JP2014066834A - Liquid crystal display device - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent decrease in transmittance or decrease in display qualities caused by positional deviation of upper and lower substrates in a liquid crystal display device using an electrode having an opening.SOLUTION: The liquid crystal display device includes a first substrate 11 and a second substrate 12 disposed to oppose to each other, a first electrode 13 having a plurality of openings 18 and disposed on the first substrate, a second electrode 14 disposed on the second substrate, and a liquid crystal layer 17 disposed between the first substrate and the second substrate, in which a display section is defined in a region where the first electrode and the second electrode overlap. The plurality of openings each have a shape in a plan view including a first portion extending in a first direction and one or more second portions extending in a second direction substantially orthogonal to the first direction in such a manner that the second portion partially overlaps the first portion approximately at the center of the first portion in the first direction; and the openings are periodically arranged in a checkered pattern in the first direction and in the second direction.

Description

本発明は、開口部を有する電極を備える液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device including an electrode having an opening.

液晶表示装置の視角特性を改善する技術の1つとして、液晶層を挟んで対向配置される上下電極のそれぞれに複数の開口部(スリット)を設けることにより、液晶層への電圧印加時に液晶層の液晶分子の配向ドメインが1つの画素内において複数の方向に分割されるようにしたマルチドメイン配向技術が知られている。例えば、特許第4107978号公報(特許文献1)には、上電極の各開口部と下電極の各開口部を平面視において各々の短辺方向で交互に配置することにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が180°異なる2つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置(液晶表示素子)が開示されている。また、特許第4846402号公報(特許文献2)には、上電極の開口部と下電極の開口部のそれぞれについて異なる2方向へ各開口部の長手方向を設定して配置することにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が90°異なる4つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置(液晶表示素子)が開示されている。   As one technique for improving the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device, a plurality of openings (slits) are provided in each of the upper and lower electrodes that are opposed to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, so that a liquid crystal layer is applied when a voltage is applied to the liquid crystal layer. There is known a multi-domain alignment technique in which alignment domains of liquid crystal molecules are divided in a plurality of directions within one pixel. For example, in Japanese Patent No. 4107978 (Patent Document 1), liquid crystal at the time of voltage application is arranged by alternately arranging the openings of the upper electrode and the openings of the lower electrode in the short side direction in a plan view. There is disclosed a liquid crystal display device (liquid crystal display element) in which two alignment domains in which the alignment directions of liquid crystal molecules are 180 ° different from each other are obtained in a layer. In Japanese Patent No. 4846402 (Patent Document 2), voltage is applied by setting the longitudinal direction of each opening in two different directions for each of the opening of the upper electrode and the opening of the lower electrode. There is disclosed a liquid crystal display device (liquid crystal display element) in which four alignment domains in which the alignment directions of liquid crystal molecules are 90 ° different from each other are obtained in the liquid crystal layer.

さらに、特許第4884176号公報(特許文献3)には、上電極の開口部と下電極の開口部のそれぞれについて異なる2方向へ各開口部の長手方向を設定して配置する場合において、平面視において上電極の開口部と下電極の開口部とが互いに半ピッチずれて交互に配置されるようにすることにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が90°異なる4つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置(液晶表示素子)が開示されている。このような構成によれば、特許文献2の液晶表示装置に比較して、隣接する開口部同士の相互間距離をより大きくすることができるため、電極の電気抵抗が高くなることや電極の断線が発生する確率を大幅に低下することが可能になる。   Further, in Japanese Patent No. 4884176 (Patent Document 3), when the longitudinal direction of each opening is set in two different directions for each of the opening of the upper electrode and the opening of the lower electrode, the plan view is shown. In this embodiment, the openings of the upper electrode and the opening of the lower electrode are alternately arranged with a half-pitch shift, so that the orientation directions of the liquid crystal molecules are different from each other by 90 ° in the liquid crystal layer when a voltage is applied. A liquid crystal display device (liquid crystal display element) in which an alignment domain is obtained is disclosed. According to such a configuration, the distance between adjacent openings can be increased as compared with the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 2, so that the electrical resistance of the electrode is increased and the electrode is disconnected. It is possible to greatly reduce the probability of occurrence.

ところで、一般に液晶表示装置を製造する際において、上下基板の重ね合わせ時の位置合わせ精度は比較的に低い。したがって、上記のように上下基板の各電極にそれぞれ設けられた開口部の相互の位置を精度よく合わせながら上下基板を重ね合わせることは難しい。そして、各電極に開口部を有する上下基板の位置関係にズレが生じた場合には、設計上意図した良好な視角特性が得られなくなる場合がある。特に、上記した特許文献2に示されるような市松状に配置された開口部を用いる場合には、開口部の周辺に意図しない暗領域が大きく発生し、透過率の低下や表示品位の低下を招く懸念がある。   By the way, generally, when manufacturing a liquid crystal display device, the alignment accuracy when the upper and lower substrates are overlapped is relatively low. Therefore, it is difficult to superimpose the upper and lower substrates while accurately aligning the positions of the openings provided in the respective electrodes of the upper and lower substrates as described above. If the positional relationship between the upper and lower substrates having openings in the electrodes is shifted, it may not be possible to obtain a good viewing angle characteristic intended by design. In particular, when an opening arranged in a checkered pattern as shown in Patent Document 2 described above is used, an unintended dark region is generated around the opening, resulting in a decrease in transmittance and display quality. There is a concern to invite.

特許第4107978号公報Japanese Patent No. 4107978 特許第4846402号公報Japanese Patent No. 4846402 特許第4884176号公報Japanese Patent No. 4884176

本発明に係る具体的態様は、開口部を有する電極を用いた液晶表示装置における上下基板の位置ズレに起因する透過率の低下や表示品位の低下を防ぐことが可能な技術を提供することを目的の1つとする。   A specific aspect according to the present invention is to provide a technique capable of preventing a decrease in transmittance and a decrease in display quality due to a positional shift between upper and lower substrates in a liquid crystal display device using an electrode having an opening. One of the purposes.

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、(a)対向配置される第1基板及び第2基板と、(b)第1基板に設けられた第1電極と、(c)複数の開口部を有しており、第2基板に設けられた第2電極と、(d)第1基板と第2基板の間に配置された液晶層を含み、(e)第1電極と第2電極とが重なる領域において表示部が画定されており、(f)複数の開口部の各々は、平面視において、第1方向に延びる第1部位と、第1方向と略直交する第2方向に延びる1つ以上の第2部位とを、第2部位の第1方向における略中央に第1部位の一部を重ね合わせるようにした形状を有しており、第1方向と第2方向のそれぞれに対して市松状に周期的に配置されている、液晶表示装置である。   A liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention includes (a) a first substrate and a second substrate which are disposed to face each other, (b) a first electrode provided on the first substrate, and (c) a plurality of openings. A second electrode provided on the second substrate; and (d) a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and (e) a first electrode and a second electrode, (F) Each of the plurality of openings has a first portion extending in the first direction and a first portion extending in the second direction substantially orthogonal to the first direction in plan view. The two or more second parts have a shape in which a part of the first part is superposed on the approximate center in the first direction of the second part, and each of the first direction and the second direction The liquid crystal display device is periodically arranged in a checkered pattern.

