JP4418670B2 - 垂直配向形液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関し、特に広視野角を得るために画素領域を複数の小ドメインに分割する垂直配向液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は一般に共通電極とカラーフィルターなどが形成されている上部基板と薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶物質を注入しておいて、画素電極と共通電極とに互いに異なる電位を印加することによって電界を形成して液晶分子群の配列を変更させ、これにより光の透過率を調節して画像を表現する装置である。
【０００３】
【従来の技術】
しかし、液晶表示装置は視野角が狭いことが重大な短所である。このような短所を克服しようと視野角を広めるための様々な方案が開発されているが、その中でも液晶分子を上下基板に対して垂直に配向し、画素電極とその対向電極である共通電極に一定の切開パターンを形成したり突起を形成する方法が有力視されている。
【０００４】
切開パターンを形成する方法としては、画素電極と共通電極に各々切開パターンを形成し、これら切開パターンによって形成される周辺電界（Fringe Field）を利用して液晶分子群が横になる方向を調節することによって視野角を広める方法がある。
【０００５】
突起を形成する方法は、上下基板上に形成されている画素電極及び共通電極上に各々突起を形成しておくことにより、突起によって歪曲される電場を利用し液晶分子が横になる方向を調節する方式である。
【０００６】
他の方法としては、下部基板上に形成されている画素電極には切開パターンを形成し、上部基板に形成されている共通電極上には突起を形成し、切開パターンと突起とによって形成される周辺電界（Fringe Field）を利用して液晶が横になる方向を調節してドメインを形成する方法がある。
【０００７】
しかし、このような垂直配向（VA：vertically aligned）モード液晶表示装置では、液晶がねじれ配向されているTNモード液晶表示装置に比べて高い駆動電圧を必要とする。つまり、ＴＮモード液晶表示装置はＡＶｄｄ（アナログ駆動電圧）が９Ｖ以下であるが、ＶＡモード液晶表示装置はＡＶｄｄが１０Ｖから１３Ｖの間である。したがって、ＴＮモード液晶表示装置は１０ＶタップＩＣを駆動ＩＣとして使用することができるが、ＶＡモード液晶表示装置は１３ＶタップＩＣや１５ＶタップＩＣを使用しなければならない。しかし、１０ＶタップＩＣに比べて１３ＶタップＩＣや１５ＶタップＩＣは価格が高いため、垂直配向形液晶表示装置の価格競争力を落とす大きな原因として作用する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が目的とする技術的課題は、垂直配向形液晶表示装置の駆動電圧を下げることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本発明では、誘電率異方性が−４．０Ｖ以下である液晶物質を使用する。
【００１０】
具体的には、第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板上に形成されている第１配線と、前記第１絶縁基板上に形成されており、前記第１配線と絶縁されて交差している第２配線と、前記第１配線と前記第２配線が交差して定義する画素領域ごとに形成されている画素電極と、前記第１配線と、前記第２配線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタと、前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板上に形成されている共通電極と、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板の間に注入されている液晶物質と、前記第１絶縁基板と前記２絶縁基板のうちの少なくともいずれかの基板上に形成されている第１ドメイン分割手段と、前記第１絶縁基板と前記２絶縁基板のうちの少なくともいずれかの基板上に形成されている第２ドメイン分割手段と、を含み、前記液晶物質に含まれている液晶分子は前記画素電極と前記共通電極の間に電界が印加されていない状態で前記第１及び第２基板に対して垂直に配向されており、前記液晶物質の誘電率異方性は−４．５から−５．５の間であり、前記第１及び第２ドメイン分割手段は前記画素領域を複数の第１及び第２ドメインに分割し、前記第１及び第２ドメインは長さと幅を有し、前記第１ドメインの長さ方向と前記第２ドメインの長さ方向とは互いに実質的に垂直をなす液晶表示装置を設ける。
【００１１】
この時、前記液晶物質の誘電率異方性は−４．５から−５．５の間であればさらに好ましい。ここで、第１及び第２ドメイン分割手段は、前記画素電極が有している切開パターンと第２絶縁基板上に形成されている誘電体突起の組み合わせであるか、前記画素電極と前記共通電極に各々形成されている切開パターンの組み合わせであることが可能である。
【００１２】
一方、前記第１及び第２ドメイン分割手段によって形成される前記第１及び第２ドメインは左右ドメインと上下ドメインとに分類され、前記上下ドメインが占める面積が前記左右ドメインが占める面積より大きくすることができる。また、隣接した二つの前記第２配線の間の間隔は一定の長さを周期として反復的に変化し、前記画素電極の前記第２配線と隣接した辺は前記第２配線に沿って屈曲し、前記画素電極は幅が狭い部分と広い部分を有することもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例による垂直配向形液晶表示装置について説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。図２は本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。図４は図３のIV−IV´線による断面図である。
【００１５】
まず、図１と図４を参照して第１実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板について説明する。
【００１６】
