JP2017122831A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過率の低下を抑えて加重痕の発生を抑制し、表示品位に優れる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶層ＬＱを保持するアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴのうち、アレイ基板ＡＲに、画素電極Ｅ２と対向電極Ｅ１とを有する複数の画素を並べて配置し、対向基板ＣＴに電極Ｔを設ける。画素電極Ｅ２には屈曲部を有するマルチドメインの複数のスリットが形成されており、電極Ｔは上面視でスリットを分断するように屈曲部と重畳して、対向基板ＣＴに設けられる。
【選択図】図４

Description

液晶表示装置の表示方式としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードが広く用いられてきた。ところが、第１電極と第２電極との間に電圧を印加し、パネルにほぼ水平な電界を発生させ、液晶分子を水平方向で駆動する横電界方式は、広視野角や高精細、高輝度化に有利であり、今後特には、スマートフォンやタブレッドなどを代表とした中小型パネルでは主流になりつつあると言える。

横電界方式には、Ｉｎ Ｐｌａｎｅ ＳｗｉｔｃｈｉｎｇモードとＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが知られている。特にＦＦＳモードでは、絶縁膜を介して第１電極と、スリットを有する第２電極を備え、いずれか一方を画素電極とした場合、他方を対向電極としている。電界は上部電極のスリットから上方の液晶に向けて発生し、電界に応じて液晶が駆動する。

また、近年の横電界方式の液晶表示装置には、例えば、一画素内における電極のストライプ方向を２方向にし、一画素内に右回りの配向変化を示す領域と、左回りの配向変化を示す領域を形成するものもある。このような液晶表示装置は、マルチドメイン構造と呼ばれ視覚方向の諧調依存性をさらに向上することができる。このようなマルチドメイン構造の画素は、くの字型の電極を有し、中央に屈曲部を有する。

しかしながら、横電界方式の液晶表示装置では、表示領域へ外部から圧力を加える、例えば、指などで加重した場合に液晶の配向は乱れ、配向異常な表示ムラ（加重痕）が発生する。配向異常となった透過部の液晶分子は、正常な配向に戻ろうとするが、液晶分子は周りの液晶分子の配向に倣う性質がある為、画素の大部分の液晶が配向異常となった場合、正常に戻らないことがあり、表示ムラによる表示品位が低下する問題があった。

このような問題を解決するために、マルチドメイン構造の画素を有する横電界方式の液晶表示装置では、電極の屈曲部を横断（連結）するブリッジ電極を設け、液晶の配向異常を防ぐ技術が知られている。(特許文献１)

パネルを面押しした時の液晶の配向異常（加重痕）は、画素電極と対向電極間の電界がかからない画素外領域から始まり、第２電極からなるスリットに沿って画素内へ伝搬していく。画素屈曲部は右回りの配向変化を示す領域と、左回りの配向変化を示す領域の境界となるため液晶の配向が不安定な状態であるため、一方のドメインから伝搬した配向異常が他方のドメインへ伝搬しやすい。また、画素屈曲部は、液晶配向が不安定であることにより、加重痕の発生源にもなりやすい。画素屈曲部にブリッジ電極を追加することで、加重痕の伝搬、および加重痕の発生を防ぐことが可能となる。こうして、表示ムラの抑制が図ることが可能となる。

特開２００９−４７８１７号公報

しかしながら、画素電極屈曲部にブリッジ電極を設けた場合、追加した電極部付近の電界により電極部付近の液晶の配向が乱れ、画素屈曲部の透過率が下がり、コントラストが低下するという問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、加重痕が発生せず、透過率が高く、コントラストが高い液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に保持される液晶層とを備える液晶表示装置であって、前記第１の基板は、
走査線と、前記走査線と交差する信号線と、前記走査線と前記信号線とが交差して形成される複数の画素と、前記画素において配置されるスイッチング素子と、第１電極と、前記第１電極と絶縁膜を介して前記第１電極よりも前記液晶層側に設けられて、前記スイッチング素子と接続する第２電極と、を有しており、前記第２電極は屈曲部を有する複数の開口部を有しており、前記屈曲部の少なくとも一部と重畳するように、前記第２の基板上に電極が形成されていることを特徴とする液晶表示装置である。

