JP2004093846A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広視野角特性を有し、違和感のない表示が可能な、表示品位の高い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】第１基板と、第２基板と、これらの間に設けられ、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む垂直配向型の液晶層とを有する液晶表示装置である。複数の絵素領域のそれぞれ内の液晶層は、電圧印加時に液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域を有する。第１基板および第２基板の少なくとも一方は、複数の液晶領域間の領域として規定される境界領域の少なくとも一部に重なる遮光層を有する。境界領域の、遮光層に重なる領域は、その周囲に位置する液晶分子が、電圧印加時に、遮光層が設けられている方の基板側の端部をその領域から遠ざけるように傾斜する領域である。
【選択図】　図１

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、広視野角特性を有し、高品位の表示を行う液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力など、優れた特長を有する平面表示装置である。しかしながら、液晶表示装置は、表示状態が観察する方向に依存して変化するという欠点、いわゆる視野角依存性が大きいという欠点を有している。この液晶表示装置が有する大きな視野角依存性は、主に、一軸の光学異方性を有する液晶分子を表示面内で一様に配向させていることに起因する。
【０００３】
液晶表示装置の視野角特性を改善する方法として、絵素領域内に配向状態が異なる複数の領域を形成する、いわゆる配向分割法が有効である。配向分割を実現する方法として様々な提案がなされている。そのなかで、垂直配向モードの液晶表示装置において配向分割を実現する代表的な方法として、特開平６−３０１０３６号公報および特開２０００−４７２１７号公報に開示されている方法や、特開平１１−２４２２２５号公報に開示されている、ＭＶＡとよばれる方法を挙げることができる。
【０００４】
特開平６−３０１０３６号公報および特開２０００−４７２１７号公報は、電極にスリット（開口部）を形成することによって、斜め電界を発生させ、その斜め電界によって液晶分子の配向方向を制御する方法を開示している。
【０００５】
また、特開平１１−２５８６０６号公報は、液晶層を介して互いに対向する一対の基板（例えば、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板）の両方の液晶層側表面に、突起又は窪み又はスリット（電極に形成された開口部）を形成することによって、配向分割が実現できることを開示している。
【０００６】
絵素領域を配向分割する様式としては、絵素領域内の液晶分子を２つの方位に配向させる２分割配向や４つの方位に配向させる４分割配向などの比較的単純な様式と、全ての方位に配向させる無限分割配向や液晶層内で捩れ配向させる様式などの比較的複雑な様式とが挙げられる。
【０００７】
全方位の表示特性をより等しくする観点からは、絵素領域内で液晶分子をなるべく多くの方位に配向させることが好ましく、一般には、４つ以上の方位に配向させることで十分な表示品位が得られると言われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者が検討した結果、上記特開平６−３０１０３６号公報、特開２０００−４７２１７号公報および特開平１１−２５８６０６号公報に開示されている方法では、表示特性の方位角依存性は改善されるものの、正面方向から観察したときの表示特性と斜め方向から観察したときの表示特性とが大きく異なっているため、観察者が表示面を見る角度によって階調特性が大きく異なり、違和感のある表示になることがわかった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、広視野角特性を有し、違和感のない表示が可能な、表示品位の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む垂直配向型の液晶層とを有し、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、前記複数の絵素領域のそれぞれ内の前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域を有する、液晶表示装置であって、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の液晶領域間の領域として規定される境界領域の少なくとも一部に重なる遮光層を有し、前記境界領域の、前記遮光層に重なる前記少なくとも一部の領域は、その周囲に位置する液晶分子が、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記遮光層が設けられている方の基板側の端部を前記少なくとも一部の領域から遠ざけるように傾斜する領域であり、そのことによって上記目的が達成される。
【００１１】
前記遮光層は、前記液晶層に所定の間隔を介して設けられていることが好ましい。
【００１２】
あるいは、本発明による液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む垂直配向型の液晶層とを有し、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、前記複数の絵素領域のそれぞれ内の前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域を有し、前記液晶層が有する前記複数の液晶領域は、前記液晶層の層法線方向に対して傾斜した方向から前記液晶層に入射する光に対するリタデーションの値が印加電圧の増加に伴って増加する第１液晶領域と一旦減少した後に増加する第２液晶領域とを含む、液晶表示装置であって、表示面法線方向に対して傾斜した方向から観察したときに前記第１液晶領域を選択的に遮光する遮光層を有し、そのことによって上記目的が達成される。
【００１３】
前記液晶層を介して互いに対向し、偏光軸が互いに略直交するように配置された一対の偏光板を有し、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が前記一対の偏光板の偏光軸に略平行な方向に傾斜する領域の少なくとも一部に重なる、さらなる遮光層を有する構成としてもよい。
【００１４】
あるいは、本発明による液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む垂直配向型の液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向し、偏光軸が互いに略直交するように配置された一対の偏光板とを有し、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、
前記複数の絵素領域のそれぞれ内の前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域を有する液晶表示装置であって、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が前記一対の偏光板の偏光軸に略平行な方向に傾斜する領域の少なくとも一部に重なる遮光層を有し、そのことによって上記目的が達成される。
【００１５】
前記遮光層は、前記液晶層のほぼ直下に設けられていることが好ましい。
【００１６】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、傾斜側面を有する少なくとも１つの凸部を前記液晶層側の表面に有し、前記複数の液晶領域のそれぞれにおいて液晶分子が傾斜する方向は、前記少なくとも１つの凸部が有する配向規制力によって規定される構成としてもよい。
【００１７】
また、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、少なくとも１つの開口部を有し、前記複数の液晶領域のそれぞれにおいて液晶分子が傾斜する方向は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに前記少なくとも１つの開口部のエッジ部に生成される斜め電界によって規定される構成としてもよい。
【００１８】
