JP2010186007A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連結部の分断による表示欠陥を改善し、かつ表示品位の高い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る液晶表示装置は、相互に対向配置されるＴＦＴ基板２０と、対向基板４０と、これらの間に封止された液晶層５２とを備え、ＴＦＴ基板２０は、互いに交差配置された複数のゲート配線２２と、ＴＦＴ５０を介して接続されるように配置される複数の画素電極１とを具備し、対向基板４０は、画素電極１に対向する対向電極４４を具備する。画素電極１の少なくとも一部は、連結部５を介して接続する複数のサブ画素電極２に分割されており、隣接するサブ画素電極２同士は、当該サブ画素電極と一体的に形成された３以上の連結部５によって繋がっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、サブ画素電極を有する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、カーナビ、デジタルカメラ、携帯ゲーム端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、パソコンなどのディスプレイとして広く普及している。液晶表示パネルの表示方式は、透過型、反射型、半透過型に大別される。透過型は、バックライトと呼ばれる光源を点灯し、液晶表示パネルを通過した光で表示を行う表示方式である。このため、暗所での視認性は高いが、明所での視認性は低い。一方、反射型は、液晶表示パネルに入射した光を反射させて表示を行う表示方式である。このため、明所での視認性は高いが、暗所での視認性が低い。半透過型は、透過型と反射型の機能を兼ね備えた表示方式であり、周囲の明るさに応じて表示モードを切り替えることにより、視認性の高い表示を常に提供することができる。その優れた表示特性から、半透過型液晶表示装置は、携帯機器や移動体機器等において広く適用されている。

半透過型液晶表示装置の多くは、ＥＣＢ(Electrically Controlled Birefringence)モードやＴＮ（Twisted Nematic）モードが利用されている。しかし、近年は、高コントラスト化、及び広視野角化のニーズの高まりを受け、画素を複数のサブ画素電極（サブドット領域）に分割してなる垂直配向モードの液晶表示装置（例えば、特許文献１〜３）が主流となりつつある。

特許文献１及び２には、１つの画素領域を幅細の連結部によって繋がっている略四角形状の３つのサブ画素電極に分割し、そのうちの１つを反射領域Ｒ、残りの２つを透過領域Ｔとする構成が開示されている。そして、各サブ画素電極それぞれに、配向制御用突起や、配向制御用開口を設ける構成が開示されている。

特許文献３には、画素領域を幅細の連結部によって繋げ、さらに、その連結部、及び連結部近傍の透過領域Ｔを被覆するように遮光導電性膜を配設する構成が開示されている。

特開２００５−１７３０３７号公報 特開２００６−２４３３１７号公報 特開２００５−２６６７７８号公報

上記特許文献１や２に開示されている画素電極においては、細幅の連結部を有する画素電極等をエッチングにより形成する際に、オーバーエッチングにより連結部が分断されやすかった。また、連結部の剥離などが生じる場合があった。連結部の分断が生じると、電圧が供給されないサブ画素電極が発生し、当該サブ画素電極が表示欠陥となる。ノーマリブラックモードの場合、黒点の表示欠陥となる。

上記特許文献３によれば、画素電極の連結部、及び連結部の近傍の透過領域の上層に遮光導電性膜を形成しているので、画素電極の連結部の分断を低減することが可能である。しかしながら、遮光導電性膜を形成することにより生じた段差構造を起点として液晶配向が乱れ、表示不良が発生する場合があった。また、遮光導電性膜を形成することで、画素開口率（画素全体に対して表示に直接寄与する部分の比率）が低下してしまうという問題もある。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、連結部の分断による表示欠陥を改善し、かつ表示品位の高い液晶表示装置を提供することである。

本発明に係る液晶表示装置は、第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に封止された液晶層とを備え、前記第１の基板は、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数の信号線と、前記複数の走査線と前記信号線の其々にスイッチング素子を介して接続されるように配置される複数の画素電極とを具備し、前記第２の基板は、前記画素電極に対向する対向電極を具備し、前記画素電極の少なくとも一部は、連結部を介して接続する複数のサブ画素電極に分割されており、隣接する前記サブ画素電極同士は、当該サブ画素電極と一体的に形成された３以上の連結部によって繋がっているものである。

