JP2012053137A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素の開口率が大きくすることが可能なマルチドメイン方式の液晶表示装置を提供することである。
【解決手段】
第１方向に並設される複数のゲート線と、第２方向に並設される複数のドレイン線と、複数のスリットが形成される第１電極と、前記第１電極と重畳して形成される面状の第２電極とを有する第１基板を備え、前記第１電極と前記第２電極との間の電界で液晶を駆動する液晶表示装置であって、前記ドレイン線と前記ゲート線とで囲まれる開口領域は、第１の傾斜角を有するスリットが形成される開口領域と、前記第１の傾斜角と異なる第２の傾斜角を有するスリットが形成される開口領域とからなり、前記第１の傾斜角と前記第２の傾斜角とのスリットが形成される開口領域とが前記第１方向に交互に形成されると共に、前記第１方向に隣接配置される開口領域の内で、前記ゲート線を介して対向配置される一対の前記第１領域と前記第２領域とにより、１つの画素が形成される液晶表示装置である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、同一の画素内で液晶分子を異なる回転方向に制御するマルチドメイン（配向分割）方式の液晶表示装置に関する。

横電界方式の液晶表示装置は、図８に示すように、ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる領域が画素ＰＸＬの領域となっており、該画素ＰＸＬ毎にそれぞれ画素電極ＰＸが形成される構成となっている。このような構成からなる横電界方式の液晶表示装置では、画素電極ＰＸの上層に絶縁膜を介して共通電極が形成される構成となっている。該共通電極と画素電極ＰＸとが重畳される領域においては、矢印Ｙ１，Ｙ２で示すＹ方向に開口するスリットＳＬＴが形成されており、平板状の画素電極ＰＸに線状の共通電極が絶縁膜を介して重畳配置される構成となっている。このとき、マルチドメイン方式の液晶表示装置では、画素ＰＸＬの領域毎にＹ１側とＹ２側のスリットＳＬＴが、Ｙ方向に対して異なる傾斜角を有する構成としている。この構成とすることにより、図８中の矢印Ｒ１，Ｒ２で示すように、画素ＰＸＬのＹ１側とＹ２側とで液晶分子を異なる回転方向に回転させることが可能となり、液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。

しかしながら、このようなマルチドメイン方式の液晶表示装置では、同一の画素ＰＸＬの領域内でスリットＳＬＴの傾斜角が変化する境界領域ＢＡにおいては電界が乱れてしまい、正常な画像表示ができないことが知られ、その改善方法が切望されている。このような、境界領域ＢＡにおける画像表示の乱れを改善した液晶表示装置として、特許文献３に記載のＦＦＳ（Fringe Field Switching）型の液晶表示装置がある。この特許文献３に記載の技術では、ＦＦＳ型の液晶表示装置において、複数の異なる方向に傾斜した上電極（画素電極）のスリットの連結部に下電極（共通電極）の開口部を重ねて形成する構成となっている。

また、ＩＰＳ（In-Plane Switching）型の横電界方式の液晶表示装置でマルチドメインを実現する構成として、特許文献１，２に記載の技術がある。特許文献１に記載の技術では、デルタ配列の液晶表示装置において、互いに逆向きに屈曲した画素を配置する構成となっている。また、特許文献２に記載の技術では、互いに逆向きの角度を有する画素により色調の均一性を改善する構成となっている。

さらには、ＦＦＳ型の液晶表示装置でマルチドメインを実現する構成として、特許文献４に記載の技術がある。この特許文献４に記載の技術では、隣接画素間で共通電極のスリットが直線状の連続部を有する構成とし、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラー表示用の単位画素の境界に対して、スリットの傾斜角が対称をなす構成とすることにより、視角依存性を軽減する構成となっている。

特開２００３−２１５６３６号公報 特開２００７−１９９７４５号公報 特開２００９−１８１０９２号公報 特開２００８−２７６１７２号公報

近年、携帯電話等の携帯情報端末に搭載される液晶表示装置では、筐体の大きさが限られているなかでの高精細化及び高画質が要望されている。高精細化のためには、限られた表示領域内に多数の画素を形成する必要があり、１つの画素の占める面積が小さくなっている。しかしながら、画素を駆動する薄膜トランジスタや蓄積容量等を形成するためには所定の面積が必要となるために、画素の占める面積に対するバックライト光の透過領域の面積である開口率が低下しており、開口率の向上が切望されている。

一方、表示品質を向上させ高画質化を達成するためには、表示画像の輝度を向上させる必要があり、高精細化と同様に、開口率の向上が切望されている。ただし、表示輝度を向上させる方法には、バックライト光の光量を増大させる方法も考えられるが、携帯情報端末では、バッテリーでの駆動時間の長時間化も要望されており、画像表示装置で比較的消費電力の大きいバックライト装置における低消費電力化も要望されており、バックライト光の光量を増大させることが非常に困難となっている。

特許文献３に記載の液晶表示装置では、スリットの連結部であり当該スリットの傾斜角が変化する境界領域に重畳する開口部を下電極（共通電極）に形成し、この開口部が形成される領域では、液晶分子を回転駆動する電界を発生させない構成としている。このような構成とすることによって、液晶分子を初期配向の状態に保持させ、バックライト光を透過させない黒色表示の領域としている。また、液晶分子を初期配向の状態に保持させることによって、液晶表示装置の画像表示面から押圧された場合における正常な画像表示ができない領域の拡大や移動等を防止する構成となっている。特許文献３に記載の液晶表示装置では、開口部が形成されるスリットの連結部は黒色表示がなされるために画像表示に寄与しない領域となり、画素の開口率が低下してしまうことが懸念される。

