JP2008046521A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】高精細でありながら表示画質が良好で、しかも消費電力が少ない液晶表示パネル
を提供すること。
【解決手段】本発明の液晶表示パネル１０Ａは、平行に設けられた複数の走査線１２及び
蓄積容量線２１と、走査線１２と直交する方向に設けられた複数の映像線１３と、走査線
１２及び映像線１３の交差部近傍に設けられたスイッチング素子ＴＦＴと、複数の走査線
１２及び映像線１３により区画されるそれぞれの位置に設けられた画素電極１９と、配向
膜と、を有する第一基板と、対向電極及び配向膜が形成された第二基板と、前記第一及び
第二基板間に配置された液晶と、を有し、蓄積容量線１２及び走査線１２の少なくとも一
方と映像線１３はそれぞれ幅狭部１２ａ、２１ａ、１３ａを備え、映像線の幅狭部１３ａ
は、走査線及び蓄積容量線の幅狭部１２ａ、２１ａの少なくとも一方上に設けられた絶縁
膜を介してそれぞれ互いに交差していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示パネル関し、特に高精細でありながら表示画質が良好で、しかも消
費電力が少ない液晶表示パネルに関する。

近年、情報通信機器のみならず一般の電気機器においても液晶表示装置の適用が急速に
普及している。液晶表示装置は、自ら発光しないために、バックライトを備えた透過型の
液晶表示装置が多く使用されている。しかしながら、バックライトの消費電力が大きいた
めに、特に携帯型のものについては消費電力を減少させるためにバックライトを必要とし
ない反射型の液晶表示装置が用いられているが、この反射型液晶表示装置は、外光を光源
として用いるために、暗い室内などでは見え難くなってしまう。そこで、近年に至り特に
透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型の液晶表示装置の開発が進められてきている。

この半透過型の液晶表示装置に使用される液晶表示パネルは、一つの画素領域内に画素
電極を備えた透過部と画素電極及び反射板の両方を備えた反射部を有しており、暗い場所
においてはバックライトを点灯して画素領域の透過部を利用して画像を表示し、明るい場
所においてはバックライトを点灯することなく反射部において外光を利用して画像を表示
しているため、常時バックライトを点灯する必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減
させることができるという利点を有している。

ところで、携帯電話等に代表される近年の高機能化するモバイル機器における広視野角
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換え
て、ＶＡ（Vertical Alignment）方式ないしはＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignmen
t）方式の半透過型液晶表示パネルの開発も最近では進められてきている（下記特許文献
１、２参照）。

ここで、従来例のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルについて図５及び図６を用いて
説明する。なお、図５は従来例のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの第二基板を透視
して表した１画素分の平面図であり、また、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。なお、図
５には第二基板の配向規制手段の外形も示してある。

このＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル５０は、第一基板の透明な絶縁性を有するガ
ラス基板１１上に複数の走査線１２及び映像線１３がそれぞれ直接ないし無機絶縁膜１４
を介してマトリクス状に形成されている。ここで、走査線１２と映像線１３とで囲まれた
領域が１画素に相当し、それぞれの画素毎にスイッチング素子となるＴＦＴ（Thin Film
Transistor）が形成されており、各画素のＴＦＴ等の表面は保護絶縁膜２３で被覆されて
いる。このＴＦＴのゲート電極Ｇは走査線１２に接続され、ソース電極Ｓは映像線１３に
接続され、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは無機絶縁膜１４上に設けられたアモルファ
スシリコン（以下、ａ−Ｓｉという）層２２と部分的に接触するように形成され、更に、
ドレイン電極Ｄは無機絶縁膜１４上を蓄積容量線２１に対応する位置まで延在されている
。

そして、走査線１２、映像線１３、無機絶縁膜１４、保護絶縁膜２３等を覆うようにし
て、反射部１５においては表面に微細な凹凸部が形成され、透過部１６においては表面が
平坦に形成されたフォトレジスト等の有機絶縁膜からなる層間絶縁膜１７が積層されてい
る。なお、図５及び図６においては反射部１５の凹凸部は省略してある。そして層間絶縁
膜１７及び保護絶縁膜２３にはＴＦＴのドレイン電極Ｄに対応する位置にコンタクトホー
ル２０が設けられ、それぞれの画素において、反射部１５の層間絶縁膜１７の表面には例
えばアルミニウム金属からなる反射板１８が設けられ、この反射板１８の表面及び透過部
１６の層間絶縁膜１７の表面には例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)やＩＺＯ（Indium Zin
c Oxide)等からなる透明な画素電極１９が形成されている。

また、この半透過型液晶表示パネル５０においては、画素電極１９の反射部１５と透過
部１６の境界領域で液晶分子の配向を規制するためにスリット３３_１が設けられ、画素電
極１９は実質的に反射部１５の画素電極１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂに区画され
ており、反射部１５の画素電極１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂとは幅の狭い部分３
４_１を介して電気的に接続されている。

そして、反射部１５側においては、層間絶縁膜１７の反射板１８が存在する位置の下側
に蓄積容量線２１が配置され、また、反射板１８及び反射部の画素電極１９ａは、実質的
に同じ形状に設けられているとともに、隣接する画素の反射板及び画素電極とは接しない
で、走査線１２及び映像線１３とは部分的に重複するように設けられている。

