JP4721879B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶の配向方向を一画素領域内で分割する配向制御部を備える液晶表示装置に関する。

液晶表示装置（以下ＬＣＤという）は薄型で低消費電力であるという特徴を備え、現在、コンピュータモニターや、携帯情報機器などのモニターとして広く用いられている。このようなＬＣＤは、一対の基板間に液晶が封入され、それぞれの基板に形成され電極によって間に位置する液晶の配向を制御することで表示を行う。

このようなＬＣＤの液晶として、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶が知られている。このＴＮ液晶を用いたＬＣＤでは、一対の基板の液晶との接触面側にそれぞれラビング処理の施された配向膜が形成されており、電圧を印加しない状況で、正の誘電率異方性をもつＴＮ液晶は、その分子の長軸がこの配向膜のラビングの方向に沿うように初期配向する。なお、この液晶の初期配向は、完全に基板平面に沿っているのではなく予め所定角度だけ分子の長軸が基板平面方向から立ち上がった、いわゆるプレチルトがつけられていることが多い。

一方の基板上の配向膜のラビング方向と、他方の対向基板上の配向膜のラビング方向とは、互いに９０°ねじれた方向になるように配置され、一対の基板間で液晶は９０°ねじれて配向する。そして、一対の基板の対向面側にそれぞれ形成されている電極によって間の液晶に対して電圧を印加することで、液晶分子はその長軸が基板の平面法線方向に向くように起きあがりねじれ配向状態が解消される。

一対の基板には、それぞれ互いに直交する偏光軸を持つ直線偏光板が設けられており、また、配向膜のラビング方向は、対応する基板の偏光板の偏光軸に沿った方向に設定されている。このため、電圧非印加状態において、光源側に配置される基板側の偏光板から液晶層に入射される直線偏光は、９０°ねじれ配向した液晶層で、ちょうど９０°偏光軸が異なる直線偏光となり、他方の基板に設けられ、上記入射側の偏光板と９０°異なる方向の偏光軸の直線偏光のみを透過する偏光板を透過し、光源からの光がＬＣＤを透過することとなり「白」が表示される。これに対し、電極間に電圧を印加して液晶のねじれ配向が完全に解け、液晶分子が基板平面の法線方向を向くと、光源側から液晶層に入射した直線偏光は、液晶層でその偏光光が変化せずに他方の基板に設けられた偏光板に到達するため、射出側のこの偏光板の直線偏光の偏光軸に一致せず、射出側の偏光板を透過することができない。よって「黒」が表示される。中間調は、液晶層でのねじれ配向が完全に解消されない電圧を該液晶に印加して、液晶層に入射した直線偏光のうちの一部を９０°逆の偏光軸の直線偏光として射出側の偏光板を通過可能な光量を調整して表現する。

また、上記ＴＮ液晶のほか、垂直配向（Vatically Aligned）型液晶（以下ＶＡ液晶）では、例えば負の誘電率異方性を持ち、垂直配向膜を採用して電圧非印加での液晶分子の長軸が垂直方向（基板平面の法線方向）を向く。このＶＡ液晶を用いたＬＣＤにおいて、一対の基板にはそれぞれ互いに９０°偏光軸の異なる偏光板が設けられている。電圧非印加状態において、光源側に配置される基板側の偏光板から液晶層に入射される直線偏光は、液晶が垂直配向しているため、液晶層で複屈折が起こらず、そのままの偏光状態で観察側の基板の偏光板に到達するため、この観察側の偏光板を透過することができず、「黒」が表示される。電極間に電圧を印加すると、ＶＡ液晶は、基板平面方向に分子の長軸が向くように倒れる。ここで、ＶＡ液晶は負の光学異方性（屈折率異方性）を備えており、液晶分子の短軸が基板平面の法線方向を向くこととなり、光源側から液晶層に入射した直線偏光は、この液晶層で複屈折を受け、直線偏光が、液晶層を進むにつれ楕円偏光となり、さらに円偏光、そして楕円偏光又は直線偏光（いずれの偏光も、入射直線偏光とは９０°異なる偏光軸を持つ）へと変化する。このため、入射された直線偏光の全てが液晶層による複屈折によって９０°逆の直線偏光になれば、これが観察側の基板の偏光板を透過し、表示は「白（最大輝度）」となる。複屈折量は、液晶分子の倒れ方によって決まる。よって、複屈折量によって、入射直線偏光が同じ偏光軸の楕円偏光、円偏光、或いは９０°異なる偏光軸の楕円偏光となり、射出側偏光板の透過率がその偏光状態によって決定され、中間調の表示が得られることとなる。

