液晶表示装置
【課題】保持容量を形成するための電極端部で生じるドメインを抑制し、表示モード効率を向上させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出するように形成される一対の壁状の第1電極と、前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極とを備え、前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極の画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成されると共に、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備える液晶表示装置である。
【解決手段】第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出するように形成される一対の壁状の第1電極と、前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極とを備え、前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極の画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成されると共に、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備える液晶表示装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、各画素内に生じる逆捩れを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶表示装置の性能が向上しており、3〜4インチサイズの中小型の液晶表示装置においても800×480画素のWVGA表示が可能な製品が要望されている。しかしながら、WVGA表示が可能な中小型の液晶表示パネルでは、限られた表示領域内に複数の表示画素(以下、画素と記す。)を形成する必要があるために、1つの画素幅が30μm程度となる。このために、さらなる開口率の向上や表示モード効率の向上が要望されている。
【0003】
表示モード効率を向上させた液晶表示装置として、画素領域の長辺側の辺縁部に対となる電極を形成すると共に、この電極が基板表面から液晶層内に突出するいわゆる壁状の電極形状とする液晶表示装置が知られている。一方の壁状電極(画素電極)には映像信号が供給され、他方の壁状電極(共通電極)には基準となる共通信号が供給されることにより、液晶表示パネルの主面と平行な電界(いわゆる横電界)を生じさせ、液晶分子を駆動する構成となっている。この構成からなる液晶表示装置では、画素電極と共通電極とに挟まれる領域内には電極を形成することができないので、画素領域の短手側の辺部に沿って保持容量となる電極が形成されている。
【0004】
一方、横電界方式の液晶表示装置における視角変化に伴う表示の色づきを抑制するために、例えば、特許文献1に示すように、1つの画素領域を2つ以上の異なる傾斜角の領域で形成した液晶表示装置がある。この特許文献1に記載の液晶表示装置では、薄膜トランジスタ等が形成される第1基板に、線状の画素電極と線状の共通電極とを絶縁膜を介して交互に配置すると共に、画素領域内で画素電極及び共通電極とをV字型に屈曲して形成している。このV字型の屈曲部を境にして、液晶分子の回転方向が反対となるようにして、視角変化に伴う表示の色づきを抑制するマルチドメイン構造としている。
【0005】
さらには、特許文献1に記載の液晶表示装置では、線状の画素電極及び共通電極のV字型屈曲部だけでなく、線状の画素電極及び共通電極の端部もV字型にして、画素端部に発生するドメインを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2007−3877号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1に記載の液晶表示装置では、画素領域内に複数の線状電極が配置されることとなっているので、面内方向の画素電極と共通電極間隔が約4μm程度である。これに対して、壁電極を用いた液晶表示装置では、画素の辺縁部に電極が配置されることとなるので、画素電極と共通電極との間隔が約30μm程度となる。
【0008】
このために、壁電極方式の液晶表示装置において、保持容量を画素端部に形成することに伴う液晶分子の逆捩れ(以下、本願明細中では、単に「ドメイン」と記す)の発生を防止するために、特許文献1と同様に、画素電極及び共通電極の端部にV字型の傾斜を形成した場合であっても、ドメインの発生を抑制することができないという問題がある。
【0009】
また、壁電極方式の液晶表示装置として、画素領域の辺縁部に沿って環状の画素電極を形成すると共に、画素の中心部分に線状の共通電極が形成される構成では、画素電極と共通電極間隔が半分程度の10μm程度に小さくすることが可能となるが、保持容量を形成する第1電極と第2電極との間隔に比較した場合に非常に大きな距離となるので、各画素の表示部(画素表示部、開口部)の端部で発生したドメインが原因となって、透過率が低下し表示モード効率が大きく低下してしまうことが懸念されている。
【0010】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、保持容量を形成するための電極端部で生じるドメインを抑制し、表示モード効率を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(1)前記課題を解決すべく、本発明の液晶表示装置は、液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極の画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成され、前記液晶層側から平面的に見て、前記第2の容量電極が前記第1の容量電極の後退領域から露出されると共に、前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備える。
【0012】
(2)前記課題を解決すべく、本発明の液晶表示装置は、液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、前記第1基板は、前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、前記第2基板は、前記第2電極と前記液晶層を介して対峙する位置に形成される線状の第3電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第3電極と電気的に接続される第4電極と、を備え、前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極及び前記第4電極の前記画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成されると共に、前記第1基板は、前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備える。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、保持容量を形成するための電極端部で生じるドメインを抑制できるので、表示モード効率を向上させることができる。
【0014】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態1の液晶表示装置の全体構成を説明するための平面図である。
【図2】本発明の実施形態1の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図である。
【図3】図2に示すB−B’線での断面図である。
【図4】本発明の実施形態1の液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図である。
【図5】壁画素電極のみを有する液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための図である。
【図6】図4に示すC−C’線での断面図である。
【図7】図4に示すD−D’線での断面図である。
【図8】図6に対応する他の実施形態の図面である。
【図9】本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図である。
【図10】本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第2基板側の拡大図である。
【図11】図9に示すE−E’線での断面図である。
【図12】本発明の実施形態3の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図である。
【図13】図12に示すF−F’線での断面図である。
【図14】本発明の実施形態3の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図である。
【図15】壁画素電極のみを有する液晶表示装置の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図である。
【図16】図14のG−G’線での断面図である。
【図17】本発明の実施形態3の他の画素構成を説明するための拡大図である。
【図18】本発明の実施形態4の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図である。
【図19】本発明の実施形態4の液晶表示装置における第2共通電極の概略構成を説明するための図である。
【図20】図18に示すJ−J’線での断面図である。
【図21】本発明の実施形態5の液晶表示装置における画素構成を説明するための2画素分の拡大図である。
【図22】図21に示すK−K’線での断面図である。
【図23】本発明の実施形態6の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図である。
【図24】図23に示すM−M’線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。また、X,Y,ZはそれぞれX軸、Y軸、Z軸を示す。
【0017】
〈実施形態1〉
図1は本発明の実施形態1の液晶表示装置の全体構成を説明するための平面図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1の液晶表示装置の全体構成を説明する。なお、本願明細中においては、カラーフィルタCFや偏光板POL1,POL2などによる吸収の影響や開口率の影響を除いた透過率を表示モード効率とする。従って、バックライトユニット側の偏光板POL1から出射した直線偏光の振動方向が表示面側の偏光板POL2に入射する際に、90度回転している場合の表示モード効率は100%となる。
【0018】
図1に示すように、実施形態1の液晶表示装置は、画素電極PXや薄膜トランジスタTFT等が形成される第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向して配置されカラーフィルタ等が形成される第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2とで挟持される液晶層とで構成される液晶表示パネルPNLを有する。また、液晶表示パネルPNLと光源となる図示しないバックライトユニット(バックライト装置)とを組み合わせることにより、液晶表示装置が構成されている。第1基板SUB1と第2基板SUB2との固定及び液晶の封止は、第2基板の周辺部に環状に塗布されたシール材SLで固定され、液晶も封止される構成となっている。ただし、実施形態1の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素(以下、画素と略記する)の形成される領域が表示領域ARとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ARとはならない。
【0019】
また、第2基板SUB2は第1基板SUB1よりも小さな面積となっており、第1基板SUB1の図中下側の辺部を露出させるようになっている。この第1基板SUB1の辺部には、半導体チップで構成される駆動回路DRが搭載されている。この駆動回路DRは、表示領域ARに配置される各画素を駆動する。なお、以下の説明では、液晶表示パネルPNLの説明においても、液晶表示装置と記すことがある。また、第1基板SUB1及び第2基板SUB2としては、例えば周知のガラス基板が基材として用いられるのが一般的であるが、樹脂性の透明絶縁基板であってもよい。
【0020】
実施形態1の液晶表示装置では、第1基板SUB1の液晶側の面であって表示領域AR内には、図1中X方向に延在しY方向に並設され、駆動回路DRからの走査信号が供給される走査信号線(ゲート線)GLが形成されている。また、図1中Y方向に延在しX方向に並設され、駆動回路DRからの映像信号(階調信号)が供給される映像信号線(ドレイン線)DLが形成されている。隣接する2本のドレイン線DLと隣接する2本のゲート線GLとで囲まれる領域が画素を構成し、複数の画素が、ドレイン線DL及びゲート線GLに沿って、表示領域AR内においてマトリックス状に配置されている。
【0021】
各画素は、例えば、図1中丸印Aの等価回路図A’に示すように、ゲート線GLからの走査信号によってオン/オフ駆動される薄膜トランジスタTFTと、このオンされた薄膜トランジスタTFTを介してドレイン線DLからの映像信号が供給される画素電極PXと、コモン線CLを介して映像信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される共通電極CTとを備えている。図1中丸印Aの等価回路図A’においては、画素電極PX及び共通電極CTを模式的に線状に記しているが、実施形態1の画素電極PX及び共通電極CTの構成については、後に詳述する。なお、実施形態1の薄膜トランジスタTFTは、そのバイアスの印加によってドレイン電極とソース電極が入れ替わるように駆動するが、本明細書中においては、便宜上、ドレイン線DLと接続される側をドレイン電極、画素電極PXと接続される側をソース電極と記す。
【0022】
画素電極PXと共通電極CTとの間には、第1基板SUB1の主面に平行な成分を有する電界が生じ、この電界によって液晶の分子を駆動させるようになっている。このような液晶表示装置は、いわゆる広視野角表示ができるものとして知られ、液晶への電界の印加の特異性から横電界方式と称される。また、実施形態1の液晶表示装置においては、液晶に電界が印加されていない場合に光透過率を最小(黒表示)とし、電界を印加することにより光透過率を向上させていくノーマリブラック表示形態で表示を行うようになっている。
【0023】
各ドレイン線DL及び各ゲート線GLはその端部においてシール材SLを越えてそれぞれ延在され、外部システムからフレキシブルプリント基板FPCを介して入力される入力信号に基づいて、映像信号や走査信号等の駆動信号を生成する駆動回路DRに接続される。ただし、実施形態1の液晶表示装置では、駆動回路DRを半導体チップで形成し第1基板SUB1に搭載する構成としているが、映像信号を出力する映像信号駆動回路と走査信号を出力する走査信号駆動回路との何れか一方又はその両方の駆動回路をフレキシブルプリント基板FPCにテープキャリア方式やCOF(Chip On Film)方式で搭載し、第1基板SUB1に接続させる構成であってもよい。
【0024】
〈画素の詳細構成〉
図2は本発明の実施形態1の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図、図3は図2に示すB−B’線での断面図であり、以下、図2及び図3に基づいて実施形態1の液晶表示装置における画素構成について説明する。ただし、説明を簡単にするために、薄膜トランジスタ等については省略する。また、図2に示す画素PXLの拡大図は、X方向に隣接する2画素分の拡大図である。
【0025】
図2に示すように、実施形態1の液晶表示装置では、各画素PXLの4つの辺部の全ての辺部すなわち画素領域の周辺部に沿って画素電極PX及び保持容量SCを形成する透明導電膜が円環状に形成されている。この構成により、画素電極PXの一箇所が断線した場合であっても、断線した部分の両側が映像信号の供給源となる薄膜トランジスタのソース電極に繋がっている構成とすることができるので、映像信号を安定的に供給できるという効果も得られる。
【0026】
また、各画素の周辺部(周縁部)にはそれぞれ図中に点線で示す凸状体形状をなし、各画素PXLの辺部に段差を形成するための絶縁膜(以下、単に凸状体と記す)WLが形成されている。実施形態1の液晶表示装置では、この凸状体WLの一部と透明導電膜の一部とが重畳されるようにして、第1電極となる壁状の画素電極PX(壁画素電極PXA,PXB)が形成される構成となっている。
【0027】
特に、画素表示部を挟んで平面的に対向配置される一対の画素電極の内で、画素領域PXLの長手方向(Y方向)に延在し、画素表示部を介して短手方向に対向配置される一対の画素電極PXである壁画素電極PXAは、X方向に隣接される隣接画素の壁画素電極PXAと近接して形成されている。一方、画素領域PXLの短手方向(X方向)に延在し、画素表示部を介して長手方向に対向配置される一対の画素電極PXである壁画素電極PXBは、各画素の図中左側(例えば、当該画素の薄膜トランジスタに接続されるドレイン線DLの側)に形成される壁画素電極PXAの端部から短手方向(X方向)に延在するようにして、図中左側の壁画素電極PXAと一体の構成となっている。このとき、実施形態1の壁画素電極PXBでは、図中右側の端部すなわち壁画素電極PXAから連続して形成されない側は、共通電極CTの形成位置まで伸延されている。
【0028】
このような壁画素電極PXA,PXBを形成するために、実施形態1の液晶表示装置では、X方向に隣接する画素領域を跨ぐようにしてC字形状の凸状体WLが形成されている。このC字形状の凸状体WLは、画素領域PXLの長手方向に沿って形成される凸状体(第1凸状体)WL1と、画素PXLの短手方向に沿って形成される凸状体(第2凸状体)WL2とが一体に形成されている。この凸状体WLに沿って壁画素電極PXA,PXBとなる環状の透明導電膜が形成されているので、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを貼り合わせ工程、及び貼り合わせ後の使用時等においても、液晶が図中の上下に隣接される画素との間で移動可能な構成としている。なお、実施形態1の画素では、壁画素電極PXA,PXBは円環状の透明導電膜を用いて形成する構成としたが、これに限定されることはなく、透明導電膜の一部に切り欠き等が形成され、円環状とならない例えばC字状の導電膜で壁画素電極PXA,PXBを形成する構成であってもよい。
【0029】
また、実施形態1の画素PXLにおいては、長手方向に延在する一対の辺部に沿って形成される壁画素電極PXAとの間の領域に、該壁画素電極PXAと略平行に伸延する線状の共通電極(第2電極)CTが形成される構成となっている。すなわち、共通電極CTは一対の壁画素電極PXAとの間の領域である画素表示部を短手方向(X方向)に2つの領域に分けるようにして形成されている。この共通電極CTも透明導電膜で形成されている。ただし、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTを形成する透明導電膜は、例えば透明導電膜材料であるITO(Indium Tin Oxide)及び酸化亜鉛系のAZO(Aluminum doped Zinc Oxide)やGZO(Gallium doped Zinc Oxide)等を用いることが可能である。
【0030】
また、実施形態1の画素PXLにおいては、画素領域の図2中の上端側及び下端側には、共通電極CTを形成する透明導電膜が形成されると共に、この上端及び下端の透明電極が隣接画素の上端及び下端の透明導電膜と一体に形成され、コモン線CLを兼ねた構成となっている。さらには、共通電極CTの一箇所が断線した場合であっても、断線した部分の両端が共通信号の供給源に繋がっている構成とすることができるので、共通信号を安定的に供給できるという効果も得られる。
【0031】
また、画素領域の上端側及び下端側の領域には、壁画素電極PXA,PXBを形成する透明導電膜も絶縁膜を介して形成されており、共通電極CTを形成する平板状の透明導電膜との間で保持容量SCを形成する構成となっている。なお、保持容量SCの詳細な構成については、後に詳述する。
