JP2001343650A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】互いに対向する電極間に印加される電界以外の
電界や、基板上の段差の影響によるディスクリネーショ
ンの発生を抑制し、良好な表示品質を得ることができる
ホモジニアス配向型の液晶表示装置を提供する。 【解決手段】対向電極６が形成された前基板２と、複数
の画素電極５が配列形成された後基板３と、これらの基
板２，３の対向する内面にそれぞれ形成された配向膜
８，７と、前記基板２，３の間に設けられた液晶層４と
を備え、前記後基板３に形成された第１の配向膜７が、
マトリックス表示部の行方向または列方向のいずれか一
方に対して、５°〜１０°の角度で交差する方向に配向
処理され、前記前基板２に形成された第２の配向膜８
が、前記第１の配向膜７の配向処理方向７ａと実質的に
平行な方向８ａに配向処理され、前記液晶層４の液晶分
子が、前記１および第２の配向膜７，８の配向処理方向
７ａ，８ａに沿って一方方向にホモジニアス配向してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ホモジニアス配
向型の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一対の基板間に設けられた液晶層の液晶
分子を所定のツイスト角でツイスト配向させ、前記一対
の基板のそれぞれの外側に一対の偏光板を配置したＴＮ
（ツイステッドネマティック）型液晶表示装置は、コン
トラストが高く、また電気光学特性に優れているため、
種々の表示素子として広く利用されている。

【０００３】しかし、ＴＮ型液晶表示装置は、その表示
を良好なコントラストで観察できる視野角の範囲が狭
く、正面方向（画面の法線付近の方向）から観察したと
きのコントラストは高いが、正面方向から傾いた方向か
ら観察するとコントラストが極端に悪くなる。

【０００４】そのため、ＴＮ型液晶表示装置の視野角範
囲を広くするために、位相板等の光学的な補償素子を用
いて視野角を改善する等の試みがなされているが、ＴＮ
型液晶表示装置は、液晶層の液晶分子がツイスト配向し
ているため、十分な光学的な補償を行うことが困難であ
り、また複雑になる。

【０００５】一方、一対の基板間に設けられた液晶層の
液晶分子を一方方向に沿わせてホモジニアス配向させ、
前記一対の基板のそれぞれの外側に一対の偏光板を配置
したたホモジニアス配向型の液晶表示装置は、前記ＴＮ
型液晶表示装置のように液晶の分子配列がツイストして
いないため、光学的な特性の補償がし易く、視野角の範
囲を広くすることが容易である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のホモジ
ニアス配向型液晶表示装置は、互いに対向する電極間に
印加される電界以外の電界や、基板上の段差の影響によ
るディスクリネーションを発生し、良好な表示品質を得
ることができないという問題をもっている。

【０００７】この発明は、互いに対向する電極間に印加
される電界以外の電界や、基板上の段差の影響によるデ
ィスクリネーションの発生を抑制し、良好な表示品質を
得ることができるホモジニアス配向型の液晶表示装置を
提供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、少なくとも１つの第１の電極が形成された第１の基
板と、前記第１の電極に対向する複数の第２の電極が、
前記第１と第２の電極とが互いに対向する領域により定
義される複数の画素が行方向および列方向にマトリック
ス状に配列するマトリックス表示部を形成するように配
列形成され、前記第１の基板に対し予め定められた間隙
を設けて対向配置された第２の基板と、前記第２の電極
が形成された第２の基板上に形成され、前記マトリック
ス表示部の行方向または列方向のいずれか一方に対して
５°〜１０°の角度で交差する方向に配向処理が施され
た第１の配向膜と、前記第１の電極が形成された第１の
基板上に形成され、前記第２の基板上に形成された前記
１の配向膜の配向処理方向と実質的に平行な方向に配向
処理が施された第２の配向膜と、前記第１の基板と第２
の基板の間に設けられ、前記第１の配向膜に隣接する液
晶分子から前記第２の配向膜に隣接する液晶分子に至る
液晶分子が前記１および第２の配向膜の配向処理方向に
沿って一方方向にホモジニアス配向した液晶層とを備え
たことを特徴とする。

【０００９】この発明の液晶表示装置によれば、第１と
第２の基板上にそれぞれ形成された配向膜を、マトリッ
クス表示部の行方向または列方向のいずれか一方に対し
て５°〜１０°の範囲の角度で交差する方向に配向処理
し、液晶層の液晶分子を前記配向膜の配向処理方向に沿
って一方方向にホモジニアス配向させているため、互い
に対向する電極間に印加される電界以外の電界や、基板
上の段差の影響によるディスクリネーションを発生を抑
制し、良好な表示品質を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示装置は、上記
のように、第１と第２の基板上にそれぞれ形成された配
向膜を、マトリックス表示部の行方向または列方向のい
ずれか一方に対して５°〜１０°の範囲の角度で交差す
る方向に配向処理し、液晶層の液晶分子を前記配向膜の
配向処理方向に沿って一方方向にホモジニアス配向させ
ることにより、互いに対向する電極間に印加される電界
以外の電界や、基板上の段差の影響によるディスクリネ
ーションを発生を抑制し、良好な表示品質を得ることが
できるようにしたものである。

【００１１】この発明の液晶表示装置において、前記第
１の配向膜は、前記マトリックス表示部の行方向または
列方向のいずれか一方に対して、７°〜８°（最も好ま
しくは７．５°）の角度で交差する方向に配向処理され
ているのが望ましい。

【００１２】この発明の液晶表示装置は、第１と第２の
基板のそれぞれの外面に、それぞれの光学軸を実質的に
互いに直交させて配置された一対の偏光板をさらに備え
ており、前記一対の偏光板のうちの一方の偏光板は、そ
の光学軸を、第２と第１の基板上に形成された第１と第
２の配向膜の配向処理方向に対し、実質的に４５°の角
度で交差させて配置されている。

