JPH09146103A

JPH09146103A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH09146103A
Application number: JP29980195A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Morikawa; 昌彦森川; Kiyoshi Ogishima; 清志荻島
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】２枚の基板間のギャップを制御するためのス
ペーサ散布は、画素電極上にもスペーサが散布されるた
め、スペーサ部分の光抜けによりコントラストが低下し
ていた。【解決手段】液晶層３０を間に挟んで設けられた、各
々電極を有する第１の基板１Ａおよび第２の基板２Ａ間
に配向機能を有する樹脂パターン２Ｃが形成され、該樹
脂パターン２Ｃにより該液晶層３０の液晶分子の配向が
規制され、かつこの樹脂パターン２Ｃが前記２枚の基板
間隔を制御するスペーサを兼用し、電界効果複屈折モー
ドを用いて表示が行われる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直視型および投射
型のディスプレイとして用いられる液晶表示装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＲＴの置き換えを目指して液晶
表示装置の開発が行われているが、従来の液晶表示装置
においては、各々電極を有する一対の基板間に液晶層が
挟まれた構成の液晶セルを備えており、この液晶層に電
圧を印加して液晶分子の配向を変化させることにより生
じる光学的屈折率変化を利用して表示を行う、所謂電気
光学効果を利用したものが知られている。この電気光学
効果を利用した液晶表示装置としては、ネマティック液
晶を用いたＴＮ（ツイステッドネマティック）型やＳＴ
Ｎ（スーパーツイステッドネマテイック）型などのもの
が実用化されている。また、近年においては、電界効果
複屈折効果を使用したＥＣＢ（電界効果複屈折）型や二
色性色素を用いたＧＨ（ゲストホスト）型などの液晶表
示装置も一部実用化されている。

【０００３】このような液晶表示装置のうち、アクティ
ブマトリクス駆動型液晶表示装置の液晶セルにおいて
は、一方の透光性基板上に、液晶に電圧を印加する画素
電極が複数形成され、各画素電極を選択駆動するスイッ
チング素子として薄膜トランジスタやダイオードなどの
アクティブ素子が形成されている。一般的に、この薄膜
トランジスタの半導体層としてはアモルファスシリコン
が用いられているが、これは、光照射に対する特性依存
性および特性劣化が大きいため、対向基板側にバスライ
ンと画素電極との間の光漏れを防ぐために形成されたア
ルミニウムやチタンなどの金属材料からなるブラックマ
トリクス（以下ＢＭと称す）により、該薄膜トランジス
タ上への入射光をある程度防止していた。

【０００４】また、上述したようなアクティブ素子を形
成した基板と対向基板との間のギャップを制御する方法
としては、一定の大きさを有するガラス、セラミック、
プラスティックなどの小片或いは小球をスペーサとして
基板上に散布することが一般的である。

【０００５】このようなアクティブマトリクス駆動型液
晶表示装置のうち、現在実用化されている例えばＴＮ型
液晶表示装置などにおいては、偏光板の偏光方向を相互
に平行に配置して液晶層に電圧を印加しない状態（オフ
状態）で黒色表示を行うノーマリブラック方式と、偏光
方向に相互に垂直に配置してオフ状態で白色表示を行う
ノーマリホワイト方式との２種類に大別される。これら
２方式のうち、表示コントラスト、色再現性および表示
の視角依存性の観点からはノーマリホワイト方式の方が
望ましい。

【０００６】しかしながら、上記ＴＮ型液晶表示装置に
おいては、液晶分子が屈折率異方性を有し、基板に対し
て傾斜（プレチルト）して配向しているので、人間（観
察者）が液晶表示装置を見る角度（視角）によって表示
画像のコントラストが変化し、視角依存性が大きくなる
という問題点がある。特に、表示画面の法線方向から表
示コントラストが良好になる方向（通常は観察者側）に
視角を傾けていくと、特定の角度以上で画像の白黒（ネ
ガ・ポジ）が反転するという現象（反転現象）が生じて
いた。

