(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極を含む第１基板と、
共通電極を含む第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に注入されている液晶物質とを含む液晶表示装置であり、
前記画素電極と前記共通電極との間に電圧が印加されていない状態では、前記液晶物質に含まれる液晶分子は前記第１基板と前記第２基板とのいずれに対しても実質的に垂直に配向され、
前記画素電極は、前記画素電極の領域を複数に区切る開口部又は突起を含む第１フリンジフィールド形成部、第２フリンジフィールド形成部、及び第３フリンジフィールド形成部を含み、
前記共通電極は、前記画素電極と対向する前記共通電極の領域を複数に区切る開口部又は突起を含む第４フリンジフィールド形成部を含み、
前記第１フリンジフィールド形成部は、第１幹部と角取り部とを含み、
前記角取り部は、前記第１幹部から前記画素電極の第１辺に向かって前記第１辺に対して斜めに延びて、その幅が前記第１幹部から前記第１辺に向かって拡がり、
前記第２フリンジフィールド形成部は、前記画素電極の第１角で交わる前記画素電極の第２辺と第３辺との間で、前記第２辺から前記第３辺に向かって、前記第２辺に対して斜めに延び、
前記第３フリンジフィールド形成部は、前記第１角とは異なる前記画素電極の第２角で前記第２辺と交わる前記画素電極の第４辺と前記第２辺との間で、前記第２辺から前記第４辺に向かって、前記第２辺に対して斜めに延び、
前記第４フリンジフィールド形成部は、前記第１幹部に対して実質的に平行に延びている第２幹部、前記第２幹部から前記第２フリンジフィールド形成部に対して平行に延びている第１枝部、及び、前記第２幹部から前記第３フリンジフィールド形成部に対して平行に延びている第２枝部を含み、
前記第１フリンジフィールド形成部と前記第４フリンジフィールド形成部とは重畳するように形成されている、
第１フリンジフィールド形成部の第１幹部と前記第４フリンジフィールド形成部の第２幹部とは重畳し、
前記第４フリンジフィールド形成部の第１枝部は、前記第２フリンジフィールド形成部と前記第１フリンジフィールド形成部の角取り部との間に配置され、
前記第４フリンジフィールド形成部の第２枝部は、前記第３フリンジフィールド形成部と前記第１フリンジフィールド形成部の角取り部との間に配置されている、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記第４フリンジフィールド形成部は、
前記第１辺に沿って前記第１枝部から斜めに延びている第１枝端部、及び、
前記第１辺に沿って前記第２枝部から斜めに延びている第２枝端部、
を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第２幹部、前記第１枝部、前記第２枝部、前記第１枝端部、及び前記第２枝端部は一つの画素領域に含まれ、隣接する画素領域に含まれる第４フリンジフィールド形成部から分離されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１フリンジフィールド形成部、前記第２フリンジフィールド形成部、及び前記第３フリンジフィールド形成部は開口部を含み、前記第４フリンジフィールド形成部は突起を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記共通電極は、前記画素電極と対向する前記共通電極の領域を複数に区切る開口部又は突起を含む第５フリンジフィールド形成部と第６フリンジフィールド形成部とを更に含み、
前記第５フリンジフィールド形成部は、前記第２辺、前記第３辺、及び前記第２フリンジフィールド形成部で囲まれた前記画素電極の領域に対向する領域を、前記第２辺と前記第３辺との両方に対しては斜めに、前記第２フリンジフィールド形成部に対しては平行に延びている第１中央部を含み、
前記第６フリンジフィールド形成部は、前記第３フリンジフィールド形成部に対して平行である第２中央部を含む、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２辺は前記第３辺に対して垂直であり、前記第１中央部は前記第２辺から前記第３辺に延びている、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２辺は前記第３辺より長く、前記第１中央部は前記第２辺から前記第３辺に延びている、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第５フリンジフィールド形成部は、前記第３辺に沿って前記第１中央部から延びている第１横端部、及び、前記第２辺に沿って前記第１中央部から延びている第１縦端部を含む、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第６フリンジフィールド形成部は、前記第２辺に沿って前記第２中央部から斜めに延びている第２縦端部を含む、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第６フリンジフィールド形成部は、前記第２中央部から前記第１横端部に対して実質的に平行に延びている第２横端部を含む、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１中央部と前記第２中央部とは一つの画素領域に含まれ、隣接する画素領域に含まれている第５フリンジフィールド形成部と第６フリンジフィールド形成部とから分離されている、請求項５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広い視野角を有する液晶表示装置に係り、より詳しくは、共通電極と画素電極に一定のパターンを形成することで視野角を広げる方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は２枚の基板の間に液晶を注入し、ここに加える電場の強さを調節することによって、光透過量を調節する構造からなっている。
【０００３】
このうち、垂直配向（vertically aligned：ＶＡ）方式の液晶表示装置は、電界が印加されていない状態で液晶分子が基板に対して垂直に配向されているため、直交する偏光板を使用する場合に電界が印加されていない状態で完全に光を遮断することができる。即ち、ノーマリーブラックモード（normally black mode）でオフ（off）状態の輝度が非常に低いので、従来の捩じれネマチック液晶表示装置に比べて高い対比比を得ることができる。しかし、電界が印加された状態で液晶分子の傾く方向が不規則的であるため、上部又は下部の偏光板の偏光方向と液晶分子の長軸方向とが一致する部分が存在し、この部分では液晶分子が光の偏光方向を回転させる機能を発揮しないため、光が偏光板によって全て遮断される。このような部分は画面上に黒く現れて画質を低下させ、このような部分をテクスチャー（texture）という。
【０００４】
このような問題を解決するために電極をパターニングする方法が多様に提示されている。しかし、電極をパターニングする従来の方法では応答速度が遅いなどの問題点が依然として存在する。
【０００５】
ここで、図面を参照して従来の技術による液晶表示装置における電極パターン及びその問題点を説明する。
【０００６】
