JP4768040B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は一般に液晶表示装置に係り、特に垂直配向モードの液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は小型で低消費電力の表示装置として様々な携帯型の情報処理装置、特にラップトップ型のコンピュータや携帯電話機等に広く使われている。一方、液晶表示装置の性能の向上は目覚しく、最近ではデスクトップ型のコンピュータやワークステーションのＣＲＴ表示装置を置き換えることのできる応答速度およびコントラスト比を有する液晶表示装置が実現されている。

一方従来の液晶表示装置では、特にデスクトップ型平面表示装置への応用に関連してコントラスト比および応答速度をさらに向上させる要請があり、さらに表示装置の正面以外の角度においても表示された情報が視認できるように広い視野角を実現する要請がある。

実用的な液晶表示装置としては、従来よりノーマリホワイトモードのＴＮ型液晶表示装置が広く使われていた。かかるＴＮモードの液晶表示装置では、液晶層の面内において液晶分子の配向方向が印加電圧信号に応じて変化し、かかる液晶分子の配向方向の変化により、透過光をオンオフ制御する。

しかしＴＮモードの液晶表示装置ではその動作原理に関連してコントラスト比に限界があり、またデスクトップ型の表示装置で要求されるような広い視野角を提供するのが困難である問題点があった。

これに対し、本発明の発明者は、先に駆動電圧が印加されていない状態において液晶分子が液晶層に略垂直方向の配向する、いわゆる垂直配向型の液晶表示装置を提案した。

図１（Ａ），（Ｂ）は、上記本発明者の提案になる、いわゆるＭＶＡ型とよばれる垂直配向型液晶表示装置１０の原理を示す。ただし図１（Ａ）は前記液晶表示装置１０に駆動電圧が印加されていない非駆動状態を、また図１（Ｂ）は前記液晶表示装置１０に駆動電圧が印加された駆動状態を示す。

図１（Ａ）を参照するに、液晶層１２がガラス基板１１Ａおよび１１Ｂの間に挟持されており、前記ガラス基板１１Ａおよび１１Ｂは、前記液晶層１２と共に液晶パネルを形成する。前記ガラス基板１１Ａおよび１１Ｂ上にはそれぞれ図示を省略した分子配向膜が形成されており、かかる分子配向膜の作用により、前記液晶層１２中の液晶分子は駆動電圧が印加されていない状態では前記液晶層１２に略垂直な方向に配向する。この状態においては、前記液晶表示装置に入射した光ビームは液晶層中において実質的に偏光面が回転されることがなく、従って図１（Ａ）の非駆動状態では、前記液晶パネルの上下にポラライザおよびアナライザを直交ニコル状態で配設した場合、前記ポラライザを通過して液晶層１２に入射した光ビームは、前記アナライザにおいて遮断される。

これに対して図１（Ｂ）の駆動状態では、液晶分子は印加電界の作用によりチルトしており、従って前記液晶層に入射した光ビームにおいては偏光面の回転が生じる。その結果前記ポラライザを通過して前記液晶層１２に入射した光ビームは前記アナライザを通過する。

さらに図１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置１０においては、非駆動状態から駆動状態への遷移の際に、液晶分子がチルトする方向を規制し、応答速度を向上させるために、前記ガラス基板１１Ａおよび１１Ｂ上に、凸パターン１３Ａ，１３Ｂを、相互に平行に延在するように形成している。

かかる凸パターン１３Ａ．１３Ｂを形成することにより、液晶表示装置１０の応答速度が向上すると同時に、液晶層中に液晶分子のチルトする方向が異なる複数のドメインが形成され、その結果液晶表示装置の視野角が大きく改善される。

図２は、図１（Ｂ）の駆動状態における、前記凸パターン１３Ａ，１３Ｂの近傍における液晶分子の配向状態を示す図である。

図２を参照するに、液晶分子は駆動状態にあるためチルトしているが、その配向方向は凸パターン１３Ａあるいは１３Ｂの一方の側と他方の側で１８０°変化、すなわちツイストしているのがわかる。また図２には、重ねてポラライザの吸収軸方向Ｐおよびアナライザの吸収軸方向Ａを示している。

かかる従来の垂直配向液晶表示装置１０では、チルトした前記液晶分子が１８０°ツイストする間に、液晶分子の配向方向が前記突起パターン１３Ａあるいは１３Ｂの一方の縁においてはポラライザの吸収軸方向Ｐに一致し、他方の縁においてはアナライザの吸収軸方向Ａに一致する状況が必ず生じるのがわかる。このような液晶分子の配向が生じると、前記凸パターンの両側縁に沿って、図示したように２本の暗線が生じてしまう。かかる暗線は液晶パネルの透過率を低下させ、従って液晶表示装置の表示のコントラスト比を低下させてしまう。

さらに図１（Ａ），（Ｂ）に示す液晶表示装置１０では前記凸パターン１３Ａ，１３Ｂ近傍の液晶分子のチルト方向は規制されているものの、その他の領域の液晶分子は規制されてはいない。その結果図１（Ａ）の非駆動状態から図１（Ｂ）の駆動状態に液晶表示装置の状態が遷移した場合、液晶分子のチルトは前記凸パターン１３Ａ，１３Ｂ近傍の領域で最初に開始され、それがその他の領域まで伝搬することで最終的に全ての液晶分子が所望の方向にチルトすることになるが、このようなチルトの伝搬は時間がかかり、応答速度に関してはなお改善の余地が残されている。特にこのチルトの伝搬に関連して、前記液晶表示装置１０で中間調の表示を行おうとした場合、液晶分子に印加される電界が弱いため、前記凸パターン１３Ａあるいは１３Ｂから離れた領域の液晶分子はチルト方向が定まらず、応答が遅れる傾向が見られる。

また、図１（Ａ），（Ｂ）に示す従来の液晶表示装置１０においては、前記凸パターン１３Ａ，１３Ｂとして、少なくとも１．２μｍの高さのパターンが必要となるが、かかる厚いパターンをレジスト等により形成すると、かかるパターン部分において液晶層１２のリタデーションが減少してしまい、かかるリタデーションの減少によっても、透過率の低下が引き起こされる。

そこで、本発明は上記の課題を解決した、新規で有用な液晶表示装置を提供することを概括的課題とする。

本発明のより具体的な課題は、高いコントラスト比を有し、応答速度が速く、しかも視野角の広い液晶表示装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を、第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、前記第１の基板上に形成された第１の電極と、前記第２の基板上に形成された第２の電極と、前記第１の基板上に、前記第１の電極を覆うように形成された第１の分子配向膜と、前記第２の基板上に、前記第２の電極を覆うように形成された第２の分子配向膜と、前記第１の基板の外側に配設された第１の偏光板と、前記第２の基板の外側に、前記第１の偏光板に対してクロスニコル状態で配設された第２の偏光板とよりなり、前記第１の分子配向膜と前記第２の分子配向膜とは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子を前記液晶層の面に対して実質的に垂直方向に配向させ、前記第１の電極は、前記液晶層の面に平行な第１の方向に延在する電極パターンを、前記液晶層の面に平行で前記第１の方向に直角な第２の方向に対して第１の幅の隙間を隔てて周期的に繰り返し配列した構成を有し、前記第２の方向に繰り返し配列される前記電極パターンは、連結部により相互に連結されており、前記第１の電極は、さらに前記第２の方向に延在するカットアウトパターンを、前記第１の幅よりも実質的に大きい第２の幅で形成されており、前記液晶分子は、前記駆動状態において、実質的に前記第１の方向にチルトすることを特徴とする液晶表示装置により、解決する。

本発明によれば、垂直配向型液晶表示装置において、基板上に、液晶層中の液晶分子に大まかなプレチルトを与える第１の構造と、前記第１の構造よりも短い周期で繰り返され、駆動モ―ドにおける液晶分子のチルト方向を規制する第２の、微細な周期構造を形成することにより、垂直配向モード液晶表示装置の動作速度が向上し、また表示品質が向上する。

［作用］
図３（Ａ），（Ｂ）は本発明の原理を説明する図である。

図３（Ａ）を参照するに、本発明による液晶表示装置２０は基本的に液晶分子２２Ａを含む液晶層２２を挟持する一対のガラス基板２１Ａ，２１Ｂよりなり、前記ガラス基板２１Ａおよび２１Ｂ上には電極層２３Ａおよび２３Ｂがそれぞれ形成される。さらに前記ガラス基板２１Ａ上には前記電極層２３Ａの表面に、前記電極層２３Ａと２３Ｂとの間に形成される電界パターンを変形するように微細構造パターン２４が形成されており、さらに前記電極層２３Ａの表面には前記構造パターン２４を覆うように分子配向膜２５Ａが形成される。一方、前記ガラス基板２１Ｂ上には、前記電極層２３Ｂを覆うように分子配向膜２５Ｂが形成され、前記分子配向膜２５Ａおよび２５Ｂは前記液晶層２２に接触し、前記液晶層２２中の液晶分子２２Ａを、前記電極層２３Ａおよび２３Ｂ間に電界が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層２２の面に対して略垂直な方向に規制する。

さらに、前記ガラス基板２１Ａの下主面上には第１の光吸収軸を有する偏光膜（ポラライザ）２６Ａが、また前記ガラス基板２１Ｂの上主面上には前記第１の光吸収軸に直交する第２の光吸収軸を有する偏光膜（アナライザ）２６Ｂが形成される。

図示の例では、前記微細構造パターン２４は前記電極層２３Ａ上に互いに平行に延在するように形成された複数の絶縁性あるいは導電性の微細な凸パターンよりなるが、前記微細構造パターン２４は液晶層２２中における電界を局所的に変形するものであればよく、例えば図４に示す前記電極層２３Ａ中に相互に平行に延在するように形成されたカットアウト部等の微細な凹パターンであってもよい。前記微細構造パターン２４を前記電極層２３Ａ上の凸パターンにより形成する場合には、前記凸パターンは液晶表示装置に導入された光ビームが通過できるように透明な材料により形成するのが好ましい。

図３（Ｂ）は、前記ガラス基板２１Ａ表面における前記液晶分子２２Ａの配向状態を、前記電極層２３Ａおよび２３Ｂ間に駆動電圧が印加された、前記液晶表示装置２０の駆動状態について示す。

図３（Ｂ）を参照するに、前記液晶分子２２Ａは本発明の液晶表示装置２０においては駆動状態において前記微細構造パターン２４の形成する局所的に変形された電界の効果により、延在方向に倒れた状態で配向しており、従って前記偏光膜２６Ａおよび２６Ｂが図３（Ｂ）の下に示す光吸収軸ＰおよびＡをそれぞれ有するように配設された場合、図３（Ｂ）の状態において先に図２で説明したような暗線は生じないことがわかる。

また、本発明の液晶表示装置２０においては、駆動電圧が前記電極層２３Ａおよび２３Ｂの間に印加され前記液晶層２２中に駆動電界が形成された場合、個々の液晶分子が前記構造パターン２４により変形された駆動電界に応答して前記微細構造パターン２４の延在方向に倒れるため、図１（Ａ），（Ｂ）の従来の液晶表示装置の場合におけるように液晶分子が倒れる際に液晶分子のチルトが凸パターン１３Ａ，１３Ｂ近傍の領域から他の領域へと伝搬する必要がなく、応答速度が非常に速くなる。

これらの利点に加えて、図３（Ｂ）よりわかるように本発明の液晶表示装置２０では個々の液晶分子２２Ａの配向方向が駆動状態において前記微細構造パターン２４の延在方向に実質的に規制されるため、倒れた液晶分子２２Ａ同士が相互作用して液晶分子２２Ａのツイスト角が前記液晶層２２の面内において変化することがなく、コントラスト比の高い高品質の表示が可能になる。

前記微細構造パターン２４は、前記電極層２３Ａ，２３Ｂ間に駆動電圧が印加された場合、前記液晶層２２中に、前記微細構造パターン２４の延在方向に一致する第１の方向には略一様で、前記第１の方向に直角な第２の方向には周期的に変化する電界分布を形成する。

図５は、図３（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置における透過率を、前記微細凸パターン２４の幅と間隙の比率を様々に変化させて調べた結果を示す。ただし図５の実験では前記液晶層２２の厚さを３．５μｍとし、隣接する微細凸パターン２４の間隙幅を３μｍに固定し、前記微細凸パターン２４自体の幅を様々に変化させている。また前記電極層２３Ａおよび２３ＢはＩＴＯ膜により、一様に形成している。

図５よりわかるように、特に微細凸パターン２４の幅と間隙をいずれも３μｍ、すなわち幅／間隙比を１：１とした場合に、図中に点線で示した図１の従来の液晶表示装置の透過率を大きく上回り、ＴＮモード液晶表示装置の透過率に匹敵する３０％近い透過率が得られることがわかる。これは、本発明の液晶表示装置２０においては先に図２で説明した暗線の発生の問題が解決されていることを意味している。図５中、従来例は図１（Ａ），（Ｂ）の従来の、すなわち微細パターン２４を含まない液晶表示装置１０において、液晶層の厚さを３．５μｍとし、凸パターン１３Ａと１３Ｂとの間隔を３０μｍとした場合についてのものである。

