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JP3179410B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3179410B2
JP3179410B2 JP15082198A JP15082198A JP3179410B2 JP 3179410 B2 JP3179410 B2 JP 3179410B2 JP 15082198 A JP15082198 A JP 15082198A JP 15082198 A JP15082198 A JP 15082198A JP 3179410 B2 JP3179410 B2 JP 3179410B2
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pixel electrode
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良彦 平井
俊也 石井
秀哉 村井
成嘉 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、相互に対向する一対の基板間に封入された液
晶材の配向特性を向上できる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では、ツイスティッ
ドネマティック方式が広く採用されている。この方式
は、電圧印加時における液晶層の中間層の液晶分子の配
向方向が画素内で一様であるため、視角によって色調が
異なるという問題がある。このような視角特性を改善す
る方法として、配向分割型の液晶表示装置がある。配向
分割型では、一画素内を複数領域に分割し、各領域の中
間層における液晶分子の配向方向を異ならせることによ
り、各領域の視角特性を相互に補償させ、広視野角特性
を得ることができる。
【０００３】配向分割型の液晶表示装置が、特開平10-2
0323号公報に記載されている。図１０は、この公報に記
載される液晶表示装置の要部を示す側面断面図である。
この液晶表示装置は、基板３１上の行列方向に夫々延在
する複数のゲート配線２２及びドレイン配線２３（図７
参照）を備えている。ゲート配線２２とドレイン配線２
３との各交差部分には、ゲート電極３３、ゲート絶縁膜
３４、半導体層３５、ドレイン電極３６及びソース電極
３７から成るスイッチング素子と、ソース電極３７に導
通し液晶材に電圧を印加するための画素電極３８とが夫
々配置されている。画素電極３８への印加電圧は、スイ
ッチング素子によって制御される。画素電極３８には開
口部３９が形成されており、この開口部３９が、配向分
割される領域の境界となっている。開口部３９の下層に
は制御電極１１が設置されており、対向する基板３２上
には、各画素電極３８に共通な電圧を印加する共通電極
１２が配設されている。この共通電極１２に開口部は不
要である。基板３１、３２双方における最上層には、液
晶分子１５を挟持する配向膜１３、１４が夫々形成され
ている。
【０００４】制御電極１１に電圧を印加することによ
り、開口部３９の端部から画素電極３８の端部にかけて
斜め電界が発生する。この際に、開口部３９を境界とし
て発生する、方向が異なる斜め電界によって、液晶分子
１５の配向方向が分割される。
【０００５】図１０では、主に液晶分子の層の中央層に
存在する液晶分子１５の配向方向を示している。ここ
で、紫外線照射を行うことにより、液晶材に予め添加し
ておいた少量の紫外線硬化モノマー若しくはオリゴマー
を重合させ、ポリマー１６とする。ポリマー１６は、紫
外線照射時の液晶分子１５の配向方向に準じ、制御電極
１１が電圧無印加となった場合においてもその形態を固
定する。また、ポリマー１６は少量であるため、液晶分
子１５は、電圧印加時の立上がり方向だけが規制され
て、傾きが印加電圧に対応して変化する。従って、駆動
時には制御電極１１に電圧を印加する必要は無く、画素
電極３８への電圧印加のみで表示が可能となる。
【０００６】図７は、図１０に示した液晶表示装置の要
部の平面図、図８は、図７の液晶表示装置における配向
分割状態を示す平面図である。
【０００７】図７に示すように、開口部３９とこの開口
部３９の下層に配置された制御電極１１が、相互に逆方
向に向いた一対のＹ字型が同図の上下方向に配置された
構造になっている。これにより、画素電極３８は、４分
割された各領域３８Ａ〜３８Ｄとなり、この構成を用い
て上述の配向分割の工程を行うと、図８に示す分割の配
置となる。画素電極側液晶分子１８及び共通電極側液晶
分子１９双方の配向方向は、予め、配向膜１３、１４に
ラビング等の配向処理を行うことによって、図７の行列
方向に夫々延在するゲート配線２２及びドレイン配線２
３に対してほぼ４５°の角度をもつように設定される。
