(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とで挟持された液晶層と、表示部を形成する複数の画素とを有し、前記液晶層に前記第１の基板面及び前記第２の基板面に対してほぼ平行な電界が印加される液晶表示装置において、
各前記画素が、各前記画素に対応し、前記第１基板上に備えられた第１画素電極および第２画素電極と、前記第１画素電極および前記第２画素電極に対応し、前記第１基板上に備えられた共通電極とを有していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極および前記第２画素電極は、それぞれ、各前記画素に対応した電位を付与できる電極であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極に電位を供給する第１信号ドライバと、前記第２画素電極に電位を供給する第２信号ドライバと、前記第１信号ドライバと前記第２信号ドライバとに送る信号を制御する信号制御回路とが備えられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極と前記共通電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記共通電極とはほぼ並行に配置され、
前記第２画素電極が、前記第１画素電極と前記共通電極との間にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極と前記共通電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記共通電極とはほぼ並行に配置され、
前記第２画素電極の少なくとも一部が、前記第１画素電極または前記共通電極に重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶表示装置において、
前記第２画素電極は線状であり、
前記第２画素電極の幅は、前記第２画素電極が重畳している前記第１画素電極または前記共通電極の幅以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５に記載の液晶表示装置において、
前記第２画素電極は線状であり、
前記第２画素電極の幅は、前記第２画素電極が重畳している前記第１画素電極または前記共通電極の幅を越えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極と前記共通電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記共通電極とはほぼ並行に配置され、
前記第２画素電極が前記第１画素電極および前記共通電極よりも下層に配置され、前記第２画素電極が前記第１画素電極と前記共通電極とに重畳し、前記第２画素電極と前記第１画素電極の間および前記第２画素電極と前記共通電極との間に絶縁膜が備えられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極と前記第２画素電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記第２画素電極とはほぼ並行に配置され、
前記共通電極が、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極と前記第２画素電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記第２画素電極とはほぼ並行に配置され、
前記共通電極の少なくとも一部が、前記第１画素電極または前記第２画素電極に重畳していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極と前記第２画素電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記第２画素電極とはほぼ並行に配置され、
前記共通電極が前記第１画素電極および前記第２画素電極よりも下層に配置され、前記共通電極が前記第１画素電極と前記第２画素電極とに重畳し、前記共通電極と前記第１画素電極の間および前記共通電極と前記第２画素電極との間に絶縁膜が備えられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項４ないし７または請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記各画素毎に配置された前記複数の第１画素電極は第１接続部を介して接続され、前記各画素毎に配置された前記複数の第２画素電極は第２接続部を介して接続され、前記複数の第１画素電極および前記第１接続部と、前記複数の第２画素電極および前記第２接続部とは重畳していないことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極と前記第２画素電極と前記第１信号線と前記第２信号線とが同層に配置され、前記共通電極と前記走査線とが同層に配置されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項４または８に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記第２画素電極に与えられる電位が前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位とのほぼ平均値であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項５ないし７のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記第２画素電極に与えられる電位が、前記第２画素電極が重畳している前記第１画素電極あるいは前記共通電極のどちらか一方の電極に与えられる電位にほぼ等しいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記第２画素電極に与えられる電位が前記第１画素電極に与えられる電位にほぼ等しいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶層が正の誘電異方性を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
走査ドライバと、前記走査ドライバに接続された複数の第１走査線と、前記第１信号ドライバに接続され、かつ複数の前記第１走査線に交差して備えられた複数の第１信号線と、前記第２信号ドライバに接続された第２信号線とが備えられ、複数の前記画素は複数の前記第１走査線と複数の前記第１信号線で囲まれた領域に対応しており、前記第１画素電極が前記第１信号線に対応し、前記第２画素電極が前記第２信号線に対応していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の液晶表示装置において、
前記第１基板上には、前記第１走査線と、前記第１信号線と、前記第１走査線と前記第１信号線との交点付近に対応して配置された第１スイッチ素子とが備えられ、
前記第２基板上には、前記走査ドライバに接続され、かつ前記第２信号線に交差して配置された第２走査線と、前記第２信号線と、前記第２走査線と前記第２信号線との交点付近に対応して配置された第２スイッチ素子とが備えられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の液晶表示装置において、
