JP4347144B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、広視野角特性を有し、高品位の表示を行う液晶表示装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータのディスプレイや携帯情報端末機器の表示部に用いられる表示装置として、薄型軽量の液晶表示装置が利用されている。しかしながら、従来のツイストネマチック型（ＴＮ型）、スーパーツイストネマチック型（ＳＴＮ型）液晶表示装置は、視野角が狭いという欠点を有しており、それを解決するために様々な技術開発が行われている。

ＴＮ型やＳＴＮ型の液晶表示装置の視野角特性を改善するための代表的な技術として、光学補償板を付加する方式がある。他の方式として、基板の表面に対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界方式がある。この横電界方式の液晶表示装置は、近年量産化され、注目されている。また、他の技術としては、液晶材料として負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料を用い、配向膜として垂直配向膜を用いるＤＡＰ（deformation of vertical aligned phase）がある。これは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ:electrically controlled birefringence）方式の一つであり、液晶分子の複屈折性を利用して透過率を制御する。

しかしながら、横電界方式は広視野角化技術として有効な方式の１つではあるものの、製造プロセスにおいて、通常のＴＮ型に比べて生産マージンが著しく狭いため、安定な生産が困難であるという問題がある。これは、基板間のギャップむらや液晶分子の配向軸に対する偏光板の透過軸（偏光軸）方向のずれが、表示輝度やコントラスト比に大きく影響するためであり、これらを高精度に制御して、安定な生産を行うためには、さらなる技術開発が必要である。

また、ＤＡＰ方式の液晶表示装置で表示ムラの無い均一な表示を行うためには、配向制御を行う必要がある。配向制御の方法としては、配向膜の表面をラビングすることにより配向処理する方法がある。しかしながら、垂直配向膜にラビング処理を施すと、表示画像中にラビング筋が発生しやすく量産には適していない。

そこで、本願発明者は他の者とともに、ラビング処理を行わずに配向制御を行う方法として、液晶層を介して対向する一対の電極の一方に複数の開口部を設け、これらの開口部のエッジ部に生成される斜め電界によって液晶分子の配向方向を制御する方法を特許文献１に開示している。この方法によると、液晶分子の配向の連続性が十分な安定した配向状態を絵素の全体に亘って得ることができるので、広視野角化および高品位の表示が実現される。

一方、近年、屋外および屋内のいずれにおいても高品位の表示が可能な液晶表示装置が提案されている（例えば特許文献２）。この液晶表示装置は、透過反射両用型液晶表示装置と呼ばれ、絵素内に、反射モードで表示を行う反射領域と、透過モードで表示を行う透過領域とを有している。
特開２００３−４３５２５号公報 特開平１１−１０１９９２号公報

しかしながら、斜め電界を用いた配向制御の方式を、透過反射両用型の液晶表示装置に応用する場合の最適な構造は未だ見出されていない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、広視野角特性を有し、表示品位が高い透過反射両用型の液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明による液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極は、導電膜から形成された中実部と導電膜が形成されていない非中実部 とを有し、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記第１電極の前記中実部の周辺（非中実部のエッジ部）に生成される斜め電界によって、少なくとも前記中実部上に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の第１液晶ドメインを形成する液晶表示装置であって、前記複数の絵素領域は、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードの表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードの表示を行う反射領域とを有し、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記反射領域内の前記液晶層の厚さｄｒは、前記透過領域内の前記液晶層の厚さｄｔよりも小さく、前記第２基板は、前記反射領域内に位置する上段面と、前記透過領域内に位置する下段面と、前記上段面と前記下段面とを結ぶ側面と、を有する段差を有し、前記段差の前記側面は、前記反射領域内に位置し、且つ、前記第２電極によって覆われており、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記複数の第１液晶ドメインの配向と、前記非中実部上の前記液晶層の配向とが互いに連続している。

ある好適な実施形態において、前記第１電極の前記中実部は、それぞれが前記非中実部によって実質的に包囲された複数の単位中実部を有し、前記複数の単位中実部のそれぞれに対応して前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される。

前記複数の単位中実部のそれぞれの形状は回転対称性を有することが好ましい。

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは略円形である。

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは略矩形である。

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が略円弧状の略矩形である。

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が鋭角化された形状を有する。

ある好適な実施形態において、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極の前記複数の単位中実部は一列に配列されている。

ある好適な実施形態において、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記複数の単位中実部のうちの少なくとも１つの単位中実部のエッジ部上の液晶層の厚さｄｅは、当該単位中実部の中央部上の液晶層の厚さｄｃよりも小さい。

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの単位中実部のエッジ部の表面の高さは当該単位中実部の中央部の表面の高さよりも高い。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する第１の領域を有し、前記少なくとも１つの単位中実部のエッジ部は前記第１の領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な第２の領域を有し、前記少なくとも１つの単位中実部の中央部は前記第２の領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記液晶層に入射する光は円偏光であり、本発明による液晶表示装置は、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う。

ある好適な実施形態において、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界によって、前記非中実部上に、放射状傾斜配向状態をとる少なくとも１つの第２液晶ドメインを形成する。

ある好適な実施形態において、前記複数の第１液晶ドメインの配向と前記少なくとも１つの第２液晶ドメインの配向とが互いに連続している。

ある好適な実施形態において、前記複数の第１液晶ドメインおよび／または前記少なくとも１つの第２液晶ドメインは、渦巻き状の放射状傾斜配向状態をとる。

ある好適な実施形態において、前記第１電極の前記非中実部は少なくとも１つの開口部を有する。

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの開口部は複数の開口部であって、前記複数の開口部の少なくとも一部の開口部は、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転対称性を有するように配置された少なくとも１つの単位格子を形成する。

前記複数の開口部の前記少なくとも一部の開口部のそれぞれの形状は、回転対称性を有することが好ましい。

ある好適な実施形態において、前記第１電極の前記非中実部は少なくとも１つの切り欠き部を有する。

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの切り欠き部は、複数の切り欠き部であって、前記複数の切り欠き部は、規則的に配置されている。

前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極が有する前記非中実部の面積は、前記第１電極が有する前記中実部の面積より小さいことが好ましい。

ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記複数の第１液晶ドメインのうちの少なくとも１つの第１液晶ドメインに対応する領域に、前記少なくとも１つの第１液晶ドメイン内の液晶分子を少なくとも電圧印加状態において放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する配向規制構造を有する。

前記配向規制構造は、前記少なくとも１つの第１液晶ドメインの中央付近に対応する領域に設けられていることが好ましい。

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、電圧無印加状態においても、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する。

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た少なくとも１つの第１の凸部である。

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの第１の凸部は、前記反射領域内に位置する第１の凸部を含み、前記反射領域内に位置する前記第１の凸部によって前記液晶層の厚さが規定される。

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの第１の凸部は複数の第１の凸部であり、前記透過領域内に位置する第１の凸部をさらに含む。

ある好適な実施形態において、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記透過領域内に位置する前記第１の凸部を遮光する遮光層を有している。

ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記透過領域内に位置する前記第１の凸部を１つだけ有する。

ある好適な実施形態において、前記第１の凸部は、前記第２基板の基板面と９０°未満の角をなす側面を有する。

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられた水平配向性の表面を含む。

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、電圧印加状態においてのみ、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する。

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、前記第２電極に設けられた開口部を含む。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、前記非中実部上に少なくとも一部が位置する第２の凸部を少なくとも１つ備え、前記第２の凸部の前記第１基板の面内方向に沿った断面形状は、前記中実部と前記非中実部との境界の形状と整合し、前記第２の凸部の側面は、前記液晶層の液晶分子に対して、前記斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する。

ある好適な実施形態において、前記第２の凸部が前記第１電極の前記中実部のエッジ部を覆っている。

ある好適な実施形態において、前記第１電極は、前記透過領域を規定する透明電極と、前記反射領域を規定する反射電極とを含む。

ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記反射領域に選択的に設けられた透明誘電体層をさらに有する。

ある好適な実施形態において、前記複数の絵素領域のそれぞれ内に設けられた前記透明誘電体層は、隣接した絵素領域のうちの少なくとも１つの絵素領域内に設けられた前記透明誘電体層と連続している。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、前記第１電極は、前記複数の絵素領域毎に設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である。

ある好適な実施形態において、前記複数の絵素領域は、複数の行および列を有するマトリクス状に配列されており、１フレーム内で、前記複数の絵素領域のうちの任意の第１絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、前記第１絵素領域と同じ行に属し、前記第１絵素領域に隣接した列に属する第２絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性と異なる。

ある好適な実施形態において、前記複数の絵素領域のそれぞれは、列方向に沿って長手方向が規定され、行方向に沿って短手方向が規定される形状を有する。

ある好適な実施形態において、１フレーム内で、前記複数の絵素領域のうちの任意の１列に属する複数の絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、ｎ（ｎは１以上の整数）行ごとに反転される。

ある好適な実施形態において、１フレーム内で、前記第１絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、前記第１絵素領域と同じ列に属し、前記第１絵素領域に隣接した行に属する第３絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性と異なる。

本発明によると、放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが安定に、高い連続性を有するように形成されるので、透過反射両用型の液晶表示装置の広視野角化および表示品位の向上を実現することができる。本発明では、放射状傾斜配向を形成するための斜め電界を生成する電極が設けられる基板とは異なる基板に段差を設けることによってマルチギャップ構造を実現するので、製造プロセス上の利点が得られる。段差の側面は、反射領域内に位置し、且つ、電極によって覆われているので、段差の側面の傾斜に起因した表示品位の低下を抑制できる。

上述したように、本発明によると、広視野角特性を有し、表示品位が高い透過反射両用型の液晶表示装置が提供される。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本発明による液晶表示装置は、優れた表示特性を有するので、アクティブマトリクス型液晶表示装置に好適に利用される。以下では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について、本発明の実施形態を説明する。本発明はこれに限られず、ＭＩＭを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置にも適用することができる。

なお、本願明細書においては、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの「絵素」を含む複数の「絵素」が１つの「画素」に対応する。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極と絵素電極に対向する対向電極とが絵素領域を規定する。また、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられる列電極と列電極に直交するように設けられる行電極とが互いに交差するそれぞれの領域が絵素領域を規定する。なお、ブラックマトリクスが設けられる構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に対応することになる。

（実施形態１）
図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００の１つの絵素領域の構造を説明する。以下では、説明の簡単さのためにカラーフィルタやブラックマトリクスを省略する。また、以下の図面においては、液晶表示装置１００の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略する。図１（ａ）は、絵素領域を基板法線方向から見た上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図１（ｂ）は、液晶層に電圧を印加していない状態を示している。

液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板（以下「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１００ａと、対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ）１００ｂと、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に設けられた液晶層３０とを有している。液晶層３０の液晶分子３０ａは、負の誘電率異方性を有し、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側の表面に設けられた垂直配向層としての垂直配向膜（不図示）によって、液晶層３０に電圧が印加されていないとき、図１（ｂ）に示したように、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向する。このとき、液晶層３０は垂直配向状態にあるという。但し、垂直配向状態にある液晶層３０の液晶分子３０ａは、垂直配向膜の種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜の表面（基板の表面）の法線から若干傾斜することがある。一般に、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子軸（「軸方位」とも言う。）が約８５°以上の角度で配向した状態が垂直配向状態と呼ばれる。

液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１００ａは、透明基板（例えばガラス基板）１１とその表面に形成された絵素電極１４とを有している。対向基板１００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）２１とその表面に形成された対向電極２２とを有している。液晶層３０を介して互いに対向するように配置された絵素電極１４と対向電極２２とに印加される電圧に応じて、絵素領域ごとの液晶層３０の配向状態が変化する。液晶層３０の配向状態の変化に伴い、液晶層３０を透過する光の偏光状態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。

各絵素領域は、ＴＦＴ基板１００ａ側から入射する光（典型的にはバックライトからの光）を用いて透過モードの表示を行う透過領域Ｔと、対向基板１００ｂ側から入射する光（典型的には外光）を用いて反射モードの表示を行う反射領域Ｒとを有している。本実施形態では、絵素電極１４が、透明導電材料から形成された透明電極と、光反射性を有する導電材料から形成された反射電極とを有しており、透明電極によって透過領域Ｔが規定され、反射電極によって反射領域Ｒが規定される。なお、反射電極の表面に微小な凹凸形状を付与すると、反射電極によって光を拡散反射することが可能になるので、ペーパーホワイトに近い白表示を実現することができる。

透過モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層３０を１回通過するだけであるのに対して、反射モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層３０を２回通過する。図１（ｂ）に示すように、反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒを、透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔよりも小さくすることによって、反射モードに用いられる光に対して液晶層３０が与えるリタデーションを、透過モードに用いられる光に対して液晶層３０が与えるリタデーションに近くすることができる。反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒを、透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔの略１／２とすると、両表示モードに用いられる光に対して液晶層３０が与えるリタデーションを略等しくすることができる。

対向基板１００ｂは、反射領域Ｒ内に位置する上段面１００ｂ１と、透過領域Ｔ内に位置する下段面１００ｂ２と、上段面１００ｂ１と下段面１００ｂ２とを結ぶ側面１００ｂ３とを有する段差を有しており、そのことによって、反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒが透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔよりも小さくなっている。対向基板１００ｂの段差は、具体的には、対向基板１００ｂの反射領域Ｒに選択的に透明誘電体層２９を設けることによって形成されている。段差の側面１００ｂ３は、反射領域Ｒ内に位置しており、対向電極２２によって覆われている。

次に、本発明による液晶表示装置１００が有する絵素電極１４の構造とその作用とを説明する。

絵素電極１４は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、導電膜（例えばＩＴＯ膜やアルミニウム膜）から形成された中実部１４ａと、導電膜が形成されていない非中実部１４ｂとを有している。

中実部１４ａは、それぞれが非中実部１４ｂによって実質的に包囲された複数の領域（「単位中実部」と称する）１４ａ’を有している。これらの単位中実部１４ａ’は、実質的に同じ形状で同じ大きさを有しており、各単位中実部１４ａ’は、略円形である。単位中実部１４ａ’同士は、典型的には、各絵素領域内で相互に電気的に接続されている。図１（ｂ）に例示する構成では、絵素電極１４は、９つの単位中実部１４’を有しており、そのうちの３つ（紙面の中央）が透明電極であり、残りの６つ（紙面の上側および下側）が反射電極である。

非中実部１４ｂは、複数の開口部１４ｂ１を有している。これらの開口部１４ｂ１は、実質的に同じ形状で同じ大きさを有しており、その中心が正方格子を形成するように配置されている。絵素領域の中央の単位中実部１４ａ’は、１つの単位格子を形成する４つの格子点上に中心が位置する４つの開口部１４ｂ１によって実質的に囲まれている。各開口部１４ｂ１は、４つの４分の１円弧状の辺（エッジ）を有し、且つ、その中心に４回回転軸を有する略星形である。

非中実部１４ｂは、さらに、複数の切欠き部１４ｂ２を有している。複数の切欠き部１４ｂ２は、絵素領域の端部に配置されている。絵素領域の辺に対応する領域に配置された切欠き部１４ｂ２は、開口部１４ｂ１の約２分の１に相当する形状を有し、絵素領域の角に対応する領域に配置された切欠き部１４ｂ２は、開口部１４ｂ１の約４分の１に相当する形状を有している。絵素領域の端部に配置された単位中実部１４ａ’は、切欠き部１４ｂ２と開口部１４ｂ１とによって実質的に包囲されている。切欠き部１４ｂ２は、規則的に配置されており、開口部１４ｂ１と切欠き部１４ｂ２とが絵素領域の全体にわたって（端部にまで）単位格子を形成している。開口部１４ｂ１および切欠き部１４ｂ２は、絵素電極１４となる導電膜をパターニングすることによって形成される。

