JP2013047819A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部材を新たに追加することなく、偏光サングラスを装着したままランドスケープ、ポートレートともに表示が観察可能な表示品位の優れたＦＦＳモードの液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る液晶表示装置は、ゲート配線４３の延在方向に対して０°＜α＜９０°の角度αで傾斜した配向方向を有する配向膜と、画素電極６と、画素電極６上に絶縁膜を介して対向配置される共通電極８と、共通電極８に形成され、画素電極６との間で液晶２０にフリンジ電界を発生させるスリットとを備える。画素内は、配向方向に延在する境界線により分割され、スリットは、各領域において境界線の延在する方向に対して角度±θ傾斜して配置された複数の第１スリットＡ、第２スリットＢと、境界線上に形成され、該境界線に沿う方向に延在する端辺を有する第３スリットＣを有し、第２の基板には配向方向に設定された吸収軸を有する偏光板を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に詳しくはフリンジフィールドスイッチングモードの液晶表示装置に関する。

フリンジフィールドスイッチング（Fringe Field Switching：ＦＦＳ）モードの液晶表示装置は、対向する基板間に狭持された液晶にフリンジ電界を印加して表示を行う表示方式である。ＦＦＳモードの液晶表示装置では、画素電極と対向電極とを透明導電膜により形成しているため、ＩＰＳモードより高い開口率及び透過率を得ることができる。

液晶表示装置では、見る角度により黄色っぽく見えたり青っぽく見えたりする、所謂カラーシフトや、階調反転などが起こると視野角特性が劣化する。そこで、ＦＦＳモードの液晶表示装置では、図８のような構成とすることでこれらカラーシフトや階調反転を抑制して視野角特性の改善を行っている。図８に示すように、従来のＦＦＳモードの液晶表示装置では、液晶２０の分子をゲート配線４３と垂直あるいは平行に配向させる。そして、画素電極６と絶縁膜を介して配置される共通電極８に、液晶２０の配向軸（遅相軸）に対して±１〜２０°の角度のスリットを、画素の中心で対称となるように配置させている。このような構成により、電圧印加時には、図８の点線で記載したように液晶２０の配向方向が変化するため、一つの画素において液晶２０が対称に動作する。よって、液晶２０の複屈折効果が斜め方向の見る角度によって変化することを防止できるので、視野角特性が改善される。

このとき、図９に示すように、偏光板の吸収軸を、液晶２０の配向方向（遅相軸）に対してアレイ基板側では０°又は９０°とし、対向基板側ではこれとクロスニコルになるように９０°又は０°とする必要がある。これにより、このＦＦＳモードの液晶表示装置から透過してくる透過光の偏光方向（光軸）は、ゲート配線に対して０°又は９０°となる。

ところで、液晶表示装置を屋外で使用する際、偏光サングラスを装着したまま画像を観察することがある。偏光サングラスは、反射光が目に入らないようにするため、その吸収軸が水平方向に配置されている。そのため、この液晶表示装置からの透過光が水平方向であると偏光サングラスが光を吸収してしまい、表示された画像が観察できなくなる。従って、偏光サングラスをかけて画像を見ると、横置き（ランドスケープ）、あるいは縦置き（ポートレート）のどちらかで表示が真っ黒になってしまう。

このような問題を解決するために、偏光板の上側にλ／４板を貼り付ける技術が特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、２枚の水晶板を組み合わせた偏光解消板を偏光板上に貼り付けて、偏光サングラスで観察した場合の視認性を改善する方法が開示されている。さらに、特許文献３には、表示面側の偏光板の偏光方向を規定することにより偏光サングラスで観察した場合の視認性を改善する方法が開示されている。

特開平１０−１０５２３号公報 特開平１０−１０５２２号公報 特開平１０−４９０８２号公報

しかしながら、特許文献１、２では、λ／４板や偏光解消板等の部材を新たに必要とするため、コストアップしてしまう。また、液晶表示装置にこれらの部材が取り付けられると、液晶表示装置の厚みが増すという欠点がある。一方、特許文献３の方法をＦＦＳモードの液晶表示装置に用いると、コントラストが低下してしまう。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、部材を新たに追加することなく、偏光サングラスを装着したままランドスケープ、ポートレートともに表示が観察可能な表示品位の優れたＦＦＳモードの液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる液晶表示装置は、複数の画素が設けられた液晶表示装置であって、薄膜トランジスタを有する第１の基板と、前記第１の基板と対向配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液晶と、前記第１の基板及び前記第２の基板の前記液晶と接する側の面に形成され、前記薄膜トランジスタのゲート電極と接続するゲート配線の延在方向に対して、０°＜α＜９０°となる傾斜角度αで傾斜した配向方向を有する配向膜と、双方が前記第１の基板上に形成される、前記画素内に形成され、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続する画素電極及び前記画素電極と絶縁膜を介して対向配置される共通電極と、前記画素電極及び前記共通電極の一方の電極に形成され、他方の電極との間で前記液晶に対してフリンジ電界を発生させるスリットと、を備え、前記画素内は、前記配向方向、又は前記配向方向に垂直な垂直方向に延在する境界線により第１領域及び第２領域に分割され、前記スリットは、前記第１領域に設けられ、前記境界線の延在方向に対して所定の方向に角度θ傾斜して配置された複数の第１スリットと、前記第２領域に設けられ、前記境界線の延在方向に対して前記所定の方向と反対方向に前記角度θ傾斜して配置された複数の第２スリットと、前記境界線上に形成され、該境界線に沿う方向に延在する端辺を有する第３スリットと、を有し、前記第２の基板の前記第１の基板が配置された側と反対側に設けられ、前記配向方向、又は前記垂直方向に設定された吸収軸を有する偏光板を有するものである。

