JP5408912B2 - 液晶表示パネル - Google Patents
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Description
本技術は、横電界方式の液晶表示パネルに関する。更に詳しくは、本技術は、補助容量を適宜に設定することによって、開口率が大きくしかも消費電力も小さくすることのできるフリンジ・フィールド・スイッチング（Fringe Field Switching：以下、「ＦＦＳ」という。）モードの液晶表示パネルに関する。
液晶表示パネルはＣＲＴ（陰極線管）と比較して軽量、薄型、低消費電力という特徴が
あるため、表示用として多くの電子機器に使用されている。液晶表示パネルは、配向膜に
対してラビング処理することにより所定方向に整列した液晶分子の向きを電界により変え
て、光の透過量ないし反射量を変化させて画像を表示させるものである。
あるため、表示用として多くの電子機器に使用されている。液晶表示パネルは、配向膜に
対してラビング処理することにより所定方向に整列した液晶分子の向きを電界により変え
て、光の透過量ないし反射量を変化させて画像を表示させるものである。
液晶表示パネルの液晶層に電界を印加する方法として、縦電界方式のものと横電界方式
のものとがある。縦電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配置される一対の電極
により、概ね縦方向の電界を液晶分子に印加するものである。この縦電界方式の液晶表示
パネルとしては、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード
、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード等のものが知られている。横電界
方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配設される一対の基板のうちの一方の内面側に
一対の電極を互いに絶縁して設け、概ね横方向の電界を液晶分子に対して印加するもので
ある。この横電界方式の液晶表示パネルとしては、一対の電極が平面視で重ならないＩＰ
Ｓ（In-Plane Switching）モードのものと、重なるＦＦＳモードのものとが知られている
。
のものとがある。縦電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配置される一対の電極
により、概ね縦方向の電界を液晶分子に印加するものである。この縦電界方式の液晶表示
パネルとしては、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード
、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード等のものが知られている。横電界
方式の液晶表示パネルは、液晶層を挟んで配設される一対の基板のうちの一方の内面側に
一対の電極を互いに絶縁して設け、概ね横方向の電界を液晶分子に対して印加するもので
ある。この横電界方式の液晶表示パネルとしては、一対の電極が平面視で重ならないＩＰ
Ｓ（In-Plane Switching）モードのものと、重なるＦＦＳモードのものとが知られている
。
このうち、ＦＦＳモードの液晶表示パネルは、絶縁膜を介して上電極と下電極とからな
る一対の電極をそれぞれ異なる層に配置し、上電極にスリット状の開口を設け、このスリ
ットを通る概ね横方向の電界を液晶層に印加するものである。このＦＦＳモードの液晶表
示パネルは、広い視野角を得ることができると共に画像コントラストを改善できるという
効果があるので、近年、多く用いられるようになってきている。ここで、下記特許文献１
に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネルの構成を図７及び図８を用いて説明する
。
る一対の電極をそれぞれ異なる層に配置し、上電極にスリット状の開口を設け、このスリ
ットを通る概ね横方向の電界を液晶層に印加するものである。このＦＦＳモードの液晶表
示パネルは、広い視野角を得ることができると共に画像コントラストを改善できるという
効果があるので、近年、多く用いられるようになってきている。ここで、下記特許文献１
に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネルの構成を図７及び図８を用いて説明する
。
図７は下記特許文献１に開示されているＦＦＳモードの液晶表示パネルのアレイ基板の
１画素の模式的平面図である。図８は図７のVIII−VIII線に沿った模式断面図である。
１画素の模式的平面図である。図８は図７のVIII−VIII線に沿った模式断面図である。
このＦＦＳモードの液晶表示パネル５０は、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板（図
示省略）とを備えている。アレイ基板ＡＲは、透明基板５１の表面にそれぞれ平行に複数
の走査線５２及びコモン配線５３が設けられ、これら走査線５２及びコモン配線５３に直
交する方向に複数の信号線５４が設けられている。そして、走査線５２及び信号線５４で
区画された領域のそれぞれを覆うようにコモン配線５３に接続されたＩＴＯ（Indium Tin
Oxide ）等の透明導電性材料からなる下電極５５が設けられ、この下電極５５の表面に
ゲート絶縁膜５６及びパッシベーション膜５７を介してストライプ状に複数のスリット５
