説明

液晶表示装置

【課題】 表示品位の低下を抑制できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 第1主面21aを有する第1基体21と、第1基体21の第1主面21aと主面22bを対向させて配置された第2基体22と、第1基体21と第2基体22との間に配置された液晶層23と、第1基体21の第1主面21a上に設けられた複数の画素電極218と、第1基体21の第1主面上21aに設けられ、断面視で画素電極218の両側に配置された共通電極216と、画素電極218と共通電極216との間を絶縁するための絶縁部材217とを備え、画素電極218は、画素電極218の両側に配置された共通電極216に重畳し、断面視で画素電極218の両端部に位置する重畳部218aと、共通電極216に重畳しない非重畳部218bとを有し、重畳部218aにおける画素電極218と共通電極216との間に絶縁部材217が介在している液晶表示装置1である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、互いに対向配置させた一対の基体と、一対の基体間に設けられた液晶層と、一対の基体のうち一方基体の主面に設けられた共通電極と、共通電極および一方基体の主面を覆うように設けられた絶縁膜と、この絶縁膜に設けられた複数の画素電極とを備える(例えば、特許文献1を参照)。
【0003】
この液晶表示装置では、平面視において画素電極の両側に一定の距離を空けて共通電極が配置されており、この画素電極および共通電極に対して電圧を印加することで、画素電極と共通電極との間で電界を形成し、この電界によって液晶層中の液晶分子の方向を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−133190号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、この液晶表示装置では、画素電極と、この画素電極の両側に配置されている共通電極とが離間している。そのため、画素電極もしくは共通電極をパターニングして形成する際に、パターニングにズレが生じてしまった場合には、画素電極と一方側に配置された共通電極との間の距離と、画素電極と他方側に配置された共通電極との間の距離とが異なってしまう傾向にある。これにより、画素電極と一方側の共通電極とよって形成される電界の大きさと、画素電極と他方側の共通電極とによって形成される電界の大きさとが異なり、これらの電界で制御される液晶分子の方向にズレが生じることで、それぞれの領域での光の透過率に差ができてしまい、表示品位が低下する可能性がある。
【0006】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示品位が低下することを抑制できる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の液晶表示装置は、第1主面を有する第1基体と、前記第1基体の前記第1主面と主面を対向させて配置された第2基体と、前記第1基体と前記第2基体との間に配置された液晶層と、前記第1基体の前記第1主面上に設けられた複数の画素電極と、前記第1基体の前記第1主面上に設けられ、断面視で前記画素電極の両側に配置された共通電極と、前記画素電極と前記共通電極との間を絶縁するための絶縁部材とを備え、前記画素電極は、前記画素電極の両側に配置された前記共通電極に重畳し、断面視で前記画素電極の両端部に位置する重畳部と、前記共通電極に重畳しない非重畳部とを有し、前記重畳部における前記画素電極と前記共通電極との間に前記絶縁部材が介在していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の液晶表示装置によれば、表示品位が低下することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1の実施形態における液晶表示装置を示した平面図である。
【図2】図1のI−I線に沿った断面図である。
【図3】液晶パネルの要部を示した平面図である。
【図4】図3のII−II線に沿った断面図である。
【図5】画素電極の重畳部および非重畳部を示した断面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態における液晶表示装置の要部を示した断面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態における液晶表示装置の要部を示した断面図である。
【図8】本発明の第4の実施形態における液晶表示装置の要部を示した平面図である。
【図9】本発明の第5の実施形態における液晶表示装置の要部を示した平面図である。
【図10】本発明の第6の実施形態における液晶表示装置の要部を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[実施の形態1]
まず、本発明の第1の実施形態における液晶表示装置1について説明する。液晶表示装置1は、一対の基体のうち一方基体に設けられた画素電極と、共通電極との間で電界を形成して液晶層中の液晶分子の方向を制御する、いわゆる横電界方式の液晶表示装置である。
【0011】
図1および図2に示すように、液晶表示装置1は、表示領域Eおよびこの表示領域Eの外側に位置する非表示領域Eを有する液晶パネル2と、液晶パネル2の表示領域Eに対して光を出射する光源装置3と、液晶パネル2の外側に配置される第1偏光板4と、液晶パネル2に介して第1偏光板4と対向配置される第2偏光板5とを備えている。
