JP2010256547A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクリネーションの発生を抑制し、表示品位を改善することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】絶縁基板の一主面側に配置された第１電極Ｅ１と、第１電極を覆う絶縁膜と、絶縁膜の上に配置され第１電極と向かい合うとともに第１方向Ｈに延びた直線部ＥＬを挟んで第１方向とは異なる第２方向Ｄ２に延びた第１スリットＳＬ１及び第１方向及び第２方向とは異なる第３方向Ｄ３に延びた第２スリットＳＬ２が形成された第２電極Ｅ２と、を備えた第１基板と、第１基板の前記第２電極に向かい合う第２基板と、第１基板と第２基板との間に保持された液晶層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【選択図】 図３

Description

この発明は、液晶表示装置に係り、たとえば、液晶表示装置を構成する一方の基板が絶縁層を介して対向する一対の電極を備えた構造の液晶表示装置に関する。

近年、平面表示装置が盛んに開発されており、中でも液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、各種分野に適用されている。このような液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を保持した構成であり、画素電極とコモン電極との間の電界によって液晶層を通過する光に対する変調率を制御し、画像を表示するものである。

近年では、このような液晶表示装置において、広視野角化の観点から、横電界（フリンジ電界も含む）を利用した構造が特に注目されている。例えば、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＩＰＳ）モードや、Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＦＦＳ）モードなどの横電界モードの液晶表示装置は、アレイ基板に形成された画素電極とコモン電極とを備え、アレイ基板の主面に対してほぼ平行な横電界を形成して液晶分子をスイッチングする。

例えば、特許文献１によれば、基板の一方の表面全面に形成された導電膜と、導電膜の上に形成された絶縁膜の上に複数の溝を有する画素電極と、を有する液晶表示装置が開示されている。特に、この特許文献１においては、溝がスリット状であり互いに平行に形成され、また、溝の向きはソース線に対して斜めであるが、画素の上半分に位置する溝と画素の下半分に位置する溝とで向きが互いに異なることが開示されている。このようなマルチドメイン構造にすることによって、視野角の向上を図っている。

このようなマルチドメイン構造を形成した場合、画素の中央部では液晶分子の配向ベクトルが不連続となり、表示に寄与しないディスクリネーションが発生する。例えば、白表示の際に、ディスクリネーションが発生した領域は黒表示となり、透過率あるいは輝度の低下として認識される（つまり、黒ムラの発生）。また、白表示の際に液晶表示装置の画面に外部から押圧するような応力が加わると、ディスクリネーションが移動し、他の領域で成長し、さらに安定化することにより、黒ムラが拡大するおそれもある。

そこで、上述したような横電界方式において、ディスクリネーションの発生を抑制し、表示品位を改善することが要求されている。

特開２００８−１１６５０２号公報

この発明の目的は、ディスクリネーションの発生を抑制し、表示品位を改善することが可能な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の第１の態様によれば、
a)絶縁基板と、b)前記絶縁基板の一主面側に配置された第１電極と、c)前記第１電極を覆う絶縁膜と、d)前記絶縁膜の上に配置され前記第１電極と向かい合うとともに、第１方向に延びた直線部を有し、この直線部を挟んで第１方向とは異なる第２方向に延びた第１スリット及び第１方向及び第２方向とは異なる第３方向に延びた第２スリットが形成された第２電極と、を備えた第１基板と、
前記第１基板の前記第２電極に向かい合う第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

この発明の第２の態様によれば、
a)絶縁基板と、b)前記絶縁基板の一主面側に配置され第１方向に延びた直線状の切欠部が形成された第１電極と、c)前記第１電極を覆う絶縁膜と、d)前記絶縁膜の上に配置され前記第１電極と向かい合うとともに、第１方向とは異なる第２方向に延びた第１スリット及び第１方向及び第２方向とは異なる第３方向に延びた第２スリットが形成され、前記第１スリットと前記第２スリットとが前記第１電極の前記切欠部の直上で繋がった第２電極と、を備えた第１基板と、
前記第１基板の前記第２電極に向かい合う第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

