JP2007148203A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 ＭＶＡ方式の液晶表示パネルにおいて、ドレイン電極と画素電極との導通をとるためのコンタクトホールの影響による表示品位の低下を抑えた、表示品位の高い、ＭＶＡ方式の液晶表示パネルを提供することを目的とする。。
【解決手段】
マトリクス状に配置された走査線１３及び信号線１４により区画されるそれぞれの位置にＴＦＴ１６と画素電極１５が形成された第一基板と、液晶分子の傾斜を規制する突起２３ｂを形成した第二基板において、ＴＦＴ１６のドレイン電極Ｄと画素電極１５ｂとを導通させるためのコンタクトホール３１と、突起２３ｂとが重なるように形成することにより、コンタクトホール３１の物理的な力による液晶分子の傾斜を突起２３ｂの規制力によって抑制し、表示品位の低下を抑えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示パネル関し、特にディスクリネーションが抑制され、表示品質の良好なＭＶＡ(Multi-domain Vertically Aligned)方式の透過型ないし半透過型の液晶表示パネルに関する。

一般に液晶表示装置には薄型軽量、低消費電力という特徴があり、携帯端末から大型テレビに至るまで幅広く利用されている。この液晶表示装置に使用する液晶表示パネルとして、ＶＡ(vertically aligned)方式のものが知られている。

このＶＡ方式の液晶表示パネル６０は、図４に示したように、一対の基板６２、６４間に誘電率異方性が負の液晶が封入され、一方の基板６２には画素電極６１が、他方の基板６４には共通電極６３が配置されている。両基板６２、６４上の配向膜６６、６７には共に垂直配向処理が施され、電極６１、６３に電界を印加しないときは、図４（ａ）に示したように、液晶分子６５は垂直に配列している。両基板６２、６４の外側には偏光板６８、６９がクロスニコル配置されている。

そして両電極６１、６３間に電界を印加していないときは基板間の液晶分子６５が垂直に配列しているので、一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光がそのまま液晶層を通過して他方の偏光板によって遮られ、暗状態すなわち黒表示となる。また両電極６１、６３間に電界を印加したときは、図４（ｂ）に示したように、基板間の液晶分子６５が略水平に配列するので、一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通過するときに複屈折され楕円偏光の通過光になり、他方の偏光板を通過し、明状態すなわち白表示となる。

そしてこのＶＡ型液晶表示パネルの視野角を更に改善するために、画素内に突起や溝を設けて一画素内に複数のドメインを形成するＭＶＡ（Multi-domain vertically aligned）方式が提案されている。（特許文献１）
この従来のＭＶＡ方式の液晶表示パネルの画素構成を図５及び図６を用いて説明する。なお、図５は従来のＭＶＡ方式の液晶表示パネル７０の画素の平面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

ガラス基板等の透明な第一基板７１上には、ゲート絶縁膜７１’を介して、走査線７２と信号線７３がマトリクス状に配線されている。走査線７２と信号線７３で囲まれる領域が一画素に相当し、この領域内に画素電極７４が配置され、走査線７２と信号線７３の交差部には画素電極７４と接続するスイッチング素子であるＴＦＴ７５が形成される。画素電極７４の一部分は絶縁膜７１”を介在させて隣接する走査線７２と重なっており、この部分が保持容量として作用する。画素電極７４には後述するスリット７６が複数形成されている。画素電極７４を覆う配向膜７７には、垂直配向処理が施されている。

ガラス基板等の透明な第二基板７８上には、各画素を構成するサブ画素を区切るようにブラックマトリックス７９が形成され、各サブ画素に対応してカラーフィルタ８０が積層されている。カラーフィルタ８０は各サブ画素に対応して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうち何れか一色のカラーフィルタ８０が配置されている。カラーフィルタ８０上には例えばＩＴＯなどの透明電極からなる共通電極８１が積層され、共通電極８１上には所定パターンの突起８２が形成され、共通電極８１及び突起８２を垂直配向処理が施された配向膜８３で覆っている。

