WO2010018728A1

WO2010018728A1 - 液晶表示装置

Info

Publication number: WO2010018728A1
Application number: PCT/JP2009/062781
Authority: WO
Inventors: 雅宏清水; 崇片山
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2010-02-18
Also published as: US20110122054A1

Abstract

　本発明のＯＣＢモードの液晶表示装置では、蓄積容量バスライン（１３）が絶縁膜（１４）を挟んで画素電極（１１）と重畳するようにＴＦＴ基板（２０）に設けられており、画素電極（１１）と蓄積容量バスライン（１３）とが絶縁膜（１４）を介して重畳する領域の一部において、画素電極（１１）に開口部（１５）が形成されている。画素電極（１１）と蓄積容量バスライン（１３）との間に電位差を生じさせることにより、開口部（１５）の近傍に横電界が発生し、ツイスト配向からスプレイ配向への転移の核が形成される。本発明によると、電源をＯＦＦにして表示を停止した場合に、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を迅速に行うことができる。

Description

液晶表示装置

　本発明は、液晶表示装置に関するものであり、特にＯＣＢモード（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ｓｅｌｆ－Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ　ｍｏｄｅ）を用いた液晶表示装置であって、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を迅速に行う液晶表示装置に関するものである。

　従来、液晶表示装置は、テレビ、ノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ディスクトップ型ＰＣ、ＰＤＡ（携帯端末）及び携帯電話など、種々の電子機器に広く使われている。これは、液晶表示装置が、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）に比べて薄くて軽量であり、低電圧で駆動できて消費電力が小さいためである。そして、近年の液晶技術の発展により、高コントラスト、広視野角特性を有したカラー液晶表示装置が開発され、大型ディスプレイの主流として広く実用化されている。

　ここで、現在広く使用されているカラー液晶表示装置として、電界により液晶層の旋光性を制御して表示を行うツイステッドネマティックモード（以下、「ＴＮモード」という）、電界により液晶層の複屈折を制御して表示を行う複屈折モード（以下、「ＥＣＢモード」という）などが挙げられる。しかしながら、これらのモードを利用したカラー液晶表示装置は、未だに応答速度が遅く、尾引き現象が生じたり、輪郭がぼやけたりしてしまうため、動画を表示するには適さないという問題がある。

　そこで、カラー液晶表示装置の応答速度の高速応答化の試みが数多くなされており、動画表示に適した高速応答性を有した液晶モードとして、強誘電性液晶モード、反強誘電性液晶モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ｓｅｌｆ－Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ　ｍｏｄｅ）モードなどが開発されている。このうち、強誘電性液晶モード、及び反強誘電性液晶モードは、層構造を有しているため耐衝撃性が弱く、実用化に課題が多いことが知られている。それに対して、ＯＣＢモードは、通常のネマティック液晶を用いており、衝撃にも強く、温度範囲も広く、広視野角、高速応答特性を有しているため、動画表示に最適な液晶モードとして特に注目されている。

　図１３及び図１４は、ＯＣＢモードを用いた従来の液晶表示装置１００の概略構成を模式的に示す断面図であり、図１３は電圧無印加時の状態を示し、図１４は、電圧印加時の状態を示す。

　液晶表示装置１００の液晶パネル１０２は、互いに対向するカラーフィルター基板１１０およびＴＦＴ基板１１５と、両基板の間に、液晶分子１２０を含む液晶層１２１とを備える。

　カラーフィルター基板１１０は、第１ガラス基板１０５上に対向電極１０６と図示しないカラーフィルターと配向膜１０７とが形成されてなる。なお、カラーフィルターは、カラー表示を行う場合に使用される。ここではカラー表示が行われるものとして説明している。

　ＴＦＴ基板１１５は、第２ガラス基板１１１上に画素電極１１２と配向膜１１３とが形成されてなる。なお、液晶をアクティブマトリックス駆動するために、第２ガラス基板１１１には、ゲートバスライン、ソースバスライン、その交差部にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が作製される。

　カラーフィルター基板１１０およびＴＦＴ基板１１５は、対向した状態において、図示しない球状スペーサまたは柱スペーサにより適宜ギャップを設けて貼り合わされる。そして、カラーフィルター基板１１０およびＴＦＴ基板１１５を貼り合わせ、その間に液晶層１２１を滴下注入する。あるいは、液晶層１２１は、カラーフィルター基板１１０およびＴＦＴ基板１１５の間に真空注入される。

　なお、ＯＣＢモードでは、カラーフィルター基板１１０およびＴＦＴ基板１１５は、液晶分子１２０を平行かつ同一方向に配向させるために配向処理されている。そして、表示の視野角特性を向上させるために各基板の基板表面に位相差板を設け、さらに偏光板をクロスニコルになるよう両基板に配置している。位相差板には主軸がハイブリッド配列した負の位相差板などが用いられている。

　図１３及び図１４に示すように、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置１００では、液晶分子１２０は、電圧が印加されていない状態では図１３に示す方向に配向していることが多い。以降、この状態を初期配向（スプレイ配向）と称する。そして、カラーフィルター基板１１０の対向電極１０６とＴＦＴ基板１１５の画素電極１１２との間に所定の電圧を印加すると、配向転移を起こし、順次図１４に示す方向に配向移行する。以降、この状態をベンド配向と称する。図１４のベンド配向になると、液晶の配向変化が高速に応答するため、ネマティック液晶を用いるモードの中で最も速い表示が可能となる。さらに位相差板と組み合わせることにより広視野角特性を有した表示状態となる。なお、カラー表示は、ベンド配向になった状態で行われる。

　スプレイ配向からベンド配向への配向転移を速やかに行うためには、比較的大きな電圧や時間が必要となる。さらに、配向転移が発生する場所（領域）は、スペーサが数個凝集した場所などから広がって生じるケースが多いことが知られている。例えば、特許文献１には、画面内のすべての画素に配向転移が発生する転移核を作製して、この転移核からベンド配向が発生するようにしている。

　しかしながら、ベンド配向を維持するためには、ある程度の電圧を常に印加し続けなければならない。このベンド配向を維持できる最低の電圧をＶｃｒとした場合、Ｖｃｒ以下の電圧になると、もはやベンド配向は維持できず、すぐに図１５に示す配向に移行する。以降、この状態をツイスト配向と称する。その後、時間の経過に伴い、配向状態は、初期配向であるスプレイ配向（図１３）に徐々に変化していく。つまり、ＯＣＢモードでは、初期状態である電圧無印加時ではスプレイ配向を示し、対向電極１０６と画素電極１１２との間に所定の電圧を印加するとベンド配向に配向移行し、ベンド配向の状態において電圧をＶｃｒ以下にすると、ベンド配向からツイスト配向に移行し、その後、徐々にスプレイ配向に変化していく。

