JP2009075623A - 液晶表示装置及び液晶配向方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 TFT基板11の表面に、土手パターン22の延在方向とほぼ平行となるように、画素電極15のエッジに対して斜めに延在する配向制御構造であるスリットパターン23が画素電極15に形成されているとともに、画素電極15のエッジ近傍で画素電極15以外の部位に、前記エッジの延在方向に対して斜め方向に配向制御構造として局所的な複数の微細スリットパターン25(画素電極15の抜け)が形成されている。
【選択図】図4
Description
図1は、本実施形態の液晶表示装置の主要構成を示す概略断面図である。この液晶表示装置は、いわゆるMVA方式のものであり、所定間隔をあけて対向する一対の透明ガラス基板11,12と、これら透明ガラス基板11,12間に狭持される液晶層13とを備えて構成されている。
図2に示したように、窪み24を画素電極のエッジ近傍に部分的(従来の補助土手の形成位置に対応した場所)に設けた。窪み24はTFT基板である透明ガラス基板11側のSiN絶縁膜をパターニングして深さ0.5μm程度に形成した。画素電極のエッジの液晶分子は窪み24の影響で電界の方向とは逆方向にプレチルトを有するようになり、従来の補助土手を設けた場合と同様に暗線の発生を抑止できる。
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。ここでは、第1の実施形態と同様にMVA方式の液晶表示装置について開示するが、TFT基板側の画素電極13の近傍に設けられる配向制御構造の形態が異なる点で相違する。
図4に示したように、画素電極エッジ近傍における画素電極15に微細スリットパターン25の切込みを形成した。微細スリットパターン25を形成すると、電圧印加時に液晶分子が微細スリットパターン25に平行な方位に傾斜することが判明しており、その効果をエッジ近傍に適用している。図6に示したように、エッジ近傍の液晶配向の乱れが抑えられている様子が分かる。
ここで、第2の実施形態の変形例について説明する。この変形例では、第2の実施形態の液晶表示装置において、各微細スリットパターン25を、少なくともその一部において形状及び/又は配置間隔が異なるように形成する。以下、その具体例として変形例1〜3を逐次説明する。
ここでは、図8に示すように、各微細スリットパターン25の長さを変え、前記第3の方向の配向規制力を所望に調節する。なお、図4の例でも各微細スリットパターン25の長さを変えて記載されているが、この場合には画素電極15のエッジ近傍の形状に適合させた形態を示しており、これに対して本例ではエッジ近傍の形状に依存することなく、各微細スリットパターン25の長さを独立に規定している。
ここでは、図9に示すように、各微細スリットパターン25の長さ、幅、隣接する微細スリットパターン25間の間隔を変える。これにより、前記第3の方向の配向規制力をよりきめ細かく所望に調節することができる。
ここでは、図10に示すように、各微細スリットパターン25の形状を先細り状とし、方向性を付与する。これにより、前記第3の方向の配向規制力による傾斜方向を強く決定することが可能となる。
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。ここでは、第2の実施形態と同様にMVA方式の液晶表示装置について開示するが、画素電極のエッジ近傍に設ける配向制御構造が異なる点で相違する。
以下、本発明の第4の実施形態について説明する。ここでは、第1の実施形態と同様にMVA方式の液晶表示装置について開示するが、画素電極のエッジ近傍に設けられる配向制御構造の形態が異なる点で相違する。
図14に示したように、画素電極、能動素子(TFT)、データバスライン、ゲートバスライン等を有する透明ガラス基板(TFT基板)11には、画素電極に液晶配向用のスリットパターン23を、共通電極等を有する透明ガラス基板(CF基板)12には、共通電極に液晶配向用のスリットパターン31、及び画素電極のエッジに沿って形成した補助制御用のスリットパターン32をそれぞれ形成し、CF基板上のスリットパターン32の幅を、当該エッジに非平行及び非垂直に配置したスリットパターン31の幅より狭くした。
ここで、第4の実施形態の変形例について説明する。この変形例では、第4の実施形態の液晶表示装置において、CF基板に配向制御構造としてスリットパターンを形成する代わりに土手状パターンを形成する。
本例の構成は、以下の記載を除いて第4の実施形態の具体的構成例と同じである。図16に示したように、CF基板側に土手状パターンを形成して、その伸びる方位を画素電極15のエッジに対して45°方位になるもの(土手状パターン41)と、画素電極15のエッジに沿うもの(土手状パターン42)との2種類とし、両者の幅を異ならせた。土手状パターン41の幅を10μm、土手状パターン42の幅を3μmとした。土手状パターン42と画素電極15との重なりを5μmとした。
以下、本発明の第5の実施形態について説明する。ここでは、第4の実施形態と同様のMVA方式の液晶表示装置について開示するが、画素電極のエッジ近傍に設けられる配向制御の形態が異なる点で相違する。
本例の構成は、以下の記載を除いて第4の実施形態の具体的構成例と同じである。図18に示したように、画素電極15のエッジに沿って配置した土手状パターン42上の液晶分子を非垂直配向とした。非垂直配向は、土手状パターン42上のみに選択的にアッシング処理を行わないことによって、土手状パターン42上に塗布された配向膜を弾かせることにより実現した。土手状パターン42の幅は10μmとした。土手状パターン42と画素電極15との重なりは4μmとした。
以下、本発明の第6の実施形態について説明する。ここでは、第4の実施形態と同様のMVA方式の液晶表示装置について開示するが、画素電極のエッジ近傍に設けられる配向制御の形態が異なる点で相違する。
本例の構成は、以下の記載を除いて第4の実施形態の具体的構成例と同じである。図19に示したように、画素電極15のエッジに沿って配置した土手状パターン43の形状を、基板平面方向に方向性を有する形状とした。方向性を有する形状には断面二等辺三角形状を用いた。三角形の底辺は5μm、高さは9μmとして、複数個(本実施形態では4個)の三角形状をつなぎ合わせて配置するようにした。土手状パターン43と画素電極15との重なりは4μmとした。
以下、本発明の第7の実施形態について説明する。ここでは、第4の実施形態と同様のMVA方式の液晶表示装置について開示するが、画素電極のエッジ近傍に設けられる配向制御の形態が異なる点で相違する。
