JP2006126812A - 液晶表示素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】 液晶分子の配向状態が安定して表示不良が軽減され、且つ広視野角で高コントラストの液晶表示素子を提供する。
【解決手段】 液晶表示素子は、TFT基板と、CF基板と、これらの基板間に封入された負の誘電異方性を有する液晶と、TFT基板側に設けられた画素電極105と、この画素電極の周囲に形成された補助電極107とを備える。画素電極105には、画素中心部から画素周辺部に向かって形成され、1つの画素を複数のサブ画素領域に区分するスリット105aが形成されている。補助電極107bは、画素電極105のスリット105aに対応する位置に形成され、この補助電極と重畳するように透明段差膜116が形成される。各サブ画素領域の液晶は、画素電極105と補助電極107との間に印加される横電界と透明段差膜116の端部の形状とにより、それぞれのサブ画素領域の周辺からこれらのサブ画素領域の中心に向かって配向する。
【選択図】 図1

Description

この発明は、液晶表示素子に関し、特に液晶分子を基板面に対して実質的に垂直に初期配向させた垂直配向型のアクティブマトリクス液晶表示素子に関する。

従来のTFT液晶パネルは、TFT(Thin Film Transistor)と画素電極等が形成されたTFT基板と、カラーフィルタ(Color Filter)と対向電極等が形成されたCF基板とで液晶層を挟んで構成される。液晶分子をホモジニアス配向(homogeneous alignment)させたTFT液晶パネル、例えばTN(ねじれネマティック)液晶ディスプレイでは正の誘電異方性を示す液晶材料が用いられる。液晶分子をホメオトロピック配向(homeotropic alignment)させた液晶表示パネルでは、負の誘電異方性を示す液晶材料が使用され、無電界(初期配向状態)でそのダイレクタ(分子長軸方向)を基板と垂直に配向させている。

液晶分子を初期配向状態でホメオトロピック配向させた垂直配向型のTFT液晶表示素子は、互いに対向する一対のガラス基板の内面それぞれに垂直配向膜が形成され、これらのガラス基板の間に負の誘電異方性を示す液晶材料を封入して液晶セルが構成される。

この液晶セルにおいて、一対の基板の一方には複数の画素電極が形成され、他方の基板には複数の画素電極と対向する対向(共通)電極が形成され、これらの各画素電極と対向電極の対向部分とその間の液晶により1つの画素が形成される。それぞれの基板には、画素電極と対向電極間に電圧が印加されたときに液晶分子が倒れる方向を定めるためのラビング処理された垂直配向膜が画素電極と、対向電極とを覆うように形成されている。

画素電極と対向電極との間の電圧が印加されていない場合、対向電極と画素電極とは同電位であるため、画素電極と対向電極との間に電界が形成されず、垂直配向膜の作用により、液晶分子は基板に対して垂直に配向している。

画素電極と対向電極との間に電圧が印加されると、画素電極と対向電極との間に形成される電界により液晶分子が傾くように挙動し、画素電極と対向電極間に十分高い電圧が印加されたときに、液晶分子は基板に対して実質的に水平に配向する。

この場合、画素電極と対向電極との間に電圧が印加されたときには、画素電極と対向電極との間に形成される電界と配向処理の配向規制力により、液晶分子は一方方向に配向するため、コントラストの視野角依存性が大きく、視野角特性が悪い。

そこで、垂直配向型の液晶表示装置において、広い視野角特性を得るために、各画素毎に液晶分子を複数の方向に配向させた複数のドメインを形成することが提案されている。例えば、特許文献1に記載されているように、対向電極にエックス字形状の開口を形成し、対向する2つの電極間に電圧が印加されたとき、1つの画素において液晶分子を前記エックス字形開口の中央に向かって4つの方向に倒れるように配向させた液晶表示素子が提案されている。

この液晶表示素子では、対向電極を画素電極より大きく形成し、画素電極と対向電極との間に電圧を印加した場合は、画素領域の画素電極と対向電極が対向する部分では縦電界(基板に対して垂直な方向の電界)が発生し、画素電極の周辺部には斜め電界を発生させ、対向電極の開口(スリット)が形成されている部分に電界の不連続部分を形成することにより、液晶分子が各画素毎に前記エックス字形開口の中央に向かって倒れるように配列する。すなわち、この液晶表示素子では、液晶分子は各画素ごとに、エックス字形開口によって区画された領域ごとに4つの方向に向かって傾くように配向する。
特許第2565639号明細書

