JP2001075104A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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- G02F1/133776—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers having structures locally influencing the alignment, e.g. unevenness
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広視野角特性を有し、かつ、表示明るさが明
るい液晶表示装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 第１基板１００ａと第２基板１００ｂと
の間に挟持された液晶層３０と、第１基板１００ａの液
晶層３０側に形成され、液晶層３０を複数の液晶領域３
０ａに分割する壁状構造体１６とを有する。複数の液晶
領域３０ａ内の液晶分子は、第１基板１００ａの表面に
垂直な軸を中心に軸対称配向し、液晶領域３０ａは角部
１６ａが鈍角化された多角形形状を有し、液晶領域３０
ａ内の液晶分子の角部の壁状構造体１６の側面に対する
配向方向が連続的に変化している。
るい液晶表示装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 第１基板１００ａと第２基板１００ｂと
の間に挟持された液晶層３０と、第１基板１００ａの液
晶層３０側に形成され、液晶層３０を複数の液晶領域３
０ａに分割する壁状構造体１６とを有する。複数の液晶
領域３０ａ内の液晶分子は、第１基板１００ａの表面に
垂直な軸を中心に軸対称配向し、液晶領域３０ａは角部
１６ａが鈍角化された多角形形状を有し、液晶領域３０
ａ内の液晶分子の角部の壁状構造体１６の側面に対する
配向方向が連続的に変化している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
びその製造方法に関する。特に、壁状構造体によって分
割された液晶領域内に軸対称配向した液晶分子を有する
液晶表示装置およびその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。特に、壁状構造体によって分
割された液晶領域内に軸対称配向した液晶分子を有する
液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気光学効果を用いた表示装置と
して、ネマティック液晶を用いたＴＮ（ツイストネマテ
ィック）型や、ＳＴＮ（スーパーツイストネマティッ
ク）型の液晶表示装置が用いられている。これらの液晶
表示装置の視野角を広くする技術の開発が精力的に行わ
れている。
して、ネマティック液晶を用いたＴＮ（ツイストネマテ
ィック）型や、ＳＴＮ（スーパーツイストネマティッ
ク）型の液晶表示装置が用いられている。これらの液晶
表示装置の視野角を広くする技術の開発が精力的に行わ
れている。
【０００３】これまでに提案されているＴＮ型液晶表示
装置の広視野角化技術の１つとして、特開平６−３０１
０１５号公報および特開平７−１２０７２８号公報に
は、高分子壁によって分割された液晶領域内に軸対称配
向した液晶分子を有する液晶表示装置、いわゆるＡＳＭ
（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｙ ａｌ
ｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）モードの液晶表示装
置が開示されている。高分子壁で実質的に包囲された液
晶領域は、典型的には、絵素ごとに形成される。ＡＳＭ
モードの液晶表示装置は、液晶分子が軸対称配向してい
るので、観察者がどの方向から液晶表示装置を見ても、
コントラストの変化が少なく、すなわち、広視野角特性
を有する。
装置の広視野角化技術の１つとして、特開平６−３０１
０１５号公報および特開平７−１２０７２８号公報に
は、高分子壁によって分割された液晶領域内に軸対称配
向した液晶分子を有する液晶表示装置、いわゆるＡＳＭ
（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｙ ａｌ
ｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）モードの液晶表示装
置が開示されている。高分子壁で実質的に包囲された液
晶領域は、典型的には、絵素ごとに形成される。ＡＳＭ
モードの液晶表示装置は、液晶分子が軸対称配向してい
るので、観察者がどの方向から液晶表示装置を見ても、
コントラストの変化が少なく、すなわち、広視野角特性
を有する。
【０００４】上記の公報に開示されているＡＳＭモード
の液晶表示装置は、重合性材料と液晶材料との混合物を
重合誘起相分離させることによって製造される。
の液晶表示装置は、重合性材料と液晶材料との混合物を
重合誘起相分離させることによって製造される。
【０００５】図９（ａ）〜（ｉ）を参照しながら、従来
のＡＳＭモードの液晶表示装置の製造方法を説明する。
まず、ガラス基板９０８の片面にカラーフィルタおよび
電極を形成した基板を用意する（工程（ａ））。なお、
簡単のためにガラス基板９０８の上面に形成されている
電極およびカラーフィルタは図示していない。なお、カ
ラーフィルタの形成方法は後述する。
のＡＳＭモードの液晶表示装置の製造方法を説明する。
まず、ガラス基板９０８の片面にカラーフィルタおよび
電極を形成した基板を用意する（工程（ａ））。なお、
簡単のためにガラス基板９０８の上面に形成されている
電極およびカラーフィルタは図示していない。なお、カ
ラーフィルタの形成方法は後述する。
【０００６】次に、ガラス基板９０８の電極およびカラ
ーフィルタが形成されている面に、液晶分子を軸対称配
向させるための高分子壁９１７を、例えば、格子状に形
成する（工程（ｂ））。感光性樹脂材料をスピン塗布し
た後、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露
光し、現像することによって、格子状の高分子壁を形成
する。感光性樹脂材料は、ネガ型でもポジ型でもよい。
また、別途レジスト膜を形成する工程が増えるが、感光
性の無い樹脂材料を用いて形成することもできる。
ーフィルタが形成されている面に、液晶分子を軸対称配
向させるための高分子壁９１７を、例えば、格子状に形
成する（工程（ｂ））。感光性樹脂材料をスピン塗布し
た後、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露
光し、現像することによって、格子状の高分子壁を形成
する。感光性樹脂材料は、ネガ型でもポジ型でもよい。
また、別途レジスト膜を形成する工程が増えるが、感光
性の無い樹脂材料を用いて形成することもできる。
【０００７】得られた高分子壁９１７の一部の頂部に、
柱状突起９２０を離散的にパターニング形成する（工程
（ｃ））。柱状突起９２０も感光性樹脂材料を露光・現
像することにより形成される。
柱状突起９２０を離散的にパターニング形成する（工程
（ｃ））。柱状突起９２０も感光性樹脂材料を露光・現
像することにより形成される。
【０００８】高分子壁９１７および柱状突起９２０が形
成されたガラス基板の表面をポリイミド等の垂直配向剤
９２１で被覆する（工程（ｄ））。一方、電極を形成し
た対向側ガラス基板９０２上も垂直配向剤９２１で被覆
する（工程（ｅ）および工程（ｆ））。
成されたガラス基板の表面をポリイミド等の垂直配向剤
９２１で被覆する（工程（ｄ））。一方、電極を形成し
た対向側ガラス基板９０２上も垂直配向剤９２１で被覆
する（工程（ｅ）および工程（ｆ））。
【０００９】電極を形成した面を内側にして、得られた
２枚の基板を貼り合わせ、液晶セルを形成する（工程
（ｇ））。２枚の基板の間隔（セルギャップ；液晶層の
厚さ）は、高分子壁９１７と柱状突起９２０の高さの和
によって規定される。
２枚の基板を貼り合わせ、液晶セルを形成する（工程
（ｇ））。２枚の基板の間隔（セルギャップ；液晶層の
厚さ）は、高分子壁９１７と柱状突起９２０の高さの和
によって規定される。
【００１０】得られた液晶セルの間隙に真空注入法など
により、液晶材料を注入する（工程（ｈ））。最後に、
例えば、対向配設された１つの電極間に電圧を印加する
ことによって、液晶領域９１６内の液晶分子を軸対称に
配向制御する（工程（ｉ））。高分子壁９１７によって
分割された液晶領域内の液晶分子は、図９（ｉ）中の破
線で示す軸９１８（両基板に垂直）を中心に軸対称配向
する。
により、液晶材料を注入する（工程（ｈ））。最後に、
例えば、対向配設された１つの電極間に電圧を印加する
ことによって、液晶領域９１６内の液晶分子を軸対称に
配向制御する（工程（ｉ））。高分子壁９１７によって
分割された液晶領域内の液晶分子は、図９（ｉ）中の破
