JP4910642B2 - 液晶表示パネル - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルに関し、特に外部から表面を押圧しても表示画質の低下が生
じ難く、広視野角が達成できるＭＶＡ(Multi-domain Vertically Aligned)方式の透過型
ないし半透過型の液晶表示パネルに関する。

近年、情報通信機器のみならず一般の電気機器においても液晶表示装置の適用が急速に
普及している。液晶表示パネルは、自ら発光しないために、バックライトを備えた透過型
の液晶表示装置が多く使用されているが、バックライトの消費電力が大きいために、特に
携帯型のものについては消費電力を減少させるためにバックライトを必要としない反射型
の液晶表示パネルが用いられている。しかしながら、この反射型液晶表示パネルは、外光
を光源として用いるために、暗い室内などでは見え難くなってしまう。そこで、近年に至
り特に透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型の液晶表示パネルの開発が進められてき
ている。

この半透過型の液晶表示パネルは、一つの画素領域内に画素電極を備えた透過部と画素
電極及び反射板の両方を備えた反射部とを有しており、暗い場所においてはバックライト
を点灯して画素領域の透過部を利用して画像を表示し、明るい場所においてはバックライ
トを点灯することなく反射部において外光を利用して画像を表示しているため、常時バッ
クライトを点灯する必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減させることができるとい
う利点を有している。

ところで、携帯電話等に代表されるモバイル機器における小型の表示部には、その使用
者が限定されていること等から、液晶表示パネルに対する広視野角の要求は従来さほど高
くはなかった。しかしながら、近年のますます高機能化するモバイル機器においても、表
示部における液晶表示パネルの広視野角の要求が急激に高まってきている。このようなモ
バイル機器に対する広視野角化の要求に基づき、従来モバイル機器に多用されていたＴＮ
方式の液晶表示パネルに換えて、ＭＶＡ方式の透過型液晶表示パネルだけでなく、半透過
型液晶表示パネルの開発も最近では進められてきている（下記特許文献１、２参照）。

ここで、下記特許文献２に開示されているＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルについ
て図６及び図７を用いて説明する。なお、図６（ａ）はＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パ
ネルの概略的な構造を示す斜視図であり、図６（ｂ）は液晶に電界を印加したときの液晶
分子の傾斜状態を示す概略図であり、図７は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

このＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル５０においては、反射部５１と透過部５２と
の間には傾斜面または段差５３が設けられており、反射部５１と透過部５２とは段差５３
を介して連続している。半透過型液晶表示パネル５０における第１基板５４の画素電極５
５には、画素電極５５が形成されていない領域としての第１開口領域５６が形成されてい
る。この第１開口領域５６が第１の配向分割手段を構成し、段差５３を挟んで反射部５１
及び透過部５２にまたがって形成されている。この結果、反射部５１における画素電極５
５ａと透過部５２における画素電極５５ｂとは半透過型液晶表示パネル５０の長さ方向に
延びる一個のライン５７を介して相互に接続されている。

第２基板５８の共通電極５９には、反射部５１における画素電極５５ａ及び透過部５２
における画素電極５５ｂに対向して、それぞれ第２開口領域６０ａ、６０ｂが形成されて
いる。この第２開口領域６０ａ、６０ｂが第２の配向分割手段を構成する。第２開口領域
６０ａ、６０ｂは十字型のスリットとして構成されており、鉛直方向において、第２開口
領域６０ａの中心が画素電極５５ａの中心と一致するように、さらに、第２開口領域６０
ｂの中心が画素電極５５ｂの中心と一致するように配置されている。

この半透過型液晶表示パネル５０は、図６（ｂ）及び図７に示すように、液晶層に電界
を印加したとき、液晶分子６１は誘電率異方性が負であるため、段差５３における第１開
口領域５６上においては、液晶分子６１は共通電極５９側におけるライン５７の方向に傾
斜し、反射部５１及び透過部５２上においては、共通電極５９における反射部５１に対応
する領域の中心又は透過部５２に対応する領域の中心に傾斜する。このように、半透過型
液晶表示パネル５０においては、液晶分子６１の配向方向が一意に定まるので、視覚特性
の悪化や応答速度の劣化を低減することができるというものである。

上述の半透過型液晶表示パネル５０は、第１基板５４側の反射部５１と透過部５２との
間に段差５３を設けて、周知のように反射部５１におけるセルギャップｄ１と透過部にお
けるセルギャップｄ２との関係がｄ１＝（ｄ２）／２となるようにして、反射部５１にお
ける表示画質と透過部における表示画質が同じになるように調整されているが、このよう
なセルギャップ調整のための構成を第２基板側に設けたＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パ
ネルも知られている。

このセルギャップ調整のための構成であるトップコート層を第２基板側に設けた従来例
に係るＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの一例を図８及び図９を用いて説明する。な
お、図８はセルギャップ調整のためのトップコート層を第２基板側に設けた従来の半透過
型液晶表示パネルの第２基板を透視して表した１サブ画素分の平面図であり、また、図９
は図８のＣ−Ｃ断面図である。

