JP2005512153A - 高開口率の液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 画像のテクスチャーの改善。
【解決手段】 下部基板上にゲート線と、ゲート線と交差するデータ線20,70が形成されている。ゲート線及びデータ線が交差して定義する画素領域ごとに開口部によって複数の小部分に分割されている画素電極91-95が形成されており、薄膜トランジスタが画素電極、ゲート線データ線と連結されている。下部基板と対向するように上部基板が配置されており、上部基板には、画素電極開口部と共に前記画素電極を複数の小ドメイン91-93に分割する共通電極開口部410,420,430を有する共通電極400が形成されている。この時、小ドメインは、その内部に分布する液晶の平均長軸方向によって第1左右小ドメイン及び第2左右小ドメインと、第1上下小ドメインに分類され、第2左右小ドメインは、第1上下小ドメインとその左右両側に位置するデータ線70との間に配置されており、第1左右小ドメインは、第1上下小ドメインの上下両側のうちの少なくとも一側に配置されている。

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特にドメイン分割手段を利用して画素領域を複数の小ドメインに分割することによって広視野角を実現する垂直配向型液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、一般に、共通電極及びカラーフィルターなどが形成されている上部基板と、薄膜トランジスタ及び画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶物質を注入し、画素電極及び共通電極に互いに異なる電位を印加することによって電界を形成して液晶分子の配列を変更させ、これによって光の透過率を調節することによって画像を表示する装置である。

ところが、液晶表示装置は視野角が狭いのが重要な短所である。このような短所を克服するために視野角を広くするための様々な方法が開発されているが、その中でも、液晶分子を上下基板に対して垂直に配向し、画素電極及び共通電極に、一定の開口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。

開口パターンを利用する方法としては、画素電極及び共通電極に各々開口パターンを形成し、これらの開口パターンによって形成されるフリンジフィールド(fringe field)を利用して、液晶分子が横になる方向を調節することによって視野角を広くする方法がある。

突起を利用する方法は、上下基板の上に形成されている画素電極及び共通電極上に各々突起を形成し、突起によって歪曲される電場を利用して液晶分子の横になる方向を調節する方法である。

この他に、下部基板の上に形成されている画素電極には、開口パターンを形成し、上部基板に形成されている共通電極上には、突起を形成して、開口パターン及び突起によって形成されるフリンジフィールドを利用して、液晶の横になる方向を調節することによって小ドメインを形成する方法がある。

一方、液晶表示装置のもう一つの短所は低輝度であることである。低輝度の場合、周りの光が強い所では視認性が悪くなる。液晶表示装置の輝度を増加させるためには、光の透過率や光が通過できる面積の比率(開口率)を可能な限り増やさなければならない。特に、ドメイン分割手段を利用して画素領域を複数の小ドメインに分割することによって広視野角を実現する液晶表示装置では、ドメイン分割手段の周辺で光が遮断されるので、開口率を増大させ輝度を高める必要性が高くなる。

開口率の増大のためには、画素電極を可能な限り広く形成し、ブラックマトリックスの幅を最少化する必要がある。

しかし、画素電極を広く形成すれば、隣接する画素電極間の距離が短くなり二つの電圧が互いに影響を与えて、境界部で強いフリンジフィールドを形成する。このフリンジフィールドは、液晶の長軸が画素電極の境界線に対して垂直をなす方向に傾くドメインでは、ドメイン形成を手伝う方に作用するが、液晶の長軸が画素電極の境界線に対して平行をなす方向に傾くドメインでは、ドメイン形成を妨害する方に作用する。ドメイン形成を妨害する方向とは、液晶が傾斜する方向が乱れることを意味する。このように、液晶が乱れる部分は、画面上のテクスチャーとして現れる。したがって、画素電極を広く形成することにより、テクスチャーが激しくなる部分が現れる。図7で、画素の下半部の左右側面(A部分)でテクスチャーが激しいことがわかる。また、図8のように、画素の左右側面(B部分)で反環状のテクスチャーが発生することが予想される。一方、ブラックマトリックスの幅を最少化するので、ブラックマトリックスがこのようなテクスチャーを覆うことができなくなり画質が悪くなる。

