JPH09230387A - マトリックス型液晶表示装置 - Google Patents

マトリックス型液晶表示装置

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JPH09230387A
JPH09230387A JP9023094A JP2309497A JPH09230387A JP H09230387 A JPH09230387 A JP H09230387A JP 9023094 A JP9023094 A JP 9023094A JP 2309497 A JP2309497 A JP 2309497A JP H09230387 A JPH09230387 A JP H09230387A
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JP
Japan
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pixel electrode
electrode
liquid crystal
alignment
light leakage
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Application number
JP9023094A
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English (en)
Inventor
Yoshinaga Miyazawa
善永 宮澤
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09230387A publication Critical patent/JPH09230387A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136218Shield electrodes

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスクリネーションによる光漏れを低減す
るとともに、開口率をなるべく大きくする。 【構成】 補助容量電極35を少なくとも隣接する一対
の走査線31の内のディスクリネーションによる光漏れ
が大きくなる側の一方の走査線31に沿わせて、画素電
極34の辺部と重なる領域と画素電極34の辺部の外側
に位置する領域とを有するように配置し、他方の走査線
31側には補助容量電極を設けないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマトリックス型液晶表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】マトリックス型液晶表示装置には、例え
ば図22に示すように、アクティブ駆動される捩じれネ
マティック型液晶表示装置(以下、TN−LCDとい
う)がある。このTN−LCDは、2枚の偏光子1、2
間に配置された液晶セル3を備えている。液晶セル3
は、対向して配置された2枚のガラス基板等からなる下
基板4と上基板5及びその間に介在された液晶6等を備
えている。液晶6は、90°連続して捩じれた捩じれネ
マティック液晶からなっている。下基板4の上面には画
素電極7がマトリックス状に配置され、その上面には下
配向膜8が設けられている。また、下基板4の上面側に
は、一部しか図示していないが、複数の走査線(ゲート
ライン)と複数の信号線(ドレインライン)9が交差し
て設けられ、その各交点近傍には薄膜トランジスタが設
けられている。薄膜トランジスタは、スイッチング素子
であり、画素電極7と走査線及び信号線9とを接続して
いる。上基板4の下面には共通電極(対向電極)10が
設けられ、その下面には上配向膜11が設けられてい
る。
【0003】そして、ある行の走査線に走査信号が入力
されてこの走査線と接続されているすべての薄膜トラジ
スタがオンした状態で、ある列の信号線9に画像データ
に応じた電圧信号が入力されると、この信号線9からオ
ン状態にある薄膜トラジスタを介して画素電極7に電圧
が印加され、この電圧の印加された画素電極7と共通電
極10との間の液晶6に電圧が印加され、これによって
その部分の液晶分子の配向が変化し、この変化に伴う光
学的な変化が偏光子1、2により視覚化され、所望の表
示、例えば白黒表示が行なわれることになる。
【0004】ところで、このようなTN−LCDにおい
ては、特に画素電極7を多くして高精細な表示を可能に
した場合、ディスクリネーション(discrination)の発生
による表示品質の大幅な低下が大きな問題になってい
る。すなわち、TN−LCDがノーマリー・ホワイトモ
ードのものである場合、画素電極7に6V程度の電圧を
印加すると、1つの画素部12のうち、例えば図22に
おいて符号12aで示す点線の左側がプレチルト方向と
