JP2001235748A - マルチドメイン型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチドメイン型液晶表示装置に関し、表示
品質を損なうことなく、応答速度を向上する。 【解決手段】 互いに対向する二枚の基板１，２の間に
液晶３を挟持するとともに、両方の基板１，２の対向す
る表面に構造物４，５を設けて液晶分子６の配向を基板
１，２の厚さ方向に歪ませる際に、液晶分子６の配向を
二枚の基板１，２の間の中心面に対して対称にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマルチドメイン型液
晶表示装置に関するものであり、特に、高品質のＭＶＡ
（マルチドメイン垂直配向）型液晶表示装置における応
答速度を向上させるための構成に特徴のあるマルチドメ
イン型液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の普及に伴い、表示パネ
ルの高性能化が要請されており、このような要請に応え
るために、垂直配向膜を用いるとともに負の誘電率異方
性を有するネガ型液晶を組合せ、さらに、複数の方向に
液晶分子の配向分割を行なったＭＶＡ型液晶表示装置
（必要ならば、特開平１１−２４２２２５号公報）が注
目されている。

【０００３】ここで、図１２を参照して従来のＭＶＡ型
液晶表示装置を説明する。 図１２（ａ）参照 図１２（ａ）は、電圧を印加しない状態における従来の
ＭＶＡ型液晶表示装置における概略的要部断面図であ
り、ＴＦＴ基板６１上にＩＴＯ透明電極からなる画素電
極６２を設けるとともに、局所的に液晶分子７０の配向
を規制する絶縁体からなる突起６３を設け、これらを覆
うように垂直配向膜６４を設ける。一方、ＴＦＴ基板６
１と対向するＣＦ（カラーフィルタ）基板６５上には、
ＩＴＯ透明電極からなる共通電極６６を設けるととも
に、局所的に液晶分子７０の配向を規制する絶縁体から
なる突起６７を突起６３と投影的に重ならない位置に設
け、これらを覆うように垂直配向膜６８を設け、対向す
るＴＦＴ基板６１とＣＦ基板６５との間に負の誘電率異
方性を有する液晶６９を注入する。

【０００４】この場合、突起６３，６７の近傍の液晶分
子７０は、突起６３，６７の形状に依存した配向状態を
示すことになり、突起６３，６７の表面を覆う垂直配向
膜６４，６８の法線方向に揃うように液晶分子７０は傾
斜することになる。一方、突起６３，６７から離れた位
置の液晶分子７０は垂直配向することになる。

【０００５】この様な液晶表示装置において、ＴＦＴ基
板６１側に設ける偏光板７１とＣＦ基板６５側に設ける
偏光板７２とをクロスニコルに配置することによって、
電圧を印加しない状態においては“黒”表示になる。

【０００６】図１２（ｂ）参照 図１２（ｂ）は電圧を印加した状態における液晶分子７
０の配列状態を示す図であり、電圧を印加することによ
って、既に傾斜配向している突起６３，６７の近傍の液
晶分子７０の配向の傾斜が伝搬し、負の誘電率異方性を
有する液晶分子７０全体が、印加電圧に応じて傾斜角θ
_p だけ傾斜し、“白”表示が得られることになる。

【０００７】この様に、ＭＶＡ型液晶表示装置において
は、予め突起６３，６７を設けて液晶分子７０の一部を
傾斜配向させているので、従来の液晶表示装置に比べて
速い応答速度が得られるとともに、液晶分子が複数の方
向に分割されて配向されているので、コントラスト比が
１０以上において、上下左右１６０°の広い視野角が実
現している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この様なＭＶ
Ａ型液晶表示装置においても、傾斜方向を規制する構
造、即ち、突起６３，６７のない領域を液晶配向の傾斜
が伝播するのには時間がかかり、画素全体の液晶が応答
するのに時間が必要となり、必ずしも十分な応答性が得
られないという問題がある。特に、中間調表示が低階調
の場合、電圧が低いために液晶配向の伝播が遅くなり、
応答時間が通常の３倍以上となるという問題がある。

【０００９】図１３参照 図１３は、従来のＭＶＡ型液晶表示装置の一例の特性の
説明図であり、●は透過率の印加電圧依存性を示す特性
曲線であり、■は応答速度の印加電圧依存性を示す特性
曲線である。図から明らかなように、透過率は印加電圧
の増加とともに透過率の上昇するのに対し、応答速度は
印加電圧の増加とともに速くなるが、４．５Ｖ程度で再
び遅くなる傾向を示す。

【００１０】したがって、低階調の中間調表示の場合、
印加電圧が低いので応答速度は１００ｍｓ以上となり、
動画を表示する時に、像が流れる表示が見られるという
問題がある。

