JP2013148624A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特に反視認方向から観察したときの各画素のエッジ付近における光抜けを均質化し、表示品位を向上させる。
【解決手段】液晶表示装置は、第１基板及び第２基板、第１基板の一面に設けられており、第１方向に延在する第１電極１１、第２基板の一面に設けられており、第１方向と交差する第２方向に延在する第２電極１２、第１基板と第２基板の一面の相互間に設けられた液晶層を備える。第１電極１１と第２電極１２との交差する領域において画素が構成され、画素の画素エッジは、第１方向に対して斜交する線分を有する。第１基板と第２基板にはそれぞれ配向処理が施され、液晶層は、ねじれ構造を有する略垂直配向であり、かつ層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向２５と斜交する線分とが直交しない。
【選択図】図７

Description

本発明は、マルチプレックス駆動される垂直配向型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、例えば民生用や車載用の各種電子機器における情報表示部として広く利用されている。一般的な液晶表示装置は、数μｍ程度の間隙を設けて対向配置させた２枚の基板間に液晶材料からなる液晶層を配置して構成されている。このような液晶表示装置の１つとして垂直配向型の液晶表示装置が知られている（例えば特開２００５−２３４２５４号公報）。垂直配向型の液晶表示装置は、２枚の基板間に配置される液晶層の内部における液晶分子を各基板の表面に対してほぼ垂直に配向させた垂直配向モードの液晶セルと、この液晶セルの外側にそれぞれ設けられる偏光板と、を主たる構成として備える。各偏光板はクロスニコル配置とされることが多い。このようにすると、液晶表示装置の電圧無印加時における透過率が非常に低くなるので、高いコントラストを比較的簡単に実現することが可能となる。

マルチプレックス駆動により液晶表示装置の画像表示を実現する場合には、例えば、各々がストライプ状に形成された電極を有する基板同士を、それぞれの電極の延在方向がほぼ直交するようにして対向配置し、一方基板の電極と他方基板の電極とが交差する領域のそれぞれを画素とする。このとき、各画素の形状は略矩形となる。また、各基板の表面にはラビング処理等の配向処理が施される。各基板の表面に対する配向処理の方向は、例えば相反する方向に設定される（アンチパラレル配向）。それにより、基板間に設けられる液晶層の層厚方向における略中央での電圧無印加時における液晶分子の配向方向が一方向に定まる。例えば、各基板への配向処理の方向を液晶表示装置の正面から見て６時方向、１２時方向とした場合には、液晶層の略中央における液晶分子の配向方向が６時方向に定まる。このとき、液晶層の略中央における液晶層の配向方向に対して一方基板の電極の延在方向は略平行になり、他方基板の電極の延在方向は略直交する。また、液晶層は初期配向状態がねじれ配向状態であってもよい。

上記の垂直配向モードの液晶表示装置において、各基板の外側に、略クロスニコル配置された一対の偏光板を配置した場合を考える。一方の偏光板はその吸収軸が一方基板に施された配向処理の方向に対して略４５°の角度で配置されているものとする。負の誘電率異方性を有する液晶材料を用いて液晶層を形成し、各基板の電極間に閾値電圧以上の電圧を印加したときには、液晶層内の液晶分子の大部分は配向処理の方向に従って水平配向方向に傾斜する。この液晶表示装置を観察すると、６時方向からは明表示状態が良好に観察され、逆に１２時方向からは明表示が観察されない状態となる。このときの６時方向は最良視認方向（最良視認方位）と呼ばれ、１２時方向は反視認方向（反視認方位）と呼ばれる。

上記の垂直配向モードの液晶表示装置において、正面観察時に明表示状態とした状態で反視認方向から観察した場合には、画素内はほぼ暗状態に観察されるが、矩形である画素の４辺の画素エッジのうちの１辺の近傍では光抜けが生じる。この光抜けは、発生状態に規則性がなく各画素で異なっており、外観上の表示品位を著しく低下させる。

また、上記の垂直配向モードの液晶表示装置においては、マルチプレックス駆動時に正面観察時の明表示状態としたときに各画素内に暗領域が発生し、表示品位が低下する場合がある。この現象はフレーム周波数を減少させることにより顕著に表れることから、これを除去するためには駆動周波数をより高く設定する必要がある。しかし、駆動周波数を上昇させると電極間のインピーダンスが増加することから消費電流が増加し、駆動装置の負荷が増加するとともに、電極上における電位差も顕在化し、表示品位が低下する。具体的には、いわゆるクロストークが発生しやすくなる