上記構成によれば、第1電極には開口部を設けないようにすることができるので、上記したような第1基板と第2基板の位置ズレに起因する透過率の低下や表示品位の低下を防ぐことが可能になる。   According to the above configuration, it is possible to prevent the first electrode from being provided with an opening. Therefore, the transmittance and display quality are deteriorated due to the positional deviation between the first substrate and the second substrate as described above. It becomes possible to prevent.

上記の液晶表示装置において、複数の開口部の各々は、例えば、平面視において、T字状、逆T字状、十字状又はI字状とすることができる。この場合に、複数の開口部としては、T字状、逆T字状、十字状又はI字状のうち何れか1種類のみが用いられてもよい。また、複数の開口部としては、T字状、逆T字状、十字状又はI字状のうち何れか2種類以上が組み合わせて用いられてもよい。   In the above liquid crystal display device, each of the plurality of openings can be formed in a T shape, an inverted T shape, a cross shape, or an I shape, for example, in plan view. In this case, as the plurality of openings, only one of a T shape, an inverted T shape, a cross shape, or an I shape may be used. In addition, as the plurality of openings, any two or more of a T shape, an inverted T shape, a cross shape, or an I shape may be used in combination.

上記の液晶表示装置において、第2電極は、平面視において表示部内に周期的に配置される複数の矩形領域を有し、複数の矩形領域の各々は、当該矩形領域を画定する4辺がそれぞれ複数の開口部の何れかの一部と接しており、第1電極は、円形又は略矩形の複数の第2開口部を有し、複数の第2開口部の各々は、平面視において複数の矩形領域の何れかと重畳して配置される、ことも好ましい。   In the above liquid crystal display device, the second electrode has a plurality of rectangular regions periodically arranged in the display unit in plan view, and each of the plurality of rectangular regions has four sides that define the rectangular region. The first electrode has a plurality of circular or substantially rectangular second openings, and each of the plurality of second openings includes a plurality of openings in plan view. It is also preferable that they are arranged so as to overlap with any of the rectangular regions.

それにより、液晶層内に配置されるスペーサーや異物等による影響を抑えて配向均一性を向上させることができる。   Thereby, it is possible to improve the alignment uniformity while suppressing the influence of spacers and foreign matters arranged in the liquid crystal layer.

図1(A)はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図1(B)はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。図1(C)は配向組織の計算結果を示す図である。FIG. 1A is a diagram showing the electrode structure of the lower substrate used for the simulation analysis, and FIG. 1B is a diagram showing the electrode structure of the upper substrate used for the simulation analysis. FIG. 1C is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. 図2(A)はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図2(B)はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。図2(C)は配向組織の計算結果を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing the electrode structure of the lower substrate used for the simulation analysis, and FIG. 2B is a diagram showing the electrode structure of the upper substrate used for the simulation analysis. FIG. 2C is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. 図3は、第1実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the basic structure of the liquid crystal display device of the first embodiment. 図4(A)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図であり、図4(B)はシミュレーション解析に用いた第1基板の第1電極の構造を示す図である。図4(C)は配向組織の計算結果を示す図である。4A is a diagram showing the structure of the second electrode of the second substrate used for the simulation analysis, and FIG. 4B is a diagram showing the structure of the first electrode of the first substrate used for the simulation analysis. is there. FIG. 4C is a diagram showing the calculation result of the orientation texture. 図5(A)は第2電極(セグメント電極)の一例を示す平面図であり、図5(B)は第1電極(コモン電極)の一例を示す平面図であり、図5(C)は表示部の輪郭形状および第2電極に配置する開口部の一例を示す平面図であり、図5(D)は第1電極、第2電極および第2電極に配置する開口部を重ねた状態を示す平面図の一例である。FIG. 5A is a plan view showing an example of the second electrode (segment electrode), FIG. 5B is a plan view showing an example of the first electrode (common electrode), and FIG. It is a top view which shows an example of the outline shape of a display part, and the opening part arrange | positioned in a 2nd electrode, FIG.5 (D) shows the state which accumulated the opening part arrange | positioned in a 1st electrode, a 2nd electrode, and a 2nd electrode. It is an example of the top view shown. 図6(A)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図であり、図6(B)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の他の一例を示す平面図である。6A is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display portion, and FIG. 6B is an X of the illustrated display portion. It is a top view which shows another example of each opening part in the 2nd electrode of a part (refer FIG.5 (D)). 図7(A)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第1電極に各開口部を設ける場合の一例を示す平面図であり、図7(B)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第1電極に各開口部を設ける場合の他の一例を示す平面図である。FIG. 7A is a plan view illustrating an example in which each opening is provided in the first electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display portion, and FIG. 7B is an illustrated display. It is a top view which shows another example in the case of providing each opening part in the 1st electrode of the X part (refer FIG.5 (D)) of a part. 図8は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display portion. 図9(A)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図である。図9(B)は配向組織の計算結果を示す図である。FIG. 9A shows the structure of the second electrode of the second substrate used for the simulation analysis. FIG. 9B is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. 図10は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display unit. 図11(A)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図である。図11(B)は配向組織の計算結果を示す図である。FIG. 11A shows the structure of the second electrode of the second substrate used for the simulation analysis. FIG. 11B is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. 図12は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display unit. 図13(A)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図である。図13(B)は配向組織の計算結果を示す図である。FIG. 13A shows the structure of the second electrode of the second substrate used for the simulation analysis. FIG. 13B is a diagram showing the calculation result of the oriented structure.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(参考例)
上下基板の位置ズレによる影響を検討するための参考例として、上記した特許文献2に示されるような、上下基板の各電極にそれぞれ十字状の開口部が設けられた液晶表示装置の電圧印加時の配向組織をシミュレーション解析した。参考例の液晶表示装置において、各開口部は、上下左右の各方向に対して規則的に配置されており、上基板の開口部と下基板の開口部とは略1/2ピッチずれて配置されている。なお、シミュレーション解析の条件は以下のとおりである(後述する実施形態においても同様)。本解析はシンテック製液晶表示機3次元解析シミュレーターLCD MASTER 3D バージョン7により行った。計算領域は160×160μm、面内分割数は40×40メッシュ、セル厚は4μmに設定し、厚さ方向の分割数は30とした。160×160の領域の上電極と下電極の各構造は上下左右方向とも周期的な構造と定義した。液晶層は電圧無印加時においてプレティルト角90°の完全垂直配向とし、液晶材料には屈折率異方性Δnが略0.09、誘電率異方性が負の液晶材料を想定した。上基板の電極(コモン電極)に4V、下基板の電極(セグメント電極)に0Vを印加し、液晶層の配向状態が定常状態になったときの配向組織像を計算した。なお、表側偏光板は電極の左右方向に対して時計回りに45°、裏側偏光板は反時計回りに45°のクロスニコル配置とした。
(Reference example)
As a reference example for examining the influence of the positional deviation between the upper and lower substrates, as shown in Patent Document 2 described above, when a voltage is applied to a liquid crystal display device in which each of the electrodes on the upper and lower substrates is provided with a cross-shaped opening. The orientational texture of this was analyzed by simulation. In the liquid crystal display device of the reference example, the openings are regularly arranged in the up, down, left, and right directions, and the openings of the upper substrate and the openings of the lower substrate are arranged with a shift of about ½ pitch. Has been. The conditions for simulation analysis are as follows (the same applies to the embodiments described later). This analysis was carried out using LCD Master 3D version 7 which is a 3D analysis simulator manufactured by Shintech. The calculation area was set to 160 × 160 μm, the in-plane division number was set to 40 × 40 mesh, the cell thickness was set to 4 μm, and the division number in the thickness direction was set to 30. Each structure of the upper electrode and the lower electrode in the 160 × 160 region was defined as a periodic structure in the vertical and horizontal directions. The liquid crystal layer was assumed to have a completely vertical alignment with a pretilt angle of 90 ° when no voltage was applied, and a liquid crystal material having a refractive index anisotropy Δn of approximately 0.09 and a negative dielectric anisotropy was assumed. By applying 4 V to the upper substrate electrode (common electrode) and 0 V to the lower substrate electrode (segment electrode), an alignment texture image was calculated when the alignment state of the liquid crystal layer was in a steady state. The front polarizing plate was arranged in a crossed Nicol arrangement of 45 ° clockwise with respect to the left and right direction of the electrode, and the back polarizing plate was 45 ° counterclockwise.

