(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の液晶分子を含む液晶層を介して所定の距離をもって対向配置される第１及び第２透明絶縁基板と、
前記第１透明基板上に形成され、かつ単位画素を限定するようにマトリクス形態で配置される複数個のゲートバスライン及びデータバスラインと、
前記第１及び第２透明絶縁基板の内側面の最上部に各々配置され、前記液晶層に誘電率異方性が正の液晶が適用された場合、前記ゲートバスラインと平行にラビングされ、誘電率異方性が負の液晶が適用された場合、前記データバスラインと平行にラビングされる第１及び第２水平配向膜と、
前記第１及び第２透明絶縁基板の外側面に各々に配置され、互いに直交する透過軸を有し、いずれか１つの透過軸は、前記配向膜のラビング方向と同一である第１及び第２偏光板と、
前記ゲートバスラインとデータバスラインとの交叉部に設けられる薄膜トランジスタと、
前記各単位画素に配置され、かつ透明導電体からなるプレート形状のカウンタ電極と、
前記カウンタ電極に共通信号が印加されるように、前記ゲートバスラインに隣接する画素の縁部に、前記ゲートバスラインと平行に配置され、前記カウンタ電極と接触配列された共通信号線と、
前記カウンタ電極と一緒にフリンジフィールドを形成するように、各単位画素に前記カウンタ電極と絶縁して配置される画素電極と、を含んで構成され、
前記画素電極は、画素の長辺の中心を通り画素を上下に区分する軸に対して線対称をなすように前記軸と±（２〜２０）度の傾きで１〜８μｍ間隔で配列された幅１〜８μｍの複数個の上部スリット及び下部スリットと、該上部スリット及び下部スリットの隣接部に各々設けた三角形状の一対のダミースリットとを有し、かつ透明導電体からなることを特徴とするフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置に関し、より詳しくは、色ずれ（ｃｏｌｏｒ  ｓｈｉｆｔ）及びディスクリネーションライン（ｄｉｓｃｌｉｎａｔｉｏｎ  ｌｉｎｅ）に起因した画面品位の劣化を防止できるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｍｏｄｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＦＦＳモードＬＣＤ）は、インプレインスイッチング（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードＬＣＤの低い開口率及び透過率を改善するために本出願人により提案された。
【０００３】
図１は、従来技術によるＦＦＳモードＬＣＤを示す平面図である。図示したように、複数個のゲートバスライン３及びデータバスライン７がガラス基板のような透明絶縁基板（図示せず）上に交叉配列されている。透明導電体、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）からなるカウンタ電極２が、前記のように交叉配列されたライン３、７により限定された画素（ｐｉｘｅｌ）領域内に配置されている。前記カウンタ電極２は、主としてプレート形状に形成されているが、櫛歯形状に形成されてもよい。
【０００４】
共通信号線１０が前記カウンタ電極２に持続的に共通信号を供給するために配列される。前記共通信号線１０は、前記ゲートバスライン３と平行に配置され、かつ前記カウンタ電極２の上方と接する第１部分１０ａと、前記第１部分１０ａから前記データバスライン７と平行に延設し、前記カウンタ電極２の一方及び他方と各々接する一対の第２部分１０ｂとを含む。前記共通信号線１０は、通常ゲートバスライン３と同時に形成される。
【０００５】
透明導電体、例えばＩＴＯからなる画素電極９が、画素領域内で前記カウンタ電極２と重なるように配置される。前記画素電極９とカウンタ電極２は、ゲート絶縁膜（図示せず）により電気的に絶縁されている。前記画素電極９は、前記データバスライン７と平行に等間隔で配列された複数個のブレンチ９ａと、前記ブレンチ９ａの一端を連結するバー９ｂとを含む櫛歯形状で形成される。
【０００６】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が前記ゲートバスライン３とデータバスライン７との交叉部に設けられる。前記薄膜トランジスタは、ゲートバスライン３の一部であるゲート電極と、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介在して形成された半導体層（図示せず）と、前記半導体層の一方に配置され、かつ画素電極９のバー９ｂと接するように形成されたソース電極７ｂと、前記データバスライン７から延設し、かつ半導体層の他方に配置されるように形成されたドレイン電極７ｂとを含む。
