JP3479696B2

JP3479696B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3479696B2
Application number: JP34911498A
Authority: JP
Inventors: 升 ▲ヒ▼ 李; 印哲朴; 香律金; 星俊安; 鳳奎盧; 完鎔崔; 俊憲金
Original assignee: ビオイ−ハイディステクノロジーカンパニーリミテッド
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2003-12-15
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: JPH11326955A; US6128061A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置(liqui
d crystal display；ＬＣＤ)に関し、より具体的には、
下部絶縁基板上に液晶駆動電極をすべて配置した電極を
有して、カラーシフト現象の発生を防止しうる液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＣＤは、パーソナルコンピュ
ータのディスプレー、ビデオカメラのビューファインダ
ー、ＴＶセット、あるいはプロジェクションＴＶのスペ
シャルライトモジュレータ（spatial light modulato
r）等多方面に利用されている。

【０００３】このようなＬＣＤの代表的な駆動方式に
は、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted
nematic）モードがある。しかし、これらのＴＮ−ＬＣ
Ｄ、ＳＴＮ−ＬＣＤは、視野角が非常に狭いという問題
点を有する。この問題点を解決するために、あらたにＩ
ＰＳ−ＬＣＤが提案されている。

【０００４】このＩＰＳ−ＬＣＤは、図１に示すよう
に、下部絶縁基板１０上に多数のゲートバスライン１１
が、図のｘ方向に、相互平行に配列される。また、多数
のデータバスライン１５は、ｘ方向と実質的に垂直であ
る第２方向に相互平行に配列されて、単位画素を画定す
る。この時、図では一つの単位画素を示すために、一対
のゲートバスライン１１と一対のデータバスライン１５
を示している。ここで、ゲートバスライン１１とデータ
バスライン１５は、ゲート絶縁膜(図示せず)を挟んで絶
縁されている。

【０００５】カウンタ電極１２は、単位画素内に、例え
ば直四角すなわち直方体の枠状を有するようにそれぞれ
形成される。ここで、カウンタ電極１２はゲートバスラ
イン１１と同一平面上に配置される。

【０００６】画素電極１４はカウンタ電極１２の形成さ
れた各単位画素空間に形成される。画素電極１４は直方
体の枠状のカウンタ電極１２で囲まれている領域をｙ方
向に分けるウェブ（web）部分１４ａと、ウェブ部分１
４ａの一端と連結されてｘ方向のカウンタ電極１２部分
とオーバラップする第１フランジ部分１４ｂと、この第
１フランジ部分１４ｂと平行しながらウェブ部分１４ｃ
の他端と連結され、ｘ方向のカウンタ電極部分とオーバ
ラップする第２フランジ部分１４ｃとからなる。即ち、
画素電極１４は、"Ｉ"字形状に形成される。ここで、画
素電極１４及びカウンタ電極１２はゲート絶縁膜(図示
せず)によって絶縁されている。

【０００７】薄膜トランジスタ１６は、ゲートバスライ
ン１１とデータバスライン１２との交叉部分に配置され
る。この薄膜トランジスタ１６は、ゲートバスライン１
１から延出するゲート電極と、データバスライン１５か
ら延出して形成されたドレイン電極と、画素電極１４か
ら延出するソース電極と、ゲート電極の上部に形成され
るチャンネル層１７とを含む。補助容量キャパシタ（Cs
t）は、カウンタ電極１２と画素電極１４がオーバラッ
プする部分に形成される。

【０００８】そして、図１には示していないが、カラー
フィルタを備えた上部基板は、下部基板１０上に所定距
離を有して対向、配置される。また、下部基板１０及び
上部基板間には、液晶分子を含む液晶層が介在される。

【０００９】また、水平配向膜(図示せず)は、下部基板
１０の結果物の上部、及び上部基板の内側面にそれぞれ
形成される、この時、水平配向膜は、カウンタ電極１２
及び画素電極１４間に電界が形成される前に、液晶分子
１９を基板と平行に配列させる。すなわち、水平配向膜
は、液晶分子の配列方向を決定する。図に示す矢印"Ｒ"
方向は、下部基板１０に形成される水平配向膜のラビン
グ軸方向を示す。

【００１０】さらに、下部基板１０の外側面には第１偏
光板(図示せず)が配置され、上部基板(図示せず)の外側
面には第２偏光板(図示せず)が配置される。ここで、第
１偏光板の偏光軸は、図に示す矢印"Ｐ"方向と平行に配
置される。すなわち、配向膜のラビング軸方向Ｒと偏光
軸Ｐは互いに平行する。一方、第２偏光板の偏光軸は第
１偏光板の偏光軸と実質的に垂直である"Ｑ"方向と平行
に配置される。

【００１１】このようなＩＰＳ-ＬＣＤは、選択された
ゲートバスライン１１に走査信号が印加され、データバ
スライン１５にディスプレイ信号が印加されると、走査
信号の印加されたゲートバスライン１１とディスプレイ
信号の印加されたデータバスライン１５との交叉部分の
薄膜トランジスタ１６がターンオンする。このターンオ
ンにより、データバスライン１５のディスプレイ信号
は、薄膜トランジスタ１６を通じて画素電極１４に伝達
される。これにより、共通信号が印加されるカウンタ電
極１２及び画素電極１４間に電界Ｅが発生する。この
時、電界Ｅは図に示すように"ｘ"方向であるため、ラビ
ング軸Ｒとは所定の角度をなすことになる。

【００１２】従って、液晶層内の分子１９は、電界Ｅが
形成される前には、その長軸は、基板１０の表面と平行
しながらラビング軸Ｒ方向と一致するように配列され
る。これにより、第１偏光板及び液晶層を通過した光は
第２偏光板が通過できず、画面はダーク状態となる。

【００１３】一方、電界Ｅが形成されると、液晶分子１
９の長軸(または短軸)が、電界Ｅと平行に再配列される
ことから、入射光は第２偏光板を通過することになる。
したがって、画面はホワイト状態となる。

【００１４】この時、液晶分子は、電界形成の有無によ
り、基板表面と平行をなしながら、液晶分子１９の長軸
の方向だけが変化するので、視野角が改善される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記液
晶内の液晶分子は、周知のように長軸と短軸の長さが相
異して屈折率異方性（Δｎ）を有し、見る方向によって
屈折率異方性（Δｎ）が変化する。これにより、極角が
０゜付近で方位角が０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜
付近では、ホワイト状態にも係わらず所定の色相が現れ
る。こうした現象をカラーシフトといい、これは、画面
の一部分では液晶分子の短軸のみが見えて、他の部分で
は液晶分子の長軸のみが見えるために発生する現象であ
る。これを次の式１によって詳細に説明する。Ｔ≒Ｔ_０ｓｉｎ^２（２χ）・ｓｉｎ^２（π・Δｎｄ
／λ）．．．．．（式１）Ｔ：透過率Ｔ_０：参照（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）光に対する透過率 χ：液晶分子の光軸と偏光板の偏光軸がなす角 Δｎ：屈折率異方性ｄ：上下基板間の距離またはギャッ
プ（液晶層厚） λ：入射される光波長前記式１によれば、最大透過率（Ｔ）を得るためには、
χがπ／４であるか、あるいはΔｎｄ／λがπ／２の場
合となる。この時、Δｎｄが変化すると（液晶分子の屈
折率異方性値は見る方向によって変化するためであ
る）、λ値は、π／２を満足させる為に変化する。これ
により、変化した光波長（λ）に該当する色相が画面に
現れる。

【００１６】したがって、液晶分子の短軸に向かって見
る方向（図面ａ、ｃの方向）では、Δｎが減少するにつ
れて、最大透過率に至るための入射光の波長は相対的に
短くなる。これにより、ホワイトの波長より短い波長の
方を有する青色を視認することになる。

【００１７】一方、液晶分子の短軸に向かって見る方向
（図面ｂ、ｄの方向）では、Δｎが増大するにつれて入
射光の波長は相対的に長くなる。これにより、ホワイト
の波長より長い波長を有する黄色を視認することにな
る。これが、ＩＰＳ−ＬＣＤの画質特性が低下する原因
である。

【００１８】本発明は前記問題点を解決するために創案
されたものであり、その目的は、カラーシフト現象を防
止して、画質特性を改善したＩＰＳ−ＬＣＤの液晶表示
装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記、本発明の目的を達
成するために、本発明においては、基板と、この基板上
に形成され、直方体の枠状のメーン電極と、このメーン
電極で囲まれた空間を多数に分ける多数の分割電極とを
含むカウンタ電極；前記基板上に形成され、前記カウン
タ電極の多数の空間の一部を第１方向に横切る第１電極
と、前記第１電極と電気的に連結して前記カウンタ電極
の多数の空間の他部を第１方向と垂直な第２方向に横切
る第２電極とを含む画素電極；及び、前記カウンタ電極
と画素電極を絶縁させる絶縁膜を含む。

