JP2008175839A

JP2008175839A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2008175839A
Application number: JP2007006498A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Uchida; 龍男内田; Tetsuya Miyashita; 哲哉宮下; Tsutomu Kuboki; 剣久保木; Takahiro Ishinabe; 隆宏石鍋; Masahiko Yamaguchi; 雅彦山口; Yohei Iida; 陽平飯田; Koji Kikuchi; 孝二菊地
Original assignee: Tohoku University NUC; Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Tohoku University NUC; Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】スプレイ−ベンド転移を全画素にわたって効率良く誘起させることができること。
【解決手段】隣接する画素電極２２ａ，２２ｂ間の信号線１９が隣接する画素に延在する延在部を有する反射電極３５ｃで覆われている。この延在部に微小構造体３１が設けられている。すなわち、信号線に沿って透過領域まで延びるＡ画素の電極３５ｃが延在部を構成しており、この延在部が隣接する画素であるＢ画素にまで延在している。この場合において、延在部３５ｄを部分的に形成すること、すなわち、延在部３５ｄが微小構造体３１を設ける領域のみに形成されることが好ましい。
【選択図】図６

Description

本発明は、広視角化及び高速応答性を実現するＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence 又はOptically Compensated Bend ）モードの液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置では、ＯＣＢモードと呼ばれる表示方式が注目されている（例えば、非特許文献１，２を参照）。このＯＣＢモードは、一対の基板間に挟み込まれた液晶層をスプレイ配向状態とし、駆動電圧の印加時にベンド配向状態に転移させる液晶パネルと、この液晶パネルの光学補償を行う光学補償フィルムとを組み合わせることで、広視野角化と高速応答性を実現するものである。しかしながら、このＯＣＢモードにおいては、通常の配向処理をした場合には、初期スプレイ配向状態にある液晶層をベンド配向状態に速やかに転移させることは容易ではなく、基板上のプレティルト角を１０°程度に設定した場合であっても、１０Ｖ以上、例えば２０Ｖ程度の高い電圧が必要になる。このような高い電圧を印加することは駆動電圧の制御上から非常に困難である。また、このような液晶層の転移を全ての画素で発生させることも容易ではなく、液晶層が転移しないまま残った一部の画素は欠陥としてパネルの表示品位を大きく低下させることになる。

このような問題を解決するために、例えば、非特許文献３には、配向制御層（配向膜）上にポストスペーサを設け、互いに異なる３方向の３回のラビング処理を施すことにより、左右にツイスト配向を形成して、スプレイ−ベンド転移を誘起させることが開示されている。
SID 93 Digest p277, Y. Yamaguchi et al."Wide-Viewing-Angle Display Mode for the Active-MatrixLCD Using Bend-Alignment LiquidCrystal Cell" SID 94 Digest p927 , C-L. Kuo et al."Improvement of Gray-Scale performance of OpticallyCompensated Birefringence(OCB)Display Mode for AMLCDs" ２００５年日本液晶学会討論会、３Ａ０３久保木、宮下、石鍋、内田「スプレイ−ベンド転移のためのツイストディスクリネーションの形成とそのＯＣＢセルへの応用」

スプレイ−ベンド転移を誘起させるためには、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域（左ねじれ配向領域及び右ねじれ配向領域）を形成する必要があり、また、この２つの微小領域に効率良く電界を印加して全画素でスプレイ−ベンド転移を誘起させる必要がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、スプレイ−ベンド転移を全画素にわたって効率良く誘起させることができることを目的とする。

本発明の液晶表示装置は、画素電極、配向制御層、及び前記画素電極に電気的に接続する能動素子を有する第１の基板と、前記第１の基板に対向するように配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶層と、を具備し、各画素毎に透過領域及び反射領域を有する液晶表示装置であって、前記第１の基板の配向制御層は、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成するような微小構造体を有しており、前記第１の基板は、隣接する画素電極間に前記能動素子の配線を有しており、前記透過領域の前記配線が前記反射領域に形成された反射電極で覆われており、前記反射電極は、平面視において、隣接する画素に延在する延在部を有しており、前記微小構造体が前記延在部に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、一つの画素の電極が隣接する画素まで延在し、その延在部に微小構造体が設けられることにより、隣接する画素の領域にスプレイ−ベンド転移誘起効果を及ぼすことができる。この構成を各画素に設けることにより、スプレイ−ベンド転移誘起効果が伝播して全画素にわたってスプレイ−ベンド転移誘起効果が及び、その結果全画素にわたってスプレイ−ベンド転移を誘起させることが可能となる。