本発明によれば、透過率の低下を抑えて加重痕の発生を抑制し、表示品位に優れる液晶表示装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す液晶表示装置の画素ＰＸの部分の構成を示す平面図である。 図２の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。 図２の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。 従来技術の液晶表示装置の構成を示す平面図である。 従来技術の液晶表示装置の一部を拡大した平面図である。 本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の画素ＰＸの屈曲部を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態である液晶表示装置の画素ＰＸの屈曲部を示す平面図である。

実施の形態１
本実施の形態の液晶表示装置１は、液晶分子ＬＭをスイッチングする液晶モードとして、第１の基板および第２の基板のうち、一方の基板に第１の電極および第２の電極を備え、これらの間に形成される横電界、すなわち基板の厚み方向一方側の表面である主面にほぼ平行な電界を主に利用して液晶分子ＬＭをスイッチングするＦＦＳモードを採用している。以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の一形態である液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。図２は、図１示す液晶表示装置１の画素ＰＸの部分の構成を示す平面図である。図３は、図２内において液晶表示装置１のスイッチング素子Ｗの部分でＡ−Ａ間の一点鎖線で示した箇所の断面図である。

なお、図は形式的に示したものであり、図示した構成要素の正確な大きさなどを反映するものではない。また、図面の理解を容易にするために、発明の主要部分以外の部分については、記載の省略および構成の一部の簡略化などを適宜行っている。

図１〜図３に示すように、液晶表示装置１は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示装置であり、液晶表示パネルＬＰＮを備える。液晶表示パネルＬＰＮは、第１の基板であるアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された第２の基板である対向基板ＣＴと、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持される液晶層ＬＱとを備えて構成される。

液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する領域である表示エリア（以下「アクティブエリア」という場合がある）ＤＳＰを有する。表示エリアＤＳＰは、ｍ×ｎ（ｍ，ｎは正の整数）個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成される。図２、図３では、表示エリアＤＳＰ内の１つの画素ＰＸを拡大して示している。

アレイ基板ＡＲは、図３に示すように、ガラス板および石英板などの光透過性を有する絶縁基板２０を用いて形成されている。アレイ基板ＡＲは、図１に示す表示エリアＤＳＰにおいて、絶縁基板２０の厚み方向一方側の表面上に、各画素ＰＸの行方向Ｈに沿ってそれぞれ延出するｎ（ｎは正の整数）本のゲート線Ｙ、すなわち第１ゲート線Ｙ１〜第ｎゲート線Ｙｎと、各画素ＰＸの列方向Ｖに沿ってそれぞれ延出するｍ（ｍは正の整数）本のソース線Ｘ、すなわち第１ソース線Ｘ１〜第ｍソース線Ｘｍと、各画素ＰＸにおいてゲート線Ｙとソース線Ｘとの交差部を含む領域に配置されるｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗと、表示エリアＤＳＰの全体にわたって配置される第１電極Ｅ１と、各画素ＰＸに配置される第２電極Ｅ２を備える。ゲート線は走査線でもあり、ソース線は信号線でもある。以下の説明では、第１の電極Ｅ１を「第１電極Ｅ１」といい、第２の電極Ｅ２を「第２電極Ｅ２」という場合がある。

ゲート線Ｙは、少なくとも、第２電極Ｅ２とドレイン電極ＷＤのコンタクト部とが配置される領域に形成されるが、図２に示すように互いの領域が重畳しなくともよい。ゲート線Ｙは、ゲート絶縁膜２２を介して、ソース線Ｘに交差する。ゲート線Ｙおよびソース線Ｘは、たとえば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）などの導電材料によって形成される。

スイッチング素子Ｗは、本実施の形態では、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；略称：ＴＦＴ）によって構成されている。スイッチング素子Ｗの半導体層ＳＣは、たとえば、ポリシリコン、酸化物半導体、またはアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、本実施の形態ではアモルファスシリコンによって形成される。

ゲート線Ｙは、絶縁基板２０の厚み方向一方側の表面部に配置される。スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、ゲート線Ｙに電気的に接続されるか、または絶縁基板２０の厚み方向一方側の表面部においてゲート線Ｙと一体的に形成される。図２では、ゲート電極ＷＧとゲート線Ｙを一体的に形成した形態を示している。ゲート線Ｙおよびゲート電極ＷＧは、同一の材料を用いて、同一の工程で形成することが可能である。

