JP5086458B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入した液晶表示装置及びその製造方法に関する。

液晶表示装置は、薄くて軽量であるとともに低電圧で駆動できて消費電力が少ないという長所があり、各種電子機器に広く使用されている。

特に、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子が画素毎に設けられたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、表示品質の点でもＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）に匹敵するほど優れたものが得られるようになり、近年、携帯テレビやパーソナルコンピュータ等のディスプレイにも使用されるようになった。

一般的なＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶表示装置は、２枚の透明基板の間に液晶を封入した構造を有している。それらの透明基板の相互に対向する２つの面（対向面）のうち、一方の面側にはコモン電極、カラーフィルタ及び配向膜等が形成され、他方の面側にはＴＦＴ、画素電極及び配向膜等が形成されている。更に、各透明基板の対向面と反対側の面には、それぞれ偏光板が貼り付けられている。これらの２枚の偏光板は、例えば偏光板の吸収軸が互いに直交するように配置され、これによれば、画素電極とコモン電極との間に電圧を印加しない状態では光を透過し、電圧を印加した状態では遮光するモード、すなわちノーマリーホワイトモードとなる。また、２枚の偏光板の吸収軸が平行な場合には、ノーマリーブラックモードとなる。以下、ＴＦＴ及び画素電極等が形成された基板をＴＦＴ基板と呼び、コモン電極及びカラーフィルタ等が形成された基板をＣＦ基板と呼ぶ。

一般的なＴＮ型液晶表示装置では、視野角特性が悪く、画面を斜めから見たときにコントラストが著しく低下し、極端な場合には明暗が反転するという欠点がある。

ＴＮ型液晶表示装置よりも視野角特性が優れた液晶表示装置の一つに、ＶＡ（Vertical Alignment）型液晶表示装置がある。ＶＡ型液晶表示装置では、負の誘電率異方性を有する液晶と垂直配向膜とを使用する。これにより、ＶＡ型液晶表示装置では、画素電極とコモン電極との間に電圧が印加されていないときに液晶分子が基板面に対し垂直に配向し、電圧が印加されると液晶分子は電界に垂直な方向に倒れようとする。

実際のＶＡ型液晶表示装置では、電圧を印加していないときに液晶分子を基板面の法線に対し約１〜５°傾斜（プレチルト）させている。これは、電圧を印加したときに、液晶分子が倒れる方向を偏光板の吸収軸に対し一定の方向に規制するためである。液晶分子のプレチルト方向を決定する方法には、例えば、配向膜に紫外線を斜め方向から照射する方法がある。通常、一方の基板の表面近傍の液晶分子のプレチルト方向と他方の基板の表面近傍の液晶分子のプレチルト方向とが相互に逆の方向になるようにするが、このような配向方法はホメオトロピック配向と呼ばれる。

ＶＡ型液晶表示装置よりも更に視野角特性が優れた液晶表示装置に、ＭＶＡ（Multi-domain Vartical Alignment ）型液晶表示装置がある。ＭＶＡ型液晶表示装置では、１画素内に液晶分子の配向方向が相互に異なる複数の領域を有している。これは、例えば、画素の一部を遮光して紫外線を第１の方向から配向膜の第１の領域に照射した後、次に遮光する部分をずらして、第２の方向から紫外線を配向膜の第２の領域に照射することにより実現することができる。

ところで、ＶＡ型液晶表示装置及びＭＶＡ型液晶表示装置では、負の誘電率異方性を有する液晶分子を使用するので、表示信号が流れるデータバスラインの近傍では、データバスラインから発生する電界の影響を受けて液晶分子が所定の方向に配向せず、ディスクリネーションと呼ばれる配向不良が発生する。ディスクリネーションが発生した部分は表示に寄与しないため、輝度の低下や表示品質の低下の原因となる。

これを防止するために、ＣＦ基板側に、データバスラインに沿って延びる突起（土手）を設けることがある。データバスラインからの電界はデータバスラインに垂直な方向に発生するため、液晶分子はデータバスラインに平行な方向に傾斜しようとする。一方、突起の近傍の液晶分子はデータバスラインに垂直な方向に傾斜しようとするので、データバスラインからの電界の影響が突起により軽減される。これにより、ディスクリネーションの発生が抑制される。

突起によりディスクリネーションを防止するためには、電極と突起との位置関係が重要である。しかしながら、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを接合する際に生じる位置ずれや、画素電極及び突起等の形成時の生じる位置ずれにより、電極と突起との位置関係が最適な状態からずれでしまうことがある。

図２３，図２４は、従来の垂直配向型液晶表示装置の問題点を示す模式図である。図２３（ａ）は、画素電極５８と突起６５との位置関係が最適な場合を示している。この場合、データバスライン５６ａから発生する電界の影響がＣＦ基板側の突起６５により軽減され、ディスクリネーションは図２３（ｂ）に示すように画素電極５８よりも外側の部分（図中斜線で示した部分）に発生する。この部分はブラックマトリクス（遮光膜）により覆われるので、ディスクリネーションによる表示品質の低下が回避される。

図２４（ａ）はＣＦ基板側の突起６５が画素電極５８に対し左側にずれた例を示している。この場合、画素の左側部分では、突起６５と画素電極５８との重なり幅が小さくなるので、図２４（ｂ）に示すように、画素電極５８の内側にディスクリネーションが発生する。また、画素の右側部分では、突起６５と画素電極５８との重なり幅が大きくなりすぎて、画素電極５８の内側に暗部が発生する。

このように、従来の垂直配向型液晶表示装置では、画素電極５８と突起６５との位置関係が最適な状態からずれた場合に、輝度が大きく変化し表示品質が著しく低下してしまうという欠点がある。

以上から、本発明の目的は、配向不良による輝度の低下を抑制できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。

本願第１の液晶表示装置は、相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、前記画素電極に設けられて液晶分子の配向を制御するスリットと、前記画素電極の表面を覆う配向膜と、前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極とを有し、前記スリットは、前記データバスラインに対して斜め方向に延びていて、且つ前記配向膜のうちの前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分のみに傾斜垂直配向処理が施されており、傾斜垂直配向処理方向と前記データバスラインとのなす角度が、前記スリットと前記データバスラインとのなす角度よりも小さいことを特徴とする。

本発明においては、画素電極の表面を覆う配向膜のうち、画素電極のデータバスライン側の縁部の部分にはデータバスラインに対しほぼ平行な方向に傾斜垂直配向処理を施している。これにより、画素電極の縁部の液晶には、データバスラインの電界によりデータバスラインに垂直な方向に傾斜しようとする力と、スリットの方向に傾斜しようとする力と、傾斜垂直配向処理の方向に傾斜しようとする力とが作用し、所望の方向に液晶分子を傾斜させることが可能になる。従って、画素電極の縁部の配向不良の発生が回避され、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。

