JP2003322869A - 超高開口率広視野角液晶表示装置 - Google Patents
超高開口率広視野角液晶表示装置Info
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- JP2003322869A JP2003322869A JP2002179226A JP2002179226A JP2003322869A JP 2003322869 A JP2003322869 A JP 2003322869A JP 2002179226 A JP2002179226 A JP 2002179226A JP 2002179226 A JP2002179226 A JP 2002179226A JP 2003322869 A JP2003322869 A JP 2003322869A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクティブマトリックス型液晶表示装置で、
カラーシフトや階調反転がなく、明るいコントラストの
高い、残像の発生しにくい高品質の画像を低コストで実
現する。 【構成】 アクティブマトリックス基板側の画素電極に
細長いスリット状の穴をあけ、負の誘電率異方性液晶の
配向方向とスリットの穴の長軸方向との交差角θが６０
度≦θ＜９０度の（ただしθは０度≦θ≦９０度の範
囲）関係にあり、上記複数のスリットの穴のあいた画素
電極と全面に透明導電膜が形成されたカラーフィルター
層とで負の誘電率異方性液晶をはさみこんだアクティブ
マトリックス型液晶表示装置
カラーシフトや階調反転がなく、明るいコントラストの
高い、残像の発生しにくい高品質の画像を低コストで実
現する。 【構成】 アクティブマトリックス基板側の画素電極に
細長いスリット状の穴をあけ、負の誘電率異方性液晶の
配向方向とスリットの穴の長軸方向との交差角θが６０
度≦θ＜９０度の（ただしθは０度≦θ≦９０度の範
囲）関係にあり、上記複数のスリットの穴のあいた画素
電極と全面に透明導電膜が形成されたカラーフィルター
層とで負の誘電率異方性液晶をはさみこんだアクティブ
マトリックス型液晶表示装置
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低コストで広視野角、
高画質、高信頼性、高歩留りを実現できるアクティブマ
トリックス型液晶表示装置に関する。
高画質、高信頼性、高歩留りを実現できるアクティブマ
トリックス型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアクティブマトリックス型液晶表
示装置の一方の基板上に形成した櫛歯状電極対を用いて
液晶組成物層に横方向から基板に水平な方向に電界を印
加する方式（ＩＰＳ方式）が、特開平７−３６０５８号
や特開平７−１５９７８６号公報により提案されてい
る。図３２がＩＰＳ方式（インプレーン スイッチング
方式）の櫛歯状電極対の断面図である電極対が互いにシ
ョートしないように形成する層を変えており絶縁膜によ
り層分離されている。一般的には、走査線と映像信号配
線を形成する時にそれぞれ異なる櫛歯状電極を同時に形
成することで製造工程数を大幅に削減している。そのた
め櫛歯状電極は光の透過しない金属が用いられている。
走査線は抵抗を低減するために膜厚が厚く櫛歯状電極の
膜厚も同様に厚く形成されていた。
示装置の一方の基板上に形成した櫛歯状電極対を用いて
液晶組成物層に横方向から基板に水平な方向に電界を印
加する方式（ＩＰＳ方式）が、特開平７−３６０５８号
や特開平７−１５９７８６号公報により提案されてい
る。図３２がＩＰＳ方式（インプレーン スイッチング
方式）の櫛歯状電極対の断面図である電極対が互いにシ
ョートしないように形成する層を変えており絶縁膜によ
り層分離されている。一般的には、走査線と映像信号配
線を形成する時にそれぞれ異なる櫛歯状電極を同時に形
成することで製造工程数を大幅に削減している。そのた
め櫛歯状電極は光の透過しない金属が用いられている。
走査線は抵抗を低減するために膜厚が厚く櫛歯状電極の
膜厚も同様に厚く形成されていた。
【０００３】ＩＰＳ方式とは異なるフリンジフィールド
駆動方式が特開２０００−０８９２５５や特開２０００
−３４７２２０や特開２００１−０５６４７６により提
案されている。図１と図３がフリンジフィールド駆動方
式液晶パネルの平面図と断面図である。図３の断面図に
あるように透明導電体からなる共通電極の上に絶縁層を
かいして液晶駆動電極が形成されている。光の透過率を
向上させるには、液晶駆動電極も透明導電体で形成しな
ければならない。アクティブマトリックス基板に対向す
るカラーフィルター基板の液晶層と接する面にはＩＰＳ
方式と同様に透明導電膜はない。外部電界に対するシー
ルド効果を持たせるためにカラーフィルター基板の裏面
に透明導電膜を形成している。
駆動方式が特開２０００−０８９２５５や特開２０００
−３４７２２０や特開２００１−０５６４７６により提
案されている。図１と図３がフリンジフィールド駆動方
式液晶パネルの平面図と断面図である。図３の断面図に
あるように透明導電体からなる共通電極の上に絶縁層を
かいして液晶駆動電極が形成されている。光の透過率を
向上させるには、液晶駆動電極も透明導電体で形成しな
ければならない。アクティブマトリックス基板に対向す
るカラーフィルター基板の液晶層と接する面にはＩＰＳ
方式と同様に透明導電膜はない。外部電界に対するシー
ルド効果を持たせるためにカラーフィルター基板の裏面
に透明導電膜を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＩＰＳ型液晶表
示装置では図３２にあるように櫛歯電極の厚みが厚く従
来のラビング布を用いるラビング配向処理では均一なラ
ビング処理をおこなうことが難かしく表示ムラや光ぬけ
が生じやすく歩留りが非常に悪るかった。さらに櫛歯電
極が非透明であるため、光の透過率が低く、明るい表示
画面を得るためには、バックライトのパワーを大きくし
て輝度をかせがなければならずシステム全体の消費電力
が増大してしまうという問題をかかえていた。
示装置では図３２にあるように櫛歯電極の厚みが厚く従
来のラビング布を用いるラビング配向処理では均一なラ
ビング処理をおこなうことが難かしく表示ムラや光ぬけ
が生じやすく歩留りが非常に悪るかった。さらに櫛歯電
極が非透明であるため、光の透過率が低く、明るい表示
画面を得るためには、バックライトのパワーを大きくし
て輝度をかせがなければならずシステム全体の消費電力
が増大してしまうという問題をかかえていた。
【０００５】従来のフリンジフィールド駆動方式液晶表
示装置では、図３にあるように上下の画素電極に透明導
電体を用いることで、透過率を向上できるが、薄膜トラ
ンジスタ製造工程が複雑になり歩留りが低下してしまい
大幅なコストアップになってしまうという問題があっ
た。
示装置では、図３にあるように上下の画素電極に透明導
電体を用いることで、透過率を向上できるが、薄膜トラ
ンジスタ製造工程が複雑になり歩留りが低下してしまい
大幅なコストアップになってしまうという問題があっ
た。
【０００６】さらに従来のフリンジフィールド駆動方式
では、図３０にあるようにＢの領域の電界を利用して液
晶分子を駆動するために図３１にあるように駆動電圧が
ＩＰＳ方式とくらべて増大してしまう欠点があった。
では、図３０にあるようにＢの領域の電界を利用して液
晶分子を駆動するために図３１にあるように駆動電圧が
ＩＰＳ方式とくらべて増大してしまう欠点があった。
【０００７】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、従来のＴＮモードの液晶パネルとほぼ同じ構造と電
極材料を用いることができるため、対向側基板及び薄膜
トランジスタ側基板の画素電極を透明導電体で形成し透
過率を向上させることができると共に、横電界方式の液
晶表示装置と同一の動作をすることができる液晶表示装
置を安価に歩留り良く製造することを目的とする。
り、従来のＴＮモードの液晶パネルとほぼ同じ構造と電
極材料を用いることができるため、対向側基板及び薄膜
トランジスタ側基板の画素電極を透明導電体で形成し透
過率を向上させることができると共に、横電界方式の液
晶表示装置と同一の動作をすることができる液晶表示装
置を安価に歩留り良く製造することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し上記目
的を達成するために、本発明は、下記の手段を用いる。
的を達成するために、本発明は、下記の手段を用いる。
【０００９】〔手段１〕薄膜トランジスタ側基板と、こ
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、前
記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持
された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板
の薄膜トランジスタ側基板との対向面には透明な導電体
電極が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側
基板との対向面には、複数本のスリット状のパターンが
形成された透明な画素電極があり、前記スリットパター
ンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方向の交
差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲（ただし
交差角θは０度≦θ≦９０度に限定する）にあるように
配置した。
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、前
記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持
された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板
の薄膜トランジスタ側基板との対向面には透明な導電体
電極が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側
基板との対向面には、複数本のスリット状のパターンが
形成された透明な画素電極があり、前記スリットパター
ンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方向の交
差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲（ただし
交差角θは０度≦θ≦９０度に限定する）にあるように
配置した。
【００１０】〔手段２〕手段１において、負の誘電率異
方性液晶の配向方向が、薄膜トランジスタ基板の映像信
号配線と、ほぼ平行になるようにした。
方性液晶の配向方向が、薄膜トランジスタ基板の映像信
号配線と、ほぼ平行になるようにした。
【００１１】〔手段３〕手段１において、負の誘電率異
方性液晶の配向方向が、薄膜トランジスタ基板の走査線
と、ほぼ平行になるようにした。
方性液晶の配向方向が、薄膜トランジスタ基板の走査線
と、ほぼ平行になるようにした。
【００１２】〔手段４〕薄膜トランジスタ側基板と、こ
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、前
記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持
された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記薄膜トラン
ジスタ側基板の対向側基板との対向面には、透明な画素
電極が形成され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ側
基板の透明画素電極と対向する面には、複数本のスリッ
ト状のパターンが形成された透明な共通電極があり、前
記共通電極のスリットパターンの長軸方向と、負の誘電
率異方性液晶の配向方向の交差角が９０度をのぞく６０
度から９０度の範囲にあるようにした。
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、前
記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持
された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記薄膜トラン
ジスタ側基板の対向側基板との対向面には、透明な画素
電極が形成され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ側
基板の透明画素電極と対向する面には、複数本のスリッ
ト状のパターンが形成された透明な共通電極があり、前
記共通電極のスリットパターンの長軸方向と、負の誘電
率異方性液晶の配向方向の交差角が９０度をのぞく６０
度から９０度の範囲にあるようにした。
【００１３】〔手段５〕手段４において、負の誘電率異
方性液晶の配向方向が映像信号配線と、ほぼ平行になる
ようにした。
方性液晶の配向方向が映像信号配線と、ほぼ平行になる
ようにした。
