JP2986310B2

JP2986310B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2986310B2
Application number: JP18538993A
Authority: JP
Inventors: 貢祥平田; 慎吾城岸; 繁光水嶋
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 1999-12-06
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JPH0743698A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、視野角依存性を無くす
ることができる液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）は、対向配設さ
れた一対の基板の間に液晶層が設けられてなり、液晶層
の液晶分子の配向方向を変化させて光学的屈折率を変え
ることにより表示を行う構成となっている。このような
液晶分子の配向制御するために、いわゆるツイストネマ
ティック（ＴＮ）型液晶表示装置が主として用いられて
いる。この液晶表示装置は、液晶分子を基板にほぼ平行
に、かつ、約９０°ねじれるように予め配向させてお
き、対向する２基板に各々形成された電極に電圧を印加
して、基板に垂直な方向に電界を発生させ、液晶の誘電
異方性を利用して液晶分子を電界の方向に変移させるこ
とにより配向を変え、光学的屈折率に変化を起こすよう
になっている。

【０００３】図１３は代表的なＴＮ型液晶表示装置の一
例を示す断面図である。この液晶表示装置は、液晶層１
３３を挟んで対向する２つの基板１３１、１３２を有
し、一方（下側）の基板１３１は、ベースとなるガラス
基板１３１ａの上に、透明電極１３１ｃ、絶縁性保護膜
１３１ｄおよび配向膜１３１ｅがこの順に形成されてい
る。この絶縁性保護膜１３１ｄは、液晶層１３３に直流
成分が印加されるのを防ぐために、画素の一部を開口さ
せた窓開き構造となっている。

【０００４】他方の基板１３２は、ベースとなるガラス
基板１３２ａの上に、カラーフィルタ１３２ｂ、透明電
極１３２ｃ、絶縁性保護膜（図に現れていない）および
配向膜１３２ｅがこの順に形成されている。この絶縁性
保護膜についても、上記絶縁性保護膜１３１ｄと同様
に、液晶層１３３に直流成分が印加されるのを防ぐため
に、画素の一部を開口させた窓開き構造となっている。
この窓開き構造部分は、上述した絶縁性保護膜１３１ｄ
に関する窓開き構造部分とは対向する状態となってお
り、その対向部分で画素が形成されている。

【０００５】上記基板１３１、１３２の端部（図示せ
ず）は樹脂等により封止され、液晶を駆動する周辺回路
などが実装されている。なお、少なくとも一方の基板に
非線形電気素子が形成され、この非線形電気素子にて液
晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
いても、同様な構造がとられている。

【０００６】ところで、上述したＴＮ型液晶表示装置で
は、液晶層１３３における液晶分子１３３ａは、透明電
極１３１ｃと１３２ｃとに電圧を印加しない状態におい
て、基板１３１側と基板１３２側とで９０°ねじれ、か
つ、両基板１３１、１３２に対してδのプレチルト角を
有して配向しており、電圧を印加すると液晶分子１３３
ａが立ち上がる。その立ち上がる方向は、マルチドメイ
ンによるディスクリネイションの発生を防止すべく予め
決められており、その方向は液晶分子の配向方向の平均
ベクトルと称される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように液晶分子の立ち上がる方向が決まっているため、
電圧を印加した状態の液晶表示装置を人（観察者）が観
察などをしている場合、液晶表示装置を見る角度によっ
てコントラストが変化するという現象が生じる。その１
例を以下に説明する。

【０００８】図１４は、電圧を印加しない時に光が透過
して白色表示が得られるノーマリホワイトモードの液晶
表示装置における、印加電圧［Ｖ］と透過率［Ｔ］との
特性を示す。ここで、図１３の液晶表示装置において、
液晶分子１３３ａの傾きに対してθ1側を正視野角方
向、θ2側を逆視野角方向とする。

