JPH08136931A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広視野（視野角の拡大）を実現しつつ、高コ
ントラストな画質を得ることができ、かつ残像，焼き付
きおよび斜め観察時の輝点が存在しない液晶表示装置を
実現できる液晶表示素子を提供する。 【構成】 能動素子基板側の遮光膜１は、画素電極４の
中央の配向分割境界部の近傍ならびに走査電極線２およ
び信号電極線３の近傍に存在し、走査電極線２と画素電
極４との間に発生する横方向の電界および信号電極線３
と画素電極４との間に発生する横方向の電界により変形
するディスクリネーションを覆い隠す。対向基板側の遮
光膜６は、能動素子（ＴＦＴ５）や画素電極４の周辺に
対する一般的な遮光を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子（液晶表示
装置上の１画素に対応する素子）に関し、特に能動素子
基板（能動素子が存在する基板）と対向基板（能動素子
基板に対向し能動素子が存在しない基板）とからなる一
対の支持基板（例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ。薄膜トランジスタ）液晶表示装
置におけるＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板とからなる
一対の支持基板）の間に液晶物質を挟持してなり当該一
対の支持基板の間に液晶の配向方向が異なる領域を複数
設けることにより広視野な表示の実現を図る液晶表示素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は多くの画像品位
（品質）においてＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔ
ｕｂｅ）に比べても遜色のないものとなっている。しか
しながら、視野角が狭いということが、液晶表示装置の
弱点となっている。したがって、視野角を拡大すること
が、液晶表示装置（すなわち、液晶表示装置を構成する
液晶表示素子）における重要な課題となっている。

【０００３】ここで、このような視野角の拡大を目的と
する技術としては、「広視野を目的として液晶の配向方
向が異なる領域を複数設けた液晶表示素子を用いるこ
と」が考えられている。このような技術に関しては、特
公昭５８−４３７２３号公報（液晶素子），特開昭５９
−２１１０１９号公報（液晶表示装置）および特開昭６
３−１０６６２４号公報（液晶表示パネル）等が公表さ
れている。

【０００４】ここでは、上記の公報群の中で特開昭６３
−１０６６２４号公報を例にとって、従来技術の説明を
行う。

【０００５】図１２（当該公報中の第３図に相当する
図）は、この液晶表示装置における１つの画素（すなわ
ち、液晶表示素子）の断面図である。なお、各画素は、
例えば縦横２００μｍの正方形の形状を有しており、液
晶表示装置においてマトリックス上に複数配列されてい
る（当該公報中の第１図参照）。

【０００６】一方のガラス基板（能動素子基板（ここで
は、ＴＦＴ基板）側のガラス基板）上には、画素単位の
表示用の透明電極および配向膜と、この透明電極を駆動
するＴＦＴとが形成されている。また、他方のガラス基
板（対向基板側のガラス基板）上には、表示用の透明電
極および配向膜が形成されている。両ガラス基板上の配
向膜は、例えば、共にポリイミドで形成されている。

【０００７】この画素（液晶表示素子）を形成する表示
用の透明電極の中央部に、ポリイミド等からなる帯状ス
ペーサが設けられている。この結果、各画素は、帯状ス
ペーサによって領域Ｉと領域ＩＩとに分割される（な
お、領域の分割には、帯状スペーサが不可欠というわけ
ではない）。

【０００８】この分割された領域Ｉと領域ＩＩとにおい
ては、能動素子基板側と対向基板側とのそれぞれで、図
１３に示す矢印方向のラビング処理が施されている。図
１３において、破線の直線の矢線が能動素子基板側にお
けるラビング方向を示しており、実線の直線の矢線が対
向基板側におけるラビング方向を示している。また実線
の曲線の矢線が、両基板間での液晶配向の捻じれ方向お
よび捻じれ角を示している。

【０００９】さらに、図１３中のａ−ａ′線およびｂ−
ｂ′線に沿って切断した断面図であり、基板表面での配
向規制力の立ち上がり方向および両基板間での液晶配向
の電界による立ち上がり方向を示す断面図を、図１４に
示す。図１４中で、Ａは液晶物質を示し、Ｂは電界によ
る液晶配向の立ち上がり方向を示している。

【００１０】以下の〜に、図１３および１４を参照
して、各画素（液晶表示素子）において領域を分割し各
々の領域の液晶の配向方向を変更することで、広視野を
実現することができる理由について、説明する。

【００１１】 各領域Ｉおよび領域ＩＩでの液晶配向
は、螺旋型の捻じれ（ツイストとも呼ばれる）の方向は
同じ向きであるが（図１３参照）、基板表面に対する角
度（プレチルト角とも呼ばれる）の方向が異なっている
（図１４参照）。

【００１２】 で述べたような基板表面に対する角
度の違いにより、電圧印加時には液晶分子の立ち上がる
方向（チルト方向とも呼ばれる）が図１４に示すように
異なるため、光が基板に対する鉛直方向から傾いた斜め
方向より入射する場合に各々の領域Ｉおよび領域ＩＩが
互いの光学特性を補償しあう。

【００１３】 の結果、電界印加時における視角依
存性は両基板の間の各画素内の液晶配向の異なる領域同
士（図１３および図１４中の領域Ｉおよび領域ＩＩ同
士）で相殺され、視角依存性の少ない光学特性が得られ
る。特に、階調表示時に視角を変化しても、階調反転の
現象が見られなくなる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液晶表
示素子（広視野を目的として液晶の配向方向が異なる複
数の領域を設けた液晶表示素子）に係る技術では、上述
のような「視野角の拡大」という効果が存在する反面、
次のような問題点が存在する。

【００１５】すなわち、分割された領域の境界には液晶
配向の不連続な領域（ディスクリネーション）が発生
し、当該ディスクリネーションは光透過率の乱れを起こ
す。その結果、黒表示時の透過率の上昇が起こり、全体
に白く浮いたような表示となってしまう。これにより、
コントラストの低下が生じる。