ゲート線Ｙおよびゲート電極ＷＧは、ゲート絶縁膜２２によって覆われる。ゲート絶縁膜２２は、たとえば窒化シリコン（ＳｉＮ）などの無機系材料によって形成される。

ソース線Ｘは、ゲート絶縁膜２２の厚み方向一方側の表面部に配置される。スイッチング素子Ｗの半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜２２の厚み方向一方側の表面部に、ゲート電極ＷＧと対向するように配置される。

スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳおよびドレイン電極ＷＤは、ゲート絶縁膜２２の厚み方向一方側の表面部に配置される。ソース電極ＷＳは、ソース線Ｘに電気的に接続されるか、またはソース線Ｘと一体的に形成されるとともに、半導体層ＳＣに接して形成される。ドレイン電極ＷＤは、第２電極Ｅ２に電気的に接続されるとともに、ソース電極ＷＳから離れて、半導体層ＳＣに接して形成される。半導体層ＳＣのうち、ソース電極ＷＳに接する領域と、ドレイン電極ＷＤに接する領域との間の領域は、チャネルＣＨＮとして機能する。

ソース線Ｘ、ソース電極ＷＳおよびドレイン電極ＷＤは、同一の材料を用いて同一の工程で形成することが可能である。半導体層ＳＣ、ソース線Ｘ、ソース電極ＷＳおよびドレイン電極ＷＤは、第１絶縁膜２４によって覆われる。第１絶縁膜２４は、第２絶縁膜２５によって覆われる。第１絶縁膜２４および第２絶縁膜２５は、パッシベーション膜として機能する。

第１絶縁膜２４および第２絶縁膜２５は、たとえば、窒化シリコン（ＳｉＮ）もしくは酸化シリコン（ＳｉＯ）などの無機系材料によって形成される無機絶縁膜、または有機系材料によって形成される有機絶縁膜で構成される。

以上のように、本実施の形態では、スイッチング素子Ｗとして、ゲート電極ＷＧが図３の紙面に向かって下側、すなわち絶縁基板２０側にあり、チャネルＣＨＮが図３の紙面に向かって上側、すなわち液晶層ＬＱ側にある構造のボトムゲート型の薄膜トランジスタを適用している。ここで、「チャネル」とは、半導体層ＳＣのうち、ソース電極ＷＳとドレイン電極ＷＤとの間の電流が流れる部分をいう。

第１電極Ｅ１は、第２絶縁膜２５の厚み方向一方側の表面部において、表示エリアＤＳＰの全体にわたって配置される。すなわち、第１電極Ｅ１は、各画素ＰＸに対応して配置されるとともに、画素ＰＸ間にも配置された略ベタ状であり、ゲート線Ｙおよびソース線Ｘを覆うように配置される。第１電極Ｅ１は、たとえば、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide；略称：ＩＴＯ）、またはインジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide；略称：ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成される。

本実施の形態の液晶表示装置１では、図２および図３に示すように、第１電極Ｅ１は、ゲート線Ｙを覆うように配置される。第１電極Ｅ１は、ゲート線Ｙの全体を覆うように配置される必要はなく、少なくともゲート線Ｙの端部からエラー電界のシールドに必要な一定の領域を覆うように配置されればよい。

第１電極Ｅ１には、チャネルＣＨＮと重畳する第１開口部ＡＰ１とチャネルＣＨＮから離間した領域に第２開口部ＡＰ２が形成される。第２開口部ＡＰ２は、第２電極Ｅ２とスイッチング素子Ｗとを接続するためのコンタクト部に相当する。

第２開口部ＡＰ２においては、第１電極Ｅ１と同じレイヤーとして形成されるコンタクト層Ｅ１Ｄを介して、第２電極Ｅ２とスイッチング素子Ｗとを接続する。ここで、コンタクト層Ｅ１Ｄは、第２開口部ＡＰ２以外に形成される第１電極Ｅ１とは電気的に分離している。したがって、開口部ＡＰ１と開口部ＡＰ２とは、第１電極Ｅ１と同電位となるように制御されていない領域でもある。また、第２開口部ＡＰ２を形成した後に第２電極Ｅ２とドレイン電極ＷＤとの直接かつ電気的な接続が良好に確保できる場合、コンタクト層Ｅ１Ｄは形成しなくてもよい。その場合、コンタクトホールＣＨは第１絶縁膜２４、第２絶縁膜２５、第３絶縁膜２６を開口するように形成されてもよい。

