JP2012083795A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 液晶表示装置は、マルチドメイン垂直配向方式の液晶表示装置であって、第1基板と、第2基板と、第1基板と第2基板との間に介在している液晶層と、第1基板と第2基板の少なくとも一方に形成されている調整構造を備えている。各画素領域には、
画素電極と、第1キャパシタ電極と、第2キャパシタ電極と、第2キャパシタ電極と画素電極とを電気的に接続している相互接続部が設けられている。キャパシタ電極は、第1方向に伸びているメインボディと、メインボディの一部から第1方向と異なる方向に伸展している伸展部とを備えている。キャパシタ電極の伸展部は、調整構造と前記画素電極の縁部によって囲繞されているとともに調整構造と画素電極の縁部のなす角度が90度未満である囲繞領域内に位置していることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液晶表示装置の輝度を無用に低下させることなく、十分な容量を備えるストレージキャパシタを実現するための技術を提供する。
それぞれの画素領域には、画素電極と、第1キャパシタ電極と、第2キャパシタ電極と、第2キャパシタ電極と画素電極とを電気的に接続している相互接続部が設けられている。第1キャパシタ電極と第2キャパシタ電極のそれぞれは、第1方向に伸びているメインボディと、メインボディの一部から第1方向と異なる方向に伸展している伸展部(「ウイング部」ということもできる)を備えている。
第2キャパシタ電極に伸展部を設けることによって、第2キャパシタ電極全体の面積を保ちながら、メインボディの面積を減じることができる。即ち、ストレージキャパシタの容量を維持しながら、囲繞領域外に位置するキャパシタ電極の面積を減じることができる。
本発明は、ストレージキャパシタを備えるマルチドメイン垂直配列(MVA)方式の液晶表示装置に好適に実施することができる。この液晶表示装置は、主に、第1基板と第2基板を備える一対の基板と、その一対の基板の間に介在している液晶層と、一対の基板の少なくとも一方に設けられている調整構造とを備えている。
基板の表面には、例えば垂直配向膜を使用することによって、液晶層に実質的な電界が加えられていないときに、液晶分子が基板の表面に対して略垂直方向に配向するための処理が施されている。液晶層は、負の誘電異方性を備えている。
調整構造は、電圧を印加されたときの液晶分子の配向方向を調整する。調整構造は、画素領域のそれぞれにおいて、液晶分子が互いに異なる複数の方向に配向するように、液晶分子の配向方向を調整する。それにより、液晶表示装置の視野角性能が改善される。
本発明を実施した液晶表示装置では、それぞれの画素領域に、画素電極と共にストレージキャパシタを形成する第1キャパシタ電極と第2キャパシタ電極を備えている。各キャパシタ電極は、第1方向に伸びるメインボディと、メインボディの一部から第1方向と異なる第2方向に伸びる伸展部を備えている。伸展部は、メインボディに対して翼状に形成されていることから、ウイング部ということもできる。
本発明を実施した液晶表示装置では、各キャパシタ電極の伸展部は、透光状態において輝度の低い画素領域に形成されている。それにより、ストレージキャパシタに必要な容量を与えるとともに、液晶表示装置の全体的な輝度を増大することができる。
複数の線状凸部130は、第1基板102(図6に図示)に形成されている。線状凸部130のそれぞれは、実質的にジグザグなパターンで形成されており、複数の線状凸部130は、互いに平行に配置されている。スリット140は、画素電極120に設けられている。図1に示すように、線状凸部130とスリット140は交互に配置されている。なお、線状凸部130を形成することに換えて、第1基板102の共通電極102b(図6に図示)に複数のスリットを形成してもよい。
液晶表示装置100では、第1キャパシタ電極162と第2キャパシタ電極164等から構成されるストレージキャパシタが、各画素領域に設けられている。第1キャパシタ電極162や、ゲート線104aや、TFT106のゲート電極等は、同一のゲート金属層に形成されている。第2キャパシタ電極164や、データ線104bや、TFT106のソース/ドレイン電極等は、同一のデータ金属層に形成されている。
各キャパシタ電極162、164は、ゲート線104aと平行(第1方向)に伸びているメインボディ162a、164aと、メインボディ162a、164aの一部から第1方向と異なる第2方向に伸展している伸展部162b、164bを備えている。メインボディ162a、164aの伸長方向(第1方向)と、伸展部162b、164bの伸展方向(第2方向)は平行ではない。第1キャパシタ電極162のメインボディ162aは、画素領域を横切るように形成されている。キャパシタ電極162、164の伸展部162b、164bは、実質的に台形形状の輪郭を備えている。各キャパシタ電極162、164では、メインボディ162a、164aの面積よりも、伸展部162b、164bの面積の方が大きい。
