JPH05173142A

JPH05173142A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH05173142A
Application number: JP33881591A
Authority: JP
Inventors: Osamu Morishige; 理森重; Takeshi Kamata; 豪鎌田; Yoshiro Koike; 善郎小池; Kenji Okamoto; 謙次岡元; Seiji Tanuma; 清治田沼; Yoshijirou Katayama; 良志郎片山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-07-13
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3087193B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示装置に関し、液晶の配向性を向上さ
せることを目的とする。【構成】液晶分子が該第１の配向膜２２及び該第２の
配向膜２６の配向処理に従ってプレチルト及びツイスト
する液晶からなり、該第１の配向膜２２及び該第２の配
向膜２６が、複数の微小な単位領域の各々に形成された
第１及び第２の液晶配向区分Ａ、Ｂを有し、液晶分子の
長軸が平行な方向に延び且つ逆方向にプレチルトし、か
つ、第１及び第２の液晶配向区分Ａ、Ｂの境界部に相当
する該第１の配向膜２２及び該第２の配向膜２６の部分
２２ｐ、２６ｐが、液晶の厚さ方向に突出または退出し
た変形形状に形成されている構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一対の対向する透明な
基板の間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方の
ガラス基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、
他方の基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられ
る。最近では、後者の基板に画素電極とともにアクティ
ブマトリクス回路を形成することが多くなっている。さ
らに、これらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けら
れる。通常、これらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直
交するように配置される。

【０００３】液晶表示パネルではツイストネマチック型
の液晶がよく使用される。液晶分子は両基板の配向膜に
従ってプレチルト及びツイストする。すなわち、液晶の
分子の長軸方向が基板の配向膜の配向方向と平行に延
び、両基板の配向膜の配向方向は相互にほぼ垂直になっ
ているので、一方の基板から他方の基板に向かうにつれ
て螺旋状にツイストしていく。また、液晶の分子は配向
方向に従ってプレチルトすることが知られている。

【０００４】液晶の配向は、配向膜にそれぞれ所定の方
向にラビングを行うことにより達成され、ラビングの方
向が液晶の配向方向と一致する。また、液晶の配向は、
例えば配向膜を斜め蒸着により形成することでも支配で
きる。液晶に電圧を印加しないときに、液晶の分子は初
期のツイスト及びプレチルトを維持した状態にあり、入
射光は液晶のツイストに沿って旋回しながら進み、液晶
セルから出射する。このときに、白表示が得られる。電
圧を印加すると、液晶が立ち上がり、液晶の複屈折作用
が弱くなり、上記した光の旋回作用が弱くなって、入射
光が液晶セルを透過しにくくなり、黒表示が得られるよ
うになる。このようにして、液晶への印加電圧を制御し
ながら、全体で明暗のコントラストのある画像を形成す
る。

【０００５】液晶に電圧を印加したときには、液晶の分
子はプレチルトを有する方向へ立ち上がる。実際には、
電圧を印加したときに全ての液晶の分子が同様に立ち上
がるのではなく、基板の配向膜の近くに位置する液晶の
分子は配向膜に規制されてわずかしか立ち上がらず、両
基板の中間部に位置する液晶の分子が最も大きく立ち上
がる。従って、電圧印加時に黒表示を形成するのは、主
として両基板の中間部に位置する液晶の分子の挙動によ
る。

【０００６】液晶の分子は長い棒状の形状をしており、
屈折率の異方性を有するため、光の入射する方向により
複屈折の効果が異なる。電圧を印加したときに液晶の分
子は基板の表面に垂直になるまで立ち上がるわけではな
く、基板の表面に対してある程度の角度まで立ち上が
る。従って、電圧印加により液晶の分子が基板の表面に
対してある角度まで立ち上がったとき、観視者は、画面
を見る方向により、液晶の分子の長軸方向との位置関係
が異なり光の透過率の差が発生して得られる黒表示の程
度が異なる。このため、観視者の位置によっては、画像
の明暗のコントラストが低下する。これは、液晶表示装
置の視角特性として一般に認識されている。

【０００７】このような問題点を解決するために、特開
昭５４─５７５４号公報は、液晶の微小な単位領域の各
々に液晶の分子のツイスト方向が異なる２つの液晶配向
区分を形成することを提案している。また、特開昭６３
─１０６６２４号公報は、１画素内で液晶の分子の配向
方向の異なる２つの液晶配向区分を形成することを提案
している。これらの提案によれば、ある視角特性の液晶
配向区分と別の異なる視角特性の液晶配向区分とを混合
することにより、全体としての視覚特性の向上を図るこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように液晶の
微小な単位領域の各々に２つの液晶配向区分を形成する
場合、これらの２つの液晶配向区分の境界部では液晶の
分子を逆方向に整列させなければならず、２つの液晶配
向区分の液晶の分子が相互に所定の配向を妨げ合い、良
好な配向を得るのが難しいという問題点があった。その
ため、ドメインやディスクリネーションが生じるという
問題点があった。

