(57)【要約】【課題】中間調表示及び白表示をした場合の視野角特性を改善し、広い視野角と良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】画素電極ＰＥを含むアレイ基板１０１と、画素電極ＰＥに対向する対向電極ＣＥを含む対向基板１０２と、アレイ基板１０１および対向基板１０２間に挟持され、画素電極ＰＥおよび対向電極ＣＥ間の画素領域ＰＸにおいて画素電極ＰＥおよび対向電極ＣＥから印加される駆動電圧に応じた液晶分子配列に設定される液晶材料を含む液晶層１９０と、駆動電圧の印加に伴って画素領域ＰＸに生じる電界を傾けるように対向電極ＣＥ上に設けられる複数の突起構造体１５４とを備え、複数の突起構造体１５４の高さ、および画素電極ＰＥの端部から複数の突起構造体１５４までの距離の少なくとも一方が互いに異なる液晶表示装置。【選択図】      図３
2007156343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極を含む第１電極基板と、
前記画素電極に対向する対向電極を含む第２電極基板と、
前記第１および第２電極基板間に挟持され、前記画素電極および対向電極間の画素領域において前記画素電極および前記対向電極から印加される駆動電圧に応じた液晶分子配列に設定される液晶材料を含む液晶層と、
前記駆動電圧の印加に伴って前記画素領域に生じる電界を傾けるように前記対向電極上に設けられる複数の突起構造体とを備え、
前記複数の突起構造体の高さ、および前記画素電極の端部から前記複数の突起構造体までの距離の少なくとも一方が互いに異なる液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の突起構造体は、下地となる絶縁層の厚さによって互いに高さが異なる請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記画素領域は、互いに隣接する透過表示領域及び反射表示領域からなり、
前記突起構造体は、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さと前記透過表示領域における前記液晶層の厚さとを異ならせるための絶縁層を有し、
前記複数の突起構造体は前記透過表示領域において前記絶縁層と同一の層からなる下地上に配置された突起部を含む請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記複数の突起構造体の形状は前記第２電極基板の基板平面に平行な断面において略円形の形状を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記電極欠落部はさらに前記画素電極を複数の副画素領域に区分する間隙を含み、前記複数の突起構造体は複数の副画素領域に対向するように配置される請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
略マトリクス状に配置された複数の画素電極を含む第１電極基板と、
前記複数の電極基板に対向する対向電極を含む第２電極基板と、
前記第１および第２電極基板間に挟持され、各画素電極および対向電極間の画素領域においてこれら画素電極および対向電極から印加される駆動電圧に応じた液晶分子配列に設定される液晶材料を含む液晶層と、
複数の画素電極間の間隙からなる電極欠落部と、
前記駆動電圧の印加に伴って前記画素領域に生じる電界を前記電極欠落部と協力して傾けるように前記対向電極上に設けられる複数の突起構造体とを備え、