この半透過型液晶表示パネル１０Ｄにおいては、アレイ基板ＡＲのガラス基板等からな
る透明基板１１上には複数の走査線１２及び信号線１３がそれぞれ直接ないし第一の絶縁
膜１４を介してマトリクス状に形成されている。ここで、走査線１２と信号線１３とで囲
まれた領域が１サブ画素に相当し、スイッチング素子となるＴＦＴ（Thin Film Transist
or）がそれぞれの画素毎に形成されており、各画素のＴＦＴ等の表面は第二の絶縁膜２３
で被覆されている。

そして、走査線１２、信号線１３、第一の絶縁膜１４、第二の絶縁膜２３等を覆うよう
にして、反射部１５においては表面に微細な凹凸部が形成され、透過部１６においては表
面が平坦に形成された有機絶縁膜からなる層間膜１７が積層されている。なお、図８及び
図９においては反射部１５の凹凸部は省略してある。そして層間膜１７にはＴＦＴのドレ
イン電極Ｄに対応する位置にコンタクトホール２０が設けられ、それぞれの画素において
、コンタクトホール２０上及び層間膜１７の表面には、反射部１５に例えばアルミニウム
金属からなる反射板１８が設けられ、この反射板１８の表面及び透過部１６の層間膜１７
の表面には例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)ないしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide)からなる
透明な画素電極１９が形成されている。

そして、反射部１５側においては、層間膜１７の反射板１８が存在する位置の下側に補
助容量線２１が配置され、また、平面視で、反射板１８及び画素電極１９は隣接する画素
の反射板及び画素電極とは接しないで、かつ走査線１２及び信号線１３とは同じく光漏れ
を防止するために若干重なるようにして形成されており、透過部１６側における画素電極
１９は隣接する画素の画素電極及び反射板とは接しないでかつ走査線１２及び信号線１３
と若干重なるように形成されている。

また、この半透過型液晶表示パネル１０Ｄにおいては、画素電極１９の反射部１５と透
過部１６の境界領域で液晶分子の配向を規制するためにスリット３３が設けられて、画素
電極１９は実質的に反射部１５の画素電極１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂに分割さ
れており、反射部１５の画素電極１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂとは幅の狭い連結
部３４を介して電気的に接続されている。そして、画素電極１９の表面には全ての画素を
覆うように垂直配向膜（図示せず）が積層されている。

また、カラーフィルタ基板ＣＦのガラス基板等の透明基板２５の表示領域上に、それぞ
れの画素に対応して形成される例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうち何れか
一色からなるストライプ状のカラーフィルタ層２６が設けられているとともに、このカラ
ーフィルタ層２６の表面には共通電極２７が設けられている。また、反射部１５と透過部
１６とで同じ厚さのカラーフィルタ層２６を使用するため、反射部１５のカラーフィルタ
層２６の一部分に所定の厚さのトップコート層２８が設けられている。このトップコート
層２８は、反射部１５全体にわたって設けられており、その厚さは反射部１５における液
晶層の厚さ、いわゆるセルギャップｄ１が透過部１６のセルギャップｄ２の半分となるよ
うに、すなわちｄ１＝（ｄ２）／２となるようにされている。

加えて、透過部１６に位置するカラーフィルタ層２６の表面の一部及び反射部１５に位
置するトップコート層２８の表面の一部にそれぞれ液晶分子の配向を規制するための突起
３１及び３２がそれぞれ設けられており、また、共通電極２７、トップコート層２８及び
突起３１、３２の表面には垂直配向膜（図示せず）が積層されている。

そして、前記アレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板ＣＦを互いに対向させ、両基板の
周囲にシール材を設けることにより両基板を貼り合せ、両基板間に負の誘電率異方性を有
する液晶を充填することによりＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ｄとなる。なお
、前記アレイ基板ＡＲの下方には、図示しない周知の光源、導光板、拡散シート等を有す
るバックライト装置が配置されている。

このＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ｄにおいては、画素電極１９と共通電極
２７間に電界が印加されない状態においては、液晶層２９の液晶分子は長軸が画素電極１
９及び共通電極２７の表面に対して垂直をなすように配向されているため、光が透過しな
い状態となり、しかも、画素電極１９と共通電極２７間に電界が印加されたときには光が
透過するため、透過部における光漏れはあまり表示画質に影響しなくなり、更には画素電
極１９のスリット３３及び突起３１、３２の存在により、液晶分子は突起３１ないし３２
に向かうように傾斜するため、視野角が非常に広くなるという特性を備えている。
特開２００３−１６７２５３号公報（特許請求の範囲、段落［００５０］〜［００５７］、図１） 特開２００４−０６９７６７号公報（特許請求の範囲、段落［００４４］〜［００５３］、図１）

しかしながら、上述のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ｄにおいて、カラーフ
ィルタ基板ＣＦ側から例えば指やペンで押圧すると、この押圧箇所の近傍において液晶分
子の配向異常が生じ、表示画質が低下する現象が認められた。この現象を図１０を用いて
説明する。図１０は無押圧時及び押圧時の数画素分の透過部の発光状態を示す図であり、
図１０（ａ）は無押圧の場合、図１０（ｂ）は押圧の場合を示す。また、図１０（ａ）及
び図１０（ｂ）においては下部の暗い部分は反射部に対応する。

