JP4792746B2 - 液晶表示素子 - Google Patents

Description

この発明は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す）をアクティブ素子とした垂直配向型のアクティブマトリックス液晶表示素子に関する。

垂直配向型のアクティブマトリックス液晶表示素子は、予め定めた間隙を存して対向する一対の基板と、前記一対の基板の互いに対向する内面のうち、一方の基板の内面に設けられ、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極と、前記一方の基板の内面に前記複数の画素電極にそれぞれ対応させて設けられ、対応する画素電極にそれぞれ接続された複数のＴＦＴと、前記一方の基板の内面に各画素電極行の一側及び各画素電極列の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、その行及び列の前記ＴＦＴにゲート信号及びデータ信号を供給する複数のゲート配線及びデータ配線と、他方の基板の内面に形成され、前記複数の画素電極とそれぞれ対向する領域により複数の画素を形成する対向電極と、前記前側基板と後側基板の内面にそれぞれ前記電極を覆って設けられた垂直配向膜と、前記前側基板と後側基板との間の間隙に封入された負の誘電異方性を有する液晶層とからなっている（特許文献１参照）。
特許第２５６５６３９号公報

垂直配向型の液晶表示素子は、複数の画素電極と対向電極とが互いに対向する領域からなる複数の画素毎に、前記電極間への電圧の印加により液晶分子を垂直配向状態から倒れ配向させて画像を表示するものであり、各画素の液晶分子は、前記電圧の印加により、画素の周縁部から画素中心に向かって倒れ込むように配向する。

しかし、従来の垂直配向型液晶表示素子は、電圧の印加による液晶分子の倒れ配向が不安定であり、各画素の液晶分子の倒れ配向状態がばらついて、表示にざらつき感を生じる。

この発明は、各画素の液晶分子を電圧の印加により安定に倒れ配向させ、ざらつき感の無い良好な品質の画像を表示することができる垂直配向型のアクティブマトリックス液晶表示素子を提供することを目的としたものである。

請求項１に記載の発明は、ソース電極とドレイン電極のうちの一方の電極が画素電極に接続され他方の電極がデータ配線に接続されゲート電極がゲート配線に接続された薄膜トランジスタを有し、前記画素電極と対向電極との間に誘電率異方性が負の液晶からなる液晶層が設けられた垂直配向型の液晶表示素子であって、前記画素電極は、前記データ配線に沿う方向に１列となるように配列された３つの電極部と、前記ゲート配線に隣接する第１の電極部を前記一方の電極に接続する第１の接続部と、前記第１の電極部に隣接する第２の電極部を前記第１の電極部に接続する第２の接続部と、前記第２の電極部に隣接する第３の電極部を前記第２の電極部に接続する第３の接続部と、を有し、前記第１の接続部と前記第３の接続部は、前記ゲート配線に沿う方向において前記データ配線の配置側に偏った位置にのみ設けられ、前記第２の接続部は、前記ゲート配線に沿う方向において前記データ配線の非配置側に偏った位置にのみ設けられ、前記画素電極は、互いに平行な直線状の２つのスリットが設けられることにより前記３つの電極部が顕在化されており、前記電極部毎に液晶分子が放射状に配向することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液晶表示素子において、前記第１の接続部は、前記ゲート配線に平行に隣接する辺に位置していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の液晶表示素子において、前記３つの電極部のそれぞれは、平面形状が正方形に形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、前記データ配線に平行に隣接する一辺が前記２つのスリットのうちの一方により２分割されていることを特徴とする。

本発明によれば、各画素の液晶分子を電圧の印加により安定に倒れ配向させ、ざらつき感の無い良好な品質の画像を表示することができる。

（第１の実施形態）
図１〜図４はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図、図２及び図３は図１のII−II線及びIII−III線に沿う液晶表示素子の断面図である。

