JP5260596B2 - ピクセル構造および液晶ディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、ピクセル構造および表示パネルに関し、より詳細には、光学補償複屈折液晶ディスプレイ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下、ＯＣＢ ＬＣＤと略記する。）に適したピクセル構造および液晶ディスプレイパネルに関する。

ディスプレイ装置の需要が急速に増加しているため、ディスプレイ製造メーカー各社は新しいディスプレイ装置の技術開発に取り組んでいる。ブラウン管（ＣＲＴ）は表示の質や技術的成熟度にまさるため、長い間ディスプレイ市場を独占してきた。しかし、近年、環境保護の考え方が広く認められるようになり、ＣＲＴの持つ高エネルギー消費・高放射という特性や、製品の薄型化技術がほとんど進歩しなかったことから、ＣＲＴは、より明るく、薄く、短く、小さく、エネルギー消費を低くという市場のトレンドに合わなくなっている。そこで、高画質、省スペース、低消費電力、放射ゼロという優れた特徴を持つ薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が次第にディスプレイ市場の主流となってきた。

種々ある液晶の種別、駆動方式、および光源の配置に応じて、液晶ディスプレイは多くの異なるタイプに分類される。中でも、ＯＣＢ ＬＣＤは、応答速度がきわめて早く、コンピュータが動画や映像などのめまぐるしく変化する連続画像を再生する時でも画像をスムーズに表示することができるので、ハイエンド液晶ディスプレイパネルへの応用に向いている。しかし、ＯＣＢ ＬＣＤは、液晶分子の一部がスプレイ状態（ｓｐｌａｙ ｓｔａｔｅ）からツイスト状態（ｔｗｉｓｔ ｓｔａｔｅ）に転移し、最終的にベンド状態（ｂｅｎｄ ｓｔａｔｅ）に転移した時にのみ、応答速度を高めるスタンバイモードに入ることができる。

図１Ａは、液晶ディスプレイパネル内部におけるスプレイ状態の液晶分子の概略図であり、図１Ｂは、液晶ディスプレイ内部におけるベンド状態の液晶分子の概略図である。図１Ａおよび図１Ｂにおいて、ＯＣＢ ＬＣＤ１０内の液晶層１１は上部基板１２と下部基板１３との間に置かれている。上部基板１２および下部基板１３は、互いに平行な配向方向を有するアラインメント層（図示なし）をそれぞれ有する。液晶層１１内の液晶分子は、外部電界がかからない状態ではスプレイ状態に配向している。ＯＣＢ ＬＣＤをスタンバイモードにする際には、上部基板１２に垂直な電界を液晶分子にかけることで、液晶分子の一部を徐々にツイスト状態へ転移させ、次いでベンド状態へ転移させる。従来のＯＣＢ ＬＣＤでは、ピクセルを通常駆動するためのこの転移には数分かかる。言い換えれば、ＯＣＤ ＬＣＤがスタンバイモードに入るまでに長いウォームアップ時間が必要になる。しかし、この問題は液晶ディスプレイパネルの「ｒｅａｄｙ−ｔｏ−ｕｓｅ」（いつでも使える）という特性にとっては不利となる。そこで、カスタマによるＯＣＢ ＬＣＤの受容を容易なものとするためには、この転移を迅速に行うことが必要となる。

ＯＣＢ ＬＣＤにおいて、液晶分子のスプレイ状態からベンド状態への転移をより迅速に行うため、従来技術では、電圧を増加させてより強力な電界を発生させることで、液晶分子がスプレイ状態からベンド状態へ素早く転移するようにしている。しかし、高電圧を持続する適当な駆動チップを得ることは非常に難しく、そのような製品の開発および大量生産には大きな困難がある。従来技術においてよく使われる別の方法として、液晶層にポリマーを加えるというものがある。この場合、液晶分子をベンド状態とした時に、ポリマーに紫外線（ＵＶ）を照射することでポリマー壁を形成し、液晶分子がベンド状態の配向を維持するようにする。この方法は非常に単純だが、ＯＣＢ ＬＣＤに光漏れ現象が起こることがある。さらにその他の方法も使用可能であり、たとえば、ピクセル電極にスリットを形成し、あるいは、特殊なピクセル設計によりピクセル構造の上に突出部を形成し、一部領域の液晶分子の配向を変えてスプレイ状態からベンド状態への転移速度を改善する。

