(57)【要約】【課題】複雑な駆動回路が不要であり、応答特性が優れた液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネル１００は、ＴＦＴ基板１１０と、対向基板１３０と、それらの間に封入された液晶からなる液晶層１４０とにより構成されている。１つの画素は、セルギャップが４μｍに設定された領域Ｉと、透明絶縁膜１３５が形成されてセルギャップが２μｍに設定された領域IIとに分割されている。領域Ｉでは電圧を印加すると液晶分子の配向が安定する直前に輝度が高くなる現象（オーバーシュート）が発生し、領域IIではオーバーシュートが発生しない。画素全体の応答特性では、これらの領域の応答特性を合成したものとなる。画素全体における輝度の最大値が、安定時の輝度の１１０％以下となるように、領域Ｉ，IIの面積比やセルギャップ等のパラメータを設定する。【選択図】図１５
2006330605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素毎に画素電極が設けられた第１の基板と、コモン電極が設けられて前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、
前記画素電極に印加する電圧が第１の電圧から第２の電圧に変化したときに、液晶分子の配向状態の変化に伴って輝度が最大輝度まで上昇した後、前記第２の電圧に応じた安定時の輝度まで減少する第１の領域と、
液晶分子の配向状態の変化に伴って輝度が上昇し、前記第２の電圧に応じた安定時の輝度となる第２の領域とを有し、
画素全体における輝度の最大値が、前記第２の電圧に応じた安定時の輝度の１１０％以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の領域のセルギャップが、前記第２の領域のセルギャップよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の基板のうちの少なくとも一方には液晶分子の配向方向を決める配向制御用構造物が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記配向制御用構造物が、前記画素電極又は前記コモンに設けられたスリットであり、前記第１の領域のスリットの幅が、前記第２の領域のスリットの幅よりも狭いことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記配向制御用構造物が、誘電体からなる突起であり、前記第１の領域の突起が前記第２の領域の突起よりも高さが低いことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の領域における前記配向制御用構造物の間隔が、前記第２の領域における前記配向制御用構造物の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１及び前記第２の基板には前記配向制御用構造物として誘電体からなる突起が格子状のパターンで形成され、それらの格子状のパターンの突起により１つの画素が、大きさが相互に異なる複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記画素電極が、相互に電気的に分離された複数の副画素電極により構成され、各副画素電極に印加される電圧が相互に異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記複数の副画素電極のうちの少なくとも１つは、容量結合を介して電圧が印加されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶の誘電率異方性が負であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶中には、液晶分子の配向方向を決めるポリマーが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２の基板の表面には、ラビング処理が施された配向膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２の基板の表面には、斜め方向から紫外線を照射する配向処理が施された配向膜が形成されていることを特徴とする請求項１に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、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、テレビ及び投射型プロジェクタ等に使用される液晶表示装置に関し、特に応答特性が優れていて動画の表示に好適な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄くて軽量であるとともに低電圧で駆動できて消費電力が少ないという長所があり、各種電子機器に広く利用されている。特に、画素毎にスイッチング素子としてＴＦＴ(Thin Film Transistor ：薄膜トランジスタ）が設けられたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、表示品質の点でもＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)に匹敵するほど優れているため、パーソナルコンピュータ用ディスプレイだけでなく、テレビや投射型プロジェクタ等にも使用されている。
【０００３】
一般的な液晶表示装置は、相互に対向して配置された２枚の基板の間に液晶を封入した構造を有している。一方の基板にはＴＦＴ及び画素電極等が形成され、他方の基板にはカラーフィルタ及びコモン（共通）電極等が形成されている。以下、ＴＦＴ及び画素電極等が形成された基板をＴＦＴ基板と呼び、ＴＦＴ基板に対向して配置される基板を対向基板と呼ぶ。また、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を封入してなる構造物を液晶パネルと呼ぶ。
【０００４】
液晶パネルの厚さ方向の両側にはそれぞれ偏光板が配置される。画素電極とコモン電極との間に電圧を印加して液晶分子の配向状態を変化させることにより、これら２枚の偏光板を透過する光の量を調整することができる。
【０００５】
従来は、２枚の基板間に誘電率異方性が正の液晶を封入し、液晶分子をツイスト配向させるＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶表示装置が広く使用されていた。しかし、ＴＮ型液晶表示装置には視野角特性が悪く、画面を斜め方向から見たときにコントラストや色調が大きく変化するという欠点がある。このため、視野角特性が良好なＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment ）型液晶表示装置が開発され、実用化されている。
【０００６】
ＭＶＡ型液晶表示装置では、２枚の基板間に誘電率異方性が負の液晶を封入し、電圧印加時に１画素内に液晶分子の配向方向が相互に異なる複数の領域（ドメイン）が形成されるように配向制御用構造物を設けている。配向制御用構造物としては、例えば誘電体からなる突起や電極のスリットが用いられる。
【０００７】
図１は、液晶表示装置の１画素分の等価回路図である。この図１に示すように、液晶表示装置の１画素は、ＴＦＴ１０と、液晶セルＣLCと、補助容量Ｃｓとにより構成されている。液晶セルＣLCは、画素電極と、コモン電極と、それらの間の液晶とにより構成されている。
【０００８】
ＴＦＴ１０はゲートバスライン１１に供給される走査信号によりオン−オフし、ＴＦＴ１０がオンになるとデータバスライン１２から液晶セルＣLC及び補助容量Ｃｓに表示信号（表示電圧）が供給される。その後、ＴＦＴ１０がオフになっても、液晶セルＣLC及び補助容量Ｃｓに保持された電圧が液晶に印加される。