８が形成されたＩＴＯ等の透明材料からなる上電極５９が設けられている。そして、この
上電極５９及び複数のスリット５８の表面は配向膜（図示省略）により被覆されている。
示省略）とを備えている。アレイ基板ＡＲは、透明基板５１の表面にそれぞれ平行に複数
の走査線５２及びコモン配線５３が設けられ、これら走査線５２及びコモン配線５３に直
交する方向に複数の信号線５４が設けられている。そして、走査線５２及び信号線５４で
区画された領域のそれぞれを覆うようにコモン配線５３に接続されたＩＴＯ（Indium Tin
Oxide ）等の透明導電性材料からなる下電極５５が設けられ、この下電極５５の表面に
ゲート絶縁膜５６及びパッシベーション膜５７を介してストライプ状に複数のスリット５
８が形成されたＩＴＯ等の透明材料からなる上電極５９が設けられている。そして、この
上電極５９及び複数のスリット５８の表面は配向膜（図示省略）により被覆されている。
そして、走査線５２と信号線５４との交差位置の近傍にはスイッチング素子としてのＴ
ＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されている。このＴＦＴは、走査線５２の表面にゲ
ート絶縁膜５６を介して半導体層６１が配置され、半導体層６１の表面の一部を覆うよう
に信号線５４の一部が延在されてＴＦＴのソース電極Ｓを構成し、半導体層６１の下部の
走査線部分がゲート電極Ｇを構成し、また、半導体層６１の一部分と重なる上電極５９の
部分がドレイン電極Ｄを構成している。そして、上電極５９はパッシベーション膜５７に
形成されたコンタクトホール６２を経てドレイン電極Ｄと電気的に接続されている。
ＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されている。このＴＦＴは、走査線５２の表面にゲ
ート絶縁膜５６を介して半導体層６１が配置され、半導体層６１の表面の一部を覆うよう
に信号線５４の一部が延在されてＴＦＴのソース電極Ｓを構成し、半導体層６１の下部の
走査線部分がゲート電極Ｇを構成し、また、半導体層６１の一部分と重なる上電極５９の
部分がドレイン電極Ｄを構成している。そして、上電極５９はパッシベーション膜５７に
形成されたコンタクトホール６２を経てドレイン電極Ｄと電気的に接続されている。
また、カラーフィルタ基板は、図示省略したが、透明基板の表面にカラーフィルタ層、オーバーコート層及び配向膜が設けられた構成を有している。そして、アレイ基板ＡＲの上電極５９及び下電極５５とカラーフィルタ基板のカラーフィルタ層とが互いに対向するようにアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板を対向させ、その間に液晶を封入するとともに、両基板のそれぞれ外側に偏光板を偏光方向が互いに直交する方向となるように配置することにより、ＦＦＳモードの液晶表示パネル５０が形成される。このＦＦＳモードの液晶表示パネル５０は、上電極５９と下電極５５とがゲート絶縁膜５６及びパッシベーション膜５７を挟んで互いに対向しているため、上電極５９と下電極５５との間に容量が形成されることになる。そのため、ＦＦＳモードの液晶表示パネル５０は、画素全体を補助容量として機能させることが可能となり、補助容量を意図的に画素領域内に形成する必要性がないため、別途補助容量を形成する必要があった従来の縦電界方式の液晶表示パネルに比すると開口率が上昇するという利点が存在している。
特開２００２−９０７８１号公報
しかしながら、ＦＦＳモードの液晶表示パネルは、上電極、下電極及び絶縁膜で形成さ
れる補助容量を用いる場合、画素の面積に比例して画素内に形成される補助容量も増大す
る。例えば、１００ｐｐｉ（ピクセル／インチ）前後の精細度の低い液晶表示パネルでは
、１画素領域の面積が大きくなるので、補助容量が相対的に大きくなり、画素に十分な電
荷を与えるためにはＴＦＴの寸法を大きくする必要が生じ、これが逆に開口率を下げる原
因となっていた。また、画素の補助容量が大きくなると、それに比例して液晶表示パネル
の消費電力も増大する傾向にある。
れる補助容量を用いる場合、画素の面積に比例して画素内に形成される補助容量も増大す
る。例えば、１００ｐｐｉ（ピクセル／インチ）前後の精細度の低い液晶表示パネルでは
、１画素領域の面積が大きくなるので、補助容量が相対的に大きくなり、画素に十分な電
荷を与えるためにはＴＦＴの寸法を大きくする必要が生じ、これが逆に開口率を下げる原
因となっていた。また、画素の補助容量が大きくなると、それに比例して液晶表示パネル
の消費電力も増大する傾向にある。
本技術は、上述のようなＦＦＳモードの液晶表示パネルの従来技術の問題点を解決すべくなされたものである。すなわち、本技術は、画素内の補助容量を適宜の大きさにすることによって、高開口率で、消費電力が少ないＦＦＳモードの液晶表示パネルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本技術の液晶表示パネルは、液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、一対の基板の一方には複数のスリットを有する上電極と、上電極と絶縁膜を介して基板側に平面視で上電極と一部が重なるように形成された下電極と、を備えた液晶表示パネルにおいて、下電極には上電極のスリットと平行にスリットが形成されており、下電極のスリットは平面視で上電極と上電極のスリットの両方に重なるように形成され、上電極は平面視で下電極と下電極のスリットの両方に重なるように形成されていることを特徴とする。
