(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上に配設された複数の画素と、
該画素を走査すべく前記絶縁性基板上に配設された走査線と、
前記絶縁性基板と該絶縁性基板と対向する対向基板との間に挟持された液晶と、
１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を具備した液晶表示装置であって、
前記１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域は、液晶の配向方向は同一であり、
前記液晶に印加する電圧が異なる領域の境界部において、液晶の配向乱れに伴う光漏れを防止する遮光膜を備え、前記遮光膜は前記絶縁性基板上の配線材料と同一層で形成され、前記画素が、絶縁膜を介して形成され、たがいに電気的に接続された第１の画素電極と第２の画素電極とにより構成され、前記第２の画素電極が、前記第１の画素電極よりも上層に設けられた前記絶縁膜よりもさらに上層に設けられるとともに前記第１の画素電極とは重なり合わない領域を有することにより形成される
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記遮光膜は、走査線と同一層の導電膜で形成され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】
前記遮光膜は、走査線と平行に配設された保持容量配線と一体形成され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４】
前記遮光膜は、ラビング配向処理の方向に応じて、液晶のリバースチルトの配向乱れによる光漏れが発生する位置に形成され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の画素電極と対向基板上の前記液晶と接する面に形成された対向電極との間と、前記第２の画素電極と前記対向電極との間との液晶印加電圧の比が、０．５：１．０〜０．９：１．０の範囲内であ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６】
前記第１の画素電極と前記第２の画素電極は前記絶縁膜にコンタクトホールを形成することにより接続され、前記コンタクトホール部において液晶の配向乱れを防止する遮光膜を備えたことを特徴とする請求項１または５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記コンタクトホール部における液晶の配向乱れを防止する遮光膜は、前記対向基板上のブラックマトリックスにより形成されることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記コンタクトホール部における液晶の配向乱れを防止する遮光膜は、前記絶縁性基板上の不透明膜により形成されることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記絶縁性基板と対向基板の液晶と接する面に設けられ、前記液晶を配向させる配向膜と、
前記絶縁性基板と対向基板の液晶と接する面と反対側の面に設けられた偏光板と、
前記偏光板と前記絶縁性基板および前記対向基板との間に設けられ、ディスコティック液晶の配向状態が固定された光学補償膜と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶の複屈折率Δｎと液晶層の厚さｄとの積が０．３０μｍ≦Δｎ・ｄ≦０．５０μｍの関係を充足することを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
絶縁性基板上に配設された複数の画素と、
該画素を走査すべく前記絶縁性基板上に配設された走査線と、
前記絶縁性基板と該絶縁性基板と対向する対向基板との間に挟持された液晶と、
を備えた液晶表示装置の製造方法であって、
１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なるが、液晶の配向方向は同一である領域を形成する工程と、
前記液晶に印加する電圧が異なる領域の境界部において、液晶の配向乱れに伴う光漏れを防止する遮光膜を前記絶縁性基板上に配線材料と同一層で形成する工程とを備え、
前記１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を形成する工程は、
第１の画素電極を形成する工程と、
前記第１の画素電極よりも上層に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、
前記絶縁膜よりもさらに上層に前記第１の画素電極とは重なり合わない領域を有し、前記第１の画素電極と前記コンタクトホールを介して接続される第２の画素電極を形成する工程とを含む
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記コンタクトホール部において、液晶の配向乱れを防止する遮光膜を形成する工程とをさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の表示品質の向上に関し、とくに視野角の広範囲化による液晶の配向乱れに伴う光漏れ防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の動作モードとしてＴＮ（Twisted Nematic）型が幅広く応用されている。ＴＮ型は階調表示が容易である、開口率を大きくとれるといったメリットを有する一方、視野角を変えたときの透過率変化が大きく、視野角範囲が狭いという問題を有している。このＴＮ型液晶表示装置の視野角範囲が狭いという課題を解決する手法の一つとして、画素内に液晶に印加される電界強度が異なる領域を設ける技術が提案されている。まずこの従来技術について簡単に説明する。図１６に従来の液晶表示装置における複数の画素、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）などが形成された絶縁性基板（以下、アレイ基板と称する）上の１画素の平面図を示し、図１７に図１６におけるＥ−Ｅ断面図を示している。
【０００３】
図１６、図１７において１は第１の画素電極、２は第２の画素電極、３はゲート配線、４はソース配線、５はソース電極、６はドレイン電極、７は半導体膜、９は保持容量配線、１０は第１の画素電極と第２の画素電極とを接続するコンタクトホール、１１は第２の画素電極とドレイン電極とを接続するコンタクトホールである。図１６、図１７に示されるように、従来の液晶表示装置の画素電極は二つの異なった層の第１の画素電極１と第２の画素電極２とを有している。第２の画素電極２は第１の画素電極１よりも上層に設けられた層間絶縁膜１５よりもさらに上層に設けられ、さらに、第２の画素電極２はドレイン電極６とコンタクトホール１１により電気的に接続されると共に、第１の画素電極１ともコンタクトホール１０により電気的に接続されている。このような構造とすることで、第１の画素電極１と第２の画素電極２に同じ電圧を供給した場合においても、液晶に印加する電圧が異なる領域を一つの画素内に形成することが可能となる。この液晶印加電圧を異ならせることで視野角範囲の拡大が可能となる。
【０００４】
