JP6086403B2 - 横電界方式の液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、視野角特性に優れたアクティブマトリクス型液晶表示装置などを実現する横電界方式の液晶表示装置に関する。

広く用いられているＴＮ（Twisted Nematic）方式は、高コントラストである反面、液晶の分子軸が垂直電界によって立ち上がることから、視角依存性が著しいという問題があった。近年では、ＴＶなど大型モニター向けの表示装置や、携帯可能な情報端末において、どこからみても同じ画質が得られることが求められている。この要求に応えるために、ＩＰＳ（In-plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式のような、基板に略平行な電界を印加して、液晶を基板に略平行な面で回転させる方式、の採用が広がっている。

これらの横電界方式は、水平配向させたネマティック液晶の分子軸を、横電界によって基板に対して平行な面内で回転させる。これにより、分子軸の立ち上がりに伴う視野角方向による画質の変化を、抑制できるので、視野角特性を改善できる。

しかしながら、横電界方式の場合でも、視野角特性は完全ではない。特に、横電界方式に用いるネマティック液晶は、一軸光学異方性を有するため、基板の法線方向から見込む場合に所定のリターデーションが得られる。しかし、図１６に示すように、基板の法線から視野角を傾け、斜め視野方向から見ると、液晶の長軸方向に視野角を傾ける場合と、液晶の短軸方向に視野角と傾ける場合とで、液晶層によるリターデーションが異なる変化を示す。短軸方向に視野角を傾ける場合は、液晶の見かけの屈折率異方性は変化せず、液晶層を透過する光路長は大きくなるため、リターデーションΔｎ・ｄは大きくなる。一方、長軸方向に視野角を傾ける場合には、液晶の見かけの屈折率異方性が小さくなるため、光路長は長くなるものの、リターデーションΔｎ・ｄは小さくなる。

通常、横電界方式では、電圧無印加で液晶の配向方向をクロスニコルの偏光板の吸収軸２８，２９（図１６）の一方に一致させて黒表示とし、横電界を印加することで液晶を偏光軸方向から回転させることにより白表示を得る。このとき、上述の理由により、回転した液晶の方位の斜め視野から見込むと、実効的なリターデーションが小さくなるため、色度が青方向にシフトし、回転した液晶の方位と垂直の斜め視野から見込むと、実効的なリターデーションが大きくなるため、色度が赤方向にシフトし、どちらも色づくことになる。

また、図１７Ａに示すように、正面方向からは偏光軸６０，６１は直交し、この中を液晶が回転することで透過光を制御している。しかし、偏光軸から４５°の方位で斜め視野から見込むと、図１７Ｂ及び図１７Ｃに示すように偏光板の透過軸は直交しなくなり、液晶の常光の方位６２はこの非直交化した偏光軸の間を回転することになる。このため、液晶の常光の方位６２が入射側偏光軸方向に向いた状態（正面からは黒表示）において、斜め視野では光漏れが生じて黒が浮いてしまう。更に、図１７Ｂに示すような配置となる視野角方向からみると、正面では黒表示の状態からやや液晶が回転したところで、黒表示状態より輝度が低下するため、階調反転を生じてしまう。

特許文献１に記載の技術では、図２０Ａに示す（ａ）のように、液晶の初期配向方位６９に対して、液晶に印加する電界７０の方向を、液晶の初期配向方向６９に一定の角度をなす、互いに反対の２方向にする方法が示されている。このように電界７０を２方向とすることで、各々の横電界が生成される領域を領域１（６５）及び領域２（６６）とすると、領域１と領域２とでは液晶は異なる回転方向をとる。

両方の偏光板の吸収軸２８，２９と４５°をなす視野角方位７１で、斜め視野から見込むと、白表示では偏光軸の向きから約４５°をなす２方向に液晶を回転させることになり、図２０Ａに示す（ｂ）のように、両領域の液晶は、斜め視野からの長軸方向と短軸方向とが補償し合い、図１６で説明したような斜め視野からの色つきを、抑制することができる。

また、図２０Ｂに示すように、非直交化した偏光軸６０，６１で構成される４つの象限のうち、領域１では偏光軸のなす角が鈍角となる象限を液晶ダイレクタが回転し、領域２では偏光軸のなす角が鋭角となる象限を液晶ダイレクタが回転するため、両方の領域は互いに補償し合うので、４５°方向の斜め視野から見た階調反転に関しても、抑制することができる。

上述の特許文献１の技術は、ストライプ状の２種類の電極６３，６４の間で電圧を印加し、これらの間で生じる横電界７０により、液晶を回転させるものである。これに対して、近年では、図２８Ａ及び図２８Ｂのように、基板８１の上に平面状電極８２を形成し、絶縁膜８３を介して、その上にストライプ状の電極８４を配置して、両者の間に電圧を印加し、ストライプ状の電極８４のエッジで生じる基板８１に略平行なフリンジ電界を用いて、液晶８５を回転させるいわゆるＦＦＳモードの横電界方式の液晶表示装置が広く使われている。

このようなフリンジ電界による横電界方式の液晶表示装置を用いることにより、電極上の液晶も回転させることができるため、より光利用効率を高めることができる。また、ＦＦＳ方式では、フリンジ電界を形成する基板側での液晶の回転が支配的となるため、純粋な横電界により液晶回転に比べて、電気光学特性の液晶層厚への依存性が少なくなり、液晶セルギャップのマージンが増えるため、製造容易性が高くなるという利点がある。

特許第３１２０７５１号公報

しかしながら、ＦＦＳ方式の場合、特に液晶の初期配向の向きに、視野角を傾けていった場合に、図２９に示すように、電圧−透過率特性が低電圧側に大きくシフトするという課題がある。このため、中間調を用いた微妙な色合いが、斜め視野方向で、白く浮いてしまうという問題があった。

この現象を解析した結果、以下の２つの要因があることが判明した。図１８Ａに示すように、入射側偏光板の偏光軸の方位に視野を基板法線からηだけ傾けた場合を考える。正面から見た時の直交した偏光板の吸収軸方向の単位ベクトルを入射側偏光板ｐ、出射側偏光板ａとする。液晶ダイレクタが初期状態からθ回転した状態を考えると、液晶のダイレクタｎは、
ｎ ＝ ｃｏｓθ・ｐ＋ｓｉｎθ・ａ
と表される。斜めから入射する光線方向の単位ベクトルをｌとするとき、光線に垂直な偏光板の透過軸方向をｐ’，ａ’、光の進行方向に直交する液晶の常光の軸方向をｎ’とすると、
ｐ’＝ ｐ×ｌ
ａ’＝ ａ×ｌ
ｎ’＝ ｎ×ｌ ＝ ｃｏｓθ・ｐ’＋ｓｉｎθ・ａ’
で表される。ｐ’，ａ’は互いに直交しているものの、下式のように、長さが異なる。
｜ｐ’｜ ＝ ｃｏｓη
｜ａ’｜ ＝ １
したがって、図１８Ｂに示すように、ｎ’とｐ’のなす角φは、θよりも大きくなってしまう。

このとき、透過率は
Ｔ ∝ ｃｏｓ²（π／２−２φ） ＝ ｓｉｎ²（２φ） ＞ ｓｉｎ²（２θ）
で与えられる。そのため、θが変化した場合の正面からのθ−Ｔ特性に比べて、θが小さいところでは、斜め視野の透過率は相対的に大きくなってしまい、φが４５°相当になったところでピークとなり、φがそれ以上大きくなると透過率は逆に減少してしまい、理想的な特性からずれが生ずる。

ＦＦＳの場合、ストライプ状電極エッジ近傍の部分では強い横電界が生成して回転角が大きくなる一方、ストライプ状電極上及びストライプ電極間のスリットに相当するところは電界が弱く回転角が小さいという特徴があり、これらの領域で平均的に液晶を回転させることで高い透過率を得ることができる。このため、光利用効率の高いストライプ状電極のエッジ近傍では、電圧が比較的低いところから、大きく液晶が回転してしまうため、斜め視野から見込んだ場合の回転角φが更に大きくなる。そのため、正面視野で最も高い透過率を得る電圧よりかなり低い電圧において、斜め視野からみた液晶の回転角φが４５°を超えてしまい、透過率が飽和するという現象が顕著に生じてしまう。

図２０Ａに示す（ａ）のような、２種類のストライプ状電極６３，６４の間に横電界７０を印加する場合、液晶は主として電極６３，６４の間で生じる横電界７０で回転するため、ストライプ状の電極６３，６４上では液晶回転が余り生じず暗くなるものの、電極６３，６４間の液晶回転はそれほど大きくする必要がない。このため、上述のようなシフトはわずかに生じるものの、極軽微であるため、問題とならないレベルである。

図２１Ａに示すように、ＦＦＳ方式の場合において、液晶の初期配向６９に対して、電界７０の向きを２方向とする場合について考える。この場合、図２０Ａの（ａ）にストライプ状の電極間に横電界を印加する方式で電界を２方向にしたのと同じ理由により、偏光板から４５°の方位から見込んだ場合の色つきと階調反転に関しては、視野角改善を図ることができる。

しかしながら、図２１Ａに示すように、ｐの方位から斜め方向から見込んだ場合の電圧−透過率特性の低電圧シフトに関しては、抑制できない。これは以下のように説明できる。光線に垂直な液晶の常光方向ｎ１’，ｎ２’は次式のようになる。
ｎ１’＝ ｎ１×ｌ ＝ ｃｏｓθ・ｐ’＋ｓｉｎθ・ａ’
ｎ２’＝ ｎ２×ｌ ＝ ｃｏｓθ・ｐ’−ｓｉｎθ・ａ’

図２１Ｂに示すように、ｎ’とｐ’のなす角φは両領域で等しく、正面視野での回転角θより早く回転してしまうため、電界７０の向きを２方向としても互いに補償することはできない。したがって、電圧−透過率特性が低電圧側にシフトし、明るめ中間調で白浮きして、微妙な色合いが再現できないという課題は解決できない。

更に、液晶分子は一般的にはプレティルトを有する。電界を印加した際に、プレティルトの立ち上がりの向きに液晶分子が立ち上がりやすい性質がある。このように液晶の立ち上がりが生ずると、図１９に示すように、斜め視野から見た液晶の常光方向ｎ’は、ｚを基板に垂直な方向の単位ベクトルとするとき、下式で与えられるｚ’の方向にシフトする。
ｚ’＝ ｚ×ｌ

このため、更に液晶の回転角φは大きくなり、プレティルトの立ち上がりの向きの斜め視野から見ると、更に、電圧−透過率特性の低電圧方向へのシフトが大きくなり、明るめ中間調で白浮きが激しくなってしまう。

上記要因に鑑み、本発明の目的は、透過率を高くすることがより容易なＦＦＳ方式において、液晶の初期配向方位の斜め視野から見込んだ場合の、電圧−透過率特性の低電圧側へのシフトを抑制することで、どの視野角からみても、中間調の微妙な色合いが白浮きしない良好な表示装置を得ることにある。

本発明に係る横電界方式の液晶表示装置は、
基板と、この基板の上に平面状に形成された平面電極と、この平面電極の上に絶縁膜を介してストライプ状に形成されたストライプ電極と、前記基板に略平行に配向させた液晶とを有し、前記平面電極と前記ストライプ電極との間の電界によって前記液晶を前記基板に略平行な面内で回転させることにより、表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
前記表示を構成する画素が第一の領域及び第二の領域に分割されており、
前記第一の領域の前記ストライプ電極の延在方向と前記第二の領域の前記ストライプ電極の延在方向とが直交しており、
かつ前記第一の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位と前記第二の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位とが直交しており、
前記第一の領域における前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の電圧無印加時の配向方位とのなす角度と、前記第二の領域における前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の電圧無印加時の配向方位とのなす角度とが同一であり、
前記第一の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位がデータ線に垂直であり、前記第二の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位が前記データ線に平行である、
ことを特徴とする。