上述したような構成を有する絵素電極１４と対向電極２２との間に電圧を印加すると、中実部１４ａの周辺（外周近傍）、すなわち、非中実部１４ｂのエッジ部に生成される斜め電界によって、それぞれが放射状傾斜配向を有する複数の液晶ドメインが形成される。液晶ドメインは、開口部１４ｂ１に対応する領域と、単位中実部１４ａ’に対応する領域とに、それぞれ１つずつ形成される。

ここでは、正方形の絵素電極１４を例示しているが、絵素電極１４の形状はこれに限られない。絵素電極１４の一般的な形状は、矩形（正方形と長方形を含む）に近似されるので、開口部１４ｂ１や切欠き部１４ｂ２を正方格子状に規則正しく配列することができる。絵素電極１４が矩形以外の形状を有していても、絵素領域内の全ての領域に液晶ドメインが形成されるように、規則正しく（例えば例示したように正方格子状に）開口部１４ｂ１や切欠き部１４ｂ２を配置すれば、本発明の効果を得ることができる。

上述した斜め電界によって液晶ドメインが形成されるメカニズムを図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。図２（ａ）および（ｂ）は、液晶層３０に電圧を印加した状態を示しており、図２（ａ）は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図２（ｂ）は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。図２（ａ）および（ｂ）中の曲線ＥＱは等電位線ＥＱを示す。なお、図２（ａ）および（ｂ）は、図１（ａ）中の２−２’線に沿った断面図に相当するが、説明の簡単さのために、対向基板１００ｂの段差を省略して示している。

絵素電極１４と対向電極２２とが同電位のとき（液晶層３０に電圧が印加されていない状態）には、図１（ｂ）に示したように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、両基板１１および２１の表面に対して垂直に配向している。

液晶層３０に電圧を印加すると、図２（ａ）に示した等電位線ＥＱ（電気力線と直交する）ＥＱで表される電位勾配が形成される。この等電位線ＥＱは、絵素電極１４の中実部１４ａと対向電極２２との間に位置する液晶層３０内では、中実部１４ａおよび対向電極２２の表面に対して平行であり、絵素領域の非中実部１４ｂに対応する領域で落ち込み、非中実部１４ｂのエッジ部（非中実部１４ｂと中実部１４ａとの境界を含む非中実部１４ｂの内側周辺）ＥＧ上の液晶層３０内には、傾斜した等電位線ＥＱで表される斜め電界が形成される。

負の誘電異方性を有する液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａの軸方位を等電位線ＥＱに対して平行（電気力線に対して垂直）に配向させようとするトルクが作用する。従って、エッジ部ＥＧ上の液晶分子３０ａは、図２（ａ）中に矢印で示したように、図中の右側エッジ部ＥＧでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部ＥＧでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜（回転）し、等電位線ＥＱに平行に配向する。

ここで、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、液晶分子３０ａの配向の変化を詳細に説明する。

液晶層３０に電界が生成されると、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、その軸方位を等電位線ＥＱに対して平行に配向させようとするトルクが作用する。図３（ａ）に示したように、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、液晶分子３０ａには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用する。従って、互いに対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層３０内には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子３０ａと、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子３０ａとが混在する。その結果、液晶層３０に印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがある。

図２（ａ）に示したように、本発明による液晶表示装置１００の非中実部１４ｂのエッジ部ＥＧにおいて、液晶分子３０ａの軸方位に対して傾斜した等電位線ＥＱで表される電界（斜め電界）が発生すると、図３（ｂ）に示したように、液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱと平行になるための傾斜量が少ない方向（図示の例では反時計回り）に傾斜する。また、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直方向の等電位線ＥＱで表される電界が発生する領域に位置する液晶分子３０ａは、図３（ｃ）に示したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと配向が連続となるように（整合するように）、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと同じ方向に傾斜する。図３（ｄ）に示したように、等電位線ＥＱが凹凸形状を形成する電界が印加されると、それぞれの傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａによって規制される配向方向と整合するように、平坦な等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａが配向する。なお、「等電位線ＥＱ上に位置する」とは、「等電位線ＥＱで表される電界内に位置する」ことを意味する。

上述したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向の変化が進み、定常状態に達すると、図２（ｂ）に模式的に示した配向状態となる。開口部１４ｂ１の中央付近に位置する液晶分子３０ａは、開口部１４ｂ１の互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響をほぼ同等に受けるので、等電位線ＥＱに対して垂直な配向状態を保ち、開口部１４ｂ１の中央から離れた領域の液晶分子３０ａは、それぞれ近い方のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受けて傾斜し、開口部１４ｂ１の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。この配向状態は、液晶表示装置１００の表示面に垂直な方向（基板１１および２１の表面に垂直な方向）からみると、液晶分子３０ａの軸方位が開口部１４ｂ１の中心に関して放射状に配向した状態にある（不図示）。そこで、本願明細書においては、このような配向状態を「放射状傾斜配向」と呼ぶことにする。また、１つの中心に関して放射状傾斜配向をとる液晶層３０の領域を液晶ドメインと称する。

非中実部１４ｂによって実質的に包囲された単位中実部１４ａ’に対応する領域においても、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成される。単位中実部１４ａ’に対応する領域の液晶分子３０ａは、非中実部１４ｂのエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受け、単位中実部１４ａ’の中心ＳＡ（非中実部１４ｂが形成する単位格子の中心に対応）に関して対称な放射状傾斜配向をとる。

単位中実部１４ａ’上に形成される液晶ドメインにおける放射状傾斜配向と開口部１４ｂ１上に形成される液晶ドメインにおける放射状傾斜配向とは互いに連続しており、いずれも非中実部１４ｂのエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向と整合するように配向している。開口部１４ｂ１上に形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは、上側（基板１００ｂ側）が開いたコーン状に配向し、単位中実部１４ａ’上に形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは下側（基板１００ａ側）が開いたコーン状に配向する。また、単位中実部１４ａ’上に形成される液晶ドメインの配向は、切欠き部１４ｂ２上の液晶層の配向とも連続している。このように、中実部１４ａ上に形成される液晶ドメインの配向と、非中実部１４ｂ上の液晶層（開口部１４ｂ１上に形成される液晶ドメインを含む）の配向とは互いに連続であるので、これらの境界にディスクリネーションライン（配向欠陥）が形成されることがなく、それによって、ディスクリネーションラインの発生による表示品位の低下は起こらない。

液晶表示装置の表示品位の視角依存性を全方位において改善するためには、それぞれの絵素領域内において、全ての方位角方向のそれぞれに沿って配向する液晶分子の存在確率が回転対称性を有することが好ましく、軸対称性を有することがさらに好ましい。すなわち、絵素領域の全体に亘って形成される液晶ドメインが回転対称性、さらには軸対称性を有するように配置されていることが好ましい。但し、絵素領域の全体に亘って回転対称性を有する必要は必ずしも無く、回転対称性（または軸対称性）を有するように配列された液晶ドメイン（例えば、正方格子状に配列された複数の液晶ドメイン）の集合体として絵素領域の液晶層が形成されればよい。従って、絵素領域に形成される複数の開口部１４ｂ１の配置も絵素領域の全体に亘って回転対称性を有する必要は必ずしも無く、回転対称性（または軸対称性）を有するように配列された開口部（例えば正方格子状に配列された複数の開口部）の集合体として表せればよい。勿論、開口部１４ｂ１や切欠き部１４ｂ２に実質的に包囲される単位中実部１４ａ’の配置も同様である。また、それぞれの液晶ドメインの形状も回転対称性さらには軸対称性を有することが好ましいので、それぞれの開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’の形状も回転対称性さらには軸対称性を有することが好ましい。

なお、開口部１４ｂ１の中央付近の液晶層３０には十分な電圧が印加されず、開口部１４ｂ１の中央付近の液晶層３０が表示に寄与しない場合がある。すなわち、開口部１４ｂ１の中央付近の液晶層３０の放射状傾斜配向が多少乱れても（例えば、中心軸が開口部１４ｂ１の中心からずれても）、表示品位が低下しないことがある。そのため、少なくとも単位中実部１４ａ’に対応して液晶ドメインが形成されれば、絵素領域内での液晶分子の連続性が得られ、広視角特性および高表示品位を得ることができる。

図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明したように、本発明による液晶表示装置１００の絵素電極１４は、導電膜が形成されていない非中実部１４ｂを有しており、絵素領域内の液晶層３０内に、傾斜した領域を有する等電位線ＥＱで表される電界を形成する。電圧無印加時に垂直配向状態にある液晶層３０内の負の誘電異方性を有する液晶分子３０ａは、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａの配向変化をトリガーとして配向方向を変化し、安定な放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが開口部１４ｂおよび単位中実部１４ａ’に形成される。液晶層に印加される電圧に応じて、この液晶ドメインの液晶分子の配向が変化することによって、表示が行われる。

ここで、絵素電極１４が有する単位中実部１４ａ’の形状（基板法線方向から見た形状）およびその配置と、開口部１４ｂ１および切欠き部１４ｂ２の形状およびその配置について説明する。

液晶表示装置の表示特性は、液晶分子の配向状態（光学的異方性）に起因して、方位角依存性を示す。表示特性の方位角依存性を低減するためには、液晶分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向していることが好ましい。また、それぞれの絵素領域内の液晶分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向していることがさらに好ましい。従って、単位中実部１４ａ’は、単位中実部１４ａ’に対応して形成される液晶ドメインの液晶分子３０ａがすべての方位角に対して同等の確率で配向するように、液晶ドメインを形成するような形状を有していることが好ましい。具体的には、単位中実部１４ａ’の形状は、それぞれの中心（法線方向）を対称軸とする回転対称性（好ましくは２回回転対称性以上の対称性）を有することが好ましい。また、開口部１４ｂ１の形状も回転対称性を有することが好ましく、開口部１４ｂ１も回転対称性を有するように配置されることが好ましい。

但し、単位中実部１４ａ’や開口部１４ｂ１が絵素領域全体に亘って回転対称性を有するように配置される必要は必ずしも無く、図１（ａ）に示したように、例えば正方格子（４回回転軸を有する対称性）を最小単位とし、それらの組合せによって絵素領域が構成されれば、絵素領域全体に亘って液晶分子をすべての方位角に対して実質的に同等の確率で配向させることができる。

図１（ａ）に示したように、略円形の単位中実部１４ａ’を囲む略星形の開口部１４ｂ１が正方格子状に配列された場合の液晶分子３０ａの配向状態を図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、基板法線方向から見た液晶分子３０ａの配向状態を模式的に示している。図４（ｂ）および（ｃ）など、基板法線方向から見た液晶分子３０ａの配向状態を示す図において、楕円状に描かれた液晶分子３０ａの先が黒く示されている端は、その端が他端よりも、絵素電極１４が設けられている基板側に近いように、液晶分子３０ａが傾斜していることを示している。以下の図面においても同様である。ここでは、図１（ａ）に示した絵素領域の内の１つの単位格子（４つの開口部１４ｂ１によって形成される）について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）中の対角線に沿った断面は、図２（ａ）および（ｂ）にそれぞれ対応し、これらの図を合わせて参照しながら説明する。

絵素電極１４および対向電極２２が同電位のとき、すなわち液晶層３０に電圧が印加されていない状態においては、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側表面に設けられた垂直配向層（不図示）によって配向方向が規制されている液晶分子３０ａは、図４（ａ）に示したように、垂直配向状態を取る。

液晶層３０に電界を印加し、図２（ａ）に示した等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、軸方位が等電位線ＥＱに平行になるようなトルクが発生する。図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明したように、液晶分子３０ａの分子軸に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電場下の液晶分子３０ａは、液晶分子３０ａが傾斜（回転）する方向が一義的に定まっていないため（図３（ａ））、配向の変化（傾斜または回転）が容易に起こらないのに対し、液晶分子３０ａの分子軸に対して傾斜した等電位線ＥＱ下に置かれた液晶分子３０ａは、傾斜（回転）方向が一義的に決まるので、配向の変化が容易に起こる。従って、図４（ｂ）に示したように、等電位線ＥＱに対して液晶分子３０ａの分子軸が傾いている開口部１４ｂ１のエッジ部から液晶分子３０ａが傾斜し始める。そして、図３（ｃ）を参照しながら説明したように、開口部１４ｂ１のエッジ部の傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合性をとるように周囲の液晶分子３０ａも傾斜し、図４（ｃ）に示したような状態で液晶分子３０ａの軸方位は安定する（放射状傾斜配向）。

このように、開口部１４ｂ１が回転対称性を有する形状であると、絵素領域内の液晶分子３０ａは、電圧印加時に、開口部１４ｂ１のエッジ部から開口部１４ｂ１の中心に向かって液晶分子３０ａが傾斜するので、エッジ部からの液晶分子３０ａの配向規制力が釣り合う開口部１４ｂ１の中心付近の液晶分子３０ａは基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子３０ａが開口部１４ｂ１の中心付近の液晶分子３０ａを中心に放射状に連続的に傾斜した状態が得られる。

また、正方格子状に配列された４つの略星形の開口部１４ｂ１に包囲された略円形の単位中実部１４ａ’に対応する領域の液晶分子３０ａも、開口部１４ｂ１のエッジ部に生成される斜め電界で傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合するように傾斜する。エッジ部からの液晶分子３０ａの配向規制力が釣り合う単位中実部１４ａ’の中心付近の液晶分子３０ａは基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子３０ａが単位中実部１４ａ’の中心付近の液晶分子３０ａを中心に放射状に連続的に傾斜した状態が得られる。

このように、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが正方格子状に配列されると、それぞれの軸方位の液晶分子３０ａの存在確率が回転対称性を有することになり、あらゆる視角方向に対して、ざらつきのない高品位の表示を実現することができる。放射状傾斜配向を有する液晶ドメインの視角依存性を低減するためには、液晶ドメインが高い回転対称性（２回回転対称性以上が好ましく、４回回転対称性以上がさらに好ましい。）を有することが好ましい。

なお、液晶分子３０ａの放射状傾斜配向は、図５（ａ）に示したような単純な放射状傾斜配向よりも、図５（ｂ）および（ｃ）に示したような、左回りまたは右回りの渦巻き状の放射状傾斜配向の方が安定である。この渦巻き状配向は、通常のツイスト配向のように液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向方向が螺旋状に変化するのではなく、液晶分子３０ａの配向方向は微小領域でみると、液晶層３０の厚さ方向に沿ってほとんど変化していない。すなわち、液晶層３０の厚さ方向のどこの位置の断面（層面に平行な面内での断面）においても、図５（ｂ）または（ｃ）と同じ配向状態にあり、液晶層３０の厚さ方向に沿ったツイスト変形をほとんど生じていない。但し、液晶ドメインの全体でみると、ある程度のツイスト変形が発生している。

負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料にカイラル剤を添加した材料を用いると、電圧印加時に、液晶分子３０ａは、開口部１４ｂ１または単位中実部１４ａ’を中心に、図５（ｂ）および（ｃ）に示した、左回りまたは右回りの渦巻き状放射状傾斜配向をとる。右回りか左回りかは用いるカイラル剤の種類によって決まる。従って、電圧印加時に開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’上の液晶層３０を渦巻き状放射状傾斜配向させることによって、放射状傾斜している液晶分子３０ａの、基板面に垂直に立っている液晶分子３０ａの周りを巻いている方向を全ての液晶ドメイン内で一定にすることができるので、ざらつきの無い均一な表示が可能になる。さらに、基板面に垂直に立っている液晶分子３０ａの周りを巻いている方向が定まっているので、液晶層３０に電圧を印加した際の応答速度も向上する。

また、より多くのカイラル剤を添加すると、通常のツイスト配向のように、液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化するようになる。液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化しない配向状態では、偏光板の偏光軸に対して垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａは、入射光に対して位相差を与えないための、この様な配向状態の領域を通過する入射光は透過率に寄与しない。これに対し、液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化する配向状態においては、偏光板の偏光軸に垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａも、入射光に対して位相差を与えるとともに、光の旋光性を利用することもできる。従って、この様な配向状態の領域を通過する入射光も透過率に寄与するので、明るい表示が可能な液晶表示装置を得ることができる。