また上述の構成とは異なる従来技術として、たとえば日本国特許第２８０９７０１号公報が開示されている。該従来技術公報を図１８、図１９により説明する。図１８、図１９において、図１６、図１７と同じ構成部分については同一符号を付しており、差異について説明する。図１８、図１９において、図１９は図１８におけるＦ−Ｆ断面図を示しており、１２は絶縁性基板、１６は液晶、１７は対向基板、１８はブラックマトリックス、２０は対向電極、２１はアレイ基板側の配向膜、２２は対向基板側の配向膜、２３は画素電極、４０は絶縁膜で覆われていない領域、４１はゲート電極、４２は薄膜トランジスタ、４３は絶縁膜、４４は低抵抗半導体膜、４５は絶縁膜である。図１８および図１９に示すように、１つの画素内において画素電極２３上の絶縁膜４５を除去し、画素電極上に絶縁膜を形成する領域と形成しない領域を設けることで、上述の図１６、図１７の場合と同様に、１つの画素内において液晶印加電圧を異ならせることができ、それによって視野角範囲の拡大が可能となるものである。
【０００５】
ここで、視野角範囲の拡大のメカニズムについて簡単に説明する。図２０にＴＮ型液晶表示装置のノーマリーホワイトモードにおける液晶印加電圧（Ｖ）と透過率（Ｔ）との関係を示す。図２０に示されるように、一般的には、透過率が変化し始める電圧（しきい値電圧Ｖth）と、透過率の変化がほぼ終了する電圧（飽和電圧Ｖsat）との間には１〜２Ｖ程度の差がある。液晶表示装置ではこのＶthとＶsatの間にいくつかの電圧レベルを設けることにより階調表示を行なう。ところが同図に示すようにＴＮ型液晶表示装置では、原理上、視野角を変化させた場合、Ｖ−Ｔ特性（液晶印加電圧−透過率特性）がシフトし透過率が大きく変化する。その結果、視野角範囲が狭い状態となる。ところが、１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を設けた場合、図１６および図１７における第１、第２の画素電極を有する場合を例にとると、それぞれの領域でのＶ−Ｔ特性は第１の画素電極上では図２１（ａ）、第２の画素電極上では図２１（ｂ）のようになり、１画素の平均としては図２１（ｃ）のように図２１（ａ）と（ｂ）の総和となる。そのため、視野角方向が変化しても、図２２に示すように、視野角を変化させた場合の透過率変化が小さくなり、視野角範囲を拡大することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、一つの画素内に液晶印加電圧が異なる領域を設けることで、視野角を拡大することが可能となる。しかしながら、上述したような構成では、１画素内で液晶印加電圧が異なる領域の境界部では液晶層に印加される電圧が異なるため、図１６および図１７における第１、第２の画素電極を有する場合を例にとると、画素電極開口部近傍においては図２３に示すＶａ、Ｖｂ、Ｖｃのような等電位面となり横方向の電界成分が発生する。図２３においては図１６〜図１９と同じ構成部分については同一符号を付している。図２３における第１、第２の画素電極の境界部の横方向の電界により、その部位に位置する液晶分子の配列に乱れが生じ、その結果たとえばノーマリーホワイトモードの液晶表示装置で黒表示を行なった場合、その境界部位で光漏れが発生し、黒表示をさせるための充分な電圧を液晶に印加しても透過率が充分低下せず、コントラストが低下するといった問題を有していた。
【０００７】
また、第１の画素電極１と第２の画素電極２との２層の画素電極によって１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を有する構成において、第１の画素電極と第２の画素電極とを電気的に接続するコンタクトホール１０についても、その段差（ゲート絶縁膜１４、層間絶縁膜１５による段差）が大きいため、ラビングなどによる配向処理が良好に行なわれないことに起因した光漏れが発生し、同様にコントラストを低下させるといった課題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、一つの画素内で、液晶印加電圧が異なる領域を有する構成において、該液晶印加電圧が異なる領域の境界部からの光漏れを防止し、さらに、液晶印加電圧が異なる領域を第１の画素電極と第２の画素電極との２層の画素電極によって構成している場合、該第１の画素電極と第２の画素電極とを電気的に接続するために設けられたコンタクトホール部における光漏れをも低減させることで、視野角を拡大しかつコントラストの高い液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の液晶表示装置は、絶縁性基板上に配設された複数の画素と、該画素を走査すべく前記絶縁性基板上に配設された走査線と、前記絶縁性基板と該絶縁性基板と対向する対向基板との間に挟持された液晶と、１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を具備した液晶表示装置であって、前記液晶に印加する電圧が異なる領域は、液晶の配向方向は同一であり、前記液晶に印加する電圧が異なる領域の境界部において、液晶の配向乱れに伴う光漏れを防止する遮光膜を備え、前記遮光膜は前記絶縁性基板上の配線材料と同一層で形成されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第２の液晶表示装置は、上記第１の液晶表示装置において、前記１画素内に液晶に印加する電圧が異なる領域は、前記画素が、絶縁膜を介して接続された第１の画素電極と第２の画素電極とにより構成され、前記第２の画素電極が、前記第１の画素電極よりも上層に設けられた前記絶縁膜よりもさらに上層に設けられるとともに前記第１の画素電極とは重なり合わない領域を有することにより形成されることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第３の液晶表示装置は、上記第１の液晶表示装置において、前記１画素内に液晶に印加する電圧が異なる領域は、前記画素を構成する画素電極上に絶縁膜を形成し、前記画素電極上の絶縁膜の一部を除去することで形成されることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第４の液晶表示装置は、上記第１、２または３のいずれかの液晶表示装置において、前記遮光膜は、走査線と同一層の導電膜で形成されることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第５の液晶表示装置は、上記第１、２または３のいずれかの液晶表示装置において、前記遮光膜は、走査線と並行に配設された保持容量配線と一体形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第６の液晶表示装置は、上記第１、２、３、４または５のいずれかの液晶表示装置において、前記遮光膜は、ラビング配向処理の方向に応じて、液晶のリバースチルトの配向乱れによる光漏れが発生する位置に形成されることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第７の液晶表示装置は、上記第２の液晶表示装置において、前記第１の画素電極と対向基板上の前記液晶と接する面に形成された対向電極との間と、前記第２の画素電極と前記対向電極との間との液晶印加電圧の比が、０．５：１．０〜０．９：１．０の範囲内であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第８の液晶表示装置は、上記第３の液晶表示装置において、前記絶縁膜の一部を除去された画素電極と対向基板上の前記液晶と接する面に形成された対向電極との間と、前記画素電極上の絶縁膜と前記対向電極との間との液晶印加電圧の比が、０．