(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の基板間に液晶を挟持しており、前記基板の少なくとも一方の基板に画素電極と共通電極と配向膜とが形成され、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加して液晶分子の配列を変化させる液晶表示装置であって、
前記配向膜は、前記画素電極及び前記共通電極の直上に形成された第１配向層と、前記第１配向層以外の部分に形成された第２配向層とからなり、前記第１配向層の初期配向方位と前記第２配向層の初期配向方位とは略９０度異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記配向膜は光反応性材料からなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記画素電極及び前記共通電極は、前記基板の上に形成した凸部の上に形成したことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記画素電極及び前記共通電極の一部あるいは全部は、透明導電体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１配向層と前記第２配向層とが形成された第１の基板と対向する基板にも、前記第１配向層及び第２配向層に対応した略同一の配向層パターンを有する配向膜を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関し、広視野角で高輝度な液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、図面を参照しながら、上記した液晶表示装置の一例について説明する。
【０００３】
（図４）は特開平１０−３０７２９５公報に示す液晶表示装置の画素部の構成を示す断面図である。
【０００４】
従来、横電界印加方式（ＩＰＳ）を用いた表示方式では、縦電界印加方式（ＴＮ）に比べれば非常に広視野角が実現できるものの、明状態表示時（電圧印加時）には、複屈折量の変化によって視角方向によって色付きが変化するという問題、すなわち、液晶の長軸方向の角度から見た場合は青く見え、短軸方向から見ると赤く見える、という色付きの問題があった。
【０００５】
この課題に対して、特開平１０−３０７２９５公報の液晶表示装置では、（図４）に示すように、画素領域内に２つのサブ領域１、サブ領域２における液晶分子２１の初期配向方位が互いに９０度異なっており、電圧印加時には、各々のサブ領域における液晶分子が、配向方向を互いに９０度の関係に保ちながら同一の回転方向に回転するように構成されている。
【０００６】
あるいは、サブ領域１とサブ領域２における液晶分子の初期配向方位とが同じであり、電圧印加時には、各々のサブ領域の液晶分子２１は、各々のサブ領域の液晶分子２１は、配向方位を互いに対称な関係に保ちながら逆の回転方向に回転するように構成されている。
【０００７】
このような構成によれば、サブ領域１とサブ領域２で互いの色付き特性を補償することができるので、視角方向の変化による色付きの少ない、画質の優れた液晶表示装置を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような液晶表示装置の場合、以下のような課題が残されていた。
【０００９】
すなわち、画素部の開口率を向上させるために、電極上の液晶も変調させようとすれば、電極上の部分とそれ以外の画素開口部では変調率が異なるため、各々の部分に固有の色変化特性を有するので、従来例のように単純に初期配向方位を９０度異ならせたり、液晶分子を対称な関係に保ちつつ逆の回転方向に回転させるだけでは、互いの色付き特性を完全に補完することはできない。
【００１０】
この問題は、高精細な表示を得るために、あるいは電極上の液晶を変調させるために、電極間隙を小さくして電極に透明導電体を用いる場合、電極上の開口部が開口部全体に占める割合は非常に高くなり、より重要な課題となる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本願の液晶表示装置は、
（１）少なくとも一対の基板間に液晶を挟持しており、前記基板の少なくとも一方の基板に画素電極と共通電極と配向膜とが形成され、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加して液晶分子の配列を変化させる液晶表示装置であって、前記配向膜は、前記画素電極及び前記共通電極の直上に形成された第１配向層と、前記第１配向層以外の部分に形成された第２配向層とからなる構成とする。
