JP2007316643A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フリンジ電界の影響を受けられない液晶分子を最小化し、液晶衝突などによる残像を最小化する。
【解決手段】
本発明は液晶表示装置に関する。本発明による液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板上に形成され、第1及び第2副画素電極を含む画素電極とを含み、前記第1及び第2副画素電極は連結部を通じて連結されており、前記連結部の長さは10μm以上である。
【選択図】図1
【解決手段】
本発明は液晶表示装置に関する。本発明による液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板上に形成され、第1及び第2副画素電極を含む画素電極とを含み、前記第1及び第2副画素電極は連結部を通じて連結されており、前記連結部の長さは10μm以上である。
【選択図】図1
Description
本発明は液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、現在、最も広く使用されている平板表示装置のうちの一つであって、画素電極と共通電極など電場生成電極が形成されている二枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層とからなり、電場生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これを通じて液晶層の液晶分子の配向を決定し、入射光の偏光を制御することによって映像を表示する。
このような液晶表示装置の中でも、電場が印加されない状態で液晶分子の長軸を表示板に対し垂直をなすように配列した垂直配向方式(vertically aligned mode)の液晶表示装置が、コントラスト比が大きく、基準視野角が広くて脚光を浴びている。
垂直配向方式の液晶表示装置において、広い基準視野角を実現するための具体的な方法としては、電場生成電極に切開部を形成する方法と、電場生成電極上に突起を形成する方法などがある。切開部及び突起は、液晶分子が傾く方向(tilt direction)を決定するので、これらを適切に配置して液晶分子の傾斜方向をいろいろな方向に分散させることにより、基準視野角を広くすることができる。
垂直配向方式の液晶表示装置において、広い基準視野角を実現するための具体的な方法としては、電場生成電極に切開部を形成する方法と、電場生成電極上に突起を形成する方法などがある。切開部及び突起は、液晶分子が傾く方向(tilt direction)を決定するので、これらを適切に配置して液晶分子の傾斜方向をいろいろな方向に分散させることにより、基準視野角を広くすることができる。
しかし、切開パターンを形成する場合、角または連結部などに位置する液晶は、上下部切開部によって形成されるフリンジ電界(fringe field)の影響を受けられない。したがって、液晶表示装置が駆動される場合にこの部分の液晶が任意の方向に配向されるようになる。液晶が任意の方向に配向される場合、液晶の衝突による瞬間残像などが発生することがあり、衝突した地点が同一の場所ではなく任意の部分で発生するという問題点がある。
したがって、本発明の目的は、フリンジ電界の影響を受けられない液晶分子を最小化し、液晶衝突などによる残像を最小化することである。
また、本発明の他の目的は、液晶表示装置の開口率を極大化することである。
また、本発明の他の目的は、液晶表示装置の開口率を極大化することである。
本発明は前述した課題を解決するために、発明1は
・第1基板と、
・前記第1基板上に形成され、第1副画素電極と第2副画素電極とを備える画素電極と、
を含み、
前記第1副画素電極及び第2副画素電極は連結部を通じて連結されており、前記連結部の長さは10μm以上である、液晶表示装置を提供する。
・第1基板と、
・前記第1基板上に形成され、第1副画素電極と第2副画素電極とを備える画素電極と、
を含み、
前記第1副画素電極及び第2副画素電極は連結部を通じて連結されており、前記連結部の長さは10μm以上である、液晶表示装置を提供する。
発明2は、前記発明1において、前記連結部の長さは20〜28μmである、液晶表示装置を提供する。
発明3は、前記発明1において、前記連結部の幅は10μm以下である、液晶表示装置を提供する。
発明4は、前記発明3において、前記連結部の幅は6〜7μmである、液晶表示装置を提供する。
発明3は、前記発明1において、前記連結部の幅は10μm以下である、液晶表示装置を提供する。
発明4は、前記発明3において、前記連結部の幅は6〜7μmである、液晶表示装置を提供する。
発明5は、前記発明1において、前記第1副画素電極及び第2副画素電極の間に形成されている維持電極をさらに含む、液晶表示装置を提供する。
発明6は、前記発明5において、前記第1基板上に形成されているゲート線と、前記ゲート線と交差し、ソース電極を有するデータ線と、前記ソース電極と対向するドレイン電極と、をさらに含み、
