JP2016075898A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低い製造コスト及び簡単な製造工程により製造することができ、かつ液晶制御力及び透過率の高い液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明による液晶表示装置は、少なくとも一つの下板単位電極を含む下板電極と、前記少なくとも一つの下板単位電極と対向する少なくとも一つの上板単位電極を含む上板電極と、前記下板電極と前記上板電極との間に位置して、前記下板電極及び前記上板電極の表面にほぼ垂直に配向された複数の液晶を含む液晶層と、を含み、前記下板単位電極は、中央に位置する中央電極、前記中央電極の中心に位置する第１切開部、及び前記中央電極の周縁辺から外側に延在する複数の微細枝部を含み、前記上板単位電極は、前記微細枝部と前記第１切開部との間に位置する第２切開部、及び前記第２切開部と接続されて、前記第１切開部と共に複数の副領域間の境界を形成する第３切開部を含む。【選択図】図３
Description
本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、透過率を高めることができる垂直配向方式の液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、現在、最も幅広く使用されている平板表示装置の一つであって、画素電極と共通電極など電界生成電極が形成されている二枚の表示パネルと、その間に挿入される液晶層とを含む。液晶表示装置は、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これを通じて液晶層の液晶分子の方向を決定し、入射光の偏光を制御することによって画像を表示する。
液晶表示装置の中で、電界が印加されない状態で、液晶分子の長軸を上下表示パネルに対して垂直となるように配列した垂直配向方式（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ａｌｉｇｎｅｄ ｍｏｄｅ）の液晶表示装置は、コントラスト比が大きく、広い基準視野角の実現が容易であるため、脚光を浴びている。
このような垂直配向モードの液晶表示装置で広視野角を実現するために、一つの画素に液晶の配向方向が異なる複数のドメイン（ｄｏｍａｉｎ）を形成することができる。
このように複数のドメインを形成する手段の一例としては、電界生成電極にスリットなどの切開部を形成する方法がある。この方法は、切開部の周縁（ｅｄｇｅ）と、これに対向する電界生成電極との間に形成されるフリンジフィールド（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ）により液晶が再配列されることによって、複数のドメインを形成することができる。
ドメインの形成手段が具備された液晶表示装置の例としては、上下基板の両方にドメインの形成手段が具備されたＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置、及び下部基板のみに微細パターンを形成し、上部基板にはパターンを形成しないパターンレスＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｌｅｓｓ ＶＡ）型液晶表示装置などがある。表示領域は、ドメインの形成手段によって多数のドメインに区切られ、各ドメイン内で液晶はほぼ同じ方向に傾く。
最近は、広視野角を実現すると同時に、液晶の応答速度を早くするために、電界が印加されない状態で液晶にプレチルト（ｐｒｅｔｉｌｔ）を持たせる初期配向方法が提案された。液晶が多様な方向にプレチルトを有するように、配向方向の多様な配向膜を使用するか、または液晶層に液晶をプレチルトさせるための配向補助剤を添加して、液晶層に電界を加えた後、配向補助剤を硬化する。熱または紫外線などの光によって硬化した配向補助剤は、液晶に特定方向にプレチルトを持たせることができる。この場合、液晶層に電界を生成するために、電界生成電極それぞれに電圧を印加する。
しかし、このようなプレチルトのための配向補助剤を含む液晶表示装置を製造するためには、配向補助剤及び紫外線硬化工程などが追加されなければならないので、新たな工程ラインが必要であり、費用の追加が必要とされる。したがって、液晶表示装置の製造コストも高まり、追加的な製造設備を必要とし、同時に製造工程が複雑になる問題点がある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、製造コストを下げ、性能の良い液晶表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の実施形態による液晶表示装置は、少なくとも一つの下板単位電極を含む下板電極と、前記少なくとも一つの下板単位電極と対向する少なくとも一つの上板単位電極を含む上板電極と、前記下板電極及び前記上板電極の間に位置して、前記下板電極及び前記上板電極の表面にほぼ垂直に配向された複数の液晶と、を含む液晶層を含み、前記下板単位電極は、中央に位置する中央電極と、前記中央電極の中心に位置する第１切開部と、前記中央電極の周縁辺から外側に延在する複数の微細枝部と、を含み、前記上板単位電極は、前記微細枝部及び前記第１切開部の間に位置する第２切開部と、前記第２切開部と接続されて、前記第１切開部と共に複数の副領域の間の境界を形成する第３切開部と、を含む。
前記第１切開部は、十字状切開部と、前記十字状切開部の中心に位置する中心切開部を含んでもよい。
前記中心切開部は、前記複数の副領域にそれぞれ位置する直線辺、及び前記十字状切開部と接続される頂点を含む多角形であってもよい。
前記十字状切開部と前記第３切開部は、同一の方向に延在してもよい。
前記中心切開部と前記第２切開部との距離は、１５μｍ乃至３０μｍであってもよい。
前記第２切開部と前記微細枝部との距離は、１５μｍ乃至３０μｍであってもよい。
前記複数の微細枝部は、互いに異なる副領域で互いに異なる方向に延在してもよい。
前記第２切開部は、前記複数の副領域にそれぞれ位置する直線切開部、及び前記第３切開部の上に位置する頂点を含んでもよい。
前記第２切開部は、前記第１切開部を取り囲んでもよい。
前記第１切開部は、前記第２切開部の頂点で一部重なってもよい。
前記微細枝部の最大長さは３０μｍであってもよい。
前記副領域は、前記第１切開部と前記第２切開部によって取り囲まれた第１分割領域と、前記第２切開部と前記微細枝部によって取り囲まれた第２分割領域と、前記微細枝部からなる第３分割領域と、を含んでもよい。
前記第２切開部は、前記第１分割領域と前記第２分割領域を接続するパターン部をさらに含んでもよい。
前記パターン部の幅は、前記第２切開部の幅より小さく形成されてもよい。
前記パターン部は、副領域それぞれに位置する前記第２切開部に一つ以上形成されてもよい。
前記第１切開部は、前記十字状切開部及び中心切開部から延在している中央微細切開部をさらに含んでもよい。
前記中央微細切開部は、互いに異なる前記副領域で互いに異なる方向に延在してもよい。
一画素は、一つの入力映像信号に対して互いに同じか、または異なる輝度を表示できる第１副画素及び第２副画素を含み、前記第１副画素及び前記第２副画素それぞれは、前記下板電極及び前記上板電極からなる単位電極を含み、前記第２副画素が含む前記少なくとも一つの単位電極の数は、前記第１副画素が含む前記少なくとも一つの単位電極の数より多いか、または同じであってもよい。
前記第１副画素と前記第２副画素に含まれる単位電極の面積は互いに異なるように形成されており、面積の大きい下板単位電極には前記中央微細切開部を備えてもよい。