【０００７】そのため、液晶表示装置の大型化の開発が
進められる上では、上記のような反転現象が生じにくい
広視野角化技術が必須となっているが、最近では例えば
特開昭６４−８８５２０号公報に開示されているよう
に、所定の配向処理領域をレジストでパターニングした
状態で配向処理を行うことにより、１つの画素内に２つ
以上のプレチルト角領域を形成して画素を分割する方法
が行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにＴＮ型液晶表示装置において１つの画素内に２つ
以上の異なるプレチルト角領域を形成すると、これらの
領域の境界部分が画素内に存在するのでディスクリネー
ションラインが発生して、表示品位が著しく低下する。
また、上述のように、所定の配向処理領域をレジストで
パターニングして配向処理を行う方法では、配向処理法
であるラビング工程の回数の増加およびレジストのパタ
ーニング工程の増加など、製造工程や製造コストが増加
するという問題があった。

【０００９】また、従来行われていた対向基板側に設け
たＢＭにより薄膜トランジスタ上への入射光を防ぐ方法
では、必要以上に貼り合わせマージンをもたせる場合が
あり、開口率の低下につながるという問題があった。ま
た、従来行われていた基板間のギャップを制御するため
のスペーサ散布は、画素電極上にもスペーサが散布され
るため、スペーサ部分の光抜けによりコントラストが低
下してしまうという問題があった。

【００１０】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、複雑な配向処理を行
わずに液晶分子の配向制御ができ、視野角依存性を改善
することができるとともに、ラビング工程、スペーサ散
布工程を必要としないことにより製造工程を簡略化する
ことができ、表示品位やコントラストを向上させた液晶
表示装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、液晶層を間に挟んで設けられた、各々電極を有する
第１の基板および第２の基板間に配向機能を有する樹脂
パターンが形成され、該樹脂パターンにより該液晶層の
液晶分子の配向が規制され、かつこの樹脂パターンが前
記２枚の基板間隔を制御するスペーサを兼用し、電界効
果複屈折モードを用いて表示が行われる構成となってい
ることを特徴としており、そのことにより上記目的が達
成される。

【００１２】本発明の液晶表示装置において、前記樹脂
パターンが、前記液晶分子を該樹脂パターンの表面に対
して平行に配向させる材料からなるようにしてもよい。

【００１３】本発明の液晶表示装置において、前記樹脂
パターンが、前記液晶分子を該樹脂パターンの表面に対
して垂直に配向させる垂直配向剤が混入され、または該
垂直配向剤と結合した材料からなるようにしてもよい。

【００１４】本発明の液晶表示装置において、少なくと
も前記一方の基板の電極上に、液晶分子を該基板の表面
に対して水平配向させる配向膜が形成されているように
してもよい。

【００１５】本発明の液晶表示装置において、少なくと
も前記一方の基板の電極上に、液晶分子を該基板の表面
に対して垂直配向させる配向膜が形成されているように
してもよい。

【００１６】本発明の液晶表示装置において、前記樹脂
パターンが、薄膜トランジスタ上に形成されているよう
にしてもよい。

【００１７】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層にカイラル剤が混入されていてもよい。

【００１８】なお、本発明の液晶表示装置において、前
記樹脂パターンが、遮光性を有していてもよい。また、
前記樹脂パターンの形状が、多角柱もしくは円柱であっ
てもよい。また、前記液晶パネルを間に挟んで、偏光子
および検光子が偏光軸を相互に垂直にして配置されても
よい。また、前記液晶パネルを間に挟んで、偏光子およ
び検光子が互いの偏光軸を平行にして配置され、該偏光
子と該液晶パネルとの間、または該検光子と該液晶パネ
ルとの間に、複屈折率補償板が、該複屈折率補償板の補
償軸を該偏光子の偏光軸と垂直にして配置されていても
よい。

【００１９】上記構成により、以下その作用を説明す
る。

【００２０】本発明の液晶表示装置は、液晶層を間に挟
んで設けられた、各々電極を有する第１の基板および第
２の基板間に配向機能を有する樹脂パターンが形成さ
れ、該樹脂パターンにより該液晶層の液晶分子の配向が
規制され、かつこの樹脂パターンが前記２枚の基板間隔
を制御するスペーサを兼用し、電界効果複屈折モードを
用いて表示が行われる構成となっていることを特徴とし
ており、そのことにより、これまで基板間隔を制御する
ために行っていたスペーサの散布を行うことなく、良好
な基板間のギャップを得ることができ、さらに、従来よ
り問題となっていたスペーサ部分の光抜けによるコント
ラストの低下がなくなり、表示品位が大幅に向上する。

