(57)【要約】      （修正有）【課題】開口率の低下を抑制できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１は、平面視して、画素電極219と共通電極218とは互いに間隔を空けてＸ方向に沿って配列されており、第１基体21の第１主面21ａ上に第３絶縁膜217を介して画素電極219に対向するように設けられ、Ｘ方向に沿った断面視で、両端が画素電極219の端部と共通電極218の端部との間に位置する第３電極216を有し、画素電極219と共通電極217との間に印加される電位差Ｖ１は、共通電極217と第３電極216との間に印加される電位差Ｖ２以上の大きさであり、画素電極219と共通電極217との間の距離Ｄ１は、共通電極217と第３電極216との間の距離Ｄ２以下の長さとする。【選択図】図４
2012093610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面を有する第１基体と、前記第１基体の前記第１主面に対向する第２主面を有する第２基体と、前記第１基体と前記第２基体との間に設けられた液晶層と、前記第１基体の前記第１主面上に設けられた第１電極と、前記第１基体の前記第１主面上に設けられた第２電極とを備え、
平面視して、前記第１電極と前記第２電極とは互いに間隔を空けて第１方向に沿って配列されており、
前記第１基体の前記第１主面上に絶縁膜を介して前記第１電極に対向するように設けられ、前記第１方向に沿った断面視で、両端が前記第１電極の端部と前記第２電極の端部との間に位置する第３電極を有し、
前記第１電極と前記第２電極との間に印加される電位差は、前記第２電極と前記第３電極との間に印加される電位差以上の大きさであり、
前記第１電極と前記第２電極との間の距離は、前記第２電極と前記第３電極との間の距離以下の長さであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２電極は前記絶縁膜上に設けられている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第３電極の厚みは、前記第１電極および前記第２電極の厚みに比べて小さい請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第３電極と前記第２電極とが接続されている請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
平面視して、前記第３電極の外周は前記第１電極の外周よりも外側に位置している、請求項１〜４のいずれか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、テレビ、携帯電話、デジタルカメラ、携帯ゲーム機あるいは携帯型情報端末などの様々な用途に用いられる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、互いに対向配置させた第１基体および第２基体と、これら基体間に設けられた液晶層と、第１基体上に設けられた共通電極および複数の画素電極とを備える（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このような液晶表示装置では、平面視して、画素電極と共通電極とは一定方向に沿って交互に配列されており、この画素電極および共通電極に対して電圧を印加することで、画素電極と共通電極との間で電界を発生させ、この電界によって液晶層中の液晶分子の方向を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１８３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような液晶表示装置では、図７中に太い両矢印線で模式的に示すように、隣り合う画素電極219と共通電極218との間で橋渡しするように液晶層23を通過する電界Ｅ１が発生している。
【０００６】
しかしながら、この電界Ｅ１は、同一平面上に位置する画素電極と共通電極との間で発生するため、画素電極219上には電界Ｅ１が発生しにくい。そのため、画素電極219上に位置する液晶分子を効果的に制御できない可能性がある。これにより、画素電極219の位置
