JP6892575B2

JP6892575B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP6892575B2
Application number: JP2016039266A
Authority: JP
Inventors: 英毅伊藤
Original assignee: 天馬微電子有限公司
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2016-03-01
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2036-03-01
Also published as: US20170255067A1; US20180335673A1; CN107145012B; CN107145012A; US10627681B2; US10054828B2; JP2017156515A

Description

本開示は液晶表示装置に関する。

ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）駆動方式を採用した液晶表示装置では、従来、代表的な動作モードとして、２つのモードが提案されている。ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードと、ＩＰＳ（ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードとである。さらに、ＩＰＳモードの光透過率を改善したものとして、ＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが提案されている。かかる液晶表示装置については、例えば特許文献１、２に開示されている。

特開２０１１−８１３８５号公報米国特許第７６２３１９１号明細書

ＩＰＳモードの液晶表示装置では、液晶駆動電界の印加時に通常の液晶分子の回転方向とは逆の方向に液晶分子が回転してしまう領域（以下、この領域を「逆回転ドメイン」と呼ぶ）が発生することが知られている。かかる逆回転ドメインが発生すると、画質が低下する。

本開示の一側面は、画質の低下を抑制する液晶表示装置の提供を目的とする。

本開示の一側面の表示装置は、平面状の第１の電極と、前記第１の電極の上面に積層された、第１の絶縁体と、前記第１の絶縁体の上面に積層された、平面状の画素電極と、前記画素電極の上面に積層された、第２の絶縁体と、前記画素電極を覆い、前記第２の絶縁体の上面に積層された、平面状の第２の電極と、前記第２の電極の上面に配置された液晶層とを備える。前記第２の電極は、第１の領域及び第２の領域が一体に形成された開口部を有する。前記第１の領域は、前記第１の電極及び前記画素電極と重なる領域である。前記第２の領域は、前記第１の電極と重なるが前記画素電極と重ならない領域である。前記第１の領域の第１の辺と、前記第１の領域と前記第２の領域とを区画する第１の線とが交わる第１の角が、９０度以下である。

本開示の一側面によれば、画質の低下を抑制することが可能となる。

液晶表示装置の１画素の構成例を示す平面図である。図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図である。上層電極と画素電極との重なり状態を示す説明図である。図１の部分拡大図である。図４のＶ−Ｖ線による断面図である。第２の領域の拡大図である。比較例を説明するための説明図である。比較例における逆回転ドメインの発生を抑制する構成についての説明図である。図８の部分拡大図である。フリンジ電界の方向を示す説明図である。図１０におけるＸＩ−ＸＩ線による断面図である。液晶表示装置の１画素の他の構成例を示す平面図である。第２の領域の拡大図である。上層電極に設けた開口部と画素電極との重なり状態を示す説明図である。液晶表示装置のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成例を示す平面図である。液晶表示装置のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。液晶表示装置のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。液晶表示装置のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。液晶表示装置のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。液晶表示装置のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。液晶表示装置における駆動回路の構成例を示す説明図である。

以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は液晶表示装置の１画素の構成例を示す平面図である。なお、液晶表示装置の全体は、図２１において液晶表示装置１０００として示している。以下の図面において、実施の形態の液晶表示装置１０００の画素の構成例を説明する図などでは、符号１０００の図示を省略している。
図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図である。なお、図１、図２における、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、一点鎖線で示す断面線における位置を示す符号である。

図１及び図２に示すように、透明基板ｂ１（図２参照）には、複数のゲート線５と複数のソース線４２が設けられている。隣接する２本のゲート線５と隣接する２本のソース線４２とを境界とする領域を画素としている。各画素には、下層共通電極３（以下、下層電極３と記す）と、画素電極２と、上層共通電極１（以下、上層電極１と記す。）とが形成されている。下層電極３はゲート線５とソース線４２とを覆っている。画素電極２は短冊形状である。画素電極２は各画素に１本設けられている。上層電極１は画素電極２の大部分を覆っている。画素電極２の長手方向一端部の下層にはソース電極４１が形成されている。ソース電極４１とソース線４２とは、ｐ−Ｓｉ（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）パターン６にて、電気的に接続されている。上層電極１には、開口部１１が設けられている。

図２に示すように、透明基板ｂ１の上に、ｐ−Ｓｉパターン６、ゲート線５、ソース電極４１及びソース線４２、下層電極３、画素電極２、上層電極１が、この順で、積層されている。各層の間には、それぞれ絶縁層ｉ１からｉ５が設けられている。上層電極１は配向膜７により全体が覆われている。配向膜７上に液晶層８が配置されている。また、図１に示す白抜き矢印は、液晶分子のラビング方向（初期配向方向とも呼ぶ）を示している。本実施の形態においては、ラビング方向は画素電極２の長手方向である。すなわち、ラビング方向は、ソース線４２の配線方向と平行又は右に傾いている。

ソース線４２とｐ−Ｓｉパターン６とは、コンタクトホールＣＨ１により接続されている。ｐ−Ｓｉパターン６とソース電極４１とは、コンタクトホールＣＨ２により接続されている。さらにソース電極４１と画素電極２はコンタクトホールＣＨ３により接続されている。

図３は上層電極１と画素電極２との重なり状態を示す説明図である。上層電極１には、開口部１１が設けられている。開口部１１は、六角形状である。具体的には、開口部１１は、中央部１１１と、２つの屈曲部１１２とを有する。中央部１１１は、平行四辺形状である。２つの屈曲部１１２は、三角形状である。この三角形は、中央部１１１の短辺を底辺とする。中央部１１１は、画素電極２の長手方向と平行な２つを長辺とする。中央部１１１は全体が画素電極２と重なっている。２つの屈曲部１１２は略同形状である。２つの屈曲部１１２の配置関係は、開口部１１内の所定の点を対象とする点対称の関係である。
２つの屈曲部１１２の上記底辺に対向する頂点それぞれは、画素電極２の異なる長辺から飛び出た位置（画素電極に重ならない位置）にある。２つの屈曲部１１２それぞれは、重畳部１１３と非重畳部１１４とからなる。重畳部１１３は四角形状である。非重畳部１１４は三角形状である。この三角形の頂点は、Ｐ₁Ｐ₁₁Ｐ₁₂及びＰ₂Ｐ₂₁Ｐ₂₂である。