【００１１】したがって、本発明は、表示品質を損なう
ことなく、応答速度を向上することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】ここで、図１を参照して
本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図１は本発明のマルチドメイン型液晶表示装置の
概略的要部断面図である。 図１参照 （１）本発明は、互いに対向する二枚の基板１，２の間
に液晶３を挟持するとともに、両方の基板１，２の対向
する表面に構造物４，５を設けて液晶分子６の配向を基
板１，２の厚さ方向に歪ませるマルチドメイン型液晶表
示装置において、液晶分子６の配向が二枚の基板１，２
の間の中心面に対して対称になっていることを特徴とす
る。

【００１３】この様に、液晶分子６の配向を二枚の基板
１，２の間の中心面に対して対称にすることにより、構
造物４，５の近傍に局在している液晶分子６のみが、構
造物４，５の傾斜によってベント配向して表示に寄与す
るため、液晶配向する時間が短くなり、応答速度が向上
する。なお、この様に、液晶分子６の配向を二枚の基板
１，２の間の中心面に対して対称にするためには、両方
の構造物４，５が互いに投影的に重なるように対称に設
ければ良い。

【００１４】（２）また、本発明は、互いに対向する二
枚の基板１，２の間に液晶３を挟持するとともに、一方
の基板１の他方の基板２に対向する表面に構造物４を設
けて液晶分子６の配向を基板１，２の厚さ方向に歪ませ
るマルチドメイン型液晶表示装置において、液晶分子６
の配向が構造物４の基板１に垂直な中心線に対して対称
になっていることを特徴とする。

【００１５】この様に、構造物４を一方の基板１にのみ
設けた場合にも、構造物４の近傍に局在している液晶分
子６のみが、構造物４の傾斜によってＨＡＮ（Ｈｙｂｒ
ｉｄＡｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型に配向して表
示に寄与するため、液晶配向する時間が短くなり、応答
速度が向上する。

【００１６】（３）また、本発明は、上記（１）または
（２）において、構造物４，５の上に設けられる配向膜
７，８が垂直配向膜であり、挟持される液晶３の誘電率
異方性が正であることを特徴とする。

【００１７】この様に、垂直配向膜と正の誘電率異方性
を有する液晶３を組み合わせて用いることによって、構
造物４，５の近傍に局在する液晶分子６のみを表示に寄
与させることができ、確実に応答時間を速くすることが
できる。即ち、正の誘電率異方性を有する液晶３を用い
ているので、構造物４，５から離れた領域における液晶
分子６は、電圧の印加状態の如何に拘わらず、常に垂直
配向しているので表示は寄与しないことになる。

【００１８】また、本発明は、上記（１）乃至（３）の
いずれかにおいて、構造物４，５が、基板１，２の厚さ
方向の断面形状が半円形状、矩形状、台形状、或いは、
三角形状のいずれかの形状の突起であることが望まし
い。

【００１９】この様に、構造物４，５としては、構造物
４，５の近傍に局在する液晶分子６が十分傾斜して配向
するように、基板１，２の厚さ方向の断面形状が半円形
状、矩形状、台形状、或いは、三角形状のいずれかの形
状の突起であることが望ましい。

【００２０】（４）また、本発明は互いに対向する二枚
の基板１，２の間に液晶３を挟持するとともに、両方の
基板１，２の対向する表面に構造物４，５を設けて液晶
分子６の配向を基板１，２の厚さ方向に歪ませるマルチ
ドメイン型液晶表示装置において、各画素を少なくとも
２つ以上の領域に分割するとともに、それぞれの領域に
印加する電圧を制御することを特徴とする。

【００２１】この様に、各画素を少なくとも２つ以上の
領域に分割するとともに、それぞれの領域に印加する電
圧を制御することにより、低階調の中間調表示におい
て、分割した領域の最も高電圧が印加される領域におけ
る表示を利用することになるので、図１３に示した応答
速度の印加電圧依存性から明らかなように、応答速度を
向上することができる。即ち、分割した領域の最も高電
圧が印加される領域のみによって、画素全体として所定
の透過率を得るためには、通常の低階調表示の場合より
も高電圧を印加する必要があり、したがって、応答速度
が速くなる。なお、この場合の構造物４，５は、突起ま
たは透明電極９，１０に設けたスリットで良く、突起と
突起の組合せ、突起とスリットの組合せ、スリットとス
リットの組合せのいずれでも良い。

【００２２】（５）また、本発明は、上記（４）におい
て、複数に分割した領域に印加する電圧を制御する手段
が、各領域の画素電極を被覆する異なった特性を有する
透明誘電体層、或いは、各領域の画素電極を構成する分
割電極と分割電極間を接続する電圧降下素子のいずれか
であることを特徴とする。