更に、透過部１６側における画素電極１９ｂは、隣接する画素の画素電極及び反射板と
は接しないで、映像線とは実質的に重複しないように映像線１３に沿うように設けられ、
かつ、走査線１２とは若干重なるように形成されている。なお、この半透過型液晶表示パ
ネル５０では、画素電極１９の形成時にマスクずれ等があっても走査線１２が剥き出しに
なって液晶分子の配向に影響を与えることを防止するために、透過部１６の画素電極１９
ｂのうち、走査線１２に沿って重複している部分の両方の端部４０は映像線１３と重複す
るように突き出し部が形成されている。

更に、この半透過型液晶表示パネル５０においては、透過部１６の画素電極１９ｂは、
反射部１５の画素電極１９ａよりも面積が大きくされているとともに、中間部に設けられ
た別のスリット３３_２によって２つの領域１９ｂ_１及び１９ｂ_２に区画されており、この
２つの領域１９ｂ_１及び１９ｂ_２部分は幅の狭い部分３４_２を介して電気的に接続されて
いる。そして、画素電極１９の表面をも含む第一基板の表面には全ての表示領域を覆うよ
うにして垂直配向膜（図示せず）が積層されている。

また、第二基板の透明な絶縁性を有するガラス基板２５の表示領域上には、それぞれの
画素に対応して形成される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうち何れか一色からな
るストライプ状のカラーフィルタ層２６及び各画素間を遮光するための遮光膜ＢＭが設け
られている。更に、反射部１５と透過部１６とで同じ厚さのカラーフィルタ層２６を使用
するため、反射部１５のカラーフィルタ層２６の一部分に所定の厚さのトップコート層２
７が設けられている。このトップコート層２７は、反射部１５全体にわたって設けられて
おり、その厚さは反射部１５における液晶２９の層の厚さ、いわゆるセルギャップｄ１が
透過部１６のセルギャップｄ２の半分となるように、すなわちｄ１＝（ｄ２）／２となる
ようにされている。

加えて、透過部１６に位置するカラーフィルタ層２６の表面の一部には、それぞれ透過
部１６の画素電極１９ｂの２つの領域１９ｂ_１及び１９ｂ_２部の中央部に位置するように
、液晶分子の配向を規制するための突起３１_１及び３１_２が、同じく反射部１５の画素電
極１９ａのコンタクトホール２０部に位置するように突起３１_３がそれぞれ設けられてお
り、カラーフィルタ層２６、トップコート層２７及び突起３１_１〜３１_３の表面には対向
電極及び垂直配向膜（いずれも図示せず）が順次積層されている。

そして、前記第一基板及び第二基板を互いに対向させ、両基板の周囲にシール材を設け
ることにより両基板を貼り合せ、両基板間に負の誘電異方性を有する液晶２９を充填する
ことによりＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル５０となる。なお、第一基板の下方には
、図示しない周知の光源、導光板、拡散シート等を有するバックライト装置が配置されて
いる。
特開２００３−１６７２５３号公報（特許請求の範囲、段落［００５０］〜［００５７］、図１） 特開２００４−０６９７６７号公報（特許請求の範囲、段落［００４４］〜［００５３］、図１） 特開平１０−０９６９４９号公報（段落［０００６］〜［００１０］、［０１２４］） 特開２００４−１３４５０４号公報（段落［００２６］〜［００３５］、図２）

このように、従来の半透過型液晶表示パネル５０は、常時バックライトを点灯する必要
がなくなるために消費電力を大幅に低減させることができるという利点を有しているが、
近年では携帯用機器の半透過型液晶表示装置をバックライトを点灯したまま実質的に透過
型として作動させることが多くなっていること及び液晶表示パネルの高精細化にともなっ
て従来と同じ明るさとするためにはより明るいバックライト光源が必要となってきたこと
から、より液晶表示装置の消費電力を低減させることが重要な技術課題となってきている
。

すなわち、一般の半透過型ないしは透過型液晶表示パネルにおいては、画素電極と映像
線やドレイン電極との間の寄生容量を減少させるためや短絡不良を防ぐため、画素電極は
映像線やドレイン電極から所定距離離して設ける必要がある。更に、画素電極と走査線や
映像線との隙間から漏れる光によるコントラストの低下を防ぐため、対向基板に遮光膜が
設けられるが、この遮光膜の大きさはアレイ基板との貼り合わせ精度を考慮して大きめに
設けられる。

従って、液晶表示パネルの高精細化に伴ってこの遮光膜による画素の開口が規制される
割合が多くなるので、その分だけバックライトからの光の透過量の減少に繋がるため、従
来の液晶表示装置と同じ明るさとするにはバックライトの光量を上げる必要が生じ、これ
が消費電力の上昇に繋がるわけである。この点に関し、例えば上記特許文献３には、アク
ティブマトリクス型液晶表示装置において、画素の開口率を向上させることによって間接
的にバックライトの消費電力の低減を達成することができることが示唆されている。

このような液晶表示装置のバックライトの光量を上げるとともに消費電力を低下させる
ために、モバイル機器の液晶表示装置のバックライト光源として冷陰極管に換えて発光効
率が高い発光ダイオードを使用することが行われるようになってきており、一応の効果を
上げている。しかしながら、液晶表示装置全体での消費電力低減を達成するためには、バ
ックライトだけでなく液晶表示パネル側においても消費電力を低減させることが課題とさ
れている。