【００１６】また、実際の画像表示時に、このようなデ
ィスクリネーションの存在は、前画面が残ってみえる残
像や焼き付きを引き起こし、正面以外の位置から観察し
た時の視角方向に依存した輝点（斜め観察時の輝点）を
生じさせ、表示品位（品質）を著しく低下させる。

【００１７】ここで、このような問題点（光透過率の乱
れ等）を解決（改善）するための従来技術としては、特
開平５−１７３１３８号公報（液晶表示装置）に開示さ
れた技術が存在する。

【００１８】図１５は、当該公報に係る液晶表示装置に
おける遮光膜の一例を示す図である（当該公報中の図１
３に相当する）。

【００１９】この従来技術では、液晶配向が分割された
画素中央部にディスクリネーションが発生することに鑑
み、このようなディスクリネーションの発生部を覆うよ
うに遮光膜が設けられている（図１５参照）。

【００２０】このような遮光膜によってディスクリネー
ションに対する遮光を行うことにより、黒表示時の透過
率の上昇を抑えることができ、残像および焼き付きや斜
め観察時の輝点を少なくすることができる。

【００２１】しかし、このような遮光膜を設けた液晶表
示装置（特開平５−１７３１３８号公報に係る液晶表示
装置等）でも、なお、先に述べた問題点（光透過率の乱
れおよび残像や焼き付きや斜め観察時の輝点の存在等）
が観察されることがあった。これは、次の〜に示す
ような原因による。

【００２２】 液晶配向の不連続な領域、すなわちデ
ィスクリネーションは、配向を分割した形状の影響のみ
ならず、電界の影響をも大きく受ける。つまり、分割さ
れた液晶配向の境界のエネルギー的な安定性には、液晶
配向自身によるエネルギーと電界によるエネルギー変形
との双方が関係する。

【００２３】 に述べた事項の影響により、分割境
界である画素中央部のディスクリネーションが変形する
ことがあり、図１５に示す遮光膜等による遮光部の外に
ディスクリネーションがはみ出すことがある。

【００２４】 さらに、画素中央部より画素端部（画
素電極の周辺部）の方が横方向の電界（画素電極と走査
電極線との間の横方向の電界および画素電極と信号電極
線との間の横方向の電界）の影響が大きく、画素端部に
発生するディスクリネーションは変形しやすい。

【００２５】以上の〜の原因により、特開平５−１
７３１３８号公報等に係る液晶表示装置における遮光膜
だけでは不十分であり、ディスクリネーションに対する
遮光においては、配向分割の境界部や画素端部でのディ
スクリネーションの変形に対しても検討する必要があ
る。

【００２６】本発明の目的は、上述の点に鑑み、広視野
（視野角の拡大）を実現しつつ、高コントラストな画質
を得ることができ、かつ残像，焼き付きおよび斜め観察
時の輝点が存在しない液晶表示装置を実現できる液晶表
示素子を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、能動素子基板と対向基板とからなる一対の支持基板
の間に液晶物質を挟持してなり前記一対の支持基板の間
に液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ液晶表示素子
において、画素電極の中央の配向分割境界部の近傍なら
びに走査電極線および信号電極線の近傍に存在し走査電
極線と画素電極との間に発生する横方向の電界および信
号電極線と画素電極との間に発生する横方向の電界によ
り変形するディスクリネーションを覆い隠す能動素子基
板側の遮光膜と、能動素子や画素電極周辺に対する一般
的な遮光を行う対向基板側の遮光膜とを有する。

【００２８】

【作用】本発明の液晶表示素子では、画素電極の中央の
配向分割境界部の近傍ならびに走査電極線および信号電
極線の近傍に存在する能動素子基板側の遮光膜が走査電
極線と画素電極との間に発生する横方向の電界および信
号電極線と画素電極との間に発生する横方向の電界によ
り変形するディスクリネーションを覆い隠し、対向基板
側の遮光膜が能動素子や画素電極周辺に対する一般的な
遮光を行う。

【００２９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００３０】（１） 第１の実施例について 図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の液晶表示素子に係
る第１の実施例の構成等を示す図である。本実施例の液
晶表示素子は、能動素子基板（ここでは、ＴＦＴ基板）
側の遮光膜１（本発明で新たに設けられる遮光膜）と、
走査電極線２と、信号電極線３と、画素電極４と、ＴＦ
Ｔ５と、対向基板側の遮光膜６（従来から存在し一般的
な遮光（ＴＦＴ５や画素電極４の周辺に対する遮光）を
行う遮光膜。いわゆるブラックマトリックスを形成する
遮光膜）とを含んで構成されている（液晶表示素子の構
成要素として液晶（能動素子基板と対向基板との間に挟
持される液晶物質）やカラーフィルタ等が存在すること
はいうまでもないが、ここでは本発明に関与する構成要
素のみを示している）。なお、本実施例の液晶表示素子
においては、能動素子としてアモルファスシリコンによ
るＴＦＴ５が用いられている。

【００３１】図１（ａ）は、本実施例の液晶表示素子に
おける能動素子基板上の構成を示す図である。この能動
素子基板には、画素電極４の中央の配向分割の境界部
（図１（ａ）中の破線が配向分割の境界部を示してい
る），走査電極線２および信号電極線３の近傍に遮光膜
１が設けられている。すなわち、遮光膜１の形状は、走
査電極線２および信号電極線３の近傍と配向分割境界部
（以下、単に「配向分割境界部」というと画素電極４の
中央の配向分割の境界部を意味する）の近傍とに発生・
変形すると予想されるディスクリネーションを覆い隠す
形状となっている。

