(57)【要約】【課題】  単一の共通対向電極を使用する構成に比べ、製造条件のばらつきによる表示特性のばらつきを抑制することが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、互いに対向する第１および第２の基板と、前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、前記第１の基板上に形成された複数の画素電極と、前記第２の基板上に、前記複数の画素電極の各々に対応して形成された、複数の対向電極と、前記第１の基板上に、前記複数の画素電極にそれぞれ対応して形成された複数の能動素子と、前記第１の基板上に前記複数の能動素子の各々に対応して形成され、前記第１の基板上を第１の方向に延在するゲート配線パターンと、前記第１の基板上に前記複数の能動素子の各々に対応して形成され、前記第１の基板上を、前記第１の方向に直交する第２の方向に延在するデータ配線パターンとを備え、前記複数の対向電極は、それぞれの電位に保持される。【選択図】図１８
2010271744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１および第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、
前記第１の基板上に形成された複数の画素電極と、
前記第２の基板上に、前記複数の画素電極の各々に対応して形成された、複数の対向電極と、
前記第１の基板上に、前記複数の画素電極にそれぞれ対応して形成された複数の能動素子と、
前記第１の基板上に前記複数の能動素子の各々に対応して形成され、前記第１の基板上を第１の方向に延在するゲート配線パターンと、
前記第１の基板上に前記複数の能動素子の各々に対応して形成され、前記第１の基板上を、前記第１の方向に直交する第２の方向に延在するデータ配線パターンとを備えた液晶表示装置であって、
前記複数の対向電極は、それぞれの電位に保持されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の画素電極の各々は、前記データ配線パターンおよびゲート配線パターンに対して軸対称な略八角形状または六角形状の平面形状を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記複数のスリット状パターンの各々はスリット状開口部であり、前記複数のスリット状パターンは、最小線幅が２μｍ以上のラインアンドスペースパターンを形成す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。
【請求項４】
前記複数のスリット状開口部を具備する前記画素電極は、画素外周部において電気的に連結することを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶層は、少なくとも一種類の官能基を有する光重合性樹脂を混在させた負の誘電率異方性を有するネマチック液晶に、前記画素電極に前記液晶分子の配向方位を規定するのに充分な駆動電圧を印加した状態で、紫外光照射または熱処理を行ったものであることを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記複数の画素電極の各々は、対応する能動素子に電気的に接続するように形成されており、さらに前記第１の基板上には、前記能動素子に容量結合した浮遊画素電極が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記複数の対向電極は、前記第１の基板上の配線パターンに対応した位置において分離されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の対向電極の一つは、前記能動素子により、前記第２の基板上に形成された遮光膜を介して電圧印加されることを特徴とする請求項１または７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記複数の対向電極のうちの、他の対向電極は、前記遮光膜に、前記遮光膜上の樹脂絶縁膜を介して容量結合し、前記能動素子により、前記容量を介して駆動されることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマを用いて液晶の液晶表示装置の応答速度、視野角特性を改善した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクティブマトリクス型の液晶表示装置（ＬＣＤ）として、正の誘電率異方性を持つ液晶材料を基板面に水平に、かつ対向する基板間で９０度ツイストするように配向させたＴＮモードの液晶表示装置が広く用いられている。しかし、このＴＮモードは視角特性が悪いという問題を有しており、視角特性を改善すべく種々の検討が行われている。
