JP2003177418A

JP2003177418A - 液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003177418A
Application number: JP2002160758A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Inoue; 雄一井ノ上; Kazutaka Hanaoka; 一孝花岡; Yohei Nakanishi; 洋平仲西; Masakazu Shibazaki; 正和柴崎; Kimiaki Nakamura; 公昭中村; Yoshiro Koike; 善郎小池; Takahiro Sasaki; 貴啓佐々木; Shingo Kataoka; 真吾片岡
Original assignee: Fujitsu Display Technologies Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-06-27
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP4237977B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、階調変化時の応答速度を低下させず
に光透過率を向上させた液晶表示装置用基板及びそれを
用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】対向配置される対向基板とともに液晶を挟
持するアレイ基板上に形成されたドレインバスライン６
と、ドレインバスライン６に接続されたＴＦＴ１６と、
ＴＦＴ１６に接続され、ドレインバスライン６に平行に
連設されたストライプ状電極８及びスペース１０とを備
え、ドレインバスライン６近傍のストライプ状電極８の
電極幅がそれより内方の内方電極１２の幅より狭く形成
された画素電極３とを有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置用基
板及びそれを用いた液晶表示装置に関し、特に、負の誘
電率異方性を有する液晶を垂直配向させたＶＡ（Ｖｅｒ
ｔｉｃａｌｌｙＡｌｉｇｎｅｄ：垂直配向）モードや、
正の誘電率異方性を有する液晶を水平配向させて横電界
を印加するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉ
ｎｇ）モード等の液晶表示装置用基板及びそれを用いた
液晶表示装置に関する。また、本発明は、光又は熱によ
り重合する重合性成分（モノマーやオリゴマー）を含有
する液晶層を基板間に封止し、液晶層に印加する電圧を
調整しながら（印加電圧が０（ゼロ）である場合を含
む、以下、場合に応じて単に「電圧を印加しながら」と
略記する）重合性成分を重合して基板界面に対してごく
わずかな傾斜角（いわゆるプレチルト角）を液晶分子に
付与する液晶表示装置及びそれに用いられる液晶票装置
用基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】負の誘電率異方性を有する液晶を垂直配
向させ、配向規制用構造物として基板上に土手（線状突
起）や電極の抜き部（スリット）を設けたマルチドメイ
ン垂直配向モード（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎＶｅｒ
ｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔｍｏｄｅ）液晶表示
装置（以下、ＭＶＡ−ＬＣＤと略称する）が知られてい
る。配向規制用構造物を設けているため、配向膜にラビ
ング処理を施さなくても電圧印加時の液晶配向方位を複
数方位に制御可能である。このＭＶＡ−ＬＣＤは、従来
のＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ：ねじれネマ
チック）モードのＬＣＤに比べて視角特性に優れてい
る。

【０００３】しかしながら、従来のＭＶＡ−ＬＣＤは、
白輝度が低く表示が暗いという欠点を有している。この
主な原因は、突起上方やスリット上方が配向分割の境界
となって暗線が生じるため、白表示時の透過率が低くな
って暗く見えることに因る。この欠点を改善するには、
突起やスリットの配置間隔を十分広くすればよいが、配
向規制用構造物である突起やスリットの数が少なくなる
ため、液晶に所定電圧を印加しても配向が安定するまで
に時間がかかるようになり、応答速度が遅くなってしま
うという問題を生じる。

【０００４】この問題を改善し、高輝度でしかも高速応
答可能なＭＶＡ−ＬＣＤを得るために、ポリマーを用い
たプレチルト角付与技術を用いることが提案されてい
る。ポリマーを用いたプレチルト角付与技術では、液晶
にモノマーやオリゴマー等の重合性成分（以下、モノマ
ーと略称する）を混合した液晶組成物を基板間に封入す
る。基板間に電圧を印加して液晶分子をチルト（傾斜）
させた状態下で、モノマーを重合してポリマー化させ
る。これにより、電圧印加を取り去っても所定のプレチ
ルト角でチルトする液晶層が得られ、液晶配向方位を規
定することができる。モノマーとしては、熱若しくは光
（紫外線）で重合する材料が選択される。

【０００５】しかしながら、ポリマーを用いたプレチル
ト角付与技術は、完成したＬＣＤ上に画像を表示させた
際の表示むらに関連していくつかの課題を有している。
まず、モノマー重合時の液晶駆動において局所的に生じ
る液晶の配向異常に起因して、完成したＬＣＤの画像表
示で表示むらが生じてしまうという問題がある。

【０００６】一方の正の誘電率異方性を有する液晶を水
平配向させて横電界を印加するＩＰＳモード液晶表示装
置（以下、ＩＰＳ−ＬＣＤと略称する）も、ＭＶＡ−Ｌ
ＣＤと同様に視角特性に優れている。但し、ＩＰＳ−Ｌ
ＣＤは櫛形電極によって液晶分子を水平面内でスイッチ
ングさせており、この櫛形電極により画素の開口率が著
しく低下してしまうため高い光強度のバックライトユニ
ットが必要になる。

【０００７】ＭＶＡ−ＬＣＤにおける突起やスリットに
よる画素の実質開口率の低下はＩＰＳ−ＬＣＤの櫛形電
極ほどではないにしても、ＴＮモードのＬＣＤに比べる
と、パネルの光透過率が低い。そのため現状では、低消
費電力が要求されるノートパソコンにはＭＶＡ−ＬＣＤ
やＩＰＳ−ＬＣＤはほとんど採用されていない。

【０００８】現在のＭＶＡ−ＬＣＤは広視野角化のた
め、電圧印加時に液晶分子が４方向に倒れるように、線
状突起や画素電極を線状に一部抜いたスリットを画素内
に複雑に多数配置している。このため画素の光透過率が
低くなる。

【０００９】これを改善するため、単純な構成で隣り合
う線状突起の間隔を広くした場合の配向規制動作につい
て説明する。図１４は、２分割配向領域を有するＭＶＡ
−ＬＣＤを示している。図１４（ａ）は、ＭＶＡ−ＬＣ
Ｄの１画素２を基板面法線方向に見た状態を示してい
る。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示すＭＶＡ−ＬＣ
Ｄをドレインバスライン６に平行に切った断面を示して
いる。図１４（ａ）は１本のゲートバスライン４に連設
された３つの画素２を示している。図１４（ａ）及び図
１４（ｂ）に示すように、画素電極３のゲートバスライ
ン４側両端部近傍にはゲートバスライン４に平行に延び
る２本の線状突起６８が形成されている。また。対向基
板側コモン電極上には、画素中央を含む位置にゲートバ
スライン４に平行に延びる線状突起６６が形成されてい
る。なお、アレイ基板側は、ガラス基板２０及びゲート
バスライン４上に絶縁膜（ゲート絶縁膜）２３が形成さ
れ、その上に絶縁膜２２が形成されている。

【００１０】この構成により、画素電極３とコモン電極
２６との間に電圧が印加されて液晶層２４内の電界分布
が変化すると、負の誘電率異方性を有する液晶分子２４
ａは２つの方向に傾斜する。すなわち、画素２のゲート
バスライン４側両端の線状突起６８から対向基板側の線
状突起６６に向かって液晶分子２４ａは傾斜する。これ
により、上下２分割のマルチドメインが形成される。Ｍ
ＶＡモードでは、線状突起（あるいはスリット）が作る
電界により線状突起６６、６８近傍（あるいはスリット
近傍）の液晶分子２４ａから順に傾斜方向が規定されて
いく。従って、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すよ
うに線状突起（あるいはスリット）の間隙が非常に広い
と、液晶分子２４ａの傾斜の伝播に時間がかかるため、
電圧を印加したときの液晶分子の応答が非常に遅くな
る。

【００１１】そこで、ポリマーを用いたプレチルト角付
与技術の採用が考えられる。ポリマーを用いたプレチル
ト角付与技術は、従来の液晶材料に代えて重合可能なモ
ノマーを含む液晶層２４に電圧を印加した状態でモノマ
ーを重合してポリマー化し、当該ポリマーに液晶分子２
４ａの傾斜する方向を記憶させる。

【００１２】ところが、図１４（ａ）、（ｂ）の構造で
液晶層２４に電圧を印加しても、ドレインバスライン６
近傍の画素電極３端部で発生する電界により、ドレイン
バスライン６近傍の液晶分子２４ａは意図した傾斜方向
とは９０°異なる方向に倒れてしまう。このため、ポリ
マーを用いたプレチルト角付与技術を用いても、図１５
のＭＶＡ−ＬＣＤを基板面法線方向に見た画素顕微鏡観
察図に示すように、各表示画素２には遮光膜（ＢＭ）を
はみ出してドレインバスライン６に沿って大きな暗部Ｘ
１が視認されてしまう。

【００１３】これを解決するために、本願出願人による
先の出願（日本国出願番号：特願２００１−２６４１１
７号、出願日：２００１年８月３１日）では、ＴＦＴ１
６が形成されたアレイ基板側の画素電極３をライン・ア
ンド・スペースパターンのストライプ状電極にすること
を提案している。一例として図１６は、ＭＶＡ−ＬＣＤ
の１画素２を基板面法線方向に見た実施例を示してい
る。図１６に示すように、画素電極３は、ドレインバス
ライン６に平行にライン・アンド・スペースパターンが
形成されたストライプ状電極８及びスペース１０を有し
ている。

【００１４】一般に、配向膜による配向規制力は、配向
膜に接している液晶分子２４ａだけに作用し、セルギャ
ップ方向中央部の液晶分子にまでは及ばない。そのた
め、セルギャップ方向中央部の液晶分子２４ａは、画素
端部で発生する電界の影響を大きく受けて配向方位が乱
れてしまう。ドレインバスライン６に平行なストライプ
状電極８及びスペース１０を有する画素電極３にする
と、電圧印加時に液晶分子２４ａはストライプ状電極８
及びスペース１０に平行に倒れる。また、ストライプ状
電極８及びスペース１０により全液晶分子２４ａの傾斜
方向が定まるので、画素端部で発生する横電界の影響を
最小限に抑えることができる。

【００１５】上記出願で提案された液晶表示装置及びそ
の製造方法について、以下具体的に説明する。図１６
は、提案に係るＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線
方向に見た状態を示し、図１７は図１６のＤ−Ｄ線で切
断した断面形状を示している。図１６に示すように、画
素電極３は、ドレインバスライン６に平行にライン・ア
ンド・スペースパターンが形成されたストライプ状電極
８及びスペース１０を有している。画素２ほぼ中央でゲ
ートバスライン４に平行に形成された接続電極６４によ
り、各ストライプ状電極８は電気的に接続されている。
また、ストライプ状電極８の一部がＴＦＴ１６のドレイ
ン電極６０に対向配置されたソース電極６２に接続され
ている。

【００１６】図１７に示すように、画素領域中央部の接
続電極６４に対向する位置の対向基板側にはゲートバス
ライン４に平行に延びる線状突起６６が形成されてい
る。線状突起６６により、液晶分子２４ａの配向規制方
向をより顕著に決定することができる。

【００１７】対向基板側の線状突起６６を設ける代わり
にアレイ基板側又は対向基板側の配向膜にラビング処理
を施してももちろんよい。この場合は、図１７に示す矢
印のように、アレイ基板側は図１６に示す領域Ｂ、Ｃ共
に接続電極６４に向かってラビングを施すようにする。
対向基板側は接続電極６４から遠ざかる方向に向かって
ラビングを施すようにする。また、光配向法を用いるこ
とも可能である。

【００１８】図１６及び図１７に示すパネル構造を用い
て、光重合性モノマーが添加された液晶層２４に電圧を
印加して画素２内の液晶分子２４ａを所定方向に傾斜さ
せた状態で、液晶層２４に光を照射してモノマーを重合
して液晶分子２４ａのプレチルト角及び／又は配向方位
を規定した。完成したＭＶＡ−ＬＣＤを表示させて表示
領域を観察したところ、暗部Ｘ１が消滅して画素部全体
から光が透過して従来に比して透過率を向上させること
ができた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記出
願で提案された構造では、液晶層の配向を規定すること
はできるものの、スペース１０上の液晶分子は上下を電
極で挟まれておらず、直接電界がかからないため、液晶
分子が配向しない（倒れない）。このため、スペース１
０近傍で透過率の低下が発生してしまうという問題が生
じる。このため、図１６に示す構造は、図１４に示す構
造より液晶配向を規定することが図れ、図１５に示すよ
うな画素周辺部の暗部Ｘ１を発生させないようにして透
過率を向上させる一方で、画素周辺部より内方の光透過
率が逆に低下してしまい、画素全体の透過率を飛躍的に
向上させることができないという問題を有している。

【００２０】本発明の目的は、階調変化時の応答速度を
低下させずに光透過率を向上させた液晶表示装置用基板
及びそれを用いた液晶表示装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、対向配置さ
れる対向基板とともに液晶を挟持する基板と、前記基板
上に形成されたバスラインと、前記バスラインに接続さ
れたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続
され、前記バスラインに平行に連設されたストライプ状
電極及びスペースとを備え、前記バスライン近傍の前記
ストライプ状電極の電極幅がそれより内方の電極の幅よ
り狭く形成された画素電極とを有することを特徴とする
液晶表示装置用基板によって達成される。