そこで、発明者等は、液晶表示パネルの消費電力の大部分（９０％以上）を占める映像
線に印加される信号に基づく消費電力を削減すべく、液晶表示パネルの各画素の構成につ
いて種々検討を重ねた結果、走査線、蓄積容量線及び映像線をそれぞれ幅狭部を備えてい
るものとし、これらの映像線の幅狭部を走査線及び蓄積容量線の幅狭部上に設けられた絶
縁膜を介してそれぞれ互いに交差させることにより、映像線に基づく寄生容量を減少させ
ることができ、液晶表示パネル自体の消費電力を大きく減少させることができることを見
出し、本発明を完成するに至ったのである。すなわち、本発明は、特に高精細でありなが
ら表示画質が良好で、しかも消費電力が少ない液晶表示パネルを提供することを目的とす
る。

なお、上記特許文献４には、映像線を幅狭部を有するものとし、映像線の幅狭部が走査
線と交差するようにした液晶表示素子の発明が開示されているが、このような構成を採用
することの根拠について示唆する記載はない。

上記目的を達成するため、本発明に係る液晶表示パネルは、平行に設けられた複数の走
査線及び蓄積容量線と、前記走査線と直交する方向に設けられた複数の映像線と、前記走
査線及び映像線の交差部近傍に設けられたスイッチング素子と、複数の前記走査線及び映
像線により区画されるそれぞれの位置に設けられた画素電極と、配向膜とを有する第一基
板と、対向電極及び配向膜が形成された第二基板と、前記第一及び第二基板間に配置され
た液晶と、を有する液晶表示パネルにおいて、前記蓄積容量線及び走査線の少なくとも一
方と前記映像線はそれぞれ幅狭部を備え、前記映像線の幅狭部は、前記走査線及び蓄積容
量線の少なくとも一方の幅狭部とそれぞれ互いに絶縁膜を介して交差していることを特徴
とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記蓄積容量線の幅狭部上に設けられ
た絶縁膜と前記映像線の幅狭部との間には、半導体層が設けられていることを特徴とする
。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記画素電極は前記第一基板の表示領
域全体にわたって設けられた層間絶縁膜上に設けられており、前記配向膜は垂直配向膜で
あり、前記液晶は誘電異方性が負の液晶であることを特徴とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記画素電極は前記映像線側から延び
るスリットにより複数のサブドット領域に区画されていることを特徴とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記画素電極のスイッチング素子が設
けられている側のサブドット領域は、前記画素電極の表面又は裏面に反射板が設けられて
いることを特徴とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記第二基板には前記反射板が設けら
れているサブドット領域に対応する位置にセルギャップ調整用のトップコート層が設けら
れていることを特徴とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記蓄積容量線は平面視で前記スリッ
ト側にはみ出るように設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記画素電極はスリット側の角部に切
り落とし部が形成されており、前記蓄積容量線は、前記映像線との交差部において、前記
スイッチング素子から離間する方向に前記画素電極の切り落とし部に沿って屈曲した部分
を備えていることを特徴とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記第二基板には前記複数のサブドッ
ト領域に対応する位置に少なくとも一つの配向規制手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、上記液晶表示パネルにおいて、前記配向規制手段は底部の形状が円形
状、長円形状、バー形状又は十字状の突起であることを特徴とする。

本発明は上記のような構成を備えることにより以下に述べるような優れた効果を奏する
。すなわち、本発明によれば、蓄積容量線及び走査線の少なくとも一方と映像線はそれぞ
れ幅狭部を備えているものとし、映像線の幅狭部を走査線及び蓄積容量線の少なくとも一
方の幅狭部とそれぞれ互いに絶縁膜を介して交差するようにしたため、映像線と蓄積容量
線との間及び映像線と走査線との間に生じる寄生容量の少なくとも一方が小さくなり、映
像線を駆動するための電力が小さくてすむようになる。なお、映像線の幅狭部を蓄積容量
線の幅狭部上に設けられた絶縁膜を介して互いに交差するようにすると、映像線と蓄積容
量線との間に生じる寄生容量に起因するクロストークが少なくなるため、表示画質が向上
するという効果も付加的に生じる。この場合、映像線の幅狭部を走査線及び蓄積容量線の
両者の幅狭部上に設けられた絶縁膜を介してそれぞれ互いに交差するようにすると、最も
良好な効果を生じる。

また、本発明によれば、蓄積容量線の幅狭部上に設けられた絶縁膜と映像線の幅狭部と
の間に半導体層を設けたため、蓄積容量線と映像線との間の距離を半導体層の厚さ分だけ
離すことができるので、その分だけ映像線と蓄積容量線との間に生じる寄生容量を減少さ
せることができ、更なる消費電力の低減を達成することができるようになる。

また、本発明によれば、画素電極は第一基板の表示領域全体にわたって設けられた層間
絶縁膜上に設けられているため、画素電極と映像線との間の距離が長くなるので、画素電
極と映像線との間に生じる寄生容量が減少し、更なる消費電力の低減を達成することがで
きるようになる。また、この寄生容量に起因するクロストークが減少し、更に、画素電極
の表面が平らになるために画素毎にセルギャップのバラツキが少なくなるので、画素毎の
表示画質のバラツキが少なく、しかも良好な表示画質の液晶表示パネルが得られる。加え
て、配向膜が垂直配向膜であって、液晶が誘電異方性の液晶であるため、電界無印加時に
は黒表示となるＶＡ方式の液晶表示パネルが得られる。