次に、開口部１１における重畳部１１３及び非重畳部１１４と画素電極２との重なり関係について、説明する。図４は図１の部分拡大図である。図４は図１において符号４Ａを付した領域である。図５は図４のＶ−Ｖ線による断面図である。なお、図５では、説明を簡略化するため、上層電極１、絶縁層ｉ５、画素電極２、絶縁層ｉ４、下層電極３の断面を図示している。
図４、図５におけるＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５は、一点鎖線で示す断面線における位置を示す符号である。図４及び図５に示すように、重畳部１１３は画素電極２と重なる。また、非重畳部１１４は画素電極２とは重ならない。また、重畳部１１３及び非重畳部１１４は下層電極３と重なる領域である。また、図３を参照すると明らかのように、中央部１１１は重畳部１１３と同様に、下層電極３及び画素電極２と重なる領域である。

ここで、図３に示すように、中央部１１１と重畳部１１３とを合わせた領域を第１の領域１１５と呼ぶ。非重畳部１１４を第２の領域１１４とも呼ぶ。第１の領域１１５及び第２の領域１１４と、下層電極３及び画素電極２との重なり関係は、以下のように表現することも可能である。すなわち、第１の領域１１５は、下層電極３及び画素電極２と対向（対面）する領域である。
第２の領域１１４は、下層電極３とは対向するが画素電極２とは対向しない領域である。非重畳部１１４において、重畳部１１３との境界を底辺（線分Ｐ₁₁Ｐ₁₂及び線分Ｐ₂₁Ｐ₂₂）とした場合の頂角（角Ｐ₁及び角Ｐ₂）に相当する部分は、後記するように、微細加工の限界から角をなしていない。この頂角に相当する部分は、丸みを帯びた形状となっている。

図６は第２の領域１１４の拡大図である。図６は、図４と同様に図１及び図３において符号４Ａを付した領域である。図１及び図３において符号４Ｂを付した領域も同様であり、図６を１８０度回転させると、領域４Ｂを表した図となる。図１及び図３に示すように、２つの第２の領域１１４は互いに、中央部１１１の所定の点を対称点とする点対称である。図６において、重畳部１１３と非重畳部１１４との境界線（線分Ｐ₁₁Ｐ₁₂及び線分Ｐ₂₁Ｐ₂₂）を第１の線１１ａと呼ぶ。第１の辺１１ｂは、重畳部１１３を形成する辺である。第１の辺１１ｂは、第１の線１１ａと点Ｐ₁₁で交わる辺である。第１の辺１１ｂは、換言すれば、重畳部１１３の辺であって、一端を点Ｐ₁₁とする辺である。第１の辺１１ｂと第１の線１１ａとがなす角（第１の角）をθ₁とする。第１の線１１ａと交わる下側の辺、すなわち、画素電極２の長手方向、コンタクトホールＣＨ３が設けられている端部側の
第１の領域の辺（点Ｐ₁₂を含む線分又は点Ｐ₂₂を含む線分）が第２の辺１１ｃである。第２の辺１１ｃと第１の線１１ａとがなす角（第２の角）をθ₂とする。θ₁は鋭角、θ₂は鈍角となる。
図６と併せて図３を参照すると明らかなように、第１の線１１ａは、第１の領域１１５と第２の領域１１４とを区画する境界線とも言える。また、第１の辺１１ｂは、第１の領域１１５を形成する辺でもある。
本実施の形態における開口部１１の形状を作成する技術的理由について、図７〜図９を参照して説明する。

図７は比較例を説明するための説明図である。図７Ａは比較例による１画素の構成例を示す平面図である。図７においても、電極等の積層順は、図２と同様である。透明基板（図示しない）には、複数のゲート線５００と複数のソース線４００が設けられている。隣接する２本のゲート線５００と隣接する２本のソース線４２とを境界とする領域が画素である。各画素には、下層共通電極３００と、画素電極２００と、上層共通電極１００とが形成されている。下層共通電極３００はゲート線５００とソース線４００とを覆っている。画素電極２００は短冊形状をなす。画素電極２００は各画素に１本設けられている。上層共通電極１００には矩形状の開口部１０１が設けられている。上層共通電極１００は開口部１０１の部分を除いて、画素電極２００を覆っている。

図７Ｂは図７Ａにおいて一点鎖線で囲んだ領域を示す平面図である。図７Ｂに示す実線の両矢印は、平面視した場合のフリンジ電界の方向を示している。図７Ｂに示す二点鎖線の両矢印は、ソース線４００の配線方向を示している。白抜きの両矢印はラビング方向を示している。ソース線４００の配線方向とラビング方向となす角はθである。

ここで、θを設ける意義について説明する。画素電極２００と上層共通電極１００及び下層共通電極３００との間に電位差を与える。そうすると、図７Ｂに示した両矢印の方向にフリンジ電界が発生する。図７Ｂにおいて、開口部１０１の周縁を横切るように示した両矢印ｆ１１〜ｆ１４は、平面視したときのフリンジ電界の方向を示している。フリンジ電界の方向は、開口部１０１の周縁に対して紙面内垂直方向になる。
ここで、液晶分子の回転方向は、液晶分子の初期配向方向と電界の方向との関係により規定される。換言すれば、発生したフリンジ電界により、液晶分子は、電界と液晶分子の初期配向方向（ラビング方向）の関係で、鋭角の回転により、液晶分子が電界の向きに近づくように向きを変える。図７Ｂでは、大部分の箇所において、液晶分子は時計回りに回転する。液晶分子が大部分の箇所において回転する方向を順回転方向とする。液晶分子が順回転方向に回転することを順回転と呼ぶ。順回転と反対の方向に液晶分子が回転する場合を、逆回転と呼ぶ。