本技術の液晶表示パネルは、液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、一対の基板の一方には複数のスリットを有する上電極と、上電極と絶縁膜を介して基板側に形成された下電極とを備えている。係る構成によって本技術の液晶表示パネルはＦＦＳモードで作動するものとなる。なお、絶縁膜としては酸化ケイ素ないし窒化ケイ素等の無機絶縁膜を使用し得る。また、下電極及び上電極としてはＩＴＯないしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電性材料が使用される。更に、本技術の液晶表示パネルにおいて使用し得るスイッチング素子としては、半導体材料としてアモルファスシリコンを使用したＴＦＴ、ポリシリコンを使用したＴＦＴ、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Low Temperature Poly Silicon）ＴＦＴ、薄膜ダイオードＴＦＤ（Thin Film Diode）等を使用することができる。
そして、本技術の液晶表示パネルにおいては、下電極には上電極のスリットと平行にスリットが形成されており、下電極の一部が平面視で上電極と重畳する位置に形成されており、下電極のスリットは平面視で上電極と上電極のスリットの両方に重なるように形成されている。更に、上電極は平面視で下電極と下電極のスリットの両方に重なるように形成されている。下電極に形成されているスリットが上電極のスリットと平行に形成されていると、上電極と下電極との間に生じる電界の方向は上電極のスリットによって形成される辺と直交する方向となるので、液晶分子の配向の乱れが減少する。
更に、中型ないし大型のＦＦＳモードの液晶表示パネルでは、個々の画素の面積も大きくなるため、それに比例して補助容量も大きくなるので、駆動用のスイッチング素子も大電流を流すことができる大きなサイズのものが必要となる。本技術の液晶表示パネルでは、下電極の一部が平面視で上電極と重畳する位置に形成されており、下電極のスリットは平面視で上電極と上電極のスリットの両方に重なるように形成され、上電極は平面視で下電極と下電極のスリットの両方に重なるように形成されているので、平面視で上電極には下電極がそれぞれ一部分重畳する部分が生じる。上電極が平面視で下電極のスリットと平面視で重畳する部分は、容量が形成されない。そのため、本技術の液晶表示パネルによれば、同じサイズの従来例のＦＦＳモードの液晶表示パネルと比すると補助容量が小さくなるので、駆動用スイッチング素子のサイズを小さくでき、表示画質が良好で、開口度が大きいＦＦＳモードの液晶表示パネルとなる。また、本技術の液晶表示パネルでは、下電極の一部が平面視で上電極と重畳する位置に形成されており、下電極のスリットは平面視で上電極と上電極のスリットの両方に重なるように形成され、上電極は平面視で下電極とした電極のスリットの両方に重なるように形成されているので、平面視で下電極のスリットと上電極のスリットが重畳する部分が生じる。平面視で下電極のスリットと上電極のスリットが重畳する部分では、両電極による透過率の低下を受けない。そのため、本技術の液晶パネルは、より高い透過率を確保でき、明るい表示が可能なＦＦＳモードの液晶表示パネルとなる。なお、本技術の液晶表示パネルにおいては、上電極及び下電極に形成されるスリットは、両端部が閉じていても、片側が開放されているものであってもよい。
上記目的を達成するため、本技術の液晶表示パネルは、液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、一対の基板の一方には複数のスリットを有する上電極と、上電極と絶縁膜を介して基板側に平面視で前記上電極と一部が重なるように形成された下電極と、を備えた液晶表示パネルにおいて、下電極には前記上電極のスリットと平行にスリットが形成されており、下電極のスリットは平面視で上電極と上電極のスリットの両方に重なるように形成され、下電極は、平面視において上電極の１本おきに上電極と重なる位置に配置されていることを特徴とする。
また、本技術の液晶表示パネルにおいては、下電極に形成されているスリットは、幅が上電極のスリット間の幅よりも広くすることができる。
このとき、スリットピッチが小さいほど液晶表示パネルの透過率が上がるため、上電極のスリットピッチは露光機の解像度限界まで小さくすることが望ましい。そして、下電極のスリットの幅を上電極のスリットの幅よりも太くすると、下電極のスリットを形成するために高解像度の露光機を使用する必要がなくなり、しかも、下電極の存在による透過率の低下が小さくなる。そのため、本技術の液晶表示パネルによれば、下電極の製造工程で安価な露光機を使用することができると共に、明るい表示が可能なＦＦＳモードの液晶表示パネルが得られる。
また、本技術の液晶表示パネルにおいては、下電極が平面視で重ならないように配置されている上電極は、平面視で上電極が下電極のスリットの略中央に位置するように形成されることが好ましい。
下電極を、平面視において上電極の1本おきに上電極と重なる位置に配置すると、下電極のスリットを形成するために高解像度の露光機を使用する必要がなくなり、しかも、下電極の存在による透過率の低下が小さくなる。そのため、本技術の液晶表示パネルによれば、下電極の製造工程で安価な露光機を使用することができると共に、明るい表示が可能なＦＦＳモードの液晶表示パネルが得られる。