５：１．０〜０．９：１．０の範囲内であることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第９の液晶表示装置は、上記第２または７の液晶表示装置において、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極は前記絶縁膜にコンタクトホールを形成することにより接続され、前記コンタクトホール部において液晶の配向乱れを防止する遮光膜を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第１０の液晶表示装置は、上記第９の液晶表示装置において、前記コンタクトホール部における液晶の配向乱れを防止する遮光膜は、前記対向基板上のブラックマトリックスにより形成されることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第１１の液晶表示装置は、上記第９の液晶表示装置において、前記コンタクトホール部における液晶の配向乱れを防止する遮光膜は、前記絶縁性基板上の不透明膜により形成されることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第１２の液晶表示装置は、上記第１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１のいずれかの液晶表示装置において、前記絶縁性基板と対向基板の液晶と接する面に設けられ、前記液晶を配向させる配向膜と、前記絶縁性基板と対向基板の液晶と接する面と反対側の面に設けられた偏光板と、前記偏光板と前記絶縁性基板および前記対向基板との間に設けられ、ディスコティック液晶の配向状態が固定された光学補償膜とをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第１３の液晶表示装置は、上記第１２の液晶表示装置において、前記液晶の複屈折率Δｎと液晶層の厚さｄとの積が０．３０μｍ≦Δｎ・ｄ≦０．５０μｍの関係を充足することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第１の液晶表示装置の製造方法は、絶縁性基板上に配設された複数の画素と、該画素を走査すべく前記絶縁性基板上に配設された走査線と、前記絶縁性基板と該絶縁性基板と対向する対向基板との間に挟持された液晶とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なるが、液晶の配向方向は同一である領域を形成する工程と、前記液晶に印加する電圧が異なる領域の境界部において、液晶の配向乱れに伴う光漏れを防止する遮光膜を前記絶縁性基板上に配線材料と同一層で形成する工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の第２の液晶表示装置の製造方法は、上記第１の液晶表示装置の製造方法において、前記１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を形成する工程は、第１の画素電極を形成する工程と、前記第１の画素電極よりも上層に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記絶縁膜よりもさらに上層に前記第１の画素電極とは重なり合わない領域を有し、前記第１の画素電極と前記コンタクトホールを介して接続される第２の画素電極を形成する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第３の液晶表示装置の製造方法は、上記第１の液晶表示装置の製造方法において、前記１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を形成する工程は、画素電極を形成する工程と、前記画素電極よりも上層に絶縁膜を形成する工程と、前記画素電極上の絶縁膜の一部を除去する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第４の液晶表示装置の製造方法は、上記第２の液晶表示装置の製造方法において、前記コンタクトホール部において、液晶の配向乱れを防止する遮光膜を形成する工程とをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置を表す図であり、図1は１画素の平面図、図２は図１におけるアレイ基板側のＡ−Ａ断面図、図３は図１における液晶表示装置のＡ−Ａ断面図を示す。図１において１は第１の画素電極、２は第２の画素電極、３は画素を走査する走査線（以下、ゲート配線と称する）、４はソース配線、５はソース電極、６はドレイン電極、７は半導体膜、８は遮光膜、９は保持容量配線、１０は第１の画素電極と第２の画素電極とを接続するコンタクトホール、１１は第２の画素電極とドレイン電極とを接続するコンタクトホール、１２は絶縁性基板、１３は層間絶縁膜、１４はゲート絶縁膜、１５は層間絶縁膜、１６は液晶、１７は対向基板、１８はブラックマトリックス、１９はカラーフィルター色材、２０は対向電極、２１はアレイ基板側の配向膜、２２は対向基板側の配向膜、３４はアレイ基板側の配向膜２１のラビング方向である。
【００２７】
図１は１画素の平面図を示しているが、まずその製造工程について図２を参照しながら説明する。まず絶縁性基板１上にたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などからなる透明導電膜をスパッタにより成膜し、パターニングすることにより第１の画素電極１を形成する。つぎにＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより層間絶縁膜１３を成膜する。そののち、たとえばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏや、これらに他の物質を添加した合金、またはこれらの積層膜などからなるゲート電極を含むゲート配線３、保持容量配線９となる導電膜を、写真製版およびエッチングによってパターニングすることで形成する。この際、本実施の形態においては、第１の導電膜と後述する第２の導電膜とからなる液晶印加電圧が異なる領域の境界部に形成する遮光膜８もゲート配線と同一層の導電膜で形成する。ここで、遮光膜８は電気的にフローティングの状態である。
【００２８】
つぎにＣＶＤ法などによりゲート絶縁膜１４を成膜し、さらに半導体膜７を成膜、パターニングすることでたとえばｉ型半導体膜およびｎ型半導体膜などからなる半導体膜７を形成する。そののち、たとえばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏや、これらに他の物質を添加した合金などからなる導電膜、または異種の導電膜を積層したもの、あるいは膜厚方向に組成が異なるものなどをスパッタして成膜し、パターニングすることにより、ソース配線４、ソース電極５、ドレイン電極６を形成する。このソース電極、ドレイン電極のパターン形成後にたとえば当該ソース電極、ドレイン電極をマスクとしてエッチングすることにより、ＴＦＴのチャネル部の半導体膜の一部（たとえばｎ型半導体膜とｉ型半導体膜の一部）を除去してＴＦＴを形成する。さらにＣＶＤ法などにより層間絶縁膜１５を成膜後、後述する第２の画素電極２とドレイン電極６とを接続するコンタクトホール１１、および第１の画素電極１と第２の画素電極２とを接続するコンタクトホール１０を形成する。そして最後にたとえばＩＴＯなどの透明導電膜である第２の画素電極をスパッタによって成膜しパターニングすることで第２の画素電極２を形成し、アレイ基板が形成される。
