JP2828128B2

JP2828128B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2828128B2
Application number: JP4198672A
Authority: JP
Inventors: 善郎小池; 俊露木; 豪鎌田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JPH0643460A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるようにした液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一対の対向する透明な
基板の間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方の
ガラス基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、
他方の基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられ
る。最近では、後者の基板に画素電極とともにアクティ
ブマトリクス回路を形成することが多くなっている。さ
らに、これらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けら
れる。通常、これらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直
交するように配置される。以下、このノーマリホワイト
モードを例に取り説明するが、ノーマリブラックモード
（偏光板平行）においても、技術的に同様のものについ
ては、適用されることは言うまでもない。

【０００３】液晶表示パネルでは、液晶分子は両基板の
配向膜のラビング方向に従って配向し、プレチルトす
る。偏光板を直交配置したツイストネマチック型の液晶
表示装置では、両基板の配向膜のラビング方向は相互に
ほぼ垂直になっており、液晶の分子は一方の基板から他
方の基板に向かうにつれて螺旋状にツイストしていく。
そして、液晶に電圧を印加しないときに、液晶の分子は
初期のツイスト及びプレチルトを維持した状態にあり、
入射光は液晶のツイストに沿って旋回しながら進み、液
晶セルから出射する。このときに、偏光板を直交配置し
たノーマリホワイトモードでは白表示が得られる。電圧
を印加すると、液晶が立ち上がり、液晶の複屈折作用が
弱くなり、上記した光の旋回作用が弱くなって、入射光
が液晶セルを透過しにくくなり、黒表示が得られるよう
になる。このようにして、液晶への印加電圧を制御しな
がら、全体で明暗のコントラストのある画像を形成す
る。

【０００４】液晶表示装置では、観視者が、画面を見る
方向により、画像の明暗のコントラストが変化する。こ
れは、液晶表示装置の視角特性として一般に認識されて
いる。例えば、図７はある液晶表示装置の視角特性を示
す図である。一点鎖線Ｃは垂直配置の液晶表示装置を真
正面から見た場合の電圧─透過率曲線である。破線Ｌ、
Ｕは角度４０度の斜め上方及び斜め下方から見た場合の
電圧─透過率曲線である。破線Ｌの場合には、電圧を高
くしても透過率の低下が少ないので、黒い表示を得よう
としても、比較的に明るい表示になってしまう。破線Ｕ
の場合には、電圧をわずかにかけると透過率が大幅に低
下し、コントラスト比の大きい画像が得られる。これを
良視角方向と呼び、以後の説明において太線矢印によっ
て示されている。ただし、破線Ｕの場合には、電圧の増
加とともに再び透過率が上昇し、電圧と透過率の対応関
係が反転し、白と黒の間の中間色を得るのに不都合なこ
とがある。

【０００５】このような視角特性の影響を解決するため
に、特開昭５４─５７５４号公報や、特開昭６３─１０
６６２４号公報は、１画素内で液晶の分子の配向方向の
異なる２つの領域を形成することを提案している。これ
らの提案によれば、ある視角特性の領域と別の異なる視
角特性の領域とを混合することにより、全体としての視
覚特性の向上を図ることができる。

【０００６】図６はそのような従来の液晶表示装置の配
向処理を示す図である。図６は例えば１画素分の面積を
示し、これが液晶の分子の配向状態が異なる２つの領域
Ａ、Ｂを有する。光が一方の基板に入射し（ここでは光
入射側の基板を下基板という）、液晶を透過して他方の
基板（上基板）から出射するとし、観視者が上側の基板
の上方から見るとして、下基板の配向膜のラビング方向
が矢印２２ａで示され、上基板の配向膜のラビング方向
が矢印２６ａで示されている。

