KR100426197B1

KR100426197B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100426197B1
Application number: KR10-2001-0013586A
Authority: KR
Inventors: 시모시끼료후미까즈
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2004-04-06
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: JP2001330833A; USRE44470E1; JP3656734B2; US6850301B2; US7450207B2; US20010033353A1; US20050041186A1; TWI298813B; KR20010090458A

Abstract

수직 배향 모드의 액정 표시 장치에 제공되는 제1 전극(14)이 각 화소 영역에 대해 하부 도전층(11), 상기 하부 도전층(11)을 덮는 유전체층(12), 및 액정층(30) 측에 설치된 상기 유전체층(12)의 일측에 제공된 상부 도전층(13)을 포함한다. 상부 도전층(13)은 상부층 개구(13a)를 포함하고, 하부 도전층(11)은 하부층 개구(11a)를 포함하여, 점차 감소하는 전계 강도를 가진 제1, 제2 및 제3 영역 R1, R2, R3을 형성한다. 제1, 제2 및 제3 영역이 그 순서로 소정 방향으로 배열된 배향 규제 영역 T1의 액정층(30)의 액정 분자들(30a)은 전압이 인가될 때 배향 방향이 변하여 단일 방향으로 경사지게 된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광 시야각 특성을 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 박형, 경량, 저소비 전력 등 우수한 특징을 갖는 평면 표시 장치이다. 그러나, 액정 표시 장치는 표시 상태가 관찰하는 방향에 의존하여 변화한다고 하는 결점, 소위 시야각 의존성이 크다고 하는 결점을 갖고 있다. 이 액정 표시 장치가 갖는 큰 시야각 의존성은 주로 1축 광학 이방성을 갖는 액정 분자를 표시면 내에서 한결같이 배향시키고 있는 것에 기인한다.

액정 표시 장치의 시야각 특성을 개선하는 방법으로서, 화소 영역내에 배향 상태가 다른 복수의 영역을 형성하는 소위 멀티도메인 배향을 형성하는 방법이 유효하다. 멀티도메인 배향을 실현하는 방법으로서 여러가지 제안이 이루어져 있다. 그 중에서, 수직 배향 모드의 액정 표시 장치에 있어서 멀티도메인 배향을 실현하는 대표적인 방법으로서, 일본 특개평6-301036호 및 특개평 11-258606호에 개시되어 있는 방법을 예를 들 수 있다.

일본 특개평6-301036호는, 액정층을 끼워 화소 전극과 대향하도록 설치된 대향 전극에 개구부를 형성하여, 이 개구부 형성 영역 부근의 전계의 경사(벤딩)를 이용하여, 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 방법을 개시하고 있다. 전계가 경사진다는 것은, 기판면(액정층 면)에 평행한 전계 성분이 생성되는 것이다. 따라서, 전압 무인가시에 수직 배향 상태에 있는 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 분자가, 전압 인가시에 경사하는 방향(경사한 액정 분자의 길이축을 기판 표면에 플러스 투영한 방향: 방위각 방향)은, 기판면에 평행한 전계 성분에 의해서 규정된다. 즉, 경사 전계의 기판면에 평행한 성분이 배향 규제력을 발휘한다.

일본 특개평11-258606호는, 액정층을 통해 상호 대향하는 한쌍의 기판(예를 들면, TFT 기판과 컬러 필터 기판)의 양방의 액정층측 표면에, 돌기 또는 오목부 또는 슬릿(전극에 형성된 개구부)를 형성함으로써, 멀티도메인 배향이 얻어지는 것을 개시하고 있다. 어느 쪽의 공보에 개시되어 있는 방법도, 적절한 광학 보상막과 조합하는 것에 따라 양호한 시야각 특성을 실현할 수가 있다.

그러나, 본 발명자가 검토한 결과, 상기한 공보에 개시되어 있는 기술에는하기의 문제가 있는 것을 알 수 있었다.

일본 특개평6-301036호의 방법에서는, 균일한 멀티도메인 배향을 얻는 것이 곤란하다. 또한, 액정층에 인가되는 전압치가 변할 때, 전압치의 변화에 따른 배향 상태의 변화가 완료하기까지 비교적 긴 시간을 요하는, 즉 응답 속도가 느리다고 하는 문제가 있다. 이들 문제는, 이 방법으로서는 멀티도메인 배향을 달성하기 위한 배향 규제력(액정 분자를 특정한 방향으로 배향시키는 힘)이 비교적 약한 것에 기인하고 있다고 생각된다.

한편, 일본 특개평11-258606호의 방법에서는 상기한 문제는 생기지 않는다. 즉, 이 방법에 의하면, 충분히 강한 배향 규제력이 얻어져, 비교적 안정된 멀티도메인 배향이 실현되고 있다고 생각된다. 그러나, 이 방법에는, 하기의 문제가 있다.

우선, 이 공보에 개시되어 있는 방법을 채용하면, 멀티도메인 배향을 실현하기 위해서, 액정층을 협지하는 한쌍의 기판의 양방에 돌기 또는 오목부 또는 슬릿을 형성할 필요가 있기 때문에, 액정 표시 장치의 제조 프로세스가 번잡화되어, 제조 효율이 저하한다고 하는 문제가 있다.

다음에, 플라즈마 어드레스 액정 표시 장치(이하, 「PALC」라 함)에서는, 플라즈마 셀 기판을 구성하는, 두께 수십μ m, 면적 수 평방미터의 얇은 판자 유리가 액정층 측에 배치된다. 따라서, 플라즈마 셀 기판의 액정층 측 표면에 돌기 또는 오목부를 형성하는 것은 곤란하다. 또한, 얇은 판자 유리 그 자체가 전극(「가상 전극」이라고 불리는 적도 있음)으로서 기능하여도, 도전층으로 이루어지는 전극이아니기 때문에, 그 안에 슬릿(전극에 형성된 개구부)을 형성할 수 없다. 따라서, 이 공보에 개시되어 있는 방법을 PALC에 적용하는 것은 매우 곤란하다.

또한, 이 공보의 방법은 배향 영역을 규정하는 인접한 돌기 또는 오목부 또는 슬릿 간의 간격을 좁게 함으로써 배향 영역을 미세화하여 배향 규제력을 강하게 할 수 있다. 그러나, 배향 영역의 위치 정밀도가 양 기판의 접합 정밀도에 직접 의존하기 때문에, 배향 영역을 너무 미세화할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 충분히 안정된 배향과 충분히 빠른 응답 속도를 지니고, 또한 효율적으로 제조할 수 있는, 시야각 특성이 우수한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고, 상기 제1 기판의 상기 액정층측에 설치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 설치되고 상기 제1 전극에 상기 액정층을 통해 대향하는 제2 전극에 의해 각각 규정되는 복수의 화소 영역을 지니고, 상기 액정층은, 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 재료를 포함하는 수직 배향형 액정층이고, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 의해 상기 액정층에 인가되는 전계가 제1 전계 강도를 갖는 제1 영역과, 상기 제1 전계 강도보다도 약한 제2 전계 강도를 갖는 제2 영역과, 상기 제2 전계 강도보다도 약한 제3 전계 강도를 갖는 제3 영역을 지니고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 그 순서로 선정된 방향으로 배열되어 있는 배향 규제 영역을 적어도 1개 포함한다.따라서, 상기 목적이 달성된다.

또는, 본 발명의 액정 표시 장치는 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고, 상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 설치되고 상기 제1 전극에 상기 액정층을 통해 대향하는 제2 전극에 의해 각각 규정되는 복수의 화소 영역을 지니고, 상기 액정층은 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 재료를 포함하는 수직 배향형 액정층이고, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 제1 전극간 거리를 갖는 제1 영역과, 상기 제1 전극간 거리보다도 긴 제2 전극간 거리를 갖는 제2 영역과, 상기 제2 전극간 거리보다도 긴 제3 전극간 거리를 갖는 제3 영역을 지니고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 선정된 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 배향 규제 영역을 적어도 1개 포함한다. 따라서, 상기 목적이 달성된다.

또는, 본 발명의 액정 표시 장치는 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고, 상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 설치되고 상기 제1 전극에 상기 액정층을 통해 대향하는 제2 전극에 의해 각각 규정되는 복수의 화소 영역을 지니고, 상기 액정층은, 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 재료를 포함하는 수직 배향형 액정층이고, 상기 제1 전극은 하부 도전층과, 상기 하부 도전층을 덮는 유전체층과, 상기 유전체층의 상기 액정층 측에 설치된 상부 도전층을 지니고, 상기 상부 도전층은 상기 복수의 화소 영역마다 상층 개구부를 지니고, 상기 하부 도전층은상기 복수의 화소 영역마다 하층 개구부를 지니고, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 액정층이 상기 제1 전극의 상기 상부 도전층과 상기 제2 전극과의 사이에 배치된 제1 영역과, 상기 액정층 및 상기 상층 개구부 내에 위치하는 상기 유전체층이 상기 제1 전극의 상기 하부 도전층과 상기 제2 전극과의 사이에 배치된 제2 영역과, 상기 액정층 및 상기 상층 개구부 내에 위치하는 상기 유전체층이 상기 제1 전극의 상기 하층 개구부와 상기 제2 전극과의 사이에 배치된 제3 영역을 지니고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 선정된 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 배향 규제 영역을 적어도 1개 포함한다. 따라서, 상기 목적이 달성된다.

상기 상층 개구부 및 상기 하층 개구부는 각각 상기 선정된 방향에 직교하는 방향으로 연장하는 측부를 구비하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 간의 경계 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역 간의 경계는 상기 측부를 따라 연장하는 것이 바람직하다.

상기 제1 영역과 상기 제2 영역과의 경계 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역과의 경계는 상기 선정된 방향과 직교하는 방향으로 연장하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 화소 영역의 각각에서 상기 제1 기판의 상기 액정층 측의 표면은 실질적으로 평탄한 것이 바람직하다.

상기 복수의 화소 영역의 각각에서 상기 액정층은 실질적으로 일정한 두께를 갖는 것이 바람직하다.

상기 복수의 화소 영역의 각각은 복수의 배향 규제 영역을 지니고, 상기 복수의 배향 규제 영역에서 상기 제1, 제2 및 제3 영역의 배열 방향이 동일한 것이바람직하다.

상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 제1 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제1 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제2 배향 규제 영역을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 배향 규제 영역 및 상기 제2 배향 규제 영역의 적어도 한쪽을 복수 갖는 구성으로 하여도 좋다.

상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 반대 방향인 것이 바람직하다.

상기 복수의 화소 영역 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1 및 제2 방향과는 다른 제3 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제3 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1, 제2 및 제3 방향과는 다른 제4 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제4 배향 규제 영역을 더 포함하고, 상기 제3 및 제4 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 직교하는 것이 보다 바람직하다.

상기 제1 배향 규제 영역과 상기 제2 배향 규제 영역이 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역의 적어도 한쪽을 공유하는 것이 바람직하다.

상기 상층 개구부 및 상기 하층 개구부는 각각 다각형 또는 원형이고, 상기 하층 개구부는 상기 상층 개구부의 내측에 위치하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, 상기 상층 개구부의 무게 중심과 상기 하층 개구부의 무게 중심은 기판면 내에서 상호 일치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 상층 개구부의 형상과 상기 하층 개구부의 형상은 다를 수 있지만, 상호 유사한 것이 바람직하다.

상기 제1 전극은 상기 복수의 화소 영역의 각각에 대하여 설치된 화소 전극이고, 상기 제1 전극은, 상기 복수의 화소 영역의 각각에 대하여 설치된 능동 소자를 통해 전압이 인가되는 구성으로 할 수 있다.

상기 제2 전극은, 상기 복수의 화소 영역에 대하여 공통으로 설치된 단일의 대향 전극이더라도 좋다.

상기 복수의 화소 영역은 행 및 열을 갖는 매트릭스형으로 배치되고, 상기 제1 전극은 상기 열에 대응하여 설치된 스트라이프형의 전극이고, 상기 제2 기판은, 얇은 유전체판, 절연성 기판, 및 상기 얇은 유전체 판과 상기 절연성 기판과의 사이에 상기 행에 대응하여 설치된 스트라이프형의 복수의 플라즈마 채널을 포함할 수 있고, 상기 제2 전극은 스트라이프형의 복수의 플라즈마 채널에 각각 대향하는 상기 얇은 유전체판의 대응 영역에 의해 각각 형성된 복수의 가상 전극으로서 제공될 수 있다.

상기 상부 도전층과 상기 하부 도전층은 상호 전기적으로 접속되어 있는 구성으로 하여도 좋다.

이하, 본 발명의 작용에 관해서 설명한다.

본 발명에 의한 수직 배향 모드의 액정 표시 장치가 갖는 제1 전극과 제2 전극은, 전압 무인가 상태에 수직 배향하는 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 분자에 전압을 인가한다. 제1 전극과 제2 전극간에 인가된 전압에 의해 액정층 내에 생성되는 전계에 따라 액정 분자의 배향 방향이 화소 영역마다 변화하여, 화상이 표시된다.

복수의 화소 영역의 각각은, 제1 전극과 제2 전극에 의해 액정층에 인가되는 전계가 제1 전계 강도를 갖는 제1 영역과, 제1 전계 강도보다도 약한 제2 전계 강도를 갖는 제2 영역과, 제2 전계 강도보다도 약한 제3 전계 강도를 갖는 제3 영역을 지니고, 제1, 제2 및 제3 영역이 선정된 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 배향 규제 영역을 적어도 1개 갖는다.

이러한 제1, 제2 및 제3 영역은 예를 들면, 제1 전극과 제2 전극 간의 전극간 거리를 다르게 설정함으로써 제공될 수 있다. 즉, 복수의 화소 영역의 각각이 갖는 배향 규제 영역이, 제1 전극과 제2 전극이 제1 전극간 거리를 갖는 제1 영역과, 제1 전극간 거리보다도 긴 제2 전극간 거리를 갖는 제2 영역과, 제2 전극간 거리보다도 긴 제3 전극간 거리를 갖는 제3 영역을 갖는 구성을 채용함으로써, 상기한 전계 강도의 분포를 실현할 수가 있다. 또, 영역의 전극간 거리는 한 쌍의 전극간에 생성되는 전계의 강도를 실질적으로 결정하는, 그 영역 내에서의 상기 전극 쌍 간의 거리를 가리킨다. 이러한 전극간 거리 분포를 갖는 화소 영역은 예를 들면, 이하와 같은 구성을 채용함으로써 얻을 수 있다.