このときの各液晶分子１８、１９の配向方向は、相互に
ほぼ直角になるように設定される。分割された４領域３
８Ａ〜３８Ｄに夫々存在する各中間層の液晶分子２０の
電圧印加時の立上がり方向が相互に異なることにより、
視角特性が相互に補償し合うことになり、広視野角特性
が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の配
向分割型の液晶表示装置では、分割された領域内に配向
方向の異なる小領域が発生し易いという問題がある。図
９は、上記従来の液晶表示装置における配向不良領域を
示す平面図である。配向不良領域２８が生じる原因は、
ゲート配線２２及びドレイン配線２３（図７）から発生
する横電界である。各配線２２、２３からの横電界の方
向Ｅｆ1、Ｅｆ2は、各配線２２、２３の延在方向Ａ、Ｂ
に対してほぼ垂直方向である。このような横電界によ
り、中間層の液晶分子２０の配向方向が、横電界の方向
Ｅｆ1、Ｅｆ2と平行な方向に誘導される。
【０００９】従って、画素電極３８に電圧が印加された
表示駆動時には、図９に示すように、ドレイン配線２３
（図７）からの横電界の影響によって、中間層の液晶分
子２０は、ドレイン配線２３に対してほぼ垂直方向に誘
導され、液晶分子２０の立上がり方向に向かってねじれ
るねじれ方向２１が変化する。このため、ねじれ配向が
他と異なる配向不良領域２８が形成されることになる。
配向不良領域２８が発生すると、配向分割した各領域の
面積比（分割比）が一部の領域に偏ることになり、表示
上、主に視角を変えた場合に観測される画素単位での階
調のばらつきの原因となる。
【００１０】また、共通電極に開口部を有する配向分割
型の液晶表示装置が、特開平8-76125号公報に記載され
ている。この液晶表示装置では、共通電極に開口部が設
けられるため、フォトレジスト工程が対向基板側で必要
になり、製造プロセス上の負荷が大きいこと、各基板の
高度な貼り合わせ技術が必要になること、或いは、ラビ
ング等の配向処理は必要ないものの、代わりに溝をパタ
ーニングするためのフォトレジスト工程が必要になるこ
と等、問題点が多い。
【００１１】本発明は、上記に鑑み、主に視角を変えた
場合に観測される、画素単位での階調のばらつきを抑制
することができ、広視野角特性が要求される大型の表示
装置にも適用できる液晶表示装置を提供することを目的
とする。本発明は更に、製造プロセス上の負荷を軽くす
ることができる液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶表示装置は、相互に対向する一対の基
板間に液晶材が封入され、液晶材に電圧を印加する複数
の画素電極が一方の基板に、各画素電極に共通な電圧を
印加する共通電極が他方の基板に夫々配設されており、
前記画素電極への印加電圧を制御するスイッチング素子
のゲート配線とドレイン配線が相互にほぼ直交して延在
する液晶表示装置において、前記画素電極に隣接する液
晶分子の配向が前記共通電極に隣接する液晶分子の配向
と直交し、且つ夫々が、前記ゲート配線又は前記ドレイ
ン配線の延在方向とほぼ平行な方向に設定され、前記画
素電極は、前記ゲート配線とほぼ平行な辺と、前記ドレ
イン配線とほぼ平行な辺とを有する略矩形状に構成され
ており、前記画素電極には、前記ゲート配線とほぼ平行
に延在して前記画素電極を前記ドレイン配線の延在方向
に２分割する第１の開口部と、該第１の開口部の前記ド
レイン配線と逆側の端部近傍から所定の角度傾斜して該
ドレイン配線に向かって延在し前記２分割された各領域
を夫々更に２分割する第２及び第３の開口部とが形成さ
れていることを特徴とする。
【００１３】本発明の液晶表示装置では、従来技術を適
用した液晶表示装置に比して、液晶分子の配向方向をよ
り安定的に規制することができ、各画素の配向分割比を
一定に保ち、これにより、主に視角を変えた場合に観測
される画素単位での階調のばらつきを抑制し、良好な広
視野角特性を得ることができる。
【００１４】
【００１５】この場合、第２及び第３の開口部を境界と
して方向が異なる斜め電界を発生させることにより、液
晶分子の配向方向を良好な状態に分割でき、例えば液晶
材に添加した少量の紫外線硬化モノマー若しくはオリゴ
マーをポリマー化することによって、配向方向を固定化
して表示を広視野角化させることができる。
【００１６】或いは、上記に代えて、前記画素電極が、
前記ゲート配線とほぼ平行な辺と、前記ドレイン配線と
ほぼ平行な辺とを有する略矩形状に構成されており、前
記画素電極には、前記ゲート配線とほぼ平行に延在して
前記画素電極を前記ドレイン配線の延在方向に２分割す
る第１の開口部と、該第１の開口部の前記ドレイン配線
側の端部近傍から所定の角度傾斜して該ドレイン配線か
ら離れる方向に延在し前記２分割された各領域を夫々更
に２分割する第２及び第３の開口部とが形成されている