【０００９】液晶表示装置の表示面を基板面に対して垂
直な方向から見ると、図１４の実線Ｌ１に示すようなＶ
−Ｔ特性が得られる。即ち、印加電圧値が高くなるにつ
れて光の透過率が低下し、ある印加電圧値になると透過
率がほぼ零となって、それ以上印加電圧を高くしても透
過率はほぼ零のままになる。また、正視野角方向（図１
３におけるθ1側）に視角を傾けて行くと、図１４の実
線Ｌ２に示すようなＶ−Ｔ特性となる。即ち、印加電圧
が高くなるにつれて光の透過率が低下し、ある特定の電
圧値になると透過率が逆に上昇し、その後再び徐々に低
下する特性となる。このため、特定の角度で画像の白黒
が反転する反転現象が生じる。この現象は、特定の角度
における光の入射角度、即ち視角に対して液晶分子の傾
きが同じになり、液晶分子の屈折率の異方性が失われ、
それにより光の旋光性が失われるために生じるのであ
る。特に、視角が２０°以上において著しく発現する。
上記とは逆に、逆視野角方向（図１３におけるθ2側）
に視角を傾けて行く場合は、液晶分子の屈折率の変化が
生じにくいため、図１４の実線Ｌ３に示すようなＶ−Ｔ
特性となり、白黒のコントラストが著しく低下する。

【００１０】したがって、ＴＮ型液晶表示装置において
上述した反転現象やコントラスト低下が生じると、観察
者にとって大変な障害になり、その液晶表示装置の表示
特性が劣悪であるのではないかという疑問を持たせる結
果となる。

【００１１】そこで、表示特性を改善するために提案さ
れた技術が知られている（特開平２−１２）。この技術
は、アクティブマトリクス型液晶表示装置において、１
画素を構成する表示電極を複数に分割し、各々の分割表
示電極にコンデンサをカップリングさせることにより、
１画素内に異なった電界を発生させて複数方向に配向状
態を形成することができるようにする技術であり、視角
特性の改善を図ることができる。しかし、このように表
示画素を分割して駆動する方法は、ノーマリブラックモ
ードの液晶表示装置に見られるような、レタゼイション
の変化による視角特性の改善には効果があるものの、液
晶分子の傾きにより生じる中間調の反転現象にはほとん
ど効果がない。つまり、ノーマリブラックモードの液晶
表示装置の視角特性改善には効果があるが、コントラス
トに優れたノーマリホワイトモードの液晶表示装置には
効果が得られない。

【００１２】また、上記反転現象やコントラストの低下
を改善する他の方法として以下の技術が知られている。
この技術は、フォトリソグラフィー法によりマスキング
した状態でラビング処理を行い、マスキング領域を非配
向状態、非マスキング領域を配向状態とすることによ
り、１画素内の複数の領域に、特に逆方向の配向状態を
形成するものである。この技術によれば、１画素を正視
野角方向と逆視野角方向とが混在した状態に形成するこ
とができるので、逆視野角方向におけるコントラスト低
下を防ぐことができる。しかし、この技術による場合に
は、フォトリソグラフィー工程を必要とするために、液
晶表示装置の表示品位や信頼性の低下が起こる。

【００１３】さらに、上述した２つの技術のいずれにお
いても、液晶表示装置の製造工程が増えるので、生産コ
ストが増加するという問題があった。

【００１４】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであり、低コストで表示品位を向上す
ることができ、ノーマリホワイトモードにも適用できる
液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、液晶層を間に挟んで設けられた一対の基板と、各基
板の液晶層側に電極がそれぞれ設けられた複数の画素と
を有する液晶表示装置であって、いずれか一方または両
方の基板において、基板に設けられた電極と液晶層との
間における各画素に対応する部分の全体又は一部に、線
状絶縁膜が、長辺各部の向く方向の平均値を、基板上に
投影した液晶分子の配向方向の平均値と交差させた状態
で設けられており、線状絶縁膜上の液晶層部分における
液晶分子と、この液晶層部分に隣接する液晶層部分の液
晶分子とが、電圧印加時に同方向に立ち上がるととも
に、それぞれの立ち上がり角度が異なっていることを特
徴とする。

【００１６】この液晶表示装置において、線状絶縁膜に
おける長辺各部の向く方向の平均値と、基板上に投影し
た液晶分子の配向方向の平均値との交差する角度が、７
０度以上、１１０度以下であるようにすることが好まし
い。線状絶縁膜は、直線状に又は波線状に形成すること
ができる。

【００１７】また、線状絶縁膜の線幅または間隔は、前
記一対の基板の間隔以下であるようにすることが好まし
い。

【００１８】また、線状絶縁膜における両長辺の膜側面
がテーパー状に形成され、該両長辺の一方の膜側面に対
応する液晶層部分の液晶分子の配向方向と、他方の膜側
面に対応する液晶層部分の液晶分子の配向方向とが逆向
きとなっている構成とすることができる。線状絶縁膜の
線幅は０．５μｍ以上、１２μｍ以下であり、該線状絶
縁膜の間隔は０μｍ以上、該線幅の２倍以下であるよう
にするのが好ましい。テーパー状に形成された前記膜側
面は、基板表面に対する角度を１度以上４５度以下にす
ることができる。液晶分子のプレティルト角は１度以下
とすることができる。