【００２１】本発明の液晶表示装置において、前記樹脂
パターンが、前記液晶分子を該樹脂パターンの表面に対
して平行に配向させる材料からなることにより、一つの
画素内において配向状態の異なる領域の境界が存在せ
ず、ディスクリネーションラインが発生しない。また、
上下左右方向のΔｎ（液晶の複屈折率）が等しくなっ
て、視角依存性の無い光学特性を得ることができる。ま
た、ラビングなどの配向処理を行う必要が無いので、製
造工程を簡略化することができる。

【００２２】本発明の液晶表示装置において、前記樹脂
パターンが、前記液晶分子を該樹脂パターンの表面に対
して垂直に配向させる垂直配向剤が混入され、または該
垂直配向剤と結合した材料からなることにより、一つの
画素内において配向状態の異なる領域の境界が存在せ
ず、ディスクリネーションラインが発生しない。また、
上下左右方向のΔｎ（液晶の複屈折率）が等しくなっ
て、視角依存性の無い光学特性を得ることができる。ま
た、ラビングなどの配向処理を行う必要が無いので、製
造工程を簡略化することができる。

【００２３】本発明の液晶表示装置において、少なくと
も前記一方の基板の電極上に、液晶分子を該基板の表面
に対して水平配向させる配向膜が形成されていることに
より、より安定した配向状態を得ることができる。

【００２４】本発明の液晶表示装置において、少なくと
も前記一方の基板の電極上に、液晶分子を該基板の表面
に対して垂直配向させる配向膜が形成されていることに
より、液晶分子配列がハイブリッド構造となって、駆動
電圧を低電圧化することができる。

【００２５】本発明の液晶表示装置において、前記樹脂
パターンが、薄膜トランジスタ上に形成されていること
により、貼り合わせマージンを必要以上に持たせること
なく薄膜トランジスタの光による特性劣化を確実に防ぐ
ことができ、安定した表示特性を得ることができる。

【００２６】本発明の液晶表示装置において、前記液晶
層にカイラル剤が混入されていることにより、液晶分子
が渦巻き状に配向するため、光の利用効率が高くなり、
かつ電圧−光透過率特性が急峻となって、高輝度、高コ
ントラストの表示を得ることができる。

【００２７】また、前記樹脂パターンの形状が、多角柱
もしくは円柱であるため、該樹脂パターンがスペーサを
兼用していながら、液晶の注入工程を容易に行うことが
できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２９】（実施形態１）図１は、本発明の一実施形
態である液晶表示装置における液晶パネルの１画素部分
を示す断面図である。

【００３０】図１において、この液晶パネルは、液晶層
３０を間に挟んで一対の透光性基板１Ａ、２Ａが対向し
て貼り合わされている。一方の基板１Ａには、その液晶
層３０側表面に、バスラインや画素電極間の光漏れを防
ぐために各画素形状に応じてパターニングされたＢＭ
（ブラックマトリクス）１Ｃが形成され、該ＢＭ１Ｃ上
には、透明電極１Ｂが全面に形成されている。

【００３１】他方の基板２Ａには、その液晶層３０側表
面に、画素電極（透明電極）２Ｂおよびアクティブ素子
としての薄膜トランジスタＴＴが形成されており、該薄
膜トランジスタＴＴ上に対応するように樹脂パターン２
Ｃが形成されている。また、このとき基板１Ａ、２Ａ上
に配向膜１Ｐ、２Ｐをそれぞれ形成した構成としてもよ
い。

【００３２】この液晶表示装置の作製は、以下のように
して行った。

【００３３】まず、ガラスや石英などからなる基板１Ａ
上にアルミニウムやタンタルなどからなる金属層を堆積
し、各画素形状に応じてパターニングを行い、ＢＭ１Ｃ
を形成し、その上にＩＴＯなどからなる透明電極１Ｂを
前記基板１Ａ上全面に形成した。