【0012】
液晶パネル2は、第1基体21と、第1基体21と対向配置される第2基体22と、第1基体21と第2基体22との間に位置する液晶層23と、液晶層23を取り囲むように第1基体21と第2基体22との間に設けられたシール部材24とを有している。
【0013】
また、第1基体21上には、ゲート配線211と、ゲート配線211を覆うように第1基体21上に設けられた第1絶縁膜212と、第1絶縁膜212に設けられ、平面視でゲート配線211と交差するように設けられたソース配線213と、ゲート配線211とソース配線213との交差領域の近傍に位置する薄膜トランジスタ214と、ソース配線213を覆うように第1絶縁膜212に設けられた第2絶縁膜215と、第2絶縁膜215に設けられた共通電極216と、共通電極216の一部を覆うように第2絶縁膜216に設けられた絶縁部材217と、絶縁部材217に設けられた画素電極218とを有している。
【0014】
第1基体21は、上記部材が設けられている第1主面21aと、第1主面21aとは反対側に位置する第2主面21bとを有している。第1基体21の材料は、透光性を有するガラス、プラスチックなどが挙げられる。ここで、透光性とは、可視光に対する透過性を有することを意味する。
【0015】
ゲート配線211は、電源から供給される電圧を薄膜トランジスタ214に印加する機能を有する。図3に示すように、ゲート配線212はX方向に延在して形成されている。また、複数のゲート線211は、第1基体21の第1主面21aにY方向に沿って配列されている。ゲート配線211の材料は、導電性を有するものが挙げられ、例えば、アルミニウム、モリブデン、チタン、ネオジム、もしくはこれらを含む合金などである。
【0016】
第1絶縁膜212は、ゲート配線211とソース配線213とを電気的に絶縁する機能を有する。第1絶縁膜212は、ゲート配線211を覆うように第1基体21の第1主面
21aに設けられている。第1絶縁膜212の材料は、絶縁性を有するものが挙げられ、例えば、窒化シリコン、酸化シリコンなどである。
【0017】
ソース配線213は、電源から供給される信号電圧を薄膜トランジスタ214を介して画素電極215に印加する機能を有する。図3に示すように、ソース配線213はY方向に延在して形成されている。また、複数のソース線213は、第1絶縁膜213にX方向に沿って配列されている。ソース配線213の材料は、ゲート配線211と同様のものが挙げられる。
【0018】
薄膜トランジスタ214は、ゲート配線211を介して印加される電圧に応じて、ソース配線213を介して印加される信号電圧を画素電極218に印加する機能を有する。また、薄膜トランジスタ214は、アモルファスシリコンまたはポリシリコンなどからなる半導体層を有している。
【0019】
第2絶縁膜215は、ソース配線213と共通電極216とを電気的に絶縁させる機能を有する。第2絶縁膜215は、ソース配線213を覆うように第1絶縁膜212に設けられている。第2絶縁膜215の材料は、第1絶縁膜212と同様のものが挙げられる。
【0020】
共通電極216は、電源から印加された電圧によって画素電極218との間で電界を形成する機能を有する。共通電極216は、表示領域Eにおける第2絶縁膜215に設けられている。
【0021】
図3に示すように、平面視で、共通電極215は画素電極218を取り囲むように位置している。また、共通電極216は、矢印Y方向に延びる櫛歯部216aを有しており、この櫛歯部216aは隣り合う画素電極218間の位置している。また、図4に示すように、断面視で、共通電極216は画素電極218のX方向の両側に配置されている。
【0022】
共通電極216の材料は、透光性および導電性を有するものが挙げられ、例えばITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ATO(Antimony Tin Oxide)、AZO(Al-Doped Zinc Oxide)、酸化錫、酸化亜鉛、および導電性高分子(PEDOTおよびPSSなど)などが挙げられる。
【0023】
画素電極218は、電源から印加された電圧によって画素電極218との間で電界を形成する機能を有する。画素電極218の材料は、共通電極216と同様のものが挙げられる。
【0024】
複数の画素電極218は、表示領域Eにおける第2絶縁膜216に設けられている。複数の画素電極218はX方向およびY方向に沿って配列している。また、共通電極216の櫛歯部216Aを介して隣り合う画素電極218は、接続電極218Aを介して接続されている。
【0025】
また、図4に示すように、画素電極218は、X方向の両側に配置された共通電極216に重畳し、かつ画素電極218の両端部に位置する重畳部218aと、共通電極216に重畳しない非重畳部218bとを有している。なお、図4では、画素電極218における斜線領域が重畳部218aを示している。
【0026】
画素電極218の重畳部218aは、絶縁部材217を介して共通電極216に重畳している。
【0027】
絶縁部材217は、画素電極218と共通電極216とを電気的に絶縁させる機能を有
する。図4に示すように、絶縁部材217は、画素電極218の重畳部218aと共通電極216との間に介在されている。絶縁部材217の材料は、第1絶縁膜212と同様のものが挙げられる。
【0028】
