JP2003228073A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
示装置を提供する。 【解決手段】 第1基板は、液晶層側に、絵素領域ごと
に設けられた絵素電極と、スイッチング素子と、バスラ
イン18とを有し、第2基板は、絵素電極に対向する対
向電極を有する。絵素電極14は、複数の開口部14a
と、複数の単位中実部14b′からなる中実部14bと
を有し、絵素領域のそれぞれにおいて、液晶層は、電圧
印加時に垂直配向状態をとり、電圧無印加時に、絵素電
極の複数の開口部14aのエッジ部に生成される斜め電
界によって、複数の開口部14aおよび中実部14b
に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の液晶ド
メインを形成する。絵素領域のそれぞれにおいて、絵素
電極の複数の開口部14aのうち、バスライン18に近
接し、かつ、複数の単位中実部14b′の隣接する2つ
の単位中実部間に位置する開口部14aの少なくとも1
つは、バスライン18と重畳する。
Description
し、特に、広視野角特性を有し、高品位の表示を行う液
晶表示装置に関する。
プレイや携帯情報端末機器の表示部に用いられる表示装
置として、薄型軽量の液晶表示装置が利用されている。
しかしながら、従来のツイストネマチック型(TN
型)、スーパーツイストネマチック型(STN型)液晶
表示装置は、視野角が狭いという欠点を有しており、そ
れを解決するために様々な技術開発が行なわれている。
特性を改善するための代表的な技術として、光学補償板
を付加する方式がある。他の方式として、基板の表面に
対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界方式が
ある。この横電界方式の液晶表示装置は、近年量産化さ
れ、注目されている。また、他の技術としては、液晶材
料として負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料
を用い、配向膜として垂直配向膜を用いるDAP(defor
mation of vertical aligned phase)がある。これは、
電圧制御複屈折(ECB:electrically controlled bire
fringence)方式の一つであり、液晶分子の複屈折性を利
用して透過率を制御する。
術として有効な方式の1つではあるものの、製造プロセ
スにおいて、通常のTN型に比べて生産マージンが著し
く狭いため、安定な生産が困難であるという問題があ
る。これは、基板間のギャップむらや液晶分子の配向軸
に対する偏光板の透過軸(偏光軸)方向のずれが、表示
輝度やコントラスト比に大きく影響するためであり、こ
れらを高精度に制御して、安定な生産を行うためには、
さらなる技術開発が必要である。
ラの無い均一な表示を行うためには、配向制御を行う必
要がある。配向制御の方法としては、配向膜の表面をラ
ビングすることにより配向処理する方法がある。しかし
ながら、垂直配向膜にラビング処理を施すと、表示画像
中にラビング筋が発生しやすく量産には適していない。
行う方法として、電極にスリット(開口部)を形成する
ことによって、斜め電界を発生させ、その斜め電界によ
って液晶分子の配向方向を制御する方法も考案されてい
る(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。しか
しながら、本願発明者が検討した結果、上記公報に開示
されている方法では、電極の開口部に対応する液晶層の
領域の配向状態が規定されておらず、液晶分子の配向の
連続性が十分でなく、安定した配向状態を絵素の全体に
亘って得ることが困難な結果、ざらついた表示となる。
もに、液晶層を介して対向する一対の電極の一方に開口
部と中実部とからなる所定の電極構造を形成し、開口部
のエッジ部に生成される斜め電界によって、これらの開
口部および中実部に、放射状傾斜配向をとる複数の液晶
ドメインを形成する手法を提案した(特願2000−2
44648号)。
出願に開示されているような電極構造を設けるだけで
は、表示品位を十分に向上できないことがあることを本
願発明者は見出した。この問題は、開口部のエッジ部に
生成される斜め電界の配向規制力とは整合しないような
配向規制力を発現する電界が、バスライン(配線群)の
エッジ近傍において生成されることに起因する。
れたもので、広視野角特性を有し、表示品位の高い液晶
表示装置を提供することを目的とする。
は、第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2
基板との間に設けられた液晶層とを備え、表示を行うた
めの複数の絵素領域を有し、前記第1基板は、前記液晶
層側に、前記複数の絵素領域ごとに設けられた絵素電極
と、前記絵素電極に電気的に接続されたスイッチング素
子と、前記スイッチング素子に電気的に接続されたゲー
トバスラインおよびソースバスラインを含むバスライン
とを有し、前記第2基板は、前記絵素電極に前記液晶層
を介して対向する対向電極を有し、前記絵素電極は、複
数の開口部と、複数の単位中実部からなる中実部とを有
し、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記液晶
層は、前記絵素電極と前記対向電極との間に電圧が印加
されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記絵
素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき
に、前記絵素電極の前記複数の開口部のエッジ部に生成
される斜め電界によって、前記複数の開口部および前記
中実部に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の
液晶ドメインを形成し、印加された電圧に応じて前記複
数の液晶ドメインの配向状態が変化することによって表
示を行う液晶表示装置であって、前記複数の絵素領域の
それぞれにおいて、前記絵素電極の前記複数の開口部の
うち、前記バスラインに近接し、かつ、前記複数の単位
中実部の隣接する2つの単位中実部間に位置する開口部
の少なくとも1つは、前記バスラインと重畳する構成を
有し、そのことによって上記目的が達成される。
第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板
との間に設けられた液晶層とを備え、表示を行うための
複数の絵素領域を有し、前記第1基板は、前記液晶層側
に、前記複数の絵素領域ごとに設けられた絵素電極と、
前記絵素電極に電気的に接続されたスイッチング素子
と、前記スイッチング素子に電気的に接続されたゲート
バスラインおよびソースバスラインを含むバスラインと
を有し、前記第2基板は、前記絵素電極に前記液晶層を
介して対向する対向電極を有し、前記絵素電極は、複数
の開口部と、それぞれが前記複数の開口部の少なくとも
一部の開口部に包囲された複数の単位中実部からなる中
実部とを有し、前記液晶層は、前記絵素電極と前記対向
電極との間に電圧が印加されていないときに垂直配向状
態をとる液晶表示装置であって、前記複数の絵素領域の
それぞれにおいて、前記絵素電極の前記複数の開口部の
うち、前記バスラインに近接し、かつ、前記複数の単位
中実部の隣接する2つの単位中実部間に位置する開口部
の少なくとも1つは、前記バスラインと重畳する構成を
有し、そのことによって上記目的が達成される。
1つの開口部は、少なくとも前記ゲートバスラインに近
接する開口部を含むことが好ましい。
前記ゲートバスラインに近接する開口部のすべてが前記
バスラインと重畳する構成としてもよい。
1つの開口部は、前記ソースバスラインに近接する開口
部をさらに含む構成としてもよい。
部は、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回
転対称性を有するように配置された少なくとも1つの単
位格子を形成する構成を有していることが好ましい。
開口部のそれぞれの形状は、回転対称性を有することが
好ましい。
開口部のそれぞれは略円形である構成としてもよい。
である構成としてもよい。
前記絵素電極の前記複数の開口部の面積の合計は、前記
絵素電極の前記中実部の面積より小さいように構成され
ることが好ましい。
をさらに備え、前記凸部の前記基板の面内方向の断面形
状は、前記複数の開口部の形状と同じであり、前記凸部
の側面は、前記液晶層の液晶分子に対して、前記斜め電
界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する
ように構成してもよい。
板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間
に設けられた液晶層とを備え、表示を行うための複数の
絵素領域を有し、前記第1基板は、前記液晶層側に、前
記複数の絵素領域ごとに設けられた絵素電極と、前記絵
素電極に電気的に接続されたスイッチング素子と、前記
スイッチング素子に電気的に接続されたゲートバスライ
ンおよびソースバスラインを含むバスラインとを有し、
前記第2基板は、前記絵素電極に前記液晶層を介して対
向する対向電極を有し、前記絵素電極は、複数の開口部
と、中実部とを有し、前記複数の絵素領域のそれぞれに
おいて、前記液晶層は、前記絵素電極と前記対向電極と
の間に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をと
り、且つ、前記絵素電極と前記対向電極との間に電圧が
印加されたときに、前記絵素電極の前記複数の開口部の
エッジ部に生成される斜め電界によって配向規制され
る、液晶表示装置であって、前記複数の絵素領域のそれ
ぞれにおいて、前記ゲートバスラインおよび前記ソース
バスラインの少なくとも一方のエッジは、前記絵素電極
の前記中実部によって覆われている構成を有し、そのこ
とによって上記目的が達成される。
少なくとも前記ゲートバスラインのエッジが前記絵素電
極の前記中実部によって覆われていることが好ましい。
いて、前記ゲートバスラインおよび前記ソースバスライ
ンの両方のエッジが、前記絵素電極の前記中実部によっ
て覆われている構成としてもよい。
中実部からなり、前記複数の絵素領域のそれぞれにおい
て、前記液晶層は、前記絵素電極と前記対向電極との間
に電圧が印加されたときに、前記絵素電極の前記複数の
開口部のエッジ部に生成される斜め電界によって、前記
複数の開口部および前記中実部に、それぞれが放射状傾
斜配向状態をとる複数の液晶ドメインを形成し、印加さ
れた電圧に応じて前記複数の液晶ドメインの配向状態が
変化することによって表示を行う構成としてもよい。
前記絵素電極の前記複数の開口部のうち、前記バスライ
ンに近接し、かつ、前記複数の単位中実部の隣接する2
つの単位中実部間に位置する開口部の少なくとも1つ
は、前記バスラインと重畳する構成としてもよい。
極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界によ
って、前記バスラインに近接する前記中実部に、放射状
傾斜配向状態をとる液晶ドメインの一部を形成する構成
としてもよい。
域の液晶層に電圧を印加する絵素電極が、複数の開口部
(電極の内で導電膜が存在しない部分)と中実部(電極
の内で開口部以外の部分、導電膜が存在する部分)とを
有している。中実部は、それぞれが開口部に実質的に包
囲された複数の単位中実部を有し、典型的には、連続し
た導電膜から形成されている。液晶層は電圧無印加状態
において垂直配向状態をとり、且つ、電圧印加状態にお
いては、絵素電極の開口部のエッジ部に生成される斜め
電界によって、放射状傾斜配向状態をとる複数の液晶ド
メインを形成する。典型的には、液晶層は、負の誘電異
方性を有する液晶材料からなり、その両側に設けられた
垂直配向膜によって配向規制されている。
インは、絵素電極の開口部および中実部に対応する領域
に形成され、これらの液晶ドメインの配向状態が電圧に
応じて変化することによって表示を行う。それぞれの液
晶ドメインは軸対称配向をとるので、表示品位の視角依
存性が小さく、広視角特性を有する。
および中実部に形成される液晶ドメインは、開口部のエ
ッジ部に生成される斜め電界によって形成されるので、
これらは互いに隣接して交互に形成され、且つ、隣接す
る液晶ドメイン間の液晶分子の配向は本質的に連続であ
る。従って、開口部に形成される液晶ドメインと中実部
に形成される液晶ドメインとの間にはディスクリネーシ
ョンラインは生成されず、それによる表示品位の低下も
なく、液晶分子の配向の安定性も高い。
極の中実部に対応する領域だけでなく、開口部に対応す
る領域にも、液晶分子が放射状傾斜配向をとるので、上
述した従来の液晶表示装置に比べ、液晶分子の配向の連
続性が高く、安定した配向状態が実現され、ざらつきの
ない均一な表示が得られる。特に、良好な応答特性(速
い応答速度)を実現するために、液晶分子の配向を制御
するための斜め電界を多くの液晶分子に作用させる必要
があり、そのためには、開口部(エッジ部)を多く形成
する必要がある。本発明の液晶表示装置においては開口
部に対応して、安定な放射状傾斜配向を有する液晶ドメ
インが形成されるので、応答特性を改善するために開口
部を多く形成しても、それに伴う表示品位の低下(ざら
つきの発生)を抑制することができる。
設けただけでは、絵素電極の開口部と、バスライン(配
線群)のエッジとの相対的な位置関係によっては、表示
品位を十分に向上できないことがある。
装置を駆動するための所定の信号(電圧)が印加される
ので、バスラインと対向電極との間には電界が発生す
る。そのため、バスラインのエッジ近傍には斜め電界が
生成されるが、この斜め電界による配向規制力は、開口
部のエッジ部に生成される斜め電界による配向規制力と
は整合しない。従って、バスラインに近接した開口部に
形成される液晶ドメインが、バスラインのエッジ近傍の
斜め電界による配向規制力を受けると、その配向が乱
れ、いびつな放射状傾斜配向状態となる。また、隣接す
る液晶ドメイン同士は、互いに配向の連続性を保とうと
するので、上述した配向の乱れは、隣接する液晶ドメイ
ン、すなわち、隣接する単位中実部の液晶ドメインの配
向にも影響を及ぼし、隣接する単位中実部の液晶ドメイ
ンの配向も乱されてしまう。
る液晶ドメインは、配向の安定性が低いので崩れやす
く、電圧印加時に配向が定常状態に達するまでの時間が
長い。そのため、上述したような配向の乱れは、応答速
度の低下(応答特性の劣化)を招く。
ンは、上述したように配向が乱れたいびつな放射状傾斜
配向状態で定常状態となるが、この状態は絵素領域毎に
異なるので、画像を切り替える信号が入力されたときに
前の画像が残る残像現象が発生することがある。液晶層
の配向状態が絵素領域間で異なると、透過率も絵素領域
間で異なるからである。特に、白表示状態から中間調表
示状態に変化させた絵素領域と、黒表示状態から中間調
表示状態に変化させた絵素領域とでは、液晶層の配向状
態の違いが顕著であり、透過率の違いが残像現象として
視認されやすい。なぜならば、白表示状態においては、
開口部のエッジ部に生成される斜め電界が比較的強い配
向規制力を発揮するので液晶層の配向は安定しており、
そのため、その後中間調表示状態としても液晶層の配向
が安定しているのに対して、黒表示状態から中間調表示
状態にした場合には、開口部のエッジ部に生成される斜
め電界による配向規制力が比較的弱いので、液晶層の配
向が崩れやすいからである。
領域のそれぞれにおいて、絵素電極の複数の開口部のう
ち、バスラインに近接し、かつ、隣接する2つの単位中
実部間に位置する開口部の少なくとも1つが、バスライ
ン(厳密にはバスラインの一部)と重畳するように構成
されているので、バスラインと重畳する開口部付近のバ
スラインのエッジは、絵素電極の単位中実部によって覆
われている。
においては、バスラインのエッジ近傍に生成される斜め
電界の影響は、絵素電極の単位中実部によって電気的に
遮蔽(シールド)されるので、液晶層の液晶分子は、バ
スラインのエッジ近傍に生成される斜め電界による配向
規制力を受けず、開口部のエッジ部に生成される斜め電
界のみによって配向規制される。そのため、本発明によ
る液晶表示装置においては、バスラインと重畳する開口
部およびそれに隣接する単位中実部に形成される液晶ド
メインの配向が乱れることがなく、その結果、応答速度
の低下(応答特性の劣化)や残像現象の発生が抑制され
る。
電界による配向の乱れを抑制する観点からは、バスライ
ンと重畳する開口部の割合を多くする、すなわち、絵素