図１０（ａ）に示すように、カラーフィルタ基板ＣＦを外部から押圧しないときには各
画素が正常に表示されているが、カラーフィルタ基板ＣＦを押圧すると、図１０（ｂ）に
示すように、透過部と反射部の境界近傍で液晶分子の異常配向が生じていることが認めら
れる。この現象は、画素電極にスリットが設けられて細い連結部によって２つの領域に区
画されている透過型液晶表示パネルにおいても連結部の近傍において同様に生じる。この
カラーフィルタ基板ＣＦを外部から押圧した時の液晶分子の異常配向は、この押圧を取り
去った後に一旦黒表示とすると消失するが、カラーフィルタ基板ＣＦの押圧時における表
示画質の低下は観察者に対して違和感を与えるため、このような現象を抑制することが望
まれる。

発明者等は、上述のような現象が生じる原因につき種々検討を重ねた結果、以下のよう
な原因によるものであることを知見した。すなわち、従来のＭＶＡ方式の半透過型液晶表
示パネルないし透過型液晶表示パネルにおいては、突起３１による液晶分子の配向規制が
突起３１の周囲において可能な限り等方的に生じるようにするため、図１１に示したよう
に、突起の形状にかかわらず、透過部１６の突起３１の中心（重心ともいう）Ｘを透過部
１６の画素電極１９ｂの中心Ｙとほぼ一致するように設けている。なお、図１１は従来例
の液晶表示パネルの突起の中心と透過部の画素電極の中心を説明する概略平面図である。

しかしながら、画素電極１９ｂは幅の狭い連結部３４に反射部１５の画素電極１９ａと
連結されているが、液晶分子はスリット３３によっても配向規制されるため、この連結部
３４の部分における液晶分子の配向状態はその近傍の透過部１６の画素電極１９ｂにおけ
る液晶分子の配向状態とは異なっているので、平面視における連結部３４と突起３１との
間の領域Ｚ部分においては液晶部分の配向状態が不安定となってしまう。そのため、カラ
ーフィルタ基板ＣＦを押圧すると、この領域Ｚ部分で液晶分子の配向方向が変化し、上述
のような異常配向となって現れ、表示画質の低下に繋がっているものと認められる。

発明者等は、上述のようなカラーフィルタ基板ＣＦを押圧した際の液晶分子の異常配向
は、平面視における連結部３４と突起３１との間の領域Ｚ部分における液晶分子の配向状
態を安定化させれば抑制することができると考えて、種々実験を重ねた結果、配向規制手
段としての突起３１の中心Ｘを透過部１６の画素電極１９ｂの中心Ｙから連結部３４側に
近づけ、突起３１の平面視における先端部３１'が連結部３４の近傍に位置するように設
けると、上記の領域Ｚ部分に存在する液晶分子は突起３１の先端部３１'によって強力に
配向規制されるため、カラーフィルタ基板ＣＦの押圧時の液晶分子の異常配向を抑制する
ことができることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、外部から表面を押圧しても表示画質の低下が生じ難く、広視野角
が達成できるＭＶＡ方式の透過型ないし半透過型の液晶表示パネルを提供することを目的
とする。

上記課題を解決するため、本発明の液晶表示パネルは、マトリクス状に配置された各画素に形成された画素電極を備える第１基板と、前記各画素に対応する位置に液晶分子の傾斜を規制する少なくとも一つの突起が形成された第２基板と、前記第１及び第２基板上にそれぞれ積層された垂直配向膜と、前記第１及び第２基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層と、を有する液晶表示パネルにおいて、前記画素電極は幅の狭い連結部によって２つの領域に区画されており、前記画素電極の２つの領域の一方側は光透過部とされ、前記突起は、前記光透過部の領域内に形成されるとともに、平面視において前記突起の中心が前記光透過部の画素電極の中心から前記連結部側にずれた位置に設けられ、前記画素電極の２つの領域の他方側は、前記画素電極の下部又は表面に反射膜が形成された反射部とされ、前記第１基板上のスイッチング素子及び前記画素電極は互いに層間絶縁膜を介して電気的に絶縁した状態で設けられ、前記反射部において前記層間絶縁膜に形成したコンタクトホールを介して前記画素電極と前記スイッチング素子の電極とが電気的に接続され、前記コンタクトホールに対向する前記第２基板側の位置には、平面視で前記突起の底部全面を覆う遮光膜が設けられている。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記第２基板には、平面視において前記突
起の底部を覆い、前記突起の底面と同じ大きさ又は前記突起の底面よりも大きい形状を有
する遮光膜が形成されていることが好ましい。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記遮光膜は、前記第２基板における画素
を区切るブラックマトリクスと同一材料からなり、前記ブラックマトリクスの形成と同時
に形成されたものであることが好ましい。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記画素電極の２つの領域の他方側は、前
記画素電極の下部又は表面に反射膜が形成された反射部とされていることが好ましい。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記第１基板上のスイッチング素子及び画
素電極は互いに層間絶縁膜を介して電気的に絶縁した状態で設けられ、前記反射部におい
て前記層間絶縁膜に形成したコンタクトホールを介して前記画素電極とスイッチング素子
の電極とが電気的に接続され、前記コンタクトホールに対向する第２基板側の位置には、
突起及び平面視で該突起の底部全面を覆う遮光膜が設けられていることが好ましい。

