JP2001249340A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、負の誘電異方性を有する液晶分子の
配向状態を異ならせた複数分割配向のＭＶＡモードによ
る液晶表示装置に関し、透過率の低下を抑えて応答特性
を改善した液晶表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】所定の間隙で対向する２枚の基板の対向面
側にそれぞれ形成された電極と、電極上に形成された垂
直配向膜２、４と、２枚の基板間に封止された負の誘電
異方性を有する液晶分子６とを有する液晶表示装置にお
いて、電極間に電圧が印加された際に液晶分子６の配向
ベクトル場の特異点（＋１又は−１）が所定位置に形成
されるように制御する特異点制御部１０ａ〜１０ｄ及び
８を有し、形成された特異点に基づいて液晶分子６を配
向制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Ｌ
ｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣ
Ｄ）に関し、特に、負の誘電異方性を有する液晶分子の
配向状態を異ならせた複数分割配向のＭＶＡ（Ｍｕｌｔ
ｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅ
ｎｔ）モードによる液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤは、種々のフラットパネルディス
プレイの中でＣＲＴに代替可能なものとして現在最も有
望視されている。ＬＣＤは、ＰＣ（パーソナルコンピュ
ータ）やワードプロセッサあるいはＯＡ機器の表示モニ
タとしてだけでなく、大画面テレビや携帯小型テレビ等
の民生用（家電）機器の表示部に応用されることにより
さらに市場拡大が期待されている。

【０００３】現在最も多用されているＬＣＤの表示動作
モードは、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ；ねじ
れネマチック）液晶を用いたノーマリホワイトモードで
ある。このＬＣＤは、対向配置した２枚のガラス基板の
対向面にそれぞれ形成された電極と、両電極上に形成さ
れた水平配向膜とを有している。２つの水平配向膜には
互いに直交する方向にラビング等により配向処理が施さ
れている。また、各基板外面にはそれぞれの基板内面の
配向膜のラビング方向と平行に偏光軸を合わせた偏光板
が配置されている。

【０００４】正の誘電異方性を有するネマチック液晶を
この基板間に封止すると、配向膜に接する液晶分子はラ
ビングの方向に沿って配向する。つまり、２つの配向膜
に接する液晶分子の配向方位は直交する。それに伴い両
基板間の液晶分子は、基板面に平行な面内で配向方位を
順次回転させて基板面に垂直方向に整列し、液晶は基板
間で９０°捩れて配列する。

【０００５】上記構造のＴＮ型ＬＣＤの一方の基板面に
光を入射させると、一方の基板側の偏光板を通過した直
線偏光の光は、液晶層を通過する際に液晶分子のねじれ
に沿って偏光方位が９０°回転して、一方の基板側の偏
光板と直交する偏光軸を有する他方の基板側の偏光板を
通過する。これにより電圧無印加時において明状態の表
示が得られる（ノーマリホワイトモード）。

【０００６】対向電極間に電圧を印加すると、正の誘電
異方性を有するネマチック液晶分子の長軸が基板面に垂
直に配向するためねじれが解消される。この状態の液晶
層に入射した直線偏光の光に対して液晶分子は複屈折
（屈折率異方性）を示さないので入射光の偏光方位は変
化せず、従って他方の偏光板を透過することができな
い。これにより所定の最大電圧印加時において暗状態の
表示が得られる。再び電圧無印加状態に戻すと配向規制
力により明状態の表示に戻すことができる。また、印加
電圧を変化させて液晶分子の傾きを制御して他の偏光板
からの透過光強度を変化させることにより階調表示が可
能となる。

【０００７】対向電極間の印加電圧を画素毎に制御する
ためのスイッチング素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉ
ｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；薄膜トランジスタ）を各
画素に設けたアクティブマトリクス型のＴＮ型ＴＦＴ−
ＬＣＤは、薄型、軽量で且つ大画面、高画質が得られる
ためＰＣ用表示モニタ、携帯型テレビなどに幅広く利用
されている。ＴＮ型ＴＦＴ−ＬＣＤの製造技術は近年に
おいて格段の進歩を遂げ、画面正面から見たコントラス
トや色再現性などはＣＲＴを凌駕するまでに至ってい
る。しかしながら、ＴＮ型ＴＦＴ−ＬＣＤは視野角が狭
いという致命的な欠点を有している。特に、パネル観察
方向において上下方向の視野角が狭く、一方向では暗状
態の輝度が増加して画像が白っぽくなり、他方向では全
体的に暗い表示となり、且つ中間調において画像の輝度
反転現象が生ずる。これがＴＮ型ＬＣＤの最大の欠点と
なっている。

【０００８】このようなＴＮ型ＬＣＤの有する視野角特
性の問題を解決したＬＣＤとして、日本国特許第２９４
７３５０号に開示されたＭＶＡ−ＬＣＤがある。ＭＶＡ
−ＬＣＤの構造の一例を示すと、まず、所定の間隙で対
向する２枚の基板の対向面側にそれぞれ電極が形成され
ている。両電極上には垂直配向膜が形成され、２つの垂
直配向膜間には負の誘電異方性を有する液晶が封止され
ている。両基板の電極と垂直配向膜との間には絶縁体か
らなる複数の線状の突起が周期的に形成されている。２
枚の基板間で対向する線状突起は基板面から見て半ピッ
チずつずれて配置されている。この線状突起は画素領域
内の液晶を複数の配向方位に分割する配向制御に用いら
れる。なお、線状突起に代えて電極にスリットを設ける
ようにしても配向分割を制御することが可能である。

【０００９】２枚の基板の外面には偏光軸が直交する２
枚の偏光板が設けられている。電圧印加時に基板表示面
で傾斜する液晶分子の長軸の方位が、基板面から見て偏
光板の偏光軸に対して概ね４５°の角度になるように偏
光板の取り付け方向が調整されている。

【００１０】負の誘電異方性を有するネマチック液晶を
この基板間に封止すると、液晶分子の長軸は垂直配向膜
の膜面に対して垂直方向に配向する。このため、基板面
上の液晶分子は基板面に垂直に配向し、線状突起の斜面
上の液晶分子は基板面に対して傾斜して配向する。

【００１１】上記構造のＭＶＡ−ＬＣＤの両電極間に電
圧を印加しない状態で、一方の基板面から光を入射させ
ると、一方の偏光板を通過して液晶層に入射した直線偏
光の光は、垂直配向している液晶分子の長軸の方向に沿
って進む。液晶分子の長軸方向には複屈折が生じないた
め入射光は偏光方位を変えずに進み、一方の偏光板と直
交する偏光軸を有する他方の偏光板で吸収されてしま
う。これにより電圧無印加時において暗状態の表示が得
られる（ノーマリブラックモード）。

【００１２】対向電極間に電圧が印加されると、線状突
起で予め傾斜している液晶分子の配向方位に倣って基板
面上の液晶分子の配向方位が規制されつつ液晶分子の長
軸が基板面に平行に配向する。

【００１３】この状態の液晶層に入射した直線偏光の光
に対して液晶分子は複屈折性を示し、入射光の偏光状態
は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧印
加時において液晶層を通過する光は、その偏光方位が９
０°回転させられた直線偏光となるので、他方の偏光板
を透過して明状態の表示が得られる。再び電圧無印加状
態に戻すと配向規制力により暗状態の表示に戻すことが
できる。また、印加電圧を変化させて液晶分子の傾きを
制御して他の偏光板からの透過光強度を変化させること
により階調表示が可能となる。

【００１４】各画素にＴＦＴが形成されたアクティブマ
トリクス型のＭＶＡ方式ＴＦＴ−ＬＣＤによれば画素内
の液晶の配向方位を複数に分割できるので、ＴＮ型ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤと比較して極めて広い視野角と高いコントラ
ストを実現することができる。また、ラビング処理が不
要なので、製造工程が容易になると共に製造歩留まりを
向上させることができるようになる。

【００１５】しかしながら従来のＭＶＡ方式ＴＦＴ−Ｌ
ＣＤは、表示の応答時間において改善の余地を残してい
る。すなわち、黒表示から白表示の後、再び黒を表示す
る場合には高速応答が可能であるが、中間調から別の中
間調を表示する際の応答時間に関してはＴＮ型ＴＦＴ−
ＬＣＤにやや劣っている。

【００１６】また光の透過率についても、従来のＭＶＡ
方式ＴＦＴ−ＬＣＤは、横電界方式のＩＰＳ（Ｉｎ−ｐ
ｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の広視野角ＬＣＤ
より２倍程度優れているが、ＴＮ型ＴＦＴ−ＬＣＤには
及ばない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、ＭＶＡ方
式ＴＦＴ−ＬＣＤは、視野角、コントラスト、及び黒−
白−黒表示の応答時間に関して、従来のＬＣＤの抱えて
いた問題を解決したが、中間調表示における応答時間と
透過率については従来のＴＮ型ＬＣＤを越えるに至って
いない。

【００１８】ここで、従来のＭＶＡ−ＬＣＤの中間調応
答が従来のＴＮ型ＬＣＤと比較して遅い原因を図４２及
び図４３を用いて説明する。図４２は、ＭＶＡ−ＬＣＤ
パネルを基板面に垂直な方向で切断した断面の概略構成
を示している。図４２（ａ）は、電圧無印加時の液晶の
配向状態を示し、図４２（ｂ）は、電圧印加時の液晶の
配向状態を示している。図４２（ｃ）は、配向制御状況
を示す概念図である。図４３は、ＴＮ型ＬＣＤパネルを
基板面に垂直な方向で切断した断面の概略構成を示して
いる。図４３（ａ）は、電圧無印加時の液晶の配向状態
を示し、図４３（ｂ）は、電圧印加時の液晶の配向状態
を示している。図４３（ｃ）は、配向制御状況を示す概
念図である。

【００１９】まず、図４３を用いてＴＮ型ＬＣＤ１００
について先に説明する。図４３（ａ）に示すように、電
圧無印加時において、ＴＮ型ＬＣＤ１００の液晶１０２
は対向配置された上基板１０４側の電極１０８と下基板
１０６側の電極１１０（共に配向膜は図示せず）との間
で９０°ねじれて配向している。電極１０８、１１０間
に電圧が印加されると、図４３（ｂ）に示すように、液
晶分子は基板１０４、１０６面にほぼ垂直に起立してね
じれが解消する。電圧印加を解除すれば、液晶分子は元
の基板１０４、１０６面にほぼ平行な方向に回転してね
じれ配向に戻る。このようにＴＮ型ＬＣＤ１００の場合
には、図４３（ｃ）の斜線部１１２に示すように、電極
１０８、１１０上の不図示の配向膜界面近傍の液晶分子
が配向膜の規制力で配向制御されるだけでなく、カイラ
ル剤の添加等によるツイスト配向により液晶層１０２中
央領域の液晶分子もある程度配向制御がなされていると
見ることができる。