【００１２】
（２）前記第１配向層の初期配向方位と前記第２配向層の初期配向方位とが異なる構成とする。
【００１３】
（３）前記第１配向層の初期配向方位と前記第２配向層の初期配向方位とは略９０度異なる構成とする。
【００１４】
（４）前記共通電極及び前記画素電極の各々の電極間隙を、少なくとも各々の電極幅及び前記基板間隙よりも小さくなるような構成とする。
【００１５】
（５）前記各々の電極間隙が６μｍ以下である構成とする。
【００１６】
（６）前記配向膜は光反応性材料からなる構成とする。
【００１７】
（７）前記画素電極及び前記共通電極は、前記基板の上に形成した凸部の上に形成した構成とする。
【００１８】
（８）前記画素電極及び前記共通電極の一部あるいは全部は、透明導電体からなる構成とする。
【００１９】
（９）前記第１配向層と前記第２配向層とが形成された第１の基板と対向する基板にも、前記第１配向層及び第２配向層に対応した略同一の配向層パターンを有する配向膜を形成した構成とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図である。図２は本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【００２３】
図１及び図２において、１Ａ、１Ｂは透明基板、２は液晶、３は共通電極、４は画素電極、５は画素電極４と接続され映像信号を与える映像信号線、６は走査信号線、７は半導体スイッチ素子、８ａは赤色カラーフィルター材料、８ｂは緑色カラーフィルター材料、８ｃは青色カラーフィルター材料、９Ａは透明基板１Ａの内面に形成した配向膜、９Ｂは透明基板１Ｂの内面に形成した配向膜、１０はブラックマトリックス、である。
【００２４】
ここで、配向膜９Ａは、共通電極３及び画素電極４の上に形成した第１配向層９Ａａとそれ以外の部分に形成した第２配向層９Ａｂとからなる。
【００２５】
以下、図１及び図２を用いてその動作について述べる。
【００２６】
まず、透明基板１Ａ上にＡｌ等からなる導電膜でパターニングされた走査信号線６を形成し、さらに絶縁膜を形成した後、ａ−Ｓｉ等からなる半導体スイッチ素子７、また、Ａｌ等からなる導電膜でパターニングされた映像信号線５を形成する。
【００２７】
本実施例は横電界印加方式であり、共通電極３及び画素電極４を透明導電体であるＩＴＯ膜、あるいはＡｌ等からなる導電膜で櫛形にパターニング形成する。
【００２８】
さらに、透明基板１Ａ、１Ｂには、液晶２の分子の配列を整列させるためにポリイミド等からなる配向膜９Ａ、９Ｂを形成する。透明基板１Ｂは透明基板１Ａに対向して設け、赤色カラーフィルター材料８ａ、緑色カラーフィルター材料８ｂ、青色カラーフィルター材料８ｃ、及びブラックマトリックス１０が所定のパターンに形成されている。
【００２９】
このように作製された透明基板１Ａ、１Ｂは、各々所定の方向に初期配向方位を形成し、周辺部をシール剤で接着した後、液晶２を注入し封止する。
【００３０】
半導体スイッチ素子７は映像信号線５及び走査信号線６から入力される駆動信号によってオン、オフ制御される。そして、半導体スイッチ素子７と接続された画素電極４と、共通電極３との間に印加された電圧によって電界を発生させ、液晶２の配向を変化させて各画素の輝度を制御し、画像を表示する。
【００３１】
しかしながら、共通電極３及び画素電極４の直上の部分では、充分な電界が発生しないため、光を透過せず、開口率を低下させる要因となっていた。
【００３２】
そこで、図１に示すように、共通電極３及び画素電極４の各々の電極間隙ｌは、少なくとも各々の電極幅ｗ及びセルギャップｄよりも小さくしておく（ｌ＜ｄ、ｌ＜ｗ）。
【００３３】
例えば、本実施例では電極間隙ｌ＝６μｍ、電極幅ｗ＝４μｍ、セルギャップｄ＝５μｍとした。このような構成にすれば、横方向の電界のみならず縦方向の電界も発生し、電極の直上の液晶も変調することが可能となる。さらに、電極にＩＴＯ等の透明導電体を用いることによって、電極の直上の部分も光を透過できるようになり開口率を向上することができる。
【００３４】
しかし、共通電極３と画素電極４とで形成される平行電極対の部分と、電極直上の部分とでは変調率が異なるため、同じ電圧を印加した場合、複屈折量が異なるので各々の部分に特有な色変化特性を有することになる。
【００３５】