　従って、ベンド配向の状態において、パネルや装置の電源をＯＦＦにして表示を停止した場合、その瞬間はツイスト配向に変化するが、徐々にスプレイ配向へと配向転移していく。ここで、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を逆転移と称する。ベンド配向とツイスト配向との間にはヒステリシス特性はあまり無く、電圧によってすぐに切り替わるが、スプレイ配向に配向転移する逆転移のスピードは非常に遅く、画面全体がスプレイ配向になるには数分～数十分かかる。逆転移が発生する箇所は、ベンド配向になっていない画面周辺の非表示部や、スペーサが数個凝集した場所などであり、そこから発生した逆転移が徐々に画面全体に広がっていく。

　ここで、電源をＯＦＦにしてから５秒経過後の配向状態を顕微鏡観察した様子を模式的に図１６に示す。図１６に示すように、画面内にはスプレイ配向およびツイスト配向が混在しており、斑な模様を呈している。つまり、逆転移の核となる箇所は画面内には非常に少ないため、逆転移が広がっている間は、ツイスト配向およびスプレイ配向が混在した状態になっており、この状態が続く数分の間は斑な表示が観察されるという問題があった。この問題は、透過型液晶表示装置の場合は電源ＯＦＦと同時にバックライトを消してしまえば大きな問題とはならない。しかしながら、周囲光を光源とする反射型液晶表示装置、あるいは反射透過両用型液晶表示装置においては、特に顕著な問題となっていた。

　この点、特許文献１に記載の液晶表示装置は、スプレイ配向からベンド配向への配向転移を速やかに行うために、画面内のすべての画素に配向転移が発生する転移核を作製し、この転移核からベンド配向が発生するようにしている。しかしながら、該液晶表示装置は、ツイスト配向からスプレイ配向への逆転移を、上記斑模様を呈することなく実現するものではない。さらに、上記斑模様を呈することなくツイスト配向からスプレイ配向への逆転移を実現する液晶表示装置は、何れの文献においても記載されていない。

特開２００３－１０７５０６号公報（公開日：平成１５年４月９日）

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を迅速に行う液晶表示装置を提供することにある。

　本発明に係る液晶表示装置は、前記課題を解決するために、第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に封入された液晶層とが備えられ、複数の画素がマトリックス状に配置され、前記第１基板には、前記複数の画素における各画素に対応した画素電極が設けられ、前記液晶層に含まれる液晶分子は、前記液晶層に電圧が印加されていない状態でスプレイ配向しており、前記液晶層に電圧が印加されることにより、スプレイ配向からベンド配向に配向転移し、ベンド配向の状態において、印加される電圧が所定値以下になるとベンド配向からツイスト配向に配向転移するＯＣＢモードの液晶表示装置であって、絶縁層を挟んで前記画素電極と重畳するように前記第１基板に設けられた、前記画素電極との間に電圧を印加するバスラインと、前記画素電極と前記バスラインとが前記絶縁層を介して重畳する領域の一部において前記画素電極に形成された開口部とを備えることを特徴としている。

　上記の構成によれば、本発明に係る液晶表示装置は、画像表示を停止する際に、画素電極とバスラインとの間に所定の電圧が印加される。このように電圧を印加することにより、液晶層をツイスト配向からスプレイ配向へ配向転移させるための電界を、開口部から発生させることができる。そして、その電界によって、液晶分子は、ツイスト配向を維持することができなくなり、スプレイ配向への配向転移が誘発され、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を迅速に実現することができることを、本願発明者らは鋭意研究の結果見出した。

　このように、本発明に係る液晶表示装置では、画素電極とバスラインとの間に所定の電圧を印加することにより、開口部に電界が発生する。それにより、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を迅速かつ効率的に実現することができる。また、ベンド配向になっていなかった画面の外側周辺部などからスプレイ配向が徐々に画面内に広がり、ツイスト配向からスプレイ配向へ画面全体が配向転移するのに時間を要していたこと、及び、画面内にツイスト配向とスプレイ配向とが混在し、画面に斑な模様が発生していた、という従来の問題を解決することができる。

本実施の形態に係る液晶表示装置の断面図である。本実施の形態にかかる液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の一画素の概略構成を模式的に示す平面図である。本実施の形態にかかる液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の一画素の概略構成であって、開口部をゲートバスライン上に配置した場合の構成を模式的に示す平面図である。本実施の形態にかかる液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の一画素の概略構成であって、開口部をソースバスライン上に配置した場合の構成を模式的に示す平面図である。液晶表示パネルに画像を表示させるための信号線を示す図である。ツイスト配向からスプレイ配向に配向移行する際の各信号の流れを示す図である。蓄積容量バスラインのみに＋１０Ｖを印加し、その後、蓄積容量バスラインに０Ｖの電圧を印加した直後の様子を示す図である。蓄積容量バスラインに印加する電圧と絶縁膜との関係を示す図である。本実施の形態にかかる他の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の一画素の概略構成を模式的に示す平面図である。本実施の形態に係る他の液晶表示装置の断面図である。本実施の形態に係るさらに他の液晶表示装置の断面図である。本実施の形態に係るさらに他の液晶表示装置の断面図である。ＯＣＢモードを用いた従来の液晶表示装置の電圧無印加時におけるスプレイ配向を模式的に示す断面図である。ＯＣＢモードを用いた従来の液晶表示装置の電圧印加時におけるベンド配向を模式的に示す断面図である。ＯＣＢモードを用いた従来の液晶表示装置のツイスト配向を模式的に示す断面図である。スプレイ配向とツイスト配向とが混在して斑模様を呈する様子を示す図である。

　本実施の形態について、図１、図２に基づいて説明すると以下の通りである。なお、図１は、本実施の形態に係るＯＣＢモードの液晶表示装置１の断面図（図２のＡ－Ｂ線）であり、図２は、液晶表示装置１におけるＴＦＴ基板２０の一画素の概略構成を模式的に示す平面図である。

　図１に示すように、液晶表示装置１の液晶パネル２は、互いに対向する対向基板（第２基板）７およびＴＦＴ基板（第１基板２０）と、両基板の間に液晶層２５が封入されている。

　対向基板７は、ベース基板として第１ガラス基板３を備え、この第１ガラス基板３上に、図示しないカラーフィルターと対向電極４と配向膜５とが、第１ガラス基板３側からこの順に形成されている。なお、カラーフィルターは、カラー表示を行う場合に使用され、ここではカラー表示が行われるものとして説明する。

　一方、ＴＦＴ基板２０は、ベース基板として第２ガラス基板１０を備え、この第２ガラス基板１０における対向基板７との対向面側には、画素電極１１と蓄積容量バスライン（バスライン）１３とが設けられている。そして、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３との間には絶縁膜（絶縁層）１４が設けられており、画素電極１１および蓄積容量バスライン１３は互いに絶縁されている。そして、図１に示すように、蓄積容量バスライン１３は、絶縁膜１４を挟んで画素電極１１と重畳するように第２ガラス基板１０上に設けられている。さらに、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３とが絶縁膜１４を介して重畳する領域の一部において、画素電極１１に開口部１５が形成されている。そして、開口部１５において露出した絶縁膜１４および画素電極１１の上部には、これらを覆うように配向膜１２が形成されている。

