JP3043211B2

JP3043211B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3043211B2
Application number: JP30417593A
Authority: JP
Inventors: 訓朗古川; 正長谷川; 豪鎌田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 2000-05-22
Anticipated expiration: 2015-05-22
Also published as: JPH07159787A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
より詳しくは、広い視野特性をもたせるための配向分割
パネルを備えた液晶表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、２つの透明基板の間に
液晶を挟んだ構造の液晶表示パネルを有している。それ
らの透明基板の相対向し合う２つの面のうち、一方の面
には共通電極及び配向膜等が形成され、また他方の面に
はアクティブマトリクス回路、画素電極及び配向膜等が
形成されたものがある。

【０００３】さらに、それらの透明基板の対向し合わな
い側の面には、それぞれ偏光板が配置されている。通
常、２つの偏光板は、偏光の透明軸が互いに直交するよ
うに配置され、これによれば、電界をかけない状態では
光を透過し、電界を印加した状態では遮光するモード、
即ちノーマリーホワイトモードとなる。その反対に、偏
光の透明軸が平行な場合には、ノーマリーブラックモー
ドとなる。

【０００４】以下では、ノーマリーホワイトモードを例
にあげて説明する。液晶表示パネルでは、液晶分子は、
２つの透明基板に形成された配向膜のラビング方向に従
って配向し、ある角度で傾く。その角度はプレチルト角
といわれ、配向膜の構成材料により相違する。偏光板を
直交配置したツイストネマテック型の液晶表示装置で
は、対向する２つの配向膜のラビング方向はほぼ垂直で
あり、その間の液晶分子は、一方の透明基板から他方の
透明基板に向かうにつれて螺旋状に配向方向を変えてゆ
く。そして、ノーマリーホワイトモードの液晶表示パネ
ルでは、電圧を印加して液晶の分子を立ち上げて光の螺
旋作用を弱くすると、入射光が透過し難くなる。

【０００５】ところで、このような構造の液晶表示装置
では、画像の見る角度によってコントラストが変化する
いわゆる視角特性が悪く、特に、液晶層の中層領域では
液晶分子の長軸方向への視角が狭くなるという欠点があ
る。そこで、そのような問題を解決する手段として、配
向分割型液晶表示パネルが提案されている。

【０００６】例えば、特開昭５４─５７５４号公報や特
開昭６３─１０６６２４号公報においては、図７に示す
ように、１つの画素７１を２つの領域ＩａとIIａに分
け、それらの領域Ｉａ，IIａの液晶分子７２、７３の配
向の向きを相違させることが提案されている。これによ
れば、１つの画素７１では２つの配向の視角特性が平均
化され、全体として視角特性が向上する。なお、実際の
液晶分子７２，７３の配向は上と下で角度９０度だけツ
イストしているが、図７(b) では理解を容易にするため
にツイストしない状態で示している。

【０００７】１つの画素７１で２つの液晶分子７２，７
３の配向を変える方法として、まず図７(a) の実線の矢
印で示すように、第１の透明基板７４上の配向膜７５の
うち、一方の領域Ｉａをレジスト（不図示）で覆いなが
ら他方の領域IIａを一方向にラビングし、その後に、他
方の領域IIａをレジスト（不図示）で覆いながら他方の
領域Ｉａを別な方向にラビングし、次に、同じ方法によ
り、第２の透明基板７６側の配向膜７７を破線の矢印で
示す方向にラビングを行う方法がある。しかし、この方
法ではレジストのパターニングやラビングを４回行うこ
とになり、手間がかかる。

【０００８】そこで、図８に示すように、透明基板８
１，８２の各対向面において、画素における２つの領域
ＩｂとIIｂにそれぞれプレチルト角が異なる２種の配向
膜８３，８４を配置し、かつ、それらの配向膜８３，８
４が液晶８５を介して同じプレチルト角の配向膜と相対
向しないようにしている。そして、図で示すように第１
の透明基板８１上の２つの配向膜８３，８４を実線で示
す方向にラビングし、他の透明基板８２上の２つの配向
膜８３，８４をその方向と直交する破線の方向にラビン
グすると、図８(b) 、図９(a) に示すような液晶分子８
６の配向が表れる。これにより液晶８５の層の中央にあ
る液晶分子は、２つの領域ＩｂとIIｂでは互いに異なる
傾きとなる。