また、本発明によれば、画素電極を映像線側から延びるスリットにより複数のサブドッ
ト領域に区画したため、このスリットによって液晶の配向規制を行ってＭＶＡ方式の液晶
表示パネルとすることができるので、上記発明の効果を奏しながらも広視野角の液晶表示
パネルが得られる。その際、画素電極をスリットにより２つのサブドット領域となるよう
にしてもよく、あるいはそれ以上のサブドット領域となるようにしてもよい。

また、本発明によれば、画素電極のスイッチング素子が設けられている側のサブドット
領域を画素電極の表面又は裏面に反射板が設けられているものとしたことにより、上記発
明の効果を奏する半透過型の液晶表示パネルが得られる。

また、本発明によれば、第二基板には反射板が設けられているサブドット領域に対応す
る位置にセルギャップ調整用のトップコート層を設けたため、反射板が設けられている部
分（反射部）のセルギャップを反射板が設けられていない部分（透過部）のセルギャップ
の１／２とすることができるため、反射部と透過部との色調が同じになるようにすること
ができる。したがって、本発明の液晶表示パネルによれば、上記発明の効果を奏しながら
も透過型として使用した場合も反射型として使用した場合も同様の表示画質が得られる液
晶表示パネルが得られる。

また、本発明によれば、画素電極に設けられたスリットによってＭＶＡ方式の液晶表示
パネルとなるが、このＭＶＡ方式の液晶表示パネルは本来液晶分子に電界が印加されてい
ない状態で垂直に配向されている限りは液晶層を光が透過することはない。従って、画素
電極に設けられたスリットの部分にも垂直配向膜が設けられているので、このスリットの
部分は光が透過することがないため、蓄積容量線を画素電極のスリットが設けられた位置
まではみ出しても、液晶表示パネルの開口度に影響を与えることがないばかりか、その分
だけ蓄積容量線の蓄積容量形成部の面積を大きくすることができ、上記発明の効果を奏し
ながらも表示画質が良好な液晶表示パネルが得られる。

また、本発明によれば、画素電極をスリット側の角部に切り落とし部が形成されたもの
とし、蓄積容量線を映像線との交差部においてスイッチング素子から離間する方向に前記
画素電極の切り落とし部に沿って屈曲した部分を備えているものとしたので、その分だけ
蓄積容量線の蓄積容量形成部の面積を大きくすることができ、上記発明の効果を奏しなが
らも表示画質が良好な液晶表示パネルが得られる。

また、本発明によれば、第二基板には複数のサブドット領域に対応する位置に少なくと
も一つの配向規制手段を設けたため、ＭＶＡ方式の液晶表示パネルとすることができ、上
記発明の効果を奏しながらも広視野角の液晶表示パネルが得られる。

また、本発明によれば、第二基板に設ける配向規制手段の底部の形状を円形状、長円形
状、バー形状又は十字状の突起としたので、上記発明の効果を奏しながらも簡単な構成の
配向規制手段により視野角が広く、応答速度が速いＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル
が得られる。なお、突起の底部の形状としては十字状のものがざらしみ（斜め方向から液
晶表示パネルをみたときに、ざらざらとしたしみ状のむら）が少ないために好ましい。

以下、実施例及び図面を参照して、半透過型液晶表示パネルの場合を例にとって本発明
を実施するための最良の形態を説明するが、以下に示す実施例は、本発明を半透過型液晶
表示パネルに限定することを意図するものではなく、本発明は、透過型液晶表示パネル等
、特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均し
く適用し得るものである。

実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａを図１を用いて製造工程順に説明する。なお
、図１は実施例１のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ａの第二基板を透視して表
した１画素分の平面図であり、図５及び図６に記載されたと従来例のＭＶＡ方式の半透過
型液晶表示パネル５０と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して説明する。なお、
図１には第二基板の配向規制手段の外形も示してある。更に、図５に記載された従来例の
ＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル５０のＡ−Ａ線断面図に対応する実施例１の半透過
型液晶表示パネル１０Ａの断面図は、図６に記載されたものと実質的に同一であるので、
必要に応じて図６を援用して説明することとする。

この実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａの第一基板（アレイ基板）は、透明な絶
縁性を有するガラス基板１１の表面全体に亘って下部がＡｌ金属からなり表面がＭｏ金属
からなる２層膜を形成した後、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によってＭｏ／
Ａｌの２層配線からなる複数の走査線１２及び複数の蓄積容量線２１を互いに平行になる
ように形成する。アルミニウムは抵抗値が小さいという長所を持っているが、その反面、
腐食しやすい、ＩＴＯとの接触抵抗が高いなどの欠点があるため、アルミニウムをモリブ
デンで覆った多層構造にすることでそうした欠点を改善できる。

そして、走査線１２からはＴＦＴのゲート電極Ｇとなる部分が分岐されており、また、
蓄積容量線２１は、蓄積容量を大きくするために、反射部１５側に幅が太くなるように形
成されている。更に、走査線１２及び蓄積容量線２１は、それぞれ映像線１３との交差部
分に対応する領域にその他の部分よりも幅が狭くされた幅狭部１２ａないし２１ａが形成
されている。