【０００３】
例えば、特開平１１−９５２２１号、特開平５−２３２４６５号公報、特開平８−３３８９９３号公報、特開平８−３６１８６号公報には、負の誘電率異方性を持つｎ型液晶を垂直配向させ、かつ基板表面に設けた誘電体や透明電極のパターンニングにより電界制御を行い液晶分子の傾斜方向を制御するＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）方式の液晶表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９５２２１号公報
【特許文献２】特開平５−２３２４６５号公報
【特許文献３】特開平８−３６１８６号公報
【特許文献４】特開２００３−１４９６４７号公報
【特許文献５】特許第３４７７７１５号
【特許文献６】特許第２９０９２６６号
【特許文献７】特許第２５５１３４３号
【特許文献８】特許第３２０２４５０号
【特許文献９】特許第３０９９２７４号
【特許文献１０】特許第２５７６７６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＶＡ液晶パネルの歩留まりを下げる原因としては、配向膜形成工程での不良発生がある。また従来のＭＶＡ液晶パネルでは、材料面での大きな不良として、基板面の凹凸に関連した配向膜のはじきの問題が知られている。さらに、従来のＭＶＡ液晶パネルでは、配向制御部以外の領域が配向制御されないことに起因して、特に低電圧で応答遅延の問題が生じる。
【０００６】
これら従来の問題を改善すべく、液晶パネル中に光重合性モノマを含む液晶を注入し、電圧を印加し、液晶の配向規定した状態でモノマを光重合して、液晶分子の倒れる方向を制御するＰＳＡ(polymer-sustained alignment)技術が提案されている。
【０００７】
このようなＰＳＡ技術を使ったＭＶＡ液晶パネルによれば、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、ラインアンドスペース状の電極構造により液晶の配向方向が規定され、液晶分子を画素エッジの横電界により、ライン方向に沿って配向させることができる。これにより、液晶分子の配向方位を、一画素内で４つのドメインに分割することが可能である。ただし図１（Ａ），（Ｂ）は、このようなＭＶＡ液晶パネル２の一画素分の構成を示しており、図１（Ａ）は、前記液晶パネル２の一部を構成するＴＦＴ基板の平面図を、図１（Ｂ）は前記液晶パネル２の、図１（Ａ）中、ラインＡ−Ａに沿った断面図を示す。
【０００８】
先に図１（Ｂ）を参照するに、ＭＶＡ液晶パネル２は、前記ＴＦＴ基板を構成するガラス基板２０と、これに対向するガラス基板３０とより構成されており、間に液晶層２４が封入されている。前記ガラス基板２０上にはデータバスライン６が形成され、その上に絶縁膜２２が形成されている。絶縁膜２２上には複数のストライプ状電極よりなる画素電極８が形成され、前記画素電極８上には前記液晶層２４と接するように、配向膜３２が形成されている。
【０００９】
なお、前記対向基板側のガラス基板３０上にはカラーフィルタ層２８が形成されており、その上にコモン電極（対向電極）２６が形成されている。さらに前記コモン電極２６上には配向膜３４が、前記液晶層２４に接するように形成されている。前記液晶層２４の厚さは所定のセルギャップｄとして規定されている。
【００１０】
前記配向膜３２および３４は、いわゆる垂直配向膜であり、前記電極８，２６の間に駆動電圧が印加されていない液晶パネルの非駆動状態において、前記液晶層２４中の液晶分子を、前記ガラス基板２０の面に対して略垂直方向に配向させる。
【００１１】
