JP2003029283A

JP2003029283A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003029283A
Application number: JP2001217227A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kawada; 靖川田; Atsuyuki Manabe; 敦行真鍋; Takashi Yamaguchi; 剛史山口; Natsuko Maya; 奈津子磨矢; Shoichi Kurauchi; 昭一倉内; Kazuyuki Haruhara; 一之春原; Akio Murayama; 昭夫村山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】配線基板と対向基板とを高精度に位置合わせす
ることなく製造することが可能なＭＶＡモードの液晶表
示装置を提供すること。【解決手段】本発明の液晶表示装置１は、配線基板２と
対向基板３と液晶層４とを具備し、画素電極１０と共通
電極１６との間に印加する電圧を第１表示電圧とそれよ
りも高い第２表示電圧との間で変化させることにより表
示を行う液晶表示装置であって、画素電極１０と共通電
極１６との間に第２表示電圧を印加した際に画素電極１
０によって規定される画素領域を液晶層４に含まれる液
晶分子のチルト方向が互いに異なる複数のドメインへと
分割する配向制御構造２０、及び、画素電極１０と共通
電極１６との間に第２表示電圧を印加した際に複数のド
メインのそれぞれの境界位置を規制する境界制御構造の
双方が配線基板に対して選択的に設けられたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特にはマルチドメイン型垂直配向モードで表示を行
う液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電
力である等の様々な特長を有しており、ＯＡ機器、情報
端末、時計、及びテレビ等の様々な用途に応用されてい
る。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を
有する液晶表示装置は、その高い応答性から、携帯テレ
ビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモ
ニタとして用いられている。

【０００３】近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細
化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。こ
れら要求のうち画像の高精細化は、例えば、上述したＴ
ＦＴが形成するアレイ構造を微細化することによって実
現されている。

【０００４】一方、表示速度の高速化に関しては、従来
の表示モードの代わりに、ネマチック液晶を用いたＯＣ
Ｂモード、ＶＡＮモード、ＨＡＮモード、及びπ配列モ
ードや、スメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性
液晶（Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crys
tal）モード及び反強誘電性液晶モードを採用すること
が検討されている。

【０００５】これら表示モードのうち、ＶＡＮモードで
は、従来のＴＮ（Twisted Nematic）モードよりも速い
応答速度を得ることができ、しかも、垂直配向のため静
電気破壊などの不良を発生させるラビング処理が不要で
ある。なかでも、マルチドメイン型ＶＡＮモード（以
下、ＭＶＡモードという）は、視野角の補償設計が比較
的容易なことから特に注目を集めている。

【０００６】しかしながら、ＭＶＡモードを採用した従
来の液晶表示装置では、配線基板だけでなく、対向基板
に対しても畝状突起構造を形成するか或いは対向基板上
の共通電極にスリットなどを設ける必要がある。そのた
め、配線基板と対向基板との位置合わせを極めて高い精
度で行わなければならず、その結果、コストの上昇や信
頼性の低下を生じてしまう。

【０００７】また、近年では、ＴＮモードの液晶表示装
置の製造において、配線基板にカラーフィルタ層を形成
する技術が実用化され始めている。この技術によると、
配線基板と対向基板とを貼り合わせてセルを形成する際
に、カラーフィルタ層を構成する各色領域と画素電極と
を位置合わせする必要がない。したがって、このような
技術をＭＶＡモードの液晶表示装置の製造にも適用する
ことが望まれるが、従来のＭＶＡモードの液晶表示装置
では、配線基板と対向基板とを貼り合わせてセルを形成
する際に、それらの間で畝状突起構造やスリットの位置
合わせを行う必要がある。そのため、従来のＭＶＡモー
ドの液晶表示装置では、配線基板にカラーフィルタ層を
形成したとしても、ＴＮモードの液晶表示装置で得られ
る利益を享受することはできなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、配線基板と対向基板とを
高精度に位置合わせすることなく製造することが可能な
ＭＶＡモードの液晶表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、一方の主面に互いに電気的に接続された
配線及び画素電極を備えた配線基板と、前記配線基板の
前記画素電極が設けられた面に対向して配置され且つ前
記配線基板との対向面に共通電極が設けられた対向基板
と、前記配線基板と前記対向基板との間に挟持された液
晶層とを具備し、前記画素電極と前記共通電極との間に
印加する電圧を第１表示電圧と前記第１表示電圧よりも
高い第２表示電圧との間で変化させることにより表示を
行う液晶表示装置であって、前記画素電極と前記共通電
極との間に前記第２表示電圧を印加した際に前記画素電
極によって規定される画素領域を前記液晶層に含まれる
液晶分子のチルト方向が互いに異なる複数のドメインへ
と分割する配向制御構造、及び、前記画素電極と前記共
通電極との間に前記第２表示電圧を印加した際に前記複
数のドメインのそれぞれの境界位置を規制する境界制御
構造の双方が前記配線基板に対して選択的に設けられた
ことを特徴とする液晶表示装置を提供する。