【０００７】図６の領域Ａでは、下基板の配向膜のラビ
ング方向２２ａは左上がり４５度であり、上基板の配向
膜のラビング方向２６ａは左下がり４５度である。この
ような配向処理の場合の視角特性は図７に示されたもの
と一致し、太線矢印で示される良視角方向は図６で上側
になる。一方、領域Ｂでは、下基板の配向膜のラビング
方向２２ａは右下がり４５度であり、上基板の配向膜の
ラビング方向２６ａは右上がり４５度である。このよう
な配向処理の場合の視角特性は図７に示されたものと上
下逆になり、太線矢印で示される良視角方向は図６で下
側になる。

【０００８】このような領域Ａと領域Ｂを隣り合わせて
配置すると、図７の実線Ｉの特性が得られる。実線Ｉの
特性は破線Ｌと破線Ｕの特性を加えて２で割ったものに
なり、法線方向から見た一点鎖線Ｃの特性に近くなり、
極端に透過率の高い視角方向と極端に透過率の低い視角
方向とがなくなって視角特性が改善される。領域Ａ及び
領域Ｂは、一画素の面積、あるいは一画素の面積の数倍
又は逆数倍に相当するような微小な領域毎に設けられ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示すよ
うな領域Ａと領域Ｂとを有する液晶表示装置を得るため
には、それぞれの基板の配向膜を微小な領域毎に区分し
てラビングすることが必要である。例えば図６において
は、領域Ａのラビング方向２２ａ、２６ａと、隣接する
領域Ｂのラビング方向２２ａ、２６ａとは逆方向であ
る。

【００１０】このようなラビングを行うためには、微小
な領域Ａ、Ｂにそれぞれ相当する開口部を有するマスク
を使用してラビングすることが考えられており、マスク
としてレジストが使用される。この場合、最初に基板に
配向膜を塗布し、配向膜の上にレジストを塗布し、フォ
トリソグラフィにより領域Ａ（又はＢ）に相当する開口
部をレジストに設け、そこでレジストから露出した領域
Ａに所定の方向のラビングを行う。次に、そのレジスト
を剥離し、配向膜の上に別のレジストを塗布し、フォト
リソグラフィにより領域Ｂに相当する開口部をレジスト
に設け、そこでレジストから露出した領域Ｂに所定の方
向のラビングを行う。次に、レジストを剥離する。

【００１１】液晶の配向状態が微小な領域毎に異なるよ
うに配向処理することは、上記したように多くの工程を
必要とするという問題点があった。また、従来は最初に
ラビングを行った部分が、その後のラビングやエッチン
グ等により乱されたり、経時変化したりして、液晶の配
向性能が低下することがあった。さらに、アクティブマ
トリクス駆動の液晶表示装置では、領域Ａ、Ｂをバスラ
インを境界として区分した場合、画素電極とバスライン
（特に、ゲートバスライイン）との間に横電界が作用
し、液晶の立ち上がり方がこの横電界の影響を受けるこ
とがある。そこで、液晶の立ち上がり方が安定するよう
にこの横電界の影響を受けるように、液晶の配向を設定
するのが望まれた。

【００１２】本発明の目的は、液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるような配向処理を容易且つ確実に行うこ
とができ、そして液晶の立ち上がり方が安定するように
した液晶表示装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、第１及び第２の対向する基板１６、１８と、該第
１の基板の内面に設けられた電極２１及び配向膜２２
と、該第２の基板の内面に設けられた電極２４及び配向
膜２６と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液晶
２０とからなり、液晶の配向状態が微小な領域毎に異な
るように該第１の基板の配向膜２２及び該第２の基板の
配向膜２６がバスライン３２を境界として微小な領域に
区分して配向処理され、該微小な領域における該第１の
基板の配向膜２２及び該第２の基板の配向膜２６の各々
に接する液晶の分子が隣接する微小な領域における該第
１の基板の配向膜２２及び該第２の基板の配向膜２６の
各々に接する液晶の分子と配向方向が同じでプレチルト
が異なるようにし、電圧印加時に液晶が該バスライン３
２に向いて立ち上がるようにしたことを特徴とするもの
である。

