JP5127485B2

JP5127485B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP5127485B2
Application number: JP2008022428A
Authority: JP
Inventors: 隼人倉澤; 城治西村
Original assignee: 株式会社ジャパンディスプレイウェスト
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: JP2009181091A

Description

本発明は、横電界方式の液晶表示装置に関する。更に詳しくは、本発明は、焼き付き現
象が抑制され、開口率が大きくて明るい表示が可能なＩＰＳ（In-Plane Switching）モー
ドの性質を兼ね備えたフリンジ・フィールド・スィッチング（Fringe Field Switching：
以下、「ＦＦＳ」という。）モードの液晶表示装置に関する。

液晶表示装置としては、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment
）モード、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード等の縦電界方式のものが
多く使用されているが、一方の基板にのみ電極を備えた横電界方式の液晶表示装置も知ら
れている、この横電界方式の液晶表示装置のうち、ＩＰＳモードの液晶表示装置の動作原
理を図８及び図９を用いて説明する（下記特許文献１及び２参照）。

図８は従来例のＩＰＳモードの液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した１
画素分の模式平面図である。図９は図８のIX−IX線に沿った断面図である。

このＩＰＳモードの液晶表示装置５０は、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板ＣＦと
を備えている。アレイ基板ＡＲは、第１の透明基板５１の表面にそれぞれ平行に複数の走
査線５２及びコモン配線５３が設けられ、これら走査線５２及びコモン配線５３に交差す
る方向に複数の信号線５４が設けられている。そして、各画素の中央部にコモン配線５３
から帯状に、例えば櫛歯状の対向電極（「共通電極」ともいわれる）５５が設けられ、こ
の対向電極５５の周囲を挟むように同じく櫛歯状の画素電極５６が設けられている。そし
て、この対向電極５５及び画素電極５６の表面は例えば窒化硅素からなる保護絶縁膜５７
及びポリイミド等からなる配向膜５８によって被覆されている。

また、走査線５２と信号線５４との交差点近傍にはスイッチング素子としてのＴＦＴ（
Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）が形成されている。このＴＦＴは、走査線５
２と信号線５４との間に半導体層５９が配置され、半導体層５９上の信号線部分がＴＦＴ
のソース電極Ｓを構成し、半導体層５９の下部の走査線１２部分がゲート電極Ｇを構成し
、また、半導体層５９の一部分と重なる導電性層がドレイン電極Ｄを構成しており、この
ドレイン電極Ｄは画素電極５６に接続されている。

また、カラーフィルタ基板ＣＦは、第２の透明基板６０の表面にカラーフィルタ層６１
、オーバーコート層６２及び配向膜６３が設けられた構成を有している。そして、アレイ
基板ＡＲの画素電極５６及び対向電極５５とカラーフィルタ基板ＣＦのカラーフィルタ層
６１側とが互いに対向するようにアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板ＣＦを対向させ
る。次いで、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板ＣＦの間に液晶ＬＣを封入すると共に
、両基板のそれぞれ外側に偏光板６４及び６５を偏光方向が互いに交差する方向となるよ
うに配置することにより、ＩＰＳモードの液晶表示装置５０が形成される。

このＩＰＳモードの液晶表示装置５０は、図９に示したように、画素電極５６と対向電
極５５との間に電界を形成すると、水平方向に配向していた液晶が水平方向に旋回するこ
とによりバックライトからの入射光の透過量を制御することができる。このＩＰＳモード
の液晶表示装置５０は、広視野角で、高コントラストであるという長所があるが、対向電
極５５がコモン配線５３ないし走査線５２と同じ金属材料で形成されるために開口率及び
透過率が低いという問題点が存在する。また、図示省略したが、画素電極５６と対向電極
５５とが平面視で重複していないため、従来の縦電界方式の液晶表示装置の場合と同様に
、別途各画素に保持容量を形成する必要があり、この保持容量形成部分によって開口度が
低下するという問題点も存在している。