線で示す軸９１８（両基板に垂直）を中心に軸対称配向
する。
【００１１】図１０に、従来カラーフィルタの断面構造
を示す。ガラス基板上に着色パターン間の隙間を遮光す
るためのブラックマトリクス（ＢＭ）と、各絵素に対応
した赤・緑・青（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の着色樹脂層が形成され
ている。これらの上に、平滑性の改善などのためにアク
リル樹脂やエポキシ樹脂からなる厚さ約０．５〜２．０
μｍのオーバーコート（ＯＣ）層が形成されている。さ
らにこの上に、透明の信号電極のインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ）膜が形成されている。ＢＭ膜は、一般に、膜
厚が約１００〜１５０ｎｍの金属クロム膜からなる。着
色樹脂層には樹脂材料を染料や顔料で着色したものが用
いられ、その膜厚は、約１〜３μｍが一般的である。
を示す。ガラス基板上に着色パターン間の隙間を遮光す
るためのブラックマトリクス（ＢＭ）と、各絵素に対応
した赤・緑・青（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の着色樹脂層が形成され
ている。これらの上に、平滑性の改善などのためにアク
リル樹脂やエポキシ樹脂からなる厚さ約０．５〜２．０
μｍのオーバーコート（ＯＣ）層が形成されている。さ
らにこの上に、透明の信号電極のインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ）膜が形成されている。ＢＭ膜は、一般に、膜
厚が約１００〜１５０ｎｍの金属クロム膜からなる。着
色樹脂層には樹脂材料を染料や顔料で着色したものが用
いられ、その膜厚は、約１〜３μｍが一般的である。
【００１２】カラーフィルタの形成方法としては、基板
上に形成した感光性の着色樹脂層をフォトリソグラフィ
技術を用いてパターニングする方法が用いられる。例え
ば、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）のそれぞれの色の感
光性樹脂材料を用いて、感光性着色樹脂の形成・露光・
現像をそれぞれ（合計３回）行うことによって、Ｒ・Ｇ
・Ｂのカラーフィルタを形成することができる。感光性
の着色樹脂層を形成する方法は、液状の感光性着色樹脂
材料（溶剤で希釈したもの）をスピンコート法などで基
板に塗布する方法や、ドライフィルム化された感光性着
色樹脂材料を転写する方法などがある。このようにして
形成したカラーフィルタを用いて、前述のＡＳＭモード
の液晶表示装置を作製することにより、広視野角特性を
有するカラー液晶表示装置が得られる。
上に形成した感光性の着色樹脂層をフォトリソグラフィ
技術を用いてパターニングする方法が用いられる。例え
ば、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）のそれぞれの色の感
光性樹脂材料を用いて、感光性着色樹脂の形成・露光・
現像をそれぞれ（合計３回）行うことによって、Ｒ・Ｇ
・Ｂのカラーフィルタを形成することができる。感光性
の着色樹脂層を形成する方法は、液状の感光性着色樹脂
材料（溶剤で希釈したもの）をスピンコート法などで基
板に塗布する方法や、ドライフィルム化された感光性着
色樹脂材料を転写する方法などがある。このようにして
形成したカラーフィルタを用いて、前述のＡＳＭモード
の液晶表示装置を作製することにより、広視野角特性を
有するカラー液晶表示装置が得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＡＳＭモードの液晶表示装置に以下の問題があることを
本願発明者は見出した。
ＡＳＭモードの液晶表示装置に以下の問題があることを
本願発明者は見出した。
【００１４】上記の従来のＡＳＭモードの液晶表示装置
の上面図（表示面に垂直な方向から見た図）を図１１に
示す。図１１（ａ）は一つの液晶領域の角部の形状と液
晶分子の配向状態を模式的に示し、（ｂ）は複数の液晶
領域の配置を模式的に示す。
の上面図（表示面に垂直な方向から見た図）を図１１に
示す。図１１（ａ）は一つの液晶領域の角部の形状と液
晶分子の配向状態を模式的に示し、（ｂ）は複数の液晶
領域の配置を模式的に示す。
【００１５】図１１（ａ）及び（ｂ）に示したように、
従来のＡＳＭモードの液晶表示装置においては、液晶分
子を軸対称状に配向させるための高分子壁（壁状構造
体）は、格子状に設けられおり、矩形の液晶領域を規定
していた。この矩形の角は直角であり、液晶分子の大き
さと比較して無視できない程度の急峻性を有しているこ
とが本願発明者の検討した結果分かった。この矩形の液
晶領域の角部においては、図１１（ａ）に示したよう
に、液晶分子の高分子壁の表面に対する配向方向が不連
続となり、液晶分子の配向が不連続となっていた。その
結果、液晶表示装置の視角特性にばらつきが生じ、ざら
つきのある表示となることがあった。
従来のＡＳＭモードの液晶表示装置においては、液晶分
子を軸対称状に配向させるための高分子壁（壁状構造
体）は、格子状に設けられおり、矩形の液晶領域を規定
していた。この矩形の角は直角であり、液晶分子の大き
さと比較して無視できない程度の急峻性を有しているこ
とが本願発明者の検討した結果分かった。この矩形の液
晶領域の角部においては、図１１（ａ）に示したよう
に、液晶分子の高分子壁の表面に対する配向方向が不連
続となり、液晶分子の配向が不連続となっていた。その
結果、液晶表示装置の視角特性にばらつきが生じ、ざら
つきのある表示となることがあった。
【００１６】また、液晶領域の周辺部（高分子壁近傍）
における液晶分子の配向乱れが表示に影響を及ぼさない
ように、液晶領域の周辺部（角部を含む）を透過する光
を遮光するためにブラックマトリクスを形成する必要が
あった。ブラックマトリクスを形成すると、表示のざら
つきを抑制することはできるものの、開口率が低下する
ので表示の明るさが犠牲になる。
における液晶分子の配向乱れが表示に影響を及ぼさない
ように、液晶領域の周辺部（角部を含む）を透過する光
を遮光するためにブラックマトリクスを形成する必要が
あった。ブラックマトリクスを形成すると、表示のざら
つきを抑制することはできるものの、開口率が低下する
ので表示の明るさが犠牲になる。
【００１７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、広視野角特性を有し、かつ、ざらつ
きが無く明るい高品位の表示が可能な液晶表示装置およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
されたものであり、広視野角特性を有し、かつ、ざらつ
きが無く明るい高品位の表示が可能な液晶表示装置およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と第２基板
との間に挟持された液晶層と、前記第１基板の前記液晶
層側に形成され、前記液晶層を複数の液晶領域に分割す
る壁状構造体とを有し、前記複数の液晶領域内の液晶分
子は、前記第１基板の表面に垂直な軸を中心に軸対称配
向し、前記液晶領域は角部が鈍角化された多角形形状を
有し、前記液晶領域内の液晶分子の前記角部の壁状構造
体の側面に対する配向方向が連続的に変化している構成
を有し、そのことによって上記目的が達成される。
は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と第２基板
との間に挟持された液晶層と、前記第１基板の前記液晶
層側に形成され、前記液晶層を複数の液晶領域に分割す
る壁状構造体とを有し、前記複数の液晶領域内の液晶分
子は、前記第１基板の表面に垂直な軸を中心に軸対称配
向し、前記液晶領域は角部が鈍角化された多角形形状を
有し、前記液晶領域内の液晶分子の前記角部の壁状構造
体の側面に対する配向方向が連続的に変化している構成
を有し、そのことによって上記目的が達成される。
【００１９】前記鈍角化された前記角部の形状は、曲線
で表されることが好ましい。例えば、前記曲線は円弧で
あってもよい。
で表されることが好ましい。例えば、前記曲線は円弧で
あってもよい。
【００２０】前記角部の形状は、曲率半径Ｒの曲線で表
され、曲率半径Ｒは液晶分子の分子長ｌｍに対して、Ｒ
＞ｌｍの関係を有することが好ましい。
され、曲率半径Ｒは液晶分子の分子長ｌｍに対して、Ｒ
＞ｌｍの関係を有することが好ましい。
【００２１】前記角部の形状を表す前記曲線の曲率半径
Ｒは、前記液晶領域が形成する多角形に外接する円の半
径Ｒ’に対して、Ｒ≦Ｒ’の関係を有することが好まし
い。
Ｒは、前記液晶領域が形成する多角形に外接する円の半
径Ｒ’に対して、Ｒ≦Ｒ’の関係を有することが好まし
い。
【００２２】前記壁状構造体は、ネガ型感光性樹脂から
形成されていることが好ましい。
形成されていることが好ましい。
【００２３】前記液晶領域内の液晶分子は、前記壁状構