本願第１の液晶表示装置の製造方法は、第１の基板上に、液晶分子の配向を制御するスリットを有する画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆う配向膜とを形成する工程と、前記配向膜のうち、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分のみに傾斜垂直配向処理を施す工程と、第２の基板上に、コモン電極を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程とを有し、前記画素電極、前記データバスライン、前記スイッチング素子、前記ゲートバスライン及び前記配向膜を形成する工程では、前記画素電極に前記データバスラインに対して斜め方向に延びる前記スリットを形成し、前記傾斜垂直配向処理を施す工程では、傾斜垂直配向処理方向と前記データバスラインとのなす角度を、前記スリットと前記データバスラインとのなす角度よりも小さくすることを特徴とする。これにより、本願第１の液晶表示装置を製造することができる。

本願第２の液晶表示装置は、相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、前記画素電極の第１の領域に第１の方向に向けて形成された第１のスリット、及び前記画素電極の第２の領域に第２の方向に向けて形成された第２のスリットと、前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆い、前記データバスラインに平行な方向に傾斜垂直配向処理が施された配向膜と、前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極とを有し、前記画素電極の前記第１の領域及び前記第２の領域は水平方向に隣接し、前記第１及び第２のスリットのうちの前記第１の領域及び前記第２の領域の境界近傍の部分と前記データバスラインとのなす角度が、前記第１及び第２のスリットの他の部分と前記データバスラインとのなす角度よりも大きいことを特徴とする。

画素電極に、スリットの方向が相互に異なる第１及び第２の領域を水平方向に隣接して設けた場合、第１及び第２の領域の境界部分ではスリットにより液晶分子の配向方向を規制することができないので、第１及び第２の領域の境界部分の液晶分子は傾斜垂直配向処理の方向に配向する。液晶分子の配向方向はその近傍の他の液晶分子の配向方向に影響されるので、第１及び第２の領域の境界部分に比較的太い幅の線状の暗部が発生する。

そこで、本発明においては、画素電極に設けた第１及び第２のスリットのうちの第１及び第２の領域の境界近傍の部分と前記データバスラインとのなす角度が、第１及び第２のスリットの他の部分とデータバスラインとのなす角度よりも大きくしている。これにより、第１及び第２の領域の境界近傍の液晶分子には、傾斜垂直配向処理の方向に配向しようとする力と、第１及び第２のスリットの方向に配向しようとする力とが作用し、所望の方向に液晶分子を傾斜させることが可能になる。従って、画素電極の縁部の配向不良の発生が回避され、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。

本願第２の液晶表示装置の製造方法は、第１の基板上に、液晶分子の配向を制御するスリットを有する画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆う配向膜とを形成する工程と、前記配向膜のうち、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分に前記データバスラインと平行な方向に傾斜垂直配向処理を施す工程と、第２の基板上に、コモン電極を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程とを有し、前記スリットは、前記画素電極の第１の領域では第１の方向に向けて形成し、前記第１の領域に水平方向に隣接する第２の領域では第２の方向に向けて形成し、且つ、前記スリットのうち前記第１の領域と前記第２の領域との境界近傍の部分と前記データバスラインとのなす角度が、前記スリットの他の部分と前記データバスラインとのなす角度よりも大きくなるように形成することを特徴とする。これにより、本願第２の液晶表示装置を製造することができる。

以上説明したように、本願第１の液晶表示装置によれば、配向膜のうち、画素電極のデータバスライン側の縁部の部分にはデータバスラインに傾斜垂直配向処理が施されており、傾斜垂直配向処理方向とデータバスラインとのなす角度が、スリットとデータバスラインとのなす角度よりも小さいので、データバスラインからの電界による画素電極の縁部での液晶分子の配向不良が抑制される。これにより、白表示時の輝度が向上するという効果が得られる。

本願第２の液晶表示装置によれば、第１及び第２のスリットのうちの第１及び第２の領域の境界近傍の部分とデータバスラインとのなす角度が、第１及び第２のスリットの他の部分とデータバスラインとのなす角度よりも大きいので、第１及び第２の領域の境界部分での液晶分子の配向不良が抑制される。これにより、白表示時の輝度が向上するという効果が得られる。

図１は本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の構造を示す平面図である。 図２は図１のＩ−Ｉ線による断面図である。 図３は図１のII−II線による断面図である。 図４（ａ）は第１の実施の形態の液晶表示装置において、画素電極と突起との位置関係が最適な状態を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示す図である。 図５（ａ）は第１の実施の形態の液晶表示装置において、画素電極に対し突起の位置がずれた状態を示す図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示す図である。 図６は、第１の実施の形態の変形例１に係る液晶表示装置を示す平面図である。 図７（ａ）は変形例１の液晶表示装置において、画素電極と突起との位置関係が最適な状態を示す図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示す図である。 図８（ａ）は変形例１の液晶表示装置において、画素電極に対し突起の位置が水平方向にずれた状態を示す図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示す図である。 図９は、第１の実施の形態の変形例２に係る液晶表示装置を示す平面図である。 図１０は、第１の実施の形態の変形例３に係る液晶表示装置を示す平面図である。 図１１は、横軸にＣＦ基板の水平方向の位置ずれ量をとり、縦軸に輝度低下率をとって、従来例１〜３、実施例１〜４の位置ずれに対する輝度低下率の変化をシミュレーションした結果を示す図である。 図１２は、横軸にＣＦ基板の水平方向の位置ずれ量をとり、縦軸に輝度変化率をとって、従来例１〜３、実施例１〜４の液晶表示装置の位置ずれ幅と輝度変化率との関係を示す図である。 図１３は、１画素内で液晶分子の配向方向が４方向のマルチドメインを達成するための画素電極の例を示す平面図である。 図１４は図１３に示す形状の画素電極を用いた液晶表示装置の白表示時における液晶分子の配向方向を示す模式図である。 図１５は本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置を示す平面図である。 図１６は図１５のIII −III 線による断面図である。 図１７は、第２の実施の形態の液晶表示装置の白表示時の液晶分子の配向状態を示す模式図である。 図１８は本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置を示す平面図である。 図１９は第３の実施の形態の液晶表示装置の白表示時における液晶分子の配向方向を示す模式図である。 図２０は、配向膜に予め一定方向の配向規制力を与えておき、電圧印加時の液晶分子の倒れる方向を決めるようにした液晶表示装置の例を示す模式図である。 図２１は本発明の第４の実施の形態の液晶表示装置を示す平面図である。 図２２は第４実施の形態の液晶表示装置の白表示時における液晶分子の配向方向を示す模式図である。 図２３（ａ），（ｂ）は従来の液晶表示装置を示す図であり、図２３（ａ）は画素電極と突起との位置関係が最適な場合を示し、図２３（ｂ）はそのときのディスクリネーションの発生状態を示している。 図２４（ａ），（ｂ）は従来の液晶表示装置を示す図であり、図２４（ａ）は突起が画素電極に対し左側にずれた例を示し、図２４（ｂ）はそのときのディスクリネーションの発生状態を示している。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の構造を示す平面図、図２は図１のＩ−Ｉ線による断面図、図３は図１のII−II線による断面図である。

本実施の形態の液晶表示装置は、対向して配置されたガラス基板１１，２１と、これらのガラス基板１１，２１間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶３０と、ガラス基板１１の下に配置された偏光板３１と、ガラス基板２１の上に配置された偏光板３２とにより構成されている。

