JP2007114675A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い光透過率と広い視野角を確保することが可能な液晶表示素子を提供する。
【解決手段】透光性絶縁基板３０上のアレイ基板２と、透光性絶縁基板４０上に対向電極４２を備えた対向基板３と、アレイ基板２と対向基板３との間に配置された液晶層４とからなる液晶表示装置において、透光性絶縁基板３０と画素電極１１との間に設けられ、第１の高さＨ１を有する第１絶縁部材１５Ｐと、複数の画素２０の周縁に設けられ、第１の高さＨ１よりも高い第２の高さＨ２を有する周縁部１５ａと、画素２０のそれぞれの短辺と対応する周縁部１５ａの内側に設けられ、画素２０の中心に向かって突出している凸部１５ｂとを含む第２絶縁部材１５Ｑと、透過電極２５上に形成され、向かい合っている凸部１５ｂの先端１５ｂを結ぶ直線状であって、この直線の幅が広い部分を少なくとも１つ含むスリット２６とを備えた構造。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、一画素内に外光を反射することによって画像を表示する反射部とバックライト光を透過することによって画像を表示する透過部とを有する半透過型液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を有するために、ＯＡ機器、情報端末、時計、テレビ等さまざまな分野に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ素子という）を有する液晶表示装置は、その高い応答性から、携帯電話、テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとして用いられている。

近年、情報量の増加や携帯端末の小型軽量化に伴い、高精細で視野角の広い表示装置が要求されている。これら要求のうち画像の高精細化には、例えば、ＴＦＴアレイ構造を微細化することによって実現されている。一方、広視角に関しては、ネマチック液晶を用いたＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）方式、ＶＡＮ（ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ）モード、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式およびπ配列モード等の表示モードの採用が検討されている。

これら表示モードのうち、ＶＡＮモードは、従来のＴＮ（ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ）モードよりも速い応答速度を得ることができ、しかも、垂直配向のため静電気破壊などの不良を発生させるラビング処理（液晶と接する界面に高分子薄膜を塗布して布で一定方向に擦る処理）を必要としない。このため、プロセスでのゴミの発生や、ラビングムラなどの不良を回避でき、生産性に優れている。なかでも、マルチドメイン型ＶＡＮモード（ＭＶＡモードという）は、視野角の補償設計が比較的容易なことから特に注目を集めている。

さらに、近年では屋外での使用頻度が高まることから、従来の透過表示方式に加え、部分的に反射表示を行うことが可能な半透過型液晶方式が実用化されている。この半透過型液晶表示装置は、一画素内において、反射電極を有する反射部と、透過電極を有する透過部とを備えている。このような半透過型液晶表示装置は、暗所においては、画素内の透過部を利用してバックライト光を選択的に透過することによって画像を表示する透過型液晶表示装置として機能し、明所においては、画素内の反射部を利用して外光を選択的に反射することによって画像を表示する反射型液晶表示装置として機能する。これにより、消費電力を大幅に低減することができる。

例えば、アレイ基板上に形成された多数の画素電極の下面の絶縁層に凹上傾斜部および凸状傾斜部を形成し、液晶分子のチルト方向を決定して配向分割しているものが知られている（特許文献１参照）。
特開２００１−８３５２０号公報、要約。

しかし、上述のようなＭＶＡモードを採用した液晶表示装置においては、画素の配向状態が不安定になると、画素内に輝度の異なる領域が発生し輝度ムラが生じる問題がある。

本発明は、上記問題を解決するためのものであって、高い光透過率と広い視野角を確保することが可能な液晶表示素子を提供することを目的とする。

本発明の一態様によると、本発明に係る液晶表示装置は、第１絶縁基板上に、それぞれ画素電極を含む複数の画素がマトリクス状に配置されている第１基板と、第２絶縁基板上に、前記複数の画素に対応して共通に設けられている対向電極を備え、前記第１基板と対向して配置されている第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、前記第１絶縁基板と前記画素電極との間に設けられ、前記第１絶縁基板から第１の高さを有する第１絶縁部材と、前記複数の画素それぞれの周縁に設けられ、前記第１絶縁基板から前記第１の高さよりも高い第２の高さを有する周縁部と、前記複数の画素のそれぞれの短辺と対応する前記周縁部の内側に設けられ、前記第１の高さを有し、前記画素の中心に向かって突出している凸部とを含む第２絶縁部材と、前記画素電極上に形成され、向かい合っている前記凸部の先端を結ぶ直線状であって、この直線の幅が広い部分を少なくとも１つ含む溝部とを備えていることを特徴としている。