【0032】
さらには、実施形態1の画素PXLは、長手方向(Y方向)の図2中の上側領域と下側領域とにおいて、Y方向に対して対称をなすように異なる方向に傾斜され、画素の中央部分で上側領域と下側領域とが接続される構成となっている。この構成では、液晶分子の配向方向は、例えば上側領域及び下側領域においてもY方向となるように初期配向がされている。すなわち、各画素PXLを中央で屈曲させ、尚且つ液晶分子の配向方向をY方向(図2中の縦方向)としている。これにより、上側領域と下側領域とが接する屈曲部の上下では、電圧印加時の液晶分子の回転方向は互いに逆方向となり、屈曲部の上側領域では液晶分子は反時計回りに回転し、屈曲部の下側領域では時計回りに回転する。このように、1つの画素内に回転方向が互いに逆となる領域を形成することにより、視角方向での着色を相殺する、いわゆるマルチドメイン構成としている。なお、実施形態1の画素では、上側領域をY方向に対して反時計方向に傾斜させ、下側領域を時計方向に傾斜させる構成としたが、それぞれの逆方向に傾斜させる構成であってもよい。
【0033】
このような構成からなる壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTを備える実施形態1の液晶表示装置は、図3に示すように、第1基板SUB1の上面(液晶面側)に図示しないゲート線がX線方向に延在しY方向に並設されるようにして形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。該絶縁膜PAS1の上面には、ゲート線と重畳する領域に図示しない周知の半導体層が形成され、ゲート線と半導体層とが重畳する領域では絶縁膜PAS1がゲート絶縁膜となっている。また、絶縁膜PAS1又は半導体層の上層には、例えば金属薄膜からなるドレイン線DL及び該ドレイン線から伸延される延在部が形成され、この延在部が半導体層の一端に電気的に接続されてドレイン電極を形成している。また、この工程では、半導体層の他端に金属薄膜からなるソース電極が形成され、後の工程においてソース電極と壁画素電極PXA,PXBとが電気的に接続される。
【0034】
ドレイン線DLの上層には、画素領域の辺縁部に沿った段差を形成するための絶縁膜からなる凸状体WL1が当該ドレイン線DLに重畳して形成されている。このとき、実施形態1の凸状体WL1は、X方向に対しては隣接する画素領域を跨ぐようにして形成されている。
【0035】
凸状体WLの側壁面(段差の側壁面)には透明導電膜からなる壁状電極PXVが形成されている。また、壁状電極PXVの図3中の下端側すなわち壁状電極PXVの第1基板SUB1の側の端部には、この端部から連続して第1基板SUB1の主面に沿った平面電極PXHが形成され、壁状電極PXVと平面電極PXHとにより壁画素電極PXA,PXBが形成されている。この構成により、第2基板SUB2が配置される側に向かって第1基板SUB1の主面に対して立設される壁画素電極PXAが形成される構成となっている。
【0036】
また、画素の短手側の辺部に形成される壁画素電極PXBにおいても、凸状体WL2の側壁面に形成される壁状電極PXVと第1基板SUB1の主面に沿った平面電極PXHとから形成されている。このとき、後に詳述するように、画素領域の上端部及び下端部に配置される保持容量SCを形成する電極(容量電極)が壁状電極PXVの上端側から延在される構成となっている。従って、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の頭頂面には、壁状電極PXVから延在する導電性薄膜が当該頭頂面を覆うようにして形成される。
【0037】
壁画素電極PXA,PXBの上層には、この壁画素電極PXA,PXBを覆うようにして、第1基板SUB1の全面には絶縁膜PAS2が形成され、その上層に線状の共通電極CTが形成されている。この共通電極CTの上層には、当該共通電極CTを覆うようにして、第1基板SUB1の全面に配向膜ORIが形成され、液晶分子の初期配向方向を制御する構成となっている。
【0038】
また、実施形態1の液晶表示パネルPNLの裏面側すなわち第1基板SUB1の液晶面側に対向する側の面には図示しないバックライトユニットが配置される構成となっている。該バックライトユニットから照射される図示しないバックライト光は、第1基板SUB1のバックライトユニット側に貼り付けされる偏光板POL1の側から偏光板POL1を介して液晶表示パネルPNLに入射する。この入射光は液晶表示パネルPNLで変調された後に、液晶表示パネルPNLの表示面側すなわち第2基板SUB2の液晶面側に対向する側に貼り付けされる偏光板POL2を介して、表示光として出射される。
【0039】
このように、実施形態1の液晶表示装置においては、映像信号が供給されるドレイン線DLと、薄膜トランジスタのドレイン電極及びソース電極と、画素電極PXA,PXBとが絶縁膜PAS1の上面すなわち同層に形成されている。この構成により、絶縁膜を介することなく、薄膜トランジスタの半導体層にドレイン線DL等が電気的に接続されるように形成されている。従って、ドレイン線DLや壁画素電極PXA,PXBと薄膜トランジスタの半導体層とを電気的に接続する場合であっても、周知の貫通孔(スルーホール)を形成することが不要となるので、工程を低減できると共に、貫通孔を形成するための領域が不要となるので、開口率を向上させることができる。
【0040】
なお、ドレイン線DL等の信号配線が形成される薄膜層と、壁画素電極PXA,PXBが形成される薄膜層とが異なる層すなわち絶縁膜を介して形成される場合であっても、共通電極CTよりも薄膜トランジスタやドレイン線等の信号配線が形成される薄膜層に近い層に壁画素電極PXA,PXBを形成する構成とすることにより、貫通孔を形成する絶縁膜の層数を低減でき、開口率を向上できる。
【0041】
また、実施形態1の液晶表示パネルPNLでは、薄膜トランジスタTFTはドレイン線DLとゲート線とが交差する近傍であり、画素の上部側又は下部側の領域であり、壁画素電極PXAの延長した位置等に形成される構成となっている。これによりブラックマトリクス(遮光膜)BMで遮光される領域に薄膜トランジスタTFTを形成することができ、画素の開口率を向上させることができる。ただし、薄膜トランジスタTFTの形成位置はこれに限定されることはなく、他の位置であってもよい。
【0042】
一方、液晶層LCを介して第1基板SUB1と対向配置される第2基板SUB2の表面の内で、液晶層LCの側である対向面側(液晶側面)には、遮光膜となるブラックマトリクスBMが形成されている。このブラックマトリクスBMは、従来と同様に、隣接画素との間の領域に形成されており、各画素PXLの周縁部に沿ってX方向及びY方向に形成されている。ただし、ブラックマトリクスBMは、ドレイン線DLの延在方向であるY方向のみ等であってもよい。
【0043】
また、第2基板SUB2の液晶面側には、1つの画素PXL毎に赤色(R),緑色(G),青色(B)の何れかのカラーフィルタCFが形成され、このRGBの各色に対応する3つの画素PXLでカラー表示用の単位画素を形成している。また、カラーフィルタCFの上層すなわち液晶面側には、ブラックマトリクスBM及びカラーフィルタCFを覆うようにして、周知の配向膜ORIが形成されている。
【0044】
〈保持容量領域の詳細構成〉
図4は本発明の実施形態1の液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図、図5は壁画素電極のみを有する液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための図であり、壁画素電極PXA,PXBと共通電極CTとの間に画像表示用の電界が印加されている場合の液晶分子LCMの動作も示している。また、図6は図4に示すC−C’線での断面図、図7は図4に示すD−D’線での断面図を示す。さらには、図8は図6に対応する他の実施形態の液晶表示装置における断面図であり、保持容量SCを形成する一方の容量電極の形成位置を説明するための図である。
【0045】
ただし、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTの傾斜方向が液晶の配向方向(初期配向方向)に対して時計回りに傾斜される上側領域と反時計回りに傾斜される下側領域とでは、図示しない薄膜トランジスタの有無を除く他の構成は同様の構成となる。従って、以下の説明では、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTの傾斜方向が時計回りに傾斜される上側領域における第1基板SUB1に形成される保持容量SCを形成するための平板状の電極構成について詳細に説明する。また、以下の説明では、説明を簡単にするために、壁画素電極PXA,PXBに共通電極CTよりも高い電圧の映像信号が供給される場合について説明するが、壁画素電極PXA,PXBと共通電極CTとの間には、極性が1フレーム毎等のように所定の周期で液晶分子に印加される電界方向が交互に反転する交番電圧が印加される。
【0046】
また、壁画素電極PXAと共通電極CTとに挟まれる画素表示領域の内で、図中左側の領域すなわちV字型に屈曲される共通電極CTの優角側の領域を第1領域AP1とし、図中右側の領域すなわちV字型に屈曲される共通電極CTの劣角側の領域を第2領域AP2として説明する。さらには、保持容量SCの形成領域における電極の内で、壁画素電極PXBから延在される透明導電膜で形成される電極を容量電極(第1の容量電極)PXSとし、共通電極CTから延在される透明導電膜で形成される電極を容量電極(第1の容量電極)CTSとする。
【0047】
図4に示すように、壁画素電極PXBが形成される側の領域である第1領域AP1の側における保持容量SCの形成領域と、壁画素電極PXBが形成されない側の領域である第2領域AP2の側における保持容量SCの形成領域とにおいて、容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部が異なる形状となっている。また、第2領域AP2の側の容量電極PXSと容量電極CTSとは、画素表示部側の端面が揃うように形成されている。これに対して、第1領域AP1の側の保持容量SCの形成領域においては、容量電極CTSの辺縁部が容量電極PXSの辺縁部よりも画素表示部から後退し、表示面側(液晶面側)から見て下層の容量電極CTSが露出するようにして形成されている。すなわち、容量電極CTSの画素表示部側の辺部は、画素の画素表示部から連続してX方向(第1基板SUB1の面内方向)に後退した凹状の領域(後退領域RT)が形成される構成となっている。一方、第1領域AP1の側の容量電極PXSの辺縁部と第2領域AP2の側の容量電極PXSの辺縁部とは揃っており、その辺縁部がX方向に直線状となるように形成されている。
【0048】
このような構成とすることにより、画素表示部の辺部の内で、壁画素電極PXAや共通電極CTの端部すなわち保持容量SCの形成領域の画素表示部側の辺部において、第2領域AP2では、液晶層LCから見て、共通電極CTと同電位となる容量電極CTSの辺縁部が形成される。従って、図4に示すように、画素表示部の辺部においても順捩れ方向となり、液晶分子LCMも−θで示す順捩れ方向に平面内で回転することとなる。
【0049】
また、第1領域AP1の側の画素表示部の辺部においては、容量電極CTSが下層の容量電極PXSよりも後退した後退領域RTが形成され、液晶面側から見て、容量電極PXSが露出されている。すなわち、画素表示部の辺部には、容量電極PXSの辺縁部が配置されることとなるので、この辺縁部近傍の液晶分子LCMに印加される電界方向も順捩れ方向となり、液晶分子LCMも順捩れ方向に回転する。
【0050】
一方、後に詳述するように、後退領域RTの辺縁部すなわち容量電極CTSの辺縁部においては、容量電極PXSから容量電極CTSの辺縁部に向かう電気力線が生じこととなる。このとき、後退領域RTの角部の内で共通電極CTの近くかつ画素境界に近い側の角部、すなわち容量電極CTSに形成されるX方向の凹部領域の底辺端部の内で共通電極側の角部においては、図5に示すように、電界方向液晶分子LCMに印加される電界方向も逆捩れ方向となり、この領域(図5中に逆捩れ領域RAで示す領域)では液晶分子LCMもθで示す逆捩れ方向に回転することとなる。
【0051】
これに対して、実施形態1の凸状体WL2は、第1領域AP1の側に形成される構成となっており、特に、実施形態1においては、凸状体WL2の頭頂部に沿って容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部が形成される構成となっている。すなわち、電界方向液晶分子LCMに印加される電界方向が逆捩れ方向となる領域に凸状体WL2が形成され、第2基板SUB2との間に液晶を排除する領域(図4中に液晶排除領域EAで示す領域)を形成する構成となっている。この構成では、図6に示すC−C’線での断面図から明らかなように、実施形態1の画素構成においては、保持容量SCを形成する一対の容量電極PXS,CTSの内で、壁画素電極PXBを形成しない側の電極である容量電極CTSは、凸状体WL2を超えて画素表示部側には伸延されない構成となっている。ただし、凸状体WL2は、逆捩れが発生する領域である後退領域RTの角部を含む領域までは延在される構成となっている。
【0052】
さらには、実施形態1の液晶表示装置においては、図6に示すように、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の画素表示部側の側壁面及び頭頂面並びに画素表示部から遠い側(保持容量が形成される上端側)の全ての面が壁画素電極PXBを形成する透明導電膜に覆われる構成となっている。このとき、実施形態1の画素構成においては、壁画素電極PXB及び当該壁画素電極PXBから延在して容量電極を形成する容量電極PXSを覆うようにして絶縁膜PAS2が形成されている。さらには、絶縁膜PAS2の上層(液晶側面)の内で、Y方向に対しては、凸状体WL2の頭頂面から側壁面を介して保持容量SCの形成領域に至る範囲すなわちY方向の画素端部に至る範囲に容量電極CTSが形成されることとなる。この容量電極CTSの上層には、配向膜ORIが形成される。
【0053】
この凸状体WL2が形成される領域においては、図7に示すように、図中の中央部分に示す画素に対応する映像信号が供給されるドレイン線DLの延在方向に沿った壁画素電極PXAが形成されるY方向に伸延する凸状体WL1と、壁画素電極PXBが形成されるX方向に伸延する凸状体WL2とが一体に形成される。このとき、凸状体WL2が第1領域AP1の側にのみ形成されるので、壁画素電極PXBも第1領域AP1の側にのみに形成される構成となっている。ただし、壁画素電極PXBから伸延される透明導電膜は、保持容量SCを形成するための容量電極PXSとしてX方向に伸延する凸状体WL1,WL2の頭頂面から側壁面を介して、第2領域AP2の側の凸状体WL1の側壁面までの領域を覆うように形成されている。また、保持容量SCを形成する他方の電極である容量電極CTSは、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の側壁面から第2領域AP2の側の凸状体WL1の側壁面に至る領域を覆うようにして形成されている。
【0054】
この凸状体WL2を設けることにより、図6及び図7に示すように、凸状体WL2と第2基板SUB2との間の領域には、液晶層LCが非常に薄く形成される、又は第2基板SUB2の液晶面側に形成される配向膜ORIと凸状体WLの頭頂部に形成される配向膜ORIとが当接されることとなり、液晶排除領域EAが構成される。
【0055】
また、実施形態1の第1領域AP1の側では、凸状体WL2の頭頂面を超えて画素表示部側に容量電極CTSが形成されない構成となっている。従って、壁画素電極PXBが形成される部分では、凸状体WL2よりも画素表示部に近い側では壁画素電極PXBの壁状電極PXVと平面電極PXHとが形成される。
【0056】
さらには、凸状体WL2の頭頂面に沿って容量電極CTSが形成されるので、凸状体WL2の端面部分すなわち容量電極CTSの画素表示部から遠い側の凸状体WL2の辺縁部である液晶排除領域EAにおいては、逆捩れ方向の電界が発生することとなる。この液晶排除領域EAで液晶分子LCMの逆捩れ発生した場合、近傍の液晶分子LCMの配向にも逆捩れを生じさせようとなるので、順捩れと逆捩れが拮抗する領域にドメインを生じさせることとなる。しかしながら、実施形態1の画素構成では凸状体WL2により液晶排除領域EAが形成されているので、逆捩れ方向の電界による液晶分子LCMの逆捩れが抑制できる。従って、液晶分子LCMの逆捩れに伴うドメインの発生を抑制(解消)でき、表示モード効率を向上させることができる。
【0057】
このような構成からなる実施形態1の液晶表示装置に対して、壁画素電極PXAを備える液晶表示装置において、特許文献1に記載の技術を適用した場合には、図5に示すように、X方向に隣接する画素領域部分のみに凸状体WLが形成されることとなる。すなわち、実施形態1の壁画素電極PXAに対応する領域のみに凸状体WL1が形成されることとなる。この構成において、第1領域AP1側の容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部を容量電極PXSの辺縁部よりも画素表示部から遠い側に後退させた場合であっても、凸状体WL1が形成される領域を除く他の領域では、液晶層LCが画素表示部と同じ液晶層厚で形成されている。従って、図5に示す液晶表示装置では、容量電極CTSの辺縁部に沿って逆捩れ領域RAが形成されることとなり、この逆捩れ領域RAで生じた液晶分子LCMの逆捩れが容量電極PXSのみが形成される領域の液晶分子LCMの配向に影響を与え、画素表示部の液晶分子LCMの配向にも逆捩れの影響を及ぼすこととなり、表示モード効率を低減させてしまう。
【0058】
なお、実施形態1の液晶表示装置では、凸状体WL2の頭頂部に容量電極CTSの辺縁部が形成される構成としたが、これに限定されることはない。例えば、図8に示すように、凸状体WL2の側壁面の内で画素表示部から遠い側の側壁面、さらには凸状体WL2よりも画素表示部から遠い側に容量電極CTSの辺縁部を形成する構成であってよい。この構成であっても、凸状体WL2の辺縁部又は容量電極CTSの辺縁部との内で、画素表示部から遠い側では液晶分子のLCM逆捩れが生じることとなるが、凸状体WL2により液晶排除領域EAを形成する構成となっているので、液晶分子LCMの逆捩れが画素表示部の液晶分子LCMに影響を及ぼすことを防止できる。
【0059】
以上説明したように、実施形態1の液晶表示装置では、信号配線であるドレイン線DLと壁画素電極PXA,PXBが同層に形成される構成、すなわち共通電極CTよりも壁画素電極PXA,PXBがドレイン線DLや図示しないゲート線等の信号配線が形成される層(薄膜層)に近い層に形成されている。このために、保持容量SCを形成する画素の端部に形成される保持容量SCを形成する容量電極PXS,CTSの内で、信号配線から遠い薄膜層すなわち液晶層LCに近い側の薄膜層に形成される容量電極CTSの画素表示部側の辺部を容量電極PXSの辺部よりも後退させた後退領域RTを形成する。このとき、共通電極CTで2つ分割される画素表示部の内で、液晶分子LCMの順捩れ方向側となる画素表示部である第1領域AP1の側にのみ後退領域RTを形成する。さらには、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の頭頂面に後退領域RTの辺部が形成される構成とすることにより液晶排除領域EAを形成しているので、容量電極CTSの端部と容量電極PXSとの間に生じる逆捩れ方向の電界による液晶分子LCMの逆捩れを排除することができる。その結果、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTの端部すなわち画素表示部の端部での液晶分子LCMの逆捩れに伴うドメインに起因する透過率の低下を防止することができるので、表示モード効率を向上させることができる。
【0060】
さらには、壁画素電極PXA,PXBは、それぞれ凸状体WLの側壁面に形成される側壁電極PXVと、該側壁電極PXVの端部から基板の面内方向に延在する平面電極PXHとから構成されている。従って、側壁電極PXVから共通電極CTに向かう電気力線の内で、第1基板の裏面側に向かう電気力線を低減させることができるので、表示モード効率をさらに向上させることができる。
【0061】