前記第１基板上には、前記第１走査線と、前記第１信号線と、前記第２信号線と、前記第１走査線と前記第１信号線との交点付近に対応して配置された第１スイッチ素子と、前記第１走査線と前記第２信号線との交点付近に対応して配置された第２スイッチ素子とが備えられていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な構成を持つ液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置は、ツイステッドネマチック（ＴＮ）表示モードに代表されるように、基板面に対してほぼ垂直（以下、縦電界と呼ぶ）な電界を印加する表示モードを採用している。しかし、ＴＮ表示モードでは、視野角が狭いという問題がある。
【０００３】
一方、インプレーン・スイッチング（In-Plane Switching：ＩＰＳ）表示モードが、特公昭６３−２１９０７号，ＵＳＰ4345249号，ＷＯ９１／１０９３６号,特開平６−１６０８７８号等の公報により提案されている。
【０００４】
このＩＰＳ表示モードでは、液晶駆動用の電極が液晶を挟持する一対の基板のうち一方の基板上に形成され、液晶には基板面に対してほぼ平行な電界（以下、横電界と呼ぶ）が印加される。このＩＰＳ表示モードでは、ＴＮ表示モードに比較して広い視野角が得られる。
【０００５】
図２は、このＩＰＳ表示モードを利用した液晶表示装置の画素部分の構成例を示す模式断面図である。液晶表示装置は、基板１と、基板１に対向配置された基板２と、基板１と基板２とで挟持された液晶層１２と、基板１上に備えられ、横電界を印加するための共通電極３および画素電極４と、基板１上に備えられた絶縁膜６ａ，６ｂと、絶縁膜６ｂ上に備えられた液晶配向制御層（以下、配向膜と呼ぶ）７と、基板２上に備えられたカラーフィルター８および配向膜７と、基板１，基板２の液晶に面しない側の面上に備えられ、液晶の配向状態に応じて光学特性を変える偏光板１１とを有する。共通電極３と画素電極４は線状の電極であり、ほぼ平行に配置されている。
【０００６】
ＩＰＳ表示モードでは、図２の等電位線１３が示すように、共通電極３と画素電極４とによって横電界が発生する。画像表示は、この電界によって、液晶が基板１とほぼ平行な面内で回転することによって行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現在、確実なる色再現性をもつディスプレイモニターが求められているが、上記のＩＰＳ表示モードは、駆動電圧の変化に伴って色調変化が生じるという問題点を持っている。
【０００８】
これを解決する手段が、特開平９−２９７２９９号にて報告されている。しかしながら、ここで報告されている手段は、光源と液晶パネルとの組み合わせで問題を解決するものである。そのため、光源の選択範囲を広めるためには、液晶パネル単体で色調変化を抑制する手段が望まれる。
【０００９】
また、同じく特開平９−２９７２９９号にて報告されている手段では、レターデーションｄeff・Δｎeffを２５０ｎｍ以下と小さく設定することが望まれている（但し、ｄeff：液晶層の実効的な厚み、Δｎeff：液晶の実効的な屈折率異方性）。これを実現するためにはギャップや屈折率異方性の低減が必要である。ギャップの低減は生産性の低下を招き、また屈折率異方性の低減は液晶の選択性を狭める。そのため、これらの問題を解決するためには、レターデーションに無理な制約のない手段が望まれる。
【００１０】
本発明の目的は、液晶パネルが駆動電圧の変化に伴う色調変化を、液晶パネル単体でレターデーションに無理な制約を課さずに抑制する新規な構成を有する液晶表示装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の要旨は次のとおりである。
【００１２】
〔１〕  第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とで挟持された液晶層と、表示部を形成する複数の画素とを有する液晶表示装置において、
各前記画素に、各前記画素に対応した第１画素電極および第２画素電極と、前記第１画素電極および前記第２画素電極に対応した共通電極とが備えられていることを特徴とする液晶表示装置にある。
【００１３】
〔２〕  第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とで挟持された液晶層と、表示部を形成する複数の画素とを有する液晶表示装置において、
各前記画素が、各前記画素に対応し、前記第１基板上に備えられた第１画素電極と、各前記画素に対応し、前記第１基板上または前記第２基板上のどちらか一方に備えられた第２画素電極と、前記第１画素電極および前記第２画素電極に対応し、前記第１基板上に備えられた共通電極とを有していることを特徴とする液晶表示装置にある。
【００１４】
前記第１画素電極および前記第２画素電極は、それぞれ、各前記画素に対応した電位を付与できる電極であることが望ましい。
【００１５】
前記第１画素電極に電位を供給する第１信号ドライバと、前記第２画素電極に電位を供給する第２信号ドライバと、前記第１信号ドライバと前記第２信号ドライバとに送る信号を制御する信号制御回路とが備えられていることが望ましい。
【００１６】
〔３〕  前記第１画素電極および前記共通電極および前記第２画素電極が前記第１基板上に備えられていることを特徴とする液晶表示装置にある。
【００１７】
前記第１画素電極と前記共通電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記共通電極とはほぼ並行に配置され、前記第２画素電極が、前記第１画素電極と前記共通電極との間にあってもよい。
【００１８】
この場合、前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記第２画素電極に与えられる電位が前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位とのほぼ平均値であることが望ましい。
【００１９】
さらには、前記各画素毎に配置された前記複数の第１画素電極は第１接続部を介して接続され、前記各画素毎に配置された前記複数の第２画素電極は第２接続部を介して接続され、前記複数の第１画素電極および前記第１接続部と、前記複数の第２画素電極および前記第２接続部とは重畳せず、前記第１画素電極と前記第２画素電極と前記第１信号線と前記第２信号線とが同層に配置され、前記共通電極と前記走査線とが同層に配置されることが望ましい。
【００２０】
また、前記第２画素電極の少なくとも一部が、前記第１画素電極または前記共通電極に重畳してもよいし、前記第２画素電極は線状であり、前記第２画素電極の幅は、前記第２画素電極が重畳している前記第１画素電極または前記共通電極の幅以下であってもよいし、前記第２画素電極は線状であって、前記第２画素電極の幅は、前記第２画素電極が重畳している前記第１画素電極または前記共通電極の幅を越えていてもよい。
【００２１】
この場合、前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記第２画素電極に与えられる電位が、前記第２画素電極が重畳している前記第１画素電極あるいは前記共通電極のどちらか一方の電極に与えられる電位にほぼ等しいことが望ましい。