【００１４】〔手段６〕手段４において、負の誘電率異
方性液晶の配向方向が走査線とほぼ平行になるようにし
た。
方性液晶の配向方向が走査線とほぼ平行になるようにし
た。
【００１５】〔手段７〕薄膜トランジスタ側基板と、こ
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、前
記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持
された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板
の薄膜トランジスタ側基板との対向面には透明な導電体
電極が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側
基板との対向面には、複数本の直線状スリットパターン
が形成された透明な画素電極があり、前記スリットパタ
ーンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方向と
の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあ
り、かつ１画素内で負の誘電率異方性液晶分子の回転運
動方向が左回り右回りの異なる２方向の回転運動が可能
で、異なる回転運動するそれぞれの領域の面積が１画素
内でほぼ等しくなるようにした。
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、前
記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持
された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板
の薄膜トランジスタ側基板との対向面には透明な導電体
電極が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側
基板との対向面には、複数本の直線状スリットパターン
が形成された透明な画素電極があり、前記スリットパタ
ーンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方向と
の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあ
り、かつ１画素内で負の誘電率異方性液晶分子の回転運
動方向が左回り右回りの異なる２方向の回転運動が可能
で、異なる回転運動するそれぞれの領域の面積が１画素
内でほぼ等しくなるようにした。
【００１６】〔手段８〕薄膜トランジスタ側基板とこの
薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と前記対
向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持され
た負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄
膜トランジスタ側基板との対向面には透明な導電体電極
が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基板
との対向面には、複数本の屈曲したスリット状のパター
ンが形成された透明な画素電極があり、前記スリットパ
ターンの長軸方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向と
の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあ
り、かつ１画素内でスリットパターンが、１回以上屈曲
している構造を用いる。
薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と前記対
向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持され
た負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄
膜トランジスタ側基板との対向面には透明な導電体電極
が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基板
との対向面には、複数本の屈曲したスリット状のパター
ンが形成された透明な画素電極があり、前記スリットパ
ターンの長軸方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向と
の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあ
り、かつ１画素内でスリットパターンが、１回以上屈曲
している構造を用いる。
【００１７】〔手段９〕薄膜トランジスタ側基板と、こ
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向基板と前記対
向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持され
た負の誘電率異方性液晶とを有し前記薄膜トランジスタ
側基板の対向側基板との対向面には、透明な画素電極が
形成され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ側基板の
透明画素電極と対向する面には、複数本のスリット状の
パターンが形成された透明な共通電極があり、前記スリ
ット状のパターンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶
の配向方向の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度
の範囲にあり、かつ薄膜トランジスタ側基板の１画素内
で負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が、左回
り、右回りの異なる２方向の回転運動が可能で、異なる
回転運動するそれぞれの領域の面積が、１画素内でほぼ
等しくなるようにした。
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向基板と前記対
向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持され
た負の誘電率異方性液晶とを有し前記薄膜トランジスタ
側基板の対向側基板との対向面には、透明な画素電極が
形成され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ側基板の
透明画素電極と対向する面には、複数本のスリット状の
パターンが形成された透明な共通電極があり、前記スリ
ット状のパターンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶
の配向方向の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度
の範囲にあり、かつ薄膜トランジスタ側基板の１画素内
で負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が、左回
り、右回りの異なる２方向の回転運動が可能で、異なる
回転運動するそれぞれの領域の面積が、１画素内でほぼ
等しくなるようにした。
【００１８】〔手段１０〕薄膜トランジスタ側基板と、
この薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、
前記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟
持された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記薄膜トラ
ンジスタ側基板の対向側基板との対向面には、透明な画
素電極が形成され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ
側基板の透明画素電極と対向する面には、複数本の屈曲
したスリット状のパターンが形成された透明な共通電極
があり、前記スリット状のパターンの長軸方向と、負の
誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が９０度をのぞく
６０度から９０度の範囲にあり、かつ薄膜トランジスタ
側基板の１画素に対応する対向側基板の共通電極内のス
リット状パターンが、１回以上屈曲している構造とし
た。
この薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、
前記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟
持された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記薄膜トラ
ンジスタ側基板の対向側基板との対向面には、透明な画
素電極が形成され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ
側基板の透明画素電極と対向する面には、複数本の屈曲
したスリット状のパターンが形成された透明な共通電極
があり、前記スリット状のパターンの長軸方向と、負の
誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が９０度をのぞく
６０度から９０度の範囲にあり、かつ薄膜トランジスタ
側基板の１画素に対応する対向側基板の共通電極内のス
リット状パターンが、１回以上屈曲している構造とし
た。
【００１９】〔手段１１〕手段７，８，９，１０に関し
て、負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジ
スタ側基板に形成された映像信号配線とほぼ平行になる
ようにした。
て、負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジ
スタ側基板に形成された映像信号配線とほぼ平行になる
ようにした。
【００２０】〔手段１２〕手段７，８，９，１０に関し
て、負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジ
スタ側基板に形成された走査線と、ほぼ平行になるよう
にした。
て、負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジ
スタ側基板に形成された走査線と、ほぼ平行になるよう
にした。
【００２１】〔手段１３〕手段８，１０，１２に関し
て、１画素内で１回以上屈曲しているスリット状パター
ンと、ほぼ同じ角度で映像信号配線と色フィルターと色
フィルターのブラックマスク（遮光膜）が１画素内で１
回以上屈曲している構造とした。
て、１画素内で１回以上屈曲しているスリット状パター
ンと、ほぼ同じ角度で映像信号配線と色フィルターと色
フィルターのブラックマスク（遮光膜）が１画素内で１
回以上屈曲している構造とした。
【００２２】〔手段１４〕手段８，１０，１１に関し
て、１画素内で、１回以上屈曲しているスリット状パタ
ーンとほぼ同じ角度で、走査線と色フィルターと、色フ
ィルターのブラックマスク（遮光膜）が１画素内で１回
以上屈曲している構造とした。
て、１画素内で、１回以上屈曲しているスリット状パタ
ーンとほぼ同じ角度で、走査線と色フィルターと、色フ
ィルターのブラックマスク（遮光膜）が１画素内で１回
以上屈曲している構造とした。
【００２３】〔手段１５〕手段１，２，３，７，８，１
１，１２，１３，１４に関して、薄膜トランジスタ側基
板に形成された複数本のスリット状パターンを有する透
明な画素電極の下層に比誘電率の大きな透明金属酸化物
絶縁層または、透明金属酸窒化物絶縁層を形成した。
１，１２，１３，１４に関して、薄膜トランジスタ側基
板に形成された複数本のスリット状パターンを有する透
明な画素電極の下層に比誘電率の大きな透明金属酸化物
絶縁層または、透明金属酸窒化物絶縁層を形成した。
【００２４】〔手段１６〕手段４，５，６，９，１０，
１１，１２，１３，１４に関して、薄膜トランジスタ側
基板に対向する対向基板に形成された複数本のスリット
状パターンを有する透明な共通電極下層に、比誘電率の
大きな透明金属酸化物絶縁層または透明金属酸窒化物絶
縁層を形成した。
１１，１２，１３，１４に関して、薄膜トランジスタ側
基板に対向する対向基板に形成された複数本のスリット
状パターンを有する透明な共通電極下層に、比誘電率の
大きな透明金属酸化物絶縁層または透明金属酸窒化物絶
縁層を形成した。
【００２５】〔手段１７〕手段１から１６に関して、ス
リットの電極幅をＷスリットの電極間スペースをＳ，液
晶セルギャップをｄ，負の誘電率異方性液晶の屈折率異
方性をΔｎとしたとき、Ｗ≦ｄ かつ ｄ≦Ｓ＜４×ｄ
かつ １、０μｍ＜ｄ＜５、０μｍかつ２００ｎｍ≦
Δｎ×ｄ≦４６０ｎｍの条件を満足するようにした。
リットの電極幅をＷスリットの電極間スペースをＳ，液
晶セルギャップをｄ，負の誘電率異方性液晶の屈折率異
方性をΔｎとしたとき、Ｗ≦ｄ かつ ｄ≦Ｓ＜４×ｄ
かつ １、０μｍ＜ｄ＜５、０μｍかつ２００ｎｍ≦
Δｎ×ｄ≦４６０ｎｍの条件を満足するようにした。
【００２６】〔手段１８〕薄膜トランジスタ側基板と、
この薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、
前記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟
持された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基
板の薄膜トランジスタ側基板との対向面には、複数本の
スリット状のパターンが形成された透明な導電体電極
（共通電極）が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板
の対向側基板との対向面にも、同様に複数本のスリット
状のパターンが形成された透明な画素電極があり、これ
ら上下基板に形成された複数本のスリット状パターン
は、お互いにほぼ平行に配置され、対向側基板に形成さ
れたスリット電極の電極間スペースの中央部に対応する
位置に、薄膜トランジスタ側基板の画素電極のスリット
電極の電極部が負の誘電率異方性液晶をかいして配置さ
れ、前記お互いに平行に対向しているスリット状パター
ンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方向の交
差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあるよ
うにした。
この薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、
前記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟
持された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基
板の薄膜トランジスタ側基板との対向面には、複数本の
スリット状のパターンが形成された透明な導電体電極
（共通電極）が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板
の対向側基板との対向面にも、同様に複数本のスリット
状のパターンが形成された透明な画素電極があり、これ
ら上下基板に形成された複数本のスリット状パターン
は、お互いにほぼ平行に配置され、対向側基板に形成さ
れたスリット電極の電極間スペースの中央部に対応する
位置に、薄膜トランジスタ側基板の画素電極のスリット
電極の電極部が負の誘電率異方性液晶をかいして配置さ
れ、前記お互いに平行に対向しているスリット状パター
ンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方向の交
差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあるよ
うにした。
【００２７】〔手段１９〕薄膜トランジスタ側基板とこ
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と前記
対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持さ
れた負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の
薄膜トランジスタ側基板との対向面には、複数本のスリ
ット状のパターンが形成された透明な導電体電極（共通
電極）が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向
側基板との対向面にも、同様に複数本のスリット状のパ
ターンが形成された透明な画素電極があり、これら上下
基板に形成された複数本のスリット状パターンは、お互
いにほぼ平行に配置され、対向側基板に形成されたスリ
ット電極の電極間スペースの中央部に対応する位置に、
薄膜トランジスタ側基板の画素電極のスリット電極の電
極部が、負の誘電率異方性液晶をかいして配置され、前
記お互いに平行に対向しているスリット状のパターンの
長軸方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が
９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあり、かつ１
画素内での負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が
左回り右回りの異なる２方向の回転運動が可能で、異な
る回転運動するそれぞれの領域の面積が、１画素内でほ
ぼ等しくなるようにした。
の薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と前記
対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持さ
れた負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の
薄膜トランジスタ側基板との対向面には、複数本のスリ
ット状のパターンが形成された透明な導電体電極（共通
電極）が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向
側基板との対向面にも、同様に複数本のスリット状のパ
ターンが形成された透明な画素電極があり、これら上下
基板に形成された複数本のスリット状パターンは、お互
いにほぼ平行に配置され、対向側基板に形成されたスリ
ット電極の電極間スペースの中央部に対応する位置に、
薄膜トランジスタ側基板の画素電極のスリット電極の電
極部が、負の誘電率異方性液晶をかいして配置され、前
記お互いに平行に対向しているスリット状のパターンの
長軸方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が
９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあり、かつ１
画素内での負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が
左回り右回りの異なる２方向の回転運動が可能で、異な
る回転運動するそれぞれの領域の面積が、１画素内でほ
ぼ等しくなるようにした。
【００２８】〔手段２０〕薄膜トランジスタ側基板と、
この薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、
前記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟
持された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基
板の薄膜トランジスタ側基板との対向面には、複数本の
屈曲したスリット状のパターンが形成された透明な導電
体電極（共通電極）があり、前記薄膜トランジスタ側基
板の対向側基板との対向面にも、同様に複数本の屈曲し
たスリット状のパターンが形成された透明電極があり、
これら上下基板に形成された複数本の屈曲したスリット
状パターンは、お互いに、ほぼ平行に配置され、対向側
基板に形成されたスリット電極の電極間スペースの中央
部に対応する位置に、薄膜トランジスタ側基板の画素電
極のスリット電極の電極部が負の誘電率異方性液晶をか
いして配置され、前記お互いに平行に対向しているスリ
ット状のパターンの長軸方向と負の誘電率異方性液晶の
配向方向の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の
範囲にあり、かつ１画素内でスリットパターンが１回以
上屈曲している構造を用いる。
この薄膜トランジスタ側基板に対向する対向側基板と、
前記対向側基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟
持された負の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基
板の薄膜トランジスタ側基板との対向面には、複数本の
屈曲したスリット状のパターンが形成された透明な導電
体電極（共通電極）があり、前記薄膜トランジスタ側基
板の対向側基板との対向面にも、同様に複数本の屈曲し
たスリット状のパターンが形成された透明電極があり、
これら上下基板に形成された複数本の屈曲したスリット
状パターンは、お互いに、ほぼ平行に配置され、対向側
基板に形成されたスリット電極の電極間スペースの中央
部に対応する位置に、薄膜トランジスタ側基板の画素電
極のスリット電極の電極部が負の誘電率異方性液晶をか
いして配置され、前記お互いに平行に対向しているスリ
ット状のパターンの長軸方向と負の誘電率異方性液晶の
配向方向の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の
範囲にあり、かつ１画素内でスリットパターンが１回以
上屈曲している構造を用いる。
【００２９】〔手段２１〕手段１８，１９，２０に関し
て、負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジ
スタ側基板に形成された映像信号配線とほぼ平行になる
ようにした。
て、負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジ
スタ側基板に形成された映像信号配線とほぼ平行になる
ようにした。
【００３０】〔手段２２〕手段１８，１９，２０に関し
て負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジス
タ側基板に形成された走査線とほぼ平行になるようにし
た。
て負の誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジス
タ側基板に形成された走査線とほぼ平行になるようにし
た。
【００３１】〔手段２３〕手段２０，２２に関して、１
画素内で１回以上屈曲しているスリット状パターンとほ
ぼ同じ角度で映像信号配線と色フィルターと色フィルタ
ーのブラックマスク（遮光膜）が１画素内で１回以上屈
曲している構造とした。
画素内で１回以上屈曲しているスリット状パターンとほ
ぼ同じ角度で映像信号配線と色フィルターと色フィルタ
ーのブラックマスク（遮光膜）が１画素内で１回以上屈
曲している構造とした。
【００３２】〔手段２４〕手段２０，２１に関して、１
画素内で１回以上屈曲しているスリット状パターンとほ
ぼ同じ角度で、走査線と色フィルターと色フィルターの
ブラックマスク（遮光膜）が、１画素内で１回以上屈曲
している構造とした。
画素内で１回以上屈曲しているスリット状パターンとほ
ぼ同じ角度で、走査線と色フィルターと色フィルターの
ブラックマスク（遮光膜）が、１画素内で１回以上屈曲
している構造とした。
【００３３】〔手段２５〕手段１８から２４に関して、
スリットの電極幅をＷ、スリットの電極間スペースを
Ｓ、液晶セルギャップをｄ，負の誘電率異方性液晶の屈
折率異方性をΔｎとしたとき、Ｗ≦ｄかつ１／３×ｄ≦
Ｓ＜７×ｄかつ１．０μｍ＜ｄ＜５．０μｍかつ２００
ｎｍ≦Δｎ×ｄ≦４６０ｎｍの条件を満足するようにし
た。
スリットの電極幅をＷ、スリットの電極間スペースを
Ｓ、液晶セルギャップをｄ，負の誘電率異方性液晶の屈
折率異方性をΔｎとしたとき、Ｗ≦ｄかつ１／３×ｄ≦
Ｓ＜７×ｄかつ１．０μｍ＜ｄ＜５．０μｍかつ２００
ｎｍ≦Δｎ×ｄ≦４６０ｎｍの条件を満足するようにし
た。
【００３４】
【作用】アクティブマトリックス基板の透明画素電極
と、この画素電極に対向する対向基板側の透明共通電極
のどちらか一方に複数のスリット状パターンを形成し、
残されたもう一方の電極を平面電極としているため、上
下基板の位置あわせ精度が悪るくても、液晶セルの透過
率特性の変化が生じない。このため光学特性のバラツキ
が生じにくい。
と、この画素電極に対向する対向基板側の透明共通電極
のどちらか一方に複数のスリット状パターンを形成し、
残されたもう一方の電極を平面電極としているため、上
下基板の位置あわせ精度が悪るくても、液晶セルの透過
率特性の変化が生じない。このため光学特性のバラツキ
が生じにくい。
【００３５】本発明の液晶表示方式では、画素電極と対
向基板の対向電極（共通電極）との間に電圧を印加した
場合、負の誘電率異方性液晶を用いているため、ＴＮ
（ツイストネマティック）方式のように、液晶分子が基
板面からはずれて立ち上がったりしない。基板に平行な
方向の電界成分により基板に平行な面内で回転運動をす
るので、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）方式と同
じような横電界方式の液晶表示モードと同一の動作をす
ることができる。このために、どこから見ても階調反転
のない良好な画像を得ることができる。
向基板の対向電極（共通電極）との間に電圧を印加した
場合、負の誘電率異方性液晶を用いているため、ＴＮ
（ツイストネマティック）方式のように、液晶分子が基
板面からはずれて立ち上がったりしない。基板に平行な
方向の電界成分により基板に平行な面内で回転運動をす
るので、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）方式と同
じような横電界方式の液晶表示モードと同一の動作をす
ることができる。このために、どこから見ても階調反転