この液晶表示素子は、ＴＦＴをアクティブ素子とした垂直配向型のアクティブマトリックス液晶表示素子であり、図１〜図３に示したように、予め定めた間隙を存して対向する一対の透明基板１，２と、前記一対の基板１，２の互いに対向する内面のうち、一方の基板、例えば表示の観察側とは反対側の基板（以下、後基板という）１の内面に設けられ、行方向（図１において左右方向）及び列方向（図１において上下方向）にマトリックス状に配列する複数の透明な画素電極３と、前記後基板１の内面に前記複数の画素電極３にそれぞれ対応させて設けられ、対応する画素電極３にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ６と、前記後基板１の内面に各画素電極行の一側及び各画素電極列の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、その行及び列の前記ＴＦＴ６にゲート信号及びデータ信号を供給する複数のゲート配線１２及びデータ配線１３と、他方の基板、つまり観察側の基板（以下、前基板という）２の内面に形成され、前記複数の画素電極３とそれぞれ対向する領域により複数の画素を形成する透明な対向電極１７と、前記一対の基板１，２の内面にそれぞれ前記電極３，１６を覆って設けられた垂直配向膜１６，２０と、前記一対の基板１，２間の間隙に封入された負の誘電異方性を有する液晶層２１とからなっている。

前記複数のＴＦＴ６は、前記後基板１の基板面に形成されたゲート電極７と、前記ゲート電極７を覆って前記画素電極３の配列領域の全域に形成された透明なゲート絶縁膜８と、前記ゲート絶縁膜８の上に前記ゲート電極７と対向させて形成されたｉ型半導体膜９と、前記ｉ型半導体膜９の一側部と他側部の上に図示しないｎ型半導体膜を介して形成されたドレイン電極１０及びソース電極１１とからなっている。

なお、前記ゲート配線１２は、前記後基板１の基板面に前記ＴＦＴ６のゲート電極７と一体に形成されており、前記データ配線１３は、前記ゲート絶縁膜８の上に前記ＴＦＴ６のドレイン電極１０と一体に形成されている。

また、前記複数の画素電極３は、前記ゲート絶縁膜８の上に設けられている。これらの画素電極３は、液晶表示素子の画素密度を高くして精細度を上げるために、列方向（データ配線１３に沿った方向）に長い細長形状に形成されており、前記ＴＦＴ６は、前記細長形状の画素電極３の長手方向の一方の一端縁の一側部に対応させて設けられ、そのソース電極１１を前記画素電極３の対応する端縁部に接続されている。

そして、前記複数の画素電極３にはそれぞれ、前記画素電極３を、隣り合う縁部の一部において互いにつながる複数の電極部に区分するスリット４が設けられている。このスリット４は、４．０μｍ以下の幅に形成されている。

この実施例では、前記画素電極３をその電極幅が電極長さの約１／３の細長形状に形成し、この画素電極３の長さを実質的に３等分する２箇所にそれぞれ前記画素電極３の幅方向に沿うスリット４を設けることにより、前記画素電極３を、実質的に正方形状を有する３つの電極部３ａ，３ｂ，３ｃに区分している。

また、この実施例では、前記スリット４を、画素電極３の幅方向の中間部を避けてその両側にスリット端を画素電極３の両側縁に開放させて設け、前記幅方向の中間部に、各電極部３ａ，３ｂ，３ｃのつながり部５を形成している。

そして、前記スリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃのつながり部５の幅は、図１のように前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの前記スリット４と平行な方向の幅をＷ_１、前記つながり部５の幅をＷ_２としたとき、前記つながり部５の電気抵抗が許容値を越えない範囲で、
Ｗ_２／Ｗ_１≦０．１３
の値に設定されている。

すなわち、前記つながり部５の幅Ｗ_２は、前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの前記スリット４と平行な方向の幅Ｗ_１の１３／１００以下で、且つ前記つながり部５の電気抵抗値が許容範囲を越えない値に設定されている。

さらに、前記後基板１の基板面には、各行の画素電極３にそれぞれ対応させて、前記画素電極３のＴＦＴ６のソース電極１１が接続された部分の付近を除く周縁部に前記ゲート絶縁膜８を介して対向し、前記画素電極３との間に前記ゲート絶縁膜８を誘電体層とする補償容量を形成する補償容量電極１４が設けられている。

なお、前記補償容量電極１４の画素電極３の周縁部に対応する各辺部は、その内周縁側の部分が前記画素電極３の周縁部に対向し、外周縁部が画素電極３の外方に張出す幅に形成されている。