【００２０】また、数個の液晶分子を含む液晶層；液晶
層の一表面に配置され、液晶層との当接面にゲートバス
ラインとデータバスラインとを交叉配列させて単位画素
を限定しており、ゲートバスライン及びデータバスライ
ンの各々の交点には薄膜トランジスタを備え、それぞれ
の単位画素空間には液晶分子を駆動させるカウンタ電極
と画素電極を備えた下部基板；前記液晶層の他表面に配
置され、カラーフィルタを備えた上部基板；前記液晶層
と前記下部基板との間、前記液晶層と前記上部基板との
間にそれぞれ介在され、所定方向のラビング軸を持つ第
１及び第２水平配向膜；及び前記下部基板の外側面と前
記上部基板の外側面にそれぞれ配置される第１及び第２
偏光板を含み、前記カウンタ電極は直四角枠状のメーン
電極と、前記メーン電極で囲まれた空間を多数に分ける
多数の分割電極とを含み、前記画素電極は前記カウンタ
電極の多数の空間の一部をゲートバスラインと平行な方
向に横切る第１電極と、前記第１電極と電気的に連結し
て前記カウンタ電極の多数の空間の他部をデータバスラ
インと平行な方向に横切る第２電極を含み、前記カウン
タ電極と画素電極に電圧印加時、カウンタ電極と画素電
極との間には基板表面と平行しながらゲートバスライン
と平行な電界及びデータバスラインと平行な電界を同時
に形成する。

【００２１】また、数個の液晶分子を含む液晶層；液晶
層の一表面に配置され、液晶層との当接面にゲートバス
ラインとデータバスラインとを交叉配列させて単位画素
を限定しており、ゲートバスライン及びデータバスライ
ンの各々の交点には薄膜トランジスタを備え、それぞれ
の単位画素空間には液晶分子を駆動させるカウンタ電極
と画素電極を備えた下部基板；前記液晶層の他表面に配
置され、カラーフィルタを備えた上部基板；前記液晶層
と前記下部基板との間、前記液晶層と前記上部基板との
間にそれぞれ介在される第１及び第２垂直配向膜；前記
下部基板の外側面と前記上部基板の外側面にそれぞれ配
置される第１及び第２偏光板；及び、前記上部基板と第
２偏光板との間に介在される位相補償板を含み、前記カ
ウンタ電極は直四角枠状のメーン電極と、前記メーン電
極で囲まれた空間を多数に分ける多数の分割電極とを含
み、前記画素電極は前記カウンタ電極の多数の空間の一
部をゲートバスラインと平行な方向に横切る第１電極
と、前記第１電極と電気的に連結して前記カウンタ電極
の多数の空間の他部をデータバスラインと平行な方向に
横切る第２電極を含み、前記カウンタ電極と画素電極に
電圧印加時、カウンタ電極と画素電極との間には基板表
面と平行しながらゲートバスラインと平行な電界及びデ
ータバスラインと平行な電界を同時に形成する。

【００２２】また、数個の液晶分子を含む液晶層；液晶
層の一表面に配置され、液晶層との当接面にゲートバス
ラインとデータバスラインとを交叉配列させて単位画素
を限定しており、ゲートバスライン及びデータバスライ
ンの各々の交点には薄膜トランジスタを備え、それぞれ
の単位画素空間には液晶分子を駆動させるカウンタ電極
と画素電極を備えた下部基板；前記液晶層の他表面に配
置され、カラーフィルタを備えた上部基板；前記液晶層
と前記下部基板との間、前記液晶層と前記上部基板との
間にそれぞれ介在される第１及び第２配向膜；前記下部
基板の外側面と前記上部基板の外側面にそれぞれ配置さ
れる第１及び第２偏光板を含み、前記カウンタ電極は直
四角枠状のメーン電極と、前記メーン電極で囲まれた空
間を多数個に分ける多数の分割電極とを含み、前記画素
電極は前記カウンタ電極の多数の空間の一部をゲートバ
スラインと平行な方向に横切る第１電極と、前記第１電
極と電気的に連結して前記カウンタ電極の多数の空間の
他部をデータバスラインと平行な方向に横切る第２電極
を含み、前記画素電極の第２電極は単位画素の中央に配
置され、前記カウンタ電極と画素電極に電圧印加時、カ
ウンタ電極と画素電極との間には基板表面と平行しなが
らゲートバスラインと平行な電界及びデータバスライン
と平行な電界を同時に形成される。なお、前記カウンタ
電極は直四角枠状のメーン電極；前記メーン電極で囲ま
れた空間を第１及び第２空間に二分するようにゲートバ
スラインと平行な方向に延長されたバー電極；前記第１
空間を所定個の第３空間に区画するようにゲートバスラ
インと平行な方向に延長された多数の第１分割電極；前
記第２空間を所定個の第４空間に区画するようにデータ
バスラインと平行な方向に延長される多数の第２分割電
極及び；前記第３空間を二分するようにデータバスライ
ンと平行に延長された第３分割電極を含み、前記画素電
極は、前記第３空間をそれぞれ分けるようにゲートバス
ラインと平行に延長された第１電極と、前記第４空間を
それぞれ分けるようにデータバスラインと平行に延長さ
れた第２電極と、前記第１及び第２電極を連結させなが
ら前記第３分割電極とオーバラップされるように配置さ
れる第３電極とを含む。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。〔第１の実施の形態〕：二方向の電界を形成するカウンタ電極及び画素電極構
造図２（ａ）によれば、液晶分子を駆動させるカウンタ電
極２７及び画素電極２９はすべて同一基板上に形成され
る。前記カウンタ電極２７は、直方体の枠状のメーン電
極２７ａと、このメーン電極２７ａの内部を二分するよ
うにｘ方向に延長されたバー電極２７ｂとを含む。これ
により、第１空間２８ａ及び第２空間２８ｂに二分され
る。また、カウンタ電極２７にはレファレンス（refere
nce）信号が印加される。

【００２４】画素電極２９はカウンタ電極２７の所定部
分とオーバラップするように形成される。このような画
素電極２９は、第１空間２８ａを分割するｘ方向の第１
電極２９ａと、第２空間２８ｂを分割するｙ方向の第２
電極２９ｂと、第１電極２９ａの一端と第２電極２９ｂ
の一端を連結しながら、カウンタ電極２７のメーン電極
２７ａの所定部分とバー電極２７ｂの所定部分とがオー
バラップする第３電極２９ｃと、第２電極２９ｂの他端
及びディスプレイ信号印加部２５間を連結しながらメー
ン電極２７ａの所定部分とオーバラップする第４電極２
９ｄとを含む。

【００２５】ここで、カウンタ電極２７及び画素電極
２９間には、ゲート絶縁膜(図示せず)が介在され、両電
極２７、２９間は絶縁される。

【００２６】また、カウンタ電極２７と画素電極２９が
オーバーラップする部分には補助容量キャパシタＣ１、
Ｃ２が形成される。この時、カウンタ電極２７のメーン
電極２７ａとバー電極２７ａの幅は、略同じで、Ｗ１で
表示される。また、画素電極２９の第１及び第２電極２
９ａ、２９ｂの幅もＷ１と同様に設計される。但し、第
３及び第４電極２９ｃ、２９ｄの幅は適当なキャパシタ
ンスを実現できる範囲内で形成される。Ｌ１はカウンタ
電極２７及び画素電極２９間の距離で、第１空間２８ａ
及び第２空間２８ｂでのＬ１は略同様である。

【００２７】また、本実施の形態では、液晶(図示せず)
として、誘電率異方性が正の物質を用いる場合には、前
記電極２７、２９はＷ１よりＬ１の方が大きいように設
計される。その理由は、液晶分子がＬ１の空間で動作す
ることになるためである。

【００２８】さらに、液晶として誘電率異方性が負の物
質を用いる場合には、液晶分子は、その短軸と電界とが
平行するように配列されるので、液晶分子は前記電極２
７、２９の上部で動作する。したがって、図２（ｂ）に
示すように、電極２７、２９はＬ１よりＷ１の方が大き
いか、あるいは同一であるように設計される。この電極
２７、２９の部分は光の透過領域になるので、誘電率異
方性が負の液晶を用いる場合には、電極２７、２９は必
ず透明金属物質で形成される必要がある。

