JP4019906B2

JP4019906B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP4019906B2
Application number: JP2002330853A
Authority: JP
Inventors: 善隆森; 昭雄太田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP2004163746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広視野角の液晶表示装置に関し、特にＶＡ（Vertically Aligned）方式の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に液晶表示装置には薄型軽量、低消費電力という特徴があり、特に、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶表示装置は携帯端末から大型テレビに至るまで幅広く利用されている。この液晶表示装置として従前からツイストネマティック（ＴＮ）方式液晶表示装置がよく使用されており、表示装置として高い性能、品質を維持している。
【０００３】
そこで、以下、本発明のＶＡ方式の液晶表示装置の理解のために、まずこのＴＮ方式液晶表示装置について説明する。図６（Ａ）に示すように、ＴＮ方式のＴＦＴ型液晶表示装置５０は、画素電極５１が形成された基板５２と、共通電極５３が形成された基板５４を対向するように配置し、この一対の基板間に液晶を封入することにより液晶層を形成している。両基板上５２、５４の配向膜５６、５７にはラビング等によって配向処理が行われ、その配向方向は対向する基板の配向方向と９０度異なる（クロスニコル配置）ように設定されている。液晶分子５５はこの配向方向に規制されてその方向に水平配列し、基板間では水平方向に９０度捻れて配列する。
【０００４】
各基板の外側には偏光板５８、５９が基板に対向して配置されるが、ノーマリブラックモードのときは両偏光板の透過軸が同一方向になるように配置され、ノーマリホワイトモードのときには両偏光板の透過軸が９０度をなすように配置される。一方の偏光板を通過した透過光は直線偏光となって液晶層を通過するが、このとき液晶分子が９０度捻れて配列しているので透過光は旋廻して偏光方向が９０度捻れる。このときノーマリブラックモードでは一方の液晶層を通過した透過光は他方の偏光板を通過できないので暗表示になるが、ノーマリホワイトモードのときは液晶層を通過した透過光は他方の偏光板を通過できるので明表示となる。通常よく使用されているのは後者のノーマリホワイトモードのＴＮ方式液晶表示装置である。
【０００５】
次に、電極５２及び５４間に電圧を印加して液晶分子５５に電界を印加すると、図６（Ｂ）に示すように、液晶分子５５が垂直方向に立ち上がり、捻れがとれる。ただし、配向膜表面では配向規制力の方が強いため、液晶分子５５の配向方向は配向膜に沿ったままとなる。このような状態では、液晶分子は通過する光に対しては等方的であるため、液晶層に入射された直線偏光の偏光方向の回転は生じない。したがって、ノーマリホワイトモードのＴＮ方式液晶表示装置では、上の偏光板５９を通過した直線偏光は下の偏光板５２を通過できず、暗状態となる。この後、再び電圧を印加しない状態にすると、配向規制力により図６（Ａ）の状態となり、表示は明状態に戻る。
【０００６】
このＴＮ方式ＴＦＴ型液晶表示装置の製造技術は近年において格段の進歩を遂げ、正面でのコントラスト・色再現性などはＣＲＴを凌駕するまでに至っている。しかし、ＴＮ方式液晶表示装置は視角依存性が大きく、視野角が狭いという大きな欠点があった。そこで、広視野角が実現できる方式の液晶表示装置として、液晶層に電界を横方向に印加するイン−プレーンスイッチング（ＩＰＳ）方式の液晶表示装置が提案されている。
【０００７】