そして、前記各行の画素電極３にそれぞれ対応する補償容量電極１４は、各画素電極行毎に、前記画素電極３のＴＦＴ接続側とは反対側において一体につながっており、さらに、各行の補償容量電極１４は、前記複数の画素電極３の配列領域の外側の一端または両端に前記データ配線１３と平行に設けられた図示しない容量電極接続配線に共通接続されている。

また、前記後基板１の内面には、前記複数の画素電極３に対応する部分を除いて、前記複数のＴＦＴ６及びデータ配線１３を覆うオーバーコート絶縁膜１５が設けられており、その上に前記垂直配向膜１６が形成されている。

一方、前基板２の内面には、前記後基板１の内面に設けられた複数の画素電極３と前基板２の内面に設けられた対向電極１７とが互いに対向する領域からなる各画素の間の領域に対向する格子状のブラックマスク１８と、前記各画素にそれぞれ対応する赤、緑、青の３色のカラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂが設けられており、前記カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの上に前記対向電極１７が形成され、その上に垂直配向膜２０が形成されている。

前記後基板１と前基板２は、前記複数の画素電極３の配列領域を囲む図示しない枠状のシール材を介して接合されている。

また、前記後基板１は、図示しないが、その行方向の一端と列方向の一端とにそれぞれ、前基板２の外方に突出する張出部を有しており、その行方向の張出部に複数のゲート側ドライバ接続端子が配列形成され、列方向の張出部に複数のデータ側ドライバ接続端子が配列形成されている。

そして、前記複数のゲート配線１２は、前記行方向の張出部に導出されて前記複数のゲート側ドライバ接続端子にそれぞれ接続され、前記複数のデータ配線１３は、前記列方向の張出部に導出されて前記複数のデータ側ドライバ接続端子にそれぞれ接続されており、前記各行の補償容量電極１４が共通接続された容量電極接続配線は、前記行方向と列方向の張出部の一方または両方に導出され、その張出部の複数のドライバ接続端子と共に配列された対向電極端子に接続されている。

さらに、前記後基板１の内面には、前記シール材による基板接合部の角部付近から前記行方向と列方向の張出部の一方または両方に導出され、前記ドライバ接続端子と並べて配列された前記対向電極端子（補助電極接続配線が接続された端子と同じ端子でも別の端子でもよい）に接続された対向電極接続配線が設けられており、前記前基板２の内面に設けられた対向電極１７は、前記基板接合部において前記対向電極接続配線に接続され、この対向電極接続配線を介して前記対向電極端子に接続されている。すなわち、前記複数の補償容量電極１４の電位は、前記対向電極１７の電位と同じ値に設定されている。

そして、前記液晶層２１は、前記後基板１と前基板２との間の前記シール材で囲まれた領域に封入されており、この液晶層２１の液晶分子２１ａは、両基板１，２の内面にそれぞれ設けらた垂直配向膜１６，２０の垂直配向性により、基板１，２面に対して実質的に垂直に配向している。

また、前記後基板１と前基板２の外面にはそれぞれ、偏光板２２，２３がその透過軸を予め定めた方向に向けて配置されている。なお、この実施例では、前記偏光板２２，２３をそれぞれの透過軸を実質的に互いに直交させて配置し、液晶表示素子にノーマリーブラックモードの表示を行なわせるようにしている。

この液晶表示素子は、複数の画素電極３にそれぞれ前記画素電極３を隣り合う縁部の一部において互いにつながる複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに区分するスリット４を設けることにより、各画素の液晶分子２１ａを、前記画素電極３と対向電極１７との間への電圧の印加により、前記複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に倒れ配向させるようにしたものであり、この液晶表示素子は、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃの幅Ｗ_１と前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃのつながり部４の幅Ｗ_２とをＷ_２／Ｗ_１≦０．１３に設定しているため、各画素の液晶分子２１ａを、前記電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その領域の周縁部から前記領域の中心に向かって規則的に倒れ配向させることができる。