【００２２】

【発明の実施の形態】〔第１の実施の形態〕本発明の第
１の実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを用
いた液晶表示装置について図１乃至図１３を用いて説明
する。本実施の形態による液晶表示装置の画素電極３
は、ドレインバスライン６又はゲートバスライン４に平
行にストライプ状電極８及びスペース１０が形成されて
いる。但し、バスライン近傍のストライプ状電極８の電
極幅がそれより内方の電極の幅より狭く形成されてい
る。また、スペース１０の総面積が、スペース１０の総
面積とストライプ状電極８及びそれ以外の電極総面積と
の総和である画素電極３総面積（電極領域総面積）の５
０％以下である点に特徴を有している。

【００２３】さらに、ドレインバスライン６の延伸方向
に２分割配向させる場合には、ストライプ状電極８をド
レインバスライン６側の画素周辺部にのみ設け、ゲート
バスライン４の延伸方向に２分割配向させる場合には、
ストライプ状電極８をゲートバスライン６側の画素周辺
部及び配向分割境界近傍にのみ設けることを特徴として
いる。

【００２４】図１乃至図４を用いて、本実施の形態によ
る画素電極３の構造を決めるための原理について説明す
る。図１は、ＶＡ−ＬＣＤを基板面に垂直に切断した一
部断面を示している。図１において、ＴＦＴ等のスイッ
チング素子が形成されるアレイ基板側の絶縁性基板であ
るガラス基板２０上に画素電極３が形成されている。画
素電極３は、ストライプ状電極８とスペース１０の組合
せからなり、図中左右方向の不図示の領域にもストライ
プ状電極８とスペース１０が交互に形成されている。本
例では、ストライプ状電極８の幅Ｌ＝３μｍ、スペース
１０の幅Ｓ＝３μｍである。アレイ基板側ガラス基板２
０と対向配置されて液晶層２４を狭持する対向基板側ガ
ラス基板３０の液晶層側面上にコモン電極２６が形成さ
れている。

【００２５】両ガラス基板２０、３０の液晶層２４との
界面には垂直配向膜（不図示）が形成されている。液晶
層２４は、光重合性モノマーが添加された負の誘電率異
方性を有する液晶材料が含まれている。

【００２６】このような構成のＶＡ−ＬＣＤにおいて、
ストライプ状電極８とコモン電極２６との間に電圧を印
加して、液晶層２４内の液晶分子２４ａへの電界強度を
変化させると、電界強度に応じて液晶分子２４ａのチル
ト角を変化させて透過率を変化させることができる。

【００２７】図２は、ストライプ状電極８とコモン電極
２６との間の印加電圧の変化に対する透過率の変化を示
すグラフである。横軸は、図１に示すＶＡ−ＬＣＤのガ
ラス基板２０の左右方向でのストライプ状電極８とスペ
ース１０の配置位置を示している。縦軸は透過率を示し
ている。図中、連続する◆印で示された曲線は、印加電
圧３Ｖでの透過率分布を示している。連続する△印で示
された曲線は、印加電圧３．５Ｖでの透過率分布を示し
ている。連続する×印で示された曲線は、印加電圧４Ｖ
での透過率分布を示している。連続する□印で示された
曲線は、印加電圧５．４Ｖでの透過率分布を示してい
る。連続する−印（実線）で示された曲線は、印加電圧
１０Ｖでの透過率分布を示している。いずれも、電圧印
加後５００ｍｓ経過した時点での透過率分布を示してい
る。

【００２８】図２に示すように、印加電圧を上げていく
と透過率もそれに応じて高くなるが、何れの場合もスト
ライプ状電極８中央部で極大値をとりスペース１０中央
部で極小値をとる曲線となる。つまり、図１に示すよう
に、画素電極３がストライプ状電極８とスペース１０と
の組合せからなる場合には、電圧印加時のストライプ状
電極８上方の電界強度とスペース１０上方の電界強度に
差が生じ、スペース１０上方の電界強度の方が相対的に
低くなるため、スペース１０近傍で透過率の低下が発生
してしまう。これにより、ドレインバスライン６近傍の
画素電極３周辺端部の暗部Ｘ１が消滅しても全体として
の透過率は上がらない。例えば、図２において、□印曲
線で示す印加電圧５．４Ｖでの平均透過率は０．７８４
であるのに対し、後述のスペース１０を持たない「べ
た」構造の画素電極３でのそれは、０．８９７（図４参
照）であり、約１４％の輝度差（０．８９７／０．７８
４＝１．１４）で「べた」構造の方が高輝度を得られ
る。

【００２９】図３は、画素電極３が各画素領域内に一様
に形成されている以外は、図１と全く同一構成のＶＡ−
ＬＣＤを示している。図４は、画素電極３とコモン電極
２６との間の印加電圧の変化に対する透過率の変化を示
すグラフである。横軸は、図３に示すＶＡ−ＬＣＤのガ
ラス基板２０の左右方向に対応しており、画素領域ほぼ
中央部の画素電極３を示している。縦軸は透過率を示し
ている。図中、連続する◆印で示された曲線は、印加電
圧３Ｖでの透過率分布を示している。連続する□印で示
された曲線は、印加電圧５．４Ｖでの透過率分布を示し
ている。連続する−印（実線）で示された曲線は、印加
電圧１０Ｖでの透過率分布を示している。いずれも、電
圧印加後５００ｍｓ経過した時点での透過率分布を示し
ている。

【００３０】図４に示すように、印加電圧を上げていく
と透過率もそれに応じて高くなるが、印加電圧の大きさ
に因らず何れの透過率分布もフラットで基板位置による
変化は見られない。つまり、図３に示すように、画素電
極３がスペース１０を持たない「べた」構造の場合に
は、画素電極３中央部では電圧印加時の電界強度がフラ
ットであるため均等な透過率が得られる。

【００３１】しかしながら、図１４及び図１５を用いて
既に説明したように、画素電極３がスペース１０を持た
ない「べた」構造の場合には、ドレインバスライン６近
傍の画素電極３周辺端部には暗部Ｘ１が形成されてしま
うため、画素の透過率は全体としては下がってしまう。

【００３２】すなわち、画素電極３中のスペース１０の
占める割合が大きくなると液晶層２４の配向状態は良好
になるが透過率は余り上がらない。一方、スペース１０
の占める割合が小さくなり過ぎると液晶層２４の配向乱
れが増加して透過率は低下する。

【００３３】つまり、スペース１０の総面積が、スペー
ス１０及びストライプ状電極８及びそれ以外の電極の総
面積、すなわち画素電極３総面積に対して最適な割合を
持つようにすれば、透過率を最大にすることができる。
鋭意実験の結果、スペース１０の占める割合が４〜５０
％であれば液晶層２４の配向状態を良好にして高透過率
が得られることが見出された。

【００３４】また、暗部Ｘ１の発生を抑制するために、
ドレインバスライン６の延伸方向に２分割配向させる場
合には、少なくともストライプ状電極８をドレインバス
ライン６側の画素周辺部に設け、ゲートバスライン４の
延伸方向に２分割配向させる場合には、ストライプ状電
極８を少なくともゲートバスライン４側の画素周辺部及
び配向分割境界近傍に設けるようにすればよい。

【００３５】本実施の形態による液晶表示装置につい
て、以下具体的に実施例を用いて説明する。まず、以下
の全ての実施例に共通の条件を次に列挙する。配向膜：垂直配向膜；液晶：負の誘電率異方性を有し、且つ光重合性モノマー
が添加されている；偏光板：液晶パネルの両側にクロスニコルに配置されノ
ーマリブラックモードを実現する；偏光板の偏光軸：バスラインに対して４５°方向；液晶パネル：対角１５インチ；解像度：ＸＧＡ。

【００３６】［実施例１−１］図５乃至図７を用いて本
実施例について説明する。図５は、本実施例によるＭＶ
Ａ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見たアレイ基
板を示し、図６は図５のＡ−Ａ線で切断したＬＣＤ断面
形状を示している。図５に示すように、画素電極３は、
スペース１０が形成されておらず、画素領域周辺部より
内方で電極材が一様に形成された内方電極１２を有して
いる。さらに、画素電極３は、ドレインバスライン６に
平行な両端部であって、接続電極６４の上下両側に形成
された４つのスペース１０と、内方電極１２に対して各
スペース１０を介して隣り合う４つのストライプ状電極
８を有している。上下方向に見て画素２ほぼ中央に形成
された接続電極６４により、各ストライプ状電極８は内
方電極１２と電気的に接続されている。また、内方電極
１２の左上部がＴＦＴ１６のソース電極６２に接続され
ている。

【００３７】本実施例では、ストライプ状電極８の幅Ｌ
＝３μｍ、スペース１０の幅Ｓ＝３μｍである。また、
本実施例におけるスペース１０の総面積は、スペース１
０及びストライプ状電極８及びそれ以外の電極（内方電
極１２及び接続電極６６）の総面積である画素電極３総
面積に対して６％の割合を有している。

【００３８】図６に示すように、画素領域中央部の接続
電極６４に対向する位置の対向基板側にはゲートバスラ
イン４に平行に延びる線状突起６６が形成されている。
線状突起６６により、液晶分子２４ａの配向規制方向を
より顕著に決定することができる。

【００３９】対向基板側の線状突起６６を設ける代わり
にアレイ基板側又は対向基板側の配向膜にラビング処理
を施してももちろんよい。この場合は、図６に示す矢印
のように、アレイ基板側は図５に示す領域Ｂ、Ｃ共に、
ドレインバスライン６に平行に画素電極３中央に向かっ
てラビングを施すようにする。対向基板側は、接続電極
６４から遠ざかる方向に向かってラビングを施すように
する。また、光（ＵＶ）配向を用いることも可能であ
る。

【００４０】ところで、図５に示すＴＦＴ１６近傍の破
線で囲った領域Ａの液晶分子２４ｂの傾斜方向が、図６
に示すように領域Ｂの液晶分子２４ａと逆方向になる配
向乱れが生じてしまうことがある。この配向乱れにより
液晶層２４への電圧印加時に領域Ａに暗部が形成されて
しまう。これを改善するための変形例を図７に示す。変
形例では、図７に示すように画素電極３のゲートバスラ
イン４側両端部近傍に、配向規制用構造物としてゲート
バスライン４に平行に延びる２本の線状突起６８が形成
されている。線状突起６８をゲートバスライン上及びゲ
ートバスライン４と画素電極３の間に追加すると、領域
Ａの液晶分子２４ｂの倒れる方向を領域Ｂの液晶分子２
４ａと同じ方向にすることが可能である。なお、配向規
制用構造物として電極を一部形成しない電極抜き部（ス
リット）を用いることも可能である。

【００４１】図７の変形例に係る構造を用いて液晶層２
４に電圧を印加（ゲート電極：ＤＣ３０Ｖ、ドレイン電
極：ＤＣ−５Ｖ、コモン電極：グランド電位）して画素
２内の液晶分子２４ａを所定方向に傾斜させた状態で、
光重合性モノマーを添加した液晶に光を照射してモノマ
ーを重合して液晶分子２４ａのプレチルト角及び／又は
配向方位を規定した。完成したＭＶＡ−ＬＣＤを表示さ
せて表示領域を観察したところ、画素部全体から光が透
過し、従来のＬＣＤに比較して透過率を向上させること
ができた。

【００４２】このように本実施例によれば、ドレインバ
スライン６の延伸方向に２分割配向させる場合におい
て、ストライプ状電極８をドレインバスライン６側の両
画素周辺部にそれぞれ設け、且つスペース１０の占める
割合を６％にしたので、液晶層２４の配向状態を良好に
して高透過率を得ることができる。

【００４３】［実施例１−２］図８を用いて本実施例に
ついて説明する。図８は、本実施例によるＭＶＡ−ＬＣ
Ｄの１画素２を基板面法線方向に見たアレイ基板側を示
している。本実施例は、画素電極３構造を除き実施例１
−１と同一構成を有している。実施例１−１の図５に示
した画素電極３構造に対して、本実施例の画素電極３に
は、図８に示すように、ドレインバスライン６に平行な
両端部であって接続電極６４の上下両側に、それぞれ２
つずつ計８つのスペース１０が形成され、内方電極１２
に隣り合う各スペース１０を介して２本ずつ計８つのス
トライプ状電極８が形成されている。

【００４４】本実施例におけるスペース１０の総面積
は、実施例１−１の２倍になるので画素電極３総面積に
対して１２％の占有割合を有している。

【００４５】このように本実施例においても、ドレイン
バスライン６の延伸方向に２分割配向させる場合におい
て、ストライプ状電極８をドレインバスライン６側の両
画素周辺部にそれぞれ複数設け、且つスペース１０の占
める割合を１２％にしたので、液晶層２４の配向状態を
良好にして高透過率を得ることができる。

【００４６】［実施例１−３］図９を用いて本実施例に
ついて説明する。図９は、本実施例によるＭＶＡ−ＬＣ
Ｄの１画素２を基板面法線方向に見たアレイ基板を示し
ている。本実施例は、画素電極３構造を除き実施例１−
１と同一構成を有している。実施例１−１の図５に示し
た画素電極３構造に対して、本実施例の画素電極３は、
図５の内方電極１２のドレインバスライン６の延伸方向
の高さを低くして内方電極１２'とし、高さを低くした
領域にラインアンドスペース状のストライプ状電極８'
及びスペース１０'を設けている点に特徴を有してい
る。この構造にすることにより、本実施例におけるスペ
ース１０、１０'の総面積は、画素電極３総面積に対し
て３５％の占有割合を有するようになる。

