JP2002250942A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベンド配向型の液晶表示装置では通常の表示
を開始する前に、効率よく表示部全体をスプレイ配向状
態からベンド配向状態に均一に全画素部全体を転移させ
ること。 【解決手段】 本発明に係る液晶表示装置は、画素電極
を有するアレー基板と、共通電極を有する対向基板と、
アレー基板と対向基板との間に配置された液晶層上下界
面の液晶のプレチルト角が正負逆で、互いに平行に配向
処理されたスプレイ配向の液晶セルで、電圧無印加時に
はスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立っ
て、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転移
させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド配
向状態で液晶表示駆動を行うアクティブマトリックス型
の液晶表示装置であって、基板面に平行な面内で画素電
極の周辺部に凸部２２２ａが設けられていると共に、画
素電極と共通電極との間に連続的または間欠的に電圧を
印加することによって初期化処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，テレビジョン画像
やパーソナルコンピューター、マルチメディア画像を表
示する高速応答で広視野のＯＣＢモードの液晶表示装置
及びその製造方法、並びに液晶表示装置の駆動方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置として、例えばその
液晶表示モードとして、誘電率異方性が正のネマティッ
ク液晶を用いたツイステッドネマティック（ＴＮ）モ−
ドの液晶表示素子が実用化されているが、応答が遅い、
視野角が狭いなどの欠点がある。また、応答が速く、視
野角が広い強誘電性液晶（ＦＬＣ）や反強誘電性液晶な
どの表示モ−ドもあるが、焼き付き、耐ショック性、特
性の温度依存性などに大きな欠点がある。また、視角が
極めて広い、面内で液晶分子を横電界駆動する面内スイ
ッチング（ＩＰＳ）モードがあるが、応答が遅くかつ開
口率が低く輝度が低い。フルカラー動画を大画面で表示
しようとすると、広視野、高輝度、高速の表示性能を持
つ液晶モードが必要であるが、これを同時に完璧に満足
する実用的な液晶表示モードは現在のところ、存在しな
い。

【０００３】従来、少なくとも広視野で高輝度をめざし
た液晶表示装置として、上記のＴＮモード液晶領域を配
向２分割にして視野角を上下に拡大したものがある（Ｓ
ＩＤ９２ ＤＩＧＥＳＴ Ｐ７９８〜８０１）。即ち、
液晶表示装置の各表示画素内に誘電率異方性が正のネマ
チック液晶を用い、ＴＮモードでかつ液晶分子の配向方
位が異なる２つの液晶領域を形成し、すなわち配向２分
割ＴＮモードによって視野角を拡大するものである。

【０００４】図４８にその従来の液晶表示装置の構成概
念図を示す。図４８において、７０１，７０２はガラス
基板であり、７０３，７０４は電極であり、７０５，７
０５’，７０６，７０６’は配向膜である。一方の配向
領域Ａにおいて対向する上下基板界面から若干傾いた誘
電率異方性が正のネマチックの液晶分子７０７,７０
７’の大，小のプレチルト角を形成し、他方の配向領域
Ｂにおいては対向する上下基板界面に対してプレチルト
角の大きさを前記配向領域Ａとは逆の設定にする。その
大小のプレチルト角はいずれも数度で差がつくように設
定している。上記互いに上下基板にプレチルト角が異な
る配向領域を形成する従来の作製法の例として、配向膜
にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ技術でマ
スキングをし所定の方向に所望の配向膜面をラビングを
する作業を繰り返すなどの方法がある。上記構成で図４
８の如く、配向領域Ａ，Ｂで液晶層中央部の液晶分子群
の向きが互いに逆向きとなり、電圧印加とともに各配向
領域の液晶分子が逆に立ち上がっていくために、画素単
位で入射光線に対して屈折率異方性が平均化されて視野
角の拡大が図れるものである。上記の従来の配向２分割
ＴＮモードでは、通常のＴＮモードより視野角は拡大さ
れ、上下視野角はコントラスト１０で±３５度程度とな
る。

【０００５】しかし、応答速度はＴＮモードと本質的に
変化なく約５０ｍＳ程度である。このように上記従来の
配向２分割ＴＮモードでは視野角，応答とも不十分であ
る。

【０００６】また、配向膜界面で液晶分子をほぼ垂直に
配向させるいわゆるホメオトロピック配向モードを利用
した液晶表示モードで、フィルム位相差板，配向分割技
術を付加して広視野，高速応答の液晶表示装置がある
が、それでも白黒の２値間応答速度は約２５ｍｓかか
り、特にグレー階調間の応答速度は５０〜８０ｍｓで遅
く、人間の目の視認速度と言われる約１／３０ｓより長
く、動画像は流れて見える。

【０００７】これらに対して、基板間の液晶分子がベン
ド配向した状態における各液晶分子の立ち上がり角の変
化による屈折率変化を利用するベンド配向型の液晶表示
装置（ＯＣＢモードの液晶表示装置）が提案されてい
る。ベンド配向した各液晶分子のオン状態とオフ状態で
の配列変化速度は、ＴＮ型液晶表示装置のオン，オフ状
態との間の配列変化速度に比べてはるかに高速であり、
応答速度が速い液晶表示装置とすることができる。さら
に、上記ベンド配向型の液晶表示装置は全体に液晶分子
が上下基板間でベンド配向しているため、光学位相差的
に自己補償でき、かつフィルム位相差板で位相差補償を
するため低電圧で広視野の液晶表示装置となる可能性を
持つ。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記液晶表
示装置は通常無電圧下で液晶分子を基板間でスプレイ配
向状態にして作製する。ベンド配向を利用して屈折率を
変化させるためには、液晶表示装置の使用開始前に、表
示部全体を上記スプレイ配向状態からベンド配向状態に
均一に転移させておく必要がある。対向する表示電極間
に電圧を印加すると、スプレイ配向からベンド配向への
転移核が発生する場所は一様でなく、分散されたスペー
サ周囲や、あるいは配向膜界面の配向ムラ，キズ部など
である。また、常に一定の上記場所からその転移核が発
生する訳でもないので転移が起きたり、起きなかったり
で表示欠陥を生じ易い。従って、使用開始前に、表示部
全体を少なくとも全画素部全体を均一にスプレイ配向か
らベンド配向へ転移をさせておくのは極めて重要であ
る。

【０００９】しかし、従来、単純な交流電圧を印加して
も、転移が起きなかったり、起きても極めて転移時間が
長く掛かった。

【００１０】本発明の目的は、ベンド配向転移がほぼ確
実に発生し、かつ極めて短時間に転移が完了することに
より表示欠陥が無い、応答速度が速く動画像表示に適し
かつ広視野のベンド配向型の液晶表示装置及びその製造
方法、並びに液晶表示装置の駆動方法を提案するもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る液晶表示装置は、画素電極を有するア
レー基板と、共通電極を有する対向基板と、アレー基板
と対向基板との間に配置された液晶層上下界面の液晶の
プレチルト角が正負逆で、互いに平行に配向処理された
スプレイ配向の液晶セルで、電圧無印加時にはスプレイ
配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電圧印加
によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期化
処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態で液晶
表示駆動を行うアクティブマトリックス型の液晶表示装
置であって、基板面に平行な面内で画素電極の周辺部に
凸部が設けられていると共に、画素電極と共通電極との
間に連続的または間欠的に電圧を印加することによって
初期化処理を行う。

【００１２】凸部は四角形状であることが好ましい。

【００１３】凸部は三角形状であることが好ましい。

【００１４】凸部は台形形状であることが好ましい。

【００１５】凸部は画素電極の周辺部にそって連続的に
形成されていることが好ましい。

【００１６】信号電極線およびゲート信号線のうち少な
くとも一方の電極線が、アレー基板上で画素電極と異な
る高さに配置されていることが好ましい。

【００１７】信号電極線およびゲート信号線の両方がア
レー基板上で画素電極と異なる高さに配置されているこ
とが好ましい。

【００１８】ラビング方向が信号電極線とほぼ直交して
いることが好ましい。

【００１９】ラビング方向がゲート信号線とほぼ直交し
ていることが好ましい。

【００２０】凸部によって横電界が発生することが好ま
しい。

【００２１】横電界の方向は、ラビング方向とほぼ直交
していることが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、ベンド配向型のＯＣＢ
セルを備えた液晶表示装置において、以下に述べるスプ
レイ配向からベンド配向への転移メカニズムに着目した
結果得られたものである。従って、先ず、該転移メカニ
ズムについて詳細に説明した後、本発明の具体的内容を
実施の形態を用いて説明することにする。

【００２３】図１はベンド配向型のＯＣＢセルを備えた
液晶表示装置の一部分を示す斜視図である。図１を参照
して、ベンド配向型のＯＣＢセルを備えた液晶表示装置
の構成を簡単に説明すると、相互に平行配置した基板１
０と１１との間に、液晶分子１２を含む液晶層１３が挿
入されている。図には示さないが、基板１０，１１の相
互に対向する表面には、それぞれ液晶層１３に電界を印
加するための表示電極、及び液晶分子の配向を規制する
ための配向膜が形成されている。上記配向膜は図に示す
ように基板界面付近の液晶分子１２を約５〜７度プレチ
ルトし、基板面内における配向方位が相互に同じ方向
に、すなわち平行配向になるように配向処理されてい
る。基板１０，１１表面から離れるに従って液晶分子１
２は徐々に立ち上がり、液晶層１３の厚さ方向のほぼ中
央において液晶分子のチルト角が９０度になるベンド配
向となる。基板１０，１１の外側には、偏光板１５，１
６と光学補償板１７，１８が配置され、上記２枚の偏光
板１５，１６は、偏光軸が相互に直交あるいは平行に配
置され、その偏光軸と液晶分子の配向方位とは４５度の
角度になるよう配置されている。そして、高電圧を印加
したオン状態と低電圧を印加したオフ状態との液晶層の
屈折率異方性の差を利用して、上記偏光板、光学補償板
を通してその偏光状態を変化させ光の透過率を制御して
表示させることになる。

【００２４】上記のベンド配向型のＯＣＢセルを備えた
液晶表示装置は、使用前には液晶層がスプレイ配向とな
っているため、液晶表示駆動に先立って電圧印加により
液晶層をスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移さ
せておく必要がある。

【００２５】かかる配向転移のため転移臨界電圧以上の
高電圧を印加した場合における液晶層のスプレイ配向か
らベンド配向へ転移する配向転移のメカニズムを図２に
模式的に示す。

【００２６】図２は、２枚の基板を平行配向配置した場
合の、液晶分子を模式的に図示して液晶分子配列を概念
的に示した液晶セルの断面図である。

【００２７】図２（ａ）は初期のスプレイ配列状態を示
す。基板間が無電界時には、液晶層１３の中央の液晶分
子１２の長軸は基板面にほぼ平行になるエネルギ−状態
の低いスプレイ配向状態をとっている。ここで、説明の
便宜上、基板に平行な液晶分子を参照符号１２ａで示す
ことにする。

【００２８】次に図２（ｂ）は、基板１０，１１に形成
された電極（図示せず）間に高い電圧を印加開始した時
の液晶分子配列状態を示す。液晶層１３中の中央の液晶
分子１２は電界により若干傾斜し始め、その結果、基板
面に平行に向いた液晶分子１２ａは一方の基板面（図で
は基板１１側へ）側に向かって移動して行く。

【００２９】次に図２（ｃ）は、電圧を印加後、更に時
間が経過したときの液晶分子配列状態を示す。液晶層１
３の中央の液晶分子１２が基板面に対して更に傾斜し
て、これに対して、基板面にほぼ平行に向いた液晶分子
１２ａは基板界面近傍に来て、配向膜からの強い規制力
を受ける。

【００３０】次に図２（ｄ）は、ベンド配向へ転移した
一段とエネルギー状態の高い液晶分子配列状態を示す。
液晶層１３の中央の液晶分子１２は基板面に対して垂直
になり、基板１０上の配向膜（図示せず）界面に接した
液晶分子は、配向膜から強い規制力を受けて、傾斜配向
状態を維持し、このとき図２（ａ）〜（ｃ）に存在した
基板面に平行に向いた液晶分子１２ａはほぼ無くなる。

【００３１】図２（ｄ）より更に時間が経過すると、上
記配向状態は基板間で図１に示すベンド配向状態へ移行
して転移は完了する。

【００３２】このように、電圧を印加した時に起きるス
プレイ配向からベンド配向へ転移する状況が上述の様に
考えられる。

【００３３】しかし、これが起きる場所は通常、基板面
内の液晶層全体で一度に起きることはなく、配向領域の
一部の部分でエネルギ−の移動がし易い部分であり、通
常、間隙に分散されたスペーサ周囲部分や、配向ムラ部
などで転移核は発生し、そこからベンド配向領域が広が
る。従って、ＯＣＢセルにおいて配向転移させるために
は、基板面内の液晶層の少なくとも一部の領域に転移核
を発生させることと、外部からエネルギ−を与えてスプ
レイ配向状態よりエネルギーの高いベンド配向状態へ遷
移させてこれを維持させておく必要がある。

【００３４】このような配向転移のメカニズムを考慮し
た結果、本発明者等は転移核を確実に発生させ、かつ極
めて短時間で転移を完了させる液晶表示装置及びその製
造方法、並びに液晶表示装置の駆動方法を完成するに至
った。具体的な内容を、実施の形態に基づいて説明す
る。

【００３５】（実施の形態１）図３は本発明の実施の形
態１に係る液晶表示装置の駆動法による画素単位の構成
概念図を示す。先ず、図３を参照して、本実施の形態１
に係る駆動方法に関連する液晶表示装置の構成を説明す
る。本実施の形態１に係る液晶表示装置は、駆動回路部
を除いた構成に関して、一般的なＯＣＢセルを備えた液
晶表示装置と同一の構成を有している。即ち、一対のガ
ラス基板２０，２１と、ガラス基板２０，２１間に挟持
された液晶層２６とを有する。ガラス基板２０，２１
は、一定の間隔を隔てて対向配置されている。ガラス基
板２０の内側面には、ＩＴＯの透明電極からなる共通電
極２２が形成され、、ガラス基板２１の内側面には、Ｉ
ＴＯの透明電極からなる画素電極２３が形成されてい
る。上記共通電極２２及び画素電極２３上には、ポリイ
ミド膜からなる配向膜２４，２５が形成されており、こ
の配向膜２４，２５は配向方向が互いに平行方向になる
ように配向処理されている。そして、配向膜２４，２５
間には、Ｐ型のネマティック液晶からなる液晶層２６が
挿入されている。また、配向膜２４，２５上の液晶分子
のプレチルト角は約５度に設定されており、スプレイ配
向からベンド配向へ転移する臨界電圧は２.５Ｖに設定
されている。光学補償板２９のリターデーションはオン
状態時に白あるいは黒表示となるように選択されてい
る。なお、図１において、２７，２８は偏光板である。

【００３６】また、図中、３０は配向転移用駆動回路で
あり、３１は液晶表示用駆動回路である。また、３２
ａ，３２ｂはスイッチ回路であり、３３はスイッチ回路
３２ａ，３２ｂのスイッチング態様の切換えを制御する
スイッチ制御回路である。前記スイッチ回路３２ａは、
２つの個別接点Ｐ１，Ｐ２，と、１つの共通接点Ｑ１を
備えており、前記スイッチ回路３２ｂは、２つの個別接
点Ｐ３，Ｐ４，と、１つの共通接点Ｑ２を備えている。
共通接点Ｑ１は、スイッチ制御回路３３からのスイッチ
切換信号Ｓ１に応じて、個別接点Ｐ１，Ｐ２の何れかに
接続した状態となる。同様に共通接点Ｑ２は、スイッチ
制御回路３３からのスイッチ切換信号Ｓ２に応じて、個
別接点Ｐ３，Ｐ４の何れかに接続した状態となる。共通
接点Ｑ１が個別接点Ｐ１に接続され且つ共通接点Ｑ２が
個別接点Ｐ３に接続された状態では、配向転移用駆動回
路３０からの駆動電圧が電極２２，２３に印加されるこ
とになる。また、共通接点Ｑ１が個別接点Ｐ２に接続さ
れ且つ共通接点Ｑ２が個別接点Ｐ４に接続された状態で
は、液晶表示用駆動回路３３からの駆動電圧が電極２
２，２３に印加されることになる。

【００３７】次いで、本実施の形態１に係る駆動方法に
ついて説明する。

【００３８】先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆
動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処
理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路３
３は、スイッチ回路３２ａ，３２ｂにスイッチ切換え信
号Ｓ１，Ｓ２を出力し、共通接点Ｑ１を個別接点Ｐ１に
接続し且つ共通接点Ｑ２を個別接点Ｐ３に接続した状態
とする。これにより、配向転移用駆動回路３０から図４
に示す駆動電圧が電極２２，２３間に印加される。この
駆動電圧は、図４に示すように交流矩形波電圧Ａがバイ
アス電圧Ｂと重畳された交流電圧であり、しかも駆動電
圧の値は、スプレイ配向からベンド配向への転移を発生
させるために必要な最小の電圧である臨界電圧よりも大
きい電圧値に設定されている。このような駆動電圧の印
加により、単純な交流電圧を印加する従来例よりも格段
に転移時間を短くすることが可能となる。なお、転移時
間が短くなる理由については後述する。こうして、ベン
ド配向への転移に関する初期化処理が完了する。

【００３９】次いで、電極全面が完全にベンド配向に転
移する転移時間が経過すると、スイッチ制御回路３３は
共通接点Ｑ１を個別接点Ｐ２側に切り換える切換信号Ｓ
１をスイッチ回路３２ａに出力すると共に、共通接点Ｑ
２を個別接点Ｐ４側に切り換える切換信号Ｓ２をスイッ
チ回路３２ｂに出力する。これにより、共通接点Ｑ１と
個別接点Ｐ２とが接続され、且つ共通接点Ｑ２と個別接
点Ｐ４とが接続された状態となり、液晶表示用駆動回路
３１からの駆動信号電圧が電極２２，２３間に印加さ
れ、希望する画像が表示されることになる。ここで、液
晶表示用駆動回路３１は、３０Ｈｚの矩形波電圧２.７
Ｖにしてベンド配向状態を維持してこれをオフ状態と
し、３０Ｈｚの矩形波電圧７Ｖをオン状態として、ＯＣ
Ｂパネルを表示した。

【００４０】次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示
装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行っ
たので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のと
おりである。

【００４１】電極面積を２cm²とし、セルギャップを約
６μｍとし、交流矩形波電圧Ａの周波数を３０Ｈｚ、振
幅を±４Ｖとした。

【００４２】上記条件下において、バイアス電圧Ｂを０
Ｖ、２Ｖ、４Ｖ、５Ｖの４種類の電圧に設定した場合の
それぞれの転移時間を測定したので、その結果を図５に
示す。ここで、転移時間とは、電極面積の全領域で配向
の転移が完了するに要した時間を意味する。