本発明は、上記のような構成を備えることにより以下に述べるような優れた効果を奏す
る。すなわち、本発明の液晶表示パネルによれば、画素電極を幅の狭い連結部によって２
つの領域に区画されたものとし、この画素電極の２つの領域の一方側を光透過部とすると
ともに、突起を平面視において前記突起の中心が前記透過部の画素電極の中心から前記連
結部側にずれた位置となるように設けたため、突起と連結部との間の距離が狭くなってい
る。そのため、透過部の画素電極の連結部近傍の液晶分子は、突起による配向規制を強く
受けるため、カラーフィルタ基板が外部から押圧されても液晶分子の異常配向が起こり難
くなるので、表示画質の低下が生じ難く、広視野角が達成できるＭＶＡ方式の液晶表示パ
ネルが得られる。

なお、突起の連結部側及びその反対側を延長することによって平面視において前記突起
の中心が透過部の画素電極の中心と同じ位置に存在するようにしても、突起と連結部との
間の距離を狭くすることができるためにカラーフィルタ基板が外部から押圧されても液晶
分子の異常配向が起こり難くすることができるが、連結部との反対側の突起部分が伸びて
しまうために光の透過率が低下し、表示が暗くなってしまうため、望ましくない。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記第２基板に、平面視において前記突起
の底部を覆い、前記突起の底面と同じ大きさ又は前記突起の底面よりも大きい形状を有す
る遮光膜を設けたため、突起の側面部分において液晶分子が斜めに傾斜して配向してしま
うことに起因する電界無印加時の光り漏れを防止することができ、上記効果に加えてコン
トラストが良好な液晶表示パネルが得られる。なお、遮光膜の大きさは平面視において突
起の底部と同じか僅かに大きければよく、突起の底部より大きくすればするほど光漏れを
有効に遮断させることができるが、余り大きくすると開口率が小さくなって表示が暗くな
るため好ましくない。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、遮光膜をブラックマトリクスと同材料で且
つ同時に形成することができるため、特に遮光膜を形成するための工程数を増やす必要が
なくなり、遮光膜を簡単に形成することができるようになる。

また、本発明の液晶表示パネルによれば、画素電極の２つの領域の他方側を前記画素電
極の下部又は表面に反射膜が形成された反射部としたため、上記効果を奏する半透過型液
晶表示パネルが得られる。

また、本発明の液晶表示パネルによれば、半透過型液晶表示パネルでは、スイッチング
素子上も有効に表示に利用できるようにするために、スイッチング素子は反射部に設けら
れるため、スイッチング素子の電極と画素電極との導通という役割を担うコンタクトホー
ルは、反射部に形成する方が、スイッチング素子に近い場所に形成されることになるため
確実な導通をとりやすく、さらに開口面積の低下を防ぐことができるようになる。

しかも、コンタクトホールは通常円形状ないしは方形状の開口を備えており、このコン
タクトホール部分では液晶分子の配向に乱れが生じるために電界無印加時に光漏れが生じ
る可能性がある。しかしながら、本発明の液晶表示パネルでは、このコンタクトホールに
対向するカラーフィルタ基板に相当する第２基板側には平面視で底部全面を覆う遮光膜が
形成された突起が設けられているため、突起によりコンタクトホール部における液晶分子
の配向を規制しやすくなるとともに、コンタクトホールからの光洩れ及び突起近傍の液晶
分子の配向不良に起因した光洩れの双方を同時に遮断することができる。このため、半透
過型であっても良好なコントラストが得られ、しかも明るい表示が可能な液晶表示パネル
が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例及び図面を用いてより具体的に説明
する。なお、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための半透過型ないし
透過型液晶表示パネルを示すものであるが、本発明をここに記載したものに限定すること
を意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく
種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。

実施例１に係る半透過型液晶表示パネルを図１及び図２に示す。なお図１は、半透過型
液晶表示パネル１０Ａの１サブ画素部分をカラーフィルタを透視して表した概略平面図で
あり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。また、図１及び図２においては、図
８及び図９に示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０Ｄの構成と同一部分には同一の
参照符号を付与して説明することとする。

このＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ａは、アレイ基板ＡＲのガラス基板等か
らなる透明基板１１の表面にマトリクス状に形成された複数本の走査線１２及び信号線１
３と、これらの複数本の走査線１２間に設けられた走査線１２と平行な複数本の補助容量
線２１と、ソース電極Ｓ、ゲート電極Ｇ、ドレイン電極Ｄ、及び半導体膜２２とからなる
ＴＦＴと、走査線１２と信号線１３とで囲まれた領域を覆う画素電極１９と、が設けられ
ている。ここで、それぞれの走査線１２と信号線１３とで囲まれた領域が１サブ画素に相
当する。