次に図１（Ａ）を参照するに、前記ガラス基板２０上には複数のゲートバスライン６が縦方向に互いに平行に延在し、さらにこれに交差するように、複数のデータバスライン４が前記ガラス基板２０上を横方向に、前記ゲートバスライン６とは異なった高さレベルで互いに平行に延在しており、前記各々のゲートバスライン６とデータバスライン４の交点には、ＴＦＴ１６が形成されている。
【００１２】
前記一対のゲートバスライン４およびデータバスライン６は長方形画素領域を画成し、前記画素領域内には、前記ＴＦＴ１６のソース領域から延在する接続電極１２が、縦方向に形成されている。前記接続電極１２は、前記長方形画素領域のほぼ中央で、前記ガラス基板２０上に、画素内ほぼ中央を横切るように形成された蓄積容量バスライン１８と交差し、前記交点において前記接続電極は、前記画素電極８および前記蓄積容量バスライン１８に、コンタクトホール１４を介して接続されている。
【００１３】
前記画素電極８は、ＩＴＯなどの透明導電膜をパターニングして形成される。すなわち、前記ガラス基板２０上においては、前記接続電極１２から４５°の角度で、微細なストライプ状電極パターンが繰り返し形成されており、前記ストライプ状電極パターンが、前記画素電極８を構成する。また隣接するストライプ状電極パターン８の間には、電極を抜いた状態のスペース１０が形成されている。ストライプ状電極パターン８とスペース１０とで配向規制用構造物が構成される。
【００１４】
前記液晶パネルの駆動状態において前記ストライプ状電極８とコモン電極２６との間に所定の駆動電圧が印加された場合、前記液晶分子２４ａは前記基板２０の面に略平行に倒れるが、その際、周期的に繰り返される前記ストライプ状電極パターン８が形成する電界の効果により、液晶分子の倒れる方向が、図２に示すように、前記ストライプ状電極パターン８の延在方向に平行になるように規制される。
【００１５】
前記ストライプ状電極パターン８は、前記長方形の画素領域中で四方向に延在しているため、かかる構成により、画素領域を四分割したのと同じ、多重ドメイン表示が実現され、液晶パネル２の視野角特性が大きく改善される。
【００１６】
ところが、このようなＭＶＡ技術を使った液晶表示装置においても、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように傾斜方位におけるガンマ特性は、正面ガンマ特性に対して大きくずれてしまうため、正面と斜め方位での表示印象が異なる問題が生じる。ただし図３（Ａ）は、階調と規格化輝度の関係を、また図３（Ｂ）は、階調とガンマ値の関係を、それぞれ液晶パネルを正面から見た場合、および上６０°の角度から見た場合について示している。
【００１７】
この問題を解決するため、本出願人は、先に本発明の関連技術において、図４に示すように、前記ストライプ状電極パターン８を、前記コンタクトホール１４において前記ＴＦＴ１６のソース領域から延在する前記接続パターン１２に接続された直結電極部分８Ａと、前記電極部分８Ａに対して浮遊した浮遊電極部分８Ｂとに形成し、前記浮遊電極部分８Ｂを前記接続パターン１２との容量結合により駆動する構成を提案した。
【００１８】
図４の構成では、前記ＴＦＴ１６のソース電極から延在する接続電極１２が前記コンタクトホール１４において前記直結電極部分８Ａに接続される一方、前記電極部分８Ｂは、ＴＦＴ１６に直結されることはなく、先に述べたように、前記接続パターン１２との容量によって駆動される。このような構成によれば、前記画素電極部分８Ａと画素電極部分８Ｂとで、しきい値特性を変化させることができ、良好なハーフトーン表示を得ることができる。
【００１９】
かかる構成により、ガンマ特性については、パネル正面方向と極角方向でのずれは、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、図３（Ａ），（Ｂ）に比べて改善されることが確認されたが、一方、本発明の発明者によりなされた、本発明の基礎となる研究によれば、画素領域中、前記直結電極部分８Ａと浮遊電極部分８Ｂとの境界部分には、図６に示すように、透過率などの光学特性が著しく劣化してしまう異常が生じるのが見出された。また、このような液晶分子の配向異常は、このような直結電極部分と浮遊電極部分との境界部のみならず、図７に示すように、略矩形形状の直結画素電極８Ａの長辺に沿っても生じている。ただし図７の液晶表示装置では、ＴＦＴ１６に近い画素電極８ＡがＴＦＴ１６に直結され、ＴＦＴ１６から遠い画素電極８Ｂが、前記ＴＦＴ１６に、接続パターン１２を介して容量結合されている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