このＩＰＳ方式液晶表示装置６０は、図７に示すように、液晶層を挟持する一対の基板６２、６４のうち、一方の基板、たとえば基板６２側に櫛歯状の画素電極６１と櫛歯状の共通電極６３を配置している。両基板上の配向膜６６、６７には櫛歯状の電極６１、６３の方向と同一方向に配向処理が施され、電極に電圧を印加しないときは、図７（Ａ）に示すように、液晶分子６５が配向方向と同一方向に水平配列する。各基板の外側には偏光板６８、６９が基板６２、６４に対向して配置され、両偏光板の透過軸が９０度をなし、かつ偏光板の透過軸と対向する基板の配向方向が同一方向もしくは直交方向になるように設定されている。
【０００８】
このＩＰＳ方式液晶表示装置では、一方の偏光板を透過した光は直線方向となって液晶層を通過するが、このとき液晶層は、ＴＮ方式液晶表示装置の液晶層（図６参照）とは異なり、捻れていないので、透過光は旋回することなく液晶層を通過する。したがって、透過光は他の偏光板で遮られるために暗表示になる。電極６１、６３間に電圧を印加すると、液晶層に横方向の電界が発生し、液晶分子６５の誘電率異方性が正であるので、液晶層の一部の液晶分子が電界方向に捻れる。このとき、一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通過するときに複屈折されて楕円偏光の透過光になり、他方の偏光板を通過して明表示になる。
【０００９】
ＩＰＳ方式の液晶表示装置は、液晶分子を立ち上がらせずに横方向に配列しているために、液晶分子の方向によって複屈折性はあまり変化しないので、非常に良好な視角特性を有しており、超広視野角の液晶表示装置が得られるが、一方では非常に応答速度が遅く、輝度が低く、色度の質も低いという欠点も有している。
【００１０】
そこで、広視野角を保ちながら応答が早い方式のものとして、ＶＡ（vertically aligned）方式の液晶表示装置が開発された。この方式の液晶表示装置７０は、図８に示したように、一対の基板７２、７４間に誘電率異方性が負の液晶が封入され、一方の基板７２には画素電極７１が、他方の基板７４には共通電極７３が配置されている。両基板７２、７４上の配向膜７６、７７には共に垂直配向処理が施され、電極７１、７３に電圧を印加しないときは、図８（Ａ）に示したように、液晶分子７５は垂直に配列している。両基板７２、７４の外側には偏光板７８、７９がクロスニコル配置されている。そして両電極７１、７３に電圧を印加していないときは基板間の液晶分子７５が垂直に配列しているので、一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光がそのまま液晶層を通過して他方の偏光板によって遮られ、暗状体すなわち黒表示となる。また両電極７１、７３に電圧を印加したときは、基板間の液晶分子７５が水平に配列するので、一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通過するときに複屈折され楕円偏光の通過光になり、他方の偏光板を通過し、明状体すなわち白表示となる。
【００１１】
このＶＡ方式の液晶表示装置は、電極に電圧を印加しないときに全ての液晶分子７５は配向膜上に垂直に完全に立った状態で整列すると、電圧を印加したときは、各液晶分子７５が水平方向に倒れる向きを制御できないために、そのままでは液晶分子７５はそれぞれランダムな方向に倒れて水平に配列するので、表示ムラが目立ってしまい、各画素周辺部でも液晶分子の配向が乱れてディスクリネーションが発生するという問題点が存在していた。
【００１２】
電極間に電圧を印加したときに垂直に立っていた液晶分子が倒れる方向を規制して均一な表示状態となすには、電極間に電圧を印加しないときに、液晶分子が完全に垂直とはならずに垂直軸からわずかな角度だけ、すなわちプレチルト角だけ傾いて立っているようになすと共に、その傾き方向の分布状態も各画素ごとにほぼ同等となす必要がある。
【００１３】
一方、上述のＶＡ方式の液晶表示装置の問題点を解決するための技術として、１画素内に複数の液晶分子の配向を制御するための構造物（ドメイン）を形成した、たとえば、下記特許文献１に開示されているような、いわゆるマルチドメイン−ＶＡ方式（ＭＶＡ方式）の液晶表示装置が開発されている。
【００１４】
