(57)【要約】【課題】低階調における応答速度の遅延を改善して中間調応答の高速化を可能とし、ＣＲＴとほぼ同等の動画性能を有する信頼性の高い画像表示を実現する。【解決手段】電極を有する一対の基板１，２の間に液晶層３を挟持してなる液晶表示装置であって、表示画素が、容量結合により静電容量の異なる２つ以上の領域４１，４２に分割されており、駆動電圧の印加時に、各領域４１，４２に静電容量に応じた電圧がそれぞれ印加されるようにする。【選択図】図２４
2008097034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
表示画素が、容量結合により静電容量の異なる２つ以上の領域に分割されており、
駆動電圧の印加時に、前記各領域に静電容量に応じた電圧がそれぞれ印加されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
一方の前記基板上に、前記電極の有無により前記各領域が形成されるとともに、当該電極の下層にこれと容量結合する容量電極が設けら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３】
一方の前記基板の前記電極の下層における所定の前記領域に対応する部位に、当該電極と容量結合する容量電極が設けら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、電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置に関し、特に、負の誘電率異方性を有する液晶を用い、基板上に設けた構造物やスリットによって液晶配向を制御する液晶表示装置を主な対象とする。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイの中で、現在最も多用途に利用されているのが液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）である。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワードプロセッサ、ＯＡ機器、携帯電話はもちろんのこと、最近では大画面テレビ、或いはＡＶパソコンと呼ばれるようなＰＣとＴＶが融合した製品などへの応用まで期待されるようになってきた、ＬＣＤの表示品質は近年において格段の進歩を遂げ、正面でのコントラスト及び色再現についてはＣＲＴと対等以上にまで到達しており、特に、ＰＣ用モニターとしては十分なスペックを有するに至っている。
【０００３】
ＬＣＤは、正面でのコントラスト及び色再現に優れる反面、視野角、動画性能（応答特性）については依然として大きな課題を残している。
そこで、液晶ディスプレイの視角特性改善の見地から、いわゆるＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）方式の液晶表示モードが着目されている。ＭＶＡ方式とは、基板上に設けた構造物やスリットを利用して垂直配向型液晶の配向分割を行う方式である。具体的には、帯状の構造物または電極の抜き（スリット）を上下基板表面に互い違いに配置することにより、構造物やスリットを境界として配向方位がほぼ１８０°異なるような液晶ドメインを形成して配向分割を実現する。このＭＶＡ方式により液晶表示装置の視角特性が大きく改善された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＭＶＡ方式は、視野角の広さから高画質液晶モードの代表格と見なされており、実際、ＰＣ用モニタとして必要な性能を殆ど満たしている。しかしながら、ＴＶやＡＶ用ＰＣヘの応用を考えた場合、黒から暗いグレーへの中間調応答が遅いという問題がある。
【０００５】
ＭＶＡ方式では、電圧無印加時に液晶が垂直に配向している。従って、傾斜初期（黒→低階調時）は液晶の回転速度が非常に遅くなる。この低階調における応答速度の遅延はＭＶＡ方式の基本的構成に係わる問題であり、宿命的とも言える欠点である。
【０００６】
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、低階調における応答速度の遅延を改善して中間調応答の高速化を可能とし、ＣＲＴと比較しても違和感なく使用できる動画性能を有する信頼性の高い画像表示を実現する液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意検討の結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【０００８】
本発明の液晶表示装置は、電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、表示画素が、容量結合により静電容量の異なる２つ以上の領域に分割されており、駆動電圧の印加時に、前記各領域に静電容量に応じた電圧がそれぞれ印加されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低階調における応答速度の遅延を改善して中間調応答の高速化を可能とし、ＣＲＴとほぼ同等の動画性能を有する信頼性の高い画像表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した好適な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
本実施形態では、ＭＶＡ方式の液晶表示装置を例示する。
【００１２】
−液晶表示装置の概略構成−
図１は、本発明の液晶表示装置の概略的な主要構成を示す断面図である。
この液晶表示装置は、所定間隔をあけて対向する一対の透明ガラス基板１，２と、これら透明ガラス基板間に狭持される液晶層３とを備えて構成されている。
【００１３】
一方の透明ガラス基板１上には、絶縁層４を介して複数のＩＴＯ画素電極５が形成され、ＩＴＯ画素電極５を覆うように透明の液晶配向膜６ａが形成されており、他方の透明ガラス基板２上には、カラーフィルター７、ＩＴＯ共通電極８及び液晶配向膜６ｂが順次積層されている。そして、液晶層３を狭持するように液晶配向膜（垂直配向膜）６ａ，６ｂが突き合わせられてガラス基板１，２が固定され、各基板１，２の外側に偏光子９，１０が設けられる。ＩＴＯ画素電極５はアクティブマトリクスと共に形成され、図示の例ではアクティブマトリクスのデータバスライン１１が示されている。なお、電極は一方の基板のみに設けられることもある（例えば、ＩＰＳモードの場合）。
【００１４】
液晶層３は、誘電率異方性が負の液晶からなり、電圧の無印加時には液晶分子がほぼ垂直に配向し、所定電圧の印加時には液晶分子が略水平に配向する、いわゆるＶＡモード（Vertically Aligned Mode）とされている。
【００１５】
−本実施形態の原理的説明−
本実施形態では、表示画素内に閾値電圧の異なる領域、即ち低閾値領域と高閾値領域とを形成し、閾値電圧を低閾値領域で高速応答するように調節することにより、所望の階調表示特性、即ち各階調で応答速度を平均化して一定となるように制御する。
【００１６】
図２は、本実施形態の原理を説明するための透過率と応答時間との関係を示す特性図である。
ＶＡモードの液晶表示装置では、電圧無印加時に液晶がほぼ垂直に配向することから、実線Ｉのように本質的に低階調における応答速度の遅延が生じる。理想的には、例えば図３に示すような階調バーが移動する画面を想定した場合、移動による残像がなく動体の形状が正しく表示されること、即ち図２中理想状態として示す実線ＩＩのように、応答速度が階調によらず一定となれば良い。
【００１７】
しかしながら、例えばセル厚を薄くするなどの一般的な手法により、全ての階調にわたって全体的に応答速度を向上させても、上記したＶＡモードの本質的構造により、破線Ｉのように実線Ｉとほぼ同一形状で全体的に応答時間が短縮されるだけであり、同様に低階調では高階調に比して応答速度が遅く、実線ＩＩの如き階調に依存しない応答速度を得ることはできない（低階調では高階調に比して応答が遅い。）。
【００１８】
本実施形態では、低階調の応答速度の向上を目的とし、以下のポイントを基本的骨子とする。
（１）表示する階調に応じて表示画素の点灯する面積を変化させる（明るい表示ではより広い面積を点灯させ、暗い表示ではより狭い面積を点灯させる。
（２）ある階調を表示させた場合、より低階調で動作していた領域と、追加で点灯した領域の動作とを平均化させる。
【００１９】
即ち、表示領域を低閾値領域と高閾値領域とに分割し、低閾値領域で応答速度を高速化させること（部分応答）により、破線ＩＩのように高閾値領域では実線Ｉと同様の高速応答を保ちつつ、低閾値領域のみで応答速度が向上し、全体として理想的な実線ＩＩに近いほぼ平均的な応答速度が得られることになる。実際、階調間における応答時間の最大格差を１．５〜３倍程度以内に抑えることで、ＶＡ液晶の動画表示性能を大幅に向上させることが可能となる。
【００２０】
−具体的な実施例−
以下、上述の部分応答原理を踏まえ、部分応答を実現する具体的な諸実施例を説明する。
【００２１】
［実施例１］
図４は、実施例１の液晶表示装置における主要構成を示す概略図である。ここで、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図である。
本例では、図示のように、透明ガラス基板１の画素電極５に帯状部位を中心とした左右対称の微細な櫛歯状にパターン形成された微細電極パターン２１が等間隔に形成され、更に画素電極５上の微細電極パターン２１を覆うように帯状の誘電体層２２が表示画素内に等間隔でパターン形成されている。更に図示は省略するが、これら誘電体層２２を覆うように配向膜６ａが形成されている。誘電体層２２及びこれを補完する微細電極パターン２１の存在により、その形成部位が高閾値領域２３となり、相対的に誘電体層２２の存在しない低閾値領域２４が形成される。この構造により、低階調では誘電体層２２の存在しない低閾値領域２４の方が閾値が低いために低閾値領域２４のみが動作し、前記部分応答が実現することになる。
【００２２】
前記部分応答を実現するにあたり、先ず、図４の構造で動作を確認した。微細電極パターン２１上に膜厚０．５μｍ程度の誘電体層２２（シプレイ社製フォトレジストＳ１８０８）を部分的に設けた。誘電体層２２の存在する領域では閾値電圧が高くなり、誘電体層２２の無い領域では通常の閾値で動作する。
【００２３】
図５は、実施例１の構造における液晶配向状態を示す顕微鏡写真である。
３．０Ｖの電圧印加では非誘電体領域のみ動作しており、前記部分応答が実現されていることが分かる（図５（ａ））。３．５〜４．０Ｖでは、非誘電体部及び非微細スリット部（微細電極パターン２１の存しない部位）が動作し、微細電極パターン２１上の領域では動作しない（図５（ｂ），（ｃ））。５Ｖ以上印加することではじめて全体が動作する（図５（ｄ）〜（ｆ））。
【００２４】
図６は部分応答の効果と誘電体膜厚の依存性を調べた結果を示す特性図、図７は３．０Ｖ印加時における誘電体膜厚と部分応答との関係を示す顕微鏡写真である。
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ある程度安定して効果を得るためには誘電体層２２の膜厚で０．５μｍ以上が必要であった。膜厚０．５μｍでは０％→２．５％階調間の応答が３８ｍｓ（従来のＭＶＡ方式は１８０ｍｓ）、０．７μｍでは３０ｍｓにまで改善された。黒→白（０％→１００％階調）間応答は各膜厚条件ともに約１５ｍｓ（従来のＭＶＡ方式でも１５ｍｓ）であった。部分応答は高階調応答改善には寄与しないが、低階調応答改善効果が非常に大きいこと、即ち、階調間の応答平均化に有効な手段であることが確認できた。
【００２５】
［実施例２］
図８は、実施例２の液晶表示装置における主要構成を示す概略図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図である。