本発明の目的は、ＯＣＢ ＬＣＤ内の液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に素早く転移させるために、カラーフィルタアレイ基板のピクセル構造を提供することにある。

さらに、本発明の目的は、応答時間の高速な液晶ディスプレイパネルを提供することにある。

本発明は、カラーフィルタ層、ブラックマトリクス層、および電極層を有するカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造を提供する。ブラックマトリクス層は、カラーフィルタ層を取り囲んでいる。電極層は、カラーフィルタ層およびブラックマトリクス層を覆っている。ここで、電極層は内部に少なくとも一つの開口部を有し、該開口部はブラックマトリクス層の上部に位置する。

本発明のある実施例によれば、前記開口部を前記カラーフィルタ層上部の電極層に形成する。

本発明のある実施例によれば、さらに、前記開口部内部に配置した少なくとも一つの島電極を有する。

本発明のある実施例によれば、前記島電極は前記電極層と電気的に絶縁されている。

本発明のある実施例によれば、前記電極層は、共通電圧Ｖｃと電気的に結合され、前記島電極は電圧Ｖと電気的に結合されている。ここで、共通電圧Ｖｃは電圧Ｖと異なる。

本発明のある実施例によれば、前記電極層は前記島電極と実質的に同一の素材で構成されている。

本発明は、さらに、アクティブ素子アレイ基板、カラーフィルタアレイ基板、および液晶層を有する液晶ディスプレイパネルを提供する。アクティブ素子アレイ基板は複数のピクセル構造を有し、それぞれのピクセル構造はスキャンライン、データライン、該スキャンラインおよび該データラインと電気的に結合されたアクティブ素子、ならびにアクティブ素子と電気的に結合されたピクセル電極を有する。カラーフィルタアレイ基板は、カラーフィルタ層、カラーフィルタ層を取り囲むブラックマトリクス層、ならびにカラーフィルタ層およびブラックマトリクス層を覆う電極層を有する。特に、電極層はブラックマトリクス層の上部に対応的に位置する少なくとも一つの開口部を有する。さらに、液晶層はアクティブ素子アレイ基板とカラーフィルタアレイ基板との間に置かれる。

本発明のある実施例によれば、本発明の液晶ディスプレイパネルは、さらに、第一の開口部に配置した少なくとも一つの第一の島電極を有し、該第一の島電極は、電極層と電気的に絶縁されている。

本発明のある実施例によれば、上述したアクティブ素子アレイ基板のそれぞれのピクセル電極は、さらにキャパシタンス電極を有し、カラーフィルタアレイ基板上の第一の開口部はキャパシタンス電極と揃えて形成する。

本発明のある実施例によれば、本発明の液晶ディスプレイパネルは、さらに、第一の開口部に配置した少なくとも一つの第一の島電極を有し、第一の開口部上の第一の島電極をキャパシタンス電極に対して対応的に揃えている。

本発明のある実施例によれば、上述のピクセル電極は、少なくとも一つの第二の開口部を有し、該第二の開口部内には第二の島電極が置かれ、第二の島電極とピクセル電極との間に横断電界が形成される。

本発明のある実施例によれば、上述のアクティブ素子アレイ基板の各ピクセル構造は、さらに、第二の島電極と電気的に結合されたキャパシタンス電極を有する。

同様に、本発明によって提供されるカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造では、電極層はブラックマトリクス層の上部に位置する少なくとも一つの開口部を有する。このため、ＯＣＢ ＬＣＤに本発明のピクセル構造を適用すると、一部領域の液晶分子の配向が変化して液晶ディスプレイパネルの応答時間が短縮され、また、このような領域における液晶分子をブラックマトリクスで遮蔽することで光漏れ問題を除去することができる。

（実施例１）
図２Ａは、本発明の第一の実施例による液晶ディスプレイパネルの断面図であり、図２Ｂは、図２Ａの液晶ディスプレイパネルにおけるアクティブ素子アレイ基板の上面図である。ここで、図２Ａは図２Ｂの切断面Ａ−Ａ‘を見た断面図である。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、液晶ディスプレイパネル４００はＯＣＢ ＬＣＤである。液晶ディスプレイパネル４００は、アクティブ素子アレイ基板３００、カラーフィルタアレイ基板２００、および液晶層１００を有する。カラーフィルタアレイ基板２００はアクティブ素子アレイ基板３００の上部に配置し、液晶層１００はカラーフィルタアレイ基板２００とアクティブ素子アレイ基板３００との間に置いている。