第１電極Ｅ１は、第３絶縁膜２６によって覆われる。第３絶縁膜２６は、第１絶縁膜２４および第２絶縁膜２５と同様に、パッシベーション膜として機能する。第３絶縁膜２６は、たとえば、窒化シリコン（ＳｉＮ）もしくは酸化シリコン（ＳｉＯ）などの無機系材料によって形成される無機絶縁膜、または有機系材料によって形成される有機絶縁膜で構成される。なお、第１開口部ＡＰ１は特に設けなくともよい。

第２電極Ｅ２は、第３絶縁膜２６の厚み方向一方側の表面部において各画素ＰＸに配置される。すなわち、各第２電極Ｅ２は、第３絶縁膜２６を介して第１電極Ｅ１と対向する。第２電極Ｅ２は、厚み方向一方側から見て、各画素ＰＸにおいて画素形状に対応した島状に形成される。本実施の形態では、第２電極Ｅ２は、厚み方向一方側から見て、四角形状、具体的には長方形状、または長方形状をくの字に曲げた形状に形成される。

第２電極Ｅ２には、第１電極Ｅ１と対向する複数のスリットＳＬが形成される。各スリットＳＬは第２電極Ｅ２の開口部であって、第２電極Ｅ２の厚み方向一方側から見て、略長方形状または長円形状をくの字に折り曲げた形で形成される。折り曲げた箇所は屈曲部であり、本発明における屈曲部の領域は図２に示す電極Ｔの形成領域とほぼ重なる。本実施の形態では、図２に示すように、各スリットＳＬは、その長手方向が行方向および列方向と非平行となるように、すなわち平行にならないように形成される。複数のスリットＳＬは、列方向に並んで配置される。

第２電極Ｅ２は、図２および図３に示すように、第１絶縁膜２４、第２絶縁膜２５および第３絶縁膜２６を貫通するコンタクトホールＣＨと、第１電極Ｅ１の第２開口部ＡＰ２とを介して、スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤに接する。

第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１と同様に、たとえばＩＴＯまたはＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成される。第２電極Ｅ２は、第１配向膜ＡＬ１によって覆われる。第１配向膜ＡＬ１は、たとえばポリイミドによって形成される。

図１に示すように、各ゲート線Ｙは、表示エリアＤＳＰの外部に引き出され、コントローラＣＮＴによって制御されるゲートＩＣ３１に接続される。各ソース線Ｘは、表示エリアＤＳＰの外部に引き出され、コントローラＣＮＴによって制御されるソースＩＣ３２に接続される。第１電極Ｅ１には、共通電極ＣＯＭを介して、コントローラＣＮＴなどから供給されたコモン電圧（共通電圧）が印加される。第１電極Ｅ１と共通電極ＣＯＭとは直接接続してもよいし、絶縁層に開口したコンタクトホール（図示しない）を介して接続してもよいし、第１電極Ｅ１と接続する共通配線（図示しない）を介して接続してもよい。

ゲートＩＣ３１は、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて、ｎ本のゲート線Ｙに順次、駆動信号である走査信号を供給する。また、ソースＩＣ３２は、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて、各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングで、ｍ本のソース線Ｘにそれぞれ、駆動信号である映像信号を供給する。各行の第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１の電位に対して、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。

次に、図３により対向基板ＣＴについて説明する。なお、図２中に点線で示した対向電極Ｔは後述するように対向基板ＣＴに設けられているが、対向電極Ｔに関する説明は別の図を用いて後で説明する。対向基板ＣＴは、ガラス板または石英板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成される。本実施の形態では、液晶表示装置１は、カラー表示タイプの液晶表示装置である。したがって、対向基板ＣＴは、絶縁基板３０の厚み方向他方側の表面部、すなわち液晶層ＬＱに対向する側の表面部に、各画素ＰＸを区画するブラックマトリクスＢＭ、およびブラックマトリクスＢＭによって囲まれた各画素ＰＸに配置されたカラーフィルタ層ＣＦを備えて構成される。