上述のようにＴＮ液晶のＬＣＤでは、液晶の分子の長軸方向を基板平面方向に対してプレチルトの角度からどれだけ起立させるかを制御しており、図７（ａ）に示すように、ＴＮＬＣＤを図中の右上方から観察したときにおける観察者に対する液晶分子の傾きと、左上方から観察したときの傾きとが大きく異なる。このためＴＮ液晶では、視角依存性が大きく、色つきや表示の反転などが起きやすい。つまり、正常に表示を観察することのできる視野角が狭いことが知られている。

そこで、視野角を拡大するため、液晶の配向方向、言い換えると、配向制御部を１画素内に形成し、液晶分子の長軸方向（液晶ダイレクタ）の方角を１画素領域内で分割することが、例えば、下記特許文献１等に提案されている。

一方、ＶＡ液晶は、図７（ｂ）に示すように、初期配向が基板１００の法線方向を向いており、観察方向が図の右上からの場合と、左上からの場合のいずれでも、その方向に対する液晶分子の傾きの角度の差は小さい。従って、上記ＴＮ液晶に比較すると、原理的に視角依存性が低い。つまり、視野角が広いという特徴がある。しかし、ＶＡ液晶では、電圧を印加した際、垂直方向から液晶分子が倒れていく方角（配向ベクトル）までは一律には決まらず、１画素領域内で配向方角の異なる領域の境界（ディスクリネーションライン）が固定されないという問題がある。画素によって、或いは経時的に、このディスクリネーションラインの位置が異なると、これは表示のざらつきなどを生じ、表示品質の低下を招く。

そこで、ＶＡ液晶においても、１画素内に配向制御部を設け、ディスクリネーションラインをこの配向制御部に固定し、視野角の一層の拡大と、表示品質の向上を図ることも例えば下記特許文献１等に提案されている。

特開平７−３１１３８３号公報

上記のような配向制御部により液晶分子の初期配向の方位を制御してディスクリネーションラインの不定位置での発生を防止しつつ、視野角の拡大を図ることができるが、更なる表示品質の向上、応答性の向上などの要求がある。

本発明は、優れた配向制御を実現する。

本発明の１態様では、第１電極を備える第１基板と、第２電極を備える第２基板とが、それぞれ電極形成面が、液晶層を間に挟んで対向配置された液晶表示装置であって、各画素領域は多角形であって、かつ、液晶の配向方位を制御するための配向制御部を備え、該配向制御部により複数の配向領域に分割され、前記複数の配向領域のうち、その端部が、各画素領域の端部と一致する配向領域において、前記画素領域の前記端部には、付加配向制御部がさらに設けられている。

本発明の他の態様では、前記付加配向制御部は、少なくとも一つの前記配向領域を構成する前記画素領域の前記端部の略中央位置に形成されている。

付加配向制御部は、各画素領域のエッジのうち、最も長い縁の略中央に設けることができる。この付加配向制御部は、画素領域の辺から画素領域内側に向けて突出して設けることができる。

本発明の他の態様において、前記画素領域は長方形であり、前記配向制御部は、前記画素領域の長辺方向に対して平行に延びる直線部分と、この直線部分の両端から前記画素領域の角方向又は側辺方向に延びるＶ字部分と、を有し、前記付加配向制御部は、前記画素領域の長辺端に設けられている。