ことも好ましい態様である。
【００１７】これにより、第２及び第３の開口部を境界
として方向が異なる斜め電界を発生させて、液晶分子の
配向方向を良好な状態に分割でき、液晶材に添加した少
量をポリマー化することで配向方向を固定化し、表示を
広視野角化させることができる。
【００１８】また、前記第１、第２及び第３の開口部の
各端部が相互に近接する部分に、前記各開口部によって
分割される各領域を相互に導通させる導通部を更に備え
ることが好ましい。これにより、簡素な構造の導通部に
よって各領域を相互に導通させることができる。
【００１９】更に好ましくは、前記第２及び第３の開口
部に沿って延在する制御電極を更に備える。この場合、
製造時において第２及び第３の開口部を境界として方向
が異なる斜め電界を良好に発生させ、液晶分子の配向方
向を良好な状態に分割できる。
【００２０】好適には、前記画素電極が、前記ゲート配
線とほぼ平行な辺と、前記ドレイン配線とほぼ平行な辺
とを有する略矩形状に構成されており、前記画素電極に
は、相互に直交する、前記ゲート配線とほぼ平行に延在
して前画素電極を前記ドレイン配線の延在方向に２領域
に分割する第１の開口部と、前記２分割された各領域を
前記第１の開口部のほぼ中央部分から前記ゲート配線の
延在方向に夫々更に２分割する第２の開口部とが形成さ
れる。
【００２１】この場合、第１及び第２の開口部を境界と
して方向が異なる斜め電界を発生させることにより、液
晶分子の配向方向を良好な状態に分割でき、例えば液晶
材に添加した少量の紫外線硬化モノマー若しくはオリゴ
マーをポリマー化することによって、配向方向を固定化
して表示を広視野角化させることができる。
【００２２】また、前記画素電極の各辺を臨む前記第１
及び第２の開口部の各端部近傍に、前記各開口部によっ
て分割される各領域を相互に導通させる導通部を更に備
えることが好ましい。或いは、これに代えて、前記第１
及び第２の開口部の交差部分に、前記各開口部によって
分割される各領域を相互に導通させる導通部を更に備え
ることも好ましい態様である。これらの場合、簡素な構
造の導通部によって各領域を相互に確実に導通させるこ
とができる。
【００２３】更に好ましくは、前記第１及び第２の開口
部に沿って延在する制御電極を更に備える。この場合、
制御電極に所定の電圧を印加することにより、第１及び
第２の開口部を境界とした良好な配向分割を得ることが
できる。
【００２４】好適には、前記第１の開口部に沿って延在
する制御電極は、両端部が若干長く形成され、隣接する
他の画素電極に配設された制御電極に対する配線部を兼
用する。この場合、配線部を別途形成する工程が不要に
なるので、製造プロセス上の負荷を軽くすることができ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図１は、本発明の第１実施形態例における
液晶表示装置の要部を示す平面図、図２は、図１の液晶
表示装置における配向分割状態を示す平面図である。本
実施形態例における配向分割の原理的な技術は、図１０
で説明した特開平10-20323号公報に記載の技術と同様で
ある。
【００２６】本実施形態例における液晶表示装置では、
図１に示す画素電極３８、開口部３９、１０及び制御電
極１１の構造と、図２に示す画素電極側液晶分子１８、
共通電極側液晶分子１９及び中間層の液晶分子２０の各
配向方向と、以上の構成に伴う配向分割の配置とが、従
来の技術とは異なっている。従来の技術との共通部分に
ついては、説明を略す。
【００２７】図１に示すように、液晶表示装置は、基板
上の行列方向に夫々延在する複数のゲート配線２２及び
ドレイン配線２３を備えている。ゲート配線２２とドレ
イン配線２３との各交差部分には、ゲート配線２２に導
通するゲート電極３３、ドレイン配線２３に導通するド
レイン電極３６、及びソース電極３７から成るスイッチ
ング素子と、ソース電極３７に導通し液晶材に電圧を印
加するための画素電極３８とが夫々配置される。画素電
極３８は、ほぼ矩形状に形成されており、短辺がゲート
配線２２と、長辺がドレイン配線２３と夫々平行に配置
される。
【００２８】画素電極３８には、画素電極３８をドレイ
ン配線２３の延在方向に２分割する開口部（第１の開口
部）１０と、開口部１０のドレイン配線２３と逆側の端
部近傍から所定の角度傾斜してドレイン配線２３に向か
って延在し、上記２分割された各領域を夫々更に２分割
する開口部（第２の開口部）３９ｃ及び開口部（第３の
開口部）３９ｄとが夫々形成される。すなわち、開口部
１０は、画素電極３８のほぼ中央部分にゲート配線２２
とほぼ平行に延在して、画素電極３８をドレイン配線２
３の延在方向にほぼ２等分し、また、開口部３９ｃ、３
９ｄは夫々、開口部１０によって２等分された各領域を
更に２等分するように対角線上に配置される。これによ