造体の表面に対して垂直に配向する液晶表示装置。
造体の表面に対して垂直に配向する液晶表示装置。
【００２４】本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１
基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との
間に挟持された液晶層とを有し、前記液晶層が壁状構造
体によって分割された複数の液晶領域を有する液晶表示
装置の製造方法であって、前記第１基板上にネガ型感光
性樹脂層を形成する工程と、前記ネガ型感光性樹脂層を
多角形の遮光部を有するマスクを介してオーバー露光す
る工程と、前記露光されたネガ型感光性樹脂層を現像す
ることによって、前記遮光部が有する多角形の角部が鈍
角化された形状を有する領域を包囲する前記壁状構造体
を形成する工程とを包含し、そのことによって上記目的
が達成される。
基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との
間に挟持された液晶層とを有し、前記液晶層が壁状構造
体によって分割された複数の液晶領域を有する液晶表示
装置の製造方法であって、前記第１基板上にネガ型感光
性樹脂層を形成する工程と、前記ネガ型感光性樹脂層を
多角形の遮光部を有するマスクを介してオーバー露光す
る工程と、前記露光されたネガ型感光性樹脂層を現像す
ることによって、前記遮光部が有する多角形の角部が鈍
角化された形状を有する領域を包囲する前記壁状構造体
を形成する工程とを包含し、そのことによって上記目的
が達成される。
【００２５】以下作用について説明する。
【００２６】本発明を用いれば、ＡＳＭモードの液晶表
示装置の壁状構造体によって実質的に包囲される多角形
の液晶領域の角部が鈍角化されているので、液晶領域の
角部においても液晶分子の配向が連続的に変化する。従
って、液晶分子の配向乱れが防止され、表示の視角特性
のバラツキが抑制されるとともに、ブラックマトリクス
によって配向乱れを隠す必要もない。その結果、広視野
角特性を有し、かつ、ざらつきが無く明るい高品位の表
示が可能な液晶表示装置が得られる。角部の形状が曲線
で表される形状であると、液晶分子の配向がさらに安定
になる。また、液晶分子が壁状構造体の壁面に垂直に配
向する構成において、液晶分子の配向を安定化する効果
が大きい。
示装置の壁状構造体によって実質的に包囲される多角形
の液晶領域の角部が鈍角化されているので、液晶領域の
角部においても液晶分子の配向が連続的に変化する。従
って、液晶分子の配向乱れが防止され、表示の視角特性
のバラツキが抑制されるとともに、ブラックマトリクス
によって配向乱れを隠す必要もない。その結果、広視野
角特性を有し、かつ、ざらつきが無く明るい高品位の表
示が可能な液晶表示装置が得られる。角部の形状が曲線
で表される形状であると、液晶分子の配向がさらに安定
になる。また、液晶分子が壁状構造体の壁面に垂直に配
向する構成において、液晶分子の配向を安定化する効果
が大きい。
【００２７】壁状構造体をネガ型感光性樹脂を用いて形
成した構成を採用することによって、従来の壁状構造体
（高分子壁）を形成するプロセスにおける露光工程の露
光量を変更することによって容易に製造される液晶表示
装置が得られる。すなわち、ネガ型感光性樹脂を用いて
壁状構造体を形成する際に、多角形の遮光部を有するマ
スクを介してオーバー露光するだけで、壁状構造体によ
って実質的に包囲される領域の角部の形状を曲線に形成
することができる。
成した構成を採用することによって、従来の壁状構造体
（高分子壁）を形成するプロセスにおける露光工程の露
光量を変更することによって容易に製造される液晶表示
装置が得られる。すなわち、ネガ型感光性樹脂を用いて
壁状構造体を形成する際に、多角形の遮光部を有するマ
スクを介してオーバー露光するだけで、壁状構造体によ
って実質的に包囲される領域の角部の形状を曲線に形成
することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】（実施形態１）実施形態１の液晶
表示装置１００を模式的に図１（ａ）および（ｂ）に示
す。図１（ａ）は液晶表示装置１００の断面図であり、
図１（ｂ）は上面図（基板に垂直な方向から見た図）で
あり、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＸ−Ｘ’線に沿った
断面図に相当する。実施形態１においては、負の誘電異
方性を有する液晶材料と、垂直配向膜とを用いた構成を
例示するが、本実施形態はこれらに限られない。
表示装置１００を模式的に図１（ａ）および（ｂ）に示
す。図１（ａ）は液晶表示装置１００の断面図であり、
図１（ｂ）は上面図（基板に垂直な方向から見た図）で
あり、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＸ−Ｘ’線に沿った
断面図に相当する。実施形態１においては、負の誘電異
方性を有する液晶材料と、垂直配向膜とを用いた構成を
例示するが、本実施形態はこれらに限られない。
【００２９】液晶表示装置１００は、第１基板１００ａ
と第２基板１００ｂと、その間に挟持された誘電異方性
が負の液晶分子（不図示）からなる液晶層３０とを有し
ている。第１基板１００ａは、以下のように構成されて
いる。ガラス基板等の第１透明基板１０の液晶側表面上
には、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等からなる第１透
明電極１２が形成される。さらに第１透明電極１２の上
に、例えば樹脂材料からなる壁状構造体１６が形成され
る。壁状構造体の１６は例えばＳｉＯ2等の無機材料を
用いて形成することもできるが、樹脂材料を用いると壁
状構造体の１６の形成が容易である。また、透明樹脂材
料を用いることによって、壁状構造体の１６上の液晶層
を表示に寄与させることが可能となるので好ましい。
と第２基板１００ｂと、その間に挟持された誘電異方性
が負の液晶分子（不図示）からなる液晶層３０とを有し
ている。第１基板１００ａは、以下のように構成されて
いる。ガラス基板等の第１透明基板１０の液晶側表面上
には、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等からなる第１透
明電極１２が形成される。さらに第１透明電極１２の上
に、例えば樹脂材料からなる壁状構造体１６が形成され
る。壁状構造体の１６は例えばＳｉＯ2等の無機材料を
用いて形成することもできるが、樹脂材料を用いると壁
状構造体の１６の形成が容易である。また、透明樹脂材
料を用いることによって、壁状構造体の１６上の液晶層
を表示に寄与させることが可能となるので好ましい。
【００３０】壁状構造体１６は、液晶層３０を複数の液
晶領域３０ａに分割するとともに、液晶領域３０ａ内の
液晶分子を軸対称配向させる作用を有する。すなわち、
図１（ｂ）に示したように、基板（表示面）から垂直な
方向から見ると、液晶領域３０ａは壁状構造体１６によ
って規定され、壁状構造体１６は液晶領域３０ａを実質
的に包囲する。本発明の液晶表示装置における壁状構造
体１６は、２つの方向に延び、互いに交差する壁状構造
体１６が、略多角形の液晶領域に３０ａを規定し、壁状
構造体１６が実質的に包囲する領域の形状は、多角形
（典型的には絵素に対応した矩形）の角部１６ａが鈍角
化された形状を有している。角部を鈍角化するとは、９
０度を超える角（複数でも良い）または曲線で角部を構
成することをいう。勿論、曲線と鈍角との組み合わせに
よって角部を構成しても良い。
晶領域３０ａに分割するとともに、液晶領域３０ａ内の
液晶分子を軸対称配向させる作用を有する。すなわち、
図１（ｂ）に示したように、基板（表示面）から垂直な
方向から見ると、液晶領域３０ａは壁状構造体１６によ
って規定され、壁状構造体１６は液晶領域３０ａを実質
的に包囲する。本発明の液晶表示装置における壁状構造
体１６は、２つの方向に延び、互いに交差する壁状構造
体１６が、略多角形の液晶領域に３０ａを規定し、壁状
構造体１６が実質的に包囲する領域の形状は、多角形
（典型的には絵素に対応した矩形）の角部１６ａが鈍角
化された形状を有している。角部を鈍角化するとは、９
０度を超える角（複数でも良い）または曲線で角部を構
成することをいう。勿論、曲線と鈍角との組み合わせに
よって角部を構成しても良い。
【００３１】さらに壁状構造体１６の上面には、液晶層
３０の厚さ（セルギャップ）を規定するための柱状突起
２０が選択的に形成される。これらを形成した第１基板
１００ａの液晶側表面上に、液晶層３０の液晶分子（不
図示）を配向するための垂直配向膜１８が、少なくとも
第１透明電極１２および透明壁状構造体１６を覆うよう
に設けられている。
３０の厚さ（セルギャップ）を規定するための柱状突起
２０が選択的に形成される。これらを形成した第１基板
１００ａの液晶側表面上に、液晶層３０の液晶分子（不
図示）を配向するための垂直配向膜１８が、少なくとも
第１透明電極１２および透明壁状構造体１６を覆うよう