【００３２】図１（ｂ）は、本実施例の液晶表示素子に
おいて、能動素子基板側の遮光膜１と対向基板側の遮光
膜６とを組み合わせた場合の態様を示す図である。

【００３３】図２（ａ）〜（ｄ）は、本実施例の液晶表
示素子において発生・変形するディスクリネーションの
形状を説明するための図である。ここで、図２（ａ）〜
（ｄ）中の矢線は、画素電極４が分割された各領域にお
ける配向方向（ラビング方向）を示している。

【００３４】図２（ａ）は、走査電極線２および信号電
極線３と画素電極４との間の横方向の電界の影響が少な
く配向がきれいに分割された状態におけるディスクリネ
ーションの形状を示す図である。このような状態の場合
の遮光は、従来例（特開平５−１７３１３８号公報等）
のように、配向分割境界部すなわち画素電極４の中央部
に遮光膜を設ければよく、その幅も５μｍ〜１０μｍ程
度で十分である。また、対向基板（カラーフィルタ基
板）に設けられた遮光膜６と従来例における能動素子基
板側の遮光膜とを組み合わせることにより、走査電極線
２および信号電極線３の近傍に発生するディスクリネー
ションも容易に遮光することができる。

【００３５】しかし、液晶表示素子における実際の表示
において、図２（ａ）のような状態を取り続けることは
少ない。なぜなら、動画等の表示を行う時や黒表示を行
う時には横方向の電界が大きくなるので、ディスクリネ
ーションが図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように変形するた
めである。

【００３６】図２（ｂ）は、信号電極線３と画素電極４
との間の横方向の電界が強くなり、信号電極線３の近傍
のディスクリネーションが画素電極４寄りに移動（変
形）した状態におけるディスクリネーションの形状を示
す図である。このような状態においては、信号電極線３
の近傍におけるディスクリネーションの変形とともに、
配向分割境界部のディスクリネーションも画素端部（画
素電極４の周辺部）で大きく曲がるように変形する。

【００３７】図２（ｃ）は、走査電極線２と画素電極４
との間の横方向の電界が強くなり、走査電極線３の近傍
のディスクリネーションが画素電極４寄りに移動（変
形）した状態におけるディスクリネーションの形状を示
す図である。このような状態においては、走査電極線２
の中央における配向分割の境界部とは異なる位置に、走
査電極線２の近傍のディスクリネーションが存在するこ
とになる。

【００３８】図２（ｄ）は、信号電極線３および走査電
極線２双方と画素電極４との間の横方向の電界が強くな
り、ディスクリネーションが大きく変形した状態におけ
るディスクリネーションの形状を示す図である。このよ
うな状態においては、図２（ｂ）に示すディスクリネー
ションの変形と図２（ｃ）に示すディスクリネーション
の変形とが共に生じている。

【００３９】遮光部（遮光膜１および遮光膜６による遮
光部）がこれらのディスクリネーションを覆い隠すよう
な形状になっていないと、遮光部からはみ出したディス
クリネーションにより残像，焼き付きおよび輝点等の表
示欠陥が引き起こされる。

【００４０】図３は、本実施例の液晶表示素子が適用さ
れる液晶表示装置で使用されるＴＦＴアレイ（ＴＦＴ５
がアレイ状に形成されたガラス基板）を模式的に示す図
である。

【００４１】次に、このように構成された本実施例の液
晶表示素子（当該液晶表示素子により構成される液晶表
示装置）の詳細の構造および作製方法の具体例について
説明する。なお、以下の作製方法は、従来の周知の技術
で実現されるものである。

【００４２】図３に示すＴＦＴアレイにおいて、１単位
画素（本実施例の液晶表示素子に相当する画素）の大き
さは、例えば、縦２６１μｍ、横１０８μｍの大きさが
考えられる。また、走査電極線２および信号電極線３
は、スパッタ法で形成されたクロミウム（Ｃｒ）が用い
られ、それらの線幅は例えば１８μｍの値が考えられ
る。

【００４３】遮光膜１としては、例えば、黒色の染料を
混ぜたレジストが用いられる。遮光膜１の幅は、例え
ば、画素中央部の細い箇所で９μｍであり、信号電極線
３の近傍で１３．５μｍであり、ＴＦＴ５と反対側の走
査電極線２の近傍の細い箇所で９μｍであり、他の斜め
につなぐ部分で１８μｍである。なお、ゲート絶縁膜に
は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）が用いられる。

【００４４】画素電極４は、透明電極である酸化インジ
ウム錫（ＩＴＯ）が用いられ、スパッタ法により形成さ
れる。

【００４５】また、対向基板（カラーフィルタ基板）に
は、クロミウムを用いた遮光膜６が形成された後に、Ｉ
ＴＯを用いた透明電極が形成され、さらにカラーフィル
タが染色法によりアレイ状に形成され、その上面にシリ
カを用いた保護層が設けられる。

【００４６】能動素子基板（ＴＦＴ基板）は、洗浄後
に、ポリイミドによる配向膜が塗布される。この表面全
面の同じ方向にラビング処理が施される。その配向膜表
面にポジ型レジストが塗布され、マスク部の幅が１２６
μｍで開口部の幅が１３５μｍのストライプ状のマスク
が用いられ、１画素内が「マスクする領域」と「露光す
る領域」とに分けられる。ここで、ＴＦＴ５側を開口部
とすることにより、図１（ｂ）に示すように対向基板と
組み合わせられた際の分割された領域の面積がほぼ同じ
となる。

【００４７】露光部のレジストが現像された後、前回の
ラビング処理方向と１８０度異なった方向にラビング処
理が施される。この後に、レジストが剥離される。

【００４８】対向基板も能動素子基板と同様に配向処理
が施されるが、ラビングの方向は９０度捻じれた方向と
される。これらのラビング方向は、図２（ａ）〜（ｄ）
に示すような方向となる。

