JP4459338B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は斜め電界方式の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＮ型液晶表示装置は例えばパーソナルコンピュータの表示装置等として広く用いられている。しかし、ＴＮ型液晶表示装置は、画面を斜め方向に見るときにコントラストが低下し、あるいは表示の明暗が反転するという問題がある。従って、斜め視角方向でコントラストが低下することのない液晶表示装置が求められている。
【０００３】
例えば特開平１０−１５３７８２号公報及び特開平１０−１８６３５１号公報は、斜め視角方向でコントラストが低下することのない液晶表示装置として、ＩＰＳ（In-Plane Switching）型液晶表示装置を開示している。ＩＰＳ型液晶表示装置では、液晶が一対の基板の間に挟持され、一方の基板が第１の電極と第２の電極とを有し、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加するようになっている。他方の基板は電極をもたない。従って、第１の電極と第２の電極との間で基板面にほぼ平行な方向に横電界が形成される。液晶はこの横電界によって駆動される。この公報に記載の液晶表示装置では、垂直配向型の正の誘電率異方性をもった液晶が使用される。液晶分子は、電圧無印加時には基板面に対して垂直に配向し、電圧印加時には横電界に平行に配向する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したＩＰＳ型液晶表示装置では、第１及び第２の電極は一方の基板にストライプ状に互いに平行に延びるメタルによって形成される。電圧印加時には、横電界の電気力線は第１の電極から第２の電極へ向かって円弧状に延びる。第１の電極が第２の電極の左側に位置するとすると、第１の電極の近傍に位置する液晶分子は電気力線に沿って右上がりに配向し、第２の電極の近傍に位置する液晶分子は電気力線に沿って左上がりに配向する。第１の電極と第２の電極との中間に位置する液晶分子は電気力線に沿って基板面と平行に配向する。
【０００５】
しかし、第１の電極と第２の電極との中間に位置する液晶分子は、左上がりに配向する液晶分子と右上がりに配向する液晶分子との影響を受け、基板面と平行にスムーズに配向することができず、配向が安定せずにディスクリネーションが生じる。その結果、第１の電極と第２の電極との中間に黒い線が生じ、透過率が低くなる。ディスクリネーションは電圧あるいは外乱によって発生したり消えたりし、表示むらを生じさせ、あるいは残像を生じさせるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、視角特性の優れた、ディスクリネーションのない液晶表示装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された１画素当り複数のストライプ状の電極と、他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように（少くとも表示領域をカバーするように）形成された透明電極とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成においては、電界が１つのストライプ状の電極とベタの透明電極との間に形成される。この電界は、各ストライプ状の電極からベタの透明電極に向かって斜め方向に走る斜め電界である。従って、液晶分子は、電圧無印加時には基板面に対して垂直に配向し、電圧印加時には斜め電界に平行に配向する。従って、ほとんどの液晶分子が斜め電界に沿ってスムーズに配向し、ディスクリネーションが生じることがない。
【０００９】
好ましくは、複数のストライプ状の電極が互いに隣接する第１及び第２のグループのストライプ状の電極を有し、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受ける。この場合、第１のグループのストライプ状の電極はデータ電圧を印加され、第２のグループのストライプ状の電極は異なる電圧が印加される。
【００１０】
好ましくは、複数のストライプ状の電極が形成されている基板はＴＦＴを有する。液晶は正の誘電率異方性を有し、かつ、電圧が印加されていない初期配向状態が垂直配向である。
好ましくは、誘電体層が透明電極と液晶層との間に設けられる。この場合、誘電体層は透明電極に接して設けられ、液晶を配向させる配向膜が該誘電体層の上に形成されている。該誘電体層が光硬化樹脂、熱硬化樹脂、レジスト、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＳｉＮのグループの１つからなる。また、該誘電体層はカラーフィルター層からなる。
【００１１】
好ましくは、液晶の初期配向が垂直配向であって、該一対の基板を含む液晶パネルがクロスニコルの偏光子で挟まれている。複数のストライプ状の電極は第１及び第２のグループのストライプ状の電極からなり、第１のグループのストライプ状の電極は互いに平行な直線部分を有し、第２のグループのストライプ状の電極は互いに平行な直線部分を有し、第１のグループのストライプ状の電極の直線部分は第２のグループのストライプ状の電極の直線部分に対して平行である。また、第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は２以上のサブグループの直線部分に分けられ、各サブグループの直線部分は互いに平行であって、一つのグループ内の２つのサブグループの直線部分は互いに９０度をなしている。該一対の基板はポリイミド、ポリアミック酸、シランカップリング剤のグループの１つからなる配向膜を含む。
【００１２】
好ましくは、吸収軸が互いに直交するように配置された一対の偏光子が該一対の基板を含む液晶パネルの両側に配置され、少なくとも１つの位相差層が少なくとも一方の偏光子と液晶パネルとの間に配置されている。この場合、液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く） （１）
の関係が成り立つ。
【００１３】
好ましくは、液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く） （１）
の関係が成り立つＮ個の位相差層を備え、
位相差層の厚さをｄ、液晶パネルのΔｎｄLCをＲLC、Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ、Ｒt ＝ （（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄとし、Ｎ個の位相差層のＲをＲ1 、Ｒ2 …ＲN とし、Ｒt をＲt1、Ｒt2…ＲtNとしたとき、
−１３０ｎｍ≦Ｒ1 ≦２３０ｎｍ （２）
…
−１３０ｎｍ≦ＲN ≦２３０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋…ＲtN≦１．６×ＲLC （３）
が同時に満たされる。
【００１４】
あるいは、好ましくは、液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く） （１）
の関係が成り立つＮ個の位相差層を備え、
位相差層の厚さをｄ、液晶パネルのΔｎｄLCをＲLC、Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ、Ｒt ＝ （（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄとし、Ｎ個の位相差層のＲをＲ1 、Ｒ2 …ＲN とし、Ｒt をＲt1、Ｒt2…ＲtNとしたとき、
−５０ｎｍ≦Ｒ1 ≦１５０ｎｍ （４）
…
−５０ｎｍ≦ＲN ≦１５０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋…ＲtN≦１．３×ＲLC （５）
が同時に満たされる。
【００１５】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、絶縁体層が第１及び第２のグループのストライプ状の電極の少なくとも一方を覆い且つ配向膜の下に設けられていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一領域にある第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は一方向に向いた形状を有し、他の領域にある第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は前記一領域にある電極の形状と同じで且つ該一方向とは反対方向に向いた形状を有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１７】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極は第２の接続電極と絶縁体層を介して少なくとも部分的にオーバーラップしていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１８】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜と、ゲートバスラインと、データバスラインと、ＴＦＴとを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極は第２の接続電極と絶縁体層を介して少なくとも部分的にオーバーラップし、第１及び第２のグループのストライプ状の電極のうちの一方のグループの１つのストライプ状の電極と直角または鋭角で交差する駆動用補正電極部分を含み、該駆動用補正電極部分は、該１つのストライプ状の電極が属するグループとは異なったグループの１つのストライプ状の電極に接続され、且つ該第１及び第２の接続電極のうちで、該異なったグループの１つのストライプ状の電極のための接続電極と同じ層にあることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１９】
好ましくは、ゲートバスラインと、データバスラインと、ＴＦＴとを備え、第１のグループのストライプ状の電極はＴＦＴに接続され、第１のグループのストライプ状の電極のうちの１つがデータバスラインに平行な第１の接続電極の部分に接続され、該第１の接続電極の部分は該１つのストライプ状の電極と該第１の接続電極の部分との接続部から一方向に延び、該駆動用補正電極部分はデータバスラインに平行に該第１の接続電極の部分とは反対方向に延び且つ最も近い第２のグループのストライプ状の電極の１つとオーバーラップする位置で終端する。
【００２０】
好ましくは、該駆動用補正電極部分は、オーバーラップした第１及び第２の接続電極の部分の一方と同層にあり、且つオーバーラップした第１及び第２の接続電極の部分の他方から内側へ突出している。
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、絶縁体層が第１及び第２のグループのストライプ状の電極を覆い且つ配向膜の下に設けられ、該絶縁体層は第１及び第２のグループのストライプ状の電極の少なくとも１つの近傍において部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２１】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された全面的に広い透明電極と配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、該全面的に広い透明電極は抵抗の高い領域と抵抗の低い領域と有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。全面的に広い透明電極は少くとも幾つかのストライプ状の電極を覆う領域よりも広い。
【００２２】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように形成された透明電極と配向膜と、封鎖された液晶の注入口とを備え、誘電体層が該透明電極と液晶層との間に設けられ、該誘電体層は液晶の注入口とは反対側にある液晶表示装置の辺の近傍の領域で部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２３】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように形成された透明電極と配向膜と、封鎖された液晶の注入口とを備え、
絶縁体層が該複数のストライプ状の電極を覆い且つ該配向膜の下に設けられ、該絶縁体層は液晶の注入口とは反対側にある液晶表示装置の辺の近傍の領域で部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２４】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜と、ＴＦＴを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極はＴＦＴに接続され、第２の接続電極は複数の一画素のコモンバスラインにより隣接する画素の第２の接続電極と接続されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例の電圧無印加時の液晶表示装置１０を示す断面図、図２は図１の液晶表示装置１０の電圧印加時を示す断面図である。
図１及び図２において、本発明の液晶表示装置１０は、第１及び第２の対向する透明なガラス基板１２、１４と、第１及び第２の基板１２、１４の間に封入された液晶層１６とを備える。第１の基板１２はカラーフィルタ（図示せず）を含むカラーフィルタ基板であり、第２の基板１４はＴＦＴを含むＴＦＴ基板である。液晶パネルは一対の基板１２、１４及び液晶層１６によって形成される。
【００２６】
第１の基板１２は該第１の基板１２を実質的に全面的に覆うように形成されたベタの透明電極１８と垂直配向膜２０とを有する。第２の基板１４は複数の（図１では１つのみ示される）互いに平行に延びるストライプ状の電極２２と垂直配向膜２４とを有する。液晶層１６の液晶は垂直配向され、正の誘電率異方性を有する。一対の偏光子２６、２８が液晶パネルの両側に配置される。
【００２７】
図３は第２の基板１４に形成されるアクティブマトリクスの一部を示す。アクティブマトリクスは、ゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びＴＦＴ３４を有する。ゲートバスライン３０とデータバスライン３２とで囲まれる領域が１画素に相当する。２つのストライプ状の電極２２はＴＦＴ３４に接続され、データバスライン３２のＡＣのデータ電圧を受ける。図３においては、２つのストライプ状の電極２２が１画素に設けられている。ベタの透明電極１８はＩＴＯやＮＥＳＡ等の実質的に透明になる材料で形成されるが、ストライプ状の電極２２はゲートバスライン３０又はデータバスライン３２と同じメタルで形成される。
【００２８】
図４は偏光子２６、２８の吸収軸２６ａ、２８ａの関係を示す。吸収軸２６ａ、２８ａはクロスニコルの関係で、すなわち互いに直交するように配置される。吸収軸２６ａ、２８ａは図３に示されるゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びストライプ状の電極２２に対して４５度の角度をなすように配置される。
【００２９】
この構成においては、図１に示されるように、電圧を印加していないときには、液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向する。図２に示されるように、電圧が印加されると（例えば、ベタの透明電極１８はグランドに接続され、ストライプ状の電極２２はデータの電圧が交流で印加される）、各ストライプ状の電極２２からベタの透明電極１８へ向かう電界（電気力線）が形成される。多くの電界（電気力線）は矢印ＦO で示されるように各ストライプ状の電極２２からベタの透明電極１８へ向かって斜めに走る。従って、正の誘電率異方性を有する液晶分子は、電圧印加時には斜め電界ＦO に平行に配向する。
【００３０】
このため、液晶分子は基板面に対して斜め方向に傾くようになり、複屈折が生じて、入射光の偏光状態を変化させる。従って、ほとんどの液晶分子が斜め電界に沿ってスムーズに配向し、ディスクリネーションが生じることがない。偏光子２６、２８はクロスニコルの関係で配置されているので、電圧印加時には白表示が実現される。ストライプ状の電極２２の直ぐ近くにおいては電界（電気力線）は矢印ＦN で示されるように基板面に対して垂直になっているが、ストライプ状の電極２２はメタルであるので遮光性があり、この部分の液晶の挙動は問題ではない。なお、このような構造の液晶表示装置の視角特性はＴＮ液晶表示装置の視角特性よりも良好である。
【００３１】
図５は液晶表示装置の比較例を示す図である。図５においては、第１の基板１２には電極がなく、第１の電極２３ａ及び第２の電極２３ｂが第２の基板１４のみに設けられている。液晶層１６は垂直配向型で且つ正の比誘電率の異方性を有する液晶を含む。従って、電圧が印加されないときには、液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向する。電圧が印加されると、図５（Ｂ）に矢印で示されるように、第１の電極２３ａから第２の電極２３ｂへ向かう横電界が形成される。液晶分子は横電界に平行になるように配向する。しかし、２つの電極２３ａ、２３ｂ間の中間部に位置する液晶分子は、右端部側の液晶分子の配向方向に従うのか左端部側の液晶分子の配向方向に従うのか不明確であり、液晶の配向が不安定になる。従って、図５（Ｃ）に示されるように、液晶表示装置の１画素領域１０ｂの中央部にディスクリネーションＤが生じる。なお、Ｃ領域はメタルからなる第１の電極２３ａ及び第２の電極２３ｂで遮光された領域である。本願の発明は、ディスクリネーションＤを低減する。
【００３２】
図６は本発明の第２実施例の電圧無印加時の液晶表示装置１０を示す断面図、図７は図６の液晶表示装置１０の電圧印加時を示す断面図である。液晶表示装置１０は、図１及び図２の実施例と同様に、第１及び第２の対向する透明なガラス基板１２、１４と、第１及び第２の基板１２、１４の間に封入された液晶層１６と、偏光子２６、２８を備える。
【００３３】
第１の基板１２は該第１の基板１２を実質的に全面的に覆うように形成されたベタの透明電極１８と垂直配向膜２０とを有する。第２の基板１４は複数の互いに平行に且つ交互に延びる第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂと垂直配向膜２４とを有する。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは互いに異なった電圧を印加されるようになっている。実施例では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは交流のデータの電圧（例えば±５Ｖ）を印加され、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂはベタの透明電極１８と同じ電圧を印加される。この場合、ベタの透明電極１８はＡＣのデータ電圧のほぼ中間の電圧（グランド）を印加される。
【００３４】
さらに、誘電体層（絶縁体層）３６がベタの透明電極１８と垂直配向膜２０との間に配置されている。ベタの透明電極１８は第１の基板１２の内面に設けられ、誘電体層３６はベタの透明電極１８の上に設けられる。基本的には、誘電体層３６はベタの透明電極１８と液晶層１６との間に設けられる。好ましくは、誘電体層３６が光硬化樹脂、熱硬化樹脂、ポリ型又はネガ型のレジスト、ポリアミック酸、その他の有機樹脂（例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等）、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＳｉＮのグループの１つからなる。
【００３５】
この構成においては、図６に示されるように、電圧を印加していないときには、液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向する。図７に示されるように、電圧が印加されると、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々からベタの透明電極１８へ向かう電界（電気力線）が形成される。多くの電界（電気力線）は矢印ＦO で示されるように第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々からベタの透明電極１８へ向かって斜めに走る。従って、正の誘電率異方性を有する液晶分子は、電圧印加時には斜め電界ＦO に平行に配向する。
【００３６】
さらに、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々から第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの各々へ向かって横電界ＦT が形成される。この横電界ＦT は第１のグループの各ストライプ状の電極２２ａからベタの透明電極１８へ向かう斜め電界ＦO の形成を助ける作用をする。すなわち、図２の構成においては、斜め電界ＦO はストライプ状の電極２２からの横方向の距離が大きくなるにつれて急激に弱くなるが、図７においては、斜め電界ＦO はストライプ状の電極２２ａからの距離が大きくなってもあまり弱くならない。
【００３７】
液晶分子は斜め電界ＦO に平行になるように配向し、基板面に対して斜め方向に傾くようになり、複屈折が生じて、入射光の偏光状態を変化させる。従って、ほとんどの液晶分子が斜め電界に沿ってスムーズに配向し、例えば図５のディスクリネーションＤがかなり防止できる。
そして、誘電体層３６がベタの透明電極１８と液晶層１６との間に設けられると、斜め電界ＦO の形成がさらに助けられ、良好な表示を実現することができる。誘電体層３６の効果を図８及び図９を参照して説明する。
【００３８】
図８及び図９は誘電体層３６の作用を説明する図である。図８は誘電体層３６がない場合の電界の形成を示す図であり、図９は誘電体層３６がある場合の電界の形成を示す図である。図８及び図９においては、ストライプ状の電極２２ａのまわりに形成される等電位線が示されている。図８においては、電界が第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々の近傍に集中しすぎてしまい、等電位線が液晶層１６内に留まっている。従って、液晶層１６内においては透明電極１８の法線方向に向かう電界の作用が強く、斜め電界は法線方向の成分が強いものになり、十分に斜めにならない。従って、液晶は十分に複屈折性を発揮しない。
【００３９】
図９においては、等電位線が液晶層１６から誘電体層３６へ広がり、液晶層１６内での電界の集中を緩和している。従って、液晶層１６内においては透明電極１８の法線方向に向かう電界の作用が弱くなる。そのため、斜め電界は法線方向の成分が弱いものになり、十分に斜めになる。従って、液晶分子は十分に横に倒れる。
【００４０】
図１０（Ａ）は誘電体層３６がないことを除くと図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置を示す図である。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の液晶表示装置による表示の例を示す図である。この例では、ディスクリネーションはなくなるが、表示は比較的に全体的に暗い。
図１１（Ａ）は透明電極１８を有する基板１２を逆にして取り付けた液晶表示装置を示す図である。図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の液晶表示装置による表示の例を示す図である。ハッチングのある領域は暗い部分を示し、ハッチングのない領域は明るい部分を示す。この例では、ハッチングのない明るい部分の中に、線状のディスクリネーションがある。
【００４１】
図１２（Ａ）は誘電体層３６がある図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置を示す図である。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の液晶表示装置による表示の例を示す図である。この例では、ディスクリソーションもなく、表示は全体的に明るくなっている。従って、図１２の構成によれば、より小さい駆動電圧でより明るい、ディスクリソーションのない表示を実現することができる。
【００４２】
図１３は誘電体層３６及び透明電極１８がない液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。図１３から図１６において、横軸ｘは位置であり、曲線の谷はストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、あるいはディスクリネーションＤの位置に相当する。
図１４は誘電体層３６及び透明電極１８がない液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。図１３及び図１４においては、透過率の高い領域にディスクリネーションがある。
【００４３】
図１５は誘電体層３６及び透明電極１８がある液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。
図１６は誘電体層３６及び透明電極１８がある液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。図１５及び図１６においては、ディスクリネーションがない。
【００４４】
図１７は誘電体層３６の厚さと透過率（輝度）との関係を示す図である。誘電体層３６の厚さが０の場合には、透過率が低いが、誘電体層３６の厚さが大きくなるにつれて透過率が高くなる。しかし、誘電体層３６の厚さが３〜４μｍ程度で透過率が最も高く、誘電体層３６の厚さが４μｍより大きくなると透過率は次第に低くなっていく。誘電体層３６の厚さが４μｍより大きくなると、ベタの透明電極１８の影響が薄れてしまう。基本的には、誘電体層３６の厚さは３μｍ±３μｍの範囲内にあるのが望ましい。
【００４５】
誘電体層３６の厚さは誘電体層３６の比誘電率に依存する。誘電体層３６の比誘電率が３±１の範囲にある場合には、誘電体層３６の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であるのがよい。また、誘電体層３６の比誘電率が５±１の範囲にある場合には、誘電体層３６の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であるのがよい。すなわち、誘電体層３６の比誘電率が３程度の場合には、誘電体層３６の厚さが１μｍ〜４μｍであるのがよい。また、誘電体層３６の比誘電率が７程度の場合には、誘電体層３６の厚さが３μｍ〜６μｍであるのがよい。これは図９の等電位線の形成の仕方に係わる。
【００４６】
図１８から図２１は誘電体層３６の種々の例を示す。図１８では、第１の基板１２の内面にカラーフィルタ３８が設けられ、カラーフィルタ３８の上にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６が設けられ、誘電体層３６の上に垂直配向膜２０が設けられている。
図１９では、第１の基板１２の内面にカラーフィルタ３８が設けられ、カラーフィルタ３８の上にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６兼垂直配向膜２０が設けられている。この場合、通常の垂直配向膜２０を厚く形成して、上記した誘電体層３６に適した厚さにする。
【００４７】
図２０では、第１の基板１２の内面にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６兼カラーフィルタ３８が設けられ、カラーフィルタ３８の上に垂直配向膜２０が設けられている。
図２１では、第１の基板１２の内面にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６兼カラーフィルタ３８兼垂直配向膜２０が設けられている。この場合、カラーフィルタ３８の母材として垂直配向性を示すポリイミド等を用いることにより、このようて構成が可能になる。図１８の構成では、別に誘電体層３６を追加する必要があるが、図１９から図２１の構成では、別に誘電体層３６を追加する必要がない。別に誘電体層３６を追加する場合には、ベタの透明電極１８を第２の基板１４の取り出し電極に接続するためのトランスファー電極を設けるために誘電体層３６をパターニングする工程が増加する。さらに、誘電体層３６が後で説明する位相差フィルムの性質を備えていると好都合である。
【００４８】