に設けられている。
【００３２】また、第２基板１００ｂは以下のように構
成される。ガラス基板等などの第２透明基板４０の液晶
層３０側の表面上に、ＩＴＯなどからなる第２透明電極
４２が形成される。更に、第２透明電極４２を覆って、
垂直配向膜４８が形成される。
成される。ガラス基板等などの第２透明基板４０の液晶
層３０側の表面上に、ＩＴＯなどからなる第２透明電極
４２が形成される。更に、第２透明電極４２を覆って、
垂直配向膜４８が形成される。
【００３３】壁状構造体１６は、例えば絵素領域に対応
して略格子状に設けられるが、壁状構造体１６の配置の
形態はこれに限られるものではなく、また、柱状突起２
０は、十分な強度が得られるように、適当な密度で形成
すればよい。
して略格子状に設けられるが、壁状構造体１６の配置の
形態はこれに限られるものではなく、また、柱状突起２
０は、十分な強度が得られるように、適当な密度で形成
すればよい。
【００３４】液晶層３０を駆動するための第１電極１２
および第２電極４２の構成および駆動方法には、公知の
電極構成および駆動方法を用いることができる。例え
ば、アクティブマトリクス型、または単純マトリクス型
が適用できる。また、プラズマアドレス型を適用するこ
とができる。この場合、第１電極１２または、第２電極
４２のどちらか一方の電極の代わりにプラズマ放電チャ
ネルが設けられる。なお、適用する電極構成および駆動
方法によって第１基板と第２基板は入れ替わっていても
よい。すなわち、第２基板が透明壁状構造体１６および
柱状突起２０を有していてもよい。
および第２電極４２の構成および駆動方法には、公知の
電極構成および駆動方法を用いることができる。例え
ば、アクティブマトリクス型、または単純マトリクス型
が適用できる。また、プラズマアドレス型を適用するこ
とができる。この場合、第１電極１２または、第２電極
４２のどちらか一方の電極の代わりにプラズマ放電チャ
ネルが設けられる。なお、適用する電極構成および駆動
方法によって第１基板と第２基板は入れ替わっていても
よい。すなわち、第２基板が透明壁状構造体１６および
柱状突起２０を有していてもよい。
【００３５】本実施形態の液晶表示装置１００の動作を
図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。液晶領域
３０ａに電圧を印加していない状態においては、図２
（ａ）に示すように、液晶分子３３は、基板１００ａ及
び１００ｂの液晶層側に形成された垂直配向膜１８およ
び４８の配向規制力によって、基板面に垂直に配向す
る。この状態をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察す
ると、図２（ｂ）に示す様に暗視野となる（ノーマリー
ブラック状態）。液晶領域３０ａに中間調表示の電圧を
印加すると、負の誘電異方性を有する液晶分子３３に、
分子の長軸を電界の方向に対して垂直に配向させる力が
働くので、図２（ｃ）に示すように基板面に垂直な方向
から傾く（中間調表示状態）。このとき、壁状構造体１
６の作用によって、液晶領域３０ａ内の液晶分子３３
は、図中の破線で示した中心軸３５を中心に、軸対称配
向する。この状態をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観
察すると図２（ｄ）に示すように、偏光軸に沿った方向
に消光模様が観察される。
図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。液晶領域
３０ａに電圧を印加していない状態においては、図２
（ａ）に示すように、液晶分子３３は、基板１００ａ及
び１００ｂの液晶層側に形成された垂直配向膜１８およ
び４８の配向規制力によって、基板面に垂直に配向す
る。この状態をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察す
ると、図２（ｂ）に示す様に暗視野となる（ノーマリー
ブラック状態）。液晶領域３０ａに中間調表示の電圧を
印加すると、負の誘電異方性を有する液晶分子３３に、
分子の長軸を電界の方向に対して垂直に配向させる力が
働くので、図２（ｃ）に示すように基板面に垂直な方向
から傾く（中間調表示状態）。このとき、壁状構造体１
６の作用によって、液晶領域３０ａ内の液晶分子３３
は、図中の破線で示した中心軸３５を中心に、軸対称配
向する。この状態をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観
察すると図２（ｄ）に示すように、偏光軸に沿った方向
に消光模様が観察される。
【００３６】本明細書において、軸対称配向とは、同心
円状（tangential）や放射状を含む。さらに、例えば、
図３に示した渦巻き状配向も含む。この渦巻き状配向
は、液晶材料にカイラル剤を添加してツイスト配向力を
与えることによって得られる。液晶領域３０ａの上部３
０Ｔおよび下部３０Ｂでは、図３（ｃ）に示したように
渦巻き状に配向し、中央付近３０Ｍでは同心円状に配向
しており、液晶層の厚さ方向に対してツイスト配向して
いる。軸対称配向の中心軸は、一般に基板の法線方向に
ほぼ一致する。
円状（tangential）や放射状を含む。さらに、例えば、
図３に示した渦巻き状配向も含む。この渦巻き状配向
は、液晶材料にカイラル剤を添加してツイスト配向力を
与えることによって得られる。液晶領域３０ａの上部３
０Ｔおよび下部３０Ｂでは、図３（ｃ）に示したように
渦巻き状に配向し、中央付近３０Ｍでは同心円状に配向
しており、液晶層の厚さ方向に対してツイスト配向して
いる。軸対称配向の中心軸は、一般に基板の法線方向に
ほぼ一致する。
【００３７】液晶分子が軸対称配向することによって、
視角特性を改善することができる。液晶分子が軸対称配
向すると、液晶分子の屈折率異方性が全方位角方向にお
いて平均化されるので、従来のＴＮモードの液晶表示装
置の中間調表示状態において、見られた、視角特性が方
位角方向によって大きく異なるという問題が無い。ま
た、水平配向膜と正の誘電異方性を有する液晶材料を用
いれば電圧無印加状態において軸対称配向が得られる。
少なくとも電圧を印加した状態で、軸対称配向する構成
であれば、広視野角特性が得られる。
視角特性を改善することができる。液晶分子が軸対称配
向すると、液晶分子の屈折率異方性が全方位角方向にお
いて平均化されるので、従来のＴＮモードの液晶表示装
置の中間調表示状態において、見られた、視角特性が方
位角方向によって大きく異なるという問題が無い。ま
た、水平配向膜と正の誘電異方性を有する液晶材料を用
いれば電圧無印加状態において軸対称配向が得られる。
少なくとも電圧を印加した状態で、軸対称配向する構成
であれば、広視野角特性が得られる。
【００３８】以下に、本実施形態の液晶表示装置が有す
る透明壁状構造体１６の形態、およびその付近の液晶分
子の振る舞いについて詳細に説明する。
る透明壁状構造体１６の形態、およびその付近の液晶分
子の振る舞いについて詳細に説明する。
【００３９】図１（ｂ）に示した液晶表示装置の壁状構
造体１６によって形成される角部１６ａ近傍、すなわち
液晶領域３０ａの角部近傍の部分拡大図を図４（ａ）に
示す。図４（ａ）は、基板に垂直な方向から見た図であ
る。
造体１６によって形成される角部１６ａ近傍、すなわち
液晶領域３０ａの角部近傍の部分拡大図を図４（ａ）に
示す。図４（ａ）は、基板に垂直な方向から見た図であ
る。
【００４０】図４（ａ）に示されるように、電圧無印加
状態で液晶分子３３は、垂直配向膜１８の配向規制力に
より、壁状構造体１６の側面１６ｓに対して垂直に配向
されている。図１１に示した従来の液晶表示装置の角部
では、高分子壁９１７の側面９１７ｓに対して垂直に配
向している液晶分子９３３の配向方向が急激に不連続に
変化し、その結果、角部近傍の液晶領域に配向乱れが生
じていたのに対し、本実施形態の液晶表示装置１００に
おける壁状構造体１６が実質的に包囲する領域の形状
は、多角形（典型的には絵素に対応した矩形）の角部１
６ａが鈍角化された形状を有している。図示の例では、
曲線で表される形状を有している。従って、角部近傍の
液晶分子３３の配向方向は連続的に変化するので、配向
乱れを生じない。すなわち、液晶領域内の液晶分子の軸
対称配向が角部においても安定に存在する。その結果、
従来の液晶表示装置において見られた、特に中間調表示
において顕著な、角部の配向乱れに起因する表示のざら
つき（視角特性のバラツキ）を防止することができる。
従って、配向乱れを隠すためのブラックマトリクスを設
ける（あるいは、ブラックマトリクスの開口部の面積を
小さくする）必要がなく、明るい表示を実現することが
できる。本願発明の角部を鈍角化することによる配向の
安定化の効果は、特に、液晶分子が壁状構造体の壁面に
垂直に配向する構成において大きい。垂直配向膜と誘電
異方性が負の液晶材料を用いた液晶表示装置において
は、液晶分子の配向方向の基板面に平行な成分が多い配