【００２０】一方、図４２（ａ）に示すように、電圧無
印加時において、ＭＶＡ−ＬＣＤ１１４の液晶１２４の
うち、線状突起１２６、１２８、１３０近傍以外の液晶
分子は、対向配置された上基板１１６側の電極１２０と
下基板１１８側の電極１２２（共に配向膜は図示せず）
との間で基板面にほぼ垂直に配向している。線状突起１
２６〜１３０近傍の液晶分子は突起斜面上の不図示の配
向膜面にほぼ垂直に配向し基板面に対して傾斜してい
る。電極１２０、１２２間に電圧が印加されると、図４
２（ｂ）に示すように、配向規制用の線状突起１２６〜
１３０近傍の液晶分子の傾斜方向に液晶の傾斜が順次伝
播する。このため、線状突起と隣り合う線状突起の間の
部分、すなわち、間隙部中央の液晶が傾斜し終わるまで
には時差が生じる。特に、黒から暗い中間調への階調変
化では印加電圧の変化量が少なく液晶中の電界強度の変
化が小さいため、液晶分子の傾きの伝播速度は低下す
る。

【００２１】線状突起１２６〜１３０の間隙部にある液
晶分子は、線状突起１２６〜１３０からの傾斜方向の伝
播がなければ倒れる方向が定まらない。すなわちＭＶＡ
−ＬＣＤにおける液晶の配向は、図４２（ｃ）の斜線部
１３２に示すように、基板表面上の配向膜の規制力が及
ぶ配向膜界面近傍と、線状突起１２６〜１３０上の配向
膜及びその近傍における電界の歪みだけで規制され、他
の領域の液晶配向は間接的にしか制御されていないこと
になる。

【００２２】従来のＭＶＡ構造であっても、上下基板の
線状突起の間隙距離（ピッチ）を短くすれば応答時間を
短くできる。しかしながら上述のように、通常のＭＶＡ
−ＬＣＤでは、絶縁体の突起斜面で液晶の傾斜方位を定
めているため、傾斜部はある程度の幅と長さ及び高さが
必要である。このため、上下突起のピッチをあまり短く
することができない。

【００２３】図４４は、図４２に示したＭＶＡ−ＬＣＤ
を下基板１１８側から見たときの電圧印加時の液晶分子
の配向状態を示している。図中左右に延びる３本の線状
突起１２６〜１３０のうち、上下２本の突起１２６、１
２８は下基板１１８に形成され、中央の１本の突起１３
０は上基板１１６に形成されている。

【００２４】電圧無印加時に基板１１６、１１８面にほ
ぼ垂直に配向する液晶分子は、電圧印加時には、図４４
に示すように、上基板１１６側の線状突起１３０から下
基板１１８側の線状突起１２８に向かう方向（紙面上方
向）に配向する配向領域Ａと、線状突起１３０から下基
板１１８側の線状突起１２６に向かう方向（紙面下方
向）に配向する配向領域Ｂとに配向分割される。

【００２５】すなわち、電圧印加時において、線状突起
１３０を挟んで隣り合う配向領域Ａ、Ｂ上の液晶分子
は、配向領域Ａの液晶の長軸の方位が線状突起１３０に
対して概ね＋９０°になり、配向領域Ｂの液晶の長軸の
方位が線状突起１３０に対して概ね−９０°になるよう
に配向分割される。一方、各線状突起１２６〜１３０の
頂上付近の液晶分子は電圧印加時には各突起の延びる方
向に傾斜し、各線状突起１２６〜１３０に対して概ね０
°または１８０°（平行）の配向方位になるように配向
する。

【００２６】このように、電圧印加時においては、線状
突起１２６〜１３０頂上付近の液晶分子の配向方位（各
線状突起１２６〜１３０に対して概ね０°または１８０
°）に対し、基板１１６、１１８上の表示領域の液晶分
子の配向方位は９０°回転した状態となる。このため、
各線状突起１２６〜１３０の傾斜面の両側には、図４４
に示すように、各線状突起１２６〜１３０に対して４５
°の方位に配向する液晶分子が並ぶことになる。ところ
が、図中直交する両矢印で示す偏光板の偏光軸Ｐ、Ａは
基板１１６、１１８上の表示領域Ａ、Ｂの液晶分子の配
向方位に対して４５°傾くように配置されている。

【００２７】従って、各線状突起１２６〜１３０に対し
て４５°の方位に配向する液晶分子の配向方位と偏光板
の偏光軸Ｐ、Ａの偏光方位とが平行及び直交になるた
め、図中破線で示すように、線状突起１２６〜１３０の
傾斜面の両側に２本の暗線（ディスクリネーションライ
ン）１４０、１４２が発生する。なお、この２本の暗線
１４０、１４２は、線状突起１２６〜１３０上に形成さ
れる配向ベクトル場の第１特異点（図中（＋１）で示
す）及び第２特異点（図中（−１）で示す）間毎に形成
される。第１特異点（＋１）では、液晶分子の長軸の方
位がほぼ同一点に向いており、第２特異点（−１）で
は、液晶分子の一部は異なる方向に向いている。

【００２８】このような従来のＭＶＡ−ＬＣＤにおい
て、上下突起のピッチを短くして突起の形成密度を高め
ることにより中間調の応答時間を短くしようとすると、
画素領域内の突起の専有面積が増加するだけでなく、突
起両側に形成される２本の暗線１４０、１４２の形成密
度も増加して透過率の低下が無視できない程度に大きく
なってしまう。従って、液晶の応答特性を改善するため
に線状突起の形成密度を高くすると透過率が低下してし
まうという問題が生じる。このように、従来のＭＶＡ−
ＬＣＤの構造では、液晶の応答特性の改善と透過率の改
善とはトレードオフの関係になってしまうという問題を
有している。

【００２９】本発明の目的は、透過率の低下を抑えて応
答特性を改善した液晶表示装置を提供することにある。
本発明の目的は、透過率を向上させた液晶表示装置を提
供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、所定の間隙
で対向する２枚の基板と、前記２枚の基板の対向面側に
それぞれ形成された電極と、前記電極上に形成された垂
直配向膜と、前記間隙に封止された負の誘電異方性を有
する液晶とを有する液晶表示装置において、前記電極間
に電圧が印加された際に前記液晶の配向ベクトル場の特
異点が所定位置に形成されるように制御する特異点制御
部を有し、形成された前記特異点を少なくとも利用して
前記液晶を配向制御することを特徴とする液晶表示装置
によって達成される。

【００３１】上記本発明の液晶表示装置において、前記
２枚の基板の外面にそれぞれ設けられ偏光軸が直交する
２枚の偏光板を有し、前記特異点制御部は、電圧印加時
に前記特異点制御部周辺の前記液晶分子の長軸の方位
が、前記基板面から見て前記偏光板の偏光軸に対して概
ね４５°の角度になる液晶ドメインの面積比率が増加す
るように前記特異点を形成することを特徴とする。

【００３２】さらに上記本発明の液晶表示装置におい
て、前記特異点制御部は、前記液晶分子の長軸の方位が
ほぼ同一点に向く第１特異点と、前記液晶分子の一部が
異なる方向に向く第２特異点とを隣接して形成し、隣接
する前記第１特異点と前記第２特異点とを結ぶ仮想直線
を挟んで隣り合う液晶ドメインの前記液晶分子の長軸の
方位が、電圧印加時において前記仮想直線に対して概ね
４５°になるように前記液晶の配向を制御することを特
徴とする。

【００３３】また、上記本発明の液晶表示装置におい
て、前記特異点制御部は、前記特異点制御部間で前記仮
想直線にほぼ沿う１本の暗線を形成することを特徴とす
る。

【００３４】また上記本発明の液晶表示装置において、
前記特異点制御部は、電圧印加時に、前記特異点制御部
間で前記仮想直線に少なくとも直交する方向の電界分布
に歪みを生じさせて前記暗線の幅の広がりを抑制するこ
とを特徴とする。

【００３５】また上記本発明の液晶表示装置において、
前記特異点制御部、及び／又は、隣接する前記特異点間
の仮想直線上には、少なくとも一方の前記電極上に形成
された突起を有し、前記突起上層の液晶分子は電圧印加
により前記特異点をほぼ中心として傾斜することを特徴
とする。

【００３６】また、上記本発明の液晶表示装置におい
て、前記特異点制御部、及び／又は、隣接する前記特異
点間の仮想直線上には、少なくとも一方の前記電極面内
に、電極材料が形成されていない電極抜き領域を有し、
前記電極抜き領域上層の液晶分子は電圧印加により特異
点をほぼ中心として傾斜することを特徴とする。

【００３７】上記本発明の液晶表示装置において、隣接
する前記第１特異点同士を結ぶ仮想直線とほぼ平行して
配向規制部材を配置し、前記配向規制部材を挟んで隣り
合う液晶ドメインの前記液晶分子の長軸の方位が、電圧
印加時において前記仮想直線に対して概ね９０°になる
ように前記液晶の配向を制御することを特徴とする。

【００３８】上記目的は、所定の間隙で対向する２枚の
基板と、一方の前記基板に形成された画素電極と、前記
他方の基板に形成されて前記画素電極と対向する対向電
極と、前記画素電極及び対向電極上に形成された垂直配
向膜と、前記間隙に封止された負の誘電異方性を有する
液晶とを有する液晶表示装置において、前記液晶の配向
ベクトル場の特異点を、前記画素電極外周囲の所定位置
に固定して形成する特異点形成部を有していることを特
徴とする液晶表示装置によって達成される。

【００３９】上記本発明の液晶表示装置において、前記
特異点形成部は、前記画素電極外周囲に配置されたバス
ライン上に前記特異点を形成することを特徴とする。ま
た、前記特異点形成部は、前記画素電極と前記バスライ
ンの間隙部に前記特異点を形成することを特徴とする。
さらに、前記特異点形成部は、液晶分子の長軸の方位が
ほぼ同一点に向く第１特異点と、液晶分子の一部が異な
る方向に向く第２特異点とを形成することを特徴とす
る。

【００４０】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］本発明の第
１の実施の形態による液晶表示装置を図１乃至図２７を
用いて説明する。図１は、対向面側に電極及び垂直配向
膜２００が形成され、２つの垂直配向膜間に負の誘電異
方性を有する液晶が封止された液晶パネルを一方のパネ
ル面から見た状態を示している。垂直配向膜２００には
ラビング処理が施されておらず、また線状突起等も形成
されていない。本発明者達は、図１に示す液晶パネルの
対向電極に電圧を印加して液晶層に縦電界を印加して液
晶分子２０２の挙動を周到に観察した結果、液晶分子２
０２の配向の安定化には一定の条件が存在することを見
出した。

【００４１】図１に示すように、ラビング処理していな
い垂直配向膜２００を用いて負の誘電異方性を有する液
晶に縦電界を印加すると、液晶分子２０２が傾斜した状
態において液晶配向ベクトル場の特異点（図中＋１又は
−１で示している）が多数発生する。特異点の発生位置
はランダムであるが、１本のディスクリネーションライ
ン２０４で繋がった隣接特異点同士は互いに逆符号（＋
１又は−１）となり、上述の第１特異点と第２特異点と
が隣接して形成される。また、配向膜面全体での第１及
び第２特異点の符号を数字として加算した和はほぼ０に
なる。つまり、第１特異点と第２特異点とはほぼ同数形
成される。