このようなＩＰＳモードの問題点を解決するために、ＦＦＳモードの液晶表示装置が開
発されている（下記特許文献３及び４参照）。このＦＦＳモードの液晶表示装置の動作原
理を図１０及び図１１を用いて説明する。

図１０は従来例のＦＦＳモードの液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した
１画素分の模式平面図である。図１１は図１０のXI−XI線に沿った断面図である。

このＦＦＳモードの液晶表示装置７０は、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板ＣＦと
を備えている。アレイ基板ＡＲは、第１の透明基板７１の表面にそれぞれ平行に複数の走
査線７２及びコモン配線７３が設けられ、これら走査線７２及びコモン配線７３に交差す
る方向に複数の信号線７４が設けられている。そして、走査線７２及び信号線７４で区画
された領域のそれぞれを覆うようにコモン配線７３に接続されたＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）やＩＺＯ（indium Zinc Oxide）等からなる透明材料で形成された対向電極７５が設
けられている。この対向電極７５の表面に絶縁膜７６を介してストライプ状に複数のスリ
ット７７が形成されたＩＴＯ等の透明材料からなる画素電極７８が設けられている。そし
て、この画素電極７８及び複数のスリット７７部の表面は配向膜８０により被覆されてい
る。

そして、走査線７２と信号線７４との交差位置の近傍にはスイッチング素子としてのＴ
ＦＴが形成されている。このＴＦＴは、走査線７２の表面に半導体層７９が配置され、半
導体層７９の表面の一部を覆うように信号線７４の一部が延在されてソース電極Ｓを構成
し、半導体層７９の下部の走査線部分がゲート電極Ｇを構成し、また、半導体層７９の一
部分と重なる導電性層がドレイン電極Ｄを構成しており、このドレイン電極Ｄは画素電極
７８に接続されている。

また、カラーフィルタ基板ＣＦは、第２の透明基板８２の表面にカラーフィルタ層８３
、オーバーコート層８４及び配向膜８５が設けられた構成を有している。そして、アレイ
基板ＡＲの画素電極７８及び対向電極７５とカラーフィルタ基板ＣＦのカラーフィルタ層
８３とが互いに対向するように、アレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板ＣＦを対向させ
る。次いで、アレイ基板ＡＲとびカラーフィルタ基板の間に液晶ＬＣを封入すると共に、
両基板のそれぞれ外側に偏光板８６及び８７を偏光方向が互いに直交する方向となるよう
に配置することにより、ＦＦＳモードの液晶表示装置７０が形成される。

このＦＦＳモードの液晶表示装置７０は、画素電極７８と対向電極７５の間に電界を形
成すると、図１１に示したように、この電界は画素電極７８の両側で対向電極７５に向か
う。そのため、スリット７７に存在する液晶だけでなく画素電極７８上に存在する液晶も
動くことができる。従って、ＦＦＳモードの液晶表示装置７０は、ＩＰＳモードの液晶表
示装置５０よりも広視野角かつ高コントラストであり、更に高透過率であるため明るい表
示が可能となるという特徴を備えている。加えて、ＦＦＳモードの液晶表示装置７０は、
ＩＰＳモードの液晶表示装置５０よりも平面視で画素電極７８と対向電極７５との重複面
積が大きいためにより大きな保持容量が副次的に生じ、別途補助容量線を設ける必要がな
くなるという長所も存在する。
特開平１０−３１９３７１号公報特開２００２−１３１７６７号公報特開２００２− １４３６３号公報特開２００２−２４４１５８号公報

ところで、液晶表示装置は長時間使用すると焼き付き現象が生じることが知られている
。この焼き付きが生じる現象は、ＩＰＳモードの液晶表示装置の場合においてもＦＦＳモ
ードの液晶表示装置の場合においても同様に生じる。しかしながら、上述のようなＦＦＳ
モードの液晶表示装置においては、焼き付き現象が従来のＩＰＳモードの液晶表示装置に
比すると大きく表れることが見出されている。