本発明に係る横電界方式の液晶表示装置の製造方法は、
本発明に係る横電界方式の液晶表示装置を製造する方法において、
前記液晶の配向処理を光配向により行う、
ことを特徴とする。

本発明によれば、ＦＦＳモードの液晶表示装置において、特に液晶の初期配向方位の斜め視野から見込んだ場合の電圧−透過率特性が、正面視野での電圧−透過率特性から低電圧側にシフトすることを抑制することができ、いずれの方位から斜め視野から見込んだ場合でも、電圧−輝度特性のシフトが少なく、かつ色つきも少なく、極めて視野角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。また、データ線とストライプ電極との間に生ずる電界は、横方向であり、第一の領域の配向方位と一致するため、データ線近傍の液晶がこの電界により動くことはない。そのため、基板に対向する側でデータ線とストライプ電極との間を遮光するブラックマトリクスの幅を、更に小さくすることができ、更に開口率を広く取ることができる。

実施形態１における液晶表示装置の１画素の構成を示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ’の断面図である。 実施形態１における液晶表示装置の１画素の配向状態を表す平面図である。 関連技術における視野角特性を示す図である。 実施形態１における視野角特性を示す図である。 実施形態１における複数画素に渡る配向分割の状態を示す平面図である。 実施形態２における液晶表示装置の１画素の構成を示す平面図である。 実施形態２における液晶表示装置の１画素の配向状態を表す平面図である。 実施形態３における液晶表示装置の１画素の配向状態を表す平面図である。 実施形態３における視野角特性の改善を示す図（その１）である。 実施形態３における視野角特性の改善を示す図（その２）である。 実施形態３における液晶表示装置のプレティルト角のみが異なる領域の境界での配向を示す断面図である。 実施形態３における複数画素に渡る配向分割の状態を示す平面図である。 実施形態４における液晶表示装置の１画素の配向状態を表す平面図である。 実施形態５における液晶表示装置の１画素の構成を示す平面図である。 図１３におけるＡ−Ａ’の断面図である。 実施形態５における液晶表示装置の１画素の配向状態を表す平面図である。 関連技術における横電界方式の視野角特性の課題を説明する図である。 関連技術における横電界方式の視野角特性の別の課題を説明する図（その１）である。 関連技術における横電界方式の視野角特性の別の課題を説明する図（その２）である。 関連技術における横電界方式の視野角特性の別の課題を説明する図（その３）である。 関連技術におけるＦＦＳモードの横電界方式で入射側偏光板の吸収軸の方位から見込んだ場合の電圧−透過率特性のシフトの原因を示す図（その１）である。 関連技術におけるＦＦＳモードの横電界方式で入射側偏光板の吸収軸の方位から見込んだ場合の電圧−透過率特性のシフトの原因を示す図（その２）である。 関連技術におけるＦＦＳモードの横電界方式で液晶の立ち上がりに伴なう電圧−透過率特性のシフトが生じる原理について説明する図である。 関連技術における視野角改善の効果を示す図（その１）である。 関連技術における視野角改善の効果を示す図（その２）である。 関連技術では解決できない視野角特性の課題を示す図（その１）である。 関連技術では解決できない視野角特性の課題を示す図（その２）である。 本発明による視野角改善の原理を示す図（その１）である。 本発明による視野角改善の原理を示す図（その２）である。 本発明による視野角改善の原理を示す図（その１）である。 本発明による視野角改善の原理を示す図（その２）である。 本発明１による視野角改善の効果を示す図（その１）である。 本発明１による視野角改善の効果を示す図（その２）である。 液晶のプレティルトの向きと電界印加時の液晶の立ち上がりの大きさとの関係を説明する図である。 液晶のプレティルトの向きを実効的に０°とすることで、電界印加時の液晶の立ち上がりの大きさが対称となることを説明する図である。 実施形態５における複数画素に渡る配向分割の状態を示す平面図である。 関連技術におけるＦＦＳモードの構造を示す図（その１）である。 関連技術におけるＦＦＳモードの構造を示す図（その２）である。 関連技術におけるＦＦＳモードで入射側偏光板の吸収軸方位の斜め視野から見込んだ場合の電圧−透過率特性と正面から見た場合の電圧−透過率特性とを比較した図である。 実施形態６における隣接する４画素を示す平面図である。 実施形態７における隣接する４画素を示す平面図である。 実施形態８における隣接する４画素を示す平面図である。 実施形態９における隣接する４画素を示す平面図である。 実施形態３において、プレティルトの向きが異なる領域の液晶の向きを示す１例である。 実施形態３において、プレティルトの向きが異なる領域の液晶の向きを示す別の１例である。 実施形態３において、プレティルトの向きが異なる領域の液晶の向きを示す別の１例である。 実施形態３において、プレティルトの向きが異なる領域の液晶の向きを示す別の１例である。 実施形態１０における隣接する１２画素を示す平面図である。 実施形態１１における隣接する１２画素を示す平面図である。

図面には、平面状の共通電極（平面電極）１、共通信号配線２、走査線３、第１の金属層からなる遮光層４、データ線５、薄膜半導体層６、第２の金属層からなる画素電極部分７、画素電極スルーホール８、ストライプ状の画素電極（ストライプ電極）９、ストライプ状の画素電極を接続する部分１０、ストライプ状の電極１１、液晶１２、ゲート絶縁膜１３、パッシベーション膜１４、配向膜１５，１６、ブラックマトリクス１７、色層１８、オーバーコート１９、透明絶縁性基板（基板、対向基板）２０，２１、入射側偏光板２２、出射側偏光板２３、実施形態１の領域１（第一の領域、２４）、実施形態１の領域１の初期配向方向２５、実施形態１の領域２（第二の領域、２６）、実施形態１の領域２の初期配向方向２７、入射側偏光板吸収軸２８、出射側偏光板吸収軸２９、実施形態２の領域１（第一の領域、３０）、実施形態２の領域１の初期配向方向３１、実施形態２の領域２（第二の領域、３２）、実施形態２の領域２の初期配向方向３３、実施形態３の領域１（第一の領域内の第三の領域、３４）、実施形態３の領域１の初期配向方向３５、実施形態３の領域２（第一の領域内の第四の領域、３６）、実施形態３の領域２の初期配向方向３７、実施形態３の領域３（第二の領域内の第五の領域、３８）、実施形態３の領域３の初期配向方向３９、実施形態３の領域４（第二の領域内の第六の領域、４０）、実施形態３の領域４の初期配向方向４１、電界４２、液晶の立ち上がりの向き４３、実施形態４の領域１（第一の領域内の第三の領域、４４）、実施形態４の領域１の初期配向方向４５、実施形態４の領域２（第一の領域内の第四の領域、４６）、実施形態４の領域２の初期配向方向４７、実施形態４の領域３（第二の領域内の第五の領域、４８）、実施形態４の領域３の初期配向方向４９、実施形態４の領域４（第二の領域内の第六の領域、５０）、実施形態４の領域４の初期配向方向５１、ストライプ状の共通電極（ストライプ電極）５２、平面状の画素電極（平面電極）５３、共通電極のスルーホール５４、バスラインをシールドする共通電極５５、実施形態５の領域１（第一の領域、５６）、実施形態５の領域１の初期配向方向５７、実施形態５の領域２（第二の領域、５８）、実施形態５の領域２の初期配向方向５９、入射側偏光軸６０、出射側偏光軸６１、液晶常光方位６２、ストライプ状画素電極６３、ストライプ状共通電極６４、領域１（６５）、領域２（６６）、領域１液晶常光方位６７、領域２液晶常光方位６８、液晶配向方位６９、電界７０、視野角方位７１、領域１の液晶配向方位７２、領域２の液晶配向方位７３、基板８１、平面状電極８２、絶縁膜８３、ストライプ状の電極８４、液晶８５、画素間で配向を分割させた場合の配向方位８６，８７、液晶のプレティルトの向き８８，８９、ＴＦＴアレイ基板９０、カラーフィルタ基板９１、画素９２，９３，９４，９５、表示の一単位９６、画素９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂ、表示の一単位９７、画素９７Ｒ，９７Ｇ，９７Ｂ等が開示されている。

上記課題を解決するために、本発明１の液晶表示装置は、平面状に形成された透明電極と、その上に配置された絶縁膜を介して形成されたストライプ状の透明電極とを有し、両電極の間の電界により、基板に略平行に配向させた液晶を基板に略平行な面内で回転させることで表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
前記表示を構成する画素が２つの領域に分割されており、それぞれの領域で形成される前記横電界の方向が互いに直交するように、各領域の前記ストライプ電極の延在方向が直交しており、
かつそれぞれの領域の液晶の配向方位が直交しており、
前記ストライプ電極の延在方向と液晶の配向方位とのなす角が同一であることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

図２２Ａは、本発明１の原理を説明する図である。この図のように、画素を２領域に分けて、液晶の配向を直交する２方向（７２，７３）にとり、それぞれの領域でストライプ状の電極１１により形成する横電界７０の向きを、各々の領域の配向方向と一定の角度をなすようにし、互いに直交させる。それぞれの領域を領域１（６５）、領域２（６６）とする。

この場合でも、図２２Ａに示す（ｂ）のように、全ての電圧において液晶は互いに９０°を向いているので、どの方向からみても、色つきは補償される。また、図２２Ｂに示すように、斜め４５°方向からみた場合、それぞれの領域で液晶ダイレクタも非直交化した偏光軸６０，６１の異なる象限を動くことになるので、互いに補償し合うため、第２の課題の４５°方向の斜め視野から見た階調反転に関しても、同様に抑制することができることになる。

更に、図２３Ａに示すようにｐの方位の斜め視野から見込んだ場合、領域１（６５）と領域２（６６）とで光線に直交する液晶の常光方向ｎ１’，ｎ２’は次式のようになる。
ｎ１’＝ ｎ１×ｌ ＝ ｃｏｓθ・ｐ’＋ｓｉｎθ・ａ’
ｎ２’＝ ｎ２×ｌ ＝ −ｓｉｎθ・ｐ’＋ｃｏｓθ・ａ’

図２３Ｂに示すように、領域１（６５）の液晶の常光の方位ｎ１’とｐ’とのなす角φ１と、領域２（６６）の液晶の常光の方位ｎ２’とａ’とのなす角φ２とは異なり、
φ１ ＞ θ ＞ φ２
となり、領域１（６５）の透過率Ｔ１と領域２（６６）の透過率Ｔ２とは互いに補償し合う。

図２４Ａに、ｐの方位から極角６０°の視野角で見込んだ場合の領域１及び領域２のそれぞれの透過率を示す。領域１、領域２ともかなり正面視野からシフトしているが、両領域で補償することにより、正面からの透過率曲線に近づく。図２４Ｂに示すように、ピーク透過率で規格化したグラフで比較すると、領域１と領域２の補償により、ほぼ正面からの特性に近い透過率曲線をとることが判る。

平面状に形成された透明電極と、その上に配置された絶縁膜を介して形成されたストライプ状の透明電極とを有し、両電極の間の電界により、基板に略平行に配向させた液晶を基板に略平行な面内で回転させることで表示を制御する横電界方式の液晶表示装置の場合、ストライプ状透明電極の近傍で、強い横電界（フリンジ電界）が形成される。そのため、比較的低い電圧で液晶が大きく回転するため、領域１単独では、電圧−透過率特性が低電圧側に大きくシフトすることになる。そこで、本発明のように１画素内に液晶の配向と電界の向きとを直交させた２つの領域を設けることにより、偏光軸の方向から斜め視野から見込んだ場合でも、電圧−透過率特性のシフトの少ない良好な横電界方式の液晶表示装置が得られる。