両基板７１、７８間には誘電率異方性が負の液晶層８４が介在する。そして画素電極７４と共通電極８１の間に電界が生じないときは液晶分子８４’が配向膜７７、８３に規制されて垂直配列し、画素電極７４と共通電極８１の間に電界が発生したときは液晶分子８４’が水平方向に傾斜する。このとき液晶分子８４’はスリット７６や突起８２に規制されて所定の方向に傾斜し、一画素内に複数のドメインを形成することができる。なお、図６は画素電極７４と共通電極８１の間に電界が発生した状態を模式的に示している。

第一基板７１の外側には第一偏光板８５が、第二基板７８の外側には第二偏光板８６がそれぞれ配置され、第一偏光板８５と第二偏光板８６は互いの透過軸が直交するように設定されている。両偏光板８５、８６の向きはその透過軸と傾斜したときの液晶分子８４’の向きとの関係により設定されるが、偏光板８５、８６の透過軸と液晶分子８４’の傾斜方向との関係については後述するため、ここでは便宜上、第一偏光板８５の透過軸が走査線７２の延在方向と一致し、第二偏光板８６の透過軸が信号線７３の延在方向と一致するように設定する。

そして画素電極７４と共通電極８１の間に電界が生じないときは液晶分子８４’が垂直配列するため、第一偏光板８５を通過した直線偏光の透過光が液晶層８４を直線偏光のまま通過して第二偏光板８６で遮断され、黒表示になる。また画素電極７４に所定の電圧が印加されて画素電極７４と共通電極８１の間に電界が発生したとき、液晶分子８４’が水平方向に傾斜するため、第一偏光板８５を通過した直線偏光の透過光が液晶層８４で楕円偏光になり第二偏光板８６を通過して、白表示になる。

次に、スリット７６と突起８２の形状について説明する。スリット７６は画素電極７４の一部分をフォトリソグラフィー法等によって取除いて形成され、突起８２は例えばアクリル樹脂等からなるレジストをフォトリソグラフィー法によって所定パターンにして形成される。

突起８２は複数のサブ画素にまたがってジグザグ状に形成され、その直線部分は第二基板７８の法線方向から見たときに信号線７３に対して４５°の方向に延在している。一つのサブ画素の略中央部分では一方の隣接するサブ画素から伸びる突起８２ａが９０°屈曲して再び隣接するサブ画素まで延在し、他方の隣接するサブ画素から伸びる突起８２ｂは直角に屈曲した突起８２ａの直線部分と平行に配置され、サブ画素の隅部付近に位置している。

スリット７６は、複数の突起８２の中間にそれぞれ位置するように形成され、この例では、図５に示すように、各画素電極７４に３個のスリット７６が形成されている。突起８２ａと突起８２ｂの間にそれぞれスリット７６ａが形成され、突起８２ａと画素電極７４のエッジ部との間にスリット７６ｂが形成されている。スリット７６ａはその中心線が隣接する突起８２と平行であり、信号線７３に対して４５°方向になっている。このスリット７６ａの中心線がスリット７６ａの延在方向に相当する。また、スリット７６ｂについても同様に、その延在方向は隣接する突起８２ａと平行である。なおスリット７６ｂに隣接する突起８２ａは延在方向がサブ画素内で直角に屈曲しているので、スリット７６ｂの延在方向も屈曲している。

液晶分子８４’は、突起８２及びスリット７６に対して９０°方向に傾斜し、突起８２やスリット７６を境にして逆方向に傾斜する。一対のガラス基板の外側にはクロスニコル配置の一対の偏光板が配置され、偏光板の透過軸と突起８２の方向との成す角度が４５°になるように設定し、偏光板の法線方向から見たときに傾斜した液晶分子と偏光板の透過軸との成す角度が４５°になるようにしている。傾斜した液晶分子と偏光板の透過軸との角度が４５°になるとき、最も効率よく偏光板から透過光を得ることができる。

