ……対向電極、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＤＲ……溝部、ＰＲ……突起部。

Claims (14)

1. 一対の基板間の液晶層と、
   複数の画素領域と、
   該画素領域を複数に分割する突起パターンあるいは溝パターンとが各画素領域に形成された液晶表示装置において、
   前記突起パターンあるいは溝パターンの傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうち少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記突起パターンあるいは溝パターンの傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素で異なっていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記突起パターンあるいは溝パターンの傾きが、青色用の画素で赤色用の画素および緑色用の画素より大きくあるいは小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記画素の突起パターンあるいは溝パターンの傾きが、
   １）青色の画素＜赤色の画素＜緑色の画素
   ２）青色の画素＞赤色の画素＞緑色の画素
   ３）赤色の画素＜青色の画素＜緑色の画素
   ４）緑色の画素＜青色の画素＜赤色の画素
   のいずれかの関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
5. 一対の基板間の液晶層と、
   複数の画素領域と、
   該画素領域を複数に分割する突起パターンあるいは溝パターンとが各画素領域に形成された液晶表示装置において、
   前記突起パターンあるいは溝パターン相互の間の距離が、赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうちの少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
6. 前記溝パターンは、電極の形成部と非形成部として構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記一対の基板の双方の液晶側の面に電極が形成され、該電極間に印加する電圧により液晶層の光変調状態が制御されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記一対の基板の双方の液晶層側の表面に配向膜が形成され、該配向膜は垂直配向膜であることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
9. 一対の基板間の液晶層と、
   複数の画素領域と、
   該画素領域に形成された複数の帯状電極を有する液晶表示装置において、
   前記帯状電極の傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうちの少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
10. 前記帯状電極の傾きが赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素で異なっていることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
11. 前記帯状電極の傾きが、青色用の画素で赤色用の画素および緑色用の画素より大きくあるいは小さく設定されていることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
12. 前記帯状電極の傾きが、
    １）青色の画素＜赤色の画素＜緑色の画素
    ２）青色の画素＞赤色の画素＞緑色の画素
    ３）赤色の画素＜青色の画素＜緑色の画素
    ４）緑色の画素＜青色の画素＜赤色の画素
    のいずれかの関係を満たすことを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
13. 一対の基板間の液晶層と、
    複数の画素領域と、
    該画素領域に形成された複数の帯状電極を有する液晶表示装置において、
    前記帯状電極相互の間の距離が、赤色用の画素、緑色用の画素、および青色用の画素のうちの少なくとも１つで他の色と異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
14. 前記帯状電極が、前記基板と平行な方向の成分を有する電界を形成する機能があることを特徴とする請求項９ないし請求項１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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