横電界印加方式では初期配向方位もしきい値特性や応答特性に影響を与えることが知られている（「液晶」第２巻、第４号、１９９８年、３１３ページ）。したがって、透明基板１Ａに形成する配向膜９Ａは、共通電極３及び画素電極４の直上に形成された第１配向層９Ａａと、第１配向層９Ａａ以外の部分に形成された第２配向層９Ａｂとからなる構成とする。そして、第１配向層９Ａａと第２配向層９Ａｂとで初期配向方位を異なるものとすればよい。
【００３６】
まず、第１配向層９Ａａと第２配向層９Ａｂの初期配向方位を以下のように決定する。各々の部分で変調率が略同じになるような初期配向方位を求め、第１配向層９Ａａの初期配向方位とする。そして、第１配向層９Ａａの初期配向方位と９０度をなす角度を第２配向層９Ａｂの初期配向方位とする。
【００３７】
第１配向層９Ａａ、第２配向層９Ａｂの形成方法は以下の通りである。
【００３８】
配向膜には、例えばポリイミド系の光反応性材料を用い、フォトレジストを用いたマスク法で電極の直上に対応したパターンを形成し第１配向層９Ａａとする。同様に、それ以外の部分のパターンを第２配向層９Ａｂとする。偏光光を照射する際、第１配向層９Ａａと第２配向層９Ａｂで偏光角を変えることで初期配向方位を異ならせることができる。
【００３９】
このような構成によって、電極直上の部分とそれ以外の部分、すなわち、第１配向層９Ａａと第２配向層９Ａｂとで互いの色付きを相殺する構成とすることができ、視角方向の変化による色付きの少ない、画質の優れた液晶表示装置を得ることが可能となる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
図３は本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【００４２】
本発明の第２の実施例における液晶表示装置について、以下、図３を用いてその動作について述べる。
【００４３】
本実施例が（実施の形態１）と異なるのは、共通電極３及び画素電極４を、透明基板１Ａの上に形成した凸部の上に形成した点である。
【００４４】
電極の構成をこのようなテーパ形状にすることによっても、電極直上の電界強度を強めて液晶分子の変調を行うことができるので、電極にＩＴＯ等の透明導電体を用いれば、電極直上の部分も光を透過できるようになり開口率を向上することができる。
【００４５】
電極の構成以外、すなわち、第１配向層９Ａａ、第２配向層９Ａｂを形成する等の透明基板１Ａ、１Ｂを作製する工程、パネルを作製する工程、そして画像を表示する動作原理は基本的に（実施の形態１）と同じでよい。
【００４６】
なお、（実施の形態１）及び（実施の形態２）では共通電極３及び画素電極４が形成された透明基板１Ａにのみ第１配向層９Ａａ、第２配向層９Ａｂという配向パターンを形成した例について説明したが、いずれの実施例においても、対向する第２透明基板にも、第１配向層９Ａａ及び第２配向層９Ａｂに対応した略同一の配向層パターンを有する配向膜９Ｂを形成すればより大きな効果を得ることが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による液晶表示装置は、配向膜を電極の直上部分に相当する第１配向層と、それ以外の部分に相当する第２配向層とからなる構成にしているので、電極直上の部分とそれ以外の部分、すなわち、第１配向層と第２配向層とで互いの色付きを相殺する構成とすることができ、視角方向の変化による色付きの少ない、画質の優れた液晶表示装置を得ることができるので工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図
【図２】本発明の第１の実施例における液晶表示装置の構成を示す平面図
【図３】本発明の第２の実施例における液晶表示装置の構成を示す断面図
【図４】従来の液晶表示装置の構成を示す平面図
【符号の説明】
１Ａ  透明基板
１Ｂ  透明基板
２  液晶
３  共通電極
４  画素電極
５  映像信号線
６  走査信号線
７  半導体スイッチ素子
８ａ  赤色カラーフィルター材料
８ｂ  緑色カラーフィルター材料
８ｃ  青色カラーフィルター材料
９Ａａ  第１配向層
９Ａｂ  第２配向層
９Ｂ  配向膜
１０  ブラックマトリックス
【図１】
0004250813.tif 000002
【図２】
0004250813.tif 000003
【図３】
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【図４】
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