本発明によれば、連結部の分断による表示欠陥を改善し、かつ表示品位の高い液晶表示装置を提供することができるという優れた効果を有する。

実施形態１に係る液晶表示装置の模式的な平面図。 実施形態１に係る液晶表示装置の模式的な部分拡大断面図。 （ａ）実施形態１に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）実施形態１に係る液晶表示装置の概略構成を説明するための模式的断面図。 実施形態１に係る画素電極、及び液晶の消光模様を示す模式的平面図。 （ａ）実施形態２に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）実施形態２に係る液晶表示装置の概略構成を説明するための模式的断面図。 実施形態２に係る画素電極、及び液晶の消光模様を示す模式的平面図。 （ａ）実施形態３に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）実施形態３に係る画素電極、及び液晶の消光模様を示す模式的平面図。 実施形態４に係る画素電極及び液晶の消光模様の模式的平面図。 実施形態５に係る画素電極及び液晶の消光模様の模式的平面図。 （ａ）比較例１に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）連結部が分断した場合の画素電極の表示欠陥を説明するための説明図。 （ａ）比較例２に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）比較例２に係る液晶表示装置を説明するための模式的断面図。 比較例２に係る画素電極及び液晶の消光模様の模式的平面図。 （ａ）比較例４に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）比較例４に係る液晶表示装置を説明するための模式的断面図。 比較例４に係る画素電極及び液晶の消光模様の模式的平面図。 （ａ）比較例５に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）連結部が分断した場合の画素電極の表示欠陥を説明するための説明図。 比較例６に係る画素電極及び液晶の消光模様の模式的平面図。

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なる。また、異なる実施形態、比較例において、同一の要素部材は同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

［実施形態１］
本実施形態１に係る液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ:Thin Film Transistor）を有するアクティブマトリックス型のＴＦＴ基板を有する。図１は、本実施形態１に係る液晶表示装置８０の概略構成を説明するための模式的平面図である。図２は、本実施形態１に係る液晶表示装置８０の構成を示す部分断面図である。図２中のＲは反射領域を、図２中のＴは透過領域を、図２中のＣは隣接するサブ画素電極間を連結する連結領域を示す（以降の図においても同様とする）。

液晶表示装置８０は、図１及び図２に示すように、第１の基板たる薄膜トランジスタ基板（以下、「ＴＦＴ基板」と云う）２０、第２の基板たる対向基板４０、画素電極１、対向電極４４、走査線であるゲート配線２２、信号線であるソース配線２３、液晶層５２、ゲートドライバＩＣ３２、ソースドライバＩＣ３３、第１の外部配線３４、第２の外部配線３５、薄膜トランジスタ５０等からなる液晶表示パネル８１備えている。液晶表示パネル８１（図１参照）の反視認側には、バックライト（不図示）が配置されており、液晶表示パネル８１を介して視認側へ光を照射するように構成されている。

液晶表示装置８０には、図１に示すように、矩形状に形成された表示領域６０とこの外側に枠状に形成された額縁領域６１がある。表示領域６０には、複数のゲート配線２２と複数のソース配線２３が形成されている。ゲート配線２２は、図１中の横方向に延在し、縦方向に複数並設されている。ソース配線２３は、ゲート配線２２と絶縁層（不図示）を介して交差するように、図１中の縦方向に延在し、横方向に複数併設されている。

ゲート配線２２とソース配線２３の交差点付近には、其々ＴＦＴ５０が設けられている。そして、隣接するゲート配線２２とソース配線２３とで囲まれた領域に画素電極１（図２参照）が形成され、この領域が画素５１として機能する。画素電極１において、反射領域Ｒは、図２に示すように、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層構造となっている。一方、透過領域Ｔは、透明導電性薄膜３により構成されている。透過領域Ｔと反射領域Ｒの間には、連結領域Ｃが形成されている。連結領域Ｃは、透過領域Ｔと同様に透明導電性薄膜３により構成されている。詳しくは、後述する。

ＴＦＴ基板２０は、図２に示すように、ゲート２４、補助容量電極２５、ゲート絶縁膜２６、半導体層２７、ソース２８、ドレイン２９、層間絶縁膜３０等を備える。ソース配線２３は、ＴＦＴ５０を介して画素電極１に接続されている。画素電極１は、例えば、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide）などの透明導電性薄膜３、とアルミニウム、銀等の金属などの反射率の高い反射導電性薄膜４により構成されている。複数の画素５１がマトリクス状に形成されている領域が、表示領域６０である。

液晶表示パネル８１は、図２に示すように、互いに対向配置されるＴＦＴ基板２０及び対向基板４０と、両基板を接着するシール材（不図示）とで囲まれる空間に垂直配向モードの液晶層５２が挟持されている。両基板の間は、スペーサ（不図示）によって、所定の間隔となるように維持されている。ＴＦＴ基板２０は、上述した構成要素の他、絶縁性基板２１、樹脂膜３１等を備えている。絶縁性基板２１は、例えば、光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などを用いることができる。また、ＴＦＴ基板２０及び対向基板４０の液晶層５２側の最表面には、配向膜（不図示）が形成されている。

