JP2006154080A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広視野角を有する液晶表示装置において、補助容量を形成しても、画素の開口率を低下させないようにする。
【解決手段】スリット７ｆを有する複数の画素電極７がマトリクス状に設けられたアクティブマトリクス基板と、対向基板と、両基板に挟持された垂直配向型の液晶層と、アクティブマトリクス基板に形成され、画素電極７の電位を保持するための補助容量と、各画素電極７毎に規定された画素と、その画素を構成すると共に、スリット７ｆに沿って分割された複数のドメインと、その各ドメイン毎に対向基板の液晶層側に突出して形成されたリベット１３ａとを備えた液晶表示装置であって、電極４ｃからなる補助容量は、スリット７ｆに重なるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、広視野角を有する垂直配向型の液晶表示装置に関するものである。

近年、ディスプレイとして注目されている液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かして、パーソナルコンピュータ等のＯＡ機器、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）の携帯情報機器等に広く用いられている。

特に、アクティブマトリクス駆動型の液晶表示装置は、画像の最小単位である画素毎にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を備えているため、精細な画像表示が可能である。

このアクティブマトリクス型の液晶表示装置では、コントラストが高い、応答速度が比較的高い、駆動電圧が低い、階調表示が容易である等、ディスプレイとして基本的に必要とされる諸特性がバランスよく具備されているため、ＴＮ（Twisted Nematic）型の表示方式がよく用いられている。このＴＮ型の液晶表示装置は、液晶分子により形成された液晶層に接する上下２枚の配向膜の配向方向を変え、液晶分子が電圧無印加であるときに、捻れた状態になるように構成されている。

しかしながら、上記ＴＮ型の液晶表示装置では、視角特性が見る方向によって異なり、視野角が狭いという問題を有している。この視野角の問題を解決するために、負の誘電異方率（Δε＜０）を有する液晶分子を用いた垂直配向型の表示方式が提案されている（例えば、特許文献１、２及び３等参照）。

例えば、図１２は、特許文献１及び２に開示された液晶表示装置に対応する液晶表示装置１５０ａの平面模式図であり、図１３は、その図１２中のXIII-XIII線断面図であり、図１４は、その図１２中のXIV-XIV線断面図である。

この液晶表示装置１５０ａは、アクティブマトリクス基板１２０ａと、対向基板１３０ａと、それら両基板１２０ａ及び１３０ａの間に挟持された液晶層１４０とにより構成されている。

アクティブマトリクス基板１２０ａは、１つの画素を構成する画素電極１０７がマトリクス状に配置されたものである。その画素電極１０７は、切欠部１０７ｄ及び開口部１０７ｅからなるスリット１０７ｆを有しており、縦６列及び横２行の計１２個のサブ電極１０７ａと、各サブ電極１０７ａの間を連結する連結部１０７ｂとにより構成されている。

また、アクティブマトリクス基板１２０ａでは、互いに平行に延びる複数のゲート線１０１、及びゲート線１０１と直交する方向に延びる複数のソース線１０４が、画素電極１０７の周端に沿ってそれぞれ設けられている。そして、各ゲート線１０１の間には、ゲート線１０１と平行に延びる容量線１０１ｂが、ゲート線１０１及びソース線１０４の各交差部分には、ＴＦＴ１０９がそれぞれ設けられている。

対向基板１３０ａは、絶縁基板１１０上に、カラーフィルター層１１１、共通電極１１２及び配向膜１０８が順に積層された多層積層構造となっている。そして、共通電極１１２と配向膜１０８との層間には、アクティブマトリクス基板１２０ａ上の各サブ電極１０７ａに対応して、島状に突出したリベット状の配向規制材（以下、「リベット」と称する）１１３ａが設けられている。ここで、リベット１１３ａは、各サブ電極１０７ａにおいて配向中心を形成するためのものである。

液晶層１４０は、電気光学特性を有するネマチック液晶であり、Δε＜０の液晶分子等により構成されている。

この液晶表示装置１５０ａでは、液晶層１４０に電圧が印加されていないときには、各リベット１１３ａの付近の液晶分子だけがリベット１１３ａを中心として放射状に傾斜配向すると共に、それ以外の各リベット１１３ａから離れた液晶分子がアクティブマトリクス基板１２０ａ（対向基板１３０ａ）の表面に対し実質的に垂直に配向し、液晶層１４０に電圧が印加されているときには、各リベット１１３ａから離れた液晶分子も上記放射状傾斜配向に整合するように配向すると考えられている。また、画素がスリット１０７ｆに沿って複数のドメインに分割されているため、各ドメイン毎に液晶分子の配向が分割するようになっている。そのため、画像表示の際の視角特性が全方位に亘って均等になり、視野角が広くなる。