本発明によれば、部材を新たに追加することなく、偏光サングラスを装着したままランドスケープ、ポートレートともに表示が観察可能な表示品位の優れたＦＦＳモードの液晶表示装置を提供することができる。

液晶表示装置に用いられるＴＦＴアレイ基板の構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る偏光板の配置方向を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係るＴＦＴアレイ基板の画素構成を示した平面図である。 図３のIV−IV断面図である。 スリット幅が一定の場合のスリット長の総和と、正面から見た場合の単位面積当たりの透過率との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態にかかるスリットの具体的な配置例を説明するための図である。 本発明の実施の形態にかかるスリットの別の具体的な配置例を説明するための図である。 従来のＦＦＳモードの液晶表示装置に係るＴＦＴアレイ基板の画素構成を示した平面図である。 従来のＦＦＳモードの液晶表示装置に係る偏光板の配置方向を説明するための図である。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態の説明をする。以下の説明は、本発明の実施形態についてのものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

始めに、図１を用いて、本実施の形態に係る液晶表示装置について説明する。図１は、液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）アレイ基板の構成を示す正面図である。本実施の形態に係る液晶表示装置は、ＴＦＴアレイ基板に画素電極と対向電極とが形成されたＦＦＳモードの液晶表示装置である。

本実施の形態に係る液晶表示装置は、基板１０を有している。基板１０は、例えば、ＴＦＴアレイ基板等のアレイ基板である。基板１０には、表示領域４１と表示領域４１を囲むように設けられた額縁領域４２とが設けられている。この表示領域４１には、複数のゲート配線（走査信号線）４３と複数のソース配線（表示信号線）４４とが形成されている。複数のゲート配線４３は平行に設けられている。同様に、複数のソース配線４４は平行に設けられている。ゲート配線４３とソース配線４４とは、互いに交差するように形成されている。隣接するゲート配線４３とソース配線４４とで囲まれた領域が画素４７となる。従って、基板１０では、画素４７がマトリクス状に配列される。

基板１０の額縁領域４２には、走査信号駆動回路４５と表示信号駆動回路４６とが設けられている。ゲート配線４３は、表示領域４１から額縁領域４２まで延設され、基板１０の端部で、走査信号駆動回路４５に接続される。ソース配線４４も同様に、表示領域４１から額縁領域４２まで延設され、基板１０の端部で、表示信号駆動回路４６と接続される。走査信号駆動回路４５の近傍には、外部配線４８が接続されている。また、表示信号駆動回路４６の近傍には、外部配線４９が接続されている。外部配線４８、４９は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等の配線基板である。

外部配線４８、４９を介して走査信号駆動回路４５、及び表示信号駆動回路４６に外部からの各種信号が供給される。走査信号駆動回路４５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４３に供給する。このゲート信号によって、ゲート配線４３が順次選択されていく。表示信号駆動回路４６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４４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４７に供給することができる。

画素４７内には、少なくとも１つのＴＦＴ５０が形成されている。ＴＦＴ５０はソース配線４４とゲート配線４３の交差点近傍に配置される。例えば、このＴＦＴ５０が画素電極に表示電圧を供給する。即ち、ゲート配線４３からのゲート信号によって、スイッチング素子であるＴＦＴ５０がオンする。これにより、ソース配線４４から、ＴＦＴ５０のドレイン電極に接続された画素電極に表示電圧が印加される。さらに、画素電極は、スリットを有する共通電極（対向電極）と絶縁膜を介して対向配置されている。画素電極と対向電極との間には、表示電圧に応じたフリンジ電界が生じる。なお、基板１０の表面には、配向膜（図示せず）が形成されている。画素４７の詳細な構成については、後述する。

更に、基板１０には、対向基板が対向して配置されている。対向基板は、例えば、カラーフィルタ基板であり、視認側に配置される。対向基板は、アレイ基板との間のセルギャップが例えば１〜５μｍ程度となるように対向配置される。対向基板には、ブラックマトリクス（ＢＭ）、カラーフィルタ、及び配向膜等が形成されている。カラーフィルタと配向膜の間に、さらにオーバーコート膜や柱状フォトスペーサが形成されていてもよい。

基板１０と対向基板との間には液晶層が狭持される。即ち、基板１０と対向基板との間には液晶が導入されている。本実施の形態では、液晶は、電圧が印加されていない時、ゲート配線４３に対して０°より大きく９０°より小さい角度αで配向されている。すなわち、液晶の配向方向（遅相軸）が、ゲート配線４３の延在方向に対して０°＜α＜９０°となる角度αに設定されている。よって、基板１０及び対向基板の液晶と接する側の面に形成された配向膜は、ゲート配線４３の延在方向に対して角度αで傾斜した配向方向を有している。