下記特許文献１に開示されている発明について述べる前に、まずこの特許文献１に従来例として示されているＭＶＡ方式の液晶表示装置の動作原理を図９を参照して説明する。図９（Ａ）は、従来のＭＶＡ方式の液晶表示装置における電圧無印加状態における断面図を示す。ガラス基板１０１の対向面上に、第１の突起パターン１０６が形成され、対向基板１３６の対向面上に第２の突起パターン１１８が互い違いに配置されている。ＴＦＴが形成されたガラス基板１０１及び対向基板１３６の対向面上に突起パターン１１６及び１１８を覆うように垂直配向膜１２８が形成され、ガラス基板１０１と対向基板１３６との間には液晶分子１３０を含む液晶材料１２９が充填されている。液晶分子１３０は、負の誘電率異方性を有している。また、ガラス基板１０１及び対向基板１３６の外側にはそれぞれ偏光板１３１及び１３２がクロスニコル配置されている。
【００１５】
このＭＶＡ方式液晶表示装置においては、電圧無印加時には液晶分子１３０は基板表面に対して垂直に配向するため、第１及び第２の突起パターン１１６及び１１８の斜面上の液晶分子１３０ａはその斜面に対して垂直に配向しようとする。このため、第１及び第２の突起パターン１１６及び１１８の斜面上の液晶分子１３０ａは、基板表面に対して斜めに配向するが、画素内の広い領域で液晶分子１３０が垂直に配向するため、良好な黒表示状態が得られる。
【００１６】
一方、図９（Ｂ）は、液晶分子３０が斜めになる程度の電圧を印加した状態、すなわち中間調表示状態における断面図を示す。図９（Ａ）に示すように、予め傾斜している液晶分子１３０ａは、その傾斜方向により大きく傾き、その周囲の液晶分子１３０も液晶分子１３０ａの傾斜に影響を受けて同一方向に傾斜する。このため、第１の突起パターン１１６と第２の突起パターン１１８との間の液晶分子１３０は、その長軸が図において右上がりになるように配列し、第１の突起パターン１１６よりも左側の液晶分子１３０及び第２の突起パターン１１８よりも右側の液晶分子１３０はその長軸が図において右下がりになるように配列する。
【００１７】
この従来のＭＶＡ方式液晶表示装置は、１画素内に液晶分子の傾斜方向の異なるドメインが複数個画定され、第１及び第２の突起パターン１１６及び１１８がドメインの境界を画定するようになっているため、垂直に立っていた液晶分子が倒れる方向を規制できるので均一な表示が可能となっている。しかしながら、このＭＶＡ方式の液晶表示装置においては、液晶材料の複屈折効果によって白色表示を行っているので、複屈折の際の波長分散効果により白色表示状体における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画素の透過率に差が生じ、色つきが生じるという欠点が存在していた。そのため、下記特許文献１に係る発明では、上記のような突起パターンだけでなく、以下に示すようなスリットを有する画素電極を採用している。この発明のＭＶＡ方式液晶表示装置の構成を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０はＲ、Ｇ及びＢからなる１つの画素部分を上方からみた平面図であり、図１１は図１０のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
図１０及び図１１において、ガラス基板２０１の表面上に、複数のゲートバスライン２０５が図の行方向（横方向）に延在しており、このゲートバスライン２０５をゲート絶縁膜２４０が覆っている。このゲート絶縁膜の２４０上に、図の列方向（縦方向）に延在する複数のドレインバスライン２０７が配置され、ゲートバスライン２０５とデータバスライン２０７との交差箇所に対応して、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２１０が設けられている。ＴＦＴ２１０のドレイン電極は、対応するドレインバスライン２０７に接続され、ゲートバスライン２０５は対応するＴＦＴ２１０のゲート電極を兼ねている。
【００１９】
