JP2007264232A

JP2007264232A - 液晶表示装置および電子機器

Info

Publication number: JP2007264232A
Application number: JP2006088209A
Authority: JP
Inventors: Akihide Haruyama; 明秀春山
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】ＯＣＢモードの初期配向転移を低電圧で迅速に行うことができる液晶表示装置を
提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置１００は、液晶層５０を挟持して対向配置されたＴＦ
Ｔアレイ基板１０及び対向基板２０を備えたＯＣＢモードの液晶表示装置であり、前記Ｔ
ＦＴアレイ基板１０の前記液晶層５０側に、信号電極である走査線３ａと、該走査線３ａ
に接続されたＴＦＴ１３と、前記走査線３ａとＴＦＴ１３とを覆う層間絶縁膜１２と、該
層間絶縁膜１２上に形成されるとともに前記ＴＦＴ１３と接続された画素電極１５とを有
しており、前記層間絶縁膜１２における前記画素電極１５の非形成部であって前記走査線
３ａ上の領域に、開口部（凹部）３０が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置および電子機器に関するものである。

特に液晶テレビジョン等に代表される液晶表示装置の分野においては、近年、動画の画
質向上を目的として応答速度の速いＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードの液晶表
示装置が脚光を浴びている。ＯＣＢモードにおいて、初期状態では液晶が２枚の基板間で
スプレイ状に開いたスプレイ配向となっており、表示動作時には液晶が弓なりに曲がった
状態（ベンド配向）になっている必要がある。すなわち、表示動作時にベンド配向の曲が
りの度合いで透過率を変調することで高速応答性を実現している。

このようにＯＣＢモードの液晶表示装置の場合、電源遮断時に液晶はスプレイ配向であ
るため、電源投入時にある閾値電圧以上の電圧を液晶に印加することによって初期のスプ
レイ配向から表示動作時のベンド配向に液晶の配向状態を転移させる、いわゆる初期転移
操作が必要となる。ここで、初期転移が十分になされないと表示不良が生じたり、所望の
高速応答性が得られなかったりする。そこで特許文献１には、画素電極と平面的に重なる
位置に蓄積容量電極を設け、かかる蓄積容量電極と平面的に重なる位置の画素電極に開口
部を設けた構成を採用し、画素領域内に斜め電界を生じさせることで初期配向転移を促進
する技術が開示されている。
特開２００３−１０７５３１号公報

上記特許文献１に記載の液晶表示装置によれば、画素領域内に生じさせた斜め電界によ
り初期配向転移を促進させる効果を得ることができる。しかしながら、画素電極の開口部
と蓄積容量電極との間には、配線層と画素電極とを絶縁する絶縁層が位置しているため、
上記斜め電界を生じさせる作用は限定的なものであり、迅速な初期配向転移を行うには蓄
積容量電極及び対向電極に高電圧を印加する必要がある。またこの構成では、蓄積容量電
極が画素電極の中央部を横断しているため、画素開口率が犠牲になっている。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、ＯＣＢモードの初期配
向転移を低電圧で迅速に行うことができる液晶表示装置を提供することを目的としている
。

本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、液晶層を挟持して対向配置され
た第１基板と第２基板とを備え、動作モードがＯＣＢモードである液晶表示装置において
、前記第１基板の前記液晶層側に、信号電極と、該信号電極に接続されたスイッチング素
子と、前記信号電極及びスイッチング素子を覆う層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に形成さ
れるとともに前記スイッチング素子と接続された画素（VAのCPAのような島電極と異なり
、OCBの場合、通常の電極構造であるので画素電極に直させて頂きました。）電極と、を
有しており、前記層間絶縁膜における前記画素電極の非形成部であって前記信号電極上の
領域に、凹部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、前記信号電極上に凹部を形成しているので、前記信号電極へ初期転
移電圧を印加すると、当該凹部の形成位置では層間絶縁膜が除去されて液晶層と信号電極
との距離が狭くなっているので強い電界が形成される。そして、かかる電界が液晶層に作
用することで凹部の形成位置に対応してディスクリネーションが発生し、かかるディスク
リネーションを初期転移核とする初期配向転移が進行するようになる。

また前記初期転移手段を構成する凹部は、画素電極の非形成部（非形成領域）、すなわ
ち表示に寄与しない領域に設けられているので、前記凹部においてディスクリネーション
が発生することによる表示品質の低下は生じない。従って本発明によれば、迅速かつ均一
な初期配向転移により高画質の表示が得られる液晶表示装置を提供することができる。

本発明の液晶表示装置は、前記凹部が、前記層間絶縁膜を貫通して前記信号電極に達す
る開口部であることを特徴とする。前記層間絶縁膜に貫通孔を形成して信号電極を開口部
内に露出させることで、信号電極への電圧印加により形成される電界の強度も大きくなる
ため、より確実に凹部（開口部）上の液晶層にディスクリネーションを発生させることが
できる。従って本構成によれば、さらに円滑に初期配向転移を行うことができる。

本発明の液晶表示装置は、前記層間絶縁膜が複数の絶縁膜を積層してなるものであり、
前記凹部が、前記複数の絶縁膜のうち前記画素電極側に位置する一部の絶縁膜に形成され
た開口部からなることを特徴とする。このような構成とした場合にも、前記凹部の形成領
域において液晶層と信号電極との距離が狭くなるので、凹部の形成位置に強電界を形成す
ることができ、かかる電界により液晶層にディスクリネーションを発生させ、このディス
クリネーションを初期転移核として初期配向転移を円滑に進行させることができる。

本発明の液晶表示装置は、前記信号電極が、トランジスタである前記スイッチング素子
と接続された走査線又はデータ線、あるいは容量線であることを特徴とする。すなわち前
記信号電極としては、画素スイッチング素子に接続される各種信号配線を用いることがで
きる。また前記信号電極は走査線であることが好ましい。走査線には初期配向転移動作時
のみならず表示動作時にも他の信号配線に比して高い電圧が印加されるので、前記凹部の
形成位置に形成される電界もそれに応じて強くなり、より確実にディスクリネーションを
発生させることができ、初期配向転移を円滑に進行させることができる。また、前記走査
線又はデータ線上に前記凹部が形成されていれば、表示動作時に印加電圧が低くなる画素
電極の間の領域の液晶層に対して前記凹部を介して電界を作用させることができるので、
前記画素電極の間の領域における液晶層の配向状態を安定に維持できるという利点もある
。

本発明の液晶表示装置は、前記凹部が、前記画素電極の辺端に沿って複数配列されてい
ることを特徴とする。すなわち前記凹部は、画素電極の形状や寸法に応じて複数個設ける
ことができる。このような構成とすることで、いかなる形状、寸法の画素を備えた液晶表
示装置においても初期配向転移を円滑に進行させることが可能になる。

本発明の液晶表示装置は、前記凹部が、前記画素電極の辺端と対向する端縁部において
前記画素電極の辺端と非平行となる端縁形状を部分的に有していることを特徴とする。こ
のような構成とすることで、前記凹部と前記画素電極との間に形成される電界の主たる方
向が複数方向となるので、凹部の近傍に位置する液晶の配向方向を不均一にすることがで
き、ディスクリネーションの発生が促進される結果、初期配向転移がより円滑なものとな
る。

本発明の液晶表示装置は、前記第１基板の前記液晶層側の表面に配向膜が形成されてお
り、前記配向膜の配向規制方向が、前記凹部が配置された前記信号電極の延在方向と交差
する方向であることを特徴とする。すなわち、前記信号電極への初期転移電圧の印加時に
、前記信号電極上に形成されている凹部と前記画素電極との間に形成される電界の主たる
方向と、前記配向規制方向とが交差する方向であることが好ましい。このような構成とす
ることで、前記電界によって液晶の平面方向の向きを前記配向規制方向からずらすことが
できるので、前記電界の作用する領域に液晶がねじれ配向（ツイスト配向）した液晶領域
を少なくとも一時的に形成することができる。ＯＣＢモードの液晶層においては、ツイス
ト配向のエネルギー（ギブスエネルギー）状態はスプレイ配向とベンド配向の中間に位置
しており、ツイスト配向からベンド配向への配向転移は極めて容易に進行するため、上記
のように凹部の近傍にツイスト配向の液晶領域を形成することで、ベンド配向への配向転
移が凹部の近傍でさらに円滑に進行するようになり、画素全体においても初期配向転移が
迅速に完了する。

本発明の液晶表示装置は、前記画素電極の平面領域内に反射表示領域と透過表示領域と
が形成され、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の前記液晶層側には、前記
反射表示領域における前記液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよ
りも小さくする液晶層厚調整層が設けられており、少なくとも前記透過表示領域における
動作モードがＯＣＢモードとされて半透過反射型の液晶表示装置を構成しており、前記凹
部が、前記液晶層の厚さが厚い領域と薄い領域との間に形成された段差傾斜部との平面距
離が最小となる前記画素電極の外周位置に形成されていることを特徴とする。