【０００９】本発明の目的は、液晶の配向性を向上させ
ることのできる液晶表示装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、第１及び第２の対向する基板１６、１８と、該第
１の基板の内面に設けられた第１の電極２１及び第１の
配向膜２２と、該第２の基板の内面に設けられた第２の
電極２４及び第２の配向膜２６と、該第１及び第２の基
板の間に挿入された液晶２０と、からなる液晶表示装置
であって、該液晶が、液晶分子が該第１の配向膜２２及
び該第２の配向膜２６の配向処理に従ってプレチルト及
びツイストする液晶からなり、該第１の配向膜２２及び
該第２の配向膜２６が、相互にほぼ垂直な配向方向を有
し、且つ複数の微小な単位領域の各々に形成された第１
及び第２の液晶配向区分Ａ、Ｂを有し、よって該第１の
液晶配向区分における液晶分子の長軸方向と該第２の液
晶配向区分における液晶分子の長軸方向が平行な方向に
延び且つ逆方向にプレチルトするように配向処理され、
かつ、図１に示されるように、該微小な単位領域の第１
及び第２の液晶配向区分（Ａ、Ｂ）の境界部に相当する
該第１の配向膜２２及び該第２の配向膜２６の部分２２
ｐ、２６ｐが、液晶の厚さ方向に突出または退出した変
形形状に形成されていることを特徴とするものである。

【００１１】本発明の別の特徴による液晶表示装置は、
図１４に示されるように、該第１及び第２の液晶配向区
分（Ａ、Ｂ）の液晶がともにゲートバスラインの設けら
れた基板の近傍において該ゲートバスラインに向かって
プレチルトするように配置されていることを特徴とする
ものである。本発明の別の特徴による液晶表示装置は、
第１及び第２の対向する基板１６、１８と、該第１の基
板の内面に設けたられた共通電極２１及び第１の配向膜
２２と、該第２の基板の内面に設けたられた複数の画素
電極２４及び第２の配向膜２６と、該第１及び第２の基
板の間に挿入された液晶２０と、からなる液晶表示装置
であって、図１７に示されるように、該画素電極が該画
素電極の各々において斜め方向の電気力線が作用するよ
うに形成されていることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】上記した最初の構成においては、微小な単位領
域毎に第１及び第２の液晶配向区分を設けることによっ
て、明暗のコントラストが向上する。そして、液晶は、
該第１の配向膜２２及び該第２の配向膜２６の液晶の厚
さ方向に突出または退出した変形形状に沿って配向し、
配向方向が逆になるところでも液晶の配向性を向上する
ことができる。

【００１３】次に、第１及び第２の液晶配向区分（Ａ、
Ｂ）の液晶がともに該バスラインの設けられた基板の近
傍において該バスラインに向かってプレチルトするよう
に配置されている場合には、液晶がバスラインから発生
する電界に沿って配向し、電界の方向と液晶の配向の方
向とが合うようになっているので、液晶の配向性を向上
することができる

【００１４】また、画素電極が該画素電極の各々におい
て斜め方向の電気力線が作用するように形成されている
場合にも、斜め方向の電界が液晶の配向性を向上させ
る。

【００１５】

【実施例】図３から図１０は本発明の前提となる第１及
び第２の液晶配向区分について説明するものである。図
３は、本発明の実施例の液晶表示装置の液晶パネル１０
と、偏光板１２、１４とを示す図である。液晶パネル１
０は、一対の透明なガラス基板１６、１８の間に液晶２
０を封入したものである。図示しない光源からの光は矢
印Ｌの方から液晶パネル１０に入射し、観視者Ｅは入射
方向とは逆の方向から液晶パネル１０を見るものとし、
以後の説明においては、光の入射側の基板１６を下基板
と呼び、観視者側の基板１８を上基板と呼ぶことにす
る。

【００１６】下基板１６の内面にはＩＴＯの共通電極２
１及び配向膜２２が設けられ、上基板１８の内面には画
素電極２４及び配向膜２６が設けられる。さらに、図３
には、上基板１８と画素電極２４との間に絶縁層を介し
て設けられた蓄積容量電極２８が示されている。図１０
は、上基板１８に設けられた画素電極２４及びアクティ
ブマトリクス回路の配置を示している。アクティブマト
リクス回路は縦、横にマトリクス状に延びるデータバス
ライン３０及びゲートバスライン３２を含み、画素電極
２４は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３４を介してデータ
バスライン３０及びゲートバスライン３２に接続され
る。図１０の右下には、蓄積容量電極２８が液晶２０に
対して並列に設けられる等価回路が示される。

