JP6173853B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、壁電極を用いた横電界方式の液晶表示装置に関し、高精細で高コントラストかつ高開口率の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置においては、広視野角を実現するなどのために、ＩＰＳ( In-Plane Switching )方式などの横電界方式の液晶表示装置が開発されている。横電界方式では、液晶分子を水平に配向させた状態において、基板と平行な方向の電界を印加して液晶分子を水平面内で回転させることで、バックライトの光量を制御して画像を表示する。

横電界方式の液晶表示装置の例として特許文献１には、ｍ×ｎ個のマトリクス状の画素と、画素内のアクティブ素子と、所定電圧波形を印加する駆動手段と、画素内に上下基板間のギャップを一定に保つ電極対を有し、かつ前記電極対間に基板面に平行な電界を印加することにより液晶分子の配向状態を制御し光を変調し得る所定構造を有する液晶表示装置（要約参照）、が開示されている。

非特許文献１には、壁傾斜面に透明電極を形成し、基板平面にほぼ平行な電界を誘起することにより、液晶の配向状態を制御する横電界方式の液晶表示装置、が開示されている。

また、液晶表示素子において、液晶配向膜に配向機能を付与するための処理方法として、光配向法が提案されている。光配向法は、アゾ色素などの光異性化化合物などを含んだ高分子膜に直線偏光された紫外線光（偏光ＵＶ光）等を照射することにより、偏光方向の光異性化化合物や高分子鎖を選択的に反応させて、高分子膜の分子の並びに異方性を発生させて液晶配向能を付与するものである。

光配向膜を用いた横電界方式の液晶表示装置として、特許文献２の図７には、光配向膜を形成したＩＰＳ方式の液晶表示装置が開示されている。

特開平６−２１４２４４号公報 特開２０１２−１１３２１２号公報

Sitao Huo, Baoling Liu, Wenxin Jiang, Proceedings of China Display / Asia Display 2011, p.2-23, p.597-600

特許文献１および非特許文献１に記載の発明は、壁電極構造を備えるものであるが、配向方法や光配向膜を用いることは記載されていない。また、特許文献２記載の発明は、櫛歯状の電極を用いるものであり、壁電極構造を備えるものではない。

本発明に先立って検討した、光配向膜を有する壁電極構造を備える液晶表示装置について説明する。図３に液晶表示装置の１画素を示し、図３（ａ）は１画素の平面図を、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ｂ線の断面図を示す。

図３（ｂ）に示すように、Ａ−Ｂ面の断面構造は、画素両側に配置した大きい壁構造(以下、大きい壁１３という。）を備え、この大きい壁１３の側面を壁電極１７が覆っている。この例では、壁電極１７が基板に接する面から中心方向に伸びて平面電極を形成している。この壁電極と平面電極とが電気的に繋がっており、画素電極となる。画素境界の大きい壁構造の間には大きい壁構造よりも高さが低い壁構造(以下、小さい壁１４という。）が設けられている。この小さい壁１４を覆うように対向電極１５が形成されている。この例では、対向電極１４は、大きい壁１３上を含む、画素の全面に伸びており、共通電極を形成している。共通電極と平面電極の間には層間絶縁膜１６が設けられており、共通電極と平面電極との重なった部分が保持容量を形成している。壁電極１７上には、絶縁膜１８を介して、光配向膜１９が形成されている。なお、大きい壁１３および小さい壁１４は、基板（図示せず）上に、ドレイン配線１１を設け、それを覆うように形成した絶縁膜１２上に、設けられている。

このような壁電極を有する液晶表示装置において、図３（ａ）に示すように、光配向膜１９は、壁電極１７の長手方向に対してバイアス角度φ（φ：約１〜１５度）だけ傾けて配向させている。これにより、液晶の初期配向方向を壁電極の延伸方向に対して、バイアス角度φだけ傾け、良好な面内の回転による液晶分子の駆動を実現している。

しかし、直線偏光を照射する光配向法を傾斜角度が急な壁電極に適用すると、壁電極近傍の液晶の配向方向が所望の方向とは異なる配向を示し、偏光板クロスニコル下で見ると、壁電極近傍で光漏れが発生し、コントラスト比の低下を招いてしまう。

