JP4408646B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、基板上に設けた構造物を利用して電圧印加時の液晶配向方位を異なる複数の方位に制御するマルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）型の液晶表示装置に関する。ＭＶＡ型の液晶表示装置においては、製造の容易性や表示性能を犠牲にすること無く液晶配向の安定性を高め、応答特性や表示不良を改善することが望まれている。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は薄型・軽量、低電圧駆動、低消費電力といった特徴をいかして、様々な用途に広く用いられるようになってきた。
【０００３】
しかし、液晶パネルを斜めから見たときの表示特性、すなわち視野角特性はＣＲＴに比べて劣るのが現状である。したがって、視野角特性の優れた液晶パネルが要望されている。液晶表示装置において視角特性の低下は、パネルへの入射光線が傾斜した液晶分子となす角度が入射方位により異なるためである。視野角特性の優れた液晶パネルとして、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）型液晶パネルが実用化されており、特開平１１−２４２２２５号公報はその構成を開示している。
【０００４】
図１は垂直配向（ＶＡ）型液晶表示装置の断面形状の例を示す図である。図示のように、液晶表示装置は、２枚のガラス基板２、５をスペーサ７を介して所定の厚さになるように貼り合せ、基板の周辺をシール材３でシールした後、液晶入れて液晶層４を形成してから封止する。基板２、３の両側には偏光板１、６を配置する。更に位相差フィルムなどが配置される場合もある。２枚のガラス基板２、５のうちの少なくとも一方の基板（ここでは基板５）の表面に駆動用の電極パターンが形成され、参照番号８で示す部分に設けられた端子を介して外部から駆動信号が印加される。ＭＶＡ型においては、ガラス基板の上の電極上に垂直配向膜が形成される。
【０００５】
図２は、ＭＶＡ型液晶表示装置の電極パターンの例を示す図である。現在の技術的な主流であるＴＦＴ方式の液晶表示装置では、複数のゲートバスライン１１を平行に配置し、それと垂直な方向に複数のドレインバスライン１２を平行に配置し、ゲートバスライン１１とドレインバスライン１２とで区切られた領域に画素電極１５を設け、ゲートバスライン１１とドレインバスライン１２の交差部に画素電極１５を駆動するためのＴＦＴ１３を設ける。更に、ゲートバスライン１１の間にＣｓバスライン１４が設けられ、画素電極１５のＣｓバスライン１４と重なる部分に補助容量電極１８が設けられる。
【０００６】
図３は、ＭＶＡ型液晶表示装置での構造物（ここでは電極上の誘電体の突起（土手））による配向制御を説明する図であり、（Ａ）は電圧無印加時の状態を、（Ｂ）は電圧印加時の状態を示す。図３の（Ａ）に示すように、ガラス基板２の上には表示面全面に広がる透明な対向電極２０が形成され、その上に突起３１が形成され、その上に垂直配向膜２１が形成されている。ガラス基板５の上には画素電極１５が形成され、その上に突起３１が形成され、更にその上に垂直配向膜２２が形成されている。
【０００７】
図３の（Ａ）に示すように、画素電極１５と対向電極２０の間に電圧を印加しない電圧無印加時には、液晶分子１０は基板２、５にほぼ垂直に配向する。ただし、突起３１の付近では突起の斜面に影響されて若干傾斜して配向している。図３の（Ｂ）に示すように、画素電極１５と対向電極２０の間に電圧を印加すると、液晶分子１０は電界による傾斜する。単に電圧を印加するだけでは傾斜する方向（配向方位）は規定されないが、上記のように突起３１付近の液晶分子１０は電圧無印加時に突起３１の表面に垂直になる方向に傾斜しており、周辺の液晶分子はこれらのあらかじめ傾斜した液晶分子に従って配向する。すなわち、突起３１を境として配向方位が異なる。図示のように、ガラス基板２上の突起による配向方位と隣接するガラス基板５上の突起による配向方位は同じであるので、２枚のガラス基板上の隣接する突起間に安定した配向状態が形成される。このような液晶の配向方位の異なる領域を形成する技術を配向分割技術と呼び、液晶分子が同じ方向に配向する領域をドメインと呼んでいる。