また、本技術の液晶表示パネルにおいては、下電極は、基板に形成された層間膜の表面に形成されていることが好ましい。
下電極は、基板に形成された層間膜の表面に形成されていると、ＦＦＳモードの液晶表示パネルを構成する下電極、絶縁膜及び上電極が全て層間膜上に配置されることになる。そのため、係る態様の液晶表示パネルによれば、各画素領域の広い面積範囲に渉って上電極及び下電極を配置することができるようになり、開口度がより大きく明るい表示が可能なＦＦＳモードの液晶表示パネルが得られる。
以下、図面を参照して本技術の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本技術の技術思想を具体化するためのＦＦＳモードの液晶表示パネルを例示するものであって、本技術をこの液晶表示パネルに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。更に、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。
図１は第１の実施態様に係る液晶表示パネルのＴＦＴ基板上の１画素の概略平面図であ
る。図２は図１のII−II線に沿った断面図である。図３は第２の実施態様に係る液晶表示
パネルのＴＦＴ基板上の１画素の概略平面図である。図４は図３のIV−IV線に沿った断面
図である。図５は第３の実施態様に係る液晶表示パネルのＴＦＴ基板上の１画素の概略平
面図である。図６は図５のVI−VI線に沿った断面図である。
る。図２は図１のII−II線に沿った断面図である。図３は第２の実施態様に係る液晶表示
パネルのＴＦＴ基板上の１画素の概略平面図である。図４は図３のIV−IV線に沿った断面
図である。図５は第３の実施態様に係る液晶表示パネルのＴＦＴ基板上の１画素の概略平
面図である。図６は図５のVI−VI線に沿った断面図である。
［第１の実施形態］
このＦＦＳモードの液晶表示パネル１０Ａは、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板と
を備えている。アレイ基板ＡＲは、第１の透明基板１１の表面にそれぞれ平行に複数の走
査線１２及びコモン配線１３が設けられ、これら走査線１２及びコモン配線１３に直交す
る方向に複数の信号線１４が設けられている。そして、走査線１２及び信号線１４で区画
された領域のそれぞれを覆うように、コモン配線１３に接続されていると共にストライプ
状に複数のスリット１５ａが形成されたＩＴＯやＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等からな
る透明材料からなる下電極１６ａが設けられている。また、下電極１６ａの表面にはゲー
ト絶縁膜１７を介してパッシベーション膜１８が形成されている。なお、ゲート絶縁膜１
７及びパッシベーション膜１８は、酸化ケイ素ないし窒化ケイ素等から形成される。また
、パッシベーション膜１８の表面には、ストライプ状に複数のスリット１９が形成された
ＩＴＯ等の透明材料からなる上電極２０が設けられている。上電極２０の幅Ｗとスリット
１９の幅は、同一に形成される。そして、この上電極２０及び複数のスリット１９の表面
は配向膜（図示省略）により被覆されている。なお、下電極１６ａのスリット１５ａ及び
上電極２０のスリット１９の配置関係の詳細については後述する。
このＦＦＳモードの液晶表示パネル１０Ａは、アレイ基板ＡＲとカラーフィルタ基板と
を備えている。アレイ基板ＡＲは、第１の透明基板１１の表面にそれぞれ平行に複数の走
査線１２及びコモン配線１３が設けられ、これら走査線１２及びコモン配線１３に直交す
る方向に複数の信号線１４が設けられている。そして、走査線１２及び信号線１４で区画
された領域のそれぞれを覆うように、コモン配線１３に接続されていると共にストライプ
状に複数のスリット１５ａが形成されたＩＴＯやＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等からな
る透明材料からなる下電極１６ａが設けられている。また、下電極１６ａの表面にはゲー
ト絶縁膜１７を介してパッシベーション膜１８が形成されている。なお、ゲート絶縁膜１
７及びパッシベーション膜１８は、酸化ケイ素ないし窒化ケイ素等から形成される。また
、パッシベーション膜１８の表面には、ストライプ状に複数のスリット１９が形成された
ＩＴＯ等の透明材料からなる上電極２０が設けられている。上電極２０の幅Ｗとスリット
１９の幅は、同一に形成される。そして、この上電極２０及び複数のスリット１９の表面
は配向膜（図示省略）により被覆されている。なお、下電極１６ａのスリット１５ａ及び
上電極２０のスリット１９の配置関係の詳細については後述する。
そして、走査線１２と信号線１４との交差位置の近傍にはスイッチング素子としてのＴ
ＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されている。このＴＦＴは、走査線１２の表面に半
導体層２１が配置され、半導体層２１の表面の一部を覆うように信号線１４の一部が延在
されてＴＦＴのソース電極Ｓを構成し、半導体層２１の下部の走査線部分がゲート電極Ｇ
を構成し、また、半導体層２１の一部分と重なる上電極２０の部分がドレイン電極Ｄを構
成している。
ＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されている。このＴＦＴは、走査線１２の表面に半