ガラス基板１１の上には、図１に示すように、水平方向に延びる複数本のゲートバスライン１２ａと、垂直方向に延びる複数本のデータバスライン１６ａとが形成されている。これらのゲートバスライン１２ａ及びデータバスライン１６ａにより区画される領域がそれぞれ画素領域である。また、ガラス基板１１上には、各画素領域を横断するように、蓄積容量バスライン１２ｂが形成されている。

各画素領域には、それぞれＴＦＴ（スイッチング素子）１０と、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）等の透明導電体材料からなる画素電極１８とが形成されている。ＴＦＴ１０はゲートバスライン１２ａの一部をゲート電極としている。また、ＴＦＴ１０のドレイン電極１６ｂはデータバスライン１６ａに接続され、ソース電極１６ｃは画素電極１８に接続されている。

データバスライン１６ａには表示信号が供給され、ゲートバスライン１２ａには所定のタイミングで走査信号が供給される。ゲートバスライン１２ａを介して走査信号が供給されたＴＦＴ１０はオン状態になり、画素電極１８に表示信号が書き込まれる。これにより、画素電極１８とコモン電極２４との間に存在する液晶分子の配向方向が変化し、光の透過率が変化する。画素毎に透過率を制御することにより、液晶表示装置に所望の画像を表示することができる。

本実施の形態においては、画素電極１８は、一般的な矩形ではなく、上部から中央部にかけて幅が連続的に減少し、中央部から下部にかけて幅が連続的に増大する形状に形成されている。

図２，図３の断面図を参照して、ガラス基板（ＴＦＴ基板）１１側の構成を更に詳細に説明する。ガラス基板１１の上には、Ｃｒ（クロム）等の金属によりゲートバスライン１２ａ及び蓄積容量バスライン１２ｂが形成されている。また、ガラス基板１１の上にはシリコン酸化物（ＳｉＯ₂ ）等からなる絶縁膜１３が形成されており、ゲートバスライン１２ａ及び蓄積容量バスライン１２ｂはこの絶縁膜１３に覆われている。

絶縁膜１３上には、ＴＦＴ１０の動作層となるシリコン膜（アモルファスシリコン膜又はポリシリコン膜）１４が形成されており、シリコン膜１４の上には、シリコン窒化物等の絶縁材料からなるチャネル保護膜１５と、高濃度に不純物が導入されたシリコン膜と金属膜とが積層されてなるドレイン電極１６ｂ及びソース電極１６ｃとが形成されている。ドレイン電極１６ｂ及びソース電極１６ｃは、いずれもシリコン膜１４上からチャネル保護膜１５上に延出して形成されている。また、ドレイン電極１６ｂ及びソース電極１６ｃと同じ配線層に、データバスライン１６ａが形成されている。

絶縁膜１３の上には絶縁膜１７が形成されており、データバスライン１６ａ、ドレイン電極１６ｂ及びソース電極１６ｃはこの絶縁膜１７に覆われている。絶縁膜１７上には画素電極１８が形成されている。この画素電極１８は、絶縁膜１７に形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴ１０のソース電極１６ｃと電気的に接続されている。この画素電極１８の表面は、ポリイミド等からなる垂直配向膜１９により覆われている。

一方、ガラス基板（ＣＦ基板）２１の下には、各画素領域の間及びＴＦＴ形成領域を覆うようにブラックマトリクス２２が形成されている。また、ガラス基板２１の下には、各画素毎に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のいずれか１色のカラーフィルタ２３が形成されている。

カラーフィルタ２３の下には、ＩＴＯ等の透明導電体材料からなるコモン電極２４が形成されており、コモン電極２４の下には樹脂等の誘電体材料からなるからなる突起２５が、データバスライン１６ａに沿って形成されている。コモン電極２４及び突起２５の表面は、ポリイミド等からなる垂直配向膜２６に覆われている。

本実施の形態においては、ゲートバスライン１２ａ及びデータバスライン１６ａの幅はいずれも５μｍである。また、ゲートバスライン１２ａの配設ピッチは２００μｍ、データバスライン１６ａの配設ピッチは７０μｍである。更に、画素電極２８の上部及び下部における幅が６１μｍ、中央部における幅が５７μｍであり、画素電極１８とデータバスライン１６ａとの間隔は３μｍである。更にまた、セルギャップは３〜５μｍである。更にまた、データバスライン１６ａの上方のブラックマトリクス２２の幅は１１μｍ、突起２５の高さは０．５μｍ、突起２５の幅は１７μｍである。従って、突起２５はブラックマトリクス２２から両側にそれぞれ３μｍだけはみ出している。また、画素電極１８及び突起２５に位置ずれがないとすると、上から見たときの画素電極１８と突起２５との重なり幅の最小値は１μｍ、最大値は５μｍとなる。

なお、突起２５の高さが０．１μｍ未満の場合は突起２５により液晶分子の配向方向を規制する効果が十分でない。一方、突起２５の高さが１μｍを超えると、位置ずれに対するマージンが少なくなる。このため、突起２５の高さは０．１〜１μｍとすることが好ましい。

また、画素電極１８の最も幅が広い部分と狭い部分との差が４μｍ未満の場合は、位置ずれに対するマージンが少ない。一方、画素電極１８の最も幅が広い部分と狭い部分との差が８μｍを超える場合は、画素電極１８に対する突起２５の位置ずれが無い場合であっても、輝度が大きく低下してしまう。このため、、画素電極１８の最も幅が広い部分と狭い部分との差は、４〜８μｍとすることが好ましい。

ガラス基板１１側の垂直配向膜１９及びガラス基板２１側の垂直配向膜２６には、液晶分子が基板面に対し１〜５°程度傾斜するように、傾斜垂直配向処理が施されている。但し、画素の上半分の領域では液晶分子が上側から下側に向う方向に傾斜するように、画素の下半分の領域では液晶分子が下側から上側に向う方向に傾斜するように、傾斜垂直配向処理が施されている。この傾斜垂直配向処理は、例えば紫外線を垂直配向膜１９，２６に対し斜め方向から照射することにより行われる。また、垂直配向膜１９，２６に対しラビングすることによっても傾斜垂直配向処理を達成することができる。

図４，図５は第１の実施の形態の効果を示す模式図である。図４（ａ）は画素電極１８と突起２５との位置関係が最適な状態を示しており、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示している。また、図５（ａ）は画素電極１８に対し突起２５の位置がずれた状態を示しており、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示している。

図４（ａ）に示すように、画素電極１８と突起２５との位置関係が最適な状態では、図４（ｂ）中に丸印で示す部分でディスクリネーションが最も小さくなる。そして、画素電極１８の上部、下部及び中央部でディスクリネーションによる輝度の低下が発生するものの、その程度は比較的小さい。

一方、図５（ａ）に示すように、画素電極１８に対し突起２５の位置が水平方向にずれた場合は、図５（ｂ）に示ようにディスクリネーションが最も小さくなる位置が変化するものの、通常の位置ずれの範囲では、位置ずれが無い場合と同様に、４箇所の位置でディスクリネーションが最も小さくなる。また、ディスクリネーションによる輝度の低下は部分的に発生するものの、その程度は比較的小さい。