図２２は第２の基板１４に形成される第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及びアクティマトリクスの一例を示す図である。アクティブマトリクスは、ゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びＴＦＴ３４を有する。ゲートバスライン３０とデータバスライン３２とで囲まれる領域が１画素に相当する。第１のグループの２つのストライプ状の電極２２ａは接続電極２２ｃによってＴＦＴ３４に接続され且つ互いに接続され、データバスライン３２のＡＣのデータ電圧を受ける。さらに、ゲートバスライン３０と平行にコモンバスライン４０が設けられ、第２のグループの３つのストライプ状の電極２２ｂは接続電極２２ｄによってコモンバスライン４０に接続され且つ互いに接続される。第１の２つのストライプ状の電極２２ａと第２の３つのストライプ状の電極２２ｂとは交互に配置され、横電界を形成する。図６及び図７を参照して説明したように、この横電界は第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第１の基板１２のベタの透明電極１８との間に形成される斜め電界の形成を助けるものである。
【００４９】
図２３は第２の基板１４に形成される第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及びアクティブマトリクスの他の例を示す図である。この例でも、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは接続電極２２ｃによってＴＦＴ３４に接続され、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂは接続電極２２ｄによってコモンバスライン４０に接続される。第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとは交互に配置され、横電界を形成する。ストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは、ゲートバスライン３０及びデータバスライン３２に対して４５度の角度で形成されている。さらに、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂはそれぞれ延びる方向が互いに９０度異なる二つのサブグループの直線部分に分けられている。すなわち、接続電極２２ｃは、ゲートバスライン３０と平行に延びる接続電極部分２２ｃｘと、データバスライン３２と平行に且つ画素の中心線に沿って延びる接続電極部分２２ｃｙとを有する。接続電極２２ｄは、同様に、接続電極部分２２ｄｘ、２２ｄｙを有する。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは接続電極部分２２ｃｙの両側で２つのサブグループに分けられている。各サブグループ内では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａ各々の両側にある液晶分子は互いに反対方向に向かって倒れ（図７参照）、液晶の配向が異なるようになる。このため、画素は２×２の４つの領域に分けられる。この構成によれば、液晶分子の傾く方向が４方向となるため、視角特性はさらによくなる。
【００５０】
図２２及び図２３に示した第２の基板は図１８から図２１に示した第１の基板１２と組み合わせることができる。
図２４は図６及び図７（及び図１８から図２３まで）の液晶表示装置１０を簡単化して示す図である。液晶表示装置１０を液晶層１６を挟持した一対のガラス基板１２、１４からなる液晶パネルと、液晶パネルの両側に配置される一対の偏光子２６、２８とを備える。偏光子２６、２８の吸収軸２６ａ、２８ａは互いに直交するように配置される。吸収軸２６ａ、２８ａはゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びストライプ状の電極２２に対して４５度の角度をなすように配置されることができる。
【００５１】
図２５は図２４の構成に少なくとも１つの位相差フィルム４２を加えた液晶表示装置１０を示す図である。少なくとも１つの位相差フィルム４２は一対の偏光子２６、２８の間のあらゆる位置に設けられることができる。
この実施例における位相差フィルム４２は、位相差フィルム４２の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、フィルム面方向の屈折率をｎx 、ｎy （隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy ）、フィルム法線方向の屈折率をｎz としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く）（１）
の関係が成り立つ性質を備えているものとする。屈折率ｎx 、ｎy の間に例えばｎx ＞ｎy の関係が成り立つとき、ｘ方向を遅相軸と言う。ここで、位相差フィルム４２の厚さをｄとしたとき、ＲxZ＝（ｎx −ｎz ）ｄ、ＲYZ＝（ｎY −ｎz ）ｄと定義する。
【００５２】
図２６は典型的な偏光子４４の構成を示す図である。偏光子４４は偏光機能を有するＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムを支持フィルムであるＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム等により挟んだ偏光フィルムとして構成される。図２７に示すように、このような偏光子４４が液晶表示装置１０の偏光子２６、２８として用いられるとき、ＰＶＡフィルムのみを実際の偏光子２６、２８とみなし、ＰＶＡフィルムよりも内側に位置するＴＡＣフィルムが上記ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz の関係を満たすとき、そのＴＡＣフィルムは一対の偏光子２６、２８の間に挿入された位相差フィルムとみなす。また、本発明では、位相差を有する層として形成されたものであれば、位相差フィルムの代りに用いることができる。位相差を有する層はフィルム状の物質として形成されるのが好ましく、カラーフィルタ層、あるいは樹脂層、あるいは配向膜層も含まれることができる。
【００５３】
図２８は図２４の液晶表示装置の視角特性を示す図である。曲線４６は液晶パネルをあらゆる方位で見たときのコントラスト１０となる等コントラスト曲線である。この等コントラスト曲線４６から、ＴＮ型液晶表示装置の視角特性よりも広い視角で良好なコントラストが得られることが分かる。この等コントラスト曲線４６では、４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方位でコントラスト１０となる視角は、３８度である。
【００５４】
図２９は図２５の液晶表示装置の視角特性を示す図である。曲線４８は液晶パネルをあらゆる方位で見たときのコントラスト１０となる等コントラスト曲線である。この等コントラスト曲線４８では、４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方位でコントラスト１０となる視角は、約７０度である。従って、位相差フィルム４２を挿入することによって良好な視角特性を得ることができる。
【００５５】
まず、図２５の構成において、１枚の位相差フィルム４２を挿入し、ＲxZ、ＲYZをさまざまに変化させて視角特性を調べた。ＲxZ、ＲYZを変化させて、４５度の方位においてコントラストが１０となる視角を求めた。
図３０はコントラストが１０となる等視角曲線を示す図である。視角が７０度、６０度、５０度、４０度になる曲線がＲxZ−ＲYZ座標にプロットされている。図２３のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを有する液晶表示装置では、四方向の視角特性は同じであるので、１３５度、２２５度、３１５度の方位でも同様の結果が得られる。
【００５６】
上記したように、図２８において、４５度の方位でコントラストが１０になる視角は３８度である。従って、図３０においてコントラストが１０になる視角が３８度以上となる範囲では、位相差フィルム４２を追加した効果がある、ということになる。
図３０においてコントラストが１０になる視角が３８度以上となるのは、ＲxZ、ＲYZについて下記の条件が満たされるときである。
【００５７】
ＲYZ≧ＲxZ−２３０ｎｍ
ＲYZ≦ＲxZ＋１３０ｎｍ
ＲYZ≦−ＲxZ＋１０６０ｎｍ
これらの条件を書き換えると、以下のようになる。
−１３０ｎｍ≦（ｎx −ｎy ）ｄ≦２３０ｎｍ
（（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄ≦５３０ｎｍ
ここで、 Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ、Ｒt ＝ （（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄとすると、位相差フィルム４２の満たすべき条件は、
−１３０ｎｍ≦Ｒ≦２３０ｎｍ （２）
Ｒt ≦５３０ｎｍ
になる。
【００５８】
液晶パネルのΔｎｄLC（ｄLCは液晶層の厚さ）を変化させて同様にＲ、Ｒt の最適条件を求めた結果、Ｒの最適条件は液晶パネルのΔｎｄLCに依らずに常に、
−１３０ｎｍ≦Ｒ≦２３０ｎｍ （２）
であることが分かった。
一方、Ｒt の最適条件は液晶パネルのΔｎｄLCに依存する。ΔｎｄLCとＲt の最適条件の上限との関係を調べたところ、図３１に示す関係が得られた。液晶パネルのΔｎｄLC＝ＲLCとすると、Ｒt の最適条件の上限は１．６×ＲLCの関係がある。従って、Ｒt はこの上限よりも下の範囲にあればよい。すなわち、
Ｒt ≦１．６×ＲLC
である。
【００５９】
以上は、一対の偏光子２６、２８の間に１枚の位相差フィルム４２を挿入した場合の考察である。この考察は、一対の偏光子２６、２８の間に複数の位相差フィルムを挿入した場合にも拡張される。例えば、図２６及び図２７を参照して説明したように、偏光子２６、２８がＰＶＣフィルムとＴＡＣフィルムとを積層した構造のものである場合には、内側のＴＡＣフィルムが本願の式（１）で定義した位相差フィルムの作用をする。従って、図２７の構成の場合には、３枚の位相差フィルムが一対の偏光子２６、２８の間に挿入されていることになる。
【００６０】
そこで、Ｎ枚の位相差フィルムが一対の偏光子２６、２８の間に挿入されている場合について、上記と同様にして検討した。Ｎ個の位相差フィルムのＲをＲ1 、Ｒ2 、・・・ＲN とし、Ｒt をＲt1、Ｒt2、・・・ＲtNとすると、最適条件は以下の関係が同時に満たされるときであることが分かった。
−１３０ｎｍ≦Ｒ1 ≦２３０ｎｍ （２）
…
−１３０ｎｍ≦ＲN ≦２３０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋・・・ＲtN≦１．６×ＲLC （３）
以上は、コントラストが１０になる視角が３８度以上となる条件についてであった。これをさらに拡大して、コントラストが１０になる視角が５０度以上となる条件について検討すると、下記の関係が同時に満たされるときであることが分かった。
【００６１】
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く）（１）
−５０ｎｍ≦Ｒ1 ≦１５０ｎｍ （４）
…
−５０ｎｍ≦ＲN ≦１５０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋・・・ＲtN≦１．３×ＲLC （５）
図２９は、図２７に示される構成において、ΔｎｄLC＝ＲLC＝３３０ｎｍ、Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ＝５０ｎｍ、Ｒt ＝２００ｎｍとしたときの等コントラスト曲線を示している。位相差フィルム４２は日本合成ゴム製のＡＲＴＯＮフィルム（Ｒ＝５０ｎｍ、Ｒt ＝２００ｎｍ）を用い、その遅相軸が隣接する偏光子の吸収軸と直交となるように配置した。
【００６２】
図３２は本発明の第３実施例の液晶表示装置を示す断面図である。液晶表示装置１０は、対向する第１及び第２のガラス基板１２、１４と、これらの基板１２、１４の間に封入された液晶層１６とを有する。第１のガラス基板１２はカラーフィルタ基板であり、第２の基板１４はＴＦＴ基板である。第１のガラス基板１２は全面ベタの透明電極１８と、誘電体層３６と、垂直配向膜２０とを有する。第２のガラス基板１４は、互いに平行に延びる第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂと、絶縁体層５０と、垂直配向膜２４とを有する。偏光子２６、２８は示されていないが、図１及び図６に示されるように設けられることができる。なお、以後に説明する実施例は、図１から図４に示される実施例ばかりでなく、図５に示される横電界のみを利用する液晶表示装置にも適用することができる。
【００６３】
絶縁体層５０は、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを覆い且つ配向膜２４の下に設けられている。絶縁体層５０は図面に示される単一の絶縁体層とは限らず、複数の絶縁体層の組み合わせとすることができる。例えば、絶縁体層５０は次の第１及び第２の絶縁体層の組み合わせとすることができる。コモン電圧を供給される第２のグループのストライプ状の電極２２ｂはガラス基板１４の上に形成され、第１の絶縁体層がＴＦＴのゲート絶縁体層と同層に第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを覆って形成され、データ電圧を供給される第１のグループのストライプ状の電極２２ａが第１の絶縁体層の上に形成され、第２の絶縁体層がＴＦＴの保護層と同層とに第１のグループのストライプ状の電極２２ａを覆って形成される。絶縁体層５０又は第１及び第２の絶縁体層はＳｉＮｘ、ＳｉＯ2 、レジスト、樹脂、アクリル樹脂、などの絶縁物質からなる。
【００６４】
図３３は図３２の液晶表示装置の変形例を示す図である。この例では、絶縁体層５０は、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを覆い且つ配向膜２４の下に設けられている。第１のグループのストライプ状の電極２２ａは絶縁体層５０の上で且つ配向膜２４の下に設けられている。図３２及び図３３の絶縁体層５０は例えばＳｉＮによりＴＦＴの形成工程の間に設けられることができる。
【００６５】
図３４は図３２の液晶表示装置の比較例を示す図である。図３４では、図３２及び図３３の絶縁体層５０は設けられていない。
図３２から図３４に示されるような第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを有する液晶表示装置では、第１のストライプ状の電極２２ａはＴＦＴに接続されてデータ電圧を供給され、第２のストライプ状の電極２２ｂはコモン電圧を供給される。
【００６６】
図３４の液晶表示装置では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に直流電圧成分が長くかかると、画面の焼きつきが生じる可能性がある。しかし、図３２及び図３３の液晶表示装置では、絶縁体層５０を設けることによって、直流電圧成分によって生じる画面の焼きつきを防止することができる。
【００６７】
図４４は液晶表示装置に印加される電圧の例を示し、ＶG はゲート電圧を示し、Ｖ Dはデータ電圧を示し、ＶC はコモン電圧を示す。液晶にかかる電圧ＶLCはデータ電圧ＶD に等しいが、ゲートがオフになった直後に容量結合による電圧降下があるので、データ電圧ＶD よりも少し低くなる。コモン電圧ＶC はこの電圧降下分を見込んで液晶にかかる電圧ＶLCの平均値となるように決定される。液晶は交流で駆動されるので、通常は、第１のストライプ状の電極２２ａと第２のストライプ状の電極２２ｂとの間に直流電圧成分が長い時間かかることはない。しかし、コモン電圧ＶC が液晶にかかる電圧ＶLCの平均値からずれていると、第１のストライプ状の電極２２ａと第２のストライプ状の電極２２ｂとの間に直流電圧がかかることになる。そのために、図３４の液晶表示装置では、直流電圧成分のために画面の焼きつきの生じる可能性がある。
【００６８】
図３５は電圧印加時の図３２の液晶表示装置を示す図である。図３５は、第１のグループのストライプ状の電極２２ａに１ボルトを印加し、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂに０ボルトを印加した直後の電位分布を示している。図３５内の曲線は等電位線である。Ｖ1 は第１のストライプ状の電極２２ａの上方において液晶層１６と配向膜２２との間の界面における電圧、Ｖ1 ′は第１のストライプ状の電極２２ａの上方においてと配向膜２２と絶縁体層５０との間の界面における電圧を示す。同様に、Ｖ2 は第２のストライプ状の電極２２ｂの上方において液晶層１６と配向膜２２との間の界面における電圧、Ｖ2 ′は第２のストライプ状の電極２２ｂの上方においてと配向膜２２と絶縁体層５０との間の界面における電圧を示す。
【００６９】
図３６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図３２から図３４の液晶表示装置の第１及び第２のグループのストライプ状の電極間に１ボルトの直流電圧が印加された場合の電圧の変化を示す図である。図３６（Ａ）は図３２の液晶表示装置に関し、図３６（Ｂ）は図３３の液晶表示装置に関し、図３６（Ｃ）は、図３４の液晶表示装置に関する。
【００７０】
図３６（Ａ）及び図３６（Ｂ）においては、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差、つまり液晶層１６に印加される直流電圧成分は時間の経過とともに小さくなり、１０秒〜２０秒経過後に０に収束する。従って、絶縁体層５０が設けられていると、直流電圧成分があっても、画面の焼きつきの生じる可能性は小さくなる。図３６（Ｃ）においては、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差は時間が経過しても小さくならず、画面の焼きつきの生じる可能性がある。
【００７１】
画面の焼きつきを防止するためには、絶縁体層５０を設けるとともに、次のことに留意するのがよい。（ａ）Ｖ1 とＶ2 との電圧の差、つまり液晶層１６に印加される直流電圧成分が０に収束するまでの時間が、数秒から数１００秒であること。Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が短いほど、液晶層１６に直流電圧成分が印加される時間が短くなり、画面の焼きつきを防止するのにきわめて有利である。ただし、収束する時間があまりにも短いと、液晶の電圧保持率が低下するので、収束する時間は数秒から数１００秒がよい。（ｂ）Ｖ1 とＶ1 ′との電圧の差、及びＶ2 とＶ2 ′との電圧の差、つまり配向膜２２の近傍の電界の強さができまだけ０に近いこと。これにより、液晶層１６と配向膜２２との界面において、イオン吸着等による残留ＤＣ電圧を低減することができる。これらの２つの条件は、液晶セルの構成部材の体積抵抗率を適切に選択することにより満足することができる。
【００７２】
図３７（Ａ）〜（Ｆ）は、図３２の液晶表示装置１０の配向膜２２の体積抵抗率を１０10Ωｍとして、液晶層１６の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３７（Ａ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０8 Ωｍの場合であり、図３７（Ｂ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０9 Ωｍの場合であり、図３７（Ｃ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０10Ωｍの場合であり、図３７（Ｄ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０11Ωｍの場合であり、図３７（Ｅ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０12Ωｍの場合であり、図３７（Ｆ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０13Ωｍの場合である。
【００７３】
図３８（Ａ）〜（Ｆ）は、同様に配向膜２２の体積抵抗率を１０12Ωｍとして、液晶層１６の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３８（Ａ）はＶＲLCが１０8 Ωｍ、図３８（Ｂ）はＶＲLCが１０9 Ωｍ、図３８（Ｃ）はＶＲLCが１０10Ωｍ、図３８（Ｄ）はＶＲLCが１０11Ωｍ、図３８（Ｅ）はＶＲLCが１０12Ωｍ、図３８（Ｆ）はＶＲLCが１０13Ωｍの場合である。
【００７４】
図３９（Ａ）〜（Ｆ）は、同様に配向膜２２の体積抵抗率を１０14Ωｍとして、液晶層１６の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３９（Ａ）はＶＲLCが１０8 Ωｍ、図３９（Ｂ）はＶＲLCが１０9 Ωｍ、図３９（Ｃ）はＶＲLCが１０10Ωｍ、図３９（Ｄ）はＶＲLCが１０11Ωｍ、図３９（Ｅ）はＶＲLCが１０12Ωｍ、図３９（Ｆ）はＶＲLCが１０13Ωｍの場合である。
【００７５】
図３７から図３９においては、配向膜２２の体積抵抗率が一定であれば、液晶の体積抵抗率ＶＲLCが小さいほど、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が小さくなる。液晶の体積抵抗率ＶＲLCは１０9 Ωｍ以上で１０12Ωｍ以下であるのが好ましく、１０9 Ωｍ以上で１０10Ωｍ以下であるのがより好ましい。
【００７６】
さらに、図３７から図３９においては、配向膜２２の体積抵抗率が小さいほど、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が小さくなり、かつ、Ｖ1 とＶ1 ′との電圧の差及びＶ2 とＶ2 ′との電圧の差は小さくなる。従って、配向膜２２の体積抵抗率はできるだけ小さいほうがよく、配向膜２２の体積抵抗率が液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCよりも低い方がよい。配向膜２２の体積抵抗率が１０10Ωｍ以上で１０12Ωｍ以下であるのがよく、特に配向膜２２の体積抵抗率が１０10Ωｍ以上で１０11Ωｍ以下であるのが好ましい。
【００７７】
絶縁体層５０の体積抵抗率は液晶層１６及び配向膜２２の体積抵抗率よりも大きいのがよい。
図４０（Ａ）〜（Ｄ）は図３２の液晶表示装置１０の液晶層１６及び配向膜２２の体積抵抗率を１０10Ωｍとして、絶縁体層５０の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図４０（Ａ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０12Ωｍ、図４０（Ｂ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０13Ωｍ、図４０（Ｃ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍ、図４０（Ｄ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０16Ωｍである。
【００７８】
図４１（Ａ）〜（Ｄ）図３２の液晶表示装置１０の液晶層１６及び配向膜２２の体積抵抗率を１０11Ωｍとして、絶縁体層５０の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図４１（Ａ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０12Ωｍ、図４１（Ｂ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０13Ωｍ、図４１（Ｃ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍ、図４１（Ｄ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０16Ωｍである。
【００７９】
図４０及び図４１において、絶縁体層５０の体積抵抗率が大きいほど、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が小さくなる。絶縁体層５０の体積抵抗率は１０13Ωｍ以上であるのが好ましいことが分かった。
図４２は図３２の液晶表示装置１０の絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍの場合に第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 を変えた場合の電圧の変化を示す図である。第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が第２のストライプ状の電極２２ｂと第１のストライプ状の電極２２ａとの間にある絶縁体層５０の部分の厚さと等しい場合には、絶縁体層５０の全体の厚さは２Ｔ1 になる。
【００８０】
図４２（Ａ）は絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が０．２μｍ、図４２（Ｂ）は絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が０．４μｍ、図４２（Ｃ）は絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が０．８μｍの場合である。図４２（Ａ）〜（Ｃ）では、絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 は直流電圧成分を低減させるのに十分な厚さをもっており、絶縁体層５０の各部分の厚さＴ1 はもっと小さくてもよい。絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 は５０ｎｍ以上であるのが好ましいことが分かった。
【００８１】
図４３は図３３の液晶表示装置１０の絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍの場合に第２のストライプ状の電極２２ｂ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ2 を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３３では絶縁体層５０は第２のストライプ状の電極２２ｂのみを覆っており、第１のストライプ状の電極２２ａは絶縁体層５０で覆われていない。
【００８２】
図４３においてＶ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間は図４２（Ａ）においてＶ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間とほぼ等しい。従って、画面の焼きつきを防止する効果から見て、図４３の絶縁体層５０の厚さは図４２（Ａ）の絶縁体層５０の厚さと同等ということができる。言い換えると、図４２（Ａ）において第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 と、第２のストライプ状の電極２２ｂ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 との平均の厚さは、図４３において第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さ（この場合には０）と、第２のストライプ状の電極２２ｂ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ2 との平均の厚さと等しい。そして、絶縁体層５０の厚さＴ2 は５０ｎｍ以上であるのが好ましい。
【００８３】
図４５は一定のパターンで配置された第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含む画素をもつ液晶表示装置の例を示す平面図である。液晶表示装置１０は縦横にマトリクス状に並んだ画素５２を有し、各画素５２は、一方の基板に設けられた第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとを含む。このような電極構成を有する液晶表示装置はこれまでに説明した実施例と基本的に同様の作用を行う。
【００８４】
各画素５２内において、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、図４５において左側を向いた屈曲部を有する形状に形成されている。全ての画素５２の全ての第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは左側を向いた屈曲部を有する。従って、図４５の液晶表示装置では、画面全体にわたって、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは左側を向いて屈曲している。
【００８５】
図４６（Ａ）は図４５の第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂをもった液晶表示装置の画面５４の例を示す図である。画面５４内には電圧を印加することにより画像５４ａが形成されている。図４６（Ｂ）は図４６（Ａ）の画面５４を全体的に灰色に表示したときに画面の焼きつき５４ｂが生じた例を示す図である。画面の焼きつき５４ｂは同じ画像５４ａを長い時間形成した後に画像５４ａの一部の跡として生じることが多い。
【００８６】