図１は従来の技術による液晶表示装置の上下電極に形成された開口パターンの重畳した状態を示す平面図である。
【０００７】
中間が折り曲げられた形態の共通電極の開口パターン１と画素電極の開口パターン２とが互いに対向する形態に配置されており、共通電極と画素電極との間に液晶物質が注入されて各電極の面に対して垂直に配向されている。
【０００８】
この時、共通電極と画素電極との間に電界が印加されると、液晶分子３が電気力を受け電極面に対して平行に横になる。このような液晶分子３の電気場に対する反応速度を応答速度といい、開口パターンが図１ａのように形成されている場合には応答速度が非常に遅い。その理由は次のようである。
【０００９】
即ち、開口パターン１、２によってフリンジフィールド（fringe field）が形成され、液晶分子はフリンジフィールドの電気力を受け、一旦、開口部パターン１、２に対して垂直に配列（Ａ状態）されてから、再び互いに平行になろうとするネマチック（nematic）液晶の本性によって互いに平行に配列（Ｂ状態）される２段階動作を行うからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
液晶分子の遅い応答速度は動画像表現時に残像を誘発する要因となる。従って、動画像表示の品質を向上させるためには液晶分子の速い応答速度が必要である。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するためのものであって、その目的は広視野角液晶表示装置の応答速度を向上させることにある。
【００１２】
また、本発明の目的は広視野角液晶表示装置の画質を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置では、上下板の開口部を設計規則を守りながらできる限り平行に形成する。
【００１４】
具体的には、第１基板上に形成されており、第１開口パターンを有する画素電極と；第１基板と対向する絶縁第２基板の下面に形成されており、第２開口パターンを有する共通電極と；第１基板と第２基板との間に注入されている液晶物質と；を含む液晶表示装置において、第１開口パターン及び第２開口パターンは中央部が直線状に形成されていて互いに平行であり、第１開口パターンと第２開口パターンとは互いに交互に配置されている。
【００１５】
この時、第１開口パターンは、前記画素電極の上部領域に第１方向に形成されている第１開口部と、画素電極の下部領域に前記第１方向と垂直をなす第２方向に形成されている第２開口部とを含み、第２開口パターンは、画素電極の上部領域と対応する位置に第１方向に形成されている第１幹開口部と、画素電極の下部領域と対応する位置に第２方向に形成されている第２幹開口部とを含んでいる。
【００１６】
第１方向は画素電極の辺に対して斜線方向であることができ、第２開口パターンは、画素電極の上下辺と重畳する第１枝開口部と、画素電極の左右辺と重畳する第２枝開口部とを含み、第１開口パターンは、前記画素電極の上下中央に位置して画素電極の上下辺と平行な第３開口部を含み、第１開口パターン及び第２開口パターンは画素電極を多数の閉じた多角形に分割することができる。ここで、第２枝開口部は幹開口部より幅が広いことが可能である。
【００１７】
第１方向は画素電極の辺のうちのいずれか１つと平行であることができ、第１及び第２幹開口部の両端は端に行くほど幅が次第に広くなるように形成することができ、第２幹開口部のうちの１つは画素電極の下辺と重畳するように形成することができる。また、第１開口部の端部は端に行くほど幅が次第に狭くなるように形成することができる。
【００１８】
第１基板の下及び第２基板の上にそれぞれ第１偏光板及び第２偏光板が付着されており、第１及び第２偏光板の偏光方向は第１及び第２方向とそれぞれ４５°をなすようにすることができ、画素電極には第１及び第２開口部の終点と隣接した辺に突出部を形成することができる。
【００１９】
また、第１基板上に形成されており、第１開口パターンを有する画素電極と；第１基板と対向する第２基板の下面に形成されており、第２開口パターンを有する共通電極と；第１基板と第２基板との間に注入されている液晶物質と；を含む液晶表示装置において、第１開口パターン及び第２開口パターンは重畳して画素電極を多数の小領域に分割し、小領域は最も長い２つの辺が互いに平行な多角形になるようにする。
【００２０】
この時、小領域は最も長い２つの辺が第１方向である第１小領域と、最も長い２つの辺が第２方向である第２小領域とに分割され、第１方向と第２方向とは９０°をなすようにするのが好ましい。第１方向は画素電極の辺に対して斜線方向であったり、画素電極の上下辺又は左右辺のうちの１つと平行であることが可能である。
【００２１】
絶縁第１基板上に第１開口パターンを有する画素電極が形成されており、第１基板と対向している絶縁第２基板に第２開口パターンを有する共通電極が形成されており、第１基板と第２基板との間に液晶物質が注入されている液晶表示装置において、画素電極と共通電極との間に電圧が印加された時に第１及び第２開口パターンによって形成されるフリンジフィールドによって液晶物質の液晶分子が配向される方向が液晶分子相互間の力によって配向される方向と一致するようにする。
【００２２】
この時、フリンジフィールドによる液晶分子の配向方向は４方向に分類されるのが好ましい。
【００２３】
以上の第１及び第２開口パターンの幅は１０μｍから１６μｍの範囲であるのが好ましい。
【００２４】
具体的には、第１基板上に形成されており、第１開口パターンを有する画素電極と；第１基板と対向している絶縁第２基板の下面に形成されており、第２開口パターンを有する共通電極と；第１基板と第２基板との間に注入されている液晶物質と；を含み、第１開口パターンは、画素電極の第１辺から横方向に形成されている第１開口部と；斜線方向に形成されており、前記第１開口部に対して互いに対称をなしており、前記第１辺と対向する第２辺から前記第１辺に接近するほど互いに間隔が広くなる第２及び第３開口部と；からなり、第２開口パターンは、横方向に形成されている幹部と、前記幹部からそれぞれ斜線方向に形成されており、前記幹部から離れるほど互いに遠くなる第１及び第２枝部と、前記第１及び第２枝部から縦方向に形成されており、互いに反対方向に伸びている第１及び第２枝端部とを含む第４開口部と；前記第１枝部と平行な第１中央部及び前記第１中央部の両端からそれぞれ横方向及び縦方向に形成されている第１及び第２屈折部を含む第５開口部と；前記第４開口部に対して前記第５開口部と対称をなす第６開口部と；からなり、第１開口パターン及び第２開口パターンは液晶表示装置を上から見ると交互に位置するように形成する液晶表示装置を提案する。
【００２５】
この時、画素電極及び共通電極に形成される第１及び第２開口パターンはこれ以外にも次のような多様な形態に形成され得る。
【００２６】
第１開口パターンは、画素電極の第１辺からこれに対向する第２辺に向かって斜線方向に形成されている第１斜線部と、第１斜線部から折り曲げられて第１辺に向かって斜線方向に形成される第２斜線部とを含む第１開口部を含み、第２開口パターンは、縦方向に形成されている基底部及び基底部の中央から横方向に伸びた横枝部を含む第２開口部と、縦方向に形成されている中央部及び前記中央部の両端からそれぞれ斜線方向に伸びている第１及び第２斜線枝部を含み、前記第２開口部に対して対称をなす第３開口部とからなり、第１開口パターン及び第２開口パターンは液晶表示装置を上から見ると交互に位置するように配置することができる。