前記第１副画素と前記第２副画素に含まれる単位電極の面積は全て同一に形成されており、前記下板単位電極それぞれは中央微細切開部を備えてもよい。
前記第１副画素と前記第２副画素に含まれる下板単位電極の面積は全て同一に形成されており、前記下板単位電極それぞれは中央微細切開部を備えなくてもよい。
上述した本発明の技術的課題以外にも、本発明の他の特徴及び利点が以下に記述され、該技術及び説明から本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。
以上のような本発明によれば、製造コストを下げ、性能の良い液晶表示装置を提供することができる。
それ以外にも、本発明の実施形態を通じて本発明の他の特徴及び利点が新しく把握されるはずである。
添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあると表現される場合、これは他の部分の「すぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「すぐ上」にあると表現される場合は、中間に他の部分がないことを意味する。
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の下板電極の平面図であり、図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の上板電極の平面図であり、図３は、図１の下板電極及び図２の上板電極を共に示した平面図であり、図４は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素に対する配置図であり、図５は、図４の液晶表示装置の断面図である。
先ず、図４及び図５を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、互いに対向する下部表示パネル１００と上部表示パネル２００、及びこれら二つの表示パネル１００、２００の間に挿入されている液晶層３を含む。
下部表示パネル１００について説明すれば、絶縁基板１１０の上にゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４を含むゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、図４の平面視において主に横方向に延在している。
ゲート線１２１の上にはゲート絶縁膜（図示せず）が形成されており、ゲート絶縁膜の上には水素化非晶質または多結晶シリコンまたは酸化物半導体などからなる半導体１５４が位置する。
半導体１５４及びゲート絶縁膜の上には、データ線（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）１７１とドレイン電極（ｄｒａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７５が形成されている。
データ線１７１は、データ電圧を伝達し、図４の平面視において主に縦方向に延在してゲート線１２１と交差する。データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延在したソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３を含む。
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されており、ソース電極１７３と対向する部分を含む。
ゲート電極１２４、ソース電極１７３、及びドレイン電極１７５は、半導体１５４と共に薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）Ｑを構成する。
薄膜トランジスタＱの上には絶縁物からなる保護膜１８０が位置する。保護膜１８０にはドレイン電極１７５を露出するコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）１８５が形成されている。
保護膜１８０の上には下板電極（ｌｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１９１が形成されている。下板電極１９１は、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質や、アルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属で形成されてもよい。下板電極１９１は、ゲート信号により制御される薄膜トランジスタＱを通じて、データ電圧の印加を受けることができる。
図１を参照すれば、一画素ＰＸに位置する下板電極１９１の全体的な形状は四角形状であり、下板電極１９１は、中央に位置する中央電極１９８、中央電極１９８の概ね中心に位置する第１切開部１９７、及び中央電極１９８の周縁辺から外側に延在している複数の微細枝部１９９を含む。中心とは、例えば、四角形状の下板電極１９１の場合、平面視における縦方向の中心と横方向の中心が概ね一致する位置である。
中央電極１９８は部分的に板状に形成されており、中央電極１９８の概ね中心には第１切開部１９７が形成されている。
第１切開部１９７は、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂ、及び十字状切開部の概ね中心に位置する中心切開部１９７ｃを含む。十字状切開部１９７ａ、１９７ｂは、ゲート線１２１にほぼ平行に延在している横切開部１９７ａ、及びデータ線１７１にほぼ平行に延在している縦切開部１９７ｂを含む。十字状切開部１９７ａ、１９７ｂは、中央電極１９８の概ね中心において交差しており、この交差している概ね中心に中心切開部１９７ｃが位置する。
この場合、一画素ＰＸの下板電極１９１は、第１切開部１９７、及び後述する第３切開部２８１によって四つの副領域に分かれる。四つの副領域は、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂに沿って分けられる領域であり、右上、右下、左上、左下の４つの領域である。
下板電極１９１の中心切開部１９７ｃは、横切開部１９７ａと縦切開部１９７ｂが交差する領域に形成されており、四つの副領域にそれぞれ位置する四つの直線辺を含む多角形、例えば菱形であってもよい。つまり、中心切開部１９７ｃの四つの直線辺それぞれが、上記の右上、右下、左上、左下の四つの副領域それぞれに対応するように位置する。より具体的には、中心切開部１９７ｃの四つの直線辺それぞれは、横切開部１９７ａと縦切開部１９７ｂに対して約４５°又は約１３５°傾斜している。ただしこの傾斜角はこれに限定されない。よって、中心切開部１９７ｃの頂点は、横切開部１９７ａ及び縦切開部１９７ｂと接続されている。
複数の微細枝部１９９は、中央電極１９８の周縁辺から下板電極１９１の角部分に概ね直線状に延在している。隣接する微細枝部１９９の間には電極が除去されている微細スリット９１が位置する。即ち、中央電極１９８の四つの角部には複数の微細スリット９１が形成されて、複数の微細スリット９１により複数の微細枝部１９９が形成される。なお、中央電極１９８の周縁辺とは、第１切開部１９７が形成されている四角形状の中央電極１９８の外周辺である。より具体的には、中央電極１９８の周縁辺とは、中央電極１９８の外周辺のうち、横切開部１９７ａ又は縦切開部１９７ｂに対して約４５°又は約１３５°傾斜している辺である。ただしこの傾斜角はこれに限定されない。
さらに詳細に説明すれば、微細枝部１９９は、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂによって区分される四つの副領域の角部に位置し、各副領域に位置する微細枝部１９９は互いに異なる方向に延在している。