【０００９】
液晶表示装置では、画素電極とコモン電極との間に電圧が印加されてから画素内の全ての液晶分子が電圧に応じた所定の方向に配向するまでには時間がかかる。また、液晶分子は誘電率異方性を有しているため、電圧を印加してから全ての液晶分子が所定の方向に配向するまでの間に液晶セルＣLCの容量値が変化し、その結果液晶に印加される電圧が低下してしまう。そこで、図１に示すように液晶セルＣLCに並列に補助容量Ｃｓを接続して、液晶に印加される電圧の変化を小さくしている。
【００１０】
しかし、従来の液晶表示装置は応答特性が十分でなく、動画を表示すると残像が発生するという問題があった。図２は、横軸に１回目の表示信号を印加してからの時間をとり、縦軸に透過率（輝度）をとって、従来の液晶表示装置の応答特性を示す図である。この図２に示すように、従来の液晶表示装置では、黒表示の状態から白表示の状態に変化するときに、１回目の表示信号の印加では所望の透過率に到達せず、２回目の表示信号の印加で所望の透過率に到達するものが多い。一般的に、白表示時の透過率を１００％としたときに、応答時間は、透過率が１０％から９０％まで変化するのに要する時間（立ち上がり時間）τｒと、透過率が９０％から１０％まで変化するのに要する時間（立ち下がり時間）τｆとにより定義される。
【００１１】
液晶表示装置の応答特性を改善するためには、液晶材料を改良することが考えられる。しかし、現状では、液晶表示装置に使用したときに十分な応答特性を示し、且つ表示性能と長期間に亘る信頼性とをいずれも満足する液晶材料は得られていない。
【００１２】
補助容量Ｃｓの容量値を大きくして液晶分子の誘電率異方性に起因する印加電圧の低下を抑制することも考えられる。しかし、通常、補助容量Ｃｓを構成する電極は金属により形成されているので、容量値を大きくするために電極を大きくすると、開口率が減少して画面が暗くなってしまう。
【００１３】
そこで、駆動方法を工夫して応答特性を改善するオーバードライブと呼ばれる技術が開発されている。この技術は、例えばノーマリーブラック（ＮＢ）モードの液晶表示装置の場合、黒表示から中間調表示に変化するときに、黒表示電圧（低電圧）→白表示電圧（高電圧）→中間調表示電圧（中間電圧）というように３段階に電圧を変化させることにより、液晶分子の状態変化を加速するものである。
【００１４】
特開２００１−３４３９５６号公報には、ノーマリーホワイト（ＮＷ）モードの液晶表示装置において、オーバードライブ駆動を行うことが記載されている。この液晶表示装置では、例えば黒表示（表示電圧５Ｖ）と白表示（表示電圧２．２Ｖ）との間に、１フレーム期間だけ白表示電圧よりも低い電圧（１．９Ｖ）を印加している。
【特許文献１】特開２００１−３４３９５６号公報
【特許文献２】特開２００３−１７２９１５号公報
【特許文献３】特開２０００−２３１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、オーバードライブでは、データバスラインに供給する電圧を黒表示電圧→白表示電圧→中間調表示電圧というように３段階に変化させる必要があり、駆動回路が複雑になるという欠点がある。また、ノーマリーブラックモードのＭＶＡ型液晶表示装置では、黒表示から中間調表示に変化させるときにはオーバードライブにより応答時間を短縮することができるが、黒表示から白表示に変化させるときには, 白表示時よりも高い電圧を印加することができないため、応答時間を短縮することはできない。
【００１６】
特開２００３−１７２９１５号公報には、黒表示から白表示に変化させるときに白表示電圧（最高階調電圧）よりも高い電圧を印加することが記載されている。しかし、その場合も表示電圧を３段階に変化させる必要がある。また、耐電圧が高いＴＦＴを形成することが必要となり、設計の変更や工程の変更が必要になるという問題も発生する。
【００１７】
特開２０００−２３１０９１号公報には、黒表示から中間調表示に変化させるときに、目標とする中間調表示の電圧よりも高い電圧を印加することが記載されている。この場合も、データバスラインに供給する電圧を３段階に変化させる必要があり、駆動回路が複雑になるという欠点がある。
【００１８】
以上から、本発明の目的は、複雑な駆動回路が不要であり、応答特性が優れた液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記した課題は、画素毎に画素電極が設けられた第１の基板と、コモン電極が設けられて前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、前記画素電極に印加する電圧が第１の電圧から第２の電圧に変化したときに、液晶分子の配向状態の変化に伴って輝度が最大輝度まで上昇した後、前記第２の電圧に応じた安定時の輝度まで減少する第１の領域と、液晶分子の配向状態の変化に伴って輝度が上昇し、前記第２の電圧に応じた安定時の輝度となる第２の領域とを有し、画素全体における輝度の最大値が、前記第２の電圧に応じた安定時の輝度の１１０％以下であることを特徴とする液晶表示装置により解決する。
【００２０】
第１及び第２の領域の応答特性を上記のようにするためには、例えば第１の領域のセルギャップを４μｍ程度とし、第２の領域のセルギャップを２μｍ程度とすればよい。また、例えば第１の領域の電極に配向制御用構造物として幅が６μｍ程度のスリットを形成し、第２の領域の電極に配向制御用構造物として幅が１２μｍ程度のスリットを形成してもよい。更に、例えば配向制御用構造物として突起を形成する場合に、第１の領域の突起の高さを０．８μｍ程度とし、第２の領域の突起の高さを２μｍ程度とすればよい。
【００２１】
本願発明者等は、液晶層に電圧を印加してから配向が安定するまでの間の液晶分子の挙動をシミュレーションした。その結果、液晶分子の配向が安定したときの透過率（輝度）よりも、安定する直前の透過率のほうが高くなる現象があることが判明した。本願では、この現象をオーバーシュートと呼ぶ。本発明では、オーバーシュートを利用して液晶表示装置の応答時間の短縮を図る。
【００２２】
この場合に、オーバーシュートのピーク時における輝度（最大輝度）が安定時の輝度の１１０％を超えると、残像が認識されるようになる。本発明では、１つの画素内にオーバーシュートが十分の割合で発生する領域（第１の領域）と、オーバーシュートが殆ど発生しない領域（第２の領域）とを形成し、画素全体のオーバーシュートの割合が１１０％以下となるようにしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２４】
本願発明者等は、ＭＶＡ型液晶表示装置において、液晶層に電圧を印加してから配向が安定するまでの間の液晶分子の挙動をシミュレーションした。その結果、ＭＶＡ型液晶表示装置では、液晶分子の配向が安定したときの透過率（輝度）よりも、安定する直前の透過率のほうが高くなる現象（オーバーシュート）があることが判明した。本発明では、オーバーシュートを利用して液晶表示装置の応答時間の短縮を図る。
【００２５】
オーバーシュートを説明する前に、ＭＶＡ型液晶表示装置について簡単に説明する。図３は、ＭＶＡ型液晶表示装置の一例を示す模式図である。ＭＶＡ型液晶表示装置では、液晶パネルを構成する２枚の基板のうちの一方の基板に画素電極２１が形成され、他方の基板にコモン電極２２が形成されている。また、液晶パネルの厚さ方向の両側にはそれぞれ偏光板（図示せず）がその吸収軸を相互に直交させて配置されている。
【００２６】
画素電極２１には配向制御用構造物としてスリット２１ａが設けられており、コモン電極２２の上（図３では下側）には配向制御用構造物として誘電体からなる土手状の突起２３が設けられている。また、画素電極２１とコモン電極２２との間には誘電率異方性が負の液晶が封入されている。これらの画素電極２１、コモン電極２２及び突起２３の表面は、ポリイミド等からなる垂直配向膜（図示せず）に覆われている。
