JPH11264996A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPH11264996A JPH11264996A JP10344678A JP34467898A JPH11264996A JP H11264996 A JPH11264996 A JP H11264996A JP 10344678 A JP10344678 A JP 10344678A JP 34467898 A JP34467898 A JP 34467898A JP H11264996 A JPH11264996 A JP H11264996A
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Abstract
ンタ電極及び画素電極を備え、開口率、透過率及び輝度
特性を改善した液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 液晶を挟んで対向する上部基板及び下部
基板、前記下部基板上に格子状で配列されて単位セルを
限定するゲートバスラインとデータバスライン、ゲート
バスラインとデータバスラインとの交叉部に配置された
チャンネル層、単位セルのそれぞれに配置されて液晶を
駆動させるカウンタ電極と画素電極、及びゲートバスラ
インとデータバスラインを絶縁させる絶縁膜を含む液晶
表示装置において、カウンタ電極と画素電極のうちでゲ
ートバスラインに平行な電界を形成する単位セル内側に
配置された部分は透明な電導物質で形成し、断面の形状
は実質的に三角形で構成する。
Description
域を最小化するとともに、カウンタ電極及び画素電極を
有して、開口率及び透過率を改善した液晶表示装置に関
する。
hing Liquid Crystal Display)は、TN−LCD(Twi
sted Nematic Liquid Crystal Display)で問題となる
狭視野角施を改善するために提案された構造であり、そ
の構造は、上部基板側に形成されたカウンタ電極を、画
素電極が形成された下部基板側に配置する。つまり、従
来のTN−LCDでは、上部基板に形成されたカウンタ
電極と下部基板に形成された画素電極との間、即ち、上
部基板及び下部基板に垂直な方向の電場が形成されるの
に対して、IPS−LCDでは、基板に対して平行な電
場が形成される。
図1に基づき説明する。液晶表示装置は、該当単位セル
を選択する不透明金属から構成されたゲートバスライン
2、不透明金属から構成されたデータバスライン3、薄
膜トランジスタ、カウンタ電極5、及び画素電極6を備
える。多数のゲートバスライン2は、下部絶縁基板1上
に等間隔に平行に配置され、多数のデータバスライン3
は、等間隔に多数のゲートライン2と垂直に交差するよ
うに配置されて多数のLCD単位セルの空間が形成され
る。薄膜トランジスタのチャンネル層4は、ゲートバス
ライン2とデータバスライン3との交差部に形成され
る。この時、データバスライン3はチャンネル層4の上
部において、ゲートバスライン2はチャンネル層4の下
部においてチャンネル層4と重複される。
カウンタ電極5及び画素電極6が配置される。カウンタ
電極5は、ゲートバスライン2と平行に配置される配線
部5aと、この配線部5aからゲートライン2に向けて
前記データバスライン3と平行に延長される少なくとも
一つ以上のブランチ5bとを含む。図に示した3個のブ
ランチ5bは等間隔に配置される。この時、カウンタ電
極5の配線部5aは、単位セルの左右に位置する別な単
位セルの配線部と連結される。これによりLCDの全て
のカウンタ電極は同じ共通信号電圧が印加される。ま
た、画素電極6は、チャンネル層4と重複されて、薄膜
トランジスタのドレインの役割をする第1領域6aと、
カウンタ電極5のブランチ5b間にそれと平行に配置さ
れる第2領域6bと、第1領域と第2領域を電気的に連
結させてゲートバスライン2と平行に配置される第3領
域6cとを含む。即ち、単位セルの空間でカウンタ電極
5のブランチ5bと画素電極6の第2部分6bとが等間
隔にデータバスライン3と平行に交互に配置される。一
方、ゲートバスライン2とデータバスライン3との間、
及びカウンタ電極5と画素電極6との間にはゲート絶縁
膜(図示せず)を介在させている。
のII-II'線に沿う断面図である図2に基づいて説明す
る。先ず、符号7は液晶分子を示す。カウンタ電極のブ
ランチ5bと画素電極6の第2部分6bに所定の信号が
印加されると、これらの間に電位差が発生し、これによ
り液晶分子が動作する。ところで、カウンタ電極のブラ
ンチ5bと画素電極6の第2部分6bはそれぞれ一定幅
を有するので、これらの上面には電位差が発生しない。
従って、所定信号の印加時にもこれらの上部に位置する
液晶は駆動されない(図2におけるラインは等電位線を
示す)というディスクリネーション(disclination)現象
が発生する。さらに、液晶の動作しない領域の光を遮断
するために、従来においては、カウンタ電極のブランチ
5bと画素電極の第2部分6bを含んで、カウンタ電極
及び画素電極は不透明金属で形成されている。
ランチ5bと画素電極の第2部分6bに該当する面積だ
け開口率が減少する。具体的には、このような構成のI
