JPH0850281A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 視野角の拡大及び／または階調表示を可能と
するように、領域によって液晶分子の移動量が変化され
る液晶表示装置を得る。 【構成】 基板１２上に導電膜１３、絶縁膜１４及び配
向膜１５を形成してなり、絶縁膜１４の残りの領域と誘
電率の異なる領域１４ａ，１４ｂを絶縁膜１４に設ける
ことにより、導電膜１３から液晶１７に印加される電圧
を、領域によって異ならせる液晶表示装置１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
特に、液晶と液晶に電圧を印加するための導電膜との間
に形成される層の構造が改良された液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、アクティブマトリックス型液晶表
示装置やＴＮ型液晶表示装置、あるいは強誘電性液晶を
用いた液晶表示装置などの種々の液晶表示装置が知られ
ている。このような液晶表示装置の表示部の構造の一例
を図１に示す。

【０００３】液晶表示装置１では、ガラスなどの透明材
料よりなる基板２，３間に液晶４が注入されている。基
板２，３の液晶４側の表面には、液晶に電圧を印加する
ための電極として機能する透明導電膜５，６及び配向膜
７，８が形成されている。透明導電膜５，６は、例えば
ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）よりなり、他方、配向膜
７，８はポリイミドなどの合成樹脂により構成されてい
る。配向膜７，８は、初期の液晶分子の配列の均一化を
果たすために設けられており、それによって表示特性の
向上が図られている。

【０００４】なお、特に図示はしないが、例えばアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置では、図示されていな
い部分において画素を駆動するための薄膜トランジスタ
などが形成されており、かつカラー液晶表示装置では、
カラー表示を行うためのカラーフィルタなどが構成され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置１では、上記のように導電膜５，６上に単一の材料よ
りなる配向膜７，８が形成されているため、液晶分子の
初期配列状態は均一化されるものの、電圧が印加された
ときに、液晶分子が均一に移動する。すなわち、あるし
きい値電圧以上の電圧を印加した場合、配向膜８上の液
晶分子が均一に動き、その結果、視野角が狭くなりがち
であるという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、電圧印加時に液晶分子を
異なるように移動させることを可能とし、それによって
視野角の拡大等を果たし得る液晶表示装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶と、液晶
に電圧を印加するための導電膜とを有する液晶表示装置
において、導電膜上に形成されておりかつ誘電率の異な
る領域を有する印加電圧調整膜を有することを特徴とす
る液晶表示装置である。

【０００８】すなわち、本発明の液晶表示装置では、電
極として機能する導電膜上に、誘電率の異なる領域を有
する上記印加電圧調整膜が形成されており、従って、導
電膜から液晶に電圧を印加した場合、領域によって液晶
分子に実際に印加される電圧が異なることになる。その
結果、領域によって液晶を動かすためのしきい値電圧が
異なることになるため、領域により液晶の動きが異なら
されて視野角が拡大される。

【０００９】上記のように、導電膜上に形成される膜に
おいて誘電率が異なる領域を構成する態様としては種々
のものが考えられる。例えば、上記印加電圧調整膜を、
配向膜と、配向膜と導電膜との間に配置された少なくと
も１つの絶縁膜との積層膜により構成し、前記配向膜及
び絶縁膜のうち少なくとも一方が、誘電率の異なる領域
を有するように構成してもよい。

【００１０】また、上記印加電圧調整膜を、配向膜と、
少なくとも１つの絶縁膜の積層膜により構成し、配向膜
及び絶縁膜の双方が誘電率の異なる領域を有し、かつ前
記配向膜及び絶縁膜の誘電率の異なる領域同士が部分的
に重なり合うように構成し、それによって印加電圧調節
膜において、誘電率が多段階に異なる領域を形成するよ
うにしてもよい。

【００１１】さらに、本発明の液晶表示装置における印
加電圧調整膜は、配向膜を兼ねるものであってもよい。
すなわち、配向膜が導電膜上に形成されており、該配向
膜上に液晶が配置された液晶表示装置において、配向膜
に誘電率の異なる複数の領域を構成し、それによって配
向膜に印加電圧調整膜の機能をも与えてもよい。

【００１２】また、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、液晶に電圧を印加するための導電膜を有する液晶表
示装置の製造にあたり、上記導電膜を形成した後に、該
導電膜上に誘電率の異なる領域を有する印加電圧調整膜
を形成することを特徴とする。