【０００９】この方法によれば、ラビングは２つの透明
基板毎に１回で済むので手間が軽減され、しかも、ラビ
ングによる配向膜の荒れが少なくなる。ところで、プレ
チルト角α₁、α₂が異なる配向膜８３，８４に挟まれ
た液晶８５のうち、電界によって動きやすい層の中央の
液晶分子８６は、上下の配向膜８３，８４によるプレチ
ルト角の差になって、基板面に対して高プレチルト角α
₁と同じ方向に立ち上がる。このため、画素電極９１と
これに対向する共通電極９２の間に垂直電界を生じさせ
ると、図８(b) に示すように、画素における２つの領域
Ｉｂ，IIｂではそれぞれ液晶分子８６が逆向きに立ち上
がり、視野特性が良くなる。

【００１０】この方法は、本願の出願人により特願平３
−３３８７８１号において提案されたものである。以上
のように、１つの画素で液晶分子のプレチルト角を異な
らせることは視角特性向上に有効であるが、図９に示す
ように、プレチルト角が異なる領域の境界部分III では
液晶分子の配向が垂直方向になってオン・オフが制御で
きなくなり、一般的なノーマリーホワイトモードでは、
光が漏れてコントラストが低下して表示品質が悪化す
る。

【００１１】そこで、図８(b) 、図９(a) に示すよう
に、配向が歪むその境界領域III （以下、ディスクリネ
ーション・ラインという）を蓄積電極８７などで覆った
り、画素周辺のディスクリネーション・ラインを画素周
辺のブラックマトリクスライン８８、ドレインバスライ
ン８９、ゲートバスライン９０などで遮光するといった
構成が採用されている。

【００１２】なお、図７において符号７８は画素電極、
７９は共通電極を示している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１画素
においては、画素電極９１と共通電極９２に電圧が印加
されるだけでなく、ドレインバスライン８９、ゲートバ
スライン９０にも電圧が印加されるので、液晶８５内で
生じる電界は、透明基板８１，８２の垂直方向だけとは
限らず、水平方向にも加わる。

【００１４】例えば、ドレインバスライン８９には±５
Ｖの電圧がかかり、ゲートバスライン９０には書込み時
−１０Ｖ、非書込み時１０Ｖの電圧がかかり、画素電極
９１にはＴＦＴ（不図示）のオンによりドレインバスラ
インが接続されて±５Ｖの電圧がかかる。これらの電位
差により、画素電極９１とドレインバスライン８９の間
には透明基板７１，７２の面に平行な横方向の電界が発
生する。

【００１５】このような横方向の電界は、液晶分子のチ
ルト角を変える原因となり、しかも、２種の配向膜７
３，７４の境界部分では膜厚による段差などによりプレ
チルト角が高くなるので、その配向膜７３，７４の境界
の近傍にある液晶分子のプレチルト角が変化し易い状態
となる。その結果、１つの画素内に存在するディスクリ
ネーションラインIII は、図９(a) の破線で示すように
２種の配向膜８３，８４の実際の境界部分からずれてし
まい、真っ直ぐな帯状の容量電極８７からはみ出してし
まうという問題がある。

【００１６】この問題は、図８に示したような液晶パネ
ルにおいても発生し、配向膜表面の液晶分子が画素電極
の中央から外部に向かって立ち上がっている場合に生じ
る。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
って、ディスクリネーションのズレによって生じるコン
トラストの低下を防止することができる液晶表示装置を
提供することを目的とする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、図６
(a) ，図６(b) に例示するように、画素電極８上で、液
晶分子のプレチルト角を異ならせる材料を用いるか又は
ラビング方向を異ならせることにより第１境界で２分さ
れる第１及び第２の配向膜２３，２４と、前記第１及び
第２の配向膜２３，２４の上において、チルト角の基板
平面上の方位が異なる２つの領域に分割され、該２つの
領域の第２境界が前記第１及び第２の配向膜２３，２４
の前記第１境界と一致しない液晶層と、前記液晶層のチ
ルト角の異なる平面方位に前記分割された前記２つの領
域の前記第２境界を覆う形に形成された非光透過性薄膜
とを具備し、前記非光透過性薄膜として容量電極２５を
使用することを特徴とする液晶表示装置により解決され
る。その液晶表示装置において、前記画素電極の外側に
形成されたドレインバスライン６をさらに有し、前記画
素電極８上での前記液晶分子の前記プレチルト角の面内
方位が、前記第１の配向膜２３の領域と前記第２の配向
膜２４の領域で平行であり、かつ、前記第１の配向膜２
３の領域と前記第２の配向膜２４の領域で、前記液晶分
子の前記プレチルト角が異なり、前記プレチルト角の前
記面内方位が画素電極８の内部からドレインバスライン
６に向かっている領域では、前記第１の配向膜２３と前
記第２の配向膜２４の前記第１境界より前記プレチルト
角の低い配部分側を覆う位置に前記非光透過性薄膜２５
を配置し、且つ、前記プレチルト角の前記面内方位が前
記ドレインバスライン６から前記画素電極８の内部に向
かっている領域では、前記第１の配向膜２３と前記第２
の配向膜２４の前記第１境界より前記プレチルト角の高
い部分側を覆う位置に前記非光透過性薄膜２５を配置す
る構造を採用してもよい。