この発明の第３の態様によれば、
a)絶縁基板と、b)前記絶縁基板の一主面側に配置された第１電極と、c)前記第１電極を覆う絶縁膜と、d)前記絶縁膜の上に配置され前記第１電極と向かい合うとともに、互いに異なる方向に延びた第１スリットと第２スリットとが繋がってＶ字型スリットを形成し、Ｖ字型スリットが第１方向に並んで形成され、各Ｖ字型スリットの角部に向かって突出した略三角形状の突起が第１方向に並んで形成された第２電極と、を備えた第１基板と、
前記第１基板の前記第２電極に向かい合う第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

この発明によれば、ディスクリネーションの発生を抑制し、表示品位を改善することが可能な液晶表示装置を提供することができる。

図１は、この発明の一実施の形態に係る横電界を利用した液晶モードの液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示装置のアクティブエリアにおける断面構造を概略的に示す図である。 図３は、第１実施形態のアレイ基板における一画素の構造を対向基板側から見た概略平面図である。 図４は、図３に示した第２電極の直線部付近での液晶分子の配向ベクトルを模式的に示す図である。 図５は、第２実施形態のアレイ基板における一画素の構造を対向基板側から見た概略平面図である。 図６は、第３実施形態のアレイ基板における一画素の構造を対向基板側から見た概略平面図である。 図７は、第２電極に形成したＶ字型スリットの角部付近での液晶分子の配向ベクトルを模式的に示す図である。 図８は、第３実施形態における第２電極に形成したＶ字型スリットの角部付近での液晶分子の配向ベクトルを模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

ここでは、液晶表示装置の一例として、一方の基板に第１電極及び第２電極を備え、これらの第１電極と第２電極との間に形成される横電界（すなわち、基板の主面にほぼ平行な電界）を主に利用して液晶分子をスイッチングする液晶モードとして、ＦＦＳモードの液晶表示装置を例に説明する。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。すなわち、この液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示装置であって、液晶表示パネルＬＰＮを備えている。この液晶表示パネルＬＰＮは、例えば第１基板としてアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向して配置された第２基板としての対向基板ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。このような液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示する表示エリアであるアクティブエリアＤＳＰを備えている。このアクティブエリアＤＳＰは、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。

アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＤＳＰにおいて、第１方向あるいは行方向Ｈに沿ってそれぞれ延出したｎ本のゲート線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、各ゲート線Ｙと交差するように第２方向あるいは列方向Ｖに沿ってそれぞれ延出したｍ本のソース線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各画素ＰＸにおいてゲート線Ｙとソース線Ｘとの交差部を含む領域に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子Ｗ、コモン電位の第１電極（すなわち、コモン電極）Ｅ１、各画素ＰＸに配置され第１電極Ｅ１と絶縁膜を介して対向するｍ×ｎ個の第２電極（すなわち、画素電極）Ｅ２などを備えている。

スイッチング素子Ｗは、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、ゲート線Ｙに電気的に接続されている。あるいは、このゲート電極ＷＧは、ゲート線Ｙと一体的に形成されている。スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳは、ソース線Ｘに電気的に接続されている。あるいは、このソース電極ＷＳは、ソース線Ｘと一体的に形成されている。スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤは、第２電極Ｅ２に電気的に接続されている。

各ゲート線Ｙは、アクティブエリアＤＳＰの外側に引き出され、コントローラＣＮＴによって制御されるゲートドライバＹＤに接続されている。各ソース線Ｘは、アクティブエリアＤＳＰの外側に引き出され、コントローラＣＮＴによって制御されるソースドライバＸＤに接続されている。

第１電極Ｅ１は、アクティブエリアＤＳＰの略全体に亘って延在している。この第１電極Ｅ１は、コントローラＣＮＴなどから供給されたコモン電位のコモン配線ＣＯＭに電気的に接続されている。

ゲートドライバＹＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいてｎ本のゲート線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、ソースドライバＸＤは、コントローラＣＮＴによる制御に基づいて各行のスイッチング素子Ｗが走査信号によってオンするタイミングでｍ本のソース線Ｘにそれぞれ映像信号（駆動信号）を供給する。各行の第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１の電位に対して、対応するスイッチング素子Ｗを介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。

