JP5824301B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a liquid crystal display device.
近年、平面表示装置が盛んに開発されており、中でも液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の利点から特に注目を集めている。特に、各画素にスイッチング素子を組み込んだアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、IPS(In−Plane Switching)モードやFFS(Fringe Field Switching)モードなどの横電界(フリンジ電界も含む)を利用した構造が注目されている。このような横電界モードの液晶表示装置は、アレイ基板に形成された画素電極と対向電極とを備え、アレイ基板の主面に対してほぼ平行な横電界で液晶分子をスイッチングする。 2. Description of the Related Art In recent years, flat display devices have been actively developed. In particular, liquid crystal display devices have attracted particular attention because of their advantages such as light weight, thinness, and low power consumption. In particular, an active matrix liquid crystal display device in which a switching element is incorporated in each pixel has a structure using a lateral electric field (including a fringe electric field) such as an IPS (In-Plane Switching) mode or an FFS (Fringe Field Switching) mode. Attention has been paid. Such a horizontal electric field mode liquid crystal display device includes a pixel electrode and a counter electrode formed on an array substrate, and switches liquid crystal molecules with a horizontal electric field substantially parallel to the main surface of the array substrate.
一方で、アレイ基板に形成された画素電極と、対向基板に形成された対向電極との間に、横電界あるいは斜め電界を形成し、液晶分子をスイッチングする技術も提案されている。 On the other hand, a technique for switching liquid crystal molecules by forming a lateral electric field or an oblique electric field between a pixel electrode formed on an array substrate and a counter electrode formed on the counter substrate has been proposed.
本実施形態の目的は、コストの削減が可能であるとともに、表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present embodiment is to provide a liquid crystal display device capable of reducing cost and suppressing deterioration in display quality.
本実施形態によれば、
第1方向に沿って延出したゲート配線と、第1方向に交差する第2方向に沿って延出したソース配線と、第1方向に沿った長さが第2方向に沿った長さよりも長い画素に配置され第1方向に沿って延出した主画素電極を備えた画素電極と、を備えた第1基板と、前記主画素電極を挟んだ両側で第1方向に沿ってそれぞれ延出した主共通電極を備えた共通電極を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
According to this embodiment,
The gate wiring extending along the first direction, the source wiring extending along the second direction intersecting the first direction, and the length along the first direction is longer than the length along the second direction A first substrate having a main pixel electrode disposed in a long pixel and extending along a first direction; and extending along the first direction on both sides of the main pixel electrode. A liquid crystal, comprising: a second substrate having a common electrode having a main common electrode; and a liquid crystal layer including liquid crystal molecules held between the first substrate and the second substrate. A display device is provided.
本実施形態によれば、
第1方向に沿ってそれぞれ延出した第1ゲート配線及び第2ゲート配線と、前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線との間で第1方向に沿って延出した補助容量線と、第1方向に交差する第2方向に沿って延出したソース配線と、前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線との間でそれぞれ第1方向に沿って延出した2本以上の主画素電極を備え少なくとも1本の前記主画素電極が前記補助容量線の上方に位置する画素電極と、を備えた第1基板と、前記主画素電極を挟んだ両側で第1方向に沿ってそれぞれ延出した主共通電極を備えた共通電極を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
According to this embodiment,
A first gate line and a second gate line respectively extending along a first direction; an auxiliary capacitance line extending along a first direction between the first gate line and the second gate line; A source line extending along a second direction intersecting the first direction, and two or more main pixels extending along the first direction between the first gate line and the second gate line And a first substrate having at least one main pixel electrode located above the storage capacitor line, and extending along the first direction on both sides of the main pixel electrode. A second substrate having a common electrode having a main common electrode and a liquid crystal layer including liquid crystal molecules held between the first substrate and the second substrate are provided. A liquid crystal display device is provided.
本実施形態によれば、
第1方向に沿ってそれぞれ延出するとともに第1方向に交差する第2方向に沿って第1ピッチで配置された第1ゲート配線及び第2ゲート配線と、前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線との間で第1方向に沿って延出した補助容量線と、第2方向に沿ってそれぞれ延出するとともに第1方向に沿って第1ピッチよりも大きな第2ピッチで配置された第1ソース配線及び第2ソース配線と、前記第1ゲート配線及び前記第2ゲート配線と前記第1ソース配線及び前記第2ソース配線とで囲まれた内側に位置するとともにそれぞれ第1方向に沿って延出した2本以上の主画素電極を備え少なくとも1本の前記主画素電極が前記補助容量線の上方に位置する画素電極と、を備えた第1基板と、前記第1ゲート配線の上方、前記第2ゲート配線の上方、及び、前記主画素電極間にそれぞれ位置し第1方向に沿ってそれぞれ延出した主共通電極と、前記第1ソース配線の上方及び前記第2ソース配線の上方にそれぞれ位置し第2方向に沿ってそれぞれ延出した副共通電極とを備えた共通電極を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
According to this embodiment,
A first gate wiring and a second gate wiring extending along a first direction and arranged at a first pitch along a second direction intersecting the first direction; the first gate wiring and the second gate wiring; Auxiliary capacitance lines extending along the first direction with the gate wiring, and extending along the second direction and arranged at a second pitch larger than the first pitch along the first direction. The first source line, the second source line, the first gate line, the second gate line, the first source line, and the second source line are located on the inner side and are each along the first direction. A first substrate including two or more main pixel electrodes extending in a row, and at least one main pixel electrode positioned above the auxiliary capacitance line; and above the first gate wiring , The second gate wiring And a main common electrode positioned between the main pixel electrodes and extending along the first direction, and a second direction positioned above the first source line and above the second source line, respectively. A second substrate having a common electrode including a sub-common electrode extending along each of the first and second liquid crystal layers, and a liquid crystal layer including liquid crystal molecules held between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal display device characterized by the above is provided.
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to components that exhibit the same or similar functions, and duplicate descriptions are omitted.
図1は、本実施形態における液晶表示装置の構成及び等価回路を概略的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration and an equivalent circuit of a liquid crystal display device according to the present embodiment.
すなわち、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルLPNを備えている。液晶表示パネルLPNは、第1基板であるアレイ基板ARと、アレイ基板ARに対向して配置された第2基板である対向基板CTと、これらのアレイ基板ARと対向基板CTとの間に保持された液晶層LQと、を備えている。このような液晶表示パネルLPNは、画像を表示するアクティブエリアACTを備えている。このアクティブエリアACTは、m×n個のマトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている(但し、m及びnは正の整数である)。 That is, the liquid crystal display device includes an active matrix type liquid crystal display panel LPN. The liquid crystal display panel LPN is held between the array substrate AR, which is the first substrate, the counter substrate CT, which is the second substrate disposed to face the array substrate AR, and the array substrate AR and the counter substrate CT. Liquid crystal layer LQ. Such a liquid crystal display panel LPN includes an active area ACT for displaying an image. This active area ACT is composed of a plurality of pixels PX arranged in an m × n matrix (where m and n are positive integers).
液晶表示パネルLPNは、アクティブエリアACTにおいて、n本のゲート配線G(G1〜Gn)、n本の補助容量線C(C1〜Cn)、m本のソース配線S(S1〜Sm)などを備えている。ゲート配線G及び補助容量線Cは、例えば、第1方向Xに沿って略直線的に延出した信号配線に相当する。これらのゲート配線G及び補助容量線Cは、第1方向Xに交差する第2方向Yに沿って間隔をおいて隣接し、交互に並列配置されている。ここでは、第1方向Xと第2方向Yとは互いに略直交している。ソース配線Sは、ゲート配線G及び補助容量線Cと交差している。ソース配線Sは、第2方向Yに沿って略直線的に延出した信号配線に相当する。なお、ゲート配線G、補助容量線C、及び、ソース配線Sは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。 In the active area ACT, the liquid crystal display panel LPN includes n gate lines G (G1 to Gn), n auxiliary capacitance lines C (C1 to Cn), m source lines S (S1 to Sm), and the like. ing. The gate line G and the auxiliary capacitance line C correspond to, for example, a signal line extending substantially linearly along the first direction X. The gate lines G and the auxiliary capacitance lines C are adjacent to each other at intervals along the second direction Y intersecting the first direction X, and are alternately arranged in parallel. Here, the first direction X and the second direction Y are substantially orthogonal to each other. The source line S intersects with the gate line G and the auxiliary capacitance line C. The source line S corresponds to a signal line extending substantially linearly along the second direction Y. Note that the gate wiring G, the auxiliary capacitance line C, and the source wiring S do not necessarily extend linearly, and some of them may be bent.
各ゲート配線Gは、アクティブエリアACTの外側に引き出され、ゲートドライバGDに接続されている。各ソース配線Sは、アクティブエリアACTの外側に引き出され、ソースドライバSDに接続されている。これらのゲートドライバGD及びソースドライバSDの少なくとも一部は、例えば、アレイ基板ARに形成され、コントローラを内蔵した駆動ICチップ2と接続されている。
Each gate line G is drawn outside the active area ACT and connected to the gate driver GD. Each source line S is drawn outside the active area ACT and connected to the source driver SD. At least a part of the gate driver GD and the source driver SD is formed on, for example, the array substrate AR, and is connected to the
各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CEなどを備えている。保持容量Csは、例えば補助容量線Cと画素電極PEとの間に形成される。補助容量線Cは、補助容量電圧が印加される電圧印加部VCSと電気的に接続されている。 Each pixel PX includes a switching element SW, a pixel electrode PE, a common electrode CE, and the like. The storage capacitor Cs is formed, for example, between the storage capacitor line C and the pixel electrode PE. The auxiliary capacitance line C is electrically connected to a voltage application unit VCS to which an auxiliary capacitance voltage is applied.
なお、本実施形態においては、液晶表示パネルLPNは、画素電極PEがアレイ基板ARに形成される一方で共通電極CEの少なくとも一部が対向基板CTに形成された構成であり、これらの画素電極PEと共通電極CEとの間に形成される電界を主に利用して液晶層LQの液晶分子をスイッチングする。画素電極PEと共通電極CEとの間に形成される電界は、第1方向Xと第2方向Yとで規定されるX−Y平面あるいは基板主面に対してわずかに傾いた斜め電界(あるいは、基板主面にほぼ平行な横電界)である。 In the present embodiment, the liquid crystal display panel LPN has a configuration in which the pixel electrode PE is formed on the array substrate AR while at least a part of the common electrode CE is formed on the counter substrate CT. The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer LQ are switched mainly using an electric field formed between the PE and the common electrode CE. The electric field formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE is an oblique electric field (or slightly inclined with respect to the XY plane or the substrate main surface defined by the first direction X and the second direction Y) (or , A transverse electric field substantially parallel to the main surface of the substrate).
スイッチング素子SWは、例えば、nチャネル薄膜トランジスタ(TFT)によって構成されている。このスイッチング素子SWは、ゲート配線G及びソース配線Sと電気的に接続されている。このようなスイッチング素子SWは、トップゲート型あるいはボトムゲート型のいずれであっても良い。また、スイッチング素子SWの半導体層は、例えば、アモルファスシリコンによって形成されているが、ポリシリコンによって形成されていても良い。 The switching element SW is constituted by, for example, an n-channel thin film transistor (TFT). The switching element SW is electrically connected to the gate line G and the source line S. Such a switching element SW may be either a top gate type or a bottom gate type. In addition, the semiconductor layer of the switching element SW is formed of, for example, amorphous silicon, but may be formed of polysilicon.