前記のような課題を解決するために、本発明では、上下ドメインの両側に左右ドメインを配置する。

具体的には、絶縁第1基板、前記第1基板上に形成されている第1配線、前記第1基板上に形成され、前記第1配線と絶縁されて交差している第2配線、前記第1配線と前記第2配線が交差して定義する画素領域ごとに形成され、第1ドメイン分割手段によって複数の小部分に分割されている画素電極、前記第1配線、前記第2配線、及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタ、前記第1基板と対向する絶縁第2基板、前記第2基板上に形成され、前記第1ドメイン分割手段と共に前記画素電極を複数の小ドメインに分割する第2ドメイン分割手段を有する共通電極を含む。前記小ドメインは、その内部に分布する液晶の平均長軸方向によって分類される第1左右小ドメイン及び第2左右小ドメインと第1上下小ドメインとを含む。前記第2左右小ドメインは、前記第1上下小ドメインとその左右両側に位置する前記第2配線との間に配置されており、前記第1左右小ドメインは、前記第1上下小ドメインの上下両側のうちの少なくとも一側に配置されている液晶表示装置を提供する。

この時、前記小ドメインは、第2上下小ドメインをさらに含み、前記第2上下小ドメインは、前記第1左右小ドメインの上下両側のうちの少なくとも一側に配置されることができる。また、隣接した二つの前記第2配線間の間隔は、第2配線の長さに沿って反復的に変化し、前記画素電極の前記第2配線と隣接した辺は前記第2配線と同一なパターンを有し、前記画素電極は、幅が狭い部分と広い部分を有する。前記画素電極の幅が狭い部分は、前記第1ドメイン分割手段及び前記第2ドメイン分割手段によって、前記第1左右小ドメイン及び前記第2上下小ドメインに分割され、前記画素電極の幅が広い部分は、前記第1ドメイン分割手段及び前記第2ドメイン分割手段によって、前記第1上下小ドメイン及び前記第2左右小ドメインに分割されるのが好ましい。

また、前記第1基板上に形成され、前記第2配線と絶縁されて交差している第3配線、及び前記第3配線と絶縁されて重畳し、前記画素電極と電気的に連結されている保持容量用補助電極をさらに含むことができ、前記保持容量用補助電極は、前記第2ドメイン分割手段と重なるのが好ましい。

また、前記第2ドメイン分割手段は、前記共通電極が有している開口部であり、前記開口部は横方向開口部及び縦方向開口部を含む。前記横方向開口部は、4つの分枝開口部が幹開口部の両端に各々2つ連結されている形態となり、前記画素電極の一つの小領域を2つの前記第1上下ドメインと、2つの前記第2左右ドメインに分割するのが好ましい。

または、第1絶縁基板、前記第1絶縁基板上に形成され、ゲート線及びゲート電極を含むゲート配線、前記ゲート配線上に形成されているゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層、前記半導体層上に形成され、前記ゲート線と交差するデータ線とソース電極及びドレーン電極を含むデータ配線、前記データ配線上に形成され、前記ドレーン電極を露出させる接触孔を有する保護膜、前記保護膜上に形成され、前記データ線及び前記ゲート線の一部と重なり、第1開口パターンによって複数の小部分に区分されている画素電極、前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板、前記第2絶縁基板上に形成され、小部分を複数の小ドメインに分割する第2開口パターンを有する共通電極、前記画素電極と前記共通電極との間に配置されている液晶層を含む。前記小ドメインは、その内部に分布する液晶の平均長軸方向によって分類される第1左右小ドメイン及び第2左右小ドメインと第1上下小ドメインを含む。前記第2左右小ドメインは、前記第1上下小ドメイン及びその左右両側に位置する前記データ線との間に配置されており、前記第1左右小ドメインは、前記第1上下小ドメインの上下両側のうちの少なくとも一側に配置されている液晶表示装置を提供する。

