(57)【要約】【課題】画素電極が１本の櫛歯電極で形成されるＩＰＳ方式の液晶表示装置において、ドメインの発生を防止する構成を実現する。【解決手段】平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜が形成され、その上に画素電極１１２が形成され、ＴＦＴ基板と前記対向基板の間隔は、柱状スペーサ３０によって規定される。画素電極１１２は、１本の櫛歯状電極とコンタクト部を有し、櫛歯状電極の先端は、平面で見て、柱状スペーサと重畳している。画素電極１１２に電界が印加されたときに、液晶分子を逆回転させるような電界が発生する領域には柱状スペーサ３０が存在しているので、液晶分子の逆回転は起こらず、ドメインの発生を防止することができる。【選択図】図２
2016038433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成され、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記画素において、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜が形成され、その上に画素電極が形成され、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の間隔は、柱状スペーサによって規定され、
前記画素電極は、１本の櫛歯状電極とコンタクト部を有し、前記櫛歯状電極の先端は、平面で見て、前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画素電極の前記櫛歯状電極の先端は屈曲し、幅が端部に向かって除々に狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成され、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記画素において、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜が形成され、その上に画素電極が形成され、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の間隔は、柱状スペーサによって規定され、
前記画素電極は、１本の櫛歯状電極とコンタクト部を有し、前記櫛歯状電極の前記コンタクト部は、平面で見て、前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記コンタクト部に対する前記櫛歯状電極のつけ根は、平面で見て前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記コンタクト部はコーナー部を有し、平面で見て前記コーナー部は、前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成され、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記画素において、平面状に形成された画素電極の上に層間絶縁膜が形成され、その上にスリットを有するコモン電極が形成され、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の間隔は、柱状スペーサによって規定され、
前記コモン電極の前記スリットの先端は、平面で見て、前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記コモン電極の前記スリットの先端は屈曲しており、端部に向かって除々に幅が狭くなる構成であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に高精細画面を有する横電界駆動方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。
【０００３】
液晶表示装置では、ＴＦＴ基板と対向基板との間隔を規定する必要があるが、この間隔は、対向基板、あるいはＴＦＴ基板に柱状スペーサを形成することによって規定する方法が間隔の精度を高く保つことができる。特許文献１には、対向基板の側に柱状スペーサを形成し、この柱状スペーサをＴＦＴ基板側のＴＦＴが形成された部分、すなわち、画素の端部に当接させてＴＦＴ基板と対向基板の間隔を保つ構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１０８５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。
【０００６】
ＩＰＳ方式も種々存在するが、例えば、コモン電極を平面ベタで形成し、その上に、絶縁膜を挟んで櫛歯状の画素電極を配置し、画素電極とコモン電極の間に発生する電界によって液晶分子を回転させる方式が、比較的、透過率を大きくすることが出来るので、現在主流となっている。一方、画面が高精細になってくると画素の面積も小さくなるので、画素電極を構成する櫛歯電極が１本しか存在できなくなる。
【０００７】
ＩＰＳ方式において、画素内に液晶分子の回転の方向が異なる領域が存在すると、液晶が順方向に回転する領域と逆方向に回転する領域の境界に、いわゆるドメインが発生する。ドメインにおいては、黒表示の時は光漏れや光の散乱が生じ、白表示の時には光が透過しない領域となる。このドメインは、一般には、スジ状に透過率が低い部分、あるいは、透過率が高い部分が発生するものであり、画面の輝度やコントラストに悪影響を与える。
