JP4021584B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、例えば横電界方式の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
横電界方式の液晶表示装置は、液晶を介して互いに対向配置される各透明基板のうちの一方の透明基板の液晶側の画素領域に、互いに離間させて配置させた一対の電極を形成し、これら電極の間に発生する電界によって、これら電極の間を透過する光に対する液晶の光透過率を制御させるようになっている。
すなわち、信号線に囲まれた領域に画素電極と対向電極とが形成され、これら各電極の間の領域に透明基板と平行に電界を発生せしめるようになっている。
ここで、前記各電極のうち対向電極は、画素領域の両脇に、換言すれば信号線（ドレイン線）と隣接するようにして配置され、一方の対向電極に隣接して画素電極、この画素電極に隣接して対向電極、この対向電極に対向して画素電極、この画素電極に隣接して他方の対向電極というようにして配置されている。
ドレイン線からの映像信号による電界が画素電極にではなく隣接する対向電極に終端できるようにして、ノイズの侵入を防止せんとするためである。
【０００３】
一方、対向して配置される他方の透明基板には、ブラックマトリックスが形成され、このブラックマトリックスは、前記ドレイン線とともにこのドレイン線に隣接する対向電極との間の領域をも遮光するようにして形成されている。
ドレイン線とこのドレイン線に隣接する対向電極との間は、上述したように電界が発生し、これによる液晶の光透過率の変化を目視できないようにするためである。
このことから、ドレイン線に隣接する各対向電極は、ブラックマトリックスの開口からその一対の対向辺側において、その一部が露出されるようにして配置されていることが認識できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、液晶を介して対向配置させる各透明基板に僅かな位置ずれ（特に、ドレイン信号線に対して交差する方向への位置ずれ）が生じている場合に、ブラックマトリックスと各対向電極との位置関係は、上述した通りにいかない場合が生じる。
この場合、前記各対向電極のうち一方の対向電極が、ブラックマトリックスから必要以上に露出する方向に現出してしまうとともに、他方の対向電極がブラックマトリックスから完全に遮蔽される方向に退却してしまうことになる。
すなわち、各透明基板の位置ずれに応じて、ブラックマトリックスの開口を透過する光の領域が狭くなり、実質的に開口率の低下を招来する不都合が生じてしまう。
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板の位置ずれにも拘らず、開口率の低下を防止できる液晶表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
すなわち、ブラックマトリックスと、このブラックマトリックスの開口部の対向する各辺のそれぞれに沿って形成されている各電極と、を備え、
前記各電極は、前記ブラックマトリックスの該電極の幅方向における位置ずれにもかかわらず、
該ブラックマトリックスの開口部内の光透過領域がほぼ不変となるパターンとして形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明する。
〔実施例１〕
図１は、いわゆる横電界方式と称される液晶表示装置の各画素のうちの一つの画素を示す平面図である。
各画素はマトリックス状に配置されて表示部を構成している。このため、図１に示す画素の構成はその左右及び上下に隣接する画素の構成と同様となっている。
まず、液晶を介して対向配置される透明基板のうち、一方の透明基板１の液晶側の面において図中ｘ方向に延在する走査信号線（ゲート線）２が例えばクロム層によって形成されている。このゲート線２は、図中に示すように、例えば画素領域の下側に形成され、実質的に画素として機能する領域をできるだけ大きくとるようになっている。
このゲート線２は表示部外からゲート信号が供給されるようになっており、後述の薄膜トランジスタＴＦＴを駆動させるようになっている。
また、画素領域のほぼ中央には図中ｘ方向に延在する対向電圧信号線４が例えばゲート線２と同じ材料によって形成されている。
対向電圧信号線４には複数の対向電極４Ａが一体的に形成され、これら対向電極４Ａは画素領域内において図中ｙ方向に延在され図中ｘ方向に例えば３本並設されるようになっている。この場合、対向電圧信号線４は各対向電極４Ａの中央に位置づけられるようになっている。
これら対向電極４Ａは、後述する画素電極５に供給される映像信号に対して基準となる信号が該対向電圧信号線４を介して供給されるようになっており、該画素電極５との間に前記映像信号に対応した強度の電界を発生せしめるようになっている。
この電界は透明基板１面に対して平行な成分をもち、この成分からなる電界によって液晶の光透過率を制御するようになっている。この実施例で説明する液晶表示装置がいわゆる横電界方式と称される所以となっている。
【０００７】
なお、対向電圧信号線４には表示部外から基準信号が供給されるようになっている。
そして、このようにゲート線２及び対向電圧信号線４が形成された透明基板１面には、該ゲート線２及び対向電圧信号線４をも含んで例えばシリコン窒化膜からなる絶縁膜（図示せず）が形成されている。
この絶縁膜は、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能、後述の映像信号線（ドレイン線）３の形成領域においてはゲート線２及び対向電圧信号線４に対する層間絶縁膜としての機能、後述の容量素子Ｃａｄｄの形成領域においてはその誘電体膜としての機能を有するようになっている。
このような絶縁膜において、ゲート線２と重畳して薄膜トランジスタＴＦＴが形成され、その部分には例えばアモルファスＳｉからなる半導体層６が形成されている。
そして、半導体層６の上面にドレイン電極３Ａ及びソース電極５Ａが形成されることによって、前記ゲート線２の一部をゲート電極とするいわゆる逆スタガ構造の薄膜トランジスタが構成される。
ここで、半導体層６上のドレイン電極３Ａ及びソース電極５Ａは、例えばドレイン線３の形成時に画素電極５とともに同時に形成されるようになっている。
すなわち、図中ｙ方向に延在して例えばクロム層からなるドレイン線３が形成され、このドレイン線３に一体的に形成されるドレイン電極３Ａが半導体層６上に形成されている。
ここで、ドレイン線３は、図中に示すように、例えば画素領域の左側に形成され、実質的に画素として機能する領域をできるだけ大きくとるようになっている。
また、ソース電極５Ａは、ドレイン線３と同時に形成され、この際、画素電極５と一体的に形成されるようになっている。
この画素電極５は、前述した対向電極４Ａの間を走行するようにして図中ｙ方向に延在し図中ｘ方向に例えば２本形成されている。換言すれば、画素電極５の両脇にほぼ等間隔に対向電極４Ａが配置されるようになっており、この画素電極５と対向電極４Ａとの間に電界を発生せしめるようになっている。
ここで、図中からも明らかとなるように、画素電極５は、その長手方向に沿って’く’字状のパターンが繰り返される屈曲された電極として形成され、これにともない、該画素電極５と対向する各対向電極４Ａも画素電極５に対して平行に離間されるように’く’字状のパターンが繰り返される屈曲された電極（中央の電極）として、あるいはその幅が変化する電極（ドレイン線３に隣接する電極）として形成されている。
これにより、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する電界Ｅの方向が、図中ｘ方向に対して、（−）θとなる領域と、（＋）θとなる領域とが存在することになる。
このように、一画素の領域内（必ずしも一画素の領域内に限らず、他の画素との関係であってもよい）において、電界Ｅの方向を異ならしめているのは、一定の初期配向方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向へ回転させて光透過率を変化させることにある。