本発明の液晶表示装置においては、前記延在部は、前記微小構造体を設ける領域のみに形成されていることが好ましい。

本発明の液晶表示装置においては、前記透過領域と前記反射領域との間の境界部において、前記反射領域を構成する層の立ち上がり角度が２０°〜８０°であることが好ましい。

本発明の液晶表示装置においては、前記２つの微小領域がホモジニアス−ツイスト領域及びスプレイ−ツイスト領域であり、前記微小構造体は、平面視において少なくとも前記ホモジニアス−ツイスト領域が前記延在部内に位置するように設けられていることが好ましい。

本発明によれば、画素電極、配向制御層、及び前記画素電極に電気的に接続する能動素子を有する第１の基板と、前記第１の基板に対向するように配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶層と、を具備し、各画素毎に透過領域及び反射領域を有する液晶表示装置であって、前記第１の基板の配向制御層は、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成するような微小構造体を有しており、前記第１の基板は、隣接する画素電極間に前記能動素子の配線を有しており、前記透過領域の前記配線が前記反射領域に形成された反射電極で覆われており、前記反射電極は、平面視において、隣接する画素に延在する延在部を有しており、前記微小構造体が前記延在部に設けられているので、スプレイ−ベンド転移を全画素にわたって効率良く誘起させることができる液晶表示装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面では、特徴を分かり易くするために、必要に応じて、特徴となる部分を拡大して示している。

図１に示すように、本発明に係る液晶表示装置１は、ＯＣＢモードの液晶パネル２を備えている。この液晶パネル２は、例えばアクティブマトリクス駆動方式を採用した透過型のカラー液晶パネルであり、赤、緑、青の３原色に対応した３つのドット（サブピクセル）によって１つの単位画素（ピクセル）が構成されるとともに、ドット１つ１つにアクティブ駆動素子を設けて各画素の点灯状態を制御することによりカラー表示が行われる。なお、図１では、各赤、緑、青の各サブピクセルがストライプ状に並んだ例について説明しているが、サブピクセルが斜めに配列されたり、トライアングル状に配列されていても良い。

この液晶パネル２は、互いに対向配置された一対の基板３，４と、これら一対の基板３，４の間に挟まれた光変調層としての液晶層５と、背面側基板（目視側とは反対側の基板：ＴＦＴ基板）３の下方に配置された光源６と、さらに前面側基板（目視側の基板：ＣＦ（カラーフィルタ）基板）４上に配置された偏光板７と、少なくとも１枚の位相差板８と、下側基板３の下方に配置された偏光板９と、少なくとも１枚の位相差板１０などを備えている。また、一対の基板３，４は、ガラスやプラスチックなどの矩形状の透過基板であり、液晶層５内に分散又は所定の場所に固着された球形などのスペーサ（図示せず）によって、互いの対向間隔が均一に保持されるとともに、その周辺部がエポキシ系樹脂などによるシール剤（図示せず）により封止されて接合一体化されている。なお、図示されていないが、上記前面側基板４には、全面に透明電極が設けられており、基板３，４における液晶層５に面する表面には、それぞれ所定の液晶配向状態を制御する配向制御層２３，２４（図２参照）が設けられている。

一対の基板３，４のうち、一方（背面側）の基板３は、図２及び図３に示すように、いわゆるアクティブマトリクス基板であり、その液晶層５と対向する面には、スイッチング素子（能動素子）であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）１１がマトリックス状に複数配列して形成されている。このＴＦＴ１１は、基板３側から順に、ゲート電極１２及びゲート絶縁層１３と、半導体層１４と、半導体層（ｎ⁺層）２８を介してソース電極１５及びドレイン電極１６とが積層された逆スタガー型の構造を有している。すなわち、この構造においては、最下層のゲート電極１２を覆うゲート絶縁層１３上には、島状の半導体層１４がゲート電極１２を遮るように形成されるとともに、この半導体層１４の一端側には、半導体層１４，２８を介してソース電極１５が形成され、この半導体層１４の他端側には、半導体層１４，２８を介してドレイン電極１６が形成されている。なお、半導体層１４上には島状の絶縁層１７が形成されており、ソース電極１５とドレイン電極１６間のチャネルを形成する際のエッチストッパとしての機能を有している。