液晶表示装置は、互いに対向する第１および第２の基板と、前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、前記第１の基板上に形成された複数の画素電極と、前記第２の基板上に、前記複数の画素電極の各々に対応して形成された、複数の対向電極と、前記第１の基板上に、前記複数の画素電極にそれぞれ対応して形成された複数の能動素子と、前記第１の基板上に前記複数の能動素子の各々に対応して形成され、前記第１の基板上を第１の方向に延在するゲート配線パターンと、前記第１の基板上に前記複数の能動素子の各々に対応して形成され、前記第１の基板上を、前記第１の方向に直交する第２の方向に延在するデータ配線パターンと、を備え、前記複数の対向電極は、それぞれの電位に保持される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、前記複数の画素電極の各々に対応して、前記第２の基板上に複数の対向電極を形成することにより、単一の共通対向電極を使用する構成に比べ、製造条件のばらつきによる液晶表示装置の表示特性のばらつきを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の関連技術によるＭＶＡ液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】図１の液晶表示装置の駆動状態を示す図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、図１のＭＶＡ液晶表示装置におけるガンマ特性を示す図である。
【図４】本発明の関連技術による別のＭＶＡ液晶表示装置の構成を示す図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は、図４の液晶表示装置のガンマ特性を示す図である。
【図６】本発明の関連技術による液晶表示装置の課題を説明する図である。
【図７】本発明の関連技術による液晶表示装置の課題を説明する別の図である。
【図８】本発明の関連技術による液晶表示装置の課題を説明するさらに別の図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の関連技術による液晶表示装置の課題を説明するさらに別の図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１参考例によるＭＶＡ液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１０の液晶表示装置で使われる画素電極の構成、およびこれに伴う光学特性、液晶分子配向を示す図である。
【図１２】（Ａ），（Ｂ）は、図１０の液晶表示装置で使われる様々な画素電極の構成、およびこれに伴う光学特性、液晶分子配向の例を示す図である。
【図１３】（Ｃ），（Ｄ）は、図１０の液晶表示装置で使われる様々な画素電極の構成、およびこれに伴う光学特性、液晶分子配向の例を示す図である。
【図１４】（Ｅ），（Ｆ）は、図１０の液晶表示装置で使われる様々な画素電極の構成、およびこれに伴う光学特性、液晶分子配向の例を示す図である。
【図１５】本発明の第２参考例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１６】図１５の液晶表示装置における、直結画素電極と浮遊画素電極の最適な面積比を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施例の課題を説明する等価回路図である。
【図１８】本発明の第１実施例による液晶表示装置の等価回路図である。
【図１９】本発明の第１実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第１実施例による液晶表示装置の構成を示す別の図である。
【図２１】図２０の液晶表示装置のＰＳＡ技術を使った製造工程を示す図である。
【図２２】本発明の第２実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２３】本発明の第２実施例による液晶表示装置の構成を示す別の図である。