ここで、配向乱れの推定原因としては、壁構造の傾斜がきつくなると、壁側面傾斜部の実効的な光照射量が平坦な画素領域に比べると少なくなるため、液晶分子の十分なアンカリング（配向規制力）が得られないことが、考えられる。

また、壁傾斜面と偏光ＵＶ光の偏光軸が０度或いは９０度からずれることにより、傾斜面の配向軸が所望の軸からずれ、壁近傍に光り漏れが発生することが、考えられる。

また、壁傾斜面からの偏光軸がずれたＵＶ反射光が壁近傍の画素領域に再照射されることで、配向膜表面の領域に２軸の液晶配向能が付与されてしまい、壁近傍の画素領域の配光軸方向が乱れ、光漏れが発生することが、考えられる。

光漏れを防ぐには、壁近傍の光漏れ領域を遮光ブラックマトリクスＢＭでカバーすることで高コントラスト比は確保されるが、遮光領域が広くなるため、開口率ひいては透過率の低下を招き、高透過率と高コントラスト比の両立が困難となる。

本発明は、壁電極周辺での光漏れを防止し、高精細で高コントラストかつ高開口率の液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載した構成を採用する。

本発明の代表的な一例を挙げれば、画素の両側に配置した２つの平行な壁電極と、当該２つの平行な壁電極の中間に配置した対向電極と、光配向膜を有する液晶表示装置において、前記光配向膜による液晶の初期配向方向を、前記２つ平行な壁電極の延伸方向とほぼ平行または垂直とし、前記対向電極を液晶の初期配向に対して所定のバイアス角度だけ傾けたことを特徴とするものである。

また、本発明の他の一例を挙げれば、画素の両側に配置した２つの平行な壁電極と、当該２つの平行な壁電極の中間に配置した対向電極と、光配向膜を有する液晶表示装置において、前記光配向膜による液晶の初期配向方向を前記２つ平行な壁電極の延伸方向とほぼ平行とし、前記対向電極の一方の終端部に、液晶の初期配向方向に対して所定のバイアス角度φ（φは１〜２０度）を有するほぼ左右対称な屈曲構造を形成し、前記対向電極の他方の終端部には、バイアス角度を有する屈曲構造は形成せず、壁電極から画素平坦部に延長された画素電極の端部が液晶の初期配向方向に対し前記バイアス角度と同じ回転方向に所定の角度α（０＜α≦９０度）だけ傾け、ほぼ左右対称な画素電極の切り欠き端部を形成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、壁電極周辺での光漏れを防止し、高精細で高コントラストかつ高開口率の液晶表示装置を提供することができる。

本発明の実施例１の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例１の、大きい壁近傍の断面を示す図である。 本発明に先立って検討した液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例２の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例３の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例４の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例５の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例６の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例７の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例８の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例９の液晶表示装置の構造を示す図である。 本発明の実施例９の液晶表示装置の構造を示す図である。

以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。

図１は本発明の実施例１の液晶表示装置の構造を説明する図であり、図１（ａ）は１画素の平面図を、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ｂ線の断面図を示す。なお、図１（ｂ）においては、横方向（画素の幅方向）よりも縦方向（画素の厚さ方向）を強調して描いている。また、図２は、本実施例の作用効果を説明するための、大きい壁近傍の断面を示す図である。

図１（ｂ）において、基板（図示せず）上に、ドレイン配線１１を設け、それを覆うように絶縁膜１２が形成されている。絶縁膜１２上には、画素両側に大きい壁１３を配置するとともに、画素の中央部には大きい壁１３よりも高さの低い小さい壁１４が設けられている。この小さい壁１４を覆うように対向電極１５が形成されている。対向電極１４は、大きい壁１３上を含む、画素の全面に伸びており、共通電極を形成している。共通電極上には、層間絶縁膜１６が形成され、層間絶縁膜上であって、大きい壁１３の側面を壁電極１７が覆っている。壁電極１７は、基板に近接する面から小さい壁１４の方向に伸びて画素電極を形成している。そして、共通電極と画素電極との重なった部分が保持容量を形成している。壁電極（画素電極）上には、絶縁膜１８が形成され、その上に光配向膜１９が設けられている。

