JP2011186458A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低階調における色再現性を高め、かつ高階調における輝度を高めることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する第１基板と第２基板、前記第１基板上に配置される複数の信号線、前記複数の信号線に接続されて、互いに分離されている第１画素電極と第２画素電極、及び前記第１基板と前記第２基板との間に介されて、液晶分子を含む液晶層を含み、前記第１副画素電極が占める領域に配置される液晶層に充電される電圧は、前記第２副画素電極が占める領域に配置される液晶層に充電される電圧より低く、前記第１副画素電極の一部と前記第２副画素電極が占める領域は第１色を表示し、前記第１副画素電極の残り一部が占める領域は第２色を表示する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、現在、最も幅広く使用されている平板表示装置の一つであって、画素電極と共通電極など電界生成電極が形成されている二枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層とからなり、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これを通じて液晶層の液晶分子の配向を決定して入射光の偏光を制御することにより画像を表示する。

液晶表示装置の表示品質を高めるために、高いコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）と優れた広視野角、速い応答速度を有する液晶表示装置の実現が必要である。

また、光の透過率が高い液晶表示装置の実現が要求される。液晶表示装置の光の透過率を高めるために、各画素を赤色、緑色、青色などの三原色と白色などの四つの画素で実現する方法が開発された。しかし、一画素領域でそれぞれ三原色のうちのいずれか一つまたは白色を表示する場合、低階調における色再現性が劣る恐れがある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、低階調における色再現性を高め、かつ高階調における輝度を高めることができる液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する第１基板と第２基板、前記第１基板上に配置される複数の信号線、及び前記複数の信号線に接続され、互いに分離されている第１画素電極と第２画素電極を含み、前記第１画素電極及び前記第２画素電極は複数の枝電極を含み、前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極は交互に配置され、前記第１画素電極及び前記第２画素電極は、隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極との間の間隔が第１距離である第１領域と、隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極との間の間隔が前記第１距離より小さい第２距離である第２領域とを含み、前記第１領域の一部と前記第２領域は第１色を表示し、前記第１領域の残り一部は第２色を表示する。

前記第１色は基本色のうちのいずれか一つであり、前記第２色は白色または黄色とすることができる。

前記第１色を表示する領域にはカラーフィルタを配置し、前記第２色を表示する領域にはカラーフィルタを除去することがことができる。

前記カラーフィルタは前記第１基板上に配置することができる。

前記カラーフィルタは前記信号線と前記画素電極との間に配置し、前記第２色を表示する領域には透明な有機絶縁膜を配置することができる。

前記カラーフィルタは前記第２基板上に配置することができる。

前記第２色を表示する面積は、前記第１画素電極及び前記第２画素電極が占める全体面積の２０％以内とすることができる。

前記第１領域のうちの前記第２色を表示する領域の面積は、前記第１領域のうちの前記第１色を表示する領域の面積の１／２以下とすることができる。

前記液晶表示装置は、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層をさらに含み、前記液晶層の液晶分子は、電界がない状態でその長軸が前記第１基板と前記第２基板の表面に対して垂直をなすことができる。

前記第１領域は、互いに隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極との間の間隔が前記第１距離より大きい第３距離である第３領域をさらに含み、前記第１領域のうちの前記第２色を表示する領域は前記第３領域とすることができる。

前記第３領域の面積は、前記第２領域の面積と同一であるか、または小さく、前記第１領域のうちの互いに隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極との間の間隔が前記第１距離である領域の面積は、前記第３領域の面積の３倍以上とすることができる。

上記目的を達成するためになされた本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する第１基板と第２基板、前記第１基板上に配置される複数の信号線、前記複数の信号線に接続されて、互いに分離されている第１副画素電極と第２副画素電極を含む画素電極、及び前記第１基板と前記第２基板との間に介されて、液晶分子を含む液晶層を含み、前記第１副画素電極が占める領域に配置される液晶層に充電される電圧は、前記第２副画素電極が占める領域に配置される液晶層に充電される電圧より低く、前記第１副画素電極の一部と前記第２副画素電極が占める領域は第１色を表示し、前記第１副画素電極の残り一部が占める領域は第２色を表示する。

前記第２色を表示する面積は、前記第１画素電極及び前記第２画素電極が占める全体面積の２０％以内とすることができる。

前記第１画素電極が占める領域のうちの前記第２色を表示する領域の面積は、前記第１画素電極が占める領域のうちの前記第１色を表示する領域の面積の１／２以下とすることができる。

本発明の一実施形態によれば、液晶表示装置の透過率が低くなったり、解像度が低下したりすることなく、色再現性を高く維持することができ、特に低階調における色再現性を高め、かつ高階調における輝度を高めることができる。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示した配置図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示した配置図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示した配置図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示した配置図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構造及び一画素を示す等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の簡略な断面図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。 図６の液晶表示装置のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置の構造及び一画素を示す等価回路図である。 本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。 図９の液晶表示装置のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。 図１１に示した液晶表示装置のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の一実験例による電圧−透過率曲線を示すグラフである。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。

図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるという場合、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるという場合には、中間に他の部分がないことを意味する。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について、図面を参照して簡略に説明する。

図１Ａ及び図１Ｂ、そして図２及び図３は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構造を概略的に示した配置図である。

図１Ａを参照すると、本発明の実施形態に係る液晶表示装置は、第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）を含む。第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）は、それぞれハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）を含む。同一の条件でハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）に配置されている液晶層に加えられる電界の強さは、ロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）に配置されている液晶層に加えられる電界の強さより大きい。

第１画素（ＰＸａ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第１色（Ｃａ）を表示し、第２画素（ＰＸｂ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第２色（Ｃｂ）を表示し、第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第３色（Ｃｃ）を表示する。第１画素（ＰＸａ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部、第２画素（ＰＸｂ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部、及び第３画素（ＰＸｃ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部は、第４色（Ｃｄ）を表示する。ここで、第１色（Ｃａ）、第２色（Ｃｂ）、及び第３色（Ｃｃ）は赤色、青色、及び緑色のうちのいずれか一つとすることができ、第４色（Ｃｄ）は白色または黄色とすることができる。第１色（Ｃａ）、第２色（Ｃｂ）、及び第３色（Ｃｃ）を表示する領域にはカラーフィルタを配置することができる。また、第４色（Ｃｄ）を表示する領域にはカラーフィルタを除去することができ、白色カラーフィルタまたは黄色カラーフィルタを配置することも可能である。第４色（Ｃｄ）を表示する領域は、第１色（Ｃａ）、第２色（Ｃｂ）、及び第３色（Ｃｃ）を表示するロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の周縁に配置されている。この時、第４色（Ｃｄ）を表示する領域の面積は、各画素領域（ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ）の面積の２０％以内であるのが好ましい。

