(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサブ画素領域と第２のサブ画素領域とを含む第１の基板と、
一方の下部電極が前記第１のサブ画素領域内に配置され、他方の下部電極が前記第２のサブ画素領域内に配置されている下部電極と、
前記下部電極および前記第１の基板上に配置されている誘電層と、
前記下部電極の真上の前記誘電層上に配置されている上部電極と、
前記上部電極および前記誘電層上に配置されており、前記上部電極の上面を露出するための開口部を有する保護層であり、前記第１のサブ画素領域に配置されている当該保護層の厚さが前記第２のサブ画素領域に配置されている当該保護層の厚さと異なっている保護層と、
それぞれ前記第１のサブ画素領域および前記第２のサブ画素領域の前記保護層および前記上部電極上に配置され、かつ前記上部電極に電気的に接続されている二つのサブ画素電極と、を備えたことを特徴する液晶表示装置のアレイ基板。
【請求項２】
第１のサブ画素領域と第２のサブ画素領域とを含む第１の基板と、
一方の下部電極が前記第１のサブ画素領域内に配置され、他方の下部電極が前記第２のサブ画素領域内に配置されている下部電極と、
前記下部電極および前記第１の基板上に配置されている誘電層であり、前記第１のサブ画素領域に配置されている当該誘電層の厚さが前記第２のサブ画素領域に配置されている当該誘電層の厚さと異なっている誘電層と、
前記下部電極の真上の前記誘電層上に配置されている上部電極と、
前記上部電極および前記誘電層上に配置されており、前記上部電極の上面を露出するための開口部を有する保護層と、
それぞれ前記第１のサブ画素領域および前記第２のサブ画素領域の前記保護層および前記上部電極上に配置され、かつ前記上部電極に電気的に接続されている二つのサブ画素電極と、を備えたことを特徴する液晶表示装置のアレイ基板。
【請求項３】
複数の画素を含む液晶表示装置のパネルであって、各々の画素が、
第１のサブ画素領域と第２のサブ画素領域とを含むアレイ基板と、
前記アレイ基板上に配置されている液晶層と、
前記液晶層上に配置されている共通電極と、
前記共通電極上に配置されている有機層であり、前記第１のサブ画素領域上方にある当該有機層の厚さが前記第２のサブ画素領域上方にある当該有機層の厚さと異なっている有機層と、
前記有機層上に配置されているカラーフィルタと、
前記カラーフィルタ上に配置されている第２の基板と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置のパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関し、特に液晶表示装置の視野角を広げるアレイ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年来の光電技術の絶え間ない刷新に加えて、デジタル化時代の幕開けにより、液晶表示装置市場の隆盛と発展が促進されている。液晶表示装置は高画質、小型、重量が軽い、駆動電圧が低く消費電力が少ないなどの数多くの長所を備えている。したがって、ＰＤＡ、携帯電話機、ビデオレコーダ、ノート型パソコン、デスクトップ型パソコン、車載用表示装置およびプロジェクタテレビジョンなどの民生用通信または電子製品に広汎に応用されるとともに、徐々に従来のＣＲＴに取って代わり、表示装置の主流になりつつある。
【０００３】
しかし液晶表示装置には深刻な視野角の問題がある。主に一般的な液晶表示装置においては、電圧が画素に印加されたとき、同じ画素内における液晶分子が受ける電圧が同じであり、配向方向（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）も同じとなるため、異なる角度から液晶表示装置を見たとき、カラーシフト、そしてコントラストが低下するという問題があり、中間調表示の不均一を招く。よって液晶表示装置における視認可能な視野角には限界があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の目的の一つは、液晶表示装置のアレイ基板およびパネル構造を提供するものである。このようなアレイ基板およびパネル構造では異なる角度で液晶表示装置を見たときに生じるカラーシフト、そしてコントラストが低下する問題を改善し、中間調表示をより均一にすることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上記目的に基づいて、液晶表示装置のアレイ基板を提供する。