すなわち、図４は、上記実施例の液晶表示素子における前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域の電圧印加時の液晶分子配向状態を模式的に示す平面図、図５は、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃの幅Ｗ_１と前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃのつながり部４の幅Ｗ_２とをＷ_２／Ｗ_１＞０．１３に設定した比較素子における前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域の電圧印加時の液晶分子配向状態を模式的に示す平面図である。

図５のように、画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃの幅Ｗ_１と前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃのつながり部４の幅Ｗ_２とをＷ_２／Ｗ_１＞０．１３に設定した比較素子は、画素電極３のスリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃにそれぞれ対応する領域の液晶分子２１ａが、前記つながり部５に対応する部分において互いに影響し合って配向し、隣り合う電極部３ａ，３ｂの液晶分子２１ａがそれぞれ同じ方向に倒れるように配列するため、各電極部ごとに区分された均一な配向が得られない。

それに対し、画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃの幅Ｗ_１と前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃのつながり部４の幅Ｗ_２とをＷ_２／Ｗ_１≦０．１３に設定した上記実施例の液晶表示素子は、画素電極３のスリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃにそれぞれ対応する領域の液晶分子２１ａが、前記つながり部５に対応する部分においてほとんど影響し合うこと無く配向し、各領域の液晶分子２１ａが、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その領域の周縁部から前記領域の中心に向かって規則的に倒れ配向する。

そのため、この液晶表示素子は、各画素の液晶分子２１ａを、前記電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その周縁部から中心に向かって安定に倒れ配向させ、ざらつき感の無い良好な品質の画像を表示することができる。

さらに、この液晶表示素子は、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃをそれぞれ実質的に正方形状に形成しているため、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域の液晶分子２１ａを、前記各領域毎に、その周縁部から中心に向かってバランス良く倒れ配向させることができ、したがって、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎の液晶分子２１ａの倒れ配向をより安定させ、さらに良好な品質の画像を表示することができる。

また、この液晶表示素子は、複数の画素電極３に、前記画素電極３を複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに区分するスリット４を設けているが、前記スリット４の幅は上述したように４．０μｍ以下であるため、充分な開口率を得ることができる。

（第２の実施形態）
図６はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図である。なお、この実施例において、上述した第１の実施例に対応するものには図に同符号を付し、同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の液晶表示素子は、複数の画素電極３を細長形状に形成し、前記複数の画素電極３の長手方向の一端縁の一側部にそれぞれＴＦＴ６のソース電極１１を接続するとともに、前記画素電極３に、その幅方向に沿わせて、前記画素電極３をその長手方向に並ぶ複数、例えば３つの電極部３ａ，３ｂ，３ｃに区分するスリット４を設け、前記スリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃのつながり部５を、前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの前記スリット４と平行な方向の幅の中央部から前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの幅方向のいずれか一方にずれた位置に形成したものであり、他の構成は上述した第１の実施例の液晶表示素子と同じである。

この液晶表示素子において、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃのうち、少なくとも前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａとその電極部３ａと隣り合う電極部３ｂとのつながり部５は、前記ＴＦＴ６の接続側とは反対側に形成されている。

なお、この実施例では、前記画素電極３の一端側のＴＦＴ６が接続された電極部３ａとその電極部３ａと隣り合う中央の電極部３ｂとのつながり部５と、前記中央の電極部３ｂと前記画素電極３の他端側の電極部３ｃとのつながり部５をそれぞれ、前記ＴＦＴ６の接続側とは反対側に形成している。

この液晶表示素子は、複数の画素電極３にそれぞれ前記画素電極３を隣り合う縁部の一部において互いにつながる複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに区分するスリット４を設けることにより、各画素の液晶分子２１ａを、前記画素電極３と対向電極１７（図２及び図３参照）との間への電圧の印加により、前記複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に倒れ配向させるようにしたものであり、この液晶表示素子は、前記画素電極３のスリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃのつながり部５を、前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの前記スリット４と平行な方向の幅の中央部から前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの幅方向のいずれか一方にずれた位置に形成しているため、各画素の液晶分子２１ａを、前記電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その領域の周縁部から前記領域の中心に向かって規則的に倒れ配向させることができる。

