KR100314697B1

KR100314697B1 - 액티브매트릭스형액정표시장치

Info

Publication number: KR100314697B1
Application number: KR1019980049875A
Authority: KR
Inventors: 시니치 니시다; 히로아키 마츠야마
Original assignee: 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2002-10-25
Also published as: US6052168A; EP0921430B1; DE69834164T2; JP3031317B2; JPH11153802A; KR19990045445A; DE69834164D1; EP0921430A1

Abstract

2장의 투명 절연성 기판-상기 2장의 투명 절연성 기판 중 어느 한 쪽에는 복수의 주사선과, 상기 복수의 주사선에 교차하는 방향에 형성된 복수의 신호선과, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 신호선의 교차점에 배치된 복수의 스위칭 소자와, 상기 복수의 스위치 소자에 접속된 화소 전극이 배치된다-과, 상기 2장의 투명 절연성 기판의 사이에 끼워진 액정과, 상기 2장의 투명 절연성 기판의 외측에 배치된 편광판, 및 상기 화소 전극의 아래에 절연막을 통해서 상기 화소 전극보다 폭넓게 형성된 선형 대향 전극을 구비하며, 상기 액정은 포지티브 유전율 이방성을 가지며 상기 투명 절연성 기판에 대해 거의 수직으로 배향되고, 상기 화소 전극은 1개 또는 복수의 선형 전극으로 구성되고, 상기 화소 전극과 상기 대향 전극의 사이에 형성되는 전계에 의해 상기 액정의 방향이 제어되도록 한 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치를 개시하고 있다.

Description

액티브 매트릭스형 액정 표시 장치{Active matrix liquid-crystal display}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 횡 전계 구동 방식을 이용하는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 관한 것이다.

박막 전계 효과 트랜지스터(TFT)가 화소의 스위칭 소자로서 사용되는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치(AMLCD)는 고품위의 화질을 가지며, 휴대용 컴퓨터의 표시 소자 또는 최근에는 스페이스 저감형 데스크탑 컴퓨터용 모니터로서 폭넓게 사용되고 있다.

최근에, 시각 특성을 향상시키기 위해, 횡 전계를 사용하는 표시 방식이 제안되고 있다. 이 방식은 예컨대 일본 특허 공개 공보 제6-160878호(1994)에 기재되어 있다. 이 방식에서는, 동일 기판 상에 화소 전극과 대향 전극을 평행하게 형성하고, 이들 사이에 전압을 인가하여 기판 표면에 평행한 전계를 형성하는 것에 의해, 액정(이하, 'LC'를 혼용함)의 이방축(액정의 디렉터(director))의 방향을 변화시키고, 이에 의해 투과되는 광의 양을 제어하고 있다.

LC 표시 방식에서는, LC 디렉터가 기판면내에 거의 평행한 방향으로만 움직이고 있기 때문에, TN 모드의 경우에서와 같이, LC 디렉터의 방향에서 볼 때와, 액정(LC)층 법선 방향에서 볼 때에, 투과된 광량과 인가된 전압의 관계가 크게 다르다고 하는 문제가 발생하지 않는다. 그러므로, 매우 넓은 시야각에서 거의 같은 화상을 얻을 수 있다는 특징을 갖는다.

그러나, 이 표시 모드에서는, LC의 트위스트 변형이 주로 생기기 때문에, 응답속도가 다른 모드의 경우보다 느리고, 동화상 표시의 경우 화상이 그다지 좋지 않다고 하는 문제가 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 네거티브 유전율 이방성을 갖는 LC를 수직 배향시키고, 이 LC를 샌드위치형으로 형성한 투명 전극(18) 간에 전압을 인가하는 것에 의해 액정 디렉터(7)를 쓰러 뜨려 화소의 스위칭을 행하는 방법이 제안되어 있다.(예컨대, 1997 SID International Symposium Digest of Technical Papers, p845).

한편, 도 1에서, 7은 액정 디렉터, 8은 출사측 편광판, 10은 투명 절연성 기판, 11은 배향막, 12는 입사측 편광막, 18은 투명 도전막, 21은 분할 경계이다.