特開２００５−２３４２５４号公報

本発明に係る具体的態様は、マルチプレックス駆動により動作する垂直配向型の液晶表示装置において、反視認方向から観察したときの各画素のエッジ付近における光抜けを均質化して表示品位を向上させることを目的の１つとする。
本発明に係る他の具体的態様は、マルチプレックス駆動により動作する垂直配向型の液晶表示装置において、反視認方向から観察したときの各画素のエッジ付近における光抜けを均質化して表示品位を向上させるとともに、正面観察時の表示均一性を出来るだけ低いフレーム周波数で実現することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板の一面に設けられており、第１方向に延在する第１電極と、（ｃ）第２基板の一面に設けられており、第１方向と交差する第２方向に延在する第２電極と、（ｄ）第１基板の一面と第２基板の一面の相互間に設けられた液晶層を含み、（ｅ）第１電極と第２電極との交差する領域において画素が構成され、（ｆ）画素の画素エッジは、第１方向に対して斜交する線分を有し、（ｇ）第１基板と第２基板にはそれぞれ配向処理が施され、（ｈ）液晶層は、ねじれ構造を有する略垂直配向であり、かつ層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向と斜交する線分とが直交しない、ことを特徴とする液晶表示装置である。ここで、液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向は、例えば第１方向と略平行である。なお、本明細書において「斜交する」とは、直交以外の角度で斜めに交わることをいう。

上記構成によれば、液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向と画素エッジを斜交させることにより、特に反視認方向から観察したときの表示品位を向上させることが可能となる。

上記した斜交する線分は、第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度をなして斜交することが好ましい。

また、上記した斜交する線分は、相互に異なる方向に延びる第１直線及び第２直線を接続して構成されることも好ましい。この場合に、第１直線及び第２直線は、第１方向に投影した際の長さをそれぞれＸａ、Ｘｂとすると、ＸａがＸｂの３倍以上の関係にあり、第１直線は、第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度をなして斜行することが好ましい。

また、上記した斜交する線分は、互いの長さがほぼ等しく、かつ相互に異なる方向に延びる第１直線及び第２直線を接続して構成されることも好ましい。この場合に、第１直線及び第２直線は、それぞれ、第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度をなして斜交することが好ましい。

上記した斜交する線分は、特に画素エッジのうちの反視認方向側に配置されることが好ましい。

参考例１の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 参考例２の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 参考例３の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 参考例４の液晶表示装置の電極構造を示す模式的な平面図である。 参考例４の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 一実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。 電極構造の一例を示す模式的な平面図である。 第１実施形態の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 第１実施形態の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 第１実施形態の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 第１実施形態の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。 電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 開口部を有する第１電極の電極構造の一例を示す図である。 開口部を有する第１電極の電極構造の一例を示す図である。 電極構造の他の一例を示す図である。 電極構造の他の一例を示す図である。 電極構造の他の一例を示す図である。 電極構造の他の一例を示す図である。 電極構造の他の一例を示す図である。 電極構造の他の一例を示す図である。 電極構造の他の一例を示す図である。

本願発明者は、垂直配向型の液晶表示装置をマルチプレックス駆動する場合において特に反視認方向から視認した際の表示不均一が発生する要因についてシミュレーション解析結果に基づいて検討した。

始めに参考例１として、それぞれストライプ状に形成された上側電極と下側電極を直交に配置し、上側電極と下側電極の間に液晶層を配置した構造の液晶表示装置を検討した。また、下側電極が設けられた下側基板には下側電極の長手方向（延在方向）である１２時方向に沿って配向処理を施し、上側電極が設けられた上側基板には配向処理を施さないものとした。上側電極および下側電極のパターン周期は８０μｍと設定し、それぞれ隣接する電極間距離を１０μｍと設定した。１つの画素は８０μｍ×８０μｍの矩形状となる。計算時にはこの矩形状の画素内部を縦４０、横４０にそれぞれ均等間隔で分割し、かつ液晶層の厚さ方向については２０分割とした。プレティルト角は８９．５°に設定し、液晶層厚（セル厚）は４μｍ、液晶材料の誘電率異方性は−５．１に設定した。上側基板および下側基板を挟んで配置される各偏光板としては理想的な偏光特性を有するものを想定し、一方の吸収軸を上側電極の延在方向に対して時計回りに４５°、他方の吸収軸を上側電極の延在方向に対して反時計回りに４５°としたクロスニコル配置に設定した。このような条件により、１画素に電圧を印加し、定常状態に達した時の配向組織をシミュレーション解析で再現した。