ガラスなどの透明な絶縁基板１０上に横方向にのびているゲート線２０が形成されており、ゲート線と平行に維持容量線３０が形成されている。ゲート線２０にはゲート電極２１が突起の形態で形成されている。維持容量線３０には第１乃至第４維持電極３１、３２、３３、３４と維持電極連結部３５、３６が枝形態で連結されている。第１維持電極３１は維持容量線３０に直接連結されて縦方向に形成されている。第２維持電極３２と第３維持電極３３とは各々第１維持電極３１に連結されて横方向にのびている。第４維持電極３４は第２及び第３維持電極３２、３３に連結されて縦方向にのびている。維持電極連結部３５、３６は第４維持電極３４と隣接する画素の第１維持電極３１を連結している。ゲート配線２０、２１と維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６上にはゲート絶縁膜４０が形成されている。ゲート電極２１上部のゲート絶縁膜４０上には非晶質シリコンからなる半導体層５０が形成されている。半導体層５０上にはリン（Ｐ）などのＮ型不純物が高濃度にドーピングされている非晶質シリコンからなる接触層６１、６２が形成されている。両側接触層６１、６２の上には各々ソース電極７１とドレーン電極７２が形成されている。ソース電極７１はゲート絶縁膜４０上に縦方向にのびているデータ線７０に連結されている。データ配線７０、７１、７２の上にはドレーン電極７２を露出させる接触孔８１を有する保護膜８０が形成されている。保護膜８０の上には接触孔８１を通じてドレーン電極７２と連結されている画素電極９０が形成されている。画素電極９０はＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からなっている。
【００１７】
この時、画素電極９０は第１乃至第３小部分９１、９２、９３に分離されており、これら小部分は連結部９４、９５、９６を通じて互いに連結されている。第１小部分９１は二つのゲート線２０と二つのデータ線７０の交差によって定義される画素領域の下半面に四隅が切れた（以下、"面取り"という。）長方形模様で形成されており、接触孔８１を通じてドレーン電極７２と直接連結されている。第２及び第３小部分９２、９３は画素領域の上半面にやはり四隅が切れた長方形模様で形成されている。第２小部分９２は第１小部分９１と第１及び第２連結部９４、９６を通じて連結されている。第３小部分９３は第２小部分９２と第３連結部９５を通じて連結されている。この時、第１小部分９１と第２小部分９２との間には第２維持電極３２が位置する。また、第２小部分９２と第３小部分９３との間には第３維持電極３３が位置する。第１維持電極３１と第４維持電極３４とは画素電極９０とデータ線７０との間に位置する。第１小部分９１は、データ線と平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて長い。第２小部分及び第３小部分は、データ線と平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて短い。この時、第２及び第３小部分９２、９３は第１及び第４維持電極３１、３４と重なるが、第１小部分９１は第１及び第４維持電極３１、３４と重なることはない。また、維持容量線３０はゲート線２０と第３小部分９３との間に位置する。この時、維持容量線３０、維持電極３１、３２、３３、３４及び維持電極連結部３５、３６には、後述する色フィルター基板の共通電極に印加される電位が印加されるのが普通である。
【００１８】
以上のように、データ線と画素電極との間及びゲート線と画素電極との間に共通電位が印加される維持容量線や維持電極を配置すれば、データ線電位とゲート線電位が画素領域の電界に与える影響を維持容量線と維持電極が遮断し、安定なドメインを形成することができる。
【００１９】
次に、図２と図４を参照して本発明の第１実施例による液晶表示装置の色フィルター基板について説明する。
【００２０】
ガラスなどからなる透明な基板１００上にクロム/酸化クロム二重層からなるブラックマトリクス２００が形成されて画素領域を定義している。各画素領域には色フィルター３００が形成されている。色フィルター３００の上には透明な導電体からなる共通電極４００が基板１００全面に形成されている。共通電極４００の上には誘電率が液晶物質９００と異なる誘電体からなる突起パターン５１０、５２０、５３０が形成されている。この時、突起パターン５１０、５２０、５３０は第１乃至第３突起５１０、５２０、５３０からなっている。第１突起５１０は画素領域の下半部を左右に２分しており、第２突起５２０と第３突起５３０は画素領域の上半部を上下に３分している。各突起５１０、５２０、５３０の両端部はしだいに拡張されて二等辺三角形状をしている。これら各突起５１０、５２０、５３０は互いに分離されている。
【００２１】
前記においてブラックマトリクス２００は有機物質で形成してもよく、色フィルター３００は薄膜トランジスタ基板に形成してもよい。
【００２２】
以下、図３と図４を参照して本発明の第１実施例による液晶表示装置について説明する。
【００２３】
図１の薄膜トランジスタ基板と図２の色フィルター基板とを位置合わせして結合し、二つの基板の間に液晶物質９００を注入してそれに含まれている液晶分子の方向子を垂直に配向し、二つの偏光板１１、１０１を二つの基板１０、１００の外部にその偏光軸が互いに直交するように配置すれば第１実施例による液晶表示装置が設けられる。
【００２４】
二つの基板１０、１００が位置合わせされた状態では薄膜トランジスタ基板の画素電極９０の各小部分９１、９２、９３と色フィルター基板の共通電極４００上に形成されている第１乃至第３突起５１０、５２０、５３０が重なって画素領域を複数の小ドメインに分割する。この時、画素電極９０の各小部分９１、９２、９３は二つの長辺と二つの短辺からなり、各小部分の長辺はデータ線７０またはゲート線２０と平行になり、偏光板の偏光軸とは４５゜をなす（図３参照）。ここで、データ線７０やゲート線２０と隣接して画素電極９０の各小部分９１、９２、９３の長辺が位置している場合にはデータ線７０と長辺との間及びゲート線２０と長辺との間に維持容量線３０や維持電極３１、３２、３３、３４が配置される。一方、画素電極の各小部分９１、９２、９３の短辺周辺には維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４が配置されることがないか、配置されていても画素電極９０によって完全に覆われているか又は画素電極９０から３μｍ以上遠く離れていることが好ましい。このように維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４を配置する理由は、データ線７０またはゲート線２０が画素電極小部分９１、９２、９３の長辺と隣接する部分ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメイン形成を妨害する方向に作用し、反対に短辺と隣接する部分ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメイン形成を助ける方向に作用するためである。
【００２５】
この時、液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）は−４．０から−５．５の間の値を有する。液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）が−４．５から−５．５の間の値を有すれば、Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）を２．２Ｖ以下に下げることができるので更に好ましい。
【００２６】
次に、図５と図６を参照して液晶物質９００の誘電率異方性が−４．０から−５．５の間の値でなければならない理由を説明する。図５は液晶の誘電率異方性によるＶ−Ｔ曲線の変化を示すグラフであり、図６は液晶の誘電率異方性によるＶ10電圧を示すグラフである。