図１Ｂを参照ると、本実施形態に係る液晶表示装置は、図１Ａに示した実施形態による液晶表示装置と類似している。

図１Ｂを参照すると、本発明の実施形態に係る液晶表示装置は、第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）を含む。第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）は、それぞれハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）、中間画素領域（ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ）、及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）を含む。同一の条件下でハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）に配置されている液晶層に加えられる電界の強さは相対的に最も大きく、ロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）に配置されている液晶層に加えられる電界の強さは相対的に最も小さく、中間画素領域（ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ）に配置されている液晶層に加えられる電界の強さは、ロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の液晶層に加えられる電界の強さより大きく、ハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）の液晶層に加えられる電界の強さより小さい。

第１画素（ＰＸａ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）と中間画素領域（ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ）は第１色（Ｃａ）を表示し、第２画素（ＰＸｂ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）と中間画素領域（ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ）は第２色（Ｃｂ）を表示し、第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）と中間画素領域（ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ）は第３色（Ｃｃ）を表示する。第１画素（ＰＸａ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）、第２画素（ＰＸｂ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）、第３画素（ＰＸｃ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）はそれぞれ第４色（Ｃｄ）を表示する。ここで、第１色（Ｃａ）、第２色（Ｃｂ）、及び第３色（Ｃｃ）は赤色、青色、及び緑色のうちのいずれか一つとすることができ、第４色（Ｃｄ）は白色または黄色とすることができる。第１色（Ｃａ）、第２色（Ｃｂ）、及び第３色（Ｃｃ）を表示する領域にはカラーフィルタが配置される。また、第４色（Ｃｄ）を表示する領域にはカラーフィルタを除去することができ、白色カラーフィルタまたは黄色カラーフィルタを配置することも可能である。この時、第４色（Ｃｄ）を表示する領域の面積は、各画素領域（ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ）の面積の２０％以内であるのが好ましい。

図２を参照すると、本実施形態に係る液晶表示装置は、図１に示した実施形態による液晶表示装置と類似している。

本実施形態に係る液晶表示装置は、第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）を含み、第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）は、それぞれハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）を含む。

第１画素（ＰＸａ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第１色（Ｃａ）を表示し、第２画素（ＰＸｂ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第２色（Ｃｂ）を表示し、第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第３色（Ｃｃ）を表示する。第１画素（ＰＸａ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部、第２画素（ＰＸｂ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部、第３画素（ＰＸｃ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部は第４色（Ｃｄ）を表示する。この時、第４色（Ｃｄ）を表示する領域の面積は、各画素領域（ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ）の面積の２０％以内であるのが好ましい。

しかし、各画素（ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の配置は、図１に示した実施形態による液晶表示装置と異なる。本実施形態に係る液晶表示装置のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）は画素領域の上下に配置されており、第４色（Ｃｄ）を表示する領域の周辺に第１色（Ｃａ）、第２色（Ｃｂ）、及び第３色（Ｃｃ）を表示する領域が配置されている。

次に、図３を参照すると、本実施形態に係る液晶表示装置は、図１に示した実施形態による液晶表示装置と類似している。

本実施形態に係る液晶表示装置は、第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）を含み、第１画素（ＰＸａ）、第２画素（ＰＸｂ）、及び第３画素（ＰＸｃ）は、それぞれハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）を含む。

第１画素（ＰＸａ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第１色（Ｃａ）を表示し、第２画素（ＰＸｂ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第２色（Ｃｂ）を表示し、第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）とロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の一部は第３色（Ｃｃ）を表示する。第１画素（ＰＸａ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部、第２画素（ＰＸｂ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部、及び第３画素（ＰＸｃ）のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の残り一部は第４色（Ｃｄ）を表示する。この時、第４色（Ｃｄ）を表示する領域の面積は、各画素領域（ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ）の面積の２０％以内であるのが好ましい。

しかし、各画素（ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の配置は、図１に示した実施形態による液晶表示装置と異なる。本実施形態に係る液晶表示装置のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）は、ロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）によって囲まれている。第４色（Ｃｄ）を表示する領域は、第１色（Ｃａ）、第２色（Ｃｂ）、及び第３色（Ｃｃ）を表示するロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）の周縁に配置されている。

以下、図４乃至図７を参照して、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構造及び一画素を示す等価回路図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の簡略な断面図であり、図６は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図であり、図７は、図６の液晶表示装置のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。

図４を参照すると、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００、及び二つの表示板（１００、２００）の間に挿入されている液晶層３を含む。各画素（ＰＸ）は、信号線（図示せず）に接続されたスイッチング素子（図示せず）、及びこれに接続された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｌｃ）と第１及び第２ストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔａ、Ｑｓｔｂ）を含む。第１及び第２ストレージキャパシタ（Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂ）は必要に応じて省略することができる。

液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）は、下部表示板１００の第１画素電極（ＰＥａ）と第２画素電極（ＰＥｂ）を二つの端子とし、第１及び第２画素電極（ＰＥａ、ＰＥｂ）の間の液晶層３は誘電体として機能する。

液晶層３は誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子は、電界がない状態でその長軸が二つの表示板の表面に対して垂直となるように配向されていることができる。

液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の補助的な役割を果たす第１及び第２ストレージキャパシタ（Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂ）は、下部表示板１００に具備された別途の電極（図示せず）が第１及び第２画素電極（ＰＥａ、ＰＥｂ）それぞれと絶縁体を介在して重畳して形成されることができる。

一方、色表示を実現するためには、各画素（ＰＸ）が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つまたはそれ以上を固有に表示して、これら基本色の空間的、時間的な作用により所望の色が認識されるようにする。基本色の例としては赤色、緑色、青色など三原色と、白色または黄色が挙げられる。

図５を参照して、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の駆動方法の一例について説明する。

図４及び図５を参照すると、第１画素電極（ＰＥａ）と第２画素電極（ＰＥｂ）に互いに異なる電圧が印加されると、第１画素電極（ＰＥａ）と第２画素電極（ＰＥｂ）に印加された互いに異なる二つの電圧の差は、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の充電電圧、即ち、画素電圧として現れる。液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の両端に電位差が生じれば、図５に示したように表示板１００、２００の表面に平行な電界が第１画素電極（ＰＥａ）と第２画素電極（ＰＥｂ）との間の液晶層３に生成される。液晶分子３１ら正の誘電率異方性を有する場合、液晶分子３１はその長軸が電界の方向に対して平行となるように傾き、その傾斜程度は画素電圧の大きさによって異なる。また、液晶分子３１の傾斜程度によって液晶層３を通過する光の偏光の変化程度が変わる。このような偏光の変化は、偏光子によって光の透過率の変化として現れ、これによって画素（ＰＸ）は所望の所定の輝度を表示する。

次に、図６及び図７を参照して、図４及び図５を参照して説明した液晶表示装置の一例について詳細に説明する。

図６及び図７を参照すると、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００、及びこれら二つの表示板（１００、２００）の間に挿入されている液晶層３を含む。

最初に、下部表示板１００について説明する。

絶縁基板１１０の上に複数のゲート線（ｇａｔｅ ｌｉｎｅ）１２１、複数の維持電極線（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｌｉｎｅ）１３１ａ、及び複数の電源線（ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙｉｎｇ ｌｉｎｅ）１３１ｂを含む複数のゲート導電体が形成されている。