例えば、画素電極１８に対し突起２５が水平方向に２μｍずれた場合、従来の液晶表示装置（図２３，図２４参照）では１５％程度の輝度の低下が発生する。一方、本実施の形態の液晶表示装置では、位置ずれが無いときは従来の液晶表示装置に比べて輝度が７％程度減少する。しかし、画素電極１８に対し突起２５が水平方向に２μｍずれた場合であっても、位置ずれがない場合に比べて輝度が約５％しか低下しない。

従って、本実施の形態の液晶表示装置では、個々の液晶表示装置の表示品質のばらつきが回避される。その結果、位置ずれに起因する不良品の発生率が低減されるという効果を奏する。

以下、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法について、図１〜図３を参照して説明する。

まず、ＴＦＴ基板となるガラス基板１１を用意し、このガラス基板１１の上に下地絶縁膜（図示せず）としてシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を、例えば１５〜３００ｎｍの厚さに形成する。その後、スパッタ法により、下地絶縁膜の上にＣｒ膜を約１５０ｎｍの厚さに形成し、フォトリソグラフィ法によりＣｒ膜をパターニングしてゲートバスライン１２ａ及び蓄積容量バスライン１２ｂを形成する。

次に、ガラス基板１１の上側全面に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法によりシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を約３００ｎｍの厚さに形成して、絶縁膜１３とする。その後、絶縁膜１３上にシリコン膜１４を約５０ｎｍの厚さに形成する。シリコン膜１４はアモルファスシリコンにより形成されていてもよく、ポリシリコンにより形成されていてもよい。

次に、シリコン膜１４上に、ＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を約５０〜２００ｎｍの厚さに形成する。そして、フォトリソグラフィ法によりシリコン窒化膜をパターニングして、チャネル保護膜１５を形成する。

次に、ガラス基板１１の上側全面に、ｎ+ 型シリコン膜を約３０ｎｍの厚さに形成し、更にその上にＴｉ（チタン）／Ａｌ（アルミニウム）／Ｔｉ（チタン）を順次積層する。そして、これらのｎ+ 型シリコン膜及び金属膜（Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ膜）をパターニングして、データバスライン１６ａ、ドレイン電極１６ｂ及びソース電極１６ｃを形成する。また、このとき同時にシリコン膜１４を所定の形状にパターニングする。

次に、ガラス基板１１の上側全面に、例えばシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を約１００〜６００ｎｍの厚さに形成し、絶縁膜１７とする。そして、フォトリソグラフィ法により、絶縁膜１７にソース電極１６ｃに到達するコンタクトホールを形成する。

次に、スパッタ法により、ガラス基板１１の上側全面にＩＴＯ膜を約７０ｎｍの厚さに形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして、画素電極１８を形成する。この場合、図１に示すように、画素電極１８は、上部から中央部にかけて幅が連続的に減少し、中央部から下部にかけて幅が連続的に増加する形状とする。この画素電極１８は、絶縁膜１７に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴ１０のソース電極１６ｃに電気的に接続される。

その後、画素電極１８の表面を、ポリイミド等からなる垂直配向膜１９で被覆する。そして、この垂直配向膜１９に、紫外線照射又はラビングによる傾斜垂直配向処理を施す。このようにして、ＴＦＴ基板が形成される。

一方、ＣＦ基板となるガラス基板２１の上にＣｒ膜を形成し、このＣｒ膜をパターニングして、ブラックマトリクス２２を形成する。その後、赤色、緑色及び青色の感光性樹脂を使用して、ガラス基板２１の上に赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ２３を形成する。

その後、ガラス基板２１の上にＩＴＯ膜を約７０ｎｍの厚さに形成し、コモン電極２４とする。そして、このコモン電極２４の上にフォトレジスト膜を形成し、露光及び現像処理を施して、突起２５を形成する。この突起２５は、ＴＦＴ基板側のデータバスライン１６ａに対向する位置に形成する。その後、コモン電極２４及び突起２５の表面を、ポリイミド等からなる垂直配向膜２６で被覆する。そして、この垂直配向膜２６に、紫外線照射又はラビングによる傾斜垂直配向処理を施す。

垂直配向膜１９，２６へ傾斜配向を行う場合、次のような方法が考えられる。図１において、ＴＦＴ基板に形成された垂直配向膜１９には、紙面の上から下に向う方向の傾斜垂直配向処理を施し、ＣＦ基板に形成された垂直配向膜２６には、紙面の下から上に向う方向の傾斜垂直配向処理を施す。これは、モノドメインと呼ばれる配向方法で、パネル全体に一様な方向の傾斜垂直配向が与えられることとなる。

また、もう一つの方法も考えられる。図１において、蓄積容量バスライン１２ｂを境とした２つの領域に、それぞれ別の方向に傾斜垂直配向処理を施す。例えば、ＴＦＴ基板に形成された垂直配向膜１９に、蓄積容量バスライン１２ｂを境として上半分の領域には上から下へ向かう方向の傾斜垂直配向処理を施し、下半分には下から上へ向う方向の傾斜垂直配向処理を施す。一方、ＣＦ基板に形成された垂直配向膜２６には、蓄積容量バスライン１２ｂを境として上半分の領域には下から上へ向う方向の傾斜垂直配向処理を施し、下半分の領域には上から下へ向う方向の傾斜垂直配向処理を施す。これにより、一つの画素内で２つの配向方向をもつことが可能となる。

次に、ガラス基板１１及びガラス基板２１を、配向膜１９，２６が形成された面を対向させて配置する。この場合に、ガラス基板１１及びガラス基板２１の間隔が一定となるように、両者の間にスペーサを介在させる。そして、ガラス基板１１とガラス基板２１との間に、負の誘電率異方性を有する液晶３０を封入する。

次いで、ガラス基板１１の下に偏光板３１を配置し、ガラス基板２１の上に偏光板３２を配置する。これらの偏光板３１，３２は、相互に吸収軸が直交するように配置することが必要である。このようにして、本実施の形態の液晶表示装置が完成する。

（変形例１）
図６は、第１の実施の形態の変形例１に係る液晶表示装置を示す平面図である。変形例１が第１の実施の形態と異なる点は画素電極１８の形状が異なることにあり、その他の構成は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、ここでは重複する部分の説明は省略する。

変形例１においては、画素電極１８が、上側が狭く下側が狭い台形形状に形成されている。例えば、画素電極１８の上辺の長さは５７μｍ、下辺の長さは６１μｍである。そして、画素電極１８と突起２５との間に位置ずれが無いとすると、画素電極１８の中央部でディスクリネーションが最も小さくなるように、突起２５の位置及びサイズが設定されている。

図７（ａ）は画素電極１８と突起２５との位置関係が最適な状態を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示す図である。また、図８（ａ）は画素電極１８に対し突起２５の位置が水平方向にずれた状態を示す図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す状態のときのディスクリネーションの発生状態を示す図である。

図７（ａ）に示すように、画素電極１８と突起２５との位置関係が最適な状態では、図７（ｂ）に丸印で示す部分でディスクリネーションが最も小さくなる。そして、画素電極１８の上部及び下部でディスクリネーションによる輝度の低下が発生するものの、その程度は比較的小さい。