【０００８】
図３では、電極上に設けた誘電体の突起を配向制御用の構造物として使用する例を示したが、表示領域内の電極を局所的に除いた電極スリットや、電極上に設けた誘電体層の窪みなども電極の配向制御用の構造物として使用できる。
【０００９】
図４は、画素電極１５に設けた電極スリット１６を配向制御用の構造物として使用する例を示す。図示のように、電極スリット１６及び隣接する画素電極１５の間の部分１７が配向制御用の構造物として働き、液晶分子の配向方位を分割する。
【００１０】
図２の電極パターンでは、画素電極スリット１６と対向基板に設けられた突起１７が平行で交互に設けられ、画素の上半分と下半分で画素電極スリット１６及び突起１７が伸びる方向が９０°異なる。これにより、１画素領域は、液晶が４つの方向に倒れる領域、すなわち４つのドメインに分割されている。このように、１画素領域内に４つのドメインを形成することにより、単独の方向にしか倒れない場合に比べて視野角の偏りを平均化することができ、視野角特性を大幅に改善できる。
【００１１】
配向分割用構造物は、両側の基板に設ける場合もあるし、片側の基板だけに設ける場合もある。例えば、図３では突起を両側の基板に設けているが、一方の基板にのみ設ける場合もある。同様に、図４では電極スリットを片側の基板に設けているが、両側の基板に設ける場合もある。更に、図２に示すように、電極スリットと突起を設ける場合もある。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−２４２２２５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、ＭＶＡ型液晶表示装置の印加電圧―透過率特性（Ｔ−Ｖ特性）を正面と上側６０°から測定した結果を示している。問題は図中、丸Ｐで示した部分において輝度変化の歪が起きていることである。例えば正面から見たグラフでＱで示した比較的暗い輝度の点は上側６０°では明るく変化し、その一方でＲで示した比較的明るい輝度の点は暗くなってしまう。この結果、斜めから見た時お互いの輝度差がなくなってしまう。この現象がもっとも顕著に見えるのは色の変化である。斜めから見ると画像の色が白っぽく変化してしまう。この画像のＲＧＢ３原色の階調ヒストグラムを調べると、比較的明るく分布している赤が暗めに変化する一方で、元々暗かった緑や青が明るくなってくるため色が白くなっていく。これをここでは白茶け現象と呼ぶ。
【００１４】
この白茶け現象を改善するため、１画素を複数の副画素で構成し、電気的に全ての副画素は容量結合の関係にあるようにする改善方法が知られている。トランジスタを介して電圧が印加された場合、容量比に従って電位が分割されるため、各副画素には異なる電圧が印加され、副画素でＴ−Ｖ特性が異なることになる。これにより、図６に示したように、明るい画素では透過率が比較的小さな印加電圧に対して増加を開始し、暗い画素では透過率がより大きな印加電圧に対して増加を開始する。明るい画素と暗い画素の割合を適当に設定することにより、明るい画素による透過率特性はＡで示され、暗い画素による透過率特性はＢで示され、全体としてはそれらを合成した透過率特性Ｃが得られる。このように、特性のひずみが複数の副画素に分散されるため歪みが分かりにくくなる。このような手法を容量結合によるＨＴ（ハーフトーン・グレスケール）法と呼ぶ。