【００３４】また、前記基板１Ａと同様の材料からなる
基板２Ａ上には、図２に示すようにソースラインＳ１、
ゲートラインＧ１、薄膜トランジスタＴＴおよびＩＴＯ
などからなる画素電極（透明電極）２Ｂを形成し、その
上に窒化シリコンや酸化シリコンなどを用いて保護膜３
を形成した。この保護膜３については、特に形成しなく
ても構わないが、この後形成する樹脂パターンの絶縁性
があまり高くないか、或いは樹脂パターン中にイオン性
の不純物が含まれている場合などに、特性劣化を防止す
る効果を有している。

【００３５】次に、前記基板２Ａ上に樹脂パターン２Ｃ
を形成する。この樹脂パターン２Ｃは、本実施形態にお
いては薄膜トランジスタＴＴの光による特性劣化を防ぐ
ために、該薄膜トランジスタＴＴ上に対応させて形成し
た。この樹脂パターン２Ｃの材料としては、例えばアク
リル、ポリイミド、ノボラック、ポリビニルアルコー
ル、ケイ皮酸エステル系およびアクリル酸エステル系の
内、少なくとも１種の樹脂を含む材料を用いることがで
きる。このような材料を用いて形成する樹脂パターン２
Ｃは、その樹脂パターン２Ｃの表面に対して液晶分子を
平行に配向させる配向力を有したものとなる。さらに、
感光性材料であればパターニングを精度よく行うことが
できる。本実施形態においては、黒色顔料が含まれたネ
ガ型レジスト（カラーモザイクＣＫ−２０００：富士ハ
ントエレクトロニクステクノロジー社製）を用いて、以
下のようにして樹脂パターン２Ｃを形成した。

【００３６】まず、基板２Ａ上全面にスピンコート法に
より上記ネガ型レジストを膜厚が５μｍになるように塗
布した。この場合の可視光透過率は５５０ｎｍで、およ
そ１．７％以下であった。これをオーブンで９０℃、１
０ｍｉｎの仮焼成を行った後、前記薄膜トランジスタＴ
Ｔ上を覆うように、円形にパターニングを行った。更に
これをオーブンで２００℃、６０ｍｉｎの焼成を行っ
て、樹脂パターン２Ｃを形成した。

【００３７】このとき、前記薄膜トランジスタＴＴの光
による特性劣化が前記対向側基板１Ａ上に形成したＢＭ
１Ｃのパターンで確実に防げる場合や、或いは該薄膜ト
ランジスタＴＴが正スタガ構造の場合などには、前記樹
脂パターン２Ｃは、必ずしも薄膜トランジスタＴＴ上に
対応させて形成する必要はなく、ＢＭ１Ｃのパターン内
に等間隔に形成すれば良い。また、その際には樹脂材料
も可視透過率の低いものでなくても構わない。

【００３８】このようにして形成された２枚の基板１
Ａ、２Ａを電極形成側を内側にして対向させて、５μｍ
のスペーサを混入したシール樹脂を介して貼り合わせを
行った。なお、このとき基板１Ａ、２Ａ上へのスペーサ
の散布は行わなかった。その後、この貼り合わせを行っ
た２枚の基板１Ａ、２Ａ間隙に、真空注入により液晶を
注入して液晶層３０を形成した。液晶の再配向は、オー
ブンで１１０℃、３０ｍｉｎ行って、電界効果複屈折モ
ードの液晶パネルとした。また、上記液晶は本実施例で
は、ネマティック液晶としてＺＬＩ−４７９２（商品
名：メルクジャパン（株）社製）を用いた。

【００３９】上述したような本実施形態における液晶表
示装置においては、上記材料からなる樹脂パターン２Ｃ
が、該樹脂パターン２Ｃの表面に対して液晶分子ＬＬを
平行に配向させる配向力を有するので、液晶層３０に含
まれる液晶分子ＬＬは樹脂パターン２Ｃの側面により配
向規制される。このため、液晶層３０に電圧を印加しな
いときには、液晶層３０に含まれる液晶分子は樹脂パタ
ーン２Ｃの側面に対して平行に配向し、かつ基板に対し
て平行に配向した。

