JP4433316B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示品位に優れた垂直配向モードの液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、パソコン、ナビゲーションシステム等、様々な情報処理装置の表示装置として使用されている。従来の液晶表示装置の液晶パネルは、正の誘電率異方性を有する液晶層を、液晶パネルを構成する一対の相互に対向するガラス基板の間に水平に配向させ、一方の基板に接する液晶分子の配向方向を、他方の基板に接する液晶分子の配向方向に対して９０°捻れさせた、ＴＮ(ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ)モードの液晶表示装
置が主流となっている。しかし、このＴＮモードの液晶表示装置は、画像表示における視角特性が悪いために、これを改善するための種々の検討が行われている。

これに対して、負の誘電率異方性を有する液晶層を、一対の相互に対向するガラス基板間に配置して液晶分子を垂直に配向させるとともに、液晶層に電圧を印加した時に、液晶分子のガラス基板に対する傾斜方向を複数の方向に規制する垂直配向モードの液晶表示装置に関しても、近年実用化の検討が進んでいる。

垂直配向モードの液晶表示装置では、非駆動状態である電圧を印加しない状態において液晶分子が一対の相互に対向するガラス基板面に対して垂直に配向するために、光は、その偏光面をほとんど変化することなく液晶層内を通過し、ガラス基板の上下に偏光板をクロスニコルに配置することにより、電圧を印加しない状態においてほぼ完全な黒色表示が可能になり、高コントラストな画像が得られる。また、垂直配向モードの液晶表示装置は、配向膜に設けられた凸形状部、絵素電極に設けられたスリット等の配向規制手段により、電圧を印加しない状態での液晶分子が複数の方向に配向されるように規制されて、画像表示における視角特性の改善が図れる。

しかしながら、垂直配向モードの液晶表示装置では、液晶分子を配向膜に対し垂直方向に配向させているために、液晶分子が配向膜の表面から受ける方位角方向の配向規制力が小さく、電圧を印加した場合に、各液晶分子を所定の方向に傾斜させる配向規制力を保ちにくいという問題がある。このため、垂直配向モードの液晶層に電圧を印加して液晶分子を水平状態とすることによって白色表示をする場合には、次のような問題が生じる。

図１７は、垂直配向モードの液晶表示装置の1絵素を拡大して示す平面図、図１８は、
図１７のＸ−Ｘ’線における断面図である。図１８に示すように、この液晶表示装置の液晶パネルは、一対の相互に対向するガラス基板３１０および４１０の間に、垂直方向に配向された液晶分子３５１を有する液晶層３５０が封入されており、一方のガラス基板３１０上には、絵素電極３２０がマトリクス状に形成されている。図１７に示すように、各絵素電極３２０の周囲には、相互に平行となった各一対のゲートバスライン１００とソースライン１１０とが相互に直交するように形成されている。ゲートバスライン１００とソースバスライン１１０とは、その交差部において、ソースライン１１０が上側、ゲートバスライン１００が下側になるように交差しており、交差部においてゲートバスライン１００とソースライン１１０とが電気的に絶縁されている。絵素電極３２０の周囲において、ゲートバスライン１００とソースバスライン１１０との交差部の一カ所には、ゲート電極をゲートバスライン１００に接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）部１３０が形成されている。

絵素電極３２０が設けられたガラス基板３１０には、液晶分子３５１を垂直方向に配向させる配向膜３３０が形成されている。他方のガラス基板４１０上には、対向電極４２０がほぼ全面にわたって設けられており、この対向電極４２０を覆うように液晶分子３５１を垂直方向に配向させる配向膜４３０が形成されている。

このような、垂直配向モードの液晶表示装置では、液晶層３５０に電圧が印加されて駆動状態になると、絵素電極３２０と各ソースバスライン１１０との間に電界が発生し、各ソースバスライン１１０近傍の垂直方向に配向された液晶分子３５１が電界の強さに応じて、図１８に矢印（Ａ）および（Ｂ）で示すように、対向電極４２０側の液晶分子３５１の端部が絵素電極３２０の中心側に位置するように傾く。図１７のＹ−Ｙ’線方向に沿っても、同様に、垂直配向された液晶分子３５１は、対向電極４２０側の端部が絵素電極３２０の中心側に位置するように傾く。垂直方向に配向された液晶分子３５１は、１本のソースバスライン１１０に対して、それぞれ反対方向に傾き、また、１本のゲートバスライン１００に対しても反対方向に傾く傾向がある。この結果、垂直配向された液晶分子３５１に対して特別な配向規制を行わない場合には、液晶分子３５１が絵素電極３２０と各ソースバスライン１１０および各ゲートバスライン１００との間に生じる電界の影響を受けて傾き、垂直配向された液晶分子３５１は、各絵素電極３２０の中心に向かうように、４つの方向にそれぞれ傾斜して配向される。

各絵素電極３２０の中央部の液晶分子３５１は、特別な配向規制が行われていないために、どのような配向方向を取ることも可能である。そのため、液晶分子３５１に対する４つの傾斜方向の境界の位置は、電界および段差等の様々な影響を受けることにより、各絵素においてばらつきが生じる。この結果、液晶パネルを斜めから見る場合には、この４つの傾斜方向の境界の位置がばらつくことによって、それぞれの液晶分子３５１の傾斜方向が異なる領域の面積が等しくならず、視覚特性のばらつきである著しい画像表示のザラツキとして感じられる。垂直配向された液晶分子３５１の傾斜状態のばらつきを抑制するためには、各配向膜３３０および４３０の表面の分子の配向方向を１方向に揃えればよい。このために、例えば、水平配向された液晶分子に特に有効なラビング処理が、垂直配向された液晶分子３５１にも適用される。すなわち、絹布等を用いて各配向膜３３０および４３０の表面を所定の方向に擦るラビング処理により液晶分子３５１に垂直配向に対して若干のティルト角を形成して配向させる。絵素電極３２０とゲートバスライン１００およびソースバスライン１１０との間に生じる電界の影響を上回るように、液晶分子３５１が配向膜３３０および４３０の表面から受ける配向規制力とするには、垂直配向に対するティルト角を約３度以上にすれば良い。

ところが、液晶分子３５１が垂直配向された液晶層３５０の配向膜３３０および４３０は、ラビング処理を行なっても、垂直配向された液晶分子３５１に対する配向規制力が弱いために、垂直配向される液晶分子３５１に対して安定したティルト角が得られにくく、ラビング処理条件のわずかな相違により、液晶分子のティルト角にばらつきが発生する。ティルト角が３度以上であれば、液晶分子３５１の垂直方向に対する配向方向を、一方向に規制できるが、ティルト角のばらつきにより液晶分子３５１には筋状の配向不良が観察される。このように、垂直配向される液晶分子３５１に配向不良が発生しないラビング処理条件を設定することは容易でない。