　なお、液晶をアクティブマトリックス駆動するために、画素電極１１には、図示しないゲートバスライン、ソースバスライン、その交差部にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が作製されている。また、配向膜５および配向膜１２は、液晶分子を平行かつ同一方向に配向させるために配向処理されている。

　次に、ＴＦＴ基板２０を図２により説明する。図２は、液晶表示装置１におけるＴＦＴ基板２０の一画素の概略構成を模式的に示す平面図である。

　図２に示すように、画素３０には、画素電極１１と、画素電極１１の周辺に図示しない絶縁層を介して互いに交差して形成されたゲートバスライン３１及びソースバスライン３２と、画素３０に形成されたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３３とが設けられている。そして、画素電極１１の中心近傍には、蓄積容量バスライン１３が、ゲートバスライン３１と平行に形成されている。

　また、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３とが重なる部分には、転移核としての開口部１５が形成されている。ここで、転移核とは、ＯＣＢモードにおける液晶分子の配向を、ツイスト配向からスプレイ配向に転移させるためのものである。後述するが、画素電極１１に形成された開口部１５の下に蓄積容量バスライン１３を配設して、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３との間に電位差を生じさせることにより、開口部１５の近傍に横電界が発生し、ツイスト配向からスプレイ配向への転移の核が形成される。このような理由から、開口部１５を転移核と称している。

　なお、図２では、複数存在する画素のうちの１つの画素３０について説明しているが、前記複数の画素はマトリックス状に配置されており、何れの画素についても画素３０と同様のことが言えるのはもちろんである。あるいは、複数ある画素のうち、一部の画素にのみ開口部を設ける構成であっても構わない。

　また、図２において、開口部１５は画素３０のほぼ中央に長方形状に形成されている。しかしながら、開口部１５は、矩形状等その他の形状とすることもできる。さらに、図１では、開口部１５は画素３０のほぼ中央に形成されているが、図３、図４に示す位置であってもよい。つまり、蓄積容量バスライン１３の替わりにゲートバスライン３１又はソースバスライン３２を利用することもできる。

　次に、図１に記載される液晶表示装置１の作成方法を説明する。

　最初にＴＦＴ基板２０における蓄積容量バスライン１３等の作製方法について説明する。まず、ベースコートなどの処理をした第２ガラス基板１０の全面に、スパッタリングにより金属膜を製膜し、フォトリソグラフィ工程により蓄積容量バスライン１３のパターニングを行う。作製した蓄積容量バスライン１３は、Ｔａとその窒化物の積層構造であるが、必ずしも積層構造でなくてもよく、材料はＴｉやＡｌなどの金属、またはＩＴＯで作製することができる。その後、蓄積容量バスライン１３の表面を陽極酸化し、さらに窒化シリコンなどにより絶縁膜１４を製膜する。ただし、製膜は、パターニング以外の方法で行ってもよい。

　次に、ＣＶＤにより半導体層を製膜し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングする。そして、ソースバスライン３２及びドレイン電極をスパッタリングにより製膜し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングする。ソースバスライン３２の材料は、ゲートバスライン３１及び蓄積容量バスライン１３と同様に、ＴａやＴｉ、Ａｌなどの金属で作製している。最後に、ＴＦＴ３３への不純物の拡散を絶縁膜で覆って防止し、それにより半導体の性能を高めている。このようにして、ＴＦＴ基板２０の蓄積容量バスライン等が作製される。

　次に、スパッタリングにより画素電極１１を製膜し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングする。画素電極１１は、透明電極としてＩＴＯを用いるが、ＩＺＯなどの透明性のある薄膜導電性物質であれば何れの材料であってもよい。

　次に、対向基板７を作製する。第１ガラス基板３に画素を仕切るブラックマトリックスと、ＲＧＢカラーフィルタをストライプ配列で作製する。その後、対向電極４としてＩＴＯをスパッタリングする。続いてＴＦＴ基板２０と対向基板７に液晶を配向させる処理を行う。なお、配向処理は、従来知られた方法で行えばよいため、ここでの詳細な説明は省略する。

　このようにして作製された液晶パネルが、図１の平面図、図２の断面図によって示される。

　なお、広視野角化するために、液晶パネル２の両外側面に視角補償用位相差板を貼り付け、その外側から偏光板を貼り付ける。また、偏向板の偏光軸はラビング方向に対して直交するように貼り付けられている。

　次に、液晶層に含まれる液晶分子を、スプレイ配向からベンド配向に、そしてベンド配向からツイスト配向に、最後にツイスト配向からスプレイ配向に配向移行させる際の動作を図５、図６により説明する。

　図５は、液晶表示パネルに画像を表示させるための信号線を示す図である。図６は、ツイスト配向からスプレイ配向に配向移行する際の各信号の流れを示す図である。

　図５に示すように、液晶パネル４２に画像を表示させるためには、液晶制御回路４０、信号源４１、電源回路４７、及びリレー回路５０を用いる。液晶制御回路４０は、信号源４１からの映像信号を液晶パネル４２を駆動する内容の信号に作り変える働きをする。液晶制御回路４０から液晶パネル４２への信号は、液晶パネル４２との同期を取るためのクロック信号４３と、中間調を表現するための階調信号４４と、蓄積容量バスラインに入力する蓄積容量バスライン信号４５と、対向電極に入力する対向電極信号４６とが存在する。このうち、クロック信号４３および階調信号４４は、液晶制御回路４０から液晶パネル４２へ直接入力される。蓄積容量バスライン信号４５および対向電極信号４６は、リレー回路５０を介して、液晶制御回路４０から液晶パネル４２へ入力される。

　リレー回路５０は、配向転移制御信号（対向電極用）４８、及び配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９からの信号入力を受けてスイッチが切り替わるようになっている。なお、スイッチが切り替わることにより、蓄積容量バスライン信号４５は、液晶制御回路４０からの信号か、あるいは＋１０Ｖの電圧の何れかが入力される。また、リレー回路５０のスイッチが切り替わることにより、対向電極信号４６は、液晶制御回路４０からの信号か、あるいは－１０Ｖの電圧の何れかが入力される。

　なお、図５では、印加する電圧を１０Ｖとして説明しているが、この値に限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

　上記構成において、液晶パネル４２内の液晶層に含まれる液晶分子をスプレイ配向からベンド配向へ転移させる際の流れを説明する。まず、電源がＯＮになると、電源ＯＮを示す電源信号５１が電源回路４７から液晶パネル４２に入力される。そして、液晶制御回路４０から配向転移制御信号（対向電極用）４８、及び配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９が出力され、その信号を受けてリレー回路５０内のスイッチが各々切り替わる。その結果、蓄積容量バスラインに＋１０Ｖ、対向基板の電極に－１０Ｖの電圧が印加される。このようにして液晶層２５に２０Ｖの電圧が印加され、液晶分子がスプレイ配向からベンド配向へ配向転移する。