図７Ｂでは、ソース線４００の配線方向とラビング方向となす角θは０度よりも大きい。それにより、両矢印ｆ１１、ｆ１２で示す向きのフリンジ電界は、いずれも液晶分子が順回転するように作用する。θを０度と仮定した場合、すなわち、ソース線４２の配線とラビング方向とを平行にした場合、フリンジ電界が液晶分子を逆回転させるように作用する可能性がある。図７Ｂにおいて、θを０度と仮定した場合、両矢印ｆ１１で示す左右方向に発生するフリンジ電界の向きに近づくように、液晶分子が回転すると、順回転であっても、逆回転であっても、回転する角度は略９０度である。したがって、逆回転が発生する可能性がある。それに対して、θを０度より大きくしてあれば、液晶分子が回転する角度は順回転の方が小さいので、逆回転は生じない。

しかしながら、図７Ｂにおいて、矢印ｆ１４で示すフリンジ電界の方向は、ソース線４００の配線方向を基準にして、ラビング方向とは逆方向である。図７Ｂの例では、矢印ｆ１４で示すフリンジ電界の方向は、ソース線４００の配線方向を基準にして反時計回りの
方向である。そのため、このフリンジ電界(矢印ｆ１４参照)が作用する液晶分子は、逆回転する場合がある。すなわち、矢印ｆ１４で示す付近は、液晶分子が逆回転する逆回転ドメインとなる場合がある。しかし、このフリンジ電界が発生する領域は、直角なので1点部分であり、この領域面積は狭い。

しかし、図８で説明するように、角部が丸みを帯びた形状になると、逆回転ドメインの領域が広がる。そこで、開口部１０１の形状を変えることにより、逆回転ドメインの発生を抑制する。

図８は、比較例における逆回転ドメインの発生を抑制する構成についての説明図である。図９は、図８の部分拡大図である。図８Ａに示すように、開口部１０１の端部を外側に屈曲させる。屈曲させることにより、開口部１０１の角部を鋭角にするものである。この角部は図８Ａにおいて、点線が囲んだ部分である。

しかしながら、スリットを形成する加工精度を要因として、逆回転ドメインの領域が広がる可能性がある。以下に理由を説明する。電極にスリットを形成するのは微細な加工である。そして、スリットはレジストを使用したフォトリソグラフィー法によって形作る（パターンニングする）ので、露光工程で照射する露光光の波長よりも微細な加工は困難である。そのため、スリットの端部を設計上、鋭角としても、出来上がるスリットの端部は丸みを帯びた形状となってしまう。すなわち、図８Ａ、図９Ａに示したように角部が鋭角になるように設計したとしても、図８Ｂ、図９Ｂに示すように、角部の先端が丸みを帯びた形状になってしまう。
なお、角部の先端が丸みを帯びる形状になるのは、角部の角度を直角に設計した場合も同様である。
角部が丸みを帯びると、逆回転ドメインの領域が広がる。具体的に説明する。図９Ａのように角部が鋭角となれば、液晶分子を逆回転させる向きのフリンジ電界は、Ｘ印の領域のみである。その他の領域で発生するフリンジ電界は、両矢印ｆ１１からｆ１６で示したとおりである。これらの向きのフリンジ電界は、液晶分子を順回転させる。Ｘ印の領域は非常に狭い領域である。そして、隣接する領域で発生するフリンジ電界は、液晶分子を順回転する向きである。液晶分子が回転する場合、周囲と同じ向きに回転しようとする特性がある。そのため、図９Ａにおいては、Ｘ印の領域の液晶分子の逆回転は、図９Ｂで説明するスリットの端部が丸みを帯びた形状の場合よりも抑制される。
しかし、図９Ｂのように角が丸くなることにより、液晶分子を逆回転させる向きのフリンジ電界は、点線で示した領域となる。すなわち、その他の領域で発生するフリンジ電界は、両矢印ｆ１１、ｆ２１からｆ２７、ｆ３１からｆ３４で示したとおりである。これらの向きのフリンジ電界は、液晶分子を順回転させる。しかし、図９Ａに示した理想的な形状の場合に比べて、図９Ｂのように角が丸くなると、液晶分子を逆回転させる向きのフリンジ電界が発生する領域が広くなる。すなわち、逆回転ドメインの領域が広がる。それにより、点線で示した領域においては、逆回転ドメインが発生する可能性が高くなる。