【００２７】
また、第１開口パターンは、画素電極の第１辺からこれに対向する第２辺に向かって掘り下げられる第１開口部と、前記第２辺から前記第１辺に向かって掘り下げられた第２開口部とを含み、第２開口パターンは、斜線方向に形成されている第１斜線部と、前記第１斜線部から折り曲げられて斜線方向に伸びている第２斜線部と、前記第２斜線部から折り曲げられて前記第１斜線部と同一な方向に伸びている第３斜線図とを含む第３開口部を含み、第３開口部は第１及び第２開口部によって３つの領域に区分された画素電極の各領域をそれぞれ２分割する形態に配置することもできる。
【００２８】
開口パターンはこれ以外にも以下に説明する実施例のような多様な形態がある。
【００２９】
この時、第１基板の下に形成されている第１偏光板と、第２基板上に形成されている第２偏光板とをさらに含み、第１及び第２偏光板の偏光方向はそれぞれ横方向及び縦方向又は縦方向及び横方向に配置することができ、第１ないし第６開口部の幅は１０μｍから１６μｍの範囲であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、視野角が広く、液晶分子の配向が安定しており、応答速度が速い液晶表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施例による液晶表示装置の構造について図面に基づいて説明する。
【００３２】
図２は本発明の参考例による液晶表示装置の概略的構造を示す断面図である。
【００３３】
液晶表示装置は、下部基板１０と、これと対向している上部基板２０と、下部基板１０と上部基板２０との間に注入されて基板１０、２０に対して垂直に配向されている液晶物質３０とからなる。
【００３４】
ガラスなどの透明な絶縁物質からなる下部基板１０上にはＩＴＯ（indium tin oxide）又はＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からなっていて開口パターン（図示しない）を有している画素電極１２が形成されており、各画素電極１２はスイッチング素子１１に連結されて画像信号電圧の印加を受ける。この時、スイッチング素子１１としては薄膜トランジスタが使用されるのが普通であり、薄膜トランジスタは走査信号を伝達するゲート線（図示しない）及び画像信号を伝達するデータ線（図示しない）にそれぞれ連結されて走査信号に従って画素電極１２をオン（on）又はオフ（off）にする。また、下部基板１０の下面には下部偏光板１４が付着されている。ここで、画素電極１２は反射型液晶表示装置である場合には透明な物質からならなくてもよく、この場合には下部偏光板１４も不必要になる。
【００３５】
前記下部基板と同様にガラスなどの透明な絶縁物質からなる上部基板２０の下面に、光漏れを防止するためのブラックマトリックス２１と、赤、緑、青のカラーフィルタ２２及びＩＴＯ又はＩＺＯなどの透明な導電物質からなっており開口（図示しない）を有している共通電極２３とが形成されている。この時、ブラックマトリックス２１やカラーフィルタ２２は下部基板１０上に形成されることも可能である。また、上部基板２０の上面には上部偏光板２４が付着されている。
【００３６】
下部偏光板１４及び上部偏光板２４の偏光方向は、ノーマリーブラックモード（normally black mode）では互いに直交するように配置し、ノーマリーホワイトモード（normally white mode）では互いに平行に配置する。以下ではノーマリーブラックモードのみを考慮する。
【００３７】
２枚の基板１０、２０の外側偏光板１４、２４の内側には補償フィルム１５、２５がそれぞれ付着されている。この時、２枚の基板のうちの一側にはａプレート一軸性補償フィルムを付着して反対側にはｃプレート一軸性補償フィルムを付着したり、ｃプレート一軸性補償フィルムを両側に付着することができる。一軸性補償フィルムの代わりに二軸性補償フィルムを使用することもできるが、この場合は２枚の基板のうちの一側のみに二軸性補償フィルムを付着することもできる。補償フィルムの付着方向はａプレート又は二軸性補償フィルムにおいて屈折率が最大の方向、即ち、遅い軸（slow axis）が偏光板の透過軸と一致するか直交するように付着する。
【００３８】
次いで、図面を参照して本発明の参考例による液晶表示装置の画素電極及び共通電極の開口パターンについて説明する。
【００３９】
図３ａ及び３ｂはそれぞれ本発明の第１及び第２参考例による液晶表示装置の上下電極に形成された開口パターンの重畳した状態を示す平面図である。
【００４０】
応答速度を向上させるためには、図３ａのように、開口パターン１、２を平行な直線に形成して、液晶分子３がフリンジフィールドによって配列された状態が液晶分子相互間で平行な状態になるようにする。こうすると、１段階動作で液晶分子の動きが完了するために応答速度が速くなる。
【００４１】
しかし、図３ａのように開口パターン１、２を形成した場合には、テクスチャー（texture）が広い範囲にかけて著しく発生する。また、白残像（明るい色の地に暗い色を表示してから再び明るい色の地に戻る時に瞬間的に周辺の地の色よりもっと明るくなる現象）が発生する可能性がある。
【００４２】
このような問題点を改善するために、図３ｂに示されているように、緩やかな曲線形の開口パターン１、２を考慮することができる。しかし、このような形態では液晶分子が完全な１段階動作を行えないため、再び動作速度が遅くなるという問題点が発生する。
【００４３】
以下、動作速度の向上及びテクスチャーなどの不良の抑制の両方を考慮してデザインされた開口パターンについて説明する。
【００４４】
図４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａはそれぞれ本発明の第１実施例及び第３ないし第８参考例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図であり、図４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂ、１０ｂはそれぞれ本発明の第１実施例及び第３ないし第８参考例による液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図であり、図４ｃ、５ｃ、６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃ、１０ｃはそれぞれ本発明の第１実施例及び第３ないし第８参考例による液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【００４５】
まず、本発明の第１実施例について説明する。
図４ａに示されているように、長方形の画素電極１２の中間部に右辺から左側に細く掘られた第１開口部１２１が形成されており、第１開口部１２１の入口の両側は角が切り取られて緩やかな角度で曲がっている（以下、“角取り”という）。第１開口部１２１を中心にして画素電極１２を上部と下部とに区分すると、上部及び下部にはそれぞれ第２及び第３開口部１２２、１２３が形成されている。第２及び第３開口部はそれぞれ画素電極１２の上部及び下部を対角線に掘り下げて形成されており、互いに対称をなしている。第２及び第３開口部１２２、１２３は第１開口部１２１とは反対方向に掘り下げられていて第１開口部１２１から遠くなる形態である。