【００１７】図３及び図４を参照すると、液晶２０はツ
イストネマチック型の液晶からなる。ツイストネマチッ
ク型の液晶２０は、下基板１６の配向膜（下配向膜）２
２の配向方向２２ａ及び上基板の配向膜（上配向膜）２
６の配向方向２６ａに従ってツイスト及びプレチルトす
る（図５）。図４に示されるように、下配向膜２２の配
向方向２２ａ及び上配向膜２６の配向方向２６ａはガラ
ス平面に平行なへいぶんが相互に垂直な方向に設けられ
る。下配向膜２２の配向方向２２ａ及び上配向膜２６の
配向方向２６ａは、配向処理がラビングによるときには
繊維等のラビング材を図４の矢印で示した配向方向２２
ａ、２６ａに移動させることによって実現される。同様
に、そのような配向方向をもった配向膜を斜め蒸着によ
り形成することができる。

【００１８】図４は微小な領域の液晶２０の分子が矢印
Ｔで示されるように左回りにツイストしている例を示し
ている。ここで、２０Ｌは下配向膜２２の近くに位置す
る液晶の分子を示し、２０Ｃは下配向膜２２と上配向膜
２６の間の中間部（液晶層の中央）に位置する液晶の分
子を示し、２０Ｕは上配向膜２６の近くに位置する液晶
の分子を示している。

【００１９】図５の（Ａ）は、これらの液晶２０の分子
２０Ｌ、２０Ｃ、２０Ｕを取り出して示した図である。
図５の（Ａ）の左側半分はこれらの液晶２０の分子２０
Ｌ、２０Ｃ、２０Ｕをパネル上面から見た平面図であ
り、右側半分はこれらの液晶２０の分子２０Ｌ、２０
Ｃ、２０Ｕを上下の配向膜２２、２６とともに見た断面
図である。なお、この断面図は、左側の図の矢印の方向
から見たものである。

【００２０】図５の（Ａ）を参照すると、液晶２０の下
分子２０Ｌの長軸は、平面図で右下から左上へ４５度の
方向へ向き、断面図で左端部が下配向膜２２に対して上
がるプレチルトを示している。液晶２０の中間分子２０
Ｃの長軸は、平面図で下から上へ垂直に向き、断面図で
左端部が上がるプレチルトを示している。液晶２０の上
分子２０Ｕの長軸は、平面図で左下から右上へ４５度の
方向へ向き、断面図で右端部が上配向膜２６に対して上
がるプレチルトを示している。

【００２１】図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の配向状態
を得る配向膜２２、２６の配向方向（ラビング方向）２
２ａ、２６ａの組合せを示し、実線の矢印が下基板１６
の配向膜２２の配向方向２２ａを示し、破線の矢印が上
基板１８の配向膜２６の配向方向２６ａを示している。
両配向方向２２ａ、２６ａが決まれば、それらの間の液
晶の分子の配向は決まってしまうので、図５の（Ｂ）の
表示は図５の（Ａ）の配向状態を示したものである。以
後、図５の（Ｂ）に示された特徴をもつ液晶パネル１０
の微小部分を液晶配向区分Ａと呼ぶ。

【００２２】ここで、下配向膜２２と上配向膜２６の間
の中間部に位置する液晶の中間分子２０Ｃに注目する
と、液晶の中間分子２０Ｃは電圧を印加しないときには
上下の液晶の分子２０Ｕ、２０Ｌと同じようにほぼ水平
に配向しているが、電圧を印加すると破線で示されるよ
うにある程度の傾斜角度まで立ち上がる。

【００２３】図５の（Ｃ）に示されるように、矢印Ｅ_C
は液晶パネルを法線方向から見る場合を示し、矢印
Ｅ_L、Ｅ_Uはそれぞれ下方及び上方から見る場合を示し
ている。液晶パネルを矢印Ｅ_Uの方から見ると、液晶の
中間分子２０Ｃの複屈折の大きさは比較的小さくなり、
濃い黒表示を見ることになる。逆に、これを矢印Ｅ_Lの
方から見ると、液晶の中間分子２０Ｃの複屈折の大きさ
は比較的大きな値を示し、この場合の光の透過量は多い
ので、より明るい黒表示を見ることになる。このよう
に、液晶配向区分Ａの場合には、上方から見る画像は暗
く、下方から見る画像は明るくなる。