次いで、走査線１２及び蓄積容量線２１を形成したガラス基板１１の表面全体に亘って
例えば窒化硅素層ないしは酸化硅素層からなる無機絶縁膜１４を被覆し、次いで、ＣＶＤ
法によりａ−Ｓｉ層２２を無機絶縁膜１４の表面全体に亘って被覆した後に、フォトリソ
グラフィー法及びエッチング法によって、ＴＦＴ形成領域にａ−Ｓｉ層からなる半導体層
２２を形成する。この半導体層２２が形成されている位置の走査線１２の分岐領域がＴＦ
Ｔのゲート電極Ｇを形成する。

次いで、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの３層構造の導電性層を半導体層２２を形成したガラス基板
１１の表面全体に亘って被覆し、同じくフォトリソグラフィー法及びエッチング法によっ
て、映像線１３及びドレイン電極Ｄを形成する。そのうちドレイン電極Ｄは蓄積容量線２
１上の無機絶縁膜１４の大部分を覆うように延在されている。

この映像線１３は、走査線１２及び蓄積容量線２１との交差部分に対応する領域にその
他の部分よりも幅が狭くされた幅狭部１３ａが形成されており、更に、映像線１３のソー
ス電極Ｓ部分及びドレイン電極Ｄ部分はいずれも半導体層２２の表面に部分的に重なって
いる。次いで、このガラス基板１１の表面全体に窒化硅素層からなる保護絶縁膜２３を被
覆する。

次に、ポリイミド等からなる層間絶縁膜１７をガラス基板１１の全体に亘って均一な厚
さとなるように被覆し、更に、反射部１５に対応する位置の層間絶縁膜１７の表面に反射
光が拡散反射となるようにするための凹凸を形成する。次いで、層間絶縁膜１７の表面全
体に例えばアルミニウム金属、銀金属からなる反射層を被覆し、同じくフォトリソグラフ
ィー法及びエッチング法によって、図１に示したパターンとなるように、反射部１５に対
応する位置に反射板１８を形成する。

次いで、ドレイン電極Ｄに対応する位置の層間絶縁膜１７及び保護絶縁膜２３にコンタ
クトホール２０を形成してドレイン電極Ｄの一部を露出させる。更に、この表面全体に亘
って例えばＩＴＯからなる透明導電性層を被覆し、同じくフォトリソグラフィー法及びエ
ッチング法によって、図１に示したパターンとなるように、走査線１２及び映像線１３で
囲まれた領域の保護絶縁膜２３上に画素電極１９を形成する。

この実施例１の半透過型液晶表示パネル１０においては、透過部１６の画素電極１９ｂ
は、反射部１５の画素電極１９ａよりも面積が大きくされているとともに、中間部に設け
られた別のスリット３３_２によって２つの領域１９ｂ_１及び１９ｂ_２に区画されており、
この２つの領域１９ｂ_１及び１９ｂ_２部分は幅の狭い部分３４_２を介して電気的に接続さ
れている。これらのスリット３３_１及び３３_２のうち、スリット３３_１は画素電極１９の
反射部１５と透過部１６の境界領域での液晶分子の配向を規制するためのものであり、同
じくスリット３３_２は透過部１６の画素電極１９ｂ_１及び１９ｂ_２の境界領域での液晶分
子の配向を規制するためのものである。

また、このように、透過部１６の画素電極１９ｂの面積を大きくするとともに、２つの
領域１９ｂ_１及び１９ｂ_２に区画した理由は、近年の携帯電話機等に使用されている半透
過型液晶表示パネルは、高精細であってしかも画像表示用として使用され、バックライト
を常時点灯して実質的に透過型液晶表示パネルとして使用される機会が多くなっているこ
と、及び、面積が大きい透過部の画素電極１９ｂの全体にわたって液晶分子の配向規制を
行うことができるようにするためである。

なお、反射部１５の反射板１８上に形成された画素電極１９ａの表面は本来凹凸状態と
なっているが、図１においてはこの凹凸は図示省略されている。また、反射部１５側にお
いては、平面視で、層間絶縁膜１７の反射板１８が存在する位置の下側に蓄積容量線２１
が一部スリット３３_１側に突出するように配置されている。また、反射板１８及び反射部
１５の画素電極１９ａは、映像線１３と重複するようにしている。これは反射部１５にお
いて、映像線１３と反射板１８との間に重複部分がなく隙間が設けられていると、そこか
らバックライトの光が漏れてしまうことになる。このバックライトからの光は通常透過部
１６を通過することを想定しているので、反射部１５においてバックライトからの光が通
過しても反射部１５と透過部１６のギャップの違いから光の位相が透過部１６と異なるこ
とになってしまう。そこで反射部１５ではバックライトからの光が漏れないように、反射
板１８及び反射部１５の画素電極１９ａは、映像線１３とは重複するように配置されてい
る。

一方、透過部１６側における画素電極１９ｂは、映像線１３とは重複しないように映像
線１３との間に隙間４１を有するように設けられている。これは画素電極１９ｂと映像線
１３とが重なると、そこに容量が形成されてしまい、この容量によりクロストークが発生
する恐れがある。またバックライトからの光が漏れたとしても反射部１５で生じるような
問題もない。したがって透過部１６側では画素電極１９ｂは映像線１３と重複しないよう
に形成されている。このとき画素電極１９ｂと映像線１３との間に隙間４１が形成される
ことになるので、走査線１２と映像線１３で区画される領域において画素電極１９ｂの領
域を少しでも大きくするために、透過部１６に位置する映像線１３を幅狭部１３ａとする
ことによって、透過部１６に位置する映像線１３が幅狭部１３ａでない場合よりも、画素
電極１９ｂを大きくしている。