あるいは、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、傾斜側面を有する少なくとも１つの凸部を前記液晶層側の表面に有し、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、少なくとも１つの開口部を有し、前記複数の液晶領域のそれぞれにおいて液晶分子が傾斜する方向は、前記少なくとも１つの凸部が有する配向規制力と、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに前記少なくとも１つの開口部のエッジ部に生成される斜め電界とによって規定される構成としてもよい。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、前記第１電極は、前記複数の絵素領域ごとに設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる複数の絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態の液晶表示装置を説明する。本発明による液晶表示装置は、優れた表示特性を有するので、アクティブマトリクス型液晶表示装置に好適に利用される。以下では、絵素電極をスイッチングするスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について、本発明の実施形態を説明する。本発明はこれに限られず、ＭＩＭを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置や単純マトリクス型液晶表示装置に適用することができる。
【００２１】
なお、本願明細書においては、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの「絵素」が１つの「画素」に対応する。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極と絵素電極と対向する対向電極とが絵素領域を規定する。また、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられる列電極と列電極に直交するように設けられる行電極とが互いに交差するそれぞれの領域が絵素領域を規定する。なお、ブラックマトリクスが設けられる構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に対応することになる。
【００２２】
（実施形態１）
図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態１の液晶表示装置１００の構造を説明する。以下では、説明の簡単さのためにカラーフィルタやブラックマトリクスを省略する。また、以下の図面においては、液晶表示装置１００の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略する。図１（ａ）は基板法線方向から見た上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図１（ａ）および（ｂ）は、液晶層に電圧を印加した状態を示している。
【００２３】
液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板（以下、「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１００ａと、対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ。）１００ｂと、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に設けられた垂直配向型の液晶層３０とを有している。
【００２４】
液晶層３０に含まれる液晶分子３０ａは、負の誘電率異方性を有し、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側の表面に設けられた垂直配向層としての垂直配向膜（不図示）によって、液晶層３０に電圧が印加されていないとき、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向する。このとき、液晶層３０は垂直配向状態にあるという。但し、垂直配向状態にある液晶層３０の液晶分子３０ａは、垂直配向膜の種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜の表面（基板の表面）の法線から若干傾斜することがある。一般に、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子軸（「軸方位」とも言う。）が約８５°以上の角度で配向した状態が垂直配向状態と呼ばれる。
【００２５】
液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１００ａは、透明基板（例えばガラス基板）１１とその表面に形成された絵素電極１４とを有している。対向基板１００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）２１とその表面に形成された対向電極２４とを有している。液晶層３０を介して互いに対向するように配置された絵素電極１４と対向電極２４とに印加される電圧に応じて、絵素領域ごとの液晶層３０の配向状態が変化する。液晶層３０の配向状態の変化に伴い、液晶層３０を透過する光の偏光状態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。本実施形態では、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂを介して対向するように一対の偏光板（不図示）が設けられ、これらの偏光板は、偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２が互いに直交するように配置されている。
【００２６】
液晶表示装置１００においては、絵素領域は、視野角特性を改善するために配向分割されており、液晶層３０は、電圧印加時に液晶分子３０ａが傾斜する方向（傾斜した液晶分子３０ａの長軸を基板表面に正射影した方向：方位角方向）が互いに異なる複数の液晶領域３１を有している。図１（ａ）中に示す矢印３６は、それぞれの液晶領域３１内での液晶分子３０ａの傾斜方向を示しており、ここでは、電圧印加時に液晶分子３０ａの対向基板１００ｂ側の端部が倒れ込む方向を示している。
【００２７】
液晶領域３１内で液晶分子３０ａが傾斜する方向は、ＴＦＴ基板１００ａに設けられる配向規制構造と、対向基板１００ｂに設けられる配向規制構造とによって規定される。以下、より具体的に説明する。
【００２８】
ＴＦＴ基板１００ａが有する絵素電極１４は、複数の開口部１４ａを有している。本実施形態では、各開口部１４ａはスリット状（長さに対して幅（長さに直交する方向）が著しく狭い形状）であり、複数の開口部１４ａは互いに平行に延びるように形成されている。また、開口部１４ａは、絵素電極１４の長辺および短辺に対して４５°の角度をなす方向に延びる辺を有している。開口部１４ａの辺の延びる方向は、所定のピッチごとに９０°異なり、開口部１４ａはジグザグ状（あるいはくの字状）に形成されている。本実施形態では、絵素電極１４の開口部１４ａは、幅が１０μｍ、ピッチが６０μｍとなるように形成されている。
【００２９】
絵素電極１４と対向電極２４との間に電圧を印加すると、絵素電極１４の開口部１４ａのエッジ部（開口部１４ａの境界（外延）を含む開口部１４ａの内側周辺）上の液晶層３０内には、傾斜した等電位線で表される斜め電界が形成される。従って、電圧無印加時に垂直配向状態にある負の誘電異方性を有する液晶分子３０ａは、電圧印加時には開口部１４ａのエッジ部に生成される斜め電界の傾斜方向に沿って傾斜する。
【００３０】
一方、対向基板１００ｂは、液晶層３０側の表面に凸部２６を有している。凸部２６は、傾斜側面２６ｓを有しており、基板面法線方向から見た形状が開口部１４ａと同様にジグザグ状（あるいはくの字状）になるように形成されている。傾斜側面２６ｓが延びる方向と開口部１４ａの辺が延びる方向とは一致し、凸部２６は、隣接する２つの開口部１４のほぼ中間に位置するように設けられている。本実施形態では、凸部１６は、幅が１０μｍ、ピッチが６０μｍとなるように形成されている。
【００３１】
凸部２６の表面は垂直配向性を有しており（典型的には、凸部２６を覆うように垂直配向膜（不図示）が形成されている。）、液晶分子３０ａは、傾斜側面２６ｓのアンカリング効果によって、傾斜側面２６ｓに対してほぼ垂直に配向する。
【００３２】
このような状態の液晶層３０に電圧を印加すると、凸部２６ｓの傾斜側面２６ｓのアンカリング効果による傾斜側面２６ｓ上の傾斜配向と整合するように、凸部２６近傍の他の液晶分子３０ａが傾斜する。
【００３３】