対向基板ＣＴは、さらに、カラーフィルタ層ＣＦの表面の凹凸を平坦化するように、比較的厚い膜厚で配置されたオーバーコート層などを備えて構成されてもよい。

ブラックマトリクスＢＭは、絶縁基板３０の厚み方向他方側の表面部において、アレイ基板ＡＲに設けられるゲート線Ｙおよびソース線Ｘ、ならびにスイッチング素子Ｗなどを含む配線部に対向するように配置される。ブラックマトリクスＢＭは、たとえば黒色に着色された着色樹脂によって形成される。

カラーフィルタ層ＣＦは、絶縁基板３０の厚み方向他方側、具体的にはブラックマトリクスＢＭの厚み方向他方側の表面部に配置される。図示は省略するが、カラーフィルタ層ＣＦは、互いに異なる複数の色にそれぞれ着色された複数の着色樹脂層を備えて構成される。

カラーフィルタ層ＣＦは、たとえば、赤色、青色および緑色の３原色にそれぞれ着色された赤色着色樹脂層、青色着色樹脂層および緑色着色樹脂層を備えて構成される。この場合、赤色着色樹脂層、青色着色樹脂層および緑色着色樹脂層は、それぞれ各色用の画素、すなわち赤色用画素、青色用画素および緑色用画素に対応して配置される。

カラーフィルタ層ＣＦは、第２配向膜ＡＬ２によって覆われる。第２配向膜ＡＬ２は、たとえばポリイミドによって形成される。

アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、配向膜同士、すなわち第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２とが対向するように配置される。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間には、図示しないスペーサが配置される。これによって、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に、予め定めるギャップが形成される。スペーサは、たとえば柱状スペーサであり、樹脂材料によって、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴのうち、一方の基板と一体的に形成される。

アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、以上のようにしてスペーサによって予め定めるギャップが形成された状態で、図示しないシール材によって貼り合わせられる。

液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲの第１配向膜ＡＬ１と対向基板ＣＴの第２配向膜ＡＬ２との間に形成されたギャップに封入された、液晶分子ＬＭを含む誘電率異方性が正の液晶組成物によって構成される。

第１配向膜ＡＬ１および第２配向膜ＡＬ２は、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子ＬＭの配向を規制するようにラビング処理されている。液晶分子ＬＭは、第１配向膜ＡＬ１および第２配向膜ＡＬ２による規制力によって、ホモジニアス配向されている。第１配向膜ＡＬ１および第２配向膜ＡＬ２のラビング方向Ｓは、スリットＳＬの長手方向に対して非平行で、かつ非直角の方向である。

本実施の形態の液晶表示装置１は、透過型の液晶表示パネルＬＰＮを備えた液晶表示装置であり、さらに、液晶表示パネルＬＰＮに対してアレイ基板ＡＲ側に配置された照明ユニットであるバックライトユニットＢＬを備える。バックライトユニットＢＬは、アレイ基板ＡＲ側から液晶表示パネルＬＰＮを照明する。

バックライトユニットＢＬとしては、種々の形態が適用可能である。たとえば、光源として発光ダイオード（Light Emitting Diode；略称：ＬＥＤ）を利用したバックライトユニット、および、光源として冷陰極管（Cold Cathode Fluorescent Lamp；略称：ＣＣＦＬ）を利用したバックライトユニットなどのいずれでも適用可能である。バックライトユニットＢＬの詳細な構造については、説明を省略する。

液晶表示装置１は、液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面、すなわちアレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱと接する面とは反対側の面に設けられた第１光学素子ＯＤ１を備える。また液晶表示装置１は、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面、すなわち対向基板ＣＴの液晶層ＬＱと接する面とは反対側の面に設けられた第２光学素子ＯＤ２を備える。

第１光学素子ＯＤ１および第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ偏光板を含み、特定の表示モード、本実施の形態ではノーマリーブラックモードを実現する。ノーマリーブラックモードでは、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電位差が形成されていない、すなわち第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電界が形成されていない無電界時において、液晶表示パネルＬＰＮの透過率が最低となり、黒色画面が表示される。