この焼き付き現象の原因の１つとして、ＦＦＳモードの液晶表示装置ではスリットを有
する上電極が絶縁膜の表面に設けられているために段差が生じていることが挙げられる。
すなわち、ＩＰＳモードの液晶表示装置は、画素電極及び対向電極共に同一平面に形成さ
れているため、画素電極から液晶へ向かう電気力線の経路と液晶から対向電極へ向かう電
気力線の経路は対称となる。それに対し、ＦＦＳモードの液晶表示装置では、上電極から
液晶へ向かう電気力線の経路と液晶から下電極へ向かう電気力線の経路は非対称である。
この非対称性の存在に起因して直流成分が生じるため、ＦＦＳモードの液晶表示装置はＩ
ＰＳモードの液晶表示装置よりも焼き付き現象が大きくなるのである。

このように、ＩＰＳモードの液晶表示装置は、ＦＦＳモードの液晶表示装置に比すると
焼き付き現象が少ないという特徴があるが、画素電極と対向電極とが平面視で重畳してい
ないために別途保持容量を形成する必要があるので、開口率が下がり、輝度が上がらない
という問題点が存在する。加えて、ＩＰＳモードの液晶表示装置は、画素電極及び対向電
極上の液晶がほとんど動かないため、この部分でも輝度低下を引き起こす。

これに対し、ＦＦＳモードの液晶表示装置は、画素電極と対向電極とが平面視で重畳し
ているところで容量が形成されるので、別途保持容量を形成する必要がなく、開口度を高
くできるので輝度を高くできる。しかも、ＦＦＳモードの液晶表示装置は、画素電極の表
面部分及びスリット部分の液晶も駆動されるため、より輝度が向上する。しかしながら、
ＦＦＳモードの液晶表示装置は、画素電極と対向電極との構成が非対称であるため、ＩＰ
Ｓモードの液晶表示装置と比すると焼き付き現象が生じやすく、また、保持容量は必ずし
も十分ではないので、フリッカも生じやすいという問題点が存在している。

本発明は、従来例のＦＦＳモードの液晶表示装置の問題点を解決すべくなされたもので
ある。すなわち、本発明は、焼き付き現象やフリッカが生じ難く、開口率が大きくて明る
い表示が可能なＩＰＳモードの性質を兼ね備えたＦＦＳモードの液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有する液晶表示装置において、前記一対の基板の一方には、独立して駆動される画素が複数形成され、前記各画素内に、離間領域を挟んで平行に並んで形成されている第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び第２電極より基板側に絶縁層を介して、離間領域を挟んで平行に並んで形成されている第３電極及び第４電極とを備え、前記第１電極は前記第３電極及び第４電極の一方と、前記第２電極は前記第３電極及び第４電極の他方と、それぞれ平面視で重なるように形成されており、前記第１電極は前記第３電極及び第４電極の他方と、前記第２電極は前記第３電極及び第４電極の一方と、それぞれ電気的に接続され、前記第３電極及び第４電極は、幅がそれぞれ前記第１電極及び第２電極よりも狭くされている。

本発明の液晶表示装置においては、第１電極及び第２電極は、離間領域を挟んで平行に
並んで形成されており、ＩＰＳモードの液晶表示装置の画素電極及び対向電極に対応する
。なお、本発明における「平行」とは、交差していなければ必ずしも完全に平行でなくて
もよく、「く」字状ないしジグザグ状のもの等も含む意味で用いられている。

そして、本発明の液晶表示装置においては、第１電極は前記第３電極及び第４電極の一
方と、前記第２電極は前記第３電極及び第２電極の他方と、それぞれ平面視で重なるよう
に形成されており、しかも、前記第３電極は前記第１電極及び第２電極の他方と、前記第
４電極は前記第１電極及び第２電極の一方と、それぞれ電気的に接続されている。そのた
め、本発明の液晶表示装置においては、絶縁膜を介して平面視で重畳している２組の電極
対は互いにＦＦＳモードの液晶表示装置の場合と同様の配置関係になり、同一平面で隣り
合う電極対はＩＰＳモードの液晶表示装置の場合と同様の配置関係になる。