更に、基板１０と対向基板との外側の面には、偏光板、及び位相差板等が設けられる。また、液晶表示パネルの反視認側には、バックライトユニット等が配設される。本実施の形態では、偏光板の吸収軸は、液晶の配向方向（遅相軸）に対して垂直又は平行となる向きに設定される。これについて、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る偏光板の配置方向を説明するための図である。図２に示すように、アレイ基板側の偏光板１５の吸収軸を液晶の配向方向（遅相軸）と平行な方向であるゲート配線４３の延在方向に対して角度αとなる向きに設定した場合は、対向基板側の偏光板２５の吸収軸をこれとクロスニコルになる角度α＋９０°とする。一方、アレイ基板側の偏光板１５の吸収軸を液晶の配向方向（遅相軸）と垂直な方向であるゲート配線４３の延在方向に対して角度α＋９０°となる向きに設定した場合は、対向基板側の偏光板２５の吸収軸をこれとクロスニコルになる角度αとする。このように、偏光板１５、２５は、液晶の配向方向、又は配向方向と垂直な垂直方向に設定された吸収軸を有する。

画素電極と対向電極との間のフリンジ電界によって、液晶が駆動される。即ち、印加される電圧により、基板間の液晶の配向方向が変化する。これにより、液晶層を通過する光の偏光状態が変化する。即ち、偏光板を通過して直線偏光となった光は液晶層によって、偏光状態が変化する。具体的には、図２に示すように、バックライトユニットからの光は、アレイ基板側の偏光板１５によって直線偏光になる。この直線偏光が液晶２０層を通過することによって、偏光状態が変化する。

偏光状態によって、対向基板側の偏光板２５を通過する光量は変化する。即ち、バックライトユニットから液晶表示パネルを透過する透過光のうち、視認側の偏光板２５を通過する光の光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板２５を通過する光量を変化させることができる。即ち、画素ごと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。

対向基板側の偏光板２５をこのように通過してきた透過光３０の光軸は、ゲート配線４３に対して角度α、又はα＋９０°の偏光方向の直線偏光となる。具体的には、図２に示すように、対向基板側の偏光板の吸収軸がゲート配線４３に対して角度α＋９０°となる向きに設定されている場合は、ゲート配線４３に対して角度αの偏光方向の透過光３０が液晶表示装置から透過する。一方、対向基板側の偏光板２５の吸収軸がゲート配線４３に対して角度αとなる向きに設定されている場合は、ゲート配線４３に対して角度α＋９０°の偏光方向の透過光３０が液晶表示装置から透過する。この角度αの値は、前述したように、ゲート配線４３の延在方向に対して０°＜α＜９０°に設定されている。よって、液晶表示装置から透過してくる透過光３０の偏光方向は、偏光サングラス３５の吸収軸が配置された水平方向と完全に一致しなくなる。従って、偏光サングラス３５をかけて画像を見たときに、横置き（ランドスケープ）、あるいは縦置き（ポートレート）のどちらかで表示が真っ黒になることを防止できる。すなわち、偏光サングラス３５を装着したまま横置き（ランドスケープ）、縦置き（ポートレート）ともに表示を観察することができる。

続いて、本実施の形態に係る液晶表示装置の画素構成について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るＴＦＴアレイ基板の画素構成を示した平面図である。図４は、図３のIV−IV断面図である。図３はＴＦＴアレイ基板の画素４７の１つを示している。ここでは、チャネルエッチ型のＴＦＴ５０が形成されている場合について例示的に説明をする。

図３及び図４において、ガラス等の透明な絶縁性の基板１０上に、その一部がゲート電極１を構成するゲート配線４３が形成されている。ゲート配線４３は、基板１０上において一方向に直線的に延在するように配設されている。ゲート電極１及びゲート配線４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇやこれらを主成分とする合金膜、またはこれらの積層膜によって形成されている。

ゲート電極１及びゲート配線４３を覆うように、第１の絶縁膜であるゲート絶縁膜１１が設けられている。ゲート絶縁膜１１は、窒化シリコン、酸化シリコン等の絶縁膜により形成されている。そして、ＴＦＴ５０の形成領域では、ゲート絶縁膜１１を介してゲート電極１の対面に半導体層２が設けられている。ここでは、半導体層２はゲート配線４３と重なるようゲート絶縁膜１１の上に形成され、この半導体層２と重複する領域のゲート配線４３がゲート電極１となる。半導体層２は、例えば、非晶質シリコン、多結晶ポリシリコン等により形成されている。

なお、半導体層２上の両端に、導電性不純物がドーピングされたオーミックコンタクト膜（不図示）がそれぞれ形成されている。オーミックコンタクト膜に対応する半導体層２の領域は、ソース・ドレイン領域となる。具体的には、図３中の上側のオーミックコンタクト膜に対応する半導体層２の領域がソース領域となる。そして、図３中の下側のオーミックコンタクト膜に対応する半導体層２の領域がドレイン領域となる。このように、半導体層２の両端にはソース・ドレイン領域が形成されている。そして、半導体層２のソース・ドレイン領域に挟まれた領域がチャネル領域となる。半導体層２のチャネル領域上には、オーミックコンタクト膜は形成されていない。オーミックコンタクト膜は、例えば、リン（Ｐ）等の不純物が高濃度にドーピングされた、ｎ型非晶質シリコンやｎ型多結晶シリコンなどにより形成されている。

