JP2007171740A - 液晶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、液晶表示装置の開口率の向上と透過率・反射率の向上、高視野
角の実現にある。
【解決手段】データ線１１０とタイミング（ゲート）線１０２が格子状に配置され、前記
データ線１１０とタイミング（ゲート）線１０２の交点に駆動手段１１２が配置された基
板１０１を一方の基板とした液晶装置１００であって、１つ以上のストライプ構造の画素
電極１０８と、凸部を有する共通電極１０６が相対向するように載置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶装置に関する。特に高視野角、高透過率・高反射率と高開口率を有する
液晶装置の電極構造に関する。

近年、狭い視野角特性のＴＮ表示モードの液晶表示素子に代わって液晶分子を駆動させる
電極が全て同一の基板上に形成されるＩＰＳ（Ｉn-Ｐlane Switching）モードが下記文献
１に記載されているように提案された。図９は従来のＩＰＳモードの液晶表示素子の例で
ある。下部基板１０上に金属膜を例えば２５００及至３０００オングストロームの厚みに
形成する。金属膜はアルミニュム、チタン、タンタル、クロム及びこれらを組み合わせた
ものから形成される。金属膜の所定部分をパターニングし、ゲートバスライン１１と対向
電極１２を形成する。図９に示すように対向電極１２と画素電極１４との間で発生するほ
ぼ基板に平行な形態の電界が形成される。これにより、液晶内の液晶分子（図示せず）は
、それの誘電率異方性特性により、電界方向と略平行な方向に配向制御され、それの光軸
が電界と平行に捻じれる。このため使用する人はいずれの方向からも液晶分子の長軸を見
るようになり、液晶装置の視野角が改善される。
Ｍ．ｏｈ−ｅ，Ｍ．ｏｈｔａ，Ｓ．Ａｒａｔａｎｉ，ａｎｄＫ．Ｋｏｎｄｏ ｉｎ"Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ １５ｔｈｉｎｔｅｎｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ"，Ｐ．５７７ ｂｙ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｏｆ Ｊａｐａｎ，１９９５

しかし、ＩＰＳ−ＬＣＤは次のような問題が存在する。（１）光が透過する面である下部
基板１０上にアルミニュムなどのような不透明金属からなる対向電極１２と画素電極１４
が配置される。（２）これにより、液晶表示装置の開口面積が減少し、透過率が低下する
。この結果から適正な輝度を得るためには、強いバックライトを使用する必要があり、こ
のため消費電力が増加する問題がある。（３）対向電極１２と画素電極１４間に適正な強
さの電界を得るためには電極１２，１４が比較的広い幅例えば１０〜２０μｍほどの幅を
有する。このような構造のため電極１２，１４間には、基板とほぼ平行な電界が形成され
るが、広い幅を有する電極１２，１４上部の大部分の領域にある液晶には電界の影響が及
ばなくて、等電位面が生じるようになる。これにより対向電極１２と画素電極１４を透明
物質で形成しても電極上部の液晶分子が初期の配列状態を維持するので、透過率は殆ど変
わらない。

そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、本発明の目的
は、液晶表示装置の開口率の向上と透過率・反射率の向上、高視野角の実現することを目
的としたものである。

上記課題を解決するために、本発明の液晶装置は、対向配置された第１基板と第２基板と
の間に液晶層が挟持され、前記第１基板の前記液晶層側には、第１電極と、前記第１電極
の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の前記液晶層側に設けられるとともに
前記第１電極との間で電界を生じさせる第２電極と、が備えられた液晶装置であって、前
記第１電極上の前記絶縁膜の厚みが、前記第２電極に対して平面方向の一方の側と該一方
の側と反対側とされる他方の側とで異なっていることを特徴とする。

本発明によれば、第２電極の平面方向の一方の側における第１電極の絶縁層の厚さが薄
いため第２電極と第１電極の距離が短くなり、垂直方向の電界が強くなるので電界分布を
水平方向に広くとることができ、第２電極の平面方向の一方の側と反対側とされる第２電
極の他方の側における第１電極の絶縁層の厚さが厚いため第２電極と第１電極の距離が長
くなるので、電界分布を垂直方向に深くすることができる。基板の水平方向、及び垂直方
向とも第２電極から第１電極に向かう電界強度を水平方向、及び垂直方向に大きくするこ
とができ、更に第２電極の両端の垂直方向、及び水平方向の電界の差を大きくできるので
、第２電極上の電界の変化を大きくすることができ第２電極上部の液晶層の配列を十分に
変化させることができるので、広視野角、開口率、透過率向上が達成することができる。

また、本発明の液晶装置は、前記第１電極は、前記第１基板に対して所定の角度で傾斜
する傾斜面を有しており、前記絶縁膜は、前記傾斜面の傾斜方向において連続的に変化す
る膜厚を有していることを特徴とする。