導体層２１が配置され、半導体層２１の表面の一部を覆うように信号線１４の一部が延在
されてＴＦＴのソース電極Ｓを構成し、半導体層２１の下部の走査線部分がゲート電極Ｇ
を構成し、また、半導体層２１の一部分と重なる上電極２０の部分がドレイン電極Ｄを構
成している。
また、カラーフィルタ基板は、図示省略したが、第２の透明基板の表面にカラーフィル
タ層、オーバーコート層及び配向膜が順次形成された構成を有している。そして、アレイ
基板ＡＲの上電極２０及び下電極１６ａとカラーフィルタ基板のカラーフィルタ層とが互
いに対向するようにアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板を対向させ、その間に液晶を
封入するとともに、両基板のそれぞれ外側に偏光板（図示省略）を偏光方向が互いに直交
する方向となるように配置することにより、ＦＦＳモードの液晶表示パネル１０Ａが形成
される。
タ層、オーバーコート層及び配向膜が順次形成された構成を有している。そして、アレイ
基板ＡＲの上電極２０及び下電極１６ａとカラーフィルタ基板のカラーフィルタ層とが互
いに対向するようにアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板を対向させ、その間に液晶を
封入するとともに、両基板のそれぞれ外側に偏光板（図示省略）を偏光方向が互いに直交
する方向となるように配置することにより、ＦＦＳモードの液晶表示パネル１０Ａが形成
される。
この第１の実施形態のＦＦＳモードの液晶表示パネル１０Ａは、上電極２０と下電極１
６ａの間に電界を形成すると、この電界は上電極２０の両側でスリット１９を介して下電
極１６ａに向かうため、スリット１９に存在する液晶だけでなく上電極２０上に存在する
液晶も動くことができる。そのため、第１の実施形態のＦＦＳモードの液晶表示パネル１
０Ａは、従来例のＩＰＳモードの液晶表示パネルよりも広視野角かつ高コントラストであ
り、更に高透過率であるため明るい表示が可能となるという特徴を備えている。
６ａの間に電界を形成すると、この電界は上電極２０の両側でスリット１９を介して下電
極１６ａに向かうため、スリット１９に存在する液晶だけでなく上電極２０上に存在する
液晶も動くことができる。そのため、第１の実施形態のＦＦＳモードの液晶表示パネル１
０Ａは、従来例のＩＰＳモードの液晶表示パネルよりも広視野角かつ高コントラストであ
り、更に高透過率であるため明るい表示が可能となるという特徴を備えている。
また、従来のＦＦＳモードの液晶表示パネルでは、平面視で上電極と下電極との重複し
ている部分の面積が大きいため、大きな補助容量が副次的に生じる。このようにして形成
された補助容量は、小型の液晶表示パネルであれば、縦電界方式の液晶表示パネルやＩＰ
Ｓモードの液晶表示パネルのように、別途補助容量形成のための補助容量電極等を形成す
る必要がなくなるため、開口度の向上に繋がる。しかしながら、中大型の液晶表示パネル
においては、１画素領域の面積が大きくなるため、補助容量が相対的に大きくなり、画素
に十分な電荷を与えるためにはＴＦＴの寸法を大きくしなければならなくなるので、開口
率が低下してしまう。また、画素の補助容量が大きくなると、それに比例して液晶表示パ
ネルの消費電力も増大してしまう。
ている部分の面積が大きいため、大きな補助容量が副次的に生じる。このようにして形成
された補助容量は、小型の液晶表示パネルであれば、縦電界方式の液晶表示パネルやＩＰ
Ｓモードの液晶表示パネルのように、別途補助容量形成のための補助容量電極等を形成す
る必要がなくなるため、開口度の向上に繋がる。しかしながら、中大型の液晶表示パネル
においては、１画素領域の面積が大きくなるため、補助容量が相対的に大きくなり、画素
に十分な電荷を与えるためにはＴＦＴの寸法を大きくしなければならなくなるので、開口
率が低下してしまう。また、画素の補助容量が大きくなると、それに比例して液晶表示パ
ネルの消費電力も増大してしまう。
そこで、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、下電極１６ａにストライプ状に
複数のスリット１５ａを形成している。なお、下電極１６ａに形成されたストライプ状の
スリット１６ａは、上電極２０のスリット１９と平行に形成されている。このように、下
電極１６ａに形成されたスリット１５ａを上電極２０に形成されたスリット１９に対して
平行になるように形成すると、上電極２０と下電極１６ａとの間に生じる電界の方向は上
電極２０のスリット１９によって形成される辺と直交する方向となるので、液晶分子の配
向の乱れが減少する。また、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいては、下電極
１６ａに形成されるスリット１５ａを、幅Ｌ１が上電極２０の幅Ｗよりも細く、かつ、平
面視で全て前記上電極２０と重畳するように形成している（図２参照）。すなわち、下電
極１６ａに形成されたスリット１５ａは、全て前記上電極２０の下部に位置しており、平
面視で上電極２０のスリット１９から露出することがない。なお、上電極２０の幅Ｗ（上
電極２０に形成されたスリット１９の幅も同じ）は、３．５μｍ〜４．０μｍ程度が好ま
しく、下電極１６ａに形成するスリット１５ａの幅は、製造誤差を考慮して１．５μｍ〜
２．０μｍとすることが好ましい。
複数のスリット１５ａを形成している。なお、下電極１６ａに形成されたストライプ状の