前記段差傾斜部においては、液晶層厚が連続に変化しているため、当該段差傾斜部の外
側の表示領域に比してディスクリネーションが生じやすくなっている。そこで、かかる段
差傾斜部の近傍に初期転移手段として機能する前記凹部を配置することで、前記ディスク
リネーションの発生が促進され、初期配向転移をより円滑に行えるようになる。

本発明の液晶表示装置は、前記段差傾斜部が、前記画素電極を横断する帯状を成してお
り、前記凹部が、前記段差傾斜部と交差する前記画素電極の辺端の外周位置に形成されて
いることを特徴とする。前記段差傾斜部が画素電極を横切って形成されている場合には、
このように段差傾斜部と交差する位置の画素電極の辺端に隣接する位置に前記凹部を設け
ることが好ましい。このような構成とすることで、段差傾斜部においてディスクリネーシ
ョンが発生が促進され、初期配向転移をより円滑に行えるようになる。

本発明の液晶表示装置では、前記第１基板の液晶層側面又は前記第２基板の液晶層側面
であって、前記段差傾斜部と平面的に重なる領域に、前記液晶層の初期転移核を形成する
初期転移手段が設けられている構成とを組み合わせたものとすることもできる。このよう
な構成とすれば、液晶層厚が連続的に変化しているため表示にはほとんど寄与しない段差
傾斜部に前記初期転移手段を設けるので、画素開口率を低下させることなく液晶層の初期
配向転移をさらに円滑化することができる。またこのような構成とすれば、段差傾斜部で
はその外側の表示領域に比して液晶の配向状態が不均一であり、前記初期転移手段が設け
られていることによりディスクリネーションが発生し易い。本発明と組み合わせることで
、電圧印加により容易にディスクリネーションを生じるため、初期転移核の形成が容易で
ある。

上記初期転移手段は、前記第１基板の液晶層側面又は前記第２基板の液晶層側面に形成
された電極上に設けられた突起物である構成とすることができる。あるいは、前記電極に
形成された開口部である構成とすることができる。これらの突起物ないし開口部により、
前記電極への電圧印加により前記液晶層中に形成される電界を歪ませることができるので
、ディスクリネーションの発生を誘発して初期転移核の形成を促進することができる。

本発明の液晶表示装置では、前記第１基板の液晶層側又は前記第２基板の液晶層側に形
成された配向膜を具備し、前記配向膜の前記段差傾斜部と平面的に重なる領域に、前記液
晶層の初期転移核を形成する初期転移手段が設けられている構成とすることもできる。こ
のような構成とすれば、前記配向膜の配向規制力により前記段差傾斜部の平面領域に位置
する液晶層に、当該段差傾斜部の外側の表示領域と異なる配向の液晶領域を形成すること
ができ、かかる領域に発生するディスクリネーションを初期転移核として初期転移動作を
円滑に行わせることが可能になる。

上記構成において、上記段差傾斜部と平面的に重なる領域の前記配向膜の配向規制方向
を、当該領域の外側の表示領域とは異なる方向の配向規制方向とすることもできる。この
ような構成とすれば、前記配向規制方向の差異により画素内に複数の液晶領域を形成する
ことができ、これらの液晶領域の境界に発生するディスクリネーションを初期転移核とす
る初期転移動作を行わせることができる。

また、前記段差傾斜部と平面的に重なる領域の前記液晶層に、ねじれ方向の異なる複数
の液晶領域が形成されている構成とすることもできる。このような構成とすることでより
効果的に液晶領域境界にディスクリネーションを発生させることができる。また、前記ね
じれ方向の異なる複数の液晶領域が、ホモジニアス配向の液晶領域と、スプレイ配向の液
晶領域とを含む構成とすることもできる。この構成によれば、電圧印加時にスプレイ配向
領域がねじれホモジニアス配向状態の影響を受け、逆ねじれになり、ねじれホモジニアス
配向になる。この結果、前記ホモジニアス配向領域と前記スプレイ領域とそれ以外のスプ
レイ領域（配向手段以外の領域）の境界でディスクリネーションが発生し、ベンド転移が
進行する。このため、スプレイ状態のねじれ角であるツイスト角度９０°未満に設定して
おくことにより、逆ねじれに配向状態に変化したねじれホモジニアス領域の角度を９０°
より大きい角度にすることができる。そのためスプレイ配向の液晶領域における液晶のね
じれ角が９０°未満であることが好ましい。

あるいは、前記段差傾斜部と平面的に重なる領域に垂直配向膜が形成されている構成と
することもできる。このような構成とすれば、前記段差傾斜部に対応する液晶層に、ベン
ド配向の一部と近似するハイブリッド配向の液晶領域を形成することができ、初期配向転
移の円滑性を高めることができる。

また半透過反射型の液晶表示装置においては、前記反射表示領域における動作モードが
Ｒ−ＯＣＢモードである構成とすることもできる。このような構成とすれば、反射表示領
域にベンド配向に近い液晶配列を有するハイブリッド配向の液晶領域が形成されているの
で、透過部と反射部の境界では、電圧印加時にベンド配向に転移し易くなる。また、前記
段差傾斜部に設けられた初期転移手段による初期配向転移の円滑化効果がさらに高まる。

また、半透過反射型の液晶表示装置においては、前記段差傾斜部と平面的に重なる領域
に前記信号電極が配置されている構成とすることもできる。このような構成とすることで
、前記信号電極への電圧印加によって形成される電界を前記段差傾斜部におけるディスク
リネーションの形成に利用することができ、初期配向転移をさらに円滑に行えるようにな
る。また、表示品質向上にに寄与しない領域を実質的に低減することができ、コントラス
トを向上させることができる。

本発明の液晶表示装置では、前記第１基板及び／又は第２基板の外面側に、屈折率異方
性が負の光学媒体をハイブリッド配向させてなる光学異方性層を備えていることが好まし
い。またこの場合、前記光学媒体は屈折率異方性が正のものであってもよい。

本発明の液晶表示装置では、前記第１基板及び／又は第２基板の外面側に、光学的に一
軸性又は二軸性を示す光学異方性層を備えていることが好ましい。

本発明の液晶表示装置では、屈折率異方性が正の一軸性光学媒体と、屈折率異方性が負
の一軸性光学媒体とを組み合わせてなる光学異方性層を備えていることが好ましい。

本発明の液晶表示装置における半透過反射では、前記液晶層を挟持する一対の円偏光板
を備えていることが好ましく、広帯域の円偏光板であることがより好ましい。

上記に挙げた光学補償板を具備した構成とすることで、コントラストの視角特性に優れ
る液晶表示装置とすることができる。

本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。こ
の構成によれば、ＯＣＢモードの初期転移動作を円滑に行うことができ、高輝度、高速応
答の表示品質に優れた表示部を備えた電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明するが、本発明の技術範囲は
以下の実施の形態に限定されるものではない。また以下の説明で参照する各図面において
は、各構成要素を見易くするために各部の縮尺等を適宜変更して表示している。さらに本
明細書では、液晶表示装置の各構成部材における液晶層側を内側と呼び、その反対側を外
側と呼ぶことにする。また、画像表示の最小単位を「サブ画素」と呼び、各色カラーフィ
ルタを備えた複数のサブ画素の集合を「画素」と呼ぶこととする。また、サブ画素の平面
領域において、液晶表示装置の表示面側から入射する光を利用した表示が可能な領域を「
反射表示領域」と呼び、液晶表示装置の背面側（前記表示面と反対側）から入射する光を
利用した表示が可能な領域を「透過表示領域」と呼ぶ。さらに、「非選択電圧印加時」及
び「選択電圧印加時」とは、それぞれ「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧近傍で
ある時」及び「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧に比べて十分高い時」を意味し
ているものとする。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置１００について、図１から図５を参
照して説明する。

本実施形態の液晶表示装置１００は、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（
Thin Film Transistor；以下「ＴＦＴ」という。）を採用したアクティブマトリクス方式
の透過型液晶表示装置である。

図１（ａ）は液晶表示装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、
図１（ｂ）は図１（ａ）のＨ−Ｈ'線に沿う側面断面図である。図１に示すように、本実
施形態の液晶表示装置１００では、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２
基板）２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画され
た領域内に液晶層５０が封入されており、シール材５２の内周に沿って設けられた周辺見
切り５３に囲まれた矩形状の領域が画像表示領域１０ａである。シール材５２の外側の周
辺回路領域には、データ信号駆動回路１０１及び外部回路実装端子１０２がＴＦＴアレイ
基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査信号駆動
回路１０４がそれぞれ形成されている。走査信号駆動回路１０４同士は、配線１０５を介
して電気的に接続されており、駆動回路１０１，１０４はそれぞれ対応する外部回路実装
端子１０２と電気的に接続されている。また、対向基板２０の角部にはＴＦＴアレイ基板
１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材１０６が配設されてい
る。