オーミックコンタクト膜の上に、ソース電極４及びドレイン電極５が形成されている。具体的には、ソース領域側のオーミックコンタクト膜上に、ソース電極４が形成されている。そして、ドレイン領域側のオーミックコンタクト膜の上に、ドレイン電極５が形成されている。このように、チャネルエッチ型のＴＦＴ５０が構成されている。そして、ソース電極４及びドレイン電極５は、半導体層２のチャネル領域の外側へ延在するように形成されている。すなわち、ソース電極４及びドレイン電極５は、オーミックコンタクト膜と同様、半導体層２のチャネル領域上には形成されない。

ソース電極４は、半導体層２のチャネル領域の外側へ延在し、ソース配線４４と繋がっている。ソース配線４４は、ゲート絶縁膜１１上に形成され、基板１０上においてゲート配線４３と交差する方向に直線的に延在するように配設されている。したがって、ソース配線４４は、ゲート配線４３との交差部において分岐してからゲート配線４３に沿って延在し、ソース電極４となる。

ドレイン電極５は、半導体層２のチャネル領域の外側へ延在する。すなわち、ドレイン電極５は、ＴＦＴ５０の外側へと延在する延在部を有している。ソース電極４、ドレイン電極５、及びソース配線４４は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇやこれらを主成分とする合金膜、またはこれらの積層膜によって形成されている。

ソース電極４、ドレイン電極５、及びソース配線４４を覆うように、第２の絶縁膜１２が設けられている。第２の絶縁膜１２には、ドレイン電極５の延在部に到達するコンタクトホール（不図示）が設けられている。第２の絶縁膜１２は、窒化シリコン、酸化シリコン等の絶縁膜により形成されている。

第２の絶縁膜１２上には、コンタクトホールを介してドレイン電極５と電気的に接続する画素電極６が設けられている。画素電極６は、コンタクトホールを介してドレイン電極５の延在部に接続するように形成されている。そして、画素電極６は、ドレイン電極５の延在部上から画素４７内へと延在して形成されている。具体的には、図３に示すように、画素電極６は、ソース配線４４とゲート配線４３とに囲まれた領域のうち、ＴＦＴ５０を除く略全面に配設されている。画素電極６は、ＩＴＯ等の透明導電膜によって形成されている。

画素電極６を覆うように、第３の絶縁膜１３が設けられている。第３の絶縁膜１３は、窒化シリコン、酸化シリコン等の絶縁膜により形成されている。そして、第３の絶縁膜１３の上に共通電極８が形成されている。共通電極８は、第３絶縁膜１３を介して画素電極６の対面に配設され、図４に示すように、画素電極６との間にフリンジ電界を発生させるためのスリットが設けられている。ここでは、共通電極８は、例えばスリットの部分を除いた表示領域４１の略全面に形成されている。よって、共通電極８は、隣接する全ての画素４７の共通電極８と、電気的に接続する。共通電極８は、ＩＴＯ等の透明導電膜によって形成されている。なお、図３では、共通電極８はスリットの外形のみが記載されている。

ここで、図３に示すように、本実施の形態には延在する方向の異なる複数のスリットが共通電極８に形成されている。これらのうち、複数のスリットＡ１、Ａ２、・・・Ａｎ（以下、スリットＡと総称する）は、画素４７の一部である第１の領域８１に設けられている。また、複数のスリットＢ１、Ｂ２、・・・Ｂｍ（以下、スリットＢと総称する）は、画素４７の別の一部である第２の領域８２に設けられている。そして、第１の領域８１と第２の領域８２との間にスリットＣが形成されている。スリットＣは、第１の領域８１と第２の領域８２との境界線上に形成されている。

スリットＣは、電圧が印加されていない時の液晶２０の配向方向（遅相軸）と同一方向、又はこの配向方向と垂直な垂直方向に延在する。すなわち、スリットCは、配向膜の配向方向、又はこの配向方向と垂直な垂直方向に延在する。よって、スリットＣは、ゲート配線４３に対して角度α又はα＋９０°傾斜して形成されている。なお、図３では、スリットＣが液晶２０の配向方向（遅相軸）と同一方向、すなわちゲート配線４３に対して角度α傾いた方向に延在して設けられている場合が例示的に記載されている。各画素４７において、このスリットＣの上側が第１の領域８１、下側が第２の領域８２とする。スリットＣの片側に第１の領域８１、スリットＣの第１の領域８１と反対側に第２の領域８２がそれぞれ設けられている。

第１の領域８１のスリットＡと、第２の領域８２のスリットＢは、このスリットＣに対してさらに±θ傾斜するよう設けられている。具体的には、スリットＢは、図３に示すように、その延在方向がスリットＣの延在方向に対して角度＋θに設定されている。すなわち、スリットＢは、スリットＣの延在方向に対して所定の方向に角度θ傾斜して配置される。この角度θは、１°以上２０°以下であることが好ましい。一方、スリットＡは、その延在方向がスリットＣの延在方向に対して角度−θに設定される。スリットＡは、スリットＣの延在方向に対してスリットＢの傾斜方向と反対方向に角度θ傾斜して配置される。よって、スリットＣに対するスリットＡの傾斜角度は、スリットＣに対するスリットＢの傾斜角度と、スリットＣの延在方向において対称となる。スリットＡ、Ｂをこのように傾斜して配置することによって、一つの画素４７において液晶２０をスリットＣに対して対称に動作させることができる。すなわち、第１の領域８１と第２の領域８２の複屈折効果を対称とすることができる。従って、様々な角度から見たときにカラーシフトが発生することを抑止でき、良好な視野角特性が得られる。