画素電極PEは、各画素PXに配置され、スイッチング素子SWに電気的に接続されている。共通電極CEは、液晶層LQを介して複数の画素PXの画素電極PEに対して共通に配置されている。このような画素電極PE及び共通電極CEは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの光透過性を有する導電材料によって形成されているが、アルミニウムなどの他の金属材料によって形成されても良い。 The pixel electrode PE is disposed in each pixel PX and is electrically connected to the switching element SW. The common electrode CE is disposed in common to the pixel electrodes PE of the plurality of pixels PX via the liquid crystal layer LQ. The pixel electrode PE and the common electrode CE are formed of a light-transmitting conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). You may form with another metal material.
アレイ基板ARは、共通電極CEに電圧を印加するための給電部VSを備えている。この給電部VSは、例えば、アクティブエリアACTの外側に形成されている。対向基板CTの共通電極CEは、アクティブエリアACTの外側に引き出され、図示しない導電部材を介して、給電部VSと電気的に接続されている。 The array substrate AR includes a power feeding unit VS for applying a voltage to the common electrode CE. For example, the power supply unit VS is formed outside the active area ACT. The common electrode CE of the counter substrate CT is drawn out of the active area ACT and is electrically connected to the power supply unit VS via a conductive member (not shown).
図2は、図1に示したアレイ基板ARを対向基板側から見たときの一画素PXの構造例を概略的に示す平面図である。ここでは、X−Y平面における平面図を示している。 FIG. 2 is a plan view schematically showing a structure example of one pixel PX when the array substrate AR shown in FIG. 1 is viewed from the counter substrate side. Here, a plan view in the XY plane is shown.
アレイ基板ARは、ゲート配線G1、ゲート配線G2、補助容量線C1、ソース配線S1、ソース配線S2、スイッチング素子SW、画素電極PE、第1配向膜AL1などを備えている。 The array substrate AR includes a gate line G1, a gate line G2, an auxiliary capacitance line C1, a source line S1, a source line S2, a switching element SW, a pixel electrode PE, a first alignment film AL1, and the like.
図示した例では、画素PXは、破線で示したように、第1方向Xに沿った長さが第2方向Yに沿った長さよりも長い横長の長方形状である。ゲート配線G1及びゲート配線G2は、第2方向Yに沿って第1ピッチで配置され、それぞれ第1方向Xに沿って延出している。補助容量線C1は、ゲート配線G1とゲート配線G2との間に位置し、第1方向Xに沿って延出している。ソース配線S1及びソース配線S2は、第1方向Xに沿って第2ピッチで配置され、それぞれ第2方向Yに沿って延出している。 In the illustrated example, the pixel PX has a horizontally long rectangular shape whose length along the first direction X is longer than the length along the second direction Y, as indicated by a broken line. The gate wiring G1 and the gate wiring G2 are arranged at a first pitch along the second direction Y, and extend along the first direction X, respectively. The auxiliary capacitance line C1 is located between the gate line G1 and the gate line G2, and extends along the first direction X. The source wiring S1 and the source wiring S2 are arranged at the second pitch along the first direction X and extend along the second direction Y, respectively.
図示した画素PXにおいて、ソース配線S1は左側端部に配置され、ソース配線S2は右側端部に配置されている。厳密には、ソース配線S1は当該画素PXとその左側に隣接する画素との境界に跨って配置され、ソース配線S2は当該画素PXとその右側に隣接する画素との境界に跨って配置されている。つまり、画素PXの第1方向Xに沿った長さは、ソース配線間の第2ピッチに相当する。 In the illustrated pixel PX, the source line S1 is disposed at the left end, and the source line S2 is disposed at the right end. Strictly speaking, the source line S1 is disposed across the boundary between the pixel PX and the pixel adjacent to the left side, and the source line S2 is disposed over the boundary between the pixel PX and the pixel adjacent to the right side. Yes. That is, the length along the first direction X of the pixel PX corresponds to the second pitch between the source lines.
また、画素PXにおいて、ゲート配線G1は上側端部に配置され、ゲート配線G2は下側端部に配置されている。厳密には、ゲート配線G1は当該画素PXとその上側に隣接する画素との境界に跨って配置され、ゲート配線G2は当該画素PXとその下側に隣接する画素との境界に跨って配置されている。つまり、画素PXの第2方向Yに沿った長さは、ゲート配線間の第1ピッチに相当する。第1ピッチは、第2ピッチよりも小さい。 In the pixel PX, the gate line G1 is disposed at the upper end, and the gate line G2 is disposed at the lower end. Strictly speaking, the gate line G1 is disposed over the boundary between the pixel PX and the adjacent pixel on the upper side, and the gate line G2 is disposed over the boundary between the pixel PX and the adjacent pixel on the lower side. ing. That is, the length along the second direction Y of the pixel PX corresponds to the first pitch between the gate lines. The first pitch is smaller than the second pitch.
また、図示した画素PXにおいては、補助容量線C1は、ゲート配線G2の側よりもゲート配線G1の側に偏在している。つまり、補助容量線C1とゲート配線G1との第2方向Yに沿った間隔は、補助容量線C1とゲート配線G2との第2方向Yに沿った間隔よりも小さい。 In the illustrated pixel PX, the auxiliary capacitance line C1 is unevenly distributed on the gate line G1 side rather than the gate line G2 side. That is, the interval along the second direction Y between the auxiliary capacitance line C1 and the gate line G1 is smaller than the interval along the second direction Y between the auxiliary capacitance line C1 and the gate line G2.
スイッチング素子SWは、図示した例では、ゲート配線G2及びソース配線S1に電気的に接続されている。このスイッチング素子SWは、ゲート配線G2とソース配線S1の交点付近、特に、補助容量線C1とゲート配線G2との間の領域に設けられている。このようなスイッチング素子SWは、ゲート配線G2と一体的に形成されたゲート電極WG、ゲート電極WGの直上に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層SC、ソース配線S1と一体的に形成され半導体層SCにコンタクトしたソース電極WS、及び、半導体層SCにコンタクトしたドレイン電極WDを備えている。 In the illustrated example, the switching element SW is electrically connected to the gate line G2 and the source line S1. The switching element SW is provided near the intersection of the gate line G2 and the source line S1, particularly in a region between the auxiliary capacitance line C1 and the gate line G2. Such a switching element SW includes a gate electrode WG formed integrally with the gate line G2, a semiconductor layer SC made of amorphous silicon formed immediately above the gate electrode WG, and a semiconductor layer formed integrally with the source line S1. A source electrode WS in contact with the SC and a drain electrode WD in contact with the semiconductor layer SC are provided.
画素電極PEは、隣接するソース配線S1とソース配線S2との間に位置するとともに、ゲート配線G1とゲート配線G2との間に位置している。つまり、画素電極PEは、ソース配線S1及びソース配線S2と、ゲート配線G1及びゲート配線G2とで囲まれた内側に位置している。このような画素電極PEは、コンタクトホールCH1及びコンタクトホールCH2を介してスイッチング素子SWのドレイン電極WDと電気的に接続されている。 The pixel electrode PE is located between the adjacent source line S1 and source line S2, and is located between the gate line G1 and the gate line G2. That is, the pixel electrode PE is located on the inner side surrounded by the source wiring S1 and the source wiring S2, and the gate wiring G1 and the gate wiring G2. Such a pixel electrode PE is electrically connected to the drain electrode WD of the switching element SW via the contact hole CH1 and the contact hole CH2.
画素電極PEは、互いに電気的に接続された2本以上の主画素電極PAを備えている。図示した例では、画素電極PEは、画素PXの左側端部付近でスイッチング素子SWと電気的に接続される一方で、2本の主画素電極PA1及び主画素電極PA2を備えている。これらの主画素電極PA1及び主画素電極PA2のそれぞれは、画素PXの右側端部に向かって(つまり、ソース配線S2に向かって)第1方向Xに沿って直線的に延出している。このような主画素電極PA1及び主画素電極PA2のそれぞれは、第2方向Yに沿って略同一の幅を有する帯状に形成されている。 The pixel electrode PE includes two or more main pixel electrodes PA that are electrically connected to each other. In the illustrated example, the pixel electrode PE includes two main pixel electrodes PA1 and PA2 while being electrically connected to the switching element SW near the left end of the pixel PX. Each of the main pixel electrode PA1 and the main pixel electrode PA2 extends linearly along the first direction X toward the right end portion of the pixel PX (that is, toward the source line S2). Each of the main pixel electrode PA1 and the main pixel electrode PA2 is formed in a strip shape having substantially the same width along the second direction Y.
このような画素電極PEの主画素電極PAのうち、少なくとも一本の主画素電極PAが補助容量線C1の上方に位置している。図示した例では、主画素電極PA1が補助容量線C1の上方に位置している。すなわち、このような画素電極PEにおいては、ドレイン電極WDと接続されるコンタクトホールCH1及びコンタクトホールCH2付近、及び、主画素電極PA1において、補助容量線C1と対向し、画素PXでの画像表示に必要な容量を形成している。 Among the main pixel electrodes PA of the pixel electrode PE, at least one main pixel electrode PA is located above the auxiliary capacitance line C1. In the illustrated example, the main pixel electrode PA1 is located above the auxiliary capacitance line C1. That is, in such a pixel electrode PE, in the vicinity of the contact hole CH1 and the contact hole CH2 connected to the drain electrode WD and in the main pixel electrode PA1, the storage capacitor line C1 is opposed to display an image on the pixel PX. The necessary capacity is formed.
なお、アレイ基板ARは、さらに、共通電極CEの一部を備えていても良い。 The array substrate AR may further include a part of the common electrode CE.
このようなアレイ基板ARにおいては、画素電極PEは、第1配向膜AL1によって覆われている。この第1配向膜AL1には、液晶層LQの液晶分子を初期配向させるために、第1配向処理方向PD1に沿って配向処理(例えば、ラビング処理や光配向処理)がなされている。第1配向膜AL1が液晶分子を初期配向させる第1配向処理方向PD1は、主画素電極PAの延出方向である第1方向Xと略平行である。 In such an array substrate AR, the pixel electrode PE is covered with the first alignment film AL1. The first alignment film AL1 is subjected to alignment treatment (for example, rubbing treatment or photo-alignment treatment) along the first alignment treatment direction PD1 in order to initially align the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LQ. The first alignment treatment direction PD1 in which the first alignment film AL1 initially aligns the liquid crystal molecules is substantially parallel to the first direction X that is the extending direction of the main pixel electrode PA.