図２は、ＴＦＴを用いた液晶表示装置の等価回路図である。液晶表示装置の画像表示領
域には、データ線６ａ及び走査線３ａが格子状に配置され、両者の交点付近には、画像表
示単位であるサブ画素が配置されている。マトリクス状に配置された複数のサブ画素には
、それぞれ画素電極１５が形成されている。各画素電極１５に対応して当該画素電極１５
への通電制御を行うためのスイッチング素子であるＴＦＴ１３が形成されている。ＴＦＴ
１３のソースに対してデータ線（信号電極）６ａが電気的に接続されており、各データ線
６ａを介してＴＦＴ１３に画像信号Ｓ１、Ｓ２、‥、Ｓｎが供給される。またＴＦＴ１３
のゲートには走査線（信号電極）３ａが電気的に接続されており、走査線３ａを介して所
定のタイミングでパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、‥、Ｇｍが供給される。ＴＦＴ１３の
ドレインは画素電極１５と電気的に接続されている。そして、走査線３ａから供給された
走査信号Ｇ１、Ｇ２、‥、Ｇｍにより、スイッチング素子であるＴＦＴ１３を一定期間だ
けオン状態にすると、データ線６ａから供給された画像信号Ｓ１、Ｓ２、‥、Ｓｎが、各
画素の液晶に所定のタイミングで書き込まれるようになっている。

液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、‥、Ｓｎは、画素電極１５と後
述する共通電極との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画
像信号Ｓ１、Ｓ２、‥、Ｓｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と容量線（信
号電極）３ｂとの間に蓄積容量７が形成され、液晶容量と並列に接続されている。そして
、上記のように液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶の配向
状態が変化する。これにより、液晶に入射した光が変調されて階調表示が可能となってい
る。

図３は本実施形態に係る液晶表示装置の説明図である。図３（ａ）は、液晶表示装置１
００の１画像表示単位を成すサブ画素の平面構成図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の
Ａ−Ａ’に沿う液晶表示装置１００の断面構成図である。

図３（ａ）に示すように、矩形状の画素電極１５の長手方向（図示Ｘ軸方向）に沿って
上述したデータ線６ａが配置され、画素電極１５の短辺方向（Ｙ軸方向）に沿って上述し
た走査線３ａが配置されており、走査線３ａの画素電極１５側に隣接して、当該走査線３
ａと平行に延びる容量線３ｂが配置されている。データ線６ａと走査線３ａとの交点付近
に、ボトムゲート型のＴＦＴ１３が形成されている。ＴＦＴ１３は、そのドレイン電極４
４が画素電極１５側に延びた位置でコンタクトホール１４を介して画素電極１５と電気的
に接続されている。そして、画素電極１５の＋Ｘ側の短辺に隣接する走査線３ａ上に、Ｙ
軸方向に長手の矩形状の開口部（凹部）３０が形成されており、かかる開口部３０はＹ軸
方向に関して前記短辺の略中央部に配置されている。サブ画素の一隅部には、ＴＦＴアレ
イ基板１０と対向基板２０との間隔を規制する柱状スペーサ５９が立設されている。

図３（ｂ）に示すように、液晶表示装置１００は、液晶層５０を挟持して対向配置され
たＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０と、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側（パネル背
面側）に配設されたバックライト（照明装置）６０とを備えている。バックライト６０と
しては、光源、リフレクタ、導光板などを有する公知の照明装置を用いることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明な基板本体１１
を基体としてなり、基板本体１１の内面側（液晶層５０側）に、走査線３ａ及び容量線３
ｂが形成されており、これら走査線３ａと容量線３ｂとを覆って絶縁薄膜４１が形成され
ている。絶縁薄膜４１を介して走査線３ａと対向する位置に平面視矩形状のアモルファス
シリコン膜からなる半導体層４５が形成されており、また、半導体層４５上に一部乗り上
げるようにしてソース電極６ｂとドレイン電極４４とが形成されている。そして、これら
半導体層４５、ソース電極６ｂ、及びドレイン電極４４を覆うようにして層間絶縁膜１２
が形成されている。層間絶縁膜１２を貫通してドレイン電極４４に達するコンタクトホー
ル１４が形成されている。層間絶縁膜１２上にはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等からな
る透明電極である画素電極１５が形成されており、前記コンタクトホール１４を介して層
間絶縁膜１２上の画素電極１５と前記ドレイン電極４４（ＴＦＴ１３）とが電気的に接続
されている。

画素電極１５及び層間絶縁膜１２を覆って、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成さ
れている。配向膜１８は、図３（ｂ）に概念的に示す液晶５１を膜面に略水平に配向させ
る水平配向膜であり、図３（ａ）に示すように画素電極１５の短辺方向（Ｙ軸方向）に沿
ってラビング処理されている（ラビング方向１８ａ）。

また、ＴＦＴ１３の近傍に設けられた開口部３０は、層間絶縁膜１２及び絶縁薄膜４１
を貫通して走査線３ａに達する貫通孔となっており、当該開口部３０の底部に露出した走
査線３ａ上に前記配向膜１８が形成されている。この開口部３０は、画素電極１５とドレ
イン電極４４とを接続するコンタクトホール１４を開口する際に同時に形成することがで
きる。

対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明な基板本体２１を基体と
してなる。基板本体２１の内面側（液晶層５０側）には、サブ画素の周囲を縁取るブラッ
クマトリクス２３が形成されており、ブラックマトリクス２３上に、サブ画素毎に異なる
色光を透過するカラーフィルタを備えたＣＦ層２２が形成されている。ＣＦ層２２は、Ｔ
ＦＴアレイ基板１０側に形成することもできる。

ＣＦ層２２上には、ＩＴＯ等のＩＴＯ等の透明導電材料からなる共通電極２５が基板本
体２１の略全面に形成されており、共通電極２５の表面には、ポリイミド等からなる配向
膜２９が形成されている。配向膜２９も液晶５１を膜面に略水平に配向させる水平配向膜
であり、表面にラビング処理を施されている。配向膜２９は、ＴＦＴアレイ基板１０側の
配向膜１８のラビング方向（配向規制方向）１８ａと平行な方向（２９ａ）にラビング処
理されている。

ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に、ＯＣＢモードで動作する液晶層５０が
挟持されており、液晶表示装置１００の動作時には図３（ｂ）に示すように液晶５１がベ
ンド配向を呈し、高速応答動作が可能で、動画表示の品質に優れる液晶表示装置となって
いる。本実施形態の場合、液晶層５０の層厚（セルギャップ）は４μｍであり、屈折率異
方性（Δｎ）が０．１５５の液晶を用いて構成されている。なお、図３（ｂ）は、基板１
０，２０間でベンド配向を呈する液晶５１の配向状態を概念的に示したものであり、実際
の配向状態とは必ずしも一致しない。

ＴＦＴアレイ基板１０、対向基板２０の外側には、それぞれ偏光板３６，３７が設けら
れている。これらの偏光板３６，３７は、特定方向に振動する直線偏光のみを透過させる
ものである。偏光板３６の透過軸及び偏光板３７の透過軸は、相互に略直交するように配
置されるとともに、配向膜１８，２９のラビング方向と略４５°で交差する向きに配置さ
れている。（透過型なので）
さらに、偏光板３６及び／又は偏光板３７の内側には、光学補償フィルムを配置するこ
ともできる。光学補償フィルムを配置することにより、液晶表示装置を正面視ないし斜視
した場合の液晶層の位相差を補償することが可能になり、光漏れを減少させてコントラス
トを増加させることができる。光学補償フィルムとして、屈折率異方性が負のディスコテ
ィック液晶等をハイブリッド配向させてなる負の一軸性媒体（例えば、富士フィルム製の
ＷＶフィルム）を使用することができる。また、屈折率異方性が正のネマチック液晶等を
ハイブリッド配向させてなる正の一軸性媒体（例えば、日本石油製のＮＨフィルム）を使
用することも可能である。さらに、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせて使
用することも可能である。その他、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚとなる二軸性媒体
を使用してもよい。

図４は、ＯＣＢモードの液晶表示装置における液晶の配向状態の説明図である。ＯＣＢ
モードの液晶表示装置では、その初期状態（非動作時）において、図４（ｂ）に示すよう
に液晶５１がスプレイ状に開いた配向状態（スプレイ配向）になっており、表示動作時に
は、図４（ａ）に示すように液晶５１が弓なりに曲がった配向状態（ベンド配向）になっ
ている。そして、表示動作時にベンド配向の曲がりの度合いで透過率を変調することによ
り、表示動作の高速応答性を実現し得るようになっている。