即ち、四つの副領域のうち、左側上方に位置する副領域の微細枝部１９９は、下板電極１９１の中央電極１９８から左側上方に斜めに延在しており、右側上方に位置する副領域の微細枝部１９９は、下板電極１９１の中央電極１９８から右側上方に斜めに延在しており、左側下方に位置する副領域の微細枝部１９９は、下板電極１９１の中央電極１９８から左側下方に斜めに延在しており、右側下方に位置する副領域の微細枝部１９９は、下板電極１９１の中央電極１９８から右側下方に斜めに延在している。
複数の微細枝部１９９のうちの少なくとも一部の端部は、直線形態の接続部（図示せず）を通じて接続されてもよい。例えば、下板電極１９１の上端に位置する微細枝部１９９の端部、下端に位置する微細枝部１９９の端部、左端に位置する微細枝部１９９の端部、または右端に位置する微細枝部１９９の端部のうちの少なくとも一部分は互いに接続されて、下板電極１９１の外郭縁を形成してもよい。例えば、左上の微細枝部１９９の一部又は全部が終端（微細枝部１９９が中央電極１９８と接続されている端部とは異なる端部）において接続されて、接続された終端によって外郭縁が形成され得る。その他の四つの副領域のうり残りの副領域においても同様に外郭縁が形成されてもよい。
図１に示した下板電極１９１は、後述する多様な実施形態による下板電極の単位である下板単位電極ＵＰを構成することができる。
さらに図５を参照して、上部表示パネル２００について説明すれば、上部表示パネル２００は、絶縁基板２１０の上にカラーフィルタ（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）２３０及び遮光部材（ｌｉｇｈｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）２２０が位置してもよい。遮光部材２２０はブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）ともいい、下板電極１９１の間の光漏れを防止できる。カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色及び青色の三原色などの原色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを表示できる。
図５に示したこととは異なって、遮光部材２２０とカラーフィルタ２３０のうちの少なくとも一つは下部表示パネル１００に位置してもよい。
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０の上には蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が位置し、蓋膜２５０の上には上板電極２７０が位置する。上板電極２７０はＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電体または金属などで形成されてもよい。上板電極２７０は共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受けることができる。
図２を参照すれば、一画素ＰＸに位置する上板電極２７０は、ほぼ四角形状、例えば菱形状を有する第２切開部２７１、及び第２切開部２７１と接続されている第３切開部２８１を含む。なお、四角形状、例えば菱形状の第２切開部２７１は、一画素ＰＸに位置する上板電極２７０の概ね中心に形成されている。中心とは、例えば、四角形状の上板電極２７０の場合、平面視における縦方向の中心と横方向の中心が概ね一致する位置である。より具体的には、上板電極２７０の概ね中心と四角形状、例えば菱形状の第２切開部２７１の中心とが概ね一致している。
第２切開部２７１は、四つの副領域にそれぞれ位置する四つの直線切開部、及び第３切開部２８１の上に位置して、四つの直線切開部が接する頂点を含む。例えば、第２切開部２７１の四つの直線切開部は、ゲート線１２１又はデータ線１７１に対して約４５°又は約１３５°傾斜している。言い換えれば、第２切開部２７１の四つの直線切開部は、図１の横切開部１９７ａと縦切開部１９７ｂに対して約４５°又は約１３５°傾斜している。ただしこの傾斜角はこれに限定されない。そして、第２切開部２７１の四つの直線切開部それぞれが、右上、右下、左上、左下の四つの副領域それぞれに対応するように位置する。
第３切開部２８１は、ゲート線１２１にほぼ平行に延在している接続横切開部２８１ａ、及びデータ線１７１にほぼ平行に延在している接続縦切開部２８１ｂを含む。接続横切開部２８１ａ及び接続縦切開部２８１ｂは、第２切開部２７１の四つの直線切開部が接する概ね頂点から伸びている。接続横切開部２８１ａは、下板電極１９１の横切開部１９７ａと同一の方向に延在しており、接続縦切開部２８１ｂは、下板電極１９１の縦切開部１９７ｂと同一の方向に延在している。
上述した通り、上板電極２７０は、下板電極１９１の十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと共に第３切開部２８１によって、四つの副領域に分かれてもよい。
図２に示した上板電極２７０は、後述する多様な実施形態による上板電極の単位である上板単位電極ＵＣを構成することができる。
図１乃至図３を参照すれば、上板電極２７０の第２切開部２７１は、下板電極１９１の中央電極１９８と重なり、下板電極１９１の微細枝部１９９と下板電極１９１の第１切開部１９７の間に位置する。即ち、上板電極２７０の第２切開部２７１は下板電極１９１の中心切開部１９７ｃより大きい菱形状（四角形状）に形成されており、下板電極１９１の第１切開部１９７を取り囲んでいる。このとき、一画素ＰＸに位置する上板電極２７０の概ね中心と、一画素ＰＸに位置する下板電極１９１の概ね中心とが一致するように、重ね合わされている。そして、中心切開部１９７ｃの四つの直線辺それぞれと、第２切開部２７１の四つの直線切開部の辺とは、概ね互いに平行に配置されている。
下板電極１９１の十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと上板電極２７０の第２切開部２７１とは一部重なって形成されている。即ち、下板電極１９１の十字状切開部１９７ａ、１９７ｂの端部が、上板電極２７０の第２切開部２７１の頂点部分と重なって形成されている。このとき、下板電極１９１の横切開部１９７ａと上板電極２７０の接続横切開部２８１ａは同一の方向に延在しており、下板電極１９１の縦切開部１９７ｂと上板電極２７０の接続縦切開部２８１ｂは同一の方向に延在している。より具体的には、例えば、下板電極１９１の横切開部１９７ａと上板電極２７０の接続横切開部２８１ａは、ゲート線１２１に沿って延びている。また、下板電極１９１の縦切開部１９７ｂと上板電極２７０の接続縦切開部２８１ｂはデータ線１７１に沿って延びている。そして、下板電極１９１の横切開部１９７ａが延びる延長上に上板電極２７０の接続横切開部２８１ａが位置しており」、下板電極１９１の縦切開部１９７ｂが延びる延長上に上板電極２７０の接続縦切開部２８１ｂが位置している。また、微細枝部１９９は、ゲート線１２１又はデータ線１７１に対して約４５°又は約１３５°傾いている。ただしこの傾斜角はこれに限定されない。
下板電極１９１と上板電極２７０からなる単位電極は、下板電極１９１の十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと上板電極２７０の第３切開部２８１によって複数の副領域に分かれてもよい。