【００４２】ところで、本願出願人の出願による特願平
１１−２２９２４９号では、絶縁体からなる線状突起の
傾斜面、あるいはスリットによる斜め電界で液晶を配向
規制すると共に、特異点を線状突起あるいはスリット上
に閉じ込めることで良好な表示が得られるＭＶＡ−ＬＣ
Ｄを提案している。この提案によれば、線状突起間の表
示領域上に特異点が形成されるのを阻止して表示品質を
向上できる。しかし、特異点が線状突起上に並ぶため、
図４４に示したように、隣接特異点同士は線状突起の両
側の２本の暗線（ディスクリネーションライン）で繋が
る。また上記提案では、線状突起間隙部の表示領域に特
異点が入り込まない制御は可能だが、線状突起上に形成
される特異点位置は制御されていない。さらに、上記提
案では線状突起の傾斜面やスリットによる電界歪みを利
用して液晶分子を配向させている点において、従来の配
向分割制御方式と何ら変わるところはない。

【００４３】それに対して本実施の形態の液晶表示装置
では、上述の電圧印加時の液晶分子の挙動と特異点の形
成に関する観察結果に基づいて案出した新たな配向分割
制御方式を採用している。本実施形態における配向分割
制御方式は、液晶分子の配向方位の制御を特異点の形成
位置を制御することにより実現し、突起状構造物の傾斜
面やスリットによる電界歪みを専ら特異点の形成位置制
御に利用するようにした点に特徴を有している。

【００４４】図２及び図３を用いて本実施の形態による
配向分割制御方式について説明する。図２は、液晶表示
装置をその一方の基板面に向かって見た状態を示してい
る。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図２のＡ
−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線で切断した断面に向かって
見た主要部の状態を示している。

【００４５】図２及び図３に示すように、液晶表示装置
は、所定の間隙で対向する下基板２０及び上基板２２
と、上下基板２０、２２の対向面側にそれぞれ形成され
た電極１６、１８と、対向する電極１６、１８上に形成
された垂直配向膜２、４と、上下基板２０、２２間に封
止された負の誘電異方性を有する液晶１４とを有してい
る。そして、電極１６、１８間に電圧が印加された際
に、液晶１４の配向ベクトル場の特異点が所定位置に形
成されるように制御する特異点制御部として、基板面に
繰り返しパターンとして形成される突起状構造物８及び
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有している。

【００４６】突起状構造物８は下基板２０の電極１６上
に形成され、構造物上部は垂直配向膜２で覆われてい
る。突起状構造物８の形状は高さの低い４角柱が好まし
いが、それに類似する他の形状でもよい。この突起状構
造物８を所定の間隙（ピッチ）で取り囲むようにして、
突起状構造物１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが上基板
２２の電極１８上に形成されている。突起状構造物１０
ａ〜１０ｄ上部は垂直配向膜４で覆われている。所定の
高さを有する突起状構造物１０ａ〜１０ｄのそれぞれ
は、図２に示すように基板面から見て十字形状をしてい
る。各突起状構造物１０ａ〜１０ｄ同士は十字端部を所
定の間隙を持って突き合わして隣接し合って配置されて
いる。各突起状構造物１０ａ〜１０ｄとそれらで取り囲
まれた突起状構造物８との間に液晶表示領域が形成され
ている。

【００４７】さて、このような構造を有する液晶表示装
置の電極１６、１８間に電圧を印加すると、突起状構造
物８及び１０ａ〜１０ｄにより、図３（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）中の破線に示すように液晶１４に印加される電界
に歪みが生じる。この電界歪みにより各突起状構造物
８、１０ａ〜１０ｄ上及びその近傍の液晶分子６の配向
が規制されて、各突起状構造物８及び１０ａ〜１０ｄ中
央部に第１特異点（＋１で示す）が形成され、各突起状
構造物１０ａ〜１０ｄ同士の十字端部に第２特異点（−
１で示す）が形成される。

【００４８】従って図２から明らかなように、第１特異
点と第２特異点とは図中左右上下方向に隣接し合い且つ
ほぼ同数形成されるため、図１を用いて説明した液晶分
子の安定配向の条件に一致して極めて安定した配向を得
ることができる。さらに、図２に示すように、特異点制
御部としての各突起状構造物８及び１０ａ〜１０ｄは、
隣接する第１特異点と第２特異点とを結ぶ仮想直線を挟
んで隣り合う液晶ドメインの液晶分子の長軸の方位が、
電圧印加時において仮想直線に対して概ね４５°になる
ように液晶の配向を制御する。このため、各突起状構造
物１０ａ〜１０ｄとそれらで取り囲まれた突起状構造物
８との間の液晶表示領域は、図２に示すように異なる４
つの配向方位を有する配向領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割さ
れる。

【００４９】上下基板２０、２２の外面にそれぞれ貼り
付けられた偏光軸が直交する２枚の偏光板（図示せず）
に対して、電圧印加時における配向領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
での液晶分子６の長軸の配向方位が、基板２０、２２面
から見て偏光板の偏光軸に対して概ね４５°の角度にな
るように、特異点制御部（本例では各突起状構造物８及
び１０ａ〜１０ｄ）を用いて特異点の形成位置を制御す
ることにより、極めて広い視野角とコントラスト比を得
ることができる。

【００５０】さらに、従来は線状突起の両側に２本の暗
線が形成されていたが、本実施の形態の特異点制御部に
よれば、上記仮想直線毎に１本の暗線（図２において、
番号１２ａ〜１２ｆで示す）が形成されるだけである。
これら暗線１２ａ〜１２ｆは配向分割の境界領域毎に１
本形成されるだけであり、さらに特異点制御部により、
電圧印加時において上記仮想直線に直交する方向の電界
分布に歪みを生じさせて１本の暗線の幅の広がりを抑制
しているため、分割境界での透過率の低下を従来のＭＶ
Ａ−ＬＣＤの概ね半分にすることが可能である。従っ
て、従来の配向規制用の線状突起等の配置密度より高密
度で画素領域内に特異点制御部として機能する構造物を
配置しても、透過率を低下させずに済むようになる。こ
のため、構造物の数を密に配置して特異点の形成間隔を
狭くすることが可能であり、従って、中間調でのわずか
な階調変化に対して高速に応答することが可能になる。

【００５１】このように、本実施の形態によれば、特異
点制御部の配置を高密度化することにより透過率低下を
抑えつつ液晶の高速応答が可能になる。また、従来の配
向規制用線状突起と同様の配置密度で特異点制御部を配
置すれば、従来よりも格段に透過率を向上させることが
可能になる。

【００５２】なお、電極上に形成された突起状構造物上
層の液晶分子６は電圧印加により十分傾斜することが好
ましい特異点が形成され易くなる。このため、突起状構
造物の高さは従来の配向制御用の線状突起等の高さに比
較して低くすることが可能である。

【００５３】以上説明した特異点制御部の各突起状構造
物８及び１０ａ〜１０ｄの形状は一例であり、特異点制
御部として機能する特異点配置制御要素は種々の形状を
取り得る。図４乃至図１２は、４分割配向の場合の第１
特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例を基板面方向
から見た模式図である。図４は、四角錐形状の絶縁体か
らなる突起状構造物３０を示している。四角錐の底が上
下基板２０、２２の少なくとも一方の基板面上にくるよ
うに配置することにより、突起状構造物３０斜面近傍の
液晶分子６を斜面に垂直な方向に傾斜させて、基板面に
向かって見て突起状構造物３０の中央部に第１特異点を
形成することができる。

【００５４】図５は、四角錐形状の導体からなる突起状
構造物３１を示している。四角錐の底が上下基板２０、
２２の少なくとも一方の基板面上にくるように配置する
ことにより、突起状構造物３１斜面近傍の液晶分子６を
斜面に平行な方向に傾斜させて、基板面に向かって見て
突起状構造物３１の中央部に第１特異点を形成すること
ができる。

【００５５】図６は、特異点配置制御要素として突起状
構造物に代えて、上下基板２０、２２に設けられた電極
１６、１８の少なくとも一方の電極面内に、透明電極材
料（例えば、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイ
ド））が形成されていない正方形形状の領域（以下、同
種の形状を電極抜き領域という）３２を示している。電
極抜き領域３２は、基板面に向かって見てその中心部に
第１特異点が形成され、図４に示した突起状構造物３１
と同様の機能を有している。

【００５６】図７は、特異点配置制御要素として、上下
基板２０、２２に設けられた電極１６、１８の少なくと
も一方の電極面内であって、正方形の四隅の位置に形成
された４個の電極抜き領域３３ａ〜３３ｄを示してい
る。各電極抜き領域３３ａ〜３３ｄの形状は正方形であ
る。基板面に向かって見て、電極抜き領域３３ａ〜３３
ｄを角部とする正方形の中心部に第１特異点が形成され
る。

【００５７】図８に示す突起状構造物３４は、図２に示
した突起状構造物１０ａ〜１０ｄと同様の十字形状を有
しており、上下基板２０、２２の少なくとも一方の基板
面上に配置される。突起状構造物１０ａ〜１０ｄは絶縁
体で形成されているが、突起状構造物３４はそれに限ら
ず導体で形成してもよい。また、基板上の電極をパター
ニングして突起状構造物３４として用いることも可能で
ある。基板面に向かって見て、突起状構造物３４の十字
の中心部に第１特異点が形成され、突起状構造物３４が
導体や電極の場合には絶縁体の場合と逆方向（液晶分子
の中心を通る基板面法線に対してほぼ対称）に液晶分子
６が配向する。

【００５８】図９は、特異点配置制御要素として突起状
構造物に代えて、上下基板２０、２２に設けられた電極
１６、１８の少なくとも一方の電極面内に、十字に交差
するスリット状の電極抜き領域３５を示している。基板
面に向かって見て、電極抜き領域３５の十字の中心部に
第１特異点が形成される。

【００５９】図１０は、図４に示した四角錐形状の絶縁
体からなる突起状構造物３０が４つ密に集まって形成さ
れる突起状構造物３６を示している。各四角錐の底が上
下基板２０、２２の少なくとも一方の基板面上にくるよ
うに配置することにより、突起状構造物３０の稜線上の
液晶分子６を稜線に垂直な方向に傾斜させて、基板面に
向かって見て突起状構造物３６の中央部に第１特異点を
形成することができる。

【００６０】図１１は、図５に示した四角錐形状の導体
からなる突起状構造物３１が４つ密に集まって形成され
る突起状構造物３７を示している。各四角錐の底が上下
基板２０、２２の少なくとも一方の基板面上にくるよう
に配置することにより、突起状構造物３１の稜線上の液
晶分子６を稜線に平行な方向に傾斜させて、基板面に向
かって見て突起状構造物３７の中央部に第１特異点を形
成することができる。