【００２９】
上記構成とすることにより、１画素内における液晶印加電圧が異なる領域の境界部における横電界による光漏れを防止し、コントラストの高い液晶表示装置を得ることができる。また、ラビングなどの配向処理の方向によって光漏れ発生領域が特定されることがあるため、その場合光漏れが顕著な領域のみに遮光膜を配置すればよい。本実施の形態においては、液晶表示装置の視野角方向が６時方向（紙面から紙面の手前下方に向かう方向）の時、ラビングの方向としては図１中に示したように画素に対して左上から右下に向かう方向となるため、該ラビング方向の場合にリバースチルトとなり光漏れが発生しやすいラビング方向の上流側における液晶印加電圧が異なる領域の境界部にのみ遮光膜８を形成している。しかしながら、ラビングなどの配向処理に伴う光漏れを防止する液晶印加電圧が異なる領域の境界部のみならず、その他要因による光漏れを防止する境界領域に遮光膜を設けてもよいことはいうまでもない。
【００３０】
また、本実施の形態においては遮光膜８をゲート配線３、保持容量配線９と同一の層で形成したが、ソース配線４と同一の層で形成してもよく、このゲート配線３またはソース配線４と同一の層で形成する場合は製造工程が簡略化されるが、ゲート配線またはソース配線とは異なる層の導電膜で遮光膜８を形成した場合においても、遮光が可能な不透明膜であれば同様の効果を奏する。
【００３１】
さらに、本実施の形態においては遮光膜８を図１に示すように２つの領域に分けて形成した例について示しているが、ラビングなどの配向処理の方向によって光漏れが発生する領域に略Ｌ字形状で一体に形成してもよい。
【００３２】
図３は図１のＡ−Ａ断面における、アレイ基板と対向基板とを重ね合わせた状態における断面図である。図３に示されているように、第２の画素電極２を形成後、該第２の画素電極２の上にアレイ基板側の配向膜２１を塗布する。同様に、対向基板側にも対向基板１７の液晶と接する側にブラックマトリックス１８、カラーフィルター色材１９、対向電極２０を形成後、該対向電極２０上に対向基板側の配向膜２２を塗布し、液晶がほぼ９０°ねじれるように配向膜２１、２２をたとえばラビング法によって配向処理する。そののち、液晶１６を挟持し、アレイ基板、対向基板の液晶と接する面と反対側の面に少なくともそれぞれ１枚ずつ偏光板（図示せず）を、お互いの透過軸がほぼ９０°となるように貼り付けて、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置が完成する。
【００３３】
ここで、第１の画素電極と第２の画素電極とを接続するコンタクトホール１０部における、コンタクトホールの段差（層間絶縁膜１３、１５、ゲート絶縁膜１４による段差）が大きいため、ラビングなどによる配向処理が良好に行なわれないことに起因した光漏れを遮光するため、対向基板１７上のブラックマトリクス１８およびそれによる遮光領域１８ａと重なり合う位置にコンタクトホール１０を配置している。該配向処理が良好に行なわれないことに起因した光漏れを遮光する遮光膜を対向基板１７上のブラックマトリックスで形成することで、製造工程を付加することなく、製造工程の簡略化が可能となる。この際、開口率の観点からコンタクトホール部１０は図1に示すように１画素の四隅近傍のいずれか、または少なくとも１画素の４辺の近傍に配置することが好ましい。このような構成とすることで、ラビングなどの配向処理が良好に行なわれないことに起因した、第１の画素電極と第２の画素電極とを接続するコンタクトホール部１０における光漏れをも防止することができ、コントラストの高い液晶表示装置を得ることができる。
【００３４】
また、本実施の形態には、遮光膜８による、第１の画素電極と第２の画素電極による液晶印加電圧が異なる領域の境界部からの光漏れの遮光と、ブラックマトリックス１８によるコンタクトホール部１０からの光漏れの遮光を併せて示したが、これらの技術は必ずしも組み合わせて使用する必要は無く、それぞれを独立に実施してもよい。
【００３５】
実施の形態２
本発明の第２の実施の形態を図４、図５により説明する。図４は本発明の第２の実施の形態における液晶表示装置の１画素の平面図であり、図５は図４におけるアレイ基板側のＢ−Ｂ断面図を示したものである。図４、図５において、図１〜図３と同じ構成部分については同一符号を付しており、差異について説明する。図４、図５は、第１の実施の形態とは異なり、画素電極を複数層設けず、画素電極上の絶縁膜の有無による段差を利用して、１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を形成している。
【００３６】
本実施の形態における製造工程について説明する。まず、絶縁性基板１２上にたとえばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏや、これらに他の物質を添加した合金、またはこれらの積層膜などからなるゲート配線３、保持容量配線９、遮光膜８となる導電膜を形成する。ここで、遮光膜８は電気的にフローティングの状態である。つぎにゲート絶縁膜１４、たとえばｉ型半導体膜およびｎ型半導体膜などからなる半導体膜７を形成し、パターニングする。そののちたとえばＩＴＯなどの透明導電膜からなる画素電極２３を形成する。そして、たとえばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏや、これらに他の物質を添加した合金などからなる導電膜、または異種の導電膜を積層したもの、あるいは膜厚方向に組成が異なるものなどをスパッタして成膜し、パターニングすることにより、ソース配線４、ソース電極５、ドレイン電極６を形成する。このソース電極、ドレイン電極のパターン形成後にたとえば当該ソース電極、ドレイン電極をマスクとしてエッチングすることにより、ＴＦＴのチャネル部の半導体膜の一部（たとえばｎ型半導体膜とｉ型半導体膜の一部）を除去してＴＦＴを形成する。そののち、絶縁膜２４を堆積後、パターニングする。この際、前記画素電極２３上の絶縁膜の一部を除去する構成とする。
【００３７】
上述したような構成とすることで、１層の画素電極上での絶縁膜の有無による段差によって、１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を設けた構成においても、第１の実施の形態と同様にラビングなどの配向処理に伴う光漏れを防止することができる。しかしながら、第１の実施の形態と同様にラビングなどの配向処理に伴う光漏れを防止する液晶印加電圧が異なる領域の境界部のみならず、その他要因による光漏れを防止する領域に遮光膜を設けてもよいことはいうまでもない。
【００３８】
また、本実施の形態においては遮光膜８をゲート配線３、保持容量配線９と同一の層で形成したが、ソース配線４と同一の層で形成してもよく、このゲート配線３またはソース配線４と同一の層で形成する場合は製造工程が簡略化されるが、上記ゲート配線またはソース配線とは異なる層の導電膜で遮光膜８を形成した場合においても、遮光が可能な不透明膜であれば同様の効果を奏する。
【００３９】
実施の形態３