従来の垂直配向液晶表示装置の構成を示す図である。 図１の垂直配向液晶表示装置の問題点を説明する図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明の原理を説明する図である。 本発明の原理を説明する別の図である。 本発明の原理を説明する別の図である。 本発明の第１実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は図６の液晶表示装置の構成を示す別の図である。 図６の液晶表示装置の一部を詳細に示す図である。 図６の液晶表示装置の動作を説明する図である。 本発明の第２実施例による液晶表示装置の原理を説明する図である。 本発明の第２実施例による液晶表示装置の原理を説明する別の図である。 本発明の第２実施例による液晶表示装置の原理を説明するさらに別の図である。 本発明の第２実施例による液晶表示装置の原理を説明するさらに別の図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図１２，１３の液晶表示装置について行われた実験結果を示す図（その１）である。 （Ｃ），（Ｄ）は、図１２，１３の液晶表示装置について行われた実験結果を示す図（その２）である。 本発明の第２実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置の原理を説明する図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置の原理を説明する別の図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置の原理を説明するさらに別の図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置の原理を説明するさらに別の図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置の動作特性を示す図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の第３実施例の一変形例を示す図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置の一変形例を示す図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置のさらなる変形例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明の第４実施例による液晶表示装置の原理を説明する図である。 本発明の第４実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。 本発明の第４実施例による液晶表示装置の一変形例を示す図である。 本発明の第４実施例による液晶表示装置の別の変形例を示す図である 本発明の第５実施例による液晶表示装置の原理を説明する図である。 本発明の第５実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図３０，３１の液晶表示装置の原理を説明する図である。 図３０，３１の液晶表示装置の原理を説明する別の図である。 図３０，３１の液晶表示装置の原理を説明する別の図である。 図３０，３１の液晶表示装置の原理を説明する別の図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第５実施例の変形例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その１）である。 （Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その２）である。 （Ｇ）〜（Ｉ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その３）である。 （Ｊ）〜（Ｍ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その４）である。 （Ｎ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その５）である。 （Ｏ）〜（Ｒ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その６）である。 （Ｓ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その７）である。 （Ｔ）は、本発明の第６実施例による液晶表示装置の製造工程を説明する図（その８）である。 本発明の第６実施例による液晶表示装置の別の例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明の第７実施例による液晶表示装置の原理を説明する図である。 図４６の実施例で使われるフォトマスクの例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図４６の液晶表示装置のシミュレーション結果を、従来の液晶表示装置の場合と比較して示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本実施例の変形例を説明する図である。 本発明の第８実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。 図５０の一部を拡大して示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図５０の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明の第９実施例による液晶表示装置の構成を示す図である。 図６１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置の動作を説明する図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、図６１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置の製造工程を示す図である。 図６１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図６１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図６１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置の一変形例を示す図である。 図６１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置の一変形例を示す図である。

［第１実施例］
図６は、本発明の第１実施例による液晶表示装置３０の概略的な構成を示す。

図６を参照するに、液晶表示装置３０はアクティブマトリクス駆動型液晶表示装置であり、多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および前記ＴＦＴに協働する透明画素電極を、先の図３（Ａ）あるいは図４の電極層２３Ａに対応して担持するＴＦＴガラス基板３１Ａと、前記ＴＦＴ基板３１Ａ上に形成され、前記電極層２３Ｂに対応する対向電極を担持する対向ガラス基板３１Ｂとよりなり、前記基板３１Ａと３１Ｂとの間には液晶層３１が、シール部材３１Ｃにより封入されている。図示の液晶表示装置では、前記透明画素電極を対応するＴＦＴを介して選択的に駆動することにより、前記液晶層３１中において前記選択された画素電極に対応して、液晶分子の配向を選択的に変化させる。さらに、前記ガラス基板３１Ａおよび３１Ｂの外側には、ポラライザ３１ａおよびアナライザ３１ｂが、直交ニコル状態で配設されている。また前記ガラス基板３１Ａおよび３１Ｂの内側には、図示を省略したが前記液晶層３１に接するように、図３（Ａ）あるいは図４の分子配向膜２５Ａ，２５Ｂに対応する分子配向膜が形成され、液晶分子の配向方向を非駆動状態において前記液晶層３１の面に略垂直になるように規制する。

前記液晶層３１としては、メルク社より市販されている負の誘電率異方性を有する液晶を使うことができ、また前記分子配向膜としてはＪＳＲ社より提供される垂直配向膜を使用することができる。典型的な例では、前記基板３１Ａおよび３１Ｂは、前記液晶層３１の厚さが約４μｍになるように適当なスペーサを使って組み立てられる。

図７（Ａ）は図６の液晶表示装置３0の断面図を、図７（Ｂ）は前記ＴＦＴガラス基板３１Ａの一部を拡大して示す。

図７（Ａ）を参照するに、ＴＦＴ基板となる前記下側ガラス基板３１Ａ上には図示を省略したＴＦＴ３１Ｔに電気的に接続されて前記画素電極３４が形成されており、前記画素電極３４は垂直分子配向膜３５により覆われる。同様に前記上側ガラス基板３１Ｂ上には一様な対向電極３６が形成され、前記対向電極３６は別の分子配向膜３７により覆われる。また前記液晶層３３は、前記分子配向膜３６および３７により接した状態で、前記基板３１Ａおよび３１Ｂ間に挟持される。

図７（Ｂ）を参照するに、前記ガラス基板３１Ａ上には走査信号を供給される多数のパッド電極３３Ａおよびこれから延在する多数の走査電極３３と、ビデオ信号を供給される多数のパッド電極３２Ａおよびこれから延在する多数の信号電極３２とが、走査電極３３の延在方向と信号電極３２の延在方向とが略直交するように形成されており、前記走査電極３３と前記信号電極３２との交点には、ＴＦＴ３１Ｔが形成されている。さらに、前記基板３１Ａ上には、各々のＴＦＴ３１Ｔに対応して透明画素電極３４が形成されており、各々のＴＦＴ３１Ｔは対応する走査電極３３上の走査信号により選択され、対応する信号電極３２上のビデオ信号により、協働するＩＴＯ等の透明画素電極３４を駆動する。

前記液晶表示装置３０は、前記透明画素電極３４に駆動電圧が印加されない非駆動状態においては液晶分子は前記液晶層３１の面に対して略垂直に配向するため、前記ポラライザ３１ａおよびアナライザ３１ｂの作用により表示は黒となるが、前記透明画素電極３４に駆動電圧が印加された駆動状態では、前記液晶分子は略水平配向となるため白表示が得られる。

図７（Ａ）において、前記ガラス基板３１Ａとポラライザ３１ａとの間、および／または前記ガラス基板３１Ｂとアナライザ３１ｂとの間に一または複数の位相補償膜を介在させてもよい。かかる位相補償膜は、例えば液晶層３１の面内における屈折率ｎｘおよびｎｙが、光波の進行方向への屈折率ｎｚよりも大きい、光学的に１軸性の位相補償膜であってもよい。

図８は、前記基板３１Ａ上に形成される一つに画素電極３４の構成を詳細に示す。

図８を参照するに、前記基板３１Ａ上には前記信号電極３２と走査電極３３とが交差して延在し、前記電極３２と３３との交点に対応して前記ＴＦＴ３１Ｔと、これに協働する画素電極３４とが形成されているのがわかる。また、図８中には、前記走査電極３３に平行に、補助容量電極Ｃｓが形成されている。

図８中、前記画素電極３４は梨地で示してあるが、前記画素電極３４は領域Ａ〜Ｄに区画されており、各々の領域上には、白抜きで示した多数の微細なカットアウトパターン３４Ａが、先に説明した図４の構成に対応して、互いに平行に延在するように形成されている。

典型的な例では、前記微細カットアウトパターン３４は３〜１３μｍ、典型的な例では約３μｍの幅を有し、３〜１３μｍ、典型的な例では約３μｍの間隔で、繰り返し形成される。前記微細カットアウトパターン３４は、前記領域Ａ〜Ｄの各々において、一つの領域における延在方向が他の領域における他の微細カットアウトパターン３４の延在方向と交差するように形成されている。その際、これらの微細カットアウトパターンの延在方向は、前記領域Ａ〜Ｄのいずれにおいても、図６に示したポラライザ３１ａの光吸収軸Ａおよびアナライザ３１ｂの光吸収軸Ｐのいずれに対しても斜交するような方向に設定される。

かかる構成の液晶表示装置３０においては、前記ＴＦＴ３１Ｔが駆動され前記画素電極３４に駆動電圧が印加された場合、前記液晶層３１中の液晶分子は、図８に示したように前記微細カットアウトパターン３４の延在方向に倒れるが、前記液晶分子の倒れる方向は前記領域Ａ〜Ｄにおいて異なるため、液晶表示装置３０は広い視野角特性を示す。

かかる本発明の液晶表示装置３０の駆動状態においては、前記液晶分子は、前記微細カットアウトパターン３４により形成されパターン３４の延在方向に対して直交する方向に周期的に変化する電界の影響を受けて、前記微細カットアウトパターン３４の延在方向に倒れるのであり、倒れる方向が他の液晶分子のチルトにより規制されるものではない。このため、液晶分子の配向の垂直配向状態から水平配向状態への、あるいはその逆の変化は速やかであり、液晶表示装置３０の非駆動状態から駆動状態への、また駆動状態から非駆動状態への遷移は、中間調状態への遷移をも含め、非常に高速に生じる。例えば、前記液晶層３１の厚さを４μｍ、前記カットアウトパターン３４の幅および間隔を３ミクロンとした場合、非駆動状態（黒状態）から中間調状態（１／４階調）への遷移は従来のものより約２０ｍ秒短縮された７０ｍ秒の時間で生じ、また黒状態から白状態への遷移も、従来より２ｍ秒短縮された１８ｍ秒の時間で生じることが確認された。

さらに図８の構成によれば、駆動状態において前記液晶分子の方向は前記パターン３４Ａにより規制されるため、他の液晶分子との相互作用によってツイスト角が変化することがなく、一様で高品質の表示を実現することができる。

図８のように、一つの画素電極３４中に方位の異なった複数のドメインＡ〜Ｄを含む液晶表示装置では、図９に示すように液晶分子の配向方向がドメインＡとこれに隣接するドメインＢとの境界、あるいはドメインＣとこれに隣接するドメインＤとの境界において、約９０°変化する。このためこれらの境界に対応して暗線が出現するのは避けられない。しかし、従来のように一つの突起パターンの両縁に沿って二本の暗線が出現することはなく、駆動状態の透過率は大幅に向上する。さらにドメインＡ〜Ｄの形成により、視野角も大幅に向上し、上下左右で１６０°の視野角が実現できた。また、透過率も従来の４．８％よりも２割向上した５．６％の値が得られた。

図８の構成においては、暗線はドメインＡとドメインＣとの境界、およびドメインＢとドメインＤとの境界にも発生するが、これらの境界は前記補助容量Ｃｓに接続される導体パターンで覆われるため、液晶表示装置の表示には影響が生じない。

本実施例の液晶表示装置３０において、前記微細カットアウトパターン３４Ａの代わりに前記画素電極３４上に、絶縁材料あるいは導電性材料により、微細凸パターンを同様な形状に形成してもよい。この場合には例えば絶縁材料としてはＪＳＲ社性のポジ型レジストＰＣ４０３等のレジストパターンを使うことができ、約０．４μｍの厚さに形成するのが好ましい。このように前記パターン３４Ａを絶縁材料により形成した場合には、透過率はさらに向上し、６．２％に達するのが確認された。前記パターン３４Ａを絶縁材料により形成する場合には、前記液晶表示装置３０は図３（Ａ）で説明した液晶表示装置２０と同様な断面形状を有することになる。

さらに、本実施例の液晶表示装置３０において、前記微細カットアウトパターン３４Ａの代わりに、同様な微細パターン３４Ａを前記画素電極３４と同様な透明導電性材料により形成することも可能である。この場合には、前記画素電極３４を形成する前の段階で、前記ＴＦＴ３１Ｔを形成する際に、前記ＴＦＴ３１Ｔの絶縁保護膜として使われるＳｉＮ膜をパターニングし、前記画素電極３４の形成領域において前記パターン３４Ａに対応する微細パターンを形成しておく。さらに、このようにしてパターニングされたＳｉＮ膜上に前記画素電極３４を構成するＩＴＯ膜を堆積することにより、導電性の微細パターン３４Ａを形成することができる。この場合には約５．８％の透過率が得られる。

さらに、前記微細パターン３４Ａと同様な微細パターンを、前記対向基板３１Ｂ上に前記画素電極３４に対応して設けることも可能である。

［第２実施例］
次に、先の液晶表示装置２０あるいは３０の応答速度をさらに向上した、本発明の第２実施例による液晶表示装置について、説明する。

最初に、本実施例の原理について、図１０を参照しながら説明する。

図１０は、先の図３（Ａ），（Ｂ）の構成を本実施例に拡張したもので、図１０中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

先の図３（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置２０では、前記電極層２３Ａ，２３Ｂの間に駆動電圧が印加された場合、液晶分子２２Ａの倒れる方向は前記構造パターン２４の延在方向に規制されるが、前記延在方向のうち互いに１８０°異なった二つの方向のどちらに倒れるかについては自由度が残されており、このため遷移プロセスの初期において液晶分子２２Ａが前記二つの方向のどちらに倒れるかが決定されるまで時間がかかっていた。

そこで、本実施例においては前記図３（Ａ）の液晶表示装置２０において図１０に示すように、前記周期的な微細構造パターン２４の他に、ピッチがより大きく幅がより広い別の粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂを、前記微細構造パターン２４の延在方向とは別の方向に延在するように形成して液晶表示装置２０Ａを形成する。ただし図１０中、前記液晶表示装置のその他の特徴は先の液晶表示装置２０と同様であり、説明を省略する。

図１０を参照するに、前記粗構造パターン２７Ａは前記基板２１Ａ上に形成され、前記粗構造パターン２７Ｂは前記基板２１Ｂ上に形成され、これらは前記電極層２３Ａおよび２３Ｂに駆動電圧が印加された場合に前記液晶分子２２Ａの倒れる方向を、前記微細構造パターン２４の延在方向上において規制する。前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂは、典型的には図１（Ａ），（Ｂ）の従来の液晶表示装置１０の凸パターン１３Ａおよび１３Ｂにそれぞれ対応し、同様な作用を生じる。すなわち、図１０の構造は、図３（Ａ）の微細構造パターン２４を含む構造において図１（Ａ）の凸パターン１３Ａ，１３Ｂを形成した構造になっている。図１０の構成では、前記微細構造パターン２４の延在方向は前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂの延在方向に直交し、図３（Ａ），（Ｂ）あるいは図４の場合と同様に、ポラライザ２６Ａおよびアナライザ２６Ｂの吸収軸に斜交するように設定されている。