り、画素電極３８が、略直角三角形状の各４領域３８ａ
〜３８ｄに分割される。開口部１０、３９ｃ、３９ｄの
交差部分には、各領域３８ａ〜３８ｄを相互に導通させ
る導通部１７が形成されている。
【００２９】画素電極３８の下層には、制御電極部１１
ａ及び配線部１１ｂを有する制御電極１１が配設されて
いる。制御電極部１１ａは、開口部３９ｃ及び３９ｄの
各下層においてこれら開口部３９ｃ、３９ｄと夫々平行
に延在する部分であり、また、配線部１１ｂは、開口部
１０下層における開口部１０の両側において開口部１
０、３９ｃ、３９ｄの交差部分からドレイン配線２３に
向かって開口部１０と平行に延在する部分である。実際
の制御電極として機能するのは制御電極部１１ａであ
り、配線部１１ｂは、図１の左右方向に若干長く形成さ
れ、同方向においての隣接する他の画素電極（図示せ
ず）に配設された制御電極と導通するための配線として
機能する。
【００３０】制御電極１１に所定の電圧を印加すると、
開口部３９ｃ、３９ｄを夫々境界として、図１０に示す
ような配向分割が得られる。このとき、開口部１０の境
界部分及びその近傍では、配線部１１ｂが制御電極とし
て機能しないため、液晶分子の配向方向が、画素電極３
８の周辺端と同様な傾斜方向、つまり、開口部３９ｃ、
３９ｄの各境界における傾斜方向と反対の方向に傾斜す
る。傾斜方向は異なるが、開口部１０も配向分割した領
域の境界となる。
【００３１】画素電極３８に隣接する液晶分子１８及び
共通電極１２に隣接する液晶分子１９双方の配向方向
は、予め、配向膜１３、１４（図１０）にラビング等の
配向処理を施すことによって、図２に示すように、横電
界の方向Ｅｆ1、Ｅｆ2とほぼ直角又は平行な方向に誘導
されて規制される。これにより、画素電極側液晶分子１
８及び共通電極側液晶分子１９の各配向が、夫々、スイ
ッチング素子のゲート配線２２及びドレイン配線２３に
対してほぼ直角な方向又は平行な方向に、且つ、各液晶
分子１８、１９の配向方向が相互にほぼ直角になるよう
に設定される。
【００３２】図３は、本発明の第２実施形態例における
液晶表示装置の要部を示す平面図である。本実施形態例
における配向分割の原理的な技術も、図１０で説明した
技術と同様である。
【００３３】本実施形態例では、画素電極３８には、ゲ
ート配線２２とほぼ平行に延在して画素電極３８をドレ
イン配線２３の延在方向に２分割する開口部（第１の開
口部）１０と、開口部１０のドレイン配線２３側の端部
近傍から所定の角度傾斜してドレイン配線２３から離れ
る方向に延在し上記２分割された各領域を夫々更に２分
割する開口部（第２の開口部）３９ｃ及び開口部（第３
の開口部）３９ｄとが夫々形成される。すなわち、画素
電極３８における４領域３８ａ〜３８ｄが、第１実施形
態例における４領域３８ａ〜３８ｄの各形状に対して線
対称を呈し、これに伴い、導通部１７が第１実施形態例
における導通部１７と逆側に位置している。このような
構造の本実施形態例においても、第１実施形態例と同様
の効果を奏することができる。
【００３４】図４は、本発明の第３実施形態例における
液晶表示装置の要部を示す平面図、図５は、図４の液晶
表示装置における配向分割状態を示す平面図である。本
実施形態例における配向分割の原理的な技術も、図１０
で説明した技術と同様である。
【００３５】図４に示すように、画素電極３８には、ほ
ぼ中央部分で相互に直交し、画素電極３８をほぼ４等分
する開口部（第１の開口部）３９ａ及び開口部（第２の
開口部）３９ｂが設けられている。開口部３９ａ及び３
９ｂの各終端部分には、隣接する各領域３８ａ〜３８ｄ
を相互に導通させるための導通部１７が形成されてい
る。また、開口部３９ａ、３９ｂの下層には、これら開
口部３９ａ、３９ｂの形状に沿って延びる制御電極１１
が配設されている。開口部３９ａに対応する制御電極１
１は、両端が図４の左右方向に若干長く形成されてお
り、同図の左右方向に隣接する他の画素電極（図示せ
ず）に配設された制御電極と導通するための配線として
機能する。このように構成すると、配線部を別途形成す
る工程が不要になるので、製造プロセス上の負荷が軽く
なる。
【００３６】上記構成の制御電極１１に所定の電圧を印
加することにより、開口部３９ａ、３９ｂを境界とし
て、図１０に示すような配向分割を得ることができる。
【００３７】図５は、配向分割された４領域における各
液晶分子の配向方向を示している。各領域では、画素電
極側液晶分子１８、共通電極側液晶分子１９、中央層の
液晶分子２０として液晶分子の各層の配向方向を示し、
更に、液晶分子の立上がり方向に向かってねじれる方向
を矢印２１で示している。
【００３８】画素電極側液晶分子１８及び共通電極側液
晶分子１９は、各基板３１、３２上の各配向膜１３、１
４（図１０）にラビング等の配向処理を施すことによっ