【００２２】
さらには、前記各画素毎に配置された前記複数の第１画素電極は第１接続部を介して接続され、前記各画素毎に配置された前記複数の第２画素電極は第２接続部を介して接続され、前記複数の第１画素電極および前記第１接続部と、前記複数の第２画素電極および前記第２接続部とは重畳せず、前記第１画素電極と前記第２画素電極と前記第１信号線と前記第２信号線とが同層に配置され、前記共通電極と前記走査線とが同層に配置されることが望ましい。
【００２３】
また、前記第１画素電極と前記共通電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記共通電極とはほぼ並行に配置され、前記第２画素電極が前記第１画素電極および前記共通電極よりも下層に配置され、前記第２画素電極が前記第１画素電極と前記共通電極とに重畳し、前記第２画素電極と前記第１画素電極の間および前記第２画素電極と前記共通電極との間に絶縁膜が備えられていてもよい。
【００２４】
この場合、前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記第２画素電極に与えられる電位が前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位とのほぼ平均値であることが望ましい。
【００２５】
また、前記第１画素電極と前記第２画素電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記第２画素電極とはほぼ並行に配置され、前記共通電極が、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間にあってもよいし、前記共通電極の少なくとも一部が、前記第１画素電極または前記第２画素電極に重畳していてもよいし、前記第１画素電極と前記第２画素電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記第２画素電極とはほぼ並行に配置され、前記共通電極が前記第１画素電極および前記第２画素電極よりも下層に配置され、前記共通電極が前記第１画素電極と前記第２画素電極とに重畳し、前記共通電極と前記第１画素電極の間および前記共通電極と前記第２画素電極との間に絶縁膜が備えられていてもよい。
【００２６】
この場合、前記第１画素電極に与えられる電位と前記共通電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記第２画素電極に与えられる電位が前記第１電極に与えられる電位にほぼ等しいことが望ましい。
【００２７】
さらには、前記各画素毎に配置された前記複数の第１画素電極は第１接続部を介して接続され、前記各画素毎に配置された前記複数の第２画素電極は第２接続部を介して接続され、前記複数の第１画素電極および前記第１接続部と、前記複数の第２画素電極および前記第２接続部とは重畳せず、前記第１画素電極と前記第２画素電極と前記第１信号線と前記第２信号線とが同層に配置され、前記共通電極と前記走査線とが同層に配置されることが望ましい。
【００２８】
〔４〕  前記第１画素電極および前記第２画素電極が前記第１基板上に備えられ、前記共通電極が前記第２基板上に備えられていることを特徴とする液晶表示装置にある。
【００２９】
前記第１画素電極と前記第２画素電極は線状の電極であり、前記第１画素電極と前記第２画素電極とはほぼ並行に配置され、前記共通電極が、前記第１画素電極と前記第２画素電極とに重畳していることが望ましい。
【００３０】
また、前記共通電極上に、厚みが１.５μｍ 以上の誘電体が配置されていてもよいし、前記誘電体の前記共通電極に重畳する部分に、誘電体を貫通する凹部、あるいは厚みの５０％以上の深さを持つ凹部があってもよい。
【００３１】
この場合、前記第１画素電極に与えられる電位と前記第２画素電極に与えられる電位との差が最大あるいは最小のとき、前記共通電極に与えられる電位が前記第１画素電極に与えられる電位と前記第２画素電極に与えられる電位とのほぼ平均値であることが望ましい。
【００３２】
〔５〕  前記液晶表示装置において、走査ドライバと、前記走査ドライバに接続された複数の第１走査線と、前記第１信号ドライバに接続され、かつ複数の前記第１走査線に交差して備えられた複数の第１信号線と、前記第２信号ドライバに接続された第２信号線とが備えられ、複数の前記画素は複数の前記第１走査線と複数の前記第１信号線で囲まれた領域に対応しており、前記第１画素電極が前記第１信号線に対応し、前記第２画素電極が前記第２信号線に対応していることが望ましい。
【００３３】
前記第１基板上には、前記第１走査線と、前記第１信号線と、前記第１走査線と前記第１信号線との交点付近に対応して配置された第１スイッチ素子とが備えられ、前記第２基板上には、前記走査ドライバに接続され、かつ前記第２信号線に交差して配置された第２走査線と、前記第２信号線と、前記第２走査線と前記第２信号線との交点付近に対応して配置された第２スイッチ素子とが備えられていることが望ましい。
【００３４】
あるいは、前記第１基板上には、前記第１走査線と、前記第１信号線と、前記第２信号線と、前記第１走査線と前記第１信号線との交点付近に対応して配置された第１スイッチ素子と、前記第１走査線と前記第２信号線との交点付近に対応して配置された第２スイッチ素子とが備えられていることが望ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
ＩＰＳ表示モードにおける色調変化は、以下のことを原因として捉えることができる。
【００３６】
ＩＰＳ表示モードの透過率（Ｔ）は、次式〔１〕で表される。
【００３７】
Ｔ＝Ｔ0・sin2（２φ）・sin2((π・ｄeff・Δｎeff)／λ)    …〔１〕
（但し、Ｔ0 ：補正係数、φ：液晶の実効的な光軸と入射光の偏光方向とのなす角、λ：入射光の波長）。
【００３８】
したがって、液晶の実効的な配向方向と入射光の偏光方向とのなす角φがπ／４ラジアン（４５度）のとき、実効的なリターデーションｄeff・Δｎeffの２倍の波長λの光が最大の透過率を示す。つまり、実効的なリターデーションｄeff・Δｎeff が変化すると、透過率が最大となる波長が変化するため、色調が変化する。
【００３９】
このことから、駆動電圧の増大に伴って、色調が青味方向から黄味方向に変化する現象は、駆動電圧が低い時には液晶層の一部が動くために実効的な厚みｄeff が小さく、駆動電圧が大きいときには液晶層の全体が動くために実効的な厚みｄeff が大きくなるためと捉えることができる。
【００４０】
この色調変化の問題点は、以下に説明するようにして、解決することができる。
【００４１】
式〔１〕より、透過率が最大となる波長λは実効的なリターデーションｄeff・Δｎeff の２倍の波長であることが分かる。したがって、駆動電圧の変化に伴うｄeffの変化を相殺するようにΔｎeffを調整することによって、実効的なリターデーションｄeff・Δｎeffの変化を抑制することができ、透過率が最大となる波長λの変化を抑制することができる。
【００４２】
