(57)【要約】【課題】光配向処理液晶の配向軸が当該段差の影響で配向処理を行った軸からずれ、液晶分子の配向が乱されることによるコントラストの低下を防止し、高品位な表示を実現する【解決手段】１画素の上半分の領域Ａに配向処理方向Ｓに対して略直交する方向に透明な複数の凸条ＴＬによる凹凸を形成する。この凸条ＴＬによる配向方向ＲＳＡは当該凸条ＴＬの長手方向に直交する方向となり、画素電極ＰＸのスリットＰＺＳの段差起因の配向ＲＡの影響が軽減される。領域Ｂでは画素電極ＰＸのスリットＰＺＳの長手方向に対して略直交する方向に透明な複数の凸条ＴＬによる凹凸を形成する。凸条ＴＬによる配向方向ＲＳＢは当該凸条ＴＬの長手方向に並行となり、この凸条ＴＬによる配向方向ＲＳＢにより、画素電極ＰＸのスリットＰＺＳの段差による配向方向ＲＢの影響が軽減される。【選択図】図１１
2008039892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第１配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第１基板の面内で略直交する方向で、前記櫛歯電極と前記共通電極の段差よりも大きい段差をもち、透明絶縁層からなる複数の並行する細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第２配向膜の下層に、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第２基板の面内で略直交する方向に、透明絶縁層からなる複数の並行する細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第１配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第１基板の面内で略直交する方向で、かつ前記画素電極と前記共通電極の間を不連続に橋絡する如く、前記櫛歯電極の段差よりも大きい段差を前記液晶配向処理方向に交差する段差をもつ凸起を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第２配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第２基板の面内で略直交する方向で、前記液晶配向処理方向に交差する段差をもつ凸起を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第１基板は、その内面に多数の並行形成されたスリットをもつ画素電極と、該画素電極の下層に絶縁層を介して画素のほぼ全域にべた形成された共通電極を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第１配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して直交する如く、前記櫛歯電極の段差よりも大きい段差をもつ複数の細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記画素電極のスリットの長手方向が、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して、各ドメインで互いに逆方向に傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第１基板は、その内面に多数の並行形成されたスリットをもつ画素電極と、該画素電極の下層に絶縁層を介して画素のほぼ全域にべた形成された共通電極を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第２配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して直交する段差をもつ複数の細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記画素電極のスリットの長手方向が、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して、各ドメインで互いに逆方向に傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第１基板は、その内面に多数の並行形成されたスリットをもつ画素電極と、該画素電極の下層に絶縁層を介して画素のほぼ全域にべた形成された共通電極を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第１配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して、ドメイン毎に異なる角度で交差し、前記櫛歯電極の段差よりも大きい段差をもつ複数の細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記画素電極のスリットの長手方向が、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して、各ドメインで互いに逆方向に傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第１基板は、その内面に多数の並行形成されたスリットをもつ画素電極と、該画素電極の下層に絶縁層を介して画素のほぼ全域にべた形成された共通電極を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記第２配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して、ドメイン毎に異なる角度で交差する複数の細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記画素電極のスリットの長手方向が、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して、各ドメインで互いに逆方向に傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記画素電極と前記共通電極の上層、かつ前記第１配向膜の下層に、有機絶縁層を介して前記単位画素の領域内の前記マルチドメインのそれぞれを部分的に占める金属反射膜を有し、
少なくとも前記金属反射膜の形成部分を除く部分に、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第１基板の面内で略直交する方向で、前記櫛歯電極と前記共通電極の段差よりも大きい段差をもち、前記有機絶縁層で形成した複数の並行する細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記画素電極と前記共通電極の上層、かつ前記第１配向膜の下層に、有機絶縁層を介して前記単位画素の領域内の前記マルチドメインのそれぞれを部分的に占める金属反射膜を有し、