【００１３】また、この発明の液晶表示装置において
は、前記第１と第２のいずれか一方の基板と、その基板
の外側に配置された一方の偏光板の一方との間に、液晶
層のリタデーションを補正するための位相板をさらに配
置するのが望ましい。その場合、前記位相板は、その光
学軸が前記第２と第１の基板に設けられた第１と第２の
配向膜の配向処理の方向に対して実質的に９０°の角度
で交差するように配置するのが好ましい。

【００１４】この発明を、前記第２の基板に配列された
複数の第２の電極が行方向および列方向にマトリックス
状に配列する複数の画素電極であり、前記第２の基板
に、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のア
クティブ素子と、前記マトリックス状に配列する複数の
画素電極の各電極行または各電極列にそれぞれ沿わせて
配線され前記アクティブ素子に信号を供給する複数の信
号供給ラインとがさらに設けられたアクティブマトリッ
クス液晶表示装置に適用する場合、前記第２の基板上に
形成された第１の配向膜は、前記信号供給ラインに沿っ
た方向に対して５°〜１０°の角度で交差する方向に配
向処理するのが望ましい。

【００１５】さらに、この発明を、薄膜トランジスタ
（以下、ＴＦＴと言う）をアクティブ素子とし、前記第
２の基板に、行方向および列方向にマトリックス状に配
列する複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のＴＦ
Ｔと、前記マトリックス状に配列する複数の画素電極の
各電極行または各電極列の一方にそれぞれ沿わせて配線
され前記ＴＦＴに制御信号を供給する複数の制御信号供
給ラインと、前記マトリックス状に配列する複数の画素
電極の各電極行または各電極列の他方にそれぞれ沿わせ
て配線され前記ＴＦＴに表示データに応じた信号を供給
する複数のデータ信号供給ラインとがさらに設けられた
アクティブマトリックス液晶表示装置に適用する場合、
前記第２の基板上に形成された第１の配向膜は、前記制
御信号供給ラインと前記データ信号供給ラインとのう
ち、一方のラインに沿った方向に対して５°〜１０°の
角度で交差する方向に配向処理するのが望ましい。

【００１６】その場合、前記第２の基板上に形成された
第１の配向膜は、前記データ信号供給ラインに沿った方
向に対して５°〜１０°の角度で交差する方向に配向処
理されているのが好ましい。

【００１７】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す液晶表示装
置の分解斜視図である。この実施例の液晶表示装置は、
外光を利用する反射表示と、背後からの照明光を利用す
る透過表示とを行なう反射／透過両用型のものであり、
液晶素子１と、この液晶素子１をはさんでその前後に配
置された一対の偏光板１８，１９と、前記液晶素子１と
前側の偏光板１８との間に設けられた位相板２０と、後
側偏光板１９の背後に配置された反射／照明手段２１と
を備えている。

【００１８】前記液晶素子１は、ＴＦＴを能動素子とす
るアクティブマトリックス液晶素子であり、液晶層４を
はさんで対向する第１と第２の一対の透明基板２，３の
うち、一方の基板、例えば表示の観察側とは反対側の基
板である後基板３の内面に、行方向および列方向に配列
する複数の透明な画素電極５と、これらの画素電極５に
それぞれ接続された複数のＴＦＴ９と、各行のＴＦＴ９
にそれぞれオン／オフ制御信号を供給する複数の制御信
号供給ライン（以下、ゲートラインと言う）１５と、各
列のＴＦＴ９にそれぞれ表示データに応じた信号を供給
する複数のデータ信号供給ライン（以下、データライン
と言う）１６と、前記画素電極５との間に補償容量を形
成する複数の補償容量電極１７とが設けられている。

【００１９】前記ＴＦＴ９は、前記後基板３の内面上に
形成されたゲート電極１０と、このゲート電極１０を覆
うゲート絶縁膜１１と、前記ゲート絶縁膜１１の上に前
記ゲート電極１０と対向させて形成されたｉ型半導体膜
１２と、このｉ型半導体膜１２の両側部の上にｎ型半導
体膜（図示せず）を介して形成されたソース電極１３お
よびドレイン電極１４とからなっている。

【００２０】前記ゲートライン１５は、前記後基板３の
内面上に、各画素電極行にそれぞれ沿わせて行方向に配
線されており、各行のＴＦＴ９のゲート電極１０は、そ
の行に対応するゲートライン１５に一体に形成されてい
る。

【００２１】なお、前記ＴＦＴ９のゲート絶縁膜（透明
膜）１１は、前記後基板３のほぼ全面にわたって形成さ
れており、前記ゲートライン１５は、その端子部を除い
て前記ゲート絶縁膜１１により覆われている。

【００２２】また、前記データライン１６は、前記ゲー
ト絶縁膜１１の上に、各画素電極列にそれぞれ沿わせて
列方向に配線されており、各列のＴＦＴ９のドレイン電
極１４は、その列に対応するデータライン１６につなが
っている。

【００２３】なお、この実施例では、データライン１６
をゲート絶縁膜１１の上に配線し、各列のＴＦＴ９のド
レイン電極１４をそれぞれ、その列に対応するデータラ
イン１６に一体に形成しているが、前記データライン１
６は、ＴＦＴ９を層間絶縁膜で覆ってその上に配線し、
前記層間絶縁膜に設けたコンタクト孔において前記ＴＦ
Ｔ９のドレイン電極１４に接続してもよい。

【００２４】そして、前記画素電極５は、前記ゲート絶
縁膜１１の上に形成されており、これらの画素電極５の
一側縁の端部にそれぞれ、その画素電極５に対応するＴ
ＦＴ９のソース電極１３が接続されている。