なお、本実施例では、対向電極１５およびこれから基板に平行な平面方向に伸びる電極を共通電極（コモン電極）とし、壁電極１７およびこれから基板に平行な平面方向に伸びる電極を画素電極（ソース電極）とし、隣接する２つの画素の壁電極１５の境界を少なくとも壁構造の頂部に配置したソーストップ構造を備えている。

本実施例では画素両側の壁電極１７を画素電極とし、対向電極１５を共通電極としているが、画素両側の壁電極１７を共通電極とし、対向電極１５を画素毎に分割して画素電極としてもよい。

図１（ａ）の平面図に示すように、光配向膜１９は、壁電極１７の長手方向にほぼ平行に配向させている。これにより、ポジ液晶を用いた場合、液晶の初期配向方向は壁電極の延伸方向とほぼ平行となる。そして、平行な２つの壁電極１７の中間に位置する対向電極１５を、液晶の初期配向方向に対して初期バイアス角度φ（φは、１〜２０度）だけ傾けて構成している。

この構成により、図に示すように、壁近傍の電界方向は、液晶初期配向方向に直交する方向となるが、中央の対向電極近傍の電界方向は、初期バイアス角度φだけ傾いたフリンジ電界の方向となる。そして、電圧印加による液晶配向変化は、フリンジ電界による対向電極１５近傍から誘起されることから、液晶２０の回転方向が安定化され、逆ツイストドメインの発生を防止することができる。

また、光配向膜１９の配向方向を、壁電極１７すなわち大きい壁１３の延伸方向とほぼ平行としたため、図２に示すように、壁１３の傾斜面に対して、偏光ＵＶ光がほぼ完全なｐ偏光またはｓ偏光となるため、反射光の偏光軸が変化せず、画素領域が良好な配向方向を保持し、壁電極近傍の光漏れを防止することができる。

そして、壁近傍の光漏れを防止できることにより、高コントラスト化が可能となり、また、遮光ブラックマトリクスＢＭの幅を狭くしたり除去することが可能となり、高開口率化、高透過率化が可能となる。さらに、遮光ブラックマトリクスＢＭの幅を狭くしたり除去することで、上下基板の位置合わせマージンを拡大することができ、生産性の向上を図ることができる。特に、３００ｐｐｉを超える高精細製品で効果的である。

なお、ネガ液晶を用いた場合には、液晶の初期配向方向は壁電極の延伸方向とほぼ垂直となるが、ポジ液晶と同様の効果を奏する。

図４（ａ）は本発明の実施例２の液晶表示装置の構造を説明する図であり、図４（ｂ）は実施例２の変形例を示す図である。また、図４（ｃ）〜（ｅ）は比較例を示す図である。

図４（ａ）において、(1)で示すように、壁電極に平行な初期液晶配向方向に対してバイアス角度φだけ傾いた対向電極１５と距離が遠い壁電極１７−１の先端部の位置は、相対的に対向電極１５の先端部と同じか、またはそれよりも画素の外部に伸びている。この構成により、図にグレイの領域で示す、逆ツイストドメイン境界をより画素の外部に配置することが可能となり、透過率の向上を図ることができる。なお、図において、細い点線は電気力線を示す。

また、(2)で示すように、壁電極に平行な初期配向方向に対してバイアス角度φだけ傾いた対向電極１５と距離が近い壁電極１７−２の先端部の位置は、相対的に対向電極１５の先端部と同じか、またはそれよりも画素の外部に伸びていない構成とする。この構成により、図にグレイの領域で示す、逆ツイストドメイン境界をより画素の外部に配置することが可能となり、透過率の向上を図ることができる。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の変形例を示すもので、大きい壁の位置は両側で同じ位置とし、壁構造の途中で壁電極１７−１，１７−２が終端している構造である。対向電極１５の先端部に対する、対向電極１５と距離が遠い壁電極１７−１の先端部の位置、および、対向電極１５と距離が近い壁電極１７−２の先端部の位置は図４（ａ）の関係と同様である。この構成においても、図にグレイの領域で示すように、逆ツイストドメイン境界をより画素の外部に配置することが可能となり、透過率の向上を図ることができる。