同一のチルト方向を持つノーマルチルト・ドメイン領域
12bで正常表示部となり、右側がプレチルト方向と逆
のチルト方向を持つリバースチルト・ドメイン領域12
cで光漏れを生じて白抜けをおこす異常表示部となり、
その間の符号12aで示す点線がディスクリネーション
・ラインとなる。この場合の1つの画素部12の平面図
を図23に示すと、同図において斜線で示す領域がリバ
ースチルト・ドメイン領域12cで光漏れを生じて白抜
けをおこす異常表示部となる。このように、画素部12
の一部に白抜けの部分が生じると、TN−LCDの表示
部全体でのコントラストが著しく低下し、表示品質が大
幅に低下してしまう。
【0005】このようなディスクリネーションの発生位
置について説明すると、下配向膜8及び上配向膜11の
各配向方向(ラビング方向)によって決定されるプレチ
ルト方向(液晶6の下配向膜8側及び上配向膜11側で
の両界面における液晶分子長軸の傾斜方向)と、画素電
極7と走査線及び信号線9との間に発生する横方向電界
の方向とが直交する位置に発生する。その理由は、誘電
率異方性Δεが正である液晶6のディレクタ(液晶分子
長軸が優先的に配向している方向の単位ベクトル)が局
所的な電界方向に沿って配向するため、プレチルト方向
と横方向電界の方向が直交する位置を境目にしてその左
右でディレクタが逆のチルト角で配向するからである。
【0006】このようなディスクリネーションは、画素
ピッチが小さい高精細画素で起こりやすく、また液晶界
面のプレチルト角が小さい配向膜で起こりやすく、また
高温動作時と室温動作時とでは前者の方がプレチルト角
が小さくなるので起こりやすく、さらに横方向電界が強
く発生する場合に起こりやすい。特に、画素ピッチが小
さくなるほど、正常表示部12bの画素部12に対する
相対面積比が減少するため、コントラストの低下が一層
ひどくなる。また、プレチルト角が小さくなると、リバ
ースチルトが起こりやすくなり、プレチルト方向と横方
向電界の方向とが直交する位置すなわちディスクリネー
ションの発生位置が画素部12内においてその内側に移
動する。したがって、自動車等の車に搭載される場合や
プロジェクタに使用される場合のように高精細でかつ高
温動作を要求されるTN−LCDほどディスクリネーシ
ョンが発生しやすく、これを改善する方法として、従来
では、ディスクリネーションの発生位置に応じて遮光膜
を設けることにより、ディスクリネーションによる光漏
れを低減するようにしていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
遮光膜を設ける方法では、遮光膜の開口部の各開口縁
を、最寄りの走査線及び信号線9から、ディスクリネー
ションの最大浸透距離(例えば、両配向膜8、11間の
間隔(セルギャップ)の2倍程度)だけ等距離に離間し
た位置に設定しているので、開口率が大幅に低下してし
まうという問題があった。この発明の目的は、ディスク
リネーションによる光漏れを低減することができるとと
もに、開口率をなるべく大きくすることができるマトリ
クス型液晶表示装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の走査
線と複数の信号線が交差して形成され、隣接する前記走
査線と隣接する前記信号線との間に画素電極が形成さ
れ、該画素電極とそれに対応する前記走査線及び前記信
号線とを接続するスイッチング素子が形成され、前記画
素電極上に第1の配向膜が形成された第1の基板と、前
記画素電極に対向する対向電極が形成され、該対向電極
上に前記第1の配向膜と直交する方向に配向された第2
の配向膜が形成された第2の基板と、前記第1と第2の
配向膜間に介在された液晶とを備えたマトリックス型液
晶表示装置において、前記第1の基板に、前記画素電極
と絶縁膜を介して対向する補助容量電極を設け、且つ該
補助容量電極を少なくとも隣接する一対の前記走査線の
内のディスクリネーションによる光漏れが大きくなる側
の一方の走査線に沿わせて、前記画素電極の辺部と重な
る領域と前記画素電極の辺部の外側に位置する領域とを
有するように配置し、他方の走査線側には前記補助容量
電極を設けないようにしたものである。
【0009】
【作用】この発明によれば、補助容量電極を少なくとも
隣接する一対の走査線の内のディスクリネーションによ
る光漏れが大きくなる側の一方の走査線に沿わせて、画
素電極の辺部と重なる領域と画素電極の辺部の外側に位
置する領域とを有するように配置し、他方の走査線側に
は補助容量電極を設けないようにすると、ディスクリネ
ーションによる光漏れを低減することができるととも
に、開口率をなるべく大きくすることができる。
【0010】
【実施例】図1及び図2はこの発明の一実施例における
マトリックス型液晶表示装置の要部を示したものであ
る。ただし、図1は、図2における下基板24側のうち
下配向膜41を省略した状態の平面図を示す。このマト