【００１５】
しかし、容量結合によるＨＴ法は、構造が非常に複雑で欠陥が発生しやすく、製造が難しい上に、開口率も大きく減少するという問題がある。
【００１６】
また、容量結合によるＨＴ法は駆動電圧が高くなってしまうという問題がある。容量結合により電圧がロスするためで、分割を増やすほど駆動電圧は高くなってしまう。駆動電圧が高くなると高耐圧のドライバＩＣが必要になり、コスト的に不利になる。
【００１７】
更に、容量結合によるＨＴ法は副画素により電位差を設けるため、特性の合成がデジタル的になってしまい、傾斜を持ったリニアに変化する理想状態に比べて特性が劣るという問題がある。
【００１８】
以上のように容量結合によるＨＴ法は効果があっても欠点が大きすぎるため、現在の時点で採用して生産されている製品は存在しない。
【００１９】
本発明は、ＭＶＡ型液晶表示装置において、より簡単な構成でＨＴ法を実現することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＭＶＡ型液晶表示装置において使用される構造物の密度により閾値電圧が異なることに着目し、１画素領域内において、構造物の密度を異ならせて画素内で閾値電圧を異ならせ、ＨＴ法を実現する。ＭＶＡ型液晶表示装置では、配向制御手段として構造物が使用されており、構造物のパターンを変化させるだけで構造物の密度を異ならせることが可能である。従って、例えば製造工程を増加させることなく容易に構造物の密度を異ならせることが可能であり、部分的に閾値電圧を異ならせてＨＴ法が実現できる。
【００２１】
図７は、配向制御用構造物として突起を使用した場合の、構造物の配置密度を説明する図である。図７の（Ａ）は、両側の基板２と５の電極４１と４２上にそれぞれ１方向に伸びる突起３１を交互に配置した場合を示す。図示していないが、電極及び突起の上には垂直配向膜が形成される。突起３１の幅をＬ、隣接する突起３１の間隙をＳで表す。図７の（Ｂ）は、一方の基板の電極上のみに１方向に伸びる突起３１を交互に配置した場合を示す。この場合も、電極及び突起の上には垂直配向膜が形成され、突起３１の幅をＬ、隣接する突起３１の間隙をＳで表す。
【００２２】
図８は、配向制御用構造物として図７の（Ａ）のような突起を備えるＭＶＡ型液晶表示装置において、隣接する突起の間隙Ｓを変化させた時のＴ−Ｖ特性を示した図である。なお、この装置では、液晶層の厚さ（セル厚）が４μｍで、突起（土手）の高さは１．５μｍで、突起の幅Ｌが５μｍで、液晶としてメルク社製のネガ方液晶を使用し、配向膜としてＪＳＲ株式会社製の垂直配向膜を使用した。
【００２３】
図９は、隣接する突起の間隙Ｓに対する閾値電圧の変化を示す図である。図８及び図９に示すように、隣接する突起の間隙Ｓが１０μｍより小さくなると、Ｓが１５〜２５μｍの場合に比べて閾値電圧が０．５Ｖ〜１Ｖ程度低くなることが分かる。すなわち、閾値電圧が低下するのは、隣接する突起の間隙Ｓがセル厚の約３倍以下の場合である。
【００２４】
図１０は、この原因を説明する図である。図１０の（Ａ）に示すように、Ｓが小さいと隣接する突起３１の中間の液晶分子１０は電圧無印加時にも傾斜し（プレチルト）、より低い電圧で液晶分子１０が傾斜するようになる。図１０の（Ｂ）に示すように、Ｓが上記の条件より大きいと、隣接する突起３１の中間の液晶分子１０は電圧無印加時には突起の影響を受けにくくなり、基板面にほぼ垂直に配向する。垂直に配向した領域は、液晶分子の長軸方向が電界の向きに対して平行となるため傾斜し難く、閾値低下は発生しない。従って、突起付近の液晶のプレチルトがきっかけとなって傾斜する通常のＭＶＡ型と同様の動作となる。
【００２５】