【００２７】
このようなＭＶＡ型液晶表示装置において、画素電極２１とコモン電極２３との間に電圧が印加されていない状態では、液晶分子３０ａは基板面に対しほぼ垂直に配向する。但し、突起２３の近傍の液晶分子３０ａは、突起２３の傾斜面に垂直な方向に配向する。
【００２８】
画素電極２１とコモン電極２２との間に所定の電圧を印加すると、液晶分子３０ａは電圧に応じた角度で傾斜する。但し、電圧印加直後は、突起２３及びスリット２１ａの近傍の液晶分子３０ａは突起２３及びスリット２１ａの伸びる方向に対し直角な方向に傾斜するが、突起２３及びスリット２１ａから離れた位置にある液晶分子３０ａは、傾斜角度（基板面に垂直な法線と液晶分子の長軸とのなす角度）は電圧に応じて決まるものの、傾斜方位（液晶分子の長軸を基板面に投影してできる線の方向）は決まらないため、不安定な状態になる。
【００２９】
その後、突起２３及びスリット２１ａの近傍の液晶分子３０ａの配向状態が突起２３及びスリット２１ａから離れた位置にある液晶分子３０ａに伝播して、それらの液晶分子３０ａの傾斜方位が決定され、安定した配向状態になる。
【００３０】
図４（ａ），（ｂ）は、突起２３の周辺近傍の領域における液晶分子の配向状態を示す模式平面図である。この図４（ａ），（ｂ）を参照してオーバーシュートが発生する理由を説明する。なお、図中の矢印は、液晶パネルを挟んで配置される２枚の偏光板の吸収軸の方向を示している。この場合、画素電極とコモン電極との間に電圧を印加していないときには黒表示（ノーマリーブラック）となる。
【００３１】
画素電極とコモン電極との間に電圧を印加した直後は、図４（ａ）に示すように、突起２３の両側の液晶分子３０ａは突起２３の伸びる方向に対し垂直な方位に傾斜する。しかし、突起２３の中央部に位置する液晶分子３０ａはどの方位に傾斜するのか決まっていない。この状態では、突起２３の中央に１本の暗線３５が発生する。
【００３２】
その後、時間が経過すると、図４（ｂ）に示すように、突起２３の中央部の液晶分子３０ａの傾斜方位は、突起２３の両側の液晶分子３０ａの配向に連続するように決定される。この状態では、液晶分子３０ａの傾斜方位が偏光板の吸収軸の方向と同じになる部分、すなわち突起２３の両側のエッジ近傍にそれぞれ暗線３５が発生し、図４（ａ）の状態のときよりも透過率が減少する。この暗線３５の本数の変化により、オーバーシュートが発生するものと考えられる。
【００３３】
配向制御用構造物がスリットの場合も、これと同様に電圧印加した直後ではスリットの中央部に１本の暗線が発生し、その後スリットの両側のエッジ近傍に２本の暗線が発生して、透過率が減少する。
【００３４】
図５は、横軸に時間をとり、縦軸に透過率をとって、表示信号を印加してから透過率が安定するまでの間の透過率の変化（応答特性）を示す図である。前述したように、配向制御用構造物（突起及びスリット）の近傍の領域（以下、「領域Ｉ」という）の液晶分子は、画素電極に表示信号が印加されると比較的短時間で配向が安定する。このとき、図５中に破線で示すように、オーバーシュートが発生する。
【００３５】
一方、配向制御用構造物から離れた領域（以下、「領域II」という）の液晶分子は、電圧印加直後には傾斜方向が決定せず、配向制御用構造物の近傍の液晶分子の配向が伝播して所定の方向に配向する。従って、図５中に一点鎖線で示すように、領域IIの液晶分子の配向が安定するには比較的長い時間がかかる。
【００３６】
画素全体の透過率は、領域Ｉにおける透過率と領域IIにおける透過率とを合成したものとなる。従って、領域IIの液晶分子の配向の安定に要する時間が長い場合は、図５中に実線で示すように、領域Ｉで発生するオーバーシュートは領域IIの応答特性にマスクされて、画素全体の応答特性にはオーバーシュートが発生しない。
【００３７】
図６は、配向制御用構造物（突起及びスリット）間の領域（領域II）の液晶分子の応答時間が速い場合の応答特性を示す図である。この図６に示すように、配向制御用構造物の近傍の領域（領域Ｉ）における応答特性は図５と同じであるが、配向制御用構造物から離れた領域（領域II）の応答時間が速い場合は画素全体の応答特性においてオーバーシュートが観測される。配向制御用構造物間の領域（領域II）の液晶分子の応答時間を速くするためには、例えば突起とスリットとの間隔を小さくすることが考えられる。
【００３８】
本願発明者等は、突起とスリットとの間隔とオーバーシュート率との関係をシミュレーションした。その結果を図７に示す。なお、突起とスリットとの間隔は、図８中にＬで示す部分の長さである。また、突起２３の幅Ｗ１を１２μｍ、突起２３の高さＨを１．４μｍ、スリット２１ａの幅Ｗ２を１０μｍ、液晶層の厚さ（セルギャップ）ｄを３．８μｍとしている。
【００３９】
図７からわかるように、突起とスリットとの間隔Ｌが２５μｍのときはオーバーシュート率は１％程度であり、実質的に無視できる程度である。しかし、突起とスリットとの間隔Ｌを２０μｍとするとオーバーシュート率が約５％となり、１５μｍとするとオーバーシュート率が約９％となり、１０μｍとするとオーバーシュート率が約１２％になる。なお、ここでは、図９に示すように、白表示時における安定後の輝度をＴo とし、最高輝度をＴmax としたときに、オーバーシュート率を、（Ｔmax −Ｔo ）×１００／Ｔo と定義している。
【００４０】
このように、突起とスリットとの間隔Ｌを２０μｍ以下とすると、オーバーシュート率が大きくなる。但し、突起とスリットとの間隔Ｌが１０μｍよりも小さくなると、画素の面積に対する配向制御用構造物（突起及びスリット）の面積の割合が大きくなり、開口率が極端に低下する。このため、突起とスリットとの間隔Ｌは１０〜２０μｍとすることが好ましい。なお、突起とスリットとの間隔Ｌが２５μｍであっても、他の条件（パラメータ）を適切に設定することによりオーバーシュートを発生させることが可能である。
【００４１】
図１０は、横軸にスリットの幅Ｗ２をとり、縦軸にオーバーシュート率をとって、両者の関係をシミュレーションした結果を示す図である。但し、突起の幅Ｗ１は１２μｍ、突起の高さＨは１．４μｍ、突起とスリットとの間隔Ｌは２０μｍ、液晶層の厚さ（セルギャップ）ｄは３．８μｍとしている。
【００４２】
この図１０からわかるように、スリットの幅Ｗ２を１０μｍ以下とすると、オーバーシュート率が約５％以上となる。但し、スリットの幅Ｗ２が６μｍよりも狭くなると、スリット近傍における液晶分子の配向性が低下する。
【００４３】
図１１は、横軸に突起の幅Ｗ１をとり、縦軸にオーバーシュート率をとって、両者の関係をシミュレーションした結果を示す図である。但し、突起の高さＨは１．４μｍ、スリットの幅Ｗ２は１０μｍ、突起とスリットとの間隔Ｌは２０μｍ、液晶層の厚さ（セルギャップ）ｄは３．８μｍとしている。この図１１かわかるように、突起の幅Ｗ１を１２μｍ以下とすることにより、オーバーシュート率を約５％以上とすることができる。但し、突起の幅Ｗ１が６μｍよりも狭くなると、突起近傍における液晶分子の配向性が低下する。
【００４４】
図１２は、横軸に突起の高さＨをとり、縦軸にオーバーシュート率をとって、両者の関係をシミュレーションした結果を示す図である。但し、突起の幅Ｗ１は１２μｍ、スリットの幅Ｗ２は１０μｍ、突起とスリットとの間隔Ｌは２０μｍ、液晶層の厚さ（セルギャップ）ｄは３．８μｍとしている。
【００４５】
この図１２からわかるように、突起の高さＨを１．４μｍ以下とすることにより、オーバーシュート率を約５％以上とすることができる。但し、突起の高さＨが０．７μｍよりも低くなると、突起近傍における液晶分子の配向性が低下する。
【００４６】