図１（ａ）では、単位中実部１４ａ’が略円形であり、略星形の開口部１４ｂ１が正方格子状に配列された例を示したが、単位中実部１４ａ’の形状や開口部１４ｂ１の形状および配置は、上記の例に限られない。

図６（ａ）および（ｂ）に、開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’の形状が異なる絵素電極１４Ａおよび１４Ｂの上面図をそれぞれ示す。

図６（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示した絵素電極１４Ａおよび１４Ｂの開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’は、図１（ａ）に示した絵素電極１４の開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’が若干ひずんだ形を有している。絵素電極１４Ａおよび１４Ｂの開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’は、２回回転軸を有し（４回回転軸は有しない）、長方形の単位格子を形成するように規則的に配列されている。開口部１４ｂ１は、いずれも歪んだ星形を有し、単位中実部１４ａ’は、いずれも略楕円形（歪んだ円形）を有している。絵素電極１４Ａおよび１４Ｂを用いても、表示品位が高い、視角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。

さらに、図７（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すような絵素電極１４Ｃおよび１４Ｄを用いることもできる。

絵素電極１４Ｃおよび１４Ｄにおいては、単位中実部１４ａ’が略正方形となるように、略十字の開口部１４ｂ１が正方格子状に配置されている。勿論、これらを歪ませて、長方形の単位格子を形成するように配置してもよい。このように、略矩形（矩形は正方形と長方形を含むとする。）の単位中実部１４ａ’を規則正しく配列しても、表示品位が高い、視角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。

但し、開口部１４ｂ１および／または単位中実部１４ａ’の形状は、矩形よりも円形または楕円形の方が放射状傾斜配向を安定化できるので好ましい。これは、開口部１４ｂ１や単位中実部１４ａ’の辺が連続的に（滑らかに）変化するので、液晶分子３０ａの配向方向も連続的に（滑らかに）変化するためと考えられる。

上述した液晶分子３０ａの配向方向の連続性の観点から、図８（ａ）および（ｂ）に示す絵素電極１４Ｅおよび１４Ｆも考えられる。図８（ａ）に示した絵素電極１４Ｅは、図１（ａ）に示した絵素電極１４の変形例で、４つの円弧だけからなる開口部１４ｂ１を有している。また、図８（ｂ）に示した絵素電極１４Ｆは、図７（ｂ）に示した絵素電極１４Ｄの変形例で、開口部１４ｂ１の単位中実部１４ａ’側が円弧で形成されている。絵素電極１４Ｅおよび１４Ｆが有する開口部１４ｂ１ならびに単位中実部１４ａ’は、いずれも４回回転軸を有しており、且つ、正方格子状（４回回転軸を有する）に配列されているが、図６（ａ）および（ｂ）に示したように、開口部１４ａの単位中実部１４ｂ’の形状を歪ませて２回回転軸を有する形状とし、長方形の格子（２回回転軸を有する）を形成するように配置してもよい。

また、応答速度の観点から、図９（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すような絵素電極１４Ｇおよび１４Ｈを用いてもよい。図９（ａ）に示した絵素電極１４Ｇは、図７（ａ）に示した略正方形状の単位中実部１４ａ’を有する絵素電極１４Ｃの変形例であり、絵素電極１４Ｇの単位中実部１４ａ’の形状は、角部が鋭角化された歪んだ正方形状である。また、図９（ｂ）に示した絵素電極１４Ｈの単位中実部１４ａ’の形状は、８つの辺（エッジ）を有し、且つ、その中心に４回回転軸を有する略星形であり、４つの角部のそれぞれが鋭角化されている。なお、角部を鋭角化するとは、９０°未満の角または曲線で角部を構成することをいう。

図９（ａ）および（ｂ）に示したように、単位中実部１４ａ’が、角部が鋭角化された形状を有していると、斜め電界を生成するエッジ部がより多く形成されるので、より多くの液晶分子３０ａに斜め電界を作用させることができる。従って、電界に応答して最初に傾斜し始める液晶分子３０ａの数がより多くなり、絵素領域全域にわたって放射状傾斜配向が形成されるのに要する時間が短くなるので、液晶層３０に電圧を印加した際の応答速度が向上する。

また、単位中実部１４ａ’の形状を角部が鋭角化された形状とすると、単位中実部１４ａ’の形状が略円形や略矩形である場合に比べて、特定の方位角方向に沿って配向する液晶分子３０ａの存在確率を高く（あるいは低く）することができる。すなわち、全ての方位角方向のそれぞれに沿って配向する液晶分子３０ａの存在確率により高い指向性をもたせることができる。そのため、偏光板を備え、直線偏光を液晶層３０に入射させるモードの液晶表示装置において、単位中実部１４ａ’の角部を鋭角化すると、偏光板の偏光軸に対して垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａ、すなわち、入射光に対して位相差を与えない液晶分子３０ａの存在確率をより低くすることができる。従って、光の透過率を向上させ、より明るい表示を実現することができる。

図６、図７、図８および図９においては、１つの絵素領域に複数の開口部１４ｂ１を有する構成を例示したが、図１を参照しながら説明したように、１つの開口部１４ｂ１を設けるだけで、１つの絵素領域に複数の液晶ドメインを形成することもできるし、さらに、開口部１４ｂ１を設けず、切欠き部１４ｂ２のみを設けても１つの絵素領域に複数の液晶ドメインを形成することができる。また、絵素電極１４の開口部１４ｂ１に対応する領域に液晶ドメインを形成する必要は必ずしもなく、中実部１４ａ（単位中実部１４ａ’）に対応して放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成されれば、開口部１４ｂ１に対応して形成される液晶ドメインが放射状傾斜配向をとらなくとも、絵素領域内の液晶分子の配向の連続性は得られるので、中実部１４ａに対応して形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向は安定する。特に、図７（ａ）および（ｂ）に示したように、開口部１４ｂ1の面積が小さい場合には、表示に対する寄与も少ないので、開口部１４ｂ１に対応する領域に放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成されなくても、表示品位の低下は問題にならない。

上述の例では、略星形や略十字形の開口部１４ｂ１を形成し、単位中実部１４ａ’の形状を略円形、略楕円形、略正方形（矩形）および角の取れた略矩形とした構成を説明した。これに対して、開口部１４ｂ１と単位中実部１４ａ’との関係をネガ−ポジ反転させてもよい。例えば、図１（ａ）に示した絵素電極１４の開口部１４ｂ１と単位中実部１４ａ’とをネガ−ポジ反転したパターンを有する絵素電極１４Ｉを図１０に示す。このように、ネガ−ポジ反転したパターンを有する絵素電極１４Ｉも図１に示した絵素電極１４と実質的に同様の機能を有する。なお、図１１（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す絵素電極１４Ｊおよび１４Ｋのように、開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’がともに略正方形の場合には、ネガ−ポジ反転しても、もとのパターンと同じパターンとなるものもある。

図１０に示したパターンのように、図１（ａ）に示したパターンをネガ−ポジ反転させた場合にも、絵素電極１４のエッジ部に、回転対称性を有する単位中実部１４ａ’が形成されるように、切欠き部１４ｂ２（開口部１４ｂ１の約２分の１または約４分の１に相当する形状）を形成することが好ましい。このようなパターンとすることによって、絵素領域のエッジ部においても、絵素領域の中央部と同様に、斜め電界による効果が得られ、絵素領域の全体に亘って安定した放射状傾斜配向を実現することができる。

ネガーポジいずれのパターンを採用しても、非中実部１４ｂと中実部１４ａとの境界の長さはいずれも同じである。従って、斜め電界を生成するという機能においては、これらのパターンによる差はない。しかしながら、単位中実部１４ａ’の面積比率は、両者の間で異なり得る。すなわち、液晶層３０の液晶分子に作用する電界を生成する中実部１４ａ（実際に導電膜が存在する部分）の面積が異なり得る。

開口部１４ｂ１に形成される液晶ドメインに印加される電圧は、単位中実部１４ａ’に形成される液晶ドメインに印加される電圧よりも低くなるので、例えば、ノーマリブラックモードの表示を行うと、開口部１４ｂ１に形成された液晶ドメインは暗くなる。そのため、絵素領域内で、非中実部１４ｂの面積比率を低くして、単位中実部１４ａ’の面積比率を高くすることが好ましい。

ここで、単位中実部１４ａ’の形状と、放射状傾斜配向の安定性および透過率の値との関係について説明する。

本願発明者が検討したところ、単位中実部１４ａ’の配列ピッチを一定とした場合には、単位中実部１４ａ’の形状が円形や楕円に近いほど、配向安定性が高いことがわかった。これは、単位中実部１４ａ’の形状が円形や楕円に近いほど、放射状傾斜配向状態における液晶分子３０ａの配向方向の連続性が高いためである。

また、単位中実部１４ａ’の形状が正方形や長方形などの矩形に近いほど、透過率が高いことがわかった。これは、単位中実部１４ａ’の形状が矩形に近いほど、単位中実部１４ａ’の面積比率が高いので、電極によって生成される電界の影響を直接的に受ける液晶層の面積（基板法線方向から見たときの平面内に規定される）が大きくなり、実効開口率が高くなるためである。

従って、所望する配向安定性と、透過率とを考慮して、単位中実部１４ａ’の形状を決定すればよい。

図８（ｂ）に示したように、単位中実部１４ａ’が、角部が略円弧状の略正方形であると、配向安定性および透過率の両方を比較的高くすることができる。勿論、単位中実部１４ａ’が、角部が略円弧状の略矩形であっても同様の効果が得られる。なお、導電膜から形成される単位中実部１４ａ’の角部は、製造工程上の制約から、厳密には、円弧状ではなく、鈍角化された多角形状（９０°を超える複数の角で構成された形状）となることもあり、４分の１円弧状や規則的な多角形状（例えば正多角形の一部）だけでなく、若干ひずんだ円弧状（楕円の一部など）やいびつな多角形状となることもある。また、曲線と鈍角との組み合わせによって構成された形状となることもある。本願明細書においては、上述した形状も含めて略円弧状と称する。なお、同様の製造工程上の理由から、図１（ａ）に示したような略円形の単位中実部１４ａ’の場合にも、厳密な円ではなく、多角形状や若干ひずんだ形状となることがある。

なお、ペーパーホワイトに近い白表示を行うために反射電極の表面に微小な凹凸形状を付与してもよいことを既に述べたが、反射電極の表面にそのような微小な凹凸形状を付与しても、電圧印加時にはその表面に平行な（凹凸形状に沿った）等電位線が形成されるので、微小な凹凸形状が付与された反射電極の表面は、電圧印加時に液晶分子の配向方向を制御する配向規制力を発現せず、放射状傾斜配向の形成に悪影響を与えることはない。

ここまでは、主にＴＦＴ基板１００ａの電極構造とその作用について説明したが、以下、図１（ｂ）と図１２とを参照しながら対向基板１００ｂの構造とその作用について説明する。図１２は、比較例の液晶表示装置１１００の断面構造を模式的に示す図である。比較例の液晶表示装置１１００は、ＴＦＴ基板１１００ａの絵素電極１４が複数の単位中実部１４ａ’を有しており、電圧印加時に放射状傾斜配向をとる液晶ドメインを形成する点においては液晶表示装置１００と共通するが、対向基板１１００ｂには段差を設けず、ＴＦＴ基板１１００ａの反射電極の下に絶縁膜１９を設けることによってＴＦＴ基板１１００ａに段差を設けている点が異なっている。

本発明による液晶表示装置１００では、図１（ｂ）に示すように、対向基板１００ｂは、反射領域Ｒ内に位置する上段面１００ｂ１と、透過領域Ｔ内に位置する下段面１００ｂ２と、上段面１００ｂ１と下段面１００ｂ２とを結ぶ側面１００ｂ３とを有する段差を有しており、そのことによって、反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒが透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔよりも小さくなっている。つまり、ＴＦＴ基板１００ａ側ではなく、対向基板１００ｂ側に段差を設けることによって、透過モードおよび反射モードの両方の表示に好適なマルチギャップ構造を実現している。従って、図１２に示す比較例の液晶表示装置１１００のように、反射電極の下に絶縁膜１９などを用いて段差を設ける必要がなく、ＴＦＴ基板１００ａの製造を簡略化することができる。

マルチギャップ構造を採用した場合、段差の側面は基板面に対して傾斜しているので、その側面に対して垂直に配向する液晶分子が黒表示時の光漏れの原因となり、コントラスト比を低下させるが、液晶表示装置１００では、図１（ｂ）に示すように、段差の側面１００ｂ３が反射領域Ｒ内に位置しているので、透過領域Ｔ内ではコントラスト比の低下が発生せず、表示品位の低下を抑制できる。反射領域Ｒは、透過領域Ｔに比べてもともとコントラスト比が低い領域であり、要求される表示特性も低いので、反射領域Ｒにおいて多少の光漏れが発生しても表示への悪影響は少ない。これに対して、図１２に示す比較例の液晶表示装置１１００では、段差の側面１１００ａ３が反射領域Ｒ内に位置していないので、透過光（透過モードの表示に用いる光）の光漏れが発生し、表示品位の低下が顕著となる。

また、図１２に示す比較例の液晶表示装置１１００では、段差の側面１１００ａ３は電極に覆われていない領域であり、図１３（ａ）に示すように、この側面１１００ａ３に発生する斜め電界を用いて配向規制を行うが、側面１１００ａ３が基板面に対して傾斜しているので、印加電圧の大きさや側面１１００ａ３の傾斜角度などによっては、配向制御が困難になってしまう。例えば、図１３（ｂ）に示すように、側面１１００ａ３の傾斜角度が大きいと、等電位線ＥＱと液晶分子３０ａとのなす角が９０°に近くなり、配向規制力が著しく弱くなってしまう。

これに対して、液晶表示装置１００では、対向基板１００ｂに段差を設けるので、段差の側面１００ｂ３を電極２２で覆うことができる。電極２２で覆われた側面１００ｂ３では、図１４に示すように、等電位線ＥＱは、側面１００ｂ３に平行で液晶分子３０ａと直交し、配向規制力を発現しない。

上述したように、本発明による液晶表示装置１００では、放射状傾斜配向を形成するための斜め電界を生成する電極が設けられる基板とは異なる基板に段差を設けることによってマルチギャップ構造が実現されているとともに、段差の側面１００ｂ３が反射領域Ｒ内に位置し、且つ、電極２２によって覆われているので、製造プロセス上の利点が得られるとともに、段差の側面１００ｂ３の傾斜に起因した表示品位の低下を抑制できる。

本実施形態における液晶表示装置１００の構成は、絵素電極１４が中実部１４ａと非中実部１４ｂとを有するように所定の形状にパターニングされていることと、対向基板１００ｂに段差が設けられていること以外は、公知の垂直配向型液晶表示装置と同じ構成を採用することができ、公知の製造方法で製造することができる。

なお、本実施形態では、対向基板１００ｂに段差を設けるために、反射領域Ｒ内に選択的に透明誘電体層（例えば透明樹脂層）２９を形成する例を示したが、カラーフィルタ層を反射領域Ｒと透過領域Ｔとで異なる材料から形成し、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層を透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層よりも厚くすることによって段差を形成してもよい。透過モードの表示に用いる光がカラーフィルタ層を１回通過するのに対して、反射モードの表示に用いる光はカラーフィルタ層を２回通過するので、透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層と反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層の光学濃度が同じであると、反射領域Ｒの色純度および／または輝度が低下するが、上述したように、カラーフィルタ層を反射領域Ｒと透過領域Ｔとで異なる材料から形成する場合には、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層の光学濃度を透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層の光学濃度よりも薄くすることによって、反射領域Ｒの色純度および／または輝度を向上することができる。

