JP2002214613A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視角依存性の表示劣化を抑制するための画素
分割を、従来の画素分割を行なわない液晶表示装置と同
様の工程で実現するとともに、液晶層を挟む２枚の基板
の間に位置ずれが生じても表示品質への悪影響が少ない
液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 画素電極に電極突起を設け、電極突起を
対称の中心とする斜め方向の電界を生成させ液晶層に印
加することによって、前記画素電極内に電界印加時の液
晶分子の配向方向が異なる複数の領域を形成して画素分
割を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の電気光学的
な異方性を利用して表示を行う液晶表示装置（ＬＣＤ：
Liquid Crystal Display）に関し、特に、広視野角の液
晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は小型、薄型、低消費電力
などの利点があり、ＯＡ機器やＡＶ機器などの分野で実
用化が進んでいる。特に、スイッチング素子として薄膜
トランジスタ（以下、ＴＦＴと略す）を用いたアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、原理的にデューティ比
１００％のスタティック駆動をマルチプレクス的に行う
ことができ、大画面、高精細なディスプレイに使用され
ている。

【０００３】図１２に、従来の液晶表示装置について、
その一画素の平面図を示す。また、図１３に、図１２に
おけるＩ−Ｉ断面を示す。

【０００４】第１の基板１上に、画素電極２、ゲート配
線１０、ソース配線９およびＴＦＴ２０が形成されてい
る。ＴＦＴ２０は、ゲート配線１０の一部分をゲート電
極とし、ゲート電極上にゲート絶縁膜（図示せず）、半
導体膜１１、ソース電極９ａおよびドレイン電極１２を
形成してなる。画素電極２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）などの導電性薄膜からなり、個々の画素を構成する
ように縦横のマトリクス状にパターニングされている。
画素電極２は、コンタクトホール１３を介してＴＦＴ２
０のドレイン電極１２に接続されており、ゲート電極
（ゲート配線１０）に与える電圧によってＴＦＴ２０が
オンとなると、ソース電極９ａ（ソース配線９）の電圧
がドレイン電極１２を介して画素電極２へと印加され
る。

【０００５】第１の基板１に対向して、第２の基板６が
配置されている。第２の基板６の表面には、ほぼ全面に
わたって共通電極７が形成されている。共通電極７は、
ＩＴＯなどの導電性薄膜からなり、所定の共通電圧が印
加されている。

【０００６】第１の基板１と第２の基板６の間に液晶が
挟持され、液晶層５を構成している。画素電極２と共通
電極７とによって形成される電界により、両電極間の液
晶分子の配向状態を変化させ、液晶層を透過する光を制
御して表示を得る。

【０００７】電圧無印加時の液晶の配向状態（以下、初
期配向ともいう）を制御するため、第1の基板１上の全
面には、ポリイミドなどの高分子膜からなる配向膜４が
形成されている。配向膜４には所定のラビング処理がほ
どこされ、液晶の初期配向を制御している。同様に、第
２の基板６上のほぼ全面にも、ポリイミドなどの高分子
膜からなる配向膜８が形成され、ラビング処理などの所
定の配向処理がほどこされている。

【０００８】また、図示はされていないが、各画素には
それぞれＲＧＢ３色のいずれかのカラーフィルターが、
共通電極７と基板６との間に設けられ、これら各色の画
素を規則正しく配列することによりカラー画像が表示可
能となる。

【０００９】液晶層５の液晶は、例えば正の誘電率異方
性を有したネマティック相であり、液晶分子の配向ベク
トルが上下の両基板間で９０°ねじられ、ツイストネマ
ティック（ＴＮ）モードとされている。

【００１０】ＴＮモードにおいては、両基板の外側に配
置する偏光板の偏光軸を、それぞれの基板の配向膜の配
向処理方向に一致させる。したがって、電圧無印加時に
は、一方の偏光板を通過した直線偏光は、液晶のねじれ
配向に沿って液晶層内で９０°旋回し、他方の偏光板を
透過して観測されるので、表示は白となる。画素電極お
よび共通電極間に所望の電圧を印加して液晶層内に電界
を形成すると、液晶はその正の誘電率異方性のために、
電界に対して平行になるように配向を変化させる。これ
により、液晶のねじれ配向が崩され、液晶層中で入射直
線偏光が旋回されなくなり、他方の偏光板を透過する光
量が絞り込まれるので、表示は漸次的に黒になってい
く。このように、電圧無印加時に白を示し、電圧印加に
したがって黒となる方式はノーマリ・ホワイトと呼ば
れ、ＴＮモードの主流になっている。

【００１１】このように、液晶表示装置では、所定の電
極が形成された一対の基板間に充填された液晶に所望の
電圧を印加することで、液晶層中での旋光あるいは複屈
折を制御することにより目的の透過率を表示している。

【００１２】ここで、液晶層の複屈折位相差であるリタ
デーションは、液晶分子の長軸が光の方向つまり基板の
法線方向との間になす角度に依存し、液晶層に印加する
電界強度を調節することによって、電界と液晶分子長軸
とのなす角度を調整して制御することができる。しか
し、観察者が液晶表示装置を視認する角度すなわち視角
が変化すると、視角方向と液晶分子の長軸とがなす角度
も当然変化し、したがって観察者の位置から見たリタデ
ーションが変化してしまう。このため、視角が変化する
と透過光強度あるいは色相が変化してしまい、コントラ
スト低下、階調反転あるいは色ずれなど、いわゆる視角
依存性の表示劣化が生じていた。

【００１３】そこで、これら視角依存性の表示劣化を抑
制するために、各画素を電圧印加時の液晶分子の運動方
向が互いに異なる２つ以上の領域に分割する、いわゆる
画素分割方式が検討されている。

【００１４】第１の画素分割方式としては、画素内に配
向処理の異なる複数の領域を形成し、液晶分子と配向膜
表面とがなす角度、すなわちプレチルト角を異ならせる
方法や、画素内に配向処理の異なる複数の領域を形成
し、基板の法線方向から見たときの液晶分子の配向方向
を異ならせる方法などの、配向膜表面の配向処理による
画素分割がある。

【００１５】例えば、特開２０００−０８１６１８号公
報には、ラビング処理後の配向膜に部分的に光照射を行
ないプレチルト角を低下させることにより、プレチルト
角の高い領域とプレチルト角の低い領域とを形成し、プ
レチルト角の高い領域とプレチルト角の低い領域が液晶
層を介して対向するように上下の基板を配置して画素分
割を行う方式が開示されている。しかしながら、これら
配向膜表面の配向処理による画素分割では、マスクを用
いたマスクラビングやフォトマスクを用いた選択露光な
どの複雑な工程を要するために実用上問題がある。

【００１６】第２の画素分割方式としては、２つの基板
の間に挟まれた液晶層に対し基板の法線方向に電界を印
加する液晶表示装置において、両方あるいは一方の基板
上に基板面法線方向の電界を歪ませ斜めの電界を生成さ
せる構造を形成し、この斜めの電界によって電圧印加時
の液晶分子の配向ベクトルの変化方向を２つあるいは４
つの異なる方向とし、画素分割を行う方法がある。

【００１７】例えば、特開平０９−２３６８２１号公報
や特開２０００−０２９０２９号公報には、共通電極に
配向制御窓を備え、斜めの電界を生じさせて画素分割を
行なう液晶表示素子が開示されている。