このようにすることによって、液晶表示パネルの主視角方向に対して視点を斜めに傾けると輝度の逆転現象を引き起こすという液晶表示パネルの視角依存性による不都合を解消した構成となっている。このような構成はいわゆるマルチドメイン方式と称されている。
【０００８】
そして、この実施例では、液晶分子の初期配向方向はドレイン線３の延在方向（ｙ方向）に対して角度θ3（例えば１５°程度）を有するようになっている。すなわち、後述する配向膜におけるラビング方向はこの初期配向方向に一致づけられるように形成されている。
すなわち、液晶分子の初期配向方向は、特に、ドレイン線３（あるいはゲート線２）の延在方向と一致づけられるのを回避して設定されている。
この理由は、後述の配向膜を形成する際に、そのラビング方向がドレイン線３と同方向となっている場合、該ラビング処理において行われるローラの走行によって、各ゲート線２のそれぞれに該ローラからの静電気が一度に侵入してしまう恐れがあり、該ゲート線２の上に形成されている薄膜トランジスタＴＦＴが静電破壊するのを未然に防止せんとするためである。
つまり、本実施例のように、ラビング処理におけるローラの走行がゲート線２に対して角度を有してなされる限り、特定のゲート線２上におけるローラの走行は一端側から他端にかけて除々になされることから、たとえ該ローラからの静電気が侵入しても薄膜トランジスタＴＦＴの静電破壊には到らないようにできるという効果を奏する。
また、他の理由として、図４に示すように、配向膜のラビング処理をする際に、画素の集合体である表示領域に開口がなされたマスク５０が配置され、このマスク５０を介して液晶の初期配向方向（図中矢印Ａ）に沿ったラビング処理がなされるが、このマスク５０自体が極めて薄い（0.1mm〜0.3mm程度）材料で形成されているにも拘らず、該ローラ６０の走行（1000〜1500回転／分）によってこのマスク５０の剥がれを生じ難くするためである。
つまり、ドレイン線３に沿ってラビング処理をする場合、ローラはマスクの開口の一辺からその対向辺にかけて走行させなければならず、該対向辺が剥がれ易くなるのに対して、該ドレイン線３に対して角度を有してラビング処理をする場合、ローラ６０はマスク５０の開口の一角からその対向角にかけて走行し、該開口を構成する各辺を押さえつけながら走行させることができるようになるからである。
【０００９】
なお、液晶の初期配向方向に対する画素内の電界方向は、表示特性から適正な値に設定するようになっている。
このため、液晶の初期配向方向が上述のようにドレイン線３に対して角度θ3を有するように設定された場合、上述の電界方向θ、及び（−）θは、それに応じて適正な値に設定されるようになっている。
そして、前記画素電極５において、その対向電圧信号線４に重畳する部分はその面積を大ならしめるように形成され、該対向電圧信号線４との間に容量素子Ｃａｄｄが形成されている。この場合の誘電体膜は前述した絶縁膜となっている。この容量素子Ｃａｄｄは例えば画素電極５に供給される映像信号を比較的長く蓄積させるために形成されるようになっている。すなわち、ゲート線２から走査信号が供給されることによって薄膜トランジスタＴＦＴがオンし、ドレイン線３からの映像信号がこの薄膜トランジスタＴＦＴを介して画素電極５に供給される。その後、薄膜トランジスタＴＦＴがオフした場合でも、画素電極５に供給された映像信号は該容量素子Ｃａｄｄによって蓄積されるようになっている。
そして、このように形成された透明基板１の表面の全域には、例えばシリコン窒化膜からなる保護膜（図示せず）が形成され、例えば薄膜トランジスタＴＦＴの液晶への直接の接触を回避できるようになっている。
さらに、この保護膜の上面には、液晶の初期配向方向を決定づける配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜は、例えば合成樹脂膜を被服し、その表面に前述したようにドレイン線３の延在方向に対して角度θ3を有した方向にラビング処理がなされることによって形成されている。
このようにして表面加工がなされた透明基板はいわゆるＴＦＴ基板１Ａと称され、その配向膜が形成された面に液晶を介在させていわゆるフィルタ基板と称される透明基板を対向配置させることによって液晶表示パネルが完成されることになる。
フィルタ基板には、その液晶側の面に画素領域の輪郭を画するブラックマトリックス、このブラックマトリックスの開口部（画素領域の周辺を除く中央部に相当する）に形成されたカラーフィルタ、及び液晶と接触するようして形成された配向膜等が形成されている。
ここで、フィルタ基板側の配向膜は、ＴＦＴ基板１Ａ側のそれと同様、例えば合成樹脂膜を被服し、その表面に前述したようにドレイン線３の延在方向に沿ったラビング処理がなされることによって形成されている。
いわゆる横電界方式の液晶表示装置においては、液晶を介して配置されるそれぞれの配向膜における配向方向はいずれもほぼ同方向で、その方向は、本実施例の場合、ドレイン線３の延在方向に対して角度θ3を有するようになっている。
以上説明したように、この実施例による液晶表示装置によれば、薄膜トランジスタＴＦＴの静電破壊を回避でき、また、配向膜のラビング処理の際においてそのマスクの剥がれを防止できるようになる。
【００１０】
〔実施例２〕
図２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１と対応した図面となっている。
図１と異なる構成は、画素電極５及び対向電極４Ａのパターンが異なるだけで、他は液晶の初期配向方向の角度θ3を含めて同じ構成となっている。
すなわち、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する電界の方向は二種類存在し、その一方はゲート線２に対してθ1の角度を有し、他方はθ2（≠θ1）の角度を有するようになっている。
そして、液晶の適正な表示特性を得るため、これら電界方向θ1、θ2（≠θ1）と液晶の初期配向方向の角度θ3の関係は次式（１）が満足されるように設定されている。
【００１１】
【数１】
θ3＝（１８０°−θ1＋θ2）／２ ………（１）
この式（１）から、例えば、θ1、θ2、θ3の値は、それぞれ、２０°、１０°、８５°に設定することができる。
この場合においても、液晶の初期配向方向は、実施例１と同様にドレイン線３の延在方向に一致することなく設定されていることから、薄膜トランジスタＴＦＴの静電破壊を回避でき、また、配向膜のラビング処理に支障をきたすことを防止することができるようになる。
なお、上述した式（１）は、ドレイン線３と直交する方向（ゲート線２の延在方向）に対する液晶の初期配向方向θ3、電界の方向θ1、θ2の関係を示したものである。
しかし、液晶の初期配向方向をドレイン線３の延在方向に対してθ3'（≠０）を定め、この液晶の初期配向方向に対して電界の方向θ1'、θ2'をそれぞれ定めるように設定してもよいことはいうまでもない。
この場合の関係式は、次式（２）のように表せる。
【００１２】
【数２】
θ1’＋θ2’＝１８０° ………（２）
〔実施例３〕
図３は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図２に対応した図面となっている。
同図は、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する二種の電界方向θ1、θ2（≠θ1）と液晶の初期配向方向の角度θ3の関係が上記式（１）を満足するように設定されていることは同様であるが、特に、θ2＝０°となっていることに相違を有する。
従って、θ1＝３０°とした場合、θ3＝７５°となり、θ1＝１０°とした場合、θ3＝８５°となる。
そして、θ2＝０°とすることによって、画素電極５と対向電極４Ａは、そのいずれにおいても他方の電極と対向する辺がドレイン線３の延在方向と平行に形成されることになる。
このことは、画素電極５あるいは対向電極４Ａのフォトリソグラフ技術による選択エッチングによる形成においてパターン残りが生じ難くなり、製品の歩留まりを向上させる効果を奏するようになる。
【００１３】
