JP2007212872A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 VA方式の液晶表示装置において、電界の強さに依存せず液晶分子のドメイン中心を安定させ、かつ、コントラスト(白輝度/黒輝度)を向上させる。
【解決手段】 第1の基板と第2の基板の間に液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、黒表示時に前記液晶材料中の液晶分子が基板平面に対して垂直方向に配向しており、前記第2の基板は第1の対向電極を有し、前記第1の基板は画素電極と、配向制御突起と、前記画素電極から見て前記第1の対向電極と反対の方向に配置され、かつ、黒表示時の前記画素電極の電位および前記第1の対向電極の電位と異なる電位を持つ第2の対向電極とを有し、前記画素電極は前記配向制御突起が配置される位置にスリットまたは開口部を有し、前記第2の対向電極は前記スリットまたは前記開口部と重畳する位置に延在している。
【選択図】 図5

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、VA(Vertical Alignment)方式の液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。
従来、液晶表示装置には、VA方式と呼ばれるものがある。VA方式の液晶表示装置は、電圧がオフ、すなわち画素電極と対向電極(共通電極とも呼ばれる)の電位差が0のときには液晶分子が基板平面に対して垂直に配向しており、電圧が最大のときには基板平面に対して平行に配向する。また、VA方式の液晶表示装置では、電圧がオフのときが黒表示、電圧が最大のときが白表示になる。
また、VA方式の液晶表示装置では、視野角特性を改善するために、液晶分子の配向分割技術(マルチドメイン)を組み合わせたものが多い。この配向分割技術とは、液晶層を小領域に分割し、液晶分子が電圧に応じて配向する際の傾く方向を小領域毎に変える技術である。つまり、ある領域では液晶分子が右に傾き、別の領域では左に傾くように制御する。これにより、画面全体の光量を平均化でき、視野角による色変化を大幅に抑制できる。
前記配向分割技術の原理は、たとえば、電圧がオフのときに、各小領域の境界の液晶分子の配向が基板平面に対して垂直にならず、ある方向に傾いた状態にさせておくというものである。前記液晶分子の傾く方向を制御する具体的な方法としては、たとえば、画素電極に開口部を設ける方法(たとえば、特許文献1を参照。)や、配向制御突起を設ける方法(たとえば、特許文献2を参照。)がある。
特開2005−3916号公報 特開平11−242225号公報
前記特許文献1に記載された方法は、画素電極に開口部を設け、対向電極との間に斜め電界を発生させて液晶を駆動する方法であり、開口部に補助容量電極を形成している。
しかしながら、このような方法では、オン状態、すなわち電界を発生させて液晶を駆動した状態において、液晶分子の向きが異なる点(ドメイン中心)が、電界の強さにより変動する。そのため、このドメイン中心の変動が表示上のむらとして認識され、不具合が生じるという問題があった。
また、前記特許文献2に記載された方法は、配向制御突起を設けることにより、基板平面に、部分的に傾斜面を設ける。このとき、液晶分子を基板平面に対して垂直に配向させると、配向制御突起(傾斜面)を設けた領域では傾斜面に対して概略垂直な方向に液晶分子が配向する。これにより、電界を発生させたときに各ドメインの液晶分子が傾く方向を制御する。
しかしながら、このような方法では、電圧がオフのときに、配向制御突起を設けた領域には、基板平面に対して垂直にならずにある方向に傾いた状態の液晶分子が存在する。そのため、黒表示時に、配向制御突起を配置した領域で光漏れが生じ、コントラスト(白輝度/黒輝度)が低下するという問題がある。
本発明の目的は、たとえば、VA方式の液晶表示装置において、電界の強さに依存せず液晶分子のドメイン中心を安定させることが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、たとえば、VA方式の液晶表示装置において、コントラスト(白輝度/黒輝度)を向上させることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
(1)第1の基板と第2の基板の間に液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルは、黒表示時に前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直方向に配向しており、前記第2の基板は、第1の対向電極を有し、前記第1の基板は、画素電極と、前記第2の基板と対向する基板平面を部分的に突出させる配向制御突起と、前記画素電極から見て前記第1の対向電極と反対の方向に配置され、かつ、黒表示時の前記画素電極の電位および前記第1の対向電極の電位と異なる電位を持つ第2の対向電極とを有し、前記第1の基板の前記画素電極は、前記配向制御突起が配置される位置にスリットまたは開口部を有し、かつ、前記第2の対向電極は、前記画素電極の前記スリットまたは前記開口部と重畳する位置に延在している液晶表示装置である。
(2)前記(1)において、前記第2の対向電極は、黒表示時に前記画素電極との間で発生する電気力線が、前記画素電極の前記スリットまたは前記開口部を通る電位を持つ液晶表示装置である。
(3)前記(1)または(2)において、前記第2の対向電極は、透明電極である液晶表示装置である。
(4)前記(1)から(3)のいずれかにおいて、前記第1の基板は、前記画素電極と前記第2の対向電極との間で保持容量を形成している液晶表示装置である。
(5)第1の基板と第2の基板の間に液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルは、黒表示時に前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直方向に配向しており、前記第2の基板は、第1の対向電極を有し、前記第1の基板は、1つの画素領域に、互いに前記第1の対向電極からの距離が異なる第1の画素電極および第2の画素電極と、前記第1の画素電極と前記第2の画素電極とのうち前記第1の対向電極からの距離が近いほうの画素電極と重なる領域に配置された段差形成層と、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極から見て前記第1の対向電極と反対の方向に配置され、かつ、黒表示時の前記第1の画素電極および前記第2の画素電極の電位および前記第1の対向電極の電位と異なる電位を持つ第2の対向電極とを有し、前記1つの画素領域内の前記段差形成層の端部に、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極と重ならない領域を有し、前記第2の対向電極は、前記段差形成層の、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極と重ならない前記端部の前記領域を通って、前記第1の画素電極が配置された領域および前記第2の画素電極が配置された領域に延在している液晶表示装置である。