リックス型液晶表示装置は、アクティブ駆動される透過
型の捩じれネマティック型液晶表示装置(以下、TN−
LCDという)であり、2枚の偏光子21、22間に配
置された液晶セル23を備えている。液晶セル23は、
対向して配置された2枚のガラス基板等からなる下基板
24と上基板25及びその間に介在された液晶26等を
備えている。液晶26は、90°連続して捩じれた捩じ
れネマティック液晶からなっている。
【0011】下基板24の上面側には複数の走査線(ゲ
ートライン)31と複数の信号線(ドレインライン)3
2が交差して設けられ、その各交点近傍にはスイッチン
グ素子としての薄膜トランジスタ33、画素電極34及
びシールド型の補助容量電極35が設けられている。す
なわち、下基板24の上面の所定の個所にはゲート電極
36を含む走査線31が形成され、他の所定の個所には
補助容量電極35が形成され、その上面全体にはゲート
絶縁膜37が形成されている。ゲート絶縁膜37の上面
の所定の個所にはアモルファスシリコンやポリシリコン
等からなる半導体薄膜38が形成されている。半導体薄
膜38の上下両端部の各上面及びその近傍にはソース電
極39及びドレイン電極40が形成され、またこれら電
極39、40の形成と同時に信号線32が形成されてい
る。ゲート絶縁膜37の上面の所定の個所には透明な画
素電極34がソース電極39に接続されて形成されてい
る。そして、全上面には下配向膜41が形成されてい
る。
【0012】一方、上基板25の下面の所定の個所には
遮光膜(ブラックマスク)42が形成され、その他の部
分つまり遮光膜42の各開口部42aには赤(R)、緑
(G)、青(B)の各カラーフィルタ43が形成されて
いる。カラーフィルタ43及び遮光膜42の下面には共
通電極(対向電極)44が形成され、共通電極44の下
面には上配向膜45が形成されている。なお、図1にお
ける一点差線は遮光膜42の開口部42aの開口縁を示
す。
【0013】ここで、画素電極34、補助容量電極35
及び遮光膜42の開口部42aの位置関係について説明
する。補助容量電極35は、画素電極34の上辺部に対
応する位置において走査線31と平行して設けられた共
通直線部35aと、この共通直線部35aから画素電極
34の左辺部に沿って引き出された左側引出部35b
と、共通直線部35aから画素電極34の右辺部に沿っ
て引き出された右側引出部35cとからなっている。そ
して、共通直線部35aは画素電極34の上辺の内側に
配置され、全体的に画素電極34の上辺部と重ね合わさ
れている。左側引出部35bの右側部は画素電極34の
左辺部と重ね合わされている。右側引出部35cの左側
部は画素電極34の右辺部と重ね合わされている。そし
て、このような補助容量電極35と画素電極34との重
ね合わされた部分によって補助容量部が形成されてい
る。遮光膜42の開口部42aの上辺開口縁は画素電極
34の上辺の内側で且つ補助容量電極35の共通直線部
35aの内側に配置されている。遮光膜42の開口部4
2aの左辺開口縁は画素電極34の左辺の内側で且つ補
助容量電極35の左側引出部35bの外側に配置されて
いる。遮光膜42の開口部42aの右辺開口縁は画素電
極34の右辺の内側で且つ補助容量電極35の右側引出
部35cの外側に配置されている。遮光膜42の開口部
42aの下辺開口縁は画素電極34の下辺の内側に配置
されている。
【0014】次に、画素電極34と遮光膜42の開口部
42aとの具体的な位置関係について説明するに、ま
ず、両配向膜41、45の配向方向とディスクリネーシ
ョンの発生位置との関係について説明する。まず、図3
に1つの画素電極34とその周囲の走査線31及び信号
線32の概略平面図を示す。この場合、画素電極34と
走査線31及び信号線32間の間隙部(以下、単に間隙
部という)の幅を一律にLとする。また、図3において
点線の矢印で示すように、下配向膜41の配向方向を左
斜め上方向とし、同図において実線の矢印で示すよう
に、上配向膜45の配向方向を左斜め下方向とした。ま
た、図3のZ−Z線に沿う概略断面図を図4に示す。こ
の場合、両配向膜41、45の間隔(セルギャップ)を
d=5μmとし、間隙部の幅Lをdとし、プレチルト角
θeを3°とした。
【0015】そして、画素電極34に+6V、この画素
電極34の右側の信号線32に−6V、共通電極44及
び補助容量電極35に0Vそれぞれ印加し、液晶26の
配向ベクトルと等電位曲線を調べたところ、図5(A)
に示す結果が得られ、また液晶26の配向ベクトルとY
値(Y値透過率曲線)を調べたところ、図5(B)に示
す結果が得られた。図5(A)を見ると、電気力線が電
位カーブと垂直方向に生じ、間隙部の中心に対して同心
円状に走り、画素電極34から信号線31方向への横方
向電界の電気力線と両配向膜41、45の配向力による
チルトの向きが不自然な場所つまり間隙部の左側におい
てリバースチルトが発生し、間隙部の左側にディスクリ
ネーションが発生していることが分かる。一方、図5