このような構造の液晶表示パネルは、特に広視野角が要求されるＴＶ用やモニター用の大型のパネルとして用いられている。

一方、携帯電話等に代表されるモバイル機器における小型の表示部には、その使用者が限定されていること等から、液晶表示パネルに対する広視野角の要求は従来さほど高くはなかった。ところが最近ますます高機能化するモバイル機器において、表示部における液晶表示パネルの広視野角の要求が急激に高まってきている。

このようなモバイル機器に対する広視野角化の要求に基づき、従来モバイル機器に多用されていたＴＮ方式の液晶表示パネルに変り、上記のようなＭＶＡ方式の液晶表示パネルの開発も最近では進んでいる。

とりわけモバイル機器に用いられる液晶表示パネルでは、野外や室内での使用を想定し、消費電力を減少させるために、透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型の液晶表示パネルの開発が従来から進められているが、このような半透過型の液晶表示パネルにおいても、特許文献２、特許文献３等に開示されているように、ＭＶＡ方式の液晶表示パネルの開発が進んでいる。

本発明者らも、ＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの開発を行うなかで、まず図５に示すような従来のジグザグ状に形成される突起とスリットの形状を試してみたが、モバイル機器における小型の液晶表示パネルにはあまり適さないということに気付いた。

これは小型の液晶表示パネルにおいても最近の高精細化により、一つの画素またそれを構成するサブ画素の大きさが非常に小さくなってきていることに起因すると思われ、従来のようなＴＶ用、モニター用に作られた中小型の液晶表示パネルのように、ジグザグ状の突起とスリットでは、結果として見栄えの悪い液晶表示パネルとなってしまう。

そこで特許文献３の図１３（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）に示されているような画素電極のコーナーを面取りする形状を試みた。

図７には画素電極のコーナーを面取りしたＶＡ方式半透過型液晶表示パネルの一例の平面図を示し、図８には図７のＤ−Ｄ´線の断面図を示す。なお図５、図６と同様のものには同様の符号を付して説明を省略する。

７４ａは半透過型の表示パネルにおける所謂光透過部に形成された画素電極であり、透明電極材料であるＩＴＯ等で形成されている。この画素電極７４ａは光透過部の領域の略全域に形成されているが、コーナー部分を面取りした八角形状をしている。このように面取りした画素電極７４ａは、その画素電極７４ａの中心から画素電極７４ｂの端部までの距離が、全方向で略同一となっている。

７４ｂは所謂反射部に形成された画素電極であり、７４ａと同様にＩＴＯ等で同時に形成されている。７４´は反射部において外光を反射するために形成された反射電極である。反射電極７４´はＡｌ等の反射率の高い金属材料で形成されている。なお反射電極７４´は画素電極７４ｂの下層に形成され導通をとって、電極としても機能しているが、画素電極７４ｂと導通をとらず、電極として機能しなくても構わず、要は反射部において外光を反射する機能を有していればよい。

８２´は光透過部に形成された突起である。この突起はサブ画素全域に渡って形成される直線状の突起とは異なり、光透過部だけに独立して形成された十字状の突起となっている。このよう突起８２´とコーナー部を面取りした画素電極７４ａにより、特に小さなサブ画素における光透過部においても液晶分子の配向を均等に規制でき、広視野のＶＡ方式の液晶表示パネルをつくることができる。

８２´´と反射部に形成された突起である。この突起もサブ画素全域に渡って形成されるものではなく、反射部だけに独立して形成された逆Ｙ字状の突起となっている。なお第二基板７８上に形成されている９０は、反射部を通過する外光の距離と光透過部を通過するバックライトからの光の距離を略同じにするために設けられているものであり、トップコートと呼んでいる。また９１はコンタクトホールと呼んでいるものであり、ＴＦＴ７５のドレイン電極７５´と画素電極７４ｂとを、このコンタクトホール９１を介して導通させている。
特開平１１−０２４２２５号公報 特開２００３−１６７２５３号公報 特開２００４−０６９７６７号公報