図1(A)はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図1(B)はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。各電極に設けられる開口部は、上下方向に延在する部位と左右方向に延在する部位を互いの中央付近で交差させた十字状に形成されている。各開口部の各部位の幅はいずれも略10μm、上下方向に延在する部位の長辺長さは略90μm、上下方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略20μm、左右方向に延在する部位の長辺長さは略70μm、左右方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略30μmとした。なお、十字状の開口部の重心は左右方向に対して略105μm、上下方向に対して略110μmピッチで規則的に配置される。図1(C)は配向組織の計算結果を示す図である。上下基板の各電極において上下、左右の各2方向に略1/2ピッチずれて配置された十字状の開口部により、4辺がそれぞれ開口部と接した複数の矩形領域が画定される。これらの矩形領域は、各開口部の周囲に4つずつ画定されることになる。図示のように、各矩形領域において偏光板の吸収軸およびそれに近い方向に配向する液晶分子は暗領域として可視化されていることから、主に明状態が得られる主領域である4つの配向方向と、その間の暗領域、即ち連続した配向変化が得られるドメイン境界領域が観察される。したがって、各矩形領域の内部においては、液晶分子は360°すべてに配向しているものと考えられる。   FIG. 1A is a diagram showing the electrode structure of the lower substrate used for the simulation analysis, and FIG. 1B is a diagram showing the electrode structure of the upper substrate used for the simulation analysis. The opening provided in each electrode is formed in a cross shape in which a portion extending in the up-down direction and a portion extending in the left-right direction intersect each other near the center of each other. The width of each part of each opening is approximately 10 μm, the length of the long side of the part extending in the vertical direction is approximately 90 μm, the distance between adjacent openings in the vertical direction is approximately 20 μm, and extends in the left-right direction. The long side length of the existing part was about 70 μm, and the distance between openings adjacent in the left-right direction was about 30 μm. The center of gravity of the cross-shaped opening is regularly arranged at a pitch of about 105 μm in the left-right direction and about 110 μm in the up-down direction. FIG. 1C is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. In each electrode of the upper and lower substrates, a plurality of rectangular regions whose four sides are in contact with the openings are demarcated by the cross-shaped openings that are displaced by approximately ½ pitch in the two directions of the upper and lower sides and the left and right sides. Four of these rectangular regions will be defined around each opening. As shown in the figure, the absorption axis of the polarizing plate in each rectangular region and the liquid crystal molecules aligned in the direction close thereto are visualized as dark regions. In the meantime, a dark region, that is, a domain boundary region in which a continuous orientation change is obtained is observed. Therefore, it is considered that the liquid crystal molecules are aligned at all 360 ° within each rectangular region.

次に、上下基板の貼り合わせ時の位置精度が十分でない場合の一例として、上基板が右方向へ略20μmずれて重ね合わせられた場合について上記と同様に配向組織のシミュレーション解析を行った。図2(A)はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図2(B)はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。上基板の位置をずらしてあること以外は上記と同様の条件で電極構造を定義している。図2(C)は配向組織の計算結果を示す図である。上下基板の位置合わせが良好な場合(上記図1(C)参照)に比べ、電極上に配置された1つの開口部の左側2つの矩形領域と右側2つの矩形領域の面積が不平等になるため、各矩形領域における4つの主配向領域の各面積が均等でなくなり、明らかに暗領域が増加している。これにより、透過率が減少するとともに面内の配向組織均一性が損なわれることから、外観観察時、特に液晶表示装置の表示面に対する法線を基準に極角方向へ深い角度にて観察した時に表示ムラが生じる。   Next, as an example of the case where the positional accuracy at the time of bonding the upper and lower substrates is not sufficient, a simulation analysis of the alignment structure was performed in the same manner as described above for the case where the upper substrate was superimposed with a displacement of about 20 μm in the right direction. FIG. 2A is a diagram showing the electrode structure of the lower substrate used for the simulation analysis, and FIG. 2B is a diagram showing the electrode structure of the upper substrate used for the simulation analysis. The electrode structure is defined under the same conditions as described above except that the position of the upper substrate is shifted. FIG. 2C is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. Compared with the case where the alignment of the upper and lower substrates is good (see FIG. 1C above), the areas of the left two rectangular regions and the two right rectangular regions of one opening arranged on the electrodes are unequal. For this reason, the areas of the four main alignment regions in each rectangular region are not uniform, and the dark regions clearly increase. As a result, the transmittance is reduced and the uniformity of the in-plane alignment structure is impaired. Therefore, when observing the appearance, particularly when observing at a deep angle in the polar angle direction with respect to the normal to the display surface of the liquid crystal display device Display unevenness occurs.

このような上下基板の位置ズレに起因する透過率の低下や表示品位の低下を防ぐことが可能な液晶表示装置の実施形態について以下で詳細に説明する。   An embodiment of a liquid crystal display device capable of preventing a decrease in transmittance and a decrease in display quality due to such positional deviation between the upper and lower substrates will be described in detail below.

(第1実施形態)
図3は、第1実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。この液晶表示装置は、対向配置された第1基板11および第2基板12と、第1基板11に設けられた第1電極13と、第2基板12に設けられた第2電極14と、第1基板11と第2基板12の間に配置された液晶層17、を基本構成として備える。例えば、本実施形態の液晶表示装置は、電極同士の重なり合う領域が表示したい文字や図案を形作るように構成され、基本的に予め定めた文字等のみを表示可能であり、概ね、有効表示領域内における面積比で50%以下程度の領域が文字等の表示に寄与するものであるセグメント表示型の液晶表示装置である。なお、液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配列されたドットマトリクス表示型であってもよいし、セグメント表示型とドットマトリクス型が混合したものであってもよい。
(First embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the basic structure of the liquid crystal display device of the first embodiment. The liquid crystal display device includes a first substrate 11 and a second substrate 12 which are disposed to face each other, a first electrode 13 provided on the first substrate 11, a second electrode 14 provided on the second substrate 12, A liquid crystal layer 17 disposed between the first substrate 11 and the second substrate 12 is provided as a basic configuration. For example, the liquid crystal display device according to the present embodiment is configured so that a region where electrodes overlap with each other forms a character or design to be displayed, and can basically display only a predetermined character or the like. This is a segment display type liquid crystal display device in which an area ratio of about 50% or less contributes to the display of characters and the like. Note that the liquid crystal display device may be a dot matrix display type in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, or may be a mixture of a segment display type and a dot matrix type.

第1基板11および第2基板12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。図示のように、第1基板11と第2基板12は、所定の間隙(例えば4μm程度)を設けて貼り合わされている。   The first substrate 11 and the second substrate 12 are transparent substrates such as a glass substrate and a plastic substrate, respectively. As illustrated, the first substrate 11 and the second substrate 12 are bonded to each other with a predetermined gap (for example, about 4 μm).