スリット１６ａは、上電極２０のスリット１９と平行に形成されている。このように、下
電極１６ａに形成されたスリット１５ａを上電極２０に形成されたスリット１９に対して
平行になるように形成すると、上電極２０と下電極１６ａとの間に生じる電界の方向は上
電極２０のスリット１９によって形成される辺と直交する方向となるので、液晶分子の配
向の乱れが減少する。また、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいては、下電極
１６ａに形成されるスリット１５ａを、幅Ｌ１が上電極２０の幅Ｗよりも細く、かつ、平
面視で全て前記上電極２０と重畳するように形成している（図２参照）。すなわち、下電
極１６ａに形成されたスリット１５ａは、全て前記上電極２０の下部に位置しており、平
面視で上電極２０のスリット１９から露出することがない。なお、上電極２０の幅Ｗ（上
電極２０に形成されたスリット１９の幅も同じ）は、３．５μｍ〜４．０μｍ程度が好ま
しく、下電極１６ａに形成するスリット１５ａの幅は、製造誤差を考慮して１．５μｍ〜
２．０μｍとすることが好ましい。
従って、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａにおいては、下電極１６ａのスリット
１５ａの上部には必ず上電極２０が存在し、また、上電極２０のスリット１９の下部には
必ず下電極１５ａが存在していることになる。そのため、第１の実施形態の液晶表示パネ
ル１０Ａでは、同一サイズの従来例のＦＦＳモードの液晶表示パネルよりも、補助容量を
低下させることができるとともにＴＦＴのサイズを小型化できるので、開口度を大きくす
ることができ、しかも、少なくとも従来例のＦＦＳモードの液晶表示パネルと同等の表示
画質が得られるようになる。なお、補助容量の低減がそれほど要求されない場合、下電極
１６ａに形成するスリットの数を、例えば１個おきに形成する等、減少させることにより
対処することができる。
１５ａの上部には必ず上電極２０が存在し、また、上電極２０のスリット１９の下部には
必ず下電極１５ａが存在していることになる。そのため、第１の実施形態の液晶表示パネ
ル１０Ａでは、同一サイズの従来例のＦＦＳモードの液晶表示パネルよりも、補助容量を
低下させることができるとともにＴＦＴのサイズを小型化できるので、開口度を大きくす
ることができ、しかも、少なくとも従来例のＦＦＳモードの液晶表示パネルと同等の表示
画質が得られるようになる。なお、補助容量の低減がそれほど要求されない場合、下電極
１６ａに形成するスリットの数を、例えば１個おきに形成する等、減少させることにより
対処することができる。
［第２の実施形態］
第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、下電極１６ａに形成されるスリット１５
ａを、幅Ｌ１が上電極２０の幅Ｗよりも細く、かつ、平面視で全て前記上電極２０と重畳
するように形成した例を示した。しかしながら、補助容量をより小さくすることが要求さ
れる場合、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、上電極２０の幅Ｗと下電極のス
リットの幅Ｌ１の差が小さくなるので、上電極２０を正確に下電極１６ａのスリット１５
ａ上に配置することが困難となる。そこで、補助容量を容易により低下させることができ
る第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂを図３及び図４を用いて説明する。なお、図３
及び図４においては、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａと構成が同一の部分には同
一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、下電極１６ａに形成されるスリット１５
ａを、幅Ｌ１が上電極２０の幅Ｗよりも細く、かつ、平面視で全て前記上電極２０と重畳
するように形成した例を示した。しかしながら、補助容量をより小さくすることが要求さ
れる場合、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａでは、上電極２０の幅Ｗと下電極のス
リットの幅Ｌ１の差が小さくなるので、上電極２０を正確に下電極１６ａのスリット１５
ａ上に配置することが困難となる。そこで、補助容量を容易により低下させることができ
る第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂを図３及び図４を用いて説明する。なお、図３
及び図４においては、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａと構成が同一の部分には同
一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