すなわち、前記つながり部５を前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃのスリット４と平行な方向の幅の中央部に形成した場合、そのつながり部５の幅が上述した第１の実施例のように狭ければ、画素電極３のスリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃにそれぞれ対応する各領域の液晶分子２１ａが、図４に示したように、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その領域の周縁部から前記領域の中心に向かって各電極部ごとに区分された均一な配向が得られるが、前記つながり部５の幅がある程度広い場合は、前記隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃにそれぞれ対応する領域の液晶分子２１ａが、前記つながり部５に対応する部分において互いに影響し合って配向し、各領域の液晶分子２１ａが図５に示したように不均一に倒れ配向する。

それに対し、この実施例の液晶表示素子は、前記つながり部５を、前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃのスリット４と平行な方向の幅の中央部から前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの幅方向のいずれか一方にずれた位置に形成しているため、前記つながり部５の幅がある程度広くても、画素電極３のスリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃにそれぞれ対応する領域の液晶分子２１ａが、前記つながり部５に対応する部分においてほとんど影響し合うこと無く配向し、各領域の液晶分子２１ａが、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その領域の周縁部から前記領域の中心に向かって規則的に倒れ配向する。

そのため、この液晶表示素子は、各画素の液晶分子２１ａを、前記電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その周縁部から中心に向かって安定に倒れ配向させ、ざらつき感の無い良好な品質の画像を表示することができる。

さらに、この液晶表示素子は、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃのうち、少なくとも前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａとその電極部３ａと隣り合う電極部３ｂとのつながり部５を、前記ＴＦＴ６の接続側とは反対側に形成しているため、前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａに対応する領域における前記ＴＦＴ６のゲート電極７と前記電極部３ａとの間に生じる横電界の影響による液晶分子２１ａの配向の乱れをほとんど無くすことができる。

図７は、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃのつながり部５の位置による前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域の電圧印加時の液晶分子配向状態を模式的に示す平面図であり、（ａ）は前記つながり部５をＴＦＴ６の接続側に形成したときの配向状態、（ｂ）は前記つながり部５をＴＦＴ６の接続側とは反対側に形成したときの配向状態を示している。

図７（ａ）のように、前記つながり部５をＴＦＴ６の接続側に形成したときは、前記つながり部５、つまり、電圧の印加による液晶分子２１ａの倒れ方向（周縁部からの倒れ方向）が規定されない部分が、前記ＴＦＴ６のゲート電極７と前記電極部３ａのＴＦＴ隣接縁との間に生じる強い横電界の方向の延長線上に位置しているため、前記つながり部５とＴＦＴ隣接縁との間の部分の液晶分子２１ａが、前記横電界の影響によりその横電界の方向に沿うように倒れ、前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａに対応する領域の液晶分子２１ａは前記横電界により倒れ配向する液晶分子の挙動につられるように配向するので、各電極部ごとに区分された均一な配向が得られない。

それに対し、前記つながり部５をＴＦＴ６の接続側とは反対側に形成したときは、前記つながり部５（電圧の印加による液晶分子２１ａの倒れ方向が規定されない部分）が、前記ＴＦＴ６のゲート電極７と前記電極部３ａのＴＦＴ隣接縁との間に生じる横電界の方向の延長線とは反対側に位置しているため、前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａに対応する領域の液晶分子２１ａも、前記ＴＦＴ６のゲート電極７と前記電極部３ａとの間に生じる横電界の影響による配向の乱れをほとんど生じること無く、前記領域の周縁部から中心に向かって規則的に倒れ配向する。

そのため、前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａに対応する領域を含む各領域の液晶分子２１ａを、それぞれの領域の周縁部から中心に向かって安定に倒れ配向させ、良好な品質の画像を表示することができる。

なお、この実施例の液晶表示素子において、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃはそれぞれ、実質的に正方形状に形成するのが望ましく、このようにすることにより、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域の液晶分子２１ａを、前記各領域毎に、その周縁部から中心に向かってバランス良く倒れ配向させることができる。