【００６１】図１２は、上下基板２０、２２のいずれか
一方例えば下基板２０上に絶縁体の線状突起３８が形成
され、上基板２２には基板面に向かって見て線状突起３
８と直交する導体からなる線状突起３９が形成された状
態を示している。こうすることにより、基板面に向かっ
て見て線状突起３８、３９の交差部に第１特異点が形成
され、上基板２２側から下基板２０側に向かって収束す
るように液晶分子６が配向する。

【００６２】図１３乃至図１９は、４分割配向の場合の
第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例を基板面
方向から見た模式図である。図１３は、第２特異点配置
制御要素として突起状構造物４０を示している。突起状
構造物４０は中央部が途切れた線状突起形状をしてお
り、上下基板２０、２２の少なくとも一方の基板面上に
配置される。突起状構造物４０は絶縁体で形成されてい
るが、突起状構造物４０はそれに限らず導体で形成して
もよい。また、突起状構造物４０自体を電極として用い
ることも可能である。基板面に向かって見て、突起状構
造物４０の中央部に第２特異点が形成され、突起状構造
物４０が導体や電極の場合には絶縁体の場合と逆方向に
液晶分子６が配向する。

【００６３】図１４は、特異点配置制御要素として突起
状構造物に代えて、上下基板２０、２２に設けられた電
極１６、１８の少なくとも一方の電極面内に、所定間隔
で端部が向き合って一列に並ぶ２本のスリットからなる
電極抜き領域４１を示している。基板面に向かって見
て、電極抜き領域４１の中心部に第２特異点が形成され
る。

【００６４】図１５は、特異点配置制御要素として、上
下基板２０、２２に設けられた電極１６、１８の少なく
とも一方の電極面内であって、正方形の対角線の位置に
形成された２個の電極抜き領域４２ａ、４２ｂを示して
いる。各電極抜き領域４２ａ、４２ｂの形状は正方形で
ある。基板面に向かって見て、電極抜き領域４２ａ、４
２ｂを結ぶ直線の中央部に第２特異点が形成される。

【００６５】図１６は、上下基板２０、２２のいずれか
一方例えば下基板２０上に絶縁体の線状突起４３が形成
され、上基板２２には基板面に向かって見て線状突起４
３と直交する絶縁体からなる線状突起４４が形成された
状態を示している。こうすることにより、基板面に向か
って見て線状突起４３、４４の交差部に第２特異点が形
成される。線状突起４３、４４は絶縁体に代えて導体で
形成してもよい。また、基板上の電極をパターニングし
て線状突起４３、４４として用いることも可能である。
基板面に向かって見て、線状突起４３、４４の十字の中
心部に第２特異点が形成され、線状突起４３、４４が導
体や電極の場合には絶縁体の場合と逆方向（液晶分子の
中心を通る基板面法線に対してほぼ対称）に液晶分子６
が配向する。

【００６６】図１７は、上下基板２０、２２のいずれか
一方例えば下基板２０上の電極１６にスリット状の電極
抜き領域４５が形成され、上基板２２上の電極１８には
基板面に向かって見て電極抜き領域４５と直交するスリ
ット状の電極抜き領域４６が形成された状態を示してい
る。こうすることにより、基板面に向かって見て電極抜
き領域４５、４６の交差部に第２特異点が形成される。

【００６７】図１８は、図４に示した四角錐形状の絶縁
体からなる突起状構造物３０を、例えば下基板２０上に
四角錐の底の対角線方向に２つ並べて突起状構造物３０
Ｌを形成し、上基板２２上にも同様にして四角錐の底の
対角線方向に２つ並べた突起状構造物３０Ｕを形成した
状態を示している。基板面に向かって見て突起状構造物
３０Ｌと３０Ｕとで密に集まった正方形外形が形成され
る。こうすることにより、突起状構造物３０Ｌの稜線上
の液晶分子６が稜線に垂直な方向に傾斜し、突起状構造
物３０Ｕの稜線上の液晶分子６が稜線に平行な方向へ傾
斜して、基板面に向かって見て突起状構造物３０Ｌ、３
０Ｕで構成される正方形の中央部に第２特異点を形成す
ることができる。絶縁体の突起構造物３０に代えて、導
体の突起構造物３１で構成しても正方形の中央部に第２
特異点を形成することができる。

【００６８】図１９は、上下基板２０、２２のいずれか
一方例えば下基板２０上の電極１６にスリット状の電極
抜き領域４７が形成され、上基板２２上には基板面に向
かって見て電極抜き領域４７と直交する絶縁体からなる
線状突起４８が形成された状態を示している。こうする
ことにより、基板面に向かって見て電極抜き領域４７と
線状突起４８との交差部に第２特異点が形成される。

【００６９】以上、図４乃至図１９を用いて説明した特
異点配置制御要素は例示であり、また、これらの要素を
種々組み合わせて特異点制御をすることが可能である。
これらの要素を用いて特異点を所定位置に形成すること
により液晶分子の配向制御を安定して行えるようにな
る。

【００７０】なお、特異点には様々な変形が存在する。
図２０（Ａ）は第１特異点（ｓ＝＋１）近傍での液晶分
子の配向状態を例示している。図２０（Ａ）の（ａ）
は、ｓ＝＋１、φ（所定軸と配向ベクトルとがなす方位
角）＝０を示し、図２０（Ａ）の（ｂ）は、ｓ＝＋１、
φ＝π／４、図２０（Ａ）の（ｃ）は、ｓ＝＋１、φ＝
π／２における液晶分子の配向状態を示している。φの
値の変化により暗線の形状が変化している。

【００７１】図２０（Ｂ）は第２特異点（ｓ＝−１）近
傍での液晶分子の配向状態を例示している。図２０
（Ｂ）の（ａ）は、ｓ＝−１、φ＝０を示し、図２０
（Ｂ）の（ｂ）は、ｓ＝−１、φ＝π／４、図２０
（Ｂ）の（ｃ）は、ｓ＝−１、φ＝π／２における液晶
分子の配向状態を示している。

【００７２】これまでの説明では、ｓ＝＋１、φ＝０あ
るいはｓ＝−１、φ＝０の特異点を図示しているが、も
ちろん図２０（Ａ）、（Ｂ）の（ｂ）、（ｃ）に示す特
異点にも本実施の形態を適用することが可能である。な
お、本実施の形態において、セルギャップが例えば４μ
ｍの液晶表示装置の場合、第１及び第２特異点間の距離
は、実用的に使用するには数μｍから１００μｍ程度ま
での範囲で制御することが可能である。以上説明した本
実施の形態によれば、各表示階調で従来の約２倍の高速
化が可能である。また、応答特性を追求した場合には、
応答が最も遅くなる階調においても応答時間（Ｔｏｎ＋
Ｔｏｆｆ）は４１ｍｓであり、視野角、正面コントラス
トに加え応答特性においても優れた特性を発揮する液晶
表示装置を実現できる。

【００７３】以下、実施例を用いてより具体的に説明す
る。 〔実施例１〕図２１は本実施例による液晶表示装置を基
板面に向かって見た一部領域の概略を示している。本実
施例の特異点制御部は、第１特異点配置制御要素として
図８に示す絶縁体の突起構造物３４を用い、第２特異点
配置制御要素として図１６に示す絶縁体の線状突起４
３、４４を用いている。これらの特異点配置制御要素の
組み合わせとして、下基板２０側には十字格子状の構造
物５０が形成され、上基板２２側には構造物５０の格子
ピッチと半ピッチずれて、構造物５０の格子ピッチと同
一のピッチを有する十字格子状構造物５２が形成されて
いる。上下基板でこのような特異点制御部が形成されて
いるため、両基板２０、２２間に封止された液晶の液晶
分子６は、電界印加時に図２１に示すように配向する。
これは、図２及び図３を用いて説明した本実施の形態に
よる特異点制御部と同様の作用に基づいている。

【００７４】本実施例においても特異点制御部を構成す
る格子状構造物５０、５２内に１本の暗線が生じるだけ
であり、従来のＭＶＡ−ＬＣＤより極めて安定した良好
な配向状態が得られるだけでなく、格子ピッチを短くし
て従来の配向規制用の線状突起より配置密度を高くし
て、液晶の応答時特性を改善しても透過率の低下を防止
することが可能である。

【００７５】本構造では第１特異点と第２特異点を結ぶ
線上を絶縁体のパターンで繋いでいる。繋ぎ部分の絶縁
体突起により付近の電界分布に歪みが発生し、暗線とな
るディスクリネーションラインの配向を良好に整えるこ
とができる。

【００７６】図２２は、本実施例で用いた格子状構造物
５０、５２の突起高さと白透過率の関係を示している。
横軸に突起高さ（μｍ）をとり、縦軸に白透過率（％）
をとっている。図２２中で曲線Ａは、上下基板２０、２
２に設けられた格子構造物５０、５２の間隙の長さ（す
なわち半ピッチの長さ）が２０μｍの液晶表示装置であ
って、格子状構造物５０、５２の突起高さを０．６μｍ
から１．６μｍまで変化させた場合の白透過率の変化を
示している。曲線Ｂは、間隙長さを１０μｍにした場合
の白透過率の変化を示している。曲線Ｃは、比較として
図４４に示した従来のＭＶＡ−ＬＣＤと同等であって線
状突起の間隙の長さが２５μｍあり、線状突起の高さを
１．１μｍから２．３μｍまで変化させた場合の白透過
率の変化を示している。

【００７７】曲線Ｃが示すように、従来のＭＶＡ−ＬＣ
Ｄでは突起高さが１．９μｍで透過率が最大となる。従
来のＭＶＡ−ＬＣＤでは、突起を境に液晶配向方位を１
８０°異ならせるために突起中央付近の液晶の傾斜角を
小さく抑える必要があり、このため突起高さをあまり低
くすることができない。

【００７８】これに対し、本実施例による液晶表示装置
の場合には曲線Ａ及びＢが示すように、開口部占有面積
の大きさに依存せず突起高さが１．０μｍ程度で透過率
が最大となり、突起高さが高くなると逆に透過率は減少
する。これは、本実施の形態の液晶表示装置における液
晶分子の配向制御が、格子構造物５０、５２の突起斜面
ではなく、所定位置に形成される多数の特異点により行
われていることを示している。特異点を安定して形成す
るには、突起中央付近の液晶分子を電圧印加と共に十分
傾斜させる必要があるが、突起高さをあまり高くすると
十分な傾斜角が得られなくなる。従って、本実施例に示
すように、特異点制御部の突起は特異点を安定して形成
できる高さであればよく、従来のＭＶＡ−ＬＣＤの線状
突起より格段に低くすることができる。