前記複数の突起構造体の高さ、および前記電極欠落部から前記複数の突起構造体までの距離の少なくとも一方が互いに異なる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチドメイン型ＶＡＮモードに関するもので、特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などの能動素子により駆動される高精細型液晶表示装置の表示特性を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力である等の様々な特徴を有しており、ＯＡ機器、情報端末、時計、およびテレビ等の様々な用途に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を有する液晶表示装置は、その高い応答性から、テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとして用いられている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。これら要求のうち画像の高精細化は、例えば、上述したＴＦＴを含むアレイ構造を微細化することによって実現されている。
【０００４】
一方、表示速度の高速化に関しては、従来の表示モードの代わりに、ネマチック液晶を用いたＯＣＢモード、ＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モード、ＨＡＮモード、およびπ配列モードや、スメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶モードおよび反強誘電性液晶モードを採用することが検討されている。
【０００５】
これら表示モードのうち、ＶＡＮモードでは、従来のＴＮ（Twisted Nematic）モードよりも速い応答速度を得ることができ、しかも、垂直配向のため静電気破壊などの不良を発生させるラビング処理が不要である。なかでも、マルチドメイン型ＶＡＮモード（以下、ＭＶＡモードという）は、視野角の補償設計が比較的容易なことから特に注目を集めている。
【０００６】
従来、ＭＶＡモードの半透過反射型の液晶表示装置において、液晶分子の倒れる方向を好適に制御することが可能な液晶表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１１５１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した従来の液晶表示装置では、中間調や白表示の視野角特性において未だ課題が残されている。そのひとつが、白抜け、或いは白浮きと呼ばれるものである。これは、パネルを斜め方向から見た場合、表示が全体に白茶けた印象となる不具合であり、パネル正面と斜め方向で階調特性が異なることに由来する。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであって、中間調表示及び白表示をした場合の視野角特性を改善し、広い視野角と良好な表示品位を有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】
【０００９】
本発明の第１態様による液晶表示装置は、画素電極を含む第１電極基板と、前記画素電極に対向する対向電極を含む第２電極基板と、前記第１および第２電極基板間に挟持され、前記画素電極および対向電極間の画素領域において前記画素電極および前記対向電極から印加される駆動電圧に応じた液晶分子配列に設定される液晶材料を含む液晶層と、前記駆動電圧の印加に伴って前記画素領域に生じる電界を傾けるように前記対向電極上に設けられる複数の突起構造体とを備え、前記複数の突起構造体の高さ、および前記画素電極の端部から前記複数の突起構造体までの距離の少なくとも一方が互いに異なる。
【００１０】
本発明の第２態様による液晶表示装置は、略マトリクス状に配置された複数の画素電極を含む第１電極基板と、前記複数の電極基板に対向する対向電極を含む第２電極基板と、前記第１および第２電極基板間に挟持され、各画素電極および対向電極間の画素領域においてこれら画素電極および対向電極から印加される駆動電圧に応じた液晶分子配列に設定される液晶材料を含む液晶層と、複数の画素電極間の間隙からなる電極欠落部と、前記駆動電圧の印加に伴って前記画素領域に生じる電界を前記電極欠落部と協力して傾けるように前記対向電極上に設けられる複数の突起構造体とを備え、前記複数の突起構造体の高さ、および前記電極欠落部から前記複数の突起構造体までの距離の少なくとも一方が互いに異なる液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、中間調表示及び白表示をした場合の視野角特性を改善し、広い視野角と良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、例えばアクティブマトリクス型の液晶表示パネル１００を有している。