なお、スリットＣに対するスリットＡの傾斜角度とスリットＢの傾斜角度は、逆でもよい。すなわち、スリットＣに対して、スリットＡを角度＋θ傾けて配設し、スリットＢを角度−θ傾けて配設してもよい。従って、スリットＡ、及びスリットＢのうち、一方がスリットＣに対して１°≦θ≦２０°となる角度＋θ、他方が角度−θに傾斜して配置される。スリットＡと、スリットＢとの傾斜角度の差は２θとなる。

複数のスリットＡ１、Ａ２、・・・Ａｎは、第１の領域８１において、それぞれ平行に設けられている。また、複数のスリットＢ１、Ｂ２、・・・Ｂｍは、第２の領域８２において、それぞれ平行に設けられている。複数のスリットＡ１、Ａ２、・・・Ａｎは、一定の間隔Ｓａで設けられている。そして、複数のスリットＢ１、Ｂ２、・・・Ｂｍは、この間隔Ｓａと同じ一定の間隔Ｓｂで設けられている。一般的に、間隔Ｓａ、Ｓｂは、１〜１０μｍであることが好ましい。

複数のスリットＡ１、Ａ２、・・・Ａｎは一定のスリット幅Ｗａで形成されている。そして、スリットＡ１、Ａ２、・・・Ａｎは、それぞれスリット長Ｌ（ａ１）、Ｌ（ａ２）、・・・Ｌ（ａｎ）を有している。スリット長Ｌ（ａ１）、Ｌ（ａ２）、・・・Ｌ（ａｎ）は、全てが同じ値でなくてよい。同様に、複数のスリットＢ１、Ｂ２、・・・Ｂｍは一定のスリット幅Ｗｂで形成されている。そして、スリットＢ１、Ｂ２、・・・Ｂｍは、それぞれスリット長Ｌ（ｂ１）、Ｌ（ｂ２）、・・・Ｌ（ｂｍ）を有している。スリット長Ｌ（ｂ１）、Ｌ（ｂ２）、・・・Ｌ（ｂｍ）は、全てが同じ値でなくてよい。このとき、本実施の形態では、スリットＡのスリット長さの総和Ｌ（Ａ）＝Ｌ（ａ１）＋Ｌ（ａ２）＋・・・＋Ｌ（ａｎ）が、スリットＢのスリット長さの総和Ｌ（Ｂ）＝Ｌ（ｂ１）＋Ｌ（ｂ２）＋・・・＋Ｌ（ｂｍ）と同じ値となるように、各スリット長が調整されていることが好ましい。

このようにＬ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）となる各スリットを形成することによって、第１の領域８１と第２の領域８２とで液晶２０の動作領域を等しくすることができる。これについて以下に説明する。図５は、スリット幅が一定の場合のスリット長の総和と、正面から見た場合の単位面積当たりの透過率との関係を示すグラフである。図５に示すように、スリット長の総和と透過率とは比例関係にある。すなわち、液晶２０分子の動作領域は、スリット長の総和に比例することが分かる。従って、第１の領域８１に設けられたスリットＡのスリット長の総和Ｌ（Ａ）を、第２の領域８２に設けられたスリットＢのスリット長の総和Ｌ（Ｂ）と同一にすることにより、液晶２０の動作領域が第１の領域８１と第２の領域８２とで等しくすることができる。これにより、様々な角度から見たときにカラーシフトが発生することをさらに抑止でき、さらに良好な視野角特性が得られる。

ここで、スリットＡ、Ｂ、Ｃの具体的な寸法等について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施の形態にかかるスリットＡ、Ｂ、Ｃの具体的な配置例を説明するための図である。図６において、例えば、１５０μｍ×５０μｍの開口部を有する画素４７に、液晶の配向方向（遅相軸）と同じ角度α＝４５°のスリットＣが設けられている。図６中、スリットＣの上側の第１の領域８１には、９つのスリットＡ１〜Ａ９が設けられている。また、スリットＣの下側の第２の領域８２には、７つのスリットＢ１〜Ｂ７が設けられている。スリットＡ１〜Ａ９のスリット幅Ｗａは３．５μｍ、間隔Ｓａは５．０μｍとする。同様に、スリットＢ１〜Ｂ７のスリット幅ＷｂはＷａと同じ３．５μｍ、間隔ＳｂはＳａと同じ５．０μｍとする。このように、図６では、スリットＡ１〜Ａ９は、スリットＢ１〜Ｂ７と同じスリット幅を有している。スリットＣに対するスリットＢ１〜Ｂ７の傾斜角度＋θは＋１０°、スリットＣに対するＡ１〜Ａ９の傾斜角度−θは−１０°とする。よって、図６に示すように、スリットＢ１〜Ｂ７は、ゲート配線４３の延在方向に対して５５°傾いて配設されている。また、スリットＡ１〜Ａ９は、ゲート配線４３の延在方向に対して３５°傾いて配置されている。