実施例１では、透明ガラス基板１において、スリット２１の形成された画素電極５上に誘電体層２２を設けた場合について示したが、本例では、プロセスの負担低減のために、微細電極パターン２１の形成を省き、幅１０μｍ程度の帯状スリット２５のみを形成した画素電極５上に誘電体層２２を設けた構造を作製し、実施例１と同様に、部分応答の効果と誘電体膜厚の依存性を調べた。
【００２６】
図９は、実施例２の構造における液晶配向状態を示す顕微鏡写真である。
図示のように、３．０Ｖの電圧印加時における配向を観察すると部分応答が認められた。しかしながら、注意深く観察すると非誘電体領域の液晶も微妙に動作していることが分かった。これは、微細電極パターン２１が無くなり帯状スリット２５のみとなったことにより、液晶層３に加わる電圧が若干高くなったためと考えられる。
【００２７】
［実施例３］
図１０は、実施例３の液晶表示装置における主要構成を示す概略図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図である。
本例では、実施例１の構造に加え、透明ガラス基板２上に、透明ガラス基板１の非誘電体領域に対応する部位に、誘電材料からなる帯状の土手状突起２６を設ける構造を作製し、実施例１と同様に、部分応答の効果と誘電体膜厚の依存性を調べた。
【００２８】
図１１は、実施例３の構造における液晶配向状態を示す顕微鏡写真である。
本例では、実施例１と同様に、３．０Ｖ以下の印加電圧で部分応答が実現できた。透過率は単セル実験において５．４Ｖで１９％（従来のＭＶＡ方式では２１％）が得られた。この場合、損失は１割以内であり、これは、誘電体領域の閾値が高くなり透過率飽和点が高電圧側にシフトしたためと考えられる。
【００２９】
［実施例１〜３の比較検討］
実施例１，２を比較した場合、図１２に示すように、実施例１では実施例２に比して、低階調の優れた応答速度が得られた。これは、実施例２の場合では、実施例１に比較して部分応答効果が弱まったため、低階調応答改善効果も低下を示したものと考えられる。従って実施例２の構造では、十分な効果を得るためには更に誘電体層を厚く形成することを要する。
【００３０】
実施例１，３を比較した場合、図１３に示すように、実施例３では実施例１に比して低階調の応答速度が劣るものの、実施例３でも、０％→２．５％の階調間で５５ｍｓの優れた応答時間が得られた（従来のＭＶＡ方式では１８０ｍｓ）。
【００３１】
図１５は、実施例１，３の構造で非誘電体領域の幅を５μｍ程度に統一し、横軸を階調に替わって電圧とした応答特性図である。
このように開口部の幅が同一であれば、電圧を基準にして比較した場合にどちらの構造も殆ど同じ応答特性を示す（階調を横軸とした図１３では、実施例１の方が応答速度は高速となる。）。これは、Ｔ−Ｖ特性の違いが低階調動作に影響を与え、実施例１がより高速の低階調動作を示すものと考えられる。
【００３２】
図１５は、実施例１，３の構造で電圧と透過率との関係を示す特性図である。
図示のように、実施例１の方が実施例３に比べ特性曲線が沈み込んでいることが分かる。即ち、同一の諸調を表示するためにより高い電圧を必要とする。低階調を表示するために必要な電圧が実施例１の方が高いことが判る。これが実施例１が実施例３より高速化を達成できた理由である。
【００３３】
本発明はパネル設計にも画期的な進歩をもたらす。例えば、肉眼にとっては階調３０％程度の応答が最も目に付くが、その階調での応答時間を２０ｍｓ以下に抑えれば、それが気にならなくなることが分かったとする。従来技術ではそれが分かったとしても、それに合わせてＴ−Ｖ特性を変更することは不可能であった。これに対して本発明では、誘電体領域と非誘電体領域との面積比率を変化させることで、自在にＴ−Ｖ特性をコントロールできる。具体的には、図１５で２０ｍｓを達成するために必要な電圧は４Ｖであり、図１４で４Ｖ印加時に階調３０％が表示されるＴ−Ｖ特性を実現すれば良いことになる。これは、面積比、或いは誘電体層の膜厚、誘電率等の設計条件を変更するだけで容易に実現できる。
【００３４】
［実施例４］
図１６は、実施例４の液晶表示装置における主要構成を示す概略断面図である。
本例の構造では、紫外線が部分的に透明ガラス基板１側の液晶配向膜６ａの表面に照射され、閾値電圧の異なる領域、即ち高閾値領域３１及びこれと相対的な低閾値領域３２が形成されている。この場合、未照射部位である高閾値領域３１では通常閾値で動作するが、照射部位である低閾値領域３２では閾値電圧が低電圧側にシフトし、低電圧では照射部位のみが点灯することになり、前記部分応答が実現する。
【００３５】
本例では、初めに紫外線によって閾値（Ｔ−Ｖ）特性を変化させられるか否かを調べた。
実験用セルは、スリットの形成されたＩＴＯ画素電極５を有する一方の透明ガラス基板１に設けられた液晶配向膜６ａ（垂直配向膜：ＪＳＲ製）の表面に紫外線を照射し、当該基板と土手状突起２６の形成されたＩＴＯ共通電極８を有する他方の透明ガラス基板２とを貼り合わせ、誘電率異方性が負である液晶（メルク社製）を注入して液晶層３を形成してなるものである。セル厚は４μｍとした。なお本例では、平行光源（ＵＳＨＩＯ社製ＵＶ照射装置）と非平行光源（ＯＲＣ社製ＵＶ照射装置）の２種類の紫外線光源を用い、照射エネルギーを変えて電圧と透過率との関係を調べた。
【００３６】
前者の結果を図１７（ａ）に、後者の結果を図１７（ｂ）にそれぞれ示す。
このように、液晶配向膜６ａの表面に紫外線を照射することにより、閾値を変化させることができることが分かった。
【００３７】
続いて、本例の構造において、液晶配向膜の表面に局所的に紫外線を照射することによる部分応答の実現を調べるため、紫外線光源の照射量を変えて、電圧と透過率との関係、及び透過率と応答時間との関係をそれぞれ調べた。
【００３８】
前者の結果を図１８（ａ）に、後者の結果を図１８（ｂ）にそれぞれ示す。
図示のように、照射量４５００ｍＪ／ｃｍ2で若干閾値を低電圧側にシフトすることが確認された。応答特性についても同様に、照射量４５００ｍＪ／ｃｍ2により紫外線照射のない場合に比して最大応答時間が１０５ｍｓから７５ｍｓに短縮され、低階調動作の改善が確認された。
【００３９】
［実施例５］
本例では、スリットの形成されたＩＴＯ画素電極５を有する一方の透明ガラス基板１に設ける液晶配向膜６ａと、土手状突起２６の形成されたＩＴＯ共通電極８を有する他方の透明ガラス基板２に設ける液晶配向膜６ｂとの間で、紫外線の照射量を変えて閾値（垂直配向成分）の異なる状態とした。
【００４０】
具体的に、他方の透明ガラス基板２には液晶配向膜６ｂとして垂直配向成分２５％の垂直配向膜（ＪＳＲ製）を、一方の透明ガラス基板１には液晶配向膜６ａとして垂直配向成分を５％まで減らした垂直配向膜を設けた。後者の垂直配向性の低い垂直配向膜では、電圧印加によって、より倒れ易い状態が得られるため、図１９（（ａ）は電圧と応答時間との関係、（ｂ）は透過率と応答時間との関係を表す。）に示すように、閾値を大きく下げることができた。また、低階調の応答特性も、最大応答時間で垂直配向成分を調節（減少調節）しない場合に比して９５ｍｓから５５ｍｓに短縮され、実施例４の場合以上に優れた改善が確認された。
【００４１】
［実施例６］
本例では、帯状スリット２５の形成されたＩＴＯ画素電極５を有する一方の透明ガラス基板１と、土手状突起２６の形成されたＩＴＯ共通電極８を有する他方の透明ガラス基板２とに液晶配向膜６ａ，６ｂとして同一の垂直配向膜（ＪＳＲ製）を設け、他方の透明ガラス基板２の垂直配向膜のみに非平行光源（ＯＲＣ社製ＵＶ照射装置）により紫外線を３０００ｍＪ／ｃｍ2照射した。その結果、実施例４と同様に低階調の応答特性が最大応答時間で９５ｍｓから６０ｍｓに短縮され、優れた改善が確認された。
【００４２】
［実施例７］
図２０は、実施例７による液晶表示装置の主要構成を示す概略断面図である。
本例では、表示画素が、対向する透明ガラス基板１，２の各電極（ＩＴＯ画素電極５とＩＴＯ共通電極８）間距離の異なる２つの領域３１，３２に分割されるとともに、前記距離の相違を補う膜厚の絶縁体、ここでは誘電体層３３が領域３１の溝部を充填するように透明ガラス基板１のＩＴＯ画素電極５上に設けられ、誘電体層３３とＳｉＯ2等の絶縁層３４により略平坦面が形成される。なお、誘電体層３３としては、透明度の高いフォトレジスト（例えば、ＪＳＲ製ＰＣ−３３５ポジ型フォトレジスト）を用いることが好適である。更に、領域３２上、即ち透明ガラス基板１の絶縁層３４を介したＩＴＯ画素電極５上に土手状突起３５が、透明ガラス基板２のＩＴＯ共通電極８上における領域３１に対向する部位に土手状突起３６がそれぞれ設けられている。
【００４３】
そして、透明ガラス基板１側には、前記平坦面及び土手状突起３５を覆うように液晶配向膜６ａが形成され、透明ガラス基板２側には、ＩＴＯ共通電極８及び土手状突起３６を覆うように液晶配向膜６ｂが形成されて、これら基板１，２により液晶層３を挟持して、液晶表示装置が構成される。
【００４４】
本例の液晶表示装置においては、誘電体層３３と絶縁層３４との誘電率の相違により、領域３１が高閾値領域、領域３２が低閾値領域となり、これによって低階調では領域３２のみが動作し、応答時間が短縮されて前記部分応答が実現する。また、土手状突起３５，３６の存在により液晶分子のプレチルトを惹起し、液晶の配向性を短時間で安定化させることができ、応答特性の向上が助長されることになる。更に本例では、誘電体層３３と絶縁層３４により前記平坦面が形成され、これにより液晶層３の厚みが略均一化されるため、透過率及び視覚特性の改善も図ることができる。
【００４５】
［実施例８］
図２１は、実施例８による液晶表示装置の主要構成を示す概略断面図である。
本例は実施例７の変形例であり、図２０で説明した構造における領域３１，３２のピッチを変えて（細かくして）、透明ガラス基板２側の土手状突起３６が透明ガラス基板１側の領域３１（絶縁層３４）と対向するように液晶表示装置を構成する。
【００４６】
この場合、土手状突起３５，３６の近傍のみに強い電圧が印加される。土手状突起３５，３６の近傍では液晶にプレチルトがあるため、低電圧で液晶配向が変化しやすい。従ってこの構造により、土手状突起３５，３６の近傍の電圧を強くして当該近傍の液晶の動きを補助することができる。
【００４７】
［実施例９］
図２２は、実施例９による液晶表示装置の主要構成を示す概略断面図である。
本例は実施例７の変形例であり、土手状突起３５，３６の替わりに、ＩＴＯ画素電極５及びＩＴＯ共通電極８の土手状突起３５，３６に対応する部位にそれぞれ帯状スリット３７，３８が形成されている。これにより、応答時間を短縮して前記部分応答を実現するとともに、土手状突起３５，３６を設ける場合と同様に、液晶のプレチルトを惹起し、液晶の配向性を短時間で安定化させることができ、応答特性の向上を助長する。なお、土手状突起と電極のスリットとを混在させることも可能である。
【００４８】
本例では、帯状スリットの替わりに、図２３に示すような帯状部位を中心とした左右対称の微細な櫛歯状にパターン形成された微細スリット３９をＩＴＯ画素電極５（ＩＴＯ共通電極８）に形成しても好適である。これにより、前記部分応答を更に際立たせることが可能となる。
【００４９】
［実施例１０］
図２４は、実施例１０による液晶表示装置の主要構成を示す概略断面図である。
本例の液晶表示装置では、表示画素が、容量結合により静電容量の異なる２つの領域４１，４２に分割されており、駆動電圧の印加時に、各領域４１，４２に静電容量に応じた電圧がそれぞれ印加される。
【００５０】
具体的には、透明ガラス基板１において、ＩＴＯ画素電極に替わる駆動電極４３の有無により各領域４１，４２が形成されるとともに、駆動電極４３の下層に誘電体層４４を介して当該駆動電極４３と容量結合する分割電極４５が設けられ、実施例７の液晶表示装置と同様の部位に土手状突起３５，３６が設けられている。誘電体層４４としては、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の層間絶縁膜として使用されるＳｉＮ等を膜厚１５０ｎｍ程度に形成する。