電極の単位中実部でバスラインのエッジの多くの部分を
覆うことが好ましいが、バスラインが遮光性材料から形
成されている場合には、この割合を多くすることによる
開口率の低下が問題となることがある。バスラインと重
畳する開口部の割合は、所望する応答特性や開口率を考
慮し、液晶表示装置の用途などに応じて設定すればよ
い。
スラインと重畳する開口部が、少なくともゲートバスラ
インに近接する開口部を含む構成(バスラインに近接
し、隣接する2つの単位中実部間に位置する開口部のう
ち、少なくともゲートバスラインに近接する開口部がバ
スラインと重畳するような構成)を採用すると、応答速
度の低下や残像現象の発生を効果的に抑制することがで
きる。これは、ゲートバスラインには、一般に、ソース
バスラインに比べて大きな電圧が印加されるので、ゲー
トバスラインのエッジ近傍に生成される斜め電界は、ソ
ースバスラインのエッジ近傍に生成される斜め電界より
も、液晶分子に対して大きな影響を及ぼすからである。
する開口部だけでなく、バスラインに近接する他の開口
部もバスラインと重畳するように構成してもよい。例え
ば、絵素電極の複数の開口部のうち、ゲートバスライン
に近接する開口部のすべてがバスラインと重畳するよう
に構成してもよい。
し、バスラインと重畳する開口部が、ソースバスライン
に近接する開口部を含むような構成を採用してもよい。
る斜め電界は、上述したような応答速度の低下や残像現
象の発生だけでなく、コントラスト比の低下の原因にも
なるが、バスラインが遮光性を有する材料から形成され
ていると、以下に説明するように、コントラスト比の低
下が抑制される。
には斜め電界が生成されるが、この斜め電界は、絵素電
極と対向電極との間の液晶層への印加電圧の有無にかか
わらず生成される。そのため、ノーマリブラックモード
の表示を行う液晶表示装置において、電圧無印加時に、
バスラインのエッジ近傍上の液晶分子がこの斜め電界に
よる配向規制力を受けて傾斜すると、光漏れが発生し、
コントラスト比が低下することがある。特に、ゲートバ
スラインには、ほとんどの間、スイッチング素子をオフ
状態とするための比較的大きな電圧が印加されているの
で、ゲートバスラインのエッジ近傍においてこの光漏れ
の発生は顕著である。
ンと重畳する開口部付近のバスラインのエッジは、絵素
電極の単位中実部によって覆われており、バスラインの
エッジ近傍に生成される斜め電界の影響は電気的に遮蔽
(シールド)されるので、この斜め電界による配向規制
力を受けて液晶層の液晶分子が傾斜することはない。バ
スラインと重畳する開口部内の液晶層の液晶分子が、バ
スラインと対向電極との間に発生する電界によって傾斜
することがあるものの、バスラインが遮光性材料から形
成されていると、バスラインと重畳する開口部は遮光さ
れる。従って、本発明による液晶表示装置において、バ
スラインが遮光性材料から形成されていると、光漏れの
発生が抑制され、コントラスト比の低下が抑制される。
ら形成されていると、以下に説明するように、表示面内
でのむら(コントラスト比の局所的なばらつき)の発生
が抑制され、表示品位が向上する。
電界によって、絶縁体材料が剥きだしとなっている開口
部には残留電位が発生しやすく、バスラインに近接する
開口部内の液晶分子が残留電位の影響を受けて傾斜する
と、光漏れの原因となる。この残留電位が残留する度合
いは、絶縁体材料の表面状態によって異なるが、絶縁体
材料の表面状態には、配向膜の印刷時や液晶材料の注入
時にばらつきが発生する。従って、液晶表示装置におい
ては、表示面内に残留電位のばらつきが存在する。表示
面内で残留電位がばらつくと、光漏れの程度が表示面内
でばらつくので、コントラスト比の局所的なばらつきが
生じ、むらが発生する。特に、ゲートバスラインには、
上述したように比較的大きな電圧が印加されるので、ゲ
ートバスラインは上述したむらの発生に大きく寄与す
る。
ラインが遮光性を有する材料から形成されていると、バ
スラインと重畳する開口部はバスラインによって遮光さ
れるので、上述したようなむらの発生が抑制され、表示
品位が向上する。
が、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転
対称性を有するように配置された少なくとも1つの単位
格子を形成する構成とすることによって、単位格子を単
位として、複数の液晶ドメインを高い対称性で配置する
ことができるので、表示品位の視角依存性を向上するこ
とができる。さらに、絵素領域の全体を単位格子に分割
することによって、絵素領域の全体に亘って、液晶層の
配向を安定化することができる。例えば、それぞれの開
口部の中心が、正方格子を形成するように、開口部を配
列する。なお、1つの絵素領域が、例えば補助容量配線
のように不透明な構成要素によって分割される場合に
は、表示に寄与する領域毎に単位格子を配置すればよ
い。
(典型的には単位格子を形成する開口部)のそれぞれの
形状を回転対称性を有する形状とすることによって、開
口部に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の安定
性を高めることができる。例えば、それぞれの開口部の
形状(基板法線方向から見たときの形状)を円形や正多
角形(例えば正方形)とする。なお、絵素の形状(縦横
比)等に応じて、回転対称性を有しない形状(例えば楕
円)等の形状としてもよい。また、開口部に実質的に包
囲される中実部の領域、すなわち、単位中実部の形状が
回転対称性を有することによって、中実部に形成される
液晶ドメインの放射状傾斜配向の安定性を高めることが
できる。例えば、開口部を正方格子状に配置する場合、
開口部の形状を略星形や十字形などとし、中実部の形状
を略円形や略正方形等の形状としてもよい。勿論、開口
部および開口部によって実質的に包囲される中実部の形
状をともに略正方形としてもよい。
放射状傾斜配向を安定化させるためには、開口部に形成
される液晶ドメインは略円形であることが好ましい。逆
にいうと、開口部に形成される液晶ドメインが略円形と
なるように、開口部の形状を設計すればよい。
インの放射状傾斜配向を安定化させるためには、開口部
によって実質的に包囲される中実部の領域は略円形であ
ることが好ましい。連続した導電膜から形成される中実
部に形成される或る1つの液晶ドメインは、複数の開口
部によって実質的に包囲される中実部の領域(単位中実
部)に対応して形成される。従って、この中実部の領域
(単位中実部)の形状が略円形となるように、開口部の
形状およびその配置を決めればよい。
域のそれぞれにおいて、電極に形成される開口部の面積
の合計が、中実部の面積より小さいことが好ましい。中
実部の面積が大きいほど、電極によって生成される電界
の影響を直接的に受ける液晶層の面積(基板法線方向か
ら見たときの平面内に規定される)が大きくなるので、
液晶層の電圧に対する光学特性(例えば透過率)が向上
する。
単位中実部が略円形となる構成を採用するかは、どちら
の構成において、中実部の面積を大きくできるかによっ
て決めることが好ましい。いずれの構成が好ましいか
は、絵素のピッチに依存して適宜選択される。典型的に
は、ピッチが約25μmを超える場合、中実部が略円形
となるように、開口部を形成することが好ましく、約2
5μm以下の場合には開口部を略円形とすることが好ま
しい。
に生成される斜め電界による配向規制力は、電圧印加時
にしか作用しないので、電圧無印加時や、比較的低い電
圧を印加している状態などにおいて、例えば、液晶パネ
ルに外力が加わるなどすると、液晶ドメインの放射状傾
斜配向を維持できないことがある。この問題を解決する
ために、本発明のある実施形態の液晶表示装置は、液晶
層の液晶分子に対して、上述の斜め電界による配向規制
方向と同じ方向の配向規制力を有する側面を備えた凸部
を電極の開口部の内側に有する。この凸部の基板の面内
方向の断面形状は、開口部の形状と同じであり、上述し
た開口部の形状と同様に、回転対称性を有することが好
ましい。
開口部を設けるとともに、絵素電極の開口部とバスライ
ンのエッジとを所定の位置関係にするだけで、安定した
放射状傾斜配向を実現することができる。すなわち、公
知の製造方法において、導電膜を絵素電極の形状にパタ
ーニングする際に、所望の形状の開口部が所望の配置で
形成されるようにフォトマスクを修正するとともに、バ
スラインをパターニングする際に、バスラインが所望の
形状で形成されるようにフォトマスクを修正するだけ
で、本発明による液晶表示装置を製造することができ
る。
は、ゲートバスラインおよびソースバスラインの少なく
とも一方のエッジが、絵素電極の中実部によって覆われ
ている。従って、絵素電極の中実部でエッジが覆われた
バスライン近傍では、バスラインのエッジ近傍に生成さ
れる斜め電界の影響が電気的に遮蔽(シールド)される
ので、この斜め電界による配向規制力を受けて液晶層の
液晶分子が傾斜することはない。そのため、光漏れの発
生が抑制され、コントラスト比の低下が抑制される。ま
た、絵素電極の中実部で覆われたエッジ近傍の領域は、
絵素電極の導電膜(中実部)で覆われているので、残留
電位が発生しにくく、むらの発生が抑制される。上述し
たように、本発明による他の液晶表示装置では、バスラ
イン近傍に生成される斜め電界に起因した光漏れの発生
が抑制されてコントラスト比の低下が抑制されるととも
に、バスライン近傍における残留電位に起因したむらの
発生が抑制されるので、高品位の表示が実現される。
る斜め電界は、ソースバスラインのエッジ近傍に生成さ
れる斜め電界よりも液晶分子に対して大きな影響を及ぼ
すので、少なくともゲートバスラインのエッジを絵素電
極の中実部で覆うことが好ましい。また、バスラインの
エッジ近傍に生成される斜め電界の影響をより確実に抑
制する観点からは、ゲートバスラインおよびソースバス
ラインの両方のエッジを絵素電極の中実部で覆うことが
好ましい。
明の実施形態を説明する。
構造とその作用とを説明する。以下では、薄膜トランジ
スタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型液晶表
示装置について、本発明の実施形態を説明する。また、
以下では、透過型液晶表示装置を例に本発明の実施形態
を説明するが、本発明はこれに限られず、反射型液晶表
示装置や、透過反射両用型液晶表示装置に適用すること
ができる。
単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を
「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、
R,G,Bの「絵素」が1つの「画素」に対応する。ア
クティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電
極と絵素電極に対向する対向電極とが絵素領域を規定す
る。なお、ブラックマトリクスが設けられる構成におい
ては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加さ
れる領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応す
る領域が絵素領域に対応することになる。
本発明による実施形態の液晶表示装置100の1つの絵
素領域の構造を説明する。以下では、説明の簡単さのた
めにカラーフィルタやブラックマトリクスを省略する。
また、以下の図面においては、液晶表示装置100の構
成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照
符号で示し、その説明を省略する。図1(a)は基板法
線方向から見た上面図であり、図1(b)は図1(a)
中の1B−1B’線に沿った断面図に相当する。図1
(b)は、液晶層に電圧を印加していない状態を示して
いる。
クス基板(以下「TFT基板」と呼ぶ。)100aと、
対向基板(「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ)100b
と、TFT基板100aと対向基板100bとの間に設
けられた液晶層30とを有している。液晶層30の液晶
分子30aは、負の誘電率異方性を有し、TFT基板1
00aおよび対向基板100bの液晶層30側の表面に
設けられた垂直配向層としての垂直配向膜(不図示)に
よって、液晶層30に電圧が印加されていないとき、図
1(b)に示したように、垂直配向膜の表面に対して垂
直に配向する。このとき、液晶層30は垂直配向状態に
あるという。但し、垂直配向状態にある液晶層30の液
晶分子30aは、垂直配向膜の種類や液晶材料の種類に
よって、垂直配向膜の表面(基板の表面)の法線から若
干傾斜することがある。一般に、垂直配向膜の表面に対
して、液晶分子軸(「軸方位」とも言う。)が約85°
以上の角度で配向した状態が垂直配向状態と呼ばれる。
は、透明基板(例えばガラス基板)11とその表面に形
成された絵素電極14とを有している。対向基板100
bは、透明基板(例えばガラス基板)21とその表面に
形成された対向電極22とを有している。液晶層30を
介して互いに対向するように配置された絵素電極14と
対向電極22とに印加される電圧に応じて、絵素領域ご
との液晶層30の配向状態が変化する。液晶層30の配
向状態の変化に伴い、液晶層30を透過する光の偏光状
態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。
は、複数の開口部14aと中実部14bとを有してい
る。開口部14aは、導電膜(例えばITO膜)から形
成される絵素電極14の内の導電膜が除去された部分を
指し、中実部14bは、導電膜が存在する部分(開口部
14a以外の部分)を指す。開口部14aは1つの絵素
電極ごとに複数形成されているが、中実部14bは、基
本的には連続した単一の導電膜から形成されている。
子を形成するように配置されており、1つの単位格子を
形成する4つの格子点上に中心が位置する4つの開口部
14aによって実質的に囲まれる中実部(「単位中実
部」と称する。)14b’は、略円形の形状を有してい
る。それぞれの開口部14aは、4つの4分の1円弧状
の辺(エッジ)を有し、且つ、その中心に4回回転軸を
有する略星形である。ここでは、絵素領域の全体に亘っ
て配向を安定させるために、絵素電極14の端部まで単
位格子が形成されている。つまり、図示したように、絵
素電極14の端部は、絵素電極14の中央部に位置する
開口部14aの約2分の1(辺に対応する領域)および
約4分の1(角に対応する領域)に相当する形状にパタ
ーニングされており、絵素電極14の端部にも開口部1
4aが配置されている。
は実質的に同じ形状で同じ大きさを有している。開口部
14aによって形成される単位格子内に位置する単位中
実部14b’は略円形であり、実質的に同じ形状で同じ
大きさを有している。互いに隣接する単位中実部14
b’は互いに接続されており、実質的に単一の導電膜と
して機能する中実部14bを構成している。
と対向電極22との間に電圧を印加すると、開口部14
aのエッジ部に生成される斜め電界によって、それぞれ
が放射状傾斜配向を有する複数の液晶ドメインが形成さ
れる。液晶ドメインは、それぞれの開口部14aに対応
する領域と、単位格子内の単位中実部14b’に対応す
る領域とに、それぞれ1つずつ形成される。
ているが、絵素電極の14の形状はこれに限られない。
絵素電極14の一般的な形状は、矩形(正方形と長方形
を含む)に近似されるので、開口部14aを正方格子状
に規則正しく配列することができる。絵素電極14が矩
形以外の形状を有していても、絵素領域内の全ての領域
に液晶ドメインが形成されるように、規則正しく(例え
ば例示したように正方格子状に)開口部14aを配置す
れば、本発明の効果を得ることができる。
形成されるメカニズムを図2(a)および(b)を参照
しながら説明する。図2(a)および(b)は、それぞ
れ図1(b)に示した液晶層30に電圧を印加した状態
を示しており、図2(a)は、液晶層30に印加された
電圧に応じて、液晶分子30aの配向が変化し始めた状
態(ON初期状態)を模式的に示しており、図2(b)
は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子30aの
配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。図
2(a)および(b)中の曲線EQは等電位線EQを示
す。
とき(液晶層30に電圧が印加されていない状態)に
は、図1(a)に示したように、絵素領域内の液晶分子
30aは、両基板11および21の表面に対して垂直に
配向している。