図４（ｃ）〜（ｅ）は、比較例を示すもので、図４（ｃ）は、対向電極１５の先端部の位置、対向電極１５と距離が遠い壁電極１７−１の先端部の位置、および、対向電極１５と距離が近い壁電極１７−２の先端部の位置を、同じとしたものである。この例では、逆ツイストドメイン境界をより画素の外部に配置することはできない。

図４（ｄ）は、壁電極に平行な初期配向方向に対してバイアス角度φだけ傾いた対向電極１５と距離が近い壁電極１７−２の先端部の位置を、相対的に対向電極１５の先端部よりも画素の外部に伸ばして配置したものである。この場合には、逆ツイストドメインが大きくなり、逆ツイストドメイン境界が画素の内部に入り込み、透過率が低下してしまう。

図４（ｅ）は、壁電極に平行な初期配向方向に対してバイアス角度φだけ傾いた対向電極１５の先端部の位置を、壁電極１７−１，１７−２の先端部の位置に対して、画素の外部に伸ばして配置したものである。この場合にも、逆ツイストドメインが大きくなり、逆ツイストドメイン境界を画素の外部に配置することができず、透過率が低下してしまう。

図５は本発明の実施例３の液晶表示装置の構造を説明する図であり、（ａ）は１つの画素の平面図、（ｂ）はＡ−Ｂ線の断面図を、（ｃ）はＣ−Ｄ線の断面図を示す。この実施例は、画素電極端部の構造を改良したものである。

図５（ａ）に示すように、液晶の初期配向方向は、壁電極１７の延伸方向とほぼ平行で、２つの平行な壁電極の中間に位置する対向電極の延伸方向が、液晶の初期配向方向に対して時計回りにバイアス角度φ（０＜φ＜２０度）だけ回転している。そして、画素領域の上下端部において、壁電極から画素平坦部に延長された透明な画素電極の端部が、液晶の初期配向方向に対して、時計回りに角度α（０＜α≦９０度）だけ傾けてある。なお、画素電極のバイアス角度φが反時計回りの場合は、画素電極端部も同様に、反時計回り方向に角度αだけ傾いた構成となる。

具体的には、画素平坦部分における画素電極端部近傍では、図５（ｃ）のＣ−Ｄ方向の断面図に示すように、対向電極１５から延長された透明な共通電極と、層間絶縁膜１６を介してその上層に形成される、壁電極１７から延長された透明な画素電極の切り欠き端部との間にフリンジ電界を形成する。そして、画素電極上の絶縁膜の厚みを薄くすることで上記フリンジ電界を強化し、液晶の回転を制御し、それにより液晶の逆回転ドメインの発生を抑制する。

本実施例によれば、壁近傍の光漏れが無く、高コントラスト比を実現することができる。また、画素の上下方向の逆ツイストドメインの発生がほとんど無く、高い透過率を実現することができる。

図６は本発明の実施例４の液晶表示装置の構造を説明する図であり、（ａ）は１つの画素の平面図、（ｂ）はＡ−Ｂ線の断面図を、（ｃ）はＣ−Ｄ線の断面図を示す。この実施例は、実施例３の液晶表示装置において、対向電極の構造を改良したものである。

図６（ａ）に示すように、液晶の初期配向方向は、壁電極１７の延伸方向とほぼ平行で、２つの平行な壁電極の中間に位置する対向電極の中央部分が、壁電極の延伸方向とほぼ平行な方向に延伸している。そして、ポジ液晶を用いた場合、対向電極の少なくとも一方の終端部分が液晶の初期配向方向に対して、バイアス角度φ（０＜φ＜１５度）だけ液晶の初期配向方向に対して時計回りに傾けてある。

また、画素領域の上下端部において、壁電極から画素平坦部に延長された透明な画素電極の端部が、液晶の初期配向方向に対して、時計回り方向に角度α（０＜α≦９０度）だけ傾けてある。