【００２９】カウンタ電極２７及び画素電極２９間に電
圧差が発生すれば、第１空間２８ａでは、ｘ方向のメー
ン電極２７ａと画素電極２９の第１電極２９ａとの間
と、画素電極２９の第１電極２９ａとカウンタ電極２７
のバー電極２７ｂとの間でｙ方向の電界Ｅ１が形成され
る。一方、第２空間２８ｂでは、ｙ方向のメーン電極２
７ａと、画素電極２９の第２電極２９ｂとの間でｘ方向
の電界Ｅ２が形成される。従って、一つの単位画素にｘ
方向の電界とｙ方向の電界が同時に形成される。したが
って、電界の方向に沿って動く液晶分子の配列により、
単位画素内にはｘ方向を取る液晶分子ドメインとｙ方向
を取る液晶分子ドメインとが形成される。この場合、Ｅ
１の総体的な強さ及びＥ２の総体的な強さは実質的に同
一である。

【００３０】又、単位画素内にｘ方向電界とｙ方向の電
界を同時に形成するために、カウンタ電極と画素電極を
図１５乃至図２２に示すように変形させることができ
る。

【００３１】（変形例１）まず、図１５に示すように、
カウンタ電極６７は、直方体枠状のメーン電極６７ａ
と、このメーン電極６７ａ内の空間を分割するｘ方向に
延長された第１バー電極６７ｂとを含む。メーン電極６
７ａ内の空間は、第１バー電極６７ｂによって第１空間
６８ａと第２空間６８ｂに分けられる。また、カウンタ
電極６７は、第１空間６８ａを分割するｙ方向に延長さ
れた第２バー電極６７ｃを含む。第２バー電極６７ｃに
よって第１空間６８ａを二つの第３空間６８ｃに分け
る。

【００３２】画素電極６９は、それぞれの第３空間６８
ｃを二分するｙ方向に延長された第１電極６９ａと、第
２空間６８ｂを二分するｘ方向に延長された第２電極６
９ｂと、第１電極６９ａの一端と第２電極６９ｂの一端
を連結させながら、カウンタ電極６７の第１バー電極６
７ｂ及びメーン電極６７ａの所定部分とオーバラップす
る第３電極６９ｃとを含む。ここで、第２電極６９ｂ
は、所定方向に延長されてディスプレイ信号印加部６５
と連結される。この時、ディスプレイ信号印加部６５
は、画素電極６９のどの部分と連結されても構わない。
また、カウンタ電極６７と画素電極６９がオーバラップ
する部分では、補助容量キャパシタが形成される。

【００３３】一方、カウンタ電極６７のメーン電極６７
ａと第１及び第２バー電極６７ｂ、６７ｃの幅は、略同
じで、Ｗ２で表示される。Ｌ２は、画素電極６９及びカ
ウンタ電極６７間の距離を意味するもので、第２空間６
８ｂ及び第３空間６８ｃで同じ大きさを持つ。また、画
素電極６９の第１及び第２電極６９ａ、６９ｂの幅はほ
とんど同一であり、前記Ｗ２と同様に設計し得る。但
し、画素電極６９の第３電極６９ｃは、第１及び第２電
極６９ａ、６９ｂを連結させるためのもので、その幅は
適当なキャパシタンスを実現できる範囲内で形成する。

【００３４】ここで、Ｗ２及びＬ２は上述したように、
液晶分子の誘電率異方性を考慮して設定し得る。前記図
１５に示す例はＷ２よりＬ２の方が大きいケースであっ
て、誘電率異方性が正の液晶を用いた場合である。一
方、図１６に示す例は、Ｌ２よりＷ２の方が大きいケー
スであって、誘電率異方性が負の液晶を用いた場合であ
る。かつ、図１６のカウンタ電極６７及び画素電極６９
は、必ず透明金属物質で形成するべきである。その理由
は上述のように液晶分子が電極の上部で大部分動作する
ためである。

【００３５】カウンタ電極６７と画素電極６９に電圧差
が発生すれば、それぞれの第３空間６８ｃでは、ｘ方向
の電界Ｅ３が形成される。また、第２空間６８ｂではｙ
方向の電界Ｅ４が形成される。この単位画素内に対称さ
れる二方向の電界は同時に形成される。

【００３６】ｘ方向の電界Ｅ３は４部分で形成され、ｙ
方向の電界Ｅ４は２部分で形成される。この時、透過光
の強さは電界強さの自乗に比例するので、Ｅ３の自乗と
Ｅ４の自乗とが同じ条件を満たすには、Ｅ３に対するＥ
４の比は１／２になるのが望ましく、工程上の重要な役
割及び誤差の限界などを考慮して、０．２〜０．８がよ
り望ましい。

【００３７】（変形例２）図１７によれば、カウンタ
電極７７は、直方体枠状のメーン電極７７ａと、このメ
ーン電極７７ａで囲まれた空間を分割するｘ方向に延長
された第１バー電極７７ｂと、ｙ方向に延長された第２
バー電極７７ｃとを含む。メーン電極７７ａで囲まれた
空間は、第１及び第２バー電極７７ａ、７７ｂによって
第１、第２、第３、第４空間７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、
７８ｄに分けられる。

【００３８】画素電極７９は、第１空間７８ａ及び第２
空間７８ｂを分割するようにｘ方向に延長された第１電
極７９ａと、第３空間７８ｃを分割するようにｙ方向に
延長された第２電極７９ｂと、第４空間７８ｄを分割す
るようにｙ方向に延長された第３電極７９ｃと、第１電
極７９ａの一端と第２及び第３電極７９ｂ、７９ｃの一
端を連結する第４電極７９ｄとを含む。ここで、第４電
極７９ｄは、カウンタ電極７７のメーン電極７９ａ及び
第１バー電極７９ｂの所定部分とオーバラップするよう
に配置される。

【００３９】ここで、画素電極７９の第１電極７９ｂ
は、所定方向に延長されてディスプレイ信号印加部７５
と連結される。この時、ディスプレイ信号印加部７５
は、画素電極７９のどの部分と連結しても構わない。ま
た、カウンタ電極７７と画素電極７９がオーバラップす
る部分では補助容量キャパシタが形成される。

【００４０】前記実施の形態のように、カウンタ電極７
７のメーン電極７９ａと第１及び第２バー電極７７ｂ、
７７ｃの幅は略同じで、Ｗ３で表示される。Ｌ３は、画
素電極及びカウンタ電極間の距離を意味するもので、第
１乃至第４空間７８ａ〜７８ｄで同じ大きさを持つ。ま
た、画素電極７９の第１乃至第３電極７９ａ〜７９ｃの
幅はＷ３と同様に設計し得る。但し、画素電極７９の第
４電極６９ｄは第１電極７９ａの一端を第２及び第３電
極７９ｂ、７９ｃの一端と連結させるためのものであ
り、第４電極７９ｄの幅は適当なキャパシタンスを実現
できる範囲内で形成する。

【００４１】ここで、Ｗ３及びＬ３は、上述したように
液晶分子の誘電率異方性を考慮して設定し得る。前記図
１７に示す例は、Ｗ３よりＬ３の方が大きいケースであ
って、誘電率異方性が正の液晶を用いた場合である。一
方、図１８に示す例は、Ｌ３よりＷ３の方が大きいケー
スであって、誘電率異方性が負の液晶を用いた場合であ
る。かつ、図１８に示すカウンタ電極７７及び画素電極
７９は必ず透明金属物質で形成されるべきである。

【００４２】カウンタ電極７７と画素電極７９に電圧差
が発生すれば、第３及び第４空間７８ｃ、７８ｄでｘ方
向の電界Ｅ５が形成される。Ｅ５の形成と共に、第１及
び第２空間７８ａ、７８ｂでｙ方向の電界Ｅ６が形成さ
れる。従って、単位画素内に対称される二方向の電界は
同時に形成される。

【００４３】ここで、ｘ方向の電界Ｅ５は４部分で形成
され、ｙ方向の電界Ｅ６も４部分で形成されるので、Ｅ
５に対するＥ６の比は１が望ましく、より望ましくは
０．６〜１．４の範囲である。

【００４４】（変形例３）図１９によれば、カウンタ電
極８７は、直方体枠状のメーン電極８７ａと、このメー
ン電極８７ａで囲まれた空間を分割するｘ方向に延長さ
れたバー電極８７ｂとを含む。バー電極８７ｂによって
メーン電極８７ａで囲まれた空間を第１空間８８ａと第
２空間８８ｂに分ける。また、カウンタ電極８７は第１
空間８８ａを二分するｘ方向に延長された第１分割電極
８７ｃと、第２空間８８ｂを二分するｙ方向に延長され
た第２分割電極８７ｄとを含む。また、第１分割電極８
７ｃによって第１空間８８ａを二つの第３空間８８ｃに
分ける。さらに、第２分割電極８７ｄによって第２空間
８８ｂを二つの第４空間８８ｄに分ける。