(a)に示した等電位線EQ(電気力線と直交する)で
表される電位勾配が形成される。この等電位線EQは、
絵素電極14の中実部14bと対向電極22との間に位
置する液晶層30内では、中実部14bおよび対向電極
22の表面に対して平行であり、絵素電極14の開口部
14aに対応する領域で落ち込み、開口部14aのエッ
ジ部(開口部14aの境界(外延)を含む開口部14a
の内側周辺)EG上の液晶層30内には、傾斜した等電
位線EQで表される斜め電界が形成される。
は、液晶分子30aの軸方位を等電位線EQに対して平
行(電気力線に対して垂直)に配向させようとするトル
クが作用する。従って、エッジ部EG上の液晶分子30
aは、図2(a)中に矢印で示したように、図中の右側
エッジ部EGでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部
EGでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜(回転)し、
等電位線EQに平行に配向する。
0aの配向の変化を詳細に説明する。
電率異方性を有する液晶分子30aには、その軸方位を
等電位線EQに対して平行に配向させようとするトルク
が作用する。図3(a)に示したように、液晶分子30
aの軸方位に対して垂直な等電位線EQで表される電界
が発生すると、液晶分子30aには時計回りまたは反時
計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用す
る。従って、互いに対向する平行平板型配置の電極間に
ある液晶層30内には、時計回り方向のトルクを受ける
液晶分子30aと、反時計回りに方向のトルクを受ける
液晶分子30aとが混在する。その結果、液晶層30に
印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに
起こらないことがある。
液晶表示装置100の開口部14aのエッジ部EGにお
いて、液晶分子30aの軸方位に対して傾斜した等電位
線EQで表される電界(斜め電界)が発生すると、図3
(b)に示したように、液晶分子30aは、等電位線E
Qと平行になるための傾斜量が少ない方向(図示の例で
は反時計回り)に傾斜する。また、液晶分子30aの軸
方位に対して垂直方向の等電位線EQで表される電界が
発生する領域に位置する液晶分子30aは、図3(c)
に示したように、傾斜した等電位線EQ上に位置する液
晶分子30aと配向が連続となるように(整合するよう
に)、傾斜した等電位線EQ上に位置する液晶分子30
aと同じ方向に傾斜する。図3(d)に示したように、
等電位線EQが連続した凹凸形状を形成する電界が印加
されると、それぞれの傾斜した等電位線EQ上に位置す
る液晶分子30aによって規制される配向方向と整合す
るように、平坦な等電位線EQ上に位置する液晶分子3
0aが配向する。なお、「等電位線EQ上に位置する」
とは、「等電位線EQで表される電界内に位置する」こ
とを意味する。
に位置する液晶分子30aから始まる配向の変化が進
み、定常状態に達すると、図2(b)に模式的に示した
配向状態となる。開口部14aの中央付近に位置する液
晶分子30aは、開口部14aの互いに対向する両側の
エッジ部EGの液晶分子30aの配向の影響をほぼ同等
に受けるので、等電位線EQに対して垂直な配向状態を
保ち、開口部14aの中央から離れた領域の液晶分子3
0aは、それぞれ近い方のエッジ部EGの液晶分子30
aの配向の影響を受けて傾斜し、開口部14aの中心S
Aに関して対称な傾斜配向を形成する。この配向状態
は、液晶表示装置100の表示面に垂直な方向(基板1
1および21の表面に垂直な方向)からみると、液晶分
子30aの軸方位が開口部14aの中心に関して放射状
に配向した状態にある(不図示)。そこで、本願明細書
においては、このような配向状態を「放射状傾斜配向」
と呼ぶことにする。また、1つの中心に関して放射状傾
斜配向をとる液晶層の領域を液晶ドメインと称する。
単位中実部14b’に対応する領域においても、液晶分
子30aが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成さ
れる。単位中実部14b’に対応する領域の液晶分子3
0aは、開口部14aのエッジ部EGの液晶分子30a
の配向の影響を受け、単位中実部14b’の中心SA
(開口部14aが形成する単位格子の中心に対応)に関
して対称な放射状傾斜配向をとる。
インにおける放射状傾斜配向と開口部14aに形成され
る放射状傾斜配向は連続しており、いずれも開口部14
aのエッジ部EGの液晶分子30aの配向と整合するよ
うに配向している。開口部14aに形成された液晶ドメ
イン内の液晶分子30aは、上側(基板100b側)が
開いたコーン状に配向し、単位中実部14b’に形成さ
れた液晶ドメイン内の液晶分子30aは下側(基板10
0a側)が開いたコーン状に配向する。このように、開
口部14aに形成される液晶ドメインおよび単位中実部
14b’に形成される液晶ドメインに形成される放射状
傾斜配向は、互いに連続であるので、これらの境界にデ
ィスクリネーションライン(配向欠陥)が形成されるこ
とがなく、それによって、ディスクリネーションライン
の発生による表示品位の低下は起こらない。
方位において改善するためには、それぞれの絵素領域内
において、全ての方位角方向のそれぞれに沿って配向す
る液晶分子の存在確率が回転対称性を有することが好ま
しく、軸対称性を有することがさらに好ましい。すなわ
ち、絵素領域の全体に亘って形成される液晶ドメインが
回転対称性、さらには軸対称性を有するように配置され
ていることが好ましい。但し、絵素領域の全体に亘って
回転対称性を有する必要は必ずしも無く、回転対称性
(または軸対称性)を有するように配列された液晶ドメ
イン(例えば、正方格子状に配列された複数の液晶ドメ
イン)の集合体として絵素領域の液晶層が形成されれば
よい。従って、絵素領域に形成される複数の開口部14
aの配置も絵素領域の全体に亘って回転対称性を有する
必要は必ずしも無く、回転対称性(または軸対称性)を
有するように配列された開口部(例えば正方格子状に配
列された複数の開口部)の集合体として表せればよい。
勿論、複数の開口部14aに実質的に包囲される単位中
実部14b’の配置も同様である。また、それぞれの液
晶ドメインの形状も回転対称性さらには軸対称性を有す
ることが好ましいので、それぞれの開口部14aおよび
および単位中実部14b’の形状も回転対称性さらには
軸対称性を有することが好ましい。
0には十分な電圧が印加されず、開口部14aの中央付
近の液晶層30が表示に寄与しない場合がある。すなわ
ち、開口部14aの中央付近の液晶層30の放射状傾斜
配向が多少乱れても(例えば、中心軸が開口部14aの
中心からずれても)、表示品位が低下しないことがあ
る。従って、少なくとも単位中実部14b’に対応して
形成される液晶ドメインが回転対称性、さらには軸対称
性を有するように配置されていればよい。
明したように、本発明による液晶表示装置100の絵素
電極14は複数の開口部14aを有しており、絵素領域
内の液晶層30内に、傾斜した領域を有する等電位線E
Qで表される電界を形成する。電圧無印加時に垂直配向
状態にある液晶層30内の負の誘電異方性を有する液晶
分子30aは、傾斜した等電位線EQ上に位置する液晶
分子30aの配向変化をトリガーとして配向方向を変化
し、安定な放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが開口
部14aおよび中実部14bに形成される。液晶層に印
加される電圧に応じて、この液晶ドメインの液晶分子の
配向が変化することによって、表示が行われる。
絵素電極14が有する開口部14aの形状(基板法線方
向から見た形状)およびその配置について説明する。
向状態(光学的異方性)に起因して、方位角依存性を示
す。表示特性の方位角依存性を低減するためには、液晶
分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向している
ことが好ましい。また、それぞれの絵素領域内の液晶分
子が全ての方位角に対して同等の確率で配向しているこ
とがさらに好ましい。従って、開口部14aは、それぞ
れの絵素領域内の液晶分子30aがすべての方位角に対
して同等の確率で配向するように、液晶ドメインを形成
するような形状を有していることが好ましい。具体的に
は、開口部14aの形状は、それぞれの中心(法線方
向)を対称軸とする回転対称性(好ましくは2回回転軸
以上の対称性)を有することが好ましく、また、複数の
開口部14aが回転対称性を有するように配置されてい
ることが好ましい。また、これらの開口部によって実質
的に包囲される単位中実部14b’の形状も回転対称性
を有することが好ましく、単位中実部14b’も回転対
称性を有するように配置されることが好ましい。
が絵素領域全体に亘って回転対称性を有するように配置
される必要は必ずしも無く、図1(a)に示したよう
に、例えば正方格子(4回回転軸を有する対称性)を最
小単位とし、それらの組合せによって絵素領域が構成さ
れれば、絵素領域全体に亘って液晶分子をすべての方位
角に対して実質的に同等の確率で配向させることができ
る。
略星形の開口部14aおよび略円形の単位中実部14b
が正方格子状に配列された場合の液晶分子30aの配向
状態を図4(a)〜図4(c)を参照しながら説明す
る。
線方向から見た液晶分子30aの配向状態を模式的に示
している。図4(b)および(c)など、基板法線方向
から見た液晶分子30aの配向状態を示す図において、
楕円状に描かれた液晶分子30aの先が黒く示されてい
る端は、その端が他端よりも、開口部14aを有する絵
素電極14が設けられている基板側に近いように、液晶
分子30aが傾斜していることを示している。以下の図
面においても同様である。ここでは、図1(a)に示し
た絵素領域の内の1つの単位格子(4つの開口部14a
によって形成される)について説明する。図4(a)〜
図4(c)中の対角線に沿った断面は、図1(b)、図
2(a)および(b)にそれぞれ対応し、これらの図を
合わせて参照しながら説明する。
のとき、すなわち液晶層30に電圧が印加されていない
状態においては、TFT基板100aおよび対向基板1
00bの液晶層30側表面に設けられた垂直配向層(不
図示)によって配向方向が規制されている液晶分子30
aは、図4(a)に示したように、垂直配向状態を取
る。
示した等電位線EQで表される電界が発生すると、負の
誘電率異方性を有する液晶分子30aには、軸方位が等
電位線EQに平行になるなトルクが発生する。図3
(a)および(b)を参照しながら説明したように、液晶
分子30aの分子軸に対して垂直な等電位線EQで表さ
れる電場下の液晶分子30aは、液晶分子30aが傾斜
(回転)する方向が一義的に定まっていないため(図3
(a))、配向の変化(傾斜または回転)が容易に起こ
らないのに対し、液晶分子30aの分子軸に対して傾斜
した等電位線EQ下に置かれた液晶分子30aは、傾斜
(回転)方向が一義的に決まるので、配向の変化が容易
に起こる。従って、図4(b)に示したように、等電位
線EQに対して液晶分子30aの分子軸が傾いている開
口部14aのエッジ部から液晶分子30aが傾斜し始め
る。そして、図3(c)を参照しながら説明したよう
に、開口部14aのエッジ部の傾斜した液晶分子30a
の配向と整合性をとるように周囲の液晶分子30aも傾
斜し、図4(c)に示したような状態で液晶分子30a
の軸方位は安定する(放射状傾斜配向)。
有する形状であると、絵素領域内の液晶分子30aは、
電圧印加時に、開口部14aのエッジ部から開口部14
aの中心に向かって液晶分子30aが傾斜するので、エ
ッジ部からの液晶分子30aの配向規制力が釣り合う開
口部14aの中心付近の液晶分子30aは基板面に対し
て垂直に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子3
0aが開口部14aの中心付近の液晶分子30aを中心
に放射状に液晶分子30aが連続的に傾斜した状態が得
られる。
形の開口部14aに包囲された略円形の単位中実部14
b’に対応する領域の液晶分子30aも、開口部14a
のエッジ部に生成される斜め電界で傾斜した液晶分子3
0aの配向と整合するように傾斜する。エッジ部からの
液晶分子30aの配向規制力が釣り合う単位中実部14
b’の中心付近の液晶分子30aは基板面に対して垂直
に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子30aが
単位中実部14b’の中心付近の液晶分子30aを中心
に放射状に液晶分子30aが連続的に傾斜した状態が得
られる。
分子30aが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが正方
格子状に配列されると、それぞれの軸方位の液晶分子3
0aの存在確率が回転対称性を有することになり、あら
ゆる視角方向に対して、ざらつきのない高品位の表示を
実現することができる。放射状傾斜配向を有する液晶ド
メインの視角依存性を低減するためには、液晶ドメイン
が高い回転対称性(2回回転軸以上が好ましく、4回回
転軸以上がさらに好ましい。)を有することが好まし
い。また、絵素領域全体の視角依存性を低減するために
は、絵素領域に形成される複数の液晶ドメインが、高い
回転対称性(2回回転軸以上が好ましく、4回回転軸以
上がさらに好ましい。)を有する単位(例えば単位格
子)の組合せで表される配列(例えば正方格子)を構成
することが好ましい。
は、図5(a)に示したような単純な放射状傾斜配向よ
りも、図5(b)および(c)に示したような、左回り
または右回りの渦巻き状の放射状傾斜配向の方が安定で
ある。この渦巻き状配向は、通常のツイスト配向のよう
に液晶層30の厚さ方向に沿って液晶分子30aの配向
方向が螺旋状に変化するのではなく、液晶分子30aの
配向方向は微小領域でみると、液晶層30の厚さ方向に
沿ってほとんど変化していない。すなわち、液晶層30
の厚さ方向のどこの位置の断面(層面に平行な面内での
断面)においても、図5(b)または(c)と同じ配向
状態にあり、液晶層30の厚さ方向に沿ったツイスト変
形をほとんど生じていない。但し、液晶ドメインの全体
でみると、ある程度のツイスト変形が発生している。
料にカイラル剤を添加した材料を用いると、電圧印加時
に、液晶分子30aは、開口部14aおよび単位中実部
14b’を中心に、図5(b)および(c)に示した、
左回りまたは右回りの渦巻き状放射状傾斜配向をとる。
右回りか左回りかは用いるカイラル剤の種類によって決
まる。従って、電圧印加時に開口部14a内の液晶層3
0を渦巻き状放射状傾斜配向させることによって、放射
状傾斜している液晶分子30aの、基板面に垂直に立っ
ている液晶分子30aの周りを巻いている方向を全ての
液晶ドメイン内で一定にすることができるので、ざらつ
きの無い均一な表示が可能になる。さらに、基板面に垂
直に立っている液晶分子30aの周りを巻いている方向
が定まっているので、液晶層30に電圧を印加した際の
応答速度も向上する。
イスト配向のように、液晶層30の厚さ方向に沿って液
晶分子30aの配向が螺旋状に変化するようになる。液
晶層30の厚さ方向に沿って液晶分子30aの配向が螺
旋状に変化しない配向状態では、偏光板の偏光軸に対し
て垂直方向または平行方向に配向している液晶分子30
aは、入射光に対して位相差を与えないため、この様な
配向状態の領域を通過する入射光は透過率に寄与しな
い。これに対し、液晶層30の厚さ方向に沿って液晶分
子30aの配向が螺旋状に変化する配向状態において
は、偏光板の偏光軸に垂直方向または平行方向に配向し
ている液晶分子30aも、入射光に対して位相差を与え
るとともに、光の旋光性を利用することもできる。従っ
て、この様な配向状態の領域を通過する入射光も透過率
に寄与するので、明るい表示が可能な液晶表示装置を得
ることができる。
有し、単位中実部14b’が略円形を有し、これらが正
方格子状に配列された例を示したが、開口部14aおよ
び単位中実部14b’の形状ならびにこれらの配置は、
上記の例に限られない。
開口部14aおよび単位中実部14b’を有する絵素電
極14Aおよび14Bの上面図をそれぞれ示す。
絵素電極14Aおよび14Bの開口部14aおよび単位
中実部14b’は、図1(a)に示した絵素電極の開口
部14aおよび単位中実部14b’が若干ひずんだ形を
有している。絵素電極14Aおよび14Bの開口部14
aおよび単位中実部14b’は、2回回転軸を有し(4