ゲート線１２１はゲート信号を伝達し、主に横方向に延びており、各ゲート線１２１は上部に突出した複数対の第１及び第２ゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４ａ、１２４ｂ）を含む。

維持電極線１３１は所定電圧の印加を受け、主に横方向に延びている。各維持電極線１３１は隣接する二つのゲート線１２１の間に位置し、下側に位置するゲート線１２１にさらに近接している。

ゲート導電体（１２１、１３１ａ、１３１ｂ）は、単一膜または多重膜構造を有することができる。

ゲート導電体（１２１、１３１ａ、１３１ｂ）の上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。

ゲート絶縁膜１４０の上には、水素化非晶質または多結晶シリコンなどからなる複数対の第１及び第２島型半導体（１５４ａ、１５４ｂ）が形成されている。第１及び第２半導体（１５４ａ、１５４ｂ）はそれぞれ第１及び第２ゲート電極（１２４ａ、１２４ｂ）の上に位置する。

それぞれの第１半導体１５４ａの上には一対の島型オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ）が形成されており、それぞれの第２半導体１５４ｂの上にも一対の島型オーミックコンタクト部材（図示せず）が形成されている。オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ）は、リンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質、またはシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）で形成することができる。

オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ）及びゲート絶縁膜１４０の上には、第１ソース電極１７３ａを含むデータ線１７１と、第１及び第２ドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）、第２ソース電極１７３ｂを含むデータ導電体が形成されている。

データ線１７１はデータ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線１２１、維持電極線１３１ａ、及び電源線１３１ｂと交差する。

第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂは、それぞれ棒状の一端部と、面積の広い第１拡張部１７７ａ及び第２拡張部１７７ｂを含む。

第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極（１７５ａ／１７５ｂ）の棒状の一端部は、第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂを中心に第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂと対向し、曲がった第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂによって一部が囲まれている。

第２ソース電極１７３ｂの一端部１７６は、ゲート線１４０に形成されているコンタクトホール１４１を通じて電源線１３１ｂと物理的、電気的に接続されて、一定の大きさの電圧の印加を受ける。

データ導電体（１７１、１７３ｂ、１７５ａ、１７５ｂ）は、単一膜または多重膜構造を有することができる。

オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ）は、その下の半導体（１５４ａ、１５４ｂ）と、その上のデータ導電体（１７１ａ、１７１ｂ、１７５ａ、１７５ｂ）との間にだけ存在して、これらの間の接触抵抗を低くする。半導体（１５４ａ、１５４ｂ）にはソース電極（１７３ａ、１７３ｂ）とドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）との間をはじめとして、データ導電体（１７１ａ、１７１ｂ、１７５ａ、１７５ｂ）によって覆われないで露出した部分がある。

データ導電体（１７１ａ、１７１ｂ、１７５ａ、１７５ｂ）及び露出した半導体１５４ａ、１５４ｂ）部分の上には、下部保護膜１８０ｐが形成されている。

下部保護膜１８０ｐは、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物で形成され、上部に形成されるカラーフィルタ２３０の成分が、下部に形成された薄膜トランジスタに拡散することを防止することができる。

下部保護膜１８０ｐの上には複数のカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色、及び青色の三原色など基本色のうちの一つを表示でき、三原色のうちの一つを表示する顔料を含む有機物で形成することができる。

カラーフィルタ２３０は画素領域の一部で除去されている。カラーフィルタ２３０が除去されている領域は白色または黄色を表示する。

図示した実施形態では下部表示板１００にカラーフィルタ２３０が形成されているが、他の実施形態では上部表示板２００にカラーフィルタ２３０を形成することも可能である。

下部保護膜１８０ｐ及び複数のカラーフィルタ２３０の上には上部保護膜１８０ｑが形成されている。上部保護膜１８０ｑは有機絶縁膜からなり、感光性を有する有機物質で形成することができる。また、上部保護膜１８０ｑは、画素電極１９１とデータ線１７１とのカップリング現象を減少させ、基板を平坦化するために、１．０μｍ以上に形成するのが好ましい。上部保護膜１８０ｑは、カラーフィルタ２３０が浮き立つのを防止し、カラーフィルタ２３０から流入する溶剤（ｓｏｌｖｅｎｔ）のような有機物による液晶層３の汚染を抑制して、画面駆動時に生じうる残像のような不良を防止する。

上部保護膜１８０ｑ及び下部保護膜１８０ｐには、第１ドレイン電極１７５ａの第１拡張部１７７ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂの第２拡張部１７７ｂを露出する複数のコンタクトホール（１８５ａ、１８５ｂ）が形成されている。

上部保護膜１８０ｑの上にはＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）またはＩＺ Ｏ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）などの透明な導電物質や、アルミニウム、銀、クロム、またはその合金などの反射性金属からなる複数対の第１及び第２画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）を含む複数の画素電極１９１が形成されている。

一画素電極１９１の全体的な外郭形状は四角形であり、第１及び第２画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）は複数の枝部を含む。第１及び第２画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）の枝部は、一定の間隔をおいて互いに噛み合って交互に配置されて、櫛の歯状をなす。枝部がゲート線１２１または仮想的な横中央線（図示せず）となす角は、ほぼ４５度とすることができる。仮想的な横中央線は、画素領域を概ね上下半分で分ける線である。

画素領域は、仮想的な横中央線を境界として上下の二つの副領域に分けられる。各副領域は第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ１）が相対的に最も狭い第１領域（ＨＡ）、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ２）が第１領域（ＨＡ）より広い第２領域（ＭＡ）、及び第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ３）が最も広い第３領域（ＬＡ）を含む。即ち、第２領域（ＭＡ）において、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ２）は、第１領域（ＨＡ）における第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ１）より広く、第３領域（ＬＡ）における第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ３）より狭い。例えば、第１領域（ＨＡ）の第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ１）は約８．５μｍ〜９．５μｍ、さらに具体的に約９μｍ程度とすることができ、第２領域（ＭＡ）の第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ２）は約１４．５μｍ〜１５．５μｍ、さらに具体的に約１５μｍとすることができ、第３領域（ＬＡ）の第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔（ｄ３）は約１８．５μｍ〜１９．５μｍ、さらに具体的に約１９μｍとすることができる。

上述したカラーフィルタ２３０は、第１領域（ＨＡ）及び第２領域（ＭＡ）に配置されており、第３領域（ＬＡ）では除去されている。この時、カラーフィルタ２３０が除去されている第３領域（ＬＡ）の面積は、画素領域の２０％以内であるのが好ましい。また、カラーフィルタ２３０が除去されている第３領域（ＬＡ）の面積は、第１領域（ＨＡ）の面積と同一であるか、または小さいのが好ましく、第２領域（ＭＡ）の面積の１／３以下であるのが好ましい。

例えば、図１Ａの第１画素（ＰＸａ）と図６とを対応付けると、図１Ａの第１色（Ｃａ）を表示するハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）は図６の第１領域（ＨＡ）に対応しており、図１Ａのロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）のうち第１色（Ｃａ）を表示する部分は図６の第２領域（ＭＡ）に対応しており、図１Ａのロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）のうち第４色（Ｃｄ）を表示する部分は図６の第３領域（ＬＡ）に対応している。図１Ａのその他の第２画素（ＰＸｂ）及び第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）も同様に各第１領域（ＨＡ）、第２領域（ＭＡ）及び第３領域（ＬＡ）に対応している。