【００２４】液晶配向区分Ａの視角特性が、図７の一点
鎖線Ｃ及び破線Ｌ、Ｕで示されている。図７の一点鎖線
Ｃは真正面から見た場合の電圧─透過率曲線である。破
線Ｕ、Ｌは角度４０度の上方及び下方から見た場合の電
圧─透過率曲線である。破線Ｌの場合には、電圧を高く
しても透過率の低下が少ないので、黒い表示を得ようと
しても、比較的に明るい表示になってしまう。破線Ｕの
場合には、電圧をわずかにかけると透過率が大幅に低下
し、すぐに黒になってしまい、白と黒の間の中間色を得
るのに不都合である。

【００２５】そこで、破線Ｌと破線Ｕの特性を加えて２
で割る特性を示したのが実線Ｉである。実線Ｉの特性
は、一点鎖線Ｃの特性に近くなり、視角特性が改善され
る。このため、図６に示されるように、液晶配向区分Ａ
と相補的な特徴をもつ液晶配向区分Ｂを設け、液晶配向
区分Ａと液晶配向区分Ｂを合わせて１単位とする。液晶
配向区分Ｂの配向膜２２、２６の配向方向２２ａ、２６
ａは相互に垂直であるとともに、液晶配向区分Ａの配向
膜２２、２６の配向方向２２ａ、２６ａに対してそれぞ
れ逆になっている。従って、液晶配向区分Ｂの中間分子
２０Ｃは、電圧印加時の立ち上がり方が、配向区分の場
合と逆になっている。従って、液晶配向区分Ｂの視角特
性は、液晶配向区分Ａとは逆に、上方から見たときに明
るいものとなり、下方から見たときに暗いものとなる。

【００２６】従って、液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂ
を合わせて配置することにより、図７の実線Ｉの特性が
得られる。そして、液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂを
合わせたものを１単位領域とし、そのような微小な単位
領域を繰り返して液晶パネル１０を形成する。このよう
な特徴を有する配向膜２２、２６の配向処理は、例えば
図１１に示すラビング処理により実施することができ
る。図１１においては、上基板１８の表面に無機配向膜
５１及び有機配向膜５２を塗布し、（Ａ）に示されるよ
うに、繊維等のラビング材を巻き付けたラビングローラ
５３を矢印の方向に回転させながら一方向に進める。次
に（Ｂ）に示されるように、マスク５４をしてラビング
ローラ５３を（Ａ）とは別の方向に進める。なお、有機
配向膜５２は（Ｂ）の処理前に除去される。マスク５４
はフォトリソグラフィによるレジストにより形成され、
レジストは後で除去される。この場合、（Ｂ）の処理に
より、（Ａ）でマスク５４の下にあった最初にラビング
された部分と、マスク５４から露出して（Ｂ）でラビン
グされた部分とが区画され、最初にラビングされた部分
が液晶配向区分Ａに相当し、後でラビングされた部分が
液晶配向区分Ｂに相当するようになる。また、下基板１
６にも同様のラビングを行う。配向処理を斜め蒸着で行
う場合にも同様にマスクを使用して微小な区分毎に配向
処理を行うことができる。

【００２７】図６は液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂが
縦に並べて配置された例を示しているが、これは下配向
膜２２と上配向膜２６の間の中間部に位置する液晶の中
間分子２０Ｃの配向方向を同時に説明するために縦に並
べて示しただけであって、図８に示すように液晶配向区
分Ａと液晶配向区分Ｂを横に並べて配置したものと実質
的に同じである。また、上記説明では、液晶２０は左回
りのツイストをするものであったが、図９に示すよう
に、図示のような配向方向２２ａ、２６ａをもった液晶
配向区分Ａ１と液晶配向区分Ｂ１によれば右回りのツイ
ストで同様の特徴を達成することができる。

【００２８】液晶配向区分Ａ及び液晶配向区分Ｂは異な
る視角特性をもっており、その差が観視者に認識されな
いで一様な画像を形成するためには、液晶配向区分Ａ及
び液晶配向区分Ｂの面積はある程度小さいものであるこ
とが望ましい。好ましくは、１単位領域は、データバス
ライン３０とゲートバスライン３２とで囲まれた１画素
領域と一致するように形成するとよい。カラー表示のた
めに下基板１６にカラーフィルタが設けられる場合に
は、その１画素領域はカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂ毎の
領域とする。しかし、１単位領域は、１画素領域の整数
倍（３倍程度まで）、あるいは１画素領域の整数の逆数
倍にしてもよい。

【００２９】さて、液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂを
設ける場合、同じ基板上に逆の配向方向をもつように配
向処理をしなければならないので、上記課題の項に記載
したように、液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂの境界部
では良好な配向を得るのが難しいという問題点があっ
た。そこで本発明はそのような問題点を解決するために
さらに発展する。