て、図５に示すように、横電界の方向Ｅｆ1、Ｅｆ2とほ
ぼ直角又は平行な方向に誘導されて規制される。これに
より、画素電極側液晶分子１８及び共通電極側液晶分子
１９の各配向が、夫々、スイッチング素子のゲート配線
２２及びドレイン配線２３に対してほぼ直角な方向又は
平行な方向に、且つ、各液晶分子１８、１９の配向方向
が相互にほぼ直角になるように設定される。中間層の液
晶分子２０は、斜め電界によって、図５に示すねじれ配
向を成し、安定状態となる。
【００３９】図６は、本発明の第４実施形態例における
液晶表示装置の要部を示す平面図である。本実施形態例
における配向分割の原理的な技術も、図１０で説明した
技術と同様である。
【００４０】第３実施形態例における導通部１７は、開
口部３９ａ及び３９ｂの各終端部分に形成されていた
が、本実施形態例における導通部１７は、開口部３９ａ
及び３９ｂの交差部分に形成されている。このような構
造を有する本実施形態例でも、第３実施形態例と同様の
効果を奏することができる。また、これに限らず、本実
施形態例と第３実施形態例とを組み合わせた構成、つま
り導通部１７が、開口部３９ａ、３９ｂの各終端部分と
開口部３９ａ、３９ｂの交差部分との双方に形成された
構成とすることもできる。
【００４１】以上のように、第１〜第４実施形態例によ
ると、ゲート配線２２及びドレイン配線２３からの横電
界の影響を抑制することができる。横電界の方向Ｅ
ｆ1、Ｅｆ2は夫々、ゲート配線２２の延在方向Ａ及びド
レイン配線２３の延在方向Ｂに対してほぼ垂直な方向で
ある。このような横電界により、中間層の液晶分子２０
の配向方向が横電界方向と平行になるように力が働く。
従来の技術では、この力により、各領域内でねじれ方向
の異なる小領域が発生し、各画素の分割比が不均一とな
り、主に視角を変えた場合に観測される、画素単位での
階調のばらつきの原因となっていた。しかし、本発明の
技術を適用した第１〜第４実施形態例によると、中間層
の液晶分子２０の配向方向が横電界方向と平行な方向に
誘導された場合においても、画素電極側液晶分子１８及
び共通電極側液晶分子１９の配向方向の関係からねじれ
方向が変化することは無い。従って、各画素の分割比を
一定に保つことができる。
【００４２】実施例１ 本実施例の液晶表示装置について、図１、図２及び図１
０を参照して説明する。この液晶表示装置は、以下のよ
うに製作される。まず、ガラス等の透明な基板３１上
に、Ｃｒ、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の金属の単層、
若しくは多層膜から成るゲート電極３３、制御電極１
１、ゲート配線２２をスパッタリングとフォトレジスト
工程とにより夫々形成する。上層には、窒化シリコン、
酸化シリコンの２層から成るゲート絶縁膜３４をＣＶＤ
法で形成する。
【００４３】更に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、
ｎ+ａ−Ｓｉ）から成る半導体層３５をＣＶＤ法とフォ
トレジスト工程とにより上層に形成し、且つＣｒ、ＩＴ
Ｏ等の金属の単層、若しくは多層膜から成るドレイン電
極３６、ソース電極３７、ドレイン配線２３をスパッタ
リングとフォトレジスト工程とにより夫々形成する。こ
こまでの工程により、ゲート配線とドレイン配線、及び
その交点に配置するスイッチング素子が形成される。
【００４４】次に、ＩＴＯ等の透明導電膜から成る画素
電極３８をスパッタリングとフォトレジスト工程とによ
り形成する。このとき、開口部３９、１０を形成し、開
口部３９の下層に、制御電極１１が存在する配置とす
る。上層には、窒化シリコンから成るパッシベーション
膜２４をＣＶＤ法とフォトレジスト工程により形成す
る。
【００４５】次に、基板３１の対向側に配置される基板
について構成を説明する。ガラス等の透明な基板３２上
には、カラー表示を行う場合に、色層２５が形成され
る。上層には、透明な導電膜、ここではＩＴＯから成る
共通電極１２をスパッタリングにより形成する。基板３
１、３２の各最上層には、ポリイミド等の有機膜から成
る配向膜１３、１４を形成し、配向処理を行う。ここで
は、水平配向用ポリイミドＪＡＬＳ−４２８（ＪＳＲ社
製商品名）を使用し、ラビングを行う。この配向膜１
３、１４は、ラビング方向と垂直に液晶分子が配向す
る。従って、図２に示す画素電極側液晶分子１８及び共
通電極側液晶分子１９の各配向方向と垂直方向にラビン
グを行う。また、配向膜１３、１４のプレチルト角はほ
とんど０°である。プレチルト角は、配向方向に影響を
及ぼすため０°に近いほど望ましい。
【００４６】次に、配向膜面を対向させた基板３１、３
２を一定の間隔を保って平行に配置し、双方の間に液晶
材を充填する。液晶材は、液晶分子１５と、少量の紫外
線硬化モノマー若しくはオリゴマーとから構成される。