典型的には、負の誘電異方性を有する液晶分子を垂直配向させるために、絵素電極１４および対向電極２２の液晶層３０側表面には、垂直配向層としての垂直配向膜（不図示）が形成されている。

液晶材料としては、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料が用いられる。また、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料に２色性色素添加することによって、ゲスト−ホストモードの液晶表示装置を得ることもできる。ゲスト−ホストモードの液晶表示装置は、偏光板を必要としない。

負の誘電率異方性を有する液晶分子が電圧無印加時に垂直配向する液晶層を備える、いわゆる垂直配向型液晶表示装置は、種々の表示モードで表示を行うことができる。例えば、液晶層の複屈折率を電界によって制御することによって表示する複屈折モードの他に、旋光モードや旋光モードと複屈折モードとを組み合わせて表示モードに適用される。上述した全ての液晶表示装置の一対の基板（例えば、ＴＦＴ基板と対向基板）の外側（液晶層３０と反対側）に一対の偏光板を設けることによって、複屈折モードの液晶表示装置を得ることができる。また、必要に応じて、位相差補償素子（典型的には位相差板）を設けてもよい。更に、略円偏光を用いても明るい液晶表示装置を得ることができる。

（実施形態２）
本実施形態における液晶表示装置は、対向基板が配向規制構造を有している点において、実施形態１において説明した液晶表示装置１００と異なっている。

図１５（ａ）〜（ｅ）に、配向規制構造２８を有する対向基板２００ｂを模式的に示す。液晶表示装置１００と実質的に同じ構成要素には共通の参照符号を付して、その説明をここでは省略する。

図１５（ａ）〜（ｅ）に示した配向規制構造２８は、液晶層３０の液晶分子３０ａを放射状傾斜配向させるように作用する。但し、図１５（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８と図１５（ｅ）に示した配向規制構造２８とでは、液晶分子３０ａを傾斜させる方向が異なっている。

図１５（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８による液晶分子の傾斜方向は、絵素電極１４の単位中実部１４ａ’（例えば図１参照）に対応する領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の配向方向と整合する。これに対し、図１５（ｅ）に示した配向規制構造２８による液晶分子の傾斜方向は、開口部１４ｂ１（例えば図１参照）に対応する領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の配向方向と整合する。

図１５（ａ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２の開口部２２ａによって構成されている。なお、対向基板２００ｂの液晶層３０側の表面には垂直配向膜（不図示）が設けられている。

この配向規制構造２８は、電圧印加時にのみ配向規制力を発現する。配向規制構造２８は、ＴＦＴ基板１００ａの電極構造によって形成される放射状傾斜配向をとる液晶ドメイン内の液晶分子に対して配向規制力を作用すればよいので、開口部２２ａの大きさは、ＴＦＴ基板１００ａに設けられる開口部１４ｂ１よりも小さく、また、単位中実部１４ａ’（例えば図１（ａ）参照）よりも小さい。例えば、開口部１４ｂ１や単位中実部１４ａ’の面積の半分以下で十分な効果を得ることができる。対向電極２２の開口部２２ａを絵素電極１４の単位中実部１４ａ’の中央部に対向する位置に設けることによって、液晶分子の配向の連続性が高くなり、且つ、放射状傾斜配向の中心軸の位置を固定することができる。

このように、配向規制構造として、電圧印加時にのみ配向規制力を発現する構造を採用すると、電圧無印加状態において液晶層３０のほとんど全ての液晶分子３０ａが垂直配向状態をとるので、ノーマリブラックモードを採用した場合に、黒表示状態において光漏れがほとんど発生せず、良好なコントラスト比の表示を実現できる。

但し、電圧無印加状態に配向規制力が発生しないので放射状傾斜配向が形成されず、また、印加電圧が低いときには配向規制力が小さいので、あまり大きな応力が液晶パネルに印加されると、残像が視認されることがある。

図１５（ｂ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８は、電圧の印加無印加に関わらず、配向規制力を発現するので、全ての表示階調において安定した放射状傾斜配向が得られ、応力に対する耐性にも優れている。

図１５（ｂ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２上に設けられ液晶層３０側に突き出た凸部（リブ）２２ｂである。凸部２２ｂを形成する材料に特に制限はないが、樹脂などの誘電体材料を用いて容易に形成することができる。なお、対向基板２００ｂの液晶層３０側の表面には垂直配向膜（不図示）が設けられている。凸部２２ｂは、その表面（垂直配向性を有する）の形状効果によって、液晶分子３０ａを放射状に傾斜配向させる。また、熱によって変形する樹脂材料を用いると、パターニングの後の熱処理によって、図１５（ｂ）に示したような、なだらかな丘上の断面形状を有する凸部２２ｂを容易に形成できるので好ましい。図示したように、頂点を有するなだらかな断面形状（例えば球の一部）を有する凸部２２ｂや円錐状の形状を有する凸部は、放射状傾斜配向の中心位置を固定する効果に優れている。

図１５（ｃ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２の下（基板２１側）に形成された誘電体層２３に設けられた開口部（凹部でもよい）２３ａ内の液晶層３０側の水平配向性表面によって構成されている。ここでは、対向基板２００ｂの液晶層３０側に形成される垂直配向膜２４を、開口部２３ａ内にだけ形成しないことで、開口部２３ａ内の表面を水平配向性表面としている。これに代えて、図１５（ｄ）に示したように、開口部２３ａ内にだけ、水平配向膜２５を形成してもよい。

図１５（ｄ）に示した水平配向膜は、例えば、一旦対向基板２００ｂの全面に垂直配向膜２４を形成し、開口部２３ａ内に存在する垂直配向膜２４に選択的に紫外線を照射するなどして、垂直配向性を低下させることよって形成してもよい。配向規制構造２８を構成するために必要な水平配向性は、ＴＮ型液晶表示装置に用いられている配向膜のようにプレチルト角が小さい必要はなく、例えば、プレチルト角が４５°以下であればよい。

図１５（ｃ）および（ｄ）に示したように、開口部２３ａ内の水平配向性表面上では、液晶分子３０ａが基板面に対して水平に配向しようとするので、周囲の垂直配向膜２４上の垂直配向している液晶分子３０ａの配向と連続性を保つような配向が形成され、図示したような放射状傾斜配向が得られる。

対向電極２２の表面に凹部（誘電体層２３の開口部によって形成される）を設けずに、対向電極２２の平坦な表面上に、水平配向性表面（電極の表面または水平配向膜など）を選択的に設けるだけでも放射状傾斜配向が得られるが、凹部の形状効果によって、放射状傾斜配向をさらに安定化することができる。

対向基板２００ｂの液晶層３０側の表面に凹部を形成するために、例えば、誘電体層２３として、カラーフィルタ層やカラーフィルタ層のオーバーコート層を用いると、プロセスが増加することが無いので好ましい。また、図１５（ｃ）および（ｄ）に示した構造は、図１５（ｂ）に示した構造のように、凸部２２ｂを介して液晶層３０に電圧が印加される領域が存在しないので、光の利用効率の低下が少ない。

図１５（ｅ）に示した配向規制構造２８は、図１５（ｄ）に示した配向規制構造２８と同様に、誘電体層２３の開口部２３ａを用いて、対向基板２００ｂの液晶層３０側に凹部を形成し、その凹部の底部にのみ、水平配向膜２６を形成している。水平配向膜２６を形成する代わりに、図１５（ｃ）に示したように、対向電極２２の表面を露出させてもよい。

上述した配向規制構造を備える液晶表示装置２００を図１６（ａ）および（ｂ）に示す。図１６（ａ）は上面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）中の１６Ｂ−１６Ｂ’線に沿った断面図に相当する。

液晶表示装置２００は、中実部１４ａと非中実部１４ｂとを有する絵素電極１４を備えたＴＦＴ基板１００ａと、配向規制構造２８を有する対向基板２００ｂとを有している。なお、ＴＦＴ基板１００ａの構成は、ここで例示する構成に限られず、前述した種々の構成を適宜用いることができる。また、配向規制構造２８として、電圧無印加時にも配向規制力を発現するもの（図１５（ｂ）〜（ｄ）および図１５（ｅ））を例示するが、図１５（ｂ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８に代えて、図１５（ａ）に示したものを用いることもできる。

液晶表示装置２００の対向基板２００ｂに設けられている配向規制構造２８のうち、絵素電極１４の単位中実部１４ａ’に対向する領域の中央付近に設けられている配向規制構造２８は、図１５（ｂ）〜（ｄ）に示したもののいずれかであり、絵素電極１４の開口部１４ｂ１に対向する領域の中央付近に設けられている配向規制構造２８は、図１５（ｅ）に示したものである。

このように配置することによって、液晶層３０に電圧を印加した状態、すなわち、絵素電極１４と対向電極２２との間に電圧を印加した状態において、絵素電極１４の単位中実部１４ａ’によって形成される放射状傾斜配向の方向と、配向規制構造２８によって形成される放射状傾斜配向の方向が整合し、放射状傾斜配向が安定化する。この様子を図１７（ａ）〜（ｃ）に模式的に示している。図１７（ａ）は電圧無印加時を示し、図１７（ｂ）は電圧印加後に配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、図１７（ｃ）は電圧印加中の定常状態を模式的に示している。

配向規制構造（図１５（ｂ）〜（ｅ））２８による配向規制力は、図１７（ａ）に示したように、電圧無印加状態においても、近傍の液晶分子３０ａに作用し、放射状傾斜配向を形成する。

電圧を印加し始めると、図１７（ｂ）に示したような等電位線ＥＱで示される電界が発生し（ＴＦＴ基板１００ａの電極構造による）、開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’に対応する領域に液晶分子３０ａが放射状傾斜配向した液晶ドメインが形成され、図１７（ｃ）に示したような定常状態に達する。このとき、それぞれの液晶ドメイン内の液晶分子３０ａの傾斜方向は、対応する領域に設けられた配向規制構造２８の配向規制力による液晶分子３０ａの傾斜方向と一致する。

定常状態にある液晶表示装置２００に応力が印加されると、液晶層３０の放射状傾斜配向は一旦崩れるが、応力が取り除かれると、単位中実部１４ａ’および配向規制構造２８による配向規制力が液晶分子３０ａに作用しているので、放射状傾斜配向状態に復帰する。従って、応力による残像の発生が抑制される。配向規制構造２８による配向規制力が強すぎると、電圧無印加時にも放射状傾斜配向によるリタデーションが発生し、表示のコントラスト比が低下するおそれがあるが、配向規制構造２８による配向規制力は、斜め電界によって形成される放射状傾斜配向の安定化および中心軸位置を固定する効果を有せばいいので、強い配向規制力は必要なく、表示品位を低下させるほどのリタデーションを発生させない程度の配向規制力で十分である。

例えば、図１５（ｂ）に示した凸部（リブ）２２ｂを採用する場合、直径が約３０μｍ〜約３５μｍの単位中実部１４ａ’に対して、それぞれ直径が約１５μｍで高さ（厚さ）が約１μｍの凸部２２ｂを形成すれば、十分な配向規制力が得られ、且つ、リタデーションによるコントラスト比の低下も実用上問題の無いレベルに抑えられる。

図１８（ａ）および（ｂ）に、配向規制構造を備える他の液晶表示装置２００’を示す。

液晶表示装置２００’は、絵素電極１４の開口部１４ｂ１に対向する領域には配向規制構造を有していない。開口部１４ｂ１に対向する領域に形成されるべき図１５（ｅ）に示した配向規制構造２８を形成することはプロセス上の困難さを伴うので、生産性の観点からは、図１５（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８のいずれかだけを用いることが好ましい。特に、図１５（ｂ）に示した配向規制構造２８は簡便なプロセスで製造できるので好ましい。

液晶表示装置２００’のように、開口部１４ｂ１に対応する領域に配向規制構造を設けなくとも、図１９（ａ）〜（ｃ）に模式的に示したように、液晶表示装置２００と同様の放射状傾斜配向が得られ、その耐応力性も実用上問題が無い。

なお、配向規制構造２８として、図１５（ｂ）に示したような凸部２２ｂを採用する場合には、図２０（ａ）に示すように、凸部２２ｂによって液晶層３０の厚さが規定される構成、すなわち、凸部２２ｂがセルギャップ（液晶層３０の厚さ）を制御するスペーサとしても機能する構成としてもよい。このような構成を採用すると、液晶層３０の厚さを規定するスペーサを別途に設ける必要がなく、製造プロセスを簡略化することができる利点がある。

ここでは、凸部２２ｂは、円錐台状であり、基板２１の基板面に対して９０°未満のテーパ角θで傾斜した側面２２ｂ１を有している。このように、側面２２ｂ１が基板面に対して９０°未満の角度で傾斜していると、凸部２２ｂの側面２２ｂ１は、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有することになり、放射状傾斜配向を安定させるように作用する。

スペーサとしても機能する凸部２２ｂを用いても、図２０（ａ）〜（ｃ）に模式的に示すように、液晶表示装置２００’と同様の放射状傾斜配向が得られる。

なお、図２０（ａ）〜（ｃ）には、基板面に対して９０°未満の角度で傾斜した側面２２ｂ１を有する凸部２２ｂを示したが、基板面に対して９０°以上の角度で傾斜した側面２２ｂ１を有する凸部２２ｂであってもよい。放射状傾斜配向を安定化させる観点からは、側面２２ｂ１の傾斜角度が９０°を大きく超えないことが好ましく、９０°未満であることがさらに好ましい。傾斜角度が９０°を超える場合であっても、９０°に近ければ（９０°を大きく超えなければ）、凸部２２ｂの傾斜側面２２ｂ１近傍の液晶分子３０ａは、基板面に対してほぼ水平な方向に傾斜しているので、若干の捩れを発生させるだけで、エッジ部の液晶分子３０ａの傾斜方向と整合をとりながら放射状傾斜配向する。ただし、図２１に示すように、凸部２２ｂの側面２２ｂ１が９０°を大きく超えて傾斜していると、凸部２２ｂの側面２２ｂ１は、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と逆方向の配向規制力を有することになるので、放射状傾斜配向が不安定となることがある。

また、スペーサとしても機能する凸部２２ｂとしては、図２０（ａ）〜（ｃ）に示した円錐台状のものに限定されない。例えば、図２２に示すように、基板面に垂直な面内方向の断面形状が楕円の一部であるような（すなわち楕球の一部のような形状を有する）凸部２２ｂを用いてもよい。図２２に示した凸部２２ｂにおいては、側面２２ｂ１の基板面に対する傾斜角（テーパ角）が液晶層３０の厚さ方向に沿って変化するが、液晶層３０の厚さ方向のどこの位置においても側面２２ｂ１の傾斜角は９０°未満であるため、このような凸部２２ｂも放射状傾斜配向を安定させる凸部として好適に用いることができる。

なお、上述したように上下の基板（ＴＦＴ基板および対向基板）に接し、液晶層３０の厚さを規定するスペーサとしても機能する凸部２２ｂは、液晶表示装置の製造プロセスにおいて、上下のいずれの基板に形成されてもよい。いずれの基板に形成されていても、上下の基板が貼り合わされると、凸部２２ｂは両方の基板に接し、スペーサとして機能するとともに、配向規制構造としても機能する。

また、単位中実部１４ａ’に対向する領域に設けられる凸部２２ｂのすべてがスペーサとして機能する必要はない。一部の凸部２２ｂを、スペーサとして機能する凸部２２ｂよりも低く形成することによって、光漏れの発生を抑制できる。

続いて、本実施形態における液晶表示装置の種々の改変例を説明する。

図２３（ａ）、（ｂ）および図２４に、本実施形態における他の液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂを示す。図２３（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂの８つの絵素領域の構造を模式的に示す上面図であり、図２４は、図２３（ａ）および（ｂ）中の２４−２４’線に沿った断面図に相当する。

