JPH0915583A

JPH0915583A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH0915583A
Application number: JP7186572A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Nakajima; 靖中島
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】均一で且つ広い視野角の液晶表示素子を提供
することである。【構成】液晶表示素子の対向基板１２側には、画素電
極２２と対向する電極として、下層電極３１とその上に
配置された上層電極３５とが形成される。各画素は、上
層電極３５により駆動電圧がそのまま印加される領域
と、下層電極３１からカラーフィルタ３３により降圧さ
れた電圧が印加される領域とが形成され、視野角が広が
る。Ｇ、Ｂ各色のカラーフィルタ３３Ｇ、３３Ｂには誘
電率低下剤が混入されており、ここで降圧される電圧は
カラーフィルタ３３Ｒで降圧される電圧よりも大きい。
従って、Ｒの画素内の２つの領域の液晶１３に印加され
る電圧の差は、Ｇ，Ｂの画素内の２つの領域の液晶１３
に印加される電圧の差よりも大きくなり、視野角改善効
果がＲ，Ｇ，Ｂ各色でほぼ等しくすることができ、各画
素毎の視野角は均一で且つ広くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は広視野角の液晶表示素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、薄型軽量化が可能であ
り、種々の電子機器の表示装置として使用されている。
しかし、液晶表示素子は、ＣＲＴ等に比べて視野角が狭
く、中間調表示時の視角依存性が顕著であるという欠点
を有する。例えば、ＴＮ（ツイストネマティック）液晶
セルを一対の偏光板で挟んで構成されるＴＮ液晶表示素
子は、白黒２値表示時には実用上十分な視角特性を有す
るが、多階調表示時には視角依存性が大きいという欠点
を有する。

【０００３】視野角を広くする手法として、ＴＦＴが形
成された基板（ＴＦＴ基板）に形成された各画素電極を
複数の副画素電極に分割し、副画素電極に対向する制御
電極を配置することにより、液晶容量と直列に電圧降下
用の制御容量を接続する方法が提案されている。この方
法では、副画素電極の電圧が互いに異なるため、異なっ
た配向状態の領域（ドメイン）が各画素内に形成され、
視野角が広くなる。

【０００４】図９及び図１０に各画素を電圧降下画素
（制御容量を形成した画素）と通常画素（制御容量を形
成していない画素）に２分割した液晶表示素子の、印加
電圧（Ｖ）と透過率（Ｔ）との関係を示す。図９は液晶
表示素子を正面から見た場合のＶ−Ｔ特性を示し、図１
０は液晶表示素子を５０゜下方向から見た場合のＶ−Ｔ
特性を示す。実線は通常画素のＶ−Ｔ特性を示し、破線
は制御容量を接続した電圧降下画素のＶ−Ｔ特性を示
し、一点鎖線は画素全体のＶ−Ｔ特性を示す。

【０００５】図９に示すように、液晶表示素子を正面か
ら見た場合、通常画素のＶ−Ｔ特性は、印加電圧Ｖが大
きくなるに従って透過率が減少する単調減少関数を示
し、電圧降下画素のＶ−Ｔ特性は通常画素の印加電圧よ
りも高い電圧で同様の単調減少関数を示す。画素を複数
に分割した場合の表示特性は、分割した画素の表示特性
の面積平均でさだまり、通常画素のＶ−Ｔ特性と電圧降
下画素のＶ−Ｔ特性の中間の一点鎖線で示された単調減
少関数が１画素の表示特性となる。従って、液晶表示素
子を正面から見た場合においては、中間調表示の隣接す
る階調間で階調の反転は起こらない。

【０００６】また、図１０に示すように、５０゜下方向
から見た場合、通常画素及び電圧降下画素のＶ−Ｔ特性
は印加電圧が１．５Ｖ以上の領域において、透過率が上
下に変動するバンプ特性を示している。バンプ特性を示
すということは、隣接する階調間で階調が反転するとい
うことを意味する。しかし、通常画素と電圧降下画素の
Ｖ−Ｔ特性が平均化されるため、それぞれのバンプが打
ち消され、各画素のＶ−Ｔ特性は一点鎖線で示すように
ほぼ単調減少関数となり、階調の反転が防止される。従
って、画素を分割しない場合に比して、視野角が広くな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この視野角改善方法で
は、ＴＦＴ基板に制御電極を形成する必要がある。しか
し、制御電極を形成するための製造工程の増加は、ＴＦ
Ｔの欠陥を引き起こしやすい。また、各画素電極を分割
する必要があり、ＴＦＴ基板の歩留まりを低下させる欠
点がある。