【００４３】図５より明らかなよう、バイアス電圧Ｂが
０Ｖのとき、転移時間は１４０秒要した。これに対し
て、バイアス電圧Ｂを４Ｖにすると、転移時間は８秒と
なって短縮できた。これは、バイアス電圧の重畳によ
り、バイアス電圧によって液晶層の液晶分子配向が揺さ
ぶられて基板間で図２（ｄ）の如く片寄りが生じてより
多くの転移核が発生し、更に実効電圧のアップで転移時
間が速くなったとものと考えられる。

【００４４】以上のように、バイアス重畳された交流電
圧を連続印加することにより、単純な交流電圧印加の場
合より、転移時間を短縮できる。

【００４５】上記実験例では、交流矩形波電圧信号は周
波数３０Ｈｚで，±４Ｖの値であったが本発明はこれに
限定されるものではなく、液晶が動作する周波数であれ
ばよく例えば１０ｋＨｚなどの値でも良く，また交流電
圧Ａの振幅を増大すれば転移時間は速くなることはもち
ろんである。このとき、バイアス電圧Ｂを高く重畳すれ
ばするほど速くなる。但し、駆動電圧の低電圧化を考慮
すれば、バイアス電圧は希望する転移時間に応じた最適
な電圧レベルに設定してことが望ましい。また，波形と
して矩形波を用いたが，デューティ比の異なる交流波形
を用いても良い。

【００４６】（実施の形態２）図６は実施の形態２に係
る液晶表示装置の画素単位の構成概念図である。本実施
の形態２では、バイアス電圧を重畳した交流電圧を前記
基板間に印加する工程と、前記基板間を電気的に開放状
態（オープン状態）にする工程とを交互に繰り返して、
液晶層をスプレイ配向からベンド配向に転移させること
を特徴とするものである。

【００４７】本実施の形態２に係る液晶表示装置におい
て、上記実施の形態１に係る液晶表示装置と同一構成部
分には、同一の参照符号を付して説明は省略する。本実
施の形態２では、実施の形態１の配向転移用駆動回路３
０、スイッチ回路３２ａ、及びスイッチ制御回路３２に
代えて、配向転移用駆動回路４０、スイッチ回路４２
ａ、及びスイッチ制御回路４３が用いられる。スイッチ
回路４２ａは、個別接点Ｐ１，Ｐ２に加えて個別接点Ｐ
５を備えた３端子切換スイッチ回路である。このスイッ
チ回路４２ａのスイッチ切り換えは、スイッチ制御回路
４３により制御されている。また、前記配向転移用駆動
回路４０は、図７に示す駆動電圧を基板２２，２３間に
印加する。この駆動電圧は、図７に示すように交流矩形
波電圧Ｃがバイアス電圧Ｄと重畳された交流電圧であ
り、しかも駆動電圧の値は、スプレイ配向からベンド配
向への転移を発生させるために必要な最小の電圧である
臨界電圧よりも大きい電圧値に設定されている。

【００４８】なお、スイッチ回路４２ａの共通接点Ｑ１
は、スイッチ制御回路４２からのスイッチ切換信号Ｓ３
により、個別接点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５の何れかに接続した
状態となる。共通接点Ｑ１が個別接点Ｐ５に接続した状
態では、電極２２，２３が配向転移用駆動回路４０から
切り離されたオープン状態となる。共通接点Ｑ１が個別
接点Ｐ１に接続され且つ共通接点Ｑ２が個別接点Ｐ３に
接続された状態では、配向転移用駆動回路４０からの駆
動電圧が電極２２，２３に印加されることになる。ま
た、共通接点Ｑ１が個別接点Ｐ２に接続され且共通接点
Ｑ２が個別接点Ｐ４に接続された状態では、液晶表示用
駆動回路３１からの駆動電圧が電極２２，２３に印加さ
れることになる。

【００４９】次いで、本実施の形態２に係る駆動方法に
ついて説明する。

【００５０】先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆
動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処
理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路４
３は、スイッチ回路４２ａにスイッチ切換信号Ｓ３を出
力すると共に、スイッチ回路３２ｂにスイッチ切換信号
Ｓ２を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ１とを接続状
態とし、且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ３とを接続状態
する。これにより、配向転移用駆動回路３０から図７に
示す駆動電圧が電極２２，２３間に印加される。そし
て、一定期間Ｔ２経過すると、スイッチ制御回路４３
は、スイッチ回路４２ａにスイッチ切換信号Ｓ３を出力
し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ５とを接続状態とする。
これにより、電極２２，２３は、配向転移用駆動回路４
０から切り離されてオープン状態となる。このようなオ
ープン状態が期間Ｗ２維持され、このオープン状態期間
Ｗ２中、電極２２，２３間は充電保持状態となる。

【００５１】オープン状態期間Ｗ２経過すると、スイッ
チ制御回路４３は、スイッチ回路４２ａにスイッチ切換
信号Ｓ３を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ１とを再
び接続状態とする。そして、このような配向転移用駆動
とオープン状態とを交互に繰り返し、電源投入時から一
定期間経過すると、電極全面が完全にベンド配向に転移
する。

【００５２】そして、この一定期間経過時に、スイッチ
制御回路４３は、スイッチ回路４２ａにスイッチ切換信
号Ｓ３を出力すると共に、スイッチ回路３２ｂにスイッ
チ切換信号Ｓ２を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ２
とを接続状態とし、且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ４３
とを接続状態する。これにより、液晶表示用駆動回路３
１からの駆動信号電圧が電極２０，２１間に印加され、
希望する画像が表示されることになる。ここで、液晶表
示用駆動回路３１は、上記実施の形態１と同様に３０Ｈ
ｚの矩形波電圧２.７Ｖにしてベンド配向状態を維持し
てこれをオフ状態とし、３０Ｈｚの矩形波電圧７Ｖをオ
ン状態として、ＯＣＢパネルを表示する。

【００５３】次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示
装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行っ
たので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のと
おりである。

【００５４】電極面積を２cm²とし、セルギャップを約
６μｍとし、バイアス電圧Ｂを２Ｖとし、交流矩形波電
圧Ｄの周波数及び振幅を周波数３０Ｈｚ、±４Ｖとし、
印加時間Ｔ２を２秒に固定した。

【００５５】上記条件下において、オ−プン状態時間Ｗ
２を０秒、０．２秒、２秒、３秒と変化させ、電圧印加
状態とオ−プン状態とを交互に繰り返すしたときの転移
時間を測定したので、その結果を図８に示す。ここで、
転移時間とは、電極面積の全領域で配向の転移が完了す
るに要した時間を意味する。

【００５６】図８より明らかなよう、オープン状態時間
Ｗ２が０秒すなわちバイアス電圧を重畳した交流電圧を
連続に印加した時，転移時間は８０秒要した．これに対
して，オープン状態時間Ｗ２を０.２秒として、上記バ
イアス重畳された交流電圧と交互に切り替え繰り返す
と，転移時間は４０秒と時間短縮した．しかし，オープ
ン状態時間Ｗ２を２秒とすると逆に転移時間は４２０秒
と長くなり，さらにＷ２を３秒とすると転移を完了する
ことは出来なかった。

【００５７】また、印加時間Ｔ２を０.３秒，オープン
状態期間Ｗ２を０.３秒とした以外は上記実験例と同一
条件で転移時間を測定すると、転移時間は２８秒であっ
た。

【００５８】ちなみに、Ｔ２を２秒に固定し、Ｗ２を
０．１秒以上、０．５秒以下に設定した場合、良好な結
果が得られた。

【００５９】以上のようにバイアスされた交流電圧とオ
ープン状態とを切り替え繰り返えすことによって、スプ
レイ配向からベンド配向への状態遷移時間が極めて短く
なったのは、以下の理由によると考えられる。即ち、バ
イアス重畳された交流電圧印加で，液晶層の液晶分子配
向が揺さぶられて基板間で図２（ｄ）の如く片寄りが生
じて乱れ、次に短いオープン状態への切り替えで転移核
が発生し、転移時間が速くなったものと考えられる。

【００６０】上記でバイアス重畳された交流電圧を印加
する工程の前か後に、更に他の電圧信号を加え、次にオ
ープン状態を入れてもその効果を得ることができる。

【００６１】また，バイアス電圧や交流電圧の電圧値，
印加時間やオープン状態の維持時間などは要望される転
移時間により選択することができる。交流電圧の周波数
は液晶が動作する周波数であればよく、例えば１０ｋＨ
ｚなどの値でも良い。波形として矩形波を用いたが，デ
ューティ比の異なる交流波形を用いても良い。

【００６２】（実施の形態３）図９は実施の形態３に係
る液晶表示装置の画素単位の構成概念図である。本実施
の形態３では、バイアス電圧を重畳した交流電圧を前記
基板間に印加する工程と、前記基板間に０電圧あるいは
低電圧を印加する工程とを交互に繰り返して、液晶層を
スプレイ配向からベンド配向に転移させることを特徴と
するものである。

【００６３】本実施の形態３に係る液晶表示装置におい
て、上記実施の形態２に係る液晶表示装置と同一構成部
分には、同一の参照符号を付して説明は省略する。本実
施の形態３では、実施の形態２のスイッチ回路３２ｂ、
及びスイッチ制御回路４３に代えて、スイッチ回路４２
ｂ、及びスイッチ制御回路５３が用いられる。また、本
実施の形態３では、配向転移用駆動回路４０に加えて、
電極２２，２３間に低電圧を印加する配向転移用駆動回
路５０が設けられている。

【００６４】前記スイッチ回路４２ｂは、個別接点Ｐ
３，Ｐ４に加えて個別接点Ｐ６を備えた３端子切換スイ
ッチ回路である。このスイッチ回路４２ｂのスイッチ切
り換えは、スイッチ制御回路５３により制御されてい
る。なお、スイッチ回路４２ｂの共通接点Ｑ２は、スイ
ッチ制御回路５３からのスイッチ切換信号Ｓ４により、
個別接点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６の何れかに接続した状態とな
る。

【００６５】共通接点Ｑ１が個別接点Ｐ５に接続され、
且つ共通接点Ｑ２が個別接点Ｐ３に接続された状態で
は、配向転移用駆動回路４０からの駆動電圧が電極２
２，２３に印加されることになる。また、共通接点Ｑ１
が個別接点Ｐ５に接続され、且つ共通接点Ｑ２が個別接
点Ｐ６に接続された状態では、配向転移用駆動回路５０
からの駆動電圧が電極２２，２３に印加されることにな
る。更に、共通接点Ｑ１が個別接点Ｐ２に接続され且共
通接点Ｑ２が個別接点Ｐ４に接続された状態では、液晶
表示用駆動回路３１からの駆動電圧が電極２２，２３に
印加されることになる。

【００６６】次いで、本実施の形態３に係る駆動方法に
ついて説明する。

【００６７】先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆
動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処
理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路５
３は、スイッチ回路４２ａにスイッチ切換信号Ｓ３を出
力すると共に、スイッチ回路４２ｂにスイッチ切換信号
Ｓ４を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ１とを接続状
態とし、且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ３とを接続状態
する。これにより、配向転移用駆動回路４０から図１０
に示す駆動電圧が電極２２，２３間に印加される。そし
て、一定期間Ｔ３経過すると、スイッチ制御回路５３
は、スイッチ回路４２ａにスイッチ切換信号Ｓ３を出力
すると共に、スイッチ回路４２ｂにスイッチ切換信号Ｓ
４を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ５とを接続状態
とし、且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ６とを接続状態す
る。これにより、配向転移用駆動回路５０から図１０に
示す低電圧が電極２２，２３間に印加される。このよう
な低電圧印加が、期間Ｗ３維持される。

【００６８】次いで、低電圧印加期間Ｗ３経過すると、
スイッチ制御回路５３はスイッチ回路４２ａにスイッチ
切換信号Ｓ３を出力すると共にスイッチ回路４２ｂにス
イッチ切換信号Ｓ４を出力し、再び、共通接点Ｑ１と個
別接点Ｐ１とを接続状態とし且つ共通接点Ｑ２と個別接
点Ｐ３とを接続状態する。そして、このような交流電圧
印加工程と低電圧印加工程を交互に繰り返し、電源投入
時から一定期間経過すると、電極全面が完全にベンド配
向に転移する。

【００６９】そして、この一定期間経過時に、スイッチ
制御回路５３は、スイッチ回路４２ａにスイッチ切換信
号Ｓ３を出力すると共に、スイッチ回路４２ｂにスイッ
チ切換信号Ｓ４を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ２
とを接続状態とし、且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ４３
とを接続状態する。これにより、液晶表示用駆動回路３
１からの駆動信号電圧が電極２０，２１間に印加され、
希望する画像が表示されることになる。ここで、液晶表
示用駆動回路３１は、上記実施の形態１と同様に３０Ｈ
ｚの矩形波電圧２.７Ｖにしてベンド配向状態を維持し
てこれをオフ状態とし、３０Ｈｚの矩形波電圧７Ｖをオ
ン状態として、ＯＣＢパネルを表示する。

【００７０】次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示
装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行っ
たので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のと
おりである。

【００７１】電極面積を２cm²とし、セルギャップを約
６μｍとし、バイアス電圧Ｄを２Ｖとし、交流矩形波電
圧Ｃの周波数及び振幅を周波数３０Ｈｚ、±４Ｖとし、
印加時間Ｔ３を１秒に固定した。また、低電圧印加期間
Ｗ３中の印加電圧を−２Ｖの直流電圧した。

【００７２】上記条件下において、低電圧印加期間Ｗ３
を変化させ、交流電圧印加状態と印加電圧印加状態とを
交互に繰り返すしたときの転移時間を測定したので、そ
の結果を図１１に示す。

【００７３】図１１より明らかなよう、低電圧印加時間
が０秒すなわちバイアス電圧を重畳した交流電圧を連続
に印加した時，転移時間は約８０秒要した．これに対し
て，低電圧印加時間Ｗ３を０.１秒として上記バイアス
重畳された交流電圧と交互に切り替え繰り返すと，転移
時間は６０秒と時間短縮した．しかし，低電圧印加時間
Ｗ３を１秒とすると逆に転移時間は３６０秒と長くな
り，さらにＷ３を３秒とすると転移を完了することは出
来なかった。

【００７４】また、バイアス電圧を２Ｖ重畳した交流電
圧±４Ｖと直流電圧０Ｖとの切り替え繰り返しでは最短
で５０秒内で転移が完了した。また、バイアス２Ｖ重畳
した交流電圧±４Ｖと交流低電圧±２Ｖとの切り替え繰
り返しでは最短で５０秒以内の転移時間が得られた。

【００７５】ちなみに、Ｔ３を１秒に固定し、Ｗ２を
０．１秒以上、０．５秒以下に設定した場合、良好な結
果が得られた。

【００７６】以上のようにバイアス重畳した交流電圧を
単に連続印加した場合よりも、バイアス重畳された交流
電圧印加と低電圧印加とを切り替え繰り返えすことによ
って、スプレイ配向からベンド配向への転移時間が短く
なる。これは，バイアス重畳された交流電圧印加で，液
晶層の液晶分子配向が揺さぶられて基板間で図２（ｄ）
の如く片寄りが生じて乱れ、次に短い低電圧印加状態へ
の切り替えで転移核が発生し、転移時間が速くなったも
のと考えられる。

【００７７】また，バイアス電圧や交流電圧の電圧値，
印加時間や低電圧値、印加時間などは上記値でなく、要
望される転移時間により選択して変えることができる。
交流電圧の周波数は液晶が動作する周波数であればよ
く、例えば１０ｋＨｚなどの値でも良い。波形として矩
形波を用いたが，デューティ比の異なる交流波形を用い
ても良い。

【００７８】また、上記例では、低電圧印加期間Ｗ３中
において−２Ｖの低電圧を印加するようにしたけれど
も、０Ｖを印加するようにしてもよい。

【００７９】次いで、交流電圧印加期間Ｔ３と低電圧印
加期間Ｗ３の比、及び１秒間当たりの交流電圧印加と低
電圧印加の繰り返し回数について説明する。ここで、説
明の便宜上、低電圧印加期間Ｗ３での電圧を０Ｖとし、
交流電圧印加と０Ｖ印加の交互の繰り返しを、図１０の
破線Ｌで示すように１つの転移電圧と考える。かかる場
合に、転移時間の短くするためには、転移電圧Ｌの周波
数は、０．１Ｈｚから１００Ｈｚの範囲で、且つ転移電
圧Ｌのデューティ比は１：１から１０００：１の範囲に
設定する必要がある。更に、転移電圧Ｌの周波数は、
０．１Ｈｚから１０Ｈｚの範囲で、且つ転移電圧Ｌのデ
ューティ比は２：１から１０００：１の範囲にするの
が、望ましい。以下にその理由について詳述する。

【００８０】繰り返し印加電圧のデューティ比が電圧印
加期間よりも電圧印加休止期間の方が大きくなるような
デューティ比の範囲（例えばデューティ比１：１から
１：１０等の範囲）では、パルス幅印加で転移核が発生
しても、その後のパルス間隔の電圧印加休止状態で緩和
されスプレイ配向へ戻り、転移が完了しないものと考え
られる。従って、電圧印加期間の方が電圧印加休止期間
よりも大きくなるようなデューティ比の範囲に設定する
必要がある。そして、転移領域が拡大するためには、デ
ューティ比はパルス幅がパルス間隔より広くなる１：１
から１０００：１の範囲、望ましくは２：１から１０
０：１がよい。１０００：１から直流連続では、パルス
繰り返し印加が殆ど無くなるため、転移核発生の機会が
減少していき転移が若干長くなるものと考えられる。

【００８１】また、転移用電圧印加の上記繰り返し周波
数は、連続から１００Ｈｚ程度までよいが、望ましくは
転移拡大には１００ｍｓ程度以上のパルス幅が得られる
１０Ｈｚから、デューティ比１０００：１で１０ｍｓ程
度以上のパルス間隔が得られる０．１Ｈｚまでがよい。

【００８２】なお、本発明者は、直流−１５Ｖと０Ｖの
交互の繰り返し条件で、繰り返し周波数及びデューティ
比を変化させて液晶セルに電圧印加した場合の転移時間
を測定したので、その結果を表１に示す。

【表１】

【００８３】表１より明らかなように、周波数が０．１
Ｈｚから１０Ｈｚの範囲で且つデューティ比が２：１か
ら１０００：１の範囲の場合に転移時間が極めて小さ
く、周波数が０．１Ｈｚから１００Ｈｚの範囲で且つデ
ューティ比が１：１から１０００：１の範囲の場合であ
っても、十分に小さい転移時間となっていることが認め
られる。