液晶表示パネルＬＰＮの構造について、以下により詳細に説明する。

図２は、図１に示した液晶表示パネルＬＰＮの概略断面図である。

すなわち、アレイ基板ＡＲは、ガラス板などの光透過性を有する絶縁基板２０を用いて形成されている。このアレイ基板ＡＲにおいて、スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧは、絶縁基板２０の一主面（すなわち、液晶層ＬＱに向かい合う面）の上に配置されている。このゲート電極ＷＧは、絶縁基板２０の上に配置されたゲート線Ｙと一体的に形成されている。また、コモン配線ＣＯＭも同様に、絶縁基板２０の上に配置されている。このようなゲート線Ｙ、ゲート電極ＷＧ、及び、コモン配線ＣＯＭは、同一材料により同一工程で形成可能であり、例えばモリブデン、アルミニウム、タングステン、チタンなどの導電材料によって形成されている。

ゲート線Ｙ、ゲート電極ＷＧ、及び、コモン配線ＣＯＭは、第１絶縁膜２２によって覆われている。また、この第１絶縁膜２２は、絶縁基板２０の上にも配置されている。このような第１絶縁膜２２は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）などの無機系材料によって形成されている。

半導体層ＳＣは、第１絶縁膜２２の上に配置され、ゲート電極ＷＧの直上に位置している。つまり、半導体層ＳＣは、ゲート線Ｙやゲート電極ＷＧよりも上層に配置されている。この半導体層ＳＣは、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンなどによって形成可能であり、ここではアモルファスシリコンによって形成され、ボトムゲート型のトランジスタを構成している。

スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳは、第１絶縁膜２２の上に配置されている。このソース電極ＷＳは、第１絶縁膜２２の上に配置されたソース線Ｘと一体的に形成されている。また、スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤは、第１絶縁膜２２の上に配置されている。つまり、これらのソース線Ｘ、ソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、半導体層ＳＣと同一層に配置され、かつ、ゲート線Ｙやゲート電極ＷＧよりも上層に配置されている。

ソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、それぞれ半導体層ＳＣにコンタクトしている。これらのソース線Ｘ、ソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、同一材料により同一工程で形成可能であり、例えばモリブデン、アルミニウム、タングステン、チタンなどの導電材料によって形成されている。

これらのソース線Ｘ、ソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第２絶縁膜２４によって覆われている。また、この第２絶縁膜２４は、第１絶縁膜２２の上にも配置されている。このような第２絶縁膜２４は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）などの無機系材料や、樹脂層などの有機系材料によって形成されている。

第１電極Ｅ１は、第２絶縁膜２４の上に配置されている。この第１電極Ｅ１は、第１絶縁膜２２及び第２絶縁膜２４を貫通するコンタクトホールＣＨ１を通じてコモン配線ＣＯＭに電気的に接続されている。つまり、第１電極Ｅ１の電位は、コモン電位となっている。また、この第１電極Ｅ１には、スイッチング素子Ｗと第２電極Ｅ２との導通を確保するための開口部ＡＰが形成されている。このような第１電極Ｅ１は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

この第１電極Ｅ１は、第３絶縁膜２６によって覆われている。また、この第３絶縁膜２６は、開口部ＡＰによって露出した第２絶縁膜２４の上にも配置されている。このような第３絶縁膜２６は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）などの無機系材料や、樹脂層などの有機系材料によって形成されている。

第２電極Ｅ２は、第３絶縁膜２６の上に配置されている。つまり、この第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１などよりも上層に配置されている。この第２電極Ｅ２は、各画素ＰＸにおいて、第３絶縁膜２６を挟んで第１電極Ｅ１と向かい合っている。つまり、第３絶縁膜２６は、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に介在する層間絶縁膜として機能する。

このような第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１に形成された開口部ＡＰに対応する位置において、第２絶縁膜２４及び第３絶縁膜２６を貫通するコンタクトホールＣＨ２を通じてドレイン電極ＷＤに電気的に接続されている。この第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１と同様に、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。また、この第２電極Ｅ２には、第１電極Ｅ１と向かい合うスリットＳＬが形成されている。

