CN1143167C - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不降低开口率而能扩大视野角的液晶显示装置。直交地设置源线15和门线16，由这些线划分的区域形成象素17a、17b。在源线15和门线16的各交点附近设置薄膜晶体管19，由使门线16的一部分沿着源线15伸出的部分构成的定向电极18，在与源线15方向并排相邻的象素间隔开，而每个象素各设一个。该定向电极18每隔一根地夹着源线15，在相邻两个象素中，沿着该源线15并设在该源线15的两侧。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及视野角依存性小、不受观察方向影响、具有良好辨认性的液晶显示装置。
背景技术
通常，扭转向列(TN)式液晶显示装置存在着视野角依存性问题。图25表示TN式液晶显示装置的一般视野角依存性。图25中，被曲线包围的区域表示对比度(CR)为10以上的范围。如该图所示，TN式液晶显示装置，从左右方向看的辨认性良好，但从上下方向、尤其是从上方看的辨认性差。
基于该问题，近年来提出了各种扩大液晶显示装置视野角构造的方案。
其中的一种是象素单位的定向分割化构造。该定向分割化构造中，对各象素施加电压时，具有液晶分子立起方向不同的区域。例如，把一个象素分成两部分，在分成两部分的象素的定向膜上分别实施不同的定向处理，可实现该构造。但是，对于微细的象素，在每个分割区域实施不同的定向处理是很麻烦的作业，其工序复杂而且成品率低。
为了实现广视野角，也可以采用把具有扩大视野角功能的相位差薄膜贴在液晶屏上的方法。但是该薄膜价格很高，所以采用该方法会提高成本。
现有技术中还提出了一种扩大视野角的技术，该技术是把设在相向基板侧的共用电极设在象素电极侧，对液晶分子施加平行于基板的电场，在平行于基板的面内驱动液晶分子(In-Plane SwitchingIPS)。但是，该IPS构造，液晶屏内的电极配置复杂，开口率低。
为了实现广视野角，还提出了一种备有包围电极的液晶显示装置，上述包围电极是指以包围象素电极四边的方式设置的定向控制电极。图23和图24表示备有包围电极的液晶显示装置的一个象素构造。如图23所示，门线201(扫描线)和源线202(信号线)交叉设置，在交点附近设有薄膜晶体管203。在由这些门线201、源线202划分的区域内，设有与薄膜晶体管203的漏电极连接的矩形象素电极204，定向控制电极205包围着象素电极204的四边。另外，沿图23的XXIV-XXIV线的截面构造，如图24所示，象素电极204、定向控制电极205分别通过绝缘膜207设置在一方的基板206上，在夹着液晶层208与该基板206相向的另一方基板209上，设有相向电极210。在该相向电极210上，如图23所示，沿着象素的对角线形成X字形的窗211。
该液晶显示装置中，如图24所示，在夹着液晶层相向的象素电极204与相向电极210之间产生电场，在一方基板上的象素电极与定向控制电极205之间也产生电场，液晶分子的倾斜方向由这些电场控制。由于定向控制电极205包围着象素电极204的四边，所以，象素电极204各边附近的液晶分子分别朝着沿其边配置的定向控制电极205，向电场方向(图23中箭头所示方向)倾斜。即，在一个象素内，以2条对角线为界，可形成液晶定向方向不同的四个区域，各定向方向形成的非对称对比度在象素内平均化，所以能扩大视野角。
但是，在上述备有包围电极的液晶显示装置中，在象素内，在液晶定向方向不同的四个区域的交界附近，产生液晶分子的定向紊乱(以下称为离散)，在该部分可能会发生漏光。为此，要在相向基板侧设置X字形的黑掩模等，以防止漏光。而这样一来又产生了开口率低的问题。尤其是在象素中央设置这种黑掩模是极为不利的。即，该方法通过包围电极扩大视野角，但是无法避免开口率降低的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种不降低开口率、能扩大视野角的液晶显示装置。
为了实现上述目的，本发明的液晶显示装置的特征在于：液晶层设在一对基板之间，该一对基板之中，在一方基板的相向面上，相互直交地设置若干条信号线和若干条扫描线，由这些线划分的区域是象素，在信号线与扫描线的各交点附近设置薄膜晶体管，同时，在与上述各象素内的薄膜晶体管连接的象素电极之间，定向电极向上述液晶层施加电场，在相邻的两个象素中，该定向电极每隔一根地夹着信号线并沿着该信号线并设在该信号线两侧。
该液晶显示装置中，在一方基板上除了象素电极外还设置定向电极时，夹着液晶层相向的象素电极与相向电极之间产生的电场，被与象素电极设在同一基板上的定向电极吸引，电场朝定向电极侧倾斜。