具体的には、画素平坦部分における画素電極端部近傍では、図６（ｃ）のＣ−Ｄ方向の断面図に示すように、対向電極１５から延長された透明な共通電極と、層間絶縁膜１６を介してその上層に形成される、壁電極１７から延長された透明な画素電極の切り欠き端部との間にフリンジ電界を形成する。そして、画素電極上の絶縁膜の厚みを薄くすることで上記フリンジ電界を強化し、液晶の回転を制御し、それにより液晶の逆回転ドメインの発生を抑制する。

なお、特にＲＧＢ３画素やＲＧＢＷ４画素などの細長い画素の場合には、上記壁電極とバイアス角度φだけ傾いた終端部分の長さよりも、壁電極に平行な中央部分の長さを長く構成することが好ましい。

本実施例によれば、壁近傍の光漏れが無く、高コントラスト比を実現することができる。また、画素の上下方向の逆ツイストドメインの発生がほとんど無く、高い透過率を実現することができる。

図７は本発明の実施例５の液晶表示装置の構造を説明する図であり、（ａ）は１つの画素の平面図、（ｂ）はＡ−Ｂ線の断面図を、（ｃ）はＡ−Ｃ線の断面図を示す。この実施例は、実施例４の液晶表示装置において、壁電極の先端部の構造を改良したものである。

図７（ａ）に示すように、ポジ液晶の初期配向方向は、壁電極１７の延伸方向とほぼ平行で、２つの平行な壁電極１７の中間に位置する対向電極１５が、中央部分において、壁電極１５の延伸方向とほぼ平行な方向に延伸している。そして、対向電極１５の少なくとも一方の先端部分が液晶の初期配向方向に対して、バイアス角度φ（１〜２０度）だけ液晶の初期配向方向に対して時計回りに傾けてある。

そして、バイアス角度φだけ傾いた対向電極１５の先端部と距離が遠い方の壁電極１７先端部の位置が、壁の延伸方向に対してほぼ直角（８９〜９１度）に曲がるＬ字型の構造を形成し、その先端部は壁の延伸方向において相対的に対向電極と同じかまたはそれよりも画素の外部に伸びているように構成する。すなわち、Ｌ字型の壁電極の高さは、対向電極の高さ以上、かつ両側の壁電極の高さ以下である。

さらに、この構成に加えて、バイアス角度φだけ傾いた対向電極の先端部と距離が近い方の壁電極の先端部の位置を、相対的に対向電極と同じかまたはそれよりも画素の外部に伸びていないように構成する。

本実施例によれば、逆ツイストドメイン境界をより表示領域外に追い込むことができ、透過率を向上できる。

さらに、本実施例において、ドレイン配線１１（信号配線）と平行な壁部分に対応する遮光ブラックマトリクスＢＭを設けることなく、ゲート配線（走査配線）と平行な遮光ブラックマトリクスＢＭのみを形成することにより、上下基板（ＴＦＴ基板とＣＦ基板）の位置合わせマージンを拡大することができる。

図８は本発明の実施例６の液晶表示装置の構造を説明する図であり、（ａ）は１つの画素の平面図、（ｂ）はＡ−Ｂ線の断面図を、（ｃ）はＡ−Ｃ線の断面図を示す。この実施例は、実施例５の液晶表示装置において、ネガ液晶を用いコモントップ構造としたものである。

図８（ａ）に示すように、ネガ液晶の初期配向方向は、壁電極１７の延伸方向とほぼ垂直で、２つの平行な壁電極１７の中間に位置する対向電極１５が、中央部分において、壁電極１５の延伸方向とほぼ平行な方向に延伸している。そして、対向電極１５の少なくとも一方の先端部分が液晶の初期配向方向に対して、バイアス角度９０−φだけ液晶の初期配向方向に対して反時計回りに傾けてある。

そして、バイアス角度９０−φだけ傾いた対向電極１５の先端部と距離が遠い方の壁電極１７先端部の位置が、壁の延伸方向に対してほぼ直角に曲がるＬ字型の構造を形成し、その先端部は壁の延伸方向において相対的に対向電極と同じかまたはそれよりも画素の外部に伸びているように構成する。すなわち、Ｌ字型の壁電極の高さは、対向電極の高さ以上、かつ両側の壁電極の高さ以下である。