また、この実施例の液晶表示素子において、前記つながり部５の幅は、上述した第１の実施例と同様に、前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの前記スリット４と平行な方向の幅をＷ_１、前記つながり部５の幅をＷ_２としたとき、Ｗ_２／Ｗ_１≦０．１３の値に設定するのが好ましく、このようにすることにより、各画素の液晶分子２１ａを、電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その周縁部から中心に向かって、より安定に倒れ配向させることができる。

さらに、前記画素電極３のスリット４の幅は、４．０μｍ以下が望ましく、このようにすることにより、充分な開口率を得ることができる。

（第３の実施形態）
図８はこの発明の第３の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の１つの画素部の平面図である。なお、この実施例において、上述した第１及び第２の実施例に対応するものには図に同符号を付し、同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の液晶表示素子は、細長形状の画素電極３に、この画素電極３をその長手方向に並ぶ少なくとも３つ以上（この実施例では３つ）の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに区分する複数本のスリットを設け、前記画素電極３の各電極部３ａ，３ｂ，３ｃのうち、ＴＦＴ６が接続された電極部３ａとその電極部３ａと隣り合う電極部３ｂとのつながり部５を、前記ＴＦＴ６の接続側とは反対側に形成するとともに、前記ＴＦＴ６の接続側から奇数番目のスリット４を挟んで隣り合う２つの電極部３ａ，３ｂのつながり部５と、偶数番目のスリット４を挟んで隣り合う２つの電極部３ｂ，３ｃのつながり部とを、互いに反対側に形成したものであり、他の構成は上記第２の実施例と同じである。

すなわち、この液晶表示素子は、前記画素電極３の各電極部３ａ，３ｂ，３ｃのうち、前記画素電極３の一端側のＴＦＴ６が接続された電極部３ａとその電極部３ａと隣り合う中央の電極部３ｂとのつながり部５を前記ＴＦＴ６の接続側とは反対側に形成し、前記中央の電極部３ｂと前記画素電極３の他端側の電極部３ｃとのつながり部５を前記ＴＦＴ６の接続側に形成したものであり、この液晶表示素子によれば、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域の液晶分子をそれぞれ、前記領域の周縁部から中心に向かって、上記第２の実施例よりもさらに安定に倒れ配向させることができる。

（第４の実施形態）
図９はこの発明の第４の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の１つの画素部の平面図である。なお、この実施例において、上述した第１の実施例に対応するものには図に同符号を付し、同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の液晶表示素子は、複数の画素電極３を実質的に矩形状に形成したものであり、前記画素電極３の長手方向の一端縁の一側部にＴＦＴ６のソース電極１１を接続するとともに、前記画素電極３に、その長さ方向と幅方向とに沿わせて、前記画素電極３をその幅方向に２列に並び、各列毎にその長手方向に少なくとも２行、例えば３行に並ぶ複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２に区分する複数本のスリット４ａ，４ｂを設け、前記複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２それぞれと、その電極部と同じ列の隣り合う電極部及び同じ行の隣り合う電極部の少なくとも一方と間に、その隣り合う電極部のつなぎ部５ａ，５ｂを、前記電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２の前記スリット４ａ，４ｂと平行な方向の幅の中央部から前記電極部の幅方向のいずれか一方にずれた位置に形成したものであり、他の構成は上述した第１の実施例と同じである。

なお、この実施例では、前記画素電極３の幅方向の中央部に１本の長手方向スリット４ａを設け、前記画素電極３の長さを実質的に３等分する２箇所にそれぞれ幅方向スリット４ｂを設けるとともに、前記長手方向スリット４ａの両端と、前記２箇所の幅方向スリット４ｂのうち、ＴＦＴ６に隣接する電極端側の幅方向スリット４ｂの前記ＴＦＴ６に隣接する電極部列とは反対側の電極部列の外縁側の端部と、前記ＴＦＴ６に隣接する側とは反対の電極端側の幅方向スリット４ｂの両端とにそれぞれ前記つながり部５ａ，５ｂを形成し、前記２列及び３行に並ぶ全ての電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２を前記つながり部５ａ，５ｂを介して順次つないでいる。