そうすると、本発明の液晶表示装置によれば、平面視で絶縁膜を介して重なり合う２組の電極対のそれぞれで容量が形成され、しかもこれらの容量が並列に接続された状態となる。そのため、本発明の液晶表示装置では、結果的に従来例のＦＦＳモードの液晶表示装置よりも大きな保持容量が形成されるので、フリッカが少ない液晶表示装置が得られる。しかも、本発明の液晶表示装置によれば、全ての電極においてＦＦＳモードによる液晶の駆動ができるようになるので、明るい表示が可能となり、また、電極の対称性についてはＩＰＳモード及びＦＦＳモードの中間の構成となり、直流成分が発生することが低減され、焼き付き現象も改善される。このように、本発明の液晶表示装置によれば、焼き付き現象やフリッカが生じ難く、開口率が大きくて明るい表示が可能なＩＰＳモードの性質を兼ね備えたＦＦＳモードの液晶表示装置となる。
また、第３電極及び第４電極は、幅がそれぞれ第１電極及び第２電極よりも狭くされていることにより、ＩＰＳモードの液晶表示装置の特性が強く出現するので、明るさは暗くなるが、印加電圧が小さくてもすむようになる。しかも、この液晶表示装置を製造する際には、マスクずれに対する許容度が大きくなるので、製造し易くなる。

また、係る態様の液晶表示装置においては、前記第３電極及び第４電極の少なくとも一
方は透明導電性材料で形成されていることが好ましい。

係る態様の液晶表示装置によれば、第３電極及び第４電極の少なくとも一方が透明導電
性材料されているため、特にバックライトからの光が遮光されることがなくなるので、明
るい表示の液晶表示装置が得られる。なお、本発明においては、第３電極及び第４電極共
に透明導電性材料で形成した方が好ましく、更に、第１電極及び第２電極は、金属材料で
形成をすることもができるが、明るい表示が得られるようにするためには透明導電性材料
で形成した方が好ましい。なお、透明導電性材料としては、ＩＴＯないしＩＺＯ等の周知
のものを使用し得る。

また、係る態様の液晶表示装置においては、前記第１電極と第２電極、及び、前記第３
電極と第４電極は、それぞれ互いに櫛歯状に形成されていることが好ましい。

係る態様の液晶表示装置によれば、１画素内で液晶が駆動される領域と駆動され難い領
域とが細分化されるため、見かけ上１画素内で均質に液晶が駆動された状態となるので、
表示画質が向上する。

また、係る態様の液晶表示装置においては、前記第１電極と第２電極、及び、前記第３
電極と第４電極は、それぞれ互いに前記一方の基板上に形成された走査線又は信号線に沿
って伸びた櫛歯状に形成されていることが好ましい。

係る態様の液晶表示装置によれば、スイッチング素子の近傍等においても有効にＦＦＳ
構造及びＩＰＳ構造を形成することができるため、無駄なく開口率を大きくすることがで
きるようになる。

また、係る態様の液晶表示装置においては、第３電極及び第４電極は前記画素毎に形成
された平坦化膜の表面に形成されていることが好ましい。

画素毎に平坦化膜が形成されていると、平坦化膜の表面に形成される各電極は、例えば
スイッチング素子等の存在による凹凸が均されて平らになるため、セルギャップが均一化
される。そのため、係る態様の液晶表示装置によれば、表示画質が良好な液晶表示装置が
得られる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置を例示するものであって、本発明
をこの液晶表示装置に特定することを意図するものではなく特許請求の範囲に含まれるそ
の他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。また、この明細書における説明
のために用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさ
とするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比
例して表示されているものではない。