以上説明したように、スリットの端部を設計上、鋭角としても、出来上がるスリットの端部は丸みを帯びた形状になる。その結果、この丸みの部分において逆回転ドメインが発生する可能性が高くなり画質が低下する。そこで、本実施の形態では、逆回転ドメインの発生原因となる丸みを帯びた端部を、画素電極の端から所定の距離分離す。この所定の距離は、この端部において液晶が回転しない距離である。詳しく説明すれば、この距離は、第１の距離、又は、第２の距離である。第１の距離は、この端部と画素電極の間でフリンジ電界が発生しない距離である。第２の距離は、仮にこのフリンジ電界が発生したとしても、このフリンジ電界が、この端部において液晶を逆回転させない距離である。
具体的に説明すれば、開口部１１に画素電極２と重ならない第２の領域１１４を設ける。
すなわち、図１、図３、図４、図６で示した平面視において、開口部１１と画素電極２とが重なる部分により形成される図形の角部が９０度以下（図６の角度θ₁参照）になるように第２の領域１１４を設ける。
図６に示した、開口部１１の第１の辺１１ｂは、直線である。さらに、画素電極２（図１、図３、図５参照）の辺部は、直線である。開口部１１の直線部分の加工精度は、スリット端部の加工精度に比べて高いので、高精度な直線を形成することができる。
この高精度に形成された直線の第１の辺１１ｂと画素電極２の辺とにより、平面視において、開口部１１と画素電極２とが重なる領域の角部（図６の角度θ₁参照）を形成している。かかる角部は、直線により形成しているので、かかる角部が丸みを帯びた形状になることを抑制できる。そのため、逆回転ドメインの発生を抑制できる。
特に、図１で示したように、重畳部１１３を開口部１１の左上と右下に形成しているので、開口部１１全体として、逆回転ドメインの発生を抑制できる。
図１０は、フリンジ電界の方向を示す説明図である。図１１は図１０におけるＸＩ−ＸＩ線による断面図である。なお、図１０、図１１における、符号Ａ１からＡ５は、一点鎖線で示す断面線における位置を示す符号である。
図１１の断面構造は、図５の断面構造に対応する。図１１に示す両矢印は、画素電極２と上層電極１との間で発生するフリンジ電界及び画素電極２と下層電極３との間で発生するフリンジ電界を示している。

図１１に示す点線の矢印ｆ３は実線の矢印ｆ１、ｆ２よりも電界が弱いことを示している。図１１に示しているように、上層電極１の第１の部分と画素電極２との間でフリンジ電界が発生する（ｆ１）。ここで、上層電極１の第1の部分は、例えば、符号Ａ４で示す画素電極２に重なる部分付近である。図１０に示したように、その電界の方向は、液晶分子を順回転させる向きである。
また、画素電極２の第１の部分と下層電極３との間でフリンジ電界が発生する（ｆ２）。ここで、画素電極２の第１の部分は、例えば、符号Ａ３で示す、上層電極１が重ならない部分付近である。このフリンジ電界は、画素電極２と下層電極３との間に発生するフリンジ電界である。図１０では、このフリンジ電界（ｆ２）を、画素電極２の端における、図面に対して左右方向の矢印で示す。この左右方向は、図１０において上下方向を示す2点鎖線の矢印に対して直角の方向である。
本実施の形態では、このフリンジ電界（ｆ２）であっても、液晶分子を順方向に回転させるので、透過率が向上する。
さらにまた、上層電極１の第２の部分と画素電極２との間で電界が発生する（ｆ３）。ここで、上層電極１の第２の部分は、例えばＡ２で示す画素電極２には重ならない部分である。この第２の部分は、画素電極２から距離が離れている。そのため、仮に電界が発生しても、発生した電界（ｆ３）は弱い。そのため、この電界（ｆ３）が、液晶分子を回転させることは、ほとんどない。

上述した画素についての構成は、液晶表示装置１０００のすべての画素にも共通である。以上のように、液晶表示装置１０００は、平面上の第１の電極を備える。第１の電極は、例えば、下層電極３である。下層電極３の上面には第１の絶縁体が積層されている。第１の絶縁体は、例えば、絶縁層ｉ４である。絶縁層ｉ４の上面には平面上の画素電極２が積層されている。
さらに、画素電極２の上面には、第２の絶縁体が積層されている。第２の絶縁体は、例えば、絶縁層ｉ５である。液晶表示装置１０００は、画素電極２を覆い、絶縁層ｉ５の上面に積層してある平面上の第２の電極を備える。第２の電極は、例えば、上層電極１である。さらに、液晶表示装置１０００は、上層電極１の上面に配置された液晶層８を有する。上層電極１は、第１の領域１１５及び第２の領域１１４が一体に形成された開口部１１を有している。第１の領域１１５は、下層電極３及び画素電極２と重なる領域である。第２の領域１１４は、下層電極３とは重なるが画素電極２とは重ならない領域である。そし
て、第１の領域１１５の第１の辺１１ｂと、第１の領域１１５と第２の領域１１４とを区画する第１の線１１ａとが交わる第１の角の角度はθ₁である。角度θ₁は、９０度以下である。なお、第２の領域１１４は、第１の領域１１５に対して、画素電極２の短手方向に突出し、その先端部が幅狭とされている。

本実施の形態によれば、前記したように、高精度に形成された直線の第１の辺１１ｂと画素電極２の辺とにより、平面視において、開口部１１と画素電極２とが重なる領域の角部（図６の角度θ₁参照）を形成している。そのため、回転ドメインの発生を抑制できる。換言すれば、鋭角となる第２の領域１１４の角部により、逆回転ドメインの発生に寄与するフリンジ電界の発生を抑制している。

（実施の形態２）
図１２は液晶表示装置１０００の１画素の他の構成例を示す平面図である。本実施の形態は、上層電極１に設けた開口部１１の形状を除いて、実施の形態１と同様であるので、以下では主として実施の形態１と異なる点について説明する。

上層電極１に設けられている開口部１１は平行四辺形状をなしている。開口部１１の短辺は、画素電極２の短手方向と平行である。開口部１１の鋭角を含む２つの角部は、画素電極２とは重ならない。この角部が第２の領域１１４である。この角部以外の領域が第１の領域１１５である。なお、開口部１１の「鋭角を含む２つ角部」と記載したが、上述したように、厳密には微細加工の限界から、角部は丸みを帯びた形状となっている。