本发明的液晶显示装置中，在相邻的两个象素中，定向电极每隔一根地夹着信号线，并沿着该信号线并设在该信号线的两侧，所以，该两个象素中，电场朝着定向电极、即两个象素中央的信号线侧分别向相反方向倾斜，与向各方向倾斜的电场相对应，液晶分子倾斜立起。另外，电场在相邻两个象素中向相反方向倾斜的关系与在夹着没有并设定向电极的信号线的相邻两个象素中的一样。
这样，由液晶的定向方向产生的非对称对比度，被夹着信号线的相邻两个象素平均化，通过该液晶显示装置的构造可扩大整体的视野角。
另外，本发明的液晶显示装置，不象设置了包围电极的现有液晶显示装置那样在象素中央产生离散，即使产生离散也只产生在沿着相邻象素间的信号线部位。而该部位在通常的液晶显示装置中是设置黑掩模的部位，所以，本发明构造引起的离散对开口率无不良影响。
因此，根据本发明的液晶显示装置，能不降低开口率而扩大视野角。
作为上述定向电极本身的形态，可采取以下各种。
例如，也可以将定向电极与信号线或扫描线分开独立地设置，沿着信号线并排的若干个象素中，将该定向电极沿着信号线的延伸方向延长。
另外，也可以不单独地设置定向电极，而是由各扫描线的一部分沿着各信号线伸出的部分构成。为了使扫描线之间不短路，用沿信号线方向并排相邻的象素间隔离。
前者情形，由于将定向电极与信号线或扫描线分开独立地设置，所以，该定向电极也可以作为地线用，可常时地施加接地电位等一定的电位。另外，也可以不施加接地电位，而施加负电位。无论哪种情形，由于该构造中，象素电极与定向电极之间产生电位差，所以，能使在象素电极与相向电极之间产生的电场朝定向电极一边倾斜。
后者情形，由于定向电极与扫描线形成为一体，所以，只要在现有的液晶显示装置中变更扫描线的布线形状即可，与现有技术相比，并不因设置定向电极而使制造程序复杂。
另外，也可以将定向电极沿着信号线和扫描线设置成锯齿状。
做成该构造时，不仅夹着信号线相邻的两个象素，而且在夹着扫描线相邻的两个象素中，电场的倾斜方向也是相反的，液晶分子的倾斜方向也相反。因此，非对称对比度被相邻两个象素平均化，与上述同样地产生扩大视野角的作用。因此，整体扩大视野角的效果显著。另外，在夹着扫描线相邻的两个象素间，沿着扫描线的部位产生的离散，由于黑掩模的设置而对开口率无不良影响。
另外，也可将与上述象素电极连接的容量电极通过绝缘膜与定向电极相向设置，由这些容量电极、绝缘膜、定向电极构成蓄积容量部。
对于液晶显示装置来说，保持象素电极电荷的蓄积容量部是不可缺少的。上述构造中，例如，该容量电极与信号线同层构成，定向电极与扫描线同层构成。因此，形成蓄积容量部时不必采用新的层，制造工序不复杂。这样，根据上述构造，只要进行简单的掩模图的变更，就可容易地形成蓄积容量部。
另外，在与上述一方基板相向的另一方基板上的相向电极上，也可沿着位于上述象素的上述定向电极设置侧和相反侧的边缘部设置窗。
本发明的液晶显示装置中，象素电极与相向电极间、或者象素电极与定向电极间的电位差，因这些电极的相对位置关系，电场的弯曲状态变化，液晶分子的倾斜状态也变化。通过调节该液晶分子的倾斜状态，可以控制对比度的视野角依存性。因此，如上所述，在相向电极之中，在定向电极设置侧和相反侧的边缘部形成窗时，在象素电极的远离定向电极一侧的端部，在其上方不存在相向电极，所以，象素电极与相向电极之间产生的电场与不设窗时相比，更向定向电极侧倾斜。这样，在相向电极上设置窗，并将该窗的尺寸最佳化，可改变液晶分子的倾斜状态，可控制对比度的视野角依存性。
本发明的另一液晶显示装置。其特征在于，液晶层设在一对基板之间，该一对基板之中，在一方的基板相向面上，相互直交地设置若干条信号线和若干条扫描线，由这些线划分的区域形成隔离的两个象素，在信号线与扫描线的各交点附近设置薄膜晶体管，同时在沿着信号线相邻的隔离的两个象素中，与各象素对应的扫描线相对于象素间的隔离线对称地配置。
本说明书中所述的“隔离线”，是指本发明构造中，由信号线和扫描线划分的区域内存在着两个象素，但在这些象素间不存在线，所以，把作为各象素交界的区域内的中心线(假想线)称为隔离线。
该液晶显示装置中，象素电极为1至10V左右的电位、未施加扫描电压状态下的扫描线为6V左右的电位，在象素电极与扫描线之间产生很大的电位差。因此，在夹着液晶层相向的象素电极与相向电极之间产生的电场被扫描线吸引，电场朝扫描线侧倾斜。另外，在扫描线上施加了扫描电压时，象素电极与扫描线之间的电位差虽然变小，但扫描电压以脉冲形式瞬间地施加，所以对液晶的定向方向没有影响。