アクティブ素子アレイ基板３００は、第一基板３１０および該第一基板３１０上に配置した複数のピクセル構造３４０を有する。第一ピクセル構造３４０はそれぞれ、スキャンライン３２０ａおよび３２０ｂのいずれか、複数のデータライン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃのいずれか、アクティブ素子２０、ピクセル電極３０、および島電極４０を有する。第一基板３１０は、たとえばガラス基板、水晶基板、あるいは他の適当な材料からなる基板である。スキャンライン３２０ａ、３２０ｂはアルミニウム合金の導線、その他の適当な導体材料からなる導線とすることができる。データライン３３０ａ、３３０ｂ、および３３０ｃは、クロム導線、アルミニウム合金導線、またはその他の適当な材料からなる導線とすることができる。アクティブ素子２０は第一基板３１０上に配置し、アクティブ素子２０のそれぞれは、スキャンライン３２０ａ、３２０ｂのいずれか、およびデータライン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃのいずれかと電気的に結合している。たとえば、図２Ｂの左下に示したアクティブ素子２０の場合、スキャンライン３２０ａおよびデータライン３３０ａと電気的に結合している。さらに、ピクセル電極３０はアクティブ素子２０と電気的に結合している。

すでに述べたように、アクティブ素子２０は、たとえば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、３つの端子を備えたスイッチ部品、またはその他の適当な部品であり、アクティブ素子２０は、スキャンライン３２０ａおよび３２０ｂのいずれか、およびデータライン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃのいずれかと電気的に結合されている。本実施例において、アクティブ素子２０はＴＦＴであり、また、アクティブ素子２０はゲート２１、ソース２２、ドレーン２３、チャンネル層２４、およびオーム接触層２５（図２Ａに示す）を有する。ピクセル電極３０は、たとえば、透過型電極、反射型電極、あるいは半透過型電極であり、ピクセル電極３０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、金属、またはその他の透過性もしくは非透過性導体材料で構成する。

特に、ピクセル電極３０は開口部３０ａを有し、島電極４０はこの開口部３０ａの内部に置かれている。島電極４０はピクセル電極３０と同じ素材とすることが望ましい。島電極４０の形状は円形、多角形、あるいはその他の適当な形状とすることができる。より詳しくは、島電極４０はピクセル電極３０と電気的に絶縁されており、島電極４０とピクセル電極３０との間に横断電界４２が生ずる。

本発明のある好適実施例において、ピクセル構造３４０はさらに、第一基板３１０とピクセル電極３０との間に置かれるキャパシタンス電極５０を有し、キャパシタンス電極５０は接点Ｈを介して島電極４０と電気的に結合されている。本発明のこの好適実施例においては、島電極４０をキャパシタンス電極５０の上部に配置しており、島電極４０は、接点Ｈを介してキャパシタンス電極５０と電気的に結合されている。島電極４０は、キャパシタンス電極が設置されている範囲内に配置する。

さらに、カラーフィルタアレイ基板２００は第二基板２１０、電極層２２０、およびカラーフィルタ層２３０を有する。第二基板２１０は、たとえば、ガラス基板、水晶基板、またはその他の適当な材料からなる基板である。電極層２２０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、またはその他の適当な導体材料からなり、電極層２２０は第二基板２１０の下部に置かれる。カラーフィルタ層２３０は、第二基板２１０と電極層２２０との間に配置する。カラーフィルタ層２３０は、たとえばブラックマトリクス層および複数のカラーフィルタパターンからなる（図示せず）。

本実施例において、キャパシタンス電極５０は共通線である。言い換えれば、同じ行または列のキャパシタンス電極５０はすべてあわせて一本の線を構成する。ピクセル電極３０、キャパシタンス電極５０、および誘電体層Ｄは全体として蓄積キャパシタＣｓをなしており、ピクセル電極３０およびキャパシタンス電極５０はそれぞれ蓄積キャパシタＣｓの上部電極板および下部電極板として働く。すなわち、蓄積キャパシタＣｓはいわゆる共通蓄積キャパシタンスである。