付加配向制御部は、各画素領域の形状に対応した形の電極を一部切り欠くようにして構成することができる。切り欠きの形状は、例えば、三角形であっても、台形であってもよい。

本発明の他の観点では、第１電極を備える第１基板と、第２電極を備える第２基板とが、それぞれ電極形成面が、液晶層を間に挟んで対向配置され、表示部には、マトリクス状に配置された画素を備える液晶表示装置であって、各画素には、それぞれ１画素領域内を優先配向方位の異なる複数の配向領域に分割する配向制御部が設けられ、前記第１電極は、前記画素のそれぞれに対して個別で多角形のパターンに形成され、かつ、該第１電極のエッジは、前記配向制御部の一部として機能し、前記第１電極の少なくとも長辺方向のエッジ付近には、前記配向制御部によって分割された所定の配向領域に対し、その中央付近の配向を安定させる付加配向制御部が形成されている。

各画素領域を複数の配向領域に分割配向制御部の他に、更に配向制御部を付加することで、ディスクリネーションラインの不定位置での発生を抑制し、表示品質向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係るＬＣＤの概略断面構成を示している。具体的には、図１では、１画素に光源光を透過させて表示を行う透過領域と、外光を反射して表示を行う反射領域とを有するいわゆる半透過型ＬＣＤの透過領域の概略断面を示している。

図１に示すＬＣＤは、共に透明で、例えばガラス基板などが用いられた第１基板１００及び第２基板３００の間に、液晶が封入されて液晶層４００が形成されており、各基板１００，３００の液晶層４００との対向面側には、それぞれ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電材料からなる第１電極２００、第２電極３２０が形成されている。なお、光源光を透過させて表示を行ういわゆる透過型ＬＣＤも図１と同様の断面構造により構成される。

液晶層４００としては、ここでは、負の誘電率異方性を備えた垂直配向型の液晶を採用し、かつ、１画素領域内を複数の配向領域に分割するための配向制御部５００（配向分割部）を第２基板３００及び第１基板１００側にそれぞれ設けている。この配向制御部５００のうち、第１基板１００側では、第１電極２００の間隙によって構成された電極不在部５３０が形成されている。そして、この電極不在部５３０と第１電極２００を覆う基板全面に、ポリイミドなどからなる配向膜２６０が形成されている。

第２基板３００側では、第２電極３２０上に液晶層４００に向かって突出する突起部５１４が形成されている。また、突起部５１４及び第２電極３２０を覆う全面には、第１基板１００側と同様の配向膜２６０が形成されている。第１基板側、第２基板側の配向膜２６０は、いずれも垂直配向膜であり、さらにラビングレスタイプを採用することができる。

以上のような構成において、第２基板３００側の配向制御部５１０では、第１電極２００と第２電極３２０との間に全く電圧が印加されていない状態では、断面形状が３角形の突起部５１４の斜面によって形成される配向膜２６０の斜面に対して垂直に液晶ダイレクタ４１０が配向する。

第１電極２００と第２電極３２０との間に電圧を印加し始めたとき、第２電極３２０側の配向制御部５１０付近においては、配向制御によりあらかじめ傾いている液晶ダイレクタが基板平面の法線方向から更に傾く方向に傾斜していく。したがって、配向制御部５１０では、突起部５１４の作用により、この配向制御部５１０を境に液晶の配向方位が、互いに少なくとも異なる配向方位を向いた複数のドメインに分割される。

なお、第１基板側の第１電極２００の間隙に形成された電極不在部５３０においては、電圧が印加され始めたとき（弱電界印加時）の電気力線が、図中破線で示すようになる。液晶ダイレクタはこの電気力線に直交する方向に、言い換えれば液晶の短軸が電気力線に一致する方向に傾斜していく。電極不在部５３０での初期配向は、第１基板１００にほぼ垂直であるが、電気力線が傾いているので、液晶の配向方角（配向方位）が制御可能となる。この電極不在部５３０を境として液晶の配向方角が互いに異なる方向に分割されている。