제1 전극은 화소 영역마다, 하부 도전층과, 하부 도전층을 덮는 유전체층과, 유전체층의 액정층 측에 설치된 상부 도전층을 갖는다. 이 상부 도전층은 상층 개구부를 지니고, 하부 도전층은 하층 개구부를 갖는다. 상부 도전층과 하부 도전층은, 화소 영역내의 액정층이 제1 전극의 상부 도전층과 제2 전극과의 사이(이 간격은 제1 전극간 거리를 규정한다)에 배치된 제1 영역과, 액정층 및 상층 개구부 내에 위치하는 유전체층이 제1 전극의 하부 도전층과 제2 전극과의 사이(이 간격은제2 전극간 거리를 규정한다)에 배치된 제2 영역과, 액정층 및 상층 개구부 내에 위치하는 유전체층이 제1 전극의 하층 개구부와 제2 전극과의 사이(이 간격은 제3 전극간 거리를 규정한다)에 배치된 제3 영역을 제공하도록 배치되어 있다. 따라서, 이 구성에서는, 상부 도전층(상층 개구부를 제외하는 영역)과 제2 전극과의 거리가 제1 전극간 거리를 규정하여, 하부 도전층(하층 개구부를 제외하는 영역)과 제2 전극과의 거리가 제2 전극간 거리를 규정하고 있다. 제3 전극간 거리는, 제1 전극의 개구부(상층 개구부와 하층 개구부가 중첩되는 부분에서, 도전층이 형성되어 있지 않은 부분)와 제2 전극과의 거리에 의해서 규정되기 때문에, 제3 전극간 거리는 무한대이다.

본 명세서에 있어서의 전극간 거리는 전술한 바와 같으며, 대향 배치된 한쌍의 전극 중 적어도 한쪽이 개구부(도전체 막이 존재하지 않는 영역)를 갖는 경우, 그 개구부에 대응하는 영역의 전극간 거리는 무한대이다. 여기서 말하는 「 제1 전극」및「 제2 전극」은 화소 영역을 규정하는 전극이고, 표시를 행하기 위해서 액정층 내에 전계를 생성하여, 액정층의 배향 상태를 변화시키는 기능을 갖는 요소이다. 「 제1 전극」및「 제2 전극」은 각각 단일의 도전층 뿐만 아니라, 유전체층에 의해 상호 분리된 복수의 도체층을 포함할 수 있다. 더욱이, 각각의 도전층은 개구부를 포함할 수 있다.

예컨대, 상부 도전층과 하부 도전층을 구비한 제1 전극과 제2 전극에 의해 형성된 배향 규제 영역을 설명함으로써 본 발명의 액정 표시 장치의 작용을 설명한다.

제1 영역의 액정층에 생성되는 전계의 강도는 주로 상부 도전층과 제2 전극 간의 전위차의 영향을 직접적으로 받으며, 제2 영역의 액정층에 생성되는 전계의 강도는 하부도전층과 제2 전극 간의 전위차를, 유전체층과 액정층에 의해 분할(주로 용량 분할)한 액정층 부분의 전위차의 영향을 직접적으로 받는다. 따라서, 제1 전극과 제2 전극에 의해 액정층에 인가되는 전계의 강도를, 제2 영역내에서 제1 영역내보다도 작게 하는 것이 용이하게 된다. 그 결과, 제1 영역과 제2 영역과의 경계 부근에서는 전계의 경사(벤딩)가 발생한다. 상술한 바와 같이, 전계의 경사는 기판면(액정층면)에 평행한 전계 성분이 생성되는 것이고, 이 기판면에 평행한 성분이 배향 규제력을 발휘한다. 즉, 제1 영역과 제2 영역과의 경계 부근에서는 배향 규제력이 발생한다. 예를 들면, 상부 도전층과 하부 도전층을 상호 전기적으로 접속한 단순한 구성에 있어서도, 상기한 관계를 실현할 수가 있다.

제3 영역의 액정층은 상층 개구부 내에 위치하는 하층 개구부와 제2 전극과의 사이에 위치하고, 제3 영역의 액정층에 직접적으로 전계를 생성하는 상호 대향하는 전극(도전층)이 존재하지 않기 때문에, 제3 영역의 주변에 존재하는 전극(도전층)의 다른 영역에서의 전계의 영향을 받는다. 따라서, 제3 영역의 액정층에 인가되는 전계의 강도는, 주변의 영역의 액정층에 인가되는 전계의 강도보다도 작다. 그 결과, 제2 영역과 제3 영역과의 경계 부근에서도 전계의 경사(벤딩)가 발생하여, 제2 영역과 제3 영역과의 경계 부근에도 배향 규제력이 발생한다. 제1, 제2 및 제3 영역은 1개 방향으로 배열되기 때문에, 제1 영역과 제2 영역과의 경계 부근에 발생하는 배향 규제력의 방향과, 제2 영역과 제3 영역과의 경계 부근에 발생하는 배향 규제력의 방향은 동일하며, 따라서 이 경계들 사이에 존재하는 제2 영역에도 실질적인 배향 규제력이 발생한다. 물론, 제2 영역에 실질적으로 발생하는 배향 규제력의 방향은, 상기한 2개의 경계 영역 부근의 배향 규제력의 방향과 동일하다. 즉, 한 방향으로 배열된 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 한 단위로 1개의 배향 규제 영역으로 작용하며, 배향 규제 영역이 규제하는 액정 분자의 배향 방향은 제1, 제2 및 제3 영역의 배열 방향이다.

화소 영역마다 적어도 하나의 배향 규제 영역이 설치되고, 배향 규제 영역에서는 제1, 제2 및 제3 영역이 선정된 방향으로 이 순으로 배열된다. 따라서, 액정층 내에 생성되는 전계의 강도는 단계적으로 약해진다. 제1 영역과 제2 영역과의 사이에 경사 전계가 생성되고, 제2 영역과 제3 영역과의 사이에 경사 전계가 생성되며, 이들 경사 전계의 경사 방향은 그 원하는 방향에 따라서 동일한 방향이 된다. 따라서, 배향 규제 영역(orientation- regulating region)내의 액정층의 액정 분자는 전압 인가시에 단일의 방향에 경사하도록 배향 방향을 변화시킨다. 그 결과, 충분히 안정된 배향이 얻어짐과 함께, 충분히 빠른 응답 속도가 얻어진다. 또한, 제1 전극의 구조만을 변경함으로써, 상기한 작용이 얻어지기 때문에, 제조 프로세스가 번잡화하는 일도 없고, 여러 타입의 액정 표시 장치에 용이하게 적용할 수가 있다. 배향 규제 영역의 액정 분자가 경사하는 원하는 방향은, 액정 표시 장치에 요구되는 시야각 특성에 따라 적절히 설정될 수 있다.

상술한 설명에 있어서는, 배향 규제 영역이 제1, 제2 및 제3 영역을 갖는 구성에 관해서, 본 발명의 작용을 설명하였다. 물론, 배향 규제 영역은 적어도 제1,제2 및 제3 영역을 포함하면, 필요에 따라서 또한 제4 영역, 제5 영역 등을 더 포함할 수도 있다. 제4 영역은 제3 영역의 제3 전계 강도보다도 약한 제4 전계 강도를 갖는 영역이고, 제5 영역은 제4 전계 강도보다도 약한 제5 전계 강도를 갖는 영역이다. 이들 영역은, 상술한 원하는 방향에 따라서, 제3 영역에 계속해서, 제4 영역, 제5 영역의 순으로 배열된다. 즉, 일 방향으로 배열된 제1, 제2, 제3, 제4및 제5 영역이 일조(set)로서, 1개의 배향 규제 영역이 되고, 배향 규제 영역에 의해 규제되는 액정 분자의 배향 방향은 제1∼ 제5 영역의 배열 방향이다.

제4 영역은, 예를 들면, 상술한 제3 전극간 거리보다도 긴 제4 전극간 거리를 갖고, 제5 영역은 제4 전극간 거리보다도 긴 제5 전극간 거리를 갖는다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 제1 전극의 하부 도전층의 아래에 또 다른 유전체층을 설치하고, 이 또 다른 유전체층의 밑에 개구부(추가 개구부라함)를 갖는 도전층(추 가도전층이라함)을 설치한다. 이때, 추가 도전층의 개구부가 하부 도전층의 하층 개구부의 내측에 위치하도록 배치한다. 이 구조에 있어서는, 추가 도전층의 도전체 부분(즉, 추가 개구부를 제외하는 부분)과 제2 전극과의 사이(제4 전극간 거리를 규정함)에 위치하는 액정층의 영역이 제4 영역이 되고, 추가 도전층의 추가 개구부와 제2 전극과의 사이(제5 전극간 거리: 여기서는 무한대)에 위치하는 액정층의 영역이 제5 영역이 된다. 또한, 제3 영역은, 제3 영역을 규정하는 하층 개구부의 밑으로 유전체층을 설치하고, 또한 이 유전체층의 밑으로 개구부를 갖지 않는 도전층을 배치하는 것에 따라 형성할 수도 있다 (즉, 무한대이던 제3 전극간 거리를 유한으로해도 좋다). 이 경우, 액정층의 모든 영역이 도전층에 의해서 샌드위치되기 때문에, 액정층내에 생성되는 전계가 외부에서의 영향을 받기 어렵게 되기 때문에 바람직하다.

제1 영역과 제2 영역과의 경계 및 제2 영역과 제3 영역과의 경계는 원하는 방향과 직교하는 방향으로 연장하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상층 개구부와 하층 개구부가 원하는 방향에 직교하는 방향으로 연장하는 측면을 갖고, 제1 및 제2 영역 간의 경계 그리고 제2 영역 및 제3 영역의 사이의 경계가 상층 개구부 및 하층 개구부의 측면에 평행하게 연장하는 구조를 채택하면, 각각의 영역 사이의 경계 부근을 중심으로 형성되는 경사 전계의 방향이 방위각 방향(표시면내의 방향)에 있어서도 상호 일치하기 때문에 배향 규제의 효과가 높아진다.

배향 규제 영역은, 액정층을 통해 대향하는 한쌍의 전극의 안의 한쪽의 전극(즉, 상술의 제1 전극)의 구조를 변경함으로써 형성될 수 있기 때문에, 액정층에 보다 근접한 제1 기판(제1 전극이 형성된 기판)의 액정층측의 표면을 각각의 화소 영역에서 실질적으로 평탄하게 할 수 있다. 즉, 액정 분자의 배향 방향을 규정하기 위한 돌기나 오목부를 설치할 필요가 없다. 또한, 화소 영역내의 액정층의 두께를 실질적으로 일정하게 할 수가 있다. 따라서, 본 발명에 의한 배향 규제 영역은, 여러가지의 액정 표시 장치에 용이하게 적용할 수 있고, 또한, 제조 프로세스를 번잡하게 하는 일도 없다.

액정 분자의 배향 방향을 동일 방향으로 규제하는 배향 규제 영역을 1개의 화소 영역에 복수개 설치함으로써, 각각의 배향 규제 영역의 면적을 작게 할 수가 있기 때문에, 모노 도메인 배향(mono-domain-orientation)의 화소 영역의 응답 속도를 개선할 수가 있다.

각각의 화소 영역에 상호 다른 방향으로 액정 분자의 배향 방향을 규제하는 복수의 배향 규제 영역을 설치하고, 멀티 영역 배향을 형성하는 것이, 시야각 특성의 개선을 위해 바람직하다. 이때, 액정 분자의 배향 방향을 동일 방향으로 규제하는 배향 규제 영역을 복수 설치함으로써, 각각의 배향 규제 영역의 면적을 작게 할 수가 있기 때문에, 멀티 도메인 배향의 화소 영역의 응답 속도를 개선할 수가 있다.

복수의 배향 규제 영역은, 배향 규제 영역에 의한 액정 분자의 배향 방향(배향 규제 영역의 배향 방향, 경사 방향 혹은 배향 규제 영역의 배향축이라 함)이 상호 반대인 배향 규제 영역을 포함하는 것이 바람직하다. 화소 영역마다 복수의 배향 규제 영역을 설치하는 경우, 그 배향 규제 영역내의 액정 분자의 경사 방향을 상호 반대 방향으로 함으로써, 배향 규제 영역의 각각의 시야각 의존성을 상호 보완할 수가 있기 때문에, 시야각 특성을 효율적으로 개선할 수가 있다.

또한, 상호 다른 경사 방향(배향축)을 갖는 배향 규제 영역을 4개 이상 설치함으로써, 더욱 대칭성이 높은 우수한 시야각 특성을 얻을 수 있다. 특히, 상호 다른 경사 방향을 갖는 4개의 배향 규제 영역을 설치하여, 이 4개의 경사 방향(배향축)이 4개의 속에서 임의의 2개 경사 방향을 선택하는 조합에 있어 선택된 2개의 경사 방향이 상호 약 90°의 정수배의 각을 이루도록 배치함으로써, 대칭성이 높은 우수한 시야각 특성 외에, 빛 이용율이 높은 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

각각의 화소 영역에 상호 다른 방향으로 액정 분자의 배향 방향을 규제하는복수의 배향 규제 영역을 설치하는 (멀티 도메인 배향) 경우, 복수의 배향 규제 영역의 적어도 2개가 제1 영역과 제2 영역을 공유하도록 배열하는 것이 빛의 이용 효율이 높은 표시를 얻을 수 있는 점에서 바람직하다(즉, 선명 표시(bright display)).

제1 영역 및 제3 영역은, 이들의 영역과 제2 영역과의 경계를 따라 전계를 경사시키기 위한 것이다. 즉, 배향 규제력을 얻기 위해서 설치된 영역이다. 제2 영역은, 상기한 배향 규제력에 따라서 액정 분자가 실질적으로 한결같이 배향하고, 그 결과, 그 영역에 걸쳐 대략 균일한 투과 광량을 얻기 위해서 설치된 영역이다. 일반적으로, 액정 표시 장치에서는, 화소 영역 전체로 균일한 투과 광량이 얻어지는 구조(예를 들면, TN형 액정 표시 장치)일 때, 화소 영역 전체로서(또는 액정 표시 장치의 표시 영역 전체로서) 최대의 빛 이용 효율(가장 높은 투과율)을 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 액정 표시 장치의 경우, 빛의 이용 효율의 관점에서는, 일정한 투과 광량이 얻어지는 제2 영역이 화소 영역 전체에서 차지하는 면적의 비율이 높을수록, 빛의 이용 효율을 높일 수 있다. 따라서, 제1 영역 및 제3 영역이 화소 영역 전체에서 차지하는 면적은, 원하는 배향 규제력이나 얻어지는 범위내에서 될 수 있는 한 작게 하여, 제2 영역이 차지하는 면적을 될 수 있는 한 크게 하는 것이, 빛의 이용 효율을 높이기 위해서 좋다.