対向基板４０は、前述したようにＴＦＴ基板２０と対向配置され、視認側に配置される。対向基板４０のＴＦＴ基板２０に対向する絶縁性基板４１面には、カラーフィルタ４２、ブラックマトリックス（不図示）、平坦化膜４３、対向電極４４、対向電極突起部４５、配向膜（不図示）が形成されている。また、ＴＦＴ基板２０及び対向基板４０の外側の面には、其々、偏光板（不図示）が貼着せしめられている。

ＴＦＴ基板２０の額縁領域６１には、図１に示すように、ゲートドライバＩＣ３２、ソースドライバＩＣ３３が設けられている。ゲート配線２２は、表示領域６０から額縁領域６１まで延設されている。そして、ゲート配線２２は、ＴＦＴ基板２０の端部でゲートドライバＩＣ３２に接続される。ソース配線２３も同様に表示領域６０から額縁領域６１まで延設されている。そして、ソース配線２３は、ＴＦＴ基板２０の端部でソースドライバＩＣ３３と接続される。ゲートドライバＩＣ３２の近傍には、第１の外部配線３４が配設されている。また、ソースドライバＩＣ３３の近傍には、第２の外部配線３５が配設されている。第１の外部配線３４、第２の外部配線３５は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの配線基板である。

外部からの各種信号は、第１の外部配線３４を介してゲートドライバＩＣ３２に、第２の外部配線３５を介してソースドライバＩＣ３３に供給される。ゲートドライバＩＣ３２は、外部からの制御信号に基づいてゲート信号（走査信号）をゲート配線２２に供給する。このゲート信号によって、ゲート配線２２が順次選択されることになる。ソースドライバＩＣ３３は、外部からの制御信号や表示データに基づいて、表示信号をソース配線２３に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧を各画素電極１に供給することができる。

なお、ここでは、ゲートドライバＩＣ３２とソースドライバＩＣ３３は、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術を用いて、ＴＦＴ基板２０上に直接実装したが、この構成に限られるものではない。例えば、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）によりドライバＩＣをＴＦＴ基板２０に接続してもよい。

上記構成の液晶表示装置８０は、例えば以下のように駆動する。走査信号が、ゲートドライバＩＣ３２から各ゲート配線２２に供給される。各走査信号によって、１つのゲート配線２２に接続されているすべてのＴＦＴ５０が同時にオンとなる。一方、表示信号は、ソースドライバＩＣ３３から各ソース配線２３に供給され、画素電極１に表示信号に応じた電荷が蓄積される。表示信号が書き込まれた画素電極１と対向電極４４との電位差に応じて、画素電極１と対向電極４４間の垂直配向モードの液晶層５２の液晶分子の配列が変化する。これにより、液晶表示パネル８１を透過する光の透過量が変化する。このように、画素５１毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。

次に、本発明の特徴部について説明する。図３（ａ）に、本実施形態１に係る画素電極１の模式的平面図を示す。また、図３（ｂ）に、図３のＩＩＩＢ―ＩＩＩＢ切断線の位置における液晶表示パネル８１（図２参照）の構造を説明するための模式的断面図を、図３（ｃ）に、図３のＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ切断線の位置における液晶表示パネル８１の構造を説明するための模式的断面図を示す。なお、図３（ａ）において、画素電極１に対する対向電極突起部４５の位置関係を説明する便宜上、対向電極突起部４５も図示する。また、図３（ｂ）（ｃ）において、説明の便宜上、説明する部材のみを図示する。以降の図においても同様とする。

本実施形態１に係る画素電極１は、図３に示すように、２つのサブ画素電極２に分割されている。２つのサブ画素電極２のうちの図中の左側は、透過領域Ｔであり、図中の右側は反射領域Ｒである。透過領域Ｔは、透明導電性薄膜３により構成され、反射領域Ｒは、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層構造となっている。

隣接するサブ画素電極２同士は、連結領域Ｃにおいて、図中のＸ方向に延在された３つの連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃによって接続されている。換言すると、サブ画素電極２の間に、切り欠き部６を２つ、開口部７を２つ設けることにより、連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃがサブ画素電極２と一体的に形成されている。連結部５Ａ，５Ｃは、概ね同一幅であり、連結部５Ｂは、連結部５Ａ，５Ｃよりも幅広に形成されている。

本実施形態１に係る連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、２つのサブ画素電極２同士が対向する対向辺Ｍ１の概ね中点に対する垂線（Ｘ方向）に対して、概ね線対称性となっている。換言すると、連結部５Ｂは、対向辺Ｍ１の概ね中央領域に配設されている。そして、同一サイズの連結部５Ａ、５Ｃが、連結部５Ｂと、略同一のサイズの開口部７を介して対向配置される。