上述したように、ＯＣＢモードの液晶表示装置の場合、電源遮断時の液晶はスプレイ配
向であるため、電源投入時にある閾値電圧以上の電圧を液晶に印加することによって、図
４（ｂ）に示す初期のスプレイ配向から、図４（ａ）に示す表示動作時のベンド配向に液
晶の配向状態を転移させる、いわゆる初期転移操作が必要となる。ここで、初期転移が十
分になされないと表示不良が生じたり、所望の高速応答性が得られなかったりする。

液晶層５０の初期転移操作としては、走査線３ａを線順次にＯＮしつつ、画素電極１５
と共通電極２５との間に８Ｖ程度のパルス電圧を印加する方法を用いることができる。こ
のときに走査線３ａに印加する電圧は、例えばＯＮ時に１５Ｖ、ＯＦＦ時に−１１Ｖであ
る。そして、この初期転移電圧の印加によってサブ画素にディスクリネーションを発生さ
せれば、そのディスクリネーションが初期転移核となって初期転移が周辺に進行する。こ
れにより初期転移動作を円滑に行うことができる。

本実施形態では、サブ画素内に初期転移核となるディスクリネーションを発生させるた
め、図３に示したように、画素電極１５に隣接する位置の走査線３ａ上に、層間絶縁膜１
２及び絶縁薄膜４１を一部除去してなる開口部３０を設けている。上述した開口部３０が
設けられた領域では、走査線３ａと液晶層５０との間に配向膜１８のみが位置しているの
で、絶縁薄膜４１及び層間絶縁膜１２と配向膜１８とを介して走査線３ａと液晶層５０と
が離間されている他の領域に比して、液晶層５０に作用する電界の強度が大きくなる。ま
た、開口部３０は画素電極１５に隣接して設けられている。そのため、走査線３ａに初期
転移操作のためのパルスを入力した場合に、画素電極１５と走査線３ａとの間に強い電界
が形成され、開口部３０の形成位置付近でディスクリネーションが発生し、初期転移核を
形成する。そして、この初期転移核において開始したスプレイ配向からベンド配向への配
向転移が周囲に進行し、サブ画素全体での液晶層５０の初期配向転移が迅速に行われる。
このように本実施形態によれば、高電圧を印加することなく効果的に初期転移核を形成す
ることができるので、ＯＣＢモードの初期配向転移を３５０ｍｓ以下で高速に完了させる
ことができる。

また本実施形態では、開口部３０を画素電極１５の＋Ｘ側の辺端と隣接する位置に形成
する一方、配向膜１８，２９のラビング方向１８ａ、２９ａを、Ｙ軸方向に平行な方向と
している。すなわち、図３（ａ）に示すように、開口部３０と画素電極１５との間に形成
される電界Ｅの主たる方向（Ｘ軸方向）が、液晶５１の初期配向方向（Ｙ軸方向）に対し
て交差する方向となるように開口部３０が配置されている。このような構成とすることで
、初期転移操作によって開口部３０近傍の液晶５１が強制的にＸ軸方向に配向し、その結
果ラビングによりＹ軸方向に規制されている液晶領域と上記Ｘ軸方向に配向した液晶領域
との境界にディスクリネーションが発生し、そのディスクリネーションが初期転移核とな
る。

また、開口部３０と画素電極１５との間に横電界が形成されたとき、ＴＦＴアレイ基板
１０近傍の液晶５１がＸ軸方向に配向し、対向基板２０近傍の液晶５１は配向膜２９の配
向規制力によりＹ軸方向に配向するので、液晶層５０の層厚方向で液晶５１がねじれて配
向した状態となる。ＯＣＢモードで動作する液晶層では、ツイスト配向のエネルギー（ギ
ブスエネルギー）状態は、図４に示すスプレイ配向におけるエネルギー状態とベンド配向
におけるエネルギー状態との中間に位置するため、ツイスト配向からベンド配向への配向
転移は極めて容易になる。そのため、本実施形態に係る開口部３０の近傍ではベンド配向
への配向転移を迅速に進行させることができる。

このように、開口部３０と画素電極１５との間の電界Ｅの主たる方向と、ラビング方向
１８ａ、２９ａとが互いに交差する方向となるように配置することで、開口部３０の形成
位置に生じる強電界の作用のみを利用する場合に比して初期転移核の形成が促進され、初
期配向転移がより円滑に進行するようになる。

また本実施形態では、サブ画素の境界領域（隣接して配置された画素電極１５の間の領
域）に開口部３０が形成されていることから、表示動作時の液晶層５０の配向状態の安定
性に優れた液晶表示装置となっている。画素電極１５の間の領域（非形成領域）は、電圧
が印加されない領域であるため、隣接して配置された画素電極１５が印加電圧が低い状態
（例えばノーマリホワイトで白表示の状態）に保持されていると、これらの画素電極１５
の間の領域では画素電極１５の平面領域よりも電界が弱くなるため、かかる領域の液晶層
５０がベンド配向を保持することができなくなってしまうおそれがある。これに対して本
実施形態では、Ｘ軸方向に隣接する画素電極１５の間に開口部３０が配置されているので
、サブ画素の表示状態に関わりなく走査線３ａに供給される選択信号の電圧によって開口
部３０の形成位置の液晶層５０に電界を作用させることができ、これにより液晶層５０の
ベンド配向状態を良好に保持することができ、高品質の表示を安定に維持することができ
るようになっている。

また本実施形態の液晶表示装置１００では、上記画素電極１５の間の領域における液晶
層５０の配向状態維持の観点から、隣接するサブ画素間で前記液晶層５０に印加される信
号が逆極性となる方式で駆動する画素駆動手段を備えた構成とすることが好ましい。例え
ばライン反転駆動方式、ドット反転駆動方式でサブ画素を駆動する液晶表示装置とするこ
とが好ましい。このような構成とすることで、隣接ラインに属するサブ画素の間に横電界
が発生するようになるため、かかる横電界が前記開口部３０上に形成される電界とともに
液晶層５０に作用し、隣接する画素電極１５の間の領域における液晶層５０の配向状態を
より良好に維持できるようになる。またフリッカーやクロストークを効果的に防止し、高
品質の表示を得られる点でも有効である。

また本実施形態において、開口部３０は走査線３ａの平面領域内に設けられており、走
査線３ａの形成領域は対向基板２０側に形成されたブラックマトリクス２３により遮光さ
れる領域である。すなわち本実施形態では、表示に利用されない領域に初期転移手段であ
る開口部３０を設けており、また表示動作時に走査線３ａに印加される電圧は初期転移動
作時に印加される電圧よりも低い電圧であるため、表示動作時に開口部３０近傍に形成さ
れる電界が表示品質に影響することはほとんどなく、明るく高コントラストの表示を得る
ことができる。

なお、上記開口部３０は、データ線６ａ上に形成されていてもよく、容量線３ｂ上に形
成した構成とすることもできる。これらの構成とした場合にも、信号電極であるデータ線
６ａないし容量線３ｂと液晶層５０との距離が狭くなることから、液晶層５０に対して強
電界を作用させることができ、ディスクリネーションの発生を促進して初期転移核を効率
よく形成することができる。ただし、走査線３ａに印加される電圧は、上述したようにデ
ータ線６ａや容量線３ｂよりも高く、表示動作時にも比較的高い電圧が印加されるため、
走査線３ａ上に開口部３０を配置することでより大きな効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、開口部３０が層間絶縁膜１２と絶縁薄膜４１の双方を貫通し
て形成されている場合について説明したが、開口部３０が層間絶縁膜１２のみを貫通して
いる構成としてもよい。この場合にも、開口部３０が形成されていない走査線３ａ上の領
域と比較して開口部３０における液晶層５０に作用する電界が強くなるため、開口部３０
の形成位置及びその近傍にディスクリネーションを発生させて初期転移核を形成する作用
を得ることができ、初期配向転移を円滑に進行させる効果を得ることができる。すなわち
、開口部３０は走査線３ａと液晶層５０との距離を狭める作用を奏するものであればよく
、画素電極１５と走査線３ａとの間に複数の絶縁膜が形成されている場合には、画素電極
１５側に位置する１層又は複数層の絶縁膜に開口部が形成されていればよい。また、単層
構造の絶縁膜が形成されている場合であっても当該絶縁膜を貫通しない程度の凹部が形成
された構成としてもよい。

上記実施形態では、画素電極１５の短辺の略中央部に１つの開口部３０を設けた構成と
しているが、本実施形態に係る液晶表示装置１００にあっては、走査線３ａの平面領域内
であって画素電極１５の非形成領域に少なくとも１つの開口部３０が設けられていればよ
いので、画素電極１５の長辺に沿って走査線３ａが延びている構成（すなわちＸ軸方向に
延びる走査線３ａが形成されている構成）では、開口部３０は画素電極１５の長辺に沿っ
た位置に設けられることとなる。

また、開口部３０の形成箇所の数、及び平面形状についても図３に示した平面視矩形状
ののものを１つのみ形成した構成に限定されるものではない。図５は、開口部３０の他の
構成例を示す平面構成図である。

