JP4543006B2 - 液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
従来のFFSモード液晶表示素子については、広視野角を図る一方で、近くにいる人への個人情報流出を防ぐために狭視野角への変換も要求されているが、このような視野制御のためには、素子内に視野制御層を追加するか、上板全体に視野制御用電極を新たに追加形成する。しかしながら、かかる技術は、視野制御効果が微少であり、視野制御効果の上昇のために変形または追加された電極構造の範囲を拡大する場合に、開口率の面で極めて不利であり、かつ、狭視野角時に正面コントラスト比(CR:Contrast Ratio)までも大きく低下するという問題があった。
具体的には、TFTアレイ基板111には、ゲート絶縁膜113によって互いに絶縁され、互いに直交するゲート配線112及びデータ配線115によってR、G、B、Wのサブピクセルが定義され、このゲート配線とデータ配線との交差地点には薄膜トランジスタ(TFT)が形成され、各サブピクセル内にはVcom信号が印加され、該サブピクセル内部に一体として形成されたプレート形の第1共通電極124及び薄膜トランジスタのドレイン電極115bにコンタクトしてピクセル信号が印加され、第1共通電極124と絶縁されて複数個のスリット160を持つ画素電極117が形成される。これらスリット160を介して第1共通電極と画素電極との間にフリンジフィールドが形成され液晶層131を駆動させるようになる。
画素電極のスリット160は、その長軸がゲート配線またはデータ配線方向に配置されるように形成可能であり、左右視野角を狭めるためにはデータ配線方向に形成する。R、G、B、Wサブピクセルの全体に対して同じ方向に画素電極のスリットが配置されるようにする。
まず、図8Aに示すように、絶縁基板の全面にITO(Indium Tin Oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)のような透明導電物質を蒸着し、Wサブピクセルに残るようにターニングしてプレート形の第1共通電極124を形成する。
Claims (26)
- 第1基板上に互いに直交して、赤色(R)を表示するRのサブピクセル、緑色(G)を表示するGのサブピクセル、青色(B)を表示するBのサブピクセル、白色(W)を表示するWのサブピクセルを定義するゲート配線及びデータ配線と、
前記ゲート配線及びデータ配線の交差地点に配置される薄膜トランジスタと、
前記R、G、B、Wサブピクセル内に備えられるプレート形の第1共通電極と、
前記薄膜トランジスタに接続され、前記第1共通電極と絶縁されて複数のスリットを有する画素電極と、
前記第1基板に対向合着され、前記第1基板との空間に液晶層が備えられる第2基板と、
前記第2基板上にWサブピクセルにのみ形成されるプレート形の第2共通電極とを備え、
前記Wサブピクセル内の前記液晶層は、広視野角モードの場合、前記R、G、Bサブピクセル内の前記液晶層と同一のFFSモードで駆動され、狭視野角モードの場合、前記R、G、Bサブピクセル内の前記液晶層が前記FFSモードで駆動されるのとは異なり、垂直電界で駆動される
ことを特徴とする液晶表示素子。 - 前記第2基板上に、前記R、G、Bサブピクセルに対応するR、G、Bのカラーフィルタ層をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記R、G、Bカラーフィルタ層と前記第2共通電極との間の前記R、G、Bカラーフィルタ層を含む全面に設けられたオーバーコート層をさらに備え、前記Wサブピクセルには、前記第2基板と前記第2共通電極との間に前記オーバーコート層が形成されることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。
- 前記広視野角モードの場合、前記R、G、B、Wサブピクセル内の前記画素電極と前記第1共通電極との間に形成されるフリンジフィールドによってホワイトまたはブラック状態が表示されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記第2共通電極には、電圧が印加されないか、または、前記第1共通電極と同じ電圧が印加されることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示素子。
- 前記狭視野角モードの場合、前記Wサブピクセルの前記第1共通電極と前記第2共通電極との間に形成される前記垂直電界によってWサブピクセルの光が透過しないことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記狭視野角モードの場合、前記Wサブピクセルの前記画素電極には、前記第1共通電極と同じ電圧が印加されるか、または、しきい値電圧未満の電界が印加されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記Wサブピクセルの前記第2共通電極には、前記第1共通電極に対して電位差が発生するように一定の電圧が印加されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記Wサブピクセルの前記第1共通電極と前記第2共通電極との間には、1〜4Vまたは−4〜−1Vの電位差が発生することによって垂直電界が形成されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示素子。