(B)を見ると、間隙部の左側にディスクリネーション
による光漏れのピークが発生し、このピーク側での光漏
れの浸透距離が0.5d程度でピーク点でのY値が12
程度であり、一方ピーク反対側での光漏れの浸透距離が
0.3d程度で信号線端でのY値が10程度であること
が分かる。ただし、光漏れの浸透距離は、光漏れのY値
が完全な暗状態の10倍の明るさになる地点と画素電極
34の端部との距離Δx/dとした。
【0016】次に、図3に示す配向状態を時計方向に4
5°回転させた場合の配向状態を図6に示す。したがっ
て、この場合には、図6において点線の矢印で示すよう
に、下配向膜41の配向方向が上方向となり、同図にお
いて実線の矢印で示すように、上配向膜45の配向方向
が左方向となる。そして、その他の条件を図3に示す配
向状態の場合と同じとしたところ、図7(A)及び
(B)に示す結果が得られた。この場合には、特に図7
(B)を見ると、間隙部の右側にディスクリネーション
による光漏れのピークが発生し、このピーク側での光漏
れの浸透距離が0.7d程度でピーク点でのY値が25
程度であり、一方ピーク反対側での光漏れの浸透距離が
0.3d程度でY値が0程度であることが分かる。
【0017】次に、図6に示す配向状態を時計方向に4
5°回転させた場合の配向状態を図8に示す。したがっ
て、この場合には、図8において点線の矢印で示すよう
に、下配向膜41の配向方向が右斜め上方向となり、同
図において実線の矢印で示すように、上配向膜45の配
向方向が左斜め上方向となる。そして、その他の条件を
図3に示す配向状態の場合と同じとしたところ、図9
(A)及び(B)に示す結果が得られた。この場合に
は、特に図9(B)を見ると、間隙部の右側にディスク
リネーションによる光漏れのピークが発生し、このピー
ク側での光漏れの浸透距離が0.8d程度で信号線端で
のY値が28程度であり、一方ピーク反対側での光漏れ
の浸透距離が0.6d程度で画素電極端でのY値が28
程度であることが分かる。
【0018】次に、図8に示す配向状態を時計方向に4
5°回転させた場合の配向状態を図10に示す。したが
って、この場合には、図10において点線の矢印で示す
ように、下配向膜41の配向方向が右方向となり、同図
において実線の矢印で示すように、上配向膜45の配向
方向が上方向となる。そして、その他の条件を図3に示
す配向状態の場合と同じとしたところ、図11(A)及
び(B)に示す結果が得られた。この場合には、特に図
11(B)を見ると、間隙部の右側にディスクリネーシ
ョンによる光漏れのピークが発生し、このピーク側での
光漏れの浸透距離が0.7d程度でピーク点でのY値が
8程度であり、一方ピーク反対側での光漏れの浸透距離
が0.5d程度で画素電極端でのY値が5程度であるこ
とが分かる。
【0019】以上のことから、両配向膜41、45の配
向方向とディスクリネーション発生位置との関係は、図
3に示す配向状態の場合と図6に示す配向状態の場合に
は、図12(A)及び図13(A)にそれぞれ示すよう
になる。まず、図3に示す配向状態の場合について説明
する。図5(B)に示すように、ピーク側での光漏れの
浸透距離が0.5d程度でピーク点でのY値が1程度2
であり、ピーク反対側での光漏れの浸透距離が0.3d
程度で信号線端でのY値が10程度であるので、図12
(A)に示すように、画素電極34の右辺から内側に
0.5d程度離れた領域にY値12程度の光漏れが発生
し、また画素電極34の左辺から内側に0.3d程度離
れた領域にY値10程度の光漏れが発生する。一方、図
3に示す配向状態を時計方向に90°回転させると、図
8に示す配向状態となる。したがって、図8に示す配向
状態の左右方向のディスクリネーション発生位置は、図
3に示す配向状態の上下方向のディスクリネーション発
生位置とみなすことができる。そして、図9(B)に示
すように、ピーク側での光漏れの浸透距離が0.8d程
度で信号端でのY値が28程度であり、ピーク反対側で
の光漏れの浸透距離が0.6d程度で画素電極端でのY
値が28程度であるので、図12(A)に示すように、
画素電極34の下辺から内側に0.8d程度離れた領域
にY値28程度の光漏れが発生し、また画素電極34の
上辺から内側に0.6d程度離れた領域にY値28程度
の光漏れが発生する。
【0020】そして、図8に示す配向状態の場合には、
図3に示す配向状態を時計方向に90°回転させた場合
に相当するので、図12(B)に示すようになる。ま
た、図8に示す配向状態を時計方向に90°回転させた
場合の配向状態では、図12(C)に示すようになり、
さらに時計方向に90°回転させた場合の配向状態で
は、図12(D)に示すようになる。
【0021】次に、図6に示す配向状態の場合について
説明する。図7(B)に示すように、ピーク側での光漏
れの浸透距離が0.7d程度でピーク点でのY値が25
程度であり、ピーク反対側での光漏れの浸透距離が0.