PS−LCDは、TN−LCDの50乃至60%の開口
率よりも低い約40%以下の開口率となっている。この
開口率の低さが光の透過率を減少させ、この透過率の減
少は、輝度特性の低下を結果的に招来する。
問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とする
ところは、液晶分子が動作しない領域を最小化したカウ
ンタ電極及び画素電極を備える液晶表示素子を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、開口率、透過
率及び輝度特性を改善した液晶表示素子を提供すること
にある。
に本発明においては、基板上に第1方向に配列されたゲ
ートバスライン、前記基板上に第1方向に対し実質的に
垂直の第2方向に配列されて単位セルを限定するデータ
バスラインを備えた液晶表示素子は、単位セルの空間内
で、透明導電物質から構成され、断面形状が実質的に三
角形であり、前記第2方向に配列された第1部分を含む
カウンタ電極、及び単位セルの空間内で透明導電物質か
ら構成され、断面形状が実質的に三角形であり、前記第
2方向に配列されて前記第1部分と共に前記第1方向に
平行な電界を形成する第2部分を含む画素電極を備え
る。ここで、前記第1部分及び前記第2部分の断面形状
は正三角形や台形である。台形の場合、4辺のうちで前
記基板に対向する辺の幅は約0.01乃至約2μmとす
る。前記第1部分及び前記第2部分はITOから構成さ
れる。一方、前記カウンタ電極は前記ゲートバスライン
と所定距離離隔され、前記第1方向に配列された配線部
をさらに含み、前記配線部と前記第1部分とは電気的に
連結される構成とする。また、前記画素電極は、前記ゲ
ートバスラインの上部に形成されるチャンネル層の所定
部分と重複される第3部分と、前記第2部分と前記第3
部分を連結する第4部分とをさらに含む。ここで、配線
部、第3部分及び第4部分は不透明金属からなる構成と
する。
照して説明する。図3の液晶表示装置は、ゲートバスラ
イン12、データバスライン13、薄膜トランジスタ、
カウンタ電極15及び画素電極16を備える。ゲートバ
スライン12、データバスライン13及び薄膜トランジ
スタのチャンネル層14は、従来のIPS−LCDを示
す図1に記載の液晶表示装置のゲートバスライン2、デ
ータバスライン3及びチャンネル層4と同一なので、こ
れらに関する説明は省略する。
13により限定されたLCD単位セルの空間には、カウ
ンタ電極15と画素電極16が配置される。カウンタ電
極15は、ゲートバスライン12と平行に離隔配置され
る不透明金属から構成された配線部15aを含む。前記
配線部15aはゲートバスライン12のように絶縁基板
表面11に配置され、隣接する単位セルの配線部と連結
される。一方、配線部15aとデータバスライン13は
ゲート絶縁膜により電気的に絶縁される。また、カウン
タ電極15は配線部15aと絶縁膜を貫通してコンタク
ト(C)され、ゲートバスライン12に向けてデータバス
ライン13と平行に延長配置された少なくとも一つ以上
のブランチ15bを含む。図示した3個のブランチ15
bは、配線部15aと同一の信号が印加される。このブ
ランチ15bは等間隔に離隔配置され、透明導電物質、
例えばITOから構成されて、LCDの開口率を改善さ
せる。また、液晶が駆動されない領域の等電位面を最小
化するために、ブランチ15bはIV-IV'線に沿う断面部
の形状を、実質的に三角形となるようにする。"実質的
に三角形となるようにする"とは、100%の三角形が
理想的であるが、製造工程上に問題が発生する場合を考
慮し、台形であってもよいことを意味する。台形の場
合、4辺のうちで前記下部基板に対向する辺は約0.0
1乃至約2μmの幅を有してよい。即ち、約0.01乃
至約2μmの幅を有する台形のブランチの上部で発生す
る等電位面は無視されることもある。
一側と重複して薄膜トランジスタのドレインの役割をす
る第1領域16aを含む。この第1領域16aはデータ
バスライン13と平行で、電導特性が優秀な不透明金属
で形成される。また、画素電極16はカウンタ電極15
のブランチ15b間に、ブランチ15bと平行に配置さ
れる第2領域16bと、第1領域と第2領域を電気的に
連結させてゲートバスライン12と平行に配置される不
透明金属膜から構成される第3領域16cとを含む。画
素電極16の第2領域16bは、LCDの開口率を改善
するために、透明な導電物質、例えばITOで形成され
る。カウンタ電極のブランチ15bのように液晶を駆動
させる第2領域16bの上部の等電位面を最小化するた
めに、第2領域16bは、IV-IV'線に沿う断面部の形状
が実質的に三角形となるようにする。"実質的に三角形
となるようにする"とは、100%の三角形が理想的で
あるが、製造工程上に問題が発生することも考慮して、
台形であってもよいことを意味する。台形の場合、4辺
のうちで前記下部基板に対向する辺は、約0.01乃至
約2μmの幅を有してよい。即ち、このような範囲の幅
を有する第2領域16bの上部で発生する等電位面は無
視されることもある。一方、画素電極の第1領域乃至第
3領域はゲート絶縁膜の上部表面に配置される。
bと画素電極16の第2領域16bの断面が三角形状で