この時、前記保護膜は、低誘電率CVD膜からなり、厚さが2〜4μmの範囲であるのが好ましい。

画素領域を幅が狭い部分と幅が広い部分とを有するように形成することによって、ドメインの幅と間隔及び数を最適化することができ、上下ドメインの左右両側に左右ドメインを配置し、左右ドメインの上下両側に上下ドメインを配置することによって、画素電極の近接によるテクスチャー発生を防止し、上下基板の整列誤差の許容範囲を増加させることができる。

以下、図面を参考にして本発明の実施例による液晶表示装置について説明する。

ただし、本発明は、様々な形態で具現化でき、下記の実施形態に限定されない。図において、層の厚さと領域は明確さのために拡大されている。同じ符号は同じ要素を示す。層、フィルム、領域、基板、パネルなどの要素が他の要素の上にあると言うとき、その要素が他の要素の上に直接あってもよいし、さらに別の要素を挟んで間接的に上に位置していても良い。反対に、ある要素が別の要素の上に直接あると言うとき、両者の間には別の要素は存在しない。本発明の実施形態に係る液晶表示装置を図面を参照して説明する。

図1は、本発明の第1実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図であり、図2は、本発明の第1実施例による液晶表示装置用色フィルター基板の配置図であり、図3は、本発明の第1実施例による液晶表示装置を正面から見た場合の画素電極及び共通電極開口部の配置図であり、図4は図3のIV-IV´線による断面図である。

薄膜トランジスタアレー基板において、絶縁基板10上に横方向にゲート線20が形成されており、保持容量線30がゲート線20と同一な方向にのびている。ゲート線20には、突起状でゲート電極21が連結されており、保持容量線30には分枝線状でストレージ容量電極31が連結されている。この時、保持容量線30は、一直線状で形成されていない。つまり、棒などが横方向にのびている仮想の直線を中心にして交互に上下に少しずつずれて配列されており、これら棒の間を連結部が連結する形態となっている。維持電極31は縦方向にのびている。

ゲート配線20、21及び保持容量配線30、31上には、ゲート絶縁膜40が形成されている。

ゲート絶縁膜40上には、水素化非晶質シリコンなどの半導体からなる半導体層50が形成されている。半導体層50は、ゲート電極21と重なっている。

半導体層50上には、n型不純物として高濃度にドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質からなる接触層(図示せず)が形成されている。接触層は、ゲート電極21を中心にして両側に分離されている。

接触層上には、データ配線70、71、72及び保持容量用補助電極75が形成されている。データ線70は、縦方向に形成されている。ところが、データ線70は、一直線で形成されていない。つまり、複数の棒などが縦方向にのびている仮想の直線を中心にして交互に左右に少しずつずれて配列され、これらの互いにずれている棒の間を連結部が連結する形態となっている。棒の間のずれている距離は、上下ドメイン及び左右ドメインの占有率を考慮して調整する。この時、隣接する二つのデータ線70は、互いに反対の順で左右にずれるているので、二つのデータ線70によってその間に形成される領域は、狭い部分と広い部分が交互に現れる。これは、全ての左右方向及び上下方向において同一である。データ線70は、保持容量線30及びゲート線20と交差するが、データ線70及び保持容量線30は、両者の連結部で互いに交差する。また、保持容量用補助電極75は、データ配線70、71、72とは分離されており、維持電極31と重なるように形成されている。

データ配線70、71、72と補助電極75の上には、低誘電率絶縁膜を2〜4μmの程度の厚さに形成してなる保護膜80が形成されている。保護膜80をなす低誘電率絶縁膜としては、PECVD(plasma enhanced chemical vaporde position)法によって蒸着されたa-Si:C:O膜またはa-Si:O:F膜(低誘電率CVD膜)などがある。PECVD法によって蒸着されたa-Si:C:O膜及びa-Si:O:F膜は、誘電定数が4以下(誘電定数は2から4の間の値を有する。)であって誘電率が非常に低い。一方、保護膜80は、ドレーン電極72の一部及び補助電極75の一部を各々露出させる第1接触孔81と第2接触孔82とを有する。