また、画像表示における視角特性を良くするためには、垂直方向に配向される液晶分子３５１を、1絵素内において、垂直方向に対してそれぞれ異なる方向に傾斜する複数の領
域を作ることが有効であるが、ラビング処理では２方向以上のの異なる配向方向の領域を作ることは容易でない。

液晶分子に対して配向膜による配向規制力をもたせるラビング処理以外の方法としては、対向電極に開口部を形成して電界を変化させる方法(特開平６−３０１０３６号公報お
よび特願平６−２１１５２号公報)、および、ガラス基板に凸形状部を形成する方法（Ｉ
ＤＷ’９７ｐ１５９Ａ Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ ＬＣＤ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｓｕｐｅｒ−Ｈｉｇｈ Ｉｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙ)等がある。これらの方法
では、開口部における斜め電界の発生および凹凸形状部における液晶分子の傾きによって、液晶分子を垂直方向に対して所定の傾斜方向となるように制御するために、液晶分子にティルト角を設ける必要がなく、液晶分子に筋状の配向不良が発生するおそれがない。さらに、各絵素中に、液晶分子が垂直方向に対して異なる方向に傾斜する複数の領域が得られるように、容易に２分割、４分割等に分割することができる。この結果、開口部または凹凸形状部が液晶分子の垂直方向に対する傾斜方向の異なる領域の境界部となるために、液晶分子が異なる方向に傾斜する領域の境界位置がばらつくことによる画像表示のザラツキが生じることもない。しかし、いずれの方法でも、液晶分子の傾斜方向を異ならせるために開口部、凹凸形状部等の配列方向規制手段を境界部分に設ける必要があり、絵素電極、対向電極の両方に対して配列方向規制手段の形成が必要となり、製造に際して大幅にプロセスの増加を伴うという問題がある。

さらに、配向膜に対する凸形状部、絵素電極に対するスリット等の配列方向規制手段を設け、電圧を印加した時に、液晶分子が複数の方向に傾斜されるように規制して画像表示の視角特性の改善を図る場合には、配列方向規制手段上においては、傾斜方向が一定せず、傾斜方向が異なる領域の境界が定まらないために、各傾斜方向の領域の面積比を一定に保つことが容易ではない。このため、液晶層への印加電圧のＯＮ／ＯＦＦの際に、各配向領域の境界は、印加電圧による電界の影響により揺れ動くスイッチングドメインとなり、映像の残像現象が生じたり、画像表示の著しいザラツキとして視認される。

これに対して、垂直方向に配向された液晶分子を異なる方向に傾斜させる領域の境界を一定に保つ方法が、特開２０００−１５５３１７号公報および特開平１０−９６９２９号公報に開示されている。

特開２０００−１５５３１７号公報には、液晶分子の配列方向規制手段として、絵素電極に設けられるスリットと配向膜に設けられる凸形状部とを対向する基板のそれぞれに交互に配置する構成、および、絵素電極に設けられるスリットと配向膜に設けられる凸形状部とを対向する基板のそれぞれに、相互に対向させて形成する構成が開示されている。しかし、この公報に開示された構成では、絵素電極のスリットおよび配向膜の凸形状部の加工精度に限界があり、それらの幅が大きくなるおそれがある。しかも、対向する基板にも同様のスリットおよび凸形状部を設ける場合には、対向するスリットおよび凸形状部同士を高精度で位置合せする必要があり、製造プロセスの増加を伴う等、現実的に実施が困難となるおそれがある。

また、特開平１０−９６９２９号公報には、電圧印加時に、液晶分子が垂直方向に対して異なる方向に傾斜する領域の境界部分の液晶分子を、電圧印加時においても、垂直方向に配向させる構成が開示されている。しかし、この構成でも、電圧印加時に傾斜方向が異なる表示領域の液晶分子に、ある程度のプレティルト角を持たせる必要があり、画像表示の均一性である各液晶分子のプレティルト角の均一化が容易でないという問題がある。

本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、製造に際して大幅にプロセスの増加を伴うことなく、液晶分子の配向不良を防止することができ、その結果、画像表示のザラツキが改善されて高品位画像表示の可能な液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が設けられるとともに、それぞれの基板に該液晶層の液晶分子を垂直方向に配向する第１配向膜が設けられており、複数の絵素に対してそれぞれ電圧が印加されることによって各絵素が駆動される液晶表示装置であって、少なくともいずれか一方の該第１配向膜には、該第１配向膜による液晶分子の配向方向とは異なる方向に液晶分子を配向させる第１の配向領域が、各絵素毎に、それぞれ設けられていることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が設けられるとともに、それぞれの基板に該液晶層の液晶分子を垂直方向に配向する第１配向膜が設けられており、複数の絵素に対してそれぞれ電圧が印加されることによって各絵素が駆動される液晶表示装置であって、少なくともいずれか一方の該第1配向膜には、各絵素毎に該第１配向膜による液晶分
子の垂直方向の配向に対して、垂直方向を基準にして所定の傾斜角を有するように液晶分子を配向させる第２配向膜から成る第１の配向領域が、各絵素毎に、それぞれ設けられていることを特徴とする。

前記液晶層に電圧が印加された時に、液晶分子を垂直方向に対して相反する方向に傾斜させる配列方向規制手段が設けられている。

前記配列方向規制手段は、各絵素に対して電圧を印加する絵素電極を複数領域に分割する線に沿って設けられている凸形状部である。

前記配列方向規制手段は、各絵素に対して電圧を印加する絵素電極を複数領域に分割するスリットである。

前記配列方向規制手段は、前記凸形状部および前記スリットを有する。

前記第１の配向領域は、前記凸形状部または前記スリットにて分割された領域の中央部分に沿って設けられている。

前記第１の配向領域は、前記凸形状部または前記スリットにて分割された領域の境界に沿って設けられている。

前記第１の配向領域は、前記凸形状部または前記スリットにて分割された領域の中央部分および境界に沿って設けられている。

前記第１の配向領域を形成する前記第２配向膜が設けられた基板に対向する基板に設けられた前記第１配向膜に、該第１の配向領域を形成する該第２配向膜に対向して、該第１配向膜による液晶分子の垂直方向の配向に対して、垂直方向を基準にして所定の傾斜角を有するように液晶分子を配向させる第３配向膜が設けられている。

前記第１の配向領域を形成する前記第２配向膜が設けられた基板に対向する基板に設けられた前記凸形状部または前記スリットの上部に、該第１の配向領域を形成する該第２配向膜に対向して、該第１配向膜による液晶分子の垂直方向の配向に対して、垂直方向を基準にして所定の傾斜角を有するように液晶分子を配向させる第４配向膜が設けられている。