【００２３】この様に、各分割領域に印加する電圧を制
御する手段としては、各領域の画素電極を被覆する透明
誘電体層の膜厚及び誘電率の少なくとも一方が異なるよ
うにすれば良く、透明誘電体層の特性が異なることによ
り、各分割領域に印加される実効電圧が異なることにな
る。なお、本発明は、膜厚が０の場合、即ち、透明誘電
体層で被覆しない領域を設ける場合も含むものである。
或いは、各領域の画素電極を構成する分割電極と分割電
極間を接続する抵抗素子等の電圧降下素子によって構成
しても良いものであり、電圧印加端から離れるにしたが
って各分割電極に印加される電圧が順次低下することに
なる。

【００２４】

【発明の実施の形態】ここで、図２を参照して本発明の
第１の実施の形態のマルチドメイン型液晶表示装置を説
明する。なお、図においては、ＴＦＴ基板、ＣＦ基板、
ＴＦＴ等のアクティブ素子、及び、偏光板等の図示を省
略している。 図２（ａ）参照 図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のマルチドメ
イン型液晶表示装置の概略的要部断面図であり、中央の
一点鎖線より左側は電圧を印加しない状態を示し、右側
は電圧を印加した状態を示している。図に示すように、
ＩＴＯからなるＴＦＴ基板側透明電極１１及びＣＦ基板
側透明電極２１上に、透明度の高いフォトレジスト、例
えば、ポジ型フォトレジストＰＣ−３３５（ＪＳＲ製商
品名）を塗布してパターニングすることによって、例え
ば、幅が５μｍで高さが５μｍの半円状の突起１２，２
２を形成し、全面に垂直配向膜１３，２３を設ける。

【００２５】図２（ｂ）参照 図２（ｂ）は、突起１２の概略的パターンを示す平面図
であり、画素マトリクス１６に対して突起１２は山折れ
状のパターンとなっており、隣接する突起１２の間隔、
即ち、突起１２の中心線の間隔は、例えば、１３μｍに
する。なお、図示を省略するものの、突起２２も全く同
様のパターンに形成する。

【００２６】再び、図２（ａ）参照 次いで、ＴＦＴ基板側透明電極１１とＣＦ基板側透明電
極２１とを突起１２と突起２２とが投影的に重なるよう
に対向させ、スペーサ（図示せず）を用いてＴＦＴ基板
側透明電極１１とＣＦ基板側透明電極２１との間に正の
誘電率異方性を有する液晶１４を注入して液晶セルを構
成する。なお、互いに対向する突起１２と突起２２との
間隔、即ち、セルギャップは１０μｍとする。

【００２７】この場合、液晶１４を構成する液晶分子１
５は、垂直配向膜１３，２３の法線方向に沿って垂直配
向することになるが、突起１２，２２の近傍において
は、突起１２，２２を覆う垂直配向膜１３，２３の表面
の法線方向が基板の厚さ方向に対して傾斜するので、液
晶分子１５が傾斜してベント配向となる。

【００２８】したがって、偏光板（図示を省略）を図１
２（ａ）に示すようにクロスニコルにした場合には、電
圧無印加時には、突起１２，２２の近傍の液晶分子１５
の配向が表示に寄与して“白”表示となる。

【００２９】一方、電圧印加時においては、突起１２，
２２の近傍の液晶分子１５も、正の誘電率異方性によっ
て電圧印加方向に沿って垂直配向するので、“黒”表示
となる。なお、突起１２，２２から離れた領域における
液晶分子１５は、電圧の印加状態の如何によらず常に垂
直配向しているので、表示に寄与することはない。

【００３０】この様に、本発明の第１の実施の形態にお
いては、表示に寄与するのは突起１２，２２の近傍に局
在する液晶分子１５のみであるので、液晶配向が伝播す
る時間が短くなり、且つ、突起１２，２２の近傍におけ
る液晶分子１５のベンド配向によってＯＣＢ（光学補償
ベンド配向）効果（必要ならば、例えば、Ｓ．Ｏｎｄａ
ｅｔ ａｌ．，Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ ‘９８
Ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．１０５５，１９８８参照）が得られ
るので、応答速度が短くなる。なお、この場合、突起１
２，２２から離れた領域の液晶が表示に寄与しないの
で、輝度が低くなるが、隣接する突起１２，２２同士の
間隔を狭めることで輝度の低下を抑制することができ
る。但し、あまり間隔を狭くすると液晶分子１５の配向
が乱れる問題がある。

【００３１】次に、図３を参照して、本発明の第１の実
施の形態の変形例を二つ説明するが、突起の形状が異な
るだけで、製造工程及び使用材料は第１の実施の形態と
全く同様であるので、工程等の説明は省略する。 図３（ａ）参照 図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の変形例の概
略的要部断面図であり、この場合の突起１７，２４は、
例えば、幅３μｍで高さが３μｍの矩形状であり、ま
た、突起１７，２４の中心線の間隔は８μｍとし、且
つ、互いに対向する突起１７と突起２４との間隔、即
ち、セルギャップは８μｍとする。