高い光透過率と広い視野角を確保することが可能な液晶表示素子を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。尚、この実施例は、本発明の理解を容易にする目的で記載されるものであり、本発明を限定するものではない。また本発明はその要旨の範囲内で種々変更して用いることができることは言うまでもない。
図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。図２は、図１に示した液晶表示素子の基本構成を示す断面図である。また、図３は、図１，２に示したアレイ基板を液晶層側から見た概略図を示す。

図２に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの半透過型のカラー液晶表示装置であって、液晶表示パネル１を備えている。この液晶表示パネル１は、アレイ基板（第１基板）２と、アレイ基板２と互いに対向して配置された対向基板（第２基板）３と、これらアレイ基板２と対向基板３との間に保持された液晶層４と、を備えて構成されている。

また、液晶表示装置は、アレイ基板２の液晶層４を保持する面とは反対の外面に設けられた第１偏光制御素子５、及び、対向基板３の液晶層４を保持する面とは反対の外面に設けられた第２偏光制御素子６を備えている。さらに、液晶表示装置は、第１偏光制御素子５側から液晶表示パネル１を照明するバックライトユニットＢＬを備えている。

このような液晶表示装置は、図１に示すように、画像を表示する表示領域１０において、ｍ×ｎ個のマトリクス状に配置された複数の画素２０を備えている。各画素２０は、図２に示すように、外光を反射することによって画像を表示する反射部２２と、バックライトユニットＢＬからのバックライト光を透過することによって画像を表示する透過部２４と、を有している。

アレイ基板２は、ガラス板や石英板などの透光性絶縁基板（第１絶縁基板）３０を用いて形成されている。すなわち、このアレイ基板２は、表示領域１０において、画素２０毎に配置されたｍ×ｎ個の画素電極１１、これら画素電極１１の行に沿ってそれぞれ形成されたｎ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、これら画素電極１１の列に沿って形成されたｍ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、各々対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍に画素毎に配置されたｍ×ｎ個のスイッチング素子すなわち薄膜トランジスタ１２、液晶容量１３と並列に各々補助容量１４を構成するよう対応行の画素電極１１に容量結合してｎ本の走査線Ｙと略平行に形成された補助容量線１４ａなどを有している。また、画素電極１１と補助容量１４との間には絶縁層１５が形成されている。

アレイ基板２は、さらに、図１に示すように、表示領域１０の周辺の駆動回路領域１６において、ｎ本の走査線Ｙに接続された走査線ドライバ１７、及び、ｍ本の信号線Ｘに接続された信号線ドライバ１８を有している。走査線ドライバ１７は、コントローラ１９による制御に基づいてｎ本の走査線Ｙに順次走査信号（駆動信号）を供給する。また、信号線ドライバ１８は、コントローラ１９による制御に基づいて各行の薄膜トランジスタ１２が走査信号によってオンする毎にｍ本の信号線Ｘに映像信号（駆動信号）を供給する。これにより、各行の画素電極１１は、対応する薄膜トランジスタ１２を介して供給される映像信号に応じた画素電位にそれぞれ設定される。

図２および図３に示すように、画素電極１１は、反射部２２に対応して設けられた反射電極２３及び透過部２４に対応して設けられた透過電極２５を有し、全体としてほぼ矩形状に形成されている。

透過電極２５は、絶縁層１５上に配置され、反射電極２３と電気的に接続されている。反射電極２３は、透過電極２５上の所定の領域に重ねて配置され、薄膜トランジスタ１２と電気的に接続されている。なお、反射電極２３は、アルミニウムなどの金属反射膜によって形成され、透過電極２５は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの透光性導電膜によって形成されている。