図１は第１の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した１画
素分の概略平面図である。図２は図１のII−II線に沿った断面図である。図３は図１のII
I−III線に沿った断面図である。図４は第２の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィ
ルタ基板を透視して表した１画素分の概略平面図である。図５は図４のＶ−Ｖ線に沿った
断面図である。図６は第３の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視し
て表した１画素分の概略平面図である。図７は図６のVII−VII線に沿った断面図である。

［第１の実施形態］
この第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａは、アレイ基板（第１基板）ＡＲと、カラー
フィルタ基板（第２基板）ＣＦとを備えている。アレイ基板ＡＲは、ガラス基板等の第１
の透明基板１１の表示領域の表面には、マトリクス状に複数の走査線１２及び信号線１３
が互いにゲート絶縁膜１４で絶縁された状態で交差するように形成されており、更に、表
示領域の周縁部にはコモン配線（図示省略）が形成されている。これらの走査線１２及び
信号線１３で囲まれたそれぞれの領域が各画素（「サブ画素」ともいう）を形成する。ま
た、第１の透明基板１１には画素毎にスイッチング素子として例えばＴＦＴが形成されて
おり、このＴＦＴを含む第１の透明基板１１の表面全体に亘って例えば窒化ケイ素層ない
し酸化ケイ素層からなるパッシベーション膜１５で被覆されている。

そして、パッシベーション膜１５の表面には有機材料からなる平坦化膜１６が形成され
ており、この平坦化膜１６及びパッシベーション膜１５にはＴＦＴのドレイン電極Ｄに対
応する位置に第１のコンタクトホール１７が形成されている。そして、平坦化膜１６の表
面には、それぞれの画素に離間領域２０ａを挟んで互いに信号線１３に沿って延びた櫛歯
状の一対の第１の下電極１８ａ及び第２の下電極１８ｂが形成されている。この第１の下
電極１８ａは本発明の第３電極に対応し、第２の下電極１８ｂは本発明の第４電極に対応
する。これらの一対の第１の下電極１８ａ及び第２の下電極１８ｂのうちの一方はアルミ
ニウム等の金属材料からなっていても良いが、開口率が大きくなるようにするため、少な
くとも一方はＩＴＯないしＩＺＯ等の透明導電性材料からなるものとすることが好ましい
。

そして、第１の下電極１８ａは第１のコンタクトホール１７を経てＴＦＴのドレイン電
極Ｄに電気的に接続され、第２の下電極１８ｂは隣接する画素の第２の下電極を経て表示
領域の周縁部に形成されたコモン配線に電気的に接続されている。従って、第１の実施形
態の液晶表示装置１０Ａにおいては、第１の下電極１８ａは画素電極として機能し、第２
の下電極１８ｂは対向電極として機能する。

更に、第１の下電極１８ａ及び第２の下電極１８ｂが形成された第１の透明基板１１の
表面全体に亘って窒化ケイ素層ないし酸化ケイ素層からなる絶縁膜１９が形成されている
。この絶縁膜１９の表面には、それぞれの画素に離間領域２０ｂを挟んで互いに信号線１
３に沿って延びた櫛歯状の一対の第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂが、それぞれ平面視
で第２の下電極１８ｂ及び第１の下電極１８ａと重畳するように、形成されている。なお
、この第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂは、開口率を大きくして明るい表示ができるよ
うにするためにはＩＴＯないしＩＺＯ等の透明導電性材料で形成することが好ましいが、
アルミニウム等の金属材料で形成することもできる。

また、ここでは、第１の下電極１８ａ及び第２の下電極１８ｂの幅が第１電極２１ａ及
び第２電極２１ｂの幅よりも広くなるように形成されている。このような構成とすると、
絶縁膜１９の表面にフォトリソグラフィー法によって第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂ
を形成する際のマスクの位置ずれの許容度が大きくなるので、製造が容易となる。なお、
特に第１の下電極１８ａ及び第２の下電極１８ｂの幅を互いに変えること及び第１電極２
１ａ及び第２電極２１ｂの幅を互いに変えることに利点はない。そのため、第１の下電極
１８ａ及び第２の下電極１８ｂの幅は互いに実質的に同じとなるようにし、第１電極２１
ａ及び第２電極２１ｂの幅も互いに実質的に同じとなるように形成するとよい。