【００１９】また、線状絶縁膜の間に、該線状絶縁膜よ
りも厚みを薄くした状態で、該線状絶縁膜と同一の材料
からなる第２線状絶縁膜を設けてもよい。線状絶縁膜の
間に、該線状絶縁膜とは材質が異なる第３線状絶縁膜を
設けてもよい。第３線状絶縁膜は、材質の異なる２種以
上の線状絶縁膜からなる構成としてもよい。

【００２０】また、前記一対の基板の両方に、線状絶縁
膜を幅方向に対向位置をずらして形成してもよい。

【００２１】前記線状絶縁膜の隣合うもの同士は、その
長辺方向の一端側又は両端側で接続した状態に形成して
もよい。

【００２２】

【作用】本発明においては、線状絶縁膜が、その線状絶
縁膜の長辺各部の向く方向の平均値と、基板上に投影し
た液晶分子の配向方向の平均値とを交差して形成されて
いる。このため、液晶層に電圧を印加すると、線状絶縁
膜が存在しない液晶層部分において印加電圧に応じて液
晶分子が立ち上がる角度と、線状絶縁膜が存在する液晶
層部分において同様の条件で液晶分子が立ち上がる角度
とが異なるものとなる。この立ち上がる角度の異なる部
分が画素内に存在するため、１つの画素内で液晶分子の
配向状態が異なる。

【００２３】このような配向状態は、絶縁膜を線状に形
成する場合に限られず、厚みを変えることにより、或は
材質を変えることによっても、確保することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。

【００２５】（実施例１）図１は、本発明を適用したＴ
Ｎ型アクティブマトリクス液晶表示装置の一部を示す断
面図であり、図２はその液晶表示装置を構成するアクテ
ィブマトリクス基板を示す平面図である。この液晶表示
装置は、対向配設されたアクティブマトリクス基板３１
と対向基板３２との間に液晶層３３が封入されており、
アクティブマトリクス基板３１には、ガラス基板３１ａ
上に、透明電極（画素電極）３１ｃ、線状絶縁膜３１ｄ
および配向膜３１ｅが形成され、対向基板３２にはガラ
ス基板３２ａ上に、カラーフィルタ３２ｂ、透明電極３
２ｃおよび配向膜３２ｅが形成されている。液晶層３３
の液晶分子は、基板３１と３２との間で９０°ねじれる
ように配向させられている。上記基板３１、３２の端部
（図示せず）は樹脂等により封止され、周辺回路（図示
せず）などが実装されている。

【００２６】アクティブマトリクス基板３１は、図１に
示すように、ガラスからなる絶縁性基板３１ａの上に、
走査線１２および信号線１３が相互に交差して設けられ
ている。この走査線１２と信号線１３とが交差する部分
の近傍には、スイッチング素子としての薄膜トランジス
タ（以下ＴＦＴと称する）２０が形成されている。この
実施例では、ＴＦＴ２０はアモルファスシリコンＴＦＴ
とした。また、このＴＦＴ２０は、走査線１２の上に形
成することもできる。

【００２７】各ＴＦＴ２０は、マトリクス状に複数形成
された画素電極３１ｃに接続されていると共に、１本の
走査線１２と１本の信号線１３とに電気的に接続されて
いる。ＴＦＴ２０の走査線１２への接続は、走査線１２
から分岐し、絶縁性基板３１ａの上に形成されたゲート
電極１５により行われ、ＴＦＴ２０の信号線１３への接
続は、ゲート電極１５の上方に一部を有するように信号
線１３から分岐されたソース電極１６により行われ、Ｔ
ＦＴ２０の画素電極３１ｃへの接続は、ゲート電極１５
の上方に一部を有するドレイン電極１７により行われて
いる。

【００２８】上記画素電極３１ｃは、ＴＦＴ２０に接続
された走査線１２と隣接する走査線１２と重畳され、そ
の重畳部は付加容量１８を形成する。この付加容量１８
は、これに限らず、走査線１２とは分離して付加容量用
配線を設け、その上に形成することもできる。