しかし、上記の液晶表示素子は、各画素の中に形成されたエックス字開口によって配向方向の異なる領域を形成するため、各領域間の相互作用を絶つためにエックス字開口は十分広い幅に形成される必要がある。そのため、各画素において、電界により制御することができない開口(スリット)の面積が多く、対向電極の面積が少なくなり、開口率が低くなるという問題がある。

この発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、液晶分子の配向状態が安定して表示不良が軽減され、且つ広視野角で高コントラストの液晶表示素子を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る液晶表示素子は、
第1の電極が設けられた第1の基板と、
前記第1の電極と予め定めた間隔を隔てて互いに対向配置され、前記第1の電極と対向する領域によりそれぞれの画素領域を形成する少なくとも一つの第2の電極が設けられた第2の基板と、
前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って形成された補助電極と、
前記第1、第2の電極の互いに対向する内面それぞれに形成された垂直配向膜と、
前記第1、第2の基板間に封入され、負の誘電異方性を有する液晶層と、を備え、
前記第1、第2の電極のうちの少なくとも一方の電極には、その画素領域を複数のサブ画素領域に区分するための開口部が前記画素領域ごとに形成され、
前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面の、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って前記補助電極と重畳されて形成され、前記第2の電極の形成面から突出させて設けられた透明部材からなる透明段差膜を形成したことを特徴とする。

この第1の観点による液晶表示素子によれば、各サブ画素領域ごとにその周縁から中心に向って倒れこませようとする力が、各サブ画素領域周辺から均等に働くため、配向の中心が規定されることになり、液晶分子の各サブ画素領域の配向が安定化する。その結果、表示上のざらつきやむらを解消することができ、明るい表示がえられ、また各サブ画素領域毎に液晶分子は中心から放射状に配向するため、視野角特性も向上する。

この発明の液晶表示素子において、補助電極は、第2の電極の開口部に対応する部分に配置された開口部補助電極を備え、開口部により区分された複数のサブ画素領域のそれぞれを囲むように形成するのが好ましい。この場合、開口部補助電極は、透明導電膜により形成されていることが好ましい。

また、透明段差膜は、第2の電極の開口部に対応する部分に位置し、補助電極と重畳させて設けられる開口部段差膜を備えていることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る液晶表示素子は、
第1の電極が設けられた第1の基板と、
前記第1の電極と予め定めた間隔を隔てて互いに対向配置され、前記第1の電極と対向する領域によりそれぞれの画素領域を形成する少なくとも一つの第2の電極が設けられた第2の基板と、
前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って形成された第1の補助電極と、
前記第1、第2の電極の互いに対向する内面それぞれに形成された垂直配向膜と、
前記第1、第2の基板間に封入され、負の誘電異方性を有する液晶層と、を備え、
前記第2の電極には、その画素領域を複数のサブ画素領域に区分し、前記第2の電極と前記補助電極との間に印加される電界により、前記複数のサブ画素領域内毎に、前記液晶層の液晶分子を、その分子長軸を周辺から中央に向かって配列させるためのスリットとが形成され、
さらに、前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面の、前記スリットに対応する位置に前記第2の電極と絶縁して形成された第2の補助電極と、
前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って、前記補助電極と重畳させ、且つ前記第2の電極の形成面から突出させて設けられた透明部材からなる第1の透明段差膜と、
前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、前記第2の補助電極と重畳させ、且つ前記第2の電極の形成面から突出させて設けられた透明部材からなる第2の透明段差膜と、
が形成されていることを特徴とする。

この第2の観点からなる液晶表示素子によれば、各サブ画素領域ごとにその周縁から中心に向って倒れこませようとする大きな力が各サブ画素領域の周辺から均等に働くため、配向の中心が規定されることになり、液晶分子の各サブ画素領域の配向が安定化する。その結果、表示上のざらつきやむらを解消することができ、明るい表示を得ることができ、また各サブ画素領域毎に液晶分子は中心から放射状に配向するため、視野角特性も向上する。

この発明の液晶表示素子において、スリットは、各画素領域の中央から周縁に向かって延び、画素領域の中央部で互いに接続されるように形成された複数の切り欠き部からなることが好ましい。