本发明的另一液晶显示装置中，沿着信号线相邻地隔离的两个象素中，与各象素对应的扫描线以象素间的隔离线为中心对称配置，所以，电场朝各象素的扫描线侧分别向相反方向倾斜，与向各方向倾斜的电场相应地，液晶分子倾斜立起。
由于该作用，由液晶的定向方向产生的非对称对比度，被夹着信号线的相邻两个象素平均化，扩大整体的视野角。
本发明的另一液晶显示装置中，不象设置了包围电极的现有液晶显示装置那样在象素中央产生离散，即使产生离散也只产生在沿着相邻象素间的隔离线或信号线的部位。而该部位在通常的液晶显示装置中是设置黑掩模的部位，所以，本发明的构造产生的离散对开口率无不良影响。
因此，根据本发明的液晶显示装置，能不降低开口率而扩大视野角。
另外，本发明不必特别设置定向电极，能以极简单的配线构造得到上述效果。
另外，也可以在与上述一方基板相向的另一基板上设置相向电极，在沿着该相向电极的上述隔离线的部分设置窗。
该液晶显示装置中，象素电极与相向电极间、或者象素电极与定向电极间的电位差，因这些电极的相对位置关系，电场的弯曲状态变化，液晶分子的倾斜状态也变化。通过调节该液晶分子的倾斜状态，可以控制对比度的视野角依存性。因此，如上所述，在一个象素中，沿着位于扫描线相反侧的上述隔离线，在相向电极上形成窗时，在象素电极的隔离线侧端部，在其正上方不存在相向电极，所以，象素电极与相向电极之间产生的电场与不设窗时相比，更向扫描线侧倾斜。这样，在相向电极上设置窗，并将该窗的尺寸最佳化，可改变液晶分子的倾斜状态，可控制对比度的视野角依存性。
附图说明
图1表示本发明第一实施例液晶显示装置中的象素概略构造的平面图。
图2是图1所示液晶显示装置的要部放大图。
图3是图2的沿III-III线的截面图。
图4是图2的沿IV-IV线的截面图。
图5是表示图1所示液晶显示装置中，改变定向电极位置例的平面图。
图6是表示本发明第二实施例液晶显示装置中的象素构造的平面图。
图7是图6的沿VII-VII线的截面图。
图8是表示本发明第三实施例液晶显示装置中的象素构造的平面图。
图9是图8的沿IX-IX线的截面图。
图10是表示图8所示液晶显示装置中，改变定向电极形态例的平面图。
图11是表示本发明第四实施例液晶显示装置中的象素整体概略构造的平面图。
图12是图11所示液晶显示装置的要部放大图。
图13是图12的沿XIII-XIII线的截面图。
图14是图12的沿XIV-XIV线的截面图。
图15是表示本发明第五实施例液晶显示装置中的象素构造的平面图。
图16表示是本发明第六实施例液晶显示装置中的象素整体概略构造的平面图。
图17是图16所示液晶显示装置的要部放大图。
图18是图17的沿XVIII-XVIII线的截面图。
图19是图17的沿XIX-XIX线的截面图。
图20是表示本发明第七实施例液晶显示装置中的象素构造的平面图。
图21是图20的沿XXI-XXI线的截面图。
图22是表示图20所示本发明第七实施例的液晶显示装置中，改变相向电极形态例的平面图。
图23是表示采用了包围电极的现有液晶显示装置的象素构造的平面图。
图24是图23的沿XXIV-XXIV线的截面图。
图25是表示TN式液晶显示装置的一般视野角依存性的图。
具体实施方式
下面，参照图1至图4说明本发明的第一实施例。
图1表示本实施例液晶显示装置中的象素构造的平面图。图2是图1所示液晶显示装置的要部放大图。图3是在薄膜晶体管部分剖切表示的截面图。图4是在象素电极部分剖切表示的截面图。
本实施例中，薄膜晶体管为倒交错型，将定向电极与门线同层构成，该定向电极对其与象素电极之间的液晶层施加电场。
图1是用于说明本实施例液晶显示装置特征的图。该液晶显示装置中，设有相互直交的若干条源线15(信号线)和若干条门线16(扫描线)，由这些线15、16划分的区域形成象素17。在源线15和门线16的各交点附近设有薄膜晶体管(该图中未示出)，将各门线16的一部分沿着各源线15伸出，构成定向电极18。该定向电极18被沿源线15方向并排相邻的象素17间隔开，在每个象素17各设有一个。在相邻两个象素17中，该定向电极18每隔一根源线15地沿着该源线15并设在该源线15的两侧。另外，并设在两侧的定向电极18的部分在沿源线15的方向(图1中纵方向)相互错开。
图2放大表示图1的局部。如图2所示，源线15和门线16相互直交设置，由这些线15，16划分的区域形成长方形状的象素17，沿源线15的方向是长边方向，沿门线16的方向是短边方向。在源线15与门线16的各交点附近，设有薄膜晶体管19，薄膜晶体管19的源电极20、门电极21分别从源线15、门线16伸出。象素电极24通过联系孔23与薄膜晶体管19的漏电极22连接。在各象素17中，设有将各门线16的一部分沿着源线15伸出的定向电极18。