本発明２は、本発明１からなる横電界方式の液晶表示装置において、直交する配向方向を有する２つ領域が、ほぼ同一の面積で形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置である。

前述の通り、画素を構成する配向方向が直交する２つの領域を同一面積とすることで、両領域間の補償がより完全となり、より良好な視野角特性を得ることができる。

本発明３は、本発明１又は２からなる横電界方式の液晶表示装置において、液晶のプレティルト角が実質的に０°であり、１８０°異なる方位の斜め視野からみた電圧−透過率特性がほぼ等しいことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

一般的に、ラビングによる配向処理を行うとラビングの抜ける方向に液晶が立ち上がる配向をとるため、液晶のダイレクタが基板面に対してプレティルトを有する。このようなプレティルト角が存在すると、電界を印加した際に、図２５に示すように、プレティルトの向きでフリンジ電界による液晶ダイレクタの立ち上がりが大きくなる。

液晶ダイレクタが基板に平行な面内からずれて立ち上がった場合、図１９を用いた前述の説明のように、液晶の常光方向がｚ’の向きにシフトし、ｐ’−ａ’面内におけるｎ’の回転角が大きくなってしまい、電圧−透過率特性が低電圧側にシフトする。

一方、光配向等を適用すると、プレティルト角を実質的に０°とすることができ、図２６に示すように、フリンジ電界による液晶ダイレクタの立ち上がりは対称となるため、１８０°異なる方位の斜め視野からみた電圧−透過率特性がほぼ等しくなる。これにより、一方位の斜め視野から見て、電圧−透過率特性の劣化が大きくなることが抑制され、全ての方位で良好な表示特性を得ることができる。

本発明４は、本発明１からなる横電界方式の液晶表示装置において、液晶が０°より大きなプレティルト角を有し、前記直交する配向方位を有する２つの領域の各々の中で、それぞれプレティルトの向きが反対の２領域が存在していることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

配向膜又は配向プロセスの条件等によっては、プレティルトの発現が避けられない場合がある。この場合、直交する配向方位を有する２つの領域の中に、それぞれプレティルトの向きが反対になる２領域を設けることにより、プレティルトが反対方向の領域では、液晶の立ち上がりが優勢になる方向が、互いに反対になり、それぞれの立ち上がり方向の斜め視野から見込んだ場合の視野角特性が平均化される。これにより、いずれの方位から斜め視野から見込んだ場合でも、電圧−輝度特性のシフトが少なく、極めて視野角特性に優れた横電界方式の液晶表示装置を得ることができる。

本発明５は、本発明４からなる横電界方式の液晶表示装置において、前記２つの配向方位を有する領域の各々の中に存在する反対方向のプレティルトを有する２つの領域が、ほぼ同一の面積で形成されていることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

配向方位が同じで反対方向のプレティルトを有する２つの領域が、ほぼ同一の面積で形成されていることにより、両者の間での光学的補償がより完全に働くため、１８０°異なる方位の斜め視野からみた電圧−透過率特性がほぼ等しくなる。これにより、一方位の斜め視野から見て、電圧−透過率特性の劣化が大きくなることが抑制され、全ての方位で良好な表示特性を得ることができる。

本発明６は、本発明４又は５からなる横電界方式の液晶表示装置において、前記２つの配向方位を有する領域の各々の中に存在する反対方向のプレティルトを有する２つの領域の境界が、前記ストライプ状の透明電極に沿って形成されていることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

図１０に示すように、反対方向のプレティルトを有する２つの領域の境界を前記ストライプ状の透明電極に沿って形成し、プレティルトの異なる領域の境界を電極の中央付近として、この境界に向けてプレティルトが立ち上がる向きに方向を設定する。すると、電界によって液晶を立ち上げようとする向きと反対側のプレティルトを有することになるので、液晶の立ち上がりが抑制され、配向の異なる領域間の配向が安定して、表示の均一性が改善する。

本発明７は、本発明１乃至６のいずれか一つからなる横電界方式の液晶表示装置おいて、互いに配向方位が直交する領域の境界において、少なくとも一方の基板において、遮光層を有していることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

配向方位が直交する領域の境界では、配向方位が９０°連続的に変化する。この境界部では、黒を表示する際に、偏光板の偏光軸と異なる方位を向いてしまうため、光漏れが生じる。したがって、少なくとも一方の基板において、遮光層を有していることが望ましい。

本発明８は、本発明７からなる横電界方式の液晶表示装置において、互いに配向方位が直交する前記領域の境界を遮光する前記遮光層が、前記横電界を形成する電極を形成してある基板上に存在し、前記共通電極又は前記画素電極と等電位を有する不透明金属層からなることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

前記遮光層が、前記横電界を形成する電極を形成してある基板上に存在して、前記共通電極又は前記画素電極と等電位を有する不透明金属層により形成されていることにより、精度よく、必要な領域のみを遮光することができるため、開口率を落とすことなく、十分な遮光を行うことが可能となる。また、余分な電界を生じることもないので、安定した表示を得ることができる。

本発明９は、本発明１乃至８のいずれか一つからなる横電界方式の液晶表示装置において、配向処理を光配向により行うことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置の製造方法である。

本発明１乃至８のいずれか一つを構成するのに必要な配向方位又は配向方位とプレティルトが異なる領域を画素内に形成するに当たって、光配向を用いることにより、効率よくかつ高精度で安定的に分割配向を実現できる。

本発明１０は、基板と、この基板の上に平面状に形成された平面電極と、この平面電極の上に絶縁膜を介してストライプ状に形成されたストライプ電極と、前記基板に略平行に配向させた液晶とを有し、前記平面電極と前記ストライプ電極との間の電界によって前記液晶を前記基板に略平行な面内で回転させることにより、表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
前記表示を構成する画素が、互いに直交するｘ方向及びｙ方向に複数配列され、
一つの前記画素内では、前記液晶の配向方位が一方向であり、かつ前記ストライプ電極の延在方向が一方向であり、
前記ｘ方向及びｙ方向の少なくとも一方に隣接する画素間では、前記ストライプ電極の延在方向が直交し、かつ前記液晶の配向方位が直交し、前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の配向方位とのなす角度が同一である、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

一つの画素内では、液晶の配向方位を一方向とし、かつストライプ状電極の延在方向を一方向とする。そして、隣接する画素間では、液晶の配向方位を直交させ、かつストライプ状電極の延在方向を直交させる。これにより、一つの画素内で配向を分割することが困難な高精細な画素においても、隣接する画素間で、斜め視野からの電圧−輝度特性を補償し合うため、良好な視野角特性を得ることができる。

本発明１１は、本発明１０からなる横電界方式の液晶表示装置において、液晶のプレティルト角が実質的に０°であり、１８０°異なる方位の斜め視野からみた電圧−透過率特性がほぼ等しいことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

プレティルト角を実質的に０°とすることにより、フリンジ電界による液晶ダイレクタの立ち上がりは対称となるため、１８０°異なる方位の斜め視野からみた電圧−透過率特性がほぼ等しくなる。これにより、一方位の斜め視野から見て、電圧−透過率特性の劣化が大きくなることが抑制され、全ての方位で良好な表示特性を得ることができる。

本発明１２は、本発明１０からなる横電界方式の液晶表示装置において、前記液晶が０°より大きなプレティルト角を有し、前記ｘ方向及びｙ方向に隣接する同じ色層の四つの画素は、互いに直交する二種類の前記液晶の配向方位と互いに逆の二種類の前記液晶のプレティルトの向きとの組み合わせからなる四種類の画素である、ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置である。

一つの画素内では、液晶の配向方位、液晶のプレティルトの向き及びストライプ状電極の延在方向が一方向である。隣接する画素間では、液晶の配向方位が直交し、ストライプ状電極の延在方向が直交し、かつプレティルトの向きが反対となる。これらの特徴を組み合わせた四種類の画素を有することにより、一つの画素内で配向を分割することが困難な高精細な画素においても、隣接する画素間で、斜め視野からの電圧−輝度特性を補償し合うため、良好な視野角特性を得ることができる。

本発明によれば、透過率向上が図りやすく、液晶層厚制御等の製造マージンの広い、ＦＦＳモードの液晶表示装置において、特に液晶の初期配向方位の斜め視野から見込んだ場合の電圧−透過率特性が、正面視野での電圧−透過率特性から低電圧側にシフトすることを抑制することができ、いずれの方位から斜め視野から見込んだ場合でも、電圧−輝度特性のシフトが少なく、かつ色つきも少なく、極めて視野角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。

［実施形態１］
本発明の実施形態１について、図１、図２、図３を用いて説明する。図１は実施形態１に係る液晶表示装置の１画素の構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’の断面図を示すものである。図３は、画素内の表示領域で配向方向を分割する領域を示したものである。

図１に示す実施形態１を、以下、作成順を追って、詳細に説明する。まず、第１の透明絶縁性基板２０としてのガラス基板上に、第１の透明導電膜としてのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）５０ｎｍを成膜し、平面状に共通電極１のパタンを形成する。更にこの上に、第１の金属層としてのＣｒ（クロム）２５０ｎｍを成膜し、このＣｒ膜から走査線３及び共通信号配線２のパタンを形成する。

次に、ゲート絶縁膜１３としてのＳｉＮｘ（窒化シリコン）４００ｎｍ、薄膜半導体層６としてのａ−Ｓｉ：Ｈ（水素化アモルファスシリコン）２００ｎｍ及びｎ−ａ−Ｓｉ：Ｈ（ｎ型水素化アモルファスシリコン）５０ｎｍを積層し、画素のスイッチング素子として設けるＴＦＴ部分のみが残るように薄膜半導体層６をパターニングする。更に、第２の金属層としてのＣｒ２５０ｎｍを成膜し、このＣｒ膜からデータ線、ＴＦＴのソース・ドレイン電極及び第２の金属層からなる画素電極部分７のパタンを形成する。

次に、ＴＦＴのソース・ドレイン電極をマスクとして、ＴＦＴ部のｎ−ａ−Ｓｉを除去する。次に、保護絶縁膜１４としてのＳｉＮｘ１５０ｎｍを形成し、画素電極を接続するスルーホール８を保護絶縁膜１４に形成する。

更に、この上に第２の透明電極としてＩＴＯ４０ｎｍを形成し、このＩＴＯ膜から画素電極のパタンを形成する。画素電極は、ストライプ状の電極９のパタン両端部を接続部分１０で接続した形状とした。ストライプ状の電極９の幅は３μｍ、ストライプ状の電極９同士の間のスリットの幅は６μｍとした。

ストライプ状の電極９は、画素の上半分は水平方向（走査線に平行な方向）に延在し、画素の下半分では垂直方向（走査線に垂直な方向）に延在し、互いに直交させるようにした。以上の方法により、ＴＦＴアレイを形成する。

更に、第２の透明絶縁性基板２１としてのガラス基板上に、樹脂ブラックを用いて、ブラックマトリクス１７を形成し、この上にＲＧＢ（Red Green Blue）の色層１８を所定のパタンに形成し、その上にオーバーコート１９を形成して、更にその上に柱状スペーサ（図示せず）を形成し、カラーフィルタ基板を作製する。

上述のように作製したＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との両方に、光照射により配向可能な配向膜１５，１６を形成し、図３に示す２つの領域２４，２６を形成するように、光配向処理を行う。

図３の上半分の、横方向にストライプ状電極９が延在する領域２４では、ストライプの延在方向と８°の角度を有するように、配向方位２５を設定する。このとき、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との両方において、プレティルト角を０°とした。この領域２４を領域１とする。

また、図３の下半分の、縦方向にストライプ状の電極が延在する領域２６では、ストライプの延在する方向と８°の角度を有するように配向方位２７を設定する。このとき、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との両方において、プレティルト角を０°とした。この領域２６を領域２とする。