【００２５】また、前記補償容量電極１７は、前記後基
板３の内面上に、前記各画素電極行にそれぞれ対応させ
て形成されており、この補償容量電極１７と前記画素電
極５の縁部とその間のゲート絶縁膜１１とにより、非選
択期間の画素電極５の電位の変動を補償するための補償
容量が形成されている。

【００２６】なお、前記補償容量電極１７は、画素電極
５の一端縁部に対向するライン部と、このライン部から
データライン１６をはさんで行方向に隣り合う画素電極
５，５の間の領域に延長され、その両側縁部において前
記隣り合う画素電極５，５の側縁部にそれぞれ対向する
延長部とを有する形状に形成されており、前記補償容量
は、各画素電極５の一端縁部と両側縁部との３つの縁部
に形成されている。

【００２７】一方、他方の基板、つまり表示の観察側の
基板である前基板２の内面には、図示しないが、複数の
色、例えば赤、緑、青のカラーフィルタが前記複数の画
素電極５にそれぞれ対向させて配列形成されており、そ
の上に透明な対向電極６が設けられている。

【００２８】前記対向電極６は、前記複数の画素電極５
に対向する一枚膜状の電極であり、前記後基板３の内面
に行方向および列方向に配列させて形成された前記複数
の画素電極５と、前記前側基板２の内面に形成された一
枚膜状の対向電極６とにより、これらの電極５，６が互
いに対向する領域により定義される複数の画素が行方向
および列方向にマトリックス状に配列するマトリックス
表示部が形成されている。

【００２９】また、前記後基板３と前基板２の最も内面
にはそれぞれ、ポリイミド等からなる水平配向膜７，８
が形成されており、これらの配向膜７，８は、その膜面
のラビングにより、実質的に互いに平行で且つ逆向きに
配向処理されている。

【００３０】すなわち、図１において、矢印７ａは後基
板３の内面上に形成された配向膜７に施された配向処理
の方向、矢印８ａは前基板２の内面上に形成された配向
膜８に施された配向処理の方向を示しており、画素電極
５とＴＦＴ９とゲートライン１５およびデータライン１
６が形成された後基板３上の配向膜７は、前記マトリッ
クス表示部の行方向または列方向のいずれか一方、例え
ば前記マトリックス表示部の列方向ｙ、つまり前記デー
タライン１６に沿った方向に対し、一方の方向、例えば
液晶素子１の前面側から見て左回り方向に５°〜１０°
の範囲の角度θで斜めに交差する方向に配向処理方向さ
れ、前基板２上の配向膜８は、前記後基板３上の配向膜
７の配向処理方向７ａと実質的に平行で且つ逆向きの方
向に配向処理されている。なお、前記データライン１６
と前記配向膜７，８の配向処理方向７ａ，８ａとのなす
角度θは、好ましくは７°〜８°、最も好ましくは７．
５°である。

【００３１】そして、前記後基板３と前基板２は、その
間に予め定められた液晶層厚に対応する間隙を設けて対
向配置され、その周縁部において図示しない枠状シール
材を介して接合されており、これらの基板３，２間の前
記シール材で囲まれた領域に液晶層４が設けられてい
る。

【００３２】前記液晶層４は誘電異方性が正のネマティ
ック液晶からなっており、前記後基板３の内面上の第１
の配向膜７に隣接する液晶分子から前記前基板２の内面
上の第２の配向膜８に隣接する液晶分子に至る液晶分子
が、ツイストすることなく一方方向にホモジニアス配向
している。

【００３３】すなわち、前記液晶層４の液晶分子は、後
基板３と前基板２のそれぞれの内面（配向膜７，８面）
に対し僅かな角度でプレチルトした状態で、これらの基
板３，２の内面上の配向膜７，８の配向処理方向７ａ，
８ａに沿って一方方向にホモジニアス配向している。図
１において、矢印４ａは、前記液晶分子のホモジニアス
配向方向を示している。

【００３４】また、前記液晶素子１をはさんで配置され
た前記一対の偏光板１８，１９は、それぞれ、その光学
軸（透過軸または吸収軸）を所定の方向に向けて設けら
れている。

【００３５】図１において、矢印１８ａは前記液晶素子
１の前基板２の外面に配置された前側偏光板１８の透過
軸、矢印１９ａは前記液晶素子１の後基板３の外面に配
置された後側偏光板１９の透過軸を示しており、この実
施例では、前側偏光板１８の透過軸１８ａを、前記液晶
素子１の後基板２上の配向膜７の配向処理方向７ａに対
し、一方の方向（図では液晶素子１の前面側から見て左
回り方向）にほぼ４５°の角度で斜めに交差する方向に
設定し、後側偏光板１９の透過軸１９ａを、前記液晶素
子１の後基板３の配向膜７の配向処理方向７ａに対し、
他方の方向（図では液晶素子１の前面側から見て右回り
方向）にほぼ４５°の角度で斜めに交差する方向、つま
り、前記前側偏光板１８の透過軸１８ａに対してほぼ直
交する方向に設定している。

【００３６】また、前記液晶素子１と前側偏光板１８と
の間に配置された位相板２０は、液晶表示装置の表示の
コントラストと視野角を良くするために設けられてお
り、この位相板２０は、図に矢印で示した遅相軸２０ａ
を、前記液晶素子１の後基板３の配向膜７の配向処理方
向７ａに対して実質的に９０°の角度で交差する方向に
向けて配置されている。

【００３７】一方、前記後側偏光板１９の背後に配置さ
れた反射／照明手段２１は、光反射機能と、照明光の出
射機能とを有するものであり、この実施例で用いた反射
／照明手段２１は、前面全体から照明光を出射する面光
源２２と、この面光源２２の前面に配置された半透過反
射板２３とからなっている。