【００３０】図１は参照すると、本発明による液晶表示
装置は、上記した特徴を備えた液晶配向区分Ａと液晶配
向区分Ｂからなる微小な単位領域の繰り返しからなると
ともに、液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂの境界部に相
当する配向膜２２、２６の部分２２ｐ、２６ｐが、液晶
２０の厚さ方向に突出または退出した変形形状に形成さ
れている。図１では、配向膜２２の部分２２ｐが液晶２
０の厚さ方向に退出した凹部形状になっており、配向膜
２６の部分２６ｐが、液晶２０の厚さ方向に突出した凸
部形状になっている。

【００３１】図２は、図１の液晶配向区分Ａと液晶配向
区分Ｂの配向方向を示しており、これは図６で説明した
液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂの配向方向２２ａ、２
６ａと同様である。液晶の分子のプレチルトの関係は、
図６に示されている通りであり、図６では液晶配向区分
Ａのプレチルトが左上がりであり、液晶配向区分Ｂのプ
レチルトが右上がりであるので、従って、図１でも液晶
配向区分Ａのプレチルトが左上がりであり、液晶配向区
分Ｂのプレチルトが右上がりとなるように示されてい
る。ただし、下配向膜２２の配向方向２２ａと、上配向
膜２６の配向方向２６ａとは、互いに垂直であるので、
図１では、説明の都合上、上配向膜２６を下配向膜２２
に対して９０度回転して示したものである。

【００３２】このような特徴により、配向膜２２の凹部
形状の部分２２ｐでは、液晶配向区分Ａの右端部の液晶
の分子は部分２２ｐの凹部形状の左斜面に沿って配向
し、液晶配向区分Ｂの左端部の液晶の分子は部分２２ｐ
の凹部形状の右斜面に沿って配向する。また、配向膜２
６の凸部形状の部分２６ｐでは、液晶配向区分Ａの右端
部の液晶の分子は部分２６ｐの凸部形状の左斜面に沿っ
て配向し、液晶配向区分Ｂの左端部の液晶の分子は部分
２６ｐの凸部形状の右斜面に沿って配向する。

【００３３】液晶２０はあるものの表面に沿って置く
と、その表面に従って配向する傾向があり、上記したよ
うに配向膜２２、２６の変形形状の部分２２ｐ、２６ｐ
に沿って配向するのである。そして、配向膜２２、２６
の変形形状の部分２２ｐ、２６ｐに沿った配向方向は、
本来液晶配向区分Ａ及び液晶配向区分Ｂに設定した配向
方向と一致する。従って、配向膜２２、２６の変形形状
の部分２２ｐ、２６ｐは、液晶配向区分Ａと液晶配向区
分Ｂの境界部における液晶２０の所定の配向を助けるよ
うに作用するものである。よって液晶の配向性が向上す
る。

【００３４】図１２及び図１３は、図１及び図２の配向
膜２２、２６の変形形状の部分２２ｐ、２６ｐを蓄積容
量電極２８及びカラーフィルタ４０と組合せて形成した
例を示す図である。図１２においては、液晶配向区分Ａ
と液晶配向区分Ｂを構成する単位領域はデータバスライ
ン３０とゲートバスライン３２とで囲まれた１画素領域
と一致するように形成され、液晶配向区分Ａと液晶配向
区分Ｂの境界は画素電極２４を横切るようにゲートバス
ライン３２と平行に延びる。トランジスタ３４は冗長構
成で画素電極２４の中心線に対して対称な位置に配置さ
れる。従って、液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂはトラ
ンジスタ３４の電圧の影響を同じように受ける。

【００３５】図１２及び図１３に示されるように、蓄積
容量電極２８は上基板１８の表面に設けられる。ＩＴＯ
の画素電極２４は絶縁層４０を介して蓄積容量電極２８
の上に形成され、さらにその上に配向膜２６が形成され
る。蓄積容量電極２８は所定の厚さ及び幅を有し、上基
板１８上で突起状になっている。従って、その上の画素
電極２４及び配向膜２６が同様に突起状になり、配向膜
２６の凸部形状の部分２６ｐが形成されることになる。
配向膜２６の凸部形状の部分２６ｐの形状を所望のよう
に整形するために、突起２８ａを設けることもできる。
配向膜２６の凸部形状の部分２６ｐの形状を得るため
に、データバスライン３０やゲートバスライン３２を利
用することもできる。