3d程度でY値が0程度であるので、図13(A)に示
すように、画素電極34の左辺から内側に0.7d程度
離れた領域にY値25程度の光漏れが発生し、また画素
電極34の右辺から内側に0.3d程度離れた領域にY
値0程度の光漏れが発生する。一方、図6に示す配向状
態を時計方向に90°回転させると、図10に示す配向
状態となる。したがって、図10に示す配向状態の左右
方向のディスクリネーション発生位置は、図6に示す配
向状態の上下方向のディスクリネーション発生位置とみ
なすことができる。そして、図11(B)に示すよう
に、ピーク側での光漏れの浸透距離が0.7d程度でピ
ーク点でのY値が8程度であり、ピーク反対側での光漏
れの浸透距離が0.5d程度で画素電極端でのY値が5
程度であるので、図13(A)に示すように、画素電極
34の下辺から内側に0.7d程度離れた領域にY値8
程度の光漏れが発生し、また画素電極34の上辺から内
側に0.5d程度離れた領域にY値5程度の光漏れが発
生する。
【0022】そして、図10に示す配向状態の場合に
は、図6に示す配向状態を時計方向に90°回転させた
場合に相当するので、図13(B)に示すようになる。
また、図10に示す配向状態を時計方向に90°回転さ
せた場合の配向状態では、図13(C)に示すようにな
り、さらに時計方向に90°回転させた場合の配向状態
では、図13(D)に示すようになる。
【0023】このように、図12及び図13に示す8つ
の配向状態でのディスクリネーション発生位置がそれぞ
れ異なることになる。そこで、例えば図12(A)に示
す配向状態の場合には、図1及び図2に示す遮光膜42
の開口部42aの左辺開口縁と画素電極34の左辺との
間隔を0.3dとし、遮光膜42の開口部42aの右辺
開口縁と画素電極34の右辺との間隔を0.5dとし、
遮光膜42の開口部42aの下辺開口縁と画素電極34
の下辺との間隔を0.8dとし、遮光膜42の開口部4
2aの上辺開口縁と画素電極34の上辺との間隔を0.