【００５１】
本例では、上記の構造により、駆動電極４３に印加された電圧は、駆動電極４３と分割電極４５とが成す静電容量と画素の静電容量とで分圧され、分割電極４３に印加される。これにより、一画素内において、駆動電極４３の存する領域４１と存しない領域４２とで印加電圧を異ならしめることができ、応答時間が短縮されて前記部分応答が実現する。なお、分割電極４３を隣接する土手状突起３５，３６間の中央部位に配置してもよい。
【００５２】
［実施例１１］
図２５は、実施例１１による液晶表示装置の主要構成を示す概略断面図である。
本例は実施例１０の変形例であり、透明ガラス基板１上の所定部位に容量結合電極５１が等間隔に形成され、この容量結合電極５１上に誘電体層５２を介して駆動電極５３及び分割電極５４が隣接して形成される。ここで、駆動電極５３と分割電極５４との間隙が容量結合電極５１上の所定部位に位置するように調節されており、駆動電極５３に印加された電圧は、駆動電極５３と容量結合電極５１、及び駆動電極５３と分割電極５４とで成す各静電容量と、画素の静電容量とで分圧されて分割電極５４に印加される。これにより、一画素内において、容量結合電極５１の存する領域４１と存しない領域４２とで印加電圧を異ならしめることができ、応答時間が短縮されて前記部分応答が実現する。なお、分割電極５４は、土手状突起３５，３６間の中央部位に配置してもよい。
【００５３】
［実施例１２］
図２６は、実施例１２による液晶表示装置の主要構成を示す概略断面図である。
本例の液晶表示装置では、ＩＴＯ画素電極５の所定部位に微細な（直径１μｍ程度の）透孔６１が密集形成されており、当該部位に対応して表示画素が異なる２つの領域に分割される。この場合、表示画素において、透孔６１の形成された領域４１では平均電界強度が低下し、透孔６１の形成されていない領域４２では相対的に平均電界強度が高くなるため、画素の領域によって液晶の動作電圧を異ならしめることができ、応答時間が短縮されて前記部分応答が実現する。
【００５４】
［実施例１３］
図２７は、実施例１３による液晶表示装置の主要構成を示す概略図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＩ−Ｉに沿った断面図である。
本例の液晶表示装置は、表示画素内において、透明ガラス基板１上に形成されたＩＴＯ画素電極である微細電極パターン７１の一部を露出させる帯状の開口７５の形成された絶縁構造物７２が設けられ、この絶縁構造物７２により表示画素内に閾値電圧の異なる領域が形成されている。
【００５５】
微細電極パターン７１には、同一方位に伸びる複数のストライプパターン７３からなるパターン群７４が形成されており、隣接するパターン群７４同士では各ストライプパターン７３の伸びる方位が異なる。そして、帯状の開口７５から隣接するスリット群７４の中央部位を露出させるように絶縁構造物７２が形成され、閾値電圧が調節されて所望の階調表示特性に制御されている。この場合、表示画素において、絶縁構造物７２の存する領域７６が高閾値領域、絶縁構造物７２の存しない、即ち開口７５の領域７７が低閾値領域となる。従って、低階調では低閾値領域７７のみが動作し、中間調における応答時間が短縮されて前記部分応答が実現する。
【００５６】
本例では、開口７５の部位及びその近傍に存する液晶のみが傾斜配向し、絶縁構造物７２上の液晶分子は略垂直配向の状態を保つ。このとき、偏光軸は上下及び左右方向に配置しているため、真下を向いた液晶分子は光を透過しない。下方向から僅かに右又は左を向いた液晶分子が光を透過することで、中間調表示が実現できる。このようにして、低電圧印加時には絶縁構造物７２の存しない開口７５の部位（領域７７）の液晶分子のみを応答させることで前記部分応答が実現できる。
【００５７】
これにより、高速応答である黒から白への応答を利用した中問調応答が実現できるため、中問調応答を高速化されることになる。一方、白表示時には、構造物のある領域の液晶分子にも十分電圧が印加され、絶縁構造物７２の存する領域７６および存しない領域７７の全体が応答する。
【００５８】
本例の液晶表示装置の具体的構成について説明する。
本例では、透明ガラス基板１上にＩＴＯ画素電極を形成し、これを微細ストライプ状にパターニングしてパターン群７４を形成し、微細電極パターン７１とした。基板材料には板厚０．７ｍｍのガラス基板ＯＡ−２（日本電気硝子製）を用いた。微細電極パターン７１は、線状構造の伸びる方位が基板面内で略９０°異なるようなＶ字形状の繰り返しとして、Ｖ字の中央部位で各電極材料を接続し形成した。Ｖ字の幅は３μｍ程度、一辺の長さは４０μｍ程度、各Ｖ字間の距離は３μｍ程度とした。Ｖ字同士の接続部は幅３μｍ程度とした。
【００５９】
このようにして形成した微細電極パターン７１上のうち、Ｖ字の中央部（幅５μｍ）を除く領域に、選択的に絶縁構造物７２を形成した。絶縁構造物７２の高さは０．５μｍ程度とした。絶縁構造物材料には感光性アクリル樹脂ＰＣ−３３５（ＪＳＲ製）を用いた。絶縁構造物７２の形成は、透明ガラス基板１上に当該樹脂をスピンコートし、９０℃で２０分のベーク（クリーンオーブン使用）を行い、フォトマスクを用いて選択的に紫外光を照射し、有機アルカリ系現像液（ＴＭＡＨ０．２重量％水溶液）で現像し、２００℃で６０分間のベーク（クリーンオーブン使用）して行った。
【００６０】
この透明ガラス基板１上に、液晶配向膜６ａ（垂直配向膜）を形成した。配向膜材料にはＪＳＲ社製の垂直配向膜を用い、透明ガラス基板１上に当該材料をスピンコートし、８０℃で１分間（ホットプレート使用）のプリベークを行った後、１８０℃で６０分間（クリーンオーブン使用）の本ベークを行った。
【００６１】
本例では、絶縁構造物７２をＶ字中央の接続部位に重ねたが、図２８に示すように、一部重複させても良い。また、図２９に示すように、絶縁構造物７２を微細パターン７１の対向部位に設けても良い。更に、図３０に示すように、絶縁構造物７２の形成された微細電極パターン７１を有する透明ガラス基板１の対向部位に帯状の絶縁構造物７８を設けても好適である。この場合、帯状の絶縁構造物７８の高さを０．７μｍ程度、幅を３μｍ程度とした。
【００６２】
また、他方の透明ガラス基板２上には、ＩＴＯ共通電極８を全面に形成し、その上に液晶配向膜６ｂを形成した。
このようにして得た基板１，２を、直径４μｍのスペーサ（積水ファインケミカル製）を介してはり合わせて空セルを作製し、基板１，２間にはメルク社製の誘電率異方性が負の液晶材料を注入し、液晶層３を形成した。
【００６３】
［実施例１４］
図３１は、実施例１４による液晶表示装置の主要構成を示す概略図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＩ−Ｉに沿った断面図である。
本例は実施例１３の変形例であり、微細電極パターン７１の末端を先細り形状とし、当該パターンに方向性が付与されている。具体的には、微細電極パターン７１の末端の太い部分の幅を６μｍ程度、細い部分の幅を２μｍ程度とした。これにより、液晶分子の配向をきめ細かく制御することが可能となる。
【００６４】
［実施例１５］
図３２は、実施例１５による液晶表示装置の主要構成を示す概略図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＩ−Ｉに沿った断面図である。
本例は実施例１３の変形例であり、実施例１３とは微細電極パターン７１が異なるとともに、それに伴って絶縁構造物７２の形状が異なる点で相違する。
【００６５】
具体的には、ＩＴＯ画素電極に、先ず格子状電極パターン８１を形成した。格子の幅は５μｍとした。更に、格子状電極パターン８１で区切られた４つの領域に方向性を有する微細電極パターン８２を形成し、微細電極パターン８２の形状を、格子状電極パターン８１に接する部分の幅が太くなるようにした。微細電極パターン８２の長さは、格子状電極パターン８１の交点付近から伸びるものを４０μｍとし、他の微細電極パターン８２は、その頂点が格子状電極パターン８１の伸びる方位と直交または平行になるように合わせた。このような電極パターン８１，８２が形成されてなる電極パターン７１を有する透明ガラス基板１上に、選択的に絶縁構造物７２を形成した。ここでは、絶縁構造物７２を格子状に分離するように帯状の開口７５を形成した。開口７５の線幅は５μｍとした。
【００６６】
なお、絶縁構造物７２の形状は格子状に限られたものではなく、例えば、図３３，３４に示すように、四角形状の開口７５（図３３では中央部位、図３４では四隅部位）を形成しても良い。更に、図３５に示すように、四角形状の開口７５を中央部位に形成するとともに、図３２〜図３４の例のように微細電極パターン８２を全体的に形成するのではなく、部分的、ここでは図３５（ｃ）に示すように、微細電極パターン群がほぼ菱形となるように形成しても好適である。なお、図３３〜３５においては、対向する透明ガラス基板２側に帯状の構造物である土手状突起３６を形成した例を示す。
【００６７】
また、図３６に示すように、微細電極パターン７１の替わりに、ＩＴＯ画素電極に格子状電極パターン８１を形成するのみとし、絶縁構造物７２の四隅にそれぞれ四角形状の開口７５を形成し、透明ガラス基板２側に帯状の構造物である土手状突起３６を形成しても良い。また、図３７に示すように、微細電極パターン７１の替わりに、ＩＴＯ画素電極に格子状電極パターン８１に形成するのみとし、絶縁構造物７２を四角形状にパターン形成し、この絶縁構造物７２を囲むように帯状の土手状突起３６を形成しても良い。更には、図３８に示すように、微細電極パターン７１の替わりに、ＩＴＯ画素電極に格子状電極パターン８１に形成するのみとし、絶縁構造物７２を格子状に分離するように帯状の開口７５を形成しても好適である。
【００６８】
［実施例１６］
図３９は、実施例１６による液晶表示装置の主要構成を示す概略図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＩ−Ｉに沿った断面図である。
本例は実施例１５の変形例であり、実施例１５とは絶縁構造物７２が透明ガラス基板２側に形成されている点で相違する。
【００６９】
具体的には、透明ガラス基板１上にＩＴＯ画素電極を形成し、これに格子状スリット８１を形成し、微細電極パターン７１とした。そして、これと対向する透明ガラス基板２上に絶縁構造物７２を設け、中央部位に四角形状の開口７５を形成した。更に、絶縁構造物７２上に帯状格子パターンの構造物である土手状突起３６を形成した。なお、実施例１３と同様に、格子状電極パターン８１に加えてＩＴＯ画素電極に微細スリット８２を形成し、微細電極パターン７１とするようにしてもよい。
【００７０】
なお、絶縁構造物７２及び土手状突起３６の形成としては上記に限られたものではなく、例えば、図４０に示すように開口７５を菱形としたり、図４１に示すように絶縁構造物７２を格子状に分離するように帯状の開口７５を形成したり、図４２に示すように絶縁構造物７２を格子状スリット８１の中央部位と対向するように四角形状にパターン形成するとともに、これを囲むような帯状に土手状突起３６を形成するようにしても良い。
【００７１】
［実施例１７］
図４３は、実施例１７による液晶表示装置の主要構成を示す概略図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＩ−Ｉに沿った断面図である。
本例は実施例１５，１６の変形例であり、絶縁構造物が透明ガラス基板１側のみならず、透明ガラス基板２側にも形成されている。
【００７２】
具体的に、透明ガラス基板１側には、ＩＴＯ画素電極に格子状スリット８１を形成して微細電極パターン７１とし、その上に四角形状にパターニングしてなる絶縁構造物７２ａを設けた。他方、透明ガラス基板２側には、四隅にそれぞれ四角形状の絶縁構造物７２ｂをパターン形成するとともに、対向する絶縁構造物７２ａを囲むような帯状に土手状突起３６を形成する。この場合、上方から見たときに絶縁構造物７２ａ，７２ｂが一部重複するように形成されているが、必ずしもこのように形成する必要はなく、図４４に示すように絶縁構造物７２ａ，７２ｂを重複しないように形成しても良い。