【００４９】このようにして作製された２枚の基板（能
動素子基板および対向基板）は、ギャップが５．５μｍ
になるように、かつ、ラビング方向が互いに直角になる
ように、球形のシリカ粒子によるスペーサを介して接着
剤で貼り合わせられる（これにより、液晶パネルが作製
される）。

【００５０】この液晶パネルのセルに左カイラル材を溶
解させた通常の正の誘電異方性を有するネマチック液晶
が注入され、注入口が封止される。これによって、当該
液晶表示装置の作製工程が終了する。

【００５１】次に、このように構成された本実施例の液
晶表示素子の機能について説明する。

【００５２】この液晶表示素子では、能動素子基板側の
遮光膜１および対向基板側の遮光膜６の組み合わせ（図
１（ｂ）参照）により、図２（ａ）に示す形状のディス
クリネーションばかりでなく、図２（ｂ）〜（ｄ）に示
す形状のディスクリネーションも完全に遮光部（遮光膜
１および遮光膜６）の範囲内に覆い隠されることにな
る。したがって、従来の配向分割型の液晶表示装置（当
該液晶表示装置を構成する液晶表示素子）で見られてい
た残像や焼き付きや斜め観察時の輝点が見られなくなる
（例えば、発明者による実験では、本実施例の液晶表示
素子に能動素子基板または対向基板側から反射光を入射
して遮光膜１および遮光膜６に隠されたディスクリネー
ションを観察したところ、図２（ａ）〜（ｄ）に見られ
たディスクリネーションが完全に遮光部の範囲内に収ま
っていた）。

【００５３】ところで、本実施例の液晶表示素子では、
画素面積に対する実際の表示可能領域の比である開口率
が低下する。しかしながら、遮光膜１を設けることで、
焼き付きや輝点等がなくなる等の効果が生じるため、開
口率の低下を十分に補償することができ、本発明の発明
者による実験でも本実施例の液晶表示素子の採用によっ
て表示品位が極めて高くなった。

【００５４】なお、本実施例では画素端部に向かって幅
が広くなるような遮光膜１を用いたが、図２（ｂ）〜
（ｄ）に示すようなディスクリネーションに対応してそ
れらを覆い隠す形状であれば、幅が広い直線状の遮光膜
１や端部が曲線に囲まれるような形状の遮光膜１を用い
ても本発明を実現することができる（このことは、以下
に述べる他の形状の遮光膜１や他の実施例に関しても同
様である）。

【００５５】また、本実施例では遮光膜１の材料として
黒色の染料を混ぜたレジストを用いたが、光を吸収また
は反射等することにより不透明な材料であれば他の材料
でも遮光膜１を形成することができることはいうまでも
ない。

【００５６】なお、走査電極線２を作製するために形成
したクロミウムをそのまま用いて遮光膜１を形成し、走
査電極線２と遮光膜１とを同じマスクを用いて露光・現
像することにより遮光膜１を作製することも可能であ
る。このようにして作製すると、走査電極線２を形成す
る時に、同時に遮光膜１を形成できるので、作製工程数
が大きく減少する。このことは、走査電極線２と同時に
遮光膜１を形成する場合に限らず、信号電極線３と同時
に遮光膜１を形成する場合やアモルファスシリコン層と
同時に遮光膜１を形成する場合にも、同様にあてはま
る。

【００５７】ところで、上記の第１の実施例における遮
光膜１の形状については、以下の〜に示すように変
形することが可能である。

【００５８】 図４（ａ）に示すように、能動素子基
板において、配向分割境界部および走査電極線２の近傍
に遮光膜１が設けられる。すなわち、遮光膜１の形状
は、走査電極線２の近傍と配向分割境界部の近傍とに発
生・変形すると予想されるディスクリネーションを覆い
隠す形状となっている。

【００５９】なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す形
状の遮光膜１を有する液晶表示素子において、能動素子
基板側の遮光膜１と対向基板側の遮光膜６とを組み合わ
せた場合の態様を示す図である。

【００６０】遮光膜１の幅は、例えば、配向分割境界部
における遮光膜１については、画素中央部の細い箇所で
９μｍであり、画素端部で１３．５μｍである。また、
ＴＦＴ５と反対側の走査電極線２の近傍の遮光膜１につ
いては、図４中で右側の画素端部で１３．５μｍであ
り、他の部分で９μｍである。

【００６１】このような形状の遮光膜１および対向基板
側の遮光膜６の組み合わせ（図４（ｂ）参照）により、
図２（ａ）に示すディスクリネーションばかりでなく、
図２（ｃ）に示すディスクリネーションが完全に遮光部
（遮光膜１および遮光膜６）の範囲内に収まることにな
る。本発明の発明者による実験では、この液晶表示素子
に、能動素子基板側または対向基板側から反射光を入射
して遮光膜１および遮光膜６に隠されたディスクリネー
ションを観察したところ、特に図２（ｃ）に見られた走
査電極線２寄りのディスクリネーションは完全に遮光部
の範囲内に収まっていた。したがって、このような液晶
表示素子では、従来の配向分割型の液晶表示素子で見ら
れていた残像，焼き付きおよび斜め観察時の輝点が大幅
に少なくなる。

【００６２】 図５（ａ）に示すように、能動素子基
板において、配向分割境界部および信号電極線３の近傍
に遮光膜１が設けられる。すなわち、遮光膜１の形状
は、信号電極線３の近傍と配向分割境界部の近傍とに発
生・変形すると予想されるディスクリネーションを覆い
隠す形状となっている。

【００６３】なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す形
状の遮光膜１を有する液晶表示素子において、能動素子
基板側の遮光膜１と対向基板側の遮光膜６とを組み合わ
せた場合の態様を示す図である。