なお、実施形態1の液晶表示装置では、凸状体WLの伸延方向に直交する平面での断面形状が頭頂側よりも底辺側が大きい台形形状の場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、底辺側よりも頭頂側が大きい台形形状や矩形形状、さらには、側壁面及び/又は頭頂面が曲面となる形状であってもよい。
【0062】
〈実施形態2〉
図9は本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図、図10は本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第2基板側の拡大図、図11は図9に示すE−E’線での断面図である。ただし、図9は実施形態1の図2に相当する図面、図11は実施形態1の図3に相当する図である。また、実施形態2の液晶表示装置は、Y方向に線状に伸延される第1共通電極CT1及び第2共通電極CT2の構成を除く他の構成は、実施形態1の液晶表示装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、第1及び第2共通電極CT1,CT2の構成について詳細に説明する。
【0063】
図9に示すように、実施形態2の画素構成においても、X方向に対しては隣接画素との境界を跨ぐように形成され、Y方向に対しては画素表示部とその端部に形成される保持容量SCの領域との間に形成されるC字形状の凸状体WLが配置され、凸状体WL2が図示しない液晶排除領域EAを形成している。さらには、凸状体WLの側壁面には壁状電極PXVが形成されると共に、該壁状電極PXVの第1基板SUB1の側に平面電極PXHが形成され、壁画素電極PXA,PXBを形成している。このとき、実施形態2においても、平面的にC字形状をなす凸状体WLの内側の側壁面側に沿って形成される壁画素電極PXA,PXBと、C字形状の画素表示部側に形成される凸状体WLの外壁面に沿って形成される壁画素電極PXAとで囲まれる領域が画素表示部となる。また、各画素の画素表示部にはY方向に伸延する線状の第1共通電極CT1が形成されており、実施形態1と同様に、壁画素電極PXBは画素の図中左側辺縁部から第1共通電極CT1の形成位置まで伸延される構成となっている。さらには、実施形態2においても、壁画素電極PXA,PXBを形成する透明導電膜と、第1共通電極CT1を形成する透明導電膜とが画素領域の長手方向の端部において保持容量SCを形成する構成となっている。従って、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
【0064】
また、実施形態2の液晶表示装置においては、図10に示すように、第2基板SUB2の液晶面側にも線状の共通電極である第2共通電極(第3電極)CT2が形成されている。この第2共通電極CT2は第1共通電極CT1と同様の透明導電膜からなり、第1共通電極CT1の線幅よりも第2共通電極CT2の線幅が大きく形成されている。さらには、後に詳述するように、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが貼り合わされた状態において、第1基板SUB1に形成される第1共通電極CT1に、第2共通電極CT2が液晶層LCを介して対峙する位置に形成される構成となっている。すなわち、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とが平面的に見て重畳する位置に形成される構成となっている。
【0065】
また、第2共通電極CT2においても、第1共通電極CT1と同様に、画素の長手方向の端部には、当該第2共通電極CT2を形成する透明導電膜からなる電極(平板電極CT2S、第4電極)がそれぞれ形成される構成となっている。この平板電極CT2SはX方向及びY方向に隣接する画素の平板電極CT2Sと一体に形成され、電気的に接続されている。この構成により、平板電極CT2Sを第2共通電極CT2に共通信号を供給するコモン線として用いる構成とすると共に、第2共通電極CT2部分に断線とが生じた場合であっても、断線した部分の両端の第2共通電極CT2に共通信号が供給される構成としている。
【0066】
さらには、図10に示すように、平板電極CT2Sの第1領域AP1の側には、容量電極CTSに形成される後退領域RTに対応(対峙)する位置に後退領域RT2が形成される構成となっている。この後退領域RT2を形成することにより、壁画素電極PXA,PXBや容量電極PXSと平板電極CT2Sとの間に生じる電界に起因する第2基板SUB2の近傍における液晶分子LCMの逆捩れを抑制することができる。従って、画素表示部の辺縁部すなわち容量電極PXSの辺部に生じるドメインを抑制(解消)することができ、表示モード効率を向上させることができる。ただし、平板電極CT2Sに後退領域RT2が形成されない構成であってもよい。
【0067】
また、平板電極CT2Sは第2基板SUB2に形成されるので、当該平板電極CT2Sと容量電極PXSとは液晶層LCを挟んで対峙される構成となる。従って、保持容量SCとしての寄与は小さいと考えられるので、図10中に示す第2領域AP2での平板電極CT2Sの画素表示部側の辺縁部と、第1領域AP1での平板電極CT2Sの辺縁部との距離Y1すなわち後退領域RT2のY方向長さY1は、容量電極CTSに形成される後退領域RT2のY方向長さよりも隣接画素の方向に離して形成してもよい。特に、平板電極CT2Sの距離(後退領域RT2のY方向長さ)Y1が容量電極CTSの後退領域RT2のY方向長さと同じ又は大きい構成とすることにより、後退領域RT2の辺部(平板電極CT2Sの辺縁部)と画素表示部の辺部との距離を大きくできるので、液晶分子LCMの逆捩れの発生を抑制しつつ、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得られる。
【0068】
この構成からなる実施形態2の液晶表示装置では、図11に示すように、第1基板SUB1の液晶側には、絶縁膜PAS1、ドレイン線DL、凸状体WL、壁画素電極PXA,PXB、絶縁膜PAS2、第1共通電極CT1、及び配向膜ORIが順番に形成されている。また、第2基板SUB2の液晶面側には、ブラックマトリクスBMが形成され、該ブラックマトリクスBMで分割される領域に対応して、RGBの何れかのカラーフィルタCFが形成されている。このカラーフィルタCFの液晶面側には、第1共通電極CT1と液晶層LCを介して対峙する位置に第2共通電極CT2が形成され、この第2共通電極CT2を覆うようにして、第2基板SUB2の少なくとも表示領域内に配向膜ORIが形成されている。
【0069】
このとき、実施形態2の液晶表示装置では、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とは、例えば液晶表示パネルPNLの端部で電気的に接続され、同じ共通信号が供給される構成となっている。この場合、壁画素電極PXA,PXBと第1及び第2共通電極CT2とのX方向の距離に比較して、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とのZ方向の距離が十分小さいので、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とが平面的に見て重畳される領域の液晶層LCには、等電位となる領域(等電位領域)が形成される。この等電位領域は壁画素電極PXA,PXBの突出方向(Z方向)にも形成されることとなり、擬似的な壁電極(擬似壁共通電極)として機能することとなるので、壁画素電極PXA,PXBと擬似壁共通電極との間に生じる電気力線は、実施形態1の液晶表示装置よりも第1基板SUB1の面内方向と平行に形成されることとなる。その結果、液晶分子の回転方向をさらに第1基板SUB1の面内方向と平行に回転させることが可能となるので、実施形態1の効果に加えて、液晶表示装置の透過率を向上させ、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得ることができる。
【0070】
さらには、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2との間の領域に形成される擬似壁共通電極では、等電位面のX方向の幅が第1共通電極CT1よりも細く形成されることとなる。その結果、第1共通電極CT1又は第2共通電極CT2が形成される領域にも面内方向(横電界)を生じさせることが可能となり、この領域の液晶分子も駆動することができるので、各画素の開口率を向上させることができるという格別の効果を得ることもできる。
【0071】
なお、実施形態2の液晶表示装置では、壁画素電極PXAが形成される凸状体WL1と、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2とを一体に形成する場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、画素の境界を跨ぐように形成される(壁画素電極PXAが形成される)凸状体WL1を形成した後に、別の厚膜材料で壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2を形成する等、異なる工程で形成する構成であってもよい。ただし、壁画素電極PXAが形成される凸状体WL1と、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2とを一体に形成することによって、凸状体WLの形成に伴う工程数を低減できる。
【0072】
〈実施形態3〉
図12は本発明の実施形態3の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図、図13は図12に示すF−F’線での断面図であり、以下、図12及び図13に基づいて実施形態3の液晶表示装置における画素構成について説明する。ただし、説明を簡単にするために、薄膜トランジスタ等については省略する。また、図12に示す画素PXLの拡大図は、X方向に隣接する2画素分の拡大図を示す。さらには、実施形態3の画素構成においても、実施形態1と同様に、画素の長手方向に延在する壁画素電極PXA及び共通電極CTとがY方向に対して時計回りに傾斜する領域と反時計回りに傾斜する領域とが長手方向の中央部で接続されると共に、保持容量SCを形成するための容量電極PXS,CTSが画素の長手方向の端部(図中の上側端部及び下側端部)にそれぞれ形成されている。
【0073】
図13の断面図から明らかなように、実施形態3の液層表示装置は第1基板SUB1の液晶面側に図示しないゲート線が形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。絶縁膜PAS1の上面(液晶側面)には、ドレイン線DL及び共通電極CTが形成されており、該ドレイン線DL及び共通電極CTを覆うようにして、第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS2が形成されている。この絶縁膜PAS2の上面には、隣接画素との境界を跨ぐようにしてY方向に延在する凸状体WL1と、凸状体WL1の端部から画素表示部の辺縁部に沿ってX方向に延在する凸状体WL2とからなる凸状体WLが形成されている。この凸状体WL1の側壁面に形成される壁状電極PXVと、該壁状電極PXVの下端側辺部から所定量だけ第1基板SUB1に面内方向に延在するように形成される平面電極PXHとから壁画素電極PXAが形成されている。また、壁画素電極PXAの表面を含む第1基板SUB1の全面には配向膜ORIが形成されている。ただし、実施形態3の液晶表示装置では、ドレイン線DLの延在方向に沿った壁画素電極PXAのみを有する構成となっている。
【0074】
一方、第2基板SUB2の側の構成は実施形態1の液晶表示装置と同様の構成となっており、第2基板SUB2の液晶面側に、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、及び配向膜ORIがそれぞれ積層されている。
【0075】
なお、実施形態3の構成においては、ドレイン線DLはY方向に伸延する構成となっており、共通電極CTは画素の長手方向の端部におおて保持容量SCを形成する平板状の電極である容量電極CTSと一体に形成され、当該容量電極CTSがX方向に伸延される構成となっている。このために、画素の角部においてドレイン線DLと容量電極CTSとが交差することとなる。従って、実施形態3の液晶表示装置では、この交差領域においてドレイン線DLと容量電極CTSとが短絡しないようにするために、図示しない絶縁膜が形成されている。ただし、共通電極CTから延在して形成される容量電極CTSも画素毎に形成し、例えば、図示しないゲート線と同層にX方向に延在しY方向に並設され、共通信号が供給されるコモン線CLを形成し、各画素の領域内でコモン線CLと容量電極CTSとを電気的に接続する構成であってもよい。
【0076】
前述する構成からなる実施形態3の液晶表示装置は、図12に示すように、隣接画素との境界を跨ぐようにして形成される凸状体WL1と、この凸状体WL1の端部から図中左側にそれぞれ延在される凸状体WL2とからなるC字状(又はM字状)の外形を有する凸状体WLを有している。このとき、実施形態3の構成では、凸状体WLの側壁面の内で画素の長手方向に沿った側壁面にのみ壁画素電極PXAが形成される構成となっている。
【0077】
実施形態3の壁画素電極PXAと共通電極CTとでは、画素領域の辺縁部に沿って形成される壁画素電極PXAを形成する透明導電膜よりも、共通電極CTを形成する透明導電膜がドレイン線DL等の信号配線に近い層に形成される構成となっている。すなわち、実施形態3の構成では、共通電極CTを形成する透明導電膜よりも壁画素電極PXAを形成する透明導電膜が液晶層LCに近い層に形成されている。このために、実施形態3の液晶表示装置では、容量電極PXSに後退領域RTが形成される構成となっており、その形成位置は共通電極CTによって分割される図中右側の第2領域AP2となっている。すなわち、容量電極PXSの画素表示部側の端部が容量電極CTSの画素表示部側の端部よりも後退した構成となり、液晶層LCの側から見て、この後退した領域(後退領域RT)から下層に形成される容量電極CTSが露出される構成となっている。ただし、実施形態3の画素構成では、ドレイン線DLと同層に図示しない薄膜トランジスタのソース電極も形成される構成となっている。従って、壁画素電極PXA及び容量電極PXSを形成する透明導電膜とソース電極とは、容量電極PXSの下層に配置される絶縁膜PAS2に形成したスルーホールTHを介して電気的に接続される構成となっている。
【0078】
さらには、実施形態3の液晶表示装置では、この後退した容量電極PXSの端部すなわち後退領域RTの画素表示部から遠い側の辺縁部は、凸状体WL2の頭頂面に形成される構成となっている。このような構成とすることにより、前述する実施形態1の液晶表示装置と同様にして、凸状体WL2の頭頂部と第2基板SUB2との間隔が非常に狭い構成となり、液晶排除領域EAを形成しているので、容量電極PXSの辺部や後退領域RTの角部であっても液晶分子LCMの逆捩れの発生を防止することができる。その結果、実施形態1と同様に、逆捩れ方向に回転した液晶分子LCMと順捩れ方向に回転した液晶分子LCMとが画素表示部の辺部において拮抗することに伴うドメインの発生を排除することができるので、表示モード効率を向上することができる。
【0079】
〈保持容量領域の詳細構成〉
次に、図14に本発明の実施形態3の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図、図15に壁画素電極のみを有する液晶表示装置の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図、図16に図14のG−G’線での断面図、図17に図14に実施形態3の凸状体の形成領域を説明するための図を示し、以下、図14〜図17に基づいて実施形態3の液晶表示装置における液晶分子の逆捩れの抑制効果について説明する。ただし、実施形態1と同様に、各画素の上側領域と下側領域とでは、液晶分子LCMに印加される電界の方向が異なり、液晶分子の回転方向が異なる構成が異なるのみで基本的な画素の構成は同じ構成となるので、以下の説明では、画素の上側領域での画素構成及び液晶分子LCMの回転動作について詳細に説明する。
【0080】
図14に示すように、保持容量SCを形成する容量電極PXSと容量電極CTSとの内で、壁画素電極PXAから延在される透明導電膜が容量電極CTSよりも液晶層LCに近い側に形成される場合、液晶分子LCMの逆捩れに起因するドメインの発生は第2領域AP2となる。このとき、逆捩れの発生する第2領域AP2の側の容量電極PXSに後退領域RTを形成することにより、逆捩れ領域RAを後退領域RTの角部に移動させることができる。
【0081】
従って、実施形態3の液晶表示装置では、共通電極CTから延在する容量電極CTSの端部よりも、壁画素電極PXAから延在する容量電極PXSの端部が後退する形状となっている。すなわち、画素領域の上側端部に保持容量SCを形成する一対の容量電極PXS,CTSの内で、ドレイン線DL等の信号配線よりも遠い層に形成される容量電極PXSに後退領域RTが形成される構成となっている。この後退領域RTの形成により、容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部よりも容量電極PXSの画素表示部の辺縁部が後退して形成される。
【0082】
また、実施形態3の液晶表示装置では、画素領域の図中右側辺部にY方向に沿って形成される凸状体WL1の端部からX方向に沿って形成される凸状体WL2を備える構成となっている。この凸状体WL2は少なくとも共通電極CTが形成される領域以下のX方向長さで形成され、液晶排除領域EAを形成している。なお、凸状体WL2のX方向長さは、後に詳述する逆捩れ領域RAを含む領域に形成される。また、実施形態3の液晶表示装置においても、後退領域RTの画素表示部側の端部すなわちX方向に延在する辺縁部は、凸状体WL2の頭頂部又は凸状体WL2よりも画素境界側に形成される構成となっている。
【0083】
この構成からなる実施形態3の液晶表示装置では、画素表示部の辺部の内で、壁画素電極PXAや共通電極CTの端部すなわち保持容量SCの形成領域の画素表示部側の辺部において、第1領域AP1では、壁画素電極PXAと同電位となる容量電極PXSの辺縁部が上層に形成される。従って、図14に示すように、画素表示部の辺部においても順捩れ方向となり、液晶分子LCMも−θで示す順捩れ方向に平面内で回転することとなる。また、第2領域AP2の側の画素表示部の辺部においては、容量電極PXSが下層の容量電極CTSよりも後退した後退領域RTが形成され、液晶層LCの側に容量電極PXSが露出されている。すなわち、画素表示部の辺部には、容量電極CTSの辺縁部が配置されることとなるので、この辺縁部近傍の液晶分子LCMに印加される電界方向も順捩れ方向となり、液晶分子LCMも順捩れ方向に回転する。
【0084】
一方、後退領域RTの辺縁部すなわち容量電極PXSの辺縁部においては、容量電極PXSから容量電極CTSの辺縁部に向かう電気力線が生じこととなる。このとき、後退領域RTの角部の内で、壁画素電極PXAに近い側であり、かつ画素境界に近い側の角部、すなわち容量電極PXSに形成されるX方向の凹部領域の底辺端部の内で壁画素電極PXAの側の角部においては、図15に示すように、電界方向液晶分子LCMに印加される電界方向も逆捩れ方向となり、この領域(図15中に逆捩れ領域RAで示す領域)では液晶分子LCMもθで示す逆捩れ方向に回転することとなる。
【0085】
このとき、実施形態3の液晶表示装置では、液晶分子LCMに逆捩れが生じることとなる後退領域RTの角部に凸状体WL2が配置され、液晶排除領域EAが形成される構成となっている。また、図16に示すように、凸状体WL2の頭頂部に容量電極PXSの端部が形成される構成となっている。従って、前述する実施形態1と同様に、液晶排除領域EAにより液晶分子LCMの逆捩れの発生を排除することが可能となり、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
【0086】
前述する実施形態3の液晶表示装置に対して、図15に示す凸状体WL2を有しない液晶表示装置では、壁画素電極PXAを形成しY方向に延在する透明導電膜の画素表示部側の端辺と、後退領域RTの辺部の内で、X方向に伸延する端部とが交差する領域RAにおいて、液晶分子LCMに逆捩れが発生することとなる。この逆捩れは、画素表示部の液晶分子LCMの順捩れに影響を与えるので、画素表示部の端部においてドメインが生じ、表示モード効率が低下してしまうこととなる。
【0087】