また、本願発明者等は、種々実験を行った結果、液晶層の厚さ（セルギャップ）によりオーバーシュートを制御することが可能であるとの知見を得た。セルギャップが小さい場合は、配向制御用構造物（スリット及び突起等）による配向規制力が強く働くため、図１３（ａ）に示すように、電圧を印加すると配向制御用構造物４１ａ，４１ｂから離れた領域の液晶分子３０ａは、配向制御用構造物４１ａ，４１ｂに直角な方位に傾斜して安定な配向状態となる。
【００４７】
しかし、セルギャップが大きい場合は、図１３（ｂ）に示すように、配向制御用構造物４１ａ，４１ｂから離れた領域の液晶分子３０ａは、配向制御用構造物４１ａ，４１ｂに直角な方位に傾斜した後、配向制御用構造物４１ａ，４１ｂに直角な方位から若干ずれた方位に傾斜して安定な配向状態となる。これは、配向制御用構造物４１ａ，４１ｂの上方の液晶分子３０ａが配向制御用構造物４１と平行に配向し、セルギャップが大きい場合はこの液晶分子３０ａの配向の影響が液晶層の厚さ方向の中央の領域を遅れて伝播するためであると考えられる。
【００４８】
ところで、本願発明者等の実験の結果から、オーバーシュート率が１０％を超えると残像が認識されるようになることが判明している。そこで、本実施形態においては、１画素内にオーバーシュートが十分の割合で発生する領域（領域Ｉ）と、オーバーシュートが殆ど発生しない領域（領域II）とを設け、１画素全体のオーバーシュート率が１０％以下となるようにこれら２つの領域の面積比や、領域Ｉのオーバーシュート率を調整する。
【００４９】
なお、オーバーシュートのピークが表示信号変化後の最初のフレーム内にないと、残像が認識されてしまう。従って、オーバーシュートのピークが表示信号変化後の最初のフレーム内に存在するように、各パラメータを調整することが好ましい。
【００５０】
以下、本発明の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
【００５１】
（第１の実施形態）
図１４は本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を示す平面図、図１５は同じくその模式断面図である。
【００５２】
図１５に示すように、液晶パネル１００は、ＴＦＴ基板１１０と、対向基板１３０と、それらの間に封入された誘電率異方性が負の液晶からなる液晶層１４０とにより構成されている。液晶パネル１００の前面側（観察者側：図１５では上側）及び裏面側（図１５では下側）にはそれぞれ直線偏光板（図示せず）が配置され、更に裏面側にはバックライト（図示せず）が配置されている。一方の偏光板は吸収軸を図１４に示すＸ軸に一致させて配置され、他方の偏光板は吸収軸をＹ軸に一致させて配置されている。
【００５３】
ＴＦＴ基板１１０のベースとなるガラス基板１１０ａの上には、図１４に示すように、水平方向（Ｘ軸方向）に伸びる複数のゲートバスライン１１１と、垂直方向（Ｙ軸方向）に伸びる複数のデータバスライン１１５とが形成されている。ゲートバスライン１１１は垂直方向に例えば約３００μｍのピッチで配置されており、データバスライン１１５は水平方向に例えば約１００μｍのピッチで配置されている。これらのゲートバスライン１１１及びデータバスライン１１５により区画される矩形の領域がそれぞれ画素領域である。また、ＴＦＴ基板１１０には、ゲートバスライン１１１に平行に配置されて画素領域の中央を横断する補助容量バスライン１１２が形成されている。
【００５４】
更に、ＴＦＴ基板１１０には、画素領域毎に、ＴＦＴ１１７と、補助容量電極１１８と、画素電極１２０とが形成されている。ＴＦＴ１１７はゲートバスライン１１１の一部をゲート電極としている。図１５に示すように、このゲート電極の上方にはＴＦＴ１１７の活性層となる半導体膜１１４ａとチャネル保護膜１１４ｂとが形成されており、半導体膜１１４ａの両側にはドレイン電極１１７ａ及びソース電極１１７ｂが相互に対向して配置されている。そして、ドレイン電極１１７ａはデータバスライン１１５に接続されている。
【００５５】
また、補助容量電極１１８は、第１の絶縁膜１１３を挟んで補助容量バスライン１１２に対向する位置に形成されている。この補助容量電極１１８と、補助容量バスライン１１２と、それらの間の第１の絶縁膜１１３とにより補助容量Ｃｓが構成される。
【００５６】
画素電極１２０はＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）等の透明導電体からなる。この画素電極１２０には、配向制御用構造物として、Ｙ軸方向に対し斜め方向に伸びるスリット１２０ａが設けられている。スリット１２０ａは、補助容量バスライン１１２の中心線を軸としてほぼ上下対称に形成されている。本実施形態においては、スリット１２０ａの幅を１０μｍとしている。
【００５７】
ゲートバスライン１１５、ＴＦＴ１１７及び補助容量電極１１８ａと画素電極１２０との間には第２の絶縁膜１１９が形成されており、画素電極１２０は第２の絶縁膜１１９に形成されたコンタクトホール１１９ａ，１１９ｂを介してソース電極１１７ｂ及び補助容量電極１１８に電気的に接続されている。画素電極１２０の表面はポリイミドにより形成された垂直配向膜（図示せず）に覆われている。
【００５８】
一方、対向基板１３０のベースとなるガラス基板１３０ａの上（図１５では下側）には、ブラックマトリクス（遮光膜）１３１と、カラーフィルタ１３２と、コモン電極１３３と、セルギャップ調整用構造物である透明絶縁膜１３５と、配向制御用構造物である土手状の突起１３６とが形成されている。
【００５９】
ブラックマトリクス１３１はＣｒ（クロム）等の金属又は黒色樹脂により形成されており、ＴＦＴ基板１１０側のゲートバスライン１１１、データバスライン１１５及びＴＦＴ１１７に対向する位置に配置されている。カラーフィルタ１３２には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３種類があり、画素毎にいずれか１色のカラーフィルタが配置されている。
【００６０】
コモン電極１３３はＩＴＯ等の透明導電体からなり、カラーフィルタ１３２の上（図１５では下側）に形成されている。ここでは、透明絶縁膜１３５が、１画素のほぼ半分の領域に形成されているものとする。本実施形態においては、透明絶縁膜１３５が形成されていない領域（領域Ｉ）のセルギャップ（液晶層１４０の厚さ）を約４μｍ、透明絶縁膜１３５が形成された領域（領域II）のセルギャップを約２μｍに設定している。
【００６１】
配向制御用構造物である突起１３６は誘電体からなり、例えば感光性樹脂により形成される。この突起１３６は、図１４に示すように、画素電極１２０のスリット１２０ａ間の領域に、スリット１２０ａに平行に形成されている。ここでは、突起１３６の幅を１０μｍ、高さを１．５μｍとしている。また、突起１３６とスリット１２０ａとの間隔を２５μｍとしている。
【００６２】
このように構成された本実施形態の液晶表示装置において、セルギャップを４μｍとした領域Ｉでは、電圧を印加してから輝度が安定するまでの間に、安定状態よりも輝度が高くなるオーバーシュートが発生する。一方、セルギャップを２μｍとした領域IIでは、オーバーシュートは発生せず、電圧を印加してから時間とともに輝度が上昇して安定状態に至る。この２つの領域の面積比を調整することで、画素全体のオーバーシュート率を１０％以下に設定し、応答速度が速く、且つオーバーシュートに起因する残像のない良好な動画表示性能を得ることができる。
【００６３】
上述した構造の本実施形態の液晶表示装置を実際に製造し、応答時間を測定した結果について説明する。但し、ここでは、図１６に示す画素の平面図中に斜線で示す位置に透明絶縁膜１３５を形成している。
【００６４】
画素電極１２０及びコモン電極１３３は、いずれもＩＴＯを１００ｎｍの厚さにスパッタして形成した。また、透明絶縁膜１３５及び突起１３６は、いずれもＪＳＲ社製の感光性アクリル樹脂を使用し、フォトレジスト法により所定のパターンに形成した。更に、配向膜は、ＴＦＴ基板１１０及び対向基板１３０の表面にＪＳＲ社製の配向膜材料を印刷法により塗布し、その後２００℃の温度で４０分間熱処理して形成した。
