JP4171145B2 - マルチドメイン液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願は、参照により、この明細書中に組み込まれた、１９９８年１０月１９日に出願された韓国特許出願第１９９８−４３６３１号、１９９８年１０月２０日に出願された韓国特許出願第１９９８−４３９２０号、および１９９９年２月１８日に出願された韓国特許出願第１９９９−０５４０１号の利益を主張するものである。
この発明は、液晶表示素子（ＬＣＤ）に関し、さらに詳細には、一基板上の誘電フレームと、同基板または他の基板上の電界誘導窓(electric field inducing
window)とを有する液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＣＤは、液晶が配向されず、かつ、液晶がオープン領域１９を有する共通電極１７により駆動される場合に提案されている。図１は、従来のＬＣＤの画素ユニットを示す断面図である。
【０００３】
従来のＬＣＤでは、第１の基板上の第１の方向に配列された複数のゲートバス配線と、第１の基板上の第２の方向に配列された複数のデータバス配線とが、第１の基板を複数の画素領域に分割している。
【０００４】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、データバス配線から、不導体化層４上の画素電極１３に供給された画像信号を利用する。ＴＦＴは、各画素領域に形成され、ゲート電極、ゲート絶縁体、半導体層、オーミックコンタクト層、ソース電極、および、ドレイン電極を具備している。
【０００５】
これに代えて、側部電極１５が、ゲート絶縁体上の画素領域を取り囲むように形成され、不導体化層４が第１の基板全体にわたって形成され、画素電極１３が、側部電極に重なって形成され、かつ、前記ドレイン電極に接続される。
【０００６】
第２の基板上では、遮光層が、ゲートバス配線、データバス配線およびＴＦＴから漏れるあらゆる光を遮断するために形成されており、カラーフィルタ層が遮光層上に形成され、オーバーコート層がカラーフィルタ層上に形成され、共通電極１７が、オーバーコート層上にオープン領域１９を有するように形成され、液晶層が、第１および第２の基板の間に形成される。
【０００７】
画素電極１３および共通電極１７のオープン領域（スリット）１９が、液晶層にかけられた電界を歪曲させる。したがって、液晶分子が、ユニット画素内において、多方向に駆動される。このことは、電圧がＬＣＤにかけられるときに、歪曲した電界による誘電エネルギが液晶ディレクタを、必要とされる位置、または、望ましい位置に配置する。
【０００８】
図２は、関連技術における他の液晶表示素子の断面図である。液晶表示素子は、共通電極１７よりも小さい画素電極１３を有し、これにより電界の歪曲が誘導される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＣＤにおいては、共通電極１７または画素電極１３におけるオープン領域１９が必要であり、オープン領域が広いほど、液晶分子をより安定的に駆動することができる。電極が、オープン領域を有しておらず、または、オープン領域の幅が狭いときには、画素領域を分割するために必要な電界の歪曲は弱くなる。
【００１０】
そして、液晶ディレクタが偏光子の透過軸と平行な領域から欠陥(disclination)が発生し、これにより、輝度の低下が生ずる。さらに、ＬＣＤの表面状態によって、液晶テクスチャーは不規則な構造を有する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
したがって、この発明は、関連技術の制限および不都合による１以上の問題を実質的に回避するＬＣＤを提供することを目的としている。
この発明の目的は、マルチドメインによる広い視野角と、液晶分子の安定配列による高い輝度とを有するマルチドメインＬＣＤを提供することである。
この発明の他の特徴および利点は、以下に説明され、ある部分は説明から明らかであり、または発明の実施により学習される。この発明の他の目的および利点は、詳細な説明および特許請求の範囲に記載され、添付図面に特に示された構造により達成されることになる。
【００１２】
これらの目的を達成するために、かつ、この発明の目的に従って、マルチドメイン液晶表示素子は、この明細書中に広く具現化されかつ説明されるように、相互に対面する第１および第２の基板と、これら第１および第２の基板の間に配される液晶層と、画素領域を定義するために、第１の基板上に第１の方向に配列された複数のゲートバス配線および第１の基板上に第２の方向に配列された複数のデータバス配線と、画素領域内の画素電極と、前記液晶層において液晶分子の方向の配向を制御する誘電フレームと、第２の基板上のカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層上の共通電極と、第１および第２の基板間の少なくとも１つの基板上の配向層とを具備している。
【００１３】
共通電極および／または画素電極は、それらの内側に、電界誘導窓を有している。
誘電フレームが、画素領域を取り囲んで、または、画素領域内に形成されている。誘電フレームの誘電率は、液晶層の誘電率以下である。誘電フレームは、フォトアクリレート(photoacrylate)およびＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）のような感光性材料を含んでいる。
上述した一般的な説明および以下の詳細な説明は、いずれも例示的かつ説明のためのものであり、請求されたこの発明のさらなる説明を提供しようとするものであることがわかる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明のマルチドメイン液晶表示素子を、添付図面を参照して詳細に説明する。図３〜図６は、この発明の第１〜第４の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の断面図である。これらの図面に示されるように、この発明は、第１および第２の基板３１，３３と、第１の基板上に第１の方向に配列された複数のゲートバス配線と、第１の基板上に第２の方向に配列された複数のデータバス配線と、ＴＦＴと、第１の基板３１全体の上に配される不導体化層３７と、画素電極１３と、誘電フレーム４１と、第１の基板３１全体の上に配される第１の配向層４５とを具備している。
【００１５】
第２の基板３３上には、遮光層２５が、ゲートバス配線とデータバス配線およびＴＦＴから漏れる全ての光を遮断するために形成されており、カラーフィルタ層２３が遮光層の上に形成され、オーバーコート層２９がカラーフィルタ層２３の上に形成され、共通電極１７がオーバーコート層上に形成され、第２の配向層４７が第２の基板３３全体の上に形成され、液晶層が第１および第２の基板３１，３３の間に形成されている。
【００１６】
データバス配線およびゲートバス配線は、第１の基板３１を複数の画素領域に分割する。ＴＦＴは各画素領域に形成され、ゲート電極１１、ゲート絶縁体３５、半導体層５、オーミックコンタクト層およびソース／ドレイン電極７，９を具備している。不導体化層３７は、第１の基板３１全体の上に形成され、画素電極１３は、ドレイン電極９に結合されている。
【００１７】
誘電フレーム４１は、液晶層の液晶分子の配向方向を制御している。誘電フレーム４１は、画素電極１３または共通電極１７上に形成され、両基板上に誘電フレームを形成することもできる。
【００１８】
この発明のマルチドメインＬＣＤを製造するために、第１の基板３１上の各画素領域に、ゲート電極１１、ゲート絶縁体３５、半導体層５、オーミックコンタクト層６およびソース／ドレイン電極７，９を具備するＴＦＴが形成される。この時点において、複数のゲートバス配線および複数のデータバス配線が、第１の基板３１を複数の画素領域に分割するために形成される。
【００１９】
ゲート電極１１およびゲートバス配線が、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、ゲート電極およびゲートバス配線を、異なる材料から形成される２重の層として構成することもできる。
【００２０】
ゲート絶縁体３５は、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）を使用して堆積することにより形成される。半導体層５およびオーミックコンタクト層は、ＰＥＣＶＤを用いて堆積し、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）およびドーピングされたアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）をそれぞれパタニングすることにより形成される。また、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘおよびａ−Ｓｉ，ｎ＋ａ−Ｓｉは、ＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成され、ゲート絶縁体３５が形成され、半導体層５およびオーミックコンタクト層６がパタニングにより形成される。
【００２１】
データバス配線およびソース／ドレイン電極７，９は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、ゲート電極およびゲートバス配線を、異なる材料から形成される２重の層として構成することもできる。
【００２２】
ストレージ電極（図示略）がゲートバス配線を被覆し、同時に画素電極１３に接続するように形成され、該ストレージ電極が、ゲートバス配線１とともにストレージキャパシタを形成する。
【００２３】
その後、不導体化層３７が、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、アクリル樹脂、ポリイミド系化合物、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを用いて、第１の基板３１全体の上に形成される。画素電極１３は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム:indium tin oxide）のような材料をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。コンタクトホール３９が、画素電極１３をドレインおよびストレージ電極に接続するために、ドレイン電極９上の不導体化層３７の一部を開きかつパタニングすることにより形成される。
【００２４】
第２の基板３３上には、遮光層２５が、ゲートバス配線、データバス配線およびＴＦＴから漏れる全ての光を遮断するために形成される。カラーフィルタ層２３が遮光層２５の上にＲ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青）要素を形成する。カラーフィルタ層２３上には、オーバーコート層２９が樹脂により形成される。共通電極１７は、ＩＴＯを用いて、オーバーコート層の上に形成される。
【００２５】
そして、第１および第２の基板３１，３３の間に液晶を注入することにより、液晶層が形成される。液晶層は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。
【００２６】
誘電フレーム４１が、感光性材料を共通電極１７または画素電極１３上に堆積し、写真石版術を用いて種々の形状にパタニングすることにより形成される。誘電フレーム４１は、誘電率が液晶の誘電率と同一またはそれより小さく、その誘電率が好ましくは３以下である材料、例えば、フォトアクリレートまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）を含んでいる。
【００２７】
さらに、誘電フレーム４１は、第１および第２の基板３１，３３の間に、少なくとも１つの基板上に形成される（図３〜図６を参照のこと）。電界誘導窓４３が、第１および第２の基板３１，３３の間に、少なくとも１つの基板上に形成される（図４および図６参照）。
【００２８】
この時点で、誘電フレーム４１および電界誘導窓４３が、同じ基板上に一緒に形成される。電界誘導窓４３は、共通電極１７または画素電極１３に孔をパタニングすることにより形成される。
【００２９】
図７〜図３９に示されているように、これらの図は、この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の種々の誘電フレーム４１および電界誘導窓４３を示す平面図である。実線の矢印は、第２の基板の配向方向を表し、破線の矢印は、第１の基板の配向方向を表している。
【００３０】
これらの図に示されているように、誘電フレーム４１および電界誘導窓４３は種々の形状にパタニングされ、マルチドメイン効果を達成している。電界誘導窓４３はスリットまたは孔でよい。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向は結合し、マルチドメイン効果を達成している。
【００３１】
「＋」、「×」、または二重「Ｙ」形状のように、電界誘導窓４３を形成して、各画素を４つの領域に分割し、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各領域および各基板上に異なる配向処理または配向方向を形成することにより、マルチドメインが得られる。
【００３２】
少なくとも１つの基板上に、補償膜２９がポリマーで形成される。この補償膜２９は、負の１軸性フィルムであり、１つの光軸を有し、見る角度に応じた方向の位相差を補償する。したがって、階調反転(gray inversion)、傾斜方向における明度比の増加および１画素からのマルチドメインの形成を伴わずに領域を拡げることにより、左右の視野角を効果的に補償することができる。
【００３３】