ここで、図３の上半分の領域２４の配向方位２５と下半分の領域２６の配向方位２７とは、直交するように、方位を設定してある。また、領域１と領域２の面積はほぼ等しくなるようにした。これにより、２つの領域の相互の補償が行いやすくなり、電圧−輝度特性の視野角による変動や色つきが少なく、かつ対称性の良い、良好な視野角特性を得ることができる。

更に両基板にシール材を塗布して貼り合わせ、この中に正の誘電率異方性を有する液晶材１２を注入して、封止する。ここで、液晶材の物性値はΔε＝５．５、Δｎ＝０．１００とし、液晶層厚は４．０μｍとなるように、柱状スペーサの高さを制御した。

更に、両側のガラス基板の外側に、偏光軸が直交するように、偏光板２２，２３を貼付する。ここでＴＦＴアレイ基板側の入射側偏光板２２の吸収軸の向き２８は、領域１の初期配向方向２５と一致させるようにした。

上述のように作製した液晶表示パネルに、バックライト及び駆動回路を実装することにより、実施形態１のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。

上述のようにして得られた液晶表示装置では、ストライプ状の画素電極９と平面状の共通電極１との間に電界を印加すると、領域１及び領域２において、いずれも液晶１２は時計回りに回転する。

領域１と領域２は互いに配向方位が直交している。図２２Ａ乃至図２４Ｂに示したように、領域１単独又は領域２単独では、液晶の初期配向方位の斜め視野からの見込んだ場合の電圧−透過率特性のシフトが問題になる。これに対して、本実施形態１では、両領域１，２を同じ面積で配置することにより、両領域１，２の視野角特性が互いに補償し合うので、電圧−透過率のシフトが顕著に抑制される。

図４Ａに、入射側の偏光板の吸収軸２８の方位で、基板垂線とのなす角６０°の極角の視野角から見込んだ場合の、領域１及び領域２それぞれの単独での電圧−透過率特性と、正面視野から見込んだ場合の電圧−透過率特性とを示す。正面視野では、領域１の電圧−透過率特性と、領域２の電圧−透過率特性とは一致するが、上述の斜め視野から見込んだ場合には、図１８Ｂで説明した原理により、領域１の電圧−透過率特性は、正面視野からの特性から低電圧側にシフトし、同様の原理で、領域２の電圧−透過率特性は、高電圧側にシフトする。

これに対して、本実施形態１の場合、一画素内に、領域１と領域２とをほぼ同一の面積で形成してあるため、両者が互いに光学的に補償し合う。そのため、図４Ｂに示すように、斜め視野から見込んだ場合の電圧−透過率特性のシフトを顕著に小さく抑えることができるので、いずれの方位から斜め視野から見込んだ場合でも、電圧−輝度特性のシフトが少なく、かつ色つきも少なく、極めて視野角特性に優れた液晶表示装置を得ることができた。

また、領域１と領域２とは、配向方位が直交しているため、この境界部分では、配向方位が９０°変化する部分がある。この部分は、黒表示の際に、液晶ダイレクタが偏光板の偏光軸と異なる方位を向いてしまうため、光が透過し、光漏れの原因となりうるので、遮光することが望ましい。この例では、第１の金属層からなる共通信号配線２をこの領域に配置することによって、遮光を行った。このようにすることにより、精度よく、必要な領域のみを遮光することができるため、開口率を落とすことなく、十分な遮光を行うことができた。

また、不透明金属層の電位が共通電極と等電位のため、電気的な擾乱を与えることなく、良好な表示を得ることができる。上述の例では、ＴＦＴアレイ基板側に共通電極と等電位の不透明金属層を配置することにより、光漏れを抑制したが、不透明金属層は画素電位と等しくしても同等の効果が得られる。また、領域１と領域２の境界部の遮光は、対向基板側にブラックマトリクスを設けて行うこともできる。

また、図５に隣接画素との間の部分まで拡張した領域の平面図を示す。図５に示すように、データ線５の近傍では、領域１と同じ方位、すなわちデータ線５の延在方向と８２°をなす方位に配向させた。このようにすることにより、データ線５と画素電極１０との間に生ずる、図で横方向に発生する電界によって、液晶の動きを小さくすることができる。これにより、図２に示すように、対向基板側でデータ線５近傍を遮光するブラックマトリクス１７の幅を小さくすることができるため、開口率を広く取ることができる。

この場合、図５に示すように、各画素の領域２の両サイドに領域１と同じ方位に配向された領域が存在するため、図２に示すように、第１の金属層からなる遮光層４を、共通電極１に接続するように配置した。これにより、高開口率で、コントラストの良好な表示を得ることができた。

上述の実施形態１において、光照射によって分割配向を行う際に、光照射領域を完全に線で分割することは困難である。したがって、２〜３μｍ程度、領域間の重なりを持って、光照射を行うようにし、画素内で光が照射されない領域すなわち配向しない領域を作らないようにした。これによって、配向が不完全な箇所が画素内に発生せず、良好な２分割配向が得られた。

また、上述の実施形態１では、領域１及び領域２の各々で、ストライプ状の画素電極９と液晶の配向方位２５，２７とのなす角を８°としたが、この角が５〜１０°の範囲であれば、ほぼ同等で良好な表示が得られた。また、場合によっては、この角が２°以上２０°以下であれば、ほぼ問題ない表示を得ることができた。このように配向方位２５，２７とストライプ状の画素電極９の延在方向とのなす角は、画素の形状とサイズに応じて、適宜設計することができる。

［実施形態２］
本発明の実施形態２について、図６及び図７を中心に図２も用いて説明する。図６は本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の１画素の構成を示す平面図である。図７は、画素内の表示領域で配向方向を分割する領域を示したものである。１画素の構成を示す断面図は、実施形態１の図２と同様である。

実施形態２の場合、画素の上半分の領域では、水平方向（走査線の延在方向）から８°反時計回りに回転させた方向にストライプ状の画素電極９を延在させ、画素の下半分の領域では、これと直交させる方向にストライプ状の画素電極９を延在させてある。

図７の上半分の、水平方向（走査線の延在方向）から８°反時計回りに回転させた方向にストライプ電極９を延在させた領域３０では、水平方向に配向方位３１を設定する。このとき、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との両方において、プレティルト角を０°とした。この領域３０を領域１とする。

更に図７の下半分の、縦方向（走査線の延在方向に直交する方向）から８°反時計回りに回転させた方向にストライプ状の画素電極９を延在させた領域３２では、縦方向に配向方位３３を設定する。このとき、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との両方において、プレティルト角を０°とした。この領域３２を領域２とする。

ここで、図７の上半分の領域３０の配向方位３１と下半分の領域３２の配向方位３３とは、直交するように、角度を設定してある。その他、製造方法、断面構造等は実施形態１に準ずるものとする。

この場合でも、領域１と領域２は、実施形態１と同様に互いに補償し合うので、視野角特性は図４Ｂと同等となり、良好な特性が得られた。

実施形態１と同様、データ線５近傍では、領域１と同じ配向状態とした。本実施形態２の場合、データ線５と画素電極１０との間に生ずる電界は、横方向であり、領域１の配向方位と一致するため、データ線５近傍の液晶１２がこの電界により動くことはない。そのため、対向側でデータ線５と画素電極１０との間を遮光するブラックマトリクス１７の幅を、実施形態１の場合より更に小さくすることができ、更に開口率を広く取ることができる。

この場合も、領域２の両サイドのデータ線５近傍の領域に、領域１と同じ配向方位を与えることになるため、領域１と領域２との境界となる部分には、第１の金属層からなる遮光層４を、共通電極１に接続するように配置した。

［実施形態３］
本発明の実施形態３について、図８を中心に図１及び図２も用いて説明する。図８は、画素内の表示領域で配向方向を４分割する領域を示したものである。本実施形態３の１画素の平面図及び断面図は、実施形態１の１画素の平面図及び断面図であるところの図１及び図２と同じである。

実施形態１と同様な方法で作製したアレイＴＦＴ基板及びカラーフィルタ基板の両方に、光照射により配向可能な配向膜１５，１６を形成し、図８に示す４領域３４，３６，３８，４０を形成するように、光配向処理を行う。

図８の上半分の、横方向にストライプ状の画素電極９が延在する領域（３４，３６）では、ストライプ状の画素電極９の延在方向と８°の角度を有するように、配向方位（３５，３７）を設定する。この領域（３４，３６）は、更に２等分されて、上半分の領域１（３４）では、図の右方向にプレティルトが立ち上がる向きに配向処理を行い、下半分の領域２（３６）では、左方向にプレティルトが立ち上がる向きに配向処理を行う。

更に、図８の下半分の、縦方向にストライプ状の画素電極９が延在する領域（３８，４０）では、ストライプ状の画素電極９の延在する方向と８°の角度を有するように配向方位（３９，４１）を設定する。この領域（３８，４０）は、更に２等分されて、左半分の領域３（３８）では、上方向にプレティルトが向くように配向処理を行い、右半分の領域４（４０）では、下方向にプレティルトが向くように配向処理を行った。

図８で液晶のダイレクタの向きを円錐で表現した。円錐の底面が見える方向にプレティルトが立ち上がることを示す。配向方位は、円錐の中心線の方向とする。ここで、図８の上半分の領域３４，３６の配向方位３５，３７と下半分の領域３８，４０の配向方位３９，４１とは、互いに直交するように、角度を設定してある。また、各々の領域３４，３６，３８，４０の液晶層のプレティルト角の絶対値は全て約１°となった。

また、領域１から４（３４，３６，３８，４０）の各々の面積はほぼ等しくなるようにした。これにより、４つの領域３４，３６，３８，４０の相互の補償が行いやすくなり、電圧−輝度特性の視野角による変動や色つきが少なく、かつ対称性の良い、良好な視野角特性を得ることができる。

図３４乃至図３７に、本実施形態３において、プレティルトの向きが異なる領域１，２の液晶の向きを例示する。図３４乃至図３７において、領域１における液晶のプレティルトの向きを符号８８、領域２における液晶のプレティルトの向きを符号８９で示す。本実施形態３の場合、液晶の立ち上がる向きは、主としてフリンジ電界が形成されるＴＦＴアレイ基板９０側の液晶のプレティルトの向き８８，８９でほぼ決定されている。領域１と領域２とで、液晶の配向方位を同じとし、プレティルトの向き８８，８９を反対とする配向状態としては、図３４に示すように、プレティルトの向き８８，８９を、カラーフィルタ基板９１側の配向方位と平行となるようにすることが一般的である。

図３５に示すように、カラーフィルタ基板９１側のプレティルトの向き８８，８９を、ＴＦＴアレイ基板９０側のそれらと反対とする、いわゆるスプレイ配向状態とすることも可能である。図３６に示すように、プレティルト角はＴＦＴアレイ基板９０側のみ持たせて、カラーフィルタ基板９１側は、プレティルト角を０°とすることも可能である。図３４乃至図３６のいずれの場合も、上記の領域１，２の液晶の立上り方向は完全に対称となるため、両領域の視野角特性の補償は非常に良好となる。

図３７に示すように、液晶のプレティルトの向き８８，８９は、ＴＦＴアレイ基板９０側の領域１と領域２とで反対とし、カラーフィルタ基板９１側の領域１と領域２とで同じにしてもよい。この場合、領域１，２の液晶の立上りの対称性は若干損なわれるものの、カラーフィルタ基板９１側の配向の分割数を半分にできるため、比較的良好な視野角特性を得ながら、製造工程を簡略化できるという利点がある。

更に両基板にシール材を塗布して貼り合わせ、この中に正の誘電率異方性を有する液晶材１２を注入して、封止する。ここで、液晶材１２の物性値はΔε＝５．５、Δｎ＝０．１００とし、液晶層厚は４．０μｍとなるように、柱状スペーサの高さを制御した。