前記ドレイン電極の一部と前記維持電極の一部とは互いに重畳している液晶表示装置を提供する。
発明6は、前記発明5において、前記第1基板上に形成されているゲート線と、前記ゲート線と交差し、ソース電極を有するデータ線と、前記ソース電極と対向するドレイン電極と、をさらに含み、
前記ドレイン電極の一部と前記維持電極の一部とは互いに重畳している液晶表示装置を提供する。
発明7は、前記発明6において、前記維持電極と前記ドレイン電極とが重畳する部分で、前記画素電極の一部と前記ドレイン電極の一部とが連結されている、液晶表示装置を提供する。
発明8は、前記発明7において、前記連結部を挟んで形成されている一対の分岐部をさらに含み、前記画素電極の一部と前記ドレイン電極の一部は、前記分岐部と重畳する部分で互いに連結されている、液晶表示装置を提供する。
発明8は、前記発明7において、前記連結部を挟んで形成されている一対の分岐部をさらに含み、前記画素電極の一部と前記ドレイン電極の一部は、前記分岐部と重畳する部分で互いに連結されている、液晶表示装置を提供する。
発明9は、前記発明8において、前記分岐部は、前記連結部に対して右側方向にのびている第1分岐部と、上記連結部に対して左側方向にのびている第2分岐部とを含む、請求項8に記載の液晶表示装置。
発明10は、前記発明9において、前記第1分岐部と重畳する第1コンタクトホールと、前記第2分岐部と重畳する第2コンタクトホールとをさらに含む、請求項9に記載の液晶表示装置。
発明10は、前記発明9において、前記第1分岐部と重畳する第1コンタクトホールと、前記第2分岐部と重畳する第2コンタクトホールとをさらに含む、請求項9に記載の液晶表示装置。
発明11は、前記発明1において、前記第1副画素電極及び第2副画素電極は、丸みを帯びた角を有する、液晶表示装置を提供する。
発明12は、前記発明1において、前記第1基板と対向している第2基板と、前記第2基板に形成されている共通電極と、をさらに含み、
前記第1副画素電極及び第2副画素電極それぞれの中心と対応する複数の傾斜方向決定部が前記共通電極に形成されている、液晶表示装置を提供する。
発明12は、前記発明1において、前記第1基板と対向している第2基板と、前記第2基板に形成されている共通電極と、をさらに含み、
前記第1副画素電極及び第2副画素電極それぞれの中心と対応する複数の傾斜方向決定部が前記共通電極に形成されている、液晶表示装置を提供する。
発明13は、前記発明12において、前記傾斜方向決定部は、円形の切開部である液晶表示装置を提供する。
発明14は、前記発明12において、前記ゲート線と重畳するように、前記第2基板上に形成されている遮光部材をさらに含む、液晶表示装置を提供する。
発明15は、前記発明1において、前記第1副画素電極の面積と前記第2副画素電極の面積とは実質的に同一である液晶表示装置を提供する。
発明14は、前記発明12において、前記ゲート線と重畳するように、前記第2基板上に形成されている遮光部材をさらに含む、液晶表示装置を提供する。
発明15は、前記発明1において、前記第1副画素電極の面積と前記第2副画素電極の面積とは実質的に同一である液晶表示装置を提供する。
本発明によれば、フリンジ電界の影響を受けられない液晶分子を最小化し、液晶衝突などによる残像を最小化することができ、液晶表示装置の開口率を極大化することができる。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異な形態で実現でき、ここに説明する実施形態に限定されない。
図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似する部分については同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。
図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似する部分については同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。
以下、本発明の一実施形態による液晶表示装置について、図1乃至図6を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図である。図2は図1の液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。図3は、図1の液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。図4、図5及び図6は、各々図1の液晶表示装置のIV−IV、V−V及びVI−VI線に沿った断面図である。
図1は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の配置図である。図2は図1の液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。図3は、図1の液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。図4、図5及び図6は、各々図1の液晶表示装置のIV−IV、V−V及びVI−VI線に沿った断面図である。