基板３の液晶層５と対向する面には、各ＴＦＴ１１のゲート電極１２と電気的に接続された配線である走査線１８が、図３中矢印Ｘ方向（行方向）に互いに平行に複数並んで形成されるとともに、各ＴＦＴ１１のソース電極１５と電気的に接続された配線である信号線１９が、図３中矢印Ｙ方向（列方向）に複数並んで形成されており、これら走査線１８と信号線１９との交差位置の近傍に上記ＴＦＴ１１が形成されている。なお、これら走査線１８と信号線１９とによって升目状に区画された１つ１つの矩形状の領域が、各ドットに対応した基板３側のドット対応領域を形成しており、これらのドット対応領域がマトリクス状に複数配列されることで、全体として液晶パネル２の表示領域が形成されている。また、この表示領域の外側の部分には、図示を省略するが、各走査線１８に選択パルスを印加する走査ドライバと、各信号線１９に信号電圧を印加する信号ドライバとが設けられている。

そして、この基板３の液晶層５と対向する面には、上述したＴＦＴ１１、走査線１８及び信号線１９を被覆する絶縁膜２０が形成されている。また、この絶縁膜２０には、上記各ＴＦＴ１１のドレイン電極１６に臨むコンタクトホール２１が形成されている。そして、この絶縁膜２０上には、コンタクトホール２１を介して各ＴＦＴ１１のドレイン電極１６と電気的に接続された画素電極２２が、各ドットに対応してマトリクス状に複数配列して形成されている。この画素電極２２は、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明な導電材料で構成され、上記各ドット対応領域のほぼ全域を覆うように矩形状に形成されている。そして、この画素電極２２が形成された基板３上には、後述する処理がなされた配向制御層２３が形成されている。

これに対して、他方（前面側）の基板４の液晶層５と対向する面には、後述する処理がなされた配向制御層２４と、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明な導電材料で構成された対向電極２７と、各ドットに対応したドット対応領域を区画する遮光性のブラックマトリクス層２５と、このブラックマトリクス層２５によって区画された、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層２６Ｒ，２６Ｇ（２６Ｂは図示せず）とが順に形成されている。具体的には、矩形のブラックマトリクス層２５によって升目状に区画された１つ１つの矩形領域が、各ドットに対応した基板４側のドット対応領域を形成している。このブラックマトリクス層２５は、各カラーフィルタ間における光の混色を防ぐための遮光壁であり、前記赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のうちいずれか１つの色のドットが埋め込み形成された形となっている。カラーフィルタ層２６Ｒ，２６Ｇ（２６Ｂは図示せず）は、これら異なる色の層がストライプ状、斜め状、トライアングル状などのモザイク状に周期的に配列された構造を有している。したがって、各画素の赤、緑、青に対応した３つのドット対応領域毎に、画素電極２２と対向電極２７との間に印加される駆動電圧を制御することにより、各画素の表示色が制御され、これにより所望の画像が表示可能となる。

液晶層５は、一方の基板３の配向制御層２３と、対向基板４の配向制御層２４との間に封入された正の誘電異方性を有するネマティック液晶組成物を含む。さらに、液晶層５は、初期（電圧無印加状態又は配向状態の変化を起こさない低電圧状態）で、それぞれの基板３，４上において、互いに液晶分子のプレティルト角が逆となったスプレイ配列になるように配向制御されている。

本発明の液晶表示装置においては、後述するような液晶分子配向を与えたパネルに対して、液晶駆動電圧に応じて適正な光学補償条件を満たすように、複数の位相差板および偏光板などの光学フィルムが配置される。