また、図17に示すように、各画素の画素表示部の短手方向の幅をW0、凸状体WL2の幅をW1とした場合、W1=W0×10%であってもよく、W1=W0×50%であってもよい。すなわち、凸状体WL2の幅W1は、W0×10%≦W1≦W0×50%が好適である。この領域で規定される凸状体WL2を形成することにより、ドメイン発生の原因となる逆捩れ方向の液晶が排除され、ドメインを抑制できる。その結果、画素全体でドメインを抑制でき、表示モード効率を向上できる。なお、凸状体WL2の幅について、後述する実施形態4,5にも同様にして適用可能である。
【0088】
〈実施形態4〉
図18は本発明の実施形態4の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図、図19は本発明の実施形態4の液晶表示装置における第2共通電極の概略構成を説明するための図、図20は図18に示すJ−J’線での断面図である。ただし、実施形態4の液晶表示装置は第2基板SUB2の側に形成される第2共通電極CT2の共通電極CTの構成を除く他の構成は、実施形態3の液晶表示装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とからなる共通電極CTについて詳細に説明する。
【0089】
図20から明らかなように、実施形態4の液晶表示装置においても、第1基板SUB1の側には、図示しないゲート線、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に形成される絶縁膜PAS1、及び該絶縁膜PAS1の上面(液晶側面)に同層に形成されるドレイン線DLと第1共通電極CT1とを有する構成となっている。また、ドレイン線DL及び第1共通電極CT1を覆うようにして第1基板SUB1の全面に形成される絶縁膜PAS2、該絶縁膜WL2の上面に隣接画素との境界を跨ぐようにしてY方向に延在して形成される凸状体WL1と該凸状体WL1の端部から画素表示部の辺縁部に沿ってX方向に延在する凸状体WL2とからなる凸状体WLを有する構成となっている。さらには、該凸状体WL1の側壁面に形成される壁状電極PXVと、該壁状電極PXVの下端側辺部から所定量だけ第1基板SUB1に面内方向に延在するように形成される平面電極PXHとからなる壁画素電極PXA、及び該壁画素電極PXAの表面を含む第1基板SUB1の全面に形成される配向膜ORIを有する構成となっている。
【0090】
一方、実施形態4の第2基板SUB2には、実施形態2の第2基板SUB2と同様に、液晶面側にブラックマトリクスBM、該ブラックマトリクスBMを形成されるRGBの各色に対応したカラーフィルタCF、該カラーフィルタCFの上層に形成される第2共通電極CT2、及び該第2共通電極CT2を覆うようにして第2基板SUB2の全面に形成される配向膜ORIを有する構成となっている。
【0091】
この構成からなる実施形態4の画素構成では、図18に示すように、図中左側が開放されるC字状の凸状体WLが隣接画素との境界を跨ぐようにして配置されている。このとき、第1基板SUB1に形成される第1共通電極CT1と液晶層LCを介して対峙する位置に、図19に示す第1共通電極CT1よりも配線幅の広い線状の第2共通電極CT2が形成されている。この第2共通電極CT2には、実施形態2と同様に、第1共通電極CT1と同じ共通信号が供給される構成となっている。その結果、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とが平面的に見て重畳される領域では、液晶層LCを介して電位が同じとなり、擬似的な壁状の共通電極CTが形成される。
【0092】
このとき、実施形態4の画素構成では、第1基板SUB1に形成される第1共通電極CT1がドレイン線DL等の信号配線と近い層に形成されている。従って、後退領域RTの保持容量SCが形成される画素の端部においては、壁画素電極PXAを形成する透明導電膜の第2領域AP2に対応する部分に後退領域RTが形成される構成となっている。すなわち、実施形態4の液晶表示装置においては、容量電極CTSよりも容量電極PXSが液晶層LCに近い側に形成される構成となっているので、第2領域AP2の側に後退領域RTが形成される構成となっている。さらには、実施形態4の画素構成では、実施形態3の画素構成と同様に、壁画素電極PXAを形成する透明導電膜の後退領域RTの端部が凸状体WL2の頭頂部すなわち液晶排除領域EAに配置される構成となっているので、実施形態4と同様に効果を得ることができる。
【0093】
また、実施形態4の第2共通電極CT2も実施形態2の第2共通電極CT2と同様の形状で形成されているので、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得ることができる。
【0094】
さらには、平板電極CT2Sの距離(後退領域RT2のY方向長さ)Y1が容量電極CTSの後退領域RT2のY方向長さと同じ又は大きい構成とすることにより、後退領域RT2の辺部(平板電極CT2Sの辺縁部)と画素表示部の辺部との距離を大きくできるので、液晶分子LCMの逆捩れの発生を抑制しつつ、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得られる。
【0095】
〈実施形態5〉
図21は本発明の実施形態5の液晶表示装置における画素構成を説明するための2画素分の拡大図、図22は図21に示すK−K’線での断面図である。ただし、実施形態5の液晶表示装置は凸状体WL1の側壁面に形成される壁状の共通電極(以下、壁共通電極と記す)CTAと、一対の壁共通電極CTAとの間の領域に形成される線状の画素電極PXの構成を除く他の構成は、実施形態3の液晶表示装置と同様となる。従って、以下の説明では、壁共通電極CTAと画素電極PXの構成について詳細に説明する。
【0096】
図22に示すように、実施形態5の液晶表示装置では、第1基板SUB1の液晶面側に、図示しないゲート線が形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。該絶縁膜PAS1の上面には、Y方向に延在するドレイン線DLと、Y方向に延在する線状の透明導電膜からなる画素電極PXとがそれぞれ形成され、ドレイン線DL及び画素電極PXを覆うようにして、第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS2が形成されている。この絶縁膜PASの上面には画素境界を跨ぐようにしてC字状(M字状)の凸状体WLが形成され、該凸状体WLの内の凸状体WL1を覆うようにして、該凸状体WLの側壁面に形成される壁状電極CTVと、該壁状電極CTVの下端側辺部から所定量だけ第1基板SUB1に面内方向に延在するように形成される平面電極CTHとからなる壁共通電極CTAが形成されている。また、壁共通電極CTAの上面には当該壁共通電極CTAを覆うようにして、配向膜ORIが第1基板SUB1の全面に形成されている。
【0097】
この構成から明らかなように、実施形態5の液晶表示装置においては、共通信号が供給される共通電極CTの側を壁状の電極すなわち壁共通電極CTAで形成する構成としている。さらには、共通信号は各画素に共通な信号すなわち各画素に同じ信号が供給されるので、実施形態5の画素構成においても壁共通電極CTAに同じ信号が共通される構成となる。従って、壁状の電極を形成するための第1基板SUB1の液晶面側に段差を形成するための凸状体WL1の側壁面と共に、頭頂面にも共通電極CTを形成する透明導電膜が形成され、隣接画素の壁共通電極CTAを電気的に接続する構成となっている。
【0098】
また、実施形態5の壁共通電極CTAにおいても、実施形態3の壁画素電極PXAと同様に、各壁共通電極CTAは凸状体WLの側壁面に形成される壁状電極CT1と、該壁状電極CT1から連続して第1基板SUB1の主面に沿って長さWで形成される平面電極CT2とから形成されている。この構成により、第1基板SUB1の主面に対して立設(傾斜)される、すなわち第2基板SUB2が配置される側に向かって該第1基板SUB1の主面に対して立設される壁状電極CT1を形成し、壁共通電極CTAが画素PXLの周縁部に沿って当該画素PXLの長手方向の辺縁部に対向配置される構成としている。なお、実施形態5においては、壁共通電極CTAは隣接する画素PXLとの境界部分に形成されているので、透光性を有する導電膜材料に限定されることはなく、アルミニウムやクロムをはじめとする金属薄膜等の透光性を有しない導電膜材料で形成する構成であってもよい。
【0099】
また、第2基板SUB2の液晶面側には、実施形態3と同様に、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、及び配向膜ORIが順番に形成される構成となっている。
【0100】
このような構成から実施形態1の液晶表示装置では、図21に示すように、壁共通電極CTAを形成する透明導電膜は、第1基板SUB1の液晶面側の内で各画素の画素表示部を除く領域(第1の容量電極となる容量電極CTSを含む領域)に環状に形成されている。これに対して、線状の画素電極PXを形成する透明導電膜は、各画素領域の上側端部及び下側端部において保持容量SCを形成する第2の容量電極となる容量電極PXSを有する構成となっている。
【0101】
このとき、実施形態5の液晶表示装置においては、画素の長手方向(Y方向)の端部において保持容量SCを形成する容量電極PXSと容量電極CTSとの内で、ドレイン線DLやゲート線等の信号配線に近い層の側に容量電極PXSが形成されることとなる。従って、実施形態5の画素構成においては、信号配線から遠い層すなわち液晶層LCに近い側の層に形成される容量電極CTSに後退領域RTが形成されている。このとき、壁状の電極に共通信号が供給されると共に、線状の電極に映像信号が供給される構成となっているので、容量電極CTSの第2領域AP2の側に後退領域RTが形成されることとなる。さらには、後退領域RTの端部すなわち容量電極CTSの端部が、凸状体WL2の頭頂面に形成されると共に後退領域RTの角部も凸状体WL1,WL2の頭頂面に形成される、すなわち凸状体WL2により形成される液晶排除領域EAに形成される構成となっているので、実施形態3と同様の効果を得ることができる。
【0102】
〈実施形態6〉
図23は本発明の実施形態6の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図、図24は図23に示すM−M’線での断面図である。ただし、実施形態6の液晶表示装置は凸状体WLの側壁面に形成される壁状の共通電極(壁共通電極CTA,CTB)と、画素表示部を挟んで対向配置される壁共通電極CTAとの間の領域に形成される線状の画素電極PXの構成を除く他の構成は、実施形態1の液晶表示装置と同様となる。従って、以下の説明では、壁共通電極CTA,CTBと画素電極PXの構成について詳細に説明する。
【0103】
図24に示すように、第1基板SUB1の液晶面側には、X方向に延在する図示しないゲート線が形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。絶縁膜PAS1の上層にはY方向に延在するドレイン線DLが形成されると共に、少なくとも画素表示部に対応する領域のドレイン線DLを覆うと共に、隣接画素との境界を跨ぐようにして凸状体WLが形成されている。ここで、実施形態6の画素構成においては、凸状体WL1と凸状体WL2とからなる凸状体WLの側壁面及び頭頂面に共通電極CTを形成する透明導電膜が形成され、壁共通電極CTA,CTBを形成している。壁共通電極CTA,CTBの上層には、第1基板SUB1の全面を覆うようにして絶縁膜PAS2が形成され、該絶縁膜PAS2の上面に線状の画素電極PXが形成されている。この画素電極PXの上層には配向膜ORIが形成されている。
【0104】
また、実施形態6の壁共通電極PXA,PXBにおいても、凸状体WL1,WL2の側壁面に形成される壁状電極CTVと、該壁状電極CTVから連続して第1基板SUB1の主面に沿って形成される平面電極CTHとから壁共通電極CTA,CTBが形成されている。
【0105】
また、第2基板SUB2の液晶面側には、実施形態1と同様に、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、及び配向膜ORIが順番に形成される構成となっている。
【0106】
この構成からなる実施形態6の液晶表示装置では、図23に示すように、画素の長手方向(Y方向)の辺部に沿って形成される凸状体WL1と、該凸状体WL1の端部から画素の短手方向に沿って形成される凸状体WL2とからなるC字状の凸状体WLを有している。このとき、実施形態1と同様に、凸状体WL2は凸状体WL1の端部から線状の電極である画素電極PXの形成位置まで延在されている。この構成により、実施形態6の画素構成においては、凸状体WLの側壁面及び頭頂面はそれぞれ壁共通電極CTA,CTBを形成する透明導電膜で覆われる構成となる。
【0107】
さらには、実施形態6の画素構成では、ドレイン線DLと壁共通電極CTA,CTBとが同層に形成され、その上層に形成される絶縁膜PAS2を介して画素電極PXが形成される、すなわち壁共通電極CTA,CTBが画素電極PXよりも信号配線に近い層に形成されることとなる。従って、保持容量SCを形成する容量電極CTSと容量電極PXSにおいても、容量電極CTSが信号配線に近い側すなわち容量電極PXSが液晶層LCに近い側に形成されている。このとき、壁状の電極に共通信号が供給されると共に、線状の電極に映像信号が供給される構成となっているので、容量電極PXSの第1領域AP1の側に後退領域RTが形成されることとなる。さらには、後退領域RTの端部すなわち容量電極PXSの端部が凸状体WL2の頭頂面に形成される、すなわち凸状体WL2により形成される液晶排除領域EAに位置することとなるので、実施形態1と同様の効果を得ることが可能となる。
【0108】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【0109】
PNL……液晶表示パネル、SUB1……第1基板、SUB2……第2基板
AR……表示領域、SL……シール材、DR……駆動回路、CL……コモン線
FPC……フレキシブルプリント基板、GL……ゲート線、DL……ドレイン線
TFT……薄膜トランジスタ、PX……画素電極、CT……共通電極
PXA,PXB……壁画素電極、SC……保持容量、PXL……画素、LC……液晶層
PAS1,PAS2……絶縁膜、ORI……配向膜、PXV……壁状電極
PXH……平面電極、CF……カラーフィルタ、POL1,POL2……偏光板
BM……ブラックマトリクス、LCM……液晶分子、CTS,PXS……容量電極
AP1……第1領域、AP2……第2領域、CT1……第1共通電極
CT2……第2共通電極、TH……スルーホール、WL,WL1,WL2……凸状体
RT……後退領域、CTA,CTB……壁共通電極、PXV,CTV……壁状電極
PXH,CTH……平面電極、CT2S……平板電極
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、各画素内に生じる逆捩れを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶表示装置の性能が向上しており、3〜4インチサイズの中小型の液晶表示装置においても800×480画素のWVGA表示が可能な製品が要望されている。しかしながら、WVGA表示が可能な中小型の液晶表示パネルでは、限られた表示領域内に複数の表示画素(以下、画素と記す。)を形成する必要があるために、1つの画素幅が30μm程度となる。このために、さらなる開口率の向上や表示モード効率の向上が要望されている。
【0003】
表示モード効率を向上させた液晶表示装置として、画素領域の長辺側の辺縁部に対となる電極を形成すると共に、この電極が基板表面から液晶層内に突出するいわゆる壁状の電極形状とする液晶表示装置が知られている。一方の壁状電極(画素電極)には映像信号が供給され、他方の壁状電極(共通電極)には基準となる共通信号が供給されることにより、液晶表示パネルの主面と平行な電界(いわゆる横電界)を生じさせ、液晶分子を駆動する構成となっている。この構成からなる液晶表示装置では、画素電極と共通電極とに挟まれる領域内には電極を形成することができないので、画素領域の短手側の辺部に沿って保持容量となる電極が形成されている。
【0004】
一方、横電界方式の液晶表示装置における視角変化に伴う表示の色づきを抑制するために、例えば、特許文献1に示すように、1つの画素領域を2つ以上の異なる傾斜角の領域で形成した液晶表示装置がある。この特許文献1に記載の液晶表示装置では、薄膜トランジスタ等が形成される第1基板に、線状の画素電極と線状の共通電極とを絶縁膜を介して交互に配置すると共に、画素領域内で画素電極及び共通電極とをV字型に屈曲して形成している。このV字型の屈曲部を境にして、液晶分子の回転方向が反対となるようにして、視角変化に伴う表示の色づきを抑制するマルチドメイン構造としている。
【0005】
さらには、特許文献1に記載の液晶表示装置では、線状の画素電極及び共通電極のV字型屈曲部だけでなく、線状の画素電極及び共通電極の端部もV字型にして、画素端部に発生するドメインを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2007−3877号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1に記載の液晶表示装置では、画素領域内に複数の線状電極が配置されることとなっているので、面内方向の画素電極と共通電極間隔が約4μm程度である。これに対して、壁電極を用いた液晶表示装置では、画素の辺縁部に電極が配置されることとなるので、画素電極と共通電極との間隔が約30μm程度となる。
【0008】
このために、壁電極方式の液晶表示装置において、保持容量を画素端部に形成することに伴う液晶分子の逆捩れ(以下、本願明細中では、単に「ドメイン」と記す)の発生を防止するために、特許文献1と同様に、画素電極及び共通電極の端部にV字型の傾斜を形成した場合であっても、ドメインの発生を抑制することができないという問題がある。
【0009】
また、壁電極方式の液晶表示装置として、画素領域の辺縁部に沿って環状の画素電極を形成すると共に、画素の中心部分に線状の共通電極が形成される構成では、画素電極と共通電極間隔が半分程度の10μm程度に小さくすることが可能となるが、保持容量を形成する第1電極と第2電極との間隔に比較した場合に非常に大きな距離となるので、各画素の表示部(画素表示部、開口部)の端部で発生したドメインが原因となって、透過率が低下し表示モード効率が大きく低下してしまうことが懸念されている。
【0010】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、保持容量を形成するための電極端部で生じるドメインを抑制し、表示モード効率を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(1)前記課題を解決すべく、本発明の液晶表示装置は、液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極の画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成され、前記液晶層側から平面的に見て、前記第2の容量電極が前記第1の容量電極の後退領域から露出されると共に、前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備える。
【0012】
(2)前記課題を解決すべく、本発明の液晶表示装置は、液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、前記第1基板は、前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、前記第2基板は、前記第2電極と前記液晶層を介して対峙する位置に形成される線状の第3電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第3電極と電気的に接続される第4電極と、を備え、前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極及び前記第4電極の前記画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成されると共に、前記第1基板は、前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備える。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、保持容量を形成するための電極端部で生じるドメインを抑制できるので、表示モード効率を向上させることができる。