【００２７】
図５を見れば、液晶の誘電率異方性（Δε）が大きいほどＶ−Ｔ曲線が速く上昇することが分かる。したがって、液晶の誘電率異方性（Δε）が大きいほど最高透過率に到達する電圧がさらに低い。従来使用した液晶（４番グラフ）は誘電率異方性（Δε）が−３．８程度であるＬＣ４に該当する。しかし、ＬＣ４は、図５から分かるように、５．５Ｖ駆動（ＡＶｄｄ基準１１Ｖ）には適しているが、４．５Ｖ駆動（ＡＶｄｄ基準９Ｖ）では透過率が過度に減少して適用するのが難しい。
【００２８】
図６を見れば、誘電率異方性の絶対値が大きくなるほど（４番グラフから１番グラフへ行くほど）Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）が低くなることが分かる。従来使用された液晶（４番グラフ）であるＬＣ４のＶ10電圧が約２．４〜２．５Ｖの間であり、ＡＶｄｄ基準９Ｖ以下の低電圧駆動のためにはＶ10電圧がＬＣ４に比べて約０．５Ｖ程度低くなければならない。透過率減少を勘案すればＶ10電圧がＬＣ４に比べて約０．３Ｖ程度低ければ、ＡＶｄｄ基準９Ｖ以下の低電圧駆動が可能である。つまり、Ｖ10電圧が２．２Ｖ以下になれば低電圧駆動が可能である。図６を見れば、液晶の誘電率異方性（Δε）が−４．５以下になって、Ｖ10電圧は２．２Ｖ以下になり、低電圧駆動に適することが分かる。しかし、液晶の誘電率異方性（Δε）が−５．５以下になれば液晶の粘度が過度に大きくなり、応答速度が遅くなって残像が激しくなる。しかし、セルギャップ、液晶の弾性係数、液晶の屈折率異方性などの他のセル変数を調整することによって駆動電圧を一定の程度補償することができることを考慮すれば、低電圧駆動に適した誘電率異方性（Δε）値は−５．５から−４．０の間の範囲に拡張される。
【００２９】
図７は本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。図８は本発明の第２実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。図９は本発明の第２実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。図１０は図９のＸ−Ｘ´線による断面図である。
【００３０】
まず、図８と図１０を参照して薄膜トランジスタ基板について説明する。
【００３１】
絶縁基板１０上に横方向にゲート線２０が形成されており、ゲート線２０と同じ方向に維持容量線３０が形成されており、ゲート線２０には突起の形態でゲート電極２１が形成されている。この時、維持容量線３０は一直線模様で形成されていない。つまり、幅が広い複数の棒が横方向にのびている仮想の直線を中心にして交互に上下に少しずつ外れる形態で配列されており、これら棒の間を幅が狭い連結部が連結する形態をしている。維持容量線２０には縦方向にのびている第１及び第２枝電極３３、３１が連結されており、第２枝電極３１には横方向にのびている第３枝電極３２が連結されている。
【００３２】
ゲート線２０と維持容量配線３０、３３、３１、３２上にはゲート絶縁膜４０が形成されている。
【００３３】
ゲート絶縁膜４０上には水素化非晶質シリコンを代表とする半導体からなる半導体層５０が形成されている。半導体層５０はゲート電極２１と重なっている。
【００３４】
半導体層５０上にはＮ型不純物で高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンを代表とする物質で作られた接触層（図示せず）が形成されている。接触層はゲート電極２１を中心にして両側に分離されている。
【００３５】
接触層上にはデータ配線７０、７１、７２が形成されている。データ線７０はゲート絶縁膜４０上に縦方向に形成されている。しかし、データ線７０は一直線に形成されていない。つまり、いくつかの棒が縦方向にのびている仮想の直線を中心にして交互に左右に少しずつ外れる形態で配列されており、これら互いに外れている棒の間を連結部が連結する形態をしている。棒の間の外れている距離は上下ドメインと左右ドメインの占有率を考慮して調整する。この時、隣接する二つのデータ線７０は左右に外れる順序が互いに反対になっていて、二つのデータ線７０によってその間に形成される領域は狭い部分と広い部分が交互になっている。これは左右方向及び上下方向全てで同じである。データ線７０は維持容量線３０及びゲート線２０と交差するが、データ線７０と維持容量線３０は両者の連結部で互いに交差する。
【００３６】
データ線７０上には保護膜８０が形成されている。
【００３７】
保護膜８０上には隣接する二本のゲート線２０とデータ線７０が交差してなす一つの画素領域に一つずつＩＴＯやＩＺＯからなる画素電極９０が形成されている。画素電極９０は接触孔１４１を通じてドレーン電極７２と連結されている。また、画素電極９０は画素領域の模様と同様に広い部分と狭い部分を有しており、狭い部分には縦方向に長く第１切開部９８が形成されており、広い部分には横方向に長く２つの第２切開部９９が形成されている。この時、画素電極９０の狭い部分は第１切開部９８によって左右に２分され、広い部分は第２切開部９９によって上下に３分される。３分された広い部分の中で真中にある部分は他の二つの部分に比べて２倍以上の広い幅がある。この時、第１切開部９８は維持容量線３０の第１枝電極３３と重なっており、第２切開部９９は第３枝電極３２と重なっている。
【００３８】
次に、図８と図１０を参照して薄膜トランジスタ基板に対向する上部基板について説明する。
【００３９】
絶縁基板１００下にブラックマトリクス２００が形成されており、ブラックマトリクス２００下に赤、緑、青の色フィルター３００が形成されている。色フィルター３００下にはオーバーコート膜６００が形成されている。オーバーコート膜６００下にはＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電物質からなる共通電極４００が形成されている。ここで、共通電極４００には図８に示したようなパターンの切開部が形成されている。つまり、縦方向に長くのびている第３切開部４１０と横方向に長くのびている第４及び第５切開部４２０、４３０が形成されている。これら切開部４１０、４２０、４３０の配置は、第３切開部４１０の左右側に第４及び第５切開部４２０、４３０が位置しており、第５切開部４３０は二つの第４切開部４２０の間に配置されている。また、第３切開部４１０の第４及び第５切開部４２０、４３０と隣接する境界線は、第４及び第５切開部４２０、４３０の端部と分離できるように屈曲をなしている。
【００４０】
次に、図９と図１０を参照して本発明の第２実施例による液晶表示装置について説明する。
【００４１】
本発明の第２実施例による液晶表示装置は薄膜トランジスタ基板１０と上部基板１００を一定の間隔をおいて配置し、これらの間に液晶物質を注入密封して形成する。この時、液晶物質に含まれている液晶分子は画素電極９０と共通電極４００の間に電界が印加されていない状態でその方向が薄膜トランジスタ基板１０及び色フィルター基板１００に対して垂直をなすように配向されている。