【００１８】図１４に、特開２０００−０２９０２９号
公報に開示の液晶表示装置について、その一画素の断面
図を示す。ガラス板などの第１の基板１上に、ＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）などからなる透明導電性の画素電
極２が形成されており、さらに画素電極２を覆い、第１
の基板１の全面にポリイミドなどの高分子膜からなる配
向膜４が形成される。一方、液晶層５を挟んで第１の基
板１に対向する位置に設置された第２の基板６上には、
ＩＴＯにより形成された共通電極７が設けられ、共通電
極７にはＩＴＯが部分的に形成されていない配向制御窓
１８が形成される。さらに、共通電極７および配向制御
窓１８を覆い、ポリイミドなどにより配向膜８が形成さ
れる。配向膜４、８としては、液晶分子長軸を配向膜に
対して垂直な方向に配向させる配向膜が用いられ、液晶
層５の液晶として、負の誘電率異方性を示す液晶分子が
用いられる。

【００１９】画素電極２と共通電極７との間に電圧を印
加することによって、初期には基板面に対して垂直配向
していた液晶分子が、斜めに倒れる。このとき、液晶分
子が倒れる方向を、配向制御窓１８および画素電極エッ
ジ（画素電極２の端部）によって生じる斜め電界によっ
て制御する。配向制御窓１８を境界として、左右で液晶
分子の倒れる方向が逆になる。このように、第２の画素
分割方式では、電圧印加時に形成される電界をあえて非
一様とすることにより液晶分子の運動方向を異ならせて
画素分割が行われる。

【００２０】この方法では、共通電極のパターニングと
いった従来の微細加工技術によって画素分割を行うこと
ができるため、配向膜表面の配向処理状態を異ならせて
画素分割を行なう前記第１の画素分割方式に比べ、製造
技術が確立されており、より実用的である。

【００２１】しかしながら、この第２の画素分割方式で
も、少なくとも第２の基板６の共通電極７に配向制御窓
１８を形成する必要があり、従来の画素分割を行わない
液晶表示装置と比べると未だ製造工程が複雑であるとい
う問題があった。さらには、この第２の画素分割方式で
は、２つの基板を向かいあわせて貼り合わせる際の位置
ずれ、すなわちミスアライメントによって、液晶分子の
配向が乱れ精密な画素分割が行なえなくなり、表示品質
への悪影響をおよぼすことが問題であった。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の液晶表示装置には、観察者が液晶表示装置を視認す
る角度すなわち視角によって透過光強度あるいは色相が
変化してしまい、コントラスト低下、階調反転あるいは
色ずれなど、いわゆる視角依存性の表示劣化が生じると
いう問題があった。

【００２３】この問題を解決するための方法として、各
画素を電圧印加時の液晶分子の運動方向が互いに異なる
２つ以上の領域に分割する、いわゆる画素分割方式が検
討されている。

【００２４】しかし、画素内に液晶の初期配向の異なる
複数の領域を形成して画素分割を行なう液晶表示装置で
は、マスクラビングやフォトマスクを用いた選択露光な
ど、複雑な工程によって配向膜表面の配向処理を行なう
必要があるという問題があった。

【００２５】また、共通電極の一部を除去して配向制御
窓を形成し、液晶層に斜め方向の電界が印加されるよう
にして画素分割を行なう液晶表示装置では、配向制御窓
を形成するための工程が必要となる、共通電極と画素電
極との間に位置ずれが生じると表示品質に悪影響をおよ
ぼす、などという問題があった。

【００２６】そこで、本発明は、視角依存性の表示劣化
を抑制するための画素分割を、従来の画素分割を行なわ
ない液晶表示装置と同様の工程で実現することができ、
また、共通電極と画素電極との間の位置ずれによって表
示品質へ悪影響が生じることがない液晶表示装置を提供
することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明による液晶表示装置は、表面に少なくとも画
素電極と配向膜とがこの順に形成された第１の基板と、
表面に少なくとも共通電極と配向膜とがこの順に形成さ
れた第２の基板とを有し、前記第１および第２の基板を
前記配向膜が向かいあうように平行に配置し両基板の間
の間隙に正の誘電率異方性を有するネマティック液晶を
挟持してなり、前記両配向膜の配向処理によって前記ネ
マティック液晶の液晶分子が電界無印加時にその長軸が
前記第１および第２の基板に対してほぼ平行となるよう
に配向されるとともに、前記画素電極の一部分を第２の
基板側に突出させ電極突起を形成したことを特徴とす
る。

【００２８】また、本発明による液晶表示装置は、表面
に少なくとも画素電極と配向膜とがこの順に形成された
第１の基板と、表面に少なくとも共通電極と配向膜とが
この順に形成された第２の基板とを有し、前記第１およ
び第２の基板を前記配向膜が向かいあうように平行に配
置し両基板の間の間隙に正の誘電率異方性を有するネマ
ティック液晶を挟持してなり、前記両配向膜の配向処理
によって前記ネマティック液晶の液晶分子が電界無印加
時にその長軸が前記第１および第２の基板に対してほぼ
平行となるように配向されるとともに、前記画素電極の
一部分を第２の基板側に突出させ電極突起を形成したこ
とを特徴とし、電界印加時に、前記第１の基板の法線に
対して斜め方向の電界を前記電極突起を対称の中心とし
て生成させることによって、前記画素電極内に電界印加
時の液晶分子の配向方向が異なる複数の領域を形成して
画素分割を行なうことを特徴とする。

【００２９】また、前記電極突起が前記画素電極を二分
する筋状の電極突起であることを特徴とする。

【００３０】さらに、前記第１の基板上に薄膜トランジ
スタが形成されており、該薄膜トランジスタのゲート電
極を形成する導電性薄膜、該薄膜トランジスタのゲート
絶縁膜、該薄膜トランジスタの半導体膜および該薄膜ト
ランジスタのソース・ドレイン電極を形成する導電性薄
膜のうちの少なくともいずれか一つが前記第１の基板と
前記画素電極との間にも形成されることにより、前記電
極突起が形成されていることを特徴とする。

【００３１】また、前記第１の基板上に蓄積容量電極が
形成されており、該蓄積容量電極を構成する導電性薄膜
が前記第１の基板と前記画素電極との間にも形成される
ことにより、前記電極突起が形成されていることを特徴
とする。

【００３２】前記第１の基板と前記画素電極との間に絶
縁性の平坦化膜を形成してもよい。

【００３３】前記両配向膜の表面における前記ネマティ
ック液晶の液晶分子のプレチルト角を１°以下とすると
よい。

【００３４】前記第１および第２の基板の配向膜に、配
向膜の略法線方向から直線偏光の光を照射して配向処理
を行なうことにより、液晶分子の長軸が前記第１および
第２の基板に対してほぼ平行、さらには１°以下のプレ
チルト角である液晶表示装置を得ることができる。

【００３５】前記第１および第２の基板の配向膜に第１
のラビング処理を施し、さらに該第１のラビング処理と
は異なる方向に第２のラビング処理を施し、前記第１の
ラビング処理の強度より前記第２のラビング処理の強度
を小さくすることにより、液晶分子の長軸が前記第１お
よび第２の基板に対してほぼ平行、さらには１°以下の
プレチルト角である液晶表示装置を得ることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】実施の形態１ 図１に、本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示装
置について、その一画素の断面図を示す。