のない良好な画像を得ることができる。
【００３６】スリットを屈曲させた構造を採用すること
で負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が図２２に
あるように左回転と右回転の２通りの異なる方向への回
転運動が発生する。これにより見る方向による色彩の変
化（カラーシフト）がほとんど解決できる。
で負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が図２２に
あるように左回転と右回転の２通りの異なる方向への回
転運動が発生する。これにより見る方向による色彩の変
化（カラーシフト）がほとんど解決できる。
【００３７】図４，図５，図１６，図２４，図３３にあ
るようにどのようなタイプでも本発明の場合には、画素
電極領域の凹凸は、透明導電体の膜厚によって決定され
る。アクティブマトリックス基板側にスリットを形成し
た場合、画素透明導電体の膜厚は３００オングストロー
ムから５００オングストローム程度で十分なので、５０
０オングストロームから７００オングストロームのポリ
イミド配向膜をスリット電極上に塗布するだけで画素領
域の平担化は十分にはかれる。従来のＩＰＳ方式とくら
べて、安定したラビング処理がおこなえるので、均一な
配向処理面を形成できる。ラビングムラがなくなるので
歩留りの高い安定した生産をおこなえるようになる。
るようにどのようなタイプでも本発明の場合には、画素
電極領域の凹凸は、透明導電体の膜厚によって決定され
る。アクティブマトリックス基板側にスリットを形成し
た場合、画素透明導電体の膜厚は３００オングストロー
ムから５００オングストローム程度で十分なので、５０
０オングストロームから７００オングストロームのポリ
イミド配向膜をスリット電極上に塗布するだけで画素領
域の平担化は十分にはかれる。従来のＩＰＳ方式とくら
べて、安定したラビング処理がおこなえるので、均一な
配向処理面を形成できる。ラビングムラがなくなるので
歩留りの高い安定した生産をおこなえるようになる。
【００３８】アクティブマトリックス基板側の画素電極
にスリットを形成したタイプでは、アクティブマトリッ
クス基板の製造工程とカラーフィルターの製造工程なら
びに液晶セル工程が、使用する液晶材料と、ラビング方
向以外は、ほぼすべて従来のＴＮ（ツイストネマティッ
ク）モードの製造工程と同じ工程を用いることができる
ので、ＴＮモードから本発明の横電界液晶モードへの製
造ラインの変更がたやすくおこなえ、液晶モードの変更
にともなうトラブルの発生を最少におさえることができ
る。
にスリットを形成したタイプでは、アクティブマトリッ
クス基板の製造工程とカラーフィルターの製造工程なら
びに液晶セル工程が、使用する液晶材料と、ラビング方
向以外は、ほぼすべて従来のＴＮ（ツイストネマティッ
ク）モードの製造工程と同じ工程を用いることができる
ので、ＴＮモードから本発明の横電界液晶モードへの製
造ラインの変更がたやすくおこなえ、液晶モードの変更
にともなうトラブルの発生を最少におさえることができ
る。
【００３９】本発明は、負の誘電率異方性液晶を上下か
ら透明導電体電極ではさみこみ、上下の２つの電極間に
電圧を印加して、すくなくとも一方の透明導電体電極に
形成された複数本のスリットのエッジ部分に発生する基
板に平行な横電界をもちいて、負の誘電率異方性液晶分
子を基板に平行な平面内で回転運動させる方式である。
上下の透明導電体電極はセルギャップの距離ｄだけはな
れているので従来のＩＰＳモードや図１，図３にあるよ
うな従来のフリンジフィールド方式の横電界方式液晶表
示装置と異なり画素電極が共通電極とショートして欠陥
になる確率は非常に小さい。従来のＴＮモードとほぼ構
造が同じなために、従来のＴＮモードとほぼ同じ高い歩
留りを得ることができる。上下電極ともに従来のＴＮモ
ードと同じ透明導電体電極を用いているので、従来のＴ
Ｎモードと同等の明るい画像が得られる。
ら透明導電体電極ではさみこみ、上下の２つの電極間に
電圧を印加して、すくなくとも一方の透明導電体電極に
形成された複数本のスリットのエッジ部分に発生する基
板に平行な横電界をもちいて、負の誘電率異方性液晶分
子を基板に平行な平面内で回転運動させる方式である。
上下の透明導電体電極はセルギャップの距離ｄだけはな
れているので従来のＩＰＳモードや図１，図３にあるよ
うな従来のフリンジフィールド方式の横電界方式液晶表
示装置と異なり画素電極が共通電極とショートして欠陥
になる確率は非常に小さい。従来のＴＮモードとほぼ構
造が同じなために、従来のＴＮモードとほぼ同じ高い歩
留りを得ることができる。上下電極ともに従来のＴＮモ
ードと同じ透明導電体電極を用いているので、従来のＴ
Ｎモードと同等の明るい画像が得られる。
【００４０】本発明のうち、映像信号配線に平行に負の
誘電率異方性液晶を配向させたタイプでは図２９にある
ように映像信号配線と画素電極の間に平行に配向された
液晶分子は、映像信号配線と画素電極の間に電界が印加
されても回転運動が発生しないので、この領域からの光
もれは発生しない。本発明のこのタイプの構造を採用し
た場合、映像信号配線をおおうように対向基板に形成さ
れる遮光膜（ＢＭ…ブラックマスク）を省略することも
可能である。対向基板に遮光膜（ＢＭ）を形成した場合
でも上下基板の走査線方向の合着精度が悪るくても、光
ぬけが生じないので液晶セル工程での歩留りを大幅に向
上できる。
誘電率異方性液晶を配向させたタイプでは図２９にある
ように映像信号配線と画素電極の間に平行に配向された
液晶分子は、映像信号配線と画素電極の間に電界が印加
されても回転運動が発生しないので、この領域からの光
もれは発生しない。本発明のこのタイプの構造を採用し
た場合、映像信号配線をおおうように対向基板に形成さ
れる遮光膜（ＢＭ…ブラックマスク）を省略することも
可能である。対向基板に遮光膜（ＢＭ）を形成した場合
でも上下基板の走査線方向の合着精度が悪るくても、光
ぬけが生じないので液晶セル工程での歩留りを大幅に向
上できる。
【００４１】図２４，図３３にあるようにスリット電極
の下層に比誘電率の高い透明絶縁層を形成することで、
スリット電極のスペース部分に電界を集中させることが
できるので、スリット電極のエッジ部分の領域の横方向
電界を強く発生させることができる。わずかな電圧を印
加しただけで、負の誘電率異方性液晶を回転運動させる
ことができるので、液晶駆動用ＩＣの出力電圧を低下さ
せることができる。
の下層に比誘電率の高い透明絶縁層を形成することで、
スリット電極のスペース部分に電界を集中させることが
できるので、スリット電極のエッジ部分の領域の横方向
電界を強く発生させることができる。わずかな電圧を印
加しただけで、負の誘電率異方性液晶を回転運動させる
ことができるので、液晶駆動用ＩＣの出力電圧を低下さ
せることができる。
【００４２】図３４にあるようにスリットパターンの長
軸方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向との交差角を
９０度をのぞく６０度から９０度とすることで、低い駆
動電圧で液晶を回転運動させることが可能である。
軸方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向との交差角を
９０度をのぞく６０度から９０度とすることで、低い駆
動電圧で液晶を回転運動させることが可能である。
【００４３】図３５，図３６，図４０，図４１，図４
２，図４３にあるような互いに対向しあった２つの電極
にスリット状のパターンが形成されていて、スリットの
スペースＳがセルギャップｄよりも広く、かつ電極の幅
Ｗがセルギャップｄよりも小さい場合、上下電極の縦電
界成分よりも横方向電界成分の方が大きくなるので正の
誘電率異方性液晶も用いることができるようになり、液
晶の材料の選択の自由度が広くなる。正の誘電率異方性
液晶の場合、低粘度で高誘電率液晶を採用することで、
高速応答を実実できる。
２，図４３にあるような互いに対向しあった２つの電極
にスリット状のパターンが形成されていて、スリットの
スペースＳがセルギャップｄよりも広く、かつ電極の幅
Ｗがセルギャップｄよりも小さい場合、上下電極の縦電
界成分よりも横方向電界成分の方が大きくなるので正の
誘電率異方性液晶も用いることができるようになり、液
晶の材料の選択の自由度が広くなる。正の誘電率異方性
液晶の場合、低粘度で高誘電率液晶を採用することで、
高速応答を実実できる。
【００４４】図２３，図２７や図４０，図４１のように
映像信号配線や走査線に平行に液晶分子を配向させるこ
とで偏光板の偏光軸は、図１７や図１８のような配置と
なり偏光板の有効利用効率が向上する。
映像信号配線や走査線に平行に液晶分子を配向させるこ
とで偏光板の偏光軸は、図１７や図１８のような配置と
なり偏光板の有効利用効率が向上する。
【００４５】図１２，図１４，図１５のように屈曲した
スリットパターンを形成した画素電極と、図２０，図２
１のような屈曲した遮光膜（ＢＭ）とカラーフィルター
層を組みあわせることで開口率の高いカラーシフトのな
い高品質の画像が得られる。
スリットパターンを形成した画素電極と、図２０，図２
１のような屈曲した遮光膜（ＢＭ）とカラーフィルター
層を組みあわせることで開口率の高いカラーシフトのな
い高品質の画像が得られる。
【００４６】
【実施例】〔実施例１〕図２，図４は、薄膜トランジス
タ側基板の画素電極にスリット状のパターンが映像信号
配線とほぼ平行になるように形成された場合の単位画素
の平面図と断面図である。負の誘電率異方性液晶の配向
方向とスリットパターンの電極の長軸方向との交差角
は９０度をのぞく６０度から９０度の範囲に設定して
ある。本発明の液晶セル内部での電界分布は図３０にあ
るようにスリット電極のエッジ周辺に横電成分圧ｘが集
中して発生する特徴を有している。スリット電極とスリ
ット電極との間のスペースＳがセルギャップｄよりも広
くなると横電界成分圧ｘが大きくなり小さな電圧で液晶
分子を駆動できるようになる。従来の図１，図３にある
ようなフリンジフィールドスイッチングモードの液晶パ
ネルでは図３０にあるＢの領域での横電界成分圧ｘを利
用しているが、本発明の場合、Ａの領域での横電界成分
圧ｘを利用している。スリットのスペースＳがセルギャ
ップｄよりも大きくなると図３１にあるように従来のフ
リンジフィールドスイッチングモードでの駆動電圧より
も低い電圧で駆動できるようになる。
タ側基板の画素電極にスリット状のパターンが映像信号
配線とほぼ平行になるように形成された場合の単位画素
の平面図と断面図である。負の誘電率異方性液晶の配向
方向とスリットパターンの電極の長軸方向との交差角
は９０度をのぞく６０度から９０度の範囲に設定して
ある。本発明の液晶セル内部での電界分布は図３０にあ
るようにスリット電極のエッジ周辺に横電成分圧ｘが集
中して発生する特徴を有している。スリット電極とスリ
ット電極との間のスペースＳがセルギャップｄよりも広
くなると横電界成分圧ｘが大きくなり小さな電圧で液晶
分子を駆動できるようになる。従来の図１，図３にある
ようなフリンジフィールドスイッチングモードの液晶パ
ネルでは図３０にあるＢの領域での横電界成分圧ｘを利
用しているが、本発明の場合、Ａの領域での横電界成分
圧ｘを利用している。スリットのスペースＳがセルギャ
ップｄよりも大きくなると図３１にあるように従来のフ
リンジフィールドスイッチングモードでの駆動電圧より
も低い電圧で駆動できるようになる。
【００４７】スリット電極の長軸方向と負の誘電率異方
性液晶の配向方向との交差角θが、図３４にあるように
６０度よりも小さくなると急激に駆動電圧が高くなって
しまう。最適値は７５度±１０度の範囲にある。従来の
フィールドスイッチングモードでは、図３にあるように
スリット画素電極と透明共通電極とが形成する結合
容量が、大きくなりすぎる問題が発生する。このため１
画素が大きなテレビ用液晶パネルには、従来のフィール
ドフィッチングモードを適用できない。本発明の場合に
は、図４にあるように１画素の面積が大きくなってもカ
ラーフィルター側基板に形成された透明共通電極と、薄
膜トランジスタ側基板のスリット画素電極とで形成する
結合容量は増しない。これにより１画素の面積が大きな
液晶テレビ用にも本発明は適用しやすい。薄膜トランジ
スタ素子とカラーフィルターの構造は従来のＴＮモード
と同じプロセスを用いることができるので生産ラインの
変更がたやすい。
性液晶の配向方向との交差角θが、図３４にあるように
６０度よりも小さくなると急激に駆動電圧が高くなって
しまう。最適値は７５度±１０度の範囲にある。従来の
フィールドスイッチングモードでは、図３にあるように
スリット画素電極と透明共通電極とが形成する結合
容量が、大きくなりすぎる問題が発生する。このため１
画素が大きなテレビ用液晶パネルには、従来のフィール
ドフィッチングモードを適用できない。本発明の場合に
は、図４にあるように１画素の面積が大きくなってもカ
ラーフィルター側基板に形成された透明共通電極と、薄
膜トランジスタ側基板のスリット画素電極とで形成する
結合容量は増しない。これにより１画素の面積が大きな
液晶テレビ用にも本発明は適用しやすい。薄膜トランジ
スタ素子とカラーフィルターの構造は従来のＴＮモード
と同じプロセスを用いることができるので生産ラインの