【００４６】
図４ｂに示されているように、共通電極２３には、横方向に形成されている幹部２１１と、幹部２１１からそれぞれ斜線方向に上下に伸びている第１及び第２枝部２１２、２１４と、第１及び第２枝部２１２、２１４からそれぞれ縦方向に上下に伸びている第１及び第２枝端部２１３、２１５とを含む第４開口部が形成されている。また、共通電極２３には、第１枝部２１２と平行に斜線方向に形成されている中央部２２１と、中央部２２１から横方向に伸びている横端部２２２と、中央部２２１から縦方向に伸びている縦端部２２３とを含む第５開口部と、第４開口部に対して第５開口部と対称をなしている第６開口部とが形成されている。このような配置の第４、第５及び第６開口部は共通電極２３に反復して形成されている。
【００４７】
図４ｃに示されているように、画素電極１２の第１ないし第３開口部１２１、１２２、１２３と共通電極２３の第４ないし第６開口部とが重畳して画素電極１２を多数の領域に分割している。この時、画素電極１２の開口部１２１、１２２、１２３と共通電極２３の開口部とは交互に配置されている。第１ないし第６開口部は画素電極１２の中央を分割する第１開口部１２１と、第４開口部の幹部２１１と、画素電極１２の辺と重畳する第４開口部の枝端部２１３、２１５と、第２及び第３開口部の横端部２２２、２３２及び縦端部２２３、２３３以外は、大部分の領域で互いに平行に形成されている。
【００４８】
この時、上下偏光板１４、２４は偏光方向がそれぞれ横方向（０°）と縦方向（９０°）又は縦方向と横方向になるように配置されている。
【００４９】
こうすると、図４ｃに示されているように、電気場の印加によって再配列された液晶分子のうちで偏光板１４、２４の偏光方向に横になる数が少なくなるためにテクスチャーの発生が減少する。また、フリンジフィールドによって液晶分子が配列された状態が必ず液晶分子が互いに平行な状態であるので、１段階動作で液晶分子の動きが完了する。従って、応答速度が非常に速い。さらに、開口部は画素領域で大きく２方向に伸びており、この２方向は互いに９０°をなしている。また、上下基板の開口部は互いに交互に配置されているので、フリンジフィールドの方向は１つの画素領域内で４つの方向に分類される。従って、４つの方向全てで広い視野角を得ることができる。
【００５０】
本発明の第３参考例について説明する。
図５ａに示されているように、画素電極１２の右辺から左上側に斜線方向に伸びている第１斜線部１２１と、第１斜線部１２１に連結されており右上側斜線方向に伸びている第２斜線部１２２とを含む第１開口部が形成されており、画素電極１２の左側角部分は角取りが行われている。この時、第１斜線部１２１と第２斜線部１２２とがぶつかる位置は画素電極１２を上部と下部とに両分する中央部である。
【００５１】
図５ｂに示されているように、共通電極２３には、縦方向に伸びている基底部２１１と、基底部２１１の中央から左側横方向に伸びている横枝部２１２とを含む第２開口部が形成されている。この時、第２開口部は基底部２１１と横枝部２１２とがぶつかる地点から離れるほど幅が狭くなり、基底部２１１と横枝部２１２とがぶつかる地点の両側角は角取りが行われている。また、共通電極２３には縦方向に形成されている中央部２２１と、中央部２２１の両端からそれぞれ右上側と右下側とに伸びている第１及び第２斜線枝部２２２、２２３とを含む第３開口部が形成されている。この時、第３開口部は第２開口部に対して上下対称に配置されている。
【００５２】
図５ｃに示されているように、画素電極１２の第１開口部と共通電極２３の第２及び第３開口部とが重畳して画素電極１２を多数の領域に分割している。この時、第１開口部は第２開口部と第３開口部との間に位置する。また、第１ないし第３開口部は、画素電極１２を上下に両分する横枝部２１２と、画素電極１２の辺と重畳する基底部２１１と、中央部２２１以外は互いに平行に配置されている。画素電極１２の左側角及び第２開口部の中心部で角取りを行ったのも開口部を平行に配置するための方法の１つとして行ったものである。
【００５３】
この時、上下偏光板１４、２４は偏光方向が第１実施例と同様になるように配置される。
【００５４】
これにより、第１実施例と同様な効果を得ることができる。
【００５５】
本発明の第４参考例について説明する。
図６ａに示されているように、画素電極１２の上側１／３地点に右辺から左側に掘り下げられた第１開口部１２１と、下側１／３地点に左辺から右側に掘り下げられた第２開口部１２２とが画素電極１２に形成されている。開口部１２１、１２２の入口の両側角は角取りが行われており、画素電極１２の左上及び右下の角も角取りが行われている。
【００５６】
図６ｂに示されているように、共通電極２３には、左下側に伸びている第１斜線部２１１と、第１斜線部２１１から折り曲げられて右下側に伸びている第２斜線部２１２と、第２斜線部２１２から折り曲げられて左下側に伸びている第３斜線部２１３とを含む第３開口部が形成されている。
【００５７】
図６ｃに示されているように、第１及び第２開口部によって３つの領域に分割された画素電極１２の各領域を第３開口部がそれぞれ２分割している。
【００５８】
この時、上下偏光板１４、２４は偏光方向が第１実施例と同様になるように配置される。
【００５９】
本発明の第５参考例について説明する。
図７ａに示されているように、画素電極１２の上側１／３地点及び下側１／３地点にそれぞれ長方形の第１開口部１２１及び第２開口部１２２が形成されて画素電極１２を３等分している。
【００６０】
図７ｂに示されているように、Ｘ字形の第３ないし第５開口部２１０、２２０、２３０が一定の間隔をおいて上下方向に一列に配置されている。開口部２１０、２２０、２３０のそれぞれの中心の交差部に形成されている角は角取りが行われている。
【００６１】
図７ｃに示されているように、第１及び第２開口部１２１、１２２によって３つの領域に等分されている画素電極１２の各領域を第３ないし第５開口部２１０、２２０、２３０がそれぞれ４分割している。
【００６２】
この時、上下偏光板１４、２４は、 横方向を基準（０°）にすると、偏光方向がそれぞれ４５°及び１３５°になるように配置する。
【００６３】
本発明の第６参考例について説明する。
図８ａに示されているように、画素電極１２の上面を左右に２分割する垂直部１１１と、垂直部１１１の下端に連結されており画素電極１２を上下に分割する水平部１１２とを含む第１開口部と、水平部１１２によって分割された画素電極１２の下部領域を２分割する長方形の第２開口部１２０とが画素電極１２に形成されている。
【００６４】
図８ｂに示されているように、縦方向に形成されており互いに平行な第３及び第４開口部２１０、２２０と、第３及び第４開口部２１０、２２０の下部に横方向に形成されており互いに平行な第５及び第６開口部２３０、２４０とが共通電極２３に形成されている。この時、第５及び第６開口部２３０、２４０の両端は幅が次第に拡張されて三角形に形成されている。
【００６５】
図８ｃに示されているように、画素電極１２の第１開口部と、共通電極２３の第３及び第４開口部２１０、２２０とが画素電極１２の上面を縦に４等分しており、第２開口部１２０と第５及び第６開口部２３０、２４０とが画素電極１２の下面を横に４等分している。
【００６６】
この時、上下偏光板１４、２４は偏光方向が第５参考例と同様になるように配置される。
【００６７】