具体的に述べると、無電界時には、液晶分子ＬＭは、その長軸Ｄが第１配向膜ＡＬ１および第２配向膜ＡＬ２のラビング方向Ｓと平行な方位を向くように配向されている。このような状態では、バックライトユニットＢＬからのバックライト光は、第１光学素子ＯＤ１を透過した後、液晶表示パネルＬＰＮを透過し、第２光学素子ＯＤ２に吸収される。これによって、黒色画面が表示される。

第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電位差が形成された場合、つまり、第２電極Ｅ２に第１電極Ｅ１とは異なる電位の電圧が印加された電圧印加時には、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間にフリンジ電界と呼ばれる横電界が形成される。この横電界は、スリットＳＬを介して、その長手方向に対して直交する方位に形成される。

このとき、液晶分子ＬＭの配向状態は、その長軸Ｄがラビング方向Ｓから横電界に平行な方向を向くように変化する。このように、液晶分子ＬＭの長軸Ｄの方位がラビング方向Ｓから変化すると、液晶層ＬＱを透過する光に対する変調率が変化する。したがって、バックライトユニットＢＬから出射され、液晶表示パネルＬＰＮを透過したバックライト光の一部は、第２光学素子ＯＤ２を透過する。これによって、白色画面が表示される。このようにしてバックライト光を液晶表示パネルＬＰＮで選択的に透過し、画像を表示する。

前述の液晶表示パネルＬＰＮの構造では、ゲート線Ｙに第２電極Ｅ２とドレイン電極ＷＤとが接触する領域が設けられる。第２電極Ｅ２は、第１絶縁膜２４、第２絶縁膜２５および第３絶縁膜２６を貫通するコンタクトホールＣＨと、第１電極Ｅ１の第２開口部ＡＰ２とを介して、スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤに接触している。

また第１電極Ｅ１を挟んで上側、すなわち対向基板側が画素ＰＸを構成する液晶駆動部であり、第１電極Ｅ１を挟んで下側、すなわちバックライト側がゲート線Ｙおよびソース線Ｘなどの駆動制御部または配線部となっている。したがって、ソース線Ｘは、完全に電気的に分離、すなわちシールドされており、ゲート線Ｙは、その端部を第１電極Ｅ１で覆う構造でシールドされている。

さらに、図４も用いて本発明の実施の形態について説明する。図４は、図２の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。本実施の形態において、基板ＣＴは対向電極となる電極Ｔを備える。具体的には、電極Ｔは、対向基板ＣＴの厚み方向他方側の表面部に、液晶層ＬＱ側に設けられる。

また、図２で示すように、電極Ｔの形状は矩形であり、画素屈曲部においてスリットＳＬを分断するように、かつ複数の画素ＰＸ間にまたがって延在するように設けられる。ここで、従来技術のブリッジ電極とは異なり、電極Ｔは対向電極ＣＴに形成されているため、スリット電極を分断するように、という記載は、対向基板ＣＴやアレイ基板ＡＲ平面と直交する方向から見た際に、すなわち上面視でそのように見えるということを意味している。すなわち、電極Ｔは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴの上面視で、画素ＰＸの屈曲部においてスリットＳＬを分断するように設けられる。また、電極Ｔは屈曲部の少なくとも一部と重畳する。

電極Ｔには、表示エリア外Ａからコモン電圧が印加される。したがって、電極Ｔは第１電極Ｅ１や共通電極ＣＯＭと電気的に接続されていることになる。

本実施の形態では、ある領域で液晶分子の配向異常が発生した時、他の領域の液晶分子までもがその配向異常に引きずられることにより配向異常となってしまう現象を、対向基板ＣＴに設けられた電極Ｔによって遮断することができる。

発明者が現象を検討したところ、かかる配向異常の伝搬には主に対向基板ＣＴ側の液晶分子ＬＭが大きく寄与していることが判明した。この原因としては、アレイ基板ＡＲ側の液晶分子ＬＭに比べて対向基板ＣＴ側の液晶分子ＬＭにかかる電極Ｅ１、Ｅ２間の電界が弱い為であると推察される。ここで、対向基板ＣＴ側の液晶分子ＬＭとは、液晶分子ＬＭのうち、アレイ基板ＡＲよりも対向基板ＣＴの方に近い液晶分子を指す。アレイ基板ＡＲ側の液晶分子ＬＭはその逆である。