【００１０】本発明において、配向制御構造及び境界制
御構造の双方を画素電極に設けることができる。

【００１１】本発明において、配向制御構造は、画素電
極に設けられた配向制御用スリットを具備していてもよ
い。この場合、境界制御構造は、配向制御用スリットを
挟んで位置するように画素電極に設けられ且つそれぞれ
配向制御用スリットの幅よりも狭い一対の境界制御用ス
リットを具備していてもよい。或いは、境界制御構造
は、配向制御用スリットを挟んで位置するように画素電
極に設けられた一対の畝状突起構造を具備していてもよ
い。

【００１２】本発明において、配向制御用スリットの一
端は画素電極の輪郭によって囲まれた範囲内からその外
側へと開口していることが好ましい。

【００１３】本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタ
層をさらに具備することができる。このカラーフィルタ
層は、配線基板及び対向基板のいずれに設けてもよい
が、配線基板がカラーフィルタ層をさらに備えているこ
とが好ましい。

【００１４】本発明の液晶表示装置において、通常、配
線基板上には複数の画素電極が配列される。本発明の液
晶表示装置においては、隣り合う画素電極間のギャップ
を境界制御構造の少なくとも一部として或いは配向制御
構造の少なくとも一部として利用することができる。な
お、境界制御構造が配向制御用スリットを備えており且
つ隣り合う画素電極間のギャップを配向制御構造の一部
として利用する場合、配向制御用スリットの幅は、隣り
合う画素電極間のギャップよりも狭いことが好ましい。

【００１５】また、本発明の液晶表示装置においては、
画素電極間に及び画素電極とほぼ同じ高さに配線を配置
し、画素電極と配線との間のギャップを配向制御構造の
少なくとも一部として或いは境界制御構造の少なくとも
一部として利用する場合も同様である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照しながらより詳細に説明する。なお、各図において、
同様または類似する構成要素には同一の参照符号を付
し、重複する説明は省略する。

【００１７】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に
係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。また、
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す液晶表示装置のＡ−Ａ
線に沿った断面図である。

【００１８】図１（ａ），（ｂ）に示す液晶表示装置１
は、ＭＶＡ型の液晶表示装置であって、アクティブマト
リクス基板（或いは、配線基板）２と対向基板３との間
に液晶層４を挟持させた構造を有している。これらアク
ティブマトリクス基板２と対向基板３との間隔は図示し
ないスペーサによって一定に維持されている。また、こ
の液晶表示装置１の両面には、図示しない偏光フィルム
が貼り付けられている。

【００１９】アクティブマトリクス基板２は、ガラス基
板のような透明基板７を有している。透明基板７の一方
の主面上には配線及びスイッチング素子８が形成されて
いる。また、それらの上には、絶縁膜９、画素電極１
０、及び配向膜１１が順次形成されている。

【００２０】透明基板７上に形成する配線は、アルミニ
ウム、モリブデン、及び銅などからなる走査線及び信号
線などである。また、スイッチング素子８は、例えば、
アモルファスシリコンやポリシリコンを半導体層とした
ＴＦＴであり、走査線及び信号線などの配線並びに画素
電極１０と接続されている。アクティブマトリクス基板
２では、このような構成により、所望の画素電極１０に
対して選択的に電圧を印加することを可能としている。

【００２１】透明基板７と画素電極１０との間に介在す
る絶縁膜９には、コンタクトホールが設けられている。
画素電極１０は、このコンタクトホールを介してスイッ
チング素子と接続されている。

【００２２】画素電極１０は、ＩＴＯのような透明導電
材料で構成され得る。画素電極１０は、例えばスパッタ
リング法などにより薄膜を形成した後、フォトリソグラ
フィ技術及びエッチング技術を用いてその薄膜をパター
ニングすることにより形成することができる。

【００２３】配向膜１１は、ポリイミドなどの透明樹脂
からなる薄膜で構成されている。なお、この配向膜１１
には、ラビング処理は施さない。

【００２４】対向基板３は、ガラス基板のような透明基
板１５上に、共通電極１６及び配向膜１７を順次形成し
た構造を有している。これら共通電極１６及び配向膜１
７は、画素電極１０及び配向膜１１と同様の材料で形成
され得る。なお、本実施形態では、共通電極１６は平坦
な連続膜として形成されている。