こうすると、開口部は大部分の領域で互いに平行になり、液晶分子が横になる方向も偏光方向と４５°をなすようになるので、速い応答速度及びテクスチャーの少ない良好な画質を得ることができる。開口部は画素領域で大きく２つの方向に伸びており、この２つの方向は互いに９０°をなしている。また、上下基板の開口部が互いに交互に配置されているのでフリンジフィールドの方向は１つの画素領域内で４つの方向に分類される。
【００６８】
本発明の第７参考例について説明する。
図９ａに示されているように、画素電極１２の下部１／３程度の部分に横方向に長く伸びている第１開口部１１０が形成されている。
【００６９】
図９ｂに示されているように、縦方向に長く伸びている幹部２１１及び幹部２１１の下端に連結されておりそれぞれ右側及び左側に伸びている第１及び第２枝部２１２、２１３と、幹部２１１の上端に連結されており逆三角形に形成されている上端部２１４とを含む第２開口部と、第２開口部の下部に横方向に長く形成されている第３開口部２２０とが共通電極２３に形成されている。この時、第１及び第２枝部２１２、２１３は水平に形成されずに僅かに下側に傾いており、第３開口部２２０の両端は幅が次第に拡張されて三角形に形成されている。
【００７０】
図９ｃに示されているように、第２開口部によって画素電極１２が上面及び下面に分割され、このうちの上面が幹部２１１によって左右に両分されており、第１開口部１１０及び第３開口部２２０によって画素電極１２の下面が３分割されている。
【００７１】
この時、上下偏光板１４、２４は偏光方向が第５参考例と同様になるように配置されている。
これによって、第６参考例と類似した効果を得ることができる。
【００７２】
最後に本発明の第８参考例について説明する。
図１０ａに示されているように、画素電極１２が楕円４つが一列に連結されている形態に形成されている。
【００７３】
図１０ｂに示されているように、共通電極２３には４つのひし形の第１開口部２１０が一定の間隔をおいて一列に配列されており、第１開口部２１０を囲む形態に第２及び第３開口部２２０、２３０が形成されている。第２及び第３開口部２２０、２３０の辺のうちで第１開口部２１０に面している辺は谷が曲線化された鋸の歯形状に形成されており、第１開口部２１０に対して左右対称をなしており、鋸の歯の山部分は第１開口部２１０の間に位置するように形成されている。
【００７４】
図１０ｃに示されているように、画素電極１２をなす各楕円の中央に第１開口部２１０が位置しており、第２及び第３開口部２２０、２３０は画素電極１２を囲んでいる。この時、第２及び第３開口部２２０、２３０の鋸の歯形状の辺から画素電極１２の辺までの距離は一定になるように配置されている。
【００７５】
この時、上下偏光板１４、２４は偏光方向がそれぞれ０°及び９０°になるように配置されている。
【００７６】
以上の第１実施例及び第３ないし第８参考例は、多様な実験の結果から得られた次のような分割配向のための開口部パターンの条件を最大限満たすことができるように開口部パターンを形成したものである。
【００７７】
第１に、最も良好な視野角を得るためには、４分割配向された領域が１つの画素内に入っているのがよい。
【００７８】
第２に、安定した分割配向を得るためには、分割された微小領域の境界以外のところでディスクリネーション（disclination）や不規則な組織（texture）が発生してはならない。ディスクリネーションは狭い領域で液晶分子の方向子が一定の方向に配列されずに様々な方向に配列されている時に発生し、特に、１つの領域で液晶分子が互いにぶつかる方向に倒れる時に発生する。従って、安定した分割配向を得るためには、上下基板のパターンが反復して形成されるのが有利であり、上板のパターンと下板のパターンとの末端は近ければ近いほどよい。即ち、液晶表示装置を上から見たときに上板のパターンと下板のパターンとによって形成される領域が閉じた多角形に近似した形態になるのがよい。また、１つの領域を形成するために一方の基板に形成されたパターンが鋭角をなす場合にはディスクリネーションが発生しやすいので、パターンは鈍角のみで形成するのがよい。また、安定した分割配向は輝度にも影響を及ぼす原因になる。配向が乱れた領域ではオフ状態で光が漏れるようになると共に、オン状態で周囲の他の部分に比べて暗い状態になり、液晶分子の配列が変化する時に配列の乱れた部分が移動して残像などの原因になることもある。
【００７９】
第３に、高輝度を得るためには次のような条件を満たさなければならない。まず、隣接した領域の液晶方向子（director）がなす角は９０°になるのが最も好ましい。こうなる時には最も狭い領域のみでディスクリネーションが発生するためであり、偏光板の透過軸と液晶方向子とがなす角が４５度をなす時に最も高い輝度を得ることができる。また、上板及び下板にそれぞれ形成されている開口部パターンが折れ曲がったり折れたりする角度が、可能な限り緩慢な（直線に近いほど）のが好ましい。
【００８０】
最後に、速い応答速度を得るためには、上板及び下板にそれぞれ形成されている開口部パターンが折れ曲がったり折れたりする角度が、可能な限り緩慢な（直線に近いほど）のが好ましい。即ち、一の字で対向する形態に最も近似するのが応答速度の面で有利である。
【００８１】
次いで、開口部パターンの幅及びパターン間の間隔が透過率及び応答速度に及ぼす影響について説明する。
開口部パターンの幅及び間隔による影響を調査するために、図１１に示した９つの開口パターンを有するパネルを制作して実験した。
【００８２】
図１１において斜線で表示したパターンは共通電極の開口部パターンであり、太線で示されたパターンは画素電極の形態である。
【００８３】
Ｂ、Ｃ、ＤパターンとＥ、Ｆ、Ｇパターンとはそれぞれパターンの幅及び間隔のみが異なる同一形態のパターンであり、ＩとＪパターンとはパターン間の間隔が異なる。ＡパターンはＢ、Ｃ、Ｄパターンと類似しているが、パターン間の間隔が異なる。これら各パターンの幅及び間隔は表１に示されている。
【００８４】
【表１】
0005232959.tif 000002
【００８５】
図１２ａは各パターンに対するテストセル（test cell）の光透過率をパーセント（％）で示したグラフであり、図１２ｂはＢパターンの光透過率を基準にして他のパターンの光透過率の比を示したグラフである。
【００８６】
図１２ａ及び１２ｂのグラフに示されているように、Ｇパターンの光透過率が約１３％で最高であり、その次はＥ、Ｉ、Ｂ、Ｄ、Ａ、Ｃ、Ｆ、Ｊパターンの順である。
【００８７】
図１３は各パターンを適用したテストセルの階調による応答時間を示すグラフである。実際に適用する時には６４階調までのみを使用するが、本実験では１１０階調まで実験した。
【００８８】
図１３に示されているように、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＪパターンの応答時間が全ての階調で比較的短い。即ち、応答速度が速かった。他のパターンで応答速度が遅い理由はＡ及びＩパターンの場合はテクスチャー移動のためであり、Ｅ、Ｆ、Ｇパターンの場合は液晶分子が２段階動作をするためである。
【００８９】
表２は図１１の９つのパターンを実際のパネルに適用して実験した結果である。各パターンに対して４つのパネルを制作して実験した。
【００９０】
【表２】
0005232959.tif 000003
【００９１】