向状態、すなわち中間調表示状態から白表示状態におい
て、液晶分子の配向の安定化による表示品位向上の効果
が大きい。垂直配向膜と誘電異方性が負の液晶材料を用
いることによって、ノーマリブラックで高コントラスト
の表示を実現できる。
状態で液晶分子３３は、垂直配向膜１８の配向規制力に
より、壁状構造体１６の側面１６ｓに対して垂直に配向
されている。図１１に示した従来の液晶表示装置の角部
では、高分子壁９１７の側面９１７ｓに対して垂直に配
向している液晶分子９３３の配向方向が急激に不連続に
変化し、その結果、角部近傍の液晶領域に配向乱れが生
じていたのに対し、本実施形態の液晶表示装置１００に
おける壁状構造体１６が実質的に包囲する領域の形状
は、多角形（典型的には絵素に対応した矩形）の角部１
６ａが鈍角化された形状を有している。図示の例では、
曲線で表される形状を有している。従って、角部近傍の
液晶分子３３の配向方向は連続的に変化するので、配向
乱れを生じない。すなわち、液晶領域内の液晶分子の軸
対称配向が角部においても安定に存在する。その結果、
従来の液晶表示装置において見られた、特に中間調表示
において顕著な、角部の配向乱れに起因する表示のざら
つき（視角特性のバラツキ）を防止することができる。
従って、配向乱れを隠すためのブラックマトリクスを設
ける（あるいは、ブラックマトリクスの開口部の面積を
小さくする）必要がなく、明るい表示を実現することが
できる。本願発明の角部を鈍角化することによる配向の
安定化の効果は、特に、液晶分子が壁状構造体の壁面に
垂直に配向する構成において大きい。垂直配向膜と誘電
異方性が負の液晶材料を用いた液晶表示装置において
は、液晶分子の配向方向の基板面に平行な成分が多い配
向状態、すなわち中間調表示状態から白表示状態におい
て、液晶分子の配向の安定化による表示品位向上の効果
が大きい。垂直配向膜と誘電異方性が負の液晶材料を用
いることによって、ノーマリブラックで高コントラスト
の表示を実現できる。
【００４１】壁状構造体１６が実質的に包囲する領域の
角部１６ａにおいて、液晶分子の配向が連続的に変化す
るための角部１６ａの大きさや形状の条件は、用いる液
晶材料に依存する。すなわち、鈍角化された角部１６ａ
の形状の変化の程度（大きさ）が、液晶分子の大きさに
比較して無視できる程度に緩やかであればよい。鈍角化
された角部１６ａの形状および大きさについて、図４
（ｂ）から（ｄ）を参照しながら、単純化したモデルを
用いて説明する。ここで、液晶分子の長軸方向の長さ
（以下、「分子長」という。）をｌｍとする。分子長ｌ
ｍは、例えば約２０ｎｍである。
角部１６ａにおいて、液晶分子の配向が連続的に変化す
るための角部１６ａの大きさや形状の条件は、用いる液
晶材料に依存する。すなわち、鈍角化された角部１６ａ
の形状の変化の程度（大きさ）が、液晶分子の大きさに
比較して無視できる程度に緩やかであればよい。鈍角化
された角部１６ａの形状および大きさについて、図４
（ｂ）から（ｄ）を参照しながら、単純化したモデルを
用いて説明する。ここで、液晶分子の長軸方向の長さ
（以下、「分子長」という。）をｌｍとする。分子長ｌ
ｍは、例えば約２０ｎｍである。
【００４２】図４（ｂ）に示したように、角部１６ａを
半径Ｒの曲線で表される形状とした場合には、液晶分子
の配向が連続的に変化するためには、半径Ｒが分子長ｌ
ｍ程度以上必要であることがわかる。また、図４（ｃ）
および（ｄ）に示したように、角部１６ａを正多角形の
４分の１で構成した場合、内角が１３５゜のときには一
辺の長さＳ１は分子長ｌｍ程度以上必要であり（図４
（ｃ））、内角が１５０゜のときには一辺の長さＳ２は
分子長ｌｍの約半分程度以上必要である（図４
（ｄ））。実際には液晶分子の短軸方向の長さも液晶分
子の配向安定性に影響するので、連続的な配向を実現す
るために必要な、上記の半径Ｒ、辺の長さＳ１およびＳ
２の値は、さらに大きくなると考えられる。
半径Ｒの曲線で表される形状とした場合には、液晶分子
の配向が連続的に変化するためには、半径Ｒが分子長ｌ
ｍ程度以上必要であることがわかる。また、図４（ｃ）
および（ｄ）に示したように、角部１６ａを正多角形の
４分の１で構成した場合、内角が１３５゜のときには一
辺の長さＳ１は分子長ｌｍ程度以上必要であり（図４
（ｃ））、内角が１５０゜のときには一辺の長さＳ２は
分子長ｌｍの約半分程度以上必要である（図４
（ｄ））。実際には液晶分子の短軸方向の長さも液晶分
子の配向安定性に影響するので、連続的な配向を実現す
るために必要な、上記の半径Ｒ、辺の長さＳ１およびＳ
２の値は、さらに大きくなると考えられる。
【００４３】本実施形態の液晶表示装置１００の製造方
法を以下に具体的に説明する。第１基板１００ａを次の
ようにして作製した。ガラス基板などの第１透明基板１
０上にＩＴＯ膜を成膜し、これをパターニングして、厚
さ約１５０ｎｍの第１透明電極１２を形成する。次に、
第１透明電極１２上に全体的に膜厚約１．０μｍのアク
リル系ネガ型感光性樹脂（例えば、富士フィルムオーリ
ン株式会社製のＣＳＰ−Ｓ００２）をスピンコータにて
塗布し、約１３０℃で、約１２０秒間プリベークを行っ
た。さらに、所定の格子状パターン（矩形の遮光部）を
有するフォトマスクを用いて紫外線でプロキシミティー
露光し、現像する。露光量としては、約１５０ｍＪ／ｃ
ｍ2とし、標準の露光量１００ｍＪ／ｃｍ2に対して５０
％のオーバー露光とした。なお、標準の露光量とは、マ
スクのパターンと同一形状のレジストパターンを得るた
めの露光量であり、矩形の角を反映した形状が得られる
露光量である。現像液としては、富士オーリン株式会社
製のＣＤを用いて約６０秒現像した。この現像条件は、
標準の現像条件である。洗浄乾燥後に２３０℃で１時間
ポストベークを行った。以上の工程によって、第１透明
基板１０上に矩形の角部が鈍角化された領域（液晶領域
３０ａに対応する）を実質的に包囲する壁状構造体１６
（高さ約１μｍ）を形成した。壁状構造体１６のテーパ
角（壁状構造体１６の側面と基板表面とがなす角）は適
宜設定すればよい。液晶領域の大きさは、約１６０μｍ
×約１４０μｍとした。
法を以下に具体的に説明する。第１基板１００ａを次の
ようにして作製した。ガラス基板などの第１透明基板１
０上にＩＴＯ膜を成膜し、これをパターニングして、厚
さ約１５０ｎｍの第１透明電極１２を形成する。次に、
第１透明電極１２上に全体的に膜厚約１．０μｍのアク
リル系ネガ型感光性樹脂（例えば、富士フィルムオーリ
ン株式会社製のＣＳＰ−Ｓ００２）をスピンコータにて
塗布し、約１３０℃で、約１２０秒間プリベークを行っ
た。さらに、所定の格子状パターン（矩形の遮光部）を
有するフォトマスクを用いて紫外線でプロキシミティー
露光し、現像する。露光量としては、約１５０ｍＪ／ｃ
ｍ2とし、標準の露光量１００ｍＪ／ｃｍ2に対して５０
％のオーバー露光とした。なお、標準の露光量とは、マ
スクのパターンと同一形状のレジストパターンを得るた
めの露光量であり、矩形の角を反映した形状が得られる
露光量である。現像液としては、富士オーリン株式会社
製のＣＤを用いて約６０秒現像した。この現像条件は、
標準の現像条件である。洗浄乾燥後に２３０℃で１時間
ポストベークを行った。以上の工程によって、第１透明
基板１０上に矩形の角部が鈍角化された領域（液晶領域
３０ａに対応する）を実質的に包囲する壁状構造体１６
（高さ約１μｍ）を形成した。壁状構造体１６のテーパ
角（壁状構造体１６の側面と基板表面とがなす角）は適
宜設定すればよい。液晶領域の大きさは、約１６０μｍ
×約１４０μｍとした。
【００４４】なお、壁状構造体１６のテーパ角は、１０
°〜９０°の範囲内にあることが好ましい。テーパ角が
９０°より大きいと、テーパ部分での液晶分子の配向乱
れによる光漏れが発生し、表示のコントラスト比を低下
させる場合があるので、テーパ角は９０°以下であるこ
とが好ましい。また、テーパ角が１０°未満になると、
壁状構造体１６が液晶分子に与える配向規制力が低下
し、液晶分子が十分に軸対称配向しなくなる虞があるの
で、テーパ角は１０°以上であることが好ましい。
°〜９０°の範囲内にあることが好ましい。テーパ角が
９０°より大きいと、テーパ部分での液晶分子の配向乱
れによる光漏れが発生し、表示のコントラスト比を低下
させる場合があるので、テーパ角は９０°以下であるこ
とが好ましい。また、テーパ角が１０°未満になると、
壁状構造体１６が液晶分子に与える配向規制力が低下
し、液晶分子が十分に軸対称配向しなくなる虞があるの
で、テーパ角は１０°以上であることが好ましい。
【００４５】また、壁状構造体１６の高さが０．５μｍ
未満になると配向規制力が低下してしまい、表示のコン
トラスト比を低下させることがあるので、壁状構造１６
の高さは０．５μｍ以上であることが好ましい。さら
に、壁状構造体１６の高さは、液晶材料の注入のし易さ
からセル厚（基板間距離または液晶層の厚さ）の半分以
下であることが好ましい。特に、透明な材料を用いて壁
状構造体１６を形成する場合には、壁状構造体１６の高
さはセル厚の１／３程度以下であることが好ましい。壁