【0014】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態1の液晶表示装置の全体構成を説明するための平面図である。
【図2】本発明の実施形態1の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図である。
【図3】図2に示すB−B’線での断面図である。
【図4】本発明の実施形態1の液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図である。
【図5】壁画素電極のみを有する液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための図である。
【図6】図4に示すC−C’線での断面図である。
【図7】図4に示すD−D’線での断面図である。
【図8】図6に対応する他の実施形態の図面である。
【図9】本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図である。
【図10】本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第2基板側の拡大図である。
【図11】図9に示すE−E’線での断面図である。
【図12】本発明の実施形態3の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図である。
【図13】図12に示すF−F’線での断面図である。
【図14】本発明の実施形態3の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図である。
【図15】壁画素電極のみを有する液晶表示装置の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図である。
【図16】図14のG−G’線での断面図である。
【図17】本発明の実施形態3の他の画素構成を説明するための拡大図である。
【図18】本発明の実施形態4の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図である。
【図19】本発明の実施形態4の液晶表示装置における第2共通電極の概略構成を説明するための図である。
【図20】図18に示すJ−J’線での断面図である。
【図21】本発明の実施形態5の液晶表示装置における画素構成を説明するための2画素分の拡大図である。
【図22】図21に示すK−K’線での断面図である。
【図23】本発明の実施形態6の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図である。
【図24】図23に示すM−M’線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。また、X,Y,ZはそれぞれX軸、Y軸、Z軸を示す。
【0017】
〈実施形態1〉
図1は本発明の実施形態1の液晶表示装置の全体構成を説明するための平面図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1の液晶表示装置の全体構成を説明する。なお、本願明細中においては、カラーフィルタCFや偏光板POL1,POL2などによる吸収の影響や開口率の影響を除いた透過率を表示モード効率とする。従って、バックライトユニット側の偏光板POL1から出射した直線偏光の振動方向が表示面側の偏光板POL2に入射する際に、90度回転している場合の表示モード効率は100%となる。
【0018】
図1に示すように、実施形態1の液晶表示装置は、画素電極PXや薄膜トランジスタTFT等が形成される第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向して配置されカラーフィルタ等が形成される第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2とで挟持される液晶層とで構成される液晶表示パネルPNLを有する。また、液晶表示パネルPNLと光源となる図示しないバックライトユニット(バックライト装置)とを組み合わせることにより、液晶表示装置が構成されている。第1基板SUB1と第2基板SUB2との固定及び液晶の封止は、第2基板の周辺部に環状に塗布されたシール材SLで固定され、液晶も封止される構成となっている。ただし、実施形態1の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素(以下、画素と略記する)の形成される領域が表示領域ARとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ARとはならない。
【0019】
また、第2基板SUB2は第1基板SUB1よりも小さな面積となっており、第1基板SUB1の図中下側の辺部を露出させるようになっている。この第1基板SUB1の辺部には、半導体チップで構成される駆動回路DRが搭載されている。この駆動回路DRは、表示領域ARに配置される各画素を駆動する。なお、以下の説明では、液晶表示パネルPNLの説明においても、液晶表示装置と記すことがある。また、第1基板SUB1及び第2基板SUB2としては、例えば周知のガラス基板が基材として用いられるのが一般的であるが、樹脂性の透明絶縁基板であってもよい。
【0020】
実施形態1の液晶表示装置では、第1基板SUB1の液晶側の面であって表示領域AR内には、図1中X方向に延在しY方向に並設され、駆動回路DRからの走査信号が供給される走査信号線(ゲート線)GLが形成されている。また、図1中Y方向に延在しX方向に並設され、駆動回路DRからの映像信号(階調信号)が供給される映像信号線(ドレイン線)DLが形成されている。隣接する2本のドレイン線DLと隣接する2本のゲート線GLとで囲まれる領域が画素を構成し、複数の画素が、ドレイン線DL及びゲート線GLに沿って、表示領域AR内においてマトリックス状に配置されている。
【0021】
各画素は、例えば、図1中丸印Aの等価回路図A’に示すように、ゲート線GLからの走査信号によってオン/オフ駆動される薄膜トランジスタTFTと、このオンされた薄膜トランジスタTFTを介してドレイン線DLからの映像信号が供給される画素電極PXと、コモン線CLを介して映像信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される共通電極CTとを備えている。図1中丸印Aの等価回路図A’においては、画素電極PX及び共通電極CTを模式的に線状に記しているが、実施形態1の画素電極PX及び共通電極CTの構成については、後に詳述する。なお、実施形態1の薄膜トランジスタTFTは、そのバイアスの印加によってドレイン電極とソース電極が入れ替わるように駆動するが、本明細書中においては、便宜上、ドレイン線DLと接続される側をドレイン電極、画素電極PXと接続される側をソース電極と記す。
【0022】
画素電極PXと共通電極CTとの間には、第1基板SUB1の主面に平行な成分を有する電界が生じ、この電界によって液晶の分子を駆動させるようになっている。このような液晶表示装置は、いわゆる広視野角表示ができるものとして知られ、液晶への電界の印加の特異性から横電界方式と称される。また、実施形態1の液晶表示装置においては、液晶に電界が印加されていない場合に光透過率を最小(黒表示)とし、電界を印加することにより光透過率を向上させていくノーマリブラック表示形態で表示を行うようになっている。
【0023】
各ドレイン線DL及び各ゲート線GLはその端部においてシール材SLを越えてそれぞれ延在され、外部システムからフレキシブルプリント基板FPCを介して入力される入力信号に基づいて、映像信号や走査信号等の駆動信号を生成する駆動回路DRに接続される。ただし、実施形態1の液晶表示装置では、駆動回路DRを半導体チップで形成し第1基板SUB1に搭載する構成としているが、映像信号を出力する映像信号駆動回路と走査信号を出力する走査信号駆動回路との何れか一方又はその両方の駆動回路をフレキシブルプリント基板FPCにテープキャリア方式やCOF(Chip On Film)方式で搭載し、第1基板SUB1に接続させる構成であってもよい。
【0024】
〈画素の詳細構成〉
図2は本発明の実施形態1の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図、図3は図2に示すB−B’線での断面図であり、以下、図2及び図3に基づいて実施形態1の液晶表示装置における画素構成について説明する。ただし、説明を簡単にするために、薄膜トランジスタ等については省略する。また、図2に示す画素PXLの拡大図は、X方向に隣接する2画素分の拡大図である。
【0025】
図2に示すように、実施形態1の液晶表示装置では、各画素PXLの4つの辺部の全ての辺部すなわち画素領域の周辺部に沿って画素電極PX及び保持容量SCを形成する透明導電膜が円環状に形成されている。この構成により、画素電極PXの一箇所が断線した場合であっても、断線した部分の両側が映像信号の供給源となる薄膜トランジスタのソース電極に繋がっている構成とすることができるので、映像信号を安定的に供給できるという効果も得られる。
【0026】
また、各画素の周辺部(周縁部)にはそれぞれ図中に点線で示す凸状体形状をなし、各画素PXLの辺部に段差を形成するための絶縁膜(以下、単に凸状体と記す)WLが形成されている。実施形態1の液晶表示装置では、この凸状体WLの一部と透明導電膜の一部とが重畳されるようにして、第1電極となる壁状の画素電極PX(壁画素電極PXA,PXB)が形成される構成となっている。
【0027】
特に、画素表示部を挟んで平面的に対向配置される一対の画素電極の内で、画素領域PXLの長手方向(Y方向)に延在し、画素表示部を介して短手方向に対向配置される一対の画素電極PXである壁画素電極PXAは、X方向に隣接される隣接画素の壁画素電極PXAと近接して形成されている。一方、画素領域PXLの短手方向(X方向)に延在し、画素表示部を介して長手方向に対向配置される一対の画素電極PXである壁画素電極PXBは、各画素の図中左側(例えば、当該画素の薄膜トランジスタに接続されるドレイン線DLの側)に形成される壁画素電極PXAの端部から短手方向(X方向)に延在するようにして、図中左側の壁画素電極PXAと一体の構成となっている。このとき、実施形態1の壁画素電極PXBでは、図中右側の端部すなわち壁画素電極PXAから連続して形成されない側は、共通電極CTの形成位置まで伸延されている。
【0028】
このような壁画素電極PXA,PXBを形成するために、実施形態1の液晶表示装置では、X方向に隣接する画素領域を跨ぐようにしてC字形状の凸状体WLが形成されている。このC字形状の凸状体WLは、画素領域PXLの長手方向に沿って形成される凸状体(第1凸状体)WL1と、画素PXLの短手方向に沿って形成される凸状体(第2凸状体)WL2とが一体に形成されている。この凸状体WLに沿って壁画素電極PXA,PXBとなる環状の透明導電膜が形成されているので、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを貼り合わせ工程、及び貼り合わせ後の使用時等においても、液晶が図中の上下に隣接される画素との間で移動可能な構成としている。なお、実施形態1の画素では、壁画素電極PXA,PXBは円環状の透明導電膜を用いて形成する構成としたが、これに限定されることはなく、透明導電膜の一部に切り欠き等が形成され、円環状とならない例えばC字状の導電膜で壁画素電極PXA,PXBを形成する構成であってもよい。
【0029】
また、実施形態1の画素PXLにおいては、長手方向に延在する一対の辺部に沿って形成される壁画素電極PXAとの間の領域に、該壁画素電極PXAと略平行に伸延する線状の共通電極(第2電極)CTが形成される構成となっている。すなわち、共通電極CTは一対の壁画素電極PXAとの間の領域である画素表示部を短手方向(X方向)に2つの領域に分けるようにして形成されている。この共通電極CTも透明導電膜で形成されている。ただし、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTを形成する透明導電膜は、例えば透明導電膜材料であるITO(Indium Tin Oxide)及び酸化亜鉛系のAZO(Aluminum doped Zinc Oxide)やGZO(Gallium doped Zinc Oxide)等を用いることが可能である。
【0030】
また、実施形態1の画素PXLにおいては、画素領域の図2中の上端側及び下端側には、共通電極CTを形成する透明導電膜が形成されると共に、この上端及び下端の透明電極が隣接画素の上端及び下端の透明導電膜と一体に形成され、コモン線CLを兼ねた構成となっている。さらには、共通電極CTの一箇所が断線した場合であっても、断線した部分の両端が共通信号の供給源に繋がっている構成とすることができるので、共通信号を安定的に供給できるという効果も得られる。
【0031】
また、画素領域の上端側及び下端側の領域には、壁画素電極PXA,PXBを形成する透明導電膜も絶縁膜を介して形成されており、共通電極CTを形成する平板状の透明導電膜との間で保持容量SCを形成する構成となっている。なお、保持容量SCの詳細な構成については、後に詳述する。
【0032】
さらには、実施形態1の画素PXLは、長手方向(Y方向)の図2中の上側領域と下側領域とにおいて、Y方向に対して対称をなすように異なる方向に傾斜され、画素の中央部分で上側領域と下側領域とが接続される構成となっている。この構成では、液晶分子の配向方向は、例えば上側領域及び下側領域においてもY方向となるように初期配向がされている。すなわち、各画素PXLを中央で屈曲させ、尚且つ液晶分子の配向方向をY方向(図2中の縦方向)としている。これにより、上側領域と下側領域とが接する屈曲部の上下では、電圧印加時の液晶分子の回転方向は互いに逆方向となり、屈曲部の上側領域では液晶分子は反時計回りに回転し、屈曲部の下側領域では時計回りに回転する。このように、1つの画素内に回転方向が互いに逆となる領域を形成することにより、視角方向での着色を相殺する、いわゆるマルチドメイン構成としている。なお、実施形態1の画素では、上側領域をY方向に対して反時計方向に傾斜させ、下側領域を時計方向に傾斜させる構成としたが、それぞれの逆方向に傾斜させる構成であってもよい。
【0033】
このような構成からなる壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTを備える実施形態1の液晶表示装置は、図3に示すように、第1基板SUB1の上面(液晶面側)に図示しないゲート線がX線方向に延在しY方向に並設されるようにして形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。該絶縁膜PAS1の上面には、ゲート線と重畳する領域に図示しない周知の半導体層が形成され、ゲート線と半導体層とが重畳する領域では絶縁膜PAS1がゲート絶縁膜となっている。また、絶縁膜PAS1又は半導体層の上層には、例えば金属薄膜からなるドレイン線DL及び該ドレイン線から伸延される延在部が形成され、この延在部が半導体層の一端に電気的に接続されてドレイン電極を形成している。また、この工程では、半導体層の他端に金属薄膜からなるソース電極が形成され、後の工程においてソース電極と壁画素電極PXA,PXBとが電気的に接続される。
【0034】
ドレイン線DLの上層には、画素領域の辺縁部に沿った段差を形成するための絶縁膜からなる凸状体WL1が当該ドレイン線DLに重畳して形成されている。このとき、実施形態1の凸状体WL1は、X方向に対しては隣接する画素領域を跨ぐようにして形成されている。
【0035】
凸状体WLの側壁面(段差の側壁面)には透明導電膜からなる壁状電極PXVが形成されている。また、壁状電極PXVの図3中の下端側すなわち壁状電極PXVの第1基板SUB1の側の端部には、この端部から連続して第1基板SUB1の主面に沿った平面電極PXHが形成され、壁状電極PXVと平面電極PXHとにより壁画素電極PXA,PXBが形成されている。この構成により、第2基板SUB2が配置される側に向かって第1基板SUB1の主面に対して立設される壁画素電極PXAが形成される構成となっている。
【0036】
また、画素の短手側の辺部に形成される壁画素電極PXBにおいても、凸状体WL2の側壁面に形成される壁状電極PXVと第1基板SUB1の主面に沿った平面電極PXHとから形成されている。このとき、後に詳述するように、画素領域の上端部及び下端部に配置される保持容量SCを形成する電極(容量電極)が壁状電極PXVの上端側から延在される構成となっている。従って、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の頭頂面には、壁状電極PXVから延在する導電性薄膜が当該頭頂面を覆うようにして形成される。
【0037】
壁画素電極PXA,PXBの上層には、この壁画素電極PXA,PXBを覆うようにして、第1基板SUB1の全面には絶縁膜PAS2が形成され、その上層に線状の共通電極CTが形成されている。この共通電極CTの上層には、当該共通電極CTを覆うようにして、第1基板SUB1の全面に配向膜ORIが形成され、液晶分子の初期配向方向を制御する構成となっている。
【0038】
また、実施形態1の液晶表示パネルPNLの裏面側すなわち第1基板SUB1の液晶面側に対向する側の面には図示しないバックライトユニットが配置される構成となっている。該バックライトユニットから照射される図示しないバックライト光は、第1基板SUB1のバックライトユニット側に貼り付けされる偏光板POL1の側から偏光板POL1を介して液晶表示パネルPNLに入射する。この入射光は液晶表示パネルPNLで変調された後に、液晶表示パネルPNLの表示面側すなわち第2基板SUB2の液晶面側に対向する側に貼り付けされる偏光板POL2を介して、表示光として出射される。
【0039】
このように、実施形態1の液晶表示装置においては、映像信号が供給されるドレイン線DLと、薄膜トランジスタのドレイン電極及びソース電極と、画素電極PXA,PXBとが絶縁膜PAS1の上面すなわち同層に形成されている。この構成により、絶縁膜を介することなく、薄膜トランジスタの半導体層にドレイン線DL等が電気的に接続されるように形成されている。従って、ドレイン線DLや壁画素電極PXA,PXBと薄膜トランジスタの半導体層とを電気的に接続する場合であっても、周知の貫通孔(スルーホール)を形成することが不要となるので、工程を低減できると共に、貫通孔を形成するための領域が不要となるので、開口率を向上させることができる。
【0040】
なお、ドレイン線DL等の信号配線が形成される薄膜層と、壁画素電極PXA,PXBが形成される薄膜層とが異なる層すなわち絶縁膜を介して形成される場合であっても、共通電極CTよりも薄膜トランジスタやドレイン線等の信号配線が形成される薄膜層に近い層に壁画素電極PXA,PXBを形成する構成とすることにより、貫通孔を形成する絶縁膜の層数を低減でき、開口率を向上できる。
【0041】
また、実施形態1の液晶表示パネルPNLでは、薄膜トランジスタTFTはドレイン線DLとゲート線とが交差する近傍であり、画素の上部側又は下部側の領域であり、壁画素電極PXAの延長した位置等に形成される構成となっている。これによりブラックマトリクス(遮光膜)BMで遮光される領域に薄膜トランジスタTFTを形成することができ、画素の開口率を向上させることができる。ただし、薄膜トランジスタTFTの形成位置はこれに限定されることはなく、他の位置であってもよい。
【0042】
一方、液晶層LCを介して第1基板SUB1と対向配置される第2基板SUB2の表面の内で、液晶層LCの側である対向面側(液晶側面)には、遮光膜となるブラックマトリクスBMが形成されている。このブラックマトリクスBMは、従来と同様に、隣接画素との間の領域に形成されており、各画素PXLの周縁部に沿ってX方向及びY方向に形成されている。ただし、ブラックマトリクスBMは、ドレイン線DLの延在方向であるY方向のみ等であってもよい。
【0043】
また、第2基板SUB2の液晶面側には、1つの画素PXL毎に赤色(R),緑色(G),青色(B)の何れかのカラーフィルタCFが形成され、このRGBの各色に対応する3つの画素PXLでカラー表示用の単位画素を形成している。また、カラーフィルタCFの上層すなわち液晶面側には、ブラックマトリクスBM及びカラーフィルタCFを覆うようにして、周知の配向膜ORIが形成されている。