このような構成のアレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱに接する面は、配向膜ＡＬ１によって覆われている。

一方、対向基板ＣＴは、ガラス板などの光透過性を有する絶縁基板３０を用いて形成されている。対向基板ＣＴは、絶縁基板３０の一主面（すなわち液晶層ＬＱに向かい合う面）の上に、各画素ＰＸを区画するブラックマトリクスＢＭを備えている。

ブラックマトリクスＢＭは、絶縁基板３０の上において、アレイ基板ＡＲに設けられたゲート線Ｙやソース線Ｘ、さらにはスイッチング素子Ｗなどの配線部に向かい合い、格子状に形成されている。このブラックマトリクスＢＭは、例えば黒色に着色された樹脂材料やクロム（Ｃｒ）などの遮光性の金属材料によって形成されている。

特に、カラー表示タイプの液晶表示装置においては、対向基板ＣＴは、ブラックマトリクスＢＭによって囲まれた領域にカラーフィルタ層ＣＦを備えている。カラーフィルタ層ＣＦは、絶縁基板３０の上に配置され、その一部はブラックマトリクスＢＭの上に配置されている。このようなカラーフィルタ層ＣＦは、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。

上述したような横電界を利用した液晶モードにおいては、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面が平坦であることが望ましく、対向基板ＣＴは、さらに、カラーフィルタ層ＣＦの液晶層ＬＱと向かい合う側の表面の凹凸を平坦化するように比較的厚い膜厚で配置されたオーバーコート層などを備えていることが望ましい。

対向基板ＣＴの液晶層ＬＱに接する面は、配向膜ＡＬ２によって覆われている。配向膜ＡＬ１及びＡＬ２は、例えばポリイミド（ＰＩ）によって形成されている。

上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、それぞれの配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２が対向するように配置されている。このとき、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間には、図示しないスペーサ（例えば、樹脂材料によって一方の基板に一体的に形成された柱状スペーサ）が配置され、これにより、所定のギャップが形成される。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、所定のギャップが形成された状態で図示しないシール材によって貼り合わせられている。

液晶層ＬＱは、これらのアレイ基板ＡＲの配向膜ＡＬ１と対向基板ＣＴの配向膜ＡＬ２との間に形成されたギャップに封入された液晶分子ＬＭを含む液晶組成物によって構成されている。

配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２は、液晶層ＬＱに含まれる液晶分子ＬＭの配向を規制するようにラビング処理されている。つまり、液晶分子ＬＭの各々は、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２による規制力によって配向されている。配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２のラビング方向は、例えば第２電極Ｅ２に形成されたスリットＳＬの長軸と非平行且つ非直角である。

透過型の液晶表示パネルＬＰＮを備えた液晶表示装置は、さらに、液晶表示パネルＬＰＮのアレイ基板ＡＲの側に配置された照明ユニットすなわちバックライトユニットＢＬを備えている。このバックライトユニットＢＬは、アレイ基板ＡＲの側から液晶表示パネルＬＰＮを照明する。このようなバックライトとしては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。

この液晶表示装置は、液晶表示パネルＬＰＮの一方の外面（すなわち、アレイ基板ＡＲの液晶層ＬＱと接触する面とは反対の面）に設けられた光学素子ＯＤ１を備え、また、液晶表示パネルＬＰＮの他方の外面（すなわち、対向基板ＣＴの液晶層ＬＱと接触する面と反対の面）に設けられた光学素子ＯＤ２を備えている。つまり、光学素子ＯＤ１は絶縁基板２０に貼付され、また、光学素子ＯＤ２は絶縁基板３０に貼付されている。

これらの光学素子ＯＤ１及びＯＤ２は、それぞれ偏光板を含み、例えば、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電位差が形成されていない（つまり、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電界が形成されていない）無電界時において、液晶表示パネルＬＰＮの透過率が最低となる（つまり、黒色画面を表示する）ノーマリーブラックモードを実現している。

すなわち、このような液晶表示装置においては、無電界時には、液晶分子ＬＭは、その長軸Ｄが配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２のラビング方向と平行な方位を向くように配向されている。このような状態では、バックライトユニットＢＬからのバックライト光は、光学素子ＯＤ１を透過した後、液晶表示パネルＬＰＮを透過し、光学素子ＯＤ２に吸収される（黒色画面表示）。