状構造体１６の高さがセル厚の約１／３を超えると、透
明材料を用いて壁状構造体１６を形成することによって
得られる高開口率化の効果が低下する。
未満になると配向規制力が低下してしまい、表示のコン
トラスト比を低下させることがあるので、壁状構造１６
の高さは０．５μｍ以上であることが好ましい。さら
に、壁状構造体１６の高さは、液晶材料の注入のし易さ
からセル厚（基板間距離または液晶層の厚さ）の半分以
下であることが好ましい。特に、透明な材料を用いて壁
状構造体１６を形成する場合には、壁状構造体１６の高
さはセル厚の１／３程度以下であることが好ましい。壁
状構造体１６の高さがセル厚の約１／３を超えると、透
明材料を用いて壁状構造体１６を形成することによって
得られる高開口率化の効果が低下する。
【００４６】この例では、曲線で表される形状を有する
角部を形成したが、鈍角からなる角部を有する多角形の
遮光部を有するマスクを用いて、標準の露光条件・現像
条件でネガ型感光性樹脂をパターニングしてもよい。ま
た、鈍角からなる角部を有する多角形の遮光部を有する
マスクを用いてオーバー露光することによって、曲線で
表される角部を有する壁状構造体を形成しても良い。な
お、角部を有する壁状構造体１６の形成工程は、ポジ型
の感光性樹脂を用いても実行することができるが、ネガ
型感光性樹脂を用いた方が角部の形状を容易に制御する
ことができる。
角部を形成したが、鈍角からなる角部を有する多角形の
遮光部を有するマスクを用いて、標準の露光条件・現像
条件でネガ型感光性樹脂をパターニングしてもよい。ま
た、鈍角からなる角部を有する多角形の遮光部を有する
マスクを用いてオーバー露光することによって、曲線で
表される角部を有する壁状構造体を形成しても良い。な
お、角部を有する壁状構造体１６の形成工程は、ポジ型
の感光性樹脂を用いても実行することができるが、ネガ
型感光性樹脂を用いた方が角部の形状を容易に制御する
ことができる。
【００４７】その後、壁状構造体１６上に、柱状突起２
０を感光性樹脂たとえば感光性ポリイミドを用いて、フ
ォトリソグラフィ法でパターニング形成した。柱状突起
２０の高さに相当する感光性樹脂の膜厚は、約５．０μ
ｍ（セルギャップは約６．０μｍ（壁状構造体の高さ約
１．０μｍと柱状突起の高さ約５．０μｍの和））とし
た。その後、第１透明電極１２、壁状構造体１６、柱状
突起２０が形成された第１透明基板１０上にさらに、Ｊ
ＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社製）をスピンコートし、垂直
配向膜１８を形成した。
０を感光性樹脂たとえば感光性ポリイミドを用いて、フ
ォトリソグラフィ法でパターニング形成した。柱状突起
２０の高さに相当する感光性樹脂の膜厚は、約５．０μ
ｍ（セルギャップは約６．０μｍ（壁状構造体の高さ約
１．０μｍと柱状突起の高さ約５．０μｍの和））とし
た。その後、第１透明電極１２、壁状構造体１６、柱状
突起２０が形成された第１透明基板１０上にさらに、Ｊ
ＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社製）をスピンコートし、垂直
配向膜１８を形成した。
【００４８】一方、第２基板１００ｂは、ガラス基板な
どの第２透明基板４０上にＩＴＯ膜を成膜し、これをパ
ターニングして、厚さ１５０ｎｍの第２透明電極４２を
形成し、さらにその上にＪＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社
製）をスピンコートし、垂直配向膜４８を形成すること
によって作製した。
どの第２透明基板４０上にＩＴＯ膜を成膜し、これをパ
ターニングして、厚さ１５０ｎｍの第２透明電極４２を
形成し、さらにその上にＪＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社
製）をスピンコートし、垂直配向膜４８を形成すること
によって作製した。
【００４９】このようにして、作製された第１基板１０
０ａと第２基板１００ｂとを接合する。第１基板１００
ａと第２基板１００ｂとの間隔は、第１基板１００ａに
設けられている壁状構造体１６の高さと、その上に形成
された柱状突起２０の高さとの和によって規定される。
本実施形態では、セルギャップを約６μｍとした。接合
された第１基板１００ａと第２基板１００ｂとの間にｎ
型液晶材料（Δε＝−４．０、Δｎ＝０．０８、セルギ
ャップ６μｍで９０度ツイストとなるようにカイラル剤
を添加した）を注入する。
０ａと第２基板１００ｂとを接合する。第１基板１００
ａと第２基板１００ｂとの間隔は、第１基板１００ａに
設けられている壁状構造体１６の高さと、その上に形成
された柱状突起２０の高さとの和によって規定される。
本実施形態では、セルギャップを約６μｍとした。接合
された第１基板１００ａと第２基板１００ｂとの間にｎ
型液晶材料（Δε＝−４．０、Δｎ＝０．０８、セルギ
ャップ６μｍで９０度ツイストとなるようにカイラル剤
を添加した）を注入する。
【００５０】なお、本実施形態の液晶表示装置１００
は、液晶領域３０ａ毎に一つの中心軸に対して液晶分子
が軸対称配向することが望ましい。液晶領域３０ａ毎に
一つの中心軸を形成するために、以下の軸対称配向操作
を行うことが好ましい。
は、液晶領域３０ａ毎に一つの中心軸に対して液晶分子
が軸対称配向することが望ましい。液晶領域３０ａ毎に
一つの中心軸を形成するために、以下の軸対称配向操作
を行うことが好ましい。
【００５１】液晶材料を注入しただけでは、電圧印加時
に、液晶領域３０ａ内に複数の中心軸が形成され、複数
の軸対称配向領域が形成されることがある。液晶領域３
０ａ内に複数の中心軸が形成されると、図５に示した電
圧−透過率曲線において、電圧を上昇するときと、降下
させるときとで、同じ電圧に対して異なる透過率を示す
（ヒステリシスを示す）場合がある。液晶材料を注入し
ただけの液晶セルに電圧を印加し、印加電圧を徐々に上
昇すると、最初、複数の中心軸が形成され、Ｖｔｈ（閾
値電圧：相対透過率が１０％を与える電圧）の半分以上
の電圧を印加し続けると、複数存在していた中心軸３５
が、壁状構造体１６によって規定される液晶領域３０ａ
毎に一つになる。従って、Ｖｔｈの半分以上の電圧を印
加する軸対称操作を行うことが好ましい。また、本実施
形態の液晶表示装置１００の駆動は、Ｖｔｈの半分以上
の電圧から飽和電圧Ｖｓｔ（最大透過率を与える電圧）
の範囲で駆動することが好ましい。駆動電圧がＶｔｈの
半分を下回ると、複数の中心が形成され、電圧−透過率
特性が不安定になることがある。
に、液晶領域３０ａ内に複数の中心軸が形成され、複数
の軸対称配向領域が形成されることがある。液晶領域３
０ａ内に複数の中心軸が形成されると、図５に示した電
圧−透過率曲線において、電圧を上昇するときと、降下
させるときとで、同じ電圧に対して異なる透過率を示す
（ヒステリシスを示す）場合がある。液晶材料を注入し
ただけの液晶セルに電圧を印加し、印加電圧を徐々に上
昇すると、最初、複数の中心軸が形成され、Ｖｔｈ（閾
値電圧：相対透過率が１０％を与える電圧）の半分以上
の電圧を印加し続けると、複数存在していた中心軸３５
が、壁状構造体１６によって規定される液晶領域３０ａ
毎に一つになる。従って、Ｖｔｈの半分以上の電圧を印
加する軸対称操作を行うことが好ましい。また、本実施
形態の液晶表示装置１００の駆動は、Ｖｔｈの半分以上
の電圧から飽和電圧Ｖｓｔ（最大透過率を与える電圧）
の範囲で駆動することが好ましい。駆動電圧がＶｔｈの
半分を下回ると、複数の中心が形成され、電圧−透過率
特性が不安定になることがある。
【００５２】得られた液晶セルの液晶領域３０ａを、電
圧無印加状態で偏光顕微鏡（クロスニコル）を用いて透
過モードで観察した結果を模式的に図６に示す。電圧無
印加状態では、液晶領域３０ａは暗視野を呈している
（ノーマリーブラックモード）。図６では、壁状構造体
１６と液晶領域３０ａとを区別するために模式的に異な
る模様を付し、壁状構造体１６と液晶領域３０ａとの境
界を明確に示しているが、実際にクロスニコル状態の偏
光顕微鏡観察では、壁状構造体１６と液晶領域３０ａと
の境界は観察できない。また、中間調表示においても、
表示のざらつきや、液晶領域３０ａ毎（特に角部）の視
角特性のバラツキは観察されなかった。
圧無印加状態で偏光顕微鏡（クロスニコル）を用いて透
過モードで観察した結果を模式的に図６に示す。電圧無
印加状態では、液晶領域３０ａは暗視野を呈している
（ノーマリーブラックモード）。図６では、壁状構造体
１６と液晶領域３０ａとを区別するために模式的に異な
る模様を付し、壁状構造体１６と液晶領域３０ａとの境
界を明確に示しているが、実際にクロスニコル状態の偏
光顕微鏡観察では、壁状構造体１６と液晶領域３０ａと
の境界は観察できない。また、中間調表示においても、
表示のざらつきや、液晶領域３０ａ毎（特に角部）の視
角特性のバラツキは観察されなかった。
【００５３】（実施形態２）本発明による実施形態２の