画素電極218は重畳部218aを有している。これにより、画素電極218をパターニングして形成する際にズレが生じてしまった場合でも、画素電極218とその一方側に配置された共通電極216との間の距離と、画素電極218とその他方側に配置された共通電極216との間の距離が変動してしまうことを低減できる。これにより、画素電極218と一方側の共通電極216により形成される電界の大きさと、画素電極218と他方側の共通電極216により形成される電界の大きさとの差を低減することで、それぞれの領域での光の透過率の差を低減し、表示品位の低下を抑制できる。
【0029】
また、画素電極218は非重畳部218bを有している。すなわち、画素電極218の全部が共通電極216とは重畳していない。重畳部218aが形成されている領域では、画素電極218と共通電極216とが重なることで光の透過率が低下しやすくなるが、非重畳部218aが形成されている領域では、画素電極218と共通電極216とを重ねないことで光の透過率の低下を低減できる。これにより、表示領域Eでの光の透過率を確保できる。
【0030】
また、画素電極218が重畳部218aを有することで、重畳部218aと共通電極216との間で補助容量が形成できる。これにより、別途、補助容量線を設ける必要がなくなる。
【0031】
また、画素電極218が重畳部218aを有することで、画素電極218と共通電極216とが接近して配置されるので、画素電極218と共通電極216との間で発生する電界を大きくでき、低い信号電圧でも液晶層23の液晶分子の方向を制御できる。
【0032】
また、図5に示すように、画素電極218の重畳部218aの厚みLaは、非重畳部218bの厚みLbに比べて小さいことが好ましい。重畳部218aは共通電極217と重畳するので、この領域での光の透過率が低下しやすい。そのため、重畳部218aの厚みを非重畳部218bの厚みに比べて小さくすることで、重畳部218aの位置する領域での透過率と、非重畳部218bの位置する領域での透過率との差を低減できる。
【0033】
第2基体22上には、図4に示すように、光を遮光する遮光パターン221と、遮光パターン221に隣接するように配置されたカラーフィルタ222とを有する。
【0034】
第2基体22は上記部材を支持する機能を有する。また、第1基体22は、上記部材が設けられかつ第1基体21の第1主面21aに対向する第2主面22bと、この第2主面22bとは反対側に位置する第1主面22aとを有している。第2基体22の材料は、第1基体21と同様のものが挙げられる。
【0035】
遮光パターン221は、第2基体22の第2主面22bにX方向およびY方向に延在するように格子状に設けられている。すなわち、遮光パターン221は表示領域Eを画素ごとに区画している。遮光パターン221の材料は、例えば、遮光性の高い色(例えば黒色)の染料あるいは顔料が添加された樹脂、またはクロム、酸化クロムなどの金属が挙げられる。
【0036】
カラーフィルタ222は、可視光のうち特定の波長のみを透過させる機能を有するものである。カラーフィルタ222は、第2基体22の第2主面22bに複数設けられている。それぞれのカラーフィルタ222は、赤(R)、緑(G)および青(B)のいずれか一
色を有している。カラーフィルタ222の有する色は上記の色に限られず、例えば、黄色(Y)、白(W)などの色を有していてもよい。カラーフィルタ222の材料としては、例えばアクリル系樹脂に染料あるいは顔料を添加したものが挙げられる。
【0037】
液晶層23は、第1基体10と第2基体20との間に設けられている。液晶層23は、ネマティック液晶、コレステリック液晶またはスメクティック液晶などの液晶分子を含んでいる。
【0038】
シール部材24は、第1基体21と第2基体22とを貼り合わせる機能を有するものである。シール部材24は、液晶層23を取り囲むようにして、第1基体21と第2基体22との間に設けられている。
【0039】
光源装置3は、表示領域Eにおける第1基体21および第2基体22に向けて光を照射する機能を有するものである。光源装置3は、光源31と導光板32とを有している。なお、光源装置3では、光源31にLEDなどの点光源を採用しているが、冷陰極管などの線光源を採用してもよい。
【0040】
第1偏光板4は、所定の振動方向の光を選択的に透過させる機能を有する。第1偏光板4は、第1基体21および第2基体22との外側に位置しており、第2基体22の第1主面22a側に設けられている。
【0041】
第2偏光板5は、所定の振動方向の光を選択的に透過させる機能を有する。第2偏光板5は、第1基体21および第2基体22を介して第1偏光板4と対向して配置される。
【0042】
[実施の形態2]
図6は、第2の実施形態における液晶表示装置1Aの一例を示した図である。
【0043】
液晶表示装置1Aと液晶表示装置1との異なる点は、液晶表示装置1Aでは、絶縁部材217が重畳部218aと共通電極216との間から第1基体21の第1主面21aと非重畳部218bとの間にかけて連続的に設けられている点である。
【0044】
これにより、液晶表示装置1Aでは、画素電極218が形成される領域での絶縁膜の層構造と、共通電極216が形成される領域での絶縁膜の層構造を同じにできる。これにより、画素電極218が形成される領域での透過率と、共通電極216が形成される領域での透過率との差を低減できる。したがって、表示品位が低下することをさらに抑制できる。
【0045】
[実施の形態3]
図7は、第3の実施形態における液晶表示装置1Bの一例を示した図である。
【0046】
液晶表示装置1Bと液晶表示装置1との異なる点は、液晶表示装置1Bでは、画素電極218の非重畳部218bは共通電極216と同一平面上に位置している。
【0047】