ドレインバスライン２０７とＴＦＴ２１０とは保護絶縁膜２４８により覆われており、２本のゲートバスライン２０５と２本のデータバスライン２０７とに囲まれた領域内に画素電極２１２が配置されており、各画素電極２１２は対応するＴＦＴ２１０のソース電極に接続されている。赤色画素の画素電極２１２Ｒ、緑色画素の画素電極２１２Ｇ、及び青色画素の画素電極２１２Ｂが、行方向にこの順番で配列し、一つの画素を構成している。
【００２０】
ＴＦＴが形成されたガラス基板２０１に、ある間隔を隔てて対向基板２３６が配置されており、この対向基板２３６の対向面上に列方向に延在するジグザグパターンに沿って突起パターン２１８が形成されている。突起パターン２１８は行方向に等間隔で配列し、ゲートバスライン２０５と交差する位置、及び２本のゲートバスライン２０５の中央で約９０度折れ曲がっている。
【００２１】
各画素電極２１２には、スリット２１７が形成され、このスリット２１７は突起パターン２１８をその配列ピッチの半分だけ行方向にずらせて得られる仮想的なジグザグパターンに沿って配置されており、このスリット２１７により、その近傍に、基板面に対して斜め方向に電界が発生する。この斜め方向の電界が液晶分子を特定の方向にチルトさせるため、スリット１２７は、図９（Ｂ）に示す第１の突起パターン１６と同様に、ドメイン境界を規定する。
【００２２】
ＴＦＴ基板２３５には、ガラス基板２０１上にゲート絶縁膜２４０及び保護絶縁膜２４８が設けられ、この保護絶縁膜２４８の上には画素電極２１２が形成されている。画素電極２１２にはスリット２１７が形成され、画素電極２１２及び保護絶縁膜２４８の表面は配向膜２２８により覆われている。
【００２３】
対向基板２３６は、ガラス基板２２７の対向面上にカラーフィルタ２５１が形成され、カラーフィルタ２５１の表面上にＩＴＯからなる共通電極２５４が形成されている。共通電極２５４の表面上に、突起パターン２１８が形成されている。突起パターン２１８は、例えばポリイミド系のフォトレジストにより形成される。突起パターン２１８及び共通電極２５４の表面を、配向膜２２８が覆っている。
【００２４】
この例においては、Ｂ画素の画素電極２１２Ｂに形成されたスリット２１７の幅が１０μｍに設定され、Ｒ及びＧ画素の画素電極２１２Ｒ及び２１２Ｇに形成されたスリット２１７の幅が７μｍに設定され、Ｂ画素の透過率を最大にするようにスリット幅が設定されている。
【００２５】
セルギャップを４〜４．５μｍとした場合には、Ｂ画素の透過率が相対的に低くなるので、この例では、Ｒ及びＧ画素のスリット幅を最適値からずらせている。このように、Ｒ及びＧ画素の透過率をＢ画素の透過率に比べて相対的に低下させることにより、複屈折効果の波長分散によるＢ画素の透過率の低下を補償している。これにより、ＲＧＢ画素の透過率の差が縮小し、白表示時の色付きを軽減することができるようになされている。
【００２６】
【特許文献１】
特開２０００−２６７０７９号公報
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のＶＡ方式の液晶表示装置においては、各液晶分子のプレチルトの方向を一方向に制御しないと表示ムラが目立つとともに、画素周辺部分でディスクリネーションが生じてしまうという問題点が存在していた。また、上記特許文献１に開示されたＭＶＡ方式の液晶表示装置は、画素電極にスリットを設けることを構成要件としているが、このスリットの内部には電界が生じないためにスリット内では液晶分子の配向規制が弱くなること、スリット内の互いに向かい合うエッジ付近では液晶分子が逆方向に傾斜するのでスリット内では液晶分子の配向が乱れやすく、表示ムラが発生し易いという問題点があり、加えて、画素電極にスリットを設けるだけでなく、各画素ごとの液晶分子の配向を制御するために各画素部分に突起を設けることが必要であり、この突起が透明である限りは透過率のロスは殆どなくすことができて高輝度が期待できるが、現実の問題としては、この突起の透過率の損失は無視することができず、輝度が低くなると共にこの突起が黒く見える現象が生じる。
【００２８】