本発明によれば、第１基板に対して所定の角度で傾斜した第１電極の傾斜面により第２
電極から第１電極へ向かう電界の垂直方向及び水平方向の強度を傾斜方向において連続的
に変化する膜厚により大きくすることができるので、広視野角、開口率、透過率向上が達
成することができる。

また、本発明の液晶装置は、前記第１電極は互いに隣接して帯状に延在する複数の傾斜
面を有して構成され、所定の傾斜面と該所定の傾斜面に隣接する他の傾斜面との間に稜部
又は谷部を形成してなり、前記第２電極の前記一方の側に前記稜部が配置され、前記第２
電極の前記他方の側に前記谷部が配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、稜部（凸部、頂部）側の第２電極から第１電極へ向かう電界分布を水平
方向に広くし谷部（溝）側の第２電極から第１電極へ向かう電界分布を垂直に深くするた
め垂直、水平方向とも第２電極から第１電極に向かう電界強度を大きくすることができる
。更に第２電極上部の電界の変化を大きくすることができ第２電極上部の液晶層を十分に
変化させることができるので、広視野角、開口率、透過率向上が達成することができる。
また、本発明の液晶装置は、前記第２電極は、電気的に接続されて互いに平行に延在する
複数の直線部を有して構成され、前記複数の直線部の延在する方向と前記第１電極の前記
傾斜面が帯状に延在する方向は略平行であることを特徴とする。

本発明によれば、電気的に接続されて互いに平行に延在する複数の直線部を有して構成
された第２電極から傾斜面が帯状に延在する第１電極へ向かう電界分布を水平方向に広く
、垂直方向に深くするので、広視野角、開口率、透過率向上が達成することができる。
また、本発明の液晶装置は、前記第１電極の一つの前記傾斜面に前記第２電極の一つの前
記直線部が対応して配置されており、前記第２電極の所定の前記直線部と該直線部に隣接
する他の直線部との間に前記第１電極の前記稜部又は前記谷部が配置されていることを特
徴とする。

本発明によれば、第１電極の傾斜面に第２電極の一つの直線部が対応しているため第２
電極から第１電極に向う電界を片側は第２電極と第１電極の距離が近いため垂直方向の電
界強度が強いため稜部に対して電界を水平方向に電界を広げることができる。もう一方の
片側は第２電極と第１電極の距離が遠いため谷部に対して水平方向に狭め、垂直方向に電
界を深くすることができる。第１電極の稜部、谷部とも第２電極上部、第２電極間の液晶
層を十分に変化させるので、広視野角、開口率、透過率向上を達成することができる。
また、本発明の液晶装置は、前記第１電極は、前記第１基板に対して互いに等しい角度で
傾斜した複数の傾斜面を有して前記稜部又は前記谷部を形成していることを特徴とする。

本発明によれば、角度の等しい傾斜面を有することにより第１電極面積を大きくするの
で、上記目的である開口率、透過率向上を達成することができる。
また、本発明の液晶装置は、前記第１電極は、前記第１基板に対して互いに異なる角度で
傾斜した複数の傾斜面を有して前記稜部又は前記谷部を形成していることを特徴とする。

本発明によれば、角度の異なる傾斜面を有することにより第１電極を大きくするので、
上記目的である開口率、透過率向上を達成することができる。
また、本発明の液晶装置は、前記第１電極の前記稜部が配置された前記第２電極の二つの
前記直線部の間隔は、前記第１電極の前記谷部が配置された前記第２電極の二つの前記直
線部の間隔より広く設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、第１電極の稜部が配置された第２電極の二つの直線部の間隔は第２電
極と第１電極の距離が近いため垂直方向の電界強度が強いため稜部に対して電界を水平方
向に広げることができる。第１電極の谷部が配置された第２電極の二つの直線部は第２電
極と第１電極の距離が遠いため谷部に対して水平方向に狭め、垂直方向に電界を深くする
ことができる。これより第２電極の稜部の二つの間隔は、第２電極の谷部の二つの間隔よ
り広く設定される。第１電極の稜部、谷部の上部の電界強度を同じくできるので、上記目
的である広視野角、開口率、透過率向上を達成することができる。
また、本発明の液晶装置は、前記第１電極は、前記液晶層側から入射した光を反射する反
射膜で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば第１電極の面積を大きくすることができるので、反射タイプ液晶表示装
置において上記目的である反射率の向上を達成することができる。

また、本発明の液晶装置は、前記第１電極には、前記液晶層側から入射した光を反射し
て表示を行なう反射表示領域と前記第１基板側から入射した光を前記第２基板側に透過し
て表示を行なう透過表示領域とが備えられ、前記反射表示領域には反射膜が配置され、前
記透過表示領域には前記反射膜と電気的に接続された透明電極が配置されており、前記第
２電極の所定の二つの前記直線部の間に前記反射表示領域が配置され、他の前記直線部と
の間に前記透過表示領域が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、高視野角、高開口率の第２電極の二つの直線部の間に反射表示領域を
有した反射膜が配置され、更に高視野角、高開口率、高透過率の第２電極の二つの直線部
の間に透過表示領域を有した反射膜と電気的に接続された透過電極が配置されたので、半
透過タイプの液晶表示装置において上記目的が達成することができる。