【００３８】なお、前記面光源２２は、例えば、端面か
ら光を取り込んでその光を前面全体から出射する透明な
導光板と、この導光板の前記端面に対向させて配置され
た直管状の蛍光ランプ或いは複数の発光ダイオード等か
らなっている。

【００３９】この液晶表示装置は、明るい環境下では、
その環境の光である外光を利用する反射表示を行なうも
のであり、この反射表示のときは、液晶表示装置にその
前面から入射し、前側偏光板１８と位相板２０と液晶素
子１と後側偏光板１９とを透過した光が、前記反射／照
明手段２１の半透過反射板２３により反射され、その反
射光が、前記後側偏光板１９と液晶素子１と位相板２０
と前側偏光板１８とを透過して前面に出射する。

【００４０】また、この液晶表示装置は、十分な明るさ
の外光が得られない環境下では、前記反射／照明手段２
１の面光源２２から照明光を出射させることにより、そ
の照明光を利用する透過表示を行なうものであり、この
透過表示のときは、前記面光源２２からの照明光が、前
記半透過反射板２３と後側偏光板１９と液晶素子１と位
相板２０と前側偏光板１８とを透過して前面に出射す
る。

【００４１】そして、前記反射表示のときも、透過表示
のときも、前記液晶素子１の複数の画素電極５と対向電
極６とが互いに対向する領域により定義される複数の画
素の液晶分子が、前記画素電極５と対向電極６との間に
印加される電界に応じて初期のホモジニアス配向状態か
ら基板２，３面に対して立上がるように配向状態を変
え、この液晶分子の配向状態に応じた液晶層４の複屈折
性の変化により、前記液晶層４の複屈折作用と前記偏光
板１８，１９の偏光作用とにより制御される各画素の光
の透過率が変化して、画像が表示される。

【００４２】なお、この実施例では、前記前側偏光板１
８の透過軸１８ａと後側偏光板１９の透過軸１９ａとを
それぞれ前記液晶素子１の一対の基板２，３の内面上に
形成された配向膜８，７の配向処理方向８ａ，７ａに対
してほぼ４５°の角度で斜めに交差させるとともに、こ
れらの偏光板１８，１９の透過軸１８ａ，１９ａを互い
にほぼ直交させているため、各画素の表示の明るさは、
液晶分子が初期のホモジニアス配向状態にあるときに最
も明るくなり、液晶分子が基板２，３面に対して立上が
るように配向するのにともなって暗くなる。

【００４３】したがって、この液晶表示装置は、前記液
晶素子１の複数の画素電極５と対向電極８との間に印加
する電圧、つまり前記データライン１６からＴＦＴ９を
介して各画素電極５に供給するデータ信号の電圧を、液
晶分子が初期のホモジニアス配向状態から表示が最も暗
くなる配向状態に配向するまでの間で制御して駆動すれ
ばよい。

【００４４】この液晶表示装置は、前記液晶素子１の液
晶層４の液晶分子の初期配向状態がツイストしていない
ホモジニアス配向であるため、一軸延伸フィルムあるい
は高分子の長軸を厚さ方向に配列させたフィルム等から
なる位相板２０により、液晶分子の配向状態に起因する
透過光の位相差の補償を容易に行なうことができ、した
がって、光学特性を十分に補償し、視野角が広く、また
帯色のない表示を得ることができる。

【００４５】しかも、この液晶表示装置では、前記液晶
素子１の一対の基板２，３の内面に形成した配向膜７，
８の配向処理方向７ａ，８ａを、前記マトリックス表示
部の列方向ｙ、つまり前記データライン１６に沿った方
向に対し５°〜１０°の範囲の角度θで一方の方向に斜
めに交差する方向としているため、前記ゲートライン１
５とデータライン１６の一方または両方と前記画素電極
５との間に生じる横方向の電界の影響、あるいは前記ゲ
ートライン１５およびデータライン１６に対応する部分
と他の部分との間の段差等の影響によるディスクリネー
ションの発生を抑制し、表示むらが無く、コントラスト
の良い良好な品質の画像を表示することができる。

【００４６】すなわち、上記アクティブマトリックス液
晶素子１は、その後基板３の内面に、各画素電極行にそ
れぞれ沿わせて行方向に配線された複数のゲートライン
１５と、各画素電極列にそれぞれ沿わせて列方向に配線
された複数のデータライン１６とが設けられているた
め、前記ゲートライン１５とそれに隣接する画素電極５
の縁部との間、および前記データライン１６とそれに隣
接する画素電極５の縁部との間に、各画素の互いに対向
する電極５，６間に印加される電界以外の電界、つまり
基板３面に沿った横方向の電界（以下、横電界という）
が発生する。

【００４７】加えて、前記後基板３の内面に形成された
配向膜７の膜面は、前記ゲートライン１５およびデータ
ライン１６に対応する部分において盛り上がっており、
その盛り上がり部付近、つまりゲートライン１５および
データライン１６に対応する部分と他の部分との間の段
差部付近の液晶分子の配向状態が不安定であるため、そ
の部分の液晶分子の配向状態が乱れやすくなっている。

【００４８】また、前記ゲートライン１５およびデータ
ライン１６と画素電極５との間に前記横電界が発生する
と、前記ゲートライン１５およびデータライン１６に隣
接する不安定な配向状態にある液晶分子に、前記横電界
の向きに沿って配向させる力が働く。