図１１は、配向制御用構造物として図７の（Ｂ）のような突起を備えるＭＶＡ型液晶表示装置において、隣接する突起の間隙Ｓを変化させた時のＴ−Ｖ特性を示した図である。なお、この装置のほかの条件は図８の場合と同様であり、液晶層の厚さ（セル厚）が４μｍで、突起（土手）の高さは１．５μｍで、突起の幅Ｌが５μｍで、液晶としてＭＪ９６１２１３を使用し、配向膜としてＪＡＬＳ−６８４を使用した。
【００２６】
図１１に示すように、一方の基板上にのみ突起（土手）を配置した場合には、上下に広い間隔で突起を設ける従来のＭＶＡの閾値電圧に比べて、突起の間隙Ｓを密にすることで閾値電圧が０．８Ｖ程度高くなることが分かる。
【００２７】
図１２は、一方の基板上にのみ突起（土手）を高密度に配置した場合の液晶の動作を説明する図である。この場合、液晶分子は図１０で説明した液晶分子の動作とまったく異なる原理で動作する。図１２の（Ａ）に示すように、印加電圧が小さい場合には、液晶分子１０は突起（土手）３１に対して垂直の方位でごくわずかだけ傾斜する。これは、隣接する突起に対して傾斜する方位が１８０°異なるが、隣接している突起３１がごく近くにあるため十分に傾斜できないためであると考えられる。そのため、光はほとんど透過しない。この状態で印加電圧を高くすると、液晶分子１０は更に傾斜するが、隣接している突起３１がごく近くにあるため配向方位が１８０°異なる方向には傾斜できず、図１２の（Ｂ）に示すように、液晶の傾斜する方位が突起の伸びる方向に対して９０°の方向から徐々に変化し、配向方位が突起の伸びる方向に対して斜めになる。この状態では液晶分子はまだ十分に傾斜できない。そして更に印加電圧を高くすると、図１２の（Ｃ）に示すように、配向方位が突起の伸びる方向と平行になる。この状態で、液晶分子は十分に傾斜できるようになる。このように、印加電圧の低い状態では液晶分子は隣接する突起による配向方位が逆であるため、傾斜し難く、閾値電圧が高くなると考えられる。
【００２８】
以上のように、突起を図７の（Ａ）に示すように両側の基板に配置し、突起の間隙Ｓをセル厚の約３倍以下にすると閾値電圧を０．５Ｖ〜１Ｖ程度低くでき、突起を図７の（Ｂ）に示すように片側の基板にのみ配置し、突起の間隙Ｓを狭くすると閾値電圧を０．８Ｖ程度高くすることができる。したがって、図７の（Ａ）及び（Ｂ）に示すような突起配置を利用して、１画素領域内に、閾値電圧を高くする第１領域と閾値電圧を低くする第２領域とを設ければ、ＨＴ法により視角特性を改善できる。
【００２９】
第１領域と第２領域は、第１と第２の基板のいずれか一方又は両方に設けることが可能である。第１と第２の基板の一方のみが第１領域と第２領域とを備える場合には、他方の基板には配向制御手段用の構造物を設けないか、設ける場合には一方の基板の第２領域に対向するように直線状の構造物を設ける。
【００３０】
第１と第２の基板の両方に第１領域と第２領域とを設ける場合には、第１の基板の第１領域が第２の基板の第２領域に対向し、第２の基板の第１領域が第１の基板の第２領域に対向するように配置する。
【００３１】
第１領域に配置された直線状の複数本の構造物と第２領域に配置された直線状の複数本の構造物は、概ね平行である場合と、互いに直交する方向に伸びる場合がある。
【００３２】
構造物は、液晶層に突き出た突起、液晶層と反対側に凹んだ窪み、又は表示領域内の電極を局所的に除いた電極スリットで実現できる。いずれの構造物の場合も、幅、配列ピッチ、電気抵抗の少なくも１つを第１領域と第２領域で異なせて所望の閾値電圧特性などが得られるようにすることが望ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例のＭＶＡ型液晶表示装置は、配向規制用構造物として使用される突起（土手）のパターンが異なる以外、従来のＭＶＡ型液晶表示装置と同様の構成を有する。第１実施例のＭＶＡ型液晶表示装置の突起（土手）パターンは各種の例があり得る。
【００３４】