また、本発明の液晶装置は、前記透過表示領域は前記第１電極の前記稜部に対応して配
置され、前記反射表示領域は前記第１電極の前記谷部に対応して配置されていることを特
徴とする。

本発明によれば第１電極の稜部が透過表示領域となることにより第１電極により透過面
積が広がり広視野角、高開口率、高透過率となり、第１電極の谷部が反射表示領域となる
ことにより第１電極により反射面積が広がり広視野角、高開口率、高反射率となったので
、半透過タイプの液晶表示装置において上記目的が達成することができる。

また、本発明の液晶装置は、前記第２電極はスイッチング素子に接続された画素電極で
あることを特徴とする。駆動手段としてのスイッチング素子はＴＦＴ、ＴＦＤで構成され
ている。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置１００の平面図であり、図２は図１
の１−１’部における断面図であり、図３は駆動（スイッチング素子）部２−２’部の断
面図である。図４の（a）は３−３’部、（ｂ）は４−４’部、（ｃ）は５−５’部、（
ｄ）は６−６’部の断面図である。

図１において、絶縁性の第１基板上に有機絶縁体を所定の形状に形成した後、フォトリ
ソグラフィーにより１つ以上の凸部を形成し、１０６Ａ部に稜部を１０６Ｂ部に谷部を形
成する。１０６Ａ部、１０６Ｂ部の上部にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）
等の透明導電極を蒸着してパターニングにより共通電極（第１電極）の傾斜面１０６−１
，１０６−２を形成する。共通電極（第１電極）の傾斜面１０６−１，１０６−２の上部
に透明樹脂による平坦化層を形成し、平坦化層の上に金属層を全面蒸着し、パターニング
にてタイミング（ゲート）線１０２(a)、(b)、タイミング（ゲート）線１０２(b)に凸部
を設けたゲート電極１０３を形成する。ゲート電極１０３の上部にゲート絶縁膜を形成し
、ゲート絶縁膜の上にＩＴＯをパターニングしてストライプ構造の画素電極（第２電極）
１０８、画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１，１０８−２，１０８−３，１
０８−４を形成する。ゲート絶縁層の上に形成されるa-Ｓｉによるチャネル層１０９を形
成し、ゲート電極１０３をマスクとしてイオン注入によりソース、ドレイン形成を行なう
。ゲート絶縁膜上に形成された金属層によりパターニングされたデータ線１１０とチャネ
ル層１０９の−側にオーバーラップしたコンタクト電極（１）（ソース電極）１１１と、
チャネル層１０９の他端とオーバーラップした画素電極（第２電極）１０８の直線部分１
０８−１とコンタクトされるコンタクト電極（２）（ドレイン電極）１１３よりなる。