なお、上述した実施例１ないし実施例２は、液晶の初期配向方向をドレイン線３に対して約１５°の角度に設定した場合を説明したものである。しかし、ゲート線２に対して約１５°の角度に設定するようにした場合にも適用できることはいうまでもない。
この場合、液晶の初期配向方向に応じて二種の電界方向の角度（図２においてθ1、θ2に相当する）を適切な値に設定できるように画素電極５及び対向電極４Ａのパターンが変更されることはいうまでもない。
【００１４】
〔実施例４〕
図５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１と対応した図面となっている。
図５において、図１と異なる構成は、ドレイン線３に隣接して配置される対向電極４Ａに対してフィルタ基板側のブラックマトリックスＢＭの配置関係を明確にしているところにある。
すなわち、ドレイン線３に隣接して配置される対向電極４Ａは、画素領域においてその図中左右側にそれぞれ位置づけられている。このような位置に対向電極４Ａを配置することによって、ドイレン線３からの映像信号による電界が画素電極５ではなく前記対向電極４Ａに終端し易くしノイズの発生を抑制させるためである。
そして、これら一対の対向電極４Ａ（画素領域の中央側に配置される対向電極は対象となっていない）のそれぞれは、他方の対向電極４Ａ側の辺と互いに噛み合う関係の凹凸パターンで形成されている。
この凹凸パターンは、例えば同図に示すように、その山と谷との部分で屈曲点を有する直線の組み合わせからなり、いわゆるジグザグ状となっている。
この実施例の場合、単位画素に画素電極５と対向電極４Ａの間の電界の方向が二種類存在するいわゆるマルチドメイン方式を採用している関係から、前記対向電極４Ａの凹凸パターンは、それ以外の対向電極４Ａ及び画素電極５のジグザグパターンに合わせ、すなわち、該各電極の幅がそれぞれ等しくなるように形成されている。
【００１５】
なお、この実施例では、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａのそれぞれにおいて、該ドレイン線３側の辺は上述したような凹凸パターンは形成されておらず、該ドレイン線３と平行に形成されている。
ドレイン線３とこのドレイン線３に隣接する対向電極４Ａの間の領域は極力狭くし、これらの間に発生する電界によって生じる光漏れを後述のブラックマトリックスＢＭで遮光し易くするためである。
そして、フィルタ基板側に形成されているブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３と平行な関係にある開口辺（境界）が、ドレイン線３に隣接する各対向電極４Ａの凹凸パターンの山と谷の間に位置づけられるようになっている。
換言すれば、ブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに形成された凹凸のうち凸の部分を露出させ、凹の部分を遮蔽するようにして形成されている。
このような該各対向電極４ＡとブラックマトリックスＢＭとの位置関係は、理想的には、それぞれの対向電極ＢＭの凹凸パターンの中心軸上に該ブラックマトリックスＢＭの開口部の辺が位置づけられていることが望ましい。
【００１６】
このように構成された液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１Ａとフィルタ基板との位置合わせをする際において、図６に示すように、特にドレイン線３と直角な方向（ゲート線３の延在方向）に微小な位置ずれを生じさせた場合でも、開口率の大幅な変動を生じさせるのを回避できる効果を奏するようになる。
換言すれば、ブラックマトリックスＢＭの開口部内の光透過領域をほぼ不変に維持させることができるようになる。さらに、換言すれば、ブラックマトリックスＢＭの開口部を透過する光の最大量をほぼ不変に維持させることができるようになる。
この理由は、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、図６に示すように、一方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く露出するようになっても（この部分だけを見ると開口率の減少）、同時に、他方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く遮蔽されてしまう（この部分だけを見ると開口率の増大）という関係が生じるからである。
【００１７】
このことから、上述した実施例では、対向電極４Ａのパターンを図中に示したものに限定されることはなく、各対向電極４Ａにおいて、それぞれ、ブラックマトリックスから露出する部分と遮蔽される部分とを備えていることを満足する限り、種々のパターンを採用することができる。
例えば、凹凸パターンが正弦波あるいはパルス波に類似するような形状であってもよい。
【００１８】
〔実施例５〕
図７は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図５と対応した図面となっている。
図５と比較して異なる構成は、ブラックマトリックスＢＭにおいても、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに沿った開口辺に凹凸パターンが形成されていることにある。
この場合、ブラックマトリックスＢＭの凹凸パターンは、それが形成された一対の辺が互い噛み合うようにして形成され、対向電極４Ａの場合と同様に、屈曲点を有する線分の組み合わせからなるジグザク状となっている。
そして、ブラックマトリックスＢＭは、その凹部において対向電極４Ａの凸部が露出され、凸部において対向電極４Ａの凹部が遮蔽されるようにして配置されている。
このように構成した場合にも、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、一方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く露出するようになっても、同時に、他方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く遮蔽されてしまうようになり、実質的な開口率の変化を大幅に減少させることができるようになる。
【００１９】
〔実施例６〕
図８は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図である。上述の実施例４及び実施例５は、そのいずれにおいても、マルチドメンイン方式を適用させているものであるが、この実施例においては該方式を適用させていない液晶表示装置を示している。
すなわち、画素電極５及び対向電極４Ａは、そのいずれにおいても、一方向（図ではｙ方向）に沿って延在され、各電極の間に生じる電界の方向は単一の方向（図ではｘ方向）に設定されている。
このため、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａは、そのいずれも、他の電極と同様にｙ方向に延在され、その延在方向の辺は直線状となっている。
一方、フィルタ基板側のブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに沿う各開口辺において、それらが互いに噛み合う関係で凹凸パターンが形成されている。
そして、この凹凸パターンは屈曲点を有する線分の組み合わせからなるジグザク状となっている。
このようにした場合にも、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、一方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凹部からより多く露出するようになっても、同時に、他方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凸部によってより多く遮蔽されてしまうようになる。
【００２０】
〔実施例７〕
図９は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図８と対応した図面となっている。