【００３６】図１３においては、カラー表示のためのカ
ラーフィルタ４２が設けられた下基板１６が示されてい
る。カラーフィルタ４２はＲ、Ｇ、Ｂ毎の画素領域を有
し、その上にオーバーコート４３が設けられる。また、
カラーフィルタ４２のＲ、Ｇ、Ｂ毎の画素領域を開口さ
せるブラックマトリクス４４が設けられる。図示の２個
のカラーフィルタ４２は、例えばともにＲの成分であ
り、ブラックマトリクス４４は２個のカラーフィルタ４
２の周囲を覆っているが、２個のカラーフィルタ４２の
間のギャップには設けられていない（ただし、このギャ
ップにブラックマトリクスを設けることもできる。

【００３７】２個のカラーフィルタ４２の間のギャップ
は、凹部状になっている。その上に形成されるオーバー
コート４３や、共通電極２１や、配向膜２２も同様の凹
部形状になる。従って、配向膜２２の凹部形状の部分２
２ｐを２６ｐをカラーフィルタ４２との組合せで形成す
ることができる。

【００３８】図１４は本発明の第２実施例を示す図であ
り、上記したように液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂの
境界部が、アクティブマトリクス回路のゲートバスライ
ン３２と重畳するように形成された例を示す図である。
液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂの液晶がともにゲート
バスライン３２の設けられた上基板１８の近傍において
ゲートバスライン３２に向かってプレチルトするように
配置されている。すなわち、図１４では、上基板１８か
ら見ると、液晶配向区分Ａの液晶の分子がゲートバスラ
イン３２に向かってプレチルトしており、液晶配向区分
Ｂの液晶の分子もゲートバスライン３２に向かってプレ
チルトしている。

【００３９】図１６には、共通電極２１、ドレインバス
ライン３０、ゲートバスライン３２にそれぞれ印加され
る電圧が示されている。ドレインバスライン３０の電圧
は画素電極２４に印加される電圧に相当する。ゲートバ
スライン３２の電圧は、共通電極２１の電圧及びドレイ
ンバスライン３０の電圧よりも低い。

【００４０】従って、図１４に示されるように、共通電
極２１からゲートバスライン３２に向かう電界、及びド
レインバスライン３０からゲートバスライン３２に向か
う電界が形成される。すなわち、ゲートバスライン３２
の近くでは、電気力線は斜めあるいは横方向からゲート
バスライン３２に吸い込まれる。液晶２０は電気力線に
沿って配向する傾向があり、ゲートバスライン３２の近
傍の液晶配向区分Ａ及び液晶配向区分Ｂの液晶のプレチ
ルトがゲートバスライン３２に向かう電気力線と一致す
るように設定すれば、液晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂ
の境界部における液晶２０の配向性が向上する。

【００４１】図１５は、同じ液晶配向区分Ａを隣接して
配置し、これらの液晶配向区分Ａの境界部にゲートバス
ライン３２が通る場合を示す図である。左側の液晶配向
区分Ａの液晶はゲートバスライン３２に向かってプレチ
ルトするように配置されているが、右側の液晶配向区分
Ａの液晶はゲートバスライン３２とは反対側にプレチル
トするように配置されている。この場合、左側の液晶配
向区分Ａの液晶はゲートバスライン３２に向かう電気力
線と一致するが、右側の液晶配向区分Ａの液晶はゲート
バスライン３２に向かう電気力線と交差する。右側の液
晶配向区分Ａでは、ゲートバスライン３２の近傍の液晶
の分子はゲートバスライン３２に向かう電気力線に沿っ
て配向しようとし、これは右側の液晶配向区分Ａのほと
んどの液晶２０の配向方向とは逆を向くことになる。す
なわち、この場合には、２つの液晶配向区分Ａの境界部
の液晶の配向は乱されることになる。

【００４２】図１７は本発明の第３実施例を示す図であ
る。この実施例の液晶表示装置は、図３の構成と同様
に、下基板１６の内面に設けたられた共通電極２１及び
配向膜２２と、上基板１８内面に設けたられた複数の画
素電極２４及び配向膜２６と、両基板１６、１８の間に
挿入された液晶２０とからなるものである。第３実施例
の特徴は、画素電極２４が該画素電極２４の各々におい
て斜め方向の電気力線が作用するように形成されている
ことである。

【００４３】図１７は画素電極２４を示すために図３と
は上下逆に示されている。図１７では、画素電極２４は
微小なギャップ４６を介して分割された分割画素電極２
４ａからなり、これらの分割画素電極２４ａの間で横方
向の電界が作用するようになっている。分割画素電極２
４ａはそれぞれにトランジスタ３４に接続され、別々に
制御されるようになっている。図１８は図１６と類似し
たドレインバスライン３０の電圧を示し、ドレインバス
ライン３０には液晶２０を駆動するために交流状の電圧
が供給されている。黒い部分がゲートが開く時間であ
る。