この時の液晶材としては、例えば誘電率異方性が正のＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製商品名）に紫外線硬化モノ
マーＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０（日本化薬社製商品
名）をＺＬＩ−４７９２に対して１．０ｗｔ％添加した
ものを使用する。このとき、開始剤（例えば商品名イル
ガノックス９０７をモノマーに対して５ｗｔ％）を添加
しても良い。
【００４７】制御電極１１に電圧を印加することによ
り、開口部３９を境界として液晶分子の配向方向が分割
する。具体的には、制御電極１１に数十ボルト、共通電
極１２、ゲート配線２２、ドレイン配線２３に０ボルト
を夫々印加することにより、開口部３９を境界として方
向の異なる斜め電界が発生し、液晶分子１５の配向方向
が規制される。この時、基板３１側から紫外線照射を行
うことにより紫外線硬化モノマー若しくはオリゴマーが
重合して、ポリマー１６となる。ポリマー１６は、紫外
線照射時の液晶分子の配向方向に準じており、制御電極
１１が無印加となった場合においてもその形態を固定す
る。また、ポリマー１６は少量であるため、液晶分子１
５は電圧印加時の立上がり方向だけが規制され、傾きは
印加電圧に対応して変化する。従って、駆動時には制御
電極１１に電圧を印加する必要は無く、画素電極３８へ
の印加のみで表示が可能となる。
【００４８】次に、基板３１及び３２の各外側面に光学
フィルム２６、２７を夫々貼付する。光学フィルム２
６、２７は、偏光板から、或いは、偏光板と光学補償フ
ィルムとから構成される。このとき、各基板３１、３２
に貼付された偏光板の吸収軸が直交するように配置す
る。ここでは、各基板３１、３２のラビング方向に夫々
直交するように配置する。
【００４９】本実施例の液晶表示装置では、画素電極３
８への電圧印加によって液晶分子１５の傾きが変化し、
透過光強度を変化させて階調表示を行う。このときの液
晶分子の立上がり方向は、前述のポリマー形状の規制に
より、配向分割された各領域において異なった方向とな
る。従って、配向方向が表示画素内で一様な場合のよう
に、視角により色調が異なるということは無く、各領域
の色調が補償し合い、視角依存の少ない表示となる。
【００５０】また、配向分割は斜め電界により規制する
ことから開口部の形成が不可欠であるが、分割される各
画素電極を導通させるために必ず配線部が必要となる。
配線部の存在は、開口部を不在にするため、その領域の
液晶分子の配向方向を安定的に規制することができな
い。よって、配線部の存在は配向不良の原因となり得
る。従来の技術では、図７に示すように、導通部１７が
４箇所存在していたが、本発明の実施例１の技術では、
図１に示すように、導通部１７が１箇所の配置にとどま
る。よって、配向不良をより抑制することができる。
【００５１】以上のことから、本発明を適用した実施例
１の技術は、従来の技術に比べ、液晶分子の配向方向を
より安定的に規制することができる。各画素の配向分割
比が一定に保たれ、その結果として、主に視角を変えた
場合に観測される画素単位での階調のばらつきを抑制
し、良好な広視野角特性を得ることができる。
【００５２】実施例２ 本実施例の構成について、図４に示す平面図、図５に示
す配向分割図（平面図）を参照して説明する。本構成に
より、プロセス負荷の軽減と、透過率の向上が図れる。
【００５３】本実施例が実施例１と異なる点は、画素電
極と開口部と制御電極の構造であり、それに伴って配向
分割の配置も異なる。まず、図４に示すように、開口部
３９ａ、３９ｂを相互に直交する十字型に形成する。実
施例１の場合とは異なり、開口部３９ａ、３９ｂの全体
の下層に制御電極１１が配置される。更に、実施例１と
同様の配向分割の工程により、図５に示す分割領域を形
成する。配向分割する１領域に対して、短辺である開口
部３９ｂと長辺である開口部３９ａとの２辺が接してい
るが、この２辺から発生する斜め電界、２方向の合成し
た方向に液晶分子が傾斜し、一様にツイスト方向が選択
される。
【００５４】画素電極側液晶分子１８及び共通電極側液
晶分子１９の各配向方向は、実施例１の場合と同様であ
るため、横電界の影響を受けにくい配向であることに変
わりはない。本実施例では、隣接する画素に配置される
制御電極１１への配線が簡素化できる点と、配向分割し
た各領域の境界での光漏れが無い点とが長所となる。制
御電極１１の配線については、実施例１の場合のように
別途配線部を設ける必要が無く、制御電極１１自体が配
線の役目を果たしている。この制御電極１１は、１本線
であるため製造プロセス上の負荷が軽くされる。
【００５５】本実施例では、隣接する２領域に存在する
各中間層の液晶分子２０の傾斜方向は相反せず、また、
２領域のねじれ方向が異なる。このような領域の境界で