【００２５】さて、本実施形態に係る液晶表示装置１で
は、共通電極１６は平坦な連続膜として形成されてい
る。また、画素電極１０には配向制御構造としてスリッ
ト２０が設けられているのとともに境界制御構造として
スリット２０よりも幅が狭いスリット２１が設けられて
いる。このように、本実施形態では、配線基板２のみに
配向制御構造及び境界制御構造の双方が設けられている
ため、配線基板２と対向基板３とを貼り合わせてセルを
形成する際に、それらを高精度に位置合わせする必要が
ない。すなわち、本実施形態によると、コストの上昇や
信頼性の低下を防止することができる。

【００２６】次に、上述した液晶表示装置１の動作につ
いて説明する。画素電極１０と共通電極１６との間に閾
値電圧よりも低い第１表示電圧を印加しいる場合（画素
電極１０と共通電極１６との間に電圧を印加していない
場合も含む）、液晶層４を構成する液晶分子２５，具体
的には誘電率異方性が負の液晶分子，は、その長軸が配
向膜１１の膜面に対してほぼ垂直となるように配向して
いる。

【００２７】画素電極１０と共通電極１６との間に閾値
電圧以上の第２表示電圧を印加すると、図１（ｂ）に示
すようにスリット２０の位置に湾曲した電界が生じる。
その結果、液晶分子２５はスリット２０の両側で互いに
異なる方向にチルトして、チルト配向Ｔ₁，Ｔ₂が形成さ
れる。なお、画素電極１０と共通電極１６との間の領域
として規定される画素領域は、これらチルト配向Ｔ₁，
Ｔ₂に対応して２つのドメインへと分割される。

【００２８】このような湾曲した電界は隣り合う画素電
極１０間のギャップの位置でも生じる。そのため、この
ギャップの位置でも、液晶分子２５はそれら画素電極１
０間の両側で互いに異なる方向にチルトし、その結果、
チルト配向Ｔ₃，Ｔ₄が形成される。チルト配向Ｔ₁，Ｔ₄
間及びチルト配向Ｔ₂，Ｔ₃間では液晶分子２５のチルト
方向が互いに異なっているため、それらの間では液晶分
子２５の配向が乱れてシュリーレンが発生する。

【００２９】画素電極１０にスリット２１が設けられて
いない場合、このシュリーレンはスリット２０と隣り合
う画素電極１０間のギャップとの間の任意の位置で発生
するため、表示に極めて大きな悪影響を及ぼすことがあ
る。

【００３０】これに対し、本実施形態では画素電極１０
にスリット２１を設けているため、以下に説明するよう
にシュリーレンの発生位置を制御することができる。す
なわち、画素電極１０と共通電極１６との間に比較的高
い第２表示電圧を印加すると、スリット２１の位置には
湾曲した電界が生じるが、スリット２１はスリット２０
や隣り合う画素電極１０間のギャップよりも幅が狭いの
で、その湾曲の程度は比較的小さい。そのため、スリッ
ト２１の位置に生じた電界は、液晶分子２５に新たなチ
ルト配向を生じさせるほどの影響を与えることはない。
しかしながら、それでもなお、スリット２１の位置に生
じた電界は左右にそれぞれ湾曲しているので、スリット
２１の位置では液晶分子２５の配向に僅かな乱れを生ず
る。そのため、図２に示すようにシュリーレン２７はス
リット２１の位置に発生することとなる。

【００３１】なお、実際に表示を行う際には、選択した
画素電極１０とそれに隣り合う非選択の画素電極１０と
の間に電位差が形成される。そのため、配向Ｔ₃，Ｔ₄は
図１（ｂ）に示す状態から変化することとなる。このよ
うな場合であっても、本実施形態では、画素電極２１に
スリットが設けられているため、選択した画素領域にお
いてシュリーレンはスリット２１の位置に発生する。

【００３２】これに対し、画素電極１０にスリット２１
を設けずに、隣り合う画素電極１０間のギャップを十分
に狭めて、このギャップを境界制御構造として利用する
ことを試みた場合、全ての画素電極１０と共通電極１６
との間に第２表示電圧を印加した際には上記ギャップは
境界制御構造として機能するものの、隣り合う画素電極
１０間に電位差が生じた際には上記ギャップは境界制御
構造としてよりはむしろ配向制御構造として機能するこ
とがある。そのため、この場合、選択した画素領域でシ
ュリーレンの位置を制御することが困難となる。これ
は、隣り合う画素電極１０間に画素電極１０と同じ高さ
に配線を設け、画素電極１０と配線との間のギャップを
境界制御構造として利用する場合も同様である。