なお、この実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａでは、透過部１６の画素電極１９
ｂのうち、走査線１２に沿って重複している部分の両方の端部４０は映像線１３と重複す
るように突き出し部が形成されている。このように突き出し部を形成した理由は画素電極
１９の形成時にマスクずれ等があっても走査線１２が剥き出しになって液晶分子の配向に
影響を与えることを防止するためである。そして、さらに、この表面全体にわたり垂直配
向膜（図示せず）を形成することにより第一基板が完成される。

また、第二基板の透明な絶縁性を有するガラス基板２５の表示領域上には、図６に示し
たように、それぞれの画素に対応して形成される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の
うち何れか一色からなるストライプ状のカラーフィルタ層２６及び各画素間を遮光するた
めの遮光膜ＢＭが設けられている。更に、反射部１５と透過部１６とで同じ厚さのカラー
フィルタ層２６を使用するため、反射部１５のカラーフィルタ層２６の一部分に所定の厚
さのトップコート層２７が設けられている。このトップコート層２７は、反射部１５全体
にわたって設けられており、その厚さは反射部１５における液晶２９の層の厚さ、いわゆ
るセルギャップｄ１が透過部１６のセルギャップｄ２の半分となるように、すなわちｄ１
＝（ｄ２）／２となるようにされている。

加えて、透過部１６に位置するカラーフィルタ層２６の表面の一部には、それぞれ透過
部１６の画素電極１９ｂの２つの領域１９ｂ_１及び１９ｂ_２部の中央部に位置するように
、液晶分子の配向を規制するための突起３１_１及び３１_２がそれぞれ設けられており、更
に、反射部１６の画素電極１９ａに形成されたコンタクトホール２０と対向する位置にも
突起３１_３が形成されており、カラーフィルタ層２６、トップコート層２７及び突起３１
_１〜３１_３の表面には対向電極及び垂直配向膜（いずれも図示せず）が順次積層されてい
る。

そして、前記第一基板及び第二基板を互いに対向させ、両基板の周囲にシール材を設け
ることにより両基板を貼り合せ、両基板間に負の誘電異方性を有する液晶２９を充填する
ことにより実施例１のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ａとなる。なお、この半
透過型液晶表示パネル１０Ａは第一基板の下方に図示しない周知の光源、導光板、拡散シ
ート等を有するバックライト装置を配置することにより実使用に供される。

このような構成の実施例１に係るＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ａによれば
、画素電極１９は、平面視において、透過部１６では映像線１３に沿っては重複していな
いので、映像線１３と画素電極１９との間に生じる静電容量（ソース−ドレイン間容量）
Ｃsdを小さくすることができ、静電容量Ｃsdに起因するクロストークを低減することがで
きるようになる。しかも、透過部１６の画素電極１９ｂは、平面視において走査線１２に
沿って重複し、両方の端部４０は映像線１３と重複するように突き出し部が形成されてい
るので、走査線１２に印加される電圧に基づく液晶分子の配向の乱れによる光漏れは生じ
ないようになるため、コントラストが良好なＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルが得ら
れる。加えて、特に従来例のように映像線と画素電極を平面視において重複させる必要が
ないため映像線を従来例のものよりも細くすることができ、その分だけ開口率を大きくす
ることができるようになるので、明るいＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルが得られる
。

また、このようにして得られた実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａの１画素分の
等価回路は、図２に示すとおりである。このうち、画素電極−対向電極間容量に対応する
液晶容量Ｃlc及び画素電極−蓄積容量線間容量に対応する蓄積容量Ｃstを除く以下の容量
が寄生容量となる。
Ｃgs ：ゲート−ソース間容量
Ｃgd ：ゲート−ドレイン間容量
Ｃsd ：ソース−ドレイン間容量
Ｃgc ：走査線−対向電極間容量
Ｃsc0 ：映像線−対向電極間容量
Ｃsc1 ：映像線−蓄積容量線間容量

これらの寄生容量は、信号の漏洩によるクロストークやフリッカの原因となり、また、
波形のなまりによる表示画質の低下が認められるため、従来からこれらの寄生容量を低下
させるべく各種対応がなされていた。更には、映像線に印加される信号は、これらの寄生
容量に対して充放電が繰り返されるために、画素数の増大化に伴って多大な電力が消費さ
れる。したがって、これらの寄生容量を減少させることにより、液晶表示パネル自体の消
費電力を低減させることができるようになる。

実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａでは、特に走査線１２、蓄積容量線２１及び
映像線１３のそれぞれに幅狭部１２ａ、２１ａ及び１３ａを形成し、映像線の幅狭部１３
ａが走査線の幅狭部１２ａ及び蓄積容量線の幅狭部２１ａとそれぞれ無機絶縁膜１４を介
して重なるようにした。言い換えると、幅の広い部分や幅の狭い部分が形成されている走
査線１２、蓄積容量線２１及び映像線１３の各配線は、平面視の際に重なる部分において
、各配線の最も幅の狭い部分が互いに重なるように配置されている。そのため、映像線−
蓄積容量線間容量：Ｃsc1及びゲート−ソース間容量：Ｃgsが小さくなるとともに、蓄積
容量線２１が対向電極と直接対向している部分の面積が減少するために映像線−対向電極
間容量：Ｃsc0も小さくなるから、半透過型液晶表示パネル１０Ａ自体の寄生容量に起因
する消費電力が大幅に減少する。