そして、走査線１２、ゲート電極Ｇ、補助容量線２１及び露出している透明基板１１の
表面は第１の絶縁膜（ゲート絶縁膜ともいわれる）１４によって被覆され、この第１の絶
縁膜１４の表面には、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層とその表面に形成され
たオーミックコンタクト層となるｎ^＋ａ−Ｓｉ層とからなる半導体膜２２、ソース電極Ｓ
及びドレイン電極ＤからなるＴＦＴが形成されているとともに、信号線１３も形成されて
おり、更にこれらの表面全体が第２の絶縁膜（保護絶縁膜ないしパッシベーション膜とも
いわれる）２３によって被覆されている。そして、ドレイン電極Ｄは第１の絶縁膜１４の
表面を補助容量線２１の上部にまで延在されており、このドレイン電極Ｄと補助容量線２
１との間で補助容量が形成されている。

更に、この第２の絶縁膜２３の表面には、反射部１５においては表面に微細な凹凸部が
形成され、透過部１６においては表面が平坦に形成されたフォトレジスト等の有機絶縁膜
からなる層間膜（平坦化膜ともいわれる）１７が形成され、補助容量線２１上に位置する
第２の絶縁膜２３及び層間膜１７の表面にはコンタクトホール２０が形成され、このコン
タクトホール２０を介して層間膜１７上に形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺ
Ｏ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極からなる画素電極１９がドレイン電極Ｄと電気的
に接続されている。なお、図１及び図２においては反射部１５の凹凸部は省略してある。

また、この半透過型液晶表示パネル１０Ａにおいては、画素電極１９の反射部１５と透
過部１６の境界領域で液晶分子の配向を規制するためにスリット３３が設けられ、画素電
極１９は実質的に反射部１５の画素電極１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂに分割され
ており、反射部１５の画素電極１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂとは連結部３４を介
して電気的に接続されている。この連結部３４は隣り合う信号線１３の間の略中間に位置
している。また連結部３４の幅は走査線１２の延在する方向における画素電極１９の幅よ
りも狭くなっている。

そして、反射部１５側においては、層間膜１７の反射板１８が存在する位置の下側に補
助容量線２１が配置され、また、平面視で、反射板１８及び反射部の画素電極１９ａは、
隣接する画素の反射板及び画素電極とは接しないように、走査線１２及び信号線１３とは
部分的に重複するように設けられ、かつ、反射板１８と反射部１５の画素電極１９ａとは
互いに重なるように実質的に同じ形状に設けられている。更に、透過部１６側における画
素電極１９ｂは、隣接する画素の画素電極及び反射板とは接しないように、かつ、信号線
とは実質的に重複しないように信号線１３に沿うように設けられ、また、走査線１２とは
若干重なるように形成されている。

更に、この実施例の半透過型液晶表示パネル１０Ａにおいては、透過部１６の画素電極
１９ｂは、反射部１５の画素電極１９ａよりも面積が大きくされている。このように、透
過部の画素電極１９ｂの面積を大きくした理由は、携帯電話機用の半透過型液晶表示パネ
ルは、高精細であってしかも画像表示が多いため、バックライトを常時点灯して実質的に
透過型液晶表示パネルとして使用される機会が多くなっているためである。そして、画素
電極１９の表面をも含み、アレイ基板ＡＲの表面には全ての表示領域を覆うようにして垂
直配向膜（図示せず）が積層されている。

また、カラーフィルタ基板ＣＦのガラス基板等からなる透明基板２５の表示領域上には
、それぞれの画素に対応して形成される例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のう
ち何れか一色からなるストライプ状のカラーフィルタ層２６及び共通電極２７が設けられ
ている。更に、反射部１５と透過部１６とで同じ厚さのカラーフィルタ層２６を使用する
ため、反射部１５の共通電極２７の一部分に所定の厚さのトップコート層２８が設けられ
ている。このトップコート層２８は、反射部１５全体にわたって設けられており、その厚
さは反射部１５における液晶層２９の厚さ、いわゆるセルギャップｄ１が透過部１６のセ
ルギャップｄ２の半分となるように、すなわちｄ１＝（ｄ２）／２となるようにされてい
る。

さらに、透過部１６に位置する共通電極２７の表面の一部には、それぞれ透過部１６の
画素電極１９ｂに対向する位置に、液晶分子の配向を規制するための長十字状の突起３１
が設けられているとともに、反射部１５のトップコート層２８の表面のコンタクトホール
２０に対向する位置にも底面が円形状の突起３２が設けられている。そして、これらの共
通電極２７、トップコート層２８及び突起３１及び３２の表面には垂直配向膜（いずれも
図示せず）が積層されている。このように、透過部１６、反射部１５の領域にそれぞれ別
々に形成された突起３１、３２によって、透過部１６、反射部１５のそれぞれの領域で液
晶分子の配向が規制されることになっている。

また、透過部１６の突起３１の底部に対応するカラーフィルタ層２６の部分には、平面
視で突起３１の底部よりも僅かに大きい遮光膜３６が形成されており、更に、反射部１５
に設けられた突起３２の底部に対応するカラーフィルタ層２６の部分には、平面視で突起
３２の底部よりも僅かに大きい突起３２の全面を遮光する遮光膜３６'が形成されている
。