【００４７】このように本実施例においても、ドレイン
バスライン６の延伸方向に２分割配向させる場合におい
て、ストライプ状電極８をドレインバスライン６側の両
画素周辺部にそれぞれ複数設け、且つスペース１０の占
める割合を３５％にしたので、液晶層２４の配向状態を
良好にして高透過率を得ることができる。

【００４８】［実施例１−４］図１０乃至図１３を用い
て本実施例について説明する。図１０は、本実施例によ
るＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見たア
レイ基板を示している。本実施例に係る画素電極３の構
造は、ストライプ状電極８及びスペース１０がゲートバ
スライン４に平行に形成されている点に特徴を有してい
る。図中左右方向の２方向に配向分割させるため、ＴＦ
Ｔ１６のソース電極６２と接続された画素上半分の１本
のストライプ状電極８は、スペース１０を介して図の右
上の接続電極６４ａで図上側の内方電極１２ａと接続さ
れ、画素下半分の１本のストライプ状電極８はスペース
１０を介して図左下の接続電極６４ｄで図下側の内方電
極１２ｂと接続されている。両側にスペース１０が設け
られたストライプ状電極８'に内方電極１２ａは右側の
接続電極６４ｂで接続され、内方電極１２ｂは左側の接
続電極６４ｃで接続されている。

【００４９】こうすることにより、ドレインバスライン
６に平行な画素電極端で発生する横電界によりドレイン
バスライン６に対して直角方向に傾斜する液晶分子の配
向を積極的に利用することができる。なお、接続電極６
４ａ〜６４ｄの位置を左右反対にして図１０とは左右逆
の画素電極３構造にしてももちろんよい。この構造によ
り、本実施例におけるスペース１０の総面積は、画素電
極３総面積に対して４％の占有割合となる。

【００５０】このように本実施例において、ゲートバス
ライン４の延伸方向に２分割配向させるため、少なくと
もストライプ状電極８をゲートバスライン４側の画素周
辺部に設けると共に、ストライプ状電極８'を配向分割
境界近傍（２つの内方電極１２、１２'が対向する位
置）に設け、且つスペース１０の占める割合を４％にし
たので、液晶層２４の配向状態を良好にして高透過率を
得ることができる。

【００５１】図１１は、図１０のＢ−Ｂ線で切断した断
面を示している。図１２は、図１０のＣ−Ｃ線で切断し
た断面を示している。図１１及び図１２に示すように、
接続電極６４ａ、６４ｄと、それらと隣接するドレイン
バスライン６との間の対向基板上に線状突起６６が形成
されている。線状突起６６を形成することにより、接続
電極６４ａ、６４ｄ側の内方電極１２，１２'端辺と、
それらに隣接するドレインバスライン６との間の電界の
影響をなくすことができる。さらに配向方向を確実にす
るため、ラビング処理や光配向処理を施してもよい。

【００５２】図１３は本実施例の変形例を示している。
図１３に示すように、内方電極１２の図左側端部近傍と
内方電極１２'の図右側端部近傍のアレイ基板上にそれ
ぞれ線状突起６８を形成するようにしてもよい。線状突
起６８を形成することにより、内方電極１２の図左側端
部近傍及び内方電極１２'の図右側端部近傍と、それら
に隣接するドレインバスライン６との間の電界の影響を
なくすことができる。

【００５３】この構成において液晶層２４に電圧を印加
して、液晶層２４内のモノマーを重合させる。完成した
ＭＶＡ−ＬＣＤは、重合したポリマーによって液晶分子
２４ａの倒れる方向が定まるため、画像表示の際に画素
端で発生する電界の影響をほとんど受けない。ＭＶＡ−
ＬＣＤを表示させて表示領域を観察したところ、画素部
全体から光が透過し、従来のＬＣＤに比較して透過率を
向上させることができた。

【００５４】〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２
の実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを用い
た液晶表示装置について図１８乃至図２０を用いて説明
する。まず、第１の実施の形態において図５を用いて説
明したが、ＴＦＴ１６のソース電極６２とストライプ状
電極８との接続部を示す破線で囲った領域Ａでは、液晶
分子２４ｂが逆方向に倒れるため、正方向に倒れる液晶
分子２４ａとの境界に暗線が発生する。この現象は図１
６及び図１７に示した提案された画素電極構造でも発生
している（図１７の液晶分子２４ｂ参照）。第１の実施
の形態では、アレイ基板側に線状突起６８を設けること
で暗線の発生を抑制しているが、ここで、線状突起６８
を設けない場合の状態についてさらに考察する。

【００５５】線状突起６８を設けたりしない場合には、
暗線の発生位置を規定する電界がないため、逆方向に倒
れる液晶分子２４ｂの領域は任意に広がることができ
る。このため、ドレインバスライン６近傍でバスライン
に直交する方向に倒れる液晶分子２４ａ'（不図示）が
ＢＭ領域から表示領域側に引き出される作用が生じ、液
晶分子２４ａ'の存在領域がドレインバスライン６と画
素周辺部との間に形成される。従って、ドレインバスラ
イン６近傍で表示領域外にあった暗線Ｘ１が膨らんで、
図１８の画素顕微鏡観察図のように、表示領域内のドレ
インバスライン６近傍に暗線Ｘ１が現れてしまう。

【００５６】本実施の形態では、上記問題を解決するた
めに、ソース電極６２とストライプ状電極との接続部付
近で逆方向に倒れる液晶分子２４ｂと、ドレインバスラ
イン６近傍でドレインバスライン６に直交する方向に倒
れる液晶分子２４ａとが影響し合わない構成にした。

【００５７】本実施の形態による液晶表示装置につい
て、以下具体的に実施例を用いて説明する。［実施例２−１］本実施例について図１９を用いて説明
する。図１９（ａ）は、２分割配向領域を有するＭＶＡ
−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見た状態を示し
ている。図１９（ｂ）はＭＶＡ−ＬＣＤを基板面法線方
向に見た画素顕微鏡観察図である。図１９（ａ）に示す
ように、本実施例では、ドレインバスライン６とＴＦＴ
１６との間に１本のストライプ状電極９及びスペース１
０を形成している。

【００５８】また、液晶分子２４ｂが逆方向に倒れるこ
とを防ぐため、ＴＦＴ１６のソース電極６２とストライ
プ状電極８との接続部において、接続部中央のストライ
プ状電極８を接続部側で切断して、ソース電極６２とス
トライプ状電極８端部との間にギャップ１１を形成す
る。

【００５９】ドレインバスライン６とＴＦＴ１６との間
に少なくとも１本以上のストライプ状電極９及びスペー
ス１０を形成すると、ストライプ状電極９によって、画
素電極３上におけるドレインバスライン６近傍の液晶分
子２４ａは、スペース１０の長手方向と平行な方向に倒
れる。これにより、ドレインバスライン６に直交する方
向に倒れる液晶分子２４ａと、ＴＦＴ１６のソース電極
６２付近で逆方向に倒れる液晶分子２４ｂの配向が影響
し合わないようにすることができる。このため、ドレイ
ンバスライン６近傍の暗線Ｘ１を表示領域外のＢＭに留
めておくことができる。

【００６０】また、ＴＦＴ１６のソース電極６２と画素
電極３との接続部のストライプ状電極８を少なくとも一
箇所切断してギャップ１１を形成することにより、新た
なストライプ状電極８端を形成したのと同様の効果が得
られるので、暗線Ｘ１の発生を最小限に抑えることがで
き、またその発生位置を表示領域外のＢＭに固定するこ
とができる。

【００６１】なお、暗線Ｘ１は基板間のセルギャップを
維持するビーズスペーサ等を核としてしばしば発生する
ので、ギャップ出し用のスペーサを柱状スペーサに置き
換えて表示領域外に配置するのが望ましい。

【００６２】なお、ストライプ状電極８、９の幅Ｌは、
余り細過ぎると切断してしまう可能性があり、また余り
太過ぎると液晶分子２４ａがスペース１０の長手方向に
平行に倒れなくなる。また、スペース１０の幅Ｓが余り
に狭いとストライプ状電極８、９が短絡する可能性があ
り、また余りに広いと液晶分子２４ａがスペース１０の
長手方向に倒れなくなる。そこで、ストライプ状電極
８、９の幅Ｌ及びスペース１０の幅Ｓは０．５μｍ以上
５μｍ以下に設定することが望ましい。同様に、ギャッ
プ１１の幅（ソース電極６２端部とそれに対向するスト
ライプ状電極８端部との距離）も０．５μｍ以上５μｍ
以下に設定するのが望ましい。

【００６３】なお、本実施例及び以下の実施例では、垂
直配向膜を使用し、液晶は誘電率異方性が負、偏光板は
クロスニコルに液晶パネルの両側に貼付するのでノーマ
リーブラック、偏光板の偏光軸はバスラインに対して４
５°方向である。パネルサイズは１５型、解像度はＸＧ
Ａである。

【００６４】［実施例２−２］本実施例について図２０
を用いて説明する。図２０（ａ）は、２分割配向領域を
有するＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見
た状態を示している。図２０（ｂ）はＭＶＡ−ＬＣＤを
基板面法線方向に見た画素顕微鏡観察図である。図２０
（ａ）に示すように、本実施例では、実施例２−１と同
様に、ドレインバスライン６とＴＦＴ１６との間に１本
のストライプ状電極９及びスペース１０を形成してい
る。

【００６５】また、液晶分子２４ｂが逆方向に倒れるこ
とを防ぐため、ＴＦＴ１６のソース電極６２とストライ
プ状電極８との接続部において、接続部両脇の２つのス
トライプ状電極８を接続部側で切断して、ソース電極６
２とストライプ状電極８端部との間に２つのギャップ１
１ａ、１１ｂを形成する。

【００６６】このような構成にしても、ストライプ状電
極９によって、画素電極３上におけるドレインバスライ
ン６近傍の液晶分子２４ａは、スペース１０の長手方向
と平行な方向に倒れる。これにより、ドレインバスライ
ン６に直交する方向に倒れる液晶分子２４ａと、ＴＦＴ
１６のソース電極６２付近で逆方向に倒れる液晶分子２
４ｂの配向が影響し合わないようにできる。

【００６７】また、ギャップ１１ａ、１１ｂを形成する
ことにより、新たな２つのストライプ状電極８端を形成
したのと同様の効果が得られるので、暗線Ｘ１の発生を
最小限に抑えることができ、またその発生位置を表示領
域外のＢＭに固定することができる。

【００６８】本実施例においても実施例２−１と同様
に、セルギャップを維持するための柱状スペーサを表示
領域外に配置するのが望ましい。また、ストライプ状電
極８、９の幅Ｌ及びスペース１０の幅Ｓは０．５μｍ以
上５μｍ以下に設定することが望ましい。同様に、ギャ
ップ１１ａ、１１ｂの各幅も０．５μｍ以上５μｍ以下
に設定するのが望ましい。

【００６９】〔第３の実施の形態〕次に、本発明の第３
の実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを用い
た液晶表示装置について図２１乃至図２６を用いて説明
する。図２１は、本実施形態によるＭＶＡ−ＬＣＤを基
板面に垂直な方向で切断した断面を模式的に示してい
る。また図２２乃至図２６は、配向膜３２近傍の状態を
示す模式図である。図２１及び図２２に示すように、画
素電極３上及びコモン電極２６上にそれぞれ設けられた
配向膜３２、３４上にポリマー層３６が形成されてい
る。また、図２３の配向方向の変化を示す曲線３８に示
すように、ポリマー層３６ポリマーの分子配向が垂直配
向膜面では垂直になり、液晶面ではθｐの方向に傾斜し
ている。

【００７０】このように、図２１に示した配向規制用構
造物である線状突起６６、６８間の間隙では、ポリマー
層３６が液晶分子２４ａの配向方向を規定する。すなわ
ち、構造物間においても液晶分子２４ａの配向方向が規
定されるため、中間調の表示における応答時間を短くで
き、さらに、液晶の配向乱れが少なくなるので透過率を
改善することができる。

【００７１】本実施の形態による液晶表示装置につい
て、改めて図２１乃至図２６を用いて以下具体的に説明
する。図２１において、画素電極３及びコモン電極２６
は、ＩＴＯ等の透明画素電極材により形成されている。
画素電極３及びコモン電極２６上には、高さ１．５μ
ｍ、幅１０μｍの線状突起（土手状配向規制用構造物）
６６、６８が形成されている。線状突起６６、６８間隙
は２５μｍである。画素電極３及びコモン電極２６上、
及び線状突起６６、６８上にはそれぞれ垂直配向膜３
２、３４が形成されている。対向する垂直配向膜３２、
３４間には厚さ約４μｍのネガ型液晶層２４が封止され
ている。図示のようにθｐ方向に液晶分子２４ａが傾斜
している。垂直配向膜３２、３４表面には、ラビング処
理や光配向処理などは一切施されていない。