第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電位差が形成された場合（つまり、第２電極Ｅ２にコモン電位とは異なる電位の電圧が印加された電圧印加時）には、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に横電界（フリンジ電界）が形成される。この横電界は、主としてスリットＳＬを介してスリットＳＬの長軸に対して直交する方位に形成される。

このとき、液晶分子ＬＭの配向状態は、例えば液晶分子ＬＭの長軸Ｄがラビング方向から横電界に平行な方向を向くように変化する。このように、液晶分子ＬＭの長軸Ｄの方位がラビング方向から変化すると、液晶層ＬＱを透過する光に対する変調率が変化する。このため、バックライトユニットＢＬから出射され液晶表示パネルＬＰＮを透過したバックライト光の一部は、第２光学素子ＯＤ２を透過する（白色画面表示）。つまり、液晶表示パネルＬＰＮの透過率は、電界の大きさに依存して変化する。横電界を利用した液晶モードでは、このようにして選択的にバックライト光を透過し、画像を表示する。

次に、上述した液晶表示パネルＬＰＮに適用可能なアレイ基板ＡＲの第１実施形態について説明する。

図３は、第１実施形態のアレイ基板ＡＲにおける一画素ＰＸの構造を対向基板ＣＴ側から見た概略平面図である。

各ゲート線Ｙは、第１方向Ｈに沿って延在している。ゲート線Ｙは、スイッチング素子Ｗのゲート電極ＷＧと一体的に形成されている。スイッチング素子Ｗの半導体層ＳＣは、ゲート電極ＷＧの直上に配置されている。また、コモン配線ＣＯＭは、ゲート線Ｙと略平行に形成され、第１方向Ｈに沿って延在している。

各ソース線Ｘは、第２電極Ｅ２に隣接する位置において、Ｖ字型に屈曲している。すなわち、ソース線Ｘは、第１方向Ｈとは異なる第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に沿って延在した屈曲部ＸＢを有している。また、各ソース線Ｘは、屈曲部ＸＢを挟んで第１方向Ｈに直交する第４方向Ｖに沿って延在し、各ゲート線Ｙと交差している。

第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は、ともに第１方向Ｈ及び第４方向Ｖとは異なる方向であり、第４方向Ｖに対して僅かに傾いた方向である。つまり、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は、第４方向Ｖとのなす角度が４５度より小さい角度であり０度より大きい方向であり、換言すると、第１方向Ｈとのなす角度が４５度より大きな角度であり９０度より小さい方向である。また、第２方向Ｄ２は、第３方向Ｄ３と第１方向Ｈについて線対称な方向でもある。つまり、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は、第１方向Ｈとのなす角度、及び、第４方向Ｖとのなす角度のいずれも略同等である。しかしながら、これらの第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は、互いに向きが異なる。

ソース線Ｘは、スイッチング素子Ｗのソース電極ＷＳと一体的に形成されている。ソース電極ＷＳは、ソース線Ｘから分岐し、半導体層ＳＣにコンタクトしている。スイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤは、ソース電極ＷＳから離間し、半導体層ＳＣにコンタクトしている。

第１電極Ｅ１は、各画素ＰＸを含む略全域にわたって延在している。また、この第１電極Ｅ１は、コモン配線ＣＯＭと図示しないコンタクトホールを通じて電気的に接続されている。

第２電極Ｅ２は、各画素ＰＸにおいて画素形状に対応した島状に形成されている。つまり、それぞれ屈曲部ＸＢを有する２本のソース線Ｘの間に配置された第２電極Ｅ２は、屈曲した形状である。この第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１よりも上層に配置され、また、第１電極Ｅ１と向かい合っている。この第２電極Ｅ２は、コンタクトホールＣＨ２を通じてスイッチング素子Ｗのドレイン電極ＷＤと電気的に接続されている。