実際のパネルの結果もテストセルの結果と類似した。ただし、Ｉの応答速度がテストセルとは異なって比較的速く、Ｊパターンの輝度が予想より明るかった（テストセルではＪパターンの輝度がＢパターンに比べて７５％程度であったが、実際のパネルではＢパターンに比べて９０％であった）。
【００９２】
実際のパネルでＡ、Ｃ、Ｉ、Ｊパターンは白残像が現れた。Ｃパターンでは白残像が強く現れるので問題になるが、Ｉ及びＪパターンではある程度は改善することができる。
【００９３】
以上の結果に基づいて、改善しようとする特性に応じて選択することができるパターンについて説明する。
【００９４】
まず、輝度向上及び白残像改善を目的とする場合にはＢ、Ｄ、Ｅ、Ｉパターンが有利であり、輝度を現在の水準以上に維持しながら応答速度を向上しようとする場合にはＢ、Ｄ、Ｉパターンが好ましく、輝度を犠牲にして応答速度の向上を目的とする場合にはＤ、Ｊパターンが有利である。
【００９５】
次いで、応答速度と開口部パターンの幅との関係をより明確にするために、形態が同一でパターンの幅が異なるＢ、Ｃ、Ｄパターンに対して光特性の差について説明する。
【００９６】
図１４は実際のパネルでのＢ、Ｃ、Ｄパターンそれぞれの階調による応答時間を示すグラフである。
【００９７】
２０階調から４０階調の間における応答時間はＤ<Ｂ<Ｃの順に長かった。即ち、パターンの幅が大きいほど応答時間が短い。
【００９８】
約４０階調からはＣパターンの応答時間がＢパターンより短く、約４５階調からはＣパターンの応答時間がＤパターンよりも短い。しかし、これは白残像現象のために応答時間が短いように見えるだけで、実際に短いのではない。即ち、白残像のために応答波形が歪曲して応答時間が実際より短く見えるのである。従って、このような点を鑑みるとパターンの幅が広いほど応答速度が速くなることがわかる。
【００９９】
６０階調以上の高い電圧がかかるとテクスチャー不安のために応答速度が急激に遅くなるが、そのうちでは開口部パターンの幅が最も広いＤパターンが最も安定した（緩やかに増加）特性を有する。
【０１００】
図１５はＣ、Ｂ、Ｄパターンに対する白色階調での顕微鏡写真である。
写真に示されているように、輝度はテクスチャー安定度の低いＣが最も暗く、ＢとＤとは近似した明るさを有する。Ｄは開口部パターンの幅が大きいので開口率は低いがテクスチャー安定度が比較的高い輝度を有する。テクスチャー安定度もフリンジフィールドの強さ及びパターンの幅によって決定されるものと思われる。
【０１０１】
また、領域の境界部（開口部パターンが形成されている部分）の形態が異なる。Ｃパターンの場合は領域境界部のほとんどの部分で二股のテクスチャーが鮮明に現れ、Ｂパターンの場合は微かに二股のテクスチャーが現れるが、Ｄパターンの場合は領域境界部が１つの黒線として現れる。
【０１０２】
図１６はＣパターン及びＤパターンに対するテストセルの印加電圧別のドメイン分割写真である。
Ｃパターンの場合は３．５Ｖから領域境界部に二股のテクスチャーが現れて電圧が高くなるほど鮮明になる。しかし、Ｄパターンの場合は５Ｖになってから領域境界部が微かに二股に分かれる。領域境界部が二股に分かれるのはその領域で液晶分子が不均一に配列されるためである。この現象を説明するために、パターンの幅に応じたフリンジフィールドの強さを考察してみる。
【０１０３】
図１７はパターンの幅に応じたフリンジフィールドの強さを示す概念図である。
開口部パターンの幅が広くなるほどフリンジフィールドの水平成分が大きくなる。水平成分は液晶が横になる方向を決定するのに重要な役割を果たす。従って、広い幅の開口部パターンがドメインを形成するのに効果的である。また、開口部の中央の電気場の垂直成分の強さは開口部パターンの幅が広くなるほど弱くなる。
【０１０４】
図１８は開口部パターンの周辺での液晶分子の配列状態を示す図面である。
開口部パターンの幅が狭い場合には開口部の中心部でも液晶分子がある程度横になる。印加される電圧が低い場合には僅かに傾く程度であるが、電圧が高くなると水平に完全に横になる。これは開口部パターンの中央部でも電気場の垂直成分が強いためである。このために光が漏れるようになり、領域境界部が二股の線に分かれるようになる。また、液晶分子が開口部で横になる方向を１８０°変更する時、開口部の幅が狭いため弾性力が強い。反面、フリンジフィールドの水平成分は弱いため、弾性力にフリンジフィールドが勝てない。従って、領域境界部での液晶分子の配列が不均一である。このような不均一な液晶分子の配列は画素の小領域の内部まで伝播される。
【０１０５】
開口部パターンの幅が広い場合には、開口部の中心で液晶分子が垂直に立つ。印加電圧が強くなるのに伴って液晶分子が僅かに傾くが、その程度は幅が狭い場合に比べて著しくない。従って、漏れる光が少なく、小領域境界部が１つの黒線として現れる。
【０１０６】
以上のように、開口部パターンの幅が広いほど応答速度が速く、画素の小領域が均一である。開口部パターンの幅が広いと開口率は小さいが液晶分子の配列が均一になるので輝度は良好である。以上の実験によると、開口部パターンの幅は１３±３μｍ程度が適当である。この時、セルギャップ（cell gap）は約４μｍないし６μｍ程度である。
【０１０７】
以下、開口部パターン間の間隔に応じた光特性について説明する。
ＩパターンとＪパターンはパターンの幅は同一でパターン間の間隔は互いに異なる。テストセルの結果ではＩパターンとＪパターンとが光特性において顕著な差異を有するが、実際のパネルの結果では大きな差異がない。これは配向膜の種類の差異や保護膜（絶縁膜）の有無の差異、印加される電圧波形の差異などによるものであると推定される。しかし、実際のパネルで動映像の移動速度を比較してみると、ＩパターンよりＪパターンの方が速い（灰色地に黒色で四角形を引いてみれば分かる）。但し、階調によって応答速度に差異がある。
【０１０８】
開口部パターンの幅においても、パターン間の距離が狭くなると開口率が顕著に減少するが、輝度は大きな差異がない。これはテクスチャーのためである。即ち、パターン間の距離が広くなるとテクスチャー制御が難しくなり、狭くなると制御が容易になる。従って、パターン間の距離が狭くなると開口率は減少するがテクスチャーを適切に制御することができるので輝度は補償される。ただし、Ｉパターンはパターン間の距離は遠い方であるが、テクスチャー制御が比較的適切に行われているために輝度が高い。
【０１０９】
結論として、パターン間の間隔を狭くするほど階調応答速度が向上される。輝度は開口率が減少する分だけ低くなる確率が高いが、テクスチャーを制御することによってある程度挽回される。
【０１１０】
テクスチャーは応答速度と深い関連がある。動くテクスチャーは応答速度を低下させる。高い電圧が印加されると大部分のパターンで応答速度が低下する。これはテクスチャーが発生するためである。従って、テクスチャーを適切に制御すると、画質の向上は勿論、応答速度も向上させ得る。以下でテクスチャーの発生を抑制することができる方法を説明する。
【０１１１】
図１９及び２０はそれぞれＢパターン及びＪパターンでテクスチャーが発生する部分とこれを拡大した図面である。
【０１１２】
図１９の開口部パターンは図４ｃのパターンとほぼ類似する。ただし、画素電極１２に形成されている第２及び第３開口部１２２、１２３が図４ｃとは異なる。即ち、右側辺から始まっている。また、第２及び第３開口部１２２、１２３が終わる部分には画素電極を外部に突出させて形成する。これは開口部１２２、１２３によって画素電極１２の各部分の連結が不良になるのを防止するためである。