【００７２】図２２は、垂直配向膜３２上にポリマー層
３６が形成されている様子を示している。図示は省略し
たが、対向基板側の垂直配向膜３４上にも同様のポリマ
ー層３６が形成されている。図２３は、垂直配向膜３２
の表面に、液晶層２４側に角度θｐで液晶分子２４ａに
プレチルトを付与するポリマー層３６が形成されている
状態を示している。配向方向の変化を示す曲線３８で示
すように、ポリマー層３６中のポリマーは液晶層２４と
接する最表面ではチルトしており、線状突起６６、６８
間の間隙で液晶分子２４ａにプレチルトを付与すること
が可能になる。図２３に示すように、ポリマー層３６の
表面に起伏があることによりポリマーの表面エネルギー
が大きくなる。ポリマー層３６の厚さが５０００Åより
大きい場合、ポリマー層３６での電圧降下が大きくなる
ため、駆動電圧が高くなり実用的ではない、逆に１０Å
より小さい場合充分な配向規制力が得られない。

【００７３】図２３に示すポリマー層３６は、アクリロ
イル基と液晶骨格を持つモノマーを重合開始剤と共にネ
ガ型液晶に０．３ｗｔ％添加して、電圧を印加しつつ照
度２０ｍＷ／ｃｍ²、２ＪのＵＶ光などで重合させるこ
とにより形成される。配向膜３２に垂直配向性のポリイ
ミド膜を使用した場合、垂直配向膜３２表面に厚さ約１
００Åのポリマー層３６が形成されていることがＡＦＭ
（原子間力顕微鏡）とＴＥＭにより確認された。実際に
ポリマーのリタデーション（Δｎ・ｄ）をエリプソメー
タで測定したところ、ポリマーは液晶配向方向に配向し
ていることが判ると共に、０．０１ｎｍ以上で安定した
液晶の配向が確認された。

【００７４】図２４はポリマー層３６が部分的に形成さ
れている状態を示す模式図である。以上のように、モノ
マーの添加量が少ない場合（約０．５ｗｔ％以下）、ま
たゆっくり固化した場合（約５０ｍＷ／ｃｍ²以下のＵ
Ｖ光源）に配向膜上へのポリマー層の積層、または部分
積層を実現できる。さらに電界を印加しながら重合する
ことで、ポリマーを液晶方向に配向させ、リタデーショ
ンを持たせることができる。そして、このリタデーショ
ンの付与は傾斜液晶配向を実現する。また、モノマー量
が多い場合はネットワーク状のポリマーが混在する可能
性がある。

【００７５】図２５は、配向膜３２、３４が水平配向膜
である場合に形成されるポリマー層３６を示している。
モノマーをポジ型液晶に添加して、電圧を印加しつつ重
合することにより形成される。または、モノマーに側鎖
を形成することによっても実現できる。図２５の配向方
向の変化を示す曲線３８に示すように、ポリマー層３６
ポリマーの分子配向が水平配向膜３２面では水平にな
り、液晶層２４面では所定角度方向に傾斜している。ポ
リマーにプレチルトが付与されて、液晶全体が平均的に
チルトする。

【００７６】図２６は水平配向膜３２上に膜状のポリマ
ー層３６を形成した状態を示している。配向方向の変化
を示す曲線３８に示すように、ポリマー層３６ポリマー
の分子配向が水平配向膜面では水平になり、液晶面では
ほぼ垂直に立たせることが可能になる。このポリマー層
３６も、水平配向膜３２上でモノマーを重合することに
よって実現できる。またはモノマーに側鎖を形成するこ
とによって実現できる。

【００７７】本実施形態では、配向規制用構造物として
線状突起を用いたが、もちろんこれ以外に、隔壁、スリ
ット、微細スリット、ラビング配向膜等を用いることも
可能である。配向膜を用いなくても基板自体が垂直ある
いは水平配向性を有している基板上にポリマー層を形成
することも可能である。本実施の形態によるポリマー層
は、スメクティック液晶を使用した強誘電液晶の配向安
定化にも適用できる。

【００７８】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、局在する配向規制用構造物の間にも配向方向を規定
するポリマー層を形成できるため、基板全面で液晶を安
定して配向させることができるので、中間調の応答時間
を短縮させることができ、さらに、高い透過率を実現す
ることができる。

【００７９】〔第４の実施の形態〕次に、本発明の第４
実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを用いた
液晶表示装置について図２７乃至図３４を用いて説明す
る。本実施の形態の説明をする前にその前提技術につい
て説明する。本願出願人による先の出願（日本国出願番
号：特願２００１−２６４１１７号、出願日：２００１
年８月３１日）では、ＴＦＴ１６が形成されたアレイ基
板側の画素電極３をライン・アンド・スペースパターン
のストライプ状電極にすることを提案している。図２７
及び図２８は先の出願で提案された配向制御手段を示し
ている。図２７及び図２８に示すように、基板上に設け
た数μｍ幅のストライプの繰り返しからなるストライプ
状電極８とスペース１０とを用い、液晶分子２４ａをス
トライプ状電極８やスペース１０の長手方向に平行に配
向させることで、画素内の配向分割境界部ができるだけ
少なくなるような構成を提案している。

【００８０】この場合、フォトリソグラフィプロセスで
のばらつきに起因したストライプ状電極８の電極幅Ｌの
わずかな変動によって液晶表示装置のＴ−Ｖ特性（印加
電圧対透過率特性）が変化し、これが表示ムラとして見
えてしまうという問題があることが分かっている。この
問題については、先の出願において、ストライプ状電極
８の電極幅Ｌ≧スペース１０の幅Ｓ、として解決するこ
とを提案している。

【００８１】また、ストライプ状電極８とスペース１０
とを用いたパネルにおいて液晶配向を複数の方位に制御
するためには、例えば図２９、図３０のように複数の方
位を向いたストライプ状電極８とスペース１０を組み合
わせた（魚骨状）パターンを用いる必要がある。このと
きストライプ状電極８及びスペース１０の境界部（背骨
部）に着目して、中間調表示時におけるストライプ状電
極８の電極幅Ｌとスペース１０の幅Ｓに対する配向状態
を調査した結果を図３１に示す。図３１に示すように、
Ｌ＞Ｓの方が境界部の暗線（配向方位が偏光軸方位に揃
うため、光学的に暗く見える線）が太く、不均一になる
ことが分かった。暗線が太く、不均一であると透過率低
下、ムラ発生等の問題が生じる。これは、先の出願で提
案したストライプ状電極８の電極幅Ｌとペース１０の幅
Ｓとの関係とは逆の関係になる。なお、この結果は液晶
中のモノマーを重合してポリマー化する前のものであ
り、重合時に十分高い電圧を印加すればこの問題はほと
んど生じないが、重合電圧が低い場合や、高分子を用い
たプレチルト角付与技術を用いずにストライプ状電極８
とスペース１０のみで配向させる場合などに問題となる
可能性があり、ストライプ状電極８とスペース１０、及
び境界部の双方での配向はより安定な方が望ましい。

【００８２】本実施の形態の原理を図３２に示す。図３
２に示すように、境界部（背骨）近傍と、境界部から離
れたところとで、ストライプ状電極８の電極幅Ｌおよび
スペース幅Ｓを異ならせる。具体的には、境界部近傍で
はストライプ状電極８の電極幅Ｌをスペース幅Ｓより狭
くし、境界部近傍ではストライプ状電極８の電極幅Ｌを
スペース幅Ｓより広くする。境界部近傍においては暗線
が細く均一となり、かつ境界部から離れた領域では幅
Ｓ、Ｌのばらつきに起因した透過率変化を小さくできる
ことにより表示ムラを改善できる。

【００８３】本実施の形態による液晶表示装置につい
て、以下具体的に実施例を用いて説明する。［実施例４−１］図３３を用いて本実施例について説明
する。１５型ＸＧＡパネル（画素ピッチ：２９７μｍ、
画素数：１０２４×７６８）を作製した。図３３はこの
パネルの一画素を示している。一方の基板上にＴＦＴ１
６、ゲートバスライン４、ドレインバスライン６及び、
ストライプ状電極８とスペース１０とからなる画素電極
３を形成した。他方の基板には、カラーフィルタ層およ
びコモン電極を形成した。基板材料には板厚０．７ｍｍ
のガラス基板ＯＡ−２（日本電気硝子社製）を用いた。
ストライプ状電極８は画素中央部から４方位（右上、右
下、左上、左下）に延びるようにした。

【００８４】ここで、境界部（背骨）近傍のストライプ
状電極８の電極幅Ｌを２μｍ、スペース１０の幅Ｓは４
μｍとし、境界部から離れた領域のストライプ状電極８
の電極幅Ｌを４μｍ、スペース幅Ｓを２μｍとした。境
界部端からストライプ状電極８パターン幅変化部までの
距離ｘは、５μｍとした。

【００８５】これらの基板上に、印刷法を用いて垂直配
向膜（ＪＳＲ社製のポリイミド材料）を形成し、１８０
℃で６０分の熱処理を行った。さらに、これらの基板を
径４μｍのスペーサ（積水ファインケミカル社製）を介
して貼り合せ、液晶未注入の空セルを作製した。このセ
ルに、光重合性モノマー（大日本インキ社製）を微量添
加した誘電率異方性が負の液晶（メルク社製）を注入
し、液晶パネルを作製した。光重合性モノマーの添加量
は、２．４ｗｔ％とした。次に、液晶パネルに電圧を印
加して紫外線を照射し、モノマーを重合してポリマー化
した。重合時の印加電圧は１０Ｖ、ＵＶ照射量は２００
０ｍＪ／ｃｍ²（λ＝３６５ｎｍ）とした。

【００８６】［実施例４−２］図３４を用いて本実施例
について説明する。本実施例は、以下の要件を除いて実
施例４−１と同様である。境界部近傍と境界部から離れ
た領域のストライプ状電極８の電極幅を連続的に変化さ
せた。これによっても実施例４−１と同様の効果が得ら
れる。

【００８７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、熱もしくは光で重合するポリマー材を利用して液晶
分子のプレチルト角および電圧印加時の傾斜方向を規定
する液晶表示装置における表示特性の改善を図ることが
できる。

【００８８】〔第５の実施の形態〕次に、本発明の第５
の実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを用い
た液晶表示装置について説明する。光又は熱により重合
するモノマーを含有する液晶層を基板間に封止し、液晶
層に電圧を印加しながら重合性成分を重合して液晶配向
を規定するポリマーを用いたプレチルト角付与技術によ
る液晶表示装置では、同じ画像を長時間表示し続ける
と、表示を変えても前の画像が残って見えてしまう焼付
き現象（ｉｍａｇｅｓｔｉｃｋｉｎｇ）が発生すること
がある。本実施形態では、ポリマーを用いたプレチルト
角付与技術に基づく焼付き現象を防止することを目的と
している。

【００８９】鋭意検討の結果、添加するモノマーの分子
量を液晶組成物の平均分子量の１．５倍と同程度かそれ
以下にすることにより焼付き現象を防止することができ
ることを見出した。特に、モノマー分子量を液晶組成物
の平均分子量と同程度かそれ以下にすることにより優れ
た焼付き現象の防止効果が得られることを見出した。ま
た、重合開始材の分子量を液晶組成物の平均分子量と同
程度かそれ以下にすることにより焼付き現象を防止する
ことができることを見出した。以下、具体的に説明す
る。

【００９０】高分子を用いたプレチルト角付与技術の液
晶表示装置の焼付きを解決するため、各種モノマー、重
合開始材、液晶組成物を検討した結果、以下の知見を得
た。液晶組成物の分子量Ｍ_lc、モノマーの分子量Ｍ_m、
重合開始材の分子量Ｍ_iniとしたとき、（ｉ）Ｍ_mが小さくなるほど焼付き率は低くなる。特
に、Ｍ_mがＭ_lcと同程度あるいはそれ以下のときに焼付
き率が低くなる。（ｉｉ）Ｍ_iniは小さい方が焼付き率は低い。特に、Ｍ
_iniがＭ_lcと同程度あるいはそれ以下のときに焼付き率
が低くなる。（ｉｉｉ）モノマーの濃度は、焼付き率の観点からは
０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が望ましい。特に、
０．３ｗｔ％程度が望ましい。（ｉｖ）重合開始材は、最適紫外線照射量を減らし、生
産効率を上げるのに必要である。ただし、濃度が高すぎ
ると焼付き率が悪化する。重合開始材濃度は０．１ｗｔ
％以上１０ｗｔ％以下が望ましい。特に、２ｗｔ％程度
が望ましい。

【００９１】焼付き率は次のようにして求める。白黒の
チェッカーパターンをＬＣＤの表示領域に長時間表示さ
せる。その直後、表示領域全面に所定の中間調を表示さ
せ、白を表示していた部分の輝度と黒を表示していた部
分の輝度差を求め、当該輝度差を、黒を表示していた部
分の輝度で除して焼付き率を求める。

【００９２】本実施の形態による液晶表示装置につい
て、以下具体的に実施例及び比較例を用いて説明する。
以下の全ての実施例では、垂直配向膜を使用し、液晶は
誘電率異方性が負、偏光板はクロスニコルに液晶パネル
の両側に貼付するのでノーマリーブラック、偏光板の変
更軸はバスラインに対して４５°方向である。パネルサ
イズは１５型、解像度はＸＧＡである。

【００９３】［実施例５−１］平均分子量約３５０の液
晶組成物に分子量約３５０のジアクリレートモノマーを
０．３ｗｔ％混合した液晶材料を使用した高分子を用い
てプレチルト角を付与したＬＣＤを作製した。このＬＣ
Ｄの４８時間後の焼付き率は５％であった。