【００６５】
前述したように、領域Ｉのセルギャップは４μｍ、領域IIのセルギャップは２μｍ、スリット１２０ａの幅は１０μｍ、突起１３６の幅は１０μｍ、突起１３６の高さは１．５μｍである。また、スリット１２０ａと突起１３６との間隔は２５μｍである。
【００６６】
図１７は、横軸に時間をとり、縦軸に輝度をとって、本実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。但し、図１７では安定時における輝度を１００％としている。
【００６７】
セルギャップが小さい領域IIでは輝度が暗から明に徐々に変化して安定状態になり、セルギャップが大きい領域Ｉでは輝度が一旦１１０％を超えた後に安定状態になる。そして、画素全体としては、輝度のピークが１１０％以下となっている。
【００６８】
本実施形態の液晶表示装置の立ち上がり時間τｒを測定したところ、８ｍｓであった。また、この液晶表示装置では、残像が認識できないことを確認した。一方、透明絶縁膜１３５がない以外は本実施形態と同様の液晶表示装置（従来例）を製造して立ち上がり時間τｒを測定したところ、１５ｍｓであった。このことから、本実施形態の液晶表示装置は、応答特性の改善に有効であることが確認できた。
【００６９】
なお、本実施形態では液晶パネル１００の両側に直線偏光板を配置しているが、円偏光板を使用してもよい。円偏光板の場合は方位角の変化が輝度へ及ぼす影響が原理的にないため、応答特性の改善の効果は小さくなる。しかし、透過率が改善されるため、高輝度パネルを実現することができる。
【００７０】
（第２の実施形態）
図１８は本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図、図１９は同じくその模式断面図である。なお、図１８，図１９において、図１４，図１５と同一物には同一符号を付している。
【００７１】
本実施形態においては、領域１の画素電極１２０のスリット１２０ｂの幅を６μｍとし、領域IIの画素電極１２０のスリット１２０ｃの幅を１２μｍとしている。また、本実施形態においては、第１の実施形態の透明絶縁膜１３５に相当するものがなく、領域Ｉ及び領域IIのセルギャップ（液晶層１４０の厚さ）をいずれも４μｍとしている。
【００７２】
図２０は、横軸に時間をとり、縦軸に輝度をとって、本実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。この図２０に示すように、本実施形態においては、スリット幅を６μｍとした領域Ｉではオーバーシュートが発生し、スリット幅を１２μｍとした領域IIではオーバーシュートが発生せず、応答時間を従来に比べて短縮することができる。また、画素全体のオーバーシュート率が１１０％以下であり、残像の発生を回避することができる。
【００７３】
（第３の実施形態）
図２１は本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置を示す模式断面図である。なお、図２１において、図１５と同一物には同一符号を付している。
【００７４】
本実施形態においては、領域Ｉの突起１３６ｂの高さを０．８μｍとし、領域IIの突起１３６ｃの高さを２μｍとしている。また、本実施形態においても、第１の実施形態の透明絶縁膜１３５に相当するものがなく、領域Ｉ及び領域IIのセルギャップをいずれも４μｍとしている。
【００７５】
図２２は横軸に時間をとり、縦軸に輝度をとって、本実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。この図２２に示すように、本実施形態においては、突起１３６ｂの高さを０．８μｍとした領域Ｉではオーバーシュートが発生し、突起１３６ｃの高さを２μｍとした領域IIではオーバーシュートが発生せず、応答時間を従来に比べて短縮することができる。また、画素全体のオーバーシュート率が１１０％以下であり、残像の発生を回避することができる。
【００７６】
図２３は、第３の実施形態の変形例の液晶表示装置を示す模式断面図である。この図２３において、図２１と同一物には同一符号を付している。
【００７７】
この変形例の液晶表示装置では、領域IIの突起１３６ｃに対応する領域にもブラックマトリクス１３１を配置している。黒表示時には、突起の近傍の液晶分子が突起の傾斜面に垂直な方向に配向しており、これにより光漏れが発生する。本実施形態においては、特に領域IIの突起１３６ｃが大きく形成されているので、従来の液晶表示装置に比べて光漏れの割合が大きいことが考えられる。
【００７８】
図２３に示すように突起１３６ｃに対応する領域にもブラックマトリクス１３１を配置しておくことにより、突起１３６ｃの近傍における光漏れを防止することができて、コントラスト特性が向上する。
【００７９】
（第４の実施形態）
図２４は、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。なお、図２４において、図１４と同一物には同一符号を付している。また、本実施形態においても、領域Ｉ及び領域IIのセルギャップをいずれも４μｍとしている。
【００８０】
本実施形態においては、図２４に示すように、領域Ｉ内のスリット１２０ａの一部（図中破線で囲んだ部分：以下、屈曲部１３７と呼ぶ）を、底辺が１０μｍ、高さが５μｍの直角二等辺三角形の斜辺に沿って屈曲させている。このように屈曲部１３７を設けることにより、黒表示電圧から白表示電圧又は中間調表示電圧に変化したときに、領域Ｉではオーバーシュートが発生し、輝度が一旦最高輝度まで上昇した後に白表示電圧又は中間調表示電圧に応じた輝度まで低下して安定状態となる。
【００８１】
図２５は横軸に時間をとり、縦軸に輝度をとって、本実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。この図２５に示すように、本実施形態においても、屈曲部１３７を設けた領域Ｉではオーバーシュートが発生し、屈曲部を設けていない領域IIではオーバーシュートが発生せず、応答時間を従来に比べて短縮することができる。また、画素全体のオーバーシュート率が１１０％以下であり、残像の発生を回避することができる。
【００８２】
（第５の実施形態）
図２６は、本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置を示す模式断面図である。なお、図２６において、図１５と同一物には同一符号を付している。
【００８３】
本実施形態においては、領域Ｉにおけるスリット１２０ａと突起１３６との間隔を５μｍとし、領域IIにおけるスリット１２０ａと突起１３６との間隔を３５μｍとしている。また、本実施形態においても、第１の実施形態の透明絶縁膜１３５に相当するものがなく、領域Ｉ及び領域IIのセルギャップをいずれも４μｍとしている。
【００８４】
図２７は、横軸に時間をとり、縦軸に輝度をとって、本実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。この図２７に示すように、本実施形態においては、スリット１２０ａと突起１３６との間隔を５μｍとした領域Ｉではオーバーシュートが発生し、スリット１２０ａと突起１３６との間隔を３５μｍとした領域IIではオーバーシュートが発生せず、応答時間を従来に比べて短縮することができる。また、画素全体のオーバーシュート率が１１０％以下であり、残像の発生を回避することができる。
【００８５】
（第６の実施形態）
図２８は本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。なお、図２８において、図１４と同一物には同一符号を付している。また、図２８では、補助容量バスライン及び補助容量電極等の図示を省略している。