【００４５】画素電極８９は、それぞれの第３空間８８
ｃを二分するｙ方向に延長された第１電極８９ａと、そ
れぞれの第４空間８８ｄを二分するｘ方向に延長された
第２電極８９ｂと、第１電極８９ａの一端と第２電極８
９ｂの一端を連結する第３電極８９ｃとを含む。ここ
で、第３電極８９ｃは、カウンタ電極８７のメーン電極
８７ａの所定部分とバー電極８７ｂの所定部分とオーバ
ラップするように配置される。ここで、第２電極８９ｂ
の一端はディスプレイ信号印加部８５と連結される。こ
の時、ディスプレイ信号印加部８５は、画素電極８９の
どの部分と連結されても構わない。また、カウンタ電極
８７と画素電極８９がオーバラップする部分では補助容
量キャパシタが形成される。

【００４６】同じく、カウンタ電極８７のメーン電極８
７ａ、バー電極８７ｂ、第１及び第２分割電極８７ｃ、
８７ｄの幅は略同じで、Ｗ４で表示される。又、画素電
極８９の第１及び第２電極８９ａ、８９ｂの幅もＷ４と
実質的に同様である。但し、画素電極８９の第３電極８
９ｃは、第１及び第２電極８９ａ、８９ｂを連結させる
ためのもので、第３電極８９ｃの幅は適当なキャパシタ
ンスを実現できる範囲内で形成する。符号Ｌ４は、画素
電極８９及びカウンタ電極８７間の距離を意味し、第３
及び第４空間おおいて、それぞれ同一である。

【００４７】ここで、Ｗ４及びＬ４は、上述したように
液晶分子の誘電率異方性を考慮して設定し得る。前記図
１９に示す例はＷ４よりＬ４の方が大きいケースであっ
て、誘電率異方性が正の液晶を用いた場合である。一
方、図２０に示す例ではＬ４よりＷ４の方が大きいケー
スであり誘電率異方性が負の液晶を用いた場合である。
かつ、図２０に示すカウンタ電極８７及び画素電極８９
は必ず透明金属物質で形成される必要がある。

【００４８】ここで、カウンタ電極８７及び画素電極８
９間に電圧差が発生すれば、第４空間８８ｄでｘ方向の
電界Ｅ７が形成される。これと共に、第３空間８８ｃで
ｙ方向の電界Ｅ８が形成される。従って、単位画素内に
対称される二方向の電界が形成される。

【００４９】この時、ｘ方向の電界Ｅ７は４部分で形成
され、ｙ方向の電界Ｅ８も４部分で形成されるので、Ｅ
７に対するＥ８の比は１がよく、より望ましくは０．６
〜１．４である。

【００５０】（変形例４）図２１によれば、カウンタ電
極９７は直方体枠状のメーン電極９７ａと、このメーン
電極９７ａで囲まれた空間を二分するｘ方向に延長され
たバー電極９７ｂとを含む。メーン電極９７ａで囲まれ
た空間は、バー電極９７ｂによって第１及び第２空間９
８ａ、９８ｂに分けられる。また、カウンタ電極９７
は、第１空間９８ａを数個に分けるｘ方向に延長された
多数の第１分割電極９７ｃと、第２空間９８ｂを数個に
分割するｙ方向に延長された多数の第２分割電極９７ｄ
とを含む。本変形例では、第１分割電極９７ｃを例えば
二つ設け、第２分割電極９７ｄを一つ設ける。第１分割
電極９７ｃによって第１空間９８ａを三つの第３空間９
８ｃに分けて、第２分割電極９７ｄによって第２空間９
８ｂを二つの第４空間９８ｄに分ける。この時、第３空
間９８ｃの長方向は、ｙ軸と平行で、第４空間９８ｄの
長方向はｘ軸と平行である。

【００５１】画素電極９９はそれぞれの第３空間９８ｃ
を二分するｙ方向に延長された第１電極９９ａと、第４
空間９８ｄを二分するｘ方向に延長された第２電極９９
ｂと、第１電極９９ａの一端と第２電極９９ｂの一端を
連結する第３電極９９ｃとを含む。ここで、第３電極９
９ｃはカウンタ電極９７のバー電極９７ｂの所定部分及
びメーン電極９７ａの所定部分とオーバラップされる。
ここで、第２電極９９ｂの一端はディスプレイ信号印加
部９５と連結される。この時、ディスプレイ信号印加部
９５は画素電極９９のどの部分と連結されても構わな
い。

【００５２】同じく、カウンタ電極９７のメーン電極９
７ａ、バー電極９７ｂ、第１及び第２分割電極９７ｃ、
９７ｄの幅はほぼ同じで、Ｗ５で表示される。又、画素
電極９９の第１及び第２電極９９ａ、９９ｂの幅もＷ５
と実質的に同様である。但し、画素電極９９の第３電極
９９ｃは第１及び第２電極９９ａ、９９ｂを連結させる
ためのもので、第３電極９９ｃの幅は適当なキャパシタ
ンスが具現できる範囲内で形成する。Ｌ５は画素電極９
９及びカウンタ電極９７間の距離を意味するもので、第
３及び第４空間でそれぞれ同様である。

【００５３】ここで、Ｗ５及びＬ５は、上述したように
液晶分子の誘電率異方性を考慮して設定し得る。前記図
２１に示す例はＷ５よりＬ５の方が大きいケースであっ
て、誘電率異方性が正の液晶を用いた場合である。一
方、図２２に示す例は、Ｌ５よりＷ５の方が大きいケー
スであって、誘電率異方性が負の液晶を用いた場合であ
る。かつ、図２２のカウンタ電極９７及び画素電極９９
は必ず透明金属物質で形成するべきである。

【００５４】カウンタ電極９７及び画素電極９９間に電
圧差が発生すれば、第３空間８８ｃでｘ方向の電界Ｅ９
が形成される。これと共に、第４空間９８ｄでｙ方向の
電界Ｅ１０が形成される。従って、単位画素内に対称さ
れる二方向の電界が形成される。

【００５５】この時、ｘ方向の電界Ｅ９は第６空間部分
で、ｙ方向の電界Ｅ１０は第４空間部分でというように
４部分で形成されるので、Ｅ９に対するＥ１０の比は２
／３になるのがよく、より望ましくは０．３〜０．８で
ある。

【００５６】〔第２の実施の形態〕：二重ドメインを持つアクティブマトリックス型のＩＰ
Ｓ−ＬＣＤ図３及び図４によれば、下部基板３０と上部基板５０は
所定距離（ｄ：以下セルギャップ）をおいて対向する。
下部基板３０と上部基板５０は透明な素材の絶縁基板
で、セルギャップ（ｄ）は６μｍ以下、望ましくは４〜
４．５μｍ程度である。下部基板３０及び上部基板５０
間には数個の液晶分子６０ａを含む液晶層６０が介在さ
れる。ここで、液晶層６０内の液晶分子６０ａは、誘電
率異方性（Δε）及び屈折率異方性（Δｎ）を有し、誘
電率異方性（Δε）は、電極の配置状態によって、正ま
たは負の物質が選択的に使用される。また、液晶分子６
０ａの屈折率異方性（Δｎ）はセルギャップ（ｄ）を考
慮した値が選定され、液晶分子６０ａの屈折率異方性
（Δｎ）とセルギャップ（ｄ）との積（位相遅延値）は
０.２〜０.６μｍとなるようにする。

【００５７】図４に示すように、下部基板３０の上部
に、ｘ方向に延長されたゲートバスライン３１と、ｙ方
向に延長されたデータバスライン３３とがマトリックス
状に配列されて単位画素ＰＩＸを画定する。

【００５８】前記、ゲートバスライン３１とデータバス
ライン３３との交点にはスイッチング素子としての薄膜
トランジスタ３５が配置される。

【００５９】カウンタ電極３７は、単位画素ＰＩＸ内の
下部基板３０上にそれぞれ形成される。このカウンタ電
極３７は、直方体枠状のメーン電極３７ａと、メーン電
極３７ａで囲まれた空間を二分するｘ方向に延長された
バー電極３７ｂとを含む。二分された空間は、バー電極
３７ｂによってを第１空間Ｘ１と第２空間Ｘ２に分けら
れる。また、カウンタ電極３７は、第１空間Ｘ１を等分
するようにｘ方向に延長された多数の第１分割電極３７
ｃと、第２空間Ｘ２を等分するようにｙ方向に延長され
た多数の第２分割電極３７ｄとを含む。第１分割電極３
７ｃにより第１空間Ｘ１は数個の第３空間Ｘ３に分割さ
れる。本実施の形態では、第１分割電極３７ｃを二つ設
けて、第１空間Ｘ１を３個の第３空間Ｘ３に分割してい
る。この時、第１分割電極３７ｃは等間隔に配置され、
また、第３空間Ｘ３の大きさは均一であり、第３空間Ｘ
３の長方向はｘ軸と平行する。また、第２分割電極３７
ｄによって第２空間Ｘ２は数個の第４空間Ｘ４に分割さ
れる。本実施の形態では、第２分割電極３７ｄを一つ設
け、第２空間Ｘ２は２個の第４空間Ｘ４に分割される。
ここで、第２分割電極３７ｄはｙ方向のメーン電極３７
ａ部分と等間隔をなすように設けられ、第４空間Ｘ４の
長方向はｙ軸と平行する。また、カウンタ電極３７は参
照電圧が持続的に印加される共通電極線３７０と連結さ
れる。