【００９４】［比較例５−１］一方、平均分子量約３５
０の液晶組成物に分子量約７００のジアクリレートモノ
マーを０．３ｗｔ％混合した液晶材料を使用した高分子
を用いてプレチルト角を付与したＬＣＤを作製した。こ
のＬＣＤの４８時間の焼付き率は３０％であった。

【００９５】［実施例５−２］分子量約３５０のジアク
リレートモノマーに分子量約２６０の重合開始材を５ｗ
ｔ％加えた。平均分子量約３５０の液晶組成物に、この
重合開始材を含むモノマーを０．３ｗｔ％混合した液晶
材料を使用した高分子を用いてプレチルト角を付与した
ＬＣＤを作製した。このＬＣＤの４８時間後の焼付き率
は５％であった。なお、本実施例では、所定のチルト角
発現に必要な紫外線照射量は、実施例５−１の１０分の
１であった。

【００９６】［比較例５−２］一方、分子量約３５０の
ジアクリレートモノマーに分子量約３５０の重合開始材
を５ｗｔ％加えた。平均分子量約３５０の液晶組成物
に、この重合開始材を含むモノマーを０．３ｗｔ％混合
した液晶材料を使用した高分子を用いてプレチルト角を
付与したＬＣＤを作製した。このＬＣＤの４８時間の焼
付き率は１０％であった。

【００９７】［実施例５−３］平均分子量約３５０の液
晶組成物に分子量約３５０のジアクリレートモノマーを
０．３ｗｔ％混合した液晶材料を使用した高分子を用い
てプレチルト角を付与したＬＣＤを作製した。このＬＣ
Ｄを１２０℃で２時間アニールしたが、配向は安定して
いた。

【００９８】〔第６の実施の形態〕次に、本発明の第６
の実施の形態による液晶表示装置について図３５乃至図
４３を用いて説明する。ポリマーを用いてプレチルト角
を付与した液晶パネルは、配向状態の安定化を目的とし
て、アモルファスＴＮ（特願平６−１４８１２２号公
報）や強誘電性液晶（ＳＩＤ'９６，Ｄｉｇｅｓｔ、ｐ
６９９）等で報告されている。アモルファスＴＮを例に
従来技術を説明する。所定のカイラル材を含有した液晶
にジアクリレート樹脂を添加し、当該液晶を空パネルに
注入する。液晶層に電圧を印加しつつ紫外線を照射する
ことで、配向状態の欠陥（ディスクリネーション）の固
定化及び電圧印加による欠陥数の制御の両効果がもたら
され、これにより従来観察されたアモルファスＴＮのヒ
ステリシスや、欠陥の不安定性を解消できるようになっ
た。ポリマーを用いたプレチルト角付与技術のポイント
は、液晶層に電圧を印加して液晶分子を所定方位に配向
させた状態で紫外線を照射し、液晶層内の光硬化性樹脂
をポリマー化することにある。

【００９９】本実施の形態は、上記従来技術を基本とし
つつ、当該技術を他の表示方式や構造を備えたＬＣＤに
適用する際の改良を提示すると共に、さらに、ポリマー
を用いたプレチルト角付与技術の信頼性を一段と改善す
る技術を提供する。以下、ＩＰＳ−ＬＣＤ（横電界スイ
ッチング型液晶表示装置）でのマルチドメイン化、反射
型や半透過型液晶表示装置での表示特性（コントラスト
等）の改善、さらにポリマーを用いたプレチルト角付与
技術の信頼性改善として焼付き現象（液晶の配向状態が
通電により若干変化し、表示パターンが残る）の低減に
ついて具体的に実施例を用いて説明する。

【０１００】［実施例６−１］図３５は従来のＩＰＳ−
ＬＣＤの表示電極及びコモン電極の配置構成を示してい
る。ＩＰＳ方式は液晶を水平配向させるため、ＴＮ方式
と同様にラビング処理を必要とする。配向材料として
は、水平配向膜（例えば、ＪＡＬＳ−１０５４／ＪＳＲ
社製）が用いられ、電界に対して若干傾きを持たせた初
期配向を付与することで、電圧印加時の配向変形を容易
にすると共に変形量を均一にしている。ＩＰＳはモノド
メイン（画素内の同一配向領域が１つ）構造においても
広い視角特性を有しているが、さらなる広視角化には、
マルチドメイン化が必要となる。このため、図３５に示
すように、同一基板面上で対向配置された表示電極７０
及びコモン電極２６をシェブロン構造（「く」の字型構
造）にして２ドメイン化する技術が確立している。当該
構造により、電圧印加時に液晶分子２４ａは図３５に示
すように２ドメインに配向分割される。しかしながら、
この構造は表示電極７０及びコモン電極２６を基板面内
で折り曲げるため、透過率をさらに下げる結果となって
いる。

【０１０１】図３６は、本実施例に係るＩＰＳ−ＬＣＤ
の電極構造を示している。本実施例に係る電極構造は、
図３５のようなシェブロン構造ではなく、従来とほぼ同
様の直線状の表示電極７０及びコモン電極２６であっ
て、それらの電極端部が図３６の破線の楕円α１、α２
内に示すように、基板面内で所定角度折れ曲がった部分
傾斜電極構造をしている。楕円α１内と楕円α２内の液
晶分子２４ａは、電圧印加時にコモン電極２６の長手方
向中心線を対称軸として対称的に回転し、それが同一ド
メインの他の液晶分子２４ａへ伝播して２ドメイン化が
実現される。さらに、この構造にポリマーを用いたプレ
チルト角付与技術を付加することで、安定した２ドメイ
ンパネルを作製することが可能となる。ポリマーを用い
たプレチルト角付与技術は、液晶配向が定常状態になる
まで待ってからモノマーを重合させてポリマー化する。
ポリマー化後は、過渡応答時も含めて液晶配向が安定化
される。以上では誘電率異方性が正の場合について説明
したが、配向処理の方向を概ね９０°変えることで、誘
電率異方性が負の場合についても同様に適用可能であ
る。

【０１０２】［実施例６−２］本実施例による反射型Ｌ
ＣＤを図３７に示す。反射型ＬＣＤは、凹凸反射電極７
２を用いることで視差のない、ペーパーホワイトに近い
表示品質を実現できる。しかしながら、凹凸反射電極７
２の場合、平坦な反射電極に比較して凹凸を核とする液
晶の配向乱れが発生しやすい。ラビング処理を施す場合
には凹凸面の底部での配向処理が不十分になることによ
る配向不良も発生する。このような状況においてポリマ
ーを用いたプレチルト角付与技術を適用して、図３７に
示すように凹凸反射電極７２上にポリマー層３６を形成
すると、所望の均一配向を実現して当該配向がポリマー
層３６に記憶されるため、従来しばしば観察された配向
乱れによるディスクリネーション等の発生を大幅に抑え
ることができるようになる。

【０１０３】図３７において、コモン電極２６は、ＩＴ
Ｏ等の透明画素電極材により形成されている。凹凸反射
電極７２及びコモン電極２６上にはそれぞれ配向膜３
２、３４が形成されている。対向する配向膜３２、３４
間には液晶層２４が封止されている。配向膜３２、３４
上にポリマー層３６が形成されている。ポリマー層３６
中のポリマーは液晶層２４と接する最表面ではチルトし
ており、液晶分子２４ａにプレチルトを付与することが
可能になる。

【０１０４】［実施例６−３］本実施例による半透過型
ＬＣＤを図３８及び図３９に示す。半透過型ＬＣＤは、
光透過部と光反射部とを有し、周囲の照明の明暗に関わ
らず良好な表示を実現することができる。半透過型ＬＣ
Ｄでは、液晶分子の回転（スイッチング）により変化す
る光透過部でのリタデーション変化量をλ／２とし、光
反射部では、光は往路と復路を通過するため、液晶層の
リタデーション変化量をλ／４とするようにスイッチン
グさせる必要がある。

【０１０５】これを実現するため、部分的に液晶セル厚
を変える技術（マルチギャップ構造）があるが、製造工
程が煩雑となるので好ましくない。そこで、ポリマーを
用いたプレチルト角付与技術を用いることが考えられ
る。ポリマーを用いたプレチルト角付与技術は、特定の
配向状態を初期配向として固定できるという特徴があ
る。これを利用することにより、光透過部と光反射部と
でスイッチング時のリタデーション変化量を変えること
ができ、同一セル厚のパネルを用いることが可能にな
る。

【０１０６】図３８は、本実施例による水平配向型ＬＣ
Ｄを基板面垂直方向に切断した断面を示している。図３
９は、図３８に対応する位置での基板面法線方向に見た
状態を示している。図３８及び図３９に示すように、ア
レイ基板側ガラス基板２０と対向基板側ガラス基板３０
とが対向配置されて液晶層２４が封止されている。アレ
イ基板側ガラス基板２０上には部分的に凹凸反射電極７
２が形成されている。凹凸反射電極７２が形成された領
域は光反射部１０６となっており、凹凸反射電極７２が
形成されていない領域は光透過部１０８となっている。
ガラス基板２０の凹凸反射電極７２形成面と反対側の面
にはλ／４板７６が取り付けられ、その上に偏光板７３
が取り付けられている。ガラス基板３０の液晶層２４側
と反対側の面には、偏光板７３とクロスニコルに配置さ
れる偏光板７４が取り付けられている。なお、図示は省
略したが、両基板２０、３０の液晶層２４との界面には
配向膜が形成されている。

【０１０７】次に、本実施例による半透過型ＬＣＤにお
けるポリマーを用いたプレチルト角付与の手順について
説明する。図３８及び図３９に示す画素電極構造のパネ
ルにおいて、光透過部１０８、光反射部１０６での液晶
分子２４ａの配向は、凹凸反射電極７２の延伸方向（図
３９中の上下方向）から若干傾けた水平配向とする。液
晶分子２４ａは正の誘電率異方性Δεを有している。凹
凸反射電極７２間に電圧が印加されると、電極間隙間
（光透過部１０８）の液晶分子２４ａは、横方向（基板
面に平行な方向）にほぼ９０°回転するスイッチング動
作をする。このときリタデーションは、概ね（−λ／
４）からλ／４に変化する。

【０１０８】液晶層２４に電圧を印加していない状態
で、アレイ基板側ガラス基板２０側から紫外線を照射
し、初期配向状態を安定化させる。この処理を行う際、
基板界面でのポリマー形成には、主に光透過部１０８の
モノマーが消費され、凹凸反射電極７２で遮光された光
反射部１０６のモノマーは残存したままとなる。次に、
今度は液晶層２４に電圧を印加した状態で、対向基板側
ガラス基板３０側から紫外線を照射する。印加する電圧
については光反射部１０６のスイッチングの最大限効率
をあげる条件を適切に選定する。この場合には、光反射
部１０６では未反応のモノマーが多く存在するため、界
面でのポリマー化が十分に生じるのに対し、光透過部１
０８ではモノマーが不足する。従って、光透過部１０８
の液晶配向状態は、第一段階の紫外線照射後とほとんど
変わらず、リタデーション変化量が最終的に概ねλ／
２、すなわち、λ／４板の９０°回転のスイッチングを
する。他方、光反射部１０６の液晶分子２４ａは、最適
な電圧を印加してポリマーを用いたプレチルト角の付与
をすることにより、光透過部１０８の液晶分子２４ａに
対して初期配向状態で方位角が４５°回転した状態とす
ることができる。こうすることにより、光反射部１０６
の液晶分子２４ａにリタデーション変化量が概ねλ／４
板の４５°回転のスイッチングをさせることができるよ
うになる。以上のようにして、光反射部１０６と光透過
部１０８の光スイッチング能力（液晶スイッチング時の
リタデーション変化量）を変えることによって、マルチ
ギャップ構造を画素内に設けなくても半透過型ディスプ
レイとして効率的なスイッチングが可能となる。

【０１０９】以上の実施例に、誘電率異方性が負の液晶
と水平配向とを組み合わせた場合も同様の効果があるこ
とは容易に推察できる。この場合、初期の配向処理方向
は９０°異なり、電極延伸方向にほぼ垂直になる。ま
た、凹凸反射電極７２による遮光を利用した上記実施例
とは異なり、フォトマスク等の遮光体を用いて、個々の
領域で個別にポリマーを用いたプレチルト角付与の条件
を変えて、各領域の液晶のスイッチング能力を変えるこ
ともできる。

【０１１０】［実施例６−４］図４０は、本実施例によ
る水平配向型の半透過型ＬＣＤを基板面垂直方向に切断
した断面を示している。図４１は、図４０に対応する位
置での基板面法線方向に見た状態を示している。図４０
及び図４１に示すように、アレイ基板側ガラス基板２０
と対向基板側ガラス基板３０とが対向配置され、正の誘
電率異方性を有する液晶層２４が封止されている。アレ
イ基板側ガラス基板２０上には部分的に凹凸反射電極７
２が形成され、凹凸反射電極７２が形成されていない領
域には透明電極１０４が形成されている。凹凸反射電極
７２が形成された領域は光反射部１０６となり、透過電
極１０４が形成された領域は光透過部１０８となる。ガ
ラス基板２０の凹凸反射電極７２形成面と反対側の面に
はλ／４板と偏光板７３がこの順に取り付けられてい
る。ガラス基板３０の液晶層２４側にはコモン電極２６
が形成されている。また、ガラス基板３０の液晶層２４
と反対側の面には偏光板７３とパラレルニコルに配置さ
れる偏光板７４が取り付けられている。なお、図示は省
略したが、両基板２０、３０の液晶層２４との界面には
配向膜が形成されている。