【図２４】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第３実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の発明者は、図６あるいは図７に示す配向異常の原因について鋭意検討した。
【００２４】
図８は、図４のような１画素中に４分割ドメインを有するＭＶＡ液晶パネルにおける、液晶分子配向のずれの例を示す。図８では、互いに直交する０°および９０°の偏光軸に対する液晶分子の配向方向が示されているが、４５°の角度が理想配向であるのに対し、例えば配向ずれが２０°の場合、液晶分子は０°の偏光軸に対して２５°の方位に配向し、また配向ずれが３０°の場合、液晶分子は前記０°の偏光軸に対して、１５°の方位に配向する
図８に示すように、理想的４分割ドメイン構造の場合、液晶分子は各ドメインにおいて偏光軸に対し、４５°の角度をなす。しかし、実際の電極構造では、液晶分子の配向方向は、図８中に示すように前記４５度の理想値からずれることがあり、図９（Ａ），（Ｂ）は、それぞれこのような配向ずれが生じた場合のコントラスト比およびガンマ値のずれを、６０°の極角方向から見た場合についてシミュレーションにより求めた結果を示す。
【００２５】
図９（Ａ），（Ｂ）を参照するに、このように液晶分子の配向に３０°のずれが生じた場合、極角６０°の方向から見たコントラスト比は、理想配向の場合の約１／３に低下し、またガンマ値のずれは約３倍に増大するのがわかる。
【００２６】
このように、図６あるいは図８で見出された光学異常は、液晶分子の局所的な配向異常により生じているものであることが結論される。このように、ＭＶＡ型の液晶パネルにおいては、液晶分子の配向方向を正確に制御することが、良好な光学特性を得るのに非常に重要である。
【００２７】
［第１参考例］
図１０（Ａ），（Ｂ）は、上記を踏まえた、本発明の第１参考例による液晶表示装置１００の構成を示す。ただし図１中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
図１０（Ａ），（Ｂ）を参照するに、液晶表示装置１００は前記図８の液晶表示装置に類似した構成を有し、パターニングされた電極およびスリットよりなる画素電極１０８Ａが、前記ＴＦＴ１６の近傍に、前記ＴＦＴ１６に前記コンタクトホール１４を介して直結するように形成されており、さらに前記ＴＦＴ１６から遠い側に、前記ＴＦＴ１６に対し、接続パターン１２を介して容量結合した画素電極１０８Ｂが、前記画素電極１０８Ａと同様に、パターニングされた電極およびスリットにより、形成されている。
【００２９】
なお本参考例では、前記液晶層２４のセル厚を４．０μm以下とし、液晶層２４として、負の誘電率異方性液晶に二官能アクリレートモノマを、前記液晶に対して０．２〜０．３ｗｔ％の割合で混合したものを使い、さらに前記画素電極８に駆動電圧を印加した状態で紫外光照射を行い、液晶層２４中において液晶とポリマを相分離させている（ＰＳＡ）。その結果、高輝度で、ガンマ視角特性の優れた液晶表示装置が得られる。
【００３０】
なお、図１０（Ａ）には、図１０（Ｂ）の断面構造において、ガラス基板２０および３０のそれぞれ外側に設けられる一対の偏光板（図示せず）の吸収軸方向を重ねて示している。図１０（Ａ）よりわかるように、これら偏光板は、その吸収軸が互いに直交するように配置されている。そこで、一方の偏光板は、その吸収軸の方向が前記ゲートバスライン方向に一致するように配設され、他方の偏光板は、その吸収軸の方向が前記データバスライン方向に一致するように配設されている。
【００３１】
図１１（Ａ）は、前記画素電極１０８Ａおよび１０８Ｂの形状を説明する図である。
【００３２】
図１１（Ａ）を参照するに、画素電極１０８Ａ、１０８Ｂは、その一部に、前記ゲートバス電極４あるいはデータバス電極６に対して、したがって互いに直交する偏光軸に対しても４５°の角度をなす斜辺が形成されていることを特徴としている。図１１（Ａ）の例では、前記斜辺は画素電極の四つの角に対応して、四箇所形成されている。
【００３３】
図１１（Ｂ）は、このような画素電極１０８Ａあるいは１０８Ｂを使った場合の光学特性を示す。
【００３４】
図１１（Ｂ）を参照するに、先に図６で見られたような光学特性の異常は大幅に軽減されていることがわかる。
【００３５】