【００４２】
この時、液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）は−４．０から−５．５の間の値を有する。液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）が−４．５から−５．５の間の値を有するならば、Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）を２．２Ｖ以下に下げることができてさらに好ましい。
【００４３】
薄膜トランジスタ基板１０と上部基板１００を結合した状態で各種配線と画素電極及び切開部の配置を見てみる。
【００４４】
第３切開部４１０は画素電極９０の狭い部分の左右辺と重なっている。第４切開部４２０は画素電極９０の広い部分の上下境界部と重なっている。第５切開部４３０は画素電極９０の広い部分を上下に２分する位置に配置されている。したがって、画素電極９０の狭い部分は第１切開部９８と第３切開部４１０によって２つの小ドメインに分割され、広い部分は第２切開部９９と第４及び第５切開部４２０、４３０によって４つの小ドメインに分割される。この時、小ドメインの幅は２０±５μｍになるのが好ましく、上下ドメイン（Ｂ）と左右ドメイン（Ａ）の占有率を考慮して小ドメインの幅を決定する。小ドメインの幅があまり狭ければ、開口率が低下し、また、あまり広ければ周辺電界が弱く形成されて液晶分子の傾く方向の規制が難しくなるためである。また、上下ドメイン（Ｂ）の占有率を左右ドメイン（Ａ）の占有率に比べて大きく形成することができる。この時、上下ドメイン（Ｂ）が全体画素領域で占める占有率は６０％乃至９０％程度になるのが好ましい。
【００４５】
以上のようなパターンに画素電極９０とドメイン分割のための切開パターン９８、９９、４１０、４２０、４３０を形成すれば、開口率を格段に向上させることができる。本発明の実施例による液晶表示装置は４８％の開口率を示す。これは上下及び左右ドメインの幅を適切に調節できるように画素電極自体の模様を変形させることで可能になったものである。また、共通電極に形成する切開部４１０、４２０、４３０を本来ブラックマトリクス２００によって覆われる画素領域周辺部に大部分配置して開口率減少を最少化する。つまり、第３切開部４１０は画素電極９０の狭い部分の左右辺と重なるように配置し、第４切開部４２０は画素電極９０の広い部分の上下境界部分と重なっているが、これら部分は本来画素の間の境界部分で光がもれることを防止するためにブラックマトリクス２００で覆っておく部分であるか、維持容量形成のための維持容量線３０が配置される部分である。したがって、これら部分に形成されている第３及び第４切開部４１０、４２０は別途の開口率低下を招くことはない。
【００４６】
また、左右ドメイン（Ａ）に比べて上下ドメイン（Ｂ）を広く形成することによって視認性を向上させることができる。
【００４７】
また、本発明の第２実施例による液晶表示装置では全ての小ドメインが長方形形態を有するので、応答速度の側面や小ドメイン隅部でのテクスチャー発生最少化の側面から有利である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によると、誘電率異方性（Δε）が−４．０から−５．５の間である液晶物質を用いることによって従来に比べて低い電圧で駆動が可能であり、誘電率異方性（Δε）が−４．５から−５．５の間である液晶物質を用いれば、Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）を２．２Ｖ以下に下げるすることができる。したがって、高価な高電圧駆動ＩＣの代わりに安価な低電圧駆動ＩＣを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【図２】 本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。
【図３】 本発明の第１実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。
【図４】 図３のIV−IV’線による断面図である。
【図５】 液晶の誘電率異方性によるＶ−Ｔ曲線の変化を示すグラフである。
【図６】 液晶の誘電率異方性によるＶ10電圧を示すグラフである。
【図７】 本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【図８】 本発明の第２実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。
【図９】 本発明の第２実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。
【図１０】 図９のＸ−Ｘ’線による断面図である。
【符号の説明】
１０：絶縁基板
１１、１０１：偏光板
２０、２１：ゲート線、ゲート電極（ゲート配線）
３０：維持容量線
３１、３２、３３、３４：維持電極
３５、３６：維持電極連結部
４０：ゲート絶縁膜
５０：半導体層
６１、６２：接触層
７０、７１、７２：データ線、ソース電極、ドレイン電極（データ配線）
８０：保護膜
８１：接触孔
９０：画素電極
９１、９２、９３：第１、第２、第３小部分
９４、９５、９６：第１、第３、第２連結部
９８：第１切開部（切開パターン）
９９：第２切開部（切開パターン）
１００：透明基板
２００：ブラックマトリクス
３００：色フィルター
４００：共通電極
４１０、４２０、４３０：第３、第４、第５切開部（切開パターン）
５１０、５２０、５３０：第１、第２、第３突起
６００：オーバーコート膜
９００：液晶物質
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関し、特に広視野角を得るために画素領域を複数の小ドメインに分割する垂直配向液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は一般に共通電極とカラーフィルターなどが形成されている上部基板と薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶物質を注入しておいて、画素電極と共通電極とに互いに異なる電位を印加することによって電界を形成して液晶分子群の配列を変更させ、これにより光の透過率を調節して画像を表現する装置である。
【０００３】
【従来の技術】
しかし、液晶表示装置は視野角が狭いことが重大な短所である。このような短所を克服しようと視野角を広めるための様々な方案が開発されているが、その中でも液晶分子を上下基板に対して垂直に配向し、画素電極とその対向電極である共通電極に一定の切開パターンを形成したり突起を形成する方法が有力視されている。
【０００４】
切開パターンを形成する方法としては、画素電極と共通電極に各々切開パターンを形成し、これら切開パターンによって形成される周辺電界（Fringe Field）を利用して液晶分子群が横になる方向を調節することによって視野角を広める方法がある。
【０００５】