【００３７】図１において、第１の基板１上には画素電
極２が形成されており、画素電極と第１の基板の間に構
造物３を形成することにより、画素電極２の一部を高く
突出させた構造としている。第１の基板上の画素電極な
らびに画素電極突起部の表面をポリイミドなどの配向膜
４で被覆しており、液晶の初期配向を制御している。液
晶層５を介し、第１の基板１に対向する位置に第２の基
板６が配置され、第２の基板６の液晶層側にはＩＴＯな
どの透明電極が形成されてなる共通電極７が設けられて
いる。前記共通電極７と液晶層５との間には、共通電極
７を覆うポリイミドなどの配向膜８が被覆されており、
第１の基板上の配向膜４と同様に、液晶の初期配向を制
御している。

【００３８】なお、画素電極２と画素電極突起を形成す
る構造物３は直接接していなくても良く、画素電極２と
構造物３の間に層間絶縁膜などが挟まれていても構わな
い。また、図２に示すように、画素電極２と配向膜４の
間に画素電極突起を形成する構造物３を配置しても良
い。この場合、構造物３は導電性材料から構成されなけ
ればならない。図２におけるその他の構成については、
図１に示したものと同様である。ここでは示さないが、
第１の基板１および第２の基板６の外側には必要に応じ
て光学補償板が設けられる。さらに、第１および第２の
基板あるいは光学補償板の外側には偏光板が設けられ
る。

【００３９】本発明に用いられる液晶層に含まれる液晶
分子は、正の誘電率異方性を有したネマティック液晶で
あり、電界無印加時に前記液晶分子の長軸を第１および
第２の基板面に対して略平行に配向させる。

【００４０】本発明に適用される液晶表示モードとして
は、電界無印加時に液晶分子の長軸を第１および第２の
基板面に略平行に配向し、液晶層の両側の画素電極２お
よび共通電極７から液晶層の厚さ方向に印加される縦電
界によって液晶分子の長軸が第１および第２の基板との
なす角度を大きくするように立ち上がるモードであっ
て、各画素を縦電界の歪みによって発生する斜め電界に
よって電界印加時の液晶分子の配向方向が異なる複数の
領域に分割するモードが用いられる。

【００４１】また、位相差板によって光学的にリタデー
ションを補償し広視野角を得るという観点、および応答
速度を高速にするという観点から、好ましくは、基板法
線方向から見た場合、第１の基板側の液晶分子の配向方
向と第２の基板側の液晶分子の配向方向とのなす角度が
小さい方が良く、さらに好ましくは、前記第１および第
２の基板での液晶分子の配向方向が平行である方が良
い。

【００４２】本発明において、画素電極２の突起は、画
素電極と第１の基板との間に構造物３を形成する、ある
いは画素電極２と配向膜４の間に導電性の構造物３を形
成することにより構成する。画素電極突起としての幅は
特に制限はないが、液晶分子の配向方向を制御する斜め
電界を強くする観点、および透過率を低減させないとい
う観点から、３μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、この
うち５μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、さらにこ
の中でも７μｍ以上１２μｍ以下が特に好ましい。ま
た、画素電極突起の高さとしては特に制限はないが、液
晶分子の配向方向を制御する斜め電界を強くする観点か
ら、画素電極の突起以外の部分に比較して少なくとも
０.１μｍ以上が好ましく、このうち０.３μｍ以上がよ
り好ましく、さらにこの中でも０.５μｍ以上が好まし
い。

【００４３】前記画素電極突起と画素電極端の距離に対
して好ましい範囲が存在する。画素電極突起と画素電極
端の距離が短い場合、実質的に表示に寄与する領域が狭
くなり、白表示時の透過率が低下する。一方、画素電極
突起と画素電極端の距離が長い場合、斜め電界による配
向制御が全体に行き渡るのに時間がかかり、それまでの
間、特に画素電極突起と画素電極端との中間あたりに位
置する液晶分子は、斜め電界の方向とは無関係に、一旦
縦方向の電界によって許容される全ての方向に傾きう
る。すなわち、画素電極突起と画素電極端の距離が長い
場合、この過渡的な液晶分子の応答により応答速度が低
下する。以上の観点から、画素電極突起部と画素電極端
の距離としては特に制限はないが、好ましくは２０μｍ
以上かつ１００μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以
上７０μｍ以下であるのが望ましい。

【００４４】配向膜としてはポリイミド膜をラビング処
理したものなどが良く用いられるが、特に制限はない。
また、ラビング処理を用いる場合、ローラーの配向膜に
対する押し込み量、ラビング回数、ラビング方向、ラビ
ングローラー回転数、およびステージ回転数などは所望
の配向を得るために調整する。なお、液晶層を介して相
対する配向膜表面でのプレチルト角の方向は、パラレル
配置とアンチパラレル配置の両方が適用できる。

【００４５】次に、より具体的な実施の形態を示す。

【００４６】第１の基板１として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、画素電極突起部の構造物３とし
て、Ｃｒパターン（０.５μｍ厚）を形成する。その結
果、画素電極突起の高さは０.５μｍとなる。また、画
素電極２として、前記画素電極突起部の構造物を覆うＩ
ＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を用いる。画素電極のサイズは、
８０μｍ×２７０μｍとする。図３に示すように、画素
電極突起は、画素電極中央に形成し、画素電極の長辺方
向に対して平行とする。画素電極突起のサイズは、１０
μｍ×２７０μｍとする。画素電極突起を画素電極中央
に配置しているため、画素電極突起を境界として左右の
面積を５０：５０とした画素分割構成となる。なお、Ｉ
ＴＯ膜はスパッタリングにより形成した。

【００４７】なお、ＴＦＴ２０、ゲート配線１０および
ソース配線９は、アレイ状に配列した各画素の画素電極
２に電圧を印加するために要するものであり、本発明に
関わる構成においては特に重要ではないので、詳細な説
明については省略する。ＴＦＴ、ゲート配線およびソー
ス配線は、通常用いられている材料および構造により構
成される。

【００４８】第２の基板６として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、該ガラス板上に共通電極７として
ＩＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を全面にコートする。

【００４９】配向膜４、８として、ＪＡＬＳ１４６（８
０ｎｍ厚）を用い、第１の基板の画素電極上および第２
の基板の共通電極上にコートする。配向膜は、６０秒間
２０００ｒｐｍでスピンコーティングした。次に、配向
膜を５分間、８０℃でプリベークした後、１時間１８０
℃でポストベークした。次に、順方向速度２０ｍｍ／ｓ
で、押し込み量０.３ｍｍで２５０ｒｐｍで回転するロ
ーラー上のラビング布（ＹＡ−２０−Ｒ）を用いて配向
膜４、８を２回ラビング処理した。ラビング方向は、第
１の基板１の画素電極突起の長辺に対して直交する方向
とする。

【００５０】第１の基板および第２の基板を前記電極お
よび配向膜を内側として対向させ、アンチパラレル配置
になるよう、両基板のラビング方向が平行かつ反対向き
になるように貼り合わせる。貼り合わせにはミクロパー
ルスペーサ（積水ファインケミカル（株））およびスト
ラクトボンド３５２Ａ（三井東圧（株））を用いて、
３.５μｍのセルギャップを有する平行な液晶セルを作
製する。ネマティック液晶ＭＬＣ６８４６−０００（メ
ルク（株）、複屈折率Δｎ＝０.０８９７、誘電率異方
性Δε＝１０.３）を、第１の基板と第２の基板との間
の間隙に注入する。

