JP3796115B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は対向電極にスリットを形成して視角特性を改善した液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置ではＴＮ方式が実用化されているが、ＴＮ方式は視野角が狭いという問題があった。そこでＩＰＳ方式やＶＡ方式などの視角特性の優れた方式や、特開平６−１９４６５７号公報や特開平７−４３７１９号公報、特許３０１１７２０号公報などに開示されているように、画素電極に対向配置した対向電極にスリットを設け、1画素内に複数の視角方向を形成したものが提案されている。
【０００３】
対向電極にスリットを形成した液晶表示装置を図４に基づいて説明する。図４は従来の液晶表示装置における電圧印加時の断面概略図である。１００はガラス基板などの透明な基板、１０１は基板１００上に形成された信号線、１０２は画素毎に設けられた画素電極、１０３は基板１００上に積層された配向膜である。１０４は基板１００に対向配置された透明な基板、１０５は各画素間に配置された遮光膜、１０６は各画素に対応したカラーフィルタ、１０７はカラーフィルタ１０６に積層された平坦化膜、１０８は画素電極１０２の中央部に対向する部分にスリット１１１が設けられた対向電極、１０９は対向電極１０８及び平坦化膜１０７を覆う配向膜である。一対の基板１００、１０４間には液晶１１０が挟持され、画素電極１０２に印加される電圧に応じて配列状態が変化する。例えば液晶１１０が負の誘電率異方性を持ち、配向膜１０３、１０９に垂直配向処理を施した場合、電圧無印加時は液晶分子１１０が配向膜１０３、１０９に影響されて垂直配列になり、電界印加時は液晶分子１１０が画素電極１０２と対向電極１０８間に生じる電界に影響されて水平方向へ傾斜する。このとき対向電極１０８にはスリット１１１が形成されているため、画素電極１０２の周縁部や対向電極１０８のスリット１１１部分では図４の点線で示すように基板１００、１０４に対して斜め方向に電界が発生し、1画素内に液晶分子の傾斜方向の異なる領域ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
対向電極１０８にスリット１１１を形成しない場合であれば平坦化膜１０７を設けなくてもよいが、対向電極１０８にスリット１１１を形成する場合はカラーフィルタ１０６上に平坦化膜１０７などのカラーフィルタ１０６を覆う膜が必要となる。例えばスリット１１１部分に平坦化膜１０７がないとき、スリット１１１部分でカラーフィルタ１０６が配向膜１０９を介して液晶に接することになり、カラーフィルタ１０６の成分が配向膜１０９を通って液晶１１０に溶けこんでしまう。そのため液晶１１０が汚れるなどの不具合が生じ、表示の品質が低下してしまう。そこでスリット１１１部分のカラーフィルタ１０６上に平坦化膜１０７を積層することで、カラーフィルタ１０６の成分が液晶１１０に溶け出すことを防止している。このように対向電極１０８にスリット１１１を形成する場合はスリット１１１部分に平坦化膜１０７などを必要とするが、この平坦化膜１０７を積層するための製造工程が増えてしまう。
【０００５】
そこで本発明は、平坦化膜などを設けることなく対向電極にスリットを形成した液晶表示装置を提案する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、一対の基板間に封入した液晶と、一方の基板上に画素毎に形成した画素電極と、他方の基板に形成すると共に前記画素電極に対向配置したカラーフィルタと、前記カラーフィルタ上に積層した対向電極と、各画素に応じて前記対向電極に形成したスリットとを備え、電圧印加時に前記スリット部分の対向電極の端部によって液晶分子の傾斜方向を規制し、前記スリット部分では前記カラーフィルタを取除くと共に前記カラーフィルタの端を前記対向電極で覆うことを特徴とする。スリット部分のカラーフィルタを取除くことで対向電極がカラーフィルタを覆う膜に兼用でき、平坦化膜などのカラーフィルタを覆う膜を特別に形成しなくても、カラーフィルタの成分が液晶に溶け込むことを防ぐことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図1は第一基板側の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面概略図である。
【０００８】
１はガラス基板などの透明な第一基板であり、この第一基板１上には走査線２と信号線３がマトリクス状に配線され、走査線２と信号線３で囲まれる領域に画素電極４が配置されている。走査線２と信号線３の交差部にはＴＦＴ５（薄膜トランジスタ）が形成され、ＴＦＴ５のゲート電極は走査線２に、ＴＦＴ５のソース電極は信号線３に、ＴＦＴ５のドレイン電極は画素電極４にそれぞれ接続されている。６は垂直配向処理が施された配向膜であり、画素電極４に積層されている。
【０００９】