例えば、透過型ノーマリブラックモードで表示を行う場合には、パネル（２枚の基板間に正の誘電異方性のネマティック液晶組成物を挟持してなる）に対して、パネル内の液晶層と合わせて複屈折位相差がトータルでゼロとなるように、また、その光学軸がラビング方向とそれぞれ直交する向きに設定された２軸性光学補償フィルム（ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ、ここでｘ，ｙはパネル面内の方向を表し、ｚはパネルの厚み方向を表す）をパネル上下に配置する。特に、ベンド配列状態を保持する最も低い電圧（ＯＦＦ電圧）で黒表示になるように、ベンド配列から十分に液晶分子が立ち上がる電圧（ＯＮ電圧）で白表示になるように、上記の光学フィルム類の条件（相互の光学軸方向、位相差値など）を設定する。例えば、パネルの電圧無印加状態（スプレイ配向状態）における位相差が９６０ｎｍであり、ＯＮ電圧を５．０Ｖとした場合、二軸性光学補償フィルムの位相差を５０ｎｍ、Ｎｚ係数を７．５にすると、パネルの液晶層と二軸性光学補償フィルムの複屈折位相差がトータルでゼロとなる。ここで、Ｎｚ係数とは、位相差板の遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率、厚さ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとしたとき、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される値である。なお、いわゆるノーマリホワイトの場合に、上記の黒表示と白表示になる条件を逆にして設定することはいうまでもない。さらに、偏光板と１／４波長板（１／４λ板）とを、両者の光学軸が約４５°となるように設定して円偏光板を形成した積層体を、上記の外側に上下共配置する。

一方、反射型（ノーマリブラック）表示の場合には、パネル（２枚の基板間に正の誘電異方性のネマティック液晶組成物を挟持してなる）の観察側と反対側の基板内面（液晶層と接する側の面）又は基板外面に反射層を形成するとともに、パネル内の液晶層とその複屈折位相差がトータルでゼロとなるような二軸性光学補償フィルム（ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ，ここでｘ、ｙはパネル面を表し、ｚはパネルの厚み方向を表す）を設ける。例えば、パネルの電圧無印加状態（スプレイ配向状態）における位相差が４８０ｎｍ、ＯＮ電圧を５．０Ｖとした場合、二軸性光学補償フィルムの位相差を５０ｎｍ、Ｎｚ係数を７．５にすると、パネルの液晶層と二軸性光学補償フィルムの複屈折位相差がトータルでゼロとなる。そしてさらに、その上面（観察側に近い面）には、偏光板と１／４波長板（１／４λ板）とを、両者の光学軸が約４５°となるように設定して円偏光板を形成した積層体を、配置する。なお、ノーマリホワイトの場合に、前述の黒表示と白表示の関係を逆にすることも上記と同様である。

図４は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置における微小構造体を示す平面図である。なお、図４は、配向制御層を設けた面が紙面表にある、いわゆる膜上図である。この微小構造体３１は、一方の基板、例えばＴＦＴ基板３上に複数形成される。この微小構造体３１を用いて、ラビング方向Ｘに１回目のラビング処理が行われ、ラビング方向Ｙに２回目のラビング処理が行われ、ラビング方向Ｚに３回目のラビング処理が行われる。この微小構造体３１を用いて上記ラビング処理を行うことにより、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成することができる。この２つの微小領域が形成されることにより、スプレイ−ベンド転移を誘起することができる。なお、ラビング方向Ｚは、対向基板であるＣＦ基板４におけるラビング方向と同じ方向である。

図４において、領域３２は、２回目のラビング処理及び３回目のラビング処理に対して形成されるラビングの影部である。すなわち、２回目のラビング処理及び３回目のラビング処理においては、微小構造体３１が障害となって、ラビング方向Ｙ及びラビング方向Ｚのラビング処理が行われない領域である。したがって、領域３２は、１回目のラビング処理のみが行われており、ラビング方向Ｘの配向が形成されている。

また、領域３３は、３回目のラビング処理に対して形成されるラビングの影部である。すなわち、３回目のラビング処理においては、微小構造体３１が障害となって、ラビング方向Ｚのラビング処理が行われない領域である。したがって、領域３３は、１回目のラビング処理及び２回目のラビング処理が行われている。

このような３回のラビング処理を行うことにより、領域３２が左ねじれホモジニアス配向領域（ホモジニアス−ツイスト領域）となり、領域３３が右ねじれスプレイ配向領域（スプレイ−ツイスト領域）となる。そして、左ねじれホモジニアス配向領域と右ねじれスプレイ配向領域との間の境界線３４が十分な長さだけ確保できる、及び／又は領域３２を十分な広さだけ確保できることにより、効率良くスプレイ−ベンド転移を誘起することができる。なお、微小構造体３１の形状は、上記領域３２，３３及び境界線３４が形成されれば、特に制限はない。