図１３は第２の領域１１４の拡大図である。図１３に示すのは、図１２において、符号１３Ａを付した領域である。図１０において符号１３Ｂを付した領域も同様であり、図１１を１８０度回転させると、領域１３Ｂを表した図となる。２つの第２の領域１１４は互いに、平行四辺形の重心を対称点として、点対称である。図１１において、第１の領域１１５と第２の領域１１４とを区画する境界線（線分Ｐ₁₁Ｐ₁₂）が第１の線１１ａである。第１の線１１ａと交わる上側の辺、すなわち、画素電極２の長手方向、コンタクトホールＣＨ３のない端部側の第１の領域１１５の辺（線分Ｐ₁₁Ｐ₃）が第１の辺１１ｂである。第１の辺１１ｂと第１の線１１ａとがなす角をθ₁とする。第１の線１１ａと交わる下側の辺、すなわち、画素電極２の長手方向に平行な第１の領域１１５の辺（点Ｐ₁₂を一端とする線分）が第２の辺１１ｃである。第２の辺１１ｃと第１の線１１ａとがなす角をθ₂とする。θ₁は直角（角度９０度）、θ₂は鈍角となる。

図１２を参照して、本実施の形態でのフリンジ電界について説明する。開口部１１の長辺において、発生するフリンジ電界は、平面視、両矢印ｆ４１で示した方向である。図１２の白抜き両矢印は液晶分子のラビング方向である。したがって、両矢印４１で示したフリンジ電界により、液晶分子は平面視で反時計回り方向が順回転方向となる。また、開口部１１の左上角部、右下角部で発するフリンジ電界は、両矢印ｆ４２で示した方向である。このフリンジ電界も、ラビング方向との関係で、液晶分子を順回転させる。図１３で示した第１の辺１１ｂに対応する開口部１１の短辺で発生するフリンジ電界は両矢印ｆ４３で示した方向である。図１３で示した第１の線１１ａで発生するフリンジ電界は、図１２において両矢印ｆ４４で示した方向である。
平面視において、開口部１１の辺と画素電極２の辺とにより形成される右上角、左下角の直角部分で発生するフリンジ電界は、図７Ｂで説明したように（図７Ｂの矢印ｆ１４参照）、この直角部における液晶分子を逆回転させる場合がある。しかし、この直角部分は、図８で説明した例と異なり丸みを帯びた形状ではなく、逆回転ドメインの発生が抑制される。なお、右上角の直角部は、図１３の符号θ1で示す角である。

実施の形態２は、以下の効果を奏する。平行四辺形状なす開口部１１の右上及び左下の
角部を画素電極２の短手方向に突出させてある。そのため、この角部が微細加工の限界から丸みを帯びていても、第１の領域１１５の第１の辺１１ｂと、第１の領域１１５及び第２の領域１１４を区画する第１の線１１ａとがなす角（θ₁）を直角とすることが可能となる。確かに、直角部分で発生するフリンジ電界は、逆回転にも寄与し得る。しかし、この直角部分は、図８で説明した例と異なり丸みを帯びた形状ではないので、逆回転ドメインの発生が抑制される。よって、逆回転ドメインの発生を抑制することが可能となる。

（実施の形態３）
図１４は上層電極１に設けた開口部１１と画素電極２との重なり状態を示す説明図である。本実施の形態は、上層電極１に設けた開口部１１の形状と画素電極２の形状とを除いて、実施の形態１と同様であるので、以下では主として実施の形態１と異なる点について説明する。

実施の形態３は、画素及び画素電極２を傾けている構成である。画素及び画素電極２の長手方向は、白抜き矢印で示したラビング方向（紙面上下方向）から所定の角度、傾いた向きである。また、上層電極１に設けた開口部１１の形状は平行四辺形状である。図１４には開口部１１の形状及び大きさが異なる２つの例が示されている。図１４Ａは、画素電極２と重ならない開口部１１の第２の領域１１４が三角形状（Ｐ₁Ｐ₁₁Ｐ₁₂又はＰ₂Ｐ₂₁Ｐ₂₂）とした場合である。図１４Ｂは、画素電極２と開口部１１の第２の領域１１４が四角形状（Ｐ₁Ｐ₁₁Ｐ₁₂Ｐ₄及びＰ₂Ｐ₂₁Ｐ₂₂Ｐ₃）とした場合である。なお、開口部１１の角部Ｐ１、Ｐ２は、上述したように、厳密には微細加工の限界から、丸みを帯びた形状となっている。

図１４Ａに示す例では、開口部１１の短辺（線分Ｐ₁Ｐ₃及び線分Ｐ₂Ｐ₄）は、画素電極２の短手方向と平行又は短手方向より傾きが急である。開口部１１の長辺（線分Ｐ₁Ｐ₄及び線分Ｐ₂Ｐ₃）は、画素電極２の長手方向よりも傾きが緩やかである。開口部１１の短辺それぞれは画素電極２の長手方向の辺と一箇所交差している。交差している点を交点Ｐ₁₁、Ｐ₂₁とする。開口部１１の長辺それぞれは、画素電極２と長手方向の辺と一箇所交差している。交差している点をＰ₁₂、Ｐ₂₂とする。このような交差関係により、開口部１１は画素電極２と重なる第１の領域１１５と、画素電極２と重ならない２つの第２の領域１１４が形成されている。第１の領域１１５は六角形状（Ｐ₁₁Ｐ₁₂Ｐ₄Ｐ₂₁Ｐ₂₂Ｐ₃）をなしている。第２の領域１１４は三角形状（Ｐ₁Ｐ₁₁Ｐ₁₂及びＰ₂Ｐ₂₁Ｐ₂₂）をなしている。