복수의 배향 규제 영역을 조절하여, 배향 규제 영역이 적어도 제1 영역 및 제3 영역 중 하나를 공유하도록 함으로써 제1 영역 및 제3 영역의 적어도 한쪽에 의해 공유되는 화소 영역을 줄이는 것도 가능하다. 따라서, 빛의 이용 효율을 향상할 수가 있다. 배향 규제의 방향이 상호 대향적인(180° 다름)의 배향 규제 영역을 교대로 복수 배치하는 경우, 배향 규제 영역의 경계 부분에서 제1 영역 및 제3 영역을 공유할 수가 있다. 제1 영역 및 제3 영역을 공유할 수가 있는 것은, 제1 영역과 제2 영역 사이 그리고 제3 영역과 제2 영역 사이의 2개의 경계에서, 전계의 경사 방향, 즉 배향 규제의 방향이 역방향(180° 다른 방향)이 되기 때문이다.

또한, 액정 분자를 축대칭 배향시킴으로써도 시각 특성을 개선할 수가 있다. 예를 들면, 각각에 다각형 또는 원형의 상층 개구부 및 하층 개구부를 설치하여, 하층 개구부를 상층 개구부의 내측에 설치함으로써, 안정된 축대칭 배향을 얻을 수 있다. 또, 개구부의 형상을 다각형으로 하는 경우, 대칭성의 관점에서 정다각형이 바람직하지만, 화소 영역의 형상 등에 따라서 정다각형 이외의 다각형을 채용하더라도 실질적으로 축대칭 배향을 실현할 수가 있다.

단지, 1개의 화소 영역을 모노 도메인으로해도 충분한 응답 속도나 시야각 특성이 얻어지는 경우가 있다. 상호 인접하는 화소 영역 사이의 표시 신호에는 상관이 있기 때문에, 인접하는 화소 영역 사이에서, 배향 규제 영역의 배향 방향을 다르게 한 (바람직하게는 상호 직교시킴) 경우 시야각 특성을 개선할 수가 있다. 컬러 표시 장치의 경우에는, R, G 및 B의 화소 영역을 각각의 화소 영역으로 하여, 인접하는 화소 영역 사이에서, 배향 방향을 상호 다르게 하면 좋다. 또한, 화소 영역이 작으면, 1개의 배향 규제 영역에서 충분한 응답 속도를 실현할 수가 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 동일 방향으로 배향시키는 복수의 배향 규제 영역을 형성함으로써, 모노 도메인 배향의 화소 영역의 응답 속도를 개선할 수 있게 된다.

각각이 개구부를 갖는 적어도 2층의 도전층을 유전체층을 통해 설치한 전극 구조는, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 화소 전극에 적용해도 좋고, 대향 전극에 적용해도 좋다. 또한, 이러한 전극 구조는 액정층을 통해 플라즈마 채널과 대향하도록 배치되는 PALC 내 신호 전극에 이용할 수도 있다. 따라서, 공지의 액정 표시 장치에 널리 적용할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치(100)의 단면 구조와 전기력선을 모식적으로 예시하는 도면.

도 1b는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치(100)의 단면 구조와 등 전위선을 모식적으로 나타내는 도면.

도 1c는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치(100)의 액정층과 제1 전극과의 계면 부근에 생성되는 전위 분포를 모식적으로 나타내는 도면.

도 1d는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치(100)를 모식적으로 도시하는 평면도.

도 2a는 비교예의 액정 표시 장치(200)의 단면 구조와 등 전위선을 모식적으로 나타내는 도면.

도 2b는 비교예의 액정 표시 장치(200)를 모식적으로 도시하는 평면도.

도 3a는 본 발명의 실시 형태1의 액정 표시 장치(300)를 모식적으로 도시하는 평면도.

도 3b는 본 발명의 실시 형태1의 액정 표시 장치(300)를 모식적으로 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명의 실시 형태1의 액정 표시 장치(400)를 모식적으로 나타내는도면.

도 5는 액정 표시 장치(400)의 투과율의 인가 전압 의존성을 예시하는 그래프.

도 6은 액정 표시 장치(400)의 등-콘트라스트 곡선(콘트라스트비 = 30).

도 7은 본 발명의 실시 형태1의 액정 표시 장치(500)를 모식적으로 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 실시 형태2의 액정 표시 장치에 이용되는 대향 기판(600b)의 평면도.

도 9는 본 발명의 실시 형태3의 액정 표시 장치(700)를 모식적으로 도시하는 사시도.

도 10은 본 발명의 실시 형태3의 액정 표시 장치(700)를 모식적으로 도시하는 단면도.

도 11은 액정 표시 장치(700)의 데이터 전극(714)의 평면 구조를 모식적으로 나타내는 도면.

도 12는 본 발명에 의한 액정 표시 장치에 이용되는 제1 전극(814)의 구조를 모식적으로 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 20: 투명 절연성 기판

11: 하부 도전층

11a: 하층 개구부

12: 유전체층

13: 상부 도전층

13a: 상층 개구부

14: 제1 전극

22: 제2 전극

30: 액정층

30a: 액정 분자

100: 액정 표시 장치

100a: 제1 기판

100b: 제2 기판

<실시 형태>

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 우선, 본 발명의 액정 표시 장치가 갖는 전극 구조와 그 기능을 설명한다.

또, 본원 명세서에 있어서는, 표시의 최소 단위인 「화소」에 대응하는 액정 표시 장치의 영역을 「화소 영역」이라고 한다. 컬러 액정 표시 장치에 있어서는, R, G, B의「 화소」가 1개의 「화소」에 대응한다. 화소 영역은, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 있어서는, 화소 전극과 이 화소 전극과 대향하는 대향 전극이 화소 영역을 규정한다. 또한, PALC 에서는, 스트라이프형의 열 전극과 이 열 전극과 직교하도록 설치되는 스트라이프형의 플라즈마 채널이 상호 교차하는 각각의 영역이 화소 영역을 규정한다. 또, 블랙 매트릭스가 설치되는 구성에 있어서는, 엄밀히 말하면, 표시하여야 할 상태에 따라서 전압이 인가되는 영역 중, 블랙 매트릭스의 개구부에 대응하는 영역이 화소 영역에 대응하게 된다.

도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d를 참조하면서, 본 발명에 의한 실시 형태의액정 표시 장치(100)를 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 액정 표시 장치(100)의 단면도이고, 도 1d는 평면도이다. 도 1a 및 도 1b는, 함께 도 1d의 1A-1A′선에 따른 단면도에 상당한다. 또한, 도 1c는 액정 표시 장치(100)의 액정층에 생성되는 전위 분포를 모식적으로 보이고 있다.

이하에서는, 설명의 간단화를 위해 컬러 필터와 블랙 매트릭스는 생략한다. 또한, 이하의 도면에 있어서, 액정 표시 장치(100)의 구성 요소와 실질적으로 동일 기능을 갖는 구성 요소는 동일 참조 부호로 도시하고, 그 설명은 생략한다.

액정 표시 장치(100)는 제1 기판(예를 들면, 액티브 매트릭스 기판)(100a) 및, 제2 기판(예를 들면, 대향 기판)(100b)과, 상기 제1 기판(100a) 및 제2 기판(100b)과의 사이에 설치된 액정층(30)을 갖고 있다. 액정층(30)의 액정 분자(30a)는, 마이너스의 유전율 이방성을 갖고, 제1 기판(100a) 및 제2 기판(100b)의 액정층(30)측의 표면에 설치된 수직 배향층(도시되지 않음)에 의해서, 액정층(30)에 양단에 전압이 인가되고 있을 때, 수직 배향층의 표면에 대하여 수직으로 배향한다. 수직 배향층의 표면은, 양 기판(1OOa 및 1OOb)의 표면에 실질적으로 평행하기 때문에, 액정 분자(30a)는 "기판 표면에 대하여 수직"이라고 한다. 본원 명세서에 있어서, 액정층(30)은 전압 무인가시에, 「수직 배향 상태」에 있다고 하고, 이 액정층(30)을 "수직 배향형 액정층"이라고 한다. 그러나, 수직 배향 상태에 있는 액정층(30)의 액정 분자(30a)는 수직 배향막의 종류나 액정 재료의 종류에 의해서, 수직 배향막의 표면(기판의 표면)의 법선으로부터 약간 경사할 수도 있다. 일반적으로, 수직 배향막의 표면에 대하여, 액정 분자축이 대략 85°이상의 각도로 배향한 상태를 수직 배향 상태라고 한다.

액정 표시 장치(1OO)의 제1 기판(1OOa)은 투명 기판(예를 들면 유리 기판) (10)과 그 표면에 형성된 제1 전극(예를 들면, 화소 전극)(14)을 갖고 있다. 제2 기판(100b)은 투명 기판(예를 들면 유리 기판)(20)과 그 표면에 형성된 제2 전극(예를 들면 대향 전극)(22)을 갖고 있다. 액정층(30)을 통해 상호 대향하도록 배치된 제1 전극(14)과 제2 전극(22)간에 인가되는 전압에 따라서, 화소 영역에 대한 액정층(30)의 배향 상태가 변화한다. 액정층(30)의 배향 상태의 변화에 따라, 액정층(30)을 투과한 후의 빛의 편광 상태가 변화하는 현상을 이용하여 표시가 행하여진다.

액정 표시 장치(100)의 제1 전극(14)은, 하부 도전층(11)과, 하부 도전층(11)을 덮는 유전체층(12)과, 유전체층(30)에 밀접하게 상기 유전체층(12)상에 제공되는 상부 도전층(13)을 갖고 있다. 하부 도전층(11)은 하층 개구부(11a)를 갖고, 상부 도전층(13)은 상층 개구부(13a)를 갖고 있다. 하층 개구부(11a)가 상층 개구부(13a) 내에 위치하도록 배치되어 있다. 하층 개구부(11a) 및 상층 개구부(13a)는 도전체 막이 형성되어 있지 않은 각 도전층의 일부분을 가리킨다.

제2 전극(22)은, 여기서는 설명의 간단화를 위해, 1개의 화소 영역의 전체에 걸쳐 형성된 도전체로 이루어지는 단일의 막(화소 영역내에 개구부를 갖지 않음)이다. 그러나, 상술한 구조를 갖는 제1 전극(14)에 대향하는 제2 전극(22)은 본 발명의 효과를 얻기 위해서 특별한 구조를 필요로 하지 않고, 공지의 전극 구조일 수 있다.

제1 전극(14)과 제2 전극(22)의 표시면 내에서의 2차원적인 배치를 설명한다. 상부 도전층(13)이 갖는 상층 개구부(13a)는 하부 도전층(11)이 갖는 하층 개구부(11a)를 그 안에 포함하도록 형성되어 있다. 따라서, 도 1d에 도시한 바와 같이, 상층 개구부(13a)는 하층 개구부(11a)보다도 폭(도면 중의 가로방향의 길이)이 넓다. 또한, 상층 개구부(13a)와 하층 개구부(11a)는 상호 평행한 측면을 갖는 것이 바람직하고, 하층 개구부(11a)는 상층 개구부(13a)의 폭 방향의 중심에 위치하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 배치되어 있는 제1 전극(14)과 제2 전극(22)은 이들의 사이의 구조가 상호 다른 영역을 형성한다. 특히, 액정 표시 장치(100)는 액정층(30)이 상부 도전층(13)과 제2 전극(22)과의 사이에 배치된 제1 영역 R1과, 액정층(30) 및 상층 개구부(13a) 내에 위치하는 유전체층(12)이 하부 도전층(11)과 제2 전극(22)과의 사이에 배치된 제2 영역 R2와, 액정층(30) 및 상층 개구부(13a) 내에 위치하는 유전체층(12)이 하층 개구부(1la)와 제2 전극(22)과의 사이에 배치된 제3 영역 R3을 갖는다.

본 실시 형태에서는, 제1 영역 R1, 제2 영역 R2 및 제3 영역 R3을 이 순으로, 도 1a 및 도 1b 중의 L 방향으로 배열된 배향 규제 영역 T1과, -L 방향(L 방향과 역방향)으로 배열된 배향 규제 영역 T2가 교대로 배치되어 있다. 또한, 제1 영역 R1 및 제3 영역 R3은 상호 인접하는 배향 규제 영역 T1과 배향 규제 영역 T2의 양쪽에 공유되도록 배치되어 있다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면서, 액정 표시 장치(100)가 갖는 전극 구조의 기능을 설명한다.

도 1a는 전압 인가시에 액정 표시 장치(100)의 액정층(30)에 생성되는 전계의 전기력선 EF와 그 때의 액정 분자(30a)의 배향 방향의 변화를 모식적으로 나타내고 있다. 도 1b는 전압 인가시에 액정층(30)에 생성되는 전계의 등 전위선(등 전위면의 단면) EQ과 그 때의 액정 분자(30a)의 배향 방향의 변화를 모식적으로 나타내고 있다. 또, 이 때의 전압의 절대치는, 임계치 전압의 절대치보다도 큰 것으로 한다. 본 발명에서는, 일반적으로, 제1 전극(14)의 하부 도전층(11)에 인가되어 있는 전위를 Va, 제1 전극(14)의 상부 도전층(13)에 인가되어 있는 전위를 Vb, 제2 전극(22)에 인가되어 있는 전위를 Vc로 할 때, Vb≤Va<Vc 혹은 Vb≥Va>Vc 로 되는 관계가 만족되면 좋다. 이하에서는,설명의 간단화를 위해, 제2 전극(22)을 접지 전위에 있는 것으로 하고, 제1 전극(14)에 플러스 전압을 인가하는 경우에 관해서 설명한다. 흔히, 제1 전극(14)의 하부 도전층(11)과 상부 도전층(13)과는 상호 동 전위가 인가되는 것으로 한다.