また、特許文献４に記載の技術では、ドレイン線とゲート線とで囲まれる１つの画素領域（副画素領域）は、スリットの傾斜角が同じ方向となり、隣接する画素領域毎にスリットの傾斜角が異なる方向となるように形成される構成となっている。このために、１つの画素（副画素）は視角依存性を有することとなり、マルチドメイン方式による視角依存性の軽減効果が小さくなってしまうことが懸念される。

一方、特許文献１に記載の技術はドレイン信号線の断線を抑制することを目的とし、特許文献２に記載の技術は表示画像の色調の均一性を改善することを目的としており、画素電極の屈曲部に生じる電界の乱れに係わる画像表示の乱れについては何ら考慮されておらず、その記載もない。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、画素の開口率が大きくすることが可能なマルチドメイン方式の液晶表示装置を提供することにある。

（１）前記課題を解決すべく、第１方向に並設される複数のゲート線と、前記ゲート線に交差して第２方向に並設される複数のドレイン線と、複数のスリットが形成される第１電極と、前記第１電極と重畳してその下層側に形成される面状の第２電極とを有する第１基板を備え、前記第１基板と第２基板とで挟持される液晶を、前記第１電極と前記第２電極との間の電界で駆動する液晶表示装置であって、前記ドレイン線と前記ゲート線とで囲まれる開口領域は、第１の傾斜角を有するスリットが形成される開口領域と、前記第１の傾斜角と異なる第２の傾斜角を有するスリットが形成される開口領域とからなり、前記第１の傾斜角と前記第２の傾斜角とのスリットが形成される開口領域とが前記第１方向に交互に形成されると共に、前記第１方向に隣接配置される開口領域の内で、前記ゲート線を介して対向配置される一対の前記第１領域と前記第２領域とにより、１つの画素が形成される液晶表示装置である。

（２）前記課題を解決すべく、第１方向に並設される複数のゲート線と、前記ゲート線に交差して第２方向に並設される複数のドレイン線と、複数のスリットが形成される第１電極と、前記第１電極と重畳してその下層側に形成される面状の第２電極とを有する第１基板を備え、前記第１基板と第２基板とで挟持される液晶を、前記第１電極と前記第２電極との間の電界で駆動する液晶表示装置であって、前記ドレイン線と前記ゲート線とで囲まれる開口領域は、第１の傾斜角を有するスリットが形成される第１の開口領域と、前記第１の傾斜角と異なる第２の傾斜角を有するスリットが形成される第２の開口領域とからなり、前記第１の開口領域と前記第２の開口領域とが前記第１方向に交互に形成されると共に、前記第１の開口領域及び第２の開口領域は、前記第１方向に並設される第１領域と第２領域とからなり、前記第１電極と前記第２電極との内、少なくとも一方の電極は前記第１領域と第２領域との境界部で分割され、前記第１の開口領域の前記第１領域と、前記第２の開口領域の第２領域とからなる一対の領域が１つの画素を形成する液晶表示装置である。

本発明によれば、マルチドメイン方式であっても画素の開口率を大きくすることができる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。 本発明の実施形態１の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図である。 図２に示すＡ−Ａ’線での断面図である。 本発明の実施形態１の液晶表示装置における薄膜トランジスタ部分の拡大図である。 本発明の実施形態２の液晶表示装置における画素構成を説明するための図である。 本発明の実施形態２の液晶表示装置における薄膜トランジスタ部分の拡大図である。 本発明の実施形態３の液晶表示装置の概略構成を説明するための断面図である。 従来の液晶表示装置における画素構成を説明するための図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。

〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１に基づいて、実施形態１の液晶表示装置の全体構成を説明する。ただし、図１に示すＸ，ＹはそれぞれＸ軸、Ｙ軸を示す。また、以下の説明では、第１基板ＳＵＢ１の主面と平行な成分を有する電界を印加するＦＦＳ型の液晶表示装置、特に画素電極がドレイン線と同層に形成された液晶表示装置に本願発明を適用した場合について説明するが、本願発明は画素電極がドレイン線と絶縁膜を介して積層されたＩＰＳ−Ｐｒｏ方式等の他の横電界方式の液晶表示装置にも適用可能である。

図１に示すように、実施形態１の液晶表示装置は、画素電極（第２電極）ＰＸや薄膜トランジスタＴＦＴ等が形成される第１基板ＳＵＢ１と、図示しないカラーフィルタやブラックマトリクスが形成され、第１基板ＳＵＢ１に対向して配置される第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とで挟持される図示しない液晶層とで構成される液晶表示パネルＰＮＬを有し、該液晶表示パネルＰＮＬの光源となる図示しないバックライトユニット（バックライト装置）とを組み合わせることにより、液晶表示装置が構成されている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との固定及び液晶の封止は、第２基板の周辺部に環状に塗布されたシール材ＳＬで固定され、液晶も封止される構成となっている。また、第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１よりも小さな面積となっており、第１基板ＳＵＢ１の図中下側の辺部を露出させるようになっている。この第１基板ＳＵＢ１の辺部には、半導体チップで構成される駆動回路ＤＲが搭載されている。この駆動回路ＤＲは、表示領域ＡＲに配置される各画素を駆動する。なお、以下の説明では、液晶表示パネルＰＮＬの説明においても、液晶表示装置と記すことがある。

また、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２としては、例えば周知のガラス基板が基材として用いられるのが一般的であるが、ガラス基板に限定されることはなく、石英ガラスやプラスチック（樹脂）のような他の絶縁性基板であってもよい。例えば、石英ガラスを用いれば、プロセス温度を高くできるため、薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜を緻密化できるので、信頼性を向上することができる。一方、プラスチック（樹脂）基板を用いる場合には、軽量で、耐衝撃性に優れた液晶表示装置を提供できる。

また、実施形態１の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素（以下、画素と略記する）の形成される領域が表示領域ＡＲとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ＡＲとはならない。