実効的な屈折率異方性Δｎeffは次のようにして調整することができる。すべての液晶が基板１に対して立ち上がり角θで立ちあがると、実効的な屈折率異方性はΔｎeff＝cosθ・Δｎとなる（但し、Δｎ：液晶の屈折率異方性）。したがって、液晶の立ち上がりを調整することで実効的な屈折率異方性Δｎeff を調整することができる。上記した従来のＩＰＳ表示モードでは、横電界によって液晶が動くため、液晶は立ち上がらず、液晶の実効的な屈折率異方性Δｎeff は液晶の屈折率異方性Δｎにほぼ等しい。しかし、縦電界成分を持つ電界を液晶に印加することによって正の誘電異方性を有する液晶が立ち上がり、液晶の実効的な屈折率異方性Δｎeff は小さくなる。
【００４３】
液晶が立ち上がり、実効的な屈折率異方性Δｎeff が小さくなると、式〔１〕より、短波長の青色光の透過率が増大することが分かる。
【００４４】
従来のＩＰＳ表示モードでは、駆動電圧の増大に伴って、色調が黄味方向に変化する。この問題は次のような本発明によって解決できる。駆動電圧が低いときには、縦電界成分を印加せずに、液晶を立ち上がらせない。このときに所望の白色が得られるように、バックライトやギャップを調整する。駆動電圧が高いときには、縦電界成分を液晶に印加することによって液晶を立ち上がらせ、実効的な屈折率異方性Δｎeff を低下させる。このとき、短波長の青色が強調される状態になり、色調が黄味方向に変化することを補正する。このようにして、駆動電圧の変化に伴う色調変化を抑制することができる。
【００４５】
上記のように、駆動電圧の増大に伴って色調が黄味方向に変化する場合は、駆動電圧が最小のときは液晶が立ち上がらないようにし、駆動電圧が最大のときは液晶が立ち上がるようにすれば良い。逆に、駆動電圧の増大に伴って色調が青味方向に変化する場合は、駆動電圧が最小のときは液晶が立ち上がるようにし、駆動電圧が最大のときは液晶が立ち上がらないようにすれば良い。また、駆動電圧の変化に伴う色調変化が単調ではなく、青味方向に変化したり黄味方向に変化したりする場合には、最も青色が強調されるときに液晶が立ち上がらないようにし、最も黄色が強調されるときに最も液晶が立ち上がるようにすれば良い。
【００４６】
本発明によれば、液晶パネル単体で駆動電圧の変化に伴う色調変化を抑制でき、光源に対する制約は特にない。また、レターデーションに対する制約を課することなく駆動電圧の変化に伴う色調変化を抑制できる。そのため、液晶の屈折率異方性に対する制約がなく、屈折率異方性が大きいが高速に応答する液晶や、動作温度範囲の大きい液晶を利用することができる。
【００４７】
ところで、人物の肌色が青味がかると、画像劣化の印象がより悪くなることが、映像情報メディア学会誌，Ｖol.５４，Ｎo.１，第９３〜１００頁(２０００）により報告されている。したがって、人物の表示が多い動画像の表示などでは、液晶の立ち上がりを抑制し、黄味が強調される状態にすることで、肌色が青味がかることを抑制することができる。つまり、自然な動画像を表示することができる。逆に、ワープロ作業等の表示のときには、液晶を立ち上がらせ、青味が強調される状態にすることによって、スッキリとした画像表示を行うことができる。
【００４８】
なお、式〔１〕は、駆動電圧が低いときに暗状態となるノーマリブラックモードの場合の透過率を表しているが、本発明は、リターデンションを調整することにより色調変化を抑制するため、駆動電圧が低いときに明状態となるノーマリホワイトモードの場合にも本発明を適用することができる。
【００４９】
ところで、縦電界成分を形成し、色度を変調する手段が、特開平9−244046 号にて報告されている。ここで、報告されている手段は、一方の基板に備えられた一対の櫛歯電極の平均電位と、もう一方の基板上で、かつ櫛歯電極のほぼ中間の位置に備えられた対向電極の電位との差によって縦電界成分を形成するものである。しかしながら、製造工程においては上下の基板間に合わせズレが生じ、一対の櫛歯電極と対向電極との位置関係は設計と異なる。この場合、液晶に印加される電界分布が設計と大きく異なる。そのため、目標の色度と明るさを得るためには、一つ一つの液晶表示装置ごとに櫛歯電極と対向電極との電位の関係を調整する必要がある。
【００５０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、上下基板の合わせズレが生じた場合にも液晶に印加される電界分布が影響を受けない構成を有し、また新規な方法によって縦電界成分と横電界成分とを制御するものである。
【００５１】
次に、本発明を実施例に基づき、より具体的に説明する。
【００５２】
〔実施例１〕
本発明の実施例１の構成を、図３およびを図４を用いて説明する。図３は画素部の構成を説明する図であり、図４は液晶表示装置の駆動システムを説明する図である。より詳しくは、図３（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図３（ａ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図であり、図４は基板１の配線に関係する構成を説明する図である。
【００５３】
本実施例の液晶表示装置は、次に記述するような構成をもつ。
【００５４】
図３に示すように、基板１と、基板２と、基板１と基板２とで狭持された正の誘電異方性を有する液晶層１２と、表示部を形成する複数の画素４１と、画素４１に対応した第１画素電極４および第２画素電極５と、第１画素電極４および第２画素電極５に対応した共通電極３とを有している。
【００５５】
また、図４に示すように、第１画素電極４に電位を供給する第１信号ドライバ３２と、第２画素電極５に電位を供給する第２信号ドライバ３３と、第１信号ドライバ３２と第２信号ドライバ３３とに送る信号を制御する信号制御回路３６と、共通電極３に電位を供給する共通電極ドライバ３４と、画素を選択する走査ドライバ３１と、信号制御回路３６を備え、第１信号ドライバ３２と第２信号ドライバ３３と共通電極ドライバ３４と走査ドライバ３１を制御する表示制御装置３７とを有している。基板１には、走査ドライバ３１に接続された複数の走査線２１と、第１信号ドライバ３２に接続され、かつ走査線２１と交差し、かつ第１画素電極４に対応した複数の第１信号線２２ａと、第２信号ドライバ３３に接続され、かつ走査線２１と交差し、かつ第２画素電極５に対応した複数の第２信号線２２ｂと、走査線２１と第１信号線２２ａとに囲まれた領域に対応して形成された画素４１と、走査線２１と第１信号線２２ａとの交点付近に対応して配置され、走査線２１と第１信号線２２ａと電気的に接続されたスイッチ素子である第１ＴＦＴ２４ａと、走査線２１と第１信号線２２ｂとの交点付近に対応して配置され、走査線２１と第２信号線２２ｂと電気的に接続されたスイッチ素子である第２ＴＦＴ２４ｂと、第１ＴＦＴ２４ａに電気的に接続された第１画素電極４と、第２ＴＦＴ２４ｂに電気的に接続された第２画素電極５と、共通電極ドライバ３４に電気的に接続された共通電極３とが備えられている。
【００５６】
また、図３に示すように、基板１上に共通電極３および第１画素電極４および第２画素電極５および絶縁膜６が備えられ、絶縁膜６上に配向膜７が備えられ、基板２上にカラーフィルター８および配向膜７が備えられ、基板１および基板２の液晶に面しない側の面上に偏光板１１が備えられている。ここで、本発明の効果を得るためには、電極と絶縁膜との層の順番は特に限定されない。
【００５７】
基板１上に備えられた第１画素電極４と共通電極３と第２画素電極５は幅が４μｍの線状であり、それぞれがほぼ平行に配置されている。材質はクロムモリブデンである。第２画素電極５は共通電極３と第１画素電極４との間にあり、材質はＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)である。第１画素電極４と第２画素電極５との間の距離は１０μｍである。ここで、本発明の効果を得るためには、電極の材質と電極の幅は特に限定されない。ただし、開口率を向上させる観点から、第２画素電極はＩＴＯのような透明性導電体が望ましい。