【００３３】以上説明したように、本実施形態では、画
素電極１０に配向制御構造としてスリット２０を設ける
のとともに境界制御構造としてスリット２１を設けてい
る。スリット２０が配向制御構造として機能し且つスリ
ット２１が境界制御構造として機能するためには、少な
くとも、スリット２１はスリット２０よりも幅が狭いこ
とが必要である。また、或るスリットが配向制御構造及
び境界制御構造のいずれとして機能するかは、主として
その幅に依存しているが、通常、その境界値は一義的に
決定されるわけではなく、使用する材料、各種サイズ、
及び駆動方法（第２表示電圧を含む）などに応じて異な
る。表１に、スリット幅とその機能との関係の一例を示
す。

【００３４】

【表１】

【００３５】上記表１に示す例では、スリットの幅が８
μｍ以上である場合に配向制御構造として機能してい
る。配向制御構造としての機能はスリット幅が広いほど
より良好であるが、スリット幅を広げると画素電極１０
の開口率が低下することとなる。したがって、スリット
２０の幅は、配向制御構造としての機能が十分に得られ
且つ十分な開口率が得られるように設定することが好ま
しい。一般に、スリット２０の幅は、１０μｍ乃至１４
μｍ程度であれば、配向制御構造として十分な機能と十
分に高い開口率とを同時に実現することができる。

【００３６】一方、スリット２１の幅については、上記
表１に示す例では、スリット幅が８μｍ未満であれば境
界制御構造として機能する。スリット幅が狭いほど境界
制御構造としての機能が向上し且つ画素電極１０の開口
率を高めることができるが、スリット幅が狭すぎるとス
リットを加工すること自体が困難となる。一般に、スリ
ット２１の幅は、４μｍ乃至６μｍ程度であれば、境界
形成構造として十分な機能と高い開口率と良好な加工性
とを同時に実現することができる。

【００３７】本実施形態において、スリット２０，２１
は様々な形態で画素電極１０に設けられ得る。典型的に
は、スリット２０は画素電極１０を部分的に横切るよう
に設けられ、スリット２１は各スリット２０の両側に対
を為すように設けられる。１つの画素電極１０に設ける
スリット２０，２１の数に特に制限はなく、図１に示し
たのよりも多くのスリット２０，２１を設けることもで
きる。

【００３８】また、図１では、長方形状の画素電極１０
には、その長辺に平行にスリット２０，２１が設けられ
ているが、スリット２０，２１は画素電極１０の輪郭を
構成する辺に対して平行である必要はない。また、スリ
ット２０，２１同士も互いに平行である必要はない。但
し、スリット２０，２１同士が互いに平行でない場合、
それらスリット２０，２１によって１つのドメインを取
り囲むことが好ましい。

【００３９】本実施形態において、スリット２０の一端
は、画素電極１０の輪郭によって囲まれた範囲内からそ
の外側へと開口していることが好ましい。また、スリッ
ト２１は、画素電極１０の輪郭によって囲まれた範囲の
内側に設けられていることが好ましい。これについて
は、図３を参照しながら説明する。

【００４０】図３（ａ），（ｂ）は、図１（ａ），
（ｂ）に示す液晶表示装置１の画素電極１０の一部を概
略的に示す平面図である。なお、図３（ａ），（ｂ）に
おいて、参照番号２８は配向欠陥（シュリーレン）を示
している。図３（ａ）に示すように、スリット２０の一
端が画素電極１０の輪郭によって囲まれた範囲内からそ
の外側へと開口している場合、画素領域のスリット２０
に対応する部分は画素領域の外側に位置する非画素領域
と連続する。そのため、画素領域のスリット２０に対応
する部分における液晶分子２５の配向は、非画素領域内
の液晶分子２５の配向の影響を受ける。その結果、チル
ト配向の安定性が高まり、スリット２０の配向制御構造
としての機能が向上する。

【００４１】一方、図３（ｂ）に示すように、スリット
２１が画素電極１０の輪郭によって囲まれた範囲の内側
に設けられている場合、画素領域のスリット２１に対応
する部分における液晶分子２５の配向は、非画素領域内
の液晶分子２５の配向の影響を受けることはない。その
ため、このような構造によると、画素領域のスリット２
１に対応する部分でチルト配向は安定に存在し得ず、し
たがって、スリット２１の配向制御構造としてではなく
境界制御構造としての機能が向上する。

【００４２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００４３】図４は、本発明の第２の実施形態に係る液
晶表示装置を概略的に示す断面図である。図４に示す液
晶表示装置１では、画素電極１０にスリット２１は設け
られておらず、その代わりに絶縁膜１１と画素電極１０
との間に畝状突起部２２が設けられている。畝状突起部
２２は、画素電極１０及び配向膜１１に畝状突起構造２
３を形成しており、本実施形態ではこの畝状突起構造２
３が境界制御構造として用いられる。