【００８４】（実施の形態４）図１２は実施の形態４に
係る液晶表示装置の画素単位の構成概念図である。本実
施の形態４では、本発明をアクティブマトリックス型液
晶表示装置の駆動方法に適用した例が示されている。

【００８５】先ず、図１２を参照して、本実施の形態４
に係る駆動方法に関連する液晶表示装置の構成を説明す
る。本実施の形態４に係る液晶表示装置は、駆動回路部
を除いた構成に関して、一般的なＯＣＢセルを備えたア
クティブマトリックス型液晶表示装置と同一の構成を有
している。即ち、一対のガラス基板６０，６１と、ガラ
ス基板６０，６１間に挟持された液晶層６６とを有す
る。ガラス基板６０，６１は、一定の間隔を隔てて対向
配置されている。ガラス基板６０の内側面には、ＩＴＯ
の透明電極からなる共通電極６２が形成され、、ガラス
基板６１の内側面には、画素スイッチング素子としての
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）７０と、ＴＦＴ７０に接続
したＩＴＯの透明電極からなる画素電極６３が形成され
ている。上記共通電極６２及び画素電極６３上には、ポ
リイミド膜からなる配向膜６４，６５が形成されてお
り、この配向膜６４，６５は配向方向が互いに平行方向
になるように配向処理されている。そして、配向膜６
４，６５間には、Ｐ型のネマティック液晶からなる液晶
層６６が挿入されている。また、配向膜６４，６５上の
液晶分子のプレチルト角は約５度に設定されており、ス
プレイ配向からベンド配向へ転移する臨界電圧は２.６
Ｖに設定されている。光学補償板６７のリターデーショ
ンはオン状態時に白あるいは黒表示となるように選択さ
れている。なお、図中、６８，６９は偏光板である。

【００８６】また、図中、７１，７２は配向転移用駆動
回路であり、この配向転移用駆動回路７１は共通電極６
２に図１４に示す共通電極中心を基準として駆動電圧を
印加し、且つ画素電極６３に０Ｖを印加する働きをな
す。なお、他の構成として、配向転移用駆動回路７２
は、共通電極６２及び画素電極６３に０Ｖを印加する働
きをなす。また、７３は液晶表示用駆動回路であり、液
晶表示用駆動回路７３は図１３に示す電圧波形を有する
駆動電圧を共通電極６２及び画素電極６３に印加する働
きをなす。即ち、液晶表示用駆動回路７３は、図１３の
参照符号Ｍ１に示す電圧を画素電極６３に印加し、且つ
図１３の参照符号Ｍ２に示す電圧を共通電極６２に印加
する。なお、上記構成では、配向転移期間中において、
画素電極６３に０Ｖを印加するようにしたけれども、こ
れに代えて、配向転移期間中においても液晶表示用駆動
回路７３から画素電極電圧を印加するようにしてもよ
い。

【００８７】また、７４ａ，７４ｂはスイッチ回路であ
り、７５はスイッチ回路７４ａ，７４ｂのスイッチング
態様の切換えを制御するスイッチ制御回路である。前記
スイッチ回路７４ａは、３つの個別接点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ
９，と、１つの共通接点Ｑ１を備えており、前記スイッ
チ回路７４ｂは、３つの個別接点Ｐ１０，１１，１２
と、１つの共通接点Ｑ２を備えている。共通接点Ｑ１が
個別接点Ｐ７に接続され且つ共通接点Ｑ２が個別接点Ｐ
１０に接続された状態では、配向転移用駆動回路７１か
らの駆動電圧が電極６２，６３に印加されることにな
る。また、共通接点Ｑ１が個別接点Ｐ２に接続され且つ
共通接点Ｑ２が個別接点Ｐ４に接続された状態では、液
晶表示用駆動回路７３からの駆動電圧が電極６２，６３
に印加されることになる。

【００８８】次いで、本実施の形態４に係る駆動方法に
ついて説明する。

【００８９】先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆
動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処
理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路７
５は、スイッチ回路７４ａにスイッチ切換信号を出力す
ると共に、スイッチ回路７４ｂにスイッチ切換信号を出
力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ７とを接続状態とし、
且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ１０とを接続状態する。
これにより、配向転移用駆動回路７１から図１４に示す
駆動電圧が共通電極６２に印加される。即ち、共通電極
６２には、共通電極中心を基準として、バイアス電圧−
ＧＶが重畳された、垂直同期信号に同期した交流電圧が
印加される。なお、画素電極には０Ｖが印加される。そ
して、この交流電圧の印加を 期間Ｔ４維持する。

【００９０】次いで、交流電圧印加期間Ｔ４経過する
と、スイッチ制御回路７５は、スイッチ回路７４ａにス
イッチ切換信号を出力すると共に、スイッチ回路７４ｂ
にスイッチ切換信号を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点
Ｐ９とを接続状態とし、且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ
１２とを接続状態する。これにより、配向転移用駆動回
路７２から、図１４に示すように共通電極６２及び画素
電極６３に０Ｖが印加される。そして、この０Ｖ電圧印
加を期間Ｗ４維持する。

【００９１】次いで、０Ｖ電圧印加期間Ｗ４経過する
と、スイッチ制御回路７５はスイッチ回路７４２ａにス
イッチ切換信号を出力すると共にスイッチ回路７４ｂに
スイッチ切換信号を出力し、再び、共通接点Ｑ１と個別
接点Ｐ７とを接続状態とし且つ共通接点Ｑ２と個別接点
Ｐ１０とを接続状態する。そして、このような交流電圧
印加工程と０Ｖ電圧印加工程を交互に繰り返し、電源投
入時から一定期間経過すると、電極全面が完全にベンド
配向に転移する。

【００９２】そして、この一定期間経過時に、スイッチ
制御回路７５は、スイッチ回路７４ａにスイッチ切換信
号を出力すると共に、スイッチ回路７４ｂにスイッチ切
換信号を出力し、共通接点Ｑ１と個別接点Ｐ８とを接続
状態とし、且つ共通接点Ｑ２と個別接点Ｐ１１とを接続
状態する。これにより、液晶表示用駆動回路７３からの
駆動信号電圧が電極６２，６３に印加され、希望する画
像が表示されることになる。ここで、液晶表示用駆動回
路７３は、両電極間にベンド配向状態を維持する駆動電
圧２.７Ｖを最低にしてこれをオフ状態とし、上限の電
圧を７Ｖにしてこれをオン状態として、ＯＣＢパネルを
表示する。

【００９３】上記駆動方法によって、広視野で高速応答
のベンド配向型であるＯＣＢのアクティブマトリックス
型の液晶表示装置が配向欠陥が全くなく高品質駆動表示
できた。

【００９４】次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示
装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行っ
たので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のと
おりである。

【００９５】セルギャップを約６μｍとし、バイアス電
圧Ｇを−６Ｖとし、交流矩形波電圧の周波数及び振幅を
７．９２ｋＨｚ、±１０Ｖとし、印加時間Ｔ３を０．５
秒とした。また、０Ｖ電圧印加期間Ｗ４を０．５秒とし
た。

【００９６】上記実験結果によれば、上記液晶表示装置
のパネル全画素内の配向転移がほぼ２秒以内で完了する
ことができた。

【００９７】なお、バイアス電圧を重畳しないときに
は，表示面全体の配向状態を転移させるのに約２０秒必
要であった。よって、本実施の形態４においても、バイ
アス電圧を重畳して駆動するのが、転移時間の短縮化を
達成できることが認められる。

【００９８】（実施の形態５）ＯＣＢモードのアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置の配向転移に関する駆動
方法としては、上記の図１４に示す駆動電圧波形に代え
て、図１５の駆動電圧波形を用いて駆動するようにして
もよい。即ち、交流電圧印加期間Ｔ４においては、共通
電極６２に共通電極中心を基準として、直流電圧−１５
Ｖを０．５秒間印加する。次いで、０Ｖ電圧印加期間Ｗ
４においては、０Ｖを０．２秒間印加する。そして、直
流電圧−１５Ｖ印加と０Ｖ電圧印加を交互に繰り返す。
このよう駆動方法においても、転移を確実に且つ極めて
短時間に完了することができる。

【００９９】なお、本発明者が上記駆動方法を用いて実
験したところ、２秒以内の転移時間が得られた。

【０１００】（実施の形態６）本実施の形態６は、上記
実施の形態４，５に用いたアクティブマトリックス型の
液晶表示装置に代えて、スイッチング素子の上に平坦化
膜を配置し、その上に画素電極を構成するいわゆる平坦
化膜構成の液晶表示装置に上記に実施の形態４，５の駆
動方法を適用したことを特徴とするものである。駆動方
法を具体的に説明すると、上記実施の形態４におけるバ
イアス重畳した配向転移用電圧を０．５秒印加し、次い
で、オープン状態を０．５秒とし、これを交互に繰り返
した。この駆動方法によると、転移時間は１秒以内で更
に転移がスムーズに行えた。これは、平坦化膜構成によ
り、画素電極間隔を小さくでき、この結果、スプレイ配
向からベンド配向へスムーズに転移したものと考えられ
る。

【０１０１】（その他の事項） 上記実施の形態では、バイアス電圧を重畳した交流電
圧を印加するようにしたけれども、直流電圧を印加する
ようにしてもよく、このようにすれば、片極性電圧でよ
いため、駆動回路が簡略化できる。

【０１０２】上記実施の形態では、バイアス電圧を重
畳された交流電圧信号はバイアス電圧を直流として説明
したが、信頼性向上のために、低周波の交流信号でもよ
い。

【０１０３】繰返し電圧の周波数及びデューティ比の
最適範囲は、実施の形態３以外の他の実施の形態にも適
用できる。

【０１０４】上記実施の形態では、発明の液晶表示装
置の駆動法は透過型液晶表示装置で説明したが、反射型
の液晶表示装置でもよい。また、これらはカラーフィル
ターを使用したフルカラー型の液晶表示装置や，カラフ
ィルターレスの液晶表示装置でもよい。

【０１０５】（実施の形態７） 図１６は本発明の実施
の形態７に係る液晶表示装置の概略断面図、図１７は同
じく概略平面図を示す。 図１６に示す液晶表示装置
は、偏光板１０１・１０２と、該偏光板１０１の内側に
配置された光学補償用の位相補償板１０３と、前記偏光
板１０１・１０２の間に配置されたアクティブマトリッ
クス型の液晶セル１０４とを有する。 前記液晶セル１
０４は、ガラス等からなるアレー基板１０６と、該アレ
ー基板１０６に対向する対向基板１０５とを有し、前記
アレー基板１０６の内面上には透明電極である画素電極
１０８が形成され、前記対向基板１０５の内面上には共
通電極１０７が形成されている。さらに、該画素電極１
０８上に配向膜１１０が形成され、共通電極１０７上に
は配向膜１０９が形成されている。

【０１０６】また、前記アレー基板１０６上には、例え
ばａ−Ｓｉ系のＴＦＴ素子などからなるスイッチング素
子１１１が配置され、該スイッチング素子１１１は前記
画素電極１０８に接続されている。

【０１０７】また、前記配向膜１０９・１１０の間に
は、図示せぬ直径５ミクロンのスペ−サ、および正の誘
電率異方性のネマティック液晶材料からなる液晶層１１
２が配置されている。また、前記配向膜１０９・１１０
はその表面上の液晶分子のプレチルト角が正負逆の値を
持ち、互いにほぼ平行方向になるよう同一方向に平行配
向処理されている。従って、前記液晶層１１２は、無電
圧印加状態では液晶分子が斜めに広がった配向領域から
なるいわゆるスプレイ配向を形成している。

【０１０８】また、前記配向膜１１０は、大きい値のプ
レチルト角Ｂ２（第３のプレチルト角）の配向膜１１０
ａと、小さい値のプレチルト角Ａ２（第１のプレチルト
角）の配向膜１１０ｂよりなる。また、前記配向膜１０
９は、小さい値のプレチルト角Ｄ２（第４のプレチルト
角）の配向膜１０９ａと、大きい値のプレチルト角Ｃ２
（第２のプレチルト角）の配向膜１０９ｂよりなり、プ
レチルト角Ａ２に対向してプレチルト角Ｃ２が配置さ
れ、プレチルト角Ｂ２に対向してプレチルト角Ｄ２が配
置されている。

【０１０９】また、前記配向膜１０９・１１０は、ラビ
ングクロスで信号電極線１１３とほぼ直角方向に、上下
基板同一方向（図１６中の左側から右側に）に平行配向
処理されている。

【０１１０】また、図示せぬが、液晶表示装置には、液
晶表示用駆動回路以外に、第１の電圧印加手段と第２の
電圧印加手段とよりなる配向転移用駆動回路が設けられ
ている。そして、前記第１の電圧印加手段により画素電
極１０８と共通電極１０７の間に第１の電圧を印加し
て、第１の液晶セル領域と前記第２の液晶セル領域との
境界付近においてディスクリネーション線を形成し、第
２の電圧印加手段により画素電極１０８と対向電極１０
７の間に前記第１の電圧よりも高い第２に電圧を印加し
て、ディスクリネーション線において転移核を発生さ
せ、スプレイ配向からベンド配向へ転移させようにして
いる。

【０１１１】次に、この液晶表示装置の製造方法につい
て説明する。

【０１１２】まず、アレー基板１０６の内面上に信号走
査線１１３、スイッチング素子１１１および画素電極１
０８を形成した。

【０１１３】次に、前記画素電極１０８上に、日産化学
工業（株）社製のポリアミック酸タイプの約５度の大き
い値を持つ第３のプレチルト角としてのプレチルト角Ｂ
２のポリイミド配向膜材料を塗布し、乾燥後焼成し、画
素電極１０８上に配向膜１１０ａを形成した。

【０１１４】次に、前記配向膜１１０ａの紙面上左側片
側領域に紫外線を照射して、第１のプレチルト角として
のプレチルト角Ａ２の約２度の小さい値に変化させ、配
向膜１１０ｂを形成した。

【０１１５】対向基板１０５の内面上には、共通電極１
０７を形成した。

【０１１６】次に、前記共通電極１０７上には、日産化
学工業（株）社製のポリアミック酸タイプの約５度の大
きい値の第２のプレチルト角としてのプレチルト角Ｃ２
を界面液晶分子に付与するポリイミド配向膜材料を塗布
し、乾燥後焼成し、共通電極１０７上に配向膜１０９ｂ
を形成した。

【０１１７】次に、前記配向膜１０９ｂの紙面上右側片
側領域（プレチルト角の大きい値を持つプレチルト角Ｂ
２に対向する領域）に、紫外線を照射して第４のプレチ
ルト角としてのプレチルト角Ｄ２の約２度の小さい値に
変化させ、配向膜１０９ａを形成した。

【０１１８】以上のようにして、図１６の如く小さい値
のプレチルト角Ａ２（第１のプレチルト角）に対向して
大きい値のプレチルト角Ｃ２（第２のプレチルト角）を
配置させ、大きい値のプレチルト角Ｂ２（第３のプレチ
ルト角）に対向して小さい値のプレチルト角Ｄ２（第４
のプレチルト角）を配置させることができた。

【０１１９】また、以下のようにしてプレチルト角を制
御することも可能である。

【０１２０】即ち、図１８（ａ）に示すように、アレー
基板１０６上にａ−Ｓｉ系のＴＦＴ素子などからなるア
クティブマトリックス型のスイッチング素子（図示せ
ぬ）と、それに接続して画素電極１０８を形成した。

【０１２１】次に、図１８（ｂ）に示すように、前記画
素電極１０８の左側領域にオゾン雰囲気下で紫外線を照
射して、画素電極１０８の右側領域に比較して平坦化
し、平坦化領域１０８ａを形成した。

【０１２２】次に、図１８（ｃ）に示すように、前記画
素電極１０８上にＪＳＲ社製のプレイミド型のポリイミ
ド配向材料を塗布乾燥あるいは焼成して、配向膜１１０
を形成した。

【０１２３】このように形成した場合、画素電極１０８
の平坦化領域１０８ａ上に位置する液晶分子１４０のプ
レチルト角は、未平坦化領域１０８ｂ上に位置する液晶
分子１４０のプレチルト角よりも小さい値とすることが
できる。さらに、共通電極についても同様の処理を行う
ことによって、図１６と同様に、第１の液晶セル領域
と、第２の液晶セル領域と、を同一画素内に有する液晶
表示装置とすることができる。

【０１２４】次に、図１６に示すように、前記のように
形成した互いに大小のプレチルト角を付与する配向膜１
０９および配向膜１１０の表面をラビングクロスで信号
電極線１１３に対して直角方向に上下基板同一方向（図
１６中の左側から右側）に平行配向処理し、正のネマテ
ィック液晶材料からなる液晶層１１２を配置した。

【０１２５】このようにして作成された液晶表示装置に
おいて、前記画素電極１０８の配向元（ラビングの処理
方向の上流側）には小さいプレチルト角Ａ２が、その対
向する側には大きい値のプレチルト角Ｃ２が配置され、
図１６の画素の（イ）領域（第１の液晶セル領域）に
は、共通電極１０７と画素電極１０８の間に第１の電圧
として２．５Ｖを印加すると、液晶分子をアレー基板１
０６側にスプレイ配向させたｂ−スプレイ配向１２０
が、画素の（ロ）領域（第２の液晶セル領域）には液晶
分子を対向基板１０５側にスプレイ配向させたｔ−スプ
レイ配向１２１が形成されやすくなる。

【０１２６】即ち、図１６、図１７に示すように、前記
液晶セル１０４のスイッチング素子１１１を通して共通
電極１０７と画素電極１０８間に第１の電圧としての
２．５Ｖを印加すると、画素内にｂ−スプレイ配向領域
（第１の液晶セル領域）とｔ−スプレイ配向領域（第２
の液晶セル領域）が形成され、その境界にディスクリネ
ーション線１２３が信号電極線１１３に沿って、かつゲ
ート電極線１１４・１１４’に渡って明瞭に形成された
（ディスクリネーション線形成工程）。

【０１２７】さらに、前記共通電極１０７と前記画素電
極１０８との間に、第２の電圧として電圧−１５Ｖパル
スを繰り返し印加することにより、図１７に示すように
ディスクリネーション線１２３から転移核が発生してベ
ンド配向１２４へ転移拡大し、ＴＦＴパネル画素全体は
約３秒で速かに転移した（配向転移工程）。

【０１２８】これは、ｂ−スプレイ配向状態とｔ−スプ
レイ配向領域の境界であるディスクネーション線領域は
周囲より歪みのエネルギーが高くなっており、この状態
に、上下電極間に高電圧が印加されることによって更に
エネルギーが与えられスプレイ配向がベンド配向に転移
したものと考えられる。