【００３２】この変形例においては、突起１７，２４の
形状が矩形状であるので、液晶分子１５のベンド配向が
非常に強くなり、それによって、パネルの透過率が高く
なるので明るい表示が可能になる。但し、この様な矩形
状の突起１７，２４を設けた場合に、垂直配向膜１３，
２３を均一に塗布することが困難になる。

【００３３】図３（ｂ）参照 図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の他の変形例
の概略的要部断面図であり、この場合の突起１８，２５
は、例えば、幅５μｍで高さが５μｍの三角形状であ
り、また、突起１８，２５の中心線の間隔は１３μｍと
し、且つ、互いに対向する突起１８と突起２５との間
隔、即ち、セルギャップは１０μｍとする。

【００３４】この変形例においては、突起１８，２５の
形状が三角形状であるので、液晶分子１５のベンド配向
が第１の実施の形態より強くなり、パネルの透過率が高
くなるので明るい表示が可能になる。

【００３５】次に、図４を参照して、本発明の第２の実
施の形態を説明するが、基本的構成は上記第１の実施の
形態と同様である。 図４参照 図４は、本発明の第２の実施の形態のマルチドメイン型
液晶表示装置の概略的要部断面図であり、中央の一点鎖
線より左側は電圧を印加しない状態を示し、右側は電圧
を印加した状態を示している。図に示すように、ＩＴＯ
からなるＴＦＴ基板側透明電極１１及びＣＦ基板側透明
電極２１上に、透明度の高いフォトレジスト、例えば、
ポジ型フォトレジストＰＣ−３３５（ＪＳＲ製商品名）
を塗布してパターニングすることによって、図３（ｂ）
に示す実施例と同様に、例えば、幅が５μｍで高さが５
μｍの三角形状の突起１８，２５を形成し、次いで、全
面に水平配向膜１９，２６を設ける。なお、この場合
も、隣接する突起１８，２５の間隔、即ち、突起１８，
２５の中心線の間隔は、例えば、１３μｍにする。

【００３６】次いで、ＴＦＴ基板側透明電極１１とＣＦ
基板側透明電極２１とを突起１８と突起２５とが投影的
に重なるように対向させ、スペーサ（図示せず）を用い
てＴＦＴ基板側透明電極１１とＣＦ基板側透明電極２１
との間に正の誘電率異方性を有する液晶１４を注入して
液晶セルを構成する。なお、互いに対向する突起１８と
突起２５との間隔、即ち、セルギャップは１０μｍとす
る。

【００３７】この場合、液晶１４を構成する液晶分子１
５は、突起１８，２５の近傍においては、突起１８，２
５を覆う水平配向膜１９，２６の表面の形状に沿って傾
斜するので、液晶分子１５は上記の図３（ｂ）の場合と
は逆に傾斜するベント配向となる。

【００３８】したがって、この場合にも、偏光板（図示
を省略）をクロスニコルにした場合には、電圧無印加時
には、突起１８，２５の近傍の液晶分子１５の配向が表
示に寄与して“白”表示となる。一方、電圧印加時にお
いては、突起１８，２５の近傍の液晶分子１５も、正の
誘電率異方性によって電圧印加方向に沿って垂直配向す
るので、“黒”表示となる。

【００３９】この様に、本発明の第２の実施の形態にお
いても、表示に実効的に寄与するのは突起１８，２５の
近傍に局在する液晶分子１５のみであるので、液晶配向
が伝播する時間が短くなり、応答速度が短くなる。

【００４０】次に、図５を参照して本発明の第３の実施
の形態のマルチドメイン型液晶表示装置を説明するが、
この第３の実施の形態においては、一方の基板側にのみ
突起を設けただけで、他の構成は上記の第１の実施の形
態と同様である。なお、この場合も、ＴＦＴ基板、ＣＦ
基板、ＴＦＴ等のアクティブ素子、及び、偏光板等の図
示を省略している。 図５参照 図５は、本発明の第３の実施の形態のマルチドメイン型
液晶表示装置の概略的要部断面図であり、中央の一点鎖
線より左側は電圧を印加しない状態を示し、右側は電圧
を印加した状態を示している。図に示すように、ＩＴＯ
からなるＴＦＴ基板側透明電極１１上に、透明度の高い
フォトレジスト、例えば、ポジ型フォトレジストＰＣ−
３３５（ＪＳＲ製商品名）を塗布してパターニングする
ことによって、例えば、幅が５μｍで高さが５μｍの半
円状の突起１２を形成し、次いで、ＴＦＴ基板側透明電
極１１及びＣＦ基板側透明電極２１の全面に垂直配向膜
１３，２３を設ける。なお、この場合も隣接する突起１
２の間隔、即ち、突起１２の中心線の間隔は、例えば、
１３μｍにする。