【００６０】画素電極３９は、単位画素ＰＩＸの下部基
板３０内にそれぞれ形成される。画素電極３９は、それ
ぞれの第３空間Ｘ３を二分するようにｘ方向に延長され
た第１電極３９ａと、それぞれの第４空間Ｘ４を二分す
るようにｙ方向に延長された第２電極３９ｂと、第１電
極３９ａの一端と第２電極３９ｂの一端を連結する第３
電極３９ｃと、第２電極３９ｂの他端間を連結しながら
薄膜トランジスタ３５と連結される第４電極３９ｄとを
含む。ここで、第３電極３９ｃは、ｙ軸と平行なメーン
電極３７ａの所定部分、及びバー電極３７ｂの所定部分
とオーバラップし、第４電極３９ｄは、ｘ軸と平行なメ
ーン電極３７ａの所定部分とオーバラップする。

【００６１】カウンタ電極３７のメーン電極３７ａ、バ
ー電極３７ｂ、第１及び第２電極３７ｃ、３７ｄの幅は
略同じでＷ１１で表示される。又、画素電極３９の第１
及び第２電極３９ａ、３９ｂの幅も略同一で、カウンタ
電極３７の各電極３７ａ〜３７ｄの幅と略同一である。
但し、画素電極３９の第３及び第４電極３９ｃ、３９ｄ
は、第１及び第２電極３９ａ、３９ｂ間を連結させ、第
２電極３９ｂ及び薄膜トランジスタ３５間を連結させる
ためのもので、この第３及び第４電極３９ｃ、３９ｄの
幅は、適当なキャパシタンスを実現できる範囲になるよ
うにする。また、Ｌ１１は、画素電極３９及びカウンタ
電極３７間の距離を意味しており、この距離は第３及び
第４空間でそれぞれ同一である。

【００６２】カウンタ電極３７と画素電極３９の幅Ｗ１
１は、詳述したように前記液晶の誘電率異方性に依存す
る。例えば、液晶の誘電率異方性が正であれば、図４に
示すように、Ｌ１１はＷ１１より大きく設計される。一
方、液晶の誘電率異方性が負であれば図５に示すよう
に、Ｌ１１はＷ１１より小さく設計される。また、前記
例と同様にカウンタ電極３７と画素電極３９は透明金属
物質で形成される。

【００６３】このような下部基板と対向する上部基板５
０（図３参照）の内側面にはカラーフィルタ層５２が配
置される。下部基板３０の内側表面及び上部基板５０の
カラーフィルタ層５２表面に、第１及び第２配向膜４２
ａ、４２ｂがそれぞれ配置される。この時、第１及び第
２配向膜４２ａ、４２ｂはプレティルト角が１０゜以下
の水平配向膜である。第１及び第２配向膜４２ａ、４２
ｂはラビング工程が進行して所定方向のラビング軸ｒ
１、ｒ２を持つ。この時、最大透過率を得るために、第
１配向膜４２ａのラビング軸ｒ１はｘ軸と約３５〜５５
゜、より望ましくは約４５゜をなすようにラビングされ
る。一方、第２配向膜４２ｂのラビング軸ｒ２は第１配
向膜４２ａのラビング軸と非並列（anti parallel）に
ラビングされる。

【００６４】第１及び第２偏光板４５ａ、４５ｂは、下
部基板３０の外側面と上部基板５０の外側面にそれぞれ
配置される。第１偏光板４５ａの偏光軸は第１配向膜４
２ａのラビング軸と平行に配置され、第２偏光板４５ｂ
の偏光軸は第１偏光板４５ａの偏光軸と直交するように
配置される。

【００６５】図６は第１及び第２配向膜４２ａ、４２ｂ
のラビング軸ｒ１、ｒ２と、第１及び第２偏光板４５
ａ、４５ｂの偏光軸Ｐ、Ａの方向を示した図である。図
示のように、第１及び第２配向膜４２ａ、４２ｂのラビ
ング軸ｒ１、ｒ２は互いに１８０゜の方向をなし、第１
偏光板４５ａの偏光軸Ｐは第１配向膜４２ａのラビング
軸ｒ１と平行し、第２偏光板４５ｂの偏光軸Ａは第１偏
光板４５ａの偏光軸Ｐと直交する。

【００６６】前記の構成を持つ本発明による液晶表示素
子の動作を説明する。まず、カウンタ電極３７及び画素
電極３９間に電界が形成される前には、液晶分子６０ａ
の長軸は、第１及び第２配向膜４２ａ、４２ｂの影響の
ため、上部及び下部基板３０、５０の表面と平行に配列
され、かつ、前記配向膜４２ａ、４２ｂのラビング軸ｒ
１、ｒ２と平行に配列される。これにより、バックライ
トから第１偏光板４５ａを通過した光は液晶層６０を通
過する際に偏光状態が変化されない。したがって、液晶
層６０を通過した光は第１偏光板４５ａの偏光軸と直交
する偏光軸を有する第２偏光板４５ｂによって吸収され
て画面はダーク状態となる。

【００６７】一方、ゲートバスライン３１が選択されて
データバスライン３３にディスプレイ信号が伝達される
と、ゲートバスライン３１とデータバスライン３３との
交叉部に位置した薄膜トランジスタ３５がターンオンす
る。これにより、データバスライン３３のディスプレイ
信号が画素電極３９に伝達され、参照信号を印加される
カウンタ電極３７及び画素電極３９間に電界Ｅ１１、Ｅ
１２が形成される。

【００６８】この時、第３空間Ｘ３のＸ軸と平行なメー
ン電極３７ａ及び第１電極３７ｃ間、第１分割電極３７
ｃ及び第１電極３９ａ間、バー電極３７ｂ及び第１電極
３９ａ間では、ｙ方向の電界Ｅ１２が形成される。一
方、第４空間のｙ軸と平行なメーン電極３７ａ及び第２
電極３９ｂ間、第２分割電極３７ｄ及び第２電極３９ｂ
間ではｘ方向の電界Ｅ１１が形成される。従って、一つ
の単位画素ＰＩＸ内に、ｘ方向の電界Ｅ１１とｙ方向の
電界Ｅ１２が同時に形成される。このとき、ｘ方向の電
界Ｅ１１は第４空間部分で形成され、ｙ方向の電界Ｅ１
２は第６空間部分で形成されるので、Ｅ１１に対するＥ
１２の比は、３／２がよく、より好ましくは１．２〜
１．８の範囲である。

【００６９】こうした電界の形成のため、液晶分子の誘
電率異方性特性によって電界と液晶分子の長軸または短
軸が一致するように配列される。例えば、液晶分子は、
誘電率異方性が正の場合に次の通り動作する。先ず、第
３空間Ｘ３にある液晶分子の長軸は、電界Ｅ１２と平行
するように反時計方向にツイストされる。一方、第４空
間Ｘ４にある液晶分子の長軸は、電界Ｅ１１と平行する
ように時計方向にツイストされる。したがって、一つの
単位画素内に、液晶分子の長軸がｙ方向と平行するよう
に配列される第１ドメインと、液晶分子の長軸がｘ方向
と平行するように配列される第２ドメインとが形成され
る。

【００７０】また、液晶分子の誘電率異方性が負の場合
には次の通り動作する。先ず、第３空間Ｘ３にある液晶
分子の短軸は電界Ｅ１２と平行するように時計方向にツ
イストされる。一方、第４空間Ｘ４にある液晶分子の短
軸は電界Ｅ１１と平行するように反時計方向にツイスト
される。したがって、誘電率異方性が負の液晶を用いて
も二重ドメインは形成される。

【００７１】第１偏光板４５ａを通過した光は、液晶層
６０を通過し、第１偏光板４５ａの偏光軸とそれぞれ所
定角度をなす第１及び第２ドメイン内の液晶分子により
偏光状態が変化される。また、液晶層６０を通過した光
は、第２偏光板４５ｂの偏光軸とも所定角度をなすこと
になり、第２偏光板４５ｂを通過することになる。した
がって画面はホワイト状態となる。