副領域それぞれは、下板電極１９１の第１切開部１９７、上板電極２７０の第２切開部２７１によって取り囲まれた第１分割領域ＤＡ１、上板電極２７０の第２切開部２７１と下板電極１９１の微細枝部１９９（特に中央電極１９８に接続されている側の微細枝部１９９の端部）によって取り囲まれた第２分割領域ＤＡ２、及び下板電極１９１の微細枝部１９９に対応する領域、つまり微細枝部１９９の端部から終端までに対応する第３分割領域ＤＡ３を含む。
この場合、第１分割領域ＤＡ１の距離Ｄ１はほぼ１５μｍ乃至３０μｍに形成されてもよい。即ち、中心切開部１９７ｃと第２切開部２７１との距離Ｄ１はほぼ１５μｍ乃至３０μｍに形成されてもよい。なお、距離Ｄ１は、互いに概ね平行に対向している中心切開部１９７ｃの直線辺と、第２切開部２７１の直線切開部の辺との間の距離である。また、第２分割領域ＤＡ２の距離Ｄ２もほぼ１５μｍ乃至３０μｍに形成されてもよい。即ち、第２切開部２７１と微細枝部１９９との距離Ｄ２はほぼ１５μｍ乃至３０μｍに形成されてもよい。なお、距離Ｄ２は、第２切開部２７１の直線切開部の辺と、微細枝部１９９（特に中央電極１９８に接続されている側の微細枝部１９９の端部）との間の距離である。しかし、第１分割領域ＤＡ１の距離Ｄ１と第２分割領域ＤＡ２の距離Ｄ２は必ずしもこれに限定されることではなく、画素の大きさに応じて変化しうる。そして、第３分割領域ＤＡ３の距離Ｄ３は最大３０μｍに形成されてもよい。即ち、微細枝部１９９の最大長さは３０μｍに形成されるが、必ずしもこれに限定されることではない。微細枝部１９９及び微細スリット９１のピッチが変化すれば、微細枝部１９９の最大長さも変化しうる。
微細枝部１９９が横切開部１９７ａとなす鋭角はほぼ４０°乃至４５°であってもよいが、これに限定されず、液晶表示装置の視認性などの表示特性を考慮して適切に調節可能である。
さらに、図５を参照すれば、二つの表示パネル１００、２００の間に位置する液晶層３は、負の誘電率異方性を有する液晶３１を含む。液晶３１は、液晶層３に電界が生成されない状態で、その長軸が二つの表示パネル１００、２００の表面に対してほぼ垂直になるように配向されている。一画素ＰＸの液晶３１の配向は、副領域の位置によって区分されなくてもよく、表示パネル１００、２００の表面に対して微細枝部１９９の長さ方向へのプレチルトを有していなくてもよい。即ち、液晶層３は、従来技術のように、液晶３１がプレチルトを持たせる硬化した配向補助剤などを含んでいる必要がない。
二つの表示パネル１００、２００のうちの少なくとも一つの外側面には偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が備えられており、二つの偏光子の偏光軸は直交し、これらのうちの一つの偏光軸はゲート線１２１に対してほぼ平行になってもよい。
それでは、上述した図１乃至図５と共に、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動方法について簡単に説明する。
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の一実施形態による液晶表示装置の下板電極及び上板電極によるフリンジフィールドを示した図面である。
薄膜トランジスタＱにおいてゲート電極１２４にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加して、薄膜トランジスタＱをターンオンさせれば、データ電圧が下板電極１９１に印加される。データ電圧が印加された下板電極１９１と、共通電圧Ｖｃｏｍが印加された上板電極２７０は、共に液晶層３に電界を生成する。
電界は、表示パネル１００、２００の表面にほぼ垂直方向の垂直成分を含み、電界の垂直成分によって液晶３１は表示パネル１００、２００の表面にほぼ平行な方向に傾くようになる。また、図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、下板電極１９１の微細枝部１９９の周縁、下板電極１９１の中央電極１９８と、上板電極２７０の第２切開部２７１はフリンジフィールドを生成する。具体的に図６Ａを参照すれば、微細枝部１９９と中央電極１９８の周縁近くに位置する液晶３１は、フリンジフィールドによって下板電極１９１の微細枝部１９９及び中央電極１９８の内側に向かって傾く。例えば、液晶３１の下端は微細枝部１９９の内側に向かって傾き、液晶３１の上端は中央電極１９８の内側に向かって傾く。図６Ｂを参照すれば、上板電極２７０の第２切開部２７１の周縁近くに位置する液晶３１は、フリンジフィールドによって第２切開部２７１の内側に向かって傾く。
結果的に、このようなフリンジフィールドによって、液晶３１はほぼ第２切開部２７１の中心部分に向かって、そして微細枝部１９９の延びる方向にほぼ平行な方向に傾く。そのために上板電極の第２切開部２７１を中心に液晶３１の傾く方向（配列方向という）は互いに異なる。具体的には、四つの副領域のそれぞれにおいて、液晶３１は、各副領域に対応する微細枝部１９９の延びる方向に概ね平行な方向に傾く。
図７及び図８は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のシミュレーション結果に対するシミュレーションイメージであって、図３に示された液晶表示装置に電圧を印加した一画素に対する写真である。
図７は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の単位電極に相対的に高電圧が印加されるときの液晶動き初期のイメージであり、図８は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の単位電極に相対的に低電圧が印加されるときの液晶動き初期のイメージである。
上述した図３と共に図７及び図８を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、下板電極１９１の中央に十字状切開部１９７ａ、１９７ｂを形成し、下板電極１９１の角部に微細枝部１９９を形成し、上板電極２７０に微細枝部１９９と十字状切開部１９７ａ、１９７ｂを区分する第２切開部２７１を形成することによって、液晶３１がプレチルトを有するようにして、応答速度を早くするための従来の配向補助剤を液晶層３に形成しなくても、液晶３１の制御が可能であり、微細枝部１９９が占める面積を減少させて、透過率を向上させることができる。
また、本発明の一実施形態による液晶表示装置が、十分な液晶制御力及びこれに伴う十分な透過率を有するようにするために、上述した通り、中心切開部１９７ｃと第２切開部２７１との距離、第２切開部２７１と微細枝部１９９との距離それぞれは、１５μｍ乃至３０μｍであり、微細枝部の最大長さは３０μｍに制限することによって、テクスチャの発生及び輝度の減少を減らすことができる。しかし、微細枝部１９９及び微細スリット９１のピッチ、または他の設計条件などを変更すれば、透過率を最適化できる微細枝部１９９の最大長さも変化しうる。
一画素ＰＸに対して透過率の減少がないように、液晶３１に対する十分な液晶制御力を確保するためには、画素ＰＸのサイズが大きくなるとき、一画素ＰＸは上述した下板単位電極ＵＰ及び上板単位電極ＵＣを複数個含んでもよい。これについては後述する。
このように本発明の一実施形態による液晶表示装置は、その製造段階で液晶３１のプレチルトを形成するための配向補助剤の硬化工程のような追加工程が必要でない。したがって、液晶表示装置の製造費用を低減させることができ、かつ製造工程を簡単にすることができる。
図９は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の単位電極の平面図であり、図１０は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のシミュレーション結果に対するシミュレーションイメージであって、図９に示された液晶表示装置に電圧を印加した一画素に対する写真である。上述した実施形態と同一の構成要素に対しては同一の図面符号を付与し、同一の説明は省略する。