図５（ａ）に示す構成例は、平面視矩形状の開口部３０を走査線３ａの延在方向に沿っ
て複数配列した構成である。かかる構成は、例えば画素電極１５の平面寸法を大きくした
ために１つの開口部３０を設けても十分に迅速な初期配向転移を行えないような場合に好
適である。走査線３ａに沿って延びる帯状の開口部３０を形成してもよいが、図５（ａ）
に示すように複数個を間隔をあけて配置することで、開口部３０の角部付近において画素
電極１５との間に斜め方向の電界Ｅが生じるので液晶の配向方向を不均一化することがで
き、より効果的にディスクリネーションを発生させて初期転移核を形成することができる
。

次に、図５（ｂ）に示す構成例は、平面視ひょうたん形（めがね形）の開口部３０ａが
走査線３ａの延在方向に沿って複数配列された構成である。このような構成とした場合に
も、図５（ａ）に示す開口部３０を配列したものと同様の作用効果を得ることができるが
、本構成例では図示のように画素電極１５と対向する側の開口部３０ａの端縁形状が画素
電極１５の辺端延在方向（Ｙ軸方向）と非平行であり、その結果電界Ｅが略円形状の開口
部から略放射状に形成されるため、液晶の配向方向をより不均一化して効果的にディスク
リネーションを発生させることができ、初期転移核の形成を促進することができる。

次に、図５（ｃ）に示す構成例は、平面視略帯状の開口部３０ｂが走査線３ａの延在方
向に沿って形成され、かつ開口部３０ｂに幅の狭い部分（狭幅部）３０ｂ１が所定間隔で
形成されている構成である。図５（ｄ）に示す構成例は、平面視で算盤珠を連設したよう
な形状（鋸歯形）の開口部３０ｃが走査線３ａの延在方向に沿って形成されている構成で
ある。

これらの構成とした場合にも、図５（ａ）に示す開口部３０を配列したものと同様の作
用効果を得ることができ、また図５（ｂ）に示した構成と同様に、画素電極１５の辺端の
延在方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（非平行方向）の端縁形状を有する開口部３０ｂ、
３０ｃによって、画素電極１５と開口部との間の電界ＥがＸ軸方向と交差する方向に形成
されるため、液晶の配向方向をより不均一化して効果的にディスクリネーションを発生さ
せることができ、初期転移核の形成を促進することができる。

（第２の実施形態）
次に、図６を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。図６（ａ）は、第２
実施形態に係る液晶表示装置２００の１サブ画素の平面構成図であり、図６（ｂ）は、図
６（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う液晶表示装置２００の断面構成図である。

本実施形態の液晶表示装置２００は、第１実施形態に係る液晶表示装置１００と同様の
基本構成を具備したアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置である。従って図６
では先の液晶表示装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付し、以下の説明では共
通の構成についての詳細な説明は省略する。

図６（ａ）に示すサブ画素には、画素電極１５と画素電極１５の辺端に沿って延びる走
査線３ａ及びデータ線６ａが設けられており、走査線３ａの画素電極１５側に隣接して容
量線３ｂが設けられている。そして、画素電極１５の短辺に隣接する走査線３ａ上の絶縁
膜に開口部３０が形成されており、画素電極１５の長辺に隣接するデータ線６ａ上の絶縁
膜に開口部（凹部）１３０が形成されている。データ線６ａ上に形成された開口部１３０
は、データ線６ａの延在方向（Ｘ軸方向）にほぼ等間隔に３つ配置されている。

図６（ｂ）に示す断面構造を見ると、ＴＦＴアレイ基板１０を構成する基板本体１１上
にＴＦＴ１３が形成されており、ＴＦＴ１３を覆って層間絶縁膜１２が形成されている。
層間絶縁膜１２上に画素電極１５がパターン形成され、画素電極１５を含む層間絶縁膜１
２上を覆って配向膜１８が形成されている。そして、ＴＦＴ１３に近接する位置の層間絶
縁膜１２及び絶縁薄膜４１を貫通して走査線３ａに達する開口部３０が形成されており、
画素電極１５の長辺に隣接する位置に層間絶縁膜１２を貫通してデータ線６ａに達する開
口部１３０が形成されている。一方、対向基板２０の構成は第１実施形態の液晶表示装置
１００と同様である。また液晶表示装置２００では、液晶層５０に当接する配向膜１８，
２９のラビング方向１８ａ、２９ａが、いずれも図６（ａ）の＋Ｘ方向を０°としたとき
の４５°斜め方向とされている。

データ線６ａ上に形成された開口部１３０は、開口部３０と同様の作用を有するもので
あり、データ線６ａに電圧を印加することで、かかる開口部１３０上に形成される電界に
より液晶５１の配向を乱してディスクリネーションを発生させることができる。そして、
かかるディスクリネーションを初期転移核とするスプレイ配向からベンド配向への初期配
向転移を進行させることができる。

上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置２００では、走査線３ａ上に形成された開
口部３０に加えて、データ線６ａ上に３つの開口部１３０を形成し、画素電極１５を取り
囲むようにして初期転移手段である開口部３０，１３０を配置している。これにより、初
期転移動作時には画素電極１５を取り囲む２つの開口部３０と６つの開口部１３０の付近
でディスクリネーションが発生することとなり、各々のディスクリネーションを初期転移
核としてサブ画素全体の初期配向転移が進行するため、先の第１実施形態に比しても迅速
な初期転移操作が可能である。

またデータ線６ａ上にも開口部１３０を設けているので、データ線６ａ上に位置する液
晶層５０に対しても表示動作時に定常的に電界を作用させることができ、当該領域におけ
る液晶層５０の配向状態の維持をより良好なものとすることができる。また、データ線６
ａ上の領域は対向基板２０のブラックマトリクス２３により覆われる領域であるため、上
記のように定常的に電界を作用させたとしても、それによる配向状態の変化は表示にはほ
とんど影響しない。

またさらに本実施形態では、配向膜１８，２９のラビング方向１８ａ、２９ａが４５°
斜め方向とされているので、図６（ａ）に示すように、開口部３０と画素電極１５との間
に形成される電界Ｅ１の主たる方向（Ｘ軸方向）、及び開口部１３０と画素電極１５との
間に形成される電界Ｅ２の主たる方向（Ｙ軸方向）の両方が、前記ラビング方向１８ａ、
２９ａと交差するような配置となっている。このような構成とすることで、前記電界Ｅ１
、Ｅ２の作用により開口部３０及び開口部１３０の近傍に、液晶がねじれ配向（ツイスト
配向）した領域が形成され、ツイスト配向からベンド配向への配向転移が容易に進行する
ＯＣＢモードの特徴を利用した初期配向転移を行うことができる。従って本実施形態によ
れば、開口部３０及び開口部１３０を設けたことによる初期配向転移の迅速化効果を最大
限発揮させることができる。

本実施形態では、データ線６ａ上に形成される開口部１３０について、平面視矩形状の
ものが等間隔に配列されている構成としたが、開口部１３０の配置個数や平面形状は本実
施形態の態様に限定されるものではない。すなわち、Ｘ軸方向に延びる帯状の開口部１３
０をデータ線６ａ上に形成してもよく、図５（ｂ）から図５（ｄ）に示したように異なる
平面形状の開口部を形成してもよい。また、開口部１３０についても貫通孔であることを
要せず、層間絶縁膜１２の層厚方向に一部を除去してなる凹部とすることができるのは勿
論である。

（第３の実施形態）
次に、図７から図１１を参照して本発明の第３実施形態の液晶表示装置３００について
説明する。

図７（ａ）は、第３実施形態の液晶表示装置３００における１サブ画素の平面構成図で
あり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図である。

本実施形態の液晶表示装置３００は、ＴＦＴアクティブマトリクス方式の半透過反射型
液晶表示装置であり、図７（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側に
対向基板２０側から入射した光を反射する反射電極１５ｒを有している。また、前記反射
電極１５ｒの形成領域に対応する反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の厚さを、反射電極
１５ｒが存在しない透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の厚さよりも小さくするための液
晶層厚調整層２４を有するマルチギャップ方式の液晶表示装置である。

図７（ａ）に示すように、矩形状の画素電極１５の長手方向に沿って上述したデータ線
６ａが配置され、画素電極１５の一短辺に沿って上述した走査線３ａが配置されており、
走査線３ａの画素電極１５側には、当該走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂが配置され
ている。データ線６ａと走査線３ａとの交点付近に、ボトムゲート型のＴＦＴ１３が形成
されている。ＴＦＴ１３は、そのドレイン電極４４が画素電極１５側に延びた位置でコン
タクトホール１４を介して画素電極１５と電気的に接続されている。画素電極１５は、Ｘ
軸方向に並んで形成されるとともに互いに電気的に接続された反射電極１５ｒと透明電極
１５ｔとを有している。また、画素電極１５の＋Ｘ側の短辺に隣接する走査線３ａ上に開
口部（凹部）３０が形成されており、画素電極１５の長辺に隣接するデータ線６ａ上に開
口部（凹部）１３０が配列形成されている。