一方、図８（ａ）に示すように、画素電極１８に対し突起２５の位置がずれた場合は、図８（ｂ）に示すようにディスクリネーションが最も小さくなる位置が変化するものの、通常の位置ずれの範囲では、位置ずれが無いときと同様に、２箇所の位置でディスクリネーションが最も小さくなる。また、ディスクリネーションにより輝度の低下は部分的に発生するものの、その程度は比較的小さい。

（変形例２）
図９は、第１の実施の形態の変形例２に係る液晶表示装置を示す平面図である。変形例２が第１の実施の形態と異なる点は画素電極１８の形状が異なることにあり、その他の構成は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、ここでは重複する部分の説明は省略する。

変形例２においては、画素電極１８のデータバスライン１６ａに平行する２つの辺に、４μｍの振幅で矩形の凹凸が設けられている。本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、画素電極１８に対し突起２５の位置がずれたとしても、輝度の低下の割合は少ない。

（変形例３）
図１０は、第１の実施の形態の変形例３に係る液晶表示装置を示す平面図である。変形例３が第１の実施の形態と異なる点は画素電極１８の形状が異なることにあり、その他の構成は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、ここでは重複する部分の説明は省略する。

変形例３においては、画素電極１８のデータバスライン１６ａに平行する２つの辺の近傍に、幅が４μｍの矩形のスリットが垂直方向に並んで形成されている。本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、画素電極１８に対し突起２５の位置がずれたとしても、輝度の低下の割合は少ない。

これらの第１の実施の形態及びその変形例１〜３に示すように、画素電極の形状を、画素電極と突起との重なり幅が一画素中で均一でない形状にすることにより、位置ずれによる輝度の低下が抑制される。

図１１は、横軸にＣＦ基板の水平方向の位置ずれ量をとり、縦軸に輝度低下率をとって、従来例１〜３、実施例１〜４の位置ずれに対する輝度低下率の変化をシミュレーションした結果を示す図である。

従来例１〜３は画素電極が矩形の液晶表示装置（図２３，図２４参照）であり、位置ずれが無い場合の画素電極と突起との重なり幅はそれぞれ１μｍ、３μｍ、５μｍである。実施例１，２は画素電極が台形の液晶表示装置（図６参照）であり、画素電極の上側の辺の長さと下側の辺の長さとの差は、それぞれ６μｍ、４μｍである。実施例３，４は画素電極の縁部に凹凸が設けられた液晶表示装置（図９参照）であり凹凸の振幅はそれぞれ６μｍ、４μｍである。

図１２は、横軸にＣＦ基板の水平方向の位置ずれ量をとり、縦軸に輝度変化率をとって、従来例１〜３、実施例１〜４の液晶表示装置の位置ずれ幅と輝度変化率との関係を示す図である。但し、図１２では、位置ずれが無いときの輝度を基準にしている。

これらの図１１，図１２から、従来例１〜３ではいずれも位置ずれにより輝度が大きく変化するのに対し、実施例１〜４では位置ずれに対する輝度の変化量が小さいことがわかる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置について説明する。

例えば、１画素内で液晶分子の配向方向が４方向のマルチドメインを達成するためには、図１３に示すようにスリット３７ａの向きが相互に異なる４つの領域に分割された画素電極３７を使用することが考えられる。

すなわち、第１の領域（右上の領域）ではスリット３７ａがＸ軸方向（水平方向）に対し４５°の角度で設けられており、第２の領域（左上の領域）ではスリット３７ａがＸ軸方向に対し１３５°の角度で設けられており、第３の領域（左下の領域）ではスリット３７ａがＸ軸方向に対し２２５°の角度で設けられており、第４の領域（右下の領域）ではスリット３７ａがＸ軸方向に対し３１５°の角度で設けられている。なお、この例の液晶表示装置のコモン電極側には、スリットや突起等は設けられていない。また、２枚の偏光板は、吸収軸が相互に直交し、且つスリット３７ａに対し４５°の角度となるように配置される。

このような形状の画素電極３７を使用した場合は、画素電極３７とコモン電極との間に電圧を印加すると、液晶分子３０ａはスリット３７ａと平行な方向に傾斜する。このとき、４つの領域の境界部分の電極のエッジの影響により、第１の領域と第３の領域とでは液晶分子３０ａの倒れる方向が逆になり、第２の領域と第４の領域とでは液晶分子３０ａの倒れる方向が逆になる。従って、液晶分子３０ａの傾斜方向は４つの領域でそれぞれ異なり、４ドメイン配向が実現される。

しかし、このような画素電極３７を用いた液晶表示装置を作成して実際に駆動すると、画素電極３７の幅方向の両縁部に暗部が発生し、輝度が低下してしまう。これは、以下のように考えることができる。

図１４は図１３に示す形状の画素電極３７を用いた液晶表示装置の白表示時における液晶分子の配向方向を示す模式図である。但し、図１４ではＴＦＴの図示を省略している。

この図１４に示すように、データバスライン１６ａから十分に離れた部分の液晶分子は、データバスライン１６ａからの電界の影響を受けないので、スリット３８ａの方向に配向する。一方、データバスライン１６ａの近傍の液晶分子は、データバスライン１６ａからの電界の影響により、データバスライン１６ａに垂直な方向に配向する。この液晶分子の影響により、画素電極３７の縁部の液晶分子はスリット３７ａの方向とは異なる方向に配向し、配向不良が発生する。

第２の実施の形態の液晶表示装置は、このようなデータバスライン１６ａからの電界の起因する輝度の低下を防止することを目的としている。

図１５は本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置を示す平面図、図１６は図１５のIII −III 線による断面図である。なお、本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、画素電極の形状が異なること、及びＣＦ基板側に突起が設けられていないことにあり、その他の構成は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、重複する部分の説明は省略する。

ガラス基板１１の上には複数本のゲートバスライン１２ａと複数本のデータバスライン１６ａとが形成されている。これらのゲートバスライン１２ａ及びデータバスライン１６ａにより区画された領域がそれぞれ画素領域である。各画素領域には、ＴＦＴ１０及び画素電極３８が形成されている。

画素電極３８は、スリット３８ａの向きが相互に異なる４つの領域に分かれている。すなわち、第１の領域（右上の領域）ではスリット３８ａがＸ軸方向（水平方向）に対し４５°の角度で設けられており、第２の領域（左上の領域）ではスリット３８ａがＸ軸方向に対し１３５°の角度で設けられており、第３の領域（左下の領域）ではスリット３８ａがＸ軸方向に対し２２５°の角度で設けられており、第４の領域（右下の領域）ではスリット３８ａがＸ軸方向に対し３１５°の角度で設けられている。但し、いずれの領域においても、データバスライン１６ａから約１５μｍのところでスリット３８ａが屈曲しており、画素の縁部ではスリット３８ａとデータバスライン１６ａとのなす角度（鋭角側の角度）が約２０°となっている。