図９及び図１０を参照すれば、本実施形態による上板電極２７０は、上述した実施形態による上板電極２７０と大部分同一であるが、第２切開部２７１にパターン部Ａをさらに含む。
第２切開部２７１は、複数の副領域にそれぞれ位置する直線切開部を含む多角形、例えば菱形に形成されており、パターン部Ａは、第２切開部２７１の直線切開部に一つ以上形成されてもよい。なお、パターン部Ａは、第２切開部２７１の直線切開部の一部を分断するものである。
パターン部Ａは、第１切開部１９７と第２切開部２７１により取り囲まれた第１分割領域ＤＡ１、及び第２切開部２７１と微細枝部１９９により取り囲まれた第２分割領域ＤＡ２を接続する。即ち、第２切開部２７１は第１分割領域ＤＡ１と第２分割領域ＤＡ２を隔離させるが、第２切開部２７１のパターン部Ａは液晶分子の特異点（ｓｉｎｇｕｌａｒ ｐｏｉｎｔ）を固定させることによって、液晶分子が規則的に配列されるように液晶のテクスチャを安定化することができる。この場合、パターン部Ａの幅は第２切開部２７１の幅より小さく形成されてもよい。パターン部Ａの幅が第２切開部２７１の幅より同じかまたは大きい場合、特異点としての役割を遂行できないこともある。なお、パターン部Ａの幅とは、第２切開部２７１の直線切開部上において、直線切開部が分断されている長さである。言い換えれば、パターン部Ａの幅とは、第２切開部２７１の直線切開部が延びている方向において、直線切開部が分断されている長さである。
このように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、上板電極２７０の第２切開部２７１にパターン部Ａを含んで液晶分子の特異点を固定させることによって、液晶分子が規則的に配列されるように液晶のテクスチャを安定化することができる。
図１１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の単位電極の平面図である。上述した実施形態と同一の構成要素に対しては同一図面符号を付与し、同一の説明は省略する。
図１１を参照すれば、本実施形態による下板電極１９１は、上述した実施形態による下板電極１９１と大部分同一であるが、第１切開部１９７に中央微細切開部１９７ｄをさらに含む。
中央微細切開部１９７ｄは、第１分割領域Ｂで十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと中心切開部１９７ｃから延在している。なお、第１分割領域Ｂは、概ね第２切開部２７１に囲まれる領域である。
さらに具体的に、中央微細切開部１９７ｄは、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと中心切開部１９７ｃから延在しており、全体的に第２切開部２７１と同一の形態の菱形に形成されてもよい。
また、中央微細切開部１９７ｄは、互いに異なる副領域で互いに異なる方向に延在している。即ち、下板電極１９１の四つの副領域のうち、左側上方に位置する副領域の中央微細切開部１９７ｄは、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと中心切開部１９７ｃから左側上方に斜めに延在しており、右側上方に位置する副領域の中央微細切開部１９７ｄは、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと中心切開部１９７ｃから右側上方に斜めに延在しており、左側下方に位置する副領域の中央微細切開部１９７ｄは、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと中心切開部１９７ｃから左側下方に延在しており、右側下方に位置する副領域の中央微細切開部１９７ｄは、十字状切開部１９７ａ、１９７ｂと中心切開部１９７ｃから右側下方に斜めに延在している。
このように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、下板電極１９１の第１切開部１９７に中央微細切開部１９７ｄを含むことによって、一画素ＰＸのサイズが大きくなったとき、液晶の制御力を向上させることができる。
なお、図１１においては、図９と同様に第２切開部２７１の直線切開部の一部を分断するパターン部Ａが形成されている。しかし、パターン部Ａはなくてもよい。
図１２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素が含む二つの副画素を示した図面である。
図１２を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素ＰＸは、第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含んでもよい。第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂは、一つの入力映像信号に対して互いに異なるガンマ曲線による映像を表示することができ、同一のガンマ曲線による映像を表示することも可能である。即ち、一画素ＰＸの第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂは、一つの入力映像信号に対して側面視認性の向上のために、互いに異なる輝度の映像を表示することができる。第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂの面積は互いに同じか、または異なりうる。
このように、第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含む画素ＰＸは、互いに異なる輝度の映像を表示するために、多様な回路構造及び配置を有することができる。
図１３は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素の等価回路図である。
図１３を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、ゲート線１２１、減圧ゲート線１２３、及びデータ線１７１を含む信号線と、これに接続された画素ＰＸを含む。
各画素ＰＸは第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含む。第１副画素ＰＸａは、第１スイッチング素子Ｑａ、第１液晶キャパシタＣｌｃａ、及び第１ストレージキャパシタＣｓｔａを含み、第２副画素ＰＸｂは、第２スイッチング素子Ｑｂ、第３スイッチング素子Ｑｃ、第２液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂ、第２ストレージキャパシタＣｓｔａ、Ｃｓｔｂ、及び減圧キャパシタＣｓｔｄを含む。
第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂはそれぞれゲート線１２１及びデータ線１７１に接続されており、第３スイッチング素子Ｑｃは減圧ゲート線１２３に接続されている。
第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂは薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子はゲート線１２１と接続され、入力端子はデータ線１７１と接続され、出力端子は、第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂと第１ストレージキャパシタＣｓｔａ及び第２ストレージキャパシタＣｓｔｂにそれぞれ接続されている。