さらに、この構成に加えて、バイアス角度φだけ傾いた対向電極の先端部と距離が近い方の壁電極の先端部の位置を、相対的に対向電極と同じかまたはそれよりも画素の外部に伸びていないように構成する。

また、本実施例では、対向電極１５およびこれから基板に平行な平面方向に伸びる電極を画素電極（ソース電極）とし、壁電極１７およびこれから基板に平行な平面方向に伸びる電極を共通電極（コモン電極）とし、隣接する２つの画素の壁電極が少なくとも壁構造の頂部において連結されているコモントップ構造を備えている。

本実施例によれば、逆ツイストドメイン境界をより表示領域外に追い込むことができ、透過率を向上できる。

さらに、本実施例においても、実施例５と同様に、ドレイン配線１１（信号配線）と平行な壁部分に対応する遮光ブラックマトリクスＢＭを設けることなく、ゲート配線（走査配線）と平行な遮光ブラックマトリクスＢＭ２１のみを形成することにより、上下基板の位置合わせマージンを拡大することができる。

図９（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施例７の液晶表示装置の構造を説明する図である。この実施例は、１画素内で領域を上下に２分割し、視野角補償を行う液晶表示装置に適用したものである。

各図において、液晶の初期配向方向を壁電極１７の延伸方向とほぼ平行とする。そして、平行な２つの壁電極１７の中間に位置する対向電極１５或いは対向電極１５の先端部を、上下に２分割した画素領域で互いに逆方向に、液晶の初期配向方向に対して初期バイアス角度φだけ傾けて構成している。

この構成では、上下２分割した境界領域において、液晶回転方向が逆になる２つのドメインが形成される。本実施例では、その境界が変動しないように、壁電極１７または壁の中間に配置される対向電極１５に突起構造を設ける。
その際に、上下２分割の境界領域では、壁電極と対向電極の間隔が広い方の壁電極側に突起状の電極を形成する。また、対向電極の場合には壁電極との距離が狭い側に突起状の対向電極を形成する。これらは、単独に設けても良いし、複合して設けても良い。
壁電極上の突起を形成した場合には、対応する位置に遮光ブラックマトリクスＢＭを形成することで、高コントラストを実現することができる。

図９（ａ）は、上下に２分割した画素領域において、互いに逆方向に対向電極１５を、液晶の初期配向方向に対して初期バイアス角度φだけ傾ける。そして、上下２分割した境界領域において、左側の壁電極１７に突起構造２１−１を設けたものである。

図９（ｂ）は、上下に２分割した画素領域において、対向電極１５の中央部分は壁の延伸方向とほぼ平行とし、先端部分を互いに逆方向に、液晶の初期配向方向に対して初期バイアス角度φだけ傾ける。そして、上下２分割した境界領域において、左側の壁電極１７に突起構造２１−１を設けたものである。

図９（ｃ）は、図９（ｂ）において、更に、対向電極１５の上下２分割した境界領域において、壁電極との距離が狭い側に突起構造２２−２を形成したものである。

図９（ｄ）は、上下に２分割した画素領域において、互いに逆方向に対向電極１５を、液晶の初期配向方向に対して初期バイアス角度φだけ傾ける。そして、上下２分割した境界領域において、対向電極１５に突起構造２１−２を設けたものである。

図１０は本発明の実施例８の液晶表示装置の構造を説明する図であり、（ａ）は１つの画素の平面図、（ｂ）はＡ−Ｂ線の断面図を、（ｃ）はＣ−Ｄ線の断面図を示す。この実施例は、画素領域を左右に２分割し視野角補償を行う液晶表示装置に適用したものである。

図１０の（ａ）に示すように、壁電極の間に形成される対向電極１５の一方（下方）の終端部に、液晶の初期配向方向に対してバイアス角度φ（０＜φ＜２０度）を有するほぼ左右対称な屈曲構造を形成する。

そして、対向電極１５の他方（上方）の終端部には、バイアス角度を有する屈曲部は形成せず、壁電極１７から画素平坦部に延長された画素電極の端部が、液晶の初期配向方向に対して上記バイアス角度φと同じ回転方向に角度α（０＜α≦９０度）だけ傾けた構成とすることで、ほぼ左右対称な画素電極の切り欠き端部を形成する。