【００４０】従って、隣接する画素電極２Ｂの薄膜トラ
ンジスタＴＴ上に形成される樹脂パターン２Ｃにより、
１画素内における液晶分子ＬＬは、画素電極２Ｂの中心
部より上下左右方向に対称に配向し、かつ基板に対して
平行に配向した。また、液晶層３０に電圧を印加したと
きには、基板に対して垂直に配向した。このため、図３
に示すように、各画素内で液晶分子ＬＬが上下左右方向
で視角依存性の無い広視野角で良好な視角特性が得られ
た。

【００４１】また、画素内に配向状態の異なる領域の境
界が存在しないので、ディスクリネーションラインの無
い高品位な表示が得られた。さらに、前記樹脂パターン
２Ｃを可視光透過率の低い材料で、薄膜トランジスタＴ
Ｔ上を覆うように形成したことにより、貼り合わせマー
ジンを必要以上にもたせることなく、前記薄膜トランジ
スタＴＴの光による特性劣化や特性変化を確実に防ぐこ
とができるため、安定した表示特性が得られた。

【００４２】また、前記樹脂パターン２Ｃを、２枚の基
板１Ａ、２Ａのギャップを制御するためのスペーサとし
ても兼用させたことにより、これまで基板間のギャップ
制御のために行っていたスペーサ散布を行うことなく、
良好な基板間のギャップを得ることができ、さらに、従
来より問題となっていたスペーサ部分の光抜けによるコ
ントラストの低下がなくなり、表示品位が大幅に向上し
た。また、本実施形態における液晶表示装置において
は、ラビング工程、スペーサ散布工程を必要としないた
め、従来に比べて製造プロセスも大幅に簡略化すること
が可能となった。

【００４３】（実施形態２）本実施形態においては、基
板２Ａ上に、図１に示すような水平配向膜２Ｐを形成
し、それ以外は実施形態１と同様にして液晶表示装置を
作製した。水平配向膜２ＰとしてはオプトマーＡＬ４５
５２（日本合成ゴム社製）を用い、膜厚が７００オング
ストロームになるように印刷法により塗布した。

【００４４】この液晶表示装置においては、実施形態１
の液晶表示装置よりもさらに安定した配向状態を得るこ
とができた。

【００４５】（実施形態３）本実施形態においては、基
板２Ａ上に形成する樹脂パターン２Ｃとして、樹脂パタ
ーン２Ｃの表面に対して液晶分子ＬＬを垂直に配向させ
る垂直配向剤を混入させたものを形成し、それ以外は実
施形態１と同様にして液晶表示装置を作製した。樹脂パ
ターン２Ｃの材料としては、実施形態１と同様に黒色顔
料が含まれたネガ型レジスト（カラーモザイクＣＫ−２
０００：富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製）を用い、垂直配向剤としてはＮ−Ｎ−ジメチル−ｎ
−テトラデシルアミンを用いて、以下のように樹脂パタ
ーン２Ｃを形成した。

【００４６】まず、ネガ型レジスト（カラーモザイクＣ
Ｋ−２０００）にＮ−Ｎ−ジメチル−ｎ−テトラデシル
アミンを１０ｗｔ％混入させた材料を、基板２Ａ上全面
にスピンコート法により膜厚が５μｍになるように塗布
した。この場合の可視光透過率は５５０ｎｍで、およそ
１．７％以下であった。これをオーブンで９０℃、１０
ｍｉｎの仮焼成を行った後、薄膜トランジスタＴＴ上を
覆うように、多角形にパターニングを行った。更にこれ
をオーブンで２００℃、６０ｍｉｎで焼成を行って、樹
脂パターン２Ｃを形成した。

【００４７】この液晶表示装置においては、樹脂パター
ン２Ｃに垂直配向剤が混入されて垂直配向力を有するの
で、液晶層３０に含まれる液晶分子ＬＬは樹脂パターン
２Ｃの側面により配向規制される。このため、液晶層３
０に電圧を印加しないときには、液晶層３０に含まれる
液晶分子ＬＬは樹脂パターン２Ｃの側面に対して垂直に
配向し、かつ基板に対して水平に配向した。