【０００８】これらの欠点を改善するために、ＴＦＴ基
板に対向する対向基板側で、電極を複数に分割し、対向
基板上に形成される絶縁膜（カラーフィルタ及びオーバ
ーコート層）を利用して駆動電圧を降下させる方法が提
案されている。この方法においても、分割された各画素
の液晶に印加される電圧が互いに異なるため、異なった
配向状態の領域が各画素に形成されることになり、視野
角が広くなる。

【０００９】このように構成された液晶表示素子の各画
素の表示色と視野角の関係について説明する。図１１
は、各画素を通常画素と電圧降下画素に分割した構成の
画素の透過率−視角特性を示す。ここで、通常画素は、
各画素内で駆動電圧がそのまま液晶に印加される部分を
意味し、電圧降下画素は駆動電圧がカラーフィルタ等に
より降圧されて液晶に印加される部分を意味する。図１
１（Ａ）はＲ色のカラーフィルタを配置した画素の特
性、（Ｂ）はＧ色のカラーフィルタを配置した画素の特
性、（Ｃ）はＢ色のカラーフィルタを配置した画素の特
性をそれぞれ示す。

【００１０】グラフの横軸は視角角度を示し、右半分０
゜〜５０゜は上方向から見た角度を、左半分０゜〜−５
０゜は下方向から見た角度を示す。縦軸は透過率を示
す。電圧Ｖ１〜Ｖ８は、８階調表示をする場合の各印加
電圧を示し、Ｖ１は最小値、Ｖ８は最大値を示し、Ｖ２
〜Ｖ７は電圧Ｖ８を７等分した値である。

【００１１】図１１（Ａ）に示す特性において、透過率
は視角の下方向で印加電圧が上昇するに従って低くなっ
ており、隣接する階調間の反転は起きていない。これに
対し、図１１（Ｂ）及び（Ｃ）に示す特性においては、
下方向の３０゜〜５０゜の視角角度では、電圧Ｖ７に対
する透過率は電圧Ｖ４〜Ｖ６に対する透過率よりも大き
くなっている。即ち、下方向の視角３０゜〜５０゜で
は、階調が反転している。これは、通常画素と電圧降下
画素とで、液晶に印加する電圧の差が小さいからであ
る。

【００１２】図１１（Ａ）〜（Ｃ）から理解できるよう
に、同一の視野角を得るためには、Ｒの画素よりも、
Ｇ，Ｂの画素について、通常画素の液晶に印加する電圧
と電圧降下画素の液晶に印加する電圧の差を大きくしな
ければならない。

【００１３】しかし、従来の液晶表示素子では、Ｒ
（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各画素に共通のＶ−Ｔ特性を
与えている。即ち、表示色に関わらず、同一の画素構造
を採用している。このため、従来の液晶表示素子では、
視野角の改善が全画素で均一に行われず、液晶表示素子
の視野角が、視野角が最も狭い色の画素により規制さ
れ、視野角改善の効果が薄れてしまうという問題があっ
た。

【００１４】この発明は上記実状に鑑みてなされたもの
で、全画素がほぼ均一で広い視野角を有する液晶表示素
子を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる液晶表示素子は、各画素領域に画
素電極が形成され、且つ、対応する画素電極に接続され
たアクティブ素子が形成された第１の基板と、前記第１
の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第２の
基板の前記第１の基板に対向する面に、各画素電極と対
向して形成された下層電極と、前記下層電極の上に形成
され、各画素領域に形成された複数色のカラーフィルタ
を含み、少なくとも１つの色のカラーフィルタの誘電率
が他の色のカラーフィルタの誘電率よりも大きい絶縁膜
と、前記絶縁膜の上に形成され、前記画素電極のそれぞ
れの一部に対向し、前記下層電極に接続された上層電極
と、前記第１と第２の基板間に封止された液晶と、を備
えることを特徴とする。