【００６４】遮光膜１の幅は、例えば、画素中央部の細
い所で９μｍであり、信号電極線３の近傍で１３．５μ
ｍであり、ＴＦＴ５と反対側の走査電極線２の近傍で１
８μｍである。

【００６５】このような形状の遮光膜１および対向基板
側の遮光膜６の組み合わせ（図５（ｂ）参照）により、
図２（ａ）に示すディスクリネーションばかりでなく、
図２（ｂ）に示すディスクリネーションが完全に遮光部
（遮光膜１および遮光膜６）の範囲内に収まることにな
る。本発明の発明者による実験では、この液晶表示素子
に、能動素子基板側または対向基板側から反射光を入射
して遮光膜１および遮光膜６に隠されたディスクリネー
ションを観察したところ、特に図２（ｂ）に見られた信
号電極線３寄りのディスクリネーションは完全に遮光部
の範囲内に収まっていた。したがって、このような液晶
表示素子では、従来の配向分割型の液晶表示素子で見ら
れていた残像，焼き付きおよび斜め観察時の輝点が大幅
に少なくなる。

【００６６】 さらに、図１（ａ），図４（ａ）およ
び図５（ａ）中の遮光膜１において、配向分割境界部
（画素電極４の中央部）を覆う部分のない遮光膜１であ
っても、一定の機能が生じ一定の効果をあげることがで
きる。

【００６７】例えば、本発明の発明者による実験では、
次のような結果が得られた。配向分割境界部におけるデ
ィスクリネーションを遮光しない構造の液晶表示素子で
得られるコントラストは１００：１前後であり、遮光す
る構造の液晶表示素子で得られる２００：１以上のコン
トラストと比較すると低かった。しかし、コントラスト
が低い点を除けば、残像等の表示欠陥は見られず比較的
良好な表示が得られた。

【００６８】これは、配向分割境界部におけるディスク
リネーションは一度発生すると、ほぼ一定の位置に固定
され位置を変えないため、残像等の表示欠陥としては認
識されにくいためと考えられる。つまり、残像等の大き
な原因となる走査電極線２の近傍や信号電極線３の近傍
のディスクリネーションを遮光すれば残像等が見られな
いものと考えられる。

【００６９】（２） 第２の実施例について 図６（ａ）および（ｂ）は、本発明の液晶表示素子に係
る第２の実施例の構成等を示す図である。本実施例の液
晶表示素子は、能動素子基板側の遮光膜２１と、走査電
極線２２と、信号電極線２３と、画素電極２４と、ＴＦ
Ｔ２５と、対向基板側の遮光膜２６とを含んで構成され
ている（本実施例の液晶表示素子の２１〜２６の符号で
示される構成要素は、第１の実施例における１〜６の符
号で示される構成要素と対応している）。

【００７０】図６（ａ）は、本実施例の液晶表示素子に
おける能動素子基板上の構成を示す図である。この能動
素子基板には、配向分割境界部，走査電極線２２および
信号電極線２３の近傍に遮光膜２１が設けられている。
すなわち、遮光膜２１の形状は、走査電極線２２および
信号電極線２３の近傍と配向分割境界部の近傍とに発生
・変形すると予想されるディスクリネーションを覆い隠
す形状となっている。

【００７１】図６（ｂ）は、本実施例の液晶表示素子に
おいて、能動素子基板側の遮光膜２１と対向基板側の遮
光膜２６とを組み合わせた場合の態様を示す図である。

【００７２】図７（ａ）および（ｂ）は、本実施例の液
晶表示素子において発生するディスクリネーションの形
状を説明するための図である。ここで、図７は図２
（ａ）に対応する図であり、図７（ａ）中の矢線は画素
電極２４が分割された各領域における配向方向（ラビン
グ方向）を示している。すなわち、この場合の画素電極
２４内の各領域における液晶の配向方向は、図２（ａ）
〜（ｄ）に示す各領域における液晶の配向方向とは異な
っている。したがって、図７（ｂ）に示すように、ディ
スクリネーションの形状もその凹凸の向きが図２（ａ）
に示す向きと逆になっている。

【００７３】本実施例の液晶表示素子では、ＴＦＴアレ
イは第１の実施例と同様に作製されるが（図３参照）、
遮光膜２１の形状は図７（ｂ）に示すディスクリネーシ
ョンに対応して図１中の遮光膜１の形状から図６中の遮
光膜２１の形状に変更されている。

【００７４】本実施例の作製方法および機能等は、第１
の実施例と同様である。

【００７５】なお、ディスクリネーションの発生形状
は、基板表面での液晶の配向方向および液晶配向の基板
表面からの立ち上がり角度や液晶表示素子内の電界の影
響を受け、さらにはスペーサ等のディスクリネーション
を引き寄せたり近づけにくくしたりする作用を持つ液晶
表示素子内の部材の影響を受ける。したがって、図２
（ａ）〜（ｄ）や図７（ｂ）に示す形状と異なる形状の
ディスクリネーションが発生する場合も考えられるが、
第１の実施例や第２の実施例以外の新たな形状の遮光膜
を設けることにより、上記の各種の要因の組み合わせに
より発生するディスクリネーションの形状に対応できる
遮光膜を形成することができる。

【００７６】（３） 第３の実施例について 図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の液晶表示素子に係
る第３の実施例の構成等を示す図である。本実施例の液
晶表示素子は、能動素子基板側の遮光膜３１と、走査電
極線３２と、信号電極線３３と、画素電極３４と、ＴＦ
Ｔ３５と、対向基板側の遮光膜３６とを含んで構成され
ている（本実施例の液晶表示素子の３１〜３６の符号で
示される構成要素は、第１の実施例における１〜６の符
号で示される構成要素と対応している）。