この第１電極２１ａは、第１のコンタクトホール１７を経て、ＴＦＴのドレイン電極Ｄ
に電気的に接続されているとともに、第１の下電極１８ａとも電気的に接続されている。
また、第２電極２１ｂは、第２のコンタクトホール２３を経て第２の下電極１８ｂと電気
的に接続されている。従って、第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａにおいては、第１電
極２１ａは画素電極として機能し、第２電極２１ｂは対向電極として機能する。なお、画
素電極として機能する第１電極２１ａと平面視で重畳する電極は対向電極として機能する
第２の下電極１８ｂであり、対向電極として機能する第２電極２１ｂと平面視で重畳する
電極は画素電極として機能する第１の下電極１８ａとする必要がある。

そのため、平面視で重畳している第１電極２１ａと第２の下電極１８ｂとからなる対及
び第２電極２１ｂと第１の下電極１８ａとからなる対は、互いにＦＦＳモードの液晶表示
装置の場合と同様の配置関係になる。また、同一平面で隣り合う第１電極２１ａと第２電
極２１ｂとからなる対及び第１の下電極１８ａと第２の下電極１８ｂとからなる対は、互
いにＩＰＳモードの液晶表示装置の場合と同様の配置関係になる。なお、第１電極２１ａ
及び第２電極２１ｂのうちどちらを画素電極となるようにするか、及び、第１の下電極１
８ａと第２の下電極１８ｂのどちらを画素電極となるようにするかは任意である。しかし
ながら、平面視で絶縁膜１９を介して重畳する電極対は互いに画素電極と対向電極の対と
なるようにする必要があり、同一平面で隣り合う電極対も互いに画素電極と対向電極の対
となるようにする必要がある。更に、第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂの表面を含み、
表示領域全体に亘って第１の配向膜２４が形成されている。

また、カラーフィルタ基板ＣＦは、図１に示したように、ガラス基板等の第２の透明基
板２５の表面に、アレイ基板ＡＲの走査線１２、信号線１３、第１のコンタクトホール１
７、第２のコンタクトホール２３及びＴＦＴに対応する位置を被覆するように遮光膜２６
が形成されている。更に、遮光膜２６で囲まれた第２の透明基板２５の表面には、所定の
色のカラーフィルタ層２７が形成されている。また、遮光膜２６及びカラーフィルタ層２
７の表面を被覆するようにオーバーコート層２８が形成されている。そして、オーバーコ
ート層２８の表面には第２の配向膜２９が形成されている。

そして、アレイ基板ＡＲの第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂとカラーフィルタ基板Ｃ
Ｆのカラーフィルタ層２７とが互いに対向するように、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ
基板ＣＦが対向され、その間に液晶３０が封入されている。更に、アレイ基板ＡＲの外側
に第１の偏光板３１及びバックライト装置（図示省略）が配置され、カラーフィルタ基板
ＣＦの外側に第２の偏光板３２が配置されて第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａが完成
される。

この第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａは次のようにして作動する。この液晶表示装
置１０Ａは、第１電極２１ａ及び第１の下電極１８ａが画素電極として機能し、第２電極
２１ｂ及び第２の下電極１８ｂが対向電極として作動する。そして、第１電極２１ａと第
２の下電極１８ｂとが平面視で絶縁膜１９を介して重畳しており、第２電極２１ｂと第１
の下電極１８ａとが平面視で絶縁膜１９を介して重畳している。そのため、液晶表示装置
１０Ａが作動状態とされると、図３に示したように、第１電極２１ａと第２電極２１ｂと
の間に電界Ｅ１が、第１電極２１ａと第２の下電極１８ｂとの間には電界Ｅ２が印加され
る。更に、第１の下電極１８ａと第２電極２１ｂとの間には前記電界Ｅ２とは逆方向の電
界Ｅ３が印加される。