さらに加えて、アクティブ素子アレイ基板３００は、さらに、アラインメント層６０ａを有する。アラインメント層６０ａは、たとえばポリイミド樹脂（ＰＩ）またはその他の適当な材料からなる。アラインメント層６０ａはピクセル構造３４０を覆っており、配向方向６２を有する。この配向方向６２は横断電界４２の方向と異なることに注意する必要がある。さらに、カラーフィルタアレイ基板２００の電極層２２０上にアラインメント層６０ｂを配置し、このアラインメント層６０ｂの配向方向はアラインメント層６０ａの方向と同一ないし平行とする。

液晶ディスプレイパネル４００におけるピクセル構造３４０のこのような設計により、一部領域における液晶分子の配向があらかじめ変化する。通常、液晶ディスプレイパネル４００に画像を表示する前に、ピクセル構造３４０の島電極４０および対応するキャパシタンス電極５０を電圧Ｖと電気的に結合し、対応するピクセル電極３０を駆動電圧Ｖｄと
電気的に結合する。ここで、電圧Ｖはたとえば一定値であり、駆動電圧Ｖｄは表示する画像によって変化する。電圧Ｖが駆動電圧Ｖｄとは異なることに注意する必要がある。これにより、島電極４０とピクセル電極３０との間に横断電界が形成される。液晶層１００内において、最初スプレイ状態にあった一部の液晶分子が、横断電界に反応し、ねじれてツイスト状態へ転移する。液晶表示パネル４００に画像を表示する時、液晶層１００に垂直電界が印加される。液晶分子の一部がすでにツイスト状態にあるため、他の液晶分子を素早くベンド状態に駆動することができ好都合である。液晶分子がすべてスプレイ状態にある場合と比べて、本発明では液晶分子を素早くベンド状態へ転移させることができる。すなわち、液晶ディスプレイパネル４００は通常のディスプレイ駆動下で高速な応答時間を提供することができる。

図２Ｂの実施例において、島電極４０は多角形電極であり、各キャパシタンス電極５０は共通線である。しかし、本発明によると、島電極４０は多角形電極に限られるものではなく、また、各キャパシタンス電極５０をスキャンライン３２０ａに隣接する次のスキャンライン３２０ｂとしてもよい。図２Ｃから図２Ｆまでにおけるアクティブ素子アレイ基板５００、６００、７００、および８００において、ピクセル構造５４０、６４０、７４０および８４０の島電極５１０、６１０、７１０および８１０の形状は、異なる形の多角形である。もちろん、本発明による島電極の形状は、図２Ｂから図２Ｆまでに示した形状に限られるものではない。

さらに、図２Ｇのアクティブ素子アレイ基板９００において、ピクセル構造９４０のキャパシタンス電極９２０は、スキャンライン３２０ａに隣接する次のスキャンライン２３０ｂである。ピクセル構造９４０において、ピクセル電極３０、キャパシタンス電極９２０、および誘電体層Ｄは全体として蓄積キャパシタＣｓをなしており、ピクセル電極３０およびキャパシタンス電極９２０はそれぞれ蓄積キャパシタＣｓの上部極板および下部極板として機能する。すなわち、蓄積キャパシタＣｓはいわゆるゲート蓄積キャパシタンスである。

図２Ｃから図２Ｇまでのピクセル構造５４０、６４０、７４０、８４０および９４０は、上述したピクセル構造３４０（図２Ｂを参照）と同じ機能を有する。言い換えれば、ピクセル電極３０と、ピクセル構造５４０、６４０、７４０、８４０、９４０の島電極５１０、６１０、７１０、８１０、９１０との間に横断電界４２が形成される。このため、このようなピクセル構造５４０、６４０、７４０、８４０および９４０からなる液晶ディスプレイパネル（図示なし）は、高速な応答時間を実現することができる。
（実施例２）

上述した実施例１では、開口部および島電極をアクティブ素子アレイ基板のピクセル電極内に形成することで、この領域にある液晶分子がベンド状態にとどまるようにしており、この液晶ディスプレイパネルは通常のディスプレイ駆動下での高速な応答時間を実現している。本発明によれば、開口部（および島電極）はカラーフィルタアレイ基板の電極層上に形成してもよく、このような設計により、この範囲にある液晶分子がベンド状態にとどまり、この液晶ディスプレイパネルは通常のディスプレイ駆動下で高速な応答時間を実現できる。以下、カラーフィルタアレイ基板の電極層上への開口部（および島電極）の形成につき、より詳しく述べる。