そして、スリットＡ１〜Ａ９のスリット長の総和Ｌ（Ａ）と、スリットＢ１〜Ｂ７のスリット長の総和Ｌ（Ｂ）とが、Ｌ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）＝３６０μｍとなるように、各スリットＡ１〜Ａ９、Ｂ１〜Ｂ７のスリット長が調整されている。具体的には、Ｌ（ａ１）＝１０μｍ、Ｌ（ａ２）＝２８μｍ、Ｌ（ａ３）＝４７μｍ、Ｌ（ａ４）＝５６μｍ、Ｌ（ａ５）＝５５μｍ、Ｌ（ａ６）＝５５μｍ、Ｌ（ａ７）＝５５μｍ、Ｌ（ａ８）＝４４μｍ、Ｌ（ａ９）＝１０μｍとなるスリット長に設定されている。また、Ｌ（ｂ１）＝２２μｍ、Ｌ（ｂ２）＝７３μｍ、Ｌ（ｂ３）＝７７μｍ、Ｌ（ｂ４）＝７３μｍ、Ｌ（ｂ５）＝５７μｍ、Ｌ（ｂ６）＝３８μｍ、Ｌ（ｂ７）＝２０μｍとなるスリット長に設定されている。

なお、スリットＡのスリット幅ＷａとスリットＢのスリット幅Ｗｂとは、同じ値でなくてもよい。スリットＡのスリット幅ＷａをスリットＢのスリット幅Ｗｂと異なる値に調整することで、Ｌ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）を達成してもよい。すなわち、Ｌ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）を満たすためにスリット幅Ｗａをスリット幅Ｗｂと異ならせてもよい。図７は、本実施の形態にかかるスリットＡ、Ｂ、Ｃの別の具体的な配置例を説明するための図である。図７では、スリットＡ１〜Ａ９のスリット長の総和Ｌ（Ａ）と、スリットＢ１〜Ｂ７のスリット長の総和Ｌ（Ｂ）とが、Ｌ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）＝３８０μｍとなるように、各スリットＡ１〜Ａ９、Ｂ１〜Ｂ７のスリット長が調整されている。

具体的には、Ｌ（ａ１）＝９μｍ、Ｌ（ａ２）＝２７μｍ、Ｌ（ａ３）＝４３μｍ、Ｌ（ａ４）＝５５μｍ、Ｌ（ａ５）＝５６μｍ、Ｌ（ａ６）＝５６μｍ、Ｌ（ａ７）＝５７μｍ、Ｌ（ａ８）＝５７μｍ、Ｌ（ａ９）＝２０μｍとなるスリット長とする。また、Ｌ（ｂ１）＝３４μｍ、Ｌ（ｂ２）＝７４μｍ、Ｌ（ｂ３）＝８０μｍ、Ｌ（ｂ４）＝７４μｍ、Ｌ（ｂ５）＝５８μｍ、Ｌ（ｂ６）＝２９μｍ、Ｌ（ｂ７）＝２１μｍとなるスリット長とする。

なお、画素４７の開口部の寸法は１５０μｍ×５０μｍ、スリットＣの傾斜角度は液晶の配向方向（遅相軸）と同じα＝４５°とする。スリットＣに対するスリットＢ１〜Ｂ７の傾斜角度＋θは＋１０°、スリットＣに対するＡ１〜Ａ９の傾斜角度−θは−１０°とする。また、スリットＡ１〜Ａ９の間隔ＳａとスリットＢ１〜Ｂ７の間隔Ｓｂは、同じ５．０μｍである。このような場合には、スリットＢ１〜Ｂ９のスリット幅Ｗｂは３．５μｍ、スリットＡ１〜Ａ９のスリット幅ＷａをＷｂより小さい３．０μｍとするとよい。

このように、図７では、スリットＡ１〜Ａ９は、スリットＢ１〜Ｂ７と異なるスリット幅を有している。これにより、仮にスリット幅Ｗａとスリット幅Ｗｂとを一定の値とした場合で第１の領域８１、第２の領域８２のいずれかの領域が足らずＬ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）を満たせない時には、足りない領域のほうのスリット幅を小さくするか足りている領域のほうのスリット幅を大きくするとＬ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）が達成できる。また、Ｌ（Ａ）＝Ｌ（Ｂ）を満たしている場合で仮にスリットＡ、Ｂが第１の領域８１、第２の領域８２内の一部に片寄って配置されてしまう時には、スリット幅を適宜大きくすると各領域内に満遍なく配設できる。一般的に、スリット幅Ｗａ、Ｗｂは、２〜１０μｍであることが好ましい。

続いて、本実施の形態における液晶表示装置の製造方法について説明する。まず初めに、ガラス等の透明な絶縁性の基板１０上全面に、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇやこれらを主成分とする合金膜、またはこれらの積層膜を成膜する。例えば、スパッタ法や蒸着法などを用いて基板１０全面に成膜する。その後、レジストを塗布して、塗布したレジストをフォトマスク上から露光し、レジストを感光させる。次に、感光させたレジストを現像して、レジストをパターニングする。以後、これら一連の工程を写真製版と呼ぶ。その後、このレジストパターンをマスクとしてエッチングし、フォトレジストパターンを除去する。これにより、ゲート電極１及びゲート配線４３がパターニングされる。