絶縁層１５は、図２に示す通り、透光性絶縁基板３０から高さ（第１の高さ）Ｈ１を有する第１領域１５Ｐと、高さＨ１よりも高い高さ（第２の高さ）Ｈ２を有する第２領域１５Ｑを含んでいる。第１領域１５Ｐは、透過部２４と対応する領域を含んでいる。第２領域１５Ｑは、図３に示す通り、画素電極１１の２つの長辺および２つの短辺に沿って延び、画素２０の周縁を取り囲む枠状の周縁部１５ａと、周縁部１５ａの２つの短辺の内側にそれぞれ形成され、画素２０の中心に向かって突出している凸部１５ｂを含んでいる。言い換えると、絶縁層１５は、第１領域１５Ｐと対応する、透光性絶縁基板３０と透過電極２５との間に設けられ、透光性絶縁基板３０から第１の高さＨ１を有する第１絶縁部材と、第２の領域１５Ｑと対応する、第２の高さＨ２を有する周縁部１５ａおよび凸部１５ｂを含む第２絶縁部材とを含んでいる。各凸部１５ｂは、短辺方向の長さが、画素電極１１の内側に向かって収束するような形状であって、周縁部１５ａの短辺から最も遠い位置に先端１５ｃを有する。よって、周縁部１５ａの内側の長辺は、０度よりも大きく９０度未満の角度θ１で、周縁部１５ａの内側の短辺で交わっている。なお、凸部１５ｂは、周縁部１５ａの短辺から最も遠い位置に短辺方向の長さが最小となる極値点、すなわち先端部１５ｃを含んでいると言える。

本実施の形態において、凸部１５ｂは、周縁部１５ａの４隅を２等分割する直線が連結された部分を先端１５ｃとする略三角形状であって、先端１５ｃを頂点とする内角θ２は約９０度である。また、この先端１５ｃは、画素電極１１の短辺の中心を通り、長辺と平行なる直線上に配置されており、凸部１５ｂは、この短辺の中心を通る直線に対して線対称となる形状を有する。

また、本実施の形態において、第１領域１５Ｐの高さＨ１と第２領域１５Ｑの高さＨ２の差△Ｈは、１．２５μｍ±０．２μｍである。

透過電極２５は、少なくとも第２領域１５Ｑ上に配置され、本実施の形態においては、第１領域１５Ｐの凸部１５ｂおよび第２領域１５Ｑ上に設けられている。また、反射電極２３は、絶縁層１５の凸部１５ｂ上に、透過電極２５に重ねて設けられている。

また、透過電極２５は、第２領域１５Ｑにおいて、すなわち周縁部１５ａの内側において、スリット（溝部）２６を備える。
スリット２６は、透過電極２５上に設けられた溝であって、向かい合う凸部１５ｂの先端１５ｃを結ぶ直線（上記画素電極１１の短辺の中心を通る直線）上に伸びる第１直線部２６ａを含んでいる。この第１直線部２６ａは、所定の位置で透過電極２５のスリット幅が他のスリット幅よりも広い第２直線部２６ｂを含んでいる。言い換えると、スリット２６は、画素電極１１の長辺と平行な第１直線部２６ａと、この第１直線部２６ｂの中央と直交し、画素電極１１の短辺と平行な第２の直線部２６ｂを含んでいる。さらに言い換えると、第１直線部２６ａは、互いに向かい合う凸部１５ｂを結ぶ最短距離を示す直線上にあり、第２直線部２６ｂは、周縁部１５ａの長辺を結ぶ最短距離を示す直線上にある。このように、スリット２６は、画素電極１１を概ね同じ大きさに４分割している。また、スリット２６により分割された部分は、スリット２６に対して線対称となる形状を有している。