この透過部１６の突起３１の全面を遮光する遮光膜３６を設けた理由は次のとおりであ
る。すなわち、透過部の突起３１の側面部分においては図示しない垂直配向膜によって液
晶層２９の液晶分子に物理的な力を与え、液晶分子を傾斜させてしまう。そうすると、画
素電極１９と共通電極２７との間に電界が印加されていない場合、本来は黒表示となるべ
きものが光漏れして発色してしまう。しかしながら、この漏れた光りは遮光膜３６によっ
て遮光されるため、外部に出てくることはなく、コントラストが低下してしまうようなこ
とがなくなる。

また、反射部１５における突起３２の全面を遮光する遮光膜３６'を設けた理由は次の
とおりである。すなわち、半透過型液晶表示パネル１０Ａにおいては、反射部に形成され
るコンタクトホール２０は、画素電極１９ａとスイッチング素子であるＴＦＴのドレイン
電極Ｄとの電気的導通を確実にとる必要があるため、ある程度の大きさ及び深さを有して
おり、このコンタクトホール２０には図２に示されているように傾斜面が形成される。こ
のようなコンタクトホール２０の傾斜は、図３に示すように、使用されている配向膜（図
示せず）によって液晶層２９の液晶分子に物理的な力を与え、液晶分子を傾斜させてしま
う。なお、図３は図２のコンタクトホール２０部分で液晶層２９の液晶分子が傾斜する状
態を概念的に示す拡大図である。

特に画素電極１９ａと共通電極２７との間に電界を生じさせて液晶分子を配向させた際
にも、液晶分子はこのコンタクトホール２０の物理的な力による影響を強く受け、希望す
る方向へ傾斜せず、表示に悪影響を与えるために表示品位が低下する。また、コンタクト
ホール２０は、文字通り孔が形成されているため、図示していない配向膜にムラができた
りしている等、コンタクトホール２０の存在に基づく影響で液晶分子の配向が不安定にな
りやすく、更に、コンタクトホール２０の入口部分では、電界を印加しないときでも液晶
分子が斜めに傾斜するため、この部分での光の遮断が不完全となり、光洩れが発生するこ
とがある。遮光膜３６'はコンタクトホール２０からの光洩れがあっても、それが外部に
漏出しないように作用するため、遮光膜３６'はコンタクトホール２０からの光洩れ及び
突起３２近傍での液晶分子の配向不良に起因した光洩れの双方を遮断することができる。

この遮光膜３６及び３６'はストライプ状のカラーフィルタ層２６の製造時に各色の境
界に設けられるブラックマトリクス３８と同じ材料で同時に形成することができる。これ
により、遮光膜３６及び３６'形成のための工程数が増えることなく、遮光膜３６及び３
６'を簡単に形成することができる。なお、図２には遮光膜３６及び３６'の大きさが突起
３１及び３２の底部の大きさよりも僅かに大きくしたものが示されているが、突起３１及
び３２の底部の大きさと実質的に同じ大きさであってもよい。遮光膜３６及び３６'の大
きさを突起３１及び３２の底部より大きくすればするほど光漏れを有効に遮断させること
ができるが、余り大きくすると開口率が小さくなって表示が暗くなるため好ましくない。

更に、この実施例の半透過型液晶表示パネル１０Ａにおいては、透過部に設けられた突
起３１の信号線１３の延在する方向における中心、つまり十字状の突起３１の長辺側にお
ける中心Ｘは、透過部１６の画素電極１９ｂの中心Ｙから連結部３４側にずれた位置とな
るように配置されている。そして、この実施例の半透過型液晶表示パネル１０Ａにおける
突起３１の形状及び大きさは図８及び図９に示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０
Ｄの突起と同一となされている。このような構成とすると、突起３１の一方側の先端部３
１'と画素電極の連結部３４との間の距離が近くなるため、突起３１の表面に設けられて
いる配向膜がこの連結部３４の近傍の液晶分子に対して与える物理的な力が大きくなる。
そのため、カラーフィルタ基板が外部から押圧されても液晶分子の異常配向が起こり難く
なるので、表示画質の低下が生じ難く、広視野角が達成できるＭＶＡ方式の液晶表示パネ
ルが得られる。

そして、前記アレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板ＣＦを互いに対向させ、両基板の
周囲にシール材を設けることにより両基板を貼り合せ、両基板間に負の誘電異方性を有す
る液晶を充填することにより実施例１のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ａとな
る。なお、アレイ基板ＡＲの下方には、図示しない周知の光源、導光板、拡散シート等を
有するバックライト装置が配置されて液晶表示パネルが完成される。

なお、ＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおいては、本来液晶分子に電界が印加さ
れていない状態で垂直に配向されている限りは液晶層２９を光が透過することはない。従
って、画素電極１９に設けられたスリット３３の部分にも垂直配向膜が設けられているの
で、このスリットの部分は光が透過することがないため、この実施例のＭＶＡ方式の半透
過型液晶表示パネル１０Ａとしては、補助容量が大きくなるようにするために、補助容量
線２１を反射板１８の下部から更に透過部１６側のスリット３３側にまで延長してある。