【００７３】
なお、絶縁構造物７２ａ，７２ｂの形成としては上記に限られたものではなく、例えば、図４５に示すように絶縁構造物７２ａを菱形に形成し、これに対応するように透明ガラス基板２の四隅にそれぞれ三角形状に絶縁構造物７２ｂを形成しても良い。
【００７４】
更に、図４６に示すように、透明ガラス基板１側には、ＩＴＯ画素電極に格子状スリット８１を形成して微細電極パターン７１とし、図４３の場合とは逆に、四隅にそれぞれ四角形状の絶縁構造物７２ｂをパターン形成し、他方、透明ガラス基板２側には、四角形状にパターニングしてなる絶縁構造物７２ａを設け、更にこの絶縁構造物７２ａを囲むような帯状に土手状突起３６を形成しても良い。この場合、上方から見たときに絶縁構造物７２ａ，７２ｂが一部重複するように形成されているが、必ずしもこのように形成する必要はなく、絶縁構造物７２ａ，７２ｂを重複しないように形成しても好適である。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置によれば、低階調における応答速度の遅延を改善して中間調応答の高速化を可能とし、ＣＲＴとほぼ同等の動画性能を有する信頼性の高い画像表示を実現することができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、表示画素内に閾値電圧の異なる領域（低閾値領域及び高閾値領域）を備え、閾値電圧を低閾値領域で高速応答するように調節されてなるＭＶＡ方式の液晶表示装置を例示するが、本実施形態の液晶表示装置は上記の構成に加え、帯状の土手状突起がその幅及び高さの少なくとも一方が場所により異なる形状に形成されている。
【００７７】
−本実施形態の基本的構成−
以下、本実施形態における特徴的な形状の土手状突起について説明する。
本実施形態の液晶表示装置の概略構成は、図４７に示すように、第１の実施形態の図１で示した構造と同様であり、更に第１の実施形態における実施例１の図４と同様に、透明ガラス基板１には微細電極パターン２１が形成されたＩＴＯ画素電極５を備え、微細電極パターン２１を覆うように帯状の誘電体層２２がパターン形成されている。そして、透明ガラス基板２には、ＩＴＯ共通電極８上における透明ガラス基板１の非誘電体領域に対応する部位に、誘電材料からなる帯状の土手状突起９１〜９６が形成されている。
【００７８】
垂直配向型の液晶表示装置の基板表面に土手状突起を形成することにより、電圧印加に伴う液晶配向制御に有効に行うことができることは広く知られている。これは、土手状突起が絶縁体として機能し、液晶層における法線方向の電界が歪められ、それに伴い液晶分子が一様に配向することに起因する。
【００７９】
図４８は、本実施形態における土手状突起の第１の例を示す概略構成図である。
本例の土手状突起９１は、図４８（ａ），（ｂ）に示すように、その幅及び高さが徐々に変化するように形成されている。
このように、土手幅を大（幅ａ）から小（幅ｂ）へ、且つ土手高さを大（高さｃ）から小（高さｄ）へ異ならせた構造にすることにより、液晶分子の倒れる方向が制御し易くなる。図４８（ｃ），（ｄ）に示すように、土手状突起９１の形状に倣って液晶分子が配向するため、土手状突起９１の中心ライン上における液晶分子が図中下側に傾斜するようになり、その中央部位での配向制御が可能となる。配向が安定するまでの時間の遅延もなくなり、全体として応答速度が速くなる。
【００８０】
土手状突起９１は、通常感光性材料のパターニングによって作製されるが、土手幅が大きい場合にはその高さが高く、土手幅が小さい場合には高さが低くなることが知られており、この場合、土手状突起９１の部分は連続的に傾斜した構造となることが分かった。これは、閾値電圧以下の駆動時において、液晶分子が垂直に配向しながらも、土手状突起９１の傾斜に沿って、わずかながらも傾斜角をもつことを意味する。傾斜角をもった垂直配向型の液晶表示装置は、電圧印加蒔の配向方向が規定され、高速な応答性を示すことから、ＭＶＡ型の液晶表示装置においても、土手状突起９１上の配向制御が可能となり、応答性を更に高めることが可能となる。
【００８１】
図４９は、本実施形態における土手状突起の第２の例を示す概略構成図である。
本例の土手状突起９２は、その幅及び高さの変化パターンが隣接する当該土手状突起９２間で逆となるように形成されている。
この場合、図中上面から見て隣り合う土手状突起９２は、互いに土手幅の大小が入れ替りながら周期的に配置されることになり、液晶分子の配向方向に歪みが生じることなく、安定した配向性を得ることが可能となり、透過率不良となるドメインの発生を防止することが可能となる。
【００８２】
図５０は、本実施形態における土手状突起の第３の例を示す概略構成図である。
本例の土手状突起９３は、その一部が分断されて空隙部９３ａが形成されている。この場合、空隙部９３ａで液晶分子の配向を特に制御し易くなることが確認された。
【００８３】
この土手状突起９３の構造における発想と、土手状突起９２の構造における発想とを併合した結果想到したものが、図５１に示すような形状の空隙部９３ａを有する土手状突起９４である。
【００８４】
図５２は、本実施形態における土手状突起の第４の例を示す概略構成図である。
本例の土手状突起９５は、その幅及び高さの少なくとも一方が周期的に変化する形状に形成されており、具体的には長手方向の一辺に切れ込み９５ａが形成されている（図５２（ａ））。
【００８５】
このように切れ込み９５ａを形成することにより、液晶分子は切れ込み９５ａに従って、電圧印加時に配向しようとする。切れ込み９５ａにおいて、土手状突起９５と垂直方向の辺よりも、斜め方向の線を長くしておくことで、液晶分子の配向方向を制御することが可能となる（図５２（ｂ））。これは言わば、切れ込み９５ａの配向方向に基づいて土手状突起９５上の配向方向を制御し、配向安定化を短時間で可能とすることを意味する。
【００８６】
切れ込み９５ａは、そのパターニングの精度限界もあるため、直角三角形状で形成することが好ましい。また、切れ込み９５ａの大きさは、全て同じである必要はなく、とくに配向を大きくしたい位置の部分、または本来の電界とは異なる電界の影響を受け易い部分には、若干大きめに切れ込み９５ａを形成するなど、そのバランスは任意に設けることが可能である。
【００８７】
隣接する切れ込み９５ａの間隔についても、切れ込み９５ａの大きさと同様に任意に規定することができる。即ち、上述した切れ込み９５ａの効果をより顕著に要する場合には、その間隔を短くして切れ込み９５ａを密に配置すれば良い。切れ込み９５ａの密と疎の領域を混在させても構わない。更に、切れ込み９５ａの大きさを交互に変えるように形成しても好適である（図５２（ｃ））。
【００８８】
図５３は、本実施形態における土手状突起の第５の例を示す概略構成図である。
本例の土手状突起９６は、図５３（ａ）に示すように、当該土手状突起９６の一方の辺Ｉ側と他方の辺ＩＩ側とに交互に切れ込み９６ａが形成されてなるものである。この構成によれば、切れ込みをより大きく形成しながらも密に形成できるといった利点がある。
【００８９】
この場合、図５３（ｂ）に示すように、切れ込み９６ａを左右の辺Ｉ，ＩＩで対称に形成しても好適である。
【００９０】
−具体的な実施例−
以下、上述の基本的構成を踏まえ、本実施形態の具体的な諸実施例を説明する。
【００９１】
［実施例１］
透明ガラス基板２に、図４８で示した土手状突起９１を形成した。
即ち、ＩＴＯ共通電極８を形成した後、レジスト（シプレイ社製）を１５００ｒｐｍで２０秒間スピンコートし、土手幅ａが１０μｍ程度、土手幅ｂが４μｍ程度、長手方向の土手長さが４５μｍ程度となるように、フォトマスクを介して露光し、現像した。現像後、１２０℃で４０分間、更に２００℃で４０分間ベークした後、アッシング処理を行った。
【００９２】
その後、土手状突起９１の高さを測定すると、土手幅ａ側では約１．７μｍ程度、土手幅ｂ側では１．０μｍ程度に形成されており、土手状突起９１には約０．９°の傾斜の形成が確認できた。通常、ラビング処理をしたＶＡセルは、約８９°のプレチルト角を有しているため、今回、この土手傾斜が約１°であることは、緩やかな傾斜部を持たせる意味で、妥当な結果となった。
【００９３】
透明ガラス基板１には、図４７に示したように、ＩＴＯ画素電極５に微細電極パターン２１をパターン形成した後、レジストを薄く塗布し、パターニングして微細電極パターン２１を覆う誘電体層２２を形成した。これら基板１，２に液層配向膜６ａ，６ｂとして、ＪＳＲ製垂直配向膜を用いて形成し、液晶（メルク社製）を注入して、液晶セルを作製した（セル厚：４．０μｍ程度）。この液晶セルに電圧を印加したところ、液晶分子が配向し、特に土手状突起９１上において傾斜面に沿ったかたちで良好な液晶配向が得られることを確認した。
【００９４】
［実施例２］
実施例１とほぼ同様の要領で、透明ガラス基板１，２に各構成要素を形成した。
但し本例では、透明ガラス基板２に図４９で示した土手幅及び高さの変化パターンが隣接する当該土手状突起９２間で逆となる形状の土手状突起９２を形成し（液晶セルＡ）、土手幅及び高さが一定とされた土手状突起を形成した従来の場合（液晶セルＢ）と透過率を比較した。
【００９５】
その結果、従来の液晶セルＢでは隣接する土手状突起間で歪が生じるのに対して、本例の液晶セルＡでは均一な配向性を示した。５．４Ｖを印加したとき、液晶セルＢでは透過率１９．４％であったのに対して、液晶セルＡでは２１．１％と高い透過率を得ることができ、本例の構造がＭＶＡ型の液晶表示装置に適していることを確認した。
【００９６】
［実施例３］
実施例１とほぼ同様の要領で、透明ガラス基板１，２に各構成要素を形成した。
但し本例では、透明ガラス基板２に図５２で示した長手方向の一辺に切れ込み９５ａを有する形状の土手状突起９５を形成し（液晶セルＣ）、土手幅及び高さが一定とされた土手状突起を形成した従来の場合（液晶セルＤ）と透過率を比較した。ここで、液晶セルＣには、土手状突起９５の土手幅を１０μｍ程度とし、土手状突起９５の長手方向に直交する辺が５μｍ程度、斜辺が１２μｍ程度の直角三角形状に切れ込み９５ａを形成し、液晶セルＤには、土手幅が１０μｍ程度の土手状突起を形成した。
【００９７】
その結果、本例の液晶セルＣでは、土手状突起９５上のドメインが均一となり、瞬時に配向が安定化するのに対し、従来の液晶セルＤでは、その中心部位で配向が安定に長時間を要した。また、液晶セルＤでは印加電圧３Ｖで４５ｍｓを要したのに対して、液晶セルＣでは３５ｍ秒の速い応答性を示し、本例における応答性の高速化の効果を確認できた。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置によれば、低階調における応答速度の遅延を改善して中間調応答の高速化を可能とし、ＣＲＴとほぼ同等の動画性能を実現するとともに、土手状突起９１〜９６のように土手形状を規定することにより、液晶分子の配向が安定化するまでに要する時間を大幅に短縮させることができる。これにより、動画表示の際に違和感の少ない表示を得ることができ、極めて信頼性の高い画像表示を実現することができる。
【００９９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、表示画素内に閾値電圧の異なる領域（低閾値領域及び高閾値領域）を備え、閾値電圧を低閾値領域で高速応答するように調節されてなるＭＶＡ方式の液晶表示装置を例示するが、本実施形態の液晶表示装置は、表示画素が、対向する前記各電極間距離の異なる２つ以上の領域に分割されるように、一方の基板上に部分的に絶縁部材が設けられてなるものである。
【０１００】
−本実施形態の基本的構成−
以下、本実施形態の基本的構成について説明する。