【００４４】図１９は２つの分割画素電極２４ａに同極
性の電圧を与える場合の電気力線を示している。この場
合、電気力線は概ね共通電極２１から分割画素電極２４
ａへ向かう方向、あるいはその逆方向に形成されるが、
２つの分割画素電極２４ａのギャップの近傍では電気力
線は斜め方向になる。上記したのと同様に、液晶２０は
電気力線に沿って配向する傾向があり、この液晶の配向
はギャップ４６を境界にして一方の分割画素電極２４ａ
に向く方向と、他方の分割画素電極２４ａに向く方向と
に形成される。

【００４５】図２０は２つの分割画素電極２４ａに反対
極性の電圧を与える場合の電気力線を示している。この
場合、電気力線は概ね共通電極２１から一方の分割画素
電極２４ａへ向かう方向、及び他方の分割画素電極２４
ａへ向かう方向、及び一方の分割画素電極２４ａから他
方の分割画素電極２４ａへ向かう方向に形成される。こ
の場合にも、分割画素電極２４ａのギャップの近傍では
電気力線は斜め方向になり、液晶の配向はギャップ４６
を境界にして一方の分割画素電極２４ａに向く方向と、
他方の分割画素電極２４ａに向く方向とに形成される。

【００４６】従って、いずれの場合にも、分割画素電極
２４ａのギャップ４６の近傍では電気力線は斜め方向に
なり、液晶の分子はギャップ４６を境界にして反対方向
にプレチルトする。これは、液晶２０を液晶配向区分Ａ
と液晶配向区分Ｂとから構成していなくても液晶配向区
分Ａと液晶配向区分Ｂを設けたのと同様に視角特性を改
善したのと同様の効果をもたらす。また、液晶２０を液
晶配向区分Ａと液晶配向区分Ｂとから構成し、その境界
部を分割画素電極２４ａのギャップ４６に一致するよう
にすれば、その配向性はさらに向上する。

【００４７】図２１は、各画素電極２４で斜め方向の電
気力線を形成する他の例を示す図である。この場合、画
素電極２４の上に絶縁層４７を介して微小な副画素電極
２４ｃが設けられ、主画素電極２４と副画素電極２４ｃ
の間で斜め方向の電気力線が作用するようになってい
る。従って、この場合にも、液晶２０は斜め方向の電気
力線に沿って反対方向に配向する。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶の分子の配向性が向上し、コントラスト及び視角特
性の優れた液晶表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図兼第１実施例を示す図である。

【図２】２つの液晶配向区分を示す図である。

【図３】液晶表示装置の概略断面図である。

【図４】ツイストネマチック型液晶の挙動を説明する斜
視図である。

【図５】１つの液晶配向区分を示す図であり、（Ａ）は
各部の液晶分子の配向状態を示す図であり、（Ｂ）は
（Ａ）の簡略図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＹ−Ｙ´断面
図である。