【００２１】また、上記した液晶表示装置において、前
記第１の配向膜２３の領域と前記第２の配向膜２４の領
域で厚みが１０ｎｍ以上異なり、前記第１の配向膜２３
の領域と前記第２の配向膜２４の領域での前記プレチル
ト角の面内方位が、前記厚みの大きい前記領域から厚み
の小さい前記領域に向かう方向成分を有する構造を採用
してもよい。

【００２２】また、上記した課題は、図６(c) に例示す
るように、画素電極８の上に形成され、該画素電極８の
中央ではラビング方向に対して直交する方向に沿い、且
つ該画素電極の両側では該ラビング方向に沿っている境
界部分を有し、該境界部分により該画素電極８を２分す
る液晶分子のプレチルト角の異なる２つの領域を有する
第１の配向膜２３Ａ，２４Ａと、前記第１の配向膜２３
Ａ，２４Ａとこれに対向する共通電極側の第２の配向膜
の間に充填されて前記液晶分子を有する液晶層と、前記
第１の配向膜２３Ａ，２４Ａのプレチルト角を異ならせ
る前記第１及び第２の領域の前記境界部分に沿った平面
形状を有する非光透過性薄膜２７とを有することを特徴
とする液晶表示装置により解決される。

【００２３】また、上記した課題は、図６(d) に例示す
るように、画素電極８の上に形成され、該画素電極８の
中央ではラビング方向に対して直交する方向に沿い、か
つ該画素電極８の両側ではラビング方向から前記画素電
極８中心寄りに傾斜する方向に沿っている境界部分を境
にしてプレチルト角の異なる第１と第２の領域を有する
第１の配向膜２３Ｂ，２４Ｂと、前記第１の配向膜２３
Ｂ，２４Ｂとこれに対向する第２の配向膜の間に充填さ
れる液晶と、前記境界部分に沿った平面形状を有する非
光透過性薄膜２８とを有することを特徴とする液晶表示
装置によって解決される。

【００２４】または、図６(e) に例示するように、画素
電極８の上でプレチルト角を異ならせる２つの領域を有
する第一の配向膜２３及び第二の配向膜２４と、前記第
一の配向膜２３及び前記第二の配向膜２４の境界部分に
形成された垂直配向又は無配向の第三の配向膜３０と、
前記第三の配向膜３０に沿って形成された非光透過性薄
膜２９とを有することを特徴とする液晶表示装置によっ
て達成する。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【作用】本発明によれば、プレチルト角が異なる第１
及び第２の配向膜により画素電極が２つの領域に分けら
れ、それらの配向膜の上にある液晶層のチルト角の面内
方向が２つの領域で異なり、その領域の境界線（第２境
界）が第１及び第２の配向膜の境界（第１境界）と一致
せず、しかも、チルト角の境界線が非光透過性薄膜によ
り覆われるようにしている。

【００２８】これにより、ディスクリネーションライン
が２つの配向膜の境界と一致しない場合でも、画素電極
から光が漏れることはなくなる。さらに別の発明によれ
ば、配向膜のプレチルト角が異なる２つの領域の境界か
らズレてディスクリネーションラインが発生する場合
に、ディスクリネーションラインの発生し易い領域で
は、その境界をラビング方向に一致させている。これに
よれば、その境界で液晶分子の配向が安定するのでディ
スクリネーションラインの移動が抑制される。

【００２９】また、ディスクリネーションラインの発生
し易い領域で、２つの配向膜の境界をラビング方向から
画素電極の中心側の方向に傾けているので、その部分で
は、２つの配向膜の段差を下る方向にラビングされるこ
とになり、その境界領域における液晶分子が立ち上がら
ずに安定する。一方、配向膜のプレチルト角が相違する
２つの領域の境界に無配向又は垂直配向の配向膜を形成
すれば、ディスクリネーションラインが強制的に形成さ
れ、ディスクリネーションラインがずれる可能性が極め
て小さくなる。

【００３０】

【実施例】

（ａ）本発明の第１実施例の説明図１は、本発明の第１実施例の９０°ツイストネマティ
ックモードの液晶パネルの画素を示す平面図、図２は、
液晶分子の傾きを示す斜視図と断面図、図３及び図４
は、水平方向の電界による液晶分子の傾きの変化を示す
断面図、図５は、ラビング方向とディスクリネーション
ラインを示す平面図である。