図1乃至図6を参照すれば、本発明の実施形態による液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板100と上部表示板200、そして二つの表示板100、200の間に入っている液晶層3を含む。
まず、下部表示板100について説明する。
図1、図2、図4、図5及び図6を参照すれば、透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板110上に、複数のゲート線(gate line)121及び複数の維持電極線(storage electrode line)131が形成されている。
まず、下部表示板100について説明する。
図1、図2、図4、図5及び図6を参照すれば、透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板110上に、複数のゲート線(gate line)121及び複数の維持電極線(storage electrode line)131が形成されている。
ゲート線121は、ゲート信号を伝達し、主に横方向にのびている。各ゲート線121は、上に突出した複数のゲート電極(gate electrode)124と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積の広い端部129とを含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路(図示せず)は、絶縁基板110上に付着される可撓性印刷回路膜(flexible printed circuit film)(図示せず)上に装着されたり、絶縁基板110上に直接装着されたり、絶縁基板110に集積できる。ゲート駆動回路が絶縁基板110上に集積されている場合、ゲート線121が延長されてこれと直接連結され得る。
維持電極線131は、所定の電圧の印加を受け、ゲート線121とほとんど平行にのびる。各維持電極線131は、隣接した二つのゲート線121の間に位置し、二つのゲート線121とほとんど同一の距離を有している。維持電極線131は、下上に拡張された維持電極(storage electrode)137を含む。しかし、維持電極線131の形状及び配置は多様に変更することができる。
ゲート線121及び維持電極線131は、アルミニウム(Al)やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀(Ag)や銀合金などの銀系金属、銅(Cu)や銅合金などの銅系金属、モリブデン(Mo)やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム(Cr)、タンタル(Ta)及びチタニウム(Ti)などで作ることができる。しかし、これらは、物理的性質が異なる二つの導電膜(図示せず)を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように抵抗率(resistivity)が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで作られる。これとは異なって、他の導電膜は、他の物質、特にITO(indium tin oxide)及びIZO(indium zinc oxide)との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えば、モリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどで作られる。このような組み合わせの良い例としては、クロム下部膜とアルミニウム(合金)上部膜、及びアルミニウム(合金)下部膜とモリブデン(合金)上部膜がある。しかし、ゲート線121及び維持電極線131は、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
ゲート線121及び維持電極線131の側面は、絶縁基板110面に対し傾斜しており、その傾斜角は約30゜〜約80゜であることが好ましい。
ゲート線121及び維持電極線131上には、窒化ケイ素(SiNx)または酸化ケイ素(SiOx)などで作られたゲート絶縁膜(gate insulating layer)140が形成されている。
ゲート線121及び維持電極線131上には、窒化ケイ素(SiNx)または酸化ケイ素(SiOx)などで作られたゲート絶縁膜(gate insulating layer)140が形成されている。
ゲート絶縁膜140上には、水素化非晶質シリコン(hydrogenated amorphous silicon)(非晶質シリコンは、略してa‐Siと記す)または多結晶シリコン(polysilicon)などで作られた複数の線状半導体151が形成されている。線状半導体151は、主に縦方向にのびていて、ゲート電極124に向かってのび出た複数の突出部(projection)154を含む。