別の例として、図１５は、特許文献３に開示された液晶表示装置に対応する液晶表示装置１５０ｂの平面模式図であり、図１６は、その図１５中のXVI-XVI線断面図である。

この液晶表示装置１５０ｂは、上記液晶表示装置１５０ａと同様に、アクティブマトリクス基板１２０ｂと、対向基板１３０ｂと、それら両基板１２０ｂ及び１３０ｂの間に挟持された液晶層１４０とにより構成されている。

アクティブマトリクス基板１２０ｂは、各ＴＦＴ１０９に対応して設けられる画素電極１０７が、図１５中の斜め方向（上側半分の領域では左上〜右下の方向、及び下側半分の領域では左下〜右上の方向）に延びるスリット１０７ｆを有している点が、上記アクティブマトリクス基板１２０ａの構成とは異なっている。

対向基板１３０ｂは、上記対向基板１３０ａと同様に多層積層構造になっており、共通電極１１２と配向膜１０８との層間には、アクティブマトリクス基板１２０ｂ上の各スリット１０７ｆの間に延びるように配向規制材１１３ｂが設けられている。

ここで、配向規制材１１３ｂは、横断面が半月形の蒲鉾状に突出した突出部であり、スリット１０７ｆに沿って分割された各ドメインにおいて配向中心を形成するためのものである。

そして、この液晶表示装置１５０ｂでは、液晶層１４０に電圧が印加されていないときには、各配向規制材１１３ｂの付近の液晶分子だけが配向規制材１１３ｂの延びる方向に直交する面内で傾斜配向すると共に、それ以外の各配向規制材１１３ｂから離れた液晶分子がアクティブマトリクス基板１２０ｂ（対向基板１３０ｂ）の表面に対し実質的に垂直に配向し、液晶層１４０に電圧が印加されているときには、各配向規制材１１３ｂから離れた液晶分子も上記傾斜配向に整合するように配向すると考えられている。また、画素がスリット１０７ｆに沿って複数のドメインに分割されているため、各ドメイン毎に液晶分子の配向が分割するようになっている。そのため、画像表示の際には、スリット１０７ｆと直交する方向、即ち、図１５中の斜め方向（左上、左下、右上及び右下）からの視角特性が改善され、視野角が広くなる。
特開２００３−２２８０７３号公報 特開２００３−１６７２５３号公報 特開平１１−２４２２２５号公報

しかし、上記のような液晶表示装置では、視野角が広くなるものの、印加電圧を保持するための補助容量を画素内に形成すると、画素の開口率が低下してしまうという問題があった。

具体的に、液晶表示装置１５０ａについては、補助容量１１４を構成する容量線１０１ｂ（容量電極１０４ｃ）と重なった２つのサブ電極１０７ａが、画像表示の際の光透過に利用することができない。これは、容量線１０１ｂ及び容量電極１０４ｃが、一般に金属薄膜等の遮光性材料により形成されるので、容量線１０１ｂ及び容量電極１０４ｃが配設された領域は常に光を遮断してしまうためである。その結果、画素内に補助容量１１４を形成することにより、画素の開口率が低下することになる。

また、液晶表示装置１５０ｂについても同様に、遮光性の容量線１０１ｂ（容量電極１０４ｃ）と重なった領域の画素電極１０７が、画像表示の際の光透過に利用できないので、画素の開口率が低下することになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広視野角を有する液晶表示装置において、補助容量を形成しても、画素の開口率を低下させないようにすることにある。

本発明は、画素電極のスリットと重なるように補助容量を形成するようにしたものである。

具体的に、本発明に係る液晶表示装置は、開口部及び切欠部の少なくとも一方であるスリットを有する複数の画素電極がマトリクス状に設けられたアクティブマトリクス基板と、上記アクティブマトリクス基板に対向して配置された対向基板と、上記アクティブマトリクス基板及び上記対向基板の間に挟持された垂直配向型の液晶層と、上記アクティブマトリクス基板に形成され、上記画素電極の電位を保持するための補助容量と、上記各画素電極毎に規定された画素と、上記画素を構成すると共に、上記スリットに沿って分割された複数のドメインとを備えた液晶表示装置であって、上記補助容量は、上記スリットに対して、上記アクティブマトリクス基板の法線方向に重なるように形成されていることを特徴とする。