【００３１】図１、２において、第一の透明基板１の上
にマトリクス状に配列された各画素の一角には薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）２が形成され、そのゲート電極３は
Ｘ方向に並列に複数本配置されたゲートバスライン４に
接続され、そのドレイン電極５はＹ方向（Ｘ方向に直交
する方向）に並列に複数本配置されたドレインバスライ
ン６に接続されている。また、そのソース電極７は、各
画素に形成された透明な画素電極８に接続されている。
なお、ゲートバスライン４、ドレインバスライン６は、
図示しない絶縁膜を介して絶縁され、しかも、各画素領
域を囲むように配置されている。

【００３２】また、第一の透明基板１と画素電極８の間
には SiN、SiO₂のような絶縁膜１１が形成され、また、
この絶縁膜１１と画素電極８の間には、ゲートバスライ
ン４に平行で画素電極８をゲートバスライン６側に２分
する容量電極１２が形成されている。さらに、図２(b)
に示すように、液晶９を挟んで第一の透明基板１に対向
する第二の透明基板２１の面には、図１(b) の二点鎖線
に示すように、ゲートバスライン４、ドレインバスライ
ン６及びＴＦＴ２により区画される領域に沿ってブラッ
クマトリクス膜１０が網状に形成されている。

【００３３】画素電極８の上の全体には第一の配向膜１
３が形成され、また、その画素領域８のうちの容量電極
１２により２分される領域の一方には第一の配向膜１３
を覆う第二の配向膜１４が形成されており、それらの配
向膜１３，１４の表面のラビングによる液晶分子１５の
プレチルト角θ₁，θ₂は、図２(a) に示すように、第
一の配向膜１３よりも第二の配向膜１４の方が大きくな
るように構成されている。

【００３４】また、低プレチルト角θ₁となる第三の配
向膜１６は、第二の透明基板２１の下面に形成された共
通電極１７の全体を覆い、この第三の配向膜１６のう
ち、画素電極８側の第一の配向膜１３に向かい合う部分
は高プレチルト角θ₂となる第四の配向膜１８により覆
われている。そして、画素電極８の表面の２つの配向膜
１３，１４のラビング方向は、図２(a) の実線の矢印方
向に示すように、ドレインバスラインに対して斜め方向
であって、かつ、高プレチルト角θ₂の第二の配向膜１
４から低プレチルト角θ₁の第一の配向膜１３に斜めに
向かう方向となっている。

【００３５】また、画素電極８に対向する第二の透明基
板２１側の配向膜１６，１８のラビング方向は、画素電
極８側のラビング方向に直交する向きで、かつ、低プレ
チルト角θ₁の第三の配向膜１６から高プレチルト角θ
₂の第四の配向膜１８に斜めに向かう方向となってい
る。以上のような配向膜１３，１４，１６，１８の間に
挟まれる液晶分子１５は、上下方向に捩れるような向き
に配置され、しかも、液晶９の中間層の液晶分子１５の
面内方位はゲートバスライン６から画素電極８に向かう
方向となり、１８０°異なっている。ここで面内方位
は、液晶分子の画素電極に近い方の端から遠い方の端へ
と向かう方向を示している。

【００３６】なお、ブラックマトリクス１０と第二の透
明基板２１と共通電極１７は、それらの間に形成された
SiO₂、 SiN等の絶縁膜１９により絶縁されている。ま
た、上記した４つの配向膜１３，１４，１６，１８は、
膜厚１０nm又はそれ以上に形成されている。このような
構造の液晶表示パネルにおいて、画素電極８の上の液晶
分子１５は、ドレインバスライン６、ゲートバスライン
４との間で生じる電位差により電界Ｅの横方向成分が発
生してしまう。この横方向の電界成分は、バスライン
４，６から画素電極８への方向であり、画素電極８の縁
部の液晶分子１５の傾き角（チルト角）に影響を及ぼ
す。

【００３７】そこで次に、その横方向の電界Ｅによって
ディスクリネーションラインが本来の位置、即ち配向膜
の境界線から変化する現象について説明する。図２(b)
に示すように、プレチルト角が異なる２つの配向膜１３
と１８が液晶９を挟んで対向している場合に、画素電極
８側の液晶分子１５をさらに垂直方向に立てる方向に横
方向電界Ｅ₁、Ｅ₂が発生しているときには、次のよう
な現象が生じる。