【００１３】
液晶表示パネル１００は、本実施形態に係る液晶表示装置のアレイ画素回路図である図２に示すように、画素電極ＰＥを含むアレイ基板１０１と、画素電極ＰＥに対向する対向電極ＣＥを含む対向基板１０２と、アレイ基板１０１および対向基板１０２間に挟持された液晶層１９０とを備えている。液晶層１９０は、画素電極ＰＥおよび対向電極ＣＥ間の画素領域ＰＸにおいて、画素電極ＰＥおよび対向電極ＣＥから印加される駆動電圧に応じた液晶分子配列に設定される液晶材料を含んでいる。
【００１４】
また、液晶表示パネル１００は、複数の画素電極ＰＥ間の間隙からなる電極欠落部ＥＡと、記駆動電圧の印加に伴って画素領域ＰＸに生じる電界を電極欠落部ＥＡと協力して傾けるように対向電極ＣＥ上に設けられる複数の突起構造体１５４とを備えている。（アレイＴＦＴ部の断面図である図３を参照。）
このような液晶表示パネル１００において、画像を表示する表示領域１０３は、アレイ基板１０１と対向基板１０２とを貼り合わせる外縁シール部材１０６によって囲まれた領域内に形成されている。また外縁の一部には、液晶層１９０となる液晶組成物を注入するための注入口が形成されており、封止部材（図示せず）により閉じられている。
【００１５】
また、表示領域１０３の外周に沿って配置された周辺領域１０４は、走査線駆動回路１１８、及び信号線駆動回路１１９を有している。
【００１６】
図２に示すように、アレイ基板１０１は、マトリクス状に配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＰＥ、これら画素電極ＰＥの行方向に沿って形成されたｍ本の走査線Ｙ１〜Ｙｍ、これら画素電極ＰＥの列方向に沿って形成されたｎ本の信号線Ｘ１〜Ｘｎ、ｍ×ｎ個の画素電極ＰＥに対応して走査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの交差位置近傍にスイッチング素子として配置されたｍ×ｎ個の画素ＴＦＴ１２１を有している。
【００１７】
さらに図３に示すように、アレイ基板１０１は、補助容量を形成するために、補助容量電極１６１と補助容量線１５２とを有している。補助容量電極１６１は、ゲート絶縁膜１６２を介して対向配置された画素電極ＰＥと同電位である。補助容量線１５２は、所定の電位に設定されている。
【００１８】
信号線Ｘは層間絶縁膜１７６を介して、走査線Ｙおよび補助容量線１５２に対して略直交するように配置されている。補助容量線１５２は、走査線Ｙと同一層に同一の材料によって形成されているとともに、走査線Ｙに対して略平行に形成されている。補助容量線１５２は、ゲート絶縁膜１６２を介して補助容量電極１６１に対向配置されている。
【００１９】
この補助容量電極１６１は、不純物ドープされたポリシリコン膜によって形成されている。信号線Ｘ、走査線Ｙ、及び補助容量線１５２等の配線部は、アルミニウムや、モリブデン−夕ングステンなどの低抵抗材料によって形成されている。本実施形態では、走査線Ｙ及び補助容量線１５２は、モリブデン−タングステンによって形成され、信号線Ｘは、主にアルミニウムによって形成されている。
【００２０】
また、画素ＴＦＴ１２１は、補助容量電極１６１と同層のポリシリコン膜によって形成された半導体層１１２を有している。この半導体層１１２は、ガラス基板上に配置されたアンダーコーティング層（図示せず）上に配置され、チャネル領域１１２Ｃの両側にそれぞれ不純物をドープすることによって形成されたドレイン領域１１２Ｄ及びソース領域１１２Ｓを有している。
【００２１】
この画素ＴＦＴ１２１は、ゲート絶縁膜１６２を介して半導体層１１２に対向して配置された走査線Ｙと一体のゲート電極１６３を備えている画素ＴＦＴ１２１のドレイン電極１８８は、信号線Ｘと一体に形成され、ゲート絶縁膜１６２及び層間絶縁膜１７６を貫通するコンタクトホール１７７を介して半導体層１１２のドレイン領域１１２Ｄに電気的に接続されることによって形成されている。