第1の補助電極は、第2の電極よりも低い電位に設定されることが望ましく、さらに第1の補助電極が、第2の電極と対向する第1の電極の電位と等しい電位に設定されることが好ましい。

また、第1の補助電極は、第2の電極の周辺部分と重畳し、第2の電極との間に補償容量を形成するための補償容量電極からなることが望ましく、さらに、第2の補助電極は、第1の補助電極と接続されていることが好ましい。そして、第2の補助電極は、透明導電膜から構成されることことが好ましい。

この液晶表示素子において、第1、第2の段差透明膜は、それぞれの表面に散乱反射膜を形成されていることが望ましく、この場合、第1、第2の透明膜段差それぞれの表面には凹凸が形成され、前記凹凸上に、光を散乱反射する金属膜が形成されていることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明の第3の観点に係る液晶表示素子は、
第1の電極が設けられた第1の基板と、
前記第1の電極と予め定めた間隔を隔てて互いに対向配置され、前記第1の電極と対向する領域によりそれぞれの画素領域を形成する少なくとも一つの第2の電極が設けられた第2の基板と、
前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って形成された補助電極と、
前記第1、第2の電極の互いに対向する内面それぞれに形成された垂直配向膜と、
前記第1、第2の基板間に封入され、負の誘電異方性を有する液晶層と、を備え、
前記第1、第2の電極のうちの少なくとも一方の電極には、その画素領域を複数のサブ画素領域に区分するための開口部が前記画素領域ごとに形成され、
前記第1、第2の電極のうちの少なくとも一方の電極の前記内面に、前記複数のサブ画素領域内毎に、前記液晶層の液晶分子を、周辺から中央に向けてその分子長軸を傾けて配列するように、少なくとも前記サブ画素領域の周縁に前記サブ画素領域の中央に向かって傾斜された傾斜面を形成したことを特徴とする。

傾斜面は、少なくとも開口部近傍に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、各サブ画素領域ごとにその周縁から中心に向って倒れこませようとする力が、各サブ画素領域周辺から均等に働くため、配向の中心が規定されるので、液晶分子の各サブ画素領域の配向が安定化し、表示上のざらつきやむらを解消することができる。また各サブ画素領域毎に液晶分子は中心から放射状に配向するため、視野角特性も向上する。

本発明の実施の形態にかかる液晶表示装置について、以下図面を参照して説明する。

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る垂直配向型の液晶表示素子における1つの画素構造を概略的に示す平面図である。図2は、図1に示す1つの画素をII−II線に沿って断面して示す断面図である。図3は、図1に示す1つの画素をIII−III線に沿って断面して示す断面図である。

液晶表示素子は、対向して配置された一対のガラス基板101,102を備え、一方のガラス基板102(以下TFT基板102という)と他方のガラス基板101(以下対向基板101という)との間に負の誘電異方性を示す液晶103が封入されている。

TFT基板102の対向基板101と対向する面上には、TFT素子104、画素電極105、ドレイン配線106、補助電極107、ゲート配線108、ゲート絶縁膜109、絶縁膜110、配向膜111が形成されている。また、対向基板101の内面には、対向電極112、カラーフィルタ113、ブラックマスク115、及び配向膜114が形成されている。

TFT素子104は、TFT基板102上に形成された逆スタガ型の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)である。TFT素子104は、ゲート電極104a、半導体層104b、ソース電極104c、ドレイン電極104dを備える。

画素電極105は、酸化インジウムを主成分とするITO膜等から構成された、平面形状がほぼ四角形の透明電極から形成される。この画素電極105は、対向電極112と対向する領域により、画像を形成するための最小単位である1つの画素領域を画定している。また画素電極105には、各画素領域ごとに複数のサブ画素領域に区分するための幅の狭い開口部105aが形成されている。この開口部105aは、画素電極105の中央から周縁に向かって延び、前記画素電極105の中央部で互いに繋がったスリットによって形成されている(以下、開口部をスリット105aという)。

この実施形態では、画素電極105に、その画素電極105の中央部から縦方向及び横方向に延在するように、画素電極105を切り欠いたスリット105aが十字形を模るように形成されており、このスリット105aにより1つの画素領域が4つのサブ画素領域に区分される。