スリット３８ａの幅は約３μｍであり、スリット３８ａの配設ピッチは約６μｍである。また、２枚の偏光板は、吸収軸が相互に直交し、且つ、スリット３８ａに対し４５°の角度となるように配置される。

本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、ゲートバスライン１２ａの配設ピッチは２００μｍ、データバスライン１６ａの配設ピッチは７０μｍ、データバスライン１６ａの上方のブラックマトリクスの幅は１１μｍである。

一方、ＣＦ基板側には、第１の実施の形態と同様に、ブラックマトリクス２２、カラーフィルタ２３、コモン電極２４及び垂直配向膜２６が形成されている。但し、本実施の形態では、ＣＦ基板側には突起は設けられていない。

図１７は、本実施の形態の液晶表示装置の白表示時の液晶分子の配向状態を示す模式図である。なお、図１７ではＴＦＴの図示を省略している。

この図１７に示すように、データバスライン１６ａの近傍の液晶分子は、データバスライン１６ａからの電界の影響により、データバスライン１６ａに対し垂直な方向に倒れようとする。一方、データバスライン１６ａから十分に離れた部分では、液晶分子はデータバスライン１６ａからの電界の影響を受けないので、スリット３８ａに平行な方向、すなわちデータバスライン１６ａに対し４５°の方向に倒れようとする。

画素電極３８の縁部の液晶分子には、スリット３８ａに平行な方向に倒れようとする力と、データバスライン１６ａの近傍の液晶分子の影響によりデータバスライン１６ａに垂直な方向に倒れようとする力とが作用する。その結果、画素電極３８の縁部の液晶分子はデータバスライン１６ａに対しほぼ４５°の方向に倒れる。これにより、画素電極３８の縁部における配向不良が防止され、液晶表示装置の輝度が向上する。

実際に上記の構成の液晶表示セルを作製して輝度を調べたところ、図１３に示す画素電極３７を使用した液晶表示セルに比べて、輝度が約１６％向上した。

以下、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法について、図１５，図１６を参照して説明する。

まず、ＴＦＴ基板となるガラス基板１１を用意し、このガラス基板１１の上に下地絶縁膜（図示せず）を例えば１５〜３００ｎｍの厚さに形成する。この下地絶縁膜の上にＣｒ膜を約１５０ｎｍの厚さに形成し、フォトリソグラフィ法によりＣｒ膜をパターニングして、ゲートバスライン１２ａ及び蓄積容量バスライン（図示せず）を形成する。

次にガラス基板１１の上側全面にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を約３００ｎｍの厚さに形成して、絶縁膜１３とする。その後、絶縁膜１３上に、ＴＦＴ１０の動作層となるシリコン膜を約５０ｎｍの厚さに形成する。

次に、シリコン膜上にＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を形成し、このシリコン窒化膜をパターニングしてチャネル保護膜を形成する。

次に、ガラス基板１１の上側全面にｎ+ 型シリコン膜を形成し、更にその上に、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ膜を形成する。そして、これらのＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ膜及びｎ+ 型シリコン膜をパターニングして、データバスライン１６ａ、ドレイン電極１６ｂ及びソース電極１６ｃを形成する。

次に、ガラス基板１１の上側全面に、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を約１００〜６００ｎｍの厚さに形成し、絶縁膜１７とする。そして、絶縁膜１７に、ソース電極１６ｃに到達するコンタクトホールを形成する。

次に、スパッタ法により、ガラス基板１１の上側全面にＩＴＯ膜を約７０ｎｍの厚さに形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして、画素電極３８を形成する。この場合、画素電極３８には、図１５に示すようにスリット３８ａを形成しておく。

その後、画素電極３８の表面を、ポリイミド等からなる垂直配向膜１９で被覆する。

一方、ＣＦ基板となるガラス基板２１の上にＣｒ膜を形成し、このＣｒ膜をパターニングして、ブラックマトリクス２２を形成する。その後、赤色、緑色及び青色の感光性樹脂を使用して、ガラス基板２１の上に赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ２３を形成する。

その後、ガラス基板２１の上にＩＴＯ膜を約７０ｎｍの厚さに形成し、コモン電極２４とする。そして、このコモン電極２４の表面をポリイミド等からなる垂直配向膜２６で被覆する。

次に、ガラス基板１１及びガラス基板２１を、配向膜１９，２６が形成された面を対向させて配置し、両者の間にスペーサを介在させる。そして、ガラス基板１１とガラス基板２１との間に、負の誘電率異方性を有する液晶３０を封入する。

次いで、ガラス基板１１の下に偏光板３１を配置し、ガラス基板２１の上に偏光板３２を配置する。これらの偏光板３１，３２は、相互に吸収軸が直交するように配置する。このようにして、本実施の形態の液晶表示装置が完成する。

なお、本実施の形態の液晶表示装置にポリマーにより配向を固定した液晶を使用してもよい。これは、例えば紫外線照射により重合する性質を有するモノマーを含んた液晶をＴＦＴ基板とＣＦ基板との間に封入して形成する。そして、白表示になるように画素電極に十分高い電圧を印加し、その状態で液晶に紫外線を照射して、液晶層にモノマーが重合してポリマーとなった領域を形成する。このように、予め輝度が高い状態で液晶層にポリマーを形成しておくことにより、液晶層の液晶分子の配向方向が固定されるため、画素電極に印加する電圧を通常の表示時の電圧にしても、ディスクリネーションが拡大することがなく、輝度の高い液晶表示装置を実現することができる。

（第３の実施の形態）
図１８は本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置を示す平面図である。本実施の形態が第２の実施の形態と異なる点は、画素電極の形状が異なること、及びＴＦＴ基板側の配向膜の一部に傾斜垂直配向処理が施されていることにあり、その他の構成は基本的に第２の実施の形態と同様であるので、重複する部分の説明は省略する。

本実施の形態の液晶表示装置においても、画素電極３９はスリット３９ａの向きが相互に異なる４つの領域に分かれている。すなわち、第１の領域（右上の領域）ではスリット３９ａがＸ軸方向（水平方向）に対し４５°の角度で設けられており、第２の領域（左上の領域）ではスリット３９ａがＸ軸方向に対し１３５°の角度で設けられており、第３の領域（左下の領域）ではスリット３９ａがＸ軸方向に対し２２５°の角度で設けられており、第４の領域（右下の領域）ではスリット３９ａがＸ軸方向に対し３１５°の角度で設けられている。

この画素電極３９を覆う垂直配向膜のうち、データバスライン１６ａから１５μｍまでの部分には、図中矢印で示す方向に液晶分子が傾斜するように、すなわち画素の上側半分の領域（第１及び第２の領域）では上側から下側に向う方向に液晶分子が倒れ、画素の下側半分の領域（第３及び第４の領域）では下側から上側に向う方向に液晶分子が倒れるように、傾斜垂直配向処理が施されている。傾斜垂直配向処理は、例えば露光マスクを用いて配向膜の所定部分に紫外線を斜め方向から照射することにより実現する。

