(57)【要約】【課題】表示区域の明度が均一に改善された液晶表示器、特にIPS(in-plane switching)モード液晶表示器を提供する。【解決手段】該液晶表示器は、複数のゲートラインと複数のデータラインを含んで、且つ該ゲートラインが該データラインと交錯して画素を形成する基板と、前記基板に向かう対向基板と、一つの前記データラインに対応する割れ目を有する第１部分と、前記画素に位置する第２部分と、を含むコモン電極と、前記第１部分と前記第２部分の間に位置して、前記第１部分と隣り合って位置する画素電極と、を備えてなり、前記第１部分が前記画素電極から第１距離ｄ１離れた所に、前記第２部分が前記画素電極から第２距離ｄ２離れた所に位置して、且つ該第１距離ｄ１が該第２距離ｄ２と異なる、ことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のゲートラインと複数のデータラインを含んで、且つ該ゲートラインが該データラインと交錯して画素を形成する基板と、
前記基板に向かう対向基板と、
一つの前記データラインに対応する割れ目を有する第１部分と、前記画素に位置する第２部分と、を含むコモン電極と、
前記第１部分と前記第２部分の間に位置して、前記第１部分と隣り合って位置する画素電極と、を備えてなり、
前記第１部分が前記画素電極から第１距離ｄ１離れた所に、前記第２部分が前記画素電極から第２距離ｄ２離れた所に位置して、且つ該第１距離ｄ１が該第２距離ｄ２と異なる、ことを特徴とする液晶表示器。
【請求項２】
前記第１距離ｄ１対前記第２距離ｄ２の比率は式（１＜ｄ１／ｄ２≦２）を満足することを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項３】
前記第１距離ｄ１と前記第２距離ｄ２の差は式（０＜｜ｄ１−ｄ２｜≦１０μｍ）を満足することを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項４】
前記液晶表示器はさらに、前記基板上に位置する一対の保護電極を含み、
前記データラインは該対の保護電極の間に位置し、
該対の保護電極はフローティング状態、及びコモン電位に接続される状態の中の一つになる、ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項５】
前記液晶表示器はさらに、前記対向基板上に位置する対向電極を含み、
前記対向電極は前記データラインに対応して、且つ不透明電極及び透明電極の中の一つから選ばれた、ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項６】
前記対向電極は透明電極である場合に、前記液晶表示器はさらに前記対向基板と前記対向電極の間に位置する状態、及び前記対向電極上に位置する状態の中の一つになるブラックマトリックス層を含む、ことを特徴とする請求項５記載の液晶表示器。
【請求項７】
前記対向電極はコモン電位に接続される、ことを特徴とする請求項５記載の液晶表示器。
【請求項８】
前記液晶表示器はさらに、前記対向基板上に位置するカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層上に位置する平坦層とを含む、ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器。
【請求項９】
基板上に位置する、画素とデータラインと、
前記データラインに対応する割れ目を有する第１部分と、前記画素に位置する第２部分と、を含むコモン電極と、
前記第１部分と前記第２部分の間に位置して、前記第１部分と隣り合って位置する画素電極と、を備えてなり、
前記第１部分が前記画素電極と共に第１表示区域を形成し、前記第２部分が前記画素電極と共に第２表示区域を形成し、且つ該第１表示区域の幾何学的な特徴が該第２表示区域の幾何学的な特徴と異なる、ことを特徴とする液晶表示器。
【請求項１０】
前記幾何学的な特徴は面積、幅、及び形状の中の一つから選ばれた、ことを特徴とする請求項９記載の液晶表示器。
【請求項１１】
前記コモン電極と前記画素電極は同平面に位置する、ことを特徴とする請求項９記載の液晶表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示器に関し、特にIPS(in-plane switching)モード液晶表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
IPSモード液晶表示器の、小さい口径比やカラーシフトなどの欠点を改善するために、広視野角の技術は色々と発展してきている。米国特許第６，６９３，６８７  Ｂ２号には、AS-IPS液晶表示器が開示された。そのAS-IPS液晶表示器は、マトリックスアレイ基板のデータラインとコモン電極との間に、透明な樹脂材料からなる平坦層が配置され、口径比を向上させクロストークを減少させるようにするものである。
【０００３】
平坦層を用いるとともにコストが高くなる。コストを低くするために、出願人は既に、平坦層を有しない新たなIPSモード液晶表示器(AS-NOOC LCD)を提供した。そのIPSモード液晶表示器は、安定した光学上の性能や超広視野角を有することを除けば、マトリックスアレイ基板に平坦層を形成するプロセスが不要になったので、プロセスを一つ省略して、コストを低くすることができる。
【０００４】
しかしながら、AS-IPS液晶表示器の電極構成と異なり、AS-NOOC LCDはカラーフィルター基板に追加の対向電極がある。発光する場合に、この対向電極によって、発生した電力線が基板平面とほぼ平行して、液晶分子が実際に同平面に転換するようになる。遂に、データラインに近づく表示区域は発光する時にやや高い明度を有する。すなわち、この構成は表示区域の明度が不均一である欠点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来の技術の欠点を改善するために、本発明は新たな液晶表示器を提供する。ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、新たな構成の液晶表示器を提供することで上記課題を好適に解決する。