夹着一根源线15相邻的两个象素17，例如图2中的四个象素之中，左上的象素17a中，定向电极18设在该象素中右侧，右上的象素17b，定向电极18设在该象素中左侧，夹着一根源线15的相邻两个象素17a、17b中的定向电极18分别配置在各象素17a、17b的相反侧。这样，在相邻象素17a、17b中，定向电极18配置在相反侧。该关系在图2中的左下象素和右下象素中也同样，另外，在沿着源线15并排的两个象素，例如左上象素和左下象素中也同样。
图3表示本实施例液晶显示装置的截面构造。该液晶显示装置如图3所示，在第一基板25的表面上，设有薄膜晶体管19、象素电极24、定向电极18。在第二基板26的表面上，设有滤色镜27、黑掩模28和相向电极29。在该一对基板25、26之间设有液晶层41 。这里采用的液晶，可以是具有负电介率异向性的液晶，也可以是具有正电介率异向性的液晶。图中未示出定向膜。
在薄膜晶体管19的部分，在第一基板25上形成从门线16导出的门电极21，并形成覆盖该门电极21的由SiO2、SiNx等构成的门绝缘膜30。位于门电极21上方的门绝缘膜30的上面，设有由非晶硅(a-Si)构成的半导体层31，在该半导体层31上设置n+型a-Si层32，再在其上形成由铝等导电体构成的漏电极22和从源线15导出的源电极20。于是形成覆盖这些漏电极22、源电极20的由SiO2或SiNx等构成的钝化膜33，并且，在漏电极22上形成贯通该钝化膜33的联系孔23，通过该联系孔23与漏电极22电气连接的由ITO等透明导电性材料构成的象素电极24形成在钝化膜33上。在门电极21的侧方，设有与该门电极21同层的定向电极18。
本实施例的液晶显示装置中，在夹着液晶层41相向的象素电极24与相向电极29之间施加电场，驱动液晶分子。但是，通常，象素电极24为1至10V左右的电位、在通过定向电极18的门线16上未施加扫描电压的状态，定向电极18为6V左右的电位，所以，在象素电极24与定向电极18之间产生大的电位差。结果，如图4所示，在象素电极24与相向电极29之间产生的电场E，被设在与象素电极24同一基板上的定向电极18吸引，电场E向定向电极18侧倾斜。这时，图4中左右方向是象素电极24的短边方向，所以，电场E特别容易倾斜。另外，在门线16上施加了扫描电压时，象素电极24与定向电极18之间的电位差减小，但扫描电压以脉冲形式瞬间地施加，对液晶的定向方向没有影响。
夹着一条源线15相邻的两个象素17中，在象素17内定向电极18的设置位置彼此相反，所以，电场E的倾斜方向也相反，图1中箭头E表示倾斜方向，如箭头E所示，与朝各方向倾斜的电场E相对应，液晶分子倾斜立起。于是，因液晶定向方向而产生的非对称的对比度，被夹着一根源线15相邻的两个象素17平均化，该液晶显示装置的构造，整体可扩大视野角。另外，本实施例中，从图1可知，在沿源线15方向并排的两个象素17中，电场E朝相反方向倾斜，所以，对比度也被该两个象素17平均化，更加大了扩大视野角的效果。
本实施例的液晶显示装置中，不象设有包围电极的现有液晶显示装置那样在象素中央产生离散，即使产生离散也只是在相邻象素17间的沿源线15附近部位(例如图4中标号D所示部位)产生。而该部位有源线15通过，在通常的液晶显示装置中该部位是设置黑掩模28的部位，所以，本实施例的构造中，离散对开口率无不良影响。
因此，根据本实施例的液晶显示装置，具有不降低开口率而扩大视野角的效果。
另外，本实施例的液晶显示装置中，各定向电极18与门线16形成为一体，所以，只要对现有液晶显示装置中的门线的布线作一些设计变更即可，与现有技术相比，并不因设置定向电极18而使制造工序复杂。
另外，本实施例中，如图1所示，在两侧并设定向电极18的部分，在沿源线15方向并排的象素17中互不相同，结果，沿源线15并排的两个象素17中，非对称的对比度被平均化。但是，如果不要求该效果，则也可以如图5所示，将两侧并设定向电极18的部分直线状地配置在沿源线15方向并排的象素17内。该构造中，对比度被夹着源线15相邻的两个象素17平均化，能提高液晶显示装置整体的视野角。
下面，参照图6、图7说明本发明的第二实施例。
图6是表示本发明液晶显示装置的一个象素构造的平面图。图7是在象素电极部分剖切的截面图。
本实施例的液晶显示装置与第一实施例不同之处是，设有容量电极，并且把与第一实施例同样的定向电极兼作为蓄积容量部的一个电极，由它们构成蓄积容量部。图6、图7中，与图1至图4中共同的部分注以相同标号，其详细说明从略。