【００１６】

【作用】この発明にかかる液晶表示素子によれば、各画
素は上層電極が配置された領域（通常画素）と上層電極
が設けられていない領域（電圧降下画素）に分割され、
これらの領域の液晶に印加される電圧が異なる。従っ
て、１つの画素内に配向状態の異なる領域が形成され、
視野角が広くなる。しかも、カラーフィルタの誘電率を
一定値ではなく、色毎に最適値に設定したので、各色の
画素の視野角をほぼ均一とすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例にかかる液晶表示素
子について説明する。図１はこの発明の一実施例にかか
るＴＦＴ液晶表示素子の断面構造を示し、図２はＴＦＴ
基板の平面構造を示し、図３は対向基板の平面構造を示
す。

【００１８】図１に示すように、この液晶表示素子は、
シール材ＳＣにより接合された一対の透明基板１１、１
２と、一対の透明基板１１、１２間に封止されたＴＮ
（ツイストネマティック）液晶１３とより構成される液
晶セル１６と、液晶セル１６を挟んで配置された偏光板
１４、１５と、より構成される。

【００１９】透明基板１１、１２はガラス、樹脂フィル
ム等から構成される。下側の透明基板（以下、ＴＦＴ基
板）１１には、図１及び図２に示すように、スイッチン
グ素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２１と画素
電極２２がマトリクス状に配置され、これらの上に配向
膜２３が配置されている。

【００２０】各ＴＦＴ２１のソース電極は対応する画素
電極２２に接続され、各行のＴＦＴ２１のゲート電極は
対応するゲートラインＧＬに接続され、外部のゲートド
ライバよりゲートパルスが印加される。各列のＴＦＴ２
１のドレイン電極は対応するデータラインＤＬに接続さ
れ、外部のデータドライバより信号電圧（書き込み電
圧）が印加される。画素電極２２は、ＩＴＯ（インジウ
ムとスズの酸化物）等から形成され、ゲートパルスが印
加されてオンしたＴＦＴ２１を介して信号電圧が印加さ
れる。

【００２１】他方の透明基板（対向基板）１２には図
１、図３に示すように、対向電極（下層電極）３１が形
成されている。下層電極３１は厚さ０．０８±０．０２
μｍ程度のＩＴＯから形成され、所定の基準電圧（コモ
ン電圧）が印加される電極端子３７に接続されている。
下層電極３１上の、ＴＦＴ２１と対向する部分及び画素
電極２２間の部分と対向する部分には、光遮蔽性のブラ
ックマスク３２が配置されている。

【００２２】下層電極３１上の各画素領域には、ＲＧＢ
各色のカラーフィルタ３３（３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ）
が配置されている。カラーフィルタ３３は、厚さ１μｍ
〜２μｍ程度のアクリル系樹脂等から構成され、顔料に
より、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかに着色
されている。この実施例では、各カラーフィルタ３３は
互いにほぼ等しい厚さに形成されている。カラーフィル
タ３３Ｇ、３３Ｂには、無色透明な誘電率低下剤が２〜
９重量％添加されおり、カラーフィルタ３３Ｇ、３３Ｂ
の誘電率はカラーフィルタ３３Ｒの誘電率よりも小さ
く、例えば、０．９〜０．６倍に設定されている。

【００２３】カラーフィルタ３３（３３Ｒ、３３Ｇ、３
３Ｂ）の上には、基板全面に、オーバーコート層（保護
層）３４が配置されている。オーバーコート層３４は、
厚さ１μｍ程度のアクリル系樹脂、ＳｉＯ2等から構成
される。

【００２４】オーバーコート層３４の上には、図３に示
すように、各画素領域に位置するように配置されたスト
ライプ状の電極（上層電極）３５が配置されている。上
層電極３５は、厚さ０．０８±０．０２μｍ程度のＩＴ
Ｏより構成され、端部で互いに接続され、さらに下層電
極３１に接続されて、下層電極３１と同一の共通電圧が
印加される。

【００２５】上層電極３５及びオーバーコート層３４の
上には、ポリイミド等からなる配向膜３６が形成されて
いる。図１で下側の配向膜２３には、例えば図４の破線
で示す方向（０°の方向）にラビング等の配向処理が施
され、上側の配向膜３６には、図４の実線で示す方向
（９０°の方向）に配向処理が施されている。