線状半導体151上には、複数の線状オーミックコンタクト部材(ohmic contact)161及び島型オーミックコンタクト部材165が形成されている。オーミックコンタクト部材165は、リンなどのn型不純物が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、またはシリサイド(silicide)で作ることができる。線状オーミックコンタクト部材は複数の突出部163を有していて、この突出部163と島型オーミックコンタクト部材165とは対をなして線状半導体151の突出部154上に配置されている。
線状半導体151、半導体突出部154とオーミックコンタクト部材163、165の側面も基板110面に対し傾斜しており、傾斜角は30゜〜80゜程度である。
オーミックコンタクト部材163、165及びゲート絶縁膜140上には、複数のデータ線(data line)171及び複数のドレイン電極(drain electrode)175が形成されている。
オーミックコンタクト部材163、165及びゲート絶縁膜140上には、複数のデータ線(data line)171及び複数のドレイン電極(drain electrode)175が形成されている。
データ線171は、データ信号を伝達し、主に縦方向にのびてゲート線121と交差する。各データ線171は、ゲート電極124に向かってのびた複数のソース電極(sourceelectrode)173と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積の広い端部179とを含む。データ信号を生成するデータ駆動回路(図示せず)は、絶縁基板110上に付着される可撓性印刷回路膜(図示せず)上に装着されたり、絶縁基板110上に直接装着されたり、絶縁基板110に集積できる。データ駆動回路が絶縁基板110上に集積されている場合、データ線171が延長されてこれと直接連結され得る。
ドレイン電極175は、データ線171と分離されていて、ゲート電極124を中心にソース電極173と対向する。
各ドレイン電極175は、広い一端部と、棒状の他端部とを含む。広い端部は維持電極137と重畳し、棒状の端部は環状に曲がったソース電極173によって一部取り囲まれている。
各ドレイン電極175は、広い一端部と、棒状の他端部とを含む。広い端部は維持電極137と重畳し、棒状の端部は環状に曲がったソース電極173によって一部取り囲まれている。
一つのゲート電極124は、一つのソース電極173、及び一つのドレイン電極175は、半導体突出部154と共に一つの薄膜トランジスタ(thin film transistor、TFT)をなし、薄膜トランジスタのチャネル(channel)は、ソース電極173とドレイン電極175との間の半導体の突出部154に形成される。
データ線171及びドレイン電極175は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属(refractory metal)、またはこれらの合金で作ることが好ましく、耐火性金属膜(図示せず)と低抵抗導電膜(図示せず)を含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン(合金)下部膜とアルミニウム(合金)上部膜の二重膜、モリブデン(合金)下部膜とアルミニウム(合金)中間膜とモリブデン(合金)上部膜の三重膜がある。しかし、データ線171及びドレイン電極175は、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
データ線171及びドレイン電極175は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属(refractory metal)、またはこれらの合金で作ることが好ましく、耐火性金属膜(図示せず)と低抵抗導電膜(図示せず)を含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン(合金)下部膜とアルミニウム(合金)上部膜の二重膜、モリブデン(合金)下部膜とアルミニウム(合金)中間膜とモリブデン(合金)上部膜の三重膜がある。しかし、データ線171及びドレイン電極175は、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
データ線171及びドレイン電極175もその側面が基板110面に対し30゜〜80゜程度の傾斜角で傾斜していることが好ましい。
オーミックコンタクト部材163、165は、その下の半導体突出部154とその上のデータ線171及びドレイン電極175との間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。半導体突出部154には、ソース電極173とドレイン電極175との間をはじめとして、データ線171及びドレイン電極175によって覆われずに露出した部分がある。