あることを示す。従来の液晶表示素子の断面を示す図2
と比較すのと、図4ではカウンタ電極及び画素電極の上
部の等電位区間が非常に減少していることが分かる。ま
た、カウンタ電極のブランチ15bと画素電極16の第
2領域16bが透明なITOで形成されており、従来の
IPS−LCDに比し開口率、透過率及び輝度特性が改
善される。一方、カウンタ電極15の配線部15aと画
素電極16の第1領域16a及び第3領域16cが電伝
特性が優秀な不透明金属膜から構成されるので、素子の
電気的特性の劣化は生じない。符号17は液晶分子を示
す。
によれば、液晶表示素子の開口部に配置されるカウンタ
電極のブランチ15bと画素電極の第2領域16bの断
面形状が実質的に三角形になるようにし、これらの物質
を透明導電物質で形成する構成により、液晶分子が駆動
されない等電位面積が最小化され、液晶表示素子の開口
率、透過率及び輝度特性が改善される。
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 基板を有し、 前記基板上に、第1方向に配列されたゲートバスライ
ン、 前記基板上に、第1方向に対し実質的に垂直の第2方向
に配列されて単位セルを限定するデータバスライン、 単位セルの空間内で、透明導電物質から構成され、断面
形状が実質的に三角形であり、前記第2方向に配列され
た第1部分を含むカウンタ電極、及び単位セルの空間内
で、透明導電物質から構成され、断面形状が実質的に三
角形であり、前記第2方向に配列されて前記第1部分と
共に前記第1方向に平行な電界を形成する第2部分を含
む画素電極を備えることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項2】 前記第1部分及び前記第2部分の断面形
状は正三角形であることを特徴とする請求項1に記載の
液晶表示素子。 - 【請求項3】 前記第1部分及び前記第2部分の断面形
状は台形であり、前記台形の4辺のうちで前記基板に対
向する辺の幅は約0.01乃至約2μmであることを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。 - 【請求項4】 前記第1部分及び前記第2部分はITO
から構成されることを特徴とする請求項1に記載の液晶
表示素子。 - 【請求項5】 前記カウンタ電極は前記ゲートバスライ
ンと所定距離をおいて離隔され、前記第1方向に配列さ
れた配線部をさらに含み、前記配線部と前記第1部分と
は電気的に連結されることを特徴とする請求項1に記載
の液晶表示素子。 - 【請求項6】 前記配線部は不透明金属から構成される
ことを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。 - 【請求項7】 前記画素電極は、前記ゲートバスライン
の上部に形成されるチャンネル層の所定部分と重複され
る第3部分と、前記第2部分と前記第3部分を連結する
第4部分とをさらに含むことを特徴とする請求項1に記
載の液晶表示素子。 - 【請求項8】 前記第3部分及び前記第4部分は不透明
金属から構成されることを特徴とする請求項7に記載の
液晶表示素子。 - 【請求項9】 液晶を挟んで対向する上部基板及び下部
基板を有し、 前記下部基板上に、第1方向に配列されたゲートバスラ
イン、 前記下部基板上に、第1方向に対し実質的に垂直の第2
方向に配列されて単位セルを限定するデータバスライ
ン、 単位セルの空間内で、透明導電物質から構成され、断面
形状が実質的に三角形であり、前記第2方向に配列され
た少なくとも一つ以上のブランチから構成された第1部
分と、前記第1部分と電気的に連結され、前記ゲートバ
スラインと所定距離をおいて離隔され、前記第1方向に
配列された配線部とを含むカウンタ電極、及び単位セル
の空間内で、透明導電物質から構成され、断面形状が実
質的に三角形であり、前記第2方向に配列されて前記第
1部分と共に前記第1方向に平行な電界を形成する少な
くとも一つ以上のブランチから構成された第2部分、前
記ゲートバスラインの上部に形成されるチャンネル層の
所定部分と重複される第3部分、前記第2部分と前記第
3部分が連結された第4部分を含む画素電極を備えるこ
とを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項10】 前記第1部分及び前記第2部分の断面
形状は完全な三角形であることを特徴とする請求項9に
記載の液晶表示素子。 - 【請求項11】 前記第1部分及び前記第2部分の断面
形状は台形であり、前記台形の4辺のうちで前記下部基
板に対向する辺の幅は約0.01乃至約2μmであるこ
とを特徴とする請求項9に記載の液晶表示素子。 - 【請求項12】 前記第1部分及び前記第2部分はIT
Oから構成されることを特徴とする請求項9に記載の液
晶表示素子。 - 【請求項13】 前記第1部分及び前記第2部分のブラ
ンチ数は3個であることを特徴とする請求項9に記載の
液晶表示素子。 - 【請求項14】 前記配線部、前記第3部分、及び前記
第4部分は不透明金属から構成されることを特徴とする
請求項9に記載の液晶表示素子。
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