第1電極13は、第1基板11の一面側に設けられている。同様に、第2電極14は、第2基板12の一面側に設けられている。第1電極13および第2電極14は、それぞれ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。第2電極14には複数の開口部18が設けられているが、第1電極13には開口部が設けられていない。各開口部18は、例えば十字状、T字状、逆T字状などの平面視形状を有する。   The first electrode 13 is provided on one surface side of the first substrate 11. Similarly, the second electrode 14 is provided on one surface side of the second substrate 12. The first electrode 13 and the second electrode 14 are each configured by appropriately patterning a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO), for example. The second electrode 14 has a plurality of openings 18, but the first electrode 13 has no openings. Each opening 18 has a plan view shape such as a cross shape, a T shape, and an inverted T shape.

第1配向膜15は、第1基板11の一面側に第1電極13を覆うようにして設けられている。第2配向膜16は、第2基板12の一面側に第2電極14を覆うようにして設けられている。これらの第1配向膜15、第2配向膜16としては、液晶層17の配向状態を垂直配向に規制する垂直配向膜が用いられている。各配向膜にはラビング処理等の一軸配向処理は施されていない。   The first alignment film 15 is provided on one surface side of the first substrate 11 so as to cover the first electrode 13. The second alignment film 16 is provided on one surface side of the second substrate 12 so as to cover the second electrode 14. As the first alignment film 15 and the second alignment film 16, vertical alignment films that restrict the alignment state of the liquid crystal layer 17 to the vertical alignment are used. Each alignment film is not subjected to uniaxial alignment treatment such as rubbing treatment.

液晶層17は、第1基板11と第2基板12の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が負の液晶材料を用いて液晶層17が構成される。液晶材料の屈折率異方性Δnは、例えば0.09程度である。液晶層17に図示された太線は、液晶層17における液晶分子の配向方向を模式的に示したものである。本実施形態の液晶層17は、電圧無印加時における液晶分子の配向方向が第1基板11および第2基板12の各基板面に対して垂直となる垂直配向に設定されている。   The liquid crystal layer 17 is provided between the first substrate 11 and the second substrate 12. In the present embodiment, the liquid crystal layer 17 is configured using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy Δε. The refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material is, for example, about 0.09. The thick line shown in the liquid crystal layer 17 schematically shows the alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 17. The liquid crystal layer 17 of the present embodiment is set to a vertical alignment in which the alignment direction of liquid crystal molecules when no voltage is applied is perpendicular to the substrate surfaces of the first substrate 11 and the second substrate 12.

第1偏光板21は、第1基板11の外側に配置されている。同様に、第2偏光板22は、第2基板12の外側に配置されている。第1偏光板21と第2偏光板22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、各偏光板と各基板との間には適宜Cプレート等の光学補償板が配置されてもよい。例えば本実施形態では、第1基板11と第1偏光板21の間、第2基板12と第2偏光板22の間のそれぞれに光学補償板23、24が配置されている。   The first polarizing plate 21 is disposed outside the first substrate 11. Similarly, the second polarizing plate 22 is disposed outside the second substrate 12. The first polarizing plate 21 and the second polarizing plate 22 are arranged so that their absorption axes are substantially orthogonal to each other. In addition, an optical compensation plate such as a C plate may be appropriately disposed between each polarizing plate and each substrate. For example, in the present embodiment, optical compensation plates 23 and 24 are disposed between the first substrate 11 and the first polarizing plate 21 and between the second substrate 12 and the second polarizing plate 22, respectively.

次に、第2電極に設ける開口部を十字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図4(A)はシミュレーション解析に用いた第1基板の第1電極の構造を示す図であり、図4(B)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図である。上記した参考例においては上下電極にそれぞれ十字状の開口部を設けていたが、第1実施形態では上基板である第2基板の第2電極にのみ十字状の開口部を設けており、下基板である第1基板の第1電極には開口部が設けられていない。図示のように、第2電極の各開口部は上下、左右の各2方向に対して市松状に配置されている。各開口部の各部位の幅はいずれも略10μm、上下方向に延在する部位の長辺長さは略80μm、上下方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略25μm、左右方向に延在する部位の長辺長さは略80μm、左右方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略23μmとした。また、各開口部は、上下方向に延在する部位と左右方向に延在する部位を略90°で互いに交差させた十字状に形成されている。   Next, the result of simulation analysis of a liquid crystal display device in which the opening provided in the second electrode has a cross shape will be described. FIG. 4A is a diagram showing the structure of the first electrode of the first substrate used in the simulation analysis, and FIG. 4B is a diagram showing the structure of the second electrode of the second substrate used in the simulation analysis. is there. In the above-described reference example, the upper and lower electrodes are each provided with a cross-shaped opening, but in the first embodiment, only the second electrode of the second substrate, which is the upper substrate, is provided with a cross-shaped opening. No opening is provided in the first electrode of the first substrate, which is the substrate. As shown in the figure, the openings of the second electrode are arranged in a checkered pattern in the two directions, up and down and left and right. The width of each part of each opening is approximately 10 μm, the length of the long side of the part extending in the vertical direction is approximately 80 μm, the distance between adjacent openings in the vertical direction is approximately 25 μm, and extends in the left-right direction. The long side length of the existing part was about 80 μm, and the distance between openings adjacent in the left-right direction was about 23 μm. Each opening is formed in a cross shape in which a portion extending in the vertical direction and a portion extending in the left-right direction intersect each other at approximately 90 °.

図4(C)は配向組織の計算結果を示す図である。上記した参考例における上下基板の位置ズレがない場合の配向組織(図1(C)参照)と非常に似たパターンを示していることがわかる。すなわち、1つの開口部に隣接する4つの矩形領域において上下左右の各方向に配向する4つの主配向領域に加えその間の暗領域である配向方位が連続的に変化する領域が観察されることから360°方向に液晶分子が配向していると考えられる。一方、上下左右の各方向に隣接する開口部の相互間の電極が開口されない領域、すなわち1つの開口部に隣接する矩形領域における2つの角部分近辺においては、参考例とは若干異なる配向組織が得られている。しかし、この部分は開口部の相互間距離をできるだけ近く配置することにより暗領域が減少する傾向が別のシミュレーション解析により得られた。なお、1つの矩形領域の一辺の長さは上記シミュレーション解析においては略50μmとしたが、一辺が略100μm以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして、上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。   FIG. 4C is a diagram showing the calculation result of the orientation texture. It can be seen that a pattern very similar to the orientation structure (see FIG. 1C) when the upper and lower substrates are not misaligned in the reference example described above is shown. That is, in the four rectangular regions adjacent to one opening, in addition to the four main alignment regions that are aligned in each of the upper, lower, left, and right directions, a region in which the alignment direction, which is a dark region therebetween, continuously changes is observed. It is considered that liquid crystal molecules are aligned in the 360 ° direction. On the other hand, in the region where the electrodes between the openings adjacent to each other in the upper, lower, left and right directions are not opened, that is, in the vicinity of the two corners in the rectangular region adjacent to one opening, the orientation structure slightly different from the reference example is Has been obtained. However, in this part, the tendency to decrease the dark area by arranging the distance between the openings as close as possible was obtained by another simulation analysis. In addition, although the length of one side of one rectangular area is about 50 μm in the simulation analysis, a good alignment state can be obtained if one side is about 100 μm or less. In the above description, the rectangular area is analyzed as a substantially square, but the lengths of the sides in the vertical direction and the horizontal direction may be different.