【０００８】
本発明の課題は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、画素電極の櫛歯電極が１本になった場合において、ドメインの発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を克服するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。
【００１０】
（１）画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成され、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記画素において、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜が形成され、その上に画素電極が形成され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の間隔は、柱状スペーサによって規定され、前記画素電極は、１本の櫛歯状電極とコンタクト部を有し、前記櫛歯状電極の先端は、平面で見て、前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１１】
（２）前記画素電極の前記櫛歯状電極の先端は屈曲し、幅が端部に向かって除々に狭くなっていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１２】
（３）画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成され、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記画素において、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜が形成され、その上に画素電極が形成され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の間隔は、柱状スペーサによって規定され、前記画素電極は、１本の櫛歯状電極とコンタクト部を有し、前記櫛歯状電極の前記コンタクト部は、平面で見て、前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１３】
（４）前記コンタクト部に対する前記櫛歯状電極のつけ根は、平面で見て前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【００１４】
（５）前記コンタクト部はコーナー部を有し、前記コーナー部は、
平面で見て前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【００１５】
（６）画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成され、対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記画素において、平面状に形成された画素電極の上に層間絶縁膜が形成され、その上にスリットを有するコモン電極が形成され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の間隔は、柱状スペーサによって規定され、前記コモン電極の前記スリットの先端は、平面で見て、前記柱状スペーサと重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１６】
（７）前記コモン電極の前記スリットの先端は屈曲しており、端部に向かって除々に幅が狭くなる構成であることを特徴とする（６）に記載の液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の断面図である。
【図２】実施例１による画素の透視平面図である。
【図３】画素電極の形状を示す平面図である。
【図４】従来の画素電極における液晶分子の回転方向を示す平面図である。
【図５】液晶分子の逆回転を防止した画素電極の動作を示す平面図である。
【図６】現実の画素電極における液晶分子の回転方向を示す平面図である。
【図７】本発明による画素電極の先端付近における液晶分子の回転を示す平面図である。
【図８】実施例２による画素の透視平面図である。
【図９】図８における画素電極と柱状スペーサの位置の関係を示す平面図である。
【図１０】実施例２の他の態様における画素電極と柱状スペーサの位置の関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明による具体的な画素構造を説明する前に、本発明が適用される液晶表示装置の構造を説明する。図１は、本発明が適用される液晶表示装置の断面図である。図１におけるＴＦＴは、いわゆるトップゲートタイプのＴＦＴであり、使用される半導体としては、ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｉ−Ｓｉ）が使用されている。一方、ａ−Ｓｉ半導体を使用した場合は、いわゆるボトムゲート方式のＴＦＴが多く用いられる。以後の説明では、トップゲート方式のＴＦＴを用いた場合を例にして説明するが、ボトムゲート方式のＴＦＴを用いた場合についても、本発明を適用することが出来る。
【００１９】