このマルチドメイン液晶表示素子においては、２つの光軸を有し、負の１軸性フィルムと比較して広い視野角特性を有する補償膜２９として、負の２軸性フィルムを形成することができる。補償膜２９は、両基板またはこれらの基板の内の一方に形成することができる。
【００３４】
補償膜２９を形成した後に、偏光子が少なくとも一方の基板上に形成される。このとき、補償膜２９および偏光子は、一体として構成されることが好ましい。
【００３５】
このＬＣＤにおいて、液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶分子を含み、液晶層内の液晶分子が第１および第２の基板の表面上に垂直方向に配向されるホメオトロピック配向にかけられる。
【００３６】
この発明のマルチドメインＬＣＤにおいて、配向層（図示せず）は第１および／または第２の基板全体の上に形成されている。配向層は、ポリアミドまたはポリイミド系化合物、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリアミック酸(polyamic acid)またはＳｉＯ２のような材料を含んでいる。配向方向を決定するためにラビングが使用される場合には、ラビング処理に適した任意の材料を適用することができる。
【００３７】
さらに、配向層を、ＰＶＣＮ（ポリビニルシンナメート）、ＰＳＣＮ（ポリシロキサンシンナメート）、ＣｅｌＣＮ（セルロースシンナメート）系化合物のような感光性材料で形成することができる。光配向処理に好適な任意の材料を使用することができる。
【００３８】
配向層に対して一度光を照射することにより、配向またはプレチルト方向(pretilt direction)およびプレチルト角(pretilt angle)が決定される。光配向に使用される光としては、紫外光範囲の光、極性のない任意の光、直線偏光された光、および部分的に偏光された光を使用することができる。
ラビングまたは光配向処理において、第１および第２の基板の一方または両方に適用することができ、異なる配向処理を各基板に適用することができる。
【００３９】
配向処理により、マルチドメインＬＣＤが、少なくとも２つのドメインを有するように形成され、ＬＣ層のＬＣ分子が、各ドメインにおいて相互に異なって配向される。すなわち、マルチドメインは、各画素を、「＋」、「×」の形状に分割することにより、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割し、または各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことにより得られる。
【００４０】
分割されたドメインの内の少なくとも１つのドメインを配向しないことは可能である。また、全てのドメインを配向しないことも可能である。
その結果、この発明のマルチドメインＬＣＤは、液晶とは異なる誘電率を有する誘電フレームと、電界を歪曲させ、それによって、広い視野角を得ることができる電界誘導窓とを形成する。
さらに、配向処理を行う場合には、プレチルト角および固定エネルギによって高い応答時間と安定したＬＣ構造とを得ることができる。
【００４１】
図４０および図４１は、この発明の第５の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図および断面図であり、図４２〜図４４は、この発明の第６の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図であり、図４５〜図４７は、この発明の第７の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図であり、図４８〜図５４は、この発明の第８の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図である。
【００４２】
これらの図に示されているように、この発明に係るマルチドメイン液晶表示素子は、第１および第２の基板３１，３３と、第１の基板上の第１の方向に配列された複数のゲートバス配線と、第１の基板上の第２の方向に配列された複数のデータバス配線と、ＴＦＴと、第１の基板３１全体の上に配される不導体化層３７と、画素電極１３と、第１の基板全体の上に配される第１の配向層５３とを具備している。
【００４３】
第２の基板上には、ゲートバス配線およびデータバス配線およびＴＦＴから漏れる全ての光を遮断するために、遮光層２５が形成され、該遮光層の上にカラーフィルタ層２３が形成され、該カラーフィルタ層上に共通電極１７が形成され、電界を歪曲させるために共通電極１７上に誘電フレーム５７が形成され、第２の基板全体の上に第２の配向層５５が形成され、第１および第２の基板間に液晶層が形成される。
【００４４】
データバス配線およびゲートバス配線は、第１の基板３１を複数の画素領域に分割する。ＴＦＴが各画素に形成され、ゲート電極１１とゲート絶縁体３５と、半導体層５と、オーミックコンタクト層と、ソース／ドレイン層７，９とを具備している。不導体化層３７が第１の基板の全体の上に形成され、画素電極１３がドレイン電極９に連結されている。
【００４５】
この発明のマルチドメインＬＣＤを製造するために、第１の基板３１上の各画素領域に、ゲート電極１１と、ゲート絶縁体３５と、半導体層５とオーミックコンタクト層と、ソース／ドレイン層７，９とを具備するＴＦＴが形成される。このとき、複数のゲートバス配線および複数のデータバス配線が、第１の基板３１を複数の画素領域に分割するために形成される。
【００４６】
ゲート電極１１およびゲートバス配線は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。ゲート絶縁体３５は、その上に、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）を用いて、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを堆積することにより形成される。半導体層５およびオーミックコンタクト層は、ＰＥＣＶＤを用いて堆積し、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）およびドーピングされたアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を、それぞれパタニングすることにより形成される。また、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘおよびａ−Ｓｉ，ｎ＋ａ−Ｓｉは、ＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成され、ゲート絶縁体３５が形成され、半導体層５およびオーミックコンタクト層６がパタニングにより形成される。データバス配線およびソース／ドレイン電極７，９は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。
【００４７】
ストレージ電極（図示略）が、ゲートバス配線を被覆し、同時に、画素電極１３に接続するために形成され、該ストレージ電極は、ゲートバス配線とともにストレージキャパシタを構成する。
【００４８】
その後、不導体化層３７がＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、アクリル樹脂、ポリイミド系化合物、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘにより第１の基板３１全体の上に形成される。画素電極１３は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム）のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。コンタクトホール３９が、画素電極１３をドレインおよびストレージ電極に接続するために、ドレイン電極９上の不導体化層３７の一部に孔あけおよびパタニングにより形成される。
【００４９】
第２の基板３３上には、ゲートバス配線、データバス配線およびＴＦＴから漏れる光を遮断するための遮光層２５が形成される。カラーフィルタ層２３が、遮光層上に交互に、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤，緑，青）要素を形成する。共通電極１７が、ＩＴＯを用いて、カラーフィルタ層上に形成される。誘電フレーム５７が、共通電極１７または画素電極１３の上に感光性材料を堆積し、写真石版術を用いて種々の形状にパタニングすることにより形成される。液晶層が、第１および第２の基板の間に液晶を注入することにより形成される。
【００５０】
誘電フレーム５７は、液晶と同一かそれより小さい、好ましくは３以下の誘電率の材料、例えばフォトアクリレートまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）を含んでいる。
【００５１】
さらに、誘電フレーム５７は、スペーサとしても使用される（図４１，図４４,図４７，図５０，図５２，図５４参照）。誘電フレーム５７は、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される。これらの実施形態において、スペーサ分散処理は省略することができ、液晶セルの隙間の均一性は高められ、その結果、歩留まりが向上する。
【００５２】
電界誘導窓４３は、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される（図４６，図５３，図５４参照）。このとき、誘電フレームおよび電界誘導窓は、同じ基板上に一緒に形成される。電界誘導窓４３は、共通電極１７または画素電極１３に孔またはスリットをパタニングすることにより、種々の形状に形成される。
【００５３】
この発明のマルチドメインＬＣＤの実施形態においては、補助電極２７が画素領域を除く領域に、追加して形成される（図４２，図４８）。補助電極２７は、画素電極１３またはゲート電極１１が形成されている層の上に形成され、共通電極１７に電気的に接続される（図４３，図４４，図５１，図５２参照）。
【００５４】
補助電極２７は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム），Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，ＴｉまたはＡｌ合金のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。このときに、同じ金属を１回パタニングし、または、異なる金属を２回パタニングすることにより、補助電極２７および画素電極１３を形成することができる。
【００５５】
図６２〜６８，図８２〜図９１に示されるように、補助電極２７は、画素電極１３を取り囲んで形成されてもよく、データバス配線の側方に、かつ／または、ゲートバス配線の側方に形成されてもよい。
【００５６】
図４８〜図５４は、第１の基板３１上に遮光層２５が形成されていることを示しており、図５１および図５２は、画素電極１３が形成される層の上に補助電極２７が形成されることを示している。これらの実施形態においては、遮光層が画素領域を正確に調整するために形成され、そのために、ラミネーションマージンが減少し、遮光層が第２の基板上に形成される場合よりも開口率が向上する。
【００５７】
少なくとも一方の基板上には、補償膜２９がポリマーによって形成される。この補償膜は、負の１軸性フィルムであり、１つの光軸を有し、見る角度による方向の位相差を補償する。したがって、階調反転、傾斜方向におけるコントラスト比の増加および一画素のマルチドメインへの形成なしに、領域を拡げることにより左右視野角を効果的に補償することができる。
【００５８】
このマルチドメイン液晶表示素子では、２つの光軸を有し、負の１軸性フィルムと比較して、より広い視野角の特徴を有する、負の２軸性フィルムを補償膜２９として形成することができる。この補償膜は、両方の基板または一方の基板に形成することができる。
【００５９】
補償膜２９の形成後に、偏光子が、少なくとも一方の基板上に形成される。このとき、補償膜および偏光子は、一体として構成されることが好ましい。
図５５〜図６１では、マルチドメイン効果を達成する誘電フレーム５７が、種々の形態でパタニングされている。
図６２〜図６８では、補助電極２７が、画素電極１３を取り囲んで形成され、マルチドメイン効果を達成する誘電フレーム５７が、種々の形態でパタニングされている。
図６９〜図８１では、電界誘導窓４３が形成され、誘導フレーム５７が種々の形態でパタニングされており、それによってマルチドメイン効果が達成される。電界誘導窓４３は、スリットまたは孔でよい。
【００６０】
図５５〜図８１のＬＣＤにおいて、液晶層は、該液晶層内の液晶分子が、第１および第２の基板の表面に垂直に配向される、ホメオトロピック配向にかけられる、負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。
【００６１】
図８２〜図８５では、補助電極２７が形成され、マルチドメイン効果を達成する誘電フレーム５７が種々の形態でパタニングされている。図示しないが、補助電極２７を形成しない実施形態も考えられる。
実線の矢印６３は、第２の基板３３のラビング方向を示し、破線の矢印６１は、第１の基板３１のラビング方向を示している。
【００６２】
図８６〜図８８では、補助電極２７が形成され、誘電フレーム５７が種々の形態でパタニングされている。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向が結合し、マルチドメイン効果を達成している。図示しないが、補助電極２７を形成しない実施形態も考えられる。
実線の矢印６７は、第２の基板３３の配向方向を示し、破線の矢印６５は、第１の基板３１の配向方向を示している。
【００６３】