これらのラビング処理は、いずれもＴＦＴ基板３の配向制御層２３である配向膜（例えば、ポリビニルアルコール系、ポリアミド系、あるいはポリイミド系などの高分子系配向膜）に対して行われる。まず、ラビング方向Ｘに１回目のラビング処理を行う。次いで、ラビング方向Ｙに２回目のラビング処理を行う。その後ラビング方向Ｚに３回目のラビング処理を行う。

このようにして形成された２つの微小領域３２，３３及びその境界線３４を有する配向状態に対して、所定の値よりも高い電圧を印加すると、安定なホモジニアス領域が一気にスプレイ側に広がってゆくため、表示画面全体がベンド状態に速やかに転移する。その理由は、電圧印加時にはねじれたスプレイ配向よりもねじれたホモジニアス配向の方がエネルギー的に安定になること、及び９０°以上のねじれ状態を経由することにより、スプレイからベンドへの転移に要するエネルギー障壁が小さくなることによる。

液晶表示装置においては、直流電流を長時間印加することによる問題、いわゆる焼き付きの問題があり、この問題を解決するために、一定周期で電圧の極性を反転させる反転駆動方式が採用されている。例えば、縦方向又は横方向の１ライン毎に極性を反転させるライン反転駆動方式や、１画素毎に極性を反転させるドット反転駆動方式が採用されている。このような反転駆動方式を採用すると、駆動の際に、隣接する画素間で極性の異なる電圧が印加される領域が存在することになる。したがって、上述したように、微小構造体３１を設けることにより、スプレイ−ベンド転移を誘起する微小領域を形成したとしても、液晶分子に十分に効率良く電圧が印加されずにベンド転移が起こらない領域が生じることが考えられる。

本発明者らは、このような反転駆動によりベンド転移に与える影響に着目し、一つの画素におけるスプレイ−ベンド転移誘起効果を隣接する画素に及ぼすことにより、すなわちスプレイ−ベンド転移誘起の伝播を起こさせることにより、反転駆動方式の種類に影響されることなく、全画素にわたってスプレイ−ベンド転移を誘起させることができることを見出し本発明をするに至った。

本発明においては、隣接する画素にスプレイ−ベンド転移誘起効果を及ぼすために、ＴＦＴ基板３の走査線又は信号線を反射領域に形成された反射電極で覆い、この反射電極を少なくとも部分的に隣接する画素に延在させている。そして、この延在部に微小構造体３１を設けている。

ＴＦＴ基板３及びＣＦ基板４との間の電界が２つの微小領域に印加できるような位置に、上述した微小構造体３１を配置するためには、信号線１９であるソース電極ライン上に設けることが好ましい。すなわち、図５に示すように、信号線１９は、画素領域外に設けられるので、この信号線１９の上方に微小構造体３１を設けることにより、開口率に影響を及ぼさない。なお、図５は、画素電極２２ａ，２２ｂの上方に反射電極３５ａ，３５ｂをそれぞれ設けることにより、反射領域と透過領域とを区画している画素領域の一部を示す図である。各画素に反射電極を設けることにより、各画素に反射領域と透過領域とが形成される。

画素の透過領域において信号線１９上に微小構造体３１を設ける場合、通常、信号線１９の短絡や断線を防止するために絶縁膜が形成されているので、信号線１９とＣＦ基板４の電極との間で電圧降下が起こり、微小構造体を用いて形成された２つの微小領域に効率良く電界が印加されないことが考えられる。このため、図５に示すように、微小構造体３１の直下に電極が形成されていることが好ましい。この電極は、反射電極と同電位であれば異なる電極であっても良い。図５においては、反射電極３５を透過領域の信号線上まで延在するように形成している。すなわち、平面視において、ＴＦＴ基板３の画素電極２２及び信号線１９を覆う電極３５ｃを有し、微小構造体３１が信号１９線の上方に絶縁膜及び電極３５ｃを介して設けられている構成となっている。