　その後、液晶分子がベンド配向に転移したところで、再び液晶制御回路４０から配向転移制御信号（対向電極用）４８、及び配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９が出力される。その信号を受けてリレー回路５０内のスイッチが各々切り替わる。そして、配向転移制御信号（対向電極用）４８、及び配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９が液晶制御回路４０から液晶パネル４２へ入力される。その結果、ベンド配向になった状態で液晶パネル４２に映像が表示される。

　次に、電源をＯＦＦにすると、すべての信号が０Ｖになる。これにより、液晶分子は、ベンド配向からツイスト配向への配向転移が促される。なお、上述したように、ベンド配向とツイスト配向との間にはヒステリシス特性はあまり無く、すべての信号が０Ｖになることにより、ベンド配向からツイスト配向への転移は迅速に行われる。

　このように、液晶表示装置１は、ＯＣＢモードの液晶表示装置であって、その液晶層に含まれる液晶分子は、液晶層に電圧が印加されていない状態ではスプレイ配向しており、液晶層に電圧が印加されることにより、スプレイ配向からベンド配向に配向転移し、ベンド配向の状態において、印加される電圧が所定値以下になるとベンド配向からツイスト配向に配向転移する構成である。

　続いて、液晶分子がツイスト配向となった状態において、配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９のみを作動させ、蓄積容量バスラインのみに＋１０Ｖが入力されるようにリレー回路５０のスイッチを切り替える。そして、一定時間経過後に再び配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９のみを作動させ、蓄積容量バスライン用のリレー回路５０のスイッチを切り替え蓄積容量バスラインに０Ｖを入力する。

　図６は、図５を参照して説明した各信号の流れを示す図であり、電源をＯＦＦにした後の信号の動作を説明するための図である。図６に示すように、電源がＯＦＦになるまではクロック信号、階調信号、対向電極信号、及び蓄積容量バスライン信号が液晶パネルに入力される。しかしながら、電源がＯＦＦになると、配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９のみが作動し、蓄積容量バスラインのみに電圧が印加される。そして、一定時間経過後に再び配向転移制御信号（蓄積容量バスライン用）４９のみが作動し、蓄積容量バスライン用のリレー回路５０のスイッチが切り替わり、蓄積容量バスラインに０Ｖが入力される。

　このように蓄積容量バスラインのみに＋１０Ｖの電圧を印加することにより、絶縁膜１４を挟んで異なる平面に設けられた画素電極１１と蓄積容量バスライン１３との間に電位差が生じる。そして、この電位差によって、第２ガラス基板１０と平行な方向の横電界が開口部１５から発生する。

　そして、この横電界によって、液晶分子は、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移が促される。つまり、第２ガラス基板１０と平行方向の電界である横電界が、液晶分子のツイスト配向からスプレイ配向への転移の起点となる核を形成し、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移が誘発される。

　次に、本実施の形態に係る液晶表示装置１によるツイスト配向からスプレイ配向への配向移行によって得られる効果を説明する。

　液晶表示装置１は、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３とが絶縁膜１４を介して重畳する領域の一部において、画素電極１１に開口部１５が形成されている。従って、液晶層２５をツイスト配向にした状態で画素電極１１と蓄積容量バスライン１３との間に電位差を与えることにより、開口部１５から横電界を発生させることができる。そして、その電界によって、液晶分子は、ツイスト配向を維持することができなくなり、スプレイ配向への配向転移が誘発され、ツイスト配向からスプレイ配向への迅速な配向転移を実現することができる。

　また、液晶表示装置１は、ツイスト配向からスプレイ配向へ配向移行する時に、画素電極とバスラインとの間に電圧差を与え、画素電極と対向電極との間には電圧を印加していない。従って、ツイスト配向からベンド配向に配向転移することなく、ツイスト配向からスプレイ配向への迅速な配向転移を実現することができる。

　このように、液晶表示装置１は、ベンド配向になっていなかった画面の外側周辺部などからスプレイ配向が徐々に画面内に広がることにより、ツイスト配向からスプレイ配向へ画面全体が配向転移するのに時間を要し、画面内にツイスト配向とスプレイ配向とが混在し、画面に斑な模様が発生していた従来の問題を迅速かつ効率的に解決することができる。

　また、液晶表示装置１の液晶パネルには、複数の画素がマトリックス状に配置されているが、開口部１５は、一部の画素に含まれていても、あるいは全ての画素に含まれていてもよい。ただし、開口部１５が全ての画素に含まれていることにより、一つの画素がツイスト配向からスプレイ配向に配向転移する時間で、画面全体をツイスト配向からスプレイ配向に配向転移させることができる。このため、画像表示を停止した場合に、速やかな全画面均一スプレイ配向を実現することができる。

　また、液晶表示装置１の配向膜５・１２はそれぞれ、同一のラビング方向にラビング処理され、横電界が、そのラビング方向と平行な方向に印加されることがより好ましい。

　ツイスト配向は、対向基板７とＴＦＴ基板２０との間で１８０°ツイストしており、液晶層２５の中央部ではラビングに対して直交した方位に液晶分子が向いている。従って、液晶層２５の中央部に位置する液晶分子に対して、ラビングに平行な方向で電界を発生させることにより、液晶分子はツイスト配向を維持できなくなり、その結果、液晶分子はスプレイ配向に転移する。つまり、ラビングに平行な方向（または反平行方向）に電界を印加することにより、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移をより効果的に実現することができる。

　また、絶縁膜１４は、開口部１５の近傍における膜厚が、開口部１５の近傍以外の領域における膜厚よりも薄く形成されていることがより好ましい。

　液晶分子をツイスト配向からスプレイ配向へ配向転移させるためには、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３との間に電位差を発生させる必要がある。その電界の強度は、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３との間の電位差が大きいほど強く、画素電極１１と蓄積容量バスライン１３との間に形成された絶縁膜１４の膜厚が薄いほど強い。従って、開口部１５の近傍以外の領域における絶縁膜１４の膜厚が厚い場合であっても、開口部１５の近傍における絶縁膜１４の膜厚がそれよりも薄いのであれば、より効果的に開口部１５から電界を発生させることができる。その結果、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移をより効果的に実現することができる。

　また、蓄積容量バスライン１３は、ＴＦＴ基板２０に形成されたゲートバスライン３１又はソースバスライン３２とすることもできる。

　ＴＦＴ基板２０に形成されたゲートバスライン３１又はソースバスライン３２を蓄積容量バスライン１３とすることにより、新たにバスラインを形成する必要がなくなる。その結果、ツイスト配向からスプレイ配向への迅速な配向転移を実現すると共に、液晶表示装置の小型化、装置の簡素化、あるいはコストの削減を実現することができる。

　また、液晶表示装置１は、外光を反射する反射板を備えた反射型であることが好ましい。あるいは、液晶表示装置１は、外光を反射する反射板と、ＴＦＴ基板２０の背面に配置されるバックライトとを備えた反射透過両用型であることが好ましい。