【００７９】図２３は、本実施例による液晶表示装置の
Ｔ−Ｖ特性を示している。図２３において横軸は印加電
圧（Ｖ）であり縦軸は透過率（％）である。図２３にお
ける液晶表示装置のセル厚は３．８μｍである。また、
垂直配向膜としてＪＡＬＳ−６８４（ＪＳＲ製）を用
い、液晶材料にはＭＪ９６１２１３（メルク製）を用い
ている。本実施例の液晶表示装置における格子構造物５
０、５２の形成材料にはＬＣ２００（シプレイ・ファー
イースト社製フォトレジスト）を用いている。格子構造
物５０、５２の突起高さは１．１μｍである。また、比
較として示す従来のＭＶＡ−ＬＣＤの突起高さは１．６
μｍである。

【００８０】図２３において、曲線Ａ、Ｂ、Ｃは本実施
例による液晶表示装置を示している。曲線Ａは、格子構
造物５０、５２の間隙の長さを３０μｍ□にした場合を
示している。曲線Ｂは間隙長さを２０μｍ□にした場合
を示している。曲線Ｃは間隙長さを１０μｍ□にした場
合を示している。

【００８１】曲線Ｄ、Ｅは従来のＭＶＡ−ＬＣＤを示し
ている。曲線Ｄは、上下基板に線状突起が設けられ突起
間隙長さが２５μｍの場合を示している。曲線Ｅは、下
基板にスリット、上基板に線状突起が設けられ、間隙長
さが２５μｍの場合を示している。

【００８２】図２３の曲線Ｂに示す間隙長さ２０μｍ□
の液晶表示装置は、曲線Ｄ、Ｅに示す間隙長さ２５μｍ
の従来のＭＶＡ−ＬＣＤとほぼ同様の透過率が得られ
る。図２３の曲線Ａに示すように間隙長さを４０μｍ□
まで拡大すると２６％以上の透過率が得られ、従来のＭ
ＶＡ−ＬＣＤの約１．３倍の透過率を得ることができ
る。従って、構造物の高密度化による応答時間の高速化
が必須でない場合には、本実施形態による液晶表示装置
は従来のＭＶＡ−ＬＣＤより高い透過率を得ることがで
きる。

【００８３】図２３の曲線Ｃに示すように、間隙長さが
１０μｍ□の場合でも、１５％以上の透過率が得られ、
突起間隙１０μｍの従来のＭＶＡと同等の透過率を得る
ことができる。この場合、従来の線状突起の密度より曲
線Ｃでの十字格子構造物５０、５２の密度の方が２倍程
度高いにもかかわらず同等の透過率を得ることができ
る。これは、配向分割領域の境界の暗線（ディスクリネ
ーション）が１本になったことによる効果であると考え
られ、本実施の形態による特異点制御部は構造物の高密
度化に有利であることが分かる。

【００８４】図２４は、本実施例による液晶表示装置の
応答特性を示している。横軸は透過率（％）、縦軸は応
答時間（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ（ｍｓ））である。なお、ノ
ーマリブラックモードで動作し、印加電圧が０Ｖで透過
率０％、５Ｖ印加で透過率１００％となるものとする。

【００８５】曲線Ａは本実施例による液晶表示装置を示
しており、格子構造物５０、５２の間隙の長さは１０μ
ｍ□である。曲線Ｂは従来のＭＶＡ−ＬＣＤであって、
下基板にスリット、上基板に線状突起が設けられ、間隙
長さが２５μｍの場合を示している。曲線Ｃは、垂直配
向膜にラビング処理を施した従来のＬＣＤの場合を示し
ている。

【００８６】曲線Ａに示すように、高密度化された格子
構造物５０、５２を有する液晶表示装置の場合、透過率
を例えば０％−＞２５％−＞０％のように変化させた場
合における中間調応答時間は６０ｍｓであり、曲線Ｂに
示す従来のＭＶＤ−ＬＣＤに対して３３％改善すること
ができる。

【００８７】本実施例で示したように本実施の形態によ
る液晶表示装置によれば、従来と比して透過率の低下を
抑えつつ応答特性を改善することができる。また、応答
特性を従来と同様にして透過率を向上させることができ
る。

【００８８】さらに付加的な特徴として図２１に示すよ
うに、構造物を画素に対して斜めに配置する必要がない
ため、表示領域を高精細化する際のレイアウト設計が非
常に楽になると共に、従来に比して画素周囲の配向乱れ
が発生し難いという利点を生じる。また、偏光板の偏光
軸が格子構造物の格子と平行あるいは直交するため、黒
表示状態での構造物斜面からの光漏れを軽減できる等の
利点も有している。

【００８９】〔実施例２〕本実施例による液晶表示装置
の構造を図２５に示す。図２５は、基板面に垂直な方向
で切断した断面を示している。基板面に向かって見た構
造は、実施例１の図２１と同様である。本実施例の特異
点制御部は、第１特異点配置制御要素として図８に示し
た導体の突起構造物３４を用い、第２特異点配置制御要
素として図１６に示す導体の線状突起４３、４４を用い
ている。これらの特異点配置制御要素の組み合わせとし
て、下基板２０側には導体の十字格子状の構造物５０が
形成され、上基板２２側には構造物５０の格子ピッチと
半ピッチずれて、構造物５０の格子ピッチと同一のピッ
チを有する導体の十字格子５２が形成されている。導体
の構造物５０、５２は、例えばフォトレジストで構造体
を形成した後、その表面にＩＴＯ透明電極を蒸着して形
成されている。

【００９０】構造物５０の格子間には絶縁体からなる平
坦化層５４が形成され、構造物５２の格子間には絶縁体
からなる平坦化層５６が形成されている。こうすること
により構造物５０、５２上部と構造物５０、５２間隙部
とで閾値電圧に若干の差を設けることができる。所定値
以下の電圧を印加して構造物５０、５２周辺部の液晶分
子６を傾斜させ、間隙部の液晶分子６は垂直配向したま
まの状態を発生させることができる。つまり、間隙部に
おける閾値電圧以下の電圧を構造物５０、５２に予め印
加することにより、構造物５０、５２周辺の液晶配向に
あらかじめバイアスを加えて特異点を形成することがで
きる。

【００９１】図２６にバイアス電圧を印加した状態から
の応答特性を示す。横軸は透過率Ｙ（％）、縦軸は応答
時間（ｍｓ）である。なお、ノーマリブラックモードで
動作し、印加電圧が４Ｖで透過率０％、１５Ｖ印加で透
過率１００％となるものとする。また、構造物５０、５
２は、間隙長さが１０μｍ□であり、高さは１．３μｍ
である。間隙部における平坦化層５４、５６の膜厚は約
１μｍである。使用した液晶はＭＪ９８１２６、垂直配
向膜の材料はＪＡＬＳ−６８４である。また、所定のセ
ルギャップを得るためのスペーサ径は３．０μｍであ
る。

【００９２】曲線ＡはＴｏｆｆの応答時間を示してい
る。曲線ＢはＴｏｎの応答時間を示している。曲線Ｃは
Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆの応答時間を示している。図２６に示
すように、透過率を０％から２５％（Ｔｏｎ）にし、次
いで２５％から０％（Ｔｏｆｆ）に変化させた場合、中
間調応答時間（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）が２５ｍｓという優
れた応答特性が得られる。

【００９３】〔実施例３〕本実施例による液晶表示装置
の構造を図２７に示す。図２７は、基板面に向かって見
た状態を示している。下基板２０側には図２１に示した
実施例１と同様の導体の十字格子状構造物５０が特異点
制御部として形成されている。一方、上基板２２側に
は、隣接する第１特異点同士を結ぶ仮想直線に沿って、
構造物５０の格子の方向を４５°回転させた方向に十字
格子形状が形成された配向規制部材５８が配置されてい
る。

【００９４】このため、電圧印加時に特異点制御により
液晶分子６が分割配向される際、配向規制部材５８は、
配向規制部材５８を挟んで隣り合う液晶ドメインの液晶
分子６の長軸の方位を仮想直線に対して概ね９０°にな
るように液晶の配向を制御する。この配向規制部材によ
る配向制御は、図４４に示す従来のＭＶＡ−ＬＣＤの配
向制御に等しい。このように、本実施の形態による特異
点制御部と従来の配向規制部材とを組み合わせて使用す
ることも可能である。

【００９５】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態による液晶表示装置を図２８乃至図４１を
用いて説明する。本実施の形態で用いる図面において、
第１の実施の形態及び従来の技術において図面を用いて
説明した構成要素と同一の機能作用を有する構成要素に
は同一の符号を付してその説明は省略する。

【００９６】図２８は、従来のＭＶＡ−ＬＣＤで生じる
残像現象を説明するためのグラフを示している。横軸は
時間（ｍｓ）を表し、縦軸は透過率を表しており、０〜
１０００ｍｓを黒表示、１０００〜２０００ｍｓを白表
示、２０００ｍｓ〜を黒表示としたときの時間に対する
透過率変化を示している。図２８に示すように、従来の
ＭＶＡ−ＬＣＤは、ノーマリブラックモードにおいて黒
から白への応答時に一旦白がより明るくなる残像現象が
見られる。あるいは、黒から白への応答後の白と、中間
調から白への応答後の白とでは、形成される液晶ドメイ
ン状態が異なってしまうため残像が発生するという表示
不良がある。

【００９７】この残像現象について再び図４４を用いて
説明する。図４４に示す配向規制用の線状突起１２６〜
１３０上の特異点の位置は、電圧印加に伴う電界の歪み
に変動が生じると、それに依存して線状突起１２６〜１
３０上を移動する。特異点が移動するとドメイン制御方
向に変化が生じてしまうため残像として視認されるよう
になる。

【００９８】これらを改善するため、第１の実施の形態
で紹介した特願平１１−２２９２４９号では、図２９に
示すように、表示領域内の画素電極（例えば、下基板１
１８に形成された電極１２２を指す）上に設けた配向規
制用の線状突起（若しくはスリット）１２６に対し、液
晶分子６の配向方向が不連続となる点、すなわち配向ベ
クトル場の特異点を所定位置に固定する特異点形成部１
５０を設けることを提案している。図２９（ａ）は基板
面に向かって見た特異点形成部１５０近傍の状態を示し
ており、特異点形成部１５０に特異点が固定されて形成
され、線状突起１２６の両側に２本の暗線１４０、１４
２が形成されている。図２９（ｂ）は、基板面に向かっ
て見た特異点形成部１５０近傍での液晶分子６の配向状
態を示している。図２９（ｃ）は、基板面に垂直方向に
切断した断面を示しており、本例の特異点形成部１５０
は、下基板１１８側に設けられた線状突起１２６に対向
する上基板１１６側の所定位置に設けられている。

【００９９】本発明者達は、ＭＶＡ方式ＴＦＴ−ＬＣＤ
の液晶配向を詳細に調査したところ、画素電極の外周囲
にも配向ベクトル場の特異点が形成されることを新たに
見出した。観察結果を図３０及び図３１に示す。