また、この第２電極Ｅ２には、第１電極Ｅ１と向かい合うスリットＳＬが形成されている。第２電極Ｅ２のスリットＳＬは、第２方向Ｄ２に延びた第１スリットＳＬ１及び第３方向Ｄ３に延びた第２スリットＳＬ２を有している。

すなわち、第１スリットＳＬ１は、図３において画素ＰＸの略上半分に形成され、その長軸Ｌ１が第２方向Ｄ２と略平行に形成されている。第１スリットＳＬ１は複数個形成され、第１スリットＳＬ１のそれぞれは第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。また、各第１スリットＳＬ１の両端は長軸Ｌ１に対して互いに反対側に傾き、各第１スリットＳＬ１は略Ｓ字状に形成されている。長軸Ｌ１と、画素ＰＸの略中央に描いた第１方向Ｈに平行な直線ＬＮとのなす角度は、４５度よりも大きな鋭角である。

第２スリットＳＬ２は、図３において画素ＰＸの略下半分に形成され、その長軸Ｌ２が第３方向Ｄ３と略平行に形成されている。第２スリットＳＬ２は複数個形成され、第２スリットＳＬ２のそれぞれは第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。この第２スリットＳＬ２の個数は、第１スリットＳＬ１と同数である。また、各第２スリットＳＬ２の両端は長軸Ｌ２に対して互いに反対側に傾き、各第２スリットＳＬ２は略Ｓ字状に形成されている。長軸Ｌ２と直線ＬＮとのなす角度は、４５度よりも大きな鋭角である。また、第１スリットＳＬ１と第２スリットＳＬ２とは、直線ＬＮについて略線対称に形成されている。つまり、長軸Ｌ１と直線ＬＮとのなす角度は、長軸Ｌ２と直線ＬＮとのなす角度と略同一である。

第２電極Ｅ２は、第１方向Ｈに延びた直線部ＥＬを有している。この直線部ＥＬは、画素ＰＸの略中央に形成されている。第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２は、各々直線部ＥＬを挟んで形成されている。つまり、各スリットＳＬは、直線部ＥＬにより第１スリットＳＬ１と第２スリットＳＬ２とに分断されている。

このような形状の第２電極Ｅ２と第１電極Ｅ１との間に電位差が形成された場合には、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に、スリットＳＬを介して電界が形成される。このときに形成される電界は、第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２を規定する第２電極Ｅ２のエッジに略直交する。第１スリットＳＬ１を介して形成される電界ＥＦ１は、概ね一様である。また、第２スリットＳＬ２を介して形成される電界ＥＦ２も概ね一様であるが、電界ＥＦ１とは非平行である。

図４は、図３に示した第２電極Ｅ２の直線部ＥＬ付近での液晶分子の配向ベクトルを模式的に示す図である。

配向ベクトルＶ１は、図３に示した第１スリットＳＬ１を介して形成された電界ＥＦ１によって配向した液晶分子の向きを示している。また、配向ベクトルＶ２は、図３に示した第２スリットＳＬ２を介して形成された電界ＥＦ２によって配向した液晶分子の向きを示している。直線部ＥＬの近傍においては、配向ベクトルＶ１及び配向ベクトルＶ２は、異なる向きであるが、直線部ＥＬを設けた領域が緩衝地帯となり、配向の不連続点をなくしている。

これにより、ディスクリネーションの発生が抑制される。したがって、黒ムラの発生及び成長が抑制され、輝度あるいは透過率の低下が抑制される。このため、表示品位を改善することが可能となる。

次に、上述した液晶表示パネルＬＰＮに適用可能なアレイ基板ＡＲの第２実施形態について説明する。

図５は、第２実施形態のアレイ基板ＡＲにおける一画素ＰＸの構造を対向基板ＣＴ側から見た概略平面図である。なお、第１実施形態と同一構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。

この第２実施形態においては、上述した第１実施形態と比較して、第１電極Ｅ１には第１方向Ｈに延びた直線状の切欠部ＮＴが形成され、第２電極Ｅ２に形成された第１スリットＳＬ１と第２スリットＳＬ２とが切欠部ＮＴの直上で繋がっている点で相違する。