ここで、寸法の一例について述べると、ゲート配線Gのピッチつまりゲート配線G1とゲート配線G2との第2方向Yに沿った間隔は50μm〜60μmであり、ソース配線Sのピッチつまりソース配線S1とソース配線S2との第1方向Xに沿った間隔は150μm〜180μmであり、ゲート配線G及び補助容量線Cの第2方向Yに沿った幅が5μmであり、主画素電極PAの第2方向Yに沿った幅が5μmであり、ソース配線Sの第1方向Xに沿った幅が3μmである。なお、ゲート配線G及び補助容量線Cは同一層に形成されており、電気的に絶縁する必要があるため、両者の間に例えば10μmのマージンを確保している。 Here, an example of the dimensions will be described. The pitch of the gate wiring G, that is, the distance between the gate wiring G1 and the gate wiring G2 in the second direction Y is 50 μm to 60 μm. The distance along the first direction X with the source line S2 is 150 μm to 180 μm, the width along the second direction Y of the gate line G and the auxiliary capacitance line C is 5 μm, and the second direction of the main pixel electrode PA. The width along Y is 5 μm, and the width along the first direction X of the source wiring S is 3 μm. Note that the gate line G and the auxiliary capacitance line C are formed in the same layer and need to be electrically insulated, so a margin of, for example, 10 μm is secured between them.
図3は、図1に示した対向基板CTにおける一画素PXの構造例を概略的に示す平面図である。ここでは、X−Y平面における平面図を示している。なお、ここでは、説明に必要な構成のみを図示し、また、アレイ基板に備えられた画素電極PE、ソース配線S、ゲート配線Gなどを破線で示している。 FIG. 3 is a plan view schematically showing a structural example of one pixel PX in the counter substrate CT shown in FIG. Here, a plan view in the XY plane is shown. Here, only the configuration necessary for the description is illustrated, and the pixel electrode PE, the source wiring S, the gate wiring G, and the like provided in the array substrate are indicated by broken lines.
共通電極CEは、対向基板CTに主共通電極CAを備えている。図示した例では、共通電極CEは、さらに、対向基板CTに副共通電極CBを備えている。これらの主共通電極CA及び副共通電極CBは、互いに電気的に接続されている。但し、副共通電極CBは省略しても良い。 The common electrode CE includes a main common electrode CA on the counter substrate CT. In the illustrated example, the common electrode CE further includes a sub-common electrode CB on the counter substrate CT. The main common electrode CA and the sub-common electrode CB are electrically connected to each other. However, the sub-common electrode CB may be omitted.
主共通電極CAは、X−Y平面内において、主画素電極PA1及び主画素電極PA2のそれぞれを挟んだ両側で主画素電極PAの延出方向と略平行な第1方向Xに沿って直線的に延出している。あるいは、主共通電極CAは、ゲート配線Gの上方、及び、主画素電極PA間にそれぞれ1本ずつ配置されるとともに主画素電極PAの延出方向と略平行な第1方向Xに沿って延出している。このような主共通電極CAは、第2方向Yに沿って略同一の幅を有する帯状に形成されている。 The main common electrode CA is linear along a first direction X substantially parallel to the extending direction of the main pixel electrode PA on both sides of the main pixel electrode PA1 and the main pixel electrode PA2 in the XY plane. It extends to. Alternatively, one main common electrode CA is disposed above the gate line G and between the main pixel electrodes PA, and extends along a first direction X substantially parallel to the extending direction of the main pixel electrode PA. I'm out. Such a main common electrode CA is formed in a strip shape having substantially the same width along the second direction Y.
図示した例では、主共通電極CAは、第2方向Yに間隔をおいて3本平行に並んでいる。すなわち、一画素あたり、3本の主共通電極CAが第2方向Yに沿って等ピッチで配置されている。画素PXにおいて、主共通電極CAUは上側端部に配置され、主共通電極CABは下側端部に配置され、主共通電極CACは画素中央部に配置されている。厳密には、主共通電極CAUは当該画素PXとその上側に隣接する画素との境界に跨って配置され、主共通電極CABは当該画素PXとその下側に隣接する画素との境界に跨って配置されている。主共通電極CAUはゲート配線G1の上方に位置し、主共通電極CABはゲート配線G2の上方に位置している。 In the illustrated example, three main common electrodes CA are arranged in parallel in the second direction Y at intervals. That is, three main common electrodes CA are arranged at equal pitches along the second direction Y per pixel. In the pixel PX, the main common electrode CAU is disposed at the upper end, the main common electrode CAB is disposed at the lower end, and the main common electrode CAC is disposed at the center of the pixel. Strictly speaking, the main common electrode CAU is disposed over the boundary between the pixel PX and the adjacent pixel on the upper side, and the main common electrode CAB is disposed over the boundary between the pixel PX and the adjacent pixel on the lower side. Has been placed. The main common electrode CAU is located above the gate line G1, and the main common electrode CAB is located above the gate line G2.
主共通電極CAU及び主共通電極CACは、主画素電極PA1を挟んだ両側に位置している。同様に、主共通電極CAC及び主共通電極CABは、主画素電極PA2を挟んだ両側に位置している。換言すると、画素中央部に配置された主共通電極CACは、主画素電極PA1と主画素電極PA2との間に位置している。つまり、X−Y平面において、第2方向Yに沿って主共通電極CAと主画素電極PAとが交互に並んでおり、図示した例では、主共通電極CAU、主画素電極PA1、主共通電極CAC、主画素電極PA2、主共通電極CABがこの順に並んでいる。なお、主共通電極CAUと主画素電極PA1との間の第2方向Yに沿った電極間隔、主画素電極PA1と主共通電極CACとの間の第2方向Yに沿った電極間隔、主共通電極CACと主画素電極PA2との間の第2方向Yに沿った電極間隔、及び、主画素電極PA2と主共通電極CABとの間の第2方向Yに沿った電極間隔は略同等であることが望ましい。 The main common electrode CAU and the main common electrode CAC are located on both sides of the main pixel electrode PA1. Similarly, the main common electrode CAC and the main common electrode CAB are located on both sides of the main pixel electrode PA2. In other words, the main common electrode CAC disposed in the center of the pixel is located between the main pixel electrode PA1 and the main pixel electrode PA2. That is, in the XY plane, the main common electrode CA and the main pixel electrode PA are alternately arranged along the second direction Y. In the illustrated example, the main common electrode CAU, the main pixel electrode PA1, and the main common electrode are arranged. The CAC, the main pixel electrode PA2, and the main common electrode CAB are arranged in this order. In addition, the electrode interval along the second direction Y between the main common electrode CAU and the main pixel electrode PA1, the electrode interval along the second direction Y between the main pixel electrode PA1 and the main common electrode CAC, the main common The electrode interval along the second direction Y between the electrode CAC and the main pixel electrode PA2 and the electrode interval along the second direction Y between the main pixel electrode PA2 and the main common electrode CAB are substantially equal. It is desirable.
副共通電極CBは、X−Y平面内において、画素電極PEを挟んだ両側で第2方向Yに沿って直線的に延出している。あるいは、副共通電極CBは、ソース配線Sの上方に配置されるとともに第2方向Yに沿って直線的に延出している。このような副共通電極CBは、第1方向Xに沿って略同一の幅を有する帯状に形成されている。また、このような副共通電極CBは、主共通電極CAと一体的あるいは連続的に形成され、主共通電極CAと電気的に接続されている。つまり、対向基板CTにおいては、共通電極CEは格子状に形成されている。 The sub-common electrode CB extends linearly along the second direction Y on both sides of the pixel electrode PE in the XY plane. Alternatively, the sub-common electrode CB is disposed above the source line S and extends linearly along the second direction Y. Such a sub-common electrode CB is formed in a strip shape having substantially the same width along the first direction X. Further, such a sub-common electrode CB is formed integrally or continuously with the main common electrode CA and is electrically connected to the main common electrode CA. That is, in the counter substrate CT, the common electrode CE is formed in a lattice shape.
図示した例では、副共通電極CBは、第1方向Xに間隔をおいて2本平行に並んでおり、画素PXの左右両端部にそれぞれ配置されている。すなわち、一画素あたり、2本の副共通電極CBが配置されている。図示した画素PXにおいて、副共通電極CBLは左側端部に配置され、副共通電極CBRは右側端部に配置されている。厳密には、副共通電極CBLは当該画素PXとその左側に隣接する画素との境界に跨って配置され、副共通電極CBRは当該画素PXとその右側に隣接する画素との境界に跨って配置されている。副共通電極CBLはソース配線S1の上方に位置し、副共通電極CBRはソース配線S2の上方に位置している。 In the illustrated example, two sub-common electrodes CB are arranged in parallel in the first direction X with an interval between them, and are arranged at both left and right ends of the pixel PX, respectively. That is, two sub-common electrodes CB are arranged per pixel. In the illustrated pixel PX, the sub-common electrode CBL is disposed at the left end, and the sub-common electrode CBR is disposed at the right end. Strictly speaking, the sub-common electrode CBL is disposed over the boundary between the pixel PX and the pixel adjacent to the left side, and the sub-common electrode CBR is disposed over the boundary between the pixel PX and the pixel adjacent to the right side. Has been. The sub-common electrode CBL is located above the source line S1, and the sub-common electrode CBR is located above the source line S2.
このような対向基板CTにおいては、共通電極CEは、第2配向膜AL2によって覆われている。この第2配向膜AL2には、液晶層LQの液晶分子を初期配向させるために、第2配向処理方向PD2に沿って配向処理(例えば、ラビング処理や光配向処理)がなされている。第2配向膜AL2が液晶分子を初期配向させる第2配向処理方向PD2は、第1配向処理方向PD1とは互いに平行であって、互いに同じ向きあるいは逆向きである。図示した例では、第2配向処理方向PD2は、第1方向Xと平行であり、X−Y平面内において、第1配向処理方向PD1とは互いに平行であって、互いに同じ向きである。 In such a counter substrate CT, the common electrode CE is covered with the second alignment film AL2. The second alignment film AL2 is subjected to alignment treatment (for example, rubbing treatment or photo-alignment treatment) along the second alignment treatment direction PD2 in order to initially align the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LQ. The second alignment treatment direction PD2 in which the second alignment film AL2 initially aligns the liquid crystal molecules is parallel to the first alignment treatment direction PD1 and is in the same direction or in the opposite direction. In the illustrated example, the second alignment processing direction PD2 is parallel to the first direction X, and in the XY plane, the first alignment processing direction PD1 is parallel to each other and is in the same direction.
開口部APは、図3に示したように、第1方向Xに沿った長さが第2方向Yに沿った長さよりも長い長方形状である。 As shown in FIG. 3, the opening AP has a rectangular shape whose length along the first direction X is longer than the length along the second direction Y.
図4は、図2のA−B線で切断したアレイ基板ARの断面構造を概略的に示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of the array substrate AR cut along the line AB in FIG.