図８９〜図９１では、補助電極２７が形成され、誘電フレーム５７が種々の形態でパタニングされている。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向が、図８６〜図８８とは異なる方法で結合し、マルチドメイン効果を達成している。図示しないが、補助電極２７を形成しない実施形態も考えられる。
【００６４】
図８２〜図９１のＬＣＤにおいて、液晶層は、該液晶層内の液晶分子が、第１および第２の基板の表面に垂直に配向される、ホメオトロピック配向にかけられる、負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。
【００６５】
電界誘導窓または誘電フレームを形成したので、各画素を「＋」、「×」、または、二重「Ｙ」形状のような４つのドメインに分割し、または、各画素を水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことにより、マルチドメインが得られる。
【００６６】
さらに、この発明のマルチドメインＬＣＤでは、第１および第２の配向層５３，５５が、第１および／または第２の基板全体の上に形成される。この配向層は、ポリアミドまたはポリイミド系化合物、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリアミック酸またはＳｉＯ２のような材料を含んでいる。配向方向を決定するためにラビングが使用されるときには、ラビング処理に適した任意の材料を適用することができる。
【００６７】
さらに、配向層をＰＶＣＮ（ポリビニルシンナメート）、ＰＳＣＮ（ポリシロキサンシンナメート）およびＣｅｌＣＮ（セルロースシンナメート）系化合物のような感光性材料により形成することもできる。光配向処理に適した任意の材料を使用してもよい。配向層に１回光を照射することにより、配向またはプレチルト方向およびプレチルト角を決定する。光配向に使用される光としては、紫外光範囲の光、偏光されていない任意の光、直線偏光された光および部分的に偏光された光が使用されることが好ましい。
【００６８】
ラビングまたは光配向処理は、第１および第２の基板の一方または両方に適用することができ、異なる配向処理を各基板に適用することもできる。
配向処理により、少なくとも２つのドメインを用いてマルチドメインＬＣＤが形成され、ＬＣ層のＬＣ分子が、各ドメインにおいて相互に異なる方向に配向される。すなわち、マルチドメインは、各画素を、「＋」または「×」形状のような４つの領域に分割し、または、各画素を水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことにより得られる。
【００６９】
分割されたドメインの内の少なくとも１つのドメインを配向しないことも可能である。また、全てのドメインを配向しないことも可能である。
その結果、この発明のマルチドメインＬＣＤは、液晶とは異なる誘電率を有する誘電フレーム、電界を歪曲させるための補助電極または電界誘導窓を形成し、それによって、広い視野角が達成される。
【００７０】
また、誘電フレームは、スペーサとしてパタニングされ、従来のＬＣＤ処理におけるスペーサ処理を省くことができる。
さらに、配向処理を行う場合には、プレチルト角および固定エネルギ(anchoring energy)により、高い応答時間と安定したＬＣ構造とを達成することができる。
【００７１】
図９２〜図９５は、この発明の第９の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図であり、図９６〜図９８は、この発明の第１０の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の断面図である。
【００７２】
これらの図に示されるように、この発明は、第１および第２の基板３１，３３と、第１の基板の第１の方向に配列された複数のゲートバス配線１と、第１の基板の第２の方向に配列された複数のデータバス配線３と、ＴＦＴと、不導体化層３７と、画素電極１３とを具備している。
【００７３】
第２の基板３３には、ゲートおよびデータバス配線１，３およびＴＦＴから漏れる光を遮断するために遮光層２５が形成され、該遮光層の上にカラーフィルタ層２３が形成され、該カラーフィルタ層上に共通電極１７が形成され、画素領域以外の領域に誘電フレームが形成され、第１および第２の基板の間に液晶層が形成される。
【００７４】
データバス配線３およびゲートバス配線１は、第１の基板３１を複数の画素領域に分割する。ＴＦＴは、各画素領域に形成され、ゲート電極１１とゲート絶縁体３５と、半導体層５と、オーミックコンタクト層６とソース／ドレイン電極７，９とを具備している。不導体化層３７は、第１の基板３１全体の上に形成される。画素電極１３はドレイン電極９と結合される。
【００７５】
この発明のマルチドメインＬＣＤを製造するために、第１の基板３１上の各画素領域に、ゲート電極１１とゲート絶縁体３５と半導体層５とオーミックコンタクト層６とソース／ドレイン層７，９とを具備するＴＦＴが形成される。このとき、複数のゲートバス配線１および複数のデータバス配線３が、第１の基板３１を複数の画素領域に分割するために形成される。
【００７６】
ゲート電極１１およびゲートバス配線１は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、別々の材料から構成される二重層としてゲート電極およびゲートバス配線を形成することもできる。
【００７７】
ゲート絶縁体３５は、その上に、ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン），アクリル樹脂をＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成される。半導体層５およびオーミックコンタクト層６は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）およびドーピングされたアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）をそれぞれ、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）を用いて堆積し、かつ、パタニングすることにより形成される。また、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘおよびａ−Ｓｉ，ｎ＋ａ−ＳｉがＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成され、ゲート絶縁体３５が形成され、半導体層５およびオーミックコンタクト層６がパタニングにより形成される。
【００７８】
データバス配線３およびソース／ドレイン電極７，９が、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、データバス配線およびソース／ドレイン電極を、異なる材料からなる二重の層として形成することもできる。
【００７９】
ストレージ電極（図示せず）は、ゲートバス配線１を覆うように形成され、該ストレージ電極はゲートバス配線１とともにストレージキャパシタを構成する。その後、不導体化層３７が、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン），アクリル樹脂，ポリイミド系化合物，ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを用いて第１の基板全体に形成される。画素電極１３は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム）のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。コンタクトホール３９は、画素電極１３をドレイン電極９およびストレージ電極に接続するために、ドレイン電極９上の不導体化層３７の一部に孔あけおよびパタニングすることにより形成される。
【００８０】
第２の基板３３上には、ゲートバス配線１およびデータバス配線３およびＴＦＴから漏れる光を遮断するための遮光層２５が形成される。カラーフィルタ層２３が、遮光層２５の上に交互にＲ，Ｇ，Ｂ（赤，緑，青）要素を配置するために形成される。
【００８１】
共通電極１７がＩＴＯを用いてカラーフィルタ層２３の上に形成され、液晶層が、第１および第２の基板の間に液晶を注入することにより形成される。液晶層は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。また、液晶層は、キラルドーパントを含んでいてもよい。
【００８２】
第１および第２の基板の間の少なくとも１つの基板には、画素電極が形成された領域以外の領域に感光性材料を堆積し、写真石版術を用いて種々の形態にパタニングすることにより、誘電フレーム５３が形成される。
この誘電フレーム５３は、３以下であることが好ましい、液晶と同一またはこれより小さい誘電率の材料、例えば、フォトアクリレートまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）を含んでいる。
【００８３】
一例として、誘電フレームは、ポリイミドとカーボンブラックの混合物、またはアクリル樹脂とカーボンブラックの混合物を含んでいてもよい。したがって、誘電フレームは画素領域を除く領域から漏れる光を遮断し、液晶層にかけられる電界を歪曲させる。この場合に、液晶層の誘電率は約４であり、誘電フレームの誘電率は、３．５以下であることが好ましい。
【００８４】
その一方、図９６〜図９８に示されるように、誘電フレームは、第１の基板と第２の基板との間の隙間を均一に維持するためのスペーサとしても使用される。
さらに、誘電フレーム５３は、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される。そして、電界誘導窓５１が、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される。
このとき、誘電フレーム５３および電界誘導窓５１は、同じ基板上に一緒に形成することもできる。電界誘導窓５１は、共通電極１７または画素電極１３をパタニングすることにより形成される。
【００８５】
少なくとも一方の基板には、ポリマーを用いて補償膜２９が形成される。補償膜は、負の１軸性フィルムであり、１つの光軸を有し、視野角による方向の位相差を補償する。したがって、階調反転、傾斜方向におけるコントラスト比の増加および１画素のマルチドメインへの形成なしに、領域を拡げることにより左右の視野角を効果的に補償することができる。
【００８６】
この発明のマルチドメイン液晶表示素子においては、２つの光軸を有し、負の１軸性フィルムより広い視野角の特徴を有する補償膜として、負の２軸性フィルムを形成することができる。補償膜は、両基板またはそれらの一方に形成されてもよい。
補償膜の形成後に、少なくとも一方の基板上に偏光子が形成される。このとき、補償膜および偏光子は一体として構成されることが好ましい。
【００８７】
この発明のマルチドメインＬＣＤでは、電力消費を低減し、輝度を増加させ、より低い反射、およびコントラスト比を向上するように、「ｎ−ライン」薄膜トランジスタ（米国特許第５，６９４，１８５号）の最適構造設計により、開口率が向上される。開口率は、ゲート配線上方にＴＦＴを形成し、「ｎ−配線」ＴＦＴを提供することにより増大させられる。ゲートバス配線とドレイン電極との間に生じる寄生容量は、対称ＴＦＴ構造と同じチャネル長さを有するＴＦＴがチャネル長さ延長の効果によって製造されるときに、低減することができる。
【００８８】
この発明のマルチドメインＬＣＤは、画素電極および／または共通電極上の誘電フレーム５３、または、画素電極内の孔またはスリットのような電界誘導窓５１、不導体化層、ゲート絶縁体、カラーフィルム層および／または共通電極をパタニングにより有しており、それによって電界を歪曲させる効果およびマルチドメインを達成することができる。
【００８９】
すなわち、電界誘導窓５１または誘電フレーム５３を形成することで、各画素を「＋」、「×」、または２重の「Ｙ」形状のような４つのドメインに分割することにより、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割することにより、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことによりマルチドメインが得られる。
【００９０】
図９９〜図１４８は、この発明の実施形態に係る種々の電界誘導窓およびマルチドメイン液晶表示素子の誘電フレームを示す平面図である。これらの図において、実線の矢印は、第２の基板の配向方向を示し、破線の矢印は、第１の基板の配向方向を示している。
【００９１】
さらに、誘電フレーム５３および少なくとも１つの電界誘導窓５１は、マルチドメイン効果を得る種々の形状にパタニングされる。電界誘導窓はスリットまたは孔でよい。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向が結合し、マルチドメイン効果を達成している。
【００９２】
図１０３および図１０４は、この発明の第１１の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図である。
これらの図に示されるように、この発明の第１１の実施形態は、第１および第２の基板間の一方の基板上の画素内にジグザグ形状を有する複数の誘電フレーム５３を有している。複数の電界誘導窓５１は、第１および第２の基板上に種々の形態で形成される。さらに、複数の補助電極２７が、画素電極１３の電界誘導窓５１に対応して、ゲートバス配線が形成された同じ層上に形成された。
【００９３】
この発明のマルチドメインＬＣＤでは、配向層（図示せず）が、第１および／または第２の基板全体の上に形成される。配向層は、ポリアミドまたはポリイミド系化合物、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリアミック酸またはＳｉＯ２のような材料を含んでいる。配向方向を決定するためにラビングが使用される場合には、ラビング処理に適した任意の材料を適用すべきである。