本实施例的液晶显示装置中，如图6和图7所示，将门线16的一部分沿着源线15伸出而形成定向电极18。在该定向电极18的上方，设置与该定向电极18大体同样形状的容量电极34，该容量电极34借助门绝缘膜30与源线15同层形成。形成覆盖该容量电极34及位于其侧方的源线15的钝化膜33，在容量电极34上形成贯通该钝化膜33的联系孔35，容量电极34和象素电极24通过该联系孔35电气连接。因此，由这些容量电极34、门绝缘膜30、定向电极18构成蓄积容量部36。
对于液晶显示装置来说，在一根门线扫描后到下一个扫描之前，保持象素电极电荷的蓄积容量部是不可缺少的。本实施例中，该蓄积容量部36由容量电极34、门绝缘膜30、定向电极18构成。构成容量的电极之中，容量电极34与源线15同层构成，定向电极18与门线16同层构成。因此，形成蓄积容量部36时不必采用新的层，制造工序不复杂。这样，根据本实施例的液晶显示装置，除了具有与第一实施例同样的不降低开口率，扩大视野角的效果外，只要进行简单的掩模图的变更，就可容易地形成蓄积容量部。
下面，参照图8、图9说明本发明的第三实施例。
图8是表示本实施例液晶显示装置象素构造的平面图。图9是在象素电极部分剖切的截面图。
本实施例的液晶显示装置中，第一基板侧的构造与第一实施例完全相同，仅在第二基板侧的相向电极上设置窗这一点与第一实施例不同。图8、图9中，与图1至图4中相同的部分注以相同标号，其详细说明从略。
本发明的液晶显示装置中，象素电极与相向电极间、或者象素电极与定向电极间的电位差，因这些电极的相对位置关系，其电场的弯曲状态变化，液晶分子的倾斜状态也变化。通过调节该液晶分子的倾斜状态，可以控制对比度的视野角依存性。这时，仅用第一实施例的构造，液晶分子的倾斜度不够，若要加大倾斜度，则如图8和图9所示实施例构造这样，在与象素电极24相向的相向电极29上形成窗37即可。该窗37形成在象素电极24的上方并沿着位于定向电极18相反侧的边的部分。
在相向电极29上形成这样的窗37时，如图9所示，在象素电极24的远离定向电极18一侧的端部，在其上方不存在相向电极29，所以，象素电极24与相向电极29之间产生的电场E′与不设窗的情形(图4中的电场E)相比，更加朝向定向电极18侧倾。这样，在相向电极29上设置窗37，并将该窗37的尺寸最佳化，可改变液晶分子的倾斜状态，可控制对比度的视野角依存性。
另外，也可以不象图8所示，在全部象素内设置整个的相向电极29，而是如图10所示那样，在各个象素中设置分割的相向电极29a，把沿该分割相向电极29a的源线15部分切口。
下面，参照图11至图14说明本发明的第四实施例。
图11是表示本实施例液晶显示装置中的象素构造的平面图。图12是图11所示液晶显示装置的要部放大图。图13是在薄膜晶体管部分剖切表示的截面图。图14是在象素电极部分剖切表示的截面图。
本实施例液晶显示装置与第一实施例不同之处是，第一实施例中定向电极与门线在同层形成为一体，而本实施例中，将定向电极与门线或源线分开地独立设置。图11至图14中，与图1至图4相同的部分注以相同标号，其详细说明从略。
图11是说明本实施例液晶显示装置特征的图。本实施例的液晶显示装置中，设有相互直交的源线15和门线16，由这些线15、16划分的区域形成象素17。在源线15和门线16的各交点附近设有薄膜晶体管(该图中未示出)，与源线15或门线16分开地设置的定向电极38在夹着一根源线15相邻的两个象素17中，沿着该源线15并设在该源线15的两侧。另外，该定向电极38在沿源线15的方向并排的若干个象素17中，沿着源线15的延设方向长长延伸。
图12是图11的局部放大图。如图12所示，由源线15和门线16划分的区域形成长方形的象素，其长边是源线15的延伸方向，其短边是门线16的延伸方向。在源线15和门线16的各交点附近，设有薄膜晶体管19，象素电极24与薄膜晶体管19的漏电极22连接。
夹着一根源线15相邻的两个象素17中，例如在图12中左侧的象素17a中，定向电极38设在该象素17a中的左侧，在右侧的象素17b中，定向电极38设在该象素17b中的右侧。即，在夹着一根源线15相邻的两个象素17中的定向电极38，沿着这些象素17的各相反侧边配置。
如图13所示，该液晶显示装置中，在第一基板25的表面上设有由铝等导电体构成的定向电极38，设有覆盖该定向电极38的由SiO2、SiNx等构成的绝缘膜39，在该绝缘膜39上设置与第一实施例相同的倒交错型薄膜晶体管19。该薄膜晶体管19的门电极21重叠在定向电极38的上方。第二基板26侧的构造与第一实施例相同，在该一对基板25、26间设有液晶层41。