また、図１Ｂの第１画素（ＰＸａ）と図６とを対応付けると、図１Ｂの第１色（Ｃａ）を表示するハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）は図６の第１領域（ＨＡ）に対応しており、図１Ｂの第１色（Ｃａ）を表示する中間画素領域（ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ）は図６の第２領域（ＭＡ）に対応しており、図１Ｂのロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）のうち第４色（Ｃｄ）を表示する部分は図６の第３領域（ＬＡ）に対応している。図１Ｂのその他の第２画素（ＰＸｂ）及び第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）、中間画素領域（ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）も同様に各第１領域（ＨＡ）、第２領域（ＭＡ）及び第３領域（ＬＡ）に対応している。

第１／第２画素電極（１９１ａ／１９１ｂ）は、コンタクトホール（１８５ａ／１８５ｂ）を通じて第１／第２ドレイン電極（１７５ａ／１７５ｂ）と物理的、電気的に接続されており、第１／第２ドレイン電極（１７５ａ／１７５ｂ）から電圧の印加を受ける。第１及び第２副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）は、その間の液晶層３部分と共に液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）を構成する。

第１画素電極１９１ａは第１ドレイン電極１７５ａからデータ電圧の印加を受け、第２画素電極１９１ｂは第２ドレイン電極１７５ｂから電源線１３１ｂに流れる一定の大きさの電圧の印加を受ける。この時、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂに印加される電圧の差は、画素（ＰＸ）が表示しようとする輝度に対応する電圧であり、基準電圧に対してそれぞれ極性が互いに反対でありうる。

第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂにそれぞれ電圧が印加されると、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂに印加される電圧の差によって第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の液晶分子３１に電界が印加される。この時、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔が最も狭い第１領域（ＨＡ）に配置されている液晶分子３１に加えられる電界の強さが最も大きく、第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂとの間の間隔が最も狭い第３領域（ＬＡ）に配置されている液晶分子３１に加えられる電界の強さが最も小さく、第２領域（ＭＡ）に配置されている液晶分子３１に加えられる電界の強さは、第１領域（ＨＡ）と第３領域（ＬＡ）に配置されている液晶分子３１に加えられる電界の強さの間の値を有するようになる。

このように、一つの画素（ＰＸ）領域を液晶層３に加えられる電界が強さの異なる三つの領域（ＨＡ、ＭＡ、ＬＡ）に分けることにより、液晶分子の整列方向を異なるようにして、左右視野角方向における視認性を改善することができる。

次に、上部表示板２００について説明する。

透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板２１０の上に遮光部材（ｌｉｇｈｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）２２０が形成されている。遮光部材２２０は、画素電極１９１の間の光漏れを防止し、画素電極１９１と対向する開口領域を定義する。遮光部材２２０は下部表示板１００に配置することもできる。

基板２１０及び遮光部材２２０の上には蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。蓋膜２５０は（有機）絶縁物で形成することができ、遮光部材２２０の顔料成分が液晶層３に露出することを防止し、平坦面を提供する。蓋膜２５０は省略可能である。

下部表示板１００と上部表示板２００の内側面には配向膜（図示せず）が塗布されており、垂直配向膜とすることができる。

表示板１００、２００の外側面には偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が備えられていられる。

下部表示板１００と上部表示板２００との間に挿入されている液晶層３は、正の誘電率異方性を有する液晶分子３１を含み、液晶分子３１は、電界がない状態でその長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して垂直となるように配向されることができる。

第１及び第２画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）に極性が互いに異なる二つの電圧を印加すると、表示板１００、２００の表面にほぼ平行する電界（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）が生成される。このことにより、初期に表示板１００、２００の表面に対して垂直に配向されていた液晶層３の液晶分子が電界に応答して、その長軸が電界の方向に平行する方向に傾き、液晶分子の傾斜程度によって液晶層３への入射光の偏光の変化程度が変わる。このような偏光の変化は偏光子によって透過率の変化として現れ、これを通じて液晶表示装置は映像を表示する。

このように、垂直配向された液晶分子３１を用いれば、液晶表示装置のコントラスト比を大きくすることができ、広視野角の実現が可能である。また、一画素（ＰＸ）に基準電圧に対する極性が互いに異なる二つの電圧を印加することにより、駆動電圧を高め、応答速度を早くすることができる。また、キックバック電圧の影響がなくなって、フリッカー現象などを防止することができる。

なお、表示板１００、２００に対して垂直配向された液晶分子３１を用いる場合、液晶表示装置のコントラスト比を大きくすることができ、広視野角の実現が可能である。また、正の誘電率異方性を有する液晶分子３１は、負の誘電率異方性を有する液晶分子に比べて、誘電率異方性が大きく、回転粘度が低くて、速い応答速度を得ることができる。

また、上述したように、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の一つの画素（ＰＸ）を、液晶層３に加えられる電界が強さの異なる少なくとも二つの領域、より具体的に三つの領域（ＨＡ、ＭＡ、ＬＡ）に分けることにより、液晶分子の整列方向を異なるようにして、左右視野角方向における視認性を改善することができる。

図示した実施形態においては、液晶表示装置の一つの画素（ＰＸ）を、液晶層３に加えられる電界が強さの異なる三つの領域（ＨＡ、ＭＡ、ＬＡ）に分けたが、液晶層３に加えられる電界の強さが大きい領域と小さい領域の二つの領域に分けることもできる。この場合、カラーフィルタ２３０は液晶層３に加えられる電界の強さが大きい領域に配置され、また、液晶層３に加えられる電界の強さが小さい領域のうちの一部にだけ配置され、残り一部では除去されることができる。この場合、一画素領域内で電界の強さが小さい領域のうちのカラーフィルタが配置されない領域の面積は、画素領域の全体面積の２０％以内であり、電界の強さが小さい領域のうちのカラーフィルタが配置される領域の１／２以下であるのが好ましい。

また、カラーフィルタ２３０は、液晶層３に加えられる電界の強さが相対的に大きい第１領域（ＨＡ）及び第２領域（ＭＡ）にだけ配置され、液晶層３に加えられる電界の強さが相対的に小さい第３領域（ＬＡ）では除去されている。液晶層３に加えられる電界の強さが最も小さい第３領域（ＬＡ）の場合、低階調では光が透過せず、高階調だけで光が透過する。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置の場合、低階調においては、第１領域（ＨＡ）と第２領域（ＭＡ）だけで光が透過することにより、カラーフィルタ２３０を通過した光が表示されて、色再現性が高まり、中間階調以上の高階調においては、第１領域（ＨＡ）、第２領域（ＭＡ）、及び第３領域（ＬＡ）の全てで光が透過することにより、カラーフィルタ２３０を通過した光とカラーフィルタ２３０が除去された第３領域（ＬＡ）の光が表示されて、輝度が高まるようになる。したがって、低階調における色再現性を高めながら、高階調における輝度を高めることができる。