【００２９】上記付加容量１８を形成する部分を除く画
素電極３１ｃの上には、複数の線状絶縁膜３１ｄが並設
されている。この線状絶縁膜３１ｄは、視野角依存性の
向上のために形成してあり、また、この線状絶縁膜３１
ｄの存在により、液晶層中に混入される異物による短絡
防止とＴＦＴの特性安定化とが図られる。線状絶縁膜３
１ｄの形成は、例えばＣＶＤ法により厚み６００ｎｍの
窒化ケイ素膜を絶縁性基板３１ａ上のほぼ全面に形成
し、フォトリソグラフィー法により直線状にパターニン
グすることにより行われる。このとき、線状絶縁膜３１
ｄは、その長辺各部の向く方向の平均値が、基板３１ａ
上に投影した液晶分子の配向方向の平均値と交差するよ
うに形成する。好ましくは、９０度±２０度の範囲に入
るように形成する。なお、線状絶縁膜３１ｄのパターニ
ング形成は、一般的に画素電極３１ｃと液晶層３３との
間に形成される絶縁性保護膜のパターニングと同一の工
程で行うことができるので、新たな製造工程を増加する
必要が無い。

【００３０】かかる線状絶縁膜３１ｄが形成された基板
３１ａ上には、液晶分子の配向状態を制御するためにの
配向膜３１ｅ（図示せず）が形成され、ラビング処理さ
れている。

【００３１】上記のように構成された本実施例の液晶表
示装置においては、線状絶縁膜３１ｄが並設されてお
り、その線状絶縁膜３１ｄの長辺各部の向く方向の平均
値が、基板上に投影した液晶分子の配向方向の平均値と
交差している。このため、図２に示すように液晶層３３
を挟む画素電極３１ｃと透明電極３２ｃとに電圧を印加
すると、線状絶縁膜３１ｄが存在しない液晶層部分と線
状絶縁膜３１ｄが存在する液晶層部分とで、液晶層にか
かる電界強度が異なる。その結果として、線状絶縁膜３
１ｄが存在しない液晶層部分、つまり線状絶縁膜３１ｄ
の間隔ｂ部分において印加電圧に応じて液晶分子が立ち
上がる角度（矢印）と、線状絶縁膜３１ｄが存在する液
晶層部分、つまり線状絶縁膜３１ｄの線幅ａ部分におい
て同様の条件で液晶分子が立ち上がる角度（矢印）とが
異なるものとなる。

【００３２】上述した立ち上がる角度の異なる部分が１
画素内に存在するため、１つの画素内で液晶分子の配向
状態が異なる。このとき、斜めから液晶表示装置に入射
する光（図２の大きい矢印）は、複数の異なった配向状
態の液晶層を通過することになり、旋光性が完全に失わ
れず、これにより中間調の反転現象を抑制することがで
き、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置においても
視野角依存性を改善することができる。なお、線状絶縁
膜３１ｄの長辺各部の向く方向の平均値と、基板上に投
影した液晶分子の配向方向の平均値との交差する角度と
しては、９０度±２０度となるようにするのが、視野角
依存性を改善する上で好ましい。

【００３３】特に、線状絶縁膜３１ｄの線幅ａまたは間
隔ｂを、液晶層３３の厚みｄ以下にすることにより、中
間調の反転現象が著しく発現する２０°以上の視角特性
を向上させることができる。好ましくは、ｄ／２．７以
下にするのがよい。

【００３４】この実施例において線状絶縁膜３１ｄの材
質としては、窒化ケイ素を使用したが、これに限られ
ず、アルミニウム、タンタルもしくはシリコンの酸化
物、又はこれらの窒化物からなる無機絶縁膜や、ポリイ
ミド、ポリアミドまたはポリスチレンからなる有機絶縁
膜などを用いることもできる。前記絶縁性保護膜につい
ても同様である。

【００３５】上記有機絶縁膜を用いる場合には、例えば
スクリーニング印刷等により厚み１００ｎｍ程度の膜を
形成した後、ｄｅｅｐＵＶ(波長２５０ｎｍ）等による
光分解反応やフォトリソグラフィー法を用いてパターニ
ングすることができる。また、印刷によりパターニング
を行うこともできる。また、この有機絶縁膜は、配向膜
３１ｅとして用いることもできる。