【００３８】まず、図３(a) のように、画素電極８上で
低プレチルト角θ₁で立ち上がっている液晶分子１５ａ
が電界Ｅ₁によってさらに垂直方向に大きく起こされる
と、液晶層９中央の液晶分子１５ｂも同じ方向に起こさ
れてその立ち上がり端が、本来の傾きと逆になってしま
う。これに対して、図３(b) のように、画素電極８側の
高プレチルト角θ₂の液晶分子１５ｃがさらに垂直方向
に起こされたとしても、液晶層９中央の液晶分子１５ｄ
の傾斜角度は大きくなるとはいえ、その立ち上がり端は
逆にはならない。

【００３９】このような現象は、配向膜１３，１４のラ
ビング方向に対して前方の領域において発生し易い。特
に、液晶分子の配向が不安定な状態となる第一の配向膜
１３と第二の配向膜１４の境界で、かつ、ラビング方向
の前方側にあるドレインバスラインの近傍において顕著
である。この結果、図９(a) に示すような従来の装置に
おいては、画素電極９１上の第一及び第二の配向膜８
３，８４のラビング方向が、低プレチルト角用の配向膜
８３から高プレチルト角用の配向膜８４に斜めに向かっ
ているときには、ラビング方向の前方側のドレインバス
ライン８９近傍であって低プレチルト角用の配向膜８３
の領域Ａへディスクリネーションラインが突出する。

【００４０】これに対して、本実施例の装置によれば、
画素電極８における低プレチルト角用の配向膜１３のラ
ビング方向の前方は、図５に示すようにゲートバスライ
ン４の近傍なので、その部分で低プレチルト角が高プレ
チルト角に変わっても、その変化した領域はブラックマ
トリクス１０に覆われることになる。そして、画素電極
８の上のディスクリネーションラインは殆ど変動しな
い。

【００４１】一方、液晶分子の傾きを逆にするような横
方向の電界Ｅ₂が発生することにより次のような現象が
生じる。まず、図４(a) のように、横向きの電界Ｅ₂に
よって画素電極８上の低プレチルト角θ₁の液晶分子１
５ｅの傾きが逆になると、液晶層９中央の液晶分子１５
ｆの傾きは逆にはならない。

【００４２】しかし、図４(b) のように、配向膜１４の
表面の高プレチルト角θ₂の液晶分子１５ｇの傾きが逆
になると、液晶層９中央の液晶分子１５ｈの立ち上がり
方向は、その上の低プレチルト角θ₁の配向膜１６側の
結晶分子の傾きに揃うことになって本来とは逆になる。
このような現象は、配向膜のラビング方向に対して後方
の領域において発生し易く、特に、液晶分子の配向が不
安定な状態となる第一の配向膜１３と第二の配向膜１４
との境界において顕著である。

【００４３】したがって、図９(a) に示す従来の装置に
おいては、画素電極９１上に形成された第一及び第二の
配向膜８３，８４のラビングが、低プレチルト角用の配
向膜８３から高プレチルト角用の配向膜８４の方向に斜
めに行われるときには、ラビング方向の後方側のドレイ
ンバスライン８９近傍であって高プレチルト角用の配向
膜８４の領域Ｂへディスクリネーションラインが突出す
る。

【００４４】これに対して、本実施例の装置によれば、
画素電極８における高プレチルト角用の配向膜１４のラ
ビング方向の後方はゲートバスライン４の近傍にあるの
で、画素を分割する領域のディスクリネーションライン
を変動させることはない。即ち、その後方の領域にはブ
ラックマトリクス膜１０が存在するので、液晶分子１５
の傾きが逆になっていも、特にコントラストを低下させ
ることはない。

【００４５】以上のようなことから、本実施例によれ
ば、ゲートバスライン４の延在方向に延びる帯状の容量
電極１２により、画素電極８上のディスクリネーション
ラインが完全に覆われ、しかも、画素周囲に発生するデ
ィスクリネーションラインはプラックマトリクス膜１０
に覆われるので、ディスクリネーションラインのズレに
よるコントラストの低下は避けられる。

【００４６】なお、バスライン４，６からの電界Ｅによ
る共通電極１７側の液晶分子のプレチルト角の変化は少
なく、これによるディスクリネーションラインの変更は
殆どない。そのラビング方向は、図２(a) における配向
膜１６，１８の中に示した矢印方向となる。ところで、
ゲートバスライン４はＴＦＴ２を駆動するために必須で
あり、低抵抗にする必要があるので、その線幅はある程
度広い方が好ましく、また、寄生容量を減らせるために
画素電極８との間に１０μｍ程度の間隔が必要となる。
このことから、ゲートバスライン４付近を遮光するブラ
ックマトリクス膜１０の線幅は３０〜４０μｍとなるこ
とが必須である。一方、容量電極１２は開口率を減少さ
せないように、限界まで小さくすることが望ましいの
で、ゲートバスライン４付近を遮光するブラックマトリ
クス膜１０よりもその幅を狭くする。