図２は、本実施形態に係る半透過型ＬＣＤの平面構造の説明図であり、第１基板１００側に設けられている第１電極２００と、第２基板３００側に設けられた配向制御部５１０との配置関係を表している。また図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った１画素６００の第１基板側の概略断面構造を示している。

図２，３に示すＬＣＤは、いわゆるアクティブマトリクス型ＬＣＤであり、表示領域にマトリクス配置された複数の画素のそれぞれに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子が設けられ、このスイッチ素子（以下、ＴＦＴと記載）に、画素毎に個別パターンに形成された第１電極（画素電極）２００が、電気的に接続されている。さらに、この第１電極２００は、後述するように一部切り欠きを有する長方形（矩形）にパターニングされている。

このようなアクティブマトリクス型ＬＣＤの各画素６００は、この画素毎に個別の第１電極２００と、該第１電極２００と液晶層４００を挟んで対向し、各画素共通の第２電極（共通電極）３２０とが重なる領域に構成される。このため各画素６００は、おおむね第１電極２００の形状に一致する長方形となる。また、第２基板３００側には、隣接画素間での光漏れ防止などのために遮光材料からなる遮光層（ＢＭ）３３０が形成されており、この遮光層３３０の図２において一点鎖線で示す開口部が、各画素の表示領域の外縁を規定している。この画素６００は、フルカラー表示ディスプレイにおいて、それぞれが、対応付けられた赤、緑、青、あるいは場合によってはさらに白の中の一色を表示する。各画素６００は、外光（観察側からの光）を反射して表示を行う反射領域６１０と、パネル後方などに配置された光源からの光を透過させて表示を行う透過領域６２０が設けられている。

上記ＴＦＴは、例えばガラスを用いた第１基板１００の上に形成され、このＴＦＴ能動層１１０には、島状に形成され、レーザアニールなどによって得た低温多結晶シリコン等の結晶性シリコン層や、非晶質シリコン層が用いられている。この能動層１１０を覆って例えばＳｉＯ₂／ＳｉＮの２層構造からなるゲート絶縁層１１２が形成され、ゲート絶縁層１１２の上には、ＴＦＴの能動層１１０のチャネル形成領域に対応する位置にＣｒなどの高融点金属材料を用いてゲート電極１１４が形成されている。なお、図２の例では、各画素に設けられるＴＦＴは、リーク電流防止機能の高いダブルゲート構造（ＴＦＴのソースドレイン間のキャリア経路に対しチャネル領域が直列に２つ接続されている構造）が採用されている。

ゲート電極１１４を覆う基板全面にはＳｉＯ₂／ＳｉＮの積層構造からなる層間絶縁層１１６が形成され、この層間絶縁層１１６と、ゲート絶縁層１１２を貫通するようにＴＦＴ能動層１１０のソースドレインに対応する領域にコンタクトホールが形成され、能動層１１０のソース領域、ドレイン領域にそれぞれ接続するようにソース電極１１８ｓ、ドレイン電極１１８ｄがＡｌなどを用いて形成されている。なお、ドレイン電極１１８ｄは、マトリクス配置される画素の内、列方向に並ぶ画素に対してデータ信号を供給するデータラインに接続され、この例ではデータラインがドレイン電極１１８ｄを兼用している。

また、上記ゲート電極１１４は、マトリクス配置される画素の内、行方向に並ぶ画素を選択するための選択ラインに電気的に接続され、この例では例えば選択ラインがこのゲート電極１１４を兼用している。ソースドレイン電極１１８ｓ、１１８ｄを覆う基板全面には有機絶縁樹脂や無機絶縁材料などからなる平坦化絶縁層１２０が形成され、この平坦化絶縁層１２０の各画素の反射領域６１０に対応する領域に、選択的に、例えばＡｌなどの反射性に優れた反射層１３０がパターニング形成されている。この反射層１３０を覆って、画素毎のパターンのＩＴＯなどからなる第１電極２００が形成されている。第１電極２００を覆う基板全面には図１においても説明したようにポリイミドなどからなる配向膜２６０が形成されている。