図１９は本実施の形態の液晶表示装置の白表示時における液晶分子の配向方向を示す模式図である。但し、図１９ではＴＦＴの図示を省略している。

この図１９に示すように、データバスライン１６ａの近傍の液晶分子は、データバスライン１６ａからの電界の影響により、データバスライン１６ａに対し垂直な方向に倒れようとする。一方、データバスライン１６ａから十分に離れた部分の液晶分子は、データバスライン１６ａからの電界の影響を受けないので、スリット３９ａに平行な方向、すなわちデータバスライン１６ａに対し４５°の方向に倒れようとする。

画素電極３９の縁部の液晶分子には、スリット３９ａに平行な方向に倒れようとする力と、データバスライン１６ａの近傍の液晶分子の影響によりデータバスライン１６ａに対し垂直な方向に倒れようとする力と、垂直配向膜の傾斜垂直配向処理方向に倒れようとする力とが作用する。その結果、画素電極３９の縁部の液晶分子はデータバスライン１６ａに対しほぼ４５°の方向に倒れる。これにより、画素電極３９の縁部における配向不良が防止され、液晶表示装置の輝度が向上する。

実際に上記の構成の液晶表示セルを作製して輝度を調べたところ、配向膜に傾斜垂直配向処理が施されていない場合に比べて輝度が約１６％向上した。

本実施の形態の液晶表示装置は、画素電極３９を図１８に示す形状に形成すること、及びＴＦＴ基板側の配向膜のうちデータバスライン１６ａの近傍の部分に傾斜垂直配向処理を施すことを除けば、第２の実施の形態と同様にして製造することができる。

なお、本実施の形態においては、傾斜垂直配向処理方向をデータバスライン１６ａに平行な方向としたが、これにより、本発明の液晶表示装置の傾斜垂直配向処理方向がデータバスライン１６ａに平行な方向に限定されるものではない。すなわち、傾斜垂直配向処理方向とデータバスライン１６ａとのなす角度をスリット３９ａとデータバスライン１６ａとのなす角度よりも小さくすれば、画素の縁部での配向不良による輝度の低下を抑制する効果を得ることができる。

（第４の実施の形態）
図１３に示すように液晶分子の配向方向を規制するためのスリットを設けた画素電極を使用する液晶表示装置の場合、画素電極のスリットだけで液晶分子を所定の方向に配向させるようにすると応答速度が遅くなるとともに、液晶分子の配向方向を完全に制御することが難しいという欠点があるため、配向膜に予め一定方向の配向規制力を与えておき、電圧印加時の液晶分子の倒れる方向を決めておくことが好ましい。

図２０は、このような液晶表示装置の例を示す模式図である。この液晶表示装置は、スリット１７ａの向きが相互に異なる４つの領域に分割された画素電極３９を有し、且つ画素の上半分の領域の配向膜には液晶分子が上側から下側に向う方向に配向し、画素の下半分の領域の配向膜には液晶分子が下側から上側に向う方向に配向するように傾斜垂直配向処理が施されている。

このような液晶表示装置では、データバスライン１６ａから十分に離れた部分では、データバスライン１６ａからの電界の影響はなく、液晶分子はスリット３９ａの方向に配向する。しかし、画素の中心、すなわち第１の領域と第２の領域との境界部分及び第３の領域と第４の領域との境界部分ではスリットがないため、液晶分子は傾斜垂直配向処理方向（データバスライン１６ａに対し平行な方向）に配向する。この液晶分子の影響を受けて、画素の中心部近傍（図中破線で囲んだ部分）の液晶分子は、スリット３７ａとは異なる方向に傾斜して配向不良が発生する。これにより、画素の中心部近傍に比較的太い幅の縦線状の暗部が発生する。

第４の実施の形態の液晶表示装置は、このような画素の中心部に発生する縦線状の暗部の幅を縮小することを目的としている。

図２１は本発明の第４の実施の形態の液晶表示装置を示す平面図である。なお、本実施の形態が第２の実施の形態と異なる点は、画素電極の形状が異なること、及び配向膜に傾斜垂直配向処理が施されていることにあり、その他の構成は基本的に第２の実施の形態と同様であるので、重複する部分の説明は省略する。

本実施の形態の液晶表示装置では、第２の実施の形態と同様に、画素電極４０が、スリット４０ａの向きが相互に異なる４つの領域に分かれている。但し、画素の中心近傍でスリット４０ａは屈曲しており、この部分のスリット４０ａの方向はデータバスライン１６ａに対し４５°よりも垂直に近い方向に傾いている。

この画素電極４０は垂直配向膜に覆われている。画素の上側半分の領域（第１及び第２の領域）の垂直配向膜には上側から下側に向う方向に液晶分子が配向するように傾斜垂直配向処理が施されており、画素の下側半分の領域（第３及び第４の領域）の垂直配向膜には下側から上側に向う方向に液晶分子が配向するように傾斜垂直配向処理が施されている。傾斜垂直配向処理は、例えば配向膜に対し紫外線を斜め方向から照射することにより実現される。

図２２は本実施の形態の液晶表示装置の白表示時における液晶分子の配向方向を示す模式図である。但し、図２２ではＴＦＴの図示を省略している。

この図２２に示すように、第１の領域と第２の領域の境界部分、及び第３の領域と第４の領域との境界部分の液晶分子は、傾斜垂直配向処理の方向に倒れようとする。一方、画素の中心、すなわち第１の領域と第２の領域との境界及び第３の領域と第４の領域との境界から十分に離れた部分では、液晶分子はスリット４０ａに平行な方向に倒れようとする。

画素の中心部近傍の液晶分子は、スリット４０ａに平行な方向に倒れようとする力と、傾斜垂直配向処理により規制される方向に倒れようとする力とが作用し、その結果、データバスライン１６ａに対しほぼ４５°の方向に倒れる。これにより、画素の中央の縦線状の暗部（図中、破線で示す部分）の幅が縮小され、液晶表示装置の輝度が向上する。

実際に上記の構成の液晶表示セルを作製して輝度を調べたところ、画素の中央部でスリットが屈曲していない場合に比べて輝度が約２６％向上した。

本実施の形態の液晶表示装置は、画素電極４０を図２１に示す形状に形成すること、及び画素の上側半分の領域の配向膜に液晶分子が上側から下側に向う方向に配向するように傾斜垂直配向処理を施し、下側半分の領域の配向膜に液晶分子が下側から上側に向い方向に配向するように傾斜垂直配向処理を施すことを除けば、第２の実施の形態と同様にして製造することができる。

（付記１）相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極と、前記第２の基板に前記データバスラインに沿って形成され、上から見たときに縁部が前記画素電極に重なる突起とを有し、前記画素電極と前記突起との重なり幅が一画素中で均一でないことを特徴とする液晶表示装置。

（付記２）前記画素電極が、上部及び下部の幅に比べて中央部の幅が狭い形状であることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置。

（付記３）前記画素電極が、台形形状であることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置。

（付記４）前記画素電極の縁部には、凹凸及びスリットのいずれかが設けられていることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置。

（付記５）前記画素電極の上及び前記コモン電極の上にはそれぞれ傾斜垂直配向処理が施された配向膜が形成されていることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置。