【0044】
〈保持容量領域の詳細構成〉
図4は本発明の実施形態1の液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図、図5は壁画素電極のみを有する液晶表示装置における画素端部の詳細構成を説明するための図であり、壁画素電極PXA,PXBと共通電極CTとの間に画像表示用の電界が印加されている場合の液晶分子LCMの動作も示している。また、図6は図4に示すC−C’線での断面図、図7は図4に示すD−D’線での断面図を示す。さらには、図8は図6に対応する他の実施形態の液晶表示装置における断面図であり、保持容量SCを形成する一方の容量電極の形成位置を説明するための図である。
【0045】
ただし、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTの傾斜方向が液晶の配向方向(初期配向方向)に対して時計回りに傾斜される上側領域と反時計回りに傾斜される下側領域とでは、図示しない薄膜トランジスタの有無を除く他の構成は同様の構成となる。従って、以下の説明では、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTの傾斜方向が時計回りに傾斜される上側領域における第1基板SUB1に形成される保持容量SCを形成するための平板状の電極構成について詳細に説明する。また、以下の説明では、説明を簡単にするために、壁画素電極PXA,PXBに共通電極CTよりも高い電圧の映像信号が供給される場合について説明するが、壁画素電極PXA,PXBと共通電極CTとの間には、極性が1フレーム毎等のように所定の周期で液晶分子に印加される電界方向が交互に反転する交番電圧が印加される。
【0046】
また、壁画素電極PXAと共通電極CTとに挟まれる画素表示領域の内で、図中左側の領域すなわちV字型に屈曲される共通電極CTの優角側の領域を第1領域AP1とし、図中右側の領域すなわちV字型に屈曲される共通電極CTの劣角側の領域を第2領域AP2として説明する。さらには、保持容量SCの形成領域における電極の内で、壁画素電極PXBから延在される透明導電膜で形成される電極を容量電極(第1の容量電極)PXSとし、共通電極CTから延在される透明導電膜で形成される電極を容量電極(第1の容量電極)CTSとする。
【0047】
図4に示すように、壁画素電極PXBが形成される側の領域である第1領域AP1の側における保持容量SCの形成領域と、壁画素電極PXBが形成されない側の領域である第2領域AP2の側における保持容量SCの形成領域とにおいて、容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部が異なる形状となっている。また、第2領域AP2の側の容量電極PXSと容量電極CTSとは、画素表示部側の端面が揃うように形成されている。これに対して、第1領域AP1の側の保持容量SCの形成領域においては、容量電極CTSの辺縁部が容量電極PXSの辺縁部よりも画素表示部から後退し、表示面側(液晶面側)から見て下層の容量電極CTSが露出するようにして形成されている。すなわち、容量電極CTSの画素表示部側の辺部は、画素の画素表示部から連続してX方向(第1基板SUB1の面内方向)に後退した凹状の領域(後退領域RT)が形成される構成となっている。一方、第1領域AP1の側の容量電極PXSの辺縁部と第2領域AP2の側の容量電極PXSの辺縁部とは揃っており、その辺縁部がX方向に直線状となるように形成されている。
【0048】
このような構成とすることにより、画素表示部の辺部の内で、壁画素電極PXAや共通電極CTの端部すなわち保持容量SCの形成領域の画素表示部側の辺部において、第2領域AP2では、液晶層LCから見て、共通電極CTと同電位となる容量電極CTSの辺縁部が形成される。従って、図4に示すように、画素表示部の辺部においても順捩れ方向となり、液晶分子LCMも−θで示す順捩れ方向に平面内で回転することとなる。
【0049】
また、第1領域AP1の側の画素表示部の辺部においては、容量電極CTSが下層の容量電極PXSよりも後退した後退領域RTが形成され、液晶面側から見て、容量電極PXSが露出されている。すなわち、画素表示部の辺部には、容量電極PXSの辺縁部が配置されることとなるので、この辺縁部近傍の液晶分子LCMに印加される電界方向も順捩れ方向となり、液晶分子LCMも順捩れ方向に回転する。
【0050】
一方、後に詳述するように、後退領域RTの辺縁部すなわち容量電極CTSの辺縁部においては、容量電極PXSから容量電極CTSの辺縁部に向かう電気力線が生じこととなる。このとき、後退領域RTの角部の内で共通電極CTの近くかつ画素境界に近い側の角部、すなわち容量電極CTSに形成されるX方向の凹部領域の底辺端部の内で共通電極側の角部においては、図5に示すように、電界方向液晶分子LCMに印加される電界方向も逆捩れ方向となり、この領域(図5中に逆捩れ領域RAで示す領域)では液晶分子LCMもθで示す逆捩れ方向に回転することとなる。
【0051】
これに対して、実施形態1の凸状体WL2は、第1領域AP1の側に形成される構成となっており、特に、実施形態1においては、凸状体WL2の頭頂部に沿って容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部が形成される構成となっている。すなわち、電界方向液晶分子LCMに印加される電界方向が逆捩れ方向となる領域に凸状体WL2が形成され、第2基板SUB2との間に液晶を排除する領域(図4中に液晶排除領域EAで示す領域)を形成する構成となっている。この構成では、図6に示すC−C’線での断面図から明らかなように、実施形態1の画素構成においては、保持容量SCを形成する一対の容量電極PXS,CTSの内で、壁画素電極PXBを形成しない側の電極である容量電極CTSは、凸状体WL2を超えて画素表示部側には伸延されない構成となっている。ただし、凸状体WL2は、逆捩れが発生する領域である後退領域RTの角部を含む領域までは延在される構成となっている。
【0052】
さらには、実施形態1の液晶表示装置においては、図6に示すように、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の画素表示部側の側壁面及び頭頂面並びに画素表示部から遠い側(保持容量が形成される上端側)の全ての面が壁画素電極PXBを形成する透明導電膜に覆われる構成となっている。このとき、実施形態1の画素構成においては、壁画素電極PXB及び当該壁画素電極PXBから延在して容量電極を形成する容量電極PXSを覆うようにして絶縁膜PAS2が形成されている。さらには、絶縁膜PAS2の上層(液晶側面)の内で、Y方向に対しては、凸状体WL2の頭頂面から側壁面を介して保持容量SCの形成領域に至る範囲すなわちY方向の画素端部に至る範囲に容量電極CTSが形成されることとなる。この容量電極CTSの上層には、配向膜ORIが形成される。
【0053】
この凸状体WL2が形成される領域においては、図7に示すように、図中の中央部分に示す画素に対応する映像信号が供給されるドレイン線DLの延在方向に沿った壁画素電極PXAが形成されるY方向に伸延する凸状体WL1と、壁画素電極PXBが形成されるX方向に伸延する凸状体WL2とが一体に形成される。このとき、凸状体WL2が第1領域AP1の側にのみ形成されるので、壁画素電極PXBも第1領域AP1の側にのみに形成される構成となっている。ただし、壁画素電極PXBから伸延される透明導電膜は、保持容量SCを形成するための容量電極PXSとしてX方向に伸延する凸状体WL1,WL2の頭頂面から側壁面を介して、第2領域AP2の側の凸状体WL1の側壁面までの領域を覆うように形成されている。また、保持容量SCを形成する他方の電極である容量電極CTSは、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の側壁面から第2領域AP2の側の凸状体WL1の側壁面に至る領域を覆うようにして形成されている。
【0054】
この凸状体WL2を設けることにより、図6及び図7に示すように、凸状体WL2と第2基板SUB2との間の領域には、液晶層LCが非常に薄く形成される、又は第2基板SUB2の液晶面側に形成される配向膜ORIと凸状体WLの頭頂部に形成される配向膜ORIとが当接されることとなり、液晶排除領域EAが構成される。
【0055】
また、実施形態1の第1領域AP1の側では、凸状体WL2の頭頂面を超えて画素表示部側に容量電極CTSが形成されない構成となっている。従って、壁画素電極PXBが形成される部分では、凸状体WL2よりも画素表示部に近い側では壁画素電極PXBの壁状電極PXVと平面電極PXHとが形成される。
【0056】
さらには、凸状体WL2の頭頂面に沿って容量電極CTSが形成されるので、凸状体WL2の端面部分すなわち容量電極CTSの画素表示部から遠い側の凸状体WL2の辺縁部である液晶排除領域EAにおいては、逆捩れ方向の電界が発生することとなる。この液晶排除領域EAで液晶分子LCMの逆捩れ発生した場合、近傍の液晶分子LCMの配向にも逆捩れを生じさせようとなるので、順捩れと逆捩れが拮抗する領域にドメインを生じさせることとなる。しかしながら、実施形態1の画素構成では凸状体WL2により液晶排除領域EAが形成されているので、逆捩れ方向の電界による液晶分子LCMの逆捩れが抑制できる。従って、液晶分子LCMの逆捩れに伴うドメインの発生を抑制(解消)でき、表示モード効率を向上させることができる。
【0057】
このような構成からなる実施形態1の液晶表示装置に対して、壁画素電極PXAを備える液晶表示装置において、特許文献1に記載の技術を適用した場合には、図5に示すように、X方向に隣接する画素領域部分のみに凸状体WLが形成されることとなる。すなわち、実施形態1の壁画素電極PXAに対応する領域のみに凸状体WL1が形成されることとなる。この構成において、第1領域AP1側の容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部を容量電極PXSの辺縁部よりも画素表示部から遠い側に後退させた場合であっても、凸状体WL1が形成される領域を除く他の領域では、液晶層LCが画素表示部と同じ液晶層厚で形成されている。従って、図5に示す液晶表示装置では、容量電極CTSの辺縁部に沿って逆捩れ領域RAが形成されることとなり、この逆捩れ領域RAで生じた液晶分子LCMの逆捩れが容量電極PXSのみが形成される領域の液晶分子LCMの配向に影響を与え、画素表示部の液晶分子LCMの配向にも逆捩れの影響を及ぼすこととなり、表示モード効率を低減させてしまう。
【0058】
なお、実施形態1の液晶表示装置では、凸状体WL2の頭頂部に容量電極CTSの辺縁部が形成される構成としたが、これに限定されることはない。例えば、図8に示すように、凸状体WL2の側壁面の内で画素表示部から遠い側の側壁面、さらには凸状体WL2よりも画素表示部から遠い側に容量電極CTSの辺縁部を形成する構成であってよい。この構成であっても、凸状体WL2の辺縁部又は容量電極CTSの辺縁部との内で、画素表示部から遠い側では液晶分子のLCM逆捩れが生じることとなるが、凸状体WL2により液晶排除領域EAを形成する構成となっているので、液晶分子LCMの逆捩れが画素表示部の液晶分子LCMに影響を及ぼすことを防止できる。
【0059】
以上説明したように、実施形態1の液晶表示装置では、信号配線であるドレイン線DLと壁画素電極PXA,PXBが同層に形成される構成、すなわち共通電極CTよりも壁画素電極PXA,PXBがドレイン線DLや図示しないゲート線等の信号配線が形成される層(薄膜層)に近い層に形成されている。このために、保持容量SCを形成する画素の端部に形成される保持容量SCを形成する容量電極PXS,CTSの内で、信号配線から遠い薄膜層すなわち液晶層LCに近い側の薄膜層に形成される容量電極CTSの画素表示部側の辺部を容量電極PXSの辺部よりも後退させた後退領域RTを形成する。このとき、共通電極CTで2つ分割される画素表示部の内で、液晶分子LCMの順捩れ方向側となる画素表示部である第1領域AP1の側にのみ後退領域RTを形成する。さらには、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2の頭頂面に後退領域RTの辺部が形成される構成とすることにより液晶排除領域EAを形成しているので、容量電極CTSの端部と容量電極PXSとの間に生じる逆捩れ方向の電界による液晶分子LCMの逆捩れを排除することができる。その結果、壁画素電極PXA,PXB及び共通電極CTの端部すなわち画素表示部の端部での液晶分子LCMの逆捩れに伴うドメインに起因する透過率の低下を防止することができるので、表示モード効率を向上させることができる。
【0060】
さらには、壁画素電極PXA,PXBは、それぞれ凸状体WLの側壁面に形成される側壁電極PXVと、該側壁電極PXVの端部から基板の面内方向に延在する平面電極PXHとから構成されている。従って、側壁電極PXVから共通電極CTに向かう電気力線の内で、第1基板の裏面側に向かう電気力線を低減させることができるので、表示モード効率をさらに向上させることができる。
【0061】
なお、実施形態1の液晶表示装置では、凸状体WLの伸延方向に直交する平面での断面形状が頭頂側よりも底辺側が大きい台形形状の場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、底辺側よりも頭頂側が大きい台形形状や矩形形状、さらには、側壁面及び/又は頭頂面が曲面となる形状であってもよい。
【0062】
〈実施形態2〉
図9は本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図、図10は本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための第2基板側の拡大図、図11は図9に示すE−E’線での断面図である。ただし、図9は実施形態1の図2に相当する図面、図11は実施形態1の図3に相当する図である。また、実施形態2の液晶表示装置は、Y方向に線状に伸延される第1共通電極CT1及び第2共通電極CT2の構成を除く他の構成は、実施形態1の液晶表示装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、第1及び第2共通電極CT1,CT2の構成について詳細に説明する。
【0063】
図9に示すように、実施形態2の画素構成においても、X方向に対しては隣接画素との境界を跨ぐように形成され、Y方向に対しては画素表示部とその端部に形成される保持容量SCの領域との間に形成されるC字形状の凸状体WLが配置され、凸状体WL2が図示しない液晶排除領域EAを形成している。さらには、凸状体WLの側壁面には壁状電極PXVが形成されると共に、該壁状電極PXVの第1基板SUB1の側に平面電極PXHが形成され、壁画素電極PXA,PXBを形成している。このとき、実施形態2においても、平面的にC字形状をなす凸状体WLの内側の側壁面側に沿って形成される壁画素電極PXA,PXBと、C字形状の画素表示部側に形成される凸状体WLの外壁面に沿って形成される壁画素電極PXAとで囲まれる領域が画素表示部となる。また、各画素の画素表示部にはY方向に伸延する線状の第1共通電極CT1が形成されており、実施形態1と同様に、壁画素電極PXBは画素の図中左側辺縁部から第1共通電極CT1の形成位置まで伸延される構成となっている。さらには、実施形態2においても、壁画素電極PXA,PXBを形成する透明導電膜と、第1共通電極CT1を形成する透明導電膜とが画素領域の長手方向の端部において保持容量SCを形成する構成となっている。従って、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
【0064】
また、実施形態2の液晶表示装置においては、図10に示すように、第2基板SUB2の液晶面側にも線状の共通電極である第2共通電極(第3電極)CT2が形成されている。この第2共通電極CT2は第1共通電極CT1と同様の透明導電膜からなり、第1共通電極CT1の線幅よりも第2共通電極CT2の線幅が大きく形成されている。さらには、後に詳述するように、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが貼り合わされた状態において、第1基板SUB1に形成される第1共通電極CT1に、第2共通電極CT2が液晶層LCを介して対峙する位置に形成される構成となっている。すなわち、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とが平面的に見て重畳する位置に形成される構成となっている。
【0065】
また、第2共通電極CT2においても、第1共通電極CT1と同様に、画素の長手方向の端部には、当該第2共通電極CT2を形成する透明導電膜からなる電極(平板電極CT2S、第4電極)がそれぞれ形成される構成となっている。この平板電極CT2SはX方向及びY方向に隣接する画素の平板電極CT2Sと一体に形成され、電気的に接続されている。この構成により、平板電極CT2Sを第2共通電極CT2に共通信号を供給するコモン線として用いる構成とすると共に、第2共通電極CT2部分に断線とが生じた場合であっても、断線した部分の両端の第2共通電極CT2に共通信号が供給される構成としている。
【0066】
さらには、図10に示すように、平板電極CT2Sの第1領域AP1の側には、容量電極CTSに形成される後退領域RTに対応(対峙)する位置に後退領域RT2が形成される構成となっている。この後退領域RT2を形成することにより、壁画素電極PXA,PXBや容量電極PXSと平板電極CT2Sとの間に生じる電界に起因する第2基板SUB2の近傍における液晶分子LCMの逆捩れを抑制することができる。従って、画素表示部の辺縁部すなわち容量電極PXSの辺部に生じるドメインを抑制(解消)することができ、表示モード効率を向上させることができる。ただし、平板電極CT2Sに後退領域RT2が形成されない構成であってもよい。
【0067】
また、平板電極CT2Sは第2基板SUB2に形成されるので、当該平板電極CT2Sと容量電極PXSとは液晶層LCを挟んで対峙される構成となる。従って、保持容量SCとしての寄与は小さいと考えられるので、図10中に示す第2領域AP2での平板電極CT2Sの画素表示部側の辺縁部と、第1領域AP1での平板電極CT2Sの辺縁部との距離Y1すなわち後退領域RT2のY方向長さY1は、容量電極CTSに形成される後退領域RT2のY方向長さよりも隣接画素の方向に離して形成してもよい。特に、平板電極CT2Sの距離(後退領域RT2のY方向長さ)Y1が容量電極CTSの後退領域RT2のY方向長さと同じ又は大きい構成とすることにより、後退領域RT2の辺部(平板電極CT2Sの辺縁部)と画素表示部の辺部との距離を大きくできるので、液晶分子LCMの逆捩れの発生を抑制しつつ、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得られる。
【0068】
この構成からなる実施形態2の液晶表示装置では、図11に示すように、第1基板SUB1の液晶側には、絶縁膜PAS1、ドレイン線DL、凸状体WL、壁画素電極PXA,PXB、絶縁膜PAS2、第1共通電極CT1、及び配向膜ORIが順番に形成されている。また、第2基板SUB2の液晶面側には、ブラックマトリクスBMが形成され、該ブラックマトリクスBMで分割される領域に対応して、RGBの何れかのカラーフィルタCFが形成されている。このカラーフィルタCFの液晶面側には、第1共通電極CT1と液晶層LCを介して対峙する位置に第2共通電極CT2が形成され、この第2共通電極CT2を覆うようにして、第2基板SUB2の少なくとも表示領域内に配向膜ORIが形成されている。
【0069】
このとき、実施形態2の液晶表示装置では、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とは、例えば液晶表示パネルPNLの端部で電気的に接続され、同じ共通信号が供給される構成となっている。この場合、壁画素電極PXA,PXBと第1及び第2共通電極CT2とのX方向の距離に比較して、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とのZ方向の距離が十分小さいので、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とが平面的に見て重畳される領域の液晶層LCには、等電位となる領域(等電位領域)が形成される。この等電位領域は壁画素電極PXA,PXBの突出方向(Z方向)にも形成されることとなり、擬似的な壁電極(擬似壁共通電極)として機能することとなるので、壁画素電極PXA,PXBと擬似壁共通電極との間に生じる電気力線は、実施形態1の液晶表示装置よりも第1基板SUB1の面内方向と平行に形成されることとなる。その結果、液晶分子の回転方向をさらに第1基板SUB1の面内方向と平行に回転させることが可能となるので、実施形態1の効果に加えて、液晶表示装置の透過率を向上させ、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得ることができる。