次に、一例として英文字「S」を表示するための表示部を構成する電極パターンに対して上記のような開口部を設ける場合について説明する。図5(A)は第2電極(セグメント電極)の一例を示す平面図であり、図5(B)は第1電極(コモン電極)の一例を示す平面図であり、図5(C)は表示部の輪郭形状と第2電極に配置する開口部の一例を示す平面図であり、図5(D)は第1電極、第2電極および第2電極に配置する開口部を重ねた状態を示す平面図の一例である。図5(A)に示すように、第2電極14は英文字「S」にほぼ近い平面視形状を有している。そして、この第2電極14の上部には、引き回し線31と外部取り出し電極32が設けられている。外部取り出し電極32は、外部回路(図示せず)と結線するためのものである。また、引き回し線31は、外部取り出し電極32と第1電極13を結線するためのものである。なお、図示を省略しているが第2電極14の下部には、他の表示部の第2電極14と結線するための引き回し線も設けられている。図5(A)に示すように、第2電極14はその大部分が表示部(図5(C)参照)の外形エッジ部分に対応していることがわかる。一方、図5(B)に示すように、第1電極13は、表示部のほぼ全体をカバーする広い範囲に設けられており、かつ他の表示部の第1電極と相互に結線するための引き回し線33が左右にそれぞれ設けられている。図5(D)に示すように、第1電極13は、第2電極14の全体と重なり、かつ表示部の全体よりも外側へ張り出した構造を有しているが、部分的には表示部の外形エッジの一部を形成している。   Next, as an example, a description will be given of the case where the opening as described above is provided in the electrode pattern constituting the display unit for displaying the English letter “S”. FIG. 5A is a plan view showing an example of the second electrode (segment electrode), FIG. 5B is a plan view showing an example of the first electrode (common electrode), and FIG. FIG. 5D is a plan view showing an example of the contour shape of the display portion and an opening portion arranged in the second electrode, and FIG. 5D shows a state in which the opening portions arranged in the first electrode, the second electrode, and the second electrode are overlapped. It is an example of the top view shown. As shown in FIG. 5A, the second electrode 14 has a plan view shape that is substantially close to the English letter “S”. A lead wire 31 and an external extraction electrode 32 are provided on the second electrode 14. The external extraction electrode 32 is for connecting to an external circuit (not shown). The lead wire 31 is used to connect the external extraction electrode 32 and the first electrode 13. Although not shown, a lead-out line for connecting to the second electrode 14 of another display unit is also provided below the second electrode 14. As shown in FIG. 5A, it can be seen that most of the second electrode 14 corresponds to the outer edge portion of the display portion (see FIG. 5C). On the other hand, as shown in FIG. 5B, the first electrode 13 is provided in a wide range that covers almost the entire display portion, and is used for mutual connection with the first electrodes of other display portions. Lead lines 33 are provided on the left and right, respectively. As shown in FIG. 5D, the first electrode 13 has a structure that overlaps with the entire second electrode 14 and protrudes outward from the entire display unit. Forming a part of the outer edge.

図6(A)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図であり、図6(B)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の他の一例を示す平面図である。図6(A)に示す例では、開口部18の左右方向に対して表示部のエッジが少なくとも2つ存在するがそのうちの1つである右側のエッジから内側の所定領域内には開口部18を配置しない構造と採っている。具体的には、図示の例では右側エッジから内側に略30μm幅の所定領域を設け、この所定領域には開口部18を配置しないようにしている。ただし、開口部18を配置しないのは第1電極13が第2電極14よりも表示部のエッジ外側へ張り出している領域のみである。本例の第2電極14は上下方向に引き回し線を有しており、表示部「S」の上辺付近と下辺付近では第1電極13より表示部のエッジ外側へ張り出しているため、この部分では開口部18を表示部のエッジまで配置してもよい。このように表示部のエッジから内側の所定領域には開口部18を設けないようにすることで、仮に隣接する開口部18の相互間距離が短い場合であっても、第1電極13の電気抵抗が上昇して表示ムラを生じることや近接する開口部同士が結合して断線を生じさせることを防止できる。なお、図6(B)に示すように、第1電極13のほうが第2電極14よりも表示部のエッジ外側へ張り出している領域においては、表示部のエッジから内側へ所定範囲には開口部18を全く設けない構造としてもよい。   6A is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display portion, and FIG. 6B is an X of the illustrated display portion. It is a top view which shows another example of each opening part in the 2nd electrode of a part (refer FIG.5 (D)). In the example shown in FIG. 6A, there are at least two edges of the display portion with respect to the left-right direction of the opening 18, but the opening 18 is in a predetermined area inside the right edge, which is one of them. Adopted a structure that does not place. Specifically, in the illustrated example, a predetermined area having a width of about 30 μm is provided on the inner side from the right edge, and the opening 18 is not disposed in this predetermined area. However, the opening 18 is not disposed only in a region where the first electrode 13 protrudes outside the edge of the display unit from the second electrode 14. The second electrode 14 of the present example has a lead line in the vertical direction, and extends near the edge of the display portion from the first electrode 13 near the upper side and the lower side of the display portion “S”. You may arrange | position the opening part 18 to the edge of a display part. As described above, by not providing the opening 18 in the predetermined region inside the edge of the display unit, even if the distance between the adjacent opening 18 is short, the electrical power of the first electrode 13 can be reduced. It is possible to prevent the resistance from increasing to cause display unevenness and the adjacent openings to be joined to cause disconnection. As shown in FIG. 6B, in a region where the first electrode 13 protrudes outward from the edge of the display unit rather than the second electrode 14, an opening is provided in a predetermined range from the edge of the display unit to the inside. It is good also as a structure which does not provide 18 at all.

ところで、上記した実施形態では第2電極14のみに各開口部18が設けられていたが、各開口部18は第1電極13のみに設けるようにしてもよい。この場合には、第1電極13と第2電極14の位置ズレを考慮したパターン設計が必要と考えられる。図7(A)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第1電極に各開口部を設ける場合の一例を示す平面図であり、図7(B)は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第1電極に各開口部を設ける場合の他の一例を示す平面図である。図7(A)に示すように、第2電極14より第1電極13のほうが表示部のエッジから外側へ張り出した構造である部分では、表示部のエッジより外側へ所定範囲に開口部18を配置する構造とすることにより、位置ずれが生じても表示部内のほとんどの領域には開口部が配置されるようになり、開口部が配置されないことによる表示部のエッジ付近における表示ムラを抑制可能と考えられる。なお、図示していないが、第2電極14が第1電極13に比べて表示部のエッジより張り出している表示部「S」の上辺、下辺においては、図6(B)で示したように表示部のエッジより外側の所定範囲には開口部18を設けなくてもよい。   In the embodiment described above, each opening 18 is provided only in the second electrode 14, but each opening 18 may be provided only in the first electrode 13. In this case, it is considered necessary to design a pattern in consideration of the positional deviation between the first electrode 13 and the second electrode 14. FIG. 7A is a plan view illustrating an example in which each opening is provided in the first electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display portion, and FIG. 7B is an illustrated display. It is a top view which shows another example in the case of providing each opening part in the 1st electrode of the X part (refer FIG.5 (D)) of a part. As shown in FIG. 7A, in the portion where the first electrode 13 protrudes outward from the edge of the display portion rather than the second electrode 14, the opening 18 is provided in a predetermined range outward from the edge of the display portion. Due to the arrangement structure, even if a position shift occurs, an opening is arranged in almost all areas in the display unit, and display unevenness near the edge of the display unit due to the absence of the opening can be suppressed. it is conceivable that. Although not shown, the upper side and the lower side of the display portion “S” where the second electrode 14 protrudes from the edge of the display portion as compared with the first electrode 13 are as shown in FIG. The opening 18 may not be provided in a predetermined range outside the edge of the display unit.