図１は、参考例１の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。図１に示すように、画素の上エッジおよび左右エッジに沿って２つの暗領域が観察され、それらが互いに交差していることが分かる。これらの暗領域が発生する原因は、電圧印加時に画素エッジ付近で発生する斜め電界の影響により、基板表面への配向処理により定義された配向方向とは異なる方向に液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子（以下「液晶層中央分子」と呼ぶ。）が配向する領域が生じることにより、この領域と配向処理に沿って配向する領域との間で液晶層中央分子のダイレクターが回転しているためであることがダイレクター分布の解析により明らかになった。すなわち、２枚の偏光板の各吸収軸に対して略平行な方向に液晶層中央分子のダイレクターが配向すれば暗領域が発生する。２つの暗領域の線が交差する点がディスクリネーションと呼ばれる配向欠陥であり、このディスクリネーションにおいては電圧印加にも関わらず液晶層中央分子のダイレクターは略垂直配向状態に維持される。なお、本シミュレーション結果においてはディスクリネーションの発現位置は画素の左右エッジを基準にして略中央になるが、実際に液晶表示装置を製造した場合には種々の要因によりディスクリネーションの発生位置が画素によってランダムとなり、このことが特に反視認方向から液晶表示装置を観察した際の表示品位を低下させる原因になる。

次に、上記した参考例１の液晶表示装置に対して液晶層に９０°ねじれ構造を導入した場合について検討した。具体的には、参考例２の液晶表示装置については、下側基板へは１２時方向を基準にして時計回りに４５°の方向に配向方向を定義し、上側基板へは１２時方向を基準にして反時計周りに２２５°の方向に配向方向を定義することにより、液晶層を左９０°ねじれ配向、液晶層中央分子の配向方向を１２時方向に設定した。その他の条件については参考例１と同様である。また、参考例３の液晶表示装置については、下側基板へは１２時方向を基準にして時計回りに４５°の方向に配向方向を定義し、上側基板へは１２時方向を基準にして反時計周りに２２５°の方向に配向方向を定義することにより、液晶層を右９０°ねじれ配向、液晶層中央分子の配向方向を１２時方向に設定した。その他の条件については参考例１と同様である。このような条件により、１画素に電圧を印加し、明表示状態が定常状態に達した時の配向組織をシミュレーション解析で再現した。

図２は、参考例２の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。また、図３は、参考例３の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。図２および図３に示すように、参考例２、３の各液晶表示装置においても参考例１の液晶表示装置の場合と同様に画素の上エッジおよび左右エッジに沿って２つの暗領域が観察され、それらが互いに交差していることが分かる。しかし、その交差する点であるディスクリネーションについては、左右エッジを基準としたときにその略中央とはならず、ねじれ方向によりその位置が左右にずれることが分かった。具体的には、本シミュレーション結果においては、図２に示すように左９０°ねじれの場合にはディスクリネーションが画素内の右側へずれ、図３に示すように右９０°ねじれの場合にはディスクリネーションが画素内の左側へずれることが分かった。

次に、電極構造を変更した液晶表示装置について検討した結果を説明する。上記した参考例１〜３では上側電極と下側電極がともにストライプ形状であり、これらの直交する領域である画素が矩形状である場合を検討したが、参考例４では、下側電極が一方向へ延在しつつ一定間隔ごとに屈曲しており、上側電極がストライプ形状であり、これらの直交する領域である画素が略平行四辺形状である場合を検討した。図４は、参考例４の液晶表示装置の電極構造を示す模式的な平面図である。図４に示すように、図中の左右方向に延在する下側電極１１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが上側電極１１１の電極幅とほぼ揃っている。なお、便宜上図４では図中の上下方向に延在する上側電極１１１を点線で示している。上側電極１１１と下側電極１１２の交差する領域が１つの画素となるので、１画素の形状は上側電極１１１の電極エッジによる２辺と下側電極１１２の電極エッジによる２辺によって画定される略平行四辺形状となる。なお、参考例４のシミュレーション解析では、画素形状以外の条件については参考例１と同様に設定されている。すなわち、下側基板には下側電極の長手方向（延在方向）である１２時方向に沿って配向処理が施され（配向処理の方向１１４を参照）、かつ上側電極が設けられた上側基板には配向処理を施されていない。そして、液晶層はねじれ構造を有さず、液晶層中央分子の配向方向１２５は図示のように１２時方向となる。また、下側電極１１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθについては７．１°に設定した。