【００３６】（実施例２）本実施例は、直線状の線状絶
縁膜に代えて、波線状の線状絶縁膜を用いる場合であ
る。

【００３７】図３は、波線状の線状絶縁膜３１ｄが形成
されたアクティブマトリクス基板３１を示す平面図であ
る。図１と同一部分には同一番号を附している。この場
合においても、線状絶縁膜３１ｄは、その長辺各部の向
く方向が長辺位置で異なっているものの、長辺各部の向
く方向の平均値が、基板３１ａ上に投影した液晶分子の
配向方向の平均値と交差するように形成する。このよう
に線状絶縁膜３１ｄを形請求項に記載のすることによ
り、実施例１と同様に視野角依存性を無くすことが可能
となる。

【００３８】なお、本実施例は線状絶縁膜として波線状
のものを形成したが、三角波状や他の曲がった形状の線
状絶縁膜などに形成したりしてもよい。

【００３９】（実施例３）本実施例は、線状絶縁膜の両
長辺の膜側面を共にテーパー状に形成した場合である。

【００４０】図４は、本実施例にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。この液晶表示装置は、線状絶縁膜３
１ｄの両長辺の膜側面を共にテーパー状に形成してい
る。線状絶縁膜３１ｄにおける膜側面をテーパー状にす
るのは、エッチングの等方性やレジスト材料のエッチン
グバック現象などを利用することにより行うことができ
る。

【００４１】この場合には、液晶分子のプレチルト角が
膜側面のテーパー角未満となるようにすることにより、
図４に示すように、液晶分子が膜側面のテーパーにより
逆方向のティルト角を有する状態にでき、これにより、
正視野角および逆視野角による視野角依存性を無くすこ
とができる。一方、液晶分子のプレチルト角が膜側面の
テーパー角以上の場合には、上記図３に示した液晶表示
装置と同様に、中間調の反転現象を抑えて液晶表示装置
の視野角依存性を改善することができる。

【００４２】上記テーパー角については、基板表面に対
して１度以上、４５度以下となるようにするのが好まし
い。このような角度にすることによって、より確実に正
方向、逆方向のプレチルト角を有するようにでき、正視
野角および逆視野角による視野角依存性を効率よく無く
すことができる。

【００４３】更に、プレチルト角は１度以下とすること
が好ましい。このようにプレチルト角は１度以下とする
ことに加えて、線状絶縁膜３１ｄの線幅ａと間隔ｂとの
設定を、望ましくは、線幅ａについては０．５μｍ≦ａ
≦１２μｍとし、間隔ｂについては０＜ｂ≦２ａとなる
ようにするのがよい。線状絶縁膜３１ｄの長辺各部の向
く方向の平均値と、液晶分子の配向状態を制御するため
の配向膜３１ｅのラビング方向との角度を９０゜±２０
゜以内に設定することにより、より視野角依存性を無く
することが可能となる。

【００４４】（実施例４）本実施例は、線状絶縁膜の間
隔部分にも同一材料からなる第２の線状絶縁膜を形成す
る場合である。

【００４５】図５は、本実施例にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。この液晶表示装置においては、図２
の間隔ｂに相当する部分にも線状絶縁膜３１ｆが形成さ
れており、この線状絶縁膜３１ｆは、線幅ａに相当する
部分に形成されている線状絶縁膜３１ｄよりも厚みが薄
くなっている。つまり、厚みが異なった状態で基板のほ
ぼ全面に絶縁膜が形成されている。なお、線状絶縁膜３
１ｄは、その長辺各部の向く方向の平均値が、基板３１
ａ上に投影した液晶分子の配向方向の平均値と交差する
ように形成する。当然、線状絶縁膜３１ｆも同様に形成
される。

【００４６】この場合には、基板のほぼ全面に絶縁膜が
形成されていても、線状絶縁膜３１ｆが線状絶縁膜３１
ｄよりも厚みが薄く形成されているので、液晶層３３を
挟む画素電極３１ｃと透明電極３２ｃとに電圧を印加し
ても、線状絶縁膜３１ｆを通る電界強度が線状絶縁膜３
１ｄよりも強くなる。このため、前記間隔ｂ部分におい
て印加電圧に応じて液晶分子が立ち上がる角度（矢印）
と、前記線幅ａ部分において同様の条件で液晶分子が立
ち上がる角度（矢印）とが異なるものとなり、視野角依
存性を無くすことが可能となる。

【００４７】なお、本実施例では線状絶縁膜３１ｆを線
状絶縁膜３１ｄよりも薄くしているが、本発明はこれに
限らず、線状絶縁膜３１ｆを線状絶縁膜３１ｄよりも厚
くしてもよい。要は、厚みが異なった状態で絶縁膜が形
成されていればよい。