図１３は第１実施例のＭＶＡ型液晶表示装置の突起（土手）パターンの断面を示す図であり、図１４は第１実施例のＭＶＡ型液晶表示装置の突起（土手）パターンの平面形状を示す図である。図１３及び図１４に示すように、第１実施例では、複数本の突起（土手）３１が同じ方向に平行に伸びる。
【００３５】
図１３の（Ａ）の例では、一方の基板５の電極４２の上にのみ突起３１を設ける。図示のように、間隙Ｓ１で近接して配置した３本の突起３１を１つのグループとし、各グループを広い間隙Ｓ２で配置する。突起の幅は３μｍであり、間隙Ｓ１は例えば３μｍであり、間隙Ｓ２は例えば３０μｍである。突起が近接して配置された領域Ａでは閾値電圧が高くなり、隣接する突起との間隙が広い領域Ｂでは閾値電圧が領域Ａの閾値電圧より低くなる。領域Ｂでは、両側の突起による配向方位が１８０°異なるので、途中にドメインの境界ができる。このドメインの境界位置は制御できないため、この例にはドメインの大きさが不安定であるという問題がある。
【００３６】
図１３の（Ｂ）の例では、両方の基板２と５の電極４１と４２のそれぞれの上に、間隙Ｓ１で近接して配置した３本の突起３１を１つのグループとし、各グループを広い間隙Ｓ３で配置し、上下の基板の隣接する３本の突起３１のグループの間隙が同じＳ４になるように配置する。間隙Ｓ１は例えば３μｍであり、間隙Ｓ４は例えば２５μｍである。突起が近接して配置された領域Ｄでは閾値電圧が高くなり、隣接する突起との間隙が広い領域ＣとＥでは閾値電圧が領域Ｄの閾値電圧より低くなる。領域ＣとＥでは、１方向の安定したドメインが形成でき、領域Ｃと領域Ｄでは配向方位が１８０°異なる。領域ＣとＥの閾値電圧をより小さくする場合には、Ｓ４は１０μｍ以下にする。
【００３７】
図１３の（Ｃ）の例では、一方の基板５の電極４２の上に、間隙Ｓ１で近接して配置した３本の突起３１を１つのグループとし、各グループを広い間隙Ｓ５で配置する。他方の基板２の電極４１の上には、更に広い間隙Ｓ６で１本の突起３１を配置し、上下の基板の隣接する突起３１の間隙が同じＳ７になるように配置する。間隙Ｓ１は例えば３μｍであり、間隙Ｓ７は例えば２５μｍである。突起が近接して配置された領域Ｈでは閾値電圧が高くなり、隣接する突起との間隙が広い領域ＦとＧでは閾値電圧が領域Ｈの閾値電圧より低くなる。領域ＦとＧでは、１方向の安定したドメインが形成でき、領域Ｆと領域Ｇでは配向方位が１８０°異なる。この場合も、領域ＦとＧの閾値電圧をより小さくする場合には、Ｓ７は１０μｍ以下にする。
【００３８】
図１４は、第１実施例の突起パターンの平面形状の例を示す図である。図１４の（Ａ）は、長方形の画素電極１５の短辺に平行に突起（土手）が伸びる例であり、図１３の（Ａ）又は（Ｂ）の断面形状に対応する。図１３の（Ａ）の場合には、突起３１Ａのグループと突起３１Ｂのグループの両方が同じ基板に配置され、図１３の（Ｂ）の場合には、突起３１Ａのグループが一方の基板に配置され、突起３１Ｂのグループが他方の基板に配置される。もし突起３１Ａのグループと突起３１Ｂのグループの一方を１本の突起（土手）にすれば、図１３の（Ｃ）の例に対応する。３本の突起が近接して設けられた各グループの領域では閾値電圧が高く、グループの間の隣接する突起との間隙が大きな領域では閾値電圧が低くなる。
【００３９】
図１４の（Ｂ）は、図２の例と同様に、長方形の画素電極１５の辺に対して４５°と−４５°の方向に伸びる突起（土手）が画素領域内に存在する例である。一方の基板に近接した平行な３本の突起（土手）３１Ａと１本の３１Ｃを設け、他方の基板に突起３１Ｂを設ける。３本の突起が近接して設けられた突起３１Ａのグループの領域では閾値電圧が高く、突起３１Ａグループと突起３１Ｂの間及び突起３１Ｂと３１Ｃの間の領域では閾値電圧が低くなる。図１４の（Ｂ）の突起の平面パターンを、図１３の（Ａ）から（Ｃ）の断面形状の突起で実現することも可能である。