前記第１の配向領域の液晶分子の配向方向が、前記一対の基板を挟むように配置された一対の偏光板の内、一方の偏光板の偏光軸方向と一致する。

前記第１の配向領域は、前記第１配向膜と同一の高分子膜である。

前記第１の配向領域の液晶分子の配列方向は、ラビング処理により設定される。

前記第１配向膜の第１の配向領域以外の領域は、ラビング処理後も液晶分子を垂直配向させる。

前記第１配向膜の前記第１の配向領域は、該第１配向膜に光を照射することにより形成される。

前記光が紫外線、偏光紫外線、可視光、赤外光、レーザー光である。

前記第１配向膜の前記第１の配向領域は、該第１配向膜に化学処理を施すことにより形成される。

本発明の液晶表示装置は、一対のガラス基板に液晶分子を垂直方向に配向させる第１配向膜が形成されており、そのいずれか一方のガラス基板に形成されている第１配向膜には、その第１配向膜による液晶分子の配向方向とは異なる方向に液晶分子を配向させる第１の配向領域が、各絵素毎に、設けられることによって、大幅にプロセスの増加を伴うことなく、液晶分子の配向不良を防止して、画像表示のザラツキの改善が可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して示す平面図、図２は、図１のＡ−Ａ’線における断面図である。この液晶表示装置の液晶パネルは、図２に示すように、一対の相互に対向するガラス基板３１および４１の間に、垂直方向に配向された液晶分子３５ａを有する液晶層３５が封入されており、一方のガラス基板３１上には、絵素電極３２がマトリクス状に形成されている。

図１に示すように、各絵素電極３２の周囲には、相互に平行となった各一対のゲートバスライン１０とソースバスライン１１とが相互に垂直になるように形成されている。ゲートバスライン１０とソースバスライン１１とは、その交差部において、ソースバスライン１１が上側、ゲートバスライン１０が下側となるように交差しており、交差部においてゲートバスライン１０とソースバスライン１１とが電気的に絶縁されている。絵素電極３２を取り囲む一対のゲートバスライン１０の一方と一対のソースバスライン１１の一方との交差部には、ゲート電極をゲートバスライン１０に接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）部１３が形成されている。

図２に示すように、絵素電極３２が設けられたガラス基板３１には、液晶層３５の液晶分子３５ａを垂直方向に配向させる配向膜３３が形成されている。他方のガラス基板４１における液晶層３５に対向する表面には、カラーフィルター（図示せず）を介して、対向電極４２がほぼ全面にわたって設けられており、この対向電極４２を覆うように液晶分子３５ａを垂直方向に配向させる配向膜４３が形成されている。

各絵素電極３２には、配列方向規制手段としての一対の第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂが設けられている。一方の第１スリット３４ａは、絵素電極３２の長手方向に沿った一方の側縁部の中央から、その側縁部に対してほぼ４５°の傾斜角で相反する方向に延出した一対の直線部分を有し、各直線部分同士が直角に屈曲されるように接続さ
れている。他方の第２スリット３４ｂは、第１スリット３４ａの各直線部分にそれぞれ平行な一対の直線部分を有し、各直線部分同士が直角に屈曲されるように接続されている。この第２スリット３４ｂは、第１スリット３４ａの屈曲部が位置する側縁部とは反対側の側縁部の近傍に設けられており、屈曲部が絵素電極３２の長手方向を二等分する直線上に位置している。

ガラス基板４１に設けられた対向電極４２に液晶分子３５ａを垂直方向に配向させるために設けられた配向膜４３は、液晶層３５の液晶分子３５ａを所定の水平方向に配向させる第１の配向領域４６によって分割されている。この第１の配向領域４６は、絵素電極３２において、第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂの間の領域を二等分する各スリット３４ａおよび３４ｂに平行な線分に沿って、および、第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂの各直線部分にて分割された絵素電極３２の三角形状の各コーナー部分を分割するように、第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂの各直線部分と平行に設けられている。直線状に形成された第１の配向領域４６は、その直線方向に直行する幅方向に沿って、液晶分子３５ａを水平に配向させる。

このような構成の液晶表示装置では、電圧が印加されない状態において、各配向膜３３および４３によって、液晶層３５の液晶分子３５ａは、垂直方向に配向されるが、第１の配向領域４６の近傍では、液晶分子３５ａが第１の配向領域４６の幅方向に沿った水平方向に配向されることにより、液晶分子３５ａは、垂直方向に対して第１の配向領域４６に向かって傾斜するように配向規制力が作用する。

このような状態で、液晶表示装置が駆動状態になって、各絵素電極３２と対向電極４２との間に電圧が印加されると、各電極に設けられた第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂ部分では、各スリット３４ａおよび３４ｂのエッジ部分において、各スリット３４ａおよび３４ｂから離れる方向に傾斜した電界が発生し、その傾斜した電界に垂直になるように液晶分子３５ａが矢印（Ｄ）および（Ｃ)で示すように傾斜する。

この場合、第１の配向領域４６は、その幅方向に沿った水平方向に液晶分子３５ａを配向させる配向規制力が作用するために、傾斜した電界の方向により、液晶分子３５ａは、第１の配向領域４６を境界として、相反する方向に傾斜する。したがって、第１の配向領域４６を境界線として第１の配向領域４６の両側の液晶層３５領域では、液晶分子３５ａが相反する方向に傾斜する。

しかも、各絵素内では、第１の配向領域４６と第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂが平面的に交互に配置されているために、第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂの両側では、それぞれ図２に矢印（Ｃ）または（Ｄ)で示すように、垂直配向され
た液晶分子３５ａが、電圧印加時に、第１の配向領域４６に向かって異なる方向に傾斜する。

このように、第１の配向領域４６と第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂとを平面的に交互に配置することにより、第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂによって傾斜方向が規定された液晶分子３５ａは、さらに、第１の配向領域４６によって、傾斜方向の境界が形成される。これにより、画像表示のザラツキを防止することができる。液晶分子３５ａを所定方向に傾斜させる配向規制力は、第１の配向領域４６と、配列方向規制手段である第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂとの間隔を小さくするほど、増加させることができる。

図３は、本発明の第２の実施形態である液晶表示装置の１絵素の断面図である。この断面は、図１のＡ−Ａ’線に対応しており、液晶分子３５ａを垂直配向させるために絵素電
極３２を覆って設けられた配向膜３３には、対向電極４２を覆う配向膜４３に設けられた第１の配向領域４６と対向する領域に、液晶分子３５ａを水平方向に沿って配向させる第２の配向領域４９が設けられている。その他の構成は、図１および図２に示す液晶表示装置と同様になっている。

このように、絵素電極３２を覆う配向膜３３にも液晶分子３５ａを水平方向に配向させる第２の配向領域４９を、さらに、形成することにより、第２の配向領域４９の両側の液晶層３５領域では、異なる液晶分子３５ａが第２の配向領域４９を境界として、相反する方向に安定して傾斜する。