本例の構成は、以下の記載を除いて第4の実施形態の具体的構成例と同じである。図21に示したように、画素電極15のエッジに対してほぼ45°方位に配置したスリットパターン31の幅、および画素電極15のエッジに沿って配置したスリットパターン44の幅を共に10μmとして、データバスライン21とスリットパターン44との重なりを2μmとした。
13 液晶層
14 絶縁層
15 画素電極
16a,16b 配向膜
17 カラーフィルター
18 共通電極
19,20 偏光子
21 データバスライン
22,41,42 土手状パターン
23,31,32,44 スリットパターン
24 窪み
25 微細スリットパターン
26 微細突起パターン
Claims (12)
- 画素電極及び能動素子を有する第1の基板と、対向電極を有する第2の基板とが、前記各電極を対向させて液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加した際に、前記画素電極のエッジに起因して前記液晶層の液晶分子に付与される配向規制力により、当該エッジ近傍で隣接する液晶分子の配向方向に不揃いが生じる場合に、
前記第1の基板上の前記エッジ近傍に、当該エッジ近傍を含めた液晶分子の配向をほぼ同一に整列させるように、前記エッジ近傍の液晶分子に配向規制力を付与する配向制御構造が局所的に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。 - 画素電極及び能動素子を有する第1の基板と、対向電極を有する第2の基板とが、前記各電極を対向させて液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
前記第1の基板又は前記第2の基板の少なくとも一方に、前記画素電極のエッジの延在する方向に対して非直交及び非平行の方位に伸びる第1の配向制御構造と、前記エッジの延在する方向に対して平行な方位に伸びる第2の配向制御構造とが設けられており、
前記第1の配向制御構造の幅が前記第2の配向制御構造の幅よりも広いことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1の配向制御構造及び/又は前記第2の配向制御構造は、前記画素電極又は前記対向電極に形成されたスリットであることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記第1の配向制御構造及び/又は前記第2の配向制御構造は、前記画素電極上又は前記対向電極上に形成された突起であることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層は、その液晶分子の誘電率異方性が負であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 画素電極及び能動素子を有する第1の基板と、対向電極を有する第2の基板とが、前記各電極を対向させて液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
前記第1の基板又は前記第2の基板の少なくとも一方に、前記画素電極のエッジの延在する方向に対して非直交及び非平行の方位に伸びる第1の配向制御構造と、前記エッジの延在する方向に対して平行な方位に伸びる第2の配向制御構造とが設けられており、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加されていない状態において、前記第2の配向制御構造上における前記液晶層の液晶分子が、前記基板に対して非垂直方向に配向することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第2の配向制御構造上における前記液晶層の液晶分子の配向方向が、当該第2の配向制御構造の延在方向にほぼ等しいことを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
- 画素電極及び能動素子を有する第1の基板と、対向電極を有する第2の基板とが、前記各電極を対向させて液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
前記第1の基板又は前記第2の基板の少なくとも一方に、前記画素電極のエッジの延在する方向に対して非直交及び非平行の方位に伸びる第1の配向制御構造と、前記エッジの延在する方向に対して平行な方位に伸びる第2の配向制御構造とが設けられており、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加された状態において、前記第2の配向制御構造上における前記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、垂直方向に配向することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第2の配向制御構造が前記第2の基板上に設けられており、前記第1の基板の前記第2の配向制御構造に対向する部分の少なくとも一部に前記画素電極が存しないことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
- 画素電極及び能動素子を有する第1の基板と、対向電極を有する第2の基板とが、前記各電極を対向させて液晶層を挟持してなる液晶表示装置であって、
前記第1の基板又は前記第2の基板の少なくとも一方に、前記画素電極のエッジの延在する方向に対して非直交及び非平行の方位に伸びる第1の配向制御構造と、前記エッジの延在する方向に対して平行な方位に伸びる第2の配向制御構造とが設けられており、
前記第2の配向制御構造は、基板平面方向に方向性を有する形状の集合体からなるものであることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第2の配向制御構造は、同一基板上で近接する前記第1の配向制御構造から外方へ延在するように形成されていることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 画素電極及び能動素子を有する第1の基板と、対向電極を有する第2の基板とが、前記各電極を対向させて液晶層を挟持してなる液晶表示装置における前記液晶層の液晶分子の液晶配向方法であって、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧を印加した際に、前記画素電極のエッジに起因して前記液晶層の液晶分子に付与される配向規制力により、当該エッジ近傍で隣接する液晶分子の配向方向に不揃いが生じる場合に、
前記第1の基板上の前記エッジ近傍に、当該エッジ近傍を含めた液晶分子の配向をほぼ同一に整列させるように、前記エッジ近傍の液晶分子に配向規制力を付与することを特徴とする液晶配向方法。
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