第１電極２１ａと第２電極２１ｂとの間に印加された電界Ｅ１による動作は、図８及び
図９に示した従来例のＩＰＳモードの液晶表示装置５０の場合と同様である。また、第１
電極２１ａと第２の下電極１８ｂとの間に印加された電界Ｅ２による動作及び第１の下電
極１８ａと第２電極２１ｂとの間に印加された電界Ｅ３による動作は、図９及び図１１に
示した従来例のＦＦＳモードの液晶表示装置７０の場合と同様である。従って、第１の実
施形態の液晶表示装置１０Ａは、第１電極２１ａと第２電極２１ｂとの間でＩＰＳモード
の液晶表示装置として作動し、第１電極２１ａと第２の下電極１８ｂとの間及び第２電極
２１ｂと第１の下電極１８ａとの間でＦＦＳモードの液晶表示装置として作動することに
なる。

従って、第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａは、第１電極２１ａと第２の下電極１８
ｂ及び第２電極２１ｂと第１の下電極１８ａとが共に平面視で絶縁膜１９を介して重畳し
ているので、平面視で重なり合う２組の電極対のそれぞれにおいて容量が形成され、しか
もこれらの容量が並列に接続された状態となる。そのため、第１の実施形態の液晶表示装
置１０Ａでは、結果的に従来例のＦＦＳモードの液晶表示装置よりも大きな保持容量が形
成されるので、別途保持容量を形成する必要がなくなるとともに、フリッカが少ない液晶
表示装置１０Ａが得られる。

しかも、第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂの表面の液晶はＦＦＳモードの液晶表示装
置のように駆動されるため、ＩＰＳモードの液晶表示装置の場合よりも輝度が上昇する。
加えて、電極の対称性についてはＩＰＳモード及びＦＦＳモードの中間の構成となるから
、直流成分が発生することが低減され、焼き付き現象も改善される。従って、第１の実施
形態の液晶表示装置１０Ａによれば、ＩＰＳモード及びＦＦＳモードの両者の利点を兼ね
備えた明るい表示の液晶表示装置が得られる。

なお、第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａは、第１の下電極１８ａ及び第２の下電極
１８ｂの幅が第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂの幅よりも広くなるように形成されてい
るため、ＦＦＳモードの特性が強く出るようになり、従来のＩＰＳモードの液晶表示装置
の場合と比すると、印加電圧が高くなるが、明るい表示が可能となる。また、第１の実施
形態の液晶表示装置１０Ａにおいては、第１〜第４電極２１ａ、２１ｂ、１８ａ及び１８
ｂがそれぞれ信号線１３に沿って伸びる櫛歯状とされた例を示したが、走査線１２に沿っ
て伸びる櫛歯状としても同様の作用効果を奏する。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の液晶表示装置１０Ｂを図４及び図５を用いて説明する。なお、
図４及び図５においては、図１〜図３に示した第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａと同
一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。また、図４にお
ける図１のII−II線に対応する部分の断面図は、図２と同様であるので、図示省略した。

第２の実施形態の液晶表示装置１０Ｂが第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａと構成が
相違する点は、第１の下電極１８ａ及び第２の下電極１８ｂの幅が第１電極２１ａ及び第
２電極２１ｂの幅と実質的に同一となるようにした点である。このような構成の第２の実
施形態の液晶表示装置１０Ｂによれば、第１電極２１ａ及び第２電極２１ｂをフォトリソ
グラフィー法により形成する際のマスクずれに対する許容度が小さくなるが、印加電圧は
低くてもすみ、しかも、全ての電極においてフリンジフィールドが発生するため、明るい
表示の液晶表示装置１０Ｂが得られる。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態の液晶表示装置１０Ｃを図６及び図７を用いて説明する。なお、
図６及び図７においては、図１〜図３に示した第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａと同
一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。また、図６にお
ける図１のII−II線に対応する部分の断面図は、図２と同様であるので、図示省略した。