図２において、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０５を全面形成し、フォトリソグラ
フィーにより１つ以上の有機絶縁体１０５の凸部１０５−１、１０５−２を形成する。有
機絶縁体１０５の凸部１０５−１、１０５−２の上部にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−
Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電極を蒸着してパターニングにより共通電極（第１電極）１０６
の一方の側に傾いた共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，共通電極（第１電
極）１０６の一方の側と反対の他方の側に傾いた共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１
０６−２が形成される。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１０６−２の
上部に金属層を全面蒸着し、パターニングにて共通線（ａ）、（ｂ）を形成する。共通電
極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１０６−２、共通線（ａ）、（ｂ）の上に平
坦化層１１８を透明樹脂等にて形成する。平坦化層１１８の上に金属層を全面蒸着し、パ
ターニングにてタイミング（ゲート）線(b)とタイミング（ゲート）線(b)に凸部を設けた
ゲート電極を形成する。タイミング（ゲート）線(a),(b)、ゲート電極の上部にゲート絶
縁膜１０７を形成し、ゲート絶縁膜１０７の上にＩＴＯをパターニングしてストライプ構
造の画素電極（第２電極）１０８、画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１、１
０８−２、１０８−３、１０８−４を形成する。
画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１と１０８−２間の電極間距離ｄ１は画素
電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１と１０８−２と共通電極（第１電極）１０６
の稜部１０６Ａを挟んで共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１０６−２間
との距離が近いため垂直方向の強度が強くなるため水平方向に電界を広くすることができ
る。画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−２と１０８−３と共通電極（第１電極
）１０６の谷部１０６Ｂを挟んで共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２，１０
６−３間との距離が遠いため水平方向の強度が弱いため水平方向の距離ｄ２を狭くして垂
直方向の電界を深くして谷部１０６Ｂ間の画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−
２と１０８−３間の電界強度を大きくしてｄ１＞ｄ２として共通電極（第１電極）１０６
の傾斜面１０６−１，１０６−２間の稜部１０６Ａ、共通電極（第１電極）１０６の傾斜
面１０６−２，１０６−３間の谷部１０６Ｂとも画素電極（第２電極）１０８の直線部１
０８−1、１０８−２，１０８−３間上部の液晶層１１４及び画素電極（第２電極）１０
８の直線部１０８−1、１０８−２，１０８−３上部の液晶層１１４を十分に変化させる
。
有機絶縁体１０５はフォトリソグラフィーにより１つ以上の断面が対称なあるいは非対称
な有機絶縁体１０５の凸部１０５−１、１０５−２を形成してもよいし、加熱焼成する過
程でパターニングして溶融状態として、溶融状態における表面張力により断面が対称なあ
るいは非対称な２次曲線状の凸部としてもよい。
図２に示すように画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１，１０８−２，１０８
−３，１０８−４から共通電極（第１電極）１０６に向けての電界は共通電極（第１電極
）１０６の稜部１０６Ａにおいて画素電極（第２電極）の直線部１０８−１、１０８−２
からの電界が合わさるため強化され電界分布は略ハート状となる。また従来例に比べ共通
電極（第１電極）が傾くため垂直方向の電界の変化が大きくなり、画素電極（第２電極）
上の電界、及び画素電極（第２電極）間の電界の変化がない領域がなくなるため画素電極
（第２電極）上の液晶１１４、及び画素電極（第２電極）間上の液晶１１４が十分に変化
するため透過率が向上する。また従来例に比べ共通電極（第１電極）が傾くため水平方向
の電界の変化が大きくなり見る角度に影響されなくなるため、高視野角が実現できる。
また従来、画素電極（第２電極）と共通電極（第１電極）はＡｌ等の光非透過性の金属で
形成されていたが本考案では画素電極（第２電極）１０８及び画素電極（第２電極）１０
８の直線部１０８−１，１０８−２，１０８−３，１０８−４と共通電極（第１電極）１
０６の傾斜面１０６−１，１０６−２は光透過性のＩＴＯで形成されているため開口率、
透過率が向上する。
本発明の第１の実施例を図１に示すように、駆動素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１１２はタイミング（ゲート）線１０２(b)、及びデータ線１１０の交点の付近にそれぞ
れ形成される。図３に示すように薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１２は第１基板上１０１
に形成された有機絶縁体１０５の凸部１０５−１、平坦化層１１８上に形成されたタイミ
ング（ゲート）線１０２(b)の凸部であるゲート電極１０３、ゲート電極１０３上部のゲ
ート絶縁層１０７の上に形成されるチャネル層１０９と、チャネル層１０９の−側とオー
バーラップしたデータ線１１０から伸びたコンタクト電極（１）（ソース電極）１１１と
、チャネル層１０９の他端とオーバーラップした画素電極（第２電極）１０８の直線部分
１０８−１とコンタクトされるコンタクト電極（２）（ドレイン電極）１１３とを含む。
データ線１１０、タイミング（ゲート）線１０２(a)、(b)は遮光性を有する導電性物質（
Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌといった金属もしくはそれらにＳｉを含む金属さらには不純
物により抵抗を下げたＳｉ等）にて形成する。ゲート絶縁層１０７、画素電極（第２電極
）１０８、画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１，１０８−２，１０８−３，
１０８−４の上には配向膜１１５が形成される。
蓄積キャパシタCstは共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１０６−２と画
素電極１０８の直線部１０８−１，１０８−２，１０８−３，１０８−４がオーバーラッ
プした部分で発生する。図２に示すように、上記した構造を有する下部第１基板１０１上
には、所定距離（セルギャップ）をおいて上部第２基板１１７が配置される。上部第２基
板１１７の下部第１基板１０１に対向する面には配向層１１５、カラーフィルター１１６
が形成される。
本発明の第１の実施形態に係る液晶装置１００において、図４（ａ）に示すように有機絶
縁体１０５を形成しフォトリソグラフィーにより１つ以上の有機絶縁体１０５による凸部
１０５−１を形成し、有機絶縁体１０５による凸部１０５−１の上部にＩＴＯ（Ｉｎｄｉ
ｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電極を蒸着して共通電極（第１電極）１０６−２
と共通電極（第１電極）１０６−１上部に形成された金属層をパターニングして共通線１
０４(a)、(b)を形成する。図４（ａ）の共通線１０４(a)、(b)の上部に形成された平坦化
層１１８の上に金属層をパターンニングしてタイミング（ゲート）線１０２(a)、(b)を形
成する。タイミング（ゲート）線１０２(a)、(b)の下部に光非透過性の共通線１０４(a)
、(b)を形成することにより従来共通線１０４(a)、(b)でさえぎられていた部分に光が透
過するようになり、光透過面積が増えるため開口率が改善されるところに特徴がある。

更に共通線１０４(a)、(b)を見えなくすることができるため同一光度で画素面積を小さ
くできるためより高精細度化ができる。

また、画素電極（第２電極）１０８及び画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−
１，１０８−２，１０８−３，１０８−４を平面上に形成できるため従来例にくらべて表
面の段差がなくなるため配向層１１５の形成が容易になる特徴がある。