図３Ａは、本発明の実施例によるアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図であり、図３Ｂは本発明の実施例によるカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。アクティブ素子アレイ基板およびカラーフィルタアレイ基板をひとつの部品に組み立て、かつ二つの基板間の液晶層を満たして液晶ディスプレイパネルとした後、図３Ａのピクセル構造および図３Ｂのピクセル構造を互いに重ねあるいは揃える。図３Ａにおいて、アクティブ素子アレイ基板のピクセル構造はアクティブ素子２０を備え、さらにスキャンライン３２０ａ、データライン３３０ａ、およびピクセル電極３０を備えており、これらはすべてアクティブ素子２０と電気的に結合されている。本発明のある好適実施例では、アクティブ素子のピクセル構造はさらにキャパシタンス電極を備え、また蓄積キャパシタＣｓがキャパシタンス電極とピクセル電極３０との間に形成されている。上述したアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の構成要素は実施例１においてすでに述べた通りであるので、ここでは詳細を省く。

図３Ｂにおいて、カラーフィルタアレイ基板のピクセル構造は、カラーフィルタ層５０２、ブラックマトリクス５０４、および電極層５０６を備える。カラーフィルタ層５０２は、たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、または青（Ｂ）のフィルタ層とする。カラーフィルタ層５０２を囲むように形成したブラックマトリクス５０４は、金属または黒色の樹脂などの素材からなる。本発明では、ブラックマトリクス５０４とカラーフィルタ層５０２を形成する順序は限定しない。すなわち、ブラックマトリクス５０４をカラーフィルタ層５０２より先に形成してもよいし、かわりに、カラーフィルタ層５０２をブラックマトリクス５０４より先に形成してもよい。さらに、電極層５０６はカラーフィルタ層５０２およびブラックマトリクス５０４を覆っている。本発明のある実施例では、電極層５０６の下に平坦化層（プラナライゼーション層）をさらに配置している（図示せず）。

詳細には、電極層５０６に設けた開口部５０８ａをブラックマトリクス５０４上部の電極層５０６内に設置している。本発明の別の実施例では、ブラックマトリクス５０４上部の電極層５０６内に設けた開口部５０８ａに加え、開口部５０８ｂをカラーフィルタ層５０２上部の電極層５０６内にさらに設けている。開口部５０８ｂはアクティブ素子アレイ基板上のキャパシタンス電極５０と重ねまたは揃えることが望ましい。開口部５０８ａ（および５０８ｂ）を電極層５０６内部に形成しているため、液晶ディスプレイパネルを駆動するための駆動電圧をかけた時、スキャンライン３２０ａとデータライン３３０ａ（さらにキャパシタンス電極５０も）と電極層５０６の間の電界により、副次的な横断電界が開口部５０８ａ（および５０８ｂ）の近傍で発生し、その領域の液晶分子がスプレイ状態からツイスト状態へ転移する。同様に、液晶分子の一部がすでにツイスト状態にあるため、残りの液晶分子を素早くベンド状態へ転移させることができ好都合である。したがって、この液晶ディスプレイパネルは通常のディスプレイ駆動下で高速な応答時間を提供することができる。

本発明において、開口部５０８ａはブラックマトリクス５０４上部の電極層５０６内に形成し、さらに開口部５０８ｂを電極層５０６内に形成し、その上にキャパシタンス電極５０を配置する点に注意する必要がある。言い換えると、本発明では、開口部をブラックマトリックス５０４または／およびキャパシタンス電極５０で遮蔽された領域に形成し、これにより、開口部において起こりうる光漏れ問題を効果的に排しているのである。さらに、本発明で、開口部をピクセル構造の周縁部に形成すれば、横断電界の作用範囲が広がり、液晶分子を素早くベンド状態に転移させることができる。

図３Ｂの開口部５０８ａおよび５０８ｂはスリット開口部であるが、本発明は、開口部５０８ａおよび５０８ｂの形状に限定されるものではない。開口部５０８ａおよび５０８ｂは、矩形孔または小円孔（図４を参照）、その他の多角形（図５を参照）、屈曲スリット（図６を参照）としてもよい。

本発明の別の実施例によれば、図７に示すように、島電極５００ａおよび５００ｂをさらに開口部５０８ａ（および５０８ｂ）の内部に配置し、島電極５００ａおよび５００ｂを電極層５０６と電気的に絶縁するようにしてもよい。本発明のある好適実施例においては、電極層５０６を共通電圧Ｖｃと電気的に結合し、島電極５００ａおよび５００ｂは電圧Ｖと電気的に結合している。ここで、共通電圧Ｖｃは電圧Ｖと異なる。また、電極層５０６は島電極５００ａおよび５００ｂと同じ素材からなる。