上述したように、ＴＦＴ基板１００ａが有する配向規制構造、すなわち、開口部１４ａを有する絵素電極１４によって、絵素電極１４の開口部１４ａのエッジ部上に位置する液晶分子３０ａの電圧印加時の傾斜方向が規定され、対向基板１００ｂが有する配向規制構造、すなわち、傾斜側面２６ｓを有する凸部２６によって、凸部２６近傍に位置する液晶分子３０ａの電圧印加時の傾斜方向が規定される。従って、電圧印加時には、他の液晶分子３０ａは、これらの液晶分子３０ａが傾斜する方向に整合するように傾斜する。その結果、絵素電極１４の開口部１４ａのエッジ部に生成される斜め電界と、対向基板１００ｂ上の凸部２６が有する配向規制力とによって、各液晶領域３１内での液晶分子３０ａの傾斜方向が規定されることとなる。
【００３４】
図１（ａ）に示したように、液晶表示装置１００の絵素領域は、それぞれ内で液晶分子３０ａが傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域３１を含んでいる。ここでは、絵素領域は、互いに９０°の整数倍の角をなす４つの方位に配向分割されており、これら４つの方位は、偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２に対して約４５°の角度をなす。
【００３５】
本発明による液晶表示装置１００においては、さらに、ＴＦＴ基板１００ａが遮光層４０を有している。遮光層４０は、図１（ｂ）に示したように、複数の液晶領域３１間の領域として規定される境界領域３３の少なくとも一部に重なるように形成されている。
【００３６】
具体的には、本実施形態では、遮光層４０は、基板法線方向からみたときの形状が凸部２６と同じで凸部２６と重なるように幅１０μｍで形成されている。なお、図１（ｂ）では、後述の説明のわかりやすさのために遮光層４０の幅を誇張して示している。また、ここでは、透明基板１１上に形成された遮光層４０を覆うように透明絶縁層１２が形成されており、遮光層４０は、液晶層３０に所定の間隔を介して設けられている。
【００３７】
図１（ｂ）に示したように、境界領域３３のうちの遮光層４０に重なる領域は、その周囲に位置する液晶分子３０ａが、絵素電極１４と対向電極２４との間に電圧が印加されたときに、ＴＦＴ基板１００ａ側、すなわち遮光層４０が設けられている方の基板側の端部３０ａ１をその領域から遠ざけるように傾斜する領域である。
【００３８】
液晶表示装置１００は、上述したように設けられた遮光層４０を有しているので、正面方向から観察したときと斜め方向から観察したときとの表示特性の差が小さく、違和感のない表示を行うことができる。以下、その理由を説明する。
【００３９】
まず、図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら、上述した遮光層を有しない従来の液晶表示装置１０００において表示に違和感が発生する理由を説明する。
【００４０】
図２（ａ）および（ｂ）に示した従来の液晶表示装置１０００は、境界領域３３の少なくとも一部に重なる遮光層を有していない点以外は、液晶表示装置１００と実質的に同じ構造を有している。
【００４１】
液晶表示装置１０００においては、絵素領域が複数の液晶領域３１に分割されているので、表示特性の方位角依存性が改善される。しかしながら、液晶表示装置１０００においては、正面方向から観察したときの表示特性と、斜め方向から観察したときの表示特性とに大きな差が生じる。
【００４２】
図３に、液晶表示装置１０００を正面方向（図２（ｂ）中の矢印Ｄ１で示す方向）から観察したときの電圧−透過率特性と、偏光軸ＰＡ１に沿って視角を倒した斜め方向（図２（ｂ）中の矢印Ｄ２で示す方向）から観察したときの電圧−透過率特性とを規格化して示す。図３は、横軸に液晶層３０への印加電圧（Ｖ）を示し、縦軸に規格化透過率を示すグラフである。
【００４３】
図３に示したように、斜め方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ２は、正面方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ１よりも急峻であり、中間調の電圧が印加されている状態において、斜め方向から観察したときの透過率（規格化した透過率）は、正面方向から観察したときの透過率（規格化した透過率）よりも高い。
【００４４】
斜め方向の透過率が中間調電圧で高くなるのは、絵素領域内に存在する複数の液晶領域３１のうち、特定の液晶領域３１の液晶分子３０ａの挙動に起因する。具体的には、斜め方向から観察する観察者とは反対側に傾斜する（すなわち対向基板１００ｂ側の端部を観察者から遠ざけるように傾斜する）液晶分子３０ａの挙動に起因する。
【００４５】
ここで、図２（ｂ）に示した２つの液晶領域３１に着目する。例えば、偏光軸ＰＡ１に沿って視角を倒した方向（図２（ｂ）中に矢印Ｄ２で示す方向）からこの２つの液晶領域３１を観察したとき、２つの液晶領域３１の液晶分子３０ａは、いずれも図２（ａ）に示すように偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２と４５°の角度をなす方向に傾斜するが、左側の液晶領域３１の液晶分子３０ａが観察者側に倒れるように傾斜するのに対して、右側の液晶領域３１の液晶分子３０ａは、観察者と反対側に倒れるように傾斜する。
【００４６】
図４に、図２（ｂ）に示した２つの液晶領域３１を斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性を示す。図４は、液晶分子３０ａが観察者側に倒れるように傾斜する液晶領域（図２（ｂ）中左側に示した液晶領域）３１における電圧−透過率曲線Ｌ３と、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れるように傾斜する液晶領域（図１（ｂ）中右側に示した液晶領域）３１における電圧−透過率曲線Ｌ４とを示すグラフである。
【００４７】
図４に示したように、液晶分子３０ａが観察者側に倒れる液晶領域３１においては、透過率は、電圧の上昇に伴って一旦低下し、その後上昇する。これに対して、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１においては、透過率は、電圧の上昇に伴ってほぼ単調に上昇する。これは、液晶層３０の、液晶層３０に斜めに（液晶層３０の層法線方向に対して傾斜した方向から）入射する光に対するリタデーションの値が、液晶分子３０ａが観察者側に倒れる液晶領域３１においては電圧の上昇に伴って一旦減少した後に増加するのに対して、液晶分子３０ａが観察者とは反対側に倒れる液晶領域３１においては電圧の上昇に伴って単調に増加するからである。
【００４８】
図３に示した斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性は、図４に示したようなそれぞれの液晶領域３１の電圧−透過率特性を合算したものであるので、斜め方向から観察したときの透過率が中間調電圧で高くなるのは、観察者と反対側に倒れる液晶分子３０ａに起因すると考えられる。
【００４９】
本発明による液晶表示装置１００においては、遮光層４０が、複数の液晶領域３１間の領域として規定される境界領域３３の少なくとも一部に重なるように形成されており、境界領域３３のうちの遮光層４０に重なる領域は、その周囲に位置する液晶分子３０ａが、絵素電極１４と対向電極２４との間に電圧が印加されたときに、ＴＦＴ基板１００ａ側、すなわち遮光層４０が設けられている方の基板側の端部をその領域から遠ざけるように傾斜する領域である。
【００５０】
このように設けられた遮光層４０は、境界領域３３を介して隣接する２つの液晶領域３１のうち、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１、すなわち、斜め方向の光に対するリタデーションの値が電圧の上昇に伴ってほぼ単調に増加する液晶領域３１を選択的に遮光する。
【００５１】
図１（ｂ）中に、正面方向Ｄ１から観察したときに遮光層４０によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ１で示し、斜め方向Ｄ２から観察したときに遮光層４０によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ２で示す。図１（ｂ）に示したように、正面方向から観察したときには、遮光層４０は、その直上の液晶層３０を遮光するので、２つの液晶領域３１の各々の正面方向の表示に対する寄与の割合を変化させることはない。しかしながら、斜め方向から観察したときには、視差が発生するので、遮光層４０は、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１を選択的に遮光する。また、図１（ｂ）に、斜め方向Ｄ２とは反対の方向Ｄ３から観察したときに遮光層４０によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ３で示す。図１（ｂ）に示したように、遮光層４０は、斜め方向Ｄ３から観察したときにも、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１を選択的に遮光する。