図４（a）は３−３’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０５を形
成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機絶縁体
１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導
電極を蒸着してパターニングして共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２と共通
電極（第２電極）１０６の傾斜面１０６−２の上部に形成された金属層をパターニングし
て共通電極１０４(a)、(b)を形成する。共通電極（第２電極）１０６の傾斜面１０６−２
、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパターニング
してタイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)を形成する。タイミング（ゲート）電極１
０２(a )、(b)の上にゲート絶縁層１０７を形成し、ゲート絶縁層１０７の上にＩＴＯ（
Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電極を蒸着してパターニングして画素電
極（第２電極）１０８及び画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−２を形成する。

又、図４（ｂ）は４−４’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０５
を形成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機絶
縁体１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透
明導電極を蒸着してパターニングして共通電極（第１電極）１０６の稜部１０６Ａを形成
する。共通電極（第１電極）１０６の稜部１０６Ａ上部に形成された金属層をパターニン
グして共通電極１０４(a)、(b)を形成する。共通電極（第１電極）１０６の稜部１０６Ａ
、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパターニング
してタイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)を形成する。タイミング（ゲート）電極１
０２(a)、(b)の上にゲート絶縁層１０７を形成し、ゲート絶縁層１０７の上にＩＴＯ（Ｉ
ｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電極を蒸着してパターニングして画素電極
（第２電極）１０８を形成する。

また、図４（ｃ）は５−５’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０
５を形成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機
絶縁体１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の
透明導電極を蒸着してパターニングして共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１
と共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１の上部に形成された金属層をパターニ
ングして共通電極１０４(a)、(b)を形成する。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０
６−１、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパター
ニングしてタイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)、タイミング（ゲート）電極１０２
(b)に凸部を設けたゲート電極１０３を同時に形成する。タイミング（ゲート）電極１０
２(a)、(b)、ゲート電極１０３の上にゲート絶縁層１０７を形成し、ゲート絶縁層１０７
の上に金属層をパターニングしてコンタクト電極（２）（ドレイン電極）１１３を形成す
る。

また、図４（ｄ）は６−６’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０
５を形成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機
絶縁体１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の
透明導電極を蒸着してパターニングして共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１
と共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１の上部に形成された金属層をパターニ
ングして共通電極１０４(a)、(b)を形成する。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０
６−１、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパター
ニングしてタイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)の上にゲート絶縁層１０７を形成し
、ゲート絶縁層１０７の上に金属層をパターニングしてコンタクト電極（１）（ソース電
極）１１１を形成する。
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置１００の平面図であり、図６は図５の
１−１’部における断面図であり、図７は駆動（スイッチング素子）部２−２’部の断面
図である。図８の（a）は３−３’部、（ｂ）は４−４’部、（ｃ）は５−５’部、（ｄ
）は６−６’部の断面図である。