제1 영역 R1의 액정층(30)에 생성되는 전계의 강도는, 주로 상부 도전층(13)과 제2 전극(22)과의 사이의 전위차의 영향을 직접적으로 받아, 제2 영역 R2의 액정층(30)에 생성되는 전계의 강도는, 하부 도전층(11)과 제2 전극(22)과의 사이의 전위차를, 유전체층(12)과 액정층(30)으로 분할(주로 용량 분할)하여 얻어진 전위차의 영향을 직접적으로 받는다. 따라서, 제1 전극(14)과 제2 전극(22)에 의해 액정층(30) 양단에 인가되는 전위차는, 제2 영역 R2내에서 제1 영역 R1내보다도 낮기때문에, 제2 영역 R2와 제1 영역 R1과의 경계 부근의 액정층(30) 내에 생성되는 전계는 경사진다.

제3 영역 R3의 액정층(30)에 직접적으로 전계를 생성하는, 상호 대향하는 전극(도전층)은 존재하지 않기 때문에, 제3 영역 R3의 액정층은 제3 영역 R3의 주변에 존재하는 전극(도전층)의 영역에서의 전계의 영향을 받는다. 따라서, 제3 영역 R3의 액정층(30)에 인가되는 전계의 강도는, 그 주변에 존재하는 영역 R2의 액정층(30)에 인가되는 전계보다도 낮기 때문에, 제2 영역 R2와 제1 영역 R1와의 경계 부근의 액정층(30) 내에 생성되는 전계는 경사진다.

그 결과, 도 1a에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(100)의 액정층(30)의 배향 규제 영역 T1 또는 T2내에 생성되어 있는 전계(전기력선 EF)는 제1 영역 R1과 제2 영역 R2와의 경계 부근, 및 제2 영역 R2와 제3 영역 R3과의 경계 부근에서 경사하고 있다. 이 경사 방향은, 제1 영역 R1, 제2 영역 R2 및 제3 영역 R3이 이러한 순으로 배열되어 있는 방향에 따라서 있다. 구체적으로는, 배향 규제 영역 T1내에서는 좌측방향, 배향 규제 영역 T2내에서는 우측방향으로 전계가 경사하고 있다. 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 분자(30a)는 전계속에서 그 전계(전기력선 EF)의 방향에 대하여 분자축을 수직으로 배향시키는 것 같은 토크를 받기 때문에, 액정 분자(30a)는 제1 영역 R1와 제2 영역 R2와의 경계 부근, 및 제2 영역 R2와 제3 영역 R3와의 경계 부근에서 각각의 경사 전계의 방향에 따라서 경사진다(도 1a, 도 1b 및 도 1d 중의 화살표 참조). 제1 배향 규제 영역 T1내에서는 반시계 방향으로, 제2 배향 규제 영역 T2내에서는 시계 방향으로 액정 분자(30a)가 경사진다.

제1 영역 R1과 제3 영역 R3과의 사이에 위치하는 제2 영역 R2의 중앙 부근에서는, 기판에 대하여 거의 수직인 전계가 형성되어 있다. 따라서, 이 영역에 존재하는 액정 분자(30a)는 액정 분자(30a)를 특정한 방향으로 경사시키는 전계로부터의 토크를 받지 않는다. 그러나, 제2 영역 R2은 제1 영역 R1과 제3 영역 R3과의 사이에 설치되고 있고, 제1 영역 R1과 제2 영역 R2과의 경계 부근 및 제2 영역 R2과 제3 영역 R3과의 경계 부근에서는 생성되는 경사 전계의 방향이 동일하므로, 액정 분자(30a)는 따라서 동일 방향으로 경사진다. 그러므로, 제2 영역 R2의 중앙 부근에 존재하는 액정 분자는 상기 경계 부근의 액정 분자(30a)의 배향 변화의 영향을 받아, 이들과 동일 방향으로 경사진다. 즉, 전계에 의해서 경사 방향이 유일하게 규제되지 않은 제2 영역 R2의 중앙 부근에 존재하는 액정 분자(30a)의 배향 방향(경사 방향)에 영향을 주는, 제2 영역 R2과 제1 영역 R1과의 경계 부근의 액정 분자(30a) 및 제2 영역 R2과 제3 영역 R3과의 경계 부근의 액정 분자(30a)가 함께 동일 방향으로 경사진다. 따라서, 결과적으로 각 배향 규제 영역내에서는 모든 액정 분자(30a)가 안정적으로 동일한 방향으로 경사진다.

도 1c는 제1 전극(14)과 액정층(30)의 경계를 따라 전위 분포를 모식적으로 도시한 그림이다. 종축은 전위이고, 횡축은 도 1a나 도 1d의 위치에 대응하고 있다. 제2 전극(22)의 전위가 제로(접지 전위)이다고 하면, 각 영역에서 액정층(30)에 인가될 전압의 값은, 도 1c에 도시한 각 영역의 전위의 값과 동일하다. 즉, 제1 영역 R1, 제2 영역 R2 및 제3 영역 R3의 각 영역의 액정층(30)에 인가되어 있는 전압은 각각 V1, V2 및 V3의 값을 갖는다. 따라서, 도 1c에 도시한바와 같이 제2 영역 R2의 액정층(30)에 인가되는 전압 V2은 제1 영역 R1의 액정층(30)에 인가되는 전압 V1보다도 낮게, 제3 영역 R3에 인가되는 전압 V3은 제2 영역 R2에 인가되는 전압 V2보다도 낮다. 따라서, 배향 규제 영역 T1 또는 T2에 생성되는 전계가 등전위선 EQ에서 도시하면, 도 1b에 도시한 바와 같이, 계단형으로 상승 및 하강을 반복하는 곡선이 된다.

도 1b에 도시한 등 전위선 EQ은 인접하는 영역이 서로 다른 전위를 갖는 영역, 즉 제1 영역 R1과 제2 영역 R2과의 경계 부근 및 제2 영역 R2과 제3 영역 R3과의 경계 부근에서 경사진다. 이 전위 비탈의 방향은 제1 영역 R1, 제2 영역 R2 및 제3 영역 R3이 이 순으로 배열되어 있는 방향에 따라서 있다(예를 들면, 도 1d중의 화살표 참조). 마이너스 유전 이방성을 갖는 액정 분자(30a)는 등 전위선 EQ에 평행하게 분자축이 배향되도록 전계로부터 토크를 받는다. 그러므로, 상술과 같은 전위 비탈를 갖는 영역에서는, 액정 분자(30a)가 전위 비탈의 방향에 따라서 경사진다.

한편 제2 영역 R2의 영역(단면도중의 길이)이 증가하면, 제2 영역 R2의 중앙 부근에는 전위 비탈이 없는 영역이 될 수 있다(도 1a에서 수직인 전기력선 EF으로 표시되어 있다). 이 영역의 액정 분자(30a)는 액정 분자(30a)를 특정한 방향에 경사시키는 전계로부터의 토크를 받지 않는다. 그러나, 제2 영역 R2은 제1 영역 R1과 제3 영역 R3과의 사이에 설치되고 있고, 제1 영역 R1과 제2 영역 R2과의 경계 부근 및 제2 영역 R2과 제3 영역 R3과의 경계 부근에서는, 생성된 전위 비탈의 방향에 따라서 액정 분자(30a)가 일정한 방향으로 경사진다. 그러므로, 제2 영역 R2의 중앙 부근에 존재하는 액정 분자는, 상기 경계 부근의 액정 분자(30a)의 배향 변화의 영향을 받아 이들과 동일 방향으로 경사진다. 즉, 전계에 의해서 경사 방향이 유일하게 규제되지 않은 제2 영역 R2의 중앙 부근에 존재하는 액정 분자(30a)의 배향 방향(경사 방향)에 영향을 주는, 제2 영역 R2과 제1 영역 R1과의 경계 부근의 액정 분자(30a) 및 제2 영역 R2과 제3 영역 R3과의 경계 부근의 액정 분자(30a)가 함께 동일 방향으로 경사진다. 따라서, 결과적으로 각각의 배향 규제 영역 T1 또는 T2 내에서는 모든 액정 분자(30a)가 안정적으로 동일한 방향으로 경사진다.

제2 영역 R2의 폭이 넓으면 넓을 수록, 화소 영역내에서 균일한 배향 상태를 나타내는 부분(제2 영역의 부분)이 넓게 된다. 균일한 배향 상태를 나타내는 영역은 액정 표시 장치를 형성했을 때에 균일한 투과율이 얻어지는 영역이 된다. 이 영역이 넓으면 넓을 수록, 화소 영역 전체의 투과율을 높게 할수 있어서(예를 들면 공지의 TN형 액정 표시 장치에서와 같이, 이상적으로는 화소 영역 전역에 걸쳐 균일 배향을 나타낸다), 빛 이용 효율의 점에서 바람직하다.

상기한 설명으로부터 분명한 바와 같이, 하부 도전층(11)의 전위와 상부 도전층(13)의 전위는 제2 영역 R2내의 액정층(30)에 인가되는 전압이 제1 영역 R1내의 액정층(30)에 인가되는 전압보다도 낮게 되도록 설정될 수 있게 되어, 이것들의 경계 부근의 액정 분자(30a)의 배향 방향(경사 방향)을 규제하기 위해서 충분한 전위 비탈를 생성한다. 유전체층(12)이 존재하는 것에 의한 전압 저하를 고려하여, 하부 도전층(11)의 전위와 상부 도전층(13)의 전위가 설정될 수 있다.유전체층(12)에 의한 전압 강하의 정도가 충분히 크면, 하부 도전층(11)과 상부 도전층(13)이 동일 전위를 가질 수 있다. 이러한 경우, 액정 표시 장치(100)의 구조를 단순화할 수 있는 이점이 있다. 유전체층(12)에 의한 전압 강하의 정도가 충분하지 않은 경우에는, 충분한 전위 비탈이 얻어질 수 있도록 하부 도전층(11)의 전위를 상부 도전층(13)의 전위보다도 낮게 설정할 수 있다.

이 설명에서는, 제2 전극(22)의 전위를 기준으로 하여 하부 도전층(11) 및 상부 도전층(13)의 전위의 상대 관계를 진술하였다. 하부 도전층(11)의 전위를 Va, 상부 도전층(13)의 전위를 Vb, 제2 전극(22)의 전위를 Vc로 하여, 일반적으로 Vb ≤Va < Vc 또는 Vb ≥Va > Vc의 관계를 만족하면, 전계에 의한 배향 규제력을 얻을 수 있다. 액정 표시 장치(100)의 구성(각 화소 영역의 크기, 액정 재료의 물성, 개구부의 폭이나 갯수 등)의 관점에서 소정의 응답 특성이나 시야각 특성을 얻을 수 있도록 전위의 구체적인 레벨이 적절하게 설정될 수 있다.

본 발명에 의한 액정 표시 장치(100)의 전극 구조의 기능 특징을 더욱 명확히 하기 위해서, 종래의 개구부(슬릿)를 갖는 전극 구조의 기능을 비교한다. 종래는, 단일의 도전체막으로 이루어지는 전극에 개구부를 설치하고 있었다. 비교 예로서 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 제1 전극(51)에 개구부(51a)를 설치한 전극 구조를 예를 포함한다. 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1a 및 도 1d에 대응한다.

도 2a 및 도 2b에 도시한 비교예의 액정 표시 장치(200)는, 유전체층(12)과 상부 도전층(13)(물론, 상층 개구부(13a)도)가 제거된 액정 표시 장치(100)로서 고려될 수 있다. 하부 도전층(11) 및 하층 개구부(11a)가 제1 전극(51) 및개구부(51a)에 각각 대응하는 것으로 볼 수 있다. 액정 표시 장치(200)의 그 밖의 구성 요소는 액정 표시 장치(100)의 구성 요소와 동일한 참조 부호로 도시하여, 더 이상 설명을 생략한다.

전압 인가시에, 액정 표시 장치(200)의 액정층(30)에는, 도 2a에 도시된 전기력선(EF) 및 등 전위선(EQ)에서 표시되는 전계가 생성된다. 개구부(51a) 부근에서는 경사 전계(전위 비탈)이 형성되고, 액정 분자(30a)는 경사 전계(전위 비탈)의 방향에 따라서 경사진다(도 2a 참조).

그러나, 제1 전극(51)의 중앙 부근에 생성되는 전계의 전기력선(EF)은 기판에 수직이고, 전위 그레디언트를 갖지 않는다. 따라서, 제1 전극(51)의 중앙 부근에 존재하는 액정 분자(30a)에 대하여는, 도 2a의 양방향의 화살표로 도시한 바와 같이, 경사하는 방향을 일의적으로 정하는 토크가 작용하지 않는다. 또한, 제1 전극(51)의 중앙 부근에 위치하는 액정 분자(30a)의 양측의 개구부(51a) 부근의 액정 분자(30a)는 대향 경사 방향을 가지므로, 제1 전극(51)의 중앙 부근의 액정 분자(30a)의 배향 방향은 이들 액정 분자(30a)의 배향에 의해 규제되지 않는다. 그래서, 액정 표시 장치(200)의 제1 전극(51)의 중앙 부근의 액정 분자(30a)의 경사 방향을 일의적으로 규제하는 요인은 없다. 그러므로, 이 액정 분자(30a)의 경사 방향은, 우연히(확률적으로), 혹은 배향층(도시되지 않음)의 표면의 미소한 형상 차이, 혹은 틸트각의 미소한 차이, 전극(51)의 저항율이 미소한 차이 등의 매우 미소하고 또한 불확정한 요소에 의해서 지배된다.

종래 기술은 또한 도 2a 및 도 2b에 도시한 구조에 있어서, 전위 그레디언트의 형상을 적극적으로 제어하는 등의 목적으로, 개구부(51a)의 하층(액정층에서 멀어지는 측)에 유전체층을 통해 추가적인 전극을 배치하여, 개구부(51a) 전체를 도전층으로 덮는 구성을 갖는 구조(예를 들면, 특개평11-109393호 공보)를 도시한다. 또한 전술의 액정 분자의 행동, 즉, 전극(51)의 중앙 부근의 액정 분자의 경사 방향(회전 방향)의 불확정성 및 불안정함이 개선되지 않는다.

상술한 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치(200)의 전극 구조로서는 전극(51)의 중앙 부근에 위치하는 액정 분자에 대한 배향 규제력을 얻을 수 없다. 그 결과, 경사 방향이 다른 영역(개구부(51a)에 의해서 경사 방향이 규정되는 상호 인접하는 영역)의 사이의 경계가 명확하게 정해지지 않고, 양호한 시야각 특성을 실현할 수 없다.