【００２６】液晶１３はカイラル剤が添加されたネマテ
ィック液晶から構成され、配向処理に従って下基板１１
から上基板１２に向けて時計回り方向に９０°（０°〜
−９０°）ツイストして配向している。

【００２７】下側（光入射側）の偏光板１４は、図４に
示すように、その透過軸が下側の配向膜２３に施された
配向処理の方向に垂直（９０°）になるように設定さ
れ、上側（光出射側）の偏光板１５は、その透過軸が下
側の偏光板１４の透過軸に垂直となるように設定されて
いる。

【００２８】この様な構成の液晶表示素子においては、
画素電極２２と下層電極３１との間に印加される駆動電
圧の変化に伴い、液晶１３の配向状態が連続的に変化
し、透過光の強度が連続的に変化し、透過光はカラーフ
ィルタ３３により着色される。従って、ゲートラインＧ
Ｌに順次ゲートパルスを印加してＴＦＴ２１をオンし、
所望の信号電圧をデータラインＤＬを介して画素電極２
２に書き込むことにより、カラー階調表示が可能とな
る。

【００２９】また、カラーフィルタ３３による電圧降下
のため、各画素の画素電極２２と上層電極３５とが対向
する部分（通常画素）と画素電極２２と下層電極３１と
が対向する部分（電圧降下画素）とでは、異なった電圧
が液晶１３に印加される。このため、画素を分割しない
場合に比較して視野角が広くなる。

【００３０】この点を、図５を参照して具体的に説明す
る。図５は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の画素ＡR、ＡG、ＡBの断
面を拡大して示す。Ｒの画素ＡRは通常画素ＡR1と電圧
降下画素ＡR2に分割され、ＧとＢの画素ＡGと画素ＡBも
同様に、通常画素ＡG1、ＡB1と電圧降下画素ＡG2、ＡB2
とに分割される。通常画素と電圧降下画素は、面積比が
７：３〜５：５になるように構成されている。

【００３１】画素ＡRの上層電極３５と画素電極２２の
間の静電容量をＣLR1、電圧降下画素ＡR2の下層電極３
１とオーバーコート層３４との間の静電容量をＣCR2、
オーバーコート層３４と画素電極２２との間の静電容量
をＣLR2、下層電極３１と画素電極２２との間に印加さ
れる駆動電圧をＶ0、静電容量ＣLR1に印加される電圧を
ＶLR1、静電容量ＣLR2に印加される電圧をＶLR2とする
と、各画素の等価回路は図６に示すようになる。また、
電圧ＶLR1は駆動電圧Ｖ0にほぼ等しくなり、電圧ＶLR2
は数１で表される。

【００３２】

【数１】ＶLR2＝Ｖ0×（ＣCR2／（ＣLR2＋ＣCR2））即ち、通常画素ＡR1の液晶１３には駆動電圧Ｖ0がほぼ
そのまま印加され、電圧降下画素ＡR2の液晶１３には、
駆動電圧Ｖ0が静電容量ＣCR2とＣLR2により分圧されて
印加される。従って、通常画素ＡR1と電圧降下画素ＡR2
では液晶１３の配向状態が異なり、これらの光学特性が
平均化されることにより、画素ＡRの視野角は広くな
る。

【００３３】ＧとＢの画素ＡG、ＡBについても同様に、
電圧降下画素の液晶１３には、通常画素の液晶１３に印
加される電圧が、カラーフィルタ３３の容量と液晶１３
の容量とで分圧されて印加される。各画素の視野角が広
くなる。

【００３４】また、カラーフィルタ３３Ｇ、３３Ｂには
誘電率低下剤が混入され、それらの誘電率はカラーフィ
ルタ３３Ｒの誘電率よりも小さい。このため、静電容量
ＣCG2とＣCB2は静電容量ＣCR2よりも小さくなる。この
ため、同一の駆動電圧が印加された際のカラーフィルタ
３３Ｇ，３３Ｂでの電圧降下ＶCG2とＶCB2は、カラーフ
ィルタ３３Ｒでの電圧降下ＶCR2よりも小さい。従っ
て、ＧとＢの画素の通常画素と電圧降下画素の液晶１３
に印加される電圧の差は、Ｒの画素の通常画素と電圧降
下画素の液晶１３に印加される電圧の差よりも大きくな
る。従って、Ｒ、Ｇ，Ｂ各色の画素の視野角をほぼ等し
くすることができる。