少なくとも前記金属反射膜の形成部分を除く部分に、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第１基板の面内で略直交する方向で、前記櫛歯電極と前記共通電極の段差よりも大きい段差をもち、透明前記絶縁膜で形成した複数の並行する細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２１】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記画素電極と前記共通電極の上層、かつ前記第１配向膜の下層に、有機絶縁層を介して前記単位画素の領域内の前記マルチドメインのそれぞれを部分的に占める金属反射膜を有し、
少なくとも前記金属反射膜の形成部分を除く部分に、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第１基板の面内で略直交する方向で、かつ前記画素電極と前記共通電極の間を不連続に橋絡する如く、前記櫛歯電極の段差よりも大きい段差を前記液晶配向処理方向に交差する段差をもつ凸起を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２２】
請求項２１において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２３】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第１基板は、その内面に多数の並行形成されたスリットをもつ画素電極と、該画素電極の下層に絶縁層を介して画素のほぼ全域にべた形成された共通電極を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記画素電極と前記共通電極の上層、かつ前記第１配向膜の下層に、有機絶縁層を介して前記単位画素の領域内の前記マルチドメインのそれぞれを部分的に占める金属反射膜を有し、
少なくとも前記金属反射膜の形成部分を除く部分に、前記第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第１基板の面内で略直交する方向で、前記櫛歯電極と前記共通電極の段差よりも大きい段差をもち、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して、ドメイン毎に異なる角度で交差し、透明前記絶縁膜で形成した複数の並行する細長い凸条で形成された凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２４】
第１基板および第２基板の貼り合わせ間隙に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、
前記第１基板は、その内面に、互いに交差する複数のゲート線と複数のデータ線とを有し、前記ゲート線と前記データ線で囲まれた領域に単位画素を形成すると共に、前記ゲート線と前記データ線の交差部近傍に当該単位画素の点灯と非点灯を制御する薄膜トランジスタを備え、前記液晶との界面に第１配向膜を有し、
前記第２基板は、その内面に、単位画素毎に異なる色光を透過させるカラーフィルタと、隣接する単位画素との間を区画するブラックマトリクスと、前記カラーフィルタと前記ブラックマトリクスを覆って成膜した平滑層と、この平滑層の上層に成膜された第２配向膜を有し、
前記画素電極と前記共通電極の間で、前記絶縁基板の面内に略並行に形成される電界で前記液晶分子の配向方向が制御され、
前記画素電極と前記共通電極の間に形成される前記電界の方向が単位画素内で異なる領域を持つマルチドメインが形成され、
前記画素電極と前記共通電極の上層、かつ前記第１配向膜の下層に、有機絶縁層を介して前記単位画素の領域内の前記マルチドメインのそれぞれを部分的に占める金属反射膜を有し、
前記第２配向膜の下層に、当該第１配向膜に液晶配向制御能を付与するための液晶配向処理方向に対して前記第２基板の面内で略直交する方向で、前記液晶配向処理方向に交差する段差をもつ複数の凸条からなる凹凸パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２５】
請求項２４において、
前記画素電極は、その長手方向が前記液晶配向処理方向に略並行する方向で延び、かつ前記第１基板の面内で、前記液晶配向処理方向に対して互いに逆方向に屈曲して前記マルチドメインを形成することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に配向膜を有する内面段差に起因する配向方向ずれで生じるコントラスト低下を抑制した横電界型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光配向に代表される非接触配向法で液晶配向制御能を付与した配向膜を備えた液晶表示装置では、機械的に配向制御能を付与するラビング法によるものに比べて、表面段差に起因する配向不足の発生が少ないという利点がある。その一方で、配向膜の下地である基板の内表面には薄膜トランジスタや各種の配線、電極等の形成で段差を有している。特に、所謂横電界方式（ＩＰＳ方式）の液晶表示装置や反射型もしくは半透過反射型の液晶表示装置では、配向膜の下地である基板内表面には、所謂縦電界方式（ＴＮ方式）の液晶表示装置に比較して電極パターンが複雑であるために、段差が多く存在する。
【０００３】
このような段差（内面段差）の存在のために、ＴＮ方式を含めて有機薄膜を配向膜に用いてラビングあるいは光配向を施した液晶表示装置では、（１）内面段差自身による局所的な配向乱れ、（２）内面段差の段差部に配向膜が形成されないことによるピンホールの発生、（３）内面段差の段差部がラビング影となって配向不足又は無配向が発生してこの部分に黒レベルの浮きや光漏れが生じる、（４）光配向の場合に、段差の影部で光が届かないことによる、あるいは反射等による配向乱れの発生、などの不具合が知られている。特に、１画素内に複数のドメインをもつマルチドメイン配向を用いた液晶表示装置で上記の不具合発生が顕著である。
【０００４】
上記の（１）に関して、配向膜の段差の異なりで生じるマルチギャップの境界線近傍に発生しやすい配向不良を防止するため、異なるマルチギャップの境界をなすギャップ境界線の少なくとも一部位を異なる該ギャップに対応する段差を有する基板上の配向方向とほぼ平行に配置したものが特許文献１に開示されている。また、特許文献２は、透明電極の段差によるセルギャップの不均一の発生を防止するため、電極上の保護膜の厚さを当該透明電極の厚さ以上としたものを開示する。