【００４４】図５（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図４に
示す液晶表示装置１の一部を概略的に示す斜視図であ
る。図５（ａ）に示すように、画素電極１０と共通電極
１６との間に電圧を印加していない場合、スリット２０
の近傍で、液晶分子２５はその長軸が膜面に対してほぼ
垂直となるように配向する。次に、画素電極１０と共通
電極１６との間に閾値以上の電圧を印加すると、スリッ
ト２０の近傍では、図５（ａ）に矢印で示すように、液
晶分子２５はスリット２０の長手方向に垂直な面内でチ
ルトする。なお、このようなチルトが最も低い電圧で生
じるのは、スリット２０の近傍である。

【００４５】一方、畝状突起構造２３の近傍では、画素
電極１０と共通電極１６との間に電圧を印加していない
場合、スリット２０の近傍で見られたのと同様に、液晶
分子２５はその長軸が膜面に対してほぼ垂直となるよう
に配向する。しかしながら、畝状突起構造２３の近傍で
は、スリット２０の近傍で見られたのとは異なり、画素
電極１０と共通電極１６との間に所定値以上の電圧を印
加すると、排除体積効果により、図５（ｂ）に矢印で示
すように、液晶分子２５は畝状突起構造２３の長手方向
に平行な面内でチルトする。なお、そのチルト角は、畝
状突起構造２３の長手方向に対し０°乃至１８０°の範
囲内で任意である。また、畝状突起構造２３の近傍にお
ける液晶分子２５のチルトは、スリット２０の近傍にお
いて液晶分子２５がチルトを開始する電圧よりも高い電
圧を印加した際に生じる。

【００４６】図５（ａ），（ｂ）に示すように液晶分子
２５をチルトさせると、スリット２０は、第１の実施形
態で説明したのと同様に配向制御構造として機能して、
スリット２０の両側にチルト方向が互いに異なる２つの
ドメインを形成する。一方、畝状突起構造２３は、第１
の実施形態で利用したメカニズムとは異なるが、その位
置で液晶配向の乱れを生じさせるため境界制御構造とし
て機能する。したがって、本実施形態においても、第１
の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができ
る。

【００４７】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図６（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る液
晶表示装置を概略的に示す平面図であり、図６（ｂ）は
図６（ａ）に示す液晶表示装置のＢ−Ｂ線に沿った断面
図である。

【００４８】図６（ａ），（ｂ）に示す液晶表示装置１
では、画素電極１０にスリット２１が設けられ、さらに
絶縁膜１１と画素電極１０との間に畝状突起部２２が設
けられている。畝状突起部２２は、画素電極１０及び配
向膜１１に畝状突起構造２３を形成しており、本実施形
態では、この畝状突起構造２３とスリット２１とが境界
制御構造として用いられる。すなわち、本実施形態で
は、第１及び第２の実施形態で利用した境界制御構造を
組み合わせている。このような構造によると、境界制御
構造としての機能が向上する。

【００４９】以上説明した第１乃至第３の実施形態で
は、画素電極１０に配向制御構造及び境界制御構造を設
けたが、隣り合う画素電極１０間のギャップを境界制御
構造の少なくとも一部として或いは配向制御構造の少な
くとも一部として利用することもできる。また、画素電
極１０間に及び画素電極１０とほぼ同じ高さに配線を配
置し、画素電極１０と配線との間のギャップを配向制御
構造の少なくとも一部として或いは境界制御構造の少な
くとも一部として利用することもできる。

【００５０】また、上述した第１乃至第３の実施形態に
係る液晶表示装置１には、カラーフィルタ層を設けるこ
とができる。カラーフィルタ層は配線基板２及び対向基
板３のいずれに設けてもよいが、配線基板２に設けた場
合、配線基板２と対向基板３とを貼り合わせてセルを形
成する際にアライメントマークなどを利用した高精度な
位置合わせが不要となる。

【００５１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。（実施例１）本例では、以下に説明する方法により図１
（ａ），（ｂ）に示す液晶表示装置１を作製した。ま
ず、通常のＴＦＴ形成プロセスと同様に成膜とパターニ
ングとを繰返し、ガラス基板７上に走査線及び信号線等
の配線並びにＴＦＴ８を形成した。次に、ガラス基板７
のＴＦＴ８等を形成した面に、感光性樹脂を塗布し、そ
れにより得られた塗膜をパターニングすることにより透
明絶縁膜９を形成した。この塗膜のパターニングは、後
で形成する画素電極１０とＴＦＴ８とを接続するコンタ
クトホールが形成されるように行った。なお、透明絶縁
膜９はカラーフィルタ層であってもよい。