(6)前記(5)において、前記第2の対向電極は、黒表示時に前記第1の画素電極または前記第2の画素電極との間で発生する電気力線が、前記段差形成層の、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極と重ならない前記端部の前記領域を通る電位を持つ液晶表示装置である。
(7)前記(5)または(6)において、前記第2の対向電極は、透明電極である液晶表示装置である。
(8)前記(5)から(7)のいずれかにおいて、前記第1の基板は、前記第1の画素電極または前記第2の画素電極と前記第2の対向電極との間で保持容量を形成している液晶表示装置である。
(9)前記(5)から(8)のいずれかにおいて、前記第1の基板は、前記第2の基板と対向する基板平面を部分的に突出させる配向制御突起を有し、前記第1の画素電極または前記第2の画素電極は、前記配向制御突起が配置される位置にスリットまたは開口部を有し、かつ、前記第2の対向電極は、前記第1の画素電極または前記第2の画素電極の前記スリットまたは前記開口部と重畳する位置に延在している液晶表示装置である。
本発明の液晶表示装置の1つは、第1の基板と第2の基板の間に液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有し、液晶材料中の液晶分子は、黒表示時には基板平面に対して垂直方向に配向している。このとき、第2の基板は、第1の対向電極を有し、第1の基板は、画素電極と、第2の基板と対向する基板平面を部分的に突出させる配向制御突起と、画素電極から見て第1の対向電極と反対の方向に配置され、かつ、黒表示時の画素電極の電位および第1の対向電極の電位と異なる電位を持つ第2の対向電極とを有する。またこのとき、第1の基板の画素電極は、前記配向制御突起が配置される位置にスリットまたは開口部を有し、かつ、第2の対向電極は、前記画素電極のスリットまたは開口部に延在している。
このようにすると、黒表示時に前記画素電極と前記第2の対向電極の間で発生する電気力線が、前記画素電極のスリットまたは開口部を通り、配向制御突起を設けた領域で、電界が画素電極と第1の対向電極の間に漏れる。そのため、黒表示時において、この漏れた電界により、配向制御突起を設けた領域の液晶分子の配向が、突起の傾斜面に対して垂直な方向から基板平面に対して概略垂直な方向に変動する。その結果、黒表示時に配向制御突起を設けた領域で起こる光漏れを低減し、コントラスト(白輝度/黒輝度)を向上させることができる。
また、配向制御突起を設けることにより、ある位置に配置された画素電極と、その隣に配置された画素電極の間に発生する液晶分子のドメイン中心、すなわち液晶分子の傾きが変化する点が、画素電極と第1の対向電極の間に発生する電界の強さに依存せずに安定する。そのため、画素電極に制御される液晶領域が、液晶表示パネル上のすべての画素で一定になり、輝度むらが抑制されて違和感がない表示を提供することができる。
また、第1の基板に前記第2の対向電極を設けることにより、画素電極と第2の対向電極の間に保持容量を形成することができる。そのため、設計自由度が増し、高精細パネルの設計が容易になる。
またこのとき、前記第2の対向電極は、前記配向制御突起の周辺だけでなく、全面に平板上に設けることが望ましい。そのため、第2の対向電極は、透明電極であることが望ましい。
また、本発明の液晶表示装置は、半透過型の液晶表示パネルのように、段差形成層を有し、第1の対向電極からの距離が異なる第1の画素電極と第2の画素電極を有する表示パネルを備える液晶表示装置であってもよい。このとき、1つの画素領域内の、段差形成層の端部には、前記配向制御突起を設けたときと同様の傾斜面が存在する。そのため、黒表示時に、段差形成層の端部の周辺に傾斜面に対して概略垂直な方向に配向した液晶分子が存在し、この部分で光漏れが生じてコントラスト(白輝度/黒輝度)が低下する。そこで、本発明の液晶表示装置では、1つの画素領域内の段差形成層の端部に、第1の画素電極および第2の画素電極が存在しない領域を設けるとともに、前記第2の対向電極を設ける。
このようにすると、黒表示時に前記第1の画素電極および第2の画素電極と前記第2の対向電極の間で発生する電気力線が、前記段差形成層の端部周辺にある各画素電極が存在しない領域を通り、段差形成層の端部領域で、電界が画素電極と第1の対向電極の間に漏れる。そのため、黒表示時において、この漏れた電界により、配向制御突起を設けた領域の液晶分子の配向が、突起の傾斜面に対して垂直な方向から基板平面に対して概略垂直な方向に変動する。その結果、黒表示時に配向制御突起を設けた領域で起こる光漏れを低減し、コントラスト(白輝度/黒輝度)を向上させることができる。
また、このような半透過型の液晶表示パネルにおいても、前述のような配向制御突起を設け、配向制御突起と重なる領域に画素電極のスリットまたは開口部を設け、第2の対向電極は、前記画素電極のスリットまたは開口部に延在させてもよい。このようにすれば、黒表示時に配向制御突起を設けた領域で起こる光漏れを低減でき、コントラスト(白輝度/黒輝度)を向上させることができる。
また、配向制御突起を設けることにより、ある位置に配置された画素電極と、その隣に配置された画素電極の間に発生する液晶分子のドメイン中心、すなわち液晶分子の傾きが変化する点が、画素電極と第1の対向電極の間に発生する電界の強さに依存せずに安定する。そのため、画素電極に制御される液晶領域が、液晶表示パネル上のすべての画素で一定になり、輝度むらが抑制されて違和感がない表示を提供することができる。
また、第1の基板に前記第2の対向電極を設けることにより、画素電極と第2の対向電極の間に保持容量を形成することができる。そのため、設計自由度が増し、高精細パネルの設計が容易になる。
またこのとき、前記第2の対向電極は、前記配向制御突起の周辺だけでなく、全面に平板上に設けることが望ましい。そのため、第2の対向電極は、透明電極であることが望ましい。
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1乃至図6は、本発明による実施例1の液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。図1は、液晶表示パネルの概略構成を示す平面図である。図2は、図1のA−A’線における断面図である。図3は、実施例1の液晶表示パネルの1画素の構成例を示す平面図である。図4は、図3のB−B’線における断面図である。図5は、図3のC−C’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向状態を示す図である。図6は、図3のC−C’線における断面図であり、画素電極と対向基板の対向電極に電位差が生じたときの液晶分子の配向を示す図である。
実施例1の液晶表示装置は、図1および図2に示すように、一対の基板1,2の間に液晶材料(液晶層)3を挟持した液晶表示パネルを有する。このとき、一対の基板1,2は環状のシール材4で接着されており、液晶層3は、各基板1,2とシール材4で囲まれた空間に封入されている。
また、一対の基板1,2のうち、一方の基板1は、たとえば、ガラス基板の表面に走査信号線(ゲート信号線とも呼ばれる)、映像信号線(ドレイン信号線とも呼ばれる)、TFT素子、画素電極、配向膜などが形成されており、TFT基板と呼ばれる。