これにより、液晶表示装置1Bでは、画素電極218の非重畳部218bが形成される領域での絶縁膜の層構造と、共通電極216が形成される領域での絶縁膜の層構造とを同じにできる。これにより、非重畳部218bが形成される領域での透過率と、共通電極217が形成される領域での透過率との差を低減できる。したがって、表示品位が低下することをさらに抑制できる。
【0048】
また、絶縁部材217が画素電極218の重畳部218aと共通電極216との間にの
み位置しているので、画素電極218の非重畳部218a、および非重畳部218aにおける共通電極216での光の透過率の低下を抑制できる。
【0049】
[実施の形態4]
図8は、第4の実施形態における液晶表示装置1Cの一例を示した図である。なお、図8では、画素電極218の重畳部218aを斜線で示している。
【0050】
液晶表示装置1Cと液晶表示装置1との異なる点は、液晶表示装置1Cでは、画素電極218の外周部は、共通電極216の内周部に重畳している点である。
【0051】
これにより、液晶表示装置1Cでは、画素電極218の内周部と共通電極216の外周部との間でさらに大きな補助容量を形成できる。
【0052】
[実施の形態5]
図9は、第5の実施形態における液晶表示装置1Dの一例を示した図である。
【0053】
液晶表示装置1Dと液晶表示装置1との異なる点は、液晶表示装置1Dでは、画素電極218が第2絶縁膜217に設けられ、絶縁部材217が画素電極218を覆うように設けられ、一部が絶縁部材217を介して画素電極218の両端部に重畳するように、共通電極216が第2絶縁膜217に設けられている点である。
【0054】
これにより、液晶表示装置1Dでは、液晶表示装置1で説明した効果と同様の効果を奏する。
【0055】
[実施の形態6]
図10は、第6の実施形態における液晶表示装置1Eの一例を示した図である。
【0056】
液晶表示装置1Eは液晶表示装置1Dの一部を変更したものであり、液晶表示装置1Eと液晶表示装置1Dとの異なる点は、絶縁部材217は、重畳部218aと共通電極216との間から第1基体10の第1主面10aと共通電極217との間にかけて連続的に設けられている点である。
【0057】
これにより、液晶表示装置1Eでは、液晶表示装置1および液晶表示装置1Dで説明した効果と同様の効果を奏する。
【0058】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0059】
1、1A、1B、1C、1D、1E 液晶表示装置
2 液晶パネル
21 第1基体
216 共通電極
217 絶縁部材
218 画素電極
218a 重畳部
218b 非重畳部
22 第2基体
23 液晶層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1主面を有する第1基体と、前記第1基体の前記第1主面と主面を対向させて配置された第2基体と、前記第1基体と前記第2基体との間に配置された液晶層と、前記第1基体の前記第1主面上に設けられた複数の画素電極と、前記第1基体の前記第1主面上に設けられ、断面視で前記画素電極の両側に配置された共通電極と、前記画素電極と前記共通電極との間を絶縁するための絶縁部材とを備え、
前記画素電極は、前記画素電極の両側に配置された前記共通電極に重畳し、断面視で前記画素電極の両端部に位置する重畳部と、前記共通電極に重畳しない非重畳部とを有し、
前記重畳部における前記画素電極と前記共通電極との間に前記絶縁部材が介在していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記絶縁部材は、前記重畳部と前記共通電極との間から前記第1基体の第1主面と前記非重畳部との間にかけて連続して設けられている、請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記絶縁部材は、前記画素電極の両側に配置された前記共通電極を覆う、請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記絶縁部材は、前記画素電極の前記非重畳部を覆うように前記基体の前記第1主面上に設けられている、請求項3に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記絶縁部材は、前記重畳部と前記共通電極との間から前記第1基体の前記第1主面と前記共通電極との間にかけて連続して設けられている、請求項4に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記画素電極の前記非重畳部は前記共通電極と同一平面上に位置している、請求項1に載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記画素電極の前記重畳部の厚みは、前記画素電極の前記非重畳部の厚みよりも小さい請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記共通電極は、平面視で前記画素電極を取り囲むように設けられており、
前記画素電極の外周部は、前記共通電極の内周部に重畳している、請求項1〜7のいずれかに記載の液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−73464(P2012−73464A)
【公開日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−218731(P2010−218731)
【出願日】平成22年9月29日(2010.9.29)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】