【０１２９】（実施の形態８）図１９は本発明の実施の
形態８に係る液晶表示装置の概略図を示す。

【０１３０】通常表示時には、ゲート電極線は線順次に
オンされ走査されるが、通常の表示の前に、ゲート電極
線を順次オンし、前記共通電極１０７と前記画素電極１
０８との間に第２の電圧として電圧−１５Ｖパルスを繰
り返し印加することにより、画素電極１０８とゲート電
極線１１４、１１４’の間で電位差に起因する横電界が
発生する。そして、前記横電界により、図１９の如くデ
ィスクリネーション線１２３とゲート電極線１１４、１
１４’付近から転移核が発生してベンド配向へ転移拡大
し、ＴＦＴパネル画素全体は約１秒で更に速かにベンド
配向へ拡大転移した（配向転移工程）。

【０１３１】これは、ｂ−スプレイ配向状態とｔ−スプ
レイ配向領域の境界であるディスクリネーション線領域
が周囲より歪みのエネルギーが高くなっており、この状
態に、横に配置されているゲート電極線からも前記ディ
スクリネーション線に横電界が印加されることによって
更にエネルギーが与えられ、速く転移したものと考えら
れる。なお、転移が完了した後、ゲート電極線１１４・
１１４’は通常の走査状態にもどる。

【０１３２】なお、前記画素電極と共通電極の間に印加
する第２の電圧は連続的に印加されてもよい。また、パ
ルス状の電圧が繰り返し印加する場合は、その周波数が
０．１Ｈｚから１００Ｈｚの範囲であり、且つ第２の電
圧のデューティー比は少なくとも１：１から１０００：
１の範囲で転移を速める効果が得られる。

【０１３３】（その他の事項）実施の形態７、８では、
共通電極の配向先領域のプレチルト角Ｄ２を小さい値と
したが、大きい値でも良い。また、画素電極の配向先領
域のプレチルト角Ｂ２を大きい値としたが、横電界の影
響でｔ−スプレイ配向となるため小さい値でも効果は得
られる。

【０１３４】また、一方の基板側のプレチルト角Ａ２の
２度に対して対向のプレチルト角Ｃ２を５度としている
が、その比が大きければ転移時間短縮の効果があり更に
転移時間を速くすることができる。

【０１３５】また、前記では、小さい方のプレチルト角
Ａ２の値を２度としたが、ｂ−スプレイ配向させベンド
配向へ容易に転移させるために、小さい値のプレチルト
角Ａ２、Ｄ２の値として３度以下であれば良く、大きい
値のプレチルト角Ｂ２、Ｃ２は４度以上であれば良い。

【０１３６】また、配向処理方向を信号電極線１１３に
対して直角方向に上下基板同一方向に平行配向処理した
が、ゲート電極線１１４に対して直角方向（即ち、図１
６のおける紙面に対して垂直方向）に上下基板同一方向
に平行配向処理しても良い。その際、ディスクリネーシ
ョン線の形成場所が異なる。

【０１３７】また、前記平行に配向処理される方向が、
該画素電極に沿う電極線の直角方向から例えば約２度ず
れて配向処理すると、画素内に形成されたディスクリネ
ーション線に電極から横電界が斜めに印加されるため、
スプレイ配向した液晶分子にねじれる力が加わりベンド
配向へ転移しやすくなり、転移が確実に速い液晶表示装
置となる。

【０１３８】なお、第１の電圧としては、ディスクリネ
ーション線を形成することが可能な電圧以上であれば良
い。また、画素電極と共通電極の間に第２の電圧を印加
するとしたが、共通電極に印加してもよい。

【０１３９】また、前記配向膜材料としてポリイミド材
料を使用したが、単分子膜材料などの他の材料でもよ
い。

【０１４０】他の液晶表示装置においては、例えば、基
板はプラスチック基板から形成することもできる。ま
た、基板の一方を反射性基板から形成し、例えば、シリ
コンで形成してもよい。

【０１４１】（実施の形態９）本実施の形態は、信号電
極線と画素電極、およびゲート電極線と画素電極に、そ
れぞれ嵌合する形状の凹凸を形成したものである。

【０１４２】図２０、図２１に、本実施の形態の液晶表
示装置の要部を概念的に示す。

【０１４３】本図は、アクティブマトリックス型のＯＣ
Ｂモードの液晶表示装置の画素を表示面上方（使用者
側）から見たものである。

【０１４４】図２０において、２０６は信号電極線（バ
スライン）であり、２０７はゲート電極線であり、２０
８はスイッチングトランジスタ（素子）である。

【０１４５】なお、図では信号電極線２０６とゲート電
極線２０７は交差しているが、両方の電極線は絶縁膜
（図示せぬ）を介して立体配置されているのは勿論であ
る。

【０１４６】また、ＴＦＴからなるスイッチングトラン
ジスタ２０８は、図では略正方形状の画素電極２０２ａ
に接続されている。そして、信号電極線２０６、ゲート
電極線２０７、スイッチングトランジスタ２０８、画素
電極２０２ａの機能、動作、作用はＯＢＣモードのみな
らず従来の液晶表示装置と何等異ならない。

【０１４７】また、最初に液晶分子２１１をスプレイ配
向させるため、上下の配向膜２０３ａ・２０３ｂにラビ
ングクロス等を使用しての配向処理がなされているのも
同じである。

【０１４８】更に、偏光板２０４ａ・２０４ｂ等の作用
と共に、画素内のスプレイ配向状態から、液晶分子を対
向基板間でベンド配向状態としたベンド配向領域に画素
内の液晶分子全体を転移させる作用によって明暗の表示
がなされるのも同じである。

【０１４９】しかしながら、図２０（ａ）に示すよう
に、略正方形状の画素電極２０２ａの各辺の略中央部
に、凹部２２１ａおよび凸部２２２ａが形成されてい
る。一方、これに近接して配線されている信号電極線２
０６及びゲート電極線２０７は、前記凹部２２１ａおよ
び凸部２２２ａに嵌合するように凸部２６１・２７１と
凹部２６２・２７２に変形した配線とされている。この
ため、画素電極２０２ａの上下、左右位置（図２０
（ａ）における紙面上）に、変形した転移励起用の横電
界印加部を形成することとなるのが、従来の液晶表示装
置と相違する。

【０１５０】次に、この液晶表示装置の製造方法につい
て説明する。

【０１５１】横電界印加部を含めた画素電極２０２ａ面
上と共通電極２０２ｂ面上に、日産化学工業（株）社製
のポリアミック酸タイプの約５度の大きさのプレチルト
角のポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成して、それぞ
れの電極面の液晶層２１０側に配向膜２０３ａ・２０３
ｂを形成した。

【０１５２】次に、前記配向膜２０３ａ・２０３ｂの表
面を、共にラビングクロスで図２０（ａ）に示すように
信号電極線２０６とほぼ直交する方向に配向処理した。

【０１５３】以上のもとで、上下の基板間に正のネマテ
ィック液晶材料を真空注入して液晶層２１０を形成し
た。

【０１５４】このため、図示せぬが、上下の配向膜２０
３ａ・２０３ｂの表面では、液晶分子２１１が、そのプ
レチルト角が正負逆の値を持ち、しかも分子の直軸方向
は互いにほぼ平行になるよう配向し、液晶層２１０はい
わゆる無電圧印加状態で液晶分子が斜めに広がったいわ
ゆるスプレイ配向となる。

【０１５５】次に、液晶表示装置の表示のための動作に
ついて説明する。

【０１５６】以上のもとで、共通電極２０２ｂと画素電
極２０２ａ間に−１５Ｖという液晶分野では比較的電圧
の高いパルス状の電圧を繰り返し印加すると共に、ゲー
ト電極線２０７を通常の走査状態か、あるいは殆ど全て
オンさせた状態にする。これにより、横電界印加部によ
って、ゲート電極線２０７、信号電極線２０６と画素電
極２０２ａ間に周囲の通常の横電界より強い横電界が印
加される。その結果、画素領域内のスプレイ配向領域に
おいて、信号電極線２０６とほぼ直交する方向にラビン
グした場合、主にゲート電極線２０７と画素電極２０２
ａ間の横電界印加部を基点とした液晶層２９９にベンド
配向への転移核が発生する。また、図２１に示すよう
に、ゲート電極線２０７と直交する方向にラビングした
場合、主に信号電極線２０６と画素電極２０２ａ間の横
電界印加部を基点とした液晶層２９８にベンド配向への
転移核が発生する。

【０１５７】更に、この転移核をもとにベンド配向領域
が拡大し、その結果画素領域全体を約０．５秒でベンド
配向へ完了させることができた。

【０１５８】なお、ＴＦＴパネル全体では、約２秒で速
かに転移した。

【０１５９】この機構であるが、上下電極間に高電圧が
印加されて、図２０（ｂ）に示すように、液晶層２１０
がｂ―スプレイ配向状態となり、周囲より歪みのエネル
ギーが高くなり、この液晶分子配向状態方向に横電界印
加部からほぼ直角（図２０（ｂ）面垂直方向）に横電界
が印加されるため、図２０（ｂ）のｂ―スプレイ配向に
おける下基板側の液晶分子がねじれる力を受け、転移核
の発生が起きるものと考えられる。

【０１６０】以上の説明では、横電界印加部は、凹凹に
変形した画素電極部と両方の信号電極線の凹凸部は、相
互に嵌合するように形成されるものとしたが、図２２に
示すように、画素電極２０２ａのみ、信号電極線２０６
のみ、ゲート電極線２０７のみに形成されてもよいのは
勿論である。

【０１６１】即ち、本図においては、信号電極線２０６
の凸部２６３、ゲート電極線２０７の凸部２７３、画素
電極２０２ａの凸部２２３ａ・２２４ａはいずれか一方
のみにあり、嵌合型となっていないのが図２０に示すも
のと相違する。

【０１６２】また、凹凸部の平面形状は、図２０乃至図
２２に示す三角形状、四角形状以外の形状、例えば台形
形状、半円形状、円形状、楕円形状等であってもよいの
は勿論である。

【０１６３】更に、図２０乃至図２２では、横電界印加
部は１画素の上下左右に合計４カ所設けているが、画素
の大きさ等によっては上下の２個のみ、あるいは１個だ
け設けても良く、更にまた電極縁にそって凹凸が連続的
に形成されていてもよいのは勿論である。また、これま
で、ラビング方向を信号電極線あるいはゲート電極線の
ほぼ直交するとしたが、ラビング方向を斜め方向にして
も良い。この場合、信号およびゲート電極線と画素電極
間の横電界印加部の液晶層からベンド配向へ転移が発生
する。また、少なくとも、ラビング方向とほぼ直交する
方向に横電界を印加できる横電界印加部を画素単位に少
なくとも１個配置することが望ましい。

【０１６４】また、図２０乃至図２２は平面図であるた
め、両電極線（信号電極線２０６およびゲート電極線２
０７）と画素電極２０２ａは同一平面にあるように見え
るが、これは少なくとも一方の電極線が画素電極とアレ
ー基板上異なる高さに配置されていても良い。

【０１６５】このように、画素電極の周辺の一部を基板
面に平行な面内で凹凸に変形した電極変形部からなる横
電界印加部は、平面視では０．５〜１０μｍ程度離れ
て、該横電界印加部の側方に存在する信号電極線若しく
はゲート電極線の凸部や０．５〜１０μｍ程度凹んだ凹
部の存在により、横電界を発生させる。

【０１６６】（実施の形態１０）本実施の形態は、横電
界印加用の電極線を設けるものである。

【０１６７】以下、図２３を参照しつつ本実施の形態を
説明する。

【０１６８】本図の（ａ）は、基板上面より見た平面図
である。（ｂ）は、液晶表示装置のゲート電極線２０７
に平行な面での断面図である。

【０１６９】本図の（ａ）と（ｂ）において、２０９
は、アレー基板２０１ａ上の信号電極線２０６のほぼ直
下部分に横電界印加専用に布設された電線である。２１
２は、前記横電界印加用線２０９と信号電極線２０６、
ゲート電極線２０７等を絶縁するための透明絶縁膜であ
る。従って、この画素を上部（表示面に直交する使用者
側方向）から見た場合には、図２３（ａ）に示すごと
く、画素の左右中央部にて横電界印加用線２０９の平面
視三角形状の凸部２９１が信号電極線２０６の側方に突
出している。なお、前記信号電極線２０６および画素電
極２０２ａは従来技術のものと何等かわりがない。

【０１７０】前記横電界印加用線２０９は、前記信号電
極線２０６若しくはゲート電極線２０７が接続された駆
動回路に接続され、さらに、前記横電界印加用線２０９
は、配向転移後の通常の液晶表示時には、駆動回路と遮
断されるよう構成されている。

【０１７１】また、前記横電界印加用線２０９を、信号
電極線２０６に対する上部の信号電極線とし、透明絶縁
膜を介して画素電極に近接して設け、横電界印加の効果
を増し、併せて透明絶縁膜中の図示していないコンタク
トホールで電気的に接続されていてもよい。この場合、
信号電極線が２本となるため冗長度が増し電気抵抗が低
下するという効果もある。

【０１７２】即ち、図２３（ｃ）に示すように、横電界
印加用線２０９ａは、信号電極線２０６の直上に透明絶
縁膜２１３を介して設けられている。なお、画素中央部
への平面視三角形状の凸部２９１ａがあるのは同じであ
る。

【０１７３】また、図２３（ｄ）は、本実施の形態の他
の例である。図に示すように、横電界印加用線２０９ｂ
が平坦化透明絶縁膜２１２ｂによって被覆され、さら
に、専用線２０９ｂの下に信号電極線２０６が平坦化透
明絶縁膜２１２ｃによって被覆され、画素電極２０２ａ
が前記平坦化透明絶縁膜２１２ｂの上に設けられてい
る。なお、画素中央部への三角形状の凸部２９１ｂがあ
るのは同じである。

【０１７４】また、図ではこの横電界印加用の専用線の
凸部を三角形状としているが、これは画素電極に対向す
る部分全てに連続的に凸部を設けたり、更には上方へ突
出した凸部を有する等、立体的な構造を有していてもよ
いのは勿論である。

【０１７５】また、横電界印加用の専用線は信号電極線
でなく、ゲート電極線の直下、直上に設けても良い。更
には、両電極線の直下等に設けても良い。

【０１７６】（実施の形態１１）本実施の形態は、画素
電極内に少なくとも１カ所の切欠きを設けて欠陥部を形
成するものである。

【０１７７】図２４に、本実施の形態の液晶表示装置の
画素単位の平面と特徴を概念的に示す。本図に示すよう
に、ＩＴＯ膜からなる画素電極２０２ａは、例えば数μ
ｍ幅でエッチングにより除去されて平面視クランク形状
の電極欠陥部２２５が形成されている。

【０１７８】なお、この電極欠陥部２２５を含めた画素
電極２０２ａ面上および図示せぬ共通電極面上には、日
産化学工業（株）社製のポリアミック酸タイプの約５度
の大きさのプレチルト角のポリイミド配向膜材料を塗布
乾燥焼成して、それぞれ配向膜（図示せず）を形成し、
更にそれらの表面をラビングクロスでゲート電極線２０
７と直交する方向に配向処理がなされ、このため液晶分
子のプレチルト角が正負逆の値を持ち、互いにほぼ平行
方向になるよう同一方向に平行配向されているのは、第
９および第１０の実施の形態と同じである。

【０１７９】従って、液晶層はいわゆる無電圧印加状態
で液晶分子が斜めに広がった配向領域からなるいわゆる
スプレイ配向の液晶セルを形成しているのも同じであ
る。

【０１８０】しかしながら、表示前の画素の共通電極と
画素電極間に１５Ｖ、あるいは共通電極に−１５Ｖの電
圧のパルスを繰り返し印加すると共に、ゲート電極を通
常の走査状態か、あるいは殆ど全てオンさせた状態にす
ると、画素単位には電極欠陥部２２５が存在するため、
図２４（ｂ）に示すように、該電極欠陥部２２５の縁で
強い歪みの斜め横電界２８０が発生する。

【０１８１】このため、画素領域内のスプレイ配向は、
この電極欠陥部２２５の液晶層２９９にベンド配向への
転移核が発生し、更にこのベンド配向領域が拡大して画
素領域全体を約０．５秒でベンド配向へ完了させる。ま
た、ＴＦＴパネル全体では、約２秒で速かに転移する。

【０１８２】これは、電極欠陥部２２５からなる横電界
印加部で強い横電界を受け、この付近の液晶分子は基板
面に水平状態に配向され、いわゆるｂ−スプレイ配向状
態となり、周囲より歪みのエネルギーが高くなってお
り、この状態のもとで上下電極間に高電圧が印加される
ため更にエネルギーが与えられ、その結果、電極欠陥部
２２５において転移核が発生し、ベンド配向領域が拡大
するものと考えられる。

【０１８３】なお、図２４では、平面視クランク形状の
電極欠陥部２２５を１本形成しているが、２本以上とし
ても良いのは勿論である。

【０１８４】また、その形状は直線、角型や円形、楕
円、更には三角形状等であっても良いのは勿論である。

【０１８５】更に、電極欠陥部２２５は、共通電極側に
形成しても良い。

【０１８６】更にまた、画素電極および共通電極の両方
に形成しても良いのも勿論である。

【０１８７】（実施の形態１２）本実施の形態は、横電
界を発生させると共に、これに併せてあらかじめ画素平
面内にチルト角の相違する領域を形成しておくものであ
る。

【０１８８】図２５に、本実施の形態の液晶表示装置の
画素単位の構成と特徴を概念的に示す。本図の（ａ）
は、ゲート電極線に平行な方向の画素の断面図であり、
同一画素であるが、左側の（イ）と右側の（ロ）とで、
チルト角が相違している様子を示す。

【０１８９】図２５（ｂ）は、上（使用者側）方向より
見た画素の平面図であり、画素電極２０２ａの上下左右
に凹凸部２２１ａ・２２２ａが設けられ、更に信号電極
線２０６およびゲート電極線２０７の対応する位置に前
記凹凸部２２１ａ・２２２ａに相嵌合するように凹凸部
２６１・２６２・２７１・２７２が設けられており、前
述した実施の形態７と同様に、第１の電圧である２．５
Ｖを印加して、図２５（ａ）の（イ）と（ロ）の境界に
ディスクリネーション線２２６が形成されている。

【０１９０】以下、本実施の形態の液晶表示装置の製造
方法について説明する。

【０１９１】アクティブマトリックス型の液晶セルの対
向する基板内面上にはそれぞれ配向膜２０３ａｍ・２０
３ｂｍが形成され、この配向膜２０３ａｍ・２０３ｂｍ
は、液晶層２１０が無電圧印加状態でスプレイ配向を形
成する処理がされていること、画素電極２０２ａやこれ
に近接して配線されているゲート電極線２０７等に転移
励起用の横電界印加部を形成すること等は、先の第１の
実施の形態と同じである。