図５は、参考例４の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。図５に示すように、参考例４の液晶表示装置においても画素の上エッジおよび左右エッジに沿って２つの暗領域が観察され、それらが互いに交差していることが分かる。しかし、その交差する点であるディスクリネーションについては画素内の左上側の画素角方向へシフトしていることが分かる。なお、同様条件の液晶表示装置を実際に作製してみたところ、本シミュレーション結果と同様の傾向が観察された。すなわち、すべての画素においてディスクリネーションが画素内の左上側へシフトする傾向が得られた。このことから、画素エッジと液晶層中央分子の配向方向１２５（図４参照）が直交した箇所を極力少なくすることで、各画素に発生する暗領域の形状を均一化し、特に反視認方向からの視認性が改善され、液晶表示装置の表示品位を向上できると考えられる。

上記のような知見に基づく本発明の実施の形態について以下に説明する。

図６は、一実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。図６に示す液晶表示装置は、対向配置された第１基板１と第２基板２と、両基板の間に配置された液晶層３を主に備える。第１基板１の外側には第１偏光板４が配置され、第２基板２の外側には第２偏光板５が配置されている。第１基板１と第１偏光板４の間には第１視角補償板６が配置され、第２基板２と第２偏光板５の間には第２視角補償板７が配置されている。液晶層３の周囲はシール材（図示省略）によって封止されている。以下、さらに詳細に液晶表示装置の構造を説明する。

第１基板１および第２基板２は、それぞれ、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。第１基板１と第２基板２との相互間には、スペーサー１０が分散して配置されている。これらのスペーサー１０により、第１基板１と第２基板２との間隙が所定距離（本実施形態では約４．０μｍ程度）に保たれる。

液晶層３は、第１基板１の第１電極１１と第２基板２の第２電極１２との相互間に設けられている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負（Δε＜０）の液晶材料（ネマティック液晶材料）を用いて液晶層３が構成されている。液晶層３は、液晶分子の配向状態がモノドメイン配向に規制されている。液晶層３のプレティルト角は例えば８９．５°程度に設定されている。

第１偏光板４と第２偏光板５は、各々の吸収軸が互いに略直交するように配置されている。また、第１偏光板４および第２偏光板５は、いずれか一方の吸収軸が第１電極１１の延在方向に対して時計回りに４５°、他方の吸収軸が第１電極１１の延在方向に対して反時計回りに４５°に配置されている。これにより、第１偏光板４および第２偏光板５の吸収軸は、各配向処理の方向１３、１４によって定義される液晶層中央分子の配向方向に対して略４５°の角度をなすことになる。

配向膜８は、第１基板１の一面側に、第１電極１１を覆うようにして設けられている。同様に、配向膜９は、第２基板２の一面側に、第２電極１２を覆うようにして設けられている。本実施形態においては、配向膜８および配向膜９として液晶層３の初期状態（電圧無印加時）における配向状態を垂直配向状態に規制するもの（垂直配向膜）が用いられている。より詳細には、各配向膜８、９としては、液晶層３の液晶分子に対して９０°に近い角度のプレティルト角を付与し得るものが用いられる。

各配向膜８、９にはラビング処理等の配向処理が施されている。配向膜８に施された配向処理の方向１３は、液晶表示装置の正面における１２時方向を基準にして時計回りに２２５°の方向である。また、配向膜９に施された配向処理の方向１４は、液晶表示装置の正面における１２時方向を基準にして反時計回りに４５°の方向である。これにより、液晶層３の配向は左９０°ねじれ配向となり、液晶層中央分子の配向方向は１２時方向となる。なお、配向膜８に施される配向処理の方向１３を１２時方向を基準にして時計回りに４５°の方向、配向膜９に施される配向処理の方向１４が１２時方向を基準にして反時計回りに２２５°の方向としてもよい。この場合には、液晶層３の配向は右９０°ねじれ配向となり、液晶層中央分子の配向方向は１２時方向となる。

第１電極１１は、第１基板１の一面上に設けられている。また、第２電極１２は、第２基板２の一面上に設けられている。本実施形態においては、それぞれ特定方向に延在する複数の第１電極１１と複数の第２電極１２とが各々の延在方向を略直交させて対向配置されている。各第１電極１１および各第２電極１２は、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。本実施形態の液晶表示装置は、第１電極１１と第２電極１２とが平面視において重なる箇所のそれぞれが画素となる。本実施形態では、各第２電極１２の電極エッジを、第１電極の延在方向（第１方向）に対して斜交する線分を含んだ折線状の形状とすることにより、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層中央分子の配向方向２５とが直交しない構造を実現している。