【００５８】
このように、本実施例では全ての電極が基板１上に備えられているため、基板１と基板２との間に合わせズレが生じた場合にも電界分布の変化がない。そのため、上記した特開平９−２４４０４６号の問題点のように、液晶表示装置ごとに電極に与える電位の調整をする必要がない。
【００５９】
基板１および基板２は、厚みが０.７mmのガラス基板である。第１ＴＦＴ２４aおよび第２ＴＦＴ２４ｂはアモルファスシリコン２３を用いて作製されている。本発明では、このように二つのスイッチ素子が備えられているために、三つの電極のうち二つに任意の電位を与えることができ、任意の電界分布を形成することが可能になる。結果として、液晶のねじれや立ち上がり等の動きを制御することが可能になる。
【００６０】
第１画素電極４および共通電極３はクロムモリブデンを用いて作製されている。絶縁膜６ａ,６ｂ,６ｃは窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ０.２μｍ，０.８μｍ，０.８μｍ である。配向膜７は、その膜厚は８０ｎｍであり、液晶を配向させるためのラビング処理が施されている。ラビング方向は第１画素電極４の長手方向より１５度傾いている。
【００６１】
基板１と基板２との間には直径４μｍの高分子ビーズが分散され、液晶層のギャップを均一に保っている。液晶層の屈折率異方性は０.０９４７ であり、誘電率異方性は１０.５である。
【００６２】
偏光板１１はノーマリブラックモードになるように、クロスニコルに配置され、一方の偏光板の透過軸はラビング方向に合っている。
【００６３】
バックライトに対する制約はなく、直下型方式のものもサイドライト方式のものも使用でき、所望の白が得られる色調を持つバックライトが使用されている。
【００６４】
駆動はアクティブマトリクス駆動によって行われる。
【００６５】
図１を用いて、本実施例の電界分布を説明する。図１は図３（ａ）に等電位線１３を書き加えたものである。等電位線１３から分かるように、本実施例の液晶に印加される電界分布は、従来のＩＰＳ表示モードの図２の電界分布とは異なる。また、ＩＰＳ表示モードでは二つの電極しか持たないために、電界分布を任意に制御することはできないが、本発明は三つの電極および二つのスイッチ素子を持つために、電界分布を制御することができる。
【００６６】
電界分布は、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５とに与えられる電位の比を調整することによって、制御できる。ここで、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５とに与えられる電位の比を調整したときの電界分布について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に、０.０：１.０：０.５ の比で電位を与えたときの電界分布を示している。同様に、図５（ｂ）は、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に、０.０：１.０：０.３ の比で電位を与えたときの電界分布を示している。ここで、図５（ａ）より図５（ｂ）の方が、縦電界成分の割合が大きくなっている。すなわち、図５（ｂ）の方が、図５（ａ）よりも液晶の立ち上がりが大きく、青色が強調される状態である。このようにして、電界分布の調整が可能である。
【００６７】
このように、本実施例では、第１画素電極４と共通電極３とで形成される電界を乱すように第２画素電極５に電位を与えることによって、縦電界成分と横電界成分とを調整する。
【００６８】
共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５とに与えられる電位比は次のようにして決定される。第２画素電極５とに与えられる電位を共通電極３に与えられる電位と第１画素電極４に与えられる電位の平均値に保ちながら、共通電極３と第１画素電極４との電位差である駆動電圧を変化させ、もっとも青味がかる駆動電圧を求める。そのときに所望の白が得られるように、液晶の屈折率異方性と液晶層のギャップを調整する。次に、駆動電圧を変化させながら、所望の白が得られるように、信号制御回路３６によって第２画素電極に与える電位を調整する。このようにして、全ての階調において所望の白が得られるようになる。
【００６９】
ここで、電極の層順序，電極の形状，電極のサイズ，絶縁膜の厚み，絶縁膜の材質，液晶材料，液晶層のギャップ，基板等が変化すると電界分布が変化するが、それに応じて共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に与える電圧比を調整することで、本発明の効果を得ることができる。さらに、液晶層の屈折率，液晶層のギャップ，バックライト等が本実施例と異なる場合にも、本発明の効果が得られることはいうまでもない。
【００７０】
本実施例では、全ての電極が基板１上に備えられているため、基板１と基板２との間に合わせズレが生じた場合にも電界分布の変化がきわめて小さく、合わせズレの影響を受けにくい。
【００７１】
本実施例では、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に与える電位比の調整に伴う液晶の立ち上がりの変化によって色度を調整することが可能であり、その結果、色調の階調依存性は図６に示す色度図のようになる。その変化量は人間の検知限界内におさまり、本実施例は、極めて色調の階調依存性が少ない液晶表示装置である。
【００７２】
〔比較例〕
本発明の比較例の構成を、図７およびを図８を用いて説明する。図７は画素部の構成を説明する図であり、図８は液晶表示装置の駆動システムを説明する図である。より詳しくは、図７（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図７（ａ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図であり、図８は基板１の配線に関係する構成を説明する図である。
【００７３】
本比較例の液晶表示装置は、次に記述するような構成をもつ。
【００７４】
図７に示すように、基板１と、基板２と、基板１と基板２とで狭持された正の誘電異方性を有する液晶層１２と、表示部を形成する複数の画素４１と、画素４１に対応した画素電極４と、画素電極４に対応した共通電極３とを有している。
【００７５】
また、図８に示すように、画素電極４に電位を供給する信号ドライバ３２と、共通電極３に電位を供給する共通電極ドライバ３４と、画素を選択する走査ドライバ３１と、信号ドライバ３２と共通電極ドライバ３４と走査ドライバ３１を制御する表示制御装置３７とを有している。基板１には、走査ドライバ３１に接続された複数の走査線２１と、信号ドライバ３２に接続され、かつ走査線２１と交差し、かつ画素電極４に対応した複数の信号線２２と、走査線２１と信号線２２とに囲まれた領域に対応して形成された画素４１と、走査線２１と信号線２２との交点付近に対応して配置され、走査線２１と信号線２２と電気的に接続されたスイッチ素子であるＴＦＴ２４と、ＴＦＴ２４に電気的に接続された画素電極４と、共通電極ドライバ３４に電気的に接続された共通電極３とが備えられている。