図６（ａ）は、図５に示すＸ部の拡大図である。図６においては、隣接する画素電極２２ａ，２２ｂ間の信号線１９が隣接する画素に延在する延在部を有する反射電極３５ｃで覆われている。そして、この延在部に微小構造体３１が設けられている。図６（ａ）に示す場合においては、信号線に沿って透過領域まで延びるＡ画素の電極３５ｃが延在部を構成しており、この延在部が隣接する画素であるＢ画素にまで延在している。

このように、一つの画素の電極が隣接する画素まで延在し、その延在部に微小構造体３１が設けられることにより、隣接する画素の領域にスプレイ−ベンド転移誘起効果を及ぼすことができる。この構成を各画素に設けることにより、スプレイ−ベンド転移誘起効果が伝播して全画素にわたってスプレイ−ベンド転移誘起効果が及び、その結果全画素にわたってスプレイ−ベンド転移を誘起させることが可能となる。

図６（ａ）の構成では、延在部である電極３５ｃがすべて信号線１９を覆っているが、画素電極２２ｂと反射電極３５ｃとは異なる電位であるので、両者の間で電界が生じて隙間４１で光漏れが起こる。このため、延在部に対応してＣＦ基板４側においてブラックマトリクス層で遮光する必要がある。ブラックマトリクス層は画素電極と所定幅オーバラップさせるので、開口率の観点からブラックマトリクス層の領域をできるだけ少なくすることが好ましい。したがって、図６（ａ）に示すように、延在部３５ｄを部分的に形成すること、すなわち、延在部３５ｄが微小構造体３１を設ける領域のみに形成されることが好ましい。この構成により、スプレイ−ベンド転移誘起効果を全画素にわたって伝播させると共に、開口率の低下を抑えることができる。

なお、スプレイ−ベンド転移の誘起については、微小構造体を用いたラビング処理で形成される２つの微小領域が重要であり、これらの微小領域、特にホモジニアス−ツイスト領域に十分に電界が印加されることが必要となる。このため、平面視において、微小構造体３１により形成される２つの微小領域のうち少なくとも前記ホモジニアス−ツイスト領域が延在部内に位置するように設けられることが好ましい。これにより、微小領域、特にホモジニアス−ツイスト領域に十分に電界が印加されることができ、スプレイ−ベンド転移の誘起を効率良く行うことができる。

なお、延在部３５ｃ，３５ｄの寸法、すなわち隣接する画素に延在させる寸法については、スプレイ−ベンド転移誘起効果が伝播できることを考慮して適宜設定することができる。

透過領域においては、上述したようにスプレイ−ベンド転移誘起効果を伝播させる構成を採ることができる。一方、反射領域においては、図７に示すように、レジスト層上に反射電極３５ａ，３５ｂが形成されているために、段差部が設けられている。このように段差部が形成されていると、スプレイ−ベンド転移誘起効果が斜面Ｙを乗り上げて伝播される必要がある。したがって、傾斜面Ｙの傾斜角、基準面Ｈに対する反射電極を構成する層の立ち上がり角度θ２が緩やかであることが望ましい。しかしながら、この傾斜面Ｙの領域は表示に寄与しないために、開口率の観点からはできるだけ狭いことが好ましい。これらのことを考慮すると、立ち上がり角度θ２は、２０°〜８０°であることが好ましい。

上記説明においては、それぞれの画素に対応して、少なくとも一つのスプレイ−ベンド転移の起点を形成する場合について説明しているが、これに限定されず、本発明は、液晶組成物の物性値（弾性定数、誘電異方性など）、パネルギャップ、液晶分子のプレティルト角、配向規制力などに応じて、配置密度を適宜変更することができる。例えば、転移の起点が３〜１０画素当りに１個であっても良い。また、１画素当り２〜４個設けることにより、ベンド転移の起点が相対的に多く存在することになり、ベンド転移への時間を実質的に極めて短くすることができる。例えば、プレティルト角が大きい（４°又は５°〜１５°）場合、スプレイ−ベンド転移が極めて起こり易くなるため、転移の起点の配置密度が１０あるいはそれ以上の画素数当り１個でも有効となる。