図１において、ガラス基板１００の上にＳｉＮからなる第１下地膜１０１およびＳｉＯ２からなる第２下地膜１０２がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。第１下地膜１０１および第２下地膜１０２の役割はガラス基板１００からの不純物が半導体層１０３を汚染することを防止することである。
【００２０】
第２下地膜１０２の上には半導体層１０３が形成される。この半導体層１０３は第２下地膜１０２に上にＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜を形成し、これをレーザアニールすることによってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換したものである。このｐｏｌｙ−Ｓｉ膜をフォトリソグラフィによってパターニングする。
【００２１】
半導体層１０３の上にはゲート絶縁膜１０４が形成される。このゲート絶縁膜１０４はＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）によるＳｉＯ２膜である。この膜もＣＶＤによって形成される。その上にゲート電極１０５が形成される。ゲート電極１０５は図２に示す走査線１０が兼ねている。ゲート電極１０５は例えば、ＭｏＷ膜によって形成される。ゲート電極１０５あるいは走査線１０の抵抗を小さくする必要があるときはＡｌ合金が使用される。
【００２２】
ゲート電極１０５はフォトリソグラフィによってパターニングされるが、このパターニングの際に、イオンインプランテーションによって、リンあるいはボロン等の不純物をｐｏｌｙ−Ｓｉ層にドープしてｐｏｌｙ−Ｓｉ層にソースＳあるいはドレインＤを形成する。また、ゲート電極１０５のパターニングの際のフォトレジストを利用して、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層のチャネル層と、ソースＳあるいはドレインＤとの間にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）層を形成する。
【００２３】
その後、ゲート電極１０５を覆って第１層間絶縁膜１０６をＳｉＯ２によって形成する。第１層間絶縁膜１０６はゲート配線１０５とコンタクト電極１０７を絶縁するためである。第１層間絶縁膜１０６およびゲート絶縁膜１０４には、半導体層１０３のソース部Ｓをコンタクト電極１０７と接続するためのスルーホール１２０が形成される。第１層間絶縁膜１０６とゲート絶縁膜１０４にスルーホール１２０を形成するためのフォトリソグラフィは同時に行われる。
【００２４】
第１層間絶縁膜１０６の上にコンタクト電極１０７が形成される。コンタクト電極１０７は、スルーホール１３０を介して画素電極１１２と接続する。ＴＦＴのドレインＤは、図示しない部分において図２に示す映像信号線２０とスルーホール１４０を介して接続している。
【００２５】
コンタクト電極１０７および映像信号線は、同層で、同時に形成される。コンタクト電極１０７および映像信号線（以後コンタクト電極１０７で代表させる）は、抵抗を小さくするために、例えば、ＡｌＳｉ合金が使用される。ＡｌＳｉ合金はヒロックを発生したり、Ａｌが他の層に拡散したりするので、例えば、図示しないＭｏＷによるバリア層、およびキャップ層によってＡｌＳｉをサンドイッチする構造がとられている。
【００２６】
コンタクト電極１０７を覆って無機パッシベーション膜（絶縁膜）１０８を形成し、ＴＦＴ全体を保護する。無機パッシベーション膜１０８は第１下地膜１０１と同様にＣＶＤによって形成される。無機パッシベーション膜１０８を覆って有機パッシベーション膜１０９が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性のアクリル樹脂で形成される。有機パッシベーション膜１０９は、アクリル樹脂の他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等でも形成することが出来る。有機パッシベーション膜１０９は平坦化膜としての役割を持っているので、厚く形成される。有機パッシベーション膜１０９の膜厚は１〜４μｍであるが、多くの場合は２μｍ程度である。
【００２７】
画素電極１１０とコンタクト電極１０７との導通を取るために、無機パッシベーション膜１０８および有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性の樹脂を使用している。感光性の樹脂を塗付後、この樹脂を露光すると、光が当たった部分のみが特定の現像液に溶解する。すなわち、感光性樹脂を用いることによって、フォトレジストの形成を省略することが出来る。有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０を形成したあと、２３０℃程度で有機パッシベーション膜を焼成することによって有機パッシベーション膜１０９が完成する。
【００２８】
その後コモン電極１１０となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタリングによって形成し、スルーホール１３０およびその周辺からＩＴＯを除去するようにパターニングする。コモン電極１１０は各画素共通に平面状に形成することが出来る。その後、第２層間絶縁膜１１１となるＳｉＮをＣＶＤによって全面に形成する。その後、スルーホール１３０内において、コンタクト電極１０７と画素電極１１２の導通をとるためのスルーホールを第２層間絶縁膜１１１および無機パッシベーション膜１０８に形成する。その後、ＩＴＯをスパッタリングによって形成し、パターニングして画素電極１１２を形成する。図２以後に本発明における画素電極１１２の平面形状を示す。