連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃの幅は特に限定されないが、これらの連結部５の分断をより効果的に低減する観点から、少なくとも１つの連結部５を８μｍ以上とすることが好ましい。より好ましくは、１０μｍ以上である。連結部５の幅の上限は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において特に限定されないが、液晶の配向制御力の観点からは１６μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以下とすることがより好ましい。本実施形態１においては、３つの連結部５Ａ、５Ｂ、５Ｃのうち、真ん中（中央）の連結部５Ｂの幅を８μｍ、連結部５Ａ，５Ｃの幅を４μｍとした。このように、真ん中の連結部５Ｂの幅が最も大きくなっている。

対向基板４０に設けられた対向電極突起部４５は、対向電極２４の上層に突起状構造体として形成されている（図２参照）。対向電極突起部４５は、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー処理により作製することができる。対向基板４０の対向電極突起部４５により、各サブ画素電極２の液晶層５２の配向が制御される。すなわち、対向電極突起部４５により、電圧印加に応じて、サブ画素電極２の液晶分子を垂直配向から多軸配向（液晶分子の傾き方向が複数の方向）に切り換えることができる。対向電極突起部４５の形成位置は、サブ画素電極２の略中心位置とする。

対向電極突起部４５としては、上述したように電圧印加に応じて、液晶分子を垂直配向から多軸配向に切り換えることができれば、その構造は特に限定されない。例えば、配向制御用突起や、配向制御用開口等の公知の構成を対向基板４０側に配置することができる。対向基板４０側に代えてＴＦＴ基板２０側に配設してもよい。また、１つのサブ画素電極２に対して１つの対向電極突起部４５を形成する態様に限定されるものではなく、サブ画素電極２の面積や形状に応じて１つのサブ画素電極２に複数の対向電極突起部４５を配設してもよい。なお、対向基板４０の反射領域Ｒに、透過領域Ｔと反射領域Ｒで、液晶層５２を通過する光路長をほぼ同じにするために、反射領域Ｒに透明樹脂等からなる液晶層厚調整層を形成してもよい。

図４（ａ）に、画素電極１の模式的平面図に、クロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図を示す。図中の符号１０は、液晶の配向方向を模式的に示したものである。同図に示すように、透過領域Ｔと反射領域Ｒ其々において、対向電極突起部４５を中心として多軸配向の良好な液晶配向を示す。さらに、透過領域Ｔと反射領域Ｒの両者を比較した場合に、実質的に同レベルの消光模様を示している。

また、２つに分割されたサブ画素電極２を３つの連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃで連結することにより、連結部５の分断確率を低減させることができる。とりわけ、本実施形態１においては、３つの連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃのうち、真ん中に位置する連結部５Ｂを他の連結部５Ａ，５Ｃに比して幅広とすることで、より効果的に連結部５の分断を低減し、かつ液晶の配向を安定しやすくすることができる。

図４（ｂ）に、連結部５Ａ，５Ｃに分断が生じた場合の説明図を示す。図中の符号１１は、分断箇所を模式的に示したものである。同図に示すように、連結部５Ａ，５Ｃに万が一分断が生じた場合においても、連結部５Ｂから透過領域Ｔのサブ画素電極２に電位を供給することができる。その結果、表示欠陥が生じるのを防止することができる。

＜比較例１＞
次に、本発明の効果を説明するために、比較例について説明する。図１０（ａ）に比較例１に係る画素電極１０１の模式的平面図を示す。比較例１に係る画素電極１０１は、以下の点を除く基本的な構成は本実施形態１と同様である。すなわち、本実施形態１に係る画素電極１は、隣接するサブ画素電極２の間が３つの連結部５により接続されていたのに対し、比較例１に係る画素電極１０１は、隣接するサブ画素電極２間が１つの連結部１０５Ａにより接続されている点において相違する。

図１０（ｂ）に、画素電極１０１の連結部１０５Ａが分断された場合の、クロスニコル状態での液晶の消光模様と画素電極１０１の模式的平面図を示す。連結部１０５Ａが分断された場合、ＴＦＴ５０に接続された反射領域Ｒには電位が供給されるが、透過領域Ｔであるサブ画素電極２には、電位が供給されない。このため、表示欠陥となる。ノーマリブラックモードの場合には、前述したように黒点の表示欠陥となる。

＜比較例２＞
次に、比較例２に係る画素電極について説明する。比較例２に係る画素電極１０１ａは、以下の点を除く基本的な構成は上記比較例１と同様である。すなわち、比較例１においては、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層体により構成されている領域が、サブ画素電極２の反射領域Ｒのみであったのに対し、比較例２においては、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層体により構成されている領域が、サブ画素電極２の反射領域Ｒ、連結領域Ｃ，及び連結領域Ｃの近傍の透過領域Ｔに亘って構成されている点において相違する。