また、他方の基板2は、たとえば、ガラス基板の表面に対向電極(共通電極とも呼ばれる)、カラーフィルタ、配向膜などが形成されており、対向基板と呼ばれる。
また、TFT基板1の、対向基板2と対向する面の裏面には、たとえば、位相差板5Aおよび偏光板6Aが配置されている。そして、対向基板2の、TFT基板1と対向する面の裏面には、TFT基板1側の位相差板5Aおよび偏光板6Aと対をなす位相差板5Bおよび偏光板6Bが配置されている。以下、TFT基板1側に配置された位相差板5A,偏光板6Aをそれぞれ下位相差板,下偏光板と呼び、対向基板2側に配置された位相差板5B,偏光板6Bをそれぞれ上位相差板,上偏光板と呼ぶ。
また、実施例1の液晶表示パネルでは、対向基板2側は上偏光板6Bと上位相差板5Bとを組み合わせることで上円偏光板が構成され、TFT基板1側は下偏光板6Aと下位相差板5Aとを組み合わせることで下円偏光板が構成されている。このときの上円偏光板と下円偏光板の配置は、上円偏光板/液晶層/下円偏光板で、(上偏光板角度)⊥(下円偏光板角度)の関係になるように配置する。
以下、このような構成の液晶表示パネルにおける1画素の構成例について説明する。なお、実施例1では、VA方式の透過型カラー液晶表示パネルの場合を例に挙げる。
実施例1において、液晶表示パネルの1画素の構成は、たとえば、図3乃至図5に示したような構成になっている。なお、図3は、TFT基板1の1画素の構成を示しめしている。そして、図4は、図3のB−B’線におけるTFT基板1の断面構成を示しめしている。また、図5は、図3のC−C’線におけるTFT基板1および対向基板2ならびに液晶層3の断面構成を示している。
実施例1の液晶表示パネルにおいて、TFT基板1は、たとえば、ガラス基板101の表面に第1絶縁層102および第2絶縁層103を介して半導体層104が設けられている。この半導体層104は、たとえば、ポリシリコン(Poly-Si)を成膜し、パターニングして形成される。また、半導体層104上には、第3絶縁層105を介して走査信号線106が設けられている。このとき、走査信号線106は、その一部が半導体層104と重畳するようにパターニングされており、この重畳する領域がTFT素子のゲートとして機能する。
また、走査信号線106上には、第4絶縁層107を介して映像信号線108Aおよびソース電極108Bが設けられている。映像信号線108Aは、スルーホールによって半導体層104と電気的に接続されており、TFT素子のドレインとして機能する。また、ソース電極108Bも、スルーホールによって半導体層104と電気的に接続されており、TFT素子のソースとして機能する。
また、映像信号線108Aおよびソース電極108B上には、第5絶縁層109および第6絶縁層110を介して画素電極111が設けられている。画素電極111は、スルーホールによってソース電極108Bと電気的に接続されている。また、画素電極111上には配向膜112が設けられている。
また、実施例1の液晶表示パネルでは、映像信号線108Aを間に挟んで隣接する画素領域に配置された2つの画素電極111の間(スリット)に、基板平面(配向膜112)を対向基板側に突出させる配向制御突起113が設けられている。
またさらに、TFT基板1は、画素電極111から見て対向基板2とは反対側に、第6絶縁層110を介して共通電極(対向電極)114が設けられている。この共通電極114は、図5に示すように、映像信号線108Aを間に挟んで隣接する画素領域に配置された2つの画素電極111の間(スリット)を通るように設けられている。
また、TFT基板1における1画素は、隣接する2本の走査信号線106と隣接する2本の映像信号線108Aで囲まれた領域であり、TFT基板1には、この1画素の構成が2次元的に周期的に配置されている。
なお、図3乃至図5に示したTFT基板1の1画素の構成は一例であり、これに限らず、他の構成であってもよいことはもちろんである。
一方、対向基板2は、たとえば、ガラス基板201の表面にカラーフィルタ202が設けられている。カラー液晶表示パネルの場合、図3に示した1画素はサブ画素と呼ばれ、複数個のサブ画素によって映像(画像)の1ドットが構成される。このとき、対向基板2のカラーフィルタ202は、たとえば、赤色(R),緑色(G),青色(B)のフィルタがサブ画素単位で周期的に配置されている。そして、赤色のカラーフィルタが配置されたサブ画素、緑色のカラーフィルタが配置されたサブ画素、および青色のカラーフィルタが配置されたサブ画素の3つのサブ画素によって1ドットが構成される。またこのとき、各色のカラーフィルタ202は、たとえば、ブラックマトリックスによって分離していてもよい。
また、カラーフィルタ202上には、オーバーコート層203を介して対向電極(共通電極)204が設けられている。また、対向電極204上には、配向膜205が設けられている。
VA方式の液晶表示パネルの場合、TFT基板1と対向基板2の間に挟持された液晶層3は、電圧がオフ、すなわち画素電極111と対向電極204の電位差が0のときに、図5に示すように、液晶分子301が基板平面と垂直に配向する。なお、電圧がオフであっても、配向制御突起113が設けられた領域は、液晶分子301の配向が基板平面と垂直にはならず、配向制御突起113(配向膜112)の傾斜面と概略垂直な方向に配向する。
このとき、配向制御突起113の影響で液晶分子301が傾いて配向している領域では液晶層3にリタデーションが生じる。電圧がオフの状態、すなわち黒表示時に発生するこのリタデーションは、光漏れの原因になり、結果的に、白表示時の透過率を黒表示時の透過率で除した値(白透過率/黒透過率)で表される透過コントラストが低下する。
そこで、実施例1の液晶表示パネルでは、TFT基板1の共通電極114に、黒表示時の画素電極111の電位および対向基板2の対向電極204の電位とは異なる電位を持たせる。このようにすると、黒表示時に、たとえば、図5に示すように、画素電極111と共通電極114の電位差によるフリンジ電界Eが発生し、液晶層3に斜め電界が印加される。このとき、共通電極114の電位は、常に一定であってもよいし、駆動したい画素の走査信号線に走査信号電圧が供給されるタイミングである決まった電位に変更するようにしてもよい。
実施例1の液晶表示パネルでは、黒表示時に、図5に示したように、液晶層3に斜め電界が印加されるので、配向制御突起113の外周部の液晶分子301が、基板平面に対して概略垂直に配向する。これにより、画素内全領域の液晶分子301が概ね垂直配向となり、黒表示時の光漏れを低減できる。その結果、黒表示時の光透過率(輝度)が小さくなり、白表示時の透過率を黒表示時の透過率で除した値(白透過率/黒透過率)で表される透過コントラストが向上する。
また、TFT基板1の配向制御突起113は、画素電極111の電位が高くなり、たとえば、図6に示すように画素電極111と共通電極114により発生するフリンジ電界Eが緩和されたときに、液晶分子301の向きを制御する役目を有する。これは、液晶分子301の向きが変化する点(ドメイン中心)の安定化に寄与し、画素電極111と対向電極204の電位差に応じた電界の強さに依存したドメイン中心の変動を抑制することができる。そのため、ドメイン中心の移動による輝度むらを低減することができる。