이와 같은 수직 배향을 이용하는 경우, LC의 응답 속도가 향상되는 것으로 알려져 있지만, 액정의 전체 면을 일정하게 배향시키고 1방향으로 기울여 쓰러뜨리는 경우에, 액정의 쓰러져 가는 방향에서 비스듬히 보면 톤(tone) 반전이 생긴다고 하는 문제가 있다. 따라서, 이 방법을 사용하여 넓은 시야각을 얻고자 하는 경우, 액정이 쓰러지는 방향을 1화소내에서 정해지는 복수의 방향으로 분할시키는 것이필요하다.

이와 같이, 수직 전계에 의해 화소내에서 액정을 기울려 쓰러뜨리는 방향을 분할하기 위해서는, 액정을 초기 배향상태에서 정해진 복수의 방향으로 약간 쓰러뜨린 배향 상태를 형성할 필요가 있다. 이에 의해, 수직전계를 인가하는 경우, 이 기울어 쓰려지는 정도가 큰 방향으로 기울어 쓰러지게 때문에, 기울어 쓰러지는 방향을 복수의 방향으로 제어하는 것이 가능하다.

이것을 실현하기 위한 수단으로서는, 예컨대, 배향막(11)의 러빙(rubbing) 방향을 화소 내부에서 변화시키는 방법이 제안되어 있지만, 일반적으로 프로세서의 증가를 초래한다. 또한, 이것을 구성하기 위해 필요한 네거티브 유전율 이방성을 갖는 액정 재료는 한정되어 있어, 신뢰성 또는 동작 온도 범위 등에 문제가 있다.

수직 배향의 문제를 해결하기 위한 방법으로서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 포지티브 유전율 이방성을 갖는 액정을 수직 배향시켜, 투명 절연성 기판(10)에 형성한 콤(comb)형 전극(24)을 통해 횡 방향의 전계를 인가하는 것에 의해 액정 디렉터(7)를 쓰러뜨리는 방법이 일본 특허 공개 공보 제59-7367호(1984)에 개시되어 있다. 이 방법에서도, 액정이 완전히 수직 배향한 경우, 액정이 쓰러지는 2 방향이 존재하기 때문에, 액정이 쓰러지는 1방향만을 결정하기 위해서는, 미리 액정의 배향 방향을 어느 쪽으로 기울어지게 할 필요가 있다.

또한, 상술한 종래 기술과 마찬가지로, 액정의 기울러 쓰러지는 방향이 1방향인 경우, 시야각 특성이 좋지 않기 때문에, 시야각을 넓히기 위해서는, 화소내부에서 액정을 쓰러뜨리는 방향을 분할할 필요가 있다. 따라서, 상술한 종래 기술의경우와 마찬가지로, 화소 내부에서 액정의 초기 배향 방향을 분할해 놓을 필요가 있다. 이것은 액정 표시 장치(LCD)를 제조하는 공정을 복잡하게 하며 제조 비용을 증대하게 된다.

또한, 일본 특허 공개 공보 제56-88179호(1981)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 투명 절연성 기판(10)의 양측에 콤형 전극(24)을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서, 콤형 전극(24)에 전압을 인가한 경우 발생하는 전계의 방향은 비스듬한 방향이 되고, 2 방향으로 비스듬한 전계(22)가 발생하기 때문에, 수직 배향시킨 액정은 2방향으로 쓰러지게 된다. 그러나, 2장의 투명 절연성 기판(10) 상에 2종류의 전극을 형성하기 때문에, 양자를 동일 기판에 형성하는 경우와 비교하여, 오버래핑의 정도가 나빠지므로, 전극 간격의 왜곡을 억제하는 것이 곤란하고, 정도 좋은 액정 셀을 제조할 수 없다고 하는 문제가 있다.

상술한 바와 같이, 수직 배향의 고속응답성을 이용하여, 고속의 액정 표시 장치(LCD)를 제조하는 경우는 이미 존재하지만, 액정이 재료의 신뢰성이 열악한 네거티브 유전율 이방성을 갖거나, 배향 분할과 같은 복잡한 공정이 필요하거나, 전극이 정도 양호하게 형성되지 않는 등의 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 특별한 프로세서의 증가를 수반하지 않고도, 양호한 시야각 특성, 우수한 응답 특성, 및 신뢰성을 갖는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 종래 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치를 도시하는 단면도.

도 2는 종래의 다른 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치를 도시하는 단면도.

도 3은 종래의 다른 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예 1에서 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 1화소를 도시하는 평면도.

도 5는 도 4에서 선 A-A에 의한 단면도.