液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂが有する絵素電極１４は、絵素領域内で一列に配置された３つの単位中実部１４ａ’を有しており、開口部１４ｂ１を有していない。つまり、絵素電極１４の非中実部は切欠き部１４ｂ２のみを有している。絵素領域内に配置された３つの単位中実部１４ａ’のうち、２つの単位中実部１４ａ’が透明電極であり、残りの１つの単位中実部１４ａ’が反射電極である。各単位中実部１４ａ’の形状は、正方形である。また、液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂの対向基板２００ｂは、単位中実部１４ａ’に対向する領域に、配向規制構造として凸部（リブ）２２ｂを備えている。

液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂの絵素電極１４は、開口部１４ｂ１を有していないが、この場合でも各単位中実部１４ａ’上に放射状傾斜配向状態をとる液晶ドメインを形成できることは既に述べた通りである。少なくとも１つの切欠き部１４ｂ２を設けることによって、絵素電極１４に複数の単位中実部１４ａ’を形成し、それぞれが放射状傾斜配向をとる複数の液晶ドメインを形成することができる。各単位中実部１４ａ’上に形成される液晶ドメインは、各単位中実部１４ａ’に対応して設けられた凸部２２ｂによって安定化される。

また、図２３（ａ）に示す液晶表示装置２００Ａと、図２３（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｂとでは、対向基板２００ｂが備える透明誘電体層２９の構造が異なっている。具体的には、液晶表示装置２００Ａでは、図２３（ａ）に示すように、透明誘電体層２９が各絵素領域に個別に（独立に）形成されているのに対して、液晶表示装置２００Ｂでは、図２３（ｂ）に示すように、透明誘電体層２９は絵素領域の２つの周期方向（絵素領域が周期的に配列されている方向）のうちの一方に沿って隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成されている。図２３（ｂ）に示すように、透明誘電体層２９を隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成すると、連続する方向において透明誘電体層２９についてのアライメントマージンを考慮する必要がなくなるので、その方向について画素間隔を短くして開口率を向上することができるとともに、生産性が向上する。

図２３（ａ）および（ｂ）に示した液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂでは、各絵素領域の反射領域Ｒは、絵素領域の周期方向の一方に沿って隣接した絵素領域の反射領域Ｒと隣接するように配置されている。これに対し、図２５（ａ）、（ｂ）、図２６（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅおよび２００Ｆでは、各絵素領域の反射領域Ｒは、絵素領域の２つの周期方向のうちの一方に沿って隣接した絵素領域の反射領域Ｒと隣接するだけでなく、他方に沿って隣接した絵素領域の反射領域Ｒとも隣接するように配置されている。

図２５（ａ）に示す液晶表示装置２００Ｃでは、透明誘電体層２９が各絵素領域の反射領域Ｒに個別に形成されているのに対して、図２５（ｂ）、図２６（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｄ、２００Ｅおよび２００Ｆでは、透明誘電体層２９は隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成されているので、開口率および生産性を向上することができる。特に、図２６（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｆでは、透明誘電体層２９は、絵素領域の周期方向の両方について、隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成されているので、周期方向の両方において透明誘電体層２９についてのアライメントマージンを考慮しなくてもよく、開口率および生産性を向上する効果が高い。

図２３〜図２６には、各絵素領域が等分割された構成、すなわち、単位中実部１４ａ’によって規定される領域（「サブ絵素領域」と呼ぶ）が同じサイズ・形状を有している構成を示したが、絵素領域を必ずしも等分割する必要はない。１つの絵素領域内の一部のサブ絵素領域のサイズ・形状を他のサブ絵素領域と異ならせてもよいし、透過領域Ｔと反射領域Ｒとでサブ絵素領域のサイズ・形状を異ならせてもよい。また、図２３〜図２６には、サブ絵素領域が正方形であり、サブ絵素領域の縦横比が１：１の構成を示したが、サブ絵素領域の縦横比は必ずしも１：１である必要はない。

図２７（ａ）に示す液晶表示装置２００Ｇは、反射領域Ｒ内に配置された単位中実部１４ａ’が長方形であり、反射領域Ｒ内のサブ絵素領域が長方形である点において図２３（ａ）に示した液晶表示装置２００Ａと異なっている。絵素領域の縦横比によっては、絵素領域内のすべてのサブ絵素領域の縦横比を１：１とすることが難しいことがあるが、図２７（ａ）に示すように、一部のサブ絵素領域の形状を他のサブ絵素領域と異ならせる（例えば長方形とする）ことによって、複数の単位中実部１４ａ’を絵素領域内に最密に配置することができ、絵素領域内での単位中実部１４ａ’の面積比率を高くして開口率を高くすることができる。なお、絵素領域の縦横比に応じて一部のサブ絵素領域のサイズ・形状を異ならせる場合、反射領域Ｒのサブ絵素領域のサイズ・形状を異ならせると、表示への影響が小さい。反射領域Ｒは、セルギャップ（液晶層３０の厚さ）が小さいのでもともと応答特性に優れ、また、要求される表示品位も透過領域Ｔに比べて低いからである。

図２７（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｈは、図２３（ａ）に示す液晶表示装置２００Ａの透過領域Ｔ内に配置された２つの正方形のサブ絵素領域（正方形の単位中実部１４ａ’）を、縦横比の大きい（約１：２）長方形のサブ絵素領域（長方形の単位中実部１４ａ’）に置換したものに相当する。このように、縦横比の大きなサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）を用いることによって絵素領域内のサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）の数を減らすと、配向の安定性や応答速度は低下するものの、絵素領域内での非中実部の面積比率を低くすることができるので、開口率のさらなる向上を図ることができる。本願発明者の検討によると、縦横比が１：２程度の単位中実部１４ａ’を用いても実用上十分に安定な放射状傾斜配向が形成されることがわかった。

また、絵素領域の形状によっては、図２８（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｉおよび２００Ｊのように、絵素領域内のすべてのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）を長方形とし、そのことによって開口率の向上を図ってもよい。図２８（ａ）に示す液晶表示装置２００Ｉでは、透過領域Ｔ内に配置された２つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）と反射領域Ｒ内に配置された１つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）のすべてが長方形である。また、図２８（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｊでは、透過領域Ｔ内に配置された１つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）と反射領域Ｒ内に配置された１つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）のいずれもが長方形である。

なお、図２３〜図２８には、透過領域Ｔと反射領域Ｒの面積比が約２：１である、透過モードの表示を優先した構成を示したが、反射モードの表示を優先する場合には、図２９（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｋおよび２００Ｌのように、反射領域Ｒの面積比率を透過領域Ｔの面積比率よりも高くしてもよいことは言うまでもない。

図２９（ａ）に示す液晶表示装置２００Ｋでは、各絵素領域内に配置された３つの正方形の単位中実部１４ａ’のうちの２つが反射電極で、残りの１つが透明電極であり、透過領域Ｔと反射領域Ｒの面積比は約１：２である。

一方、図２９（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｌは、各絵素領域内に、透明電極である正方形の単位中実部１４ａ’と、反射電極である長方形（縦横比が約１：２）の単位中実部１４ａ’とを１つずつ有しており、透過領域Ｔと反射領域Ｒの面積比は同じく約１：２である。

また、透過領域Ｔの液晶層３０の応答特性を向上するために、図３０（ａ）に示す液晶表示装置２００Ｍのように、透過領域Ｔ内の単位中実部１４ａ’を角部が鋭角化された形状としてもよいし、透過領域Ｔについて配向安定性と透過率の両方を高くするために、図３０（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｎのように、透過領域Ｔ内の単位中実部１４ａ’を樽型（角部が略円弧状の略正方形）としてもよい。

ここまで、絵素領域内で単位中実部１４ａ’が一列に配置されている構成を図２３〜図３０に示しながら種々の改変例について説明したが、絵素領域内で単位中実部１４ａ’が複数列配置されている場合についても同様のことが言える。

図３１（ａ）に示す液晶表示装置２００Ｏの絵素電極１４は、５行２列に配置された１０個の単位中実部１４ａ’を有している。各単位中実部１４ａ’は、正方形であり、３行目に配置された２つの単位中実部１４ａ’が反射電極であり、残りの単位中実部１４ａ’が透明電極である。この液晶表示装置２００Ｏについて、既に述べたような種々の改変を行ってもよい。例えば、図３１（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｐのように、液晶表示装置２００Ｏの２つの反射電極（単位中実部１４ａ’）を、長方形の１つの反射電極に置換してもよい。

図３２（ａ）に示す液晶表示装置２００Ｑの絵素電極１４は、８行３列に配置された２４個の単位中実部１４ａ’を有している。各単位中実部１４ａ’は、正方形であり、５行目に配置された３つの単位中実部１４ａ’が反射電極であり、残りの単位中実部１４ａ’が透明電極である。この液晶表示装置２００Ｑについても、既に述べたような種々の改変を行ってもよく、例えば、図３２（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｒのように、液晶表示装置２００Ｑの３つの反射電極（単位中実部１４ａ’）を、長方形の１つの反射電極に置換してもよい。

なお、本実施形態では、対向基板２００ｂ上に配向規制構造を備えた液晶表示装置を説明したが、本願発明者が種々の構成を検討したところ、ＴＦＴ基板１００ａの単位中実部１４ａ’の中央部上に凸部（リブ）を設けることによっても、安定な放射状傾斜配向を形成できることがわかった。図３３（ａ）に示すように、対向基板２００ｂ上の、単位中実部１４ａ’に対向する領域に配向規制構造としての凸部２２ｂを設けた場合、凸部２２ｂの配向規制力は、非中実部１４ｂのエッジ部に生成される斜め電界の配向規制力と整合している。これに対し、図３３（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１００ａの単位中実部１４ａ’の中央部上に凸部（リブ）１８を設けると、その配向規制力は、非中実部１４ｂのエッジ部に生成される斜め電界の配向規制力とは一見整合しない。しかしながら、凸部１８はその形状効果によって強い配向規制力を発現するので、電圧印加時に、単位中実部１４ａ’上の液晶分子３０ａは、非中実部１４ｂのエッジ部周辺の液晶分子３０ａと配向が整合するようにねじれた準安定な状態をつくり出し、安定な放射状傾斜配向を形成し得る。

対向基板２００ｂ上に凸部２２ｂを設けた場合の配向の様子を図３４に示し、ＴＦＴ基板１００ａ上に凸部１８を設けた場合の配向の様子を図３５に示す。図３４および図３５は、電圧印加状態の絵素領域の顕微鏡写真である。また、図３４および図３５は、一対の偏光板がクロス二コル状態に配置されている場合を示しており、図３４（ａ）および図３５（ａ）は、偏光板の偏光軸が紙面の上下方向（あるいは左右方向）に平行かまたは直交するように配置されている場合を示し、図３４（ｂ）および図３５（ｂ）は、偏光板の偏光軸が紙面の上下方向（あるいは左右方向）から略４５°傾斜した方向に平行かまたは直交するように配置されている場合を示している。

図３４と図３５とを比較すればわかるように、ＴＦＴ基板１００ａ上に凸部１８を配置しても、対向基板２００ｂ上に凸部２２ｂを配置したときとは若干異なる配向状態をとるものの、各単位中実部１４ａ’に対応して放射状傾斜配向状態をとる液晶ドメインが形成される。

（実施形態３）
図３６を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置３００を説明する。液晶表示装置３００は、図３６に示すように、透過領域Ｔ内に配置された単位中実部１４ａ’のエッジ部上の液晶層３０の厚さｄｅが、その単位中実部１４ａ’の中央部上の液晶層３０の厚さｄｃよりも小さい点において、図１（ａ）および（ｂ）に示した液晶表示装置１００と異なっている。

一般に、液晶分子３０ａの応答速度は、液晶層３０の厚さ（セルギャップ）が小さいほど、電界の効果が強くなるために速くなり、液晶層３０の厚さの二乗にほぼ比例する。そのため、本実施形態のように、単位中実部１４ａ’のエッジ部（外縁部）上の液晶層３０の厚さｄｅが、単位中実部１４ａ’の中央部上の液晶層３０の厚さｄｃよりも小さいと、単位中実部１４ａ’のエッジ部上の液晶分子３０ａの応答速度は、中央部上の液晶分子３０ａの応答速度よりも速くなる。エッジ部上の液晶分子３０ａは、放射状傾斜配向を形成するためのトリガーとなる液晶分子であるので、エッジ部上の液晶分子３０ａの応答速度が速くなると、液晶ドメインが速く形成され、結果として、液晶層３０の、液晶ドメインを形成する領域全体の応答速度が速くなる。従って、本実施形態における液晶表示装置３００は、優れた応答特性を有している。

なお、セルギャップを絵素領域全体にわたって小さくすれば、勿論応答速度を速くすることができるが、その場合、液晶層３０を通過する光に対して所定のリタデーションを与えるために液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）を大きくする必要がある。ところが、一般的な液晶材料では、屈折率異方性を大きくすると、粘性が高くなるので、セルギャップを小さくすることによる応答速度向上の効果が相殺されてしまう。従って、単純に絵素領域全体にわたって液晶層３０の厚さを小さくしても、応答速度を向上する効果は十分には得られない。

これに対し、本実施形態における液晶表示装置３００では、絵素領域の一部（単位中実部１４ａ’のエッジ部に対応した領域）のセルギャップのみを小さくするので、液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）を大きくする必要はなく、応答速度を十分に向上することができる。

応答速度を十分に向上するためには、単位中実部１４ａ’のエッジ部上の液晶層３０の厚さｄｅと中央部上の液晶層３０の厚さｄｃとの差が０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。

なお、本実施形態では、透過領域Ｔについて、単位中実部１４ａ’のエッジ部上のセルギャップを中央部上のセルギャップよりも小さくしたが、反射領域Ｒについて、単位中実部１４ａ’のエッジ部上のセルギャップを中央部上のセルギャップよりも小さくしてもよいし、透過領域Ｔと反射領域Ｒの両方について、エッジ部上のセルギャップを中央部上のセルギャップよりも小さくしてもよい。ただし、反射領域Ｒはもともとセルギャップが小さい領域であるので、少なくとも透過領域Ｔについてエッジ部上のセルギャップを小さくすると、応答速度を向上する効果が高い。

本実施形態では、図３６に示すように、単位中実部１４ａ’のエッジ部の表面の高さを、中央部の表面の高さよりも高くすることによって、エッジ部上の液晶層３０の厚さｄｅを中央部上の液晶層３０の厚さｄｃよりも小さくしている。より具体的には、絵素電極１４と透明基板１１との間に層間絶縁膜１９を設け、この層間絶縁膜１９の表面の高さを局所的に異ならせることによって、その上に形成される単位中実部１４ａ’のエッジ部の表面の高さを中央部の表面の高さよりも高くしている。

本実施形態における層間絶縁膜１９は、液晶層３０側の表面の高さが連続的に変化する第１の領域１９ａと、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な第２の領域１９ｂを有しており、透過領域Ｔ内の単位中実部１４ａ’のエッジ部が第１の領域１９ａ上、中央部が第２の領域１９ｂ上に位置している。

層間絶縁膜１９の第１の領域１９ａの傾斜角（基板１１の表面に対する傾斜角）は、表示品位の観点からは小さいことが好ましい。第１の領域１９ａ上に形成された垂直配向膜は、その表面に対して液晶分子３０ａが垂直に配向するような配向規制力を有するので、第１の領域１９ａ上の液晶分子３０ａは基板１１の表面に対して傾斜した方向に配向する。このとき、液晶分子３０ａの傾斜の程度は、第１の領域１９ａの傾斜角が大きいほど大きくなる。垂直配向膜による配向規制力は電圧の有無に拘らず作用するので、黒表示状態においては、第１の領域１９ａ上の傾斜した液晶分子３０ａに起因した光漏れが発生する。従って、層間絶縁膜１９の第１の領域１９ａの傾斜角が大きすぎるとコントラスト比が低下してしまう。そのため、層間絶縁膜１９の第１の領域１９ａの傾斜角は小さいことが好ましく、層間絶縁膜１９はなだらかな傾斜を有する形状であることが好ましい。具体的には、層間絶縁膜１９の第１の領域１９ａの基板１１表面に対する傾斜角は、３０°以下であることが好ましく、２０°以下であることがさらに好ましい。