また、TFT基板1に共通電極114を設けることにより、画素電極111と共通電極114の間に保持容量を形成することができる。このとき、共通電極114を透明電極にすれば、各画素の表示領域、すなわち光を透過させる領域に保持容量を形成できる。そのため、TFT基板1の設計自由度が増し、高精細パネルの設計が容易になる。
図7および図8は、実施例1の液晶表示パネルの作用効果を補足するための模式図である。図7は、実施例1の液晶表示パネルの効果のシミュレーション結果を示す図である。図8は、画素電極の開口部の幅を変えたときの共通電極の電位と透過率の関係を示すグラフ図である。なお、図7には、シミュレーションに用いる液晶パネルの構造モデルを示す図(a)と、シミュレーションにより得られた液晶分子の配向状態および等電位線を示す図(b)の2つの図を示している。
実施例1の液晶表示パネルの効果を調べるために、本願発明者らは、図7の(a)に示すような構造モデルを用いて液晶分子の配向状態および等電位線の分布をシミュレーションした。図7の(a)に示した構造モデルでは、パターニングされていない共通電極114上に比誘電率が6.7の第6絶縁層110を配置し、その上に開口部を設けた画素電極111を配置している。また、画素電極111の開口部には、高さ1μm、幅15μm(y=15μm)の配向制御突起113を配置している。また、画素電極111および配向制御突起113上には、ネガ型の液晶層3を配置し、さらにその上に対向電極204を配置している。なお、ネガ型の液晶層3は、異方性屈折率Δnを0.1、異方性誘電率を−5にした。なお、実際の液晶表示パネルでは、画素電極111と液晶層3の間、対向電極204と液晶層3の間にそれぞれ配向膜112,205が存在するが、シミュレーションにおいて配向膜の有無が、液晶分子の配向状態および等電位線の分布に与える影響は小さいので構造モデルでは省略している。
このとき、たとえば、画素電極111の開口部の幅xを15μmにし、画素電極111と対向電極204の電位を0V(ボルト)、共通電極113の電位を2V(ボルト)にしてシミュレーションを行うと、液晶分子301の配向状態および等電位線ESの分布は、図7の(b)に示したようになる。このシミュレーション結果からわかるように、画素電極111と共通電極114の間で発生する電界の等電位線ESは、画素電極111の開口部で、対向電極204側に大きくふくらんでいる。すなわち、画素電極111の開口部の周辺には、その開口部から液晶層3を通る斜め電界が発生している。そのため、共通電極114がなければ配向制御突起113の外周部(傾斜面)と概略垂直な方向に配向する液晶分子の傾きが、共通電極114があることによって基板平面(画素電極111の平面)に対して垂直な方向に変化する。
またこのとき、たとえば、構造モデルの配向制御突起113の幅yを15μm、画素電極111および対向電極204の電位を0Vに固定し、画素電極111の開口部の幅xおよび共通電極114の電位を変えた場合の透過率の変化を調べると、たとえば、図8に示すようになった。なお、図8に示したグラフにおいて、横軸は共通電極114の電位(Vcom2)であり、縦軸は黒表示時の透過率(Transmittannce)である。画素電極111の開口部の幅xが配向制御突起の幅yよりも小さい場合の一例として、画素電極111の幅xが9μmにした場合、共通電極114の電位を2V、すなわち画素電極111および対向電極204と共通電極114の電位差を2Vにすると、電位差が0V、すなわち共通電極114が無い場合に比べて、黒表示時の透過率が低くなる。また、画素電極111の開口部の幅xを配向制御突起113の幅yと一致させた場合(x=15μmの場合)、画素電極111および対向電極204と共通電極114の電位差を1Vにすると、黒表示時の透過率が低くなる。また、画素電極111の開口部の幅xを配向制御突起113の幅yと一致させた場合、画素電極111および対向電極204と共通電極114の電位差を2Vにすると、黒表示時の透過率がさらに低くなる。
一方、画素電極111の開口部の幅xが配向制御突起113の幅yよりも広い場合の一例として、画素電極111の開口部の幅xを23μmにした場合、画素電極111および対向電極204と共通電極114の電位差が1Vだと黒表示時の透過率が若干低くなるが、電位差が2Vになると逆に透過率が高くなってしまう。
この結果、実施例1の液晶表示パネルでは、たとえば、隣接する画素電極111の間隔および配向制御突起113の幅をともに15μmにし、黒表示時の画素電極111および対向電極204と共通電極114の電位差を2Vにすることが望ましいと考えられる。
なお、図8に示したグラフからわかるように、斜め電界により黒表示時の透過率(輝度)を低くする効果は、画素電極111の開口部の幅xと配向制御突起113の幅yの関係、そして黒表示時の画素電極111および対向電極204と共通電極114の電位差によって変わってくる。また、実際の液晶表示パネルでは、隣接する画素電極111の間隔などは製品毎に異なる。そのため、実際の液晶表示パネルでは、隣接する画素電極111の間隔などのパラメータに合わせて、配向制御突起113の幅、黒表示時の画素電極111および対向電極204と共通電極114の電位差を適宜変更すればよい。
以下に、実施例1の液晶表示パネルの製造方法について説明する。実施例1の液晶表示パネルを製造するときには、まず、TFT基板1および対向基板2を作製する。
実施例1の液晶表示パネルにおけるTFT基板1を作製するときには、第5絶縁層109を形成する工程までは、従来のTFT基板の作製方法と同じ手順で行えばよいので、詳細な説明は省略する。
なお、第5絶縁層109を形成するときには、表面平坦化絶縁膜(たとえば、ポリメチルシロキサン膜)を形成する。この表面平坦化絶縁膜を形成するときには、まず、たとえば、ポリメチルシラザンからなる有機樹脂を、スピンコート法により、映像信号線108Aおよびソース電極108Bまで形成されたガラス基板上に塗布する。そして、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いてi線露光し加湿すると、露光部にシラノールが形成されるので、それをアルカリ現像液で除去する。このとき除去するのは、たとえば、ソース電極108Bと画素電極111を接続するためのコンタクトホールなどである。その後、ghi線で全面露光し再度加湿すると、先にアルカリ現像液で除去されなかった箇所にシラノールが形成される。このシラノールを焼成することにより、所望の箇所にポリメチルシロキサン(表面平坦化絶縁膜)が形成される。またこのとき、第5絶縁層109は、たとえば、焼成後の膜厚が1μmとなるように形成する。