さらに図１１も図１０の構造を基本とした本実施例の原理を示す図であるが、図１１の構成では、前記微細構造パターン２４の延在方向を前記基板２１Ａ上の粗構造パターン２７Ａの両側で変化させており、視野角が拡張されている。図１１の構造では、前記構造パターン２４の延在方向が前記構造パターン２７Ａあるいは２７Ｂの延在方向に斜交するため、前記ポラライザ２６Ａおよびアナライザ２６Ｂは、吸収軸ＡおよびＰが前記構造パターン２７Ａおよび２７Ｂの延在方向に平行あるいは直交するように形成されている。

このように、図１（Ａ）あるいは図１（Ｂ）の凸パターン１３Ａおよび１３Ｂを本発明の微細構造パターン２４と組み合わせることにより、液晶表示装置が非駆動状態から駆動状態に遷移にした場合の液晶分子の配向の変化を促進することができ、従って液晶表示装置の応答速度が向上する。

図１２および図１３は、本発明の発明者が、前記微細構造パターン２４および粗構造パターン２７Ａ，２７Ｂに対して最適な構造パラメータを求める実験で使ったテストパターン構造を示し、図１２は前記基板２１Ａ上に前記粗構造パターン２７Ａを格子状に形成し、さらに前記粗構造パターン２７Ｂを粗前記構造パターン２７Ａに対してずらして同様に格子状に形成した構造である。これに対し、図１３は図１２の構造において、前記基板２１Ａ上の微細構造パターン２４が、前記基板２１Ｂ上において前記粗構造パターン２７Ｂ直下の領域には形成されないようにした構造である。前記基板２１Ａ上において前記格子状粗構造パターン２７Ｂにより画成される領域は、さらに前記格子状粗構造パターン２７Ａにより４つのドメインに分割されており、各々のドメインに先の微細構造パターン２４が、異なった方位で形成されている。

図１４（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、前記図１２および図１３のテストパターン構造について、本発明者が行った透過率の評価実験の結果を示す。

実験で使った液晶表示装置では、前記微細構造パターン２４は図１２あるいは図１３の各ドメインにおいて幅が３μｍのカットアウトパターンを３μｍ間隔で繰り返し配列することにより、先の実施例と同様に形成されており、さらに実験では前記格子状粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂをいずれも幅が５μｍのレジストパターン（ＬＣ２００；シプレイ・ファーイースト社）により、様々な間隔および高さで形成してパネルの透過特性を、駆動状態、すなわち前記電極層２３Ａおよび２３Ｂの間に５Ｖの駆動電圧を印加した状態において目視観察することにより評価した。

このうち図１４（Ａ）は前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂを０．９５μｍの高さに形成した場合を、図１４（Ｂ）は前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂを０．７５μｍの高さに形成した場合を、図１５（Ｃ）は前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂを０．５μｍの高さに形成した場合を、さらに図１５（Ｄ）は前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂを０．３μｍの高さに形成した場合を示し、図１４（Ａ）〜１５（Ｄ）中、左側は前記ポラライザ２６Ａおよびアナライザ２６Ｂの配向方向を前記微細構造パターン２４の延在方向に一致させた場合、すなわち前記液晶分子２２Ａのチルト方向に一致させた場合を、一方右側は前記ポラライザ２６Ａおよびアナライザ２６Ｂの配向方向を、前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂの延在方向に一致させた場合を示す。図１４（Ａ）〜図１５（Ｄ）の右側および左側の各図において、右側の二つの図は図１１のテストパターン構造に、左側の二つの図は図１２のテストパターン構造に対応している。

図１４（Ａ）〜図１５（Ｄ）の各図においては、前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂの間隔が８０μｍに設定されているが、図１４（Ａ）〜図１５（Ｄ）の結果は、前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂの高さが不適当だと前記構造パターン２４に沿って液晶分子の配向が不良となり、暗線が現れるのがわかる。ただし、図１４（Ａ）〜図１５（Ｄ）の結果は、液晶層２２としてメルク社の垂直配向液晶を、ＪＳＲ社の垂直分子配向膜２５Ａ，２５Ｂと組み合わせて使い、液晶層２２の厚さを４μｍとした場合のものである。

図１４（Ａ）〜図１５（Ｄ）の結果を総合的に見ると、最も良好な表示品質、すなわち最も損失の少ない表示品質は、前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂの高さが０．７５μｍあるいは０．５μｍである図１４（Ｂ）あるいは図１５（Ｃ）の場合において得られているのがわかる。さらに図１４（Ａ）〜１５（Ｄ）の各図において、図１１の構造２０Ｃと図１２の構造２０Ｄとを比較して見ると、図１１の構造２０Ｃの方が多少表示品質に優れており、透過率も４％程度高い。

また、このように透過率の優れた図１２の構造２０Ｃあるいは図１３の構造２０Ｄに対して応答速度を先に図１（Ａ），（Ｂ）で説明した従来の液晶表示装置１０のものと比較したところ、前記従来の液晶表示装置１０において前記凸パターン１３Ａあるいは１３Ｂ相互の間隙を２０μｍとした場合に黒状態（非駆動状態）から白状態（駆動状態）への遷移に要する時間が１０４ｍ秒であったのに対し、前記本実施例では前記粗構造パターン２７Ａおよび２７Ｂに微細構造パターン２４を組み合わせた結果７１ｍ秒に減少しており、応答速度が大きく向上しているのが確認された。さらに前記構造２０Ｃあるいは２０Ｄにおいて、前記粗構造パターン２７Ａ，２７Ｂの間隙を３０μｍとした場合、前記黒状態から白状態への遷移に要する時間が４７０ｍ秒であったが、これは図１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置１０において前記凸パターン１３Ａ，１３Ｂを同様な間隙で配設した場合の応答時間である６４０ｍ秒の値よりも大きく改善されている。

図１６は、先に説明した原理に基づく、本発明の第２実施例による液晶表示装置４０の構成を示す。ただし図１６中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１６を参照するに、前記液晶表示装置４０は前記ガラス基板３１Ａ上には先の図８のパターンと同一のパターンが、前記画素電極３４として形成されており、前記画素電極３４は図８と同様に梨地を付して示す。

本実施例では、さらに対向ガラス基板３１Ｂ、すなわちいわゆるＣＦ基板上に、幅が約５μｍで高さが０．５〜０．７５μｍの格子状粗構造パターン４１Ａ，４１Ｂを、前記画素電極３４の中央において交差するように、前記走査電極方向および信号電極方向に、前記画素電極３４の配列ピッチで繰り返し形成する。従って、図１６の平面図においては、前記格子状粗構造パターン４１Ａおよび４１Ｂは、前記ドメインＡ〜Ｄの区画に一致するように形成されている。一方、各々のドメインＡ〜Ｄにおいては、前記幅が３μｍの微細構造パターン３４Ａが、図１２あるいは図１３の微細構造パターン２４と同様に、３μｍの間隙幅で、各ドメインＡ〜Ｄで異なり互いに４５°の角度で交差するそれぞれの方位に延在するように形成されている。

前記粗構造パターン４１Ａ，４１Ｂは、先の従来の液晶表示装置１０の凸パターン１３Ａ，１３Ｂと同様な凸型の断面形状を有し、例えば前記液晶表示装置４０が対角１５インチ型の１０２４×７６８画素に対応可能な液晶表示装置を構成する場合には、前記粗構造パターン４１Ａは２９７μｍの間隔で、また前記粗構造パターン４１Ｂは９９μｍの間隔で形成される。

なお、前記粗構造パターン４１Ａ，４１Ｂは、レジストあるいは導体パターン等よりなる凸パターンに限定されるものではなく、電極層中のカットアウトパターン等、凹パターンであってもよい。

［第３実施例］
次に、先の液晶表示装置２０あるいは３０の応答速度をさらに向上した、本発明の第３実施例による液晶表示装置について、説明する。

最初に、本実施例の原理について、図１７を参照しながら説明する。

図１７は、本実施例において使う液晶表示装置の基板、例えば図３（Ａ）のガラス基板２１Ａ上に形成される方向性パターン２４Ａの例を示す。

図１７を参照するに、前記方向性パターン２４Ａは三角形状を有する絶縁性あるいは導電性のパターンであり、図３（Ａ）の液晶表示装置２０において前記周期的構造パターン２４の代わりに形成された場合、図１７中に等高線で示すように液晶層２２中において電界を局所的に変形し、前記パターンの先端の方向に傾いた電界分布を形成する。

そこで、このような方向性パターンを前記液晶表示装置２０中に前記構造パターン２４の代わりに形成しておけば、前記電極層２３Ａ，２３Ｂ間に駆動電圧を印加した場合に液晶分子２２Ａは前記方向性パターン２４Ａの形成する勾配に沿って、前記方向性パターン２４Ａの先端方向に傾斜することになる。

以下の表１は、前記液晶表示装置２０においてかかる三角形状の方向性パターン２４Ａを前記構造パターン２４の代わりに、レジストパターンにより様々な形状、すなわち全幅、全長および高さに形成し、液晶分子の配向を調べた結果を示す。ただし、表１中の数値はμｍ単位で示してある。

表１より、前記三角形パターン２４Ａの辺近傍においてのみ配向方向が異なる場合をも所望の配向状態が得られた場合に含めると、前記三角形パターン２４Ａの全幅、すなわち底辺の長さは１０μｍ以下に設定するのが好ましいことがわかる。一方前記三角形パターン２４Ａの全長は、１０〜３０μｍの範囲で良好な分子配向が実現されるが、前記全幅が７．５μｍの場合には１５μｍ以上、全幅が１０μｍの場合には３０μｍ以上必要であることがわかる。前記三角形パターン２４Ａの幅が１０μｍを超えると、前記パターン２４Ａの先端方向以外の方向に配向する液晶分子の割合が増加するのが認められた。

勿論先の図４の場合と同様に、前記三角形状の方向性パターン２４Ａは前記電極層２３Ａ中に形成されたカットアウト等の凹パターンであってもよい。

このような方向性パターンは、図１７に示した三角形状のパターン２４Ａに限定されるものではなく、図１８に示す先端が切り落とされたあるいは丸められた三角形状のパターン２４Ｂあるいは２４Ｃであってもよく、さらに図１９のような、二つの三角形パターンを互いに９０°回転させて結合したようなパターン２４Ｄ、あるいは図２０のように二つの三角形パターンを相互に１８０°回転させて結合した菱形形状のパターン２４Ｅにより実現することもできる。

特に図２０の菱形形状のパターンでは、液晶分子は、パターンの中央に対して右側と左側とで逆方向に倒れる。

表１において、前記微細パターンを凸状構造物の代わりに電極パターン（スリット）で形成した場合、液晶分子のチルト方向は逆となるが、軸方向への配向度合いは電界の歪がより強いため、高さが０．８μｍでの構造物形成時と同程度になる。

表２は、かかる菱形形状のパターン２４Ｅにおいて、全長、全幅および高さを様々に変化させた場合の、液晶分子の配向を調べた結果を示す。ただし、表２中の数値はμｍ単位で示してある。

表２より、前記菱形パターン２４Ｅの辺近傍においてのみ配向方向が異なる場合をも所望の配向状態が得られた場合に含めると、前記菱形パターン２４Ｅの全幅は１０μｍ以下に設定するのが好ましいことがわかる。一方前記菱形パターン２４Ｅの全長は、２０〜６０μｍの範囲で良好な分子配向が実現されるのがわかる。

表２においても、前記微細パターンを凸状構造物の代わりに電極パターン（スリット）で形成した場合、液晶分子のチルト方向は逆となるが、軸方向への配向度合いは電界の歪がより強いため、高さが０．８μｍでの構造物形成時と同程度になる。

図２１は、前記液晶表示装置２０において液晶層２２の厚さを４μｍとし、かかる菱形パターン２４Ｅを、レジストパターンにより、全長が７０μｍ、全幅が１０μｍ、厚さが０．４μｍになるように形成した場合の透過率と応答速度との関係を示す。ただし図２１中では、駆動電圧を５．４Ｖとした場合の透過率を１００％としている。また図２１中には、図１（Ａ），（Ｂ）の従来の垂直配向型液晶表示装置１０において、前記凸パターン１３Ａ，１３Ｂを幅が１０ミクロン、高さが１．５μｍのレジストパターンにより、間隙幅が３０μｍになるように形成し、その他の仕様は実験に使われた液晶表示装置２０と同一とした場合の透過率と応答速度との関係を、比較のために示している。

図２１を参照するに、本実施例による液晶表示装置では、同じ透過率の条件下にいて応答時間が、５．４Ｖよりも小さい駆動電圧が印加される中間調表示モードを含めて、実質的に短縮されているのがわかる。

図２２は、先に図６〜８で説明した液晶表示装置３０において、前記画素電極３４上に図２０の菱形パターン２４Ｅを並べて形成した例を示す。ただし図２２中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図２２を参照するに、前記画素電極３４は上下二つの領域ないしドメインに区画されており、上側のドメインではレジストパターン等よりなる菱形パターン２４Ｅが前記走査電極３３の延在方向に４５°の角度で交差する第１の方向に、繰り返し形成されている。かかる菱形パターン２４Ｅは、前記第１の方向に直交する第１の方向にも繰り返され、前記斜面部により誘起される電界の局所的な変形により、前記液晶層３１に駆動電界が印加された場合に、液晶層３１中の液晶分子のチルト方向を、前記菱形パターンの先端方向へと規制する。その結果、先に図２１で説明したように、液晶表示装置の応答速度が大きく向上する。

なお、図２０あるいは図２２の菱形パターン２４Ｅ、さらには図１７〜１９の三角形パターン２４Ａ〜２４Ｄにおいて、前記斜辺部を図２３に示すように階段状に形成することも可能である。かかる階段状のパターンは形成が容易で、従って液晶表示装置の製造歩留りが向上する。