オーミックコンタクト部材163、165は、その下の半導体突出部154とその上のデータ線171及びドレイン電極175との間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。半導体突出部154には、ソース電極173とドレイン電極175との間をはじめとして、データ線171及びドレイン電極175によって覆われずに露出した部分がある。
データ線171、ドレイン電極175、及び露出した半導体突出部154部分の上には、保護膜(passivation layer)180が形成されている。
保護膜180は、無機絶縁物または有機絶縁物などで作られ、その表面は平坦であり得る。無機絶縁物の例としては窒化ケイ素と酸化ケイ素がある。有機絶縁物は、溶媒にPAC(Photo-Active Compound)、樹脂、及び密着性向上剤と界面活性剤などからなる添加物などを混合して構成することができ、その誘電定数(dielectric constant)は、約4.0以下であることが好ましい。しかし、保護膜180は、有機膜の優れた絶縁特性を生かしながらも露出した半導体突出部154部分に損傷を与えないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
保護膜180は、無機絶縁物または有機絶縁物などで作られ、その表面は平坦であり得る。無機絶縁物の例としては窒化ケイ素と酸化ケイ素がある。有機絶縁物は、溶媒にPAC(Photo-Active Compound)、樹脂、及び密着性向上剤と界面活性剤などからなる添加物などを混合して構成することができ、その誘電定数(dielectric constant)は、約4.0以下であることが好ましい。しかし、保護膜180は、有機膜の優れた絶縁特性を生かしながらも露出した半導体突出部154部分に損傷を与えないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
保護膜180には、データ線171の端部179及びドレイン電極175を各々露出する複数のコンタクトホール(contact hole)182、185a、185bが形成されており、保護膜180とゲート絶縁膜140にはゲート線121の端部129を露出する複数のコンタクトホール181が形成されている。
保護膜180上には、複数の画素電極(pixel electrode)191及び複数のコンタクト補助部材(contact assistant)81、82が形成されている。これらはITOまたはIZOなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロム、またはその合金などの反射性金属で作ることができる。
保護膜180上には、複数の画素電極(pixel electrode)191及び複数のコンタクト補助部材(contact assistant)81、82が形成されている。これらはITOまたはIZOなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロム、またはその合金などの反射性金属で作ることができる。
各画素電極191は、第1副画素電極191a及び第2191bを含む。第1副画素電極191a及び第2副画素電極191bは、行方向に互いに隣接し、第1副画素電極191aの面積と第2副画素電極191bの面積とは実質的に同一である。
第1副画素電極191a及び第2副画素電極191bは、連結部193を通じて互いに連結されている。連結部193は、データ線171と実質的に平行に形成されており、長さ(L)と幅(W)を有する。第1副画素電極191a及び第2副画素電極191aは、互いに十分に遠く配置されているので、連結部193の長さ(L)は10μm以上であり、20〜28μmであることが好ましい。また、連結部193の幅(W)は10μm以下であり、6〜8μmであることが好ましい。
第1副画素電極191a及び第2副画素電極191bは、連結部193を通じて互いに連結されている。連結部193は、データ線171と実質的に平行に形成されており、長さ(L)と幅(W)を有する。第1副画素電極191a及び第2副画素電極191aは、互いに十分に遠く配置されているので、連結部193の長さ(L)は10μm以上であり、20〜28μmであることが好ましい。また、連結部193の幅(W)は10μm以下であり、6〜8μmであることが好ましい。
第1副画素電極191aは、ゲート線121またはデータ線171とほとんど平行する4つの主辺195a、195b、195c、195dを有し、4つの角が196に示されるように丸くなっている。第2副画素電極191bは、ゲート線121またはデータ線171とほとんど平行する4つの主辺195e、195f、195g、195hを有し、4つの角が196に示されるように丸くなっている。
連結部193の両側面には、分岐部194a、194bが形成されている。分岐部194a、194bは、維持電極137及びドレイン電極175の拡張部177と重畳する。