このアレイ基板は、第１の基板と、下部電極と、誘電層と、上部電極と、保護層と、サブ画素電極とを備えている。第１の基板は、第１のサブ画素領域と第２のサブ画素領域とを含む。下部電極は一方が第１のサブ画素領域に配置され、他方が第２のサブ画素領域に配置されている。誘電層は下部電極および第１基板に配置されている。上部電極は下部電極の真上の誘電層上に配置されている。保護層は上部電極および誘電層上に配置に配置され、保護層は、上部電極の上面を露出する開口部を有しており、このうち第１のサブ画素領域に配置されている保護層の厚さは、第２のサブ画素領域に配置されている保護層の厚さと異なっている。二つのサブ画素電極は、それぞれ第１のサブ画素領域および第２のサブ画素領域の保護層および上部電極上に配置され、かつ上部電極に電気的に接続されている。
【０００６】
本発明の上記目的に基づいて、別のアレイ基板を提供する。この別のアレイ基板の構造は前記アレイ基板の構造と同じである。ただし、このアレイ基板の構造において、第１のサブ画素領域における保護層の厚さが第２のサブ画素領域における保護層の厚さと同じであり、第１のサブ画素領域上の誘電層の厚さが、前記第２のサブ画素領域上に配置されている誘電層の厚さとは異なる点が相違している。
【０００７】
本発明の上記目的に基づいて、パネルを提供する。このパネルは、アレイ基板と、液晶層と、共通電極と、有機層（ｏｒｇａｎｉｃ ｌａｙｅｒ）と、第２の基板とを備えている。第１のサブ画素領域および第２のサブ画素領域における保護層および誘電層の厚さがいずれも同じである点を除いて、アレイ基板の構造は上記した二種類のアレイ基板の構造と同じである。このうち、第１のサブ画素領域における誘電層の厚さが第２のサブ画素領域での厚さとは異なる。
【発明の効果】
【０００８】
上記から理解できるように、上記した簡単な構造により、視野角を広げる効果を達成することができる。表示装置を異なる角度で見たとき、カラーシフト、およびコントラストの低下を改善できるとともに、表示装置の中間調表示も均一とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る好ましい実施例において、各画素を下方向に向けてさらに二つのサブ画素に分割し、構造に若干の調整を施すことで、二つのサブ画素にそれぞれ異なる合計容量値を持たせる。画素に電圧を印加したとき、二つのサブ画素の合計容量値が異なるため、画素電極上における電圧分配に影響を及ぼす。二つのサブ画素が受ける画素電圧が異なるために、二つのサブ画素における液晶分子の配向方向が異なり、異なる角度で見たときにおけるカラーシフト、およびコントラストが低下する問題が改善され、中間調表示がより均一となるわけである。したがって、液晶表示装置の視認できる視野角を広げることができる。
以下において、いかにして構造を調整し、二つのサブ画素に異なる合計容量値を持たせるかについて、三つの実施例に分けて説明を行う。
【００１０】
実施例１
図１には、本発明の好ましい実施例に係るアレイ基板の断面図を示す。図中において、各画素領域が下方向に向けて二つのサブ画素に分割されており、断面図の左半分が第１のサブ画素領域１５０であり、右半分が第２のサブ画素領域１６０である。第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０は同面積としなくてもよい。達成したい視野角効果に応じて、画素領域における第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０の配置面積を調整することができる。下部電極が第１の基板１００上に配置され、第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０を跨っている。区別の便宜を図るために、第１のサブ画素領域１５０上の下部電極を第１の下部電極１４１とし、第２のサブ画素領域１６０上の下部電極を第２の下部電極１４３とする。誘電層１４４が第１の下部電極１４１、第２の下部電極１４３および第１の基板１００上に配置されている。第１の上部電極１４５および第２の上部電極１４７が、それぞれ第１の下部電極１４１および第２の下部電極１４３の真上の誘電層１４４上に配置されている。第１のサブ画素領域１５０、第１の下部電極１４１、誘電層１４４および第１の上部電極１４５の間で第１の蓄積キャパシタ１５４を構成する。第２のサブ画素領域１６０、第２の下部電極１４３、誘電層１４４および第２の上部電極１４７の間で第２の蓄積キャパシタ１６４を構成する。
【００１１】