【０１１３】
テクスチャーが発生する部分は主に共通電極の開口部の端部と画素電極の開口部の端部とがぶつかる部分である。上下基板の整列が正しく行われた場合にはテクスチャーの発生が少ないが、誤整列された場合には半月形のテクスチャーが発生する。この時に発生するテクスチャーは白残像現象を発生させない。テクスチャー抑制策としては共通電極の開口部の端部の幅を広くすることがある。これを通じて整列誤差の限界を拡張する。
【０１１４】
図２０のパターンは図８ｃのパターンと類似しているが、横方向の開口部の数が異なる。また、画素電極の横方向の開口部が一辺から始まっている点と横方向の開口部の端部に突出部が形成されている点も異なる。
【０１１５】
テクスチャーが発生する部位は共通電極の横方向の開口部の端部（ａ）である。また、ソース電極との連結のために接触口が形成されることによって、形態が凹んだ画素電極の下端部（ｂ）及び画素電極の縦方向の開口部の端部（ｃ）でもテクスチャーが発生する。テクスチャー抑制策は次の通りである。ａ部分の場合には共通電極の開口部の端部の幅を広くする。ｂ部分の場合には共通電極の開口部がｂ部分と重畳するようにする。このためには開口部の幅及び間隔の調整が必要である。間隔を狭くする場合には開口率は減少するが応答速度は向上する。ｃ部分の場合には画素電極の縦方向開口部の端部を尖った形態に形成する。
【０１１６】
以上のようなテクスチャー改善方案を適用したパターンが図２１ないし２１ｃに示されている。
【０１１７】
一方、テクスチャーが発生する領域をゲート配線又はブラックマトリックスで覆うことができる。
【０１１８】
図２２及び２３はそれぞれ本発明の第９参考例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板及びカラーフィルタ基板の平面図である。
【０１１９】
図２２に示されているように、走査信号を伝達するゲート線２１が、画素電極２０に形成されている分割配向を形成するための開口部２７と同様な形態に、即ち、下辺のない台形の形態に形成されている。これによって、金属からなるゲート線２１が後面光源から入る光を遮断して薄膜トランジスタ基板の画素電極２０に形成されている開口部２７による光漏れや輝度の低下を防止することができる。
【０１２０】
次いで、図２３に示されているように、カラーフィルタ基板にはブラックマトリックス１１がテクスチャーが発生する領域とカラーフィルタ基板側の開口部が形成された部分とを覆うように形成されている。テクスチャーが発生する領域は、前述のように、薄膜トランジスタ基板の開口部２７と画素電極２０との境界間の領域及び鋸の歯形の開口部１７、２７が折り曲げられた部分である。このようなテクスチャーを覆うためのブラックマトリックスパターンは、図２３に示されているように、下側基板に画素電極が形成されている領域を囲む形態に形成されて画素領域を定義している周縁部１１１と、分割配向を形成するための開口部１７が形成された部分を覆うために鋸の歯形態に形成された部分１１２と、鋸の歯形態の開口部１７、２７の間に発生するテクスチャーを覆うために三角形で形成された部分１１３と、鋸の歯形態の開口部１７、２７が折り曲げられる部分で発生するテクスチャーを覆うために画素領域の中間を横切る部分１１４とから構成される。これによって、テクスチャーが発生する部分や開口部によって発生する光漏れをブラックマトリックスを利用して遮断することができる。また、このようにブラックマトリックスを比較的広い面積に形成しても、開口部が形成されている部分やテクスチャーが発生する部分は元来表示に寄与する部分であるとは言えないので、開口率が減少する問題は発生しない。
【０１２１】
図２４は図２２及び２３に示されているような２枚の基板を結合して形成した液晶表示装置の平面図であり、図２５は図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ’線の断面図である。
【０１２２】
図２４及び２５に示されているように、下側の基板である薄膜トランジスタ基板２００にはゲート線２１が下辺のない台形の形態に形成されており、その上に絶縁膜２２が覆われている。絶縁膜２２上には画素電極２３が形成されており、ゲート線２１の上側の画素電極２０の一部は除去されて鋸の歯形態の開口部２７を形成している。画素電極２０上には液晶分子を垂直に配向するための垂直配向膜２４が形成されている。
【０１２３】
一方、上側基板であるカラーフィルタ基板１００にはブラックマトリックス１１が画素の外側と分割配向のための開口部が形成される部分とテクスチャーが発生する部分とを共に覆うことができるようにパターニングされている。ブラックマトリックス１１の間の画素領域にはカラーフィルタ１２が形成されており、ブラックマトリックス１１とカラーフィルタ１２との上に保護絶縁膜１５が形成されており、その上に形成されているＩＴＯ共通電極１３はブラックマトリックス１１と重畳する部分が除去された形態にでパターニングされている。上側基板に形成された開口部１７は下側基板に形成された開口部２７と平行に交互に形成されている。上側基板１００にも共通電極１３上に垂直配向膜１４が形成されている。
【０１２４】
２枚の基板の間には陰の誘電率異方性を有する液晶物質が注入されており、液晶分子は２枚の基板１００、２００に形成されている垂直配向膜１４、２４の配向力によって２枚の基板１００、２００に対して垂直に配向されている。
【０１２５】
本発明の第９参考例とは異なって、ゲート線は通常の方法と同様に形成し、下板の分割配向のための開口部パターンが形成されている部分もブラックマトリックスを利用して覆うことができる。図２６は本発明の第１０参考例による液晶表示装置の平面図である。
【０１２６】
ブラックマトリックス１１が、図２３に示された本発明の第９参考例のように、画素の外側、上板の開口部１７が形成される部分、テクスチャーが発生する部分を覆っており、第９参考例とは異なって、下板の開口部２７が形成される部分まで覆うことができるように形成されている。
【０１２７】
本発明の第１０参考例のようにブラックマトリックスを利用して開口部が形成される部分とテクスチャーが発生する部分とを覆う場合、ゲート線パターンの変更による影響を考慮しなくてもよく、追加の工程無しで単純な工程で垂直配向液晶表示装置の視野角を広くして輝度を向上させることができる。
【０１２８】
その他に、開口部を形成する代わりに画素電極の形態を変更してテクスチャーを除去することもできる。
【０１２９】
前記のように、テクスチャーが発生する部分は薄膜トランジスタ基板の開口部と画素電極の境界とがぶつかる部分であるが、画素電極の境界は本質的に薄膜トランジスタ基板の開口部と類似するので、この部分は開口部の折り曲げられた部分の角度が鈍角をなすのがよいという第１の条件に違反する部分である。即ち、開口部パターンと画素電極の境界とがなす角が鋭角になりこの部分で液晶分子の配列が乱れて輝度の低下が発生すると共に、液晶層に印加される電界が変化する時に乱れた液晶分子の配列が移動して残像を誘発する原因になる。
【０１３０】
従って、本発明の第１１参考例では、画素電極２１の境界と画素電極に形成されている開口部２７とがぶつかる部分で画素電極２１の形態を変更して画素電極２１の境界と開口部２７とがなす角が９０°以上になるようにする。これによって、図２７に示されたように、画素電極２１の形態は画素電極に形成された開口部２７と共通電極に形成された開口部１７との間で鋸の歯形に突出した形態になる。