【０１００】図３０は、図２９に示した従来のＭＶＡ方
式ＴＦＴ−ＬＣＤを上基板１１６側から見た状態の一画
素領域及びその周囲を示している。下基板１１８上に
は、駆動する表示画素を選択するための走査信号が順次
入力される複数のゲートバスライン１５４が互いに平行
に形成されている。また、複数のゲートバスライン１５
４上には不図示の絶縁膜が形成され、絶縁膜上にはゲー
トバスライン１５４にほぼ直交する複数のデータバスラ
イン１５２が形成されている。互いに直交する複数のゲ
ートバスライン１５４とデータバスライン１５２とでマ
トリクス状に画定される各領域が画素領域となり、各画
素領域内にはＴＦＴ１５８と画素電極１２２が形成され
ている。ＴＦＴ１５８のゲート電極は所定のゲートバス
ライン１５４に接続され、ドレイン電極は所定のデータ
バスライン１５２に接続され、ソース電極は画素電極１
２２に接続されている。また、ゲートバスライン１５４
と平行に、蓄積容量配線１５６が画素電極１２２の下層
中央を横切って図中横方向に延びて形成されている。

【０１０１】画素電極１２２には、スリット状の電極抜
き領域１２６が形成されている。電極抜き領域１２６は
ゲートバスライン１５４及びデータバスライン１５２に
対して４５°の方位に並ぶ配置パターンを有している。
画素電極１２２は電極抜き領域１２６により複数の分割
電極領域に分割されている。これら複数の分割電極領域
は、電極抜き領域１２６上に形成された細い接続電極に
より相互間の導通状態が維持されるようになっている。

【０１０２】上基板１１６には、通常、カラーフィルタ
及び遮光膜であるブラックマトリクスが形成されている
が、図３０では図示を省略している。上基板１１６に形
成された対向電極１２０上には、下基板１１８の電極抜
き領域１２６の形成パターンと同様にゲートバスライン
１５４及びデータバスライン１５２に対して４５°の方
位に並ぶ線状突起１３０が形成されている。線状突起１
３０は電極抜き領域１２６の配置ピッチと同一ピッチで
配置され、且つ、電極抜き領域１２６に対して半ピッチ
ずれて配置されている。

【０１０３】データバスライン１５２及びゲートバスラ
イン１５４にＴＦＴ１５８の駆動用の電圧を印加するこ
とにより、画素電極１２２と対向電極１２０との間に電
圧が印加される。このときに電極抜き領域１２６及び線
状突起１３０近傍に生じる斜め電界により、液晶分子６
が所定方位に配向規制されて、画素電極１２２上が領域
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの配向領域に配向分割される。こ
のときに形成される第１特異点を図中黒丸●で示し、第
２特異点を白丸○で示している。また、図４４を用いて
説明した配向規制部材（電極抜き領域１２６、線状突起
１３０）の両側で生じる２本の暗線１４０、１４２も図
示している。なお、２本の暗線１４０、１４２は、図中
に示す偏光板の偏光軸の方向（図中、左右上下方向）と
ほぼ一致する配向方位の液晶分子６の領域となる。

【０１０４】図３１は、図３０から基板構造の表示を省
略して、第１及び第２特異点、配向した液晶分子６、及
び２本の暗線１４０、１４２のみを示している。図３０
及び図３１から、画素電極１２２内はもちろん画素電極
１２２外にも配向ベクトル場の特異点が形成されている
ことが分かる。また、画素電極１２２外に形成される特
異点は暗線１４０、１４２で画素電極１２２内の特異点
に接続している。さらに、第１（又は第２）特異点から
伸びる暗線は、第２（又は第１）特異点に接続してい
る。

【０１０５】また、画素電極１２２外の特異点について
詳細に調査したところ、これらは常に全く同じ位置に形
成されるのではなく、黒から白への表示応答の度に特異
点形成位置が微妙に異なったり、応答後の時間の経過と
共に特異点の位置が移動したりするという現象が見られ
ることが分かった。

【０１０６】先に述べたように、画素電極１２２外の特
異点と画素電極１２２内の特異点とは、相互に暗線１４
０、１４２を介して繋がっている。そのため、このよう
な画素電極１２２外の特異点変化は、画素電極１２２内
であって特に画素電極１２２エッジ近傍の液晶配向に変
化を与える。これは、画素電極１２２上における特異点
変化による残像と同様の表示不良を発生させることにな
る。

【０１０７】そこで画素電極１２２外における液晶配向
に着目して特異点変化が発生する原因を考察した。画素
電極１２２のエッジ部と対向電極１２０との間、および
バスライン１５２、１５４と対向電極１２０との間には
電界の歪みが発生し、この電界歪みは液晶分子６の配向
方向を規制する。

【０１０８】図３２は、画素電極１２２のエッジ部にお
ける電界の歪みを説明する図である。図３２（ａ）は画
素電極１２２を上基板１１６側から見た状態を示し、図
３２（ｂ）は、図３２（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面
を示している。図３２（ｂ）に破線で示す電気力線αに
従い画素電極１２２のエッジ部１６０の電界歪みは液晶
分子６を画素電極１２２内方に向けるように作用する。

【０１０９】図３３は、バスライン１５２、１５４のエ
ッジ部における電界の歪みを説明する図である。図３３
（ａ）はバスライン１５２、１５４を上基板１１６側か
ら見た状態を示し、図３３（ｂ）は、図３３（ａ）のＡ
−Ａ線で切断した断面を示している。図３３（ａ）、
（ｂ）に示すように、バスライン１５２、１５４のエッ
ジ部１６２の電界歪みは液晶分子６をバスライン１５
２、１５４内方に向けるように作用する。

【０１１０】図３４は、隣り合う画素電極１２２間のバ
スライン１５２、１５４近傍の液晶分子６の配向状態を
示している。図３４に示すように、画素電極１２２エッ
ジ部１６０とバスライン１５２、１５４エッジ部１６２
との間の液晶分子６の配向方位は１８０°異なる。画素
電極１２２のエッジ部１６０からバスライン１５２、１
５４のエッジ部１６２までの液晶の配向状態は連続的に
変化するため、配向変化の途中にはバスライン１５２、
１５４のエッジ部１６２や画素電極１２２のエッジ部１
６０での配向方位とは９０°異なる向きに配向した液晶
分子６’が存在する。しかしながら、液晶分子６’の配
向方位が図３４中の上方向になるか下方向になるかのい
ずれかを定める手段は特に設けられていない。

【０１１１】また、バスライン１５２、１５４上の中央
部分にもバスライン１５２、１５４のエッジ部１６２で
の配向方位とは９０°異なる向きに配向した液晶分子
６’’が存在する。バスライン１５２、１５４中央部の
液晶分子６’’はバスライン１５２、１５４の延びる方
向と平行に配向するが、その配向方位が図３４中の上方
向になるか下方向になるかを定める手段は設けられてい
ない。

【０１１２】このように、画素電極１２２外周囲の液晶
分子６は電圧印加時に、一旦上方向あるいは下方向のい
ずれかにランダムに配向し、その後画素電極１２２内の
液晶配向など周囲の影響を受けながら最終的な配向方位
に落ち着き、結果的に図３０に示したような特異点が形
成される。つまり、画素電極１２２外に形成される特異
点に対して、その形成位置を明確に定める手段がないの
で、画素電極１２２外の液晶ドメインが最終的な配向方
位に落ち着くために時間を要してしまい、残像現象とし
て表示不良が引き起こされている。本実施の形態は、Ｍ
ＶＡ方式ＴＦＴ−ＬＣＤの安定配向を実現し、表示不良
を改善することを目的とする。

【０１１３】本実施の形態による液晶表示装置での安定
配向実現のための原理について図３５を用いて説明す
る。図３５は、画素電極１２２外周囲に形成される特異
点を、画素電極１２２のエッジ部１６０とバスライン１
５２、１５４のエッジ部との間、及びバスライン１５
２、１５４上部に固定して形成した状態を示している。
図中、黒丸●は第１特異点を表し白丸○は第２特異点を
表している。図３５に示すように特異点位置を固定する
ことにより、画素電極１２２外に形成される特異点位置
が、表示応答のための電圧印加の度にばらついたり、時
間の経過と共にばらついたりすることがなくなるので、
液晶分子を安定して配向制御して表示品質を向上させる
ことができる。

【０１１４】図３０に示す基板状態の観察結果から、液
晶の配向において第１特異点と第２特異点とが交互に並
ぶことが分かる。従って、図３５に示すように第１特異
点と第２特異点とが基板上に交互に形成されるように特
異点形成部を配置すれば、形成される特異点を一定位置
に安定して制御することが可能となる。

【０１１５】さらに、図３０に示す基板状態の観察結果
から、特異点形成部としての構造物あるいはスリット状
の電極抜き領域と画素電極のエッジ部とが同一基板上で
交差する部分には第１特異点が形成され、一方の基板に
設けた構造物またはスリット状電極抜き領域と他方の基
板上の画素電極エッジ部とが交差する部分には、第２特
異点が形成される特徴を有していることが分かる。その
ため、特異点形成部を当該特徴に従うように設けること
により、形成される特異点を一定位置に安定して制御す
ることが可能となる。

【０１１６】以下、実施例を用いてより具体的に説明す
る。 〔実施例１〕図３６は本実施形態における実施例１を示
している。本実施例の特異点形成部は、バスライン１５
２、１５４の幅を局所的に変化させた領域を有してい
る。図３６に示すように幅狭領域６０と幅広領域６２が
通常幅の領域を挟んで隣り合って形成されている。バス
ライン幅は通常幅１０μｍに対して幅狭領域６０は５μ
ｍ、幅広領域６２は１５μｍであり、バスライン１５
２、１５４が延伸する方向の幅狭領域６０と幅広領域６
２の長さはそれぞれ１０μｍである。

【０１１７】このようにして特異点形成部の幅狭領域６
０と幅広領域６２が形成されたバスライン１５２、１５
４が配線された下基板１１８に垂直配向膜２を塗布し、
同じく垂直配向膜４を塗布した対向基板１１６と貼り合
わせて液晶を注入する。垂直配向膜２、４にはＪＡＬＳ
−６８４（ＪＳＲ製）を用い印刷法により基板１１６、
１１８上に塗布する。その後１８０℃で約１時間の熱処
理を施す。液晶材料にはＭＪ９６１２１３（メルク製）
を用い真空注入法により両基板間に液晶を注入する。セ
ルギャップは４μｍである。

【０１１８】このようにして作製した液晶パネルにより
電圧印加時において幅狭領域６０には第２特異点（ｓ＝
−１）が形成され、幅広領域６２には第１特異点（ｓ＝
＋１）が形成される。これにより、画素電極１２２外周
囲のバスライン１５２、１５４上に形成される特異点を
所定位置に固定することができ、従って、従来の液晶表
示装置での応答時に観察された特異点の形成状態のばら
つきや、応答後の時間経過に伴う特異点のふらつきとい
う表示不良に関係する現象をなくすことができる。

【０１１９】〔実施例２〕図３７を用いて実施例２につ
いて説明する。図３７（ａ）は、バスライン１５２、１
５４を基板面に向かって見た状態を示している。図３７
（ｂ）は、図３７（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面の一
例を示し、図３７（ｃ）は、他の例を示している。図３
７（ｄ）は、図３７（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面の
一例を示し、図３７（ｅ）は、他の例を示している。