【００４１】次いで、ＴＦＴ基板側透明電極１１とＣＦ
基板側透明電極２１とを対向させ、スペーサ（図示せ
ず）を用いてＴＦＴ基板側透明電極１１とＣＦ基板側透
明電極２１との間に正の誘電率異方性を有する液晶１４
を注入して液晶セルを構成する。なお、互いに対向する
突起１２とＣＦ基板側透明電極２１との間隔、即ち、セ
ルギャップは１０μｍとする。

【００４２】この場合、液晶１４を構成する液晶分子１
５は、垂直配向膜１３，２３の法線方向に沿って垂直配
向することになるが、突起１２の近傍においてのみ、突
起１２を覆う垂直配向膜１３の表面の法線方向が基板の
厚さ方向に対して傾斜するので、液晶分子１５は傾斜し
てＨＡＮ型にハイブリッド配向する。

【００４３】したがって、偏光板（図示を省略）をクロ
スニコルにした場合には、電圧無印加時には、突起１２
の近傍の液晶分子１５の配向が表示に寄与して“白”表
示となる。一方、電圧印加時においては、突起１２の近
傍の液晶分子１５も、正の誘電率異方性によって電圧印
加方向に沿って垂直配向するので、“黒”表示となる。
なお、突起１２から離れた領域における液晶分子１５
は、電圧の印加状態の如何によらず常に垂直配向してい
るので、表示に寄与することはない。

【００４４】この様に、本発明の第３の実施の形態にお
いては、表示に寄与するのは突起１２の近傍に局在する
液晶分子１５のみであるので、液晶配向が伝播する時間
が短くなり、応答速度が短くなる。

【００４５】次に、図６を参照して、本発明の第３の実
施の形態の変形例を二つ説明するが、突起の形状が異な
るだけで、製造工程及び使用材料は第３の実施の形態と
全く同様であるので、工程等の説明は省略する。 図６（ａ）参照 図６（ａ）は、本発明の第３の実施の形態の変形例の概
略的要部断面図であり、この場合の突起１７は、例え
ば、幅３μｍで高さが３μｍの矩形状であり、また、突
起１７の中心線の間隔は８μｍとし、且つ、互いに対向
する突起１７とＣＦ基板側透明電極２１との間隔、即
ち、セルギャップは５μｍとする。

【００４６】この変形例においては、突起１７の形状が
矩形状であるので、図３（ａ）の場合と同様に、液晶分
子１５のＨＡＮ型のハイブリッド配向が非常に強くな
り、パネルの透過率が高くなるので明るい表示が可能に
なる。但し、この様な矩形状の突起１７を設けた場合
に、垂直配向膜１３を均一に塗布することが困難にな
る。

【００４７】図６（ｂ）参照 図６（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態の他の変形例
の概略的要部断面図であり、この場合の突起１８は、例
えば、幅５μｍで高さが５μｍの三角形状であり、ま
た、突起１８の中心線の間隔は１３μｍとし、且つ、互
いに対向する突起１８とＣＦ基板側透明電極２１との間
隔、即ち、セルギャップは８μｍとする。

【００４８】この変形例においては、突起１８の形状が
三角形状であるので、液晶分子１５のＨＡＮ型のハイブ
リッド配向が第３の実施の形態より強くなり、パネルの
透過率が高くなるので明るい表示が可能になる。

【００４９】次に、図７を参照して、本発明の第４の実
施の形態を説明するが、基本的構成は上記第３の実施の
形態と同様である。 図７参照 図７は、本発明の第４の実施の形態のマルチドメイン型
液晶表示装置の概略的要部断面図であり、中央の一点鎖
線より左側は電圧を印加しない状態を示し、右側は電圧
を印加した状態を示している。図に示すように、ＩＴＯ
からなるＴＦＴ基板側透明電極１１上に、透明度の高い
フォトレジスト、例えば、ポジ型フォトレジストＰＣ−
３３５（ＪＳＲ製商品名）を塗布してパターニングする
ことによって、図６（ｂ）に示す実施例と同様に、例え
ば、幅が５μｍで高さが５μｍの三角形状の突起１８を
形成し、次いで、全面に水平配向膜１９，２６を設け
る。

【００５０】次いで、ＴＦＴ基板側透明電極１１とＣＦ
基板側透明電極２１とを対向させ、スペーサ（図示せ
ず）を用いてＴＦＴ基板側透明電極１１とＣＦ基板側透
明電極２１との間に正の誘電率異方性を有する液晶１４
を注入して液晶セルを構成する。なお、互いに対向する
突起１８とＣＦ基板側透明電極２１との間隔、即ち、セ
ルギャップは８μｍとする。

【００５１】この場合、液晶１４を構成する液晶分子１
５は、突起１８の近傍においては、突起１８を覆う水平
配向膜１９の表面の形状に沿って傾斜するので、液晶分
子１５はＨＡＮ型のハイブリッド配向となる。