実施形態１の液晶表示装置では第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面であって表示領域ＡＲ内には、図１中Ｘ方向に延在しＹ方向（第１方向）に並設され、駆動回路ＤＲからの走査信号が供給される走査信号線（ゲート線）ＧＬが形成されている。また、図１中Ｙ方向に延在しＸ方向（第２方向）に並設され、駆動回路からの映像信号（階調信号）が供給される映像信号線（ドレイン線）ＤＬが形成されている。ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる領域は、バックライト光が透過する領域（以下、開口領域と記す。）を構成している。また、実施形態１の液晶表示装置においては、開口領域を形成するドレイン線及びゲート線に沿って画素が形成され、各画素は表示領域ＡＲ内においてマトリックス状に配置されている。各画素は、例えば図１中丸印Ａの等価回路図Ａ’に示すように、ゲート線ＧＬからの走査信号によってオン／オフ駆動される薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、少なくとも表示領域の全面に形成され、Ｘ方向の左右（第１基板ＳＵＢ１の端部）の一端から、又は両側からコモン線ＣＬを介して、映像信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される共通電極（第２電極）ＣＴとを備えている。ただし、薄膜トランジスタＴＦＴは、いわゆる逆スタガ構造の薄膜トランジスタであり、そのバイアスの印加によってドレイン電極とソース電極が入れ替わるように駆動するが、本明細書中においては、便宜上、ドレイン線ＤＬと接続される側をドレイン電極ＤＴ、画素電極ＰＸと接続される側をソース電極ＳＴと記す。

画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間には、第１基板ＳＵＢ１の主面に平行な成分を有する電界が生じ、この電界によって液晶の分子を駆動させるようになっている。このような液晶表示装置は、いわゆる広視野角表示ができるものとして知られ、液晶への電界の印加の特異性から、ＩＰＳ方式あるいは横電界方式と称される。また、このような構成の液晶表示装置において、液晶に電界が印加されていない場合に光透過率を最小（黒表示）とし、電界を印加することにより光透過率を向上させていくノーマリブラック表示形態で表示を行うようになっている。

各ドレイン線ＤＬ及び各ゲート線ＧＬはその端部においてシール材ＳＬを越えてそれぞれ延在され、外部システムからフレキシブルプリント基板ＦＰＣを介して入力される入力信号に基づいて、映像信号や走査信号等の駆動信号を生成する駆動回路ＤＲに接続される。ただし、実施形態１の液晶表示装置では、駆動回路ＤＲを半導体チップで形成し第１基板ＳＵＢ１に搭載する構成としているが、映像信号を出力する映像信号駆動回路と走査信号を出力する走査信号駆動回路との何れか一方又はその両方の駆動回路をフレキシブルプリント基板ＦＰＣにテープキャリア方式やＣＯＦ（Chip On Film）方式で搭載し、第１基板ＳＵＢ１に接続させる構成であってもよい。

なお、実施形態１の液晶表示装置では、少なくとも表示領域ＡＲの全面に共通電極ＣＴを形成する構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、画素毎に独立して形成される共通電極ＣＴに対して、コモン線ＣＬを介して共通信号を入力する構成であってもよい。

〈画素構成〉
次に、図２に本発明の実施形態１の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図、図３に図２に示すＡ−Ａ’線での断面図を示し、以下、図２及び図３に基づいて、実施形態１の液晶表示装置の画素の構成について説明する。ただし、実施形態１の液晶表示装置は、画素電極の上層に共通電極が配置されるＣ−ｔｏｐ型のＩＰＳ方式の液晶表示装置である。また、第１基板ＳＵＢ１の表面（液晶側面）にゲート線ＧＬ及びゲート電極ＤＴ並びに図示しないコモン線等が形成されている。さらには、図中に示すＸ１，Ｘ２はＸ軸に平行な矢印、Ｙ１，Ｙ２はＹ軸に平行な矢印を示す。

図２に示すように、実施形態１の液晶表示装置における画素では、ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる領域である開口領域内に、２つの平板状の画素電極ＰＸ１，ＰＸ２がそれぞれ形成される構成となっている。また、後に詳述するように、画素電極ＰＸ１，ＰＸ２の上層（液晶側）には絶縁膜を介してＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電材料からなる図示しない共通電極が形成されている。この共通電極には、矢印Ｙ１，Ｙ２で示すＹ方向から所定角度分だけＸ１方向又はＸ２方向に傾斜してＹ方向に延在する複数の開口部であるスリットＳＬＴが形成されており、線状の共通電極と画素電極ＰＸ１，ＰＸ２とが絶縁膜を介して重畳される構成となっている。

ドレイン線ＤＬの並設方向（ゲート線ＧＬの延在方向）には、スリットＳＬＴが同じ方向に傾斜した開口領域ＡＰ１，ＡＰ２が配列され、ゲート線ＧＬの並設方向であるＹ方向には、Ｘ１方向に傾斜したスリットＳＬＴが形成される開口領域（第２の開口領域）ＡＰ２と、Ｘ２方向に傾斜したスリットＳＬＴが形成される開口領域（第１の開口領域）ＡＰ１とが交互に配置されている。

また、薄膜トランジスタＴＦＴがゲート線ＧＬ上に形成される構成となっており、該薄膜トランジスタＴＦＴが形成されるゲート線ＧＬに近接される画素電極ＰＸ１，ＰＸ２とが同一の薄膜トランジスタＴＦＴに接続される構成となっている。

このような構成からなる実施形態１の液晶表示装置では、図３に示すように、第１基板ＳＵＢ１上にゲート電極ＧＴ及びゲート線ＧＬが形成されている。ゲート線ＧＬ及びゲート電極ＧＴ並びにコモン線の上層には、これらを被うようにして第１基板ＳＵＢ１の全面に形成される絶縁膜ＧＩが形成されている。ただし、該絶縁膜ＧＩは、半導体領域すなわち薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においては、当該薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜として機能するものであり、それに応じて膜厚等が設定されている。