同様に、本発明は開口部５０８ａおよび５０８ｂならびに島電極５００ａおよび５００ｂの形状に限定されるものではない。実際、これらは図８に示す任意形状の多角形、図９に示す棒状、図１０に示す屈曲形状としてもよい。

図３から図１０までに示したカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造は、共通蓄積キャパシタンスに適したピクセル構造である。ピクセル構造をゲート蓄積キャパシタンスに適したピクセル構造とする場合には、開口部５０８ｂ（および島電極５００ｂ）の具体的な配置場所は、それに応じて変更する必要がある。すなわち、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すようにスキャンラインと重ねまたは揃える必要がある。同様に、あらゆる異なるタイプの開口部および島電極を図１１Ｂのピクセル構造に適用することができる。

実施例１は主にアクティブ素子アレイ基板用のピクセル構造を、実施例２は主にカラーフィルタアレイ基板用のピクセル構造を提供するものである点に注意する必要がある。結果的に、いずれのピクセル構造も通常のディスプレイ駆動下で高速な応答時間を実現することができる。本発明による液晶ディスプレイパネル（図１２に示す）は、アクティブ素子アレイ基板７０２、カラーフィルタアレイ基板７０４、および液晶層７０６を備える。本発明の実施例のひとつでは、アクティブ素子アレイ基板７０２のピクセル構造として、実施例１で明らかにしたピクセル構造を任意的に選択することができ、カラーフィルタアレイ基板７０４のピクセル構造としては、従来のカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造を使用する。また別の実施例では、アクティブ素子アレイ基板７０２のピクセル構造として従来のアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造を使用し、カラーフィルタアレイ基板のピクセル構造として、実施例２で明らかにしたピクセル構造を状況に任意的に選択することができる。さらに別の実施例では、アクティブ素子アレイ基板７０２上のピクセル構造として実施例１に示すピクセル構造を使用し、カラーフィルタ基板７０４のピクセル構造として、実施例２に示すピクセル構造を任意的に選択する。

要約すると、本発明によるピクセル構造および液晶ディスプレイパネルは、少なくとも以下の利点を有する。
（１）アクティブ素子アレイ基板のピクセル構造において、島電極とピクセル電極との間に横断電界が形成される。これにより、本発明のピクセル構造をＯＣＢ ＬＣＤに適用した場合、一部領域の液晶分子の配向が変化する。液晶ディスプレイパネルに画像を表示する際、残りの液晶分子がベンド状態に素早く転移するため、液晶ディスプレイパネルの応答時間が効果的に向上する。
（２）カラーフィルタアレイ基板のピクセル構造において、電極層はブラックマトリクス層上部に位置する少なくとも一つの開口部を有する。このため、本発明のピクセル構造をＯＣＢ ＬＣＤに適用した場合、一部領域の液晶分子の配向が変化し、液晶ディスプレイパネルの応答時間が短縮される。また、この領域の液晶分子はブラックマトリックスで遮蔽されるため、光漏れ問題を除去することができる。
（３）ピクセル構造および液晶ディスプレイパネルの製造は、この分野で現在使われている製造工程と互換性がある。このため、一部のフォトマスクの設計を修正する以外は、追加的な製造設備を購入する必要がない。

本発明を特定の実施例を参照して説明したが、当業者にとって明らかなように、説明した実施例については、本発明の趣旨から離れずに様々な修正が可能である。したがって、発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。

添付の図面は、本発明のより深い理解を助けるために付したものであり、本明細書の一部をなすものである。図面は本発明の実施例を図解したもので、発明の詳細な説明とあわせて本発明の原理を解説するものである。

液晶ディスプレイパネル内におけるスプレイ状態の液晶分子の概略図である。 液晶ディスプレイパネル内におけるベンド状態の液晶分子の概略図である。 本発明の第一の実施例に係る液晶ディスプレイパネルの断面図である。 図２Ａの液晶ディスプレイパネルにおけるアクティブ素子アレイ基板の上面図である。 本発明の実施例に係るアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の別の実施例に係るアクティブ素子アレイ基板のピクセル構造の上面図である。 本発明の別の実施例に係るカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造の上面図である。 液晶ディスプレイパネルの断面図である。