具体的には、画素平坦部分における画素電極端部近傍では、図１０（ｃ）のＣ−Ｄ方向の断面図に示すように、対向電極１５から延長された透明な共通電極と、層間絶縁膜１６を介してその上層に形成される、壁電極１７から延長された透明な画素電極の切り欠き端部との間にフリンジ電界を形成する。そして、画素電極上の絶縁膜の厚みを薄くすることで上記フリンジ電界を強化し、液晶の回転を制御し、それにより液晶の逆回転ドメインの発生を抑制する。

また、画素中央の対向電極の幅を細くすることで、より透過率の向上を図ることができる。

本実施例によれば、画素内に液晶の回転方向が逆になる２つのドメインが左右に形成され、その境界は壁の中間に配置される対向電極上に固定され変動しない。これにより視野角補償され、全方位で色調の変化を抑制することができる。

図１１（ａ）〜（ｃ）および図１２は、本発明の実施例９の液晶表示装置の構造を説明する図である。この実施例は、隣接画素とで視野角補償を行う液晶表示装置に適用したものである。

各図において、それぞれの画素は実施例４の画素構造を備えている。すなわち、対向電極１５は、中央部分が液晶の初期配向方向とほぼ平行な方向に延伸しており、終端部分が液晶の初期配向方向に対してバイアス角度φ（０＜φ＜２０度）だけ傾いている。そして、画素(1)は終端部分の傾きのバイアス角度φが右回りの画素、画素(2)は終端部分の傾きのバイアス角度φが左回りの画素である。

図１１（ａ）は、右回りの画素(1)と左回りの画素(2)とが、上下で隣接するように配置したものである。この実施例によれば、上下の対の画素間で視野角補償を行うことができる。

図１１（ｂ）は、ＲＧＢの画素を一組とし、右回りの画素(1)の組と左回りの画素(2)の組とが、上下および左右で隣接するように配置したものである。この実施例によれば、上下および左右の画素の組間で視野角補償を行うことができる。

図１１（ｃ）は、ＲＧＢの画素それぞれで、右回りの画素(1)と左回りの画素(2)とが、上下および左右で隣接するように配置したものである。この実施例によれば、上下および左右の画素間で視野角補償を行うことができる。

図１２は、画素の対称性に合わせて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ： Thin Film Transistor ）を配置したものである。図１１（ａ）では、壁の延伸方向に設けられているドレイン配線（映像信号配線）に対して、右回りの画素(1)でも左回りの画素(2)でも左側にＴＦＴが配置されているが、図１２では、右回りの画素(1)と左回りの画素(2)とに応じてＴＦＴを左右に配置している。

１１ ドレイン配線
１２ 絶縁膜
１３ 大きい壁
１４ 小さい壁
１５ 対向電極
１６ 層間絶縁膜
１７ 壁電極
１８ 絶縁膜
１９ 配向膜
２０ 液晶
２１ 遮光ブラックマトリクスＢＭ
２２ 突起構造
２３ 薄膜トランジスタＴＦＴ

Claims (19)