回回転軸は有しない)、長方形の単位格子を形成するよ
うに規則的に配列されている。開口部14aは、いずれ
も歪んだ星形を有し、単位中実部14b’は、いずれも
略楕円形(歪んだ円形)を有している。絵素電極14A
および14Bを用いても、表示品位が高い、視角特性に
優れた液晶表示装置を得ることができる。
れ示すような絵素電極14Cおよび14Dを用いること
もできる。
部14b’が略正方形となるように、略十字の開口部1
4aが正方格子状に配置されている。勿論、これらを歪
ませて、長方形の単位格子を形成するように配置しても
よい。このように、略矩形(矩形は正方形と長方形を含
むとする。)の単位中実部14b’を規則正しく配列し
ても、表示品位が高い、視角特性に優れた液晶表示装置
を得ることができる。
実部14b’の形状は、矩形よりも円形または楕円形の
方が放射状傾斜配向を安定化できるので好ましい。これ
は、開口部14aの辺が連続的に(滑らかに)変化する
ので、液晶分子30aの配向方向も連続的に(滑らか
に)変化するためと考えられる。
性の観点から、図8(a)および(b)に示す絵素電極
14Eおよび14Fも考えられる。図8(a)に示した
絵素電極14Eは、図1(a)に示した絵素電極14の
変形例で、4つの円弧だけからなる開口部14aを有し
ている。また、図8(b)に示した絵素電極14Fは、
図7(b)に示した絵素電極14Dの変形例で、開口部
14aの単位中実部14b’側が円弧で形成されてい
る。絵素電極14Eおよび14Fが有する開口部14a
ならびに単位中実部14b’は、いずれも4回回転軸を
有しており、且つ、正方格子状(4回回転軸を有する)
に配列されているが、図6(a)および(b)に示した
ように、開口部14aの単位中実部14b’の形状を歪
ませて2回回転軸を有する形状とし、長方形の格子(2
回回転軸を有する)を形成するように配置してもよい。
14aを形成し、単位中実部14b’の形状を略円形、
略楕円形、略正方形(矩形)および角の取れた略矩形と
した構成を説明した。これに対して、開口部14aと単
位中実部14b’との関係をネガ−ポジ反転させてもよ
い。例えば、図1(a)に示した絵素電極14の開口部
14aと単位中実部14bとをネガ−ポジ反転したパタ
ーンを有する絵素電極14Gを図9に示す。このよう
に、ネガ−ポジ反転したパターンを有する絵素電極14
Gも図1に示した絵素電極14と実質的に同様の機能を
有する。なお、図10(a)および(b)にそれぞれ示
す絵素電極14Hおよび14Iのように、開口部14a
および単位中実部14b’がともに略正方形の場合に
は、ネガ−ポジ反転しても、もとのパターンと同じパタ
ーンとなるものもある。
(a)に示したパターンをネガ−ポジ反転させた場合に
も、絵素電極14のエッジ部に、回転対称性を有する単
位中実部14b'が形成されるように、開口部14aの
一部(約2分の1または約4分の1)を形成することが
好ましい。このようなパターンとすることによって、絵
素領域のエッジ部においても、絵素領域の中央部と同様
に、斜め電界による効果が得られ、絵素領域の全体に亘
って安定した放射状傾斜配向を実現することができる。
電極14の開口部14aと単位中実部14b’のパター
ンをネガ−ポジ反転させたパターンを有する図9に示し
た絵素電極14Gを例に、ネガ−ポジパターンのいずれ
を採用すべきかを説明する。
も、開口部14aの辺の長さはどちらのパターンも同じ
である。従って、斜め電界を生成するという機能におい
ては、これらのパターンによる差はない。しかしなが
ら、単位中実部14b’の面積比率(絵素電極14の全
面積に対する比率)は、両者の間で異なり得る。すなわ
ち、液晶層の液晶分子に採用する電界を生成する中実部
14b(実際に導電膜が存在する部分)の面積が異なり
得る。
印加される電圧は、中実部14bに形成される液晶ドメ
インに印加される電圧よりも低くなるので、例えば、ノ
ーマリブラックモードの表示を行うと、開口部14aに
形成された液晶ドメインは暗くなる。すなわち、開口部
14aの面積比率が高くなると表示輝度が低下する傾向
になる。従って、中実部14bの面積比率が高い方が好
ましい。
のいずれにおいて中実部14bの面積比率が高くなるか
は、単位格子のピッチ(大きさ)に依存する。
ーンの単位格子を示し、図11(b)は、図9に示した
パターンの単位格子(但し、開口部14aを中心とす
る。)を示している。なお、図11(b)においては、
図9における単位中実部14b’の相互に接続する役割
を果たしている部分(円形部から四方に延びる枝部)を
省略している。正方単位格子の一辺の長さ(ピッチ)を
pとし、開口部14aまたは単位中実部14b’と単位
格子との間隙の長さ(片側のスペース)をsとする。
る種々の絵素電極14を形成し、放射状傾斜配向の安定
性などを検討した。その結果、まず、図11(a)に示
したパターン(以下、「ポジ型パターン」と称する。)
を有する絵素電極14を用いて、放射状傾斜配向を得る
ために必要な斜め電界を生成するためには、片側スペー
スsが約2.75μm以上必要であることを見出した。
一方、図11(b)に示したパターン(以下、「ネガ型
パターン」と称する。)を有する絵素電極14につい
て、放射状傾斜配向を得るための斜め電界を生成するた
めに、片側スペースsが約2.25μm以上必要である
ことを見出した。片側スペースsをそれぞれこの下限値
として、ピッチpの値を変化させたときの中実部14b
の面積比率を検討した。結果を表1および図11(c)
に示す。
約25μm以上のときにはポジ型(図11(a))パタ
ーンの方が中実部14bの面積比率が高くなり、約25
μmよりも短くなるとネガ型(図11(b))の方が中
実部14bの面積比率が大きくなる。従って、表示輝度
および配向の安定性の観点から、ピッチpが約25μm
を境にして、採用すべきパターンが変わる。例えば、幅
75μmの絵素電極14の幅方向に、3個以下の単位格
子を設ける場合には、図11(a)に示したポジ型パタ
ーンが好ましく、4個以上の単位格子を設ける場合に
は、図11(b)に示したネガ型パターンが好ましい。
例示したパターン以外の場合においても、中実部14b
の面積比率が大きくなるように、ポジ型またはネガ型の
何れかを選択すればよい。
れる。絵素電極14の幅(横または縦)に対して、1つ
または2以上の整数個の単位格子が配置されるように、
単位格子のサイズを計算し、それぞれの単位格子サイズ
について中実部面積比率を計算し、中実部面積比率が最
大となる単位格子サイズを選ぶ。但し、ポジ型パターン
の場合には単位中実部14b’の直径が15μm未満、
ネガ型パターンの場合には開口部14aの直径が15μ
m未満になると、斜め電界による配向規制力が低下し、
安定した放射状傾斜配向が得られ難くなる。なお、これ
ら直径の下限値は、液晶層30の厚さが約3μmの場合
であり、液晶層30の厚さがこれよりも薄いと、単位中
実部14b’および開口部14aの直径は、上記の下限
値よりもさらに小さくとも安定な放射状傾斜配向が得ら
れ、液晶層30の厚さがこれよりも厚い場合に安定な放
射状傾斜配向を得るために必要な、単位中実部14b’
および開口部14aの直径の下限値は、上記の下限値よ
りも大きくなる。
側に凸部を形成することによって、放射状傾斜配向の安
定性を高めることができる。上述の条件は、いずれも、
凸部を形成していない場合についてである。
る液晶ドメインを絵素領域内に形成する配向規制力を発
現するような電極構造を設けると、広視野角の表示が実
現される。
設けただけでは、絵素電極14の開口部14aと、TF
T基板100aに設けられたバスライン(配線群)のエ
ッジ(縁)との相対的な位置関係によっては、表示品位
を十分に向上できないことがあることを、本願発明者は
見出した。本発明による液晶表示装置100において
は、絵素電極14の開口部14aと、バスラインのエッ
ジとが、後述するような位置関係を有しており、そのこ
とによって、高品位の表示が実現される。
態の液晶表示装置100における絵素電極14の開口部
14aとバスライン18のエッジとの位置関係を説明す
る。図12は、本実施形態の液晶表示装置100の絵素
領域を模式的に示す上面図である。なお、以降の図面に
おいては、TFT基板100aに絵素領域ごとに設けら
れたTFTを省略して示している。
のTFT基板100aは、液晶層30側に、絵素領域ご
とに設けられた絵素電極14と、絵素電極14に電気的
に接続されたスイッチング素子としてのTFT(不図
示)と、このTFTに電気的に接続されたゲートバスラ
イン(走査配線)15およびソースバスライン(信号配
線)16を含むバスライン18とを有している。本実施
形態では、バスライン18は、補助容量を形成するため
の補助容量配線17をさらに有している。
絵素領域のそれぞれにおいて、バスライン18に近接す
る開口部14aのうちの一部の開口部14aが、バスラ
イン18と重畳している。より具体的には、バスライン
18に近接する開口部14aのうち、ゲートバスライン
15に近接し、かつ、隣接する2つの単位中実部14
b’間に位置する開口部14aが、バスライン18(ゲ
ートバスライン15)と重畳している。つまり、TFT
基板100a側から見たときに、ゲートバスライン15
が、隣接する単位中実部14b’間の開口部14aを覆
うように構成されており、対向基板100b側から見た
ときに、開口部14aを挟む単位中実部14b’が、ゲ
ートバスライン15のエッジを覆うように構成されてい
る。ここでは、ゲートバスライン15は、隣接する単位
中実部14b’間の開口部14aに向けて張り出した枝
部を有するように形成されており、そのことによって、
隣接する単位中実部14b’間の開口部14aと、ゲー
トバスライン15とが重畳している。
ように、バスライン18に近接する開口部14aのうち
の一部の開口部14aが、バスライン18と重畳してお
り、そのことによって、高品位の表示が実現される。こ
の理由を、図13、図14および図16を参照しなが
ら、バスライン18に近接する開口部14aがバスライ
ン18と重畳していない場合と比較して説明する。
部14aがバスライン18と重畳していない液晶表示装
置700を模式的に示す上面図である。また、図14
(a)および(b)は、液晶表示装置700のゲートバ
スライン15に近接する開口部14a付近の液晶分子3
0aの配向の様子を模式的に示す図であり、図14
(a)は上面図、図14(b)は図14(a)中の14
B−14B’線に沿った断面図である。そして、図16
(a)および(b)は、本実施形態の液晶表示装置10
0のゲートバスライン15に近接する開口部14a付近
の液晶分子30aの配向の様子を模式的に示す図であ
り、図16(a)は上面図、図16(b)は図16
(a)中の16B−16B’線に沿った断面図である。
00a上に設けられたバスライン18には、液晶表示装
置を駆動するための所定の信号(電圧)が印加されるの
で、バスライン18と対向電極22との間には電界が発
生する。そのため、バスライン18のエッジ近傍には斜
め電界が生成されるが、この斜め電界による配向規制力
は、開口部14aのエッジ部に生成される斜め電界によ
る配向規制力とは整合しない。そのため、バスライン1
8に近接した開口部14aに形成される液晶ドメイン
が、バスライン18のエッジ近傍の斜め電界による配向
規制力を受けると、その配向が乱れ、いびつな放射状傾
斜配向状態となる。
ン18に近接する開口部14aがバスライン18と重畳
していない液晶表示装置700において、ゲートバスラ
イン15に近接した開口部14a付近の液晶分子30a
の配向に着目すると、電圧印加時には、図14(b)に
示すように、開口部14aのエッジ部の液晶分子30a
は、開口部14aのエッジ部に形成される斜め電界によ
って左回り(反時計回り)に傾斜するのに対して、ゲー
トバスライン15のエッジ近傍の液晶分子30aは、ゲ
ートバスライン15のエッジ近傍に生成される斜め電界
によって、右回り(時計回り)に傾斜する。そのため、
開口部14a内の液晶層30は、図14(a)に示すよ
うに、いびつな放射状傾斜配向状態(ここでは、ひしゃ
げた円形)の液晶ドメインを形成する。
の連続性を保とうとするので、上述したように、バスラ
イン18に近接する開口部14aの液晶ドメインの配向
が乱されると、この配向の乱れは、隣接する液晶ドメイ
ン、すなわち、単位中実部14b’に形成される液晶ド
メインの配向にも影響を及ぼし、単位中実部14b’の
液晶ドメインの配向も乱されてしまう。
る液晶ドメインは、配向の安定性が低いので崩れやす
く、電圧印加時に配向が定常状態に達するまでの時間が
長い。そのため、上述したような配向の乱れは、応答速
度の低下(応答特性の劣化)を招く。
したように配向が乱れたいびつな放射状傾斜配向状態で
定常状態となるが、この状態は絵素領域毎に異なるの
で、画像を切り替える信号が入力されたときに前の画像
が残る残像現象が発生することがある。液晶層30の配
向状態が絵素領域間で異なると、透過率も絵素領域間で
異なるからである。特に、白表示状態から中間調表示状
態に変化させた絵素領域と、黒表示状態から中間調表示
状態に変化させた絵素領域とでは、液晶層30の配向状
態の違いが顕著であり、透過率の違いが残像現象として
視認されやすい。なぜならば、白表示状態においては、
開口部14aのエッジ部に生成される斜め電界が比較的
強い配向規制力を発揮するので液晶層30の配向は安定
しており、そのため、その後中間調表示状態としても液
晶層30の配向が安定しているのに対して、黒表示状態
から中間調表示状態にした場合には、開口部14aのエ
ッジ部に生成される斜め電界による配向規制力が比較的
弱いので、液晶層30の配向が崩れやすいからである。
100では、図12に示したように、バスライン18に
近接する開口部14aのうちの一部の開口部14a、具
体的には、ゲートバスライン15に近接し、かつ、隣接
する2つの単位中実部14b’間に位置する開口部14
aが、バスライン18(ゲートバスライン15)と重畳
するように構成されているので、バスライン18と重畳
する開口部14a付近のバスライン18のエッジは、絵
素電極14の単位中実部14b’によって覆われてい
る。
14a付近においては、バスライン18のエッジ近傍に
生成される斜め電界の影響は、絵素電極14の単位中実
部14b’によって電気的に遮蔽(シールド)されるの
で、液晶層30の液晶分子30aは、バスライン18の
エッジ近傍に生成される斜め電界による配向規制力を受
けず、開口部14aのエッジ部に生成される斜め電界の
みによって配向規制される。
0においては、バスライン18と重畳する開口部14a
およびそれに隣接する単位中実部14b’に形成される
液晶ドメインの配向が乱されることがなく、その結果、
応答速度の低下(応答特性の劣化)や残像現象の発生が
抑制され、高品位の表示が実現される。
される斜め電界は、上述したような応答速度の低下や残
像現象の発生だけでなく、コントラスト比の低下の原因
にもなるが、バスライン18が遮光性を有する材料を用
いて形成されていると、このコントラスト比の低下が抑
制される。以下、さらに詳しく説明する。
近傍には斜め電界が生成されるが、この斜め電界は、絵
素電極14と対向電極22との間の液晶層30への印加
電圧の有無にかかわらず生成される。そのため、ノーマ
リブラックモードの表示を行う液晶表示装置において、
電圧無印加時に、バスライン18のエッジ近傍上の液晶
分子30aがこの斜め電界による配向規制力を受けて傾
斜すると、光漏れが発生し、コントラスト比が低下する
ことがある。特に、ゲートバスライン15には、ほとん
どの間、TFTをオフ状態とするための比較的大きな電
圧(オフ電圧)が印加されているので、ゲートバスライ
ン15のエッジ近傍においてこの光漏れの発生は顕著で
ある。
スライン18と重畳する開口部14a付近のバスライン
18のエッジは、絵素電極14の単位中実部14b’に
よって覆われており、バスライン18のエッジ近傍に生
成される斜め電界の影響は電気的に遮蔽(シールド)さ
れるので、この斜め電界による配向規制力を受けて液晶
層30の液晶分子30aが傾斜することはない。バスラ
イン18と重畳する開口部14a内の液晶層30の液晶
分子30aが、バスライン18と対向電極22との間に
発生する電界によって傾斜することがあるものの、バス
ライン18が遮光性材料から形成されていると、バスラ
イン18と重畳する開口部は遮光される。
材料から形成されていると、黒表示時の光漏れによるコ
ントラスト比の低下が抑制され、さらに高品位の表示が
実現される。
料から形成されていると、以下に説明するように、表示
面内でのむら(コントラスト比の局所的なばらつき)の
発生が抑制され、表示品位が向上する。