更に、両側のガラス基板の外側に、偏光軸が直交するように、偏光板２２，２３を貼付する。ここでＴＦＴアレイ基板側の入射側偏光板２２の吸収軸２８の向きは、領域１（３４）及び領域２（３６）の配向方向３５，３７と一致させるようにした。上述のように作製した液晶表示パネルに、バックライトと駆動回路を実装することにより、本実施形態３のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。

上述のようにして得られた液晶表示装置では、ストライプ状の画素電極９と平面状の共通電極１との間に電界を印加すると、領域１から４（３４，３６，３８，４０）において、いずれも液晶は、時計回りに回転し、領域１（３４）では画面右側方向への立ち上がりが支配的、領域２（３６）では画面左側方向への立ち上がりが支配的、領域３（３８）では画面下側方向への立ち上がりが支配的、領域４（４０）では画面上側方向への立ち上がりが支配的となる。

領域１，２（３４，３６）と領域３，４（３８，４０）とは互いに配向方位が直交している。このため、視野角特性を説明する際に図２２Ａから図２４Ｂを用いて示したように、斜め視野角からの電圧−輝度特性は互いに補償しあう。

また、領域１と領域２は、立ち上がりが優勢な方向が右側と左側に分かれているため、両領域で平均化されるため、関連技術と異なり、一方向で電圧−輝度特性の変化が大きくなることがなくなり、変化が抑制される。また、領域３と領域４においても、立ち上がりが優勢な方向が上方向と下方向とに分かれるため、同様に平均化が生じて、一方で電圧−輝度特性の変化が大きくなることがなくなり、変化が抑制される。

図９Ａに、領域１及び領域２を本実施形態３の領域１と同じプレティルトとし、領域３及び領域４を本実施形態３の領域３と同じプレティルトとした場合に、領域１のプレティルトの立ち上がりの方位から、６０°の極角の視野角で見込んだときの、電圧−透過率特性を示す。また、図９Ｂに、本実施形態３のように、プレティルトを含めて、画素を４つの領域に分割した場合に、同じ視野角から見込んだときの、電圧−透過率特性を示す。

図９Ａに示すように、画素を方位方向のみで２分割した状態では、３Ｖを印加時に、上述の視野角方向から見込むと、正面視野の特性に対して、規格化透過率で約１０％増大するという結果となった。これに対して、図９Ｂに示すように、本実施形態３のように画素を４分割すると、同じ電圧、同じ視野角においての透過率は、約５％増大に抑えることができる。このように、画素を４分割し、配向方位の他に、プレティルトの向きも分割することにより、更に視野角特性を良好とすることができた。

また、図８に示すように、プレティルトの異なる領域１と領域２の境界、及び領域３と領域４の境界は、ストライプ状の画素電極９の中央に来るようにした。図１０にストライプ状の画素電極９の近傍の断面図を示す。

図１０に示すように、中央から右側は右上に立ち上がろうとする電界４２が働き、中央から左側は左上に立ち上がろうとする電界４２が働く。プレティルトの異なる領域の境界を電極９の中央付近として、この境界に向けてプレティルトが立ち上がる向き４３に方向を設定すると、電界によって液晶１２を立ち上げようとする向き４３と反対側のプレティルトを有することになるので、液晶１２の立ち上がりが抑制され、配向の異なる領域間の配向が安定して、表示の均一性が改善した。

更に、領域２と領域３，４とは、配向方位が直交しているため、この境界部分では、配向方位が９０°変化する部分がある。この部分は、特に黒表示の際に、液晶ダイレクタが偏光板の偏光軸と異なる方位を向いてしまうため、光漏れが生じうるので、遮光することが望ましい。この例では、第１の金属層からなる共通信号配線２をこの領域に配置することによって、遮光を行った。このようにすることにより、精度よく、必要な領域のみを遮光することができるため、開口率を落とすことなく、十分な遮光を行うことができた。また、不透明金属層の電位が共通電極と等電位のため、電気的な擾乱を与えることなく、良好な表示を得ることができる。

上述の例では、ＴＦＴアレイ基板側に共通電極と等電位の不透明金属層を配置することにより、光漏れを抑制したが、不透明金属層は画素電位と等しくしても同等の効果が得られる。この領域２と領域３，４の境界部の遮光は、対向基板側にブラックマトリクスを設けて、遮光することもできる。

また、図１１に隣接画素との間の部分まで拡張した領域の平面図を示す。図１１に示すように、データ線５の近傍では、画素の上半分は、領域１の両サイドは領域１と同じ配向状態、領域２の両サイドは領域２と同じ配向状態として、画素の下半分の領域３，４の両サイドでは、領域２と同じ配向状態とした。

このように、データ線５上は、異なる配向方位のうち、データ線５に直交する方位に近い方向にすることにより、データ線５と画素電極１０との間に生ずる図で横方向に発生する電界によって、液晶１２の動きを少なくすることができる。そのため、対向側でデータ線５と画素電極１０との間を遮光するブラックマトリクス１７の幅を小さくすることができるため、開口率を広く取ることができる。

この場合、領域３，４の両サイドのデータ線近傍の領域を領域２と同じ配向方位を与えることになるため、領域３と領域４との間の境界となる部分には、第１の金属層からなる遮光層４を、共通電極１に接続するように配置した。

光照射によって分割配向を行う際に、光照射領域を完全に線で分割することは困難である。したがって、２〜３μｍ程度、領域間の重なりを持って、光照射を行うようにしたことにより、画素内で光が照射されない領域すなわち配向しない領域を、作らないようにした。これによって、配向が不完全な箇所が画素内に発生せず、良好な４分割配向が得られた。

［実施形態４］
本発明の実施形態４として、実施形態２の画素平面図と等しい画素構造に、実施形態３と同様、同じ配向方位に対して、プレティルトの向きを２方向に分割した例を示す。図１２に画素内の表示領域で配向方向を分割する領域を示す。本実施形態４について、図１２を中心に図２及び図６も用いて説明する。

本実施形態４の場合、画素の上半分の領域（４４，４６）では、水平方向（走査線の延在方向）から８°反時計回りに回転させた方向にストライプ状の画素電極９を延在させ、画素の下半分の領域（４８，５０）では、これと直交させる方向にストライプ状の画素電極９を延在させてある。

図１２の上半分の、水平方向（走査線の延在方向）から８°反時計回りに回転させた方向にストライプ状の画素電極９を延在させた領域（４４，４６）では、水平方向に配向方位４５，４７を設定する。この領域（４４，４６）は、更に２等分されて、上半分の領域１（４４）では、図の右方向にプレティルトが立ち上がる向きに配向処理を行い、下半分の領域２（４６）では、左方向にプレティルトが立ち上がる向きに配向処理を行う。

更に図１２の下半分の、縦方向（走査線の延在方向に直交する方向）から８°反時計回りに回転させた方向にストライプ状の画素電極９を延在させた領域（４８，５０）では、縦方向に配向方位４９，５１を設定する。この領域（４８，５０）は、更に２等分されて、左半分の領域３（４８）では、上方向にプレティルトが向くように配向処理を行い、右半分の領域４（５０）では、下方向にプレティルトが向くように配向処理を行った。

ここで、図１２の上半分の領域４４，４６の配向方位４５，４７と下半分の領域４８，５０の配向方位４９，５１とは、直交するように、角度を設定してある。また、各々の領域４４，４６，４８，５０の液晶層のプレティルト角の絶対値は全て１°程度とした。その他、製造方法、構造等は実施形態１に準ずるものとする。

この場合でも、４つの領域４４，４６，４８，５０は、実施形態３と同様に互いに補償し合うので、視野角特性は図９Ｂと同等となり、良好な特性が得られた。

実施形態３と同様、データ線５の近傍では、画素の上半分は、領域１（４４）の両サイドは領域１（４４）と同じ配向状態、領域２（４６）の両サイドは領域２（４６）と同じ配向状態として、画素の下半分の領域３，４（４８，５０）の両サイドでは、領域２（４６）と同じ配向状態とした。

本実施形態４の場合、データ線５と画素電極１０との間に生ずる電界は、横方向であり、領域１、領域２の配向方向と一致するため、データ線５近傍の液晶１２がこの電界により動くことはない。そのため、対向側でデータ線５と画素電極１０との間を遮光するブラックマトリクス１７の幅を、実施形態３の場合より更に小さくすることができるため、更に開口率を広く取ることができる。

この場合、領域３，４の両サイドのデータ線５近傍の領域を領域２と同じ配向方位を与えることになるため、境界となる部分には、第１の金属層からなる遮光層４を、共通電極１に接続するように配置した。

［実施形態５］
本発明の実施形態５について、図１３、１４、１５を用いて説明する。図１３は実施形態５に係る液晶表示装置の１画素の構成を示す平面図である。図１４は、図１３のＡ−Ａ’の断面図を示すものである。また図１５は、画素内の表示領域で配向方向を２分割する領域を示したものである。

図１３に示す実施形態５を、以下、作成順を追って、詳細に説明する。まず、第１の透明絶縁性基板２０としてのガラス基板上に、第１の金属層としてのＣｒ２５０ｎｍを成膜し、このＣｒ膜から走査線３及び共通信号配線２のパタンを形成する。

次に、ゲート絶縁膜１３としてのＳｉＮｘ４００ｎｍ、薄膜半導体層６としてのａ−Ｓｉ：Ｈ２００ｎｍ及びｎ−ａ−Ｓｉ：Ｈ５０ｎｍを積層し、画素のスイッチング素子として設けるＴＦＴ部分のみが残るように薄膜半導体層６をパターニングする。更に、第２の金属層としてのＣｒ２５０ｎｍを成膜し、このＣｒ膜からデータ線２及びＴＦＴのソース・ドレイン電極及び第２の金属層からなる画素電極部分７のパタンを形成する。

次に、ＴＦＴのソース・ドレイン電極をマスクとして、ＴＦＴ部のｎ−ａ−Ｓｉを除去する。更に、この上に第２の透明電極としてのＩＴＯ４０ｎｍを形成し、このＩＴＯ膜から平面状の画素電極５３のパタンを形成し、画素電極５３を第２の金属層からなる画素電極部分７に接続する。

次に、保護絶縁膜１４としてのＳｉＮｘ６００ｎｍを形成し、共通電極５２を共通信号配線２に接続するスルーホール５４を保護絶縁膜１４に形成する。更に、この上に第２の透明電極としてのＩＴＯ４０ｎｍを形成し、このＩＴＯ膜から共通電極５２のパタンを形成する。共通電極５２は、ストライプ状の電極のパタンを両端部で接続した形状とした。ストライプ状の電極の幅は３μｍ、ストライプ状の電極同士の間のスリットの幅は６μｍとした。

ストライプ状の電極パタンは、画素の上半分は水平方向（走査線に平行な方向）に延在し、画素の下半分では垂直方向（走査線に垂直な方向）に延在し、これらを互いに直交させるようにした。共通電極５２には、更にデータ線５及び走査線３を覆うようにバスラインをシールドする共通電極５５が付設されている。これにより、駆動時のバスラインの電位の影響をシールドすることができ、より広い開口率を得ることができる。

以上の方法により、ＴＦＴアレイを形成する。更に、第２の透明絶縁性基板２１としてガラス基板上に、樹脂ブラックを用いて、ブラックマトリクス１７を形成し、この上にＲＧＢの色層１８を所定のパタンを形成し、その上にオーバーコート層１９を形成して、更にその上に柱状スペーサ（図示せず。）を形成し、カラーフィルタ基板を作製する。

上述のように作製したＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との両方に、光照射により配向可能な配向膜を形成し、図１５に示す２領域５６，５８を形成するように、光配向処理を行う。