絶縁膜ＧＩの上面であって、ゲート電極ＧＴの領域と重畳する個所においては、例えば、アモルファスシリコンからなる半導体層ＡＳが形成されている。この半導体層ＡＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層である。なお、半導体層ＡＳはアモルファスシリコンに限定されることはなく、低温ポリシリコンや微結晶シリコンであってもよい。

半導体層ＡＳの上層にはドレイン線ＤＬが形成され、後に詳述するように、ゲート線ＧＬとの重畳領域すなわち半導体層ＡＳの上層において、Ｙ方向に伸張されるドレイン線ＤＬがスリットＳＬＴと平行となるように、屈曲される構成となっている。

また、ドレイン線ＤＬ及びドレイン電極ＤＴの形成の際に同時に形成されるソース電極ＳＴは半導体層ＡＳ上にてドレイン電極ＤＴと対向し、かつ、半導体層ＡＳ上から画素電極ＰＸ１，ＰＸ２側にそれぞれ延在されている。この構成により、薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴは、当該薄膜トランジスタＴＦＴに近接配置されることとなるゲート線ＧＬに隣接する開口領域ＡＰ１のＹ１側の画素電極ＰＸ１と、開口領域ＡＰ２のＹ２側の画素電極ＰＸ２とにより、１つの画素（表示画素）ＰＸＬ１を形成する。

また、開口領域ＡＰの絶縁膜ＧＩの上層であり、かつ薄膜トランジスタＴＦＴが形成されない領域には、例えば、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平板状の画素電極ＰＸ１，ＰＸ２が形成されている。この画素電極ＰＸ１，ＰＸ２はドレイン電極ＤＴやソース電極ＳＴ等の形成工程の後の工程で形成されており、開口領域ＡＰ１内のＹ１側に形成される画素電極ＰＸ１のＹ１側端部（薄膜トランジスタＴＦＴに近い側の端部）は、その一部がソース電極ＳＴの一端側（Ｙ２側）の上面に重畳して形成され、ソース電極ＳＴと画素電極ＰＸ１とが電気的に接続されている。同様にして、開口領域ＡＰ２内のＹ２側に形成される画素電極ＰＸ２のＹ２側端部（薄膜トランジスタＴＦＴに近い側の端部）も、その一部がソース電極ＳＴの他端側（Ｙ２側）の上面に重畳され、ソース電極ＳＴと画素電極ＰＸ２とが電気的に接続されている。

ドレイン電極ＤＴ及びソース電極ＳＴ並びに画素電極ＰＸ１，ＰＸ２等の上層すなわち第１基板ＳＵＢ１の表面には、薄膜トランジスタＴＦＴを被う絶縁膜からなる周知の保護膜ＰＡＳが形成されている。この保護膜ＰＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴと図示しない液晶との直接の接触を回避させるために設けられるようになっている。また、保護膜ＰＡＳは第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面の全面すなわち辺縁部に至る領域にまで延在して形成されている。この保護膜ＰＡＳの上層に共通電極ＣＴが形成されており、該共通電極ＣＴと画素電極ＰＸ１，ＰＸ２との間に形成される保護膜ＰＡＳは蓄積容量の誘電体膜としても機能する構成となっている。このとき、実施形態１の共通電極ＣＴは、例えばＩＴＯ等からなる透明導電膜を表示領域ＡＲ内に面状に形成した後に、バックライト光の通過領域である開口領域ＡＰに対応する部分にＹ方向と交差する複数のスリットＳＬＴが形成される構成となっている。このスリットＳＬＴにより、開口領域ＡＰ内において、画素電極ＰＸ１，ＰＸ２と重畳する線状（櫛歯状）の電極を形成している。また、共通電極ＣＴの上層には、図示しない配向膜が形成されている。

また、図示しない液晶を介して第１基板ＳＵＢ１に対向配置される第２基板ＳＵＢ２の液晶面側には、カラー表示用の画素を構成するためのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の周知のカラーフィルタが形成されると共に、各カラーフィルタとの境界部分に遮光膜となるブラックマトリクスが形成されている。このカラーフィルタ及びブラックマトリクスの上層すなわち液晶側面には保護膜となるオーバーコート層が形成され、その上層すなわち液晶側面に図示しない配向膜が形成されている。

〈画素の詳細構成〉
次に、図４に本発明の実施形態１の液晶表示装置における薄膜トランジスタ部分の拡大図を示し、図２及び図４に基づいて、実施形態１の画素構成について詳細に説明する。

図２に示すように、実施形態１の液晶表示装置では、ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる開口領域ＡＰは、Ｙ方向に分割された２つの領域（第１領域及び第２領域）から形成されており、第１領域はＹ１側に平板状の画素電極ＰＸ１が形成され、第２領域はＹ２側に平板状の画素電極ＰＸ２が形成されている。また、Ｙ方向に分割された２つの領域の共通電極ＣＴにはスリットＳＬＴが形成され、同一の開口領域ＡＰ内における２つの領域のスリットＳＬＴは同一方向の傾斜角を有し、２つの領域の境界においても連続して形成される構成となっている。その結果、ゲート線ＧＬの並設方向であるＹ方向には、Ｘ１方向に傾斜したスリットＳＬＴが形成される開口領域ＡＰ２と、Ｘ２方向に傾斜したスリットＳＬＴとが形成される開口領域ＡＰ１とが交互に配置される。