【００２２】
画素ＴＦＴ１２１のソース電極１８９は、ゲート絶縁膜１６２及び層間絶縁膜１７６を貫通するコンタクトホールを介して半導体層１１２のソース領域１１２Ｓに電気的に接続されることによって形成されている。さらにアレイ基板１０１の層間絶縁膜１７６上には、透明樹脂層１２３が設けられ、透明樹脂層１２３上には、画素電極ＰＥが設けられている。
【００２３】
画素電極ＰＥは、スルーホール１２６を介して画素ＴＦＴ１２１のソース電極１８９に電気的に接続されている補助容量電極１６１は、ゲート絶縁膜１６２及び層間絶縁膜１７６を貫通するコンタクトホール１７９を介して信号線Ｘと同一材料によって形成されたコンタクト電極１８０に電気的に接続されている。これにより、画素ＴＦＴ１２１のソース電極１８９、画素電極ＰＥ、及び補助容量電極１６１は、同電位となる。
【００２４】
対向基板１０２は、ガラス基板などの透明な絶縁性基板１１１上に形成されたカラーフィルター層１２４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、対向電極ＣＥ、及び液晶分子１９０Ａの配向制御用の突起構造体１５４を有している。
【００２５】
上述のアレイ基板１０１と対向基板１０２は基板間に液晶層１９０を挟持した状態で、柱状スペーサ１３１により所定のギャップを保って対向配置されている。
【００２６】
また、アレイ基板１０１と対向基板１０２の主面上には配向膜１１３が塗布されており、液晶分子１９０Ａを基板平面に対して略垂直な方向に配向する。また、表示領域１０３外側には遮光層ＳＰによる遮光領域１４１が設けられており、その外側は外縁シール部材１０６により囲まれている。また、液晶パネルの両面には偏光板ＰＬ１、ＰＬ２を有している。
【００２７】
本実施形態では、一般的なアクティブマトリクス型の液晶表示パネル１００を形成するプロセスと同様に成膜とパターニングを繰り返して画素ＴＦＴ１２１等となるＴＦＴ素子を形成し、液晶表示パネルを形成した。すなわち、絶縁性基板１１１上に走査線Ｙ及び補助容量線１５２をモリブデンで膜厚約０.３μｍスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィにより所定の形状にパターン形成する。その上に、膜厚０.１５μｍに二酸化珪素あるいは窒化珪素から成るゲート絶縁膜１６２を形成し、その上に画素ＴＦＴ１２１の半導体層１１２を設ける。
【００２８】
その上に、膜厚０.３μｍのＡＩから成る信号線Ｘとソース電極１８９とを形成し画素ＴＦＴ１２１を形成する。続いて、感光性レジストをスピンナーで全面塗布し、露光・現像することにより透明樹脂層１２３、及びスルーホール１２６を形成する。その後、ＩＴＯを膜厚約０.１μｍスパッタリングしてフォトリソグラフィにより画素電極ＰＥを形成した。
【００２９】
さらに透明樹脂レジストを塗布し、フォトリソグラフィにより柱状スペーサ１３１を形成した。一方で、対向基板１０２上には、赤色の顔料を分散させた感光性レジストを塗布し、フォトリソグラフィにより赤色の着色層１２４Ｒを形成した。その後、同様にして緑色の着色層１２４Ｇ、及び青色の着色層１２４Ｂをそれぞれ形成した。その上に、ＩＴＯを膜厚約０.１μｍでスパッタリングして対向電極ＣＥを形成し、更に、感光性レジストを用いて配向制御用の突起構造体１５４を形成した。その後、パネル周辺部には遮光層ＳＰを形成した。
【００３０】
ここで、ＭＶＡモードの基本原理について説明する。例えば図４に示すように、アレイ基板１０１上には画素電極ＰＥの間隙である電極欠落部ＥＡが配置され、対向基板１０２上の対向電極ＣＥの表面には突起構造体１５４が配置されている。また、電極欠落部ＡＥはさらに画素電極ＰＥを複数の副画素領域に区分する間隙を含み、複数の突起構造体１５４は複数の副画素領域に対向するように配置されている。
【００３１】