図５において、第１基板１０１上に有機絶縁体１０５を所定の形状に形成した後、フォ
トリソグラフィーにより１つ以上の凸部を形成し、有機絶縁体１０５の凸部の上部に金属
層を全面蒸着し、パターニングにより金属層でできた１０６Ｂに谷部があり共通電極（第
１電極）１０６の傾斜面１０６−１，共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２よ
りなる反射領域Ｒが形成される。有機絶縁体１０５の凸部の稜部である１０６Ａには金属
層がなく共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，共通電極（第１電極）１０６
の傾斜面１０６−２、１０６Ａ部の稜部の上部にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉ
ｄｅ）等の透明導電極を蒸着してパターニングにより透明電極を形成する。透明電極によ
り透過領域Ｔが形成される。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，共通電極
（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２よりなる反射領域Ｒと透明電極による透過領域Ｔ
の上部に透明樹脂による平坦化層を形成し、平坦化層の上に金属層を全面蒸着し、パター
ニングにてタイミング（ゲート）線１０２(a)、(b)、タイミング（ゲート）線１０２(b)
に凸部を設けたゲート電極を形成する。ゲート電極の上部にゲート絶縁膜を形成し、ゲー
ト絶縁膜の上にＩＴＯをパターニングしてストライプ構造の画素電極（第２電極）１０８
及び画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１，１０８−２，１０８−３，１０８
−４を形成する。ゲート絶縁層の上に形成されるa-Ｓｉによるチャネル層１０９を形成し
、ゲート電極１０３をマスクとしてイオン注入によりソース、ドレイン形成を行なう。ゲ
ート絶縁膜１０７上に形成された金属層によりパターニングされたデータ線１１０とチャ
ネル層１０９の−側にオーバーラップしたコンタクト電極（１）（ソース電極）１１１と
、チャネル層１０９の他端とオーバーラップした画素電極（第２電極）１０８の直線部１
０８−１とコンタクトされるコンタクト電極（２）（ドレイン電極）１１３よりなる。
図６において第１基板１０１の上に有機絶縁体１０５を全面形成し、フォトリソグラフィ
ーにより１つ以上の有機絶縁体１０５の凸部１０５−１、１０５−２を形成する。有機絶
縁体１０５による凸部１０５−１、１０５−２の上部に金属層を全面蒸着し、パターニン
グにより共通線(a)、(b)と共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１０６−２
が同時に形成される。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１０６−２、共
通線（ａ）、（ｂ）の上に平坦化層１１８を透明樹脂等にて形成する。平坦化層１１８の
上に金属層を全面蒸着し、パターニングにてタイミング（ゲート）線(a)、(b)とタイミン
グ（ゲート）線(b)に凸部を設けたゲート電極を形成する。タイミング（ゲート）線(a)、
(b)、ゲート電極の上部にゲート絶縁膜１０７を形成し、ゲート絶縁膜１０７の上にＩＴ
Ｏをパターニングしてストライプ構造の画素電極（第２電極）１０８及び（第２電極）１
０８の直線部１０８−１、１０８−２、１０８−３、１０８−４を形成する。
有機絶縁体１０５はフォトリソグラフィーにより１つ以上の断面が対称なあるいは非対称
な有機絶縁体１０５の凸部１０５−１、１０５−２を形成してもよいし、加熱焼成する過
程でパターニングして溶融状態として、溶融状態における表面張力により断面が対称なあ
るいは非対称な２次曲線状の凸部としてもよい。
図６に示すように画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１，１０８−２，１０８
−３，１０８−４から共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１、１０６−２に向
けての電界は共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１、１０６−２の稜部１０６
Ａにおいて透明電極１１９部分の透過領域Ｔにて画素電極（第２電極）１０８の直線部１
０８−１、１０８−２からの電界が合わさるため強化され電界分布は略ハート状となる。
また従来例に比べ共通電極（第１電極）が傾くため垂直方向の電界の変化が大きくなり、
画素電極（第２電極）上の電界、及び画素電極（第２電極）間の電界の変化がない領域が
なくなるため画素電極（第２電極）上の液晶、及び画素電極（第２電極）間上の液晶が十
分に変化するため透過率が向上する。また従来例に比べ共通電極（第１電極）が傾くため
水平方向の電界の変化が大きくなり見る角度に影響されなくなるため、高視野角が実現で
きる。
また従来、画素電極（第２電極）はＡｌ等の光非透過性の金属で形成されていたが本考案
では画素電極（第２電極）１０８及び画素電極（第２電極）１０８の直線部分１０８−１
，１０８−２，１０８−３，１０８−４は光透過性のＩＴＯで形成されているため開口率
が向上する。
本発明の第２の実施例を図５に示すように、駆動素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１１２はタイミング（ゲート）線１０２(b)、及びデータ線１１０の交点の付近にそれぞ
れ形成される。図７に示すように薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１２は第１基板上に形成
された有機絶縁体１０５の凸部１０５−１、平坦化層１１８上に形成されたタイミング（
ゲート）線(b)の凸部であるゲート電極１０３、ゲート電極１０３上部のゲート絶縁層１
０７の上に形成されるチャネル層１０９と、チャネル層１０９の−側とオーバーラップし
たデータ線１１０から伸びたコンタクト電極（１）（ソース電極）１１１と、チャネル層
１０９の他端とオーバーラップした画素電極（第２電極）１０８の直線部分１０８−１と
コンタクトされるコンタクト電極（２）（ドレイン電極）１１３とを含む。
データ線１１０、タイミング（ゲート）線１０２(a)、(b)は遮光性を有する導電性物質（
Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌといった金属もしくはそれらにＳｉを含む金属さらには不純
物により抵抗を下げたＳｉ等）にて形成する。ゲート絶縁層１０７、画素電極（第２電極
）１０８の直線部分１０８−１の上には配向膜１１５が形成される。
蓄積キャパシタCstは共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１０６−２と画
素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１、１０８−２、１０８−３，１０８−４が
オーバーラップした部分で発生する。図６に示すように上記した構造を有する下部第１基
板１０１上には、所定距離（セルギャップ）をおいて上部第２基板１１７が配置される。
上部第２基板１１７の下部第１基板１０１に対向する面には配向層１１５、カラーフィル
ター１１６が形成される。

本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置１００において、図８（ａ）に示すように有
機絶縁体１０５を形成しフォトリソグラフィーにより１つ以上の有機絶縁体１０５の凸部
１０５−１を形成し、有機絶縁体１０５による凸部１０５−１の上部にＩＴＯ（Ｉｎｄｉ
ｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電極を蒸着して共通電極（第１電極）１０６の傾
斜面１０６−２と共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２上部に形成された金属
層をパターニングして共通線１０４(a)、(b)を形成する。図８（ａ）の共通線１０４(a)
、(b)の上部に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパターンニングしてタイミング
（ゲート）線１０２(a)、(b)を形成する。タイミング（ゲート）線１０２(a)、(b)の下部
に光非透過性の共通線１０４(a)、(b)を形成することにより従来共通線１０４(a)、(b)で
さえぎられていた部分に光が透過するようになり、光透過面積が増えるため開口率が改善
されるところに特徴がある。