【００９４】
さらに、ＰＶＣＮ（ポリビニルシンナメート）、ＰＳＣＮ（ポリシロキサンシンナメート）およびＣｅｌＣＮ（セルロースシンナメート）系化合物のような、感光性材料を用いて配向層を形成することができる。光配向処理に適した任意の材料を使用することができる。
【００９５】
配向層に一旦光が照射されると、配向またはプレチルト方向およびプレチルト角が決定される。光配向に使用される光は、紫外光範囲の光であることが好ましく、任意の偏光されていない光、直線偏光された光および部分的に偏光された光を使用することができる。
ラビングまたは光配向処理は、第１および第２の基板の一方または両方に適用し、または、各基板に対して異なる配向処理を適用することができる。
【００９６】
配向処理により、マルチドメインＬＣＤが、少なくとも２つのドメインを用いて形成され、ＬＣ層のＬＣ分子が、各ドメインにおいて異なる方向に配向される。すなわち、各画素を、「＋」または「×」形状のように４つのドメインに分割し、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことによりマルチドメインが達成される。
【００９７】
分割されたドメインの内の少なくとも１つのドメインを配向しないことができる。また、全てのドメインを配向しないこともできる。
その結果、この発明のマルチドメインＬＣＤは、画素領域を除く領域に誘電フレームを形成し、画素領域に電界誘導窓を形成するので、電界が歪曲させられ、マルチドメイン効果が達成される。
【００９８】
さらに、誘電フレームは遮光層またはスペーサとして使用され、製造処理を簡易にしかつ高い開口率を達成することができる。
また、配向処理を行う場合には、プレチルト角および固定エネルギによって、高い応答時間と安定したＬＣ構造とを得ることができる。したがって、欠陥が除去され、それによって、輝度が向上される。
【００９９】
この発明の精神および範囲を逸脱することなく、この発明の液晶表示素子に種々の変更を加えることができるということは、当業者であれば明白に理解できることである。したがって、この発明は、特許請求の範囲により提供されるこの発明およびその均等の範囲の変更および変形を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 関連技術における液晶表示素子を示す断面図である。
【図２】 図１と同様の断面図である。
【図３】 この発明の第１の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４】 この発明の第２の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５】 この発明の第３の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図６】 この発明の第４の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４０】 この発明の第５の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４１】 図４０のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４２】 この発明の第６の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４３】 図４２のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４４】 図４２のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４５】 この発明の第７の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４６】 図４５のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４７】 図４５のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４８】 この発明の第８の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４９】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５０】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５１】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５２】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５３】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５４】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９２】 この発明の第９の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９３】 図９２と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９４】 図９２と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９５】 図９２と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９６】 この発明の第１０の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９７】 図９６と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９８】 図９６と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１００】 図９９と同様の平面図である。
【図１０１】 図９９と同様の平面図である。
【図１０２】 図９９と同様の平面図である。
【図１０３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１０４】 図１０３と同様の平面図である。
【図１０５】 図１０３と同様の平面図である。
【図１０６】 図１０３と同様の平面図である。
【図１０７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１０８】 図１０７と同様の平面図である。
【図１０９】 図１０７と同様の平面図である。
【図１１０】 図１０７と同様の平面図である。
【図１１１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１１２】 図１１１と同様の平面図である。
【図１１３】 図１１１と同様の平面図である。
【図１１４】 図１１１と同様の平面図である。
【図１１５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１１６】 図１１５と同様の平面図である。
【図１１７】 図１１５と同様の平面図である。
【図１１８】 図１１５と同様の平面図である。
【図１１９】 図１１５と同様の平面図である。
【図１２０】 図１１５と同様の平面図である。
【図１２１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１２２】 図１２１と同様の平面図である。
【図１２３】 図１２１と同様の平面図である。
【図１２４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１２５】 図１２４と同様の平面図である。
【図１２６】 図１２４と同様の平面図である。
【図１２７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１２８】 図１２７と同様の平面図である。
【図１２９】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３０】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３１】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３２】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１３４】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３５】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３６】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３７】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３８】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１４０】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４１】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４２】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４３】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４４】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４５】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４６】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１４８】 図１４７と同様の平面図である。
【図１４９】 この発明の第１１の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１５０】 図１４９のマルチドメイン液晶表示素子の断面図である。
【符号の説明】
１ ゲートバス配線
３ データバス配線
１３ 画素電極
１７ 共通電極
２３ カラーフィルタ層
２５ 遮光層
２７ 補助電極
２９ オーバーコート層
３１ 第１の基板
３３ 第２の基板
３５ ゲート絶縁体
３７ 不動態化層
４３，５１ 電界誘導窓
５３，５７ 誘電フレーム
【発明の属する技術分野】
この出願は、参照により、この明細書中に組み込まれた、１９９８年１０月１９日に出願された韓国特許出願第１９９８−４３６３１号、１９９８年１０月２０日に出願された韓国特許出願第１９９８−４３９２０号、および１９９９年２月１８日に出願された韓国特許出願第１９９９−０５４０１号の利益を主張するものである。
この発明は、液晶表示素子（ＬＣＤ）に関し、さらに詳細には、一基板上の誘電フレームと、同基板または他の基板上の電界誘導窓(electric field inducing
window)とを有する液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＣＤは、液晶が配向されず、かつ、液晶がオープン領域１９を有する共通電極１７により駆動される場合に提案されている。図１は、従来のＬＣＤの画素ユニットを示す断面図である。
【０００３】
従来のＬＣＤでは、第１の基板上の第１の方向に配列された複数のゲートバス配線と、第１の基板上の第２の方向に配列された複数のデータバス配線とが、第１の基板を複数の画素領域に分割している。
【０００４】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、データバス配線から、不導体化層４上の画素電極１３に供給された画像信号を利用する。ＴＦＴは、各画素領域に形成され、ゲート電極、ゲート絶縁体、半導体層、オーミックコンタクト層、ソース電極、および、ドレイン電極を具備している。
【０００５】
これに代えて、側部電極１５が、ゲート絶縁体上の画素領域を取り囲むように形成され、不導体化層４が第１の基板全体にわたって形成され、画素電極１３が、側部電極に重なって形成され、かつ、前記ドレイン電極に接続される。
【０００６】
第２の基板上では、遮光層が、ゲートバス配線、データバス配線およびＴＦＴから漏れるあらゆる光を遮断するために形成されており、カラーフィルタ層が遮光層上に形成され、オーバーコート層がカラーフィルタ層上に形成され、共通電極１７が、オーバーコート層上にオープン領域１９を有するように形成され、液晶層が、第１および第２の基板の間に形成される。
【０００７】
画素電極１３および共通電極１７のオープン領域（スリット）１９が、液晶層にかけられた電界を歪曲させる。したがって、液晶分子が、ユニット画素内において、多方向に駆動される。このことは、電圧がＬＣＤにかけられるときに、歪曲した電界による誘電エネルギが液晶ディレクタを、必要とされる位置、または、望ましい位置に配置する。
【０００８】
図２は、関連技術における他の液晶表示素子の断面図である。液晶表示素子は、共通電極１７よりも小さい画素電極１３を有し、これにより電界の歪曲が誘導される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＣＤにおいては、共通電極１７または画素電極１３におけるオープン領域１９が必要であり、オープン領域が広いほど、液晶分子をより安定的に駆動することができる。電極が、オープン領域を有しておらず、または、オープン領域の幅が狭いときには、画素領域を分割するために必要な電界の歪曲は弱くなる。