保護膜80の上には、隣接する二つの行のゲート線20及びデータ線70が交差してなす一つの画素領域に、一つずつITO(indium tin oxide)やIZO(indium zinc oxide)からなる画素電極91、92、93、94、95が形成されている。画素電極91、92、93、94、95は、第1接触孔81及び第2接触孔82を通じてドレーン電極72と補助電極75に各々連結されている。画素電極91、92、93、94、95と連結されている補助電極75は、ゲート絶縁膜40だけを介在して維持電極31と重畳している。

また、画素電極91、92、93、94、95は、画素領域の形状と同一に広い部分と狭い部分とを有し、開口部によって三つの小部分91、92、93に分離されており、これらを連結部94、95が連結している。第1小部分91は、画素領域の狭い部分に、四つの角部が削られた長方形の形態に形成されている。第2小部分92及び第3小部分93は、画素領域の広い部分に長方形の形態に形成されている。この時、第2小部分92及び第3小部分93の各角部も削られるのが好ましい。第2小部分92は、第1小部分91と第1連結部94を通じて連結されており、第3小部分93は、第2小部分92と第2連結部95を通じて連結されている。このように、画素領域を広い部分及び狭い部分を有するように形成すれば、ドメインの幅とドメイン分割手段の幅及び数を最適化することができ、開口率を向上させることができる。つまり、所定の強さのフリンジフィールドを形成するためには、ドメインの幅及びドメイン分割手段の幅を所定の大きさに形成しなければならないが、長方形画素領域では、これらの調節が難しい。そこで、狭い幅及び広い幅を有するように画素領域を形成すれば、必要に応じてこれらの狭い幅及び広い幅を調整することによって、ドメイン及びドメイン分割手段の幅を容易に最適化することができる。また、ドメイン分割手段の数も最小限に減少させることができる。測定結果によれば、長方形の形態の画素領域を有する液晶表示装置が約36%の開口率を有するのに比べて、本発明の実施例による液晶表示装置は、約48%の開口率を有する。

また、画素電極91、92、93、94、95の各小部分91、92、93は、データ線70及びゲート線20と一部重なる程度に広く形成されている。これは、開口率を最大限に高めるためである。このように、画素電極91、92、93、94、95を広く形成すれば、隣接する二つの画素電極間の距離を約5μmまで近くすることができるしかし、画素電極91、92、93、94、95がデータ線70と重なれば、信号干渉によって画質が低下するおそれがある。ところが、誘電率が低くて厚い保護膜80によって、データ線70及び画素電極91、92、93、94、95が離隔するので、これらの間の信号干渉(cross talk)は問題にならない程度に減少される。

次に、図2及び図4を参照して本発明の第1実施例による液晶表示装置用色フィルター基板について説明する。

透明ガラス基板100上に、クロム/酸化クロムの二重層からなるブラックマトリックス200が形成されてしている。各画素領域には、赤(R)、緑(G)、青(B)の色フィルター300が形成されている。色フィルター300の上には、オーバーコート膜600が色フィルター300を覆い保護しており、オーバーコート膜600の上には、透明な導電体からなる共通電極400が形成されている。共通電極400には、開口パターン410、420、430と共に1つの開口が形成されている。この時、第1開口部410は、画素領域の幅が狭い部分を左右に両分しており、第1開口部410の両端部は、次第に拡張されて二等辺三角形の形状となっている。第2開口部420及び第3開口部430は、各々4つの分枝開口部421、422、423、424、431、432、433、434を有しており、画素領域の幅が広い部分を上下、左右に7分している。

一方、ブラックマトリックス200は、クロムなどの金属物質の代わりに黒色顔料が添加された有機物質によって形成することもできる。また、ブラックマトリックス200は、開口率を高めるために、整列誤差を考慮した最少の幅、約8μmの程度に形成されている。