図７、図８に示すコンタクトホール９１は画素電極７４ｂとドレイン電極７５´との導通を確実にとる必要があるため、ある程度の大きさを有している。

また通常反射部においては外光を散乱させて反射させるために画素電極表面が凹凸となるようにしている。この凹凸は画素電極７４ｂの下方に位置する絶縁膜７１´´の表面をフォトリソグラフィー法などにより凹凸を付与するなどの方法がとられる。特に図では絶縁膜７１´´しか示していないが、絶縁材料からなる有機膜などを厚く塗布し、その表面に凹凸を付与するなどの方法も取られている。

したがってコンタクトホール９１はある程度の大きさ、深さを有することになる。このようなコンタクトホール９１の傾斜が液晶分子８４´に物理的な力を与え、液晶分子８４´を傾斜させてしまう。なお図７のＥ−Ｅ´の断面図を図９に示しており、その状態を概念的に示している。

特に画素電極７４ｂと共通電極８１との間に電位差を生じさせ液晶分子８４´を配向させた際にも、コンタクトホール９１の物理的な力による影響の方を強く受け、希望する方向へ液晶分子８４´が傾斜せず、表示に悪影響を与えることで表示品位を低下させる。またコンタクトホール９１は、文字通り孔が形成されているため、図示していない配向膜にムラができたりしているなど、コンタクトホールが存在する影響で配向が不安定になりやすく、結局表示に影響を与え、表示品位の低下を招いてしまう。

そこで、本発明者らはＭＶＡ方式の液晶表示パネルにおいて、ドレイン電極と画素電極との導通をとるためのコンタクトホールの影響による表示品位の低下を抑えた、表示品位の高い、ＭＶＡ方式の液晶表示パネルを提供することを目的とする。また更には小型のパネルとして最適な液晶表示パネルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、マトリクス状に配置された信号線及び走査線により区画されるそれぞれの位置にスイッチング素子と画素電極が形成された第一基板と、液晶分子の傾斜を規制する突起と共通電極を形成した第二基板と、前記両基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜と、前記両基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層とを有する液晶表示パネルにおいて、平面視した際、前記スイッチング素子の電極と前記画素電極とを導通させるためのコンタクトホールに、前記突起が重なるように形成されていることを特徴とする。

またマトリクス状に配置された信号線及び走査線により区画される位置においてＴＦＴ素子と画素電極とが形成されるとともに外光を反射する反射部を備える第一基板と、液晶分子の傾斜を規制する突起と共通電極を形成した第二基板と、前記両基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜と、前記両基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層とを有する液晶表示パネルにおいて、平面視した際、前記反射部において、前記ＴＦＴ素子のドレイン電極と前記画素電極とを導通させためのコンタクトホールに、前記突起が重なるように形成されていることを特徴とする。

更には、前記突起は前記反射部における前記画素電極の略中心において前記コンタクトホールに重なるとともに、前記突起は前記画素電極の略中心から延在していることを特徴とし、特に前記突起の形状は逆Ｙ字状であることを特徴とする。

また前記ドレイン電極の下方には、該ドレイン電極と重なるようにして補助容量線が形成されていることを特徴とする。

コンタクトホールと突起とが重なるように形成することで、コンタクトホールの物理的な力による液晶分子の傾斜を、突起の規制力によって抑制することで表示品位の低下を抑えることができる。また特に外光を反射する反射部を備えた液晶表示パネルにおいては、反射部においてコンタクトホールの位置を調整しやすいため、突起との位置合せを容易に行うことができる。

また、突起が画素電極の略中心から延在しているため、特に小型のＭＶＡ方式の液晶パネルにおいて、液晶分子の配向を均一に行うことができる。

また小型の液晶パネルにおいて補助容量を大きく確保することができるので、非常に小型の液晶パネルとして適したものとなる。

以下、図面を参照にして本発明の実施例を説明するが、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための透過型ないし半透過型の液晶表示パネルの実施形態を示すものであり、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではない。また実施例にて示す液晶表示パネルは、主にデジタルカメラや携帯電話などのモバイル機器向けの表示部に用いられる小型の液晶表示パネルについて示しており、精細度が３００ｐｐｉを超えるような２．２インチ程度の画素数６４０×４８０画素（ＶＧＡ）のパネルや、３２０×２４０画素（ＱＶＧＡ）について示しており、一画素のサイズについても４０インチ等のＴＶ用の液晶表示パネル等に比べるとかなり小さなものとなっている。

