(57)【要約】【課題】広範囲に発生したディスクリネーション領域も補助容量電極を拡張することなく確実に被い隠され、開口率の低下を最小限度に抑えてディスクリネーションによる表示不良が解消されたアクティブマトリックス型液晶表示素子を提供する。【解決手段】ソースライン４とゲートライン５が格子状に配設されたアクティブマトリックス型液晶表示素子において、広範囲に発生したディスクリネーション領域を覆い隠すため、補助容量電極１２ａを、その全体が対応する画素電極３の端面よりも画素中央側に位置するように配置し、これにより補助容量電極１２ａにより覆われなくなった画素電極３の縁部を、対応するブラックマトリクス1５の縁部を画素中央側に延出させて覆い、その画素電極３縁部からの光漏れを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を間に挟持して対向配置された一対の基板のうちの一方の基板の対向側表面に複数の画素電極がマトリックス配置され、これら各画素電極に対応させて遮光材料からなる補助容量ラインが配設され、他方の基板の対向側表面には、少なくとも前記画素電極間に対応させてブラックマスクが配設されてなるアクティブマトリックス型液晶表示素子であって、
前記補助容量ラインは、その一部を対応する各画素電極の縁に沿って延出させて補助容量電極を形成し、前記補助容量電極が前記各画素電極の縁より内側に配設され、且つ、前記補助容量電極の一部と前記対応する画素電極の縁との間隙には、他方の基板の前記ブラックマスクを延出して対向配置させたことを特徴とするアクティブマトリックス型液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶層の液晶分子の初期配向状態におけるプレチルト角が２°以下であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所謂ディスクリネーションによる表示不良を解消したアクティブマトリックス型液晶表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリックス型液晶表示素子においては、ソースライン等の配線ラインと画素電極との間に形成される横電界により、画素電極の縁部に液晶分子の配向状態が配向膜の配向規制力により配向した初期配向状態とは異なる異常配向領域が発生する。この異常配向領域が所謂ディスクリネーション領域であり、そのディスクリネーション領域と初期配向領域とは光の透過率が異なるため、その境界に輝度の差に基づくディスクリネーションラインが生じ、表示不良を引き起こす。
【０００３】
上述のディスクリネーションによる表示不良対策としては、従来、ディスクリネーション領域をブラックマスクで被ったり、特許文献１に示されるように補助容量電極で被う方法が提案されている。
【０００４】
しかるに、アクティブマトリックス型液晶表示素子における液晶分子のプレチルト角が２°以下と低い場合や、薄膜トランジスタ部や配線が配設されている非表示領域と画素電極が設けられている表示領域との段差が大きい場合は、ディスクリネーション領域が通常よりも広い領域にわたり発生する傾向がある。
【０００５】
このように通常よりも広い範囲にわたり発生したディスクリネーション領域をブラックマスクで被う場合、対向基板側に設けるブラックマスクは基板を接合する際の位置合せ誤差を見込んで大きく形成する必要があるから、その分、開口率が低下してしまう。
【０００６】
そこで、ＴＦＴ基板側に設けられるため画素電極との位置合せ精度を高く確保できる補助容量電極で広いディスクリネーション領域を被うことが好ましいが、補助容量電極を拡張すると補助容量が増えすぎ、これに伴い、画素電極を駆動する薄膜トランジスタが大きくなり、開口率の低下やコストアップを招く。
【特許文献１】特開平１０−１６１１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、開口率の低下やコストアップの上昇を最小限度に抑えてディスクリネーションによる表示不良が確実に解消されたアクティブマトリックス型液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のアクティブマトリックス型液晶表示素子は、液晶層を間に挟持して対向配置された一対の基板のうちの一方の基板の対向側表面に複数の画素電極がマトリックス配置され、これら各画素電極に対応させて遮光材料からなる補助容量ラインが配設され、他方の基板の対向側表面には、少なくとも前記画素電極間に対応させてブラックマスクが配設されてなるアクティブマトリックス型液晶表示素子であって、