第３スイッチング素子Ｑｃも薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、制御端子は減圧ゲート線１２３と接続されており、入力端子は第２液晶キャパシタＣｌｃｂと接続されており、出力端子は減圧キャパシタＣｓｔｄと接続されている。
減圧キャパシタＣｓｔｄは、第３スイッチング素子Ｑｃの出力端子と共通電圧に接続されている。
このような画素ＰＸの動作について説明すれば、先ず、ゲート線１２１にゲートオン電圧Ｖｏｎが印加されると、これに接続された第１薄膜トランジスタＱａ及び第２薄膜トランジスタＱｂがターンオンされる。そのために、データ線１７１のデータ電圧は、ターンオンされた第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂを通じて第１液晶キャパシタＣｌｃａ 及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂに印加されて、第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂはデータ電圧Ｖｄと共通電圧Ｖｃｏｍの差ほど充電される。このとき、減圧ゲート線１２３にはゲートオフ電圧Ｖｏｆｆが印加される。
次に、ゲート線１２１にゲートオフ電圧Ｖｏｆｆが印加されることと同時に、減圧ゲート線１２３にゲートオン電圧Ｖｏｎが印加されると、ゲート線１２１に接続された第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂはターンオフされ、第３スイッチング素子Ｑｃはターンオンされる。そのために、第２スイッチング素子Ｑｂの出力端子と接続された第２液晶キャパシタＣｌｃｂの充電電圧が降下する。したがって、フレーム反転により駆動される液晶表示装置の場合、第２液晶キャパシタＣｌｃｂの充電電圧を第１液晶キャパシタＣｌｃａの充電電圧より常時低くすることができる。これにより、第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂの充電電圧を異なるようにして、液晶表示装置の側面視認性を向上させることができる。
図１４は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の一画素の等価回路図である。
図１４を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、ゲート線１２１、データ線１７１、及び基準電圧を伝達する基準電圧線１７８などの信号線と、これに接続された画素ＰＸを含む。
各画素ＰＸは第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含む。第１副画素ＰＸａは第１スイッチング素子Ｑａ及び第１液晶キャパシタＣｌｃａを含み、第２副画素ＰＸｂは第２スイッチング素子Ｑｂ、第３スイッチング素子Ｑｃ、及び第２液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂを含む。
第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂはそれぞれゲート線１２１及びデータ線１７１に接続されており、第３スイッチング素子Ｑｃは第２スイッチング素子Ｑｂの出力端子及び基準電圧線１７８に接続されている。
第１スイッチング素子Ｑａの出力端子は第１液晶キャパシタＣｌｃａに接続されており、第２スイッチング素子Ｑｂの出力端子は第２液晶キャパシタＣｌｃｂ及び第３スイッチング素子Ｑｃの入力端子に接続されている。第３スイッチング素子Ｑｃの制御端子はゲート線１２１と接続されており、入力端子は第２液晶キャパシタＣｌｃｂと接続されており、出力端子は基準電圧線１７８に接続されている。
図１４に示した画素ＰＸの動作について説明すれば、先ず、ゲート線１２１にゲートオン電圧Ｖｏｎが印加されると、これに接続された第１スイッチング素子Ｑａ、第２スイッチング素子Ｑｂ、及び第３スイッチング素子Ｑｃがターンオンされる。これによってデータ線１７１に印加されたデータ電圧は、ターンオンされた第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂを通じてそれぞれ第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂに印加されて、第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂはデータ電圧Ｖｄ及び共通電圧Ｖｃｏｍの差ほど充電される。このとき、第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂには第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂを通じて同一のデータ電圧Ｖｄが伝達されるが、第２液晶キャパシタＣｌｃｂの充電電圧は第３スイッチング素子Ｑｃを通じて分圧される。したがって、第２液晶キャパシタＣｌｃｂの充電電圧は第１液晶キャパシタＣｌｃａの充電電圧より小さくなるので、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂの輝度が異なりうる。したがって、第１液晶キャパシタＣｌｃａに充電される電圧と第２液晶キャパシタＣｌｃｂに充電される電圧を適切に調節すれば、側面から見た映像が正面から見た映像に最大限近くなるようにすることができ、そのために側面視認性を改善することができる。
図１５、図１６、及び図１７はそれぞれ、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素の等価回路図であって、上述した実施形態以外に第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含む画素ＰＸの多様な回路構造を示す。
図１５を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、第１データ線１７１ａ、第２データ線１７１ｂ、及びゲート線１２１を含む信号線と、これに接続された画素ＰＸを含む。
各画素ＰＸは第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含む。第１副画素ＰＸａは、第１スイッチング素子Ｑａ、第１液晶キャパシタＣｌｃａ、及び第１ストレージキャパシタＣｓｔａを含み、第２副画素ＰＸｂは、第２スイッチング素子Ｑｂ、第２液晶キャパシタＣｌｃｂ、及び第２ストレージキャパシタＣｓｔｂを含む。
第１スイッチング素子Ｑａは、ゲート線１２１に接続された制御端子、及び第１データ線１７１ａに接続された入力端子を含む。第１スイッチング素子Ｑａの出力端子は、第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第１ストレージキャパシタＣｓｔａと接続されている。
第２スイッチング素子Ｑｂは、ゲート線１２１に接続された制御端子、及び第２データ線１７１ｂに接続された入力端子を含む。第２スイッチング素子Ｑｂの出力端子は、第２液晶キャパシタＣｌｃｂ及び第２ストレージキャパシタＣｓｔｂと接続されている。
第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂは、互いに異なるデータ線１７１ａ、１７１ｂに接続された第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂを通じて、一つの入力映像信号ＩＤＡＴに対する互いに異なるデータ電圧Ｖｄの印加をそれぞれ受けることができる。