【００４７】また、ディスクリネーションラインが横方
向電界Ｅ₁，Ｅ₂によって本来の位置から変化するとき
には、遮光領域の広さを考えると、容量電極１２の部分
よりもゲートバスライン４に沿ったブラックマトリクス
膜１０に移動させる方が液晶表示に与える影響は少ない
と考えられる。なお、２つの配向膜１３，１４の境界か
らのディスクリネーションラインのズレは２０μｍ程度
であり、上記したような配向膜１３，１４の配置と上記
したラビング方向によれば、ゲートバスライン４近傍の
幅の広いブラックマトリクス膜１０によってディスクリ
ネーションラインのズレは完全に遮蔽される。

【００４８】さらに、容量電極を次段のゲートバスライ
ンで兼ねたCs on Gate構造では画素電極中央に電極が存
在しないために、新たに境界遮光用のブラックマトリク
スが必要となるが、画素中央の境界が移動しないように
することによりそのブラックマトリクスの幅を５μｍ程
度まで狭くしてもよくなる。ここで画素電極８上の２の
配向膜１３，１４の境界では、位置の高い第二の配向膜
１４から低い第一の配向膜１３にラビングしているの
で、その境界におけるプレチルト角は大きくならず、デ
ィスクリネーションラインが安定する。（ｂ）本発明の第２実施例の説明第１実施例では、１画素において配置されるプレチルト
角の異なる２つの配向膜の配列方向を従来装置と異なら
せることにより、ディスクリネーションラインを容量電
極からはみ出さないようにしたが、次のように、ディス
クリネーションラインの変化に合わせて容量電極の形状
を変えてもよい。

【００４９】図６は、本発明の第２実施例に係る１画素
と容量電極を示す平面図である。図６(a) 〜(c) におい
て、画素電極８の上に配置された２種の配向膜のうち、
ラビング方向Ｌの前方側（面内方位）は高プレチルト角
用の配向膜２３であり、その後方側は低プレチルト角用
の配向膜２４となる。この点は第１実施例と異なり、画
素電極８の上のディスクリネーションラインには従来例
で説明したようなキンクが生じる。

【００５０】まず、図６(a) に示す容量電極２５は、２
つの配向膜２３，２４の境界部分に沿った直線状部と、
ディスクリネーションンラインＤの変化する領域を覆う
ような点対称な２つの突出部とから構成されている。ま
た、図６(b) に示す容量電極２６は、横方向の電界によ
って変化するディスクリネーションラインＤに沿った略
Ｎ字型の形状となっている。それらの容量電極２５，２
６の面積は、従来の真っ直ぐな帯状の容量電極の面積と
同じであって蓄積容量が従来と変わらないようにしてい
る（この点は、以下の図６(c) 〜図６(e) でも同じであ
る）。

【００５１】このような容量電極２５，２６によれば、
画素の開口率を変化させることなく、画素の中央で生じ
るディスクリネーションラインＤを完全に覆うことがで
きるので、コントラストの低下は防止される。図６(c),
(d) は、容量電極の平面形状を変えるだけでなく、２つ
の配向膜の境界部分の形状も変えた実施例を示してい
る。なお、高プレチルト角用の配向膜２３Ａ，２３Ｂ
は、低プレチルト角用の配向膜２４Ａ，２４Ｂの上に形
成されており、そこには１０nm程度の段差がある。

【００５２】図６(c) において、２つの配向膜２３Ａ，
２４Ａの境界のラインは階段状に曲げられていて、画素
の中央側ではラビング方向に直交する方向であり、しか
も、画素の両側のディスクリネーションラインのズレる
領域では、その境界はラビング方向Ｌに平行となってい
る。また、容量電極２７も２つの配向膜２３Ａ，２４Ａ
の境界に沿った形状となっている。

【００５３】これにより、液晶分子が２つの配向膜２３
Ａ，２４Ａの境界部分の両側では、配向膜の低い所から
高い所へラビングすることはなくなるので、その領域に
おける液晶分子はラビングにより境界方向に沿って傾け
られ、プレチルト角が小さくなるので、液晶分子のプレ
チルト角は比較的安定した状態となる。一方、図６(d)
は、２つの配向膜２３Ｂ，２４Ｂの境界線の両側寄りの
部分を図６(c) に比べてラビング方向からその中央寄り
に角度βだけ傾けたもので、その容量電極２８もその境
界線に沿った形状にしている。