次に、ゲート電極１及びゲート配線４３を覆うように、ゲート絶縁膜１１となる第１の絶縁膜、半導体層２となる材料、及びオーミックコンタクト膜となる材料をこの順に成膜する。例えば、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤなどを用いて、これらを基板１０全面に成膜する。ゲート絶縁膜１１として、窒化シリコン、酸化シリコン等を用いることができる。

半導体層２となる材料には、非晶質シリコン、多結晶ポリシリコンなどを用いることができる。また、オーミックコンタクト膜となる材料には、リン（Ｐ）等の不純物を高濃度に添加したｎ型非晶質シリコンやｎ型多結晶シリコンなどを用いることができる。その後、写真製版及び微細加工技術により、半導体層２となる膜、及びオーミックコンタクト膜となる膜を、ゲート電極１上に島状にパターニングする。

次に、本実施の形態では、これらを覆うように、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇやこれらを主成分とする合金膜、またはこれらの積層膜を成膜する。例えば、スパッタ法や蒸着法など用いて成膜する。その後、写真製版、エッチング、レジスト除去の工程を経て、ソース電極４、ドレイン電極５、及びソース配線４４をパターニングする。次に、ソース電極４及びドレイン電極５をマスクとして、オーミックコンタクト膜となる膜をエッチングする。すなわち、島状にパターニングされたオーミックコンタクト膜のうち、ソース電極４又はドレイン電極５に覆われずに露出した部分をエッチングにより除去する。これにより、ソース電極４とドレイン電極５との間にチャネル領域が設けられた半導体層２及びオーミックコンタクト膜が形成される。

なお、上記説明では、ソース電極４及びドレイン電極５をマスクとしてエッチングを行ったが、ソース電極４及びドレイン電極５をパターニングする際に用いたレジストパターンをマスクとして、オーミックコンタクト膜のエッチングを行ってもよい。その場合は、ソース電極４及びドレイン電極５上のレジストパターンを除去する前に、オーミックコンタクト膜のエッチングを行う。

続いて、ソース電極４、ドレイン電極５、及びソース配線４４を覆うように、第２の絶縁膜１２を成膜する。例えば、第２の絶縁膜１２として窒化シリコン、酸化シリコン等の無機絶縁膜を、ＣＶＤ法などを用いて基板１０全面に成膜する。これにより、半導体層２のチャネル領域が第２の絶縁膜１２に覆われる。そして、第２の絶縁膜１２を成膜した後に、写真製版、エッチング、レジスト除去の工程を経て、ドレイン電極５の延在部に到達するコンタクトホールを第２の絶縁膜１２に形成する。

第２の絶縁膜１２上に、ＩＴＯ等の透明導電膜をスパッタ法等により基板１０全面に成膜する。そして、写真製版、エッチング、レジスト除去の工程を経て、この透明導電膜をパターニングする。これにより、コンタクトホールを介してドレイン電極５と接続する画素電極６が形成される。

この画素電極６を覆うように、第３の絶縁膜１３を成膜する。例えば、第３の絶縁膜１３として窒化シリコン、酸化シリコン等の無機絶縁膜を、ＣＶＤ法などを用いて基板１０全面に成膜する。画素電極６が第３の絶縁膜１３に覆われる。

次に、第３絶縁膜１３の上に、ＩＴＯ等の透明導電膜をスパッタ法等により基板１０全面に成膜する。そして、写真製版、エッチング、レジスト除去の工程を経て、この透明導電膜をパターニングする。これにより、第３絶縁膜１３を介して画素電極６の対面に、延在する方向の異なる複数のスリットＡ、Ｂ、Ｃを有する共通電極８が形成される。以上の工程を経て、本実施の形態のＴＦＴアレイ基板が完成する。

このように作製したＴＦＴアレイ基板の上に、その後のセル工程において配向膜を形成する。また、別途作製された対向基板の上に配向膜を同様に形成する。そして、この配向膜に対して、液晶２０との接触面に一方向にミクロな傷をつける配向処理（ラビング処理）を施す。このとき、本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板上の共通電極８に設けられたスリットＣの延在方向と同じ方向又は垂直な方向をラビング方向とする。これにより、ゲート配線４３の延在方向に対して、０°＜α＜９０°となる傾斜角度αで傾斜した配向方向を有する配向膜を形成する。

次に、シール材を塗布して、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とを貼り合せる。ＴＦＴアレイ基板と対向基板とを貼り合わせた後、真空注入法等を用い、液晶注入口から液晶２０を注入する。そして、液晶注入口を封止する。液晶２０は、その配向方向（遅相軸）がラビング方向と同じ方向に配向される。このようにして形成した液晶セルの両面に偏光板を貼り付けて、駆動回路を接続した後、バックライトユニットを取り付ける。このとき、ＴＦＴアレイ基板側の偏光板１５と対向基板側の偏光板２５のうち、一方の偏光板の吸収軸を液晶２０の配向方向（遅相軸）に対して垂直となる向きに配置し、他方の偏光板の吸収軸を液晶２０の配向方向（遅相軸）に対して平行となる向きに配置する。このようにして、本実施の形態の液晶表示装置が完成する。