【００７７】図８（ａ）は、本実施例の液晶表示素子に
おける能動素子基板上の構成を示す図である。この能動
素子基板には、第１の実施例における遮光膜１と第２の
実施例における遮光膜２１とを重ね合わせた形状の遮光
膜３１が配向分割境界部，走査電極線３２および画素電
極３４の両側の信号電極線３３の近傍に設けられてい
る。すなわち、遮光膜３１の形状は、走査電極線３２お
よび信号電極線３３（画素電極３４の両側の信号電極線
３３）の近傍と配向分割境界部の近傍とに発生・変形す
ると予想されるディスクリネーションを覆い隠す形状と
なっている。

【００７８】図８（ｂ）は、本実施例の液晶表示素子に
おいて、能動素子基板側の遮光膜３１と対向基板側の遮
光膜３６とを組み合わせた場合の態様を示す図である。

【００７９】本実施例では、ＴＦＴアレイは第１の実施
例と同様に作製されるが（図３参照）、遮光膜３１の形
状は図１中の遮光膜１の形状から図８中の遮光膜３１の
形状に変更されている。

【００８０】本実施例の作製方法および機能等は、第１
の実施例とほぼ同様であるが、以下のおよびに示す
ような特有の機能およびその機能に基づく効果が存在す
る。

【００８１】 能動素子基板と対向基板とを張り合わ
せる時に位置ずれが生じても、画素電極３４の両側の信
号電極線３３の近傍全部に設けられた遮光膜３１が、対
向基板側の遮光膜３６で覆い隠せなかったディスクリネ
ーションの発生領域を覆い隠すことができる。すなわ
ち、両基板の目合わせ位置のずれが生じても、光透過率
の乱れが起こりやすい画素電極３４の端部が常に遮光さ
れ、良好な表示が得られる。

【００８２】 の機能および効果の結果、これまで
張り合わせのずれを見込んで設計していた対向基板側の
遮光膜３６の面積を狭くすることができ、開口率を余り
減少させずに本発明の液晶表示素子を作製することがで
きる。その結果、明るい表示が得られる。

【００８３】（４） 第４の実施例について 本発明の液晶表示素子に係る第４の実施例としては、能
動素子基板（能動素子としては、第１の実施例等と同様
にＴＦＴが使用されるものとする）上の配向分割境界
部，走査電極線および信号電極線の近傍に遮光膜を設
け、その遮光膜が蓄積容量電極を兼用する構成のものが
考えられる。

【００８４】この実施例においても、ＴＦＴアレイは第
１の実施例と同様に作製され（図３参照）、遮光膜の形
状も図１（ａ）および（ｂ）における遮光膜１の形状と
同様のものが採用される。

【００８５】ただし、遮光膜の材料がクロミウムとさ
れ、絶縁膜を介して画素電極との間に蓄積容量電極を形
成するように構成される（このような遮光膜を有する能
動素子基板が用いられ、第１の実施例と同様に分割配向
処理が施され、液晶パネルが組み立てられる）。

【００８６】この液晶表示素子では、上述の第１の実施
例と同様の機能および効果が実現されるが、さらに次の
ような特有の機能および効果が得られる。すなわち、記
憶保持特性を向上させるために設けられる蓄積容量電極
が能動素子基板側の遮光膜により兼用されるため、作製
工数が大幅に減少する。

【００８７】なお、本実施例では、当該遮光膜の材料と
してクロミウムが用いられたが、導電性があり不透明な
材料であれば他の材料でもよく、例えばアルミニウムや
チタン等で当該遮光膜を形成してもかまわない。

【００８８】また、遮光膜の形状は、第１の実施例と同
様に種々の変形が可能である。ただし、本発明の発明者
による実験では、図１（ａ）および（ｂ）に示す形状の
遮光膜１と同様の形状の遮光膜を蓄積容量電極と兼用さ
せたときに表示品位が極めて高くなった。

【００８９】さらに、遮光膜の全部ではなく一部を蓄積
容量電極として兼用させることも可能である。

【００９０】（５） 第５の実施例について 図９（ａ）および（ｂ）は、本発明の液晶表示素子に係
る第５の実施例の構成等を示す図である。本実施例の液
晶表示素子は、能動素子基板側の遮光膜部分５１を有す
る遮光膜兼用走査電極線５２と、信号電極線５３と、画
素電極５４と、ＴＦＴ５５と、対向基板側の遮光膜５６
とを含んで構成されている（本実施例の液晶表示素子の
５３〜５６の符号で示される構成要素は、第１の実施例
における３〜６の符号で示される構成要素と対応してい
る）。

【００９１】図９（ａ）は、本実施例の液晶表示素子に
おける能動素子基板上の構成を示す図である。この能動
素子基板には、配向分割境界部，本来の走査電極線（第
１の実施例等における走査電極線２に相当する走査電極
線）および信号電極線５３の近傍に遮光膜兼用走査電極
線５２中の遮光膜部分５１が設けられている。すなわ
ち、遮光膜部分５１の形状は、本来の走査電極線および
信号電極線５３の近傍と配向分割境界部の近傍とに発生
・変形すると予想されるディスクリネーションを覆い隠
す形状となっている。

【００９２】図９（ｂ）は、本実施例の液晶表示素子に
おいて、能動素子基板側の遮光膜兼用走査電極線５２中
の遮光膜部分５１と対向基板側の遮光膜５６とを組み合
わせた場合の態様を示す図である。

【００９３】本実施例では、ＴＦＴアレイは第１の実施
例と同様に作製され（図３参照）、本来の走査電極線を
引き延ばすことで第１の実施例における遮光膜１に相当
する遮光膜部分５１が形成されている。遮光膜兼用走査
電極線５２の材料としては、第１の実施例における走査
電極線２と同様にクロミウムが用いられる。また、分割
配向処理は第１の実施例と同様の方法によって行われ
る。