図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）の左上部分における光学特性異常をシミュレーションで詳細に検討した結果を示す。
【００３６】
図１１（Ｃ）を参照するに、特に上記４５°斜辺部においては、非常に良好な光学特性が得られているのがわかる。一方、縦縁部あるいは横縁部においては、まだ液晶分子配向に改良の余地があるのがわかる。
【００３７】
図１２（Ａ）〜図１４（Ｆ）は、本参考例の様々な変形例を示す。ただし図１２（Ａ）〜図１４（Ｆ）の各々は、前記図１１（Ａ）〜（Ｃ）に対応した図面よりなる。
【００３８】
図１２（Ａ）を参照するに、この例では画素電極１０８Ａ，１０８Ｂの縦および横方向の縁部の一部を連続的に形成しているが、画素電極の外周部に沿って、液晶配向性の改善が得られているのがわかる。
【００３９】
また図１２（Ｂ）の例では、画素電極１０８Ａ，１０８Ｂの外周部を連続パターンで結んだ構成となっているが、この場合は、画素電極の外周部に沿って、ほぼ完全な液晶配向が得られているのがわかる。
【００４０】
さらに図１３（Ｃ）の例では、画素電極において全ての縦および横方向の縁部が連続的に形成されているが、この場合でも、画素電極の外周部に沿って、液晶配向性の改善が得られているのがわかる。
【００４１】
図１３（Ｄ）の例では、画素電極１０８Ａ，１０８Ｂの横縁部を全て連続的に形成しているが、この場合でも、画素電極の外周部に沿って、液晶配向性の改善が得られているのがわかる。
【００４２】
図１４（Ｅ）の例では、画素電極１０８Ａ，１０８Ｂを、連続パターンとして形成しているが、この場合でも、画素電極の外周部に沿って、液晶配向性の改善が得られているのがわかる。
【００４３】
さらに図１４（Ｆ）の例では、図１４（Ｅ）の構成において、縦縁部と４５°斜め縁部との境に４５°の角度のスリットを形成しているが、この場合でも、画素電極の外周部に沿って、液晶配向性の改善が得られているのがわかる。
【００４４】
いずれの例においても、前記４５°斜め縁部における液晶配向は、ほぼ理想的であることに注意すべきである。これは、前記４５°斜め縁部の存在により、液晶分子が図７中の理想配向方向に規制されるためと考えられる。
【００４５】
このように、本参考例によれば、ＭＶＡ液晶表示装置における光学特性が大きく改善される。
【００４６】
［第２参考例］
図１５は、本発明の第２参考例による液晶表示装置２００の構成を示す。ただし図１５中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図１５中、画素電極１０８Ａ，１０８Ｂは、図１１〜図１４のいずれかを使うことが可能である。すなわち、実際には、図１５の画素電極１０８Ａ，１０８Ｂには、先の図１１〜１４のようなラインアンドスペースパターンが形成されている。また本参考例の場合、前記画素電極１０８Ａは、前記コンタクトホール１４ではなく、ＴＦＴ１６のソースに形成されたコンタクトホール１６Ｃにより、ＴＦＴ１６と直結されている。これに対し、画素電極１０８Ｂは、前記画素電極１６Ａに前記コンタクトホール１４でコンタクトして延在する接続電極１２に容量結合した浮遊電極となっている。
【００４７】
先に図１で示したような、画素電極８全体がＴＦＴ１６に直結した構成の液晶表示装置では、通常の白表示電圧（６Ｖ）を印加した場合、液晶パネルに対して６０°の方位から見た画像ではガンマ特性が大きく変化してしまい、画像表示品位が低い。
【００４８】
これに対し、図１５の実施例においては、前記直結画素電極１０８Ａと浮遊画素電極１０８Ｂとの面積比Ｍ：Ｓを変化させ、ガンマ特性の変化を調査した。
【００４９】
図１６はその結果を示す。
【００５０】
図１６を参照するに、例えば図１に示す従来の直結画素電極しか有さない液晶表示装置では、直結画素電極比率は１０であり、この場合６Ｖの白表示電圧で液晶表示装置を駆動した場合、２．００に達するガンマ値のずれが発生することがわかる。
【００５１】
これに対し図１６より、直結画素比率Ｍ：Ｓを、７：３から１：９の範囲に設定することで、前記ガンマ値のずれを１．４〜０．３の範囲に抑制できることがわかる。
【００５２】
すなわち、本参考例においては、最大の透過率が得られる画素電極の面積比率を１０−７０％の範囲とすることにより、応答速度が速く、高輝度で、かつ視野角特性に優れた液晶表示装置を実現することができる。