以下、図８乃至図１０を参照して、本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置について説明する。図８は、本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置の構造及び一画素を示す等価回路図であり、図９は、本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図であり、図１０は、図９の液晶表示装置のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。

図８に示したように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００、及びその間に挿入されている液晶層３を含む。

液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）は、下部表示板１００の副画素電極（ＰＥａ／ＰＥｂ）と上部表示板２００の共通電極（ＣＥ）とを二つの端子とし、副画素電極（ＰＥａ／ＰＥｂ）と共通電極２７０との間の液晶層３は誘電体として機能する。一対の副画素電極（ＰＥａ／ＰＥｂ）は互いに分離されており、一つの画素電極（ＰＥ）を形成する。共通電極（ＣＥ）は上部表示板２００の全面に形成されており、共通電圧の印加を受ける。液晶層３は負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子は、電界がない状態でその長軸が二つの表示板の表面に対して垂直となるように配向されることができる。

一方、色表示を実現するためには、各画素が赤色、緑色、青色など三原色のような基本色と白色または黄色のうちの少なくとも二つを固有に表示するが、第１画素電極（ＰＥａ）が占める領域と第２画素電極（ＰＥｂ）が占める領域のうちの一部は基本色のうちの一つを表示し、第２画素電極（ＰＥｂ）が占める残り領域は白色または黄色を表示することができる。

表示板（１００、２００）の外側面には偏光子（図示せず）が備えられており、二つの偏光子の偏光軸は直交することができる。反射型液晶表示装置の場合には二つの偏光子のうちの一つを省略することができる。直交偏光子の場合、電界がない液晶層３への入射光を遮断する。

次に、図９及び図１０を参照して、図８に示した液晶表示装置の具体的な例について詳細に説明する。

最初に、下部表示板１００について説明する。

絶縁基板１１０の上に複数のゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）及び容量電圧線１３１を含む複数のゲート導電体が形成されている。第１ゲート線１２１ａは第１ゲート電極１２４ａ及び第２ゲート電極１２４ｂを含み、第２ゲート線１２１ｂは第３ゲート電極１２４ｃを含む。

容量電圧線１３１は、一定の容量電圧を伝達し、画素の上部に配置されて、ゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）と実質的に平行に延びた幹線（ｓｔｅｍ）と、これから延び出た複数の枝線（ｂｒａｎｃｈ）を含む。各枝線は、縦部１３４、横部１３５、容量電極１３７を含み、幹線は上下に面積が広い維持電極１３３を含む。縦部１３４は幹線から下へまっすぐ延びており、横部１３５は縦部１３４と垂直を成している。容量電極１３７は、横部１３５の中心から右側縦部１３４に至るまで、横部１３５から下へ突出している。容量電圧線１３１の形状及び配置は多様な形態に変更できる。

ゲート導電体（１２１ａ、１２１ｂ、１３１）の上にはゲート絶縁膜１４０が形成されている。

ゲート絶縁膜１４０の上には線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は、主に縦方向に延びている幹部と、第１ゲート電極１２４ａ、第２ゲート電極１２４ｂ、及び第３ゲート電極１２４ｃに向かって延び出た複数の第１枝部１５４ａ、第２枝部１５４ｂ、及び第３枝部１５４ｃを含む。複数の第１枝部１５４ａ、第２枝部１５４ｂ、及び第３枝部１５４ｃは、それぞれ第１ゲート電極１２４ａ、第２ゲート電極１２４ｂ、及び第３ゲート電極１２４ｃの上に配置されている第１〜第３素子部（図示せず）を含む。第３枝部１５４ｃは延長されて第４枝部１５７を形成する。

半導体（１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ、１５７）の上には突出部１６４ｂを含む線状オーミックコンタクト部材１６１、第１島型オーミックコンタクト部材（図示せず）、第２島型オーミックコンタクト部材（図示せず）、及び第３島型オーミックコンタクト部材（図示せず）、及び第４島型オーミックコンタクト部材１６７が形成されている。線状オーミックコンタクト部材は、第１島型オーミックコンタクト部材と対をなして半導体の第１突出部の上に配置されている第１突出部（図示せず）、第２島型オーミックコンタクト部材と対をなして半導体の第２突出部の上に配置されている第２突出部（図示せず）、及び第３島型オーミックコンタクト部材と対をなして半導体の第３突出部の上に配置されている第３突出部（図示せず）を含む。

オーミックコンタクト部材（１６１、１６７）及びゲート絶縁膜１４０の上には、複数のデータ線１７１、複数の第１ドレイン電極１７５ａと第２ドレイン電極１７５ｂ、第３ソース電極１７３ｃ、及び第３ドレイン電極１７５ｃを含むデータ導電体が形成されている。

データ線１７１は、複数の第１ソース電極１７３ａ及び第２ソース電極１７３ｂを含む。

第１〜第３ドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）は、広い一端部の第１〜第３拡張部（１７７ａ、１７７ｂ、１７７ｃ）と、棒状の他端部とを含む。第１ドレイン電極１７５ａ、第２ドレイン電極１７５ｂ、及び第３ドレイン電極１７５ｃの棒状の端部は、第１ソース電極１７３ａ、第２ソース電極１７３ｂ、及び第３ソース電極１７３ｃによって一部が囲まれている。第３ソース電極１７３ｃは第２ドレイン電極１７５ｂの第２拡張部１７７ｂに接続されている。

半導体（１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ、１５７）は、データ線１７１、第１〜第３電極部材（１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）、及びその下のオーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ、１６７ｃ）と実質的に同一の平面形状である。しかし、線状半導体は、ソース電極（１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃ）とドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）との間をはじめとして、データ線１７１及びドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）によって覆われないで露出した部分がある。

データ導電体（１７１、１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ）及び露出した半導体（１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ）部分の上には下部保護膜１８０ｐが形成されている。

下部保護膜１８０ｐは、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物からなり、上に形成されるカラーフィルタ２３０の成分が下に形成された薄膜トランジスタに拡散するのを防止することができる。

下部保護膜１８０ｐの上には遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０はブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）ともいい、光漏れを防ぐ。図示した実施形態では下部表示板１００に遮光部材２２０が形成されているが、他の実施形態では上部表示板２００に遮光部材２２０を形成することも可能である。

下部保護膜１８０ｐ及び遮光部材２２０の上には複数のカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０は赤色、緑色、及び青色の三原色など基本色のうちの一つを表示でき、三原色のうちの一つを表示する顔料を含む有機物で形成することができる。

カラーフィルタ２３０は、二つのゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）が位置する領域から上下に拡張されており、画素の下部領域のうちの一部では除去されている。