本実施の形態において、第１直線部２６ａは、スリット幅１０μｍ±２μｍであって、第２直線部２６ｂは、スリット幅１０μｍ±２μｍ、長さ３３μｍ±２μｍである。言い換えると、スリット２６は、スリット幅１０μｍ±２μｍの第１直線部２６ａを含み、この第１直線部２６ａの中央位置で前記スリット幅よりも広いスリット幅３３μｍ±２μｍの部分を備える形状である。

一方、対向基板３は、ガラス板や石英板などの透光性絶縁基板（第２絶縁基板）４０、透光性絶縁基板４０上に配置されているカラーフィルタ層４１、および対向電極４２を含んでいる。

また、アレイ基板２および対向基板３の液晶層４と直接接する界面には、液晶分子にそれぞれ基板に対して垂直な方向の配向を与える配向膜５１、５２が形成されている。これにより、液晶分子は、その長軸が基板の界面に対して垂直な方向を向くように配向されている。なお、配向膜５１，５２は、それぞれ７０ｎｍ〜９０ｎｍの厚さに形成されることが好ましい。

カラーフィルタ層４１は、透光性絶縁基板４０上の表示領域１０において、各画素２０を区画するブラックマトリクス（図示せず）と、このブラックマトリクスによって囲まれた各画素２０に配置されたカラーフィルタ（図示せず）とを含んでいる。ブラックマトリクスは、アレイ基板２に設けられた走査線Ｙや信号線Ｘなどの配線部に対向するように配置されている。カラーフィルタは、互いに異なる色、例えば赤色、青色、緑色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。

対向電極４２は、すべての画素２０の反射電極２３および透過電極２５と対向するように配置されている。この対向電極４２は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの透光性導電膜によって形成され、補助容量線１４ａと電気的に接続されている。

上述した構成のアレイ基板２及び対向基板３は、有効表示部１０内に配置された柱状スペーサ（図示せず）によって所定のギャップ、例えば３．５μｍ±０．３μｍのギャップを形成した状態で対向配置され、その周縁部同士が、例えばシール材により貼り合せられている。これにより、液晶分子注入用のセルが形成され、セル内に負の誘電異方性を示す液晶材料（Ｎｎ液晶材料）を注入し封止することにより液晶層４が形成されている。すなわち、液晶層４は、アレイ基板２側の配向膜５１と、対向基板３側の配向膜５２との間に保持されている。これにより、液晶層４に含まれる液晶分子が配向膜５１及び５２による配向制御によって垂直配向された垂直配向モードが構成可能となる。

この構成により、周縁部１５ａ、凸部１５ｂおよびスリット２６の界面において、液晶配向の分割が誘起され、液晶分子の配向は、その長軸がガラス基板に対して垂直な方向から特定角度だけ傾斜した配列となる。このように、周縁部１５ａ、凸部１５ｂおよびスリット２６の近傍に位置した液晶分子は、他の液晶分子のチルト方向を規制する役割を果たす。よって、液晶分子を所定方向に配向した領域（液晶分子の配向方向が揃った領域）をドメインと称するが、周縁部１５ａ、凸部１５ｂおよびスリット２６により分割された領域の液晶分子がそれぞれ同じチルト方向に倒れることにより、画素電極１１上に複数のドメインを形成することが可能となる。そして、１つの画素領域において、これらのドメインが複数形成されることにより、液晶分子の異方性の補償効果が生じ、広い視野角を実現することができる。

図４は、上記のように構成された液晶表示素子の動作状態における、各画素内の液晶分子配向分割状態を示すものである。図４に示す通り、上記構成のような周縁部１５ａ、凸部１５ｂおよびスリット２６により、電圧印加時に液晶分子が倒れる方向を安定に制御することができるため、安定して分割されたドメイン構造を確認することができる。また、スリット２６が画素電極１１を均等な面積となるように４分割しているため、隣接する画素の輝度分布が等しく、十分な配向安定性が得られる。さらに、スリット２６の第１直線部２６ａと凸部１５ｂの先端１５ｃとが接続されているため、配向分割領域を安定に制御することができる。
また、図２および図３に示した通り、凸部１５ｂ上には、透過電極２５に重ねて反射電極２３が形成されている。この凸部１５ｂの高さを調整することにより、反射電極２３と対向基板３との距離を変更することができる。このため、反射電極２３と対向基板３との距離を透過電極２５と対向基板３との距離よりも小さくすることができる。本実施の形態において、反射電極２３と対向基板３との距離は、透過電極２５と対向基板３との距離の１／２である。