このとき、図４に示すように、実施形態１の薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート線ＧＬの配線幅が他の部位の配線幅よりもＸ方向に大きい領域がゲート電極ＧＴとなり、このゲート電極ＧＴの上層にアモルファスシリコンからなる半導体層ＡＳがゲート線ＧＬと同じ程度の幅で、その延在方向に沿って形成されている。該半導体層ＡＳの上面には、ドレイン線ＤＬの一部が重畳されてドレイン電極ＤＴが形成されると共に、半導体層ＡＳの上面で、ドレイン電極ＤＴと所定の距離を離間されてソース電極ＳＴが対向配置されるように形成されている。このソース電極ＳＴは半導体層ＡＳ及びゲート電極ＧＴ（ゲート線ＧＬ）を跨ぐようにして形成され、該ソース電極ＳＴの端部が跨いだゲート線ＧＬに近接する画素電極ＰＸ１，ＰＸ２と電気的に接続されている。この構成により、各開口領域ＡＰ１，ＡＰ２に形成される２つの画素電極ＰＸ１，ＰＸ２の内で、それぞれの開口領域ＡＰ１，ＡＰ２からゲート線ＧＬに近接する画素電極ＰＸ１，ＰＸ２が形成される領域で、１つの画素ＰＸＬ１，ＰＸＬ２を形成している。

例えば、図２中の中央下寄りの画素ＰＸＬ１は、図中下段の開口領域ＡＰ２の上側すなわちＹ２側に形成される画素電極ＰＸ２と、図中中段の開口領域ＡＰ１の下側すなわちＹ１側に形成される画素電極ＰＸ１とが、同一の薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴに電気的に接続される。このような構成により、開口領域ＡＰ２の図中上側の第２領域と開口領域ＡＰ１の図中下側の第１領域とで、１つの画素ＰＸＬ１を形成している。同様にして、画素ＰＸＬ２では、開口領域ＡＰ１の図中上側の画素電極ＰＸ２と、開口領域ＡＰ１の図中上側の開口領域内に形成される２つの画素電極の内の下側の画素電極ＰＸ１とが同一の薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴに接続され、この画素電極ＰＸ１，ＰＸ２が形成される２つの領域で、１つの画素ＰＸＬ２を形成している。

このように、実施形態１の液晶表示装置では、例えば、スリットＳＬＴがＸ１側に傾斜される共通電極ＣＴと該共通電極ＣＴと対向配置される画素電極ＰＸ１とで形成される領域（第１領域）、及びスリットＳＬＴがＸ２側に傾斜される共通電極ＣＴと該共通電極ＣＴと対向配置される画素電極ＰＸ２とで形成される領域（第２領域）を有し、この２つの領域からなる画素領域で１つの画素ＰＸＬ１を形成しているので、視角依存性を緩和させるマルチドメイン構成を実現することができる。

このとき、画素電極ＰＸ１が形成される第１領域と、画素電極ＰＸ２が形成される第２領域とでは、各画素電極ＰＸ１，ＰＸ２に対向配置される共通電極ＣＴに形成されるスリットＳＬＴの傾斜角が異なる方向に傾斜する構成となっている。従って、例えば、図２に示す画素ＰＸＬ１では、第１領域では液晶分子がＲ２で示す時計回りに回転駆動され、第２領域では液晶分子はＲ１で示す反時計回りに回転駆動される。このように、第１領域と第２領域とでは液晶分子がそれぞれ逆方向に回転駆動されることとなる。ここで、実施形態１の画素構成では、回転方向が異なる第１領域と第２領域との境界部分にゲート線ＧＬが形成される構成となっているので、第１領域と第２領域との間隔を大きくすることが可能となる。その結果、第１領域に発生される電界と第２領域に発生される電界とが相互に作用し、その境界領域において電界が乱れてしまうことを抑制でき、画像表示の乱れを防止することができる。

一方、同一の開口領域ＡＰ内で隣接される第１領域と第２領域では、共通電極ＣＴに形成されるスリットＳＬＴの傾斜角が同一方向となる。従って、Ｙ方向に隣接する画素ＰＸＬの境界部分では、第１基板ＳＵＢ１の主面に平行な電界の印加方向が同じとなり、液晶分子の回転方向を同一方向とすることができるので、境界部分における電界の乱れに伴う画質低下を防止できる。その結果、実施形態１の液晶表示装置では、表示品質を低下させることなく画素の開口率を向上させることができる。特に、本願発明の液晶表示装置では、従来ではバックライト光の透過領域とはならないゲート線ＧＬの形成領域を、各画素に対応する異なる傾斜方向のスリットＳＬＴの境界部に一致させる構成としているので、特別な工程を追加することなく、画素の開口率を向上できるという格別の効果を得ることができる。

以上説明したように、実施形態１の液晶表示装置では、共通電極に形成されるスリットの傾斜角をドレイン線とゲート線とで囲まれる開口領域毎に、Ｙ方向に対して交互に異なる傾斜角（反対の傾斜角）となるように形成すると共に、該開口領域内に形成される画素電極を隣接配置される２つ以上の画素電極に分割される構成とし、該分割された画素電極の内で、ゲート線に隣接する画素電極に対して同一の薄膜トランジスタから映像信号を供給する構成となっているので、マルチドメイン方式を形成するためのスリットの傾斜角すなわち線状電極の傾斜角の異なる電極の境界部分を、本来表示に用いていないゲート線の形成領域に一致させることができる。その結果、傾斜角の異なる線状電極との境界領域に生じる電界の異常な領域を、従来から表示領域として使用していないゲート線の成形領域に一致させることができるので、マルチドメイン方式の画素の開口率を向上させることが可能となる。

なお、実施形態１の液晶表示装置では、各画素ＰＸＬ１，ＰＸＬ２を形成する一対の画素電極ＰＸ１，ＰＸ２を同一の薄膜トランジスタＴＦＴで駆動する構成としたが、これに限定されることはなく、同一のドレイン線ＤＬ及びゲート線ＧＬに接続される別々の薄膜トランジスタＴＦＴで一対の画素電極ＰＸ１，ＰＸ２を駆動する構成であってもよい。