本発明者らは上述のようなＶＡ方式ないしはＭＶＡ方式の液晶表示装置の利点及び欠点を総合的に勘案し、液晶表示装置の有効画素内に突起やスリットを存在させずに、輝度が高く、画素周辺のディスクリネーションも少なく、また表示ムラも少ないＶＡ方式の液晶表示装置を得るべく種々実験を重ねた結果、本願発明を完成するに至ったのである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者等は、前記図８に示したようなＶＡ方式の液晶表示装置においては、基板７２及び７４上のそれぞれの配向膜の配向方向を１８０度反対方向に、垂直軸からプレチルト角に相当する角度だけ配向することにより、各液晶分子のプレチルトの方向を一方向に制御することが可能となるが、このような方式では、各画素の一方のプレチルト方向の端部周辺部で画素電極７３の角部の存在により液晶分子の配向が乱れてしまい、その周辺部分でディスクリネーションが生じてしまうが、このディスクリネーションは液晶分子の配向を制御するための突起を有効画素範囲外に設けることにより防止し得ることを見出した。
【００３０】
すなわち、本発明によれば、第１基板に形成された画素電極と、第２基板に形成されたカラーフィルタと、該カラーフィルタ上に形成された共通電極と、前記第１基板及び第２基板上に積層された垂直配向膜とを有し、前記第１基板と第２基板とを対向配置してこの一対の基板間に誘電率異方性が負の液晶を封入した液晶表示装置において、前記第１基板上の垂直配向膜は液晶分子が所定方向に配向するようにラビング処理がなされており、かつ前記画素電極の前記所定方向側の端部と対向している前記第２基板部分の有効画素範囲外には液晶分子の配向を制御するための突起が設けられている液晶表示装置が提供される。係る液晶表示装置によれば、有効画素内に突起やスリットが存在しないために輝度が高く、しかも画素周辺のディスクリネーションも少ないＶＡ方式の液晶表示装置が得られる。
【００３１】
係る態様においては、さらに第２基板上の垂直配向膜は、前記所定方向とは１８０度逆の方向に配向するようにラビング処理がなされているものを使用することが好ましい。係る態様によれば、液晶分子の配向性がより良好となるために、画素周辺のディスクリネーションをより減少させることができる。
【００３２】
また、前記画素電極の所定方向側の端部は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている端部とは反対側の端部となすことが好ましい。係る態様によれば画素電極の端部と突起との間の距離が小さくなるので、画素電極端部で生じる液晶分子のディスクリネーションを有効に減少させることができる。
【００３３】
さらに、前記突起は、第２基板に設けられているブラックマトリクスの位置に設けることが好ましい。係る態様によれば、本来ブラックマトリックスは遮光の目的で設けられているものであるから、突起を設けても輝度に何らの影響を与えることがないので、高輝度の液晶表示装置が得られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は画素電極とカラーフィルタの関係を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線横断面図、図３（Ａ）〜（Ｄ）は各画素電極上の液晶分子の配向方向を示す概略図であり、図４は図３（Ｃ）の状態の液晶表示装置のＢ−Ｂ線横断面図、図５は図３（Ｄ）の状態の液晶表示装置のＣ−Ｃ線横断面図である。
【００３５】
ガラス基板などの第１基板１上には走査線２と信号線３がマトリクス状に配線されている。走査線２と信号線３で囲まれる領域が１画素に相当し、この領域内に画素電極４が配置され、走査線２と信号線３の交差部には薄膜トランジスタ５（ＴＦＴ）が形成されている。ＴＦＴ５は走査線２から延在したゲート電極５ａ上に信号線３から延在したソース電極５ｂやドレイン電極５ｃ等を積層して形成される。ソース電極５ｂやドレイン電極５ｃ上には絶縁膜６が積層され、ドレイン電極５ｃと画素電極４は絶縁膜６に形成されたコンタクトホールを介して接続されている。画素電極４は第１基板１の法線方向から見たときに図１に示すようにＴＦＴ５の部分が欠けたほぼ長方形の形状をしており、この画素電極４を含む第１基板１上には垂直配向膜１１で被覆されている。