する領域に光が透過しにくく、１つの画素における開口率が低下する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画素の開口率の低下を抑制できる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶表示装置は、第１主面を有する第１基体と、前記第１基体の前記第１主面に対向する第２主面を有する第２基体と、前記第１基体と前記第２基体との間に設けられた液晶層と、前記第１基体の前記第１主面上に設けられた第１電極と、前記第１基体の前記第１主面上に設けられた第２電極とを備え、平面視して、前記第１電極と前記第２電極とは互いに間隔を空けて第１方向に沿って配列されており、前記第１基体の前記第１主面上に絶縁膜を介して前記第１電極に対向するように設けられ、前記第１方向に沿った断面視で、両端が前記第１電極の端部と前記第２電極の端部との間に位置する第３電極を有し、前記第１電極と前記第２電極との間に印加される電位差は、前記第２電極と前記第３電極との間に印加される電位差以上の大きさであり、前記第１電極と前記第２電極との間の距離は、前記第２電極と前記第３電極との間の距離以下の長さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液晶表示装置によれば、第１基体の第１主面上に絶縁膜を介して第１電極に対向するように設けられ、第１方向に沿った断面視で、両端が第１電極の端部と前記第２電
極の端部との間に位置する第３電極を有し、第１電極と第２電極との間に印加される電位差は、第２電極と前記第３電極との間に印加される電位差以上の大きさであり、第１電極と第２電極との間の距離は、第２電極と第３電極との間の距離以下の長さであることから、画素電極上に位置する液晶分子を効果的に制御できるので、開口率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態における液晶表示装置を示した平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３】液晶パネルの要部を示した平面図である。
【図４】図３のII−II線に沿った断面図である。
【図５】１つの画素において、画素電極、共通電極および第３電極の関係を示した拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の要部を示した断面図である。
【図７】従来の液晶表示装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態１］
本発明の第１の実施形態における液晶表示装置１について説明する。本例の液晶表示装置１は、一対の基体のうち一方基体に設けられた画素電極と、共通電極との間で電界を発生させ液晶層中の液晶分子の方向を制御する、いわゆる横電界方式を採用している。
【００１２】
図１および図２に示すように、液晶表示装置１は、表示領域ＡＤおよびこの表示領域ＡＤの外側に位置する非表示領域ＡＯを有する液晶パネル２と、液晶パネル２の表示領域ＡＤに対して光を出射する光源装置３と、液晶パネル２の外側に配置される第１偏光板４と、液晶パネル２に介して第１偏光板４と対向配置される第２偏光板５とを備えている。
【００１３】
液晶パネル２は、第１基体21と、第１基体21と対向配置される第２基体22と、第１基体21と第２基体22との間に位置する液晶層23と、液晶層23を取り囲むように第１基体21と第２基体22との間に設けられたシール部材24とを有している。
【００１４】
また、第１基体21の第１主面21ａ上には、複数のゲート配線211と、この複数のゲート
配線211を覆うようにゲート配線211から第１基体21にかけて設けられた第１絶縁膜212と
、この第１絶縁膜212にゲート配線211と交差するように設けられた複数のソース配線213
と、ゲート配線211とソース配線213との交差領域の近傍に位置する薄膜トランジスタ214
と、ソース配線213を覆うようにソース配線213から第１絶縁膜212にかけて設けられた第
２絶縁膜215と、この第２絶縁膜215に設けられた第３電極216と、この第３電極216を覆うように第３電極216から第２絶縁膜215にかけて設けられた第３絶縁膜217と、第３絶縁膜217に設けられた第２電極としての共通電極218と、第３絶縁膜217に設けられた第１電極としての複数の画素電極219とが設けられている。
【００１５】
第１基体21は、ガラスまたはプラスチックなどの透光性を有する材料によって形成されている。ここで、透光性とは、可視光に対して透過性を有することを意味する。
【００１６】
ゲート配線211は、電源から供給される電圧を薄膜トランジスタ214に印加する機能を有する。図３に示すように、ゲート配線211はＸ方向に延在している。また、複数のゲート
配線211は、第１基体21の第１主面21ａにＹ方向に沿って配列されている。ゲート配線211は、導電性を有する材料によって形成され、例えば、アルミニウム、モリブデン、チタン、ネオジム、クロム、銅またはこれらを含む合金によって形成される。