上記説明においては、ＴＦＴ基板３に微小構造体３１の配置位置を設定した場合について説明しているが、本発明の液晶表示装置においては、上述したＴＦＴ基板３上に設けた位置に対応するＣＦ基板４の位置に微小構造体３１を設けても良い。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（実施例１）
サブ画素に赤、緑、青のフィルタを形成した一般的なＣＦ基板を作製し、寸法１０μｍ×１０μｍで高さ４μｍの微小構造体（柱スペーサ）をサブ画素に１個づつ透過領域の信号線１９上に対応する領域（図６（ａ）における微小構造体３１に対応する領域）に形成した。

この柱スペーサは、透明ネガレジストＣＬ−０１６Ｓ（ＴＯＫ製）を１００ｍＪ/ｃｍ²で露光し、Ｎ−Ａ３Ｋ（商品名）の０．５％水溶液で６０秒現像し、その後３００ｍＪ/ｃｍ²でポスト露光し、２２０℃で１時間のポストベークを行うことにより形成した。

このＣＦ基板に対して、図４に示すように、ラビング方向Ｘに１回目のラビング処理を行い、ラビング方向Ｙに２回目のラビング処理を行い、ラビング方向Ｚに３回目のラビング処理を行った。３回のラビング処理すべてについてラビング強度を１００ｃｍ（押し込み量０．２ｍｍ）とした。なお、ラビング方向Ｘとラビング方向Ｙとの間のなす角θ１は１２０°とした。

次いで、ソース電極、ゲート電極、画素電極、ＴＦＴ素子などを形成したＴＦＴ基板を通常の手法により作製した。ＴＦＴ基板に対して、ラビング強度３００ｃｍ（押し込み量０．６ｍｍ）で図４に示すラビング方向Ｚでラビング処理を行った。このＴＦＴ基板３には、図５に示すように、信号線１９を絶縁膜を介して覆う延在部３５ｃを有する反射電極３５ａ，３５ｂを形成し、画素毎に反射領域と透過領域を設けた。すなわち、反射電極３５ａ，３５ｂを図６（ａ）に示すように、隣接する画素に延在させた。また、反射領域における立ち上がり角度θ２（図７）を４５°とした。

次いで、ＣＦ基板に形成した柱スペーサを基板間のギャップ材としてＣＦ基板と、ＴＦＴ基板とを重ね合わせた。次いで、重ね合わせた基板をパネル単位にカットした後、両基板間に液晶材料（チッソ（株）製）を真空注入法により注入して実施例１のＯＣＢ液晶パネルを作製した。このＯＣＢ液晶パネルは、透過領域のパネルギャップが４μｍであり、反射領域のパネルギャップが２μｍであった。

このようにして得られたＯＣＢ液晶パネルについて、画素電極、ソース電極ラインに５Ｖの電圧をライン反転駆動により印加してスプレイ−ベンド転移が誘起されるかどうかを光学顕微鏡により調べた。その結果、ＯＣＢ液晶パネルにおいて、電圧印加直後に、ＣＦ基板のポストスペーサ形成領域と画素電極スペースが交差する箇所からスプレイ−ベンド転移が発生し、約０．５秒でパネル全画素がベンド配向へと転移した。

（実施例２）
反射電極を図６（ｂ）に示す形状（延在部３５ｄを部分的に設けた形状）にすること以外実施例１と同様にして、実施例２のＯＣＢ液晶パネルを作製した。このＯＣＢ液晶パネルについて、画素電極、ソース電極ラインに５Ｖの電圧をライン反転駆動により印加してスプレイ−ベンド転移が誘起されるかどうかを光学顕微鏡により調べた。その結果、ＯＣＢ液晶パネルにおいて、電圧印加直後に、ＣＦ基板のポストスペーサ形成領域と画素電極スペースが交差する箇所からスプレイ−ベンド転移が発生し、約１秒でパネル全画素がベンド配向へと転移した。

（実施例３）
反射領域における立ち上がり角度θ２を２０°、３０°、７０°、８０°にすること以外は上記と同様にして、実施例３のＯＣＢ液晶パネルを作製した。このＯＣＢ液晶パネルについて、それぞれの画素電極、ソース電極ラインに５Ｖの電圧をライン反転駆動により印加してスプレイ−ベンド転移が誘起されるかどうかを光学顕微鏡により調べた。その結果、すべてのＯＣＢ液晶パネルにおいて、電圧印加直後に、ＣＦ基板のポストスペーサ形成領域と画素電極スペースが交差する箇所からスプレイ−ベンド転移が発生し、約０．５秒でほぼパネル全画素がベンド配向へと転移した。