例えば、幅が７．５μｍの走査線が幅が８．０μｍの映像線と無機絶縁膜を介して重な
っていたときの容量値が１１．３ｆＦであるとき、幅が４μｍの走査線が幅が４μｍの映
像線と前記のものと同じ無機絶縁膜を介して重なったときの容量値は３．１ｆＦとなる。

また、ＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおいては、本来液晶分子に電界が印加さ
れていない状態で垂直に配向されている限りは液晶層を光が透過することはない。従って
、画素電極１９に設けられたスリット３３_１及び３３_２の部分にも垂直配向膜が設けられ
ているので、このスリットの部分は光が透過することがないため、実施例１のＭＶＡ方式
の半透過型液晶表示パネル１０Ａとしては、蓄積容量が大きくなるようにするために、蓄
積容量線２１を反射板１８の下部から更に透過部１６側のスリット３３_１側にまで拡幅し
てある。こうすれば、拡幅された蓄積容量線２１にあわせて、ドレイン電極Ｄも大きくす
ることで、蓄積容量線２１とドレイン電極Ｄとの間で形成される蓄積容量を大きくするこ
とができる。

実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａは、蓄積容量線２１の幅狭部２１ａ及び映像
線１３の交差点近傍において、反射板１８ないし画素電極１９ａ、蓄積容量線２１の幅狭
部２１ａ及び映像線１３が近接配置されているため、製造時のマスクずれ等により、反射
板１８乃至画素電極１９ａとの間に僅かな隙間が生じる可能性がある。そこで、実施例２
では、更なる映像線の幅狭部１３ａと蓄積容量線の幅狭部２１ａとの間に生じる寄生容量
Ｃsc1の低下を図るとともに、蓄積容量線２１の幅狭部２１ａ及び映像線１３の交差点近
傍において反射板１８との間に隙間が生じないようにした半透過型液晶表示パネル１０Ｂ
を作製した。この実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂを図３を用いて説明する。な
お、図３は実施例２のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ｂの第二基板を透視して
表した１画素分の平面図であり、図３においては図１に示した実施例１の半透過型液晶表
示パネル１０Ａと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略す
る。

実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂが実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａ
と構成が相違する点は、
（１）映像線の幅狭部１３ａと蓄積容量線の幅狭部２１ａの交差点において、映像線の幅
狭部１３ａと蓄積容量線の幅狭部２１ａとの間に無機絶縁膜１４以外に更にａ−Ｓｉ層４
３を介在させた点、及び、
（２）透過部の画素電極１９ｂ_１及び１９ｂ_２としてスリット側の角部に切り落とし部４
２を形成し、蓄積容量線の幅狭部２１ａは、映像線の幅狭部１３ａとの交差部において、
ＴＦＴから離間する方向に画素電極１９ｂ_１の切り落とし部４２に沿って屈曲させた点、
である。

このａ−Ｓｉ層４３は、ＴＦＴのゲート電極Ｇ上の無機絶縁膜１４の表面にａ−Ｓｉ層
２２を形成する際に同時に映像線の幅狭部１３ａの表面の無機絶縁膜１４上に形成できる
。しかも、このａ−Ｓｉ層４３は、オーミックコンタクト層を形成しない限りは実質的に
絶縁物としての作用を果たすため、蓄積容量線の幅狭部２１ａと映像線の幅狭部１３ａと
の間の距離はａ−Ｓｉ層４３の厚さだけ離間するから、その離間した距離に対応して映像
線１３と蓄積容量線２１との間の寄生容量Ｃsc1は小さくなるため、実施例２の半透過型
液晶表示パネル１０Ｂの消費電力の低減に繋がる。

また、実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂは、蓄積容量線の幅狭部２１ａを映像
線の幅狭部１３ａとの交差部においてＴＦＴから離間する方向に画素電極１９ｂ_１の切り
落とし部４２に沿って屈曲させたため、蓄積容量線の幅狭部２１ａと映像線の幅狭部１３
ａとの交差部は映像線１３と反射板１８ないし画素電極１９ａとの間の重なり部から離間
するため、製造時のマスクずれ等の許容度が向上し、この部分からの光漏れが減少するの
で実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂのコントラストが良好となる。もし交差部を
ＴＦＴから離間する方向に形成していないと、マスクずれにより実施例１の交差部近傍で
示されているように反射板１８及び画素電極１９と映像線１３の幅狭部１３ａとの間に隙
間ができてしまい、光漏れが生じることになる。しかし交差部をＴＦＴから離間する方向
に形成しておくと、図３で示すように、反射板１８及び画素電極１９ａを映像線１３の幅
の広い部分と重複させておくことができるので、マスクずれが多少生じても隙間ができる
ことはない。

実施例３の液晶表示パネル１０Ｃとしては、実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂ
と同様の効果を奏しながらも、応答速度が早く、ざらしみの少ない表示画質の半透過型液
晶表示パネルを得るべく、透過部の画素電極１９の形状及び対向基板の配向規制手段を変
更した。この実施例３の液晶表示パネル１０Ｃを図４を用いて説明する。なお、図４は、
実施例３のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ｃの第二基板を透視して表した１画
素分の平面図であり、図４においては図３に示した実施例２の半透過型液晶表示パネル１
０Ｂと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