【００４８】従って、隣接する画素電極２Ｂの薄膜トラ
ンジスタＴＴ上に形成される樹脂パターン２Ｃにより、
１画素内における液晶分子ＬＬは、画素電極２Ｂの中心
部より上下左右方向に対称に配向し、かつ基板に対して
平行に配向した。また、液晶層３０に電圧を印加したと
きには、基板に対して垂直に配向した。このため、図４
に示すように、各画素内で液晶分子ＬＬが上下左右方向
で視角依存性の無い広視野角で良好な視角特性が得られ
た。

【００４９】また、画素内に配向状態の異なる領域の境
界が存在しないので、ディスクリネーションラインの無
い高品位な表示が得られた。さらに、前記樹脂パターン
２Ｃを可視光透過率の低い材料で、薄膜トランジスタＴ
Ｔ上を覆うように形成したことにより、貼り合わせマー
ジンを必要以上にもたせることなく、前記薄膜トランジ
スタＴＴの光による特性劣化や特性変化を確実に防ぐこ
とができるため、安定した表示特性が得られた。

【００５０】また、前記樹脂パターン２Ｃを、２枚の基
板１Ａ、２Ａのギャップを制御するためのスペーサとし
ても兼用させたことにより、これまで基板間のギャップ
制御のために行っていたスペーサ散布を行うことなく、
良好な基板間のギャップを得ることができ、さらに、従
来より問題となっていたスペーサ部分の光抜けによるコ
ントラストの低下がなくなり、表示品位が大幅に向上し
た。また、本実施形態における液晶表示装置において
は、ラビング工程、スペーサ散布工程を必要としないた
め、従来に比べて製造プロセスも大幅に簡略化すること
が可能となった。

【００５１】（実施形態４）本実施形態においては、基
板２Ａ上に形成する樹脂パターン２Ｃとして、垂直配向
剤と結合させた樹脂パターン２Ｃを形成し、それ以外は
実施形態１と同様にして液晶表示装置を作製した。樹脂
パターン２Ｃの材料としては、実施形態１と同様に黒色
顔料が含まれたネガ型レジスト（カラーモザイクＣＫ−
２０００：富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製）を用い、垂直配向剤としては、実施形態３と同様に
Ｎ−Ｎ−ジメチル−ｎ−テトラデシルアミンを用いて、
以下のように樹脂パターン２Ｃを形成した。

【００５２】まず、ネガ型レジスト（カラーモザイクＣ
Ｋ−２０００）を基板２Ａ上全面にスピンコート法によ
り膜厚が５μｍになるように塗布した。この場合の可視
光透過率は５５０ｎｍで、およそ１．７％以下であっ
た。これをオーブンで９０℃、１０ｍｉｎの仮焼成を行
った後、薄膜トランジスタＴＴ上に、円形にパターニン
グを行った。この状態の基板をＮ−Ｎ−ジメチル−ｎ−
テトラデシルアミン中に５ｍｉｎ浸漬して樹脂パターン
２Ｃと垂直配向剤とを結合させた後、オーブンで２００
℃、６０ｍｉｎの焼成を行って、樹脂パターン２Ｃを形
成した。

【００５３】この液晶表示装置においては、樹脂パター
ン２Ｃに垂直配向剤が結合されて垂直配向力を有するの
で、液晶層３０に含まれる液晶分子ＬＬは樹脂パターン
２Ｃの側面により配向規制される。このため、液晶層３
０に電圧を印加しないときには、液晶層３０に含まれる
液晶分子ＬＬは樹脂パターン２Ｃの側面に対して垂直に
配向し、かつ基板に対して水平に配向した。

【００５４】従って、隣接する画素電極２Ｂの薄膜トラ
ンジスタＴＴ上に形成される樹脂パターン２Ｃにより、
１画素内における液晶分子ＬＬは、画素電極２Ｂの中心
部より上下左右方向に対称に配向し、かつ基板に対して
平行に配向した。また、液晶層３０に電圧を印加したと
きには、基板に対して垂直に配向した。このため、図５
に示すように、各画素内で液晶分子ＬＬが上下左右方向
で視角依存性の無い広視野角で良好な視角特性が得られ
た。