図７（ａ）および図７（ｂ）は、電極構造の一例を示す模式的な平面図である。図７（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ揃っている。１つの画素に対応する電極部分の拡大図を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）では図中の上下方向に延在する各第１電極１１を点線で示している。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される略平行四辺形状となり、すべての画素の形状が等しくなる。鋸歯状の第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５とが直交しない構造を実現することができる。なお、図７に示した第２電極１２の電極エッジは、右肩上がりの鋸歯状であるが、この逆に右肩下がりの鋸歯状としても同様の効果が得られる。

図８および図９は、それぞれ第１実施形態の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。詳細には、図８は液晶層３を左９０°ねじれ配向にした場合のシミュレーション結果、図９は液晶層３を右９０°ねじれ配向にした場合のシミュレーション結果である。また、いずれのシミュレーションにおいても第２電極１２の電極エッジと水平方向とのなす角度θを７．１°に設定した。それ以外のシミュレーション条件については上記した参考例の場合と同様である。図８および図９から分かるように、２つの暗領域の交差する点であるディスクリネーションの位置は液晶層３の配向のねじれ方向によらず、いずれの場合も左右画素エッジを基準にして中心より左側に位置している。上記した参考例ではディスクリネーションの位置の液晶層の配向のねじれ方向に対する依存性があったが、本実施形態ではディスクリネーションの位置を液晶層の配向のねじれ方向に関わらず左側へ発現させることができる。なお、同様条件の液晶表示装置を実際に作製してみたところ、本シミュレーション結果と同様の傾向が観察された。すなわち、すべての画素においてディスクリネーションが画素内の左上側へ固定化される傾向が得られた。このことから、画素エッジと液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）が直交した箇所をより少なくすることで、各画素に発生する暗領域の形状を均一化し、特に反視認方向からの視認性が改善され、液晶表示装置の表示品位を向上できると考えられる。

次に、第２電極１２の電極エッジと水平方向とのなす角度θを変化させた場合についても説明する。図１０および図１１は、それぞれ第１実施形態の液晶表示装置における１画素分の配向組織のシミュレーション結果を示す図である。詳細には、図１０は角度θを５．７°に設定した場合のシミュレーション結果、図１１は角度θを１４°に設定した場合のシミュレーション結果である。いずれのシミュレーションにおいても液晶層３は左ねじれ配向に設定した。それ以外のシミュレーション条件については上記した参考例の場合と同様である。図１０および図１１から分かるように、２つの暗領域の交差する点であるディスクリネーションの位置は角度θの大小によらず、いずれの場合も左右画素エッジを基準にして中心より左側に位置している。ただし、角度θによる影響をさらにシミュレーション解析したところ、角度θが５°未満の場合にはディスクリネーションが複数発生するという解析結果が得られた。このことから、角度θは５°以上に設定することが好ましいといえる。

なお、電極構造並びにそれによって画定される画素の形状については上記した実施形態のものに限らず種々の形態が考えられる。それらを以下に説明する。

図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図１２（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されているが、上記実施形態の構造とは異なり、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とは揃っていない。そして、図１２（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の下向きの頂角部分と第１電極１１の電極間部分とは重ならない状態となっている。１つの画素内における上下の各電極エッジは、傾斜方向の異なる２辺（第１直線と第２直線）を接続した形状となっている。各電極エッジについて左右方向と平行な長さ成分（投影した際の長さ）をＸａ、Ｘｂとすると、ＸａとＸｂを合計した長さと各第１電極１１の電極幅がほぼ等しく設定されている。そして、傾斜方向の異なる２辺を接続してなる電極エッジの両端部と、第１電極１１の電極間とが重なるように、各第１電極１１および各第２電極１２が配置されている。このような電極構造によっても、第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層中央分子の配向方向とが直交しない構造を実現できる。なお、配向処理の方向１３、１４については、液晶層３を左９０°ねじれ配向とする場合について例示されているが、液晶層３を右９０°ねじれ配向としてもよい（以下の図１３以降も同様）。また、ここで示した電極構造においては、Ｘａ＞Ｘｂであり、さらにＸａがＸｂの４倍以内（より好ましくは３倍以内）に設定されることが好ましい。長さ成分Ｘａを有する辺と水平方向とのなす角度をθと定義すると、角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。ここでの電極構造における各画素の形状は変形した「くの字状」の六角形であり、すべての画素が同じ形状となる。なお、第２電極１２の電極エッジは、左側の辺（右肩上がりの辺）が相対的に長く右側の辺（右肩下がりの辺）が相対的に短く設定されているが、これを左右反転させても同様の効果が得られる。