本発明の第３の実施の形態を図６により説明する。図６は本発明の第３の実施の形態における液晶表示装置の１画素の平面図である。図６において、図１〜図５と同じ構成部分については同一符号を付しており、差異について説明する。図６において、２５は保持容量配線９と接続された遮光膜である。本実施の形態においては、保持容量配線９と第１の実施の形態における遮光膜８とを一体形成することで、光漏れを防止する遮光膜２５を形成するものである。本実施の形態の製造工程は、第１の実施の形態におけるものと同等であるので、説明を省略し、図６におけるＣ−Ｃ断面図についても図２および図３と同等であるので、説明を省略する。
【００４０】
上記構成とすることで、第１の実施の形態と同様の効果を奏すると共に、製造工程が簡略化され、保持容量配線と画素電極との間で形成される保持容量を充分確保することが可能となり、さらに１画素内の光透過部面積の減少を抑え、開口率の減少を伴わずに視野角を改善することができる。
【００４１】
実施の形態４
本発明の第４の実施の形態を図７、図８により説明する。図７は本発明の第４の実施の形態における液晶表示装置の１画素の平面図であり、図８は図７におけるアレイ基板側のＤ−Ｄ断面図である。図７、図８において、図１〜図６と同じ構成部分については同一符号を付しており、差異について説明する。図７、図８において、２６はコンタクトホール部の遮光膜である。本実施の形態は、第１の実施の形態とは異なり、コンタクトホール部の遮光膜を、アレイ基板側の不透明膜で形成している。
【００４２】
図７は１画素の平面図を示しているが、まずその製造工程について図８を参照しながら説明する。まず絶縁性基板１上にたとえばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏや、これらに他の物質を添加した合金、またはこれらの積層膜などからなるゲート配線３、保持容量配線９、遮光膜８、コンタクトホール部の遮光膜２６を、写真製版およびエッチングによってパターニングすることで形成する。この際、第１の画素電極と後述する第２の画素電極による液晶印加電圧が異なる領域の境界部に遮光膜８を、さらに第１の画素電極と第２の画素電極とを接続するコンタクトホール部に遮光膜２６を形成する。つぎに、たとえばＩＴＯなどからなる透明導電膜をスパッタにより成膜し、パターニングすることにより第１の画素電極１を形成する。つぎに、ＣＶＤ法などによりゲート絶縁膜１４を成膜し、さらに半導体膜７を成膜、パターニングすることでたとえばｉ型半導体膜およびｎ型半導体膜などからなる半導体膜７を形成する。
【００４３】
そののち、たとえばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏや、これらに他の物質を添加した合金などからなる導電膜、または異種の導電膜を積層したもの、あるいは膜厚方向に組成が異なるものなどをスパッタして成膜し、パターニングすることにより、ソース配線４、ソース電極５、ドレイン電極６を形成する。このソース電極、ドレイン電極のパターン形成後にたとえば当該ソース電極、ドレイン電極をマスクとしてエッチングすることにより、ＴＦＴのチャネル部の半導体膜の一部（たとえばｎ型半導体膜とｉ型半導体膜の一部）を除去してＴＦＴを形成する。さらに層間絶縁膜１５を成膜後、画素電極２とドレイン電極６とを接続するコンタクトホール１１、および第１の画素電極１と第２の画素電極２とを接続するコンタクトホール１０を形成する。そして最後にたとえばＩＴＯなどの透明導電膜である第２の画素電極をスパッタによって成膜しパターニングすることで第２の画素電極２を形成し、アレイ基板が形成される。
【００４４】
ここで、遮光膜８は第１および第２の実施の形態とは異なり、第１の画素電極１と電気的に接続されており、遮光膜８の配置位置に関しては第１の実施の形態と同様である。上記のような構成とすることで、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、コンタクトホール部の遮光膜２６をゲート配線３と同一の導電膜で形成する例について示しているが、ソース配線４と同一の層で形成してもよく、このゲート配線３またはソース配線４と同一の層で形成する場合は製造工程が簡略化されるが、上記ゲート配線またはソース配線とは異なる層の導電膜でたとえば第２の画素電極２よりもさらに上層にコンタクトホール部の遮光膜２６を形成した場合などにおいても、遮光が可能な不透明膜であれば同様の効果を奏する。
【００４６】
さらに、本実施の形態には、遮光膜８による、第１の画素電極と第２の画素電極による液晶印加電圧が異なる領域の境界部からの光漏れの遮光と、遮光膜２６によるコンタクトホール１０からの光漏れの遮光を併せて示したが、これらの技術は必ずしも組み合わせて使用する必要は無く、それぞれを独立に実施してもよい。
【００４７】
以上、本発明を第１〜第４の実施の形態に基づいて説明したが、第１の画素電極と第２の画素電極との間に形成する絶縁膜の厚さは、通常ＴＮモードに用いられる液晶の誘電率異方性および絶縁膜材料の誘電率、さらに第２の画素電極上に形成される絶縁膜の厚さ、誘電率の関係により変化するが、第１の画素電極と液晶を介して対向する対向電極との間、および第２の画素電極と液晶を介して対向する対向電極との間で液晶に印加される電圧の電圧比で表すこともできる。第１の画素電極と対向基板上の対向電極との間と、第２の画素電極と前記対向電極との間とにおける液晶印加電圧の比は０．５：１．０より小さいとコントラストの低下が生じてしまい、逆に０．９：１．０よりも大きいと充分な視野角の改善が得られないため、前記電圧比は０．５：１．０〜０．９：１．０の範囲内にあることが好ましい。なお、第２の実施の形態における図４の場合のように、画素電極上の絶縁膜を一部除去することによって、１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を設けている場合は、絶縁膜を一部除去された画素電極と対向電極との間と、画素電極上の絶縁膜と対向電極との間とにおける液晶印加電圧の比を上記０．５：１．０〜０．９：１．０の範囲内にすることが好ましい。
【００４８】
また、本発明は上記第１〜第４のそれぞれの実施の形態における層構成および材料構成に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であるのはいうまでもない。
【００４９】
また、上記第１〜第４の実施の形態においては、液晶に印加する電圧が異なる領域を具備する例として２つ形成する場合について示しているが、たとえば３つ以上の領域を形成してもよく、その場合にもラビングなどの配向処理に伴う光漏れを防止する位置に遮光膜を形成することで、同様の効果を奏することができる。
【００５０】
さらに、上記第１〜第４の実施の形態においては、ＴＮ型液晶を用いた表示装置についての説明を行なっているが、それに限定されることなく、フィールドシーケンシャルなどのあらゆる液晶を用いた表示装置に適用可能である。
【００５１】
実施の形態５
本発明の第５の実施の形態を図９〜図１５により説明する。図９は本発明の第５の実施の形態における液晶表示装置の構成図であり、図１０は光学補償膜のリタデーションと測定角度との関係を示す図、図１１はディスコティック液晶分子の半径方向と厚み方向の屈折率を示す図、図１２（ａ）は光学補償膜を構成する基材とディスコティック液晶分子の関係を示す図、同図（ｂ）は光学補償膜の面内および法線方向の屈折率を示す図、図１３は本発明の実施の形態における液晶表示装置の表示面正面での相対透過率と上下方向の視野角との関係を示す図、図１４は１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を有し、かつ光学補償膜を配設していない液晶表示装置の表示面正面での相対透過率と上下方向の視野角との関係を示す図、図１５は光学補償膜を配設し、かつ１画素内に液晶に印加する電圧が異なる領域を有していない液晶表示装置の表示面正面での相対透過率と上下方向の視野角との関係を示す図である。