【０１３１】
本発明の第１２参考例では、画素電極の形態を開口部の形態に沿って鋸の歯形に形成する。図２８は、このように画素電極を鋸の歯形に形成した本発明の第１２参考例による液晶表示装置の平面図である。
【０１３２】
図２８に示されている本発明の第１２参考例による液晶表示装置のように、画素電極２２を開口部１７、２７を囲む形態に鋸の歯形に形成すると、開口部１７、２７と画素電極２２の境界とがぶつかる部分がなくなるので、これによるテクスチャーの問題などは発生しない。
【０１３３】
本発明の第１１及び第１２参考例における開口部の幅や間隔などは前述の参考例と類似する。
【０１３４】
以上では共通電極と画素電極との両方に開口パターンを形成するものについて説明したが、共通電極に開口パターンを形成する代わりに画素電極に開口パターンと共に突起を形成する方法を使用することもできる。この場合には突起はゲート絶縁膜又は保護膜などで形成する。突起を形成する時は、配線との間で寄生静電容量が形成されることに注意しなければならない。この時、開口パターン及び突起の配置は図２１と同様にする。
【０１３５】
また、他の方法としては、画素電極には開口パターンを形成し、共通電極には突起を形成する方法がある。この場合にも開口パターン及び突起の配置は図２１と同様にする。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】従来の技術による液晶表示装置の上下電極に形成された開口パターンの重畳した状態を示す平面図である。
【図２】本発明の実施例による液晶表示装置の概略的な構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１及び第２参考例による液晶表示装置の上下電極に形成された開口パターンの重畳した状態を示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図、液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図、液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【図５】本発明の第３参考例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図、液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図、液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【図６】本発明の第４参考例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図、液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図、液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【図７】本発明の第５参考例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図、液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図、液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【図８】本発明の第６参考例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図、液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図、液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【図９】本発明の第７参考例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図、液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図、液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【図１０】本発明の第８参考例による液晶表示装置の画素電極のパターンを示す平面図、液晶表示装置の共通電極に形成されている開口パターンを示す平面図、液晶表示装置の上下基板を整列させた状態で画素電極のパターンと共通電極の開口パターンとを重畳させた状態の平面図である。
【図１１】パターンの幅及び間隔による応答速度及び輝度を測定するために製作したパネルの開口部パターンの多様な形態である。
【図１２】各パターン別の透過率を示したグラフと、Ｂパターンを基準にして各パターン別の透過率の比を示したグラフである。
【図１３】階調による応答時間を各パターン別に示したグラフである。
【図１４】Ｂ、Ｃ、Ｄパターンの階調による応答時間のみを拡大して示したグラフである。
【図１５】Ｂ、Ｃ、Ｄパターンの白色階調での顕微鏡写真である。
【図１６】テストセルでのＣ、Ｄパターンの印加電圧別の顕微鏡写真である。
【図１７】開口部パターンの幅が狭い場合及び広い場合のフリンジフィールドの強さを示す図面である。
【図１８】開口部パターンの幅及び印加電圧によって開口部における液晶分子の配列状態を示す図面である。
【図１９】図１１のＢパターンにおいてテクスチャーが発生する部分及びテクスチャーの発生を防止するために変更された開口部パターンを示す図面である。
【図２０】図１１のＪパターンにおいてテクスチャーが発生する部分及びテクスチャーの発生を防止するために変更された開口部パターンを示す図面である。
【図２１】図１１のＢ、Ｉ、Ｊパターンにおいてテクスチャーの発生を防止するために変更された開口部パターンを示す図面である。
【図２２】本発明の第９参考例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板の平面図である。
【図２３】本発明の第９参考例による液晶表示装置のカラーフィルタ基板の平面図である。
【図２４】本発明の第９参考例による薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板とを結合した液晶表示装置の平面図である。
【図２５】図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ’線の断面図である。
【図２６】本発明の第１０参考例によるカラーフィルタ基板の平面図である。
【図２７】本発明の第１１参考例による液晶表示装置の平面図である。
【図２８】本発明の第１２参考例による液晶表示装置の平面図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１、２ 開口パターン
３ 液晶分子
１０、２０ 基板
１１ スイッチング素子
１２ 画素電極
１４、２４ 偏光板
１５、２５ 補償フィルム
２１ ブラックマトリックス
２２ カラーフィルタ
２３ 共通電極
３０ 液晶物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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