突起を形成する方法は、上下基板上に形成されている画素電極及び共通電極上に各々突起を形成しておくことにより、突起によって歪曲される電場を利用し液晶分子が横になる方向を調節する方式である。
【０００６】
他の方法としては、下部基板上に形成されている画素電極には切開パターンを形成し、上部基板に形成されている共通電極上には突起を形成し、切開パターンと突起とによって形成される周辺電界（Fringe Field）を利用して液晶が横になる方向を調節してドメインを形成する方法がある。
【０００７】
しかし、このような垂直配向（VA：vertically aligned）モード液晶表示装置では、液晶がねじれ配向されているTNモード液晶表示装置に比べて高い駆動電圧を必要とする。つまり、ＴＮモード液晶表示装置はＡＶｄｄ（アナログ駆動電圧）が９Ｖ以下であるが、ＶＡモード液晶表示装置はＡＶｄｄが１０Ｖから１３Ｖの間である。したがって、ＴＮモード液晶表示装置は１０ＶタップＩＣを駆動ＩＣとして使用することができるが、ＶＡモード液晶表示装置は１３ＶタップＩＣや１５ＶタップＩＣを使用しなければならない。しかし、１０ＶタップＩＣに比べて１３ＶタップＩＣや１５ＶタップＩＣは価格が高いため、垂直配向形液晶表示装置の価格競争力を落とす大きな原因として作用する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が目的とする技術的課題は、垂直配向形液晶表示装置の駆動電圧を下げることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本発明では、誘電率異方性が−４．０Ｖ以下である液晶物質を使用する。
【００１０】
具体的には、第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板上に形成されている第１配線と、前記第１絶縁基板上に形成されており、前記第１配線と絶縁されて交差している第２配線と、前記第１配線と前記第２配線が交差して定義する画素領域ごとに形成されている画素電極と、前記第１配線と、前記第２配線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタと、前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板上に形成されている共通電極と、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板の間に注入されている液晶物質と、前記第１絶縁基板と前記２絶縁基板のうちの少なくともいずれかの基板上に形成されている第１ドメイン分割手段と、前記第１絶縁基板と前記２絶縁基板のうちの少なくともいずれかの基板上に形成されている第２ドメイン分割手段と、を含み、前記液晶物質に含まれている液晶分子は前記画素電極と前記共通電極の間に電界が印加されていない状態で前記第１及び第２基板に対して垂直に配向されており、前記液晶物質の誘電率異方性は−４．５から−５．５の間であり、前記第１及び第２ドメイン分割手段は前記画素領域を複数の第１及び第２ドメインに分割し、前記第１及び第２ドメインは長さと幅を有し、前記第１ドメインの長さ方向と前記第２ドメインの長さ方向とは互いに実質的に垂直をなす液晶表示装置を設ける。
【００１１】
この時、前記液晶物質の誘電率異方性は−４．５から−５．５の間であればさらに好ましい。ここで、第１及び第２ドメイン分割手段は、前記画素電極が有している切開パターンと第２絶縁基板上に形成されている誘電体突起の組み合わせであるか、前記画素電極と前記共通電極に各々形成されている切開パターンの組み合わせであることが可能である。
【００１２】
一方、前記第１及び第２ドメイン分割手段によって形成される前記第１及び第２ドメインは左右ドメインと上下ドメインとに分類され、前記上下ドメインが占める面積が前記左右ドメインが占める面積より大きくすることができる。また、隣接した二つの前記第２配線の間の間隔は一定の長さを周期として反復的に変化し、前記画素電極の前記第２配線と隣接した辺は前記第２配線に沿って屈曲し、前記画素電極は幅が狭い部分と広い部分を有することもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例による垂直配向形液晶表示装置について説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。図２は本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。図４は図３のIV−IV´線による断面図である。
【００１５】
まず、図１と図４を参照して第１実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板について説明する。
【００１６】
ガラスなどの透明な絶縁基板１０上に横方向にのびているゲート線２０が形成されており、ゲート線と平行に維持容量線３０が形成されている。ゲート線２０にはゲート電極２１が突起の形態で形成されている。維持容量線３０には第１乃至第４維持電極３１、３２、３３、３４と維持電極連結部３５、３６が枝形態で連結されている。第１維持電極３１は維持容量線３０に直接連結されて縦方向に形成されている。第２維持電極３２と第３維持電極３３とは各々第１維持電極３１に連結されて横方向にのびている。第４維持電極３４は第２及び第３維持電極３２、３３に連結されて縦方向にのびている。維持電極連結部３５、３６は第４維持電極３４と隣接する画素の第１維持電極３１を連結している。ゲート配線２０、２１と維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６上にはゲート絶縁膜４０が形成されている。ゲート電極２１上部のゲート絶縁膜４０上には非晶質シリコンからなる半導体層５０が形成されている。半導体層５０上にはリン（Ｐ）などのＮ型不純物が高濃度にドーピングされている非晶質シリコンからなる接触層６１、６２が形成されている。両側接触層６１、６２の上には各々ソース電極７１とドレーン電極７２が形成されている。ソース電極７１はゲート絶縁膜４０上に縦方向にのびているデータ線７０に連結されている。データ配線７０、７１、７２の上にはドレーン電極７２を露出させる接触孔８１を有する保護膜８０が形成されている。保護膜８０の上には接触孔８１を通じてドレーン電極７２と連結されている画素電極９０が形成されている。画素電極９０はＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からなっている。
【００１７】