開口部１１の短辺の一部、交点Ｐ₁₁又はＰ₁₂を含み画素電極２と重なる部分（線分Ｐ₁₁Ｐ₃及び線分Ｐ₂₁Ｐ₄）が、第１の領域１１５の第１の辺１１ｂである。第１の辺１１ｂと交わる画素電極２の辺縁の一部（線分Ｐ₁₁Ｐ₁₂及びＰ₂₁Ｐ₂₂）が、第１の領域１１５と第２の領域１１４とを区画する第１の線１１ａである。開口部１１の長辺の一部、交点Ｐ₁₂又はＰ₂₂を含み画素電極２と重なる部分（線分Ｐ₁₂Ｐ₄及び線分Ｐ₂₂Ｐ₃）が、第１の領域１１５の第２の辺１１ｃである。第１の辺１１ｂと第１の線１１ａとがなす角をθ₁とする。第２の辺１１ｃと第１の線１１ａとがなす角をθ₂とする。そうすると、θ₁は鋭角となる。θ₂は鈍角となる。

図１４Ｂに示す例では、開口部１１の短辺（線分Ｐ₁Ｐ₃及び線分Ｐ₂Ｐ₄）は、画素電極２の短手方向と平行又は短手方向より傾きが急である。開口部１１の長辺（線分Ｐ₁Ｐ₄及び線分Ｐ₂Ｐ₃）は、画素電極２の長手方向と平行又は長手方向よりも傾きが緩やかである。開口部１１の短辺は、画素電極２の短手方向よりも十分長い。それにより、開口部１１の短辺それぞれは画素電極２の長手方向の辺と二箇所交差している。交差している点を交点Ｐ₁₁及びＰ₂₂並びにＰ₁₂及びＰ₂₁とする。また、開口部１１の長辺それぞれは、画素電極２と長手方向の辺とは交差していない。このような交差関係により、開口部１１は画素電極２と重なる第１の領域１１５と、画素電極２と重ならない２つの第２の領域１１４が
形成されている。第１の領域１１５は四角形状（Ｐ₁₁Ｐ₁₂Ｐ₂₁Ｐ₂₂）をなしている。第２の領域１１４は四角形状（Ｐ₁Ｐ₁₁Ｐ₁₂Ｐ₄及びＰ₂Ｐ₂₁Ｐ₂₂Ｐ₃）をなしている。２つの第２の領域１１４は、平行四辺形の重心を対称点として、点対称である。

開口部１１の短辺の一部、交点Ｐ₁₁又はＰ₂₁を含み画素電極２と重なる部分（線分Ｐ₁₁Ｐ₂₂及び線分Ｐ₂₁Ｐ₁₂）が、第１の領域１１５の第１の辺１１ｂである。第１の辺１１ｂと交わる画素電極２の長辺（線分Ｐ₁₁Ｐ₁₂及びＰ₂₁Ｐ₂₂）が、第１の領域１１５と第２の領域１１４とを区画する第１の線１１ａである。第１の辺１１ｂと第１の線１１ａとがなす角をθ₁とすると、θ₁は鋭角となる。なお、図１２Ｂに示す例では、第２の辺１１ｃは存在しない。

本実施の形態において、フリンジ電界は平面視で図１４に示す方向に発生する。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、このフリンジ電界は、大部分の箇所において液晶分子が平面視で反時計回りに回転（順回転）させる。第１の辺１１ｂで発生するフリンジ電界はラビング方向と平行であるため、液晶分子の順回転又は逆回転に寄与しない。一方、第１の領域１１５の右上角Ｐ₁₁、左下角Ｐ₂₁は、液晶分子の逆回転に寄与し得る。しかし、右上角Ｐ₁₁、左下角Ｐ₂₁は、鋭角となっているため、液晶分子の逆回転に寄与し得るフリンジ電界を発生するのは、角の頂点部分のみである。このフリンジ電界の液晶分子の回転への寄与は少ない。したがって、頂点部分において、液晶分子の逆回転は抑制される。

実施の形態３は、以下の効果を奏する。上層電極１に設けた開口部１１は、画素電極２と重なる第１の領域１１５と、画素電極２とは重ならない第２の領域１１４とを有している。第２の領域１１４は、第１の領域１１５に対して、画素電極２の短手方向に突出する。そのため、第２の領域１１４の角部Ｐ１、Ｐ２が、微細加工の限界から丸みを帯びていても、第１の領域１１５の第１の辺１１ｂと、第１の領域１１５及び第２の領域１１４を区画する第１の線１１ａとがなす角（θ₁）を鋭角とすることが、可能となる。この角で発生するフリンジ電界は液晶分子の逆回転に寄与し得るが、角の頂点部分のみである。したがって、頂点部分において、逆回転ドメインの発生を抑制することが可能となる。

（実施の形態４）
図１５は液晶表示装置１０００のソース線４２の配線方向に沿って隣接する２画素の構成例を示す平面図である。本実施の形態は、いわゆるマルチドメイン構造の液晶表示装置１０００を示している。すなわち、液晶分子を回転する方向が一律ではなく、回転する方向が互いに逆向きとなる２つの画素が存在する構成である。図１５に示す２つの画素は互いに液晶分子の回転方向が異なる構成である。図１５に示す白抜き両矢印はラビング方向を示す。図１５に示す下側の画素の構成は、実施の形態１の画素の構成と同様である。下側の画素では、液晶分子の回転方向は平面視で時計回りである。図１５に示す上側の画素の構成は、実施の形態１の画素の構成と上層電極１に設けた開口部１１Ａの形状を除いて、同様な構成である。開口部１１Ａの形状と開口部１１の形状とは、ゲート線５の配線方向に平行な線を対称軸とする線対称である。また、ゲート線５に沿う方向（紙面横方向）に隣接する２つの開口部をソース線４２の配線方向に平行な線を対称軸として、線対称としてもよい。図１５に示す上側の画素では、液晶分子の回転方向は平面視で反時計回りである。上側の画素と下側の画素とは液晶分子の回転方向が異なる別のドメインである。マルチドメイン構造では、ゲート線５及びソース線４２の配線方向に隣接する画素同士においては、液晶分子の回転方向が異なるため、上層電極１に設けた開口部１１と開口部１１Ａとは互いに対称となる。