【０００５】
上記の（２）に関して、特許文献３は、表面に段差がある箇所においても適切に配向膜を形成し、光漏れや配向異常による表示性能の低下を防止し、コントラスト特性が良好な液晶表示素子を提供する（配向膜が形成されない領域をなくす）。なお、特許文献３では、無機材料の斜方蒸着膜からなる配向膜を備え、信号線が設けられている部分と設けられていない部分とによって段差が形成され、配向膜を斜方蒸着により形成する際の蒸着方向において、段差の陰となる領域に対応して遮光膜が設けている。
【０００６】
また、上記の（２）に関して、特許文献４は、斜方蒸着により配向膜を形成する際に、陰となる領域に配向膜が形成されないことに起因するコントラスト比の低下防止について開示し、オンチップスペーサおよびその周辺領域は、斜方蒸着では影になって配向膜が形成されないため、別途に配向膜を形成する。その他の配向膜は、斜方蒸着により形成することを開示する。
【０００７】
上記の（３）に関して、特許文献５は、ラビングにより配向不良に起因する液晶表示素子の表示品位の低下を防止するため， 開口部はラビング方向に略平行に並んで隣り合う２つの画素電極に跨って形成した液晶表示装置を開示する。また、特許文献６は、ラビングにより表示むらのない高コントラストな液晶表示装置を提供するため、アクティブマトリクス型横電界液晶表示装置において、ラビングと光照射を併用した配向処理を行い、前記電極群及びブラックマトリクス周辺の０.１ ミクロン以上の段差の大きい部分においても液晶配向能を付与することを開示する。
【０００８】
上記の（４）に関して、特許文献６は、基板に形成された配向膜に光照射により配向を決定して遮光層の段差によってディスクリネーションが発生するのを防止することにより画質が向上された液晶表示素子の製造方法を提供する。配向方向は光を配向膜に垂直照射した後、傾斜照射したり、傾斜照射した後、垂直照射して決定する。
【特許文献１】特開平８−２６２４２３号公報
【特許文献２】特開平１０−３９２８３号公報
【特許文献３】特開２００５−７０５３０号公報
【特許文献４】特開２００２−２６８０６６号公報
【特許文献５】特開２００１−４２３３２号公報
【特許文献６】特開平１１−３０５２５６号公報
【特許文献７】特開平１０−２０６８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
偏光の照射で配向膜に配向制御能を付与する光配向処理などの非接触配向を用いた液晶表示装置では、機械的な配向処理法であるラビング法で生じる傷などの配向乱れは発生しない。しかし、所要の配向方向と実際の配向方向との軸ズレの大きさが黒輝度（黒表示での黒レベルの浮きや沈み）を左右する。ＩＰＳ方式など、配向方向に対し略平行方向でない方向に段差を持つ液晶表示装置では、光配向処理した配向軸が所定の配向軸からずれて画素全体で黒レベルが浮き上がってコントラストの低下を引き起こすことが分かった。実験によれば、この現象は３０ｎｍ以上の段差が存在すると発生する。また、この現象は５０ｎｍ程度の小さな段差部が存在しても、段差部の境界部に光漏れは発生しないことから前記（１）（３）（４）のような問題はない。段差部に配向膜が形成されずに、配向膜にピンホールが発生する現象でもないため前記（２）の問題もない。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、ＩＰＳ方式のように、画素内に存在する電極等によって配向処理方向に対し平行方向でない方向に段差を持つ液晶表示装置において、光配向処理液晶の配向軸が当該段差の影響で配向処理を行った軸からずれ、液晶分子の配向が乱されることにより画素全体で黒レベルが浮き上がってコントラストの低下を引き起こすという問題を解決し、且つ安定な液晶配向を実現して、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
光配向等の非接触配向での液晶配向制御能の付与では、従来のラビング法でも見られていた段差起因での配向方向のずれによる黒レベルの浮き上がりがマルチドメイン配向を用いたときに特に顕著に見られることが分かった。本発明は、
（ａ）画素電極を櫛歯電極で構成したマルチドメインのＩＰＳ方式を実現する液晶表示装置において、配向方向に略垂直な方向に、当該櫛歯電極などの段差よりも大きい段差をもつ細長い凸条や凸起で構成したパターン（凹凸パターン）を設けた。また、本発明は、
（ｂ）画素電極を櫛歯電極で構成したマルチドメインのＩＰＳ方式を実現する液晶表示装置において、当該櫛歯電極に対し直交する方向に、細長い凸条や凸起で構成した凹凸パターンを設けた。この凹凸パターンは画素電極と共通電極の間を橋絡する如く形成して、これらの電極の間を横切って断続的に延びるパターンとすることができる。さらに、本発明は、（ｃ）半透過反射型の液晶表示装置における拡散反射電極下地層を上記（ａ）又は（ｂ）の細長い凹凸パターンで形成することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
上記（ａ）の構成により、マルチドメインＩＰＳの櫛歯の段差よりも大きい段差の細長い凹凸パターンに配向が影響を受けて、配向方向と略並行方向に液晶が並びやすくなる。また（ｂ）の構成により、細長い凹凸に配向が影響をうけて、マルチドメイン液晶表示装置の櫛歯電極の段差の影響が相殺される。さらに（ｃ）の構成より、内面拡散層用のレジスト膜で細長い凸条あるいは凸起からなる凹凸パターンを形成することで、ホトリソプロセス数を増加させずに黒レベル浮きのない半透過反射型液晶表示装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の最良の実施形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明による液晶表示装置の実施例１を説明する１画素の平面図である。また、図１Ａは、図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図、図１Ｂは、図１のＢ−Ｂ'線に沿った断面図、図１Ｃは、図１のＣ−Ｃ'線に沿った断面図である。この液晶表示装置はＩＰＳ方式で、図１のＡ−Ａ'線より上側と下側で異なる配向方向をもつマルチドメインを構成する。実施例１では、櫛歯電極で構成した画素電極を有するマルチドメインのＩＰＳ方式で、偏光を走査する配向処理方向Ｓに略垂直な方向に複数の細長い凸条で構成した凹凸パターンを設けた。この凸条の段差は画素電極による段差より大である。
【００１５】
この液晶表示装置の単位画素である１画素（３原色表示のフルカラー画素では１副画素）は２本のゲート線ＧＬと２本のデータ線ＤＬで囲まれた領域に形成される。なお、この形式ではゲート線ＧＬと並行に共通電極線ＣＬが敷設されている。この共通電極線ＣＬは容量線を兼ねている。画素領域内には櫛歯状の画素電極ＰＸと、この画素電極ＰＸに噛合う如く配置された櫛歯状の共通電極（対向電極）ＣＴが配置されている。