更に共通線１０４(a)、(b)を見えなくすることができるため同一光度で画素面積を小さ
くできるためより高精細度化ができる。
また従来例の画素電極と共通電極はＡｌ等の光非透過性の金属で形成され反射層（反射膜
）を形成していたが面積分の反射領域しかなく反射効率が悪かった。本考案では画素電極
（第２電極）１０８の直線部分１０８−１，１０８−２，１０８−３，１０８−４を光透
明電極で形成し、共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１，１−２はＡｌ等によ
る光反射性の金属層（反射膜）で形成され谷部を有するため反射効率がよく反射タイプの
液晶装置に適する。

又画素電極（第２電極）１０８及び画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−１、
１０８−２、１０８−３、１０８−４を平面上に形成できるため従来例にくらべて表面の
段差がなくなるため配向層１１５の形成が容易になる特徴がある。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨にもとづいて種々
の変形をすることが可能であり、それらは本発明の範囲から除外するものではない。
又、本発明は駆動素子としてＴＦＴタイプのものを説明行なったがデータ線１１０からの
突起部に絶縁層を設け画素電極とのコンタクトをメタル層でおこなったＭＩＭ（Ｍｅｔａ
ｌ−Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ−Ｍｅｔａｌ）タイプのＴＦＤにおいてもＴＦＴ１１２と同様な
構造の適用により高開口率、高透過率・高反射率、高視野角の効果を得ることができる。

図８（a）は３−３’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０５を形
成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機絶縁体
１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導
電極を蒸着してパターニングして共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２と共通
電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２の上部に形成された金属層をパターニングし
て共通電極１０４(a)、(b)を形成する。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−２
、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパターニング
してタイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)を形成する。タイミング（ゲート）電極１
０２(a)、(b)の上にゲート絶縁層１０７を形成し、ゲート絶縁層１０７の上にＩＴＯ（Ｉ
ｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電極を蒸着してパターニングして画素電極
（第２電極）１０８及び画素電極（第２電極）１０８の直線部１０８−２を形成する。

また、図８（ｂ）は４−４’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０
５を形成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機
絶縁体１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の
透明導電極を蒸着してパターニングして透過領域Ｔに透明電極１１９を形成する。透明電
極１１９の稜部１０６Ａ上部に形成された金属層をパターニングして共通電極１０４(a)
、(b)を形成する。透過領域Ｔ部の透明電極１１９、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成
された平坦化層１１８の上に金属層をパターニングしてタイミング（ゲート）電極１０２
(a)、(b)を形成する。タイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)の上にゲート絶縁層１０
７を形成し、ゲート絶縁層１０７の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等
の透明導電極を蒸着してパターニングして画素電極（第２電極）１０８を形成する。

また、図８（ｃ）は５−５’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０
５を形成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機
絶縁体１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の
透明導電極を蒸着してパターニングして共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１
と共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１の上部に形成された金属層をパターニ
ングして共通電極１０４(a)、(b)を形成する。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０
６−１、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパター
ニングしてタイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)、タイミング（ゲート）電極１０２
(b)に凸部を設けたゲート電極１０３を同時に形成する。タイミング（ゲート）電極１０
２(a)、(b)、ゲート電極１０３の上にゲート絶縁層１０７を形成し、ゲート絶縁層１０７
の上に金属層をパターニングしてコンタクト電極（２）（ドレイン電極）１１３を形成す
る。

また、図８（ｄ）は６−６’部の断面図であり、第１基板１０１の上に有機絶縁体１０
５を形成しフォトグラフィーにより有機絶縁体１０５の凸部１０５−１を形成する。有機
絶縁体１０５の凸部１０５−１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の
透明導電極を蒸着してパターニングして共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１
と共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０６−１の上部に形成された金属層をパターニ
ングして共通電極１０４(a)、(b)を形成する。共通電極（第１電極）１０６の傾斜面１０
６−１、共通電極１０４(a)、(b)の上に形成された平坦化層１１８の上に金属層をパター
ニングしてタイミング（ゲート）電極１０２(a)、(b)の上にゲート絶縁層１０７を形成し
、ゲート絶縁層１０７の上に金属層をパターニングしてコンタクト電極（１）（ソース電
極）１１１を形成する。

本発明によると凸部を有する共通電極に対向するストライプ構造に形成された画素電極の
上部、及び画素電極の間上の電界を略ハート状にすることにより画素電極の上部、及び画
素電極間上の液晶を全て動かすため開口率の向上と透過率・反射率の向上、高視野角の実
現ができる。