【００１０】
そして、液晶ディレクタが偏光子の透過軸と平行な領域から欠陥(disclination)が発生し、これにより、輝度の低下が生ずる。さらに、ＬＣＤの表面状態によって、液晶テクスチャーは不規則な構造を有する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
したがって、この発明は、関連技術の制限および不都合による１以上の問題を実質的に回避するＬＣＤを提供することを目的としている。
この発明の目的は、マルチドメインによる広い視野角と、液晶分子の安定配列による高い輝度とを有するマルチドメインＬＣＤを提供することである。
この発明の他の特徴および利点は、以下に説明され、ある部分は説明から明らかであり、または発明の実施により学習される。この発明の他の目的および利点は、詳細な説明および特許請求の範囲に記載され、添付図面に特に示された構造により達成されることになる。
【００１２】
これらの目的を達成するために、かつ、この発明の目的に従って、マルチドメイン液晶表示素子は、この明細書中に広く具現化されかつ説明されるように、相互に対面する第１および第２の基板と、これら第１および第２の基板の間に配される液晶層と、画素領域を定義するために、第１の基板上に第１の方向に配列された複数のゲートバス配線および第１の基板上に第２の方向に配列された複数のデータバス配線と、画素領域内の画素電極と、前記液晶層において液晶分子の方向の配向を制御する誘電フレームと、第２の基板上のカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層上の共通電極と、第１および第２の基板間の少なくとも１つの基板上の配向層とを具備している。
【００１３】
共通電極および／または画素電極は、それらの内側に、電界誘導窓を有している。
誘電フレームが、画素領域を取り囲んで、または、画素領域内に形成されている。誘電フレームの誘電率は、液晶層の誘電率以下である。誘電フレームは、フォトアクリレート(photoacrylate)およびＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）のような感光性材料を含んでいる。
上述した一般的な説明および以下の詳細な説明は、いずれも例示的かつ説明のためのものであり、請求されたこの発明のさらなる説明を提供しようとするものであることがわかる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明のマルチドメイン液晶表示素子を、添付図面を参照して詳細に説明する。図３〜図６は、この発明の第１〜第４の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の断面図である。これらの図面に示されるように、この発明は、第１および第２の基板３１，３３と、第１の基板上に第１の方向に配列された複数のゲートバス配線と、第１の基板上に第２の方向に配列された複数のデータバス配線と、ＴＦＴと、第１の基板３１全体の上に配される不導体化層３７と、画素電極１３と、誘電フレーム４１と、第１の基板３１全体の上に配される第１の配向層４５とを具備している。
【００１５】
第２の基板３３上には、遮光層２５が、ゲートバス配線とデータバス配線およびＴＦＴから漏れる全ての光を遮断するために形成されており、カラーフィルタ層２３が遮光層の上に形成され、オーバーコート層２９がカラーフィルタ層２３の上に形成され、共通電極１７がオーバーコート層上に形成され、第２の配向層４７が第２の基板３３全体の上に形成され、液晶層が第１および第２の基板３１，３３の間に形成されている。
【００１６】
データバス配線およびゲートバス配線は、第１の基板３１を複数の画素領域に分割する。ＴＦＴは各画素領域に形成され、ゲート電極１１、ゲート絶縁体３５、半導体層５、オーミックコンタクト層およびソース／ドレイン電極７，９を具備している。不導体化層３７は、第１の基板３１全体の上に形成され、画素電極１３は、ドレイン電極９に結合されている。
【００１７】
誘電フレーム４１は、液晶層の液晶分子の配向方向を制御している。誘電フレーム４１は、画素電極１３または共通電極１７上に形成され、両基板上に誘電フレームを形成することもできる。
【００１８】
この発明のマルチドメインＬＣＤを製造するために、第１の基板３１上の各画素領域に、ゲート電極１１、ゲート絶縁体３５、半導体層５、オーミックコンタクト層６およびソース／ドレイン電極７，９を具備するＴＦＴが形成される。この時点において、複数のゲートバス配線および複数のデータバス配線が、第１の基板３１を複数の画素領域に分割するために形成される。
【００１９】
ゲート電極１１およびゲートバス配線が、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、ゲート電極およびゲートバス配線を、異なる材料から形成される２重の層として構成することもできる。
【００２０】
ゲート絶縁体３５は、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）を使用して堆積することにより形成される。半導体層５およびオーミックコンタクト層は、ＰＥＣＶＤを用いて堆積し、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）およびドーピングされたアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）をそれぞれパタニングすることにより形成される。また、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘおよびａ−Ｓｉ，ｎ＋ａ−Ｓｉは、ＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成され、ゲート絶縁体３５が形成され、半導体層５およびオーミックコンタクト層６がパタニングにより形成される。
【００２１】
データバス配線およびソース／ドレイン電極７，９は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、ゲート電極およびゲートバス配線を、異なる材料から形成される２重の層として構成することもできる。
【００２２】
ストレージ電極（図示略）がゲートバス配線を被覆し、同時に画素電極１３に接続するように形成され、該ストレージ電極が、ゲートバス配線１とともにストレージキャパシタを形成する。
【００２３】
その後、不導体化層３７が、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、アクリル樹脂、ポリイミド系化合物、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを用いて、第１の基板３１全体の上に形成される。画素電極１３は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム:indium tin oxide）のような材料をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。コンタクトホール３９が、画素電極１３をドレインおよびストレージ電極に接続するために、ドレイン電極９上の不導体化層３７の一部を開きかつパタニングすることにより形成される。
【００２４】
第２の基板３３上には、遮光層２５が、ゲートバス配線、データバス配線およびＴＦＴから漏れる全ての光を遮断するために形成される。カラーフィルタ層２３が遮光層２５の上にＲ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青）要素を形成する。カラーフィルタ層２３上には、オーバーコート層２９が樹脂により形成される。共通電極１７は、ＩＴＯを用いて、オーバーコート層の上に形成される。
【００２５】
そして、第１および第２の基板３１，３３の間に液晶を注入することにより、液晶層が形成される。液晶層は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。
【００２６】
誘電フレーム４１が、感光性材料を共通電極１７または画素電極１３上に堆積し、写真石版術を用いて種々の形状にパタニングすることにより形成される。誘電フレーム４１は、誘電率が液晶の誘電率と同一またはそれより小さく、その誘電率が好ましくは３以下である材料、例えば、フォトアクリレートまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）を含んでいる。
【００２７】
さらに、誘電フレーム４１は、第１および第２の基板３１，３３の間に、少なくとも１つの基板上に形成される（図３〜図６を参照のこと）。電界誘導窓４３が、第１および第２の基板３１，３３の間に、少なくとも１つの基板上に形成される（図４および図６参照）。
【００２８】
この時点で、誘電フレーム４１および電界誘導窓４３が、同じ基板上に一緒に形成される。電界誘導窓４３は、共通電極１７または画素電極１３に孔をパタニングすることにより形成される。
【００２９】
図７〜図３９に示されているように、これらの図は、この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の種々の誘電フレーム４１および電界誘導窓４３を示す平面図である。実線の矢印は、第２の基板の配向方向を表し、破線の矢印は、第１の基板の配向方向を表している。
【００３０】
これらの図に示されているように、誘電フレーム４１および電界誘導窓４３は種々の形状にパタニングされ、マルチドメイン効果を達成している。電界誘導窓４３はスリットまたは孔でよい。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向は結合し、マルチドメイン効果を達成している。
【００３１】
「＋」、「×」、または二重「Ｙ」形状のように、電界誘導窓４３を形成して、各画素を４つの領域に分割し、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各領域および各基板上に異なる配向処理または配向方向を形成することにより、マルチドメインが得られる。
【００３２】
少なくとも１つの基板上に、補償膜２９がポリマーで形成される。この補償膜２９は、負の１軸性フィルムであり、１つの光軸を有し、見る角度に応じた方向の位相差を補償する。したがって、階調反転(gray inversion)、傾斜方向における明度比の増加および１画素からのマルチドメインの形成を伴わずに領域を拡げることにより、左右の視野角を効果的に補償することができる。
【００３３】
このマルチドメイン液晶表示素子においては、２つの光軸を有し、負の１軸性フィルムと比較して広い視野角特性を有する補償膜２９として、負の２軸性フィルムを形成することができる。補償膜２９は、両基板またはこれらの基板の内の一方に形成することができる。
【００３４】
補償膜２９を形成した後に、偏光子が少なくとも一方の基板上に形成される。このとき、補償膜２９および偏光子は、一体として構成されることが好ましい。
【００３５】
このＬＣＤにおいて、液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶分子を含み、液晶層内の液晶分子が第１および第２の基板の表面上に垂直方向に配向されるホメオトロピック配向にかけられる。
【００３６】
この発明のマルチドメインＬＣＤにおいて、配向層（図示せず）は第１および／または第２の基板全体の上に形成されている。配向層は、ポリアミドまたはポリイミド系化合物、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリアミック酸(polyamic acid)またはＳｉＯ２のような材料を含んでいる。配向方向を決定するためにラビングが使用される場合には、ラビング処理に適した任意の材料を適用することができる。
【００３７】
さらに、配向層を、ＰＶＣＮ（ポリビニルシンナメート）、ＰＳＣＮ（ポリシロキサンシンナメート）、ＣｅｌＣＮ（セルロースシンナメート）系化合物のような感光性材料で形成することができる。光配向処理に好適な任意の材料を使用することができる。
【００３８】
配向層に対して一度光を照射することにより、配向またはプレチルト方向(pretilt direction)およびプレチルト角(pretilt angle)が決定される。光配向に使用される光としては、紫外光範囲の光、極性のない任意の光、直線偏光された光、および部分的に偏光された光を使用することができる。
ラビングまたは光配向処理において、第１および第２の基板の一方または両方に適用することができ、異なる配向処理を各基板に適用することができる。
【００３９】
配向処理により、マルチドメインＬＣＤが、少なくとも２つのドメインを有するように形成され、ＬＣ層のＬＣ分子が、各ドメインにおいて相互に異なって配向される。すなわち、マルチドメインは、各画素を、「＋」、「×」の形状に分割することにより、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割し、または各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことにより得られる。
【００４０】
分割されたドメインの内の少なくとも１つのドメインを配向しないことは可能である。また、全てのドメインを配向しないことも可能である。
その結果、この発明のマルチドメインＬＣＤは、液晶とは異なる誘電率を有する誘電フレームと、電界を歪曲させ、それによって、広い視野角を得ることができる電界誘導窓とを形成する。
さらに、配向処理を行う場合には、プレチルト角および固定エネルギによって高い応答時間と安定したＬＣ構造とを得ることができる。
【００４１】