이것에 대하여, 본 발명에 의한 액정 표시 장치(100)의 전극 구조는, 경사 방향을 일의적으로 규제하는 전계로부터의 토크를 받지 않는(엄밀하게는 경사 전계를 받을 수 있는) 제2 영역 R2의 액정 분자(30a)의 양측 상에 존재하는 액정 분자(30a), 즉 제2 영역 R2와 제1 영역 R1와의 경계 근방 및 제2 영역 R2와 제3 영역 R3와의 경계 근방에 존재하는 액정 분자(30a)가 경사 전계의 영향으로 동일 방향에 경사진다. 그러므로, 이들 액정 분자(30a)의 배향 변화가 트리거 되고, 제2 영역 R2의 액정 분자(30a)도 그 양측의 액정 분자(30a)와 동일 방향에 일의적으로 경사진다. 따라서, 본 발명에 의한 액정 표시 장치(100)의 전극 구조는, 배향 규제 영역 T1 또는 T2 전체에 걸쳐, 액정 분자(30a)의 경사 방향을 일의적으로 정하는 배향 규제력을 발생한다.

다음에, 배향 규제 영역 T1 또는 T2의 바람직한 배치에 관해서 설명한다.

도 1d에 도시한 바와 같이, 상층 개구부(13a)와 하층 개구부(11a) 각각은 액정 분자(30a)를 경사시키는 방향에 직교하는 변을 지니고, 제1 영역 R1, 제2 영역 R2 및 제3 영역 R3의 사이의 경계가 상층 개구부(13a) 및 하층 개구부(11a)의 상기 변에 따라서 형성되는 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 채용하면, 각각의 영역 사이 R1 와 R2, R2 와 R3의 경계 부근을 중심으로 형성되는 경사 전계의 방향이 방위각 방향에서도 상호 일치하기 때문에, 배향 규제의 효과가 높아진다. 예를 들면, 상층 개구부(13a) 및 하층 개구부(11a) 각각은 구형으로, 각각의 구형의 대향하는 한쌍의 변이 경사 방향과 직교하도록 배치된다.

각각의 화소 영역에 상호 다른 방향으로 액정 분자의 배향 방향을 규제하는 복수의 배향 규제 영역을 설치하여, 멀티도메인 배향을 형성하는 것이, 시야각 특성이나 응답 속도의 개선를 위해 바람직하다. 단지, 각각의 화소 영역에 대해 모노-도메인 구조가 이용될 때에도 충분한 응답 속도나 시야각 특성이 얻어질 수 있다. 인접하는 화소 영역의 표시 신호가 서로 상관이 있기 때문에, 인접하는 화소 영역 사이에서, 배향 규제 영역의 배향 방향이 서로 다를 때 시야각 특성을 개선할 수가 있다. 또한, 화소 영역이 작으면, 1개의 배향 규제 영역을 화소 영역에 제공함으로써 충분한 응답 속도를 실현할 수가 있다. 또한, 동일 방향으로 액정 분자를 배향시키는 복수의 배향 규제 영역을 형성함으로써, 모노-도메인 배향의 화소 영역의 응답 속도를 개선할 수 있다.

각각의 화소 영역에 대한 복수의 배향 규제 영역 T1 또는 T2를 설치함으로써시야각 특성을 화소 영역 단위로 향상시킬 수 있다. 액정 표시 장치(100)의 상호 반대의 경사 방향을 규정하는 배향 규제 영역 T1(L 방향) 및 T2(-L 방향)을 각각의 화소 영역에 형성하는 것이 바람직하다. 각각의 화소 영역에 형성되는 배향 규제 영역 T1 및 T2은 여러가지의 배치를 취할 수 있다. 예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, L 방향으로 배열된 배향 규제 영역 T1과, -L 방향으로 배열된 배향 규제 영역 T2이 교대 패턴으로 제공될 수 있어, 제1 영역 R1 및 제3 영역 R3은 서로 인접하는 배향 규제 영역 T1과 배향 규제 영역 T2에 의해 공유된다. 또한, 상호 인접하는 배향 규제 영역 T1 및 배향 규제 영역 T2가 제1 영역 R1를 공유하는 영역 TT3이 각각의 화소 영역에 제공될 수 있거나, 혹은 상호 인접하는 배향 규제 영역 T1 및 T2가 제3 영역 R3을 공유하는 영역 TT4이 각각의 화소 영역에 제공될 수 있다. 이러한 배치는 도시한 전극 구조를 채용함으로써 용이하게 실현할 수 있다.

또한, 대칭성이 높은 우수한 시야각 특성을 얻기 위해서는, 상호 다른 경사 방향(배향 축)을 갖는 네개 이상의 배향 규제 영역을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 대칭성이 높은 우수한 시야각 특성 외에, 빛 이용율이 높은 액정 표시 장치를 얻기 위해서는, 상호 다른 경사 방향을 갖는 네개의 배향 규제 영역을 제공하는 것이 바람직하다. 이 때, 네개의 경사 방향(배향 축)은 네개의 경사 방향 중에 선택된 임의의 2개 경사 방향이 상호 약 90°의 정수배의 각도를 이루도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 화소 영역마다 설치된 복수의 배향 규제 영역이 동일한 경사 방향을 갖는 복수의 배향 규제 영역을 포함하는 경우에는, 동일 경사 방향의 배향규제 영역의 총영역이 또 다른 경사 방향의 다른 배향 규제 영역의 총영역과 같은 것이 바람직하다. 각각 서로 다른 경사 방향이 4개인 것이 바람직하고, 임의의 2개의 경사 방향이 서로에 대해 약 90°의 정수배의 각도를 이루는 것이 보다 바람직하다. 또한, 4개의 경사 방향중 하나를 갖는 배향 규제 영역의 수가 네개의 경사 방향중 임의의 다른 하나를 갖는 배향 규제 영역의 수와 같은 것이 바람직하고, 각각의 배향 규제 영역의 면적이 임의의 배향 규제 영역의 것과 같은 것이 보다 바람직하다.

상술한 바와 같이, 각각의 화소 영역 내에 본 발명의 복수의 배향 규제 영역을 제공하는 것이 바람직하다. 복수의 배향 규제 영역을 설치하는 경우, 그 수, 배치 관계(배향축 방향의 설정 등), 및 면적(배향 규제 영역 각각의 면적)은, 화소 영역의 크기 및 형상, 요구되는 응답 속도 및 시야각 특성의 관점에서 적절히 설정될 수 있다.

모노도메인 구조(단일의 경사 방향)가 각각의 화소 영역에 대해 채용되더라도 충분한 응답 속도 및 시야각 특성이 얻어질 수 있다. 인접하는 화소 영역의 표시 신호는 서로 상관이 있기 때문에, 인접하는 화소 영역 사이에서, 배향 규제 영역의 경사 방향이 서로 다를 때(바람직하게는 상호 직교시킬 때) 시야각 특성을 개선할 수가 있다. 컬러 표시 장치의 경우에는, R, G 및 B의 화소 영역을 각각의 화소 영역으로 하여, 인접하는 화소 영역에 서로 다른 경사 방향을 채용함으로써 달성될 수 있다. 또한 화소 영역이 작으면, 하나의 배향 규제 영역을 제공함으로써 충분한 응답 속도를 실현할 수가 있다. 또한, 동일한 경사 방향을 갖는 복수의 배향 규제 영역을 형성함으로써, 모노도메인 배향 화소 영역의 응답 속도를 개선할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 전극(14)에 대향하는 제2 전극(22)은, 본 발명의 효과를 얻기 위해서 특별한 구조를 필요로 하지 않고, 공지의 전극 구조일 수 있다. 따라서, 제1 전극과 제2 전극과의 조합으로서 예를 들면 이하와 같은 조합이 가능하다.

	제1 전극	제2 전극
액티브 매트릭스형	화소 전극대향 전극	대향 전극(공통 전극)화소 전극
특공평7-113722호 공보(도 7 참조)	대향 스트라이프형 전극화소 전극	화소 전극대향 스트라이프형 전극
PALC(도 9 참조)	스트라이프형 전극	가상 전극(유전체 박판)

또한, 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치나 특공평7-113722호 공보에 개시되고 있는 액정 표시 장치에서, 각각의 조합에 있어 제2 전극(22)이 제1 전극(14)과 마찬가지의 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태의 예를 이하에 설명한다.

실시 형태1

실시 형태1의 액정 표시 장치는 TFT을 이용한 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치이고, 행 및 열을 갖는 매트릭스형으로 배열된 화소 전극은 상기 제1 전극으로서 기능하고, 복수의 화소 전극에 대하여 공통으로 이용되는 대향 전극이 상기 제2 전극으로서 기능한다.

도 3a및 3b는 본 발명에 의한 실시 형태1의 액정 표시 장치(300)를 모식적으로 도시한다. 도 3a는 1개의 화소 영역(TFT 소자 및 보조 용량 소자 등은 생략)을 모식적으로 도시한 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 3B-3B'선에 따른 단면도이다.

액정 표시 장치(300)는 TFT 기판(300a), 대향 기판(300b), TFT 기판(300a)과 대향 기판(300b)의 사이에 설치된 액정층(330)을 갖고 있다. 액정층(330)은 마이너스 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(도시되지 않음)를 포함하는 수직 배향형 액정층이다. TFT 기판(300a) 및 대향 기판(300b)의 액정층(330)에 가까운 하나의 표면 상에는 각각 수직 배향막(315및 325)이 설치되고 있다.

액정 표시 장치(300)의 TFT 기판(300a)은 유리 기판(310)과 그 표면에 형성된 화소 전극(314)을 갖고 있다. 대향 기판(300b)은 컬러 필터 기판(320)과 그 표면에 형성된 대향 전극(322)을 갖고 있다. 액정층(330)을 통해 상호 대향하도록 배치된 화소 전극(314)과 대향 전극(322) 사이에 인가되는 전압에 따라서, 각각의 화소 영역마다의 액정층(330)의 배향 상태가 변화한다.

액정 표시 장치(300)의 화소 전극(314)은, 하부 도전층(311)과, 하부 도전층(311)을 덮는 유전체층(312)과, 유전체층(312)의 액정층(330) 가까이 설치된 상부 도전층(313)을 갖고 있다. 하부 도전층(311)은 하층 개구부(311a)를 포함하고, 상부 도전층(313)은 상층 개구부(313a)를 포함한다. 하층 개구부(311a)가 상층 개구부(313a) 내에 위치하도록 배치되어 있다. 상부 도전층(313)과 하부 도전층(311)은 유전체층(312)에 설치된 컨택트홀(312a)에서 상호 전기적으로 접속되어 있고, 상호 동전위가 된다. 하부 도전층(311) 및 상부 도전층(313)은 TFT(도시되지 않음)를 통해 구동 회로(도시되지 않음)에 전기적으로 접속되어 있다. TFT나 구동 회로는 공지의 구성을 채용할 수가 있다.

화소 전극(314)의 2차원적인 구조를 도 3a를 참조하면서 설명한다. 화소 전극(314)의 형상은 도 3a에 도시한 바와 같이 가늘고 긴 구형이다. 상부 도전층(313) 및 하부 도전층(311)은 각각 연속한 도전체막으로부터 형성되어 있다. 하층 개구부(311a) 및 상층 개구부(313a) 각각은 화소 전극(314)의 긴 변 및 짧은 변(매트릭스형 배열의 열 방향 및 행 방향)에 대하여 45°의 방향으로 연장되는 근처를 갖고 있다. 또한, 화소 전극(314)의 상측 절반과 하측 절반 간에 그 근처가 연장되는 방향이 90°다르다.

우선, 도 3a중의 화소 영역의 상측 절반에 주목한다. 도 3b에 도시한 바와 같이, 3B-3B' 선에 따른 단면의 구조는 도 1a에 도시한 구조와 실질적으로 같다. 따라서, 액정 표시 장치(300)의 화소 영역의 상측 절반은, 도 3a에 도시한 바와 같이, 반대의 액정 분자의 경사 방향을 갖는 배향 규제 영역 T1 및 T2의 두 쌍을 포함하고, 배향 규제 영역 T1 및 T2내의 액정 분자는 도면 중의 화살표로 도시한 방향으로 경사진다. 도 3a의 화소 영역의 하측 절반은 화소 전극(314)의 짧은 변 방향(예를 들면, 행 방향)에 관하여 상측 절반과 선대칭의 관계에 있다. 하측 절반이 갖는 배향 규제 영역 T3 및 T4은 상측 절반의 배향 규제 영역 T1 및 T2과 액정 분자의 경사 방향이 90°다른 것 외에는 실질적으로 동일 기능을 갖는다.

상술한 바와 같이, 액정 표시 장치(300)의 화소 영역은 액정 분자의 경사 방향이 상호 다른 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4(때때로 "4 분할 멀티도메인 배향"으로 지칭된다)을 포함함으로써, 양호한 시야각 특성을 제공한다. 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4은 동일 면적을 갖고 있다. 또한, 이것들의 4개의 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4은 90°씩 서로 시프트되는 각각의 방향(방위각 방향)으로 액정 분자를 경사시킨다. 그래서, 시야각 특성의 균일성이 높다. 도시된 예에서는, 각각의 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4 중 2개(합계 8개의 배향 규제 영역)가 제공된다.

그렇지만, 그 정도의 배향 규제 영역을 제공할 필요는 없다. 시야각 특성의 관점에서는, 일반적으로 화소 영역마다 서로 다른 배향 방향의 4 개의 배향 규제 영역으로 분할하면 충분한 특성이 얻어진다. 요구되는 응답 속도에 따라서 화소 영역마다의 배향 규제 영역의 수를 설정하면 좋다.

액정 표시 장치(300)의 액정층(330)의 두께(「셀 갭」라고도 말한다. ) d_Lc는 예를 들면 약 4μm 이다. 액정 재료로서는, 마이너스의 유전 이방성을 갖는 일반적인 액정 재료(예를 들면, 메르크사제 MJ95955:유전율ε//= 3.4, ε⊥= 6.7, △ε=-3.3)를 이용한다. 수직 배향막(315 및 325)으로서는, 일반적인 수직 배향막(예를 들면, JSR 사제 JALS2004)이 이용된다. 액정층(330)의 두께 d_Lc는 상기한 예에 한정되지 않고, 대강 2μm∼20μm 정도의 범위내이고, 또한, 액정 재료의 굴절율 이방성 △n과 d_Lc와의 곱(리터데이션(retardation))이 100 nm 내지 500 nm의 범위내에 있으면 다른 값이라도 좋다.