【００７６】
また、図７が示すように、基板１上に共通電極３および画素電極４が備えられ、絶縁膜６上に配向膜７が備えられ、基板２上にカラーフィルター８および配向膜７が備えられ、基板１および基板２の液晶に面しない側の面上に偏光板１１が備えられている。
【００７７】
基板１上に備えられた画素電極４と共通電極３は幅が４μｍの線状であり、ほぼ平行に配置されている。画素電極４と共通電極３との間の距離は１０μｍである。
【００７８】
基板１および基板２は、厚みが０.７mm のガラス基板である。ＴＦＴ２４はアモルファスシリコン２３を用いて作製されている。画素電極４および共通電極３はクロムモリブデンを用いて作製されている。絶縁膜６ａ，６ｂは窒化珪素からなり、膜厚はそれぞれ０.２μｍ，０.８μｍである。配向膜７は、その膜厚は８０ｎｍであり、液晶を配向させるためのラビング処理が施されている。ラビング方向は第１画素電極４の長手方向より１５度傾いている。
【００７９】
基板１と基板２との間には直径４μｍの高分子ビーズが分散され、液晶層のギャップを均一に保っている。液晶層の屈折率異方性は０.０９４７であり、誘電率異方性は１０.５である。
【００８０】
偏光板１１はノーマリブラックモードになるように、クロスニコルに配置され、一方の偏光板の透過軸はラビング方向に合っている。
【００８１】
バックライトは実施例１と同じものが用いられている。
【００８２】
駆動はアクティブマトリクス駆動によって行われる。
【００８３】
本比較例の画素部の断面構成は、図７（ａ）と図３（ａ）との比較から分かるように、基板２上の構成は同じであり、基板１上に第２画素電極５および絶縁膜６ｃが備えられていないこと以外は実施例１に同じである。
【００８４】
したがって、本比較例では、第２画素電極５が備えられていないため電界分布を調整することができず、駆動電圧の変化に伴って、色度が図９に示すように変化し、その変化量は人間の検知限界を超える。
【００８５】
〔実施例２〕
本発明による液晶表示装置の実施例２は、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５が透明な導電性材料であるＩＴＯによって作製されている以外は実施例１の液晶表示装置と同じである。
【００８６】
実施例２では、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に与える電位比は、実施例１の電圧比と異なる。それは、光の透過する領域が変化するため、光の透過する領域でのＥz／Ｅxの平均値が変化するためである。これを図１を用いて説明する。図１の等電位線１３から分かるように、共通電極３と第１画素電極４との間の領域よりも、共通電極３上や第１画素電極４上の領域の方が、Ｅz／Ｅxが大きい。そのため、共通電極３と第１画素電極４とが不透明電極の場合は、Ｅz／Ｅxが小さい領域のみを光が透過し、一方、上記三つの電極が透明電極である場合には、Ｅz／Ｅxが小さい領域も大きい領域も透過する。その結果として、透明電極を用いた方が不透明電極に用いた場合よりも光の透過する領域でのＥz／Ｅxの平均値、すなわち、実効的なＥz／Ｅxが大きい。
【００８７】
そのため、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に与える電位比は実施例１と異なるが、実施例１と同様な方法で電位比を調整することで、実施例１と同様に駆動電圧の変化に伴う色調変化を抑制することができる。
【００８８】
〔実施例３〕
本発明による液晶表示装置の実施例３は、図１０に示すように、第２画素電極５が共通電極３に重畳し、共通電極３および第１画素電極４と同じ材質であるクロムモリブデンによって作製されている以外は実施例１の液晶表示装置と同じである。
【００８９】
本実施例では、第２画素電極５を透明電極で作製しなくとも、開口率が低下しないため、電極の材質選択の融通性が高い。
【００９０】
なお、第２画素電極５が第１画素電極４に重畳している場合にも、同様の効果が得られる。
【００９１】
〔実施例４〕
本発明による液晶表示装置の実施例４は、図１１に示すように、第２画素電極５の電極幅が、重畳している共通電極３の幅以下であること以外は実施例３の液晶表示装置と同じである。
【００９２】
本実施例によれば、実施例３に比較して、製造工程のマスクずれによって、第２画素電極５と共通電極３との位置が多少ずれた場合においても、開口率の低下が抑制される。
【００９３】
〔実施例５〕
本発明による液晶表示装置の実施例５は、図１２に示すように、第２画素電極５の電極幅が、重畳している共通電極３の幅を超えており、第２画素電極５の材質がＩＴＯであること以外は実施例３の液晶表示装置と同じである。
【００９４】
本実施例によれば、実施例３に比較して、縦電界成分を得やすくなり、色調の調整範囲が広がる。
【００９５】
〔実施例６〕
本発明の実施例６の構成を、図１３を用いて説明する。図１３（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図１３（ａ）は図１３（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図である。
【００９６】
本発明による液晶表示装置の実施例６は、図１３に示すように基板１上の画素構成以外は実施例１の液晶表示装置と同じである。
【００９７】
図１３（ｂ）に示すように、複数の第１画素電極４は第１接続部を介して接続され、複数の第２画素電極５は第２接続部を介して接続され、複数の第１画素電極４および第１接続部と、複数の第２画素電極５および第２接続部とは重畳していない。
【００９８】
そのため、図１３（ａ）に示すように、第１画素電極４と第２画素電極５とが同層に配置することができる。
【００９９】
さらに、第１画素電極４と第２画素電極５と第１信号線２２ａと第２信号線２２ｂとが同層であり、共通電極３と走査電線２１とが同層に配置される。
【０１００】
本実施例によれば、実施例１に比較して、絶縁層数を低減することができ、製造工程のフォトリソグラフィーの回数を低減することができる。
【０１０１】
〔実施例７〕
本発明の実施例７構成を、図１４を用いて説明する。図１４（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図１４（ａ）は図１４（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図である。
【０１０２】
本発明による液晶表示装置の実施例７は、図１４に示すように、第２画素電極５が絶縁膜６ｃを介して第１画素電極４や共通電極３よりも下層に配置され、第２画素電極５が共通電極３と第１画素電極４とに重畳していること以外は実施例１の液晶表示装置と同じである。
【０１０３】
本実施例によれば、実施例１に比較して、製造工程においてマスクのズレが生じた場合にも、電界分布の変化が小さく、マスクのズレの影響を受けにくい。
【０１０４】
なお、共通電極３および第１画素電極４および第２画素電極５のすべてが、ＩＴＯなどの透明導電性材料で形成される場合にも、本発明が適用できることはいうまでもない。
【０１０５】
〔実施例８〕
本発明の実施例８の構成を、図１５を用いて説明する。図１５（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図１５（ａ）は図１５（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図である。