【０１１１】ポリマーを用いたプレチルト角付与の手順
は実施例６−３と同様である。光透過部１０８では、電
圧が印加されると、基板面に水平に配向していた液晶分
子２４ａが基板面にほぼ垂直に立ち上がる。このとき、
リタデーションがλ／２から０（電圧が十分印加された
とき）に変化し、透過モードとして効率的なスイッチン
グとなる。これに対し、光反射部１０６では、液晶分子
２４ａの初期のプレチルト角が概ね４５°程度であり、
光透過部１０８の半分の概ねλ／４のリタデーションを
正面から見た場合に有している。このため、λ／４から
０へのリタデーション変化が可能になり、反射モードと
して効率的なスイッチングとなる。

【０１１２】以上のようにして、光透過部１０８と光反
射部１０６の両領域とも効率よくスイッチングすること
が可能となる。ここでポリマーを用いたプレチルト角付
与技術は、光透過部１０８又は光反射部１０６で、それ
ぞれ透過、反射に合わせたリタデーション補正を部分的
且つ適切に行うために用いる。電圧を印加した状態でポ
リマーを用いてプレチルト角を付与すれば、スイッチン
グ時のリタデーション変化を小さくすることができる。
また、実施例６−３と同様に、電圧印加の有無やフォト
マスク等を利用してポリマーを用いたプレチルト角付与
の条件を部分的に変えることもできる。

【０１１３】［実施例６−５］次に、ポリマーを用いた
プレチルト角付与技術を用いた場合のプレチルトを起因
とする焼付きを防止する実施例について説明する。我々
の検討、調査の結果、ポリマーを用いたプレチルト角付
与技術に付随する焼付き現象は、通常よく観察される電
気的な焼付きと異なり、モノマーの重合が不十分なため
に生じるプレチルト角の変動によるものも存在すること
が判明した。従って、さらに強固で安定した配向制御が
ポリマーを用いたプレチルト角付与技術に要求されてい
る。

【０１１４】まず、従来のポリマーを用いたプレチルト
角付与技術を垂直配向型パネル、特にＭＶＡ−ＬＣＤに
用いた例について説明する。ＭＶＡ−ＬＣＤは、よく知
られているようにＴＦＴ基板に絶縁性構造物又はスリッ
ト（画素電極を部分的にパターニング除去したもの）を
形成し、それに対応して対向基板にも絶縁性構造物又は
スリット（コモン電極を部分的にパターニング除去した
もの）を形成する。両基板には、垂直配向膜を塗布、形
成した。これはポリアミック酸タイプの配向膜である。

【０１１５】両基板を貼り合せた空パネルに、負の誘電
率異方性Δεを有するネガ型の液晶、例えばメルク製材
料（Δε：−３．８、ＮＩ点：７０°）を注入した。こ
こで、ネガ型液晶には、ポリマーを用いてプレチルト角
を付与するための官能性モノマーや光開始材等が数％以
下の割合で混入されている。なお、官能性モノマーの濃
度は液晶母体に対してのものであり、光開始材の濃度は
モノマーに対してのものである。この材料としては、液
晶性骨格を有するモノマー、非液晶性モノマーの双方が
利用可能である。ネマチック液晶に混入してネマチック
相を形成するものなら基本的には適用可能である。今
回、代表的な材料として大日本インキ株式会社製の液晶
モノアクリレートモノマー（ＵＬＣ−００１−Ｋ１）を
用いた。電圧５Ｖ印加の下、紫外線（高圧水銀灯）を４
Ｊ／ｃｍ²照射してセルを作製した。

【０１１６】得られたセルに偏光板を貼り付け、５Ｖの
交流電圧を２４時間印加する駆動試験前後でのＴ−Ｖ特
性の変化を調査した。初期（駆動試験前）と駆動試験後
とでＴ−Ｖ特性を比較し、Ｔ−Ｖ曲線の急峻な領域での
透過率の変化を百分率で表した。これに対し、官能基の
数を２以上としたモノマーを材料として、主なる構造、
骨格は同じ条件で同様の実験を行った。これらの結果を
表１に示す。

【０１１７】

【表１】

【０１１８】表１に示すように、多官能性のモノマーを
用いることで良好な結果が得られることが判明した。こ
れは、多官能化することで、形成されるポリマーが多少
ともなり架橋構造を有するためと考えられる。表２に架
橋材を添加した場合の同様な実施例を示す。

【０１１９】

【表２】

【０１２０】以上、アクリレートモノマーを主に説明し
たが、それ以外のモノマー、例えばスチレン系、メタク
リル酸系、アクリロニトリル系の共役モノマーや、エチ
レン系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系等の非共役モノマ
ーにも適用可能である。

【０１２１】また、異なるモノマーを混合混入すること
により、いわゆるコポリマー（共重合ポリマー）化する
場合にも、架橋構造は重要な働きをするものと考えられ
る。例えば、母液晶への溶解性、電気的な特性、焼付き
等の安定性等、種々の特性において個々のモノマーの欠
点を補う効果もあると考えられる。図４２は、本実施例
によるＬＣＤを基板面垂直方向に切断した断面を示して
いる。図４２に示すように、液晶層２４は、両基板２
０、３０の表面近傍に架橋構造の共重合ポリマー層３７
を有している。図４３は、共重合ポリマーの構造の一例
を模式的に示している。図４３に示すように、共重合ポ
リマーは、例えば２種の繰り返し単位（ＣＲＵ）Ａ、Ｂ
が交互に並んだ構造を有している。

【０１２２】さらに、上記説明では、官能性モノマーで
記述したが、オリゴマーとモノマーの混合物によりポリ
マーを用いたプレチルト角付与を行うことも当然可能で
ある。この場合、オリゴマーとしては、ポリエステルア
クリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアク
リレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレ
ート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート
などがある。重合度を１０以下とすれば、溶解性も十分
であり、より好ましい。

【０１２３】以上、本実施の形態をまとめると、ＩＰＳ
−ＬＣＤの改良においては、液晶配向が不安定になりが
ちな構造を有する液晶パネルに十分な時間電圧を印加し
て、液晶配向状態を安定、均一化した上でポリマーを用
いたプレチルト角付与をすることで、均一な安定配向を
得ることができる。

【０１２４】反射型ＬＣＤにおいては、凹凸反射電極７
２を形成した場合の表面凹凸による液晶配向への悪影響
を解消する効果がある。

【０１２５】信頼性を改善するためのポリマーを用いた
プレチルト角付与の基礎技術として、基板界面にポリマ
ーを安定形成するために重合体が架橋構造を有するとと
もに、コポリマー化させることに特徴がある。

【０１２６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、液晶配向が不安定なパネルに対して、液晶配向を均
一、安定化することができる。また、本実施の形態によ
れば、ポリマーを用いてプレチルト角を付与した液晶パ
ネルの信頼性、特に焼付きを大幅に低減することができ
る。〔第７の実施の形態〕

【０１２７】次に、本発明の第７の実施の形態による液
晶表示装置について図４４乃至図４７を用いて説明す
る。本実施の形態は、基板表面に設けたストライプ状の
電極を利用して、液晶分子のスイッチングに方位角方向
の動作成分を持たせた液晶表示装置に関する。

【０１２８】従来、アクティブマトリクス型液晶表示装
置として、正の誘電率異方性を有する液晶材料を基板面
に平行に、かつ対向する基板間で９０°ねじれるように
配向させたＴＮモードの液晶表示装置が広く用いられて
いる。しかし、ＴＮモードの液晶表示装置は、視角特性
が悪いという問題を有している。このため、視角特性を
改善すべく種々の検討が行われている。

【０１２９】ＴＮモードに替わる方式として、基板面方
向（横方向）に電界を印加して駆動するＩＰＳ（Ｉｎ
ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどが提唱さ
れている。ＩＰＳモードに代表される、方位角方向にス
イッチングするモードは、ＴＮモードに代表される極角
方向にスイッチングするモードに比べて、視野角の面で
非常に優れている。

【０１３０】このような方位角方向のスイッチングにお
いては、液晶分子を駆動させることによって、暗状態時
のダイレクタの方位角が初期の配向状態からずれないこ
とが重要である。しかし、ラビング法を用いた配向制御
においても、ラビング強度が弱い場合には駆動するに従
って経時的に方位角に対する配向方向のずれが生じ、コ
ントラストが低下してしまうという問題が生じる。ラビ
ング法を用いた配向制御よりも弱いアンカリング強度
（配向規制力）しか得ることができない紫外線照射等の
非接触の配向制御を用いる場合には、配向方向のずれの
問題はさらに深刻である。

【０１３１】本実施の形態の目的は、上述のような液晶
のスイッチングに方位角方向の要素を持つ液晶表示装置
において、駆動による経時的な液晶配向のずれを抑制
し、高品質な液晶表示装置を提供することにある。

【０１３２】液晶のスイッチングにおいて、方位角方向
成分が支配的であるＩＰＳモードを筆頭に、スイッチン
グ方向に方位角方向の要素を持つ液晶表示装置において
は、コントラストの経時的な低下を抑えるために、駆動
によって電圧オフ時（閾値電圧以下の電圧印加時）の配
向方向が初期状態から変化しないようにしなければなら
ない。しかし、この配向のずれを抑制する問題について
は、ラビング強度を強くする以外の具体的な方法は明示
されていなかった。

【０１３３】鋭意試行の結果、光硬化性組成物を含む液
晶を注入し、配向膜（配向制御層）の方位角方向におけ
る配向規制方向とほぼ一致する状態で、光硬化物を反応
・形成することにより実現可能であることが見出され
た。本実施の形態の原理を図４４（ａ）、（ｂ）に示
す。図４４（ａ）は従来の液晶表示装置の駆動による経
時的な液晶配向のずれの状態を示しており、図４４
（ｂ）は本実施の形態により液晶表示装置の駆動による
経時的な液晶配向のずれを防止させた状態を示してい
る。図４４（ｂ）に示すように、本実施の形態による液
晶表示装置は、配向膜の配向規制方向に液晶分子２４が
配向している状態で、液晶中に含ませていた光硬化性組
成物が反応・硬化されている。光硬化性組成物は、液晶
分子２４を硬化時の配向状態に保持しようとする力を有
している。したがって、図４４（ｂ）に示すように、配
向膜の液晶分子２４に対する配向規制に加え、光硬化物
の液晶分子２４に対して図中矢印１０１で示すような配
向規制が加わることになり、駆動による経時的な配向方
向のずれの問題が大幅に改善される。

【０１３４】このとき、基板面に垂直方向に見た場合の
透過率特性上の閾値電圧以下、もしくは方位角の変化が
ほとんどなく、極角方向への変化のみの動作をする電圧
以下の電圧を印加して光硬化性組成物を硬化してもよ
い。すなわち、方位角のアンカリングエネルギーを配向
膜が単体で持つ値以上にし、界面の液晶分子の配向をよ
り強固に固定化させなければならない。図４５（ａ）に
示すように、閾値電圧以上の電圧が印加されてスイッチ
ングしている状態で硬化してしまうと、図中の矢印１０
２に示す方向に光硬化物による配向規制力が記憶されて
しまう。このため、図４５（ｂ）に示すように、長時間
駆動後には、暗状態での液晶分子の配向方向が不安定に
なり、電圧無印加状態でもプレチルトが生じてしまう状
態になってしまう。したがって、配向膜の配向規制方向
と異なる方向（矢印１０２）ではなく、同じ方向（矢印
１０１）へ配向規制力を追加するように光硬化物を形成
すればよい。そして、極角方向の配向は僅かに変化して
いてもコントラストはほとんど問題がない。最初に極角
方向に僅かに配向が変位するようなモードであれば、こ
のような極角に微小に変化させた状態を光硬化物で安定
化させれば、配向が安定するだけでなく、応答速度も大
幅に改善される。

【０１３５】本実施の形態による液晶表示装置につい
て、以下具体的に実施例を用いて説明する。［実施例７−１］図４６を用いて本実施例について説明
する。図４６（ａ）は本実施例による液晶表示装置の画
素の一部を示しており、図４６（ｂ）は図４６（ａ）の
Ｆ−Ｆ線で切断した断面を示している。図４６（ａ）、
（ｂ）に示すように、幅５μｍ、間隙幅２０μｍの櫛歯
状電極１００がアレイ基板側ガラス基板２０上に形成さ
れたＩＰＳモードの評価セルを作製した。配向膜はポリ
イミド材料を基板上にスピンコートして形成した。配向
膜に５種類の配向規制力を付与するため、ラビングを３
通りの強度で行い、直線偏光させた紫外線を２通りの強
度で照射して２種類の光配向を得た。配向規制力の方位
角方向は、櫛歯状電極１００の長手方向に対して１０°
になるようにした。

【０１３６】上記５種類の配向膜表面の方位角アンカリ
ングエネルギーをＮｅｅｌＷａｌｌ法を用いて測定し
た結果と、評価セルの初期の黒表示時のコントラスト
と、評価セルを３５℃の環境下で７２時間に渡りＡＣ電
圧で白表示させ続けた後の黒表示時のコントラストとを
表３に示す。