【００１６】
ゲート線ＧＬとデータ線ＤＬが交差する付近の画素領域内隅部には薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。この薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート線ＧＬをゲート電極とし、シリコン半導体膜ＳＩ、ソース電極（ドレイン電極）ＳＤ1、ドレイン電極（ソース電極）ＳＤ２で構成される。そして、画素電極ＰＸはソース電極ＳＤ1に接続し、共通電極ＣＴは共通線ＣＬに接続されている。なお、符号Ｓは配向処理方向を示す。実施例１では、この配向処理方向Ｓと直交する方向、かつ画素領域の全面にわたって延びる複数の細長い凸条ＴＬからなる上記の凹凸パターンを形成した。
【００１７】
図１Ａ、図１Ｂに示した画素の表示部おいて、実施例１の液晶表示装置は、ガラスを好適とする第1基板ＳＵＢ１の内面に絶縁層（パッシベーション膜）ＰＡＳと有機パッシベーション膜ＯＰＡＳの積層膜の上に画素電極ＰＸ、共通電極ＣＴが形成されている。これらの電極の上に透明樹脂で形成した複数の凸条ＴＬで形成された凹凸パターンを設けている。この凹凸パターンを覆って第１配向膜ＯＲＩ１が成膜され、図１に示した方向Ｓに沿って偏光を走査させて液晶配向制御能を付与する。
【００１８】
図１Ｃは、図１の共通線ＣＬ部分の断面図であり、ゲート絶縁膜ＧＩの上層にデータ線ＤＬ、ソース電極ＳＤ１が形成されている。その上にパッシベーション膜ＰＡＳと有機パッシベーション膜ＯＰＡＳの積層膜が成膜されており、これらの絶縁膜を貫通してソース電極ＳＤ１に達するコンタクトホールＳＨがあけられている。このコンタクトホールＳＨを通してソース電極ＳＤ１に接続した櫛歯状の画素電極ＰＸが形成され、これと同層に櫛歯状の共通電極ＣＴが形成されている。これら画素電極ＰＸと共通電極ＣＴを覆って配向膜ＯＲＩ１が成膜されている。
【００１９】
偏光の走査による液晶配向制御能の付与においては、この走査方向に交差する方向に段差があると、実際の液晶配向制御能は上記の偏光走査方向と段差に直交する方向のベクトル合成した方向になる。この詳細理由は後述する。実施例１により、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する液晶表示装置を提供することができる。
【実施例２】
【００２０】
図２は、本発明による液晶表示装置の実施例２を説明する１画素付近の平面図である。また、図２Ａは、図２のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。この液晶表示装置も、第１基板である薄膜トランジスタ基板の内面における異なる層に共通電極と画素電極を形成したＩＰＳ方式の液晶表示装置である。この液晶表示装置は、多数のスリットをもつ画素電極ＰＸの当該スリットのエッジと共通電極ＣＴの間に形成される電界で液晶分子が基板と略平行な面内で回転して画素の点灯・非点灯が制御される。
【００２１】
第１基板である薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１の内面の画素領域のほぼ全域に共通電極ＣＴがべた形成されている。この上にゲート絶縁膜ＧＩが成膜され、データ線ＤＬが形成されている。データ線ＤＬを覆ってパッシベーション膜ＰＡＳが成膜されている。パッシベーション膜ＰＡＳの上には、データ線に交差する方向に長手方向を有する多数のスリットを形成した画素電極ＰＸが形成されている。この液晶表示装置もＩＰＳ方式で、図２の上半分と下半分とで画素電極ＰＸのスリットの傾きが互いに反対とされて、異なる配向方向のマルチドメインを構成する。
【００２２】
そして、この画素電極ＰＸおよびこの画素電極のスリットで露呈したパッシベーション膜ＰＡＳの上に、データ線ＤＬと並行な方向に多数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンが形成されている。この凸条ＴＬの段差は画素電極のスリットの段差よりも大きい。そして、最上層には配向膜ＯＲＩ１が成膜され、Ｓ方向に走査される偏光で液晶配向制御能が付与されている。この液晶表示装置は、このほかに、ゲート線とデータ線の間にもシリコン半導体ＳＩが介在している点で実施例１と異なる。
【００２３】
画素電極ＰＸは上側のゲート線ＧＬ上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ１とはコンタクトホールＴＨ１で接続している。共通電極ＣＴは共通電極配線（兼容量線）ＣＬのコンタクト電極ＣＣのコンタクトホールＴＨ３から接続ブリッジＢＲを介し、下側の画素領域にあるコンタクト電極ＣＣのコンタクトホールＴＨ２で接続している。なお、第１基板（薄膜トランジスタ基板）ＳＵＢ１の背面には偏光版ＰＬ１が積層されている。図示しない第２基板（カラーフィルタ基板）の表面にも偏光版（ＰＬ２と称する）が積層されている。偏光の走査による液晶配向制御能の付与においては、この走査方向に交差する方向に段差があると、実際の液晶配向制御能は上記の偏光走査方向と段差に直交する方向のベクトル合成した方向になる。この詳細理由は後述する。
【００２４】
実施例２では、データ線ＤＬと並行な方向に形成された多数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンにより、画素電極ＰＸの段差による配向乱れが矯正され、黒レベルの浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する液晶表示装置を提供することができる。
【実施例３】
【００２５】
図３は、本発明による液晶表示装置の実施例３を説明する１画素の平面図である。また、図３Ａは、図３のＡ−Ａ'線に沿った断面図、図３Ｂは、図３のＢ−Ｂ'線に沿った断面図、図３Ｃは、図３のＣ−Ｃ'線に沿った断面図である。この液晶表示装置もＩＰＳ方式で、図３のＡ−Ａ'線より上側と下側で異なる配向方向のマルチドメインを構成する。実施例３では、櫛歯電極で構成した画素電極を有するマルチドメインのＩＰＳ方式で、偏光を走査する配向処理方向Ｓに交差する方向に複数の短い凸起ＴＢの断続で構成した凹凸パターンを設けた。この凸条ＴＬの段差も画素電極のスリットの段差よりも大きい。
【００２６】
この液晶表示装置の１画素（３原色表示のフルカラー画素では１副画素）も、実施例１と同様に、２本のゲート線ＧＬと２本のデータ線ＤＬで囲まれた領域に形成される。この形式でもゲート線ＧＬと並行に共通電極線ＣＬが敷設されている。この共通電極線ＣＬは容量線を兼ねている。画素領域内には櫛歯状の画素電極ＰＸと、この画素電極ＰＸに噛合う如く配置された櫛歯状の共通電極（対向電極）ＣＴが配置されている。