次に、図3及び図4を参照して本発明の第1実施例による液晶表示装置について説明する。

図1の薄膜トランジスタ基板及び図2の色フィルター基板を位置合わせして結合し、二つの基板の間に液晶物質900を注入して、それに含まれている液晶分子の長軸を垂直に配向し、二つの偏光板(図示せず)を二つの基板10、100の外部に配置し、補償板(図示せず)などを付着すれば、第1実施例による液晶表示装置が提供される。

画素電極90の各小部分91、92、93及び共通電極400が有する第1乃至第3開口部410、420、430が重なって画素領域を複数の小ドメインに分割する。第1小部分91の境界及び第1開口部410によって分割される小ドメインは、二つの短辺とデータ線70と平行する方向にのびている二つの長辺を有する。このような小ドメインを第1左右ドメインという。第2及び第3小部分92、93の境界及び第2及び第3開口部420、430によって分割される小ドメインは、二つの短辺及びゲート線20と平行する二つの長辺を有する上下ドメインと、上下ドメインの両側に位置する第2左右ドメインとからなる。第2左右ドメインは、第2及び第3開口部420、430の分枝開口部421、422、423、424、431、432、433、434と、第2及び第3小領域92、93の左右側辺によって分割される領域である。前記のように、左右ドメインは、該当ドメイン内に含まれている液晶分子の平均長軸が左右方向(ゲート線と平行する方向)に向かって傾く小ドメインを意味し、上下ドメインは、該当ドメイン内に含まれている液晶分子の平均長軸が上下方向(データ線と平行する方向)に向かって傾く小ドメインを意味する。

一方、画素電極90の各小部分91、92、93は、二つの長辺と二つの短辺からなり、各小部分の長辺はデータ線またはゲート線と並んでおり、偏光板の偏光軸と例えば45°をなす。

前記のように、画素電極91、92、93、94、95及び開口部410、420、430を配置すれば、隣接する画素電極間の距離が近いため発生するテクスチャーを除去することができる。

既に説明したように、画素電極を広く形成すれば、隣接する画素電極間の距離が短くなり、ふたつの電圧が互いに影響を与えて境界部で強いフリンジフィールドが形成される。図6a、図6bは、このようなフリンジフィールドを示している。図6a、図6bで、データ線電圧に関係なく画素電極の境界線に垂直をなす方向にフリンジフィールドが形成されることが分かる。このようなフリンジフィールドは、液晶の長軸が画素電極の境界線に対して垂直をなす方向に傾くドメインでは、ドメインの形成を手伝う方に作用するが、液晶の長軸が画素電極の境界線に対して平行をなす方向に傾くドメインでは、ドメインの形成を妨害する方に作用する。ドメインの形成を妨害するとは、液晶が傾く方向を乱すことを意味する。ところが、このように液晶が乱れる部分は画面上のテクスチャーとして現れる。したがって、画素電極を広く形成することによってテクスチャーが激しくなる部分が現れる。図7のA部分及び図8のB部分がこの部分に該当する。

しかし、第2及び第3開口部420、430の両端に分枝部を設けることによって、データ線70と接する部分を全て左右ドメインで形成するば、これら左右ドメインは、液晶の長軸が画素電極の境界線に対して垂直をなす方向に傾くドメインになる。したがって、隣り合う画素電極のフリンジフィールドは、これら左右ドメインの形成を手伝う方に作用して、図7や図8のようなテクスチャーは発生しない。このように、テクスチャーの発生そのものが防止されるので、ブラックマトリックスの幅を十分に狭めても、ブラックマトリックスがテクスチャーを覆わないことにより画質が悪くなることを防止することができる。

また、共通電極400に形成される開口部410、420、430が隣接する画素領域の間で180度回転対称構造となっているので、開口部410、420、430による共通電極400の抵抗増加問題が緩和される。つまり、開口部410、420、430は、共通電極400の導電通路を制限する要素として作用するが、開口部410、420、430間の距離が近ければ近いほど導電通路が狭くなって抵抗は増加する。ところが、本発明のように、開口部410、420、430を隣接する画素領域の間に180度回転対称をなすように配置すれば、開口部410、420、430間の距離を一定の大きさ以上に維持するのに容易である。