この時、画素電極９０は第１乃至第３小部分９１、９２、９３に分離されており、これら小部分は連結部９４、９５、９６を通じて互いに連結されている。第１小部分９１は二つのゲート線２０と二つのデータ線７０の交差によって定義される画素領域の下半面に四隅が切れた（以下、"面取り"という。）長方形模様で形成されており、接触孔８１を通じてドレーン電極７２と直接連結されている。第２及び第３小部分９２、９３は画素領域の上半面にやはり四隅が切れた長方形模様で形成されている。第２小部分９２は第１小部分９１と第１及び第２連結部９４、９６を通じて連結されている。第３小部分９３は第２小部分９２と第３連結部９５を通じて連結されている。この時、第１小部分９１と第２小部分９２との間には第２維持電極３２が位置する。また、第２小部分９２と第３小部分９３との間には第３維持電極３３が位置する。第１維持電極３１と第４維持電極３４とは画素電極９０とデータ線７０との間に位置する。第１小部分９１は、データ線と平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて長い。第２小部分及び第３小部分は、データ線と平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて短い。この時、第２及び第３小部分９２、９３は第１及び第４維持電極３１、３４と重なるが、第１小部分９１は第１及び第４維持電極３１、３４と重なることはない。また、維持容量線３０はゲート線２０と第３小部分９３との間に位置する。この時、維持容量線３０、維持電極３１、３２、３３、３４及び維持電極連結部３５、３６には、後述する色フィルター基板の共通電極に印加される電位が印加されるのが普通である。
【００１８】
以上のように、データ線と画素電極との間及びゲート線と画素電極との間に共通電位が印加される維持容量線や維持電極を配置すれば、データ線電位とゲート線電位が画素領域の電界に与える影響を維持容量線と維持電極が遮断し、安定なドメインを形成することができる。
【００１９】
次に、図２と図４を参照して本発明の第１実施例による液晶表示装置の色フィルター基板について説明する。
【００２０】
ガラスなどからなる透明な基板１００上にクロム/酸化クロム二重層からなるブラックマトリクス２００が形成されて画素領域を定義している。各画素領域には色フィルター３００が形成されている。色フィルター３００の上には透明な導電体からなる共通電極４００が基板１００全面に形成されている。共通電極４００の上には誘電率が液晶物質９００と異なる誘電体からなる突起パターン５１０、５２０、５３０が形成されている。この時、突起パターン５１０、５２０、５３０は第１乃至第３突起５１０、５２０、５３０からなっている。第１突起５１０は画素領域の下半部を左右に２分しており、第２突起５２０と第３突起５３０は画素領域の上半部を上下に３分している。各突起５１０、５２０、５３０の両端部はしだいに拡張されて二等辺三角形状をしている。これら各突起５１０、５２０、５３０は互いに分離されている。
【００２１】
前記においてブラックマトリクス２００は有機物質で形成してもよく、色フィルター３００は薄膜トランジスタ基板に形成してもよい。
【００２２】
以下、図３と図４を参照して本発明の第１実施例による液晶表示装置について説明する。
【００２３】
図１の薄膜トランジスタ基板と図２の色フィルター基板とを位置合わせして結合し、二つの基板の間に液晶物質９００を注入してそれに含まれている液晶分子の方向子を垂直に配向し、二つの偏光板１１、１０１を二つの基板１０、１００の外部にその偏光軸が互いに直交するように配置すれば第１実施例による液晶表示装置が設けられる。
【００２４】
二つの基板１０、１００が位置合わせされた状態では薄膜トランジスタ基板の画素電極９０の各小部分９１、９２、９３と色フィルター基板の共通電極４００上に形成されている第１乃至第３突起５１０、５２０、５３０が重なって画素領域を複数の小ドメインに分割する。この時、画素電極９０の各小部分９１、９２、９３は二つの長辺と二つの短辺からなり、各小部分の長辺はデータ線７０またはゲート線２０と平行になり、偏光板の偏光軸とは４５゜をなす（図３参照）。ここで、データ線７０やゲート線２０と隣接して画素電極９０の各小部分９１、９２、９３の長辺が位置している場合にはデータ線７０と長辺との間及びゲート線２０と長辺との間に維持容量線３０や維持電極３１、３２、３３、３４が配置される。一方、画素電極の各小部分９１、９２、９３の短辺周辺には維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４が配置されることがないか、配置されていても画素電極９０によって完全に覆われているか又は画素電極９０から３μｍ以上遠く離れていることが好ましい。このように維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４を配置する理由は、データ線７０またはゲート線２０が画素電極小部分９１、９２、９３の長辺と隣接する部分ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメイン形成を妨害する方向に作用し、反対に短辺と隣接する部分ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメイン形成を助ける方向に作用するためである。
【００２５】
この時、液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）は−４．０から−５．５の間の値を有する。液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）が−４．５から−５．５の間の値を有すれば、Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）を２．２Ｖ以下に下げることができるので更に好ましい。
【００２６】
次に、図５と図６を参照して液晶物質９００の誘電率異方性が−４．０から−５．５の間の値でなければならない理由を説明する。図５は液晶の誘電率異方性によるＶ−Ｔ曲線の変化を示すグラフであり、図６は液晶の誘電率異方性によるＶ10電圧を示すグラフである。
【００２７】
図５を見れば、液晶の誘電率異方性（Δε）が大きいほどＶ−Ｔ曲線が速く上昇することが分かる。したがって、液晶の誘電率異方性（Δε）が大きいほど最高透過率に到達する電圧がさらに低い。従来使用した液晶（４番グラフ）は誘電率異方性（Δε）が−３．８程度であるＬＣ４に該当する。しかし、ＬＣ４は、図５から分かるように、５．５Ｖ駆動（ＡＶｄｄ基準１１Ｖ）には適しているが、４．５Ｖ駆動（ＡＶｄｄ基準９Ｖ）では透過率が過度に減少して適用するのが難しい。
【００２８】
図６を見れば、誘電率異方性の絶対値が大きくなるほど（４番グラフから１番グラフへ行くほど）Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）が低くなることが分かる。従来使用された液晶（４番グラフ）であるＬＣ４のＶ10電圧が約２．４〜２．５Ｖの間であり、ＡＶｄｄ基準９Ｖ以下の低電圧駆動のためにはＶ10電圧がＬＣ４に比べて約０．５Ｖ程度低くなければならない。透過率減少を勘案すればＶ10電圧がＬＣ４に比べて約０．３Ｖ程度低ければ、ＡＶｄｄ基準９Ｖ以下の低電圧駆動が可能である。つまり、Ｖ10電圧が２．２Ｖ以下になれば低電圧駆動が可能である。図６を見れば、液晶の誘電率異方性（Δε）が−４．５以下になって、Ｖ10電圧は２．２Ｖ以下になり、低電圧駆動に適することが分かる。しかし、液晶の誘電率異方性（Δε）が−５．５以下になれば液晶の粘度が過度に大きくなり、応答速度が遅くなって残像が激しくなる。しかし、セルギャップ、液晶の弾性係数、液晶の屈折率異方性などの他のセル変数を調整することによって駆動電圧を一定の程度補償することができることを考慮すれば、低電圧駆動に適した誘電率異方性（Δε）値は−５．５から−４．０の間の範囲に拡張される。