この液晶表示素子は、実質的に矩形状の画素電極３の長手方向の一端縁の一側部にＴＦＴ６のソース電極１１を接続するとともに、前記画素電極３に、その長さ方向と幅方向とに沿わせて、前記画素電極３をその幅方向に２列に並び、各列毎にその長手方向に少なくとも２行に並ぶ複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２に区分する複数本のスリット４ａ，４ｂを設けることにより、各画素の液晶分子を、電圧の印加により、前記複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２に対応する各領域毎に倒れ配向させるようにしたものである。

そして、この液晶表示素子は、前記複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２それぞれと、その電極部と同じ列の隣り合う電極部及び同じ行の隣り合う電極部の少なくとも一方と間に、その隣り合う電極部のつながり部５ａ，５ｂを、前記電極部の前記スリット５ａ，５ｂと平行な方向の幅の中央部から前記電極部の幅方向のいずれか一方にずれた位置に形成しているため、上述した第２及び第３の実施例の液晶表示素子と同様に、各画素の液晶分子を、電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２に対応する各領域毎に、その周縁部から中心に向かって安定に倒れ配向させ、ざらつき感の無い良好な品質の画像を表示することができる。

また、この液晶表示素子は、前記複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２のうち、少なくともＴＦＴ６が接続された電極部３ａ_１とその電極部３ａ_１と隣り合う電極部（この実施例では行方向に隣り合う電極部）３ａ_２とのつながり部５ａを、前記ＴＦＴ６のゲート電極７と前記ＴＦＴ６が接続された前記電極部３ａ_１の端縁との間に発生する横電界の延長線上を避けた位置（この実施例では、画素電極３の端縁部）に形成しているため、前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａ_１に対応する領域における前記ＴＦＴ６のゲート電極７と前記電極部３ａ_１との間に生じる横電界の影響による液晶分子の配向の乱れをほとんど無くし、前記ＴＦＴ６が接続された電極部３ａ_１に対応する領域を含む各領域の液晶分子を、その領域の周縁部から中心に向かって安定に倒れ配向させることができる。

なお、この実施例では、画素電極３の複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２のつながり部５ａ，５ｂを図９に示した位置に形成しているが、前記つながり部５ａ，５ｂの位置及び数は、全ての電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２をつなぐことができれば、他の位置及び数でもよい。

この実施例の液晶表示素子において、前記画素電極３の複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２はそれぞれ、実質的に正方形状に形成するのが望ましく、このようにすることにより、前記画素電極３の複数の電極部３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２に対応する各領域の液晶分子を、前記各領域毎に、その周縁部から中心に向かってバランス良く倒れ配向させることができる。

また、この実施例の液晶表示素子において、前記つながり部５の幅は、上述した第１の実施例と同様に、前記電極部３ａ，３ｂ，３ｃの前記スリット４と平行な方向の幅をＷ_１、前記つながり部５の幅をＷ_２としたとき、Ｗ_２／Ｗ_１≦０．１３の値に設定するのが好ましく、このようにすることにより、各画素の液晶分子を、電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その周縁部から中心に向かって、より安定に倒れ配向させることができる。

さらに、前記画素電極３のスリット４の幅は、４．０μｍ以下が望ましく、このようにすることにより、充分な開口率を得ることができる。

（第５の実施形態）
図１０はこの発明の第５の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の１つの画素部の平面図であり、この液晶表示素子は、複数の画素電極３が設けられた後基板１の基板面と前記画素電極３の形成面との間に、前記複数の画素電極３のスリット４にそれぞれ対応し、他方の前基板２の対向電極１７（図２及び図３参照）との間に実質的に無電界の領域を形成する補助電極１４ａを設けたものであり、前記補助電極１４ａは、前記複数の画素電極３の縁部との間に補償容量を形成する補償容量電極１４と一体に形成されている。

なお、この実施例の液晶表示素子は、図６に示した第２の実施例の液晶表示素子に前記補助電極１４ａを設けたものであるが、図１〜図３に示した第１の実施例の液晶表示素子、図８に示した第３の実施例の液晶表示素子、あるいは図９に示した第４の実施例の液晶表示素子に前記補助電極１４ａを設けてもよい。