【００１３】上記印加電圧調整膜の形成については、種
々の方法で行うことができる。例えば、配向膜と、配向
膜と導電膜との間に配置された少なくとも１層の絶縁膜
とを有する印加電圧調整膜の形成にあたり、配向膜及び
絶縁膜の少なくとも一方にレーザーを照射することによ
り上記誘電率の異なる領域を形成してもよく、あるいは
配向膜及び絶縁膜の少なくとも一方にマスクを重ねてイ
オン注入を行うことにより上記誘電率の異なる領域を形
成してもよく、さらに、配向膜及び絶縁膜の少なくとも
一方にエネルギービームを照射し部分的に熱アニールす
ることにより誘電率の異なる領域を形成してもよい。

【００１４】

【作用】本発明の液晶表示装置では、上記のように誘電
率が異なる領域を有する印加電圧調整膜が導電膜上に形
成されている。従って、導電膜から液晶に電圧を印加し
た場合、印加電圧調整膜が誘電率の異なる領域を有する
ため、液晶には、電圧が均一に印加されず、領域によっ
て異なる電圧が印加されることになる。

【００１５】従って、液晶が移動し始めるしきい値電圧
以上の電圧を印加した場合、印加電圧調整膜上の液晶分
子は画一的に移動しない。よって、液晶表示装置の視野
角を拡大することができる。

【００１６】また、１つの画素において上記のように誘
電率の異なる領域を印加電圧調整膜に構成した場合に
は、領域によって液晶分子に印加される電圧が異なるこ
とになるため、このような液晶分子に印加される電圧差
を利用することにより階調表示を行うことも可能とな
る。

【００１７】また、上記印加電圧調整膜を、配向膜と、
少なくとも１つの絶縁膜とを有するように構成し、配向
膜及び絶縁膜の双方に誘電率の異なる領域を設け、配向
膜と絶縁膜の誘電率が異なる領域同士を部分的に重なり
合わせることにより、印加電圧調整膜において、誘電率
が多段階に異なる領域が構成される。その結果、導電膜
から液晶に電圧を印加した場合、領域によって液晶分子
の移動をより一層不均一化することができ、それによっ
て視野角をより一層拡大することができる。

【００１８】特に、誘電率が多段階に異なる領域を構成
した構造を、１つの画素に適用した場合には、より一層
きめの細かい階調表示を行うことが可能となる。

【００１９】

【実施例の説明】以下、本発明の実施例を説明すること
により、本発明を明らかにする。図２は、本発明の第１
の実施例にかかる液晶表示装置の要部を説明するための
略図的断面図である。液晶表示装置１１では、ガラスや
透光性の合成樹脂よりなり透光性基板１２上に、導電膜
１３が形成されている。導電膜１３上には、絶縁膜１４
及び配向膜１５がこの順序で積層形成されており、該絶
縁膜１４及び配向膜１５により印加電圧調整膜１６が構
成されている。配向膜１５上には、液晶１７が注入され
ている。

【００２０】なお、特に図示はしないが、液晶１７の上
方にも、同様に、導電膜及び配向膜をさらに必要に応じ
て絶縁膜が形成された基板が配置され、該基板と、基板
１２との間に液晶１７が注入されている。

【００２１】導電膜１３は、液晶１７に電圧を印加する
ための電極として機能するものであり、例えばＩＴＯの
ような透明導電材料により構成されている。導電膜１３
上に形成されている絶縁膜１４は、本実施例では、Ｔｉ
Ｏ₂ よりなる。もっとも、絶縁膜１４は、他の絶縁性材
料、ＳｉＮなどにより構成してもよい。

【００２２】また、絶縁膜１４は、均一には形成されて
おらず、残りの領域と誘電率が異なる複数の領域１４
ａ，１４ｂが形成されている。ＴｉＯ₂ 膜の比誘電率ε
は９６であるのに対し、本実施例では、領域１４ａ，１
４ｂ以外の所にＳｉＯ₂ が含有されて、領域１４ａ，１
４ｂの誘電率が相対的に高められている。すなわち、Ｓ
ｉＯ₂ の比誘電率はε＝３．７８であり、従って、該Ｓ
ｉＯ₂ の含有量を調整することにより領域１４ａ，１４
ｂ以外の領域の誘電率が低められている。