本实施例的液晶显示装置，与第一实施例不同，将定向电极38与门线16分开地独立设置，所以，将该定向电极38例如兼用作地线，可常时地施加接地电位等的一定电位。另外，也可以不施加接地电位，而施加负电位。无论何种情形，该构造在象素电极24与定向电极38之间产生电位差，如图14所示，在象素电极24与定向电极38之间产生的电场E被与象素电极24设在同一基板上的定向电极38吸引，电场E朝定向电极38侧倾斜。
夹着一根源线15相邻的两个象素17中，定向电极38的设置位置彼此相反，所以，其电场E的倾斜方向也相反，图11中箭头E表示倾斜方向。如箭头E所示，液晶分子与朝各方向倾斜的电场E相应地倾斜立起。于是，因液晶定向方向而产生的非对称的对比度，被夹着一根源线15相邻的两个象素17平均化，该液晶显示装置的构造，可整体扩大视野角。另外，本实施例中，产生离散的部位是不影响开口率的相邻象素17间沿源线15的部位(图14中标号D所示部位)。
因此，本实施例的液晶显示装置，也具有不降低开口率而可扩大视野角的效果。
下面，参照图15说明本发明的第五实施例。
图15是表示本实施例液晶显示装置的象素构造的平面图。本实施例的液晶显示装置中，将定向电极与门线或源线分开地独立设置。其截面构造与第四实施例同样，但平面构造不同。第四实施例中将定向电极呈直线状配置，而本实施例中将定向电极呈锯齿状配置。图15中，与图12相同的部分注以相同标号，其说明从略。
该液晶显示装置中，如图15所示，定向电极40形成在门线16的下层，在沿着一根源线15并排的若干个象素17a、17b中，形成为锯齿状。
具体地说，图15所示的四个象素之中，对于左侧列的象素17a，在上侧的象素中，定向电极40通过该象素的薄膜晶体管19的门电极21的下方，沿着与该薄膜晶体管19连接的源线15(该象素中左侧的源线)配置；在下侧的象素中，定向电极40在该象素的上侧弯曲，沿着与该象素右邻的象素薄膜晶体管19连接的源线15(在该象素中右侧的源线)配置。对于右侧列的象素17b，做成与左侧排相反的锯齿状，上侧的象素中，定向电极40沿着与该象素右邻的象素薄膜晶体管19连接的源线15(该象素中右侧的源线)配置，下侧的象素中，定向电极40在该象素的上侧弯曲，沿着与该象素的薄膜晶体管19连接的源线15(该象素中左侧的源线)配置。
即，本实施例的液晶显示装置中，在夹着一根源线15相邻的两个象素17a、17b中，定向电极40沿着这些象素的各相反侧边配置，同时，在沿着源线15方向并排的两个象素中，也沿着这些象素的各相反侧边配置。
本实施例也与上述第一至第四实施例同样，在相邻两个象素中，电场的倾斜方向相反，液晶分子的倾斜方向也相反，所以，因液晶定向方向引起的非对称对比度被相邻两个象素平均化，产生扩大视野角的作用。另外，本实施例中与第一实施例同样，不仅夹着源线15相邻的两个象素，而且对于沿源线15并列的两个象素也产生上述的作用。因此，整体扩大视野角的效果显著。另外，在沿着源线15方向并排的两个象素间，即使沿着门线16的部位产生离散，因黑掩模的设置而对开口率无影响。
因此，本实施例的液晶显示装置，也具有不降低开口率而可扩大视野角的效果。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明主旨的范围内可作各种变更。例如，在上述第一至第五实施例中，是将定向电极形成在与门线同层或形成在门线下层，所有定向电极均在象素电极的下层的例子。但是，本发明中也可以把定向电极与象素电极配置在同层或与象素电极横向并排。另外，上述实施例中，薄膜晶体管是倒交错型，但该薄膜晶体管也可是交错型。
下面，参照图16至图19说明本发明的第六实施例。
图16表示本实施例液晶显示装置中的全体象素构造的平面图。图17是图16所示液晶显示装置的要部放大图。图18是在薄膜晶体管部分剖切表示的截面图。图19是象素电极部分剖切表示的截面图。
本实施例中，薄膜晶体管是以倒交错型为例。
图16是用于说明本实施例液晶显示装置特征的图。该液晶显示装置中，设有相互直交的若干条源线115(信号线)和若干条门线116(扫描线)，由这些线115、116划分的区域形成隔离的两个象素117a、117b。该两个象素117a、117b沿源线115方向并排。在源线115和门线116的各交点附近设有薄膜晶体管(该图中未示出)，沿着源线115相邻隔离的两个象素117a、117b中，与各象素对应的门线116以象素117a、117b间的隔离线M为中心对称地配置。