유전체층(312)의 두께 d_D는 예를 들면 약 3μm 이다. 유전체층(312)은 일반적인 유기 재료(예를 들면, 비유전율이 약 3.4인 감광성 유기 절연 재료)를 이용하여 형성된다. 유전체층(312)을 형성하는 재료는 유기 재료(전형적으로는 고분자 재료)에 한정되지 않고, 그 대신에 무기 재료(예를 들면, 산화규소(SiO_x)나 질화규소(SiN_x)를 이용하여도 좋다.

유전체층(312)의 두께 d_D는 상기한 예에 한정되지 않고, 액정층(330)의 두께 d_Lc의 0.01∼1000배 정도이면 다른 값이라도 좋다. 유전체층(312)의 두께 d_D는 0.5∼5μm의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 1∼3μm의 범위내에 있는 것이 더 바람직하다. 또는, 유전체층(312)의 두께 d_D는, 유전체층(312)의 유전율을 εD, 액정층(330)의 두께를 d_Lc, 액정 재료의 유전율을 ε//로 하였을 때, εD/d_D의 값이 ε///dLc의 값의 0.05∼20배 정도인 것이 바람직하고, 0.3∼5배 정도인 것이 보다 바람직하다.

유전체층(312)의 두께 d_D가 두꺼워지면, 상층 개구부(313a) 상에 위치하는 액정층(330)에 인가되는 전압은 유전체층(312)과 액정층(330)과의 용량 분할에 의해서 강하하기 때문에, 소망의 투과율을 얻기 위해서는 큰 전압이 필요해진다. 그 반면, 유전체층(312)에 의한 전압 강하가 커지면, 상층 개구부(313a)의 경계 부근에 생성되는 전계의 경사(굴곡)이 커지기 때문에, 배향 규제력이 증가한다고 하는 이점도 있다. 필요에 따라서, 유전체층(312)의 두께 d_D를 적절하게 설정하면 좋다.

도 3b에 도시한 상부 도전층(313)의 폭 W(도 1a 중의 R1의 폭에 대응) 및 하층 개구부(311a)의 폭 S(도 1a 중의 R3의 폭에 대응)은 예를 들면 10μm 이다. 폭 W 및 폭 S는 배향 규제 영역에서 액정 분자를 경사시키는 방향에 직교하는 방향에서의 폭이다. 폭 W 및 S는 상기한 값에 한정되지 않고, 액정층(330)의 두께 d_Lc의 0.1∼100배 정도이면 다른 값이라도 좋다. 이들의 폭 W 및 S의 바람직한 범위가 액정층(330)의 두께 d_Lc에 의존하는 것은, 액정층(330)내에 생성되는 전계 분포가 하부 도전층(311), 상부 도전층(313) 및 대향 전극(322)의 물리적인 위치(전극간 거리)와, 이들의 사이에 개재하는 유전체층(312) 및 액정층(330)의 유전율에 의존하고 있기 때문이다. 일반적인 유전체 재료 및 액정 재료의 유전율을 고려하면, 폭 W 및 S를 상기한 범위내로 설정함으로써 충분한 배향 규제력을 실현할 수가 있다.

상부 도전층(313)의 피치 P(도 1a 중의(R2×2) + R1 + R3의 폭에 대응)은 예를 들면 5,0μm 이다. 따라서, 예시한 구조에 있어서의 상층 개구부(313a)의 폭은 피치 P(50μm) - 상부 도전층의 폭 W(10μm)이기 때문에, 40μm 이다. 이와 같이, 하부 도전층(311), 하층 개구부(311a), 상부 도전층(313) 및 상층 개구부(313a)의 구조는 최적화될 수 있다.

일반적으로, 제1 영역의 폭(도 1a 중의 R1의 폭: 도 3b 중의 폭 W에 대응) 및 제3 영역의 폭(도 1a 중의 R3의 폭: 도 3b 중의 폭 S에 대응)은 1μm∼10Oμm 정도인 것이 바람직하다. 이 폭이 1μm보다도 작으면, 제1 영역과 제2 영역의 경계와 제2 영역과 제3 영역의 경계 부근의 전계의 경사가 작아져, 충분한 배향 규제력이 얻어지지 않는다. 그 결과, 응답 속도가 너무 늦어지거나, 배향 안정성이 바람직하지 않게 나쁘게 되는 수가 있다. 또한, 이 폭이 200μm보다 커지면, 영역의 중심 부근의 액정 분자에 대한 배향 규제력이 충분히 얻어지지 않게 되어, 표시 품위의 저하를 초래하는 수가 있다. 제1 영역 및 제3 영역의 폭의 보다 바람직한 범위는 약 5μm∼약 20μm 이고, 특히, 약 10μm∼약 20μm이 바람직하다. 이들의 폭이 너무 작아지면, 충분한 배향 규제력이 얻어지지 않게 되고, 이 폭이 너무 커지면, 표시에 이용되지 않은 영역이 증가하기 때문에 바람직하지 못하다.

제2 영역의 폭(도 1a 중의 R2의 폭, 도 3b 중의(P-W-S)/2에 대응)은 5μm 내지 1000μm 정도가 바람직하다. 이 폭이 5μm보다도 작으면, 제1, 제2 및 제3 모든 영역에서 전계가 경사하기 때문에, 액정 분자의 회전 각도(경사 각도),즉 액정층의 리터데이션치가 도처에서 다르다. 그 결과, 광의 이용 효율이 저하한다. 또한, 제2 영역의 폭이 1000μm보다도 크면, 광의 이용 효율은 높아지지만, 응답 속도가 현저히 저하한다. 왜냐하면, 제2 영역의 폭이 클 때, 제2 영역의 폭 방향의 중심 부분의 전계는 경사하지 않기 때문에 전계에 의한 배향 규제력을 발생하지 않는다. 이 중심 부분의 액정 분자는 제2 영역과 제1 영역의 경계 부근 및 제2 영역과 제3 영역의 경계 부근의 경사된 액정 분자의 배향의 영향을 받아 일정한 방향으로 경사하고 있다. 따라서, 제2 영역의 중심 부분에서 인접하는 제1 및 제3 영역의 경계 부분까지의 거리가 길게 되면, 경계 부근의 액정 분자의 배향의 영향의 전달이 늦어지거나, 혹은 상실하기 때문이다. 충분한 배향 규제력과 광 이용 효율을 얻기위해서, 제2 영역의 폭은 약 10μm∼약 50μm의 범위내에 있는 것이 보다 바람직하다.

따라서, 본 발명에 의한 충분한 배향 규제력을 생성시키는 전극 구조는, 각각의 액정 표시 장치의 화소 영역의 크기나 형상에 따라, 화소 영역을 분할하는 수(배향 규제 영역의 수 및 경사 방향의 변동), 및 상부 도전층(313)의 폭 W, 하층 개구부(311a)의 폭 S, 상부 도전층(313)의 피치 P 등을 적절하게 설정하면 좋다. 분할수 및 경사 방향의 변동은 주로 시야각 특성과의 관계로 설정되고, 전극의 물리적인 구조(크기나 형상 등)은 주로 응답 속도와의 관계로 설정된다.

화소 전극(314)의 하부 도전층(311) 및 상부 도전층(313), 및 대향 전극(322)은 예를 들면 투명 도전 재료(ITO)를 이용하여 형성된다. 상부 도전층(313)은 상층 개구부(313a)의 비율이 높기 때문에, 불투명의 재료를 이용하여 형성하더라도 좋다. 상부 도전층(313)은 금속 재료(예를 들면, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리)를 이용하여 형성될 수 있다. 금속 재료는 일반적으로 투명 도전 재료보다도 가공성이 우수하기 때문에, 바람직하게는 상부 도전층(313)의 재료로서 이용되고, 미세한 패턴을 효율적으로 형성할 수 있다.

상술과 같이 구성된 액정 표시 장치(300)는 투과형 액정 표시 장치로서 기능할 수 있다. 그러나, 예를 들면, 상부 도전층(313) 및 하부 도전층(311)을 금속 재료를 이용하여 형성함으로써, 액정 표시 장치(300)를 반사형의 액정 표시 장치로 할 수 있다.

상술과 같이 구성된 액정 표시 장치(300)에, 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 편광자(편광판이나 편광막 등을 포함한다) (404 및 405), 위상차 보상 소자(위상차판이나 위상차막 등을 포함한다) (402 및 403), 백 라이트(406)를 설치함으로써, 표시 품질이 우수한 노멀 블랙 모드의 투과형 액정 표시 장치(400)를 얻을 수 있다. 또한, 도 4에서 편광자(404 및 405) 중의 화살표는 각각의 투과축(편광축)을 나타내고, 위상차 보상 소자(402 및 403) 중의 화살표는 위상차 보상 소자의 각각의 굴절율 이방성을 대표하는 굴절율 타원체의 주축 방향을 나타내고 있다.

편광자(404 및 405)은 크로스 니콜 상태가 되도록 배치되어 있고, 전압 무인가 시간(액정층(330)이 수직 배향 상태인 시간)에 흑 표시를 행하도록 배치되어 있다. 또한, 편광자(404 및 405)의 투과축은 표시면의 상하 방향 및 좌우 방향에 대하여 각각 평행하게 배치되어 있다. 이 투과축의 방향은, 전형적으로는, 도 3a에 도시한 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4에 의한 경사 방향과 45°의 각을 이루도록 배치된다. 각 화소 영역을 4개의 영역으로 분할하여, 각각의 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4에 의한 경사 방향이 크로스 니콜 배치된 편광자(404 및 405) 각각의 투과축과 45°의 각을 이루도록 배치함으로써 투과율(광의 이용 효율)을 향상할 수가 있다.

또한, 위상차 보상 소자(402 및 403)은 전압 무인가 시의 흑표시 상태에서 시야각의 변화에 따르는 액정층(330)의 리터데이션치의 변화를 보상하도록 설계되어 있다. 이 설계는 공지 방법을 이용하여 달성된다.

액정 표시 장치(400)의 투과율의 인가 전압 의존성을 도 5에 도시한다. 도 5로부터 분명한 바와 같이, 액정 표시 장치(400)는 양호한 노멀 블랙 모드의 전압-투과율 특성을 갖고 있다. 도 5의 종축은 상대 투과율, 횡축은 화소 전극(314)과대향 전극(322)과의 사이에 인가된 전압의 절대치를 나타낸다.

다음에, 액정 표시 장치(400)의 등콘트라스트 곡선(iso-contrast contour curve)(콘트라스트비= 30)를 도 6에 도시한다. 등콘트라스트 곡선에 있어서의 기호 Ψ는 방위각(표시면내의 각)을 나타내고, 표시면의 12시 방향을 0°로 하여, 그 값은 시계 회전 방향으로 각이 이동함에 따라 증가한다. 기호 θ는 시각(표시면 법선에 대한 각도)을 나타내며, 그 값은 원의 중심에서 반경 방향으로 시각이 이동함에 따라서 증가한다. 도 6로부터 분명한 바와 같이, 거의 모든 방위각 Ψ에 대해, 시각 θ이 60°이하인 영역에서 콘트라스트 비가 30 이상이므로, 액정 표시 장치(400)는 양호한 시야각 특성을 갖고 있다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 시야각 특성의 방위각 의존성이 균일(윤곽 패턴이 4개의 방향에 대해 등가이고; 윤곽 패턴이 4중 회전 대칭성을 갖는다)하다. 이와 같이, 액정 표시 장치(400)가 양호한 4 분할 멀티도메인 배향을 갖고 있는 것을 가정한다. 액정 표시 장치(400)에 있어서, 화소 영역마다 도 3a에 도시한 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4에 생성되는 배향 규제력에 따라 양호한 4 분할 멀티도메인 배향이 실현되어 있는 지의 여부는 화소 영역을 경사 방향(표시면 법선에 대하여)으로부터 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.

액정 표시 장치(300)로서, 일반적인 TFT형 액정 표시 장치를 예시하였지만, 도 7에 도시한 예를 들면 특공평7-113722호 공보에 개시되어 있는 것 같은 구조의 TFT형 액정 표시 장치에 본 발명을 적용할 수가 있다.

도 7에 도시한 액정 표시 장치(500)는, 제1 기판(500a)에 매트릭스형으로 배치된 화소 전극(514)과, 드레인이 화소 전극(514)에 접속된 TFT(516)와, TFT(516)의 게이트에 접속된 주사 배선(스캔 버스 라인)(517)을 갖고 있다. 액정층(도시되지 않음)을 통해 제1 기판(500a)에 대향 배치되어 있는 제2 기판(500b)는 액정층측에 스트라이프형의 신호 배선(데이터 버스 라인)(522)을 갖고 있다. 주사 배선(517)과 신호 배선(522)은 상호 직교하는 방향으로 연장하여 설치되어 있다. 이 TFT형 액정 표시 장치(500)는, 제2 기판(500b)에 설치되어 있는 전극이 상호 전기적으로 독립한 스트라이프형의 신호 배선인 점에서, 모든 화소 전극에 대하여 공통으로 이용되는 단일의 대향 전극을 구비하는 상술한 일반적인 TFT형 액정 표시 장치와 다르다. 액정 표시 장치(700)에 있어서도, 화소 전극(514)을 도 3a 및 도 3b에 도시한 화소 전극(314)의 구조로 함으로써 본 발명의 효과를 발휘한다.

(실시 형태 2)

실시 형태 1의 TFT형 액정 표시 장치(300)는 종래의 TFT형 액정 표시 장치의 화소 전극에 도 1a에 도시한 제1 전극(14)의 구조를 적용하였다. 이에 대하여, 본 실시 형태 2의 TFT형 액정 표시 장치는 종래의 TFT형 액정 표시 장치의 대향 전극이 도 1a에 도시한 제1 전극(14)과 마찬가지의 구조를 갖는다. 실시 형태 2의 액정 표시 장치의 구조는 대향 전극의 구조를 제외하고는 종래의 액정 표시 장치(실시 형태 1의 액정 표시 장치(300)의 화소 전극(314)을 제외한 구성)의 구조와 동일해도 좋기 때문에, 여기서는, 대향 전극의 구조만을 설명한다.