【００５２】
従って、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１の一部は、斜め方向から観察したときの表示に寄与しなくなる。そのため、中間調電圧における透過率の増大が抑制され、斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性を、正面方向から観察したときの電圧−透過率特性に近づけることができる。その結果、斜め方向から観察したときの表示特性と正面方向から観察したときの表示特性とを近づけることができ、違和感のない表示が実現される。
【００５３】
図５に、本実施形態の液晶表示装置１００を正面方向Ｄ１から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ３と、斜め方向Ｄ２から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ４およびＬ５とを示す。なお、電圧−透過率曲線Ｌ４は、遮光層４０の下面（液晶層３０とは反対側の面）と液晶層３０との間隔として規定される遮光層４０の深さが３μｍの場合のものであり、電圧−透過率曲線Ｌ５は、遮光層４０の深さが５μｍの場合のものである。また、液晶層３０の厚さは、ここでは、４μｍである。さらに、図５では、比較のために、従来の液晶表示装置１０００を斜め方向Ｄ２から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ２も併せて示している。
【００５４】
図５に示したように、液晶表示装置１００を斜め方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ４およびＬ５は、遮光層が設けられていない場合の電圧−透過率曲線Ｌ２よりも、正面方向の電圧−透過率曲線Ｌ３に近い形状であり、そのため、正面方向の表示特性と斜め方向の表示特性とが近い自然な表示を行うことができる。
【００５５】
なお、遮光層４０の深さや幅あるいは形状などは、本実施形態で例示したものに限定されず、液晶表示装置の仕様や所望する透過率あるいは表示特性などに応じて適宜設定すればよい。
【００５６】
遮光層４０の深さは、液晶層３０の厚さや液晶領域３１の大きさなどに応じて、液晶領域３１を効果的に遮光できるように設定すればよい。視差の発生を利用して特定の液晶領域３１を効果的に遮光するためには、遮光層４０は、液晶層３０に所定の間隔を介して設けられていることが好ましく、遮光層４０と液晶層３０との間隔がある程度以上長い、すなわち遮光層４０の深さがある程度以上深いことが好ましい。遮光層４０が液晶層３０に所定の間隔を介して設けられていると、遮光層４０が液晶層３０の直下に設けられている場合よりも視差が大きくなるので、視角が比較的小さい方向（表示面法線方向からの傾斜角が比較的小さい方向）においても液晶領域３１を十分に遮光することができる。図５からわかるように、本実施形態では、遮光層４０の深さが５μｍの場合の方が、３μｍの場合よりも斜め方向の電圧−透過率特性を正面方向の電圧−透過率特性により近くすることができる。
【００５７】
遮光層４０の好ましい深さの一例について図６を参照しながら説明する。例えば、本実施形態においては、遮光層の深さＤを、遮光層４０の深さＤ（ここでは遮光層４０の厚さＴ_１＋遮光層４０上の透明絶縁層１２の厚さＴ_２）＋液晶層３０の厚さＴ_３／２＝√３×（凸部２６および開口部１４ａの配列ピッチＰ）／２という関係を満足するように設定すると、液晶領域３１を効果的に遮光することができる。遮光層４０の深さをこのように設定すると、視角が６０°の方向から観察したとき（液晶表示装置の構成材料の平均屈折率が１．６で、屈折率が１．０の空気中から観察した場合）、遮光層４０の中央部が、隣接する凸部２６と開口部１４ａのほぼ中心、すなわち液晶領域３１の中央部を遮光するように機能するからである。
【００５８】
また、本実施形態では、遮光層４０の幅Ｗが凸部２６の幅とほぼ等しい場合について説明したが、遮光層４０の幅も勿論これに限定されない。液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１の多くの部分を遮光して表示特性をより向上する観点からは、遮光層４０の幅は広いことが好ましく、遮光層４０は境界領域３３だけでなく液晶領域３１の一部に重なってもよい。ただし、遮光層４０の幅Ｗを広くすると、正面方向から観察したときの透過率が低下することがあるので、正面方向の透過率の低減を抑制する観点からは遮光層４０の幅は狭いことが好ましい。なお、視差の発生により、遮光層４０の側面も液晶領域３１を遮光するように機能するので、遮光層４０を厚く形成し、遮光層４０の側面の面積を大きくすることによって、液晶領域３１のより多くの部分を遮光することができる。従って、遮光層４０の幅を比較的狭く設定する場合でも、遮光層４０を厚く形成することによって、正面方向の透過率を低減させずに液晶領域３１を十分に遮光することが可能になる。
【００５９】
また、遮光層４０の形状もここで例示したものに限定されない。ただし、本実施形態のように、遮光層４０が凸部２６に対向するように（あるいは後述するように絵素電極１４の開口部１４ａに対向するように）配置される場合には、遮光層４０の形状を凸部２６（あるいは開口部１４ａ）と同じ形状とすることによって、正面方向の透過率のロスを小さくすることができる。凸部２６上（あるいは開口部１４ａ上）の境界領域３１においては、周囲の液晶分子３０ａとの配向の整合性を保つために、一部の液晶分子３０ａが電圧印加時にもほぼ垂直に配向しており、凸部２６上（あるいは開口部１４ａ上）の液晶層３０は、もともと、透過率に寄与する割合が低いからである。
【００６０】
なお、ここまでの説明では、ＴＦＴ基板１００ａ側にのみ遮光層４０が設けられている構成について説明したが、対向基板１００ｂ側にも遮光層を設けてもよいし、対向基板１００ｂ側にのみ遮光層を設けてもよい。
【００６１】
図７（ａ）および（ｂ）に、対向基板１００ｂ側にも遮光層が設けられている液晶表示装置１００Ａを示す。液晶表示装置１００Ａは、ＴＦＴ基板１００ａ側に設けられた遮光層４０に加え、対向基板１００ｂ側に設けられた遮光層４０’を有している。
【００６２】
対向基板１００ｂが有する遮光層４０’は、境界領域３３の少なくとも一部に重なるように形成されている。図７（ｂ）に示したように、境界領域３３のうちの遮光層４０’に重なる領域は、その周囲に位置する液晶分子３０ａが、絵素電極１４と対向電極２４との間に電圧が印加されたときに、対向基板１００ｂ側、すなわち遮光層４０’が設けられている方の基板側の端部３０ａ２をその領域から遠ざけるように傾斜する領域である。また、ここでは、透明基板２１上に形成された遮光層４０’を覆うように透明絶縁層２２が形成されており、遮光層４０’は、液晶層３０に所定の間隔を介して設けられている。
【００６３】
対向基板１００ｂが有する遮光層４０’は、境界領域３３を介して隣接する２つの液晶領域３１のうち、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１、すなわち、斜め方向の光に対するリタデーションの値が電圧の上昇に伴って単調に増加する液晶領域３１を選択的に遮光する。
【００６４】
図７（ｂ）中に、正面方向Ｄ４から観察したときに遮光層４０’によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ４で示し、斜め方向Ｄ５から観察したときに遮光層４０によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ５で示す。図７（ｂ）に示したように、正面方向から観察したときには、遮光層４０はその直上の液晶層３０を遮光するが、斜め方向から観察したときには、視差が発生するので、遮光層４０は、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１を選択的に遮光する。
【００６５】
このように、液晶表示装置１００Ａにおいては、ＴＦＴ基板１００ａ側に設けられた遮光層４０だけでなく、対向基板１００ｂ側に設けられた遮光層４０’も、液晶分子３０ａが観察者と反対側に傾斜する液晶領域３１を選択的に遮光する。従って、斜め方向から観察したときの表示特性と正面方向から観察したときの表示特性とを近づけることができ、違和感のない表示が実現される。
【００６６】
なお、図７（ａ）および（ｂ）に示した液晶表示装置１００Ａにおいては、遮光層４０および４１’の幅は、凸部２６および開口部１４ａの幅と同じかそれよりも広いことが好ましいが、凸部２６および開口部１４ａの配列ピッチ（図６中の矢印Ｐ）よりも狭いことが好ましい。遮光層４０および４１’の幅が凸部２６および開口部１４ａの配列ピッチ以上であると、正面方向の透過率がほとんどゼロとなってしまうからである。
【００６７】