アレイ基板ARは、光透過性を有する第1絶縁基板10を用いて形成されている。このアレイ基板ARは、第1絶縁基板10においてスイッチング素子SW、補助容量線C1、画素電極PE、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、第1配向膜AL1などを備えている。
The array substrate AR is formed using a first insulating
スイッチング素子SWのゲート電極WGは、ゲート配線G2の一部であり、第1絶縁基板10の内面10Aに形成されている。補助容量線C1は、第1絶縁基板10の内面10Aに形成されている。これらのゲート電極WG及び補助容量線C1は、第1絶縁膜11によって覆われている。
The gate electrode WG of the switching element SW is a part of the gate wiring G2, and is formed on the
スイッチング素子SWの半導体層SCは、第1絶縁膜11の上に形成され、ゲート電極WGの直上に位置している。スイッチング素子SWのソース電極WSは、ソース配線S1の一部であり、第1絶縁膜11の上に形成され、半導体層SCにコンタクトしている。スイッチング素子SWのドレイン電極WDは、第1絶縁膜11の上に形成され、半導体層SCにコンタクトしている。半導体層SC、ソース電極WS、及び、ドレイン電極WDは、第2絶縁膜12によって覆われている。この第2絶縁膜12には、ドレイン電極WDまで貫通したコンタクトホールCH1が形成されている。
The semiconductor layer SC of the switching element SW is formed on the first insulating
第3絶縁膜13は、第2絶縁膜12の上に形成されている。この第3絶縁膜13には、コンタクトホールCH2が形成されている。このコンタクトホールCH2は、コンタクトホールCH1よりも大きなサイズであり、コンタクトホールCH1でドレイン電極WDまで貫通するとともにコンタクトホールCH1の周囲の第2絶縁膜12まで貫通する。
The third
画素電極PEは、第3絶縁膜13の上に形成され、コンタクトホールCH1及びコンタクトホールCH2を介してドレイン電極WDにコンタクトしている。このような画素電極PEの一部(例えば、主画素電極PA1)は、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、及び、第3絶縁膜13を介して補助容量線C1と対向している。
The pixel electrode PE is formed on the third insulating
第1配向膜AL1は、画素電極PEなどを覆っており、第3絶縁膜13の上にも配置されている。このような第1配向膜AL1は、水平配向性を示す材料によって形成されている。
The first alignment film AL1 covers the pixel electrode PE and the like, and is also disposed on the third insulating
図5は、図3のC−D線で切断した液晶表示パネルLPNの断面構造を概略的に示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display panel LPN cut along line CD in FIG.
液晶表示パネルLPNを構成するアレイ基板ARの背面側には、バックライト4が配置されている。バックライト4としては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオード(LED)を利用したものや冷陰極管(CCFL)を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。 A backlight 4 is disposed on the back side of the array substrate AR constituting the liquid crystal display panel LPN. As the backlight 4, various forms are applicable, and any of those using a light emitting diode (LED) or a cold cathode tube (CCFL) as a light source can be applied. The description of the structure is omitted.
アレイ基板ARにおいて、ゲート配線G1、補助容量線C1、及び、ゲート配線G2は、第1絶縁基板10の内面10A、つまり、対向基板CTと対向する側に形成され、第1絶縁膜11によって覆われている。画素電極PEの主画素電極PA1及び主画素電極PA2は、第3絶縁膜13の上に形成され、第1配向膜AL1によって覆われている。主画素電極PA1及び主画素電極PA2は、ゲート配線G1及びゲート配線G2のそれぞれの直上の位置よりもそれらの内側に位置している。主画素電極PA1は、補助容量線C1の直上に位置している。この主画素電極PA1と補助容量線C1との間には、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、及び、第3絶縁膜13が介在している。第1配向膜AL1は、アレイ基板ARの対向基板CTと対向する面に配置され、アクティブエリアACTの略全体に亘って延在している。
In the array substrate AR, the gate wiring G1, the auxiliary capacitance line C1, and the gate wiring G2 are formed on the
対向基板CTは、光透過性を有する第2絶縁基板20を用いて形成されている。この対向基板CTは、第2絶縁基板20の内側、つまり、アレイ基板ARと対向する側においてブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、オーバーコート層OC、共通電極CE、第2配向膜AL2などを備えている。
The counter substrate CT is formed by using a second insulating
ブラックマトリクスBMは、各画素PXを区画し、開口部APを形成する。すなわち、ブラックマトリクスBMは、ソース配線S、ゲート配線G、補助容量線C、スイッチング素子SWなどの配線部に対向するように配置されている。ここに示した例では、ブラックマトリクスBMは、ゲート配線G1及びゲート配線G2の上方に位置した部分と、図示しないスイッチング素子SWやソース配線S1及びソース配線S2などの上方に位置した部分を備えており、格子状に形成されている。このブラックマトリクスBMは、第2絶縁基板20のアレイ基板ARに対向する内面20Aに配置されている。
The black matrix BM partitions each pixel PX and forms an opening AP. That is, the black matrix BM is disposed so as to face wiring portions such as the source wiring S, the gate wiring G, the auxiliary capacitance line C, and the switching element SW. In the example shown here, the black matrix BM includes a portion positioned above the gate wiring G1 and the gate wiring G2, and a portion positioned above the switching element SW, the source wiring S1, the source wiring S2, and the like (not shown). It is formed in a lattice shape. The black matrix BM is disposed on the inner surface 20A of the second insulating
カラーフィルタCFは、各画素PXに対応して配置されている。すなわち、カラーフィルタCFは、第2絶縁基板20の内面20AにおいてブラックマトリクスBMによって区画された内側に配置されるとともに、その一部がブラックマトリクスBMに乗り上げている。第2方向Yに隣接する画素PXにそれぞれ配置されたカラーフィルタCFは、互いに色が異なる。例えば、カラーフィルタCFは、赤色、青色、緑色といった3原色にそれぞれ着色された樹脂材料によって形成されている。赤色に着色された樹脂材料からなる赤色カラーフィルタは、赤色画素に対応して配置されている。青色に着色された樹脂材料からなる青色カラーフィルタは、青色画素に対応して配置されている。緑色に着色された樹脂材料からなる緑色カラーフィルタは、緑色画素に対応して配置されている。これらのカラーフィルタCF同士の境界は、ブラックマトリクスBMと重なる位置にある。
The color filter CF is arranged corresponding to each pixel PX. That is, the color filter CF is disposed on the inner surface 20A of the second insulating
オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFを覆っている。このオーバーコート層OCは、カラーフィルタCFの表面の凹凸の影響を緩和する。 The overcoat layer OC covers the color filter CF. This overcoat layer OC alleviates the influence of irregularities on the surface of the color filter CF.
共通電極の主共通電極CAU、主共通電極CAC、及び、主共通電極CAB、図示しない副共通電極CBなどは、オーバーコート層OCのアレイ基板ARと対向する側に形成されている。特に、主共通電極CAU及び主共通電極CAB、図示しない副共通電極CBは、ブラックマトリクスBMの直下に位置している。主共通電極CAUは、ゲート配線G1の直上に位置している。主共通電極CABは、ゲート配線G2の直上に位置している。主共通電極CACは、主共通電極CAUと主共通電極CABとの間に位置し、その直下には、いずれの主画素電極も位置していないし、いずれのゲート配線も位置していない。 The main common electrode CAU, the main common electrode CAC, the main common electrode CAB, the sub-common electrode CB (not shown), and the like are formed on the side of the overcoat layer OC facing the array substrate AR. In particular, the main common electrode CAU, the main common electrode CAB, and the sub-common electrode CB (not shown) are located immediately below the black matrix BM. The main common electrode CAU is located immediately above the gate line G1. The main common electrode CAB is located immediately above the gate line G2. The main common electrode CAC is located between the main common electrode CAU and the main common electrode CAB, and no main pixel electrode is located immediately below, and no gate wiring is located.
上記の開口部APにおいて、画素電極PEと共通電極CEとの間の領域、つまり、主共通電極CAUと主画素電極PA1との間の領域、主共通電極CACと主画素電極PA1との間の領域、主共通電極CACと主画素電極PA2との間の領域、及び、主共通電極CABと主画素電極PA2との間の領域は、バックライト光が透過可能な透過領域に相当する。 In the opening AP, a region between the pixel electrode PE and the common electrode CE, that is, a region between the main common electrode CAU and the main pixel electrode PA1, and a region between the main common electrode CAC and the main pixel electrode PA1. The region, the region between the main common electrode CAC and the main pixel electrode PA2, and the region between the main common electrode CAB and the main pixel electrode PA2 correspond to a transmission region through which the backlight can be transmitted.
第2配向膜AL2は、対向基板CTのアレイ基板ARと対向する面に配置され、アクティブエリアACTの略全体に亘って延在している。この第2配向膜AL2は、共通電極CEやオーバーコート層OCなどを覆っている。このような第2配向膜AL2は、水平配向性を示す材料によって形成されている。 The second alignment film AL2 is disposed on the surface of the counter substrate CT facing the array substrate AR, and extends over substantially the entire active area ACT. The second alignment film AL2 covers the common electrode CE, the overcoat layer OC, and the like. Such a second alignment film AL2 is formed of a material exhibiting horizontal alignment.
上述したようなアレイ基板ARと対向基板CTとは、それぞれの第1配向膜AL1及び第2配向膜AL2が対向するように配置されている。このとき、アレイ基板ARの第1配向膜AL1と対向基板CTの第2配向膜AL2との間には、例えば、樹脂材料によって一方の基板に一体的に形成された柱状スペーサにより、所定のセルギャップ、例えば2〜7μmのセルギャップが形成される。アレイ基板ARと対向基板CTとは、所定のセルギャップが形成された状態で、アクティブエリアACTの外側のシール材によって貼り合わせられている。 The array substrate AR and the counter substrate CT as described above are arranged so that the first alignment film AL1 and the second alignment film AL2 face each other. At this time, a predetermined cell is formed between the first alignment film AL1 of the array substrate AR and the second alignment film AL2 of the counter substrate CT by, for example, a columnar spacer integrally formed on one substrate with a resin material. A gap, for example a cell gap of 2-7 μm, is formed. The array substrate AR and the counter substrate CT are bonded to each other with a sealing material outside the active area ACT in a state where a predetermined cell gap is formed.
液晶層LQは、アレイ基板ARと対向基板CTとの間に形成されたセルギャップに保持され、第1配向膜AL1と第2配向膜AL2との間に配置されている。このような液晶層LQは、例えば、誘電率異方性が正(ポジ型)の液晶材料によって構成されている。 The liquid crystal layer LQ is held in a cell gap formed between the array substrate AR and the counter substrate CT, and is disposed between the first alignment film AL1 and the second alignment film AL2. Such a liquid crystal layer LQ is made of, for example, a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy (positive type).
尚、主画素電極PAと主共通電極CAとの第2方向Yに沿った間隔は、液晶層LQの厚みよりも大きく、主画素電極PAと主共通電極CAとの間隔は、液晶層LQの厚みの2倍以上の大きさを持つ。 The interval between the main pixel electrode PA and the main common electrode CA in the second direction Y is larger than the thickness of the liquid crystal layer LQ, and the interval between the main pixel electrode PA and the main common electrode CA is the same as that of the liquid crystal layer LQ. It has a size more than twice the thickness.