【００４０】
以上、第１実施例の突起パターンの断面形状と平面形状の例を図１３と図１４で説明したが、第１実施例の突起パターンの断面形状と平面形状は各種の変形例が可能である。
【００４１】
図１５は、図１３の（Ｂ）の断面形状で、セル厚を４μｍに、突起の幅を３μｍに、突起の高さを１．５μｍに、Ｓ１を３μｍに、Ｓ４を２５μｍに、液晶としてメルク社製のネガ方液晶を使用し、配向膜としてＪＳＲ株式会社製の垂直配向膜を使用し、閾値電圧が高い領域（Ｄ）の全体に対する面積比を４８％とした場合の、Ｖ−Ｔ特性の実測値を示す。この結果は、図８や図１１などのグラフを使用して演算したシミュレーション値を良好な一致を示した。
【００４２】
図１６は本発明の第２実施例のＭＶＡ型液晶表示装置の突起（土手）パターンの断面を示す図である。第２実施例では、第１の方向に伸びる幅Ｌ１の突起（土手）３１Ａと３１Ｂを両方の基板２と５に大きな間隙Ｓ１１＋Ｓ１２で交互に設け、第１の方向と垂直な第２の方向に伸びる幅Ｓ２１の突起３２を小さな間隔Ｓ２２で一方の基板２の突起３１Ａの両側に設ける。突起３１Ａと３１Ｂの高さはｈ１であり、突起３２の高さはｈ２であり、長さはＳ１１である。例えば、セル厚は４μｍで、Ｌ１は１０μｍで、Ｓ１１は５μｍで、Ｓ１２は２０μｍで、ｈ１は１．５μｍで、ｈ２は０．５μｍである。
【００４３】
第２実施例の装置では、突起３２の高さが低いため、突起３２が面する領域では、図７の（Ａ）の突起の間の領域と同じになり、閾値電圧が突起間の領域Ｉの通常の閾値電圧より低下した。従って、この場合は、通常の閾値電圧の領域とそれより低い閾値電圧の領域によるＨＴ法の動作になる。
【００４４】
これに対して、ｈ２をｈ１と同じ１．５μｍにすると、突起３２が面する領域の閾値電圧は領域Ｉの閾値電圧より高くなった。この場合、通常の閾値電圧の領域とそれより高い閾値電圧の領域によるＨＴ法の動作になる。
【００４５】
なお、ｈ２を突起３１Ａから離れて先端にいくほど低くなるようにすると、突起３２が面する領域の閾値電圧はやや低下した。
【００４６】
以上の実施例では、配向制御用構造物が電極上の誘電体の突起である場合について示したが、誘電体の突起の替わりに図２に示した表示領域内の電極を局所的に除いた電極スリット１６を使用することも可能である。
【００４７】
図１７は、第２実施例の変形例を示す図である。この変形例は、図１７の第２実施例の構成において、突起３１Ａと３２で構成される突起の替わりに、ＴＦＴ基板５の画素電極１５に、図示のように、電極スリット６２と、その電極スリット６２の両側に突起３２に対応するような形状パターンの微細スリット６３を設けた構成である。ＣＦ基板２には突起３１Ｂを対応する突起３１が設けられる。これにより、第２実施例と同様の効果が得られる。しかし、構造物による閾値電圧の変化量などは第２実施例のように電極上に誘電体の突起を設けた場合に比べて小さい。
【００４８】
また、図１８に示すように、基板２と５の電極４１と４２上に設けた誘電体層５１と５２の一部を液晶層４と反対側に凹んだ窪み５２を使用することも可能である。ただし、電極上に誘電体の突起を設けた場合に比べて効果は劣る。
【００４９】
また、本発明は、垂直配向（ＶＡ）型、特にマルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）型に適用すると特に効果的であり、ＭＶＡ型の液晶表示装置に本発明を適用した実施例を説明したが、構造物を設けた領域の面積比で自在にＴ−Ｖ特性（階調特性）を制御できるとい考え方は、あらゆる方式の液晶表示装置に適用可能である。
【００５０】
（付記１） 第１の基板と第２の基板間に、電圧無印加時に液晶分子が前記第１及び第２の基板に対してほぼ垂直に配向する液晶層を備え、