　画面内にスプレイ配向とツイスト配向とが混在した状態では、画面に斑な模様が現れてしまう。この問題は、透過型液晶表示装置の場合は電源ＯＦＦと同時にバックライトを消してしまえば大きな問題とはならない。しかしながら、周囲光を光源とする反射型液晶表示装置、あるいは反射透過両用型液晶表示装置においては、特に顕著な問題となりうる。従って、液晶表示装置１を反射型、あるいは反射透過両用型に適用することにより、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移をより確実に行うことができ、また上記斑模様の問題をより適切に解決することができる。

　〔実施例１〕
　以下、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移について実施例に則して説明する。なお、以下の説明では具体的な数値をもって説明しているが、これは理解の一助のためである。従って、本実施の形態によって得られる効果は、ここで示す数値等に限られるものではない。

　まず、実際に使用した液晶表示装置は、絶縁膜の膜厚を７４０ｎｍに、画素電極の膜厚を１４０ｎｍに、それぞれパターンニングしている。

　また、配向膜は次のように製膜している。つまり、ＴＦＴ基板および対向基板に平行配向用ポリイミドを印刷し、オーブンにより２００℃で１時間焼成し、焼成後の膜厚を約１００ｎｍとした。そして、ＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせたときの配向方向が平行になるように、配向膜上をコットン布で一方向にラビングしている。

　その後、ＴＦＴ基板に直径５μｍのプラスティックスペーサを乾式で適量散布し、対向基板には画面周辺にシールを印刷し、両基板の位置合わせをして貼り合わせている。実際に行った位置合わせでは、シールとして熱硬化樹脂を用いたため、圧力をかけながら１７０℃のオーブンで１時間半焼成した。液晶は、真空注入方式を用いて注入した。本実施例では、上記方法によって作成された液晶表示装置を用いて実験を行った。

　次に、実際に使用した液晶表示装置の性能を評価するために以下の確認を行った。液晶分子をスプレイ配向からベンド配向へ転移させるために、ゲートバスラインに＋１５Ｖを、ソースバスラインには０Ｖを、それぞれ同時に入力した。また、蓄積容量バスラインには＋１０Ｖを、対向基板の電極には－１０Ｖをそれぞれ印加した。これにより、開口部近傍に位置する液晶層には２０Ｖの電圧が、その他の液晶層には１０Ｖの電圧が印加された。上記の電圧を印加することにより、画面全体において、スプレイ配向からベンド配向への配向転移が広がり、５秒ほどですべての画素がベンド配向したことを確認した。

　続いて、作製した液晶パネルの光学特性を評価した。ゲートバスライン、ソースバスライン、蓄積容量バスライン、及び対向電極に通常のＴＦＴ駆動のための信号を入力した。電圧をＯＮとＯＦＦですばやく切り替えたところ、数ｍｓｅｃ以下の高速で応答することを確認した。ここで、ＯＮ、ＯＦＦというのは、液晶層に印加される電圧が相対的に高電圧のときをＯＮ、相対的に低電圧のときをＯＦＦとし、それぞれ黒表示、白表示に対応している。例えば、１０ＶをＯＮとし、２ＶをＯＦＦとした。さらに、画面全体がベンド配向したことで、視角補償用位相差板と組み合わせることにより、斜め方向からでも黒状態が観測され、広視野角化を実現している。

　そして、液晶表示装置の性能および液晶パネルの光学特性を評価した後に、実際に逆転移の実験を行った。液晶分子をベンド配向からツイスト配向へ配向転移させるために、電源をＯＦＦにしてディスプレイの表示をＯＦＦにした。具体的には、ゲートバスライン、ソースバスライン、蓄積容量バスライン、及び対向電極に印加する電圧を０Ｖにした。電源をＯＦＦにした後、蓄積容量バスラインのみに＋１０Ｖを印加し、そのまま１秒間保持した後、０Ｖの電圧を印加した。ここでは、電源をＯＦＦにした後に、改めて蓄積容量バスラインに電圧を印加しているが、蓄積容量バスラインに電圧を印加するタイミングが遅くなるほど、電源をＯＦＦにしてから表示全体が均一なスプレイ配向になるまでの時間を要した。従って、電源をＯＦＦにしてからできる限り早い時間に蓄積容量バスラインに電圧を印加することが望ましく、電源をＯＦＦにすると同時に蓄積容量バスラインに電圧を印加することが最も望ましいといえる。

　なお、ここでは蓄積容量バスラインに電圧を印加する時間を１秒間としたが、液晶が十分応答しさえすれば良く、これより短い時間でも構わない。ネマティック液晶の場合、例えば－３０℃で駆動している場合、液晶の応答時間は５００ｍｓｅｃ程度であるため、５００ｍｓｅｃの時間だけ印加すれば良く、室温（＋２５℃）の場合、応答時間は５０ｍｓｅｃ程度であるため５０ｍｓｅｃだけ印加すれば良い。

　電源をＯＦＦにして画面全体をベンド配向からツイスト配向へ配向転移させ、その後、蓄積容量バスラインのみに＋１０Ｖを印加した後で０Ｖの電圧を印加した。その結果、画面全体の色味が変わり、５秒後にはすべて均一な表示に切り替わった。そして、それ以降は全く表示状態に変化が無かったことから、画面全体が初期状態である均一なスプレイ配向に戻ったと判断することができた。

　次にその様子を顕微鏡にて観察した。図７は、蓄積容量バスラインのみに＋１０Ｖを印加し、その後、蓄積容量バスラインに０Ｖの電圧を印加した直後の様子を示した図である。図７に示すように、各画素の開口部からスプレイ配向が発生し、５秒後には画素全体がツイスト配向からスプレイ配向になったことを確認できた。

　比較のため、電源をＯＦＦにした後に、他のバスラインと同様に蓄積容量バスラインへ印加する電圧を０Ｖにした。すると、画面全体がツイスト配向からスプレイ配向に配向転移するのに時間を要し、ベンド配向になっていなかった画面の外側などからスプレイ配向が画面内に広がり、１０分ほど経過した後ようやく画面全体が均一なスプレイ配向になったことが確認された。

　さらに、比較のため、電源をＯＦＦにした後に、蓄積容量バスラインのみに＋５Ｖを印加し、１秒間保持した後、０Ｖにする実験を行った。その結果、画面の一部分でスプレイ配向が発生せず、周辺で発生したスプレイが広がることにより画面全体がスプレイ配向になったことが確認された。図示していないが、この様子を顕微鏡により観察したところ、蓄積容量バスラインに＋５Ｖを印加した後に０Ｖを印加した瞬間に、８割ほどの画素からスプレイ配向が発生しており、スプレイ配向が発生していない画素も周囲からスプレイ配向が広がり、最終的には全体がスプレイ配向になった。