図４０および図４１は、この発明の第５の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図および断面図であり、図４２〜図４４は、この発明の第６の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図であり、図４５〜図４７は、この発明の第７の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図であり、図４８〜図５４は、この発明の第８の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図である。
【００４２】
これらの図に示されているように、この発明に係るマルチドメイン液晶表示素子は、第１および第２の基板３１，３３と、第１の基板上の第１の方向に配列された複数のゲートバス配線と、第１の基板上の第２の方向に配列された複数のデータバス配線と、ＴＦＴと、第１の基板３１全体の上に配される不導体化層３７と、画素電極１３と、第１の基板全体の上に配される第１の配向層５３とを具備している。
【００４３】
第２の基板上には、ゲートバス配線およびデータバス配線およびＴＦＴから漏れる全ての光を遮断するために、遮光層２５が形成され、該遮光層の上にカラーフィルタ層２３が形成され、該カラーフィルタ層上に共通電極１７が形成され、電界を歪曲させるために共通電極１７上に誘電フレーム５７が形成され、第２の基板全体の上に第２の配向層５５が形成され、第１および第２の基板間に液晶層が形成される。
【００４４】
データバス配線およびゲートバス配線は、第１の基板３１を複数の画素領域に分割する。ＴＦＴが各画素に形成され、ゲート電極１１とゲート絶縁体３５と、半導体層５と、オーミックコンタクト層と、ソース／ドレイン層７，９とを具備している。不導体化層３７が第１の基板の全体の上に形成され、画素電極１３がドレイン電極９に連結されている。
【００４５】
この発明のマルチドメインＬＣＤを製造するために、第１の基板３１上の各画素領域に、ゲート電極１１と、ゲート絶縁体３５と、半導体層５とオーミックコンタクト層と、ソース／ドレイン層７，９とを具備するＴＦＴが形成される。このとき、複数のゲートバス配線および複数のデータバス配線が、第１の基板３１を複数の画素領域に分割するために形成される。
【００４６】
ゲート電極１１およびゲートバス配線は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。ゲート絶縁体３５は、その上に、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）を用いて、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを堆積することにより形成される。半導体層５およびオーミックコンタクト層は、ＰＥＣＶＤを用いて堆積し、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）およびドーピングされたアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を、それぞれパタニングすることにより形成される。また、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘおよびａ−Ｓｉ，ｎ＋ａ−Ｓｉは、ＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成され、ゲート絶縁体３５が形成され、半導体層５およびオーミックコンタクト層６がパタニングにより形成される。データバス配線およびソース／ドレイン電極７，９は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。
【００４７】
ストレージ電極（図示略）が、ゲートバス配線を被覆し、同時に、画素電極１３に接続するために形成され、該ストレージ電極は、ゲートバス配線とともにストレージキャパシタを構成する。
【００４８】
その後、不導体化層３７がＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、アクリル樹脂、ポリイミド系化合物、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘにより第１の基板３１全体の上に形成される。画素電極１３は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム）のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。コンタクトホール３９が、画素電極１３をドレインおよびストレージ電極に接続するために、ドレイン電極９上の不導体化層３７の一部に孔あけおよびパタニングにより形成される。
【００４９】
第２の基板３３上には、ゲートバス配線、データバス配線およびＴＦＴから漏れる光を遮断するための遮光層２５が形成される。カラーフィルタ層２３が、遮光層上に交互に、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤，緑，青）要素を形成する。共通電極１７が、ＩＴＯを用いて、カラーフィルタ層上に形成される。誘電フレーム５７が、共通電極１７または画素電極１３の上に感光性材料を堆積し、写真石版術を用いて種々の形状にパタニングすることにより形成される。液晶層が、第１および第２の基板の間に液晶を注入することにより形成される。
【００５０】
誘電フレーム５７は、液晶と同一かそれより小さい、好ましくは３以下の誘電率の材料、例えばフォトアクリレートまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）を含んでいる。
【００５１】
さらに、誘電フレーム５７は、スペーサとしても使用される（図４１，図４４,図４７，図５０，図５２，図５４参照）。誘電フレーム５７は、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される。これらの実施形態において、スペーサ分散処理は省略することができ、液晶セルの隙間の均一性は高められ、その結果、歩留まりが向上する。
【００５２】
電界誘導窓４３は、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される（図４６，図５３，図５４参照）。このとき、誘電フレームおよび電界誘導窓は、同じ基板上に一緒に形成される。電界誘導窓４３は、共通電極１７または画素電極１３に孔またはスリットをパタニングすることにより、種々の形状に形成される。
【００５３】
この発明のマルチドメインＬＣＤの実施形態においては、補助電極２７が画素領域を除く領域に、追加して形成される（図４２，図４８）。補助電極２７は、画素電極１３またはゲート電極１１が形成されている層の上に形成され、共通電極１７に電気的に接続される（図４３，図４４，図５１，図５２参照）。
【００５４】
補助電極２７は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム），Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，ＴｉまたはＡｌ合金のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。このときに、同じ金属を１回パタニングし、または、異なる金属を２回パタニングすることにより、補助電極２７および画素電極１３を形成することができる。
【００５５】
図６２〜６８，図８２〜図９１に示されるように、補助電極２７は、画素電極１３を取り囲んで形成されてもよく、データバス配線の側方に、かつ／または、ゲートバス配線の側方に形成されてもよい。
【００５６】
図４８〜図５４は、第１の基板３１上に遮光層２５が形成されていることを示しており、図５１および図５２は、画素電極１３が形成される層の上に補助電極２７が形成されることを示している。これらの実施形態においては、遮光層が画素領域を正確に調整するために形成され、そのために、ラミネーションマージンが減少し、遮光層が第２の基板上に形成される場合よりも開口率が向上する。
【００５７】
少なくとも一方の基板上には、補償膜２９がポリマーによって形成される。この補償膜は、負の１軸性フィルムであり、１つの光軸を有し、見る角度による方向の位相差を補償する。したがって、階調反転、傾斜方向におけるコントラスト比の増加および一画素のマルチドメインへの形成なしに、領域を拡げることにより左右視野角を効果的に補償することができる。
【００５８】
このマルチドメイン液晶表示素子では、２つの光軸を有し、負の１軸性フィルムと比較して、より広い視野角の特徴を有する、負の２軸性フィルムを補償膜２９として形成することができる。この補償膜は、両方の基板または一方の基板に形成することができる。
【００５９】
補償膜２９の形成後に、偏光子が、少なくとも一方の基板上に形成される。このとき、補償膜および偏光子は、一体として構成されることが好ましい。
図５５〜図６１では、マルチドメイン効果を達成する誘電フレーム５７が、種々の形態でパタニングされている。
図６２〜図６８では、補助電極２７が、画素電極１３を取り囲んで形成され、マルチドメイン効果を達成する誘電フレーム５７が、種々の形態でパタニングされている。
図６９〜図８１では、電界誘導窓４３が形成され、誘導フレーム５７が種々の形態でパタニングされており、それによってマルチドメイン効果が達成される。電界誘導窓４３は、スリットまたは孔でよい。
【００６０】
図５５〜図８１のＬＣＤにおいて、液晶層は、該液晶層内の液晶分子が、第１および第２の基板の表面に垂直に配向される、ホメオトロピック配向にかけられる、負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。
【００６１】
図８２〜図８５では、補助電極２７が形成され、マルチドメイン効果を達成する誘電フレーム５７が種々の形態でパタニングされている。図示しないが、補助電極２７を形成しない実施形態も考えられる。
実線の矢印６３は、第２の基板３３のラビング方向を示し、破線の矢印６１は、第１の基板３１のラビング方向を示している。
【００６２】
図８６〜図８８では、補助電極２７が形成され、誘電フレーム５７が種々の形態でパタニングされている。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向が結合し、マルチドメイン効果を達成している。図示しないが、補助電極２７を形成しない実施形態も考えられる。
実線の矢印６７は、第２の基板３３の配向方向を示し、破線の矢印６５は、第１の基板３１の配向方向を示している。
【００６３】
図８９〜図９１では、補助電極２７が形成され、誘電フレーム５７が種々の形態でパタニングされている。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向が、図８６〜図８８とは異なる方法で結合し、マルチドメイン効果を達成している。図示しないが、補助電極２７を形成しない実施形態も考えられる。
【００６４】
図８２〜図９１のＬＣＤにおいて、液晶層は、該液晶層内の液晶分子が、第１および第２の基板の表面に垂直に配向される、ホメオトロピック配向にかけられる、負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。
【００６５】
電界誘導窓または誘電フレームを形成したので、各画素を「＋」、「×」、または、二重「Ｙ」形状のような４つのドメインに分割し、または、各画素を水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことにより、マルチドメインが得られる。
【００６６】
さらに、この発明のマルチドメインＬＣＤでは、第１および第２の配向層５３，５５が、第１および／または第２の基板全体の上に形成される。この配向層は、ポリアミドまたはポリイミド系化合物、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリアミック酸またはＳｉＯ２のような材料を含んでいる。配向方向を決定するためにラビングが使用されるときには、ラビング処理に適した任意の材料を適用することができる。
【００６７】
さらに、配向層をＰＶＣＮ（ポリビニルシンナメート）、ＰＳＣＮ（ポリシロキサンシンナメート）およびＣｅｌＣＮ（セルロースシンナメート）系化合物のような感光性材料により形成することもできる。光配向処理に適した任意の材料を使用してもよい。配向層に１回光を照射することにより、配向またはプレチルト方向およびプレチルト角を決定する。光配向に使用される光としては、紫外光範囲の光、偏光されていない任意の光、直線偏光された光および部分的に偏光された光が使用されることが好ましい。
【００６８】
ラビングまたは光配向処理は、第１および第２の基板の一方または両方に適用することができ、異なる配向処理を各基板に適用することもできる。
配向処理により、少なくとも２つのドメインを用いてマルチドメインＬＣＤが形成され、ＬＣ層のＬＣ分子が、各ドメインにおいて相互に異なる方向に配向される。すなわち、マルチドメインは、各画素を、「＋」または「×」形状のような４つの領域に分割し、または、各画素を水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことにより得られる。
【００６９】
分割されたドメインの内の少なくとも１つのドメインを配向しないことも可能である。また、全てのドメインを配向しないことも可能である。
その結果、この発明のマルチドメインＬＣＤは、液晶とは異なる誘電率を有する誘電フレーム、電界を歪曲させるための補助電極または電界誘導窓を形成し、それによって、広い視野角が達成される。
【００７０】
また、誘電フレームは、スペーサとしてパタニングされ、従来のＬＣＤ処理におけるスペーサ処理を省くことができる。
さらに、配向処理を行う場合には、プレチルト角および固定エネルギ(anchoring energy)により、高い応答時間と安定したＬＣ構造とを達成することができる。