本実施形態の液晶表示装置の概略構成は、図５４に示すように、画素電極１０２の形成されたＴＦＴ基板１０１と、ＩＴＯ透明電極１０４の形成されたカラーフィルタ（ＣＦ）基板１０３とが液晶層１０５等を挟んで対向配置されており、ＴＦＴ基板１０１とＩＴＯ電極１０４との間の所定部位に、透明の絶縁部材１０６が設けられている。この絶縁部材１０６により、基板１０１，１０３間の距離（ｄ１，ｄ２）が部分的に調節される。
【０１０１】
一般的に、応答速度は、理想的には表示の階調によらず一定であることが望ましい。しかしながら、従来のＭＶＡやＴＮ方式の液晶表示装置の場合、階調間の応答速度には最大で７〜９倍もの差があるため、動画表示の際に一部の階調で残像として認識される（図２参照）。パネル全体として低階調領域での応答速度を向上させるものとして、ＴＦＴ基板側に誘電体層を設けた部分応答が案出されているが、本実施形態では、さらなる改善策として、表示画素の一部分のセル厚を変化させ、セル厚が薄く液晶の応答速度が速い部分を低階調で有効に利用する。
【０１０２】
またＭＶＡの場合に、明るい表示（高階調）では広い面積が点灯し、暗い表示（低階調）では狭い面積のみが点灯するような、表示する階調に応じて点灯する面積が変化する構成とし、更に、各階調で応答速度を一定にするため、ある階調で表示させた場合、それより低階調側で動作する部分を高速に応答させることで、パネル全体としては階調によらずほぼ一定の応答速度を得られるような部分応答となる。
【０１０３】
上記を実現する手段として図５４のような構造を考え、表示画素の一部に透明絶縁部材１０６を形成することでセル厚の一部が薄い領域を設ける。セル厚の薄い部分は液品の応答速度が速いため、この部分にΔｎを合わせた液晶を用いると、セル厚の厚い部分（図中、距離ｄ１で示す部分）では透過率が下がるため、低電圧ではセル厚の薄い部分（図中、距離ｄ２で示す部分）のみ明るくなる。
【０１０４】
このため、低階調ではセル厚の薄い高速に応答する部分しか見えないことから（部分応答）、パネル全体の表示としては、低階調領域における高速化を実現できる。
【０１０５】
セル厚の薄い部分の面積は、絶縁部材１０６などをパターニングする必要があるものの、厚い部分と同じ面積である必要はなく、所望のＴ−Ｖ特性（階調表示特性）を得るために、そのバランスは任意に設けることができる。
【０１０６】
また、セル厚の薄い部分は、絶縁部材の膜厚を変えることによってセル厚を変化させることが可能であるため、この部分のＴ−Ｖ特性は絶縁部材１０６の膜厚で変化させることが可能である。
【０１０７】
−具体的な実施例−
以下、上述の基本的構成を踏まえ、本実施形態の具体的な諸実施例を説明する。
【０１０８】
［実施例１］
図５５（（ａ）は平面図、（ｂ）はＩ−Ｉによる断面図）に示すように、ＣＦ基板１０３の着色樹脂上に、感光性のアクリル、ポリイミド、エポキシなどの絶縁部材用透明樹脂を約０．７μｍの膜厚で塗布し、フォトマスクを介して露光、現像を行うことにより、表示画素の一部分にのみ絶縁部材１０６を残し、それ以外の部分は通常のセル厚になるように絶縁部材１０６を取り除く。その後、ｌＴＯ透明電極１０４を成膜し、ＣＦ基板１０３を完成させる。
【０１０９】
ＴＦＴ基板１０１については、従来と同じように画素電極１０２にスリット１０２ａが形成された基板を用いる。この際のスリット１０２ａの形状は、図示のものでも、また図５５（ｃ）に示すような櫛歯状としても良い。
【０１１０】
これらのＴＦＴ基板１０１及びＣＦ基板１０３に配向膜を形成し、貼り合わせ、切断後に狭ギャップ用にΔｎを調整した液品を注入して、通常部分のセル厚が４．２μｍ、狭ギャップ部分が３．５μｍのＭＶＡ液晶パネルを作製した。電圧の印加とともにギャップの狭い部分から明るくなり始め、特に低階調領域でも応答特性の良いパネルを得ることができた。
【０１１１】
［実施例２］
実施例１と同様に、ＴＦＴ基板１０１及びＣＦ基板１０３を作製した。但し、図５６（（ａ）は平面図、（ｂ）はＩ−Ｉによる断面図）に示すように、ＣＦ基板１０３側には、セル厚が変化するギャップの境界部分となる絶縁部材１０６の端部に、レジストを用いて線幅１０μｍ、膜厚１．２μｍの土手状突起１１１を形成した。
【０１１２】
これらの基板を実施例１と同様にパネルにすると、セル厚が変化する段差の部分で発生する配向の乱れによる透過率低下を抑えることができ、低階調領域でも応答特性がよく、透過率の高いパネルを得ることができた。
【０１１３】
［実施例３］
実施例２と同様に、ＴＦＴ基板１０１及びＣＦ基板１０３を作製した。但し、図５７（（ａ）は平面図、（ｂ）はＩ−Ｉによる断面図）に示すように、ＴＦＴ基板１０１には、スリット１０２ａ部分にこれを覆うように薄膜絶縁体としてレジストを約０．５μｍの膜厚で塗布し、パターニングして誘電体層１１２を形成した。
【０１１４】
このようにスリット１０２ａを含む領域に構造物を形成した場合、特に中間調部分の応答が大幅に改善できることが分かっている。
この方式と組み合わせた場合においては、低階調領域ではセル厚の狭い領域の液晶分子のみを黒から白へ応答させ、それ以外の誘電体層１１２の存在する領域では黒のままとする部分応答によって中間調表示を実現する。パネル全体として見た場合、高速応答を示す黒から白への応答を中間調応答に用いることができるため、低階調での応答速度は更に速くなる。
【０１１５】
本実施形態の液晶表示装置によれば、表示画素の一部分のセル厚を薄くすることによって、液晶の応答速度を各階調で均一にし、従来のＭＶＡパネルで見られた低階調領域での応答速度の遅延が無く、パネルの低階調での応答特性を高めることが可能となる。また実際のユニットでも残像の発生が抑えられるため、動画でも違和感の無い表示を得ることができ、表示品質の向上に寄与する。
【０１１６】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、表示画素内に閾値電圧の異なる領域（低閾値領域及び高閾値領域）を備え、閾値電圧を低閾値領域で高速応答するように調節されてなるＭＶＡ方式の液晶表示装置を例示するが、本実施形態では、液晶表示装置の製造方法に特徴がある。
【０１１７】
−本実施形態の基本的構成−
以下、本実施形態の基本的構成について説明する。
ＭＶＡ型液晶表示装置には、その製造プロセスについて、以下に示すような問題が発生している。
（１）ＭＶＡ型液晶表示装置においては、低階調の応答速度を改善するために、上述したように例えば薄膜トランジスタを設ける基板（ＴＦＴ基板）側の画素電極上に誘電体膜に選択的に設ける必要がある。このため製造工程数が増える。
（２）薄膜トランジスタ製造工程において、トランジスタに不良が生じる主な理由の一つとして、絶縁膜の静電気破壊がある。導電膜や絶縁膜を堆積するＰＶＤ，ＣＶＤ等の成膜工程あるいはゲート電極や配線を加工するためのドライエッチング工程で行われるプラズマを利用する処理において、浮遊状態にあるゲート電極及びソース／ドレイン電極に静電気が蓄積し、絶縁膜、特にゲート絶縁膜が絶縁破壊してしまうのである。また、ソース／ドレイン電極を形成するためのフォトリソグラフィ工程において、レジストが塗布された基板をベーキングした後に支持台から取り外す際に発生するいわゆる剥離帯電により電極に蓄積した静電気によっても生じる。また、上記のような静電気の蓄積によって、ＴＦＴ特性の劣化、特に閾値電圧が変動する場合もある。一般に静電破壊を防止する方法としては、ゲートバスラインとドレインバスラインを基板周辺で束ねて接続し同電位とする手法がある。この配線は工程数削減のためゲートバスラインあるいはドレインバスラインと同様の配線で接続するが、ゲートバスライン、ドレインバスラインは配線抵抗を下げるため、Ａ１あるいはＡ１合金を用いる。この場合、パネル工程おいて、スクライブ後に接続配線の端面が大気に晒され腐食するという問題が発生した。
【０１１８】
従来、薄膜トランジスタ基板の画素電極上に堆積する誘電体膜は、薄膜トランジスタを形成した後にレジスト等を堆積していた。これに対して本実施形態では、薄膜トランジスタ製造工程の過程でゲート絶縁膜、最終保護膜を用いて誘電体膜を形成する。
【０１１９】
また、本実施形態では、薄膜トランジスタの製造方法において、ゲート電極及びゲートバスラインを形成した後に、絶縁膜を介して透明導電膜である画素電極を形成すると共にゲートバスラインとドレインバスラインを接続するための配線を周辺部に透明導電膜で形成する。更に、そのマスクで絶縁膜を除去し、ゲート絶縁膜、半導体膜、高不純物濃度半導体膜を連続的に堆積し、半導体膜、高不純物濃度半導体膜を選択的にパターニングにより残存させる。更に、画素電極、ゲートバスライン端子及び透明導電膜で形成された周辺接続配線にコンタクトホールを形成する。次に、ソース／ドレイン電極及びドレインバスラインを形成すると同時に、透明導電膜で形成された周辺接続配線とドレインバスラインとの接続及び透明導電膜で形成された周辺接続配線とゲートバスライン端子をソース／ドレイン電極と同層の配線で接続する。
【０１２０】
本実施形態では、誘電体膜としてゲート絶縁膜あるいは最終保護膜を適用するため、製造工程数を増やさずに効率良くＭＶＡ型液晶表示装置の応答速度が改善される。
【０１２１】
また、絶縁基板上に形成されたゲートバスラインの端部とドレインバスラインとが、透明導電膜で形成された周辺接続配線でＴＦＴが作製されるまでに接続されて同電位となる。詳しくは、ソース／ドレイン電極及びドレインバスラインを構成する導電膜を堆積した段階でこの導電膜とゲート電極間が自動的に短絡されるため、ゲート絶縁膜の静電気破壊やＴＦＴ特性の劣化が防止される。また、接続配線が透明導電膜、例えばＩＴＯであるため、パネル工程のスクライブ後に配線の端面が大気に晒されても腐食することはない。
【０１２２】
−具体的な実施例−
以下、上述の基本的構成を踏まえ、本実施形態の具体的な実施例を説明する。
【０１２３】
図５８，図５９は、ＴＦＴ基板の平面図であり、図６０，図６１は、本実施例のＴＦＴの製造工程を示す断面図、図６２はゲートバスラインの端子近傍を示す平面図、図６３は、ゲートバスラインの端子を形成する工程を示す断面図、図６４はドレインバスラインの端子近傍を示す平面図、図６５は、ドレインバスラインの端子を形成する工程を示す断面図である。
【０１２４】
初めに、ＴＦＴの形成工程を図６０，図６１に基づいて説明し、その後にゲートバスラインの製造工程、ドレインバスラインの製造工程を説明する。
まず、図６０（ａ）に示すように、ガラス基板の上にＡｌ膜２０１を形成した後に、Ａｌ膜２０１をパターングしてゲート電極を形成すると共にゲートバスラインを同時に形成する。この場合、Ａｌ膜２０１のエッチャントとしてはリン酸、酢酸、硝酸と水の混合液を使用する。
【０１２５】
続いて、図６０（ｂ）に示すように、ＣＶＤ法によりＳｉＮ等の絶縁膜２０３を全体に堆積し、連続して、スパッタ法により全体にＩＴＯ膜２０４を５０ｎｍ程度の厚みに堆積し、これをパターニングして画素電極２０４ｂと周辺接続用配線２０４ａを形成する。なお、画素電極２０４ｂには、図５８に示すように、ドメイン規制用スリット２０５を形成する。この場合、フォトレジストをマスクに使用すると共に、エッチング液として塩酸塩化第二鉄塩酸水溶液、塩酸・硝酸・水混合液等を用いてＩＴＯ膜２０４をエッチングし、フッ素系のガスを用い反応性イオンエッチング法により、絶縁膜２０３をエッチングする。
【０１２６】
続いて、図６０（ｃ）に示すように、プラズマＣＶＤ法によって、ＳｉＮ膜６，ａ−Ｓｉ動作半導体膜７及びｎ+ａ−Ｓｉ膜８を順に形成し、フォトレジストをマスクにしてｎ+ａ−Ｓｉ膜８及びａ−Ｓｉ動作半導体膜７を反応性イオンエッチング法によりパターニングして少なくともゲート電極及びソース／ドレイン電極となる部分のみ残存させる。ｎ+ａ−Ｓｉ膜８及びａ−Ｓｉ動作半導体膜７をパターニングする際は、フッ素系ガスを用い反応性イオンエッチング法によりエッチングする。
【０１２７】