上述したように、液晶表示装置１００および１００Ａにおいては、ＴＦＴ基板１００ａ側および／または対向基板１００ｂ側に遮光層４０（４０’）を設けることによって、観察者と反対側に液晶分子３０ａが傾斜する液晶領域３１を選択的に遮光することが可能になっている。
【００６８】
ある境界領域３３に対応していずれの基板側に遮光層を設けるかは、その境界領域３３の周囲の液晶分子３０ａが、いずれの基板側の端部をその境界領域３３から遠ざけるように傾斜するのかに着目して決定すればよい。つまり、遮光層に重なる領域が、その周囲に位置する液晶分子３０ａが電圧印加時に遮光層の設けられている方の基板側の端部をその領域から遠ざけるように傾斜する領域となるように、遮光層を設ければよい。
【００６９】
具体的には、周囲の液晶分子３０ａがＴＦＴ基板１００ａ側の端部を境界領域から遠ざけるように傾斜する場合（例えば図１（ｂ）や図７（ｂ）中の凸部２６上の境界領域３３に対応して遮光層を設ける場合）には、ＴＦＴ基板１００ａ側に遮光層を設ければよい。また、周囲の液晶分子３０ａが対向基板１００ｂ側の端部を境界領域から遠ざけるように傾斜する場合（例えば図１（ｂ）や図７（ｂ）中の開口部１４ａ上の境界領域３３に対応して遮光層を設ける場合）には、対向基板１００ｂ側に遮光層を設ければよい。
【００７０】
本発明による液晶表示装置においては、境界領域３３の周囲に位置する液晶分子３０ａの電圧印加時の挙動に着目して、いずれかの基板側に選択的に遮光層が設けられるので、どの方位からの斜め観察においても観察者とは反対側に液晶分子３０ａが傾斜する液晶領域３１が選択的に遮光され、それによって違和感のない自然な表示が実現される。また、正面方向から観察したときに遮光層によって遮光される境界領域は、典型的には、もともと（遮光層がない場合にも）表示にほとんど寄与しない領域であるため、遮光層を設けることによる透過率の低下もほとんどない。
【００７１】
遮光層は、例えばアルミニウム等の金属や樹脂などの遮光性の材料を用いて形成される。遮光層は、液晶層３０との間隔が所望の長さとなるように、ＴＦＴ基板１００ａや対向基板１００ｂを製造する工程の任意の段階で形成すればよい。遮光層を、ＴＦＴ基板１００ａの透明基板１１上に形成される走査配線や信号配線と同一の膜から形成すると、遮光層を形成するための新たな工程を設ける必要がない。また、遮光層は、遮光層に入射する光のほぼ全てを遮ってもよいし、遮光層に入射する光の一部を透過するような半透過膜であってもよい。
【００７２】
なお、本実施形態では、ＴＦＴ基板１００ａが開口部（スリット）１４ａを有する絵素電極１４を配向規制構造として備え、対向基板１００ｂが傾斜側面２６ｓを有する凸部２６を配向規制構造として備える構成を例示したが、本発明は勿論、これに限定されず、絵素領域を配向分割できる構造を備える液晶表示装置に好適に用いられる。例えば、図８（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置１００Ｂのように、ＴＦＴ基板１００ａが傾斜側面１６ｓを有する凸部１６を備え、対向基板１００ｂが開口部２４ａを有する対向電極２４を備えている構成を採用してもよい。また、一方の基板側のみに配向規制構造（例えば開口部を有する電極や凸部）を備える構成としてもよい。ただし、配向の安定性の観点からは、両方の基板に配向規制構造を備えることが好ましい。
【００７３】
（実施形態２）
図９（ａ）および（ｂ）に、本発明による実施形態２の液晶表示装置２００を示す。図９（ａ）は基板法線方向から見た上面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）中の９Ｂ−９Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図９（ａ）および（ｂ）は、液晶層に電圧を印加した状態を示している。
【００７４】
実施形態１の液晶表示装置１００においては、絵素領域が４方位に配向分割されているのに対して、実施形態２の液晶表示装置２００においては、絵素領域は全方位に配向分割されている。
【００７５】
液晶表示装置２００のＴＦＴ基板２００ａは、配向規制構造として、開口部１４ａを有する絵素電極１４を有している。絵素電極１４の開口部１４ａは、スリット状であり、正方格子状に形成されている。
【００７６】
ＴＦＴ基板２００ａに対向する対向基板２００ｂは、配向規制構造として、液晶層３０側の表面に凸部２６を有している。凸部２６は、傾斜側面２６ｓと頂面２６ｔとを有しており、四角錐台状である。また、凸部２６は、格子状に形成された開口部１４ａに囲まれた正方形のほぼ中央に位置するように設けられている。
【００７７】
本実施形態では、絵素電極１４が有する開口部１４ａは、幅が１０μｍ、開口部１４ａに囲まれた正方形の大きさが４０μｍ×４０μｍとなるように形成されている。また、凸部１６は、底面の一辺が２０μｍ×２０μｍとなるように形成されている。
【００７８】
上述したような配向規制構造を有する液晶表示装置２００において、絵素電極１４と対向電極２４との間に電圧を印加すると、図９（ａ）および（ｂ）に示したように、液晶層３０の液晶分子３０ａは、凸部２６を中心とした軸対称配向をとる。なお、図９（ａ）では、液晶分子３０ａの配向方向の変化を簡易に示したが、実際には、液晶分子３０ａの配向方向は方位角方向に沿って連続的に変化しており、凸部２６に対してある方位角方向に存在する液晶分子３０ａは、その方位角方向にほぼ平行に配向している。
【００７９】
このように、凸部２６を中心とした軸対称配向状態をとる液晶層３０は、互いに配向方向が異なる複数の（無数の）液晶領域３１を有しており、絵素領域内の液晶層３０の液晶分子３０ａは、全方位に配向する。つまり、液晶表示装置２００が有する絵素領域は全方位に配向分割されている。本実施形態では、電圧印加時には、格子状の開口部１４ａに囲まれた正方形１つに対応して、凸部２６を中心とした軸対称配向をとる１つの液晶ドメインが形成される。なお、「液晶ドメイン」は、液晶分子３０ａの配向の連続性が保たれている領域を指す。
【００８０】
液晶表示装置２００のＴＦＴ基板１００ａは、遮光層４０を有している。遮光層４０は、図９（ｂ）に示したように、複数の液晶領域３１間の領域として規定される境界領域３３の一部に重なるように形成されている。遮光層４０は、より具体的には、液晶ドメインの中央部付近、つまり、対向基板２００ｂ上の凸部２６に対向するように形成されている。ここでは、遮光層４０は、基板法線方向からみたときの形状が凸部２６と同じで凸部２６と重なるように形成されており、一辺が２０μｍの正方形状に形成されている。
【００８１】
図９（ｂ）に示したように、境界領域３３のうちの遮光層４０に重なる領域は、その周囲に位置する液晶分子３０ａが、絵素電極１４と対向電極２４との間に電圧が印加されたときに、ＴＦＴ基板１００ａ側、すなわち遮光層４０が設けられている方の基板側の端部をその領域から遠ざけるように傾斜する領域である。
【００８２】
このように設けられた遮光層４０は、境界領域３３を介して隣接する液晶領域３１のうち、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１、すなわち、斜め方向の光に対するリタデーションの値が電圧の上昇に伴って単調に増加する液晶領域３１を選択的に遮光する。
【００８３】
図９（ｂ）中に、正面方向Ｄ６から観察したときに遮光層４０によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ６で示し、斜め方向Ｄ７から観察したときに遮光層４０によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ７で示す。図９（ｂ）に示したように、正面方向から観察したときには、遮光層４０はその直上の液晶層３０を遮光するが、斜め方向から観察したときには、視差が発生するので、遮光層４０は、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１を選択的に遮光する。また、図９（ｂ）に、斜め方向Ｄ７とは反対の方向Ｄ８から観察したときに遮光層４０によって遮光される領域の幅を矢印Ｗ８で示す。図９（ｂ）に示したように、遮光層４０は、斜め方向Ｄ８から観察したときにも、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１を選択的に遮光する。
【００８４】
このように、遮光層４０は、どの方位からの斜め観察においても、液晶分子３０ａが観察者とは反対側に傾斜する液晶領域３１を選択的に遮光する。従って、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１の一部は、斜め方向から観察したときの表示に寄与しなくなる。そのため、中間調電圧における透過率の増大が抑制され、斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性を、正面方向から観察したときの電圧−透過率特性に近づけることができる。その結果、斜め方向から観察したときの表示特性と正面方向から観察したときの表示特性とを近づけることができ、違和感のない表示が実現される。