１００ 液晶層
２０ アクティブ素子
２００ カラーフィルタ配列基板
２２０ 電極層
２３０ カラーフィルタ層
３０ ピクセル電極
３００ アクティブ素子配列基板
３１０ 第一基板
３２０ スキャンライン
３３０ データライン
３４０ ピクセル構造
４００ 液晶ディスプレイパネル
４０ 島電極
４２ 横断電界
５０ キャパシタンス電極
５０２ カラーフィルタ
５０４ ブラックマトリクス
５０８ 開口部
６０ アラインメント層

Claims (12)

1. カラーフィルタ層と、
   前記カラーフィルタ層を囲むブラックマトリクス層と、
   前記カラーフィルタ層および前記ブラックマトリクス層を覆う電極層と、
   を有するカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造において、
   前記ブラックマトリクス層を前記ピクセル構造の周縁部に設け、前記電極層が前記ブラックマトリクス層の全領域を覆い、前記電極層は少なくとも一つの開口部を有し、該開口部をブラックマトリクス層上部に対応的に配置し、且つ前記開口部を前記電極層の周縁部に形成することを特徴とするカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造。
2. 請求項１に記載のカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造において、前記開口部をさらに前記カラーフィルタ層上部の電極層内に形成することを特徴とするカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造。
3. 請求項１又は２に記載のカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造において、さらに、前記開口部内部に配置した少なくとも一つの島電極を有することを特徴とするカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造。
4. 請求項３に記載のカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造において、前記島電極は前記電極層と電気的に絶縁されていることを特徴とするカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造。
5. 請求項３又は４に記載のカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造において、前記電極層を共通電圧Ｖｃに電気的に結合し、前記島電極を電圧Ｖに電気的に結合し、ここで共通電圧Ｖｃは電圧Ｖと異なることを特徴とするカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造。
6. 請求項３から５のいずれか一項に記載のカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造において、前記電極層は前記島電極と実質的に同一の素材で構成されていることを特徴とするカラーフィルタアレイ基板のピクセル構造。
7. 複数のピクセル構造を有するアクティブ素子アレイ基板において、各ピクセル構造はスキャンライン、データライン、該スキャンラインおよび該データラインと電気的に結合したアクティブ素子、および該アクティブ素子と電気的に結合したピクセル電極を有するものと、
   カラーフィルタ層、該カラーフィルタ層の周囲を囲むブラックマトリクス層、および該カラーフィルタ層および該ブラックマトリクス層を覆う電極層を有するカラーフィルタアレイ基板において、前記ブラックマトリクス層を前記ピクセル構造の周縁部に設け、前記電極層が前記ブラックマトリクス層の全領域を覆い、前記電極層は、少なくとも一つの第一開口部を有し、該第一開口部をブラックマトリクス層上部に対応的に配置し、且つ前記第一開口部を前記電極層の周縁部に形成するものと、
   前記アクティブ素子アレイ基板と前記カラーフィルタアレイ基板との間に配置した液晶層と、
   を有する液晶ディスプレイパネル。
8. 請求項７に記載の液晶ディスプレイパネルにおいて、さらに、前記第一開口部の内部に配置した少なくとも一つの第一島電極を有し、該第一島電極を前記電極層と電気的に絶縁することを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
9. 請求項７に記載の液晶ディスプレイパネルにおいて、前記アクティブ素子アレイ基板の各ピクセル構造はさらにキャパシタンス電極を有し、かつ、前記カラーフィルタアレイ基板上に配置した前記第一開口部を前記キャパシタンス電極と揃えることを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
10. 請求項９に記載の液晶ディスプレイパネルにおいて、さらに、前記第一開口部内部に配置した少なくとも一つの第一島電極を有し、該第一開口部内に配置した第一島電極を前記キャパシタンス電極と揃えることを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
11. 請求項７に記載の液晶ディスプレイパネルにおいて、前記ピクセル電極は少なくとも一つの第二開口部を有し、該第二開口部の内部に第二島電極を配置し、該第二島電極と該ピクセル電極との間に横断電界が形成されることを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
12. 請求項１１に記載の液晶ディスプレイパネルにおいて、アクティブ素子アレイ基板の各ピクセル構造はさらにキャパシタンス電極を有し、該キャパシタンス電極を前記第二島電極と電気的に結合することを特徴とする液晶ディスプレイパネル。

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