【００７１】
図９２〜図９５は、この発明の第９の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図であり、図９６〜図９８は、この発明の第１０の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の断面図である。
【００７２】
これらの図に示されるように、この発明は、第１および第２の基板３１，３３と、第１の基板の第１の方向に配列された複数のゲートバス配線１と、第１の基板の第２の方向に配列された複数のデータバス配線３と、ＴＦＴと、不導体化層３７と、画素電極１３とを具備している。
【００７３】
第２の基板３３には、ゲートおよびデータバス配線１，３およびＴＦＴから漏れる光を遮断するために遮光層２５が形成され、該遮光層の上にカラーフィルタ層２３が形成され、該カラーフィルタ層上に共通電極１７が形成され、画素領域以外の領域に誘電フレームが形成され、第１および第２の基板の間に液晶層が形成される。
【００７４】
データバス配線３およびゲートバス配線１は、第１の基板３１を複数の画素領域に分割する。ＴＦＴは、各画素領域に形成され、ゲート電極１１とゲート絶縁体３５と、半導体層５と、オーミックコンタクト層６とソース／ドレイン電極７，９とを具備している。不導体化層３７は、第１の基板３１全体の上に形成される。画素電極１３はドレイン電極９と結合される。
【００７５】
この発明のマルチドメインＬＣＤを製造するために、第１の基板３１上の各画素領域に、ゲート電極１１とゲート絶縁体３５と半導体層５とオーミックコンタクト層６とソース／ドレイン層７，９とを具備するＴＦＴが形成される。このとき、複数のゲートバス配線１および複数のデータバス配線３が、第１の基板３１を複数の画素領域に分割するために形成される。
【００７６】
ゲート電極１１およびゲートバス配線１は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、別々の材料から構成される二重層としてゲート電極およびゲートバス配線を形成することもできる。
【００７７】
ゲート絶縁体３５は、その上に、ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン），アクリル樹脂をＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成される。半導体層５およびオーミックコンタクト層６は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）およびドーピングされたアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）をそれぞれ、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）を用いて堆積し、かつ、パタニングすることにより形成される。また、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘおよびａ−Ｓｉ，ｎ＋ａ−ＳｉがＰＥＣＶＤを用いて堆積することにより形成され、ゲート絶縁体３５が形成され、半導体層５およびオーミックコンタクト層６がパタニングにより形成される。
【００７８】
データバス配線３およびソース／ドレイン電極７，９が、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔａ，Ａｌ合金等のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。これに代えて、データバス配線およびソース／ドレイン電極を、異なる材料からなる二重の層として形成することもできる。
【００７９】
ストレージ電極（図示せず）は、ゲートバス配線１を覆うように形成され、該ストレージ電極はゲートバス配線１とともにストレージキャパシタを構成する。その後、不導体化層３７が、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン），アクリル樹脂，ポリイミド系化合物，ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘを用いて第１の基板全体に形成される。画素電極１３は、ＩＴＯ（酸化錫インジウム）のような金属をスパッタリングにより堆積してからパタニングすることにより形成される。コンタクトホール３９は、画素電極１３をドレイン電極９およびストレージ電極に接続するために、ドレイン電極９上の不導体化層３７の一部に孔あけおよびパタニングすることにより形成される。
【００８０】
第２の基板３３上には、ゲートバス配線１およびデータバス配線３およびＴＦＴから漏れる光を遮断するための遮光層２５が形成される。カラーフィルタ層２３が、遮光層２５の上に交互にＲ，Ｇ，Ｂ（赤，緑，青）要素を配置するために形成される。
【００８１】
共通電極１７がＩＴＯを用いてカラーフィルタ層２３の上に形成され、液晶層が、第１および第２の基板の間に液晶を注入することにより形成される。液晶層は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含んでいる。また、液晶層は、キラルドーパントを含んでいてもよい。
【００８２】
第１および第２の基板の間の少なくとも１つの基板には、画素電極が形成された領域以外の領域に感光性材料を堆積し、写真石版術を用いて種々の形態にパタニングすることにより、誘電フレーム５３が形成される。
この誘電フレーム５３は、３以下であることが好ましい、液晶と同一またはこれより小さい誘電率の材料、例えば、フォトアクリレートまたはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）を含んでいる。
【００８３】
一例として、誘電フレームは、ポリイミドとカーボンブラックの混合物、またはアクリル樹脂とカーボンブラックの混合物を含んでいてもよい。したがって、誘電フレームは画素領域を除く領域から漏れる光を遮断し、液晶層にかけられる電界を歪曲させる。この場合に、液晶層の誘電率は約４であり、誘電フレームの誘電率は、３．５以下であることが好ましい。
【００８４】
その一方、図９６〜図９８に示されるように、誘電フレームは、第１の基板と第２の基板との間の隙間を均一に維持するためのスペーサとしても使用される。
さらに、誘電フレーム５３は、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される。そして、電界誘導窓５１が、第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に形成される。
このとき、誘電フレーム５３および電界誘導窓５１は、同じ基板上に一緒に形成することもできる。電界誘導窓５１は、共通電極１７または画素電極１３をパタニングすることにより形成される。
【００８５】
少なくとも一方の基板には、ポリマーを用いて補償膜２９が形成される。補償膜は、負の１軸性フィルムであり、１つの光軸を有し、視野角による方向の位相差を補償する。したがって、階調反転、傾斜方向におけるコントラスト比の増加および１画素のマルチドメインへの形成なしに、領域を拡げることにより左右の視野角を効果的に補償することができる。
【００８６】
この発明のマルチドメイン液晶表示素子においては、２つの光軸を有し、負の１軸性フィルムより広い視野角の特徴を有する補償膜として、負の２軸性フィルムを形成することができる。補償膜は、両基板またはそれらの一方に形成されてもよい。
補償膜の形成後に、少なくとも一方の基板上に偏光子が形成される。このとき、補償膜および偏光子は一体として構成されることが好ましい。
【００８７】
この発明のマルチドメインＬＣＤでは、電力消費を低減し、輝度を増加させ、より低い反射、およびコントラスト比を向上するように、「ｎ−ライン」薄膜トランジスタ（米国特許第５，６９４，１８５号）の最適構造設計により、開口率が向上される。開口率は、ゲート配線上方にＴＦＴを形成し、「ｎ−配線」ＴＦＴを提供することにより増大させられる。ゲートバス配線とドレイン電極との間に生じる寄生容量は、対称ＴＦＴ構造と同じチャネル長さを有するＴＦＴがチャネル長さ延長の効果によって製造されるときに、低減することができる。
【００８８】
この発明のマルチドメインＬＣＤは、画素電極および／または共通電極上の誘電フレーム５３、または、画素電極内の孔またはスリットのような電界誘導窓５１、不導体化層、ゲート絶縁体、カラーフィルム層および／または共通電極をパタニングにより有しており、それによって電界を歪曲させる効果およびマルチドメインを達成することができる。
【００８９】
すなわち、電界誘導窓５１または誘電フレーム５３を形成することで、各画素を「＋」、「×」、または２重の「Ｙ」形状のような４つのドメインに分割することにより、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割することにより、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことによりマルチドメインが得られる。
【００９０】
図９９〜図１４８は、この発明の実施形態に係る種々の電界誘導窓およびマルチドメイン液晶表示素子の誘電フレームを示す平面図である。これらの図において、実線の矢印は、第２の基板の配向方向を示し、破線の矢印は、第１の基板の配向方向を示している。
【００９１】
さらに、誘電フレーム５３および少なくとも１つの電界誘導窓５１は、マルチドメイン効果を得る種々の形状にパタニングされる。電界誘導窓はスリットまたは孔でよい。さらに、隣接する２つの画素および２つの配向方向が結合し、マルチドメイン効果を達成している。
【００９２】
図１０３および図１０４は、この発明の第１１の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の平面図および断面図である。
これらの図に示されるように、この発明の第１１の実施形態は、第１および第２の基板間の一方の基板上の画素内にジグザグ形状を有する複数の誘電フレーム５３を有している。複数の電界誘導窓５１は、第１および第２の基板上に種々の形態で形成される。さらに、複数の補助電極２７が、画素電極１３の電界誘導窓５１に対応して、ゲートバス配線が形成された同じ層上に形成された。
【００９３】
この発明のマルチドメインＬＣＤでは、配向層（図示せず）が、第１および／または第２の基板全体の上に形成される。配向層は、ポリアミドまたはポリイミド系化合物、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリアミック酸またはＳｉＯ２のような材料を含んでいる。配向方向を決定するためにラビングが使用される場合には、ラビング処理に適した任意の材料を適用すべきである。
【００９４】
さらに、ＰＶＣＮ（ポリビニルシンナメート）、ＰＳＣＮ（ポリシロキサンシンナメート）およびＣｅｌＣＮ（セルロースシンナメート）系化合物のような、感光性材料を用いて配向層を形成することができる。光配向処理に適した任意の材料を使用することができる。
【００９５】
配向層に一旦光が照射されると、配向またはプレチルト方向およびプレチルト角が決定される。光配向に使用される光は、紫外光範囲の光であることが好ましく、任意の偏光されていない光、直線偏光された光および部分的に偏光された光を使用することができる。
ラビングまたは光配向処理は、第１および第２の基板の一方または両方に適用し、または、各基板に対して異なる配向処理を適用することができる。
【００９６】
配向処理により、マルチドメインＬＣＤが、少なくとも２つのドメインを用いて形成され、ＬＣ層のＬＣ分子が、各ドメインにおいて異なる方向に配向される。すなわち、各画素を、「＋」または「×」形状のように４つのドメインに分割し、または、各画素を、水平、垂直および／または対角に分割し、かつ、各ドメインおよび各基板に対して異なる配向処理または配向方向の形成を行うことによりマルチドメインが達成される。
【００９７】
分割されたドメインの内の少なくとも１つのドメインを配向しないことができる。また、全てのドメインを配向しないこともできる。
その結果、この発明のマルチドメインＬＣＤは、画素領域を除く領域に誘電フレームを形成し、画素領域に電界誘導窓を形成するので、電界が歪曲させられ、マルチドメイン効果が達成される。
【００９８】
さらに、誘電フレームは遮光層またはスペーサとして使用され、製造処理を簡易にしかつ高い開口率を達成することができる。
また、配向処理を行う場合には、プレチルト角および固定エネルギによって、高い応答時間と安定したＬＣ構造とを得ることができる。したがって、欠陥が除去され、それによって、輝度が向上される。
【００９９】
この発明の精神および範囲を逸脱することなく、この発明の液晶表示素子に種々の変更を加えることができるということは、当業者であれば明白に理解できることである。したがって、この発明は、特許請求の範囲により提供されるこの発明およびその均等の範囲の変更および変形を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 関連技術における液晶表示素子を示す断面図である。
【図２】 図１と同様の断面図である。