【００２７】
ゲート線ＧＬとデータ線ＤＬが交差する付近の画素領域内隅部には薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。この薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート線ＧＬをゲート電極とし、シリコン半導体膜ＳＩ、ソース電極（ドレイン電極）ＳＤ1、ドレイン電極（ソース電極）ＳＤ２で構成される。そして、画素電極ＰＸはソース電極ＳＤ1に接続し、共通電極ＣＴは共通線ＣＬに接続されている。なお、符号Ｓは配向処理方向を示す。実施例３では、この配向処理方向Ｓと交差する方向で、画素電極ＰＸおよび共通電極ＣＴと直交する方向で、かつ画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの間に凸起ＴＢが配置されている。凸起ＴＢの段差は画素電極ＰＸおよび共通電極ＣＴの段差より大きい。
【００２８】
図３Ａ、図３Ｂに示した画素の表示部おいて、実施例３の液晶表示装置は、ガラスを好適とする第1基板ＳＵＢ１の内面にパッシベーション膜ＰＡＳと有機パッシベーション膜ＯＰＡＳの積層膜の上に画素電極ＰＸ、共通電極ＣＴが形成されている。これらの電極の間に透明樹脂で形成した複数の凸起ＴＢで形成された凹凸パターンを設けている。この凹凸パターンを覆って配向膜ＯＲＩ１が成膜され、図３に示した方向Ｓに沿って偏光を走査させて液晶配向制御能を付与する。
【００２９】
図３Ｃは、図３の共通線ＣＬ部分の断面図であり、ゲート絶縁膜ＧＩの上層にデータ線ＤＬ、ソース電極ＳＤ１が形成されている。その上にパッシベーション膜ＰＡＳと有機パッシベーション膜ＯＰＡＳの積層膜が成膜されており、これらの絶縁膜を貫通してソース電極ＳＤ１に達するコンタクトホールＳＨがあけられている。このコンタクトホールＳＨを通してソース電極ＳＤ１に接続した櫛歯状の画素電極ＰＸが形成され、これと同層に櫛歯状の共通電極ＣＴが形成されている。これら画素電極ＰＸと共通電極ＣＴを覆って配向膜ＯＲＩ１が成膜されている。
【００３０】
偏光の走査による液晶配向制御能の付与においては、この走査方向に交差する方向に段差があると、実際の液晶配向制御能は上記の偏光走査方向と段差に直交する方向のベクトル合成した方向になる。この詳細理由は後述する。実施例３により、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する液晶表示装置を提供することができる。
【実施例４】
【００３１】
図４は、本発明による液晶表示装置の実施例４を説明する１画素付近の平面図である。また、図４Ａは、図４のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。この液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板の内面における異なる層に共通電極と画素電極を形成した前記実施例２と同様の構成をもつＩＰＳ方式の液晶表示装置である。すなわち、この液晶表示装置は、多数のスリットをもつ画素電極ＰＸの当該スリットのエッジと共通電極ＣＴの間に形成される電界で液晶分子が基板と略平行な面内で回転して画素の点灯・非点灯が制御される。
【００３２】
薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１の内面の画素領域のほぼ全域に共通電極ＣＴがべた形成されている。この上にゲート絶縁膜ＧＩが成膜され、その上にデータ線ＤＬが形成されている。データ線ＤＬを覆ってパッシベーション膜ＰＡＳが成膜されている。パッシベーション膜ＰＡＳの上には、データ線に交差する方向に長手方向を有する多数のスリットを形成した画素電極ＰＸが形成されている。この液晶表示装置もＩＰＳ方式で、図２Ａの上半分とした半分とで画素電極ＰＸのスリットの傾きが互いに反対とされて、異なる配向方向のマルチドメインを構成する。
【００３３】
そして、この画素電極ＰＸおよびこの画素電極のスリットで露呈したパッシベーション膜ＰＡＳの上に、画素電極のスリットと直交する方向に多数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンが形成されている。凸条ＴＬの段差は画素電極のスリットの段差より大きい。そして、最上層には配向膜ＯＲＩ１が成膜され、Ｓ方向に走査される偏光で液晶配向制御能が付与されている。この液晶表示装置は、この他に、ゲート線とデータ線の間にもシリコン半導体ＳＩが介在している点で実施例１と異なる。
【００３４】
画素電極ＰＸは上側のゲート線ＧＬ上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ１とはコンタクトホールＴＨ１で接続している。共通電極ＣＴは共通電極配線（兼容量線）ＣＬのコンタクト電極ＣＣのコンタクトホールＴＨ３から接続ブリッジＢＲを介し、下側の画素領域にあるコンタクト電極ＣＣのコンタクトホールＴＨ２で接続している。なお、第１基板（薄膜トランジスタ基板）ＳＵＢ１の背面には偏光版ＰＬ１が積層されている。図示しない第２基板（カラーフィルタ基板）の表面にも偏光版（ＰＬ２と称する）が積層されている。偏光の走査による液晶配向制御能の付与においては、この走査方向に交差する方向に段差があると、実際の液晶配向制御能は上記の偏光走査方向と段差に直交する方向のベクトル合成した方向になる。この詳細理由は後述する。
【００３５】
実施例４では、データ線ＤＬと並行な方向に形成された多数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンにより、画素電極ＰＸの段差による配向乱れが矯正され、黒レベルの浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する液晶表示装置を提供することができる。
【実施例５】
【００３６】
図５は、本発明による液晶表示装置の実施例５を説明する１画素付近の平面図である。また、図５Ａは、図５のＡ−Ａ'線に沿った断面図、図５Ｂは、図５のＢ−Ｂ'線に沿った断面図、図５Ｃは、図５のＣ−Ｃ'線に沿った断面図、図５Ｄは、図５のＤ−Ｄ'線に沿った断面図である。
【００３７】
実施例５は、図１で説明した実施例１の透過型液晶表示装置に反射膜を設けて半透過反射型の液晶表示装置としたものである。この液晶表示装置は、第１基板ＳＵＢ１の内面に形成した櫛歯型の画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの上に有機絶縁層ＯＰＡＳを介して金属反射膜ＲＥＦを設けて反射領域としている。この金属反射膜ＲＥＦは図５のＡ−Ａ'線より上側と下側の異なるドメイン領域のそれぞれの一部に設けられている。この実施例では、各ドメインの互いに遠い部分に形成されているが、これに限るものではない。