次に、図１６を参照すれば、本実施形態による液晶表示装置は、データ線１７１、第１ゲート線１２１ａ、及び第２ゲート線１２１ｂを含む信号線と、これに接続された画素ＰＸを含む。各画素ＰＸは第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含む。
第１副画素ＰＸａが含む第１スイッチング素子Ｑａは、第１ゲート線１２１ａに接続された制御端子、及びデータ線１７１に接続された入力端子を含む。第１スイッチング素子Ｑａの出力端子は、第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第１ストレージキャパシタＣｓｔａと接続されている。
第２スイッチング素子Ｑｂは、第２ゲート線１２１ｂに接続された制御端子、及びデータ線１７１に接続された入力端子を含む。第２スイッチング素子Ｑｂの出力端子は、第２液晶キャパシタＣｌｃｂ及び第２ストレージキャパシタＣｓｔｂと接続されている。
第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第２液晶キャパシタＣｌｃｂは、互いに異なるゲート線１２１ａ、１２１ｂに接続されている第１スイッチング素子Ｑａ及び第２スイッチング素子Ｑｂを通じて、データ線１７１が伝達する一つの入力映像信号ＩＤＡＴに対する互いに異なるデータ電圧Ｖｄの印加を異なる時間に受けることができる。
次に、図１７を参照すれば、本実施形態による液晶表示装置は、データ線１７１及びゲート線１２１を含む信号線と、これに接続された画素ＰＸを含む。各画素ＰＸは、第１副画素ＰＸａ 及び第２副画素ＰＸｂと、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂの間に接続されている結合キャパシタＣｃｐを含んでもよい。
第１副画素ＰＸａは、ゲート線１２１及びデータ線１７１に接続されたスイッチング素子Ｑと、これに接続された第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び第１ストレージキャパシタＣｓｔａを含み、第２副画素ＰＸｂは、結合キャパシタＣｃｐと接続されている第２液晶キャパシタＣｌｃｂを含む。
スイッチング素子Ｑの制御端子はゲート線１２１と接続され、入力端子はデータ線１７１と接続され、出力端子は第１液晶キャパシタＣｌｃａ、第１ストレージキャパシタＣｓｔａ、及び結合キャパシタＣｃｐと接続されている。スイッチング素子Ｑは、ゲート線１２１からのゲート信号によってデータ線１７１のデータ電圧Ｖｄを第１液晶キャパシタＣｌｃａ及び結合キャパシタＣｃｐに伝達し、結合キャパシタＣｃｐは、この電圧の大きさを変えて第２液晶キャパシタＣｌｃｂに伝達することができる。結合キャパシタＣｃｐによって第２液晶キャパシタＣｌｃｂに充電された電圧Ｖｂは、第１液晶キャパシタＣｌｃａに充電された電圧Ｖａに比べて常時小さくてもよい。したがって、結合キャパシタＣｃｐの静電容量を適切に調節すれば、第１液晶キャパシタＣｌｃａが充電電圧Ｖａと第２液晶キャパシタＣｌｃｂ充電電圧Ｖｂの比率を調節することによって、側面視認性を向上させることができる。
このような種々の実施形態による液晶表示装置においても、画素ＰＸが含む第１液晶キャパシタＣｌｃａと第２液晶キャパシタＣｌｃｂの一つの端子を形成する第１副画素電極と第２副画素電極は、それぞれ上述した種々の実施形態による下板電極１９１と同一の形態及び機能を有してもよく、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂの上板電極２７０も上述した種々の実施形態による上板電極２７０と同一の形態及び機能を有してもよい。
以下、上述した図１２乃至図１７と共に、次の図１８乃至図２４を参照して、側面視認性をさらに向上させることができる本発明の一実施形態による液晶表示装置について説明する。
図１８乃至図２４は、それぞれ本発明の一実施形態による液晶表示装置の単位電極の平面図である。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素ＰＸは、上述した種々の実施形態による第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含み、第１副画素ＰＸａの輝度は第２副画素ＰＸｂの輝度より高いか、または同じである。第１副画素ＰＸａの単位電極と第２副画素ＰＸｂの単位電極は、それぞれ上述した種々の実施形態による単位電極の構造を有することができる。
また、第２副画素ＰＸｂが含む少なくとも一つの単位電極の数は、第１副画素ＰＸａが含む少なくとも一つの単位電極の数より多いか、または同じであってもよい。例えば、図１８乃至図２０、図２３、及び図２４に示した液晶表示装置においては、第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂに含まれている単位電極の数が同一であり、図２１及び図２２に示した液晶表示装置においては、第２副画素ＰＸｂに含まれている単位電極の数が、第１副画素ＰＸａに含まれている単位電極の数より多い。
また、第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂに含まれる単位電極の面積は同一であるか、または互いに異なるように形成されてもよい。
第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂに含まれる単位電極の面積が同一の場合には、下板単位電極１９１それぞれは中央微細切開部１９７ｄを全て備えているか、または中央微細切開部１９７ｄを全て備えなくてもよい。例えば、図１８、図２１、図２３に示した液晶表示装置においては、第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂに含まれる単位電極の面積が全て同一であり、この場合、下板単位電極１９１それぞれは中央微細切開部１９７ｄを全て備えない。また、図２０、図２４に示した液晶表示装置においては、第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂに含まれる単位電極の面積が全て同一であり、この場合、下板単位電極１９１それぞれは中央微細切開部１９７ｄを全て備える。
第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂに含まれる単位電極の面積が互いに異なる場合には、相対的に面積が大きい下板単位電極１９１は中央微細切開部１９７ｄを備え、相対的に面積が小さい下板単位電極１９１は中央微細切開部１９７ｄを備えていない。例えば、図１９に示した液晶表示装置においては、第２副画素ＰＸｂに含まれる単位電極の面積が、第１副画素ＰＸａに含まれる単位電極の面積より大きく、この場合、第２副画素ＰＸｂに含まれる下板単位電極１９１には中央微細切開部１９７ｄが備えられ、第１副画素ＰＸａに含まれる下板単位電極１９１には中央微細切開部１９７ｄが備えられていない。また、図２２に示した液晶表示装置においては、１副画素ＰＸａに含まれる単位電極の面積が、第２副画素ＰＸｂに含まれる単位電極の面積より大きく、この場合、第１副画素ＰＸａに含まれる下板単位電極１９１には中央微細切開部１９７ｄが備えられ、第２副画素ＰＸｂに含まれる下板単位電極１９１には中央微細切開部１９７ｄが備えられていない。
このように、本発明の実施形態による液晶表示装置は、副画素の面積に応じて下板単位電極に中央微細切開部を含むようにすることで、側面からの視認性をさらに向上させることができる。