変更がたやすい。
【００４８】〔実施例２〕図６，図４は本発明の第２の
実施例の単位画素の平面図と断面図である。負の誘電率
異方性液晶分子の配向方向は映像信号配線とほぼ平
行な関係にある。本発明の場合、上下の偏光板の偏光軸
は図１７のような配置となる。ラビング処理により負の
誘電率異方性液晶を配向する場合薄膜トランジスタ基板
のラビング処理方法は、図１９にあるような方法とな
る。映像信号配線に平行に液晶分子を配向させた場合に
は図２９にあるように画素電極と映像信号配線に電
界が発生しても、画素電極と映像信号配線のすき間▲２
７▼に存在する負の誘電率異方性液晶▲２２▼は回転運
動することができない。この配向方向の場合には、カラ
ーフィルターの遮光膜がなくてもこのすきま▲２７▼か
ら光がもれることはないので薄膜トランジスタ基板とカ
ラーフィルター基板との合着アライメント精度が良くな
くても歩留りは、低下しない。
実施例の単位画素の平面図と断面図である。負の誘電率
異方性液晶分子の配向方向は映像信号配線とほぼ平
行な関係にある。本発明の場合、上下の偏光板の偏光軸
は図１７のような配置となる。ラビング処理により負の
誘電率異方性液晶を配向する場合薄膜トランジスタ基板
のラビング処理方法は、図１９にあるような方法とな
る。映像信号配線に平行に液晶分子を配向させた場合に
は図２９にあるように画素電極と映像信号配線に電
界が発生しても、画素電極と映像信号配線のすき間▲２
７▼に存在する負の誘電率異方性液晶▲２２▼は回転運
動することができない。この配向方向の場合には、カラ
ーフィルターの遮光膜がなくてもこのすきま▲２７▼か
ら光がもれることはないので薄膜トランジスタ基板とカ
ラーフィルター基板との合着アライメント精度が良くな
くても歩留りは、低下しない。
【００４９】〔実施例３〕図７，図４は本発明の第３の
実施例の単位画素の平面図と断面図である。負の誘電率
異方性液晶分子の配向方向は、走査線と、ほぼ平行
な関係にある。本発明の場合、上下の偏光板の偏光軸は
図１８のような配置となる。本発明の場合薄膜トランジ
スタ基板の映像信号配線の膜厚が、スリット画素電極よ
りもかなりあついのでラビング処理時に問題が発生しや
すい。この問題を解決するには、図５にあるように平担
化層▲１９▼を形成した後にスリット画素電極を形成
すると良い。
実施例の単位画素の平面図と断面図である。負の誘電率
異方性液晶分子の配向方向は、走査線と、ほぼ平行
な関係にある。本発明の場合、上下の偏光板の偏光軸は
図１８のような配置となる。本発明の場合薄膜トランジ
スタ基板の映像信号配線の膜厚が、スリット画素電極よ
りもかなりあついのでラビング処理時に問題が発生しや
すい。この問題を解決するには、図５にあるように平担
化層▲１９▼を形成した後にスリット画素電極を形成
すると良い。
【００５０】〔実施例４〕図８，図１０，図１２は、本
発明の第４の実施例の単位画素の平面図である。負の誘
電率異方性液晶分子の配向方向は、映像信号配線と
ほぼ平行な関係にある。本発明の場合、上下の偏光板の
偏光軸は図１７のような配置となる。図２７は本実施例
図１０の斜視図である。本発明の場合、図２２にあるよ
うに負の誘電率異方性液晶分子は、１画素内で左回りと
右回りの異なる２方向の回転運動をおこなう。この現象
によりどの方向から見ても色彩が変化しないのと、中間
調領域での階調反転が発生しないので最もすぐれた画像
を表現することができる。
発明の第４の実施例の単位画素の平面図である。負の誘
電率異方性液晶分子の配向方向は、映像信号配線と
ほぼ平行な関係にある。本発明の場合、上下の偏光板の
偏光軸は図１７のような配置となる。図２７は本実施例
図１０の斜視図である。本発明の場合、図２２にあるよ
うに負の誘電率異方性液晶分子は、１画素内で左回りと
右回りの異なる２方向の回転運動をおこなう。この現象
によりどの方向から見ても色彩が変化しないのと、中間
調領域での階調反転が発生しないので最もすぐれた画像
を表現することができる。
【００５１】さらに、実施例４では、実施例２と同じよ
うにラビング処理が映像信号配線と平行な方向でおこな
われるために、映像信号配線の膜厚が厚い場合でも平担
化処理をおこなわなくても良好なラビング処理をおこな
える。カラーフィルター側基板も同様に、カラーフィル
ターの表面の凹凸の平担化処理をおこなわなくても、カ
ラーフィルターの溝と平行な方向に配向処理するため
に、良好なラビング処理がおこなえる。薄膜トランジス
タ基板に形成されるスリット画素電極は、膜厚が３００
〜５００オングストロームなので５００〜８００オング
ストロームのポリイミド配向膜を塗布するだけで、十分
な平担面がえられる。
うにラビング処理が映像信号配線と平行な方向でおこな
われるために、映像信号配線の膜厚が厚い場合でも平担
化処理をおこなわなくても良好なラビング処理をおこな
える。カラーフィルター側基板も同様に、カラーフィル
ターの表面の凹凸の平担化処理をおこなわなくても、カ
ラーフィルターの溝と平行な方向に配向処理するため
に、良好なラビング処理がおこなえる。薄膜トランジス
タ基板に形成されるスリット画素電極は、膜厚が３００
〜５００オングストロームなので５００〜８００オング
ストロームのポリイミド配向膜を塗布するだけで、十分
な平担面がえられる。
【００５２】図２２，図３０にあるように、本発明では
スリット電極のエッジ部分に発生する横電界圧ｘを利用
して負の誘電率異方性液晶分子を回転運動させている。
スリット電極の中央部やスリット電極とスリット電極
の間のスペースの中央部には横電界圧ｘは発生しないた
めこの領域の液晶分子は自分自身では回転運動をするこ
とができない。しかし印加電圧が大きくなり強い電界が
発生してくると電極のエッジ部分から回転運動をはじめ
た液晶分子の影響をうけて横電界圧ｘの発生していない
領域の液晶分子も回じ回転方向の運動をしてしまう。こ
の現象のため本発明の液晶表示装置は、従来のＩＰＳモ
ードとくらべて画素電極と共通電極に透明導電体電極を
用いているので透過率の高い、明るい画像を低コストで
得ることができる。共通電極は対向側基板に設置してあ
るため、ショートの発生する確率もほとんどないので、
従来のフリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モー
ドの液晶パネルとくらべて、高歩留りが得られ、プロセ
スが簡単なために低コストが実現できる。スリット電素
電極と共通電極との容量結合も小さいために１画素が大
きくなっても薄膜トランジスタ素子への負担は、急増し
ない。そのため従来のアモルファスシリコン薄膜トラン
ジスタ素子でも十分に、大型の液晶ＴＶを実現できる。
スリット電極のエッジ部分に発生する横電界圧ｘを利用
して負の誘電率異方性液晶分子を回転運動させている。
スリット電極の中央部やスリット電極とスリット電極
の間のスペースの中央部には横電界圧ｘは発生しないた
めこの領域の液晶分子は自分自身では回転運動をするこ
とができない。しかし印加電圧が大きくなり強い電界が
発生してくると電極のエッジ部分から回転運動をはじめ
た液晶分子の影響をうけて横電界圧ｘの発生していない
領域の液晶分子も回じ回転方向の運動をしてしまう。こ
の現象のため本発明の液晶表示装置は、従来のＩＰＳモ
ードとくらべて画素電極と共通電極に透明導電体電極を
用いているので透過率の高い、明るい画像を低コストで
得ることができる。共通電極は対向側基板に設置してあ
るため、ショートの発生する確率もほとんどないので、
従来のフリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モー
ドの液晶パネルとくらべて、高歩留りが得られ、プロセ
スが簡単なために低コストが実現できる。スリット電素
電極と共通電極との容量結合も小さいために１画素が大
きくなっても薄膜トランジスタ素子への負担は、急増し
ない。そのため従来のアモルファスシリコン薄膜トラン
ジスタ素子でも十分に、大型の液晶ＴＶを実現できる。
【００５３】図１２では、スリット画素電極の屈曲形状
にあわせて走査線も屈曲している。この薄膜トランジ
スタ基板に対向するカラーフィルター基板は、図２１に
あるように走査線に対応する遮光層（ＢＭ）が同じよう
に屈曲している形状のものがよい。このようなカラーフ
ィルターを用いることで開口率を向上することができ
る。
にあわせて走査線も屈曲している。この薄膜トランジ
スタ基板に対向するカラーフィルター基板は、図２１に
あるように走査線に対応する遮光層（ＢＭ）が同じよう
に屈曲している形状のものがよい。このようなカラーフ
ィルターを用いることで開口率を向上することができ
る。
【００５４】〔実施例５〕図９，図１１，図１３，図１
４，図１５，は本発明の第５の実施例の単位画素の平面
図である。負の誘電率異方性液晶分子の配向方向は、
走査線とほぼ平行な関係にある。本発明の場合、上下
の偏光板の偏光軸は図１８のような配置となる。本発明
の場合、図２２にあるように負の誘電率異方性液晶分子
は、１画素内で左回りと右回りの異なる２方向の回転運
動をおこなう。この現象によりどの方向から見ても色彩
が変化しないのと、中間調領域での階調反転が発生しな
いので最もすぐれた画像を表現することができる。
４，図１５，は本発明の第５の実施例の単位画素の平面
図である。負の誘電率異方性液晶分子の配向方向は、
走査線とほぼ平行な関係にある。本発明の場合、上下
の偏光板の偏光軸は図１８のような配置となる。本発明
の場合、図２２にあるように負の誘電率異方性液晶分子
は、１画素内で左回りと右回りの異なる２方向の回転運
動をおこなう。この現象によりどの方向から見ても色彩
が変化しないのと、中間調領域での階調反転が発生しな
いので最もすぐれた画像を表現することができる。
【００５５】本発明の場合実施例５と異なり、映像信号
配線とスリット画素電極の間の液晶分子は、映像信号
配線に平行に配向されていないために、電界が発生する
と回転運動をしてしまう。このためカラーフィルター側
の遮光膜（ＢＭ）と映像信号配線とのアライメント精度
が悪るいとこのすき間から光がもれてしまう。この問題
を解決するために図１３では、映像信号配線とスリッ
ト画素電極のすき間に光の透過しない金属電極を配置
している。この光の透過しない金属電極▲２０▼は、対
向基板側の共通電極と同じ電位に設定してある。この金
属電極は、走査線を形成する時に同時に形成することが
でき、図１６にあるように、スリット画素電極とゲート
絶縁膜▲１６▼とパッシベーション膜▲１５▼をかいし
てオーバーラップしている。このオーバーラップにより
保持容量を形成している。
配線とスリット画素電極の間の液晶分子は、映像信号
配線に平行に配向されていないために、電界が発生する
と回転運動をしてしまう。このためカラーフィルター側
の遮光膜（ＢＭ）と映像信号配線とのアライメント精度
が悪るいとこのすき間から光がもれてしまう。この問題
を解決するために図１３では、映像信号配線とスリッ
ト画素電極のすき間に光の透過しない金属電極を配置
している。この光の透過しない金属電極▲２０▼は、対
向基板側の共通電極と同じ電位に設定してある。この金
属電極は、走査線を形成する時に同時に形成することが
でき、図１６にあるように、スリット画素電極とゲート
絶縁膜▲１６▼とパッシベーション膜▲１５▼をかいし
てオーバーラップしている。このオーバーラップにより
保持容量を形成している。
【００５６】図１４，図１５では、スリット画素電極の
屈曲形状にあわせて映像信号配線も屈曲している。こ
の薄膜トランジスタ基板に対向するカラーフィルター基
板は、図２０にあるように映像信号配線に対応する遮光
層（ＢＭ）が同じように屈曲している形状のものが良
い。このようなカラーフィルターを用いることで開口率
を向上することができる。
屈曲形状にあわせて映像信号配線も屈曲している。こ
の薄膜トランジスタ基板に対向するカラーフィルター基
板は、図２０にあるように映像信号配線に対応する遮光
層（ＢＭ）が同じように屈曲している形状のものが良
い。このようなカラーフィルターを用いることで開口率
を向上することができる。
【００５７】実施例３と同様に実施例５では、薄膜トラ
ンジスタ基板の映像信号配線の膜厚が、スリット画素電
極の膜厚よりも厚いので、ラビング処理を用いて液晶分
子を配向させる場合、ラビング不良が多発しやすい。こ
の問題を解決するには、図５にあるように平担化層▲１
９▼を形成した後に、スリット画素電極を形成すると
良い。スリット画素電極の膜厚は、３００〜５００オ
ングストロームと薄いので、ポリイミド配向膜▲１４▼
を５００〜８００オングストロームの膜厚で塗布するだ
けでスリット画素電極の平担化を十分におこなうことが
できる。
ンジスタ基板の映像信号配線の膜厚が、スリット画素電
極の膜厚よりも厚いので、ラビング処理を用いて液晶分
子を配向させる場合、ラビング不良が多発しやすい。こ
の問題を解決するには、図５にあるように平担化層▲１
９▼を形成した後に、スリット画素電極を形成すると
良い。スリット画素電極の膜厚は、３００〜５００オ
ングストロームと薄いので、ポリイミド配向膜▲１４▼
を５００〜８００オングストロームの膜厚で塗布するだ
けでスリット画素電極の平担化を十分におこなうことが
できる。
【００５８】〔実施例６〕図２５，図２６，図２８，図
２４は、本発明の第６の実施例のカラーフィルター側基