本実施の形態においては電極Ｔを設けたので、対向基板ＣＴ側の液晶分子ＬＭにかかる電界が強くなる。たとえば、指などで加重した際に、画素外領域Ａで発生した液晶分子ＬＭの配向異常が画素内に伝搬した時、配向異常が伝搬し易い対向基板ＣＴ側の液晶分子ＬＭについて配向異常の伝搬を遮断する。

さらに、電極Ｔによって、対向基板ＣＴ側の液晶分子ＬＭは屈曲部を境に２つのドメインに分断される。そのため、配向異常の伝搬を遮断する効果はより強まる。

こうして、配向異常が生じやすい対向基板ＣＴ側の液晶分子ＬＭに対して、電極Ｔによる電界が作用することにより、スリットＳＬを有する電極上の液晶層ＬＱの液晶分子ＬＭを正常な配向に戻すことができるので、表示品位の低下を抑制することができる。また、画素ＰＸの屈曲部において電極Ｔとの電界が形成されることで液晶の配向が安定化し、画素ＰＸの屈曲部での加重痕の発生が抑制される。

電極Ｔは、複数のスリットＳＬやスリット電極のうち一部のスリットやスリット電極が屈曲する箇所のみと重畳するように形成されても本発明の効果を奏する。しかし、図２に示すように全てのスリットＳＬやスリット電極が屈曲する箇所と重畳するように電極Ｔを形成するとより強い効果を奏する。

電極Ｔは、たとえば、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide；略称：ＩＴＯ）、またはインジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide；略称：ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成される

次に、本発明が、従来技術である画素屈曲部にブリッジ電極を配置する場合に比べ、透過率が向上する理由について、従来技術と比較して説明する。

従来技術として、図５に屈曲部にブリッジ電極を有する画素ＰＸの部分の平面図を、図６に当該ブリッジ電極近傍の拡大図を示す。図５において、図２と同様に電極Ｅ２はスリットＳＬを有しているが、当該スリットＳＬは、画素ＰＸの中央を横切るように形成されているブリッジ電極によって分断されている。また、スリットＳＬの開口端コーナー部の角度としては、鋭角と鈍角との両方が存在する。

図６において、液晶分子ＬＭは、画素が白表示を行っている場合、即ち、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２の間に電界がかかっている場合の向きを示している。正の通電率異方性を持つ液晶分子ＬＭは電界の方向にその長軸が向くため、図６においても液晶分子ＬＭで長く描かれている方向が電界の方向と同じとなる。

より具体的に説明すると、電極Ｅ１、Ｅ２間の電界のうち最も液晶分子ＬＭに作用する電界は、スリットＳＬの境界線上近傍で働くフリンジ電界であるため、その電界の方向はスリットＳＬの境界線と直交する。したがって、液晶分子ＬＭの長軸の方向もスリットＳＬの境界線と直交することになる。

そのため、ブリッジ電極の近傍におけるスリットＳＬ端部では、放射状に広がる電界により、本来の白表示（透過率が高い）に寄与する角度とは大きく異なる角度にも液晶分子ＬＭが回転することになり、その分透過率も低下する。すなわち、液晶分子ＬＭの回転角が本来の白表示（透過率が高い）の場合の角度と大きく異なることにより、透過率が低下する。

また、特にスリットＳＬの開口端コーナー部の鋭角端部では、液晶分子が正常の向きと逆方向に回転するリバースツイストドメインの領域が生成され、その周囲に大きなディスクリネーション領域が生成されるため、透過率が大きく低下する。

次に、上記の従来技術と比較して実施の形態について説明する。図７に、本実施の形態にかかる屈曲部近傍の拡大図を示す。

図７に示す液晶分子ＬＭにおいては、図６で示したようなリバースツイストドメインの領域は生成されない。また、液晶分子ＬＭの回転角は、本来の白表示（透過率が高い）の場合の角度とは異なるものの、その角度差は小さいため、図６で示した従来技術における構造に比べて透過率の低下が抑えられる。

なお、電極Ｔを金属膜で形成した場合、その幅を広くするに伴って透過率が減少するため、適宜調整することが必要である。電極Ｅ２上におけるアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴ間の液晶層ＬＱの厚みをＤ１、スリットＳＬの幅をＤ２、電極Ｔの幅をｋ＊Ｄ１／Ｄ２とした場合、ｋ（μｍ）は２以上５以下が望ましい。