本発明の実施形態によれば、液晶表示装置の追加的な製造設備を設けることなく、低い製造コスト及び簡単な製造工程により製造することができ、液晶制御力及び透過率の高い液晶表示装置が提供される。
また、本発明の実施形態によれば、中心切開部と第２切開部との距離、第２切開部と微細枝部との距離それぞれは１５μｍ乃至３０μｍであり、微細枝部の最大長さは３０μｍに制限することによって、テクスチャの発生及び輝度の減少を減少させることができる。
また、本発明の実施形態によれば、上板電極の第２切開部にパターン部を備えて液晶分子の特異点を固定させることによって、液晶分子が規則的に配列されるように液晶のテクスチャを安定化することができる。
さらに、本発明の実施形態によれば、下板電極の第１切開部に中央微細切開部を備えることによって、側面視認性をさらに向上させることができる。
その他、上記実施形態は多様に変形できるが、例えば次のように変形することも可能である。
上記実施形態では、下板電極１９１の全体的な形状は四角形状である。しかし、下板電極１９１は、例えば円形状、楕円形状、多角形状、４角が弧状となった四角形状、４角が弧状と成った多角形状などの多様な形状であってもよい。このような場合もまた、下板電極１９１の中心とは、平面視における縦方向の中心と横方向の中心が概ね一致する位置であり得る。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
３ 液晶層
３１ 液晶
９１ 微細スリット
１００、２００ 表示パネル
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１４０ ゲート絶縁膜
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１８０、１８０ｐ、１８０ｑ 保護膜
１９１ 下板電極
１９７ａ、１９７ｂ 十字状切開部
１９７ａ 横切開部
１９７ｂ 縦切開部
１９７ｃ 中心切開部
１９７ｄ 中央微細切開部
１９８ 中央電極
１９９ 微細枝部
２２０ 遮光部材
２３０ カラーフィルタ
２５０ 蓋膜
２７０ 上板電極
２７１ 第２切開部
２８１ 第３切開部
２８１ａ 接続横切開部
２８１ｂ 接続縦切開部
３１ 液晶
９１ 微細スリット
１００、２００ 表示パネル
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１４０ ゲート絶縁膜
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１８０、１８０ｐ、１８０ｑ 保護膜
１９１ 下板電極
１９７ａ、１９７ｂ 十字状切開部
１９７ａ 横切開部
１９７ｂ 縦切開部
１９７ｃ 中心切開部
１９７ｄ 中央微細切開部
１９８ 中央電極
１９９ 微細枝部
２２０ 遮光部材
２３０ カラーフィルタ
２５０ 蓋膜
２７０ 上板電極
２７１ 第２切開部
２８１ 第３切開部
２８１ａ 接続横切開部
２８１ｂ 接続縦切開部
Claims (21)
- 少なくとも一つの下板単位電極を含む下板電極と、
前記少なくとも一つの下板単位電極と対向する少なくとも一つの上板単位電極を含む上板電極と、
前記下板電極と前記上板電極との間に位置して、前記下板電極及び前記上板電極の表面にほぼ垂直に配向された複数の液晶を含む液晶層と、
を含み、
前記下板単位電極は、中央に位置する中央電極、前記中央電極の中心に位置する第１切開部、及び前記中央電極の周縁辺から外側に延在する複数の微細枝部を含み、
前記上板単位電極は、前記微細枝部と前記第１切開部との間に位置する第２切開部、及び前記第２切開部と接続されて、前記第１切開部と共に複数の副領域間の境界を形成する第３切開部を含む、液晶表示装置。 - 前記第１切開部は、十字状切開部と、前記十字状切開部の中心に位置する中心切開部と、を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記中心切開部は、前記複数の副領域にそれぞれ位置する直線辺と、前記十字状切開部と接続される頂点と、を含む多角形である、請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記十字状切開部と前記第３切開部は同一の方向に延在する、請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記中心切開部と前記第２切開部との距離は１５μｍ乃至３０μｍである、請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記第２切開部と前記微細枝部との距離は１５μｍ乃至３０μｍである、請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記複数の微細枝部は、互いに異なる副領域で互いに異なる方向に延在する、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記第２切開部は、前記複数の副領域にそれぞれ位置する直線切開部と、前記第３切開部上に位置する頂点と、を含む多角形である、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記第２切開部は前記第１切開部を取り囲む、請求項８に記載の液晶表示装置。
- 前記第１切開部は前記第２切開部の頂点で一部重なる、請求項９に記載の液晶表示装置。
- 前記微細枝部の最大長さは３０μｍである、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記副領域は、前記第１切開部及び前記第２切開部によって取り囲まれた第１分割領域と、前記第２切開部及び前記微細枝部によって取り囲まれた第２分割領域と、前記微細枝部で形成される第３分割領域と、を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記第２切開部は、前記第１分割領域と前記第２分割領域を接続するパターン部をさらに含む、請求項１２に記載の液晶表示装置。
- 前記パターン部の幅は、前記第２切開部の幅より小さく形成される、請求項１３に記載の液晶表示装置。
- 前記パターン部は、副領域それぞれに位置する前記第２切開部に一つ以上形成される、請求項１３に記載の液晶表示装置。
- 前記第１切開部は、前記十字状切開部及び中心切開部から延在する中央微細切開部をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記中央微細切開部は、互いに異なる前記副領域で互いに異なる方向に延在する、請求項１６に記載の液晶表示装置。
- 一画素は、一つの入力映像信号に対して互いに同じか、または異なる輝度を表示できる第１副画素及び第２副画素を含み、
前記第１副画素及び前記第２副画素それぞれは、前記下板電極及び前記上板電極からなる単位電極を含み、
前記第２副画素が含む前記少なくとも一つの単位電極の数は、前記第１副画素が含む前記少なくとも一つの単位電極の数より多いか、または同じである、請求項１７に記載の液晶表示装置。 - 前記第１副画素と前記第２副画素に含まれる単位電極の面積は互いに異なるように形成されており、
面積の大きい下板単位電極には前記中央微細切開部を備える、請求項１８に記載の液晶表示装置。 - 前記第１副画素と前記第２副画素に含まれる単位電極の面積は全て同一に形成されており、
前記下板単位電極それぞれに中央微細切開部を備える、請求項１８に記載の液晶表示装置。 - 前記第１副画素と前記第２副画素に含まれる下板単位電極の面積は全て同一に形成されており、
前記下板単位電極それぞれに中央微細切開部を備えない、請求項１８に記載の液晶表示装置。
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