板の単位画素の平面図と液晶セルの断面図である。図２
３は、第６の実施例の斜視図である。実施例４や実施例
５とは異なりスリット電極をカラーフィルター側基板に
形成して、薄膜トランジスタ側基板には、スリット状パ
ターンのない画素電極▲２３▼を形成している。この構
造ではカラーフィルター側基板の透明導電膜にスリット
状パターンを形成するために、ホトリソグラフィー工程
をさらに１回追加しなければならないというという欠点
が発生するが、図２５，図２６，図２８にあるように走
査線や映像信号配線に対応する領域の透明導電膜をエッ
チングしてとりのぞいてしまうことで走査線や映像信号
配線がカラーフィルター側基板の透明導電膜と形成する
結合容量を大幅に低減することができ、信号波形の遅延
と変形を大幅に改善することができる。３０インチ以上
の大型液晶ＴＶ用パネルでは大きな効果をはっきするこ
とができる。
２４は、本発明の第６の実施例のカラーフィルター側基
板の単位画素の平面図と液晶セルの断面図である。図２
３は、第６の実施例の斜視図である。実施例４や実施例
５とは異なりスリット電極をカラーフィルター側基板に
形成して、薄膜トランジスタ側基板には、スリット状パ
ターンのない画素電極▲２３▼を形成している。この構
造ではカラーフィルター側基板の透明導電膜にスリット
状パターンを形成するために、ホトリソグラフィー工程
をさらに１回追加しなければならないというという欠点
が発生するが、図２５，図２６，図２８にあるように走
査線や映像信号配線に対応する領域の透明導電膜をエッ
チングしてとりのぞいてしまうことで走査線や映像信号
配線がカラーフィルター側基板の透明導電膜と形成する
結合容量を大幅に低減することができ、信号波形の遅延
と変形を大幅に改善することができる。３０インチ以上
の大型液晶ＴＶ用パネルでは大きな効果をはっきするこ
とができる。
【００５９】本実施例では、図３０にあるようにＢの領
域がカラーフィルター基板側となるため、画素電極から
の電界がカラーフィルター層の内部にまで作用する。そ
のため図２４にあるように平担化層▲３３▼によりカラ
ーフィルター層▲１１▼からの不純物イオン性物質が液
晶層にまで溶出しないようにしなければ信頼性をかくほ
しにくい。
域がカラーフィルター基板側となるため、画素電極から
の電界がカラーフィルター層の内部にまで作用する。そ
のため図２４にあるように平担化層▲３３▼によりカラ
ーフィルター層▲１１▼からの不純物イオン性物質が液
晶層にまで溶出しないようにしなければ信頼性をかくほ
しにくい。
【００６０】実施例４や５と同様にスリット電極が負の
誘電率異方性液晶分子の配向方向に対して９０度をのぞ
く６０度から９０度の範囲で交差しているために１画素
内で左回りと右回りの異なる方向への液晶分子の回転運
動が発生する。このため見る方向によって色けが変化す
るカラーシフトの現象や中間調領域での階調反転現象が
生じないので自然な画像を得ることができる。
誘電率異方性液晶分子の配向方向に対して９０度をのぞ
く６０度から９０度の範囲で交差しているために１画素
内で左回りと右回りの異なる方向への液晶分子の回転運
動が発生する。このため見る方向によって色けが変化す
るカラーシフトの現象や中間調領域での階調反転現象が
生じないので自然な画像を得ることができる。
【００６１】図２４，図３３にあるように平担化膜に比
誘電率の大きな透明金属酸化物を用いることでスリット
電極のスペース領域Ｓに効率よく電界を集中することが
できるようになるので負の誘電率異方性液晶の駆動電圧
を低減することができる。ＴｉＯｘやＴａＯｘなどの金
属酸化物やＴｉＯｘＮｙ，ＴａＯｘＮｙなどの金属酸窒
化物がコストも安く効果的である。
誘電率の大きな透明金属酸化物を用いることでスリット
電極のスペース領域Ｓに効率よく電界を集中することが
できるようになるので負の誘電率異方性液晶の駆動電圧
を低減することができる。ＴｉＯｘやＴａＯｘなどの金
属酸化物やＴｉＯｘＮｙ，ＴａＯｘＮｙなどの金属酸窒
化物がコストも安く効果的である。
【００６２】〔実施例７〕図３５，図３６，図３７，図
３８，図３９，図４０，図４１，図４２，図４３は、本
発明の第７の実施例の液晶セルの断面図と斜視図と単位
画素の平面図である。本実施例は薄膜トランジスタ側基
板とカラーフィルター側基板の両方の互いに対向する透
明導電性電極に負の誘電率異方性液晶分子の配向方向に
対して９０度をのぞく６０度から９０度の範囲で交差し
ているスリット状パターンを形成している。図３５や図
３６のようにスリットのスペースＳがスリット電極の幅
Ｗの３倍以上大きい場合、正の誘電率異方性液晶を用い
ることが可能である。この場合には、スリット電極と正
の誘電率異方性液晶分子の配向方向との交差角は０度を
のぞく０度から３０度の範囲が最も適している。図３７
や図３８，図３９のように片側の電極のスリットのスペ
ースＳがスリット電極の幅Ｗと同等かそれよりも狭まい
場合には、正の誘電率異方性液晶を用いるこはできな
い。横電界成分圧ｘよりも縦電界成分圧ｙの方が大きく
なってしまい正の誘電率異方性液晶では液晶分子が立ち
上がってしまい、視野角が小さくなってしまうからであ
る。図３５，図３６，図３７の場合には、上下のスリッ
ト電極はほぼ同じスリットのスペースＳとスリット電極
幅Ｗを用いることができるので上下基板のバランスをと
ることができるのでフリッカーや残像の問題の発生が少
ない。
３８，図３９，図４０，図４１，図４２，図４３は、本
発明の第７の実施例の液晶セルの断面図と斜視図と単位
画素の平面図である。本実施例は薄膜トランジスタ側基
板とカラーフィルター側基板の両方の互いに対向する透
明導電性電極に負の誘電率異方性液晶分子の配向方向に
対して９０度をのぞく６０度から９０度の範囲で交差し
ているスリット状パターンを形成している。図３５や図
３６のようにスリットのスペースＳがスリット電極の幅
Ｗの３倍以上大きい場合、正の誘電率異方性液晶を用い
ることが可能である。この場合には、スリット電極と正
の誘電率異方性液晶分子の配向方向との交差角は０度を
のぞく０度から３０度の範囲が最も適している。図３７
や図３８，図３９のように片側の電極のスリットのスペ
ースＳがスリット電極の幅Ｗと同等かそれよりも狭まい
場合には、正の誘電率異方性液晶を用いるこはできな
い。横電界成分圧ｘよりも縦電界成分圧ｙの方が大きく
なってしまい正の誘電率異方性液晶では液晶分子が立ち
上がってしまい、視野角が小さくなってしまうからであ
る。図３５，図３６，図３７の場合には、上下のスリッ
ト電極はほぼ同じスリットのスペースＳとスリット電極
幅Ｗを用いることができるので上下基板のバランスをと
ることができるのでフリッカーや残像の問題の発生が少
ない。
【００６３】図４０，図４２にあるような、スリットパ
ターンの場合、負の誘電率異方性液晶分子の配向方向
は、映像信号配線と平行な方向となる。図４１，図４３
にあるようなスリットパターンの場合、負の誘電率異方
性液晶分子の配向方向は、走査線と平行な方向となる。
実施例６と同様に実施例７ではカラーフィルター側基板
の透明導電膜にスリット状パターンを形成するために、
ホトリソグラフィー工程をされに１回追加しなければな
らないのでコストアップになる欠点があるが、図２５，
図２６，図２８にあるように、走査線や映像信号配線に
対応する領域の透明導電膜をエッチングしてとりのぞい
てしまうことで、走査線や映像信号配線がカラーフィル
ター側基板の透明導電膜と形成する結合容量を大幅に低
減することができ、信号波形の遅延と変形を大幅に改善
することができる。本実施例は３０インチ以上の大型液
晶ＴＶ用パネルでは、最もすぐれた画像を得ることがで
きる。
ターンの場合、負の誘電率異方性液晶分子の配向方向
は、映像信号配線と平行な方向となる。図４１，図４３
にあるようなスリットパターンの場合、負の誘電率異方
性液晶分子の配向方向は、走査線と平行な方向となる。
実施例６と同様に実施例７ではカラーフィルター側基板
の透明導電膜にスリット状パターンを形成するために、
ホトリソグラフィー工程をされに１回追加しなければな
らないのでコストアップになる欠点があるが、図２５，
図２６，図２８にあるように、走査線や映像信号配線に
対応する領域の透明導電膜をエッチングしてとりのぞい
てしまうことで、走査線や映像信号配線がカラーフィル
ター側基板の透明導電膜と形成する結合容量を大幅に低
減することができ、信号波形の遅延と変形を大幅に改善
することができる。本実施例は３０インチ以上の大型液
晶ＴＶ用パネルでは、最もすぐれた画像を得ることがで
きる。
【００６４】
【発明の効果】本発明により従来のＩＰＳモードでは実
現することのできなかった明るい視野角の広いカラーシ
フトの生じない液晶パネルを従来のＴＮモードのプロセ
スをほとんど変更することなしに実現できる。負の誘電
率異方性液晶分子の配向方向を映像信号配線と平行にす
ることでカラーフィルター側基板と薄膜トランジスタ側
基板のアライメント精度が非常にゆるくても光もれの問
題が発生しないので液晶セルアセンブリ工程の歩留りが
向上する。
現することのできなかった明るい視野角の広いカラーシ
フトの生じない液晶パネルを従来のＴＮモードのプロセ
スをほとんど変更することなしに実現できる。負の誘電
率異方性液晶分子の配向方向を映像信号配線と平行にす
ることでカラーフィルター側基板と薄膜トランジスタ側
基板のアライメント精度が非常にゆるくても光もれの問
題が発生しないので液晶セルアセンブリ工程の歩留りが
向上する。
【図１】従来の横電界液晶駆動方式（フリンジフィール
ドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板の
平面図
ドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板の
平面図
【図２】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィー
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
【図３】従来の横電界液晶駆動方式（フリンジフィール
ドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液晶表
示パネルの断面図
ドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液晶表
示パネルの断面図
【図４】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィー
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液晶
表示パネルの断面図
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液晶
表示パネルの断面図
【図５】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィー
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液晶
表示パネルの断面図
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液晶
表示パネルの断面図
【図６】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィー
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
【図７】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィー
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
【図８】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィー
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
【図９】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィー
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
ルドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基板
の平面図
【図１０】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
【図１１】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
【図１２】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
【図１３】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
【図１４】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
【図１５】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の平面図