上記対向基板の上記液晶層側には、上記各ドメイン毎に突出して形成された突出部が設けられていてもよい。

上記アクティブマトリクス基板は、上記各画素電極の間に相互に平行に延びる複数のゲート線と、上記各画素電極の間で上記複数のゲート線に直交する複数のソース線と、該ソース線と上記画素電極との電気的接続をスイッチングするスイッチング素子とを備え、上記スリットは、上記ゲート線及び上記ソース線の双方に沿って形成され、上記補助容量は、上記スイッチング素子に接続された容量電極と、該容量電極に対向して配置された容量線とを有し、上記容量線は、上記ゲート線に沿って延びる容量幹線と、該容量幹線から延設され、上記ゲート線及び上記ソース線の双方に沿って延びる容量支線とにより構成されていてもよい。

上記アクティブマトリクス基板は、上記各画素電極の間に相互に平行に延びる複数のゲート線と、上記各画素電極の間に上記複数のゲート線に直交するように相互に平行に延びる複数のソース線と、該ソース線と上記画素電極との電気的接続をスイッチングするスイッチング素子とを備え、上記スリットは、上記ゲート線及び上記ソース線に対して斜め方向に延びるように形成され、上記補助容量は、上記スイッチング素子に接続された容量電極と、該容量電極に対向して配置された容量線とを有し、上記容量線は、上記ゲート線に沿って延びる容量幹線と、該容量幹線から延設され、上記スリットに沿って延びる容量支線とにより構成されていてもよい。

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る液晶表示装置によると、液晶層が垂直配向型であるので、液晶層に電圧が印加されているときには、例えば、突出部を中心として液晶分子が放射状傾斜配向の状態をとる。そして、液晶層に印加された電圧の大きさに応じて、液晶層の配向状態が変わることにより、多階調の表示が可能になる。この放射状傾斜配向状態の各ドメインでは、液晶分子の配向方向は全方位角方向に分布しているので、広視野角特性が得られる。

また、液晶分子の配向力は、配向規制材として機能する突出部から離れると弱くなるので、配向力の弱い突出部から離れた領域では、応答速度の低下や光漏れ等が発生して、表示品位が低下する恐れがある。しかしながら、本発明では、各画素電極のスリット（開口部及び切欠部の少なくとも一方）によって１つの画素が複数のドメインに分割されているので、表示品位の低下が抑制される。

さらに、画素電極の電位を保持するための補助容量が、画素電極のスリットに重なるように形成されていると共に、そのスリットが形成された領域は、画像表示の際の光透過に利用されないので、補助容量を形成することにより、画素の開口率の低下を招くことがない。従って、広視野角を有する液晶表示装置において、補助容量を形成しても、画素の開口率が低下しない。

また、スリットがゲート線及びソース線の双方に沿って形成された場合には、そのスリットを介して１つの画素が分割されているので、複数のドメインを形成することにより、１つの画素内で液晶層の配向を複数に分割することが可能になる。そして、その各ドメインは、ゲート線及びソース線の双方に沿ってマトリクス状に形成されているので、視角特性が全方向に亘って均等になる。

さらに、スリットがゲート線及びソース線に対して斜め方向に延びるように形成された場合には、そのスリットを介して１つの画素が分割されているので、複数のドメインを形成することにより、１つの画素内で液晶層の配向を複数に分割することが可能になる。そして、その各ドメインは、ゲート線及びソース線に対して斜め方向に連続して形成されているので、ゲート線及びソース線に対して斜め方向から、具体的には、スリットの延びる方向に対して直交する斜め方向からの視角特性が改善される。

本発明によれば、画素電極のスリットと重なるように補助容量が形成されているので、補助容量を形成しても、画素の開口率を低下させないようにすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置５０ａの１つの画素を示す平面模式図であり、図３は、図１中のIII−III線断面図である。なお、図２は、図１中のII-II線断面図である。

液晶表示装置５０ａは、図２及び図３に示すように、アクティブマトリクス基板２０ａと、そのアクティブマトリクス基板２０ａに対向して配置された対向基板３０ａと、それら両基板２０ａ及び３０ａの間に挟持された液晶層４０とを有している。

アクティブマトリクス基板２０ａは、１つの画素を構成する画素電極７がマトリクス状に設けられたものである。ここで、画素電極７は、図１中の縦方向及び横方向に延びる切欠部７ｄ及び開口部７ｅからなるスリット７ｆを有しており、縦６列及び横２行の計１２個のサブ電極７ａと、各サブ電極７ａの間を連結する連結部７ｂとにより構成されている。