図４は、本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の１絵素の断面図である。この断面は、図１のＡ−Ａ’線に対応しており、液晶分子３５ａを垂直配向させるために絵素電極３２を覆って設けられた配向膜３３には、図３に示す液晶分子３５ａを水平方向に配向させる第２の配向領域４９が設けられているが、対向電極４２を覆う配向膜４３には、第１の配向領域４６は設けられていない。その他の構成は、図１および図３に示す液晶表示装置と同様になっている。

このように、対向電極４２を覆う配向膜４３には、第１の配向領域４６を設けずに、絵素電極３２を覆う配向膜３３だけに液晶分子３５ａを水平方向に配向させる第２の配向領域４９を形成することによっても、第２の配向領域４９の両側の液晶層３５領域では、異なる液晶分子３５ａが第２の配向領域４９を境界として、相反する方向に安定して傾斜する。

図５は、本発明の第４の実施形態である液晶表示装置の１絵素の断面図である。この断面は、図１のＡ−Ａ’線に対応しており、図１および図２に示す第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂが設けられた部分に対応して、配向膜３３上に配列方向規制手段として、それぞれが絶縁物として構成された第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂが設けられている。その他の構成は、図１および図２に示す液晶表示装置と同様になっている。

このように、第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂに代えて配向膜３３上に第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂを設けると、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂのそれぞれの凸部形状によって形成される斜面に対して、液晶分子３５が垂直に配列するので、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂのそれぞれの凸部形状の両側において、相反する方向に液晶分子３５ａを傾斜させることができる。この結果、図２に示す場合と同様に、第１の配向領域４６の両側の液晶層３５領域では、異なる液晶分子３５ａが第１の配向領域４６を境界として、相反する方向に安定して傾斜する。

尚、第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂ、または、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂと、第１の配向領域４６および第２の配向領域４９との配置、形状は、特に限定されるものでない。また、配列方向規制手段である第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂ、または、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂと第１の配向領域４６および第２の配向領域４９とは、ガラス基板３１および４１に沿った方向の間隔が３０μｍとされているが、１０〜１５０μｍの範囲内であれば良好な配向規制力が得られる。

図６は、本発明の第５の実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して示す平面図、図７は、図６のＡ−Ａ’線における断面図である。

図６に示すように、相互に平行となった各一対のゲートバスライン１０の間の中央部に
は、補助容量ライン１５がゲートバスライン１０と平行に設けられており、各ソースバスライン１１とは直交している。補助容量ライン１５とソースバスライン１１とは、その交差部において、ソースバスライン１１が上側、補助容量ライン１５が下側になるように交差しており、交差部において、ソースバスライン１１と補助容量ライン１５とが電気的に絶縁されている。また、補助容量ライン１５は、各絵素電極３２とも、相互に絶縁されている。

各絵素電極３２上には、配列方向規制手段としての一対の第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂが設けられている。一方の第１凸形状部３６ａは、一対のゲートバスライン１０の間の中央に設けられている補助容量ライン１５上の絵素電極３２の長手方向に沿った一方の側縁部の中央から、その側縁部に対して所定の傾斜角で相反する方向に延出した一対の直線部分によって、鈍角に屈曲された状態になっている。他方の第２凸形状部３６ｂは、第１凸形状部３６ａの各直線部分にそれぞれ平行な一対の直線部分によって、鈍角に屈曲された状態になっている。この第２凸形状部３６ｂは、第１凸形状部３６ａの屈曲部が位置する側縁部とは反対側の側縁部の近傍に設けられており、屈曲部が絵素電極３２の長手方向を二等分する補助容量ライン１５上に位置している。その他の構成は、図１に示す液晶表示装置と同様になっている。

図７に示すように、絵素電極が設けられたガラス基板３１には、液晶層３５の液晶分子３５ａを垂直方向に配向させる配向膜３３が形成されている。他方のガラス基板４１における液晶層３５に対向する表面には、カラーフィルター（図示せず）を介して、対向電極４２がほぼ全面にわたって設けられており、この対向電極４２を覆うように液晶分子３５ａを垂直方向に配向させる配向膜４３が形成されている。また、ガラス基板３１および４１には、液晶層３５とは反対側の表面に、それぞれ偏光板４７および４８が設けられている。

各絵素電極３２上には、配列方向規制手段としての一対の第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂが設けられている。一方の第１凸形状部３６ａは、一対のゲートバスライン１０の間の中央に設けられている補助容量ライン１５上の絵素電極３２の長手方向に沿った一方の側縁部の中央から、その側縁部に対して所定の傾斜角で相反する方向に延出した一対の直線部分を有し、各直線部分同士が鈍角に屈曲されるように接続されている。他方の第２凸形状部３６ｂは、第１凸形状部３６ａの各直線部分にそれぞれ平行な一対の直線部分を有し、各直線部分同士が鈍角に屈曲されるように接続されている。この第２凸形状部３６ｂは、第１凸形状部３６ａの屈曲部が位置する側縁部とは反対側の側縁部の近傍に設けられており、屈曲部が絵素電極３２の長手方向を二等分する補助容量ライン１５上に位置している。

ガラス基板４１に設けられた対向電極４２に液晶分子３５ａを垂直方向に配向させるために設けられた配向膜４３は、液晶層の液晶分子３５ａを所定のティルト角に配向させる配向膜４６ｂから成る第１の配向領域４６によって分割されている。この第１の配向領域４６は、絵素電極３２において、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂの間の領域を二等分する各凸形状部３６ａおよび３６ｂに平行な線分に沿って、および、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂの各直線部分にて分割された絵素電極３２の三角形状の各コーナー部分を分割するように、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂの各直線部分と平行に設けられている。

このような構成の液晶表示装置では、電圧が印加されない状態において、各配向膜３３および４３によって、液晶層３５の液晶分子３５ａは、垂直方向に配向されるが、第１の配向領域４６の近傍では、液晶分子３５ａが第１の配向領域４６の所定のティルト角に配向させることにより、液晶分子３５ａは、垂直方向に対して第１の配向領域４６に向かっ
て傾斜するように配向規制力が作用する。配列方向規制手段としての第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂの近傍では、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂによって形成される斜面に対して、液晶分子３５ａが垂直に配列するので、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂのそれぞれの凸部形状の両側において、相反する方向に液晶分子３５ａを傾斜させることができる。また、液晶分子３５ａを所定のティルト角に配向させる配向膜４６ｂから成る第１の配向領域４６は、第１の配向領域４６の両側の液晶層３５に対して境界部として作用する。この結果、第１の配向領域４６の両側の液晶層３５では、液晶分子３５ａが相反する方向に傾斜する。

したがって、このような状態で、液晶表示装置が駆動状態になり、液晶層３５に電圧が印加されると、第１の配向領域４６の両側において液晶分子３５ａの傾斜方向は相反するが、第１の配向領域４６の両側の液晶分子３５ａは、第１の配向領域４６を境界部として、相反する方向に安定して傾斜する。

しかも、各絵素内では、第１の配向領域４６と第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂが平面的に交互に配置されているために、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂの両側では、それぞれ図７に示すように、垂直配向された液晶分子３５ａが電圧印加時に、第１の配向領域４６に向かって異なる方向に傾斜する。