【００２９】
図７は本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。図８は本発明の第２実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。図９は本発明の第２実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。図１０は図９のＸ−Ｘ´線による断面図である。
【００３０】
まず、図８と図１０を参照して薄膜トランジスタ基板について説明する。
【００３１】
絶縁基板１０上に横方向にゲート線２０が形成されており、ゲート線２０と同じ方向に維持容量線３０が形成されており、ゲート線２０には突起の形態でゲート電極２１が形成されている。この時、維持容量線３０は一直線模様で形成されていない。つまり、幅が広い複数の棒が横方向にのびている仮想の直線を中心にして交互に上下に少しずつ外れる形態で配列されており、これら棒の間を幅が狭い連結部が連結する形態をしている。維持容量線２０には縦方向にのびている第１及び第２枝電極３３、３１が連結されており、第２枝電極３１には横方向にのびている第３枝電極３２が連結されている。
【００３２】
ゲート線２０と維持容量配線３０、３３、３１、３２上にはゲート絶縁膜４０が形成されている。
【００３３】
ゲート絶縁膜４０上には水素化非晶質シリコンを代表とする半導体からなる半導体層５０が形成されている。半導体層５０はゲート電極２１と重なっている。
【００３４】
半導体層５０上にはＮ型不純物で高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンを代表とする物質で作られた接触層（図示せず）が形成されている。接触層はゲート電極２１を中心にして両側に分離されている。
【００３５】
接触層上にはデータ配線７０、７１、７２が形成されている。データ線７０はゲート絶縁膜４０上に縦方向に形成されている。しかし、データ線７０は一直線に形成されていない。つまり、いくつかの棒が縦方向にのびている仮想の直線を中心にして交互に左右に少しずつ外れる形態で配列されており、これら互いに外れている棒の間を連結部が連結する形態をしている。棒の間の外れている距離は上下ドメインと左右ドメインの占有率を考慮して調整する。この時、隣接する二つのデータ線７０は左右に外れる順序が互いに反対になっていて、二つのデータ線７０によってその間に形成される領域は狭い部分と広い部分が交互になっている。これは左右方向及び上下方向全てで同じである。データ線７０は維持容量線３０及びゲート線２０と交差するが、データ線７０と維持容量線３０は両者の連結部で互いに交差する。
【００３６】
データ線７０上には保護膜８０が形成されている。
【００３７】
保護膜８０上には隣接する二本のゲート線２０とデータ線７０が交差してなす一つの画素領域に一つずつＩＴＯやＩＺＯからなる画素電極９０が形成されている。画素電極９０は接触孔１４１を通じてドレーン電極７２と連結されている。また、画素電極９０は画素領域の模様と同様に広い部分と狭い部分を有しており、狭い部分には縦方向に長く第１切開部９８が形成されており、広い部分には横方向に長く２つの第２切開部９９が形成されている。この時、画素電極９０の狭い部分は第１切開部９８によって左右に２分され、広い部分は第２切開部９９によって上下に３分される。３分された広い部分の中で真中にある部分は他の二つの部分に比べて２倍以上の広い幅がある。この時、第１切開部９８は維持容量線３０の第１枝電極３３と重なっており、第２切開部９９は第３枝電極３２と重なっている。
【００３８】
次に、図８と図１０を参照して薄膜トランジスタ基板に対向する上部基板について説明する。
【００３９】
絶縁基板１００下にブラックマトリクス２００が形成されており、ブラックマトリクス２００下に赤、緑、青の色フィルター３００が形成されている。色フィルター３００下にはオーバーコート膜６００が形成されている。オーバーコート膜６００下にはＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電物質からなる共通電極４００が形成されている。ここで、共通電極４００には図８に示したようなパターンの切開部が形成されている。つまり、縦方向に長くのびている第３切開部４１０と横方向に長くのびている第４及び第５切開部４２０、４３０が形成されている。これら切開部４１０、４２０、４３０の配置は、第３切開部４１０の左右側に第４及び第５切開部４２０、４３０が位置しており、第５切開部４３０は二つの第４切開部４２０の間に配置されている。また、第３切開部４１０の第４及び第５切開部４２０、４３０と隣接する境界線は、第４及び第５切開部４２０、４３０の端部と分離できるように屈曲をなしている。
【００４０】
次に、図９と図１０を参照して本発明の第２実施例による液晶表示装置について説明する。
【００４１】
本発明の第２実施例による液晶表示装置は薄膜トランジスタ基板１０と上部基板１００を一定の間隔をおいて配置し、これらの間に液晶物質を注入密封して形成する。この時、液晶物質に含まれている液晶分子は画素電極９０と共通電極４００の間に電界が印加されていない状態でその方向が薄膜トランジスタ基板１０及び色フィルター基板１００に対して垂直をなすように配向されている。
【００４２】
この時、液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）は−４．０から−５．５の間の値を有する。液晶物質９００の誘電率異方性（Δε）が−４．５から−５．５の間の値を有するならば、Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）を２．２Ｖ以下に下げることができてさらに好ましい。
【００４３】
薄膜トランジスタ基板１０と上部基板１００を結合した状態で各種配線と画素電極及び切開部の配置を見てみる。
【００４４】
第３切開部４１０は画素電極９０の狭い部分の左右辺と重なっている。第４切開部４２０は画素電極９０の広い部分の上下境界部と重なっている。第５切開部４３０は画素電極９０の広い部分を上下に２分する位置に配置されている。したがって、画素電極９０の狭い部分は第１切開部９８と第３切開部４１０によって２つの小ドメインに分割され、広い部分は第２切開部９９と第４及び第５切開部４２０、４３０によって４つの小ドメインに分割される。この時、小ドメインの幅は２０±５μｍになるのが好ましく、上下ドメイン（Ｂ）と左右ドメイン（Ａ）の占有率を考慮して小ドメインの幅を決定する。小ドメインの幅があまり狭ければ、開口率が低下し、また、あまり広ければ周辺電界が弱く形成されて液晶分子の傾く方向の規制が難しくなるためである。また、上下ドメイン（Ｂ）の占有率を左右ドメイン（Ａ）の占有率に比べて大きく形成することができる。この時、上下ドメイン（Ｂ）が全体画素領域で占める占有率は６０％乃至９０％程度になるのが好ましい。