７はガラス基板などの透明な第二基板であり、第二基板７上には遮光膜８、カラーフィルタ９、対向電極１０、配向膜１１が順次積層されている。対向電極１０には電圧印加時に液晶分子１２の傾斜方向を規制するスリット１３が形成されているが、本発明ではこのスリット１３に対応する部分のカラーフィルタ９を取除いている。図３は遮光膜８とスリット１３の位置関係を示す模式図であり、右肩下がりの斜線でハッチングされている部分が遮光膜８、右肩上がりの斜線でハッチングされている部分がスリット１３、点線が画素電極４を示している。図３に示すように遮光膜８は各画素間の走査線２及び信号線３と対向する部分とスリット１３部分に形成されている。スリット１３部分では異なる方向に傾斜する液晶分子１２が存在するため不規則なディスクリネーションが生じやすく、さらにスリット１３部分のカラーフィルタ９を取除いているため電圧印加時にここから白色の光が透過しやすくなり、表示の品質が低下する。従ってスリット１３に遮光膜８を設けることで表示への悪影響を低減させることができる。また、スリット１３に遮光膜８を形成する場合でも画素間の遮光膜８と同一工程で形成できるため、製造工程を増やすことなく簡単に製造できる。
【００１０】
カラーフィルタ９は各画素に応じてＲＧＢの順にストライプ状に配置され、画素毎に図３に示す形状のスリット１３が形成されている。対向電極１０はＩＴＯなどで形成され、カラーフィルタ９の全面を覆っている。対向電極１０にもスリット１３が形成されるが、このスリット１３部分のカラーフィルタ９を取除くことによって対向電極１０でカラーフィルタ９の端部に至るまで覆うことができ、カラーフィルタ９の成分が液晶１２に流れ出すことを防止できる。対向電極１０及びスリット１３部分の遮光膜８を覆う配向膜１１には垂直配向処理が施されている。
【００１１】
基板１、７間には負の誘電率異方性を有する液晶１２が挟持され、電圧無印加時には配向膜６、１１の作用を受けて垂直配列する。画素電極４に電圧が印加されると、画素電極４と対向電極１０の間に電界が発生し、その電界に影響されて液晶分子１２が垂直方向から水平方向へ傾斜する。このとき画素電極４の周縁部や対向電極１０のスリット１３部分では図２の点線で示すように基板１、７に対して斜め方向の電界が発生し、液晶分子１２はこの電界の方向によって傾斜方向が規制される。スリット１３部分の対向電極１０では電界がその端部からスリット１３中央の方向へ広がりながら画素電極４まで発生し、図２に示すようにスリット１３の左側に位置する液晶分子１２は時計回りに傾斜し、スリット１３の右側に位置する液晶分子１２は半時計回りに傾斜する。このスリット１３付近の液晶分子１２の傾斜方向が周りの液晶分子１２に影響して、各液晶分子１２は隣接する液晶分子１２とほぼ同じ方向に傾斜する。そしてスリット１３を挟んで隣接する領域の液晶分子１２が互いに逆方向に傾斜し、この実施形態では1画素をスリット１３で４つの領域に分割しているため、各領域の液晶分子１２がその傾斜方向に対応する方向の視野角を改善し、広視野角の液晶表示装置になる。
【００１２】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、この実施形態ではＶＡモードの液晶表示装置について説明したが、対向電極にスリットを形成する液晶表示装置であればＴＮモードなどにも有効である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、対向電極のスリット部分ではカラーフィルタを取除くと共にカラーフィルタの端を対向電極で覆っている。このようにスリット部分のカラーフィルタを取除くことで、対向電極によってカラーフィルタを端部まで被覆することが可能になり、カラーフィルタの成分が液晶に溶け込むことを防止する膜を形成する工程を省略することができる。
【００１４】
さらにスリット部分に遮光膜を設けているため、スリット部分の配列の乱れから生じる不規則なディスクリネーションやカラーフィルタを通過しない白色の透過光などによる表示の品質に与える影響を低減することができ、高品位な表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である液晶表示装置の第一基板側の概略平面図である。
【図２】本発明の実施形態である液晶表示装置の電圧印加時の概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態の遮光膜とスリットの位置関係を示す模式図である。
【図４】従来の液晶表示装置の概略断面図である。
【符号の説明】
２ ゲート線
３ ソース線
４ 画素電極
９ カラーフィルタ
１０ 対向電極
１２ 液晶分子
１３ スリット

Claims (3)

1. 一対の基板間に封入した液晶と、一方の基板上に画素毎に形成した画素電極と、他方の基板に形成すると共に前記画素電極に対向配置したカラーフィルタと、前記カラーフィルタ上に積層した対向電極と、各画素に応じて前記対向電極に形成したスリットとを備え、電圧印加時に前記スリット部分の対向電極の端部によって液晶分子の傾斜方向を規制し、前記スリット部分では前記カラーフィルタを取除くと共に前記カラーフィルタの端を前記対向電極で覆うことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶に負の誘電率異方性を持つ液晶を用いると共に前記両基板に垂直配向膜を積層し、電圧無印加時は液晶分子が垂直配列し、電圧印加時は液晶分子が水平方向に傾斜することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記他方の基板にはスリット部分に遮光膜を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液晶表示装置。

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