【００５１】以上の作製工程により、配向膜表面におけ
る液晶分子の初期配向方向は基板法線方向から観測した
場合、第１の基板および第２の基板上で互いに平行とな
る方向に成され、液晶の配向はこれら基板の間で一定方
向に配向した分子配向となっている。すなわち、液晶の
ツイスト角は０゜となる。

【００５２】さらに、両基板および位相差板の外側に
は、偏光板の透過軸が各基板の配向膜表面上の液晶分子
の初期配向方向に対して４５゜の角度を成し、かつ第１
の基板の外側の偏光板と第２の基板の外側の偏光板の透
過軸が互いに直交するように偏光板が設けられる。

【００５３】第２の基板と偏光板との間に正の一軸位相
差板（リタデーション：３１４ｎｍ）を設ける。

【００５４】図４に、電界を印加したときの等電位線お
よび液晶分子の配向の様子を図３におけるII−II断面で
模式的に表わしたものを示す。ここで、電界は図示した
等電位線に対して直交となる。画素電極突起の両端で等
電位線が歪み、画素電極突起を対称の中心として互いに
反対方向に斜め電界が生じ、それに対応してそれぞれ斜
め電界方向に分子長軸を近づけるように液晶分子５ａが
傾き立ち上がる。一方、画素電極エッジ部にも斜め電界
が生じ、それに対応してそれぞれ斜め電界方向に分子長
軸を近づけるように液晶分子５ａが立ち上がる。

【００５５】図４に示すように、画素電極突起部から画
素電極エッジに亘って形成される領域Ａにおいて、画素
電極突起部における斜め電界の方向と画素電極エッジ部
における斜め電界の方向が一致している。また、同様に
領域Ｂにおいても、画素電極突起部における斜め電界の
方向と画素電極エッジ部における斜め電界の方向が一致
している。したがって、領域Ａ内の液晶分子はすべて同
一の方向に立ち上がり、また領域Ｂ内の液晶分子もすべ
て同一の方向に立ち上がる。このため、領域Ａ内あるい
は領域Ｂ内に、液晶分子の立ち上がり方向が不確定な領
域は存在せず、画質の低下をもたらすディスクリネーシ
ョンが発生しない。

【００５６】また、すでに説明したように、領域Ａにお
ける斜め電界と領域Ｂにおける斜め電界とは、方向が反
対向きである。したがって、領域Ａと領域Ｂとでは液晶
分子の立ち上がり方向が反対向きになる。１つの画素電
極内に、画素電極突起を境にして立ち上がり方向が逆に
なるＡ、Ｂ２つの領域が形成されることになり、画素分
割が実現できる。

【００５７】図５に本実施の形態の液晶表示装置につい
て、印加電圧と透過率との関係を示す。図５において
は、印加電圧５Ｖの時の透過率を１００％として印加電
圧−透過率曲線を示す。図５から本実施の形態の液晶表
示装置は、印加電圧０〜１Ｖにおいて黒を表示し、１Ｖ
以上では印加電圧の増加に従い透過率が上昇しているこ
とが分かる。すなわち、ノーマリ・ブラックで駆動して
いる。

【００５８】画素分割が行われていることは、正面から
見たときに完全に白とはならない電圧（例えば２Ｖ）を
液晶表示装置に印加し、この状態の液晶表示装置の各画
素を斜め方向から顕微鏡観察し、領域Ａおよび領域Ｂの
表示色が、正面から見た場合に比べ一方は暗くなり、他
方は明るくなることで簡単に確認することができる。

【００５９】画素分割が行われていない場合、液晶分子
の立ち上がり方向と視角とがなす角度によって、リタデ
ーションおよび透過率変化してしまうが、本実施の形態
の液晶表示装置においては、各画素内に液晶分子の立ち
上がり方向が異なる複数の領域を有しているため、視角
変化に伴う各領域のリタデーションおよび透過率の変化
が打ち消しあい、視角に依存した表示不良を抑制するこ
とができる。

【００６０】ここでは、白黒表示を行わせるように正の
一軸位相差板を設けた例を示したが、いうまでもなく、
これら位相差板の光学設計を行うことにより、また必要
で有れば前記位相差板に加えてさらに別の位相差板を設
けることにより視野角をさらに広げることが可能とな
る。

【００６１】実施の形態２ 次に、本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示装置
について説明する。

【００６２】本実施の形態では、画素電極の突起部を形
成するための構造体３として、ＴＦＴのゲート電極を構
成する材料、あるいはＴＦＴのゲート絶縁膜を構成する
材料、あるいはＴＦＴの半導体膜を構成する材料、ある
いはＴＦＴのソース・ドレイン電極を構成する材料のう
ち、少なくとも１つを利用することができる。

【００６３】また、第１の基板上に画素電極の電位を保
持するための蓄積容量電極を設ける場合には、この蓄積
容量電極を構成する材料を利用して構造体３を形成して
もよい。

【００６４】すなわち、ＴＦＴのゲート電極を形成する
際に同時にゲート電極の材料による薄膜を画素電極部に
も形成して画素電極突起部を構成する、あるいはＴＦＴ
のゲート絶縁膜を形成する際に同時にゲート絶縁膜の材
料による膜を画素電極部にも形成して画素電極突起を構
成する、あるいはＴＦＴの半導体膜を形成する際に同時
に半導体膜を画素電極部にも形成して画素電極突起を構
成する、あるいはＴＦＴのソース・ドレイン電極を形成
する際に同時にソース・ドレイン電極の材料による薄膜
を画素電極部にも形成して画素電極突起部を構成する、
あるいは蓄積容量電極を形成する際に同時に蓄積容量電
極の材料による薄膜を画素電極部にも形成して画素電極
突起部を構成する、あるいは層間絶縁膜を形成する際に
同時に層間絶縁膜の材料による膜を画素電極部にも形成
して画素電極突起部を構成することができる。

【００６５】この構成により、画素電極突起部を構成す
るための構造体を製造するプロセスを追加する必要はな
く、従来の画素分割を行なわない液晶表示装置の製造プ
ロセスを複雑にすることなく構成することができ、電界
印加により画素電極突起と画素電極エッジに発生する斜
め電界により配向方向を制御でき、画素分割が可能とな
る。

【００６６】なお、ＴＦＴのゲート電極を形成する際
に、同時にゲート電極の材料による薄膜を画素電極部に
形成して画素電極突起部のための構造物として用いた場
合においては、この構造物のゲート電極材薄膜を蓄積容
量電極として用い、画素の容量制御に供しても構わな
い。このとき、この構造物と画素電極との間に絶縁体層
が挟まれることはいうまでもない。また、ゲート絶縁膜
および層間絶縁膜が画素電極全体を覆ってしまっても構
わない。

【００６７】次に、より具体的な実施の形態を図６を用
いて説明する。

【００６８】第１の基板としてガラス板（コーニング１
７３７）を用い、画素電極突起部の構造物３として、Ｔ
ＦＴのゲート電極の構成材であるクロム膜１４（４００
ｎｍ厚）、ゲート絶縁膜の構成材であるＳｉＮｘ膜１５
（４００ｎｍ厚）およびソース電極の構成材であるクロ
ム膜１６（２００ｎｍ厚）を積層したもので構成する。
その結果、画素電極突起の高さは１μｍとなる。また、
画素電極２として前記画素電極突起部の構造物を覆うＩ
ＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を用いる。画素電極のサイズは、
８０μｍ×２７０μｍとする。図３に示した実施の形態
１と同様に、画素電極突起は、画素電極中央に形成し、
画素電極の長辺方向に対して平行とする。画素電極突起
のサイズは、１０μｍ×２７０μｍとする。画素電極突
起を画素電極中央に配置しているため、画素電極突起を
境界として、左右の面積を５０：５０とした画素分割構
成とする。その他の構成は前記第１の実施の形態と同様
とする。なお、クロム膜はスパッタリングで形成し、Ｓ
ｉＮｘ膜はプラズマＣＶＤで形成し、ＩＴＯ膜はスパッ
タリングにより形成する。