この液晶表示素子は、複数の画素電極３が設けられた後基板１の基板面と前記画素電極３の形成面との間に、前記複数の画素電極３のスリット４にそれぞれ対応し、前基板２の対向電極１７との間に実質的に無電界の領域を形成する補助電極１４ａを設けているため、前記画素電極３のスリット４に対応する部分、つまり前記スリット４を挟んで隣り合う電極部３ａ，３ｂ及び３ｂ，３ｃの間に対応する部分の液晶分子を実質的に基板１，２面に対して垂直に配向させ、各画素の液晶分子を、電圧の印加により、前記画素電極３の複数の電極部３ａ，３ｂ，３ｃに対応する各領域毎に、その周縁部から中心に向かってさらに安定に倒れ配向させることができる。

また、この実施例では、前記補助電極１４ａを、前記補償容量電極１４と一体に形成しているため、前記補償容量電極１４と補助電極１４ａとを別の金属膜により形成する場合に比べて、液晶表示素子の製造を容易にすることができる。

この発明の第１の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図。 図１のII−II線に沿う液晶表示素子の断面図。 図１のIII−III線に沿う液晶表示素子の断面図。 第１の実施例の液晶表示素子における画素電極の複数の電極部に対応する各領域の電圧印加時の液晶分子配向状態を模式的に示す平面図。 画素電極の複数の電極部の幅Ｗ_１と前記電極部のつながり部の幅Ｗ_２とをＷ_２／Ｗ_１＞０．１３に設定した比較素子における前記画素電極の複数の電極部に対応する各領域の電圧印加時の液晶分子配向状態を模式的に示す平面図。 この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図。 画素電極の複数の電極部のつながり部の位置による前記電極部に対応する各領域の電圧印加時の液晶分子配向状態を模式的に示す平面図。 この発明の第３の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の１つの画素部の平面図。 この発明の第４の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の１つの画素部の平面図。 この発明の第３の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の１つの画素部の平面図。

符号の説明

１，２…基板、３…画素電極、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ａ_１，３ａ_２，３ｂ_１，３ｂ_２，３ｃ_１，３ｃ_２…電極部、４，４ａ，４ｂ…スリット、５，５ａ，５ｂ…つながり部、６…ＴＦＴ、７…ゲート電極、１２…ゲート配線、１３…データ配線、１４…補償容量電極、１４ａ…補助電極、１６…垂直配向膜、１７…対向電極、１８…ブラックマスク、１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ…カラーフィルタ、２０…垂直配向膜、２１…液晶層、２１ａ…液晶分子、２２，２３…偏光板。

Claims (4)

1. ソース電極とドレイン電極のうちの一方の電極が画素電極に接続され他方の電極がデータ配線に接続されゲート電極がゲート配線に接続された薄膜トランジスタを有し、前記画素電極と対向電極との間に誘電率異方性が負の液晶からなる液晶層が設けられた垂直配向型の液晶表示素子であって、
   前記画素電極は、前記データ配線に沿う方向に１列となるように配列された３つの電極部と、前記ゲート配線に隣接する第１の電極部を前記一方の電極に接続する第１の接続部と、前記第１の電極部に隣接する第２の電極部を前記第１の電極部に接続する第２の接続部と、前記第２の電極部に隣接する第３の電極部を前記第２の電極部に接続する第３の接続部と、を有し、
   前記第１の接続部と前記第３の接続部は、前記ゲート配線に沿う方向において前記データ配線の配置側に偏った位置にのみ設けられ、
   前記第２の接続部は、前記ゲート配線に沿う方向において前記データ配線の非配置側に偏った位置にのみ設けられ、
   前記画素電極は、互いに平行な直線状の２つのスリットが設けられることにより前記３つの電極部が顕在化されており、
   前記電極部毎に液晶分子が放射状に配向することを特徴とする液晶表示素子。
2. 前記第１の接続部は、前記ゲート配線に平行に隣接する辺に位置していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 前記３つの電極部のそれぞれは、平面形状が正方形に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
4. 前記画素電極は、前記データ配線に平行に隣接する一辺が前記２つのスリットのうちの一方により２分割されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の液晶表示素子。

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