【００８５】
なお、ここでは、境界領域３３のうち、液晶ドメインの中央部に対応する部分に重なるように遮光層４０を設けたが、隣接する液晶ドメイン間の境界に対応する部分に重なるように遮光層を設けてもよい。図１０（ａ）および（ｂ）に、隣接する液晶ドメイン間の境界に重なる遮光層４０’を有する液晶表示装置２００Ａを示す。
【００８６】
液晶表示装置２００Ａの対向基板２００ｂは、境界領域３３のうち、液晶ドメイン間の境界に対応する部分に重なるように形成された遮光層４０’を有しており、遮光層４０’は、絵素電極１４の開口部１４ａに重なるように形成されている。液晶ドメイン間の境界に対応する部分、すなわち、境界領域３３のうちの遮光層４０’に重なる領域は、その周囲に位置する液晶分子３０ａが、絵素電極１４と対向電極２４との間に電圧が印加されたときに、対向基板２００ｂ側、すなわち遮光層４０’が設けられている方の基板側の端部をその領域から遠ざけるように傾斜する領域である。
【００８７】
対向基板２００ｂが有する遮光層４０’は、図７（ａ）および（ｂ）に示した液晶表示装置１００Ａの対向基板１００ｂが備える遮光層４０’と同様に、境界領域３３を介して隣接する液晶領域３１のうち、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れる液晶領域３１、すなわち、斜め方向の光に対するリタデーションの値が電圧の上昇に伴って単調に増加する液晶領域３１を選択的に遮光する。従って、液晶表示装置２００Ａにおいても違和感のない表示が実現される。
【００８８】
また、液晶ドメインの中央部および液晶ドメイン間の境界の両方に対応して遮光層を設けてもよい。図１１（ａ）および（ｂ）に、液晶ドメインの中央部および液晶ドメイン間の境界の両方に対応して設けられた遮光層４０および４０’を備える液晶表示装置２００Ｂを示す。
【００８９】
液晶表示装置２００Ｂが有するＴＦＴ基板２００ａは、液晶表示装置２００のＴＦＴ基板２００ａが有する遮光層４０と同様の位置に設けられた遮光層４０を有している。また、液晶表示装置２００Ｂが有する対向基板２００ｂは、液晶表示装置２００の対向基板２００ｂが有する遮光層４０’と同様の位置に設けられた遮光層４０’を有している。
【００９０】
液晶表示装置２００Ｂにおいても、遮光層４０および４０’が、観察者と反対側に液晶分子３０ａが倒れる液晶領域３１を選択的に遮光するので、違和感のない表示が実現される。
【００９１】
（実施形態３）
図１２（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態３の液晶表示装置３００の構造を説明する。図１２（ａ）は基板法線方向から見た上面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）中の１２Ｂ−１２Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図１２（ａ）および（ｂ）は、液晶層に電圧を印加した状態を示している。
【００９２】
実施形態３の液晶表示装置３００は、遮光層の設けられている位置以外は、実施形態１の液晶表示装置１００と同様の構成を有している。
【００９３】
液晶表示装置３００が有する対向基板３００ｂは、複数の絵素領域のそれぞれ内に遮光層４１を有している。この遮光層４１は、後述するように液晶層３０の特定の領域に重なるように形成されている。
【００９４】
絵素領域が４方位に配向分割されている液晶表示装置３００において、各液晶領域３１内の液晶分子３０ａは、図１２（ａ）に示すように、偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２に約４５°の角度をなすように傾斜する。しかしながら、図１３に示すように、液晶領域３１間の領域のうち、開口部１４ａの屈曲部１４ａ’と凸部２６の屈曲部２６’との間に位置する領域（図１３中の楕円で囲まれた領域）３５では、液晶分子３０ａが配向の連続性を保とうとする結果、液晶分子３０ａは偏光板の偏光軸ＰＡ１に略平行な方向に傾斜する。
【００９５】
液晶表示装置３００においては、遮光層４１は、液晶分子３０ａが偏光板の偏光軸ＰＡ１に略平行な方向に傾斜するこの領域３５に重なるように形成されている。ここでは、遮光層４１は、対向電極２４の直下に形成されている。対向基板３００ｂ上の対向電極２４は、例えば厚さ１００ｎｍ（１０００Å）で形成されており、遮光層４１は、対向電極２４を介して液晶層３０のほぼ直下に設けられている。
【００９６】
実施形態１および２の説明においては、観察者側と反対側に傾斜する液晶分子に起因する違和感の発生が抑制された液晶表示装置について説明したが、実施形態３の液晶表示装置３００は、上述したように設けられた遮光層４１を有しているので、偏光軸に略平行な方向に傾斜する液晶分子に起因した違和感の発生を抑制することができる。以下、その理由を説明する。
【００９７】
まず、図２に示した遮光層を有しない液晶表示装置１０００において、偏光板の偏光軸に略平行な方向に傾斜する液晶分子３０ａに起因して表示に違和感が発生する理由を説明する。
【００９８】
液晶表示装置１０００を一方の偏光軸ＰＡ２に沿った斜め方向から観察したとき、その偏光軸ＰＡ２に沿って傾斜する液晶分子３０ａ（液晶表示装置１０００ではそのような液晶分子３０ａはほとんど存在しないが仮に存在したとして）は、液晶層３０に斜めに入射する光に対して位相差をほとんど与えず、表示特性に影響を与えることはない。しかし、他方の偏光軸ＰＡ１に沿って傾斜する液晶分子３０ａ（図１３中の領域３５内の液晶分子３０ａに対応）は、観察方向を遮るように傾斜するので、液晶層３０に斜めに入射する光に対して位相差を与える。さらに、液晶分子３０ａがこのように傾斜する領域は、中間調電圧で透過率が最大となるような電圧−透過率特性を示す。
【００９９】
図１４に、液晶表示装置１０００を一方の偏光軸ＰＡ２に沿った斜め方向から観察したときの、他方の偏光軸ＰＡ１に沿って液晶分子３０ａが傾斜する領域の電圧−透過率曲線Ｌ６を示す。なお、比較のために、同図中には、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２と４５°の角度をなして観察者側に傾斜する領域の電圧−透過率曲線Ｌ３（図４中のＬ３に対応）と、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２と４５°の角度をなして観察者と反対側に傾斜する領域の電圧−透過率曲線Ｌ４（図４中のＬ４に対応）とを併せて示している。
【０１００】
図１４からわかるように、偏光軸ＰＡ１に沿って液晶分子３０ａが傾斜する領域においては、中間調電圧で透過率が最大となり、輝度の階調が反転する現象が発生する。従って、絵素領域内でこのように傾斜する液晶分子３０ａの存在確率が高くなると、斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性において階調つぶれや階調反転が顕在化し、それによって正面方向の表示特性と斜め方向の表示特性との差が大きくなる。そのため、違和感のある表示となってしまう。
【０１０１】
本実施形態の液晶表示装置３００においては、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ１に略平行に傾斜する領域３５に重なるように遮光層４１が設けられているので、この領域３５の液晶分子３０ａが表示に寄与しない。そのため、中間調電圧での透過率の過度の増大が抑制され、斜め方向の電圧−透過率特性を正面方向の電圧−透過率特性に近づけることができる。その結果、斜め方向から観察したときの表示特性と正面方向から観察したときの表示特性とを近づけることができ、違和感のない自然な表示が実現される。
【０１０２】
図１５に、本実施形態の液晶表示装置３００を正面方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ７と、斜め方向（偏光軸ＰＡ２に沿って視角を倒した方向）から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ８とを示す。また、図５では、比較のために、従来の液晶表示装置１０００を斜め方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ９を併せて示している。なお、図１５では、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ１に略平行に傾斜する領域３５が絵素領域内で占める割合が約２５％である場合についての電圧−透過率曲線を示している。
【０１０３】