第5絶縁層109まで形成したら、次に、共通電極114を形成する。共通電極114は、たとえば、スパッタリングで成膜したITO膜をパターニングして形成する。このとき、ITO膜は、たとえば、厚さ約77nmに成膜する。また、ITO膜をパターニングするときには、まず、たとえば、ITO膜上に感光性レジストを塗布した後、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて露光し、アルカリ現像液で感光性レジストを部分的に除去してエッチングレジストを形成する。感光性レジストがポジ型の場合、露光された部分が除去される。エッチングレジストを形成したら、そのレジストをマスクにして、たとえば、シュウ酸などのITOエッチング液でITO膜の不要な部分を除去する。その後、たとえば、MEA(モノエタノールアミン)などのレジスト剥離液でエッチングレジストを除去する。なお、共通電極114をパターニングする際には、後述する画素電極111と重畳する領域および隣接する画素電極111の間(スリット)に残るようにパターニングし、ソース電極108Bと画素電極111を接続するコンタクトホールの周辺のITO膜は除去する。
次に、共通電極114上に第6絶縁層110を形成する。第6絶縁層110は、たとえば、SiN(誘電率:6.7)のCVD膜を厚さ約300nmに成膜する。また、SiN膜を成膜した後は、SF+OまたはCFのガスでドライエッチングをし、ソース電極108Bと画素電極111を接続するコンタクトホールを形成する。
次に、第6絶縁層110上に画素電極111を形成する。画素電極111は、共通電極114と同様に、たとえば、スパッタリングで成膜したITO膜をパターニングして形成する。なお、画素電極111をパターニングするときには、画素領域にあわせて矩形状(長方形状)の電極が残るようにエッチングする。
次に、隣接する画素電極111の間(スリット)に配向制御突起113を形成する。配向制御突起113を形成するときには、たとえば、画素電極111および第6絶縁層110上に感光性樹脂を塗布した後、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて露光し、アルカリ現像液で部分的に除去して形成する。このとき、配向制御突起113の表面の凹凸は、感光性樹脂の焼成条件により制御できる。実施例1では、230℃の雰囲気中で60分間加熱して焼成させる。また、配向制御突起113は、たとえば、焼成後の厚さが1.0μmになるように形成する。
次に、配向膜112を形成する。配向膜112は、たとえば、所望のパターンが描かれた樹脂板をマスクにして、画素電極111および配向制御突起113上にVA方式用の配向膜112を印刷し、焼成する。配向膜112の焼成は、たとえば、温度230℃の雰囲気中で10分間加熱して行う。以上の手順により、TFT基板1が作製される。
また、対向基板2は、従来の対向基板の作製方法と同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。
こうして得られたTFT基板1および対向基板2を用いて液晶表示パネルを作製するときには、まず、TFT基板1と対向基板2の間に液晶材料3を真空封入する。液晶材料3を真空封入するときには、たとえば、シール材4およびスペーサ(SOC)でTFT基板1と対向基板2の間(セルギャップ)が4.0μmになるようにし、その間に屈折率異方性Δnが0.10のネガ型液晶を真空封入する。このとき、液晶分子301は、VA用配向膜112,204の配向規制力により基板平面に対して垂直に配向する。なお、配向制御突起113が設けられた領域では、基板平面ではなく、配向制御突起113(配向膜112)の傾斜面に対して概略垂直になるように配向する。
次に、対向基板2に上位相差板5Bおよび上偏光板6Bを貼り合わせ、TFT基板1に下位相差板5Aおよび下偏光板6Aを貼り合わせる。このとき、上偏光板6Bおよび上位相差板5Bで構成される上円偏光板と、下偏光板6Aおよび下位相差板5Aで構成される下円偏光板は、上円偏光板/液晶層/下円偏光板で、(上偏光板角度)⊥(下円偏光板角度)の関係になるように配置する。
より具体的には、上位相差板5Bは、対向基板2のガラス基板201側から順に、たとえば、リタデーションΔn・d=110nm(基板の主面に対して45度傾斜時)のZ軸位相差板,Δn・d=140nmの一軸延伸の位相差板(λ/4位相差板),Δn・d=270nmの一軸延伸の位相差板(λ/2位相差板)を貼り合わせる。このとき、λ/4位相差板は遅相軸角度が175度になるように貼り合わせ、λ/2位相差板は遅相軸角度が55度になるように貼り合わせる。また、上偏光板6Bは透過軸角度が160度になるように貼り合わせる。
またこのとき、下位相差板5Aは、TFT基板1のガラス基板101側から順に、たとえば、Δn・d=110nm(基板の主面に対して45度傾斜時)のZ軸位相差板,Δn・d=140nmの一軸延伸の位相差板(λ/4位相差板),Δn・d=270nmの一軸延伸の位相差板(λ/2位相差板)を貼り合わせる。このとき、λ/4位相差板は遅相軸角度が85度になるように貼り合わせ、λ/2位相差板は遅相軸角度が145度になるように貼り合わせる。また、下偏光板6Aは透過軸角度が70度になるように貼り合わせる。
なお、前記各位相差板5A,5Bの遅相軸および各偏光板6A,6Bの透過軸は所定の方向、たとえば、画面の水平方向を基準にして反時計回りに測った角度で示している。
また、上位相差板5Bおよび下位相差板5Aは、Z軸位相差板を設けなくても構わないが、広視野角化のためには設けたほうが望ましい。
また、実施例1の液晶表示パネルを用いて透過型の液晶表示装置を製造するときには、従来の透過型液晶表示装置と同じ手順で組み立てればよいので、詳細な説明は省略する。
以上説明したように、実施例1の液晶表示パネルでは、黒表示時の光漏れを低減することで黒透過率を低くすることができる。その結果、透過コントラスト(白透過率/黒透過率)、別の言い方をすれば、白表示時の輝度を黒表示時の輝度で除した値で表されるコントラスト(白輝度/黒輝度)を高くすることができる。
また、配向制御突起113を設けることにより、画素電極111と対向電極204の電位差に応じた電界の強さに依存したドメイン中心の変動を抑制することができる。そのため、ドメイン中心の移動による輝度むらを低減することができる。
また、実施例1の液晶表示パネルでは、画素電極111と共通電極114の間に保持容量を形成することができる。このとき、共通電極114を透明電極にすれば、各画素の表示領域、すなわち光を透過させる領域に保持容量を形成できる。そのため、TFT基板1の設計自由度が増し、高精細パネルの設計が容易になる。
図9および図10は、本発明による実施例2の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図9は、実施例2の液晶表示パネルの1画素の構成例を示す平面図である。図10は、図9のD−D’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向状態を示す図である。
実施例1の液晶表示パネルでは、隣接する2つの画素電極111の間(スリット)に配向制御突起113を配置することで液晶分子の配向を制御しているが、配向制御突起113の位置は、これに限らず、別の位置であってもよい。そこで、実施例2では、1つの画素領域(画素電極111)の中央付近に配向制御突起113を配置した液晶表示パネルの構成例について説明する。なお、実施例2で挙げる液晶表示パネルは、VA方式の透過型カラー液晶表示パネルにし、基本的な構成は、実施例1で挙げた液晶表示パネルの構成と同じにする。