なお、平坦化絶縁層１２０のソース電極１１８ｓに対応領域にはコンタクトホールが形成されており、上記第１電極２００は、ソース電極１１８ｓに接続され、このソース電極１１８ｓを介してＴＦＴの能動層１１０のソース領域に接続されている。また、反射領域６１０は、図３の例では、平坦化絶縁層１２０と第１電極２００との間に生成しているが、第１電極２００と配向膜２６０との間に形成しても良い。

以上のような断面構造を備える第１基板１００側と対向配置される第２基板３００との間に構成される各画素６００の寸法は、短辺（例えば水平走査方向）と長辺（例えば垂直走査方向）との比が、３〜２：１程度が採用可能であり、具体的には、水平走査方向（Ｈ方向）の寸法ａが約４６μｍ、垂直走査方向（Ｖ方向）の寸法ｂ（＝ｂ１＋ｂ２）が１２４μｍで、この例では縦横比は、２．７：１である。また、反射領域６１０と透過領域６２０との縦の辺（Ｖ方向）長さの比は、要求される反射機能に応じて決まり、例えば１：２〜３程度であり、一例として、反射領域６１０のＶ方向長さｂ１と，透過領域６２０のＶ方向長さｂ２は、約３７μｍと約８７μｍで、比は１：２．３５となっている。

ここで、図２に示す例では、配向制御部５１０は、透過領域６２０にのみ設けられている。これは、反射領域の液晶層の厚さは、透過領域のそれに比して薄く、突起である配向制御部５１０を配置しづらいという理由による。なお、反射領域の液晶層が薄いのは、液晶による生じる位相差を二つの領域で一致させるため、液晶層を通過する光路長を調整しているからである。すなわち、反射領域においては、光は、液晶層を入射、反射で２度通過することになるから、液晶層そのものを薄くして、光路長のバランスをとっている。但し、反射領域６１０にも別途配向制御部５１０を形成することも可能である。

配向制御部５１０は、画素６００長辺に平行で、画素６００のほぼ中央に延びる直線部分５４０と、直線部分５４０の両端からつながりに、それぞれ透過領域６２０のコーナ部に向かって延びる二つのＶ字部分５５０，５５２を含む。Ｖ字の二つの腕のなす角θは、画素６００の縦横比にもよるが、この例では約９０°となっている。この配向制御部５１０の配向分割機能により、配向制御部５１０を境に、画素６００（特に、透過領域６２０）は、優先配向方位の異なる４つの領域に分割される。すなわち、第１電極（画素電極２００）の左右の長辺と、配向制御部の直線部分５４０とＶ字部分５５０，５５２とで囲まれた配向領域６３０が配向制御部５１０を挟んで左右に二つ、第１電極２００の下辺（短辺）とＶ字部分５５０で囲まれた配向領域６４０、反射領域６１０と透過領域６２０の境界と、Ｖ字部分５５２とで囲まれた配向領域６５０である。以下、左右の配向領域６３０を長辺配向領域と記し、配向領域６４０を下辺配向領域、配向領域６５０を上辺配向領域と記す。ここで、長辺配向領域６３０は、上述のように、第１電極２００の長辺と、配向制御部５１０の上下Ｖ字部分５５０，５５２の左右の対応する一方と、配向制御部５１０の直線部分５４０とがそれぞれ縁となって、全体として略台形に形成される。