【０１２０】本実施例は、実施例１に示すバスライン幅
を変更した特異点形成部に代えて、バスライン１５２、
１５４上あるいはバスライン１５２、１５４直上の対向
基板側に構造物や抜き領域を設けている点に特徴を有し
ている。バスライン幅は１０μｍである。図３７（ｂ）
は、バスライン１５２、１５４上に突起構造物６４を形
成して第２特異点を形成固定するようにしたものであ
る。突起構造物６４の幅及び長さは各５μｍであり構造
物高さは１．５μｍである。突起構造物６４の形成材料
にはＰＣ−３３５（ＪＳＲ製）を用い、フォトリソグラ
フィ工程によりバスライン１５２、１５４上に選択的に
構造物を形成する。

【０１２１】図３７（ｃ）は、突起構造物６４に代え
て、バスライン１５２、１５４の形成金属が除去された
抜き領域６８をバスライン１５２、１５４内に形成して
第２特異点を形成固定する特異点形成部を構成してい
る。抜き領域６８の幅及び長さは各５μｍである。

【０１２２】図３７（ｄ）は、バスライン１５２、１５
４直上の対向基板１１６に突起構造物６８を形成して第
１特異点を形成固定するようにしたものである。突起構
造物６８の幅及び長さは各５μｍであり構造物高さは
１．５μｍである。突起構造物６８の形成材料にはＰＣ
−３３５（ＪＳＲ製）を用い、フォトリソグラフィ工程
により対向電極１２０上に選択的に構造物を形成してい
る。

【０１２３】図３７（ｅ）は、突起構造物６８に代え
て、対向電極１２０の形成材料が形成されていない電極
抜き領域７０を対向電極１２０に形成して第１特異点を
形成固定する特異点形成部を構成している。抜き領域７
０の幅及び長さは各５μｍである。

【０１２４】このようにして作製した液晶パネルにより
電圧印加時において突起構造物６４又は抜き領域６８に
は第２特異点（ｓ＝−１）が形成され、突起構造物６６
又は電極抜き領域７０には第１特異点（ｓ＝＋１）が形
成される。これにより、画素電極１２２外周囲のバスラ
イン１５２、１５４上に形成される特異点を所定位置に
固定することができ、従って、従来の液晶表示装置での
応答時に観察された特異点の形成状態のばらつきや、応
答後の時間経過に伴う特異点のふらつきという表示不良
に関係する現象をなくすことができる。

【０１２５】〔実施例３〕図３８を用いて実施例３につ
いて説明する。本実施例の特異点形成部は、バスライン
１５２、１５４の幅を狭くした幅狭領域６０と、図３０
等に示した画素電極１２２のエッジ部１６０に形成され
たスリット状の電極抜き領域１２６とを、基板面に向か
って見て隣り合うように配置している。バスライン幅は
通常幅１０μｍに対して幅狭領域６０は５μｍ、バスラ
イン１５２、１５４が延伸する方向の幅狭領域６０の長
さは１０μｍである。

【０１２６】バスライン１５２、１５４上には実施例１
と同様に第２特異点が形成され、バスライン１５２、１
５４と画素電極１２２のエッジ部１６０との間の領域に
は第１特異点が形成される。このようにしても上記実施
例１及び２と同様に、従来の液晶表示装置での応答時に
観察された特異点の形成状態のばらつきや、応答後の時
間経過に伴う特異点のふらつきという表示不良に関係す
る現象をなくすことができる。

【０１２７】〔実施例４〕図３９を用いて実施例４につ
いて説明する。本実施例の特異点形成部は、バスライン
１５２、１５４の幅を広くした幅広領域６２と、図３０
等に示した対向基板１１６の対向電極１２０上に形成し
た線状突起１３０とを、基板面に向かって見て交差する
ように配置している。バスライン幅は通常幅１０μｍに
対して幅広領域６２は１５μｍ、バスライン１５２、１
５４が延伸する方向の幅狭領域６０の長さは１０μｍで
ある。

【０１２８】バスライン１５２、１５４上には実施例１
と同様に第１特異点が形成され、バスライン１５２、１
５４と画素電極１２２のエッジ部１６０との間の領域に
は第２特異点が形成される。このようにしても上記実施
例１乃至３と同様に、従来の液晶表示装置での応答時に
観察された特異点の形成状態のばらつきや、応答後の時
間経過に伴う特異点のふらつきという表示不良に関係す
る現象をなくすことができる。

【０１２９】〔実施例５〕図４０を用いて実施例５につ
いて説明する。図４０は、図３０に示す従来のＭＶＡ方
式ＴＦＴ−ＬＣＤと同様の基板構成に、本実施の形態の
特異点形成部を適用した例を示している。すなわち、画
素電極１２２のエッジ部１６０近傍の電極抜き領域１２
６とバスライン１５２、１５４との交差部分に、図３８
を用いて説明した特異点形成部を配置して、エッジ部１
６０とバスライン１５２、１５４との間の領域に第１特
異点（図中の黒丸●）を固定して形成し、バスライン１
５２、１５４上に第２特異点（図中の白丸○）を固定し
て形成している。

【０１３０】また、バスライン１５２、１５４と対向基
板に形成された線状突起１３０との交差部分に、図３９
を用いて説明した特異点形成部を配置して、エッジ部１
６０とバスライン１５２、１５４との間の領域に第２特
異点を固定して形成し、バスライン１５２、１５４上に
第１特異点を固定して形成している。

【０１３１】こうすることにより、第１特異点と第２特
異点とが画素電極１２２外周囲において交互に固定的に
形成されるため、画素電極１２２外の特異点配置をより
安定して制御することができる。本実施例では、対角１
５インチの表示領域を有し、ＸＧＡ（画素数：１０２４
×７６８）のＭＶＡ方式ＴＦＴ−ＬＣＤを作製した。な
お、１画素の面積は９９（μｍ）×２９７（μｍ）であ
る。

【０１３２】〔実施例６〕図４１を用いて実施例６につ
いて説明する。本実施例は、第１の実施の形態による配
向分割制御方式で用いる特異点制御部を併用している点
に特徴を有している。図４１は、本実施例のＭＶＡ方式
ＴＦＴ−ＬＣＤを上基板１１６側から見た状態の一画素
領域及びその周囲を示している。下基板１１８上には、
駆動する表示画素を選択するための走査信号が順次入力
される複数のゲートバスライン１５４が互いに平行に形
成されている。また、複数のゲートバスライン１５４上
には不図示の絶縁膜が形成され、絶縁膜上にはゲートバ
スライン１５４にほぼ直交する複数のデータバスライン
１５２が形成されている。

【０１３３】互いに直交する複数のゲートバスライン１
５４とデータバスライン１５２とでマトリクス状に画定
される各領域が画素領域となり、各画素領域内にはＴＦ
Ｔ１５８と画素電極１２２が形成されている。ＴＦＴ１
５８のゲート電極は所定のゲートバスライン１５４に接
続され、ドレイン電極は所定のデータバスライン１５２
に接続され、ソース電極は画素電極１２２に接続されて
いる。また、ゲートバスライン１５４と平行に、蓄積容
量配線１５６が画素電極１２２の下層中央を横切って図
中横方向に延びて形成されている。また、蓄積容量配線
１５６上層には絶縁膜を介して画素電極１２２と接続さ
れる蓄積容量電極１６４が形成されている。

【０１３４】画素電極１２２には、スリット状の４つの
電極抜き領域７２が形成されている。４つの電極抜き領
域７２はゲートバスライン１５４と平行に形成されてお
り、２つで対をなして所定間隔で端部を向き合わせて一
列に並んでいる。対をなす２組の電極抜き領域７２は、
図中上下方向に画素電極１２２を３等分するように等間
隔に配置されている。つまり、対をなす２組の電極抜き
領域７２は、図１４に示した特異点配置制御要素と同様
の機能を有し、基板面に向かって見て、対をなす電極抜
き領域７２の中心部に第２特異点が形成される。

【０１３５】上基板１１６に形成されるカラーフィルタ
及びブラックマトリクスは、図４１では図示を省略して
いる。上基板１１６に形成された対向電極１２０上に
は、絶縁体からなる十字格子状の構造物７４が形成され
ている。十字状の格子は、基板面に向かって見てゲート
バスライン１５４及びデータバスライン１５２に対して
平行又は直交するように配置されている。十字格子状の
構造物７４は図８に示した特異点配置制御要素と同様に
機能し、基板面に向かって見て構造物７４の十字の中心
部に第１特異点が形成される。構造物７４は電極抜き領
域７２と共に、画素電極１２２をほぼ１２等分するよう
に配置されている。

【０１３６】画素電極１２２と対向電極１２０との間に
電圧を印加すると、電極抜き領域７２及び十字格子状構
造物７４近傍に生じる斜め電界により、液晶分子６が所
定方位に配向規制されて、画素電極１２２上が領域Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの配向領域に配向分割される。このと
きに形成される第１特異点を図中黒丸●で示し、第２特
異点を白丸○で示している。

【０１３７】一方、画素電極１２２のエッジ部１６０近
傍の電極抜き領域７２とバスライン１５２、１５４との
交差部分に、図３８を用いて説明した特異点形成部を配
置して、エッジ部１６０とバスライン１５２、１５４と
の間の領域に第１特異点を固定して形成し、バスライン
１５２、１５４上に第２特異点を固定して形成してい
る。

【０１３８】また、バスライン１５２、１５４と対向基
板に形成された十字格子状構造物７４との交差部分に、
図３９を用いて説明した特異点形成部を配置して、エッ
ジ部１６０とバスライン１５２、１５４との間の領域に
第２特異点を固定して形成し、バスライン１５２、１５
４上に第１特異点を固定して形成している。

【０１３９】こうすることにより、第１特異点と第２特
異点とが画素電極１２２内部及び外周囲において交互に
固定的に形成されるため、画素電極１２２外の特異点配
置をより安定して制御することができる。

【０１４０】本実施例においても、暗線１２は、特異点
制御部を構成する格子状構造物７４内及び電極抜き領域
７２内に１本生じるだけであり、従来のＭＶＡ−ＬＣＤ
より極めて安定した良好な配向状態が得られるだけでな
く、格子ピッチを短くして従来の配向規制用の線状突起
より配置密度を高くして液晶の応答時特性を改善しても
透過率の低下を防止することが可能である。さらに、構
造物を画素に対して斜めに配置する必要がないため、表
示領域を高精細化する際のレイアウト設計が非常に楽に
なる。また、図示のように偏光板の偏光軸が格子構造物
の格子と平行あるいは直交するため、黒表示状態での構
造物斜面からの光漏れを軽減できる利点も有している。

【０１４１】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、ＭＶＡ方式ＴＦＴ−ＬＣＤの液晶配向の安定化を図
り表示性能を改善することができる。また、ＭＶＡ方式
ＴＦＴ−ＬＣＤにおいて透過率の低下を抑えつつ応答特
性を改善することができる。