【０００７】
上述していないが、カラーフィルタ基板が、前記画素電極９とカウンタ電極２間の距離より大きい間隔で、前述したアレー基板と対向配置され、複数個の液晶分子を含む液晶層が前記基板間に介在される。
【０００８】
このような構造のＦＦＳモードＬＣＤにおいて、カウンタ電極２と画素電極９との間に電界が形成される場合、前記カウンタ電極２と画素電極９間の距離より、アレー基板とカラーフィルタ基板との間隔が大きいため、２つの電極の間及び電極上部にフリンジフィールドが形成される。このフリンジフィールドは、前記カウンタ電極２及び画素電極９上部を含む全領域に至るので、装置の駆動に際して、電極２、９の間に配置された液晶分子はもちろん、各電極２、９の上部にある液晶分子も動作する。
【０００９】
従って、ＦＦＳモードＬＣＤでは、カウンタ電極及び画素電極が、いずれも透明導電体からなるので、高開口率を有し、そして、電極の上部にある液晶分子も動作するから、向上した高透過率を有する。
【００１０】
しかしながら、前記ＦＦＳモードＬＣＤは、高開口率及び高透過率を有するという利点があるが、前記カウンタ電極と画素との間にフィールドが形成される時、屈折率異方性を有する液晶分子が同一の方向のみに配列されるから、視野角による色ずれが生じ、その結果、画質劣化を引き起こすという欠点がある。
【００１１】
従って、良好な画質のＦＦＳモードＬＣＤを得るため、前記色ずれを防止しなければならない。このため、従来では、図２に示すように、画素電極１９が画素内で「く」字状の曲げスリットＳを有するように形成し、あるいは図３に示すように、前記画素電極１９が隣接する画素間に互い対称をなす斜線方向のスリットＳを有するように形成する構造が提案されている。
【００１２】
このような構造では、１つの画素内で、又は隣接する画素の間に、対称の２方向の電界が形成されるので、液晶分子の屈折率異方性が補償され、これにより色ずれを防止できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、色ずれを防止するための補償電極構造であるＦＦＳモードＬＣＤは、陽の液晶が適用される場合、画素電極の末端からディスクリネーションラインが発生し、これは容易に除去できないので、良好な画質が得られない。特に、前記ディスクリネーションラインの発生は、パネルに駆動電圧以上の高電圧が印加されるか、又は所定の電圧が印加された状態下に指でパネルを押す等の外部圧力が印加される時、一層激しく発生する。
【００１４】
従って、本発明の目的は、色ずれを防止できるとともに、ディスクリネーションラインの発生を防止したり、容易に除去できるＦＦＳモードＬＣＤを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するための本発明のＦＦＳモードＬＣＤは、複数個の液晶分子を含む液晶層を介して所定の距離をもって対向配置される第１及び第２透明絶縁基板と、前記第１透明基板上に形成され、かつ単位画素を限定するようにマトリクス形態で配置される複数個のゲートバスライン及びデータバスラインと、前記第１及び第２透明絶縁基板の内側面の最上部に各々配置され、前記液晶層に誘電率異方性が正の液晶が適用された場合、前記ゲートバスラインと平行にラビングされ、誘電率異方性が負の液晶が適用された場合、前記データバスラインと平行にラビングされる第１及び第２水平配向膜と、前記第１及び第２透明絶縁基板の外側面に各々に配置され、互いに直交する透過軸を有し、いずれか１つの透過軸は、前記配向膜のラビング方向と同一である第１及び第２偏光板と、前記ゲートバスラインとデータバスラインとの交叉部に設けられる薄膜トランジスタと、前記各単位画素に配置され、かつ透明導電体からなるプレート形状のカウンタ電極と、前記カウンタ電極に共通信号が印加されるように、前記ゲートバスラインに隣接する画素の縁部に、前記ゲートバスラインと平行に配置され、前記カウンタ電極と接触配列された共通信号線と、前記カウンタ電極と一緒にフリンジフィールドを形成するように、各単位画素に前記カウンタ電極と絶縁して配置される画素電極と、を含んで構成され、