【００７２】この時、単位画素に２個のドメインを築く
につれて、画面の全ての方位角で液晶分子の長軸及び短
軸が同時に視認される。すなわち、図７に示すように、
単位画素の１／２領域は、液晶分子の長軸がｙ方向に配
列され（第１ドメイン：１０１）、残り領域は液晶分子
の長軸がｘ方向に配列されるので（第２ドメイン：１０
２）、画面のどの方向でも液晶分子の長軸及び短軸を同
時に視認される。これにより、液晶分子の屈折率異方性
が補償され、カラーシフト現象が発生しない。

【００７３】ここで、上述した変形例等のカウンタ電極
及び画素電極の構造も本実施の形態におけるアクティブ
マトリックス型−ＬＣＤに、ともに適用できる。

【００７４】〔第３の実施の形態〕：多重ドメインを持つアクティブマトリックス型ＩＰＳ
ＶＡ−ＬＣＤ図８及び図４によれば、下部基板３０と上部基板５０
は、所定距離（ｄ：以下セルギャップ）をおいて対向す
る。下部基板３０と上部基板５０は透明な素材の絶縁基
板で、セルギャップ（ｄ）は６μｍ以下、望ましくは４
〜４．５μｍ程度である。下部基板３０及び上部基板５
０間には多数の液晶分子６０ａを含む液晶層６０が介在
される。ここで、液晶層６０内の液晶分子６０ａは、誘
電率異方性（Δε）及び屈折率異方性（Δｎ）を有し、
誘電率異方性（Δε）は、正または負の物質が選択的に
使用される。このとき、液晶分子の屈折率異方性（Δ
ｎ）はセルギャップ（ｄ）を考慮した値が選定され、液
晶分子の屈折率異方性（Δｎ）とセルギャップ（ｄ）と
の積（位相遅延値）は０．２〜０．６μｍとなるように
する。

【００７５】下部基板３０の内側面にゲートバスライン
３１、データバスライン３３、薄膜トランジスタ３５、
カウンタ電極３７及び画素電極３９は、前記第２の実施
の形態と同様に形成される（図４参照）。または、カウ
ンタ電極と画素電極は、前記第１の実施の形態の変形例
等の形態にして配置させることができる。

【００７６】下部基板３０と対向する上部基板５０の内
側面にはカラーフィルタ層５２が配置される。下部基板
３０の内側表面及び上部基板５０のカラーフィルタ層５
２表面に第１及び第２配向膜４３ａ、４３ｂが形成され
る。本実施の形態の第１及び第２配向膜４３ａ、４３ｂ
は、プレティルト角が８５゜〜９５゜、望ましくは９０
゜の垂直配向膜である。この垂直配向膜の第１及び第２
配向膜４３ａ、４３ｂはラビング工程が要求されない。

【００７７】第１及び第２偏光板４５ａ、４５ｂは、下
部基板３０の外側面と上部基板５０の外側面にそれぞれ
配置される。第１偏光板４５ａの偏光軸は、ｘ軸と約４
５゜をなすように配置される。また、第２偏光板４５ｂ
の偏光軸は第１偏光板４５ａの偏光軸と直交するように
配置される。

【００７８】図９は、第１及び第２偏光板４５ａ、４５
ｂの偏光軸Ｐ、Ａの方向を示した図であり、第１偏光板
４５ａの偏光軸Ｐはｘ軸と約４５゜をなし、第２偏光板
４５ｂの偏光軸Ａは第１偏光板４５ａの偏光軸Ｐと直交
する。この時、第１偏光板４５ａをその偏光軸Ｐとｘ軸
が４５゜をなすように配置させるのは、電界形成時に液
晶分子が４５゜だけ動くようにし、液晶表示装置が最大
透過率を得るようにするためである。

【００７９】第２偏光板４５ｂ及び上部基板５０間には
位相補償板４８が介在される。この位相補償板４８は、
ネガティブ屈折率異方性を持つ液晶分子を含む層で、垂
直配向された液晶分子の屈折率異方性を補償する。この
時、位相補償板４８の位相遅延値（phase retardatio
n；位相補償板の厚さと位相補償板をなす液晶分子の屈
折率異方性との積）は、液晶層６０の位相遅延値と同一
であるようにする。

【００８０】このような構成を持つＩＰＳＶＡ−ＬＣＤ
は動作は次の通りである。先ず、カウンタ電極３７及び
画素電極３９間に電界が形成される前には、液晶分子６
０ａの長軸は第１及び第２配向膜４３ａ、４３ｂの影響
のために上下部基板３０、５０の表面と垂直をなすよう
に配列される。これにより、バックライトから第１偏光
板４５ａを通過した光は液晶層６０を通過しながら偏光
状態が変化されない。したがって、液晶層６０を通過し
た光は第１偏光板４５ａの偏光軸と直交する偏光軸を有
する第２偏光板４５ｂによって吸収されて画面はダーク
状態となる。

【００８１】一方、カウンタ電極３７及び画素電極３９
間に電圧差が発生すれば、前記第２の実施の形態で説明
したように、単位画素ＰＩＸ内の第３空間Ｘ３にはｙ方
向の電界Ｅ１２が形成され、第４空間Ｘ４にはｘ方向の
電界Ｅ１１が形成される。

【００８２】すると、液晶分子６０ａの光軸（長軸また
は短軸）と電界は平行に動くことになり、画面がホワイ
ト状態となる。この時、本実施の形態では、配向膜４３
ａ、４３ｂとして垂直配向膜を用いたので、電界中心線
にある液晶分子は電界の形成される以前の状態を維持す
ることになり、電界中心線の両側にある液晶分子はその
光軸と電界が平行するようにティルトされる。

【００８３】即ち、図１０（ａ）に示すように、例えば
誘電率異方性が正の液晶分子を用いた時、ｘ軸方向にカ
ウンタ電極３７と画素電極３９が配列された第３空間Ｘ
３には、電界Ｅ１２の中心線を境界にして、−ｙ方向に
ティルトされる液晶分子からなる第１ドメイン領域２０
１と、＋ｙ方向にティルトされる液晶分子からなる第２
ドメイン領域２０２とを築く。電界Ｅ１１の中心線にあ
る液晶分子は、公知のように、第１及び第２ドメイン領
域２０１、２０２のファンデルワールス力によって初期
の垂直配向状態を維持し、ディスクリネーションライン
(disclinationline)２００をなす。この時、光遮断線２
００は、周知のようにＩＰＳＶＡ−ＬＣＤでドメインを
境界付ける役割をする。

【００８４】又、ｙ軸方向にカウンタ電極３７と画素電
極３９が配列された第４空間Ｘ３では、電界Ｅ１１の中
心線を境界にして、＋ｘ方向にティルトされる液晶分子
からなる第３ドメイン領域２０３と、−ｘ方向にティル
トされる液晶分子からなる第４ドメイン領域２０４とを
築く。電界Ｅ１２の中心線にも同様に液晶分子は初期の
配列状態を維持してディスクリネーションライン２００
をなす。

【００８５】これにより、垂直配向膜を用いるＩＰＳＶ
Ａ−ＬＣＤの場合、単位画素に４個のドメインが形成さ
れるので、全ての方位角で、液晶分子の長軸及び短軸を
同時に見られる。従って、液晶分子の屈折率異方性が補
償されてカラーシフト現象が発生しない。

【００８６】図１１は、本実施の形態のＩＰＳＶＡ−Ｌ
ＣＤの視野角によるコントラスト比を示すもので、本発
明の液晶分子は平行場によって駆動されるので、ほとん
どの方位角でコントラスト比ＣＲは１０以上を表し、コ
ントラスト比が５０以上の領域は鏡面対称をなす。ま
た、偏光軸と一致する方向の、４５゜、１３５゜、２２
５゜、３１５゜付近での視野角の特性は一層優れてい
る。

【００８７】更に、本実施の形態のようにＩＰＳＶＡ−
ＬＣＤを用いる場合、前記第２の実施の形態のＩＰＳ−
ＬＣＤと比較してみれば、配向膜のラビングステップが
要求されなくても多重ドメインが形成できるという利点
がある。尚、垂直配向膜の使用によって早い応答時間が
確保できる。

【００８８】〔第４の実施の形態〕：均一な電界分布を持って多重ドメインを持つアクティ
ブマトリックス型ＩＰＳＶＡ-ＬＣＤ本実施の形態は、前記第３の実施の形態のＩＰＳＶＡ−
ＬＣＤの上部基板、配向膜、偏光板構造は同一であり、
下部基板のカウンタ電極構造のみが一部相異する。