图17是图16的局部放大图。该图表示本液晶显示装置的平面构造。源线115和门线116彼此直交地设置，由这些线115、116划分的区域形成隔离的两个象素117a、117b。在源线115与门线116的各交点附近，设有薄膜晶体管119，薄膜晶体管119的源电极120、门电极121分别从源线115、门线116伸出。象素电极124通过联系孔123与薄膜晶体管119的漏电极122连接。
夹着隔离线M相邻的两个象素117a、117b中，例如图17的四个象素之中，左侧的象素117a内，门线116设在该象素中的左侧，右侧的象素117b内，门线116设在该象素中的右侧，夹着隔离线M相邻的两个象素117a、117b中的各门线116，沿着这些象素117a、117b中的各相反侧边对称地配置。
图18表示本实施例液晶显示装置的截面构造。该液晶显示装置如图18所示，在第一基板125的表面上，设有薄膜晶体管119、象素电极124。在第二基板126的表面上，设有滤色镜127、黑掩模128和相向电极129。在该一对基板125、126之间设有液晶层141。这里采用的液晶，可以是具有负电介率异向性的液晶，也可以是具有正电介率异向性的液晶。图中未示出定向膜。
在薄膜晶体管119的部分，在第一基板125上形成从门线116导出的门电极121，并形成覆盖该门电极121的由SiO2或SiNx等构成的门绝缘膜130。在位于门电极121上方的门绝缘膜130的上面，设有由非晶硅(a-Si)构成的半导体层131，在该半导体层131上设置n+型a-Si层132，再在其上形成由铝等导电体构成的漏电极122和从源线115导出的源电极120。并形成覆盖这些漏电极122、源电极120的由SiO2或SiNx等构成的钝化膜133，并且，在漏电极122上形成贯通该钝化膜133的联系孔123，通过该联系孔123与漏电极122电气连接的ITO等由透明导电性材料构成的象素电极124形成在钝化膜133上。
本实施例的液晶显示装置中，在夹着液晶层141相向的象素电极124与相向电极129之间施加电场，驱动液晶分子。但是，通常，象素电极124为1至10V左右的电位、门线116在未施加扫描电压的状态下，为6V左右的电位，所以，在象素电极124与门线116之间产生大的电位差。结果，如图19所示，在象素电极124与相向电极129之间产生的电场E，被设在与象素电极124同一基板上的门线116吸引，电场E向门线116侧倾斜。这时，图19中左右方向是象素电极124的短边方向，所以，电场E特别容易倾斜。另外，在门线116上施加了扫描电压时，象素电极124与门线116之间的电位差虽然减小，但扫描电压以脉冲形式瞬间地施加，对液晶的定向方向没有影响。
夹着隔离线M相邻的两个象素117a、117b中，在象素117内的门线116的位置为对称即彼此相反，所以，电场E的倾斜方向也相反，图16中箭头E表示倾斜方向，如箭头E所示，与朝各方向倾斜的电场E相对应，液晶分子倾斜立起。另外，夹着两条门线116、116的相向的两个象素间，其电场E方向相反。由于该作用，因液晶定向方向而产生的非对称的对比度，被沿着源线115方向并排的两个象素117a、117b平均化，该液晶显示装置的构造，可整体扩大视野角。
本实施例的液晶显示装置中，不象设有包围电极的现有液晶显示装置那样，在象素中央产生离散，即使产生离散也只是在相邻象素117a、117b间的部位(例如图19中标号D所示部位)产生。但是，该部位即使在通常的液晶显示装置中也是设置黑掩模128的部位，所以，本实施例的构造中，离散对开口率无不良影响。
因此，根据本实施例的液晶显示装置，具有不降低开口率而可扩大视野角的效果。
另外，本实施例的液晶显示装置中，不必特别设置定向电极，因而能以极简单的配线构造得到上述效果。
下面，参照图20、图21说明本发明的第七实施例。
图20是表示本实施例液晶显示装置的象素构造的平面图。图21是在象素电极部分剖切表示的截面图。
本实施例的液晶显示装置，其第一基板侧的构造与第六实施例完全相同，仅仅是在第二基板侧的相向电极上设置窗这一点与第六实施例不同。图20、图21中，与图16至图19中相同的部分注以相同标号，其详细说明从略。
上述的液晶显示装置中，象素电极与相向电极间、或者象素电极与定向电极间的电位差，因这些电极的相对位置关系，其电场的弯曲状态变化，液晶分子的倾斜状态也变化。通过调节该液晶分子的倾斜状态，可以控制对比度的视野角依存性。这时，仅用第六实施例的构造，液晶分子的倾斜度不够，若要加大倾斜度，则如图20和图21所示本实施例构造这样，在与象素电极124相向的相向电极129中，形成窗137即可。该窗137形成在象素电极124的上方远离门线116的边上，即沿着隔离线M的部分。