【００６９】図６に示すように、画素電極突起の両端で
等電位線が歪み、互いに反対方向に斜め電界が生じ、そ
れに対応してそれぞれ斜め電界方向に分子長軸を近づけ
るように液晶分子が傾き立ち上がる。その結果、第１の
実施の形態において述べたのと同様に、１つの画素電極
内に、画素電極突起部を境にして立ち上がり方向が逆に
なるＡ、Ｂ２つの領域が形成されることになり、画素分
割が実現できる。

【００７０】本実施の形態の液晶表示装置において、印
加電圧と透過率との関係は図５と同様になる。すなわ
ち、本実施の形態の液晶表示装置は、印加電圧０〜１Ｖ
において黒を表示し、１Ｖ以上では印加電圧の増加に従
い透過率が上昇し、ノーマリ・ブラックで駆動してい
る。

【００７１】画素分割が行われていることは、正面から
見たときに完全に白とはならない電圧（例えば２Ｖ）を
液晶表示装置に印加し、この状態の液晶表示装置の各画
素を斜め方向から顕微鏡観察し、領域Ａおよび領域Ｂの
表示色が、正面から見た場合に比べ一方は暗くなり、他
方は明るくなることで簡単に確認することができる。

【００７２】画素分割が行われていない場合、液晶分子
の立ち上がり方向と視角とがなす角度によって、リタデ
ーションおよび透過率変化してしまうが、本実施の形態
の液晶表示装置においては、各画素内に液晶分子の立ち
上がり方向が異なる複数の領域を有しているため、視角
変化に伴う各領域のリタデーションおよび透過率の変化
が打ち消しあい、視角に依存した表示不良を抑制するこ
とができる。

【００７３】実施の形態３ 次に、本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示装置
について説明する。

【００７４】図７および図８に示すように、本実施の形
態では、第１の基板１と第１の基板上の画素電極２との
間に絶縁性の平坦化膜１９を形成する。本発明は、画素
電極突起および画素電極エッジに発生する電界歪みによ
り液晶分子の配向を制御するものであり、画素電極突起
部以外の画素電極部は平坦である方が望ましい。画素電
極突起以外の画素電極部を平坦とすることにより、電界
による良好な配向制御により画素分割が行われる。平坦
化膜としては、ＳＯＧ膜、ＢＰＳＧ膜、アクリル樹脂、
ポリイミド樹脂などが用いられ、画素電極突起以外の画
素電極部の下地として平坦性を高める働きをしている。

【００７５】次に、より具体的な実施の形態を示す。

【００７６】第１の基板として、ガラス板（コーニング
１７３７）を用い、ＴＦＴ２０を形成後、ＴＦＴを覆っ
て感光性のアクリル樹脂を被覆して平坦化膜１９（１μ
ｍ厚）を形成し、これを露光および現像することによ
り、コンタクトホール１３を形成してソース電極１２の
上方を露出する。画素電極突起部の構造物３を、クロム
膜（０.５μｍ厚）を前記平坦化膜上に成膜、パターニ
ングすることにより形成する。前記平坦化膜およびクロ
ムパターンを覆うように、ＩＴＯを成膜し（８０ｎｍ
厚）、これをエッチングすることで画素電極２を形成す
る。画素電極２とドレイン電極１２とは、前記コンタク
トホール１３にて電気的に接続されている。

【００７７】画素電極突起の高さはクロム構造物により
０.５μｍとなる。画素電極のサイズは、８０μｍ×２
７０μｍとする。画素電極突起のサイズは、１０μｍ×
２７０μｍとする。図７に示すように、画素電極突起
は、画素電極中央に形成し、画素電極の長辺方向に対し
て平行とする。画素電極突起を画素電極中央に配置して
いるため、画素電極突起を境界として、左右の面積を５
０：５０とした画素分割構成となる。画素電極２は平坦
化膜１９を介してＴＦＴ２０、ゲート配線１０および信
号配線９を覆っている。その他の構成は前記第１の実施
の形態と同様とする。なお、クロム膜およびＩＴＯ膜は
スパッタリングにより形成する。

【００７８】図８に示すように、画素電極突起の両端で
等電位線が歪み、互いに反対方向に斜め電界が生じ、そ
れに対応してそれぞれ斜め電界方向に分子長軸を近づけ
るように液晶分子が傾き立ち上がる。その結果、実施の
形態１において述べたのと同様に、１つの画素電極内
に、画素電極突起部を境にして立ち上がり方向が逆にな
るＡ、Ｂ２つの領域が形成されることになり、画素分割
が実現できる。

【００７９】特に、ゲート配線、ソース配線、ＴＦＴお
よび蓄積容量線などによる段差を絶縁性の平坦化膜で緩
和することで、画素電極突起部以外の画素電極部が平坦
となり、前記配向制御による画素分割が良好に実現でき
る。

【００８０】本実施の形態の液晶表示装置における印加
電圧と透過率との関係は図５と同様になる。すなわち、
本実施の形態の液晶表示装置は、印加電圧０〜１Ｖにお
いて黒を表示し、１Ｖ以上では印加電圧の増加に従い透
過率が上昇し、ノーマリ・ブラックで駆動している。

【００８１】画素分割が行われていることは、正面から
見たときに完全に白とはならない電圧（例えば２Ｖ）を
液晶表示装置に印加し、この状態の液晶表示装置の各画
素を斜め方向から顕微鏡観察し、領域Ａおよび領域Ｂの
表示色が、正面から見た場合に比べ一方は暗くなり、他
方は明るくなることで簡単に確認することができる。

【００８２】画素分割が行われていない場合、液晶分子
の立ち上がり方向と視角とがなす角度によって、リタデ
ーションおよび透過率変化してしまうが、本実施の形態
の液晶表示装置においては、各画素内に液晶分子の立ち
上がり方向が異なる複数の領域を有しているため、視角
変化に伴う各領域のリタデーションおよび透過率の変化
が打ち消しあい、視角に依存した表示不良を抑制するこ
とができる。

【００８３】実施の形態４ 次に、本発明の第４の実施の形態にかかる液晶表示装置
について説明する。

【００８４】本実施の形態では、第１ならびに第２の基
板上の配向膜表面で液晶分子のプレチルト角を１゜以下
とする。プレチルト角は、電圧無印加の初期状態で液晶
分子の長軸と配向膜界面とがなす角度であり、配向膜界
面での配向処理によって決まる。

【００８５】本発明は、画素電極突起および画素電極エ
ッジによって電界印加時に発生する電界歪みにより液晶
分子の配向を制御し画素分割を行うものであり、液晶分
子の配向方向をプレチルト角によって規定するものでは
なく、前記電界歪みによって液晶分子の配向方向を規定
する。そのため、プレチルト角を０゜から１゜以下の範
囲とする。このとき、配向膜表面に対して液晶分子端の
どちら側が持ち上がっていても構わない。また、液晶層
の上下配向膜をパラレル配置とした場合は、液晶層はス
プレイ配向となり液晶層全体での平均プレチルト角は０
゜となるが、この場合においても、配向膜界面でのプレ
チルト角を前記範囲と同様１゜以下とする。