突起構造体１５４は、アレイ基板１０１および対向基板１０２の基板平面に平行な断面に略円形の形状を有している。アレイ基板１０１および対向基板１０２の主面上には垂直配向膜１１３が塗布されている。ここで、液晶層１９０となる負の誘電異方性を示すネマチック液晶組成物を用いた場合、電圧が印加されていない状態では液晶分子１９０Ａは垂直方向に配向する。
【００３２】
また、所定の電圧を印加した状態では、図４に示すように、電界離散効果により電極欠落部ＥＡの外側に電界が傾斜し、液晶分子１９０Ａは電極欠落部ＥＡの内側に傾斜する。一方、対向基板１０２側では突起構造体１５４の形状効果により液晶分子１９０Ａは突起構造体１５４の外側に傾斜する。
【００３３】
上記の原理にしたがって、電極欠落部ＥＡ及び突起構造体１５４の配置により液晶分子１９０Ａのチルトの傾斜方向を制御する。
【００３４】
上記のように電極欠落部ＥＡおよび突起構造体１５４を配置すると、液晶表示パネル１００の視野角は図５に示すような特性となる。図５に示すグラフの縦軸は明度（Ｌ＊）を示す。ここでは白輝度自体が視角依存性を有しているため、白表示時の明度を１００として規格化している。
【００３５】
また、図５に示すグラフの横軸は視野角を示す。８階調の視野角依存性をグラフにしたところ、視野角が大きくなるにつれて中間調表示と白表示との明度差が小さくなっていくのが確認された。この差が小さい程、白抜けの程度は悪化する。このときに、所定の階調での正面と斜め方向での明度差（△Ｌ＊）の最大値を取って白抜けの指標として用いる。例えば、図５には正面から見たときに明度Ｌ＊が約４０となるときの明度差ΔＬ＊の最大値を示している。
【００３６】
以下に本発明の好ましい実施例を説明する。尚、これら実施例は、本発明の理解を容易にする目的で掲載されるものであり、本発明を限定するものではない。また本発明はその要旨の範囲内で種々変更して用いることができることは言うまでもない。
【００３７】
本発明の実施例１に係る液晶表示装置の液晶表示パネル１００の画素平面図、及び画素断面図をそれぞれ図６、図７に示す。本実施例では、液晶層１９０の画素領域ＰＸを副画素領域ＰＸＡ、ＰＸＢに分割し、それぞれに突起構造体１５４を配置した。すなわち、図６に示すように、各副画素領域ＰＸＡ、ＰＸＢにアレイ基板１０１および対向基板１０２の基板平面に平行な断面に略円形の形状を有する突起構造体１５４を配置した。
【００３８】
また、副画素領域ＰＸＡに配置された突起構造体１５４の大きさを直径１６μｍ、副画素領域ＰＸＢに配置された突起構造体１５４の大きさを直径６μｍとした。その結果、副画素領域ＰＸＡの突起構造体の高さは、副画素領域ＰＸＢの突起高さに対し０．５μｍ高くなった。このとき、隣接する副画素領域には異なる大きさの突起構造体１５４を配置するようにした。
【００３９】
このようにして出来上がったアレイ基板１０１と、対向基板１０２とに、それぞれ垂直性を示す配向膜１１３を７０ｎｍの厚さで塗布した後、アレイ基板１０１の端面と対向基板１０２の端面を治具で合わせエポキシ系の熱硬化樹脂から成る外縁シール部材１０６を用いて貼合わせた。続いて、誘電率異方性が負の液晶組成物をセルに充填し液晶層１９０を形成し、注入口１３２を紫外線硬化樹脂で封止して液晶表示パネル１００を作製した。
【００４０】
この液晶表示パネル１００の視野角階調特性を測定し、全階調で正面と斜め方向からの明度差（△Ｌ＊）が最も大きくなる値（△Ｌ＊−Ｍａｘ）を求めたところ、△Ｌ＊−Ｍａｘの値は約２０であった。
【００４１】
次に実施例２に係る液晶表示装置について説明する。実施例２に係る液晶表示装置の液晶表示パネル１００の画素断面図、及び画素平面図をそれぞれ図８、図９に示す。本実施例では、半透過表示型の液晶表示装置に本発明を適用した。すなわち、本実施例の半透過表示型の液晶表示パネル１００では、表示領域１０３に透過表示領域Ａ１と反射表示領域Ａ２との両方が設けられており、かつ、反射表示領域Ａ２には透過表示領域Ａ１と光路を略等しくするために有機絶縁膜からなる絶縁層１５５が形成されている。
【００４２】