도 6a는 본 발명의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 원리를 설명하며, 1화소에 대해 도시하고 있는 단면도.

도 6b는 화소 전극과 대향 전극 간에 전압이 인가될 때 발생하는 등전위선을 설명하는 단면도.

도 6c는 액정 디렉터의 움직임을 설명하는 단면도.

도 7은 2개의 인접 화소 전극의 중앙에 배치된 영역 분할 안정화 전극의 기능을 설명하는 도면.

도 8은 본 발명의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 양호한 실시예 1에서의 1화소를 도시하는 평면도.

도 9는 본 발명의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 양호한 실시예 2에서의 1화소를 도시하는 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 대향 전극 2 : 화소 전극

3 : 대향 전극 버스선 4 : 주사선

5 : 섬 형상의 비액정 실리콘 6 : 신호선

본 발명에 의한 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치는 :

2장의 투명 절연성 기판-상기 2장의 투명 절연성 기판 중 어느 한 쪽에는 복수의 주사선과, 상기 복수의 주사선에 교차하는 방향에 형성된 복수의 신호선과, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 신호선의 교차점에 배치된 복수의 스위치 소자와, 상기 복수의 스위치 소자에 접속된 화소 전극을 구비한다-과,

상기 2장의 투명 절연성 기판의 사이에 끼워진 액정과,

상기 2장의 투명 절연성 기판의 외측에 배치된 편광판, 및

상기 화소 전극의 아래에 절연막을 통해서 상기 화소 전극보다 폭넓게 형성된 선형 대향 전극을 구비하며,

상기 액정은 포지티브 유전율 이방성을 가지며, 상기 투명 절연성 기판에 대해 거의 수직으로 배향되고, 상기 화소 전극은 단수 또는 복수의 선형 전극으로 구성되고, 상기 화소 전극과 상기 대향 전극의 사이에 형성되는 전계에 의해 상기 액정의 방향이 제어되는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치이다.

본 발명의 양호한 실시예를 이하 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 양호한 실시예 1이 도 4 내지 8에 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 실시예 1에서 1화소를 도시하는 평면도이다. 도 5는 도 4에서 선 A-A에 의한 단면도이다.

본 발명의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치는 2장의 투명 절연성 기판(10)으로 구성된다. 이 2장의 투명 절연성 기판(10) 중 한 쪽의 투명 절연성 기판(10) 상에는 복수의 주사선(4)과, 이들 주사선(4)에 교차하는 방향에 형성된 복수의 신호선(6), 및 주사선(4)과 신호선(6)의 교차점 근방에 형성된 복수의 스위칭 요소(박막 전계 효과 트랜지스터)가 배치되어 있다. 또한, 각 스위칭 요소에 접속된 화소 전극(2)은 이보다 폭넓은 대향 전극(1) 상에 게이트 절연막(14)을 통해 형성된다.

즉, 각 화소 전극(2)은 섬 형상(또는, 아일랜드 형상)의 비정질 실리콘(5)을 반도체층으로서, 주사선(4)을 게이트로서 갖는 박막 전계 효과 트랜지스터에 접속된다. 주사선(4)이 온으로 전환되면, 신호선(6)의 전위가 기록될 수 있다. 상기 화소 전극(2)과 대향 전극의 버스선(3)에 의해 일정전위로 유지되는 대향 전극(1)과의 사이에는 교류 전압을 인가할 수 있도록 되어 있다.

또한, 2개의 인접 화소 전극(2)의 사이에는, 화소 전극(2)의 바로 아래의 대향 전극(1)에 대해 간격을 두고 평행하게 연장하는 영역 분할 안정화 전극(20)이 형성되어 있다. 또한, 배향막(11)은 한 쪽의 투명 절연성 기판(10)에 형성된 패시베이션 막(13)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 광 보상 층(9)이 다른 쪽의 투명 절연성 기판(10) 상에 형성되고, 이 광 보상 층(9)에는 출사측 편광판(8)이 형성되고, 다른 쪽의 투명 절연성 기판(10)의 외면에는 배향막(11)이 형성되어 있다. 또한, 양쪽의 투명 절연성 기판(10)의 사이에는 액정이 배치되어 있다. 액정은 포지티브 유전율 이방성을 가지며, 양쪽의 투명 절연성 기판(10)에 대해 거의 수직으로 배향되어 있다.