【０１０６】
本発明による液晶表示装置の実施例８は、図１５に示すように、共通電極３は第１画素電極４と第２画素電極５との間にあり、材質はＩＴＯである。第１画素電極４と第２画素電極５の材質はクロムモリブデンである。それ以外は実施例１の液晶表示装置と同じである。
【０１０７】
電界分布は、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５とに与えられる電位の比を調整することによって、制御できる。ここで、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５とに与えられる電位の比を調整したときの電界分布について図１６を用いて説明する。図１６（ａ）は、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に、０.０：１.０：１.０ の比で電位を与えたときの電界分布を示している。同様に、図１６（ｂ）は、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５に、０.０：１.０：０.６ の比で電位を与えたときの電界分布を示している。ここで、図１６（ａ）より図１６（ｂ）の方が、縦電界成分の割合が大きくなっている。すなわち、電界分布の調整が可能である。
【０１０８】
このように、本実施例では、第１画素電極４に与える電位と第２画素電極５に与える電位とを異ならせ、共通電極３の長手方向の中心線に対する電界分布の対称性を崩すことによって、縦電界成分と横電界成分とを調整する。
【０１０９】
本実施例では、共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５とに与えられる電位比は次のようにして決定される。第２画素電極５の電位を第１画素電極４の電位と等しくしながら、駆動電圧を変化させ、もっとも青味がかる駆動電圧を求める。そのときに所望の白が得られるように、液晶の屈折率異方性と液晶層のギャップを調整する。次に、駆動電圧を変化させながら、所望の白が得られるように、信号制御回路３６によって第２画素電極５に与える電位を調整する。このとき、第１画素電極４と第２画素電極５とに与えられる電位が異なり、縦電界成分と横電界成分との比が調整される。このようにして、色度の階調依存性を抑制することができる。
【０１１０】
〔実施例９〕
本発明の実施例９の構成を、図１７を用いて説明する。図１７（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図１７（ａ）は図１７（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図である。
【０１１１】
本発明による液晶表示装置の実施例９は、図１７に示すように基板１上の画素構成以外は実施例８の液晶表示装置と同じである。
【０１１２】
図１７（ｂ）に示すように、複数の第１画素電極４は第１接続部を介して接続され、複数の第２画素電極５は第２接続部を介して接続され、複数の第１画素電極４および第１接続部と、複数の第２画素電極５および第２接続部とは重畳していない。
【０１１３】
そのため、図１７（ａ）に示すように、第１画素電極４と第２画素電極５とが同層に配置することができる。
【０１１４】
さらに、第１画素電極４と第２画素電極５と第１信号線２２ａと第２信号線２２ｂとが同層であり、共通電極３と走査電線２１とが同層に配置される。
【０１１５】
本実施例によれば、実施例８に比較して、絶縁層数を低減することができ、製造工程のフォトリソグラフィーの回数を低減することができる。
【０１１６】
〔実施例１０〕
本発明の実施例１０の構成を、図１８を用いて説明する。図１８（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図１８（ａ）は図１８（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図である。
【０１１７】
本発明による液晶表示装置の実施例１０は、図１８に示すように、共通電極３が絶縁膜６ｃを介して第１画素電極４や第２画素電極５よりも下層に配置され、共通電極３が共通電極３と第２画素電極５とに重畳していること以外は実施例８の液晶表示装置と同じである。
【０１１８】
本実施例によれば、実施例８に比較して、製造工程においてマスクのズレが生じた場合にも、電界分布の変化が小さく、マスクのズレの影響を受けにくい。
【０１１９】
また、共通電極３が第１画素電極４や第２画素電極５よりも下層に配置されているため、ボトムゲート構造のＴＦＴを作製する場合に、共通電極３と走査線２１とを同層に作製することができ、実施例７に比較して、基板１上の構成の作製が容易になる。
【０１２０】
なお、共通電極３および第１画素電極４および第２画素電極５のすべてが、
ＩＴＯなどの透明導電性材料で形成される場合にも、本発明が適用できることはいうまでもない。
【０１２１】
〔実施例１１〕
本発明の実施例１１の構成を、図１９を用いて説明する。図１９（ｂ）は基板１上の画素４１の構成を説明する俯瞰図であり、図１９（ａ）は図１９（ｂ）のＡ−Ａ′断面の断面図である。
【０１２２】
本発明による液晶表示装置の実施例１１は、図１９に示すように基板１上の画素構成以外は実施例１０の液晶表示装置と同じである。
【０１２３】
図１９（ｂ）に示すように、複数の第１画素電極４は第１接続部を介して接続され、複数の第２画素電極５は第２接続部を介して接続され、複数の第１画素電極４および第１接続部と、複数の第２画素電極５および第２接続部とは重畳していない。
【０１２４】
そのため、図１９（ａ）に示すように、第１画素電極４と第２画素電極５とが同層に配置することができる。
【０１２５】
さらに、第１画素電極４と第２画素電極５と第１信号線２２ａと第２信号線２２ｂとが同層であり、共通電極３と走査電線２１とが同層に配置される。
【０１２６】
本実施例によれば、実施例１０に比較して、絶縁層数を低減することができ、製造工程のフォトリソグラフィーの回数を低減することができる。
【０１２７】
〔実施例１２〕
本発明による液晶表示装置の実施例１２は、図２０に示すように、共通電極３が基板２上に備えられ、第１画素電極４と第２画素電極５に重畳していること以外は実施例７の液晶表示装置と同じである。
【０１２８】
本実施例のように、電極が基板１および基板２上にある場合でも、基板１上の全ての電極に渡って重畳するように基板２上の電極を配置すれば、基板１と基板２との間に合わせズレが生じた場合にも、液晶に印加される電界分布の変化がない。そのため、液晶表示装置ごとに電極に与える電位の調整をすることなく、所望の白を得ることが可能である。
【０１２９】
本実施例では、各電極に与える電位の比は以下のようにして調整する。共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５との電位比を（ｘ1＋ｘ2）／２：ｘ1：ｘ2 に保ちながら、第１画素電極４と第２画素電極５との電位差（ｘ1−ｘ2）を大きくする。（ここで、ｘ1：第１画素電極４の電位、ｘ2：第２画素電極５の電位）。このとき、もっとも青味がかる第１画素電極４と第２画素電極５との電位差を求める。そのときに所望の白が得られるように、液晶の屈折率異方性と液晶層のギャップを調整する。次に、第１画素電極４と第２画素電極５との電位差を変化させながら、所望の白が得られるように、信号制御回路３６によって共通電極３と第１画素電極４と第２画素電極５との電位比を調整する。例えば、電位比をｘ1：ｘ1：ｘ2 とすると縦電界成分が増大する。このようにして、色調の階調依存性を抑制することが出来る。