続いて、図６０（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜に画素電極、周辺接続用配線端子及びゲートバスライン端子のコンタクトホール２０９を形成すると共に画素電極上にゲート絶縁膜（誘電体膜）２０６のスリット２１０を形成する。この場合、フォトレジストをマスクに使用し、フッ素系のガスを用いた反応性イオンエッチング法により、ゲート絶縁膜（誘電体膜）２０６をエッチングする。なお、ゲート絶縁膜は、ＳｉＮ，ＳｉＯ．ＳｉＯＮ，酸化Ａｌ，窒化Ａｌ，ノボラック樹脂，アクリル樹脂，及びポリイミド樹脂から選ばれた少なくとも一種であり、単層又は多層に形成されてなるものである。
【０１２８】
続いて、図６０（ｅ）に示すように、スパッタ法によりＴｉ膜１３とＡｌ膜１４を積層してから、フォトレジストのマスクを用いて、Ａｌ膜１４からＳｉＮ膜６までをパターニングして、Ｔｉ膜１３，Ａｌ膜１４及びｎ+ａ−Ｓｉ膜８をａ−Ｓｉ動作半導体膜７の上で分割してその両側に延在させることにより、ドレイン電極とソース電極をＴＦＴ形成領域に形成し、これと同時に、ドレイン電極に繋がるドレインバスラインを周辺接続配線４ａに接続し、ゲートバスラインをドレインメタルのパターンで周辺接続配線４ａに接続させる．これにより、ＴＦＴが完成する。なお、パターニングの際には、Ａｌ膜１３とＴｉ膜１４は反応性イオンエッチング方を使用して、ＢＣｌ3とＣｌ2の混合ガスによりエッチングする。その平面状態は、図５８に示すようになり、ガラス基板１の上には、図６０（ｅ）のように、ＴＦＴがマトリクス状に形成されている。なお、図５８の中央部位に容量バスライン２０２が形成されている。
【０１２９】
次に、エッチングストッパタイプのＴＦＴの作製方法について説明する。上述で図６０ではチャネルエッチタイプのＴＦＴの作製方法を説明したが、図６１ではエッチングストッパタイプの作製方法を示す。
先ず、図６１（ａ）に示すように、ガラス基板の上にＡｌ膜２０１を形成した後に、Ａｌ膜２０１をパターニングしてゲート電極を形成すると共にゲートバスラインを同時に形成する。この場合、Ａｌ膜２０１のエッチャントとしてはリン酸、酢酸、硝酸と水の混合液を使用する。
【０１３０】
続いて、図６１（ｂ）に示すように、ＣＶＤ法によりＳｉＮ等の絶縁膜２０３を全体に堆積し、連続して、スパッタ法によりＩＴＯ膜２０４を５０ｎｍ程度の厚みに堆積し、これをパターニングして画素電極と周辺接続用配線２０４ａを形成する。なお、画素電極２０４には、図５９に示すように、ドメイン規制用スリット２０５を形成する。この場合、フォトレジストをマスクに使用すると共に、エッチング液として塩酸塩化第二鉄塩酸水溶液、塩酸・硝酸・水混合液等を用いてＩＴＯ膜２０４をエッチングし、フッ素系のガスを用い反応性イオンエッチング法により、絶縁膜２０３をエッチングする。
【０１３１】
続いて、図６１（ｃ）に示すように、プラズマＣＶＤ法によって、ＳｉＮ膜２０６、ａ−Ｓｉ動作半導体膜２０７及びＳｉＮチャネル絶縁保護膜２１７を順に堆積し、次いで、フォトレジストをマスクにしてチャネル絶縁保護膜ＳｉＮ２１７を反応性イオンエッチング法によりパターニングして少なくともゲート電極上のチャネルとなる部分のみ残存させる。チャネル絶縁保護膜ＳｉＮ２１７をパターニングする際には、フッ素系ガスを用い反応性イオンエッチング法によりエッチングする。
【０１３２】
続いて、図６１（ｄ）に示すように、ａ−Ｓｉ動作半導体膜２０７及びゲート絶縁膜２０６に画素電極。周辺接続用中線端子及びゲートバスライン端子のコンタクトホールを形成すると共に、画素電極上にゲート絶縁膜（誘電体膜）２０６のスリット２１０を形成する。この場合、フォトレジストをマスクに使用し、フッ素系のガスを用い反応性イオンエッチング法により、絶縁膜をエッチングする。
【０１３３】
続いて、図６１（ｅ）に示すように、プラズマＣＶＤ法によって、ｎ+ａ−Ｓｉ膜２０８を形成し、続いて、スパッタ法によりＴｉ膜２１３とＡｌ膜２１４を積層してから、フォトレジストのマスクを用いて、Ａｌ膜２１３からＳｉＮ膜２０６までをパターニングして、ゲート電極の両側に延在させることにより、ドレイン電極とソース電極をＴＦＴ形成領域に形成し、これと同時に、ドレイン電極に繋がるドレインバスラインを周辺接続配線に接続し、ゲートバスラインと周辺接続配線をドレインメタルのパターンで接続させる。これにより、ＴＦＴが完成する。なお、パターニングの際には、Ａｌ膜２１３とＴｉ膜２１４は反応性イオンエッチング方を使用して、ＢＣｌ3とＣｌ2の混合ガスによりエッチングし、ｎ+ａ−Ｓｉ膜８とａ−Ｓｉ動作半導体膜２０７はフッ素系のガスによりエッチングする。その平面状態は、図５９に示すようになり、ガラス基板１の上には、図６１（ｅ）のように、ＴＦＴがマトリクス状に形成されている。
【０１３４】
次に、ゲートバスライン端子とドレインバスライン端子の形成工程をそれぞれ図６３及び図６５に基づいて説明する。
まず、図６３（ａ）に示すように、上述したように、ガラス基板の上にＡｌ膜２０１を堆積した後に、パターニングしてゲート電極とゲートバスライン及びその端子を形成し、ゲートバスラインは、ガラス基板上で例えばＸ方向に延在し、これに繋がるゲートバスラインの端子は、ガラス基板の対向する２つの辺に沿って複数形成される。
【０１３５】
続いて、図６３（ｂ），図６５（ａ）に示すように、絶縁性膜２０３，ＩＴＯ膜２０４を成長して画素電極を形成することになるが、併せて、ゲートバスラインとドレインバスラインの先端を一体化する周辺接続配線２０４ａをガラス基板の周縁に沿って形成する。そして、このマスタパターンで絶縁性膜２０３を除去する。
【０１３６】
続いて、図６３（ｃ），図６５（ｂ）に示すように、全体にＳｉＮ膜２０６、ａ−Ｓｉ動作半導体膜２０７及びｎ+ａ−Ｓｉ膜２０８を形成し、パターニングによりゲート電極及びソース／ドレイン電極となる部分のみ残存させるため、ｎ+ａ−Ｓｉ膜２０８及びａ−Ｓｉ動作半導体膜２０７は、ゲートバスラインとその端子の上からは除去される。
【０１３７】
次に、図６３（ｃ）のように、ゲートバスライン側では、ゲートバスライン端子２２０上で、ゲート絶縁膜２０６に画素電極、周辺接続用配線端子及びゲートバスライン端子のコンタクトホール１８，１９を形成する。一方、図６５（ｂ）のように、ドレインバスライン側では、ドレインバスライン端子２２２上で、ゲート絶縁膜２０６にドレイン端子のコンタクトホール２１を形成する。
【０１３８】
続いて、図６３（ｄ），図６５（ｃ）に示すように、全体にＴｉ膜２１３とＡｌ膜２１４を形成し、これをパターニングしてソース電極及びドレイン電極を形成するが、同時にドレイン電極と一体となるドレインバスラインをＹ方向に延在し、ドレインバスライン端子を周辺接続配線に接続させる。同時に、コンタクトホール２１９を形成したゲートバスライン端子２２０と周辺接続配線端子を同層の配線で接続する。このとき、ゲートバスライン端子２２０とドレインバスライン端子２２２は、この周辺接続配線２０４ａ自体が端子となる。
【０１３９】
このときの平面状態は、図６２、図６４に示すようになり、ドレインバスラインは、周辺接続端子に接続した状態になっている。この結果、ドレイン電極を形成するためにＴｉ膜２１３を形成する時には、そのＴｉ膜２１３は、ゲートバスライン及び周辺接続配線２０４ａに導通した状態になっており、同時に、ゲートバスラインは、ドレインメタルと同層の配線で周辺接続配線と接続されているので、ゲート層とドレイン層は同電位となり、静電破壊が未然に防止される。なお、ドレイン電極を形成する以前には、静電破壊が生じる恐れはない。従って、静電気によりゲート絶縁膜の破壊が生ずることはなく、ＴＦＴ形成工程におけるゲートとドレインとの短絡問題はこれにより回避される。以上によりドレインバスライン、ゲートバスラインとそれらの引出端子の形成工程が終了する。
【０１４０】
ところで、上記した実施例によれば、ＩＴＯ膜２０４により画素電極を形成した後に、電池効果防止用のＴｉ膜２１３を形成し、その後にＡｌ膜２１４を形成し、ドレイン電極２１１、ソース電極２１２を形成するので、ＩＴＯ画素電極がＡＬ膜２０１に接触することはなく、Ａｌ膜２０１のパターニング時に電池効果による腐食は発生しない。この場合のＡｌ膜２０１は低抵抗化のために形成し、その下のＴｉ膜２１３はバリアメタル層及び電池効果防止層として設けたものである。なお、低抵抗化金属膜としては、その他にＡｕ，Ｃｕ，Ａｇ等があり、また電池効果防止金属膜としては、Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗなどがある。なお、画素電極としてはＩＴＯ膜の他に酸化錫等を使用してもよい。
【０１４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、低階調側における応答速度を高速としたＭＶＡ型液晶表示装置を実現するとともに、製造工程数を増加させることなく効率よくこれを製造することが可能となる。
【０１４２】
また、本実施形態によれば、ドレイン電極とドレインバスラインをその成膜時点から周辺接続配線及びゲートバスラインを介してゲート電極と同電位としているので、成膜工程やドライエッチング工程におけるゲート絶縁膜の静電破壊を未然に防止できる。
【０１４３】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【０１４４】
（付記１）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
表示画素内に閾値電圧の異なる領域が形成されており、
前記閾値電圧が調節され、所望の階調表示特性に制御されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【０１４５】
（付記２）
高閾値領域が低閾値領域より面積的に広くなる範囲内で、前記閾値電圧が調節されていることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置。
【０１４６】
（付記３）
前記閾値電圧の調節により、前記表示画素全体における応答特性を平均化されてなることを特徴とする付記１又は２に記載の液晶表示装置。
【０１４７】
（付記４）
液晶配向方位が、前記低閾値領域を挟んでほぼ対称な方位とされていることを特徴とする付記２又は３に記載の液晶表示装置。
【０１４８】
（付記５）
前記表示画素内に誘電体層が形成され、当該誘電体層の有無により前記閾値電圧の異なる領域が設けられていることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【０１４９】
（付記６）
前記電極の前記高閾値領域に対応する部位にスリットが形成されてなることを特徴とする付記２〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【０１５０】
（付記７）
前記低閾値領域に対向する側の前記基板に誘電体突起が形成されてなることを特徴とする付記２〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【０１５１】
（付記８）
前記液晶層は誘電率異方性が負の液晶からなり、電圧の無印加時には液晶分子が略垂直に配向し、所定電圧の印加時には液晶分子が略水平に配向することを特徴とする付記１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【０１５２】
（付記９）
電極を有する一対の基板間に液晶配向膜を介して液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
前記液晶配向膜による配向制御により、表示画素内に閾値電圧の異なる領域が形成されており、
前記閾値電圧が調節され、所望の階調表示特性に制御されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【０１５３】
（付記１０）
前記閾値電圧の異なる領域が同一の前記液晶配向膜に形成されていることを特徴とする付記９に記載の液晶表示装置。
【０１５４】
（付記１１）
前記閾値電圧の異なる領域が対向配置された一対の前記液晶配向膜間で形成されていることを特徴とする付記９に記載の液晶表示装置。
【０１５５】
（付記１２）