【図６】２つの液晶配向区分を示す図である。

【図７】液晶表示装置の視角特性を示す図である。

【図８】２つの液晶配向区分のもう一つの配置を示す図
である。

【図９】２つの液晶配向区分のもう一つの配置を示す図
である。

【図１０】アクティブマトリクス回路を示す図である。

【図１１】ラビング処理を説明する図であり、（Ａ）は
１回目のラビングを示し、（Ｂ）は２回目のラビングを
示す図である。

【図１２】本発明の第２実施例を示す図である。

【図１３】図１２の断面図である。

【図１４】図１２の作用を説明する図である。

【図１５】図１２とは別の構成の作用を説明する図であ
る。

【図１６】電圧制御の例を示す図である。

【図１７】本発明の第３実施例を示す図である。

【図１８】図１７の電圧制御を示す図である。

【図１９】図１７の作用を説明する図である。

【図２０】図１７の作用を説明する図である。

【図２１】図１７の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１６、１８…基板２０…液晶２１、２４…電極２２、２６…配向膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡元謙次神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者田沼清治神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者片山良志郎神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１及び第２の対向する基板（１６、１
８）と、該第１の基板の内面に設けられた第１の電極
（２１）及び第１の配向膜（２２）と、該第２の基板の
内面に設けられた第２の電極（２４）及び第２の配向膜
（２６）と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液
晶（２０）と、からなる液晶表示装置であって、該液晶が、液晶分子が該第１の配向膜（２２）及び該第
２の配向膜（２６）の配向処理に従ってプレチルト及び
ツイストする液晶からなり、該第１の配向膜（２２）及び該第２の配向膜（２６）
が、相互にほぼ垂直な配向方向を有し、且つ複数の微小
な単位領域の各々に形成された第１及び第２の液晶配向
区分（Ａ、Ｂ）を有し、よって該第１の液晶配向区分に
おける液晶分子の長軸方向と該第２の液晶配向区分にお
ける液晶分子の長軸方向が平行な方向に延び且つ逆方向
にプレチルトするように配向処理され、かつ、該微小な単位領域の第１及び第２の液晶配向区分
（Ａ、Ｂ）の境界部に相当する該第１の配向膜（２２）
及び該第２の配向膜（２６）の部分（２２ｐ、２６ｐ）
が、液晶の厚さ方向に突出または退出した変形形状に形
成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】該第１及び第２の対向する基板のうちの
一方の基板に該液晶のための蓄積容量電極が設けられ、
該蓄積容量電極が第１及び第２の液晶配向区分（Ａ、
Ｂ）の境界部に設けられて一方の配向膜の部分を液晶の
厚さ方向に突出させることを特徴とする請求項１に記載
の液晶表示装置。
【請求項３】該第１及び第２の対向する基板のうちの
他方の基板にカラーフィルタが設けられ、該カラーフィ
ルタの不連続部が第１及び第２の液晶配向区分（Ａ、
Ｂ）の境界部に位置して配向膜の部分を液晶の厚さ方向
に退出させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。
【請求項４】該第１及び第２の液晶配向区分（Ａ、
Ｂ）を形成する微小な単位領域が１画素分に相当し、該
１画素分の画素電極が２個のアクティブ素子に接続さ
れ、該２個のアクティブ素子が該画素電極の中心線に対
して対称な位置に配置されることを特徴とする請求項１
に記載の液晶表示装置。
【請求項５】第１及び第２の対向する基板（１６、１
８）と、該第１の基板の内面に設けられた第１の電極
（２１）及び第１の配向膜（２２）と、該第２の基板の
内面に設けられた第２の電極（２４）及び第２の配向膜
（２６）と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液
晶（２０）と、からなる液晶表示装置であって、該液晶が、液晶分子が該第１の配向膜（２２）及び該第
２の配向膜（２６）の配向処理に従ってプレチルト及び
ツイストする液晶からなり、該第１の配向膜（２２）及び該第２の配向膜（２６）
が、相互にほぼ垂直な配向方向を有し、且つ複数の微小
な単位領域の各々に形成された第１及び第２の液晶配向
区分（Ａ、Ｂ）を有し、よって該第１の液晶配向区分に
おける液晶分子の長軸方向と該第２の液晶配向区分にお
ける液晶分子の長軸方向が平行な方向に延び且つ逆方向
にプレチルトするように配向処理され、かつ、該第１及び第２の対向する基板のうちの少なくと
も一方の基板がその電極に接続されるマトリクス状の縦
横のゲートバスライン、データバスライン、及び薄膜ト
ランジスタを有し、該第１及び第２の液晶配向区分（Ａ、Ｂ）の液晶がとも
に該ゲートバスラインの設けられた基板の近傍において
該ゲートバスラインに向かってプレチルトするように配
置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】第１及び第２の対向する基板（１６、１
８）と、該第１の基板の内面に設けられた共通電極（２
１）及び第１の配向膜（２２）と、該第２の基板の内面
に設けられた複数の画素電極（２４）及び第２の配向膜
（２６）と、該第１及び第２の基板の間に挿入された液
晶（２０）と、からなる液晶表示装置であって、該画素
電極が該画素電極の各々において斜め方向の電気力線が
作用するように形成されていることを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項７】該画素電極の各々が微小なギャップを介
して分割された分割画素電極からなり、該分割画素電極
の間で斜め方向の電気力線が作用するようにしたことを
特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】該画素電極の各々が主画素電極と該主画
素電極よりも面積の小さい副画素電極からなり、該主画
素電極と該副画素電極の間で斜め方向の電気力線が作用
するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の液晶
表示装置。
【請求項９】該液晶が、液晶分子が該第１の配向膜
（２２）及び該第２の配向膜（２６）の配向処理に従っ
てプレチルト及びツイストする液晶からなり、該第１の配向膜（２２）及び該第２の配向膜（２６）
が、相互にほぼ垂直な配向方向を有し、且つ複数の微小
な単位領域の各々に形成された第１及び第２の液晶配向
区分（Ａ、Ｂ）を有し、よって該第１の液晶配向区分に
おける液晶分子の長軸方向と該第２の液晶配向区分にお
ける液晶分子の長軸方向が平行な方向に延び且つ逆方向
にプレチルトするように配向処理され、かつ、該微小な単位領域の第１及び第２の液晶配向区分
（Ａ、Ｂ）の境界部の液晶に該横方向の電界が作用する
ように形成したことを特徴とする請求項６に記載の液晶
表示装置。