以上のように、本実施の形態では、画素電極６と共通電極８との間に電圧が印加されていないときの液晶２０の配向方向（遅相軸）をゲート配線４３の延在方向に対して０°＜α＜９０°となる角度αとしている。そのため、偏光板はその吸収軸が液晶２０の配向方向（遅相軸）に対して垂直又は平行となる向きに配置される。これにより、液晶表示装置から透過してくる透過光３０の光軸は、ランドスケープ、ポートレートともに、偏光サングラス３５の吸収軸が配置された水平方向と異なる方向になる。従って、偏光サングラス３５を装着した状態で表示を観察したときに、ランドスケープ、ポートレートのいずれかで表示が真っ黒になることを防止できる。

また、共通電極８に形成されるスリットＡ、Ｂの一方と他方とを、液晶２０の配向方向（遅相軸）と平行又は垂直な方向に延在して形成されるスリットＣに対してそれぞれ＋θ、−θ傾けて配設し、液晶２０分子をスリットＣに対して対称に動作させている。これにより、一画素４７領域の複屈折効果が見る角度によって変化することを抑止できる。従って、様々な角度から見たときにカラーシフトが発生することを抑止でき、良好な視野角特性が得られる。また、特許文献１、２のように部材追加による厚み増加がなく、液晶表示装置を薄型化できる。そして、ＦＦＳモードの液晶表示装置に特許文献３の方法を適用した場合のように、コントラストを低下させることがない。このように、本実施の形態によれば、部材を新たに追加することなく、偏光サングラスを装着したままランドスケープ、ポートレートともに表示が観察可能な表示品位の優れたＦＦＳモードの液晶表示装置、及びその製造方法を提供することができる。

なお、本実施の形態では、チャネルエッチ型のＴＦＴ５０が形成された液晶表示装置について説明したが、トップゲート型など他のＴＦＴ５０が設けられていてもよい。

また、上記説明では、共通電極８をスリットの部分を除いた表示領域４１の略全面に形成したが、これに限定されるものではない。共通電極８の形状は、複数のスリットＡ、複数のスリットＢ、及びスリットＣが前述した条件を満たしていれば、適宜変更することができる。さらに、第３の絶縁膜１３を介した画素電極６の上に、スリットを有する共通電極８を形成する場合について例示的に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、スリットを有する画素電極６の下に絶縁膜を介して共通電極８を対向配置させてもよい。この場合、複数のスリットＡ、複数のスリットＢ、及びスリットＣを画素電極６の方に形成する。よって、絶縁膜を介して対向配置された画素電極６と共通電極８のいずれか一方にフリンジ電界を発生させるためのスリットＡ、Ｂ、Ｃを前述した条件を満たすように形成すればよい。

以上の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。

１ ゲート電極、２ 半導体層、４ ソース電極、５ ドレイン電極、
６ 画素電極、８ 共通電極、１０ 基板、１１ ゲート絶縁膜、
１２ 第２の絶縁膜、１３ 第３の絶縁膜、１５ 偏光板、
２０ 液晶、２５ 偏光板、３０ 透過光、３５ 偏光サングラス、
４１ 表示領域、４２ 額縁領域、４３ ゲート配線、
４４ ソース配線、４５ 走査信号駆動回路、４６ 表示信号駆動回路、
４７ 画素、４８、４９ 外部配線、５０ ＴＦＴ、
８１ 第１の領域、８２ 第２の領域、
Ａ、Ａ１、Ａ２、・・・Ａｎ スリット、
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂｍ スリット、
Ｃ スリット

Claims (6)

1. 複数の画素が設けられた液晶表示装置であって、
   薄膜トランジスタを有する第１の基板と、
   前記第１の基板と対向配置された第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液晶と、
   前記第１の基板及び前記第２の基板の前記液晶と接する側の面に形成され、前記薄膜トランジスタのゲート電極と接続するゲート配線の延在方向に対して、０°＜α＜９０°となる傾斜角度αで傾斜した配向方向を有する配向膜と、
   双方が前記第１の基板上に形成される、前記画素内に形成され、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続する画素電極及び前記画素電極と絶縁膜を介して対向配置される共通電極と、
   前記画素電極及び前記共通電極の一方の電極に形成され、他方の電極との間で前記液晶に対してフリンジ電界を発生させるスリットと、を備え、
   前記画素内は、前記配向方向、又は前記配向方向に垂直な垂直方向に延在する境界線により第１領域及び第２領域に分割され、
   前記スリットは、
   前記第１領域に設けられ、前記境界線の延在方向に対して所定の方向に角度θ傾斜して配置された複数の第１スリットと、
   前記第２領域に設けられ、前記境界線の延在方向に対して前記所定の方向と反対方向に前記角度θ傾斜して配置された複数の第２スリットと、
   前記境界線上に形成され、該境界線に沿う方向に延在する端辺を有する第３スリットと、を有し、
   前記第２の基板の前記第１の基板が配置された側と反対側に設けられ、前記配向方向、又は前記垂直方向に設定された吸収軸を有する偏光板を有する液晶表示装置。
2. 前記画素は矩形状であり、
   前記薄膜トランジスタのソース電極と接続するソース配線と前記ゲート配線とは略直交する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記角度θは、１°以上２０°以下である請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記複数の第１スリットのスリット長の総和と、前記複数の第２スリットのスリット長の総和とが同じ値となる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記複数の第１スリットは、前記複数の第２スリットと同じスリット幅を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記複数の第１スリットは、前記複数の第２スリットと異なるスリット幅を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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