【００４９】そして、前記ゲートライン１５と画素電極
５との間に発生する横電界は、前記ゲートライン１５に
沿った方向（マトリックス表示部の行方向）に対してほ
ぼ直交する方向の電界であり、データライン１６と画素
電極５との間に発生する横電界は、前記データライン１
６に沿った方向（マトリックス表示部の列方向ｙ）に対
してほぼ直交する方向の電界であるため、前記後基板３
の配向膜７の配向規制力と、前記横電界による働く力と
の相互作用により液晶分子の配列方向が定まり、前記横
電界の影響を受ける領域と、前記横電界の影響を受けず
に前記配向膜７の配向規制力によりその配向処理方向７
ａに沿って一様に配向する領域との境界に、ディスクリ
ネーションが生じる。

【００５０】しかし、この実施例の液晶素子１は、一対
の基板２，３の内面に形成された配向膜８，７の配向処
理方向８ａ，７ａを、前記データライン１６に沿った方
向に対して５°〜１０°の範囲の角度θで一方の方向に
斜めに交差する方向としているため、前記ゲートライン
１５およびデータライン１６に隣接する不安定な配向状
態にある液晶分子に対する、後基板３の配向膜７の配向
規制力と、前記横電界による働く力とのバランスがと
れ、したがって、前記液晶分子の配向方向の乱れを少な
くし、前記ゲートライン１５とデータライン１６の一方
または両方と前記画素電極５との間に生じるディスクリ
ネーションの発生を、ほとんど目立たない程度に抑制す
ることができる。

【００５１】そのため、この実施例の液晶表示装置によ
れば、前記ディスクリネーションによる表示むらやコン
トラストの低下が無い、良好な品質の画像を表示するこ
とができる。

【００５２】この液晶表示装置において、前記液晶素子
１のデータライン１６に沿った方向（マトリックス表示
部の列方向ｙ）と前記配向膜７，８の配向処理方向７
ａ，８ａとのなす角度θは、上述したように、７°〜８
°（最も好ましくは７．５°）に設定するのが望まし
く、このように前記配向膜７，８の配向処理方向７ａ，
８ａを設定することにより、前記ディスクリネーション
の発生をより効果的に抑制し、さらに良好な品質の画像
を表示することができる。

【００５３】しかも、この実施例の液晶表示装置では、
前記液晶素子１とその前面の前側偏光板１４との間に位
相板２０を設けているため、表示の視野角をより広くす
るとともに、コントラストをより高くし、さらに良好な
品質の画像を表示することができる。

【００５４】図２は、上記ディスクリネーョンの大きさ
を評価するための指標となるディスクリネーション・サ
イズＡ，Ｂの定義を示しており、図３および図４は、そ
れぞれその値を示している。

【００５５】図２において、画素電極５に対応する領域
のうち、平行斜線を施した領域はディスクリネーション
が発生する領域であり、ディスクリネーション・サイズ
Ａは、画素電極５のゲートライン１５に沿った縁に生じ
るディスクリネーションの幅を表し、ディスクリネーシ
ョン・サイズＢは、画素電極５のデータライン１６に沿
った縁に生じるディスクリネーションの幅を表してい
る。

【００５６】前記画素電極５のゲートライン１５に沿っ
た縁に生じるディスクリネーションの幅、つまりディス
クリネーション・サイズＡは、図３のように、データラ
イン１６に沿った方向に対する配向処理方向の角度θが
５°より大きくなると１２μｍ以下と小さくなり、前記
角度θが８°付近で１０μｍと最小値を示す。

【００５７】また、画素電極５のデータライン１６に沿
った縁に生じるディスクリネーションの幅、つまりディ
スクリネーション・サイズＢは、前記角度θが１０°よ
り小さくなると、１１μｍ以下と小さくなり、角度θが
８°を下回ると１０μｍより小さくなる。

【００５８】したがって、データライン１６に沿った方
向に対する配向処理方向の角度θが５°以上で、１０°
以下のときに、ディスクリネーション・サイズＡ，Ｂの
値が共に１２マイクロ以下の値になり、ディスクリネー
ションが実用上目立たなくなる。

【００５９】そして、ディスクリネーション・サイズＡ
が実質的に最小値を示し、且つディスクリネーション・
サイズＢの値も十分小さい範囲は、前記角度θが７°〜
８°の範囲であり、最も好ましい前記角度θは７．５で
ある。

【００６０】上記実施例と比較するために、図５に、一
対の基板の配向膜の配向処理方向をデータライン１６に
沿った方向と平行（角度θ＝０°）にした液晶素子１ａ
を示し、図６に、一対の基板の配向膜の配向処理方向を
データライン１６に沿った方向に対して４５°で交差す
る方向（角度θ＝４５°）にした液晶素子１ｂを示し
た。

【００６１】なお、これらの比較用液晶素子１ａ，１ｂ
は、いずれも、後基板３の内面上に形成された配向膜７
１，７２の配向処理方向７１ａ，７２ａと、前基板２の
内面上に形成された配向膜８１，８２の配向処理方向８
１ａ，８２ａが異なるだけであり、他の構成は上記実施
例の液晶素子１と同じであるから、その構成の説明は、
図に同符号を付して省略する。

【００６２】図５に示した比較用液晶素子１ａは、後基
板３と前基板２の内面上に形成した配向膜７１，８１の
配向処理方向７１ａ，８１ａを、データライン１６に沿
った方向、つまりマトリックス表示部の列方向ｙとほぼ
平行にし、液晶層４１の液晶分子を図に矢印４１ａで示
したように前記配向膜７１，８１の配向処理方向７１
ａ，８１ａに沿わせてホモジニアス配向させたものであ
り、この液晶素子１ａでは、図に太い二点鎖線で示した
ように、画素電極５のゲートライン１５に隣接する縁部
の内側に対応する領域にディスクリネーションラインＤ
ａが発生する。