このような画面の焼きつき５４ｂは、画素構成の非対称性に起因して生じることが多い。すなわち、図４６（Ａ）の画面５４は図４５の第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂをもった画素５２で形成されており、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは左側を向いて屈曲している。このような非対称性をもった液晶表示装置では、液晶が図４６（Ａ）に矢印で示されるように非対称性に従って流れ、画像５４ａの外形部分において液晶の流れの度合いが異なるために液晶に含まれる不純物の滞留が生じ、駆動電圧に違いが生じ、画面の焼きつき５４ｂとして観察されるようになる。
【００８７】
図４７は図４５及び図４６を参照して説明した問題点を解決するために本発明の第４実施例によるパターンで配置された第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの画素をもつ液晶表示装置を示す平面図である。液晶表示装置１０は図１、図５、図６と同様の基本的な構成を有する。液晶表示装置１０は縦横にマトリクス状に並んだ画素５２を有し、各画素５２は、一方の基板に設けられた第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとを含む。第１のストライプ状の電極２２ａはデータ電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂはコモン電圧を受ける。従って、このような電極構成を有する液晶表示装置はこれまでに説明した実施例と基本的に同様の作用を行う。
【００８８】
各画素５２内において、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、一方向に向いた形状を有する。つまり、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、９０度に曲げられた屈曲部を有する形状に形成されている。しかし、１つの領域において、例えば図４７で１段目の行にある画素５２では、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、左側を向いて屈曲している。他の領域において、例えば図４７で２段目の行にある画素５２では、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、右側を向いて屈曲している。画面全体にわたって見ると、電極が左側を向いて屈曲している前記一領域と電極が右側を向いて屈曲している前記他の領域とは交互に配置されている。
【００８９】
従って、図４７では、図４５を参照して説明したような非対称性がなくなり、図４６を参照して説明した画素構成の非対称性に起因して生じる画面の焼きつき５４ｂが改善される。
図４８及び図４９は図４７の液晶表示装置の変形例を示す図である。これらの図においても、液晶表示装置１０は縦横にマトリクス状に並んだ画素５２を有し、各画素５２は、一方の基板に設けられた第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを含む。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、９０度に曲げられた屈曲部を有する形状に形成されている。
【００９０】
図４８においては、各画素５２内において、１つの領域において、例えば図４８で１番右の列にある画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、左側を向いて屈曲している。他の領域において、例えば図４８で右から２番目の列にある画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、右側を向いて屈曲している。画面全体にわたって見ると、電極が左側を向いて屈曲している一領域と電極が右側を向いて屈曲している他の領域とは交互に配置されている。
【００９１】
図４９においては、１つの領域において、例えば図４７で右上に位置する画素５２と、上から２段目で右から２番目に位置する画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、右側を向いて屈曲している。他の領域において、例えば図４８で上から１段目で右から２番目に位置する画素５２と、上から２段目で右から１番目に位置する画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、左側を向いて屈曲している。画面全体にわたって見ると、電極が左側を向いて屈曲している前記一領域と電極が右側を向いて屈曲している前記他の領域とは交互に配置されている。つまり、画素５２は市松模様で配置されている。
【００９２】
従って、図４８及び図４９でも、画素構成が対称的になり、図４６を参照して説明した画素構成の非対称性に起因して生じる画面の焼きつき５４ｂが改善される。
図５０は図４７から図４９の液晶表示装置の１画素の例を示す平面図である。図５１は図５０の第１のストライプ状の電極２２ａを示す平面図である。図５２は図５０の第２のストライプ状の電極２２ｂを示す平面図である。この画素の特徴は他の実施例にも適用可能である。
【００９３】
液晶表示装置１０では、図２３にも示されているように、一方の基板１４が、ゲートバスライン３０と、データバスライン３２と、ＴＦＴ３４とを含むアクティブマトリクスを有する。さらに、コモンバスライン４０がある。ゲートバスライン３０とデータバスライン３２とで囲まれた概略矩形状の画素５２内には、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂが設けられている。第１のグループのストライプ状の電極２２ａは第１の接続電極２２ｃによってＴＦＴ３４に接続されている。第２のグループのストライプ状の電極２２ｂは第２の接続電極２２ｄによってコモンバスライン４０に接続されている。
【００９４】
図５０及び図５１において、第１のグループのストライプ状の複数の電極２２ａは、互いに平行な第１のサブグループの直線部分（図５０及び図５１の水平な中央線よりも上の要素）と、互いに平行で該第１のサブグループの直線部分に対して角度をなした第２のサブグループの直線部分（図５０及び図５１の水平な中央線よりも下の要素）を含む。全ての直線部分はデータバスライン３２に対して２度から８８°の角度をなす。好ましくは、全ての直線部分はデータバスライン３２に対して４５度の角度をなす。
【００９５】
第１のサブグループの直線部分と第２のサブグループの直線部分とは互いに９０度をなすように配置されている。つまり、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは直角の屈曲部を有する。第１のサブグループの直線部分は図５０及び図５１の水平な中央線に関して第２のサブグループの直線部分と線対称に配置される。第１のサブグループの直線部分は第２のサブグループの直線部分と点対称に配置されることもできる。第１及び第２のサブグループの直線部分の幾つかは概ね矩形形状の画素の一方の長辺から対向する長辺へ折れ曲がりなくまっすぐに延びる。
【００９６】
図５０及び図５２において、第２のグループのストライプ状の複数の電極２２ｂは、互いに平行な第３のサブグループの直線部分（図５０及び図５２の水平な中央線よりも上の要素）と、互いに平行で該第３のサブグループの直線部分に対して角度をなした第４のサブグループの直線部分（図５０及び図５２の水平な中央線よりも下の要素）を含む。第３のサブグループの直線部分と第４のサブグループの直線部分とは互いに９０度をなすように配置されている。第３のサブグループの直線部分は図５０及び図５２の水平な中央線に関して第４のサブグループの直線部分と線対称に配置される。第３及び第４のサブグループの直線部分の幾つかは概ね矩形形状の画素の一方の長辺から対向する長辺へ折れ曲がりなくまっすぐに延びる。
【００９７】
一画素内において、第１の接続電極２２ｃは画素５２の周辺部（画素５２を規定するゲートバスライン３０とデータバスライン３２のわずかに内寄りの領域）に設けられ、第１のグループのストライプ状の電極２２ａを一緒に接続し、そして、第２の接続電極２２ｄが画素５２の周辺部に設けられ、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを一緒に接続する。第１の接続電極２２ｃは第２の接続電極２２ｄと絶縁体層５６を介して少なくとも部分的にオーバーラップしている（図５５参照）。この絶縁体層５６は図３２及び図３３の絶縁体層５０と同じである。
【００９８】
図５０に示されるように、第２の接続電極２２ｄの幅は第１の接続電極２２ｃの幅よりも大きく、第１の接続電極２２ｃは第２の接続電極２２ｄの内方エッジに載るように位置し、短絡を防止するために第１の接続電極２２ｃがゲートバスライン３０及びデータバスライン３２から少しでも離れるようになっている。
第１の接続電極２２ｃの詳細について説明する。第１の接続電極２２ｃは第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分の端部を一緒に接続する接続電極部分２２ｃｐ、２２ｃｑを含む。接続電極部分２２ｃｐは画素５２の周辺部においてゲートバスライン３０と平行に延び、該第１及び第２の直線部分の端部同志を接続する。接続電極部分２２ｃｑは画素５２の周辺部においてデータバスライン３２と平行に断片的に延び、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分のうちの少なくとも２つの直線部分の端部同志を接続する。
【００９９】
特に、接続電極部分２２ｃｑが画素５２の周辺部においてデータバスライン３２と平行に設けられる構成により、例えば図２３に示される画素の中央を長手方向に延びる接続電極部分２２ｃｙをなくすことができる。画素の中央を長手方向に延びる接続電極部分２２ｃｙは画素の開口率をかなり低下させるが、画素５２の周辺部に接続電極部分２２ｃｑを設けることによって画素の開口率を改善することができる。
【０１００】
接続電極部分２２ｃｑをゲートバスライン３０と平行に断片的に設けることにより、ゲートバスライン３０の近くにある接続電極部分２２ｃｑの量を少なくし、接続電極部分２２ｃｑとゲートバスライン３０との短絡の可能性を低減する。第１の接続電極２２ｃはさらに画素５２の水平な中央線に沿って断片的に設けられた接続電極部分２２ｃｒを有する。この接続電極部分２２ｃｒは特に必要ではないが、接続電極部分２２ｃｒは第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの屈曲部において液晶の配向が乱れてディストリネーションが生じるのを防止することができる。
【０１０１】
第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つの直線部分の端部（図５１にａで示される）が画素の短辺の角に位置し、もう１つの直線部分の端部（図５１にｂで示される）が画素のもう１つの短辺の角に位置している。端部ａを有する直線部分から、その他のほとんどの直線部分及び第１の接続電極の接続電極部分２２ｃｑを通って、端部ｂを有するもう１つの直線部分へいたる実質的に連続的なシリーズの電気経路が形成されている。つまり、第１の接続電極の接続電極部分２２ｃｑは第１のグループのストライプ状の電極２２ａの電気的な接続を達成するのに必要な最小の部分にのみ設けられる。
【０１０２】
第２の接続電極２２ｄは第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの第３及び第４の直線部分の端部を一緒に接続するために画素５２の周辺部においてゲートバスライン３０と平行に延びる接続電極部分２２ｄｐと、画素５２の周辺部においてデータバスライン３２と平行に延びる接続電極部分２２ｄｑとを有する。第２の接続電極２２ｄはさらに画素の水平な中央線に沿って配置された補助容量電極として作用する接続電極部分２２ｄｒを有する。接続電極部分２２ｄｒは第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの屈曲部において液晶の配向が乱れてディストリネーションが生じるのを防止することもできる。接続電極部分２２ｄｒはなくてもよい。第２の接続電極２２ｄはさらに複数の点において隣接の画素の同様の接続電極と接続するための外方突起２２ｄｓを有する。これらの外方突起２２ｄｓは図５０のコモンバスライン４０の一部である。つまり、１画素の第２の接続電極２２ｄは複数のコモンバスライン４０により隣接の画素の第２の接続電極に接続される。
【０１０３】
図５３は第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及び第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの変形例を示す平面図である。図５４は第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及び第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの変形例を示す平面図である。
図５３及び図５４においては、第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの接続電極部分２２ｃｑ、２２ｄｑは画素の周辺部にのみ設けられ、画素の内部には接続電極部分はない。従って、開口率の大きな明るい液晶表示装置を実現することができる。
【０１０４】
画素周辺部に設けられ、第１のグループのストライプ状の電極２２ａを接続する電極接続部分２２ｃｑのうち、一方のデータバスライン３２と平行な電極接続部分２２ｃｑの合計の長さと、対向するもう一方のデータバスライン３２と平行な電極接続部分２２ｃｑの合計の長さとが、ほぼ同じになるように配置されているのが好ましい。こうすれば、一方のデータバスライン３２と電極接続部分２２ｃｑとの間のクロストークの可能性を減少できる。
【０１０５】
一画素内で、データバスライン３２に対して２度から８８°の角度をなす第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１の直線部分が設けられた領域の面積と、その補角をなす角度をなす第２の直線部分が設けられた領域の面積とが、ほぼ等しいのが好ましい。
図５５（Ａ）は図５６の実施例の比較例を示す図である。図５５（Ｂ）は図５５（Ａ）の線５５Ｂ−５５Ｂを通る断面図である。前に説明したように、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを有する液晶表示装置では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に横電界ＦT が形成される。これは、対向基板１２の全面ベタの透明電極１８がある場合でも、対向基板１２の全面ベタの透明電極１８がない場合でも同様である。
【０１０６】
ところが、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つが第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとが鋭角又は直角で交差する位置では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとは同電位であるために、これらの２つの部材の間には横電界ＦT が形成されず、液晶が十分に駆動されないという問題が生じた。同様に、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの１つが第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑとが鋭角又は直角で交差する位置では、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂは第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑとは同電位であるために、これらの２つの部材の間には横電界ＦT が形成されず、液晶が十分に駆動されないという問題が生じた。従って、横電界ＦT が形成されず、液晶が十分に駆動されないために、液晶表示装置の輝度が低下し、開口率が低下する。または、第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑが第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとオーバーラップする関係で存在していれば、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑとの間に横電界が形成されることになるが、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑがこの横電界の形成の妨げになることが分かった。
【０１０７】
図５６（Ａ）は本発明の第５実施例による液晶表示装置の一部を示す図である。図５６（Ｂ）は図５６（Ａ）の線５６Ｂ−５６Ｂを通る断面図である。
この例では、図５５（Ａ）において第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つが第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとが鋭角又は直角で交差するような場合に、接続電極部分２２ｃｑのあった位置に、駆動用補正電極部分２２ｍが設けられる。これを一般的に表現すると、次のようになる。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂのうちの一方のグループの１つのストライプ状の電極２２ａと直角または鋭角で交差する駆動用補正電極部分２２ｍを含み、該駆動用補正電極部分２２ｍは、該１つのストライプ状の電極２２ａが属するグループとは異なったグループの１つのストライプ状の電極２２ｂに接続され、且つ該第１及び第２の接続電極のうちで、該異なったグループの１つのストライプ状の電極２２ｂのための接続電極２２ｄと同じ層にある。
【０１０８】
つまり、第１のストライプ状の電極２２ａと、第１のストライプ状の電極２２ａとは異なった層にある第２のストライプ状の電極２２ｂと同じ層にある駆動用補正電極部分２２ｍとが、鋭角又は直角で交差し、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと駆動電極部分２２ｍとは異なった電位にあり、これらの２つの部材の間には横電界ＦT が形成されるので、液晶を駆動することができ、開口率を改善することができる。
【０１０９】
図５７は図５５の構成及び図５６の液晶表示装置の透過率を示す図である。曲線Ｎは図５５の液晶表示装置の透過率を示す図であり、曲線Ｏは図５６の液晶表示装置の透過率を示す図である。図５６の液晶表示装置によれば、液晶の駆動できる部分が増加するので明るい表示を得ることができるようになる。
図５８は図５６の原理に基づいた第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及び第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄをもつ液晶表示装置を示す平面図である。この例では、接続電極２２ｃｙは画素の中央に形成され、駆動用補正電極部分２２ｍは画素の周辺部に配置されている。駆動用補正電極部分２２ｍは、第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑに相当するように見えるが、駆動用補正電極部分２２ｍは第２のグループのストライプ状の電極２２ｂ同志を接続していない。
【０１１０】
図５９は画素が接続電極２２ｃｙによって長手方向に４分割された例を示す。図５８と同様に、駆動用補正電極部分２２ｍは画素の周辺部に配置されている。図５８及び図５９の構成では接続電極を画素の周辺部に設けることはできないが、次に説明する例では、接続電極を画素の周辺部に設け、且つ駆動用補正電極部分２２ｍも画素の周辺部に配置することができる。
【０１１１】
図６０は第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂが第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄと鋭角で交差し、そして、駆動補正用電極部分２２ｍを含む例を示す図である。図６０は画素の周辺部のデータバスライン３２に平行な第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの接続電極部分２２ｃｑ、２２ｄｑの近傍の部分を示している。
【０１１２】
図６０から図６６の実施例においては、第１のグループのストライプ状の電極２２ａ及び第１の接続電極２２ｃが第２のグループのストライプ状の電極２２ｂ及び第２の接続電極２２ｄの上の層に位置するので、第１のグループのストライプ状の電極２２ａ及び第１の接続電極２２ｃが実線で示され、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂ及び第２の接続電極２２ｄが破線で示されている。
【０１１３】
図６０においては、２つの駆動補正用電極部分２２ｍ１、２２ｍ２が示されている。図６１は駆動補正用電極部分２２ｍ１を詳細に示している。図６２は２２ｍ１を通り、図６１の線６２─６２に沿った断面図である。図６３は駆動補正用電極部分２２ｍ２を通り、図６０の線６３─６３に沿った断面図である。
図６０、６１、６２において、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分のうちの２つがデータバスライン３２に平行な第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑで接続されている。駆動用補正電極部分２０ｍ１はこの接続電極部分２２ｃｑと一体的にこの接続電極部分２２ｃｑと一直線上に延びる。
【０１１４】
図６０の中央に位置する第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分の１つ（かりに中央の直線部分と呼ぶ）から見ると、接続電極部分２２ｃｑはこの中央の直線部分とその上に位置する直線部分とを接続し、駆動補正用電極部分２２ｍ１は中央の直線部分とその下に位置する直線部分とを接続していない。駆動補正用電極部分２２ｍ１は中央の直線部分の下に位置する第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの直線部分とともに鋭角を形成している。駆動補正用電極部分２２ｍ１とその下に位置する第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの直線部分とは、異なった電圧を供給される。
【０１１５】
言い換えると、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分のうちの１つがデータバスライン３２に平行な第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑに接続され、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑは該１つの直線部分と該接続電極部分との接続部から一方向に延び、駆動用補正電極部分２０ｍ１はデータバスライン３２に平行に該接続電極部分２２ｃｑとは反対方向に延び且つ最も近い第２のストライプ状の複数の電極２２ｂの１つの直線部分とオーバーラップする位置で終端する。従って、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの１つの直線部分と駆動用補正電極部分２０ｍ１とは鋭角で交差するが、互いに異なった電圧を印加されるので、液晶の駆動できる部分が増加するので明るい表示を得ることができるようになる。
【０１１６】
図６２に示されるように、駆動用補正電極部分２２ｍ１は上から見て第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも突出量Ｌだけ内側に突出している。このように駆動用補正電極部分２２ｍ１を第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも内側に突出させることは、鋭角をなす駆動用補正電極部分２０ｍ１と第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの直線部分との間で横電界ＦT を有効にする上で重要である。実施例では、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑも駆動用補正電極部分２２ｍ１とともに第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも内側に突出している。
【０１１７】
図６０及び図６３において、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの１つの直線部分がゲートバスライン３２に平行な第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑに接続され、駆動用補正電極部分２２ｍ２は第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑの内側に接続される。従って、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つの直線部分と駆動用補正電極部分２０ｍ２とは鋭角で交差するが、互いに異なった電圧を印加されるので、液晶の駆動できる部分が増加し、明るい表示を得ることができるようになる。図６３に示されるように、駆動用補正電極部分２０ｍ２は上から見て第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分よりも突出量Ｌだけ内側に突出している。このように駆動用補正電極部分２０ｍ２を突出させることは横電界ＦT を有効にする上で重要である。
【０１１８】
図６４は図６１と同様に駆動補正用電極部分２２ｍ１が第１のグループのストライプ状の電極２２ａから延長され、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑの内側エッジは第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑの内側エッジと同一垂直平面内にくるようになっている。しかし、駆動補正用電極部分２２ｍ１の位置する第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑの部分の内側エッジが窪ませられている。従って、駆動補正用電極部分２２ｍ１は第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも横に突出することになる。
【０１１９】
図６５では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分のテーパーを駆動補正用電極部分２２ｍ１のデータバスライン３２側の外側エッジまで延ばし、データバスライン３２と同層にある駆動補正用電極部分２２ｍ１のデータバスライン３２と近接する部分の面積をできるだけ減少するようにしている。それによって、駆動補正用電極部分２２ｍ１がデータバスライン３２と短絡する可能性を減少させる。
【０１２０】
図６６は駆動補正用電極部分２２ｍ３が第１の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｃｐが窪ませられ、よって第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｃｐが第１の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｃｐよりも内側に突出していることによって形成されている例を示す図である。第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分が駆動補正用電極部分２２ｍ３と鋭角で交差する。
【０１２１】
駆動補正用電極部分２２ｍ１、駆動補正用電極部分２２ｍ２、駆動補正用電極部分２２ｍ３は、図５０にも示されている。図５０にはさらに、駆動補正用電極部分２２ｍ４も示されている。
図６７は図６１の構成において図６２の駆動補正用電極部分２２ｍ１の突出量Ｌが０の場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと駆動補正用電極部分２２ｍ１とが鋭角で交差する位置にＭで示す透過率の落ち込みが見られる。
【０１２２】
図６８は図６１の構成において図６２の突出量Ｌが２μｍの場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。図６７の位置Ｍの透過率の落ち込みが解消されている。
図６９は図６０の構成において図６３の駆動補正用電極部分２２ｍ２の突出量Ｌが０の場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。第１のグループのストライプ状の電極２２ａと駆動補正用電極部分２２ｍ２とが鋭角で交差する位置にＮで示す透過率の落ち込みが見られる。
【０１２３】