도 8은 실시 형태 2의 액정 표시 장치의 대향 기판(600b)의 평면도를 도시한다. 대향 기판(600b)은 액정층측에 대향 전극(614)을 갖고 있다. 대향 전극(614)은 하부 도전층(611)과, 하부 도전층(611)을 덮는 유전체층(612)과, 유전체층(612)의 액정층측에 설치된 상부 도전층(613)을 갖고 있다. 하부 도전층(611)은 하층 개구부(611a)를 가지며, 상부 도전층(613)은 상층 개구부(613a)를 갖고 있다. 하층 개구부(611a)가 상층 개구부(613a) 내에 위치하도록 배치되어 있다. 상부 도전층(613)과 하부 도전층(611)은 예를 들면 매트릭스의 열 방향을 따라 설치되는 직선부(611S 및 613S)에서 상호 전기적으로 접속되어 있고, 따라서 상호 동 전위로 된다. 즉, 직선부(611S 및 613S)에 위치하는 유전체층(612)은 상부 도전층(613)과 하부 도전층(611)을 상호 전기적으로 접속하기 위한 컨택트홀(도시되지 않음, 구멍에 한정되지 않고 그루브라도 좋다)을 갖고 있다.

대향 전극(614)은, 예를 들면, 가늘고 긴 구형의 화소 전극(도시되지 않음; 18인치형 SXGA의 경우, 예를 들면, 70μm× 210μm)에 대응하여, 도 1a에 도시한 제1 전극(14)과 마찬가지의 구조를 갖는다. 예를 들면, 도 8 중의 2개의 구형의 영역(화살표로 표시된 것)이 1개의 구형의 화소 영역에 대응한다. 인접하는 2개의 상층 개구부(613a)의 사이에 위치하는 스트라이프형의 상부 도전층(613)의 폭 L1 및 하층 개구부(611a)의 폭 S1는 각각 실시 형태 1의 액정 표시 장치(300)에 있어서의 폭 W 및 폭 S와 같게 설정된다. 하층 개구부(611a) 및 상층 개구부(613a)는 각각 화소 영역의 긴 변 및 짧은 변(매트릭스형 배열의 열 방향 및 행 방향)에 대하여 45°의 방향으로 연장되는 측면을 갖고 있다. 또한, 화소 영역의 상측반과 하측반에서, 그 측면이 연장되는 방향이 90°다르다. 대향 전극(614)의 1개의 화소 영역에 대응하는 영역의 상기한 구조는 도 3a에 도시한 화소 전극(314)과 마찬가지의 구조이고, 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4을 형성한다.

따라서, 본 실시 형태의 액정 표시 장치의 화소 영역은 액정 분자의 경사 방향이 상호 다른 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4 (「4 분할 멀티도메인 배향」이라고도 한다)를 갖고 있기 때문에, 실시 형태 1의 액정 표시 장치와 같이 양호한 시야각 특성을 갖는다. 또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서, 화소 영역마다 도 8에 도시한 배향 규제 영역 T1, T2, T3 및 T4에 생성되는 배향 규제력에 따라서, 양호한 4 분할 멀티도메인 배향이 실현되어 있는지 여부는, 화소 영역을 경사 방향(표시면 법선에 대하여)으로부터 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.

하층 개구부(611a)를 통해서 액정층내에 침입하는 외부 전계(정전기 등에 기인하는 전계)에 의해서 액정 분자의 배향이 흐트러지지 않도록 하기 위해, 하층 개구부(611a)의 외측(예를 들면, 대향 기판의 외측, 편광자 표면, 혹은 하층 개구부(611a)의 아래(기판측)에 설치한 또다른 유전체층의 아래)에 일정한 전위로 고정된 도전층을 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 편광자(편광판이나 편광막 등을 포함한다)(404 및 405), 위상차 보상 소자(위상차판이나 위상차막 등을 포함한다)(402 및 403), 백 라이트(406)를 액정 표시 장치에 설치함으로써, 표시 품질이 우수한 노멀 블랙 모드의 투과형 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

실시 형태 3

본 발명에 의하면, 액정층을 통해 대향하는 한쌍의 전극 중의 한쪽의 전극의구조를, 예를 들면 도 1a에 도시한 제1 전극(14)과 마찬가지의 전극 구조로 함으로써, 충분한 강도의 배향 규제력을 얻을 수 있다. 따라서, 종래의 구성(예를 들면, 특개평11-258606호 공보에 개시되어 있는 방법)에 의해서 배향 규제력을 얻는 것이 곤란한 PALC에 대하여도, 본 발명에 따른 전극 구조를 적용함으로써 충분한 강도의 배향 규제력을 얻을 수 있다.

이하에, 본 발명을 PALC에 적용한 실시 형태 3의 액정 표시 장치(700)의 구조 및 동작을 설명한다.

도 9에 실시 형태 3의 액정 표시 장치(700)를 모식적으로 도시한다. 액정 표시 장치(700)는 액정 표시 셀(701)과 플라즈마 셀(702)을 갖고 있다. 액정 표시 셀(701)과 플라즈마 셀(702)은 유전체 박판(703)을 공유하고 있다.

액정 표시 셀(701)은 상측 기판(예를 들면, 유리 기판)(704)과 유전체 박판(703)과, 이들 사이에 설치된 액정층(707)을 갖고 있다. 상측 기판(704)의 액정층(707)측에는, 상호 평행한 (예를 들면, 행 방향을 따라) 복수의 스트라이프형의 데이터 전극(714)이 설치되어 있다. 상측 기판(704)과 유전체 박판(703)은 밀봉제(706)에 의해서 소정의 간극(셀 갭)을 유지한 상태에서 상호 접합된다. 상측 기판(704)과 유전체 박판(703)과의 간극에는, 마이너스의 유전율 이방성을 갖는 액정 재료가 봉입되어 있고, 상측 기판(704) 및 유전체 박판(703)의 액정층(707)측의 표면에는 수직 배향막(도시되지 않음)이 설치되어 있다. 액정층(707)은 전압 무인가시에 수직 배향 상태에 있다.

플라즈마 셀(702)은 하측 기판(예를 들면, 유리 기판)(708)과, 유전체박판(703)과, 이들 사이에 설치된 격벽(710)을 따라 형성되어 있는 상호 평행한 (예를 들면 열 방향을 따라) 복수의 플라즈마 방전 채널(712)을 갖고 있다. 하측 기판(708)의 플라즈마 방전 채널(712)측에는, 상호 평행한 (예를 들면 열 방향을 따라) 복수의 애노드 전극(709a) 및 캐소드 전극(709b)이 교대로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 애노드 전극(709a) 및 캐소드 전극(709b)을 총칭하여 플라즈마 전극(709)이라고 부르기도 한다. 격벽(710)은 애노드 전극(709a) 및 캐소드 전극(709b)의 각각의 상면의 거의 중앙부에, 각각과 평행하게 소정 폭으로 형성되어 있다. 하측 기판(708)은 그 주변부에 저융점 유리 등을 사용한 프리트 시일(frit seal, 715)에 의해서, 유전체 박판(703)과 기밀 접합되어 있다. 플라즈마 방전 채널(712)내에는, 이온화가 가능한 가스(예를 들면, 헬륨, 네온, 아르곤 혹은 이들의 혼합 기체)가 봉입되어 있고, 이 가스에 플라즈마 전극(709)에 의해서 전압을 인가함으로써 플라즈마 방전이 발생한다.

플라즈마 방전 채널(712)과 데이터 전극(714)은 상호 직교하도록 형성되어 있다. 각 데이터 전극(714)은 예를 들면 열 구동 단위가 되고, 각 방전 채널(712)은 예를 들면 행 구동 단위가 된다. 데이터 전극(714)과 방전 채널(712)과의 교차부가 화소 영역을 규정한다.

이 액정 표시 장치(700)는 이하와 같이 동작한다.

소정의 방전 채널(712)에 대응하는 애노드 전극(709a)과 캐소드 전극(709b)과의 사이에 소정 전압이 인가되면, 그 방전 채널(712)내의 가스가 선택적으로 이온화되어 플라즈마 방전이 발생하고, 그 방전 채널(712)의 내부는 대략 애노드 전위로 유지된다(행 어드레스 상태; 기입 기간). 이 상태에서, 데이터 전극(714)에 데이터 전압이 인가되면, 그 플라즈마 방전 채널(712)에 대응하여 열 방향으로 배열되어 있는 화소 영역의 액정층(707)에는, 애노드 전위와 데이터 전극(714)의 데이터 전위와의 차에 상당하는 전압이 유전체 박판(703)을 통해 인가된다. 이 때, 유전체 박판(703)의 방전 상태에 있는 방전 채널(712)에 대응하는 영역은 가상적인 주사 전극으로서 기능한다. 이와 같이 하여, 열 방향으로 배열되어 있는 화소 영역에 데이터가 기입된다.

플라즈마 방전이 종료하면, 플라즈마 방전 채널(712)의 내부는 부유 전위로 되고, 각 화소 영역의 액정층(707)에 기입된 데이터 전압은 다음의 기입 기간, 예를 들면 1 필드후 혹은 1 프레임후까지 유지된다. 이 경우, 플라즈마 방전 채널(712)은 샘플링 스위치로서 기능하는 반면, 각 화소 영역의 액정층(707)은 샘플링 캐패시터로서 기능한다.

열 방향으로 연장되는 플라즈마 방전 채널(712)을 행 방향으로 순차 주사하고, 열 방향으로 배치되어 있는 복수의 화소 영역의 액정층(707)에 행 방향으로 연장되는 데이터 전극(714)으로부터 데이터 전압을 기입함으로써, 화상의 표시가 행하여진다.

PALC 에서, 액정층(707)에 인가되는 전압은, 애노드 전위와 데이터 전극(714)의 데이터 전위와의 전위차를 유전체 박판(703)과 액정층(707)으로 분할한 전압에 상당한다. 따라서, 유전체 박판(703)에 의한 전압 강하를 될 수 있는 한 억제하기 위해서, 유전체 박판(703)의 두께는 될 수 있는 한 얇은 쪽이 바람직하다. 전형적으로는, 두께 50μm 정도의 얇은 판자 유리가 이용된다. 이와 같이 얇은 유리판은 물리적인 강도가 약하기 때문에, 유전체 박판(703)에 특별한 구조를 형성하는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 특개평11-258606호 공보에 개시되어 있는 방법과 같이, 액정층의 양측의 기판에 특별한 구조를 형성하는 것을 필요로 하는 배향 규제 방법은 이용할 수 없다.

실시 형태 3의 액정 표시 장치(700)는, 데이터 전극(714)이 도 1a에 도시한 제1 전극(14)과 마찬가지의 구조를 갖고 있다. 액정 표시 장치(700)의 데이터 전극(714)의 평면 구조를 도 11에 모식적으로 도시한다.

데이터 전극(714)은 하부 도전층(711)과, 하부 도전층(711)을 덮는 유전체층(712)과, 유전체층(712)의 액정층측에 설치된 상부 도전층(713)을 갖고 있다. 하부 도전층(711)은 하층 개구부(711a)를 가지며, 상부 도전층(713)은 상층 개구부(713a)를 갖고 있다. 하층 개구부(711a)가 상층 개구부(713a) 내에 위치하도록 배치되어 있다. 상부 도전층(713)과 하부 도전층(711)은 예를 들면 매트릭스의 열 방향을 따라 설치되는 직선부(711S 및 713S)에서 상호 전기적으로 접속되어 있고, 따라서 상호 동 전위가 된다. 즉, 직선부(711S 및 713S)에 위치하는 유전체층(712)은, 상부 도전층(713)과 하부 도전층(711)을 상호 전기적으로 접속하기 위한 컨택트홀(도시되지 않음, 구멍에 한정되지 않고 그루브라도 좋다)를 갖고 있다.

데이터 전극(714)은, 예를 들면, 가늘고 긴 구형의 화소 전극(도시되지 않음; 18인치형 SXGA의 경우, 예를 들면, 70μm × 210μm)에 대응하고, 도 1a에 도시한 제1 전극(14)과 마찬가지의 구조를 갖는다. 예를 들면, 도 11 중의 2개의 구형의 영역(화살표로 표시된 것)이 1개의 구형의 화소 영역에 대응한다. 인접하는 2개의 상층 개구부(713a)의 사이에 위치하는 스트라이프형의 상부 도전층(713)의 폭 L2 및 하층 개구부(711a)의 폭 S2는 각각 실시 형태 1의 액정 표시 장치(300)에 있어서의 폭 W 및 폭 S와 같게 설정된다. 하층 개구부(711a) 및 상층 개구부(713a)는, 각각 화소 영역의 긴 변 및 짧은 변(매트릭스형 배열의 열 방향 및 행 방향)에 대하여 45°의 방향으로 연장되는 측면을 갖고 있다. 또한, 화소 영역의 상측반과 하측반간에, 그 측면이 연장되는 방향이 90° 다르다. 데이터 전극(714)의 1개의 화소 영역에 대응하는 영역의 상기한 구조는, 도 3a에 도시한 화소 전극(314)과 마찬가지의 구조이고, 배향 규제 영역 T1, T2, T3및 T4을 형성한다.

따라서, 본 실시 형태의 액정 표시 장치의 화소 영역은, 액정 분자의 경사 방향이 상호 다른 배향 규제 영역 T1, T2, T3및 T4 (「4 분할 멀티도메인 배향」이라 하는 적이 있음)를 갖고 있기 때문에, 실시 형태 1의 액정 표시 장치와 같이 양호한 시야각 특성을 갖는다. 또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서, 화소 영역마다 도 11에 도시한 배향 규제 영역 T1, T2, T3및 T4으로 생성되는 배향 규제력에 따라서, 양호한 4 분할 멀티 도메인 배향이 실현되어 있는 것은, 화소 영역을 경사 방향(표시면 법선에 대하여)로부터 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 편광자(편광판이나 편광필름등을 포함함)(404 및 405), 위상차보상 소자(위상차판이나 위상차막 등을 포함함) (402및 403), 백 라이트(406)를 설치하는 것에 따라, 표시 품질이 우수한 노멀 블랙 모드의 투과형 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

상기한 실시 형태 1 내지 3에서는, 본 발명에 의한 전극 구조를 적용하는 것으로써 따라서, 4분할 멀티도메인 배향을 실현한 예를 도시하였지만, 본 발명은 상기한 예에 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 12에 도시한 바와 같은 전극 구조를 채용함으로써, 축대칭 배향을 실현할 수가 있다. 도 12에 도시한 제1 전극(814)은, 예를 들면, 도 3a에 도시한 화소 전극(314), 도 8에 도시한 대향 전극(614)이나 도 11에 도시한 데이터 전극(714)에 바꿔 이용할 수 있다.