한 쪽의 투명 절연성 기판(10)의 외측에는 입사측 편광판(12)이 다른 쪽의 투명 절연성 기판(10)의 외측에는 출사측 편광판(8)이 각각 크로스니콜(crossed-Nicol)의 상태로 배치되어 있다. 입사측 편광판(12)의 편광축은 도 4에 도시된 화소 전극(2)의 길이 방향에 대해 45°가 되도록 되어 있다.

입사측 편광판(12)의 흡수축은 러빙(rubbing) 방향에 따르도록 되어 있고, 출사측 편광판(8)의 흡수축은 러빙 방향과 수직하도록 되어 있다. 이에 의해, 비스듬한 시야에서 흑표시 상태를 볼 때 액정층에서 발생하는 지연(retardation)이 광 보상 층(9)에 의해 보상될 수 있다. 따라서, 비스듬한 시야에서 흑표시 상태의 화이트 플로테이션(floatation)이 억제될 수 있기 때문에, 양호한 표시 시야 특성을 얻을 수 있다.

화소 전극(2)에 소정 전위가 기록되고, 화소 전극(2)과 대향 전극(1)의 사이에 전위차가 발생할 때, 도 6b에 도시된 바와 같이 등전위 분포가 형성된다. 따라서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 화소 전극(2)의 길이 방향에 수직한 방향으로 투명 절연성 기판(10)에 거의 평행하지만 약간 경사진 전계의 방향이 주어진다. 이에 의해, 초기에는 액정 디렉터(7)가 투명 절연성 기판(10)에 수직하나, 화살표 방향으로 기울어져 쓰러지는 된다.

이에 의해 정면에서 볼 때, 액정의 기울어진 방향, 즉 크로스니콜을 형성하는 편광축에 대해 45°의 방향으로 굴절률 이방성이 생기고, 결과적으로 입사측 편광판(12)의 투과광에 대한 지연이 액정층에서 발생하게 되어, 유전율이 증가하게 된다. 일반적으로, 인가된 전압을 제어하는 것에 의해 액정의 경사각을 제어할 수 있다. 따라서, 투과광량을 전압에 의해 제어할 수 있다.

또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 화소 전극(2)의 양측에서 액정의디렉터(7)의 경사각이 서로 180° 상이한 2방향으로 분리된다. 1방향으로만 기울어지게 된다면, 액정의 경사 방향에서 투명 절연성 기판(10)을 비스듬히 볼 때, 톤 반전 등이 발생하여 시야각이 좁아진다. 이와 대조적으로, 본 발명의 실시예 1에서와 같이 액정이 2방향으로 기울어져 쓰러지게 되면, 2영역의 상호 보상에 의해 톤 반전의 발생이 거의 없어지고 시야각 특성이 양호해 진다.

종래 방법에서는, 이와 같은 경사의 2방향을 얻기 위해, 각 영역에 대해 배향 분할을 행하는 방법 등이 사용되어 왔으나, 제조 공정의 증가를 초래하고 있다. 본 발명의 실시예 1에서는, 이와 같은 제조 공정의 증가를 초래하지도 않고도, 전극의 구조에만 의한 거의 횡 전계를 통해 수직 방향으로 배향된 액정이 기울어지게 된다. 따라서, 넓은 시야와 고속의 액정 표시장치가 얻어질 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시예 1의 제조 방법을 특정 값을 사용하여 설명한다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같은 화소 구성을 갖는 액티브 매트릭스 기판을 작성한다. 투명 절연성 기판(10) 상에 150nm 두께의 크롬막을 증착하고 다음에 형상 패턴 처리하여 선형 대향 전극(1)과 이 대향 전극(1)에 접속되는 영역분할 안정화를 위한 선형 전극(20), 및 주사선(4)과 대향 전극 버스선(3)을 형성한다. 이 후, 게이트 절연 막(14)으로서 질화 실리콘막을 400nm, 반도체층으로서 비정질 실리콘막을 350nm, 및 n형 비정질 실리콘막을 30nm로 증착하고, 비정질 실리콘막을 섬 형상(5)으로 패턴 처리한다.

다음에, 크롬 막(150)을 150nm로 증착한 후, 이것을 형상 패턴 처리하여 신호선(6)과 화소 전극(2)을 형성한다. 다음에, 20nm 두께의 질화 실리콘막을 패시베이션 막(13)으로서 증착하고 이것을 패턴 처리하여 단자 전극을 노출시킨다.