【００９４】本実施例の機能等は第１の実施例とほぼ同
様であるが、本実施例においては本来の走査電極線と遮
光膜とが兼用されることに起因して「作製工程数の減
少」という特有の効果が生じる。

【００９５】なお、遮光膜兼用走査電極線５２中の遮光
膜部分５１の形状としては、第１の実施例中の〜で
述べた遮光膜１の変形等に対応する各種の変形が考えら
れる。例えば、図１０（ａ）および（ｂ）に示すような
形状の遮光膜兼用走査電極線５２を採用することができ
る。

【００９６】ここで、図１０（ａ）に示す遮光膜兼用走
査電極線５２は、ＴＦＴ５５を走査する走査電極線と走
査しない走査電極線との双方（画素電極５４と上下方向
に隣り合う他の画素電極に係る走査電極線の双方）が引
き延ばされて形成された遮光膜部分５１を有している。

【００９７】また、図１０（ｂ）に示す遮光膜兼用走査
電極線５２は、画素電極５４と上下方向に隣り合う他の
画素電極を走査するための走査電極線を画素電極５４の
中央部に設けて分割境界部の遮光を行うものである。さ
らに、この遮光膜兼用走査電極線５２は、画素電極５４
の周辺部（画素電極５４の両側の信号電極線５３の近
傍）に発生するディスクリネーションをも遮光するよう
に、走査電極線が引き延ばされた（変形された）もので
ある。

【００９８】なお、図１０（ｂ）に示す遮光膜兼用走査
電極線５２中の遮光膜部分５１では配向分割境界部およ
び信号電極線５３の近傍のディスクリネーションのみを
遮光する構造となっている（第１の実施例における走査
電極線２の近傍には遮光膜部分５１が存在しない）。し
かし、遮光膜兼用走査電極線５２中の本来の走査電極線
が画素電極５４の中心部にあるため、例えば本発明の発
明者による実験では、従来の液晶表示素子で見られた走
査電極線の近傍でのディスクリネーションは見られず良
好な表示が得られた。

【００９９】（６） 第６の実施例について 本発明の液晶表示素子に係る第６の実施例としては、第
５の実施例における遮光膜兼用走査電極線５２のような
遮光膜兼用走査電極線を設け、かつその遮光膜兼用走査
電極線に第４の実施例における遮光膜のように蓄積容量
電極の役割を果たさせる構成のものが考えられる。

【０１００】すなわち、目的とする画素電極の能動素子
（ＴＦＴ等）を走査しない走査電極線（例えば、図１
（ａ）における上部の走査電極線２（画素電極４のＴＦ
Ｔ５を走査しない走査電極線２））が引き延ばされ（例
えば、図９（ａ）に示すように引き延ばされ）、遮光膜
兼用走査電極線が形成される。そして、それとともに、
その遮光膜兼用走査電極線が絶縁膜を介して画素電極と
重なり合うようにされて蓄積容量電極を形成するように
構成される。

【０１０１】本実施例では、ＴＦＴアレイは第１の実施
例と同様に作製され（図３参照）、本来の走査電極線を
引き延ばすことで第１の実施例における遮光膜１に相当
する遮光膜部分が形成されている。また、分割配向処理
は第１の実施例と同様の方法によって行われる。

【０１０２】本実施例の機能等は第１の実施例とほぼ同
様であるが、本実施例においては遮光膜部分および蓄積
容量電極の両方が本来の走査電極線と兼用であることに
起因して「作製工程数の大幅な減少」という特有の効果
が生じる（第５の実施例における「作製工程数の減少」
よりも大きな減少効果が実現される）。

【０１０３】（７） 第７の実施例について 図１１（ａ）および（ｂ）は、本発明の液晶表示素子に
係る第７の実施例の構成等を示す図である。本実施例の
液晶表示素子は、能動素子基板側における走査電極線７
２，信号電極線７３，画素電極７４およびＴＦＴ７５
と、対向基板側における遮光膜７６とを含んで構成され
ている（本実施例の液晶表示素子の７２〜７５の符号で
示される構成要素は、第１の実施例における２〜５の符
号で示される構成要素と対応している）。

【０１０４】図１１（ａ）は、本実施例の液晶表示素子
における能動素子基板上の構成を示す図である。この能
動素子基板には、第１の実施例における遮光膜１のよう
な遮光膜は存在しない。

【０１０５】これに対して、図１１（ｂ）に示すよう
に、対向基板（ＴＦＴ７５が存在しないカラーフィルタ
基板）上に、第１の実施例における遮光膜１の機能を行
うディスクリネーション変形対応遮光膜部分７１を有す
る遮光膜７６が設けられている。すなわち、ディスクリ
ネーション変形対応遮光膜部分７１の形状は、走査電極
線７２および信号電極線７３の近傍と配向分割境界部の
近傍とに発生・変形すると予想されるディスクリネーシ
ョンを覆い隠す形状となっている。

【０１０６】ディスクリネーション変形対応遮光膜部分
７１を有する遮光膜７６の材料としては、例えばクロミ
ウムが用いられる。また、能動素子基板（ＴＦＴ基板）
側における分割配向処理は第１の実施例と同様の方法に
よって行われる。

【０１０７】本実施例においても、第１の実施例と同様
の機能および効果等が得られる。また、従来から存在す
る一般的な遮光を行う対向基板側の遮光膜（ＴＦＴ７５
への光の入射等を防ぐために設けられているカラーフィ
ルタ基板側の遮光膜）の形状を変形するだけで本発明の
機能および効果を実現できるため、本実施例においては
「作製工程数の減少」という特有の効果が生じる。

【０１０８】

【発明の効果】広視野を目的として分割配向処理が施さ
れた液晶表示素子（すなわち、そのような液晶表示素子
が適用される液晶表示装置）では、分割配向の境界部お
よび電界の影響を受けやすい部分においてディスクリネ
ーションが発生し変形する。