すなわち、第１電極Ｅ１は、第１実施形態と同様に、各画素ＰＸを含む略全域にわたって延在している。この第１電極Ｅ１には、各画素ＰＸの略中央において切欠部ＮＴが形成されている。この切欠部ＮＴは、例えば、各画素ＰＸの１箇所に設けられ、第１方向Ｈに延びた直線状に形成されている。なお、切欠部ＮＴは、第１方向Ｈにさらに延びて、第１方向Ｈに隣接する複数の画素ＰＸに亘って設けられても良い。

第２電極Ｅ２には、第１電極Ｅ１と向かい合うスリットＳＬが形成されている。第２電極Ｅ２のスリットＳＬは、第２方向Ｄ２に延びた第１スリットＳＬ１及び第３方向Ｄ３に延びた第２スリットＳＬ２を有している。

画素ＰＸの略上半分に形成された第１スリットＳＬ１は、その長軸Ｌ１が第２方向Ｄ２と略平行に形成されている。第１スリットＳＬ１は複数個形成され、第１スリットＳＬ１のそれぞれは第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。

画素ＰＸの略下半分に形成された第２スリットＳＬ２は、その長軸Ｌ２が第３方向Ｄ３と略平行に形成されている。第２スリットＳＬ２は第１スリットＳＬ１と同数個形成され、第２スリットＳＬ２のそれぞれは第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。

これらの第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２は、第１電極Ｅ１に形成された切欠部ＮＴの直上である画素ＰＸの略中央で繋がっている。つまり、１個の第１スリットＳＬ１と１個の第２スリットＳＬ２との組み合わせは、Ｖ字型スリットＳＬを形成する。また、各画素ＰＸにおいて、第２電極Ｅ２には、複数のＶ字型スリットＳＬが第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。各Ｖ字型スリットＳＬの角部は、切欠部ＮＴの直上に位置している。

このような形状の第２電極Ｅ２と第１電極Ｅ１との間に電位差が形成された場合には、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に、Ｖ字型スリットＳＬを介して電界が形成される。このとき、切欠部ＮＴの近傍では、図４に示した直線部ＥＬ付近と同様に、緩衝地帯となり、配向の不連続点がなくなる。

これにより、第１実施形態と同様に、ディスクリネーションの発生が抑制される。したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる。

次に、上述した液晶表示パネルＬＰＮに適用可能なアレイ基板ＡＲの第３実施形態について説明する。

図６は、第３実施形態のアレイ基板ＡＲにおける一画素ＰＸの構造を対向基板ＣＴ側から見た概略平面図である。なお、第１実施形態と同一構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。

この第３実施形態においては、上述した第１実施形態と比較して、第２電極Ｅ２に形成された第１スリットＳＬ１と第２スリットＳＬ２とが繋がってＶ字型スリットＳＬを形成し、複数のＶ字型スリットＳＬが第１方向Ｈに並んで形成され、且つ、第２電極Ｅ２がＶ字型スリットＳＬの角部に向かって突出した略三角形状の突起ＥＣを有している点で相違する。

すなわち、第１電極Ｅ１は、第１実施形態と同様に、各画素ＰＸを含む略全域にわたって延在している。

第２電極Ｅ２には、第１電極Ｅ１と向かい合うＶ字型スリットＳＬが形成されている。このＶ字型スリットＳＬは、第２方向Ｄ２に延びた第１スリットＳＬ１及び第３方向Ｄ３に延びた第２スリットＳＬ２によって形成されている。

画素ＰＸの略上半分に形成された第１スリットＳＬ１は、その長軸Ｌ１が第２方向Ｄ２と略平行に形成されている。第１スリットＳＬ１は複数個形成され、第１スリットＳＬ１のそれぞれは第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。

画素ＰＸの略下半分に形成された第２スリットＳＬ２は、その長軸Ｌ２が第３方向Ｄ３と略平行に形成されている。第２スリットＳＬ２は第１スリットＳＬ１と同数個形成され、第２スリットＳＬ２のそれぞれは第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。

これらの第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２は、第２実施形態と同様に、各々がその略中央で繋がっている。また、各画素ＰＸにおいて、第２電極Ｅ２には、複数のＶ字型スリットＳＬが第１方向Ｈに並んで略平行に形成されている。各Ｖ字型スリットＳＬの角部ＳＬＣは、同一方向を向き、しかも、画素ＰＸの略中央に描いた第１方向Ｈに平行な直線ＬＮの上に位置している。