（実施例４）
反射電極の形状を図８（ａ）に示す形状、反射電極３５ａが隣接する画素の画素電極２２ｂまで延在する形状にすること以外は上記と同様にしてＯＣＢ液晶パネルを作製した。また、反射電極の形状を図８（ｂ）に示す形状、反射電極３５ａ，３５ｂが信号線１９をそれぞれ部分的に覆う形状にすること以外は上記と同様にしてＯＣＢ液晶パネルを作製した。また、反射電極の形状を図８（ｃ）に示す形状、反射電極３５ａが信号線１９を覆わない形状にすること以外は上記と同様にしてＯＣＢ液晶パネルを作製した。

これらのＯＣＢ液晶パネルについて、それぞれの画素電極、ソース電極ラインに５Ｖの電圧をライン反転駆動により印加してスプレイ−ベンド転移が誘起されるかどうかを光学顕微鏡により調べた。その結果、図８（ａ）に示す形状の反射電極を有するＯＣＢ液晶パネルにおいては、電圧印加直後に、ＣＦ基板のポストスペーサ形成領域と画素電極スペースが交差する箇所からスプレイ−ベンド転移が発生し、約０．５秒でほぼパネル全画素がベンド配向へと転移した。一方、図８（ｂ），（ｃ）に示す形状の反射電極を有するＯＣＢ液晶パネルにおいては、スプレイ−ベンド転移が伝播せず、パネル全画素にはベンド配向に転移しなかった。

上述したように、本発明の液晶表示装置においては、一つの画素の電極が隣接する画素まで延在し、その延在部に微小構造体が設けられるので、隣接する画素の領域にスプレイ−ベンド転移誘起効果を及ぼすことができる。この構成を各画素に設けることにより、スプレイ−ベンド転移誘起効果が伝播して全画素にわたってスプレイ−ベンド転移誘起効果が及び、その結果全画素にわたってスプレイ−ベンド転移を誘起させることが可能となる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、横方向に隣接する画素間における関係について説明しているが、本発明は縦方向に隣接する画素間における関係についても同様に適用することができる。また、上記実施の形態で説明した数値や材質、液晶表示装置の構成などについては特に制限はない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。図１に示す液晶表示装置の断面図である。図１に示す液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を示す拡大図である。本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体を説明するための図である。本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体の配置位置を説明するための図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体の配置位置を説明するための平面図である。本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の反射電極構造を説明するための平面図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の効果を説明するための電極配置を示す図である。

符号の説明

３，４基板
５液晶層
１１ＴＦＴ
１２ゲート電極
１３ゲート絶縁膜
１４半導体層
１５ソース電極
１６ドレイン電極
１７絶縁層
１８走査線
１９信号線
２２，２２ａ，２２ｂ画素電極
２３，２４配向制御層
２５ブラックマトリクス層
２６Ｒ，２６Ｇカラーフィルタ層
２７対向電極
３１微小構造体
３２，３３領域
３４境界線
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ反射電極
３５ｄ延在部
４１隙間

Claims

画素電極、配向制御層、及び前記画素電極に電気的に接続する能動素子を有する第１の基板と、前記第１の基板に対向するように配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶層と、を具備し、各画素毎に透過領域及び反射領域を有する液晶表示装置であって、前記第１の基板の配向制御層は、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成するような微小構造体を有しており、前記第１の基板は、隣接する画素電極間に前記能動素子の配線を有しており、前記透過領域の前記配線が前記反射領域に形成された反射電極で覆われており、前記反射電極は、平面視において、隣接する画素に延在する延在部を有しており、前記微小構造体が前記延在部に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
前記延在部は、前記微小構造体を設ける領域のみに形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
前記透過領域と前記反射領域との間の境界部において、前記反射領域を構成する層の立ち上がり角度が２０°〜８０°であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液晶表示装置。
前記２つの微小領域がホモジニアス−ツイスト領域及びスプレイ−ツイスト領域であり、前記微小構造体は、平面視において少なくとも前記ホモジニアス−ツイスト領域が前記延在部内に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。