【図１６】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液
晶パネルの断面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液
晶パネルの断面図
【図１７】本発明の偏光板の偏光軸と液晶パネルの関係
図
図
【図１８】本発明の偏光板の偏光軸と液晶パネルの関係
図
図
【図１９】本発明のラビング配向処理時のラビングロー
ルと基板の関係図
ルと基板の関係図
【図２０】本発明で用いられるカラーフィルターの平面
図
図
【図２１】本発明で用いられるカラーフィルターの平面
図
図
【図２２】本発明の液晶セルの内部の電界ベクトルと負
の誘電率異方性液晶分子の動作方向を示す説明図
の誘電率異方性液晶分子の動作方向を示す説明図
【図２３】本発明のアクティブマトリックス液晶パネル
の斜視図
の斜視図
【図２４】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液
晶パネルの断面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス液
晶パネルの断面図
【図２５】本発明で用いられるカラーフィルターの平面
図
図
【図２６】本発明で用いられるカラーフィルターの平面
図
図
【図２７】本発明のアクティブマトリックス液晶パネル
の斜視図
の斜視図
【図２８】本発明で用いられるカラーフィルターの平面
図
図
【図２９】本発明の映像信号配線付近の負の誘電率異方
性液晶分子の動作方向を示す説明図
性液晶分子の動作方向を示す説明図
【図３０】フリンジフィールド電界ベクトルの説明図
【図３１】横電界駆動方式液晶パネルの駆動電圧と透過
率の関係図
率の関係図
【図３２】従来の横電界液晶駆動方式（ＩＰＳ…インプ
レーンスイッチング方式）の駆動電極構造の断面図
レーンスイッチング方式）の駆動電極構造の断面図
【図３３】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の断面図
ールドスイッチング方式）のアクティブマトリックス基
板の断面図
【図３４】本発明の横電界液晶駆動方式（フリンジフィ
ールドスイッチング方式）のスリット電極と液晶配向方
向との交差角と駆動電圧の関係
ールドスイッチング方式）のスリット電極と液晶配向方
向との交差角と駆動電圧の関係
【図３５】本発明の上下透明電極にスリットが形成して
ある時の電極の断面配置図
ある時の電極の断面配置図
【図３６】本発明の上下透明電極にスリットが形成して
あるタイプの画素電極の断面配置図
あるタイプの画素電極の断面配置図
【図３７】本発明の上下透明電極にスリットが形成して
あるタイプの画素電極の断面配置図
あるタイプの画素電極の断面配置図
【図３８】本発明の上下透明電極にスリットが形成して
あるタイプの画素電極の断面配置図
あるタイプの画素電極の断面配置図
【図３９】本発明の上下透明電極にスリットが形成して
あるタイプの画素電極の断面配置図
あるタイプの画素電極の断面配置図
【図４０】本発明のアクティブマトリックス液晶パネル
の斜視図
の斜視図
【図４１】本発明のアクティブマトリックス液晶パネル
の斜視図
の斜視図
【図４２】本発明の上下透明電極にスリットが形成して
あるタイプの上下電極をはりあわせた後の平面図
あるタイプの上下電極をはりあわせた後の平面図
【図４３】本発明の上下透明電極にスリットが形成して
あるタイプの上下電極をはりあわせた後の平面図
あるタイプの上下電極をはりあわせた後の平面図
１‥‥走査線
２‥‥映像信号配線
３‥‥薄膜トランジスタ素子
４‥‥薄膜トランジスタ側基板に形成された透明共通電
極 ５‥‥スリット状パターンを有する透明画素電極 ６‥‥負の誘電率異方性液晶分子の配向方向と偏光板の
偏光軸方向 ７‥‥負の誘電率異方性液晶分子の配向方向とスリット
画素電極の交差角θ ８‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板） ９‥‥静電気シールド用透明導電膜 １０‥‥遮光膜（ブラックマスク） １１‥‥カラーフィルター層 １２‥‥カラーフィルター側平担化層 １３‥‥対向基板側配向膜 １４‥‥薄膜トランジスタ基板側配向膜 １５‥‥パッシベーション（保護膜） １６‥‥ゲート絶縁膜 １７‥‥薄膜トランジスタ側基板 １８‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板）に形成
された透明共通電極 １９‥‥薄膜トランジスタ基板側平担化層 ２０‥‥薄膜トランジスタ側共通電極 ２１‥‥偏光板の偏光軸方向 ２２‥‥負の誘電率異方性液晶分子 ２３‥‥薄膜トランジスタ側基板に形成された透明画素
電極 ２４‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板）に形成
された透明スリット共通電極 ２５‥‥薄膜トランジスタ側基板の液晶分子の配向方向 ２６‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板）の液晶
分子の配向方向 ２７‥‥映像信号配線と画素電極との間のスペース ２８‥‥従来のＩＰＳモード液晶パネルの光の透過率特
性 ２９‥‥従来のフリンジフィールドスイッチングモード
の液晶パネルの光の透過率特性 ３０‥‥本発明の横電界駆動方式液晶パネルの光の透過
率特性 ３１‥‥ＩＰＳモードの液晶駆動電極 ３２‥‥ＩＰＳモードの画素共通電極 ３３‥‥高誘電率オーバーコート平担化層
極 ５‥‥スリット状パターンを有する透明画素電極 ６‥‥負の誘電率異方性液晶分子の配向方向と偏光板の
偏光軸方向 ７‥‥負の誘電率異方性液晶分子の配向方向とスリット
画素電極の交差角θ ８‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板） ９‥‥静電気シールド用透明導電膜 １０‥‥遮光膜（ブラックマスク） １１‥‥カラーフィルター層 １２‥‥カラーフィルター側平担化層 １３‥‥対向基板側配向膜 １４‥‥薄膜トランジスタ基板側配向膜 １５‥‥パッシベーション（保護膜） １６‥‥ゲート絶縁膜 １７‥‥薄膜トランジスタ側基板 １８‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板）に形成
された透明共通電極 １９‥‥薄膜トランジスタ基板側平担化層 ２０‥‥薄膜トランジスタ側共通電極 ２１‥‥偏光板の偏光軸方向 ２２‥‥負の誘電率異方性液晶分子 ２３‥‥薄膜トランジスタ側基板に形成された透明画素
電極 ２４‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板）に形成
された透明スリット共通電極 ２５‥‥薄膜トランジスタ側基板の液晶分子の配向方向 ２６‥‥対向側基板（カラーフィルター側基板）の液晶
分子の配向方向 ２７‥‥映像信号配線と画素電極との間のスペース ２８‥‥従来のＩＰＳモード液晶パネルの光の透過率特
性 ２９‥‥従来のフリンジフィールドスイッチングモード
の液晶パネルの光の透過率特性 ３０‥‥本発明の横電界駆動方式液晶パネルの光の透過
率特性 ３１‥‥ＩＰＳモードの液晶駆動電極 ３２‥‥ＩＰＳモードの画素共通電極 ３３‥‥高誘電率オーバーコート平担化層
Claims (26)
- 【請求項１】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜トラ
ンジスタ側基板に対向する対向側基板と、前記対向側基
板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の
誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄膜トラ
ンジスタ側基板との対向面には、透明な導電体電極が形
成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基板との
対向面には、複数本のスリット状のパターンが形成され
た透明な画素電極があり、前記スリットパターンの長軸
方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が９０
度をのぞく６０度から９０度の範囲（ただし交差角θは
０度≦θ≦９０度に限定する）にあることを特徴とす
る。横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶
表示装置 - 【請求項２】請求項１において、薄膜トランジスタ側基
板の透明な画素電極に形成された複数本のスリットパタ
ーンの長軸方向と、薄膜トランジスタ側基盤に形成され
た映像信号配線の交差角が９０度をのぞく６０度から９
０度の範囲にあり、かつ負の誘電率異方性液晶の配向方
向が映像信号配線とほぼ平行であることを特徴とする横
電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶表示装
置 - 【請求項３】請求項１において、薄膜トランジスタ側基
板の透明な画素電極に形成された複数本のスリットパタ
ーンの長軸方向と、薄膜トランジスタ側基板に形成され
た走査線の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の
範囲にあり、かつ負の誘電率異方性液晶の配向方向が走
査線とほぼ平行であることを特徴とする横電界液晶駆動
方式アクティブマトリックス型液晶表示装置 - 【請求項４】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜トラ
ンジスタ側基板に対向する対向側基板と、前記対向側基
板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の
誘電率異方性液晶とを有し、前記薄膜トランジスタ側基
板の対向側基板との対向面には、透明な画素電極が形成
され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ側基板の透明
画素電極と対向する面には、複数本のスリット状のパタ
ーンが形成された透明な共通電極があり、前記スリット
パターンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方
向の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲に
あることを特徴とする横電界液晶駆動方式アクティブマ
トリックス型液晶表示装置 - 【請求項５】請求項４において、薄膜トランジスタ側基
板に対向する対向側基板に形成された複数本のスリット
パターンの長軸方向と、薄膜トランジスタ側基板に形成
された映像信号配線の交差角が９０度をのぞく６０度か
ら９０度の範囲にあり、かつ負の誘電率異方性液晶の配
向方向が映像信号配線とほぼ平行であることを特徴とす
る横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶表
示装置 - 【請求項６】請求項４において、薄膜トランジスタ側基
板に対向する対向側基板に形成された複数本のスリット
パターンの長軸方向と薄膜トランジスタ側基板に形成さ
れた走査線の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度
の範囲にあり、かつ負の誘電率異方性液晶の配向方向が
走査線とほぼ平行であることを特徴とする横電界液晶駆
動方式アクティブマトリックス型液晶表示装置 - 【請求項７】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜トラ
ンジスタ側基板に対向する対向側基板と前記対向側基板
及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の誘
電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄膜トラン
ジスタ側基板との対向面には、透明な誘電体電極が形成
され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基板との対
向面には複数本のスリット状のパターンが形成された透
明な画素電極があり、前記スリットパターンの長軸方向
と、負の誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が９０度
をのぞく６０度から９０度の範囲にあり、かつ１画素内
で負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が左回り右
回りの異なる２方向の回転運動が可能で、異なる回転運
動するそれぞれの領域の面積が１画素内でほぼ等しいこ
とを特徴とする横電界駆動方式アクティブマトリックス
型液晶表示装置 - 【請求項８】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜トラ
ンジスタ側基板に対向する対向側基板と前記対向側基板
及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の誘
電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄膜トラン