以下に、アクティブマトリクス基板２０ａの構成を詳しく説明する。

アクティブマトリクス基板２０ａは、絶縁基板１０上に、ゲート絶縁膜２、第１層間絶縁膜５、第２層間絶縁膜６及び配向膜８が順に積層された多層積層構造になっている。

絶縁基板１０とゲート絶縁膜２との層間には、複数のゲート線１と、ゲート電極１ａと、容量幹線１ｂ及び容量支線１ｃにより構成された容量線１ｄとを有している。

ゲート線１は、画素電極７の周端に沿って図１中の横方向に互いに平行に延びるように設けられ、側方に突き出た突出部がゲート電極１ａとなっている。容量幹線１ｂは、各ゲート線１の間で、図１中の横方向に延びるスリット７ｆに重なるように設けられている。容量支線１ｃは、容量幹線１ｂから延設されたものであり、図１中の縦方向及び横方向に延びるスリット７ｆに重なるように設けられている。

ゲート絶縁膜２と第１層間絶縁膜５との層間には、ゲート電極１ａに対応する位置に島状に形成された半導体層３と、複数のソース線４と、その半導体層３上に形成されると共に、互いに対峙するように設けられたソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂと、ドレイン電極４ｂが延設された容量電極４ｃとを有している。そして、上記ゲート電極１ａ、ゲート絶縁膜２、半導体層３、ソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂによってスイッチング素子であるＴＦＴ９が構成されている。

ソース線４は、画素電極７の周端に沿って図１中の縦方向に互いに平行に延びるように設けられ、側方に突き出た突出部がソース電極４ａとなっている。容量電極４ｃは、容量線１ｄ（容量幹線１ｂ及び容量支線１ｃ）と対向して配置するように設けられている。

第２層間絶縁膜６と配向膜８との間には、ドレイン電極４ｂにコンタクトホール７ｃを介して接続された画素電極７が設けられている。

次に、対向基板３０ａ及び液晶層４０について説明する。

対向基板３０ａは、図２及び図３に示すように、絶縁基板１０上に、カラーフィルター層１１、共通電極１２及び配向膜８が順に積層された積層構造になっている。

カラーフィルター層１１には、各画素に対応して赤、緑及び青のうちの１色の着色層１１ａが設けられ、各着色層１１ａの間にはブラックマトリクス１１ｂが設けられている。このブラックマトリクス１１ｂは、アクティブマトリクス基板２０a上のＴＦＴ９を覆うように設けられている。

共通電極１２と配向膜８との層間には、アクティブマトリクス基板２０ａ上の各サブ電極７ａに対応して、島状に突出したリベット１３ａが設けられている。ここで、リベット１３ａは、各サブ電極７ａにおいて配向中心を形成するためのものである。

液晶層４０は、負の誘電率異方性（Δε＜０）を有し、垂直配向型のネマチック液晶である。

この垂直配向型の液晶層４０では、液晶層４０に電圧が印加されていないときには、各リベット１３ａの付近の液晶分子だけがリベット１３ａを中心として放射状に傾斜配向すると共に、それ以外の各リベット１３ａから離れた液晶分子がアクティブマトリクス基板２０ａ（対向基板３０ａ）の表面に対し実質的に垂直に配向し、液晶層４０に電圧が印加されているときには、各リベット１３ａから離れた液晶分子も上記放射状傾斜配向に整合するように配向すると考えられている。

このような構成の液晶表示装置５０ａでは、ゲート線１にはゲート信号（アドレス信号）が供給され、ソース線４にはソース信号（表示信号）が供給されることになる。この表示信号は、アドレス信号でオンオフ制御されるＴＦＴ９を介して、各画素電極７に書き込まれる。これによって、画素電極７と共通電極１２との間で電位差が生じることになり、液晶層４０により構成された液晶容量と、容量線１ｄ（容量幹線１ｂ及び容量支線１ｃ）、容量電極４ｃ及びそれらに挟持されたゲート絶縁膜２により構成された補助容量１４とに所定の電圧が印加される。そして、液晶表示装置５０ａでは、その印加電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変わることを利用して、外部から入射する光の透過率を調整することにより、画像が表示される。

次に、液晶表示装置５０ａの製造方法について一例を挙げて説明する。

＜アクティブマトリクス基板作製工程＞
以下に、アクティブマトリクス基板の作製工程について説明する。

ここで、図４、図５及び図６は、アクティブマトリクス基板を作製する各工程を示す平面模式図である。なお、図中のハッチング模様の領域は、各工程で形成されたパターンの形状を示す。