【図３】 この発明の第１の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４】 この発明の第２の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５】 この発明の第３の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図６】 この発明の第４の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図２９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図３９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４０】 この発明の第５の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４１】 図４０のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４２】 この発明の第６の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４３】 図４２のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４４】 図４２のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４５】 この発明の第７の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４６】 図４５のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４７】 図４５のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図４８】 この発明の第８の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図４９】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５０】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５１】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５２】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５３】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５４】 図４８のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図５５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図５９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図６９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図７９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８２】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８６】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８８】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図８９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９０】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図９２】 この発明の第９の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９３】 図９２と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９４】 図９２と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９５】 図９２と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９６】 この発明の第１０の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９７】 図９６と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９８】 図９６と同様のマルチドメイン液晶表示素子を示す断面図である。
【図９９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１００】 図９９と同様の平面図である。
【図１０１】 図９９と同様の平面図である。
【図１０２】 図９９と同様の平面図である。
【図１０３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１０４】 図１０３と同様の平面図である。
【図１０５】 図１０３と同様の平面図である。
【図１０６】 図１０３と同様の平面図である。
【図１０７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１０８】 図１０７と同様の平面図である。
【図１０９】 図１０７と同様の平面図である。
【図１１０】 図１０７と同様の平面図である。
【図１１１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１１２】 図１１１と同様の平面図である。
【図１１３】 図１１１と同様の平面図である。
【図１１４】 図１１１と同様の平面図である。
【図１１５】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１１６】 図１１５と同様の平面図である。
【図１１７】 図１１５と同様の平面図である。
【図１１８】 図１１５と同様の平面図である。
【図１１９】 図１１５と同様の平面図である。
【図１２０】 図１１５と同様の平面図である。
【図１２１】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１２２】 図１２１と同様の平面図である。
【図１２３】 図１２１と同様の平面図である。
【図１２４】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１２５】 図１２４と同様の平面図である。
【図１２６】 図１２４と同様の平面図である。
【図１２７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１２８】 図１２７と同様の平面図である。
【図１２９】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３０】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３１】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３２】 図１２７と同様の平面図である。
【図１３３】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１３４】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３５】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３６】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３７】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３８】 図１３３と同様の平面図である。
【図１３９】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１４０】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４１】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４２】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４３】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４４】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４５】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４６】 図１３９と同様の平面図である。
【図１４７】 この発明の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子の電界誘導窓および誘電フレームを示す平面図である。
【図１４８】 図１４７と同様の平面図である。
【図１４９】 この発明の第１１の実施形態に係るマルチドメイン液晶表示素子を示す平面図である。
【図１５０】 図１４９のマルチドメイン液晶表示素子の断面図である。
【符号の説明】
１ ゲートバス配線
３ データバス配線
１３ 画素電極
１７ 共通電極
２３ カラーフィルタ層
２５ 遮光層
２７ 補助電極
２９ オーバーコート層
３１ 第１の基板
３３ 第２の基板
３５ ゲート絶縁体
３７ 不動態化層
４３，５１ 電界誘導窓
５３，５７ 誘電フレーム
Claims (16)
- 相互に対向配置される第１および第２の基板と、
該第１および第２の基板の間に配される液晶層と、
画素領域を画定するために、前記第１の基板上に第１の方向に配列される複数のゲートバス配線および前記第１の基板上に第２の方向に配列される複数のデータバス配線と、
前記画素領域に配される画素電極と、
前記第２の基板上に配されるカラーフィルタ層と、
該カラーフィルタ層上に配される共通電極と、
前記第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に配される配向層と、
前記画素電極と前記共通電極とに直接的にまたは前記配向層を介して接続され、板状体としてあるいは板状体の組み合わせとして形成されるとともに該板状体の延びる方向と垂直な方向の断面の幅が略同一であって、前記液晶層にかけられる電界を歪曲させて液晶分子の配向方向を制御する誘電フレームとを有し、
前記誘電フレームの誘電率が、前記液晶層の誘電率以下であることを特徴とするマルチドメイン液晶表示装置。 - 前記共通電極が、その内部に電界誘導窓を有することを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記画素電極が、その内部に電界誘導窓を有することを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記誘電フレームが、フォトアクリレート (photoacrylate) およびＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）からなるグループから選択される材料を含んでいることを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記画素領域が、少なくとも２つの部分に分割され、各部分における前記液晶層内の液晶分子が、相互に異なる方向に駆動されることを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記配向層が、少なくとも２つの部分に分割され、各部分における前記配向層内の液晶分子が、相互に異なる方向に配向されていることを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記配向層の少なくとも１つの部分が配向処理されていることを特徴とする請求項６記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記配向層の少なくとも１つの部分がラビング処理されることを特徴とする請求項６記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記配向層が、ポリイミドおよびポリアミド系化合物、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ポリアミック酸および二酸化珪素からなるグループから選択される材料を含むことを特徴とする請求項８記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記配向層の少なくとも１つの部分が、光配向処理されていることを特徴とする請求項６記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記配向層が、ＰＶＣＮ（ポリビニルシンナメート）、ＰＳＣＮ（ポリシロキサンシンナメート）、ＣｅｌＣＮ（セルロースシンナメート）系化合物からなるグループから選択 される材料を含むことを特徴とする請求項１０記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記液晶層が、正の誘電異方性を有する液晶分子を含むことを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記液晶層が、負の誘電異方性を有する液晶分子を含むことを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記液晶層が、キラルドーパントを含むことを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に、負の１軸性フィルムをさらに具備することを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
- 前記第１および第２の基板間の少なくとも一方の基板上に、負の２軸性フィルムをさらに具備することを特徴とする請求項１記載のマルチドメイン液晶表示素子。
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