【００３６】
一方、第１基板１からは所定距離だけ離れて第２基板７が配置され、この第２基板上には格子状のブラックマトリックス８が形成されている。このブラックマトリックス８は第１基板１上の走査線２や信号線３に対応する位置に設けられている。また、第２基板上には各画素毎にカラーフィルタ９が設けられ、行方向にＲ、Ｇ、Ｂの順に並んでいる。図１の破線はカラーフィルタ９の周縁部９ａを示し、カラーフィルタ９の周縁部９ａはブラックマトリックス８と重なると共に画素電極４の輪郭付近に対応している。ブラックマトリックス８及びカラーフィルタ９はＩＴＯ等で形成される共通電極１０及び垂直配向膜１２で覆われ、画素電極４に電圧が印加されたときに画素電極４と共通電極１０との間に電界が生じるようになされている。
【００３７】
なお、ここではカラーフィルタ９とブラックマトリックス８とが重ならないように設けた例を示したが、一般に同色のカラーフィルタは縦ラインの画素に沿って帯状に形成されるので、ブラックマトリックス上にカラーフィルタを形成してもよい。前記何れの場合においても、液晶パネルを表示面からみた場合に、第２基板の遮蔽物であるブラックマトリックスと第１基板の遮蔽物（ＴＦＴ素子や配線等）が存在しない部分が表示に寄与するので、この部分が有効画素範囲となる。
【００３８】
以下においては、この画素電極４の形状を説明のためにＴＦＴの部分を省略して長方形で表すこととする。まず、各画素電極４の表面に設けられている垂直配向膜１１に対してラビング処理を行わないと、各画素電極４に電圧を印加しない場合は各液晶分子は垂直に配列しており、また、各画素電極に電圧を印加すると各画素電極４のエッジ効果により液晶分子の配向方向は図３（Ａ）に矢印で示したようになる。この画素電極４の表面に設けられている配向膜１１に対して図３（Ｂ）白抜き矢印に示す方向に配向が生じるようにラビング処理を行うと、各画素電極４に電圧を印加しない場合には各液晶分子は矢印方向に極わずかに傾いてはいるが実質的に垂直方向に配列しており、各画素電極４に電圧を印加すると、液晶分子はまず最初に配向膜界面の液晶分子が傾斜し、隣の液晶分子同士が順次傾斜していくため、液晶分子は図３（Ｃ）に示すように一方向に配向する。しかしながら、図３（Ｃ）における上端部近傍１３，すなわち図４の右端部近傍の符号１３で示す領域では画素電極４のエッジ効果により液晶分子１４の配向方向が他の部分の配向方向とは揃わず、ディスクリネーションが発生してしまう。なお、画素電極４に対向する第２基板側の垂直配向膜１２に対して図３（Ｂ）に示した方向とは１８０度逆の方向に配向するようにラビング処理を行うと、電圧印加時に液晶分子１４をより強く配向させることができるが、それでも前記符号１３で示した領域でディスクリネーションの発生がみられる。
【００３９】
一方、図３（Ｄ）及び図５に示すように、画素電極４の端部に対向する第２基板側の有効画素範囲外に突起１５を設けると、この突起１５により図３（Ｄ）の上端部、すなわち図５の右端部の液晶分子１４の配向が規制され、図３（Ｃ）及び図４に示したような端部領域１３におけるディスクリネーションを防止することができるようになる。この場合、第２基板側の有効画素範囲外には各画素を区画するために遮光用のブラックマトリックスが設けられているから、この突起１５は、図２に示すように、ブラックマトリックス８部分に設けるとよい。
【００４０】
なお、図５に示されている構成の場合、この突起１５の左側は液晶分子の配向規制に有効に作用するが、右側は有効に作用しない。それ故、突起１５の右側による液晶分子の規制方向とこの突起の右側に隣接する別の画素電極（図示せず）のエッジ付近による液晶分子の配向規制方向が逆方向となるため、この突起１５とこれの右側に隣接する別の画素電極のエッジとの距離が近すぎると表示ムラが起こってしまう。したがって、突起１５をブラックマトリックス上８に設けることにより、突起１５とこの突起１５の右側に隣接する別の画素電極との距離を遠ざけることができるようになるとともに、その突起１５の右側部分をブラックマトリックスで遮光することにより表示ムラが生起する部分を有効画素範囲外とすることができるようになり、良好な表示画質を達成することができ、しかも、従来のＭＶＡ方式の液晶表示装置で生じるような突起等による新たな光吸収が全くないため、輝度を高くすることができる。