なお、単位中実部１４ａ’の表面の高さが単位中実部１４ａ’の全体にわたって連続的に変化していると、液晶層３０のリタデーションが単位中実部１４ａ’上で一定でなくなるので、表示品位の低下を伴うことがある。また、その場合、位相差補償素子などを用いた位相差補償を好適に行うことも難しい。本実施形態のように、層間絶縁膜１９が、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な第２の領域１９ｂを有していると、そのような問題の発生を抑制できる。

上述したようななだらかな傾斜を有する層間絶縁膜１９は、例えば、感光性樹脂膜をフォトマスクを用いて露光して現像した後、熱処理により熱だれさせることによって形成することができる。具体的には、図３６に例示した層間絶縁膜１９の場合、まず、透明基板１１の表面に感光性樹脂膜を形成し、次に、反射領域Ｒに相当する部分が未露光、透過領域Ｔに相当する部分が所定の露光量となるようにフォトマスクを用いて露光し、その後、現像して所定の温度で熱処理を行うことによって、図示したようななだらかな傾斜を有する形状が得られる。なお、上記の露光は、感光性樹脂膜の透過領域Ｔに相当する部分が現像時に完全に除去されないで残存するような露光量で行われる。このような露光は「ハーフ露光」とも呼ばれる。

本実施形態のように、単位中実部１４ａ’のエッジ部上のセルギャップが局所的に小さい構成を採用する場合には、円偏光を用いた表示モード、すなわち、液晶層３０に入射する光が円偏光であり、液晶層３０が円偏光を変調することによって表示を行う表示モードを用いることが好ましい。以下、図３７を参照しながらその理由を説明する。図３７は、電圧印加時の単位中実部１４ａ’のエッジ部近傍を拡大して示す断面図である。

図３７に示すように、単位中実部１４ａ’のエッジ部が傾斜した表面上に形成されていると、電圧印加時に、単位中実部１４ａ’上のエッジ部上の液晶分子３０ａと、非中実部１４ｂ上の液晶分子３０ａとの配向の連続性が悪くなることがある。そのため、エッジ部上の液晶分子３０ａは、電界効果によって一旦倒れ込んだ後、配向の連続性を保つために、図３７中に矢印で示すように、配向の方位角をゆっくりと変化させる。従って、エッジ部近傍の液晶分子３０ａは、電圧印加時に２段階の応答挙動を示す。配向の方位角をゆっくりと変化させる２段階目の応答は、直線偏光を用いる表示モードでは、透過率（輝度）の変化をもたらしてしまうので、単位中実部１４ａ’のエッジ部上のセルギャップを局所的に小さくすることによる応答速度向上の効果が十分に得られないことがある。これに対し、円偏光を用いる表示モードでは、液晶分子３０ａの方位角方向の変化が透過率にほとんど影響を与えないので、応答速度を向上する効果が高い。

円偏光を用いた表示モードを採用するには、例えば、液晶層３０の両側に円偏光板（例えば直線偏光板とλ／４板との組み合わせ）を設ければよい。

（実施形態４）
図３８（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置４００を説明する。図３８（ａ）は、液晶表示装置４００の３つの絵素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を基板法線方向から見た上面図であり、図３８（ｂ）は図３８（ａ）中の３８Ｂ−３８Ｂ’線に沿った断面図に相当する。

液晶表示装置４００が有する複数の絵素領域は、行および列を有するマトリクス状に配列されている。図３８（ａ）には、行方向および列方向をそれぞれＤ１およびＤ２として矢印で示しており、図３８（ａ）に示す３つの絵素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は行方向Ｄ１に沿って隣接している。行方向Ｄ１および列方向Ｄ２を絵素（絵素領域）の「周期方向」とも呼び、典型的には、行方向Ｄ１と列方向Ｄ２とは互いに直交する。本実施形態では、それぞれの絵素領域（絵素）は、行方向Ｄ１に沿った短辺と列方向Ｄ２に沿った長辺とを有する略長方形の形状を有しているので、行方向Ｄ１と列方向Ｄ２とでそれぞれの周期（「絵素ピッチ」という）が異なる。なお、本願明細書では、絵素の２つの周期方向のうちの任意の一方を「行方向」、他方を「列方向」と便宜的に呼んでいる。つまり、行方向は表示面の上下方向および左右方向のいずれに沿って規定されてもよく、列方向についても同様である。

本実施形態における液晶表示装置４００では、図３９に示すように、すべての絵素に書き込みが行われる期間（１フレーム）内で、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素が反転駆動される。図３９中の＋が付された絵素領域Ｐ１およびＰ３の液晶層３０には、−が付された絵素領域Ｐ２の液晶層に印加される電圧とは異なる（逆の）極性の電圧が印加される。

液晶表示装置４００の液晶層３０に電圧を印加した状態を図４０（ａ）および（ｂ）に示す。図４０（ａ）は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図４０（ｂ）は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。なお、図４０（ａ）および（ｂ）は、図３８（ａ）中の４０−４０’線に沿った断面図に相当するが、説明の簡単さのために、対向基板１００ｂの段差を省略して示している。

液晶層３０に電圧を印加すると、図４０（ａ）に示すように非中実部１４ｂのエッジ部に斜め電界が形成され、この斜め電界によって、図４０（ｂ）に示すように、液晶層３０の液晶分子３０ａが放射状傾斜配向する。本実施形態では、行方向Ｄ１に沿って隣接した２つの絵素が反転駆動されるので、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素領域間に強い斜め電界を発生させることができる。以下、この理由を図４１および図４２を参照しながら説明する。なお、図４１および図４２には基板１１上に設けられたバスライン（例えば信号配線）４２を省略せずに示している。

隣接した２つの絵素領域の液晶層に同じ極性の電圧を印加すると、図４１に示すように、等電位線ＥＱは、非中実部１４ｂで落ち込むものの、隣接した絵素領域間で連続している。これに対して、図４２に示すように、隣接した２つの絵素領域のそれぞれの液晶層に異なる極性の電圧を印加すると、２つの絵素領域のそれぞれに発生した電界を表す等電位線ＥＱが連続することはなく、これらは非中実部１４ｂ上で急激に落ち込む。従って、非中実部１４ｂのエッジ部、すなわち、単位中実部１４ａ’の周辺には、急峻な電位勾配が形成され、図４１に示した場合よりも強い斜め電界が発生する。

安定な放射状傾斜配向を得るのに十分な強さの斜め電界を生成するためには、隣接する絵素領域間で、絵素電極１４同士の間隔（絵素電極１４の中実部１４ａ同士の間隔）がある程度広い必要があるが、本実施形態では、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素が反転駆動されるので、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素が反転駆動されない場合に比べて、行方向Ｄ１について間隔を短くしても十分な配向規制力が得られる。そのため、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素電極１４間の距離を短くし、開口率が高くなるような構成を採用することができる。

なお、本実施形態では、絵素領域の短辺方向に沿って隣接した絵素を反転駆動させたが、絵素領域の長辺方向に沿って隣接した絵素を反転駆動させてもよい。ただし、絵素領域の短辺方向に沿って隣接した絵素を反転駆動させると、絵素領域の長辺近傍に強い斜め電界を形成することができるので、絵素領域全体の配向を安定化する効果が高い。そのため、少なくとも絵素領域の短辺方向に沿って隣接した絵素を反転駆動させることが好ましい。

行方向Ｄ１（周期方向の一方）に沿って隣接した絵素を反転駆動すれば、図４３（ａ）に示すように、列方向Ｄ２（周期方向の他方）に沿っては絵素を反転駆動しない（いわゆるソースライン反転駆動またはゲートライン反転駆動）場合でも、開口率を十分に向上することができるが、フリッカの抑制等の観点からは、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素を反転駆動するとともに、列方向Ｄ２に沿って絵素をｎ（ｎは１以上の整数）行ごとに反転駆動することが好ましい。つまり、１フレーム内で、同じ列に属する絵素領域の液晶層に印加される電圧の極性をｎ行ごとに反転することが好ましい。

例えば、図４３（ｂ）に示すように、列方向Ｄ２に沿って絵素を２行ごとに反転駆動（いわゆる２Ｈドット反転駆動）してもよいし、図４３（ｃ）に示すように、列方向Ｄ２に沿って絵素を１行ごとに反転駆動（いわゆるドット反転駆動）してもよい。図４３（ｃ）に示したように、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素を反転駆動するとともに列方向Ｄ２に沿って絵素を１行ごとに反転駆動すると、列方向Ｄ２に沿って隣接した絵素が反転駆動されるので、列方向Ｄ２に沿って隣接した絵素電極１４の間隔を短くすることができ、さらなる開口率の向上を図ることが可能になる。

なお、本実施形態では、１つの絵素領域内で単位中実部１４ａ’が一列に配置されている場合を例示したが、１つの絵素領域内で単位中実部１４ａ’が複数列に配置されている場合でも、絵素の周期方向の一方に沿って隣接した絵素を反転駆動することで同様の効果を得ることができる。ただし、単位中実部１４ａ’を一列に配列すると、２列以上に配列する場合に比べて、絵素領域内での中実部１４ａ’の面積比率を高くし、絵素領域内での表示に寄与する領域の割合（実効開口率）を高くすることができる。この理由を図４４および図４５を参照しながら説明する。

図４４および図４５に示すように、ＴＦＴ基板１００ａは、実際には、行方向Ｄ１に沿って平行に延びるゲートバスライン（走査配線）４１と、列方向Ｄ２に沿って平行に延びるソースバスライン（信号配線）４２とを有している。ゲートバスライン（走査配線）４１は、絵素領域ごとに設けられたＴＦＴ（不図示）のゲート電極に電気的に接続されており、ソースバスライン（信号配線）４２はＴＦＴのソース電極に電気的に接続されている。また、ＴＦＴのドレイン電極と、絵素電極１４とが電気的に接続されている。ＴＦＴ基板１００ａは、さらに、補助容量配線４３を有している。

図４４に示す構成では、複数の単位中実部１４ａ’が絵素領域内で１列に配列されているので、非中実部１４ｂ（切欠き部１４ｂ２）の一部はゲートバスライン４１やソースバスライン４２に重なり、絵素領域外に位置している。

一方、図４５に示すように、複数の単位中実部１４ａ’が２列以上に配列されていると、絵素領域内に、単位中実部１４ａ’に包囲された開口部１４ｂ１が存在し、この開口部１４ｂ１は、その全部が絵素領域内に位置することになる。従って、絵素領域内での非中実部１４ｂの面積比率が高くなり、中実部１４ａの面積比率が低くなってしまう。

これに対し図４４に示したように、複数の単位中実部１４ａ’が絵素領域内で１列に配列されていると、切欠き部１４ｂのそれぞれは、いずれも少なくとも一部が絵素領域外に位置しているので、絵素領域内での非中実部１４ｂの面積比率を低くして、中実部１４ａの面積比率を大きくすることができ、その結果、開口率を向上することができる。

ここで、ある仕様の液晶表示装置を例に開口率の向上をより具体的に説明する。表示領域が対角１５インチサイズ、単位中実部１４ａ’が角部が略円弧状の略正方形状（図４４に示した形状）、ゲートバスラインの幅およびソースバスライン上の遮光層の幅が１２μｍ、単位中実部１４ａ’の間隔が８．５μｍの液晶表示装置において、単位中実部１４ａ’を一列に配列したときと、単位中実部１４ａ’を２列に配列したときとで、透過率を比較した。単位中実部１４ａ’を一列に配列すると、単位中実部１４ａ’を２列に配列したときに比べて、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４画素）においては６％、ＵＸＧＡ（１６００×１２００画素）においては９％、ＱＸＧＡ（２０４８×１５３６画素）においては１１％透過率を向上することができた。このように、絵素領域内で単位中実部１４ａ’を一列に配列することによって得られる、開口率を向上する効果は、高精細型の液晶表示装置において特に高い。

なお、図４４や図４５に示したように、絵素電極１４がゲートバスライン４１やソースバスライン４２に一部重畳する構成においては、これらのバスラインからの影響を少なくするために、バスライン上に絶縁膜（例えば有機絶縁膜）をなるべく厚く形成し、その上に絵素電極１４を形成することが好ましい。

また、上述の仕様の液晶表示装置（表示領域が対角１５インチサイズ、単位中実部１４ａ’が角部が略円弧状の略正方形状、ゲートバスラインの幅およびソースバスライン上の遮光層の幅が１２μｍ、単位中実部１４ａ’の間隔が８．５μｍの液晶表示装置）において、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素を反転駆動する場合と、反転駆動しない場合について配向の安定性を検討したところ、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素を反転駆動しない場合には、安定な放射状傾斜配向状態を実現するのに必要な絵素電極１４間距離（より厳密には絵素電極１４の中実部１４ａ同士の距離）は、絵素領域内での単位中実部１４ａ’間距離と同じ８．５μｍであった。これに対して、行方向Ｄ１に沿って隣接した絵素を反転駆動する場合には、行方向Ｄ１に沿って隣接する絵素電極１４間距離を３μｍまで短くしても、安定な放射状傾斜配向状態が得られた。

（実施形態５）
図４６（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置５００の構造を説明する。図４６（ａ）は基板法線方向から見た上面図であり、図４６（ｂ）は図４６（ａ）中の４６Ｂ−４６Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図４６（ｂ）は、液晶層に電圧を印加していない状態を示している。

図４６（ａ）および（ｂ）に示したように、液晶表示装置５００は、ＴＦＴ基板５００ａが、絵素電極１４の非中実部１４ｂ上に凸部４０を有する点において、図１（ａ）および（ｂ）に示した液晶表示装置１００と異なっている。凸部４０の表面には、垂直配向膜（不図示）が設けられている。

凸部４０の基板１１の面内方向の断面形状は、図４６（ａ）に示したように、中実部１４ａと非中実部１４ｂとの境界の形状に整合している。例えば、開口部１４ｂ１内に位置する凸部４０の断面形状は、開口部１４ｂ１の形状と同じであり、ここでは略星形である。また、切欠き部１４ｂ２内に位置する凸部４０の断面形状は、切欠き部１４ｂ２の形状と同じであり、開口部１４ｂ１内の凸部４０の約２分の１または約４分の１に相当する形状である。但し、隣接する凸部４０は互いに繋がっており、単位中実部１４ａ’を略円形に完全に包囲するように形成されている。この凸部４０の基板１１に垂直な面内方向の断面形状は、図４６（ｂ）に示したように台形である。すなわち、基板面に平行な頂面４０ｔと基板面に対してテーパ角θ（＜９０°）で傾斜した側面４０ｓとを有している。凸部４０を覆うように垂直配向膜（不図示）が形成されているので、凸部４０の側面４０ｓは、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有することになり、放射状傾斜配向を安定化させるように作用する。

この凸部４０の作用を図４７（ａ）〜（ｄ）と図４８（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。

まず、図４７（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、液晶分子３０ａの配向と垂直配向性を有する表面の形状との関係を説明する。

図４７（ａ）に示したように、水平な表面上の液晶分子３０ａは、垂直配向性を有する表面（典型的には、垂直配向膜の表面）の配向規制力によって、表面に対して垂直に配向する。このように垂直配向状態にある液晶分子３０ａに液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電界が印加されると、液晶分子３０ａには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用する。従って、互いに対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層３０内には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子３０ａと、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子３０ａとが混在する。その結果、液晶層３０に印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがある。