図１１（ａ）に比較例２に係る画素電極１０１ａの模式的平面図を示す。図１１（ｂ）に、図１１のＸＩＢ―ＸＩＢ切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的断面図を、図１１（ｃ）に、図１１のＸＩＣ−ＸＩＣ切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的断面図を示す。

図１１（ａ）に示すように、画素電極１０１ａは、透明導電性薄膜３により２つのサブ画素電極２、及びこれらを連結する連結部１０５Ａが形成されている。さらに、画素電極１０１ａを構成する透明導電性薄膜３の直上には、以下の領域に反射導電性薄膜１０４が積層されている。すなわち、反射導電性薄膜１０４は、サブ画素電極２を構成する反射領域Ｒ、連結領域Ｃ，及び連結領域Ｃの近傍の透過領域Ｔに亘って形成されている。換言すると、これらの領域が、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜１０４の積層構造となっている。

連結領域Ｃにおいて、反射導電性薄膜１０４は、透明導電性薄膜３によって構成される連結部１０５Ａの上面及び側面、さらに、画素電極１０１ａの切り欠き部１０６の底面部であって、連結部１０５Ａの近傍を被覆するように形成されている。

図１２は、画素電極１０１ａの模式的平面図に、クロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図である。比較例２に係る画素電極１０１ａにおいては、前述したように反射領域Ｒから、連結領域Ｃ近傍の透過領域Ｔまで一体的な反射導電性薄膜１０４を形成している。これにより、液晶の消光模様が、図１２に示すように、透過領域Ｔの消光模様と反射領域Ｒの消光模様が著しく異なるものとなる。また、透過領域Ｔ内において、対向電極突起部４５の右側と左側の配向状態が異なるものとなってしまう。これは、反射導電性薄膜１０４を連結領域Ｃの近傍の透過領域Ｔに配設している段差のためである。

比較例２に係る画素電極１０１ａにおいては、反射領域Ｒから、連結領域Ｃ近傍の透過領域Ｔまで一体的な反射導電性薄膜１０４を形成することにより、連結部１０５Ａが２層構造となるので、上記比較例１に比して効果的に連結部１０５Ａの分断を抑制することができる。しかしながら、図１２に示すように、透過領域Ｔ内において、反射導電性薄膜１０４の段差構造により液晶配向に乱れが生じる。

前述したように、連結部５は、サブ画素電極２の形成領域に比して細幅な形状のため、画素電極１等のエッチング時のオーバーエッチングにより分断されやすい。また、連結部５の剥離により分断される場合もあった。連結部５の分断が生じると、電位が供給されないサブ画素電極２が出現してしまう。本実施形態１によれば、隣接するサブ画素電極２同士を３つの連結部５Ａ，５Ｂ、５Ｃにより連結しているので、連結部５の分断によるサブ画素電極２の電気的分断確率を低減することができる。その結果、連結部５の分断による表示欠陥を改善することができる。また、オーバーエッチングや剥離、下層に配設された樹脂膜３１の応力などに起因する分断を低減することができるので、歩留まりの高い液晶表示装置８０を提供することができる。

また、比較例２のように、連結部１０５Ａの上層に反射導電性薄膜１０４からなる遮光導電性膜を配設する構造を採用していないので、遮光導電性膜に起因とする段差による液晶配向の乱れが生じない。その結果、広視野角かつ高コントラストの表示品位の高い液晶表示装置８０を提供することができる。

また、本実施形態１によれば、隣接するサブ画素電極２を接続する３つの連結部５を、２以上の異なる幅の連結部５により接続しているので、狭いスペースにおいて、設計自由度を高めつつ、効果的に表示品位と表示欠陥の防止を図ることができる。特に、３つの連結部５Ａ、５Ｂ、５Ｃのうちの真ん中の連結部５Ｂを両端の連結部５Ａ，５Ｃに比して幅広としているので、連結部５が複数個存在した場合においても垂直配向モードの液晶層５２の配向状態を安定させることができる。

なお、本発明は、画素電極１の少なくとも一部が、連結部５を介して接続する複数のサブ画素電極２に分割されている場合に好適に適用することができる。また、３つの各連結部５Ａ、５Ｂ、５Ｃの其々の幅は、必ずしも同一幅、一定幅となっていなくてもよく、例えば、連結部５Ａ、５Ｃは、透過領域Ｔに向かうにつれて幅広となるように形成し、連結部５Ｂは、反射領域Ｒに向かうにつれて幅広となるように形成してもよい。また、中央領域を幅広としたり、連結部５Ａ、５Ｂ、５Ｃの長手方向の中央領域で相互に連結したりしてもよい。