　また、蓄積容量バスラインに印加する電圧をＶｃｒ（ベンド配向を維持できる最低の電圧）である＋２Ｖにまで低くすると、ほとんどの画素でスプレイ配向は発生することなく、画面の一部分だけからスプレイ配向が発生した。さらにＶｃｒより低い電圧では、スプレイ配向は発生しなかった。この結果から、スプレイ配向からベンド配向への配向転移と同様に、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移も、蓄積容量バスラインに印加する電圧による影響が大きいことが分かる。

　つまり蓄積容量バスラインに印加する電圧が高いほど、スプレイ配向が発生する確率が高くなるため、均一かつ速やかにスプレイ配向を発生させるためには、蓄積容量バスラインに印加する電圧をできるだけ高くすることが好ましい。しかしながら、蓄積容量バスラインに印加できる電圧を高くしようとすると、電源発生回路が高価になるという問題が生じる。そこで、スプレイ配向が発生する割合をほぼ１０割にしうる、可能な限り低い電圧で蓄積容量バスラインに電圧を印加することが好ましい。

　ここで、本実験においては、蓄積容量バスラインに印加する電圧を＋１０Ｖにした場合に、すべての画素においてツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を確認している。従って、スプレイ配向からベンド配向へ転移する時に必要な電源の電圧が＋１０Ｖ以上であれば、該電源（あるいは電源発生回路）を、そのままツイスト配向からスプレイ配向への配向転移に必要な電源として使用することができ、別途複数の電源を準備することによる追加コストの発生を抑えることができる。

　ここで、図８は、本実施例において得られた、蓄積容量バスラインに印加する電圧と、蓄積容量バスラインと画素電極との間に形成された絶縁膜の膜厚との関係を示す図である。

　図８において、曲線より右側のエリアでは、ツイスト配向からスプレイ配向への転移が確実に発生するエリアであり、曲線の左側のエリアではスプレイ配向への転移が一部発生しない領域が出るエリアである。ここで、液晶パネルの中で最も高い電圧はゲートバスラインに印加する電圧であり、１０Ｖ～１５Ｖ程度の電圧が使用されている。従って、スプレイ配向への転移においてもゲートバスラインに電圧を印加する電源を使用することができれば、追加的に電源を作製する必要がなくなり、その結果、液晶表示装置の小型化、装置の簡素化、あるいはコストの削減に貢献する。そこで、図８の曲線に基づいて、絶縁膜の膜厚を１μｍ以下にすることができれば、約１３Ｖ以下の電圧で配向転移を確実に発生させることができ、ゲートバスラインに電圧を印加する電源とスプレイ配向への配向転移をもたらす電源とを共通化できる。そして、上記効果、つまり液晶表示装置の小型化、装置の簡素化、あるいはコストの削減を実現できる。一方、ゲートバスラインを保護するための絶縁膜の膜厚は、絶縁性を維持するためには５００ｎｍ程度必要である。従って、図８に基づいて、転移電圧を確実に発生させるためには７Ｖ程度の電圧が必要になることが分かる。

　なお、ツイスト配向であることを確認する手段としては、次の方法がある。偏光板をクロスニコルに配置し、その二つの偏光板の間にラビングの向きを片方の偏光板の吸収軸に平行にパネルを置く。すると、スプレイ配向やベンド配向の場合は液晶分子がラビング方向に平行な面内に配置されるため暗いままであるが、ツイスト配向の場合は消光位が無く色付くことからわかる。この方法によって、液晶層がツイスト配向であるか否かを確認することができる。

　〔実施例２〕
　次に説明する実施例は、実施例１よりも画素の開口率を高めつつ、迅速な逆転移を実現する液晶表示装置７５に関するものである。

　なお、開口率は、画素電極と第２ガラス基板との間に層間絶縁膜を作製することにより、画素電極とゲートバスライン又はソースバスラインとの導通を防ぐことができるため、図９に示すように、画素電極とゲートバスライン又はソースバスラインとを平面的には重ねることができ、それにより開口率を高めることができる。

　そこで、図１０に示すように、層間絶縁膜として絶縁膜７０を作製した。なお、図１を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

　絶縁膜７０の製膜方法は以下の通りである。なお、上記説明したのと同様の方法により、第２ガラス基板１０上には、すでに蓄積容量バスライン１３および絶縁膜１４が成形されているものとする。

　まず、高分子材料のフォトレジストをスピンコートにより塗布した後、ドレイン電極と導通をとるために、露光・現像によりドレイン電極上にコンタクトホールを作製した。その後、１８０℃程度のオーブンで焼成し、硬化させた。硬化後の絶縁膜７０の膜厚は、平均で２μｍであった。高分子材料は、ポジ型レジストを用いたが、ネガ型レジストを用いることもできる。

　その後、画素電極７１をスパッタリングにより製膜しフォトリソグラフィ工程によりパターニングした。なお、画素電極の膜厚は１４０ｎｍであった。画素電極７１は透明電極としてＩＴＯを用いたが、ＩＺＯなどの透明性のある薄膜導電性物質であれば何れの材料であってもよい。その後の液晶表示装置の作製方法は、上記と同様の方法により行った。なお、絶縁膜７０および画素電極７１の上面に成形される配向膜７２は、膜厚１００ｎｍであった。また、図１０に示すように、蓄積容量バスライン１３は、絶縁膜１４・７０を挟んで画素電極７１と重畳するように第２ガラス基板１０上に設けられており、画素電極７１と蓄積容量バスライン１３とが絶縁膜１４・７０を介して重畳する領域の一部において、画素電極７１に開口部７３が形成されている。

　このようにして作製した液晶表示装置７５の評価を行った。開口率は、絶縁膜７０を作製することにより５０％から６０％へ２０％向上し、明るい表示が可能となった。次に、実施例１と同様に、液晶分子をベンド配向からツイスト配向へ配向転移させるために、電源をＯＦＦにして画面の表示をＯＦＦにした。具体的には、ゲートバスライン、ソースバスライン、蓄積容量バスライン１３、及び対向電極４に印加する電圧を０Ｖにした。電源をＯＦＦにした後、蓄積容量バスライン１３のみに＋１０Ｖを印加し、そのまま１秒間保持した後、０Ｖの電圧を印加した。そして、その後の状態を観察した。

　その結果、画面の一部において、開口部７３からスプレイ配向が発生するのが観察された。しかしながら、大部分の開口部７３において、スプレイ配向の発生が観察されなかった。これは、蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間に絶縁膜７０が存在するため、蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間に印加される電圧が小さくなったことが原因であると考えられる。そこで、蓄積容量バスライン１３に印加する電圧を＋２５Ｖまで上げて実験を行ったところ、観察しているすべての画素においてスプレイ配向が発生し、５秒後には画面全体が均一なスプレイ配向になることが観察された。