図８と比較して異なる構成は、フィルタ基板側のブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに沿う各開口辺において、それらが噛み合うことのない関係で凹凸パターンが形成されていることにある。
すなわち、一方の開口辺に形成されている凹部は他方の開口辺の対向する個所に形成された凹部と対向し、また、他方の開口辺に形成されている凹部は一方の開口辺の対向する個所に形成された凹部と対向した関係にある。
このようにした場合でも、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、一方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凹部からより多く露出するようになっても、同時に、他方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凸部によってより多く遮蔽されてしまうようになる。
【００２１】
なお、実施例４から実施例７は、そのいずれにおいても、電極が形成されている透明基板と反対側の透明基板側にブラックマトリックスが形成されているものについて説明したものである。
しかし、ブラックマトリックスが、電極の形成されている透明基板側に、その一部あるいは全部が形成されている場合においても、該電極あるいはブラックマトリックスを上述したようなパターンとして構成することによって効果を奏することはいうまでもない。
このようにした場合、電極とブラックマトリックスのマスクの位置ずれによる弊害を解消することができるからである。
【００２２】
〔実施例８〕
図１０は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１に示す点線丸Ａの部分を拡大した図面となっている。
すなわち、延在方向の途中で屈曲部を有して形成された画素電極５と、この画素電極５を平行シフトした位置に形成された対向電極４Ａとを示している。
このように、図中に示した線（仮想線α）を境にして各電極の延在方向を異ならしめているのは、上述したように、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する電界の方向を異ならしめ、液晶表示パネルの主視角方向に対して視点を斜めに傾けると輝度の逆転現象を引き起こすという液晶表示パネルの視角依存性による不都合を解消した、いわゆるマルチドメイン方式を採用しているからである。
そして、この実施例では、画素電極５の屈曲部における対向電極４Ａの側の辺が１８０°以上の開き角度θ5を有しているが、この部分にて、前記対向電極４Ａの屈曲部における画素電極５の側の辺の屈曲点Ｏを中心とした円弧状となっている。
このようにすることによって、画素電極５と対向電極４Ａの間であって、光が透過し得る電界発生領域ＥＡはその長手方向に沿って全て幅（電極間の最短距離ｌ：電界の方向に相当する）が等しくなる。
換言すれば、画素電極５の屈曲部において円弧状のパターンとすることによって、その部分における電界発生領域の電界強度は、他の部分における電界発生領域の電界強度とほぼ等しくすることができる。
従来では、図中の点線に示したパターンで画素電極５が形成されていため、該屈曲部における電極間の最短距離が他の部分のそれよりも大きくなり、図中の散点領域で示す電界発生領域ＥＡ’の電界強度は、それ以外の部分の電界発生領域ＥＡの電界強度よりも弱くなっていた。
このため、用いる液晶がいわゆるノーマリホワイト（電界が印加されない状態で白表示）の場合、黒表示しようとしても、該部分が明るくなりコントラストが低下するという現象が生じていた。
また、液晶がいわゆるノーマリブラック（電界が印加されない状態で黒表示）の場合、白表示しようとしても、この部分が暗くなり、光透過率が低下してしまうという現象が生じていた。
上述した実施例では、画素電極５の屈曲部に円弧状のパターンを形成したものであるが、画素電極５と対向電極４Ａとの位置が入れ替わり、対向電極４Ａが図中左側に、画素電極５が図中右側に位置づけられている場合には、対向電極の屈曲部に円弧状のパターンを形成するようにすればよいことはいうまでもない。
【００２３】
〔実施例９〕
図１１は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１０と対応した図面となっている。
同図は、画素電極５の屈曲部において、対向電極４Ａの側の辺を該対向電極４Ａ側へ張り出させたパターンとすることによって、換言すれば、対向電極４Ａの屈曲点Ｏを頂点とする三角形の底辺に相当する直線パターンとすることによって、この部分の電極間の幅を小さくするようにしたものである。
この場合、実施例９のように、屈曲部における画素電極５と対向電極４Ａの離間距離は、それ以外の部分の画素電極５と対向電極４Ａの離間距離と厳密には一致しなくなり、この屈曲部における画素電極５と対向電極４Ａの間の電界の強度が強まることになる。このように、屈曲部の電界をそれ以外の部分のそれよりも特に強くするのは、この部分にて電界の方向が異なり、他の部分より液晶が回転し難い状態にあることから、それを解済し、コントラストの低下、あるいは光透過率の低下を抑制するようにしている。
【００２４】
〔実施例１０〕
図１２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１０と対応した図面となっている。
同図は、図１０と比較して、対向電極４Ａの屈曲部における画素電極５側の辺の角部も円弧状となっていることにある。
すなわち、各電極の屈曲部において、それぞれの電極の他の電極と対向する辺が滑らかな円弧形を描くように形成されている。
換言すれば、画素電極５と対向電極４Ａの間の電界発生領域ＥＡは、その途中で湾曲するようにして延在方向を異ならしめ、その幅ｌは該延在方向に沿って均一に形成されるようになっている。
このようにした場合、図１０と同様に、画素電極５と対向電極４Ａに発生する電界の強度はその全てにおいて均一にすることができるようになる。
そして、それぞれの電極のうち他の電極と対向する辺に角部がないことから、この角部における電界集中の発生を回避することができるようになる。
【００２５】
〔実施例１１〕
実施例８ないし実施例１０は、それぞれ、一対の電極の屈曲部における電界強度を該屈曲部以外の部分の電界強度とほぼ等しくすることについて説明したものである。
しかし、このことを目的とすることなく、一対の電極の屈曲部に形成される１８０°以下の角部を円弧状のパターンに形成するようにしてもよいことはもちろんである。
このようにすることによって、電界の集中を回避できるという効果を奏するからである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、基板の位置ずれにも拘らず、開口率の低下を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の効果を説明する図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の電極の一実施例を示す平面図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の電極の他の実施例を示す平面図である。
【図１２】本発明による液晶表示装置の電極の他の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…透明基板、１Ａ…ＴＦＴ基板、２…ゲート線、３…ドレイン線、４…対向電圧信号線、４Ａ…対向電極、５…画素電極、６…半導体層、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃａｄｄ…容量素子、ＢＭ…ブラックマトリックス。
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、例えば横電界方式の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