また、これらのサブ画素電極２、連結部５の個数は一例であって、分割するサブ画素電極２の数は、２以上であれば特に限定されない。また、隣接するサブ画素電極２同士を連結する連結部５は、３以上であれば特に限定されない。

[実施形態２]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。本実施形態２に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、画素電極１内に透過領域Ｔと反射領域Ｒが構成されていたのに対し、本実施形態２に係る画素電極は透過領域Ｔのみにより構成されている点において相違する。換言すれば、上記実施形態１に係る液晶表示装置８０が半透過型のものであったのに対し、本実施形態２に係る液晶表示装置は透過型である点において相違する。

図５（ａ）に、本実施形態２に係る画素電極１ａの模式的平面図を示す。また、図５（ｂ）に、図５のＶＢ―ＶＢ切断線の位置における液晶表示パネル８１（図２参照）の構造を説明するための模式的断面図を、図５（ｃ）に、図５のＶＣ−ＶＣ切断線の位置における液晶表示パネル８１の構造を説明するための模式的断面図を示す。

図６は、画素電極１ａの模式的平面図に、クロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図である。同図に示すように、２つに分割されたサブ画素電極２を３つの連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃで連結することにより、サブ画素電極２の分断に起因する表示欠陥の発生を防止することができる。特に、本実施形態２においては、３つの連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃのうち、真ん中に位置する連結部５Ｂを他の連結部５Ａ，５Ｃに比して幅を太くすることで、より効果的に連結部５の分断を低減することができる。さらに、液晶の多軸配向を安定しやすくすることができる。

＜比較例３＞
次に、本発明の効果を説明するために、比較例３について説明する。比較例３は、透過型の液晶表示装置において連結部５を１つとしたものである。この場合、上記比較例１と同様の問題が生じる。すなわち、当該１つの連結部５が分断された場合、サブ画素電極２のＴＦＴ５０に直接に接続されていないどちらか一方に電位が供給されない。このため、２つのサブ画素電極２のうちの１つが表示欠陥となる。

＜比較例４＞
次に、比較例４に係る画素電極１０１ｂについて説明する。比較例４に係る画素電極１０１ｂは、以下の点を除く基本的な構成は上記実施形態２と同様である。すなわち、実施形態２においては、連結部５が３つ形成されていたのに対し、比較例４に係る連結部５は１つである点において相違する。また、実施形態２に係る連結部５の上層には、遮光導電性膜が形成されていないのに対し、比較例４に係る連結部１０５Ａ及びその近傍の透過領域Ｔが、サブ画素電極２とは異なる層からなる遮光導電性膜１０８により被覆されている点において相違する。

図１３（ａ）に比較例４に係る画素電極１０１ｂの模式的平面図を示す。図１３（ｂ）に、図１３のＸＩＩＩＢ―ＸＩＩＩＢ切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的断面図を、図１３（ｃ）に、図１３のＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣ切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的断面図を示す。

図１３（ａ）に示すように、画素電極１０１ｂは、透明導電性薄膜３により２つのサブ画素電極２、及びこれらを連結する連結部１０５Ａが形成されている。さらに、画素電極１０１ｂを構成する透明導電性薄膜３の直上には、以下の領域に遮光導電性膜１０８が積層されている。すなわち、遮光導電性膜１０８は、サブ画素電極２間の連結領域Ｃ，及び連結領域Ｃの近傍の透過領域Ｔに亘って形成されている。換言すると、これらの領域が、透明導電性薄膜３と遮光導電性膜１０８の積層構造となっている。

連結領域Ｃにおいて、遮光導電性膜１０８は、透明導電性薄膜３によって構成される連結部１０５Ａの上面及び側面、さらに、画素電極１０１ｂの切り欠き部１０６ｂの底面部であって、連結部１０５Ａの近傍を被覆するように形成されている。

図１４は、画素電極１０１ｂの模式的平面図に、クロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図である。比較例４に係る画素電極１０１ｂにおいては、連結領域Ｃ近傍の透過領域Ｔ、及び連結領域Ｃに一体的な遮光導電性膜１０８を形成することにより、液晶の消光模様が、図１４に示すように、１つのサブ画素領域内の消光模様において、図中の連結領域Ｃ側とその反対側の配向状態が異なるものとなってしまう。これは、透過領域Ｔのうちの連結領域Ｃの近傍のみに遮光導電性膜１０８を配設して段差が生じているためである。

本実施形態２によれば、隣接するサブ画素電極２同士を３つの連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃにより連結し、かつ、比較例４のように、連結部５Ａ，５Ｂ，５Ｃの上層に遮光導電性膜を配設する構造を採用していないので、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