6dとすると、ディスクリネーションによる光漏れを低
減することができるとともに、開口率をなるべく大きく
することができることになる。ところで、図12(A)
〜(D)に示す配向状態の場合には、光漏れの浸透距離
が最大の場合と最小の場合の差が0.5dであり、図1
3(A)〜(D)に示す配向状態の場合には、光漏れの
浸透距離が最大の場合と最小の場合の差が0.4dであ
り、したがってこのような差は0.4d以上とした方が
望ましい。
【0024】なお、図12及び図13に示されたディス
クリネーションによる光漏れの発生状況の平面図に対し
て、遮光膜42の開口縁の位置は、必ずしも画素電極3
4の各辺において異なるものとする必要はない。図12
(A)〜(D)を観察すると画素電極34の対辺側に現
れる光漏れの浸透距離及びY値は相互に近似しているか
ら、遮光膜42の開口縁を各対辺同士では同じ位置とす
ることもできる。また、特にY値が大きい方の対辺側の
開口縁の位置をそれぞれ異なる値、例えば0.6d及び
0.8d程度として、Y値が小さい方の対辺側の開口縁
の位置を共に同じ値、例えば0.3d〜0.5d程度と
してもよい。また、図13(A)〜(D)を観察すると
光漏れの浸透距離は隣接する2辺側で大きく、残りの2
辺側では小さいが、Y値は1辺側のみで大きく残りの3
辺側で小さいので、光漏れの浸透距離の大きい隣接する
2辺側の開口縁の位置を同じにして、残りの2辺側の開
口縁の位置をそれよりも小さくするか、あるいは、光漏
れの浸透距離及びY値が共に大きい1辺側の開口縁の位
置を大きくし、残りの辺側の開口縁の位置をそれよりも
小さく且つ同じ位置にしてもよい。
【0025】ところで、配向膜41、45の配向方向が
走査線31に対して、斜め方向の場合でも、あるいは平
行または直交する方向の場合でも、実際の駆動では、走
査線31に供給される電圧の方が信号線32に供給され
る電圧よりも高いので、走査線31と画素電極34間の
電位差が信号線32と画素電極34間の電位差よりもか
なり大きくなる。したがって、ディスクリネーションに
よる光漏れをより一層低減するには、ディスクリネーシ
ョンによる光漏れの小さくなる側が走査線31側とな
り、大きくなる側が信号線32側となるようにした方が
望ましい。このことから、図12に示す4つの配向状態
の場合には、(B)及び(D)にそれぞれ示す配向状態
の方が(A)及び(C)にそれぞれ示す配向状態よりも
望ましい。また、図13に示す4つの配向状態の場合に
は、(A)及び(C)にそれぞれ示す配向状態の方が
(B)及び(D)にそれぞれ示す配向状態よりも望まし
い。
【0026】一方、図1に示すように、画素電極34と
信号線32との間に接地電位または共通電極44と同電
位にされた補助容量電極35(左側引出部35b及び右
側引出部35c)が存在する場合には、この存在する補
助容量電極35がその部分の横方向電界を緩和するシー
ルド電極として作用する。このようなことは、画素電極
34と走査線31との間に補助容量電極35が存在する
場合も同様である。そこで、すでに説明したように、図
12(B)、(D)及び図13(A)、(C)にそれぞ
れ示す配向状態が望ましいが、さらにこれらの配置状態
において、ディスクリネーションによる光漏れが最大と
なる画素電極34の辺部を含む隣接する2辺または3辺
に沿って、該画素電極34の辺部と重なる領域と該画素
電極34の辺部の外側に位置する領域とを有するように
配置すると、ディスクリネーションによる光漏れをより
一層低減することができるとともに、開口率をより一層
大きくすることができることになる。
【0027】このようなことから、図12(B)におい
て点線の矢印で示すように、下配向膜41の配向方向が
右斜め上方向である場合には、図14に示すように、補
助容量電極35を画素電極34の左辺側、右辺側及び下
辺側に配置した方が望ましい。図12(D)において点
線の矢印で示すように、下配向膜41の配向方向が左斜
め下方向である場合には、図15に示すように、補助容
量電極35を画素電極34の左辺側、右辺側及び上辺側
に配置した方が望ましい。図13(A)において点線の
矢印で示すように、下配向膜41の配向方向が上方向で
ある場合には、図16に示すように、補助容量電極35
を画素電極34の左辺側及び下辺側に配置した方が望ま
しい。図13(C)において点線の矢印で示すように、
下配向膜41の配向方向が下方向である場合には、図1
7に示すように、補助容量電極35を画素電極34の右
辺側及び上辺側に配置した方が望ましい。
【0028】なお、間隙部の幅Lを変化させてディスク