【００２３】上記誘電率の異なる複数の領域１４ａ，１
４ｂの形成は、例えばＴｉＯ₂ 膜を成膜した後、領域１
４ａ，１４ｂの領域を例えばレジスト樹脂よりなるマス
クで覆い、領域１４ａ，１４ｂ以外の所にＳｉイオンを
注入することにより行うことができる。

【００２４】なお、本実施例では、ＴｉＯ₂ 膜を絶縁膜
として用いたが、ＴｉＯ₂ 以外に、後述の好ましい変形
例で用いるＳｉＯ₂ のほか、ＰｂＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｂａ
ＴｉＯ₃ 、ＫＮｂＯ₃ 、ＢａＴｉＯ₃ 系ＰｂＴｉＯ₃ 、
ＬｉＮｂＯ₃ 、ＬｉＴａＯ₃などから絶縁膜を構成して
もよい。

【００２５】配向膜１５は、誘電率の異なる領域１４
ａ，１４ｂを形成した後に、絶縁膜１４上に形成され、
例えばポリイミド樹脂などのように、従来より液晶表示
装置において配向膜材料として用いられていた適宜の材
料により構成される。

【００２６】第１の実施例の液晶表示装置１１では、導
電膜１３と、液晶１７を介して導電膜１３とは反対側に
配置された導電膜から電圧が印加され、液晶１７の液晶
分子が移動されて表示が行われる。この場合、絶縁膜１
４に誘電率の異なる領域１４ａ，１４ｂが形成されてい
るため、電圧を印加したとしても、領域によって実際の
液晶分子に印加される電圧が異なることになる。すなわ
ち、領域１４ａ，１４ｂが残りの領域に比べて誘電率が
高められているため、領域１４ａ，１４ｂ上の液晶分子
に、残りの領域上の液晶分子に比べて相対的に大きな電
圧が印加される。従って、図２に略図的に示すように、
領域１４ａ，１４ｂ上における液晶分子の傾きＡに比べ
て残りの領域上に液晶分子の傾きＢの方が小さくなる。
従って、液晶表示装置１１における視野角を拡大するこ
とができる。

【００２７】また、１つの画素において、上記のように
誘電率の異なる領域１４ａ，１４ｂを有するように印加
電圧調整膜１６を形成した場合には、１つの画素内にお
いて領域によって液晶分子に実際に印加される電圧が変
化されることになるため、液晶分子に印加される電圧差
を利用することにより階調表示を行うことも可能であ
る。

【００２８】次に、第１の実施例の好ましい変形例を説
明する。第１の実施例では、絶縁膜１４が、ＴｉＯ₂ 膜
からなり、該絶縁膜１４の領域１４ａ，１４ｂ以外の部
分にＳｉＯ₂ を含有させて、領域１４ａ，１４ｂ以外の
領域の誘電率を低めるとともに、領域１４ａ，１４ｂの
誘電率を相対的に高めていた。これに対して、次に述べ
る好ましい変形例は、絶縁膜１４として、比誘電率ε＝
３．７８のＳｉＯ₂ 膜を成膜し、ＳｉＯ₂ 膜に、ε＝９
６のＴｉＯ₂ を領域１４ａ，１４ｂに含有させたことを
特徴とする。その他の構成については、上記第１の実施
例と全く同様である。従って、第１の実施例で用いた各
構成部分の説明を援用し、異なる部分のみを説明するこ
とにする。

【００２９】好ましい変形例では、第１の実施例とは逆
に、ＳｉＯ₂ 膜からなる絶縁膜１４の領域１４ａ，１４
ｂに、ＴｉＯ₂ が含有され、それによって領域１４ａ，
１４ｂの誘電率が高められ、他方、領域１４ａ，１４ｂ
以外の領域の誘電率が相対的に低められている。この変
形例が、第１の実施例より好ましい理由は、注入される
ＴｉＯ₂ の比誘電率がε＝９６と、ＳｉＯ₂ 膜の比誘電
率ε＝３．７８に比べて非常に高いため、ＴｉＯ₂ の含
有による誘電率調整効果が大きいからである。