複数の突起構造体１５４は透過表示領域Ａ１において絶縁層１５５と同一の層からなる下地１５６上に配置された突起部を含んでいる。すなわち、絶縁層１５５と同一の層からなる下地１５６を一部の突起構造体１５４の下に設けることで、異なる高さの突起構造体１５４を同時に形成した。
【００４３】
また、本実施例では画素領域ＰＸの透過表示領域Ａ１を二つの副画素領域ＰＸＡ、ＰＸＢに分割し、各副画素領域に対応して突起構造体１５４が配置されている。突起構造体１５４は直径１２μｍとし、対向突起の下地１５６は直径１６μｍとした。前述の実施例１の場合と同様に、突起構造体１５４は、アレイ基板１０１および対向基板１０２の基板平面に平行な断面に略円形の形状を有している。
【００４４】
製造方法上で実施例１と異なる点は、アレイ基板１０１側の反射表示領域Ａ２において、透明樹脂層１２３上にＡＩ薄膜からなる反射電極ＲＥを形成する点と、対向基板１０２側の反射表示領域においてカラーフィルター層１２４を形成した後に、有機絶縁層からなる絶縁層１５５、及び突起構造体１５４の下地１５６を同時に形成する点である。
【００４５】
すなわち、図９に示すように下地１５６は、基板平面に平行な断面が台形状となるように形成される。この場合、例えば、有機絶縁膜を露光する工程においてハーフトーン露光により下地１５６のみ露光量を落として、図９に示すように台形状の下地１５６を形成する方法がある。この際に、絶縁層１５５は通常の露光を行うことによって絶縁層１５５と下地１５６とが同時に形成される。下地１５６を上記のような形状とすることによって、下地１５６上に画素電極ＰＥが配置されることがなく、突起構造体１５４は誘電体が積層された構成となる。
【００４６】
この２点を除き、実施例１と同様にして液晶表示パネル１００を試作した。この液晶表示パネル１００の表示特性を評価したところ、△Ｌ＊−Ｍａｘは約２０であった。
【００４７】
次に実施例３に係る液晶表示装置について説明する。実施例３の液晶表示装置に係る液晶表示パネル１００の画素断面図、および、画素平面図をそれぞれ図１０、図１１に示す。ここでは、画素電極ＰＥに電極欠落部ＥＡを設けて画素領域ＰＸを図１０に示したようにサイズの異なる複数の副画素領域ＰＸＡ〜ＰＸＢ４に分割した。
【００４８】
また、対向突起は各副画素領域ＰＸＡ〜ＰＸＢ４に配置され、全ての突起構造体１５４の大きさを直径１２μｍとし、前述の実施例１および実施例２の場合と同様に、突起構造体１５４はアレイ基板１０１および対向基板１０２の基板平面に平行な断面に略円形の形状を有している。
【００４９】
上記の様に電極欠落部ＥＡおよび突起構造体１５４を配置して、図１１に示すように、副画素領域ＰＸＡと副画素領域ＰＸＢ４とで画素電極ＰＥの端部から突起構造体１５４までの距離が互いに異なるようにした。
【００５０】
この点を除き、実施例１と同様のプロセスにより液晶セルを試作したところ、△Ｌ＊−Ｍａｘは約２５あった。
【００５１】
比較例１の液晶表示素子の画素断面図、及び、画素平面図をそれぞれ図１２及び図１３に示す。比較例１では、実施例１と同様に画素領域ＰＸを２つの副画素領域ＰＸＡ、ＰＸＢに分割し、それぞれの副画素領域ＰＸＡ、ＰＸＢに直径１２μｍの突起構造体１５４を配置した。この点を除き、実施例１と同様のプロセスにより液晶表示パネル１００を試作したところ、△Ｌ＊一Ｍａｘは約３０であった。
【００５２】
図１４に上記の実施例１乃至実施例３と比較例１との△Ｌ＊一Ｍａｘの値を示す。実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１では比較例１での値に対し３０％程度改善した。また、実施例１に係る液晶表示パネルを実際に斜め方向から画像の目視評価を行ったところ、比較例１に係る液晶表示パネルを実際に斜め方向から目視評価した場合、白茶けた印象で良好な表示は得られなかった。これに対し実施例１にかかる液晶表示パネルでは白抜けの程度が軽減している事を確認できた。
【００５３】
実施例２および実施例３の場合も実施例１と同様に、比較例１に対して白抜け改善効果を確認した。
【００５４】