前記第１の基板と第２の基板の少なくとも一方は、前記液晶層の液晶の配向方位を制御する配向制御手段を備える垂直配向型液晶表示装置であって、
前記配向制御手段は、平行に配置された直線状の複数本の構造物であり、
前記第１と第２の基板の少なくとも一方は、隣接する前記直線状の構造物の間隙が狭い第１領域と、隣接する前記直線状の構造物の間隙が前記第１領域より広い第２領域とを備え、
前記第１領域に面する液晶層では、前記液晶層に電圧を印加した時に前記液晶分子が傾斜して当該液晶装置の透過率を変化させ始める閾値電圧が高く、前記第２の領域に面する液晶層では前記閾値電圧が低いことを特徴とする垂直配向型液晶表示装置。（１）
（付記２） 前記第１と第２の基板の一方のみが前記第１領域と前記第２領域とを備え、他方は前記第２領域に対向するように設けた直線状の構造物を備える付記１に記載の液晶表示装置。（２）
（付記３） 前記第１と第２の基板の一方のみが前記第１領域と前記第２領域とを備える付記１に記載の液晶表示装置。
【００５１】
（付記４） 前記第１と第２の基板の両方が前記第１領域と前記第２領域とを備え、前記第１の基板の前記第１領域が前記第２の基板の前記第２領域に対向し、前記第２の基板の前記第１領域が前記第１の基板の前記第２領域に対向するように配置される付記１に記載の液晶表示装置。
【００５２】
（付記５） 第１の基板と第２の基板間に、電圧無印加時に液晶分子が前記第１及び第２の基板に対してほぼ垂直に配向する液晶層を備え、
前記第１の基板は、前記液晶層の液晶の配向方位を制御する配向制御手段を備える垂直配向型液晶表示装置であって、
前記配向制御手段は、平行に配置された直線状の複数本の構造物であり、
前記第１の基板は、隣接する前記直線状の構造物の間隙が狭い第１領域と、隣接する前記直線状の構造物の間隙が前記第１領域より広い第２領域とを備え、
前記第１領域に面する液晶層と前記第１領域に面する液晶層とでは、前記液晶層に電圧を印加した時に前記液晶分子が傾斜して当該液晶装置の透過率を変化させ始める閾値電圧が異なることを特徴とする垂直配向型液晶表示装置。
【００５３】
（付記６） 前記第１領域と前記第２領域の平行に配置された直線状の複数本の前記構造物は概ね平行である付記１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。（４）
（付記７） 前記第１領域と前記第２領域の平行に配置された直線状の複数本の前記構造物は、互いに直交する方向に伸びる付記１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。（５）
（付記８） 前記構造物は、前記液晶層に突き出た突起、前記液晶層と反対側に凹んだ窪み、又は表示領域内の電極を局所的に除いた電極スリットである付記１から７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【００５４】
（付記９） 前記構造物は、前記液晶層に突き出た突起であり、
前記突起の幅、配列ピッチ、電気抵抗のいずれかが、前記第１領域と前記第２領域で異なる付記８に記載の液晶表示装置。
【００５５】
（付記１０） 前記構造物は、前記表示領域内の電極を局所的に除いた電極スリットであり、
前記電極スリットの幅、配列ピッチ、電気抵抗のいずれかが、前記第１領域と前記第２領域で異なる付記８に記載の液晶表示装置。
【００５６】
（付記１１） 前記構造物は、前記液晶層と反対側に凹んだ窪みであり、
前記窪みの幅、配列ピッチ、電気抵抗のいずれかが、前記第１領域と前記第２領域で異なる付記８に記載の液晶表示装置。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１画素内で閾値の異なる領域を形成することにより自在にＴ−Ｖ特性（階調特性）を制御でき、領域の比率の制限も少なく、容易に任意の比率に設定可能であり、設計値を僅かに変更するだけで所望の特性が得られる。また、このような設定が、製造工程をほとんど増加させることなく実現できる。