【００４８】（実施例５）本実施例は、線状絶縁膜の間
隔部分にも異なる材料からなる第３の線状絶縁膜を形成
する場合である。

【００４９】図６は、本実施例にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。この液晶表示装置においては、図２
の間隔ｂに相当する部分にも線状絶縁膜３１ｇが形成さ
れており、この線状絶縁膜３１ｇは、線幅ａに相当する
部分に形成されている線状絶縁膜３１ｄとは材質を異な
らせている。より詳細には、例えば比誘電率が異なる窒
化ケイ素および酸化タンタルのうちの窒化ケイ素を線状
絶縁膜３１ｇに用い、酸化タンタルを線状絶縁膜３１ｄ
に用いている。なお、線状絶縁膜３１ｄは、その長辺各
部の向く方向の平均値が、基板３１ａ上に投影した液晶
分子の配向方向の平均値と交差するように形成する。当
然、線状絶縁膜３１ｇも同様に形成される。

【００５０】この場合には、基板のほぼ全面に絶縁膜が
形成されていても、線状絶縁膜３１ｇが線状絶縁膜３１
ｄよりも比誘電率が高く形成されているので、液晶層３
３を挟む画素電極３１ｃと透明電極３２ｃとに電圧を印
加しても、線状絶縁膜３１ｇを通る電界強度が線状絶縁
膜３１ｄよりも強くなる。このため、前記間隔ｂ部分に
おいて印加電圧に応じて液晶分子が立ち上がる角度（矢
印）と、前記線幅ａ部分において同様の条件で液晶分子
が立ち上がる角度（矢印）とが異なるものとなり、視野
角依存性を無くすことが可能となる。

【００５１】なお、本実施例では線状絶縁膜３１ｇの比
誘電率を線状絶縁膜３１ｄよりも高くしているが、本発
明はこれに限らず、線状絶縁膜３１ｇの比誘電率を線状
絶縁膜３１ｄよりも低くしてもよい。また、比誘電率の
代わりに他の特徴を異ならせてもよく、要は、電界強度
が異なる状態で絶縁膜が形成されていればよい。

【００５２】また、本実施例では隣合う線状絶縁膜３１
ｄの間に１つの線状絶縁膜３１ｇを設けているが、比誘
電率や他の特徴が異なる２以上の線状絶縁膜３１ｇを設
けてもよい。

【００５３】（実施例６）本実施例は、液晶層を挟む両
方の基板に線状絶縁膜を形成すると共に、一方の基板側
に設けた線状絶縁膜と他方の基板側に設けた線状絶縁膜
との位置を、線状絶縁膜の幅方向にずらせた場合であ
る。

【００５４】図７は、本実施例にかかる液晶表示装置を
示す断面図である。この液晶表示装置は、アクティブマ
トリクス基板３１に線状絶縁膜３１ｄが形成され、対向
基板３２に線状絶縁膜３２ｄが形成されており、線状絶
縁膜３１ｄと３２ｄとが線状絶縁膜の幅方向にずれてい
る。なお、線状絶縁膜３１ｄと３２ｄとは、その長辺各
部の向く方向の平均値が、基板３１ａ上に投影した液晶
分子の配向方向の平均値と交差するように形成する。

【００５５】この場合には、線状絶縁膜３１ｄの間隔ｂ
部分と線状絶縁膜３２ｄの間隔ｂ′部分とが対向する領
域、間隔ｂ部分又は間隔ｂ′部分と線状絶縁膜３１ｄ又
は３２ｄとが対向する領域、及び線状絶縁膜３１ｄと線
状絶縁膜３２ｄとが対向する領域の３領域が存在する。
よって、線状絶縁膜３１ｄの線幅または間隔を狭くする
ことと同様の効果が得られる。

【００５６】（実施例７）本実施例は、線状絶縁膜の両
端部を接続した場合である。

【００５７】図８は、本実施例にかかる液晶表示装置を
示す平面図であり、図９は図８におけるＡ−Ａ′線によ
る断面図である。なお、図８および図９は図１、図２と
同一部分には同一番号を附している。この液晶表示装置
は、アクティブマトリクス基板３１の画素電極３１ｃが
マトリクス状に形成されている表示部分のほぼ全面を覆
って絶縁膜２０を形成し、この絶縁膜２０の画素電極３
１ｃの上方部分をエッチング等により除去して線状開口
部２１を設けることにより、線状絶縁膜３１ｄが形成さ
れている。この線状絶縁膜３１ｄは隣合うもの同士の両
端部が接続された状態となっている。