そして、画素電極105の周縁部とスリット105aの上には、アクリル樹脂等の透明樹脂材料からなる透明段差膜116が、画素電極105の表面から突出した凸部を形成するように設けられている。すなわち、1つの画素電極105と対向電極112とが対向する領域によって定義される1つの画素領域は、画素電極105に設けられたスリット105aと、その上に形成された透明段差膜116とによって、4つのサブ画素領域に区分され、それぞれのサブ画素領域の周縁には、画素電極105の膜面から突出した透明段差膜116の端面によって配向膜111に傾斜面111aが形成されている。

この実施形態の液晶表示パネルにおけるドレイン配線106は、各画素列毎に、列方向に伸びるように形成されたアルミニウム配線等から構成される。このドレイン配線106は、同一画素列のTFT素子104のドレイン電極104dに接続され、列ドライバからの画像信号をオンしたTFT素子104を介して画素電極105に供給する。

補助電極107は、その一部がゲート絶縁膜109を介して画素電極105の周縁部と重なるように配置され、アルミニウム等の金属膜から形成された周縁補助電極107aと、ITO等の透明導電膜により画素電極105に形成されたスリット105aに対応する形状に形成されたスリット部補助電極107bとからなっている。そして、この補助電極107は画素電極105よりも低い予め定めた電位に、より好ましくは、対向電極112と同電位に設定され、画素電極105との間で、各画素電極105と対向電極112と液晶103とで形成される画素容量と並列に接続された補償容量を形成する。

ゲート配線108は、各画素行毎に行方向に伸びるように形成されたアルミニウム配線等から構成され、ゲート絶縁膜109により他の電極と絶縁されている。このゲート配線108は、対応する画素行のTFT素子104のゲート電極104aに接続され、TFT素子104に走査信号を供給し、TFT素子104のオン/オフを制御する。

ゲート絶縁膜109は、TFT素子104のゲート電極104a、ゲート配線108、及び補助電極107が形成されたTFT基板102上に形成された絶縁膜であり、例えばシリコン窒化膜から構成される。なお、ゲート絶縁膜109は、TFT素子104のゲート電極104aと、このゲート電極104aに対向する半導体層104b及びソース/ドレイン電極104c,104dとを電気的に分離する。このTFT素子104のソース電極104cは、対応する画素電極105に接続され、ドレイン電極104dは対応するドレイン配線106に接続される。

絶縁膜110は、ドレイン配線106を被い、画素電極105と、隣接する画素の画素電極105との間に形成された絶縁膜であり、例えばシリコン窒化膜から構成される。この絶縁膜110により、画素領域よりその周辺が厚くなるように形成されている。

配向膜111,114は、有機垂直配向材の塗布及び焼成により形成され、或いは、CVD(Chemical Vapor Deposition)により形成されたヘキサメチルジシロキサンの重合膜等から構成される。これらの配向膜111,114は、画素電極105と対向電極112をそれぞれ覆うように形成され、その間に液晶103が封入される。なお、配向膜111,114はラビング処理されておらず、無電界時には、その表面近傍の液晶分子を配向膜面に対して垂直に配向させる。

次に、上記構成の液晶表示素子の製造方法について、説明する。

一方のガラス基板102上に、アルミニウム系の金属膜を形成し、これをパターニングすることによりTFT素子104のゲート電極104aとゲート配線108と補助電極107(補助電極107を相互に接続する配線を含む)を形成する。次いで、CVDによりゲート絶縁膜109を形成する。続いて、ゲート絶縁膜109上に、TFT素子104のチャネル層(半導体層)、ソース領域、ドレイン領域などを形成する。

ゲート絶縁膜109上に、スパッタによりITO膜を形成する。ITO膜の画素領域を構成する部分を残して、ITO膜をエッチングしてパターニングすることにより、画素中心部から画素領域の周辺部に延びる幅の狭いスリット105aが切り欠かれた画素電極105が得られる。

画素電極105の周縁から離間してゲート絶縁膜109上にドレイン配線106を形成し、TFT素子104のドレイン電極104dに接続する。画素電極105の周囲の非画素領域に形成されたドレイン配線106を覆うように、ゲート絶縁膜109上に絶縁膜110を形成する。

次に、アクリル樹脂等の透明樹脂材料を含むフォトレジスト液をTFT基板102の内面に塗布し、パターン露光して、透明段差膜116を形成する。続いて、全面にCVD、スピンコート等により、配向膜111を形成する。