（付記６）前記配向膜には、液晶分子が第１の方向に傾斜垂直配向するように傾斜垂直配向処理が施された第１の領域と、液晶分子が第２の方向に傾斜垂直配向するように傾斜垂直配向処理が施された第２の領域とが設けられていることを特徴とする付記５に記載の液晶表示装置。

（付記７）第１の基板上に、画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインとを形成する工程と、第２の基板上に、コモン電極と、前記データバスラインに対向する突起とを形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程とを有し、前記画素電極は、上から見たときに前記突起との重なり幅が一画素中で部分的に変化するように形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

（付記８）相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、前記画素電極に設けられて液晶分子の配向を制御するスリットと、前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極とを有し、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部のスリットと前記データバスラインとのなす角度が、前記画素電極の他の部分のスリットと前記データバスラインとのなす角度よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。

（付記９）前記画素電極は、スリットの向きが異なる複数の領域を有することを特徴とする付記１０に記載の液晶表示装置。

（付記１０）第１の基板上に、液晶分子の配向を制御するスリットを有する画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインとを形成する工程と、第２の基板上に、コモン電極を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程とを有し、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部のスリットと前記データバスラインとのなす角度を、前記画素電極の他の部分のスリットと前記データバスラインとのなす角度よりも小さくすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

（付記１１）相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、前記画素電極に設けられて液晶分子の配向を制御するスリットと、前記画素電極の表面を覆う配向膜と、前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極とを有し、前記配向膜のうちの前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分に傾斜垂直配向処理が施されており、傾斜垂直配向処理方向と前記データバスラインとのなす角度が、前記スリットと前記データバスラインとのなす角度よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。

（付記１２）前記画素電極は、スリットの向きが異なる複数の領域を有することを特徴とする付記１１に記載の液晶表示装置。

（付記１３）第１の基板上に、液晶分子の配向を制御するスリットを有する画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆う配向膜とを形成する工程と、前記配向膜のうち、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分に前記データバスラインに対しほぼ平行な方向に傾斜垂直配向処理を施す工程と、第２の基板上に、コモン電極を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

（付記１４）相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、前記画素電極の第１の領域に第１の方向に向けて形成された第１のスリット、及び前記画素電極の第２の領域に第２の方向に向けて形成された第２のスリットと、前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆い、前記データバスラインに平行な方向に傾斜垂直配向処理が施された配向膜と、前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極とを有し、前記画素電極の前記第１の領域及び前記第２の領域は水平方向に隣接し、前記第１及び第２のスリットのうちの前記第１の領域及び前記第２の領域の境界近傍の部分と前記データバスラインとのなす角度が、前記第１及び第２のスリットの他の部分と前記データバスラインとのなす角度よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。

（付記１５）第１の基板上に、液晶分子の配向を制御するスリットを有する画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆う配向膜とを形成する工程と、前記配向膜のうち、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分に前記データバスラインと平行な方向に傾斜垂直配向処理を施す工程と、第２の基板上に、コモン電極を形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程とを有し、前記スリットは、前記画素電極の第１の領域では第１の方向に向けて形成し、前記第１の領域に水平方向に隣接する第２の領域では第２の方向に向けて形成し、且つ、前記スリットのうち前記第１の領域と前記第２の領域との境界近傍の部分と前記データバスラインとのなす角度が、前記スリットの他の部分と前記データバスラインとのなす角度よりも大きくなるように形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

１０…ＴＦＴ、
１１，２１…ガラス基板、
１２ａ…ゲートバスライン、
１３，１７…絶縁膜、
１４…シリコン膜、
１５…チャネル保護膜、
１６ａ，５６ａ…データバスライン、
１６ｂ…ドレイン電極、
１６ｃ…ソース電極、
１８，３７，３８，３９，４０，５８…画素電極、
１９，２６…垂直配向膜、
２２…ブラックマトリクス、
２３…カラーフィルタ、
２４…コモン電極、
２５，６５…突起、
３１，３２…偏光板、
３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａ…スリット。

Claims (4)

1. 相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
   前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、
   前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、
   前記画素電極の第１の領域に第１の方向に向けて形成された第１のスリット、及び前記画素電極の第２の領域に第２の方向に向けて形成された第２のスリットと、
   前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、
   前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、
   前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、
   前記画素電極の表面を覆い、前記データバスラインに平行な方向に傾斜垂直配向処理が施された配向膜と、
   前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極とを有し、
   前記画素電極の前記第１の領域及び前記第２の領域は水平方向に隣接し、前記第１及び第２のスリットのうちの前記第１の領域及び前記第２の領域の境界近傍の部分と前記データバスラインとのなす角度が、前記第１及び第２のスリットの他の部分と前記データバスラインとのなす角度よりも大きいことを特徴とする液晶表示装置。
2. 第１の基板上に、液晶分子の配向を制御するスリットを有する画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆う配向膜とを形成する工程と、
   前記配向膜のうち、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分に前記データバスラインと平行な方向に傾斜垂直配向処理を施す工程と、
   第２の基板上に、コモン電極を形成する工程と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程とを有し、
   前記スリットは、前記画素電極の第１の領域では第１の方向に向けて形成し、前記第１の領域に水平方向に隣接する第２の領域では第２の方向に向けて形成し、且つ、前記スリットのうち前記第１の領域と前記第２の領域との境界近傍の部分と前記データバスラインとのなす角度が、前記スリットの他の部分と前記データバスラインとのなす角度よりも大きくなるように形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
3. 相互に対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
   前記第１の基板及び前記第２の基板の間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶と、
   前記第１の基板の前記液晶側の面に形成された画素電極と、
   前記画素電極に設けられて液晶分子の配向を制御するスリットと、
   前記画素電極の表面を覆う配向膜と、
   前記第１の基板に設けられて前記画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、
   前記画素電極と前記データバスラインとの間に接続されたスイッチング素子と、
   前記第１の基板に設けられて前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、
   前記第２の基板の前記液晶側の面に形成されたコモン電極とを有し、
   前記スリットは、前記データバスラインに対して斜め方向に延びていて、且つ前記配向膜のうちの前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分のみに傾斜垂直配向処理が施されており、傾斜垂直配向処理方向と前記データバスラインとのなす角度が、前記スリットと前記データバスラインとのなす角度よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
4. 第１の基板上に、液晶分子の配向を制御するスリットを有する画素電極と、該画素電極に表示信号を供給するデータバスラインと、前記画素電極と前記データバスラインとの間を接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を供給するゲートバスラインと、前記画素電極の表面を覆う配向膜とを形成する工程と、
   前記配向膜のうち、前記画素電極の前記データバスライン側の縁部の部分のみに傾斜垂直配向処理を施す工程と、
   第２の基板上に、コモン電極を形成する工程と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に負の誘電率異方性を有する液晶を封入する工程と
   を有し、
   前記画素電極、前記データバスライン、前記スイッチング素子、前記ゲートバスライン及び前記配向膜を形成する工程では、前記画素電極に前記データバスラインに対して斜め方向に延びる前記スリットを形成し、
   前記傾斜垂直配向処理を施す工程では、傾斜垂直配向処理方向と前記データバスラインとのなす角度を、前記スリットと前記データバスラインとのなす角度よりも小さくすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

Images