また、実施形態１の液晶表示装置では、スリットＳＬＴはＹ方向に対して所定の傾斜角でＸ１方向及びＸ２方向に傾斜される構成としたが、Ｘ方向に対して所定の傾斜角でＹ１方向及びＹ２方向に傾斜される構成であってもよい。

また、実施形態１のスリットＳＬＴでは、長手方向の先端部分は他の部分とは異なる傾斜角を有し、これによりスリットＳＬＴ端部における電界の異常を低減させ、表示不良を低減させる構成としたが、スリットＳＬＴの端部形状はこれに限定されない。

さらには、実施形態１の液晶表示装置では、画素電極を平板状の透明電極で形成すると共に、該画素電極の上層に線状の共通電極を重畳して形成する構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、平板状の透明基板で共通電極を形成し、該共通電極の上層に線状の画素電極を形成し、該画素電極をそれぞれの開口領域内で第１領域と第２領域とに分割する構成としてもよい。

〈実施形態２〉
図５は本発明の実施形態２の液晶表示装置における画素構成を説明するための図であり、以下、図５に基づいて、実施形態２の液晶表示装置について説明する。ただし、実施形態２の液晶表示装置は、ドレイン線ＤＬ１，ＤＬ２とゲート線ＧＬ１，ＧＴ２とで囲まれる領域が開口領域ＡＰをなしている。また、実施形態２の液晶表示装置は、隣接するドレイン線ＤＬ間に、Ｘ方向に隣接される画素が２つずつ配置されるデュアルゲート方式と称される液晶表示装置に本願発明を適用した場合の実施形態である。

図５に示すように、実施形態２の液晶表示装置では、Ｙ方向に隣接される開口領域ＡＰの間に２本のゲート線ＧＬ１，ＧＬ２が形成される構成となっている。また、Ｘ方向に隣接する２つの画素電極に対応した薄膜トランジスタＴＦＴａ，ＴＦＴｂは、Ｘ方向に隣接する２本のドレイン線ＤＬ１，ＤＬ２との間に形成される構成となっている。このとき、実施形態２では、１本のドレイン線ＤＬから２つ薄膜トランジスタＴＦＴに映像信号を供給する構成となっている。この２つの薄膜トランジスタＴＦＴはそれぞれ異なる画素ＰＸＬの薄膜トランジスタとなっている。

また、１つの開口領域ＡＰ内に形成される画素電極ＰＸは、Ｙ方向及びＸ方向にそれぞれ２分割された合計４つの画素電極ＰＸから形成されている。このとき、実施形態１と同様に、開口領域ＡＰ１内に形成される４つの画素電極ＰＸの内で、一対のゲート線ＧＬ１に近接する側である第１領域に形成される画素電極ＰＸ１ａ，ＰＸ１ｂは、薄膜トランジスタＴＦＴａ，ＴＦＴｂのソース電極にそれぞれ電気的に接続される構成となっている。同様にして、開口領域ＡＰ２に形成される４つの画素電極の内で、一対のゲート線ＧＬ２に近接する側である第２領域に形成される画素電極ＰＸ２ａ，ＰＸ２ｂも、薄膜トランジスタＴＦＴａ，ＴＦＴｂのソース電極にそれぞれ電気的に接続される構成となっている。

さらには、画素電極ＰＸの上層には絶縁膜を介して図示しない共通電極が当該画素電極ＰＸに重畳して形成され、開口領域ＡＰ毎に複数のスリットＳＬＴが形成される構成となっている。このとき、実施形態１と同様に、各スリットＳＬＴはＹ方向に対して所定の傾斜角でＸ１方向及びＸ２方向に傾斜される構成となっており、Ｙ方向では開口領域ＡＰ毎にＸ１方向とＸ２方向に傾斜されるスリットＳＬＴが交互に配列され、Ｘ方向ではＸ１方向又はＸ２方向の何れかに傾斜されるスリットＳＬＴが並列される構成となっている。従って、実施形態２の液晶表示装置においても、同一の開口領域ＡＰ内における第１領域及び第２領域のスリットＳＬＴは同一方向の傾斜角を有し、第１領域と第２領域との境界において、スリットＳＬＴが連続して形成される構成となっている。

このような構成とすることにより、例えば、開口領域ＡＰ２のＹ２側の画素電極ＰＸ２ａと共通電極とからなる第２領域と、開口領域ＡＰ１のＹ１側の画素電極ＰＸ１ａと共通電極とからなる第１領域とによって、１つの画素ＰＸＬａが形成されることとなる。同様にして、開口領域ＡＰ２のＹ２側の画素電極ＰＸ２ｂと共通電極とからなる第２領域と、開口領域ＡＰ１のＹ１側の画素電極ＰＸ１ｂと共通電極とからなる第１領域とによって、１つの画素ＰＸＬｂが形成されることとなる。これにより、それぞれの画素ＰＸＬａ，ＰＸＬｂでは、画素電極ＰＸ１ａ，ＰＸ１ｂが形成される第１領域と、画素電極ＰＸ２ａ，ＰＸ２ｂが形成される第２領域とでは、これらの画素電極と対向配置される共通電極のスリットＳＬＴの傾斜方向が異なるので、マルチドメイン構成を実現できる。

また、図６の薄膜トランジスタ部分の拡大図に示すように、実施形態２では、画素電極ＰＸ１ａ，ＰＸ２ａが接続される薄膜トランジスタＴＦＴａは、Ｙ方向に隣接する開口領域ＡＰと間に形成される２本のゲート線ＧＬ１，ＧＬ２の内で、Ｙ１側すなわち図中下側のゲート線ＧＬ２の一部がＹ２側すなわち図中上側に突出され、ゲート電極ＧＴを形成している。該ゲート電極ＧＴの上層には、図示しない絶縁膜（ゲート絶縁膜）を介して半導体層ＡＳが形成され、この半導体層ＡＳに上層においてドレイン線ＧＬ１の一部がＸ２方向に伸延してなるドレイン電極ＤＴと、Ｙ方向に伸延してなるソース電極ＳＴとが離間して対向配置される構成となっている。