長辺配向領域６３０の中央付近は、垂直走査方向に細長い形状であるが故に配向制御部５５０，５５２から比較的距離があり、また、上下のＶ字部分５５０，５５２により制御される配向方位が互いに異なるため、中央付近での配向が安定せず、中央付近の不定の位置にディスクリネーションが発生しやすい。本実施形態では、この第１電極２００の長辺部に、さらに配向制御機能を付与することで、長辺配向領域６３０の垂直走査方向の中央領域の不定の位置でのディスクリネーションの発生を抑制する。つまり、長辺配向領域６３０の縁のうち、第１電極２００の長辺によって構成される辺の長辺方向におけるほぼ中央に、付加配向制御部５６０を設けている。この付加配向制御部５６０は、前述した第２電極側の配向制御部５１０と異なり、完全には、該当領域における画素６００の配向を分割していない。しかし、長辺配向領域６３０の中央付近の液晶の配向方位が不安定となる部分において、その配向方位を安定させている。配向制御部５１０の直線部分５４０のように液晶の優先配向方角を左右に明確に分割してはいないが、以下のように、Ｖ字部分５２０、５５０とおおむね共通する方向に、配向制御機能を発揮する電極のエッジを設けることで、配向の乱れを防止している。

付加配向制御部５６０は、図２に示すように、第１電極２００に形成された三角形の切り欠きにより構成することができる。この三角形は、直角二等辺三角形とすることができ、その高さ、すなわち切り欠き量は３μｍとなっている。上述のように、配向制御部５１０のＶ字部分５２０，５５０の交差角度θを９０°に設定する場合、この切り欠き部を直角二等辺三角形とすることにより、その一辺がＶ字の一方の腕と略平行とでき、これらの挟まれた領域の液晶の配向がそろい、明確なディスクリネーションラインの発生と、このラインの不定位置での発生を効果的に抑制することができる。

もちろん、切り欠き部の切り込み辺と上記配向制御部５１０のＶ字部分５２０，５５０とが完全に平行にならなくとも、平行に近ければ高い効果を発揮する。なお、効果は低くなるが、形状にかかわらず切り込み部を設けることでもディスクリネーションラインの不定位置での発生を防止できる。このように第１電極２００の長辺の一部を切り欠くことで、電極不在部５３０と同様の原理により、この部分でわずかに傾いた初期配向を得ることができ、ディスクリネーションラインの不定位置での発生が抑制される。

ここで切り欠き量（切り込み高さ）は、５μｍとしても効果が得られたが、この場合、電極面積が減って開口率（透過率）が下がるため、切り欠き量は、小さくても効果のある３μｍとすることが望ましい。なお、実際には、第１電極２００の辺は、図２に示すように遮光層３３０で覆われているため、切り欠き量を３μｍとした場合には、開口率に与える影響はわずかなものとなる。なお、この第１電極２００に、付加配向制御部５６０を切り欠きとして設ける場合、第１電極２００のパターニング後に、追加の工程で形成するのではなく、該第１電極２００のパターニング時に同時に形成する。

なお、付加配向制御部は、第１電極の切り欠きに替えて、第２電極３２０上に形成された突起によって構成とすることもできる。突起は、画素を分割している配向制御部５１０の突起５１４と同様に形成することができる。また、逆に、工程の追加となるが、第１電極２００の該当する長辺部分に突起を形成しても良い。

図４は、画素（第１電極２００）形状の他の例を示す図である。図４において、画素６０２、つまり第１電極２００の形状は、図２に示した第１電極２００よりも縦横比が、２〜１．５：１程度と小さく、太く短い、すなわち正方形に近い長方形である。半透過型ＬＣＤとした場合の例であり、各画素には図２，図３のＬＣＤと同様、反射領域６１２および透過領域６２２が設けられている。長方形の短辺（Ｈ方向長さ）ａは約６５．５μｍであり、長辺（Ｖ方向長さ）ｂ（＝ｂ１＋ｂ２）は１１７μｍ（＝３１＋８６）であり、この例の縦横比は１．７９：１である。画素６０２の配向領域を分割する配向制御部５１２は、直線部分５７０とＶ字部分５８０，５８２を有し、Ｖ字の交差角度θは９０°より大きく、例えば１２０°となっている。付加配向制御部５６０は、透過領域６２２の長辺の中央付近に設けられ、その形状は頂角が約６０°の二等辺三角形である。この三角形の辺と、Ｖ字部分５８０，５８２の腕が略平行となっている。