横電界方式の液晶表示装置は、液晶を介して互いに対向配置される各透明基板のうちの一方の透明基板の液晶側の画素領域に、互いに離間させて配置させた一対の電極を形成し、これら電極の間に発生する電界によって、これら電極の間を透過する光に対する液晶の光透過率を制御させるようになっている。
すなわち、信号線に囲まれた領域に画素電極と対向電極とが形成され、これら各電極の間の領域に透明基板と平行に電界を発生せしめるようになっている。
ここで、前記各電極のうち対向電極は、画素領域の両脇に、換言すれば信号線（ドレイン線）と隣接するようにして配置され、一方の対向電極に隣接して画素電極、この画素電極に隣接して対向電極、この対向電極に対向して画素電極、この画素電極に隣接して他方の対向電極というようにして配置されている。
ドレイン線からの映像信号による電界が画素電極にではなく隣接する対向電極に終端できるようにして、ノイズの侵入を防止せんとするためである。
【０００３】
一方、対向して配置される他方の透明基板には、ブラックマトリックスが形成され、このブラックマトリックスは、前記ドレイン線とともにこのドレイン線に隣接する対向電極との間の領域をも遮光するようにして形成されている。
ドレイン線とこのドレイン線に隣接する対向電極との間は、上述したように電界が発生し、これによる液晶の光透過率の変化を目視できないようにするためである。
このことから、ドレイン線に隣接する各対向電極は、ブラックマトリックスの開口からその一対の対向辺側において、その一部が露出されるようにして配置されていることが認識できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、液晶を介して対向配置させる各透明基板に僅かな位置ずれ（特に、ドレイン信号線に対して交差する方向への位置ずれ）が生じている場合に、ブラックマトリックスと各対向電極との位置関係は、上述した通りにいかない場合が生じる。
この場合、前記各対向電極のうち一方の対向電極が、ブラックマトリックスから必要以上に露出する方向に現出してしまうとともに、他方の対向電極がブラックマトリックスから完全に遮蔽される方向に退却してしまうことになる。
すなわち、各透明基板の位置ずれに応じて、ブラックマトリックスの開口を透過する光の領域が狭くなり、実質的に開口率の低下を招来する不都合が生じてしまう。
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板の位置ずれにも拘らず、開口率の低下を防止できる液晶表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
すなわち、ブラックマトリックスと、このブラックマトリックスの開口部の対向する各辺のそれぞれに沿って形成されている各電極と、を備え、
前記各電極は、前記ブラックマトリックスの該電極の幅方向における位置ずれにもかかわらず、
該ブラックマトリックスの開口部内の光透過領域がほぼ不変となるパターンとして形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明する。
〔実施例１〕
図１は、いわゆる横電界方式と称される液晶表示装置の各画素のうちの一つの画素を示す平面図である。
各画素はマトリックス状に配置されて表示部を構成している。このため、図１に示す画素の構成はその左右及び上下に隣接する画素の構成と同様となっている。
まず、液晶を介して対向配置される透明基板のうち、一方の透明基板１の液晶側の面において図中ｘ方向に延在する走査信号線（ゲート線）２が例えばクロム層によって形成されている。このゲート線２は、図中に示すように、例えば画素領域の下側に形成され、実質的に画素として機能する領域をできるだけ大きくとるようになっている。
このゲート線２は表示部外からゲート信号が供給されるようになっており、後述の薄膜トランジスタＴＦＴを駆動させるようになっている。
また、画素領域のほぼ中央には図中ｘ方向に延在する対向電圧信号線４が例えばゲート線２と同じ材料によって形成されている。
対向電圧信号線４には複数の対向電極４Ａが一体的に形成され、これら対向電極４Ａは画素領域内において図中ｙ方向に延在され図中ｘ方向に例えば３本並設されるようになっている。この場合、対向電圧信号線４は各対向電極４Ａの中央に位置づけられるようになっている。
これら対向電極４Ａは、後述する画素電極５に供給される映像信号に対して基準となる信号が該対向電圧信号線４を介して供給されるようになっており、該画素電極５との間に前記映像信号に対応した強度の電界を発生せしめるようになっている。
この電界は透明基板１面に対して平行な成分をもち、この成分からなる電界によって液晶の光透過率を制御するようになっている。この実施例で説明する液晶表示装置がいわゆる横電界方式と称される所以となっている。
【０００７】
なお、対向電圧信号線４には表示部外から基準信号が供給されるようになっている。
そして、このようにゲート線２及び対向電圧信号線４が形成された透明基板１面には、該ゲート線２及び対向電圧信号線４をも含んで例えばシリコン窒化膜からなる絶縁膜（図示せず）が形成されている。
この絶縁膜は、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能、後述の映像信号線（ドレイン線）３の形成領域においてはゲート線２及び対向電圧信号線４に対する層間絶縁膜としての機能、後述の容量素子Ｃａｄｄの形成領域においてはその誘電体膜としての機能を有するようになっている。
このような絶縁膜において、ゲート線２と重畳して薄膜トランジスタＴＦＴが形成され、その部分には例えばアモルファスＳｉからなる半導体層６が形成されている。
そして、半導体層６の上面にドレイン電極３Ａ及びソース電極５Ａが形成されることによって、前記ゲート線２の一部をゲート電極とするいわゆる逆スタガ構造の薄膜トランジスタが構成される。
ここで、半導体層６上のドレイン電極３Ａ及びソース電極５Ａは、例えばドレイン線３の形成時に画素電極５とともに同時に形成されるようになっている。
すなわち、図中ｙ方向に延在して例えばクロム層からなるドレイン線３が形成され、このドレイン線３に一体的に形成されるドレイン電極３Ａが半導体層６上に形成されている。
ここで、ドレイン線３は、図中に示すように、例えば画素領域の左側に形成され、実質的に画素として機能する領域をできるだけ大きくとるようになっている。
また、ソース電極５Ａは、ドレイン線３と同時に形成され、この際、画素電極５と一体的に形成されるようになっている。
この画素電極５は、前述した対向電極４Ａの間を走行するようにして図中ｙ方向に延在し図中ｘ方向に例えば２本形成されている。換言すれば、画素電極５の両脇にほぼ等間隔に対向電極４Ａが配置されるようになっており、この画素電極５と対向電極４Ａとの間に電界を発生せしめるようになっている。
ここで、図中からも明らかとなるように、画素電極５は、その長手方向に沿って’く’字状のパターンが繰り返される屈曲された電極として形成され、これにともない、該画素電極５と対向する各対向電極４Ａも画素電極５に対して平行に離間されるように’く’字状のパターンが繰り返される屈曲された電極（中央の電極）として、あるいはその幅が変化する電極（ドレイン線３に隣接する電極）として形成されている。
これにより、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する電界Ｅの方向が、図中ｘ方向に対して、（−）θとなる領域と、（＋）θとなる領域とが存在することになる。
このように、一画素の領域内（必ずしも一画素の領域内に限らず、他の画素との関係であってもよい）において、電界Ｅの方向を異ならしめているのは、一定の初期配向方向に対して液晶分子をそれぞれ逆方向へ回転させて光透過率を変化させることにある。
このようにすることによって、液晶表示パネルの主視角方向に対して視点を斜めに傾けると輝度の逆転現象を引き起こすという液晶表示パネルの視角依存性による不都合を解消した構成となっている。このような構成はいわゆるマルチドメイン方式と称されている。
【０００８】
そして、この実施例では、液晶分子の初期配向方向はドレイン線３の延在方向（ｙ方向）に対して角度θ3（例えば１５°程度）を有するようになっている。すなわち、後述する配向膜におけるラビング方向はこの初期配向方向に一致づけられるように形成されている。