上述の通り、凸部１５ｂは、反射部２２の液晶層４の厚さ（セルギャップ）を制御すると共に、周縁部１５ａおよびスリット２６と共に液晶分子の配列を制御することができる。

これにより、例えば、セルギャップを調整するため、従来設けられている対向基板３側の凸構造を形成する必要がなく、また、この凸構造を設けた際の両基板２，３を張り合わせる際の、対向基板３側の凸構造とアレイ基板２側の反射電極２３との位置整合も必要ないため、製造コストおよび製造効率への影響を最小限に抑え、その結果、生産性の向上を図ることが可能となる。

上述の第１偏光制御素子５及び第２偏光制御素子６は、これらを通過する光の偏光状態を制御し、液晶層４に入射する楕円偏光を形成する。すなわち、第１偏光制御素子５は、これに入射したバックライト光の偏光状態を制御し、第１偏光制御素子５を通過した光すなわち液晶層４に入射する直前の光の偏光状態を楕円偏光に変換する。また、第２偏光制御素子６は、これに入射した外光の偏光状態を制御し、第２偏光制御素子６を通過した光すなわち液晶層４に入射する直前の光の偏光状態を楕円偏光に変換する。

本実施の形態において、第１偏光制御素子５は、第１偏光板６１および第１位相差板６２を含み、第２偏光制御素子６は、第２偏光板７１および第２位相差板７２を含んでいる。第１位相差板６２及び第２位相差板７２は、例えば、所定波長の光に対して常光線と異常光線との間に１／４波長の位相差を与えるいわゆる１／４波長板である。また、ここで適用される第１偏光板６１および第２偏光板７１は、光の進行方向に直交する平面内において、互いに直交する吸収軸及び透過軸を有している。このような偏光板は、ランダムな方向の振動面を有する光から、透過軸と平行な１方向の振動面を有する光すなわち直線偏光の偏光状態を有する光を取り出すものである。

透過部２４より放出される光は、バックライトＢＬから出射されて液晶層４を通過した光であるが、反射部２２より放出される光は、液晶層４を往復して対向基板３側から放出される。このため、半透過型液晶表示装置は、反射部の液晶層の厚さを、透過部の液晶層の厚さの半分にすることにより、透過部から放出された光の液晶層による偏光状態と、反射部から放出された光の液晶層による偏光状態を、略同一に制御することができる。

次に、上述した基本構成を有する液晶表示素子の製造方法の一例を説明する。
まず、公知の方法により、透光性絶縁基板３０上に信号線Ｘおよび走査線Ｙ等の配線類、薄膜トランジスタ１２、および補助容量１４を形成し、画素短辺方向の幅が４５μｍの画素電極１１がマトリクス状に配置されたアレイ基板２を作成する。その後、このアレイ基板２上にアクリル系感光性樹脂を成膜し、画素電極１１と一対一に対応する所定のマスクを用いてアクリル系感光性樹脂膜を露光し、更に、現像処理によりパターニングする。そして、高さＨ２が高さＨ２よりも△Ｈ＝１．２５μｍ±０．２μｍだけ高くなるような第１領域Ｈ１５Ｐおよび第２領域１５Ｑを含む絶縁層１５を形成する。

次に、画素電極１１と対応する領域に透過電極２５を形成し、第１領域１５Ｐの透過電極２５を一部取り除きスリット２６を形成する。さらに、絶縁層１５の凸部１５ｂの透過電極２５上に反射電極２３を形成し、同時に、例えば絶縁層１５に形成されたスルーホール（図示せず）を介して薄膜トランジスタ１２に導通させる。