実施例2の液晶表示パネルのTFT基板1は、図9および図10に示すように、ガラス基板101上に、半導体層104,走査信号線106,映像信号線108A,ソース電極108B,画素電極111などが設けられている。このとき、各画素電極111は、中央付近に開口部111Hを有し、その開口部111Hを覆うように配向制御突起113が設けられている。また、画素電極111からみて対向基板2(対向電極204)と反対の方向には、第6絶縁層110を介して共通電極114が設けられている。このとき、共通電極114は、各画素電極111の開口部111H、および隣接する2つの画素電極の間にも延在するように設けられている。
なお、図9に示した例では、各画素電極111の開口部111Hおよび配向制御突起113の平面パターンを概略円形にしているが、これに限らず、長円形、多角形のパターンであってもよい。
また、対向基板2は、実施例1の液晶表示パネルの対向基板2と同じ構成であり、ガラス基板201上に、カラーフィルタ202,オーバーコート層203,対向電極204,配向膜205が積層されている。
また、VA方式の液晶表示パネルの場合、液晶層3は、たとえば、複屈折異方性Δnが0.10のネガ型液晶であり、電圧がオフ、すなわち画素電極111と対向電極204の電位差が0の黒表示時に、液晶分子301が基板平面に対して垂直に配向している。なお、配向制御突起113を配置した領域では、電圧がオフの状態のときに、液晶分子301は配向制御突起113(配向膜112)の傾斜面に対して概略垂直に配向する。
また、実施例2の液晶表示パネルの場合も、画素電極111と対向電極204の電位差が0の電圧オフ(黒表示時)の状態で、TFT基板1の共通電極114に、黒表示時の画素電極111および対向電極204の電位とは異なる電位を持たせる。このときの画素電極111および対向電極204の電位と共通電極114の電位の関係は、実施例1で説明したような関係にする。このようにすると、黒表示時には、たとえば、図10に示すように、各画素電極111の開口部にフリンジ電界Eが生じ、開口部(配向制御突起113)の周辺の液晶層3に斜め電界が印加される。そのため、共通電極114がなければ配向制御突起113の外周部(傾斜面)と概略垂直な方向に配向する液晶分子の傾きが、共通電極114があることによって基板平面(画素電極111の平面)に対して垂直な方向に変化する。その結果、黒表示時に配向制御突起113が配置された領域で生じる光漏れを低減し、透過コントラストを向上させることができる。
またこのとき、隣接する2つの画素電極111の間にもフリンジ電界Eが生じる。そのため、図10に示すように、電圧がオフの状態で、隣接する2つの画素電極の境目にドメイン中心ができ、各画素電極111上の液晶分子301の傾く方向を制御できる。
またさらに、実施例2の液晶表示パネルにおいて、電圧をオンにして画素電極111と対向電極204に電位差が生じて電界が発生すると、各画素電極111上の液晶分子301は、配向制御突起113を起点(中心)に放射状に傾く。これは、1画素で見た場合の液晶分子301の傾斜角(チルト角)がどの方位角においても概略一致することを意味し、傾斜角が異なることによる輝度むらを防ぐことができる。
また、実施例2の液晶表示パネルにおいても、TFT基板1に前記共通電極114を設けることにより、画素電極111と共通電極114の間に保持容量を形成することができる。このとき、共通電極114を透明電極にすれば、各画素の表示領域、すなわち光を透過させる領域に保持容量を形成できる。そのため、TFT基板1の設計自由度が増し、高精細パネルの設計が容易になる。
図11乃至図13は、本発明による実施例3の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。図11は、実施例3の液晶表示パネルの1画素の構成例を示す平面図である。図12は、図11のE−E’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向を示す図である。図13は、図11のF−F’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向を示す図である。
実施例1および実施例2では、本発明をVA方式の透過型液晶表示パネルに適用した場合の構成例について説明した。しかしながら、本発明は、透過型に限らず、半透過型の液晶表示パネルにも適用することができる。そこで、実施例3では、VA方式の半透過型液晶表示パネルを例に挙げ、その構成例について説明する。
実施例3の液晶表示パネルのTFT基板1は、図11乃至図13に示すように、ガラス基板101上に、半導体層104,走査信号線106,映像信号線108A,ソース電極108B,第1の画素電極111Aなどが設けられている。このとき、各画素領域は、バックライトからの光を透過して画像(映像)を表示する透過表示領域と、外光からの光を反射して画像(映像)を表示する反射表示領域を有し、前記反射領域には段差形成層115が設けられている。また、段差形成層115上には第2の画素電極111Bが設けられている。なお、実施例3の液晶表示パネルでは、第2の画素電極111Bが、外光を反射する反射膜の機能を兼ねており、たとえば、Al膜およびMoW膜を積層したものであるとする。
実施例3の液晶表示パネルは半透過型であり、透過表示領域はTFT基板1側から液晶層3に光が入射し、そのまま対向基板2側から出射する。一方、反射表示領域は、対向基板2側から液晶層3に入射した光がTFT基板1で反射され、再び液晶層3を通って対向基板2側から出射する。そのため、半透過型の液晶表示パネルでは、反射表示領域に段差形成層115および第2の画素電極111Bを設け、反射表示領域における液晶層の厚さが、透過表示領域における液晶層の厚さよりも薄くなるようにしている。このとき、反射表示領域の液晶層の厚さは、透過表示領域の液晶層の厚さの半分程度にすることが望ましい。このようにすると、たとえば、白表示時における反射表示領域の液晶層のリタデーションが200nmのときに、透過表示領域の液晶層のリタデーションは約400nmとなり、電圧−反射率特性と、電圧−透過率特性を概ね一致させることができる。そのため、駆動電圧範囲内で違和感のない反射表示と透過表示を実現することができる。
またこのとき、第2の画素電極111Bは、段差形成層115の端部に沿った端面の一部が透過表示領域側に突出しており、第1の画素電極111Aと電気的に接続されている。つまり、実施例3の液晶表示パネルでは、隣接する2本の走査信号線106と隣接する2本の映像信号線108Aで囲まれた1つの画素領域内の、段差形成層115の端部の周囲に、画素電極が存在しない領域を有する。
また、実施例3の液晶表示パネルでは、隣接する2つの画素領域の第1の画素電極111Aの間(スリット)に、配向制御突起113が設けられている。
また、実施例3の液晶表示パネルにおいても、液晶層3は、たとえば、複屈折異方性Δnが0.10のネガ型液晶であり、電圧がオフ、すなわち第1の画素電極111Aおよび第2の画素電極111Bと対向電極204の電位差が0の黒表示時に、液晶分子301が基板平面に対して垂直に配向している。なお、配向制御突起113を配置した領域では、電圧がオフの状態のときに、液晶分子301は配向制御突起113(配向膜112)の傾斜面に対して概略垂直に配向する。またさらに、半透過型の液晶表示パネルの場合、図13に示すように、段差形成層115の端部にも傾斜面があり、この領域でも、電圧がオフの状態のときに、液晶分子301は段差形成層115(配向膜112)の傾斜面に対して概略垂直に配向する。