また、狭い幅及び広い幅を有するように、画素領域を形成することによって必要に応じてこれらの狭い幅及び広い幅を調整して、ドメイン及びドメイン分割手段の幅を容易に最適化することができ、また、ドメイン分割手段の数も最小限に減少させることができるようにした。これを通じて開口率を極大化することができる。

一方、薄膜トランジスタ基板と色フィルター基板とを結合する過程で、ある程度の整列誤差が発生しても、左右または上下ドメインの大きさが変わるだけであって、ドメイン分割が行われず広い領域でテクスチャーが発生することはない。したがって、上下基板の整列の時に許容誤差の範囲が拡張される。

図5は、本発明の第2実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極及び共通電極の配置図である。

本発明の第2実施例は、共通電極400が有する第1開口部410が、分枝開口部411、412、413、414を有している点を除けば、本発明の第1実施例による液晶表示装置と同一な構造を有する。したがって、第2実施例では、第1小部分91の境界及び第1開口部410によって分割される小ドメインの二種類に分けられる。そのうちの一つは、二つの短辺及びデータ線70と平行する方向にのびている二つの長辺を有する第1左右ドメインであり、もう一つは、第1開口部410の分枝開口部411、412、413、414及び第1小領域91の上下側辺によって分割される第2上下ドメインである。

本発明の第2実施例では、第2上下ドメインを設けることによって、ゲート線20を介在して隣接する二つの画素電極91、92、93、94、95の間に形成されるフリンジフィールドによってテクスチャーが発生することを防止することができる。

前記では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解することができる。特に、画素電極及び共通電極に形成する開口部の配置においては多様な変形が可能であり、開口部を形成する代わりに突起を設ける等の変形も可能である。

本発明の第1実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。 本発明の第1実施例による液晶表示装置用色フィルター基板の配置図である。 本発明の第1実施例による液晶表示装置を正面から見た時の画素電極及び共通電極の配置図である。 図3のIV-IV´線による断面図である。 本発明の第2実施例による液晶表示装置を正面から見た時の画素電極及び共通電極の配置図である。 左右画素電極に各々-5Vと5Vが印加され、データ線に-5Vが印加された場合の等電位線及び液晶分子の配列状態をシミュレーションしたものである。 左右画素電極に各々-5Vと5Vが印加されてデータ線に5Vが印加された場合の等電位線及び液晶分子の配列状態をシミュレーションした図面である。 超高開口率構造の液晶表示装置でのテクスチャーを示すものである。 超高開口率構造の液晶表示装置でのテクスチャーを示すものである。

Claims (10)