【０１９２】しかしながら、配向膜の処理が異なる。即
ち、図２５（ａ）において、横電界印加部を含めた画素
電極２０２ａ面上に、日産化学工業（株）社製のポリア
ミック酸タイプの約５度の大きい値を持つプレチルト角
Ｂ２のポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成し、配向膜
２０３ａｍを形成する。

【０１９３】次に、この配向膜２０３ａｍの左側片側領
域２０３ａｈのみ、即ち、（イ）に示す方のみに紫外線
を照射してプレチルト角Ｅ２が約２度の小さい値の配向
膜に変化させる。

【０１９４】これに対して、対向基板２０１ｂ上には日
産化学工業（株）社製のポリアミック酸タイプの約５度
の大きい値のプレチルト角Ｆ２を界面液晶分子に付与す
るポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成し、共通電極２
０２ｂ上に配向膜２０３ｂｈを形成する。

【０１９５】次に、前記配向膜２０３ｂｈの右側片側領
域２０３ｂｍのみ、即ち、（ロ）に示す方のみに紫外線
を照射してプレチルト角Ｄ２の約２度の小さい値の配向
膜に変化させる。

【０１９６】このようにして、図２５（ａ）の（イ）に
示す如くアレー基板２０１ａ側左半分の配向膜２０３ａ
ｈの小さい値のプレチルト角Ｅ２に対向して対向基板２
０１ｂ側左半分の配向膜２０３ｂｈの大きい値のプレチ
ルト角Ｆ２を配置させ、（ロ）に示すごとくアレー基板
側２０１ａ右半分の配向膜２０３ａｍの大きい値のプレ
チルト角Ｂ２に対向して対向基板２０１ｂ側右半分の配
向膜２０３ｂｍの小さい値のプレチルト角Ｄ２を配置さ
せる。

【０１９７】更に、このようにして形成した互いに大小
のプレチルト角を付与する配向膜の表面をラビングクロ
スで図２５（ｂ）に示すように信号電極６とほぼ直交す
る方向に上下基板同一方向に平行配向処理した。その
後、正のネマティック液晶材料を充填して、これからな
る液晶層２１０を配置した。

【０１９８】以上の下で、画素電極２０２ａの配向元
（ラビングの根本方向）には小さいプレチルト角Ｅ２
が、該プレチルト角Ｅ２に対向する側には大きい値のプ
レチルト角Ｆ２が配置され、図２５（ａ）の画素の
（イ）で示す領域には液晶分子を下基板側にスプレイ配
向させたｂ−スプレイ配向２２７ｂが、画素の（ロ）で
示す領域には液晶分子を上基板側にスプレイ配向させた
ｔ−スプレイ配向２２７ｔが形成されやすくなる。

【０１９９】次に、液晶セルのスイッチングトランジス
タ２０８を通して対向する電極間に転移臨界電圧付近の
２．５Ｖを印加すると、上述の理由で同一の画素内にｂ
−スプレイ配向領域とｔ−スプレイ配向領域が形成さ
れ、その境界にディスクリネーション線２２６が信号電
極線２０６に沿って、かつゲート電極線２０７に渡って
明瞭に形成された。

【０２００】この画素の共通電極と画素電極間に−１５
Ｖのパルスを繰り返し印加した。そうすると、図２５
（ｂ）に示すように、ディスクリネーション線２２６と
横電界印加部付近の液晶層２９９から転移核が発生して
ベンド配向領域へ転移が拡大し、ＴＦＴパネル画素全体
では約１秒で速かに転移した。

【０２０１】これは、ｂ−スプレイ配向状態とｔ−スプ
レイ配向領域の境界であるディクリネーション線２２６
領域は周囲より歪みのエネルギーが高くなっていて、こ
の状態に加えて横電界印加部で発生する横電界によって
スプレイ配向にねじれが発生して転移し易くなり、これ
に上下電極間に高電圧が印加されて更にエネルギーが与
えられベンド転移したものと考えられる。

【０２０２】以上、本発明を幾つかの実施の形態に基づ
いて説明してきたが、本発明は何もこれらに限定されな
いのは勿論である。即ち、例えば以下のようにしてもよ
い。

【０２０３】１）画素電極と共通電極間に印加する電圧
を連続的、あるいは間欠的とする。

【０２０４】２）高電圧パルスが繰り返し印加される場
合、その周波数は０．１Ｈｚから１００Ｈｚの範囲であ
り、且つ第２の電圧のデューティー比は少なくとも１：
１から１０００：１の範囲で、転移を速める値を選択す
る。

【０２０５】３）使用する基板をプラスチック製とし、
電極として有機導電膜を採用する。

【０２０６】４）基板の一方を反射性基板により形成
し、例えばシリコンとしたり、あるいは、アルミニウム
等の反射電極よりなる反射性基板により形成し、反射型
液晶表示装置とする。

【０２０７】５）画素電極、共通電極に基板面に直交す
る方向の強電極電界発生用突起を設ける等の手段をも併
用する。

【０２０８】６）両基板間を一定に保持する球状ガラス
やシリカに換えて、そのための突起物を形成し、該突起
物に液晶分子を配列させる機能を持たせる等の手段をも
併用する。

【０２０９】７）前記突起部の上部若しくは下部を前記
強電極発生用突起に兼用する。

【０２１０】８）画素電極の形状は、正方形状でなく、
長方形状や３角形状とする。

【０２１１】９）画素を液晶の配向の異なる領域に分割
するのは２つではなく、３つや４つとしたりする。

【０２１２】１０）プレチルト角に大小を付けるのに、
透明電極をＯ2 アッシャー等で表面状態を変え、該透明
電極に配向膜を形成する等の手段を採用している。

【０２１３】（実施の形態１３）図２６は実施の形態１
３に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観
図であり、図２７、および図２８は凸形状物作製を説明
するための製造プロセスの一部である。

【０２１４】ガラス基板３０８上にＪＳＲ株式会社製Ｐ
Ｃ系レジスト材料を塗布形成し厚さ１μｍのレジスト薄
膜を形成する。次にレジスト薄膜３２０に、矩形状のパ
ターンの開口部３２２を設けたフォトマスク３２１を通
して、平行光紫外線３２３で照射露光する。平行光で露
光された上記レジスト薄膜３２０を現像、リンスし、９
０℃でプリベークして図２８に示すように断面が凸状の
形状物３１０を形成する。

【０２１５】次に、前記基板上に、定法に従いＩＴＯ電
極７を２０００Ａ製膜し、電極付ガラス基板３０８とし
た。その後、透明電極３０２を有するガラス基板３０
１、および上記凸形状物の形成されたガラス基板３０８
上に日産化学工業製配向膜塗料ＳＥ−７４９２をスピン
コート法にて塗布し、恒温槽中１８０℃、１時間硬化さ
せ配向膜３０３、３０６を形成する。その後、レーヨン
製ラビング布を用いて図２９に示す方向にラビング処理
を施し、積水ファインケミカル（株）製スペーサ５、お
よびストラクトボンド３５２Ａ（三井東圧化学（株）製
シール樹脂の商品名）を用いて基板間隔が６．５μｍと
なるように貼り合わせ、液晶セル３０９（液晶セルＡと
する）を作成した。

【０２１６】この時、配向膜界面での液晶プレチルト角
が約５度となるようにラビング処理を行った。

【０２１７】次に、液晶ＭＪ９６４３５（屈折率異方性
Δn＝０．１３８）を真空注入法にて液晶セルＡに注入
し、テストセルＡとした。

【０２１８】次に、テストセルＡに、その偏光軸が配向
膜のラビング処理方向と４５度の角度をなし、かつ、お
互いの偏光軸方向が直交するように偏光板を貼合し、７
Ｖ矩形波を印加してスプレイ配向からベンド配向への転
移を観察したところ、約５秒で全電極領域がスプレイ配
向からベンド領域へと転移した。

【０２１９】凸形状物３１０の形成された領域では、液
晶層厚が周囲の液晶層領域に比べて小さく実効的に電界
強度が大きく、この部分よりベンド転移が確実に発生す
る。発生したベンド配向は速やかに他の領域に広がって
いく。

【０２２０】即ち、確実かつ高速なスプレイ→ベンド転
移が達成出来る。

【０２２１】凸形状物としては、その断面形状が本実施
例の如く矩形状のほか、台形状、三角状、半円状でも良
いことは言うまでもない。

【０２２２】比較例として、凸形状部３１０を有しない
透明電極付きガラス基板を用いること以外、同様のプロ
セスで、スプレイ配向液晶セルＲを作製し、液晶ＭＪ９
６４３５を封入してテストセルＲとした。このテストセ
ルＲに７Ｖ矩形波を印加した時の、全電極領域がスプレ
イ配向からベンド領域へと転移するに要する時間は４２
秒であり、本発明の効果は明らかである。

【０２２３】（実施の形態１４）図３０は実施の形態１
４に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観
図であり、図３１はその平面図である。図３０は図３１
の矢視Ｘ１−Ｘ１から見た断面図である。実施の形態１
４は、凸形状物３１０を、表示画素領域外に形成された
透明電極３０７ａ上に設けたことを特徴とするものであ
る。以下に、その作製手順を説明する。

【０２２４】透明電極３０２を有するガラス基板３０
１、および凸形状物の形成されたガラス基板３０８上に
日産化学工業製配向膜塗料ＳＥ−７４９２をスピンコー
ト法にて塗布し、恒温槽中１８０℃、１時間硬化させ配
向膜３０３，３０６，３０６ａを形成する。その後、レ
ーヨン製ラビング布を用いて図２９に示す方向にラビン
グ処理を施し、積水ファインケミカル（株）製スペーサ
５、およびストラクトボンド３５２Ａ（三井東圧化学
（株）製シール樹脂の商品名）を用いて基板間隔が６．
５μｍとなるように貼り合わせ、液晶セル（液晶セルＢ
とする）を作成した。

【０２２５】この時、配向膜界面での液晶プレチルト角
が約５度となるようにラビング処理を行った。

【０２２６】次に、液晶ＭＪ９６４３５（屈折率異方性
Δn＝０．１３８）を真空注入法にて液晶セルＢに注入
した。

【０２２７】次に、液晶セルＢに、その偏光軸が配向膜
のラビング処理方向と４５度の角度をなし、かつ、お互
いの偏光軸方向が直交するように偏光板を貼合し、７Ｖ
矩形波を印加してスプレイ配向からベンド配向への転移
を観察したところ、約７秒で全電極領域がスプレイ配向
からベンド領域へと転移した。

【０２２８】本実施の形態では、表示画素領域外に凸形
状部を設け、表示画素領域外でベンド転移核発生をさせ
たものであるが、発生したベンド配向は表示画素領域外
から表示画素領域内に速やかに広がっていくことが確認
された。

【０２２９】表示画素領域とベンド核発生用電極領域と
の間には、電界の印加されない（電極部を有しない）領
域が存在するが、微小領域でありさえすればこの領域を
越えてベンド配向は展開する。

【０２３０】（実施の形態１５）図３２は実施の形態１
５に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観
図であり、図２７、図２８、および図３３は凸形状物作
製を説明するための製造プロセスの一部である。

【０２３１】ガラス基板３０８上にＪＳＲ株式会社製Ｐ
Ｃ系レジスト材料を塗布形成し厚さ１μｍのレジスト薄
膜を形成する。次にレジスト薄膜３２０に、矩形状のパ
ターンの開口部３２２を設けたフォトマスク３２１を通
して、平行光紫外線３２３で照射露光する。平行光で露
光された上記レジスト薄膜２０を現像、リンスし、９０
℃でプリベークして図２８に示すように断面が凸状の形
状物３１０を形成する。

【０２３２】次に、上記レジスト薄膜材料のガラス転移
点以上の１５０℃でポストベークして凸形状物３１０の
肩をなだらかに順方向に傾斜させて、図３２に示すよう
にその断面形状を山形様に形成する工程で製造する。

【０２３３】次に、前記基板上に、定法に従いＩＴＯ電
極を２０００Åの厚みで製膜し、電極付ガラス基板３０
８とした。その後、透明電極３０２を有するガラス基板
３０１、および上記凸形状物の形成されたガラス基板３
０８上に日産化学工業製配向膜塗料ＳＥ−７４９２をス
ピンコート法にて塗布し、恒温槽中１８０℃、１時間硬
化させ配向膜３０３、３０６を形成する。その後、レー
ヨン製ラビング布を用いて図２９に示す方向にラビング
処理を施し、積水ファインケミカル（株）製スペーサ３
０５、およびストラクトボンド３５２Ａ（三井東圧化学
（株）製シール樹脂の商品名）を用いて基板間隔が６．
５μｍとなるように貼り合わせ、液晶セル３０９（液晶
セルＣとする）を作成した。

【０２３４】この時、配向膜界面での液晶プレチルト角
が約５度となるようにラビング処理を行った。

【０２３５】次に、液晶ＭＪ９６４３５（屈折率異方性
Δn＝０．１３８）を真空注入法にて液晶セルＣに注入
し、テストセルＣとした。

【０２３６】次に、テストセルＣに、その偏光軸が配向
膜のラビング処理方向と４５度の角度をなし、かつ、お
互いの偏光軸方向が直交するように偏光板を貼合し、７
Ｖ矩形波を印加してスプレイ配向からベンド配向への転
移を観察したところ、約７秒で全電極領域がスプレイ配
向からベンド領域へと転移した。

【０２３７】本テストセルＣは、上記三角形状先端部に
電界の集中が起こり、この部分よりベンド配向が発生す
る。また、三角形状物６０上部では、ラビング処理によ
る擦り上げ部と擦り下げ部が存在するため、結果として
液晶プレチルト角の符号が反対の領域が出来る。即ち前
記凸形状部の近傍では液晶ダイレクタが基板面に水平に
なっており、このことも高速なスプレイ−ベンド転移に
寄与しているものと思われる。

【０２３８】本実施例では画素領域内に電界集中部を設
けたが、画素領域外に設けても同様な効果が認められ
た。また、本実施例では電界集中部位は基板片側に配設
したのみであるが、基板両側に配設しても良いことは言
うまでもない。

【０２３９】（実施の形態１６）図３４は実施の形態１
６に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観
図であり、図３５は本実施の形態で用いたガラス基板３
０２の電極パターンを表している。

【０２４０】開口部３８０を有する透明電極３０２、及
び開口部を有しない透明電極３０７を有する２枚のガラ
ス基板３０１、３０８上に日産化学工業製配向膜塗料Ｓ
Ｅ−７４９２をスピンコート法にて塗布し、恒温槽中１
８０℃、１時間硬化させ配向膜３０３、３０６を形成す
る。その後、レーヨン製ラビング布を用いて図２９に示
す方向にラビング処理を施し、積水ファインケミカル
（株）製スペーサ３０５、およびストラクトボンド３５
２Ａ（三井東圧化学（株）製シール樹脂の商品名）を用
いて基板間隔が６．５μｍとなるように貼り合わせ、液
晶セル３０９（液晶セルＤとする）を作成した。

【０２４１】この時、配向膜界面での液晶プレチルト角
が約５度となるようにラビング処理を行った。

【０２４２】次に、液晶ＭＪ９６４３５（屈折率異方性
Δn＝０．１３８）を真空注入法にて液晶セルＤに注入
し、テストセルＤとした。

【０２４３】次に、その偏光軸が配向膜のラビング処理
方向と４５度の角度をなし、かつ、お互いの偏光軸方向
が直交するように偏光板を貼合し、電圧を印加しながら
スプレイ配向からベンド配向への転移を観察した。

【０２４４】このテストセルＤに、ガラス基板８側電極
に２Ｖ、３０Ｈｚ、矩形波を、ガラス基板１側電極に７
Ｖ、３０Ｈｚ、矩形波を印加した時の、全電極領域がス
プレイ配向からベンド領域へと転移するに要する時間は
５秒であり、極めて高速なベンド転移が実現された。

【０２４５】本実施例においては、二枚の電極間に挟持
された液晶層に５Ｖ（＝７Ｖ−２Ｖ）の電界が印加され
るが、電極開口部の液晶層には７Ｖ（＝７Ｖ−０Ｖ）の
実効電界が印加されることになるため、ここよりベンド
配向が発生する。

【０２４６】本実施例では開口部形状を矩形としたが、
円形、三角形状など他の形状でも良いことは言うまでも
ない。

【０２４７】（実施の形態１７）図３６は実施の形態１
７に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの要部断面
図であり、図３７はその一部の拡大図である。この液晶
セルは、ガラス基板３０８上に画素スイッチング素子３
８０、信号電極線３８１、ゲート信号線（図示せず）が
形成されており、これらスイッチング素子３８０、信号
電極線３８１及びゲート信号線を覆って平坦化膜３８２
が形成されている。そして、平坦化膜３８２上に表示電
極３０７が形成されており、この表示電極３０７とスイ
ッチング素子３８０とは、平坦化膜３８２に開口したコ
ンタクトホール３８３内を挿通する中継電極３８４を介
して電気的に接続されている。中継電極３８４は、コン
タクトホール３８３の上開口側の部分が、図３７に示す
ように凹部３８４ａとなっている。このような凹部３８
４ａにより、表示電極３０７に開口が形成されることに
なり、この凹部３８４ａ付近で電界の集中を生じさせる
ことが可能となる。よって、転移時間の短縮化を達成す
ることができる。

【０２４８】（実施の形態１８）図３８は実施の形態１
８に係る液晶表示装置の構成外観図である。

【０２４９】実施の形態１６で作成したテストセルＤ
に、主軸がハイブリット配列した負の屈折率異方性もつ
光学媒体よりなる位相差板３１２、３１５、負の一軸性
位相差板３１１、３１４、正の一軸性位相差板３１９、
偏光板３１３、３１６を図３９に示される配置で貼合
し、液晶表示装置を作成した。

【０２５０】この時の位相差板３１２、３１５、３１
１、３１４、３１９のリターデーション値は波長５５０
ｎｍの光に対して、それぞれ２６ｎｍ、２６ｎｍ、３５
０ｎｍ、３５０ｎｍ、および１５０ｎｍであった。

【０２５１】図４０は２５℃における液晶表示装置の正
面での電圧−透過率特性である。１０Ｖの矩形波電圧を
１０秒印加しベンド配向を確認した後、電圧を降下させ
ながら測定した。本液晶表示素子ではベンド配向からス
プレイ配向への転移が２．１Ｖで起こるため、実効的に
は２．２Ｖ以上の電圧で表示を行う必要がある。