前記画素電極は、画素の長辺の中心を通り画素を上下に区分する軸に対して線対称をなすように前記軸と±（２〜２０）度の傾きで１〜８μｍ間隔で配列された幅１〜８μｍの複数個の上部スリット及び下部スリットと、該上部スリット及び下部スリットの隣接部に各々設けた三角形状の一対のダミースリットとを有し、かつ透明導電体からなる。
【００１９】
本発明の目的と、特徴及び利点は、添付の図面を参照とする以下の発明の詳細な説明から明らかになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図４を参照すると、複数個のゲートバスライン２１及びデータバスライン２３は、単位画素を限定するように、第１透明絶縁基板（図示せず）上に交叉配列される。スイッチング素子としての薄膜トランジスタが前記ゲートバスライン２１とデータバスライン２３との交叉部に設けられる。カウンタ電極（図示せず）は、画素領域内にプレート形状で配置される。前記カウンタ電極は、透明導電体、好ましくはＩＴＯからなる。
【００２１】
ＩＴＯのような透明導電体からなる画素電極２９は、画素領域内に前記カウンタ電極と電気的に絶縁され且つ薄膜トランジスタと接するように配置される。前記画素電極２９は、内部に複数個のスリットＳ１、Ｓ２、Ｓ３が設けられる。ここで、前記スリットは、画素の長辺の中心に前記ゲートバスライン２１と平行に配置される基準スリットＳ１と、前記基準スリットＳ１の上下部に所定の傾きで配置される複数個の上部スリットＳ２及び下部スリットＳ３とで分類される。前記上部スリットＳ２及び下部スリットＳ３は、前記基準スリットＳ１に対して±４５度以下、好ましくは±２〜２０度の傾きを有するように設けられる。また、スリットＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、１〜８μｍの幅を有するように設けられ、且つ１〜８μｍのスリット間間隔Ｌを有するように設けられる。
【００２２】
共通信号線３０が、前記カウンタ電極に共通信号を印加するため、前記ゲートバスライン２１と隣接して画素の縁部に前記ゲートバスライン２１と平行に配列される。また、前記共通信号線３０は、カウンタ電極の一部分と接し、画素電極２９の一部分と重なるように配列される。
【００２３】
図示していないが、前述した構造のアレー基板から所定距離をもって離隔して、第２透明絶縁基板上にブラックマトリクス及びカラーフィルタを含む所定のエレメントを形成したカラーフィルタ基板が配置され、そして、複数個の陽又は陰の液晶分子を含む液晶層（図示せず）が前記基板の間に介在される。
【００２４】
また、前記アレー基板とカラーフィルタ基板の各内側面には、第１及び第２水平配向膜が形成され、各外側面には第１及び第２偏光板が設置される。
【００２５】
ここで、前記第１及び第２水平配向膜は、陽の液晶が適用される場合、ゲートバスライン２１と平行な方向に、陰の液晶が適用される場合、データバスライン２３と平行な方向にラビングされる。前記第１及び第２偏光板は、それらの透過軸がノーマリブラックモードで作動するように、互いに垂直に設置され、特にそれらのうち１つの偏光板は、配向膜のラビング方向と平行な透過軸を有するように設置される。
【００２６】
本発明のＦＦＳモードＬＣＤにおいて、前記画素電極２９は、図５に示すように、基準スリットを設けることなく、上部スリットＳ２及び下部スリットＳ３だけを設けてもよい。この場合、三角形状を有する一対のダミースリットＳ４が上部スリットＳ２及び下部スリットＳ３の隣接部に各々追加に設けられる。
【００２７】
前述した画素電極構造を有する本発明のＦＦＳモードＬＣＤは、次のように動作する。
【００２８】
まず、電圧が印加されない場合、図６に示すように、液晶分子１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、その長軸がラビング軸Ｒと一致するように配列される。
【００２９】
その後、電圧が印加されると、カウンタ電極と画素電極との間に電圧差によりフリンジフィールドが形成される。この際、フリンジフィールドにより画素電極の基準スリットＳ１では、何の変化がないが、前記基準スリットＳ１の上方に配置された液晶分子１００ｂは、時計方向に回転配置され、基準スリットＳ１の下方に配置された液晶分子１００ｃは、反時計方向に回転配置される。参照符号１００ｂ′は、時計方向に回転配置された液晶分子を示し、１００ｃ′は、反時計方向に回転配置された液晶分子を示す。
【００３０】