すなわち、ＭＶＡモードでは所定の電圧を印加した場合に、負の誘電異方性を有する液晶分子１９０Ａは電極欠落部ＥＡから突起に向かって傾斜することを利用し、突起構造体１５４の高さ、或いは、突起構造体１５４と電極欠落部ＥＡ間の距離が異なる領域を混在させることにより、画素領域ＰＸ内に傾斜角の異なる複数の液晶分子１９０Ａを混在させ、その合成値として擬似的にある階調を表示させることができる。
【００５５】
その結果、階調間での視野角特性の優劣を平均化して緩和させ、全体として中間調表示での白抜けを改善することが可能となる。
【００５６】
また、本発明では異なる高さの突起構造体１５４を形成するための手段として、突起構造体の大きさ、或いは下地の構成を変えている。また、突起構造体１５４と電極欠落部ＥＡとの間の距離も、画素領域ＰＸを複数の異なる大きさの副画素領域に分割することで容易に変えることができる。このため、本発明を実施する上では工程増やプロセス変更の必要は無く、製造コストは変わらない。このように、本発明によれば、広い視野角と良好な表示品位を有する液晶表示装置を安価に提供する事が可能となる。
【００５７】
また、実施例１および実施例３では、隣接する副画素領域において突起構造体１５４の高さ、および画素電極の端部から突起構造体１５４までの距離の少なくとも一方が異なるように、突起構造体１５４および電極欠落部ＥＡが配置されている。このことによって、表示領域１０３内で液晶分子１９０Ａの傾きが同じ領域が偏って配置されることがなく、画面のちらつき等を改善することができる。
【００５８】
したがって、本発明によれば、中間調表示及び白表示をした場合の視野角特性を改善し、広い視野角と良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供することができる。
【００５９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６０】
例えば、実施例１および実施例３における電極欠落部ＥＡと突起構造体１５４との配置を、半透過型の液晶表示装置に適応させても良い。その場合にも、上記の実施例１および実施例３の場合と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルを概略的に示す図。
【図２】図１に示す液晶表示装置の液晶表示パネルの一構成例を説明するための図。
【図３】図１に示す液晶表示装置の液晶表示パネルの一構成例を説明するための断面図。
【図４】ＭＶＡモードの基本原理について説明するための図。
【図５】図４に示した液晶表示パネルの明度の視野角特性を示す図。
【図６】本発明の実施例１に係る液晶表示装置の画素平面の一例を概略的に示す図。
【図７】本発明の実施例１に係る液晶表示装置の画素領域を線Ａ−Ａで切断した断面の一例を概略的に示す図。
【図８】本発明の実施例２に係る液晶表示装置の画素平面の一例を概略的に示す図。
【図９】本発明の実施例２に係る液晶表示装置の画素領域を線Ｂ−Ｂで切断した断面の一例を概略的に示す図。
【図１０】本発明の実施例３に係る液晶表示装置の画素平面の一例を概略的に示す図。
【図１１】本発明の実施例３に係る液晶表示装置の画素領域を線Ｃ−Ｃで切断した断面の一例を概略的に示す図。
【図１２】比較例１に係る液晶表示装置の画素平面の一例を概略的に示す図。
【図１３】比較例１に係る液晶表示装置の画素領域を線Ｄ−Ｄで切断した断面の一例を概略的に示す図。
【図１４】本発明の実施例１、実施例２、実施例３、および比較例１に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの評価結果の一例を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
３２ａ…突起部、１００…液晶表示パネル、１０１…アレイ基板、１０２…対向基板、１２３…絶縁層、１５４…絶縁性構造体、１５４…突起、１５４…対向突起、１５５…段差、１９０…液晶層、１９０Ａ…液晶分子、ＰＥ…画素電極、ＣＥ…対向電極、ＰＸ…画素領域
【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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