図４７（ｂ）に示したように、傾斜した表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａに対して、水平な等電位線ＥＱで表される電界が印加されると、液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱと平行になるための傾斜量が少ない方向（図示の例では時計回り）に傾斜する。また、水平な表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａは、図４７（ｃ）に示したように、傾斜した表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａと配向が連続となるように（整合するように）、傾斜した表面上に位置する液晶分子３０ａと同じ方向（時計回り）に傾斜する。

図４７（ｄ）に示したように、断面が台形の連続した凹凸状の表面に対しては、それぞれの傾斜した表面上の液晶分子３０ａによって規制される配向方向と整合するように、頂面および底面上の液晶分子３０ａが配向する。

本実施形態の液晶表示装置は、このような表面の形状（凸部）による配向規制力の方向と、斜め電界による配向規制方向とを一致させることによって、放射状傾斜配向を安定化させる。

図４８（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図４６（ｂ）に示した液晶層３０に電圧を印加した状態を示しており、図４８（ａ）は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図４８（ｂ）は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。図４８（ａ）および（ｂ）中の曲線ＥＱは等電位線ＥＱを示す。なお、図４８は図４６（ａ）中の４８−４８’線に沿った断面図に相当するが、説明の簡単さのために、対向基板１００ｂの段差を省略して示している。

絵素電極１４と対向電極２２とが同電位のとき（液晶層３０に電圧が印加されていない状態）には、図４６（ｂ）に示したように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、両基板１１および２１の表面に対して垂直に配向している。このとき、凸部４０の側面４０ｓの垂直配向膜（不図示）に接する液晶分子３０ａは、側面４０ｓに対して垂直に配向し、側面４０ｓの近傍の液晶分子３０ａは、周辺の液晶分子３０ａとの相互作用（弾性体としての性質）によって、図示したように、傾斜した配向をとる。

液晶層３０に電圧を印加すると、図４８（ａ）に示した等電位線ＥＱで表される電位勾配が形成される。この等電位線ＥＱは、絵素電極１４の中実部１４ａと対向電極２２との間に位置する液晶層３０内では、中実部１４ａおよび対向電極２２の表面に対して平行であり、絵素電極１４の非中実部１４ｂに対応する領域で落ち込み、非中実部１４ｂのエッジ部（非中実部１４ｂと中実部１４ａとの境界を含む非中実部１４ｂの内側周辺）ＥＧ上の液晶層３０内には、傾斜した等電位線ＥＱで表される斜め電界が形成される。

この斜め電界によって、上述したように、エッジ部ＥＧ上の液晶分子３０ａは、図４８（ａ）中に矢印で示したように、図中の右側エッジ部ＥＧでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部ＥＧでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜（回転）し、等電位線ＥＱに平行に配向する。この斜め電界による配向規制方向は、それぞれのエッジ部ＥＧに位置する側面４０ｓによる配向規制方向と同じである。

上述したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向の変化が進み、定常状態に達すると、図４８（ｂ）に模式的に示した配向状態となる。開口部１４ｂ１の中央付近、すなわち、凸部４０の頂面４０ｔの中央付近に位置する液晶分子３０ａは、開口部１４ｂ１の互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響をほぼ同等に受けるので、等電位線ＥＱに対して垂直な配向状態を保ち、開口部１４ｂ１（凸部４０の頂面４０ｔ）の中央から離れた領域の液晶分子３０ａは、それぞれ近い方のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受けて傾斜し、開口部１４ａ（凸部４０の頂面４０ｔ）の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。また、開口部１４ｂ１および凸部４０によって実質的に包囲された単位中実部１４ａ’に対応する領域においても、単位中実部１４ａ’の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。

このように、本実施形態における液晶表示装置５００においても、実施形態１における液晶表示装置１００と同様に、放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’に対応して形成される。凸部４０は単位中実部１４ａ’を略円形に完全に包囲するように形成されているので、液晶ドメインは凸部４０で包囲された略円形の領域に対応して形成される。さらに、開口部１４ｂ１の内側に設けられた凸部４０の側面は、開口部１４ｂ１のエッジ部ＥＧ付近の液晶分子３０ａを、斜め電界による配向方向と同じ方向に傾斜させるように作用するので、放射状傾斜配向を安定化させる。

斜め電界による配向規制力は、当然のことながら、電圧印加時にしか作用せず、その強さは電界の強さ（印加電圧の大きさ）に依存する。したがって、電界強度が弱い（すなわち、印加電圧が低い）と、斜め電界による配向規制力は弱く、液晶パネルに外力が加わると、液晶材料の流動によって放射状傾斜配向が崩れることがある。一旦、放射状傾斜配向が崩れると、十分に強い配向規制力を発揮する斜め電界を生成するだけの電圧が印加されないと、放射状傾斜配向は復元されない。これに対し、凸部４０の側面４０ｓによる配向規制力は、印加電圧に関係なく作用し、配向膜のアンカリング効果として知られているように、非常に強い。従って、液晶材料の流動が生じて、一旦放射状傾斜配向が崩れても、凸部４０の側面４０ｓの近傍の液晶分子３０ａは放射状傾斜配向のときと同じ配向方向を維持している。従って、液晶材料の流動が止まりさえすれば、放射状傾斜配向が容易に復元される。

この様に、本実施形態における液晶表示装置５００は、実施形態１における液晶表示装置１００が有する特徴に加え、外力に対して強いという特徴を有している。従って、液晶表示装置５００は、外力が印加されやすい、携帯して使用される機会の多いＰＣやＰＤＡに好適に用いられる。

なお、凸部４０を透明性の高い誘電体を用いて形成すると、開口部１４ｂ１に対応して形成される液晶ドメインの表示への寄与率が向上するという利点が得られる。一方、凸部４０を不透明な誘電体を用いて形成すると、凸部４０の側面４０ｓによって傾斜配向している液晶分子３０ａのリタデーションに起因する光漏れを防止できるという利点が得られる。いずれを採用するかは、液晶表示装置の用途などの応じて決めればよい。いずれの場合にも、感光性樹脂を用いると、開口部１４ｂ１に対応してパターニングする工程を簡略化できる利点がある。十分な配向規制力を得るためには、凸部４０の高さは、液晶層３０の厚さが約３μｍの場合、約０．５μｍ〜約２μｍの範囲にあることが好ましい。一般に、凸部４０の高さは、液晶層３０の厚さの約１／６〜約２／３の範囲内にあることが好ましい。

上述したように、液晶表示装置５００は、絵素電極１４の非中実部１４ｂの内側に凸部４０を有し、凸部４０の側面４０ｓは、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する。側面４０ｓが斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有するための好ましい条件を図４９（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。

図４９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ液晶表示装置５００Ａ、５００Ｂおよび５００Ｃの断面図を模式的に示し、図４８（ａ）に対応する。液晶表示装置５００Ａ、５００Ｂおよび５００Ｃは、いずれも非中実部１４ｂ上に凸部を有するが、１つの構造体としての凸部４０全体と非中実部１４ｂとの配置関係が液晶表示装置５００と異なっている。

上述した液晶表示装置５００においては、図４８（ａ）に示したように、構造体としての凸部４０の全体が開口部１４ｂ１の内側に形成されており、且つ、凸部４０の底面は開口部１４ｂ１よりも小さい。図４９（ａ）に示した液晶表示装置５００Ａにおいては、凸部４０Ａの底面は開口部１４ｂ１と一致しており、図４９（ｂ）に示した液晶表示装置５００Ｂにおいては、凸部４０Ｂは開口部１４ｂ１よりも大きい底面を有し、絵素電極１４の中実部１４のエッジ部（外縁部）を覆っている。これらの凸部４０、４０Ａおよび４０Ｂのいずれの側面４０ｓ上にも中実部１４ａが形成されていない。その結果、それぞれの図に示したように、等電位線ＥＱは、中実部１４ａ上ではほぼ平坦で、そのまま開口部１４ｂ１で落ち込む。従って、液晶表示装置５００Ａおよび５００Ｂの凸部４０Ａおよび４０Ｂの側面４０ｓは、上述した液晶表示装置５００の凸部４０と同様に、斜め電界による配向規制力と同じ方向の配向規制力を発揮し、放射状傾斜配向を安定化する。

これに対し、図４９（ｃ）に示した液晶表示装置５００Ｃの凸部４０Ｃの底面は開口部１４ｂ１よりも大きく、開口部１４ｂ１の周辺の中実部１４ａは凸部４０Ｃの側面４０ｓ上に形成されている。この側面４０ｓ上に形成された中実部１４ａの影響で、等電位線ＥＱに山が形成される。等電位線ＥＱの山は、開口部１４ｂ１で落ち込む等電位線ＥＱと反対の傾きを有しており、これは、液晶分子３０ａを放射状傾斜配向させる斜め電界とは逆向きの斜め電界を生成していることを示している。従って、側面４０ｓが斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有するためには、側面４０ｓ上に中実部（導電膜）１４ａが形成されていないことが好ましい。なお、ここでは、図４９（ａ）〜（ｃ）に示すような開口部１４ｂ１上に設けられた凸部を例として説明したが、切欠き部１４ｂ２上に設けられた凸部についても同様のことがいえる。

非中実部１４ｂ上に凸部４０を形成することによって、放射状傾斜配向を安定化させる効果は、例示したパターンの非中実部１４ｂに限られず、これまでに説明した全てのパターンの非中実部１４ｂに対して同様に適用でき、同様の効果を得ることができる。なお、凸部４０による外力に対する配向安定化効果を十分に発揮させるためには、凸部４０のパターン（基板法線方向から見たときにパターン）は、できるだけ広い領域の液晶層３０を包囲する形状であることが好ましい。従って、例えば、円形の開口部１４ｂ１を有するネガ型パターンよりも、円形の単位中実部１４ａ’を有するポジ型パターンの方が、凸部４０による配向安定化効果が大きい。

また、本願発明者が、凸部の配置と放射状傾斜配向の安定性との関係について詳細な検討を行ったところ、図４９（ｂ）に示したように、凸部４０Ｂが中実部１４ａのエッジ部を覆っている構成を採用すると、駆動電圧条件によらず安定な放射状傾斜配向が得られることがわかった。以下、この理由を図５０（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。図５０（ａ）および（ｂ）は、図４８（ａ）に示した凸部４０の近傍および図４９（ｂ）に示した凸部４０Ｂの近傍をそれぞれ拡大して示す図であり、液晶層に電圧を印加した直後の状態を示している。

図５０（ａ）に示すように、凸部４０の全体が開口部１４ｂ１の内側に形成されており、凸部４０の底面が開口部１４ｂ１よりも小さいと、凸部４０の側面４０ｓは開口部１４ｂ１のエッジ部上に位置しているので、凸部４０の側面４０ｓ近傍に位置する液晶分子３０ａは、電圧印加時には、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する。図示した例では、側面４０ｓに対して垂直に配向している液晶分子３０ａの軸方位と、傾斜した等電位線ＥＱとがほぼ平行であるので、この液晶分子３０ａに対しては配向方向を変化させるトルクはほとんど作用しない。ところが、図示した例よりも高い電圧を印加した場合には、開口部１４ｂ１上での等電位線ＥＱの落ち込みがより大きくなる（すなわち等電位線ＥＱの傾斜がより急峻となる）ので、側面４０ｓに対して垂直に配向している液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａを時計回りに（図中の方向Ａに）傾斜させるトルクが作用する。また、図示した例よりも低い電圧を印加した場合には、開口部１４ｂ１上での等電位線ＥＱの落ち込みがより小さくなる（すなわち等電位線ＥＱの傾斜がよりなだらかとなる）ので、側面４０ｓに対して垂直に配向している液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａを反時計回りに（図中の方向Ｂに）傾斜させるトルクが作用する。

このように、凸部４０の全体が開口部１４ｂ１の内側に配置されていると、印加する電圧の高低によって、凸部４０の側面４０ｓ上に垂直配向している液晶分子３０ａに作用するトルクの方向が異なるので、駆動電圧条件によっては配向が乱れてしまうことがある。

これに対し、図５０（ｂ）に示すように、凸部４０Ｂが絵素電極１４の中実部１４（単位中実部１４ａ’）のエッジ部（外縁部）を覆っていると、凸部４０Ｂの側面４０ｓを、開口部１４ｂ１のエッジ部上ではなく、中実部１４ａ（単位中実部１４ａ’）上に位置させることができるので、凸部４０Ｂの側面４０ｓ近傍に位置する液晶分子３０ａを、電圧印加時に平行な等電位線ＥＱ上に位置させることができる。この場合、側面４０ｓ上に垂直配向している液晶分子３０ａに対して電圧印加時に作用するトルクの方向は、印加電圧の高低によらず一義的に定まる（図示した例では反時計回り）ので、駆動電圧条件によらず、安定な放射状傾斜配向が得られる。なお、ここでは開口部１４ｂ１上に設けられた凸部を例として説明したが、切欠き部１４ｂ２上に設けられた凸部についても同様である。

凸部４０Ｂと中実部１４ａとが重なる部分の幅について特に制限はないが、凸部４０Ｂや中実部１４ａの製造時のずれを考慮し、ずれが発生しても凸部４０Ｂが中実部１４ａのエッジ部を覆うことができるように（例えば２μｍ程度に）設定することが好ましい。

（実施形態６）
図５１を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置６００の構造を説明する。

液晶表示装置６００の対向基板６００ｂは、図５１に示すように、絵素電極１４の単位中実部１４ａ’に対向する領域に設けられた凸部（リブ）２２ｂを有している。凸部２２は、透過領域Ｔ内と反射領域Ｒ内とに１つずつ設けられており、配向規制構造として機能する。凸部２２ｂは、例えば、感光性樹脂から形成されている。

凸部２２ｂのうちの反射領域Ｒ内に位置する凸部２２ｂは、その頂部がＴＦＴ基板１００ａに接しており、この凸部２２ｂによって液晶層３０の厚さが規定される。つまり、反射領域Ｒ内に位置する凸部２２ｂは、スペーサとしても機能する。

本実施形態のように、配向規制構造としての凸部２２ｂの一部（反射領域Ｒ内に位置する凸部２２）がスペーサとしても機能すると、配向規制構造とスペーサとを別途に形成する必要がないので、製造プロセスを簡略化し、製造コストの低減を図ることができる。

ペーパーホワイトに近い白表示を実現するために反射電極の表面に微小な凹凸形状を付与する場合には、反射電極の表面のうち凸部２２ｂに接する部分には凹凸形状を付与しないことが好ましい。凸部２２ｂに接する部分には凹凸形状を付与しないことにより、セルギャップ（液晶層３０の厚さ）をより均一に制御することができる。

なお、凸部２２ｂ近傍の液晶分子は、電圧無印加状態においても基板表面に対して傾斜しているので、ノーマリブラックモードでの黒表示時における光漏れの原因となる。そのため、凸部２２ｂのサイズが大きすぎると、コントラスト比の低下が問題となる。特に、透過領域Ｔ内においてコントラスト比の低下が発生すると、表示品位への影響が大きい。

そのため、凸部２２ｂの大きさによっては、図５２（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置６００Ａおよび６００Ｂのように、透過領域Ｔ内の凸部２２ｂを遮光する遮光層５０を設けてもよい。

図５２（ａ）に示す液晶表示装置６００ＡのＴＦＴ基板１００ａには、透過領域Ｔ内の凸部２２ｂに重なるように遮光層５０が設けられている。また、図５２（ｂ）に示す液晶表示装置６００Ｂの対向基板６００ｂには、透過領域Ｔ内の凸部２２ｂに重なるように遮光層５０が設けられている。このように、透過領域Ｔ内に位置する凸部２２ｂを遮光する遮光層５０を設けると、透過領域Ｔ内における光漏れを抑制し、コントラスト比の低下を抑制することができる。