液晶表示装置２００を模式的に図７に示す。図７は液晶
表示装置２００の上面図（基板に垂直な方向から見た
図）である。また、図８（ａ）および（ｂ）に、液晶表
示装置２００の液晶領域２３０ａの角部２１６ａの模式
図を示す。
液晶表示装置２００を模式的に図７に示す。図７は液晶
表示装置２００の上面図（基板に垂直な方向から見た
図）である。また、図８（ａ）および（ｂ）に、液晶表
示装置２００の液晶領域２３０ａの角部２１６ａの模式
図を示す。
【００５４】液晶表示装置２００は、壁状構造体２１６
が実質的に包囲する領域の角部２１６ａの形状が、実施
形態１の液晶表示装置１００と異なる。図８（ｂ）に示
した液晶領域２３０ａの角部２１６は、図８（ａ）に示
したように、液晶領域２３０ａが形成するの多角形に外
接する円の半径Ｒ’以下の曲率半径の曲線Ｐで表される
形状を有している。なお、多角形に外接する円とは、液
晶領域２３０ａが形成する多角形が正多角形でない場合
には、多角形の少なくとも１つの角に接し、且つ、多角
形全体をその円内に包含する円の内、最も半径の小さな
円を指す。
が実質的に包囲する領域の角部２１６ａの形状が、実施
形態１の液晶表示装置１００と異なる。図８（ｂ）に示
した液晶領域２３０ａの角部２１６は、図８（ａ）に示
したように、液晶領域２３０ａが形成するの多角形に外
接する円の半径Ｒ’以下の曲率半径の曲線Ｐで表される
形状を有している。なお、多角形に外接する円とは、液
晶領域２３０ａが形成する多角形が正多角形でない場合
には、多角形の少なくとも１つの角に接し、且つ、多角
形全体をその円内に包含する円の内、最も半径の小さな
円を指す。
【００５５】角部２１６ａの形状が、液晶領域２３０ａ
の多角形に外接する円の半径Ｒ’以下の曲率半径で表さ
れる構成においては、実施形態１について説明したのと
同様に、角部２１６ａの近傍の液晶分子の配向方向が連
続的に変化するので、角部２１６ａの近傍において配向
乱れが生じず、高い表示品位を実現することができる。
また、角部２１６ａの形状を表す曲線Ｐの曲率半径Ｒ
は、実施形態１について説明したように、液晶分子の分
子長ｌｍより大きいことが好ましい。
の多角形に外接する円の半径Ｒ’以下の曲率半径で表さ
れる構成においては、実施形態１について説明したのと
同様に、角部２１６ａの近傍の液晶分子の配向方向が連
続的に変化するので、角部２１６ａの近傍において配向
乱れが生じず、高い表示品位を実現することができる。
また、角部２１６ａの形状を表す曲線Ｐの曲率半径Ｒ
は、実施形態１について説明したように、液晶分子の分
子長ｌｍより大きいことが好ましい。
【００５６】なお、液晶表示装置２００の柱状突起２２
０の表示面法線方向から見た形状（矩形）は、液晶表示
装置１００の柱状突起２０の形状（円形）と異なってい
る。柱状突起２２０または２０の形状は、上記の例に限
られず、十分な強度が得られるように、適当な形状およ
び面積を有する柱状突起２２０または２０を適当な密度
で形成すればよい。また、液晶表示装置２００は、液晶
表示装置１００と実質的に同じ方法で製造することがで
きる。
０の表示面法線方向から見た形状（矩形）は、液晶表示
装置１００の柱状突起２０の形状（円形）と異なってい
る。柱状突起２２０または２０の形状は、上記の例に限
られず、十分な強度が得られるように、適当な形状およ
び面積を有する柱状突起２２０または２０を適当な密度
で形成すればよい。また、液晶表示装置２００は、液晶
表示装置１００と実質的に同じ方法で製造することがで
きる。
【００５７】
【発明の効果】本発明によると、ＡＳＭモードの液晶表
示装置の壁状構造体によって実質的に包囲される液晶領
域の角部が鈍角化されているので、液晶領域の角部にお
いても液晶分子の配向が連続的に変化する。従って、液
晶分子の配向乱れが防止され、表示の視角特性のバラツ
キが抑制されるとともに、ブラックマトリクスによって
配向乱れを隠す必要もない。その結果、広視野角特性を
有し、かつ、ざらつきが無く明るい高品位の表示が可能
な液晶表示装置を提供することができる。
示装置の壁状構造体によって実質的に包囲される液晶領
域の角部が鈍角化されているので、液晶領域の角部にお
いても液晶分子の配向が連続的に変化する。従って、液
晶分子の配向乱れが防止され、表示の視角特性のバラツ
キが抑制されるとともに、ブラックマトリクスによって
配向乱れを隠す必要もない。その結果、広視野角特性を
有し、かつ、ざらつきが無く明るい高品位の表示が可能
な液晶表示装置を提供することができる。
【００５８】また、本発明によると、ネガ型感光性樹脂
を用いて壁状構造体を形成する際に、多角形の遮光部を
有するマスクを介してオーバー露光するだけで、壁状構
造体によって実質的に包囲される領域の角部の形状を曲
線に形成することができる。従って、広視野角特性を有
し、かつ、ざらつきが無く明るい高品位の表示が可能な
液晶表示装置を効率良く製造する方法が提供される。
を用いて壁状構造体を形成する際に、多角形の遮光部を
有するマスクを介してオーバー露光するだけで、壁状構
造体によって実質的に包囲される領域の角部の形状を曲
線に形成することができる。従って、広視野角特性を有
し、かつ、ざらつきが無く明るい高品位の表示が可能な
液晶表示装置を効率良く製造する方法が提供される。
【図１】実施形態１の液晶表示装置の模式的に示した図
であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図を示す。
であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図を示す。
【図２】ＡＳＭモードの液晶表示装置の動作を説明する
模式図であり、（ａ）と（ｂ）は電圧無印加時、（ｃ）
と（ｄ）は電圧印加時をそれぞれ示す。
模式図であり、（ａ）と（ｂ）は電圧無印加時、（ｃ）
と（ｄ）は電圧印加時をそれぞれ示す。
【図３】液晶領域内の液晶分子の軸対称配向状態を表す
模式図である。
模式図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の液晶領域をモデル化
し、液晶領域内の液晶分子の配向状態を表す模式図であ
る。
し、液晶領域内の液晶分子の配向状態を表す模式図であ
る。
【図５】本発明の液晶表示装置の電圧−透過率特性を模
式的に示すグラフである。
式的に示すグラフである。
【図６】実施形態１の液晶セルを偏光顕微鏡（クロスニ
コル）で観察した結果を模式的に示す図である。
コル）で観察した結果を模式的に示す図である。
【図７】実施形態２の液晶表示装置を模式的に示す上面
図である。
図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、実施形態２の液晶表示
装置の液晶領域の角部の形状を説明するための模式図で
ある。
装置の液晶領域の角部の形状を説明するための模式図で
ある。
【図９】従来のＡＳＭモードの液晶表示装置の製造方法
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】従来のカラーフィルタ基板の断面図である。
【図１１】従来のＡＳＭモードの液晶表示装置の上面図
である。（ａ）は液晶領域の角部における液晶分子の配
向状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は複数の液晶領
域の配置を示す図である。
である。（ａ）は液晶領域の角部における液晶分子の配
向状態を模式的に示す図であり、（ｂ）は複数の液晶領
域の配置を示す図である。
１０、４０ ガラス基板 １２、４２ 透明電極 １６、２１６ 壁状構造体 １６ａ、２１６ａ 角部 １８、４８ 垂直配向膜 ２０、２２０ 柱状突起 ３０ 液晶層 ３０ａ、２３０ａ 液晶領域 ３３、９３３ 液晶分子 ３５ 対称軸（中心軸） １００、２００ 液晶表示装置 １００ａ 第１基板 １００ｂ 第２基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 HA16 JA03 KA04 LA09 LA15 MA01 MA12 5C094 AA03 AA10 AA12 AA43 AA45 AA48 AA55 BA43 CA19 CA24 DA13 EA04 EB02 EC03 ED03 ED20 FA01 FB01 FB15 GB10 5G435 AA01 AA03 BB12 CC09 CC12 FF01 KK05
Claims (7)
- 【請求項１】 第１基板と、第２基板と、前記第１基板
と第２基板との間に挟持された液晶層と、前記第１基板
の前記液晶層側に形成され、前記液晶層を複数の液晶領
域に分割する壁状構造体とを有し、 前記複数の液晶領域内の液晶分子は、前記第１基板の表
面に垂直な軸を中心に軸対称配向し、前記液晶領域は角
部が鈍角化された多角形形状を有し、前記液晶領域内の
液晶分子の前記角部の壁状構造体の側面に対する配向方
向が連続的に変化している液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記鈍角化された前記角部の形状は、曲