このようにして形成されたTFT基板102と、対向電極112、カラーフィルタ113などが形成された対向基板101と、を図示しないスペーサを介して対向配置して、周囲をシール材によりシールして液晶セルを形成する。続いて、この液晶セルに負の誘電異性を有する液晶を注入し、注入口を封止する。さらに、TFT基板102及び対向基板101の外面に図示しない偏光板を配置して液晶表示素子が製造される。

次に、上記のような構造を有する画素内の液晶の挙動について説明する。

1つの画素領域は、1つの画素電極105と対向電極112とが互いに対向する領域によって定義され、画素電極105に形成された複数のスリット105aにより、4つのサブ画素領域に区分されている。1つの画素領域の周囲が周縁補助電極107aにより囲まれており、またスリット105aに対応させて配置したスリット部補助電極107bが配置されているため、各サブ画素領域はその周囲を周縁補助電極107aとスリット部補助電極107bとにより、略全周が取り囲まれている。画素電極105と補助電極107との間に電圧が印加されると、各サブ画素領域の周りには、基板面と略平行な方向の電界(横電界)が発生する。

また、各サブ各画素領域の周囲は、透明段差膜116により囲まれており、それぞれのサブ各画素領域の周囲には、このサブ各画素領域の中心の方向に向いた傾斜面111aが形成され、液晶分子103aは図2と図3に示すように、この傾斜面111aに垂直に配列する。

図4及び図5に、1つのサブ画素領域における液晶分子103aの配向状態を模式的に示した。画素電極105と対向電極112間に電圧が印加されると、各サブ画素領域の周囲の横電界と、各サブ画素領域の周囲の配向膜111の傾斜面111aとの作用によって、液晶分子103aは、図4に示すように各サブ画素領域ごとにその周辺から中心に向かって倒れはじめる。そして、画素電極105と対向電極112間に十分高い電圧、すなわち、画素電極105に3乃至9V、対向電極112に−2乃至4Vの電圧が印加されたとき、液晶分子103aは図5に示すように、その分子長軸(ダイレクタ)を各サブ画素領域の周辺から中心に向けて画素電極105の表面と実質的に平行に配列する。この場合、各サブ画素領域の中心部の液晶分子103aは、中心に向かって倒れ込む周辺部の液晶分子103aから均等に分子間力を受けるため、基板面に対して垂直に配向する。

このように、各サブ画素領域でみると、液晶分子103aは、そのダイレクタを各サブ画素領域の中央から放射状に向けて配向する。

以上説明したように、画素電極105に画素領域の中心から画素周辺に向かうスリット105aと、このスリット105aの上に透明段差膜116と、画素電極の周縁及びスリット105aに対応する補助電極とを形成して、1つの画素領域を複数のサブ画素領域に区分した。したがって、区分された各サブ画素領域の周辺部では、画素電極105と補助電極107との間に印加される電圧によって発生する横電界の作用と、透明段差膜116の表面形状、つまり傾斜面111aに応じて、各サブ画素領域ごとにその周縁から中心に向って倒れこませようとする力が、周辺から均等に働くために配向の中心が規定され、液晶分子103aの各サブ画素領域の配向が安定化する。その結果、表示上のざらつきやむらを解消することができ、明るい表示がえられ、また各サブ画素領域毎に液晶分子103aは中心から放射状に配向するため、視野角特性も向上する。

(実施形態2)
図6は、本発明の実施形態2に係る液晶表示素子の画素構造の概略を示し、図7は、図6のVII−VII線に沿った断面を示している。

この図6及び図7において、TFT基板102の内面上には、TFT素子104、画素電極105、ドレイン配線106、補助電極107、ゲート配線108、ゲート絶縁膜109、絶縁膜110、配向膜111が形成されている。また、対向基板101の内面には、対向電極112、カラーフィルタ113、ブラックマスク115、及び配向膜114が形成されている。この実施形態において、上記実施形態1と同一の構成には、同一の参照符号を付して、説明は省略する。

この実施形態において、アクリル樹脂等の透明樹脂材料からなる透明段差膜116は、その表面が凹凸に加工された粗面116aを有する。この透明段差膜116の粗面116a上には、アルミニウム等の金属材料膜からなる反射膜金属117が形成されている。これらの透明段差膜116の粗面116aと、その上に形成された反射金属膜117とにより、拡散反射面を構成している。