図７（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１１の内側に、走査線３ａ
及び容量線３ｂが形成されており、これら走査線３ａと容量線３ｂとを覆って絶縁薄膜４
１が形成されている。絶縁薄膜４１を介して走査線３ａと対向する位置に平面視矩形状の
アモルファスシリコン膜からなる半導体層４５が形成されており、また、半導体層４５上
に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂとドレイン電極４４とが形成されている。そ
して、これら半導体層４５、ソース電極６ｂ、及びドレイン電極４４を覆うようにして層
間絶縁膜１２が形成されている。層間絶縁膜１２を貫通してドレイン電極４４に達するコ
ンタクトホール１４が形成されており、層間絶縁膜１２上に形成された透明電極１５ｔ（
画素電極１５）の一部が当該コンタクトホール１４内に埋設されて、透明電極１５ｔとＴ
ＦＴ１３とが電気的に接続されている。層間絶縁膜１２と絶縁薄膜４１とを貫通して走査
線３ａに達する開口部３０が形成され、層間絶縁膜１２を貫通してデータ線６ａに達する
開口部１３０が形成されている。

層間絶縁膜１２上には、表面に凹凸を有する樹脂層１６が部分的に形成されている。樹
脂層１６の表面には、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる反射電極（反射層）１
５ｒが形成されており、前記樹脂層１６は、反射電極１５ｒの反射光を散乱させる光散乱
手段として機能する。反射電極１５ｒに隣接してＩＴＯ等の透明導電性材料からなる透明
電極１５ｔが形成されており、これらの反射電極１５ｒ及び透明電極１５ｔが導通接続さ
れて、画素電極１５を形成している。そして、反射電極１５ｒの形成領域が、図示のサブ
画素における反射表示領域Ｒに対応し、透明電極１５ｔの形成領域が透過表示領域Ｔに対
応している。

反射電極１５ｒ及び透明電極１５ｔを覆って、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成
されている。この配向膜１８は液晶５１を膜面に略水平に配向させる水平配向膜であり、
図７（ａ）に示すように、画素電極１５の長手方向（図示Ｘ軸方向）に沿ってラビング処
理されている。

一方、対向基板２０の基板本体２１の内側（液晶層５０側）には、サブ画素毎に異なる
色光を透過するカラーフィルタを備えたＣＦ層２２が形成されている。カラーフィルタは
、サブ画素内で色度の異なる２種類の色材領域に区画されている構成とすることが好まし
い。具体的には、透過表示領域Ｔの平面領域に対応して第１の色材領域が設けられ、反射
表示領域Ｒの平面領域に対応して第２の色材領域が設けられており、第１の色材領域の色
度が、第２の色材領域の色度より大きいものとされている構成を採用できる。また、反射
表示領域Ｒの一部に非着色領域を設ける構成としてもよい。このような構成とすることで
、カラーフィルタを表示光が１回のみ透過する透過表示領域Ｔと、２回透過する反射表示
領域Ｒとの間で表示光の色度が異なるのを防止でき、反射表示と透過表示の見映えを揃え
て表示品質を向上させることができる。なお、ＣＦ層２２は、ＴＦＴアレイ基板１０側に
形成することもできる。

ＣＦ層２２の内側には、反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の厚さを透過表示領域Ｔに
おける液晶層５０の厚さよりも小さくする液晶層厚調整層２４が設けられている。半透過
反射型の液晶表示装置では、反射表示領域Ｒへの入射光は液晶層５０を２回透過して表示
光として用いられるが、透過表示領域Ｔへの入射光は液晶層５０を１回しか透過しない。
これにより反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの間で液晶層５０の実質的なリタデーショ
ンが異なることとなり、何ら調整しないとすれば光透過率に差異を生じて均一な画像表示
が得られないことになる。そこで液晶層厚調整層２４を設けることにより、反射表示領域
Ｒにおける液晶層５０の層厚（例えば２μｍ程度）が、透過表示領域Ｔにおける液晶層５
０の層厚（例えば４μｍ程度）の半分程度に設定されて、反射表示領域Ｒ及び透過表示領
域Ｔにおける液晶層５０のリタデーションが略同一に設定されている。このように、液晶
層厚調整層２４により実現したマルチギャップ構造により、反射表示領域Ｒ及び透過表示
領域Ｔにおいて均一な画像表示を得ることができるようになっている。

反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界領域には、液晶層厚調整層２４に起因する段
差傾斜部７０が形成されており、反射表示領域Ｒから透過表示領域Ｔにかけて液晶層５０
の層厚が連続的に変化している。この段差傾斜部の傾斜角は、基板本体２１の表面に対し
て１０°〜３０°程度である。一般に液晶層厚調整層２４の段差傾斜部７０では、液晶の
配向状態が乱れやすく表示品質が低下しやすい。そこで本実施形態の液晶表示装置は、段
差傾斜部７０を透過表示領域Ｔに配置することにより、反射表示を重視した構成になって
いる。

この液晶層厚調整層２４の構成材料として、アクリル樹脂等の電気絶縁性及び感光性を
有する材料を採用することが望ましい。感光性材料を採用することにより、フォトリソグ
ラフィを用いたパターニングが可能になり、液晶層厚調整層２４を精度よく形成すること
ができる。なお、液晶層厚調整層２４は、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けることもでき、
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の双方に設けられていてもよい。

液晶層厚調整層２４が形成された対向基板２０の内側には、ＩＴＯ等の透明導電材料か
らなる共通電極２５が略全面に形成されており、共通電極２５の表面には、ポリイミド等
からなる配向膜２９が形成されている。配向膜２９も液晶５１を膜面に略水平に配向させ
る水平配向膜であり、表面にラビング処理を施されている。本実施形態の第１の態様では
、この対向基板２０側の配向膜２９について、部分的に異なる方向のラビング処理が施さ
れたものとなっている。すなわち、図７（ａ）に斜線模様を付して示した矩形状の領域で
ある段差傾斜部７０の外側の表示領域では、配向膜２９は、ＴＦＴアレイ基板１０側の配
向膜１８のラビング方向（配向規制方向）１８ａと平行な方向（２９ａ）にラビング処理
されているが、前記段差傾斜部７０の平面領域では、配向膜２９には配向膜１８のラビン
グ方向１８ａと１００°の角度を成して交差する方向（２９ｂ）にラビング処理が施され
ている。

そして図７（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に、ＯＣ
Ｂモードで動作する液晶層５０が挟持されている。本実施形態では、透過表示領域Ｔ及び
反射表示領域Ｒともに水平配向膜が形成されて、透過表示領域Ｔ及び反射表示領域Ｒの液
晶層５０が、ともにＯＣＢモードで動作するようになっている。

あるいは、反射表示領域Ｒの液晶層５０についてハイブリッド配向した構成を採用し、
反射表示領域Ｒの液晶層５０をＲ−ＯＣＢモードで動作するものとすることができる。こ
の場合、反射表示領域Ｒに位置する部分の配向膜２９を垂直配向膜とすることで、ＴＦＴ
アレイ基板１０側では液晶５１が水平配向し、対向基板２０側では液晶５１が垂直配向し
たハイブリッド配向を実現することができる。このように反射表示領域Ｒにベンド配向に
近似したハイブリッド配向の液晶領域を設けることで、初期配向転移をさらに迅速に行え
るようになる。

ＴＦＴアレイ基板１０、対向基板２０の外側には、それぞれ偏光板３６，３７が設けら
れている。これらの偏光板３６，３７は、特定方向に振動する直線偏光のみを透過させる
ものである。偏光板３６の基板本体１１側には、λ／４位相差板３１とλ／２位相差板３
３とが積層され、偏光板３７と基板本体２１との間には、λ／４位相差板３２とλ／２位
相差板３４とが積層されている。すなわち本実施形態の液晶表示装置３００は、広帯域円
偏光板を具備した構成である。さらに、偏光板３６及び／又は偏光板３７の内側には、光
学補償フィルムを配置することができるのは勿論であり、かかる光学補償フィルムとして
は第１実施形態で説明したＷＶフィルム等を使用することができる。