화소 전극의 폭은 4㎛이고, 이 화소 전극(2) 아래 배치된 대향 전극(1)은 양측에서 2㎛ 씩 폭이 넓은 8㎛의 폭을 갖는다. 영역 분할을 안정화하기 위한 선형 전극(20)은 2개의 인접하는 화소 전극(2)의 중앙 부근에서 형성되어 대향 전극(1)에 접속되며 그 폭은 4㎛가 되게 한다.

상술한 바와 같이 제조된 액티브 매트릭스 기판과 칼라 필터로 구성된 대향 기판(투명 절연성 기판(10))에 이것을 접촉시키기 위해 액정이 수직 방향으로 배향된 배향막(11)을 각각 피복한다. 다음에, 이들을 접합하고 주변을 봉지 재료로 고정하고 이것에 액정을 주입하여 봉지한다. 액정 셀의 갭 dLC은 5.5㎛로 한다. 주입한 액정의 굴절률 이방성 ΔnLC는 0.075이다. 이때, 액정 디렉터(7)의 방향은 기판(투명 절연성 기판(10))에 대해 수직으로 배향한다.

또한, 광 보상층(9)을 대향 기판(투명 절연성 기판(10))의 외측에 배치한다. 광 보상층(9)은 네거티브의 단축 굴절률 이방성을 갖기 때문에, 굴절률 이방축의 방향은 투명 절연성 기판(10)에 수직으로 되게 된다. 광 보상층(9)의 굴절률 이방성 ΔnF 과 막 두께 dF의 곱 ΔnF·dF 는 165nm 로 한다.

이 외측에, 2장의 편광판(8,12)을 접합한다. 이 경우에, 입사측 편광판(12)의 흡수축은 화소 전극(2)의 길이 방향과 45도가 되는 방향으로 하고, 또한 출사측 편광판(8)의 흡수축은 이것과 수직이 되도록 한다.

상술한 바와 같이 제조된 액정 표시 패널은 노르말 블랙(normally black)에서 양호한 정면 표시 특성을 표시한다. 또한, 그 시야각 특성도 꽤 양호하다. 또한 응답도 빠르며 동화면 표시의 경우에도 양호한 화질을 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 화소 전극(2)은 1개 또는 복수의 선형 전극으로 구성되고, 게이트 절연막(14)을 통해 화소 전극(2) 보다 폭넓은 선형 대향 전극(1)이 형성된다. 화소 전극(2)과 대향 전극(1)의 사이에 형성된 전계에 의해, 투명 절연성 기판(10)에 수직으로 배향된 액정의 방향을 제어하도록 하고 있다.

이 때문에, 이들 사이에 전위차를 가하는 경우에, 도 6b에서 등전위선(19)에 의해 도시된 전위분포가 형성된다. 이것에 의해, 화소 전극(2) 양측의 전계는 도 6b에 도시된 바와 같이 수평 방향으로부터 아래로 약간 기울어지게 되고, 수직 배향시킨 액정 디렉터(7)는 화소 전극(2)의 양측에서 상이한 방향으로 쓰러지게 된다. 이것에 의해, 특별한 공정을 증가시키지 않고도 수직 배향을 분할하는 것이 가능하다.

또한, 다른 쪽의 투명 절연성 기판(10)과 출사측 편광판(8)의 사이에 기판의 법선 방향으로 네거티브 단축 굴절률 이방성을 갖는 광 보상층(9)을 배치하는 것에 의해, 흑표시 상태, 즉 수직 배향 상태에서 액정층이 지연을 갖는 것에 기인하는 화이트 플로테이션을 억제할 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 화소 전극(2)이 상호 평행하게 연장하는 경우, 화소 전극(2)의 양측에서 액정은 상이한 방향(17)으로 기울어지기 때문에, 중앙 부근에서 서로 반대 방향으로 액정이 쓰러지는 영역에서 경계(16)가 발생하게 된다. 경우에 따라서, 이 경계(16)는 식별될 수 있고 표시 불균일성 또는 잔재 화상의 원인이 된다. 이것을 방지하기 위해, 인접하는 2개의 화소 전극(2)의중앙 부근에 대향 전극(1)에 접속되는 영역분할 안정화를 위한 선형 전극(영역 분할 안정화 전극)(20)을 형성하는 것이 유효하다.