アレイ基板ARの外面、つまり、アレイ基板ARを構成する第1絶縁基板10の外面10Bには、第1光学素子OD1が接着剤などにより貼付されている。この第1光学素子OD1は、液晶表示パネルLPNのバックライト4と対向する側に位置しており、バックライト4から液晶表示パネルLPNに入射する入射光の偏光状態を制御する。この第1光学素子OD1は、第1偏光軸(あるいは第1吸収軸)AX1を有する第1偏光板PL1を含んでいる。なお、第1偏光板PL1と第1絶縁基板10との間に位相差板などの他の光学素子が配置されても良い。
The first optical element OD1 is attached to the outer surface of the array substrate AR, that is, the
対向基板CTの外面、つまり、対向基板CTを構成する第2絶縁基板20の外面20Bには、第2光学素子OD2が接着剤などにより貼付されている。この第2光学素子OD2は、液晶表示パネルLPNの表示面側に位置しており、液晶表示パネルLPNから出射した出射光の偏光状態を制御する。この第2光学素子OD2は、第2偏光軸(あるいは第2吸収軸)AX2を有する第2偏光板PL2を含んでいる。なお、第2偏光板PL2と第2絶縁基板20との間に位相差板などの他の光学素子が配置されていても良い。
The second optical element OD2 is attached to the outer surface of the counter substrate CT, that is, the
第1偏光板PL1の第1偏光軸AX1と、第2偏光板PL2の第2偏光軸AX2とは、略直交する位置関係(クロスニコル)にある。このとき、一方の偏光板は、例えば、その偏光軸が主画素電極PAあるいは主共通電極CAの延出方向と略平行または略直交するように配置されている。つまり、主画素電極PAあるいは主共通電極CAの延出方向が第1方向Xである場合、一方の偏光板の吸収軸は、第1方向Xと略平行である(つまり、第2方向Yと略直交する)、あるいは、第1方向Xと略直交する(つまり、第2方向Yと略平行である)。 The first polarizing axis AX1 of the first polarizing plate PL1 and the second polarizing axis AX2 of the second polarizing plate PL2 are in a substantially orthogonal positional relationship (crossed Nicols). At this time, one polarizing plate is disposed, for example, so that the polarization axis thereof is substantially parallel or substantially orthogonal to the extending direction of the main pixel electrode PA or the main common electrode CA. That is, when the extending direction of the main pixel electrode PA or the main common electrode CA is the first direction X, the absorption axis of one polarizing plate is substantially parallel to the first direction X (that is, the second direction Y and Or substantially perpendicular to the first direction X (that is, substantially parallel to the second direction Y).
あるいは、一方の偏光板は、例えば、その偏光軸が液晶分子の初期配向方向つまり第1配向処理方向PD1あるいは第2配向処理方向PD2と平行または直交するように配置されている。初期配向方向が第1方向Xと平行である場合、一方の偏光板の偏光軸は、第1方向Xと平行、あるいは、第2方向Yと平行である。 Alternatively, one polarizing plate is disposed, for example, so that the polarization axis thereof is parallel or orthogonal to the initial alignment direction of the liquid crystal molecules, that is, the first alignment processing direction PD1 or the second alignment processing direction PD2. When the initial alignment direction is parallel to the first direction X, the polarization axis of one polarizing plate is parallel to the first direction X or parallel to the second direction Y.
図3において、(a)で示した例では、第1偏光板PL1は、その第1偏光軸AX1が主画素電極PAの延出方向あるいは液晶分子LMの初期配向方向(第1方向X)に対して平行となる(つまり、第1方向Xに平行となる)ように配置され、また、第2偏光板PL2は、その第2偏光軸AX2が主画素電極PAの延出方向あるいは液晶分子LMの初期配向方向に対して直交する(つまり、第2方向Yと平行となる)ように配置されている。 In the example shown in FIG. 3A, the first polarizing plate PL1 has the first polarizing axis AX1 in the extending direction of the main pixel electrode PA or the initial alignment direction (first direction X) of the liquid crystal molecules LM. The second polarizing plate PL2 is disposed so as to be parallel to the first direction X (that is, parallel to the first direction X). The second polarizing axis AX2 of the second polarizing plate PL2 is the extension direction of the main pixel electrode PA or the liquid crystal molecule LM. Are arranged so as to be orthogonal to the initial alignment direction (that is, parallel to the second direction Y).
また、図3において、(b)で示した例では、第2偏光板PL2は、その第2偏光軸AX2が主画素電極PAの延出方向あるいは液晶分子LMの初期配向方向(第1方向X)に対して平行となる(つまり、第1方向Xに平行となる)ように配置され、また、第1偏光板PL1は、その第1偏光軸AX1が主画素電極PAの延出方向あるいは液晶分子LMの初期配向方向に対して直交する(つまり、第2方向Yと平行となる)ように配置されている。 In the example shown in FIG. 3B, the second polarizing plate PL2 has a second polarizing axis AX2 whose extension direction of the main pixel electrode PA or initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM (first direction X). ) In parallel (that is, parallel to the first direction X), and the first polarizing plate PL1 has a first polarization axis AX1 extending in the main pixel electrode PA or a liquid crystal. The molecules LM are arranged so as to be orthogonal to the initial alignment direction (that is, parallel to the second direction Y).
次に、上記構成の液晶表示パネルLPNの動作について、図2乃至図5を参照しながら説明する。 Next, the operation of the liquid crystal display panel LPN configured as described above will be described with reference to FIGS.
すなわち、液晶層LQに電圧が印加されていない状態、つまり、画素電極PEと共通電極CEとの間に電界が形成されていない状態(OFF時)では、液晶層LQの液晶分子LMは、その長軸が第1配向膜AL1の第1配向処理方向PD1及び第2配向膜AL2の第2配向処理方向PD2を向くように配向している。このようなOFF時が初期配向状態に相当し、OFF時の液晶分子LMの配向方向が初期配向方向に相当する。 That is, in a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer LQ, that is, in a state where no electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE (when OFF), the liquid crystal molecules LM of the liquid crystal layer LQ The major axis is oriented so as to face the first orientation treatment direction PD1 of the first orientation film AL1 and the second orientation treatment direction PD2 of the second orientation film AL2. Such OFF time corresponds to the initial alignment state, and the alignment direction of the liquid crystal molecules LM at the OFF time corresponds to the initial alignment direction.
なお、厳密には、液晶分子LMは、X−Y平面に平行に配向しているとは限らず、プレチルトしている場合が多い。このため、ここでの液晶分子LMの初期配向方向とは、OFF時の液晶分子LMの長軸をX−Y平面に正射影した方向である。以下では、説明を簡略にするために、液晶分子LMは、X−Y平面に平行に配向しているものとし、X−Y平面と平行な面内で回転するものとして説明する。 Strictly speaking, the liquid crystal molecules LM are not always aligned parallel to the XY plane, and are often pretilted. For this reason, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM here is a direction obtained by orthogonally projecting the major axis of the liquid crystal molecules LM at the time of OFF to the XY plane. Hereinafter, in order to simplify the description, it is assumed that the liquid crystal molecules LM are aligned in parallel to the XY plane and rotate in a plane parallel to the XY plane.
ここでは、第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2は、ともに第1方向Xと略平行な方向である。OFF時においては、液晶分子LMは、図3に破線で示したように、その長軸が第1方向Xと略平行な方向に初期配向する。 Here, both the first alignment treatment direction PD1 and the second alignment treatment direction PD2 are substantially parallel to the first direction X. At the OFF time, the liquid crystal molecules LM are initially aligned in the direction in which the major axis is substantially parallel to the first direction X, as indicated by a broken line in FIG.
図示した例のように、第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2が平行且つ同じ向きである場合、液晶層LQの断面において、液晶分子LMは、液晶層LQの中間部付近で略水平(プレチルト角が略ゼロ)に配向し、ここを境界として第1配向膜AL1の近傍及び第2配向膜AL2の近傍において対称となるようなプレチルト角を持って配向する(スプレイ配向)。 As in the illustrated example, when the first alignment processing direction PD1 and the second alignment processing direction PD2 are parallel and in the same direction, in the cross section of the liquid crystal layer LQ, the liquid crystal molecules LM are substantially near the middle portion of the liquid crystal layer LQ. Alignment is performed horizontally (pretilt angle is substantially zero), and is aligned with a pretilt angle that is symmetrical in the vicinity of the first alignment film AL1 and in the vicinity of the second alignment film AL2 (spray alignment).
ここで、第1配向膜AL1を第1配向処理方向PD1に配向処理した結果、第1配向膜AL1の近傍における液晶分子LMは第1配向処理方向PD1に初期配向され、第2配向膜AL2を第2配向処理方向PD2に配向処理した結果、第2配向膜AL2の近傍における液晶分子LMは第2配向処理方向PD1に初期配向される。そして、第1配向処理方向PD1と第2配向処理方向PD2は互いに平行で且つ同じ向きである場合には、上述のように液晶分子LMはスプレイ配向になり、上記したように液晶層LQの中間部を境界として、アレイ基板AR上の第1配向膜AL1の近傍での液晶分子LMの配向と対向基板CT上の第2配向膜AL2の近傍での液晶分子LMの配向は、上下で対称となる。このため、基板の法線方向から傾いた方向においても光学的に補償される。したがって、第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2が互いに平行、且つ、同じ向きである場合には、黒表示の場合に光漏れが少なく、高コントラスト比を実現することができ、表示品位を向上することが可能となる。 Here, as a result of the alignment processing of the first alignment film AL1 in the first alignment processing direction PD1, the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the first alignment film AL1 are initially aligned in the first alignment processing direction PD1, and the second alignment film AL2 is formed. As a result of the alignment processing in the second alignment processing direction PD2, the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the second alignment film AL2 are initially aligned in the second alignment processing direction PD1. When the first alignment treatment direction PD1 and the second alignment treatment direction PD2 are parallel to each other and in the same direction, the liquid crystal molecules LM are in the splay alignment as described above, and as described above, the intermediate between the liquid crystal layers LQ. The alignment of the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the first alignment film AL1 on the array substrate AR and the alignment of the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the second alignment film AL2 on the counter substrate CT are symmetrical in the vertical direction with the portion as a boundary. Become. For this reason, optical compensation is also made in a direction inclined from the normal direction of the substrate. Therefore, when the first alignment processing direction PD1 and the second alignment processing direction PD2 are parallel to each other and in the same direction, light leakage is small in the case of black display, and a high contrast ratio can be realized. It becomes possible to improve the quality.
なお、第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2が互いに平行且つ逆向きである場合、液晶層LQの断面において、液晶分子LMは、第1配向膜AL1の近傍、第2配向膜AL2の近傍、及び、液晶層LQの中間部において略均一なプレチルト角を持って配向する(ホモジニアス配向)。 When the first alignment treatment direction PD1 and the second alignment treatment direction PD2 are parallel and opposite to each other, the liquid crystal molecules LM are in the vicinity of the first alignment film AL1, in the second alignment film AL2 in the cross section of the liquid crystal layer LQ. And in the middle part of the liquid crystal layer LQ with a substantially uniform pretilt angle (homogeneous alignment).