【００１４】

【作用】上記した構成においては、例えば、一方の基板
は、ある微小な領域においては第１のプレチルトが得ら
れ、隣接する微小な領域においては異なる第２のプレチ
ルトが得られるように配向処理される。この場合、前記
ある微小な領域及び前記隣接する微小な領域のラビング
方向は同じでよい。また、もう一方の基板においては、
前記ある微小な領域に対向する微小な領域においては第
２のプレチルトが得られ、前記隣接する微小な領域に対
向する微小な領域においては第１のプレチルトが得られ
るように配向処理しておく。この場合も、両微小な領域
のラビング方向は同じでよい。よって両基板において
は、第１のプレチルトの領域と第２のプレチルトの領域
とが対向し、交互に隣接することになる。それによっ
て、両基板とも、１回のラビング処理工程で、液晶の配
向状態が異なる二つの微小な領域をもった液晶表示装置
を形成することができる。そして、これらの微小な領域
はバスラインを境界として区分され、電圧印加時に液晶
が該バスラインに向いて立ち上がるようになっている。
従って、液晶は画素電極とバスラインとの間の横電界の
影響を受け、その電気力線に沿った配置をとることにな
り、液晶の立ち上がり方が安定する。

【００１５】また、本発明では、微小な領域における該
第１の基板の配向膜２２及び第２の基板の配向膜２６の
各々に接する液晶の分子が隣接する微小な領域における
該第１の基板の配向膜２２及び該第２の基板の配向膜２
６の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じでプレチ
ルトが異なるようにし、隣接する領域の異なったプレチ
ルトの差が２度以上であるように構成する。これによ
り、プレチルトの差によって配向状態をよく制御できる
ようになる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の実施例の液晶表示装置の液
晶パネル１０を示す図である。この液晶パネル１０の両
側には偏光板（図示せず）がノーマリホワイトモードの
ときに垂直な関係で、あるいはノーマリブラックモード
のときに平行な関係で配置される。液晶パネル１０は、
一対の透明なガラス基板１６、１８の間に液晶２０を封
入したものである。液晶２０はツイストネマチック型液
晶を使用している。図示しない光源からの光は矢印Ｌの
方から液晶パネル１０に入射し、観視者は入射方向とは
逆の方向から液晶パネル１０を見るものとし、以後の説
明においては、光の入射側の基板１６を下基板と呼び、
観視者側の基板１８を上基板と呼ぶことにする。

【００１７】下基板１６の内面にはカラーフィルタ層１
９、ＩＴＯの共通電極２１及び配向膜２２が設けられ、
上基板１８の内面には画素電極２４及び配向膜２６が設
けられる。上基板１８に設けられた画素電極２４はアク
ティブマトリクス回路に接続される。図３に示されるよ
うに、アクティブマトリクス回路は縦、横にマトリクス
状に延びるデータバスライン３０及びゲートバスライン
３２を含み、画素電極２４は薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）３４を介してデータバスライン３０及びゲートバス
ライン３２に接続される。図４は下基板１６のカラーフ
ィルタ層１９を示し、これは画素電極２４と対応して設
けられたカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１９ａと、カラ
ーフィルタ１９ａに相当する開口部を有するブラックマ
トリクス１９ｂとからなる。図３は上基板１８の上面側
から画素電極２４等を透視して見た図であり、図３の上
基板１８をそのまま図４の下基板１６に重ねたときに、
画素電極２４とカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１９ａと
が重なる位置関係になることを示している。