図７０は図６０の構成において図６３の突出量Ｌが４μｍの場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。図６９の位置Ｎの透過率の落ち込みが解消されている。
図７１は駆動補正用電極部分２２ｍ１の突出量Ｌと駆動補正用電極部分２２ｍ２の突出量Ｌと液晶表示装置の光の透過率との関係を示す図である。駆動補正用電極部分２２ｍ１の突出量Ｌは０．５μｍ以上であるのが好ましいことが分かった。また、駆動補正用電極部分２２ｍ２の突出量Ｌ１は３μｍ以上であるのが好ましいことが分かった。
【０１２４】
図７２は図７３の液晶表示装置の比較例を示す図である。図７２は図３２の実施例と同様な液晶表示装置１０を示している。ただし、図７２では、配向膜及び偏光子は省略されている。図３２を参照して説明したように、絶縁体層５０があると、画面の焼きつきを防止することができる。しかし、絶縁体層５０があると、印加電圧が絶縁体層５０で分圧され、液晶にかかる電圧が低下するので、液晶の駆動電圧を高くしなければならなという問題がある。
【０１２５】
図７２には、電圧印加時の液晶分子の配向が示されている。斜め電界が第１のグループのストライプ状の電極２２ａと全面ベタの透明電極１８との間で形成され、前記斜め電界を助ける横電界が第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に形成される。
図７３は本発明の第６実施例による液晶表示装置１０を示す断面図である。図７３は図３２及び図７２の液晶表示装置と同様に絶縁体層５０を設けた液晶表示装置１０を示している。この絶縁体層５０は、コモン電圧を供給される第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを覆う第１の絶縁体層５０ａと、データ電圧を供給される第１のグループのストライプ状の電極２２ａを覆う第２の絶縁体層５０ｂとの合計である。
【０１２６】
図７３では、絶縁体層５０を設けた後で、絶縁体層５０の一部を局部的に除去している。すなわち、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの周辺の絶縁体層５０の部分がドライエッチングにより除去されている。
図７８は図７３の第２のストライプ状の電極２２ｂの近傍を示す平面図である。絶縁体層５０は第２のストライプ状の電極２２ｂを露出させる開口部５０ｘを有する。従って、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に形成される横電界が絶縁体層５０によって邪魔される程度が小さくなり、液晶の駆動電圧が低下するのを防止することができる。
【０１２７】
図７４は図７３の液晶表示装置１０の変形例を示す図である。図７４では、絶縁体層５０を設けた後で、絶縁体層５０の一部を局部的に除去している。すなわち、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの周辺の絶縁体層５０（第２の絶縁体層５０ｂ）の部分がドライエッチングにより除去されている。従って、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと全面ベタの透明電極１８との間で形成される斜め電界が絶縁体層５０によって邪魔されなくなり、液晶の駆動電圧が低下するのを防止することができる。
【０１２８】
絶縁体層５０を設けた後で、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの周辺の絶縁体層５０の部分及び第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの周辺の絶縁体層５０の部分をともに除去するのも有効である。
図７５から図７７はそれぞれ図７２から図７４の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。図７５では例えば電圧が６ボルトのときに光の透過率は約１５％である。図７６では例えば電圧が６ボルトのときに光の透過率は約１５％であり、図７５の結果とあまり変わらなかった。図７６では例えば電圧が６ボルトのときに光の透過率は約２０％であり、図７４の結果と大きな差があり、駆動電圧を低下することができることが分かる。
【０１２９】
図７２に示す液晶表示装置では、第１のストライプ状の電極２２ａから対向基板１２の全面ベタの透明電極１８へ向かって斜め電界が形成されるが、電界は第１のストライプ状の電極２２ａの近傍では全面ベタの透明電極１８に対してほとんど垂直になる。
そこで、図７９に示すように、全面ベタの透明電極１８の代わりに、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと対向する対向基板１２の位置に、第３のグループのストライプ状の電極１８ａを設ける。こうすれば、第１のストライプ状の電極２２ａと第３のグループのストライプ状の電極１８ａとの間で効率よく斜め電界を形成することができる。しかしながら、図７９の構成では、両基板１２、１４の間で位置ずれが生じると、電極間の位置ずれが生じ、電圧と透過率との関係が大きくずれてしまうという問題があった。
【０１３０】
図８０は本発明の第７実施例による液晶表示装置を示す断面図である。この実施例では、一方の基板１４は第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとを有し、もう一方の基板１２は全面ベタの透明電極１８と第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと対向する位置に第３のグループのストライプ状の電極１８ａとを有する。つまり、全面ベタの透明電極１８だけの部分は抵抗の高い電極部分１８ｘを構成し、全面ベタの透明電極１８と第３のグループのストライプ状の電極１８ａとが重なった部分は抵抗の低い電極部分１８ｙを構成する。全面ベタの透明電極１８は例えばＩＴＯを２００〜３００オングストロームの厚さにスパッタリングし、エッチング液で取れないように熱処理する。次に第３のグループのストライプ状の電極１８ａを例えばＩＴＯを２０００オングストロームの厚さにスパッタリングし、マスクを用いてエッチングを行った。
【０１３１】
電圧を印加すると、抵抗の低い電極部分１８ｙに最初に電荷が蓄積され、抵抗の低い電極部分１８ｙと第１のグループのストライプ状の電極２２ａとの間で電界が形成され、液晶はまずこの電界に応じて動く。抵抗の高い電極部分１８ｘは実際には抵抗の低い電極部分１８ｙと電位が同じであるため、時間が経過するとともに、抵抗の高い電極部分１８ｘにも電荷が溜まり、すなわち電界が形成されて液晶が応答する。従って、図７９の液晶表示装置は図７９の液晶表示装置と同様に低い駆動電圧で作用することができる。そして、図８０の液晶表示装置は全面ベタの透明電極１８を含んでいるため、基板間の位置ずれがあっても、電圧─透過率特性が大きく変わることはない。
【０１３２】
図８１から図８４は図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。これらの例では、図８１に示されるように、全面ベタの透明電極を利用するのではなく、同一の抵抗を有する複数の透明なストライプ状の線を含むストライプ状あるいはメッシュ状の構造により、抵抗の高い電極部分１８ｘと、抵抗の低い電極部分１８ｙを構成している。抵抗の低い電極部分１８ｙは線幅の太い線とし、抵抗の低い電極部分１８ｙは線幅の狭い線とする。
【０１３３】
図８２及び図８３はストライプ状の線構造により、抵抗の高い電極部分１８ｘと、抵抗の低い電極部分１８ｙとを構成した例を示す。線幅の狭い線からなる構造を第１のグループのストライプ状の電極２２ａを覆うように設け、線幅の太い線からなる構造を第２のグループのストライプ状の電極２２ｂに合わせて対向させる。幅が太い線は、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと同程度の太さが望ましい。具体的には、幅が太い線は、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの太さの１／２以上、２倍以下に設定することが有効であった。
【０１３４】
図８４はメッシュ状の線構造により、抵抗の高い電極部分１８ｘと、抵抗の低い電極部分１８ｙとを構成した例を示す。図８３及び図８４において、波線より上の図は対向基板上のパターンを示しており、波線より下の図はＴＦＴ基板上のパターンを示している。第２のグループのストライプ状の電極２２ｂに対応する部分には太いストライプ状の電極を設けて、抵抗として低くなるように設定している。一方、その間には細いストライプ状の電極が設けられているが、細いために抵抗が高くなり、直ぐには電荷が溜まらないので、電界がなかなか形成されない。図８４のメッシュ状の線構造は、図８３のストライプ状の線構造よりもより均一に電界を印加することができるようになる。抵抗の高い電極部分１８ｘにおいては、ストライプ状又はメッシュ状の線構造の線幅は３μｍ以下とし、抵抗の低い電極部分１８ｙにおいては、ストライプ状又はメッシュ状の線構造の線幅は３μｍ以上とするのがよい。
【０１３５】
図８５は図８６の液晶表示装置の問題点を説明するための液晶表示装置を示す略図である。液晶表示装置は第１及び第２の基板１２、１４（例えば図１参照）が周辺シール６６によって張り合わせられている。周辺シール６６は一端部に液晶注入口６８を有し、液晶注入口６８は液晶を注入した後で閉じられる。液晶注入口６８から液晶が注入され、液晶注入口６８とは反対側の端部に向かって流れる際に、配向膜に付着していた不純物が液晶とともに流れ、液晶注入口６８とは反対側の端部に集まる。このため、液晶注入口６８とは反対側の領域７０には、電圧保持率の低下により、表示不良領域となることがある。
【０１３６】
図８６及び図８７は本発明の第８実施例による液晶表示装置を示す断面図である。一方の基板１２は誘電体層３６を有し、他方の基板１４は絶縁体層５０を有する。誘電体層３６及び絶縁体層５０は液晶注入口６８とは反対側の領域７０において除去され、液晶注入口６８とは反対側の領域７０は液晶セルのセル空間の広い領域となっている。さらに、ブラックマトリクス７２が液晶注入口６８とは反対側の領域７０を覆い、この領域を表示領域外に設定している。
【０１３７】
誘電体層３６はＪＳＲ製のＰＣ４０３の樹脂であり、その厚さは３μｍから５μｍであった。絶縁体層５０はＳｉＮである。従って、液晶層１６の厚さが４μｍであるのに対して、液晶注入口６８とは反対側の領域７０のセル空間の間隙の距離は約８μｍになる。このため、液晶注入口６８とは反対側の領域７０の幅を４ｍｍから２ｍｍに減少させることができた。それによって、表示領域の面積を変えることなく、液晶注入口６８とは反対側の領域７０をブラックマトリクス７２で覆うことができるようになった。なお、液晶注入口６８とは反対側の領域７０は、液晶注入口６８のある辺に対向する辺に隣接し、及びこの辺に隣接する辺の近傍にすることができる。
【０１３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディスクリネーションのない、視角特性の良好な液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の電圧無印加時の液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の電圧印加時を示す断面図である。
【図３】一方の基板に形成されるアクティブマトリクスの一部を示す図である。
【図４】図１の偏光子の吸収軸の関係を示す図である。
【図５】比較例の液晶表示装置及び白表示の画像を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例の電圧無印加時の液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】図６の液晶表示装置の電圧印加時を示す断面図である。
【図８】誘電体層がない場合の電界の形成を示す図である。
【図９】誘電体層がある場合の電界の形成を示す図である。
【図１０】誘電体層がないことを除くと図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置及びそれによる表示の例を示す図である。
【図１１】透明電極を有する基板を逆にして取り付けた液晶表示装置及びそれによる表示の例を示す図である。
【図１２】図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置及びそれによる表示の例を示す図である。
【図１３】誘電体層がない液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１４】誘電体層がない液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１５】誘電体層がある液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１６】誘電体層がある液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１７】誘電体層の厚さと透過率との関係を示す図である。
【図１８】誘電体層の一例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図１９】誘電体層の他の例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２０】誘電体層の他の例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２１】誘電体層の他の例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２２】一方の基板に形成される第１及び第２のストライプ状の電極及びアクティマトリクスの一例を示す図である。
【図２３】一方の基板に形成される第１及び第２のストライプ状の電極及びアクティマトリクスの他の例を示す図である。
【図２４】図６及び図７の液晶表示装置を簡単化して示す図である。
【図２５】図２４の構成に位相差フィルムを加えた液晶表示装置を示す図である。
【図２６】典型的な偏光フィルムの例を示す断面図である。
【図２７】図２６の偏光フィルムを使用した液晶表示装置を示す構成図である。
【図２８】図２４の液晶表示装置の視角特性を示す図である。
【図２９】図２５の液晶表示装置の視角特性を示す図である。
【図３０】ＲxZ−ＲYZ座標上でコントラストが１０となる等視角曲線を示す図である。
【図３１】ＲLC−Ｒt の関係を示す図である。
【図３２】本発明の第３実施例の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３３】図３２の液晶表示装置の変化例を示す断面図である。
【図３４】図３２の液晶表示装置の比較例を示す断面図である。
【図３５】電圧印加時の図３２の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３６】図３２から図３４の液晶表示装置の第１及び第２のグループのストライプ状の電極に１ボルトの直流電圧が印加された場合の電圧の変化を示す図である。
【図３７】図３２の液晶表示装置の配向膜の体積抵抗率を１０10Ωｍとして液晶の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図３８】図３２の液晶表示装置の配向膜の体積抵抗率を１０12Ωｍとして液晶の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図３９】図３２の液晶表示装置の配向膜の体積抵抗率を１０14Ωｍとして液晶の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４０】図３２の液晶表示装置の液晶及び配向膜の体積抵抗率を１０10Ωｍとして絶縁体層の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４１】図３２の液晶表示装置の液晶及び配向膜の体積抵抗率を１０11Ωｍとして絶縁体層の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４２】図３２の液晶表示装置の絶縁体層の体積抵抗率を１０14Ωｍとして第１のストライプ状の電極上にある絶縁体層の部分の厚さを変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４３】図３３の液晶表示装置の絶縁体層の体積抵抗率を１０14Ωｍとして第２のストライプ状の電極上にある絶縁体層の部分の厚さが０．４μｍの場合の電圧の変化を示す図である。
【図４４】液晶表示装置に印加される電圧の例を示す図である。
【図４５】一定のパターンで配置された第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含む画素をもつ液晶表示装置の例を示す平面図である。
【図４６】図４５の第１及び第２のストライプ状の電極をもった液晶表示装置の画面及び画面の焼きつきの例を示す図である。
【図４７】図４５及び図４６を参照して説明した問題点を解決するために本発明の第４実施例によるパターンで配置された第１及び第２のストライプ状の電極を含む画素をもつ液晶表示装置を示す平面図である。
【図４８】図４７の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
【図４９】図４７の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
【図５０】図４７から図４９の液晶表示装置の１画素の例を示す平面図である。
【図５１】図５０の第１のストライプ状の電極を示す平面図である。
【図５２】図５０の第２のストライプ状の電極を示す平面図である。
【図５３】第１及び第２のストライプ状の電極及び第１及び第２の接続電極の例を示す平面図である。
【図５４】第１及び第２のストライプ状の電極及び第１及び第２の接続電極の変形例を示す平面図である。
【図５５】図５６の実施例の比較例を示す図である。
【図５６】本発明の第５実施例による液晶表示装置の一部を示す図である。
【図５７】図５５の構成及び図５６の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図５８】図５６の原理に基づいた第１及び第２のストライプ状の電極及び第１及び第２の接続電極をもつ液晶表示装置を示す平面図である。
【図５９】図５８の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
【図６０】第１及び第２のストライプ状の電極が第１及び第２の接続電極と鋭角で交差し、駆動補正用電極部分を含む例を示す図である。
【図６１】駆動補正用電極部分が第１のストライプ状の電極から延長された例を示す図である。
【図６２】図６１の線６２─６２に沿った断面図である。
【図６３】図６０の線６３─６３に沿った断面図である。
【図６４】駆動補正用電極部分が第１のストライプ状の電極から延長され、第２の接続電極が窪ませられている例を示す図である。
【図６５】駆動補正用電極部分が第１のストライプ状の電極から延長され、第２の接続電極が窪ませられている変形例を示す図である。
【図６６】駆動補正用電極部分が第２のストライプ状の電極から延長され、第１の接続電極が窪ませられている例を示す図である。
【図６７】第１のストライプ状の電極が第２の接続電極と鋭角で交差し且つ第１のストライプ状の電極が第２の接続電極から横に突出していない場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図６８】第１のストライプ状の電極が第２の接続電極と鋭角で交差し且つ第１のストライプ状の電極が第２の接続電極から横に突出している場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図６９】第２のストライプ状の電極が第１の接続電極と鋭角で交差し且つ第２のストライプ状の電極が第１の接続電極から横に突出していない場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図７０】第２のグループのストライプ状の電極が第１の接続電極と鋭角で交差し且つ第２のグループのストライプ状の電極が第１の接続電極から横に突出していない場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図７１】第１及び第２のグループのストライプ状の電極の第１及び第２の接続電極からの突出量と図である。
【図７２】図７３の液晶表示装置の比較例を示す断面図である。
【図７３】本発明の第６実施例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図７４】図７３の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。
【図７５】図７２の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。
【図７６】図７３の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。
【図７７】図７４の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。
【図７８】図７３の第２のグループのストライプ状の電極の近傍を示す平面図である。
【図７９】図８０の液晶表示装置に対する比較例を示す断面図である。
【図８０】本発明の第７実施例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図８１】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８２】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８３】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８４】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８５】図８６の液晶表示装置の問題点を説明するための液晶表示装置を示す略図である。
【図８６】本発明の第８実施例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図８７】図８６の液晶表示装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１２、１４…基板
１６…液晶層
１８…透明電極
２０…垂直配向膜
２２…ストライプ状の電極
２２ａ、２２ｂ…ストライプ状の電極
２４…垂直配向膜
２６、２８…偏光子
２６ａ、２８ａ…偏光子の吸収軸
３０…ゲートバスライン
３２…データバスライン
３４…ＴＦＴ
３６…誘電体層
３８…カラーフィルタ
４０…コモンバスライン
４２…位相差フィルム
５０…絶縁体層
【発明の属する技術分野】
本発明は斜め電界方式の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＮ型液晶表示装置は例えばパーソナルコンピュータの表示装置等として広く用いられている。しかし、ＴＮ型液晶表示装置は、画面を斜め方向に見るときにコントラストが低下し、あるいは表示の明暗が反転するという問題がある。従って、斜め視角方向でコントラストが低下することのない液晶表示装置が求められている。
【０００３】
例えば特開平１０−１５３７８２号公報及び特開平１０−１８６３５１号公報は、斜め視角方向でコントラストが低下することのない液晶表示装置として、ＩＰＳ（In-Plane Switching）型液晶表示装置を開示している。ＩＰＳ型液晶表示装置では、液晶が一対の基板の間に挟持され、一方の基板が第１の電極と第２の電極とを有し、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加するようになっている。他方の基板は電極をもたない。従って、第１の電極と第２の電極との間で基板面にほぼ平行な方向に横電界が形成される。液晶はこの横電界によって駆動される。この公報に記載の液晶表示装置では、垂直配向型の正の誘電率異方性をもった液晶が使用される。液晶分子は、電圧無印加時には基板面に対して垂直に配向し、電圧印加時には横電界に平行に配向する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したＩＰＳ型液晶表示装置では、第１及び第２の電極は一方の基板にストライプ状に互いに平行に延びるメタルによって形成される。電圧印加時には、横電界の電気力線は第１の電極から第２の電極へ向かって円弧状に延びる。第１の電極が第２の電極の左側に位置するとすると、第１の電極の近傍に位置する液晶分子は電気力線に沿って右上がりに配向し、第２の電極の近傍に位置する液晶分子は電気力線に沿って左上がりに配向する。第１の電極と第２の電極との中間に位置する液晶分子は電気力線に沿って基板面と平行に配向する。
【０００５】
しかし、第１の電極と第２の電極との中間に位置する液晶分子は、左上がりに配向する液晶分子と右上がりに配向する液晶分子との影響を受け、基板面と平行にスムーズに配向することができず、配向が安定せずにディスクリネーションが生じる。その結果、第１の電極と第２の電極との中間に黒い線が生じ、透過率が低くなる。ディスクリネーションは電圧あるいは外乱によって発生したり消えたりし、表示むらを生じさせ、あるいは残像を生じさせるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、視角特性の優れた、ディスクリネーションのない液晶表示装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された１画素当り複数のストライプ状の電極と、他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように（少くとも表示領域をカバーするように）形成された透明電極とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成においては、電界が１つのストライプ状の電極とベタの透明電極との間に形成される。この電界は、各ストライプ状の電極からベタの透明電極に向かって斜め方向に走る斜め電界である。従って、液晶分子は、電圧無印加時には基板面に対して垂直に配向し、電圧印加時には斜め電界に平行に配向する。従って、ほとんどの液晶分子が斜め電界に沿ってスムーズに配向し、ディスクリネーションが生じることがない。
【０００９】
好ましくは、複数のストライプ状の電極が互いに隣接する第１及び第２のグループのストライプ状の電極を有し、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受ける。この場合、第１のグループのストライプ状の電極はデータ電圧を印加され、第２のグループのストライプ状の電極は異なる電圧が印加される。
【００１０】
好ましくは、複数のストライプ状の電極が形成されている基板はＴＦＴを有する。液晶は正の誘電率異方性を有し、かつ、電圧が印加されていない初期配向状態が垂直配向である。
好ましくは、誘電体層が透明電極と液晶層との間に設けられる。この場合、誘電体層は透明電極に接して設けられ、液晶を配向させる配向膜が該誘電体層の上に形成されている。該誘電体層が光硬化樹脂、熱硬化樹脂、レジスト、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＳｉＮのグループの１つからなる。また、該誘電体層はカラーフィルター層からなる。
【００１１】
好ましくは、液晶の初期配向が垂直配向であって、該一対の基板を含む液晶パネルがクロスニコルの偏光子で挟まれている。複数のストライプ状の電極は第１及び第２のグループのストライプ状の電極からなり、第１のグループのストライプ状の電極は互いに平行な直線部分を有し、第２のグループのストライプ状の電極は互いに平行な直線部分を有し、第１のグループのストライプ状の電極の直線部分は第２のグループのストライプ状の電極の直線部分に対して平行である。また、第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は２以上のサブグループの直線部分に分けられ、各サブグループの直線部分は互いに平行であって、一つのグループ内の２つのサブグループの直線部分は互いに９０度をなしている。該一対の基板はポリイミド、ポリアミック酸、シランカップリング剤のグループの１つからなる配向膜を含む。
【００１２】
好ましくは、吸収軸が互いに直交するように配置された一対の偏光子が該一対の基板を含む液晶パネルの両側に配置され、少なくとも１つの位相差層が少なくとも一方の偏光子と液晶パネルとの間に配置されている。この場合、液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く） （１）
の関係が成り立つ。
【００１３】
好ましくは、液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く） （１）
の関係が成り立つＮ個の位相差層を備え、
位相差層の厚さをｄ、液晶パネルのΔｎｄLCをＲLC、Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ、Ｒt ＝ （（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄとし、Ｎ個の位相差層のＲをＲ1 、Ｒ2 …ＲN とし、Ｒt をＲt1、Ｒt2…ＲtNとしたとき、