【0070】
さらには、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2との間の領域に形成される擬似壁共通電極では、等電位面のX方向の幅が第1共通電極CT1よりも細く形成されることとなる。その結果、第1共通電極CT1又は第2共通電極CT2が形成される領域にも面内方向(横電界)を生じさせることが可能となり、この領域の液晶分子も駆動することができるので、各画素の開口率を向上させることができるという格別の効果を得ることもできる。
【0071】
なお、実施形態2の液晶表示装置では、壁画素電極PXAが形成される凸状体WL1と、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2とを一体に形成する場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、画素の境界を跨ぐように形成される(壁画素電極PXAが形成される)凸状体WL1を形成した後に、別の厚膜材料で壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2を形成する等、異なる工程で形成する構成であってもよい。ただし、壁画素電極PXAが形成される凸状体WL1と、壁画素電極PXBが形成される凸状体WL2とを一体に形成することによって、凸状体WLの形成に伴う工程数を低減できる。
【0072】
〈実施形態3〉
図12は本発明の実施形態3の液晶表装置における画素構成を説明するための第1基板側の拡大図、図13は図12に示すF−F’線での断面図であり、以下、図12及び図13に基づいて実施形態3の液晶表示装置における画素構成について説明する。ただし、説明を簡単にするために、薄膜トランジスタ等については省略する。また、図12に示す画素PXLの拡大図は、X方向に隣接する2画素分の拡大図を示す。さらには、実施形態3の画素構成においても、実施形態1と同様に、画素の長手方向に延在する壁画素電極PXA及び共通電極CTとがY方向に対して時計回りに傾斜する領域と反時計回りに傾斜する領域とが長手方向の中央部で接続されると共に、保持容量SCを形成するための容量電極PXS,CTSが画素の長手方向の端部(図中の上側端部及び下側端部)にそれぞれ形成されている。
【0073】
図13の断面図から明らかなように、実施形態3の液層表示装置は第1基板SUB1の液晶面側に図示しないゲート線が形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。絶縁膜PAS1の上面(液晶側面)には、ドレイン線DL及び共通電極CTが形成されており、該ドレイン線DL及び共通電極CTを覆うようにして、第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS2が形成されている。この絶縁膜PAS2の上面には、隣接画素との境界を跨ぐようにしてY方向に延在する凸状体WL1と、凸状体WL1の端部から画素表示部の辺縁部に沿ってX方向に延在する凸状体WL2とからなる凸状体WLが形成されている。この凸状体WL1の側壁面に形成される壁状電極PXVと、該壁状電極PXVの下端側辺部から所定量だけ第1基板SUB1に面内方向に延在するように形成される平面電極PXHとから壁画素電極PXAが形成されている。また、壁画素電極PXAの表面を含む第1基板SUB1の全面には配向膜ORIが形成されている。ただし、実施形態3の液晶表示装置では、ドレイン線DLの延在方向に沿った壁画素電極PXAのみを有する構成となっている。
【0074】
一方、第2基板SUB2の側の構成は実施形態1の液晶表示装置と同様の構成となっており、第2基板SUB2の液晶面側に、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、及び配向膜ORIがそれぞれ積層されている。
【0075】
なお、実施形態3の構成においては、ドレイン線DLはY方向に伸延する構成となっており、共通電極CTは画素の長手方向の端部におおて保持容量SCを形成する平板状の電極である容量電極CTSと一体に形成され、当該容量電極CTSがX方向に伸延される構成となっている。このために、画素の角部においてドレイン線DLと容量電極CTSとが交差することとなる。従って、実施形態3の液晶表示装置では、この交差領域においてドレイン線DLと容量電極CTSとが短絡しないようにするために、図示しない絶縁膜が形成されている。ただし、共通電極CTから延在して形成される容量電極CTSも画素毎に形成し、例えば、図示しないゲート線と同層にX方向に延在しY方向に並設され、共通信号が供給されるコモン線CLを形成し、各画素の領域内でコモン線CLと容量電極CTSとを電気的に接続する構成であってもよい。
【0076】
前述する構成からなる実施形態3の液晶表示装置は、図12に示すように、隣接画素との境界を跨ぐようにして形成される凸状体WL1と、この凸状体WL1の端部から図中左側にそれぞれ延在される凸状体WL2とからなるC字状(又はM字状)の外形を有する凸状体WLを有している。このとき、実施形態3の構成では、凸状体WLの側壁面の内で画素の長手方向に沿った側壁面にのみ壁画素電極PXAが形成される構成となっている。
【0077】
実施形態3の壁画素電極PXAと共通電極CTとでは、画素領域の辺縁部に沿って形成される壁画素電極PXAを形成する透明導電膜よりも、共通電極CTを形成する透明導電膜がドレイン線DL等の信号配線に近い層に形成される構成となっている。すなわち、実施形態3の構成では、共通電極CTを形成する透明導電膜よりも壁画素電極PXAを形成する透明導電膜が液晶層LCに近い層に形成されている。このために、実施形態3の液晶表示装置では、容量電極PXSに後退領域RTが形成される構成となっており、その形成位置は共通電極CTによって分割される図中右側の第2領域AP2となっている。すなわち、容量電極PXSの画素表示部側の端部が容量電極CTSの画素表示部側の端部よりも後退した構成となり、液晶層LCの側から見て、この後退した領域(後退領域RT)から下層に形成される容量電極CTSが露出される構成となっている。ただし、実施形態3の画素構成では、ドレイン線DLと同層に図示しない薄膜トランジスタのソース電極も形成される構成となっている。従って、壁画素電極PXA及び容量電極PXSを形成する透明導電膜とソース電極とは、容量電極PXSの下層に配置される絶縁膜PAS2に形成したスルーホールTHを介して電気的に接続される構成となっている。
【0078】
さらには、実施形態3の液晶表示装置では、この後退した容量電極PXSの端部すなわち後退領域RTの画素表示部から遠い側の辺縁部は、凸状体WL2の頭頂面に形成される構成となっている。このような構成とすることにより、前述する実施形態1の液晶表示装置と同様にして、凸状体WL2の頭頂部と第2基板SUB2との間隔が非常に狭い構成となり、液晶排除領域EAを形成しているので、容量電極PXSの辺部や後退領域RTの角部であっても液晶分子LCMの逆捩れの発生を防止することができる。その結果、実施形態1と同様に、逆捩れ方向に回転した液晶分子LCMと順捩れ方向に回転した液晶分子LCMとが画素表示部の辺部において拮抗することに伴うドメインの発生を排除することができるので、表示モード効率を向上することができる。
【0079】
〈保持容量領域の詳細構成〉
次に、図14に本発明の実施形態3の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図、図15に壁画素電極のみを有する液晶表示装置の第1基板における画素端部の詳細構成を説明するための拡大図、図16に図14のG−G’線での断面図、図17に図14に実施形態3の凸状体の形成領域を説明するための図を示し、以下、図14〜図17に基づいて実施形態3の液晶表示装置における液晶分子の逆捩れの抑制効果について説明する。ただし、実施形態1と同様に、各画素の上側領域と下側領域とでは、液晶分子LCMに印加される電界の方向が異なり、液晶分子の回転方向が異なる構成が異なるのみで基本的な画素の構成は同じ構成となるので、以下の説明では、画素の上側領域での画素構成及び液晶分子LCMの回転動作について詳細に説明する。
【0080】
図14に示すように、保持容量SCを形成する容量電極PXSと容量電極CTSとの内で、壁画素電極PXAから延在される透明導電膜が容量電極CTSよりも液晶層LCに近い側に形成される場合、液晶分子LCMの逆捩れに起因するドメインの発生は第2領域AP2となる。このとき、逆捩れの発生する第2領域AP2の側の容量電極PXSに後退領域RTを形成することにより、逆捩れ領域RAを後退領域RTの角部に移動させることができる。
【0081】
従って、実施形態3の液晶表示装置では、共通電極CTから延在する容量電極CTSの端部よりも、壁画素電極PXAから延在する容量電極PXSの端部が後退する形状となっている。すなわち、画素領域の上側端部に保持容量SCを形成する一対の容量電極PXS,CTSの内で、ドレイン線DL等の信号配線よりも遠い層に形成される容量電極PXSに後退領域RTが形成される構成となっている。この後退領域RTの形成により、容量電極CTSの画素表示部側の辺縁部よりも容量電極PXSの画素表示部の辺縁部が後退して形成される。
【0082】
また、実施形態3の液晶表示装置では、画素領域の図中右側辺部にY方向に沿って形成される凸状体WL1の端部からX方向に沿って形成される凸状体WL2を備える構成となっている。この凸状体WL2は少なくとも共通電極CTが形成される領域以下のX方向長さで形成され、液晶排除領域EAを形成している。なお、凸状体WL2のX方向長さは、後に詳述する逆捩れ領域RAを含む領域に形成される。また、実施形態3の液晶表示装置においても、後退領域RTの画素表示部側の端部すなわちX方向に延在する辺縁部は、凸状体WL2の頭頂部又は凸状体WL2よりも画素境界側に形成される構成となっている。
【0083】
この構成からなる実施形態3の液晶表示装置では、画素表示部の辺部の内で、壁画素電極PXAや共通電極CTの端部すなわち保持容量SCの形成領域の画素表示部側の辺部において、第1領域AP1では、壁画素電極PXAと同電位となる容量電極PXSの辺縁部が上層に形成される。従って、図14に示すように、画素表示部の辺部においても順捩れ方向となり、液晶分子LCMも−θで示す順捩れ方向に平面内で回転することとなる。また、第2領域AP2の側の画素表示部の辺部においては、容量電極PXSが下層の容量電極CTSよりも後退した後退領域RTが形成され、液晶層LCの側に容量電極PXSが露出されている。すなわち、画素表示部の辺部には、容量電極CTSの辺縁部が配置されることとなるので、この辺縁部近傍の液晶分子LCMに印加される電界方向も順捩れ方向となり、液晶分子LCMも順捩れ方向に回転する。
【0084】
一方、後退領域RTの辺縁部すなわち容量電極PXSの辺縁部においては、容量電極PXSから容量電極CTSの辺縁部に向かう電気力線が生じこととなる。このとき、後退領域RTの角部の内で、壁画素電極PXAに近い側であり、かつ画素境界に近い側の角部、すなわち容量電極PXSに形成されるX方向の凹部領域の底辺端部の内で壁画素電極PXAの側の角部においては、図15に示すように、電界方向液晶分子LCMに印加される電界方向も逆捩れ方向となり、この領域(図15中に逆捩れ領域RAで示す領域)では液晶分子LCMもθで示す逆捩れ方向に回転することとなる。
【0085】
このとき、実施形態3の液晶表示装置では、液晶分子LCMに逆捩れが生じることとなる後退領域RTの角部に凸状体WL2が配置され、液晶排除領域EAが形成される構成となっている。また、図16に示すように、凸状体WL2の頭頂部に容量電極PXSの端部が形成される構成となっている。従って、前述する実施形態1と同様に、液晶排除領域EAにより液晶分子LCMの逆捩れの発生を排除することが可能となり、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
【0086】
前述する実施形態3の液晶表示装置に対して、図15に示す凸状体WL2を有しない液晶表示装置では、壁画素電極PXAを形成しY方向に延在する透明導電膜の画素表示部側の端辺と、後退領域RTの辺部の内で、X方向に伸延する端部とが交差する領域RAにおいて、液晶分子LCMに逆捩れが発生することとなる。この逆捩れは、画素表示部の液晶分子LCMの順捩れに影響を与えるので、画素表示部の端部においてドメインが生じ、表示モード効率が低下してしまうこととなる。
【0087】
また、図17に示すように、各画素の画素表示部の短手方向の幅をW0、凸状体WL2の幅をW1とした場合、W1=W0×10%であってもよく、W1=W0×50%であってもよい。すなわち、凸状体WL2の幅W1は、W0×10%≦W1≦W0×50%が好適である。この領域で規定される凸状体WL2を形成することにより、ドメイン発生の原因となる逆捩れ方向の液晶が排除され、ドメインを抑制できる。その結果、画素全体でドメインを抑制でき、表示モード効率を向上できる。なお、凸状体WL2の幅について、後述する実施形態4,5にも同様にして適用可能である。
【0088】
〈実施形態4〉
図18は本発明の実施形態4の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図、図19は本発明の実施形態4の液晶表示装置における第2共通電極の概略構成を説明するための図、図20は図18に示すJ−J’線での断面図である。ただし、実施形態4の液晶表示装置は第2基板SUB2の側に形成される第2共通電極CT2の共通電極CTの構成を除く他の構成は、実施形態3の液晶表示装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とからなる共通電極CTについて詳細に説明する。
【0089】
図20から明らかなように、実施形態4の液晶表示装置においても、第1基板SUB1の側には、図示しないゲート線、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に形成される絶縁膜PAS1、及び該絶縁膜PAS1の上面(液晶側面)に同層に形成されるドレイン線DLと第1共通電極CT1とを有する構成となっている。また、ドレイン線DL及び第1共通電極CT1を覆うようにして第1基板SUB1の全面に形成される絶縁膜PAS2、該絶縁膜WL2の上面に隣接画素との境界を跨ぐようにしてY方向に延在して形成される凸状体WL1と該凸状体WL1の端部から画素表示部の辺縁部に沿ってX方向に延在する凸状体WL2とからなる凸状体WLを有する構成となっている。さらには、該凸状体WL1の側壁面に形成される壁状電極PXVと、該壁状電極PXVの下端側辺部から所定量だけ第1基板SUB1に面内方向に延在するように形成される平面電極PXHとからなる壁画素電極PXA、及び該壁画素電極PXAの表面を含む第1基板SUB1の全面に形成される配向膜ORIを有する構成となっている。
【0090】
一方、実施形態4の第2基板SUB2には、実施形態2の第2基板SUB2と同様に、液晶面側にブラックマトリクスBM、該ブラックマトリクスBMを形成されるRGBの各色に対応したカラーフィルタCF、該カラーフィルタCFの上層に形成される第2共通電極CT2、及び該第2共通電極CT2を覆うようにして第2基板SUB2の全面に形成される配向膜ORIを有する構成となっている。
【0091】
この構成からなる実施形態4の画素構成では、図18に示すように、図中左側が開放されるC字状の凸状体WLが隣接画素との境界を跨ぐようにして配置されている。このとき、第1基板SUB1に形成される第1共通電極CT1と液晶層LCを介して対峙する位置に、図19に示す第1共通電極CT1よりも配線幅の広い線状の第2共通電極CT2が形成されている。この第2共通電極CT2には、実施形態2と同様に、第1共通電極CT1と同じ共通信号が供給される構成となっている。その結果、第1共通電極CT1と第2共通電極CT2とが平面的に見て重畳される領域では、液晶層LCを介して電位が同じとなり、擬似的な壁状の共通電極CTが形成される。
【0092】
このとき、実施形態4の画素構成では、第1基板SUB1に形成される第1共通電極CT1がドレイン線DL等の信号配線と近い層に形成されている。従って、後退領域RTの保持容量SCが形成される画素の端部においては、壁画素電極PXAを形成する透明導電膜の第2領域AP2に対応する部分に後退領域RTが形成される構成となっている。すなわち、実施形態4の液晶表示装置においては、容量電極CTSよりも容量電極PXSが液晶層LCに近い側に形成される構成となっているので、第2領域AP2の側に後退領域RTが形成される構成となっている。さらには、実施形態4の画素構成では、実施形態3の画素構成と同様に、壁画素電極PXAを形成する透明導電膜の後退領域RTの端部が凸状体WL2の頭頂部すなわち液晶排除領域EAに配置される構成となっているので、実施形態4と同様に効果を得ることができる。
【0093】
また、実施形態4の第2共通電極CT2も実施形態2の第2共通電極CT2と同様の形状で形成されているので、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得ることができる。
【0094】
さらには、平板電極CT2Sの距離(後退領域RT2のY方向長さ)Y1が容量電極CTSの後退領域RT2のY方向長さと同じ又は大きい構成とすることにより、後退領域RT2の辺部(平板電極CT2Sの辺縁部)と画素表示部の辺部との距離を大きくできるので、液晶分子LCMの逆捩れの発生を抑制しつつ、表示モード効率をさらに向上できるという格別の効果を得られる。
【0095】
〈実施形態5〉
図21は本発明の実施形態5の液晶表示装置における画素構成を説明するための2画素分の拡大図、図22は図21に示すK−K’線での断面図である。ただし、実施形態5の液晶表示装置は凸状体WL1の側壁面に形成される壁状の共通電極(以下、壁共通電極と記す)CTAと、一対の壁共通電極CTAとの間の領域に形成される線状の画素電極PXの構成を除く他の構成は、実施形態3の液晶表示装置と同様となる。従って、以下の説明では、壁共通電極CTAと画素電極PXの構成について詳細に説明する。
【0096】
図22に示すように、実施形態5の液晶表示装置では、第1基板SUB1の液晶面側に、図示しないゲート線が形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。該絶縁膜PAS1の上面には、Y方向に延在するドレイン線DLと、Y方向に延在する線状の透明導電膜からなる画素電極PXとがそれぞれ形成され、ドレイン線DL及び画素電極PXを覆うようにして、第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS2が形成されている。この絶縁膜PASの上面には画素境界を跨ぐようにしてC字状(M字状)の凸状体WLが形成され、該凸状体WLの内の凸状体WL1を覆うようにして、該凸状体WLの側壁面に形成される壁状電極CTVと、該壁状電極CTVの下端側辺部から所定量だけ第1基板SUB1に面内方向に延在するように形成される平面電極CTHとからなる壁共通電極CTAが形成されている。また、壁共通電極CTAの上面には当該壁共通電極CTAを覆うようにして、配向膜ORIが第1基板SUB1の全面に形成されている。
【0097】
この構成から明らかなように、実施形態5の液晶表示装置においては、共通信号が供給される共通電極CTの側を壁状の電極すなわち壁共通電極CTAで形成する構成としている。さらには、共通信号は各画素に共通な信号すなわち各画素に同じ信号が供給されるので、実施形態5の画素構成においても壁共通電極CTAに同じ信号が共通される構成となる。従って、壁状の電極を形成するための第1基板SUB1の液晶面側に段差を形成するための凸状体WL1の側壁面と共に、頭頂面にも共通電極CTを形成する透明導電膜が形成され、隣接画素の壁共通電極CTAを電気的に接続する構成となっている。
【0098】