斜め電界によって、絶縁体材料が剥きだしとなっている
開口部14aには残留電位が発生しやすく、バスライン
18に近接する開口部14a内の液晶分子30aが残留
電位の影響を受けて傾斜すると、光漏れの原因となる。
この残留電位が残留する度合いは、絶縁体材料の表面状
態によって異なるが、絶縁体材料の表面状態には、配向
膜の印刷時や液晶材料の注入時にばらつきが発生する。
従って、液晶表示装置においては、表示面内に残留電位
のばらつきが存在する。表示面内で残留電位がばらつく
と、光漏れの程度が表示面内でばらつくので、コントラ
スト比の局所的なばらつきが生じ、むらが発生する。特
に、ゲートバスライン15には、上述したように比較的
大きな電圧が印加されるので、ゲートバスライン15は
上述したむらの発生に大きく寄与する。
て、バスライン18が遮光性を有する材料から形成され
ていると、バスライン18と重畳する開口部14aはバ
スライン18によって遮光されるので、上述したような
むらの発生が抑制され、表示品位が向上する。
では、ゲートバスライン15のエッジ近傍に、図15
(a)(図13中の15A−15A’線に沿った断面図
に相当)に示すように絵素電極14の導電膜(中実部1
4b)が形成されていない領域と、図15(b)(図1
3中の15B−15B’線に沿った断面図に相当)に示
すように絵素電極14の導電膜が形成された領域とが混
在する。従って、ゲートバスライン15のエッジ近傍
の、導電膜(中実部14b)が形成されていない領域で
は、図15(a)に示したように、ゲートバスライン1
5に起因した電界によってTFT基板100aの表面に
不純物イオンが吸着され、吸着された不純物イオンの電
荷(以下、「蓄積電荷」と称する。)による配向の乱れ
が発生する。そのため、たとえ、バスライン18が遮光
性を有する材料から形成されていても、ゲートバスライ
ン15近傍の開口部(図13中に破線で囲んだ領域L
L)において、蓄積電荷に起因した配向の乱れが発生
し、光漏れが発生してしまう。
100では、ゲートバスライン15に起因する電界の影
響を強く受ける領域、すなわちゲートバスライン15の
エッジ近傍には、図15(b)に示した領域と同様に絵
素電極14の導電膜(中実部14b)が形成された領域
が多く存在するため、蓄積電荷による配向の乱れの発生
が抑制され、光漏れが抑制される。
示面内で均一に分布しているわけではなく、典型的に
は、表示面内ですじ状に局在化している。所定の間隔で
並ぶ複数の注入口から液晶材料を注入する際に、流速が
遅くなる注入口間の領域に不純物が集中するからであ
る。
域(不純物の量が多い領域)と他の領域(不純物の量が
少ない領域)とで、蓄積電荷の形成度合いや抜け具合が
異なるので、すじ状の領域と他の領域とで光漏れの程度
が異なってしまう。その結果、図13に示した液晶表示
装置700では、すじ状の領域は、他の領域よりも輝度
が高い「黒すじ」や、他の領域よりも輝度が低い「白す
じ」となり、表示むらの原因となる。
100では、上述したように蓄積電荷に起因した光漏れ
の発生自体が抑制されるので、表示むらの発生も抑制さ
れる。
いて、バスライン18に近接する開口部14aのうち、
ゲートバスライン15に近接し、かつ、単位中実部14
b’間に位置する開口部14aがバスライン18と重畳
している場合について説明したが、本発明はこれに限定
されない。絵素領域のそれぞれにおいて、バスライン1
8に近接し、かつ、単位中実部14b’間に位置する開
口部14aのうちの一部の開口部14aがバスライン1
8と重畳する構成を採用することによって、液晶ドメイ
ンの配向の乱れが抑制され、それによって、応答速度の
低下(応答特性の劣化)や残像現象の発生が抑制され
る。
斜め電界による配向の乱れを抑制する観点からは、バス
ライン18と重畳する開口部14aの割合を多くする、
すなわち、絵素電極14の単位中実部14b’でバスラ
イン18のエッジの多くの部分を覆うことが好ましい。
バスライン18が遮光性材料から形成されている場合に
は、この割合を多くすることによる開口率の低下が問題
となることがあるので、バスライン18と重畳する開口
部14aの割合は、所望する応答特性や開口率を考慮
し、液晶表示装置の用途などに応じて設定すればよい。
間に位置する開口部14aだけでなく、バスライン18
に近接する他の開口部14aもバスライン18と重畳す
るように構成してもよい。例えば、図17に示す液晶表
示装置100Aのように、絵素電極14の複数の開口部
14aのうち、ゲートバスライン15に近接する開口部
14aのすべてがバスライン18と重畳するように構成
してもよい。
ては、絵素領域の角部(ゲートバスライン15とソース
バスライン16との交差部近傍)に、バスライン18と
重畳しない開口部14aが存在していたのに対して、図
17に示した液晶表示装置100Aにおいては、絵素領
域の角部においてもゲートバスライン15のエッジが単
位中実部14b’で覆われており、ゲートバスライン1
5に近接する開口部14aのすべてがバスライン18と
重畳している。
いては、バスライン18のエッジのより多くの部分が絵
素電極14の単位中実部14b’で覆われているので、
配向の乱れを抑制する効果が高い。ただし、絵素領域の
角部の開口部14aもバスライン18と重畳するように
構成する場合、図12に示した構成よりも、ゲートバス
ライン15とソースバスライン16との交差部の面積が
大きくなり、寄生容量が大きくなることがある。従っ
て、配向の乱れを抑制する観点からは、図17に示した
構成が好ましいが、寄生容量の低減の観点からは、図1
2に示した構成が好ましいといえる。勿論、図12に示
したように、バスライン18に近接する開口部14aの
うち、ゲートバスライン15に近接し、かつ、隣接する
単位中実部14b’間に位置する開口部14aがバスラ
イン15と重畳していれば、配向の乱れを十分に抑制す
ることができ、十分に高い表示品位が得られる。
スライン15が開口部14aに向けて張り出した枝部を
有し、そのことによって、開口部14aとゲートバスラ
イン15とが重畳している場合について示したが、本発
明は、勿論これに限定されない。図18に示す液晶表示
装置100Bのように、ゲートバスライン15の幅を太
くし、これによって、ゲートバスライン15に近接する
開口部14aとゲートバスライン15とが重畳するよう
に(ゲートバスライン15のエッジが絵素電極14の単
位中実部14b’で覆われるように)してもよい。ただ
し、ゲートバスライン15の幅を太くすると、図12お
よび図17に示した構成よりも、ゲートバスライン15
と単位中実部14b’とが重なる領域の面積が大きくな
るので、ゲート−ドレイン間の寄生容量が大きくなる。
また、ゲートバスライン15が遮光性材料から形成され
ている場合には、図12および図17に示した構成より
も開口率が低下する。従って、寄生容量の低減および開
口率の向上の観点からは、図12および図17に示した
構成が好ましい。
ゲートバスライン15には、一般に、ソースバスライン
16に比べて大きな電圧が印加されるので、ゲートバス
ライン15のエッジ近傍に生成される斜め電界は、液晶
分子に対して、ソースバスライン16のエッジ近傍に生
成される斜め電界に比べて大きな影響を及ぼす。
晶表示装置100および100Aのように、バスライン
に近接する開口部14aのうち、ゲートバスラインに近
接する開口部14aの一部またはすべてがバスライン1
8(ゲートバスライン15)と重畳するような構成を採
用すると、不要な開口率の低下を招くことなく、応答速
度の低下や残像現象の発生を効果的に抑制することがで
きる。
口部14aのうちの一部またはすべての開口部14aが
バスライン18と重畳する構成を採用してもよいし、図
19および図20に示す液晶表示装置100Cおよび1
00Dのように、ゲートバスライン15およびソースバ
スライン16に近接するすべての開口部14aがバスラ
イン18と重畳する構成を採用してもよい。図19およ
び図20に示した液晶表示装置100Cおよび100D
においては、ソースバスライン16が、開口部14aに
向けて張り出した枝部を有しており、ゲートバスライン
15に近接する開口部14aだけでなく、ソースバスラ
イン16に近接する開口部14aもバスライン18と重
畳している。
に近接する開口部14aのうちの一部またはすべての開
口部14aをバスライン18に重畳するように構成して
もよい。
素電極14を備える液晶表示装置に限定されず、種々の
形状の絵素電極14を備えた液晶表示装置に適用できる
ことは言うまでもない。絵素電極14が有する単位中実
部14b’の個数や配列についても、種々の改変が可能
であり、本発明は、絵素電極14が有する単位中実部1
4b’の個数が比較的少ない液晶表示装置、例えば、絵
素領域ごとにソースバスライン16の延設方向に沿って
3個の単位中実部14b’が配列された液晶表示装置に
も好適に用いられる。
の構成は、絵素電極14が開口部14aを有する電極で
あることと、バスライン18が所定の形状を有している
こと以外は、公知の垂直配向型液晶表示装置と同じ構成
を採用することができ、公知の製造方法で製造すること
ができる。
る液晶分子を垂直配向させるために、絵素電極14およ
び対向電極22の液晶層30側表面には垂直配向膜(不
図示)が形成されている。
るネマチック液晶材料が用いられる。また、負の誘電異
方性を有するネマチック液晶材料に2色性色素添加する
ことによって、ゲスト−ホストモードの液晶表示装置を
得ることもできる。ゲスト−ホストモードの液晶表示装
置は、偏光板を必要としない。
(図12などに示したように枝部を有する形状や、図1
8に示したように幅が太い形状)に形成されており、そ
のことによってバスライン18のエッジが絵素電極14
の中実部14b(単位中実部14b’)で覆われる場合
について説明したが、本発明は、これに限定されず、バ
スライン18の形状を変えることなく、絵素電極14の
単位中実部14b’(あるいは開口部14a)を所定の
配置とすることによって、バスライン18のエッジを中
実部14bで覆ってもよい。
液晶表示装置100Eのように、ゲートバスライン15
の近傍に単位中実部14b’の一部(単位中実部14
b’の約2分の1に相当する形状)が位置するように絵
素電極14を形成してもよい。液晶表示装置100Eで
は、ゲートバスライン15の近傍に単位中実部14b’
の一部が位置しているので、液晶層30は、絵素電極1
4と対向電極22との間に電圧が印加されたとき、ゲー
トバスライン15に近接する中実部14b(単位中実部
14b’の一部)に、放射状傾斜配向状態をとる液晶ド
メインの一部を形成する。
(a)および(b)に示したように、ゲートバスライン
15のエッジは、単位中実部14b’の一部(単位中実
部14b’の約2分の1に相当する形状)とこれらを電
気的に接続する枝部とによって覆われている。つまり、
ゲートバスライン15のエッジは、絵素電極14の中実
部14bによって覆われている。従って、図12に示し
た液晶表示装置100などと同様の効果が得られる。さ
らに、液晶表示装置100Eにおいては、ゲートバスラ
イン15に枝部を形成したり、ゲートバスライン15の
幅を太くしたりする必要がないので、バスライン18が
遮光性材料から形成されていても開口率の不要な低下を
招くことがない。
た液晶表示装置100Eと、図22(a)および(b)
に示すように枝部を有するゲートバスライン15を備え
た液晶表示装置100Fとについて、開口率と開口率比
(液晶表示装置100Fの開口率に対する液晶表示装置
100Eの開口率の比)とを示す。
Eでは、13型、15型、20型および22型の液晶パ
ネルのいずれについても約1%(0.8%〜1.2%)
程度開口率を向上することができる。なお、表2の数値
は、ある仕様についての数値であり、液晶表示装置の仕
様によっては、より高い開口率比の向上を見込むことが
できるのは言うまでもない。
スライン15のエッジが絵素電極14の中実部14bに
よって覆われている場合を示したが、ゲートバスライン
15およびソースバスライン16の少なくとも一方のエ
ッジが絵素電極14の中実部14bで覆われていること
が好ましく、図23に示す液晶表示装置100Gのよう
に、ゲートバスライン15およびソースバスライン16
の両方のエッジが絵素電極14の中実部14bで覆われ
るように単位中実部14b’を配置してもよい。液晶表
示装置100Gでは、図23に示したように、ソースバ
スライン16の近傍にも単位中実部14b’の一部(単
位中実部14b’の約2分の1に相当する形状)が位置
しており、そのことによって、ソースバスライン16の
エッジも絵素電極14の中実部14bで覆われている。
そのため、配向の乱れを抑制する効果のいっそうの向上
を図ることができる。
4b’の(開口部14aの)配置を適宜設定することに
より、バスライン18の形状を変えることなく、配向の
乱れを抑制することができる。図24(a)および
(b)と、図25(a)および(b)とに、本発明によ
る実施形態の他の液晶表示装置100Hおよび100I
を示す。
ずれにおいても、絵素電極14の単位中実部14b’の
形状は、8つの辺(エッジ)を有し、且つ、その中心に
4回回転軸を有する略星形である。また、開口部14a
は、略ひし形である。
(a)および(b)に示したように、ゲートバスライン
15のエッジがジグザグに形成されており、そのことに
よって、ゲートバスライン15のエッジが絵素電極14
の中実部14bで覆われている。これに対して、液晶表
示装置Iでは、図25(a)および(b)に示したよう
に、ゲートバスライン15およびソースバスライン16
の近傍に、略星形の単位中実部14b’の一部(約2分
の1に相当する形状)が配置されており、そのことによ
って、ゲートバスライン15およびソースバスライン1
6のエッジが絵素電極14の中実部14bで覆われてい
る。従って、液晶表示装置100Iでは、開口率の不要
な低下を防止できる。
(b)を参照しながら、本発明による他の実施形態の液
晶表示装置200の1つの絵素領域の構造を説明する。
また、以下の図面においては、液晶表示装置200の構
成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照
符号で示し、その説明を省略する。図26(a)は基板
法線方向から見た上面図であり、図26(b)は図26
(a)中の26B−26B’線に沿った断面図に相当す
る。図26(b)は、液晶層に電圧を印加していない状
態を示している。
に、液晶表示装置200は、TFT基板200aが、絵
素電極14の開口部14aの内側に凸部40を有する点
において、図1(a)および(b)に示した実施形態の
液晶表示装置100と異なっている。凸部40の表面に
は、垂直配向膜(不図示)が設けられている。
は、図26(a)に示したように、開口部14aの形状
と同じであり、ここでは略星形である。但し、隣接する
凸部40は互いに繋がっており、単位中実部14b’を
略円形に完全に包囲するように形成されている。この凸
部40の基板11に垂直な面内方向の断面形状は、図2
6(b)に示したように台形である。すなわち、基板面
に平行な頂面40tと基板面に対してテーパ角θ(<9
0°)で傾斜した側面40sとを有している。凸部40
を覆うように垂直配向膜(不図示)が形成されているの
で、凸部40の側面40sは、液晶層30の液晶分子3
0aに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向
の配向規制力を有することになり、放射状傾斜配向を安
定化させるように作用する。
(d)、および図28(a)および(b)を参照しなが
ら説明する。
ら、液晶分子30aの配向と垂直配向性を有する表面の
形状との関係を説明する。
上の液晶分子30aは、垂直配向性を有する表面(典型
的には、垂直配向膜の表面)の配向規制力によって、表
面に対して垂直に配向する。このように垂直配向状態に
ある液晶分子30aに液晶分子30aの軸方位に対して
垂直な等電位線EQで表される電界が印加されると、液
晶分子30aには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜
させるトルクが等しい確率で作用する。従って、互いに
対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層30内に
は、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子30aと、
反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子30aとが
混在する。その結果、液晶層30に印加された電圧に応
じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがあ
る。
面に対して垂直に配向している液晶分子30aに対し
て、水平な等電位線EQで表される電界が印加される
と、液晶分子30aは、等電位線EQと平行になるため
の傾斜量が少ない方向(図示の例では時計回り)に傾斜
する。また、水平な表面に対して垂直に配向している液
晶分子30aは、図27(c)に示したように、傾斜し
た表面に対して垂直に配向している液晶分子30aと配
向が連続となるように(整合するように)、傾斜した表
面上に位置する液晶分子30aと同じ方向(時計回り)
に傾斜する。
の連続した凹凸状の表面に対しては、それぞれの傾斜し
た表面上の液晶分子30aによって規制される配向方向
と整合するように、頂面および底面上の液晶分子30a
が配向する。
表面の形状(凸部)による配向規制力の方向と、斜め電
界による配向規制方向とを一致させることによって、放
射状傾斜配向を安定化させる。
26(b)に示した液晶層30に電圧を印加した状態を
示しており、図28(a)は、液晶層30に印加された
電圧に応じて、液晶分子30aの配向が変化し始めた状
態(ON初期状態)を模式的に示しており、図28
(b)は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子3
0aの配向が定常状態に達した状態を模式的に示してい
る。図28(a)および(b)中の曲線EQは等電位線
EQを示す。
とき(液晶層30に電圧が印加されていない状態)に
は、図26(b)に示したように、絵素領域内の液晶分
子30aは、両基板11および21の表面に対して垂直
に配向している。このとき、凸部40の側面40sの垂
直配向膜(不図示)に接する液晶分子30aは、側面4
0sに対して垂直に配向し、側面40sの近傍の液晶分
子30aは、周辺の液晶分子30aとの相互作用(弾性
体としての性質)によって、図示したように、傾斜した
配向をとる。
(a)に示した等電位線EQで表される電位勾配が形成
される。この等電位線EQは、絵素電極14の中実部1
4bと対向電極22との間に位置する液晶層30内で
は、中実部14bおよび対向電極22の表面に対して平
行であり、絵素電極14の開口部14aに対応する領域
で落ち込み、開口部14aのエッジ部(開口部14aの
境界(外延)を含む開口部14aの内側周辺)EG上の
液晶層30内には、傾斜した等電位線EQで表される斜
め電界が形成される。
エッジ部EG上の液晶分子30aは、図28(a)中に
矢印で示したように、図中の右側エッジ部EGでは時計
回り方向に、図中の左側エッジ部EGでは反時計回り方
向に、それぞれ傾斜(回転)し、等電位線EQに平行に
配向する。この斜め電界による配向規制方向は、それぞ
れのエッジ部EGに位置する側面40sによる配向規制
方向と同じである。
に位置する液晶分子30aから始まる配向の変化が進
み、定常状態に達すると、図28(b)に模式的に示し
た配向状態となる。開口部14aの中央付近、すなわ
ち、凸部40の頂面40tの中央付近に位置する液晶分
子30aは、開口部14aの互いに対向する両側のエッ
ジ部EGの液晶分子30aの配向の影響をほぼ同等に受
けるので、等電位線EQに対して垂直な配向状態を保
ち、開口部14a(凸部40の頂面40t)の中央から
離れた領域の液晶分子30aは、それぞれ近い方のエッ
ジ部EGの液晶分子30aの配向の影響を受けて傾斜
し、開口部14a(凸部40の頂面40t)の中心SA
に関して対称な傾斜配向を形成する。また、開口部14
aおよび凸部40によって実質的に包囲された単位中実
部14b’に対応する領域においても、単位中実部14
b’の中心SAに関して対称な傾斜配向を形成する。
00においても、液晶表示装置100と同様に、放射状
傾斜配向を有する液晶ドメインが開口部14aおよび単
位中実部14b’に対応して形成される。凸部40は単
位中実部14b’を略円形に完全に包囲するように形成
されているので、液晶ドメインは凸部40で包囲された
略円形の領域に対応して形成される。さらに、開口部1
4aの内側に設けられた凸部40の側面は、開口部14
aのエッジ部EG付近の液晶分子30aを、斜め電界に
よる配向方向と同じ方向に傾斜させるように作用するの
で、放射状傾斜配向を安定化させる。
ながら、電圧印加時にしか作用せず、その強さは電界の
強さ(印加電圧の大きさ)に依存する。したがって、電
界強度が弱い(すなわち、印加電圧が低い)と、斜め電
界による配向規制力は弱く、液晶パネルに外力が加わる
と、液晶材料の流動によって放射状傾斜配向が崩れるこ
とがある。一旦、放射状傾斜配向が崩れると、十分に強
い配向規制力を発揮する斜め電界を生成するだけの電圧
が印加されないと、放射状傾斜配向は復元されない。こ
れに対し、凸部40の側面40sによる配向規制力は、
印加電圧に関係なく作用し、配向膜のアンカリング効果
として知られているように、非常に強い。従って、液晶
材料の流動が生じて、一旦放射状傾斜配向が崩れても、
凸部40の側面40sの近傍の液晶分子30aは放射状
傾斜配向のときと同じ配向方向を維持している。従っ
て、液晶材料の流動が止まりさえすれば、放射状傾斜配
向が容易に復元される。
0は、液晶表示装置100が有する特徴に加え、外力に
対して強いという特徴を有している。従って、液晶表示
装置200は、外力が印加されやすい、携帯して使用さ
れる機会の多いPCやPDAに好適に用いられる。
いて形成すると、開口部14aに対応して形成される液
晶ドメインの表示への寄与率が向上するという利点が得
られる。一方、凸部40を不透明な誘電体を用いて形成
すると、凸部40の側面340sによって傾斜配向して
いる液晶分子30aのリタデーションに起因する光漏れ
を防止できるという利点が得られる。いずれを採用する
かは、液晶表示装置の用途などに応じて決めればよい。
いずれの場合にも、感光性樹脂を用いると、開口部14
aに対応してパターニングする工程を簡略化できる利点
がある。十分な配向規制力を得るためには、凸部40の
高さは、液晶層30の厚さが約3μmの場合、約0.5
μm〜約2μmの範囲にあることが好ましい。一般に、
凸部40の高さは、液晶層30の厚さの約1/6〜約2
/3の範囲内にあることが好ましい。
絵素電極14の開口部14aの内側に凸部40を有し、
凸部40の側面40sは、液晶層30の液晶分子30a
に対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配
向規制力を有する。側面40sが斜め電界による配向規
制方向と同じ方向の配向規制力を有するための好ましい
条件を図29(a)〜(c)を参照しながら説明する。
示装置200A、200Bおよび200Cの断面図を模
式的に示し、図28(a)に対応する。液晶表示装置2
00A、200Bおよび200Cは、いずれも開口部4
0の内側に凸部を有するが、1つの構造体としての凸部
40全体と開口部40との配置関係が液晶表示装置20
0と異なっている。
図28(a)に示したように、構造体としての凸部40
の全体が開口部40aの内側に形成されており、且つ、
凸部40の底面は開口部40aよりも小さい。図29
(a)に示した液晶表示装置200Aにおいては、凸部
40Aの底面は開口部14aと一致しており、図29
(b)に示した液晶表示装置200Bにおいては、凸部
40Bは開口部14aよりも大きい底面を有し、開口部
14aの周辺の中実部(導電膜)14bを覆うように形
成されている。これらの凸部40、40Aおよび40B
のいずれの側面40s上にも中実部14bが形成されて
いない。その結果、それぞれの図に示したように、等電
位線EQは、中実部14b上ではほぼ平坦で、そのまま
開口部14aで落ち込む。従って、液晶表示装置200
Aおよび200Bの凸部40Aおよび40Bの側面40
sは、上述した液晶表示装置200の凸部40と同様
に、斜め電界による配向規制力と同じ方向の配向規制力
を発揮し、放射状傾斜配向を安定化する。
示装置200Cの凸部40Cの底面は開口部14aより
も大きく、開口部14aの周辺の中実部14bは凸部4
0Cの側面40s上に形成されている。この側面40s
上に形成された中実部14bの影響で、等電位線EQに
山が形成される。等電位線EQの山は、開口部14aで
落ち込む等電位線EQと反対の傾きを有しており、これ
は、液晶分子30aを放射状傾斜配向させる斜め電界と
は逆向きの斜め電界を生成していることを示している。
従って、側面40sが斜め電界による配向規制方向と同
じ方向の配向規制力を有するためには、側面40s上に
中実部(導電膜)14bが形成されていないことが好ま
しい。
(a)に示した凸部40の30A−30A’線に沿った
断面構造を説明する。
部40は、単位中実部14b’を略円形に完全に包囲す
るように形成されているので、隣接する単位中実部14
b’の相互に接続する役割を果たしている部分(円形部
から四方に延びる枝部)は、図30に示したように、凸
部40上に形成される。従って、絵素電極14の中実部
14bを形成する導電膜を堆積する工程において、凸部
40上で断線が生じたり、あるいは、製造プロセスの後
工程で剥離が生じる危険性が高い。
液晶表示装置200Dのように、開口部14a内に、そ
れぞれ独立した凸部40Dが完全に含まれるように形成
すると、中実部14bを形成する導電膜は、基板11の
平坦な表面に形成されるので断線や剥離が起こる危険性
が無くなる。なお、凸部40Dは、単位中実部14b’
を略円形に完全に包囲するようには形成されていない
が、単位中実部14b’に対応した略円形の液晶ドメイ
ンが形成され、先の例と同様に、その放射状傾斜配向は
安定化される。
によって、放射状傾斜配向を安定化させる効果は、例示
したパターンの開口部14aに限られず、上述した全て
のパターンの開口部14aに対して同様に適用でき、同
様の効果を得ることができる。なお、凸部40による外
力に対する配向安定化効果を十分に発揮させるために
は、凸部40のパターン(基板法線方向から見たときに
パターン)は、できるだけ広い領域の液晶層30を包囲
する形状であることが好ましい。従って、例えば、円形
の開口部14aを有するネガ型パターンよりも、円形の
単位中実部14b’を有するポジ型パターンの方が、凸
部40による配向安定化効果が大きい。
電極構造では、開口部に対応する領域の液晶層に十分な
電圧が印加されず、十分なリタデーション変化が得られ
ないために、光の利用効率が低下するという問題が発生
することがある。そこで、開口部を設けた絵素電極(上
層電極)の液晶層とは反対側に誘電体層を設け、この誘
電体層を介して絵素電極の開口部の少なくとも一部に対
向するさらなる電極(下層電極)を設ける(2層構造電
極)ことによって、開口部に対応する液晶層に十分な電
圧を印加することができ、光の利用効率や応答特性を向
上することができる。
と、これらの間に設けられた誘電体層13とを有する絵
素電極(2層構造電極)15を備える液晶表示装置30
0の一絵素領域の断面構造を模式的に示す。絵素電極1
5の上層電極14は、上述した絵素電極14と実質的に
等価で、上述した種々の形状、配置の開口部および中実
部を有する。以下では、2層構造を有する絵素電極15
の機能を説明する。
数の開口部14a(14a1および14a2を含む)を
有する。図32(a)は、電圧が印加されていない液晶
層30内の液晶分子30aの配向状態(OFF状態)を
模式的に示している。図32(b)は、液晶層30に印
加された電圧に応じて、液晶分子30aの配向が変化し
始めた状態(ON初期状態)を模式的に示している。図
32(c)は、印加された電圧に応じて変化した液晶分
子30aの配向が定常状態に達した状態を模式的に示し
ている。なお、図32では、開口部14a1および14
a2に誘電体層13を介して対向するように設けられた
下層電極12は、開口部14a1および14a2のそれ
ぞれと重なり、且つ、開口部14a1および14a2と
の間の領域(上層電極14が存在する領域)にも存在す
るように形成された例を示したが、下層電極12の配置
はこれに限られず、開口部14a1および14a2のそ
れぞれに対して、下層電極12の面積=開口部14aの
面積、または、下層電極12の面積<開口部14aの面
積としてもよい。すなわち、下層電極12は、誘電体層
13を介して開口部14aの少なくとも一部と対向する
ように設けられていればよい。但し、下層電極12が開
口部14a内に形成された構成においては、基板11の
法線方向から見た平面内に、下層電極12および上層電
極14のいずれもが存在しない領域(隙間領域)が存在
し、この隙間領域に対向する領域の液晶層30に十分な
電圧が印加されないことがあるので、液晶層30の配向
を安定化するように、この隙間領域の幅を十分に狭くす
ることが好ましく、典型的には、約4μmを越えないこ
とが好ましい。また、誘電体層13を介して上層電極1
4の導電層が存在する領域と対向する位置に形成された
下層電極12は、液晶層30に印加される電界に実質的
に影響しないので、特にパターニングする必要はない
が、パターニングしてもよい。
5と対向電極22が同電位のとき(液晶層30に電圧が
印加されていない状態)には、絵素領域内の液晶分子3
0aは、両基板11および21の表面に対して垂直に配
向している。ここでは、簡単のために、絵素電極15の
上層電極14と下層電極12の電位は互いに等しいとす
る。
(b)に示した等電位線EQで表される電位勾配が形成
される。絵素電極15の上層電極14と対向電極22と
の間に位置する液晶層30内には、上層電極14および
対向電極22の表面に対して平行な等電位線EQで表さ
れる、均一な電位勾配が形成される。上層電極14の開
口部14a1および14a2の上に位置する液晶層30
には、下層電極12と対向電極22との電位差に応じた
電位勾配が形成される。このとき、液晶層30内に形成
される電位勾配が、誘電体層13による電圧降下の影響
を受けるので、液晶層30内に形成される等電位線EQ
は、開口部14a1および14a2に対応する領域で落
ち込む(等電位線EQに複数の「谷」が形成される)。
誘電体層13を介して開口部14a1および14a2に
対向する領域に下層電極12が形成されているので、開
口部14a1および14a2のそれぞれの中央付近上に
位置する液晶層30内にも、上層電極14および対向電
極22の面に対して平行な等電位線EQで表される電位
勾配が形成される(等電位線EQの「谷の底」)。開口
部14a1および14a2のエッジ部(開口部の境界
(外延)を含む開口部の内側周辺)EG上の液晶層30
内には、傾斜した等電位線EQで表される斜め電界が形
成される。
らかなように、液晶表示装置300は下層電極12を有
するので、開口部14aに対応する領域に形成される液
晶ドメインの液晶分子にも十分な大きさの電界を作用さ
せることができる。
は、液晶分子30aの軸方位を等電位線EQに対して平
行に配向させようとするトルクが作用する。従って、エ
ッジ部EG上の液晶分子30aは、図32(b)中に矢
印で示したように、図中の右側エッジ部EGでは時計回
り方向に、図中の左側エッジ部EGでは反時計回り方向
に、それぞれ傾斜(回転)し、等電位線EQに平行に配
向する。
置300の開口部14a1および14a2のエッジ部E
Gにおいて、液晶分子30aの軸方位に対して傾斜した
等電位線EQで表される電界(斜め電界)が発生する
と、図3(b)に示したように、液晶分子30aは、等
電位線EQと平行になるための傾斜量が少ない方向(図
示の例では反時計回り)に傾斜する。また、液晶分子3
0aの軸方位に対して垂直方向の等電位線EQで表され
る電界が発生する領域に位置する液晶分子30aは、図
3(c)に示したように、傾斜した等電位線EQ上に位
置する液晶分子30aと配向が連続となるように(整合
するように)、傾斜した等電位線EQ上に位置する液晶
分子30aと同じ方向に傾斜する。
に位置する液晶分子30aから始まる配向の変化が進
み、定常状態に達すると、図32(c)に模式的に示し
たように、開口部14a1および14a2のそれぞれの
中心SAに関して対称な傾斜配向(放射状傾斜配向)を
形成する。また、隣接する2つの開口部14a1および
14a2との間に位置する上層電極14の領域上の液晶
分子30aも、開口部14a1および14a2のエッジ
部の液晶分子30aと配向が連続となるように(整合す
るように)、傾斜配向する。開口部14a1および14
a2のエッジの中央に位置する部分上の液晶分子30a
は、それぞれのエッジ部の液晶分子30aの影響を同程
度に受けるので、開口部14a1および14a2の中央
部に位置する液晶分子30aと同様に、垂直配向状態を