【００８９】前記、図４の下部基板構造を持つＩＰＳＶ
Ａ−ＬＣＤの主な電界形成空間は、第３空間Ｘ３と第４
空間Ｘ４である。しかしながら、第３及び第４空間Ｘ
３、Ｘ４内のカウンタ電極３７と画素電極３９とがなす
稜部分に不所望の縁電界が発生される。この縁電界はｘ
方向またはｙ方向の主な電界Ｅ１１、Ｅ１２に対して斜
線形態に現れるので、カウンタ電極３７と画素電極３９
とがなす稜部分では液晶分子は不所望の方向に動くこと
になる。

【００９０】更に、カウンタ電極３７及び画素電極３９
に高電圧が印加されると、その縁電界の強さも大きくな
り、主な電界Ｅ１１、Ｅ１２は均衡を失うことになる。
つまり、主な電界Ｅ１１、Ｅ１２の中心が移動してディ
スクリネーションラインは一側に偏ることになる。この
ようにディスクリネーションラインが電界形成空間の中
央に配置されず、一側に偏るように配置されると、完壁
な二重ドメインを形成し難い。

【００９１】従って、本実施の形態では、均一な電界分
布を得るために、図１２に示すように、カウンタ電極３
７の各稜部分ｅｄ１、ｅｄ２、ｅｄ３、ｅｄ４、ｅｄ
５、ｅｄ６、ｅｄ７、ｅｄ８、ｅｄ９、ｅｄ１０、ｅｄ
１１、ｅｄ１２に直角三角形状のリーブ３７ｅをそれぞ
れ設ける。また、前記リーブ３７ｅはその斜辺がラウン
ディングされることもある。

【００９２】このように、稜部分にリーブ３７ｅを設
け、稜部分の交叉角を鈍角になるようにすることで、稜
部分に寄生電界の発生を減らすことができる。よって、
主な電界Ｅ１１、Ｅ１２は寄生電界による歪なしに均一
に分布され、ディスクリネーションラインが電界形成空
間の第３及び第４空間Ｘ３、Ｘ４の中央に配置される。
従って、完全な４重ドメインが形成されてカラーシフト
が除去できる。このとき、リーブ３７ｅは第２の実施の
形態のＩＰＳ−ＬＣＤにも適用して寄生電界の発生を低
減することができる。

【００９３】〔第５の実施の形態〕：クロストークを減らして二重または多重ドメインを持
つアクティブマトリックス型ＩＰＳ-ＬＣＤまたはＩＰ
ＳＶＡ-ＬＣＤ本実施の形態では、データバスライン及び画素電極間に
発生されるクロストーク現象を防止できるＬＣＤであっ
て、ＩＰＳモードで用いる場合には上下基板の構造を図
３のように構成し、ＩＰＳＶＡモードで用いる場合には
上下基板の構造を図８のように構成する。

【００９４】また、下部基板上に形成されるゲートバス
ライン３１、データバスライン３３、薄膜トランジスタ
３５は、図４と同様にし、カウンタ電極３７及び画素電
極３９の構造のみを一部変更する。

【００９５】図１３によれば、本実施の形態のカウンタ
電極３７−１は、直方体枠状のメーン電極３７−１ａ
と、メーン電極３７−１ａで囲まれた空間を二分するｘ
方向に延長されたバー電極３７−１ｂとを含む。二分さ
れた空間はバー電極３７−１ｂによって第１空間Ｘ１と
第２空間Ｘ２に分けられる。また、カウンタ電極３７−
１は第１空間Ｘ１を分割するｘ方向に延長された多数の
第１分割電極３７−１ｃと、第２空間Ｘ２を分割するｙ
方向に延長された多数の第２分割電極３７−１ｄとを含
む。第１分割電極３７−１ｃによって第１空間Ｘ１は幾
つかの第３空間Ｘ３に分割され、第２分割電極３７−１
ｄによって第２空間Ｘ２は幾つかの第４空間Ｘ４に分割
される。また、カウンタ電極３７−１はそれぞれの第３
空間Ｘ３を二分するようにｙ方向に延長された第３分割
電極３７−１ｆを含む。これにより、第３分割電極３７
−１ｆと第１分割電極３７−１ｃは直交する。さらに、
カウンタ電極３７−１は参照電圧が持続的に印加される
共通電極線３７０と連結される。

【００９６】画素電極３９−１はそれぞれの第３空間Ｘ
３をさらに二分するようにｘ方向に延長された第１ブラ
ンチ３９−１ａと、それぞれの第４空間Ｘ４を二分する
ようにｙ方向に延長された第２ブランチ３９−１ｂと、
第１ブランチ３９−１ａと交叉しながらカウンタ電極３
７−１の第３分割電極３７−１ｆとオーバラップされる
第３ブランチ３９−１ｃと、第２ブランチ３９−１ｂの
一端を連結しながらカウンタ電極３７−１のバー電極３
７−１ｂとオーバラップされて第３ブランチ３９−１ｃ
と交叉する第４ブランチ３９−１ｄと、第２ブランチ３
９−１ｂの他端を連結しながら薄膜トランジスタ３５と
コンタクトされる第５ブランチ３９−１ｅとを含む。

【００９７】このように、画素電極３９−１を構成する
ブランチ３９−１ａ、３９−１ｂ、３９−１ｃ、３９−
１ｄ、３９−１ｅのうち、より望ましくはデータバスラ
イン３２と平行な画素電極のブランチを単位画素のほぼ
中央に配置するので、データバスライン３２の影響をあ
まり受けないことになる。したがって、クロストークの
ような問題点を減少させることができる。

【００９８】（変形例１）本変形例は第５の実施の形態
の液晶表示装置における縁電界を防止する構造であっ
て、本変形例のゲートバスライン、データバスライン、
薄膜トランジスタ、共通電極線及び画素電極の各構造
は、図１３に示す電極と同様であり、カウンタ電極の構
造のみが一部相異する。

【００９９】すなわち、図１４によれば、本変形例のカ
ウンタ電極３７−１は、直方体の枠状のメーン電極３７
−１ａと、メーン電極３７−１ａで囲まれた空間を二分
するｘ方向に延長されたバー電極３７−１ｂとを含む。
この二分された空間は、バー電極３７−１ｂによって第
１空間Ｘ１と第２空間Ｘ２に分けられる。また、カウン
タ電極３７−１は、第１空間Ｘ１を分割するｘ方向に延
長された多数の第１分割電極３７−１ｃと、第２空間Ｘ
２を分割するｙ方向に延長された多数の第２分割電極３
７−１ｄとを含む。第１分割電極３７−１ｃによって第
１空間Ｘ１は数個の第３空間Ｘ３に分割され、第２分割
電極３７−１ｄによって第２空間Ｘ２は数個の第４空間
Ｘ４に分割される。また、カウンタ電極３７−１はそれ
ぞれの第３空間Ｘ３を二分するようにｙ方向に延長され
た第３分割電極３７−１ｆを含む。これにより、第３分
割電極３７−１ｆと第１分割電極３７−１ｃは直交す
る。さらに、カウンタ電極３７−１はその各稜部分に発
生する縁電界をなくすために、稜部分を鈍角化させるリ
ーブ３７−１ｅを含む。この時、リーブ３７−１ｅは、
直角三角形状であるか、あるいは斜辺のラウンディング
された直角三角形状である。

【０１００】このように、画素電極３９−１を単位画素
ＰＩＸの中心に配置させ、カウンタ電極の稜部分にそれ
ぞれリーブを設けることにより、データバスライン３１
及び画素電極３９−１間のクロストーク現象を防止し、
カウンタ電極と画素電極とがなす稜部分の縁電界を防止
する。

【０１０１】以上で説明した各実施の形態に含まれてい
た本発明の思想は、同一基板に画素電極及びカウンタ電
極を形成するような型の液晶表示装置にすべて適用でき
る。また、本発明にかかるカウンタ電極及び画素電極構
造は、前記の実施の形態及びその変形例に限定されず、
ｘ方向の電界とｙ方向の電界とが同時に形成される範囲
内で多様に変更可能である。その他、本発明はその技術
思想から逸脱しない範囲内で多様に変更して実施するこ
とができる。