【０１３７】

【表３】

【０１３８】表３に示すように、方位角アンカリングエ
ネルギーが小さくなるほど、３５℃の環境下で７２時間
に渡りＡＣ電圧で白表示させ続けた後の配向方向のずれ
が大きくなり、コントラストが低下することが観察され
た。しかし、方位角アンカリングエネルギーが最も大き
いものにはあまり大きな変化は見られなかった。

【０１３９】次に、上記の５種類の評価セルに対し、メ
ルク社製の２官能アクリレートモノマーを０．３ｗｔ％
添加し、注入後電圧無印加で紫外線照射により硬化させ
た。改善の結果を表４に示す。表４に示すように、アン
カリングエネルギーの小さい４種類のセルにおいて、ポ
リマーを用いたプレチルト角付与により大幅なコントラ
ストの改善効果が見られた。

【０１４０】

【表４】

【０１４１】［実施例７−２］図４７を用いて本実施例
について説明する。図４７（ａ）は本実施例による液晶
表示装置の画素の一部を示しており、図４７（ｂ）は図
４６（ａ）のＧ−Ｇ線で切断した断面を示している。図
４７（ａ）、（ｂ）に示すように、アレイ基板側ガラス
基板２０上に形成された幅５μｍの櫛歯状電極１００
と、対向基板側ガラス基板３０上に形成された幅５μｍ
の櫛歯状電極１０１とが、基板面に垂直方向に見て、間
隙幅２０μｍで交互に配置された斜め電界スイッチング
モードの評価セルを作製した。配向膜はポリイミド材料
を基板上にスピンコートして形成した。

【０１４２】配向膜に３種類の配向規制力を付与するた
め、実施例７−１と同様にラビングを３通りの強度で行
った。また、配向規制力の方位角方向は櫛歯状電極１０
０、１０１の長手方向と平行になるようにした。

【０１４３】次に、上記の３種類の評価セルに対し、メ
ルク社製の２官能アクリレートモノマーを０．３ｗｔ％
添加し、注入後透過率特性上の閾値電圧以下であるＤＣ
電圧２．３Ｖを印加した状態で紫外線照射により硬化さ
せたものと、添加していないものについて応答速度の比
較を行った。その結果を表５に示す。添加したものの方
で応答速度の高速化が実現された。なお、コントラスト
等については劣化等観察されなかった。

【０１４４】

【表５】

【０１４５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、液晶分子のスイッチングに方位角方向の要素を有す
る液晶表示装置において、駆動による経時的な液晶配向
のずれを抑制することが可能となる。また、本実施の形
態によれば、斜め電界で駆動する液晶モード等、液晶分
子のスイッチングに極角方向の要素を有するモードに適
用することにより、応答速度の改善も同時に達成でき、
高品質な液晶表示装置を実現できる。

【０１４６】以上説明した本発明の第１の実施の形態に
よる液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置
は、以下のようにまとめられる。（付記１）対向配置される対向基板とともに液晶を挟持
する基板と、前記基板上に形成されたバスラインと、前
記バスラインに接続されたスイッチング素子と、前記ス
イッチング素子に接続され、前記バスラインに平行に連
設されたストライプ状電極及びスペースとを備え、前記
バスライン近傍の前記ストライプ状電極の電極幅がそれ
より内方の電極の幅より狭く形成された画素電極とを有
することを特徴とする液晶表示装置用基板。

【０１４７】（付記２）付記１記載の液晶表示装置用基
板において、前記画素電極は、前記スペースの総面積が
電極領域総面積の５０％以下であることを特徴とする液
晶表示装置用基板。

【０１４８】（付記３）付記１又は２に記載の液晶表示
装置用基板において、前記画素電極は、前記液晶を配向
分割する複数の配向分割領域の境界近傍にも前記ストラ
イプ状電極と前記スペースとを備えていることを特徴と
する液晶表示装置用基板。

【０１４９】（付記４）付記１乃至３のいずれか１項に
記載の液晶表示装置用基板において、前記画素電極は、
前記バスライン近傍の前記ストライプ状電極の電極長さ
がそれより内方の前記ストライプ状電極の電極長さより
長く形成されていることを特徴とする液晶表示装置用基
板。

【０１５０】以上説明した本発明の第２の実施の形態に
よる液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置
は、以下のようにまとめられる。（付記５）対向配置される対向基板とともに液晶を挟持
する基板と、前記基板上に形成されたバスラインと、前
記バスラインに接続されたスイッチング素子と、前記ス
イッチング素子に接続され、前記スイッチング素子と前
記バスラインとの間に、前記バスラインに平行に配置さ
れたストライプ状電極及びスペースとを備えた画素電極
とを有することを特徴とする液晶表示装置用基板。

【０１５１】（付記６）付記５記載の液晶表示装置用基
板において、前記画素電極は、前記スイッチング素子と
の接続部で複数のストライプ状電極及びスペースを備
え、そのうちの少なくとも１本の前記ストライプ状電極
は前記接続部で切断されて、前記スイッチング素子と当
該ストライプ状電極端部との間にギャップが形成されて
いることを特徴とする液晶表示装置用基板。

【０１５２】（付記７）付記６記載の液晶表示装置用基
板において、前記ギャップは、０．５μｍ以上５μｍ以
下の長さを有していることを特徴とする液晶表示装置用
基板。

【０１５３】（付記８）付記５乃至７のいずれか１項に
記載の液晶表示装置用基板において、前記ストライプ状
電極の幅は、０．５μｍ以上５μｍ以下の長さを有して
いることを特徴とする液晶表示装置用基板。

【０１５４】（付記９）アレイ基板と対向基板とを対向
して貼り合せ、液晶を封止した液晶表示装置において、
前記アレイ基板として、付記１乃至８のいずれか１項に
記載の液晶表示装置用基板を用いることを特徴とする液
晶表示装置。

【０１５５】（付記１０）付記９記載の液晶表示装置に
おいて、前記液晶は、負の誘電率異方性を有し、電圧無
印加時に垂直配向する液晶分子と、前記液晶分子のプレ
チルト角及び／又は駆動時の傾斜方向を規定するポリマ
ーとを含んでいることを特徴とする液晶表示装置。

【０１５６】（付記１１）付記９又は１０に記載の液晶
表示装置において、少なくとも前記対向基板側には、配
向規制用構造物が配置されていることを特徴とする液晶
表示装置。

【０１５７】以上説明した本発明の第３の実施の形態に
よる液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置
は、以下のようにまとめられる。

【０１５８】（付記１２）アレイ基板と対向基板とを対
向して貼り合せ、配向膜又は電極と接する液晶を封止し
た液晶表示装置において、前記液晶は、液晶分子のプレ
チルト角及び／又は駆動時の傾斜方向を規定するポリマ
ー層が前記配向膜上又は電極上のいずれかに形成されて
いることを特徴とする液晶表示装置。

【０１５９】（付記１３）付記１２記載の液晶表示装置
において、前記ポリマー層の厚さは、１０Å以上５００
０Å以下であることを特徴とする液晶表示装置。

【０１６０】（付記１４）付記１２又は１３に記載の液
晶表示装置において、前記ポリマー層内の前記液晶と接
する最表面でのポリマーの配向は、前記配向膜又は電極
で規定される配向方向とは異なることを特徴とする液晶
表示装置。

【０１６１】（付記１５）付記１４記載の液晶表示装置
において、前記ポリマーは、複数領域で異なる配向積層
状態を有していることを特徴とする液晶表示装置。

【０１６２】（付記１６）付記１４又は１５に記載の液
晶表示装置において、前記ポリマーは、光学的異方性を
有していることを特徴とする液晶表示装置。

【０１６３】以上説明した本発明の第４の実施の形態に
よる液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置
は、以下のようにまとめられる。（付記１７）対向配置される対向基板とともに液晶を挟
持する基板と、前記基板上の所定領域毎に異なる方位に
周期的に配列されたストライプ状電極とスペースとを備
え、前記所定領域境界部近傍と前記境界部近傍以外とで
前記ストライプ状電極の電極幅又は前記スペースのスペ
ース幅の少なくとも一方が異なるように形成されている
ことを有することを特徴とする液晶表示装置用基板。

【０１６４】（付記１８）付記１７記載の液晶表示装置
用基板において、前記所定領域境界部近傍では、前記ス
トライプ状電極の電極幅≦前記スペースの幅であり、前
記境界部近傍以外では、前記ストライプ状電極の電極幅
≧前記スペースの幅であることを特徴とする液晶表示装
置用基板。

【０１６５】（付記１９）付記１７又は１８に記載の液
晶表示装置用基板において、前記ストライプ状電極の電
極幅は連続的に変化していることを特徴とする液晶表示
装置用基板。

【０１６６】（付記２０）付記１７乃至１９のいずれか
１項に記載の液晶表示装置用基板において、前記ストラ
イプ状電極と前記スペースとで画素電極が構成されてい
ることを特徴とする液晶表示装置用基板。

【０１６７】（付記２１）アレイ基板と対向基板とを対
向して貼り合せ、液晶を封止した液晶表示装置におい
て、前記アレイ基板として、付記１７乃至２０のいずれ
か１項に記載の液晶表示装置用基板を用いることを特徴
とする液晶表示装置。

【０１６８】（付記２２）付記２１記載の液晶表示装置
において、前記液晶は、負の誘電率異方性を有し、電圧
無印加時に垂直配向する液晶分子と、前記液晶分子のプ
レチルト角及び／又は駆動時の傾斜方向を規定するポリ
マーとを含んでいることを特徴とする液晶表示装置。

【０１６９】以上説明した本発明の第５の実施の形態に
よる液晶材料及びそれを用いた液晶表示装置は、以下の
ようにまとめられる。（付記２３）液晶表示装置に用いられる液晶材料であっ
て、モノマーの分子量Ｍ_mと、前記モノマーを除いた液
晶組成物の平均分子量Ｍ_lcとの間にＭ_m＜Ｍ_lc×１．５の関係が満たされることを特徴とする液晶材料。

【０１７０】（付記２４）付記２３記載の液晶材料にお
いて、さらに、Ｍ_m≦Ｍ_lc であることを特徴とする液晶材料。

【０１７１】（付記２５）付記２３又は２４に記載の液
晶材料において、前記モノマーの濃度は、０．１ｗｔ％
以上１０ｗｔ％以下であることを特徴とする液晶材料。

【０１７２】（付記２６）付記２３乃至２５のいずれか
１項に記載の液晶材料において、前記モノマーは、分子
量Ｍ_iniの重合開始材を含有し、Ｍ_ini≦Ｍ_lcの関係を満たすことを特徴とする液晶材料。

【０１７３】（付記２７）付記２６記載の液晶材料にお
いて、前記モノマー内の前記重合開始材の濃度は、０．
１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることを特徴とする液
晶材料。

【０１７４】（付記２８）付記２３乃至２７のいずれか
１項に記載の液晶材料において、前記モノマーの分子量
は、４００以下であることを特徴とする液晶材料。

【０１７５】（付記２９）２枚の基板を対向して貼り合
せ、前記基板間に液晶層を封止した液晶表示装置におい
て、前記液晶層は、付記２３乃至２８のいずれか１項に
記載の液晶材料を含むことを特徴とする液晶表示装置。

【０１７６】以上説明した本発明の第６の実施の形態に
よる液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。（付記３０）液晶を基板面にほぼ水平配向させて、基板
面にほぼ平行な横電界を印加する横電界スイッチング型
液晶表示装置において、光又は熱により重合する重合性
成分を含有する前記液晶に電圧を印加しながら前記重合
性成分を重合して形成した、液晶分子にプレチルト角を
付与するポリマー層を有していることを特徴とする横電
界スイッチング型液晶表示装置。

【０１７７】（付記３１）対向配置された一対の基板に
封止され、光又は熱により重合する重合性成分を含有す
る液晶と、一方の前記基板上に配置された反射電極と、
前記液晶に電圧を印加しながら前記重合性成分を重合し
て前記反射電極上に形成した、液晶分子にプレチルト角
を付与するポリマー層とを有することを特徴とする反射
型液晶表示装置。

【０１７８】（付記３２）対向配置された一対の基板に
封止され、光又は熱により重合する重合性成分を含有す
る液晶と、一方の前記基板面に配置された光反射部及び
光透過部と、前記液晶に印加する電圧を調整しながら前
記重合性成分を重合して前記光反射部及び光透過部に形
成した、液晶分子にプレチルト角を付与するポリマー層
とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。

【０１７９】（付記３３）付記３２記載の半透過型液晶
表示装置において、前記光反射部上の液晶分子は、基板
面にほぼ平行な面内でほぼ４５°回転してλ/４のリタ
デーション変化量となり、前記光透過部上の液晶分子
は、基板面にほぼ平行な面内でほぼ９０°回転してλ/
２のリタデーション変化量となることを特徴とする半透
過型液晶表示装置。

【０１８０】（付記３４）付記３２記載の半透過型液晶
表示装置において、前記光反射部上の液晶分子は、基板
面にほぼ垂直な面内でほぼ４５°回転してλ/４のリタ
デーション変化量となり、前記光透過部上の液晶分子
は、基板面にほぼ垂直な面内でほぼ９０°回転してλ/
２のリタデーション変化量となることを特徴とする半透
過型液晶表示装置。

【０１８１】（付記３５）付記３３又は３４に記載の半
透過型液晶表示装置において、前記ポリマー層は、前記
光反射部上及び光透過部上の前記液晶分子の初期配向状
態を規定していることを特徴とする半透過型液晶表示装
置。