第2キャパシタ電極164と画素電極120は相互接続部166によって電気的に接続されており、第2キャパシタ電極164と画素電極120は、第1キャパシタ電極162に対する対電極として機能する。相互接続部166はビアホールを備えており、第2キャパシタ電極164と画素電極120は、ビアホールを通じて、例えばITO等の画素電極120を形成している金属によって導通されている。第1キャパシタ電極162と、その対電極である第2キャパシタ電極164と画素電極120が構成するストレージキャパシタは、TFTがオフにされた後の所定時間、画素電極120の電圧を所定範囲内に維持する。
各キャパシタ電極162、164の伸展部162b、164bは、線状凸部130の屈曲部130aとデータ線104bによって囲繞される囲繞領域に位置している。即ち、画素領域において、他の領域よりも輝度の低い領域に位置している。各キャパシタ電極162、164は、輝度の低い画素領域において大きく形成されており、輝度の高い画素領域(例えば、屈曲部130aとスリット140との間の領域)において小さく形成されている。それにより、液晶表示装置100全体の輝度が増大されている。
本実施例の技術は、各画素寸法が約100×300μmの液晶表示装置に適用することができる。この場合、使用者がキャパシタ電極の伸展部を視認することはできない。また、より大きな画素寸法、例えば212×637μmの液晶表示装置に適用した場合でも、使用者は依然としてキャパシタ電極の伸展部を視認することはできない。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
102・・第1基板
102a・・フィルタ
102b・・共通電極
104・・第2基板
104a・・ゲート線
104b・・データ線
106・・薄膜トランジスタ
120・・画素電極
130・・線状凸部
130a・・屈曲部
130b・・枝部
140・・スリット
140a・・凹所
150・・液晶層
162・・第1キャパシタ電極
164・・第2キャパシタ電極
162a,164a・・メインボディ
162b,164b,162c,164c・・伸展部
166・・相互接続部
170・・スペーサ
200,300,400・・MVA方式の液晶表示装置
Claims (27)
- マトリックス状に配置されている複数の画素領域を備える液晶表示装置であって、
第1基板と、
第2基板と、
第1基板と第2基板との間に介在しており、実質的な電圧が加えられていないときに液晶分子が基板に対して略垂直方向に配向する液晶層と、
第1基板と第2基板の少なくとも一方に形成されており、液晶層に実質的な電圧が加えられたときの液晶分子の配向方向を複数方向に調整する調整構造と、
それぞれの画素領域に設けられている画素電極と、
それぞれの画素領域に設けられており、第1方向に伸びているメインボディと、メインボディの一部から第1方向と異なる第2方向に伸展している伸展部とを備える第1キャパシタ電極と、
それぞれの画素領域に設けられており、第1方向に伸びているメインボディと、メインボディの一部から第1方向と異なる第2方向に伸展している伸展部とを備える第2キャパシタ電極と、
それぞれの画素領域において第2キャパシタ電極と画素電極を電気的に接続している相互接続部とを備えており、
前記第2キャパシタ電極の伸展部は、調整構造と画素電極の縁部によって囲繞される囲繞領域であって、調整構造と画素電極の縁部とのなす角度が90度未満である囲繞領域内に位置しており、
前記第2キャパシタ電極と画素電極は、第1キャパシタ電極に対する対電極として機能することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1基板は、共通電極を備えていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記囲繞領域は、透光状態において他の領域よりも輝度の低い領域であることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記囲繞領域は、三角形状の領域であることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記相互接続部は、前記第2キャパシタ電極の伸展部又はメインボディのなかで伸展部に接続する部分が位置する領域に形成されていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記第2基板には、複数の平行なゲート線と、ゲート線に対して垂直であるとともに互いに平行な複数のデータ線とが形成されており、隣接する2つのゲート線と隣接する2つのデータ線によって画素領域が画定されていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記第1キャパシタ電極と前記ゲート線は第1金属層に形成されており、前記第2キャパシタ電極と前記データ線が第2金属層に形成されていることを特徴とする請求項6の液晶表示装置。