電極Ｔにはコモン（共通）電圧が印加されるため、黒表示には影響を与えない。このため、高コントラストの液晶表示装置が実現される。

以上のように本実施の形態によれば、画素ＰＸの透過率の向上が可能であり、高コントラスト、かつ加重痕が抑制された横電界方式の液晶表示装置が実現される。

なお、本実施例では、横電界方式としてＦＦＳモードの液晶表示装置について説明したが、マルチドメイン構造を有するＩｎ-Ｐｌａｎｅ-Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇモードの液晶表示装置においても適用することが可能である。

実施の形態２
実施の形態２は、実施の形態１で説明した電極Ｔの形状を変えた形態である。図８に、実施の形態２にかかる屈曲部近傍の拡大図を示す。図８において、電極Ｔは開口部であるスリットＳＬと重畳するような突起形状ＰＲを有する。この突起ＰＲは、斜め平行に配置されるスリット電極と電極Ｔのなす角度を小さくするように形成される。

本実施の形態においては、屈曲部近傍の液晶分子ＬＭは、図６と同様にリバースツイストドメインは生成されない。また、突起部ＰＲにより、液晶分子ＬＭの回転角と、白表示（透過率が高い）の場合の角度との差は実施の形態１に比べてさらに小さくできるため、さらに透過率の低下を抑えることができる。

実施の形態１と同様に、電極Ｔにはコモン（共通）電圧が印加されるため、黒表示には影響を与えない。このため、高コントラストの液晶表示装置が実現される。

以上のように本実施の形態によれば、さらに画素ＰＸの透過率の向上が可能であり、高コントラスト、かつ加重痕が抑制された横電界方式の液晶表示装置が実現される。

１、２、５１ 液晶表示装置、２０、３０、絶縁基板、２２ ゲート絶縁膜、
２４ 第１絶縁膜、２５ 第２絶縁膜、２６ 第３絶縁膜、
３１ ゲートＩＣ、３２ ソースＩＣ、
Ａ 画素外領域、ＡＬ１ 第１配向膜、ＡＬ２ 第２配向膜、ＡＲ アレイ基板、
ＡＰ１ 第１開口部、ＡＰ２ 第２開口部、ＢＥ ブリッジ電極、
ＢＬ バックライトユニット、ＢＭ ブラックマトリクス、ＣＦ カラーフィルタ層、
ＣＨ コンタクトホール、ＣＨＮ チャネル、 ＣＮＴ コントローラ、
ＣＯＭ 共通電極、ＣＴ 対向基板、ＤＳＰ 表示領域、
Ｅ１ 第１電極、Ｅ１Ｄ コンタクト層、Ｅ２ 第２電極、ＬＭ 液晶分子、
ＬＰＮ 液晶表示パネル、ＬＱ 液晶層、
ＯＤ１ 第１光学素子、ＯＤ２ 第２光学素子、ＰＲ 突起部、ＰＸ 画素、
ＳＣ 半導体層、ＳＬ スリット、Ｔ 電極、Ｗ スイッチング素子、
ＷＤ ドレイン電極、ＷＧ ゲート電極、ＷＳ ソース電極、
Ｘ ソース線、Ｙ ゲート線

Claims (6)

1. 第１の基板と、第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に保持される液晶層とを備える液晶表示装置であって、
   前記第１の基板は、
   走査線と、前記走査線と交差する信号線と、
   前記走査線と前記信号線とが交差して形成される複数の画素と、
   前記画素において配置されるスイッチング素子と、
   第１電極と、
   前記第１電極と絶縁膜を介して前記第１電極よりも前記液晶層側に設けられて、前記スイッチング素子と接続する第２電極と、
   を有しており、
   前記第２電極は屈曲部を有する複数の開口部を有しており、
   前記屈曲部の少なくとも一部と重畳するように、前記第２の基板上に電極が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記電極は透明導電性材料で形成される請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記電極には共通電位が印加される請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記電極が矩形であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２電極上における液晶層ＬＱの厚みをＤ１、前記開口部の幅をＤ２、前記電極の幅をｋ＊Ｄ１／Ｄ２とした場合に、ｋは２μｍ以上５μｍ以下である請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記電極が突起を有し、前記突起は前記開口部と重畳することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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