図１５の上半分の、横方向にストライプ状の共通電極５２が延在する領域５６では、ストライプの延在方向と８°の角度を有するように、配向方位５７を設定する。このとき、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との両方において、プレティルト角を０°とした。この領域５６を領域１とする。

また、図１５の下半分の、縦方向にストライプ状の共通電極５２が延在する領域５８では、ストライプの延在する方向と８°の角度を有するように配向方位５９を設定する。ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板の両方において、プレティルト角を０°とした。この領域５８を領域２とする。

ここで、図１５の上半分の領域５６の配向方位５７と下半分の領域５８の配向方位５８とは、直交するように、角度を設定してある。また、領域１（５６）と領域２（５８）の面積はほぼ等しくなるようにした。これにより、２つの領域５６，５８の相互の補償が行いやすくなり、電圧−輝度特性の視野角による変動や色つきが少なく、かつ対称性の良い、良好な視野角特性を得ることができる。

更に両基板にシール材を塗布して貼り合わせ、この中に正の誘電率異方性を有する液晶材１２を注入して、封止する。ここで、液晶材の物性値はΔε＝５．５、Δｎ＝０．１００とし、液晶層厚は４．０μｍとなるように、柱状スペーサの高さを制御した。

更に、両側のガラス基板の外側に、偏光軸が直交するように、偏光板２２，２３を貼付する。ここで、ＴＦＴアレイ基板側の入射側偏光板２２の吸収軸２８の向きは、領域１の配向方向５７と一致させるようにした。上述のように作製した液晶表示パネルに、バックライトと駆動回路を実装することにより、本実施形態５のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。

上述のようにして得られた液晶表示装置では、画素電極５３と共通電極５２との間に電界を印加すると、領域１及び領域２において、いずれも液晶１２は時計回りに回転する。領域１と領域２は互いに配向方位５７，５９が直交している。図２２Ａから図２４Ｂを用いて示したように、領域１単独又は領域２単独では、入射側偏光板２２の吸収軸２８の方位の斜め視野からの見込んだ場合の電圧−透過率特性のシフトが問題になる。これに対して、領域１及び領域２を同じ面積で配置することにより、互いに視野角特性が補償し合うので、電圧−透過率のシフトが顕著に抑制される。

図４Ａに、入射側の偏光板の吸収軸の方位で、基板垂線とのなす角６０°の極角の視野角から見込んだ場合の、領域１単独及び領域２単独での電圧−透過率特性と、正面視野から見込んだ場合の電圧−透過率特性とを示す。正面視野では、領域１の電圧−透過率特性と、領域２の電圧−透過率特性とは一致する。しかし、上述の斜め視野から見込んだ場合には、図１８Ｂで説明した原理により、領域１の電圧−透過率特性は、正面視野からの特性から低電圧側にシフトし、同様の原理で、領域２の電圧−透過率特性は、高電圧側にシフトする。

これに対して、本実施形態５の場合、一画素内に、領域１と領域２とをほぼ同一の面積で形成してあるため、両者が互いに光学的に補償し合う。そのため、図４Ｂに示すように、斜め視野から見込んだ場合の電圧−透過率特性のシフトを顕著に小さく抑えることができる。したがって、いずれの方位から斜め視野から見込んだ場合でも、電圧−輝度特性のシフトが少なく、かつ色つきも少なく、極めて視野角特性に優れた液晶表示装置を得ることができた。

領域１と領域２とは、配向方位が直交しているため、この境界部分では、配向方位が９０°変化する部分がある。この部分は、黒表示の際に、液晶ダイレクタが偏光板の偏光軸と異なる方位を向いてしまうため、光漏れが生じうるので、遮光することが望ましい。この例では、第１の金属層からなる共通信号配線２をこの領域に配置することによって、遮光を行った。このようにすることにより、精度よく、必要な領域のみを遮光することができるため、開口率を落とすことなく、十分な遮光を行うことができた。また、不透明金属層の電位が共通電極と等電位のため、電気的な擾乱を与えることなく、良好な表示を得ることができる。

上述の例では、ＴＦＴアレイ基板側に共通電極と等電位と等電位の不透明金属層を配置することにより、光漏れを抑制したが、不透明金属層は画素電位と等しくしても同等の効果が得られる。また、領域１と領域２の境界部の遮光は、対向基板側にブラックマトリクスを設けて行うこともできる。

本実施形態５においては、データ線５、走査線３、及び、走査線３と共通信号配線２との間は、共通電極５５でシールドされているため、実施形態１〜４で行ったように、データ線５近傍で、配向方位を水平に近い方向にとる必要がないため、配線上の配向方向は、近接する表示領域の配向方位と同じ状態とすることが望ましい。そうすることにより、配線上の配向と表示部の配向との間に配向の変化する領域がなくなるため、遮光領域を増やす必要がなくなり、より広く開口領域を取ることができる。すなわち、領域１の両サイドは領域１と同じ配向状態とし、領域２の両サイドは領域２と同じ配向状態とする。

［実施形態６］
本発明の実施形態６について、図３０を用いて説明する。図３０は実施形態６に係る液晶表示装置のデータ線延在方向及び走査線延在方向に隣接する四つの画素の構成を示す平面図である。

図３０において、四つの画素を代表して一つの画素にのみ符号９２を付す。以下の説明では、走査線３の延在方向をｘ方向、データ線５の延在方向をｙ方向、ある座標における画素を画素９２（ｘ，ｙ）、画素９２（ｘ，ｙ）からｘ方向にｎ番目の画素を画素９２（ｘ＋ｎ，ｙ）、画素９２（ｘ，ｙ）からｙ方向にｍ番目の画素を画素９２（ｘ，ｙ＋ｍ）と呼ぶことにする。

本実施形態６においては、一つの画素９２内では液晶の配向方位８６又は配向方位８７が分割されていない。隣接する画素９２間では、すなわち、画素９２（ｘ，ｙ）と画素９２（ｘ＋１，ｙ）とでは、及び、画素９２（ｘ，ｙ）と画素９２（ｘ，ｙ＋１）とでは、配向方位８６，８７が互いに直交し、ストライプ状の画素電極９の延在方向が互いに直交し、かつ、配向方位８６，８７とストライプ状の画素電極９の延在方向とのなす角が同じである。また、液晶のプレティルトは０度とした。隣接する画素９２間では、正面から見た場合の透過率がほぼ等しくなるように、ストライプ状の画素電極９の間隔及び幅を適切に設計した。

このようにすると、一つの画素９２内における電圧−輝度特性では、配向方位８６，８７から見込むと低電圧側がシフトする。しかし、隣接する画素９２同士を組み合わせると、斜め視野からの電圧−輝度特性が補償し合うので、良好な視野角特性を得ることができる。

ｘ方向に画素９２ごとに異なる色層（ＲＧＢ）を配置して、三つの画素９２で一単位の表示を行う場合、画素９２（ｘ，ｙ）の色層は画素９２（ｘ＋３，ｙ）の色層と同じになる。画素９２（ｘ，ｙ）と画素９２（ｘ＋３，ｙ）とは、配向方位８６，８７同士が直交し、ストライプ状の画素電極９の延在方向同士も直交するため、視野角特性も補償し合う。したがって、同じ色相を有する画素９２同士の視野角特性は、画素９２（ｘ，ｙ）と画素９２（ｘ，ｙ＋１）とで補償されるとともに、画素９２（ｘ，ｙ）と画素９２（ｘ＋３，ｙ）とでも補償されることになる。

このように一つの画素９２内の配向方位８６又は配向方位８７を一方向とすることにより、より高精細の画素にも対応できるという利点がある。

［実施形態７］
本発明の実施形態７について、図３１を用いて説明する。図３１は実施形態７に係る液晶表示装置のデータ線延在方向及び走査線延在方向に隣接する四つの画素の構成を示す平面図である。

図３１において、四つの画素を代表して一つの画素にのみ符号９３を付す。以下の説明では、走査線３の延在方向をｘ方向、データ線５の延在方向をｙ方向、ある座標における画素を画素９３（ｘ，ｙ）、画素９３（ｘ，ｙ）からｘ方向にｎ番目の画素を画素９３（ｘ＋ｎ，ｙ）、画素９３（ｘ，ｙ）からｙ方向にｍ番目の画素を画素９３（ｘ，ｙ＋ｍ）と呼ぶことにする。

実施形態６と同様、本実施形態７においても、一つの画素９３内では配向方位８６又は配向方位８７が分割されておらず、画素９３（ｘ，ｙ）と画素９３（ｘ，ｙ＋１）との間では配向方位８６，８７が直交している。実施形態６では画素９２（ｘ，ｙ）と画素９２（ｘ＋１，ｙ）との間でも配向方位８６，８７が直交しているが、本実施形態７では画素９３（ｘ，ｙ）と画素９３（ｘ＋１，ｙ）との間では配向方位８６，８７を同じとした。

また、これに合わせて、ストライプ状の画素電極９の向きも、画素９３（ｘ，ｙ）と画素９３（ｘ，ｙ＋１）との間では直交するようにし、画素９３（ｘ，ｙ）と画素９３（ｘ＋１，ｙ）との間では同じとした。配向方位８６，８７とストライプ状の画素電極９の延在方向とのなす角は、隣接する画素９３間で同じとした。また、液晶のプレティルトは０度とした。隣接する画素９３間では、正面から見た場合の透過率がほぼ等しくなるように、ストライプ状の画素電極９の間隔及び幅を適切に設計した。

このようにすると、一つの画素９３内の電圧−輝度特性では、配向方位８６，８７から見込むと低電圧側がシフトする。しかし、隣接する画素９３同士を組み合わせると、斜め視野からの電圧−輝度特性が補償し合うので、良好な視野角特性を得ることができる。

この場合、ｘ方向の画素９３を全て同じ配向方位８６又は配向方位８７とできるため、効率よく配向処理を行うことができる。

［実施形態８］
本発明の実施形態８について、図３２を用いて説明する。図３２は実施形態８に係る液晶表示装置のデータ線延在方向及び走査線延在方向に隣接する四つの画素の構成を示す平面図である。

図３２において、四つの画素を代表して一つの画素にのみ符号９４を付す。以下の説明では、走査線３の延在方向をｘ方向、データ線５の延在方向をｙ方向、ある座標における画素を画素９４（ｘ，ｙ）、画素９４（ｘ，ｙ）からｘ方向にｎ番目の画素を画素９４（ｘ＋ｎ，ｙ）、画素９４（ｘ，ｙ）からｙ方向にｍ番目の画素を画素９４（ｘ，ｙ＋ｍ）と呼ぶことにする。

実施形態６と同様、本実施形態８においても、一つの画素９４内では配向方位８６又は配向方位８７が分割されていない。隣接する画素９４間では、配向方位８６，８７が直交し、ストライプ状の画素電極９の延在方向が直交し、配向方位８６，８７とストライプ状の画素電極９の延在方向とのなす角が同じである。

また、本実施形態８においては、斜め方向に隣接して同じ配向方位８６，８７を有する画素９４間で、すなわち、画素９４（ｘ，ｙ）と画素９４（ｘ＋１，ｙ＋１）とで、及び、画素９４（ｘ＋１，ｙ）と画素９４（ｘ，ｙ＋１）とで、プレティルトの向きを１°かつ逆方向とした。隣接する画素９４間では、正面から見た場合の透過率がほぼ等しくなるように、ストライプ状の画素電極９の間隔及び幅を適切に設計した。

このようにすると、一つの画素９４内の電圧−輝度特性では、配向方位８６，８７から見込むと低電圧側がシフトする。しかし、隣接する画素９４同士を組み合わせると、斜め視野からの電圧−輝度特性が補償し合うので、良好な視野角特性を得ることができる。