【００５２】したがって、この場合にも、偏光板（図示
を省略）をクロスニコルにした場合には、電圧無印加時
には、突起１８の近傍の液晶分子１５の配向が表示に寄
与して“白”表示となる。一方、電圧印加時において
は、突起１８の近傍の液晶分子１５も、正の誘電率異方
性によって電圧印加方向に沿って垂直配向するので、
“黒”表示となる。

【００５３】この様に、本発明の第４の実施の形態にお
いても、表示に実効的に寄与するのは突起１８の近傍に
局在する液晶分子１５のみであるので、液晶配向が伝播
する時間が短くなり、応答速度が短くなる。

【００５４】次に、図８を参照して、本発明の第１乃至
第４の実施の形態における突起のパターンの変形例を４
つ説明するが、各図は突起のパターンを示す概略的平面
図である。 図８（ａ）参照 図８（ａ）の場合には、突起３１をデータバスライン或
いはゲートバスラインに沿って直線状の突起にしたもの
であり、最も簡単なパターンとしている。

【００５５】図８（ｂ）参照 図８（ｂ）の場合には、突起３２を山折れ状の波型にし
たものであり、実質的には、図２（ｂ）に示したパター
ンと同様であり、図８（ａ）の場合に比べて液晶分子の
配向方向が紙面の上下方向に分散するので視野角が広く
なる利点がある。

【００５６】図８（ｃ）参照 図８（ｃ）の場合には、突起３３を格子状にしたもので
あり、この場合も液晶分子の配向方向が紙面の上下方向
に分散するので図８（ａ）の場合に比べて視野角を広く
することができる。

【００５７】図８（ｄ）参照 図８（ｄ）の場合には、突起３４をハニカム状にしたも
のであり、この場合も液晶分子の配向方向が紙面の上下
方向に分散するので図８（ａ）の場合に比べて視野角を
広くすることができる。

【００５８】次に、図９及び図１０を参照して、本発明
の第５の実施の形態を説明する。 図９（ａ）及び（ｂ）参照 図９（ａ）は、本発明の第５の実施の形態のマルチドメ
イン型液晶表示装置の概略的要部断面図であり、また、
図９（ｂ）は画素マトリクスの平面図であり、ＴＦＴ基
板４１上に設けるＩＴＯからなる画素電極４２をスリッ
ト４３によって分割するとともに、画素電極４２上に画
素電極４２の表面積の８０〜９５％、例えば、９０％を
覆うように透明のアクリル樹脂からなる透明誘電体膜４
４を、例えば、１．５μｍの厚さに設けたのち、全面に
垂直配向膜４５を設ける。

【００５９】一方、ＣＦ基板４６側においては、ＩＴＯ
からなる共通電極４７上に、透明度の高いフォトレジス
ト、例えば、ポジ型フォトレジストＰＣ−３３５（ＪＳ
Ｒ製商品名）を塗布してパターニングすることによっ
て、例えば、幅が１０μｍで高さが１．５μｍの矩形状
の突起４８を形成したのち、全面に垂直配向膜４９を設
ける。なお、隣接する突起４８の中心線の間隔は２５μ
ｍとする。

【００６０】次いで、ＴＦＴ基板４１とＣＦ基板４６と
を対向させ、径が３．５μｍのスペーサ（図示せず）を
用いてＴＦＴ基板４１とＣＦ基板４６との間に負の誘電
率異方性を有する液晶５０を注入して液晶セルを構成す
る。

【００６１】この場合、液晶５０を構成する液晶分子５
１は、垂直配向膜４５，４９の法線方向に沿って垂直配
向することになるが、突起４８の近傍においては、突起
４８を覆う垂直配向膜４９の表面の法線方向が基板の厚
さ方向に対して傾斜するので、液晶分子５１は傾斜して
ベント配向となる。

【００６２】しかし、突起４８から離れた領域において
は、液晶分子５１は垂直配向しているので、従来のＭＶ
Ａ型液晶表示装置と同様にこの部分の液晶分子５１が表
示に寄与し、偏光板（図示を省略）を図１２（ａ）に示
すようにクロスニコルにした場合には、電圧無印加時に
は、“黒”表示となる。

【００６３】一方、電圧印加時においては、透明誘電体
膜４４を設けた領域においては、印加された電圧は、透
明誘電体膜４４と液晶５０とによって分割されるので、
液晶５０には、低減された電圧が印加されることにな
る。例えば、透明誘電体膜４４の誘電率を３．５、液晶
５０の誘電率を３．０とした場合、透明誘電体膜４４を
設けた領域においては、 ３．５×３．５μｍ／（３．５×３．５μｍ＋３．０×
１．５μｍ）≒０．７３ 即ち、０．７３倍の電圧しか印加されないことになる。