図示した実施形態では下部表示板１００にカラーフィルタ２３０が形成されているが、他の実施形態では上部表示板２００にカラーフィルタ２３０を形成することも可能である。

下部保護膜１８０ｐ及び複数のカラーフィルタ２３０の上には上部保護膜１８０ｑが形成されている。上部保護膜１８０ｑは有機絶縁膜からなり、感光性を有する有機物質で形成できる。上部保護膜１８０ｑはカラーフィルタ２３０が浮き立つのを防止し、カラーフィルタ２３０から流入する溶剤のような有機物による液晶層３の汚染を抑えて、画面の駆動時に生じうる残像のような不良を防止する。

上部保護膜１８０ｑ及び下部保護膜１８０ｐには、第１ドレイン電極１７５ａの第１拡張部１７７ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂの第２拡張部１７７ｂを露出する複数のコンタクトホール（１８５ａ、１８５ｂ）が形成されており、上部保護膜１８０ｑ及び下部保護膜１８０ｐ、そしてゲート絶縁膜１４０には、容量電極１３７の一部分を露出する複数のコンタクトホール１８５ｃが形成されている。

上部保護膜１８０ｑの上には複数の画素電極１９１が形成されている。各画素電極１９１は、二つのゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）を介在して互いに分離されて、ゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）を中心に画素領域の上と下に配置され、列方向に隣接する第１画素電極１９１ａと第２画素電極１９１ｂを含む。各副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）の全体的な形状は四角形であり、横幹部及びこれと直交する縦幹部からなる十字型幹部を含む。各副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）が幹部によって四つの副領域に分けられれば、各副領域は微細枝部を含む。微細枝部は幹部とほぼ４５度または１３５度の角をなし、隣接する二つの副領域の微細枝部は互いに直交することができる。

第１画素電極１９１ａ及び第２画素電極１９１ｂは、第１コンタクトホール１８５ａ及び第２コンタクトホール１８５ｂを通じてそれぞれ第１ドレイン電極１７５ａまたは第２ドレイン電極１７５ｂと接続されており、第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂからデータ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された第１画素電極１９１ａ及び第２画素電極１９１ｂは、共通電極表示板２００の共通電極２７０と共に電界を生成することにより、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３の液晶分子の方向を決定する。このように決められた液晶分子の方向によって液晶層３を通過する光の輝度が変わる。この時、微細枝部の辺は電界をわい曲して、液晶分子３１の傾斜方向を決定する水平成分を作り出す。電界の水平成分は微細枝部の辺に対してほぼ平行する。したがって、液晶分子３１の傾斜方向はほぼ四つの方向になり、液晶分子３１の配向方向が異なる四つのドメインが液晶層３に形成される。このように液晶分子の傾斜方向を多様にすると、液晶表示装置の基準視野角が大きくなる。

一方、第２画素電極１９１ｂは、コンタクトホール１８５ｂを通じて第３ソース電極１７３ｃと物理的、電気的に接続されている。

容量電極１３７と第３ドレイン電極１７５ｃの拡張部１７７ｃは、ゲート絶縁膜１４０と半導体層１５７、１６７を介在して互いに重畳して減圧キャパシタを形成する。

画素電極１９１及び露出した上部保護膜１８０ｑの上には下部配向膜（図示せず）が形成されている。下部配向膜は垂直配向膜でありうる。

次に、上部表示板２００について説明する。

絶縁基板２１０の上に共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０の上には上部配向膜（図示せず）が形成されている。上部配向膜は垂直配向膜でありうる。

液晶層３は負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子は、電界がない状態でその長軸が二つの表示板（１００、２００）の表面に対して垂直となるように配向されている。

第１ゲート線１２１ａにゲートオン電圧が印加されると、第１ドレイン電極１７５ａ及び第２ドレイン電極１７５ｂを通じて第１画素電極１９１ａ及び第２画素電極１９１ｂにデータ線１７１に印加されたデータ電圧が印加される。この時、第１画素電極１９１ａ及び第２画素電極１９１ｂに印加されたデータ電圧は互いに同一である。第１及び第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃｂ）は共通電圧とデータ電圧との差ほど同一の値で充電される。

その後、第１ゲート信号線１２１ａに印加される電圧はゲートオン電圧からゲートオフ電圧に変わり、同時に第２ゲート線１２１ｂに印加される電圧はゲートオフ電圧からゲートオン電圧に変わると、第２画素電極１９１ｂから第３ソース電極１７３ｃを通じ、第３ドレイン電極１７５ｃに電荷が移動する。これにより、第２液晶キャパシタの充電電圧は低くなり、減圧キャパシタが充電される。第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃｂ）の充電電圧は減圧キャパシタの静電容量ほど低くなるので、第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃｂ）の充電電圧は第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ）の充電電圧より低くなる。

この時、二つの液晶キャパシタ（Ｃｌｃａ、Ｃｌｃａ）の充電電圧は互いに異なるガンマ曲線を現わし、一画素電圧のガンマ曲線はこれらを合成した曲線になる。正面での合成ガンマ曲線は最も適合するように定められた正面での基準ガンマ曲線と一致するようにし、側面での合成ガンマ曲線は正面での基準ガンマ曲線に最も近くなるようにする。このように映像データを変換することによって側面視認性が向上する。

また、本実施形態に係る液晶表示装置の一画素（ＰＸ）を、液晶層３に加えられる電界が強さの異なる二つの領域、具体的に液晶層３に加えられる電界の強さが相対的に大きい第１画素電極１９１ａが占める領域と、液晶層３に加えられる電界の強さが相対的に小さい第２画素電極１９１ｂが占める領域に分け、カラーフィルタ２３０は、液晶層３に加えられる電界の強さが大きい領域、第１画素電極１９１ａが占める領域と液晶層３に加えられる電界の強さが小さい領域、及び第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちの一部にだけ配置され、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちの残りでは除去されることができる。この時、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちのカラーフィルタが配置されない領域の面積は、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちのカラーフィルタが配置される領域の１／２以下であるのが好ましい。また、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちのカラーフィルタ２３０が除去されている領域の面積は、画素領域の面積の２０％以内であるのが好ましい。

例えば、図２の第１画素（ＰＸａ）と図９とを対応付けると、図２の第１色（Ｃａ）を表示するハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）は図９の第１画素電極１９１ａが占める領域に対応しており、図２のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）のうち第１色（Ｃａ）を表示する部分は図９の第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちカラーフィルタが配置されている領域に対応しており、図２のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）のうち第４色（Ｃｄ）を表示する部分は図９の第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちカラーフィルタが配置されていない領域に対応している。図２のその他の第２画素（ＰＸｂ）及び第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）も同様に図９に対応している。

このように、一画素領域を液晶層３に加えられる電界の強さが異なる二つの領域に分けて、液晶層３に加えられる電界の強さが小さい領域の一部ではカラーフィルタ２３０を除去することにより、低階調では色再現性が高まり、中間階調以上の高階調では輝度が高まるようになる。したがって、低階調における色再現性を高めながら、高階調における輝度を高めることができる。

上述した一実施形態に係る液晶表示装置の多くの特徴は、本実施形態による液晶表示装置にも適用可能である。

以下、図８に示した液晶表示装置の他の一例について、図８と共に図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図であり、図１２は、図１１に示した液晶表示装置のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図である。
図１１及び図１２を参照すると、本発明の他の一実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００、及びその間に挿入されている液晶層３を含む。