【００２９】
第２層間絶縁膜１１１の上に柱状スペーサ３０を形成する。なお、柱状スペーサ３０は画素電極１１２の一部を覆っている。柱状スペーサ３０は、有機パッシベーション膜１０９と同じ材料によって形成することができる。有機材料をＴＦＴ基板１００と対向電極２００の間隔に対応する厚さに形成し、乾燥した後、フォトリソグラフィによって、不要な部分を除去し、焼成して柱状スペーサ３０を形成する。図１において、柱状スペーサ３０は、画素電極１１２の一部と重畳している。柱状スペーサ３０を画素電極１１２と重畳させることによって、この部分における液晶分子３０１の逆回転を防止し、ドメインの発生を防止している。
【００３０】
図１では、柱状スペーサ３０は、ＴＦＴ基板１００側に形成しているが、対向基板２００側に形成してもよい。しかし、画素電極１１２の特定部分とのみ柱状スペーサ３０を重畳させるので、柱状スペーサ３０の位置精度が重要になる。ＴＦＴ基板１００側に柱状スペーサ３０を形成すれば、画素電極１１２との位置は、マスク合わせの精度で決めることができる。これに対して、柱状スペーサ３０を対向基板２００側に形成すると、柱状スペーサ３０と画素電極１１２の位置は、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の合わせ精度によることになるので、ＴＦＴ基板１００側に柱状スペーサ３０を形成したほうが、高い精度で柱状スペーサ３０と画素電極１１２を合わせることができる。
【００３１】
画素電極１１２、層間絶縁膜１１１および柱状スペーサ３０の上に配向膜材料をフレキソ印刷あるいはインクジェット等によって塗布し、焼成して配向膜１１３を形成する。配向膜１１２は、層間絶縁膜１１１、画素電極１１２、柱状スペーサ３０を覆って形成するが、柱状スペーサ３０は高さがあるので、レベリングによって、柱状スペーサ３０の上の配向膜１１３は非常に薄くなっている。配向膜１１３の配向処理にはラビング法のほか偏光紫外線による光配向が用いられる。
【００３２】
画素電極１１２とコモン電極１１０の間に電圧が印加されると図１に示すような電気力線が発生する。この電界によって液晶分子３０１を回転させ、液晶層３００を通過する光の量を画素毎に制御することによって画像を形成する。
【００３３】
図１において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が配置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタが形成されており、これによってカラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。
【００３４】
なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴの遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。また、柱状スペーサ３０の付近は、液晶の配向が乱れるので、ブラックマトリクス２０２は、この部分における光漏れを防止する役割も有している。
【００３５】
カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜２０３の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜１１３が形成される。配向膜１１３の配向処理はＴＦＴ基板１００側の配向膜１１３と同様、ラビング法あるいは光配向法が用いられる。なお、対向基板２００側に柱状スペーサ３０が形成される場合は、オーバーコート膜２０３の上に形成される。
【００３６】
以上の構成は例であり、例えば、品種によってＴＦＴ基板１００における無機パッシベーション膜１０８が形成されていない場合もある。また、スルーホール１３０の形成プロセスも品種によって異なる場合がある。以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図２は本発明の実施例１を示す画素部の透視平面図である。走査線１０と映像信号線２０とで囲まれた領域に画素電極１１２が形成されている。画素電極１１２は１本の櫛歯状の電極である。画素の幅が小さくなると画素内に複数の櫛歯状電極を配置することが出来ない。
【００３８】
図２において、映像信号線２０と画素電極１１２の間に半導体層１０３が形成されている。半導体層１０３は映像信号線２０とスルーホール１４０を介して接続し、また、コンタクト電極１０７とスルーホール１２０を介して接続している。半導体層１０３はスルーホール１２０とスルーホール１４０の間をコの字状に延在し、走査線１０の下を２回通過する。図２では走査線１０がゲート電極１０５の役割をしているので、ＴＦＴはダブルゲートとなっている。各電極あるいは配線の断面方向の位置は図１で説明したとおりである。
【００３９】
画素電極１１２の長軸は走査線１０と直角方向、すなわち、映像信号線２０の延在方向である。配向膜１１３の配向方向ＡＬは図２に示すように、映像信号線２０の延在方向とは所定の角度傾いている。この角度は５度乃至２０度である。電界による液晶分子３０１の回転方向を規定するためである。画素電極１１２の先端では液晶分子３０１の回転方向が不安定になり、ドメインが発生するので、これを防止するために画素電極１１２の先端は屈曲し、端部に向かって除々に幅が狭くなっている。