保護層１７１が誘電層１４４、第１の上部電極１４５および第２の上部電極１４７上に配置され、保護層１７１は、それぞれ第１の上部電極１４５および第２の上部電極１４７の上面を露出する第１の開口部１４８および第２の開口部１４９を有する。このうち、第１のサブ画素領域１５０に位置している保護層１７１の厚さは第２のサブ画素領域１６０に位置している保護層１７１の厚さと異なる。
【００１２】
第１のサブ画素電極１７２および第２のサブ画素電極１７３が、それぞれ保護層１７１、第１の上部電極１４５および第２の上部電極１４７の上面に配置されており、第１の開口部１４８および第２の開口部１４９を介して、それぞれ第１の上部電極１４５および第２の上部電極１４７に直接接触している。第１のサブ画素電極１７２および第２のサブ画素電極１７３上においては、順に液晶層１７４、共通電極１５２、有機層１７８、カラーフィルタ１７９および第２の基板１８０となっている。このうち、カラーフィルタ１７９はブラックマトリクス構造を含んでいる。有機層１７８およびカラーフィルタ１７９の位置順序はニーズに応じて入れ替えることができる。
【００１３】
上記した第１のサブ画素電極１７２、液晶層１７４および共通電極１５２の三者で、第１の画素キャパシタ１５８を構成している。第２のサブ画素電極１７３、液晶層１７４および共通電極１５２の三者で、第２の画素キャパシタ１６８を構成している。
【００１４】
上記した実施例において、誘電層１４４の材質は窒化シリコン化合物または酸化シリコン化合物であることが好ましい。保護層１７１の材質は窒化シリコン化合物または酸化シリコン化合物であることが好ましい。また、保護層１７１もまた有機誘電層とすることが可能である。図中、Ｖｇａｔｅ、ＶｓｏｕｒｃｅおよびＶｄｒａｉｎはそれぞれアレイ基板におけるトランジスタのゲート、ソースおよびドレインの電圧である。Ｖｃｏｍは共通電極１５２に印加される電圧であり、Ｖｃｓは第１の下部電極１４１および第２の下部電極１４３に印加される電圧であって、ＶｃｏｍおよびＶｃｓは同じでも、または異なってもかまわない。
【００１５】
上記構造において、第１のサブ画素の合計容量値は第１の蓄積キャパシタ１５４、第１の画素キャパシタ１５８およびその他カップリング容量の容量値の合計であり、第２のサブ画素の合計容量値は第２の蓄積キャパシタ１６４、第２の画素キャパシタ１６８およびその他カップリング容量の容量値の合計である。第１の蓄積キャパシタ１５４および第２の蓄積キャパシタ１６４は同じ蓄積キャパシタであるので、容量値は同じである。よって、この実施例においては、主に第１の画素キャパシタ１５８の容量値を第２の画素キャパシタ１６８の容量値と相違させることで、二つののサブ画素の合計容量値を相違させている。第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０における保護層１７１の厚さが異なることで、第１の画素キャパシタ１５８および第２の画素キャパシタ１６８の液晶層１７４の厚さを相違させている。このように、第１の画素キャパシタ１５８および第２の画素キャパシタ１６８の容量値を相違させる目的を達成し、最終的に第１のサブ画素の合計容量値を第２のサブ画素の合計容量値と相違させている。
【００１６】
実施例２
実施例２と実施例１との主な相違点は断面の構造にある。図２には、本発明の他の好ましい実施例に係るアレイ基板の断面図を示す。図２中において、実施例１と同じ構造の部分については、実施例１を参照できるので、ここでは記述を省略する。上記した実施例においては、サブ画素中の保護層の厚さを調整することで、サブ画素キャパシタ中における液晶層の厚さを調整して、異なるサブ画素の画素キャパシタに異なる容量値を持たせている。この実施例では、サブ画素中における保護層の厚さを固定し、サブ画素中における有機層の厚さを調整することで、サブ画素キャパシタ中における液晶層の厚さを調整して、異なるサブ画素の画素キャパシタに異なる容量値を持たせている。
【００１７】
図２中において、第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０における保護層１７１の厚さは同じである。特徴的な構造は、共通電極１５２と第２の基板１８０との間に配置されている有機層１７８の厚さが異なっている点であり、つまり有機層１７８は第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０にてそれぞれ異なる厚さを持っている点である。このように第１の画素キャパシタ１５８の液晶層１７４と第２の画素キャパシタ１６８の液晶層１７４との厚さが異なるように構成することで、第１の画素キャパシタ１５８の容量値を第２の画素キャパシタ１６８と相違させ、最終的には第１のサブ画素の合計容量値を第２のサブ画素の合計容量値と相違させている。