また、この実施例１のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０Ａにおいては、透過部
１６側における画素電極１９ｂを信号線１３とは実質的に重複しないように信号線１３に
沿うように設けた例を示したが、透過部１６側における画素電極１９ｂを正確に信号線１
３に沿って設けることは技術的に困難であるため、透過部側の画素電極１９ｂと信号線１
３との間に僅かな隙間が生じるようにしてもよく、逆にわずかに透過部側の画素電極１９
ｂと信号線１３とが重なるようにしてもよい。透過部側の画素電極１９ｂと信号線１３と
の間に僅かな隙間が生じても、この隙間の部分には垂直配向膜が設けられているため、こ
の隙間の部分から光漏れすることはない。

上述の実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａでは、突起３１として図８及び図９に
示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０Ｄの突起と同一形状同一サイズとしたものを
用いた例を示したが、この突起３１の形状及び大きさは突起３１の先端部３１'が画素電
極１９の連結部３４の近傍に位置していれば適宜選定し得る。そこで、実施例２の半透過
型液晶表示パネル１０Ｂでは、突起の形状は実施例１のものと同様の十字状のものとした
が、長辺側の長さが実施例１のものよりも長いものを使用した。この実施例２の液晶表示
パネル１０Ｂの１サブ画素部分をカラーフィルタを透視して表した概略平面図である図４
を用いて説明するが、図１〜図３に記載の半透過型液晶表示パネル１０Ａと同一の構成部
分については同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂは、透過部に設けられた突起３１の形状は実
施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａのものと同じであるが、突起３１の長辺方向のサ
イズは実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａのものよりも長くなっている点である。
このような構成を採用しても、透過部に設けられた突起３１の中心Ｘは、透過部１６の画
素電極１９ｂの中心Ｙから連結部３４側にずれた位置となすことができる。

この実施例２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂでは、透過部の突起３１の長手方向にお
ける一方側の先端部３１'の位置は実施例１と同じ位置である。一方、透過部の突起３１
の長手方向における他方側の先端部３１"の位置は、従来例を示した半透過型液晶表示パ
ネル１０Ｄの位置と同じ位置のままである。したがって実施例２の半透過型液晶表示パネ
ル１０Ｂでは、透過部の突起３１の長手方向における一方側の先端部３１'と連結部３４
との間の距離は実施例１と同様であるため、カラーフィルタ基板が外部から押圧された場
合の効果は実施例１の液晶表示パネルの場合と同様の効果を達成できる。加えて、実施例
２の半透過型液晶表示パネル１０Ｂでは、突起３１のサイズが実施例１に比べ長くなって
おり、突起３１の他方側の先端部３１"は、従来のものと同じ位置まで伸びているので、
透過部１６の画素電極１９ｂの広い範囲にわたって液晶分子の配向規制を行うことができ
、より広視野角が達成できるＭＶＡ方式の液晶表示パネルが得られる。

実施例１及び２に示した液晶表示パネルは何れも半透過型のものであるが、本発明は透
過型の液晶表示パネルに対しても適用可能である。そこで、実施例３としては、実施例１
の場合と同様に、透過部の突起部の形状が長十字状のものを採用した透過型液晶表示パネ
ル１０Ｃを作成した。この実施例３の透過型液晶表示パネル１０Ｃの１サブ画素部分をカ
ラーフィルタを透視して表した概略平面図を図５に示すが、図１に示した実施例１の半透
過型液晶表示パネル１０Ａと同一の構成部分については同一の参照符号を付与してその詳
細な説明は省略する。

実施例３の透過型液晶表示パネル１０Ｃにおいては、画素電極１９は、液晶分子の配向
を規制するためにスリット３３によって、表示領域として機能するバックライトからの光
を透過する画素電極１９ｂ部分と、補助電極１９ｃ部分の２つの領域に分割されており、
画素電極１９ｂ部分と補助電極１９ｃ部分との間は幅の狭い連結部３４を介して電気的に
接続されている。

そして、実施例３の透過型液晶表示パネル１０Ｃの画素電極１９ｂ部分の構成、カラー
フィルタ基板ＣＦに設けられる配向規制手段としての突起３１、遮光膜３６等の構成及び
その配置位置は、実施例１の半透過型液晶表示パネル１０Ａの透過部１６における構成と
実質的に差異はない。ただ、実施例３の透過型液晶表示パネル１０Ｃは、反射部が存在し
ないために、実施例１の液晶表示パネル１０Ａで使用されている反射板１８及び突起３２
が設けられておらず、また、補助電極１９ｃ部分の占める割合は画素電極１９ｂ部分が占
める割合よりも小さくされ、補助電極１９ｃ部分は主として補助容量線２１との間での補
助容量の形成及びＴＦＴのドレイン電極Ｄとのコンタクトホール２０を介した電気的接続
用として機能する。