【００３８】
実施例５では、金属反射膜ＲＥＦの下層に成膜した有機絶縁層ＯＰＡＳは、この金属反射膜ＲＥＦを有しない部分（透過領域）に露出しており、これをホトリソ工程でパターニングして透明な複数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンを形成する。金属反射膜ＲＥＦは、スパッタを好適とする成膜手段で成膜したアルミニウム、あるいはクロム等の高融点金属とアルミニウムの積層構造で構成する。なお、この凹凸パターンと金属反射膜ＲＥＦを覆って第１配向膜ＯＲＩ１が成膜されている。その他の構成は実施例１と同様である。
【００３９】
実施例５により、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する半透過反射型の液晶表示装置を提供することができる。
【実施例６】
【００４０】
図６は、本発明による液晶表示装置の実施例６を説明する１画素付近の平面図である。また、図６Ａは、図６のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。実施例６は、図２で説明した実施例２の透過型液晶表示装置に反射膜を設けて半透過反射型の液晶表示装置としたものである。この液晶表示装置は、第１基板ＳＵＢ１の内面に形成した櫛歯型の画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの上に有機絶縁層ＰＡＳを介して金属反射膜ＲＥＦを設けて反射領域としている。この金属反射膜ＲＥＦは図６のＡ−Ａ'線より上側と下側の異なるドメイン領域のそれぞれの一部に設けられている。この実施例では、各ドメインの互いに遠い部分に形成されているが、これに限るものではない。
【００４１】
実施例６では、金属反射膜ＲＥＦの下層に成膜した有機絶縁層ＰＡＳは、この金属反射膜ＲＥＦを有しない部分（透過領域）に露出しており、これをホトリソ工程でパターニングして透明な複数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンを形成する。金属反射膜ＲＥＦは、スパッタを好適とする成膜手段で成膜したアルミニウム、あるいはクロム等の高融点金属とアルミニウムの積層構造で構成する。なお、この凹凸パターンと金属反射膜ＲＥＦを覆って第１配向膜ＯＲＩ１が成膜されている。その他の構成は実施例２と同様である。
【００４２】
実施例６により、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する半透過反射型の液晶表示装置を提供することができる。
【実施例７】
【００４３】
図７は、本発明による液晶表示装置の実施例７を説明する１画素付近の平面図である。また、図７Ａは、図７のＡ−Ａ'線に沿った断面図、図７Ｂは、図７のＢ−Ｂ'線に沿った断面図、図７Ｃは、図７のＣ−Ｃ'線に沿った断面図、図７Ｄは、図７のＤ−Ｄ'線に沿った断面図である。
【００４４】
実施例７は、図３で説明した実施例３の透過型液晶表示装置に反射膜を設けて半透過反射型の液晶表示装置としたものである。この液晶表示装置は、第１基板ＳＵＢ１の内面に形成した櫛歯型の画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの上に有機絶縁層ＯＰＡＳを介して金属反射膜ＲＥＦを設けて反射領域としている。この金属反射膜ＲＥＦは図５のＡ−Ａ'線より上側と下側の異なるドメイン領域のそれぞれの一部に設けられている。この実施例では、各ドメインの互いに遠い部分に形成されているが、これに限るものではない。
【００４５】
実施例７では、金属反射膜ＲＥＦの下層に成膜した有機絶縁層ＯＰＡＳは、この金属反射膜ＲＥＦを有しない部分（透過領域）に露出しており、これをホトリソ工程でパターニングして透明な複数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンを形成する。金属反射膜ＲＥＦは、スパッタを好適とする成膜手段で成膜したアルミニウム、あるいはクロム等の高融点金属とアルミニウムの積層構造で構成する。なお、この凹凸パターンと金属反射膜ＲＥＦを覆って第１配向膜ＯＲＩ１が成膜されている。その他の構成は実施例３と同様である。
【００４６】
実施例７により、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する半透過反射型の液晶表示装置を提供することができる。
【実施例８】
【００４７】
図８は、本発明による液晶表示装置の実施例８を説明する１画素付近の平面図である。また、図８Ａは、図８のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。実施例８は、図４で説明した実施例４の透過型液晶表示装置に反射膜を設けて半透過反射型の液晶表示装置としたものである。この液晶表示装置は、第１基板ＳＵＢ１の内面に形成した櫛歯型の画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの上に有機絶縁層ＰＡＳを介して金属反射膜ＲＥＦを設けて反射領域としている。この金属反射膜ＲＥＦは図８のＡ−Ａ'線より上側と下側の異なるドメイン領域のそれぞれの一部に設けられている。この実施例では、各ドメインの互いに遠い部分に形成されているが、これに限るものではない。
【００４８】
実施例８では、金属反射膜ＲＥＦの下層に成膜した有機絶縁層ＰＡＳは、この金属反射膜ＲＥＦを有しない部分（透過領域）に露出しており、これをホトリソ工程でパターニングして透明な複数の凸条ＴＬからなる凹凸パターンを形成する。金属反射膜ＲＥＦは、スパッタを好適とする成膜手段で成膜したアルミニウム、あるいはクロム等の高融点金属とアルミニウムの積層構造で構成する。なお、この凹凸パターンと金属反射膜ＲＥＦを覆って第１配向膜ＯＲＩ１が成膜されている。その他の構成は実施例２と同様である。
【００４９】
実施例８により、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する半透過反射型の液晶表示装置を提供することができる。
【実施例９】
【００５０】
図９は、本発明による液晶表示装置の実施例９を説明する１画素付近の平面図である。また、図９Ａは、実施例９を対比説明するための実施例１に示した液晶表示装置と同様の図９のＡ−Ａ'線に沿った断面図、図９Ｂは、実施例９を説明する図９のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。前記した実施例１では、図９Ａに示したように、第１基板ＳＵＢ１側に凸条ＴＬで構成した凹凸パターンを有し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の各配向膜を有する内面同士を貼り合わせ、柱状スペーサＳＯＣで間隔が規制される。