図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図１３（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されているが、上記実施形態の構造とは異なり、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とは揃っていない。そして、図１３（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分と第１電極１１の電極間部分とは重ならない状態となっている。１つの画素内における上下の各電極エッジは、傾斜方向の異なる２辺を接続した形状となっている。上記した電極構造と同様に、各電極エッジについて左右方向と平行な長さ成分をＸａ、Ｘｂとすると、ＸａとＸｂを合計した長さと各第１電極１１の電極幅がほぼ等しく設定されている。そして、傾斜方向の異なる２辺を接続してなる電極エッジの両端部と、第１電極１１の電極間とが重なるように、各第１電極１１および各第２電極１２が配置されている。このような電極構造によっても、第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現できる。

なお、図１３に示した電極構造と図１２に示した電極構造との違いは、各第２電極１２の両電極エッジにおいて鋸歯の頂点が不揃いとなっていることである。図１３に示した例では、鋸歯の一方の頂点が他方の頂点に対して左右方向に略Ｘｂだけずらして配置されている。なお、ずらす量はＸｂに限られない。この電極構造においても、Ｘａ＞Ｘｂであり、さらにＸａがＸｂの４倍以内（より好ましくは３倍以内）に設定されることが好ましい。長さ成分Ｘａを有する辺と水平方向とのなす角度をθと定義すると、角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。図１３の電極構造における各画素の形状は変形した六角形であるが、上下方向において隣接する画素の形状が異なっており、第２電極１２の１本おきにその形状の違いが繰り返される。なお、図１２の電極構造の場合と同様に、画素形状を左右反転するように構成しても同様の効果が得られると考えられる。

図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図１４（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１／２ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。そして、図１４（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される略平行四辺形となる。このような電極構造によっても、第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現できる。図１４において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現できる。図１４の電極構造における各画素は、上下方向において隣接する画素同士が同じ形状であるが、左右方向において隣接する画素同士が異なっており、第１電極１１の１本おきにその形状の違いが繰り返される。

図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図１５（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。図１４の電極構造との違いは、各第２電極１２の一方の電極エッジと他方の電極エッジで屈曲する方向が互い違いになっており、両電極エッジの屈曲した頂点が近づいたり離れたりを繰り返していることである。そして、図１５（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される略台形状となる。図１５において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。図１５の電極構造における各画素は、上下方向においても隣接する画素同士、左右方向において隣接する画素同士がいずれも異なっており、第１電極１１の１本おき並びに第２電極１２の１本おきにその形状の違いが繰り返される。

図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図１６（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。そして、図１６（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の略中央部と重なり、他の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される略逆Ｖ字状の六角形となる。図１６において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。図１６の電極構造における各画素は、上下方向並びに左右方向のいずれにおいても隣接する画素同士が同じ形状となる。なお、各画素の形状は略Ｖ字状の六角形となってもよい。

図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図１７（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。図１６の電極構造との違いは、各第２電極１２の一方の電極エッジと他方の電極エッジで屈曲する方向が互い違いになっており、両電極エッジの屈曲点が近づいたり離れたりを繰り返していることである。そして、図１７（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの屈曲点（頂点）が第１電極１１の略中央部と重なり、他の１つの屈曲点（頂点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される略六角形となる。図１７（ｂ）において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。この電極構造における各画素は、上下方向において隣接する画素同士が異なる形状となり、左右方向に隣接する画素同士が同じ形状となる。

なお、上記したいずれの電極構造においても第２電極の両側の電極エッジが折れ線状に形成されていたが、片側の電極エッジのみが折れ線状に形成されていてもよい。その場合には、斜めに交差する線分が画素エッジのうちの反視認側に配置されることが望ましい。

図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、電極構造の一例を示す模式的な平面図である。図１８（ａ）に示すように、図中の上下方向に延在する各第１電極１１の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第２電極１２の電極幅とほぼ等しく設定されている。また、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは上記した実施形態と同様な鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。図１８（ｂ）に示すように、各第１電極１１は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第２電極１２の略中央部と重なり、他の１つの頂角部分（屈曲点）が第２電極１２の電極間部分と重なる状態で配置されている。同様に、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の略中央部と重なり、他の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される六角形となる。なお、各画素の形状は略Ｖ字状の六角形となってもよい。

図１８（ｂ）において第１電極１１の電極エッジと垂直方向（図中の上下方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向とが直交しない構造を実現することができる。この電極構造における各画素は、上下方向並びに左右方向のいずれにおいても隣接する画素同士が同じ形状となる。また、第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度は０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。また、第１電極側と第２電極側の双方に屈曲性を有する電極構造を採用することでフレーム周波数の下限値を低下させる効果が得られる。この場合におけるθの値は５°以上が好ましい。一方、さらに反視認方向からの表示均一性を向上させるにはθを１０°以上１５°以下に設定することが好ましいと考えられる。なお、図１８においては第１電極、第２電極のそれぞれの両側の電極エッジが同じ形状とされていたが、異なる形状としてもよい。