　上記結果より、以下のことが本実施例の効果として導くことができる。つまり、画素電極７１と第２ガラス基板１０との間に絶縁膜７０を作製することにより、画素電極７１とゲートバスライン又はソースバスラインとの導通を防ぐことができ、その結果、画素電極７１とゲートバスライン又はソースバスラインとを平面的には重ねることができ、開口率を高めることができる。そして、蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間に絶縁膜７０が存在するため、蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間に印加される電圧は、絶縁膜７０が存在しない場合に比べて小さくなるものの、より高い電圧を蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間に印加することにより、画面全体を迅速にツイスト配向からスプレイ配向へ配向転移させることができる。

　なお、比較のため、電源をＯＦＦにした後に蓄積容量バスライン１３には電圧を印加せずに、他のバスラインと同様に０Ｖにした。すると、画面全体がスプレイ配向になるの時間を要し、１０分ほど経過した後、ようやく均一なスプレイ配向になったことが確認された。

　〔実施例３〕
　本実施例は、実施例２で説明した絶縁膜７０を、開口部７３付近のみをパターンニングして取り除いた液晶表示装置８４に関するものである。図１１は、液晶表示装置８４の断面図を示す。なお、図１を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

　図１１に示すように、蓄積容量バスライン１３は、絶縁膜１４・８０を挟んで画素電極８１と重畳するように第２ガラス基板１０上に設けられている。そして、画素電極８１と蓄積容量バスライン１３とが絶縁膜１４を介して重畳する領域の一部において、画素電極８１に開口部８３が形成されている。

　なお、図１０と図１１とを比較して分かるように、図１０に示す液晶表示装置７５では、蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間には、常に絶縁膜７０が介在している。しかしながら、図１１に示す液晶表示装置８４では、蓄積容量バスライン１３の上方（図１１の上側）において、絶縁膜７０に相当する絶縁層が取り除かれ、それに替わって画素電極８１が形成されている。従って、開口部８３は、その底面に形成された配向膜８２と絶縁膜１４とが隣接するように形成されている。つまり、開口部８３は、液晶表示装置１の開口部１５と同様の構造を有している。

　なお、その他の条件、つまり、画素電極８１、配向膜８２、絶縁膜８０の膜厚は、実施例２と同様の条件であるため、ここでの説明は省略する。

　このようにして作製した液晶表示装置８４の評価を行った。開口率は、実施例１の開口率よりも２０％向上し、明るい表示が可能となった。次に、実施例１と同様に、液晶分子をベンド配向からツイスト配向へ配向転移させるために、電源をＯＦＦにして画面の表示をＯＦＦにした。具体的には、ゲートバスライン、ソースバスライン、蓄積容量バスライン１３、及び対向電極４に印加する電圧を０Ｖにした。電源をＯＦＦにした後、蓄積容量バスライン１３のみに＋１０Ｖを印加し、そのまま１秒間保持した後、０Ｖの電圧を印加した。そして、その後の状態を観察した。

　その結果、すべての開口部８３からスプレイ配向が発生するのが観察された。そして、開口部８３付近には液晶表示装置７５の絶縁膜７０に相当する絶縁膜が存在せず、蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間に実施例１と同じ電圧を印加することにより、実施例１と同様の結果が得られた。この結果から分かるように、本実施例では、開口率を高めつつ、蓄積容量バスライン１３と画素電極７１との間に印加する電圧を下げることができる。つまり、本実施例では、開口率を高めつつ、実施例１と同様の効果を奏することができる。

　〔実施例４〕
　次に説明する実施例は、実施例３の絶縁膜８０の液晶層側の面に凹凸を設けると共に、画素電極として、ＩＴＯの代わりにＡｌ、Ａｇ、あるいは、Ａｌ若しくはＡｇを主成分とする合金などの反射性の薄膜導電性物質を使用した液晶表示装置９０に関するものである。つまり、本実施例は、反射型の液晶表示装置に関するものである。なお、凹凸は、開口部付近の絶縁膜をパターニングする時に同時に作製することができる。

　ここで、図１を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。また、その他の条件、つまり、画素電極８６、配向膜８７、絶縁層８５の膜厚は、実施例３と同様の条件であるため、ここでの説明は省略する。
このようにして作製した液晶表示装置８４の評価を行った。開口率は、実施例１の開口率よりも２０％向上し、明るい表示が可能となった。次に、実施例１と同様に、液晶分子をベンド配向からツイスト配向へ配向転移させるために、電源をＯＦＦにして画面の表示をＯＦＦにした。具体的には、ゲートバスライン、ソースバスライン、蓄積容量バスライン１３、及び対向電極４に印加する電圧を０Ｖにした。電源をＯＦＦにした後、蓄積容量バスライン１３のみに＋１０Ｖを印加し、そのまま１秒間保持した後、０Ｖの電圧を印加した。そして、その後の状態を観察した。

　その結果、画面全体の色味が変わり、５秒後にはすべて均一な表示に切り替わった。それ以降は、全く表示状態に変化が無かったことから、画面全体が初期状態である均一なスプレイ配向に戻ったと判断することができた。

　なお、透過型液晶表示装置の場合は電源ＯＦＦと同時にバックライトを消してしまえば大きな問題とはならない。しかしながら、周囲光を光源とする反射型液晶表示装置、あるいは反射透過両用型液晶表示装置においては、ツイスト配向とスプレイ配向とが混在した画面が続く間は斑な表示が常に観察されてしまう。従って、反射型液晶表示装置、あるいは反射透過両用型液晶表示装置において、数秒で均一な画面に戻る本実施例を適用することは非常に有効であると考えられる。

　なお、反射型の液晶表示装置に関する実験は実施例４のみを記載しているが、実施例４では、画素電極としてＩＴＯの代わりにＡｌあるいはＡｇ等の反射性の薄膜導電性物質を使用して実施例１～３と同様の効果が得られることを確認しており、実施例１～３についても、画素電極として反射性の薄膜導電性物質を使用して同様の結果が得られることが分かる。

　以上、種々の実施形態、実施例をもとに本願発明の構成、動作、効果を説明した。しかしながら、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　本発明に係る液晶表示装置では、前記開口部が、前記各画素に設けられていることが好ましい。

　上記構成を備えることにより、一つの画素がツイスト配向からスプレイ配向に配向転移する時間で、画面全体をツイスト配向からスプレイ配向に配向転移させることができる。このため、画像表示を停止した場合に、速やかな全画面均一スプレイ配向を実現することができる。

　本発明に係る液晶表示装置では、前記第１基板および前記第２基板はそれぞれ、同一のラビング方向にラビング処理された配向膜を前記液晶層側に有し、前記電圧によって前記開口部に発生した電界は、前記ラビング方向と平行な方向に印加されることが好ましい。

　ツイスト配向は、第１基板と第２基板の間で１８０°ツイストしており、液晶層の中央部ではラビングに対して直交した方位に液晶分子が向いている。従って、液晶層の中央部に位置する液晶分子に対して、ラビングに平行な方向で電界を発生させることにより、液晶分子はツイスト配向を維持できなくなり、その結果、液晶分子はスプレイ配向に転移する。つまり、ラビングに平行な方向（または反平行方向）に電界を印加することにより、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移をより効果的に実現することができる。