このように、第１の配向領域４６と第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂとを平面的に交互に配置することにより、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂによって傾斜方向が規定された液晶分子３５ａは、さらに、第１の配向領域４６によって、傾斜方向の境界が形成される。これにより、画像表示のザラツキを防止することができる。液晶分子３５ａを所定方向に傾斜させる配向規制力は、第１の配向領域４６と、配列方向規制手段としての第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂとの間隔を小さくするほど、増加させることができる。

図８は、本発明の液晶表示装置に用いる偏光板４７および４８の偏光軸方向４７ａおよび４８ａと第１の配向領域４６のラビング方向４６ａとの関係を示す図である。図８に示すように、第１の配向領域４６のラビング方向４６ａに対応する液晶分子３５ａ（図示せず）の配向方向は、ガラス基板３１および４１を挟むようにして、ガラス基板３１および４１に配置される一対のクロスニコルの偏光板４７および４８に対して、一方の偏光板４７または４８の偏光軸方向４７ａまたは４８ａと一致するように設定される。図８では、液晶分子３５ａは、４方向にそれぞれ配向され、一対の偏光板４７または４８の偏光軸は、全ての４つの配向方向に対し４５°の角度になるように配置される。第１の配向領域４６のラビング方向４６ａは、一方の偏光板４７または４８の偏光軸方向４７ａまたは４８ａと一致するように設けられるので、４つの配向方向に対し４５°の角度の方向に設定される。

図８では、第１の配向領域４６のラビング方向４６ａと偏光板４８の偏光軸方向４８ａとが一致する。これらの第１の配向領域４６のラビング方向４６ａと偏光板４８の偏光軸方向４８ａとを一致させることにより、液晶層３５に電圧が印加されない場合、偏光板４７の偏光軸方向４７ａと、液晶分子３５ａの１つを楕円体と見なした場合の長軸方向とが直交する位置関係にあることにより、第１の配向領域４６は、光を透過させずに、黒色状態を保持する。また、液晶層３５に電圧が印加される場合にも、液晶分子３５ａの配向方向は、偏光板の透過軸と直交する関係にあり、第１の配向領域４６は、黒色状態を保持する。この結果、液晶層３５への電圧印加の有無に関わらず、第１の配向領域４６は、常に良好な黒色状態を保持することになる。

このように、第１の配向領域４６のラビング方向４６ａと偏光板４７および４８の偏光
軸方向４７ａおよび４８ａとが前述したように配置されることによって、第１の配向領域４６では、常に良好な黒色状態を保持することが可能となり、画像の高コントラストが得られるとともに、画像表示のザラツキ等の発生を抑制し高品位な画像表示の可能な液晶表示装置が得られる。

図９は、本発明の第６の実施形態である液晶表示装置の１絵素の断面図である。この断面は、図６のＡ−Ａ’線に対応しており、液晶分子３５ａを垂直配向させるために絵素電極３２を覆って設けられた配向膜３３には、対向電極４２を覆う配向膜４３に設けられた配向膜４６ｂから成る第１の配向領域４６と対向する領域に、液晶分子３５ａを所定のティルト角に配向させる第１の配向領域４６となる配向膜４６ｃが設けられている。その他の構成は、図６および図７に示す液晶表示装置と同様になっている。

このように、絵素電極３２を覆う配向膜３３にも液晶分子３５ａを所定のティルト角に配向させる第１の配向領域４６となる配向膜４６ｃを形成することにより、第１の配向領域４６の両側の液晶層３５領域では、異なる液晶分子３５ａが第１の配向領域４６を境界として、相反する方向に安定して傾斜し、配向膜４６ｂおよび４６ｃから成る第１の配向領域４６の液晶分子３５ａに対する配向規制力をさらに向上させることができる。

図１０は、本発明の第７の実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して示す平面図、図１１は、図１０のＡ−Ａ’線における断面図である。図１０および１１に示すように、この液晶表示装置の液晶パネルの各絵素の絵素電極３２上には、液晶分子３５ａの配列方向規制手段としての一対の第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂが設けられており、さらに、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂも上部の第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂを覆っている配向膜３３には、それぞれ第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｄおよび配向膜４６ｅが設けられている。その他の構成は、図６および図７に示す液晶表示装置と同様になっている。

このように、絵素電極３２上の第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂを覆う配向膜３３にも、それぞれ液晶分子３５ａを所定のティルト角に配向させる配向膜４６ｄおよび４６ｅを形成することにより、配向膜４６ｄおよび４６ｅの両側の液晶層３５では、異なる液晶分子３５ａが配向膜４６ｄおよび４６ｅを境界として、相反する方向に安定して傾斜し、第１の配向領域４６が複数形成された状態になり、さらに、液晶分子３５ａに対する配向規制力が得られる。また、図１０および１１の液晶表示装置では、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂの上部の配向膜３３に、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｄおよび配向膜４６ｅを設けたが、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂに対向する配向膜４３に、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｄおよび配向膜４６ｅを設けても良い。

尚、本発明の第５〜７の実施形態である液晶表示装置においても、液晶分子３５ａの配列方向規制手段を第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂとして設けたが、絵素電極３２等に前述した各スリット３４ａおよび３４ｂを設けても良く、さらに、凸形状部およびスリットの両方を設けても良い。また、配列方向規制手段である第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂの面積および第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｂ、４６ｃ等の面積は、大きすぎると液晶表示装置の光の透過率および画像表示品位に対する影響が大きくなるために、小さく形成することが好ましく、その幅は１０μｍ以下にすることが好ましい。また、第１の配向領域４６の配向方向は、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｂ、４６ｃ等の形状および面積に関わらず、一対のクロスニコルの偏光板４７および４８の一方の偏光板４７または４８の偏光軸方向４７ａまたは４８ａと一
致するように配置され、これにより第１の配向領域４６は、常に良好な黒色状態を示す。

図１２は、本発明の第８の実施形態である液晶表示装置の１絵素における拡大断面図であり、図１３（ａ）は、その平面図である。図１２は、図１３（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。本実施形態では、絵素内には、配列方向規制手段としての第１スリット３４ａおよび第２スリット３４ｂ、および、第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂは設けられず、絵素電極３２と各ソースバスライン１１との間で発生する電界のみを利用する。そして、対向電極４２を覆う配向膜４３には、第１の配向領域４６が形成されている。第１の配向領域４６は、絵素電極３２の各対角線に沿ってそれぞれ形成されている。