【００６３】また、図６に示した比較用液晶素子１ｂ
は、後基板３と前基板２の内面上に形成した配向膜７
２，８２の配向処理方向７２ａ，８２ａを、データライ
ン１６に沿った方向、つまりマトリックス表示部の列方
向ｙに対してほぼ４５°の角度で斜めに交差させ、液晶
層４２の液晶分子を図に矢印４２ａで示したように前記
配向膜７２，８２の配向処理方向７２ａ，８２ａに沿わ
せてホモジニアス配向させたものであり、この液晶素子
１ｂでは、図に太い二点鎖線で示したように、画素電極
５のゲートライン１５およびデータライン１６に隣接す
る２つの縁部の内側に対応する領域にディスクリネーシ
ョンラインＤｂが発生する。

【００６４】なお、前記ディスクリネーションラインＤ
ａ，Ｄｂは、図のように滑らかに連続する線状にではな
く、ぎざぎざに細かく折れ曲がった線状に生じるため、
見かけ上の幅が大きい。

【００６５】そのため、上記図５および図６に示した比
較用液晶素子１ａ，１ｂを備えた液晶表示装置は、前記
液晶素子１ａ，１ｂの表示領域内に、前記ディスクリネ
ーションラインＤａ，Ｄｂに沿った明るさの異なるライ
ンが見え、表示むらを生じるとともにコントラストが低
下する。

【００６６】このディスクリネーションによる表示むら
の発生およびコントラストの低下は、前記液晶素子１
ａ，１ｂの前基板２の内面に、各画素の間の領域および
ディスクリネーションの発生領域を覆う遮光膜を設ける
ことにより改善することができるが、このように遮光膜
をディスクリネーションの発生領域も覆うように形成し
たのでは、開口率が低下し、画面が暗くなる。

【００６７】このような比較用液晶素子１ａ，１ｂに比
べて、上記実施例の液晶素子１は、上記ディスクリネー
ションの発生を抑制することができるため、前記遮光膜
を不要とするか、あるいは前記遮光膜を各画素間の領域
だけを覆うように形成することにより、液晶素子１の開
口率を高くすることができ、したがって、画面を明るく
することができる。

【００６８】上述したように、この実施例の液晶表示装
置は、上記図５および図６に示した比較用液晶素子１
ａ，１ｂを備えた液晶表示装置に比べて、液晶素子１の
ディスクリネーションの発生を抑制し、前記ディスクリ
ネーションによる表示むらやコントラストの低下が無
い、良好な品質の画像を表示することができるととも
に、液晶素子１の開口率を高くし、画面を明るくするこ
とができる。

【００６９】なお、上記実施例の液晶表示装置は、液晶
素子１の後面に配置された後側偏光板１９の背後に、面
光源２２と、この面光源２２の前面に配置された半透過
反射板２３とからなる反射／照明手段２１を配置したも
のであるが、前記液晶素子１の後基板３の内面または外
面にアルミニウム等の粗蒸着膜からなる半透過反射膜を
形成し、後側偏光板１９の背後に前記面光源２２だけを
配置しても、外光を利用する反射表示と、背後からの照
明光を利用する透過表示とを行なうことができる。

【００７０】なお、前記液晶素子１の後基板３の内面に
半透過反射膜を形成する場合は、この半透過反射膜を透
明な絶縁膜で覆い、その上に、ＴＦＴ９、ゲートライン
１５、補償容量電極１７、データライン１６および画素
電極５を形成すればよい。

【００７１】また、前記液晶素子１の後基板３の内面ま
たは外面に半透過反射膜を形成する場合も、前側および
後側偏光板１８，１９の透過軸１８ａ，１９ａと、位相
差板２０の遅相軸２０ａの向きは、上記実施例と同じで
よい。

【００７２】このように、液晶素子１の後基板３の内面
または外面に半透過反射膜を形成し、後側偏光板１９の
背後に面光源２２だけを配置した場合、照明光を利用す
る透過表示のときは、前記面光源２２からの照明光が、
後側偏光板１９と前記半透過反射膜と液晶表示装置１と
位相板２０と前側偏光板１８とを透過して前面に出射す
るが、外光を利用する反射表示のときは、液晶表示装置
にその前面から入射し、前側偏光板１８と位相板２０と
液晶素子１の液晶層とを透過した光が、前記半透過反射
膜により反射され、その反射光が、前記液晶層４と位相
板２０と前側偏光板１８とを透過して前面に出射する。

【００７３】すなわち、液晶素子１の後基板３の内面ま
たは外面に半透過反射膜を形成すれば、外光を利用する
反射表示を、後側偏光板１９に光を通さずに行なうこと
ができ、したがって、前記後側偏光板１９による光吸収
を無くし、より明るい反射表示を行なうことができる。

【００７４】また、上記実施例では、液晶素子１と前側
偏光板１８との間に位相板２０を設けているが、この位
相板２０は、前記液晶素子１と後側偏光板１９との間に
設けてもよい。ただし、前記位相板２０は、必ずしも必
要ではない。

【００７５】さらに、上記実施例の液晶表示装置は、外
光を利用する反射表示と、背後からの照明光を利用する
透過表示とを行なう反射／透過両用型のものであるが、
この発明は、常に外光を利用する反射表示を行なう反射
型液晶表示装置にも、また常に照明光を利用する透過表
示を行なう透過型液晶表示装置にも適用することができ
る。

【００７６】また、この発明を、外光を利用する反射表
示だけを行なう反射型液晶表示装置に適用する場合、偏
光板は、液晶素子１の前基板２の外面側だけに、光学軸
を所定の方向に向けて配置してもよい。