この第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂは、下電極１６ｂのスリット１５ｂを上電極２０の下部に１つおきに形成し、このスリット１５ｂの幅Ｌ２を上電極２０の幅Ｗよりも広くなるように形成したものである（図４参照）。そのため、下電極１６ｂの一部は平面視で上電極２０のスリット１９から露出する部分が生じると共に、上電極２０の下部には全く下電極１６ｂが存在していない部分を形成することができる。このように、上電極２０の１本おきに下電極１６ｂを配置することで、第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂでは、上電極２０の一部が補助容量の形成に関与しなくなるため、補助容量を大幅に低下させることができるようになる。また、下電極１６ｂのスリット１５ｂの幅Ｌ２を上電極２０の幅Ｗよりも広くすると、下電極１６ｂのスリット１５ｂを形成するために高解像度の露光機を使用する必要がなくなり、しかも、下電極１６ｂの存在による透過率の低下が小さくなる。加えて、第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂでは、画素電極の幅Ｗと下電極１６ｂのスリットの幅Ｌ２との関係が第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａの場合よりもクリティカルではないので、製造が容易になる。そのため、第２の実施形態の液晶表示パネル１０Ｂによれば、下電極１６ｂの製造工程で安価な露光機を使用することができると共に、簡単により明るい表示が可能なＦＦＳモードの液晶表示パネル１０Ｂが得られる。
［第３の実施形態］
第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａよりも補助容量を低下させることができる第３
の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃの構成を図５及び図６を用いて説明する。なお、図５
及び図６においては、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａと構成が同一の部分には同
一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａよりも補助容量を低下させることができる第３
の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃの構成を図５及び図６を用いて説明する。なお、図５
及び図６においては、第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａと構成が同一の部分には同
一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
この第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃは、上電極２０の下部に形成される下電極
１６ｃのスリット１５ｃが必ず平面視で上電極２０のスリット１９から露出するように形
成したものである。すなわち、第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃでは、上電極２０
の一部は必ず下電極１６ｃのスリット１５ｃと対向する位置に形成されるようになってい
るため、上電極２０の一部が補助容量の形成に関与しなくなるので、補助容量を小さくす
ることが可能となるわけである。
１６ｃのスリット１５ｃが必ず平面視で上電極２０のスリット１９から露出するように形
成したものである。すなわち、第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃでは、上電極２０
の一部は必ず下電極１６ｃのスリット１５ｃと対向する位置に形成されるようになってい
るため、上電極２０の一部が補助容量の形成に関与しなくなるので、補助容量を小さくす
ることが可能となるわけである。
この第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃでは、下電極１６ｃのスリット１５ｃの幅
Ｌ３は上電極２０の幅Ｗと同じであっても、狭くても、更には広くてもかまわない。要は
、上電極２０に形成されたスリット１９のピッチと下電極１６ｃに形成されたスリット１
５ｃのピッチとが同一であればよい。すなわち、下電極１６ｃのスリット１５ｃの幅Ｌ３
が上電極２０の幅Ｗと同じであっても、上電極２０に形成されたスリット１９のピッチと
下電極１６ｃに形成されたスリット１５ｃのピッチとが同一であれば、上電極２０と下電
極１６ｃとの平面視における重畳割合を増加させると補助容量を減少させることができる
。この第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃでは、画素電極の幅Ｗと下電極１６ｃのス
リットの幅Ｌ３との関係が第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａの場合よりもクリティ
カルではないので、製造が容易になる。ただ、上電極２０と下電極１６ｃとの平面視にお
ける重畳割合を増加させると、上電極２０のスリット１９の下部に下電極１６ｃが存在し
ていない領域の割合が増加するため、ＦＦＳモードとして作動し難い領域が増加するので
、表示画質の低下に繋がる。そのため、第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃでは、上
電極２０と下電極１６ｃとの平面視における重畳割合は大きくても５０％とすべきである
。
Ｌ３は上電極２０の幅Ｗと同じであっても、狭くても、更には広くてもかまわない。要は
、上電極２０に形成されたスリット１９のピッチと下電極１６ｃに形成されたスリット１
５ｃのピッチとが同一であればよい。すなわち、下電極１６ｃのスリット１５ｃの幅Ｌ３