バックライト4からのバックライト光の一部は、第1偏光板PL1を透過し、液晶表示パネルLPNに入射する。液晶表示パネルLPNに入射した光は、第1偏光板PL1の第1吸収軸AX1と直交する直線偏光である。このような直線偏光の偏光状態は、液晶層LQを通過する際に液晶分子LMの配向状態によって変化するが、OFF時においては、液晶層LQを通過した直線偏光の偏光状態はほとんど変化しない。このため、液晶表示パネルLPNを透過した直線偏光は、第1偏光板PL1に対してクロスニコルの位置関係にある第2偏光板PL2によって吸収される(黒表示)。 Part of the backlight light from the backlight 4 passes through the first polarizing plate PL1 and enters the liquid crystal display panel LPN. The light incident on the liquid crystal display panel LPN is linearly polarized light orthogonal to the first absorption axis AX1 of the first polarizing plate PL1. The polarization state of such linearly polarized light changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules LM when passing through the liquid crystal layer LQ, but the polarization state of the linearly polarized light that has passed through the liquid crystal layer LQ hardly changes at the OFF time. Therefore, the linearly polarized light transmitted through the liquid crystal display panel LPN is absorbed by the second polarizing plate PL2 having a crossed Nicol positional relationship with the first polarizing plate PL1 (black display).
一方、液晶層LQに電圧が印加された状態、つまり、画素電極PEと共通電極CEとの間に電界が形成された状態(ON時)では、画素電極PEと共通電極CEとの間に基板と略平行な横電界(あるいは斜め電界)が形成される。液晶分子LMは、電界の影響を受け、その長軸が図中の実線で示したようにX−Y平面と略平行な平面内で回転する。 On the other hand, in a state where a voltage is applied to the liquid crystal layer LQ, that is, a state where an electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE (when ON), the substrate is interposed between the pixel electrode PE and the common electrode CE. A horizontal electric field (or an oblique electric field) substantially parallel to the line is formed. The liquid crystal molecules LM are affected by the electric field and rotate in a plane whose major axis is substantially parallel to the XY plane as indicated by the solid line in the figure.
図3に示した例では、画素PX内において、例えば、主画素電極PA1と主共通電極CACとの間の領域内では、液晶分子LMは、第1方向Xに対して反時計回りに回転し図中の左下を向くように配向する。また、主画素電極PA2と主共通電極CACとの間の領域内では、液晶分子LMは、第1方向Xに対して時計回りに回転し図中の左上を向くように配向する。 In the example shown in FIG. 3, in the pixel PX, for example, in the region between the main pixel electrode PA1 and the main common electrode CAC, the liquid crystal molecules LM rotate counterclockwise with respect to the first direction X. Oriented to face the lower left in the figure. Further, in the region between the main pixel electrode PA2 and the main common electrode CAC, the liquid crystal molecules LM are rotated clockwise with respect to the first direction X and oriented so as to face the upper left in the drawing.
このように、各画素PXにおいて、画素電極PEと共通電極CEとの間に電界が形成された状態では、液晶分子LMの配向方向は、主画素電極PAと重なる位置あるいは主共通電極CAと重なる位置を境界として複数の方向に分かれ、それぞれの配向方向でドメインを形成する。つまり、一画素PXには、複数のドメインが形成される。 As described above, in each pixel PX, in a state where an electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE, the alignment direction of the liquid crystal molecules LM overlaps with the main pixel electrode PA or the main common electrode CA. Dividing into a plurality of directions with the position as a boundary, a domain is formed in each orientation direction. That is, a plurality of domains are formed in one pixel PX.
このようなON時には、バックライト4から液晶表示パネルLPNに入射したバックライト光の一部は、第1偏光板PL1を透過し、液晶表示パネルLPNに入射する。液晶表示パネルLPNに入射した光は、第1偏光板PL1の第1吸収軸AX1と直交する直線偏光である。このような直線偏光の偏光状態は、液晶層LQを通過する際に液晶分子LMの配向状態に応じて変化する。例えば、第1方向Xに平行な直線偏光が液晶表示パネルLPNに入射すると、液晶層LQを通過する際に第1方向Xに対して45°−225°方位あるいは135°−315°方位に配向した液晶分子LMによりλ/2の位相差の影響を受ける(但し、λは液晶層LQを透過する光の波長である)。これにより、液晶層LQを通過した光の偏光状態は、第2方向Yに平行な直線偏光となる。このため、ON時においては、液晶層LQを通過した少なくとも一部の光は、第2偏光板PL2を透過する(白表示)。但し、画素電極あるいは共通電極と重なる位置では、液晶分子が初期配向状態を維持しているため、OFF時と同様に黒表示となる。 At such an ON time, part of the backlight light incident on the liquid crystal display panel LPN from the backlight 4 is transmitted through the first polarizing plate PL1 and incident on the liquid crystal display panel LPN. The light incident on the liquid crystal display panel LPN is linearly polarized light orthogonal to the first absorption axis AX1 of the first polarizing plate PL1. The polarization state of such linearly polarized light changes according to the alignment state of the liquid crystal molecules LM when passing through the liquid crystal layer LQ. For example, when linearly polarized light parallel to the first direction X is incident on the liquid crystal display panel LPN, it is oriented in the 45 ° -225 ° azimuth or 135 ° -315 ° azimuth with respect to the first direction X when passing through the liquid crystal layer LQ. The liquid crystal molecules LM are affected by the phase difference of λ / 2 (where λ is the wavelength of light transmitted through the liquid crystal layer LQ). Thereby, the polarization state of the light that has passed through the liquid crystal layer LQ becomes linearly polarized light parallel to the second direction Y. For this reason, at the time of ON, at least a part of the light that has passed through the liquid crystal layer LQ is transmitted through the second polarizing plate PL2 (white display). However, at the position overlapping with the pixel electrode or the common electrode, since the liquid crystal molecules maintain the initial alignment state, black display is performed as in the OFF state.
本実施形態によれば、ゲート配線や補助容量線の延出方向である第1方向Xに沿った長さがソース配線の延出方向である第2方向Yに沿った長さよりも長い横長の画素構成としたことにより、第2方向Yに沿った長さが第1方向Xに沿った長さよりも長い縦長の画素構成とした場合と比較して、アクティブエリアにおける総画素数が同一でありながら、ゲート配線、補助容量線、ソース配線などの信号配線の総数を低減することができる。 According to the present embodiment, the length along the first direction X, which is the extending direction of the gate wiring or the auxiliary capacitance line, is longer than the length along the second direction Y, which is the extending direction of the source wiring. Due to the pixel configuration, the total number of pixels in the active area is the same as in the case of a vertically long pixel configuration in which the length along the second direction Y is longer than the length along the first direction X. However, the total number of signal wirings such as gate wirings, auxiliary capacitance lines, and source wirings can be reduced.
図1に示したアクティブエリアACTにおいて、縦長の画素構成を採用した場合、例えば、ソース配線Sの総数が2400本(m=2400)であり、ゲート配線Gの総数が480本(n=480)であるのに対して、横長の画素構成を採用した場合、ソース配線Sの総数が800本(m=800)であり、ゲート配線Gの総数が1440本(n=1440)となり、640本の信号配線を低減することができる。 In the active area ACT shown in FIG. 1, when a vertically long pixel configuration is adopted, for example, the total number of source lines S is 2400 (m = 2400), and the total number of gate lines G is 480 (n = 480). On the other hand, when a horizontally long pixel configuration is adopted, the total number of source lines S is 800 (m = 800), the total number of gate lines G is 1440 (n = 1440), and 640 lines. Signal wiring can be reduced.
このように、信号配線の総数を低減できるため、信号配線の端子数を低減することができ、これらの信号配線に信号を供給するドライバの規模を低減することが可能となるとともに液晶表示パネルLPNに実装すべき駆動ICチップの数を低減することが可能となる。したがって、コストの削減が可能となる。 As described above, since the total number of signal lines can be reduced, the number of terminals of the signal lines can be reduced, and the scale of drivers for supplying signals to these signal lines can be reduced and the liquid crystal display panel LPN can be reduced. It is possible to reduce the number of drive IC chips to be mounted on the board. Therefore, cost can be reduced.
また、本実施形態によれば、画素電極PEと共通電極CEとの間の電極間隙において高い透過率を得ることが可能となる。また、一画素あたりの透過率を十分に高くするためには、主画素電極PAと主共通電極CAとの間の電極間距離を拡大することで対応することが可能となる。また、画素ピッチが異なる製品仕様に対しては、主画素電極PAと主共通電極CAとの電極間距離を変更することで、透過率分布のピーク条件を利用することが可能となる。つまり、本実施形態の表示モードにおいては、比較的画素ピッチが大きな低解像度の製品仕様から比較的画素ピッチが小さい高解像度の製品仕様まで、微細な電極加工を必ずしも必要とせず、電極間距離の設定により種々の画素ピッチの製品を提供することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, high transmittance can be obtained in the electrode gap between the pixel electrode PE and the common electrode CE. In addition, in order to sufficiently increase the transmittance per pixel, it is possible to cope with the problem by increasing the inter-electrode distance between the main pixel electrode PA and the main common electrode CA. For product specifications with different pixel pitches, the peak condition of the transmittance distribution can be used by changing the inter-electrode distance between the main pixel electrode PA and the main common electrode CA. That is, in the display mode of the present embodiment, fine electrode processing is not always required from a low-resolution product specification with a relatively large pixel pitch to a high-resolution product specification with a relatively small pixel pitch, and the distance between the electrodes is not required. Products with various pixel pitches can be provided by setting.
また、本実施形態によれば、ブラックマトリクスBMと重なる領域では、透過率が十分に低下している。これは、ゲート配線G及びソース配線Sの直上に位置する共通電極CEの位置よりも当該画素の外側に電界の漏れが発生せず、また、ブラックマトリクスBMを挟んで隣接する画素間で不所望な横電界が生じないため、ブラックマトリクスBMと重なる領域の液晶分子LMがOFF時(あるいは黒表示時)と同様に初期配向状態を保っているためである。したがって、隣接する画素間でカラーフィルタCFの色が異なる場合であっても、混色の発生を抑制することが可能となり、色再現性の低下やコントラスト比の低下を抑制することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the transmittance is sufficiently lowered in the region overlapping with the black matrix BM. This is because an electric field does not leak outside the pixel from the position of the common electrode CE located immediately above the gate line G and the source line S, and it is not desired between adjacent pixels across the black matrix BM. This is because no horizontal electric field is generated, and the liquid crystal molecules LM in the region overlapping with the black matrix BM maintain the initial alignment state as in the OFF state (or during black display). Therefore, even when the color of the color filter CF is different between adjacent pixels, it is possible to suppress the occurrence of color mixing, and it is possible to suppress a decrease in color reproducibility and a decrease in contrast ratio.