また、図7(B)に示すように、4辺に開口部18が接して配置された矩形領域34のそれぞれにおいて、例えばその略中央に円形や略矩形の開口部19をさらに設けてもよい。この場合には、例えば第1電極13に各開口部19を設け、第2電極14に各開口部18を設けることができる。このような開口部19を設けることにより、各矩形領域において、面内に配置されるスペーサーや異物などに影響を受けず、クロス状の暗領域の中心部の位置が安定し、より均一な配向制御を実現することができる。   Further, as shown in FIG. 7B, in each of the rectangular regions 34 arranged with the openings 18 in contact with the four sides, for example, a circular or substantially rectangular opening 19 may be further provided at the approximate center thereof. . In this case, for example, each opening 19 can be provided in the first electrode 13, and each opening 18 can be provided in the second electrode 14. By providing such an opening 19, the position of the central portion of the cross-shaped dark region is stable and more uniform orientation without being affected by spacers or foreign matters arranged in the plane in each rectangular region. Control can be realized.

なお、上記した第1実施形態では各開口部18の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部18の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略45°方向、反時計回りに略45°方向に設定してもよい。   In the first embodiment described above, the longitudinal direction of each opening 18 is set in each of the up, down, left and right directions, but this is not restrictive. The longitudinal direction of each opening 18 may be set to approximately 45 ° clockwise and approximately 45 ° counterclockwise with respect to the left-right direction.

(第2実施形態)
上記した第1実施形態と同等の効果が得られる構造として、各開口部をT字状のものとすることもできる。
(Second Embodiment)
As a structure that can obtain the same effects as those of the first embodiment described above, each opening can be formed in a T shape.

図8は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図である。図8に示す各開口部18は、左右方向に延在した部位と上下方向に延在した部位を有し、左右方向に延在した部位の長手方向の略中央に上下方向に延在した部位の一端側を結合してなるT字状に形成されている。そして、これらの開口部18は、上下左右の各方向に対して周期的かつ市松状に配置されている。なお、上記した第1実施形態と同様に、表示部のエッジ内側の所定領域には開口部を設けないようにしてもよいし、上記と同様に円形または略矩形の開口部を第1電極13設け、これらの開口部を平面視において矩形領域34内に配置されるようにしてもよい(以下の実施形態においても同様)。   FIG. 8 is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display portion. Each opening 18 shown in FIG. 8 has a portion extending in the left-right direction and a portion extending in the up-down direction, and a portion extending in the up-down direction substantially at the center in the longitudinal direction of the portion extending in the left-right direction. Are formed in a T-shape formed by joining one end sides of the two. And these opening parts 18 are arrange | positioned periodically and in a checkered pattern with respect to each direction of up and down, left and right. As in the first embodiment described above, an opening may not be provided in a predetermined region inside the edge of the display unit, or a circular or substantially rectangular opening may be provided in the first electrode 13 as described above. These openings may be disposed in the rectangular region 34 in plan view (the same applies to the following embodiments).

次に、第2電極に設ける開口部をT字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図9(A)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図である。第1基板の第1電極の構造は第1実施形態と同様である(図4(A)参照)。図示のように、第2電極の各T字状の開口部は上下左右の各方向に対して市松状に配置されている。1つの開口部の上下方向に延在する部位の左右には4辺に開口部が配置されている矩形領域が4つ形成される。各開口部の各部位の幅はいずれも略10μm、左右方向に延在する部位(横棒)の長辺長さは略65μm、上下方向に延在する部位(縦棒)の長辺長さは略85μm、隣接する開口部の横棒同士の相互間距離は略40μm、縦棒と他の開口部の横棒との相互間距離は略15μmである。また、開口部の上下方向における配置周期は略110μm、左右方向における配置周期は略95μmである。   Next, the results of simulation analysis of a liquid crystal display device in which the opening provided in the second electrode has a T shape will be described. FIG. 9A shows the structure of the second electrode of the second substrate used for the simulation analysis. The structure of the first electrode of the first substrate is the same as that of the first embodiment (see FIG. 4A). As shown in the figure, the T-shaped openings of the second electrode are arranged in a checkered pattern in the vertical and horizontal directions. Four rectangular regions having openings on four sides are formed on the left and right sides of a portion extending in the vertical direction of one opening. The width of each part of each opening is about 10 μm, the long side length of the part (horizontal bar) extending in the left-right direction is about 65 μm, and the long side length of the part (vertical bar) extending in the vertical direction Is approximately 85 μm, the distance between the horizontal bars of the adjacent openings is approximately 40 μm, and the distance between the vertical bars and the horizontal bars of the other openings is approximately 15 μm. Further, the arrangement period in the vertical direction of the opening is about 110 μm, and the arrangement period in the left-right direction is about 95 μm.

図9(B)は配向組織の計算結果を示す図である。開口部の縦棒に隣接する4つの矩形領域においてクロス状の暗領域がそれぞれ観察されることから、矩形領域内においては4つの主配向領域とそれらの間で配向方向が連続的に変化する境界領域が存在し、矩形領域内で液晶配向方向は360°に向いていることがわかる。4つの矩形領域における配向パターンは異なっているが、矩形領域が微小かつ周期的に配置されていることから外観観察上は均一に観察されるものと考えられる。各矩形領域の大きさは上記したシミュレーション解析においては略50μm四方としたが、一辺が略100μm以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。   FIG. 9B is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. Since cross-shaped dark regions are observed in the four rectangular regions adjacent to the vertical bars of the openings, the four main alignment regions and the boundary in which the alignment direction continuously changes in the rectangular regions. It can be seen that there is a region, and the liquid crystal alignment direction is 360 ° within the rectangular region. Although the orientation patterns in the four rectangular areas are different, the rectangular areas are arranged minutely and periodically, so that it is considered that they are observed uniformly in appearance observation. The size of each rectangular region is approximately 50 μm square in the above-described simulation analysis. However, if one side is approximately 100 μm or less, a good alignment state can be obtained. In the above description, the rectangular area is analyzed as a substantially regular square, but the lengths of the sides in the vertical direction and the horizontal direction may be different.

なお、上記した第2実施形態では各開口部18の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部18の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略45°方向、反時計回りに略45°方向に設定してもよい。   In the second embodiment described above, the longitudinal direction of each opening 18 is set in each of the upper, lower, left and right directions, but this is not restrictive. The longitudinal direction of each opening 18 may be set to approximately 45 ° clockwise and approximately 45 ° counterclockwise with respect to the left-right direction.

(第3実施形態)
上記した第2実施形態では、T字状の開口部を上下左右の各方向に対して市松状に配置した液晶表示装置について説明したが、T字状の開口部と逆T字状の開口部を交互に市松状に配置してもよい。
(Third embodiment)
In the second embodiment described above, the liquid crystal display device in which the T-shaped openings are arranged in a checkered pattern in the vertical and horizontal directions has been described. However, the T-shaped opening and the inverted T-shaped opening are described. May be alternately arranged in a checkered pattern.