1. 画素の両側に配置した２つの平行な壁電極と、当該２つの平行な壁電極の中間に配置し
   た対向電極と、光配向膜を有する液晶表示装置において、
   前記光配向膜による液晶の初期配向方向を、前記２つ平行な壁電極の延伸方向とほぼ平
   行または垂直とし、
   前記対向電極を液晶の初期配向に対して所定のバイアス角度だけ傾けたことを特徴とす
   る液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   液晶がポジ液晶であり、
   前記液晶の初期配向方向を前記２つ平行な壁電極の延伸方向とほぼ平行とし、
   前記対向電極を液晶の初期配向に対して所定のバイアス角度φ（φは１〜２０度）だけ
   傾けたことを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   液晶がネガ液晶であり、
   前記液晶の初期配向方向を前記２つ平行な壁電極の延伸方向とほぼ垂直とし、
   前記対向電極を液晶の初期配向に対して所定のバイアス角度（９０＋φ又は−φ）（φ
   は１〜２０度）だけ傾けたことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記対向電極が、直線状であり、
   前記対向電極を液晶の初期配向に対して所定のバイアス角度だけ傾けたことを特徴とす
   る液晶表示装置。
5. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記対向電極の中央部分が、直線状で、前記２つの平行な壁電極とほぼ平行であり、
   前記対向電極の少なくとも一方の先端部分を、液晶の初期配向に対して所定のバイアス
   角度だけ傾けたことを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項５に記載の液晶表示装置において、
   前記対向電極の中央部分の長さが、所定のバイアス角度だけ傾けた前記先端部分の長さ
   よりも長いことを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記壁電極は、基板に近接する面から前記対向電極の方向に伸びて画素電極を形成し、
   前記対向電極は、画素の全面に伸びて共通電極を形成していることを特徴とする液晶表
   示装置。
8. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記対向電極は、基板の平面方向に伸びて画素電極を形成し、
   前記壁電極は、隣接する画素の方向に伸びて共通電極を形成していることを特徴とする
   液晶表示装置。
9. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
   前記所定のバイアス角度だけ傾けた対向電極と距離が遠い壁電極の位置が、相対的に前
   記対向電極の先端部と同じかまたは画素の外部に伸びていることを特徴とする液晶表示装
   置。
10. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記所定のバイアス角度だけ傾けた対向電極と距離が近い壁電極の位置が、相対的に前
    記対向電極の先端部と同じかまたは画素の外部に伸びていないことを特徴とする液晶表示
    装置。
11. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記壁電極が壁構造の途中で終端していることを特徴とする液晶表示装置。
12. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    画素領域の上下端部において、前記壁電極から画素平坦部に延長された画素電極の端部
    が液晶の初期配向方向に対して所定の角度α（０＜α≦９０度）だけ傾けていることを特
    徴とする液晶表示装置。
13. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    所定のバイアス角度だけ傾いた前記対向電極の先端部と距離が遠い方の前記壁電極の先
    端部が、壁の延伸方向に対してほぼ直角に曲がるＬ字型の構造を形成し、その先端部は壁
    の延伸方向において相対的に前記対向電極と同じかまたはそれよりも画素の外部に伸びて
    いることを特徴とする液晶表示装置。
14. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    信号配線と平行な壁部分には遮光ブラックマトリクスを形成することなく、走査配線と
    平行な部分に遮光ブラックマトリクスを形成したことを特徴とする液晶表示装置。
15. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    １つの画素内で領域を２分割し、
    前記対向電極或いは前記対向電極の先端部を、前記２分割した画素領域で互いに逆方向
    に、液晶の初期配向方向に対して所定のバイアス角度だけ傾け、
    ２分割の境界領域で、前記壁電極または前記対向電極に突起構造を設けたことを特徴と
    する液晶表示装置。
16. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    前記対向電極の初期配向方向に対する所定のバイアス角度が右回りの画素と左回りの画
    素とが、上下または左右で隣接するように配置したことを特徴とする液晶表示装置。
17. 請求項１５に記載の液晶表示装置において、
    Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれ画素単位で、或いは、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素を一組として、上下また
    は左右で隣接するように配置したことを特徴とする液晶表示装置。
18. 請求項１〜８の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
    画素の対称性に合わせて、信号配線に対して、薄膜トランジスタを左右に配置したこと
    を特徴とする液晶表示装置。
19. 画素の両側に配置した２つの平行な壁電極と、当該２つの平行な壁電極の中間に配置し
    た対向電極と、光配向膜を有する液晶表示装置において、
    前記光配向膜による液晶の初期配向方向を前記２つ平行な壁電極の延伸方向とほぼ平行
    とし、
    前記対向電極の一方の終端部に、液晶の初期配向方向に対して所定のバイアス角度φ（
    φは１〜２０度）を有するほぼ左右対称な屈曲構造を形成し、
    前記対向電極の他方の終端部には、バイアス角度を有する屈曲構造は形成せず、壁電極
    から画素平坦部に延長された画素電極の端部が液晶の初期配向方向に対し前記バイアス角
    度と同じ回転方向に所定の角度α（０＜α≦９０度）だけ傾け、ほぼ左右対称な画素電極
    の切り欠き端部を形成したことを特徴とする液晶表示装置。

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