続いて、反射電極２３、透過電極２５およびスリット２６が形成された透光性絶縁基板３０の全面に、配向膜５１として厚さ８０ｎｍの垂直配向用ポリイミド膜を形成する。これによりアレイ基板２が構成される。更に、アレイ基板２の配向膜５１上において画素領域から外れた配線上に、例えばアクリル系感光性樹脂を用いて高さ３．６５μｍのスペーサを形成する。

一方、対向基板３の透光性絶縁基板４０上に、カラーフィルタ層４１および、ＩＴＯからなる対向電極４２を形成する。その後、配向膜５２として厚さ８０ｎｍの垂直配向用ポリイミド膜を全面に形成する。これにより対向基板３が構成される。
続いて、対向基板３周縁のシール領域に、シール材としてエポキシ系熱硬化性樹脂をディスペンサにより塗布する。そして、配向膜５１，５２が向い合うようにアレイ基板２および対向基板３をシール材を介して貼り合わせ、所定の荷重を印加しながら熱処理することにより、シール材を熱硬化する。これにより、液晶分子注入用のセル（図示せず）が形成される。その後、セル内に負の誘電異方性を示す液晶材料を注入し封止する。これにより、液晶層４が形成される。

続いて、アレイ基板２の外面すなわち透光性絶縁基板３０の外面に、例えば粘着剤（図示せず）を介して第１偏光制御素子５を接着するとともに、対向基板３の外面すなわち透過性絶縁基板４０の外面に、例えば粘着剤（図示せず）を介して第２偏光制御素子６を接着する。以上の工程により液晶表示パネルが完成する。

（比較例１）
図５は、図３に示した本発明の実施例１に対応した比較例１を示している。この比較例１に係る液晶表示素子は、先端１５ｃを含む凸部１５ｂを備えておらず、画素電極１１は、長辺部分に比べて幅が大きい短辺部分を有する周縁部１１５ａを備える。言い換えると、周縁部１１５ａの内側の短辺と長辺は９０度に直交している。

図６は、上記のように構成された液晶表示素子の動作状態における、各画素内の液晶分子配向分割状態を示している。図６に示す通り、上述のような構成では、画素２０内に輝度の異なる領域が隣接する輝度ムラが発生し、不安定な配向状態であることが確認された。

（比較例２）
図７は、図３に示した本発明の実施例１に対応した比較例２を示している。この比較例２に係る液晶表示素子は、透明電極２５上に向かい合う凸部１５ｂの先端１５ｃを結ぶ直線状のスリット１２６を備える。つまり、実施例１と異なり、スリット１２６は、スリット幅が一定であって、スリット幅が他のスリット幅よりも広い第２直線部２６ｂを含まない。

図８は、上記のように構成された液晶表示素子の動作状態における、各画素内の液晶分子配向分割状態を示している。図８に示す通り、上述のような構成では、画素２０内に輝度の異なる領域が隣接する輝度ムラが発生し、不安定な配向状態であることが確認された。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、透過電極２５は、少なくとも周縁部１５ａおよび凸部１５ｂにより囲まれている画素電極１１内の第１領域１５Ｐ上に配置されていればよく、反射電極２３の下部全域に配置されていなくてもよい。

また、本実施の形態において、凸部１５ｂは、略三角形状であると説明したが、本発明はこれに限られず、画素２０の中心に向かって突出している形状であればよく、例えば弧状であってもよく、直線と曲線を組み合わせ突出している形状であってもよい。

さらに、本実施の形態において、先端１５ｃを頂点とする内角θ２は約９０度であると説明したが、本発明はこれに限られず、画素２０の短辺が直線でなければよく、θ２は、０度より大きく１８０度未満の範囲で変更可能である。