【０１０２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、カウンタ電極及び画素電極に電圧印加時、単位画
素内にゲートバスラインと平行な電界（ｘ方向電界）
と、データバスラインと平行な電界（ｙ方向電界）とを
同時に形成して二重または多重ドメインを形成する構成
により、どの方位角から画面を見ても、液晶分子の長軸
及び短軸を同時に見ることができることから、液晶分子
の屈折率異方性を補償することができる。したがって、
カラーシフトが改善され、優れた画質を得ることができ
る。又、カウンタ電極の稜部分にリーブを設けて寄生電
界の発生を防止することにより、液晶表示装置の画質が
一層改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のＩＰＳ−ＬＣＤの下部基板平面図であ
る。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形
態を説明するためのカウンタ電極及び画素電極を示す平
面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するためのＬ
ＣＤの斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態及び第３実施の形態
を説明するためのＬＣＤの下部基板平面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態及び第３の実施の形
態を説明するためのＬＣＤの下部基板平面図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態で、配向膜のラビン
グ軸及び偏光板の偏光軸の方向を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態のＬＣＤのオン状態
の液晶分子配列を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態を説明するためのＬ
ＣＤの斜視図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態で偏光板の偏光軸の
方向を示す図である。

【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施の
形態のＬＣＤオン状態における液晶分子配列を示す図で
ある。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の視野角に対する
コントラスト比を示す図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態を説明するための
ＬＣＤの下部基板平面図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態を説明するための
ＬＣＤの下部基板平面図である。

【図１４】本発明の第５の実施の形態を説明するための
ＬＣＤの下部基板平面図である。

【図１５】本発明の第１の実施の形態の変形例１を説明
するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す平面
図である。

【図１６】本発明の第１の実施の形態による変形例１を
説明するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す
平面図である。

【図１７】本発明の第１の実施の形態による変形例２を
説明するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す
平面図である。

【図１８】本発明の第１の実施の形態による変形例３を
説明するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す
平面図である。

【図１９】本発明の第１の実施の形態による変形例３を
説明するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す
平面図である。

【図２０】本発明の第１の実施の形態による変形例３を
説明するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す
平面図である。

【図２１】本発明の第１の実施の形態による変形例４を
説明するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す
平面図である。

【図２２】本発明の第１の実施の形態による変形例４を
説明するためのカウンタ電極及び画素電極の構造を示す
平面図である。

【符号の説明】

２７、３７、３７−１、６７、７７、８７、９７カウ
ンタ電極２９、３９、３９−１、６９、７９、８９、９９画素
電極３０下部基板３１ゲートバスライン３３データバスライン３５薄膜トランジスタ３７ａカウンタ電極のメイン電極３７ｂバー電極３７ｃ第１分割電極３７ｄ第２分割電極３７ｅリーブ３９ａ第１電極３９ｂ第２電極３９ｃ第３電極３９ｄ第４電極４２ａ、４２ｂ水平配向膜４３ａ、４３ｂ垂直配向膜４５ａ、４５ｂ偏光板５０上部基板５２カラーフィルタ層６０液晶層６０ａ液晶分子１００、２００ディスクリネーションライン１０１、２０１第１ドメイン１０２、２０２第２ドメイン２０３第３ドメイン２０４第４ドメイン３７０共通電極線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金香律大韓民国京畿道利川市夫鉢邑牙美里山１ 48−１現代社員アパート 109−102 (72)発明者安星俊大韓民国京畿道利川市夫鉢邑高潭里山１ 48−１高潭寄宿舎 102−1207 (72)発明者盧鳳奎大韓民国京畿道水原市長安區迎華洞 63− 19 (72)発明者崔完鎔大韓民国京畿道利川市夫鉢邑新河里 ▲ゴピョン▼ アパート１− 404 (72)発明者金俊憲大韓民国ソウル市麻浦區新水洞 81−42 14／２ (56)参考文献特開平10−307295（ＪＰ，Ａ) 特開平10−232392（ＪＰ，Ａ) 特開平11−153802（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1362 G02F 1/1337

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】数個の液晶分子を含む液晶層；液晶層の
一表面に配置され、液晶層との当接面にゲートバスライ
ンとデータバスラインとを交叉配列させて単位画素を限
定しており、ゲートバスライン及びデータバスラインの
各々の交点には薄膜トランジスタを備え、それぞれの単
位画素空間には液晶分子を駆動させるカウンタ電極と画
素電極を備えた下部基板；前記液晶層の他表面に配置さ
れ、カラーフィルタを備えた上部基板；前記液晶層と前
記下部基板との間、前記液晶層と前記上部基板との間に
それぞれ介在され、所定方向のラビング軸を持つ第１及
び第２水平膜；及び、前記下部基板の外側面と前記上部
基板の外側面にそれぞれ配置される第１及び第２偏光板
を含み、前記カウンタ電極は直四角枠状のメーン電極
と、前記メーン電極で囲まれた空間を多数個に分ける多
数の分割電極とを含み、前記画素電極は前記カウンタ電
極の多数の空間の一部をゲートバスラインと平行な方向
に横切る第１電極と、前記第１電極と電気的に連結して
前記カウンタ電極の多数の空間の他部をデータバスライ
ンと平行な方向に横切る第２電極を含み、前記カウンタ
電極と画素電極に電圧印加時、カウンタ電極と画素電極
との間には基板表面と平行しながらゲートバスラインと
平行な電界及びデータバスラインと平行な電界を同時に
形成し、前記カウンタ電極は各稜部に挿入される直角三
角形状のリーブを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記リーブは斜辺のラウンディングされ
た形状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。
【請求項３】前記カウンタ電極の分割電極は、前記メ
ーン電極で囲まれた空間を第１及び第２空間に二分する
ようにゲートバスラインと平行な方向に延長されたバー
電極；前記第１空間を所定個の第３空間に区画するよう
にゲートバスラインと平行な方向に延長された多数の第
１分割電極；及び前記第２空間を所定個の第４空間に区
画するようにデータバスラインと平行な方向に延長され
る多数の第２分割電極を含み、前記画素電極の第１電極
は前記第３空間をそれぞれ分けるようにゲートバスライ
ンと平行に延長され、前記画素電極の第２電極は前記第
４空間をそれぞれ分けるようにデータバスラインと平行
に延長されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。
【請求項４】前記画素電極は、第１電極と第２電極と
の間を電気的に連結する連結手段を更に含み、前記連結
手段は前記カウンタ電極の所定部分とオーバラップされ
るように配置されることを特徴とする請求項１に記載の
液晶表示装置。
【請求項５】前記液晶層内の液晶分子の誘電率異方性
が正であれば、前記カウンタ電極及び画素電極の幅は前
記カウンタ電極及び画素電極間の距離より狭く形成され
ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記液晶層内の液晶分子の誘電率異方性
が負であれば、前記カウンタ電極及び画素電極の幅は前
記カウンタ電極及び画素電極間の距離より広く形成さ
れ、前記カウンタ電極及び画素電極は透明金属物質で形
成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装
置。
【請求項７】前記液晶層の厚さと液晶分子の屈折率異
方性との積は０．２〜０．６μｍであることを特徴とす
る請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】数個の液晶分子を含む液晶層；液晶層の
一表面に配置され、液晶層との当接面にゲートバスライ
ンとデータバスラインとを交叉配列させて単位画素を限
定しており、ゲートバスライン及びデータバスラインの
各々の交点には薄膜トランジスタを備え、それぞれの単
位画素空間には液晶分子を駆動させるカウンタ電極と画
素電極を備えた下部基板；前記液晶層の他表面に配置さ
れ、カラーフィルタを備えた上部基板；前記液晶層と前
記下部基板との間、前記液晶層と前記上部基板との間に
それぞれ介在される第１及び第２垂直配向膜；前記下部
基板の外側面と前記上部基板の外側面にそれぞれ配置さ
れる第１及び第２偏光板；及び、前記上部基板と第２偏
光板との間に介在される位相補償板を含み、前記カウン
タ電極は直四角枠状のメーン電極と、前記メーン電極で
囲まれた空間を多数個に分ける多数の分割電極とを含
み、前記画素電極は前記カウンタ電極の多数の空間の一
部をゲートバスラインと平行な方向に横切る第１電極
と、前記第１電極と電気的に連結して前記カウンタ電極
の多数の空間の他部をデータバスラインと平行な方向に
横切る第２電極を含み、前記カウンタ電極と画素電極に
電圧印加時、カウンタ電極と画素電極との間には基板表
面と平行しながらゲートバスラインと平行な電界及びデ
ータバスラインと平行な電界を同時に形成し、前記カウ
ンタ電極は各稜部に挿入される直角三角形状のリーブを
含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】前記位相補償板はネガティブ屈折率異方
性を持つ液晶分子からなることを特徴とする請求項８に
記載の液晶表示装置。
【請求項１０】前記位相補償板の厚さと位相補償板を
なす液晶分子の屈折率異方性との積は、前記液晶層の厚
さと液晶層をなす液晶分子の屈折率異方性との積と同じ
であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装
置。