−１３０ｎｍ≦Ｒ1 ≦２３０ｎｍ （２）
…
−１３０ｎｍ≦ＲN ≦２３０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋…ＲtN≦１．６×ＲLC （３）
が同時に満たされる。
【００１４】
あるいは、好ましくは、液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く） （１）
の関係が成り立つＮ個の位相差層を備え、
位相差層の厚さをｄ、液晶パネルのΔｎｄLCをＲLC、Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ、Ｒt ＝ （（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄとし、Ｎ個の位相差層のＲをＲ1 、Ｒ2 …ＲN とし、Ｒt をＲt1、Ｒt2…ＲtNとしたとき、
−５０ｎｍ≦Ｒ1 ≦１５０ｎｍ （４）
…
−５０ｎｍ≦ＲN ≦１５０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋…ＲtN≦１．３×ＲLC （５）
が同時に満たされる。
【００１５】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、絶縁体層が第１及び第２のグループのストライプ状の電極の少なくとも一方を覆い且つ配向膜の下に設けられていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一領域にある第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は一方向に向いた形状を有し、他の領域にある第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は前記一領域にある電極の形状と同じで且つ該一方向とは反対方向に向いた形状を有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１７】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極は第２の接続電極と絶縁体層を介して少なくとも部分的にオーバーラップしていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１８】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜と、ゲートバスラインと、データバスラインと、ＴＦＴとを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極は第２の接続電極と絶縁体層を介して少なくとも部分的にオーバーラップし、第１及び第２のグループのストライプ状の電極のうちの一方のグループの１つのストライプ状の電極と直角または鋭角で交差する駆動用補正電極部分を含み、該駆動用補正電極部分は、該１つのストライプ状の電極が属するグループとは異なったグループの１つのストライプ状の電極に接続され、且つ該第１及び第２の接続電極のうちで、該異なったグループの１つのストライプ状の電極のための接続電極と同じ層にあることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１９】
好ましくは、ゲートバスラインと、データバスラインと、ＴＦＴとを備え、第１のグループのストライプ状の電極はＴＦＴに接続され、第１のグループのストライプ状の電極のうちの１つがデータバスラインに平行な第１の接続電極の部分に接続され、該第１の接続電極の部分は該１つのストライプ状の電極と該第１の接続電極の部分との接続部から一方向に延び、該駆動用補正電極部分はデータバスラインに平行に該第１の接続電極の部分とは反対方向に延び且つ最も近い第２のグループのストライプ状の電極の１つとオーバーラップする位置で終端する。
【００２０】
好ましくは、該駆動用補正電極部分は、オーバーラップした第１及び第２の接続電極の部分の一方と同層にあり、且つオーバーラップした第１及び第２の接続電極の部分の他方から内側へ突出している。
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、絶縁体層が第１及び第２のグループのストライプ状の電極を覆い且つ配向膜の下に設けられ、該絶縁体層は第１及び第２のグループのストライプ状の電極の少なくとも１つの近傍において部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２１】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された全面的に広い透明電極と配向膜とを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、該全面的に広い透明電極は抵抗の高い領域と抵抗の低い領域と有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。全面的に広い透明電極は少くとも幾つかのストライプ状の電極を覆う領域よりも広い。
【００２２】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように形成された透明電極と配向膜と、封鎖された液晶の注入口とを備え、誘電体層が該透明電極と液晶層との間に設けられ、該誘電体層は液晶の注入口とは反対側にある液晶表示装置の辺の近傍の領域で部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２３】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように形成された透明電極と配向膜と、封鎖された液晶の注入口とを備え、
絶縁体層が該複数のストライプ状の電極を覆い且つ該配向膜の下に設けられ、該絶縁体層は液晶の注入口とは反対側にある液晶表示装置の辺の近傍の領域で部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２４】
さらに、本発明は、一対の基板と、該一対の基板の間に封入されている液晶と、一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、他方の基板に形成された配向膜と、ＴＦＴを備え、該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極はＴＦＴに接続され、第２の接続電極は複数の一画素のコモンバスラインにより隣接する画素の第２の接続電極と接続されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例の電圧無印加時の液晶表示装置１０を示す断面図、図２は図１の液晶表示装置１０の電圧印加時を示す断面図である。
図１及び図２において、本発明の液晶表示装置１０は、第１及び第２の対向する透明なガラス基板１２、１４と、第１及び第２の基板１２、１４の間に封入された液晶層１６とを備える。第１の基板１２はカラーフィルタ（図示せず）を含むカラーフィルタ基板であり、第２の基板１４はＴＦＴを含むＴＦＴ基板である。液晶パネルは一対の基板１２、１４及び液晶層１６によって形成される。
【００２６】
第１の基板１２は該第１の基板１２を実質的に全面的に覆うように形成されたベタの透明電極１８と垂直配向膜２０とを有する。第２の基板１４は複数の（図１では１つのみ示される）互いに平行に延びるストライプ状の電極２２と垂直配向膜２４とを有する。液晶層１６の液晶は垂直配向され、正の誘電率異方性を有する。一対の偏光子２６、２８が液晶パネルの両側に配置される。
【００２７】
図３は第２の基板１４に形成されるアクティブマトリクスの一部を示す。アクティブマトリクスは、ゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びＴＦＴ３４を有する。ゲートバスライン３０とデータバスライン３２とで囲まれる領域が１画素に相当する。２つのストライプ状の電極２２はＴＦＴ３４に接続され、データバスライン３２のＡＣのデータ電圧を受ける。図３においては、２つのストライプ状の電極２２が１画素に設けられている。ベタの透明電極１８はＩＴＯやＮＥＳＡ等の実質的に透明になる材料で形成されるが、ストライプ状の電極２２はゲートバスライン３０又はデータバスライン３２と同じメタルで形成される。
【００２８】
図４は偏光子２６、２８の吸収軸２６ａ、２８ａの関係を示す。吸収軸２６ａ、２８ａはクロスニコルの関係で、すなわち互いに直交するように配置される。吸収軸２６ａ、２８ａは図３に示されるゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びストライプ状の電極２２に対して４５度の角度をなすように配置される。
【００２９】
この構成においては、図１に示されるように、電圧を印加していないときには、液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向する。図２に示されるように、電圧が印加されると（例えば、ベタの透明電極１８はグランドに接続され、ストライプ状の電極２２はデータの電圧が交流で印加される）、各ストライプ状の電極２２からベタの透明電極１８へ向かう電界（電気力線）が形成される。多くの電界（電気力線）は矢印ＦO で示されるように各ストライプ状の電極２２からベタの透明電極１８へ向かって斜めに走る。従って、正の誘電率異方性を有する液晶分子は、電圧印加時には斜め電界ＦO に平行に配向する。
【００３０】
このため、液晶分子は基板面に対して斜め方向に傾くようになり、複屈折が生じて、入射光の偏光状態を変化させる。従って、ほとんどの液晶分子が斜め電界に沿ってスムーズに配向し、ディスクリネーションが生じることがない。偏光子２６、２８はクロスニコルの関係で配置されているので、電圧印加時には白表示が実現される。ストライプ状の電極２２の直ぐ近くにおいては電界（電気力線）は矢印ＦN で示されるように基板面に対して垂直になっているが、ストライプ状の電極２２はメタルであるので遮光性があり、この部分の液晶の挙動は問題ではない。なお、このような構造の液晶表示装置の視角特性はＴＮ液晶表示装置の視角特性よりも良好である。
【００３１】
図５は液晶表示装置の比較例を示す図である。図５においては、第１の基板１２には電極がなく、第１の電極２３ａ及び第２の電極２３ｂが第２の基板１４のみに設けられている。液晶層１６は垂直配向型で且つ正の比誘電率の異方性を有する液晶を含む。従って、電圧が印加されないときには、液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向する。電圧が印加されると、図５（Ｂ）に矢印で示されるように、第１の電極２３ａから第２の電極２３ｂへ向かう横電界が形成される。液晶分子は横電界に平行になるように配向する。しかし、２つの電極２３ａ、２３ｂ間の中間部に位置する液晶分子は、右端部側の液晶分子の配向方向に従うのか左端部側の液晶分子の配向方向に従うのか不明確であり、液晶の配向が不安定になる。従って、図５（Ｃ）に示されるように、液晶表示装置の１画素領域１０ｂの中央部にディスクリネーションＤが生じる。なお、Ｃ領域はメタルからなる第１の電極２３ａ及び第２の電極２３ｂで遮光された領域である。本願の発明は、ディスクリネーションＤを低減する。
【００３２】
図６は本発明の第２実施例の電圧無印加時の液晶表示装置１０を示す断面図、図７は図６の液晶表示装置１０の電圧印加時を示す断面図である。液晶表示装置１０は、図１及び図２の実施例と同様に、第１及び第２の対向する透明なガラス基板１２、１４と、第１及び第２の基板１２、１４の間に封入された液晶層１６と、偏光子２６、２８を備える。
【００３３】
第１の基板１２は該第１の基板１２を実質的に全面的に覆うように形成されたベタの透明電極１８と垂直配向膜２０とを有する。第２の基板１４は複数の互いに平行に且つ交互に延びる第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂと垂直配向膜２４とを有する。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは互いに異なった電圧を印加されるようになっている。実施例では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは交流のデータの電圧（例えば±５Ｖ）を印加され、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂはベタの透明電極１８と同じ電圧を印加される。この場合、ベタの透明電極１８はＡＣのデータ電圧のほぼ中間の電圧（グランド）を印加される。
【００３４】
さらに、誘電体層（絶縁体層）３６がベタの透明電極１８と垂直配向膜２０との間に配置されている。ベタの透明電極１８は第１の基板１２の内面に設けられ、誘電体層３６はベタの透明電極１８の上に設けられる。基本的には、誘電体層３６はベタの透明電極１８と液晶層１６との間に設けられる。好ましくは、誘電体層３６が光硬化樹脂、熱硬化樹脂、ポリ型又はネガ型のレジスト、ポリアミック酸、その他の有機樹脂（例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等）、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＳｉＮのグループの１つからなる。
【００３５】
この構成においては、図６に示されるように、電圧を印加していないときには、液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に配向する。図７に示されるように、電圧が印加されると、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々からベタの透明電極１８へ向かう電界（電気力線）が形成される。多くの電界（電気力線）は矢印ＦO で示されるように第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々からベタの透明電極１８へ向かって斜めに走る。従って、正の誘電率異方性を有する液晶分子は、電圧印加時には斜め電界ＦO に平行に配向する。
【００３６】
さらに、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々から第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの各々へ向かって横電界ＦT が形成される。この横電界ＦT は第１のグループの各ストライプ状の電極２２ａからベタの透明電極１８へ向かう斜め電界ＦO の形成を助ける作用をする。すなわち、図２の構成においては、斜め電界ＦO はストライプ状の電極２２からの横方向の距離が大きくなるにつれて急激に弱くなるが、図７においては、斜め電界ＦO はストライプ状の電極２２ａからの距離が大きくなってもあまり弱くならない。
【００３７】
液晶分子は斜め電界ＦO に平行になるように配向し、基板面に対して斜め方向に傾くようになり、複屈折が生じて、入射光の偏光状態を変化させる。従って、ほとんどの液晶分子が斜め電界に沿ってスムーズに配向し、例えば図５のディスクリネーションＤがかなり防止できる。
そして、誘電体層３６がベタの透明電極１８と液晶層１６との間に設けられると、斜め電界ＦO の形成がさらに助けられ、良好な表示を実現することができる。誘電体層３６の効果を図８及び図９を参照して説明する。
【００３８】
図８及び図９は誘電体層３６の作用を説明する図である。図８は誘電体層３６がない場合の電界の形成を示す図であり、図９は誘電体層３６がある場合の電界の形成を示す図である。図８及び図９においては、ストライプ状の電極２２ａのまわりに形成される等電位線が示されている。図８においては、電界が第１のグループのストライプ状の電極２２ａの各々の近傍に集中しすぎてしまい、等電位線が液晶層１６内に留まっている。従って、液晶層１６内においては透明電極１８の法線方向に向かう電界の作用が強く、斜め電界は法線方向の成分が強いものになり、十分に斜めにならない。従って、液晶は十分に複屈折性を発揮しない。
【００３９】
図９においては、等電位線が液晶層１６から誘電体層３６へ広がり、液晶層１６内での電界の集中を緩和している。従って、液晶層１６内においては透明電極１８の法線方向に向かう電界の作用が弱くなる。そのため、斜め電界は法線方向の成分が弱いものになり、十分に斜めになる。従って、液晶分子は十分に横に倒れる。
【００４０】
図１０（Ａ）は誘電体層３６がないことを除くと図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置を示す図である。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の液晶表示装置による表示の例を示す図である。この例では、ディスクリネーションはなくなるが、表示は比較的に全体的に暗い。
図１１（Ａ）は透明電極１８を有する基板１２を逆にして取り付けた液晶表示装置を示す図である。図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の液晶表示装置による表示の例を示す図である。ハッチングのある領域は暗い部分を示し、ハッチングのない領域は明るい部分を示す。この例では、ハッチングのない明るい部分の中に、線状のディスクリネーションがある。
【００４１】
図１２（Ａ）は誘電体層３６がある図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置を示す図である。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の液晶表示装置による表示の例を示す図である。この例では、ディスクリソーションもなく、表示は全体的に明るくなっている。従って、図１２の構成によれば、より小さい駆動電圧でより明るい、ディスクリソーションのない表示を実現することができる。
【００４２】
図１３は誘電体層３６及び透明電極１８がない液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。図１３から図１６において、横軸ｘは位置であり、曲線の谷はストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、あるいはディスクリネーションＤの位置に相当する。
図１４は誘電体層３６及び透明電極１８がない液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。図１３及び図１４においては、透過率の高い領域にディスクリネーションがある。
【００４３】
図１５は誘電体層３６及び透明電極１８がある液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。
図１６は誘電体層３６及び透明電極１８がある液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率（Ｔ）を示す図である。図１５及び図１６においては、ディスクリネーションがない。
【００４４】
図１７は誘電体層３６の厚さと透過率（輝度）との関係を示す図である。誘電体層３６の厚さが０の場合には、透過率が低いが、誘電体層３６の厚さが大きくなるにつれて透過率が高くなる。しかし、誘電体層３６の厚さが３〜４μｍ程度で透過率が最も高く、誘電体層３６の厚さが４μｍより大きくなると透過率は次第に低くなっていく。誘電体層３６の厚さが４μｍより大きくなると、ベタの透明電極１８の影響が薄れてしまう。基本的には、誘電体層３６の厚さは３μｍ±３μｍの範囲内にあるのが望ましい。
【００４５】
誘電体層３６の厚さは誘電体層３６の比誘電率に依存する。誘電体層３６の比誘電率が３±１の範囲にある場合には、誘電体層３６の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下であるのがよい。また、誘電体層３６の比誘電率が５±１の範囲にある場合には、誘電体層３６の厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であるのがよい。すなわち、誘電体層３６の比誘電率が３程度の場合には、誘電体層３６の厚さが１μｍ〜４μｍであるのがよい。また、誘電体層３６の比誘電率が７程度の場合には、誘電体層３６の厚さが３μｍ〜６μｍであるのがよい。これは図９の等電位線の形成の仕方に係わる。
【００４６】
図１８から図２１は誘電体層３６の種々の例を示す。図１８では、第１の基板１２の内面にカラーフィルタ３８が設けられ、カラーフィルタ３８の上にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６が設けられ、誘電体層３６の上に垂直配向膜２０が設けられている。
図１９では、第１の基板１２の内面にカラーフィルタ３８が設けられ、カラーフィルタ３８の上にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６兼垂直配向膜２０が設けられている。この場合、通常の垂直配向膜２０を厚く形成して、上記した誘電体層３６に適した厚さにする。
【００４７】
図２０では、第１の基板１２の内面にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６兼カラーフィルタ３８が設けられ、カラーフィルタ３８の上に垂直配向膜２０が設けられている。
図２１では、第１の基板１２の内面にベタの透明電極１８が設けられ、ベタの透明電極１８の上に誘電体層３６兼カラーフィルタ３８兼垂直配向膜２０が設けられている。この場合、カラーフィルタ３８の母材として垂直配向性を示すポリイミド等を用いることにより、このようて構成が可能になる。図１８の構成では、別に誘電体層３６を追加する必要があるが、図１９から図２１の構成では、別に誘電体層３６を追加する必要がない。別に誘電体層３６を追加する場合には、ベタの透明電極１８を第２の基板１４の取り出し電極に接続するためのトランスファー電極を設けるために誘電体層３６をパターニングする工程が増加する。さらに、誘電体層３６が後で説明する位相差フィルムの性質を備えていると好都合である。
【００４８】
図２２は第２の基板１４に形成される第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及びアクティマトリクスの一例を示す図である。アクティブマトリクスは、ゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びＴＦＴ３４を有する。ゲートバスライン３０とデータバスライン３２とで囲まれる領域が１画素に相当する。第１のグループの２つのストライプ状の電極２２ａは接続電極２２ｃによってＴＦＴ３４に接続され且つ互いに接続され、データバスライン３２のＡＣのデータ電圧を受ける。さらに、ゲートバスライン３０と平行にコモンバスライン４０が設けられ、第２のグループの３つのストライプ状の電極２２ｂは接続電極２２ｄによってコモンバスライン４０に接続され且つ互いに接続される。第１の２つのストライプ状の電極２２ａと第２の３つのストライプ状の電極２２ｂとは交互に配置され、横電界を形成する。図６及び図７を参照して説明したように、この横電界は第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第１の基板１２のベタの透明電極１８との間に形成される斜め電界の形成を助けるものである。
【００４９】
図２３は第２の基板１４に形成される第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及びアクティブマトリクスの他の例を示す図である。この例でも、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは接続電極２２ｃによってＴＦＴ３４に接続され、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂは接続電極２２ｄによってコモンバスライン４０に接続される。第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとは交互に配置され、横電界を形成する。ストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは、ゲートバスライン３０及びデータバスライン３２に対して４５度の角度で形成されている。さらに、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂはそれぞれ延びる方向が互いに９０度異なる二つのサブグループの直線部分に分けられている。すなわち、接続電極２２ｃは、ゲートバスライン３０と平行に延びる接続電極部分２２ｃｘと、データバスライン３２と平行に且つ画素の中心線に沿って延びる接続電極部分２２ｃｙとを有する。接続電極２２ｄは、同様に、接続電極部分２２ｄｘ、２２ｄｙを有する。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは接続電極部分２２ｃｙの両側で２つのサブグループに分けられている。各サブグループ内では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａ各々の両側にある液晶分子は互いに反対方向に向かって倒れ（図７参照）、液晶の配向が異なるようになる。このため、画素は２×２の４つの領域に分けられる。この構成によれば、液晶分子の傾く方向が４方向となるため、視角特性はさらによくなる。
【００５０】
図２２及び図２３に示した第２の基板は図１８から図２１に示した第１の基板１２と組み合わせることができる。
図２４は図６及び図７（及び図１８から図２３まで）の液晶表示装置１０を簡単化して示す図である。液晶表示装置１０を液晶層１６を挟持した一対のガラス基板１２、１４からなる液晶パネルと、液晶パネルの両側に配置される一対の偏光子２６、２８とを備える。偏光子２６、２８の吸収軸２６ａ、２８ａは互いに直交するように配置される。吸収軸２６ａ、２８ａはゲートバスライン３０、データバスライン３２、及びストライプ状の電極２２に対して４５度の角度をなすように配置されることができる。
【００５１】
図２５は図２４の構成に少なくとも１つの位相差フィルム４２を加えた液晶表示装置１０を示す図である。少なくとも１つの位相差フィルム４２は一対の偏光子２６、２８の間のあらゆる位置に設けられることができる。
この実施例における位相差フィルム４２は、位相差フィルム４２の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、フィルム面方向の屈折率をｎx 、ｎy （隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy ）、フィルム法線方向の屈折率をｎz としたとき、
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く）（１）
の関係が成り立つ性質を備えているものとする。屈折率ｎx 、ｎy の間に例えばｎx ＞ｎy の関係が成り立つとき、ｘ方向を遅相軸と言う。ここで、位相差フィルム４２の厚さをｄとしたとき、ＲxZ＝（ｎx −ｎz ）ｄ、ＲYZ＝（ｎY −ｎz ）ｄと定義する。
【００５２】
図２６は典型的な偏光子４４の構成を示す図である。偏光子４４は偏光機能を有するＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムを支持フィルムであるＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム等により挟んだ偏光フィルムとして構成される。図２７に示すように、このような偏光子４４が液晶表示装置１０の偏光子２６、２８として用いられるとき、ＰＶＡフィルムのみを実際の偏光子２６、２８とみなし、ＰＶＡフィルムよりも内側に位置するＴＡＣフィルムが上記ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz の関係を満たすとき、そのＴＡＣフィルムは一対の偏光子２６、２８の間に挿入された位相差フィルムとみなす。また、本発明では、位相差を有する層として形成されたものであれば、位相差フィルムの代りに用いることができる。位相差を有する層はフィルム状の物質として形成されるのが好ましく、カラーフィルタ層、あるいは樹脂層、あるいは配向膜層も含まれることができる。
【００５３】
図２８は図２４の液晶表示装置の視角特性を示す図である。曲線４６は液晶パネルをあらゆる方位で見たときのコントラスト１０となる等コントラスト曲線である。この等コントラスト曲線４６から、ＴＮ型液晶表示装置の視角特性よりも広い視角で良好なコントラストが得られることが分かる。この等コントラスト曲線４６では、４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方位でコントラスト１０となる視角は、３８度である。
【００５４】
図２９は図２５の液晶表示装置の視角特性を示す図である。曲線４８は液晶パネルをあらゆる方位で見たときのコントラスト１０となる等コントラスト曲線である。この等コントラスト曲線４８では、４５度、１３５度、２２５度、３１５度の方位でコントラスト１０となる視角は、約７０度である。従って、位相差フィルム４２を挿入することによって良好な視角特性を得ることができる。