【００８６】次に、より具体的な実施の形態を図９を使
用して説明する。

【００８７】第１の基板１として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、画素電極突起部の構造物３とし
て、ＳｉＮｘ膜（０．５μｍ厚）を形成する。この構造
物３のＳｉＮｘ膜は、ＴＦＴのゲート絶縁膜の形成時に
同時に形成するとよい。その結果、画素電極突起の高さ
は０．５μｍとなる。また、画素電極２として前記画素
電極突起部の構造物を覆うＩＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を用
いる。画素電極のサイズは、８０μｍ×２７０μｍとす
る。図３に示した実施の形態１と同様に、画素電極突起
は、画素電極中央に形成し、画素電極の長辺方向に対し
て平行とする。画素電極突起のサイズは、１０μｍ×２
７０μｍとする。画素電極突起を画素電極中央に配置し
ているため、画素電極突起を境界として左右の面積を５
０：５０とした画素分割構成となる。なお、ＳｉＮｘ膜
はプラズマＣＶＤで形成し、ＩＴＯ膜はスパッタリング
により形成する。

【００８８】第２の基板６として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、該ガラス板上に共通電極７として
ＩＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を全面にコートする。

【００８９】配向膜４、８として、光架橋型（光二量化
型）のポリイミド（８０ｎｍ厚）を用い、第１の基板の
画素電極上および第２の基板の共通電極上にコートす
る。配向膜は、２０００ｒｐｍで６０秒間スピンコーテ
ィングした。次に、配向膜を８０℃で５分間プリベーク
した後、２００℃で１時間ポストベークした。図９に示
すように、直線偏光した波長３２０ｎｍのＵＶ光Ｌ₁を
５.０ｍＷ／ｃｍ²の照射強度で基板面法線方向から４５
゜傾けた方向から前記配向膜に対して８０秒間照射し
た。直線偏光方向Ｐ₁は、第１の基板１に設けた画素電
極突起の長辺に対して直交する方向とする。この工程に
より、プレチルト角は１゜以下となる。

【００９０】第１の基板および第２の基板を前記電極お
よび配向膜を内側として対向させ、アンチパラレル配置
になるよう、上下基板で前記直線偏光ＵＶ光の照射方向
が平行かつ反対向きになるように貼り合わせる。貼り合
わせにはミクロパールスペーサ（積水ファインケミカル
（株））およびストラクトボンド３５２Ａ（三井東圧
（株））を用いて、３.５μｍのセルギャップを有する
平行な液晶セルを作製する。ネマティック液晶ＭＬＣ６
８４６−０００（メルク（株）、Δｎ＝０.０８９７、
Δε＝１０.３）を第１の基板１と第２の基板６との間
の間隙に注入する。

【００９１】以上の作製工程により、配向膜表面におけ
る液晶分子の初期配向方向は基板法線方向から観測した
場合、第１の基板および第２の基板上で互いに平行とな
る方向に成され、液晶の配向はこれら基板の間で一定方
向に配向した分子配向となっている。すなわち、液晶の
ツイスト角は０゜となる。

【００９２】その他の構成は、前記実施の形態１と同様
である。

【００９３】プレチルト角を１゜以下とするための工程
としては、ここで示した工程以外で、低プレチルト角を
示すポリイミド配向膜をラビング処理して用いる、ある
いは感光性ポリイミドをマイクログルーブ状に成形した
ものを配向膜として用いる、あるいはポリスチレン配向
膜をラビング処理して用いる、あるいはラビング処理し
たポリイミド配向膜をＵＶ照射処理して用いるなどが挙
げられる。

【００９４】本実施の形態による液晶表示装置では、前
記実施の形態１による液晶表示装置と同様、視角に依存
した表示不良を抑制することができる。さらに、本実施
の形態ではプレチルト角を１゜以下と限定することによ
り、液晶分子が画素電極突起と画素電極エッジによる電
界歪みで規定する本来立ち上がるべき方向に立ち上がら
ずに、プレチルト角で規定される方向に立ち上がってし
まうということがない。したがって、液晶分子を画素電
極突起と画素電極エッジによる電界歪みで規定される配
向方向に確実に配向させることができ、本来立ち上がる
べき方向と逆方向から立ち上がる、いわゆるリバースチ
ルト現象による表示不良を防止することができる。

【００９５】実施の形態５ 次に、本発明の第５の実施の形態にかかる液晶表示装置
について説明する。

【００９６】本実施の形態では、第１および第２の基板
上の配向膜として光配向膜を用い、基板面に対してほぼ
垂直な方向から直線偏光とした光を配向膜に対して照射
して、配向膜表面上の液晶分子のプレチルト角を１゜以
下とする。用いる光配向膜としては、光分解型、光架橋
型（光二量化型）などどのようなものでも構わない。照
射する光の波長は配向膜に応じて最適波長域に調整され
るが、概ね４００ｎｍより短波長のＵＶ光である。

【００９７】次に、より具体的な実施の形態を図１０を
使用して説明する。

【００９８】第１の基板１として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、画素電極突起部の構造物３とし
て、ＳｉＮｘ膜（０．５μｍ厚）を形成する。この構造
物３のＳｉＮｘ膜は、ＴＦＴのゲート絶縁膜の形成時に
同時に形成するとよい。この結果、画素電極突起の高さ
は０．５μｍとなる。また、画素電極２として前記画素
電極突起部の構造物を覆うＩＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を用
いる。画素電極のサイズは、８０μｍ×２７０μｍとす
る。図３に示した実施の形態１と同様に、画素電極突起
は、画素電極中央に形成し、画素電極の長辺方向に対し
て平行とする。画素電極突起のサイズは、１０μｍ×２
７０μｍとする。画素電極突起を画素電極中央に配置し
ているため、画素電極突起を境界として左右の面積を５
０：５０とした画素分割構成となる。なお、ＳｉＮｘ膜
はプラズマＣＶＤで形成し、ＩＴＯ膜はスパッタリング
により形成する。

【００９９】第２の基板６として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、該ガラス板上に共通電極７として
ＩＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を全面にコートする。

【０１００】配向膜４、８として、光架橋タイプのポリ
イミド（５０ｎｍ厚）を用い、第１の基板の画素電極上
および第２の基板の共通電極上にコートする。配向膜
は、２０００ｒｐｍで６０秒間スピンコーティングし
た。次に、配向膜を８０℃で５分間プリベークした後、
２００℃で１時間ポストベークした。図１０に示すよう
に、直線偏光したＵＶ光Ｌ₂を５.０ｍＷ／ｃｍ²の照射
強度で基板面の法線方向から２０秒間照射した。直線偏
光方向Ｌ₂は、第１の基板１に設けた画素電極突起の長
辺に対して直交する方向とする。この工程により、配向
膜上の液晶分子のプレチルト角はほぼ０゜となる。この
結果、液晶分子はほぼ完全にホモジニアス配向となる。