分岐部194a、194bにおける画素電極191は、コンタクトホール185a、185bを通じてドレイン電極175と物理的、電気的に接続されており、ドレイン電極175からデータ電圧を印加受ける。データ電圧が印加された画素電極191は、共通電圧(common voltage)の印加を受ける共通電極表示板200の共通電極(common electrode)270と共に電場を生成することによって、二つの電極191、270の間の液晶層3の液晶分子31の方向を決定する。このように決定された液晶分子31の方向によって液晶層3を通過する光の偏光が変わる。画素電極191と共通電極270は、キャパシタ[以下、“液晶キャパシタ(liquid crystal capacitor)”と言う]を構成し、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
分岐部194a、194bにおける画素電極191は、コンタクトホール185a、185bを通じてドレイン電極175と物理的、電気的に接続されており、ドレイン電極175からデータ電圧を印加受ける。データ電圧が印加された画素電極191は、共通電圧(common voltage)の印加を受ける共通電極表示板200の共通電極(common electrode)270と共に電場を生成することによって、二つの電極191、270の間の液晶層3の液晶分子31の方向を決定する。このように決定された液晶分子31の方向によって液晶層3を通過する光の偏光が変わる。画素電極191と共通電極270は、キャパシタ[以下、“液晶キャパシタ(liquid crystal capacitor)”と言う]を構成し、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
画素電極191及びこれと連結されたドレイン電極175の端部177は、維持電極137をはじめとする維持電極線131と重畳し、画素電極191及びこれと電気的に接続されたドレイン電極175が維持電極線131と重畳してなるキャパシタを“ストレージキャパシタ(storage capacitor)”と言い、ストレージキャパシタは液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。
コンタクト補助部材81、82は、各々コンタクトホール181、182を通じてゲート線121の端部129及びデータ線171の端部179と連結される。コンタクト補助部材81、82は、ゲート線121の端部129及びデータ線171の端部179と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
次に、共通電極表示板200について説明する。
次に、共通電極表示板200について説明する。
図1、図3乃至図5を参照すれば、透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板210上に遮光部材(light blocking member)220が形成されている。遮光部材220は、ブラックマトリックス(black matrix)とも言い、画素電極191と対向する複数の開口領域を定義する一方、画素電極191の間の光漏れを防止する。遮光部材220は、ゲート線121と重畳するように主に横方向にのびている。
絶縁基板210上には、また、複数のカラーフィルタ(color filter)230が形成されている。カラーフィルタ230は、画素電極191に沿って縦方向に長くのび、帯(stripe)をなすことができる。各カラーフィルタ230は、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の三原色など基本色(primary color)のうちの一つを表示することができる。
カラーフィルタ230及び遮光部材220上には蓋膜(overcoat)250が形成されている。蓋膜250は、有機絶縁物で作ることができ、カラーフィルタ230を保護してカラーフィルタ230が露出することを防止し、平坦面を提供する。
蓋膜250上には共通電極270が形成されている。共通電極270は、ITOやIZOなど透明な導電導電体で作ることが好ましい。
蓋膜250上には共通電極270が形成されている。共通電極270は、ITOやIZOなど透明な導電導電体で作ることが好ましい。
共通電極270には、複数の第1及び第2切開部71a、71bが形成されている。第1及び第2切開部71a、71bは円形の形態を有し、第1及び第2切開部71a、71bは、各々第1及び第2副画素電極191a、191bの中心部分と対応する。
表示板100、200の内側面には、配向膜(alignment layer)11、21が塗布されており、これらは垂直配向膜であり得る。表示板100、200の外側面には、偏光子(polarizer)12、22が備えられており、二つの偏光子12、22の偏光軸は直交する。
表示板100、200の内側面には、配向膜(alignment layer)11、21が塗布されており、これらは垂直配向膜であり得る。表示板100、200の外側面には、偏光子(polarizer)12、22が備えられており、二つの偏光子12、22の偏光軸は直交する。