【００３５】また、カラーフィルタ３３Ｇ，３３Ｂに混
入される誘電率低下剤は無色透明であるため、開口率が
低下することもなく、対向基板１２側の製造工程の増加
もわずかであり、製造も容易である。

【００３６】カラーフィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ及
びオーバーコート層３４での電圧降下は、これらの絶縁
膜の厚さを変更することによっても、調整することがで
きる。従って、実験等により、最適な印加電圧が得られ
るカラーフィルタ３３及びオーバーコート層３４の厚さ
を予め求めておき、カラーフィルタ３３及びオーバーコ
ート層３４を形成する。

【００３７】図７に図５に示す構成の液晶表示素子に８
階調表示を行わせる際のカラーフィルタ毎の透過率−視
角特性を示す。（Ａ）はＲ色のカラーフィルタを、
（Ｂ）はＧ色のカラーフィルタを、（Ｃ）はＢ色のカラ
ーフィルタをそれぞれ配置した画素の透過率−視角特性
である。この特性は通常画素ＡR1、ＡG1、ＡB1と電圧降
下画素ＡR2、ＡG2、ＡB2の面積比を１：１とし、カラー
フィルタ３３の厚さを１．４μｍとして得られたもので
ある。

【００３８】図７（Ｂ）及び（Ｃ）の特性において、従
来の欠点であった下方向角度３０゜〜５０゜の範囲で、
電圧Ｖ７に対する透過率が電圧Ｖ４〜Ｖ６に対する透過
率がよりも低く、隣接する階調間で階調の反転は起こっ
ていない。即ち、この構造の実施例においては、カラー
フィルタ毎の多階調表示における下方向の視角角度３０
゜〜５０゜の隣接する階調間での階調の反転は改善され
ている。

【００３９】以上説明したように、この実施例によれば
Ｇ色及びＢ色のカラーフィルタ３３Ｇ及び３３Ｂで降圧
される電圧がＲ色のカラーフィルタ３３Ｒで降圧される
電圧よりも大きいため、電圧降下画素の液晶１３に印加
される電圧は、Ｒ色のカラーフィルタ３３Ｒが配置され
た電圧降下画素とＧ色及びＢ色のカラーフィルタ３３Ｇ
及び３３Ｂが配置された電圧降下画素とで異なり、液晶
１３の配向状態が異なるため、均一で且つ広い視野角の
液晶表示素子が実現できる。

【００４０】次に、上記構成の広視野角液晶表示素子の
製造方法について説明する。まず、ＴＦＴ基板１１につ
いては、通常の方法により、画素電極２２、ＴＦＴ２１
及びこれらを覆う配向膜２３を形成し、配向膜２３の表
面にラビングを施す。一方、対向基板１２については、
スパッタリング等によりＩＴＯを堆積し、下層電極３１
を形成し、続いて、ブラックマスク３２を形成する。

【００４１】続いて、ＲＧＢ各色のカラーフィルタ３３
Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂを順次形成する。この際、ＧとＢの
カラーフィルタ３３Ｇと３３Ｂを誘電率低減剤を含む材
料で形成する。

【００４２】カラーフィルタ３３の上にオーバーコート
層３４を形成し、端部をパターニングする。その後、ス
パッタリング等によりＩＴＯを堆積して上層電極３５を
形成する。続いて、上層電極３５を電極形状にパターニ
ングすると共に下層電極３１の端部をパターニングす
る。上層電極３５の上に配向膜３６を形成し、配向処理
を施して対向基板１２を完成する。

【００４３】ＴＦＴ基板１１と対向基板１２をシール剤
ＳＣを介して接合して液晶セル１６を形成し、真空注入
法等を用いて液晶セル１６内に液晶１３を注入する。続
いて、偏光板１４、１５を配置して液晶表示素子を完成
する。

【００４４】この発明は上記実施例に限定されず、種々
の変形及び応用が可能である。例えば、上記実施例にお
いては、Ｇ及びＢのカラーフィルタ３３Ｇ及び３３Ｂに
誘電率低下剤を混入したが、Ｒのカラーフィルタ３３Ｒ
に誘電率上昇剤を混入して液晶表示素子を構成してもよ
い。このような構成でも、カラーフィルタ３３Ｇ及び３
３Ｂで降圧される電圧はカラーフィルタ３３Ｒで降圧さ
れる電圧よりも大きくなり、ＲＧＢ各色の画素の視野角
はほぼ均一になる。