このような構成の液晶表示装置では、電圧が印加されない状態において、各配向膜３３および４３によって、液晶層３５の液晶分子３５ａは、垂直方向に配向されるが、第１の配向領域の近傍では、液晶分子３５ａを第１の配向領域４６の幅方向に沿った水平方向に配向することにより、液晶分子３５ａは、垂直方向に対して第１の配向領域に向かって傾斜した状態に配向される。そして、このような状態で、液晶表示装置が駆動状態になると、絵素電極３２とソースバスライン１１との間に電界が発生し、ソースバスライン１１の近傍の液層分子３５が、電界の向きに応じて図１２に矢印（Ｅ）または（Ｆ）で示すように、一律に第１の配向領域４６に向かって配向され、第１の配向領域４６が、異なる液晶分子３５の傾斜方向の境界となる。

したがって、図１２のように、第１の配向領域４６と各ソースバスライン１１とを垂直配向された液晶分子３５を挟んで対向する領域に形成する場合にも、第１の配向領域４６の両側の液晶層３５領域では、異なる液晶分子３５が第１の配向領域４６を境界として、相反する方向に安定して傾斜する。これにより、画像表示のザラツキを防止することができる。また、各ゲートバスライン１０に近接した各側縁部では、絵素電極３２と各ゲートバスライン１０との間に生じる電界が、液晶分子３５をそれぞれ逆方向（図１２に矢印に示す方向ＥおよびＦに準じる方向）に傾けるように作用する。したがって、図１３（ａ）のＹ−Ｙ’線に沿った方向にも、同様の効果があり、それぞれ液晶分子３５は、２つの方向に傾斜して配向され、１絵素内では４つの方向に傾斜して配向される。

図１３（ａ）に示すように、第１の配向領域４６が絵素電極３２の対角線上に配置されることにより、絵素電極３２の各側縁部にて、決定された液晶分子３５の配向方向の境界を安定化することができる。

また、第１の配向領域４６は、図１３（ｂ）に示すように、絵素電極３２の中央部にのみ設けてもよい。この場合にも、４つの配向方向の領域の交点を決めることができるので、配向領域の境界は、第１の配向領域４６と絵素電極３２の四隅とを結ぶ線で安定し、４つの配向方向の領域が安定して得られる。

尚、第１の配向領域４６は、一対の相互に対向するガラス基板３１または４１のどちらか一方にのみ設けても十分な効果が得られるが、一対の相互に対向するガラス基板３１および４１の両方の対向する位置に設けられることにより、液晶分子３５に対する配向規制力がより強まり、より大きな効果が得られる。第１の配向領域４６の面積は、大きすぎると液晶表示装置の光の透過率および画像表示品位に対する影響が大きくなるために、小さく形成することが好ましく、その幅は１０μｍ以下にすることが好ましい。

図１４は、本発明の第９の実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して上方向から見た平面図、図１５は、図１４のＡ−Ａ’線における断面図である。本実施形態では、絵素内には、図６および７に示すような配列方向規制手段としての第１凸形状部３６ａおよび第２凸形状部３６ｂ、および、絵素電極３２等への各スリット３４ａおよび３４ｂは設けられず、絵素電極３２の両側のエッジ部分において、絵素電極３２とソースバスライン
１１との間に発生する液晶分子３５ａをそれぞれ逆方向に傾ける電界のみを利用する。そして、対向電極４２を覆う配向膜４３には、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆが形成されている。第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆは、絵素電極３２の中央部のみに形成されている。

このような構成の液晶表示装置では、電圧が印加されない状態において、各配向膜３３および４３によって、液晶層３５の液晶分子３５ａは、垂直方向に配向されるが、第１の配向領域４６の近傍では、液晶分子３５ａを第１の配向領域４６の所定のティルト角に配向することにより、液晶分子３５ａは、垂直方向に対して第１の配向領域４６に向かって傾斜した状態に配向される。そして、このような状態で、液晶表示装置が駆動状態になると、絵素電極３２とソースバスライン１１との間に電界が発生し、ソースバスライン１１の近傍の液層分子３５が、電界の向きに応じて、一律に第１の配向領域４６の配向膜４６ｆに向かって傾斜した状態に配向され、第１の配向領域４６が、第１の配向領域４６の両側の異なる液晶分子３５ａの傾斜方向の境界部となる。

したがって、図１５のように、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆと各ソースバスライン１１とを垂直配向された液晶分子３５ａを挟んで対向する領域に形成する場合にも、第１の配向領域４６の両側の液晶層３５領域では、異なる液晶分子３５ａが第１の配向領域４６を境界として、相反する方向に安定して傾斜する。このことより、画像表示のザラツキを防止することができる。また、各ゲートバスライン１０に近接した各側縁部では、絵素電極３２と各ゲートバスライン１０との間に生じる電界が、液晶分子３５ａをそれぞれ逆方向に傾けるように作用する。したがって、図１４のＢ−Ｂ’線に沿った方向にも、同様の効果があり、それぞれ液晶分子３５ａは、２つの方向に配向され、１絵素内では４つの方向に配向される。

図１４に示すように、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆが絵素電極３２の中央部にのみ配置されることにより、４つの配向方向の領域の交点を決めることができるので、配向領域の境界は、第１の配向領域４６と絵素電極３２の四隅とを結ぶ線で安定し、４つの配向方向の領域が安定して得られる。

尚、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆは、一対の相互に対向するガラス基板３１または４１のどちらか一方にのみ設けても十分な効果が得られるが、一対の相互に対向するガラス基板３１および４１の両方の対向する位置に設けられることにより、液晶分子３５ａに対する配向規制力がより強まり、より大きな効果が得られる。

本実施形態においても、第１の配向領域４６の配向方向は、ガラス基板１および２を挟むようにして設置される一対のクロスニコルの偏光板４７および４８の内、一方の偏光板４７または４８に対して、偏光板４７または４８の偏光軸方向４７ａまたは４８ａと一致するように設定されることより、第１の配向領域４６は、常に良好な黒色状態が得られる。

また、絵素電極３２に対する第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆの配置は、前述した以外の位置でもよい。第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆの配置数および面積は、各絵素の面積および絵素電極３２と各ソースバスライン１１との間で発生する電界の電界効果による配向規制力の大きさとにより、適切な所定値が設定される。例えば、絵素電極３２を２分割するような場合には、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆは、分割された各々の絵素電極３２の領域のほぼ中心部に配置されたり、各絵素の面積が大きく絵素電極３２と各ソースバスライン１１との間で発生する電界の電界効果が小さい場合には、第１の配向領域４６を形成する配向膜４６ｆは、液晶分子３５ａに対する配向規制力を強くするために、１絵素内の複数個所に配置される。第１の配向領域４６を形成
する配向膜４６ｆの形状は、図１４に示す以外に、任意の形状であればよい。