【００５２】
図９において、２７はアレイ基板側の偏光板、２８は対向基板側の偏光板、２９はアレイ基板側の光学補償膜、３０は対向基板側の光学補償膜、３１はアレイ基板、３２は対向基板、３３は液晶、３４はアレイ基板３１のラビング方向、３５は対向基板３２のラビング方向、３６はバックライトである。２７ａ、２８ａは偏光板２７、２８の透過軸方向を示し、２９ａ、３０ａはディスコティック液晶の傾斜方向を示している。アレイ基板３１上の画素を駆動するための駆動回路は図示を省略している。
【００５３】
光学補償膜２９および３０は、ディスコティック液晶の配向状態が固定化された光学補償膜である。この光学補償膜の具体的な構成については、たとえば特開平８−５０２０４号公報、特開平８−５０２７０号公報、特開平８−９５０３０号公報、特開平８−９５０３４号公報、特開平８−５５２４号公報に開示されている。この光学補償膜２９および３０は、ディスコティック液晶を厚さ方向でダイレクター（液晶分子の傾斜方向）の角度が連続的に変化したハイブリッド配向をしていると考えられている。
【００５４】
このため、図１０の光学補償膜のリタデーションＲｅと測定角度との関係図に示されるように、あらゆる方向に対して、リタデーションの絶対値がゼロではない、最小値（数ｎｍ程度）を有し、その測定角度が前記光学補償膜の法線方向から５〜５０°傾斜しているものである。ここで、測定角度とは光学補償膜の平面に対して法線方向を０°とし、該法線方向からの任意の方向における角度を示している。上記測定角度の範囲５〜５０°はディスコティック液晶の傾斜方向が連続的に変化した配向を持つ光学補償膜が有すると予想される範囲であり、この範囲外となってしまうと、黒表示時における充分な光学補償が行なわれず、視野角改善効果が低下してしまう。
【００５５】
ディスコティック液晶は屈折率の異方性が負であり、すなわち図１１に模式的に示すように、ディスコティック液晶分子３７の半径方向ｒの屈折率ｎｒと厚み方向ｄの屈折率ｎｄはｎｒ＞ｎｄの関係にある。このため光学補償膜全体としては、図１２（ａ）に示すように基材３８に対してディスコティック液晶分子３７の傾斜方向をｘとしたとき、図１２（ｂ）に示すｘ、ｙ、ｚ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとすると、光学補償膜３９面内の屈折率ｎｘ、ｎｙと厚み方向の屈折率ｎｚは、上記光学補償膜の機能を果たすために、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係にある。このダイレクターの傾斜方向をフィルム面に投影した方向は図９の光学補償膜２９および３０上に示した矢印の通りである。
【００５６】
また、液晶３３の複屈折率Δｎと液晶層の厚さｄとの積Δｎ・ｄ（リタデーション）はΔｎ・ｄが小さいと白表示時の輝度低下によりコントラストが低下し、Δｎ・ｄが大きいとコントラストは改良されるものの、応答速度が遅くかつ視野角も狭くなってしまうため、０．３０μｍ≦Δｎ・ｄ≦０．５０μｍの関係を充足することが望ましい。さらに好ましくは、０．３４μｍ≦Δｎ・ｄ≦０．４２μｍであることが望ましい。
【００５７】
つぎに、本実施の形態における液晶表示装置の製造方法について図９を用いて説明する。まず、複数の画素を配設したアレイ基板３１および対向電極（図示せず）を形成した対向基板３２の液晶３３と接する面側に配向膜を塗布し、２００℃で３０分間熱処理を行なった。つぎに、それぞれの配向膜を液晶の配向方向が略９０度となるように（アレイ基板のラビング方向３４と対向基板のラビング方向３５が略９０°となるように）ラビング処理をする。ここで、液晶の配向方向が略９０°となる（液晶のツイスト角が略９０°となる）とは、上下基板に挟持された液晶のねじれ角度が７０〜１００°の範囲であることを意味する。液晶のねじれ角度が７０〜１００°の範囲外であると、ノーマリーホワイトモードにおいて良好な白表示が得られず、上記範囲内であればノーマリーホワイトモードの液晶表示装置として良好な液晶印加電圧−透過率特性が得られる。
【００５８】
また、液晶のプレチルト角は３〜９°であることが好ましい。プレチルト角が３°よりも小さくなると画素の有効表示部分に配向異常領域が発生しやすく、表示品質の低下をもたらす。一方、プレチルト角が９°よりも大きくなると白表示状態での透過率が低下することにより、表示輝度の低下が起こり、コントラストが低下する。
【００５９】
そののち、液晶の厚みがたとえば４．３μｍとなるように一方の基板にプラスチックビーズなどからなるスペーサーを散布し、アレイ基板３１および対向基板３２を重ね合わせる。このとき周囲の一部を除いてシール材で囲み、真空注入法により液晶３３を注入した後に封止する。注入した液晶３３は複屈折率Δｎ＝０．０８９のものを用いた。つぎにアレイ基板３１および対向基板３２の液晶３３と接する面の反対側のそれぞれにラビング方向３４、３５とディスコティック液晶の傾斜方向がそれぞれ一致するようにアレイ基板側の光学補償膜２９および対向基板側の光学補償膜３０が取り付けられたアレイ基板側の偏光板２７および対向基板側の偏光板２８を貼り付ける。ここで、アレイ基板側の偏光板２７および対向基板側の偏光板２８との間の透過軸は略９０°である。アレイ基板側の偏光板２７および対向基板側の偏光板２８の透過軸が９０°からのずれが大きいと、黒表示時の透過光量が増大し、表示が白っぽくなる、コントラストが低下するなどの不都合が生じてしまうため、透過軸を略９０°（直交）とすることで、黒表示時の透過光量を小さくし、コントラストを向上させることができる。そののち、図示せぬ駆動回路を実装し、バックライトと組み合わせてノーマリーホワイトモードの液晶表示装置を完成させる。
【００６０】
上記した構成とすることで、図１３に示すように（図中の各曲線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは角度０において上から相対透過率が１００％、７５％、５０％、２５％、および０％（黒表示）となる電圧を印加したときの関係を示す）下方向の中間調の相対透過率は−５０度程度まで交差しておらず、これによりこの角度程度まで反転が発生していないことが分かる。
【００６１】
図１４は、１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を有し、光学補償膜を配設していない液晶表示装置の表示面正面での相対透過率と上下方向の視野角との関係を示す図であり、図中の各曲線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは角度０において上から相対透過率が１００％、７５％、５０％、２５％、および０％（黒表示）となる電圧を印加したときの関係を示している。図１４から分かるように１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を有し、上記光学補償膜を配設しない場合は−２５度程度まで、各相対輝度曲線は交差しておらず、この角度まで反転していないことが示される。このことより、光学補償膜を付加することによって、階調反転が起こる角度が明らかに下方向に広くなっているのが確認される。