すなわち、液晶分子の初期配向方向は、特に、ドレイン線３（あるいはゲート線２）の延在方向と一致づけられるのを回避して設定されている。
この理由は、後述の配向膜を形成する際に、そのラビング方向がドレイン線３と同方向となっている場合、該ラビング処理において行われるローラの走行によって、各ゲート線２のそれぞれに該ローラからの静電気が一度に侵入してしまう恐れがあり、該ゲート線２の上に形成されている薄膜トランジスタＴＦＴが静電破壊するのを未然に防止せんとするためである。
つまり、本実施例のように、ラビング処理におけるローラの走行がゲート線２に対して角度を有してなされる限り、特定のゲート線２上におけるローラの走行は一端側から他端にかけて除々になされることから、たとえ該ローラからの静電気が侵入しても薄膜トランジスタＴＦＴの静電破壊には到らないようにできるという効果を奏する。
また、他の理由として、図４に示すように、配向膜のラビング処理をする際に、画素の集合体である表示領域に開口がなされたマスク５０が配置され、このマスク５０を介して液晶の初期配向方向（図中矢印Ａ）に沿ったラビング処理がなされるが、このマスク５０自体が極めて薄い（0.1mm〜0.3mm程度）材料で形成されているにも拘らず、該ローラ６０の走行（1000〜1500回転／分）によってこのマスク５０の剥がれを生じ難くするためである。
つまり、ドレイン線３に沿ってラビング処理をする場合、ローラはマスクの開口の一辺からその対向辺にかけて走行させなければならず、該対向辺が剥がれ易くなるのに対して、該ドレイン線３に対して角度を有してラビング処理をする場合、ローラ６０はマスク５０の開口の一角からその対向角にかけて走行し、該開口を構成する各辺を押さえつけながら走行させることができるようになるからである。
【０００９】
なお、液晶の初期配向方向に対する画素内の電界方向は、表示特性から適正な値に設定するようになっている。
このため、液晶の初期配向方向が上述のようにドレイン線３に対して角度θ3を有するように設定された場合、上述の電界方向θ、及び（−）θは、それに応じて適正な値に設定されるようになっている。
そして、前記画素電極５において、その対向電圧信号線４に重畳する部分はその面積を大ならしめるように形成され、該対向電圧信号線４との間に容量素子Ｃａｄｄが形成されている。この場合の誘電体膜は前述した絶縁膜となっている。この容量素子Ｃａｄｄは例えば画素電極５に供給される映像信号を比較的長く蓄積させるために形成されるようになっている。すなわち、ゲート線２から走査信号が供給されることによって薄膜トランジスタＴＦＴがオンし、ドレイン線３からの映像信号がこの薄膜トランジスタＴＦＴを介して画素電極５に供給される。その後、薄膜トランジスタＴＦＴがオフした場合でも、画素電極５に供給された映像信号は該容量素子Ｃａｄｄによって蓄積されるようになっている。
そして、このように形成された透明基板１の表面の全域には、例えばシリコン窒化膜からなる保護膜（図示せず）が形成され、例えば薄膜トランジスタＴＦＴの液晶への直接の接触を回避できるようになっている。
さらに、この保護膜の上面には、液晶の初期配向方向を決定づける配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜は、例えば合成樹脂膜を被服し、その表面に前述したようにドレイン線３の延在方向に対して角度θ3を有した方向にラビング処理がなされることによって形成されている。
このようにして表面加工がなされた透明基板はいわゆるＴＦＴ基板１Ａと称され、その配向膜が形成された面に液晶を介在させていわゆるフィルタ基板と称される透明基板を対向配置させることによって液晶表示パネルが完成されることになる。
フィルタ基板には、その液晶側の面に画素領域の輪郭を画するブラックマトリックス、このブラックマトリックスの開口部（画素領域の周辺を除く中央部に相当する）に形成されたカラーフィルタ、及び液晶と接触するようして形成された配向膜等が形成されている。
ここで、フィルタ基板側の配向膜は、ＴＦＴ基板１Ａ側のそれと同様、例えば合成樹脂膜を被服し、その表面に前述したようにドレイン線３の延在方向に沿ったラビング処理がなされることによって形成されている。
いわゆる横電界方式の液晶表示装置においては、液晶を介して配置されるそれぞれの配向膜における配向方向はいずれもほぼ同方向で、その方向は、本実施例の場合、ドレイン線３の延在方向に対して角度θ3を有するようになっている。
以上説明したように、この実施例による液晶表示装置によれば、薄膜トランジスタＴＦＴの静電破壊を回避でき、また、配向膜のラビング処理の際においてそのマスクの剥がれを防止できるようになる。
【００１０】
〔実施例２〕
図２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１と対応した図面となっている。
図１と異なる構成は、画素電極５及び対向電極４Ａのパターンが異なるだけで、他は液晶の初期配向方向の角度θ3を含めて同じ構成となっている。
すなわち、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する電界の方向は二種類存在し、その一方はゲート線２に対してθ1の角度を有し、他方はθ2（≠θ1）の角度を有するようになっている。
そして、液晶の適正な表示特性を得るため、これら電界方向θ1、θ2（≠θ1）と液晶の初期配向方向の角度θ3の関係は次式（１）が満足されるように設定されている。
【００１１】
【数１】
θ3＝（１８０°−θ1＋θ2）／２ ………（１）
この式（１）から、例えば、θ1、θ2、θ3の値は、それぞれ、２０°、１０°、８５°に設定することができる。
この場合においても、液晶の初期配向方向は、実施例１と同様にドレイン線３の延在方向に一致することなく設定されていることから、薄膜トランジスタＴＦＴの静電破壊を回避でき、また、配向膜のラビング処理に支障をきたすことを防止することができるようになる。
なお、上述した式（１）は、ドレイン線３と直交する方向（ゲート線２の延在方向）に対する液晶の初期配向方向θ3、電界の方向θ1、θ2の関係を示したものである。
しかし、液晶の初期配向方向をドレイン線３の延在方向に対してθ3'（≠０）を定め、この液晶の初期配向方向に対して電界の方向θ1'、θ2'をそれぞれ定めるように設定してもよいことはいうまでもない。
この場合の関係式は、次式（２）のように表せる。
【００１２】
【数２】
θ1’＋θ2’＝１８０° ………（２）
〔実施例３〕
図３は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図２に対応した図面となっている。
同図は、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する二種の電界方向θ1、θ2（≠θ1）と液晶の初期配向方向の角度θ3の関係が上記式（１）を満足するように設定されていることは同様であるが、特に、θ2＝０°となっていることに相違を有する。
従って、θ1＝３０°とした場合、θ3＝７５°となり、θ1＝１０°とした場合、θ3＝８５°となる。
そして、θ2＝０°とすることによって、画素電極５と対向電極４Ａは、そのいずれにおいても他方の電極と対向する辺がドレイン線３の延在方向と平行に形成されることになる。
このことは、画素電極５あるいは対向電極４Ａのフォトリソグラフ技術による選択エッチングによる形成においてパターン残りが生じ難くなり、製品の歩留まりを向上させる効果を奏するようになる。
【００１３】
なお、上述した実施例１ないし実施例２は、液晶の初期配向方向をドレイン線３に対して約１５°の角度に設定した場合を説明したものである。しかし、ゲート線２に対して約１５°の角度に設定するようにした場合にも適用できることはいうまでもない。
この場合、液晶の初期配向方向に応じて二種の電界方向の角度（図２においてθ1、θ2に相当する）を適切な値に設定できるように画素電極５及び対向電極４Ａのパターンが変更されることはいうまでもない。
【００１４】
〔実施例４〕