尚、第１の配向領域４６は、各絵素の表示領域に設置されるために、その面積は、液晶表示装置の光の透過率に影響を及ぼさない、小さいことが好ましい。

図１６（ａ）および（ｂ）は、図１および図２に示す本発明の液晶表示装置の製造プロセスの一例の説明図である。図１６（ａ）は、絵素電極３２，ＴＦＴ部１３等が形成されるガラス基板３１上の製造プロセスを示す。ガラス基板３１上には、絵素電極３２が形成される。絵素電極３２の一部には、液晶分子の配向方向を規制するスリット３４が形成される。スリット３４は、絵素電極３２が形成される時に、同時にパターニングすることにより形成される。絵素電極３２の上には、液晶分子３５を配向させる配向膜３３（ＪＡＬＳ−２０４：ＪＳＲ社製）が形成される。配向膜３３には、有機高分子膜の１つであるポリイミド膜が使用され、この配向膜３３は液晶分子を垂直配向させる性質を有している。尚、図５に示す凸形状部３６ａおよび３６ｂを設ける場合には、配向膜３３を形成する前に、レジスト等の絶縁性を有する感光性樹脂をパターニングすることにより、絶縁物である感光性樹脂によって各凸形状部３６ａおよび３６ｂが形成される。

図１６（ｂ）は、第１の配向領域４６が形成されるガラス基板４１上の製造プロセスを示す。ガラス基板４１上には、カラーフィルター(図示せず)が設けられており、その上に、対向電極４２が形成される。対向電極４２の上には、液晶分子を配向させる配向膜４３（ＪＡＬＳ−２０４：ＪＳＲ社製）が形成される。配向膜４３には、有機高分子膜の１つであるポリイミド膜が使用され、この配向膜４３は液晶分子を垂直方向に配向させる性質を有している。

配向膜４３が形成されると、第１の配向領域４６を形成するマスク４４を配置する。マスク４４は、例えば、常用されているフォトマスクと同様のマスクを使用することができる。マスク４４は、光４５を透過しない遮光部４４ａと光４５を透過する透過部４４ｂとを有する。光４５は、マスク４４を通して、図１に示す第１の配向領域４６に対応する部分の配向膜４３に照射される。

光４５の照射時期は、配向膜４３の形成後であれば、任意の時点で実施可能であり、配向膜４３の塗布後、仮焼成後、本焼成後、のいずれの時でも良い。さらに、ポリイミド膜からなる配向膜４３に照射する光４５の種類としては、紫外光、可視光、赤外光、または配向膜４３の材料に対する所定の波長のレーザ光のいずれを用いてもよいが、配向状態を変化させるために高エネルギーが容易に得られる光源である波長が４００ｎｍ以下の紫外光が好ましい。このような波長の光４５は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、水銀キセノン灯などで容易に得られる。この紫外光を照射する場合には、照射エネルギー７ｍＷ／ｃｍ²で
１７分間（約７Ｊ／ｃｍ²）照射する。このプロセスによって、第１の配向領域４６は、
液晶分子３５を垂直方向に配向させる高分子鎖が切断され、液晶分子３５を配向させることのない水平配向性を保持する。

尚、水平配向部分でのティルト角は、６０°以下になる程度で十分な効果がある。

第１の配向領域４６が形成されるガラス基板４１は、紫外光の光４５の照射が終了すると、ガラス基板３１と対向して、第１の配向領域４６とスリット３４が平面的にそれぞれ交互に平行になるように貼り合わせられる。そして、液晶がガラス基板３１上の配向膜３３とガラス基板４１上の配向膜４３との間に封入され、液晶表示装置が作製される。

尚、第２の配向領域４９は、第１の配向領域４６を形成するプロセスと同様に形成できる。

次に、本発明の図６および図７に示す液晶表示装置の製造プロセスの一例を説明する。

まず、絵素電極３２，ＴＦＴ部１３等が形成されるガラス基板３１上の製造プロセスを示す。ガラス基板３１上には、絵素電極３２が形成される。絵素電極３２の一部には、液晶分子の配向方向を規制する凸形状部が形成される。凸形状部は、絵素電極３２が形成された後に、レジスト等の絶縁性を有する感光性樹脂をパターニングすることにより形成される。絵素電極３２の上には、液晶分子３５ａを配向させる配向膜３３（ＪＡＬＳ−２０４：ＪＳＲ社製）が形成される。配向膜３３には、有機高分子膜の１つであるポリイミド膜が使用され、この配向膜３３は液晶分子３５ａを垂直配向させる性質を有している。

さらに、第１の配向領域４６が形成されるガラス基板４１上の製造プロセスを示す。ガラス基板４１上には、カラーフィルター(図示せず)が設けられており、その上に、対向電極４２が形成される。対向電極４２の上には、液晶分子を配向させる配向膜４３（ＪＡＬＳ−２０４：ＪＳＲ社製）が形成される。配向膜４３には、有機高分子膜の１つであるポリイミド膜が使用され、この配向膜４３は液晶分子を垂直方向に配向させる性質を有している。

配向膜４３が形成されると、第１の配向領域４６を形成するマスクを配置する。マスクとしては、例えば、常用されているフォトマスクと同様のマスクを使用することができる。マスクは、光を透過しない遮光部と光を透過する透過部とを有する。光は、マスクを通して、図６に示す第１の配向領域４６に対応する部分の配向膜４３に照射される。配向膜４３の光を照射された第１の配向領域４６に対応する部分は、液晶分子３５ａに対する垂直配向力が弱くなる。配向膜４３の第１の配向領域４６に対応する部分への光の照射後、その部分の液晶分子３５ａの配向が一方向に傾斜するようにラビング処理を行う。これにより、第１の配向領域４６に対応する部分の下方の液晶分子３５ａがティルト角を有することにより、所定の方向に傾斜する。また、液晶分子３５ａを所定のティルト角に配向させる第１の配向領域４６は、配向膜４３の所定の位置に紫外線の光を照射、または、配向膜４３の所定の位置をアルカリ、酸等の溶液に短時間さらすことによって、配向膜４３の垂直配向力を減少させ、その後、光照射処理または化学処理を行った配向膜４３の所定の位置にラビング処理を行うことによって形成される。

このように、第１の配向領域４６に対応する部分を形成する配向膜４３には、第１の配向領域４６の形成される領域が、光照射処理または化学処理によって、垂直配向力が減少し、さらに、ラビング処理により配向規制力を生じる配向膜材料を使用する必要がある。そして、配向膜４３の光照射処理または化学処理が施されていない領域は、ラビング処理後もラビング方向に配向規制力を生じず、液晶分子３５ａを垂直配向させる垂直配向力を保持していなければならない。

光の照射時期は、配向膜４３の形成後であれば、任意の時点で実施可能であり、配向膜４３の塗布後、仮焼成後、本焼成後、ラビング処理後のいずれの時でも良い。さらに、ポリイミド膜からなる配向膜４３に照射する光４５の種類としては、紫外光、可視光、赤外光、または配向膜４３の材料に対する所定の波長のレーザ光のいずれを用いてもよいが、配向状態を変化させるために高エネルギーが容易に得られる光源である波長が４００ｎｍ以下の紫外光が好ましい。このような波長の光は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、水銀キセノン灯などで容易に得られる。これらの光を照射する場合には、照射エネルギー３０Ｊ／ｃｍ²以下の条件で照射する。このプロセスによって、第１の配向領域４６は、液晶分子３
５ａを垂直方向に配向させる高分子鎖が切断され、液晶分子３５ａを配向させることのない水平配向性を保持する。この時、水平配向部分でのティルト角は、６０°以下になる程、十分な効果がある。