は、光漏れは発生しない。従って、制御電極１１の幅を
より狭くすることができ、透過率を向上させることがで
きる。
【００５６】以上のように、第１及び第２実施形態例、
並びに、第１及び第２実施例によると、配線からの横電
界の影響を受けにくい方向に液晶分子を配向させ、ま
た、その配向に適した電極構造を構成し、更に、配向不
良の原因となり得る画素電極上の配線部の配置を最小限
にとどめたので、液晶分子の配向方向をより安定的に規
制することができる。更に、配向分割した各領域の面積
比が一部の領域に偏ることを抑制し、各画素の分割比の
均一化を図ることができる。これにより、主に視角を変
えた場合に観測される、画素単位での階調のばらつきを
抑制することができる。このため、広視野角が要求され
る大型の表示装置にも適用できる。
【００５７】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の液晶表示装置は、上記実施
形態例及び実施例の構成にのみ限定されるものではな
く、上記実施形態例及び実施例の構成から種々の修正及
び変更を施した液晶表示装置も、本発明の範囲に含まれ
る。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によると、主に視角を変えた場合に観測される、画
素単位での階調のばらつきを抑制することができ、広視
野角特性が要求される大型の表示装置にも適用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例及び実施例１における
液晶表示装置の要部を示す平面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の配向分割状態を示す平面
図である。
【図３】本発明の第２実施形態例における液晶表示装置
の要部を示す平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態例及び実施例２における
液晶表示装置の要部を示す平面図である。
【図５】図４の液晶表示装置の配向分割状態を示す平面
図である。
【図６】本発明の第４実施形態例及び実施例４における
液晶表示装置の要部を示す平面図である。
【図７】図１０に示した液晶表示装置の要部を示す平面
図である。
【図８】図７の液晶表示装置の配向分割状態を示す平面
図である。
【図９】図７の液晶表示装置における配向不良領域を示
す平面図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の要部を示す側面断面図
である。
【符号の説明】
１０ 開口部 １１ 制御電極 １１ａ 制御電極部 １１ｂ 配線部 １２ 共通電極 １７ 導通部 １８ 画素電極側液晶分子 １９ 共通電極側液晶分子 ２０ 中間層の液晶分子 ２１ ねじれ方向 ２２ ゲート配線 ２３ ドレイン配線 ３１、３２ 基板 ３３ ゲート電極 ３６ ドレイン電極 ３７ ソース電極 ３８ 画素電極 ３８ａ〜３８ｄ 領域 ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 良彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 石井 俊也 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 村井 秀哉 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 鈴木 成嘉 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1337 G02F 1/1343 G02F 1/136

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相互に対向する一対の基板間に液晶材が
    封入され、液晶材に電圧を印加する複数の画素電極が一
    方の基板に、各画素電極に共通な電圧を印加する共通電
    極が他方の基板に夫々配設されており、前記画素電極へ
    の印加電圧を制御するスイッチング素子のゲート配線と
    ドレイン配線が相互にほぼ直交して延在する液晶表示装
    置において、 前記画素電極に隣接する液晶分子の配向が前記共通電極
    に隣接する液晶分子の配向と直交し、且つ夫々が、前記
    ゲート配線又は前記ドレイン配線の延在方向とほぼ平行
    な方向に設定され、 前記画素電極は、前記ゲート配線とほぼ平行な辺と、前
    記ドレイン配線とほぼ平行な辺とを有する略矩形状に構
    成されており、 前記画素電極には、前記ゲート配線とほぼ平行に延在し
    て前記画素電極を前記ドレイン配線の延在方向に２分割
    する第１の開口部と、該第１の開口部の前記ドレイン配