透明段差膜116は、アクリル樹脂等の透明樹脂材料を含むフォトレジスト液をTFT基板102の内面に塗布し、パターン露光して形成された透明段差膜116の表面に、プラズマエッチングにより凹凸を有する粗面116aを形成し、その後、アルミニウム等の蒸着により粗面116a上に反射金属膜117を成膜することによって形成される。

このようにして得られた液晶表示素子は、透明段差膜116の凹凸に加工された粗面116aと反射金属膜117とから形成される散乱反射膜により入射光を拡散反射するから、反射型の表示として用いることができ、半透過型の液晶表示素子を得ることができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されず、その応用及び変形等は任意である。

上記の実施形態では、透明段差膜116により、液晶分子103aに、その分子長軸を各サブ画素領域の周縁から中心に向って倒れこませるように作用する傾斜面111aを形成した。しかし、サブ画素領域の周縁に傾斜面を形成する手段は、透明段差膜に限定されない。また、サブ画素領域の中央に向かって傾斜された傾斜面は、少なくともサブ画素領域の周縁に形成されていればよく、傾斜面は、サブ画素領域全体に形成されてもよい。例えば、画素電極の厚さを変更して、サブ画素領域の周縁から中央に向かって傾斜された傾斜面を形成することができる。また、傾斜面は対向電極が配置される対向基板に形成されてもよい。この場合には、スリットが、対向基板に形成され、傾斜面はスリット近傍に形成することが望ましい。

上記の実施形態では、画素電極105に、スリット105aを形成する例を示した。しかし、スリットは、対向電極112に形成されてもよい。この場合には、透明段差膜116も対向電極が配置される対向基板101に形成されることが望ましい。また、画素電極105及び対向電極112に、それぞれスリットを形成することもできる。

上記の実施形態では、スリット105aは、画素電極105の中心部から周辺部に向かって縦方向及び横方向に形成されると説明した。しかし、スリット105aは、画素電極を略同一形状に区分するように配置されればよく、例えば画素電極105の対角線上を画素中心部から四隅に向かって形成されてもよい。また、スリットにより区分されるドメインの数は、4に限らず、2以上の任意の整数であり得る。

本発明の実施形態1に係る垂直配向型液晶表示素子における1つの画素構造を概略的に示す平面図である。 図1に示す1つの画素をII−II線に沿って断面して示す断面図である。 図1に示す1つの画素をIII−III線に沿って断面して示す断面図である。 1つのサブ画素領域における液晶分子の挙動の状態を示す模式図である。 1つのサブ画素領域における液晶分子の配向状態を示す模式図である。 本発明の実施形態2に係る垂直配向型液晶表示素子における1つの画素構造を概略的に示す平面図である。 図6に示す1つの画素をVII−VII線に沿って断面して示す断面図である。

符号の説明

101・・・対向基板(ガラス基板)、102・・・TFT基板(ガラス基板)、103・・・液晶、104・・・TFT素子、105・・・画素電極、106・・・ドレイン配線、107・・・補助電極、108・・・ゲート配線、109・・・ゲート絶縁膜、110・・・絶縁膜、112・・・対向電極、116・・・透明段差膜、111・・・配向膜、114・・・配向膜、117・・・反射金属膜、103a・・・液晶分子、105a・・・スリット(開口部)、107a・・・周縁補助電極、107b・・・スリット部補助電極、111a・・・傾斜面

Claims (15)