  1. 絶縁第1基板と、
    前記第1基板上に形成されている第1配線と、
    前記第1基板上に形成され、前記第1配線と絶縁されて交差している第2配線と、
    前記第1配線及び前記第2配線が交差して定義する画素領域ごとに形成され、第1ドメイン分割手段によって複数の小部分に分割されている画素電極と、
    前記第1配線、前記第2配線、及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタと、
    前記第1基板と対向する絶縁第2基板と、
    前記第2基板上に形成され、複数の小部分を複数の小ドメインに分割する第2ドメイン分割手段を有する共通電極と、
    を含み、前記小ドメインは、その内部に分布する液晶の平均長軸方向によって分類される第1左右小ドメイン及び第2左右小ドメインと第1上下小ドメインとを含み、前記第2左右小ドメインは、前記第1上下小ドメインとその左右両側に位置する前記第2配線との間に配置されており、前記第1左右小ドメインは、前記第1上下小ドメインの上下両側のうちの少なくとも一側に配置されている、液晶表示装置。
  2. 前記小ドメインは、第2上下小ドメインをさらに含み、前記第2上下小ドメインは、前記第1左右小ドメインの上下両側のうちの少なくとも一側に配置されている、請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 隣接した二つの前記第2配線間の間隔は、前記第2配線の長さに沿って反復的に変化し、前記画素電極の前記第2配線と隣接した辺は、前記第2配線と同一なパターンを有し、前記画素電極は、幅が狭い部分と広い部分を有し、
    前記画素電極の幅が狭い部分は、前記第1左右小ドメイン及び前記第2上下小ドメインに分割され、前記画素電極の幅が広い部分は、前記第1上下小ドメイン及び前記第2左右小ドメインに分割される、請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 隣接した二つの前記第2配線間の間隔は、第2配線の長さに沿って反復的に変化し、前記画素電極の前記第2配線と隣接した辺は前記第2配線と同一なパターンを有し、前記画素電極は幅が狭い部分と広い部分を有する、請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. 前記画素電極の幅が狭い部分は、前記第1左右小ドメインに分割され、前記画素電極の幅が広い部分は、前記第1上下小ドメイン及び前記第2左右小ドメインに分割される、請求項4に記載の液晶表示装置。
  6. 前記第1基板上に形成され、前記第2配線と絶縁されて交差している第3配線、及び前記第3配線と絶縁されて重なり、前記画素電極と電気的に連結されている保持容量用補助電極をさらに含む、請求項1に記載の液晶表示装置。
  7. 前記保持容量用補助電極は、前記第2ドメイン分割手段と重なっている、請求項6に記載の液晶表示装置。
  8. 前記第2ドメイン分割手段は、前記共通電極が有している開口部であり、前記開口部は横方向開口部と縦方向開口部とを含み、前記横方向開口部は、第1のセクションと、前記第1のセクションの一端に接続する2つの第1分岐と、前記第1のセクションの他の一端に接続する2つの第2分岐と、を含み、前記画素電極の一つの小領域は2つの前記第1上下ドメイン及び2つの前記第2左右ドメインを含む、請求項1に記載の液晶表示装置。
  9. 第1絶縁基板と、
    前記第1絶縁基板上に形成され、ゲート線とゲート電極を含むゲート配線と、
    前記ゲート配線上に形成されているゲート絶縁膜と、
    前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層と、
    前記半導体層上に形成され、前記ゲート線と交差するデータ線とソース電極及びドレーン電極を含むデータ配線と、
    前記データ配線上に形成され、前記ドレーン電極を露出させる接触孔を有する保護膜と、
    前記保護膜上に形成され、前記データ線及び前記ゲート線のうちの少なくとも一部と重なり、第1開口パターンによって複数の小部分に区分されている画素電極と、
    前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板と、
    前記第2絶縁基板上に形成され、前記画素電極の小部分を複数の小ドメインに分割する第2開口パターンを有する共通電極と、
    前記画素電極と前記共通電極との間に配置されている液晶層と、
    を含み、前記小ドメインは、液晶層の内部に分布する液晶の平均長軸方向によって分類される第1左右小ドメイン、第2左右小ドメイン及び上下小ドメインを含み、前記第2左右小ドメインは、前記第1上下小ドメインと前記データ線との間に配置されており、前記第1左右小ドメインは、前記第1上下小ドメインの上下両側のうちの少なくとも一側に配置されている、液晶表示装置。
  10. 前記保護膜は、低誘電率CVD膜からなり厚さが2〜4μmの範囲である、請求項9に記載の液晶表示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006330729A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
JP2010060996A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Toshiba Mobile Display Co Ltd 液晶表示装置
JP2015026376A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. タッチスクリーンパネル及びその製造方法