【００１７】
第１絶縁膜212は、ゲート配線211とソース配線213とを電気的に絶縁する機能を有する
。第１絶縁膜212は、ゲート配線211を覆うように第１基体21の第１主面21ａに設けられている。第１絶縁膜212は、絶縁性を有する材料によって形成され、例えば、窒化シリコン
、酸化シリコンによって形成される。
【００１８】
ソース配線213は、電源から供給される信号電圧を薄膜トランジスタ214を介して画素電極219に印加する機能を有する。図３に示すように、ソース配線213はＹ方向に延在している。また、複数のソース線213は、第１絶縁膜212にＸ方向に沿って配列されている。ソース配線213の材料は、ゲート配線211と同様の材料で形成してもよい。
【００１９】
薄膜トランジスタ214は、アモルファスシリコンもしくはポリシリコンなどの半導体層214ａと、この半導体層214ａ上に設けられ、ソース配線213に接続されるソース電極214ｂ
と、半導体層214ａ上に設けられ、画素電極219に接続されるドレイン電極214ｃとを有す
る。この薄膜トランジスタ214では、ゲート配線211を介してゲート配線211内の半導体層214ａに印加される電圧に応じてソース電極214ｂおよびドレイン電極214ｃ内の半導体層214ａの抵抗が変化し、これによって、画素電極219への印加電圧が制御される。
【００２０】
第２絶縁膜215は、ソース配線213と共通電極218とを電気的に絶縁する機能を有する。
第２絶縁膜215は、ソース配線213を覆うように第１絶縁膜212に設けられている。第２絶
縁膜215は、第１絶縁膜212と同様の材料で形成してもよい。
【００２１】
第３絶縁膜217は、第３電極216と画素電極219とを電気的に絶縁する機能を有する。図
４に示すように、第３絶縁膜217は、第３電極を覆うように第２絶縁膜215に設けられている。第３絶縁膜217は第１絶縁膜212と同様の材料で形成してもよい。
【００２２】
共通電極218は、電源から印加された電圧によって画素電極219との間で電界を発生させる機能を有する。共通電極218は第３絶縁膜217に設けられている。図３に示すように、共通電極218は画素電極219を取り囲むように設けられている。また、図４に示すように、共通電極218は画素電極219のＸ方向の両側に配置されている。
【００２３】
液晶表表示装置１では、共通電極218のＸ方向の幅は２〜５μｍに設定されている。ま
た、共通電極218の厚みは０．０３〜０．１μｍに設定されている。
【００２４】
共通電極218は、透光性および導電性を有する材料によって形成され、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＡＺＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、または導電性高分子によって形成さ
れる。
【００２５】
画素電極219は、電源から印加された電圧によって共通電極218との間で電界を発生させる機能を有する。複数の画素電極219は第３絶縁膜217に設けられている。また、平面視して、複数の画素電極219はＸ方向およびＹ方向に沿って配列している。画素電極219と共通電極218とはＸ方向に沿って交互に配列している。画素電極219は共通電極218と同様の材
料で形成してもよい。
【００２６】
液晶表表示装置１では、画素電極219のＸ方向の幅は２〜５μｍに設定されている。ま
た、画素電極219の厚みは０．０３〜０．１μｍに設定されている。
【００２７】
第３電極216は、電源から印加された電圧によって画素電極219との間で電界を発生させる機能を有する。第３電極216は、第３絶縁膜217を介して画素電極219に対向するように
第２絶縁膜217に設けられている。また、図４に示すように、第３電極216は、その両端が画素電極219の端部と共通電極218の端部との間に位置している。
【００２８】
液晶表表示装置１では、第３電極216のＸ方向の幅は４〜７μｍに設定されている。ま
た、第３電極219の厚みは０．０３〜０．１μｍに設定されている。
【００２９】
このように、第３電極216は、画素電極219に重なる重なり領域216ａと、画素電極219および共通電極218に重ならない非重なり領域216ｂとを有している。
【００３０】
第３電極216は、画素電極219に重ならない非重なり領域216ｂを有している。これによ