実施例に係る半透過型液晶表示パネルを図１及び図２に示す。なお図１は、半透過型液晶表示パネルにおける連続する二つのサブ画素の部分について、カラーフィルタを透視して表した概略平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。したがって、このサブ画素三つで一つの画素が構成される。

図１及び図２において、半透過型液晶表示パネル１０は、ガラス基板等の透明な第一基板１１上に、ゲート絶縁膜１２を介して走査線１３及び信号線１４がマトリクス状に配線されている。走査線１３と信号線１４で囲まれる領域が一つのサブ画素に相当し、この領域内にはＩＴＯ等の透明導電性の材料からなる画素電極１５が形成されている。またこのサブ画素は、中間部で反射部と光透過部とに区分されており、画素電極１５は、光透過部に存在する画素電極１５ａと、反射部に存在する画素電極１５ｂとで構成されている。なお画素電極１５ａの形状等については詳細を後述する。

画素電極１５ｂの下層には図１の斜線部で示しているように反射電極１５ｂ´を形成している。この反射電極１５ｂ´は反射部において外光を反射するために形成されたものである。図１では画素電極１５ｂより小さく記しているが、画素電極１５ｂと略同様の大きさを有している。この反射電極１５ｂ´が存在している領域は外光を反射するため、一つのサブ画素における反射部となる。この反射電極１５ｂ´はＡｌ等の反射率の高い金属材料で形成されている。なお反射電極１５ｂ´は画素電極１５ｂと導通をとって、電極としても機能しているが、画素電極１５ｂと導通をとらず、電極として機能しなくても構わない。要は反射部において外光を反射する機能を有していればよい。

走査線１３と信号線１４の交差部には画素電極１５と接続するスイッチング素子であるＴＦＴ１６が形成されている。このＴＦＴ１６は、走査線１３に接続するゲート電極Ｇと、信号線１４に接続するソース電極Ｓと、アモルファスシリコン等の半導体や、ゲート絶縁膜１２、画素電極１５ｂと接続するドレイン電極Ｄ等で構成されている。

ドレイン電極Ｄは一つのサブ画素における反射部の領域の大部分を覆う大きさで形成している。このような大きなドレイン電極Ｄを形成することで、図示していないが補助容量線を形成した際に、補助容量線も大きく形成することにより、大きな補助容量を確保することができる。

特に高精細な小型の液晶表示パネルを作ると、一つのサブ画素の大きさも非常に小さいため画素電極と共通電極間で形成される画素容量だけでは表示を行う上で十分ではないことが考えられる。そこで、いかに大きな補助容量を確保するかが重要になるが、このような大きなドレイン電極Ｄを形成することで、大きな補助容量を確保することが可能となる。なお図示していない補助容量線は、例えば走査線１３を形成する際に、走査線１３と同一平面上で、平行に、かつ同時に形成すればよく、この構造は所謂Ｃｓオンコモンと呼ばれている構造である。また図示していないが、画素電極１５を覆う配向膜には垂直配向処理が施されている。

ゲート絶縁膜１２及びドレイン電極Ｄ上には絶縁膜層３０が形成されており、この絶縁膜層３０にはコンタクトホール３１が形成されている。コンタクトホール３１を介して画素電極１５とドレイン電極Ｄとが導通する。実施例では絶縁膜層３０は一層となっているが、例えば有機材料からなる他の絶縁膜層が形成されていてもよく、図示はしていないがこの絶縁膜層表面に凹凸を形成し、反射電極１５ｂ´を凹凸形状とすることで外光を散乱反射させている。