【００５５】
まず、図２５の構成において、１枚の位相差フィルム４２を挿入し、ＲxZ、ＲYZをさまざまに変化させて視角特性を調べた。ＲxZ、ＲYZを変化させて、４５度の方位においてコントラストが１０となる視角を求めた。
図３０はコントラストが１０となる等視角曲線を示す図である。視角が７０度、６０度、５０度、４０度になる曲線がＲxZ−ＲYZ座標にプロットされている。図２３のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを有する液晶表示装置では、四方向の視角特性は同じであるので、１３５度、２２５度、３１５度の方位でも同様の結果が得られる。
【００５６】
上記したように、図２８において、４５度の方位でコントラストが１０になる視角は３８度である。従って、図３０においてコントラストが１０になる視角が３８度以上となる範囲では、位相差フィルム４２を追加した効果がある、ということになる。
図３０においてコントラストが１０になる視角が３８度以上となるのは、ＲxZ、ＲYZについて下記の条件が満たされるときである。
【００５７】
ＲYZ≧ＲxZ−２３０ｎｍ
ＲYZ≦ＲxZ＋１３０ｎｍ
ＲYZ≦−ＲxZ＋１０６０ｎｍ
これらの条件を書き換えると、以下のようになる。
−１３０ｎｍ≦（ｎx −ｎy ）ｄ≦２３０ｎｍ
（（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄ≦５３０ｎｍ
ここで、 Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ、Ｒt ＝ （（ｎx ＋ｎy ）／２−ｎz ）ｄとすると、位相差フィルム４２の満たすべき条件は、
−１３０ｎｍ≦Ｒ≦２３０ｎｍ （２）
Ｒt ≦５３０ｎｍ
になる。
【００５８】
液晶パネルのΔｎｄLC（ｄLCは液晶層の厚さ）を変化させて同様にＲ、Ｒt の最適条件を求めた結果、Ｒの最適条件は液晶パネルのΔｎｄLCに依らずに常に、
−１３０ｎｍ≦Ｒ≦２３０ｎｍ （２）
であることが分かった。
一方、Ｒt の最適条件は液晶パネルのΔｎｄLCに依存する。ΔｎｄLCとＲt の最適条件の上限との関係を調べたところ、図３１に示す関係が得られた。液晶パネルのΔｎｄLC＝ＲLCとすると、Ｒt の最適条件の上限は１．６×ＲLCの関係がある。従って、Ｒt はこの上限よりも下の範囲にあればよい。すなわち、
Ｒt ≦１．６×ＲLC
である。
【００５９】
以上は、一対の偏光子２６、２８の間に１枚の位相差フィルム４２を挿入した場合の考察である。この考察は、一対の偏光子２６、２８の間に複数の位相差フィルムを挿入した場合にも拡張される。例えば、図２６及び図２７を参照して説明したように、偏光子２６、２８がＰＶＣフィルムとＴＡＣフィルムとを積層した構造のものである場合には、内側のＴＡＣフィルムが本願の式（１）で定義した位相差フィルムの作用をする。従って、図２７の構成の場合には、３枚の位相差フィルムが一対の偏光子２６、２８の間に挿入されていることになる。
【００６０】
そこで、Ｎ枚の位相差フィルムが一対の偏光子２６、２８の間に挿入されている場合について、上記と同様にして検討した。Ｎ個の位相差フィルムのＲをＲ1 、Ｒ2 、・・・ＲN とし、Ｒt をＲt1、Ｒt2、・・・ＲtNとすると、最適条件は以下の関係が同時に満たされるときであることが分かった。
−１３０ｎｍ≦Ｒ1 ≦２３０ｎｍ （２）
…
−１３０ｎｍ≦ＲN ≦２３０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋・・・ＲtN≦１．６×ＲLC （３）
以上は、コントラストが１０になる視角が３８度以上となる条件についてであった。これをさらに拡大して、コントラストが１０になる視角が５０度以上となる条件について検討すると、下記の関係が同時に満たされるときであることが分かった。
【００６１】
ｎx ≧ｎz 、ｎy ≧ｎz （ただし、ｎx ＝ｎy ＝ｎz を除く）（１）
−５０ｎｍ≦Ｒ1 ≦１５０ｎｍ （４）
…
−５０ｎｍ≦ＲN ≦１５０ｎｍ
Ｒt1＋Ｒt2＋・・・ＲtN≦１．３×ＲLC （５）
図２９は、図２７に示される構成において、ΔｎｄLC＝ＲLC＝３３０ｎｍ、Ｒ＝（ｎx −ｎy ）ｄ＝５０ｎｍ、Ｒt ＝２００ｎｍとしたときの等コントラスト曲線を示している。位相差フィルム４２は日本合成ゴム製のＡＲＴＯＮフィルム（Ｒ＝５０ｎｍ、Ｒt ＝２００ｎｍ）を用い、その遅相軸が隣接する偏光子の吸収軸と直交となるように配置した。
【００６２】
図３２は本発明の第３実施例の液晶表示装置を示す断面図である。液晶表示装置１０は、対向する第１及び第２のガラス基板１２、１４と、これらの基板１２、１４の間に封入された液晶層１６とを有する。第１のガラス基板１２はカラーフィルタ基板であり、第２の基板１４はＴＦＴ基板である。第１のガラス基板１２は全面ベタの透明電極１８と、誘電体層３６と、垂直配向膜２０とを有する。第２のガラス基板１４は、互いに平行に延びる第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂと、絶縁体層５０と、垂直配向膜２４とを有する。偏光子２６、２８は示されていないが、図１及び図６に示されるように設けられることができる。なお、以後に説明する実施例は、図１から図４に示される実施例ばかりでなく、図５に示される横電界のみを利用する液晶表示装置にも適用することができる。
【００６３】
絶縁体層５０は、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを覆い且つ配向膜２４の下に設けられている。絶縁体層５０は図面に示される単一の絶縁体層とは限らず、複数の絶縁体層の組み合わせとすることができる。例えば、絶縁体層５０は次の第１及び第２の絶縁体層の組み合わせとすることができる。コモン電圧を供給される第２のグループのストライプ状の電極２２ｂはガラス基板１４の上に形成され、第１の絶縁体層がＴＦＴのゲート絶縁体層と同層に第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを覆って形成され、データ電圧を供給される第１のグループのストライプ状の電極２２ａが第１の絶縁体層の上に形成され、第２の絶縁体層がＴＦＴの保護層と同層とに第１のグループのストライプ状の電極２２ａを覆って形成される。絶縁体層５０又は第１及び第２の絶縁体層はＳｉＮｘ、ＳｉＯ2 、レジスト、樹脂、アクリル樹脂、などの絶縁物質からなる。
【００６４】
図３３は図３２の液晶表示装置の変形例を示す図である。この例では、絶縁体層５０は、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを覆い且つ配向膜２４の下に設けられている。第１のグループのストライプ状の電極２２ａは絶縁体層５０の上で且つ配向膜２４の下に設けられている。図３２及び図３３の絶縁体層５０は例えばＳｉＮによりＴＦＴの形成工程の間に設けられることができる。
【００６５】
図３４は図３２の液晶表示装置の比較例を示す図である。図３４では、図３２及び図３３の絶縁体層５０は設けられていない。
図３２から図３４に示されるような第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを有する液晶表示装置では、第１のストライプ状の電極２２ａはＴＦＴに接続されてデータ電圧を供給され、第２のストライプ状の電極２２ｂはコモン電圧を供給される。
【００６６】
図３４の液晶表示装置では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に直流電圧成分が長くかかると、画面の焼きつきが生じる可能性がある。しかし、図３２及び図３３の液晶表示装置では、絶縁体層５０を設けることによって、直流電圧成分によって生じる画面の焼きつきを防止することができる。
【００６７】
図４４は液晶表示装置に印加される電圧の例を示し、ＶG はゲート電圧を示し、Ｖ Dはデータ電圧を示し、ＶC はコモン電圧を示す。液晶にかかる電圧ＶLCはデータ電圧ＶD に等しいが、ゲートがオフになった直後に容量結合による電圧降下があるので、データ電圧ＶD よりも少し低くなる。コモン電圧ＶC はこの電圧降下分を見込んで液晶にかかる電圧ＶLCの平均値となるように決定される。液晶は交流で駆動されるので、通常は、第１のストライプ状の電極２２ａと第２のストライプ状の電極２２ｂとの間に直流電圧成分が長い時間かかることはない。しかし、コモン電圧ＶC が液晶にかかる電圧ＶLCの平均値からずれていると、第１のストライプ状の電極２２ａと第２のストライプ状の電極２２ｂとの間に直流電圧がかかることになる。そのために、図３４の液晶表示装置では、直流電圧成分のために画面の焼きつきの生じる可能性がある。
【００６８】
図３５は電圧印加時の図３２の液晶表示装置を示す図である。図３５は、第１のグループのストライプ状の電極２２ａに１ボルトを印加し、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂに０ボルトを印加した直後の電位分布を示している。図３５内の曲線は等電位線である。Ｖ1 は第１のストライプ状の電極２２ａの上方において液晶層１６と配向膜２２との間の界面における電圧、Ｖ1 ′は第１のストライプ状の電極２２ａの上方においてと配向膜２２と絶縁体層５０との間の界面における電圧を示す。同様に、Ｖ2 は第２のストライプ状の電極２２ｂの上方において液晶層１６と配向膜２２との間の界面における電圧、Ｖ2 ′は第２のストライプ状の電極２２ｂの上方においてと配向膜２２と絶縁体層５０との間の界面における電圧を示す。
【００６９】
図３６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図３２から図３４の液晶表示装置の第１及び第２のグループのストライプ状の電極間に１ボルトの直流電圧が印加された場合の電圧の変化を示す図である。図３６（Ａ）は図３２の液晶表示装置に関し、図３６（Ｂ）は図３３の液晶表示装置に関し、図３６（Ｃ）は、図３４の液晶表示装置に関する。
【００７０】
図３６（Ａ）及び図３６（Ｂ）においては、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差、つまり液晶層１６に印加される直流電圧成分は時間の経過とともに小さくなり、１０秒〜２０秒経過後に０に収束する。従って、絶縁体層５０が設けられていると、直流電圧成分があっても、画面の焼きつきの生じる可能性は小さくなる。図３６（Ｃ）においては、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差は時間が経過しても小さくならず、画面の焼きつきの生じる可能性がある。
【００７１】
画面の焼きつきを防止するためには、絶縁体層５０を設けるとともに、次のことに留意するのがよい。（ａ）Ｖ1 とＶ2 との電圧の差、つまり液晶層１６に印加される直流電圧成分が０に収束するまでの時間が、数秒から数１００秒であること。Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が短いほど、液晶層１６に直流電圧成分が印加される時間が短くなり、画面の焼きつきを防止するのにきわめて有利である。ただし、収束する時間があまりにも短いと、液晶の電圧保持率が低下するので、収束する時間は数秒から数１００秒がよい。（ｂ）Ｖ1 とＶ1 ′との電圧の差、及びＶ2 とＶ2 ′との電圧の差、つまり配向膜２２の近傍の電界の強さができまだけ０に近いこと。これにより、液晶層１６と配向膜２２との界面において、イオン吸着等による残留ＤＣ電圧を低減することができる。これらの２つの条件は、液晶セルの構成部材の体積抵抗率を適切に選択することにより満足することができる。
【００７２】
図３７（Ａ）〜（Ｆ）は、図３２の液晶表示装置１０の配向膜２２の体積抵抗率を１０10Ωｍとして、液晶層１６の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３７（Ａ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０8 Ωｍの場合であり、図３７（Ｂ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０9 Ωｍの場合であり、図３７（Ｃ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０10Ωｍの場合であり、図３７（Ｄ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０11Ωｍの場合であり、図３７（Ｅ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０12Ωｍの場合であり、図３７（Ｆ）は液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCが１０13Ωｍの場合である。
【００７３】
図３８（Ａ）〜（Ｆ）は、同様に配向膜２２の体積抵抗率を１０12Ωｍとして、液晶層１６の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３８（Ａ）はＶＲLCが１０8 Ωｍ、図３８（Ｂ）はＶＲLCが１０9 Ωｍ、図３８（Ｃ）はＶＲLCが１０10Ωｍ、図３８（Ｄ）はＶＲLCが１０11Ωｍ、図３８（Ｅ）はＶＲLCが１０12Ωｍ、図３８（Ｆ）はＶＲLCが１０13Ωｍの場合である。
【００７４】
図３９（Ａ）〜（Ｆ）は、同様に配向膜２２の体積抵抗率を１０14Ωｍとして、液晶層１６の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３９（Ａ）はＶＲLCが１０8 Ωｍ、図３９（Ｂ）はＶＲLCが１０9 Ωｍ、図３９（Ｃ）はＶＲLCが１０10Ωｍ、図３９（Ｄ）はＶＲLCが１０11Ωｍ、図３９（Ｅ）はＶＲLCが１０12Ωｍ、図３９（Ｆ）はＶＲLCが１０13Ωｍの場合である。
【００７５】
図３７から図３９においては、配向膜２２の体積抵抗率が一定であれば、液晶の体積抵抗率ＶＲLCが小さいほど、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が小さくなる。液晶の体積抵抗率ＶＲLCは１０9 Ωｍ以上で１０12Ωｍ以下であるのが好ましく、１０9 Ωｍ以上で１０10Ωｍ以下であるのがより好ましい。
【００７６】
さらに、図３７から図３９においては、配向膜２２の体積抵抗率が小さいほど、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が小さくなり、かつ、Ｖ1 とＶ1 ′との電圧の差及びＶ2 とＶ2 ′との電圧の差は小さくなる。従って、配向膜２２の体積抵抗率はできるだけ小さいほうがよく、配向膜２２の体積抵抗率が液晶層１６の体積抵抗率ＶＲLCよりも低い方がよい。配向膜２２の体積抵抗率が１０10Ωｍ以上で１０12Ωｍ以下であるのがよく、特に配向膜２２の体積抵抗率が１０10Ωｍ以上で１０11Ωｍ以下であるのが好ましい。
【００７７】
絶縁体層５０の体積抵抗率は液晶層１６及び配向膜２２の体積抵抗率よりも大きいのがよい。
図４０（Ａ）〜（Ｄ）は図３２の液晶表示装置１０の液晶層１６及び配向膜２２の体積抵抗率を１０10Ωｍとして、絶縁体層５０の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図４０（Ａ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０12Ωｍ、図４０（Ｂ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０13Ωｍ、図４０（Ｃ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍ、図４０（Ｄ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０16Ωｍである。
【００７８】
図４１（Ａ）〜（Ｄ）図３２の液晶表示装置１０の液晶層１６及び配向膜２２の体積抵抗率を１０11Ωｍとして、絶縁体層５０の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図４１（Ａ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０12Ωｍ、図４１（Ｂ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０13Ωｍ、図４１（Ｃ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍ、図４１（Ｄ）は絶縁体層５０の体積抵抗率が１０16Ωｍである。
【００７９】
図４０及び図４１において、絶縁体層５０の体積抵抗率が大きいほど、Ｖ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間が小さくなる。絶縁体層５０の体積抵抗率は１０13Ωｍ以上であるのが好ましいことが分かった。
図４２は図３２の液晶表示装置１０の絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍの場合に第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 を変えた場合の電圧の変化を示す図である。第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が第２のストライプ状の電極２２ｂと第１のストライプ状の電極２２ａとの間にある絶縁体層５０の部分の厚さと等しい場合には、絶縁体層５０の全体の厚さは２Ｔ1 になる。
【００８０】
図４２（Ａ）は絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が０．２μｍ、図４２（Ｂ）は絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が０．４μｍ、図４２（Ｃ）は絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 が０．８μｍの場合である。図４２（Ａ）〜（Ｃ）では、絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 は直流電圧成分を低減させるのに十分な厚さをもっており、絶縁体層５０の各部分の厚さＴ1 はもっと小さくてもよい。絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 は５０ｎｍ以上であるのが好ましいことが分かった。
【００８１】
図４３は図３３の液晶表示装置１０の絶縁体層５０の体積抵抗率が１０14Ωｍの場合に第２のストライプ状の電極２２ｂ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ2 を変えた場合の電圧の変化を示す図である。図３３では絶縁体層５０は第２のストライプ状の電極２２ｂのみを覆っており、第１のストライプ状の電極２２ａは絶縁体層５０で覆われていない。
【００８２】
図４３においてＶ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間は図４２（Ａ）においてＶ1 とＶ2 との電圧の差が０に収束するまでの時間とほぼ等しい。従って、画面の焼きつきを防止する効果から見て、図４３の絶縁体層５０の厚さは図４２（Ａ）の絶縁体層５０の厚さと同等ということができる。言い換えると、図４２（Ａ）において第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 と、第２のストライプ状の電極２２ｂ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ1 との平均の厚さは、図４３において第１のストライプ状の電極２２ａ上にある絶縁体層５０の部分の厚さ（この場合には０）と、第２のストライプ状の電極２２ｂ上にある絶縁体層５０の部分の厚さＴ2 との平均の厚さと等しい。そして、絶縁体層５０の厚さＴ2 は５０ｎｍ以上であるのが好ましい。
【００８３】
図４５は一定のパターンで配置された第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含む画素をもつ液晶表示装置の例を示す平面図である。液晶表示装置１０は縦横にマトリクス状に並んだ画素５２を有し、各画素５２は、一方の基板に設けられた第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとを含む。このような電極構成を有する液晶表示装置はこれまでに説明した実施例と基本的に同様の作用を行う。
【００８４】
各画素５２内において、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、図４５において左側を向いた屈曲部を有する形状に形成されている。全ての画素５２の全ての第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは左側を向いた屈曲部を有する。従って、図４５の液晶表示装置では、画面全体にわたって、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは左側を向いて屈曲している。
【００８５】
図４６（Ａ）は図４５の第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂをもった液晶表示装置の画面５４の例を示す図である。画面５４内には電圧を印加することにより画像５４ａが形成されている。図４６（Ｂ）は図４６（Ａ）の画面５４を全体的に灰色に表示したときに画面の焼きつき５４ｂが生じた例を示す図である。画面の焼きつき５４ｂは同じ画像５４ａを長い時間形成した後に画像５４ａの一部の跡として生じることが多い。
【００８６】
このような画面の焼きつき５４ｂは、画素構成の非対称性に起因して生じることが多い。すなわち、図４６（Ａ）の画面５４は図４５の第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂをもった画素５２で形成されており、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂは左側を向いて屈曲している。このような非対称性をもった液晶表示装置では、液晶が図４６（Ａ）に矢印で示されるように非対称性に従って流れ、画像５４ａの外形部分において液晶の流れの度合いが異なるために液晶に含まれる不純物の滞留が生じ、駆動電圧に違いが生じ、画面の焼きつき５４ｂとして観察されるようになる。
【００８７】
図４７は図４５及び図４６を参照して説明した問題点を解決するために本発明の第４実施例によるパターンで配置された第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの画素をもつ液晶表示装置を示す平面図である。液晶表示装置１０は図１、図５、図６と同様の基本的な構成を有する。液晶表示装置１０は縦横にマトリクス状に並んだ画素５２を有し、各画素５２は、一方の基板に設けられた第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとを含む。第１のストライプ状の電極２２ａはデータ電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂはコモン電圧を受ける。従って、このような電極構成を有する液晶表示装置はこれまでに説明した実施例と基本的に同様の作用を行う。
【００８８】
各画素５２内において、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、一方向に向いた形状を有する。つまり、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、９０度に曲げられた屈曲部を有する形状に形成されている。しかし、１つの領域において、例えば図４７で１段目の行にある画素５２では、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、左側を向いて屈曲している。他の領域において、例えば図４７で２段目の行にある画素５２では、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、右側を向いて屈曲している。画面全体にわたって見ると、電極が左側を向いて屈曲している前記一領域と電極が右側を向いて屈曲している前記他の領域とは交互に配置されている。
【００８９】
従って、図４７では、図４５を参照して説明したような非対称性がなくなり、図４６を参照して説明した画素構成の非対称性に起因して生じる画面の焼きつき５４ｂが改善される。
図４８及び図４９は図４７の液晶表示装置の変形例を示す図である。これらの図においても、液晶表示装置１０は縦横にマトリクス状に並んだ画素５２を有し、各画素５２は、一方の基板に設けられた第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを含む。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、９０度に曲げられた屈曲部を有する形状に形成されている。
【００９０】
図４８においては、各画素５２内において、１つの領域において、例えば図４８で１番右の列にある画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、左側を向いて屈曲している。他の領域において、例えば図４８で右から２番目の列にある画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、右側を向いて屈曲している。画面全体にわたって見ると、電極が左側を向いて屈曲している一領域と電極が右側を向いて屈曲している他の領域とは交互に配置されている。
【００９１】
図４９においては、１つの領域において、例えば図４７で右上に位置する画素５２と、上から２段目で右から２番目に位置する画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、右側を向いて屈曲している。他の領域において、例えば図４８で上から１段目で右から２番目に位置する画素５２と、上から２段目で右から１番目に位置する画素５２では、第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの各々は、左側を向いて屈曲している。画面全体にわたって見ると、電極が左側を向いて屈曲している前記一領域と電極が右側を向いて屈曲している前記他の領域とは交互に配置されている。つまり、画素５２は市松模様で配置されている。
【００９２】
従って、図４８及び図４９でも、画素構成が対称的になり、図４６を参照して説明した画素構成の非対称性に起因して生じる画面の焼きつき５４ｂが改善される。
図５０は図４７から図４９の液晶表示装置の１画素の例を示す平面図である。図５１は図５０の第１のストライプ状の電極２２ａを示す平面図である。図５２は図５０の第２のストライプ状の電極２２ｂを示す平面図である。この画素の特徴は他の実施例にも適用可能である。
【００９３】
液晶表示装置１０では、図２３にも示されているように、一方の基板１４が、ゲートバスライン３０と、データバスライン３２と、ＴＦＴ３４とを含むアクティブマトリクスを有する。さらに、コモンバスライン４０がある。ゲートバスライン３０とデータバスライン３２とで囲まれた概略矩形状の画素５２内には、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂが設けられている。第１のグループのストライプ状の電極２２ａは第１の接続電極２２ｃによってＴＦＴ３４に接続されている。第２のグループのストライプ状の電極２２ｂは第２の接続電極２２ｄによってコモンバスライン４０に接続されている。
【００９４】
図５０及び図５１において、第１のグループのストライプ状の複数の電極２２ａは、互いに平行な第１のサブグループの直線部分（図５０及び図５１の水平な中央線よりも上の要素）と、互いに平行で該第１のサブグループの直線部分に対して角度をなした第２のサブグループの直線部分（図５０及び図５１の水平な中央線よりも下の要素）を含む。全ての直線部分はデータバスライン３２に対して２度から８８°の角度をなす。好ましくは、全ての直線部分はデータバスライン３２に対して４５度の角度をなす。
【００９５】
第１のサブグループの直線部分と第２のサブグループの直線部分とは互いに９０度をなすように配置されている。つまり、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは直角の屈曲部を有する。第１のサブグループの直線部分は図５０及び図５１の水平な中央線に関して第２のサブグループの直線部分と線対称に配置される。第１のサブグループの直線部分は第２のサブグループの直線部分と点対称に配置されることもできる。第１及び第２のサブグループの直線部分の幾つかは概ね矩形形状の画素の一方の長辺から対向する長辺へ折れ曲がりなくまっすぐに延びる。
【００９６】