より確実に光漏れを防止する観点からは、遮光層５０の面積は大きいことが好ましいが、基板面法線方向から見たときに凸部２２ｂとほぼ重なるように遮光層５０を形成すれば、十分に光漏れを抑制することができる。

遮光層５０を形成する材料は、遮光性を有する材料であれば特に制限はない。ＴＦＴ基板１００ａや対向基板６００ｂに設けられる他の構成要素のうち、遮光性を有する材料から形成されるものと同じ工程で遮光層５０を形成すれば、遮光層５０を形成するための新たな工程を設ける必要がない。例えば、図５２（ａ）に示すようにＴＦＴ基板１００ａに遮光層５０を設ける場合にはゲートバスラインと同じ材料を用いて同じ工程で遮光層５０を形成することで、簡便に遮光層５０を形成することができる。また、図５２（ｂ）に示すように、対向基板６００ｂに遮光層５０を設けると、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板６００ｂとを貼り合せる際の位置ずれ（貼り合わせずれ）によって遮光が不十分となることを防止できる。

また、透過領域Ｔ内の凸部２２ｂを反射領域Ｒ内の凸部２２ｂよりも小さめに形成することによっても、透過領域Ｔ内での光漏れを抑制することができる。例えば、図５３（ａ）に示す液晶表示装置６００Ｃのように、透過領域Ｔ内の凸部２２ｂを反射領域Ｒ内の凸部２２ｂよりも低く形成してもよいし、図５３（ｂ）に示す液晶表示装置６００Ｄのように、透過領域Ｔ内の凸部２２ｂを反射領域Ｒ内の凸部２２ｂよりも細く形成してもよい。透過領域Ｔ内の凸部２２ｂを反射領域Ｒ内の凸部２２ｂよりも低く形成するには、例えば、感光性樹脂を露光する際の露光量を透過領域Ｔ内の凸部２２ｂと反射領域Ｒ内の凸部２２ｂとで異ならせればよい。また、透過領域Ｔ内の凸部２２ｂを反射領域Ｒ内の凸部２２ｂよりも細く形成するには、例えば、感光性樹脂を露光する際に用いられるフォトマスクの遮光部（あるいは開口部）の直径を透過領域Ｔ内の凸部２２ｂと反射領域Ｒ内の凸部２２ｂとについて異ならせればよい。

上述したように、透過領域Ｔ内に設けられる凸部２２ｂは、コントラスト比を低下させる原因となるので、コントラスト比を向上する観点からは、透過領域Ｔ内に設ける凸部２２ｂの個数は、少ないことが好ましく、対向基板６００ｂは、各絵素領域において、透過領域Ｔ内に位置する凸部２２ｂを１つだけ有していることが好ましい。

図５４（ａ）に示す液晶表示装置６００Ｅは、透過領域Ｔ内に単位中実部１４ａ’を２つ、反射領域Ｒ内に単位中実部１４ａ’を１つ有し、それぞれの単位中実部１４ａ’に対応する凸部２２ｂを有している。そのため、透過領域Ｔ内には２つの凸部２２ｂを有している。

図５４（ｂ）に示す液晶表示装置６００Ｆは、図５４（ａ）に示した液晶表示装置６００Ｅの透過領域Ｔ内の２つの単位中実部１４ａ’をより大きな１つの単位中実部１４ａ’で置換したものに相当する。この場合、透過領域Ｔ内に設ける凸部２２ｂは１つでよいので、コントラスト比や光透過率を向上することが可能になる。例えば、透過領域Ｔ内に正方形の単位中実部１４ａ’が２つ配置されている場合には、それらを長方形の１つの単位中実部１４ａ’に置換すればよい。

図５２（ａ）、（ｂ）、図５３（ａ）、（ｂ）および図５４（ｂ）に例示したような、透過領域Ｔにおける光漏れを抑制するのに好適な構成は、セルギャップの小さな液晶表示装置に採用するとその効果が高い。セルギャップを小さくした場合、所定のリタデーションを確保するためには、液晶材料の屈折率異方性Δｎを大きくする必要があるので、凸部２２ｂによる黒表示時の光漏れが発生しやすいからである。

セルギャップの小さな液晶表示装置としては、例えば、携帯用電話機やＰＤＡなどの携帯用電子機器の液晶表示装置が挙げられる。携帯用電子機器の液晶表示装置では、駆動電圧を低くして消費電力を小さくするために、セルギャップが小さく設定されることが多い。また、今後は、地上波デジタル放送の本格化に伴って、高品位の動画表示を携帯用電子機器で表示する機会が増加するので、動画表示を好適に行う観点からも、セルギャップを小さく設定することが多くなると考えられる。一般に、セルギャップが小さいほど、電界の効果が強くなるので、応答特性は向上する。そのため、セルギャップが小さな液晶表示装置は動画表示に適している。

本発明によると、広視野角特性を有し、表示品位が高い透過反射両用型の液晶表示装置が提供される。本発明による液晶表示装置は、パーソナルコンピュータやテレビ、携帯情報端末等の種々の電子機器の表示部として好適に用いられる。

本発明による液晶表示装置１００の構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図である。 液晶表示装置１００の液晶層３０に電圧を印加した状態を示す図であり、（ａ）は、配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示し、（ｂ）は、定常状態を模式的に示している。 （ａ）〜（ｄ）は、電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、液晶表示装置１００における、基板法線方向から見た液晶分子の配向状態を模式的に示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、液晶分子の放射状傾斜配向の例を模式的に示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられる他の絵素電極を模式的に示す上面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。 本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。 比較例の液晶表示装置１１００を模式的に示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、比較例の液晶表示装置１１００の段差の側面上における電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示す図である。 本発明による液晶表示装置１００の段差の側面上における電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示す図である。 （ａ）〜（ｅ）は、配向規制構造２８を有する対向基板２００ｂを模式的に示す図である。 本発明による他の液晶表示装置２００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の１６Ｂ−１６Ｂ’線に沿った断面図である。 液晶表示装置２００の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。 本発明による他の液晶表示装置２００’を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の１８Ｂ−１８Ｂ’線に沿った断面図である。 液晶表示装置２００’の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。 スペーサとしても機能する凸部（リブ）を備えた液晶表示装置の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。 基板面に対する傾斜角が９０°を大きく超える側面を有する凸部を模式的に示す断面図である。 スペーサとしても機能する凸部の改変例を模式的に示す断面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ａを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｂを模式的に示す上面図である。 本発明による他の液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂの断面構造を模式的に示す図であり、図２３（ａ）および（ｂ）中の２４−２４’線に沿った断面図に相当する。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｃを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｄを模式的に示す上面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｅを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｆを模式的に示す上面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｇを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｈを模式的に示す上面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｉを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｊを模式的に示す上面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｋを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｌを模式的に示す上面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｍを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｎを模式的に示す上面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｏを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｐを模式的に示す上面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｑを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置２００Ｒを模式的に示す上面図である。 （ａ）は対向基板上に凸部を設けた場合の配向状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）はＴＦＴ基板上に凸部を設けた場合の配向状態を模式的に示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、対向基板上に凸部を設けた場合の配向の様子を示す顕微鏡写真である。 （ａ）および（ｂ）は、ＴＦＴ基板上に凸部を設けた場合の配向の様子を示す顕微鏡写真である。 本発明による他の液晶表示装置３００の構造を模式的に示す断面図である。 液晶表示装置３００の単位中実部のエッジ部近傍を拡大して示す断面図である。 本発明による他の液晶表示装置４００の構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の３８Ｂ−３８Ｂ’線に沿った断面図である。 行方向に沿って隣接した絵素領域に極性が異なる電圧が印加されている様子を模式的に示す図である。 液晶表示装置４００の液晶層３０に電圧を印加した状態を示す図であり、（ａ）は、配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示し、（ｂ）は、定常状態を模式的に示している。 行方向に沿って隣接した２つの絵素領域に同じ極性の電圧を印加したときの等電位線ＥＱを模式的に示す図である。 行方向に沿って隣接した２つの絵素領域に異なる極性の電圧を印加したときの等電位線ＥＱを模式的に示す図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明による液晶表示装置に用いられる駆動方法の例を説明するための図である。 絵素電極の単位中実部が一列に配列されている構成を示す上面図である。 絵素電極の単位中実部が二列に配列されている構成を示す上面図である。 本発明による他の液晶表示装置５００の構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の４６Ｂ−４６Ｂ’線に沿った断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、液晶分子の配向と垂直配向性を有する表面の形状との関係を説明するための模式図である。 液晶表示装置５００の液晶層３０に電圧を印加した状態を示す図であり、（ａ）は、配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示し、（ｂ）は、定常状態を模式的に示している。 （ａ）〜（ｃ）は、絵素電極の非中実部と凸部との配置関係が液晶表示装置５００と異なる液晶表示装置５００Ａ、５００Ｂおよび５００Ｃの模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、絵素電極の非中実部と凸部との好適な配置関係を説明するための図である。 本発明による他の液晶表示装置６００の構造を模式的に示す断面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置６００Ａの構造を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置６００Ｂの構造を模式的に示す断面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置６００Ｃの構造を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置６００Ｄの構造を模式的に示す断面図である。 （ａ）は本発明による他の液晶表示装置６００Ｅの構造を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置６００Ｆの構造を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１１、２１ 透明基板
１４ 絵素電極
１４ａ 中実部
１４ａ’ 単位中実部
１４ｂ 非中実部
１４ｂ１ 開口部
１４ｂ２ 切欠き部
１９ 層間絶縁膜
２２ 対向電極
２２ｂ 凸部（リブ）
２８ 配向規制構造
２９ 透明誘電体層
３０ 液晶層
３０ａ 液晶分子
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 凸部
４０ｓ 凸部の側面
４０ｔ 凸部の頂面
５０ 遮光層
１００、２００、３００、４００、５００ 液晶表示装置
１００ａ、３００ａ、５００ａ ＴＦＴ基板
１００ｂ、２００ｂ 対向基板
１００ｂ１ 上段面
１００ｂ２ 下段面
１００ｂ３ 側面

Claims (33)

1. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、
   前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、
   前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極は、導電膜から形成された中実部と導電膜が形成されていない非中実部とを有し、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記第１電極の前記中実部の周辺に生成される斜め電界によって、少なくとも前記中実部上に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の第１液晶ドメインを形成する液晶表示装置であって、
   前記複数の絵素領域は、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードの表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードの表示を行う反射領域とを有し、
   前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記反射領域内の前記液晶層の厚さｄｒは、前記透過領域内の前記液晶層の厚さｄｔよりも小さく、前記第２基板は、前記反射領域内に位置する上段面と、前記透過領域内に位置する下段面と、前記上段面と前記下段面とを結ぶ側面と、を有する段差を有し、前記段差の前記側面は、前記反射領域内に位置し、且つ、前記第２電極によって覆われており、
   前記第１基板は、前記非中実部上に少なくとも一部が位置する凸部を少なくとも１つ備え、前記第１基板の凸部の前記第１基板の面内方向に沿った断面形状は、前記中実部と前記非中実部との境界の形状と整合し、前記第１基板の凸部の側面は、前記液晶層の液晶分子に対して、前記斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する、液晶表示装置。
2. 前記複数の第１液晶ドメインの配向と、前記非中実部上の前記液晶層の配向とが互いに連続している請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１電極の前記中実部は、それぞれが前記非中実部によって実質的に包囲された複数の単位中実部を有し、前記複数の単位中実部のそれぞれに対応して前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記複数の単位中実部のそれぞれの形状は回転対称性を有する請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記複数の単位中実部のそれぞれは略円形である請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記複数の単位中実部のそれぞれは略矩形である請求項４に記載の液晶表示装置。
7. 前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が略円弧状の略矩形である請求項４に記載の液晶表示装置。
8. 前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が鋭角化された形状を有する請求項４に記載の液晶表示装置。
9. 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記複数の単位中実部のうちの少なくとも１つの単位中実部のエッジ部上の液晶層の厚さｄｅは、当該単位中実部の中央部上の液晶層の厚さｄｃよりも小さい請求項３から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記少なくとも１つの単位中実部のエッジ部の表面の高さは当該単位中実部の中央部の表面の高さよりも高い請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、
    前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する第１の領域を有し、
    前記少なくとも１つの単位中実部のエッジ部は前記第１の領域上に位置している請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な第２の領域を有し、
    前記少なくとも１つの単位中実部の中央部は前記第２の領域上に位置している請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う、請求項９から１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
14. 前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界によって、前記非中実部上に、放射状傾斜配向状態をとる少なくとも１つの第２液晶ドメインを形成する請求項１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
15. 前記複数の第１液晶ドメインの配向と前記少なくとも１つの第２液晶ドメインの配向とが互いに連続している請求項１４に記載の液晶表示装置。
16. 前記第１電極の前記非中実部は少なくとも１つの開口部を有する請求項１から１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
17. 前記少なくとも１つの開口部は複数の開口部であって、前記複数の開口部の少なくとも一部の開口部は、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転対称性を有するように配置された少なくとも１つの単位格子を形成する、請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 前記複数の開口部の前記少なくとも一部の開口部のそれぞれの形状は、回転対称性を有する、請求項１７に記載の液晶表示装置。
19. 前記第１電極の前記非中実部は、前記絵素領域の辺および／または角に対応する領域に配置された少なくとも１つの切り欠き部を有する請求項１から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
20. 前記少なくとも１つの切り欠き部は、複数の切り欠き部であって、前記複数の切り欠き部は、規則的に配置されている請求項１９に記載の液晶表示装置。
21. 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極が有する前記非中実部の面積は、前記第１電極が有する前記中実部の面積より小さい、請求項１から２０のいずれかに記載の液晶表示装置。
22. 前記第２基板は、前記複数の第１液晶ドメインのうちの少なくとも１つの第１液晶ドメインに対応する領域に、前記少なくとも１つの第１液晶ドメイン内の液晶分子を少なくとも電圧印加状態において放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する配向規制構造を有する、請求項１から２１のいずれかに記載の液晶表示装置。
23. 前記配向規制構造は、前記少なくとも１つの第１液晶ドメインの中央付近に対応する領域に設けられている、請求項２２に記載の液晶表示装置。
24. 前記配向規制構造は、電圧無印加状態においても、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する、請求項２２または２３に記載の液晶表示装置。
25. 前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た少なくとも１つの凸部である、請求項２４に記載の液晶表示装置。
26. 前記第２基板の前記少なくとも１つの凸部は、前記反射領域内に位置する凸部を含み、前記反射領域内に位置する前記凸部によって前記液晶層の厚さが規定される、請求項２５に記載の液晶表示装置。
27. 前記第２基板の前記少なくとも１つの凸部は複数の凸部であり、前記透過領域内に位置する凸部をさらに含む、請求項２６に記載の液晶表示装置。
28. 前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記透過領域内に位置する前記凸部を遮光する遮光層を有している、請求項２７に記載の液晶表示装置。
29. 前記第２基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記透過領域内に位置する前記凸部を１つだけ有する、請求項２７または２８に記載の液晶表示装置。
30. 前記第１電極は、前記透過領域を規定する透明電極と、前記反射領域を規定する反射電極とを含む請求項１から２９のいずれかに記載の液晶表示装置。
31. 前記第２基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記反射領域に選択的に設けられた透明誘電体層をさらに有する、請求項１から３０のいずれかに記載の液晶表示装置。
32. 前記複数の絵素領域のそれぞれ内に設けられた前記透明誘電体層は、隣接した絵素領域のうちの少なくとも１つの絵素領域内に設けられた前記透明誘電体層と連続している請求項３１に記載の液晶表示装置。
33. 前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、
    前記第１電極は、前記複数の絵素領域毎に設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である請求項１から３２のいずれかに記載の液晶表示装置。