実施例３の半透過型液晶表示パネル１０Ｃが実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂ
と構成が相違する点は、透過部１６の画素電極１９の中間部にはスリットが設けられてい
ない点、及び、対向基板の配向規制手段が細長い十字状の突起３１_４となされている点で
ある。このような構成を採用すると、実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂと同様の
効果を奏することができるとともに、細長い十字状の突起３１_４の形状及び大きさの点か
ら液晶に対する配向規制力が増加し、所定の方向へ安定して液晶分子が傾斜する。そのた
め、ざらしみ、残像等の少ない表示画質の良好な半透過型液晶表示パネル１０Ｃが得られ
る。

なお、実施例１〜３では、第二基板に設ける配向規制手段として突起を用いたＭＶＡ方
式の液晶表示パネルについて説明したが、これに限らず対向電極に設けたスリットを配向
規制手段としても良く、更に、配向規制手段を透過部１６及び反射部１５ともに設けた例
を示したが、透過部１６のみに設けても良い。

更に、実施例１〜３では、透過部１６の画素電極１９にスリットを備え、かつ第二基板
に配向規制手段を設けたＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの例を示したが、画素電極
にスリットを設けず、しかも、第二基板に液晶分子の配向を規制するための配向規制手段
を備えていないＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおいても同様に適用可能である。

また、実施例１〜３ではＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルを例にとり説明したが、
本発明は映像線−蓄積容量線間容量：Ｃsc1、ゲート−ソース間容量：Ｃgs及び映像線−
対向電極間容量：Ｃsc0を減少させることによって、液晶表示パネル自体の寄生容量に起
因する消費電力を低減させるものであるため、半透過型液晶表示パネルだけでなく反射板
を有しない透過型液晶表示パネルに対しても同様に適応可能である。

実施例１のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの第二基板を透視して表した１画素分の平面図である。 実施例１の半透過型液晶表示パネルの１画素分の等価回路図である。 実施例２のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの第二基板を透視して表した１画素分の平面図である。 実施例３のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの第二基板を透視して表した１画素分の平面図である。 従来例のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの第二基板を透視して表した１画素分の平面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｃ、５０ ＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル
１１、２５ ガラス基板
１２ 走査線
１２ａ 走査線の幅狭部
１３ 映像線
１３ａ 映像線の幅狭部
１４ 無機絶縁膜
１５ 反射部
１６ 透過部
１７ 層間絶縁膜
１８ 反射板
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｂ_１、１９ｂ_２ 画素電極
２０ コンタクトホール
２１ 蓄積容量線
２１ａ 蓄積容量線の幅狭部
２６ カラーフィルタ層
２７ トップコート層
２９ 液晶
３１_１、３１_２、３１_３、３１_４ 突起
３３_１、３３_２ スリット
３４_１、３４_２ 画素電極の幅の狭い部分
４３ ａ−Ｓｉ層

Claims (10)

1. 平行に設けられた複数の走査線及び蓄積容量線と、前記走査線と直交する方向に設けら
   れた複数の映像線と、前記走査線及び映像線の交差部近傍に設けられたスイッチング素子
   と、複数の前記走査線及び映像線により区画されるそれぞれの位置に設けられた画素電極
   と、配向膜とを有する第一基板と、
   対向電極及び配向膜が形成された第二基板と、
   前記第一及び第二基板間に配置された液晶と、
   を有する液晶表示パネルにおいて、
   前記蓄積容量線及び走査線の少なくとも一方と前記映像線はそれぞれ幅狭部を備え、
   前記映像線の幅狭部は、前記走査線及び蓄積容量線の少なくとも一方の幅狭部上とそれ
   ぞれ互いに絶縁膜を介して交差していることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記蓄積容量線の幅狭部上に設けられた絶縁膜と前記映像線の幅狭部との間には、半導
   体層が設けられ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. 前記画素電極は前記第一基板の表示領域全体にわたって設けられた層間絶縁膜上に設け
   られており、前記配向膜は垂直配向膜であり、前記液晶は誘電異方性が負の液晶であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
4. 前記画素電極は前記映像線側から延びるスリットにより複数のサブドット領域に区画さ
   れ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. 前記画素電極のスイッチング素子が設けられている側のサブドット領域は、前記画素電
   極の表面又は裏面に反射板が設けられ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. 前記第二基板には前記反射板が設けられているサブドット領域に対応する位置にセルギ
   ャップ調整用のトップコート層が設けられてい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. 前記蓄積容量線は平面視で前記スリット側にはみ出るように設けられていることを特徴
   とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
8. 前記画素電極はスリット側の角部に切り落とし部が形成されており、前記蓄積容量線は
   、前記映像線との交差部において、前記スイッチング素子から離間する方向に前記画素電
   極の切り落とし部に沿って屈曲した部分を備えていることを特徴とする請求項７に記載の
   液晶表示パネル。
9. 前記第二基板には前記複数のサブドット領域に対応する位置に少なくとも一つの配向規
   制手段を設けたことを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の液晶表示パネル。
10. 前記配向規制手段は底部の形状が円形状、長円形状、バー形状又は十字状の突起である
    ことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示パネル。

Images