図１５において、下側の画素の構成は、実施の形態１の画素の構成と同様であるので、同一の符号を付し説明を省略する。上側の画素の構成は開口部１１Ａが開口部１１と対称であるので、同様な構成には、ダッシュ（Ａ）付きの符号を付し、以下に簡潔に説明する
。開口部１１Ａにおいて、１１ａＡが第１の線、１１ｂＡが第１の辺、１１ｃＡが第２の辺である。第１の辺１１ｂＡと第１の線１１ａＡとがなす角がθ₁Ａである。第２の辺１１ｃＡと第１の線１１ａＡとがなす角がθ₂Ａである。θ₁Ａは鋭角、θ₂Ａは鈍角となる。本実施の形態は、実施の形態１の構成をマルチドメイン構造としたものである。したがって本実施の形態が奏する効果は、実施の形態１の奏する効果と同様である。

すなわち、上層電極１に設けた開口部１１及び１１Ａは、画素電極２と重なる第１の領域１１５、１１５Ａと、画素電極２とは重ならない第２の領域１１４、１１４Ａと有している。第２の領域１１４、１１４Ａは、第１の領域１１５、１１５Ａに対して、画素電極２の短手方向に突出している。第２の領域１１４、１１４Ａは、その先端部が幅狭である。そのため、第２の領域１１４、１１４Ａの先端が、微細加工の限界から丸みを帯びていても、第１の領域１１５、１１５Ａの第１の辺１１ｂ、１１ｂＡと、第１の領域１１５、１１５Ａ及び第２の領域１１４、１１４Ａを区画する第１の線１１ａ、１１ａＡとがなす角（θ₁及びθ₁Ａ）を鋭角とすることが、可能となる。つまり、高精度に形成された直線の第１の辺１１ｂ（１１ｂＡ）と画素電極２の辺とにより、平面視において、開口部１１（１１Ａ）と画素電極２とが重なる領域の角部を形成している。そのため、回転ドメインの発生を抑制できる。換言すれば、鋭角となる第２の領域１１４の角部により、逆回転ドメインの発生に寄与するフリンジ電界の発生を抑制している。

なお、実施の形態４と同様に、実施の形態２及び実施の形態３の構成をマルチドメイン構造の液晶表示装置１０００に適用することが可能である。

（実施の形態５）
本実施の形態は実施の形態２の構成をマルチドメイン構造の液晶表示装置１０００に適用した場合に関する。図１６は、液晶表示装置１０００のソース線４２の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。図１６の下側に示す画素の構成は、実施の形態２と同様である。また、図１６の上側に示す画素の構成は、開口部１１Ａを除いて、下側の画素と同様である。上側の画素の開口部１１Ａは、下側の画素の開口部１１とは対称な形状である。

上側の画素の開口部１１Ａは、第１の領域１１５Ａと第２の領域１１４Ａとからなる。第２の領域１１４Ａは画素電極２と重なっていない。第２の領域１１４又は１１４Ａに隣接する第１の領域１１５又は１１５Ａの角部は直角となっている。実施の形態２で述べたように直角部分で発生するフリンジ電界は、逆回転にも寄与し得る。しかし、この直角部分は、図８で説明した例と異なり丸みを帯びた形状ではないので、逆回転ドメインの発生が抑制される。

（実施の形態６）
図１７は、液晶表示装置１０００のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。本実施の形態は画素電極２の形状を除いては、実施の形態５と同様である。本実施の形態では、画素電極２の長手方向がソース線４２の配線方向と平行ではなく、傾いた方向となっている。本実施の形態は図１４Ａに示した実施の形態３の一形態をマルチドメイン構造に適用したものである。

本実施の形態においても、下側の画素の開口部１１は、第１の領域１１５と第２の領域１１４とからなる。第２の領域１１４は画素電極２と重なっていない。また、上側の画素の開口部１１Ａは、第１の領域１１５Ａと第２の領域１１４Ａとからなる。第２の領域１１４Ａは画素電極２と重なっていない。本実施の形態においては、実施の形態３と同様に、逆回転ドメインの発生を抑制することが可能となる。

（実施の形態７）
図１８は、液晶表示装置１０００のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。本実施の形態は、本実施の形態は図１４Ｂに示した実施の形態３の一形態をマルチドメイン構造に適用したものである。

本実施の形態においても、下側の画素の開口部１１は、第１の領域１１５と第２の領域１１４とからなる。第２の領域１１４は画素電極２と重なっていない。また、上側の画素の開口部１１Ａは、第１の領域１１５Ａと第２の領域１１４Ａとからなる。第２の領域１１４Ａは画素電極２と重なっていない。本実施の形態では、実施の形態３と同様に、逆回転ドメインの発生を抑制することが可能となる。

（実施の形態８）
図１９は、液晶表示装置１０００のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。本実施の形態はソース線４２の形状を除いては、実施の形態６と同様である。本実施の形態では、ソース線４２の配線は直線ではなく、折れ線状となっている。ソース線４２は画素電極２の長手方向に沿う辺縁と平行となるように配線されている。

本実施の形態においても、下側の画素の開口部１１は、第１の領域１１５と第２の領域１１４とからなる。第２の領域１１４は画素電極２と重なっていない。また、上側の画素の開口部１１Ａは、第１の領域１１５Ａと第２の領域１１４Ａとからなる。第２の領域１１４Ａは画素電極２と重なっていない。本実施の形態においても、第１の領域１１５、１１５Ａの周縁にて発生するフリンジ電界は平面視では、図１９に示した向きとなる。実施の形態３（図１４Ａ）と同様に、下側の第１の領域１１５では大部分の箇所で発生するフリンジ電界は、液晶分子を順回転（反時計回り）するのに寄与する。鋭角となる右上角、左下角では、液晶分子を逆回転するのに寄与するフリンジ電界が発生し得る。このフリンジ電界が発生するのは、角の頂点部分のみである。したがって、実施の形態２で説明したように、逆回転ドメインの発生を抑制することが可能となる。