該液晶表示器は、複数のゲートラインと複数のデータラインを含んで、且つ該ゲートラインが該データラインと交錯して画素を形成する基板と、前記基板に向かう対向基板と、一つの前記データラインに対応する割れ目（チャンネル）を有する第１部分と、前記画素に位置する第２部分と、を含むコモン電極と、前記第１部分と前記第２部分の間に位置して、前記第１部分と隣り合って位置する画素電極と、を備えてなり、前記第１部分が前記画素電極から第１距離ｄ１離れた所に、前記第２部分が前記画素電極から第２距離ｄ２離れた所に位置して、且つ該第１距離ｄ１は該第２距離ｄ２とは異なる、ことを特徴とする。
【０００７】
前記第１距離ｄ１は前記第２距離ｄ２より大きいことを特徴とする。
【０００８】
前記第１距離ｄ１対前記第２距離ｄ２の比率は式（１＜ｄ１／ｄ２≦２）、好ましくは式（１＜ｄ１／ｄ２≦１．３）を満足することを特徴とする。
【０００９】
前記第１距離ｄ１と前記第２距離ｄ２の差は式（０＜｜ｄ１−ｄ２｜≦１０μｍ）、好ましくは式（１＜ｄ１−ｄ２≦３．５μｍ）を満足することを特徴とする。
【００１０】
前記液晶表示器はさらに、前記対向基板上に位置する対向電極を含み、該対向電極はコモン電位に接続され、好ましくは、該対向電極は固定電位に接続されることを特徴とする。
【００１１】
前記対向電極は透明電極であり、前記液晶表示器はさらにブラックマトリックス(BM Resin)樹脂層を含み、該ブラックマトリックス樹脂層は対向基板と対向電極の間に、又は対向電極上に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶表示器により、コストを低くする効果に達して、広視野角の液晶表示器の表示区域に最適の透光率と対比度を提供することができる。従来の液晶表示器に比べて、本発明の液晶表示器は表示器のブラックマトリックスシフトを考量するとともに、同じ電圧では相変わらず高い光効率を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願発明のその他の利点及び特徴については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかとなるであろう。下記実施の形態は本発明の技術的手段をより具体的に詳述するためのもので、当然本発明はそれに限定されず、添付クレームの範囲を逸脱しない限り、当業者による単純な設計変更、付加、修飾、及び置換はいずれも本発明の技術的範囲に属する。
【００１４】
図１は本発明に係る、第１の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。図１に示したように、本発明の液晶表示器は主に、基板１１と、基板１１に向かう対向基板１２と、基板１１と対向基板１２との間に配置された液晶層１３とを含む。対向基板１２の、基板１１に向かう側には対向電極(Counter Electrode)１２１がある。この実施の形態において、対向電極１２１は不透明電極であり、固定電位（例えば、コモン電位）に電気的に接続される。対向電極１２１上には、順次にカラーフィルター層１６、平坦層(Overcoat)１７及び配向膜１８が配置された。基板１１の、対向基板１２に向かう側には、複数のゲートラインと、フローティング状態及びコモン電位に接続される状態の中の一つになる保護電極(Shielding Electrodes)１１３１、１１３２とがある。保護電極上には、順次にゲート絶縁層１４、複数のデータライン１１１及び保護層１５が配置された。画素電極１１２とコモン電極１１４はそれぞれ保護層１５に配置され、同平面に互いに交錯して位置する。コモン電極１１４は第１部分１１４１と第２部分１１４２とを有する。コモン電極１１４の第１部分１１４１は、データライン１１１に対応する割れ目Ａを有する。さらに、画素電極１１２とコモン電極１１４との上には配向膜１９が覆われた。基板１１は、ゲートラインとデータラインによって形成された複数の画素を含む。画素電極１１２と、コモン電極１１４の第２部分１１４２とが画素に配置される。
【００１５】
この実施の形態において、第１部分１１４１と第２部分１１４２との間に画素電極１１２が配置された。第１部分１１４１が隣接の画素電極１１２から離れた距離は第１距離ｄ１であり、第２部分１１４２が隣接の画素電極１１２から離れた距離は第２距離ｄ２である。本発明の液晶表示器の構成において、図１に示したように、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２とはそれぞれ第１表示区域Ｉ、第２表示区域ＩＩに対応する。コモン電極と対向電極との共同作用によって、第１表示区域Ｉにおける電力線ｉは基板平面とほぼ平行し、該区域の液晶分子が最大の発光効率を有するようにする。一方、第２表示区域ＩＩにおける電力線ｉｉは対向電極からの影響を受けなくて、電力線ｉと異なる分布状態になる。
【００１６】
この実施の形態において、適当に上記のような電極を配置することによって、コモン電極１１４の第１部分１１４１が隣接の画素電極１１２から離れた距離ｄ１と、コモン電極１１４の第２部分１１４２が隣接の画素電極１１２から離れた距離ｄ２とは異なるようにする（例えば、ｄ１＞ｄ２）。距離ｄ１と距離ｄ２をそれぞれ調整することによって、第１表示区域Ｉ、第２表示区域ＩＩにおける電場の分布状態を調整し、二つの区域における液晶分子の角度を変えることができ、最大の光効率に達するようにする。
【００１７】
本発明において、第１距離ｄ１対前記第２距離ｄ２の比率は、式（１＜ｄ１／ｄ２≦２）を満足するのが好ましく、特に式（１＜ｄ１／ｄ２≦１．３）を満足するのは最もよい。
【００１８】
そのほかに、第１距離ｄ１対前記第２距離ｄ２の差は、式（０μｍ＜｜ｄ１−ｄ２｜≦１０μｍ）を満足するのは好ましく、特に式（０μｍ＜｜ｄ１−ｄ２｜≦３．５μｍ）を満足するのは最もよい。
【００１９】
したがって、第１表示区域Ｉの幾何学的な特徴（例えば、面積、形状、幅など）が該第２表示区域ＩＩの幾何学的な特徴と異なる。
【００２０】