【００３０】次に、上記好ましい変形における具体的な
実験結果を説明する。絶縁膜１４として、厚み３０００
ÅのＳｉＯ₂ 膜を形成し、しかる後、領域１４ａ，１４
ｂにおいてＴｉイオンを注入し、ＴｉＯ₂ を領域１４
ａ，１４ｂに含有させた。その結果、領域１４ａ，１４
ｂ以外の領域はε＝３．７８であるのに対し、領域１４
ａ，１４ｂのεは８となった。また、配向膜１５として
は、厚み０．１μｍのポリイミド樹脂からなる膜（ε＝
３）を成膜した。さらに、上記絶縁膜１４及び配向膜１
５からなる印加電圧調整膜１６を形成してなる基板１２
を用い、セルギャップが５μｍの液晶表示装置を作製し
た。

【００３１】上記のようにして作製した液晶表示装置で
は、５Ｖの電圧を印加した場合、領域１４ａ，１４ｂの
上方に位置する液晶セルと、領域１４ａ，１４ｂ以外の
領域の上方に位置する液晶セルとの間の印加電圧差は約
０．８５Ｖであることが確かめられた。

【００３２】例えば、印加電圧差１．７５Ｖで８階調を
表示する場合、１階調あたり、０．２５Ｖの印加電圧差
が必要となる。従って、上記０．８５Ｖの印加電圧差
は、３〜４階調分の印加電圧差を得ることを可能とする
ものであることがわかる。よって、上記変形例から明ら
かなように、絶縁膜１４に、誘電率が相対的に高い領域
１４ａ，１４ｂと、それ以外の誘電率の相対的に低い領
域を設けて、誘電率差を調整することにより、種々の階
調表示を行ない得ることがわかる。

【００３３】上記実験例では、領域１４ａ，１４ｂにお
いて、Ｔｉイオンが注入され、その比誘電率ε＝８とさ
れており、ＳｉＯ₂ のみからなる他の領域のε＝３．７
８との間に、４．２２の比誘電率差が設けられていた。
ところで、この誘電率の相対的に高い領域と相対的に低
い領域との比誘電率差は、一方の配向膜、液晶、他方の
配向膜及び絶縁膜からなる構成を直列容量と考えて計算
すると、上記の実験結果から、誘電率差が１のときに、
誘電率の相対的に高い領域の上方の液晶に加わる印加電
圧と、誘電率の相対的に低い領域の上方に位置する液晶
に加わる印加電圧との差が０．２６４Ｖとなることがわ
かる。従って、上記誘電率の異なる領域の比誘電率差が
１のときに、上述した１階調あたりに必要な電圧差０．
２５Ｖを超えているため、階調表示用の印加電圧調整膜
として機能し得ると考えられる。

【００３４】もっとも、液晶材料により、Ｖ−Ｔ特性の
立ち上がり領域の急峻性が異なり、該急峻性が高い液晶
材料では、１階調分に必要な印加電圧差が小さくなる。
従って、液晶材料によっては、誘電率が相対的に高い領
域と、相対的に低い領域との間の比誘電率差は１以下で
あっても、階調表示を行ない得ると考えられる。よっ
て、上記実験例では、比誘電率の相対的に高い領域と、
相対的に低い領域との間の比誘電率差は階調表示を行な
うには少なくとも１程度必要と考えられるが、この値に
必ずしも限定されるものではなく、階調表示を行ない得
る程度の比誘電率差を有するように相対的に誘電率の高
い領域と、相対的に低い領域との比誘電率差が決定され
ればよい。

【００３５】図８は、上述した好ましい変形例に基づい
て作製されたアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
ける視野角とコントラスト比との関係を示す図である。
図８において、□が、上記変形例による結果を示す。ま
た、△は上記変形例に加え、さらに配向膜においても、
誘電率の相対的に異なる領域を構成した第２の変形例の
結果を示す。また、○は、印加電圧調整膜が設けられて
いないことを除いては、同様にして構成された従来のア
クティブマトリクス型液晶表示装置における結果を示
す。

【００３６】図８から明らかなように、従来例に比べ、
上記好ましい変形例及び第２の変形例では、広い視野角
にわたり、特に低視野角（０°〜＋６０°）においてコ
ントラストが高められていることがわかる。これに対し
て、従来例では、視野角が、０°近傍においてのみコン
トラストが高く、視野角がずれるに従ってコントラスト
が著しく低下している。

【００３７】また、表示が逆転し、本来の白表示が黒表
示になる視野角が、従来例では、−３０°で起こってい
るのに対し、本発明を具体化した上記好ましい変形例及
び第２の変形例では、それぞれ、−４０°、−５０°と
広くなっていることがわかる。