この補助電極１９ｃの下部には、光不透過性の補助容量線２１、ドレイン電極Ｄ、ゲー
ト電極Ｇ、ソース電極Ｓ及び半導体膜２２が存在しているために、バックライトからの光
が透過せず、表示領域としては使用し得ないために、補助電極１９ｃの占める面積は画素
電極１９ｂの占める面積よりも相対的に小さくされている。なお、この実施例３の透過型
液晶表示パネル１０Ｃでは、補助電極１９ｃをＴＦＴの表面を除いた位置にのみ設けたが
、このＴＦＴに対向するカラーフィルタ基板ＣＦにはブラックマトリクスを設けることに
より遮光されるため、ＴＦＴの周囲の光が透過する部分の存在によるコントラストの低下
は無視し得る。

そして、この実施例３の液晶表示パネル１０Ｃにおいても、連結部３４の延在する方向
と同じ方向における中心、つまり十字状の突起３１の長辺方向の中心が画素電極１９ｂの
中心から連結部３４側にずれており、透過部の突起３１の一方側の先端部３１'と連結部
３４との間の距離は実施例１の場合と同様であるため、カラーフィルタ基板が外部から押
圧された場合の効果は実施例１の液晶表示パネルの場合と同様の効果を達成できる。

なお、実施例１〜３では、透過部に設ける配向規制手段としての突起及び遮光手段の形
状として、平面視で底部が長十字状となるものを用いた例を示したが、他にバー状、十字
状、円状、Ｙ字状又はＹ字と逆Ｙ字を重ね合わせた形状とすることも可能である。透過部
に設ける突起等の底部の形状が十字状又は円状のものは、突起の周囲の液晶分子の配向規
制が等方的となるようにするため、透過部の画素電極の形状が正方形に近い場合に採用し
た方がよい。

実施例１の半透過型液晶表示パネルの１サブ画素部分をカラーフィルタを透視して表した概略平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２のコンタクトホール部分で液晶分子が傾斜する状態を概念的に示す拡大図である。 実施例２の半透過型液晶表示パネルの１サブ画素部分をカラーフィルタを透視して表した概略平面図である。 実施例３の透過型液晶表示パネルの１サブ画素部分をカラーフィルタを透視して表した概略平面図である。 図６（ａ）は従来例のＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの概略的な構造を示す斜視図であり、図６（ｂ）は液晶に電界を印加したときの液晶分子の傾斜状態を示す概略図である。 図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 セルギャップ調整のためのトップコート層を第２基板側に設けた従来の半透過型液晶表示パネルの第２基板を透視して表した１サブ画素分の平面図である。 図８のＣ−Ｃ断面図である。 無押圧時及び押圧時の数画素分の透過部の発光状態を示す図であり、図１０（ａ）は無押圧の場合、図１０（ｂ）は押圧の場合を示す。 従来例の液晶表示パネルの突起の中心と透過部の画素電極の中心を説明する概略平面図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｃ、５０ 半透過型液晶表示パネル
１０Ｄ 透過型液晶表示パネル
１１、２５ 透明基板
１２ 走査線
１３ 信号線
１４ 第１の絶縁膜
１５ 反射部
１６ 透過部
１７ 層間膜
１８ 反射板
１９、１９ａ、１９ｂ 画素電極
１９ｃ 補助電極
２０ コンタクトホール
２１ 補助容量線
２３ 第２の絶縁膜
２６ カラーフィルタ層
２７ 共通電極
２８ トップコート層
２９ 液晶層
３１、３２ 突起
３３ スリット
３４ 連結部
３６、３６' 遮光膜
３８ ブラックマトリクス
Ｘ 突起の中心
Ｙ 画素電極の中心

Claims (3)

1. マトリクス状に配置された各画素に形成された画素電極を備える第１基板と、
   前記各画素に対応する位置に液晶分子の傾斜を規制する少なくとも一つの突起が形成された第２基板と、
   前記第１及び第２基板上にそれぞれ積層された垂直配向膜と、
   前記第１及び第２基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層と、
   を有する液晶表示パネルにおいて、
   前記画素電極は幅の狭い連結部によって２つの領域に区画されており、
   前記画素電極の２つの領域の一方側は光透過部とされ、
   前記突起は、前記光透過部の領域内に形成されるとともに、平面視において前記突起の中心が前記光透過部の画素電極の中心から前記連結部側にずれた位置に設けられ、
   前記画素電極の２つの領域の他方側は、前記画素電極の下部又は表面に反射膜が形成された反射部とされ、
   前記第１基板上のスイッチング素子及び前記画素電極は互いに層間絶縁膜を介して電気的に絶縁した状態で設けられ、
   前記反射部において前記層間絶縁膜に形成したコンタクトホールを介して前記画素電極と前記スイッチング素子の電極とが電気的に接続され、
   前記コンタクトホールに対向する前記第２基板側の位置には、平面視で前記突起の底部全面を覆う遮光膜が設けられている液晶表示パネル。
2. 前記第２基板には、平面視において前記突起の底部を覆い、前記突起の底面と同じ大きさ又は前記突起の底面よりも大きい形状を有する遮光膜が形成されている請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記遮光膜は、前記第２基板における画素を区切るブラックマトリクスと同一材料からなり、前記ブラックマトリクスの形成と同時に形成されたものである請求項２に記載の液晶表示パネル。