前記液晶配向膜は、その材料の垂直配向成分の含有率が調整されて前記配向制御されてなることを特徴とする付記９〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【０１５６】
（付記１３）
前記液晶層は誘電率異方性が負の液晶からなり、電圧の無印加時には液晶分子が略垂直に配向し、所定電圧の印加時には液晶分子が略水平に配向することを特徴とする付記９〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【０１５７】
（付記１４）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
表示画素が、対向する前記各電極間距離の異なる２つ以上の領域に分割されるとともに、前記距離の相違を補う膜厚の絶縁体が前記電極上に設けられてなることを特徴とする液晶表示装置。
【０１５８】
（付記１５）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
表示画素が、容量結合により静電容量の異なる２つ以上の領域に分割されており、
駆動電圧の印加時に、前記各領域に静電容量に応じた電圧がそれぞれ印加されることを特徴とする液晶表示装置。
【０１５９】
（付記１６）
一方の前記基板上に、前記電極の有無により前記各領域が形成されるとともに、当該電極の下層にこれと容量結合する容量電極が設けられていることを特徴とする付記１５に記載の液晶表示装置。
【０１６０】
（付記１７）
一方の前記基板の前記電極の下層における所定の前記領域に対応する部位に、当該電極と容量結合する容量電極が設けられていることを特徴とする付記１５に記載の液晶表示装置。
【０１６１】
（付記１８）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
前記電極の所定部位に複数の微細な透孔が形成されており、当該部位に対応して表示画素が異なる２つ以上の領域に分割されていることを特徴とする液晶表示装置。
【０１６２】
（付記１９）
前記液晶層は誘電率異方性が負の液晶からなり、電圧の無印加時には液晶分子が略垂直に配向し、所定電圧の印加時には液晶分子が略水平に配向することを特徴とする付記１５〜１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【０１６３】
（付記２０）
前記所定電圧より小さい電圧を印加した時に、前記液晶分子の配向が斜めになる方向が、前記各表示画素内において複数の方向になるように前記液晶分子を規制するドメイン規制手段を備えることを特徴とする付記１９に記載の液晶表示装置。
【０１６４】
（付記２１）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
表示画素内において、少なくとも一方の前記基板上に、前記電極の一部を露出させる絶縁構造物が設けられ、前記絶縁構造物により前記表示画素内に閾値電圧の異なる領域が形成されており、
前記閾値電圧が調節され、所望の階調表示特性に制御されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【０１６５】
（付記２２）
前記電極には、同一方位に伸びる複数の線状電極パターンからなる電極パターン群が形成され、隣接する前記電極パターン群同士では前記線状電極パターンの伸びる方位が異なるとともに、
前記電極パターン群の形成された前記電極、及び前記電極パターン群と対向する前記基板の前記電極の少なくとも一方を覆うように、前記絶縁構造物が部分的に形成されていることを特徴とする付記２１に記載の液晶表示装置。
【０１６６】
（付記２３）
前記絶縁構造物は、前記電極パターン群を構成する前記線状電極パターンと伸びる方位が異なるような構造物の抜きを有しており、当該抜きパターンから前記電極の一部が露出することを特徴とする付記２２に記載の液晶表示装置。
【０１６７】
（付記２４）
前記液晶層は誘電率異方性が負の液晶からなり、電圧の無印加時には液晶分子が略垂直に配向し、所定電圧の印加時には液晶分子が前記電極パターン群を構成する前記線状電極パターンの伸びる方位に傾斜することを特徴とする付記２２又は２３に記載の液晶表示装置。
【０１６８】
（付記２５）
前記電極には、少なくとも１本の線状電極パターンが形成されており、
前記線状電極パターンの形成された前記電極、及び前記線状電極と対向する前記基板の前記電極の少なくとも一方を覆うように、前記絶縁構造物が部分的に形成されていることを特徴とする付記２３に記載の液晶表示装置。
【０１６９】
（付記２６）
前記液晶層は誘電率異方性が負の液晶からなり、電圧の無印加時には液晶分子が略垂直に配向し、所定電圧の印加時には液晶分子が前記線状電極パターンの伸びる方位に傾斜することを特徴とする付記２５に記載の液晶表示装置。
【０１７０】
（付記２７）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
一方の前記基板に表示画素内に閾値電圧の異なる領域が形成され、前記閾値電圧の調節により所望の階調表示特性に制御されるとともに、他方の前記基板に帯状の土手状突起が複数形成されており、
前記土手状突起は、その幅及び高さの少なくとも一方が場所により異なる形状に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【０１７１】
（付記２８）
前記土手状突起は、その幅及び高さが徐々に変化する形状に形成されていることを特徴とする付記２７に記載の液晶表示装置。
【０１７２】
（付記２９）
前記土手状突起は、その一部が分断されて空隙部が形成されていることを特徴とする付記２７又は２８に記載の液晶表示装置。
【０１７３】
（付記３０）
前記土手状突起は、その幅及び高さの少なくとも一方が周期的に変化する形状に形成されていることを特徴とする付記２７に記載の液晶表示装置。
【０１７４】
（付記３１）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
表示画素内に閾値電圧の異なる領域を形成し、前記閾値電圧を調節して、所望の階調表示特性に制御することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１７５】
（付記３２）
紫外線を部分的に液晶配向膜の表面に照射し、前記閾値電圧の異なる領域を形成することを特徴とする付記３１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１７６】
（付記３３）
電極を有する一対の基板間に液晶配向膜を介して液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶配向膜を配向制御することにより、表示画素内に閾値電圧の異なる領域を形成し、前記閾値電圧が調節して、所望の階調表示特性に制御することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１７７】
（付記３４）
前記液晶配向膜に電磁波を照射し、当該液晶配向膜を配向制御することを特徴とする付記３３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１７８】
（付記３５）
前記電磁波を、照射エネルギー量、波長、及び強度の少なくとも１種を調節して照射することを特徴とする付記３４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１７９】
（付記３６）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
表示画素を、対向する前記各電極間距離の異なる２つ以上の領域に分割するとともに、前記距離の相違を補う膜厚の絶縁体を前記電極上に設けることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１８０】
（付記３７）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記電極の所定部位に微細なスリットを形成し、当該部位に対応して表示画素を異なる２つ以上の領域に分割することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１８１】
（付記３８）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
表示画素内において、少なくとも一方の前記基板上に、前記電極の一部を露出させる絶縁構造物を設け、前記絶縁構造物により前記表示画素内に閾値電圧の異なる領域を形成し、前記閾値電圧を調節して、所望の階調表示特性に制御することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１８２】
（付記３９）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
一方の前記基板の表示画素内に閾値電圧の異なる領域を形成し、前記閾値電圧の調節により所望の階調表示特性に制御するとともに、
他方の前記基板に、幅及び高さの少なくとも一方が場所により異なる形状に帯状の土手状突起を複数形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１８３】
（付記４０）
電極を有する一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
表示画素が、対向する前記各電極間距離の異なる２つ以上の領域に分割されるように、一方の前記基板上に部分的に絶縁部材が設けられ、所望の階調表示特性に制御されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【０１８４】
（付記４１）
他方の前記基板上の前記電極にスリットが形成されていることを特徴とする付記４０に記載の液晶表示装置。
【０１８５】
（付記４２）
前記絶縁部材の一端部に土手状突起が設けられていることを特徴とする付記４０又は４１に記載の液晶表示装置。
【０１８６】
（付記４３）
第１の電極及び薄膜トランジスタが形成されてなる第１の基板と、第２の電極が形成されてなる第２の基板とが液晶配向膜を介して液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板上に絶縁膜を介して透明導電膜を形成し、前記透明導電膜を加工して、前記第1の電極と共に周辺接続配線を形成し、
前記薄膜トランジスタを構成するゲートバスラインとドレインバスラインとを前記周辺接続配線により接続することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１８７】
（付記４４）
第１の電極及び薄膜トランジスタが形成されてなる第１の基板と、第２の電極が形成されてなる第２の基板とが液晶配向膜を介して液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記薄膜トランジスタを構成するゲート絶縁膜を形成する際に、同一材料を用いて当該ゲート絶縁膜と共に前記第１の電極上に所望の階調表示特性に制御するための所定形状の絶縁部材を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１８８】
（付記４５）
第１の電極及び薄膜トランジスタが形成されてなる第１の基板と、第２の電極が形成されてなる第２の基板とが液晶配向膜を介して液晶層を挟持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板上に絶縁膜を介して透明導電膜を形成し、前記透明導電膜を加工して、前記第1の電極と共に周辺接続配線を形成し、
前記薄膜トランジスタを構成するゲートバスラインとドレインバスラインとを前記周辺接続配線により接続するとともに、