また、実施形態5の壁共通電極CTAにおいても、実施形態3の壁画素電極PXAと同様に、各壁共通電極CTAは凸状体WLの側壁面に形成される壁状電極CT1と、該壁状電極CT1から連続して第1基板SUB1の主面に沿って長さWで形成される平面電極CT2とから形成されている。この構成により、第1基板SUB1の主面に対して立設(傾斜)される、すなわち第2基板SUB2が配置される側に向かって該第1基板SUB1の主面に対して立設される壁状電極CT1を形成し、壁共通電極CTAが画素PXLの周縁部に沿って当該画素PXLの長手方向の辺縁部に対向配置される構成としている。なお、実施形態5においては、壁共通電極CTAは隣接する画素PXLとの境界部分に形成されているので、透光性を有する導電膜材料に限定されることはなく、アルミニウムやクロムをはじめとする金属薄膜等の透光性を有しない導電膜材料で形成する構成であってもよい。
【0099】
また、第2基板SUB2の液晶面側には、実施形態3と同様に、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、及び配向膜ORIが順番に形成される構成となっている。
【0100】
このような構成から実施形態1の液晶表示装置では、図21に示すように、壁共通電極CTAを形成する透明導電膜は、第1基板SUB1の液晶面側の内で各画素の画素表示部を除く領域(第1の容量電極となる容量電極CTSを含む領域)に環状に形成されている。これに対して、線状の画素電極PXを形成する透明導電膜は、各画素領域の上側端部及び下側端部において保持容量SCを形成する第2の容量電極となる容量電極PXSを有する構成となっている。
【0101】
このとき、実施形態5の液晶表示装置においては、画素の長手方向(Y方向)の端部において保持容量SCを形成する容量電極PXSと容量電極CTSとの内で、ドレイン線DLやゲート線等の信号配線に近い層の側に容量電極PXSが形成されることとなる。従って、実施形態5の画素構成においては、信号配線から遠い層すなわち液晶層LCに近い側の層に形成される容量電極CTSに後退領域RTが形成されている。このとき、壁状の電極に共通信号が供給されると共に、線状の電極に映像信号が供給される構成となっているので、容量電極CTSの第2領域AP2の側に後退領域RTが形成されることとなる。さらには、後退領域RTの端部すなわち容量電極CTSの端部が、凸状体WL2の頭頂面に形成されると共に後退領域RTの角部も凸状体WL1,WL2の頭頂面に形成される、すなわち凸状体WL2により形成される液晶排除領域EAに形成される構成となっているので、実施形態3と同様の効果を得ることができる。
【0102】
〈実施形態6〉
図23は本発明の実施形態6の液晶表示装置における画素構成を説明するための拡大図、図24は図23に示すM−M’線での断面図である。ただし、実施形態6の液晶表示装置は凸状体WLの側壁面に形成される壁状の共通電極(壁共通電極CTA,CTB)と、画素表示部を挟んで対向配置される壁共通電極CTAとの間の領域に形成される線状の画素電極PXの構成を除く他の構成は、実施形態1の液晶表示装置と同様となる。従って、以下の説明では、壁共通電極CTA,CTBと画素電極PXの構成について詳細に説明する。
【0103】
図24に示すように、第1基板SUB1の液晶面側には、X方向に延在する図示しないゲート線が形成され、該ゲート線を覆うようにして第1基板SUB1の全面に絶縁膜PAS1が形成されている。絶縁膜PAS1の上層にはY方向に延在するドレイン線DLが形成されると共に、少なくとも画素表示部に対応する領域のドレイン線DLを覆うと共に、隣接画素との境界を跨ぐようにして凸状体WLが形成されている。ここで、実施形態6の画素構成においては、凸状体WL1と凸状体WL2とからなる凸状体WLの側壁面及び頭頂面に共通電極CTを形成する透明導電膜が形成され、壁共通電極CTA,CTBを形成している。壁共通電極CTA,CTBの上層には、第1基板SUB1の全面を覆うようにして絶縁膜PAS2が形成され、該絶縁膜PAS2の上面に線状の画素電極PXが形成されている。この画素電極PXの上層には配向膜ORIが形成されている。
【0104】
また、実施形態6の壁共通電極PXA,PXBにおいても、凸状体WL1,WL2の側壁面に形成される壁状電極CTVと、該壁状電極CTVから連続して第1基板SUB1の主面に沿って形成される平面電極CTHとから壁共通電極CTA,CTBが形成されている。
【0105】
また、第2基板SUB2の液晶面側には、実施形態1と同様に、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、及び配向膜ORIが順番に形成される構成となっている。
【0106】
この構成からなる実施形態6の液晶表示装置では、図23に示すように、画素の長手方向(Y方向)の辺部に沿って形成される凸状体WL1と、該凸状体WL1の端部から画素の短手方向に沿って形成される凸状体WL2とからなるC字状の凸状体WLを有している。このとき、実施形態1と同様に、凸状体WL2は凸状体WL1の端部から線状の電極である画素電極PXの形成位置まで延在されている。この構成により、実施形態6の画素構成においては、凸状体WLの側壁面及び頭頂面はそれぞれ壁共通電極CTA,CTBを形成する透明導電膜で覆われる構成となる。
【0107】
さらには、実施形態6の画素構成では、ドレイン線DLと壁共通電極CTA,CTBとが同層に形成され、その上層に形成される絶縁膜PAS2を介して画素電極PXが形成される、すなわち壁共通電極CTA,CTBが画素電極PXよりも信号配線に近い層に形成されることとなる。従って、保持容量SCを形成する容量電極CTSと容量電極PXSにおいても、容量電極CTSが信号配線に近い側すなわち容量電極PXSが液晶層LCに近い側に形成されている。このとき、壁状の電極に共通信号が供給されると共に、線状の電極に映像信号が供給される構成となっているので、容量電極PXSの第1領域AP1の側に後退領域RTが形成されることとなる。さらには、後退領域RTの端部すなわち容量電極PXSの端部が凸状体WL2の頭頂面に形成される、すなわち凸状体WL2により形成される液晶排除領域EAに位置することとなるので、実施形態1と同様の効果を得ることが可能となる。
【0108】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【0109】
PNL……液晶表示パネル、SUB1……第1基板、SUB2……第2基板
AR……表示領域、SL……シール材、DR……駆動回路、CL……コモン線
FPC……フレキシブルプリント基板、GL……ゲート線、DL……ドレイン線
TFT……薄膜トランジスタ、PX……画素電極、CT……共通電極
PXA,PXB……壁画素電極、SC……保持容量、PXL……画素、LC……液晶層
PAS1,PAS2……絶縁膜、ORI……配向膜、PXV……壁状電極
PXH……平面電極、CF……カラーフィルタ、POL1,POL2……偏光板
BM……ブラックマトリクス、LCM……液晶分子、CTS,PXS……容量電極
AP1……第1領域、AP2……第2領域、CT1……第1共通電極
CT2……第2共通電極、TH……スルーホール、WL,WL1,WL2……凸状体
RT……後退領域、CTA,CTB……壁共通電極、PXV,CTV……壁状電極
PXH,CTH……平面電極、CT2S……平板電極
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、
前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、
前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、
前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、
前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、
前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成され、前記液晶層側から平面的に見て、前記第2の容量電極が前記第1の容量電極の後退領域から露出されると共に、
前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記第1電極は薄膜トランジスタを介して前記映像信号が供給される画素電極であり、前記第2電極は前記映像信号の基準となる共通信号が供給される共通電極であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記画素表示部は 前記一対の第1電極の内で一方の第1電極と前記第2電極との間の第1領域と、前記他方の第1電極と前記第2電極との間の第2領域とからなり、
前記後退領域は前記第2領域の端部に形成されることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記後退領域は、当該画素の長手方向に沿って形成される第1の辺部と、短手方向に沿って形成される第2の辺部とからなり、
前記第1の辺部と第2の辺部により形成される角部の内で、少なくとも前記第1電極に近い側の角部が前記第2凸状体の頭頂面に形成されることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記第2基板は、前記第2電極と前記液晶層を介して対峙する位置に形成される線状の第3電極を有することを特徴とする請求項1乃至4に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記第1電極は前記映像信号の基準となる共通信号が供給される共通電極であり、前記第2電極は薄膜トランジスタを介して前記映像信号が供給される画素電極であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記画素表示部は 前記一対の第1電極の内の一方の第1電極と前記第2電極との間の第1領域と、前記他方の第1電極と前記第2電極との間の第2領域とからなり、
前記後退領域は前記第1領域の端部に形成されることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記後退領域は、当該画素の長手方向に沿って形成される第1の辺部と、短手方向に沿って形成される第2の辺部とからなり、
前記第1の辺部と第2の辺部により形成される角部の内で、少なくとも前記第2電極に近い側の角部が前記第2凸状体の頭頂面に形成されることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記第1電極は隣接画素との境界を跨いで形成される前記第1凸状体の側壁面に形成される側壁面電極と、前記側壁面電極の前記第1基板側の端辺から第1基板の主面に沿って延在する平面電極とからなることを特徴とする請求項1乃至8の内の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項10】
前記第1凸状体と前記第2凸状体とが一体に形成されるC字状の凸状体からなることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
前記画素は、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極が時計回りに傾斜してなる領域と、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極が反時計回りに傾斜してなる領域とからなることを特徴とする請求項1乃至10の内の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項12】
液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、
前記第1基板は、前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、
前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、
前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、
前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、
前記第2基板は、前記第2電極と前記液晶層を介して対峙する位置に形成される線状の第3電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第3電極と電気的に接続される第4電極と、を備え、
前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極及び前記第4電極の前記画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成されると共に、
前記第1基板は、前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項13】
前記画素は、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極並びに前記第3電極が時計回りに傾斜してなる領域と、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極並びに前記第3電極が反時計回りに傾斜してなる領域とからなることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。
【請求項1】
液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、
前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、
前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、
前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、
前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、
前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成され、前記液晶層側から平面的に見て、前記第2の容量電極が前記第1の容量電極の後退領域から露出されると共に、
前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記第1電極は薄膜トランジスタを介して前記映像信号が供給される画素電極であり、前記第2電極は前記映像信号の基準となる共通信号が供給される共通電極であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記画素表示部は 前記一対の第1電極の内で一方の第1電極と前記第2電極との間の第1領域と、前記他方の第1電極と前記第2電極との間の第2領域とからなり、
前記後退領域は前記第2領域の端部に形成されることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記後退領域は、当該画素の長手方向に沿って形成される第1の辺部と、短手方向に沿って形成される第2の辺部とからなり、
前記第1の辺部と第2の辺部により形成される角部の内で、少なくとも前記第1電極に近い側の角部が前記第2凸状体の頭頂面に形成されることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記第2基板は、前記第2電極と前記液晶層を介して対峙する位置に形成される線状の第3電極を有することを特徴とする請求項1乃至4に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記第1電極は前記映像信号の基準となる共通信号が供給される共通電極であり、前記第2電極は薄膜トランジスタを介して前記映像信号が供給される画素電極であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記画素表示部は 前記一対の第1電極の内の一方の第1電極と前記第2電極との間の第1領域と、前記他方の第1電極と前記第2電極との間の第2領域とからなり、
前記後退領域は前記第1領域の端部に形成されることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記後退領域は、当該画素の長手方向に沿って形成される第1の辺部と、短手方向に沿って形成される第2の辺部とからなり、
前記第1の辺部と第2の辺部により形成される角部の内で、少なくとも前記第2電極に近い側の角部が前記第2凸状体の頭頂面に形成されることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記第1電極は隣接画素との境界を跨いで形成される前記第1凸状体の側壁面に形成される側壁面電極と、前記側壁面電極の前記第1基板側の端辺から第1基板の主面に沿って延在する平面電極とからなることを特徴とする請求項1乃至8の内の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項10】
前記第1凸状体と前記第2凸状体とが一体に形成されるC字状の凸状体からなることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
【請求項11】
前記画素は、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極が時計回りに傾斜してなる領域と、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極が反時計回りに傾斜してなる領域とからなることを特徴とする請求項1乃至10の内の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項12】
液晶層を介して対向配置される第1基板と第2基板とを有し、前記第1基板はY方向に延在しX方向に並設される映像信号線と、X方向に延在しY方向に並設される走査信号線とを有し、前記映像信号線と前記走査信号線とで囲まれる画素の領域がマトリクス状に形成される液晶表示装置であって、
前記第1基板は、前記画素の対向する長辺の辺縁部に沿って形成され、前記第1基板の液晶側面から前記液晶層側に突出する第1凸状体に、少なくともその一部が重畳されてなる一対の壁状の第1電極と、
前記一対の第1電極に挟まれる画素表示部に形成され、前記第1電極の延在方向に沿って形成される線状の第2電極と、
前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第1電極と電気的に接続される第1の容量電極と、
前記第1の容量電極と絶縁膜を介して重畳配置され、前記第2電極と電気的に接続される第2の容量電極と、を備え、
前記第2基板は、前記第2電極と前記液晶層を介して対峙する位置に形成される線状の第3電極と、前記画素の長辺方向の少なくとも一方の端部に形成され、前記第3電極と電気的に接続される第4電極と、を備え、
前記容量電極の内で、前記液晶層に近い階層に形成される第1の容量電極及び前記第4電極の前記画素表示部側の辺縁部は、前記液晶層から遠い階層に形成される第2の容量電極の前記画素表示部側の辺縁部よりも後退して形成されると共に、
前記第1基板は、前記後退領域の角部及び辺縁部と重畳する領域、又は前記後退領域の辺縁部と他方の容量電極との間の領域に形成され、当該画素の短手方向に延在する第2凸状体を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項13】
前記画素は、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極並びに前記第3電極が時計回りに傾斜してなる領域と、前記液晶の初期配向方向に対して前記第1電極及び前記第2電極並びに前記第3電極が反時計回りに傾斜してなる領域とからなることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【公開番号】特開2013−37110(P2013−37110A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−171819(P2011−171819)
【出願日】平成23年8月5日(2011.8.5)
【出願人】(502356528)株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年8月5日(2011.8.5)
【出願人】(502356528)株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Fターム(参考)】
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