が上電極２０の幅Ｗと同じであっても、上電極２０に形成されたスリット１９のピッチと
下電極１６ｃに形成されたスリット１５ｃのピッチとが同一であれば、上電極２０と下電
極１６ｃとの平面視における重畳割合を増加させると補助容量を減少させることができる
。この第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃでは、画素電極の幅Ｗと下電極１６ｃのス
リットの幅Ｌ３との関係が第１の実施形態の液晶表示パネル１０Ａの場合よりもクリティ
カルではないので、製造が容易になる。ただ、上電極２０と下電極１６ｃとの平面視にお
ける重畳割合を増加させると、上電極２０のスリット１９の下部に下電極１６ｃが存在し
ていない領域の割合が増加するため、ＦＦＳモードとして作動し難い領域が増加するので
、表示画質の低下に繋がる。そのため、第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ｃでは、上
電極２０と下電極１６ｃとの平面視における重畳割合は大きくても５０％とすべきである
。
第３の実施形態の液晶表示パネルにおいては、上電極２０に形成されたスリット１９の
ピッチ（形成間隔）と下電極１６ｃに形成されたスリット１５ｃのピッチとは、上電極２
０の幅Ｗの２倍に相当する７〜８μｍ程度が好ましい。この第３の実施形態の液晶表示パ
ネル１０Ｃにおいても、同一サイズの従来例のＦＦＳモードの液晶表示パネルよりも、補
助容量を低下させることができるとともにＴＦＴのサイズを小型化でき、第１の実施形態
の液晶表示パネル１０Ａの場合と同様の効果を奏することができるようになる。
ピッチ（形成間隔）と下電極１６ｃに形成されたスリット１５ｃのピッチとは、上電極２
０の幅Ｗの２倍に相当する７〜８μｍ程度が好ましい。この第３の実施形態の液晶表示パ
ネル１０Ｃにおいても、同一サイズの従来例のＦＦＳモードの液晶表示パネルよりも、補
助容量を低下させることができるとともにＴＦＴのサイズを小型化でき、第１の実施形態
の液晶表示パネル１０Ａの場合と同様の効果を奏することができるようになる。
なお、上記第１〜第３の実施形態の液晶表示パネル１０Ａ〜１０Ｃにおいては、何れも第１の透明基板１１の表面に下電極が形成されている形式のものを示した。しかしながら、本技術においては、下電極は第１の透明基板１１の表面に形成されている層間膜の表面に形成されていてもよい。このように下電極が層間膜の表面に形成されていると、ＦＦＳモードの液晶表示パネルを構成する下電極、絶縁膜及び上電極が全て層間膜上に配置されることになるので、各画素領域の広い面積範囲に渉って上電極及び下電極を配置することができるようになり、開口度がより大きく明るい表示が可能なＦＦＳモードの液晶表示パネルが得られる。
１０Ａ〜１０Ｃ：液晶表示パネル １１：第１の透明基板 １２：走査線 １３：コモン
配線 １４：信号線 １５ａ〜１５ｃ：（下電極の）スリット １６ａ〜１６ｃ：下電極
１７：ゲート絶縁膜 １８：パッシベーション膜 １９：（上電極の）スリット ２０
：上電極 ２１：半導体層 ２２：コンタクトホール
配線 １４：信号線 １５ａ〜１５ｃ：（下電極の）スリット １６ａ〜１６ｃ：下電極
１７：ゲート絶縁膜 １８：パッシベーション膜 １９：（上電極の）スリット ２０
：上電極 ２１：半導体層 ２２：コンタクトホール
Claims (5)
- 液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、前記一対の基板の一方には複数のスリットを有する上電極と、前記上電極と絶縁膜を介して前記基板側に平面視で前記上電極と一部が重なるように形成された下電極と、を備えた液晶表示パネルにおいて、
前記下電極には前記上電極のスリットと平行にスリットが形成されており、
前記下電極のスリットは平面視で前記上電極と前記上電極のスリットの両方に重なるように形成され、
前記上電極は平面視で前記下電極と前記下電極のスリットの両方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パネル。 - 液晶層を挟持して対向配置された一対の基板を有し、前記一対の基板の一方には複数のスリットを有する上電極と、前記上電極と絶縁膜を介して前記基板側に平面視で前記上電極と一部が重なるように形成された下電極と、を備えた液晶表示パネルにおいて、
前記下電極には前記上電極のスリットと平行にスリットが形成されており、
前記下電極のスリットは平面視で前記上電極と前記上電極のスリットの両方に重なるように形成され、
前記下電極は、平面視において前記上電極の１本おきに前記上電極と重なる位置に配置されていることを特徴とする液晶表示パネル。 - 前記下電極に形成されているスリットは、幅が前記上電極のスリット間の幅よりも広いことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
- 前記下電極が平面視で重ならないように配置されている前記上電極は、平面視で前記上電極が前記下電極のスリットの略中央に位置するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
- 前記下電極は、前記基板に形成された層間膜の表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
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