前記補助容量ラインは、その一部を対応する各画素電極の縁に沿って延出させて補助容量電極を形成し、前記補助容量電極が前記各画素電極の縁より内側に配設され、且つ、前記補助容量電極の一部と前記対応する画素電極の縁との間隙には、他方の基板の前記ブラックマスクを延出して対向配置させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアクティブマトリックス型液晶表示素子によれば、ディスクリネーション発生領域に対応させて補助容量電極を移動させ、補助容量電極で被いつくせないディスクリネーション領域をブラックマスクで被うから、広い範囲にわたり発生したディスクリネーションに対しても、補助容量を大きくすることなく、確実に覆い隠すことができ、薄膜トランジスタのサイズを大きくすることなく開口率の低下を最小限度に抑えてディスクリネーションによる表示不良の問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、液晶分子のプレチルト角が２度以下と小さくディスクリネーション領域が大きく発生する傾向があるアクティブマトリックス型液晶表示素子に、特に好適である。
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態としてのアクティブマトリックス型液晶表示パネルのうちの薄膜トランジスタを設けた基板（以下、ＴＦＴ側基板という）示す平面図、図２は液晶表示パネルを図１におけるII−II線で切断して示す模式的断面図である。
【００１２】
図２に示すように、一対のガラス基板１、２が枠状に配置されたシール材（不図示）を介し所定の間隙を保って接合されている。これら一対のガラス基板１、２間には、液晶Ｌｃが封入されている。
【００１３】
ＴＦＴ側基板１の対向側基板２に対向する表面側（以下、内面側という）には、図１に示すように、画素電極３がマトリックス配置され、これら画素電極３間には、ソースライン４とゲートライン５が格子状に互いに直交方向に延在させて配設されている。これら配線ライン４、５は、各画素電極３にスイッチング素子としての薄膜トランジスタ６を介して電気接続されている。
【００１４】
各薄膜トランジスタ６は、ゲート電極７とゲート絶縁膜８（図２参照）、半導体層９、及びソース電極１０とドレイン電極１１を順次積層し形成されている。ゲート電極７とソース電極１０は、ゲートライン５とソースライン４をそれぞれ延出して形成されている。
【００１５】
画素電極３が配設されている各画素領域においては、ガラス基板１の表面に補助容量ライン１２が設置されている。この補助容量ライン１２はクロムやアルミニウム等の金属膜からなり充分に遮光性を備えている。そして、補助容量ライン１２は、画素電極３の３辺の縁端に沿って延出させて補助容量電極１２ａ〜１２ｃを形成し、これら補助容量電極１２ａ〜１２ｃは誘電体層であるゲート絶縁膜８を介した画素電極３の縁辺とのオーバーラップ部で補助容量を形成している。
【００１６】
ここで、画素電極３の３辺の縁端に沿ってそれぞれ配設した同じ幅の３本の補助容量電極１２ａ〜１２ｃのうち、本実施形態では薄膜トランジスタ６に近い補助容量電極１２ａが、その全幅にわたり画素電極３の対応する端面よりも画素電極３の中央側に位置している。つまり、補助容量電極１２ａはその全体が画素電極３とオーバーラップしている。
【００１７】
上述したように、補助容量電極１２ａを画素電極３の中央側に寄せてその全体を画素電極３とオーバーラップさせたのは、本実施形態の液晶表示素子においては図３に示すように画素電極３の補助容量電極１２ａが配設される縁辺にディスクリネーション領域Ｄｄが広範囲にわたり発生し、この広範囲に発生したディスクリネーション領域Ｄｄを覆い隠すためである。
【００１８】
このように、本発明においては、広範囲に発生したディスクリネーション領域を覆い隠すために、対応する縁辺に設ける補助容量電極１２ａの位置をずらしただけで面積は拡張されていない。従って、この場合の補助容量の増加は画素電極３とオーバーラップしていなかった面積分の容量が増えるだけであり、薄膜トランジスタ６のサイズを大きくしなくてもカバーできる程度である。
【００１９】
なお、図２に示すように、マトリックス配設された画素電極３上には、液晶分子の配向を規制するための配向膜１３が一様に被着されている。
【００２０】
一方、対向側基板２の対向面には、各画素電極３に対応させてカラーフィルタの色要素１４がそれぞれ配設されている。カラーフィルタ色要素１４は、赤、緑、青の３種類の各色要素からなり、それら各色要素１４が所定の配列で配置されている。