【００５５】また、画素内に配向状態の異なる領域の境
界が存在しないので、ディスクリネーションラインの無
い高品位な表示が得られた。さらに、前記樹脂パターン
２Ｃを可視光透過率の低い材料で、薄膜トランジスタＴ
Ｔ上を覆うように形成したことにより、貼り合わせマー
ジンを必要以上にもたせることなく、前記薄膜トランジ
スタＴＴの光による特性劣化や特性変化を確実に防ぐこ
とができるため、安定した表示特性が得られた。

【００５６】また、前記樹脂パターン２Ｃを、２枚の基
板１Ａ、２Ａのギャップを制御するためのスペーサとし
ても兼用させたことにより、これまで基板間のギャップ
制御のために行っていたスペーサ散布を行うことなく、
良好な基板間のギャップを得ることができ、さらに、従
来より問題となっていたスペーサ部分の光抜けによるコ
ントラストの低下がなくなり、表示品位が大幅に向上し
た。また、本実施形態における液晶表示装置において
は、ラビング工程、スペーサ散布工程を必要としないた
め、従来に比べて製造プロセスも大幅に簡略化すること
が可能となった。

【００５７】（実施形態５）本実施形態においては、基
板２Ａ上に、図１に示すような水平配向膜２Ｐを形成
し、それ以外は実施形態３および４と同様にして液晶表
示装置を作製した。水平配向膜２Ｐとしてはオプトマー
ＡＬ４５５２（日本合成ゴム社製）を用い、膜厚が７０
０オングストロームになるように印刷法により塗布し
た。

【００５８】この液晶表示装置においては、実施形態３
および４の液晶表示装置よりもさらに安定した配向状態
を得ることができた。

【００５９】（実施形態６）本実施形態においては、水
平配向膜１Ｐまたは２Ｐの内の一方を垂直配向膜（クロ
ム錯体）に置き換えるか、または一方の上に垂直配向膜
を付け加え、それ以外は実施例１、２、３、４および５
と同様にして液晶表示装置を作製した。

【００６０】この液晶表示装置においては、液晶分子配
列がハイブリッド構造となるので、駆動電圧の低電圧化
が可能となった。この垂直配向膜はラビングなどの配向
処理を必要とせず、従来に比べて製造工程を削減するこ
とができる。

【００６１】（実施形態７）本実施形態においては、２
枚の基板１Ａ、２Ａ間に注入する液晶に、カイラル剤を
混入させたものを用い、それ以外は実施形態１、２、
３、４、５および６と同様に液晶表示装置を作製した。
カイラル剤は種類が極めて多く、選択の範囲も広いが、
本実施形態ではＳ−８１１（メルクジャパン社製）を用
い、液晶に０．５ｗｔ％混入させた。このことにより液
晶分子が渦巻き状に配向するので、光の利用効率を大き
くし、かつ電圧−透過率特性を急峻にすることができ
る。

【００６２】（実施形態８）本実施形態においては、上
記実施形態１、２、３、４、５、６および７で作製した
液晶表示装置を、偏光子Ｐおよび検光子Ａの間に配置し
た。

【００６３】このとき、図６（ａ）に示すように、偏光
子Ｐおよび検光子Ａの偏光軸ＰＰおよびＡＡが互いに垂
直になるように配置すると、ノーマリホワイトモードの
液晶表示装置として、表示コントラスト、色再現性およ
び表示の視角依存性など、本発明の液晶表示装置の特性
を有効に発揮することができた。

【００６４】また、図６（ｂ）に示すように、偏光子Ｐ
および検光子Ａの偏光軸ＰＰおよびＡＡが互いに平行に
なるように配置してもよい。その場合、液晶表示装置と
検光子Ａとの間にポリカーボネイトからなる複屈折率補
償板Ｙを、その補償軸ＹＹが検光子Ａの偏光軸ＡＡと垂
直になるように配置すると、モノラルで高コントラスト
な表示を得ることができ、さらに表示品位を良好にする
ことができる。複屈折率補償板Ｙは、液晶パネルＬと偏
光子Ｐとの間に配置する構成としてもよい。