　本発明に係る液晶表示装置では、前記絶縁層は、前記開口部の近傍における膜厚が、該開口部の近傍以外の領域における膜厚よりも薄く形成されていることが好ましい。

　また、本発明に係る液晶表示装置では、前記絶縁層は、前記開口部の近傍における膜厚が１μｍ以下であることが好ましい。

　液晶分子をツイスト配向からスプレイ配向へ配向転移させるためには、画素電極とバスラインとの間に電位差を発生させる必要がある。その電界の強度は、画素電極とバスラインとの間の電位差が大きいほど強く、画素電極とバスラインとの間に形成された絶縁層の膜厚が薄いほど強い。従って、開口部の近傍以外の領域における絶縁層の膜厚が厚い場合であっても、開口部の近傍における絶縁層の膜厚がそれよりも薄いのであれば、開口部からより強い電界を発生させることができる。その結果、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移をより効果的に実現することができる。

　また、絶縁膜の膜厚を１μｍ以下にすることができれば、ツイスト配向からスプレイ配向への逆転移に必要な電圧を、液晶パネルの中で最も高いゲートバスラインへの印加電圧よりも低くすることができ、逆転移のための電源と、ゲートバスラインへ電圧を印加する電源とを共通化することができる。その結果、ツイスト配向からスプレイ配向への迅速な配向転移を実現すると共に、液晶表示装置の小型化、装置の簡素化、あるいはコストの削減を実現することができる。

　本発明に係る液晶表示装置では、前記バスラインは、前記第１基板に形成されたゲートバスライン又はソースバスラインであることが好ましい。

　第１基板に形成されたゲートバスライン又はソースバスラインを上記バスラインとすることにより、新たにバスラインを形成する必要がなくなる。その結果、ツイスト配向からスプレイ配向への迅速な配向転移を実現すると共に、液晶表示装置の小型化、装置の簡素化、あるいはコストの削減を実現することができる。

　本発明に係る液晶表示装置では、前記画素電極は、透明電極であることが好ましい。

　画素電極を透明電極とした透過型の液晶表示装置の場合、電源ＯＦＦと同時にバックライトを消してしまえば、スプレイ配向およびツイスト配向が混在することに起因する画面内の斑模様の発生を回避しうる。しかしながら、たとえバックライトを消した場合においても、僅かに斑模様が視認される場合がある。そのような場合には、透明電極を用いた透過型の場合であっても、前記開口部に発生する電界により、ツイスト配向からスプレイ配向への迅速な配向転移を実現することができる。

　本発明に係る液晶表示装置は、外光を反射する反射板を備えた反射型であることが好ましい。

　本発明に係る液晶表示装置は、外光を反射する反射板と、前記第１基板の背面に配置されるバックライトとを備えた反射透過両用型であることが好ましい。

　画面内にスプレイ配向とツイスト配向とが混在した状態では、画面に斑な模様が現れてしまう。この問題は、透過型液晶表示装置の場合は電源ＯＦＦと同時にバックライトを消してしまえば大きな問題とはならない。しかしながら、周囲光を光源とする反射型液晶表示装置、あるいは反射透過両用型液晶表示装置においては、特に顕著な問題となりうる。従って、本発明を反射型、あるいは反射透過両用型に適用することにより、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移をより確実に行うことができ、また上記斑模様の問題をより適切に解決することができる。

　本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、絶縁層を挟んで画素電極と重畳するように第１基板に設けられた、画素電極との間に電圧を印加するバスラインと、画素電極とバスラインとが絶縁層を介して重畳する領域の一部において画素電極に形成された開口部とを備える構成である。

　従って、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を迅速に行う液晶表示装置を実現することができるという効果を奏する。

　本発明にかかる液晶表示装置は、液晶表示装置に適用することができ、特にＯＣＢモード（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ｓｅｌｆ－Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ　ｍｏｄｅ）を用いた液晶表示装置であって、ツイスト配向からスプレイ配向への配向転移を迅速に行う液晶表示装置に適用することができる。

　　１、７５、８４、９０　液晶表示装置
　　２　　　液晶パネル
　　３　　　第１ガラス基板
　　４　　　対向電極
　　５、１２、８２、８７　配向膜
　　７　　　対向基板（第２基板）
　１０　　　第２ガラス基板
　１１、７１、８１、８６　画素電極
　１３　　　蓄積容量バスライン（バスライン）
　１４、７０、８０、８５　絶縁膜
　１５、７３、８３　開口部
　２０　　　ＴＦＴ基板（第１基板）
　２５　　　液晶層
　３０　　　画素
　３１　　　ゲートバスライン
　３２　　　ソースバスライン
　３３　　　ＴＦＴ
　４０　　　液晶制御回路
　４１　　　信号源
　４２　　　液晶パネル
　４３　　　クロック信号
　４４　　　階調信号
　４５　　　蓄積容量バスライン信号
　４６　　　対向電極信号
　４７　　　電源回路
　４８　　　対向電極用配向転移制御信号
　４９　　　蓄積容量バスライン用配向転移制御信号
　５０　　　リレー回路
　５１　　　電源信号

Claims

　第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に封入された液晶層とが備えられ、
　複数の画素がマトリックス状に配置され、
　前記第１基板には、
　前記複数の画素における各画素に対応した画素電極が設けられ、
　前記液晶層に含まれる液晶分子は、前記液晶層に電圧が印加されていない状態でスプレイ配向しており、前記液晶層に電圧が印加されることにより、スプレイ配向からベンド配向に配向転移し、ベンド配向の状態において、印加される電圧が所定値以下になるとベンド配向からツイスト配向に配向転移するＯＣＢモードの液晶表示装置であって、
　絶縁層を挟んで前記画素電極と重畳するように前記第１基板に設けられた、前記画素電極との間に電圧を印加するバスラインと、
　前記画素電極と前記バスラインとが前記絶縁層を介して重畳する領域の一部において前記画素電極に形成された開口部とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
　前記開口部が、前記各画素に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記第１基板および前記第２基板はそれぞれ、同一のラビング方向にラビング処理された配向膜を前記液晶層側に有し、
　前記電圧によって前記開口部に発生した電界は、前記ラビング方向と平行な方向に印加されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
　前記絶縁層は、前記開口部の近傍における膜厚が、該開口部の近傍以外の領域における膜厚よりも薄く形成されていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
　前記絶縁層は、前記開口部の近傍における膜厚が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の液晶表示装置。
　前記バスラインは、前記第１基板に形成されたゲートバスライン又はソースバスラインであることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
　前記画素電極は、透明電極であることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の液晶表示装置。
　前記液晶表示装置は、外光を反射する反射板を備えた反射型であることを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の液晶表示装置。
　前記液晶表示装置は、外光を反射する反射板と、前記第１基板の背面に配置されるバックライトとを備えた反射透過両用型であることを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の液晶表示装置。