本実施形態による液晶表示装置は、液晶層3の遅延を補償するための位相遅延膜(retardation film)(図示せず)をさらに含むことができる。液晶表示装置は、また、偏光子12、22、位相遅延膜、表示板100、200及び液晶層3に光を供給する照明部(backlight unit)(図示せず)を含むことができる。
液晶層3は、負の誘電率異方性を有し、液晶層3の液晶分子31は、電場がない状態でその長軸が二つの表示板100、200の表面に対しほとんど垂直をなすように配向されている。したがって、入射光は直交偏光子12、22を通過できずに遮断される。
液晶層3は、負の誘電率異方性を有し、液晶層3の液晶分子31は、電場がない状態でその長軸が二つの表示板100、200の表面に対しほとんど垂直をなすように配向されている。したがって、入射光は直交偏光子12、22を通過できずに遮断される。
共通電極270に共通電圧を印加し、画素電極191にデータ電圧を印加すれば、表示板100、200の表面にほとんど垂直である電場(電界)が生成される[以下、画素電極191と共通電極271をすべて電場生成電極と言う]。液晶分子31は、電場に応答し、その長軸が電場の方向に垂直をなすように方向を変えようとする。
電場生成電極191、270の切開部71a、71bと画素電極191の辺は、電場を歪曲して液晶分子31の傾斜方向を決定する水平成分を作りだす。電場の水平成分は切開部71a、71bと画素電極191の辺にほとんど垂直である。
電場生成電極191、270の切開部71a、71bと画素電極191の辺は、電場を歪曲して液晶分子31の傾斜方向を決定する水平成分を作りだす。電場の水平成分は切開部71a、71bと画素電極191の辺にほとんど垂直である。
図1を参照すれば、電場の水平成分は、共通電極270の切開部71a、71bと第1副画素電極191aのゲート線121に平行な第1及び第2辺195a、195b、データ線171に平行な第3及び第4辺195c、195d、及び第2副画素電極191bのゲート線121に平行な第1及び第2辺195e、195f、データ線171に平行な第3及び第4辺195g、195h並びに各辺の間の丸い角196によって形成される。したがって、液晶分子31は円形の切開部71a、71bの接線に垂直する方向に傾く。このように、液晶分子31が傾く方向を多様にすれば、液晶表示装置の基準視野角が大きくなる。
少なくとも一つの切開部71a、71bは、突起(protrusion)(図示せず)や陥没部(depression)(図示せず)に代替することができる。突起は有機物または無機物で作ることができ、電場生成電極191、270の上または下に配置される。
一方、第1副画素電極191a及び第2副画素電極191aの間の連結部193は電場歪曲を生じさせ、この部分に位置する液晶が任意の方向に配向されて衝突が発生することがある。しかし、本発明のように連結部193の長さ(L)を十分に長くし、幅(W)は十分に小さくすれば、連結部193の電場歪曲が第1副画素電極191a及び第2副画素電極191a部分の液晶分子31に与える影響を最小化することができる。したがって、液晶分子31が任意の方向に配向されないので、液晶衝突による瞬間残像が発生することを防止することができる。
一方、第1副画素電極191a及び第2副画素電極191aの間の連結部193は電場歪曲を生じさせ、この部分に位置する液晶が任意の方向に配向されて衝突が発生することがある。しかし、本発明のように連結部193の長さ(L)を十分に長くし、幅(W)は十分に小さくすれば、連結部193の電場歪曲が第1副画素電極191a及び第2副画素電極191a部分の液晶分子31に与える影響を最小化することができる。したがって、液晶分子31が任意の方向に配向されないので、液晶衝突による瞬間残像が発生することを防止することができる。
また、第1副画素電極191a及び第2副画素電極191bの連結部193と重畳するように維持電極線131を配置し、画素電極191とドレイン電極175を接続するコンタクトホール185a、185bを第1及び第2副画素電極191a、191bの間に配置することによって、画素全体の開口率を極大化することができる。
保護膜180にコンタクトホール185a、185bによる段差が生じる。画素電極191の連結部193が、このような段差が上に存在すれば、連結部193が切れる恐れがある。したがって、本発明のように連結部193から延長形成されている分岐部194a、194bにコンタクトホール185a、185bを形成すれば、保護膜180の段差によって第1及び第2副画素電極191a、191bの連結が切れることを防止することができる。
保護膜180にコンタクトホール185a、185bによる段差が生じる。画素電極191の連結部193が、このような段差が上に存在すれば、連結部193が切れる恐れがある。したがって、本発明のように連結部193から延長形成されている分岐部194a、194bにコンタクトホール185a、185bを形成すれば、保護膜180の段差によって第1及び第2副画素電極191a、191bの連結が切れることを防止することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、添付した請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