維持する。その結果、隣接する2つの開口部14a1と
14a2との間に上層電極14上の液晶層も放射状傾斜
配向状態となる。但し、開口部14a1および14a2
内の液晶層の放射状傾斜配向と開口部14a1と14a
2との間の液晶層の放射状傾斜方向とでは、液晶分子の
傾斜方向が異なる。図32(c)に示した、それぞれの
放射状傾斜配向している領域の中央に位置する液晶分子
30a付近の配向に注目すると、開口部14a1およb
14a2内では、対向電極に向かって広がるコーンを形
成するように液晶分子30aが傾斜しているのに対し、
開口部間では、上層電極14に向かって広がるコーンを
形成するように液晶分子30が傾斜している。なお、い
ずれの放射状傾斜配向もエッジ部の液晶分子30aの傾
斜配向と整合するように形成されているので、2つの放
射状傾斜配向は互いに連続している。
すると、上層電極14に設けた複数の開口部14a1お
よび14a2それぞれのエッジ部EG上の液晶分子30
aから傾斜し始め、その後周辺領域の液晶分子30aが
エッジ部EG上の液晶分子30aの傾斜配向と整合する
ように傾斜することによって、放射状傾斜配向が形成さ
れる。従って、1つの絵素領域内に形成する開口部14
aの数が多いほど、電界に応答して最初に傾斜し始める
液晶分子30aの数が多くなるので、絵素領域全体に亘
って放射状傾斜配向が形成されるのに要する時間が短く
なる。すなわち、絵素領域毎に絵素電極15に形成する
開口部14aの数を増やすことによって、液晶表示装置
の応答速度を改善することができる。また、絵素電極1
5を上層電極14と下層電極12とを有する2層構造電
極とすることによって、開口部14aに対応する領域の
液晶分子にも十分な電界を作用させることができるの
で、液晶表示装置の応答特性が向上する。
の配向をさらに安定化させるために、TFT基板の配向
規制構造(上述した開口部を有する電極構造)と協同的
に液晶分子を放射状傾斜配向させるための凸部を対向基
板上に設けてもよい。
を備える液晶表示装置400を図33(a)および
(b)に示す。図33(a)は上面図であり、図33
(b)は、図33(a)中の33B−33B’線に沿っ
た断面図に相当する。
成された絵素電極14を有するTFT基板100aと、
液晶層30側に突き出た凸部28を有する対向基板40
0bとを有している。なお、TFT基板100aとして
は、ここで例示する構成に限られず、前述した種々の構
成を適宜用いることができる。
は、対向基板400bの基板面(透明基板11の基板
面)に対して傾斜した側面28sを有しており、ここで
は、凸部28は、対向電極22上に形成されている。
り(典型的には、凸部28を覆うように垂直配向膜(不
図示)が形成されている。)、図33(b)に示したよ
うに、液晶分子30aは、傾斜側面28sのアンカリン
グ効果によって、これらに対してほぼ垂直に配向する。
そのため、凸部28の周辺の液晶分子30aは、凸部2
8を中心に放射状に傾斜配向する。つまり、凸部28
は、その表面(垂直配向性を有する)の形状効果によっ
て、液晶分子30aを放射状に傾斜配向させるように作
用する。
14bに対向する領域に設けられており、より具体的に
は、単位中実部14b’の中央付近に対向するように設
けられている。凸部28がこのように配置されているこ
とによって、凸部28による液晶分子の傾斜方向が、配
向規制構造によって絵素電極14の単位中実部14b’
に対応する領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜
配向の配向方向と整合する。凸部28は、電圧の印加無
印加に関わらず、配向規制力を発現するので、全ての表
示階調において安定した放射状傾斜配向が得られ、応力
に対する耐性にも優れている。
は、液晶層30に電圧を印加した状態、すなわち、絵素
電極14と対向電極22との間に電圧を印加した状態に
おいて、配向規制構造によって形成される放射状傾斜配
向の方向と、凸部28によって形成される放射状傾斜配
向の方向が整合し、放射状傾斜配向が安定化する。この
様子を図34(a)〜(c)に模式的に示している。図
34(a)は電圧無印加時を示し、図34(b)は電圧
印加後に配向が変化し始めた状態(ON初期状態)を示
し、図34(c)は電圧印加中の定常状態を模式的に示
している。
(a)に示したように、電圧無印加状態においても、近
傍の液晶分子30aに作用し、放射状傾斜配向を形成す
る。
したような等電位線EQで示される電界が発生し(配向
規制構造による)、開口部14aおよび中実部14bに
対応する領域に液晶分子30aが放射状傾斜配向した液
晶ドメインが形成され、図34(c)に示したような定
常状態に達する。このとき、中実部14bに対応する領
域に形成される液晶ドメイン内の液晶分子30aの傾斜
方向は、対応する領域に設けられた凸部28の配向規制
力による液晶分子30aの傾斜方向と一致する。
が印加されると、液晶層30の放射状傾斜配向は一旦崩
れるが、応力が取り除かれると、配向規制構造および凸
部28による配向規制力が液晶分子30aに作用してい
るので、放射状傾斜配向状態に復帰する。従って、応力
による残像の発生が抑制される。
規制構造によって形成される放射状傾斜配向の安定化お
よび中心軸位置を固定する効果を有せばいいので、それ
ほど強い配向規制力は必要ない。例えば、直径が約30
μm〜約50μmの単位中実部14b’に対して、それ
ぞれ直径が約15μmで高さ(厚さ)が約1μmの凸部
28を形成すれば、十分な配向規制力が得られる。
が、樹脂などの誘電体材料を用いて容易に形成すること
ができる。また、熱によって変形する樹脂材料を用いる
と、パターニングの後の熱処理によって、図33(b)
に示したような、なだらかな丘上の断面形状を有する凸
部28を容易に形成できるので好ましい。図示したよう
に、頂点を有するなだらかな形状(基板面の法線に沿っ
た断面形状)を有する凸部28は、放射状傾斜配向の中
心位置を固定する効果に優れている。勿論、凸部は、頂
面を有していてもよい。
基板400bの基板面に沿った断面形状)が略円形の凸
部28を例示したが、凸部28の断面形状はこれに限定
されず、略矩形や略十字形であってもよい。視野角依存
性を低減する観点からは、凸部の断面形状は、高い回転
対称性を有することが好ましい。
Aを備えた液晶表示装置400Aを示す。液晶表示装置
400Aは、凸部28Aの断面形状が略十字形であるこ
と以外は図33(a)および(b)に示した液晶表示装
置400Aと実質的に同じ構成を有する。
形状が略円形で同程度の面積を占める凸部に比べ、液晶
分子30aに対して配向規制力を及ぼす傾斜側面の面積
が大きく、また、液晶ドメイン内のより広範な範囲に亘
って配向規制力を及ぼすことができる。従って、液晶分
子30aに対してより大きな配向規制力を効果的に及ぼ
すことができる。そのため、断面形状が略十字形の凸部
28Aを備えた液晶表示装置400Aにおいては、配向
がさらに安定化されるとともに、電圧を印加した際の応
答速度が向上する。
状)の異なる凸部が対向基板上に混在する構成としても
よい。例えば、表示に悪影響を与える不要な電界が発生
しやすい領域(バスライン近傍など)には、配向規制力
を向上するために配向規制力の大きな凸部(例えば図3
5に示した断面形状が略十字形の凸部28A)を設け、
他の領域にはそれらとは断面形状が異なる凸部を設けて
もよい。
凸部が対向基板400b上に混在した構成を備える液晶
表示装置400Bおよび400Cを示す。
FT基板は、図21(a)および(b)に示した液晶表
示装置100Eと同様に、ゲートバスライン15の近傍
に単位中実部14b’の一部(単位中実部14b’の約
2分の1に相当する形状)が位置するように形成された
絵素電極14を有する。液晶表示装置400Bの対向基
板は、ゲートバスライン15の近傍の単位中実部14
b’の一部に対応する領域に、断面形状が略T字状の凸
部28Bを有し、単位中実部14b’に対応する領域
に、断面形状が略円形の凸部28を有している。
aの傾斜方向は、ゲートバスライン15の近傍に単位中
実部14b’の一部(約2分の1に相当する形状)に対
応して形成される液晶ドメインの一部の放射状傾斜配向
の配向方向と整合する。単位中実部14b’の一部(約
2分の1に相当する形状)に対応して設けられた略T字
状の凸部28Bは、単位中実部14b’に対応して設け
られた略十字形の凸部28Aと同じ理由から、液晶分子
30aに対してより大きな配向規制力を効果的に及ぼす
ことができる。
ゲートバスライン15近傍に設けられた液晶表示装置4
00Bにおいては、配向が乱れやすいゲートバスライン
15近傍の液晶分子30aの配向を効果的に規制するこ
とができる。
FT基板は、図23に示した液晶表示装置100Gと同
様に、ゲートバスライン15およびソースバスライン1
6の近傍に単位中実部14b’の一部(単位中実部14
b’の約2分の1に相当する形状)が位置するように形
成された絵素電極14を有する。液晶表示装置400C
の対向基板は、ゲートバスライン15およびソースバス
ライン16の近傍の単位中実部14b’の一部に対応す
る領域に、断面形状が略T字状の凸部28Bを有し、単
位中実部14b’に対応する領域に、断面形状が略円形
の凸部28を有している。
制力が大きな凸部28Bがゲートバスライン15近傍お
よびソースバスライン16近傍に設けられているので、
ゲートバスライン15近傍およびソースバスライン16
近傍の液晶分子30aの配向を効果的に規制することが
できる。
方性を有する液晶分子が電圧無印加時に垂直配向する液
晶層を備える、いわゆる垂直配向型液晶表示装置は、種
々の表示モードで表示を行うことができる。例えば、液
晶層の複屈折率を電界によって制御することによって表
示する複屈折モードの他に、旋光モードや旋光モードと
複屈折モードとを組み合わせて表示モードに適用され
る。先の実施形態で説明した全ての液晶表示装置の一対
の基板(例えば、TFT基板と対向基板)の外側(液晶
層30と反対側)に一対の偏光板を設けることによっ
て、複屈折モードの液晶表示装置を得ることができる。
また、必要に応じて、位相差補償素子(典型的には位相
差板)を設けてもよい。更に、略円偏光を用いても明る
い液晶表示装置を得ることができる。
ジ近傍に発生する斜め電界に起因した表示品位の低下
は、放射状傾斜配向状態をとる液晶ドメインを形成する
ための配向規制構造(単位中実部と開口部とを有する電
極構造)を備えた液晶表示装置だけでなく、電圧無印加
時に垂直配向状態をとる垂直配向型の液晶層を備え、開
口部を有する電極構造によって配向規制を行う液晶表示
装置全般において発生する。
備え、開口部を有する電極構造によって配向規制を行う
液晶表示装置全般において表示品位を向上することがで
きる。
ら、本発明によるさらに他の実施形態の液晶表示装置5
00の構造を説明する。図38(a)は基板法線方向か
ら見た上面図であり、図38(b)は図38(a)中の
38B−38B’線に沿った断面図に相当する。図38
(a)および(b)は、液晶層に電圧を印加した状態を
示している。
クス基板(以下、「TFT基板」と呼ぶ。)500a
と、対向基板(「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ。)5
00bと、TFT基板500aと対向基板500bとの
間に設けられた垂直配向型の液晶層30とを有してい
る。
負の誘電率異方性を有し、TFT基板500aおよび対
向基板500bの液晶層30側の表面に設けられた垂直
配向層としての垂直配向膜(不図示)によって、液晶層
30に電圧が印加されていないとき、垂直配向膜の表面
に対して垂直に配向する。
は、透明基板(例えばガラス基板)11とその表面に形
成された絵素電極19とを有している。対向基板500
bは、透明基板(例えばガラス基板)21とその表面に
形成された対向電極22とを有している。液晶層30を
介して互いに対向するように配置された絵素電極19と
対向電極22とに印加される電圧に応じて、絵素領域ご
との液晶層30の配向状態が変化する。液晶層30の配
向状態の変化に伴い、液晶層30を透過する光の偏光状
態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。
は、複数の開口部19aと、中実部19bとを有してい
る。開口部19aは、導電膜(例えばITO膜)から形
成される絵素電極19の内の導電膜が除去された部分を
指し、中実部19bは、導電膜が存在する部分(開口部
19a以外の部分)を指す。開口部19aは1つの絵素
電極ごとに複数形成されているが、中実部19bは、基
本的には連続した単一の導電膜から形成されている。
ト状(長さに対して幅(長さに直交する方向)が著しく
狭い形状)である。複数の開口部19aは、それぞれ、
絵素領域の長辺および短辺(マトリクス状配列の列方向
および行方向)に対し45°の方向に延びる辺を有して
いる。また、絵素領域の上側半分と下側半分とで、その
辺の延びる方向が90°異なっている。
を印加すると、絵素電極19の開口部19aのエッジ部
(開口部19aの境界(外延)を含む開口部19aの内
側周辺)上の液晶層30内には、傾斜した等電位線EQ
で表される斜め電界が形成される。従って、電圧無印加
時に垂直配向状態にある負の誘電異方性を有する液晶分
子30aは、電圧印加時には開口部19aのエッジ部に
生成される斜め電界の傾斜方向に沿って傾斜する。つま
り、液晶層30は、絵素電極19と対向電極22との間
に電圧が印加されたときに、絵素電極19の複数の開口
部19aのエッジ部に生成される斜め電界によって配向
規制される。
エッジ部に生成される斜め電界によって液晶層30が配
向規制される結果、電圧印加時には、絵素領域内の液晶
分子30aは、互いに90°の整数倍の角をなす4つの
方位に配向する。言い換えると、液晶表示装置500に
おいては、絵素領域は、配向分割されている。そのた
め、液晶表示装置500は、良好な視野角特性を有して
いる。
0bは、液晶層30側の表面に凸部29を有している。
凸部29は、傾斜側面29sを有しており、基板面法線
方向から見た形状がジグザグ状(くの字状)になるよう
に形成されている。傾斜側面29sが延びる方向と開口
部19aの辺が延びる方向とは一致し、凸部29は、開
口部19aの幅方向に沿って隣接した2つの開口部19
aのほぼ中間に位置するように設けられている。
(典型的には、凸部29を覆うように垂直配向膜(不図
示)が形成されている。)、液晶分子30aは、傾斜側
面29sのアンカリング効果によって、傾斜側面29s
に対してほぼ垂直に配向する。このような状態の液晶層
30に電圧を印加すると、凸部29sの傾斜側面29s
のアンカリング効果による傾斜側面29s上の傾斜配向
と整合するように、凸部29近傍の他の液晶分子30a
が傾斜する。
生成される斜め電界による配向規制方向と、凸部29に
よる配向規制方向とは整合するので、電圧印加時に斜め
電界によって配向分割される液晶層の配向は、凸部29
によってさらに安定化される。
は、絵素電極19に電気的に接続されたスイッチング素
子としてのTFT(不図示)と、このTFTに電気的に
接続されたゲートバスライン(走査配線)15およびソ
ースバスライン(信号配線)16を含むバスライン18
とを有している。
うに、絵素電極19の開口部19aは、ゲートバスライ
ン15のエッジを横切らないように形成されており、ゲ
ートバスライン15のエッジは、絵素電極19の中実部
19bによって覆われている。そのため、高品位の表示
が実現される。この理由を、図38(a)、(b)およ
び図39を参照しながら説明する。図39は、ゲートバ
スライン15のエッジの一部が絵素電極19の中実部1
9bによって覆われていない液晶表示装置800を模式
的に示す上面図である。
が生成されるが、この斜め電界は、絵素電極19と対向
電極22との間の液晶層30への印加電圧の有無にかか
わらず生成される。そのため、ノーマリブラックモード
の表示を行う液晶表示装置において、電圧無印加時に、
バスライン18のエッジ近傍上の液晶分子30aがこの
斜め電界による配向規制力を受けて傾斜すると、光漏れ
が発生し、コントラスト比が低下することがある。特
に、ゲートバスライン15には、ほとんどの間、TFT
をオフ状態とするための比較的大きな電圧(オフ電圧)
が印加されているので、ゲートバスライン15のエッジ
近傍においてこの光漏れの発生は顕著である。
19は、図39に示したように、ゲートバスライン15
のエッジを横切るように形成された開口部19aを有し
ており、ゲートバスライン15のエッジの一部が絵素電
極19の中実部19bで覆われていない。従って、ゲー
トバスライン15のエッジの、中実部19bで覆われて