［変形例１］
図２４は、図２２の構成の一変形例５０Ａを示す。

図２４を参照するに、本変形例５０Ａでは、先の図２２の構成において前記画素電極３４上に形成された菱形パターン２４Ｅの先端部を切り落とした、図１８の三角形パターン２４Ｂをベースに形成した菱形パターン２４Ｅ’が形成されており、その結果対向するパターン２４Ｅ’と２４Ｅ’との間には、構造パターンの形成されない領域３４Ｆが形成される。

本実施例では、前記菱形パターン２４Ｅは液晶分子の配向方向が乱れやすい個所だけに形成されており、かかる構成によっても、液晶表示装置の透過率の向上と応答速度の向上を実現することができる。

［変形例２］
さらに、本実施例においては、前記図６〜８の液晶表示装置３０において、応答速度をさらに向上させるべく、前記三角形状あるいは菱形形状のパターン２４Ａ〜２４Ｅと同様な電界の局所的な変化を誘起する手段として、ネマチック液晶よりなる液晶層３１中に、３次元液晶骨格を有する光硬化性組成物を導入するようにしてもよい。かかる光硬化性組成物を硬化させ光硬化物を形成する際に、液晶骨格が基板３１Ａに対して傾斜するように形成することにより、前記微細パターン３４Ａの延在方向に傾いた、図１７で説明したのと同様な電界を形成することが可能である。かかる光硬化性組成物は、例えば図１（Ａ），（Ｂ）に示す従来の液晶表示装置１０において配向方向を規制するために使おうとすると、多量に導入しなければならず、その結果かえって液晶分子の配向を乱してしまう問題があったが、本発明の液晶表示装置３０のように微細構造パターン３４Ａが液晶分子の配向方向を規制している構成の液晶表示装置では、わずかな添加量で望ましい配向規制効果が得られる。

そこで本変形例では、先の実施例１の液晶表示装置３０において、前記液晶層３１中に、前記液晶ＭＪ９６２１３の他に大日本インキ（株）製の液晶性モノアクリレートモノマーＵＣＬ−００１−Ｋ１を添加し、５．０Ｖの駆動電圧を印加しながら紫外線を照射することにより前記モノマーを硬化させて液晶表示装置を形成する。このようにして形成された光硬化物はでは、３次元液晶骨格が、前記液晶表示装置の非駆動時に、液晶分子の配向方向と異なる方向に配向する。

図２５は、このようにして得られた液晶表示装置について、駆動電圧を５．４Ｖとした場合の透過率と応答速度との関係を、図２１の場合と同様に、図１（Ａ），（Ｂ）の従来の液晶表示装置１０の場合と比較して示す。

図２５を参照するに、本変形例による液晶表示装置は、従来の液晶表示装置よりも応答時間が実質的に短縮されており、特に中間調領域において著しい改善が見られるのがわかる。

［第４実施例］
次に、先に説明した図１６の液晶表示装置４０と同様な、図３（Ａ）の構造パターン２４に図１（Ａ），（Ｂ）の構造パターン１３Ａ，１３Ｂを組み合わせた本発明の第４実施例による液晶表示装置について説明する。ただし、本実施例の液晶表示装置では、前記構造パターン２４は図４のように電極層２３Ａ中に形成されたカットアウトパターンよりなり、また前記構造パターン１３Ａ，１３Ｂのうち、前記基板１１Ａ上に形成される構造パターン１３Ａも、前記電極層２３Ａ中に形成されたカットアウトパターンにより形成されている。

図２６（Ａ），（Ｂ）は、図４の構造をベースとした、本実施例の原理を説明する図である。ただし図中、簡単のため基板２１Ａ，２１Ｂ，液晶層２２および液晶分子２２Ａ、さらに電極層２３Ａ，２３Ｂのみを示し、ポラライザ２６Ａ，２６Ｂおよび分子配向膜２５Ａ，２５Ｂの図示は省略する。図２６（Ａ）は、前記電極層２３Ａ中に幅の広いギャップ２３Ｇが、先の凸パターン１３Ａ，１３Ｂに対応して大きな繰り返し周期で形成されている場合を、また図２６（Ｂ）は、前記電極層２３Ａ中に微細なギャップ２３ｇを、小さな繰り返し周期で形成した場合を示す。

図２６（Ａ）よりわかるように、前記電極層２３Ａ中に幅の広いギャップ２３Ｇを形成した場合、ギャップ縁部の効果により前記液晶層２２中における等電位面が局所的に変形され、その結果前記電極層２３Ａ，２３Ｂ間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態においても液晶層２２中に液晶分子２２Ａが前記電極層２３Ａを構成する電極パターンの中央部に向って傾斜したプレチルト構造が得られる。そこで、このようなプレチルト構造が形成された液晶層２２に前記電極層２３Ａと２３Ｂとの間に駆動電圧を印加した場合、前記液晶分子２２Ａはそれぞれのプレチルト方向に速やかにチルトする。

一方図２６（Ｂ）のように前記電極層２３Ａ中に繰り返し形成されるギャップ２３ｇの大きさが小さく、しかもギャップ２３ｇの繰り返し周期が小さい場合、非駆動状態においては図２６Ｂの左半分に図示したように図２６（Ａ）と同様なプレチルトが生じるが、駆動状態において前記電極層２３Ａと電極層２３Ｂとの間に駆動電圧が印加された場合には、右方向および左方向にチルトしようとする液晶分子が相互に干渉し、結局図２６（Ｂ）の右半分に示したように、液晶分子は前記ギャップ２３ｇの延在方向に倒れることになる。

図２６（Ａ）の状態では、前記液晶分子２２Ａのプレチルトにより、駆動電圧印加時に液晶分子２２Ａが右に倒れるか左に倒れるかは規制することができるものの、倒れた液晶分子が一方向に配列するようにまでは制御できないのに対し、図２６（Ｂ）の構成を図２６（Ａ）に組み合われれば、前記液晶分子２２Ａが前記規制された右または左の方向に倒れる際に、倒れた液晶分子２２Ａが所望の特定の方向に配向するように液晶分子の配向を制御することが可能である。すなわち、本実施例は先に図１０で説明した本発明の第２実施例において、構造パターン２７Ａの代わりに電極層２３Ａ中に形成されたカットアウトパターンを使い、同様に微細構造パターン２４として、前記電極層２３Ａ中に形成された微細なカットアウトパターンを使う。

図２７は、本実施例による液晶表示装置６０の画素電極部分の構成を示す。ただし図２７中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図２７を参照するに、前記液晶表示装置６０は先に図６，７で説明した液晶表示装置３０と同様な全体構成を有するが、前記画素電極３４の代わりに画素電極６１を有する。

前記ガラス基板３１Ｂ上には、先に図１（Ａ），（Ｂ）で説明した凸パターン１３Ｂに対応する、典型的には幅が３〜３５μｍで高さが１．２〜１．６μｍのレジストパターンよりなる凸パターン６１Ａが、直角に屈曲しながらジグザグに繰り返し形成されており、また前記画素電極６１中には、前記隣接する凸パターン６１Ａと６１Ａとの中間に、前記凸パターン６１Ａに対応したジグザグ形状のカットアウトパターン６１Ｂが、４〜１５μｍ程度の幅に形成されている。さらに、図２７の構成では、前記画素電極６１中に、前記カットアウトパターン６１Ｂから側方に延在するように、幅が２〜５μｍ、好ましくは約３μｍの微細カットアウトパターン６１Ｃが、前記幅と同様な繰り返しピッチで、すなわち２〜５μｍ、好ましくは約３μｍのピッチで繰り返し形成される。かかる微細カットアウトパターン６１Ｃが形成される結果、前記画素電極６１は、細長い櫛歯状パターン６１Ｄの集合となる。図２７の構成では、前記画素電極６１は前記凸パターン６１Ａが右上から左下に延在する第１のドメインと、前記凸パターン６１Ａが左上から右下に延在する第２のドメインとより構成され、従って前記櫛歯状パターン６１Ｄの延在方向も、前記第１のドメインと前記第２のドメインとで異なり、前記第１のドメインにおける櫛歯状パターン６１Ｄの延在方向は、前記第２のドメインにおける櫛歯状パターン６１Ｄの延在方向と直交する。

これらの櫛歯状パターン６１Ｄは、全体として単一の画素電極６１を形成する必要があり、そのためこれらの櫛歯状パターン６１Ｄは、前記画素電極６１の縁辺部６１ｍにおいて、また前記上側基板３１Ｂ上の前記凸パターン６１Ａ直下の領域において相互に連結されている。

さらに、図２７の構成６０では前記画素電極６１中のカットアウトパターン６１Ｂに沿って、前記ガラス基板３１Ａ上に直接に、すなわち前記画素電極６１の下方に絶縁膜を隔てて形成され補助容量Ｃｓを形成する透明あるいは不透明コモン電極パターン６１Ｅ’を延在させる。前記電極パターン６１Ｅと６１Ｅ’とは電気的に接続されているが、ここでは前記電極パターン６１Ｅから画素内を斜めに延在する部分を前記符号６１Ｅ’で示す。前記透明コモン電極パターン６１Ｅは、前記対向ガラス基板３１Ｂ上の対向電極と同電位に維持され、その結果前記幅の広いカットアウトパターン６１Ｂによる分子配向作用をさらに増強することができる。ここで、前記電極パターン６１Ｅ’は図２７〜図２９の構成においては、信号電極３２と交差しているが、実際には交差する手前でパターン６１Ｅ’を遮断するのが有効である。前記パターン６１Ｅ’がそのまま延在すると信号電極３２と短絡を生じる危険がある。いずれにせよ、このようにして前記パターン６１Ｅ’を信号電極３２の手前で止めた場合でも、優れた効果が得られる。

また、図２７の構成６０では、前記補助容量Ｃｓを形成する透明あるいは不透明コモン電極パターン６１Ｅは、前記基板３１Ａ上を前記走査信号線３３の延在方向に、図２７中に丸で囲んだ領域を通過するように延在し、かかる領域における液晶分子の配向を安定化させる。

先に図２６（Ａ），（Ｂ）で説明したように、かかる構成の液晶表示装置６０では、前記凸パターン６１Ａと前記幅の広いカットアウトパターン６１Ｂ，さらに前記カットアウトパターン６１Ｂに対応して形成されたコモン電極パターン６１Ｅにより、前記液晶層中の液晶分子のチルトする向きが決定され、さらに前記微細カットアウトパターン６１Ｃおよびこれに伴う櫛歯状電極パターン６１Ｄにより、前記液晶分子のチルトする方向が規制される。その結果、前記液晶表示装置６０は応答速度が向上し、また表示品質が向上する。特に液晶分子の配向方向安定性が改善され、急に表示画像が変化した場合でも、元の表示が残る等の現象を抑制できる。

図２７において、前記○で囲んだ領域においては、前記微細カットアウトパターン６１Ｃは前記対向ガラス基板３１Ｂ上の凸パターン６１Ａ直下の領域を横切って延在しているが、かかる構成においても、所望の液晶分子の配向制御を実現することができる。また、前記凸パターン６１Ａは、対向電極上に形成されたカットアウトパターンであってもよい。

［変形例１］
図２８は、図２７の液晶表示装置６０の一変形例による液晶表示装置６０Ａの構成を示す。

図２８を参照するに、本変形例では、図２７の前記微細カットアウトパターン６１Ｃが、先に図１７で説明した方向性を有する三角形状のカットアウトパターン６１Ｃ’に置き換えられている。先にも説明したように、かかる方向性を有するパターンは方向性を有する電界分布を誘起するため、図２８の液晶表示装置６０では、前記凸パターン６１Ａおよびカットアウト６１Ｂ、さらにコモン電極６１Ｅによる、液晶分子の倒れる向きを規制する作用が増強され、その結果液晶表示装置の応答速度がさらに向上する。

［変形例２］
図２９は、図２７の液晶表示装置６０に対してさらなる様々な変形を加えた液晶表示装置６０Ｃを示す。

図２９に示すように、図２７の液晶表示装置６０において、前記対向ガラス基板３１Ｂ上に、前記櫛型電極６１Ｄと同様な櫛型パターンを有する凸パターン６１Ａ’を、前記対向電極３６と液晶層との間、あるいは前記対向基板３１Ｂと対向電極３６との間に位置するように形成してもよい。また液晶分子の配向が、前記凸パターン６１あるいは６１Ａ’と前記カットアウトパターン６１Ｂとにより十分に規制される場合には、図２９中領域Ａに示すように、前記画素電極６１中に形成される微細カットアウトパターン６１Ｃを形成せず、一様な電極としてもよい。さらに図２９中、領域Ｂで示すように、前記微細カットアウトパターン６１Ｃを部分的にのみ形成するようにしてもよい。また、図示は省略するが、前記凸パターン６１Ａあるいは６１Ａ’に代えて、前記ガラス基板３１Ｂ上の対向電極３６中に対応するカットアウトパターンを形成してもよい。

［第５実施例］
次に図２８の液晶表示装置６０Ａの動作特性をさらに向上させた本発明の第５実施例について説明する。

図２８の液晶表示装置６０Ａでは、前記画素電極６１中にテーパ状微細カットアウトパターン６１Ｃを形成することにより、高速の応答特性を実現したが、かかる構成では、前記画素電極６１のうち、前記粗カットアウトパターン６１Ｂの形成領域を除いた実質的に全面にかかるテーパ状微細カットアウトパターン６１Ｃを形成する必要があるが、かかるテーパ状微細カットアウトパターン６１Ｃの形成には高精度なフォトリソグラフィー工程が必要で、液晶表示装置の歩留りが低下しやすい問題が生じる。

これに対し、本発明の発明者は、前記画素電極６１の代わりに、図３０に示す帯状のＩＴＯパターン７１Ａから櫛型ＩＴＯパターン７１Ｂを側方に周期的に延出させた画素電極構造７１を形成し、かかる画素電極構造７１を有する液晶表示装置７０について、前記櫛型パターン７１Ｂの長さＢおよび前記帯状ＩＴＯパターン７１Ａの幅Ａを様々に変化させながら、その表示特性を調べた。