3 液晶層
11、21 配向膜
12、22 偏光板
71a、71b 切開部
81、82 コンタクト補助部材
100 下部表示板
110、210 絶縁基板
121、129 ゲート線
124 ゲート電極
140 ゲート絶縁膜
151、154 半導体
161、163、165 オーミックコンタクト部材
171、179 データ線
173 ソース電極
175、177 ドレイン電極
180 保護膜
181、182、185a、185b コンタクトホール
191、191a、191b 画素電極
193 連結部
194a、194b 分岐部
200 上部表示板
210 絶縁基板
220 遮光部材
230 カラーフィルタ
250 蓋膜
270 共通電極
11、21 配向膜
12、22 偏光板
71a、71b 切開部
81、82 コンタクト補助部材
100 下部表示板
110、210 絶縁基板
121、129 ゲート線
124 ゲート電極
140 ゲート絶縁膜
151、154 半導体
161、163、165 オーミックコンタクト部材
171、179 データ線
173 ソース電極
175、177 ドレイン電極
180 保護膜
181、182、185a、185b コンタクトホール
191、191a、191b 画素電極
193 連結部
194a、194b 分岐部
200 上部表示板
210 絶縁基板
220 遮光部材
230 カラーフィルタ
250 蓋膜
270 共通電極
Claims (15)
- 第1基板と、
前記第1基板上に形成され、第1副画素電極と第2副画素電極とを備える画素電極と、
を含み、
前記第1副画素電極及び第2副画素電極は連結部を通じて連結されており、
前記連結部の長さは10μm以上である、液晶表示装置。 - 前記連結部の長さは20〜28μmである、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記連結部の幅は10μm以下である、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記連結部の幅は6〜7μmである、請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記第1副画素電極及び第2副画素電極の間に形成されている維持電極をさらに含む、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1基板上に形成されているゲート線と、
前記ゲート線と交差し、ソース電極を有するデータ線と、
前記ソース電極と対向するドレイン電極と、
をさらに含み、
前記ドレイン電極の一部と前記維持電極の一部とは互いに重畳している、請求項5に記載の液晶表示装置。 - 前記維持電極と前記ドレイン電極とが重畳する部分で、前記画素電極の一部と前記ドレイン電極の一部とが連結されている、請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記連結部を挟んで形成されている一対の分岐部をさらに含み、
前記画素電極の一部と前記ドレイン電極の一部は、前記分岐部と重畳する部分で互いに連結されている、請求項7に記載の液晶表示装置。 - 前記分岐部は、前記連結部に対して右側方向にのびている第1分岐部と、上記連結部に対して左側方向にのびている第2分岐部とを含む、請求項8に記載の液晶表示装置。
- 前記第1分岐部と重畳する第1コンタクトホールと、前記第2分岐部と重畳する第2コンタクトホールとをさらに含む、請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記第1副画素電極及び第2副画素電極は丸みを帯びた角を有する、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1基板と対向している第2基板と、
前記第2基板に形成されている共通電極と、
をさらに含み、
前記第1副画素電極及び第2副画素電極それぞれの中心と対応する複数の傾斜方向決定部が前記共通電極に形成されている、請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記傾斜方向決定部は、円形の切開部である、請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記ゲート線と重畳するように、前記第2基板上に形成されている遮光部材をさらに含む、請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記第1副画素電極の面積と前記第2副画素電極の面積とは実質的に同一である、請求項1に記載の液晶表示装置。
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