- 前記第2共通電極に印加される電圧は、直流電圧または交流電圧であることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示素子。
- 前記第1基板及び前記第2基板の内側面には配向膜がさらに備えられ、その外側面には、上部/下部偏光板がそれぞれさらに付着されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記配向膜は、前記上部/下部偏光板のいずれか一つの偏光板の偏光軸と同じ方向に配向処理されることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示素子。
- 前記R、G、B、Wのサブピクセルは、クワッドタイプまたはストライプタイプで配置されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記画素電極の少なくとも1つのスリットは、前記ゲート配線またはデータ配線のいずれか一つと同じ方向に配置されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記画素電極、前記第1共通電極及び前記第2共通電極は、透明な導電層であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記第2共通電極は、互いに一体化して連結され、銀ドットを介して前記第1基板から電圧が供給されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 第1基板上に第1共通電極を形成する段階と、
前記第1基板上にゲート配線及びデータ配線を交差させて、赤色(R)を表示するRのサブピクセル、緑色(G)を表示するGのサブピクセル、青色(B)を表示するBのサブピクセル、白色(W)を表示するWのサブピクセルを定義し、両配線の交差地点に薄膜トランジスタを形成する段階と、
前記薄膜トランジスタを含む全面に保護膜を形成する段階と、
前記保護膜上に前記薄膜トランジスタに接続され、複数のスリットを有する画素電極を形成する段階と、
前記Wサブピクセルに限定して第2共通電極が形成された第2基板を、前記第1基板に対向合着させる段階と、
前記第1基板及び前記第2基板間に液晶層を形成する段階と
を備え、
前記Wサブピクセル内の前記液晶層は、広視野角モードの場合、前記R、G、Bサブピクセル内の前記液晶層と同一のFFSモードで駆動され、狭視野角モードの場合、前記R、G、Bサブピクセル内の前記液晶層が前記FFSモードで駆動されるのとは異なり、垂直電界で駆動される
ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 - 前記第2基板上に第2共通電極を形成する以前に、
前記第2基板上にブラックマトリクスを形成する段階と、
前記ブラックマトリクス上部のR、G、B、Wの各サブピクセルに、R、G、B、Wカラーフィルタ層を形成する段階と、
前記カラーフィルタ層を含む全面にオーバーコート層を形成する段階と
をさらに備えることを特徴とする請求項17に記載の液晶表示素子の製造方法。 - 前記Wカラーフィルタ層は、前記オーバーコート層を形成する段階と同時に形成することを特徴とする請求項18に記載の液晶表示素子の製造方法。
- 前記Wカラーフィルタ層と前記オーバーコート層は、同一物質からなることを特徴とする請求項19に記載の液晶表示素子の製造方法。
- 前記第2共通電極は、透明な導電層から形成することを特徴とする請求項17に記載の液晶表示素子の製造方法。
- 前記第2共通電極は、ITO(Indium Tin Oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)から形成することを特徴とする請求項21に記載の液晶表示素子の製造方法。
- 前記第2共通電極は、実質的にWサブピクセルの大きさと同一に形成することを特徴とする請求項17に記載の液晶表示素子の製造方法。
- 前記第2共通電極を形成する段階において、
前記第2共通電極を互いに一体化して連結し、アクティブ領域の外周まで延在する第2共通配線をさらに形成することを特徴とする請求項17に記載の液晶表示素子の製造方法。 - 前記第2共通配線をパネル隅に形成される銀ドットとコンタクトさせて、前記第1基板の駆動回路に電気的に接続させる段階をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の液晶表示素子の製造方法。
- 前記ゲート配線を形成する段階において、
前記第1共通電極にコンタクトする第1共通配線をさらに形成することを特徴とする請求項17に記載の液晶表示素子の製造方法。
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