【００１８】図１に示されるように、下基板１６の配向
膜２２及び上基板１８の配向膜２６は、液晶２０の配向
状態が微小な領域毎に異なるように配向処理されたもの
である。より詳細には、下基板１６の配向膜２２及び上
基板１８の配向膜２６は、それぞれ積層して設けられた
下層側の配向材層５１と上層側の配向材層５３とからな
り、上層側の配向材層５３が一つの微小な領域に対応す
る開口部を有するようにパターニングされたものであ
る。そして、上層側の配向材層５３及び下層側の配向材
層５１が同時にラビングされ、それによってある微小な
領域における下基板１６の配向膜２２及び上基板１８の
配向膜２６の各々に接する液晶の分子が隣接する微小な
領域における下基板１６の配向膜２２及び上基板１８の
配向膜２６の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じ
でプレチルトが異なるようになっている。

【００１９】図１では、上基板１８の配向膜２６の上層
側の配向材層５３と、下基板１６の配向膜２２の上層側
の配向材層５３から露出した下層側の配向材層５１と
で、微小な領域Ａを形成している。微小な領域Ａに隣接
して、上基板１８の配向膜２６の上層側の配向材層５３
から露出した下層側の配向材層５１と、下基板１６の配
向膜２２の上層側の配向材層５３とで、微小な領域Ｂを
形成している。

【００２０】図１には、微小な領域Ａ、Ｂの液晶２０の
分子がツイストしていく様子が示されており、液晶の分
子は図１の平面に対して手前側に見えている端部に丸印
を付けて示されている。微小な領域Ａにおいては、下基
板１６の配向膜２２の下層側の配向材層５１に接する液
晶の分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になって
おり、且つ角度α₂でプレチルトしている。中間部の液
晶の分子は図１の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板１８の配向膜２６の上層側の配向材
層５３に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α₁でプレチルトして
いる。この場合、角度α₁の方が角度α ₂よりも大き
い。本発明は、α₁とα₂の大小関係が逆の場合にも当
然同様の効果を生じる。

【００２１】一方、微小な領域Ｂにおいては、下基板１
６の配向膜２２の上層側の配向材層５３に接する液晶の
分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になってお
り、且つ角度α₁でプレチルトしている。中間部の液晶
の分子は図１の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板１８の配向膜２６の下層側の配向材
層５１に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α₂でプレチルトして
いる。この場合も、角度α₁の方が角度α₂よりも大き
い。

【００２２】これを例えば上基板１８の配向膜２６につ
いて見ると、微小な領域Ａにおける配向膜２６の上層側
の配向材層５３に接する液晶の分子は、左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α₁でプレチ
ルトしている。微小な領域Ｂにおける配向膜２６の上層
側の配向材層５３に接する液晶の分子は左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α₂でプレチ
ルトしている。すなわち、上基板１８については、微小
な領域Ａ、Ｂにおいて上基板１８の配向膜２６に接する
液晶の分子はともに左奥から右手前に向かう配向方向に
なっているが、プレチルト角度がα₁とα₂とで異なっ
ている。この関係は下基板１６の配向膜２２についても
同じである。

【００２３】図２は、下層側の配向材層５１と上層側の
配向材層５３とからなる上基板１８の配向膜２６の形成
工程を示す図である。下基板１６の配向膜２２も同様の
工程で形成できる。（Ａ）に示されるように、上基板１
８の画素電極２４及びゲートバスライン３０等の上から
下層側の配向材層５１及び上層側の配向材層５３をそれ
ぞれ全面的に塗布する。下層側の配向材層５１は、例え
ばＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂等の無機系の配向材からなり、上
層側の配向材層５３はイミド化率１００パーセントのポ
リイミド等の有機系の配向材からなる。下層側の配向材
層５１及び上層側の配向材層５３の膜厚は５００Ａ程度
でよい。次に（Ｂ）に示されるように、レジスト５５を
マスクとして上層側の配向材層５３をエッチングにより
パターニングする。レジスト５５は市販のポジ型フォト
レジストを使用し、エッチング液はアルカリ性のものを
用いる。実際は、上層側の配向材層５３はレジスト現像
時に現像液によりエッチングされてしまう。ポリイミド
の上層側の配向材層５３はアルカリ性のエッチング液に
容易に溶けるが、下層側の配向材層５１はエッチング液
に溶けない。