【００８６】
本実施形態においては、ＴＦＴ基板側の画素電極１２０の上に、配向制御用構造物として土手状の突起１５１が形成されている。また、対向基板側のコモン電極の上に、配向制御用構造物として土手状の突起１５２が形成されている。これらの突起１５１，１５２はいずれも格子状のパターンで形成されている。図２８に示すように、突起１５１と右側の突起１５２との間隔は１５μｍ、左側の突起１５２との間隔は３０μｍ、上側の突起１５２との間隔は３０μｍ、下側の突起１５２との間隔は１５μｍに設定されている。また、これらの突起１５１，１５２の幅は８μｍ、高さは０．８μｍである。
【００８７】
前述したように、配向制御用構造物に近い領域では液晶分子の配向が短時間で安定する。また、突起１５１，１５２の周囲では、図４（ａ），（ｂ）に示すようにオーバーシュートが発生する。一方、配向制御用構造物から離れた領域では液晶分子の配向が安定するまでに時間がかかり、オーバーシュートも発生しない。つまり、本実施形態では、突起１５１，１５２の近傍の領域をオーバーシュートが発生する領域Ｉとし、突起１５１，１５２から離れた領域をオーバーシュートが発生しない領域IIとしており、突起１５１と突起１５２との間隔を調整することにより、領域Ｉと領域IIとの面積比（すなわち、画素全体のオーバーシュート率）を調整している。
【００８８】
図２９は、横軸に時間をとり、縦軸に輝度をとって、本実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。この図２９に示すように、本実施形態においても、オーバーシュートが発生する領域（領域Ｉ）とオーバーシュートが発生しない領域（領域II）とが形成され、応答時間を従来に比べて短縮することができる。また、画素全体のオーバーシュート率を１１０％以下とすることができて、残像の発生を回避することができる。
【００８９】
（第７の実施形態）
ＭＶＡ型液晶表示装置では、斜め方向から見たときに赤色画素、緑色画素及び青色画素の輝度差が小さくなって、画面が白っぽくなる現象（以下、白茶けという）が発生する。この現象を抑制するためには、１つの画素内に、Ｔ−Ｖ特性（透過率−電圧特性）が相互に異なる複数の領域を形成することが有効であることが知られている。このように１つの画素内にＴ−Ｖ特性が相互に異なる複数の領域が存在すると、画素全体のＴ−Ｖ特性は各領域のＴ−Ｖ特性を平均化したものとなり、斜め方向から見たときに画面が白っぽくなる現象（白茶け）を抑制することができる。
【００９０】
図３０は、本発明の第７の実施形態の液晶表示装置を示す模式的断面図である。なお、図３０において、図１５と同一物には同一符号を付している。
【００９１】
本実施形態では、１つの画素領域が、オーバーシュートが発生するようにセルギャップが４μｍに設定された領域Ｉと、オーバーシュートが発生しないように透明絶縁膜１３５によりセルギャップが２μｍに設定された領域IIとに分割されている。
【００９２】
また、本実施形態においては、第２の絶縁膜１１９の上に、ＩＴＯ等の透明導電体からなる副画素電極２２０ａ，２２０ｂが形成されている。副画素電極２２０ａは領域Ｉに配置されており、副画素電極２２０ｂは領域IIに配置されている。これらの副画素電極２２０ａ，２２０ｂは、スリット２２１により相互に電気的に分離されている。
【００９３】
更に、本実施形態においては、第１の絶縁膜１１３の上に配線２１１と制御電極２１２とが形成されている。制御電極２１２は副画素電極２２０ｂの下方に配置されている。また、配線２１１は、ＴＦＴ１１７のソース電極１１７ｂと、制御電極２１２と、補助容量電極１１８とを電気的に接続している。
【００９４】
副画素電極２２０ａは第２の絶縁膜１１９に形成されたコンタクトホール２１９ａを介して補助容量電極１１８及び配線２１１に電気的に接続されており、副画素電極２２０ｂは第２の絶縁膜１１９を介して制御電極２１２に容量結合している。
【００９５】
本実施形態の液晶表示装置において、ゲートバスライン１１１に供給される走査信号によりＴＦＴ１１７がオンになると、データバスラインからＴＦＴ１１７を介して配線２１１、制御電極２１２及び補助容量電極１１８に表示電圧（表示信号）が供給される。副画素電極２２０ａには、コンタクトホール２１９ａを介して表示電圧がそのまま印加される。一方、副画素電極２２０ｂには、表示電圧を、制御電極２１２と副画素電極２２０ｂとの間の容量と、副画素電極２２０ｂとコモン電極１３３との間の容量（液晶容量）とに分圧した電圧が印加される。従って、副画素電極２２０ｂに印加される電圧は、副画素電極２２０ａに印加される電圧よりも低くなり、見かけ上、１つの画素にＴ−Ｖ特性が相互に異なる２つの領域が存在することとなる。
【００９６】
このように、１つの画素内にＴ−Ｖ特性が相互に異なる複数の領域が存在すると、画素全体のＴ−Ｖ特性がそれらの領域のＴ−Ｖ特性を平均化したものとなり、斜め方向から見たときに画面が白っぽくなる現象（白茶け）を抑制される。
【００９７】
本実施形態においては、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるのに加えて、階調視角特性が向上するという効果を奏する。
【００９８】
なお、本実施形態ではオーバーシュートが発生しない領域IIに制御電極２１２を容量結合する副画素電極２２０ｂを配置している。仮に、オーバーシュートが発生する領域Ｉに制御電極とそれに容量結合する副画素電極とを配置し、オーバーシュートが発生しない領域IIにＴＦＴ１１７に直結（容量結合を介さずに接続）した副画素電極を配置すると、各領域の輝度差が小さくなり、白茶けを抑制する効果が小さくなる。従って、本実施形態のように、オーバーシュートが発生する領域ＩにＴＦＴに直結した副画素電極を配置し、オーバーシュートが発生しない領域IIに制御電極とそれに容量結合する副画素電極とを配置することが好ましい。
【００９９】
本実施形態は第１の実施形態の液晶表示装置と白茶け抑制技術とを組み合わせた例について説明したが、他の実施形態の液晶表示装置と本実施形態で説明したような白茶け抑制技術とを組み合わせてもよいことは勿論である。
【０１００】
（第８の実施形態）
図３１（ａ），（ｂ）は、いずれも横軸に時間をとり、縦軸に電圧をとって、黒表示から白表示（又は中間調表示）に変化するときの表示信号の電圧の変化を示す図である。ここでは、第ｎ−１フレームまでが黒表示、第ｎフレーム以降が白表示の場合を示している。但し、ｎは任意の整数である。
【０１０１】
一般的に、液晶表示装置では、黒表示から白表示（又は、中間調表示）に変化するときに、図３１（ａ）に示すように第ｎフレームから白表示電圧（又は、中間調表示電圧）を印加している。このような駆動方法を前述した第１〜第７の実施形態の液晶表示装置に適用した場合、オーバーシュートのために、所望の輝度よりも高い輝度になることが考えられる。そのような場合、図３１（ｂ）に示すように、第ｎフレームにはデータバスラインに白表示電圧（又は、中間調表示電圧）を供給し、第ｎ＋１フレームには白表示電圧（又は、中間調表示電圧）よりも若干低い電圧を供給し、第ｎ＋２フレーム以降は白表示電圧（又は、中間調表示電圧）を供給する。これにより、応答時の輝度最大値が調整され、輝度が過度に高くなることを防止できる。
【０１０２】
（第９の実施形態）
前述したように、画素全体の応答特性でオーバーシュートを発生させるためには、オーバーシュートが発生しない領域IIの液晶分子の配向が短時間で安定することが必要である（図５，図６参照）。配向制御用構造物の近傍では液晶分子の配向が短時間で安定するが、配向制御用構造物から離れた領域では液晶分子が安定するまでに比較的長い時間が必要である。領域IIの液晶分子の配向を短時間で安定させるために、配向制御用構造物の間隔を小さくすることも考えられる。しかし、その場合は開口率が減少して画面が暗くなるという問題が発生する。