    線と逆側の端部近傍から所定の角度傾斜して該ドレイン
    配線に向かって延在し前記２分割された各領域を夫々更
    に２分割する第２及び第３の開口部とが形成されている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 相互に対向する一対の基板間に液晶材が
    封入され、液晶材に電圧を印加する複数の画素電極が一
    方の基板に、各画素電極に共通な電圧を印加する共通電
    極が他方の基板に夫々配設されており、前記画素電極へ
    の印加電圧を制御するスイッチング素子のゲート配線と
    ドレイン配線が相互にほぼ直交して延在する液晶表示装
    置において、 前記画素電極に隣接する液晶分子の配向が前記共通電極
    に隣接する液晶分子の配向と直交し、且つ夫々が、前記
    ゲート配線又は前記ドレイン配線の延在方向とほぼ平行
    な方向に設定され、 前記画素電極は、前記ゲート配線とほぼ平行な辺と、前
    記ドレイン配線とほぼ平行な辺とを有する略矩形状に構
    成されており、 前記画素電極には、前記ゲート配線とほぼ平行に延在し
    て前記画素電極を前記ドレイン配線の延在方向に２分割
    する第１の開口部と、該第１の開口部の前記ドレイン配
    線側の端部近傍から所定の角度傾斜して該ドレイン配線
    から離れる方向に延在し前記２分割された各領域を夫々
    更に２分割する第２及び第３の開口部とが形成されてい
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記第１、第２及び第３の開口部の各端
    部が相互に近接する部分に、前記各開口部によって分割
    される各領域を相互に導通させる導通部を更に備えるこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 前記第２及び第３の開口部に沿って延在
    する制御電極を更に備えることを特徴とする請求項２乃
    至３の内の何れか１項に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 相互に対向する一対の基板間に液晶材が
    封入され、液晶材に電圧を印加する複数の画素電極が一
    方の基板に、各画素電極に共通な電圧を印加する共通電
    極が他方の基板に夫々配設されており、前記画素電極へ
    の印加電圧を制御するスイッチング素子のゲート配線と
    ドレイン配線が相互にほぼ直交して延在する液晶表示装
    置において、 前記画素電極に隣接する液晶分子の配向が前記共通電極
    に隣接する液晶分子の配向と直交し、且つ夫々が、前記
    ゲート配線又は前記ドレイン配線の延在方向とほぼ平行
    な方向に設定され、 前記画素電極は、前記ゲート配線とほぼ平行な辺と、前
    記ドレイン配線とほぼ平行な辺とを有する略矩形状に構
    成されており、 前記画素電極には、相互に直交する、前記ゲート配線と
    ほぼ平行に延在して前画素電極を前記ドレイン配線の延
    在方向に２領域に分割する第１の開口部と、前記２分割
    された各領域を前記第１の開口部のほぼ中央部分から前
    記ゲート配線の延在方向に夫々更に２分割する第２の開
    口部とが形成されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  6. 【請求項６】 前記画素電極の各辺を臨む前記第１及び
    第２の開口部の各端部近傍に、前記各開口部によって分
    割される各領域を相互に導通させる導通部を更に備える
    ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 前記第１及び第２の開口部の交差部分
    に、前記各開口部によって分割される各領域を相互に導
    通させる導通部を更に備えることを特徴とする請求項５
    に記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 前記第１及び第２の開口部に沿って延在
    する制御電極を更に備えることを特徴とする請求項５乃
    至７の内の何れか１項に記載の液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 前記第１の開口部に沿って延在する制御
    電極は、両端部が若干長く形成され、隣接する他の画素
    電極に配設された制御電極に対する配線部を兼用するこ
    とを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
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