【００２４】それから、レジスト５５を剥離した後で、
（Ｃ）に示されるように、下層側の配向材層５１及び上
層側の配向材層５３を同時にラビングする。ラビングは
繊維等のラビング材を巻き付けたラビングローラ５７を
上基板１６の配向膜２６上で矢印の方向に回転させなが
ら進めることにより行われる。

【００２５】従って、上層側の配向材層５３、及び上層
側の配向材層５３から露出した下層側の配向材層５１は
同じ方向にラビングされる。しかし、液晶の分子が上層
側の配向材層５３に接しているか、あるいは下層側の配
向材層５１に接しているかによってプレチルトの角度は
異なる。試験では、上層側の配向材層５３に接している
液晶の分子は角度が約４度程度（α₁）までプレチルト
し、下層側の配向材層５１に接している液晶の分子は角
度が約１度程度（α₂）までプレチルトすることが確認
された。また、上記説明では、上層側の配向材層５３を
エッチングによりパターニングしたが、上層側の配向材
層５３を印刷等により形成してもよい。また、配向膜を
２層としなくても、何らかの方法（例えば、紫外線を部
分的に照射する等）によりプレチルトを変えることがで
きればよい。また、透明電極（画素電極及び共通電極）
を下層配向膜として利用し、上層配向膜としてポリイミ
ドを塗布し、パターニング、ラビングすることをでき
る。

【００２６】図５は、このように微小な領域Ａ、Ｂの配
向状態を簡単化して示したものである。図５の微小な領
域Ａにおいては、上基板１８の配向膜２２の上層側の配
向材層５３の配向方向が破線の矢印２６ａで示されてお
り、上記説明から分かるようにこの上基板１８側の液晶
の分子が大きい角度α₁でプレチルトする。また、微小
な領域Ｂにおいては、下基板１６の配向膜２２の上層側
の配向材層５３の配向方向が実線の矢印２２ａで示され
ており、この下基板１６側の液晶の分子が大きい角度α
₁でプレチルトする。

【００２７】このように、微小な領域Ａ、Ｂにおいて、
液晶の分子が対向する基板のうちの一方の基板１６（１
８）側では大きい角度α₁でプレチルトし、他方の基板
１８（１６）側では小さい角度α₂でプレチルトしてい
る場合、電圧を印加したときには、中間部の液晶の分子
は図１の矢印で示されるようにプレチルト角度の大きい
方向に立ち上がる。従って、図５の微小な領域Ａにおい
ては、液晶の立ち上がりは破線の矢印２６ａで示された
上基板１８の配向処理に従うものとなる。また、微小な
領域Ｂにおいては、液晶の立ち上がりは実線の矢印２２
ａで示された下基板１６の配向処理に従うものとなる。

【００２８】従って、図５の微小な領域Ａの液晶の立ち
上がりは、図６に示した領域Ａと同じである。なぜな
ら、図６の液晶の立ち上がりも破線の矢印２６ａに従っ
たものだからである。同様に、図５の微小な領域Ｂの液
晶の立ち上がりは、図６に示した液晶配向領域Ｂと同じ
である。しかし、図５の微小な領域Ａの下基板１６側の
ラビング方向を示す矢印２２ａは図６の領域Ａの下基板
１６側のラビング方向を示す矢印２２ａとは逆の方向を
向いている。従って、図５の液晶の分子は図６の液晶の
分子と平行に配向し、プレチルトの方向が逆になってい
る。このため、図５の微小な領域Ａの液晶の分子は図６
の領域Ａの液晶の分子と同様にツイストする。微小な領
域Ｂについても同様である。