図10は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図である。図10に示す各開口部18は、T字状に形成されたものと逆T字状に形成されたものがある。そして、これらの開口部18は、上下左右の各方向に対して周期的かつ市松状に配置されている。詳細には、各開口部18は、2つのT字状の開口部18の横棒の相互間の略中央に逆T字状の開口部18の縦棒が位置するようにそれぞれ配置されている。また、T字状の開口部18と逆T字状の開口部18は、各部位の幅や長さが同一である。   FIG. 10 is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display unit. Each opening 18 shown in FIG. 10 has a T-shape and a reverse T-shape. And these opening parts 18 are arrange | positioned periodically and in a checkered pattern with respect to each direction of up and down, left and right. Specifically, each opening 18 is arranged so that the vertical bar of the inverted T-shaped opening 18 is positioned at the approximate center between the horizontal bars of the two T-shaped opening 18. . Further, the T-shaped opening 18 and the inverted T-shaped opening 18 have the same width and length at each part.

次に、第2電極に設ける開口部をT字状および逆T字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図11(A)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図である。第1基板の第1電極の構造は第1実施形態と同様である(図4(A)参照)。図示のように、第2電極の各開口部は上下左右の各方向に対して市松状に規則的に配置されている。1つの開口部の上下方向に延在する部位の左右には4辺に開口部が配置されている矩形領域が4つ形成される。各開口部の各部位の幅はいずれも略10μm、左右方向に延在する部位(横棒)の長辺長さは略75μm、上下方向に延在する部位(縦棒)の長辺長さは略85μm、隣接する開口部の横棒同士の相互間距離は略30μm、縦棒と他の開口部の横棒との相互間距離は略15μmである。また、開口部の上下方向における配置周期は略100μm、左右方向における配置周期は略95μmである。   Next, the result of simulation analysis of a liquid crystal display device in which the opening provided in the second electrode has a T shape and an inverted T shape will be described. FIG. 11A shows the structure of the second electrode of the second substrate used for the simulation analysis. The structure of the first electrode of the first substrate is the same as that of the first embodiment (see FIG. 4A). As shown in the figure, the openings of the second electrode are regularly arranged in a checkered pattern in the vertical and horizontal directions. Four rectangular regions having openings on four sides are formed on the left and right sides of a portion extending in the vertical direction of one opening. The width of each part of each opening is approximately 10 μm, the long side length of the part (horizontal bar) extending in the left-right direction is approximately 75 μm, and the long side length of the part (vertical bar) extending in the vertical direction Is approximately 85 μm, the distance between the horizontal bars of the adjacent openings is approximately 30 μm, and the distance between the vertical bars and the horizontal bars of the other openings is approximately 15 μm. Further, the arrangement period in the vertical direction of the opening is about 100 μm, and the arrangement period in the left-right direction is about 95 μm.

図11(B)は配向組織の計算結果を示す図である。開口部の縦棒に隣接する4つの矩形領域においてクロス状の暗領域がそれぞれ観察されることから、矩形領域内においては4つの主配向領域とそれらの間で配向方向が連続的に変化する境界領域が存在し、矩形領域内で液晶配向方向は360°に向いていることがわかる。4つの矩形領域における配向パターンは異なっているが、矩形領域が微小かつ周期的に配置されていることから外観観察上は均一に観察されるものと考えられる。各矩形領域の大きさは上記したシミュレーション解析においては略50μm四方としたが、一辺が略100μm以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。   FIG. 11B is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. Since cross-shaped dark regions are observed in the four rectangular regions adjacent to the vertical bars of the openings, the four main alignment regions and the boundary in which the alignment direction continuously changes in the rectangular regions. It can be seen that there is a region, and the liquid crystal alignment direction is 360 ° within the rectangular region. Although the orientation patterns in the four rectangular areas are different, the rectangular areas are arranged minutely and periodically, so that it is considered that they are observed uniformly in appearance observation. The size of each rectangular region is approximately 50 μm square in the above-described simulation analysis. However, if one side is approximately 100 μm or less, a good alignment state can be obtained. In the above description, the rectangular area is analyzed as a substantially regular square, but the lengths of the sides in the vertical direction and the horizontal direction may be different.

なお、上記した第3実施形態では各開口部18の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部18の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略45°方向、反時計回りに略45°方向に設定してもよい。   In the above-described third embodiment, the longitudinal direction of each opening 18 is set in the vertical and horizontal directions, but this is not restrictive. The longitudinal direction of each opening 18 may be set to approximately 45 ° clockwise and approximately 45 ° counterclockwise with respect to the left-right direction.

(第4実施形態)
上記した第1、第2実施形態では同一形状の開口部を用いる場合を示し、第3実施形態では互いに上下逆転した形状の開口部を用いる場合を示したが、互いに異なる形状の開口部を用いてもよい。
(Fourth embodiment)
In the first and second embodiments described above, the case of using openings having the same shape is shown, and in the third embodiment, the case of using openings having shapes that are upside down with respect to each other is shown, but openings having different shapes are used. May be.

図12は例示した表示部のX部(図5(D)参照)の第2電極における各開口部の一例を示す平面図である。図12に示す各開口部18は、十字状に形成されたものと、英文字「I」の上下の横棒を長めにした形状(以下、単に「I字状」という。)に形成されたものがある。そして、各開口部18は、上下左右の各方向に対して周期的かつ市松状に配置されている。詳細には、各開口部18は、2つの十字状の開口部18の横棒の相互間の略中央にI字状の開口部18の縦棒が位置し、かつ2つのI字状の開口部18の横棒の相互間の略中央に十字状の開口部18の縦棒が位置するようにそれぞれ配置されている。また、十字状の開口部18とI字状の開口部18は、各部位の幅や長さが同一である。   FIG. 12 is a plan view illustrating an example of each opening in the second electrode of the X portion (see FIG. 5D) of the illustrated display unit. Each opening 18 shown in FIG. 12 is formed in a cross shape and in a shape in which upper and lower horizontal bars of the English letter “I” are elongated (hereinafter simply referred to as “I-shape”). There is something. And each opening part 18 is arrange | positioned periodically and checkered with respect to each direction of up and down, left and right. In detail, each opening 18 has a vertical bar of I-shaped opening 18 positioned substantially at the center between the horizontal bars of two cross-shaped openings 18, and two I-shaped openings. The vertical bars of the cross-shaped opening 18 are arranged so as to be positioned approximately at the center between the horizontal bars of the part 18. The cross-shaped opening 18 and the I-shaped opening 18 have the same width and length at each part.