図３１は、前記液晶表示装置７０の構成、特に画素電極構造７１の構成を示す。

図３１を参照するに、前記画素電極構造７１は、各々が前記櫛型パターン７１Ｂを有する複数の帯状ＩＴＯパターン７１Ａよりなり、前記複数の帯状ＩＴＯパターン７１Ａは図３０に示す幅Ｂを片側に有し、図２７あるいは２８の構成におけるカットアウトパターン６１Ｂに対応するギャップＧにより相互に隔てられている。またこれらのＩＴＯパターン７１Ａは、ＩＴＯパターンよりなる接続部７１Ｃ₁，７１Ｃ₂および７１Ｃ₃により相互接続されて、前記ＴＦＴ３１Ｔに接続される。前記帯状ＩＴＯパターン７１Ａは、前記対向ガラス基板３１Ｂ上に形成されるジグザグ凸パターン６１Ａ（図２７または２８参照）に対応して、ジグザグ形状に形成されている。

以下の表３は、図３１の液晶表示装置７０において、図３０のパラメータＡおよびＢを様々に変化させた場合の表示特性を示す。ただし表３の実験は、先の実施例と同様に液晶３１としてメルク社製の液晶を、ＪＳＲ社製垂直分子配向膜と組み合わせて使った場合について行い、液晶層３３の厚さは４μｍとしている。また前記画素電極構造７１において、前記櫛型パターン７１Ｂは３．５μｍの幅Ｗを有し、６μｍ周期で繰り返されるものとした。

表３を参照するに、前記画素電極７１中において前記櫛型パターン７１Ｂの長さＢが、前記櫛型パターン７１Ｂと帯状ＩＴＯパターン７１Ａの全体幅の６５％以上になると中間調表示モードにおいてむらが発生し、このことから、前記櫛型パターン７１Ｂの全体幅Ａ＋Ｂに対する割合は、６５％以下とするのが好ましいことがわかる。一方、前記櫛型パターン７１Ｂの長さＢが全体幅の３５％以下になると応答特性改善効果が弱くなり、このことから、前記櫛型パターン７１Ｂの前記全体幅に対する割合は、３５％以上とするのがより好ましいことがわかる。前記中間調表示モード時における表示むらの発生は、櫛型パターン７１Ｂのパターニング時の０．２〜０．３μｍ程度のばらつきの影響が、このような中間調表示モードにおいて強まるためと考えられる。

図３２（Ａ）は、図３１の液晶表示装置７０において、前記櫛型パターン幅Ｗを様々に変化させた場合の透過率および応答速度の変化を示す。ただし、図３２（Ａ）の結果は、図３０の電極７１において前記帯状電極７１Ａの幅Ａを１１μｍ、前記櫛型パターン７１Ｂの長さＢを１５μｍ、さらに前記櫛型パターン７１Ｂの繰り返し周期を６μｍとした場合についてのものである。

図３２（Ａ）を参照するに、応答時間については前記パターン幅Ｗが０である場合には単なる帯状電極７１Ａのみの効果しか現れないが、前記パターン幅Ｗが１．５μｍを超えたあたりから急激に応答速度が向上し、３．５μｍを超えると徐々に応答速度が低下するのがわかる。一方光透過率について見ると、前記パターン幅Ｗが３．５μｍをあたりから低下が始まり、４．５μｍ前後からさらに急激に低下するが、これは図３２（Ｂ）に示すように本来なら白で示す方向に配向が規制されるはずの液晶分子が黒で示すように乱れ始め、その結果透過率が低下するものと考えられる。

図３２（Ａ）の結果は、前記櫛型パターン７１Ｂの幅Ｗとしては、２．５〜４．５μｍの範囲が最も好ましいことを示している。

図３３は、図３１の液晶表示装置７０について、透過率と立ち上がり時間の関係を示す。ただし、図３３の結果は、図３０において前記帯状ＩＴＯパターン７１Ａの幅Ａを１１μｍ、前記櫛型パターン７１Ｂの長さＢを１５μｍ、前記ギャップＧの幅を８μｍ、前記櫛型パターン７１Ｂの幅Ｗを３．５ミクロン、前記櫛型パターン７１Ｂの繰り返し周期を６μｍとした場合についてのもので、対向基板３１Ｂ上には特に凸型パターン６１Ａを形成していない。また図３３中には、先の図１（Ａ），（Ｂ）の従来の液晶表示装置１０の透過率および立ち上がり特性を示す。

図３３を参照するに、本実施例の液晶表示装置７０は特に中間調領域において立ち上がり時間が従来のものより大幅に減少していることがわかる。

図３４は図３３と同様な液晶表示装置７０の透過率および立ち上がり特性を示すが、図３４の場合には前記対向基板３１Ｂ上に図２７，２８と同様な凸型パターン６１Ａを形成している。これを図３４中、実施例２として示す。一方実施例１として示されているのは、図３３に示した液晶表示装置７０の特性である。

図３４を参照するに、前記対向基板３１Ｂ上に凸型パターン６１Ａを形成した方が、特に透過率が０％に近い領域において、応答速度が向上するのがわかる。

図３５は、図３４中の実施例１および２の液晶表示装置について、透過率を各階調ごとに比較して示す。ただし、図３５においては、前記画素電極７１に５．４Ｖの駆動電圧を印加した状態を２５６階調と定義している。

図３５を参照するに、前記凸型パターン６１Ａを前記対向基板３１Ｂ上に形成することにより、液晶表示装置７０の透過率は大きく向上することがわかる。

なお、本実施例において、前記画素電極７１としては、先の図３０に示すパターン以外にも、図３６（Ａ）〜（Ｃ）に示す様々なパターンを使うことができる。

なお、本実施例においても、前記対向基板３１Ｂ上のパターン６１Ａは、レジストパターン等の凸パターンに限定されるものではなく、前記対向電極３６中に形成されたカットアウトパターンであってもよい。また、前記櫛型パターン７１Ｂの繰り返し周期は、前記６μｍに限定されるものではなく、２μｍ以上、１５μｍ以下の範囲であれは、櫛型パターンの延在方向への効果的な液晶分子の配向規制を実現することができる。

［第６実施例］
次に、先の第１実施例で説明した液晶表示表示装置３０における構造パターン、例えば図８の構造パターン３４Ａをレジストパターンにより形成する場合の液晶表示装置の製造方法を、図３７（Ａ）〜図４５（Ｕ）を参照しながら説明する。

図３７（Ａ）を参照するに、前記ガラス基板３１Ａ上には前記走査電極３３および補助容量電極Ｃｓを形成する導体膜８１が一様に形成され、さらに前記導体膜８１上に形成したい走査電極パターンおよび補助容量電極パターンにそれぞれ対応したレジストパターンＲ１およびＲ２を形成する。

次に図３７（Ｂ）の工程において、前記レジストパターンＲ１およびＲ２をマスクに使いながら前記導体膜８１をパターニングし、図３７（Ｃ）の平面図に示すように、前記ガラス基板３１Ａ上に前記走査電極パターン３３および補助電極パターンＣｓを形成する。図３７（Ｂ）のパターニング工程の結果、走査電極３３の先端部には電極パッド３３Ａが、また前記補助電極パターンＣｓの先端部には電極パッドＣｓＡが形成されている。

次に図３８（Ｄ）の工程において、前記図３７（Ｃ）の構造上にゲート絶縁膜８２、アモルファスシリコン膜８３およびＳｉＮ膜８４を順次堆積し、さらに前記ＴＦＴ３１Ｔのチャネル領域を覆うように、前記ＳｉＮ膜８４上にレジストパターンＲ３を形成する。

さらに図３８（Ｅ）の工程において前記ＳｉＮ膜８４を前記レジストパターンＲ３をマスクにパターニングし、ＳｉＮチャネル保護膜８４Ａを前記ＴＦＴ３１Ｔのチャネル領域に対応して形成する。図３８（Ｆ）は、このようにして形成された構造の平面図を示す。

次に図３９（Ｇ）の工程において前記図３８（Ｆ）の構造上にｎ+型アモルファスシリコン膜８５および前記信号電極３２を形成する導体膜８６を順次堆積し、さらに前記導体膜８６上に前記信号電極３２に対応するレジストパターンＲ４および前記補助容量Ｃｓに対応するレジストパターンＲ５を形成する。前記レジストパターンＲ４はさらに前記ＴＦＴ３１Ｔのソース電極パターンおよびドレイン電極パターンに対応した形状を有し、前記レジストパターンＲ４，Ｒ５をマスクに前記層８３，８５，８６をパターニングすることにより、図３９（Ｈ）および図３９（Ｉ）に示すように、前記ＴＦＴ３１Ｔのソース電極パターン８６Ｓおよびドレイン電極パターン８６Ｄが、前記ＴＦＴ３１Ｔを構成するチャネル層パターン８３Ａ、ソースパターン８５Ｓ、およびドレインパターン８５Ｄと共に形成される。一方前記補助容量領域では、前記補助容量電極Ｃｓと共にキャパシタを形成する対向電極パターンＣｓ’が同時に形成されている。図３９（Ｉ）は、このようにして形成された図３９（Ｈ）の構造の平面図を示す。前記図３９（Ｈ）のパターニング工程では、さらに前記導体層８６のパターニングにより、前記信号電極３２が、先端部のパッド電極３２Ａをも含めて形成されている。

次に図４０（Ｊ）の工程において、前記図３９（Ｈ）の構造上に保護膜８７が一様に堆積され、さらに前記保護膜８７上に、レジストパターンＲ６が、前記ソース電極パターン８６Ｓおよび前記補助容量対向電極パターンＣｓ’にそれぞれ対応したレジスト開口部ＲＡ，ＲＢを有するように形成される。

次に図４０（Ｋ）の工程において前記保護膜８７を前記レジストパターンＲ６をマスクにパターニングし、前記保護膜８７中に前記レジスト開口部ＲＡ，ＲＢにそれぞれ対応してコンタクトホール８７Ａおよび８７Ｂを形成する。また同時に図４０（Ｌ）に示すように、前記電極パッド部３３Ａにおいて、前記保護膜８７中に前記パッド部３３Ａを露出する開口部８７Ａ’が形成され、さらに図４０（Ｍ）に示すように、前記パッド電極部３２Ａにおいても前記保護膜８７中に前記パッド電極ＣｓＡを露出するコンタクトホール８７Ｂ’が形成されている。図４１（Ｎ）は、このようにして得られた構造の平面図を示す。

次に図４２（Ｏ）の工程において図４１（Ｎ）の構造上に一様にＩＴＯ膜８８を前記コンタクトホール８７Ａおよび８７Ｂにおいてそれぞれ前記ソース領域８６Ｓおよび前記補助容量対向電極Ｃｓ’にコンタクトするように堆積し、さらに前記ＩＴＯ膜８８上に、形成したい画素電極３４に対応したレジストパターンＲ７を形成する。図４２（Ｐ）の工程で、前記ＩＴＯ膜８８を前記レジストパターンＲ７をマスクにパターニングすることにより、前記透明画素電極３４が形成される。

同時に、図４２（Ｑ），（Ｒ）に示すように、前記電極パッド３３Ａおよび３２ＡにおいてもＩＴＯコンタクトパッド８８Ａ，８８Ｂが、それぞれコンタクトホール８７Ａ’および８７Ｂ’において前記電極パッド３３Ａおよび３２Ａにコンタクトするように形成される。

図４３（Ｓ）は、このようにして得られた基板３１Ａの平面図を示す。

次に、本実施例においては、図４４（Ｔ）の工程において図４３（Ｓ）の構造の全面に一様にレジスト膜を塗布し、露光・現像処理を行うことにより、先に図８で説明した微細構造パターン３４Ａに対応する微細な分枝を有する構造パターン３４Ｘを、レジストパターンの形で形成し、前記液晶表示装置３０に対応した液晶表示装置８０が得られる。

かかる構造パターン３４Ｘでは、先に説明した液晶分子の配向方向の効果的な規制を行うためには微細な分枝の各々は６μｍ以下の幅を有する必要があるが、このような微細なレジストパターン３４Ｘは、例えば前記レジスト膜をシプレイ社製のレジストＳＣ−１８１１の粘度を調整することにより６００〜８００ｎｍ、好ましくは約７００ｎｍの厚さに形成する。このように前記一様なレジスト膜の厚さを約７００ｎｍとすることにより、露光・現像工程の後においても前記レジストパターンとして１００〜７００ｎｍの厚さ、好ましくは６００〜７００ｎｍの厚さを維持することが可能になる。その際、現像時における分枝先端部における膜厚の減少を抑制するため露光にはｇｈ線ステッパを使い、通常は露光しきい値の２倍以上に設定される露光ドーズをしきい値の１．５倍程度に設定していわゆるアンダー露光を行うのが好ましい。

かかる露光・現像工程の後、前記レジストパターン３４Ｘに対して表層部をアッシング・除去し、レジストパターン３４Ｘの厚さを約３００ｎｍとする。かかるアッシング工程は、例えば反応性プラズマエッチング装置を使い、３０．０Ｐａの圧力下、６００ＷのプラズマパワーでＯ₂を４００ＳＣＣＭの流量で供給しながら行えばよい。

かかるアッシング工程の後、前記レジストパターン３４Ｘに対して熱硬化処理を、最初は１４０°Ｃ以下、好ましくは約１３０°Ｃの温度において開始し、徐々にあるいは段階的に温度を上昇させて実行し、最終的には１４０°Ｃ〜２７０°Ｃの間、好ましくは２００°Ｃの最高温度で１０分間以上加熱硬化させる。このようにすることにより、前記微細な分枝を有するレジストパターン３４Ｘを、分枝の幅が６μｍ以下であっても、その形状を損なうことなく硬化させることができる。

また、かかる工程により、図４５に示したような、先端部が尖った分枝を有するレジストパターン３４Ｙを形成することもできる。さらに、本実施例によれば、先の図２２あるいは２４で説明した微細レジストパターン２４Ｅあるは２４Ｅ’を形成することもできる。図４５の構成は、先に説明した図２２の液晶表示装置５０におおよそ対応している。