図８（ａ）は、図７に示す段差傾斜部７０における配向膜２９を拡大して示す図である
。本実施形態では、サブ画素内に初期転移核となるディスクリネーションを発生させるた
め、図７（ａ）に示す液晶層厚調整層２４の段差傾斜部７０と平面的に重なる位置におけ
る配向膜２９に対して、表示領域のラビング方向２９ａと異なるラビング方向２９ｂに沿
うラビング処理を施している。すなわち、スプレイ配向の表示領域とは異なるツイスト配
向の液晶領域を、段差傾斜部７０と平面的に重なる領域に形成しておき、初期転移電圧を
印加したときに段差傾斜部７０の平面領域のツイスト配向状態の液晶領域を、外側の表示
領域における配向状態と異ならせることで液晶領域の境界にディスクリネーションを発生
させ、初期転移核を形成するようになっている。ＯＣＢモードで動作する液晶層では、ス
プレイ配向のエネルギー状態とベンド配向のエネルギー状態との中間にツイスト配向のエ
ネルギー状態が位置しているため、本実施形態のようにサブ画素内に意図的にツイスト配
向の液晶領域を形成することは、スプレイ配向からベンド配向への初期配向転移を促進し
、円滑にかつ迅速に転移操作を行えるようにすることにきわめて有効である。かかる構成
において、初期配向転移が円滑に行われるようにするには、配向膜１８，２９のプレチル
ト角を５°〜９°程度とすることが好ましい。これは、２°〜３°程度の小さいプレチル
ト角では、段差傾斜部７０に対応する液晶領域のツイスト配向を維持することが難しく、
ベンド配向への配向転移を促進する効果の小さい配向状態をとりやすくなるからである。

段差傾斜部７０と平面的に重なる領域の配向膜２９について選択的に異なる方向の配向
処理を施すには、基板本体２１上に形成した配向膜２９に対して、Ｘ軸方向のラビング処
理を行った後、配向膜２９上にポジ型のフォトレジストを塗布し、前記段差傾斜部７０の
平面領域に対応する開口を形成するようにフォトレジストの露光、現像処理を行う。そし
て、前記フォトレジストの開口に対してＸ軸方向に対して１００°の角度を成す方向にラ
ビング処理を施し、フォトレジストを剥離すれば、段差傾斜部７０の平面領域に対応する
領域に所定の配向規制力を呈する領域を選択的に形成してなる配向膜２９を得ることがで
きる。

また例えば、光配向処理を用いることができる。この場合、光反応性材化合物の塗膜を
形成した後、かかる塗膜に対してマスクを介した偏光紫外線照射処理を行うことで、塗膜
の一部領域に対して選択的に配向処理を施すことができる。本実施形態の液晶表示装置３
００では、最初にデータ線６ａに沿った方向（Ｘ軸方向）に液晶を配向させるように光照
射処理を行い、その後に段差傾斜部７０と平面的に重なる領域に、Ｘ軸方向に対し１００
°の角度を成して液晶を配向させる光照射処理を行えばよい。あるいは、上記２回の光照
射処理の順序を入れ替えてもよい。

そして本実施形態では、図７（ａ）に示すように、上記初期転移手段が設けられた段差
傾斜部７０と画素電極１５の長辺とが交差する位置に隣接して、データ線６ａ上に開口部
１３０が形成されている。このような構成とすることで、段差傾斜部７０の初期転移手段
と協動して開口部１３０が初期転移核の形成手段として機能するため、サブ画素の中央部
において極めて効率よく初期転移核が形成されることとなり、初期配向転移がムラなく迅
速に進行する液晶表示装置となる。

このように開口部１３０を傾斜段差部７０の近傍に配置する構成において、本実施形態
のように段差傾斜部７０が画素電極１５の平面領域を横切って形成されている場合には、
図７に示したように段差傾斜部７０の端部が配置された画素電極１５の辺端に隣接して開
口部１３０を設ければよく、段差傾斜部７０が複数のサブ画素に跨って延在している場合
も同様である。また、段差傾斜部７０が、走査線３ａに沿う画素電極１５の辺端と交差す
る構成である場合には、当該交差位置に隣接して開口部３０を配置すればよい。

一方、画素電極１５の平面領域内に島状に液晶層厚調整層２４が設けられていると、上
記段差傾斜部７０は画素電極１５の辺端と交差しない位置に形成されることも想定される
。この場合には、画素電極１５の外周位置において、段差傾斜部７０と最も近接する位置
に前記開口部１３０又は開口部３０を配置すればよい。このような構成とすることで、段
差傾斜部の平面領域に設けられた初期転移手段と開口部とを協動して機能させることがで
きる。

なお、本実施形態では、図７に示したように、段差傾斜部７０の平面領域内に当該領域
の外側の表示領域とは液晶の配向状態が異なる液晶領域を形成しているので、初期転移動
作が完了した後の表示動作時にも、段差傾斜部７０の近傍でディスクリネーションが残る
場合がある。しかしながら、一般に液晶層厚調整層２４の段差傾斜部７０では液晶が傾斜
配向するので、平坦部に比べて配向状態が乱れやすい。すなわち、液晶層厚調整層の段差
傾斜部は、開口率やコントラスト等の表示品質の向上に寄与していない。そこで、その液
晶層厚調整層２４の段差傾斜部７０に初期転移手段を設けることにより、その初期転移手
段の周辺にディスクリネーションが残っても、表示動作時における表示品質の低下を最小
限に抑えることができる。また表示品質を高めるために、傾斜部のと平面的に重なる領域
にブラックマトリックスを配置してもよい。また本実施形態では対向基板２０の配向膜２
９について表示領域とは異なる配向処理を行った場合について説明したが、ＴＦＴアレイ
基板１０の配向膜１８に同様の配向処理を施して段差傾斜部７０の平面領域に異なる配向
状態の液晶領域を形成してもよい。

上記第１の態様では、段差傾斜部７０と平面的に重なる領域の配向膜２９に、段差傾斜
部７０の外側の表示領域とは異なる配向処理を施して初期転移手段を構成していたが、段
差傾斜部７０の平面領域に設ける初期転移手段としては、図８（ｂ）に示す第２の態様、
図９に複数の構成例を示す第３の態様、及び図１０に複数の構成例を示す第４の態様のい
ずれをも適用することができる。

図８（ｂ）に示す第２の態様は、段差傾斜部７０の平面領域内の配向膜２９に、部分的
に異なる方向のラビング処理が施されたものとなっている。すなわち、配向膜２９は、配
向膜１８のラビング方向１８ａと１０５°の角度を成して交差する第１の方向（２９ｃ）
にラビング処理が施された第１の領域７１と、前記配向膜１８のラビング方向１８ａと７
０°の角度を成して交差する第２の方向（２９ｄ）にラビング処理が施された第２の領域
７２とを備えたものとなっている。この第２の態様では、上記第１の領域７１と第２の領
域７２とが形成されていることで、段差傾斜部７０の平面領域内に、異なるツイスト方向
を有するツイスト配向の液晶領域が形成されるようになっている。ただし、図８（ｂ）に
点模様を付して示す第１の領域７１では、配向膜２９のラビング方向２９ｃは配向膜１８
のラビング方向１８ａに対して１０５°の角度を成しているが、その一方で段差傾斜部７
０は＋Ｘ方向に向かって下る傾斜面を成しているため、実際には１０５°のツイスト配向
ではなく７５°ツイストのホモジニアス配向を呈する液晶領域が形成される。一方、第２
の領域７２では、７０°ツイストのスプレイ配向を呈する液晶領域が形成される。

そして、第１の領域７１と第２の領域７２とで異なる配向状態の液晶領域が形成される
ことから、初期転移動作時には、図８（ｂ）に示す両液晶領域の境界部（波線を伏した部
位）７０ｘに沿ってディスクリネーションラインが発生し、かかるディスクリネーション
ラインが初期転移核となってスプレイ配向からベンド配向への初期配向転移が進行する。
また、段差傾斜部７０には２種類のツイスト配向領域が形成されているため、これらと他
の液晶領域との境界に発生するディスクリネーションを起点とする初期転移も進行する。
またさらに、Ｙ軸方向に関して段差傾斜部７０と隣接する位置に開口部１３０が配置され
ているため、開口部１３０の形成位置に発生したディスクリネーションを初期転移核とす
る初期配向転移も進行する。そのため、本態様の初期転移手段を具備した液晶表示装置３
００は、先の実施形態の液晶表示装置に比しても円滑な初期転移操作を進行させることが
できるものとなる。

段差傾斜部７０と平面的に重なる領域の配向膜２９について選択的に異なる方向の配向
処理を施すには、例えば、基板本体２１上に形成した配向膜２９に対して、Ｘ軸方向のラ
ビング処理を行った後、配向膜２９上にポジ型のフォトレジストを塗布し、前記第１の領
域７１に対応する開口を形成するようにフォトレジストの露光、現像処理を行う。そして
、前記フォトレジストの開口（第１の領域７１）に対してＸ軸方向に対して１０５°の角
度を成す方向にラビング処理を施し、フォトレジストを剥離する。その後、配向膜２９上
にポジ型のフォトレジストを塗布し、前記第２の領域７２に対応する開口を形成するよう
にフォトレジストの露光、現像処理を行う。その後、前記フォトレジストの開口（第２の
領域７２）に対してＸ軸方向に対して７０°の角度を成す方向にラビング処理を施し、フ
ォトレジストを剥離する。このようにして、段差傾斜部７０の平面領域に対応する領域に
、２種類の異なる配向規制力を呈する領域が形成された配向膜２９を得ることができる。