【００３８】よって、上記印加電圧調整膜を設けること
により、視野角を効果的に広げ得ることがわかる。図３
は、本発明の第２の実施例にかかる液晶表示装置を説明
するための略図的断面図である。第２の実施例の液晶表
示装置２１では、基板１２上に導電膜１３が形成されて
おり、該導電膜１３上に絶縁膜１４及び配向膜２５から
なる印加電圧調整膜２６が積層形成されている。印加電
圧調整膜２６上には、液晶１７が注入されている。本実
施例においても、液晶１７の上方に、同様に液晶１７側
に配向膜及び導電膜がさらに必要に応じて絶縁膜が形成
された基板が配置される。

【００３９】第２の実施例の第１の実施例と異なるとこ
ろは、配向膜２５において誘電率の異なる複数の領域２
５ａ〜２５ｃが形成されていることにある。誘電率の異
なる領域２５ａ〜２５ｃでは、配向膜２５の残りの領域
に比べて、その比誘電率が相対的に高められている。ま
た、領域２５ａ〜２５ｃは、絶縁膜１４の誘電率の相対
的に高められた領域１４ａ，１４ｂと部分的に重なるよ
うに形成されている。その他の点については、第１の実
施例の液晶表示装置１１と同様であるため、同一の部分
については同一の参照番号を付することにより、その説
明は省略する。

【００４０】本実施例では、配向膜２５においても、誘
電率の異なる領域２５ａ〜２５ｃが形成されているた
め、印加電圧調整膜２６を全体として見た場合、液晶に
印加される電圧が異なる４つの領域が構成されることに
なる。すなわち、液晶に印加される電圧の高い順から、
領域２５ａ〜２５ｃと、領域１４ａ，１４ｂとが重な
り合っている領域、領域１４ａ，１４ｂが形成されて
いる領域であって、かつ領域２５ａ〜２５ｃと重なり合
っていない領域、領域２５ａ〜２５ｃが形成されてい
る領域であって、領域１４ａ，１４ｂと重なり合ってい
ない領域、領域２５ａ〜２５ｃ及び領域１４ａ，１４
ｂが形成されていない領域の順となる。

【００４１】従って、本実施例の液晶表示装置２１にお
いて、導電膜１３と、他方側の導電膜との間で電圧を印
加した場合、実際に液晶分子に印加される電圧は、上記
４種類の領域によって異なることになる。すなわち、上
記〜で示した領域の順でより大きな印加電圧が印加
され、従って、しきい値電圧以上の電圧を印加したとし
ても、液晶分子の移動が領域によって異ならされるた
め、第１の実施例と同様に視野角を拡大することがで
き、しかも、第１の実施例に比べて多段階に液晶分子の
移動を調整することができるため、より一層視野角を拡
大することができる。

【００４２】また、上記のように〜の４種類の領域
を印加電圧調整膜２６に設けているため、１つの画素内
において上記のような４種類の領域を構成することによ
り、第１の実施例に比べてより一層きめの細かい階調表
示を行うことも可能である。

【００４３】なお、配向膜２５において、誘電率が相対
的に高い領域２５ａ〜２５ｃを形成する方法としては、
上述した第１の実施例におけるマスクの積層を用いる。
また、第１の実施例では、誘電率の相対的に高い領域を
形成するにあたって、マスクを絶縁膜に積層し、イオン
注入を行う方法を説明したが、他の方法により誘電率の
相対的に高い領域あるいは低い領域を形成することも可
能である。例えば、絶縁膜に、レーザーを照射し、それ
によって誘電率の異なる領域を形成してもよく、あるい
は絶縁膜を部分的に熱アニールすることにより、誘電率
の異なる領域を形成してもよい。

【００４４】なお、第１の実施例では、絶縁膜１４に誘
電率の異なる領域１４ａ，１４ｂを設け、第２の実施例
では、絶縁膜１４及び配向膜２５の双方に誘電率の異な
る領域を設けたが、配向膜側にのみ誘電率の異なる領域
を設けてもよい。

【００４５】また、絶縁膜を用いずに、配向膜のみが形
成されている構造において、該配向膜に誘電率の異なる
領域を形成することにより、本発明の印加電圧調整膜を
配向膜と兼ねるように構成してもよい。このような配向
膜を形成する方法としては、例えば、誘電率の異なる複
数の配向膜材料を混合しスピンコーティングする方法な
どを挙げることができる。