図１５に示したように、液晶表示装置３００を斜め方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ８は、遮光層が設けられていない場合の電圧−透過率曲線Ｌ９よりも、正面方向の電圧−透過率曲線Ｌ７に近い形状であり、そのため、正面方向の表示特性と斜め方向の表示特性とが近い自然な表示を行うことができる。
【０１０４】
偏光軸に略平行な方向に液晶分子３０ａが傾斜する領域は、正面方向から観察したときの透過率に寄与しないので、そのような領域のみを遮光するように遮光層を設けることで、正面方向の透過率のロスがほとんど発生しない。また、そのような領域のみを効果的に遮光するためには、視差がなるべく発生しない位置に遮光層を形成することが好ましい。従って、遮光層の深さがなるべく浅くなるように、遮光層は液晶層のほぼ直下に設けられていることが好ましい。なお、偏光軸に略平行な方向に液晶分子３０ａが傾斜する領域の一部のみに重なるように遮光層を設けても表示特性を向上する効果が得られるが、表示品位のいっそうの向上を図る観点からは、なるべく多くの領域に重なるように遮光層を設けることが好ましく、液晶分子３０ａがそのように傾斜する領域のほぼ全てに重なるように遮光層を設けることがさらに好ましい。
【０１０５】
偏光軸に略平行な方向に液晶分子が傾斜する領域に重なるように遮光層を設けることによる、表示品位の向上の効果は、そのように液晶分子が傾斜する領域の割合が比較的高い液晶表示装置において顕著である。
【０１０６】
例えば、図２に示したような液晶表示装置１０００において、開口部１４ａや凸部２６の折れ曲がりのピッチ（図１３に示した矢印Ｐ’に相当）を短くすると、絵素領域内で液晶分子３０ａが偏光板の偏光軸ＰＡに略平行に傾斜する領域の割合が高くなる。そのため、正面方向の表示特性と斜め方向の表示特性との差が大きくなり、表示の違和感が顕在化してしまう。
【０１０７】
そのため、そのような領域の割合が比較的高い液晶表示装置においては、液晶分子が観察者と反対側に傾斜する液晶領域を選択的に遮光するような遮光層（実施形態１および２の液晶表示装置１００および２００が備える遮光層４０および４０’）に加えて、本実施形態の液晶表示装置３００が備える遮光層４１のように、液晶分子３０ａが偏光軸に略平行な方向に傾斜する領域を遮光する遮光層を設けることによって、さらに表示品位を向上することができる。
【０１０８】
実施形態１の液晶表示装置１００について、液晶分子３０ａが偏光軸に略平行な方向に傾斜する領域を遮光するさらなる遮光層（実施形態３の液晶表示装置３００の遮光層４１とほぼ同じ遮光層）を設けた場合の表示品位向上の効果を検証した。
【０１０９】
図１６に、液晶表示装置１００を正面方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ１０と、斜め方向（偏光軸ＰＡ２に沿って視角を倒した方向）から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ１１と、上述したようなさらなる遮光層を設けた場合に斜め方向から観察したときの電圧−透過率曲線Ｌ１２とを示す。なお、図１６では、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ１に略平行に傾斜する領域の割合が約２５％である場合についての電圧−透過率曲線を示している。
【０１１０】
図１６に示したように、さらなる遮光層を設けた場合の電圧−透過率曲線Ｌ１２は、さらなる遮光層が設けられていない場合の電圧−透過率曲線Ｌ１１よりも、正面方向の電圧−透過率曲線Ｌ１０に近い形状である。従って、さらなる遮光層を設けたることで、斜め方向の表示特性が正面方向の表示特性により近くなり、表示品位のいっそうの向上を図ることができる。
【０１１１】
（実施形態４）
図１７に、本発明による実施形態４の液晶表示装置４００を示す。図１７に示した液晶表示装置４００は、遮光層の設けられている位置以外は、実施形態２の液晶表示装置２００と同様の構成を有している。
【０１１２】
液晶表示装置４００が有する対向基板（不図示）は、複数の絵素領域のそれぞれ内に遮光層４１を有している。この遮光層４１は、液晶分子３０ａが偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２に略平行な方向に傾斜する領域に重なるように形成されている。ここでは、偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２は、図１７に示したように、絵素電極１４の開口部１４ａが延びる２つの方向に平行に配置されており、遮光層４１は、偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２に平行な方向に延びる辺を有する十字形に形成されている。
【０１１３】
液晶表示装置４００においては、液晶分子３０ａが偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２に略平行な方向に傾斜する領域に重なるように遮光層４１が設けられているので、実施形態３の液晶表示装置３００と同様に、違和感のない自然な表示が実現される。
【０１１４】
実施形態３の液晶表示装置３００においては、偏光軸ＰＡ２に略平行に傾斜する液晶分子３０ａがほとんど存在せず、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ１に略平行に傾斜する領域にのみ重なるように遮光層４１が設けられていたのに対して、本実施形態の液晶表示装置４００では、偏光軸ＰＡ１だけでなく偏光軸ＰＡ２に沿って傾斜する液晶分子３０ａも存在するので、そのような液晶分子３０ａが存在する領域にも重なるように遮光層４１が設けられている。
【０１１５】
勿論、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ１に沿って傾斜する領域と、液晶分子３０ａが偏光軸ＰＡ２に沿って傾斜する領域とのうち、一方の領域のみに重なるように遮光層４１を設けてもよいが、両方の領域に重なるように遮光層４１を設けることでより自然な表示を行うことができる。
【０１１６】
なお、液晶セルの構成がほぼ同じであっても、偏光板の偏光軸の配置が異なれば、当然ながら、偏光軸に略平行に傾斜する液晶分子が存在する位置も異なりうるので、偏光軸の配置が異なる場合でも、そのような液晶分子が存在する領域に重なるように遮光層を設ければよい。図１８に、液晶表示装置４００とは偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２の配置が異なる液晶表示装置４００Ａを示す。
【０１１７】
図１８に示した液晶表示装置４００Ａにおいては、偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２は、絵素電極１４の開口部１４ａが延びる２つの方向と４５°の角度をなすように配置されており、液晶表示装置４００Ａが備える遮光層４１の形状は、液晶表示装置４００が備える遮光層４１を基板面に平行な面内で４５°回転した形状である。
【０１１８】
液晶表示装置４００Ａにおいても、液晶分子３０ａが偏光板の偏光軸ＰＡ１およびＰＡ２に略平行な方向に傾斜する領域に重なるように遮光層４１が設けられているので、液晶表示装置４００と同様に、違和感のない自然な表示が実現される。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によると、広視野角特性を有し、違和感のない表示が可能な、表示品位の高い液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態１の液晶表示装置１００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、遮光層を有しない従来の液晶表示装置１０００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の２Ｂ−２Ｂ’線に沿った断面図である。
【図３】液晶表示装置１０００を正面方向Ｄ１から観察したときの電圧−透過率特性と、斜め方向Ｄ２から観察したときの電圧−透過率特性とを示すグラフである。
【図４】液晶分子３０ａが観察者側に倒れるように傾斜する液晶領域３１を斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性と、液晶分子３０ａが観察者と反対側に倒れるように傾斜する液晶領域３１を斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性とを示すグラフである。
【図５】本発明による実施形態１の液晶表示装置１００を正面方向Ｄ１から観察したときの電圧−透過率特性と、斜め方向Ｄ２から観察したときの電圧−透過率特性とを示すグラフである。