第３の実施形態の液晶表示装置１０Ｃが第１の実施形態の液晶表示装置１０Ａと構成が
相違する点は、第１の下電極１８ａ及び第２の下電極１８ｂの幅が逆に第１電極２１ａ及
び第２電極２１ｂの幅よりも狭くなるようにした点である。このような構成の第３の実施
形態の液晶表示装置１０Ｃによれば、ＩＰＳモードの液晶表示装置の特性が強く出現する
ので、明るさは暗くなるが、印加電圧が小さくてもすむようになる。しかも、第１電極２
１ａ及び第２電極２１ｂをフォトリソグラフィー法により形成した際のマスクずれに対す
る許容度が大きくなるので、製造し易くなる。

なお、上述の第１〜第３の実施形態においては、第１の下電極１８ａと第２の下電極１
８ｂ及び第１電極２１ａと第２電極２１ｂとして共に櫛歯状とした例を示したが、これら
の櫛歯状部分は必ずしも直線状となっている必要はない。すなわち、これらの櫛歯状部分
は、交差していなければ必ずしも完全に平行でなくても曲がっていてもよく、例えば互い
に「く」字状ないしジグザグ状に曲がっていても良い。このような構成とすると、得られ
る液晶表示装置の表示画質の視角依存性が低下する。

第１の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した１画素分の概略平面図である。図１のII−II線に沿った断面図である。図１のIII−III線に沿った断面図である。第２の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した１画素分の概略平面図である。図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。第３の実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した１画素分の概略平面図である。図６のVII−VII線に沿った断面図である。従来例のＩＰＳモードの液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した１画素分の模式平面図である。図８のIX−IXに沿った断面図である。従来例のＦＦＳモードの液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表した１画素分の模式平面図である。図のXII−XII線に沿った断面図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｃ：液晶表示装置１１：第１の透明基板１２：走査線１３：信号線
１４：ゲート絶縁膜１５：パッシベーション膜１６：平坦化膜１７：第１のコンタ
クトホール１８ａ：第１の下電極（第３電極）１８ｂ：第２の下電極（第４電極）１
９：絶縁膜２０ａ、２０ｂ：離間領域２１ａ：第１電極２１ｂ：第２電極２３：
第２のコンタクトホール２４：第１の配向膜２５：第２の透明基板２６：遮光膜
２７：カラーフィルタ層２８：オーバーコート層２９：第２の配向膜３０：液晶
３１：第１の偏光板３２：第２の偏光板

Claims

液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有する液晶表示装置において、
前記一対の基板の一方には、独立して駆動される画素が複数形成され、
前記各画素内に、離間領域を挟んで平行に並んで形成されている第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び第２電極より基板側に絶縁層を介して、離間領域を挟んで平行に並んで形成されている第３電極及び第４電極とを備え、
前記第１電極は前記第３電極及び第４電極の一方と、前記第２電極は前記第３電極及び第４電極の他方と、それぞれ平面視で重なるように形成されており、
前記第１電極は前記第３電極及び第４電極の他方と、前記第２電極は前記第３電極及び第４電極の一方と、それぞれ電気的に接続され、
前記第３電極及び第４電極は、幅がそれぞれ前記第１電極及び第２電極よりも狭くされている液晶表示装置。
前記第３電極及び第４電極の少なくとも一方は透明導電性材料で形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１電極と第２電極、及び、前記第３電極と第４電極は、それぞれ互いに櫛歯状に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第１電極と第２電極、及び、前記第３電極と第４電極は、それぞれ互いに前記一方の基板上に形成された走査線又は信号線に沿って伸びた櫛歯状に形成されている請求項３に記載の液晶表示装置。
前記第３電極及び第４電極は前記各画素に形成された平坦化膜の表面に形成されている請求項１〜４の何れかに記載の液晶表示装置。