【００４５】また、カラーフィルタ３３Ｒに誘電率の高
い材料を使用し、カラーフィルタ３３Ｇ及び３３Ｂに誘
電率の低い材料を使用することにより、カラーフィルタ
３３Ｒの誘電率とカラーフィルタ３３Ｇ及び３３Ｂの誘
電率を互いに異ならせてもよい。この場合も、視野角が
ほぼ均一となるように、使用する材料、カラーフィルタ
３３の厚さ等を調整することにより、最適な値を選択す
る。

【００４６】また、図８に示すように、ＧとＢのカラー
フィルタ３３Ｇ及び３３Ｂの上に低誘電率の電圧降下膜
３８を設けることにより、ＧとＢの画素ＡGとＡBの絶縁
膜での電圧降下を赤の画素ＡRの絶縁膜での電圧降下よ
りも大きくすることも可能である。電圧降下膜３８は、
例えば、誘電率降下剤が添加された無色透明のアクリル
系樹脂、ＳｉＯ2等の材料を用いて形成され、オーバー
コート層３４の誘電率よりも小さい誘電率を有する。こ
の場合、電圧降下膜３８の厚さ及び誘電率を適宜調整す
ることにより、適切な視野角を各画素に与えることがで
きる。逆に、Ｒのカラーフィルタ３３Ｒの上に高誘電率
の膜を配置することにより、ＧとＢの画素ＡGとＡBの絶
縁膜での電圧降下を赤の画素ＡRの絶縁膜での電圧降下
よりも大きくすることも可能である。

【００４７】また、ＧとＢのカラーフィルタ３３Ｇと３
３Ｂに紫外線（ＵＶ）を照射してカラーフィルタ３３Ｇ
と３３Ｂの誘電率を低下させ、カラーフィルタ３３Ｒの
誘電率とカラーフィルタ３３Ｇ及び３３Ｂとの誘電率を
異ならせてもよい。この場合、例えば、カラーフィルタ
の製造段階で、ＧとＢのカラーフィルタ３３Ｇと３３Ｂ
を先に形成し、これに紫外線（ＵＶ）を照射し、その
後、Ｒのカラーフィルタ３３Ｒを形成すればよい。

【００４８】ＵＶの代わりに、レーザービーム、イオン
ビーム、Ｘ線等をカラーフィルタ３３Ｇ及び３３Ｂに照
射して、これらの誘電率を低下させてもよい。

【００４９】上下配向膜２３、３６に施す配向処理の方
向及び偏光板１４、１５の透過軸の配置は上記実施例に
限定されず、任意に変更可能である。例えば、光入射側
の偏光板１４の透過軸を下配向膜２３の配向処理と平行
としてもよい。また、光出射側の偏光板１５の透過軸を
下偏光板３６の透過軸と平行としてもよい。

【００５０】上記実施例においては、ＴＦＴ液晶表示素
子を例にこの発明を説明したが、この発明は、ＭＩＭを
アクティブ素子とする液晶表示素子にも適用可能であ
る。また、アクティブ素子を使用しないパッシブマトリ
クス方式の液晶表示素子にも適用可能である。

【００５１】この発明は、ＴＮ（ツイストネマティッ
ク）液晶表示素子に限らず、ＳＴＮ液晶表示などにも同
様に適用可能である。また、透過型液晶表示素子に限ら
ず、反射膜を備えた反射型液晶表示素子にも適用可能で
ある。この場合、反射膜側の偏光板を省略してもよい。

【００５２】

【発明の効果】この発明にかかる液晶表示素子によれ
ば、各画素は上層電極が配置された領域（通常画素）と
上層電極が設けられていない領域（電圧降下画素）に分
割され、これらの領域の液晶に印加される電圧が異な
る。従って、１つの画素内に配向状態の異なる領域が形
成され、視野角が広くなる。しかも、カラーフィルタの
誘電率を一定値ではなく、色毎に最適値に設定すること
ができるので、各色の画素の視野角をほぼ均一とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかるカラーＴＮ型液晶表
示素子の構成を示す断面図である。