【００５１】
これに対し、実施例９では、図９Ｂに示したように、第２基板ＳＵＢ２の内面に凸条ＴＬで構成した凹凸パターンを有している。第２基板ＳＵＢ２の内面には、ブラックマトリクスＢＭで区画されたカラーフィルタＲＧＢが形成され、その上に有機材料の平滑層（オーバコート層）ＯＣが成膜される。この平滑層ＯＣの上に凸条ＴＬが形成されている。凸条ＴＬは平滑層ＯＣのパターニングでもよく、また別途の有機膜の成膜とパターニングで形成してもよい。
【００５２】
この凹凸パターンの凸条ＴＬの配置は図１における第１基板ＳＵＢ１に形成される凸条ＴＬの配置と同様であるが、その段差の高さは画素電極ＰＸと共通電極ＣＴと同様でよい。すなわち、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの段差による配向方向の乱れ（軸ずれ）を修正する大きさであればよい。
【００５３】
実施例９によれば、表面が平坦な平滑層ＯＣ上に凸条ＴＬのパターニングでけいせいできるため、形成プロセスが簡素化され、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する半透過反射型の液晶表示装置を提供することができる。
【実施例１０】
【００５４】
図１０は、本発明による液晶表示装置の実施例１０を説明する１画素付近の平面図である。また、図１０Ａは、実施例１０を対比説明するための実施例５に示した半透過反射型の液晶表示装置と同様の図１０のＡ−Ａ'線に沿った断面図、図１０Ｂは、実施例１０を説明する図１０のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。前記した実施例５では、図１０Ａに示したように、第１基板ＳＵＢ１側に凸条ＴＬで構成した凹凸パターンを有し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の各配向膜を有する内面同士を貼り合わせ、柱状スペーサＳＯＣで間隔が規制される。
【００５５】
これに対し、実施例１０では、図１０Ｂに示したように、第２基板ＳＵＢ２の内面に凸条ＴＬで構成した凹凸パターンを有している。第２基板ＳＵＢ２の内面には、ブラックマトリクスＢＭで区画されたカラーフィルタＲＧＢが形成され、その上に有機材料の平滑層（オーバコート層）ＯＣが成膜される。この平滑層ＯＣの上に凸条ＴＬが形成されている。凸条ＴＬは平滑層ＯＣのパターニングでもよく、また別途の有機膜の成膜とパターニングで形成してもよい。
【００５６】
この凹凸パターンの凸条ＴＬの配置は図５における第１基板ＳＵＢ１に形成される凸条ＴＬの配置と同様であるが、その段差の高さは画素電極ＰＸと共通電極ＣＴと同様でよい。すなわち、画素電極ＰＸと共通電極ＣＴの段差による配向方向の乱れ（軸ずれ）を修正する大きさであればよい。
【００５７】
実施例１０によれば、表面が平坦な平滑層ＯＣ上に凸条ＴＬのパターニングで形成できるため、形成プロセスが簡素化され、黒レベル浮きがなく、コントラスト比を高めた高品位な画質を有する半透過反射型の液晶表示装置を提供することができる
【００５８】
図１１は、配向膜に交差する段差に起因する偏光の走査方向と実際に付与される液晶配向制御能の相違が発現される理由を説明するマルチドメインのＩＰＳ構造を有する液晶表示装置の１画素の模式平面図である。この液晶表示装置の１画素は、図５の上半分の領域Ａと下半分の領域Ｂとで異なるドメインで構成される。マルチドメインは視野角改善の一つの手段である。
【００５９】
領域Ａについては、図１１中に帯形状に示した画素電極ＰＸのスリットＰＸＳが右下方向に向かって形成された画素電極パターンで、領域Ｂについては、同じく帯形状のスリットＰＸＳが右上方向に向かって形成された画素電極パターンとなっている。これら２つの画素電極パターンを一つの画素内に配置することによって、視野角の改善を図っている。
【００６０】
このような構成の画素を用いた液晶表示装置を、光入射側偏光板（薄膜トランジスタ基板側の偏光板）を配向処理方向Ｓと並行に配置し、観察側偏光板（カラーフィルタ基板側の偏光板）を配向処理方向（偏光の走査方向）Ｓに対して垂直に配置し、偏光顕微鏡を用いて黒表示を観察した。この状態では、領域Ａ、領域Ｂは共に暗く、両領域の明るさ（黒表示レベル）は同程度であった。
【００６１】
次に、光入射側偏光板および観察側偏光板を同時に左に若干（〜１°）回転させたところ、領域Ａがより暗くなる角度が存在し、そのときの領域Ｂは回転前より明るくなった。
【００６２】
次に、光入射側偏光板および観察側偏光板を元の位置に戻し、同時に右に若干（〜１°）回転させたところ、領域Ｂがより暗くなる角度が存在し、そのときの領域Ａは回転前より明るくなった。このことは、画素の領域Ａと領域Ｂで配向方向が異なることを意味し、領域Ａと領域Ｂで異なる段差の方向がそれぞれの領域全体の配向方向に影響を及ぼすことを示している。
【００６３】
図１１において、実際の配向方向ＯＲＩＡとＯＲＩＢは、配向処理で発現した配向方向Ｓと段差起因の配向方向ＲＡ、ＲＢとの合成ベクトルの向きに一致していることが分かった。したがって、領域Ａと領域Ｂの黒表示に最適な角度は０°でななく、初期の偏光板の配置では本来の黒表示状態よりも透過率が高い（黒が浮く）状態になっている。領域Ａに最適な角度に偏光板の角度を設定しても、領域Ｂでの透過率が上がってしまうため、やはり全体の透過率は高くなってしまい、白黒のコントラストが理想状態よりも低下してしまうことになる。
【００６４】
図１１で説明した配向膜に交差する段差に起因する偏光の走査方向と実際に付与される液晶配向制御能の相違が発現される理由に基づいて、本発明の構成を特徴づける実施例で説明した透明な凸条又は凸起による液晶配向制御能の配向方向制御を図１２により説明する。
【００６５】
図１２は、本発明の液晶配向制御能の配向方向制御を説明する１画素の模式平面図である。この液晶表示装置は、配向膜に交差する段差に起因する偏光の走査方向と実際に付与される液晶配向制御能の相違が発現される理由を説明するマルチドメインのＩＰＳ構造を有する液晶表示装置であり、図１２の上半分の領域Ａと下半分の領域Ｂとで異なるドメインで構成される。
【００６６】
図１２では、前記図１１で説明した画素に、その領域Ａにおいて、配向処理方向（偏光の走査方向）Ｓに対して略直交する方向に透明な複数の凸条ＴＬによる凹凸を形成したものである。この凸条ＴＬによる配向方向ＲＳＡは当該凸条ＴＬの長手方向に直交する方向となる。これにより、画素電極ＰＸのスリットＰＺＳの段差起因の配向ＲＡの影響が軽減される。
【００６７】