【０１３０】
〔実施例１３〕
本発明による液晶表示装置の実施例１３は、図２１に示すように、第２画素電極５上に、厚みが２μｍの誘電体９が配置されていること以外は実施例１２の液晶表示装置と同じである。
【０１３１】
本実施例によれば、実施例１２に比較して、等電位線１３が示すように液晶層の横電界成分が増大し、透過率の向上を図ることができる。
【０１３２】
また、誘電体９はカラーフィルターや平坦化膜であっても本発明の効果は得られる。
【０１３３】
〔実施例１４〕
本発明による液晶表示装置の実施例１４は、図２２に示すように、第２画素電極５に重畳する部分に誘電体９を貫通する凹部９′が設けられていること以外は実施例１３の液晶表示装置と同じである。
【０１３４】
凹部９′のあるところのみに電極があると捉えることができるため、凹部を任意の形状に加工することによって、任意の形状の電極を作製した場合と同様の電界分布を得ることができる。
【０１３５】
本実施例では、画素の中央付近に誘電体９に凹部９′が設けられている。これは、画素の中央付近にのみ共通電極３が配置されている場合と同等であり、液晶の立ち上がりの方向は、この凹部の位置に向かう。そのため、全方向にわたって液晶が立ち上がり、視野角特性が向上する。
【０１３６】
ここで、各電極への電位の与え方について整理する。
【０１３７】
従来のＩＰＳ表示モードでは、駆動電圧の増大に伴って、色調が単調に黄味方向に変化する。そのため、駆動電圧が最大のときには液晶を立ち上がらせる必要はない。したがって、実施例１の構成を持つ液晶表示装置においては、駆動電圧が最小のときに従来のＩＰＳ表示モードに近い電界分布が得られるように、第２画素電極５に与える電位を第１画素電極４と共通電極３に与える電位の平均値にすればよい。逆に、駆動電圧の増大に伴って色調が単調に青味方向に変化する場合には、駆動電圧が最大のときに、第２画素電極５に与える電位を第１画素電極４と共通電極３に与える電位の平均値にすればよい。
【０１３８】
実施例２および７の構成をもつ液晶表示装置においても、第２画素電極５に与えられる電位が第１画素電極４と共通電極３に与える電位の平均値になるとき、従来のＩＰＳ表示モードに近い電界分布が得られるので、同様に、駆動電圧が最大あるいは最小のときに、第２画素電極５に与える電位を第１画素電極４と共通電極３に与える電位の平均値にすればよい。
【０１３９】
同様に、実施例３ないし５の構成を持つ液晶表示装置においては、駆動電圧が最大あるいは最小のときに、従来のＩＰＳ表示モードに近い電界分布が得られるように、第２画素電極５に与える電位を、第２画素電極５の重畳している第１画素電極４あるいは共通電極３のどちらか一方の電極に与えられる電位にほぼ等しくすればよい。
【０１４０】
同様に、実施例８および１１の構成を持つ液晶表示装置においては、駆動電圧が最大あるいは最小のときに、従来のＩＰＳ表示モードに近い電界分布が得られるように、第２画素電極５に与えられる電位を第１画素電極に与えられる電位に等しくすればよい。
【０１４１】
同様に、実施例１２ないし１４の構成を持つ液晶表示装置においては、第１画素電極４に与えられる電位と第２画素電極５に与えられる電位との差が最大あるいは最小のときに、従来のＩＰＳ表示モードに近い電界分布が得られるように、共通電極３に与えられる電位を第１画素電極４に与えられる電位と第２画素電極５に与えられる電位のほぼ平均値にすればよい。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明によれば、共通電極と第１画素電極と第２画素電極とによって、液晶に印加される電界の分布を調整することができ、それによって色調を調整することができ、駆動電圧の変化に伴う色調変化の少ない液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の実施例１の画素断面構成を示す図である。
【図２】従来の液晶表示装置の画素断面構成を示す図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の実施例１の画素構成を示す図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の実施例１の構成を示す図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の実施例１における画素部分の電界分布制御を説明する図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の実施例１における色調の駆動電圧依存性を示す図である。
【図７】従来の液晶表示装置の画素構成を示す図である。
【図８】従来の液晶表示装置の構成を示す図である。
【図９】従来の液晶表示装置における色調の駆動電圧依存性を示す図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の実施例３の画素断面構成を示す図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の実施例４の画素断面構成を示す図である。
【図１２】本発明による液晶表示装置の実施例５の画素断面構成を示す図である。
【図１３】本発明による液晶表示装置の実施例６の画素構成を示す図である。
【図１４】本発明による液晶表示装置の実施例７の画素構成を示す図である。
【図１５】本発明による液晶表示装置の実施例８の画素構成を示す図である。
【図１６】本発明による液晶表示装置の実施例８における画素部分の電界分布制御を説明する図である。
【図１７】本発明による液晶表示装置の実施例９の画素構成を示す図である。
【図１８】本発明による液晶表示装置の実施例１０の画素構成を示す図である。
【図１９】本発明による液晶表示装置の実施例１１の画素構成を示す図である。
【図２０】本発明による液晶表示装置の実施例１２の画素断面構成を示す図である。
【図２１】本発明による液晶表示装置の実施例１３の画素断面構成を示す図である。
【図２２】本発明による液晶表示装置の実施例１４の画素構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２…基板、３…共通電極、４…第１画素電極、５…第２画素電極、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…絶縁膜、７…配向膜、８…カラーフィルター、９…誘電体、９′…凹部、１１…偏光板、１２…液晶層、１３…等電位線、２１…走査線、２１ａ…第１走査線、２１ｂ…第２走査線、２２…信号線、２２ａ…第１信号線、２２ｂ…第２信号線、２３…アモルファスシリコン、２４…ＴＦＴ、２４ａ…第１ＴＦＴ、２４ｂ…第２ＴＦＴ、３２…第１信号ドライバ、３３…第２信号ドライバ、３４…共通電極ドライバ、３６…信号制御回路、３７…表示制御装置、４１…画素。
【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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