基準スリットがない場合にも、同様に、上部スリットと下部スリットが対称をなす軸上に配置された液晶分子は回転せずそのまま存在するが、その上方に配置された液晶分子は、時計方向に、下方に配置された液晶分子は、反時計方向に回転配置される。
【００３１】
従って、図７に示すように、１つの画素内に２つの方向に液晶分子が配列されるので、液晶分子の屈折率異方性が補償され、その結果、色ずれが防止される。
【００３２】
また、このような本発明の画素電極構造において、画素電極の歪みがないため、ディスクリネーションラインの発生が抑制され、特に発生するとしても容易に除去され得る。
【００３３】
従って、本発明のＦＦＳモードＬＣＤは、色ずれを防止することができるとともに、ディスクリネーションラインを防止又は容易に除去することができ、よって優れた画質を提供することができる。なお、本発明のＦＦＳモードＬＣＤは、前述した実施例のみに限られるものではない。
【００３４】
詳しくは、前述した実施例では、画素電極に設けられる上部スリットが＋θの傾きを有し、かつ下方に設けられる下部スリットが−θの傾きを有するように形成される。しかしながら、上部スリットが−θの傾きを有し、かつ下部スリットが＋θの傾きを有するように形成してもよい。この場合も、前述した実施例と同様の効果が得られる。
【００３５】
また、図８に示すように、各画素の画素電極２９に設けられる上部スリットＳ２と下部スリットＳ３は、同じ列での隣接する画素間に同じ傾きを有するように形成されるが、同じ行での隣接する画素間には、反対の傾きを有するように形成される。
【００３６】
さらに、図９に示すように、共通信号線３０は、電場方向により画素を上下に区分する軸、すなわち画素電極２９の基準スリットＳ１の下部にゲートバスラインと平行に配置してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、画素電極を複数個のスリットを有する構造で形成するとともに、前記スリットを曲げることなく、基準スリット、又は上下部スリットを区分する軸を基準として相互対称の傾きを有するように形成することにより、ＦＦＳモードＬＣＤでの色ずれを防止することができるとともに、ディスクリネーションラインの発生を抑制したり、発生するとしても容易に除去することができる。したがって、改善した画面品位を有するＦＦＳモードＬＣＤを実現することができる。
【００３８】
本発明は、本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。前述の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例のみに限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置を示す平面図である。
【図２】従来技術による色ずれを除去するための画素電極構造を示す平面図である。
【図３】同じく、平面図である。
【図４】本発明の実施例によるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置を示す平面図である。
【図５】同じく、平面図である。
【図６】本発明の実施例によるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置の駆動を説明するための平面図である。
【図７】同じく、平面図である。
【図８】本発明の他の実施例によるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置を示す平面図である。
【図９】本発明の更に他の実施例によるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置を示す平面図である。
【符号の説明】
２０  下部基板
２１  ゲートバスライン
２３  データバスライン
２９  画素電極
３０  共通信号線
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ  液晶分子
Ｓ１  基準スリット
Ｓ２  上部スリット
Ｓ３  下部スリット
Ｓ４  ダミースリット
【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】
0003826217.tif 000008
【図８】
0003826217.tif 000009
【図９】
0003826217.tif 000010