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100381868B1 (ko) * 2000-11-29 2003-05-01 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그에 사용하는 기판
KR100366770B1 (ko) * 2001-04-06 2003-01-06 삼성전자 주식회사 액정 표시 장치
JP4248306B2 (ja) * 2002-06-17 2009-04-02 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR100840326B1 (ko) 2002-06-28 2008-06-20 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 박막 트랜지스터 기판
JP4056326B2 (ja) * 2002-08-30 2008-03-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR100920348B1 (ko) * 2003-02-27 2009-10-07 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
JP4550484B2 (ja) 2003-05-13 2010-09-22 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む多重ドメイン液晶表示装置
KR20040105934A (ko) * 2003-06-10 2004-12-17 삼성전자주식회사 다중 도메인 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 표시판
KR100653474B1 (ko) 2003-09-26 2006-12-04 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 프린지 필드 스위칭 액정표시장치
US20050219200A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Weng Chien-Sen Fingerprint sensing pixel with a larger aperture
KR100685427B1 (ko) * 2004-11-26 2007-02-22 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2006154168A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Seiko Epson Corp アクティブマトリクス基板、電気光学装置、電子デバイス、及びアクティブマトリクス基板の製造方法
JP4193792B2 (ja) * 2004-11-30 2008-12-10 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶表示パネル
US7826018B2 (en) * 2004-12-27 2010-11-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
KR20070051037A (ko) 2005-11-14 2007-05-17 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR101274025B1 (ko) * 2006-05-18 2013-06-12 삼성디스플레이 주식회사 표시패널
KR101245119B1 (ko) * 2006-06-01 2013-03-25 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판 및 이를 갖는 표시패널
KR101430623B1 (ko) * 2007-01-11 2014-08-14 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
US8558978B2 (en) * 2009-02-13 2013-10-15 Apple Inc. LCD panel with index-matching passivation layers
US8531408B2 (en) * 2009-02-13 2013-09-10 Apple Inc. Pseudo multi-domain design for improved viewing angle and color shift
US20100208179A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 Apple Inc. Pixel Black Mask Design and Formation Technique
US8390553B2 (en) * 2009-02-13 2013-03-05 Apple Inc. Advanced pixel design for optimized driving
US9612489B2 (en) * 2009-02-13 2017-04-04 Apple Inc. Placement and shape of electrodes for use in displays
US8587758B2 (en) * 2009-02-13 2013-11-19 Apple Inc. Electrodes for use in displays
US8633879B2 (en) 2009-02-13 2014-01-21 Apple Inc. Undulating electrodes for improved viewing angle and color shift
US8294647B2 (en) * 2009-02-13 2012-10-23 Apple Inc. LCD pixel design varying by color
US8345177B2 (en) * 2009-02-13 2013-01-01 Shih Chang Chang Via design for use in displays
US8111232B2 (en) * 2009-03-27 2012-02-07 Apple Inc. LCD electrode arrangement
US8294850B2 (en) * 2009-03-31 2012-10-23 Apple Inc. LCD panel having improved response
KR101695474B1 (ko) * 2009-10-28 2017-01-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP5798064B2 (ja) * 2012-03-06 2015-10-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、電子機器
KR101502358B1 (ko) * 2013-04-24 2015-03-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
WO2016194270A1 (ja) 2015-05-29 2016-12-08 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示装置
WO2016194269A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309264A (en) 1992-04-30 1994-05-03 International Business Machines Corporation Liquid crystal displays having multi-domain cells
US6256080B1 (en) * 1999-06-23 2001-07-03 International Business Machines Corporation Self-aligned structures for improved wide viewing angle for liquid crystal displays
KR100354906B1 (ko) * 1999-10-01 2002-09-30 삼성전자 주식회사 광시야각 액정 표시 장치
TW440738B (en) * 1999-12-27 2001-06-16 Ind Tech Res Inst A structure of multi-domain liquid crystal display
KR100587364B1 (ko) * 2000-01-12 2006-06-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티도메인 액정표시소자
KR100840308B1 (ko) * 2000-06-13 2008-06-20 삼성전자주식회사 도메인 크기가 최적화된 수직 배향 액정 표시 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006330729A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
US7714970B2 (en) 2005-05-23 2010-05-11 Lg. Display Co., Ltd. Liquid crystal display device having a pixel including four sub-pixels
JP4563341B2 (ja) * 2005-05-23 2010-10-13 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示装置及びその製造方法
JP2010060996A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Toshiba Mobile Display Co Ltd 液晶表示装置
JP2015026376A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. タッチスクリーンパネル及びその製造方法

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