【００４０】
画素電極１１２はスルーホール１３０を介してコンタクト電極１０７と接続し、ＴＦＴを通して映像信号の供給を受ける。スルーホール１３０は大きく形成されるので、画素電極１１２とコンタクト電極１０７との接続の領域を十分にとるために、画素電極１１２のコンタクト部１１２１は幅広く形成する。
【００４１】
図２において、走査線１０と映像信号線２０の交差部に柱状スペーサ３０が形成されている。また、画素電極１１２の先端は、映像信号線２０付近まで延在し、平面で見て、柱状スペーサ３０と重畳している。これによって、画素電極１１２の先端付近の、液晶分子３０１が逆回転をおこしやすい領域には、液晶が存在しないので、ドメインの発生を抑えることができる。
【００４２】
図３は、画素電極１１２の形状を示す平面図である。図３において、画素電極１１２は、１本の櫛歯電極とコンタクト部１１２１とから形成されている。櫛歯電極の幅ｐｗは２乃至４μmである。コンタクト部１１２１は、スルーホール１３０に対応するために、幅が広くなっている。コンタクト部はコーナー部に肩部１１２２を有しており、櫛歯電極がコンタクト部１１２１と接続する部分は付け根部１１２３となっている。肩部１１２２はコーナー部１１２２と呼んでもよい。画素電極１１２の先端は、ドメインの発生を防止するために、屈曲し、かつ３角形状に先端が尖っている。以下に、ドメインの発生と画素電極の関係、および本発明の構成を説明する。
【００４３】
図４は、画素電極１１２の先端に屈曲部も、３角形状に先端が尖っている部分も存在せず、単に矩形となっている場合の液晶の配向を示す平面図である。図４において、画素電極１１２の下には層間絶縁膜を介して平面状にコモン電極が存在している。画素電極１１２に電圧が印加されると、コモン電極との間に、平面で見て、矢印Ｅで示すような電界が発生する。一方、液晶分子３０１は、ＡＬの方向に初期配向されているので、画素電極１１２に電圧が印加されると、液晶分子３０１は矢印のように回転する。液晶分子３０１は正の誘電率異方性を有している場合、液晶分子３０１の長軸が電界の方向に揃うように再配向する。この液晶分子３０１の回転の向きがドメインの発生に関係する。なお、液晶分子３０１が負の誘電率異方性を持つ場合は、液晶分子３０１の短軸が電界の方向に揃うように再配向する。考え方は同じなので、以後、液晶分子が正の誘電率異方性をもつものとして説明する。
【００４４】
図４において、画素電極１１２の長辺に近い液晶分子３０１は、画素電極１１２に電圧をかけると矢印のように、時計方向に回転する。画素電極１１２の右側と左側は、いずれも、液晶分子３０１は時計方向に回転する。一方、画素電極１１２の短辺に近い液晶分子は、画素電極１１２に電圧を印加すると、反時計周りに回転する。そうすると、画素電極１１２の長辺と短辺の境目の近傍において、液晶分子３０１の回転方向が相反する領域である、ドメインが発生し、画質を劣化させる。
【００４５】
図５は、ドメインを防止するために、画素電極１１２の先端を屈曲させ、かつ、３角形状に尖らせた形状としたものである。図５の画素電極１１２の先端部分においても、電界によって液晶分子３０１が再配向する方向は、矢印で示すように時計回りである。したがって、図５の形状であれば、画素電極１１２の先端においても、ドメインの発生を抑えることができる。
【００４６】
しかし、図５は画素電極１１２を理想的にパターニングできた場合である。実際には、パターニングした後は、画素電極１１２の先端は、図６に示すように、なまって、丸くなる。図６において、画素電極１１２の先端の電界は、画素電極１１２の接線と直角方向に発生する。この部分においては、図６に示すように、液晶分子３０１を反時計回りに回転させるような電界が発生する。一方、画素電極１１２の先端以外の部分では、液晶分子３０１は時計回りに回転するので、画素電極１１２の先端付近にドメインが発生することになる。図６の画素電極１１２で発生するドメインの範囲は、図４の画素電極１１２で発生するドメインの範囲よりは小さい。しかし、ドメインは、周囲の液晶の配列に影響を及ぼすので、ドメインの影響は、電界の向きが不規則になる領域よりも広い範囲にわたる。
【００４７】
本発明は、図７に示すように、柱状スペーサ３０を平面で見て、画素電極１１２の先端と重畳させ、液晶分子３０１を逆回転させる領域には、液晶分子３０１を存在させないようにすることによって、ドメインの発生を防止するものである。
【００４８】
図７において、柱状スペーサ３０が存在することにより、液晶分子３０１の初期配向が乱されることによって液晶分子の回転の方向に影響が生ずる場合もあるが、この影響は軽微である。また、図７は、柱状スペーサ３０の平面が円の場合であるが、他の形状であってもよい。この場合、柱状スペーサ３０の存在による液晶分子３０１の初期配向の乱れと液晶分子３０１の回転方向の兼ね合いで柱状スペーサ３０の平面形状を決める必要がある。
【００４９】
以上のように、本実施例によれば、画素電極１１２の先端部が柱状スペーサ３０と重畳しているため、逆回転する液晶分子が殆ど存在しなくなるので、ドメインの発生を抑えることが出来、高精細となっても、高画質の液晶表示装置を実現することができる。
【実施例２】
【００５０】
図８は、本発明の第２の実施例を示す画素部の平面図である。図８の特徴は、平面で見て、画素電極１１２のコンタクト部１１２１が柱状スペーサ３０と重畳していることである。これによって、画素電極１１２のコンタクト部１１２１付近におけるドメインの発生を防止することができる。図８のその他の構成は、実施例１の図２と同じである。