また、アレイ基板ARと対向基板CTとの合わせずれが生じた際に、画素電極PEを挟んだ両側の共通電極CEとの電極間距離に差が生じることがある。しかしながら、このような合わせずれは、全ての画素PXに共通に生じるため、画素PX間での電界分布に相違はなく、画像の表示に及ぼす影響はきわめて小さい。また、例えアレイ基板ARと対向基板CTとの間で合わせズレが生じたとしても、隣接する画素への不所望な電界の漏れを抑制することが可能となる。このため、隣接する画素間でカラーフィルタCFの色が異なる場合であっても、混色の発生を抑制することが可能となり、色再現性の低下やコントラスト比の低下を抑制することが可能となる。 Further, when misalignment between the array substrate AR and the counter substrate CT occurs, there may be a difference in the inter-electrode distance between the common electrode CE on both sides of the pixel electrode PE. However, since such misalignment occurs in common for all the pixels PX, there is no difference in the electric field distribution among the pixels PX, and the influence on the display of the image is extremely small. In addition, even if a misalignment occurs between the array substrate AR and the counter substrate CT, it is possible to suppress undesired electric field leakage to adjacent pixels. For this reason, even when the color of the color filter CF is different between adjacent pixels, it is possible to suppress the occurrence of color mixing, and it is possible to suppress a decrease in color reproducibility and a decrease in contrast ratio. .
また、本実施形態によれば、一画素内に複数のドメインを形成することが可能となる。このため、複数の方向で視野角を光学的に補償することができ、広視野角化が可能となる。 Further, according to the present embodiment, a plurality of domains can be formed in one pixel. Therefore, the viewing angle can be optically compensated in a plurality of directions, and a wide viewing angle can be achieved.
なお、上記の例では、液晶分子LMの初期配向方向が第1方向Xと平行である場合について説明したが、液晶分子LMの初期配向方向は、第1方向X及び第2方向Yを斜めに交差する斜め方向であっても良い。 In the above example, the case where the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is parallel to the first direction X has been described. However, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is oblique to the first direction X and the second direction Y. It may be an oblique direction that intersects.
また、上記の例では、液晶層LQが正(ポジ型)の誘電率異方性を有する液晶材料によって構成された場合について説明したが、液晶層LQは、誘電率異方性が負(ネガ型)の液晶材料によって構成されていても良い。 In the above example, the case where the liquid crystal layer LQ is made of a liquid crystal material having positive (positive type) dielectric anisotropy has been described. However, the liquid crystal layer LQ has a negative dielectric anisotropy (negative). Type) liquid crystal material.
なお、ON時においても、画素電極PE上あるいは共通電極CE上では、横電界がほとんど形成されない(あるいは、液晶分子LMを駆動するのに十分な電界が形成されない)ため、液晶分子LMは、OFF時と同様に初期配向方向からほとんど動かない。このため、画素電極PE及び共通電極CEがITOなどの光透過性の導電材料によって形成されていても、これらの領域ではバックライト光がほとんど透過せず、ON時において表示にほとんど寄与しない。したがって、画素電極PE及び共通電極CEは、必ずしも透明な導電材料によって形成される必要はなく、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)などの不透明な導電材料を用いて形成しても良い。 Even when ON, the horizontal electric field is hardly formed on the pixel electrode PE or the common electrode CE (or an electric field sufficient to drive the liquid crystal molecule LM is not formed), so that the liquid crystal molecule LM is OFF. As with time, it hardly moves from the initial orientation direction. For this reason, even if the pixel electrode PE and the common electrode CE are formed of a light-transmitting conductive material such as ITO, the backlight hardly transmits in these regions, and hardly contributes to the display when ON. Therefore, the pixel electrode PE and the common electrode CE do not necessarily need to be formed of a transparent conductive material, such as aluminum (Al), titanium (Ti), silver (Ag), molybdenum (Mo), and tungsten (W). An opaque conductive material may be used.
画素電極PE及び共通電極CEの少なくとも一方が上記の不透明な導電材料によって形成された場合、液晶表示パネルLPNに入射した直線偏光は、画素電極PEや共通電極CEのエッジの延出方向と略平行であるあるいは略直交する。また、上記のような不透明な導電材料によって形成されているゲート配線G、補助容量線C、及び、ソース配線Sの延出方向は、液晶表示パネルLPNに入射した直線偏光と略平行であるあるいは略直交する。このため、画素電極PEや共通電極CE、ゲート配線G、補助容量線C、及び、ソース配線Sのエッジで反射された直線偏光は、その偏光面が乱れにくく、偏光子である第1偏光板PL1を透過した際の偏光面を維持することができる。したがって、OFF時において、液晶表示パネルLPNを透過した直線偏光は、検光子である第2偏光板PL2で十分に吸収されるため、光漏れを抑制することが可能となる。つまり、黒表示の際に十分に透過率を低減することができ、コントラスト比の低下を抑制することが可能となる。また、画素電極PEや共通電極CEの周辺での光漏れ対策のためにブラックマトリクスBMの幅を拡張する必要がなく、開口部APの面積の低減、ON時の透過率の低減を抑制することが可能となる。 When at least one of the pixel electrode PE and the common electrode CE is formed of the above-described opaque conductive material, the linearly polarized light incident on the liquid crystal display panel LPN is substantially parallel to the extending direction of the edge of the pixel electrode PE or the common electrode CE. Or substantially orthogonal. In addition, the extending direction of the gate line G, the auxiliary capacitance line C, and the source line S formed of the opaque conductive material as described above is substantially parallel to the linearly polarized light incident on the liquid crystal display panel LPN. It is almost orthogonal. For this reason, the linearly polarized light reflected at the edges of the pixel electrode PE, the common electrode CE, the gate wiring G, the auxiliary capacitance line C, and the source wiring S is not easily disturbed, and the first polarizing plate is a polarizer. The polarization plane when passing through PL1 can be maintained. Accordingly, at the time of OFF, the linearly polarized light transmitted through the liquid crystal display panel LPN is sufficiently absorbed by the second polarizing plate PL2, which is an analyzer, and thus light leakage can be suppressed. That is, the transmittance can be sufficiently reduced during black display, and the reduction in contrast ratio can be suppressed. Further, it is not necessary to expand the width of the black matrix BM in order to prevent light leakage around the pixel electrode PE and the common electrode CE, and it is possible to suppress the reduction of the area of the opening AP and the reduction of the transmittance at the time of ON. Is possible.
また、ON時においても、画素電極PE上あるいは共通電極CE上ではバックライト光がほとんど透過しないため、開口部AP内で画素電極PEの主画素電極PAと補助容量線Cとが重なって容量を形成する構成であっても、開口部APにおける実質的な透過領域の面積を低減することはない。つまり、主画素電極PAと補助容量線Cとによって容量を形成する本実施形態によれば、透過領域の面積を低減することなく、画素PXにおいて表示に必要な容量を確保することが可能となる。 In addition, since the backlight hardly transmits on the pixel electrode PE or the common electrode CE even when it is ON, the main pixel electrode PA and the auxiliary capacitance line C of the pixel electrode PE overlap each other in the opening AP to increase the capacitance. Even if it is the structure to form, the area of the substantial transmissive area | region in the opening part AP is not reduced. That is, according to the present embodiment in which a capacitance is formed by the main pixel electrode PA and the auxiliary capacitance line C, it is possible to secure a capacitance necessary for display in the pixel PX without reducing the area of the transmission region. .
また、一部の主共通電極CAは、表示に寄与しないゲート配線Gの上方に位置しているため、開口部APにおける実質的な透過領域の面積を低減することはない。 In addition, since some of the main common electrodes CA are located above the gate lines G that do not contribute to display, the substantial area of the transmission region in the opening AP is not reduced.
また、上記の例では、1個の画素電極PEが2本の主画素電極PAを備える構成について説明したが、この例に限らない。1個の画素電極PEが備える主画素電極PAの本数をa本とした場合、1画素あたりに配置される主共通電極CAは(a+1)本となり、隣接する主共通電極CAの間に1本の主画素電極PAが配置される(但し、aは正数である)。 In the above example, the configuration in which one pixel electrode PE includes two main pixel electrodes PA has been described. However, the present invention is not limited to this example. When the number of main pixel electrodes PA included in one pixel electrode PE is a, the number of main common electrodes CA arranged per pixel is (a + 1), and one is provided between adjacent main common electrodes CA. Main pixel electrodes PA are disposed (where a is a positive number).
なお、本実施形態において、画素PXの構造は、上記の例に限定されるものではない。 In the present embodiment, the structure of the pixel PX is not limited to the above example.
図6は、図1に示したアレイ基板ARを対向基板側から見たときの一画素PXの他の構造例を概略的に示す平面図である。 FIG. 6 is a plan view schematically showing another structural example of one pixel PX when the array substrate AR shown in FIG. 1 is viewed from the counter substrate side.
ここに示した構造例は、図2に示した構造例と比較して、補助容量線C1と主画素電極PA1との間のみならず、補助容量線C1と主画素電極PA2との間で容量を形成する点で相違している。すなわち、補助容量線C1は主画素電極PA1の直下に位置するとともに、補助容量線C1の一部が分岐して第1方向Xに沿って延出し主画素電極PA2の直下に位置している。このような構造例によれば、開口部APにおける透過領域の面積を低減することなく、図2に示した構造例よりもさらに大きな容量を形成することが可能となる。 Compared with the structural example shown in FIG. 2, the structural example shown here is not only between the auxiliary capacitive line C1 and the main pixel electrode PA1, but also between the auxiliary capacitive line C1 and the main pixel electrode PA2. Is different in that it forms. That is, the auxiliary capacitance line C1 is located immediately below the main pixel electrode PA1, and a part of the auxiliary capacitance line C1 branches off and extends along the first direction X and is located immediately below the main pixel electrode PA2. According to such a structure example, it is possible to form a larger capacity than the structure example shown in FIG. 2 without reducing the area of the transmission region in the opening AP.
図7は、図1に示したアレイ基板ARを対向基板側から見たときの一画素PXの他の構造例を概略的に示す平面図である。 FIG. 7 is a plan view schematically showing another structural example of one pixel PX when the array substrate AR shown in FIG. 1 is viewed from the counter substrate side.
ここに示した構造例は、図2に示した構造例と比較して、アレイ基板ARがゲートシールド電極GS及びソースシールド電極SSを備えている点で相違している。 The structural example shown here is different from the structural example shown in FIG. 2 in that the array substrate AR includes a gate shield electrode GS and a source shield electrode SS.
すなわち、ゲートシールド電極GSは、ゲート配線G1及びゲート配線G2とそれぞれ対向する。このようなゲートシールド電極GSは、第1方向Xに沿って直線的に延出しており、帯状に形成されている。なお、ゲートシールド電極GSの第2方向Yに沿った幅については、必ずしも一定でなくても良い。このゲートシールド電極GSは、共通電極CEと電気的に接続されており、共通電極CEと同電位である。 That is, the gate shield electrode GS is opposed to the gate line G1 and the gate line G2. Such a gate shield electrode GS extends linearly along the first direction X and is formed in a strip shape. Note that the width of the gate shield electrode GS along the second direction Y is not necessarily constant. The gate shield electrode GS is electrically connected to the common electrode CE and has the same potential as the common electrode CE.