【０２５２】次に、白レベル電圧を２．２Ｖ、黒レベル
電圧を７．２Ｖとした時のコントラスト比の視角依存性
を測定したところ、上下１２６度、左右１６０度の範囲
でコントラスト比１０：１以上が達成されており、基板
配向膜面上に液晶ダイレクタ方位が周囲とは異なる部位
を一部設けても、充分な広視野角特性が維持されること
が確認された。また、目視観察においても、配向不良お
よび表示品位不良は認められなかった。

【０２５３】また、３Ｖ〜５Ｖ間の応答時間を測定した
ところ、立ち上がり時間は５ミリ秒、立ち下がり時間は
６ミリ秒であった。

【０２５４】以上より明らかなように、本発明液晶表示
装置は、従来のＯＣＢモードの広視野角特性や応答特性
を犠牲にすることなく、高速なスプレイ−ベンド配向転
移を達成することが出来、その実用的な価値は極めて大
きい。

【０２５５】（実施の形態１９）図４１は実施の形態１
９に係る液晶表示装置の要部断面図である。ベンド配向
型セルとして動作させる液晶セルは、２枚の平行な基板
４００，４０１間に液晶層４０２を封入した、いわゆる
サンドイッチセルである。通常、一方の基板には透明電
極が、他方の基板には薄膜トランジスタを備えた画素電
極が、各々形成されている。

【０２５６】図４１（ａ）は、電場を印加しない初期状
態の配向を示す模式図である。初期状態の配向は、液晶
分子の分子軸が基板４００，４０１平面に対して若干の
傾きを有しながらもほぼ平行に且つ実質的に一様に配向
した状態、すなわちホモジニアス配向である。基板との
界面に存在する液晶分子は、上下両基板４００，４０１
において、互いに逆方向に傾斜している。すなわち、基
板との界面に存在する液晶分子の配向角θ1およびθ2
（すなわち、プレチルト角）は、互いに異符号となるよ
うに調整されている。なお、以下の説明において、配向
角およびプレチルト角は、基板に平行な平面に対する液
晶分子の分子軸の傾きを、基板に平行な平面を基準に反
時計回りに正として表した角度である。

【０２５７】図４１（ａ）の状態の液晶層４０２に、基
板平面に対して垂直方向にある値を超える強さの電場を
印加すると、液晶の配向状態が変化し、図４１（ｂ）に
示すような配向へと転移する。

【０２５８】図４１（ｂ）に示す配向は、ベンド配向と
呼ばれるものであり、両基板表面付近においては基板平
面に対する液晶分子の分子軸の傾き、すなわち配向角の
絶対値が小さく、液晶層４０２の中心部分においては液
晶分子の配向角の絶対値が大きくなっている。また、液
晶層全体に渡って、実質的にねじれ構造を有してない。

【０２５９】このような、ホモジニアス配向からベンド
配向への転移を詳細に観察すると、まず、液晶層４０２
の一部においてベンド配向の核が発生しており、この核
が、ホモジニアス配向である他の領域を蚕食しながら次
第に成長し、最終的には液晶層全体がベンド配向とな
る。換言すれば、液晶層のベンド配向への転移には、核
の発生、すなわち微小領域でのホモジニアス配向からベ
ンド配向への転移が必要である。

【０２６０】そこで、発明者らは、液晶分子配向の単位
ベクトル（以下、「ディレクター」とする。）の運動方
程式を解くことにより、微小領域でのベンド配向への転
移について解析し、核が容易に発生し得る条件を見出し
た。以下に、その手法について説明する。

【０２６１】液晶の配向状態は、ディレクターによって
記述される。なお、ディレクターｎは、［数１］で表さ
れる関数である。

【数１】

【０２６２】液晶の自由エネルギー密度ｆは、［数２］
に示すように、ディレクターｎの関数として表わすこと
ができる。

【数２】

【０２６３】ここで、ｋ11、ｋ22、ｋ33はFrankの弾性
定数であり、各々、スプレイ、ツイスト、ベンドの弾性
定数を表す。Δεは、液晶の分子軸方向の誘電率とそれ
に直交する方向の誘電率との差、すなわち誘電率異方性
を表す。また、Ｅは、外部電場である。

【０２６４】［数２］において、第１項、第２項、第３
項は、各々、液晶の広がり、捻じれ、曲がりによる弾性
エネルギーを表わす。また、第４項は、外部電場と液晶
との電気的相互作用による電気エネルギーを表す。電気
エネルギーは、Δε＞０であればｎがＥと平行となると
きに最小となり、Δε＜０であればｎがＥに直交すると
きに最小となる。従って、ある特定の強さを超える電場
Ｅが印加されると、液晶分子は、Δε＞０であれば分子
長軸が電場方向に平行になるように配向し、Δε＜０で
あれば分子長軸が電場方向に直交するように配向する。

【０２６５】初期状態の分子配向が外部電場による変形
を受けたときの液晶の全自由エネルギーＦは、ｆの体積
積分として表すことができる。

【数３】 ［数３］に示すように、全自由エネルギーＦは、ディレ
クターを表す未知関数ｎ(ｘ)を変数として定義される関
数（すなわち、汎関数）である。外部電場印加下におい
て出現する液晶の配向状態は、適当な境界条件のもと
で、全自由エネルギーＦを最小とするｎ(ｘ)で記述され
る。すなわち、Ｆを最小とするｎ(ｘ)が決まれば、液晶
の配向状態を予測することができる。更に、適当な境界
条件のもとでＦを最小とするような、時間変化をも考慮
したディレクターn(ｘ，ｔ) を決めることができれば、
光学定数などのデバイスのあらゆる挙動を予測すること
ができる。これは、物理的にいえば典型的な最小作用の
原理であり、数学的にいえば境界値付きの変分極小問題
である。

【０２６６】そこで、［数３］を原理的に解く。しか
し、例えば、Eulerの方程式を用いるような解析的方法
では、複雑な非線形方程式が現れるため、ディレクター
ｎ(ｘ)の関数形を簡単に決定することは困難である。

【０２６７】そこで、［数３］を容易に解くために、次
のような方法を採用する。まず、積分空間を有限要素法
と同様の手法により離散化する。すなわち、全積分空間
をｎｐ個の要素に分割し、［数３］を各要素の積分の和
として表わす。

【数４】

【０２６８】ここで、部分積分空間ΔＶにおけるディレ
クターn(ｘ)に対して、以下のような近似を行う。ｎx
、ｎy、ｎzは、［数２］式に示すように本来ならば
ｘ、ｙ、ｚの関数であるが、ΔＶにおいては一定である
と仮定する。また、ｄｎx,j／ｄｘ＝（ｎx,j+1−ｄｎx,
j）／Δｘと近似する。なお、ｎx,jは、第ｊ番目の要素
中におけるｎxであり、前述したようにΔＶにおいては
一定ではあるが、未知数である。この部分積分空間ΔＶ
におけるn(ｘ)の近似は粗いものであるが、これを積分
空間の分割を細かくすることによってカバーし、近似を
高めることができる。

【０２６９】上記近似によれば、［数４］において、ｎ
x,j、ｎy,j、ｎz,jは１つの要素中では定数であるため、
積分自体は容易に計算できる。しかし、この段階でも、
全自由エネルギーＦを表す式は、分割数に比例する多数
の未知数ｎx,j、ｎy,j、ｎz,jの高次項および非線型項が
存在し、依然として複雑である。但し、ｎx,0、ｎy,0、
ｎz,0などの値は、境界条件として容易に与えることが
できる。

【０２７０】上記近似によれば、全自由エネルギーＦ
は、

【数５】 という形に変換される。すなわち、全自由エネルギーＦ
は、未知関数ｎ(ｘ)を変数として定義される汎関数か
ら、未知数ｎx,j、ｎy,j、ｎz,jの関数に変換される。未
知数ｎx,j、ｎy,j、ｎz,jは、多次元のパラメーター空間
内で、関数Ｆを最小とする値である。

【０２７１】液晶のベンド配向は、前述したように、捻
じれを実質的に有しない構造である。ディレクターｎ
は、前述したように本来はｘ、ｙ、ｚの関数であるが、
配向角の関数として表すことが可能である。この場合、
ベンド配向におけるディレクターｎは、

【数６】 で表される。但し、θは、基板に平行な平面に対する液
晶分子の傾き、すなわち配向角である。また、θは、液
晶分子の基板からの距離ｚのみに依存するものとする。
図２は、このディレクターを示した模式図である。

【０２７２】［数６］を［数４］に代入し、ｎｐ個の要
素に分割して離散化を行い、各要素について、Ｆを最小
化するようなθjを求める。すなわち、各要素につい
て、

【数７】 なる方程式を満足するθjを求める。なお、ｄはＬ／ｎ
ｐであり、Ｌは基板間距離である。

【０２７３】しかし、［数７］のような複雑な非線型方
程式を、ｎｐ個連立させて解くのは容易ではない。そこ
で、以下のような回路類推を行うことにより、［数７］
を解く。ディレクターの運動方程式は、

【数８】 で表される。なお、ηは、液晶の粘性率である。[数８]
について、以下のような回路類推を行う。

【数９】 [数８]は、

【数１０】 に変換される。[数１０]に対応する回路は、図３に示す
ように、ｎｐ個のＣＲ回路で構成されている。 [数１
０]の第二項は、ＣＲ回路を流れる電流を表す。なお、
Ｒjは放電緩和のための抵抗であって、ＣＲ回路を流れ
る電流（ｉ）を、ｉ＝∂Ｆ（Ｖj）／∂Ｖjとして規定す
る電圧制御抵抗である。

【０２７４】電流ｉ（＝∂Ｆ／∂Ｖj）は、特定のＶjで
ゼロに収束する。すなわち、Ｖjは、回路シミュレータ
ーでＣＲ回路を流れる電流がゼロとなるときの電圧を求
めれば、自動的に求めることができる。

【０２７５】このように、ディレクターの運動方程式を
等価回路に置き換えることにより、液晶の配向現象を表
現する非線型連立方程式を回路シミュレーター上で解析
し、外部電場Ｅと配向状態（配向角θj）との関係を求
めることができる。

【０２７６】上記手法においては、配向現象を表現する
非線型連立方程式を、電気回路的な類推によって回路に
置き換えて回路シミュレーター上で解析するため、プロ
グラム中には等価回路が設定されるだけで、方程式自身
を解くための計算プロセスは含まれない。よって、プロ
グラムの単純化および縮小を実現することができる。

【０２７７】更に、上記手法に基づいて、外部電場Ｅの
増加に伴う配向角θjの変化を計算すれば、配向角θjが
突然変化するときの外部電場Ｅとして、液晶転移の臨界
電場Ｅｃを求めることができる。

【０２７８】図４４は、上記手法に基づく計算結果の一
例であり、外部電場Ｅを時間とともに増加させたとき
の、θjの時間変化を表す。なお、図４の結果は、境界
条件をθ0＝＋０．１rad、θnp-1＝−０．１radとして
固定し、ｋ11＝６×１０^-7dyn、ｋ33＝１２×１０^-7dy
n、Δε＝１０として計算した結果である。図４に示す
ように、電場印加初期においては、配向角θjがいずれ
も比較的小さく、液晶の配向状態がホモジニアス配向で
あることがわかる。しかし、一定時間経過後、すなわち
外部電場Ｅが一定値を超えると（Ｅ＞Ｅｃ）、配向角θ
jが突然変化して転移が生じる。転移後の配向角θjは、
両基板近傍から液晶層の中心部に向かってその絶対値が
大きくなっており、転移後の液晶の配向状態がベンド配
向であることがわかる。

【０２７９】臨界電場Ｅｃが小さいほど、液晶の配向状
態をホモジニアス配向からベンド配向へと速やかに転移
させることができる。そこで、上記手法に基づいて、液
晶の配向を決める条件を種々変化させて、各条件下での
臨界電場Ｅｃを計算した。その結果、臨界電場Ｅｃは、
特に、液晶の弾性定数（スプレイ弾性定数）、プレチル
ト角の非対称性に影響されることが見出された。

【０２８０】図４５は、スプレイ弾性定数ｋ11と臨界電
場Ｅｃとの関係を求めた結果を示したものである。な
お、図４５は、境界条件をθ0＝＋０．１rad、θnp-1＝
−０．１radとし、ｋ33＝１２×１０^-7dyn、Δε＝１０
として計算した結果である。図４５に示すように、スプ
レイ弾性定数ｋ11が大きいほど、臨界電場Ｅｃが増大す
る。特に、ｋ11＞１０×１０^-7dynの範囲では、ｋ11の
増大に伴って、Ｅｃが急激に増大する。

【０２８１】従って、速やかな液晶転移を実現するため
には、スプレイ弾性定数ｋ11を、１０×１０^-7dyn未
満、好ましくは、８×１０^-7dyn以下とすることが有効
である。また、スプレイ弾性定数ｋ11の下限について
は、特に限定するものではないが、６×１０^-7dyn以上
とすることが好ましい。ｋ11＜６×１０^-7dynの液晶材
料を合成または調製することは、通常、困難であるから
である。

【０２８２】上記のようなスプレイ弾性定数ｋ11を有す
る液晶材料としては、特に限定するものではないが、例
えば、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビフェニ
ル系液晶などを挙げることができる。

【０２８３】プレチルト角の非対称性は、上下基板間で
のプレチルト角の絶対値の差（Δθ）で表すことができ
る。また、前述したように、プレチルト角θ0およびθn
p-1は互いに異符号とされるため、プレチルト角の絶対
値の差（Δθ）は、Δθ＝｜θ0＋θnp-1｜で表すこと
ができる。

【０２８４】図４６（ａ）は、上下基板間でのプレチル
ト角の絶対値の差（Δθ）と臨界電場Ｅｃとの関係を求
めた結果を示すものである。図６のａは、ｋ11＝６×１
０^-7dyn、ｋ33＝１２×１０^-7dyn、Δε＝１０として計
算した結果である。図４６（ａ）に示すように、プレチ
ルト角の差Δθが大きいほど、臨界電場Ｅｃが低下す
る。特に、Δθ≧０．０００２radの範囲では、Δθの
増大に伴って、Ｅｃが急激に低下する。

【０２８５】従って、速やかな液晶転移を実現するため
には、プレチルト角の差Δθを、０．０００２rad以
上、好ましくは０．０３５rad以上とすることが有効で
ある。また、プレチルト角の差Δθの上限については、
特に限定するものではないが、通常、１．５７rad未
満、好ましくは０．７８５rad以下とする。

【０２８６】なお、プレチルト角θ0およびθnp-1は、
その絶対値が、通常、０radを超え且つ１．５７rad未
満、好ましくは０．０１７rad以上０．７８５rad以下と
なるように調整される。プレチルト角の調整は、基板表
面に、斜方蒸着法およびラングミュア−ブロジェット
（ＬＢ）法などの方法により、適当な液晶配向膜を形成
することによって制御することができる。液晶配向膜と
しては、特に限定するものではないが、例えば、ポリイ
ミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン樹脂、
ポリシンナメート樹脂、カルコン系樹脂、ポリペプチド
樹脂および高分子液晶などを挙げることができる。ま
た、液晶配向膜の材料選択のほか、斜方蒸着法を採用す
る場合は蒸着方向の基板表面に対する傾きを調製するこ
とによって、ＬＢ法を採用する場合は基板の引き上げ速
度などの条件を調整することによって、プレチルト角を
制御することができる。

【０２８７】また、臨界電場Ｅｃは、液晶層内の電場の
不均一性に影響される。液晶層に発生する電場の歪み
が、液晶分子の配向状態の安定性に影響するからであ
る。なお、電場の不均一性は、液晶層に実質的に均一に
印加される主電場Ｅ0と、不均一に印加される副電場Ｅ1
との比（Ｅ1／Ｅ0）で表すことができる。なお、Ｅ1
は、印加される副電場の最大値とする。

【０２８８】電場の不均一性Ｅ1／Ｅ0と臨界電場Ｅｃと
の関係は、前述した手法に基づいて、以下のようにして
調べることができる。すなわち、液晶層に、外部電場Ｅ
として均一電場である主電場Ｅ0を印加するとともに、
不均一電場である副電場Ｅ1を重畳させて印加するとい
う条件で、主電場Ｅ0の増加に伴う配向角θjの変化を計
算する。このとき、副電場Ｅ1は、主電場Ｅ0の増加に伴
って、Ｅ1／Ｅ0が所定の値で一定となるように増加させ
る。得られた計算結果より、配向角θjが突然変化する
ときの主電場Ｅ0として、液晶転移の臨界電場Ｅｃが求
められる。

【０２８９】図４７は、上記手法に基づいて、Ｅ1／Ｅ0
の値を種々変化させて、各条件下での臨界電場Ｅｃを計
算した計算結果の一例である。なお、図７の結果は、境
界条件をθ0＝＋０．２６rad、θnp-1＝−０．２５rad
として固定し、ｋ11＝６×１０^-7dyn、ｋ33＝１２×１
０^-7dyn、Δε＝１０として計算した結果である。図４
７に示すように、Ｅ1／Ｅ0が大きいほど、すなわち電場
の不均一性が大きいほど、臨界電場Ｅｃが増大し、Ｅ1
／Ｅ0＝１付近ではＥｃは無限小となる。これは、液晶
層の電場に歪みが存在すると、電場が一様である場合に
比べてホモジニアス配向が不安定となり、その結果、ベ
ンド配向への転移が速やかに発現するからであると考え
られる。

【０２９０】従って、速やかな液晶転移を実現するため
には、液晶層に、実質的に均一な主電場Ｅ0とともに、
空間的に不均一な電場Ｅ1を印加することが有効であ
る。特に、０．０１＜Ｅ1／Ｅ0＜１とすることが有効で
ある。Ｅ1／Ｅ0≦０．０１の範囲では、不均一電場印加
による液晶転移を促進する効果を十分に得ることは困難
であり、Ｅ1／Ｅ0≧１の範囲では、印加電圧が大きくな
り過ぎるため実際の使用に適当でないという問題がある
からである。更には、０．５≦Ｅ1／Ｅ0≦１とすること
が好ましい。

【０２９１】不均一電場Ｅ1は、薄膜トランジスタのソ
ース電極（またはゲート電極）と透明電極との間に印加
した電圧を利用することにより、液晶層に対して基板に
垂直な方向に印加することができる。また、不均一電場
Ｅ1は、周波数１００ｋＨｚ以下の交流電場とすること
が好ましく、更には、振幅を時間的に減衰させることが
好ましい。

【０２９２】臨界電場Ｅｃを低下させる条件である、ス
プレイ弾性定数（ｋ11）、プレチルト角の非対称性（Δ
θ）および電場の不均一性（Ｅ1／Ｅ0）という３条件の
うち、２条件ないし３条件を組み合わせて満足させるこ
とが好ましい。これらの条件を組み合わせることによ
り、各条件を１つのみ満足させる場合に比べ、更に確実
に臨界電場Ｅｃをより確実に低下させることができるか
らである。