【００６４】したがって、低階調の中間調表示における
印加電圧が２．２〜３Ｖの低電圧領域においては、透明
誘電体膜４４が設けられていない画素の周辺部分の液晶
のみがスイッチングされて光が透過することになる。

【００６５】しかし画素の１０％の部分しか動作しない
ため、画素全体で従来と同じ明るさを得るためには、印
加電圧を従来より高めて１０％の部分における透過率を
高める必要があるが、印加電圧の増加に伴って応答速度
が高まるので、高速応答する電圧範囲で中間調表示を行
なうことが可能になる。

【００６６】さらに、印加電圧を高めると、透明誘電体
膜４４を設けた領域における液晶５０もスイッチングを
始めるが、この部分の応答速度は遅いものの、既に、周
辺領域で応答を開始しており、従来より見かけ上の応答
速度の速い表示パネルを得ることができる。

【００６７】図１０参照 図１０は、本発明の第５の実施の形態の効果の説明図で
あり、従来と同じ見かけ上の透過率を得るためには、高
電圧を印加することが必要になり、それによって、高速
応答する電圧範囲内での中間調表示が可能になることが
理解される。

【００６８】次に、図１１を参照して、本発明の第６の
実施の形態を説明する。 図１１参照 図１１は、本発明の第６の実施の形態のマルチドメイン
型液晶表示装置の１画素を構成する画素電極の構成を示
す平面図である。即ち、画素電極を複数（図に場合に
は、４つ）の分割画素電極５６に分割するとともに、各
分割画素電極５６の間を抵抗素子５７で接続したもので
あり、その他のＣＦ基板側の構成は上記の第５の実施の
形態と同様である。

【００６９】この場合、ＴＦＴ５５のソース領域に直接
接続する分割画素電極５６から順に抵抗素子５７の抵抗
値に応じた電圧降下により低減された電圧が印加される
ことになるので、印加電圧に応じて順にスイッチングが
開始されることになる。

【００７０】したがって、上記の第５の実施の形態と同
様に、低階調の中間調表示における印加電圧が２．２〜
３Ｖの低電圧領域においては、ＴＦＴ５５のソース領域
に直接接続された分割画素電極５６の領域における液晶
のみがスイッチングされて光が透過することになる。

【００７１】しかし画素の一部分しか動作しないため、
画素全体で従来と同じ明るさを得るためには、印加電圧
を従来より高めてＴＦＴ５５のソース領域に直接接続さ
れた分割画素電極５６の領域における透過率を高める必
要があるが、印加電圧の増加に伴って応答速度が高まる
ので、高速応答する電圧範囲で中間調表示を行なうこと
が可能になる。

【００７２】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成及び条件に
限られるものではなく、各種の変更が可能である。例え
ば、上記の第１乃至第４の実施の形態においては、液晶
として、正の誘電率異方性を有する液晶を用いている
が、従来のＭＶＡ型液晶表示装置と同様に負の誘電率異
方性を有する液晶を用いても良いものであり、その場合
には、電圧印加とともにベンド配向或いはＨＡＮ型配向
が強くなるので、上記の第１乃至第４の実施の形態とは
逆に“黒”表示となる。

【００７３】また、上記の第１乃至第４の実施の形態に
おいては、偏光板をクロスニコル配置にして、ノーマリ
ホワイト表示にしているが、偏光板をパラニコル配置に
してノーマリブラック表示にしても良いものである。

【００７４】また、上記の第３及び第４の実施の形態に
おいては、突起をＴＦＴ基板側に設けているが、逆にＣ
Ｆ基板側に設けても良いものであり、第３及び第４の実
施の形態と全く同様な効果が得られるものである。

【００７５】また、上記の第５の実施の形態において
は、透明誘電体膜を画素電極の中央部を覆うように設け
ているが、逆に周辺部を覆うように設けても良いもので
あり、さらには、分割して被覆しても良いものである。

【００７６】また、上記の第５の実施の形態において
は、実効的な印加電圧の部分的制御を透明誘電体膜の被
覆によって行なっているが、画素電極の全面を同じ透明
誘電体膜で覆い、局所的に膜厚を変えても良いのであ
り、或いは、局所的に誘電率の異なった透明誘電体膜で
被覆しても良いものであり、さらには、膜厚と誘電率と
を組み合わせても良いものである。

【００７７】また、上記の第５の実施の形態において
は、透明誘電体膜としてアクリル樹脂を用いているが、
アクリル樹脂に限られるものではなく、ポリイミドを用
いても良いものであり、いずれにしても、透明性に優
れ、且つ、液晶等と化学反応を起こさない誘電体材料で
あれば良い。

【００７８】また、上記の第６の実施の形態において
は、画素電極を４つに分割しているが、分割数は任意で
あり、また、分割形状も図１０に示した形状に限られる
ものではなく、中央に設けた分割画素電極と、その周囲
に同心状に設けた環状の分割画素電極とによって構成し
ても良いものである。