り、図４に示すように、第３電極216と画素電極219との間で発生する電界が、画素電極219上に位置する液晶層23を通過するので、この電界によって画素電極219上に位置する液晶層23の液晶分子の方向を制御できる。よって、画素電極219上の領域を表示領域として有
効に利用でき、１つの画素における開口率の低下が低減できる。
【００３１】
また、第３電極216の非重なり領域216ｂは、共通電極218にも重ならない。すなわち、
第３電極216は共通電極218に重ならない。これにより、共通電極218と第３電極216とが重なることによって、画素における光の透過率が低下することを抑制できる。よって、画素における輝度を確保できる。
【００３２】
また、図４に示すように、第３電極216が、画素電極219に重なる重なり領域219ａを有
している。これにより、画素電極219と第３電極216との間で補助容量を形成でき、別途補助容量線を設ける必要がなくなり、液晶表示装置１の構造が複雑化することを低減できる。
【００３３】
また、液晶表示装置１では、第３電極216が重なり領域216ａおよび非重なり領域216ｂ
を一体的に有している。そのため、重なり領域219ａおよび非重なり領域216ｂを別体として設けた場合に比べて、第３電極216の形成領域内に画素電極219をパターニング形成する場合に、Ｘ方向に多少のずれが生じても、第３電極216の重なり領域216ａおよび非重なり領域216ｂの大きさを確保できる。
【００３４】
また、図５に示すように、液晶表示装置１では、画素電極219と第３電極216との距離Ｄ３は、液晶層23のギャップ間の距離Ｄ４に比べて小さく設定されている。仮に、画素電極219と第３電極216との距離Ｄ３が液晶層23のギャップ間距離Ｄ４に比べて大きく設定されていると、画素電極219と第３電極216との間で発生する電界Ｅ２が第２基体22の第２主面22ａ近傍に位置する液晶分子に到達されず、この液晶分子を十分に制御できない場合がある。これに対して、画素電極219と第３電極216との距離Ｄ３は、液晶層23のギャップ間距離Ｄ４に比べて小さくすると、第２基体22の第２主面22ａ近傍に液晶層23の液晶分子に十分に電界を加えることができる。
【００３５】
なお、距離Ｄ３は、画素電極219と第３電極216との間の最短距離をいい、本例では、画素電極219の表面と第３電極216の表面との間の距離である。また、距離Ｄ４は、画素電極219と第２基体22との間の最短距離をいい、本例では、画素電極219の表面と第２基体22上に設けられている配向膜（図示しない）との間の距離である。
【００３６】
ここで、液晶表示装置１では、画素電極219と第３電極216との距離Ｄ３と液晶層23のギャップ間距離Ｄ４との関係は、Ｄ３≦０．３Ｄ４に設定されている。
【００３７】
また、図５に示すように、液晶表示装置１では、第３電極216の厚みＨ３は画素電極219の厚みＨ２および共通電極218の厚みＨ３に比べて小さく設定されている。第３電極216は
画素電極219に重なる重なり領域216ａを有しているので、この重なり領域216ａでの光の
透過率が低下しやすい。そのため、液晶表示装置１では、第３電極216の厚みＨ３を画素
電極219の厚みＨ１および共通電極218の厚みＨ２に比べて小さく設定することで、光の透過率の低下を低減できる。
【００３８】
また、液晶表示装置１では、第３電極216と共通電極218との間の電位差Ｖ２が、画素電極219と共通電極218との間の電位差Ｖ１以下の大きさになるように設定されている。液晶表示装置１では、例えば、電位差Ｖ２が０〜５Ｖに、電位差Ｖ１が５Ｖに設定されている。なお、電位差Ｖは、各電極の電位の差の絶対値をいう。
【００３９】
加えて、図５に示すように、第３電極216では、画素電極219と共通電極218との間の距
離Ｄ１が、共通電極218と第３電極216との間の距離Ｄ２以下の長さに設定されている。
【００４０】
なお、距離Ｄ１は、画素電極219と共通電極219との間の最短距離をいい、本例では、画素電極219の端と共通電極218の端との間の距離である。また、距離Ｄ２は、共通電極218
と第３電極216との間の最短距離をいい、本例では、共通電極219の端と第３電極216の端
との最短距離である。
【００４１】
液晶表示装置１では、画素電極219と共通電極216との間の距離Ｄ１が３〜８μｍに、共通電極218と第３電極216との間の距離Ｄ２が５〜１０μｍに設定されている。
【００４２】
このように、電極間の電位差Ｖおよび距離Ｄを設定することで、共通電極218と第３電
極216との間で発生する電界が、画素電極219と共通電極218との間で発生する電界Ｅ１に
対して逆方向である場合に、画素電極219と共通電極218との間で発生する電界Ｅ１の大きさが低減されることを抑制できる。