  1. 第1の電極が設けられた第1の基板と、
    前記第1の電極と予め定めた間隔を隔てて互いに対向配置され、前記第1の電極と対向する領域によりそれぞれの画素領域を形成する少なくとも一つの第2の電極が設けられた第2の基板と、
    前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って形成された補助電極と、
    前記第1、第2の電極の互いに対向する内面それぞれに形成された垂直配向膜と、
    前記第1、第2の基板間に封入され、負の誘電異方性を有する液晶層と、を備え、
    前記第1、第2の電極のうちの少なくとも一方の電極には、その画素領域を複数のサブ画素領域に区分するための開口部が前記画素領域ごとに形成され、
    前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面の、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って前記補助電極と重畳されて形成され、前記第2の電極の形成面から突出させて設けられた透明部材からなる透明段差膜を形成したことを特徴とする液晶表示素子。
  2. 前記補助電極は、前記第2の電極の前記開口部に対応する部分に配置された開口部補助電極を備え、前記開口部により区分された前記複数のサブ画素領域のそれぞれを囲むように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
  3. 前記開口部補助電極は、透明導電膜により形成されていることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。
  4. 前記透明段差膜は、前記第2の電極の前記開口部に対応する部分に位置し、前記補助電極と重畳させて設けられる開口部段差膜を備えていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
  5. 第1の電極が設けられた第1の基板と、
    前記第1の電極と予め定めた間隔を隔てて互いに対向配置され、前記第1の電極と対向する領域によりそれぞれの画素領域を形成する少なくとも一つの第2の電極が設けられた第2の基板と、
    前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って形成された第1の補助電極と、
    前記第1、第2の電極の互いに対向する内面それぞれに形成された垂直配向膜と、
    前記第1、第2の基板間に封入され、負の誘電異方性を有する液晶層と、を備え、
    前記第2の電極には、その画素領域を複数のサブ画素領域に区分し、前記第2の電極と前記補助電極との間に印加される電界により、前記複数のサブ画素領域内毎に、前記液晶層の液晶分子を、その分子長軸を周辺から中央に向かって配列させるためのスリットとが形成され、
    さらに、前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面の、前記スリットに対応する位置に前記第2の電極と絶縁して形成された第2の補助電極と、
    前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って、前記補助電極と重畳させ、且つ前記第2の電極の形成面から突出させて設けられた透明部材からなる第1の透明段差膜と、
    前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、前記第2の補助電極と重畳させ、且つ前記第2の電極の形成面から突出させて設けられた透明部材からなる第2の透明段差膜と、
    が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
  6. 前記スリットは、前記各画素領域の中央から周縁に向かって延び、前記画素領域の中央部で互いに接続されるように形成された複数の切り欠き部からなることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。
  7. 前記第1の補助電極は、前記第2の電極よりも低い電位に設定されることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。
  8. 前記第1の補助電極は、前記第2の電極と対向する前記第1の電極の電位と等しい電位に設定されることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。
  9. 前記第1補助電極は、前記第2の電極の周辺部分と重畳し、前記第2の電極との間に補償容量を形成するための補償容量電極からなることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。
  10. 前記第2の補助電極は、前記第1の補助電極と接続されていることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。
  11. 前記第2の補助電極は、透明導電膜から構成されることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。
  12. 前記第1、第2の段差透明膜は、それぞれの表面に散乱反射膜が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。
  13. 前記第1、第2の段差透明膜それぞれの表面には凹凸が形成され、前記凹凸上に、光を散乱反射する金属膜が形成されていることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示素子。
  14. 第1の電極が設けられた第1の基板と、
    前記第1の電極と予め定めた間隔を隔てて互いに対向配置され、前記第1の電極と対向する領域によりそれぞれの画素領域を形成する少なくとも一つの第2の電極が設けられた第2の基板と、
    前記第2の基板の前記第2の電極が設けられた面に、少なくとも前記画素領域の周縁に沿って形成された補助電極と、
    前記第1、第2の電極の互いに対向する内面それぞれに形成された垂直配向膜と、
    前記第1、第2の基板間に封入され、負の誘電異方性を有する液晶層と、を備え、
    前記第1、第2の電極のうちの少なくとも一方の電極には、その画素領域を複数のサブ画素領域に区分するための開口部が前記画素領域ごとに形成され、
    前記第1、第2の電極のうちの少なくとも一方の電極の前記内面に、前記複数のサブ画素領域内毎に、前記液晶層の液晶分子を、周辺から中央に向けてその分子長軸を傾けて配列するように、少なくとも前記サブ画素領域の周縁に前記サブ画素領域の中央に向かって傾斜された傾斜面を形成したことを特徴とする液晶表示素子。
  15. 前記傾斜面は、少なくとも前記開口部近傍に形成されたことを特徴とする請求項14に記載の液晶表示素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07199190A (ja) * 1993-06-24 1995-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
JP2000194016A (ja) * 1998-12-11 2000-07-14 Lg Philips Lcd Co Ltd マルチドメイン液晶表示素子
JP2002014331A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07199190A (ja) * 1993-06-24 1995-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
JP2000194016A (ja) * 1998-12-11 2000-07-14 Lg Philips Lcd Co Ltd マルチドメイン液晶表示素子
JP2002014331A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015055874A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 液晶表示装置

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