【００７９】また、上記の第５及び第６の実施の形態に
おいては、突起とスリットの組合せを用いているが、突
起と突起との組合せを用いても良いものであり、さらに
は、スリットとスリットとの組合せを用いても良いもの
である。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、基板の少なくとも一方
に設けた突起の近傍に局在する液晶分子のみの配向に対
する寄与を利用して、或いは、電圧分割手段を利用した
局所的なスイッチングにより表示を行なっているので、
低階調を含めた全階調において応答速度を改善すること
ができ、それによって、広視野角のＭＶＡ型液晶表示装
置の高速化に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的構成の説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の概略的要部構造図
である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例の概略的要
部断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の概略的要部断面図
である。

【図５】本発明の第３の実施の形態の概略的要部断面図
である。

【図６】本発明の第３の実施の形態の変形例の概略的要
部断面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態の概略的要部断面図
である。

【図８】本発明の第１乃至第４の実施の形態における突
起のパターンの変形例の概略的平面図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態の説明図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態の効果の説明図で
ある。

【図１１】本発明の第６の実施の形態の説明図である。

【図１２】従来のＭＶＡ型液晶表示装置の説明図であ
る。

【図１３】従来のＭＶＡ型液晶表示装置の特性の説明図
である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 基板 ３ 液晶 ４ 構造物 ５ 構造物 ６ 液晶分子 ７ 配向膜 ８ 配向膜 ９ 透明電極 １０ 透明電極 １１ ＴＦＴ基板側透明電極 １２ 突起 １３ 垂直配向膜 １４ 液晶 １５ 液晶分子 １６ 画素マトリクス １７ 突起 １８ 突起 １９ 水平配向膜 ２１ ＣＦ基板側透明電極 ２２ 突起 ２３ 垂直配向膜 ２４ 突起 ２５ 突起 ２６ 水平配向膜 ３１ 突起 ３２ 突起 ３３ 突起 ３４ 突起 ４１ ＴＦＴ基板 ４２ 画素電極 ４３ スリット ４４ 透明誘電体膜 ４５ 垂直配向膜 ４６ ＣＦ基板 ４７ 共通電極 ４８ 突起 ４９ 垂直配向膜 ５０ 液晶 ５１ 液晶分子 ５２ 画素マトリクス ５３ データバスライン ５４ ゲートバスライン ５５ ＴＦＴ ５６ 分割画素電極 ５７ 抵抗素子 ６１ ＴＦＴ基板 ６２ 画素電極 ６３ 突起 ６４ 垂直配向膜 ６５ ＣＦ基板 ６６ 共通電極 ６７ 突起 ６８ 垂直配向膜 ６９ 液晶 ７０ 液晶分子 ７１ 偏光板 ７２ 偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 有広 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小池 善郎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 HB08X LA04 LA15 MA01 MA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する二枚の基板の間に液晶を
   挟持するとともに、前記両方の基板の対向する表面に構
   造物を設けて液晶分子の配向を前記基板の厚さ方向に歪
   ませるマルチドメイン型液晶表示装置において、前記液
   晶分子の配向が前記二枚の基板の間の中心面に対して対
   称になっていることを特徴とするマルチドメイン型液晶
   表示装置。
2. 【請求項２】 互いに対向する二枚の基板の間に液晶を
   挟持するとともに、一方の基板の他方の基板に対向する
   表面に構造物を設けて液晶分子の配向を前記基板の厚さ
   方向に歪ませるマルチドメイン型液晶表示装置におい
   て、前記液晶分子の配向が前記構造物の前記基板に垂直
   な中心線に対して対称になっていることを特徴とするマ
   ルチドメイン型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 上記構造物の上に設けられる配向膜が垂
   直配向膜であり、上記挟持される液晶の誘電率異方性が
   正であることを特徴とする請求項１または２にマルチド
   メイン型液晶表示装置。
4. 【請求項４】 互いに対向する二枚の基板の間に液晶を
   挟持するとともに、前記両方の基板の対向する表面に構
   造物を設けて液晶分子の配向を前記基板の厚さ方向に歪
   ませるマルチドメイン型液晶表示装置において、各画素
   を少なくとも２つ以上の領域に分割するとともに、それ
   ぞれの領域に印加する電圧を制御することを特徴とする
   マルチドメイン型液晶表示装置。
5. 【請求項５】 上記複数に分割した領域に印加する電圧
   を制御する手段が、前記各領域の画素電極を被覆する異
   なった特性を有する透明誘電体層、或いは、前記各領域
   の画素電極を構成する分割電極と前記分割電極間を接続
   する電圧降下素子のいずれかであることを特徴とする請
   求項４記載のマルチドメイン型液晶表示装置。