在相向电极129上形成这样的窗137时，如图21所示，在象素电极124的远离门线116侧的端部，在其上方不存在相向电极129，所以，象素电极124与相向电极129之间产生的电场E′与不设窗时的电场(图19中的电场E)相比，为更加倾斜的状态。这样，在相向电极129上设置窗137，并将该窗137的尺寸最佳化，可改变液晶分子的倾斜状态，可控制对比度的视野角依存性。
另外，图20中，是将窗分别设在上侧的两个象素之间和下侧的两个象素之间，但也可以不将这些窗分开，而是设置成一个连接的窗。
另外，如图20所示，不在全部象素内设置整个的相向电极129，而是如图22所示那样，在各个象素中设置分割的相向电极129a，把沿该分割相向电极129a的隔离线部分切口，成为137a。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明主旨的范围内可作各种变更。例如，上述实施例中，薄膜晶体管是以倒交错型为例，但该薄膜晶体管也可以是交错型。
如上所述，根据本发明的液晶显示装置，在每隔一根地夹着信号线相邻的两个象素中，由于定向电极沿着该信号线并设在该信号线两侧，所以该两个象素中，电场分别朝着定向电极即两个象素中央的信号线侧向相反方向倾斜，与向各方向倾斜的电场相对应，液晶分子倾斜立起。另外，相邻两个象素中，电场朝相反方向倾斜的关系，在夹着没有并设定向电极的信号线的相邻两个象素中也同样。结果，因液晶定向方向产生的非对称对比度，被夹着信号线的相邻两个象素平均化，扩大了整个液晶显示装置的视野角。
另外，本发明的液晶显示装置，不象设置了包围电极的现有液晶显示装置那样，在象素中央产生离散，即使产生离散也只产生在沿着相邻象素间的信号线部位。而该部位在通常的液晶显示装置中是设置黑掩模的部位，所以，本发明构造中，离散对开口率无不良影响。
因此，根据本发明的液晶显示装置，能不降低开口率而扩大视野角。
另外，本发明的液晶显示装置中，在沿信号线相邻的隔离的两个象素中，与该两个象素对应的扫描线以隔离线为中心对称地配置，所以，电场分别朝各象素的扫描线侧向相反方向倾斜，与朝各方向倾斜的电场相对应，液晶分子倾斜立起。这样，由液晶的定向方向产生的非对称对比度，被夹着信号线的相邻两个象素平均化，可扩大整体的视野角。
另外，不象设置包围电极的现有液晶显示装置那样，在象素中央产生离散，即使产生离散也只产生在沿着相邻象素间的隔离线或扫描线的部位。而该部位在通常的液晶显示装置中是设置黑掩模的部位，所以，本发明的构造产生的离散对开口率无不良影响。
因此，根据本发明的液晶显示装置，能不降低开口率而扩大视野角。
另外，不必特别设置定向电极，能以极简单的配线构造得到上述效果。

Claims (4)

1.一种液晶显示装置，其液晶层设在一对基板之间，该一对基板之中，在一方基板的相向面上，相互直交地设置若干条信号线和若干条扫描线，由这些线划分的区域形成象素，在前述信号线与扫描线的各交点附近设置薄膜晶体管，同时，在与前述各象素的前述薄膜晶体管连接的象素电极之间，定向电极向前述液晶层施加电场，在相邻两个象素中，该定向电极每隔一根地夹着信号线并沿着该信号线并设在该信号线两侧，其特征在于，前述定向电极，是前述各扫描线的一部分沿着前述各信号线延伸方向伸出的部分，并且，在并排于前述信号线方向的相邻象素间隔开，通过由相互垂直的两个方向的定向电极和扫描线，与相向的象素电极形成的电场，定向一个象素的液晶。
2.一种液晶显示装置，其特征在于，液晶层设在一对基板之间，该一对基板之中，在一方的基板的相向面上，相互直交地设置若干条信号线和若干条扫描线，由这些线划分的区域形成象素，在前述信号线与扫描线的各交点附近设置薄膜晶体管，同时，在与前述各象素内的前述薄膜晶体管连接的象素电极之间，定向电极向前述液晶层施加电场，该定向电极沿着前述信号线和前述扫描线设置成锯齿状，并且，每隔一根地夹着信号线，在相邻两个象素中，沿着该信号线并设在该信号线的两侧，通过锯齿状配置的定向电极，以两个方向的电场定向一个象素的液晶。
3.如权利要求1或2中所述的液晶显示装置，其特征在于，与前述象素电极连接的容量电极通过绝缘膜与前述定向电极相向设置，由这些容量电极、绝缘膜、定向电极构成蓄积容量部。
4.如权利要求1或2中所述的液晶显示装置，其特征在于，在与前述一方基板相向的另一方基板上设有相向电极，在该相向电极上设有窗，该窗沿着位于前述象素的设有定向电极的一侧和相反侧的边缘部设置。
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