【００４３】
また、第３電極216と共通電極218とを同電位に設定すると、第３電極216と共通電極218との間で電界が発生しないので、画素電極219と共通電極218との間の電界Ｅ１が低減されることをさらに抑制できる。なお、第３電極216と共通電極218とを同電位にするためには、例えば、第３電極216と共通電極218とをコンタクトホールなどによって接続すればよい。
【００４４】
第２基体22上には、図４に示すように、光を遮光する遮光パターン221と、遮光パター
ン221に隣接するように配置されたカラーフィルタ222とが設けられている。
【００４５】
第２基体22は上記部材を支持する機能を有する。また、第１基体22は、上記部材が設けられる第２主面22ａを有している。第２基体22は、第１基体21と同様のものが挙げられる。
【００４６】
遮光パターン221は、第２基体22の第２主面22ａにＸ方向およびＹ方向に延在するよう
に格子状に設けられている。すなわち、遮光パターン221は表示領域ＡＤを画素ごとに区
画している。遮光パターン221の材料は、例えば、遮光率の高い色（例えば黒色）の染料
あるいは顔料が添加された樹脂、またはクロムなどの金属が挙げられる。
【００４７】
カラーフィルタ222は、可視光のうち特定の波長のみを透過させる機能を有するもので
ある。カラーフィルタ222は、第２基体22の第２主面22ａに複数設けられている。それぞ
れのカラーフィルタ222は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のいずれか一色を有して
いる。カラーフィルタ222の有する色は上記の色に限られず、例えば、黄色（Ｙ）、白（
Ｗ）などの色を有していてもよい。カラーフィルタ222の材料としては、例えばアクリル
系樹脂に染料あるいは顔料を添加させたものが挙げられる。
【００４８】
液晶層23は、第１基体21と第２基体22との間に設けられている。液晶層23は、ネマティック液晶、コレステリック液晶、またはスメクティック液晶などの液晶分子を含んでいる。
【００４９】
シール部材24は、第１基体21と第２基体22とを貼り合わせる機能を有する。シール部材24は、液晶層23を取り囲むようにして、第１基体21と第２基体22との間に設けられている。
【００５０】
光源装置３は、表示領域ＡＤにおける第１基体21および第２基体22に向けて光を出射する機能を有する。光源装置３は、光源31と、導光板32とを有している。なお、本例における光源装置３では、光源31にＬＥＤなどの点光源を採用しているが、冷陰極管などの線光源を採用してもよい。
【００５１】
第１偏光板４は、所定の振動方向の光を選択的に透過させる機能を有する。第１偏光板４は、第１基体21および第２基体22との外側に位置しており、第２基体22の第１主面22ａとは反対側に設けられている。
【００５２】
第２偏光板５は、所定の振動方向の光を選択的に透過させる機能を有する。第２偏光板５は、第１基体21および第２基体22を介して第１偏光板４と対向して配置される。
【００５３】
なお、液晶表示装置１では、第１電極を画素電極219とし、第２電極を共通電極218としているが、これに代えて、第１電極を共通電極218とし、第２電極を画素電極219する構成であってもよい。
【００５４】
［実施の形態２］
図６は、第２の実施形態における液晶表示装置１Ａの一例を示した図である。
【００５５】
液晶表示装置１Ａと液晶表示装置１との異なる点は、液晶表示装置１Ａでは、平面視して、第３電極216の外周は画素電極219の外周に比べて外側に位置している点である。
【００５６】
これにより、液晶表示装置１Ａでは、画素電極219上に位置する液晶層23に対して良好
に電界を加えて液晶分子の配向を制御することができる。これにより、開口率をさらに向上させることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１、１Ａ  液晶表示装置
２  液晶パネル
21  第１基体
21ａ  第１主面
216  第３電極
217  絶縁膜（第３絶縁膜）
218  第２電極（共通電極）
219  第１電極（画素電極）
22  第２基体
22ａ  第２主面
23  液晶層
【図１】
2012093610.tif 000003
【図２】
2012093610.tif 000004
【図３】
2012093610.tif 000005
【図４】
2012093610.tif 000006
【図５】
2012093610.tif 000007
【図６】
2012093610.tif 000008
【図７】
2012093610.tif 000009