【０１０３】
そこで、本実施形態では、予め液晶分子の配向方向を決める配向処理を施しておくことにより液晶分子の配向が安定するまでの時間を短縮して、画素全体の応答特性でオーバーシュートを確実に発生させる。
【０１０４】
図３２は本発明の第９の実施形態の液晶表示装置を示す平面図、図３３は同じくその模式断面図である。
【０１０５】
図３３に示すように、液晶パネル３００は、ＴＦＴ基板３１０と、対向基板３３０と、それらの間に封入された誘電率異方性が負の液晶からなる液晶層３４０とにより構成されている。但し、液晶層３４０中には、液晶分子の配向方向を決めるポリマーが形成されている。このポリマーは、後述するように、液晶中に添加した重合成分（モノマー又はオリゴマー）を重合させて形成される。
【０１０６】
なお、液晶分子の配向方向を決める配向処理として、上記のように液晶層中にポリマーを形成する方法の他にも、配向膜をラビング処理する方法や、配向膜を所定の方向から紫外線照射する方法などが知られている。本発明においても、液晶層中にポリマーを形成する替わりに、これらの配向処理を採用してもよい。
【０１０７】
液晶パネル３００の前面側（観察者側：図３３では上側）及び裏面側（図３３では下側）にはそれぞれ偏光板（図示せず）が配置され、更に裏面側にはバックライト（図示せず）が配置されている。一方の偏光板は吸収軸を図３２に示すＸ軸に一致させて配置され、他方の偏光板は吸収軸をＹ軸に一致させて配置されている。
【０１０８】
ＴＦＴ基板３１０のベースとなるガラス基板３１０ａの上には、図３２に示すように、水平方向（Ｘ軸方向）に伸びる複数のゲートバスライン３１１と、垂直方向（Ｙ軸方向）に伸びる複数のデータバスライン３１５とが形成されている。ゲートバスライン３１１は垂直方向に例えば約３００μｍのピッチで配置されており、データバスライン３１５は水平方向に例えば約１００μｍのピッチで配置されている。これらのゲートバスライン３１１及びデータバスライン３１５により区画される矩形の領域がそれぞれ画素領域である。また、ＴＦＴ基板３１０には、ゲートバスライン３１１に平行に配置されて画素領域の中央を横断する補助容量バスライン３１２が形成されている。
【０１０９】
更に、ＴＦＴ基板３１０には、画素領域毎に、ＴＦＴ３１７と、補助容量電極３１８と、画素電極３２０とが形成されている。ＴＦＴ３１７はゲートバスライン３１１の一部をゲート電極としている。図３３に示すように、このゲート電極の上方にはＴＦＴ３１７の活性層となる半導体膜３１４ａとチャネル保護膜３１４ｂとが形成されており、半導体膜３１４ａの両側にはドレイン電極３１７ａ及びソース電極３１７ｂが相互に対向して配置されている。そして、ドレイン電極３１７ａはデータバスライン３１５に接続されている。
【０１１０】
また、補助容量電極３１８は、第１の絶縁膜３１３を挟んで補助容量バスライン３１２に対向する位置に形成されている。この補助容量電極３１８と、補助容量バスライン３１２と、それらの間の第１の絶縁膜３１３とにより補助容量Ｃｓが構成される。本実施形態では、補助容量Ｃｓの容量値を例えば電圧無印加時における液晶容量ＣLCの容量値と同じにする。
【０１１１】
画素電極３２０は、ＩＴＯ等の透明導電体により形成されている。この画素電極３２０には、配向制御用構造物として、Ｙ軸方向に対し斜め方向に伸びるスリット３２０ａが設けられている。スリット３２０ａは、補助容量バスライン３１２の中心線を軸としてほぼ上下対称に形成されている。
【０１１２】
ゲートバスライン３１５、ＴＦＴ３１７及び補助容量電極３１８ａと画素電極３２０との間には第２の絶縁膜３１９が形成されており、画素電極３２０は第２の絶縁膜３１９に形成されたコンタクトホール３１９ａ，３１９ｂを介してソース電極３１７ｂ及び補助容量電極３１８に電気的に接続されている。画素電極３２０の表面は、例えばＪＳＲ社製ポリイミドにより形成された垂直配向膜（図示せず）に覆われている。
【０１１３】
一方、対向基板３３０のベースとなるガラス基板３３０ａの上（図３３では下側）には、ブラックマトリクス（遮光膜）３３１と、カラーフィルタ３３２と、コモン電極３３３と、配向制御用構造物である土手状の突起３３６とが形成されている。ブラックマトリクス３３１はＣｒ（クロム）等の金属又は黒色樹脂により形成されており、ＴＦＴ基板３１０側のゲートバスライン３１１、データバスライン３１５及びＴＦＴ３１７に対向する位置に配置されている。カラーフィルタ３３２には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３種類があり、画素毎にいずれか１色のカラーフィルタが配置されている。コモン電極３３３はＩＴＯ等の透明導電体からなり、カラーフィルタ３３２の上（図３３では下側）に形成されている。土手状の突起３３６は樹脂等の誘電体（例えばシプレイ製レジスト材料）により形成されている。この突起３３６は、図３２に示すように画素電極３２０のスリット３２０ａ間の領域に、スリット３２０ａに平行に形成されている。コモン電極３３３及び突起３３６の表面は、例えばＪＳＲ社製ポリイミドにより形成された垂直配向膜（図示せず）に覆われている。
【０１１４】
以下、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。
【０１１５】
従来と同様の方法により、ＴＦＴ基板３１０及び対向基板３３０を形成する。その後、ＴＦＴ基板３１０と対向基板３３０とをスペーサ（図示せず）を挟んで相互に対向させて配置し、両者の間に誘電率異方性が負の液晶を封入して液晶パネル３００とする。このとき、液晶には予め重合成分として、例えばアクリレートモノマー等の重合成分を添加しておく。
【０１１６】
次に、ゲートバスライン３１１に所定の信号を印加して各画素のＴＦＴ３１７をオン状態にし、更にデータバスライン３１５に電圧を印加して液晶分子を配向制御用構造物（スリット３２０ａ及び突起３３６）により決まる所定の方向に配向させる。そして、液晶分子の配向状態が安定した後、紫外線を照射して液晶中に添加した重合成分を重合させて、電圧印加時における液晶分子の配向方向を決定するポリマーを形成する。
【０１１７】
なお、光（紫外線を含む）硬化型の重合成分に替えて、熱硬化型の重合成分を使用してもよい。また、前述したように、液晶層中にポリマーを形成する替わりに、配向膜をラビング処理する方法や、又は配向膜に所定の方向から紫外線を照射する方法により液晶分子の配向方向を決定する配向処理を施してもよい。
【０１１８】
次いで、液晶パネル３００の両側に偏光板を接合し、更に駆動回路及びバックライト等を取り付ける。このようにして、本実施形態の液晶表示装置が完成する。
【０１１９】
以下、本実施形態の液晶表示装置を実際に製造し、その応答特性（立ち上がり時間τｒ）を測定した結果について説明する。
【０１２０】
実施例１として、液晶層中に液晶分子の配向方向を決定するポリマーを有する液晶表示装置を製造した。ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を封入するときには、予め液晶中に紫外線硬化型アクリレートモノマーを１ｗｔ％の割合で添加しておいた。そして、この液晶をＴＦＴ基板と対向基板との間に封入した後、画素電極とコモン電極との間に電圧を印加し、液晶分子の配向が判定した後に、紫外線を２０Ｊのエネルギーで照射して、液晶層中にポリマーを形成した。
【０１２１】
また、実施例２として、配向膜の表面をラビング処理した液晶表示装置を製造した。ラビング方向は、突起及びスリットの伸びる方向に対し直角の方向とした。
【０１２２】
更に、比較例として、液晶層中にポリマーを有しないこと以外は実施例１と同様の構造の液晶表示装置を製造した。
【０１２３】