【００５２】次に、ガラス基板７の透明絶縁膜９を形成
した面に対し、所定のパターンのマスクを介してＩＴＯ
をスパッタリングすることにより画素電極１０を形成し
た。なお、スリット２０の幅は１０μｍとし、スリット
２１の幅は３μｍとした。また、これら画素電極１０
は、それぞれコンタクトホールを介してＴＦＴ８と接続
した。

【００５３】その後、ガラス基板７の画素電極１０を形
成した面の全面に熱硬化性樹脂を塗布し、この塗膜を１
８０℃で３０分間焼成することにより厚さ７０ｎｍの配
向膜１１を形成した。以上のようにして、アクティブマ
トリクス基板２を作製した。

【００５４】次に、別途用意したガラス基板１５の一方
の主面上に、共通電極１６として、スパッタリング法を
用いてＩＴＯ膜を形成した。続いて、この共通電極１６
の全面に、アクティブマトリクス基板２に関して説明し
たのと同様の方法により配向膜１７を形成した。以上の
ようにして、対向基板３を作製した。

【００５５】次に、アクティブマトリクス基板２と対向
基板３の対向面周縁部を、それらの配向膜１１，１７が
形成された面が対向するように及び液晶材料を注入する
ための注入口が残されるように貼り合わせることにより
液晶セルを形成した。なお、この液晶セルのセルギャッ
プは、アクティブマトリクス基板２と対向基板３との間
に直径４μｍの樹脂スペーサを介在させることにより一
定に維持した。また、それら基板２，３を貼り合わせる
際、基板２，３の位置合わせはそれらの端面位置を揃え
ることにより行い、アライメントマークなどを利用する
高精度な位置合わせは行わなかった。

【００５６】次いで、この液晶セル中に誘電率異方性が
負である液晶材料を通常の方法により注入して液晶層４
を形成した。次いで、液晶注入口を紫外線硬化樹脂で封
止し、液晶セルの両面に図示しない偏光フィルムを貼り
付けることにより図１（ａ），（ｂ）に示す液晶表示装
置１を得た。なお、この液晶表示装置１は、例えば、画
素電極１０と共通電極１６との間に印加する電圧を約２
Ｖと約４．５Ｖとの間で変化させることにより駆動され
得る。

【００５７】次に、以上のようにして作製した液晶表示
装置１について、画素電極１０と共通電極１６との間に
４．５Ｖの電圧を印加して配向欠陥（シュリーレン）を
観察した。その結果、シュリーレン２７は、図２に示す
ように、スリット２０，２１の位置や画素電極１０間に
発生したものの、十分に大面積であり且つ配向状態が安
定している２つのドメインを形成することができた。す
なわち、良好な配向分割均一性を実現することができ
た。

【００５８】（比較例１）画素電極１０にスリット２１
を設けなかったこと以外は実施例１で説明したのと同様
の方法により液晶表示装置１を作製した。この液晶表示
装置１についても、画素電極１０と共通電極１６との間
に４．５Ｖの電圧を印加して配向欠陥（シュリーレン）
を観察した。その結果、図７に示すように、画素電極１
０のスリット２０を挟んで両側に位置する部分のそれぞ
れにおいて、中央部を横切って交差するようなシュリー
レン２７が発生し、良好な配向分割均一性を実現するこ
とができなかった。

【００５９】（実施例２）画素電極１０を図８（ａ）に
示すパターンに形成したこと以外は実施例１で説明した
のと同様の方法により液晶表示装置１を作製した。この
液晶表示装置１についても、画素電極１０と共通電極１
６との間に４．５Ｖの電圧を印加して配向欠陥（シュリ
ーレン）を観察した。その結果、シュリーレン２７は、
スリット２０，２１の位置や画素電極１０間のみに発生
し、良好な配向分割均一性を実現することができた。

【００６０】（比較例２）画素電極１０を図８（ｂ）に
示すパターンに形成したこと以外は実施例１で説明した
のと同様の方法により液晶表示装置１を作製した。この
液晶表示装置１についても、画素電極１０と共通電極１
６との間に４．５Ｖの電圧を印加して配向欠陥（シュリ
ーレン）を観察した。その結果、シュリーレン２７は、
スリット２０の位置や画素電極１０間だけでなく、スリ
ット２０と画素電極１０の周縁とによって囲まれた領域
内にもその中央部を横切って交差するように発生し、良
好な配向分割均一性を実現することができなかった。

【００６１】（実施例３）画素電極１０を図９（ａ）に
示すパターンに形成したこと以外は実施例１で説明した
のと同様の方法により液晶表示装置１を作製した。この
液晶表示装置１についても、画素電極１０と共通電極１
６との間に４．５Ｖの電圧を印加して配向欠陥（シュリ
ーレン）を観察した。その結果、シュリーレン２７は、
スリット２０，２１の位置や画素電極１０間のみに発生
し、良好な配向分割均一性を実現することができた。