【００７７】なお、上記実施例の液晶表示装置は、ＴＦ
Ｔをアクティブ素子とするアクティブマトリックス液晶
素子１を備えたものであるが、この発明は、一対の基板
のうちの第１基板に、行方向または列方向の一方に沿う
複数の対向電極が互いに平行に形成され、第２の基板
に、行方向および列方向にマトリックス状に配列する複
数の画素電極が形成されるとともに、前記第２の基板
に、前記複数の画素電極にそれぞれ接続されたＭＩＭ等
の２端子の非線型抵抗素子からなる複数のアクティブ素
子と、前記マトリックス状に配列する複数の画素電極の
各電極行または各電極列にそれぞれ沿わせて配線され前
記アクティブ素子に信号を供給する複数の信号供給ライ
ンとが設けられたアクティブマトリックス液晶素子を備
えた液晶表示装置にも適用することができる。

【００７８】その場合も、前記液晶素子の第２の基板上
に形成された第１の配向膜を、前記信号供給ラインに沿
った方向に対して５°〜１０°の角度で交差する方向に
配向処理し、前記液晶素子の第１の基板上に形成された
第２の配向膜を、前記第２の基板上に形成された前記１
の配向膜の配向処理方向と実質的に平行な方向に配向処
理し、液晶層の液晶分子を前記配向膜の配向処理方向に
沿って一方方向にホモジニアス配向させることにより、
互いに対向する画素電極と対向電極との間に印加される
電界以外の電界や、基板上の段差の影響により液晶分子
のホモジニアス配向状態の乱れを無くし、良好な表示品
質を得ることができる。

【００７９】さらに、この発明は、一対の基板のうちの
第１基板に、行方向または列方向の一方に沿う複数の走
査電極が互いに平行に形成され、第２の基板に、行方向
または列方向の他方に沿う複数の信号電極が互いに平行
に形成された単純マトリックス液晶素子を備えた液晶表
示装置にも適用することができる。

【００８０】その場合も、前記液晶素子の第２の基板上
に形成された第１の配向膜を、マトリックス表示部の行
方向または列方向のいずれか一方に対して５°〜１０°
の角度で交差する方向に配向処理し、前記液晶素子の第
１の基板上に形成された第２の配向膜を、前記第２の基
板上に形成された前記１の配向膜の配向処理方向と実質
的に平行な方向に配向処理し、液晶層の液晶分子を前記
配向膜の配向処理方向に沿って一方方向にホモジニアス
配向させることにより、互いに対向する画素電極と対向
電極との間に印加される電界以外の電界や、基板上の段
差の影響により液晶分子のホモジニアス配向状態の乱れ
を無くし、良好な表示品質を得ることができる。

【００８１】

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、第１と第２
の基板上にそれぞれ形成された配向膜を、マトリックス
表示部の行方向または列方向のいずれか一方に対して５
°〜１０°の範囲の角度で交差する方向に配向処理し、
液晶層の液晶分子を前記配向膜の配向処理方向に沿って
一方方向にホモジニアス配向させたものであるため、互
いに対向する電極間に印加される電界以外の電界や、基
板上の段差の影響によるディスクリネーションを発生を
抑制し、良好な表示品質を得ることができる。

【００８２】この発明の液晶表示装置において、前記第
１の配向膜は、前記マトリックス表示部の行方向または
列方向のいずれか一方に対して、７°〜８°（最も好ま
しくは７．５°）の角度で交差する方向に配向処理され
ているのが望ましく、このように前記配向膜の配向処理
方向を設定することにより、前記ディスクリネーション
の発生をより効果的に抑制し、さらに良好な品質の画像
を表示することができる。

【００８３】この発明を、前記第２の基板に配列された
複数の第２の電極が行方向および列方向にマトリックス
状に配列する複数の画素電極であり、前記第２の基板
に、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のア
クティブ素子と、前記マトリックス状に配列する複数の
画素電極の各電極行または各電極列にそれぞれ沿わせて
配線され前記アクティブ素子に信号を供給する複数の信
号供給ラインとがさらに設けられたアクティブマトリッ
クス液晶表示装置に適用する場合、前記第２の基板上に
形成された第１の配向膜は、前記信号供給ラインに沿っ
た方向に対して５°〜１０°の角度で交差する方向に配
向処理するのが望ましく、このようにすることにより、
互いに対向する電極間に印加される電界以外の電界や、
基板上の段差の影響によるディスクリネーションを発生
を抑制し、良好な表示品質を得ることができる。

【００８４】さらに、この発明を、ＴＦＴをアクティブ
素子とし、前記第２の基板に、行方向および列方向にマ
トリックス状に配列する複数の画素電極にそれぞれ接続
された複数のＴＦＴと、前記マトリックス状に配列する
複数の画素電極の各電極行または各電極列の一方にそれ
ぞれ沿わせて配線され前記ＴＦＴに制御信号を供給する
複数の制御信号供給ラインと、前記マトリックス状に配
列する複数の画素電極の各電極行または各電極列の他方
にそれぞれ沿わせて配線され前記ＴＦＴに表示データに
応じた信号を供給する複数のデータ信号供給ラインとが
さらに設けられたアクティブマトリックス液晶表示装置
に適用する場合、前記第２の基板上に形成された第１の
配向膜は、前記制御信号供給ラインと前記データ信号供
給ラインとのうち、一方のラインに沿った方向に対して
５°〜１０°の角度で交差する方向に配向処理するのが
望ましく、このようにすることにより、互いに対向する
電極間に印加される電界以外の電界や、基板上の段差の
影響によるディスクリネーションを発生を抑制し、良好
な表示品質を得ることができる。