【０２９３】例えば、図４６（ｂ）は、実質的に均一な
外部電場Ｅ0とともに、不均一な電場Ｅ1を印加すること
以外は、図４６（ａ）と同条件で計算した結果である。
なお、図４６（ｂ）は、Ｅ1／Ｅ0＝０．０３とした場合
の結果である。図４６（ａ）および（ｂ）の比較からわ
かるように、プレチルト角の非対称性および電場の不均
一性の２条件を組み合わせて満足させることにより、臨
界電場Ｅｃをより低下させ、更に速やかな液晶転移を実
現することができる。

【０２９４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば，ＯＣＢセ
ルを用いた液晶表示装置の駆動方法で，一対の基板に、
バイアス電圧を重畳した交流電圧を印加して、これを連
続印加することにより、または、一対の基板に、バイア
ス電圧を重畳した交流電圧を印加する工程とオープン状
態もしくは低電圧を印加する工程を交互に繰り返すこと
により，スプレイ配向からベンド配向への転移をほぼ確
実にかつ極めて短時間に完了でき、表示欠陥の無い、応
答速度が速く動画像表示に適した，かつ広視野のベンド
配向型ＯＣＢの液晶表示装置を得ることができる。

【０２９５】また、本発明によれば、スプレイ配向から
ベンド配向への転移を確実に速くし易い、表示欠陥の無
いアクティブマトリックス型の液晶セルからなる高速応
答広視野で高画質のＯＣＢ表示モードの液晶表示装置を
得ることが出来るという効果が得られる。

【０２９６】また、本発明によれば、アレー基板と対向
基板の間の液晶層上下界面の液晶のプレチルト角が正負
逆で、互いに平行に配向処理されたスプレイ配向の液晶
セルで、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うアク
ティブマトリックス型の液晶表示装置において、１画素
内に、少なくとも１つの転移励起用の横電界印加部を有
し、該横電界印加部によって横電界を発生させるととも
に、画素電極と共通電極間に連続的または間欠的に電圧
を印加し、画素毎に転移核を発生させ画素全体をスプレ
イ配向からベンド配向に転移させることにより、スプレ
イ配向からベンド配向への転移を速く確実に起こさせ、
これにより表示欠陥のないしかも高速応答で広視野高画
質のＯＣＢ表示モードの液晶表示装置を提供することが
可能となる。

【０２９７】また、本発明によれば、ＯＣＢ表示モード
の配向液晶表示素子は、一対の基板間に挟持される液晶
層と、基板の外側に配設される位相補償板とを含むパラ
レル配向液晶表示素子であり、確実かつ高速なスプレイ
−ベンド配向転移を達成することができ、その実用的価
値は極めて大きい。

【０２９８】また、本発明によれば、互いに対向する第
１の基板と第２の基板との間に保持された液晶に電場を
印加し、前記液晶の配向をベンド配向に転移させる方法
であって、前記液晶のスプレイ弾性定数ｋ11を、１０×
１０^-7ｄｙｎ≧ｋ11≧６×１０^-7ｄｙｎの範囲とし、且
つ、前記第１の基板に対する前記液晶のプレチルト角の
絶対値をθ1とし、前記第２の基板に対する前記液晶の
プレチルト角の絶対値をθ2としたとき、１．５７ｒａ
ｄ＞｜θ1−θ2｜≧０．０００２ｒａｄなる関係を満た
すため、液晶をベンド配向に速やかに転移させることが
できる。

【０２９９】また、本発明によれば、互いに対向する第
１の基板と第２の基板との間に保持された液晶に電場を
印加し、前記液晶の配向をベンド配向に転移させる方法
であって、前記液晶のスプレイ弾性定数ｋ11を、１０×
１０^-7ｄｙｎ≧ｋ11≧６×１０^-7ｄｙｎの範囲とし、且
つ、前記電場が、空間的に均一に印加される主電場に、
空間的に不均一に印加される副電場を重畳させた電場で
あり、前記主電場をＥ0とし、前記副電場の最大値をＥ1
としたとき、１．０＞Ｅ1／Ｅ0＞１／１００なる関係を
満たすため、液晶をベンド配向に速やかに転移させるこ
とができる。

【０３００】また、本発明によれば、互いに対向する第
１の基板と第２の基板との間に保持された液晶に電場を
印加し、前記液晶の配向をベンド配向に転移させる方法
であって、前記第１の基板に対する前記液晶のプレチル
ト角の絶対値をθ1とし、前記第２の基板に対する前記
液晶のプレチルト角の絶対値をθ2としたとき、１．５
７ｒａｄ＞｜θ1−θ2｜≧０．０００２ｒａｄなる関係
を満たし、且つ、前記電場が、空間的に均一に印加され
る主電場に、空間的に不均一に印加される副電場を重畳
させた電場であり、前記主電場をＥ0とし、前記副電場
の最大値をＥ1としたとき、１．０＞Ｅ1／Ｅ0＞１／１
００なる関係を満たすため、液晶をベンド配向に速やか
に転移させることができる。

【０３０１】また、本発明によれば、互いに対向する第
１の基板と第２の基板との間に保持された液晶に電場を
印加し、前記液晶の配向をベンド配向に転移させる方法
であって、前記液晶のスプレイ弾性定数ｋ11を１０×１
０^-7ｄｙｎ≧ｋ11≧６×１０^-7ｄｙｎの範囲とし、前記
第１の基板に対する前記液晶のプレチルト角の絶対値を
θ1とし、前記第２の基板に対する前記液晶のプレチル
ト角の絶対値をθ2としたとき、１．５７ｒａｄ＞｜θ1
−θ2｜≧０．０００２ｒａｄなる関係を満たし、且
つ、前記電場が、空間的に均一に印加される主電場に、
空間的に不均一に印加される副電場を重畳させた電場で
あり、前記主電場をＥ0とし、前記副電場の最大値をＥ1
としたとき、１．０＞Ｅ1／Ｅ0＞１／１００なる関係を
満たすため、液晶をベンド配向に速やかに転移させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベンド配向型のＯＣＢセルを備えた液晶表示装
置の一部分を示す斜視図

【図２】スプレイ配向からベンド配向へ転移する様子を
説明する液晶セルの断面図

【図３】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の駆
動法による画素単位の構成概念図

【図４】本発明の実施の形態１で使用した配向転移用電
圧波形図

【図５】本発明の実施の形態１におけるバイアス電圧と
転移時間の関係図

【図６】本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の駆
動法による画素単位の構成概念図

【図７】本発明の実施の形態２で使用した配向転移用電
圧波形図

【図８】本発明の実施の形態２におけるバイアス電圧と
転移時間の関係図

【図９】本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の駆
動法による画素単位の構成概念図

【図１０】本発明の実施の形態３で使用した配向転移用
電圧波形図

【図１１】本発明の実施の形態３におけるバイアス電圧
と転移時間の関係図

【図１２】本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置の
駆動法による画素単位の構成概念図

【図１３】本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置の
通常駆動電圧波形図

【図１４】本発明の実施の形態４で使用した配向転移用
電圧波形図

【図１５】本発明の実施の形態５で使用した配向転移用
電圧波形図

【図１６】本発明の実施の形態７に係る液晶表示装置の
概略断面図

【図１７】本発明の実施の形態７に係る液晶表示装置の
概略平面図

【図１８】本発明の実施の形態７に係る液晶表示装置の
製造方法を示す図

【図１９】本発明の実施の形態８に係る液晶表示装置を
示す図であり、 （ａ）は液晶表示装置の概略断面図 （ｂ）は液晶表示装置の概略平面図

【図２０】本発明の実施の形態９に係る液晶表示装置の
構成を概念的に示した図であり、 （ａ）は液晶表示装置の概略平面図 （ｂ）は液晶表示装置の概略断面図

【図２１】本発明の実施の形態９に係る液晶表示装置の
構成を概念的に示した図

【図２２】本発明の実施の形態９に係る液晶表示装置の
他の例を示す図

【図２３】本発明の実施の形態１０に係る液晶表示装置
の構成を概念的に示した図であり、 （ａ）は液晶表示装置の概略平面図 （ｂ）は液晶表示装置の概略断面図 （ｃ）は他の例の液晶表示装置の概略断面図 （ｄ）は他の例の液晶表示装置の概略断面図

【図２４】本発明の実施の形態１１に係る液晶表示装置
の構成を概念的に示した図であり、 （ａ）は液晶表示装置の概略平面図 （ｂ）は電界の歪みを示す概略図

【図２５】本発明の実施の形態１２に係る液晶表示装置
の構成を概念的に示した図であり、 （ａ）は液晶表示装置の概略断面図 （ｂ）は概略平面図

【図２６】本発明の実施の形態１３に係る液晶表示装置
の断面構成を概念的に示す図

【図２７】本発明に係わる液晶表示装置の実施の形態１
３，１４のガラス基板上に形成された凸形状物の製造プ
ロセスを説明するための図

【図２８】本発明に係わる図２７に続く凸形状物の製造
プロセスを説明するための図

【図２９】本発明の実施の形態１３に用いた基板のラビ
ング方向を示す図

【図３０】本発明に係わる実施の形態１４の構成外観図

【図３１】本発明に係わる実施の形態１４の平面図

【図３２】本発明の実施の形態１５に係る液晶表示装置
に備えられる液晶セルの構成外観図

【図３３】本発明の実施の形態１５に係る液晶セルの凸
形状物の製造プロセスを説明するための図

【図３４】本発明の実施の形態１６に係る液晶表示装置
に備えられる液晶セルの断面構成を概念的に示す図

【図３５】本発明の実施の形態１６に係る液晶セルに用
いた透明電極のパターンを概念的に示す図

【図３６】本発明の実施の形態１７に係る液晶表示装置
に備えられる液晶セルの要部断面図

【図３７】図３６の一部の拡大図

【図３８】本発明の実施の形態１８に係る液晶表示装置
に備えられる液晶セルの要部断面図

【図３９】本発明の実施の形態１８に係る液晶表示装置
に備えられる液晶セルでの光学素子の配置を説明するた
めの図

【図４０】本発明の実施の形態１８に係る液晶表示装置
に備えられる液晶セルの電圧−透過率特性を示す図

【図４１】（ａ）はモジニアス配向を示す模式図 （ｂ）はベンド配向を示す模式図

【図４２】液晶層のディレクターを示す図

【図４３】ＣＲ等価回路を示す図

【図４４】時間とともに増加する外部電場下での液晶の
配向角（θj）の時間変化を示す図

【図４５】スプレイ弾性定数（ｋ11）と臨界電場（Ｅ
ｃ）との関係を示す図

【図４６】プレチルト角の絶対値の差（Δθ）と臨界電
場（Ｅｃ）との関係を示す図

【図４７】電場の不均一性（Ｅ1／Ｅ0）と臨界電場（Ｅ
ｃ）との関係を示す図

【図４８】従来例の断面図

【符号の説明】

２０，２１ 基板 ２２，２３ 電極 ２４，２５ 配向膜 ２６ 液晶層 ３０，４０，５０，７１，７２ 配向転移用駆動回路 ３１ 液晶表示駆動回路 １０１・１０２ 偏光板 １０３ 位相補償板 １０４ 液晶セル １０５ 対向基板 １０６ アレー基板 １０７ 共通電極 １０８ 画素電極 １０９・１１０ 配向膜 １１１ スイッチング素子 １１２ 液晶層 １１３ 信号電極線 １１４・１１４’ ゲート電極線 １２０ ｂ−スプレイ配向 １２１ ｔ−スプレイ配向 １２３ ディスクリネーション線 １２４ ベンド配向 Ａ２・Ｂ２・Ｃ２・Ｄ２ プレチルト角 ２０１ａ アレー基板 ２０１ｂ 対向基板 ２０２ａ 画素電極 ２２１ａ 画素電極の凹部 ２２２ａ 画素電極の凸部 ２２３ａ 画素電極の非嵌合型凸部 ２２４ａ 画素電極の非嵌合型凸部 ２０２ｂ 共通電極 ２０３ａ 配向膜 ２０３ａｍ 配向膜 ２０３ａｈ 配向膜 ２０３ｂ 配向膜 ２０３ｂｍ 配向膜 ２０３ｂｈ 配向膜 ２０４ａ 偏光板 ２０４ｂ 偏光板 ２０５ 位相補償板 ２０６ 信号電極線 ２６１ 信号電極線の凸部 ２６２ 信号電極線の凹部 ２６３ 信号電極線の非嵌合型凸部 ２０７ ゲート電極線 ２７１ ゲート電極線の凸部 ２７２ ゲート電極線の凹部 ２７３ ゲート電極線の非嵌合型凸部 ２０８ スイッチングトランジスタ（素子） ２０９ 横電界印加用線 ２９１ 横電界印加用線の凸部 ２０９ａ 横電界印加用線 ２９１ａ 横電界印加用線の凸部 ２１０ 液晶層 ２９８ 液晶層 ２９９ 液晶層 ２１１ 液晶分子 ２１２ 透明絶縁膜 ２２５ 電極欠陥部 ２２６ ディスクリネーション線 ２２７ｂ ｂ−スプレイ配向 ２２７ｔ ｔ−スプレイ配向 ３０１，３０８ ガラス基板 ３０２，３０７ 透明電極 ３０３，３０６ 配向膜 ３０４ 液晶層 ３０４ａ 電圧無印加時の液晶配向（スプレイ配向） ３０４ｂ 電圧印加時の液晶配向（ベンド配向） ３０５ スペーサ ３０９ テストセル ３１０ 凸形状物 ３１１，３１４ 負の一軸性フィルム位相板 ３１２，３１５ 主軸がハイブリッド配列した負の屈折
率異方性を有する光学媒体よりなる位相差板 ３１３，３１６ 偏光板 ３１７，３１８ 位相補償板 ３１９ 正の一軸性フィルム位相板 ３２０ レジスト薄膜 ３２１ フォトマスク ３２２ フォトマスク開口部 ３２３ 平行紫外線 ３６０ 三角形状物 ３８０ 電極開口部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年５月１５日（２００２．５．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 液晶表示装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，テレビジョン画像
やパーソナルコンピューター、マルチメディア画像を表
示する高速応答で広視野のＯＣＢモードの液晶表示装置
及びその製造方法、並びに液晶表示装置の駆動方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置として、例えばその
液晶表示モードとして、誘電率異方性が正のネマティッ
ク液晶を用いたツイステッドネマティック（ＴＮ）モ−
ドの液晶表示素子が実用化されているが、応答が遅い、
視野角が狭いなどの欠点がある。また、応答が速く、視
野角が広い強誘電性液晶（ＦＬＣ）や反強誘電性液晶な
どの表示モ−ドもあるが、焼き付き、耐ショック性、特
性の温度依存性などに大きな欠点がある。また、視角が
極めて広い、面内で液晶分子を横電界駆動する面内スイ
ッチング（ＩＰＳ）モードがあるが、応答が遅くかつ開
口率が低く輝度が低い。フルカラー動画を大画面で表示
しようとすると、広視野、高輝度、高速の表示性能を持
つ液晶モードが必要であるが、これを同時に完璧に満足
する実用的な液晶表示モードは現在のところ、存在しな
い。

【０００３】従来、少なくとも広視野で高輝度をめざし
た液晶表示装置として、上記のＴＮモード液晶領域を配
向２分割にして視野角を上下に拡大したものがある（Ｓ
ＩＤ９２ ＤＩＧＥＳＴ Ｐ７９８〜８０１）。即ち、
液晶表示装置の各表示画素内に誘電率異方性が正のネマ
チック液晶を用い、ＴＮモードでかつ液晶分子の配向方
位が異なる２つの液晶領域を形成し、すなわち配向２分
割ＴＮモードによって視野角を拡大するものである。

【０００４】図６にその従来の液晶表示装置の構成概念
図を示す。図６において、７０１，７０２はガラス基板
であり、７０３，７０４は電極であり、７０５，７０
５’，７０６，７０６’は配向膜である。一方の配向領
域Ａにおいて対向する上下基板界面から若干傾いた誘電
率異方性が正のネマチックの液晶分子７０７,７０７’
の大，小のプレチルト角を形成し、他方の配向領域Ｂに
おいては対向する上下基板界面に対してプレチルト角の
大きさを前記配向領域Ａとは逆の設定にする。その大小
のプレチルト角はいずれも数度で差がつくように設定し
ている。上記互いに上下基板にプレチルト角が異なる配
向領域を形成する従来の作製法の例として、配向膜にフ
ォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ技術でマスキ
ングをし所定の方向に所望の配向膜面をラビングをする
作業を繰り返すなどの方法がある。上記構成で図６の如
く、配向領域Ａ，Ｂで液晶層中央部の液晶分子群の向き
が互いに逆向きとなり、電圧印加とともに各配向領域の
液晶分子が逆に立ち上がっていくために、画素単位で入
射光線に対して屈折率異方性が平均化されて視野角の拡
大が図れるものである。上記の従来の配向２分割ＴＮモ
ードでは、通常のＴＮモードより視野角は拡大され、上
下視野角はコントラスト１０で±３５度程度となる。

【０００５】しかし、応答速度はＴＮモードと本質的に
変化なく約５０ｍＳ程度である。このように上記従来の
配向２分割ＴＮモードでは視野角，応答とも不十分であ
る。

【０００６】また、配向膜界面で液晶分子をほぼ垂直に
配向させるいわゆるホメオトロピック配向モードを利用
した液晶表示モードで、フィルム位相差板，配向分割技
術を付加して広視野，高速応答の液晶表示装置がある
が、それでも白黒の２値間応答速度は約２５ｍｓかか
り、特にグレー階調間の応答速度は５０〜８０ｍｓで遅
く、人間の目の視認速度と言われる約１／３０ｓより長
く、動画像は流れて見える。

【０００７】これらに対して、基板間の液晶分子がベン
ド配向した状態における各液晶分子の立ち上がり角の変
化による屈折率変化を利用するベンド配向型の液晶表示
装置（ＯＣＢモードの液晶表示装置）が提案されてい
る。ベンド配向した各液晶分子のオン状態とオフ状態で
の配列変化速度は、ＴＮ型液晶表示装置のオン，オフ状
態との間の配列変化速度に比べてはるかに高速であり、
応答速度が速い液晶表示装置とすることができる。さら
に、上記ベンド配向型の液晶表示装置は全体に液晶分子
が上下基板間でベンド配向しているため、光学位相差的
に自己補償でき、かつフィルム位相差板で位相差補償を
するため低電圧で広視野の液晶表示装置となる可能性を
持つ。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記液晶表
示装置は通常無電圧下で液晶分子を基板間でスプレイ配
向状態にして作製する。ベンド配向を利用して屈折率を
変化させるためには、液晶表示装置の使用開始前に、表
示部全体を上記スプレイ配向状態からベンド配向状態に
均一に転移させておく必要がある。対向する表示電極間
に電圧を印加すると、スプレイ配向からベンド配向への
転移核が発生する場所は一様でなく、分散されたスペー
サ周囲や、あるいは配向膜界面の配向ムラ，キズ部など
である。また、常に一定の上記場所からその転移核が発
生する訳でもないので転移が起きたり、起きなかったり
で表示欠陥を生じ易い。従って、使用開始前に、表示部
全体を少なくとも全画素部全体を均一にスプレイ配向か
らベンド配向へ転移をさせておくのは極めて重要であ
る。