次に、第2電極に設ける開口部を十字状およびI字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図13(A)はシミュレーション解析に用いた第2基板の第2電極の構造を示す図である。第1基板の第1電極の構造は第1実施形態と同様である(図4(A)参照)。図示のように、第2電極の各開口部は上下左右の各方向に対して市松状に規則的に配置されている。1つの開口部の上下方向に延在する部位の左右には4辺に開口部が配置されている矩形領域が4つ形成される。各開口部の各部位の幅はいずれも略10μm、十字状の開口部の左右方向に延在する部位(横棒)の長辺長さは略75μmで上下方向に延在する部位(縦棒)の長辺長さは略170μm、隣接する十字状の開口部の横棒同士の相互間距離は略30μm、I字状の開口部の左右方向に延在する部位(横棒)の長辺長さは略75μmで上下方向に延在する部位(縦棒)の長辺長さは略100μm、隣接するI字状の開口部の横棒同士の相互間距離は略30μmであり、十字状の開口部の縦棒とこれに隣接するI字状の開口部の横棒との相互間距離は略15μmである。   Next, a result of simulation analysis of a liquid crystal display device in which the opening provided in the second electrode has a cross shape and an I shape will be described. FIG. 13A shows the structure of the second electrode of the second substrate used for the simulation analysis. The structure of the first electrode of the first substrate is the same as that of the first embodiment (see FIG. 4A). As shown in the figure, the openings of the second electrode are regularly arranged in a checkered pattern in the vertical and horizontal directions. Four rectangular regions having openings on four sides are formed on the left and right sides of a portion extending in the vertical direction of one opening. The width of each part of each opening is approximately 10 μm, the part of the cross-shaped opening (horizontal bar) extending in the left-right direction is approximately 75 μm and the part extending vertically (vertical bar) ) Has a long side length of about 170 μm, the distance between the horizontal bars of adjacent cross-shaped openings is about 30 μm, and the long side of the portion (horizontal bar) extending in the left-right direction of the I-shaped opening The length of the part (vertical bar) extending in the vertical direction is approximately 75 μm, the length of the long side is approximately 100 μm, and the distance between the horizontal bars of the adjacent I-shaped openings is approximately 30 μm. The distance between the vertical bar of the opening and the horizontal bar of the I-shaped opening adjacent thereto is approximately 15 μm.

図13(B)は配向組織の計算結果を示す図である。I字状の開口部の縦棒に隣接する4つの矩形領域においてクロス状の暗領域がそれぞれ観察されることから、矩形領域内においては4つの主配向領域とそれらの間で配向方向が連続的に変化する境界領域が存在し、矩形領域内で液晶配向方向は360°に向いていることがわかる。4つの矩形領域における配向パターンは異なっているが、矩形領域が微小かつ周期的に配置されていることから外観観察上は均一に観察されるものと考えられる。各矩形領域の大きさは上記したシミュレーション解析においては略50μm四方としたが、一辺が略100μm以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。   FIG. 13B is a diagram showing the calculation result of the oriented structure. Since cross-shaped dark areas are observed in the four rectangular areas adjacent to the vertical bars of the I-shaped opening, the four main alignment areas and the alignment directions between them are continuous in the rectangular area. It can be seen that there is a boundary region that changes to, and the liquid crystal alignment direction is oriented to 360 ° within the rectangular region. Although the orientation patterns in the four rectangular areas are different, the rectangular areas are arranged minutely and periodically, so that it is considered that they are observed uniformly in appearance observation. The size of each rectangular region is approximately 50 μm square in the above-described simulation analysis. However, if one side is approximately 100 μm or less, a good alignment state can be obtained. In the above description, the rectangular area is analyzed as a substantially regular square, but the lengths of the sides in the vertical direction and the horizontal direction may be different.

なお、上記した第3実施形態では各開口部18の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部18の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略45°方向、反時計回りに略45°方向に設定してもよい。   In the above-described third embodiment, the longitudinal direction of each opening 18 is set in the vertical and horizontal directions, but this is not restrictive. The longitudinal direction of each opening 18 may be set to approximately 45 ° clockwise and approximately 45 ° counterclockwise with respect to the left-right direction.

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した各実施形態では第2電極に設けられる矩形領域が上下左右の各方向に対して周期的に配置される構造について示したがこの限りではない。例えば、行ごとに矩形領域の重心が隣接する行に対して略1/2ピッチずれた市松状の配置としてもよい。   In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, in each of the embodiments described above, the structure in which the rectangular region provided in the second electrode is periodically arranged in the vertical and horizontal directions is shown, but this is not restrictive. For example, it may be a checkered arrangement in which the center of gravity of the rectangular area is shifted by about 1/2 pitch with respect to the adjacent row for each row.

11:第1基板
12:第2基板
13:第1電極
14:第2電極
15:第1配向膜
16:第2配向膜
17:液晶層
18、19:開口部
21:第1偏光板
22:第2偏光板
23、24:光学補償板
31、33:引き回し線
32:外部取り出し電極
34:矩形領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11: 1st board | substrate 12: 2nd board | substrate 13: 1st electrode 14: 2nd electrode 15: 1st orientation film 16: 2nd orientation film 17: Liquid crystal layer 18, 19: Opening part 21: 1st polarizing plate 22: Second polarizing plate 23, 24: Optical compensation plate 31, 33: Lead wire 32: External extraction electrode 34: Rectangular region

Claims (5)

対向配置される第1基板及び第2基板と、
前記第1基板に設けられた第1電極と、
複数の開口部を有しており、前記第2基板に設けられた第2電極と、
前記第1基板と前記第2基板の間に配置された液晶層、
を含み、
前記第1電極と前記第2電極とが重なる領域において表示部が画定されており、
前記複数の開口部の各々は、平面視において、第1方向に延びる第1部位と、前記第1方向と略直交する第2方向に延びる1つ以上の第2部位とを、前記第2部位の前記第1方向における略中央に前記第1部位の一部を重ね合わせるようにした形状を有しており、前記第1方向と前記第2方向のそれぞれに対して市松状に周期的に配置されている、
液晶表示装置。
A first substrate and a second substrate disposed opposite to each other;
A first electrode provided on the first substrate;
A plurality of openings, a second electrode provided on the second substrate;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
Including
A display portion is defined in a region where the first electrode and the second electrode overlap;
Each of the plurality of openings includes a first part extending in a first direction and one or more second parts extending in a second direction substantially orthogonal to the first direction in the plan view. Of the first part of the first part of the first part of the first part of the first part of the first part and the second direction of the first part and the second direction are arranged in a checkered pattern periodically. Being
Liquid crystal display device.
前記複数の開口部の各々は、平面視において、T字状、逆T字状、十字状又はI字状である、請求項1に記載の液晶表示装置。   2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the plurality of openings has a T shape, an inverted T shape, a cross shape, or an I shape in plan view. 前記複数の開口部は、前記T字状、前記逆T字状、前記十字状又は前記I字状のうち何れか1種類のみである、請求項2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the plurality of openings are any one of the T shape, the inverted T shape, the cross shape, or the I shape. 前記複数の開口部は、前記T字状、前記逆T字状、前記十字状又は前記I字状のうち何れか2種類以上である、請求項2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the plurality of openings are any two or more of the T shape, the inverted T shape, the cross shape, or the I shape. 前記第2電極は、平面視において前記表示部内に周期的に配置される複数の矩形領域を有し、前記複数の矩形領域の各々は、当該矩形領域を画定する4辺がそれぞれ前記複数の開口部の何れかの一部と接しており、
前記第1電極は、円形又は略矩形の複数の第2開口部を有し、
前記複数の第2開口部の各々は、平面視において前記複数の矩形領域の何れかと重畳して配置される、
請求項1〜4の何れか1項に記載の液晶表示装置。
The second electrode has a plurality of rectangular regions that are periodically arranged in the display unit in a plan view, and each of the plurality of rectangular regions has four sides that define the rectangular region. In contact with any part of the
The first electrode has a plurality of circular or substantially rectangular second openings,
Each of the plurality of second openings is disposed so as to overlap with any of the plurality of rectangular regions in plan view.
The liquid crystal display device according to claim 1.
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