コンタクトホール３１は、反射部において大きく形成したドレイン電極Ｄの略中心となる位置に形成するとともに、反射部における中心にもなるように形成している。

また、ガラス基板等の透明な第二基板１９上には、各サブ画素を区切るようにブラックマトリックス（図示せず）が形成され、各サブ画素に対応してカラーフィルタ２１が積層されている。カラーフィルタ２１は各サブ画素に対応して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうち何れか一色のカラーフィルタ２１が配置されている。なおサブ画素から構成される一つの画素の構成は、今述べたような
Ｒ、Ｇ、Ｂの3色に本発明は限定するものではない。例えば一つの画素を4つからなるサブ画素で構成してもよく、5つからなるサブ画素によって構成してあってもよい。その場合にはサブ画素の数によって、Ｒ、Ｇ、Ｂとその他の色からなるカラーフィルタを用いてもよいし、或いはすべて他の色から構成されるカラーフィルタを用いてもよい。

そして、反射部においてはカラーフィルタ２１上に所謂トップコート３７と呼ぶ層を反射部に形成し、液晶層２５を通過する光の距離を反射部と光透過部とで略同じになるように調整している。

光透過部においてはカラーフィルタ２１上に、また反射部においてはトップコート３７上に、例えばＩＴＯなどの透明電極からなる共通電極２２が積層されている。

光透過部における共通電極２２上には十字状の突起２３ａが形成され、反射部における共通電極２２上には逆Ｙ字状の突起２３ｂが形成されている。そして共通電極２２及び突起２３ａ、２３ｂは、垂直配向処理が施された配向膜（図示せず）で覆われている。

実施例のような小型で高精細な液晶パネルにおいては、突起２３ａ、２３ｂはともに少なくとも光透過部、反射部の中心に存在しており、光透過部及び反射部の真ん中を中心として液晶分子の配向を規制している。このように光透過部、反射部の中心に配向規制手段を形成しておくと、それぞれの領域全体において均等に配向しやすくなる。

なお、突起２３ａ、２３ｂは今述べたような、十字状あるいは逆Ｙ字状に本発明は限定するわけではなく、例えば、光透過部及び反射部それぞれの略真ん中に、円形状は四角形状の突起を形成しておいてもよい。しかしながら、円形状や四角形状の突起では、突起と画素電極のエッジまでの距離が一定ではないので、光透過部および反射部において、領域全体で均等に配向を制御することが難しい。特に反射部では少しでも多く外光を反射するよう、画素電極１５ｂや反射電極１５ｂ´を矩形状にしているため、突起２３ｂがコンタクトホール３１と単に重なる程度の大きさでは、反射部全体にわたっての配向を均一にすることが困難である。そこで突起２３ｂは画素電極の略中心から上下左右など様々な方向に延在するものがよく、例えば本実施例のような逆Ｙ字状や、或いはＹ字状、十字状、×字状など、画素電極の中心から分岐して伸びる形状が好ましい。更には画素電極１５ａと画素電極１５ｂとの間のスリットによっても液晶分子の配向が制御されることを考慮すると、光透過部側ではあまり突起２３ｂは必要なく、突起２３ｂの形状は逆Ｙ字状が特に好ましい形状であることはわかった。

両基板１１、１９間には誘電率異方性が負の液晶層２５が介在する。そして画素電極１５と共通電極２２の間に電界が生じないときは液晶分子が配向膜１８、２４に規制されて垂直配列し、画素電極１５と共通電極２２の間に電界が発生したときは液晶分子が水平方向に傾斜する。このとき液晶分子は突起２３や画素電極２２の端部により所定の方向に傾斜し、一つのサブ画素内に複数のドメインを形成することができる。なお従来液晶分子２３の配向規制を突起２３や画素内に形成したスリットで行っていたが、画素電極１５の端部がこのスリットと同様の機能を果たすため、画素電極１５の端部でも液晶分子の傾斜方向を規制することができる。