【０１０１】その他の構成は、前記実施の形態１と同様
である。

【０１０２】本実施の形態による液晶表示装置では、前
記実施の形態１による液晶表示装置と同様、視角に依存
した表示不良を抑制することができる。さらに、実施の
形態４と同様に、本実施の形態ではプレチルト角を１゜
以下と限定することにより、画素電極突起と画素電極エ
ッジによる電界歪みで規定される配向方向が確実とな
り、プレチルト角で規定される配向によって本来立ち上
がるべき方向と逆方向から立ち上がってしまう、いわゆ
るリバースチルト現象を防止することができ、リバース
チルト現象に起因する表示不良が全く認められなくなっ
た。

【０１０３】実施の形態６ 次に、本発明の第６の実施の形態にかかる液晶表示装置
について説明する。

【０１０４】本実施の形態では、第１および第２の基板
上の配向膜として低プレチルト角用ポリイミド配向膜を
使用し、第１のラビング処理後、第１のラビング方向と
平行かつ逆方向に第２のラビング処理を施す。すなわ
ち、図１１（ａ）、（ｂ）の左図および右図に示すよう
に、第１のラビング処理におけるローラー回転方向と第
２のラビング処理におけるローラー回転方向を逆とす
る。また、第１のラビング処理におけるローラー回転方
向と第２のラビング処理におけるローラー回転方向は同
一とし、第１のラビング処理における基板配置を第２の
ラビング処理において１８０゜反転させても良い。

【０１０５】第１のラビング処理の強度と第２のラビン
グ処理の強度が同じ場合、プレチルト発現方向は第２の
ラビング処理で決まる。したがって、配向膜表面に対し
略平行に液晶分子を配向させるためには、第１のラビン
グ強度に比べて第２のラビング強度を弱くする。本実施
の形態において、配向膜およびそのラビング処理以外の
構成は、実施の形態１と同様である。ラビング強度は、
ラビング布の材質、ローラーの配向膜に対する押し込み
量、ラビング回数、ローラー回転数および基板を載せた
ステージの移動速度によって制御される。したがって、
第１のラビング強度に比べて第２のラビング強度を弱く
するために、摩擦の小さい布、例えばコットンやアラミ
ド繊維などを用いる、あるいはローラーの配向膜に対す
る押し込み量を少なくする、あるいはラビング回数を少
なくする、あるいはローラーの回転数を減らす、あるい
はステージの移動速度を速くする。あるいは、これらを
組み合わせにより、第２のラビング処理の強度を第１の
ラビング処理の強度よりも弱くする。

【０１０６】これにより、見かけ上のプレチルト角は１
゜以下となり、液晶分子は第１の基板上の画素電極突起
および画素電極エッジでの電界歪みにより配向制御され
て画素分割が良好に行なえ、リバースチルト現象のない
良好な表示を得ることができる。

【０１０７】本実施の形態のラビング処理を行なった場
合、プレチルトの発現方向は、配向膜表面の全域にわた
って一定方向とは限らず、むしろ相反するプレチルト発
現方向の領域が混在している場合が多いものと考えられ
る。いずれにせよ、プレチルト角による配向方向の規定
より、画素電極突起および画素電極エッジでの電界の歪
みによる配向方向の規定の方が優勢となり、リバースチ
ルト現象のない良好な表示を得ることができる。

【０１０８】次に、より具体的な実施の形態を示す。

【０１０９】第１の基板１として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、画素電極突起部の構造物３とし
て、ＳｉＮｘ膜（０．５μｍ厚）を形成する。この構造
物３のＳｉＮｘ膜は、ＴＦＴのゲート絶縁膜の形成時に
同時に形成するとよい。その結果、画素電極突起の高さ
は０．５μｍとなる。また、画素電極２として前記画素
電極突起部の構造物を覆うＩＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を用
いる。画素電極のサイズは、８０μｍ×２７０μｍとす
る。図３に示したように、画素電極突起は、画素電極中
央に形成し、画素電極の長辺方向に対して平行とする。
画素電極突起のサイズは、１０μｍ×２７０μｍとす
る。画素電極突起を画素電極中央に配置しているため、
画素電極突起を境界として左右の面積を５０：５０とし
た画素分割構成となる。なお、ＳｉＮｘ膜はプラズマＣ
ＶＤで形成し、ＩＴＯ膜はスパッタリングにより形成す
る。

【０１１０】第２の基板６として、ガラス板（コーニン
グ１７３７）を用い、該ガラス板上に共通電極７として
ＩＴＯ膜（８０ｎｍ厚）を全面にコートする。

【０１１１】配向膜４、８として、ＪＡＬＳ１４６（８
０ｎｍ厚）を用い、第１の基板の画素電極上および第２
の基板の共通電極上にコートする。配向膜は、６０秒間
２０００ｒｐｍでスピンコーティングした。次に、配向
膜を８０℃で５分間プリベークした後、１８０℃で１時
間ポストベークした。次に、前記配向膜に対して、順方
向速度２０ｍｍ／ｓで２５０ｒｐｍで回転するローラー
上のラビング布（ＹＡ−２０−Ｒ）を用いて、押し込み
量０.３ｍｍで第１のラビング処理を行った。さらに、
ラビングステージの基板配置を１８０゜回転させた後、
前記配向膜に対して、順方向速度２０ｍｍ／ｓで２５０
ｒｐｍで回転するローラー上のラビング布（ＹＡ−２０
−Ｒ）を用いて、押し込み量０.０２ｍｍで第２のラビ
ング処理を行った。このとき、第１のラビング処理と第
２のラビング処理でローラーの回転方向は同一とした。
ラビング方向は、いずれのラビング処理においても、第
１の基板に設けた画素電極突起の長辺に対して直交する
方向とする。

【０１１２】その他の構成は、前記実施の形態１と同様
である。その結果、プレチルト角は１゜以下となった。

【０１１３】本実施の形態による液晶表示装置では画素
分割が良好に行われ、前記実施の形態１による液晶表示
装置と同様、視角に依存した表示不良を抑制することが
できる。さらに、実施の形態４と同様、本実施の形態で
はプレチルト角を１゜以下と限定することにより、画素
電極突起と画素電極エッジによる電界歪みで規定される
配向方向が確実となり、プレチルト角で規定される配向
によって本来立ち上がるべき方向と逆方向から立ち上が
ってしまう、いわゆるリバースチルト現象を防止するこ
とができ、リバースチルト現象に起因する表示不良が全
く認められなくなった。

【０１１４】

【発明の効果】本発明では、第１の基板上の画素電極に
電極突起を設け、電界印加により第１の基板に対して斜
め方向の電界を生成させることによって液晶分子の配向
を制御し、画素電極内に液晶分子の配向方向の異なる複
数の領域を形成して画素分割を行なう。

【０１１５】したがって、視角変化に伴うリタデーショ
ンおよび透過率の変化を、複数の領域間で打ち消しあ
い、視角に依存した表示劣化のない液晶表示装置を得る
ことができる。

【０１１６】また、第２の基板上の共通電極に対してフ
ォトリソグラフィーなどによるパターニング工程を必要
としないため、簡単な製造プロセスで広視野角の液晶表
示装置を得ることができる。

【０１１７】さらに、液晶分子の立ち上がり方向を決定
付けるための斜め電界が、主として第１の基板上の電極
突起によって生成されるため、第１の基板と第２の基板
との貼り合わせ時の位置ずれ、すなわちミスアライメン
トにより電界による配向制御に乱れが生じることがな
く、表示品質への悪影響が生じることが少ない液晶表示
装置を得ることができる。