【０１４２】本発明は、上記実施の形態に限らず種々の
変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤを例にとって説明したが、本発明はこれに限
らず、スイッチング素子としてＭＩＭを用いたＬＣＤ
や、単純マトリクス型のＬＣＤ、あるいはプラズマアド
レス型のＬＣＤに適用することができる。要は、対向電
極間の液晶層に電圧を印加して情報を表示させる表示装
置に適用可能である。

【０１４３】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ＭＶＡ−
ＬＣＤにおいて透過率の低下を抑えつつ応答特性を改善
することができる。また、本発明によれば、透過率を向
上させたＭＶＡ−ＬＣＤを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置
の動作を説明するための、対向面側に電極及び垂直配向
膜が形成され、２つの垂直配向膜間に負の誘電異方性を
有する液晶が封止された液晶パネルを示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による配向分割制御
方式を説明するための液晶表示装置を基板面に向かって
見た状態を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態による配向分割制御
方式を説明するための液晶表示装置の断面方向の状態を
示す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態による４分割配向の
場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例を
基板面方向から見た模式図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態による４分割配向の
場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例を
基板面方向から見た模式図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態による４分割配向の
場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例を
基板面方向から見た模式図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態による４分割配向の
場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例を
基板面方向から見た模式図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態による４分割配向の
場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例を
基板面方向から見た模式図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態による４分割配向の
場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例を
基板面方向から見た模式図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１２】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第１特異点（ｓ＝＋１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１３】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１４】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１５】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１６】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１７】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１８】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図１９】本発明の第１の実施の形態による４分割配向
の場合の第２特異点（ｓ＝−１）形成用の制御要素の例
を基板面方向から見た模式図である。

【図２０】第１特異点（ｓ＝＋１）近傍での液晶分子の
配向状態を例示する図である。

【図２１】第１の実施の形態における実施例１としての
液晶表示装置を基板面に向かって見た一部領域の概略を
示す図である。

【図２２】第１の実施の形態における実施例１で用いた
格子状構造物５０、５２の突起高さと白透過率の関係を
示す図である。

【図２３】第１の実施の形態における実施例１による液
晶表示装置のＴ−Ｖ特性を示す図である。

【図２４】第１の実施の形態における実施例１による液
晶表示装置の応答特性を示す図である。

【図２５】第１の実施の形態における実施例２としての
液晶表示装置の一部断面の概略を示す図である。

【図２６】第１の実施の形態における実施例２による液
晶表示装置の応答特性を示す図である。

【図２７】第１の実施の形態における実施例３としての
液晶表示装置を基板面に向かって見た一部領域の概略を
示す図である。

【図２８】本発明の第２の実施の形態を説明するため
に、従来のＭＶＡ−ＬＣＤで生じる残像現象を説明する
図である。

【図２９】本発明の第２の実施の形態を説明するため
に、特願平１１−２２９２４９号で提案された特異点形
成部１５０を説明する図である。

【図３０】図２９に示した従来のＭＶＡ方式ＴＦＴ−Ｌ
ＣＤを上基板１１６側から見た状態の一画素領域及びそ
の周囲を示す図である。

【図３１】図３０から基板構造の表示を省略して、第１
及び第２特異点、液晶分子６の配向、２本の暗線１４
０、１４２のみを示す図である。

【図３２】画素電極１２２のエッジ部における電界の歪
みを説明する図である。

【図３３】バスライン１５２、１５４のエッジ部におけ
る電界の歪みを説明する図である。

【図３４】隣り合う画素電極１２２間のバスライン１５
２、１５４近傍の液晶分子６の配向状態を示す図であ
る。

【図３５】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装
置における安定配向実現のための原理を説明する図であ
る。

【図３６】本発明の第２の実施の形態における実施例１
としての液晶表示装置を基板面に向かって見た一部領域
の概略を示す図である。

【図３７】本発明の第２の実施の形態における実施例２
としての液晶表示装置の概略構成を示す図である。

【図３８】本発明の第２の実施の形態における実施例３
としての液晶表示装置を基板面に向かって見た一部領域
の概略を示す図である。

【図３９】本発明の第２の実施の形態における実施例４
としての液晶表示装置を基板面に向かって見た一部領域
の概略を示す図である。

【図４０】本発明の第２の実施の形態における実施例５
としての液晶表示装置を基板面に向かって見た一部領域
の概略を示す図である。

【図４１】本発明の第２の実施の形態における実施例６
としての液晶表示装置を基板面に向かって見た一部領域
の概略を示す図である。

【図４２】従来のＭＶＡ−ＬＣＤの中間調応答が従来の
ＴＮ型ＬＣＤに比較して遅い原因を説明する図である。

【図４３】従来のＭＶＡ−ＬＣＤの中間調応答が従来の
ＴＮ型ＬＣＤに比較して遅い原因を説明する図である。

【図４４】図４２に示したＭＶＡ−ＬＣＤを下基板１１
８側から見たときの電圧印加時の液晶分子の配向状態を
示す図である。

【符号の説明】

２、４ 垂直配向膜 ６ 液晶分子 ８、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 突起状構造物 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ 暗
線 １４ 液晶 １６、１８ 電極 ２０ 下基板 ２２ 上基板 ３０、３１、３４、３６、３７、４０ 突起状構造物 ３２、３３ａ〜３３ｄ、３５、４１、４２ａ、４２ｂ、
４５、４６、４７ 電極抜き領域 ３８、３９、４３、４４、４８ 線状突起 ５０、５２ 十字格子状構造物 ５４、５６ 平坦化層 ５８ 配向規制部材 ６０ 幅狭領域 ６２ 幅広領域 ６４、６６ 突起構造物 ６８、７０ 抜き領域 ７２ 電極抜き領域 ７４ 突起状構造物 １００ ＴＮ型ＬＣＤ １０２、１２４ 液晶 １０４、１１６ 上基板 １０６、１１８ 下基板 １０８、１１０、１２０、１２２ 電極 １１２、１３２ 斜線部 １１４ ＭＶＡ−ＬＣＤ １２６、１２８、１３０ 線状突起 １４０、１４２ 暗線 １５０ 特異点形成部 １５２ ドレインバスライン １５４ ゲートバスライン １５６ 蓄積容量配線 １５８ ＴＦＴ １６０、１６２ エッジ部 １６４ 蓄積容量電極 ２００ 垂直配向膜 ２０２ 液晶分子 ２０４ ディスクリネーションライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 貴啓 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 公昭 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小池 善郎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 JA03 JA05 JC03 KA04 LA04 LA09 LA15 MA01 MA07 MA15 2H092 JA24 JB05 JB23 JB32 NA05 PA02 PA11 QA06

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の間隙で対向する２枚の基板と、前記
   ２枚の基板の対向面側にそれぞれ形成された電極と、前
   記電極上に形成された垂直配向膜と、前記間隙に封止さ
   れた負の誘電異方性を有する液晶とを有する液晶表示装
   置において、 前記電極間に電圧が印加された際に前記液晶の配向ベク
   トル場の特異点が所定位置に形成されるように制御する
   特異点制御部を有し、 形成された前記特異点を少なくとも利用して前記液晶を
   配向制御することを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置において、 前記２枚の基板の外面にそれぞれ設けられ偏光軸が直交
   する２枚の偏光板を有し、 前記特異点制御部は、 電圧印加時に前記特異点制御部周辺の前記液晶分子の長
   軸の方位が、前記基板面から見て前記偏光板の偏光軸に
   対して概ね４５°の角度になる液晶ドメインの面積比率
   が増加するように前記特異点を形成することを特徴とす
   る液晶表示装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の液晶表示装置において、 前記特異点制御部は、 前記液晶分子の長軸の方位がほぼ同一点に向く第１特異
   点と、前記液晶分子の一部が異なる方向に向く第２特異
   点とを隣接して形成し、 隣接する前記第１特異点と前記第２特異点とを結ぶ仮想
   直線を挟んで隣り合う液晶ドメインの前記液晶分子の長
   軸の方位が、電圧印加時において前記仮想直線に対して
   概ね４５°になるように前記液晶の配向を制御すること
   を特徴とする液晶表示装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の液晶表示装置において、 前記特異点制御部は、 前記特異点制御部間で前記仮想直線にほぼ沿う１本の暗
   線を形成することを特徴とする液晶表示装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の液晶表示装置において、 前記特異点制御部は、電圧印加時に、前記特異点制御部
   間で前記仮想直線に少なくとも直交する方向の電界分布
   に歪みを生じさせて前記暗線の幅の広がりを抑制するこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液
   晶表示装置において、 前記特異点制御部、及び／又は、隣接する前記特異点間
   の仮想直線上には、 少なくとも一方の前記電極上に形成された突起を有し、 前記突起上層の液晶分子は電圧印加により前記特異点を
   ほぼ中心として傾斜することを特徴とする液晶表示装
   置。
7. 【請求項７】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液
   晶表示装置において、 前記特異点制御部、及び／又は、隣接する前記特異点間
   の仮想直線上には、 少なくとも一方の前記電極面内に、電極材料が形成され
   ていない電極抜き領域を有し、 前記電極抜き領域上層の液晶分子は電圧印加により特異
   点をほぼ中心として傾斜することを特徴とする液晶表示
   装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液
   晶表示装置において、 隣接する前記第１特異点同士を結ぶ仮想直線とほぼ平行
   して配向規制部材を配置し、 前記配向規制部材を挟んで隣り合う液晶ドメインの前記
   液晶分子の長軸の方位が、電圧印加時において前記仮想
   直線に対して概ね９０°になるように前記液晶の配向を
   制御することを特徴とする液晶表示装置。
9. 【請求項９】所定の間隙で対向する２枚の基板と、一方
   の前記基板に形成された画素電極と、前記他方の基板に
   形成されて前記画素電極と対向する対向電極と、前記画
   素電極及び対向電極上に形成された垂直配向膜と、前記
   間隙に封止された負の誘電異方性を有する液晶とを有す
   る液晶表示装置において、 前記液晶の配向ベクトル場の特異点を、前記画素電極外
   周囲の所定位置に固定して形成する特異点形成部を有し
   ていることを特徴とする液晶表示装置。
10. 【請求項１０】請求項９記載の液晶表示装置において、 前記特異点形成部は、 前記画素電極外周囲に配置されたバスライン上に前記特
    異点を形成することを特徴とする液晶表示装置。
11. 【請求項１１】請求項９又は１０に記載の液晶表示装置
    において、 前記特異点形成部は、 前記画素電極と前記バスラインの間隙部に前記特異点を
    形成することを特徴とする液晶表示装置。
12. 【請求項１２】請求項１１記載の液晶表示装置におい
    て、 前記特異点形成部は、 液晶分子の長軸の方位がほぼ同一点に向く第１特異点
    と、液晶分子の一部が異なる方向に向く第２特異点とを
    形成することを特徴とする液晶表示装置。