第一基板１１の外側に及び第二基板１９の外側にはそれぞれ偏光板やλ／４位相差板が配置されている。またそれぞれの偏光板は互いの透過軸が直交するように設定されている。そして画素電極１５と共通電極２２の間に電界が生じないときは、液晶分子が垂直配列するため、第一偏光板を通過した直線偏光の透過光が液晶層２５を直線偏光のまま通過して第二偏光板で遮断され、黒表示になる。また画素電極１５に所定の電圧が印加されて画素電極１５と共通電極２２の間に電界が発生したとき、液晶分子が水平方向に傾斜するため、第一偏光板を通過した直線偏光の透過光が液晶層２５で楕円偏光になり第二偏光板を通過して、白表示になる。なお半透過型の液晶表示パネルにおける偏光板や位相差板についの詳細は、上記した特許文献３や特開２０００−２９０１０号公報に記載されている構成を適用すればよい。

なお、第二基板１９にはカラーフィルタ２１上に所謂トップコート３７と呼ぶ層を反射部に形成し、液晶層２５を通過する光の距離を反射部と光透過部とで略同じになるように調整している。

本発明においては、従来コンタクトホール３１が存在する影響で表示品位の低下を招いていた問題を、コンタクトホール３１に突起２３ｂを重ねるように配置することで防止している。図３には図１のＢ−Ｂ´線に沿った断面図をしている。このようにコンタクトホール３１と突起２３ｂとが重なる位置にそれぞれを形成することでコンタクトホール３１の物理的な力による液晶分子の傾斜を、突起２３ｂの規制力によって抑制するとともに、突起２３ｂによりコンタクトホール３１近傍での表示への影響を隠すことにより、表示品位の低下を抑えている。したがって突起２３ｂはコンタクトホール３１よりも十分に大きい方が好ましく、実施例においてはコンタクトホール３１の大きさが約７×７μｍなのに対し、突起２３ｂの形状をまず逆Ｙ字形状とするとともに、コンタクトホール３１と重なる箇所の幅は約８μｍとなっている。

特に反射部を有する反射型や半透過型の液晶表示パネルにおいてはＴＦＴ上も表示として有効に利用できるよう反射部にコンタクトホールが形成される。したがってドレイン電極Ｄは反射電極１５ｂ´に覆われために表示への影響がないので、ドレイン電極Ｄを大きくすることができ、コンタクトホールの位置と突起との位置を重ねることが容易である。

次に、光透過部に形成される画素電極１５ａ等の形状について説明する。本発明においても光透過部における画素電極１５ａは、基本的には矩形状の光透過部領域の略全域に形成しつつコーナー部分を面取りしたような八角形状をしている。この画素電極１５ａと、画素電極１５ａの中心付近に形成された突起２３により光透過部における液晶分子の配向を規制している。

また画素電極１５ａの端部は走査線１２上に重畳するとともに、面取りしたコーナー部分と走査線１２との間において、画素電極１５ａから走査線１２の方向に沿って延びる突起電極４０を形成している。従来画素電極１５ａのコーナー部の面取りをした位置において、走査線１２が剥き出し状態となり、走査線１２と共通電極２２との間に生じる電位差の影響で液晶分子が常に傾斜してしまっていたが、突起電極４０により液晶分子は突起電極４０と共通電極２２との間に生じる電位差の影響を受けるので、面取り位置における液晶分子の傾斜を防止し、コントラストの低減を防止することができる。

特に、バックライトからの光が必ず通過する光透過部とは異なり、安定しない外光を反射する反射部では、まず少しでも大きくその領域を確保するため、反射電極１５ｂ´を走査線１２と重なるように形成するなど、反射部においては走査線１２と共通電極２２との間に生じる電位差の影響で液晶分子が傾斜していてもその影響は少ない。しかし光透過部では、まず液晶分子の配向を均一に規制するため、コーナー部を面取りした画素電極１５ａを形成している。