【００４５】
以上のようなパターンに画素電極９０とドメイン分割のための切開パターン９８、９９、４１０、４２０、４３０を形成すれば、開口率を格段に向上させることができる。本発明の実施例による液晶表示装置は４８％の開口率を示す。これは上下及び左右ドメインの幅を適切に調節できるように画素電極自体の模様を変形させることで可能になったものである。また、共通電極に形成する切開部４１０、４２０、４３０を本来ブラックマトリクス２００によって覆われる画素領域周辺部に大部分配置して開口率減少を最少化する。つまり、第３切開部４１０は画素電極９０の狭い部分の左右辺と重なるように配置し、第４切開部４２０は画素電極９０の広い部分の上下境界部分と重なっているが、これら部分は本来画素の間の境界部分で光がもれることを防止するためにブラックマトリクス２００で覆っておく部分であるか、維持容量形成のための維持容量線３０が配置される部分である。したがって、これら部分に形成されている第３及び第４切開部４１０、４２０は別途の開口率低下を招くことはない。
【００４６】
また、左右ドメイン（Ａ）に比べて上下ドメイン（Ｂ）を広く形成することによって視認性を向上させることができる。
【００４７】
また、本発明の第２実施例による液晶表示装置では全ての小ドメインが長方形形態を有するので、応答速度の側面や小ドメイン隅部でのテクスチャー発生最少化の側面から有利である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によると、誘電率異方性（Δε）が−４．０から−５．５の間である液晶物質を用いることによって従来に比べて低い電圧で駆動が可能であり、誘電率異方性（Δε）が−４．５から−５．５の間である液晶物質を用いれば、Ｖ10電圧（透過率が最高透過率の１０％に到達する電圧）を２．２Ｖ以下に下げるすることができる。したがって、高価な高電圧駆動ＩＣの代わりに安価な低電圧駆動ＩＣを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【図２】 本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。
【図３】 本発明の第１実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。
【図４】 図３のIV−IV’線による断面図である。
【図５】 液晶の誘電率異方性によるＶ−Ｔ曲線の変化を示すグラフである。
【図６】 液晶の誘電率異方性によるＶ10電圧を示すグラフである。
【図７】 本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【図８】 本発明の第２実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。
【図９】 本発明の第２実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。
【図１０】 図９のＸ−Ｘ’線による断面図である。
【符号の説明】
１０：絶縁基板
１１、１０１：偏光板
２０、２１：ゲート線、ゲート電極（ゲート配線）
３０：維持容量線
３１、３２、３３、３４：維持電極
３５、３６：維持電極連結部
４０：ゲート絶縁膜
５０：半導体層
６１、６２：接触層
７０、７１、７２：データ線、ソース電極、ドレイン電極（データ配線）
８０：保護膜
８１：接触孔
９０：画素電極
９１、９２、９３：第１、第２、第３小部分
９４、９５、９６：第１、第３、第２連結部
９８：第１切開部（切開パターン）
９９：第２切開部（切開パターン）
１００：透明基板
２００：ブラックマトリクス
３００：色フィルター
４００：共通電極
４１０、４２０、４３０：第３、第４、第５切開部（切開パターン）
５１０、５２０、５３０：第１、第２、第３突起
６００：オーバーコート膜
９００：液晶物質
Claims (5)
- 第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されている第１配線と、
前記第１絶縁基板上に形成されており、前記第１配線と絶縁されて交差している第２配線と、
前記第１配線と前記第２配線とが交差して定義する画素領域ごとに形成されている画素電極と、
前記第１配線、前記第２配線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタと、
前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、
前記第２絶縁基板上に形成されている共通電極と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に注入されている液晶物質と、
前記第１絶縁基板と前記２絶縁基板のうちの少なくともいずれかの基板上に形成されている第１ドメイン分割手段と、
前記第１絶縁基板と前記２絶縁基板のうちの少なくともいずれかの基板上に形成されている第２ドメイン分割手段と、
を含み、前記液晶物質に含まれている液晶分子は前記画素電極と前記共通電極との間に電界が印加されていない状態で前記第１及び第２基板に対して垂直に配向されており、前記液晶物質の誘電率異方性は−４．０から−５．５の間であり、前記第１及び第２ドメイン分割手段は前記画素領域を複数の左右及び上下ドメインに分割し、前記左右及び上下ドメインは長さと幅を有し、前記左右ドメインの長さ方向と前記上下ドメインの長さ方向とは互いに実質的に垂直をなし、
前記左右ドメインの前記長さ方向は前記第２配線の延長方向と実質的に垂直をなし、前記上下ドメインの前記長さ方向と前記第２配線の前記延長方向とは実質的に平行であり、
前記画素電極は前記左右ドメインが配置される幅の狭い第１領域と前記上下ドメインが配置される幅の広い第２領域とを含み、
隣接した２つの前記第２配線の間の間隔が一定の長さを周期として反復的に変化するように前記第２配線は第１及び第２領域の側部に沿って屈曲する液晶表示装置。 - 前記液晶物質の誘電率異方性は−４．５から−５．５の間である、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記第１ドメイン分割手段は前記画素電極が有している切開パターンであり、前記第２ドメイン分割手段は前記第２絶縁基板上に形成されている誘電体突起である、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記第１ドメイン分割手段と前記第２ドメイン分割手段は各々前記画素電極と前記共通電極に形成されている切開パターンである、請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記上下ドメインが占める前記第２領域の面積は前記左右ドメインが占める前記第１領域の面積より大きい、請求項１に記載の液晶表示装置。
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