なお、本実施例においては、前記レジスト膜として様々なポリイミド系樹脂、あるいは、ノボラック系樹脂、あるいはアクリル系樹脂を使うことができる。

［第７実施例］
次に、本発明の第７実施例による液晶表示装置９０の構成を説明する。

本実施例の液晶表示装置９０では、先の図４４のパターン３４Ｘあるいは図４５のパターン３４Ｙにおいて、個々の分枝の厚さを先端部に向って減少させる。

図４６（Ａ），（Ｂ）は本実施例の原理を示す。

図４６（Ａ），（Ｂ）を参照するに、図示の液晶表示装置９０は図１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置１０を基本に構成されており、凸型パターン１３Ａを形成されたガラス基板１１Ａと凸型パターン１３Ｂを形成されたガラス基板１１Ｂとの間に液晶層１２を保持する構成を有するが、前記凸型パターン１３Ａからは、側方に先端が尖った方向性を有する微細パターン１３ａが、図２２の微細パターン２４Ｅあるいは図２４の微細パターン２４Ｅ’と同様に延出している。

その際、図４６（Ｂ）の断面図に示すように、前記微細パターン１３ａは幅のみならず、その高さ、ないし厚さも前記先端方向に向って減少させ、その結果対向する一対の微細パターン１３ａにより、互いに向かい合った斜面が画成される。かかる微細パターン１３ａの対向部に対応して前記上側凸パターン１３Ｂを形成することにより、液晶層１２中の液晶分子はプレチルトが与えられ、その結果前記液晶層１２に駆動電界が印加されると、前記液晶分子は速やかに略水平方向の配向状態にチルトする。その際、前記微細パターン１３ａは互いに微細な、典型的には数μｍの周期で繰り返し形成されているため、チルトする液晶分子の方向は、先の実施例で説明したように、前記微細パターン１３ａの延在方向に規制される。

かかる斜面を有する微細パターン１３ａは、例えば図４７に示す露光マスクを使ってポジ型レジストを露光することにより形成できる。

典型的な例では、前記ガラス基板１３Ａ上の画素電極を覆うように例えばシプレイ社製のポジ型レジストＳ１８０８を０．１〜３μｍの厚さ、典型的には約１．５μｍの厚さにスピンコーティングする。

次に図４７の露光マスクを使って前記レジスト膜を紫外光により露光し、現像・リンス・およびベークの各工程を行う。かかる工程の結果、図４６（Ａ），（Ｂ）に示すように前記凸パターン１３Ａを、微細凸パターン１３ａが側方に延在するように形成することができる。

図４８は、このようにして形成された液晶表示装置９０の動作をシミュレートした結果を示す。図４８中、右側が本発明による場合で、前記微細パターン１３ａを設けた場合を、左側は従来の場合で前記微細パターン１３ａを設けなかった場合についてのものである。図４８は様々に設定された所定のコントラスト比に到達するまでの時間を示すが、本発明の例では、前記傾斜微細パターン１３ａを設けた結果、前記凸パターン１３Ａ近傍における立ち上がり時間が大きく減少していることがわかる。

以下の表４は、印加電圧を２．５Ｖおよび３．０Ｖとした場合の、９０％透過率が達成されるまでの時間を、図１（Ａ），（Ｂ）の従来の液晶表示装置と図４６（Ａ），（Ｂ）の本実施例による液晶表示装置と比較して示す。

表４は、前記微細構造パターン１３ａの応答時間短縮に対する寄与を明瞭に示している。

なお、本実施例においては、前記微細構造パターン１３ａが傾斜しているため、パターン１３ａの先端が尖っている必要は必ずしもなく、例えば図４９（Ａ）に示す一様な幅を有するパターン１３ａ’あるいは図４９（Ｂ）に示す幅が先端に向って増大するパターン１３ａ”であっても、同様な効果を得ることができる。

［第８実施例］
図５０は、本発明の第８実施例による液晶表示装置１００の構成を示す。

ただし図５０の液晶表示装置１００は先に説明した液晶表示装置３０の構成をベースとしており、従って図５０中、先に説明した部分には対応する参照符号を付し、説明を省略する。

図５０を参照するに、前記画素電極３４上には、先に図１７で説明したパターン２４Ａと同様な多数の方向性パターン１０１Ａが、共通の方位で、行方向にはＷＧの間隔で、また列方向にはＨＧの間隔で、行列状に形成されている。

図５１は、前記方向性パターン１０１Ａの一例を示す。

図５１を参照するに、前記方向性パターン１０１Ａは幅がＷ、高さがＨの楔形状を有し、底部に幅がＳＷで高さがＳＨのカットアウト部が形成されている。かかる方向性パターン１０１Ａは前記画素電極３４中に形成されたレジストパターンであっても、また前記画素電極３４中に形成されたカットアウトパターンであってもよい。一例では、前記幅Ｗは８μｍ、前記幅ＳＷは４μｍ、前記高さＨは３０ミクロン、前記高さＳＨは５〜２０μｍであり、かかるパターン１０１Ａが前記画素電極３４上に、間隔ＷＧを２μｍ、間隔ＨＧを０μｍとして繰り返し配列される。

かかる方向性パターン１０１Ａを形成することにより、前記液晶層３１中の液晶分子は、先に説明したように前記方向性パターン１０１Ａにより規定される方向に配向を規制され、その結果、前記液晶層３１に駆動電界が印加された場合に速やかにチルトし、九層状態への遷移が高速で生じる。

図５２は図５０の液晶表示装置において、前記画素電極３４中にドメインＡおよびドメインＢを区画し、前記ドメインＡおよび前記ドメインＢで前記方向性パターン１０１Ａの配向方向を矢印で示すように異ならせた構成を示す。かかる構成によれば、液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。

図５３は、図５０の液晶表示装置において、前記画素電極３４中にドメインＡ〜Ｄを先の図１６の構成と同様に区画し、各ドメインＡ〜Ｄにおいて、前記方向性パターン１０１Ａの方向を矢印で示すように異ならせた構成を示す。かかる構成によれば、液晶表示装置の視野角特性をさらに向上させることができる。

図５４は、図５２の構成の液晶表示装置において、前記ドメインＡとドメインＢとの境界に、レジストパターンあるいはカットアウトパターンよりなる構造パターン１０２を、前記図１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置１０における凸パターン１３Ａと同様に形成した例を示す。

かかる構成によれば、前記方向性パターン１０１Ａによる矢印方向への液晶分子の配向規制が、前記構造パターン１０２により、さらに強化される。

図５５は、図５３の構成の液晶表示装置において、前記ドメインＡ〜Ｄの境界に格子状のレジストパターンあるいはカットアウトパターンよりなる構造パターン１０２Ｂを形成した例を示す。

かかる格子状パターン１０２Ｂを形成することにより、前記方向性パターン１０１Ａによる矢印方向への液晶分子の配向規制が、さらに強化される。

図５６は、前記方向性パターン１０１Ａの一変形例による方向性パターン１０１Ｂの構成を示す。

図５６を参照するに、前記方向性パターン１０１Ｂは幅がＷで高さがＨの逆Ｔ字型パターンよりなり、幅がＷで高さがＳＨの底部と、前記底部から上方に突出する幅がＳＷの突出部とよりなる。

典型的な例では、前記幅Ｗは５〜８μｍ、前記高さＨは１０〜３０μｍ、前記突出部の幅ＳＷは２〜３μｍ、前記底部の高さＳＨは３〜５μｍに設定され、これらの方向性パターン１０１Ａは図５０の構成において前記画素電極３４上に、間隔ＨＧを２μｍ、間隔ＷＧを２μｍで配列される。

図５７は、前記方向性パターン１０１Ａあるいは１０１Ｂの代わりに使うことのできる様々な方向性パターンの例を示す。

これらの方向性パターンは一般に線対称な形状を有し、さらに回転対称性を欠く図形よりなる。先にも説明したように、これらの方向性パターンは前記画素電極３４上に形成したレジストパターンであっても、また前記画素電極３４中に形成されたカットアウトパターンであってもよい。

図５８（Ａ），（Ｂ）は、かかる方向性パターンを前記画素電極３４上に方向性をもって配列することにより、所望の液晶分子の配向規制を実現する構成を示す。

図５８（Ａ）では、正三角形上のパターンが十字型に、しかも十字の腕の先端方向に方位を合わせて配列されており、かかるパターンの集合により、所望の液晶分子の配向規制を行う。この場合、前記正三角形パターン自体は回転対称性を有するため方向性パターンではないが、かかる非方向性パターンを集合させることにより、所望の効果を実現することができる。

これに対し、図５８（Ｂ）では、二等辺三角形状の多数の方向性パターンを、中心に対して回転対称性をもって配列した例を示す。かかる構成においても、所望の液晶分子の配向規制を行うことができる。

前記図５１の方向性パターン１０１Ａは、図５０に示すように画素電極３１上に格子状に配列する際に、図５９に示すように互い違いに配列してもよい。

また、必要に応じて、図６０に示すように同心円状あるいは渦巻状に配列することも可能である。

［第９実施例］
図６１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第９実施例による液晶表示装置１１０の構成を示す、それぞれ断面図および平面図である。ただし図６１（Ａ）の断面は、図６１（Ｂ）中、線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。

図６１（Ａ）を参照するに、前記液晶表示装置１１０では画素電極１１２Ａを担持するガラス基板１１１Ａと対向電極１１２Ｂを担持するガラス基板１１１Ｂとの間に液晶層１１３を挟持する構成を有し、前記画素電極１１２Ａ上には格子状に凸パターン１１４Ａが、また前記対向電極１１２Ｂ上には格子状に凸パターン１１４Ｂが形成されている。

前記格子状パターン１１４Ａ上には、前記パターン１１４Ａを構成する格子の交点に対応して、図６１（Ａ）および（Ｂ）に示すように斜面を形成する局在パターン１１４ａが形成されており、同様に前記格子状パターン１１４Ｂ上には、前記パターン１１４Ｂを構成する格子の交点に対応して、斜面を形成する局在パターン１１４ｂが形成されている。

さらに前記ガラス基板１１１Ａ上には前記格子状パターン１１４Ａを覆うように垂直分子配向膜１１５Ａが、また前記ガラス基板１１１Ｂ上には前記格子状パターン１１４Ｂを覆うように垂直分子配向膜１１５Ｂが形成され、前記垂直分子配向膜１１５Ａおよび１１５Ｂは前記液晶層１１３に接触し、前記液晶層１１３中の液晶分子を前記液晶表示装置１１０の非駆動状態において、前記液晶層１１３に略垂直な方向に配向させる。さらに前記ガラス基板１１１Ａの外側にはポラライザ１１５Ａが、また前記ガラス基板１１１Ｂの外側にはアナライザ１１５Ｂが、クロスニコル状態で形成されている。図６１（Ｂ）中には、前記ポラライザ１１５Ａとアナライザ１１５Ｂの吸収軸の方向がそれぞれ示されている。

かかる液晶表示装置１１０では、前記液晶層１１３中の液晶分子は、前記格子状パターン１１４Ａおよび１１４Ｂのみならず、前記局在パターン１１３ａおよび１１３ｂが形成する斜面によっても、先に図３（Ａ），（Ｂ）で説明したと同様にプレチルト角を与えられ、その結果前記電極１１５Ａと１１５Ｂとの間に駆動電界が印加された場合、前記液晶分子はプレチルトの効果により速やかに倒れ、前記液晶表示装置１１０の動作速度が向上する。

図６２は前記液晶表示装置１１０の駆動状態における液晶層１１３中の液晶分子１１３Ａの配向を示す。

図６２を参照するに、前記ポラライザ１１６Ａおよびアナライザ１１６Ｂの光吸収軸の方向を前記格子状パターン１１４Ａ，１１４Ｂの延在方向に一致するように設定することで、前記格子状パターン１１４Ａおよび１１４Ｂ直上においては図９の場合と同様に単一の暗線が発生するものの、パターン１１４Ａあるいは１１４Ｂの両側において二重の暗線の発生がなく、先に図２で説明した、かかる二重暗線の発生およびこれに伴う透過率の低下の問題が回避される。

次に図６１（Ａ），（Ｂ）の液晶表示装置１１０の製造工程を、図６３（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら説明する。

図６１（Ａ）を参照するに、前記基板１１１Ａ上には前記画素電極１１２Ａを覆うように、典型的にはシプレイファーイースト社製のポジ型レジストＳ１８０８よりなるレジスト膜１１４が形成され、９０°Ｃで２０分間のプリベークの後これをマスクＭ１を使って露光し、さらに例えばシプレイファーイースト社製の現像液ＭＦ３１９等の現像液を使って現像することにより、図６１（Ｂ）に示すように前記格子状パターン１１４Ａが形成される。図６１（Ｂ）の工程では、前記格子状パターン１１４は、さらに１２０°Ｃで４０分間のポストベークを行い、さらに２００°Ｃで４０分間のポストベークを行う。

次に図６３（Ｃ）の工程において、前記局在パターン１１４ａを構成するレジスト膜１１４’が前記基板１１１Ａ上に、前記格子状パターン１１４Ａを覆うように形成され、さらにこれをマスクＭ２を使って露光・現像することにより、図６３（Ｄ）に示すように、前記格子状パターン１１４Ａの格子の交差部分に対応して、前記局在パターン１１４ａが形成される。前記局在パターン１１４ａは、典型的には一辺が４５μｍ、前記格子状パターン１１４Ａ上における高さが０．３μｍになるように形成される。一方、前記格子状パターン１１４Ａ自体の幅は、例えば５μｍとされる。

図６３（Ｄ）の工程では、さらに前記格子状パターン１１４Ａおよび局在パターン１１４ａを覆うように、例えばＪＳＲ社製の垂直配向膜ＪＡＬＳ６８４が、前記分子配向膜１１５Ａとして形成される。