なお、これらの実施例１，２及び比較例の液晶表示装置は、いずれも図３２、図３３に示す構造を有しており、スリットの幅は１０μｍ、突起の高さは１．４μｍ、突起の幅は１２μｍ、突起とスリットとの間隔は２５μｍ、セルギャップは３．８μｍに設定されている。また、液晶にはメルク社製の誘電率異方性が負の液晶（Δε＝−３．８、Δｎ＝０．０９。ＮＩ点７０℃）を使用した。補助容量Ｃｓの容量値は、１画素の電圧オフ時における容量の１倍とした。
【０１２４】
実施例１，２及び比較例の液晶表示装置のオーバーシュート率及び立ち上がり時間を測定した結果を、下記表１にまとめて示す。
【０１２５】
【表１】
2006330605.tif 000003
【０１２６】
この表１に示すように、比較例の液晶表示装置ではオーバーシュートが殆ど発生せず、立ち上がり時間τｒが１４ｍｓであった。これに対し、液晶層中にポリマーを形成した実施例１の液晶表示装置では、オーバーシュート率が５％であり、立ち上がり時間が８ｍｓに短縮された。また、配向膜にラビング処理を施した実施例２の液晶表示装置においても、オーバーシュート率が３％であり、立ち上がり時間が１０ｍｓに短縮された。これらの結果から、本実施形態が応答特性の改善に有効であることが確認できた。
【０１２７】
なお、前述の第１〜第８の実施形態に示す液晶表示装置においても、本実施形態で説明した配向処理を施してよいことは勿論である。これにより、オーバーシュート率の調整がより一層容易になる。
【０１２８】
また、従来から、高速応答液晶パネルと、一定の周期で面状又は面内を分割して点滅するバックライトとを組み合わせて動画の視認性を向上させる技術や、１フレーム毎に一定時間黒（又は低い階調）を挿入することで動画の視認性を向上させる技術が開発されている。これらの技術を第１〜第９の実施形態で示す液晶表示装置に適用することで、動画の表示性能をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１は、液晶表示装置の１画素分の等価回路図である。
【図２】図２は、従来の液晶表示装置の応答特性を示す図である。
【図３】図３は、ＭＶＡ型液晶表示装置の一例を示す模式図である
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、突起の周辺近傍の領域における液晶分子の配向状態を示す模式平面図である。
【図５】図５は、配向制御用構造物（突起及びスリット）間の領域の液晶分子の応答時間が遅い場合の応答特性を示す図である。
【図６】図６は、配向制御用構造物（突起及びスリット）間の領域の液晶分子の応答時間が速い場合の応答特性を示す図である。
【図７】図７は、突起とスリットとの間隔とオーバーシュート率との関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図８】図８は、突起の高さ及び幅、スリットの幅、突起とスリットとの間隔及び液晶層の厚さを示す図である。
【図９】図９は、オーバーシュートの定義を示す図である。
【図１０】図１０は、スリットの幅Ｗ２とオーバーシュート率をとの関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１１】図１１は、突起の幅Ｗ１とオーバーシュート率との関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１２】図１２は、突起の高さＨとオーバーシュート率との関係をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）は、セルギャップが小さい場合の液晶分子の配向状態の変化を示す図であり、図１３（ｂ）はセルギャップが大きい場合の液晶分子の配向状態の変化を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を示す平面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す液晶表示装置の模式断面図である。
【図１６】図１６は、応答時間の測定に使用した第１の実施形態の液晶表示装置を示す平面図である。
【図１７】図１７は、第１の実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。
【図１９】図１９は、第２の実施形態の液晶表示装置の模式断面図である。
【図２０】図２０は、第２の実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置を示す模式断面図である。
【図２２】図２２は、第３の実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。
【図２３】図２３は、第３の実施形態の変形例の液晶表示装置を示す模式断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。
【図２５】図２５は、第４の実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置を示す模式断面図である。
【図２７】図２７は、第５の実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。
【図２９】図２９は、第６の実施形態の液晶表示装置の応答特性を示す図である。
【図３０】図３０は、本発明の第７の実施形態の液晶表示装置を示す模式的断面図である。
【図３１】図３１（ａ），（ｂ）は、第８の実施形態に係る液晶表示装置の駆動方法を示す図である。
【図３２】図３２は、本発明の第９の実施形態の液晶表示装置を示す平面図である。
【図３３】図３３は、第９の実施形態の液晶表示装置の模式断面図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０，１１７，３１７…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、
１１，１１１，３１１…ゲートバスライン、
１２，１１５，３１５…データバスライン、
２１，１２０，３２０…画素電極、
２１ａ，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，３２０ａ…スリット（配向制御用構造物）
２２，１３３，３３３…コモン電極、
２３，１３６，１３６ｂ，１３６ｃ，１５１，１５２，３３６…突起（配向制御用構造物）、
３０ａ…液晶分子、
１００，３００…液晶パネル、
１１０，３１０…ＴＦＴ基板、
１１０ａ，１３０ａ，３１０ａ，３３０ａ…ガラス基板、
１１２，３１２…補助容量バスライン、
１１３，１１９，３１３，３１９…絶縁膜
１１８，３１８…補助容量電極、
１３０，３３０…対向基板、
１３１，３３１…ブラックマトリクス、
１３２，３３２…カラーフィルタ、
１３５…透明絶縁膜（セルギャップ調整用構造物）、
１３７…スリットの屈曲部、
１４０，３４０…液晶層、
２１２…制御電極、
２２０ａ，２２０ｂ…副画素電極。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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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１５】
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【図１６】
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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２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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