【００２９】ただし、上基板１８の配向膜２６に接する
液晶の分子のプレチルトは下基板１６の配向膜２２に接
する液晶の分子のプレチルトとは逆であるので、電圧の
印加により液晶がプレチルト角度の大きい方に立ち上が
るときに、逆を向いたプレチルト角度の小さい液晶の分
子の挙動は不安定になると思われる。それにもかかわら
ず、本発明による液晶表示装置では、図６のようにして
形成した液晶表示装置よりもはるかに明瞭な画像を形成
することができることが確認された。その理由は、本発
明では、図２を参照して説明したように、複数の配向状
態を形成するのに、配向処理の終わり近くにラビング処
理工程を１回だけ行えばよいことによるものである。こ
のラビング作業から時間をおくことなく、さらに他の処
理プロセスを経ることなく、いわゆるホットな状態で下
基板１６及び下基板１８を組立て、そしてすぐに液晶２
０を注入できるので、ラビング処理の経時変化がでない
状態で液晶２０を封入できるからと思われる。すなわ
ち、従来のように、最初のラビングを行った後で露光や
エッチングを行い、その後で２回目のラビングを行う場
合よりも、本発明によればラビング処理が乱されること
がなく、ラビング効果が安定するためと思われる。

【００３０】さらに、例えば図５の微小な領域Ａでは、
液晶の立ち上がりは主として上基板１８側の配向処理に
従うものであり、下基板１６側の配向処理の効果は二次
的であるように思われるであろう。その場合、下基板１
６側の配向処理を全く行わなくてもよのではないかとの
疑問があるかもしれない。しかし、一方の基板だけ配向
処理され、他方の基板が配向処理されていない場合に
は、液晶の材料と液晶層の厚さとの関係を非常に厳密に
規定しないと液晶がちょうど９０度ツイストするように
ならない。本発明では、例えば図５の微小な領域Ａのラ
ビング方向２２ａは、図６の液晶配向領域Ａの矢印２２
ａと平行であるので、下基板１６側の配向処理は上基板
１８側の配向処理と関連して少なくとも液晶がちょうど
９０度ツイストするのを助けるものである。

【００３１】さらに、本発明では、配向状態の設定を、
電圧印加時に液晶２０が例えばゲートバスライン３２に
向いて立ち上がるようにしている。図３及び４は、液晶
の配向状態の異なる微小な領域Ａ、Ｂの設定例を示す図
である。画素電極２４とカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
１９ａとは重なる位置関係で示されている。画素電極２
４はデータバスライン３０及びゲートバスライン３２の
各区画に画素電極２４が設けられる。このような構成に
おいて、液晶の配向状態の異なる微小な領域Ａ、Ｂは、
画素電極２４（及びカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１９
ａ）のほぼ中央を通る線及びゲートバスライン３２を境
界として区分されている。なお、微小な領域Ａ、Ｂを、
画素電極２４のほぼ中央を通る線及びデータバスライン
３０を境界として区分することもできる。

【００３２】図１（Ａ）は、例えば図３のデータバスラ
イン３０と平行な線に沿って左側から見た断面図に相当
し、２つの画素電極２４の間にゲートバスライン３２が
通っている部分を示している。図１の（Ｂ）は画素電極
２４の近傍をより図解的に示し、配向膜２２、２６は省
略している。図１の（Ａ）において、微小な領域Ａにお
いて、上基板１８の配向膜２６の上層側の配向材層５３
の近傍の液晶の分子は、電圧印加時にゲートバスライン
３２に向いて立ち上がるようになっている。

【００３３】図８に示されるように、データバスライン
３０にはＶ₃₀で示されるように±５ボルトの交番電圧が
印加され、ゲートバスライン３２にはＶ₃₂で示されるよ
うに−１５ボルトのベース電圧にパルス状のゲート電圧
が印加される。従って、図１の（Ｂ）に示されるよう
に、上記した画素電極２４とゲートバスライン３２の間
には横電界が作用し、電気力線Ｅが形成される。当然、
画素電極２４と共通電極２１との間には電界が作用し、
液晶２０は基本的にこの電界により立ち上がる。