【００５３】
［第１実施例］
このように、先の参考例により、液晶表示装置の正面方向におけるガンマ特性と極角傾斜方位でのガンマ特性のずれを改善することが可能となる。
【００５４】
一方、従来の液晶表示装置では、ＴＦＴなどの能動素子に直結した画素電極の他に、浮遊画素電極を設けて、ハーフトーン表示特性を向上させる構成の場合、表示品位が、ＴＦＴ基板２０上におけるソース電極幅や、層間絶縁膜の膜厚、ＩＴＯ画素電極の幅、さらにはセル厚により、変化する問題が生じる。
【００５５】
図１７は、液晶表示装置はデータ線Ｄに接続されゲートバスＧにより制御されるＴＦＴを有し、前記ＴＦＴに直結駆動される画素電極の他に、ＴＦＴに容量結合した浮遊画素電極を有する液晶表示装置の構成を示す等価回路図である。
【００５６】
図１７を参照するに、ＴＦＴに直結した画素電極により、液晶セルＬＣ１が直接駆動され、さらに前記ＴＦＴに浮遊容量Ｃｃにより結合した浮遊画素電極により、液晶セルＬＣ２が間接駆動される。また前記液晶セルＬＣ１には並列に、通常の補助容量Ｃｓが形成されている。
【００５７】
かかる構成の液晶表示装置では、前記浮遊容量Ｃｃの値が、製造条件によりばらつきやすく、従って、液晶セルＬＣ１および液晶セルＬＣ２を使った表示の表示品位も、前記製造条件によりばらつきやすい問題を有している。
【００５８】
これに対し、図１８は、本発明の第１実施例の原理を説明する等価回路図を示す。ただし図１８中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
図１８を参照するに、本実施例においては、前記画素電極１０８Ａおよび１０８Ｂが共にＴＦＴ１６に直結され、一方、対向電極２６が、対向電極２６Ａおよび対向電極２６Ｂに分割され、前記対向電極２６Ａは直接に接地されるのに対し、対向電極２６Ｂは、容量Ｃｃを介して接地されている。
【００６０】
かかる構成においても図１７の等価回路と同じ機能が実現されるが、前記容量Ｃｃが対向電極２６Ｂに形成されることにより、容量Ｃｃのばらつきが抑制され、安定した表示品質を得ることが可能になる。ここで前記容量Ｃｃは、液晶表示装置内において、対向電極２６Ｂの浮遊容量として形成することもできるが、液晶表示装置外部にキャパシタを設けることにより実現することもできる。後者の場合には、直結液晶セルと浮遊液晶セルとの間で、分圧比を任意に設定することが可能である。また、前記対向電極２６Ｂに対し、交流波形を印加することも可能である。
【００６１】
図１９は、前記図１８の等価回路図に対応する、本発明の第１実施例による液晶表示装置３００の構成を示す。ただし図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
図１９を参照するに、ＴＦＴ基板２０上には先の参考例と同様にＴＦＴ１６および画素電極１０８が形成されているが、本実施例では、前記画素電極１０８はコンタクト１６ＣにおいてＴＦＴ１６に直結され、またコンタクト１４によりＣｓ電極に直結されている。
【００６３】
一方、本実施例においては対向基板３０上に形成される対向電極が、前記画素電極１０８に対向する対向電極２６Ａと対向電極２６Ｂにより構成されており、画素電極１０８は、先に図１１〜１４で説明したいずれかの構成を有している。
【００６４】
ここで、前記対向電極２６Ａは、図１の対向電極２６に対応して、カラーフィルタ層２８上に形成されており、さらに図２０に示すように、前記対向基板３０上にはＣｒなどの金属よりなる遮光マスクＢＭが、前記ゲートバスライン４、データバスライン６および蓄積容量バスライン１８に沿って、画素電極１０８の一部を覆うように形成されている。これにより、前記対向電極２６Ａは、前記遮光マスクＢＭに電気的に接続されている。これに対し、前記対向電極２６Ｂは前記遮光マスクＢＭと、前記カラーフィルタ層２８を構成する樹脂層を介して容量結合している。
【００６５】
かかる構成により、前記図１９の等価回路図を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００６６】
前記対向電極２６Ａ，２６Ｂは、対向基板３０上をゲートバス４の延在方向にストライプ状に延在し、そこで、前記対向電極２６Ａ、２６Ｂの各々に引き出し電極を形成することにより、前記対向電極２６Ａ，２６Ｂの電位を任意に制御することも可能である。
【００６７】