リネーションに対する依存性を調べたところ、図18
(A)及び(B)に示す結果が得られた。このうち図1
8(A)は間隙部の幅Lとピーク側での光漏れの浸透距
離との関係を示し、(B)は間隙部の幅Lとピーク側電
極端でのY値との関係を示す。これらの図において、実
線は図3に示す配向状態の場合を示し、点線は図6に示
す配向状態の場合を示し、一点差線は図8に示す配向状
態の場合を示し、二点差線は図10に示す配向状態の場
合を示す。そして、特に図18(A)を見ると、間隙部
の幅Lが大きいほど光漏れの浸透距離が小さく、且つ1
d以上であるとほとんど変化しないことが分かる。その
理由は、反対符号の画素電極34と信号線32との間の
距離が大きくなれば、横方向電界の大きさが当然のこと
ながら小さくなるからである。したがって、間隙部の幅
Lは、あまり大きくすると画素電極34の面積が小さく
なるので、1程度以上でなるべく小さい方が望ましい。
【0029】次に、プレチルト角θeを変化させてディ
スクリネーションに対する依存性を調べたところ、図1
9及び図20に示す結果が得られた。このうち図19
(A)はプレチルト角θeとピークのY値との関係を示
し、(B)はプレチルト角θeとピーク側での光漏れの
浸透距離との関係を示す。図20(A)はプレチルト角
θeとピーク反対側電極端でのY値との関係を示し、
(B)はプレチルト角θeとピーク反対側での光漏れの
浸透距離との関係を示す。これらの図において、実線は
図3に示す配向状態の場合を示し、点線は図6に示す配
向状態の場合を示し、一点差線は図8に示す配向状態の
場合を示し、二点差線は図10に示す配向状態の場合を
示す。そして、特に図19(B)を見ると、ピーク側で
の光漏れの浸透距離はプレチルト角θeが大きくなるほ
ど短くなる。特に、プレチルト角θeが5°以上の高プ
レチルト配向膜とすると、ディスクリネーションによる
光漏れを改善することができることが分かる。しかしな
がら、この発明は高プレチルト配向に限られるものでは
なく、プレチルト角が3°程度の通常の場合にも効果を
奏する。
【0030】次に、図21はこの発明の他の実施例にお
けるマトリックス型液晶表示装置の要部を示したもので
ある。この図において、図2と同一名称部分には同一の
符号を付し、その説明を適宜省略する。この実施例で
は、図示していないが、薄膜トランジスタに対応する部
分における上基板25の下面にのみ遮光膜は設けられ、
それ以外の部分にはカラーフィルタ43のみが設けら
れ、その代わりに、補助容量電極35が遮光膜を兼ねて
いる。そして、例えば図2に示す場合と同様に、補助容
量電極35の開口部35aの左辺開口縁と画素電極34
の左辺との間隔を0.3dとし、補助容量電極35の開
口部35aの右辺開口縁と画素電極34の右辺との間隔
を0.5dとすると、ディスクリネーションによる光漏
れを低減することができるとともに、開口率をなるべく
大きくすることができることになる。また、配向膜4
1、45の配向状態を図12(B)、(D)及び図13
(A)、(C)にそれぞれ示す配向状態とし、且つ補助
容量電極35の配置状態を図14〜図17にそれぞれ示
す場合とほぼ同様とした方が望ましい。
【0031】なお、薄膜トランジスタを遮光する遮光膜
を下基板24に設けた場合には、上基板25には遮光膜
を設ける必要はない。また、スイッチング素子として、
薄膜トラジスタの代わりに、MIM(金属−絶縁膜−金
属)等の非線形素子を用いてもよい。また、下配向膜4
1と上配向膜45の配向方向は、必ずしも90°の角度
で交差するもののみに限らず、90°〜130°の角度
で交差するものにも適用可能である。さらに、この発明
は、カラー表示や透過型でなく、白黒表示や反射型のT
N−LCDにも適用することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、補助容量電極を少なくとも隣接する一対の走査線の
内のディスクリネーションによる光漏れが大きくなる側
の一方の走査線に沿わせて、画素電極の辺部と重なる領
域と画素電極の辺部の外側に位置する領域とを有するよ
うに配置し、他方の走査線側には補助容量電極を設けな
いようにしているので、ディスクリネーションによる光
漏れを低減することができるとともに、開口率をなるべ
く大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例におけるマトリックス型液
晶表示装置の要部を示す平面図。
【図2】図1のX−X線に沿う断面図。
【図3】1つの画素電極とその周囲の走査線及び信号線
の部分を示す概略平面図。