【００６２】
図１５は光学補償膜を配設し、かつ１画素内に液晶に印加する電圧が異なる領域を有していない液晶表示装置の表示面正面での相対透過率と上下方向の視野角との関係を示す図であり、図中の各曲線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは角度０において上から相対透過率が１００％、７５％、５０％、２５％、および０％（黒表示）となる電圧を印加したときの関係を示している。図１５から分かるように光学補償膜を配設し、かつ１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を有さない場合は−４５度程度まで、各相対輝度曲線は交差しておらず、この角度まで反転していないことが示される。このことより、１画素内に液晶印加電圧が異なる領域を有することによって、階調反転が起こる角度が下方向に広くなっているのが確認される。
【００６３】
このような結果が得られた理由は、つぎのように判断される。液晶と光学補償膜を組み合わせることにより光学補償が実行されるが、黒あるいは中間調を表示した状態の液晶表示装置を斜め方向から見た場合に、この組み合わせによっては光学補償できないリタデーションが存在する。しかしながら、１つの画素内に液晶印加電圧が異なる領域を設けることにより、階調輝度特性（相対透過率特性）の傾きを緩和させる効果が加わり、階調反転が起こる角度を下方向に広くすることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態における液晶表示装置としては、上記第１〜第４の実施の形態における構成を、種々組み合わせて適用することで、下方向の広視野角化が可能となるとともに、１画素内の液晶印加電圧が異なる領域の境界部からの光漏れ、第１の画素電極と第２の画素電極とを接続するコンタクトホール部における光漏れをも防止し、コントラストを向上させることができる。
【００６５】
以上、本実施の形態においては、光学補償膜を用いた視野角改善について説明したが、本実施の形態における膜構成および材料構成に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００６６】
【発明の効果】
本発明の第１の液晶表示装置は、絶縁性基板上に配設された複数の画素と、該画素を走査すべく前記絶縁性基板上に配設された走査線と、前記絶縁性基板と該絶縁性基板と対向する対向基板との間に挟持された液晶と、１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を具備した液晶表示装置であって、前記液晶に印加する電圧が異なる領域は、液晶の配向方向は同一であり、前記液晶に印加する電圧が異なる領域の境界部において、液晶の配向乱れに伴う光漏れを防止する遮光膜を備えているので、視野角の広範囲化とともに、コントラストを向上させることができる。
【００６７】
本発明の第２の液晶表示装置は、上記第１の液晶表示装置において、前記１画素内に液晶に印加する電圧が異なる領域は、前記画素が、絶縁膜を介して接続された第１の画素電極と第２の画素電極とにより構成され、前記第２の画素電極が、前記第１の画素電極よりも上層に設けられた前記絶縁膜よりもさらに上層に設けられるとともに前記第１の画素電極とは重なり合わない領域を有することにより形成されているので、視野角の広範囲化とともに、コントラストを向上させることができる。
【００６８】
本発明の第３の液晶表示装置は、上記第１の液晶表示装置において、前記１画素内に液晶に印加する電圧が異なる領域は、前記画素を構成する画素電極上に絶縁膜を形成し、前記画素電極上の絶縁膜の一部を除去することで形成されているので、視野角の広範囲化とともに、コントラストを向上させることができる。
【００６９】
本発明の第４の液晶表示装置は、上記第１、２または３のいずれかの液晶表示装置において、前記遮光膜は、走査線と同一層の導電膜で形成されているので、視野角の広範囲化およびコントラストの向上とともに、製造工程を簡略化することができる。
【００７０】
本発明の第５の液晶表示装置は、上記第１、２または３のいずれかの液晶表示装置において、前記遮光膜は、走査線と並行に配設された保持容量配線と一体形成されているので、視野角の広範囲化およびコントラストの向上とともに、製造工程の簡略化、高開口率化および保持容量を充分に確保することができる。
【００７１】
本発明の第６の液晶表示装置は、上記第１、２、３、４または５のいずれかの液晶表示装置において、前記遮光膜は、ラビング配向処理の方向に応じて液晶のリバースチルトの配向乱れによる光漏れが発生する位置に形成されているので、視野角の広範囲化とともに、配向処理に伴う配向乱れによる光漏れを防止し、コントラストを向上させることができる。
【００７２】
本発明の第７の液晶表示装置は、上記第２の液晶表示装置において、前記第１の画素電極と対向基板上の前記液晶と接する面に形成された対向電極との間と、前記第２の画素電極と前記対向電極との間との液晶印加電圧の比が、０．５：１．０〜０．９：１．０の範囲内であるので、視野角の広範囲化とともに、コントラストを向上させることができる。
【００７３】
本発明の第８の液晶表示装置は、上記第３の液晶表示装置において、前記絶縁膜の一部を除去された画素電極と対向基板上の前記液晶と接する面に形成された対向電極との間と、前記画素電極上の絶縁膜と前記対向電極との間との液晶印加電圧の比が、０．５：１．０〜０．９：１．０の範囲内であるので、視野角のさらなる広範囲化とともに、コントラストをより向上させることができる。
【００７４】
本発明の第９の液晶表示装置は、上記第２または７の液晶表示装置において、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極は前記絶縁膜にコンタクトホールを形成することにより接続され、前記コンタクトホール部において液晶の配向乱れを防止する遮光膜を備えているので、視野角の広範囲化とともに、配向処理に伴う配向乱れによる光漏れを防止し、コントラストをより向上させることができる。
【００７５】
本発明の第１０の液晶表示装置は、上記第９の液晶表示装置において、前記コンタクトホール部における液晶の配向乱れを防止する遮光膜は、前記対向基板上のブラックマトリックスにより形成されているので、視野角の広範囲化およびコントラストの向上とともに、製造工程の簡略化が可能となる。
【００７６】
本発明の第１１の液晶表示装置は、上記第９の液晶表示装置において、前記コンタクトホール部における液晶の配向乱れを防止する遮光膜は、前記絶縁性基板上の不透明膜により形成されているので、視野角の広範囲化とともに、コントラストを向上させることができる。
【００７７】
本発明の第１２の液晶表示装置は、上記第１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１のいずれかの液晶表示装置において、前記絶縁性基板と対向基板の液晶と接する面に設けられ、前記液晶を配向させる配向膜と、前記絶縁性基板と対向基板の液晶と接する面と反対側の面に設けられた偏光板と、前記偏光板と前記絶縁性基板および前記対向基板との間に設けられ、ディスコティック液晶の配向状態が固定された光学補償膜とをさらに備えているので、さらなる視野角の広範囲化とともに、コントラストを向上させることができる。
【００７８】