この実施の形態が参考のためになるが、電極の配置方式は実際に応じて変更してもよい。例えば、コモン電極１１４と画素電極とは交錯しなくてもよい。コモン電極１１４と画素電極とは異なる平面に位置してもかまわない。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施の形態において、異なるブラックマトリックスシフトで、液晶表示器の最大透光率と、第１距離ｄ１対第２距離ｄ２の差（ｄ１−ｄ２｜）との関係を示す図である。図２によれば、液晶表示器の透光率は第１距離ｄ１対第２距離ｄ２の差の増加に伴い増え、第１距離ｄ１対第２距離ｄ２の差が３．５μｍである時に最大値に達することが分かる。その上、ブラックマトリックスシフトが５μｍほどになっても、本発明の液晶表示器の透光率は相変わらず約１６．４％に達する。従って、従来のIPS液晶表示器、あるいはAS-IPS液晶表示器に比べて、本発明の液晶表示器は、組み立てプロセス(Assembly Process)によるブラックマトリックスシフトを考え合せ、同じ電圧ではより高い光効率を有する。
【００２２】
本発明において、透明電極を液晶表示器の対向電極としてもよい。図３は本発明に係る、第２の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。第１の実施の形態の液晶表示器と異なるのは、第２の実施の形態の液晶表示器４の対向基板４２にある対向電極４２１が透明電極材料から構成され、透明な対向電極４２１上に、光線を遮るようにするブラックマトリックス樹脂(BM Resin)層が配置してあることである。第２の実施の形態において、液晶表示器４はカラーフィルター層１６と平坦層１７だけでなく、対向電極の要る電位に接続されたスルーホール(Through Hole)４２４も含む。
【００２３】
図４は本発明に係る、第３の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。第３の実施の形態において、液晶表示器５の対向基板５２にある対向電極５２１は不透明の電極材料（例えば、クロム）から構成された。第１の実施の形態の液晶表示器と異なるのは、第３の実施の形態に平坦層が配置してはないことである。
【００２４】
図５は本発明に係る、第４の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図であり、図６は本発明に係る、第５の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。第１の実施の形態の液晶表示器と異なるのは、対向電極、ブラックマトリックス樹脂層の配置方式、及び平坦層のない対向基板である。図５に示したように、液晶表示器６の対向基板６２にはブラックマトリックス樹脂層６２２が配置してある。次に、そのブラックマトリックス樹脂層６２２には対応的に透明な対向電極６２１が配置してある。一方、図６に示したように、液晶表示器７の対向基板７２には透明な対向電極７２１が配置してある。次に、その対向電極７２１を覆うブラックマトリックス樹脂層７２２が配置してある。これらの配置方式は皆、本発明の液晶表示器に適用する。
【００２５】
上記実施の形態は本発明の技術的手段をより具体的に詳述するためのもので、当然本発明はそれに限定されず、添付クレームの範囲を逸脱しない限り、当業者による単純な設計変更、付加、修飾、及び置換はいずれも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る、第１の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態において、異なるブラックマトリックスシフトでは、液晶表示器の最大透光率と、第１距離ｄ１対第２距離ｄ２の差（ｄ１−ｄ２｜）との関係を示す図である。
【図３】本発明に係る、第２の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係る、第３の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る、第４の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。
【図６】本発明に係る、第５の実施の形態の液晶表示器の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
液晶表示器
１１                      基板
１１１                    データライン
１１２                    画素電極
１１３１、１１３２        保護電極
１１４                    コモン電極
１１４１、１１４２        コモン電極
１２、４２、５２          対向基板
６２、７２                対向基板
１２１、４２１、５２１    対向電極
６２１、７２１            対向電極
１３                      液晶層
１４                      ゲート絶縁層
１５                      保護層
１６                      カラーフィルター層
１７                      平坦層
１８、１９                配向膜
４２２、６２２、７２２    ブラックマトリックス樹脂層
４２４                    接触孔
Ａ                        割れ目
ｄ１                      第１距離
ｄ２                      第２距離
Ｉ                        第１表示区域
ＩＩ                      第２表示区域
ｉ、ｉｉ                  電力線
【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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