まず、ガラス基板等の絶縁基板１０上の基板全体に、チタン膜（厚さ３０ｎｍ程度）、アルミニウム膜（厚さ１００ｎｍ程度）及び窒化チタン膜（厚さ５０ｎｍ程度）を順にスパッタリング法により成膜し、その後、ＰＥＰ技術によりパターン形成して、図４に示すように、ゲート線１と、ゲート電極１ａと、容量線１ｄ（容量幹線１ｂ及び容量支線１ｃ）とを有するゲート層を形成する。

次いで、ゲート層が形成された基板全体に、プラズマＣＶＤ法により窒化シリコン膜（厚さ４００ｎｍ程度）等を成膜し、ゲート絶縁膜２を形成する。

次いで、ゲート絶縁膜２上の基板全体に、プラズマＣＶＤ法により真性アモルファスシリコン膜（厚さ１３０ｎｍ程度）と、リンがドープされたｎ＋アモルファスシリコン膜（厚さ４０ｎｍ程度）とを連続して成膜する。その後、ＰＥＰ技術によりゲート電極１ａ上に島状にパターン形成して、真性アモルファスシリコン層とｎ＋アモルファスシリコン層とにより構成された半導体層３を形成する。

ここで、半導体層３は、上記のようにアモルファスシリコン膜から形成させてもよいが、ポリシリコン膜を成膜させてもよく、また、アモルファスシリコン膜及びポリシリコン膜にレーザーアニール処理を行って結晶性を向上させてもよい。

次いで、半導体層３が形成されたゲート絶縁膜２上の基板全体に、チタン膜（厚さ３０ｎｍ）及びアルミニウム膜（厚さ１００ｎｍ程度）を順にスパッタリング法により成膜する。その後、ＰＥＰ技術によりパターン形成して、図５に示すように、ソース線４、ソース電極４ａ、ドレイン電極４ｂ及び容量電極４ｃを有するソース層を形成する。

次いで、ソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂをマスクとして半導体層３のｎ＋アモルファスシリコン層をエッチング除去することにより、チャネル部３ａを形成する。

次いで、ソース層が形成された基板全体に、プラズマＣＶＤ法を用いて、窒化シリコン膜（厚さ３００ｎｍ程度）等を成膜した後、スピンコーティング法によりアクリル系樹脂膜（厚さ３０００ｎｍ程度）を成膜して、第１層間絶縁膜５及び第２層間絶縁膜６を順に形成する。

次いで、第１層間絶縁膜５及び第２層間絶縁膜６のドレイン電極４ｂに対応する部分をエッチング除去して、コンタクトホール７ｃを形成する。

次いで、第２層間絶縁膜６上の基板全体に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる透明導電膜（厚さ１００ｎｍ程度）をスパッタリング法により成膜する。その後、ＰＥＰ技術により開口部７ｅ及び切欠部７ｄ（スリット７ｆ）をパターン形成して、図６に示すように、サブ画素７ａ及び連結部７ｂにより構成された画素電極７を形成する。

次いで、画素電極７上の基板全体に、印刷法によりポリイミド系樹脂を塗布して配向膜８を形成する。

以上のようにして、本発明を構成するアクティブマトリクス基板２０ａを作製することができる。

＜対向基板作製工程＞
以下に、対向基板の作製工程について説明する。

まず、ガラス基板等の絶縁基板１０上の基板全体に、クロム薄膜を厚さ１００ｎｍ程度で成膜した後、ＰＥＰ技術によりパターン形成してブラックマトリクス１１ｂを形成する。

次いで、各ブラックマトリクス１１ｂの間に、２μｍ程度の厚さで、赤、緑及び青の何れかの着色層１１ａをパターン形成してカラーフィルター層１１を形成する。

次いで、カラーフィルター層１１上の基板全体に、ＩＴＯ膜を厚さ１５０ｎｍ程度で成膜して共通電極１２を形成する。

次いで、共通電極１２上の基板全体に、感光性アクリル樹脂等を塗布し、その後、ＰＥＰ技術により、アクティブマトリクス基板２０ａ上のサブ電極７ａに対応するようにパターン形成して、リベット１３ａを形成する。

次いで、印刷法により、ポリイミド系樹脂を塗布して配向膜８を形成する。

以上のようにして、本発明を構成する対向基板３０ａを作製することができる。

＜液晶表示装置作製工程＞
まず、アクティブマトリクス基板２０ａ及び対向基板３０ａのうちの一方にスクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂等からなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、樹脂からなる球状のスペーサーを散布する。