【図６】本発明による実施形態１の液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態１の他の液晶表示装置１００Ａを模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の７Ｂ−７Ｂ’線に沿った断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態１の他の液晶表示装置１００Ａを模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の８Ｂ−８Ｂ’線に沿った断面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態２の液晶表示装置２００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の９Ｂ−９Ｂ’線に沿った断面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態２の他の液晶表示装置２００Ａを模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１０Ｂ−１０Ｂ’線に沿った断面図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態２のさらに他の液晶表示装置２００Ｂを模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１１Ｂ−１１Ｂ’線に沿った断面図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態３の液晶表示装置３００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１２Ｂ−１２Ｂ’線に沿った断面図である。
【図１３】本発明による実施形態３の液晶表示装置３００を模式的に示す上面図である。
【図１４】液晶表示装置１０００を一方の偏光軸ＰＡ２に沿った斜め方向から観察したときの、他方の偏光軸ＰＡ１に沿って液晶分子３０ａが傾斜する領域の電圧−透過率を示すグラフである。
【図１５】本発明による実施形態３の液晶表示装置３００を正面方向から観察したときの電圧−透過率特性と、斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性とを示すグラフである。
【図１６】液晶表示装置１００を正面方向から観察したときの電圧−透過率特性と、斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性と、液晶表示装置１００にさらなる遮光層を設けた場合に斜め方向から観察したときの電圧−透過率特性とを示すグラフである。
【図１７】本発明による実施形態４の液晶表示装置４００を模式的に示す上面図である。
【図１８】本発明による実施形態４の他の液晶表示装置４００Ａを模式的に示す上面図である。
【符号の説明】
１１　透明基板
１２　透明絶縁層
１４　絵素電極
１４ａ　開口部
１６　凸部
１６ｓ　傾斜側面
２１　透明基板
２２　透明絶縁層
２４　対向電極
２４ａ　開口部
２６　凸部
２６ｓ　傾斜側面
３０　液晶層
３０ａ　液晶分子
３１　液晶領域
３３　境界領域
４０、４０’　遮光層
４１　遮光層
１００ａ、２００ａ　アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１００ｂ、２００ｂ、３００ｂ　対向基板（カラーフィルタ基板）
１００、１００Ａ、１００Ｂ　液晶表示装置
２００、２００Ａ、２００Ｂ　液晶表示装置
３００、４００、４００Ａ　液晶表示装置

Claims (10)

1. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む垂直配向型の液晶層とを有し、
   前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、
   前記複数の絵素領域のそれぞれ内の前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域を有する、液晶表示装置であって、
   前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の液晶領域間の領域として規定される境界領域の少なくとも一部に重なる遮光層を有し、
   前記境界領域の、前記遮光層に重なる前記少なくとも一部の領域は、その周囲に位置する液晶分子が、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記遮光層が設けられている方の基板側の端部を前記少なくとも一部の領域から遠ざけるように傾斜する領域である、液晶表示装置。
2. 前記遮光層は、前記液晶層に所定の間隔を介して設けられている、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む垂直配向型の液晶層とを有し、
   前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、
   前記複数の絵素領域のそれぞれ内の前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域を有し、
   前記液晶層が有する前記複数の液晶領域は、前記液晶層の層法線方向に対して傾斜した方向から前記液晶層に入射する光に対するリタデーションの値が印加電圧の増加に伴って増加する第１液晶領域と一旦減少した後に増加する第２液晶領域とを含む、液晶表示装置であって、
   表示面法線方向に対して傾斜した方向から観察したときに前記第１液晶領域を選択的に遮光する遮光層を有する、液晶表示装置。
4. 前記液晶層を介して互いに対向し、偏光軸が互いに略直交するように配置された一対の偏光板を有し、
   前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が前記一対の偏光板の偏光軸に略平行な方向に傾斜する領域の少なくとも一部に重なる、さらなる遮光層を有する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む垂直配向型の液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向し、偏光軸が互いに略直交するように配置された一対の偏光板とを有し、
   前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、
   前記複数の絵素領域のそれぞれ内の前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の液晶領域を有する液晶表示装置であって、
   前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに液晶分子が前記一対の偏光板の偏光軸に略平行な方向に傾斜する領域の少なくとも一部に重なる遮光層を有する、液晶表示装置。
6. 前記遮光層は、前記液晶層のほぼ直下に設けられている、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、傾斜側面を有する少なくとも１つの凸部を前記液晶層側の表面に有し、前記複数の液晶領域のそれぞれにおいて液晶分子が傾斜する方向は、前記少なくとも１つの凸部が有する配向規制力によって規定される、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、少なくとも１つの開口部を有し、前記複数の液晶領域のそれぞれにおいて液晶分子が傾斜する方向は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに前記少なくとも１つの開口部のエッジ部に生成される斜め電界によって規定される、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、傾斜側面を有する少なくとも１つの凸部を前記液晶層側の表面に有し、
   前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方は、少なくとも１つの開口部を有し、
   前記複数の液晶領域のそれぞれにおいて液晶分子が傾斜する方向は、前記少なくとも１つの凸部が有する配向規制力と、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに前記少なくとも１つの開口部のエッジ部に生成される斜め電界とによって規定される、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、
    前記第１電極は、前記複数の絵素領域ごとに設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる複数の絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。

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