【００４６】第１，第２の実施例では、１つの絶縁膜１
４が導電膜１３上に形成されていたが、本発明では、２
以上の絶縁膜が導電膜１３上に形成されていてもよく、
その場合、少なくとも１つの絶縁膜に誘電率の異なる領
域が構成される。また、好ましくは、誘電率の異なる領
域を有する複数の絶縁膜を形成し上下の誘電率の異なる
領域を部分的に重なり合うように配置することにより、
印加電圧調整膜においてより一層多段階に誘電率の異な
る領域を構成してもよい。

【００４７】第１及び第２の実施例では、印加電圧調整
膜１６，２６の機能を説明するために、液晶表示装置の
厚み方向に沿う断面図で印加電圧調整膜を説明したが、
上記誘電率の異なる領域の平面形状については必要に応
じて任意変更し得る。このような誘電率の異なる領域の
変形例を、図４〜図６を参照して説明する。

【００４８】図４（ａ）は、１つの画素内において誘電
率の異なる領域を形成した場合の誘電率の異なる領域の
平面形状を示す平面図である。図４（ａ）に示す例で
は、画素３１内において、誘電率のもっとも高い領域３
１Ａが中央においてストライプ状に形成されており、そ
の両側に帯状に誘電率が領域３１Ａよりも低い領域３１
Ｂ，３１Ｃが形成されている。また、領域３１Ｂ，３１
Ｃの外側に誘電率がもっとも低い領域３１Ｄ，３１Ｅが
形成されている。この構造は、例えば、第１の実施例に
おいて、絶縁膜１４に、上記領域３１Ａ〜３１Ｅを形成
することにより構成することができる。すなわち、絶縁
膜１４内に、誘電率のもっとも高い領域、誘電率の中間
の領域及び誘電率の最も低い領域を形成することにより
構成することができる。あるいは、第２の実施例におい
て、配向膜２５側に領域３１Ａに位置するように、誘電
率が残りの領域に比べて高い領域を形成しておき、絶縁
膜１４側において、領域３１Ａ〜３１Ｃに対応する領域
に相対的に誘電率の高い領域を形成しておくことにより
構成することができる。

【００４９】このように、図４（ａ）に示した５つの領
域３１Ａ〜３１Ｅは、絶縁膜１４に設けられる領域の誘
電率及び絶縁膜１４及び配向膜２５に設けられる誘電率
の異なる領域１４ａ，１４ｂ，２５ａ〜２５ｃの配置を
工夫することにより、適宜達成し得るものである。

【００５０】同様に、図４（ｂ）に示した例では、画素
３２内に、誘電率の相対的に高い領域３２Ａ，３２Ｂ
が、ストライプ状に形成されており、かつ領域３２Ａと
領域３２Ｂとの間に誘電率の相対的に低い領域３２Ｃ
が、領域３２Ａの領域３２Ｃとは反対側に同じく誘電率
の相対的に低い領域３２Ｄが形成されている。各領域３
２Ａ〜３２Ｄは、全て同一幅を有するように構成されて
いるが、この幅についても適宜変更し、それによって目
的とする階調表示を行わせることができる。

【００５１】図４（ｂ）に示した例においても、上記領
域３２Ａ，３２Ｂは、例えば第１の実施例において絶縁
膜１４に設けられる領域１４ａ，１４ｂを上記領域３２
Ａ，３２Ｂに対応するように形成することにより、構成
することができる。また、配向膜側に、領域３２Ａ，３
２Ｂに対応するように誘電率の相対的に高い領域を形成
してもよい。

【００５２】上述してきた第１，第２の実施例及び図４
（ａ），（ｂ）の構成では、印加電圧調整膜が設けられ
ている部分のみを略図的に示し、液晶表示装置を構成す
る際の他の具体的な構成、例えばアクティブマトリクス
型液晶表示装置を構成する場合のトランジスタなどとの
物理的な位置関係等については省略して説明していた
が、このような構成の例を、図７（ａ）及び（ｂ）を参
照して一例として説明する。

【００５３】図７（ａ）及び（ｂ）は、図４（ｂ）のパ
ターンで印加電圧調整膜が構成されているアクティブマ
トリクス型液晶表示装置における主要部を説明するため
の平面図及び部分切欠断面図である。