前記基板１１１Ｂ上の格子状パターン１１４Ｂおよび局在パターン１１４ｂも、同様にして形成することができる。

前記格子状パターン１１４Ａおよび１１４Ｂは、前記基板１１１Ａおよび１１１Ｂが組み合わされて前記液晶表示装置１１０が形成される際、液晶層１１３の面方向に２０μｍ離間するような位置関係で形成される。

図６４は、前記図６１（Ｂ）の構成において、前記局在パターン１１４ａおよび１１４ｂの代わりに、前記格子状パターン１１４Ａおよび１１４Ｂの延在方向に対して４５°の角度で延在する突出部を有する局在パターン１１４ｃおよび１１４ｄを形成した場合を示す。

図６４の構成によれば、前記格子状パターン１１４Ａ，１１４Ｂによるプレチルト効果が直接には及ばない前記格子状パターン１１４Ａと１１４Ｂとの中間の領域においても、液晶分子中に望ましいプレチルトを形成することができる。

これに対し図６５は、前記図６１（Ｂ）の構成において、前記局在パターン１１４ａおよび１１４ｂの代わりに、前記格子状パターン１１４Ａおよび１１４Ｂの延在方向に延在する突出部を有する局在パターン１１４ｅおよび１１４ｆを形成した場合を示す。

図６５の構成によれば、前記格子状パターン１１４Ａ，１１４Ｂによるプレチルト効果を前記局在パターン１１４ｅおよび１１４ｆによりさらに増強することができる。

さらに図６６は、前記図６４の構成と図６５の構成を結合した構成を有し、前記格子状パターン１１４Ａの交点に局在パターン１１４ｇが、また格子状パターン１１４Ｂの交点に局在パターン１１４ｈが形成されている。また図６７は、前記図６４の構成の上に図６５の構成を重ねた構造を有し、従って前記局在パターン１１４ｃ上に局在パターン１１４ｅが、また局在パターン１１４ｄ上に局在パターン１１４ｆが形成される。

図６７の構成では、特に局在パターン１１４ｅおよび１１４ｆの傾斜を急にすることができ、液晶分子のプレチルト効果を高めることができる。

なお、図６１〜６７の構成は、先に説明した実施例のいずれに対しても組み合わせることができ、液晶表示装置の動作速度を向上させるのに寄与する。

以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の要旨内において様々な変形・変更が可能である。
（付記）
（付記１） 第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、
前記第１の基板上に形成された第１の電極と、
前記第２の基板上に形成された第２の電極と、
前記第１の基板上に、前記第１の電極を覆うように形成された第１の分子配向膜と、
前記第２の基板上に、前記第２の電極を覆うように形成された第２の分子配向膜と、
前記第１の基板の外側に配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の外側に、前記第１の偏光板に対してクロスニコル状態で配設された第２の偏光板とよりなり、
前記第１の分子配向膜と前記第２の分子配向膜とは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子を前記基板の面に対して略垂直方向に配向させ、
前記第１の基板上には、前記液晶層の面に平行な第１の方向に延在し前記液晶層の面に平行で前記第１の方向に直角な第２の方向に対して周期的に変化する構造パターンが形成されており、前記構造パターンは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加された駆動状態において、前記第２の方向に対して周期的に変化する電界を形成し、
前記液晶分子は、前記駆動状態において、実質的に前記第１の方向にチルトすることを特徴とする液晶表示装置。

（付記２） 前記構造パターンは、前記第１の電極上に各々前記第１の方向に延在するように形成され、前記第２の方向に繰り返される複数のパターンよりなることを特徴とする付記１記載の液晶表示装置。

（付記３） 前記複数のパターンの各々は、絶縁材料よりなる凸パターンであることを特徴とする付記２記載の液晶表示装置。

（付記４） 前記複数のパターンの各々は、導電性材料よりなる凸パターンであることを特徴とする付記２記載の液晶表示装置。

（付記５） 前記複数のパターンの各々は、前記第１の電極中に形成された凹パターンであることを特徴とする付記２記載の液晶表示装置。

（付記６） 前記構造パターンは、前記第１の電極上に各々前記第１の方向に延在するように形成され、前記第２の方向に繰り返される複数のパターンよりなり、前記複数のパターンの各々は、前記第１の方向上少なくとも一方の向きを指向する方向性を有することを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記７） 前記複数のパターンの各々は、略三角形状を有し、頂点が前記方向性を指向することを特徴とする付記６記載の液晶表示装置。

（付記８） 前記複数のパターンの各々は、合い対向する第１および第２の頂点を有する菱形形状を有し、前記第１の頂点が、前記第１の方向上、一方の向きを指向し、前記第２の頂点が、前記第２の方向上、逆方向の向きを指向ずることを特徴とする付記６記載の液晶表示装置。

（付記９） 前記方向性を有する複数のパターンの各々は、１０μｍ以下の最大幅を有することを特徴とする付記６〜８のいずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記１０） 前記方向性を有する複数のパターンの各々は、階段状の辺により画成されていることを特徴とする付記９〜９のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記１１） 前記第１の電極は、前記第１の基板上に形成された複数の画素電極よりなり、前記複数の画素電極の各々は、複数のドメインに区画されており、前記構造パターンは前記複数のドメインの各々に、一つのドメインにおける前記第１の方向が、辺で隣接するドメイン中における前記第１の方向と９０°の角度で交差するような関係で形成されることを特徴とする付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記１２） 前記第１および第２の基板の少なくとも一方の上には、さらに前記構造パターンとは別の構造パターンが、前記第１の方向に交差するように、しかも前記構造パターンの前記第２の方向への繰り返し周期よりも実質的に大きい繰り返し周期で、前記第２の方向とは異なった方向に繰り返されるように形成されることを特徴とする付記１記載の液晶表示装置。

（付記１３） 前記別の構造パターンは、前記構造パターンよりも大きい高さを有することを特徴とする付記１２記載の液晶表示装置。

（付記１４） 前記構造パターンは、各々前記第１の方向に延在し前記第２の方向に第１の周期で繰り返される複数の微細パターンよりなり、前記別の構造パターンは、前記第１の基板上に形成され前記第１の方向に対して交差する第３の方向に延在する第１の粗構造パターンと、前記第２の基板上に形成され前記第２の方向に交差する第４の方向に延在する第２の粗構造パターンとよりなり、前記第１の粗構造パターンは、前記第４の方向に、前記第１の周期よりも実質的に大きい周期で繰り返し形成され、前記第２の粗構造パターンは、前記第３の方向に、前記第１の周期よりも実質的に大きい周期で繰り返し形成されることを特徴とする付記１２または１３記載の液晶表示装置。

（付記１５） 前記第１および第２の粗構造パターンの各々は、前記微細パターンよりも大きな幅を有することを特徴とする付記１４記載の液晶表示装置。

（付記１６） 前記第３の方向は、前記第１の方向に対して直交することを特徴とする付記１４記載の液晶表示装置。

（付記１７） 前記第３の方向は、前記第１の方向と４５°の角度で交差することを特徴とする付記１４記載の液晶表示装置。

（付記１８） 前記構造パターンは、各々前記第１の方向に第１の幅で延在し前記第２の方向に第１の周期で繰り返される複数の微細パターンよりなり、前記別の構造パターンは、前記第１の基板上に、前記第１および第２の方向に斜交する第３の方向と前記第３の方向に直交する第４の方向に延在するように形成された第１の格子状パターンと、前記第２の基板上に、前記第３および第４の方向に延在するように、かつ前記第１の格子状パターンとずらした位置関係で形成された第２の格子状パターンとよりなり、前記第１および第２の格子状パターンは、前記第１の周期よりも大きいそれぞれの周期で繰り返されることを特徴とする付記１６または１７記載の液晶表示装置。

（付記１９） 前記第１および第２の格子状パターンの各々は、前記微細パターンの幅よりも大きな幅を有することを特徴とする付記１８記載の液晶表示装置。

（付記２０） 前記第３の方向は前記第１の方向に対して４５°の角度で交差することを特徴とする付記１８または１９記載の液晶表示装置。

（付記２１） 前記第１の格子状パターンは、前記第１の基板上に前記第１の格子状パターンで区画された第１〜第４のドメインを画成し、前記微細パターンは、前記第１〜第４の各々のドメインに、前記第１の方向が、辺で隣接するドメインにおける前記第１の方向と９０°の角度をなすように形成されることを特徴とする付記１８〜２０のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記２２） 前記別の構造パターンは、凸パターンよりなることを特徴とする付記１２〜２１のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記２３） 前記別の構造パターンは、凹パターンよりなることを特徴とする付記１２〜２１のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記２４） 第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、
前記第１の基板上に形成された第１の電極と、
前記第２の基板上に形成された第２の電極と、
前記第１の基板上に、前記第１の電極を覆うように形成された第１の分子配向膜と、
前記第２の基板上に、前記第２の電極を覆うように形成された第２の分子配向膜と、
前記第１の基板の外側に配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の外側に、前記第１の偏光板に対してクロスニコル状態で配設された第２の偏光板とよりなり、
前記第１の分子配向膜と前記第２の分子配向膜とは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子を前記液晶層の面に対して実質的に垂直方向に配向させ、
前記第１の電極は、前記液晶層の面に平行な第１の方向に延在する電極パターンを、前記液晶層の面に平行で前記第１の方向に直角な第２の方向に対して第１の幅の隙間を隔てて周期的に繰り返し配列した構成を有し、
前記第２の方向に繰り返し配列される前記電極パターンは、連結部により相互に連結されており、
前記第１の電極は、さらに前記第２の方向に延在するカットアウトパターンを、前記第１の幅よりも実質的に大きい第２の幅で形成されており、
前記液晶分子は、前記駆動状態において、実質的に前記第１の方向にチルトすることを特徴とする液晶表示装置。

（付記２５） 前記電極パターンの各々は、前記第１の方向に隣接する対応した電極パターンと、前記カットアウトパターンにより隔てられていることを特徴とする付記２４記載の液晶表示装置。

（付記２６） さらに前記第２の基板上には、前記第２の方向に延在する粗パターンが、前記第１の基板に垂直な方向から見た場合に、前記電極パターンと交差するように形成されており、前記電極パターンは前記第２の方向に隣接する対応した電極パターンと、前記第１の基板に垂直な方向から見た場合に、前記粗パターン下の部分において、前記連結部の少なくとも一部が配置されることを特徴とする付記２４または２５記載の液晶表示装置。

（付記２７） 前記パターンの少なくとも一部が、さらに前記画素電極開口部エッジに沿って相互に連結されていることを特徴とする付記２４〜２６のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記２８） 前記電極パターンの各々は、前記第１の方向にテーパ形状を有することを特徴とする付記２４〜２７のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記２９） 前記電極パターンの各々は、先端部に向って階段状に幅を狭める形状を有することを特徴とする付記２４〜２７のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記３０） さらに前記第１の基板上には、前記第１の電極の下方に、前記第２の電極と同電位で前記カットアウトパターンに沿って延在する第３の電極パターンが形成されていることを特徴とする付記２４〜２９のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記３１） 前記第１の電極上には第１および第２の領域が、前記第１の領域における前記第１の方向が、前記第２の領域における前記第１の方向と直交するような方位で画成されており、前記第３の電極は、前記第１の基板上を、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に沿って延在することを特徴とする付記３０記載の液晶表示装置。

（付記３２） 前記粗パターンは、前記第２の基板上に形成された凸パターンよりなることを特徴とする付記２６記載の液晶表示装置。

（付記３３） 前記粗パターンは、前記第１の方向に、前記電極パターンの前記第２の方向への繰り返し周期と同じ、あるいは同等の周期で、前記第２の方向に繰り返されるパターンを有することを特徴とする付記２６または３２記載の液晶表示装置。

（付記３４） 前記第１の電極は、前記電極パターンが繰り返される第１の領域と、一様な導電膜により覆われる第２の領域とを含むことを特徴とする付記２４〜３３のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記３５） 前記接続部は、前記第２の方向に延在する、幅が実質的に一定な帯状パターンよりなり、前記電極パターンは、前記帯状パターンから側方に延出することを特徴とする付記２４〜３４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記３６） 前記電極パターンは、２μｍ以上、１５μｍ以下の周期で、前記第２の方向に繰り返し形成されることを特徴とする付記３５記載の液晶表示装置。

（付記３７） 前記電極パターン領域は、前記帯状パターン領域に対して３５〜６５％の範囲の面積比を有することを特徴とする付記３５または３６記載の液晶表示装置。

（付記３８） 前記帯状パターンは、前記第１の方向に約２２μｍの幅を有し、前記細長い電極パターンは、前記帯状パターンに接続する基部において３．５±１μｍの幅を有し、前記第１の方向に約１５±５μｍの長さを有し、前記第１の方向において対向する電極パターンとの間に、約８μｍのカットアウトパターンを形成することを特徴とする付記３５〜３７のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記３９） 第１の基板と第２の基板との間に挟持される液晶層を有し、前記液晶層に駆動電界が印加されていない非駆動状態において前記液晶層中の液晶分子が前記液晶層の面に略垂直に配向し、前記液晶層に駆動電界が印加されている駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子が前記液晶層に面に略平行に配向する液晶表示装置の製造方法において、
前記第１の基板上に画素電極パターンを形成する工程と、
前記画素電極パターン上に、レジスト膜を塗布する工程と、
前記レジスト膜を露光および現像し、複数の分枝が繰り返される形状を有するレジストパターンを、前記画素電極パターン上に形成する工程と、
前記レジストパターンに対してアッシング処理を行う工程と、
前記アッシング処理を行った前記レジストパターンを、熱硬化させる工程とよりなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

（付記４０） 前記露光工程は、前記レジスト膜の露光しきい値量の２倍以下の露光量で前記レジスト膜を露光することを特徴とする付記３９記載の液晶表示装置の製造方法。

（付記４１） 前記レジスト膜を塗布する工程は、前記レジスト膜を、前記アッシング工程の後で前記レジストパターンが１００〜７００ｎｍの範囲の厚さを有するような厚さに形成する工程よりなることを特徴とする付記３９または４０記載の液晶表示装置の製造方法。