ソースシールド電極SSは、ソース配線S1及びソース配線S2とそれぞれ対向する。このようなソースシールド電極SSは、第2方向Yに沿って直線的に延出しており、帯状に形成されている。なお、ソースシールド電極SSの第1方向Xに沿った幅については、必ずしも一定でなくても良い。このソースシールド電極SSは、共通電極CEと電気的に接続されており、共通電極CEと同電位である。図示した例では、ゲートシールド電極GS及びソースシールド電極SSは、一体的あるいは連続的に形成されている。 The source shield electrode SS is opposed to the source line S1 and the source line S2. Such a source shield electrode SS extends linearly along the second direction Y and is formed in a strip shape. Note that the width along the first direction X of the source shield electrode SS is not necessarily constant. The source shield electrode SS is electrically connected to the common electrode CE and has the same potential as the common electrode CE. In the illustrated example, the gate shield electrode GS and the source shield electrode SS are integrally or continuously formed.
これらのゲートシールド電極GS及びソースシールド電極SSは、画素電極PEと同一層である第3絶縁膜13の上面に形成されるため、画素電極PEと同一材料(例えば、ITOなど)を用いて形成することが可能である。
Since the gate shield electrode GS and the source shield electrode SS are formed on the upper surface of the third insulating
このような構造例のアレイ基板ARは、図3に示した対向基板CTと組み合わせた際に、ゲートシールド電極GSが主共通電極CAと対向し、ソースシールド電極SSが副共通電極CBと対向する。 In the array substrate AR having such a structure example, when combined with the counter substrate CT shown in FIG. 3, the gate shield electrode GS faces the main common electrode CA, and the source shield electrode SS faces the sub-common electrode CB. .
このような構造例によれば、ゲートシールド電極GSがゲート配線Gと対向するため、ゲート配線Gからの不所望な電界を遮蔽することが可能となる。このため、ゲート配線Gから液晶層LQに対して不所望なバイアスが印加されることを抑制することができ、焼きツキなどの表示不良の発生、さらには、液晶分子の配向不良に起因した光漏れの発生を抑制することが可能となる。 According to such a structural example, since the gate shield electrode GS faces the gate line G, an undesired electric field from the gate line G can be shielded. For this reason, it is possible to suppress an undesired bias from being applied to the liquid crystal layer LQ from the gate wiring G, and it is possible to prevent display defects such as burn-in and the liquid crystal molecule alignment defects. It becomes possible to suppress the occurrence of leakage.
また、ソースシールド配線SSがソース配線Sと対向するため、ソース配線Sからの不所望な電界を遮蔽することが可能となる。このため、ソース配線Sから液晶層LQに対して不所望なバイアスが印加されることを抑制することができ、クロストーク(例えば、当該画素PXが黒を表示する画素電位に設定されている状態で、当該画素PXに接続されたソース配線に白を表示する画素電位が供給されたときに、当該画素PXの一部から光漏れが生じて輝度の上昇を招く現象)などの表示不良の発生を抑制することが可能となる。 Further, since the source shield wiring SS is opposed to the source wiring S, an undesired electric field from the source wiring S can be shielded. For this reason, it is possible to suppress an undesired bias from being applied to the liquid crystal layer LQ from the source wiring S, and crosstalk (for example, a state in which the pixel PX is set to a pixel potential for displaying black). Thus, when a pixel potential for displaying white is supplied to the source wiring connected to the pixel PX, a display defect such as a phenomenon in which light leaks from a part of the pixel PX and increases in luminance) occurs. Can be suppressed.
また、アレイ基板ARに備えられたゲートシールド電極GS及びソースシールド電極SSは、互いに電気的に接続され、アレイ基板ARにおいて格子状に形成されているため、冗長性を向上することが可能となる。また、対向基板CTに備えられた主共通電極CA及び副共通電極CBは、互いに電気的に接続され、格子状に形成されているため、冗長性を向上することが可能となる。そして、アレイ基板AR側のゲートシールド電極GS及びソースシールド電極SSと、対向基板CT側の主共通電極CA及び副共通電極CBとが互いに電気的に接続されているため、一部で断線が発生したとしても、各画素PXに安定してコモン電位を供給することが可能となり、表示不良の発生を抑制することが可能となる。 Further, since the gate shield electrode GS and the source shield electrode SS provided in the array substrate AR are electrically connected to each other and are formed in a lattice shape in the array substrate AR, the redundancy can be improved. . Further, since the main common electrode CA and the sub-common electrode CB provided in the counter substrate CT are electrically connected to each other and formed in a lattice shape, the redundancy can be improved. Since the gate shield electrode GS and source shield electrode SS on the array substrate AR side and the main common electrode CA and sub-common electrode CB on the counter substrate CT side are electrically connected to each other, disconnection occurs in part. Even if it does, it becomes possible to supply a common electric potential stably to each pixel PX, and it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of a display defect.
なお、図6に示した構造例においても上記のゲートシールド電極GS及びソースシールド電極SSを適用しても良い。 Note that the gate shield electrode GS and the source shield electrode SS may also be applied to the structural example shown in FIG.
図8は、図1に示したアレイ基板ARを対向基板側から見たときの一画素PXの他の構造例を概略的に示す平面図である。 FIG. 8 is a plan view schematically showing another structure example of one pixel PX when the array substrate AR shown in FIG. 1 is viewed from the counter substrate side.
ここに示した構造例は、図2に示した構造例と比較して、ゲート配線Gが画素PXの略中央に配置された点で相違している。 The structural example shown here is different from the structural example shown in FIG. 2 in that the gate wiring G is arranged at substantially the center of the pixel PX.
すなわち、画素PXにおいて、補助容量線C1は上側端部に配置され、補助容量線C2は下側端部に配置されている。厳密には、補助容量線C1は当該画素PXとその上側に隣接する画素との境界に跨って配置され、補助容量線C2は当該画素PXとその下側に隣接する画素との境界に跨って配置されている。ゲート配線G1は、補助容量線C1と補助容量線C2との間に位置している。スイッチング素子SWは、ゲート配線G1及びソース配線S1と電気的に接続されている。画素電極PEは、スイッチング素子SWに電気的に接続されるとともに、ゲート配線G1と補助容量線C1との間に位置する主画素電極PA1、及び、ゲート配線G2と補助容量線C1との間に位置する主画素電極PA2を備えている。 That is, in the pixel PX, the storage capacitor line C1 is disposed at the upper end, and the storage capacitor line C2 is disposed at the lower end. Strictly speaking, the storage capacitor line C1 is disposed over the boundary between the pixel PX and the adjacent pixel on the upper side, and the storage capacitor line C2 is formed over the boundary between the pixel PX and the adjacent pixel on the lower side. Has been placed. The gate line G1 is located between the auxiliary capacitance line C1 and the auxiliary capacitance line C2. The switching element SW is electrically connected to the gate line G1 and the source line S1. The pixel electrode PE is electrically connected to the switching element SW, and between the main pixel electrode PA1 located between the gate line G1 and the auxiliary capacitance line C1, and between the gate line G2 and the auxiliary capacitance line C1. A main pixel electrode PA2 is provided.
このような構造例のアレイ基板ARは、図3に示した対向基板CTと組み合わせ可能である。この場合、主共通電極CAUは補助容量線C1の上方に位置し、主共通電極CACはゲート配線G1の上方に位置し、主共通電極CABは補助容量線C2の上方に位置する。 The array substrate AR having such a structure example can be combined with the counter substrate CT shown in FIG. In this case, the main common electrode CAU is located above the auxiliary capacitance line C1, the main common electrode CAC is located above the gate line G1, and the main common electrode CAB is located above the auxiliary capacitance line C2.
このような構造例のアレイ基板は、図2に示した構造例と比較して、画素電極PEと補助容量線C1との間に形成される容量が比較的小さい仕様の場合に適用可能である。 The array substrate having such a structure example is applicable to a specification in which the capacitance formed between the pixel electrode PE and the auxiliary capacitance line C1 is relatively small as compared with the structure example shown in FIG. .
以上説明したように、本実施形態によれば、コストの削減が可能であるとともに、表示品位の劣化を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of reducing cost and suppressing deterioration in display quality.
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
LPN…液晶表示パネル
AR…アレイ基板 CT…対向基板 LQ…液晶層
PE…画素電極 PA…主画素電極
CE…共通電極 CA…主共通電極 CB…副共通電極
G…ゲート配線 C…補助容量線 S…ソース配線
LPN ... Liquid crystal display panel AR ... Array substrate CT ... Counter substrate LQ ... Liquid crystal layer PE ... Pixel electrode PA ... Main pixel electrode
CE ... Common electrode CA ... Main common electrode CB ... Sub-common electrode G ... Gate wiring C ... Auxiliary capacitance line S ... Source wiring
Claims (11)
少なくとも前記第1ゲート配線の上方、前記第2ゲート配線の上方、及び前記主画素電極間にそれぞれ位置する共通電極を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶分子を含む液晶層と、
を備え、
前記補助容量線は、前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子との間で第2方向に拡張された拡張部を有し、
前記画素電極は、前記第1スイッチング素子と前記ドレイン電極との間において前記拡張部と対向することを特徴とする液晶表示装置。 A first gate wiring and a second gate wiring extending along a first direction and arranged at a first pitch along a second direction intersecting the first direction; the first gate wiring and the second gate wiring; Auxiliary capacitance lines extending along the first direction with the gate wiring, and extending along the second direction and arranged at a second pitch larger than the first pitch along the first direction. A first source line and a second source line; a first switching element electrically connected to the first gate line and the first source line; and the second gate line and the first source line. a second switching element connected, the second direction in located inside surrounded by the first gate wiring and said second gate wiring and the first source line and the second source line and the second switching element At least one said main pixel electrode comprises two or more main pixel electrode extending along the first direction respectively a drain electrode electrically connected to a pixel electrode extending in the auxiliary capacitance line A first substrate comprising a pixel electrode located above;
A second substrate having at least a common electrode located above the first gate line, above the second gate line, and between the main pixel electrodes;
A liquid crystal layer comprising liquid crystal molecules held between the first substrate and the second substrate;
Equipped with a,
The auxiliary capacitance line has an extension portion extended in a second direction between the first switching element and the second switching element,
The liquid crystal display device , wherein the pixel electrode is opposed to the extension portion between the first switching element and the drain electrode .
前記第2ゲート配線の一部であるゲート電極と、A gate electrode which is a part of the second gate wiring;
前記ゲート電極及び前記補助容量線を覆う第1絶縁膜と、A first insulating film covering the gate electrode and the auxiliary capacitance line;
前記第1絶縁膜上に形成された半導体層と、A semiconductor layer formed on the first insulating film;
前記第1絶縁膜上に形成され前記半導体層にコンタクトした前記第1ソース配線の一部であるソース電極と、A source electrode formed on the first insulating film and in contact with the semiconductor layer, the source electrode being a part of the first source wiring;
前記第1絶縁膜上に形成され前記半導体層にコンタクトした前記ドレイン電極と、The drain electrode formed on the first insulating film and in contact with the semiconductor layer;
前記半導体層、前記ソース電極、及び、前記ドレイン電極と、前記画素電極との間に介在する第2絶縁膜と、を備え、A second insulating film interposed between the semiconductor layer, the source electrode, the drain electrode, and the pixel electrode;
前記画素電極は、前記第2絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記ドレイン電極と電気的に接続された、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の液晶表示装置。11. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pixel electrode is electrically connected to the drain electrode through a contact hole formed in the second insulating film.
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