【０１８２】（付記３６）光により重合する光重合性成
分を含有する液晶に電圧を印加しながら前記光重合性成
分を重合して、液晶分子にプレチルト角を付与するポリ
マー層を基板表面に形成した液晶表示装置において、前
記光重合性成分は、２種類以上の光重合性モノマーを有
し、共重合によりポリマー化されることを特徴とする液
晶表示装置。

【０１８３】（付記３７）光により重合する光重合性成
分を含有する液晶に電圧を印加しながら前記光重合性成
分を重合して、液晶分子にプレチルト角を付与するポリ
マー層を基板表面に形成した液晶表示装置において、前
記光重合性成分は、重合化されると共に架橋化もされて
いることを特徴とする液晶表示装置。

【０１８４】以上説明した本発明の第７の実施の形態に
よる液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。（付記３８）対向配置された一対の基板と、前記基板の
対向面にそれぞれ形成された配向膜と、ネマチック液晶
と、液晶分子の配向方向における方位角方位が前記配向
膜の配向制御における方位角方位とほぼ一致するように
硬化された光硬化物とを含む液晶層と、前記基板面に対
して平行な成分を持つ電界を前記液晶層に対し発生させ
る電極構造とを有することを特徴とする液晶表示装置。

【０１８５】（付記３９）付記３８記載の液晶表示装置
において、前記配向膜表面の液晶分子に対する方位角方
向アンカリングエネルギーが、３×１０^-5Ｊ／ｍ²以下
であることを特徴とする液晶表示装置。

【０１８６】（付記４０）付記３８又は３９に記載の液
晶表示装置において、前記液晶分子の配向規制因子とし
て、配向膜表面の凹凸形状を用いることを特徴とする液
晶表示装置。

【０１８７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、階調変化
時の応答速度を低下させずに光透過率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による画素電極３の
構造を決めるための原理について説明する図（その１）
である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による画素電極３の
構造を決めるための原理について説明する図（その２）
である。

【図３】本発明の第１の実施の形態による画素電極３の
構造を決めるための原理について説明する図（その３）
である。

【図４】本発明の第１の実施の形態による画素電極３の
構造を決めるための原理について説明する図（その４）
である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の実施例１−１によ
るＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見たア
レイ基板を示す図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線で切断したＬＣＤ断面形状を示
す図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態の実施例１−１によ
るＭＶＡ−ＬＣＤの変形例を示す図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態の実施例１−２によ
るＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見たア
レイ基板を示す図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態の実施例１−３によ
るＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見たア
レイ基板を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態の実施例１−４に
よるＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板面法線方向に見た
アレイ基板を示す図である。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ線で切断したＬＣＤ断面形状
を示す図である。

【図１２】図１０のＣ−Ｃ線で切断したＬＣＤ断面形状
を示す図である。

【図１３】本発明の第１の実施の形態の実施例１−４に
よるＭＶＡ−ＬＣＤの変形例を示す図である。

【図１４】２分割配向領域を有するＭＶＡ−ＬＣＤを示
す図である。図１４（ａ）は、ＭＶＡ−ＬＣＤの１画素
２を基板面法線方向に見た状態を示している。図１４
（ｂ）は、図１４（ａ）に示すＭＶＡ−ＬＣＤをドレイ
ンバスライン６に平行に切った断面を示している。

【図１５】ＭＶＡ−ＬＣＤを基板面法線方向に見た画素
顕微鏡観察図である。

【図１６】提案されたＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２を基板
面法線方向に見た図である。

【図１７】図１６のＤ−Ｄ線で切断した断面形状を示し
ている。

【図１８】従来のＭＶＡ−ＬＣＤを基板面法線方向に見
た画素顕微鏡観察図である。

【図１９】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１に
よる２分割配向領域を有するＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２
示す図である。

【図２０】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２に
よる２分割配向領域を有するＭＶＡ−ＬＣＤの１画素２
示す図である。

【図２１】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装
置を基板面に垂直方向に切断した断面を示す図である。

【図２２】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装
置を基板面に垂直方向に切断した断面のアレイ基板側を
示す図である。

【図２３】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装
置を基板面に垂直方向に切断した断面のアレイ基板側を
示す図である。

【図２４】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装
置を基板面に垂直方向に切断した断面のアレイ基板側を
示す図である。

【図２５】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装
置を基板面に垂直方向に切断した断面のアレイ基板側を
示す図である。

【図２６】本発明の第３の実施の形態による液晶表示装
置を基板面に垂直方向に切断した断面のアレイ基板側を
示す図である。

【図２７】提案された配向制御手段を示す図である。

【図２８】提案された配向制御手段を示す図である。

【図２９】複数の方位を向いたストライプ状電極８とス
ペース１０を組み合わせた（魚骨状）パターンを基板面
法線方向に見た図である。

【図３０】図２９のＥ−Ｅ線で切断した断面を示す図で
ある。

【図３１】ストライプ状電極８及びスペース１０の境界
部（背骨部）に着目して、中間調表示時におけるストラ
イプ状電極８の電極幅Ｌとスペース１０の幅Ｓに対する
配向状態を調査した結果を示す図である。

【図３２】本発明の第４の実施の形態によるＬＣＤにお
けるストライプ状電極８の電極幅Ｌとスペース１０の幅
Ｓの関係を示す図である。

【図３３】本発明の第４の実施の形態による実施例４−
１を説明する図である。

【図３４】本発明の第４の実施の形態による実施例４−
２を説明する図である。

【図３５】従来のＩＰＳ−ＬＣＤの表示電極及びコモン
電極の配置構成を示す図である。

【図３６】本発明の第６の実施の形態の実施例６−１に
よる液晶表示装置の構成を示す図である

【図３７】本発明の第６の実施の形態の実施例６−２に
よる液晶表示装置の構成を示す断面図である

【図３８】本発明の第６の実施の形態の実施例６−３に
よる液晶表示装置の構成を示す断面図である

【図３９】本発明の第６の実施の形態の実施例６−３に
よる液晶表示装置の構成を示す図である

【図４０】本発明の第６の実施の形態の実施例６−４に
よる液晶表示装置の構成を示す断面図である

【図４１】本発明の第６の実施の形態の実施例６−４に
よる液晶表示装置の構成を示す図である

【図４２】本発明の第６の実施の形態の実施例６−５に
よる液晶表示装置の構成を示す断面図である

【図４３】共重合ポリマーの構造を模式的に示す図であ
る。

【図４４】本発明の第７の実施の形態による液晶表示装
置の原理を説明する図である。

【図４５】本発明の第７の実施の形態による液晶表示装
置の原理を説明する図である。

【図４６】本発明の第７の実施の形態の実施例７−１に
よる液晶表示装置の構成を示す図である。

【図４７】本発明の第７の実施の形態の実施例７−２に
よる液晶表示装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

２画素３画素電極４ゲートバスライン６ドレインバスライン８、８'、９ストライプ状電極１０スペース１１、１１ａ、１１ｂギャップ１２内方電極１６ＴＦＴ２０アレイ基板側ガラス基板２２絶縁膜２３絶縁膜（ゲート絶縁膜）２４液晶層２４ａ、２４ｂ液晶分子２６コモン電極３０対向基板側ガラス基板３２、３４配向膜３６ポリマー層３８配向方向の変化を示す曲線６０ドレイン電極６２ソース電極６４接続電極６６、６８線状突起７０表示電極７２凹凸反射電極７３、７４偏光板７６ λ／４板１００櫛歯状電極１０１、１０２矢印１０４透明電極１０６光反射部１０８光透過部Ｘ１暗部（又は暗線）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花岡一孝神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者仲西洋平神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者柴崎正和神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者中村公昭神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者小池善郎神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者佐々木貴啓神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者片岡真吾神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2H090 KA04 LA02 LA04 LA08 LA09 MA10 MA15 MB01 MB14 2H092 GA13 GA14 JA24 KA05 KB23 NA01 PA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置される対向基板とともに液晶を挟
持する基板と、前記基板上に形成されたバスラインと、前記バスラインに接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続され、前記バスラインに平
行に連設されたストライプ状電極及びスペースとを備
え、前記バスライン近傍の前記ストライプ状電極の電極
幅がそれより内方の電極の幅より狭く形成された画素電
極とを有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置用基板におい
て、前記画素電極は、前記スペースの総面積が電極領域総面
積の５０％以下であることを特徴とする液晶表示装置用
基板。
【請求項３】対向配置される対向基板とともに液晶を挟
持する基板と、前記基板上に形成されたバスラインと、前記バスラインに接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続され、前記スイッチング素
子と前記バスラインとの間に、前記バスラインに平行に
配置されたストライプ状電極及びスペースとを備えた画
素電極とを有することを特徴とする液晶表示装置用基
板。
【請求項４】請求項３記載の液晶表示装置用基板におい
て、前記画素電極は、前記スイッチング素子との接続部で複
数のストライプ状電極及びスペースを備え、そのうちの
少なくとも１本の前記ストライプ状電極は前記接続部で
切断されて、前記スイッチング素子と当該ストライプ状
電極端部との間にギャップが形成されていることを特徴
とする液晶表示装置用基板。
【請求項５】請求項４記載の液晶表示装置用基板におい
て、前記ギャップは、０．５μｍ以上５μｍ以下の長さを有
していることを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項６】アレイ基板と対向基板とを対向して貼り合
せ、配向膜又は電極と接する液晶を封止した液晶表示装
置において、前記液晶は、液晶分子のプレチルト角及び／又は駆動時
の傾斜方向を規定するポリマー層が前記配向膜上又は電
極上のいずれかに形成されていることを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項７】請求項６記載の液晶表示装置において、前記ポリマー層の厚さは、１０Å以上５０００Å以下で
あることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】対向配置される対向基板とともに液晶を挟
持する基板と、前記基板上の所定領域毎に異なる方位に周期的に配列さ
れたストライプ状電極とスペースとを備え、前記所定領
域境界部近傍と前記境界部近傍以外とで前記ストライプ
状電極の電極幅又は前記スペースのスペース幅の少なく
とも一方が異なるように形成されていることを有するこ
とを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項９】請求項８記載の液晶表示装置用基板におい
て、前記所定領域境界部近傍では、前記ストライプ状電極の電極幅≦前記スペースの幅であり、前記境界部近傍以外では、前記ストライプ状電極の電極幅≧前記スペースの幅であることを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項１０】液晶表示装置に用いられる液晶材料であ
って、モノマーの分子量Ｍ_mと、前記モノマーを除いた液晶組
成物の平均分子量Ｍ_lcとの間にＭ_m＜Ｍ_lc×１．５の関係が満たされることを特徴とする液晶材料。
【請求項１１】請求項１０記載の液晶材料において、さ
らに、Ｍ_m≦Ｍ_lc であることを特徴とする液晶材料。
【請求項１２】請求項１０又は１１に記載の液晶材料に
おいて、前記モノマーの濃度は、０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以
下であることを特徴とする液晶材料。
【請求項１３】請求項１０乃至１２のいずれか１項に記
載の液晶材料において、前記モノマーは、分子量Ｍ_iniの重合開始材を含有し、Ｍ_ini≦Ｍ_lc の関係を満たすことを特徴とする液晶材料。
【請求項１４】２枚の基板を対向して貼り合せ、前記基
板間に液晶層を封止した液晶表示装置において、前記液晶層は、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記
載の液晶材料を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】液晶を基板面にほぼ水平配向させて、基
板面にほぼ平行な横電界を印加する横電界スイッチング
型液晶表示装置において、光又は熱により重合する重合性成分を重合して形成した
ポリマー層を有していることを特徴とする横電界スイッ
チング型液晶表示装置。
【請求項１６】対向配置された一対の基板に封止され、
光又は熱により重合する重合性成分を含有する液晶と、一方の前記基板上に配置された反射電極と、前記液晶に電圧を印加しながら前記重合性成分を重合し
て前記反射電極上に形成した、液晶分子にプレチルト角
を付与するポリマー層とを有することを特徴とする反射
型液晶表示装置。
【請求項１７】対向配置された一対の基板に封止され、
光又は熱により重合する重合性成分を含有する液晶と、一方の前記基板面に配置された光反射部及び光透過部
と、前記液晶に印加する電圧を調整しながら前記重合性成分
を重合して前記光反射部及び光透過部に形成した、液晶
分子にプレチルト角を付与するポリマー層とを有するこ
とを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項１８】請求項１７記載の半透過型液晶表示装置
において、前記光反射部上の液晶分子は、基板面にほぼ平行な面内
でほぼ４５°回転してλ/４のリタデーション変化量と
なり、前記光透過部上の液晶分子は、基板面にほぼ平行な面内
でほぼ９０°回転してλ/２のリタデーション変化量と
なることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項１９】対向配置された一対の基板と、前記基板の対向面にそれぞれ形成された配向膜と、ネマチック液晶と、液晶分子の配向方向における方位角
方位が前記配向膜の配向制御における方位角方位とほぼ
一致するように硬化された光硬化物とを含む液晶層と、前記基板面に対して平行な成分を持つ電界を前記液晶層
に対し発生させる電極構造とを有することを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項２０】請求項１９記載の液晶表示装置におい
て、前記配向膜表面の液晶分子に対する方位角方向アンカリ
ングエネルギーが、３×１０^-5Ｊ／ｍ²以下であることを特徴とする液晶表
示装置。