図５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１と対応した図面となっている。
図５において、図１と異なる構成は、ドレイン線３に隣接して配置される対向電極４Ａに対してフィルタ基板側のブラックマトリックスＢＭの配置関係を明確にしているところにある。
すなわち、ドレイン線３に隣接して配置される対向電極４Ａは、画素領域においてその図中左右側にそれぞれ位置づけられている。このような位置に対向電極４Ａを配置することによって、ドイレン線３からの映像信号による電界が画素電極５ではなく前記対向電極４Ａに終端し易くしノイズの発生を抑制させるためである。
そして、これら一対の対向電極４Ａ（画素領域の中央側に配置される対向電極は対象となっていない）のそれぞれは、他方の対向電極４Ａ側の辺と互いに噛み合う関係の凹凸パターンで形成されている。
この凹凸パターンは、例えば同図に示すように、その山と谷との部分で屈曲点を有する直線の組み合わせからなり、いわゆるジグザグ状となっている。
この実施例の場合、単位画素に画素電極５と対向電極４Ａの間の電界の方向が二種類存在するいわゆるマルチドメイン方式を採用している関係から、前記対向電極４Ａの凹凸パターンは、それ以外の対向電極４Ａ及び画素電極５のジグザグパターンに合わせ、すなわち、該各電極の幅がそれぞれ等しくなるように形成されている。
【００１５】
なお、この実施例では、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａのそれぞれにおいて、該ドレイン線３側の辺は上述したような凹凸パターンは形成されておらず、該ドレイン線３と平行に形成されている。
ドレイン線３とこのドレイン線３に隣接する対向電極４Ａの間の領域は極力狭くし、これらの間に発生する電界によって生じる光漏れを後述のブラックマトリックスＢＭで遮光し易くするためである。
そして、フィルタ基板側に形成されているブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３と平行な関係にある開口辺（境界）が、ドレイン線３に隣接する各対向電極４Ａの凹凸パターンの山と谷の間に位置づけられるようになっている。
換言すれば、ブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに形成された凹凸のうち凸の部分を露出させ、凹の部分を遮蔽するようにして形成されている。
このような該各対向電極４ＡとブラックマトリックスＢＭとの位置関係は、理想的には、それぞれの対向電極ＢＭの凹凸パターンの中心軸上に該ブラックマトリックスＢＭの開口部の辺が位置づけられていることが望ましい。
【００１６】
このように構成された液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１Ａとフィルタ基板との位置合わせをする際において、図６に示すように、特にドレイン線３と直角な方向（ゲート線３の延在方向）に微小な位置ずれを生じさせた場合でも、開口率の大幅な変動を生じさせるのを回避できる効果を奏するようになる。
換言すれば、ブラックマトリックスＢＭの開口部内の光透過領域をほぼ不変に維持させることができるようになる。さらに、換言すれば、ブラックマトリックスＢＭの開口部を透過する光の最大量をほぼ不変に維持させることができるようになる。
この理由は、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、図６に示すように、一方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く露出するようになっても（この部分だけを見ると開口率の減少）、同時に、他方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く遮蔽されてしまう（この部分だけを見ると開口率の増大）という関係が生じるからである。
【００１７】
このことから、上述した実施例では、対向電極４Ａのパターンを図中に示したものに限定されることはなく、各対向電極４Ａにおいて、それぞれ、ブラックマトリックスから露出する部分と遮蔽される部分とを備えていることを満足する限り、種々のパターンを採用することができる。
例えば、凹凸パターンが正弦波あるいはパルス波に類似するような形状であってもよい。
【００１８】
〔実施例５〕
図７は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図５と対応した図面となっている。
図５と比較して異なる構成は、ブラックマトリックスＢＭにおいても、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに沿った開口辺に凹凸パターンが形成されていることにある。
この場合、ブラックマトリックスＢＭの凹凸パターンは、それが形成された一対の辺が互い噛み合うようにして形成され、対向電極４Ａの場合と同様に、屈曲点を有する線分の組み合わせからなるジグザク状となっている。
そして、ブラックマトリックスＢＭは、その凹部において対向電極４Ａの凸部が露出され、凸部において対向電極４Ａの凹部が遮蔽されるようにして配置されている。
このように構成した場合にも、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、一方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く露出するようになっても、同時に、他方の対向電極４Ａ側において凸の部分がブラックマトリックスの開口部からより多く遮蔽されてしまうようになり、実質的な開口率の変化を大幅に減少させることができるようになる。
【００１９】
〔実施例６〕
図８は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図である。上述の実施例４及び実施例５は、そのいずれにおいても、マルチドメンイン方式を適用させているものであるが、この実施例においては該方式を適用させていない液晶表示装置を示している。
すなわち、画素電極５及び対向電極４Ａは、そのいずれにおいても、一方向（図ではｙ方向）に沿って延在され、各電極の間に生じる電界の方向は単一の方向（図ではｘ方向）に設定されている。
このため、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａは、そのいずれも、他の電極と同様にｙ方向に延在され、その延在方向の辺は直線状となっている。
一方、フィルタ基板側のブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに沿う各開口辺において、それらが互いに噛み合う関係で凹凸パターンが形成されている。
そして、この凹凸パターンは屈曲点を有する線分の組み合わせからなるジグザク状となっている。
このようにした場合にも、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、一方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凹部からより多く露出するようになっても、同時に、他方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凸部によってより多く遮蔽されてしまうようになる。
【００２０】
〔実施例７〕
図９は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図８と対応した図面となっている。
図８と比較して異なる構成は、フィルタ基板側のブラックマトリックスＢＭは、ドレイン線３に隣接する対向電極４Ａに沿う各開口辺において、それらが噛み合うことのない関係で凹凸パターンが形成されていることにある。
すなわち、一方の開口辺に形成されている凹部は他方の開口辺の対向する個所に形成された凹部と対向し、また、他方の開口辺に形成されている凹部は一方の開口辺の対向する個所に形成された凹部と対向した関係にある。