なお、上記球状のスペーサーを散布する代わりに、対向基板３０ａ上に樹脂からなる柱状のスペーサーを形成してもよい。

次いで、アクティブマトリクス基板２０ａと対向基板３０ａとを貼り合わせ、シール材料を硬化させ、空セルを形成する。

次いで、空セルのアクティブマトリクス基板２０ａ及び対向基板３０ａの基板間に、減圧法により液晶材料を注入し液晶層４０を形成する。その後、液晶注入口にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射によりそのＵＶ硬化樹脂を硬化し、液晶注入口を封止する。

以上のようにして、本発明の液晶表示装置５０ａを製造することができる。

液晶表示装置５０ａによれば、液晶層４０が垂直配向型であるので、液晶層４０に電圧が印加されているときには、リベット１３ａを中心として液晶分子が放射状傾斜配向の状態をとる。そして、液晶層４０に印加された電圧の大きさに応じて、液晶層４０の配向状態が変わることにより、多階調の表示が可能になる。この放射状傾斜配向状態の各ドメインでは、液晶分子の配向方向が全方位角方向に分布しているので、広視野角特性が得られる。

一般に、液晶分子の配向力は、リベット１３ａから離れると弱くなるので、配向力の弱いリベット１３ａから離れた領域では、応答速度の低下や光漏れ等が発生して、表示品位が低下する恐れがある。しかしながら、本発明の液晶表示装置５０ａでは、各画素電極７のスリット７ｆ（開口部７ｅ及び切欠部７ｄ）によって１つの画素が複数のドメインに分割されているので、表示品位の低下を抑制することができる。また、その各ドメインは、ゲート線１及びソース線４の双方に沿ってマトリクス状に形成されているので、視角特性が全方向に亘って均等になる。

さらに、画素電極７の電位を保持するための補助容量１４が、スリット７ｆに重なるように形成されている、具体的には、補助容量１４を構成する容量線１ｄ及び容量電極４ｃがスリット７ｆを構成する開口部７ｅ及び切欠部７ｄに、アクティブマトリクス基板２０ａ（対向基板３０ａ）の法線方向に重なるように形成されているので、画像表示の際の光透過に利用されないスリット７ｆが形成された領域を有効利用することになり、遮光性の補助容量１４を形成しても、画素の開口率が低下することがない。

また、従来の液晶表示装置１５０ａのような配向分割によって広視野角を有する液晶表示装置では、各サブ電極１０７ａの間は、スリット１０７ｆとなっているため、液晶層１４０に直接的に電圧を印加するための電極が存在せず、液晶分子の配向が十分に制御されない領域である。そのため、各サブ電極１０７ａの周端付近において液晶分子の配向制御に乱れが生じて、表示品位の低下を招く恐れがある。しかしながら、本発明を構成するアクティブマトリクス基板２０ａでは、サブ電極７ａの間に、ゲート層が配置しているので、このサブ画素電極７ａの周端付近での配向乱れ領域をゲート層で遮光することが可能になり、表示品位が向上する。また、スリット１０７ｆの製造ばらつきによる製品間及び製品内の表示ばらつきを軽減する効果も得ることができる。

さらに、各サブ電極１０７ａの周端では、電界が集中しやすく、長時間、同じ画像を表示することにより、焼き付け現象が発生する恐れがある。しかしながら、本発明を構成するアクティブマトリクス基板２０ａでは、焼付の発生しやすいサブ電極７ａの周端に、ゲート層が配置して遮光しているため、焼付のレベルを低下させることができる。

以上説明したように、広視野角を有する本発明の液晶表示装置５０ａでは、補助容量１４を形成しても、画素の開口率を低下させないようにすることができる。

《発明の実施形態２》
図７は、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置５０ｂの１つの画素を示す平面模式図であり、図８は、図７中のVIII−VIII線断面図である。なお、図１、図２及び図３と同じ部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

液晶表示装置５０ｂは、アクティブマトリクス基板２０ｂと、そのアクティブマトリクス基板２０ｂに対向して配置された対向基板３０ｂと、それら両基板２０ｂ及び３０ｂの間に挟持された液晶層４０とを備えている。

アクティブマトリクス基板２０ｂは、１つの画素を構成する画素電極７がマトリクス状に設けられたものである。

ここで、画素電極７は、図７中の斜め縦方向に延びるスリット７ｆを有している。このスリット７ｆは、図７中の上側半分の領域では左上から右下に延びるように、図７中の下側半分の領域では左下から右上に延びるように形成されている。