【００６５】なお、本発明の液晶表示装置は、上記実施
形態に示したものに限られず、種種の材料を用いて作製
することができる。また、ここでは単純なセルのみを示
したが、単純マトリクス型の液晶表示装置や、ＭＩＭ、
またはアモルファスシリコン、ポリシリコン、結晶化シ
リコンなどを用いた薄膜トランジスタなどを設けたアク
ティブマトリクス型の液晶表示装置など、いずれの液晶
表示装置にも適用可能である。さらに、液晶パネルの外
側に反射板を配置するか、または片側の電極を反射板と
することにより、反射型液晶表示装置にも適用すること
ができる。さらに、カラーフィルタなどと組み合わせる
ことにより、液晶カラー表示装置としても用いることも
可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上下左右方向の視角依存性が無く、かつ、デ
ィスクリネーションの発生しない高品位な表示が得ら
れ、高輝度、高画質の液晶表示装置を実現することがで
きる。また、樹脂パターンを可視光透過率の低い材料
で、薄膜トランジスタ上に形成することにより、薄膜ト
ランジスタの光による特性劣化や特性変化を確実に防ぐ
ことができ、安定した表示特性が得られる。また、前記
樹脂パターンの形状が、多角柱もしくは円柱であるた
め、該樹脂パターンがスペーサを兼用していながら、液
晶の注入工程を容易に行うことができる。さらに、ラビ
ング工程、スペーサ散布工程などを必要としないので、
製造プロセスを簡略化することができより安価な液晶表
示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施形態である液晶表示装
置における液晶パネルの１画素部分を示す断面図であ
る。

【図２】図２は、本発明の実施形態１のアクティブマト
リクス基板の構成を示す平面図である。

【図３】図３は、本発明の実施形態１の液晶表示装置に
おける液晶パネルの１画素分を示す断面図である。

【図４】図４は、本発明の実施形態３の液晶表示装置に
おける液晶パネルの１画素分を示す断面図である。

【図５】図５は、本発明の実施形態４の液晶表示装置に
おける液晶パネルの１画素分を示す断面図である。

【図６】図６は、本発明の実施形態８の液晶表示装置の
構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１Ａ基板２Ａ基板１Ｂ透明電極２Ｂ透明電極１ＣＢＭ（ブラックマトリクス）２Ｃ樹脂パターン３保護膜１Ｐ配向膜２Ｐ配向膜３０液晶層ＴＴ薄膜トランジスタＬＬ液晶分子Ｐ偏光子Ａ検光子Ｌ液晶パネルＹ複屈折率補償板ＰＰ偏光軸ＡＡ偏光軸ＹＹ補償軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を間に挟んで設けられた、各々電
極を有する第１の基板および第２の基板間に配向機能を
有する樹脂パターンが形成され、該樹脂パターンにより
該液晶層の液晶分子の配向が規制され、かつこの樹脂パ
ターンが前記２枚の基板間隔を制御するスペーサを兼用
し、電界効果複屈折モードを用いて表示が行われる構成
となっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記樹脂パターンが、前記液晶分子を該
樹脂パターンの表面に対して平行に配向させる材料から
な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】前記樹脂パターンが、前記液晶分子を該
樹脂パターンの表面に対して垂直に配向させる垂直配向
剤が混入され、または該垂直配向剤と結合した材料から
な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】少なくとも前記一方の基板の電極上に、
液晶分子を該基板の表面に対して水平配向させる配向膜
が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記
載の液晶表示装置。
【請求項５】少なくとも前記一方の基板の電極上に、
液晶分子を該基板の表面に対して垂直配向させる配向膜
が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記
載の液晶表示装置。
【請求項６】前記樹脂パターンが、薄膜トランジスタ
上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５に
記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記液晶層にカイラル剤を混入させたこ
とを特徴とする請求項１乃至６に記載の液晶表示装置。