[実施形態３]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。本実施形態３に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態２と同様である。すなわち、上記実施形態２においては、画素電極１ａが２つのサブ画素電極２に分割されていたのに対し、本実施形態３に係る画素電極は３つのサブ画素電極２に分割されている点において相違する。

図７（ａ）に、本実施形態３に係る画素電極１ｃの模式的平面図を示す。また、図７（ｂ）は、画素電極１ｃの模式的平面図に、クロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図である。

本実施形態３に係る画素電極１ｃは、図７（ａ）に示すように、３つのサブ画素電極２に分割されている。隣接するサブ画素電極２同士は、３つの連結部５によって繋がっている。具体的には、図７（ａ）中の左側のサブ画素電極２Ａと、図中真ん中のサブ画素電極２Ｂとは、連結部５Ｄ，５Ｅ，５Ｆにより接続されている。同様に、図７（ａ）中の右側のサブ画素電極２Ｃと、図中真ん中のサブ画素電極２Ｂは、連結部５Ｇ，５Ｈ、５Ｉにより接続されている。３つに分割されたサブ画素電極２を、其々３つの連結部５で連結することにより、連結部５の分断確率を低減させることができる。その結果、表示欠陥の発生を防止することができる。特に、本実施形態３においては、６つの連結部５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ．５Ｇ，５Ｈ，５Ｉのうち、真ん中に位置する連結部５Ｅ，５Ｈを他の連結部５Ｄ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｉに比して幅を太くすることで、より効果的に連結部５の分断を低減することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、３つの透過領域Ｔのサブ画素電極２其々において、対向電極突起部４５を中心として良好な液晶配向を提供することができる。さらに、３つの透過領域Ｔのサブ画素電極２を比較した場合に、実質的に同レベルの消光模様を提供することができる。

＜比較例５＞
次に、本発明の効果を説明するために、比較例について説明する。図１５（ａ）に比較例５に係る画素電極１０１ｃの模式的平面図を示す。比較例５に係る画素電極１０１ｃは、以下の点を除く基本的な構成は本実施形態３と同様である。すなわち、本実施形態３に係る画素電極１ｃは、隣接するサブ画素電極間２が其々３つの連結部５により接続されていたのに対し、比較例５に係る画素電極１０１ｃは、隣接するサブ画素電極２間が１つの連結部１０５Ｂ，１０５Ｃにより接続されている点において相違する。

図１５（ｂ）に、画素電極１０１ｃの連結部１０５Ｃが分断箇所１１で分断された場合の、クロスニコル状態での液晶の消光模様と画素電極１０１ｃの模式的平面図を示す。サブ画素電極２ＣがＴＦＴ５０に直接に接続されている場合、連結部１０５Ｃが分断箇所１１で分断された場合、透過領域Ｔであるサブ画素電極２Ａ，及び２Ｂには電位が供給されない。このため、表示欠陥となる。ノーマリブラックモードの場合には、前述したように黒点の表示欠陥となる

＜比較例６＞
次に、比較例６に係る画素電極１０１ｄの模式的平面図と、クロスニコル状態での液晶の消光模様の模式図を図１６に示す。連結領域Ｃ及び連結領域Ｃ近傍の透過領域Ｔのサブ画素電極２に遮光導電性膜１０８を配設することにより、両端部に形成されたサブ画素電極２Ａ，２Ｃと、真ん中に配置されたサブ画素電極２Ｂの消光模様が異なるものとなる。また、端部に形成されたサブ画素電極２Ａ，２Ｃにおいても、連結部１０５Ｂ，１０５Ｃが延設されている近傍のみに遮光導電性膜１０８が配設されている段差に起因して、液晶配向に乱れが生じている。

本実施形態３によれば、隣接するサブ画素電極２同士を３つの連結部５により連結し、かつ、比較例６のように、連結部５の上層に遮光導電性膜を配設する構造を採用していないので、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

[実施形態４]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。本実施形態４に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態３と同様である。すなわち、上記実施形態３においては、サブ画素電極がすべて透過領域Ｔである例について述べたが、本実施形態４に係る画素電極１ｄは、３つのサブ画素電極２うちの１つが反射領域Ｒである点において相違する。

図８に、本実施形態４に係る画素電極１ｄの模式的平面図、及びクロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図を示す。サブ画素電極２Ｃが反射領域Ｒである。本実施形態４に係る画素電極１ｄにおいても、上記実施形態３と同様の理由により同様の効果を得ることができる。