次に、図９（ａ）〜図９（ｅ）に複数の構成例を示す第３の態様では、初期転移手段と
して、段差傾斜部７０と平面的に重なる領域の画素電極１５にスリットないし切欠を設け
た構成である。すなわち、液晶層５０に対する電圧印加手段である画素電極１５にスリッ
トおよび／または切り欠きを設けることで、初期転移電圧の印加により様々な方向の斜め
電界を発生させるものである。図９（ａ）では、クランク状に繰り返し折れ曲がった複数
のスリット７３ａが形成されている。図９（ｂ）および（ｃ）では、渦巻状のスリット７
３ｂが１個または複数個形成されている。図９（ｄ）では、蛇腹状のスリット７３ｃおよ
び切り欠き７３ｄが形成されている。図９（ｅ）では、稲妻状の複数のスリット７３ｅが
形成されている。なお、スリットおよび／または切り欠きを上記以外の形状とすることも
可能である。

このように、様々な方向に折れ曲がったスリットおよび／または切り欠きを形成すれば
、初期転移電圧の印加により段差傾斜部７０の平面領域に、様々な方向の斜め電界を発生
させることが可能になる。これに伴って、誘電率異方性が正の液晶は、様々な方向に回動
しつつ、電界方向に沿って再配向しようとする。これにより、段差傾斜部７０にディスク
リネーションを発生させ、かかるディスクリネーションを初期転移核として初期配向転移
を進行させることができる。

次に、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に複数の構成例を示す第４の態様は、初期転移手段
として、段差傾斜部７０と平面的に重なる領域の画素電極１５の表面、またはその下層に
突起を設けた構成である。かかる突起として、初期の液晶を様々な方向に傾斜配向させる
とともに、初期転移電圧の印加により傾斜部の表面に様々な方向の斜め電界を発生させる
ものを形成する。図１１は、前記突起を画素電極１５上に設けた構成を採用した液晶表示
装置３００の部分断面構成図である。

図１０（ａ）では、島状の複数の突起７４ａが帯状電極表面に形成されている。この島
状突起７４ａは、例えば高さ１．２μｍ、直径１０μｍに形成されている。また図１０（
ｂ）では、稲妻状の複数の突起（突条）７４ｂが形成されている。また図１０（ｃ）では
、直線状の突起７４ｃが幅方向両端部に形成されている。これらの突起の構成材料として
、ノボラック系のポジ型フォトレジストを採用することが可能である。そのレジストの現
像後に約２２０℃でポストベイクを実施することにより、なだらかな突起形状を得ること
ができる。

このような突起を形成すれば、初期の液晶を様々な方向に傾斜配向させることが可能に
なり、また初期転移電圧の印加により段差傾斜部７０と平面的に重なる領域の画素電極１
５の表面に様々な方向の斜め電界を発生させることが可能になる。これに伴って、誘電率
異方性が正の液晶は、様々な方向から様々な方向に回動しつつ、電界方向に沿って再配向
しようとする。これにより、段差傾斜部７０にディスクリネーションを発生させ、かかる
ディスクリネーションを初期転移核として初期配向転移を進行させることができる。

なお、上記第３の実施形態では、画素電極１５の短辺端に沿う位置に走査線３ａを配置
し、この走査線３ａの近傍に容量線３ｂを配置しているが、上述したように段差傾斜部７
０の平面領域は表示に寄与しないため、段差傾斜部７０と平面的に重なる位置に、金属配
線部材である走査線３ａ、容量線３ｂを配置してもよい。図１２は、かかる構成を採用し
た変形例におけるサブ画素の平面構成を示す図である。このような構成とすることで、段
差傾斜部７０はサブ画素における遮光領域となり、かかる領域にディスクリネーションが
残ったり、配向乱れが生じたとしても表示には影響しない。また、段差傾斜部７０と平面
的に重なる位置に走査線３ａを配置すれば、走査線３ａへの印加電圧によって生じる電界
を段差傾斜部７０の液晶層５０に作用させることができ、かかる電界によって発生するデ
ィスクリネーションを初期転移核とした初期配向転移をさらに円滑に進行させることがで
きる効果が得られる。

（電子機器）
図１３は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図１３に示す携帯電話１
３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボ
タン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。本発明の
液晶表示装置は、表示品質の低下を最小限に抑えつつ、ＯＣＢモードの初期転移動作を円
滑に行うことができるので、表示品質に優れる表示部を具備した携帯電話１３００を提供
することができる。

上記各実施の形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナル
コンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニ
タ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓
、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備
えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器において
も、明るく、高コントラストの表示が可能になっている。

なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更
が可能である。例えば、上記各実施の形態では、画素スイッチング素子としてＴＦＴ素子
を用いた場合について説明したが、ＴＦＴ素子に代えてＴＦＤ素子（二端子型非線形素子
）を用いてもよいのは勿論である。

第１実施形態に係る液晶表示装置の全体構成図。同、回路構成図。同、サブ画素の平面構成図及び液晶表示装置の断面構成図。ＯＣＢモードの液晶の配向状態を示す説明図。開口部の平面構成の変形例を示す図。第２実施形態に係る液晶表示装置のサブ画素及び断面構成を示す図。第３実施形態に係る液晶表示装置のサブ画素及び断面構成を示す図。同、段差傾斜部に設けられた初期転移手段を説明するための平面構成図。同、初期転移手段の構成例を示す図。同、初期転移手段の構成例を示す図。図１０に示す初期転移手段を具備した液晶表示装置の部分断面構成図。第３実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す平面構成図。電子機器の一例を示す斜視構成図。

符号の説明

１００，２００，３００液晶表示装置、１０ＴＦＴアレイ基板（第１基板）、２０
対向基板（第２基板）、５０液晶層、３ａ走査線（信号電極）、３ｂ容量線（信
号電極）、６ａデータ線（信号電極）、１２層間絶縁膜、１３ＴＦＴ（スイッチン
グ素子）、１５画素電極、１８配向膜、１８ａラビング方向（配向規制方向）、２
４液晶層厚調整層、２９配向膜、２９ａラビング方向（配向規制方向）、３０，３
０ａ，３０ｂ，３０ｃ開口部（凹部）、４１絶縁薄膜（層間絶縁膜）、４５半導体
層、５０液晶層、５１液晶、７０段差傾斜部、１３０開口部（凹部）

Claims

液晶層を挟持して対向配置された第１基板と第２基板とを備え、動作モードがＯＣＢモ
ードである液晶表示装置において、
前記第１基板の前記液晶層側に、信号電極と、該信号電極に接続されたスイッチング素
子と、前記信号電極及びスイッチング素子を覆う層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に形成さ
れるとともに前記スイッチング素子と接続された画素電極と、を有しており、
前記層間絶縁膜における前記画素電極の非形成部であって前記信号電極上の領域に、凹
部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
前記凹部が、前記層間絶縁膜を貫通して前記信号電極に達する開口部であることを特徴
とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記層間絶縁膜が複数の絶縁膜を積層してなるものであり、前記凹部が、前記複数の絶
縁膜のうち前記画素電極側に位置する一部の絶縁膜に形成された開口部からなることを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記信号電極が、トランジスタである前記スイッチング素子と接続された走査線又はデ
ータ線、あるいは容量線であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の
液晶表示装置。
前記凹部が、前記画素電極の辺端に沿って複数配列されていることを特徴とする請求項
１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記凹部が、前記画素電極の辺端と対向する端縁部において前記画素電極の辺端と非平
行となる端縁形状を部分的に有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項
に記載の液晶表示装置。
前記第１基板の前記液晶層側の表面に配向膜が形成されており、前記配向膜の配向規制
方向が、前記凹部が配置された前記信号電極の延在方向と交差する方向であることを特徴
とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記画素電極の平面領域内に反射表示領域と透過表示領域とが形成され、前記第１基板
及び前記第２基板の少なくとも一方の前記液晶層側には、前記反射表示領域における前記
液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも小さくする液晶層厚調
整層が設けられており、少なくとも前記透過表示領域における動作モードがＯＣＢモード
とされて半透過反射型の液晶表示装置を構成しており、
前記凹部が、前記液晶層の厚さが厚い領域と薄い領域との間に形成された段差傾斜部と
の平面距離が最小となる前記画素電極の外周位置に形成されていることを特徴とする請求
項１から７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記段差傾斜部が、前記画素電極を横断する帯状を成しており、前記凹部が、前記段差
傾斜部と交差する前記画素電極の辺端の外周位置に形成されていることを特徴とする請求
項８に記載の液晶表示装置。
請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機
器。