【００１８】
また、良好な視野角拡大効果を達成するために、図２中において、有機層１７８およびカラーフィルタ１７９の位置順序はニーズに応じて入れ替えることができるものであり、決して図２の位置順序に限定されるわけではない。
【００１９】
実施例３
図３には、本発明のさらに他の好ましい実施例に係るアレイ基板の断面図を示す。図３中において、実施例１と同じ構造の部分については、実施例１を参照できるので、ここでは記述を省略する。サブ画素の合計容量値は蓄積キャパシタ、画素キャパシタおよびその他カップリング容量の容量値の合計であるので、前出の二つの実施例においては、いずれも画素キャパシタの容量値を変えることで、二つのサブ画素の互いの間に異なる合計容量値を持たせている。この実施例では、サブ画素中における蓄積キャパシタを変えることで、二つのサブ画素の合計容量値を相違させている。
【００２０】
したがって、この実施例において、第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０における保護層１７１の厚さは同じである。特徴的な構造は、第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０における誘電層１４４の厚さが異なっている点である。第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０における誘電層１４４の厚さが異なっているため、第１の蓄積キャパシタ１５４および第２の蓄積キャパシタ１６４の容量値が相違している以外に、第１のサブ画素領域１５０および第２のサブ画素領域１６０における液晶層１７４の厚さも相違しているので、第１の画素キャパシタ１５８の容量値が第２の画素キャパシタ１６８の容量値と相違している。最終的には、第１のサブ画素の合計容量値が第２のサブ画素の合計容量値と相違している。
【００２１】
実施例３は実施例１に比べて、視野角拡大の効果に優れている。また、実施例３においては、第１の蓄積キャパシタ１５４および第２の蓄積キャパシタ１６４における誘電層１４４の厚さのみを変えることができ、第１のサブ画素の合計容量値を第２のサブ画素の合計容量値と相違させることができる。
【００２２】
上記本発明の好ましい実施例から理解できるように、本発明を応用することで下記の長所を有する。
（１）簡単な構造で視野角拡大の効果を達成できる。
（２）異なる角度で見たときのカラーシフト、およびコントラストが低下する問題を改善する。
【００２３】
確かに本発明では好ましい一実施例を上記のように開示したが、これは本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の主旨および範囲を逸脱することなく、各種の変更および修正を行うことができるので、本発明の保護範囲は別紙の特許請求の範囲による限定を基準と見なす。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の上記およびその他目的、特徴、長所および実施例をより明確に理解できるよう、添付の図面の詳細な説明を下記のとおり行う。
【図１】本発明に係る好ましい実施例における一つの画素を示す断面図である。
【図２】本発明に係る他の好ましい実施例における一つの画素を示す断面図である。
【図３】本発明に係るさらに他の好ましい実施例における一つの画素を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００ 第１の基板、１４１ 第１の下部電極、１４３ 第２の下部電極、１４４ 誘電層、１４５ 第１の上部電極、１４７ 第２の上部電極、１４８ 第１の開口部、１４９ 第２の開口部、１５０ 第１のサブ画素領域、１５２ 共通電極、１５４ 第１の蓄積キャパシタ、１５８ 第１の画素キャパシタ、１６０ 第２のサブ画素領域、１６４ 第２の蓄積キャパシタ、１６８ 第２の画素キャパシタ、１７１ 保護層、１７２ 第１のサブ画素電極、１７３ 第２のサブ画素電極、１７４ 液晶層、１７８ 有機層、１７９ カラーフィルタ、１８０ 第２の基板
【図１】
0004545137.tif 000002
【図２】
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【図３】
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