以下に、アクティブマトリクス基板２０ｂの構成について、実施形態１に記載のアクティブマトリクス基板２０ａとの相違点を中心に詳しく説明する。

アクティブマトリクス基板２０ｂは、絶縁基板１０上に、ゲート絶縁膜２、第１層間絶縁膜５、第２層間絶縁膜６及び配向膜８が順に積層された多層積層構造になっている。

絶縁基板１０とゲート絶縁膜２との層間には、実施形態１と同様に、複数のゲート線１と、ゲート電極１ａと、容量幹線１ｂ及び容量支線１ｃにより構成された容量線１ｄとを有している。

容量支線１ｃは、容量幹線１ｂから延設されたものであり、図７中の斜め方向に延びるスリット７ｆに重なるように設けられている。

ゲート絶縁膜２と第１層間絶縁膜５との層間には、実施形態１と同様に、ゲート電極１ａに対応する位置に島状に形成された半導体層３と、複数のソース線４と、その半導体層３上に形成されると共に、互いに対峙するように設けられたソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂと、ドレイン電極４ｂが延設された容量電極４ｃとを有している。

第２層間絶縁膜６と配向膜８との間には、実施形態１と同様に、ドレイン電極４ｂにコンタクトホール７ｃを介して接続された画素電極７が設けられている。

次に、対向基板３０ｂについて説明する。

対向基板３０ｂは、絶縁基板１０上に、カラーフィルター層１１、共通電極１２及び配向膜８が順に積層された積層構造になっている。

共通電極１２と配向膜８との層間には、アクティブマトリクス基板２０ｂ上の各スリット７ｆの間に延びるように配向規制材１３ｂが設けられている。

ここで、配向規制材１３ｂは、横断面が半月形のリブ状に突出した突出部であり、スリット７ｆに沿って分割された各ドメインにおいて配向中心を形成するためのものである。

この垂直配向型の液晶層４０では、液晶層４０に電圧が印加されていないときには、配向規制材１３ｂの延びる方向に直交する面内で傾斜配向すると共に、それ以外の各配向規制材１３ｂから離れた液晶分子がアクティブマトリクス基板２０ｂ（対向基板３０ｂ）の表面に対し実質的に垂直に配向し、液晶層４０に電圧が印加されているときには、各配向規制材１３ｂから離れた液晶分子も上記傾斜配向に整合するように配向すると考えられている。

液晶表示装置５０ｂの製造方法については、実施形態１に記載された液晶表示装置５０ａの製造方法において、具体的には、アクティブマトリクス基板作製工程において、ゲート層を図９に示すように、ソース層を図１０に示すように、画素電極７を図１１に示すように形成すると共に、対向基板作製工程において、リベット１３ａのパターン形状を変更すればよいので、その説明を省略する。

液晶表示装置５０ｂによれば、実施形態１と同様に、液晶層４０が垂直配向型であるので、液晶層４０に電圧が印加されているときには、配向規制材１３ｂを中心として液晶分子が傾斜配向の状態をとる。そして、液晶層４０に印加された電圧の大きさに応じて、液晶層４０の配向状態が変わることにより、多階調の表示が可能になる。この傾斜配向状態の各ドメインを有する画素において、液晶分子の配向方向が全方位角方向に分布しているので、広視野角特性が得られる。

一般に、液晶分子の配向力は、配向規制材１３ｂから離れると弱くなるので、配向力の弱い配向規制材１３ｂから離れた領域では、応答速度の低下や光漏れ等が発生して、表示品位が低下する恐れがある。しかしながら、本発明の液晶表示装置５０ｂでは、各画素電極７のスリット７ｆによって１つの画素が複数のドメインに分割されているので、表示品位の低下を抑制することができる。また、その各ドメインは、ゲート線１及びソース線４に対して斜め方向に連続して形成されているので、ゲート線１及びソース線４に対して斜め方向から、具体的には、スリット７ｆの延びる方向に対して直交する斜め方向から、より具体的には、図７中の斜め方向（左上、左下、右上及び右下）からの視角特性が改善される。

さらに、画素電極７の電位を保持するための補助容量１４が、実施形態１と同様に、スリット７ｆに重なるように形成されている、具体的には、補助容量１４を構成する容量線１ｄ及び容量電極４ｃがスリット７ｆに、アクティブマトリクス基板２０ｂ（対向基板３０ｂ）の法線方向に重なるように形成されているので、画像表示の際の光透過に利用されないスリット７ｆが形成された領域を有効利用することになり、遮光性の補助容量１４を形成しても、画素の開口率を低下させないようにすることができる。