例えば、紫外光を照射する場合には、照射エネルギー５Ｊ／ｃｍ²の条件で照射する。
この時、紫外光が照射された水平配向部分でのティルト角は、２０°以下、紫外光が照射されない垂直配向部分でのティルト角は、８９°以上であった。

第１の配向領域４６が形成されるガラス基板４１は、紫外光等の光の照射が終了すると、ガラス基板３１と対向して、第１の配向領域４６とスリット３４が平面的にそれぞれ交互に平行になるように貼り合わせられる。そして、負の誘電率異方性を有する液晶がガラス基板３１上の配向膜３３とガラス基板４１上の配向膜４３との間に封入され、液晶表示装置が作製される。

尚、配向膜４３には、前述の有機高分子膜の１つであるポリイミド膜以外に、ポリビニルシンナメートを使用してもよい。ポリビニルシンナメートを使用した配向膜４３は、ガラス基板４１に塗布後、所定の角度から紫外線の光または偏光紫外線の光を照射されると、紫外線の光または偏光紫外線の光を照射された部分にラビング処理を施さないでも、液晶分子３５ａを所定のティルト角に配向させる配向規制力を生じる特性を有している。このように、配向膜４３にポリビニルシンナメートを使用した場合には、ラビング処理は不要となり、製造プロセスの短縮が図れる。

本発明の第１の実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して示す平面図である。 図１のＡ−Ａ’線における断面図である。 本発明の第２の実施形態である液晶表示装置の１絵素における断面図である。 本発明の第３の実施形態である液晶表示装置の１絵素における断面図である。 本発明の第４の実施形態である液晶表示装置の１絵素における断面図である。 本発明の第５実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して上方向から見た平面図である。 図７のＡ−Ａ’線における断面図である。 本発明の液晶表示装置に用いる偏光板の偏光軸方向と第１の配向領域のラビング方向との関係を示す図である。 本発明の第６の実施形態である液晶表示装置の１絵素の断面図である。 本発明の第７の実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して示す平面図である。 図１０のＡ−Ａ’線における断面図である。 本発明の第８の実施形態である液晶表示装置の１絵素における断面図であり、図１３（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図に対応している。 （ａ）は、本発明の液晶表示装置の１絵素における第１の配向領域の他の実施形態を拡大して示す１絵素の平面図、（ｂ）は、図１２に示す１絵素の他の例を示す平面図である。 本発明の第９の実施形態である液晶表示装置の１絵素を拡大して示す平面図である。 図１４のＡ−Ａ’線における断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態である液晶表示装置の一方のガラス基板の製造プロセスを示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態である液晶表示装置の他方のガラス基板の製造プロセスを示す図である。 従来の液晶表示装置の１絵素を拡大して示す平面図である。 図１７のＸ−Ｘ’線における断面図である。

符号の説明

１０ ゲートバスライン
１１ ソースバスライン
１３ ＴＦＴ部
１５ 補助容量ライン
３１ ガラス基板
３２ 絵素電極
３３ 配向膜
３４ スリット
３４ａ 第１スリット
３４ｂ 第２スリット
３５ 液晶層
３５ａ 液晶分子
３６ａ 第１凸形状部
３６ｂ 第２凸形状部
４１ ガラス基板
４２ 対向電極
４３ 配向膜
４４ マスク
４４ａ 遮光部
４４ｂ 透過部
４５ 光
４６ 第１の配向領域
４６ａ 配向膜のラビング方向
４６ｂ 配向膜
４６ｃ 配向膜
４６ｄ 配向膜
４６ｅ 配向膜
４６ｆ 配向膜
４７ 偏光板
４７ａ 偏光軸方向
４８ 偏光板
４８ａ 偏光軸方向
４９ 第２の配向領域
１００ ゲートバスライン
１１０ ソースバスライン
１３０ ＴＦＴ部
３１０ ガラス基板
３２０ 絵素電極
３３０ 配向膜
３５０ 液晶層
３５１ 液晶分子
４１０ ガラス基板
４２０ 対向電極
４３０ 配向膜

Claims (10)

1. 第１基板および第２基板間に負の誘電率異方性を有する液晶層が設けられ、
   前記第１基板に、対向電極と、該対向電極上に形成され前記液晶層の液晶分子を垂直方向に配向する第１配向膜とが設けられ、
   前記第２基板に、スイッチング素子と該スイッチング素子に接続された絵素電極と、配列方向規制手段と、前記絵素電極上に形成され前記液晶層の液晶分子を垂直方向に配向する第２配向膜とが設けられ、
   前記各絵素電極と前記対向電極との間に印加される電圧によって前記液晶分子が前記各絵素電極に対向する絵素毎に駆動される液晶表示装置であって、
   前記配列方向規制手段は、両側に位置する前記液晶分子を、前記電圧が印加された際に垂直方向に対して相反する方向に傾斜させるようになっており、
   前記第１配向膜に、第１の配向領域が設けられており、該第１の配向領域は、該第１の配向領域の両側に位置する前記液晶分子を垂直方向に対して相反する方向に傾斜させるように、前記液晶分子の垂直配向規制力が減少した状態になっており、前記配列方向規制手段と対向して平面的に交互に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第２配向膜には、第２の配向領域が設けられており、該第２の配向領域は、該第２の配向領域の両側に位置する前記液晶分子を垂直方向に対して相反する方向に傾斜させるように、前記液晶分子の垂直配向規制力が減少した状態になっており、前記配列方向規制手段と平面的に交互に配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記配列方向規制手段は、前記絵素電極の一部であって該絵素電極に形成されたスリット形状の開口部である請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１配向膜は、前記対向電極上に直接形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第１の配向領域に対向する液晶分子の配向方向が、前記第１および第２の基板を挟むように配置された一対の偏光板の一方の偏光軸方向と一致する請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記第１の配向領域の液晶分子の配向方向は、ラビング処理により設定される請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１配向膜の前記第１の配向領域以外の領域は、前記ラビング処理後も、対向する前記液晶分子を垂直方向に配向させる請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１配向膜および前記第２配向膜は、それぞれ感光性の高分子膜であり、前記第１の配向領域が、前記高分子膜に光を照射することによって形成されている請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記光が、紫外線、偏光紫外線、可視光、赤外光、レーザー光のいずれかである請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１配向膜および前記第２配向膜は、それぞれ高分子膜であり、前記第１の配向領域が、前記高分子膜に化学処理を施すことによって形成されている請求項１〜９のいずれかに記載の液晶表示装置。

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