【００２１】
各カラーフィルタ色要素１４間には、画素領域間からの光漏れを防止するためブラックマトリクス１５が配設されている。ブラックマトリクス１５は樹脂ブラック等の遮光材料を用いて印刷法等により形成されている。この場合、ブラックマトリクス１５は、補助容量電極１２ａ〜１２ｃが配設されている領域に対応する端面は補助容量電極１２ａ〜１２ｃの画素中央側端面よりも外側（画素間側）に位置し、その他の端面は画素電極３の端面よりも画素中央側に位置するように、形成されている。従って、実際に表示に寄与する有効画素領域Ｐｅは、ブラックマトリクス１５の端面と補助容量電極１２ａ〜１２ｃの端面とで囲まれた領域となる。
【００２２】
ここで、補助容量電極１２ａに対応するブラックマトリクス１５の端面１５ａは、補助容量電極１２ａが広範囲に発生したディスクリネーションｄを覆い隠すため画素中央側に位置がずらされているため、これに追従させて、同程度だけ画素中央側へ移動させてある。これは、図４に示すように、ディスクリネーションを隠す為に補助容量電極１２ａを画素中央側へ移動させただけだと、対応するブラックマトリクス１５の端面との間に間隙Ｃが発生してこの間隙Ｃから光が漏れるから、この間隙Ｃを無くするためである。
【００２３】
図２に戻り、カラーフィルタ色要素１４及びブラックマトリクス１５を被って、平坦化保護膜１６が一様に被着されている。この平坦化保護膜１６上には、一枚シート状の対向電極１７が積層され、対向電極１７上には配向膜１８が一様に被着されている。この場合、対向する配向膜１３、１８間に挟持されている液晶Ｌｃの液晶分子は、双方の配向膜１３、１８の各配向規制力を受けて所定の方向に２°以下のプレチルト角で初期配向するように、配向規制されている。
【００２４】
以上のように、本実施形態の液晶表示素子においては、広範囲に発生したディスクリネーション領域Ｄｄを覆い隠すために補助容量電極１２ａを画素中央側へ移動させると共にこれに追従させて対応するブラックマトリクスの端部も画素中央側に延出させるから、補助容量電極１２ａを移動させても光が漏れる間隙を発生させない。その結果、補助容量を増加させず且つ光漏れを派生させることもなく広範囲に発生したディスクリネーション領域も確実に覆い隠すことができ、薄膜トランジスタのサイズを大きくすることなく開口率の低下を最小限度に抑えてディスクリネーションによる表示不良の問題を解消することができる。
【００２５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、薄膜トランジスタがボトムゲート型である場合に限らずトップゲート型である場合にも、本発明は好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態としての液晶表示素子におけるＴＦＴ側基板を示す平面図である。
【図２】上記ＴＦＴ側基板を用いたアクティブマトリックス型液晶表示素子を図１のII−II線で切断して示す模式的断面図である。
【図３】従来のアクティブマトリックス型液晶表示素子において広範囲にディスクリネーションが発生した状態を示す平面図である。
【図４】上述の広範囲に発生したディスクリネーションを補助容量電極で覆い隠した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、２            ガラス基板
３                画素電極
４                ソースライン
５                ゲートライン
６                薄膜トランジスタ
７                ゲート電極
８                ゲート絶縁膜
９                半導体層
１０              ソース電極
１１              ドレイン電極
１２              補助容量ライン
１２ａ〜１２ｃ    補助容量電極
１３、１８        配向膜
１４              色要素（カラーフィルタ）
１５              ブラックマトリクス
１６              平坦化保護膜
１７              対向電極
Ｐｅ              有効画素領域
Ｄｄ              ディスクリネーション領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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