いない部分近傍(図39中の破線で囲まれた領域LL)
では、ゲートバスライン15のエッジ近傍に生成される
斜め電界の影響を受けて液晶分子30aが傾斜し、光漏
れが発生してしまう。
される斜め電界によって、絶縁体材料が剥きだしとなっ
ている開口部19aには残留電位が発生しやすく、バス
ライン18に近接する開口部19a内の液晶分子30a
が残留電位の影響を受けて傾斜すると、光漏れの原因と
なる。この残留電位が残留する度合いは、絶縁体材料の
表面状態によって異なるが、絶縁体材料の表面状態に
は、配向膜の印刷時や液晶材料の注入時にばらつきが発
生する。従って、液晶表示装置においては、表示面内に
残留電位のばらつきが存在する。表示面内で残留電位が
ばらつくと、光漏れの程度が表示面内でばらつくので、
コントラスト比の局所的なばらつきが生じ、むらが発生
する。特に、ゲートバスライン15には、上述したよう
に比較的大きな電圧が印加されるので、ゲートバスライ
ン15は上述したむらの発生に大きく寄与する。
19は、図39に示したように、ゲートバスライン15
のエッジを横切るように形成された開口部19aを有し
ており、ゲートバスライン15のエッジの一部が絵素電
極19の中実部19bで覆われていない。従って、ゲー
トバスライン15のエッジ近傍に、絵素電極19の導電
膜(中実部19b)で覆われていない領域が存在するの
で、その領域で残留電位に起因する光漏れが発生して、
表示にむらが発生してしまう。
500では、絵素電極19の開口部19aは、ゲートバ
スライン15のエッジを横切らないように形成されてお
り、ゲートバスライン15のエッジは、絵素電極19の
中実部19bによって覆われている。従って、ゲートバ
スライン18のエッジ近傍に生成される斜め電界の影響
が電気的に遮蔽(シールド)されるので、この斜め電界
による配向規制力を受けて液晶層30の液晶分子30a
が傾斜することはない。そのため、光漏れの発生が抑制
され、コントラスト比の低下が抑制される。また、液晶
表示装置500では、ゲートバスライン15のエッジ
は、絵素電極19の中実部19bによって覆われてお
り、ゲートバスライン15のエッジ近傍の領域は、絵素
電極19の導電膜(中実部19b)で覆われているの
で、残留電位が発生しにくく、むらの発生が抑制され
る。上述したように、液晶表示装置500では、ゲート
バスライン15近傍に生成される斜め電界に起因した光
漏れの発生が抑制されてコントラスト比の低下が抑制さ
れるとともに、ゲートバスライン15近傍における残留
電位に起因したむらの発生が抑制されるので、高品位の
表示が実現される。
15のエッジが、絵素電極19の中実部19bによって
覆われている場合について説明したが、図40に示す液
晶表示装置500Aのように、ソースバスライン16の
エッジが絵素電極19の中実部19bによって覆われて
いる構成としてもよい。ゲートバスライン15およびソ
ースバスライン16の少なくとも一方のエッジを絵素電
極19の中実部19bで覆うことによって、表示品位を
向上することができる。一般に、ゲートバスライン15
のエッジ近傍に生成される斜め電界は、ソースバスライ
ン16のエッジ近傍に生成される斜め電界よりも液晶分
子に対して大きな影響を及ぼすので、少なくともゲート
バスライン15のエッジを絵素電極19の中実部19b
で覆うことが好ましい。また、バスライン18のエッジ
近傍に生成される斜め電界の影響をより確実に抑制する
観点からは、図41に示す液晶表示装置500Bのよう
に、ゲートバスライン15およびソースバスライン16
の両方のエッジを絵素電極19の中実部19bで覆うこ
とが好ましい。
バスラインのエッジ近傍に生成される斜め電界に起因し
た表示品位の低下が抑制される。従って、本発明による
と、広視野角特性を有し、表示品位の高い液晶表示装置
が提供される。
表示装置に好適に用いられ、透過型、反射型および透過
反射両用型のいずれの液晶表示装置にも好適に用いられ
る。
一つの絵素領域の構造を模式的に示す図であり、(a)
は上面図、(b)は(a)中の1B−1B’線に沿った
断面図である。
した状態を示す図であり、(a)は、配向が変化し始め
た状態(ON初期状態)を模式的に示し、(b)は、定
常状態を模式的に示している。
の関係を模式的に示す図である。
晶表示装置100における、基板法線方向から見た液晶
分子の配向状態を模式的に示す図である。
の例を模式的に示す図である。
の液晶表示装置に用いられる他の絵素電極を模式的に示
す上面図である。
の液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式
的に示す上面図である。
の液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式
的に示す上面図である。
れるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。
態の液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模
式的に示す上面図である。
位格子を模式的に示す図であり、(b)は、図9に示し
たパターンの単位格子を模式的に示す図であり、(c)
はピッチpと中実部面積比率との関係を示すグラフであ
る。
の絵素領域の構造を模式的に示す上面図である。
重畳していない液晶表示装置700の絵素領域の構造を
模式的に示す上面図である。
のゲートバスラインに近接する開口部付近の液晶分子の
配向の様子を模式的に示す図であり、(a)は上面図、
(b)は断面図である。
沿った断面図であり、(b)は、図13中の15B−1
5B’線に沿った断面図である。
態の液晶表示装置100のゲートバスラインに近接する
開口部付近の液晶分子の配向の様子を模式的に示す図で
あり、(a)は上面図、(b)は断面図である。
Aの絵素領域の構造を模式的に示す上面図である。
Bの絵素領域の構造を模式的に示す上面図である。
Cの絵素領域の構造を模式的に示す上面図である。
Dの絵素領域の構造を模式的に示す上面図である。
装置100Eの絵素領域の構造を模式的に示す上面図で
あり、(b)は、(a)中のゲートバスライン近傍を示
す拡大図である。
装置100Fの絵素領域の構造を模式的に示す上面図で
あり、(b)は、(a)中のゲートバスライン近傍を示
す拡大図である。
装置100Gの絵素領域の構造を模式的に示す上面図で
ある。
装置100Hの絵素領域の構造を模式的に示す上面図で
あり、(b)は、(a)中のゲートバスライン近傍を示
す拡大図である。
装置100Iの絵素領域の構造を模式的に示す上面図で
あり、(b)は、(a)中のゲートバスライン近傍を示
す拡大図である。
00の一つの絵素領域の構造を模式的に示す図であり、
(a)は上面図、(b)は(a)中の26B−26B’
線に沿った断面図である。
垂直配向性を有する表面の形状との関係を説明するため
の模式図である。
加した状態を示す図であり、(a)は、配向が変化し始
めた状態(ON初期状態)を模式的に示し、(b)は、
定常状態を模式的に示している。
係が異なる、実施形態2の液晶表示装置200A、20
0Bおよび200Cの模式的な断面図である。
す図であり、図20(a)中の30A−30A’線に沿
った断面図である。
00Dの一つの絵素領域の構造を模式的に示す図であ
り、(a)は上面図、(b)は(a)中の31B−31
B’線に沿った断面図である。
一絵素領域の断面構造を模式的に示す図であり、(a)
は電圧無印加状態を示し、(b)は配向が変化し始めた
状態(ON初期状態)を示し、(c)は定常状態を示し
ている。
0の一つの絵素領域の構造を模式的に示す図であり、
(a)は上面図、(b)は(a)中の33B−33B’
線に沿った断面図である。
を模式的に示す図であり、(a)は電圧無印加状態を示
し、(b)は配向が変化し始めた状態(ON初期状態)
を示し、(c)は定常状態を示している。
400Aの一つの絵素領域の構造を模式的に示す上面図
である。
400Bの一つの絵素領域の構造を模式的に示す上面図
である。
400Cの一つの絵素領域の構造を模式的に示す上面図
である。
装置500の一つの絵素領域の構造を模式的に示す図で
あり、(a)は上面図、(b)は(a)中の38B−3
8B’線に沿った断面図である。
の中実部によって覆われていない液晶表示装置800を
模式的に示す上面図である。
装置500Aの一つの絵素領域の構造を模式的に示す上
面図である。
装置500Bの一つの絵素領域の構造を模式的に示す上
面図である。
F 絵素電極 14G、14H、14I 絵素電極 14a 開口部 14b 中実部(導電膜) 14b’ 単位中実部 19 絵素電極 19a 開口部 19b 中実部(導電膜) 22 対向電極 30 液晶層 30a 液晶分子 40、40A、40B、40C、40D 凸部 40s 凸部の側面 40t 凸部の頂面 100a、200a、500a TFT基板(アクティ
ブマトリクス基板) 100b、400b、500b 対向基板(カラーフィ
ルタ基板) 100、100A、100B、100C、100D 液
晶表示装置 100E、100F、100G、100H、100I
液晶表示装置 200、200A、200B、200C、200D 液
晶表示装置 300、400、400A、400B、400C 液晶
表示装置 500、500A、500B 液晶表示装置
Claims (10)
- 【請求項1】 第1基板と、第2基板と、前記第1基板
と前記第2基板との間に設けられた液晶層とを備え、表
示を行うための複数の絵素領域を有し、 前記第1基板は、前記液晶層側に、前記複数の絵素領域
ごとに設けられた絵素電極と、前記絵素電極に電気的に
接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子
に電気的に接続されたゲートバスラインおよびソースバ
スラインを含むバスラインとを有し、 前記第2基板は、前記絵素電極に前記液晶層を介して対
向する対向電極を有し、 前記絵素電極は、複数の開口部と、複数の単位中実部か
らなる中実部とを有し、 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記液晶層
は、前記絵素電極と前記対向電極との間に電圧が印加さ
れていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記絵素
電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたときに、
前記絵素電極の前記複数の開口部のエッジ部に生成され
る斜め電界によって、前記複数の開口部および前記中実
部に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の液晶
ドメインを形成し、印加された電圧に応じて前記複数の
液晶ドメインの配向状態が変化することによって表示を
行う液晶表示装置であって、 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記絵素電極
の前記複数の開口部のうち、前記バスラインに近接し、
かつ、前記複数の単位中実部の隣接する2つの単位中実
部間に位置する開口部の少なくとも1つは、前記バスラ
インと重畳する、液晶表示装置。 - 【請求項2】 第1基板と、第2基板と、前記第1基板
と前記第2基板との間に設けられた液晶層とを備え、表
示を行うための複数の絵素領域を有し、 前記第1基板は、前記液晶層側に、前記複数の絵素領域
ごとに設けられた絵素電極と、前記絵素電極に電気的に
接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子
に電気的に接続されたゲートバスラインおよびソースバ
スラインを含むバスラインとを有し、 前記第2基板は、前記絵素電極に前記液晶層を介して対
向する対向電極を有し、 前記絵素電極は、複数の開口部と、それぞれが前記複数
の開口部の少なくとも一部の開口部に包囲された複数の
単位中実部からなる中実部とを有し、 前記液晶層は、前記絵素電極と前記対向電極との間に電
圧が印加されていないときに垂直配向状態をとる液晶表
示装置であって、 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記絵素電極
の前記複数の開口部のうち、前記バスラインに近接し、
かつ、前記複数の単位中実部の隣接する2つの単位中実
部間に位置する開口部の少なくとも1つは、前記バスラ
インと重畳する、液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記バスラインと重畳する前記少なくと
も1つの開口部は、少なくとも前記ゲートバスラインに
近接する開口部を含む、請求項1または2に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項4】 前記絵素電極の前記複数の開口部のう
ち、前記ゲートバスラインに近接する開口部のすべてが
前記バスラインと重畳する、請求項3に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項5】 前記バスラインと重畳する前記少なくと
も1つの開口部は、前記ソースバスラインに近接する開
口部をさらに含む、請求項3または4に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項6】 第1基板と、第2基板と、前記第1基板
と前記第2基板との間に設けられた液晶層とを備え、表
示を行うための複数の絵素領域を有し、 前記第1基板は、前記液晶層側に、前記複数の絵素領域
ごとに設けられた絵素電極と、前記絵素電極に電気的に
接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子
に電気的に接続されたゲートバスラインおよびソースバ
スラインを含むバスラインとを有し、 前記第2基板は、前記絵素電極に前記液晶層を介して対
向する対向電極を有し、 前記絵素電極は、複数の開口部と、中実部とを有し、 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記液晶層
は、前記絵素電極と前記対向電極との間に電圧が印加さ
れていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記絵素
電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたときに、
前記絵素電極の前記複数の開口部のエッジ部に生成され
る斜め電界によって配向規制される、液晶表示装置であ
って、 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記ゲートバ
スラインおよび前記ソースバスラインの少なくとも一方
のエッジは、前記絵素電極の前記中実部によって覆われ
ている、液晶表示装置。 - 【請求項7】 前記複数の絵素領域のそれぞれにおい
て、少なくとも前記ゲートバスラインのエッジが前記絵
素電極の前記中実部によって覆われている、請求項6に
記載の液晶表示装置。 - 【請求項8】 前記絵素電極の前記中実部は、複数の単
位中実部からなり、 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記液晶層
は、前記絵素電極と前記対向電極との間に電圧が印加さ
れたときに、前記絵素電極の前記複数の開口部のエッジ
部に生成される斜め電界によって、前記複数の開口部お
よび前記中実部に、それぞれが放射状傾斜配向状態をと
る複数の液晶ドメインを形成し、印加された電圧に応じ
て前記複数の液晶ドメインの配向状態が変化することに
よって表示を行う、請求項6または7に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項9】 前記複数の絵素領域のそれぞれにおい
て、前記絵素電極の前記複数の開口部のうち、前記バス
ラインに近接し、かつ、前記複数の単位中実部の隣接す
る2つの単位中実部間に位置する開口部の少なくとも1
つは、前記バスラインと重畳する、請求項8に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項10】 前記液晶層は、前記絵素電極と前記対
向電極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界
によって、前記バスラインに近接する前記中実部に、放
射状傾斜配向状態をとる液晶ドメインの一部を形成す
る、請求項8または9に記載の液晶表示装置。
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