ｘ方向に画素９４ごとに異なる色層（ＲＧＢ）を配置して、三つの画素９４で一単位の表示を行う場合、画素９４（ｘ，ｙ）の色層は画素９４（ｘ＋３，ｙ）の色層と同じになる。画素９４（ｘ，ｙ）と画素９４（ｘ＋３，ｙ）とは、配向方位８６，８７同士が直交し、ストライプ状の画素電極９の延在方向同士も直交する。この配置では、画素９４（ｘ，ｙ）と画素９４（ｘ，ｙ＋１）と画素９４（ｘ＋３，ｙ）と画素９４（ｘ＋３，ｙ＋１）とは、互いに直交する二種類の配向方位８６，８７と、互いに逆の二種類のプレティルトの向きとの、組み合わせからなる四種類の画素９４となる。したがって、画素９４間で視野角特性を更に補償し合うので、更に良好な視野角特性が得られる。

このように、隣接する同じ色層の四つの画素９４を、二種類の配向方位８６，８７と二種類のプレティルトの向きとの組み合わせからなる四種類の画素９４とすることにより、良好な視野角特性を得ることができる。

［実施形態９］
本発明の実施形態９について、図３３を用いて説明する。図３３は実施形態９に係る液晶表示装置のデータ線延在方向及び走査線延在方向に隣接する四つの画素の構成を示す平面図である。

図３３において、四つの画素を代表して一つの画素にのみ符号９５を付す。以下の説明では、走査線３の延在方向をｘ方向、データ線５の延在方向をｙ方向、ある座標における画素を画素９５（ｘ，ｙ）、画素９５（ｘ，ｙ）からｘ方向にｎ番目の画素を画素９５（ｘ＋ｎ，ｙ）、画素９５（ｘ，ｙ）からｙ方向にｍ番目の画素を画素９５（ｘ，ｙ＋ｍ）と呼ぶことにする。

実施形態７と同様、本実施形態９においても、一つの画素９５内では配向方位８６又は配向方位８７が分割されておらず、画素９５（ｘ，ｙ）と画素９５（ｘ，ｙ＋１）との間では配向方位８６，８７が直交している。また、ストライプ状の画素電極９の延在方向も、画素９５（ｘ，ｙ）と画素９５（ｘ，ｙ＋１）との間では直交するように配置してある。配向方位８６，８７とストライプ状の画素電極９の延在方向とのなす角は、隣接する画素９５間で同じとした。

また、本実施形態９においては、ｘ方向に隣接する同じ配向方位８７を有する画素９５（ｘ，ｙ）と画素９５（ｘ＋１，ｙ）との間で、及び、ｘ方向に隣接する同じ配向方位８６を有する画素９５（ｘ，ｙ＋１）と画素９５（ｘ＋１，ｙ＋１）との間で、プレティルトの向きを１°かつ逆方向とした。隣接する画素９５間では、正面から見た場合の透過率がほぼ等しくなるように、ストライプ状の画素電極９の間隔及び幅を適切に設計した。

このようにすると、一つの画素９５内の電圧−輝度特性では、液晶の配向方位８６，８７から見込むと低電圧側がシフトする。しかし、隣接する画素９５同士を組み合わせると、電圧−輝度特性が補償し合うので、良好な電圧−輝度特性を得ることができる。

ｘ方向に画素９５ごとに異なる色層（ＲＧＢ）を配置して、三つの画素９５で一単位の表示を行う場合、画素９５（ｘ，ｙ）の色層は画素９５（ｘ＋３，ｙ）の色層と同じになる。画素９４（ｘ，ｙ）と画素９４（ｘ＋３，ｙ）とは、配向方位８７が同じで、液晶のプレティルトの向きが反対になっている。この配置では、画素９５（ｘ，ｙ）と画素９５（ｘ，ｙ＋１）と画素９５（ｘ＋３，ｙ）と画素９５（ｘ＋３，ｙ＋１）とは、互いに直交する二種類の配向方位８６，８７と、互いに逆の二種類のプレティルトの向きとの、組み合わせからなる四種類の画素９５となる。したがって、画素９５間で視野角特性を更に補償し合うので、更に良好な視野角特性が得られる。

このように、隣接する同じ色層の四つの画素９５を、二種類の配向方位８６，８７と二種類のプレティルトの向きとの組み合わせからなる四種類の画素９５とすることにより、良好な視野角特性を得ることができる。しかも、ｘ方向の画素９５を全て同じ配向方位８６又は配向方位８７とできるため、効率よく配向処理を行うことができる。

［実施形態１０］
本発明の実施形態１０について、図３８を用いて説明する。図３８は本実施形態１０に係る液晶表示装置のデータ線延在方向及び走査線延在方向に隣接する１２個の画素における液晶の初期配向方向を示したものである。

図３８において、ｘ方向に隣接する三つの画素９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂが表示の一単位９６を構成する。四つの一単位を代表して一つの一単位にのみ符号９６を付す。以下の説明では、走査線の延在方向をｘ方向、データ線の延在方向をｙ方向、ある座標における一単位を一単位９６（ｘ，ｙ）、一単位９６（ｘ，ｙ）からｘ方向にｎ番目の一単位を一単位９６（ｘ＋ｎ，ｙ）、一単位９６（ｘ，ｙ）からｙ方向にｍ番目の一単位を一単位９６（ｘ，ｙ＋ｍ）と呼ぶことにする。

本実施形態１０における一単位９６（ｘ，ｙ），９６（ｘ＋１，ｙ），９６（ｘ，ｙ＋１），９６（ｘ＋１，ｙ＋１）は、それぞれ図３０に示す画素９２（ｘ，ｙ），９２（ｘ＋１，ｙ），９２（ｘ，ｙ＋１），９２（ｘ＋１，ｙ＋１）に対応する。画素９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂは、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色層のカラーフィルタを有する。画素９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂ内の構成は、図３０に示す画素９２と同様であるので、図示を略す。

本実施形態１０においては、一つの一単位９６内では液晶の配向方位８６又は配向方位８７が分割されていない。隣接する一単位９６間では、すなわち、一単位９６（ｘ，ｙ）と一単位９６（ｘ＋１，ｙ）とでは、及び、一単位９６（ｘ，ｙ）と一単位９６（ｘ，ｙ＋１）とでは、配向方位８６，８７が互いに直交し、ストライプ状の画素電極の延在方向が互いに直交し、かつ、配向方位８６，８７とストライプ状の画素電極の延在方向とのなす角が同じである。また、液晶のプレティルトは０度とした。隣接する一単位９６間では、正面から見た場合の透過率がほぼ等しくなるように、ストライプ状の画素電極の間隔及び幅を適切に設計した。

このようにすると、一つの一単位９６内における電圧−輝度特性では、配向方位８６，８７から見込むと低電圧側がシフトする。しかし、隣接する一単位９６同士を組み合わせると、斜め視野からの電圧−輝度特性が補償し合うので、良好な視野角特性を得ることができる。

更に、特定の一単位９６のみで高めの階調を表示しており、その周りの一単位９６で黒表示をしていた場合は、配向方位８６、８７から斜めに見込んだとき、隣接する一単位９６同士で補償し合うことがない。このような場合でも、一単位９６を構成する画素９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂが、同じ配向方位８６又は配向方位８７を向いていることで、同じシフトをするため、一単位９６が色づきを起こしにくくなる。

以上、ｘ方向に画素９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂが並ぶ場合について説明したが、ｙ方向に画素９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂが並ぶ場合でも、前述のように一単位９６を構成することにより、同様の効果が得られる。

［実施形態１１］
本発明の実施形態１１について、図３９を用いて説明する。図３９は本実施形態１１に係る液晶表示装置のデータ線延在方向及び走査線延在方向に隣接する１２個の画素における液晶の初期配向方向を示したものである。

図３９において、ｘ方向に隣接する三つの画素９７Ｒ，９７Ｇ，９７Ｂが表示の一単位９７を構成する。四つの一単位を代表して一つの一単位にのみ符号９７を付す。以下の説明では、走査線の延在方向をｘ方向、データ線の延在方向をｙ方向、ある座標における一単位を一単位９７（ｘ，ｙ）、一単位９７（ｘ，ｙ）からｘ方向にｎ番目の一単位を一単位９７（ｘ＋ｎ，ｙ）、一単位９７（ｘ，ｙ）からｙ方向にｍ番目の一単位を一単位９７（ｘ，ｙ＋ｍ）と呼ぶことにする。

本実施形態１０における一単位９７（ｘ，ｙ），９７（ｘ＋１，ｙ），９７（ｘ，ｙ＋１），９７（ｘ＋１，ｙ＋１）は、それぞれ図３２に示す画素９４（ｘ，ｙ），９４（ｘ＋１，ｙ），９４（ｘ，ｙ＋１），９４（ｘ＋１，ｙ＋１）に対応する。画素９７Ｒ，９７Ｇ，９７Ｂは、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色層のカラーフィルタを有する。画素９７Ｒ，９７Ｇ，９７Ｂ内の構成は、図３２に示す画素９４と同様であるので、図示を略す。

実施形態１０と同様、本実施形態１１においても、一つの一単位９７内では配向方位８６又は配向方位８７が分割されていない。隣接する一単位９７間では、配向方位８６，８７が直交し、ストライプ状の画素電極の延在方向が直交し、配向方位８６，８７とストライプ状の画素電極の延在方向とのなす角が同じである。

また、本実施形態１１においては、斜め方向に隣接して同じ配向方位８６，８７を有する一単位９７間で、すなわち、一単位９７（ｘ，ｙ）と一単位９７（ｘ＋１，ｙ＋１）とで、及び、一単位９７（ｘ＋１，ｙ）と一単位９７（ｘ，ｙ＋１）とで、プレティルトの向きを１°かつ逆方向とした。隣接する一単位９７間では、正面から見た場合の透過率がほぼ等しくなるように、ストライプ状の画素電極９の間隔及び幅を適切に設計した。

このようにすると、一つの一単位９７内の電圧−輝度特性では、配向方位８６，８７から見込むと低電圧側がシフトする。しかし、隣接する一単位９７同士を組み合わせると、斜め視野からの電圧−輝度特性が補償し合うので、良好な視野角特性を得ることができる。

この配置では、一単位９７（ｘ，ｙ）と一単位９７（ｘ，ｙ＋１）と一単位９７（ｘ＋１，ｙ）と一単位９７（ｘ＋１，ｙ＋１）とは、互いに直交する二種類の配向方位８６，８７と、互いに逆の二種類のプレティルトの向きとの、組み合わせからなる四種類の一単位９７となる。したがって、一単位９７間で視野角特性を更に補償し合うので、更に良好な視野角特性が得られる。

更に、特定の一単位９７のみで高めの階調を表示しており、その周りの一単位９７で黒表示をしていた場合は、配向方位８６、８７から斜めに見込んだとき、隣接する一単位９７同士で補償し合うことがない。このような場合でも、一単位９７を構成する画素９７Ｒ，９７Ｇ，９７Ｂが、同じ配向方位８６又は配向方位８７を向いていることで、同じシフトをするため、一単位９７が色づきを起こしにくくなる。

以上、ｘ方向に画素９７Ｒ，９７Ｇ，９７Ｂが並ぶ場合について説明したが、ｙ方向に画素９７Ｒ，９７Ｇ，９７Ｂが並ぶ場合でも、前述のように一単位９７を構成することにより、同様の効果が得られる。