【００５８】
本発明によれば、液晶表示装置の視野角特性を改善してＣＲＴの特性に近づけ、液晶表示装置の応用範囲を広げることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示装置の断面形状を示す図である。
【図２】ＭＶＡ型液晶表示装置の従来の電極パターンの例を示す図である。
【図３】ＭＶＡ型液晶表示装置での構造物による配向制御を説明する図である。
【図４】構造物の他の例（電極スリット）を示す図である。
【図５】従来のＭＶＡ型液晶表示装置における印加電圧−透過（Ｔ−Ｖ）特性の視角による差を示す図である。
【図６】１画素内の異なる閾値電圧の部分を設けて視角特性を改善するＨＴ法の原理を説明する図である。
【図７】構造物（突起）の配置密度の定義を説明する図である。
【図８】両側基板に突起を配置する構成での突起間隙によるＴ−Ｖ特性の違いを示す図である。
【図９】突起間隙による閾値電圧の変化を示す図である。
【図１０】突起間隙による配向動作の違いを説明する図である。
【図１１】片側基板に突起を配置する構成での突起間隙によるＴ−Ｖ特性の違いを示す図である。
【図１２】突起間隙が小さい領域での液晶分子の動作を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施例の突起配置の例を示す図である。
【図１４】第１実施例の突起形状パターンを示す図である。
【図１５】第１実施例でのＴ−Ｖ特性を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施例の突起形状パターンを示す図である。
【図１７】第２実施例の他の構造物の形状パターンを示す図である。
【図１８】構造物の他の例（窪み）を示す図である。
【符号の説明】
１，６…偏光板
２…ＣＦ基板
４…液晶層
５…ＴＦＴ基板
１０…液晶分子
１１…ゲートバスライン
１２…ドレインバスライン
１２…共通電極
１３…ＴＦＴ
１５…画素電極
１６…電極スリット
３１…突起（土手）
４１，４２…電極

Claims (2)

1. 第１の基板と、
   第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、電圧無印加時に液晶分子が前記第１及び第２の基板に対してほぼ垂直に配向する液晶層とを備え、
   前記第１及び前記第２の基板の前記液晶層側の面に、前記液晶分子の配向方位を制御する配向制御手段が形成されており、
   前記配向制御手段は、前記第１の基板に設けられた第１方向に延びる直線状の第１構造物と、前記第２の基板に設けられた第２構造物とを含み、
   前記第２構造物は、前記第１方向に延びる第１直線状部分と、前記第１直線状部分から連続的に前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の第２直線状部分とを含み、
   前記第１及び第２の基板の面鉛直方向から見た場合、前記第１構造物と前記第２構造物の前記第１直線状部分との間の間隔が、前記複数の第２直線状部分の隣り合う２つの間の間隔よりも広く、
   前記配向制御手段が前記第１及び第２の基板の面上に設けられた突起であり、
   前記第１及び第２の基板の厚さ方向に沿って見た場合、前記第２構造物の前記複数の第２直線状部分の高さが前記第１直線状部分の高さより低い、液晶表示装置。
2. 前記第１及び第２の基板の厚さ方向に沿って見た場合、前記第２構造物の前記複数の第２直線状部分の高さが前記第１直線状部分から離れるほど低くなっている、請求項１に記載の液晶表示装置。

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