前記薄膜トランジスタを構成するゲート絶縁膜を形成する際に、同一材料を用いて当該ゲート絶縁膜と共に前記第１の電極上に所望の階調表示特性に制御するための所定形状の絶縁部材を形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【０１８９】
（付記４６）
前記ゲート絶縁膜は、ＳｉＮ，ＳｉＯ．ＳｉＯＮ，酸化Ａｌ，窒化Ａｌ，ノボラック樹脂，アクリル樹脂，及びポリイミド樹脂から選ばれた少なくとも一種であり、単層又は多層に形成されてなるものであることを特徴とする付記４４又は４５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明の液晶表示装置の概略的な主要構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態の原理を説明するための透過率と応答時間との関係を示す特性図である。
【図３】階調バーを示す模式図である。
【図４】第１の実施形態における実施例１の液晶表示装置における主要構成を示す概略図である。
【図５】実施例１の構造における液晶配向状態を示す顕微鏡写真である。
【図６】部分応答の効果と誘電体膜厚の依存性を調べた結果を示す特性図である。
【図７】３．０Ｖ印加時における誘電体膜厚と部分応答との関係を示す顕微鏡写真である。
【図８】第１の実施形態における実施例２の液晶表示装置における主要構成を示す概略図である。
【図９】実施例２の構造における液晶配向状態を示す顕微鏡写真である。
【図１０】第１の実施形態における実施例３の液晶表示装置における主要構成を示す概略図である。
【図１１】実施例３の構造における液晶配向状態を示す顕微鏡写真である。
【図１２】実施例１，２の応答速度を比較した特性図である。
【図１３】実施例１，３の応答速度を比較した特性図である。
【図１４】実施例１，３の構造で非誘電体領域の幅を５μｍ程度に統一し、横軸を階調に替わって電圧とした特性図（Ｔ−Ｖ特性図）である。
【図１５】実施例１，３の構造で電圧と応答時間との関係を示す特性図である。
【図１６】第１の実施形態における実施例４の液晶表示装置における主要構成を示す概略図である。
【図１７】平行光源と非平行光源の２種類の紫外線光源を用い、照射エネルギーを変えて電圧と透過率との関係を調べた結果を示す特性図である。
【図１８】紫外線光源の照射量を変えて、電圧と透過率との関係及び透過率と応答時間との関係を調べた結果を示す特性図である。
【図１９】低階調の応答特性を示す特性図である。
【図２０】第１の実施形態における実施例７の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図２１】第１の実施形態における実施例８の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図２２】第１の実施形態における実施例９の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図２３】第１の実施形態における実施例９の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図２４】第１の実施形態における実施例１０の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図２５】第１の実施形態における実施例１１の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図２６】第１の実施形態における実施例１２の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図２７】第１の実施形態における実施例１３の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図２８】第１の実施形態における実施例１３の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図２９】第１の実施形態における実施例１３の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３０】第１の実施形態における実施例１３の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３１】第１の実施形態における実施例１４の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図３２】第１の実施形態における実施例１５の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図３３】第１の実施形態における実施例１５の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３４】第１の実施形態における実施例１５の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３５】第１の実施形態における実施例１５の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３６】第１の実施形態における実施例１５の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３７】第１の実施形態における実施例１５の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３８】第１の実施形態における実施例１５の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図３９】第１の実施形態における実施例１６の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図４０】第１の実施形態における実施例１６の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図４１】第１の実施形態における実施例１６の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図４２】第１の実施形態における実施例１６の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図４３】第１の実施形態における実施例１７の液晶表示装置の主要構成を示す概略図である。
【図４４】第１の実施形態における実施例１７の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図４５】第１の実施形態における実施例１７の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図４６】第１の実施形態における実施例１７の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【図４７】第２の実施形態における液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図４８】第２の実施形態における土手状突起の第１の例を示す概略構成図である。
【図４９】第２の実施形態における土手状突起の第２の例を示す概略構成図である。
【図５０】第２の実施形態における土手状突起の第３の例を示す概略構成図である。
【図５１】第２の実施形態における土手状突起の第２，第３の例を併合した際の概略構成図である。
【図５２】第２の実施形態における土手状突起の第４の例を示す概略構成図である。
【図５３】第２の実施形態における土手状突起の第５の例を示す概略構成図である。
【図５４】第３の実施形態における液晶表示装置の概略構成を示す概略断面図である。
【図５５】第３の実施形態における実施例１の液晶表示装置を示す概略構成図である。
【図５６】第３の実施形態における実施例２の液晶表示装置を示す概略構成図である。
【図５７】第３の実施形態における実施例３の液晶表示装置を示す概略構成図である。
【図５８】第４の実施形態における液晶表示装置を示す概略平面図である。
【図５９】第４の実施形態における液晶表示装置を示す概略平面図である。
【図６０】第４の実施形態におけるチャネルエッチタイプのＴＦＴの作製方法を示す概略断面図である。
【図６１】第４の実施形態におけるエッチングストッパタイプのＴＦＴの作製方法を示す概略断面図である。
【図６２】第４の実施形態におけるゲートバスライン端子近傍を示す概略平面図である。
【図６３】ゲートバスライン端子の形成工程を示す概略断面図である。
【図６４】第４の実施形態におけるドレインバスライン端子近傍を示す概略平面図である。
【図６５】ドレインバスライン端子の形成工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１９１】
１，２  透明ガラス基板
３，１０５  液晶層
４，３４  絶縁層
５  ＩＴＯ画素電極
６ａ，６ｂ  液晶配向膜
７  カラーフィルタ
８  ＩＴＯ共通電極
９，１０  偏光子
１１  データバスライン
２１，８２  微細電極パターン
２２，３３，４４，５２  誘電体層
２３，３１  高閾値領域
２４，３２  低閾値領域
２５，３７，３８  帯状スリット
２６，３５，３６，９１〜９６  土手状突起
４１，４２，７６，７７  領域
４３，５３  駆動電極
４５，５４  分割電極
５１  容量結合電極
６１  透孔
７１  微細電極パターン
７２，８２，８３  絶縁構造物
７３，１０２ａ    スリット
７４  スリット群
７５  開口
８１  格子状スリット
９５ａ  切れ込み
１０１  ＴＦＴ基板
１０２  画素電極
１０３  ＣＦ基板
１０４  ｌＴＯ透明電極
１０６  絶縁部材
１１１  土手状突起
１１２  誘電体膜
２０１  Ａｌ膜
２０４  ＩＴＯ膜
２０４ａ  周辺接続用配線
２０４ｂ  画素電極
２０５  ドメイン規制用スリット
２０９，２１８，１２９，２２１  コンタクトホール
２２０  ゲートバスライン端子
２２２  ドレインバスライン端子
【図１】
2008097034.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008097034.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008097034.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008097034.tif 000009
【図８】
2008097034.tif 000010
【図９】
2008097034.tif 000011
【図１０】
2008097034.tif 000012
【図１１】
2008097034.tif 000013
【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】
2008097034.tif 000021
【図２０】
2008097034.tif 000022
【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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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
2008097034.tif 000041
【図４０】
2008097034.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
2008097034.tif 000044
【図４３】
2008097034.tif 000045
【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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