図２１は、前記対向電極２６Ａ，２６Ｂに電位を印加して行う、液晶表示装置３００の製造工程を示す。
【００６８】
図２１を参照するに、前記液晶層２４としては、少なくとも一種類の官能基を有する光重合性樹脂を混在させた負の誘電率異方性を有するネマチック液晶が使われ、前記画素電極１０８に所定の駆動電圧を印加し、さらに前記対向電極２６Ａに電圧Ｖ１を、対向電極２６Ｂに別の電圧Ｖ２を印加した状態で、前記液晶層２４に紫外光照射を行い、液晶層２４中において液晶とポリマを相分離させる、いわゆるＰＳＡ技術を使うことにより、液晶層２４中における液晶分子２４ａの配向方向を最適化することができる。その際、前記電圧Ｖ１、Ｖ２を最適化することにより、ガンマ特性が、さらに改善される。
【００６９】
図２１では、前記対向電極２６Ａ，２６Ｂに印加される電圧Ｖ１、Ｖ２を直流電圧としているが、これらを交流電圧とすることもできる。
【００７０】
かかる構成により、ハーフトーン表示がさらに改善されたＭＶＡ液晶表示装置が得られる。
【００７１】
なお、このような直結対向電極２６Ａおよび浮遊対向電極２６Ｂを有し、さらに画素電極１０８を有する液晶表示装置３００においても、先に図１６で説明したように、直結対向電極２６Ａと浮遊対向電極２６Ｂの面積比Ｍ：Ｓを、７：３から１：９の範囲に設定することで、前記ガンマ値のずれを１．４〜０．３の範囲に抑制することができる。
【００７２】
［第２実施例］
図２２，２３は、前記図４の構成において、対向電極２６を先の実施例と同様に、二つの分離した対向電極２６Ａ，２６Ｂとした、本発明の第２実施例によるＭＶＡ液晶表示装置４００の構成を示す。ただし図２２，２３中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。図２３は、図２２に遮光マスクＢＭを形成した状態を示す。
【００７３】
図２２，２３を参照するに、本実施例では、対向電極２６Ａ，２６Ｂの境界を、直結画素電極８Ａと浮遊画素電極８Ｂとの境界部に沿って形成しており、遮光マスクＢＭも、かかる境界部を覆って形成されている。
【００７４】
このため、先に図６で説明したように、このような境界部では液晶分子の異常配向により光学異常が発生しやすいが、このような光学異常は遮光マスクＢＭにより覆われるため、表示のコントラスト比が低下する問題を回避することができる。
【００７５】
［第３実施例］
さらに前記図１９，２０で説明した、一画素あたり二つの対向電極２６Ａ，２６Ｂを設ける構成は、図１に示す、画素領域中心に対して点対称で、かつゲートバスライン４およびデータバスライン６、さらに蓄積容量バスパターン１８の延在方向に線対称な画素電極パターン８を有するＭＶＡ液晶表示装置２においても、ガンマ特性を向上させるのに有効である。
【００７６】
図２４（Ａ）〜（Ｄ）は、前記画素電極として、同様に画素領域中心点対称で、かつゲートバスライン４およびデータバスライン６、さらに蓄積容量バスパターン１８の延在方向に線対称な画素電極パターン８を有するＭＶＡ液晶表示装置の例を示す。
【００７７】
本実施例は、このような構成においても有効である。
【００７８】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において、様々な変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
２，１００，２００，３００，４００  液晶表示装置
４  ゲートバス電極
６  データバス電極
８，８Ａ，８Ｂ、１０８Ａ，１０８Ｂ  画素電極
１０  スリット
１２  接続電極
１４，１６Ｃ  コンタクトホール
１６  ＴＦＴ
２０  ＴＦＴ基板
２２  層間絶縁膜
２４  液晶層
２４Ａ  液晶分子
２６，２６Ａ，２６Ｂ  対向電極
２８  カラーフィルタ
３０  対向基板
３２，３４  配向膜
ＢＭ  遮光膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図６】
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【図７】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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