【００６２】（比較例３）画素電極１０を図９（ｂ）に
示すパターンに形成したこと以外は実施例１で説明した
のと同様の方法により液晶表示装置１を作製した。この
液晶表示装置１についても、画素電極１０と共通電極１
６との間に４．５Ｖの電圧を印加して配向欠陥（シュリ
ーレン）を観察した。その結果、シュリーレン２７は、
スリット２０の位置や画素電極１０間だけでなく、スリ
ット２０と画素電極１０の周縁とによって囲まれた領域
内にもその中央部を横切って交差するように発生し、良
好な配向分割均一性を実現することができなかった。

【００６３】（実施例４）本例では、以下に説明する方
法により図６（ａ），（ｂ）に示す液晶表示装置１を作
製した。まず、通常のＴＦＴ形成プロセスと同様に成膜
とパターニングとを繰返し、ガラス基板７上に走査線及
び信号線等の配線並びにＴＦＴ８を形成した。次に、ガ
ラス基板７のＴＦＴ８等を形成した面に、感光性樹脂を
塗布し、それにより得られた塗膜をパターニングするこ
とにより透明絶縁膜９を形成した。この塗膜のパターニ
ングは、後で形成する画素電極１０とＴＦＴ８とを接続
するコンタクトホールが形成されるように行った。な
お、透明絶縁膜９はカラーフィルタ層であってもよい。

【００６４】次に、ガラス基板７の透明絶縁膜９を形成
した面に感光性アクリル樹脂を塗布し、それにより得ら
れた塗膜をパターニングすることにより、幅が１０μｍ
であり高さが１．５μｍの畝状突起部２２を形成した。
次いで、ガラス基板７の畝状突起部２２を形成した面に
対し、所定のパターンのマスクを介してＩＴＯをスパッ
タリングすることにより画素電極１０を形成した。な
お、スリット２０の幅は１０μｍとし、スリット２１の
幅は４μｍとした。また、これら画素電極１０は、それ
ぞれコンタクトホールを介してＴＦＴ８と接続した。

【００６５】その後、ガラス基板７の画素電極１０を形
成した面の全面に熱硬化性樹脂を塗布し、この塗膜を１
８０℃で３０分間焼成することにより厚さ７０ｎｍの配
向膜１１を形成した。以上のようにして、アクティブマ
トリクス基板２を作製した。

【００６６】次に、別途用意したガラス基板１５の一方
の主面上に、共通電極１６として、スパッタリング法を
用いてＩＴＯ膜を形成した。続いて、この共通電極１６
の全面に、アクティブマトリクス基板２に関して説明し
たのと同様の方法により配向膜１７を形成した。以上の
ようにして、対向基板３を作製した。

【００６７】次に、アクティブマトリクス基板２と対向
基板３の対向面周縁部を、それらの配向膜１１，１７が
形成された面が対向するように及び液晶材料を注入する
ための注入口が残されるように貼り合わせることにより
液晶セルを形成した。なお、この液晶セルのセルギャッ
プは、アクティブマトリクス基板２と対向基板３との間
に直径４μｍの樹脂スペーサを介在させることにより一
定に維持した。また、それら基板２，３を貼り合わせる
際、基板２，３の位置合わせはそれらの端面位置を揃え
ることにより行い、アライメントマークなどを利用する
高精度な位置合わせは行わなかった。

【００６８】次いで、この液晶セル中に誘電率異方性が
負である液晶材料を通常の方法により注入して液晶層４
を形成した。次いで、液晶注入口を紫外線硬化樹脂で封
止し、液晶セルの両面に図示しない偏光フィルムを貼り
付けることにより図６（ａ），（ｂ）に示す液晶表示装
置１を得た。なお、この液晶表示装置１は、例えば、画
素電極１０と共通電極１６との間に印加する電圧を約２
Ｖと約４．５Ｖとの間で変化させることにより駆動され
得る。

【００６９】次に、以上のようにして作製した液晶表示
装置１について、画素電極１０と共通電極１６との間に
４．５Ｖの電圧を印加して配向欠陥（シュリーレン）を
観察した。その結果、シュリーレン２７は、図２に示す
ように、スリット２０，２１の位置や画素電極１０間に
発生したものの、十分に大面積であり且つ配向状態が安
定している２つのドメインを形成することができ、良好
な配向分割均一性を実現することができた。