図５０及び図５２において、第２のグループのストライプ状の複数の電極２２ｂは、互いに平行な第３のサブグループの直線部分（図５０及び図５２の水平な中央線よりも上の要素）と、互いに平行で該第３のサブグループの直線部分に対して角度をなした第４のサブグループの直線部分（図５０及び図５２の水平な中央線よりも下の要素）を含む。第３のサブグループの直線部分と第４のサブグループの直線部分とは互いに９０度をなすように配置されている。第３のサブグループの直線部分は図５０及び図５２の水平な中央線に関して第４のサブグループの直線部分と線対称に配置される。第３及び第４のサブグループの直線部分の幾つかは概ね矩形形状の画素の一方の長辺から対向する長辺へ折れ曲がりなくまっすぐに延びる。
【００９７】
一画素内において、第１の接続電極２２ｃは画素５２の周辺部（画素５２を規定するゲートバスライン３０とデータバスライン３２のわずかに内寄りの領域）に設けられ、第１のグループのストライプ状の電極２２ａを一緒に接続し、そして、第２の接続電極２２ｄが画素５２の周辺部に設けられ、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを一緒に接続する。第１の接続電極２２ｃは第２の接続電極２２ｄと絶縁体層５６を介して少なくとも部分的にオーバーラップしている（図５５参照）。この絶縁体層５６は図３２及び図３３の絶縁体層５０と同じである。
【００９８】
図５０に示されるように、第２の接続電極２２ｄの幅は第１の接続電極２２ｃの幅よりも大きく、第１の接続電極２２ｃは第２の接続電極２２ｄの内方エッジに載るように位置し、短絡を防止するために第１の接続電極２２ｃがゲートバスライン３０及びデータバスライン３２から少しでも離れるようになっている。
第１の接続電極２２ｃの詳細について説明する。第１の接続電極２２ｃは第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分の端部を一緒に接続する接続電極部分２２ｃｐ、２２ｃｑを含む。接続電極部分２２ｃｐは画素５２の周辺部においてゲートバスライン３０と平行に延び、該第１及び第２の直線部分の端部同志を接続する。接続電極部分２２ｃｑは画素５２の周辺部においてデータバスライン３２と平行に断片的に延び、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分のうちの少なくとも２つの直線部分の端部同志を接続する。
【００９９】
特に、接続電極部分２２ｃｑが画素５２の周辺部においてデータバスライン３２と平行に設けられる構成により、例えば図２３に示される画素の中央を長手方向に延びる接続電極部分２２ｃｙをなくすことができる。画素の中央を長手方向に延びる接続電極部分２２ｃｙは画素の開口率をかなり低下させるが、画素５２の周辺部に接続電極部分２２ｃｑを設けることによって画素の開口率を改善することができる。
【０１００】
接続電極部分２２ｃｑをゲートバスライン３０と平行に断片的に設けることにより、ゲートバスライン３０の近くにある接続電極部分２２ｃｑの量を少なくし、接続電極部分２２ｃｑとゲートバスライン３０との短絡の可能性を低減する。第１の接続電極２２ｃはさらに画素５２の水平な中央線に沿って断片的に設けられた接続電極部分２２ｃｒを有する。この接続電極部分２２ｃｒは特に必要ではないが、接続電極部分２２ｃｒは第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの屈曲部において液晶の配向が乱れてディストリネーションが生じるのを防止することができる。
【０１０１】
第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つの直線部分の端部（図５１にａで示される）が画素の短辺の角に位置し、もう１つの直線部分の端部（図５１にｂで示される）が画素のもう１つの短辺の角に位置している。端部ａを有する直線部分から、その他のほとんどの直線部分及び第１の接続電極の接続電極部分２２ｃｑを通って、端部ｂを有するもう１つの直線部分へいたる実質的に連続的なシリーズの電気経路が形成されている。つまり、第１の接続電極の接続電極部分２２ｃｑは第１のグループのストライプ状の電極２２ａの電気的な接続を達成するのに必要な最小の部分にのみ設けられる。
【０１０２】
第２の接続電極２２ｄは第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの第３及び第４の直線部分の端部を一緒に接続するために画素５２の周辺部においてゲートバスライン３０と平行に延びる接続電極部分２２ｄｐと、画素５２の周辺部においてデータバスライン３２と平行に延びる接続電極部分２２ｄｑとを有する。第２の接続電極２２ｄはさらに画素の水平な中央線に沿って配置された補助容量電極として作用する接続電極部分２２ｄｒを有する。接続電極部分２２ｄｒは第１及び第２のストライプ状の電極２２ａ、２２ｂの屈曲部において液晶の配向が乱れてディストリネーションが生じるのを防止することもできる。接続電極部分２２ｄｒはなくてもよい。第２の接続電極２２ｄはさらに複数の点において隣接の画素の同様の接続電極と接続するための外方突起２２ｄｓを有する。これらの外方突起２２ｄｓは図５０のコモンバスライン４０の一部である。つまり、１画素の第２の接続電極２２ｄは複数のコモンバスライン４０により隣接の画素の第２の接続電極に接続される。
【０１０３】
図５３は第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及び第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの変形例を示す平面図である。図５４は第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及び第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの変形例を示す平面図である。
図５３及び図５４においては、第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの接続電極部分２２ｃｑ、２２ｄｑは画素の周辺部にのみ設けられ、画素の内部には接続電極部分はない。従って、開口率の大きな明るい液晶表示装置を実現することができる。
【０１０４】
画素周辺部に設けられ、第１のグループのストライプ状の電極２２ａを接続する電極接続部分２２ｃｑのうち、一方のデータバスライン３２と平行な電極接続部分２２ｃｑの合計の長さと、対向するもう一方のデータバスライン３２と平行な電極接続部分２２ｃｑの合計の長さとが、ほぼ同じになるように配置されているのが好ましい。こうすれば、一方のデータバスライン３２と電極接続部分２２ｃｑとの間のクロストークの可能性を減少できる。
【０１０５】
一画素内で、データバスライン３２に対して２度から８８°の角度をなす第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１の直線部分が設けられた領域の面積と、その補角をなす角度をなす第２の直線部分が設けられた領域の面積とが、ほぼ等しいのが好ましい。
図５５（Ａ）は図５６の実施例の比較例を示す図である。図５５（Ｂ）は図５５（Ａ）の線５５Ｂ−５５Ｂを通る断面図である。前に説明したように、第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂを有する液晶表示装置では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に横電界ＦT が形成される。これは、対向基板１２の全面ベタの透明電極１８がある場合でも、対向基板１２の全面ベタの透明電極１８がない場合でも同様である。
【０１０６】
ところが、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つが第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとが鋭角又は直角で交差する位置では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａは第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとは同電位であるために、これらの２つの部材の間には横電界ＦT が形成されず、液晶が十分に駆動されないという問題が生じた。同様に、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの１つが第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑとが鋭角又は直角で交差する位置では、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂは第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑとは同電位であるために、これらの２つの部材の間には横電界ＦT が形成されず、液晶が十分に駆動されないという問題が生じた。従って、横電界ＦT が形成されず、液晶が十分に駆動されないために、液晶表示装置の輝度が低下し、開口率が低下する。または、第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑが第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとオーバーラップする関係で存在していれば、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑとの間に横電界が形成されることになるが、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑがこの横電界の形成の妨げになることが分かった。
【０１０７】
図５６（Ａ）は本発明の第５実施例による液晶表示装置の一部を示す図である。図５６（Ｂ）は図５６（Ａ）の線５６Ｂ−５６Ｂを通る断面図である。
この例では、図５５（Ａ）において第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つが第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑとが鋭角又は直角で交差するような場合に、接続電極部分２２ｃｑのあった位置に、駆動用補正電極部分２２ｍが設けられる。これを一般的に表現すると、次のようになる。第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂのうちの一方のグループの１つのストライプ状の電極２２ａと直角または鋭角で交差する駆動用補正電極部分２２ｍを含み、該駆動用補正電極部分２２ｍは、該１つのストライプ状の電極２２ａが属するグループとは異なったグループの１つのストライプ状の電極２２ｂに接続され、且つ該第１及び第２の接続電極のうちで、該異なったグループの１つのストライプ状の電極２２ｂのための接続電極２２ｄと同じ層にある。
【０１０８】
つまり、第１のストライプ状の電極２２ａと、第１のストライプ状の電極２２ａとは異なった層にある第２のストライプ状の電極２２ｂと同じ層にある駆動用補正電極部分２２ｍとが、鋭角又は直角で交差し、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと駆動電極部分２２ｍとは異なった電位にあり、これらの２つの部材の間には横電界ＦT が形成されるので、液晶を駆動することができ、開口率を改善することができる。
【０１０９】
図５７は図５５の構成及び図５６の液晶表示装置の透過率を示す図である。曲線Ｎは図５５の液晶表示装置の透過率を示す図であり、曲線Ｏは図５６の液晶表示装置の透過率を示す図である。図５６の液晶表示装置によれば、液晶の駆動できる部分が増加するので明るい表示を得ることができるようになる。
図５８は図５６の原理に基づいた第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂ及び第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄをもつ液晶表示装置を示す平面図である。この例では、接続電極２２ｃｙは画素の中央に形成され、駆動用補正電極部分２２ｍは画素の周辺部に配置されている。駆動用補正電極部分２２ｍは、第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑに相当するように見えるが、駆動用補正電極部分２２ｍは第２のグループのストライプ状の電極２２ｂ同志を接続していない。
【０１１０】
図５９は画素が接続電極２２ｃｙによって長手方向に４分割された例を示す。図５８と同様に、駆動用補正電極部分２２ｍは画素の周辺部に配置されている。図５８及び図５９の構成では接続電極を画素の周辺部に設けることはできないが、次に説明する例では、接続電極を画素の周辺部に設け、且つ駆動用補正電極部分２２ｍも画素の周辺部に配置することができる。
【０１１１】
図６０は第１及び第２のグループのストライプ状の電極２２ａ、２２ｂが第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄと鋭角で交差し、そして、駆動補正用電極部分２２ｍを含む例を示す図である。図６０は画素の周辺部のデータバスライン３２に平行な第１及び第２の接続電極２２ｃ、２２ｄの接続電極部分２２ｃｑ、２２ｄｑの近傍の部分を示している。
【０１１２】
図６０から図６６の実施例においては、第１のグループのストライプ状の電極２２ａ及び第１の接続電極２２ｃが第２のグループのストライプ状の電極２２ｂ及び第２の接続電極２２ｄの上の層に位置するので、第１のグループのストライプ状の電極２２ａ及び第１の接続電極２２ｃが実線で示され、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂ及び第２の接続電極２２ｄが破線で示されている。
【０１１３】
図６０においては、２つの駆動補正用電極部分２２ｍ１、２２ｍ２が示されている。図６１は駆動補正用電極部分２２ｍ１を詳細に示している。図６２は２２ｍ１を通り、図６１の線６２─６２に沿った断面図である。図６３は駆動補正用電極部分２２ｍ２を通り、図６０の線６３─６３に沿った断面図である。
図６０、６１、６２において、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分のうちの２つがデータバスライン３２に平行な第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑで接続されている。駆動用補正電極部分２０ｍ１はこの接続電極部分２２ｃｑと一体的にこの接続電極部分２２ｃｑと一直線上に延びる。
【０１１４】
図６０の中央に位置する第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分の１つ（かりに中央の直線部分と呼ぶ）から見ると、接続電極部分２２ｃｑはこの中央の直線部分とその上に位置する直線部分とを接続し、駆動補正用電極部分２２ｍ１は中央の直線部分とその下に位置する直線部分とを接続していない。駆動補正用電極部分２２ｍ１は中央の直線部分の下に位置する第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの直線部分とともに鋭角を形成している。駆動補正用電極部分２２ｍ１とその下に位置する第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの直線部分とは、異なった電圧を供給される。
【０１１５】
言い換えると、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの第１及び第２の直線部分のうちの１つがデータバスライン３２に平行な第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑに接続され、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑは該１つの直線部分と該接続電極部分との接続部から一方向に延び、駆動用補正電極部分２０ｍ１はデータバスライン３２に平行に該接続電極部分２２ｃｑとは反対方向に延び且つ最も近い第２のストライプ状の複数の電極２２ｂの１つの直線部分とオーバーラップする位置で終端する。従って、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの１つの直線部分と駆動用補正電極部分２０ｍ１とは鋭角で交差するが、互いに異なった電圧を印加されるので、液晶の駆動できる部分が増加するので明るい表示を得ることができるようになる。
【０１１６】
図６２に示されるように、駆動用補正電極部分２２ｍ１は上から見て第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも突出量Ｌだけ内側に突出している。このように駆動用補正電極部分２２ｍ１を第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも内側に突出させることは、鋭角をなす駆動用補正電極部分２０ｍ１と第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの直線部分との間で横電界ＦT を有効にする上で重要である。実施例では、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑも駆動用補正電極部分２２ｍ１とともに第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも内側に突出している。
【０１１７】
図６０及び図６３において、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの１つの直線部分がゲートバスライン３２に平行な第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑに接続され、駆動用補正電極部分２２ｍ２は第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑの内側に接続される。従って、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの１つの直線部分と駆動用補正電極部分２０ｍ２とは鋭角で交差するが、互いに異なった電圧を印加されるので、液晶の駆動できる部分が増加し、明るい表示を得ることができるようになる。図６３に示されるように、駆動用補正電極部分２０ｍ２は上から見て第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分よりも突出量Ｌだけ内側に突出している。このように駆動用補正電極部分２０ｍ２を突出させることは横電界ＦT を有効にする上で重要である。
【０１１８】
図６４は図６１と同様に駆動補正用電極部分２２ｍ１が第１のグループのストライプ状の電極２２ａから延長され、第１の接続電極２２ｃの接続電極部分２２ｃｑの内側エッジは第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑの内側エッジと同一垂直平面内にくるようになっている。しかし、駆動補正用電極部分２２ｍ１の位置する第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑの部分の内側エッジが窪ませられている。従って、駆動補正用電極部分２２ｍ１は第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｄｑよりも横に突出することになる。
【０１１９】
図６５では、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分のテーパーを駆動補正用電極部分２２ｍ１のデータバスライン３２側の外側エッジまで延ばし、データバスライン３２と同層にある駆動補正用電極部分２２ｍ１のデータバスライン３２と近接する部分の面積をできるだけ減少するようにしている。それによって、駆動補正用電極部分２２ｍ１がデータバスライン３２と短絡する可能性を減少させる。
【０１２０】
図６６は駆動補正用電極部分２２ｍ３が第１の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｃｐが窪ませられ、よって第２の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｃｐが第１の接続電極２２ｄの接続電極部分２２ｃｐよりも内側に突出していることによって形成されている例を示す図である。第１のグループのストライプ状の電極２２ａの直線部分が駆動補正用電極部分２２ｍ３と鋭角で交差する。
【０１２１】
駆動補正用電極部分２２ｍ１、駆動補正用電極部分２２ｍ２、駆動補正用電極部分２２ｍ３は、図５０にも示されている。図５０にはさらに、駆動補正用電極部分２２ｍ４も示されている。
図６７は図６１の構成において図６２の駆動補正用電極部分２２ｍ１の突出量Ｌが０の場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと駆動補正用電極部分２２ｍ１とが鋭角で交差する位置にＭで示す透過率の落ち込みが見られる。
【０１２２】
図６８は図６１の構成において図６２の突出量Ｌが２μｍの場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。図６７の位置Ｍの透過率の落ち込みが解消されている。
図６９は図６０の構成において図６３の駆動補正用電極部分２２ｍ２の突出量Ｌが０の場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。第１のグループのストライプ状の電極２２ａと駆動補正用電極部分２２ｍ２とが鋭角で交差する位置にＮで示す透過率の落ち込みが見られる。
【０１２３】
図７０は図６０の構成において図６３の突出量Ｌが４μｍの場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。図６９の位置Ｎの透過率の落ち込みが解消されている。
図７１は駆動補正用電極部分２２ｍ１の突出量Ｌと駆動補正用電極部分２２ｍ２の突出量Ｌと液晶表示装置の光の透過率との関係を示す図である。駆動補正用電極部分２２ｍ１の突出量Ｌは０．５μｍ以上であるのが好ましいことが分かった。また、駆動補正用電極部分２２ｍ２の突出量Ｌ１は３μｍ以上であるのが好ましいことが分かった。
【０１２４】
図７２は図７３の液晶表示装置の比較例を示す図である。図７２は図３２の実施例と同様な液晶表示装置１０を示している。ただし、図７２では、配向膜及び偏光子は省略されている。図３２を参照して説明したように、絶縁体層５０があると、画面の焼きつきを防止することができる。しかし、絶縁体層５０があると、印加電圧が絶縁体層５０で分圧され、液晶にかかる電圧が低下するので、液晶の駆動電圧を高くしなければならなという問題がある。
【０１２５】
図７２には、電圧印加時の液晶分子の配向が示されている。斜め電界が第１のグループのストライプ状の電極２２ａと全面ベタの透明電極１８との間で形成され、前記斜め電界を助ける横電界が第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に形成される。
図７３は本発明の第６実施例による液晶表示装置１０を示す断面図である。図７３は図３２及び図７２の液晶表示装置と同様に絶縁体層５０を設けた液晶表示装置１０を示している。この絶縁体層５０は、コモン電圧を供給される第２のグループのストライプ状の電極２２ｂを覆う第１の絶縁体層５０ａと、データ電圧を供給される第１のグループのストライプ状の電極２２ａを覆う第２の絶縁体層５０ｂとの合計である。
【０１２６】
図７３では、絶縁体層５０を設けた後で、絶縁体層５０の一部を局部的に除去している。すなわち、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの周辺の絶縁体層５０の部分がドライエッチングにより除去されている。
図７８は図７３の第２のストライプ状の電極２２ｂの近傍を示す平面図である。絶縁体層５０は第２のストライプ状の電極２２ｂを露出させる開口部５０ｘを有する。従って、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとの間に形成される横電界が絶縁体層５０によって邪魔される程度が小さくなり、液晶の駆動電圧が低下するのを防止することができる。
【０１２７】
図７４は図７３の液晶表示装置１０の変形例を示す図である。図７４では、絶縁体層５０を設けた後で、絶縁体層５０の一部を局部的に除去している。すなわち、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの周辺の絶縁体層５０（第２の絶縁体層５０ｂ）の部分がドライエッチングにより除去されている。従って、第１のグループのストライプ状の電極２２ａと全面ベタの透明電極１８との間で形成される斜め電界が絶縁体層５０によって邪魔されなくなり、液晶の駆動電圧が低下するのを防止することができる。
【０１２８】
絶縁体層５０を設けた後で、第１のグループのストライプ状の電極２２ａの周辺の絶縁体層５０の部分及び第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの周辺の絶縁体層５０の部分をともに除去するのも有効である。
図７５から図７７はそれぞれ図７２から図７４の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。図７５では例えば電圧が６ボルトのときに光の透過率は約１５％である。図７６では例えば電圧が６ボルトのときに光の透過率は約１５％であり、図７５の結果とあまり変わらなかった。図７６では例えば電圧が６ボルトのときに光の透過率は約２０％であり、図７４の結果と大きな差があり、駆動電圧を低下することができることが分かる。
【０１２９】
図７２に示す液晶表示装置では、第１のストライプ状の電極２２ａから対向基板１２の全面ベタの透明電極１８へ向かって斜め電界が形成されるが、電界は第１のストライプ状の電極２２ａの近傍では全面ベタの透明電極１８に対してほとんど垂直になる。
そこで、図７９に示すように、全面ベタの透明電極１８の代わりに、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと対向する対向基板１２の位置に、第３のグループのストライプ状の電極１８ａを設ける。こうすれば、第１のストライプ状の電極２２ａと第３のグループのストライプ状の電極１８ａとの間で効率よく斜め電界を形成することができる。しかしながら、図７９の構成では、両基板１２、１４の間で位置ずれが生じると、電極間の位置ずれが生じ、電圧と透過率との関係が大きくずれてしまうという問題があった。
【０１３０】
図８０は本発明の第７実施例による液晶表示装置を示す断面図である。この実施例では、一方の基板１４は第１のグループのストライプ状の電極２２ａと第２のグループのストライプ状の電極２２ｂとを有し、もう一方の基板１２は全面ベタの透明電極１８と第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと対向する位置に第３のグループのストライプ状の電極１８ａとを有する。つまり、全面ベタの透明電極１８だけの部分は抵抗の高い電極部分１８ｘを構成し、全面ベタの透明電極１８と第３のグループのストライプ状の電極１８ａとが重なった部分は抵抗の低い電極部分１８ｙを構成する。全面ベタの透明電極１８は例えばＩＴＯを２００〜３００オングストロームの厚さにスパッタリングし、エッチング液で取れないように熱処理する。次に第３のグループのストライプ状の電極１８ａを例えばＩＴＯを２０００オングストロームの厚さにスパッタリングし、マスクを用いてエッチングを行った。
【０１３１】
電圧を印加すると、抵抗の低い電極部分１８ｙに最初に電荷が蓄積され、抵抗の低い電極部分１８ｙと第１のグループのストライプ状の電極２２ａとの間で電界が形成され、液晶はまずこの電界に応じて動く。抵抗の高い電極部分１８ｘは実際には抵抗の低い電極部分１８ｙと電位が同じであるため、時間が経過するとともに、抵抗の高い電極部分１８ｘにも電荷が溜まり、すなわち電界が形成されて液晶が応答する。従って、図７９の液晶表示装置は図７９の液晶表示装置と同様に低い駆動電圧で作用することができる。そして、図８０の液晶表示装置は全面ベタの透明電極１８を含んでいるため、基板間の位置ずれがあっても、電圧─透過率特性が大きく変わることはない。
【０１３２】
図８１から図８４は図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。これらの例では、図８１に示されるように、全面ベタの透明電極を利用するのではなく、同一の抵抗を有する複数の透明なストライプ状の線を含むストライプ状あるいはメッシュ状の構造により、抵抗の高い電極部分１８ｘと、抵抗の低い電極部分１８ｙを構成している。抵抗の低い電極部分１８ｙは線幅の太い線とし、抵抗の低い電極部分１８ｙは線幅の狭い線とする。
【０１３３】
図８２及び図８３はストライプ状の線構造により、抵抗の高い電極部分１８ｘと、抵抗の低い電極部分１８ｙとを構成した例を示す。線幅の狭い線からなる構造を第１のグループのストライプ状の電極２２ａを覆うように設け、線幅の太い線からなる構造を第２のグループのストライプ状の電極２２ｂに合わせて対向させる。幅が太い線は、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂと同程度の太さが望ましい。具体的には、幅が太い線は、第２のグループのストライプ状の電極２２ｂの太さの１／２以上、２倍以下に設定することが有効であった。