【００５１】
図９は、本実施例における画素電極１１２と柱状スペーサ３０の関係を示す平面図である。図９において、画素電極１１２における、櫛歯電極のコンタクト部に対するつけ根１１２３付近は、平面で見て、柱状スペーサ３０と重畳している。つけ根１１２３付近は、液晶分子３０１が反時計周りに回転する領域が存在しやすいので、この領域に柱状スペーサ３０を配置することによって、この領域から液晶分子３０１を排除し、逆回転する液晶分子３０１を大幅に低減したものである。なお、図９において、画素電極１１２の右側肩部は傾斜となっており、液晶の逆回転が発生じづらい構成となっている。
【００５２】
図１０は、本実施例における画素電極１１２と柱状スペーサ３０の関係の他の形態を示す平面図である。図１０において、画素電極１１２の櫛歯電極のつけ根１１２３とコンタクト部１１２１のコーナー部１１２２は、平面で見て、柱状スペーサ３０と重畳した構成となっている。
【００５３】
図１０において、液晶分子３０１の初期配向方向は、矢印ＡＬで記しているが、初期配向がこのような方向であると、画素電極１１２の左側のコンタクト部１１２１付近においてドメインが発生しやすい。本実施例は、平面で見て、柱状スペーサ３０を画素電極１１２のコンタクト部の肩部１１２２付近とつけ根部１１２３付近に重畳して配置することによって、この領域における液晶分子３０１を排除し、ドメインの発生を防止している。
【００５４】
このように、本実施例によれば、画素電極のコンタクト部付近におけるドメインの発生を抑えることができるので、高精細となっても、高画質の液晶表示装置を実現することができる。
【００５５】
実施例１の構成と実施例２の構成を併用することによって、画素電極の先端部におけるドメイン発生と画素電極のコンタクト部付近におけるドメイン発生の両方を抑制することができる。しかし、柱状スペーサを画素電極と平面で見て重複させると、画素の透過率を低減させる。したがって、透過率とコントラストの兼ね合いによって、柱状スペーサを画素電極と重畳させる範囲を決めることになる。なお、柱状スペーサは、ＴＦＴ基板側に形成しても、対向基板の側に形成してもよい。
以上では、平面状のコモン電極の上に、層間絶縁膜を介して、櫛歯電極を有する画素電極が配置している構成について、本発明を説明した。しかし、平面状の画素電極の上に層間絶縁膜を介してスリットを有するコモン電極が形成されている場合にも、同様な動作をさせることができる。この場合の、コモン電極に形成されたスリットも、画素のサイズが小さくなると、画素当たり１本のスリットしか形成することが出来なくなる。
【００５６】
この場合、上層のコモン電極に形成されるスリットに対して、実施例１で示したような構成とすることによって、本発明を適用することができる。すなわち、画素におけるコモン電極のスリットの先端を屈曲させるとともに、端部に近づくにしたがって、幅が狭くなるようにする。そして、スリットの先端を、平面で見て、柱状スペーサと重畳させることによって、コモン電極のスリット先端付近における液晶分子の逆回転を抑えることができる。
【００５７】
なお、画素電極の先端あるいは、コモン電極のスリットの先端を３角形状に尖った形にするように設計しても、実際の形は、図７に示すように、先端が丸くなる。すなわち、実際の画素電極、または、コモン電極のスリットは、先端が端部に向かって除々に細くなる構成となる。
【００５８】
また、以上の説明における図は、柱状スペーサの平面は円であるとしているが、液晶分子に対して、逆回転を生じさせないような平面形状であれば、柱状スペーサの平面形状は、矩形でも、楕円でもかまわない。また、以上の説明では、画素電極は先端が屈曲し、端部に向かって除々し幅が狭くなるような構成であるとしたが、画素電極の先端形状はこの形状に限らない。但し、画素電極の先端が、ドメインが発生しづらい形状であれば、柱状スペーサと画素電極との重畳する面積を小さくすることができるので、柱状スペーサが画素内に存在することによる輝度の低下を防止することができる。コモン電極に形成されたスリットの形状についても同様である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…走査線、  ２０…映像信号線、  ３０…柱状スペーサ、  １００…ＴＦＴ基板、  １０１…第１下地膜、  １０２…第２下地膜、  １０３…半導体層、  １０４…ゲート絶縁膜、  １０５…ゲート電極、  １０６…第１層間絶縁膜、  １０７…コンタクト電極、  １０８…無機パッシベーション膜、  １０９…有機パッシベーション膜、  １１０…コモン電極、  １１１…第２層間絶縁膜、  １１２…画素電極、  １１３…配向膜、  １２０…第１スルーホール、  １３０…第２スルーホール、  １４０…第３スルーホール、  ２００…対向基板、  ２０１…カラーフィルタ、  ２０２…ブラックマトリクス、  ２０３…オーバーコート膜、  ３００…液晶層、  ３０１…液晶分子、  １１２１…画素電極コンタクト部、  １１２２…コンタクト部のコーナー部、  １１２３…櫛歯電極つけ根、  ＡＬ…配向方向、  Ｄ…ドレイン部、Ｓ…ソース部
【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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