実施例3の液晶表示パネルの場合も、第1の画素電極111Aおよび第2の画素電極111Bと対向電極204の電位差が0の電圧オフ(黒表示時)の状態で、TFT基板1の共通電極114に、黒表示時の第1の画素電極111Aおよび第2の画素電極111Bならびに対向電極204の電位とは異なる電位を持たせる。このときの第1の画素電極111Aおよび第2の画素電極111Bならびに対向電極204の電位と共通電極114の電位の関係は、実施例1で説明したような関係にする。このようにすると、黒表示時には、たとえば、図12に示すように、隣接する第1の画素電極111Aの間にフリンジ電界Eが生じ、配向制御突起113の周辺の液晶層3に斜め電界が印加される。そのため、共通電極114がなければ配向制御突起113の外周部(傾斜面)と概略垂直な方向に配向する液晶分子301の傾きが、共通電極114があることによって基板平面(画素電極111の平面)に対して垂直な方向に変化する。その結果、黒表示時に配向制御突起113が配置された領域で生じる光漏れを低減し、透過コントラストを向上させることができる。
また、実施例3の液晶表示パネルでは、黒表示時に、図13に示したように、段差形成層115の端部(傾斜面)にある画素電極111A,111Bが存在しない領域でもフリンジ電界Eが生じ、段差形成層115の傾斜面の周辺の液晶層3に斜め電界が印加される。そのため、共通電極114がなければ段差形成層115の傾斜面と概略垂直な方向に配向する液晶分子の傾きが、共通電極114があることによって基板平面(画素電極111の平面)に対して垂直な方向に変化する。その結果、黒表示時に段差形成層115の傾斜面、すなわち透過表示領域と反射表示領域の境界で生じる光漏れを低減し、透過コントラストを向上させることができる。
また、配向制御突起113を設けることにより、第1の画素電極111Aと対向電極204の電位差に応じた電界の強さに依存したドメイン中心の変動を抑制することができる。そのため、ドメイン中心の移動による輝度むらを低減することができる。
また、実施例3の液晶表示パネルでも、第1の画素電極111Aと共通電極114の間に保持容量を形成することができる。このとき、共通電極114を透明電極にすれば、各画素の表示領域、すなわち光を透過させる領域に保持容量を形成できる。そのため、TFT基板1の設計自由度が増し、高精細パネルの設計が容易になる。
以下に、実施例3の液晶表示パネルの製造方法について簡単に説明する。
実施例3の液晶表示パネルにおけるTFT基板1を製造するときには、第1の画素電極111Aを形成する工程までは、実施例1で説明したような手順で行えばよいので、詳細な説明は省略する。
第1の画素電極111Aまで形成したら、たとえば、次に、配向制御突起113および段差形成層115を形成する。配向制御突起113は、実施例1で説明したような手順で形成する。また、段差形成層115も、配向制御突起113と同様の手順で形成する。なお、配向制御突起113は、焼成後の厚さが約1.0μmになるように形成し、段差形成層は、焼成後の厚さが約2.0μmになるように形成する。
次に、段差形成層115上に第2の画素電極111Bを形成する。第2の画素電極111Bは、たとえば、スパッタリングで成膜したAl膜およびMoW膜の積層膜をパターニングして形成する。前記積層膜をパターニングするときには、まず、たとえば、感光性レジストを成膜した後、所望のパターンが描かれたホトマスクを用いて露光し、アルカリ現像液で感光性レジストを部分的に除去したエッチングレジストを形成する。そして、りん酸系エッチング液を用いて前記積層膜を部分的に除去した後、エッチングレジストを除去する。またこのとき、第2の画素電極111Bは、たとえば、図11に示したように、その一部が第1の画素電極111A側に突出し、段差形成層115の端部(傾斜面)の一部を通って第1の画素電極111Aと重なるようなパターンで形成する。
第2の画素電極111Bを形成した後は、実施例1で説明したような方法で配向膜112を形成する。以上の手順により、実施例3の液晶表示パネルにおけるTFT基板1が作製される。
また、対向基板2は、従来の対向基板の作製方法と同じ手順で作製すればよいので、詳細な説明は省略する。
こうして得られたTFT基板1および対向基板2を用いて液晶表示パネルを作製するときには、まず、TFT基板1と対向基板2の間に液晶材料3を真空封入する。液晶材料3を真空封入するときには、たとえば、シール材4およびスペーサ(SOC)でTFT基板1と対向基板2の間(セルギャップ)が4.0μmになるようにし、その間に屈折率異方性Δnが0.10のネガ型液晶を真空封入する。このとき、液晶分子301は、VA用配向膜112,204の配向規制力により基板平面に対して垂直に配向する。なお、配向制御突起113が設けられた領域では、基板平面ではなく、配向制御突起113(配向膜112)の傾斜面に対して概略垂直になるように配向する。また、段差形成層115の端部(傾斜面)では、基板平面ではなく、段差形成層115(配向膜112)の傾斜面に対して概略垂直になるように配向する。
次に、対向基板2に上位相差板5Bおよび上偏光板6Bを貼り合わせ、TFT基板1に下位相差板5Aおよび下偏光板6Aを貼り合わせる。このとき、上偏光板6Bおよび上位相差板5Bで構成される上円偏光板と、下偏光板6Aおよび下位相差板5Aで構成される下円偏光板は、上円偏光板/液晶層/下円偏光板で、(上偏光板角度)⊥(下円偏光板角度)の関係になるように配置する。
また、実施例3の液晶表示パネルを用いて半透過型の液晶表示装置を製造するときには、従来の半透過型液晶表示装置と同じ手順で組み立てればよいので、詳細な説明は省略する。
以上説明したように、実施例3の液晶表示パネルでは、黒表示時に、隣接する第1の画素電極111Aの間(スリット)および段差形成層115の端部(傾斜面)で生じる光漏れを低減することで黒透過率を低くすることができる。その結果、透過コントラスト(白透過率/黒透過率)を高くすることができる。
また、配向制御突起113を設けることにより、第1の画素電極111Aと対向電極204の電位差に応じた電界の強さに依存したドメイン中心の変動を抑制することができる。そのため、ドメイン中心の移動による輝度むらを低減することができる。
また、実施例3の液晶表示パネルでは、第1の画素電極111Aと共通電極114の間に保持容量を形成することができる。このとき、共通電極114を透明電極にすれば、各画素の表示領域、すなわち光を透過させる領域に保持容量を形成できる。そのため、TFT基板1の設計自由度が増し、高精細パネルの設計が容易になる。
なお、図11乃至図13に示したTFT基板1の1画素の構成は、半透過型の構成の一例であり、これに限らず、他の構成であってもよいことはもちろんである。
また、実施例3では、隣接する第1の画素電極111Aの間に配向制御突起113を配置したが、これに限らず、各第1の画素電極111Aの中央付近に円形または多角形の開口部を設け、その開口部を覆う配向制御突起113を配置してもよいことはもちろんである。
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