【００７０】次に、実施例１乃至４及び比較例１乃至３
に係る液晶表示装置１について、光透過率及び応答速度
を調べた。その結果を以下の表２に示す。

【００７１】

【表２】

【００７２】上記表２に示すように、実施例１乃至４に
係る液晶表示装置１では、比較例１乃至３に係る液晶表
示装置１に比べて高い光透過率が得られている。これ
は、実施例１乃至４に係る液晶表示装置１ではスリット
２０とスリット２１との間にシュリーレン２７が発生し
ていないのに対し、比較例１乃至３に係る液晶表示装置
１では各ドメインが形成されるべき領域の中央部を横切
るように数多くのシュリーレン２７が発生したためであ
る。

【００７３】また、上記表２に示すように、実施例１乃
至４に係る液晶表示装置１では、比較例１乃至３に係る
液晶表示装置１に比べて速い応答速度が得られている。
これは、実施例１乃至４に係る液晶表示装置１ではスリ
ット２０によってシュリーレン２７の発生位置が規制さ
れているのに対し、比較例１乃至３に係る液晶表示装置
１ではシュリーレン２７の発生位置が不安定であるため
であると考えられる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、配向
制御構造及び境界制御構造の双方を配線基板に対して選
択的に設けている。そのため、配線基板と対向基板とを
貼り合わせてセルを形成する際に、それらを高精度に位
置合わせする必要がない。すなわち、本発明によると、
配線基板と対向基板とを高精度に位置合わせすることな
く製造することが可能なＭＶＡモードの液晶表示装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る液晶表
示装置を概略的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示す液
晶表示装置のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図２】図１に示す液晶表示装置に生じるシュリーレン
を概略的に示す平面図。

【図３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１に示す液晶
表示装置の画素電極の一部を概略的に示す平面図。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置を
概略的に示す断面図。

【図５】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図４に示す液晶
表示装置の一部を概略的に示す斜視図。

【図６】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る液晶表
示装置を概略的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示す液
晶表示装置のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図７】比較例２に係る液晶表示装置に生じるシュリー
レンを概略的に示す平面図。

【図８】（ａ）は本発明の実施例２に係る液晶表示装置
に用いられる画素電極を概略的に示す平面図、（ｂ）は
比較例２に係る液晶表示装置に用いられる画素電極を概
略的に示す平面図。

【図９】（ａ）は本発明の実施例３に係る液晶表示装置
に用いられる画素電極を概略的に示す平面図、（ｂ）は
比較例３に係る液晶表示装置に用いられる画素電極を概
略的に示す平面図。

【符号の説明】

１…液晶表示装置；２…配線基板；３…対向基板；
４…液晶層；７…透明基板；８…スイッチング素
子；９…絶縁膜；１０…画素電極；１１…配向膜；
１５…透明基板；１６…共通電極；１７…配向
膜；２０…スリット；２１…スリット；２２…畝状
突起部；２３…畝状突起構造；２５…液晶分子；２
７…シュリーレン；

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口剛史埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内 (72)発明者磨矢奈津子埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内 (72)発明者倉内昭一埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内 (72)発明者春原一之埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内 (72)発明者村山昭夫埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内Ｆターム(参考） 2H090 HA15 JA03 JA05 KA07 LA01 LA04 MA01 2H092 GA13 JA24 JB05 NA04 NA29 QA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の主面に互いに電気的に接続された
配線及び画素電極を備えた配線基板と、前記配線基板の
前記画素電極が設けられた面に対向して配置され且つ前
記配線基板との対向面に共通電極を備えた対向基板と、
前記配線基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層
とを具備し、前記画素電極と前記共通電極との間に印加
する電圧を第１表示電圧と前記第１表示電圧よりも高い
第２表示電圧との間で変化させることにより表示を行う
液晶表示装置であって、前記画素電極と前記共通電極との間に前記第２表示電圧
を印加した際に前記画素電極によって規定される画素領
域を前記液晶層に含まれる液晶分子のチルト方向が互い
に異なる複数のドメインへと分割する配向制御構造、及
び、前記画素電極と前記共通電極との間に前記第２表示
電圧を印加した際に前記複数のドメインのそれぞれの境
界位置を規制する境界制御構造の双方が前記配線基板に
対して選択的に設けられたことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】前記配向制御構造及び前記境界制御構造
は前記画素電極に設けられたことを特徴とする請求項１
に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記配向制御構造は前記画素電極に設け
られた配向制御用スリットを具備することを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記境界制御構造は前記画素電極に設け
られ且つ前記配向制御用スリットを挟んで位置する一対
の境界制御用スリットを具備し、前記一対の境界制御用
スリットのそれぞれの幅は前記配向制御用スリットの幅
よりも狭いことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示
装置。
【請求項５】前記境界制御構造は前記画素電極に設け
られ且つ前記配向制御用スリットを挟んで位置する一対
の畝状突起構造を具備することを特徴とする請求項３に
記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記配向制御用スリットの一端は前記画
素電極の輪郭によって囲まれた範囲内からその外側へと
開口し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。