【０００９】しかし、従来、単純な交流電圧を印加して
も、転移が起きなかったり、起きても極めて転移時間が
長く掛かった。

【００１０】本発明の目的は、ベンド配向転移がほぼ確
実に発生し、かつ極めて短時間に転移が完了することに
より表示欠陥が無い、応答速度が速く動画像表示に適し
かつ広視野のベンド配向型の液晶表示装置及びその製造
方法、並びに液晶表示装置の駆動方法を提案するもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る液晶表示装置は、画素電極を有するア
レー基板と、共通電極を有する対向基板と、アレー基板
と対向基板との間に配置された液晶層上下界面の液晶の
プレチルト角が正負逆で、互いに平行に配向処理された
スプレイ配向の液晶セルで、電圧無印加時にはスプレイ
配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電圧印加
によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期化
処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態で液晶
表示駆動を行うアクティブマトリックス型の液晶表示装
置であって、基板面に平行な面内で画素電極の周辺部に
凸部が設けられていると共に、画素電極と共通電極との
間に連続的または間欠的に電圧を印加することによって
初期化処理を行う。

【００１２】凸部は四角形状であることが好ましい。

【００１３】凸部は三角形状であることが好ましい。

【００１４】凸部は台形形状であることが好ましい。

【００１５】凸部は画素電極の周辺部にそって連続的に
形成されていることが好ましい。

【００１６】信号電極線およびゲート信号線のうち少な
くとも一方の電極線が、アレー基板上で画素電極と異な
る高さに配置されていることが好ましい。

【００１７】ラビング方向が信号電極線とほぼ直交して
いることが好ましい。

【００１８】ラビング方向がゲート信号線とほぼ直交し
ていることが好ましい。

【００１９】凸部によって横電界が発生することが好ま
しい。

【００２０】横電界の方向は、ラビング方向とほぼ直交
していることが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明は、ベンド配向型のＯＣＢ
セルを備えた液晶表示装置において、以下に述べるスプ
レイ配向からベンド配向への転移メカニズムに着目した
結果得られたものである。従って、先ず、該転移メカニ
ズムについて詳細に説明した後、本発明の具体的内容を
実施の形態を用いて説明することにする。

【００２２】図１はベンド配向型のＯＣＢセルを備えた
液晶表示装置の一部分を示す斜視図である。図１を参照
して、ベンド配向型のＯＣＢセルを備えた液晶表示装置
の構成を簡単に説明すると、相互に平行配置した基板１
０と１１との間に、液晶分子１２を含む液晶層１３が挿
入されている。図には示さないが、基板１０，１１の相
互に対向する表面には、それぞれ液晶層１３に電界を印
加するための表示電極、及び液晶分子の配向を規制する
ための配向膜が形成されている。上記配向膜は図に示す
ように基板界面付近の液晶分子１２を約５〜７度プレチ
ルトし、基板面内における配向方位が相互に同じ方向
に、すなわち平行配向になるように配向処理されてい
る。基板１０，１１表面から離れるに従って液晶分子１
２は徐々に立ち上がり、液晶層１３の厚さ方向のほぼ中
央において液晶分子のチルト角が９０度になるベンド配
向となる。基板１０，１１の外側には、偏光板１５，１
６と光学補償板１７，１８が配置され、上記２枚の偏光
板１５，１６は、偏光軸が相互に直交あるいは平行に配
置され、その偏光軸と液晶分子の配向方位とは４５度の
角度になるよう配置されている。そして、高電圧を印加
したオン状態と低電圧を印加したオフ状態との液晶層の
屈折率異方性の差を利用して、上記偏光板、光学補償板
を通してその偏光状態を変化させ光の透過率を制御して
表示させることになる。

【００２３】上記のベンド配向型のＯＣＢセルを備えた
液晶表示装置は、使用前には液晶層がスプレイ配向とな
っているため、液晶表示駆動に先立って電圧印加により
液晶層をスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移さ
せておく必要がある。

【００２４】かかる配向転移のため転移臨界電圧以上の
高電圧を印加した場合における液晶層のスプレイ配向か
らベンド配向へ転移する配向転移のメカニズムを図２に
模式的に示す。

【００２５】図２は、２枚の基板を平行配向配置した場
合の、液晶分子を模式的に図示して液晶分子配列を概念
的に示した液晶セルの断面図である。

【００２６】図２（ａ）は初期のスプレイ配列状態を示
す。基板間が無電界時には、液晶層１３の中央の液晶分
子１２の長軸は基板面にほぼ平行になるエネルギ−状態
の低いスプレイ配向状態をとっている。ここで、説明の
便宜上、基板に平行な液晶分子を参照符号１２ａで示す
ことにする。

【００２７】次に図２（ｂ）は、基板１０，１１に形成
された電極（図示せず）間に高い電圧を印加開始した時
の液晶分子配列状態を示す。液晶層１３中の中央の液晶
分子１２は電界により若干傾斜し始め、その結果、基板
面に平行に向いた液晶分子１２ａは一方の基板面（図で
は基板１１側へ）側に向かって移動して行く。

【００２８】次に図２（ｃ）は、電圧を印加後、更に時
間が経過したときの液晶分子配列状態を示す。液晶層１
３の中央の液晶分子１２が基板面に対して更に傾斜し
て、これに対して、基板面にほぼ平行に向いた液晶分子
１２ａは基板界面近傍に来て、配向膜からの強い規制力
を受ける。

【００２９】次に図２（ｄ）は、ベンド配向へ転移した
一段とエネルギー状態の高い液晶分子配列状態を示す。
液晶層１３の中央の液晶分子１２は基板面に対して垂直
になり、基板１０上の配向膜（図示せず）界面に接した
液晶分子は、配向膜から強い規制力を受けて、傾斜配向
状態を維持し、このとき図２（ａ）〜（ｃ）に存在した
基板面に平行に向いた液晶分子１２ａはほぼ無くなる。

【００３０】図２（ｄ）より更に時間が経過すると、上
記配向状態は基板間で図１に示すベンド配向状態へ移行
して転移は完了する。

【００３１】このように、電圧を印加した時に起きるス
プレイ配向からベンド配向へ転移する状況が上述の様に
考えられる。

【００３２】しかし、これが起きる場所は通常、基板面
内の液晶層全体で一度に起きることはなく、配向領域の
一部の部分でエネルギ−の移動がし易い部分であり、通
常、間隙に分散されたスペーサ周囲部分や、配向ムラ部
などで転移核は発生し、そこからベンド配向領域が広が
る。従って、ＯＣＢセルにおいて配向転移させるために
は、基板面内の液晶層の少なくとも一部の領域に転移核
を発生させることと、外部からエネルギ−を与えてスプ
レイ配向状態よりエネルギーの高いベンド配向状態へ遷
移させてこれを維持させておく必要がある。

【００３３】このような配向転移のメカニズムを考慮し
た結果、本発明者等は転移核を確実に発生させ、かつ極
めて短時間で転移を完了させる液晶表示装置及びその製
造方法、並びに液晶表示装置の駆動方法を完成するに至
った。具体的な内容を、実施の形態に基づいて説明す
る。

【００３４】図３、図４に、本実施の形態の液晶表示装
置の要部を概念的に示す。

【００３５】本図は、アクティブマトリックス型のＯＣ
Ｂモードの液晶表示装置の画素を表示面上方（使用者
側）から見たものである。

【００３６】図３において、２０６は信号電極線（バス
ライン）であり、２０７はゲート電極線であり、２０８
はスイッチングトランジスタ（素子）である。

【００３７】なお、図では信号電極線２０６とゲート電
極線２０７は交差しているが、両方の電極線は絶縁膜
（図示せぬ）を介して立体配置されているのは勿論であ
る。

【００３８】また、ＴＦＴからなるスイッチングトラン
ジスタ２０８は、図では略正方形状の画素電極２０２ａ
に接続されている。そして、信号電極線２０６、ゲート
電極線２０７、スイッチングトランジスタ２０８、画素
電極２０２ａの機能、動作、作用はＯＢＣモードのみな
らず従来の液晶表示装置と何等異ならない。

【００３９】また、最初に液晶分子２１１をスプレイ配
向させるため、上下の配向膜２０３ａ・２０３ｂにラビ
ングクロス等を使用しての配向処理がなされているのも
同じである。

【００４０】更に、偏光板２０４ａ・２０４ｂ等の作用
と共に、画素内のスプレイ配向状態から、液晶分子を対
向基板間でベンド配向状態としたベンド配向領域に画素
内の液晶分子全体を転移させる作用によって明暗の表示
がなされるのも同じである。

【００４１】しかしながら、図３（ａ）に示すように、
略正方形状の画素電極２０２ａの各辺の略中央部に、凹
部２２１ａおよび凸部２２２ａが形成されている。一
方、これに近接して配線されている信号電極線２０６及
びゲート電極線２０７は、前記凹部２２１ａおよび凸部
２２２ａに嵌合するように凸部２６１・２７１と凹部２
６２・２７２に変形した配線とされている。このため、
画素電極２０２ａの上下、左右位置（図３（ａ）におけ
る紙面上）に、変形した転移励起用の横電界印加部を形
成することとなるのが、従来の液晶表示装置と相違す
る。

【００４２】次に、この液晶表示装置の製造方法につい
て説明する。

【００４３】横電界印加部を含めた画素電極２０２ａ面
上と共通電極２０２ｂ面上に、日産化学工業（株）社製
のポリアミック酸タイプの約５度の大きさのプレチルト
角のポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成して、それぞ
れの電極面の液晶層２１０側に配向膜２０３ａ・２０３
ｂを形成した。

【００４４】次に、前記配向膜２０３ａ・２０３ｂの表
面を、共にラビングクロスで図３（ａ）に示すように信
号電極線２０６とほぼ直交する方向に配向処理した。

【００４５】以上のもとで、上下の基板間に正のネマテ
ィック液晶材料を真空注入して液晶層２１０を形成し
た。

【００４６】このため、図示せぬが、上下の配向膜２０
３ａ・２０３ｂの表面では、液晶分子２１１が、そのプ
レチルト角が正負逆の値を持ち、しかも分子の直軸方向
は互いにほぼ平行になるよう配向し、液晶層２１０はい
わゆる無電圧印加状態で液晶分子が斜めに広がったいわ
ゆるスプレイ配向となる。

【００４７】次に、液晶表示装置の表示のための動作に
ついて説明する。

【００４８】以上のもとで、共通電極２０２ｂと画素電
極２０２ａ間に−１５Ｖという液晶分野では比較的電圧
の高いパルス状の電圧を繰り返し印加すると共に、ゲー
ト電極線２０７を通常の走査状態か、あるいは殆ど全て
オンさせた状態にする。これにより、横電界印加部によ
って、ゲート電極線２０７、信号電極線２０６と画素電
極２０２ａ間に周囲の通常の横電界より強い横電界が印
加される。その結果、画素領域内のスプレイ配向領域に
おいて、信号電極線２０６とほぼ直交する方向にラビン
グした場合、主にゲート電極線２０７と画素電極２０２
ａ間の横電界印加部を基点とした液晶層２９９にベンド
配向への転移核が発生する。また、図４に示すように、
ゲート電極線２０７と直交する方向にラビングした場
合、主に信号電極線２０６と画素電極２０２ａ間の横電
界印加部を基点とした液晶層２９８にベンド配向への転
移核が発生する。

【００４９】更に、この転移核をもとにベンド配向領域
が拡大し、その結果画素領域全体を約０．５秒でベンド
配向へ完了させることができた。

【００５０】なお、ＴＦＴパネル全体では、約２秒で速
かに転移した。

【００５１】この機構であるが、上下電極間に高電圧が
印加されて、図３（ｂ）に示すように、液晶層２１０が
ｂ―スプレイ配向状態となり、周囲より歪みのエネルギ
ーが高くなり、この液晶分子配向状態方向に横電界印加
部からほぼ直角（図３（ｂ）面垂直方向）に横電界が印
加されるため、図３（ｂ）のｂ―スプレイ配向における
下基板側の液晶分子がねじれる力を受け、転移核の発生
が起きるものと考えられる。

【００５２】以上の説明では、横電界印加部は、凹凹に
変形した画素電極部と両方の信号電極線の凹凸部は、相
互に嵌合するように形成されるものとしたが、図５に示
すように、画素電極２０２ａのみ、信号電極線２０６の
み、ゲート電極線２０７のみに形成されてもよいのは勿
論である。

【００５３】即ち、本図においては、信号電極線２０６
の凸部２６３、ゲート電極線２０７の凸部２７３、画素
電極２０２ａの凸部２２３ａ・２２４ａはいずれか一方
のみにあり、嵌合型となっていないのが図３に示すもの
と相違する。

【００５４】また、凹凸部の平面形状は、図３乃至図５
に示す三角形状、四角形状以外の形状、例えば台形形
状、半円形状、円形状、楕円形状等であってもよいのは
勿論である。

【００５５】更に、図３乃至図５では、横電界印加部は
１画素の上下左右に合計４カ所設けているが、画素の大
きさ等によっては上下の２個のみ、あるいは１個だけ設
けても良く、更にまた電極縁にそって凹凸が連続的に形
成されていてもよいのは勿論である。また、これまで、
ラビング方向を信号電極線あるいはゲート電極線のほぼ
直交するとしたが、ラビング方向を斜め方向にしても良
い。この場合、信号およびゲート電極線と画素電極間の
横電界印加部の液晶層からベンド配向へ転移が発生す
る。また、少なくとも、ラビング方向とほぼ直交する方
向に横電界を印加できる横電界印加部を画素単位に少な
くとも１個配置することが望ましい。

【００５６】また、図３乃至図５は平面図であるため、
両電極線（信号電極線２０６およびゲート電極線２０
７）と画素電極２０２ａは同一平面にあるように見える
が、これは少なくとも一方の電極線が画素電極とアレー
基板上異なる高さに配置されていても良い。

【００５７】このように、画素電極の周辺の一部を基板
面に平行な面内で凹凸に変形した電極変形部からなる横
電界印加部は、平面視では０．５〜１０μｍ程度離れ
て、該横電界印加部の側方に存在する信号電極線若しく
はゲート電極線の凸部や０．５〜１０μｍ程度凹んだ凹
部の存在により、横電界を発生させる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば，スプレイ
配向からベンド配向への転移を速く確実に起こさせ、こ
れにより表示欠陥のないしかも高速応答で広視野高画質
のＯＣＢ表示モードの液晶表示装置を提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベンド配向型のＯＣＢセルを備えた液晶表示装
置の一部分を示す斜視図

【図２】スプレイ配向からベンド配向へ転移する様子を
説明する液晶セルの断面図

【図３】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成
を概念的に示した図であり、（ａ）は液晶表示装置の概
略平面図 （ｂ）は液晶表示装置の概略断面図

【図４】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成
を概念的に示した図

【図５】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の他の
例を示す図

【図６】従来例の断面図

【符号の説明】 ２０１ａ アレー基板 ２０１ｂ 対向基板 ２０２ａ 画素電極 ２２１ａ 画素電極の凹部 ２２２ａ 画素電極の凸部 ２２３ａ 画素電極の非嵌合型凸部 ２２４ａ 画素電極の非嵌合型凸部 ２０２ｂ 共通電極 ２０３ａ 配向膜 ２０３ｂ 配向膜 ２０４ａ 偏光板 ２０４ｂ 偏光板 ２０５ 位相補償板 ２０６ 信号電極線 ２６１ 信号電極線の凸部 ２６２ 信号電極線の凹部 ２６３ 信号電極線の非嵌合型凸部 ２０７ ゲート電極線 ２７１ ゲート電極線の凸部 ２７２ ゲート電極線の凹部 ２７３ ゲート電極線の非嵌合型凸部 ２０８ スイッチングトランジスタ（素子） ２０９ 横電界印加用線 ２９１ 横電界印加用線の凸部 ２０９ａ 横電界印加用線 ２９１ａ 横電界印加用線の凸部 ２１０ 液晶層 ２１１ 液晶分子

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平11−157060 (32)優先日 平成11年６月３日(1999．6．3) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平11−200102 (32)優先日 平成11年７月14日(1999．7．14) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 久保田 浩史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 八田 真一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 足達 克己 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田中 好紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 HA02 HA03 HA06 JA09 JA28 LA05 LA06 2H090 LA01 LA02 LA04 MA02 MA06 MA07 MA17 MB01 MB11 MB14 2H092 GA13 GA14 PA02 PA03 PA06 QA09 QA18 5C094 AA25 AA53 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 EA04 EA10 FA01 FA02 FB12 HA08

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素電極を有するアレー基板と、 共通電極を有する対向基板と、 前記アレー基板と前記対向基板との間に配置された液晶
   層上下界面の液晶のプレチルト角が正負逆で、互いに平
   行に配向処理されたスプレイ配向の液晶セルで、電圧無
   印加時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に
   先立って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向
   に転移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベ
   ンド配向状態で液晶表示駆動を行うアクティブマトリッ
   クス型の液晶表示装置において、 基板面に平行な面内で前記画素電極の周辺部に凸部が設
   けられていると共に、前記画素電極と前記共通電極との
   間に連続的または間欠的に電圧を印加することによって
   前記初期化処理を行う液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記凸部が四角形状である、請求項１に
   記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記凸部が三角形状である、請求項１に
   記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記凸部が台形形状である、請求項１に
   記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記凸部が前記画素電極の周辺部にそっ
   て連続的に形成されている、請求項１に記載の液晶表示
   装置。
6. 【請求項６】 信号電極線およびゲート信号線のうち少
   なくとも一方の電極線が、前記アレー基板上で画素電極
   と異なる高さに配置されている、請求項１に記載の液晶
   表示装置。
7. 【請求項７】 信号電極線およびゲート信号線の両方が
   前記アレー基板上で画素電極と異なる高さに配置されて
   いる、請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 ラビング方向が信号電極線とほぼ直交し
   ている、請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】 ラビング方向がゲート信号線とほぼ直交
   している、請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記凸部によって横電界が発生する、
    請求項１に記載の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 前記横電界の方向は、ラビング方向と
    ほぼ直交している、請求項１０に記載の液晶表示装置。