また、領域Ｂに示したように、画素電極ＰＸのスリットＰＺＳの長手方向に対して略直交する方向に透明な複数の凸条ＴＬによる凹凸を形成した。この凸条ＴＬによる配向方向ＲＳＢは当該凸条ＴＬの長手方向に並行となる。この凸条ＴＬによる配向方向ＲＳＢにより、画素電極ＰＸのスリットＰＺＳの段差による配向方向ＲＢの影響が軽減される。
【００６８】
画素電極ＰＸのスリットＰＺＳの段差と同じ高さ、同じ断面の凸条ＴＬを設けた場合、スリットＰＺＳの長辺長さの総和と、各凸条ＴＬの長さ方向の総和を一致させた場合に、上記の影響が略々相殺される。しかし、実際には、凸条ＴＬの断面形状を画素電極の断面形状と合わせることが難しいため、実装置の製造では、各凸条ＴＬの高さや断面形状、間隔等を調整して最適な形状と配置を行う必要がある。
【００６９】
上記した各実施例における透明な凸条ＴＬや凸起ＴＢは、アクリル系レジスト（例えば、ＪＳＲ社製のオプトマーＰＣ４０３）を０．６μｍ塗布し、ホトリソグラフィ工程を用いてパターニングして形成する。このときの線幅は４μｍ、線間隔は４μｍとした。パターニング後に２００度以上の温度に加熱することで透明な凸条ＴＬや凸起ＴＢが形成される。なお、この場合、透明線（凸条ＴＬや凸起ＴＢ）形状の断面はかまぼこ形（半楕円形）である。
【００７０】
【表１】
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表１は、前記した本発明の各実施例の液晶表示装置における黒透過率を比較例である凸条ＴＬや凸起ＴＢのパターンを有しない液晶表示装置の黒透過率と共にまとめて示したものである。実施例１，２，３，４および比較例の線幅（パターンの凸起幅）、線間隔（パターンの凸起間隔）は共に４μｍである。表１から、本発明の実施例の何れも、黒透過率が比較例のそれより大幅に小さいことが分かる。
【００７１】
上記の各実施例で説明したように、本発明は、透過型の液晶表示装置、半透過反射型の液晶表示装置に限らず、反射型の液晶表示装置にも同様に適用できる。また、半透過反射型の液晶表示装置に適用する場合に、その反射電極の下地となる透明絶縁膜に上記した凸条ＴＬや凸起ＴＢの透明線等をパターニングし、その上に反射電極を成膜することで拡散反射性能を向上させることができる。このとき、透過領域にも同じ透明絶縁膜を成膜して、同時に凸条ＴＬや凸起ＴＢをパターニングすることで同一プロセスで一括して所要の配向方向を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明による液晶表示装置の実施例１を説明する１画素の平面図である。
【図１Ａ】図１のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図１Ｂ】図１のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【図１Ｃ】図１のＣ−Ｃ'線に沿った断面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の実施例２を説明する１画素付近の平面図である。
【図２Ａ】図２のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の実施例３を説明する１画素の平面図である。
【図３Ａ】図３のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図３Ｂ】図３のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【図３Ｃ】図３のＣ−Ｃ'線に沿った断面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の実施例４を説明する１画素付近の平面図である。
【図４Ａ】図４のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の実施例５を説明する１画素の平面図である。
【図５Ａ】図５のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図５Ｂ】図５のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【図５Ｃ】図５のＣ−Ｃ'線に沿った断面図である。
【図５Ｄ】図５のＤ−Ｄ'線に沿った断面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の実施例６を説明する１画素の平面図である。
【図６Ａ】図６のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の実施例６を説明する１画素の平面図である。
【図７Ａ】図７のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図７Ｂ】図７のＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。
【図７Ｃ】図７のＣ−Ｃ'線に沿った断面図である。
【図７Ｄ】図７のＤ−Ｄ'線に沿った断面図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の実施例８を説明する１画素の平面図である。
【図８Ａ】図８のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の実施例９を説明する１画素の平面図である。
【図９Ａ】図９のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図９Ｂ】図９のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の実施例１０を説明する１画素の平面図である。
【図１０Ａ】図１０のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図１０Ｂ】図１０のＡ−Ａ'線に沿った断面図である。
【図１１】配向膜に交差する段差に起因する偏光の走査方向と実際に付与される液晶配向制御能の相違が発現される理由を説明するマルチドメインのＩＰＳ構造を有する液晶表示装置の１画素の模式平面図である。
【図１２】本発明の液晶配向制御能の配向方向制御を説明する１画素の模式平面図である。
【符号の説明】
【００７３】
ＧＬ・・・ゲート線、ＤＬ・・・データ線、ＣＬ・・・共通電極線、ＰＸ・・・画素電極、ＣＴ・・・共通電極（対向電極）、ＴＦＴ・・・薄膜トランジスタ、Ｓ・・・配向処理方向、ＴＬ・・・凸条、ＴＢ・・・凸起。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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