[実施形態５]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。本実施形態５に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態４と同様である。すなわち、上記実施形態４においては、隣接するサブ画素電極２同士を連結する連結部５が其々３つであるのに対し、本実施形態５においては、隣接するサブ画素電極２同士を連結する連結部５が其々５つである点において相違する。サブ画素電極２Ａ，２Ｂが透過領域Ｔで、サブ画素電極２Ｃが反射領域Ｒである。

図９に、本実施形態５に係る画素電極１ｅの模式的平面図を示す。本実施形態５に係る画素電極１ｅにおいても、連結部５を３以上備え、かつ、遮光導電性膜を用いていない構造のため、連結部５の分断による表示欠陥を改善し、かつ表示品位の高い液晶表示装置８０を提供することができる。

なお、本実施形態５においては、反透過型の液晶表示装置８０の例について述べたが、透過型液晶表示装置においても同様の効果が得られる。また、画素電極１ｅとしてサブ画素電極２が３つに分割されている例について述べたが、分割されているサブ画素電極２の個数が２以上であれば、特に限定されない。また、連結部５が５つである例について述べたが、連結部５が３つ以上であれば特に限定されず、１つの画素電極１内において３つ以上のサブ画素電極２がある場合、隣接するサブ画素電極２間の連結部５の本数が異なるものが混在していてもよい。

本発明は、上記実施形態１〜５に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。上記実施形態１〜５の組み合わせも好適に適用できる。また、上記実施形態１〜５においては、対向電極突起部４５により液晶層５２の配向を制御する例を述べたが、これに限定されるものではなく、種々の配向制御手段を適用することができる。例えば、配向制御用スリットを画素電極１に設けたり、配向制御用の開口部を設けたりすることができる。

また、上記実施形態１〜５においては、液晶層５２が電圧印加に応じて垂直配向から多軸配向となる例について述べたが、垂直配向モードの液晶を用いる場合に限定されるものではなく、多軸配向となる液晶モードにおいて、サブ画素電極２を有する液晶表示装置８０において本発明を適用することができる。また、透過型液晶表示装置と半透過型液晶表示装置の例について述べたが、反射型液晶表示装置に適用することも可能である。この場合、例えば、実施形態２において、透明導電性薄膜３を反射導電性薄膜４に代えればよい。

１ 画素電極
２ サブ画素電極
３ 透明導電性薄膜
４ 反射導電性薄膜
５ 連結部
６ 切り欠き部
７ 開口部
２０ ＴＦＴ基板
２１ 絶縁性基板
２２ ゲート配線
２３ ソース配線
２４ ゲート
２５ 補助容量電極
２６ ゲート絶縁膜
２７ 半導体層
２８ ソース
２９ ドレイン
３０ 層間絶縁膜
３１ 樹脂膜
３２ ゲートドライバＩＣ
３３ ソースドライバＩＣ
３４ 第１の外部配線
３５ 第２の外部配線
４０ 対向基板
４１ 絶縁性基板
４２ カラーフィルタ
４３ 平坦化膜
４４ 対向電極
４５ 対向電極突起部
５０ ＴＦＴ
５１ 画素
５２ 液晶層
６０ 表示領域
６１ 額縁領域
８０ 液晶表示装置
８１ 液晶表示パネル

Claims (8)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板と対向配置される第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板の間に封止された液晶層とを備え、
   前記第１の基板は、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数の信号線と、前記複数の信号線とスイッチング素子を介して接続されるように配置される複数の画素電極とを具備し、
   前記第２の基板は、前記画素電極に対向する対向電極を具備し、
   前記画素電極の少なくとも一部は、連結部を介して接続する複数のサブ画素電極に分割されており、
   隣接する前記サブ画素電極同士は、当該サブ画素電極と一体的に形成された３以上の連結部によって繋がっている液晶表示装置。
2. 前記液晶層は、垂直配向モードの液晶を主成分としていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記隣接するサブ画素電極の間に、開口部及び切り欠き部を形成することにより前記連結部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記隣接するサブ画素電極同士は、２以上の異なる幅の連結部により接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記隣接するサブ画素電極同士を接続する連結部のうちの少なくとも１つは、８μｍ以上の幅を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記連結部は、前記サブ画素電極を構成する透明導電性薄膜により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記画素電極は、背面側からの光を表示面側へ所定の単一方向性光路を経るよう透過させる透過領域と、
   前記表示面側から入射する光を所定の双方向性光路を経るように反射させる反射領域と
   を備え、
   前記反射領域は、前記透明導電性薄膜と前記反射導電性薄膜の積層構造となっており、
   前記透過領域と前記連結部は、前記透明導電性薄膜により構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記隣接するサブ画素電極同士を連結する前記３以上の連結部は、
   太い連結部と、その両側其々に少なくとも１つ配設される前記太い連結部よりも細い連結部との並列構造を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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