このソース電極ＳＴの一端（Ｙ２方向端部）は画素電極ＰＸ１ａと重畳され、該画素電極ＰＸ１ａとソース電極ＳＴとが電気的に接続されると共に、他端（Ｙ１方向端部）は画素電極ＰＸ２ａと重畳され、該画素電極ＰＸ２ａとソース電極ＳＴとが電気的に接続される構成となっている。この構成により、薄膜トランジスタＴＦＴａがゲート線ＧＬ２からのゲート信号に同期してドレイン線ＤＬ１に供給される映像信号を、開口領域ＡＰ１の画素電極ＰＸ１ａと開口領域ＡＰ２の画素電極ＰＸ２ａとに出力する構成としている。ただし、図５及び図６から明らかなように、１本のドレイン線ＤＬ１にはＸ１方向に隣接する画素ＰＸＬの薄膜トランジスタＴＦＴも接続されている。この隣接する薄膜トランジスタＴＦＴは、図５に示すように、ゲート線ＧＬ１がＹ１方向に突出して形成されるゲート電極で駆動される構成となっている。

同様にして、画素電極ＰＸ１ｂ，ＰＸ２ｂが接続される薄膜トランジスタＴＦＴｂも、ゲート線ＧＬ２の一部がＹ２側（図中上側）に突出してなるゲート電極ＧＴを有し、このゲート電極ＧＴの上層に絶縁膜（ゲート絶縁膜）を介して半導体層ＡＳが形成されている。この半導体層ＡＳの上面では、ドレイン線ＧＬ２の一部がＸ１方向に伸延してなるドレイン電極ＤＴと、Ｙ方向に伸延してなるソース電極ＳＴとが離間して対向配置され、該ソース電極ＳＴが画素電極ＰＸ１ｂ及び画素電極ＰＸ２ｂとそれぞれ電気的に接続される構成となっている。このような構成とすることにより、薄膜トランジスタＴＦＴｂがゲート線ＧＬ２からのゲート信号に同期してドレイン線ＤＬ１に供給される映像信号を、開口領域ＡＰ１の画素電極ＰＸ１ｂと開口領域ＡＰ２の画素電極ＰＸ２ｂとに出力する構成となっている。

一方、図５中の中央部に示す画素ＰＸＬａ，ＰＸＬｂにＸ方向及びＹ方向に隣接する画素においては、各画素の画素電極に接続される薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴがゲート線ＧＬ１に接続される構成となっており、ゲート線ＧＬ１からのゲート信号に同期して、ドレイン線から供給される映像信号を画素電極に出力する。このとき、実施形態２の液晶表示装置では、ゲート線ＧＬ１に供給されるゲート信号（第１のゲート信号）と、ゲート線ＧＬ２に供給されるゲート信号（第２のゲート信号）とが異なるタイミングで入力されると共に、その異なるタイミングのゲート信号に同期して、各ドレイン線に画素に対応した映像信号が供給される。これにより、ゲート線を減少させることが可能となり、開口率を向上させることが可能となっている。

以上説明したように、実施形態２の液晶表示装置では、デュアルゲート方式を実現するためにドレイン線の並設方向（ゲート線の延在方向）に開口領域内が２つに分割されると共に、さらにゲート線の並設方向に開口領域内が第１領域及び第２領域の２つに分割され、合計４つの領域に分割される構成となっている。この分割された４つの領域にはそれぞれ独立した平板状の画素電極が形成され、各画素電極はその上層に形成される共通電極と重畳される構成となっている。このとき、共通電極はゲート線の並設方向に互いに異なる傾斜方向に傾斜されるスリットを有する構成となっている。

一方、４つに分割された画素電極の内で、ゲート線を介して隣接される画素電極すなわちゲート線の並設方向に隣接する２つの開口領域に形成される画素電極の内でゲート線に近接する画素電極に１つの薄膜トランジスタから映像信号が供給される構成となっている。従って、ゲート線を介して対向配置される第１開口領域の第１領域と、該第１開口領域に隣接する第２開口領域の第２領域と、に形成される画素電極及び共通電極からなる電極対により、１つの画素が形成される。すなわち、実施形態１と同様に、開口領域ＡＰが上下に２つの領域（第１領域，第２領域）に分割され、ゲート線を介して隣接する２つの開口領域ＡＰの内、一方の開口領域ＡＰからは第１領域が選択され、他方の開口領域ＡＰからは第２領域が選択され、この選択された２つの領域で１つの画素を形成しているので、スリットすなわち線状電極の傾斜方向が異なるマルチドメイン構成を実現できると共に、傾斜方向の異なるスリットの境界部分をゲート線の形成領域とすることができるので、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〉
図７は本発明の実施形態３の液晶表示装置の概略構成を説明するための断面図であり、図７に示す実施形態３の液晶表示装置は実施形態１の液晶表示パネルＰＮＬの前面（表示面側）に座標入力装置（タッチパネル）ＴＰＬが配置される構成となっている。なお、実施形態３の液晶表示装置では、実施形態１の液晶表示パネルにタッチパネルを搭載した場合について説明するが、実施形態２の液晶表示パネルの前面にタッチパネルを搭載する構成であってもよい。