【００８５】その場合、前記第２の基板上に形成された
第１の配向膜は、前記データ信号供給ラインに沿った方
向に対して５°〜１０°の角度で交差する方向に配向処
理されているのが好ましく、前記制御信号供給ラインお
よびデータ信号供給ラインに隣接する不安定な配向状態
にある液晶分子に対する、前記第２の基板の配向膜の配
向規制力と、前記制御信号供給ラインとそれに隣接する
画素電極の縁部との間、および前記データ信号供給ライ
ンとそれに隣接する画素電極の縁部との間に発生する基
板面に沿った横方向の電界による働く力とのバランスが
とれ、したがって、液晶分子の配向方向の乱れを少なく
し、前記制御信号供給ラインとデータ信号供給ラインの
一方または両方と前記画素電極との間に生じるディスク
リネーションの発生を、ほとんど目立たない程度に抑制
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図２】ディスクリネーョンの大きさを評価するための
指標となるディスクリネーション・サイズＡ，Ｂの定義
を示す図。

【図３】図２におけるディスクリネーション・サイズＡ
の値を示す図。

【図４】図２におけるディスクリネーション・サイズＢ
の値を示す図。

【図５】一対の基板の配向膜の配向処理方向をデータラ
インに沿った方向と平行にした比較用液晶素子の分解斜
視図。

【図６】一対の基板の配向膜の配向処理方向をデータラ
インに沿った方向に対して４５°で交差する方向にした
比較用液晶素子の分解斜視図。

【符号の説明】

１…液晶素子 ２，３…基板 ４…液晶層 ４ａ…液晶分子のホモジニアス配向方向 ５…画素電極 ６…対向電極 ７，８…配向膜 ７ａ，８ａ…配向処理方向 １５…制御信号供給ライン（ゲートライン） １６…データ信号供給ライン（データライン） １８，１９…偏光板 １８ａ，１９ａ…透過軸 ２０…位相板 ２０ａ…遅相軸 ｙ…マトリックス表示部の列方向

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つの第１の電極が形成された
   第１の基板と、 前記第１の電極に対向する複数の第２の電極が、前記第
   １と第２の電極とが互いに対向する領域により定義され
   る複数の画素が行方向および列方向にマトリックス状に
   配列するマトリックス表示部を形成するように配列形成
   され、前記第１の基板に対し予め定められた間隙を設け
   て対向配置された第２の基板と、 前記第２の電極が形成された第２の基板上に形成され、
   前記マトリックス表示部の行方向または列方向のいずれ
   か一方に対して５°〜１０°の角度で交差する方向に配
   向処理が施された第１の配向膜と、 前記第１の電極が形成された第１の基板上に形成され、
   前記第２の基板上に形成された前記１の配向膜の配向処
   理方向と実質的に平行な方向に配向処理が施された第２
   の配向膜と、 前記第１の基板と第２の基板の間に設けられ、前記第１
   の配向膜に隣接する液晶分子から前記第２の配向膜に隣
   接する液晶分子に至る液晶分子が前記１および第２の配
   向膜の配向処理方向に沿って一方方向にホモジニアス配
   向した液晶層とを備えたことを特徴とする液晶表示装
   置。
2. 【請求項２】第１の配向膜は、マトリックス表示部の行
   方向または列方向のいずれか一方に対して７°〜８°の
   角度で交差する方向に配向処理されていることを特徴と
   する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】第１と第２の基板のそれぞれの外面に、そ
   れぞれの光学軸を実質的に互いに直交させて配置された
   一対の偏光板をさらに備えていることを特徴とする請求
   項１に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】一対の偏光板のうちの一方の偏光板は、そ
   の光学軸を、第２と第１の基板上に形成された第１と第
   ２の配向膜の配向処理方向に対し、実質的に４５°の角
   度で交差させて配置されていることを特徴とする請求項
   ３に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】第１と第２のいずれか一方の基板と、その
   基板の外側に配置された一方の偏光板の一方との間に、
   液晶層のリタデーションを補正するための位相板がさら
   に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液
   晶表示装置。
6. 【請求項６】位相板は、その光学軸が、第２と第１の基
   板上に形成された第１と第２の配向膜の配向処理の方向
   に対して実質的に９０°の角度で交差するように配置さ
   れていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装
   置。
7. 【請求項７】第２の基板に配列された複数の第２の電極
   は、行方向および列方向にマトリックス状に配列する複
   数の画素電極であり、前記第２の基板に、前記複数の画
   素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子と、
   前記マトリックス状に配列する複数の画素電極の各電極
   行または各電極列にそれぞれ沿わせて配線され前記アク
   ティブ素子に信号を供給する複数の信号供給ラインとが
   さらに設けられ、前記第２の基板上に形成された第１の
   配向膜は、前記信号供給ラインに沿った方向に対して５
   °〜１０°の角度で交差する方向に配向処理されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】第２の基板に配列された複数の第２の電極
   は、行方向および列方向にマトリックス状に配列する複
   数の画素電極であり、前記第２の基板に、前記複数の画
   素電極にそれぞれ接続された複数の薄膜トランジスタ
   と、前記マトリックス状に配列する複数の画素電極の各
   電極行または各電極列の一方にそれぞれ沿わせて配線さ
   れ前記薄膜トランジスタに制御信号を供給する複数の制
   御信号供給ラインと、前記マトリックス状に配列する複
   数の画素電極の各電極行または各電極列の他方にそれぞ
   れ沿わせて配線され前記薄膜トランジスタに表示データ
   に応じた信号を供給する複数のデータ信号供給ラインと
   がさらに設けられ、前記第２の基板上に形成された第１
   の配向膜は、前記制御信号供給ラインと前記データ信号
   供給ラインとのうち、一方のラインに沿った方向に対し
   て５°〜１０°の角度で交差する方向に配向処理されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】第２の基板上に形成された第１の配向膜
   は、データ信号供給ラインに沿った方向に対して５°〜
   １０°の角度で交差する方向に配向処理されていること
   を特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。