【００３４】ツイストネマチック型の液晶の分子は電界
の方向に立ち上がる性質があるので、横電界があるとそ
の影響を受ける。上記した微小な領域Ａにおける上基板
１８の配向膜２６のラビング方向は、液晶の分子がゲー
トバスライン３２に向いて立ち上がるようなプレチルト
（α₁）を生じさせるようになっており、この液晶の分
子の傾きは、その位置を通る横電界の電気力線Ｅの傾き
とほぼ一致する。このように、本発明では、配向状態に
従った液晶の立ち上がり方と横電界に従った立ち上がり
方とが一致し、よって液晶の立ち上がりが安定的になる
利点がある。これに対して、もしも、領域Ａにおいて、
上基板１８の配向膜２６のラビング方向を上記したのと
は逆にすると（つまり、図３の矢印で示したラビング方
向と逆にすると）、液晶のプレチルト方向は図１のもの
とは逆に図１で左下がりになり、液晶の分子はゲートバ
スライン３２に背を向けるように立ち上がるようにな
る。すると、電圧印加時の液晶の立ち上がり方が不安定
になる可能性が考えられる。

【００３５】図９は、ノーマリホワイトモードでの視角
に対するコントラスト比を示す図である。丸点をプロッ
トした曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置のコ
ントラスト比であり、バツ点をプロットした曲線が本発
明により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた液
晶表示装置のコントラスト比である。本発明では広い視
角でコントラスト比を向上することができる。なお、丸
点をプロットした曲線の右側の部分はコントラスト比が
高いが、この部分には図７を参照して説明したように明
暗が反転する部分が含まれる。

【００３６】図１０はノーマリブラックモードで用いた
場合のコントラスト比を示す図である。同様に、丸点の
プロット曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置の
コントラスト比であり、バツ点のプロット曲線が本発明
により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた液晶
表示装置のコントラスト比である。本発明では広い視角
でコントラスト比を向上することができる。

【００３７】図１１はノーマリブラックモードで用いた
場合のコントラスト比を示す図であ下層側の配向材層５
１は同じ方向にラビングされる。しかし、液晶の分子が
上層側の配向材層５３に接しているか、あるいは下層側
の配向材層５１に接しているかによってプレチルトの角
度は異なる。試験では、上層側の配向材層５３に接して
いる液晶の分子は角度が約４度程度（α₁）までプレチ
ルトし、下層側の配向材層５１に接している液晶の分子
は角度が約１度程度（α₂）までプレチルトす

【００３８】以上のように、本発明は、一方の基板１８
又は１６においては、領域Ａと、それに隣接する領域Ｂ
とで、配向方向が同じでプレチルト（α₁、α₂）が異
なるようにし、それによって、同じ領域Ａ又はＢにおい
ては、対向する上基板１８の配向膜２６と下基板１６の
配向膜２２に接触する液晶２０が異なったプレチルト
（α₁、α₂）で配向し、電圧印加時の液晶２０の立ち
上がりが角度の大きいプレチルト（α₁）に制御される
ようにしたものである。

【００３９】そこで、本発明ではさらに、異なるプレチ
ルトα₁、α₂の組合せについて検討した。図１１は種
々の異なるプレチルトα₁、α₂の組合せの液晶パネル
を作製し、配向の評価を行った結果を示す図である。図
１１から分かるように、隣接する領域Ａ、Ｂの異なった
プレチルト（α₁、α₂）の差が２度以上であれば、液
晶の良好な配向状態を得ることができる。なお、この結
果は、液晶がゲートバスライン３２に向いて立ち上がる
配向状態ばかりでなく、その逆の状態の場合にもあては
まる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶の配向状態が微小な領域毎に異なるような配向処理
を容易且つ確実に行うことができ、液晶の立ち上がり方
が安定し、視角特性及びコントラストの優れた液晶表示
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図であり、（Ａ）は液晶
パネルの断面図、（Ｂ）は横電界の作用を説明する図で
ある。