また、第１偏光制御素子５は、第１位相差板６２として、上述の１／４波長板に加えて、所定波長の光に対して常光線と異常光線との間に１／２波長の位相差を与えるいわゆる１／２波長板を含むものであってもよい。同様にして、第２偏光制御素子６は、第２位相差板７２として、上述の１／４波長板に加えて、１／２波長板を含むものであってもよい。これにより、波長による光の透過率の変化を抑えることができる。さらに、視野角を広くする設計の場合には、負の位相差を持つ光学素子を加えてもよい。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示素子の基本構成を示す断面図である。 図３は、図１，２に示した液晶表示装置に適用可能なアレイ基板を液晶層側から見た概略図である。 図４は、図１，２に示した液晶表示装置に適用可能な液晶表示素子駆動時の画素光透過状態を示す図である。 比較例１に係る液晶表示装置に適用可能なアレイ基板を液晶層側から見た概略図である。 上記比較例１に係る液晶表示素子駆動時の画素光透過状態を示す図である。 比較例２に係る液晶表示装置に適用可能なアレイ基板を液晶層側から見た概略図である。 上記比較例２に係る液晶表示素子駆動時の画素光透過状態を示す図である。

符号の説明

１…液晶表示パネル、２…アレイ基板、３…対向基板、４…液晶層、２４…透過部、２２…反射部、５…第１偏光制御素子、６…第２偏光制御素子、２３…反射電極、２５…透過電極、１５…絶縁層、１５ａ…周縁部、１５ｂ…凸部、１５ｃ…先端、２６…スリット、２６ａ…第１直線部、２６ｂ…第２直線部、６１…第１偏光板、６２…第１位相差板、７１…第２偏光板、７２…第２位相差板、ＢＬ…バックライトユニット、２０…画素。

Claims (13)

1. 第１絶縁基板上に、それぞれ画素電極を含む複数の画素がマトリクス状に配置されている第１基板と、
   第２絶縁基板上に、前記複数の画素に対応して共通に設けられている対向電極を備え、前記第１基板と対向して配置されている第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、
   前記第１絶縁基板と前記画素電極との間に設けられ、前記第１絶縁基板から第１の高さを有する第１絶縁部材と、
   前記複数の画素のそれぞれの周縁に設けられ、前記第１絶縁基板から前記第１の高さよりも高い第２の高さを有する周縁部と、前記複数の画素のそれぞれの短辺と対応する前記周縁部の内側に設けられ、前記第１の高さを有し、前記画素の中心に向かって突出している凸部とを含む第２絶縁部材と、
   前記画素電極上に形成され、向かい合っている前記凸部の先端を結ぶ直線状であって、この直線の幅が広い部分を少なくとも１つ含む溝部と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記画素電極は、前記第１絶縁部材上に設けられた透過電極と、前記第２絶縁部材の前記凸部上に設けられた反射電極とを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記凸部は、先端において０度より大きく１８０度未満の角度を有することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の液晶表示装置。
4. 前記凸部は、前記周縁部の短辺から最も遠い位置に短辺方向の長さが最小となる極値点を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２絶縁部材は、前記画素の長辺に対応する前記周縁部の内辺と、前記画素の短辺に対応する前記凸部の内辺とがなす角が、９０度でないことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記溝部は、十字形状であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記溝部は、向かい合っている前記凸部の先端同士を結ぶ直線上に形成された第１直線部と、前記第１の直線部の中央と交差し、向かい合っている前記周縁部の長辺同士を結ぶ直線状に形成された第２直線部とを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１絶縁部材上の画素電極は、前記溝部により分割された、それぞれが前記溝部に対して対称である複数の領域を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１絶縁部材と前記第２絶縁部材は、同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１基板の前記液晶層を保持する面とは反対の外面に設けられた第１偏光制御素子と、
    前記第２基板の前記液晶層を保持する面とは反対の外面に設けられた第２偏光制御素子とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
11. 前記第１基板の前記液晶層を保持する面に設けられ、前記液晶層の液晶分子を前記第１基板に対して略垂直に配向する特性を有した第１配向膜と、
    前記第２基板の前記液晶層を保持する面に設けられ、前記液晶層の液晶分子を前記第２基板に対して略垂直に配向する配向特性を有した第２配向膜とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
12. 前記反射電極と前記対向電極との距離は、前記透過電極と前記対向電極との距離よりも短いことを特徴とする請求項２ないし１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
13. 前記溝部は、前記凸部と接触していることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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