本発明を実施するための最良の形態１に係わる液晶装置１００の平面図である。 図１の１−１’部における断面図である。 図１の駆動（スイッチング素子）部２−２’部の断面図である。 （a）は図１の３−３’部、（ｂ）は図１の４−４’部、（ｃ）は図１の５−５’部、（ｄ）は図１の６−６’部の断面図である。 本発明を実施するための最良の形態２に係わる液晶装置１００の平面図である。 図５の１−１’部における断面図である。 図５の駆動（スイッチング素子）部２−２’部の断面図である。 （a）は図５の３−３’部、（ｂ）は図５の４−４’部、（ｃ）は図５の５−５’部、（ｄ）は図５の６−６’部の断面図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１００…液晶装置、１０１…第１基板、１０２…タイミング（ゲート）線、１０３…ゲー
ト電極、１０４（a），１０４（ｂ）…共通線、１０５…有機絶縁体、１０５−１, １０
５−２…有機絶縁体の凸部、１０６…共通電極（第１電極）、１０６−１…一方の側に傾
いた共通電極の傾斜面、１０６−２…（一方の側と反対の）他方の側に傾いた共通電極の
傾斜面、１０６Ａ…稜部、１０６Ｂ…谷部、１０７…ゲート絶縁層、１０８…画素電極（
第２電極）、１０８−１，１０８−２，１０８−３，１０８−４…画素電極の直線部、１
０９…チャネル層、１１０…データ線、１１１…コンタクト層（１）、１１２…薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）、１１３…コンタクト層（２）、１１４…液晶層、１１５…配向膜、
１１６…カラーフィルター、１１７…第２基板、１１８…平坦化層、１１９…透明電極（
ＩＴＯ）、Ｒ…反射表示領域、Ｔ…透過表示領域

Claims (12)

1. 対向配置された第１基板と第２基板との間に液晶層が挟持され、前記第１基板の前記液晶
   層側には、第１電極と、前記第１電極の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜
   の前記液晶層側に設けられるとともに前記第１電極との間で電界を生じさせる第２電極と
   、が備えられた液晶装置であって、
   前記第１電極上の前記絶縁膜の厚みが、前記第２電極に対して平面方向の一方の側と該一
   方の側と反対側とされる他方の側とで異なっていることを特徴とする液晶装置。
2. 前記第１電極は、前記第１基板に対して所定の角度で傾斜する傾斜面を有しており、前
   記絶縁膜は、前記傾斜面の傾斜方向において連続的に変化する膜厚を有していることを特
   徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記第１電極は互いに隣接して帯状に延在する複数の傾斜面を有して構成され、所定の
   傾斜面と該所定の傾斜面に隣接する他の傾斜面との間に稜部又は谷部を形成してなり、前
   記第２電極の前記一方の側に前記稜部が配置され、前記第２電極の前記他方の側に前記谷
   部が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
4. 前記第２電極は、電気的に接続されて互いに平行に延在する複数の直線部を有して構成さ
   れ、前記複数の直線部の延在する方向と前記第１電極の前記傾斜面が帯状に延在する方向
   は略平行であることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
5. 前記第１電極の一つの前記傾斜面に前記第２電極の一つの前記直線部が対応して配置さ
   れており、前記第２電極の所定の前記直線部と該直線部に隣接する他の直線部との間に前
   記第１電極の前記稜部又は前記谷部が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の
   液晶装置。
6. 前記第１電極は、前記第１基板に対して互いに等しい角度で傾斜した複数の傾斜面を有
   して前記稜部又は前記谷部を形成していることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１
   項に記載の液晶装置。
7. 前記第１電極は、前記第１基板に対して互いに異なる角度で傾斜した複数の傾斜面を有
   して前記稜部又は前記谷部を形成していることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１
   項に記載の液晶装置。
8. 前記第１電極の前記稜部が配置された前記第２電極の二つの前記直線部の間隔は、前記
   第１電極の前記谷部が配置された前記第２電極の二つの前記直線部の間隔より広く設定さ
   れていることを特徴とする請求項５に記載の液晶装置。
9. 前記第１電極は、前記液晶層側から入射した光を反射する反射膜で構成されていること
   を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶装置。
10. 前記第１電極には、前記液晶層側から入射した光を反射して表示を行なう反射表示領域
    と前記第１基板側から入射した光を前記第２基板側に透過して表示を行なう透過表示領域
    とが備えられ、前記反射表示領域には反射膜が配置され、前記透過表示領域には前記反射
    膜と電気的に接続された透明電極が配置されており、前記第２電極の所定の二つの前記直
    線部の間に前記反射表示領域が配置され、他の前記直線部との間に前記透過表示領域が配
    置されていることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の液晶装置。
11. 前記透過表示領域は前記第１電極の前記稜部に対応して配置され、前記反射表示領域は
    前記第１電極の前記谷部に対応して配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の
    液晶装置。
12. 前記第２電極はスイッチング素子に接続された画素電極であることを特徴とする請求項
    １乃至１１のいずれか１項に記載の液晶装置。

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