第２電極Ｅ２には、各Ｖ字型スリットＳＬの角部ＳＬＣに向かってそれぞれ突出した略三角形状の複数の突起ＥＣが設けられている。これらの突起ＥＣは、第１方向Ｈに並んで形成されている。また、突起ＥＣの頂角は、同一方向を向き、しかも、直線ＬＮの上に位置している。つまり、Ｖ字型スリットＳＬの角部ＳＬＣと、突起ＥＣとは同一直線上に位置している。

このような形状の第２電極Ｅ２と第１電極Ｅ１との間に電位差が形成された場合には、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に、Ｖ字型スリットＳＬを介して電界が形成される。このとき、図７に示すように、突起を設けなかった場合には、Ｖ字型スリットＳＬの角部ＳＬＣの近傍において、配向ベクトルＶ１と配向ベクトルＶ２とが混在して液晶分子ＬＭの配向が不連続となる。このため、ディスクリネーションが発生してしまう。

これに対して、図８に示すように、この第３実施形態のような突起ＥＣを設けた場合には、Ｖ字型スリットＳＬの角部ＳＬＣの近傍において、液晶分子ＬＭの配向の連続性を保つことが可能となるため、ディスクリネーションの発生が抑制される。

したがって、このような第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ディスクリネーションの発生を抑制し、表示品位を改善することが可能な液晶表示装置を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

上述した実施の形態では、ＦＦＳモードを例に説明したが、横電界を利用したＩＰＳモードにおいても本実施形態を適用可能である。

ＬＰＮ…液晶表示パネル ＤＳＰ…アクティブエリア ＰＸ…画素
ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板 ＬＱ…液晶層
Ｙ…ゲート線 Ｘ…ソース線 Ｗ…スイッチング素子
Ｅ１…第１電極 ＮＴ…切欠部
Ｅ２…第２電極 ＥＬ…直線部 ＥＣ…突起
ＳＬ…スリット ＳＬ１…第１スリット ＳＬ２…第２スリット

Claims (7)

1. 絶縁基板と、前記絶縁基板の一主面側に配置された第１電極と、前記第１電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され前記第１電極と向かい合うとともに、第１方向に延びた直線部を有し、この直線部を挟んで第１方向とは異なる第２方向に延びた第１スリット及び第１方向及び第２方向とは異なる第３方向に延びた第２スリットが形成された第２電極と、を備えた第１基板と、
   前記第１基板の前記第２電極に向かい合う第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 絶縁基板と、前記絶縁基板の一主面側に配置され第１方向に延びた直線状の切欠部が形成された第１電極と、前記第１電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され前記第１電極と向かい合うとともに、第１方向とは異なる第２方向に延びた第１スリット及び第１方向及び第２方向とは異なる第３方向に延びた第２スリットが形成され、前記第１スリットと前記第２スリットとが前記第１電極の前記切欠部の直上で繋がった第２電極と、を備えた第１基板と、
   前記第１基板の前記第２電極に向かい合う第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
3. 絶縁基板と、前記絶縁基板の一主面側に配置された第１電極と、前記第１電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上に配置され前記第１電極と向かい合うとともに、互いに異なる方向に延びた第１スリットと第２スリットとが繋がってＶ字型スリットを形成し、Ｖ字型スリットが第１方向に並んで形成され、各Ｖ字型スリットの角部に向かって突出した略三角形状の突起が第１方向に並んで形成された第２電極と、を備えた第１基板と、
   前記第１基板の前記第２電極に向かい合う第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記第１スリット及び前記第２スリットのそれぞれは、第１方向に並んで略平行に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板は、さらに、スイッチング素子を備え、
   前記第２電極は前記スイッチング素子に電気的に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記第１基板は、さらに、前記スイッチング素子に接続され屈曲したソース線を備え、
   前記ソース線は、前記第１スリット及び前記第２スリットと略平行に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１電極は、コモン電位のコモン配線に電気的に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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