なお、上記実施形態では、液晶分子の配向中心として、対向基板上に突出したリベット１３ａ又は配向規制材１３ｂを形成したものを例示したが、アクティブマトリクス基板上の画素電極や対向基板上の共通電極に電界制御を目的とした開口部を形成することにより、液晶分子の配向中心としてもよい。

以上説明したように、本発明は、画素の開口率を低下させることなく補助容量を形成することができるので、広視野角の液晶パネルについて有用である。

本発明の実施形態１に係る液晶表示装置５０ａの平面模式図である。 図１中のII−II線断面図である。 図１中のIII−III線断面図である。 アクティブマトリクス基板２０ａの作製工程を示す平面模式図（ゲート層）である。 アクティブマトリクス基板２０ａの作製工程を示す平面模式図（ソース層）である。 アクティブマトリクス基板２０ａの作製工程を示す平面模式図（画素電極）である。 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置５０ｂの平面模式図である。 図７中のVIII−VIII線断面図である。 アクティブマトリクス基板２０ｂの作製工程を示す平面模式図（ゲート層）である。 アクティブマトリクス基板２０ｂの作製工程を示す平面模式図（ソース層）である。 アクティブマトリクス基板２０ｂの作製工程を示す平面模式図（画素電極）である。 従来の液晶表示装置１５０ａの平面模式図である。 図１２中のXIII−XIII線断面図である。 図１２中のXIV−XIV線断面図である。 従来の液晶表示装置１５０ｂの平面模式図である。 図１５中のXVI−XVI線断面図である。

符号の説明

１ ゲート線
１ｂ 容量幹線
１ｃ 容量支線
１ｄ 容量線
４ ソース線
４ｃ 容量電極
７ 画素電極
７ｄ 切欠部
７ｅ 開口部
７ｆ スリット
９ ＴＦＴ（スイッチング素子）
１３ａ リベット（突出部）
１３ｂ 配向規制材（突出部）
１４ 補助容量
２０ａ，２０ｂ アクティブマトリクス基板
３０ａ，３０ｂ 対向基板
４０ 液晶層
５０ａ，５０ｂ 液晶表示装置

Claims (4)

1. 開口部及び切欠部の少なくとも一方であるスリットを有する複数の画素電極がマトリクス状に設けられたアクティブマトリクス基板と、
   上記アクティブマトリクス基板に対向して配置された対向基板と、
   上記アクティブマトリクス基板及び上記対向基板の間に挟持された垂直配向型の液晶層と、
   上記アクティブマトリクス基板に形成され、上記画素電極の電位を保持するための補助容量と、
   上記各画素電極毎に規定された画素と、
   上記画素を構成すると共に、上記スリットに沿って分割された複数のドメインとを備えた液晶表示装置であって、
   上記補助容量は、上記スリットに対して、上記アクティブマトリクス基板の法線方向に重なるように形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載された液晶表示装置において、
   上記対向基板の上記液晶層側には、上記各ドメイン毎に突出して形成された突出部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１又は２に記載された液晶表示装置において、
   上記アクティブマトリクス基板は、上記各画素電極の間に相互に平行に延びる複数のゲート線と、上記各画素電極の間で上記複数のゲート線に直交する複数のソース線と、該ソース線と上記画素電極との電気的接続をスイッチングするスイッチング素子とを備え、
   上記スリットは、上記ゲート線及び上記ソース線の双方に沿って形成され、
   上記補助容量は、上記スイッチング素子に接続された容量電極と、該容量電極に対向して配置された容量線とを有し、
   上記容量線は、上記ゲート線に沿って延びる容量幹線と、該容量幹線から延設され、上記ゲート線及びソース線の双方に沿って延びる容量支線とにより構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１又は２に記載された液晶表示装置において、
   上記アクティブマトリクス基板は、上記各画素電極の間に相互に平行に延びる複数のゲート線と、上記各画素電極の間に上記複数のゲート線に直交するように相互に平行に延びる複数のソース線と、該ソース線と上記画素電極との電気的接続をスイッチングするスイッチング素子とを備え、
   上記スリットは、上記ゲート線及び上記ソース線に対して斜め方向に延びるように形成され、
   上記補助容量は、上記スイッチング素子に接続された容量電極と、該容量電極に対向して配置された容量線とを有し、
   上記容量線は、上記ゲート線に沿って延びる容量幹線と、該容量幹線から延設され、上記スリットに沿って延びる容量支線とにより構成されていることを特徴とする液晶表示装置。

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