【００５４】図７（ａ）に示すように、図４（ｂ）に示
すパターンで印加電圧調整膜を形成したアクティブマト
リクス型液晶表示装置の基板上においては、画素を構成
するためのＩＴＯ膜よりなるほぼ矩形の透明の表示電極
４１が形成されており、該表示電極４１の側方を、ゲー
トライン４２，４３及びドレインライン４４が通過して
いる。

【００５５】また、図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部分に
相当し、かつ印加電圧調整膜形成後の断面構造を示す図
７（ｂ）から明らかなように、表示電極４１上に、絶縁
膜４５及び配向膜４６が積層形成されている。この絶縁
膜４５が、第１の実施例おける絶縁膜１４に相当し、内
部に相対的に誘電率の高い領域４５ａ，４５ｂと、誘電
率の相対的に低い残りの領域とを有するように構成され
ている。すなわち、上記誘電率の相対的に高い領域４５
ａ，４５ｂが、図４（ｂ）に示す領域３２ａ，３２ｂに
相当する。

【００５６】また、図７（ｂ）において、４７は薄膜ト
ランジスタを構成するためのソース電極を、４８はドレ
イン電極を、４９はゲート電極を示す。また、５０，５
１は、それぞれ、ソース電極４７，ドレイン４８を表示
電極４１やドレインラインと電気的に接続するためのコ
ンタクト部である。また、ゲート電極４９の下方には、
絶縁膜５２が形成されている。

【００５７】なお、上記のような画素を駆動するための
ＴＦＴが構成されている部分においては、図７（ｂ）か
ら明らかなように、ソース電極４７のコンタクト部５０
の上方では表示電極４１とコンタクト部５０とを電気的
に接続する必要があるため、上記印加電圧調整膜を構成
するための絶縁膜４５は、コンタクトホールの上方には
至らないように形成されている。

【００５８】なお、図７（ａ）及び（ｂ）は、あくまで
も、アクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場
合の構造の一例を示すものであり、本発明において印加
電圧調整膜の周辺の具体的な構造は、目的とする液晶表
示装置によって適宜変形され得るものであることを指摘
しておく。

【００５９】図４に示した例では、１つの画素内を複数
のストライプ状領域に分割し、各ストライプ状領域間に
おいて誘電率を異ならせていたが、図５（ａ）に示すよ
うに、１つの画素３３内をマトリクス状に整列された複
数の矩形の領域に分割し、誘電率の異なる領域を該各領
域を用いて構成してもよい。すなわち、図５（ａ）で
は、画素３３の中央において、誘電率の最も高い領域３
３Ａ〜３３Ｄが形成されており、その外側に、誘電率が
次に高い領域３３Ｅ〜３３Ｌが形成されており、コーナ
ー部分に誘電率が最も低い領域３３Ｍ〜３３Ｐが形成さ
れている。領域３３Ａ〜３３Ｐは、第１の実施例の絶縁
膜１４において誘電率が３段階に異なる領域を、前記領
域３３Ａ〜３３Ｐに応じて形成することにより構成する
ことができる。あるいは、第２の実施例において、絶縁
膜１４に誘電率の相対的に高い領域を領域３３Ａ〜３３
Ｌに合わせて形成し、配向膜２５において領域３３Ａ〜
３３Ｄに応じて誘電率の高い領域を形成することにより
得ることができる。

【００６０】また、図５（ｂ）に示すように、１つの画
素３４内において、中央に誘電率の相対的に高い領域３
４Ａを形成し、残りの領域３４Ｂに比べて中央部の誘電
率を高めてもよい。このような構成は、１つの画素３４
内において、第１の実施例において絶縁膜１４に領域３
４Ａに応じて誘電率の異なる領域を形成することにより
形成することができる。

【００６１】図４及び図５に示した例では、１つの画素
内において誘電率の異なる領域が上記のように種々の平
面形状を有するように構成され、それによって階調表示
を行うことが可能とされる。もっとも、本発明において
は、液晶表示装置のパネル全体としてみたときに、誘電
率の異なる領域を設けてもよく、そのような例を、図６
に正面図で示す。

【００６２】図６に示す液晶表示パネル３５では、表示
パネルの中央に、誘電率の相対的に高い領域３５Ａが形
成されており、周囲の領域３５Ｂとの間で誘電率差が与
えられている。