最初に、下部表示板１００について説明する。

基板１１０の上に複数対の第１及び第２ゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）と維持電極線１３１が形成されている。第１及び第２ゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）それぞれは、複数の第１及び第２ゲート電極（１２４ａ、１２４ｂ）を含む。

ゲート線（１２１ａ、１２１ｂ）及び維持電極線１３１の上にはゲート絶縁膜１４０が形成され、ゲート絶縁膜１４０の上には複数の島型半導体（１５４ａ、１５４ｂ）が形成され、半導体（１５４ａ、１５４ｂ）の上には複数の島型オーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ）が形成されている。

ゲート絶縁膜１４０及びオーミックコンタクト部材（１６３ａ、１６５ａ）の上には、複数対のデータ線（１７１、１７２）と、複数対の第１及び第２ドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）が形成されている。データ線（１７１、１７２）は全体にわたって一直線上に位置せず、一画素当り少なくとも二回折れている。具体的に、データ線（１７１、１７２）は、図１１に示すように縦方向に延びた第１縦部（１７１ａ、１７２ａ）、第１縦部（１７１ａ、１７２ａ）から右側に折れた後、横方向に延びた第１横部（１７１ｃ、１７２ｃ）、第１横部（１７１ｃ、１７２ｃ）から下方に折れた後、縦方向に延びた第２縦部（１７１ｂ、１７２ｂ）、及び第２縦部（１７１ｂ、１７２ｂ）から左側に折れた後、横方向に延びた第２横部（１７１ｄ、１７２ｄ）を含む。二つのデータ線（１７１、１７２）の第１縦部（１７１ａ、１７２ａ）と第２縦部（１７１ｂ、１７２ｂ）それぞれは、互いに平行で、互いに離隔している仮想の直線上に位置する。データ線１７１はゲート電極（１２４ａ、１２４ｂ）に向かって延びた複数の第１及び第２ソース電極（１７３ａ、１７３ｂ）を含む。

データ線（１７１、１７２）及びドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）と、露出した半導体（１５４ａ、１５４ｂ）部分の上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物からなる下部膜１８０ｐと、有機絶縁物からなる上部膜１８０ｑとを含む。有機絶縁物は４．０以下の誘電定数を有するのが好ましく、感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を有することもでき、平坦面を提供することも可能である。保護膜１８０は無機絶縁物または有機絶縁物などからなる単一膜構造を有することもできる。保護膜１８０の上部膜１８０ｑは、画素電極１９１とデータ線１７１、１７２とのカップリング現象を減少させ、基板を平坦化するために、１．０μｍ以上の厚さに形成するのが好ましい。

保護膜１８０には第１及び第２ドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）をそれぞれ露出する複数のコンタクトホール（１８５ａ、１８５ｂ）が形成されている。

保護膜１８０の上には第１及び第２副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）を含む複数の画素電極１９１が形成されている。

第１／第２副画素電極（１９１ａ／１９１ｂ）は、コンタクトホール（１８５ａ／１８５ｂ）を通じて第１／第２ドレイン電極（１７５ａ／１７５ｂ）と物理的、電気的に接続して、第１／第２ドレイン電極（１７５ａ／１７５ｂ）からデータ電圧の印加を受ける。一対の副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）には一つの入力映像信号に対して予め設定されている互いに異なるデータ電圧が印加されるが、その大きさは副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）の大きさ及び形状によって設定される。副画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）の面積は互いに異なることができる。一例に、第１副画素電極１９１ａは、第２副画素電極１９１ｂに比べて高い電圧の印加を受け、第２副画素電極１９１ｂより面積が小さい。ここで、第１副画素電極１９１ａと第２副画素電極１９１ｂとは、互いに間隔９１をおいて離隔されている。

一方、第１副画素電極１９１ａの横両境界は、それぞれ画素電極１９１を基準として外部に折れているデータ線１７１の第１縦部１７１ａと隣接するデータ線１７２の第２縦部１７２ｂに隣接して形成されており、所定間隔離隔して第１縦部１７１ａ及び第２縦部１７２ｂと平行となるように形成されている。つまり、第１副画素電極は第１データ線及び前記第２データ線のような平面の上に投影した時、これらの投影パターンは互いに離隔している。したがって、第１画素電極１９１ａはデータ線（１７１、１７２）と重畳せずに、データ線（１７１、１７２）と離隔しているので、第１画素電極１９１ａとデータ線（１７１、１７２）とのカップリング現象を減少させて、第１画素電極１９１ａとデータ線（１７１、１７２）のカップリングによって発生するクロストーク不良が防止される。

第２画素電極１９１ｂは、データ線１７１の一部１７１ｂと重畳し、データ線１７１と隣接するデータ線１７２の一部１７２ａと重畳する。このように、第２画素電極１９１ｂはデータ線１７１の一部１７１ｂ及び隣接するデータ線１７２の一部１７２ａと重畳するように広く形成されて、液晶表示装置の開口率を高めることができる。この時、第２画素電極１９１ｂがデータ線１７１及びドレイン電極１７５ｂと重畳する面積と、第２画素電極１９１ｂが隣接するデータ線１７２の一部１７２ａと重畳する面積は、約０．８：１〜約１．２:１であるのが好ましい。このように、第２画素電極１９１ｂがそれぞれ左右側に隣接するデータ線（１７１、１７２）と重畳する面積比率を調節することにより、第２画素電極１９１ｂがそれぞれ左右側に隣接するデータ線（１７１、１７２）と形成する寄生容量の大きさの差を小さくして、第２画素電極１９１ｂと隣接するデータ線（１７１、１７２）間の寄生容量の偏差によって発生するクロストーク不良を防止することができる。

次に、上部表示板２００について説明する。

絶縁基板２１０の上に遮光部材２２０、カラーフィルタ２３０、蓋膜２５０、及び共通電極２７０が順次に形成されている。

図示した実施形態では上部表示板２００に遮光部材２２０及びカラーフィルタ２３０が形成されているが、他の実施形態では下部表示板１００に遮光部材２２０及びカラーフィルタ２３０を形成することも可能である。

カラーフィルタ２３０は、第１画素電極１９１ａが占める領域と第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちの一部に配置されており、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちの残り領域では除去されている。この時、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちのカラーフィルタが配置されない領域の面積は、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちのカラーフィルタが配置される領域の１／２以下であるのが好ましい。また、第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちのカラーフィルタ２３０が除去されている領域の面積は、画素領域の面積の２０％以内であるのが好ましい。

例えば、図３の第１画素（ＰＸａ）と図１１とを対応付けると、図３の第１色（Ｃａ）を表示するハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）は図１１の第１画素電極１９１ａが占める領域に対応しており、図３のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）のうち第１色（Ｃａ）を表示する部分は図１１の第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちカラーフィルタが配置されている領域に対応しており、図３のロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）のうち第４色（Ｃｄ）を表示する部分は図１１の第２画素電極１９１ｂが占める領域のうちカラーフィルタが配置されていない領域に対応している。図３のその他の第２画素（ＰＸｂ）及び第３画素（ＰＸｃ）のハイ画素領域（ＰＸ_ｈｉｇｈ）及びロー画素領域（ＰＸ_ｌｏｗ）も同様に図１１に対応している。