ジスタ側基板との対向面には、透明な導電体電極が形成
され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基板との対
向面には、複数本の屈曲したスリット状のパターンが形
成さた透明な画素電極があり前記スリットパターンの長
軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が
９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあり、かつ１
画素内でスリットパターンが１回以上屈曲している構造
を特徴とする横電界液晶駆動方式アクティグマドリック
ス型液晶表示装置 - 【請求項９】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜トラ
ンジスタ側基板に対向する対向基板と、前記対向側基板
及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の誘
電率異方性液晶とを有し、前記薄膜トランジスタ側基板
の対向側基板との対向面には、透明な画素電極が形成さ
れ、前記対向側基板の薄膜トランジスタ側基板の透明画
素電極と対向する面には、複数本のスリット状のパター
ンが形成された透明な共通電極があり、前記スリット状
のパターンの長軸方向と、負の誘電率異方性液晶の配向
方向の交差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲
にあり、かつ薄膜トランジスタ側基板の１画素内で負の
誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が、左回り、右回
りの異なる２方向の回転運動が可能で、異なる回転運動
するそれぞれの領域の面積が、１画素内でほぼ等しいこ
とを特徴とする横電界駆動方式アクティブマトリックス
型液晶表示装置 - 【請求項１０】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜ト
ランジスタ側基板に対向する対向側基板と前記対向側基
板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の
誘電率異方性液晶とを有し、前記薄膜トランジスタ側基
板の対向側基板との対向面には、透明な画素電極が形成
され、前記対向側基板の薄膜トランジスタ側基板の透明
画素電極と対向する面には、複数本の屈曲したスリット
状のパターンが形成された透明な共通電極があり、前記
スリット状のパターンの長軸方向と、負の誘電率異方性
液晶の配向方向の交差角が９０度をのぞく６０度から９
０度の範囲にあり、かつ薄膜トランジスタ側基板の１画
素に対応する対向側基板の共通電極内のスリット状パタ
ーンが１回以上屈曲している構造を特徴とする横電界液
晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶表示装置 - 【請求項１１】請求項７，８，９，１０に関して、負の
誘電率異方性液晶の配向方向が薄膜トランジスタ側基板
に形成された映像信号配線とほぼ平行であることを特徴
とする横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液
晶表示装置 - 【請求項１２】請求項７，８，９，１０に関して、負の
誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジスタ側基
板に形成された走査線とほぼ平行であることを特徴とす
る横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶表
示装置 - 【請求項１３】請求項８，１０，１２に関して、１画素
内で１回以上屈曲しているスリット状パターンと、ほぼ
同じ角度で映像信号配線と色フィルターと色フィルター
のブラックマスク（遮光膜）が１画素内で１回以上屈曲
していることを特徴とする横電界液晶駆動方式アクティ
ブマトリックス型液晶表示装置 - 【請求項１４】請求項８，１０，１１に関して、１画素
内で１回以上屈曲しているスリット状パターンとほぼ同
じ角度で、走査線と色フィルターと、色フィルターのブ
ラックマスク（遮光膜）が、１画素内で１回以上屈曲し
ていることを特徴とする横電界液晶駆動方式アクティブ
マトリックス型液晶表示装置 - 【請求項１５】請求項１，２，３，７，８，１１，１
２，１３，１４に関して、薄膜トランジスタ側基板に形
成された複数本のスリット状パターンを有する透明な画
素電極の下層に比誘電率の大きな透明金属酸化物絶縁層
または透明金属酸窒化物絶縁層を形成したことを特徴と
する横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶
表示装置 - 【請求項１６】請求項４，５，６，９，１０，１１，１
２，１３，１４に関して、薄膜トランジスタ側基板に対
向する対向基板に形成された複数本のスリット状パター
ンを有する透明な共通電極の下層に、比誘電率の大きな
透明金属酸化物絶縁層または透明金属酸窒化物絶縁層を
形成したことを特徴とする横電界液晶駆動方式アクティ
ブマトリックス型液晶表示装置 - 【請求項１７】請求項１から１６に関して、スリットの
電極幅をＷ，スリットの電極間スペースをＳ，液晶セル
ギャップをｄ，負の誘電率異方性液晶の屈折率異方性を
Δｎとしたとき、Ｗ≦ｄ かつ ｄ≦Ｓ＜４×ｄ かつ
１、０μｍ＜ｄ＜５、０μｍかつ２００ｎｍ≦Δｎ×
ｄ≦４６０ｎｍの条件を満足していることを特徴とする
横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶表示
装置 - 【請求項１８】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜ト
ランジスタ側基板に対向する対向側基板と、前記対向側
基板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負
の誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄膜ト
ランジスタ側基板との対向面には、複数本のスリット状
のパターンが形成された透明な誘電体電極（共通電極）
が形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基板
との対向面にも、同様に複数本のスリット状のパターン
が形成された透明な画素電極があり、これら上下基板に
形成された複数本のスリット状パターンは、お互いにほ
ぼ平行に配置され、対向側基板に形成されたスリット電
極の電極間スペースの中央部に対応する位置に、薄膜ト
ランジスタ側基板の画素電極のスリット電極の電極部が
負の誘電率異方性液晶をかいして配置され、前記お互い
に平行に対向しているスリット状パターンの長軸方向
と、負の誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が９０度
をのぞく６０度から９０度の範囲にあることを特徴とす
る、横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶
表示装置 - 【請求項１９】薄膜トランジスタ側基板とこの薄膜トラ
ンジスタ側基板に対向する対向側基板との前記対向側基
板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の
誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄膜トラ
ンジスタ側基板との対向面には、複数本のスリット状の
パターンが形成された透明な導電体電極（共通電極）が
形成され、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基板と
の対向面にも、同様に複数本のスリット状のパターンが
形成された透明な画素電極があり、これら上下基板に形
成された複数本のスリット状パターンは、お互いにほぼ
平行に配置され、対向側基板に形成されたスリット電極
の電極間スペースの中央部に対応する位置に、薄膜トラ
ンジスタ側基板の画素電極のスリット電極の電極部が負
の誘電率異方性液晶をかいして配置され、前記お互いに
平行に対向しているスリット状のパターンの長軸方向と
負の誘電率異方性液晶の配向方向の交差角が、９０度を
のぞく６０度から９０度の範囲にあり、かつ１画素内で
負の誘電率異方性液晶分子の回転運動方向が左回り右回
りの異なる２方向の回転運動が可能で、異なる回転運動
するそれぞれの領域の面積が１画素内でほぼ等しいこと
を特徴とする横電界駆動方式アクティブマトリックス型
液晶表示装置 - 【請求項２０】薄膜トランジスタ側基板と、この薄膜ト
ランジスタ側基板に対向する対向側基板と前記対向側基
板及び薄膜トランジスタ側基板との間に挟持された負の
誘電率異方性液晶とを有し、前記対向側基板の薄膜トラ
ンジスタ側基板との対向面には、複数本の屈曲したスリ
ット状のパターンが形成された透明な導電体電極（共通
電極）があり、前記薄膜トランジスタ側基板の対向側基
板との対向面にも、同様に複数本の屈曲したスリット状
のパターンが形成され透明電極があり、これら上下基板
に形成された複数本の屈曲したスリット状パターンは、
お互いに、ほぼ平行に配置され、対向側基板に形成され
たスリット電極の電極間スペースの中央部に対応する位
置に、薄膜トランジスタ側基板の画素電極のスリット電
極の電極部が負の誘電率異方性液晶をかいして配置さ
れ、前記お互いに平行に対向しているスリット状のパタ
ーンの長軸方向と負の誘電率異方性液晶の配向方向の交
差角が９０度をのぞく６０度から９０度の範囲にあり、
かつ１画素内でスリットパターンが、１回以上屈曲して
いる構造を特徴とする横電界液晶駆動方式アクティブマ
トリックス型液晶表示装置 - 【請求項２１】請求項１８，１９，２０に関して、負の
誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジスタ側基
板に形成された映像信号配線とほぼ平行であることを特
徴とする横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型
液晶表示装置 - 【請求項２２】請求項１８，１９，２０に関して、負の
誘電率異方性液晶の配向方向が、薄膜トランジスタ側基
板に形成された走査線とほぼ平行であることを特徴とす
る横電界液晶駆動方式アクティブマトリックス型液晶表
示装置 - 【請求項２３】請求項２０，２２に関して１画素内で１
回以上屈曲しているスリット状パターンとほぼ同じ角度
で映像信号配線と色フィルターと色フィルターのブラッ
クマスク（遮光膜）が１画素内で１回以上屈曲している
ことを特徴とする横電界液晶駆動方式アクティブマトリ
ックス型液晶表示装置 - 【請求項２４】請求項２０，２１に関して、１画素内で
１回以上屈曲しているスリット状パターンとほぼ同じ角
度で、走査線と、色フィルターと色フィルターのブラッ
クマスク（遮光膜）が、１画素内で１回以上屈曲してい
ることを特徴とする横電界液晶駆動方式アクティブマト
リックス型液晶表示装置 - 【請求項２５】請求項１８から２４に関して、スリット
の電極幅をＷ，スリットの電極間スペースをＳ，液晶セ
ルギャップをｄ，負の誘電率異方性液晶の屈折率異方性
をΔｎとしたとき、Ｗ≦ｄ かつ １／３×ｄ≦Ｓ＜７
×ｄ かつ １、０μｍ＜ｄ＜５、０μｍかつ ２００
ｎｍ≦Δｎ×ｄ≦４６０ｎｍの条件を満足していること
を特徴とする横電界液晶駆動方式アクティブマトリック
ス型液晶表示装置 - 【請求項２６】請求項８，１０，２０に関して、映像信
号配線や走査線が屈曲している角度とほぼ同じ角度で、
ブラックマスク（ＢＭ）とカラーフィルター層が１画素
内で１回以上屈曲していることを特徴とするカラーフィ
ルター基板
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|---|---|---|---|
| JP2002179226A JP4373052B2 (ja) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | 超高開口率広視野角液晶表示装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2002179226A JP4373052B2 (ja) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | 超高開口率広視野角液晶表示装置 |
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|---|---|
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| JP2002179226A Expired - Fee Related JP4373052B2 (ja) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | 超高開口率広視野角液晶表示装置 |
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