【図4】図3のZ−Z線に沿う概略断面図。
【図5】(A)は図3に示す配向状態における液晶の配
向ベクトル図と等電位曲線とを重ね合わせた図、(B)
は同配向状態における液晶の配向ベクトル図とY値とを
重ね合わせた図。
【図6】図3に示す配向状態を時計方向に45°回転さ
せた場合の配向状態を示す概略平面。
【図7】(A)は図6に示す配向状態における液晶の配
向ベクトル図と等電位曲線とを重ね合わせた図、(B)
は同配向状態における液晶の配向ベクトル図とY値とを
重ね合わせた図。
【図8】図6に示す配向状態を時計方向に45°回転さ
せた場合の配向状態を示す概略平面。
【図9】(A)は図8に示す配向状態における液晶の配
向ベクトル図と等電位曲線とを重ね合わせた図、(B)
は同配向状態における液晶の配向ベクトル図とY値とを
重ね合わせた図。
【図10】図8に示す配向状態を時計方向に45°回転
させた場合の配向状態を示す概略平面。
【図11】(A)は図10に示す配向状態における液晶
の配向ベクトル図と等電位曲線とを重ね合わせた図、
(B)は同配向状態における液晶の配向ベクトル図とY
値とを重ね合わせた図。
【図12】(A)は図3に示す配向状態におけるディス
クリネーション発生位置を説明するために示す図、
(B)〜(D)はそれぞれ(A)に示す配向状態から時
計方向に90°ずつ回転させた場合の各配向状態におけ
るディスクリネーション発生位置を説明するために示す
図。
【図13】(A)は図6に示す配向状態におけるディス
クリネーション発生位置を説明するために示す図、
(B)〜(D)はそれぞれ(A)に示す配向状態から時
計方向に90°ずつ回転させた場合の各配向状態におけ
るディスクリネーション発生位置を説明するために示す
図。
【図14】図12(B)に示す配向状態における補助容
量電極の配置状態を示す図。
【図15】図12(D)に示す配向状態における補助容
量電極の配置状態を示す図。
【図16】図13(A)に示す配向状態における補助容
量電極の配置状態を示す図。
【図17】図13(C)に示す配向状態における補助容
量電極の配置状態を示す図。
【図18】(A)は間隙部の幅Lとピーク側での光漏れ
の浸透距離との関係を示す図、(B)は間隙部の幅Lと
ピーク側電極端でのY値との関係を示す図。
【図19】(A)はプレチルト角θeとピークのY値と
の関係を示す図、(B)はプレチルト角θeとピーク側
での光漏れの浸透距離との関係を示す図。
【図20】(A)はプレチルト角θeとピーク反対側電
極端でのY値との関係を示す図、(B)はプレチルト角
θeとピーク反対側での光漏れの浸透距離との関係を示
す図。
【図21】この発明の他の実施例におけるマトリックス
型液晶表示装置の要部を示す断面図。
【図22】従来のマトリックス型液晶表示装置の一部の
断面図。
【図23】1つの画素部においてディスクリネーション
が発生した様子を示す平面図。
【符号の説明】
24 下基板 25 上基板 26 液晶 31 走査線 32 信号線 33 薄膜トランジスタ 34 画素電極 35 補助容量電極 41 下配向膜 42 遮光膜 42a 開口部 44 共通電極(対向電極) 45 上配向膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の走査線と複数の信号線が交差して
    形成され、隣接する前記走査線と隣接する前記信号線と
    の間に画素電極が形成され、該画素電極とそれに対応す
    る前記走査線及び前記信号線とを接続するスイッチング
    素子が形成され、前記画素電極上に第1の配向膜が形成
    された第1の基板と、前記画素電極に対向する対向電極
    が形成され、該対向電極上に前記第1の配向膜とほぼ直
    交する方向に配向された第2の配向膜が形成された第2
    の基板と、前記第1と第2の配向膜間に介在された液晶
    とを備えたマトリックス型液晶表示装置において、前記
    第1の基板に、前記画素電極と絶縁膜を介して対向する
    補助容量電極を設け、且つ該補助容量電極を少なくとも
    隣接する一対の前記走査線の内のディスクリネーション
    による光漏れが大きくなる側の一方の走査線に沿わせ
    て、前記画素電極の辺部と重なる領域と前記画素電極の
    辺部の外側に位置する領域とを有するように配置し、他
    方の走査線側には前記補助容量電極を設けないことを特
    徴とするマトリックス型液晶表示装置。
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