ところで、上記したような第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層中央分子の配向方向とが直交しない電極構造において、さらに各第１電極１１に矩形状の開口部を設けることにより、フレーム周波数の低減を図ることができる。以下に具体的に説明する。

図１９は、開口部を有する第１電極の電極構造の一例を示す図である。図１９に示すように、各第１電極１１には、それぞれの延在方向である第１方向に沿って長い矩形状の開口部１５が設けられる。図示の例では、各開口部１５の長手方向は第１方向と略平行であり、当該長手方向に沿って配列されている。なお、図２０に示すように各開口部１５の長手方向は第１方向に対して所定角度をもって配置されていてもよい。例えば、各開口部１５の長手方向は第２電極１２の電極エッジに対して略直交する方向としてもよい。また、図示の例では、隣接する第１電極１１の間で各開口部１５の傾き方向が互い違いになっているが、傾き方向が揃っていてもよい。

次に、上記した第１電極１１および第２電極１２を組み合わせて構成される画素の構造を説明する。

図２１は、電極構造の他の一例を示す図である。本例は、上記した図１６の電極構造を有する第２電極１２と図１９に示した開口部１５を有する第１電極１１を組み合わせた場合の１画素の電極構造である。第１電極１１の電極ピッチはＷｓ、第２電極１２の電極ピッチはＷｃ、第１電極１１に設けられた開口部１５の長辺長さ（長手方向の長さ）はＬｓである。開口部１５は、１つの端部（短辺）が隣接する第２電極１２の電極間に重なり、かつ第２電極１２の屈曲点と重なるように配置されている。

図２２は、電極構造の他の一例を示す図である。本例は、上記した図１４の電極構造を有する第２電極１２と図１９に示した開口部１５を有する第１電極１１を組み合わせた場合の１画素の電極構造である。第１電極１１の電極ピッチはＷｓ、第２電極１２の電極ピッチはＷｃ、第１電極１１に設けられた開口部１５の長辺（長手方向の長さ）はＬｓである。開口部１５は、画素内において第１電極１１の幅方向に対して略中央に配置され、かつ１つの端部（短辺）が隣接する第２電極１２の電極間に重なるように配置されている。

図２３は、電極構造の他の一例を示す図である。本例は、上記した図１４の電極構造を有する第２電極１２と図２０に示した斜め配置の開口部１５を有する第１電極１１を組み合わせた場合の１画素の電極構造である。第１電極１１の電極ピッチはＷｓであり、第２電極１２の電極ピッチはＷｈである。また、第１電極１１に設けられた傾斜配置の開口部１５の長辺長さ（長手方向の長さ）はＬｔである。本例では、開口部１５は、画素の重心（図中、一点鎖線を交差させて示す）を内包するように配置されている。

なお、いくつか例示した組み合わせの他にも、上記した種々の第２電極１２の電極構造と図２０および図２１に示した第１電極１１の各電極構造とを適宜に組み合わせることが可能である。また、各画素には２つ以上の開口部が配置されてもよい。開口部を複数設けることによりフレーム周波数の下限値をさらに低下することが可能であると考えられる。

ところで、上記したような第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層中央分子の配向方向とが直交しない電極構造において、さらに各画素が一方向に対して長い画素エッジとなるようにすることによってもフレーム周波数の低減を図ることができる。以下に具体的に説明する。

図２４（ａ）および図２４（ｂ）は、電極構造の一例を示す模式的な平面図である。図２４（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１／４ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。そして、図２４（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される、一方向に長い略平行四辺形となる。図２８（ｂ）において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。この電極構造における各画素は、上下方向において隣接する画素同士が同じ形状であるが、屈曲点ごとに変化する２種類の画素エッジの形状を有する。なお、図示の例では各第２電極１２の屈曲点の相互間に２本の第１電極１１が配置されているが、第１電極１１を３本以上配置してもよい。別言すれば、各第２電極１２は、それぞれの電極幅を第１電極１１の電極幅の略１／２以下としてもよい。