또한, 상술의 실시예 1에 있어서, 광학 보상층(9)을 출사측 편광판(8)과 다른 쪽의 투명 절연성 기판(10)의 사이에 배치하지만, 출사측 편광판(8)과 다른 쪽의 투명성 절연성 기판(10)의 사이 및 입사측 편광판(12)과 한 쪽의 투명 절연성 기판(10)의 사이에 별개로 배치할 수 있기 때문에, 양자의 지연을 액정층의 지연과 같게 하는 것도 가능하다.

또한, 상술의 실시예 1에서는, 액정을 기판에 대해 거의 수직으로 배향시키지만, 신호선(6)의 길이 방향으로 러빙을 행하여, 액정 디렉터(7)를 신호선(6)의 길이 방향으로 경사지게 한 초기 배향을 가질 수도 있다.

또한, 상술의 실시예 1에서는, 화소 전극(2)의 연장 방향을 신호선(6)에 평행하게 되도록 하였지만, 도 8에 도시된 바와 같이, 주사선(4)에 평행하게 되도록 하는 것도 가능하다. 이 경우에도 제조 방법은 상술한 실시예 1과 유사하다. 또한 화질도 거의 동일의 레벨이 된다.

본 발명의 양호한 실시예 2가 도 9에 도시되어 있다. 도 9는 본 발명의 실시예 2의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에서 1화소를 도시하는 평면도이다.

본 발명의 실시예 2에 의하면, 상술의 실시예 1과 마찬가지로, 한 쪽의 투명 절연성 기판(10) 상에는, 화소 전극(2)이 이보다 폭넓은 대향 전극(1) 상에 게이트 절연막(14)을 통하여 형성되어 있다. 각 화소 전극(2)은, 섬 형상의 비액정 실리콘(5)을 반도체층으로서, 주사선(4)을 게이트로 하는 박막 전계 효과 트랜지스터에접속되어 있고, 주사선(4)이 온으로 전환된 때에 신호선(6)의 전위가 기록되며, 상기 화소 전극(2)과 대향 전극의 버스선(3)에 의해 일정 전위로 유지되는 대향 전극(1)과의 사이에는, 교류의 전압을 인가할 수 있도록 하고 있다.

또한, 2개의 인접하는 화소 전극(2)의 사이에는, 화소 전극(2)의 바로 아래의 대향 전극(1)에 대해 간격을 두고서 평행하게 연장하는 영역 분할 안정화 전극(20)이 형성되어 있다. 화소 전극(2)은 신호선(6)에 평행하게 연장된 평행 연장부분(2a)과, 이 평행 연장 부분(2a)과 직교하는 방향에 연장하고 있는 직교 연장 부분(주사선(4)에 평행하게 연장하는 부분)(2b)을 가지고 있다. 다른 구성은 상술한 실시예 1의 형태와 동일하다.

이 경우, 전압 인가에 의해 액정이 기울어져 쓰러지는 방향이, 화소 전극(2) 중 신호선(6)에 평행하게 연장된 평행 연장 부분(6a)에 수직한 2방향과, 신호선(4)에 평행하게 연장된 부분, 즉 직교 연장 부분(6b)에 수직한 2방향의 총 4방향으로 된다. 이들 4방향으로 기울어져 쓰러지는 액정은 상호 보상되기 때문에, 실시예 1에 비해 또한 시야각을 양호하게 할 수 있다.

또한, 실시예 2에서의 제조 방법은 실시예 1과 같고, 이에 의해 도 9에 도시된 화소 구조를 갖는 액티브 매트릭스 기판이 제조된다. 화소 전극(2)의 폭은 4㎛이고, 화소 전극(2)의 하측에 배치된 대향 전극(1)은, 양측의 폭이 2㎛ 넓은 8㎛의 폭을 갖는다. 인접하는 2개의 화소 전극(2)의 중앙 부근에 형성된 대향 전극(1)에 접속되는 영역 분할 안정화를 위한 선형 전극(20)의 폭은 4㎛이다. 이하의 제조 공정은 실시예 1과 전부 같다.

상술한 바와 같이 제조한 액정 표시 패널은 노르말 블랙이고, 양호한 정면 표시 특성을 보인다. 또한, 그 시야각 특성은, 실시예 1의 표시 장치에 비해 양호하다. 또한 응답도 빠르고 동화상 표시의 경우에도 양호한 화질을 얻을 수 있다.