【００５４】これによって、その境界線の両側寄りの領
域では、高プレチルト角用の配向膜２３Ｂからそれより
も低い低プレチルト角用の配向膜２４Ｂへ段を下りるよ
うにラビングされるので、この領域の段差部分ではラビ
ングによって液晶分子が配向膜から立ち上がらなくな
り、液晶分子のプレチルト角は安定した状態となる。図
６(e) は、２つの配向膜２３，２４の境界ラインが、従
来のように直線のままであり、その領域の画素電極８の
上に形成される配向膜３０を無配向の材料にするか垂直
配向の材料にしたものである。これによれば、無配向又
は垂直配向の配向膜３０の上でディスクリネーションラ
イン３０が優先的に発生し易くなるので、ディスクリネ
ーションラインが横方向の電界により移動しなくなる。
この場合の容量電極２９は、無配向又は垂直配向の配向
膜３０に沿って形成される。

【００５５】以上の説明では、容量電極２９によりディ
スクリネーションラインを覆ったが、その他の非光透過
性薄膜で覆ってもよい。（ｃ）本発明のその他の実施例の説明第１実施例では、ラビング方向が同じでもプレチルト角
が異なる２種の配向膜により画素電極を２分する液晶パ
ネルについて説明したが、１種の配向膜であってラビン
グ方向を変えて配向分割する構造の液晶パネルについて
も同様に適用できる。

【００５６】この場合、画素電極側の配向膜のプレチル
ト角によって決定される液晶層の中間の液晶分子の傾き
が、図９(a) の実線の長方形と反対方向、即ち、ゲート
ドレイン電極から画素電極の中央に向かって共通電極側
に立ち上がるような成分を有するプレチルト角にすれば
良く、そのような方向にラビングすればよい。また、第
１実施例において、配向方位を１８０°異なるようにし
たが、ラビング方向を変えることにより、配向方位は９
０°〜２７０°の範囲で異なるようにしてもよい。

【００５７】第２の実施例については、図７に示すよう
なラビング方向を変えて配向分割する構造の液晶パネル
についても適用することができ、容量電極、その他の非
光透過性薄膜をディスクリネーションラインに沿った平
面形状にすることが重要である。

【００５８】

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、プレ
チルト角が異なる第１及び第２の配向膜により画素電極
を２つの領域に分け、それらの配向膜の上にある液晶層
のチルト角の面内方向を２つの領域で異ならせ、その領
域の境界線を第１及び第２の配向膜の境界と一致させ
ず、しかも、チルト角の境界線を非光透過性薄膜により
覆うようにしているので、ディスクリネーションライン
が２つの配向膜の境界と一致しない場合でも、画素電極
からの光の漏れを防止できる。

【００６０】さらに別の発明によれば、配向膜のプレチ
ルト角が異なる２つの領域の境界からズレてディスクリ
ネーションラインが発生する場合に、ディスクリネーシ
ョンラインの発生し易い領域では、その境界をラビング
方向に一致させている。これによれば、その境界で液晶
分子の配向が安定するのでディスクリネーションライン
の移動を抑制できる。

【００６１】また、ディスクリネーションラインの発生
し易い領域で、２つの配向膜の境界をラビング方向から
画素電極の中心側の方向に傾けているので、その部分で
は、２つの配向膜の段差を下る方向にラビングされるこ
とになり、その境界領域における液晶分子を立ち上がら
せずに安定させることができ。一方、配向膜のプレチル
ト角が相違する２つの領域の境界に無配向又は垂直配向
の配向膜を形成するようにしているので、ディスクリネ
ーションラインが強制的に形成され、ディスクリネーシ
ョンラインのずれを生じさせ難くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す平面図である。

【図２】本発明の第１実施例の配向膜のラビング方向と
プレチルト角を示す斜視図と断面図である。

【図３】本発明の第１実施例のプレチルト角の変化を示
す断面図（その１）である。

【図４】本発明の第１実施例のプレチルト角の変化を示
す断面図（その２）である。

【図５】本発明の第１実施例のラビング方向とディスク
リネーションラインを示す平面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る装置の平面図であ
る。

【図７】第１の従来例を示す平面図と断面図である。

【図８】第２の従来例を示す平面図と断面図（その１）
である。

【図９】第２の従来例を示す斜視図と断面図（その２）
である。

【符号の説明】

１透明基板２ＴＦＴ３ゲート電極４ゲートバスライン５ドレイン電極６ドレインバスライン７ソース電極８画素電極９液晶１０ブラックマトリクス膜１１、１９絶縁膜１２容量電極１３、１４、１６、１８配向膜１５液晶分子２１透明電極２３、２４、３０配向膜２５〜２９容量電極