【０１０９】しかしながら、以上説明したような本発明
の液晶表示素子によると、分割配向処理が施された液晶
表示素子において発生・変形するディスクリネーション
を効果的に遮光できるため、以下の〜の特長の全て
を具備して良好な表示を実現できる液晶表示装置を得る
ことができるという効果がある。

【０１１０】 広視野（視野角の拡大）を実現でき
る。

【０１１１】 高コントラストな画質を得ることがで
きる。

【０１１２】 残像，焼き付きおよび斜め観察時の輝
点が存在しないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る液晶表示素子の構
成等を示す図である。

【図２】図１に示す液晶表示素子において発生・変形す
るディスクリネーションの形状を説明するための図であ
る。

【図３】図１に示す液晶表示素子が適用される液晶表示
装置で使用されるＴＦＴアレイを模式的に示す図であ
る。

【図４】図１中の遮光膜の形状の変形の一例を説明する
ための図である。

【図５】図１中の遮光膜の形状の変形の他の一例を説明
するための図である。

【図６】本発明の液晶表示素子に係る第２の実施例の構
成等を示す図である。

【図７】図６に示す液晶表示素子において発生するディ
スクリネーションの形状を説明するための図である。

【図８】本発明の液晶表示素子に係る第３の実施例の構
成等を示す図である。

【図９】本発明の液晶表示素子に係る第５の実施例の構
成等を示す図である。

【図１０】図９中の遮光膜兼用走査電極線の変形の具体
例を説明するための図である。

【図１１】本発明の液晶表示素子に係る第７の実施例の
構成等を示す図である。

【図１２】従来の液晶表示素子の一例の断面図である。

【図１３】「液晶表示素子において領域を分割し各々の
領域の液晶の配向方向を変更することで広視野を実現す
ることができる理由」について説明するための図であ
る。

【図１４】「液晶表示素子において領域を分割し各々の
領域の液晶の配向方向を変更することで広視野を実現す
ることができる理由」について説明するための図であ
る。

【図１５】従来の液晶表示素子における能動素子基板側
の遮光膜の一例を示す図である。

【符号の説明】

１，２１，３１ 遮光膜 ２，２２，３２，７２ 走査電極線 ３，２３，３３，５３，７３ 信号電極線 ４，２４，３４，５４，７４ 画素電極 ５，２５，３５，５５，７５ ＴＦＴ ６，２６，３６，５６，７６ 遮光膜 ５１ 遮光膜部分 ５２ 遮光膜兼用走査電極線 ７１ ディスクリネーション変形対応遮光膜部分

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 能動素子基板と対向基板とからなる一対
   の支持基板の間に液晶物質を挟持してなり、前記一対の
   支持基板の間に液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ
   液晶表示素子において、 信号電極線の近傍に存在し、信号電極線と画素電極との
   間に発生する横方向の電界により変形するディスクリネ
   ーションを覆い隠す能動素子基板側の遮光膜と、 能動素子や画素電極周辺に対する一般的な遮光を行う対
   向基板側の遮光膜とを有することを特徴とする液晶表示
   素子。
2. 【請求項２】 能動素子基板と対向基板とからなる一対
   の支持基板の間に液晶物質を挟持してなり、前記一対の
   支持基板の間に液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ
   液晶表示素子において、 走査電極線の近傍に存在し、走査電極線と画素電極との
   間に発生する横方向の電界により変形するディスクリネ
   ーションを覆い隠す能動素子基板側の遮光膜と、 能動素子や画素電極周辺に対する一般的な遮光を行う対
   向基板側の遮光膜とを有することを特徴とする液晶表示
   素子。
3. 【請求項３】 能動素子基板と対向基板とからなる一対
   の支持基板の間に液晶物質を挟持してなり、前記一対の
   支持基板の間に液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ
   液晶表示素子において、 走査電極線および信号電極線の近傍に存在し、走査電極
   線と画素電極との間に発生する横方向の電界および信号
   電極線と画素電極との間に発生する横方向の電界により
   変形するディスクリネーションを覆い隠す能動素子基板
   側の遮光膜と、 能動素子や画素電極周辺に対する一般的な遮光を行う対
   向基板側の遮光膜とを有することを特徴とする液晶表示
   素子。
4. 【請求項４】 画素電極の中央の配向分割境界部の近傍
   に存在し、走査電極線と画素電極との間に発生する横方
   向の電界および信号電極線と画素電極との間に発生する
   横方向の電界により変形するディスクリネーションを覆
   い隠す能動素子側の遮光膜を有することを特徴とする請
   求項１，請求項２または請求項３記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 能動素子基板側の遮光膜の一部または全
   部が蓄積容量電極と兼用であることを特徴とする請求項
   １，請求項２，請求項３または請求項４記載の液晶表示
   素子。
6. 【請求項６】 走査電極線の一部が能動素子基板側の遮
   光膜を形成することを特徴とする請求項１，請求項２，
   請求項３または請求項４記載の液晶表示素子。
7. 【請求項７】 目的の画素を走査しない走査電極線の一
   部が能動素子基板側の遮光膜を形成し、前記遮光膜の一
   部または全部が蓄積容量電極と兼用であることを特徴と
   する請求項１，請求項２，請求項３または請求項４記載
   の液晶表示素子。
8. 【請求項８】 能動素子基板側の遮光膜の機能を対向基
   板側の遮光膜が行うことを特徴とする請求項１，請求項
   ２，請求項３または請求項４記載の液晶表示素子。
9. 【請求項９】 能動素子基板側の能動素子がＴＦＴであ
   ることを特徴とする請求項１，請求項２，請求項３，請
   求項４，請求項５，請求項６，請求項７または請求項８
   記載の液晶表示素子。