（実施の形態９）
図２０は、液晶表示装置１０００のソース線の配線方向に沿って隣接する２画素の構成の他の例を示す平面図である。本実施の形態はソース線４２の形状を除いては、実施の形態６と同様である。本実施の形態では、ソース線４２の配線は直線ではなく、折れ線状となっている。ソース線４２は画素電極２の長手方向に沿う辺縁と平行となるように配線されている。

本実施の形態においても、下側の画素の開口部１１は、第１の領域１１５と第２の領域１１４とからなる。第２の領域１１４は画素電極２と重なっていない。また、上側の画素の開口部１１Ａは、第１の領域１１５Ａと第２の領域１１４Ａとからなる。第２の領域１１４Ａは画素電極２と重なっていない。本実施の形態においても、第１の領域１１５、１１５Ａの周縁にて発生するフリンジ電界は平面視では、図１９に示した向きとなる。実施の形態３（図１４Ｂ）と同様に、第１の領域１１５では大部分の箇所で発生するフリンジ電界は、液晶分子を順回転（反時計回り）するのに寄与する。鋭角となる右上角、左下角では、液晶分子を逆回転するのに寄与するフリンジ電界が発生し得る。このフリンジ電界が発生するのは、角の頂点部分のみである。したがって、実施の形態２で説明したように、逆回転ドメインの発生を抑制することが可能となる。

次に、液晶表示装置１０００の駆動回路９について説明する。図２１は液晶表示装置における駆動回路９の構成例を示す説明図である。駆動回路９は上層電極１、画素電極２、下層電極３、ソース線４２、ゲート線５、ソースドライバ９１、ゲートドライバ９２、原
画像信号源９３、タイミングコントローラ９４を含む。
液晶表示装置１０００において、複数のゲート線５と複数のソース線４２とにより、画素がマトリクス状に形成されている。各画素に１本の画素電極２（図１等参照）が設けられている。したがって、画素電極２はマトリクス状に配置されている。

タイミングコントローラ９４は、ソースドライバ９１、ゲートドライバ９２が駆動できるように、原画像信号源９３より得た画像データやタイミング信号を処理し、ソースドライバ９１、ゲートドライバ９２にデータや制御信号を送出する。ソースドライバ９１は、タイミングコントローラ９４から入力されたデータを変換し、画素を駆動するために必要な画像データ電圧をソース線４２に印可する。ゲートドライバ９２は、画素を構成するＴＦＴ（図示せず）をＯＮ／ＯＦＦするための制御電圧をゲート線５に印可する。ゲート線５により１行分の画素が選択され、ソース線４２によってデータが書き込まれる。ソース線４２によって書き込まれたデータに応じた、フリンジ電界が画素電極２と上層電極１との間及び画素電極２と下層電極３との間に発生し、発生した電界により液晶分子が駆動される。

各実施の形態で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０００液晶表示装置
１上層電極（第２の電極）
１１開口部
１１１中央部
１１２屈曲部
１１３重畳部
１１４非重畳部、第２の領域
１１５第１の領域
１１ａ第１の線
１１ｂ第１の辺
１１ｃ第２の辺
２画素電極
３下層電極（第１の電極）
８液晶層
９駆動回路
１１Ａ開口部
１１ａＡ第１の線
１１ｂＡ第１の辺
１１ｃＡ第２の辺
ｉ４絶縁層（第１の絶縁体）
ｉ５絶縁層（第２の絶縁体）

Claims

平面状の第１の電極と、
前記第１の電極の上面に積層された、第１の絶縁体と、
前記第１の絶縁体の上面に積層された、平面状の画素電極と、
前記画素電極の上面に積層された、第２の絶縁体と、
前記画素電極を覆い、前記第２の絶縁体の上面に積層された、平面状の第２の電極と、
前記第２の電極の上面に配置された液晶層とを備え、
前記第２の電極は、第１の領域及び２つの第２の領域が一体に形成された開口部を有し、
前記第１の領域は、前記第１の電極及び前記画素電極と重なる領域であり、
前記２つの第２の領域は、互いに対称の位置関係であり、それぞれ前記第１の電極と重なるが前記画素電極と重ならない領域であり、
前記第１の領域の第１の辺と、前記第１の領域と前記２つの第２の領域それぞれとを区画する第１の線とが交わる第１の角が、９０度以下である
液晶表示装置。
前記第１の領域の第２の辺と前記第１の線とが交わる第２の角が、９０度より大きい
請求項１に記載の液晶表示装置。
前記開口部は、
前記画素電極の長手方向に平行な２つの辺を長辺とする平行四辺形状の中央部と、
前記中央部の２つの短辺それぞれを底辺とし、前記底辺に対向する頂点が前記画素電極と重ならない位置にある三角形状の２つの屈曲部とを有し、
前記第２の領域は、前記第１の領域の前記第１の線を一辺とし、他の二辺を前記屈曲部と共通にする三角形状である
請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
前記開口部の形状は平行四辺形状である
請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
前記画素電極をマトリクス状に複数備え、
隣接する前記第２の電極の開口部は互いに対称である
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
前記第１の電極、前記第２の電極、前記画素電極に電圧を印可し前記液晶層の液晶分子を駆動する駆動回路を有し、
前記駆動回路は、前記第１の電極と前記画素電極との間で発生する電界及び前記第２の電極と前記画素電極との間で発生する電界により前記液晶分子を駆動する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。