【０１３４】
図８４はメッシュ状の線構造により、抵抗の高い電極部分１８ｘと、抵抗の低い電極部分１８ｙとを構成した例を示す。図８３及び図８４において、波線より上の図は対向基板上のパターンを示しており、波線より下の図はＴＦＴ基板上のパターンを示している。第２のグループのストライプ状の電極２２ｂに対応する部分には太いストライプ状の電極を設けて、抵抗として低くなるように設定している。一方、その間には細いストライプ状の電極が設けられているが、細いために抵抗が高くなり、直ぐには電荷が溜まらないので、電界がなかなか形成されない。図８４のメッシュ状の線構造は、図８３のストライプ状の線構造よりもより均一に電界を印加することができるようになる。抵抗の高い電極部分１８ｘにおいては、ストライプ状又はメッシュ状の線構造の線幅は３μｍ以下とし、抵抗の低い電極部分１８ｙにおいては、ストライプ状又はメッシュ状の線構造の線幅は３μｍ以上とするのがよい。
【０１３５】
図８５は図８６の液晶表示装置の問題点を説明するための液晶表示装置を示す略図である。液晶表示装置は第１及び第２の基板１２、１４（例えば図１参照）が周辺シール６６によって張り合わせられている。周辺シール６６は一端部に液晶注入口６８を有し、液晶注入口６８は液晶を注入した後で閉じられる。液晶注入口６８から液晶が注入され、液晶注入口６８とは反対側の端部に向かって流れる際に、配向膜に付着していた不純物が液晶とともに流れ、液晶注入口６８とは反対側の端部に集まる。このため、液晶注入口６８とは反対側の領域７０には、電圧保持率の低下により、表示不良領域となることがある。
【０１３６】
図８６及び図８７は本発明の第８実施例による液晶表示装置を示す断面図である。一方の基板１２は誘電体層３６を有し、他方の基板１４は絶縁体層５０を有する。誘電体層３６及び絶縁体層５０は液晶注入口６８とは反対側の領域７０において除去され、液晶注入口６８とは反対側の領域７０は液晶セルのセル空間の広い領域となっている。さらに、ブラックマトリクス７２が液晶注入口６８とは反対側の領域７０を覆い、この領域を表示領域外に設定している。
【０１３７】
誘電体層３６はＪＳＲ製のＰＣ４０３の樹脂であり、その厚さは３μｍから５μｍであった。絶縁体層５０はＳｉＮである。従って、液晶層１６の厚さが４μｍであるのに対して、液晶注入口６８とは反対側の領域７０のセル空間の間隙の距離は約８μｍになる。このため、液晶注入口６８とは反対側の領域７０の幅を４ｍｍから２ｍｍに減少させることができた。それによって、表示領域の面積を変えることなく、液晶注入口６８とは反対側の領域７０をブラックマトリクス７２で覆うことができるようになった。なお、液晶注入口６８とは反対側の領域７０は、液晶注入口６８のある辺に対向する辺に隣接し、及びこの辺に隣接する辺の近傍にすることができる。
【０１３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディスクリネーションのない、視角特性の良好な液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の電圧無印加時の液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の電圧印加時を示す断面図である。
【図３】一方の基板に形成されるアクティブマトリクスの一部を示す図である。
【図４】図１の偏光子の吸収軸の関係を示す図である。
【図５】比較例の液晶表示装置及び白表示の画像を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例の電圧無印加時の液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】図６の液晶表示装置の電圧印加時を示す断面図である。
【図８】誘電体層がない場合の電界の形成を示す図である。
【図９】誘電体層がある場合の電界の形成を示す図である。
【図１０】誘電体層がないことを除くと図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置及びそれによる表示の例を示す図である。
【図１１】透明電極を有する基板を逆にして取り付けた液晶表示装置及びそれによる表示の例を示す図である。
【図１２】図６の液晶表示装置と同様の液晶表示装置及びそれによる表示の例を示す図である。
【図１３】誘電体層がない液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１４】誘電体層がない液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１５】誘電体層がある液晶表示装置に６Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１６】誘電体層がある液晶表示装置に１０Ｖの電圧を印加した場合の透過率を示す図である。
【図１７】誘電体層の厚さと透過率との関係を示す図である。
【図１８】誘電体層の一例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図１９】誘電体層の他の例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２０】誘電体層の他の例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２１】誘電体層の他の例を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２２】一方の基板に形成される第１及び第２のストライプ状の電極及びアクティマトリクスの一例を示す図である。
【図２３】一方の基板に形成される第１及び第２のストライプ状の電極及びアクティマトリクスの他の例を示す図である。
【図２４】図６及び図７の液晶表示装置を簡単化して示す図である。
【図２５】図２４の構成に位相差フィルムを加えた液晶表示装置を示す図である。
【図２６】典型的な偏光フィルムの例を示す断面図である。
【図２７】図２６の偏光フィルムを使用した液晶表示装置を示す構成図である。
【図２８】図２４の液晶表示装置の視角特性を示す図である。
【図２９】図２５の液晶表示装置の視角特性を示す図である。
【図３０】ＲxZ−ＲYZ座標上でコントラストが１０となる等視角曲線を示す図である。
【図３１】ＲLC−Ｒt の関係を示す図である。
【図３２】本発明の第３実施例の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３３】図３２の液晶表示装置の変化例を示す断面図である。
【図３４】図３２の液晶表示装置の比較例を示す断面図である。
【図３５】電圧印加時の図３２の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３６】図３２から図３４の液晶表示装置の第１及び第２のグループのストライプ状の電極に１ボルトの直流電圧が印加された場合の電圧の変化を示す図である。
【図３７】図３２の液晶表示装置の配向膜の体積抵抗率を１０10Ωｍとして液晶の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図３８】図３２の液晶表示装置の配向膜の体積抵抗率を１０12Ωｍとして液晶の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図３９】図３２の液晶表示装置の配向膜の体積抵抗率を１０14Ωｍとして液晶の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４０】図３２の液晶表示装置の液晶及び配向膜の体積抵抗率を１０10Ωｍとして絶縁体層の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４１】図３２の液晶表示装置の液晶及び配向膜の体積抵抗率を１０11Ωｍとして絶縁体層の体積抵抗率を変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４２】図３２の液晶表示装置の絶縁体層の体積抵抗率を１０14Ωｍとして第１のストライプ状の電極上にある絶縁体層の部分の厚さを変えた場合の電圧の変化を示す図である。
【図４３】図３３の液晶表示装置の絶縁体層の体積抵抗率を１０14Ωｍとして第２のストライプ状の電極上にある絶縁体層の部分の厚さが０．４μｍの場合の電圧の変化を示す図である。
【図４４】液晶表示装置に印加される電圧の例を示す図である。
【図４５】一定のパターンで配置された第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含む画素をもつ液晶表示装置の例を示す平面図である。
【図４６】図４５の第１及び第２のストライプ状の電極をもった液晶表示装置の画面及び画面の焼きつきの例を示す図である。
【図４７】図４５及び図４６を参照して説明した問題点を解決するために本発明の第４実施例によるパターンで配置された第１及び第２のストライプ状の電極を含む画素をもつ液晶表示装置を示す平面図である。
【図４８】図４７の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
【図４９】図４７の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
【図５０】図４７から図４９の液晶表示装置の１画素の例を示す平面図である。
【図５１】図５０の第１のストライプ状の電極を示す平面図である。
【図５２】図５０の第２のストライプ状の電極を示す平面図である。
【図５３】第１及び第２のストライプ状の電極及び第１及び第２の接続電極の例を示す平面図である。
【図５４】第１及び第２のストライプ状の電極及び第１及び第２の接続電極の変形例を示す平面図である。
【図５５】図５６の実施例の比較例を示す図である。
【図５６】本発明の第５実施例による液晶表示装置の一部を示す図である。
【図５７】図５５の構成及び図５６の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図５８】図５６の原理に基づいた第１及び第２のストライプ状の電極及び第１及び第２の接続電極をもつ液晶表示装置を示す平面図である。
【図５９】図５８の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
【図６０】第１及び第２のストライプ状の電極が第１及び第２の接続電極と鋭角で交差し、駆動補正用電極部分を含む例を示す図である。
【図６１】駆動補正用電極部分が第１のストライプ状の電極から延長された例を示す図である。
【図６２】図６１の線６２─６２に沿った断面図である。
【図６３】図６０の線６３─６３に沿った断面図である。
【図６４】駆動補正用電極部分が第１のストライプ状の電極から延長され、第２の接続電極が窪ませられている例を示す図である。
【図６５】駆動補正用電極部分が第１のストライプ状の電極から延長され、第２の接続電極が窪ませられている変形例を示す図である。
【図６６】駆動補正用電極部分が第２のストライプ状の電極から延長され、第１の接続電極が窪ませられている例を示す図である。
【図６７】第１のストライプ状の電極が第２の接続電極と鋭角で交差し且つ第１のストライプ状の電極が第２の接続電極から横に突出していない場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図６８】第１のストライプ状の電極が第２の接続電極と鋭角で交差し且つ第１のストライプ状の電極が第２の接続電極から横に突出している場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図６９】第２のストライプ状の電極が第１の接続電極と鋭角で交差し且つ第２のストライプ状の電極が第１の接続電極から横に突出していない場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図７０】第２のグループのストライプ状の電極が第１の接続電極と鋭角で交差し且つ第２のグループのストライプ状の電極が第１の接続電極から横に突出していない場合の液晶表示装置の透過率を示す図である。
【図７１】第１及び第２のグループのストライプ状の電極の第１及び第２の接続電極からの突出量と図である。
【図７２】図７３の液晶表示装置の比較例を示す断面図である。
【図７３】本発明の第６実施例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図７４】図７３の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。
【図７５】図７２の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。
【図７６】図７３の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。
【図７７】図７４の液晶表示装置の光の透過率を示す図である。
【図７８】図７３の第２のグループのストライプ状の電極の近傍を示す平面図である。
【図７９】図８０の液晶表示装置に対する比較例を示す断面図である。
【図８０】本発明の第７実施例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図８１】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８２】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８３】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８４】図８０の液晶表示装置の変形例を示す図である。
【図８５】図８６の液晶表示装置の問題点を説明するための液晶表示装置を示す略図である。
【図８６】本発明の第８実施例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図８７】図８６の液晶表示装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１２、１４…基板
１６…液晶層
１８…透明電極
２０…垂直配向膜
２２…ストライプ状の電極
２２ａ、２２ｂ…ストライプ状の電極
２４…垂直配向膜
２６、２８…偏光子
２６ａ、２８ａ…偏光子の吸収軸
３０…ゲートバスライン
３２…データバスライン
３４…ＴＦＴ
３６…誘電体層
３８…カラーフィルタ
４０…コモンバスライン
４２…位相差フィルム
５０…絶縁体層
Claims (31)
- 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された１画素当り複数のストライプ状の電極と、
他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように形成された透明電極とを備え、
上記複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を有し、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受けることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１のグループのストライプ状の電極はデータ電圧を印加され、第２のグループのストライプ状の電極は異なる電圧が印加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。
- 液晶は正の誘電率異方性を有し、かつ、電圧が印加されていない初期配向状態が垂直配向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。
- 誘電体層が透明電極と液晶層との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 誘電体層は透明電極に接して設けられ、液晶を配向させる配向膜が該誘電体層の上に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 該誘電体層はカラーフィルター層からなることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 該誘電体層が配向性を有することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 液晶の初期配向が垂直配向であって、該一対の基板を含む液晶パネルがクロスニコルの偏光子で挟まれていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 複数のストライプ状の電極は第１及び第２のグループのストライプ状の電極からなり、第１のグループのストライプ状の電極は互いに平行な直線部分を有し、第２のグループのストライプ状の電極は互いに平行な直線部分を有し、第１のグループのストライプ状の電極の直線部分は第２のグループのストライプ状の電極の直線部分に対して平行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。
- 吸収軸が互いに直交するように配置された一対の偏光子が該一対の基板を含む液晶パネルの両側に配置され、少なくとも１つの位相差層が少なくとも一方の偏光子と液晶パネルとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎｘ≧ｎｚ、ｎｙ≧ｎｚ（ただし、ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚは除く）・・・・（１）
の関係が成り立つことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。 - 液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎｘ≧ｎｚ、ｎｙ≧ｎｚ（ただし、ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚは除く）・・・・（１）
の関係が成り立つＮ個の位相差層を備え、
位相差層の厚さをｄ、液晶パネルのΔｎｄＬＣをＲＬＣ、Ｒｔ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、Ｒｔ＝ （（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）ｄとし、Ｎ個の位相差層のＲをＲ１、Ｒ２…ＲＮとし、ＲｔをＲｔ１、Ｒｔ２…ＲｔＮとしたとき、位相差
−１３０ｎｍ≦Ｒ１≦２３０ｎｍ・・・・（２）
・・・・
−１３０ｎｍ≦ＲＮ≦２３０ｎｍ
Ｒｔ１＋Ｒｔ２＋…ＲｔＮ≦１．６×ＲＬＣ・・・・（３）
が同時に満たされることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。 - 液晶パネルの液晶の初期配向が垂直配向であり、位相差層の主屈折率ｎx 、ｎy 、ｎz のうち、位相差層の面方向の屈折率をｎx 、ｎy 、位相差層の法線方向の屈折率をｎz 、隣接する偏光子の吸収軸に直交する方向の屈折率をｎx 、平行な方向の屈折率をｎy としたとき、
ｎｘ≧ｎｚ、ｎｙ≧ｎｚ（ただし、ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚは除く）・・・・（１）
の関係が成り立つＮ個の位相差層を備え、
位相差層の厚さをｄ、液晶パネルのΔｎｄＬＣをＲＬＣ、Ｒｔ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、Ｒｔ＝ （（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）ｄとし、Ｎ個の位相差層のＲをＲ１、Ｒ２…ＲＮとし、ＲｔをＲｔ１、Ｒｔ２…ＲｔＮとしたとき、位相差
−５０ｎｍ≦Ｒ１≦１５０ｎｍ・・・・（４）
・・・・
−５０ｎｍ≦ＲＮ≦１５０ｎｍ
Ｒｔ１＋Ｒｔ２＋…ＲｔＮ≦１．３×ＲＬＣ・・・・（５）
が同時に満たされることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に形成された配向膜とを備え、
該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、絶縁体層が第１及び第２のグループのストライプ状の電極の少なくとも一方を覆い且つ配向膜の下に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。 - 絶縁体層の体積抵抗率が配向膜の体積抵抗率よりも大きいことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
- 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に形成された配向膜とを備え、
該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一領域にある第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は一方向に向いた形状を有し、他の領域にある第１及び第２のグループのストライプ状の電極の各々は前記一領域にある電極の形状と同じで且つ該一方向とは反対方向に向いた形状を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記一領域と前記他の領域とは交互に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
- 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に形成された配向膜とを備え、
該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極は第２の接続電極と絶縁体層を介して少なくとも部分的にオーバーラップしていることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１のグループのストライプ状の電極は互いに平行な第１のサブグループの直線部分と互いに平行で該第１のサブグループの直線部分に対して角度をなした第２のサブグループの直線部分を含み、第２のサブグループのストライプ状の電極は互いに平行な第３のサブグループの直線部分と互いに平行で該第３のサブグループの直線部分に対して角度をなした第４のサブグループの直線部分を含み、第１及び第２のサブグループの直線部分並びに第３及び第４のサブグループの直線部分はデータバスラインに対して２度から８８度の範囲内の角度で配置されていることを特徴とする請求項１４、１６、又は１８に記載の液晶表示装置。
- 前記他方の基板に該他方の基板を実質的に覆うように全面的に形成された透明電極を備えたことを特徴とする請求項１４、１６、又は１８に記載の液晶表示装置。
- 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に形成された配向膜と、ゲートバスラインと、データバスラインと、ＴＦＴとを備え、
該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極は第２の接続電極と絶縁体層を介して少なくとも部分的にオーバーラップし、第１及び第２のグループのストライプ状の電極のうちの一方のグループの１つのストライプ状の電極と直角または鋭角で交差する駆動用補正電極部分を含み、該駆動用補正電極部分は、該１つのストライプ状の電極が属するグループとは異なったグループの１つのストライプ状の電極に接続され、且つ該第１及び第２の接続電極のうちで、該異なったグループの１つのストライプ状の電極のための接続電極と同じ層にあることを特徴とする液晶表示装置。 - 第１のグループのストライプ状の電極は互いに平行な第１のサブグループの直線部分と互いに平行で該第１のサブグループの直線部分に対して角度をなした第２のサブグループの直線部分を含み、第２のサブグループのストライプ状の電極は互いに平行な第３のサブグループの直線部分と互いに平行で該第３のサブグループの直線部分に対して角度をなした第４のサブグループの直線部分を含み、第１及び第２のサブグループの直線部分並びに第３及び第４のサブグループの直線部分はデータバスラインに対して２度から８８度の範囲内の角度で配置され、ゲートバスラインと、データバスラインと、ＴＦＴとを備え、
第１のグループのストライプ状の電極はＴＦＴに接続され、一画素内において、第１の接続電極は該第１及び第２のサブグループの直線部分を一緒に接続し且つ画素の周辺部においてデータバスラインと平行に断片的に延びて該第１及び第２のサブグループの直線部分のうちの少なくとも２つの直線部分の端部同志を接続する複数の接続電極部分を含み、第２の接続電極は該第３及び第４のサブグループの直線部分を一緒に接続することを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。 - ゲートバスラインと、データバスラインと、ＴＦＴとを備え、
第１のグループのストライプ状の電極はＴＦＴに接続され、第１のグループのストライプ状の電極のうちの１つがデータバスラインに平行な第１の接続電極の部分に接続され、該第１の接続電極の部分は該１つのストライプ状の電極と該第１の接続電極の部分との接続部から一方向に延び、該駆動用補正電極部分はデータバスラインに平行に該第１の接続電極の部分とは反対方向に延び且つ最も近い第２のグループのストライプ状の電極の１つとオーバーラップする位置で終端することを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。 - 第２のグループのストライプ状の電極の１つがゲートバスラインに平行な第２の接続電極の部分に接続され、該駆動用補正電極部分は該第２の接続電極の部分の内側に接続されることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。
- 駆動補正用電極部分は、第１の接続電極の部分が窪ませられ、よって第２の接続電極の部分が第１の接続電極の部分から突出していることによって形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。
- 該駆動用補正電極部分は、オーバーラップした第１及び第２の接続電極の部分の一方と同層にあり、且つオーバーラップした第１及び第２の接続電極の部分の他方から内側へ突出していることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。
- 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に形成された配向膜とを備え、
該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、絶縁体層が第１及び第２のグループのストライプ状の電極を覆い且つ配向膜の下に設けられ、該絶縁体層は第１及び第２のグループのストライプ状の電極の少なくとも１つの近傍において部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に形成された全面的に広い透明電極と配向膜とを備え、
該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、該全面的に広い透明電極は抵抗の高い領域と抵抗の低い領域と有することを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように形成された透明電極と配向膜と、封鎖された液晶の注入口とを備え、誘電体層が該透明電極と液晶層との間に設けられ、該誘電体層は液晶の注入口とは反対側にある液晶表示装置の辺の近傍の領域で部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に該他方の基板を実質的に全面的に覆うように形成された透明電極と配向膜と、
封鎖された液晶の注入口とを備え、
絶縁体層が該複数のストライプ状の電極を覆い且つ該配向膜の下に設けられ、該絶縁体層は液晶の注入口とは反対側にある液晶表示装置の辺の近傍の領域で部分的に除去されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板と、
該一対の基板の間に封入されている液晶と、
一方の基板に形成された複数のストライプ状の電極及び配向膜と、
他方の基板に形成された配向膜と、ＴＦＴを備え、
該複数のストライプ状の電極が互いに平行な第１及び第２のグループのストライプ状の電極を含み、第１のグループのストライプ状の電極は第１の電圧を受け、第２のグループのストライプ状の電極は第１の電圧とは異なった第２の電圧を受け、一画素内において、画素の周辺部に設けられた第１の接続電極が第１のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、画素の周辺部に設けられた第２の接続電極が第２のグループのストライプ状の電極を一緒に接続し、第１の接続電極はＴＦＴに接続され、第２の接続電極は複数の一画素のコモンバスラインにより隣接する画素の第２の接続電極と接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
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