このように、一画素領域を液晶層３に加えられる電界の強さが異なる二つの領域に分け、液晶層３に加えられる電界の強さが小さい領域の一部ではカラーフィルタ２３０を除去することにより、低階調では色再現性が高まり、中間階調以上の高階調では輝度が高まるようになる。したがって、低階調における色再現性を高めながら、高階調における輝度を高めることができる。

表示板（１００、２００）の内側面には配向（図示せず）が塗布されており、垂直配向膜でありうる。

表示板（１００、２００）の外側面には偏光子（図示せず）が備えられており、二つの偏光子の透過軸は直交し、このうちの一つの透過軸はゲート線１２１に対して平行するのが好ましい。

液晶層３は負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子は、電界がない状態でその長軸が二つの表示板（１００、２００）の表面に対して垂直となるように配向されている。したがって、入射光は直交偏光子を通過できなくて遮断される。

画素電極の切開部（９２ａ、９２ｂ、９３ａ、９３ｂ）及び共通電極の切開部（７１〜７４ｂ）と、これらと平行な画素電極１９１の斜辺は、画素電極１９１と共通電極２７０との間に加えられる電界を歪曲して、液晶分子の傾斜方向を決定する水平成分を作り出す。電界の水平成分は切開部（９２ａ〜９３ｂ、９２ｂ、７１〜７４ｂ）の斜辺と画素電極１９１の斜辺に対して垂直である。このように液晶分子の傾斜方向を多様にすると、液晶表示装置の基準視野角が大きくなる。

少なくとも一つの切開部（９２ａ〜９３ｂ、７１〜７４ｂ）は、突起や陥没部に代替でき、切開部（９２ａ〜９３ｂ、７１〜７４ｂ）の形状及び配置は変更可能である。

上述した実施形態に係る液晶表示装置の多くの特徴は、本実施形態による液晶表示装置にも適用可能である。

以下、図１３を参照して、本発明の一実験例による液晶表示装置の透過率について説明する。図１３は、本発明の一実験例による電圧−透過率曲線を示すグラフである。

本実験例において、一画素領域を、図６に示した実施形態のように、一画素（ＰＸ）領域を液晶層３に加えられる電界が強さの異なる三つ領域（ＨＡ、ＭＡ、ＬＡ）に分けて、第１領域（ＨＡ）の面積、第２領域（ＭＡ）の面積、第３領域（ＬＡ）の面積の比を約１:３:１に形成し、各領域における電圧−透過率曲線と、全体画素における電圧−透過率曲線を図１３に示した。

図１３に示すように、第３領域（ＬＡ）の電圧−透過率曲線（ｃ）を参照すると、低電圧では透過率が非常に小さいが、中間電圧以上から透過率が大きく増加することが分かる。また、第１領域（ＨＡ）の電圧−透過率曲線（ａ）及び第２領域（ＭＡ）の電圧−透過率曲線（ｂ）を参照すると、低電圧でも透過率が高く現れることが分かる。したがって、全体画素領域の電圧−透過率曲線（ｓ）に示したように、低階調における色再現性を高めながら、高階調における輝度を高めることができるのが分かる。

具体的に、本発明の実施形態のように、液晶層３に加えられる電界の強さが相対的に大きい第１領域（ＨＡ）及び第２領域（ＭＡ）にだけカラーフィルタを形成し、液晶層３に加えられる電界の強さが相対的に小さい第３領域（ＬＡ）ではカラーフィルタを除去することにより、低階調においては、第１領域（ＨＡ）と第２領域（ＭＡ）の影響によりカラーフィルタを通過した光の透過率が高くて、色再現性が高まり、中間階調以上の高階調においては、第１領域（ＨＡ）、第２領域（ＭＡ）、及び第３領域（ＬＡ）で透過率が高まり、特にカラーフィルタが除去されている第３領域（ＬＡ）の透過率が高まるので、全体輝度が高まるようになる。したがって、低階調における色再現性を高めながら、高階調における輝度を高めることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

３ 液晶層
１００ 下部表示板
１８０ 保護膜
１８５ａ、１８５ｂ コンタクトホール
１９１ 画素電極
１９１ａ、１９１ｂ 副画素電極
２００ 上部表示板
２１０ 絶縁基板
２２０ 遮光部材
２３０ カラーフィルタ
２５０ 蓋膜
２７０ 共通電極
Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ 第１色、第２色、第３色、第４色
ＰＸａ、ＰＸｂ、ＰＸｃ 画素
ＰＸ_ｈｉｇｈ ハイ画素領域
ＰＸ_ｍｉｄｄｌｅ 中間画素領域
ＰＸ_ｌｏｗ ロー画素領域

Claims (9)

1. 互いに対向する第１基板と第２基板、
   前記第１基板上に配置される複数の信号線、及び
   前記複数の信号線に接続されて、互いに分離されている第１画素電極と第２画素電極を含み、
   前記第１画素電極及び前記第２画素電極は複数の枝電極を含み、前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極は交互に配置され、
   前記第１画素電極及び前記第２画素電極は、隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極との間の間隔が第１距離である第１領域と、隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極との間の間隔が前記第１距離より小さい第２距離である第２領域とを含み、
   前記第１領域の第１部分と前記第２領域は第１色を表示し、前記第１領域のうちの前記第１部分を除いた第２部分は第２色を表示する液晶表示装置。
2. 前記第１色は基本色のうちのいずれか一つであり、前記第２色は白色または黄色であり、
   前記第１領域のうちの前記第１部分と前記第２領域にはカラーフィルタが配置され、前記第１領域のうちの前記第２部分にはカラーフィルタが除去される、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２色を表示する面積は、前記第１画素電極及び前記第２画素電極が占める全体面積の２０％以内である、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１領域のうちの前記第２色を表示する領域の面積は、前記第１領域のうちの前記第１色を表示する領域の面積の１／２以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第１領域は、互いに隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極のと間の間隔が、前記第１距離より大きい第３距離の第３領域をさらに含み、
   前記第１領域のうちの前記第２色を表示する領域は前記第３領域である、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記第３領域の面積は前記第２領域の面積と同一であるか、または小さく、
   前記第１領域のうちの互いに隣接する前記第１画素電極の枝電極と前記第２画素電極の枝電極との間の間隔が前記第１距離である領域の面積は、前記第３領域の面積の３倍以上である、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１領域のうちの前記第１部分と前記第２領域にはカラーフィルタが配置され、前記第１領域のうちの前記第２部分にはカラーフィルタが除去される、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記カラーフィルタは前記第１基板上に配置され、
   前記カラーフィルタは前記信号線と前記画素電極との間に配置されており、
   前記第１領域のうちの前記第２部分には透明な有機絶縁膜が配置される、請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記カラーフィルタは前記第２基板上に配置される、請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示装置。

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