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−210099（ＪＰ，Ａ) 特開平５−173138（ＪＰ，Ａ) 特開平７−5466（ＪＰ，Ａ) 特開平６−337420（ＪＰ，Ａ) 特開平６−331988（ＪＰ，Ａ) 特開平６−281938（ＪＰ，Ａ) 特開平６−258645（ＪＰ，Ａ) 特開平６−130397（ＪＰ，Ａ) 特開平６−130396（ＪＰ，Ａ) 特開平６−34978（ＪＰ，Ａ) 特開平６−43460（ＪＰ，Ａ) 特開平６−43462（ＪＰ，Ａ) 特開平６−82784（ＪＰ，Ａ) 特開平６−82785（ＪＰ，Ａ) 特開平６−148641（ＪＰ，Ａ) 特開平６−214235（ＪＰ，Ａ) 特開平６−308497（ＪＰ，Ａ) 特開平６−347793（ＪＰ，Ａ) 特開平６−347794（ＪＰ，Ａ) 特開平５−173142（ＪＰ，Ａ) 特開平５−281545（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1337 505 G02F 1/1335 G02F 1/1368

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画素電極上で、液晶分子のプレチルト角を
異ならせる材料を用いるか又はラビング方向を異ならせ
ることにより第１境界で２分される第１及び第２の配向
膜と、前記第１及び第２の配向膜の上において、チルト角の基
板平面上の方位が異なる２つの領域に分割され、該２つ
の領域の第２境界が前記第１及び第２の配向膜の前記第
１境界と一致しない液晶層と、前記液晶層の前記チルト角の異なる平面方位に分割され
た前記２つの領域の前記第２境界を覆う形に形成された
非光透過性薄膜とを具備し、前記非光透過性薄膜として容量電極を使用することを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記画素電極の外側に形成されたドレイン
バスラインをさらに有し、前記画素電極上での前記液晶分子の前記プレチルト角の
面内方位が、前記第１の配向膜の領域と前記第２の配向
膜の領域で平行であり、前記第１の配向膜の領域と前記第２の配向膜の領域で、
前記液晶分子の前記プレチルト角が異なり、前記プレチルト角の前記面内方位が前記画素電極の内部
から前記ドレインバスラインに向かっている領域では、
前記第１の配向膜と前記第２の配向膜の前記第１境界よ
り前記プレチルト角の低い部分側を覆う位置に前記非光
透過性薄膜を配置し、且つ、前記プレチルト角の前記面
内方位が前記ドレインバスラインから前記画素電極の内
部に向かっている領域では、前記第１の配向膜と前記第
２の配向膜の前記第１境界より前記プレチルト角の高い
部分側を覆う位置に前記非光透過性薄膜を配置すること
を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記第１の配向膜の領域と前記第２の配向
膜の領域で厚みが１０nm以上異なり、前記第１の配向膜の領域と前記第２の配向膜の領域での
前記プレチルト角の面内方位が、前記厚みの大きい前記
領域から厚みの小さい前記領域に向かう方向成分を有す
ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】画素電極の上に形成され、該画素電極の中
央ではラビング方向に対して直交する方向に沿い且つ該
画素電極の両側では該ラビング方向に沿っている境界部
分を有し、該境界部分により該画素電極を２分する液晶
分子のプレチルト角の異なる第１及び第２の領域を有す
る第１の配向膜と、前記第１の配向膜とこれに対向する共通電極側の第２の
配向膜の間に充填されて前記液晶分子を有する液晶層
と、前記第１の配向膜のプレチルト角を異ならせる前記第１
及び第２の領域の前記境界部分に沿った平面形状を有す
る非光透過性薄膜とを有することを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項５】画素電極の上に形成され、該画素電極の中
央ではラビング方向に対して直交する方向に沿い且つ該
画素電極の両側ではラビング方向から前記画素電極中心
寄りに傾斜する方向に沿っている境界部分を境にしてプ
レチルト角の異なる第１と第２の領域を有する第１の配
向膜と、前記第１の配向膜とこれに対向する第２の配向膜の間に
充填される液晶と、前記境界部分に沿った平面形状を有する非光透過性薄膜
とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】画素電極の上でプレチルト角を異ならせる
２つの領域を有する第１の配向膜及び第２の配向膜と、前記第１の配向膜及び前記第２の配向膜の境界部分に形
成された垂直配向又は無配向の第３の配向膜と、前記第３の配向膜に沿って形成された非光透過性薄膜と
を有することを特徴とする液晶表示装置。