図７から明らかなように、実施形態３の液晶表示装置は実施形態１の液晶表示パネルＰＮＬの前面（表示面側）に、周知の静電容量式の座標入力装置（タッチパネル）ＴＰＬが配置される構成となっている。この実施形態３のタッチパネルＴＰＬは、例えば、２枚の絶縁性の透明基板を所定距離離間して貼り合わせた構成となっており、一方の透明基板の対向面側にはＸ方向及びＹ方向の検出用の図示しない透明電極が形成され、他方の透明基板の対向面側には全面に透明電極が形成されている。このような構成とすることにより、実施形態３のタッチパネルＴＰＬでは、操作者の指先によるタッチパネルＴＰＬへの接触位置の検出と非導電体であるスタイラスペン等による接触位置の検出動作を共に可能な構成としている。

実施形態３の液晶表示装置では、実施形態１の液晶表示パネルＰＮＬの表示面側に液晶表示パネルＰＮＬが配置される構成となっているので、タッチパネルＴＰＬ表面すなわち液晶表示装置の表示面側への接触に伴う押圧力が液晶表示パネルＰＮＬにも印加されることとなる。このとき、実施形態３の液晶表示装置では、前述する実施形態１の液晶表示パネルＰＮＬを用いる構成となっているので、液晶表示パネルＰＮＬへの押圧時であっても、表示画像の画像品質を低下させることなく、所望の画像を表示させることができる。

なお、タッチパネルＴＰＬの構成は液晶表示パネルＰＮＬ側の透明基板と接触側の透明基板とにそれぞれ電極を形成する構成に限定されることはなく、例えば液晶表示パネルＰＮＬ側の透明基板のみに容量の検出用電極を形成する構成であってもよく、さらには、周知の抵抗薄膜式のタッチパネルであっても、スタイラス等の人体以外でタッチパネルに接触した場合でも座標入力を行うことができるという効果を得ることができる。また、液晶表示パネルＰＮＬを形成する第１基板の液晶面側に座標入力部を形成した構成であってもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態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。

ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＳＵＢ１……第１基板、ＳＵＢ２……第２基板
ＳＬ……シール材、ＤＲ……駆動回路、ＦＰＣ……フレキシブルプリント基板
ＡＲ……表示領域、ＤＬ，ＤＬ１，ＤＬ２……ドレイン線、ＣＴ……共通電極
ＧＬ，ＧＬ１，ＧＬ２……ゲート線、ＴＦＴ，ＴＦＴａ，ＴＦＴｂ……薄膜トランジスタ
ＣＬ……コモン線、ＧＴ……ゲート電極、ＤＴ……ドレイン電極、ＡＳ……半導体層
ＳＴ……ソース電極、ＳＬＴ……スリット、ＧＩ……絶縁膜、ＰＡＳ……保護膜
ＰＸ，ＰＸ１，ＰＸ２，ＰＸ１ａ，ＰＸ１ｂ，ＰＸ２ａ，ＰＸ２ｂ……画素電極
ＰＸＬ１，ＰＸＬ２，ＰＸＬａ，ＰＸＬｂ……画素、ＡＰ１，ＡＰ２……開口領域
ＴＰＬ……座標入力装置（タッチパネル）、ＢＡ……境界領域

Claims (5)

1. 第１方向に並設される複数のゲート線と、前記ゲート線に交差して第２方向に並設される複数のドレイン線と、複数のスリットが形成される第１電極と、前記第１電極と重畳してその下層側に形成される面状の第２電極とを有する第１基板を備え、前記第１基板と第２基板とで挟持される液晶を、前記第１電極と前記第２電極との間の電界で駆動する液晶表示装置であって、
   前記ドレイン線と前記ゲート線とで囲まれる開口領域は、第１の傾斜角を有するスリットが形成される開口領域と、前記第１の傾斜角と異なる第２の傾斜角を有するスリットが形成される開口領域とからなり、
   前記第１の傾斜角のスリットが形成される開口領域と前記第２の傾斜角のスリットが形成される開口領域とが前記第１方向に交互に形成されると共に、
   前記第１方向に隣接配置される開口領域の内で、前記ゲート線を介して対向配置される一対の前記第１領域と前記第２領域とにより、１つの画素が形成されることを特徴とする液晶表示装置。
2. 第１方向に並設される複数のゲート線と、前記ゲート線に交差して第２方向に並設される複数のドレイン線と、複数のスリットが形成される第１電極と、前記第１電極と重畳してその下層側に形成される面状の第２電極とを有する第１基板を備え、前記第１基板と第２基板とで挟持される液晶を、前記第１電極と前記第２電極との間の電界で駆動する液晶表示装置であって、
   前記ドレイン線と前記ゲート線とで囲まれる開口領域は、第１の傾斜角を有するスリットが形成される第１の開口領域と、前記第１の傾斜角と異なる第２の傾斜角を有するスリットが形成される第２の開口領域とからなり、前記第１の開口領域と前記第２の開口領域とが前記第１方向に交互に形成されると共に、
   前記第１の開口領域及び第２の開口領域は、前記第１方向に並設される第１領域と第２領域とからなり、前記第１電極と前記第２電極との内、少なくとも一方の電極は前記第１領域と第２領域との境界部で分割され、
   前記第１の開口領域の前記第１領域と、前記第２の開口領域の第２領域とからなる一対の領域が１つの画素を形成することを特徴とする液晶表示装置。
3. 前記画素毎に、前記ゲート線からの映像信号に同期して前記ドレイン線からの映像信号を前記第１電極又は前記第２電極に供給する薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタは前記一対の第１電極及び前記第２電極にそれぞれ同じ映像信号を供給す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. 前記薄膜トランジスタは前記ゲート線に重畳して形成され、当該薄膜トランジスタのソース電極が前記ゲート線を跨いで前記一対の第１領域及び前記第２領域にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記画素は、少なくとも前記開口領域内で隣接されて前記第１方向に並設されることを特徴とする請求項１乃至４の内の何れかに記載の液晶表示装置。

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