제1 전극(814)은, 하부 도전층(811)과, 하부 도전층(811)을 덮는 유전체층(812)과, 유전체층(812)의 액정층 측에 설치된 상부 도전층(813)을 갖고 있다. 정방형의 화소 영역에 대응하여 설치되고 있는 상부 도전층(813)은, 각각이 거의 정방형의 3개의 개구부(813a)를 갖고 있다. 하부 도전층(811)은, 각각의 상층 개구부(813a)의 거의 중앙에, 상층 개구부(813a)와 상사형의 하층 개구부(811a)를 갖고 있다. 상부 도전층(813)과 하부 도전층(811)은, 예를 들면 상부 도전층(813)의 하부에서 상호 전기적으로 접속되어 있고, 상호 동일한 전위로 된다. 즉, 상부 도전층(813)의 하부에 위치하는 유전체층(812)은, 상부 도전층(813)과 하부 도전층(811)을 상호 전기적으로 접속하기 위한 컨택트홀(도시되지 않음, 구멍에 한정되지 않고 그루브라도 좋음)를 갖고 있다.

제1 전극(814)의 예를 들면 12 A-12 A'선에 따른 단면 구조는, 도 1a 및 도1b 중의 제1 전극(14)의 영역 TT4과 실질적으로 동일하고, 또한, 상층 개구부(813a) 및 하층 개구부(811a) 의 중심 SA를 포함하는 선에 따른 단면 구조는, 전부 실질적으로 동일하다. 따라서, 제1 전극(814)은, 중심 SA 에 관하여 축대칭형으로 액정 분자를 경사지게 하는 배향 규제력을 갖는다.

하층 개구부(811a)나 상층 개구부(813a)의 형상은, 축대칭 배향이 안정되도록, 정방형에 가까운 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 또, 하층 개구부(811a)나 상층 개구부(813a)의 크기나 배치는, 전번의 실시 형태와 같이, 시야각 특성이나 응답 특성과 고려하여 적절히 설정될 수 있다. 본 발명에의한 전극 구조의 개구부의 2차원적인 배치는, 상기한 예에 한정되지 않고, 여러가지의 변형이 가능하다.

축대칭 배향을 안정적으로 얻기위해서는, 액정 재료에 적량의 카이럴제를 혼입하는 것이 바람직하다. 카이럴제의 혼입량은, 혼입 후의 액정 재료의 비틀림의 피치가 액정층의 두께의 2분의 1 정도로부터 10배 정도로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 액정층에 사용상의 최대 전압이 인가되었을 때, 액정 분자의 비틀림 각도가 80°내지 100°로 되는 량을 혼입하면 좋다.

또한, 축대칭 배향을 안정적으로 얻기위해서, 도 12에 도시한 개구부분의 형상을 정방형에서, 원형 혹은 다각형으로 변경하더라도 좋다. 단지, 화소 영역을 유효하게 이용하는 관점에서는 정방형이 가장 바람직하다. 또한, 정방형 이외의 형상을 선택하는 경우, 장방형의 화소내에 세밀히 배치할 수 있는 관점에서 정육각형이 바람직하다. 또한, 대칭성의 관점에서 정다각형이 바람직하지만, 화소 영역의 형상 등에 따라서 정다각형 이외의 다각형을 채용하더라도 실질적으로 축대칭 배향을 실현할 수가 있다.

본 실시 형태에 있어서도, 도 4로 도시한 실시 형태1의 액정 표시 장치(300)에 바꿔, 도 12에 도시한 구조를 갖는 액정 표시 장치를 이용할 수 있다. 이 경우, 위상차 보상 소자(403 및 402)는 공지의 기술을 이용하여 적절하게 설계한다. 그 결과, 실시 형태 1와 같이 양호한 시야각 특성을 갖는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

본 실시 형태와 같이 축대칭 배향을 이용하는 경우에는, 도 4으로 도시한 구성에 있어서, 직선 편광자(404 및 405)에 바꿔 원편광자를 이용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 가장 효율적으로 직선 편광의 편광 상태를 변화하는 위상차보상 소자는, 직선 편광의 편광축과 45°의 각도를 이루는 지상축을 갖는 위상차보상 소자이다. 따라서, 도 12에 도시한 바와 같이 한쌍의 직선 편광자를 크로스니콜(crossed-Nicols) 상태에 배치한 액정 표시 장치에서는, 액정 분자의 경사 방향이 편광자의 편광축으로 대하여 45°의 정수배의 각을 이룰 때가 가장 높은 빛 이용 효율이 얻어진다. 그것에 대하여, 축대칭 배향으로서는 액정 분자의 배향축(배향 방향)이 연속적으로 변화하고 있기 때문에, 직선 편광의 편광축과 배향축과의 배치 관계를 모든 배향축으로 대하여 만족할 수 없다. 위상차보상 소자는, 원편광에 대하여는 지상축의 각도에 상관없이 편광 상태에 일정량(위상차의 절대치)의 편광 상태의 변화를 제공한다. 따라서, 배향축이 연속적으로 변화하는 (무수의 지상축을 갖음) 액정층을 이용하는 본 실시 형태의 액정 표시 장치에서는, 직선 편광자(404 및 405)을 원편광자로 변경함으로써, 빛 이용 효율이 높은 액정 표시 장치가 얻어진다. 이 경우, 위상차보상 소자(402 및 403)은 공지의 기술을 이용하여 적절하게 설계하면 좋다.

이상 진술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 수직 배향한 마이너스의 유전이방성을 갖는 액정 분자를 갖는 액정층에 대하여, 전계에 의한 배향 규제력을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 시야각 특성에 우수한 여러가지 형태의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 액정층에 전압을 인가하기 위한 한쌍의 전극의 중 한쪽의 전극의 구조를 단지 변형함으로써, 충분한 강함의 배향 규제력을 얻을 수 있기 때문에, 충분히 안정된 배향과 충분히 빠른 응답 속도를 지니고, 또한, 효율적으로 제조할 수 있는 수직 배향형 액정 표시 장치가 제공된다.

각각이 개구부를 갖는 2개의 도전층을 이용한 전극의 구성을 여러가지 변화시킴으로써, 액정 분자의 경사 방향이 다른 복수의 영역을 갖는 소위 멀티도메인 배향이나, 축대칭 배향을 실현할 수가 있어, 시야각 특성을 개선할 수 있다. 또한, 전극 구조를 여러가지 변경함으로써, 배향 규제력의 강함을 변화시킬 수 있기 때문에, 응답 특성을 최적화할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 액정 표시 장치는, 종래의 액정 표시 장치에 있어서의 전극의 구조를 단지 변경함으로써 얻어지기 때문에, 종래의 제조 방법으로 제조할 수가 있다.

Claims

제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고,

상기 제1 기판의 상기 액정층측에 설치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 설치되고 상기 제1 전극에 상기 액정층을 통해 대향하는 제2 전극에 의해 각각이 규정되는 복수의 화소 영역을 지니고,

상기 액정층은, 마이너스의 유전이방성을 갖는 액정 재료를 포함하는 수직 배향형 액정층이고,

상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 의해 상기 액정층에 인가되는 전계가 제1 전계 강도를 갖는 제1 영역과, 상기 제1 전계 강도보다도 약한 제2 전계 강도를 갖는 제2 영역과, 상기 제2 전계 강도보다도 약한 제3 전계 강도를 갖는 제3 영역을 지니고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이, 그 순서로 선정된 방향으로 배열되어 있는 배향 규제 영역을 적어도 1개 포함하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역과의 경계 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역과의 경계는, 상기 선정된 방향과 직교하는 방향에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 복수의 배향 규제 영역을 지니고, 상기 복수의 배향 규제 영역에서의 상기 제1, 제2 및 제3 영역의 배열 방향은 상호 같은 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 그 순서로 제1 방향으로 배열되어 있는 제1 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제2 배향 규제 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 배향 규제 영역 및 상기 제2 배향 규제 영역의 적어도 한쪽을 복수 포함하는 액정 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 상호 반대 방향인 액정 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 그 순서로 상기 제1 및 제2 방향과는 다른 제3 방향으로 배열되어 있는 제3 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1, 제2 및 제3 방향과는 다른 제4 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제4 배향 규제 영역을 더 포함하고, 상기 제3 및 제4 방향은, 상기 제1 및 제2 방향과 상호 직교하고 있는 액정 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 배향 규제 영역과 상기 제2 배향 규제 영역은, 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역의 적어도 한쪽을 공유하고 있는 액정 표시 장치.
제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고,

상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 설치되고 상기 제1 전극에 상기 액정층을 통해 대향하는 제2 전극에 의해, 각각 규정되는 복수의 화소 영역을 지니고,

상기 액정층은, 마이너스의 유전이방성을 갖는 액정 재료를 포함하는 수직 배향형 액정층이고,

상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 제1 전극간 거리를 갖는 제1 영역과, 상기 제1 전극간 거리보다도 긴 제2 전극간 거리를 갖는 제2 영역과, 상기 제2 전극간 거리보다도 긴 제3 전극간 거리를 갖는 제3 영역을 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이, 선정된 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 배향 규제 영역을 적어도 1개 포함하는 액정 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 간의 경계 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역 간의 경계는, 상기 선정된 방향과 직교하는 방향에 형성되고 있는 액정 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 복수의 배향 규제 영역을 포함하고, 상기 복수의 배향 규제 영역에서의 상기 제1, 제2 및 제3 영역의 배열 방향은 상호 같은 액정 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 제1 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제1 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2및 제3 영역이 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제2 배향 규제 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 배향 규제 영역 및 상기 제2 배향 규제 영역의 적어도 한쪽을 복수 포함하는 액정 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 상호 반대 방향인 액정 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1 및 제2 방향과는 다른 제3 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제3 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2및 제3 영역이 상기 제1, 제2 및 제3 방향과는 다른 제4 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제4 배향 규제 영역을 더 포함하고, 상기 제3 및 제4 방향은, 상기 제1및 제2 방향과 상호 직교하는 액정 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 제1 배향 규제 영역과 상기 제2 배향 규제 영역은, 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역의 적어도 한쪽을 공유하고 있는 액정 표시 장치.
제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고,

상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 설치되고 상기 제1 전극에 상기 액정층을 통해 대향하는 제2 전극에 의해, 각각 규정되는 복수의 화소 영역을 지니고,

상기 액정층은, 마이너스의 유전이방성을 갖는 액정 재료를 포함한다, 수직 배향형 액정층이고,

상기 제1 전극은, 하부 도전층과, 상기 하부 도전층을 덮는 유전체층과, 상기 유전체층의 상기 액정층 측에 설치된 상부 도전층을 지니고,

상기 상부 도전층은, 상기 복수의 화소 영역마다 상층 개구부를 지니고, 상기 하부 도전층은, 상기 복수의 화소 영역마다 하층 개구부를 지니고,

상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 액정층이 상기 제1 전극의 상기 상부 도전층과 상기 제2 전극과의 사이에 배치된 제1 영역과, 상기 액정층 및 상기 상층 개구부 내에 위치하는 상기 유전체층이, 상기 제1 전극의 상기 하부 도전층과 상기 제2 전극과의 사이에 배치된 제2 영역과, 상기 액정층 및 상기 상층 개구부 내에위치하는 상기 유전체층이, 상기 제1 전극의 상기 하층 개구부와 상기 제2 전극과의 사이에 배치된 제3 영역을 지니고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이, 선정된 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 배향 규제 영역을 적어도 1개 포함하는 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 상층 개구부 및 상기 하층 개구부는, 각각 상기 선정된 방향에 직교하는 방향으로 연장하는 측부를 구비하고, 상기 제1, 제2 및 제3 영역의 사이의 경계는 상기 측부에 평행하게 연장하는 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역과의 경계 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역과의 경계는, 상기 선정된 방향과 직교하는 방향으로 연장하는 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각에서, 상기 제1 기판의 상기 액정층 측의 표면은 실질적으로 평탄한 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각에서, 상기 액정층은 실질적으로 일정한 두께를 갖는 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 복수의 배향 규제 영역을 포함하고, 상기 복수의 배향 규제 영역에서의 상기 제1, 제2 및 제3 영역의 배열 방향은 상호 같은 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 제1 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제1 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제2 배향 규제 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
제23항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역의 각각은, 상기 제1 배향 규제 영역 및 상기 제2 배향 규제 영역의 적어도 한쪽을 복수 포함하는 액정 표시 장치.
제23항에 있어서, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 상호 반대 방향인 액정 표시 장치.
제25항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1 및 제2 방향과는 다른 제3 방향으로 이 순으로 배열되어 있는 제3 배향 규제 영역과, 상기 제1, 제2 및 제3 영역이 상기 제1, 제2 및 제3 방향과는 다른 제4 방향에 따라서 이 순으로 배열되어 있는 제4 배향 규제 영역을 더 포함하고, 상기 제3 및 제4 방향은, 상기 제1 및 제2 방향과 직교하는 액정 표시 장치.
제23항에 있어서, 상기 제1 배향 규제 영역과 상기 제2 배향 규제 영역이, 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역의 적어도 한쪽을 공유하는 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 상층 개구부 및 상기 하층 개구부는, 각각 다각형 또는 원형이고, 상기 하층 개구부는, 상기 상층 개구부의 내측에 설치되는 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 상부 도전층과 상기 하부 도전층은 상호 전기적으로 접속되는 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 제1 전극은, 상기 복수의 화소 영역의 각각에 대하여 설치된 화소 전극이고, 상기 제1 전극은, 상기 복수의 화소 영역의 각각에 대하여 설치된 능동 소자를 통해 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
제30항에 있어서, 상기 제2 전극은, 상기 복수의 화소 영역에 대하여 공통으로 설치된 단일의 대향 전극인 액정 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 복수의 화소 영역은, 행 및 열을 갖는 매트릭스형으로 배치되고,

상기 제1 전극은, 상기 열에 대응하여 설치된 스트라이프형의 전극이고,

상기 제2 기판은, 얇은 유전체판, 절연성 기판, 상기 얇은 유전체판과 상기 절연성 기판과의 사이에, 상기 행에 대응하여 설치된 스트라이프형의 복수의 플라즈마 채널을 포함하고, 상기 제2 전극은, 상기 스트라이프형의 복수의 플라즈마 채널에 각각 대향하는 상기 얇은 유전체판의 대응 영역에 의해 각각 형성되는 복수의 가상 전극으로 제공되는 액정 표시 장치.