【図２】図１の配向処理を示す図であり、（Ａ）は２層
の配向材層を形成するところを示し、（Ｂ）は上層側の
配向材層をパターニングするところを示し、（Ｃ）はラ
ビングするところを示す図である。

【図３】上基板の配向処理の一例を示す図である。

【図４】下基板の配向処理の一例を示す図である。

【図５】図１の配向処理を簡単に示す図である。

【図６】従来の配向処理を簡単に示す図である。

【図７】液晶表示装置の視角特性を示す図である。

【図８】バスラインの電圧を示す図である。

【図９】ノーマリホワイトモードでのコントラスト比を
示す図である。

【図１０】ノーマリブラックモードでのコントラスト比
を示す図である。

【図１１】プレチルトによる配向の評価を示す図であ
る。

【符号の説明】

１６、１８…基板２０…液晶２１、２４…電極２２、２６…配向膜３２…ゲートバスライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−14122（ＪＰ，Ａ) 特開平５−224207（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−82016（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/1337

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１及び第２の対向する基板（１６、１
８）と、該第１の基板の内面に設けられた電極（２１）
及び配向膜（２２）と、該第２の基板の内面に設けられ
た電極（２４）及び配向膜（２６）と、該第１及び第２
の基板の間に挿入された液晶（２０）とからなり、液晶
の配向状態が微小な領域毎に異なるように該第１の基板
の配向膜（２２）及び該第２の基板の配向膜（２６）が
バスライン（３２）を境界として微小な領域に区分して
配向処理され、該微小な領域における該第１の基板の配
向膜（２２）及び該第２の基板の配向膜（２６）の各々
に接する液晶の分子が隣接する微小な領域における該第
１の基板の配向膜（２２）及び該第２の基板の配向膜
（２６）の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じで
プレチルトが異なるようにし、電圧印加時に液晶が該バ
スライン（３２）に向いて立ち上がるようにしたことを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】該第１の基板の配向膜（２２）及び該第
２の基板の配向膜（２６）がそれぞれ積層して設けられ
た下層側の配向材層（５１）と上層側の配向材層（５
３）とからなり、該上層側の配向材層（５３）が該微小
な領域に応じて開口するようにパターニングされ、該上
層側の配向材層（５３）及び該下層側の配向材層（５
１）が同時にラビングされ、該上層側の配向材層（５
３）及び該下層側の配向材層（５１）に接触する液晶が
それぞれ異なった角度でプレチルトし、より高い方のプ
レチルトを有する液晶が該バスライン（３２）に向かっ
て立ち上がるようにしたことを特徴とする請求項１に記
載の液晶表示装置。
【請求項３】第１及び第２の対向する基板（１６、１
８）と、該第１の基板の内面に設けられた電極（２１）
及び配向膜（２２）と、該第２の基板の内面に設けられ
た電極（２４）及び配向膜（２６）と、該第１及び第２
の基板の間に挿入された液晶（２０）とからなり、液晶
の配向状態が微小な領域毎に異なるように該第１の基板
の配向膜（２２）及び該第２の基板の配向膜（２６）が
画素内にて微小な領域に区分して配向処理され、該微小
な領域における該第１の基板の配向膜（２２）及び該第
２の基板の配向膜（２６）の各々に接する液晶の分子が
隣接する微小な領域における該第１の基板の配向膜（２
２）及び該第２の基板の配向膜（２６）の各々に接する
液晶の分子と配向方向が同じでプレチルトが異なるよう
にし、隣接する微小な領域の異なったプレチルトの差が
約２度以上であり、互いに隣接する微小な領域における
基板間の少なくとも中間部の液晶の分子が電圧印加時に
異なる方向に配向するようにしたことを特徴とする液晶
表示装置。