【００６３】なお、本発明は、上記液晶表示装置におけ
る電極として機能する導電膜と液晶との間において液晶
に印加される電圧を調整するために印加電圧調整膜を設
けたことに特徴を有するものであり、従って、例えば、
マトリクス型液晶表示装置、ＴＮ型液晶表示装置、強誘
電性液晶または反強誘電性液晶を用いた液晶表示装置な
どの液晶表示装置一般に適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置では、導電膜上に
誘電率の異なる領域を有する印加電圧調整膜が形成され
ているため、導電膜から液晶に電圧を印加した場合、実
際に液晶に印加される電圧が領域によって異なることに
なる。そのため、領域によって液晶分子の移動量が異な
らされるため、視野角を広げることができ、かつ例えば
１つの画素内において上記誘電率の異なる領域を形成す
ることにより階調表示を行うことが可能となる。

【００６５】また、上記印加電圧調整膜を、配向膜と、
少なくとも一層の絶縁膜との積層膜により構成し、配向
膜及び絶縁膜の誘電率の異なる領域同士を部分的に重ね
合わせることにより、印加電圧調整膜に多段階に異なる
領域を構成してもよく、その場合には、より一層視野角
の拡大を図ることができ、かつよりきめの細かな階調表
示を行うことができる。

【００６６】また、上記印加電圧調整膜に誘電率の異な
る領域を形成するにあたっては、例えば、レーザー照
射、イオン注入またはエネルギービームの照射による熱
アニールなどの適宜の方法により容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液晶表示装置を説明するための断面図。

【図２】第１の実施例の液晶表示装置を説明するための
略図的断面図。

【図３】第２の実施例の液晶表示装置の要部を説明する
ための略図的断面図。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は、１つの画素内においてス
トライプ状の誘電率の異なる領域を形成した例を示す各
平面図。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、１つの画素内に矩形の誘
電率の異なる領域を形成した例を示す各平面図。

【図６】１つの液晶表示パネルにおいて中央に誘電率の
異なる領域を構成した例を示す平面図。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図４（ｂ）の
パターンの印加電圧調整膜が形成されているアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の主要部を説明するための平
面及び断面図。

【図８】本発明例及び従来例の液晶表示装置との視野角
とコントラスト比との関係を示す図。

【符号の説明】

１１…液晶表示装置 １２…基板 １３…導電膜 １４…絶縁膜 １４ａ，１４ｂ…絶縁膜中の誘電率の異なる領域 １５…配向膜 １６…印加電圧調整膜 １７…液晶 ２１…液晶表示装置 ２５…配向膜 ２５ａ〜２５ｃ…誘電率が残りの領域と異なる領域

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶と、液晶に電圧を印加するための導
   電膜とを有する液晶表示装置において、前記導電膜上に
   形成されておりかつ誘電率の異なる領域を有する印加電
   圧調整膜を有することを特徴とする、液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
   膜と前記導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶
   縁膜との積層膜からなり、前記配向膜及び絶縁膜のうち
   少なくとも一方が、誘電率の異なる領域を有するように
   構成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、少な
   くとも１つの絶縁膜とを有し、配向膜及び絶縁膜の双方
   が誘電率の異なる領域を有し、かつ前記配向膜及び絶縁
   膜の誘電率の異なる領域同士が部分的に重なり合わされ
   ており、それによって前記印加電圧調整膜において、誘
   電率が多段階に異なるように複数の領域が構成されてい
   る、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記印加電圧調整膜が配向膜である、請
   求項１に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 液晶に電圧を印加するための導電膜を有
   する液晶表示装置の製造方法において、前記導電膜を形
   成した後、該導電膜上に誘電率の異なる領域を有する印
   加電圧調整膜を形成することを特徴とする、液晶表示装
   置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
   膜と導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶縁膜
   とを有し、前記絶縁膜にレーザを照射することにより前
   記誘電率の異なる領域を形成する、請求項５に記載の液
   晶表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
   膜と導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶縁膜
   とを有し、前記絶縁膜にマスクを重ねてイオン注入を行
   うことにより前記誘電率の異なる領域を形成する、請求
   項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記印加電圧調整膜が、配向膜と、配向
   膜と導電膜との間に配置された少なくとも一層の絶縁膜
   とを有し、前記絶縁膜にエネルギービームを照射して部
   分的にアニールすることにより前記誘電率の異なる領域
   を形成する、請求項５に記載の液晶表示装置の製造方
   法。