なお、突起電極４０は図１で走査線１２と重畳するように示しているが、必ずしも重畳する必要はない。走査線１２と共通電極２２との間に生じる電位差によって傾斜した液晶分子が表示に影響を与えなければよいので、走査線１２と突起電極４０が重畳せずに面位置となっていても構わない。しかしながら製造の際のマスクずれなどを考慮し走査線１２と突起電極４０が若干重なるように形成している。

実施例では突起電極４０は約４μｍであり、走査線１２とは約２μｍ程度重なっている。また光透過部における画素電極１５ａの大きさは約６０×４０μｍで、この大きさの画素電極１５ａのコーナー部を面取りしている。面取りした画素電極１５ａの端部と突起電極４０との距離が最大となる位置では、その距離が約９μｍとなっている。

また、実施例においてはＴＦＴ１６を構成するドレイン電極Ｄにコンタクトホール３１が位置するものについて説明したが、例えば所謂ＭＩＭと呼ばれるような他のスイッチング素子でも構わない。コンタクトホールを介してスイッチング素子の電極と画素電極とが導通するものであれば本発明を適用することができる。

また、画素電極１５ａの基本的な形状は本実施例において八角形状としているが、より多くの多角形状でもよく、また画素電極１５ａが楕円形状でもよい。ようは矩形状のサブ画素において、画素電極のコーナー部を面取りしたものであればよい。そして本発明は、画素電極のコーナー部を面取りすることにより生じたコーナー部の面取り位置と走査線との間に突起電極４０を形成し、コーナー部と走査線との間において液晶分子の傾斜を制御することで、コントラストの低下を防ぐものである。

本発明による半透過型液晶表示パネルの画素部分をカラーフィルタを透視して表した概略平面図である。 図１のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。 図１のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。 従来のＶＡ方式の液晶表示装置の概略平面図である。 従来のＭＶＡ方式の液晶表示パネル７０の画素の平面図である。 図５のＣ−Ｃ´線に沿った断面図である。 従来における画素電極のコーナーを面取りしたＶＡ方式半透過型液晶表示パネルの平面図である。 図７のＤ−Ｄ´線の断面図を示す。 図８のＥ−Ｅ´線の断面図を示す。

符号の説明

１０：半透過型液晶表示パネル
１３：走査線
１４：信号線
１５：画素電極
１５ａ：光透過部における画素電極
１５ｂ：反射部における画素電極
１５ｂ´：反射電極
１６：ＴＦＴ
２２：共通電極
２３ｂ：突起
３１：コンタクトホール

Claims (7)

1. マトリクス状に配置された信号線及び走査線により区画されるそれぞれの位置にスイッチング素子と画素電極が形成された第一基板と、
   液晶分子の傾斜を規制する突起と共通電極を形成した第二基板と、
   前記両基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜と、
   前記両基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層とを有する液晶表示パネルにおいて、
   平面視した際、前記スイッチング素子の電極と前記画素電極とを導通させるためのコンタクトホールに、前記突起が重なるように形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記突起は前記画素電極の略中心において前記コンタクトホールに重なるとともに、
   前記突起は前記画素電極の略中心から延在していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. マトリクス状に配置された信号線及び走査線により区画される位置においてＴＦＴ素子と画素電極とが形成されるとともに外光を反射する反射部を備える第一基板と、
   液晶分子の傾斜を規制する突起と共通電極を形成した第二基板と、
   前記両基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜と、
   前記両基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層とを有する液晶表示パネルにおいて、
   平面視した際、前記反射部において、前記ＴＦＴ素子のドレイン電極と前記画素電極とを導通させためのコンタクトホールに、前記突起が重なるように形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
4. マトリクス状に配置された信号線及び走査線により区画されるそれぞれの位置に、光透過部も備えていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 前記突起は前記反射部における前記画素電極の略中心において前記コンタクトホールに重なるとともに、
   前記突起は前記画素電極の略中心から延在していることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル。
6. 前記突起の形状は逆Ｙ字状であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
7. 前記ドレイン電極の下方には、該ドレイン電極と重なるようにして補助容量線が形成されていることを特徴とする請求項３から６の何れかに記載の液晶表示パネル。
   

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