図２５（ａ）および図２５（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図２５（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１／４ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。図２４の電極構造との違いは、各第２電極１２の一方の電極エッジと他方の電極エッジで屈曲する方向が互い違いになっており、両電極エッジの屈曲した頂点が近づいたり離れたりを繰り返していることである。そして、図２５（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される、一方向に長い略台形状となる。なお、図示の例では各第２電極１２の屈曲点の相互間に２本の第１電極１１が配置されているが、第１電極１１を３本以上配置してもよい。別言すれば、各第２電極１２は、それぞれの電極幅を、第１電極１１の電極幅のうち最も広い箇所と最も狭い箇所の平均値の略１／２以下としてもよい。図２５（ｂ）において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。タイプＢの電極構造における各画素は、上下方向においても隣接する画素同士、左右方向において隣接する画素同士がいずれも異なっており、４種類の画素エッジの形状を有する。

図２６（ａ）および図２６（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図２６（ａ）に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２の電極エッジは鋸歯状に形成されており、鋸歯の１／２ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。そして、図２６（ｂ）に示すように、各第２電極１２は、鋸歯の１つの頂角部分（屈曲点）が第１電極１１の電極間部分と重なる状態で配置されている。各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素となるので、１画素の形状は第１電極１１の電極エッジによる２辺と第２電極１２の電極エッジによる２辺によって画定される、一方向に長い略ひし形状となる。なお、図示の例では各第２電極１２の屈曲点の相互間に２本の第１電極１１が配置されているが、第１電極１１を３本以上配置してもよい。別言すれば、各第２電極１２は、それぞれの電極幅を第１電極１１の電極幅の略１／２以下としてもよい。図２６（ｂ）において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。このようにすることで、各画素の上下の２辺と液晶層中央分子の配向方向２５（図７参照）とが直交しない構造を実現することができる。この電極構造における各画素は、上下方向においても隣接する画素同士、左右方向において隣接する画素同士がいずれも画素エッジの形状が同一となっている。

図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図３１に示す電極構造は、上記した図２４の電極構造において、さらに各第１電極１１にも屈曲性をもたせ、電極エッジを折れ線状にしたものである。詳細には、図２７（ｂ）に示すように、各第１電極１１は、一方の電極エッジが直線状に形成され、他方の電極エッジが鋸歯状に形成されている。また本例では、互いに鋸歯状の電極エッジ側を相対して配置された２つの第１電極１１が一対となり、これら一対の第１電極１１が繰り返し配置されている。それにより、第１電極１１の配置するためのスペースの利用効率が高まる。なお、図２７（ａ）および図２７（ｂ）に示すのは一例であり、各第１電極１１の両電極エッジが鋸歯状に形成されていてもよい。また、このように一方又は双方の電極エッジが折れ線状に形成された第１電極１１を、上記した各タイプの電極構造と組み合わせてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されず種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態における数値条件等は一例に過ぎない。また、液晶層のねじれ配向の角度は９０°に限定されず、例えば０°より大きく２５０°以下の範囲内において適宜に設定することができる。

１：第１基板
２：第２基板
３：液晶層
４：第１偏光板
５：第２偏光板
６：第１視角補償板
７：第２視角補償板
８、９：配向膜
１１：第１電極
１２：第２電極
１３、１４：配向処理の方向
１５：開口部
２５：液晶層中央分子の配向方向
１１１：上側電極
１１２：下側電極
１２５：液晶層中央分子の配向方向

Claims (6)

1. 対向配置された第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板の一面に設けられており、第１方向に延在する第１電極と、
   前記第２基板の一面に設けられており、第１方向と交差する第２方向に延在する第２電極と、
   前記第１基板の一面と前記第２基板の一面の相互間に設けられた液晶層、
   を含み、
   前記第１電極と前記第２電極との交差する領域において画素が構成され、
   前記画素の画素エッジは、前記第１方向に対して斜交する線分を有し、
   前記第１基板と前記第２基板にはそれぞれ配向処理が施され、
   前記液晶層は、ねじれ構造を有する略垂直配向であり、かつ層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向と前記斜交する線分とが直交しない、
   液晶表示装置。
2. 前記層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向が前記第１方向と略平行である、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記斜交する線分は、前記第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度をなして斜交する、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記斜交する線分は、相互に異なる方向に延びる第１直線及び第２直線を接続して構成されており、
   前記第１直線及び前記第２直線は、前記第１方向に投影した際の長さをそれぞれＸａ、Ｘｂとすると、ＸａがＸｂの３倍以上の関係にあり、
   前記第１直線は、前記第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度をなして斜行する、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
5. 前記斜交する線分は、互いの長さがほぼ等しく、かつ相互に異なる方向に延びる第１直線及び第２直線を接続して構成されており、
   前記第１直線及び前記第２直線は、それぞれ、前記第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度をなして斜交する、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
6. 前記斜交する線分は、前記画素エッジのうちの反視認方向側に配置される、請求項１〜５の何れか１項に記載の液晶表示装置。