このようにした場合でも、ＴＦＴ基板１Ａに対してフィルタ基板に位置ずれが生じた場合、一方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凹部からより多く露出するようになっても、同時に、他方の対向電極４ＡがブラックマトリックスＢＭの凸部によってより多く遮蔽されてしまうようになる。
【００２１】
なお、実施例４から実施例７は、そのいずれにおいても、電極が形成されている透明基板と反対側の透明基板側にブラックマトリックスが形成されているものについて説明したものである。
しかし、ブラックマトリックスが、電極の形成されている透明基板側に、その一部あるいは全部が形成されている場合においても、該電極あるいはブラックマトリックスを上述したようなパターンとして構成することによって効果を奏することはいうまでもない。
このようにした場合、電極とブラックマトリックスのマスクの位置ずれによる弊害を解消することができるからである。
【００２２】
〔実施例８〕
図１０は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１に示す点線丸Ａの部分を拡大した図面となっている。
すなわち、延在方向の途中で屈曲部を有して形成された画素電極５と、この画素電極５を平行シフトした位置に形成された対向電極４Ａとを示している。
このように、図中に示した線（仮想線α）を境にして各電極の延在方向を異ならしめているのは、上述したように、画素電極５と対向電極４Ａとの間に発生する電界の方向を異ならしめ、液晶表示パネルの主視角方向に対して視点を斜めに傾けると輝度の逆転現象を引き起こすという液晶表示パネルの視角依存性による不都合を解消した、いわゆるマルチドメイン方式を採用しているからである。
そして、この実施例では、画素電極５の屈曲部における対向電極４Ａの側の辺が１８０°以上の開き角度θ5を有しているが、この部分にて、前記対向電極４Ａの屈曲部における画素電極５の側の辺の屈曲点Ｏを中心とした円弧状となっている。
このようにすることによって、画素電極５と対向電極４Ａの間であって、光が透過し得る電界発生領域ＥＡはその長手方向に沿って全て幅（電極間の最短距離ｌ：電界の方向に相当する）が等しくなる。
換言すれば、画素電極５の屈曲部において円弧状のパターンとすることによって、その部分における電界発生領域の電界強度は、他の部分における電界発生領域の電界強度とほぼ等しくすることができる。
従来では、図中の点線に示したパターンで画素電極５が形成されていため、該屈曲部における電極間の最短距離が他の部分のそれよりも大きくなり、図中の散点領域で示す電界発生領域ＥＡ’の電界強度は、それ以外の部分の電界発生領域ＥＡの電界強度よりも弱くなっていた。
このため、用いる液晶がいわゆるノーマリホワイト（電界が印加されない状態で白表示）の場合、黒表示しようとしても、該部分が明るくなりコントラストが低下するという現象が生じていた。
また、液晶がいわゆるノーマリブラック（電界が印加されない状態で黒表示）の場合、白表示しようとしても、この部分が暗くなり、光透過率が低下してしまうという現象が生じていた。
上述した実施例では、画素電極５の屈曲部に円弧状のパターンを形成したものであるが、画素電極５と対向電極４Ａとの位置が入れ替わり、対向電極４Ａが図中左側に、画素電極５が図中右側に位置づけられている場合には、対向電極の屈曲部に円弧状のパターンを形成するようにすればよいことはいうまでもない。
【００２３】
〔実施例９〕
図１１は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１０と対応した図面となっている。
同図は、画素電極５の屈曲部において、対向電極４Ａの側の辺を該対向電極４Ａ側へ張り出させたパターンとすることによって、換言すれば、対向電極４Ａの屈曲点Ｏを頂点とする三角形の底辺に相当する直線パターンとすることによって、この部分の電極間の幅を小さくするようにしたものである。
この場合、実施例９のように、屈曲部における画素電極５と対向電極４Ａの離間距離は、それ以外の部分の画素電極５と対向電極４Ａの離間距離と厳密には一致しなくなり、この屈曲部における画素電極５と対向電極４Ａの間の電界の強度が強まることになる。このように、屈曲部の電界をそれ以外の部分のそれよりも特に強くするのは、この部分にて電界の方向が異なり、他の部分より液晶が回転し難い状態にあることから、それを解済し、コントラストの低下、あるいは光透過率の低下を抑制するようにしている。
【００２４】
〔実施例１０〕
図１２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１０と対応した図面となっている。
同図は、図１０と比較して、対向電極４Ａの屈曲部における画素電極５側の辺の角部も円弧状となっていることにある。
すなわち、各電極の屈曲部において、それぞれの電極の他の電極と対向する辺が滑らかな円弧形を描くように形成されている。
換言すれば、画素電極５と対向電極４Ａの間の電界発生領域ＥＡは、その途中で湾曲するようにして延在方向を異ならしめ、その幅ｌは該延在方向に沿って均一に形成されるようになっている。
このようにした場合、図１０と同様に、画素電極５と対向電極４Ａに発生する電界の強度はその全てにおいて均一にすることができるようになる。
そして、それぞれの電極のうち他の電極と対向する辺に角部がないことから、この角部における電界集中の発生を回避することができるようになる。
【００２５】
〔実施例１１〕
実施例８ないし実施例１０は、それぞれ、一対の電極の屈曲部における電界強度を該屈曲部以外の部分の電界強度とほぼ等しくすることについて説明したものである。
しかし、このことを目的とすることなく、一対の電極の屈曲部に形成される１８０°以下の角部を円弧状のパターンに形成するようにしてもよいことはもちろんである。
このようにすることによって、電界の集中を回避できるという効果を奏するからである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、基板の位置ずれにも拘らず、開口率の低下を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の効果を説明する図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の電極の一実施例を示す平面図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の電極の他の実施例を示す平面図である。
【図１２】本発明による液晶表示装置の電極の他の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…透明基板、１Ａ…ＴＦＴ基板、２…ゲート線、３…ドレイン線、４…対向電圧信号線、４Ａ…対向電極、５…画素電極、６…半導体層、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃａｄｄ…容量素子、ＢＭ…ブラックマトリックス。
Claims (2)
- 一方の基板側に形成され、画素領域の両脇にそれぞれ位置付けられる対向電極と、該対向電極間に配置された画素電極を有し、他方の基板側に形成され該画素領域の画するブラックマトリックスとを備え、
前記一方の基板の前記対向電極は、それぞれ、その他方の電極側の辺にて互いに噛み合う関係で凹凸が形成されており、
前記他方の基板のブラックマトリックスは、前記一方の基板の前記対向電極の一部を露出及び遮蔽させる凹凸パターンが形成されており、
前記ブラックマトリックスの凹凸パターンは、その凹部において前記対向電極の凸部が露出され、その凸部において前記対向電極の凹部が遮蔽されるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項１の液晶表示装置において、前記一方の基板の前記対向電極はクロム層を有して構成されており、その凹凸パターンが形成されている側にて等間隔に配置される前記画素電極との間に電界を発生せしめることを特徴とする液晶表示装置。
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