【図２】ＴＦＴ基板の構成を示す平面図である。

【図３】対向基板の電極の構成を示す平面図である。

【図４】配向処理の方向と液晶の配向方向と液晶表示素
子の上下左右方向の定義を示す図である。

【図５】この発明の実施例にかかる液晶表示素子のＲ、
Ｇ、Ｂ各色のカラーフィルタにより作られる画素の構成
を示す断面図である。

【図６】この発明の実施例にかかる液晶表示素子の１画
素分の等価回路を示す図である。

【図７】この発明の実施例にかかる液晶表示素子の視角
と透過率の関係を示す図である。（Ａ）はＲ色のカラー
フィルタが配置された画素の特性図である。（Ｂ）はＧ
色のカラーフィルタが配置された画素の特性図である。
（Ｃ）はＢ色のカラーフィルタが配置された画素の特性
図である。

【図８】この発明の他の実施例にかかる液晶表示素子の
断面図である。

【図９】従来の液晶表示素子を正面から見た場合のＶ−
Ｔ特性である。

【図１０】従来の構造の液晶表示素子を下方向の５０゜
の角度から見た場合のＶ−Ｔ特性である。

【図１１】従来の液晶表示素子の視角と透過率の関係を
示す図である。（Ａ）はＲ色のカラーフィルタが配置さ
れた画素の特性図である。（Ｂ）はＧ色のカラーフィル
タが配置された画素の特性図である。（Ｃ）はＢ色のカ
ラーフィルタが配置された画素の特性図である。

【符号の説明】

１１・・・ＴＦＴ基板、１２・・・対向基板、１３・・・液晶、
１４・・・偏光板、１５・・・偏光板、１６・・・液晶セル、２
１・・・ＴＦＴ、２２・・・画素電極、２３・・・配向膜、３１・
・・下層電極、３２・・・ブラックマスク、３３・・・カラーフ
ィルタ、３４・・・オーバーコート層、３５・・・上層電極、
３６・・・配向膜、３７・・・電極端子、３８・・・電圧降下
膜、ＳＣ・・・シール材、ＧＬ・・・ゲートライン、ＤＬ・・・
データライン、Ａ1・・・通常画素、Ａ2・・・電圧降下画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各画素領域に画素電極が形成され、且つ、
対応する画素電極に接続されたアクティブ素子が形成さ
れた第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する面に、各画
素電極と対向して形成された下層電極と、前記下層電極の上に形成され、各画素領域に形成された
複数色のカラーフィルタを含み、少なくとも１つの色の
カラーフィルタの誘電率が他の色のカラーフィルタの誘
電率よりも大きい絶縁膜と、前記絶縁膜の上に形成され、前記画素電極のそれぞれの
一部に対向し、前記下層電極に接続された上層電極と、前記第１と第２の基板間に封止された液晶と、を備える
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】前記複数色のカラーフィルタはＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色のカラーフィルタから構成さ
れ、Ｒの色のカラーフィルタの誘電率はＧの色及びＢの
色のカラーフィルタの誘電率よりも大きいことを特徴と
する請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】前記Ｇ及びＢの色のカラーフィルタは誘電
率低下剤を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載
の液晶表示素子。
【請求項４】前記Ｒの色のカラーフィルタは誘電率上昇
剤を含むことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の
液晶表示素子。
【請求項５】前記Ｇ及びＢの色のカラーフィルタはＲの
色のカラーフィルタよりも低い誘電率の材料で構成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素
子。
【請求項６】前記Ｇ及びＢの色のカラーフィルタは前記
Ｒの色のカラーフィルタと誘電率の等しい材料から構成
される第１の絶縁膜と、前記Ｒの色のカラーフィルタよ
りも誘電率の低い材料から構成される第２の絶縁膜から
構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液
晶表示素子。
【請求項７】前記ＧとＢの色のカラーフィルタの一方は
ＵＶ又はレーザービーム又はイオンビーム又はＸ線が照
射された絶縁膜より構成されることを特徴とする請求項
１又は２に記載の液晶表示素子。
【請求項８】前記絶縁膜は、前記カラーフィルタをカバ
ーするオーバーコート層を含むことを特徴とする請求項
１乃至７のいずれか１つに記載の液晶表示素子。