【００４１】
なお、突起１５の左側に関しては、画素電極の左側のエッジ効果を取り除くために、突起の左側を画素電極４のエッジと重ねた方がよい場合もある。この場合は、突起１５の一部がブラックマトリックス８からはみ出てしまい、有効画素範囲内に入ってしまうためにわずかに輝度の低下が生じるが、画素電極４のエッジ効果をさらに有効に低減できるので、より良好な表示画質を達成することができるようになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置においては、液晶分子の配向を規制する突起を対向基板のブラックマトリックスが存在する位置に設けたので、周辺部のディスクリネーションが減り、しかも、従来の有効画素内に突起を有する液晶表示装置と比較すると高輝度の液晶表示装置が得られるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置における画素電極とカラーフィルタの関係を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線横断面図である。
【図３】図３は各画素電極上の液晶分子の配向方向を説明する図であり、図３（Ａ）は何らの配向処理をも行わない場合のエッジ効果による液晶分子の配向方向を示す図、図３（Ｂ）はラビングにより付与する配向方向を説明する図、図３（Ｃ）は液晶分子が所定の方向に配向した場合のディスクリネーションの生成を説明する図、図３（Ｄ）は本発明による有効画素範囲外に突起を設けた構成を説明する図である。
【図４】図４は、図３（Ｃ）のＢ−Ｂ線横断面図である。
【図５】図５は、図３（Ｄ）のＣ−Ｃ線横断面図である。
【図６】図６は、ＴＮ方式の液晶表示装置の動作原理を説明する図である。
【図７】図７は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置の動作原理を説明する図である。
【図８】図８は、ＶＡ方式の液晶表示装置の動作原理を説明する図である。
【図９】図９は、ＭＶＡ方式の液晶表示装置の動作原理を説明する図である。
【図１０】図１０は、スリットと突起を有する従来例のＭＶＡ方式の液晶表示装置の平面図である。
【図１１】図１１は、図１０のＡ−Ａ線横断面図である。
【符号の説明】
１第１基板
３信号線
４画素電極
５ＴＦＴ
７第２基板
８ブラックマトリックス
９カラーフィルタ
１０共通電極
１１、１２配向膜
１４液晶分子
１５突起

Claims

第１基板に形成された画素電極と、第２基板に形成されたカラーフィルタと、該カラーフィルタ上に形成された共通電極と、前記第１基板及び第２基板上に積層された垂直配向膜とを有し、前記第１基板と第２基板とを対向配置してこの一対の基板間に誘電率異方性が負の液晶を封入した液晶表示装置において、前記第１基板上の垂直配向膜は液晶分子が所定方向に配向するようにラビング処理がなされており、かつ前記画素電極の前記所定方向側の端部と対向している前記第２基板部分の有効画素範囲外には液晶分子の配向を制御するための突起が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
前記第２基板上の垂直配向膜は前記所定方向とは１８０度逆の方向に配向するようにラビング処理がなされていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記画素電極の所定方向側の端部は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている端部とは反対側の端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。
前記突起は、前記第２基板に設けられているブラックマトリクスの位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。