（付記４２） 前記レジスト膜を塗布する工程は、前記レジスト膜の粘度を、前記レジスト膜の厚さが６００〜８００ｎｍになるように調整する工程を含むことを特徴とする付記３９〜４１のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置の製造方法。

（付記４３） 前記熱硬化工程は、１４０°Ｃ以下の温度で開始し、２７０°Ｃ以下の熱硬化温度まで、温度を徐々に上昇させる工程を含むことを特徴とする付記３９〜４２のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置の製造方法。

（付記４４） 第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、
前記第１の基板上に形成された第１の電極と、
前記第２の基板上に形成された第２の電極と、
前記第１の基板上に、前記第１の電極を覆うように形成された第１の分子配向膜と、
前記第２の基板上に、前記第２の電極を覆うように形成された第２の分子配向膜と、
前記第１の基板の外側に配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の外側に、前記第１の偏光板に対してクロスニコル状態で配設された第２の偏光板とよりなり、
前記第１の分子配向膜と前記第２の分子配向膜とは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子を前記液晶層の面に対して実質的に垂直方向に配向させ、
前記第１の電極上には、前記液晶層の面に平行な第１の方向に延在する凸パターンを、前記液晶層の面に平行で前記第１の方向に交差する第２の方向に周期的に繰り返し配列した構造を形成されており、
前記液晶分子は、前記駆動状態において、実質的に前記第１の方向にチルトすることを特徴とする液晶表示装置。

（付記４５） 前記凸パターンは、先端部に向って徐々に幅を狭めるテーパ形状を有することを特徴とする付記４４記載の液晶表示装置。

（付記４６） 前記凸パターンは、先端部に向って階段状に幅を狭める形状を有することを特徴とする付記４４記載の液晶表示装置。

（付記４７） 前記凸パターンは、先端部に向って高さを徐々に減少させる形状を有することを特徴とする付記４４〜４６のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記４８） 前記第１の電極上には、さらに前記第２の方向に延在する別の凸パターンが形成されており、前記細長い凸パターンの各々は、前記別の凸パターンから側方に延出することを特徴とする付記４４〜４７のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記４９） 前記別の凸パターンから第１の側方に延出する前記凸パターンに対して定義される前記第１の方向は、前記別の凸パターンから第２の側方に延出する前記凸パターンに対して定義される前記第１の方向と直交することを特徴とする付記４４〜４８のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記５０） 前記第１の方向は、前記第２の方向と４５°の角度で交差することを特徴とする付記４９記載の液晶表示装置。

（付記５１） 前記第１の方向は、前記第２の方向と直交することを特徴とする付記４４〜４８のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記５２） 前記凸パターンの各々は、前記第２のパターンに直交する方向に延出することを特徴とする付記５１記載の液晶表示装置。

（付記５３） 前記第１の電極は、第１の領域と第２の領域とに区画され、前記第１の領域において前記別のパターンに対して定義される前記第２の方向は、前記第２の領域において前記別のパターンに対して定義される前記第２の方向と直交することを特徴とする付記５２記載の液晶表示装置。

（付記５４） 前記別の凸パターンは前記凸パターンよりも大きな幅を有することを特徴とする付記４８〜５３のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記５５） 前記別の凸パターンは前記凸パターンよりも大きな高さを有することを特徴とする付記４８〜５４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記５６） 前記凸パターンはレジストパターンよりなることを特徴とする付記４４〜５５のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記５７） 前記別の凸パターンはレジストパターンよりなることを特徴とする付記４４〜５６のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記５８） 前記第２の電極上には、前記別の凸パターンに平行に、凸パターンが形成されていることを特徴とする付記４４〜５７のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記５９） 付記４４〜５４のいずれか一項記載の液晶表示装置において、前記凸パターンをスリットパターンにより置き換えたことを特徴とする液晶表示装置。

（付記６０） 第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、
前記第１の基板上に形成された第１の電極と、
前記第２の基板上に形成された第２の電極と、
前記第１の基板上に、前記第１の電極を覆うように形成された第１の分子配向膜と、
前記第２の基板上に、前記第２の電極を覆うように形成された第２の分子配向膜と、
前記第１の基板の外側に配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の外側に、前記第１の偏光板に対してクロスニコル状態で配設された第２の偏光板とよりなり、
前記第１の分子配向膜と前記第２の分子配向膜とは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子を前記液晶層の面に対して実質的に垂直方向に配向させ、
前記第１の基板上には複数の方向性パターンが、共通の方位に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。

（付記６１） 前記方向性パターンは、線対称でかつ回転対称性を欠く形状を有することを特徴とする付記６０記載の液晶表示装置。

（付記６２） 前記方向性パターンは、前記第１の電極上に形成された凸パターンよりなることを特徴とする付記６０または６１記載の液晶表示装置。

（付記６３） 前記方向性パターンは、前記第１の電極中に形成されたカットアウトパターンよりなることを特徴とする付記６０または６１記載の液晶表示装置。

（付記６４） 前記方向性パターンは、前記第１の電極上に行列状に、繰り返し配向されることを特徴とする付記５９〜６３のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記６５） 前記方向性パターンは、複数のパターン要素の集合によりなることを特徴とする付記５９〜６４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記６６） 前記液晶層中において、前記液晶分子は駆動状態において前記方向性パターンの指向する方向にチルトすることを特徴とする付記５９〜６５のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記６７） 第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、
前記第１の基板上に形成された第１の電極と、
前記第２の基板上に形成された第２の電極と、
前記第１の基板上に、前記第１の電極を覆うように形成された第１の分子配向膜と、
前記第２の基板上に、前記第２の電極を覆うように形成された第２の分子配向膜と、
前記第１の基板の外側に配設された第１の偏光板と、
前記第２の基板の外側に、前記第１の偏光板に対してクロスニコル状態で配設された第２の偏光板とよりなり、
前記第１の分子配向膜と前記第２の分子配向膜とは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子を前記液晶層の面に対して実質的に垂直方向に配向させ、
前記第１の基板上には第１の格子状パターンが形成されており、
前記第２の基板上には第２の格子状パターンが、前記第１の格子状パターンから、前記液晶層の面内においてずらした位置関係で形成されており、
前記第１の格子状パターンの交点には、斜面を有する第１の局在パターンが形成されており
前記第２の格子状パターンの交点には、斜面を有する第２の局在パターンが形成されていることを特徴とする液晶表示装置。

（付記６８） 前記第１および第２の局在パターンは、前記液晶層の面に垂直な方向から見た場合に四角形状を有することを特徴とする付記６７記載の液晶表示装置。

（付記６９） 前記第１および第２の局在パターンは、前記液晶層の面に垂直な方向から見た場合に腕を前記格子状パターンの延在方向に対して斜めに延出する十字形状を有することを特徴とする付記６７記載の液晶表示装置。

（付記７０） 前記第１および第２の局在パターンは、前記液晶層の面に垂直な方向から見た場合に腕を前記格子状パターンの延在方向に延出する十字形状を有することを特徴とする付記６７記載の液晶表示装置。

（付記７１） 前記第１および第２の局在パターンは、前記液晶層の面に垂直な方向から見た場合に前記格子状パターンの延在方向に対して斜めに延出する腕と前記格子状パターンの延在方向に延出する腕とを有する星型形状を有することを特徴とする付記６７記載の液晶表示装置。

（付記７２） 前記星型形状は、腕を前記格子状パターンの延在方向に延出する第１の十字パターンと、腕を前記格子状パターンの延在方向に斜めに延出する第２の十字パターンとを重ねた構成を有することを特徴とする付記６７記載の液晶表示装置。

（付記７３） 前記液晶層はネマチック液晶と、３次元的な液晶骨格を有する光硬化性組成物の光硬化物とよりなり、前記液晶分子と前記光硬化物の液晶骨格とは、前記非駆動状態において異なる方向に配向していることを特徴とする付記１〜７２のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

（付記７４） 前記第１の基板上には、前記複数の画素電極の各々に対応して、前記画素電極を駆動する薄膜トランジスタが形成されることを特徴とする付記１〜７３のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。

１０，２０，２０Ａ−２０Ｄ，３０，４０，５０，５０Ａ，６０−６０Ｃ，７０，８０，９０，１００，１１０ 液晶表示装置
１１Ａ，１１Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ，１１１Ａ，１１１Ｂ ガラス基板
１２，２２，３１ 液晶層
１２Ａ，２２Ａ 液晶分子
１３Ａ，１３Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，６１Ａ 凸パターン
２３Ａ，２３Ｂ 電極
２３Ｇ，２３ｇ ギャップ
２４，２４Ａ−２４Ｅ，３４Ａ，６１Ｄ，１０１Ａ，１０１Ｂ 微細構造パターン
２５Ａ，２５Ｂ，３５，３７ 分子配向膜
２６Ａ ポラライザ
２６Ｂ アナライザ
３１Ｃ シール
３１Ｔ ＴＦＴ
３２ 信号電極
３２Ａ 信号電極パッド
３３ 走査電極
３３Ａ 走査電極パッド
３４，６１，７１ 画素電極
３４Ｆ，６１Ｂ カットアウトパターン
３６ 対向電極
６１Ａ’，７１，３４Ｘ，３４Ｙ 微細パターン
６１Ｃ，６１Ｃ’ 微細カットアウト
６１ｍ，６１ｎ 接続部
６１Ｅ 補助容量電極
７１Ａ 帯状部
７１Ｂ 櫛歯状部
７１Ｃ1−７１Ｃ3 接続部
８１ ＳｉＮ膜
８２ 絶縁膜
８３ アモルファスシリコン膜
８４ ＳｉＮ膜
８６Ｓ ソース領域
８６Ｄ ドレイン領域
８７Ｓ ソース電極
８７Ｄ ドレイン電極
８８ ＩＴＯ膜
１１４Ａ，１１４Ｂ 局在パターン

Claims (15)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板に対向する第２の基板と、
   前記第１および第２の基板の間に封入された液晶層と、
   前記第１の基板上に形成された第１の電極と、
   前記第２の基板上に形成された第２の電極と、
   前記第１の基板上に、前記第１の電極を覆うように形成された第１の分子配向膜と、
   前記第２の基板上に、前記第２の電極を覆うように形成された第２の分子配向膜と、
   前記第１の基板の外側に配設された第１の偏光板と、
   前記第２の基板の外側に、前記第１の偏光板に対してクロスニコル状態で配設された第２の偏光板とよりなり、
   前記第１の分子配向膜と前記第２の分子配向膜とは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に駆動電圧が印加されていない非駆動状態において、前記液晶層中の液晶分子を前記液晶層の面に対して実質的に垂直方向に配向させ、
   前記第１の電極は、前記液晶層の面に平行な第１の方向に延在する電極パターンを、前記液晶層の面に平行で前記第１の方向に直角な第２の方向に対して第１の幅の隙間を隔てて周期的に繰り返し配列した構成を有し、
   前記第２の方向に繰り返し配列される前記電極パターンは、連結部により相互に連結されており、
   前記第１の電極は、さらに前記第２の方向に延在するカットアウトパターンを、前記第１の幅よりも実質的に大きい第２の幅で形成されており、
   前記液晶分子は、前記駆動状態において、実質的に前記第１の方向にチルトすることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記電極パターンの各々は、前記第１の方向に隣接する対応した電極パターンと、前記カットアウトパターンにより隔てられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. さらに前記第２の基板上には、前記第２の方向に延在する粗パターンが、前記第１の基板に垂直な方向から見た場合に、前記電極パターンと交差するように形成されており、前記電極パターンは前記第２の方向に隣接する対応した電極パターンと、前記第１の基板に垂直な方向から見た場合に、前記粗パターン下の部分において、前記連結部の少なくとも一部が配置されることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
4. 前記パターンの少なくとも一部が、さらに前記画素電極開口部エッジに沿って相互に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
5. 前記電極パターンの各々は、前記第１の方向にテーパ形状を有することを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
6. 前記電極パターンの各々は、先端部に向って階段状に幅を狭める形状を有することを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
7. さらに前記第１の基板上には、前記第１の電極の下方に、前記第２の電極と同電位で前記カットアウトパターンに沿って延在する第３の電極パターンが形成されていることを特徴とする請求項１〜６のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
8. 前記第１の電極上には第１および第２の領域が、前記第１の領域における前記第１の方向が、前記第２の領域における前記第１の方向と直交するような方位で画成されており、前記第３の電極は、前記第１の基板上を、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に沿って延在することを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
9. 前記粗パターンは、前記第２の基板上に形成された凸パターンよりなることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
10. 前記粗パターンは、前記第１の方向に、前記電極パターンの前記第２の方向への繰り返し周期と同じ、あるいは同等の周期で、前記第２の方向に繰り返されるパターンを有することを特徴とする請求項３または９記載の液晶表示装置。
11. 前記第１の電極は、前記電極パターンが繰り返される第１の領域と、一様な導電膜により覆われる第２の領域とを含むことを特徴とする請求項１〜１０のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
12. 前記接続部は、前記第２の方向に延在する、幅が実質的に一定な帯状パターンよりなり、前記電極パターンは、前記帯状パターンから側方に延出することを特徴とする請求項１〜１１のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。
13. 前記電極パターンは、２μｍ以上、１５μｍ以下の周期で、前記第２の方向に繰り返し形成されることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
14. 前記電極パターン領域は、前記帯状パターン領域に対して３５〜６５％の範囲の面積比を有することを特徴とする請求項１２または１３記載の液晶表示装置。
15. 前記帯状パターンは、前記第１の方向に約２２μｍの幅を有し、前記細長い電極パターンは、前記帯状パターンに接続する基部において３．５±１μｍの幅を有し、前記第１の方向に約１５±５μｍの長さを有し、前記第１の方向において対向する電極パターンとの間に、約８μｍのカットアウトパターンを形成することを特徴とする請求項１２〜１４のうち、いずれか一項記載の液晶表示装置。