【０１１８】また、画素電極突起を形成するための構造
物の少なくとも一部をＴＦＴあるいは蓄積容量電極の構
成材料の少なくとも一部と共用することにより、ＴＦＴ
あるいは蓄積容量電極を作製する際に画素電極突起を形
成するための構造物の少なくとも一部を同時に作製する
ことができ、簡便に広視野角の液晶表示装置を得ること
ができる。

【０１１９】また、前記第１の基板と前記第１の基板上
の画素電極との間に絶縁性の平坦化膜を構成することに
よって、前記画素電極突起および画素電極エッジでの電
界歪みによる液晶分子の配向制御が確実に実現できる。

【０１２０】また、前記液晶層に含まれる液晶分子の前
記配向膜表面でのプレチルト角を１゜以下とすることに
より、画素電極突起および画素電極エッジでの電界歪み
による液晶分子の配向制御性が向上し、リバースチルト
等の配向不良がなく良好に画素分割が行われ視野角が広
がる。

【０１２１】また、直線偏光の光を前記配向膜の表面に
対して略法線方向から照射することにより配向処理を行
うことで、前記配向膜表面での液晶分子のプレチルト角
を容易に１゜以下とすることができ、画素電極突起およ
び画素電極エッジでの電界歪みによる液晶分子の配向制
御性が向上し、リバースチルト等の配向不良がなく良好
に画素分割が行われ視野角が広がる。さらには、略法線
方向から光を照射するため、凸部による遮光により光が
照射されない影の部分が無くなり、全面的に配向処理が
達成でき、液晶の配向不良が無くなる。

【０１２２】さらに、前記配向膜に対して第１のラビン
グ処理を施し、第１のラビング処理とは異なる方向に第
２のラビング処理を施し、第１のラビング処理の強度よ
り第２のラビング処理の強度を小さくして配向処理を行
うことで、前記配向膜表面での液晶分子のプレチルト角
を容易に１゜以下とすることができ、画素電極突起およ
び画素電極エッジでの電界歪みによる液晶分子の配向制
御性が向上し、リバースチルト等の配向不良がなく良好
に画素分割が行われ視野角が広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示
装置について、その一画素の断面を示した図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示
装置について、その一画素の断面を示した図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示
装置における一画素の平面図である。

【図４】 本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示
装置の一画素について、液晶層内の等電位線および液晶
分子の配向を示した断面図である。

【図５】 本発明の液晶表示装置における印加電圧と透
過率との関係を示した図である。

【図６】 本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示
装置の一画素について、液晶層内の等電位線および液晶
分子の配向を示した断面図である。

【図７】 本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示
装置における一画素の平面図である。

【図８】 本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示
装置の一画素について、液晶層内の等電位線および液晶
分子の配向を示した断面図である。

【図９】 本発明の第４の実施の形態にかかる液晶表示
装置の配向処理を説明する模式図である。

【図１０】 本発明の第５の実施の形態にかかる液晶表
示装置の配向処理を説明する模式図である。

【図１１】 本発明の第６の実施の形態にかかる液晶表
示装置の配向処理を説明する模式図である。

【図１２】 従来の液晶表示装置における一画素の平面
図である。

【図１３】 図１２におけるＩ−Ｉ断面を表わす図であ
る。

【図１４】 従来の共通電極に配向制御窓を備えた液晶
表示装置について、一画素の断面を示した図である。

【符号の説明】

１ 第１の基板、２ 画素電極、３ 構造物、４ 配向
膜、５ 液晶層、５ａ 液晶分子、６ 第２の基板、７
共通電極、８ 配向膜、９ ソース配線、９ａ ソー
ス電極、１０ ゲート配線、１１ 半導体膜、１２ ド
レイン電極、１３ コンタクトホール、１４ ゲート電
極の構成材、１５ ゲート絶縁膜の構成材、１６ ソー
ス・ドレイン電極の構成材、１７ ラビングローラー、
１８ 配向制御窓、１９ 平坦化膜、２０ ＴＦＴ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西岡 孝博 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 佐竹 徹也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 蔵田 哲之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 HB08Y JB02 KA05 LA06 MA10 MA12 MB01 2H092 GA13 JA24 JA37 JA41 MA05 NA25 PA01 PA02 PA10 QA07 5C094 AA06 AA08 AA12 BA03 BA44 CA19 CA25 EA04 EA07 ED14 JA08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に少なくとも画素電極と配向膜とが
   この順に形成された第１の基板と、表面に少なくとも共
   通電極と配向膜とがこの順に形成された第２の基板とを
   有し、前記第１および第２の基板を前記配向膜が向かい
   あうように平行に配置し、両基板の間の間隙に正の誘電
   率異方性を有するネマティック液晶を挟持してなる液晶
   表示装置であって、前記両配向膜の配向処理により、前
   記ネマティック液晶の液晶分子が、電界無印加時にその
   長軸が前記第１および第２の基板に対してほぼ平行とな
   るように配向されており、前記画素電極の一部分を第２
   の基板側に突出させ、電極突起を形成したことを特徴と
   する液晶表示装置。
2. 【請求項２】 表面に少なくとも画素電極と配向膜とが
   この順に形成された第１の基板と、表面に少なくとも共
   通電極と配向膜とがこの順に形成された第２の基板とを
   有し、前記第１および第２の基板を前記配向膜が向かい
   あうように平行に配置し、両基板の間の間隙に正の誘電
   率異方性を有するネマティック液晶を挟持してなる液晶
   表示装置であって、前記両配向膜の配向処理により、前
   記ネマティック液晶の液晶分子が、電界無印加時にその
   長軸が前記第１および第２の基板に対してほぼ平行とな
   るように配向されており、前記画素電極の一部分を第２
   の基板側に突出させて電極突起を形成し、電界印加時
   に、前記第１の基板の法線に対して斜め方向の電界を前
   記電極突起を対称の中心として生成させることによっ
   て、前記画素電極内に電界印加時の液晶分子の配向方向
   が異なる複数の領域を形成して画素分割を行なうことを
   特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記電極突起が前記画素電極を二分する
   筋状の電極突起であることを特徴とする請求項１または
   ２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記第１の基板上に薄膜トランジスタが
   形成されており、該薄膜トランジスタのゲート電極を形
   成する導電性薄膜、該薄膜トランジスタのゲート絶縁
   膜、該薄膜トランジスタの半導体膜および該薄膜トラン
   ジスタのソース・ドレイン電極を形成する導電性薄膜の
   うちの少なくともいずれか一つが前記第１の基板と前記
   画素電極との間にも形成されることにより、前記電極突
   起が形成されていることを特徴とする請求項１、２また
   は３記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記第１の基板上に蓄積容量電極が形成
   されており、該蓄積容量電極を構成する導電性薄膜が前
   記第１の基板と前記画素電極との間にも形成されること
   により、前記電極突起が形成されていることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記第１の基板と前記画素電極との間に
   絶縁性の平坦化膜が形成されていることを特徴とする請
   求項１、２、３、４または５記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記両配向膜の表面において、前記ネマ
   ティック液晶の液晶分子のプレチルト角が１°以下であ
   ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６
   記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記第１および第２の基板の配向膜に、
   配向膜の略法線方向から直線偏光の光を照射することに
   より配向処理を行なったことを特徴とする請求項７記載
   の液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記第１および第２の基板の配向膜に第
   １のラビング処理を施し、さらに該第１のラビング処理
   とは異なる方向に第２のラビング処理を施し、前記第１
   のラビング処理の強度より前記第２のラビング処理の強
   度を小さくすることにより前記両配向膜の配向処理を行
   なったことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。