【００５８】この場合には、線状開口部２１が形成され
ている部分が、図２に示す間隔ｂ部分に相当し、線状開
口部２１の無い絶縁膜部分が線幅ａに相当する。したが
って、実施例１と同様な効果が得られる。また、線状絶
縁膜３１ｄがテーパー状に形成されているので、実施例
３と同様な効果も得られる。また、線状絶縁膜３１ｄ
は、その長辺方向とラビング方向を示す矢印１１とのな
す角度が９０度±２０度の範囲となるように形成する。

【００５９】なお、本実施例７においても、上述した実
施例２から実施例６までの変形例を適用することが可能
であり、各変形例の場合に同様の効果が得られることは
もちろんである。

【００６０】また、本実施例７においては、隣合う線状
絶縁膜３１ｄの両端部を接続した状態にしているが、本
発明はこれに限らず、線状絶縁膜３１ｄの一端側を接続
するようにしても実施できる。この場合において、接続
する一端側は交互に、又はランダムに位置する状態にし
てもよい。

【００６１】上述した実施例１、２、３および実施例７
においては、隣合う線状絶縁膜３１ｄの間は絶縁膜の形
成が無い状態としているが、本発明はこれに限らず、図
１０に示すように線状絶縁膜をテーパー状にする場合に
は、隣合う線状絶縁膜３１ｄが接触する状態に形成して
もよい。このようにしても、厚みの薄い線状絶縁膜３１
ｄ部分では強い電界が生じ、厚い線状絶縁膜３１ｄ部分
では電界が弱くなるようにすることができる。

【００６２】また、線状絶縁膜３１ｄをテーパー状にす
る場合において、上述した実施例３および実施例７では
線状絶縁膜３１ｄの上表面に平坦面の無い構成となって
いるが、図１１に示すように線状絶縁膜３１ｄの上表面
に平坦面を有する構成としてもよいことはもちろんであ
る。また、テーパー状としては、図１２に示すように、
線状絶縁膜３１ｄの両側面が丸みをもった形状を含む。
この丸みをもったテーパー状とした場合には、基板表面
に対して１度以上、４５度以下となるようにするテーパ
ー角は、丸み部分各部の接線の平均的な方向と基板表面
とのなす角度が相当する。

【００６３】また、上述した各実施例１〜７において
は、アクティブマトリクス型液晶表示装置について説明
したが、本発明はこれに限らず、一方の基板に非線形電
気素子が形成されない構成、つまり単純マトリクス型の
液晶表示装置にも同様に適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、１つの画素に対応する部分において、電極上
に、線状の絶縁膜、又は材質の異ならせた絶縁膜、又は
厚みを異ならせた絶縁膜が形成されているので、電界強
度が異なることにより配向状態が異なっている部分を１
つの画素において形成することができる。よって、正視
野角方向での反転現象や逆視野角方向でのコントラスト
の低下を防ぐことができ、視野角依存性を改善すること
ができる。また、中間調の反転現象を抑制することがで
きるので、コントラストに優れたノーマリホワイトモー
ドの液晶表示装置に適用することもできる。さらに、上
記線状絶縁膜を形成する工程は、電極と液晶層との間に
形成される絶縁性保護膜のパターニングと同時に行うこ
とができるので、新たな製造工程を増加する必要が無
い。これにより、低コストで、高コントラスト・高品質
の液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかる液晶表示装置の一部を示す断
面図である。