たとえば、前記各実施例では、VA方式の液晶表示パネルを例に挙げたが、これに限らず、TN方式やECB方式の液晶表示パネルであってもよい。
液晶表示パネルの概略構成を示す平面図である。 図1のA−A’線における断面図である。 実施例1の液晶表示パネルの1画素の構成例を示す平面図である。 図3のB−B’線における断面図である。 図3のC−C’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向状態を示す図である。 図3のC−C’線における断面図であり、画素電極と対向基板の対向電極に電位差が生じたときの液晶分子の配向を示す図である。 実施例1の液晶表示パネルの効果のシミュレーション結果を示す図である。 画素電極の開口部の幅を変えたときの共通電極の電位と透過率の関係を示すグラフ図である。 実施例2の液晶表示パネルの1画素の構成例を示す平面図である。 図9のD−D’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向状態を示す図である。 実施例3の液晶表示パネルの1画素の構成例を示す平面図である。 図11のE−E’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向を示す図である。 図11のF−F’線における断面図であり、黒表示時の液晶分子の配向を示す図である。
符号の説明
1…TFT基板
101…ガラス基板
102…第1絶縁層
103…第2絶縁層
104…半導体層
105…第3絶縁層
106A…走査信号線
106B…保持容量線
107…第4絶縁層
108A…映像信号線
108B…ソース電極
109…第5絶縁層
110…第6絶縁層
111…画素電極
111A…第1の画素電極
111B…第2の画素電極
112…配向膜
113…配向制御突起
114…共通電極(対向電極)
115…段差形成層
2…対向基板
201…ガラス基板
202…カラーフィルタ
203…オーバーコート層
204…対向電極(共通電極)
205…配向膜
3…液晶材料(液晶層)
301…液晶分子
4…シール材
5A…位相差板(下位相差板)
5B…位相差板(上位相差板)
6A…偏光板(下偏光板)
6B…偏光板(上偏光板)
…フリンジ電界
ES…等電位線

Claims (9)

  1. 第1の基板と第2の基板の間に液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
    前記液晶表示パネルは、黒表示時に前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直方向に配向しており、
    前記第2の基板は、第1の対向電極を有し、
    前記第1の基板は、画素電極と、前記第2の基板と対向する基板平面を部分的に突出させる配向制御突起と、前記画素電極から見て前記第1の対向電極と反対の方向に配置され、かつ、黒表示時の前記画素電極の電位および前記第1の対向電極の電位と異なる電位を持つ第2の対向電極とを有し、
    前記第1の基板の前記画素電極は、前記配向制御突起が配置される位置にスリットまたは開口部を有し、かつ、前記第2の対向電極は、前記画素電極の前記スリットまたは前記開口部と重畳する位置に延在していることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記第2の対向電極は、黒表示時に前記画素電極との間で発生する電気力線が、前記画素電極の前記スリットまたは前記開口部を通る電位を持つことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記第2の対向電極は、透明電極であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記第1の基板は、前記画素電極と前記第2の対向電極との間で保持容量を形成していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  5. 第1の基板と第2の基板の間に液晶材料が挟持された液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
    前記液晶表示パネルは、黒表示時に前記液晶材料中の液晶分子が、基板平面に対して垂直方向に配向しており、
    前記第2の基板は、第1の対向電極を有し、
    前記第1の基板は、1つの画素領域に、互いに前記第1の対向電極からの距離が異なる第1の画素電極および第2の画素電極と、前記第1の画素電極と前記第2の画素電極とのうち前記第1の対向電極からの距離が近いほうの画素電極と重なる領域に配置された段差形成層と、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極から見て前記第1の対向電極と反対の方向に配置され、かつ、黒表示時の前記第1の画素電極および前記第2の画素電極の電位および前記第1の対向電極の電位と異なる電位を持つ第2の対向電極とを有し、
    前記1つの画素領域内の前記段差形成層の端部に、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極と重ならない領域を有し、
    前記第2の対向電極は、前記段差形成層の、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極と重ならない前記端部の前記領域を通って、前記第1の画素電極が配置された領域および前記第2の画素電極が配置された領域に延在していることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 前記第2の対向電極は、黒表示時に前記第1の画素電極または前記第2の画素電極との間で発生する電気力線が、前記段差形成層の、前記第1の画素電極および前記第2の画素電極と重ならない前記端部の前記領域を通る電位を持つことを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
  7. 前記第2の対向電極は、透明電極であることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の液晶表示装置。
  8. 前記第1の基板は、前記第1の画素電極または前記第2の画素電極と前記第2の対向電極との間で保持容量を形成していることを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  9. 前記第1の基板は、前記第2の基板と対向する基板平面を部分的に突出させる配向制御突起を有し、
    前記第1の画素電極または前記第2の画素電極は、前記配向制御突起が配置される位置にスリットまたは開口部を有し、かつ、前記第2の対向電極は、前記第1の画素電極または前記第2の画素電極の前記スリットまたは前記開口部と重畳する位置に延在していることを特徴とする請求項5乃至請求項8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
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