［総括］
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。

［付記１］基板と、この基板の上に平面状に形成された平面電極と、この平面電極の上に絶縁膜を介してストライプ状に形成されたストライプ電極と、前記基板に略平行に配向させた液晶とを有し、前記平面電極と前記ストライプ電極との間の電界によって前記液晶を前記基板に略平行な面内で回転させることにより、表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
前記表示を構成する画素が第一の領域及び第二の領域に分割されており、
前記第一の領域の前記ストライプ電極の延在方向と前記第二の領域の前記ストライプ電極の延在方向とが直交しており、
かつ前記第一の領域の前記液晶の配向方位と前記第二の領域の前記液晶の配向方位とが直交しており、
前記第一の領域における前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の配向方位とのなす角度と、前記第二の領域における前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の配向方位とのなす角度とが同一である、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記２］付記１記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記第一の領域と前記第二の領域とが、ほぼ同一の面積で形成されている、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記３］付記１又は２記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記液晶のプレティルト角が実質的に０°であり、１８０°異なる方位の斜め視野から表示面をみた電圧−透過率特性がほぼ等しい、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記４］付記１又は２記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記液晶が０°より大きなプレティルト角を有し、
前記第一の領域の中に前記プレティルト角の向きが互いに反対の第三の領域及び第四の領域が存在し、
前記第二の領域の中に前記プレティルト角の向きが互いに反対の第五の領域及び第六の領域が存在している、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記５］付記４記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記第三の領域と前記第四の領域とがほぼ同一の面積で形成され、
前記第五の領域と前記第六の領域とがほぼ同一の面積で形成されている、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記６］付記４又は５記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記第三の領域と前記第四の領域との境界及び記第五の領域と前記第六の領域との境界が、それぞれ前記ストライプ電極に沿って形成されている、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記７］付記１乃至６のいずれか一つに記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記第一の領域と前記第二の領域との境界における、前記基板とこの基板に対向する対向基板との少なくとも一方に、遮光層を有している、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記８］付記７記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記遮光層が、前記基板上に存在し、前記平面電極又は前記ストライプ電極と等電位の不透明金属層からなる、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記９］付記１乃至８のいずれか一つの横電界方式の液晶表示装置を製造する方法において、
前記液晶の配向処理を光配向により行う、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置の製造方法。

［付記１１］平面状に形成された透明電極と、その上に配置された絶縁膜を介して形成されたストライプ状の透明電極とを有し、両電極の間の電界により、基板に略平行に配向させた液晶を基板に略平行な面内で回転させることで表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
表示を構成する画素が２つの領域に分割されており、それぞれの領域で形成される前記横電界の方向が互いに直交するように、各領域の前記ストライプ電極の延在方向が直交しており、
かつそれぞれの領域の液晶の配向方位が直交しており、
前記ストライプ電極の延在方向と液晶の配向方位とのなす角が同一であることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１２］付記１１記載の横電界方式の液晶表示装置において、
直交する配向方位を有する２つ領域が、ほぼ同一の面積で形成されていることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１３］付記１１又は１２記載の横電界方式の液晶表示装置において、
液晶のプレティルト角が実質的に０°であり、１８０°異なる方位の斜め視野からみた電圧−透過率特性がほぼ等しいことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１４］付記１１又は１２記載の横電界方式の液晶表示装置において、
液晶が０°より大きなプレティルト角を有し、前記直交する配向方位を有する２つの領域の中が、それぞれプレティルトの向きが反対の２領域が存在していることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１５］付記１４記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記２つの配向方位を有する領域の各々の中に存在する反対方向のプレティルトを有する２つの領域が、ほぼ同一の面積で形成されていることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１６］付記１４又は１５記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記２つの配向方位を有する領域の各々の中に存在する反対方向のプレティルトを有する２つの領域の境界が、前記ストライプ状の透明電極に沿って形成されていることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１７］付記１１乃至１６のいずれか一つに記載の横電界方式の液晶表示装置において、
互いに配向方位が直交する領域の境界において、少なくとも一方の基板において、遮光層を有していることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１８］付記１７記載の横電界方式の液晶表示装置において、
互いに配向方位が直交する前記領域の境界を遮光する前記遮光層が、前記横電界を形成する電極を形成してある基板上に存在し、前記共通電極又は前記画素電極と等電位を有する不透明金属層からなることを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記１９］付記１１乃至１８のいずれか一つに記載の横電界方式の液晶表示装置を製造する方法において、
配向処理を光配向により行うことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置の製造方法。

［付記２０］基板と、この基板の上に平面状に形成された平面電極と、この平面電極の上に絶縁膜を介してストライプ状に形成されたストライプ電極と、前記基板に略平行に配向させた液晶とを有し、前記平面電極と前記ストライプ電極との間の電界によって前記液晶を前記基板に略平行な面内で回転させることにより、表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
前記表示を構成する画素が、ｘ方向及びｙ方向にマトリックス状に複数配列され、
一つの前記画素内では、前記液晶の配向方位が一方向であり、かつ前記ストライプ電極の延在方向が一方向であり、
前記ｘ方向及びｙ方向の少なくとも一方に隣接する前記画素間では、前記ストライプ電極の延在方向が直交し、かつ前記液晶の配向方位が直交し、前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の配向方位とのなす角度が同一である、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記２１］基板と、この基板の上に平面状に形成された平面電極と、この平面電極の上に絶縁膜を介してストライプ状に形成されたストライプ電極と、前記基板に略平行に配向させた液晶とを有し、前記平面電極と前記ストライプ電極との間の電界によって前記液晶を前記基板に略平行な面内で回転させることにより、表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
前記表示を構成する画素が、ｘ方向及びｙ方向にマトリックス状に複数配列され、
前記ｘ方向又は前記ｙ方向に隣接するとともに異なる色を表示する複数の前記画素が、前記表示の一単位を構成し、
前記一単位内では、前記液晶の配向方位が一方向であり、かつ前記ストライプ電極の延在方向が一方向であり、
前記ｘ方向及びｙ方向の少なくとも一方に隣接する前記一単位間では、前記ストライプ電極の延在方向が直交し、かつ前記液晶の配向方位が直交し、前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の配向方位とのなす角度が同一である、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記２２］付記２０又は２１記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記液晶のプレティルト角が実質的に０°であり、１８０°異なる方位の斜め視野から表示面をみた電圧−透過率特性がほぼ等しい、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

［付記２３］付記２０又は２１記載の横電界方式の液晶表示装置において、
前記液晶が０°より大きなプレティルト角を有し、
前記ｘ方向及びｙ方向に隣接する同じ色層の四つの前記画素は、互いに直交する二種類の前記液晶の配向方位と互いに逆の二種類の前記液晶のプレティルトの向きとの組み合わせからなる四種類の画素である、
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。

本発明は、横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置及び当該液晶表示装置を表示装置として利用する任意の機器に利用可能である。

１ 平面状の共通電極（平面電極）
２ 共通信号配線
３ 走査線
４ 第１の金属層からなる遮光層
５ データ線
６ 薄膜半導体層
７ 第２の金属層からなる画素電極部分
８ 画素電極スルーホール
９ ストライプ状の画素電極（ストライプ電極）
１０ ストライプ状の画素電極を接続する部分
１１ ストライプ状の電極
１２ 液晶
１３ ゲート絶縁膜
１４ パッシベーション膜
１５，１６ 配向膜
１７ ブラックマトリクス
１８ 色層
１９ オーバーコート
２０，２１ 透明絶縁性基板（基板、対向基板）
２２ 入射側偏光板
２３ 出射側偏光板
２４ 実施形態１の領域１（第一の領域）
２５ 実施形態１の領域１の初期配向方向
２６ 実施形態１の領域２（第二の領域）
２７ 実施形態１の領域２の初期配向方向
２８ 入射側偏光板吸収軸
２９ 出射側偏光板吸収軸
３０ 実施形態２の領域１（第一の領域）
３１ 実施形態２の領域１の初期配向方向
３２ 実施形態２の領域２（第二の領域）
３３ 実施形態２の領域２の初期配向方向
３４ 実施形態３の領域１（第一の領域内の第三の領域）
３５ 実施形態３の領域１の初期配向方向
３６ 実施形態３の領域２（第一の領域内の第四の領域）
３７ 実施形態３の領域２の初期配向方向
３８ 実施形態３の領域３（第二の領域内の第五の領域）
３９ 実施形態３の領域３の初期配向方向
４０ 実施形態３の領域４（第二の領域内の第六の領域）
４１ 実施形態３の領域４の初期配向方向
４２ 電界
４３ 液晶の立ち上りの向き
４４ 実施形態４の領域１（第一の領域内の第三の領域）
４５ 実施形態４の領域１の初期配向方向
４６ 実施形態４の領域２（第一の領域内の第四の領域）
４７ 実施形態４の領域２の初期配向方向
４８ 実施形態４の領域３（第二の領域内の第五の領域）
４９ 実施形態４の領域３の初期配向方向
５０ 実施形態４の領域４（第二の領域内の第六の領域）
５１ 実施形態４の領域４の初期配向方向
５２ ストライプ状の共通電極（ストライプ電極）
５３ 平面状の画素電極（平面電極）
５４ 共通電極のスルーホール
５５ バスラインをシールドする共通電極
５６ 実施形態５の領域１（第一の領域）
５７ 実施形態５の領域１の初期配向方向
５８ 実施形態５の領域２（第二の領域）
５９ 実施形態５の領域２の初期配向方向
６０ 入射側偏光軸
６１ 出射側偏光軸
６２ 液晶常光方位
６３ ストライプ状画素電極
６４ ストライプ状共通電極
６５ 領域１
６６ 領域２
６７ 領域１液晶常光方位
６８ 領域２液晶常光方位
６９ 液晶配向方位
７０ 電界
７１ 視野角方位
７２ 領域１の液晶配向方位
７３ 領域２の液晶配向方位
８１ 基板
８２ 平面状電極
８３ 絶縁膜
８４ ストライプ状の電極
８５ 液晶
８６、８７ 画素間で配向を分割させた場合の配向方位
８８、８９ 液晶のプレティルトの向き
９０ ＴＦＴアレイ基板
９１ カラーフィルタ基板
９２，９３，９４，９５ 画素
９６ 表示の一単位
９６Ｒ，９６Ｇ，９６Ｂ 画素
９７ 表示の一単位
９７Ｒ，９７Ｇ，９７ 画素

Claims (6)

1. 基板と、この基板の上に平面状に形成された平面電極と、この平面電極の上に絶縁膜を介してストライプ状に形成されたストライプ電極と、前記基板に略平行に配向させた液晶とを有し、前記平面電極と前記ストライプ電極との間の電界によって前記液晶を前記基板に略平行な面内で回転させることにより、表示を制御する横電界方式の液晶表示装置において、
   前記表示を構成する画素が第一の領域及び第二の領域に分割されており、
   前記第一の領域の前記ストライプ電極の延在方向と前記第二の領域の前記ストライプ電極の延在方向とが直交しており、
   かつ前記第一の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位と前記第二の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位とが直交しており、
   前記第一の領域における前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の電圧無印加時の配向方位とのなす角度と、前記第二の領域における前記ストライプ電極の延在方向と前記液晶の電圧無印加時の配向方位とのなす角度とが同一であり、
   前記第一の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位がデータ線に垂直であり、前記第二の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位が前記データ線に平行である、
   ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。
2. 請求項１記載の横電界方式の液晶表示装置において、
   前記ストライプ電極は前記データ線に対して斜め方向に延びる、
   ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。
3. 請求項１又は２記載の横電界方式の液晶表示装置において、
   前記データ線上の前記液晶の電圧無印加時の配向方位が、前記第一の領域の前記液晶の電圧無印加時の配向方位と一致する、
   ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の横電界方式の液晶表示装置において、
   前記第二の領域に、前記データ線に平行に延びた遮光層を有する、
   ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。
5. 請求項４記載の横電界方式の液晶表示装置において、
   前記遮光層が、前記基板上に存在し、前記平面電極又は前記ストライプ電極と等電位の不透明金属層からなる、
   ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の横電界方式の液晶表示装置を製造する方法において、
   前記液晶の配向処理を光配向により行う、
   ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置の製造方法。

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