【図２】図１の液晶表示装置を構成するアクティブマト
リクス基板を示す平面図である。

【図３】実施例２にかかる液晶表示装置の一部を示す断
面図である。

【図４】実施例３にかかる液晶表示装置の一部を示す断
面図である。

【図５】実施例４にかかる液晶表示装置の一部を示す断
面図である。

【図６】実施例５にかかる液晶表示装置の一部を示す断
面図である。

【図７】実施例６にかかる液晶表示装置の一部を示す断
面図である。

【図８】実施例７にかかる液晶表示装置の一部を示す断
面図である。

【図９】図８のＡ−Ａ′線による断面図である。

【図１０】本発明の液晶表示装置であり、隣合う線状絶
縁膜を接触させて形成した場合を示す断面図である。

【図１１】本発明の液晶表示装置であり、両側面をテー
パー状にした線状絶縁膜の他の形態を示す断面図であ
る。

【図１２】本発明の液晶表示装置であり、両側面をテー
パー状にした線状絶縁膜の更に他の形態を示す断面図で
ある。

【図１３】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図であ
る。

【図１４】従来の液晶表示装置における印加電圧−透過
率特性（Ｖ−Ｔ特性）を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ラビング方向を示す矢印１２走査線１３信号線１５ゲート電極１６ソース電極１７ドレイン電極１８付加容量２０ＴＦＴ３１ａ、３２ａ透明基板３２ｂカラーフィルター３１ｃ透明電極（画素電極）３２ｃ透明電極（対向電極）３１ｄ、３２ｄ、３１ｆ、３１ｇ絶縁膜３１ｅ、３２ｅ配向膜３１一方の基板（アクティブマトリクス基板）３２他方の基板（対向基板）３３液晶層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−137819（ＪＰ，Ａ) 特開平６−43460（ＪＰ，Ａ) 特開平６−43462（ＪＰ，Ａ) 特開平６−82784（ＪＰ，Ａ) 特開平６−82785（ＪＰ，Ａ) 特開平６−281938（ＪＰ，Ａ) 特開平６−337419（ＪＰ，Ａ) 特開平６−167711（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/1337 505 G02F 1/1333 505

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を間に挟んで設けられた一対の基
板と、各基板の液晶層側に電極がそれぞれ設けられた複
数の画素とを有する液晶表示装置であって、いずれか一方または両方の基板において、基板に設けら
れた電極と液晶層との間における各画素に対応する部分
の全体又は一部に、線状絶縁膜が、長辺各部の向く方向
の平均値を、基板上に投影した液晶分子の配向方向の平
均値と交差させた状態で設けられており、線状絶縁膜上
の液晶層部分における液晶分子と、この液晶層部分に隣
接する液晶層部分の液晶分子とが、液晶層の中央付近に
おいて、電圧印加時に同方向に立ち上がるとともに、そ
れぞれの立ち上がり角度が異なっていることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項２】隣合う前記線状絶縁膜の間に、該線状絶
縁膜よりも厚みを薄くした状態で、該線状絶縁膜と同一
の材料からなる第２線状絶縁膜が設けられている請求項
１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】隣合う前記線状絶縁膜の間に、該線状絶
縁膜とは材質が異なる第３線状絶縁膜が設けられている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記第３線状絶縁膜が、材質の異なる２
種以上の線状絶縁膜からなる請求項３に記載の液晶表示
装置。
【請求項５】前記線状絶縁膜における長辺各部の向く
方向の平均値と、基板上に投影した液晶分子の配向方向
の平均値との交差する角度が、７０度以上、１１０度以
下である請求項１乃至４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記線状絶縁膜が、直線状に又は波線状
に形成されている請求項１乃至５に記載の液晶表示装
置。
【請求項７】前記線状絶縁膜の線幅または間隔が、前
記一対の基板の間隔以下である請求項１乃至６に記載の
液晶表示装置。
【請求項８】ネマティック型の液晶層を間に挟んで設
けられた一対の基板と、各基板の液晶層側に電極がそれ
ぞれ設けられた複数の画素とを有する液晶表示装置であ
って、いずれか一方または両方の基板において、基板に設けら
れた電極と液晶層との間における各画素に対応する部分
の全体または一部に、線状絶縁膜が、長辺各部の向く方
向の平均値を、基板上に投影した液晶分子の配向方向の
平均値と交差させた状態で設けられており、前記線状絶
縁膜における両長辺の膜側面がテーパー状に形成され
て、該両長辺の一方の膜側面に対応する液晶層部分の液
晶分子の配向方向と、他方の膜側面に対応する液晶層部
分の液晶分子の配向方向とが逆向きとなっていることを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】前記線状絶縁膜の線幅が０．５μｍ以
上、１２μｍ以下であり、該線状絶縁膜の間隔が０μｍ
以上、該線幅の２倍以下である請求項８に記載の液晶表
示装置。
【請求項１０】テーパー状に形成された前記膜側面
が、基板表面に対する角度を１度以上４５度以下にして
形成されている請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】前記液晶分子のプレティルト角が１度
以下である請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】前記一対の基板の両方に、前記線状絶
縁膜が幅方向に対向位置をずらして形成されている請求
項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】前記線状絶縁膜の隣合うもの同士が、
その長辺方向の一端側又は両端側で接続されている請求
項８に記載の液晶表示装置。