또한, 상술의 실시예 2에서, 광학 보상층(9)을 출사측 편광판(8)과 다른 쪽의 투명 절연성 기판(10)의 사이에 배치하지만, 입사측 편광판(12)과 한 쪽의 투명 절연성 기판(10-1)의 사이에 별개로 배치할 수도 있고, 또한 출사측 편광판(8)과 다른 쪽의 투명 절연성 기판(10-2)의 사이 및 입사측 편광판(12)과 한 쪽의 투명 절연성 기판(10-1)의 사이에 별개로 배치하여, 양자의 지연의 합을 액정층의 지연과 같게 하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에서는, 액정층을 수직 배향시키고, 폭 넓은 대향 전극과 이 대향 전극의 위에 배치한 화소 전극과의 사이에 인가된 전압에 의해, 화소 전극의 양측의 액정을 180° 상이한 2 방향으로 기울여 쓰러지게 한다. 그러므로, 특수한 공정을 추가하지 않아도, 양호한 정면 표시 특성, 시야각 특성, 응답 특성을 갖는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

본 발명을 완전하고 명백한 실시 형태에 대한 특정 실시예에 대한 설명하였지만, 첨부된 청구범위는 이에 제한되지 않고 본 명세서의 사상 내에서 당업자에게는 자명할 수 있는 모든 변형 및 대안적인 구성을 구현하도록 하였다.

Claims

액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 있어서,

2장의 투명 절연성 기판━여기서 투명 절연성 기판 중 어느 한쪽에는 복수의 주사선, 상기 복수의 주사선과 교차하는 방향에 형성된 복수의 신호선, 상기 주사선과 상기 신호선의 교차점에 배치된 복수의 스위치 소자, 및 상기 복수의 스위치 소자 각각에 접속된 화소 전극이 배치됨━;

상기 2장의 투명 절연성 기판의 사이에 끼워진 액정;

상기 2장의 투명 절연성 기판의 외측에 배치된 편광판; 및

상기 화소 전극의 아래에 절연막을 통해서 상기 화소 전극보다 폭넓게 형성된 선형 대향 전극을 포함하며,

상기 액정은 포지티브 유전율 이방성을 갖고, 상기 투명 절연성 기판에 대해 거의 수직으로 배향되며, 상기 화소 전극은 단수 또는 복수의 선형 전극으로 구성되고, 상기 액정 분자의 방향은 상기 화소 전극과 상기 대향 전극의 사이에 인가된 전위차에 의하여 형성되는 전계에 의해 제어되는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 한쪽의 투명 절연성 기판과 상기 편광판의 사이에 배치되며, 상기 투명 절연성 기판의 법선 방향으로 네거티브 단축 굴절률 이방성을 갖는 광 보상 층을 더 포함하는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 서로 평행하게 배치된 상기 복수의 화소 전극의 서로 인접하는 2개의 화소 전극 사이의 중앙에, 상기 화소 전극의 하측에 형성된 상기 대향 전극과 간격을 갖고 또한 상기 화소 전극과 평행하도록 배치되며, 상기 대향 전극에 접속되는 또 다른 선형 전극을 더 구비하는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서, 서로 평행하게 배치된 상기 복수의 화소 전극의 서로 인접하는 2개의 화소 전극 사이의 중앙에, 상기 화소 전극의 하측에 형성된 상기 대향 전극과 간격을 갖고 또한 상기 화소 전극과 평행하도록 배치되며, 상기 대향 전극에 접속되는 또 다른 선형 전극을 더 구비하는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화소 전극이 상기 신호선에 평행하게 연장하는 평행 연장 부분과 상기 평행 연장 부분과 직교하는 방향으로 연장되는 직교 연장 부분으로 구성되는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 화소 전극이 상기 신호선에 평행하게 연장되는 평행 연장 부분과 상기 평행 연장 부분과 직교하는 방향으로 연장되는 직교 연장 부분으로 구성되는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 화소 전극이 상기 신호선에 평행하게 연장되는 평행 연장 부분과 상기 평행 연장 부분과 직교하는 방향으로 연장되는 직교 연장 부분으로 구성되는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 화소 전극이 상기 신호선에 평행하게 연장되는 평행 연장 부분과 상기 평행 연장 부분과 직교하는 방향으로 연장되는 직교 연장 부분으로 구성되는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치.