線で表される請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記角部の形状は、曲率半径Ｒの曲線で
表され、曲率半径Ｒは液晶分子の分子長ｌｍに対して、
Ｒ＞ｌｍの関係を有する請求項１または２に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項４】 前記角部の形状を表す前記曲線の曲率半
径Ｒは、前記液晶領域が形成する多角形に外接する円の
半径Ｒ’に対して、Ｒ≦Ｒ’の関係を有する、請求項３
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記壁状構造体は、ネガ型感光性樹脂か
ら形成されている請求項１から４のいずれかに記載の液
晶表示装置。 - 【請求項６】 前記液晶領域内の液晶分子は、前記壁状
構造体の表面に対して垂直に配向する請求項１から５の
いずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】 第１基板と、第２基板と、前記第１基板
と前記第２基板との間に挟持された液晶層とを有し、前
記液晶層が壁状構造体によって分割された複数の液晶領
域を有する液晶表示装置の製造方法であって、 前記第１基板上にネガ型感光性樹脂層を形成する工程
と、 前記ネガ型感光性樹脂層を多角形の遮光部を有するマス
クを介してオーバー露光する工程と、 前記露光されたネガ型感光性樹脂層を現像することによ
って、前記遮光部が有する多角形の角部が鈍角化された
形状を有する領域を包囲する前記壁状構造体を形成する
工程と、 を包含する、液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000147206A JP2001075104A (ja) | 1999-06-30 | 2000-05-19 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| US09/604,677 US7072019B1 (en) | 1999-06-30 | 2000-06-27 | Liquid crystal display device and method for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18649499 | 1999-06-30 | ||
| JP11-186494 | 1999-06-30 | ||
| JP2000147206A JP2001075104A (ja) | 1999-06-30 | 2000-05-19 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001075104A true JP2001075104A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=26503806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000147206A Pending JP2001075104A (ja) | 1999-06-30 | 2000-05-19 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7072019B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001075104A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100710971B1 (ko) * | 2003-04-01 | 2007-04-24 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 액정 장치 및 전자 기기 |
| JPWO2006049048A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2008-05-29 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびそれを備えた電子機器 |
| US7907241B2 (en) | 2005-12-02 | 2011-03-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040109103A1 (en) * | 1998-06-30 | 2004-06-10 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display device |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2721153B2 (ja) * | 1986-09-05 | 1998-03-04 | 株式会社東芝 | 表示装置 |
| JP2930496B2 (ja) | 1992-04-28 | 1999-08-03 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子及びその製造方法 |
| US5473450A (en) | 1992-04-28 | 1995-12-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with a polymer between liquid crystal regions |
| JP2933816B2 (ja) | 1993-07-15 | 1999-08-16 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子及びその製造方法 |
| TW291543B (ja) * | 1993-09-28 | 1996-11-21 | Sharp Kk | |
| JP3077962B2 (ja) | 1994-09-22 | 2000-08-21 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
| US6344883B2 (en) | 1996-12-20 | 2002-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and method for producing the same |
| JPH10186633A (ja) | 1996-12-27 | 1998-07-14 | Sony Corp | 露光方法 |
| JPH11271718A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-08 | Sharp Corp | 液晶表示装置、プラズマアドレス型液晶表示装置及びその製造方法 |
| JP3565547B2 (ja) * | 1998-07-31 | 2004-09-15 | シャープ株式会社 | カラー液晶表示装置およびその製造方法 |
| JP2001091925A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-04-06 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
-
2000
- 2000-05-19 JP JP2000147206A patent/JP2001075104A/ja active Pending
- 2000-06-27 US US09/604,677 patent/US7072019B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100710971B1 (ko) * | 2003-04-01 | 2007-04-24 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 액정 장치 및 전자 기기 |
| JPWO2006049048A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2008-05-29 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびそれを備えた電子機器 |
| JP4662947B2 (ja) * | 2004-11-05 | 2011-03-30 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびそれを備えた電子機器 |
| US7907241B2 (en) | 2005-12-02 | 2011-03-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7072019B1 (en) | 2006-07-04 |
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