- 前記第2キャパシタ電極の伸展部は、実質的に三角形状であることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記第2キャパシタ電極の伸展部は、実質的に台形形状であることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記第2キャパシタ電極の伸展部は、第2キャパシタ電極のメインボディに対して135度の角度をなす縁部を少なくとも一つ備えていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記第2キャパシタ電極の伸展部は、少なくとも1つの枝部を備えていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記第2キャパシタ電極の伸展部は、第2キャパシタ電極のメインボディに対して135度の角度で配置されている2つの枝部を備えていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記調整構造は、第1基板に設けられている複数の線状凸部と、画素電極に設けられている複数のスリットを備えており、
線状凸部のそれぞれは実質的にジグザグのパターンに形成されており、複数の線状凸部は互いに平行に配置されており、スリットと線状凸部が交互に配置されていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。 - 前記線状凸部は、複数の枝部を備えていることを特徴とする請求項13の液晶表示装置。
- 前記画素電極のスリットは、複数の凹所を備えていることを特徴とする請求項13の液晶表示装置。
- 前記線状凸部は、それぞれの画素領域において屈曲部を形成しており、前記第2キャパシタ電極の伸展部は、屈曲部と屈曲部に隣接するデータ線によって囲繞される領域に位置していることを特徴とする請求項13の液晶表示装置。
- 前記調整構造が、第1基板に設けられた複数の第1スリットと、画素電極に設けられた複数の第2スリットを備えており、
第1スリットのそれぞれは実質的にジグザグのパターンに形成されており、複数の第1スリットは互いに平行に配置されており、第1スリットと第2スリットが交互に配置されていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。 - 前記第1基板と第2基板の間に、セルギャップを維持する複数のスペーサが設けられており、そのスペーサは画素領域に配置されていることを特徴とする請求項1の液晶表示装置。
- 前記スペーサが、第2キャパシタ電極の伸展部又はメインボディのなかで伸展部に接続する部分が位置する領域内に配置されていることを特徴とする請求項18の液晶表示装置。
- マトリックス状に配置されている複数の画素領域を備え、それぞれの画素領域に画素電極が設けられている液晶表示装置のためのストレージキャパシタであって、
それぞれの画素領域に設けられており、第1方向に伸びているメインボディと、メインボディの一部から第1方向と異なる第2方向に伸展している伸展部とを備えており、メインボディよりも伸展部の方がキャパシタ面積が大きい第1キャパシタ電極と、
それぞれの画素領域に設けられており、第1方向に伸びているメインボディと、メインボディの一部から第1方向と異なる第2方向に伸展している伸展部とを備えており、メインボディよりも伸展部の方がキャパシタ面積が大きい第2キャパシタ電極と、
を備えているストレージキャパシタ。 - 前記第1キャパシタ電極と前記第2キャパシタ電極の伸展部は、実質的に三角形状であることを特徴とする請求項20のストレージキャパシタ。
- 前記第1キャパシタ電極と前記第2キャパシタ電極の伸展部は、実質的に台形形状であることを特徴とする請求項20のストレージキャパシタ。
- 前記第1キャパシタ電極の伸展部は、第1キャパシタ電極のメインボディに対して135度の角度をなす縁部を少なくとも一つ備えており、
前記第2キャパシタ電極の伸展部は、第2キャパシタ電極のメインボディに対して135度の角度をなす縁部を少なくとも一つ備えていることを特徴とする請求項20のストレージキャパシタ。 - 前記第2キャパシタ電極と画素電極を電気的に接続する相互接続部が付加されており、
第2キャパシタ電極と画素電極は、第1キャパシタ電極に対する対電極として機能することを特徴とする請求項20のストレージキャパシタ。 - 前記相互接続部は、前記第2キャパシタ電極の伸展部又はメインボディのなかで伸展部に接続する部分が位置する領域内に配置されていることを特徴とする請求項20のストレージキャパシタ。
- 前記第1キャパシタ電極の伸展部が伸展している方向と、前記第2キャパシタ電極の伸展部が伸展している方向は共に、液晶表示装置の少なくとも一つの基板に形成されている液晶層の配向方向を調整する調整構造が伸びている方向と平行であることを特徴とする請求項20のストレージキャパシタ。
- 画素領域の寸法が100μm×300μm以上である液晶表示装置に用いられ、前記第1キャパシタ電極と前記第2キャパシタ電極の伸展部は、液晶表示装置に組込まれたときに視覚不能であることを特徴とする請求項20のストレージキャパシタ。
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