本発明の第１３の液晶表示装置は、上記第１２の液晶表示装置において、前記液晶の複屈折率Δｎと液晶層の厚さｄとの積が０．３０μｍ≦Δｎ・ｄ≦０．５０μｍの関係を充足しているので、さらなる視野角の広範囲化とともに、コントラストをより向上させることができる。
【００７９】
本発明の第１の液晶表示装置の製造方法は、絶縁性基板上に配設された複数の画素と、該画素を走査すべく前記絶縁性基板上に配設された走査線と、前記絶縁性基板と該絶縁性基板と対向する対向基板との間に挟持された液晶とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なるが、液晶の配向方向は同一である領域を形成する工程と、前記液晶に印加する電圧が異なる領域の境界部において、液晶の配向乱れに伴う光漏れを防止する遮光膜を前記絶縁性基板上に配線材料と同一層で形成する工程とを備えているので、視野角が広範囲化され、コントラストを向上した液晶表示装置を得ることができる。
【００８０】
本発明の第２の液晶表示装置の製造方法は、上記第１の液晶表示装置の製造方法において、前記１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を形成する工程は、第１の画素電極を形成する工程と、前記第１の画素電極よりも上層に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記絶縁膜よりもさらに上層に前記第１の画素電極とは重なり合わない領域を有し、前記第１の画素電極と前記コンタクトホールを介して接続される第２の画素電極を形成する工程とを含んでいるので、視野角が広範囲化され、コントラストを向上した液晶表示装置を得ることができる。
【００８１】
本発明の第３の液晶表示装置の製造方法は、上記第１の液晶表示装置の製造方法において、前記１画素内に前記液晶に印加する電圧が異なる領域を形成する工程は、画素電極を形成する工程と、前記画素電極よりも上層に絶縁膜を形成する工程と、前記画素電極上の絶縁膜の一部を除去する工程とを含んでいるので、視野角が広範囲化され、コントラストを向上した液晶表示装置を得ることができる。
【００８２】
本発明の第４の液晶表示装置の製造方法は、上記第２の液晶表示装置の製造方法において、前記コンタクトホール部において、液晶の配向乱れを防止する遮光膜を形成する工程とをさらに備えているので、視野角が広範囲化され、コントラストをより向上した液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置の１画素の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における図１のアレイ基板側のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における図１の液晶表示装置のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における液晶表示装置の１画素の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における図４のアレイ基板側のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態における液晶表示装置の１画素の平面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態における液晶表示装置の１画素の平面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における図７のアレイ基板側のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態における光学補償膜のリタデーションと測定角度との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態におけるディスコティック液晶分子の半径方向と厚み方向の屈折率を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）は本発明の第５の実施の形態における光学補償膜の構成図および図１２（ｂ）は本発明の第５の実施の形態における光学補償膜の面内および法線方向の屈折率を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態における液晶表示装置の相対透過率の角度依存性を示す図である。
【図１４】光学補償膜を配設せず、かつ１画素内に液晶印加電圧が異なる構造を有する液晶表示装置における相対透過率の角度依存性を示す図である。
【図１５】光学補償膜を配設し、かつ１画素内に液晶印加電圧が異なる構造を有さない液晶表示装置における相対透過率の角度依存性を示す図である。
【図１６】従来の液晶表示装置における１画素の平面図である。
【図１７】従来の液晶表示装置における図１６のＥ−Ｅ断面図である。
【図１８】従来の液晶表示装置における１画素の平面図である。
【図１９】従来の液晶表示装置における図１８のＦ−Ｆ断面図である。
【図２０】ＴＮ型液晶表示装置の液晶印加電圧と透過率との関係を表す図である。
【図２１】図２１（ａ）はＴＮ型液晶表示装置における第２の画素電極上の液晶の印加電圧と透過率との関係を表す図、図２１（ｂ）は第１の画素電極上の液晶の印加電圧と透過率との関係を表す図、図２１（ｃ）は図２１（ａ）と同図（ｂ）を総和した場合の特性を表す図である。
【図２２】従来技術における液晶表示装置の液晶印加電圧と透過率との関係を表す図である。
【図２３】画素電極開口部近傍の等電位面を表す図である。
【符号の説明】
１    第１の画素電極
２    第２の画素電極
３    ゲート配線
４    ソース配線
５    ソース電極
６    ドレイン電極
７    半導体膜
８    遮光膜
９    保持容量配線
１０    第１の画素電極と第２の画素電極とを接続するコンタクトホール
１１    第２の画素電極とドレイン電極とを接続するコンタクトホール
１２    絶縁性基板
１３    層間絶縁膜
１４    ゲート絶縁膜
１５    層間絶縁膜
１６    液晶
１７    対向基板
１８    ブラックマトリックス
１９    カラーフィルター色材
２０    対向電極
２１    アレイ基板側の配向膜
２２    対向基板側の配向膜
２３    画素電極
２４    絶縁膜
２５    保持容量配線と接続された遮光膜
２６    コンタクトホール部の遮光膜
２７    アレイ基板側の偏光板
２７ａ  アレイ基板側偏光板の透過軸
２８    対向基板側の偏光板
２８ａ  対向基板側偏光板の透過軸
２９    アレイ基板側の光学補償膜
２９ａ  ディスコティック液晶の傾斜方向
３０    対向基板側の光学補償膜
３０ａ  ディスコティック液晶の傾斜方向
３１    アレイ基板
３２    対向基板
３３    液晶
３４    アレイ基板のラビング方向
３５    対向基板のラビング方向
３６    バックライト
３７    ディスコティック液晶分子
３８    基材
３９    光学補償膜
４０    絶縁膜で覆われていない領域
４１    ゲート電極
４２    薄膜トランジスタ
４３    絶縁膜
４４    低抵抗半導体膜
４５    絶縁膜
【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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