図２，図３に例示した画素６００，６０２において、配向領域を分割している配向制御部５１０，５１２は、透過領域６２０，６２２に設けられているが、反射領域６１０，６１２に設けることもできる。なお、第１電極２００側の表示領域の全てが反射機能を持つ反射型ＬＣＤ、全てが透過機能を持つ透過型ＬＣＤの場合においても、第１電極２００として、上記図２、図３や、図４に示した形状を採用することができ、これらの構成において透過領域にのみ形成されていた配向制御部５１０を、第１電極２００の全領域を複数の配向領域に分割できるよう配置する。例えば、図２などにおける直線部５４０を延長すれば可能である。そして、この直線部５４０に沿って形成される長辺配向領域の配向を安定させるために、上記同様に第１電極２００の長辺の中央付近に付加配向制御部５６０を設けることで上記同様の効果を得ることができる。なお、反射型ＬＣＤの場合、例えば第１電極２００をＡｌなどの反射性導電材料によって形成するか、図１に示す透明導電材料からなる第１電極２００の下層に反射層を設ける。

図５及び図６には、他の画素の形状が示されている。図５の画素６０４（第１電極２００）は、付加配向制御部の形状以外は、図２の画素６００（第１電極２００）と等しい。図５の例では、付加配向制御部５７０は、台形形状であり、その高さは、三角形の切り欠き部の場合と同様に３μｍであるが、５μｍとすることもできる。また、長さ（下底の長さ）は、例えば３７μｍである。上底の長さは、台形の斜辺が配向制御部５１０のＶ字部分と同様の角度となるように、台形の下底より短く設定する。

図６において、画素６０６（第１電極２００）は、付加配向制御部の以外の部分の形状は、図４の画素６０２（第１電極２００）と等しい。相違する点は、付加配向制御部５７２は、台形形状であることで、この台形のその高さは、三角形の切り欠きの場合と同様に３μｍであるが、５μｍとすることもできる。また、長さ（下底の長さ）は、２７μｍである。また、図６の場合にも、台形の斜辺が、対向する配向制御部のＶ字の腕の延在方向と平行であることが望ましい。このような台形形状であっても、ディスクリネーションを防止することができる。台形の場合、台形の上底と、配向制御部の直線部分とが略平行となって、この間の液晶の配向がそろいやすいという利点がある。一方で、電極面積の減少が大きいために開口率を低下させる。三角形とするか、台形とするか、またその高さなどの寸法の設定は、要求される開口率と、実際に生じるディスクリネーションの程度を考慮して決める。

以上のように、上記各実施形態では、画素領域を分割している配向制御部に加え、分割された領域の縁のうち、元の画素領域の辺である縁の、最も長い部分の略中央に付加配向制御部を配置している。この部分は、各画素の境界により形成される配向制御部（電極不在部）や一つの画素を複数の配向領域に分割している配向制御部（突起）から遠く、またこれらの配向制御部によって決まる配向方角がそろいにくく安定しない。各実施形態においては、この部分に配向制御部を設け、配向を安定させて画質の向上を図っている。また、画質向上とともにこの付加配向制御部の存在により、長辺配向領域での中央付近の配向方角を規定することができるため、該長辺配向領域における液晶の応答性の向上にも寄与する。

また、上記各実施形態では、長辺領域６３０にのみ付加配向制御部を設ける構成を示したが、必要により下辺領域６４０、上辺領域６５０にもさらに設けてもよい。

本実施形態の液晶表示装置の概略断面図である。 本実施形態の液晶表示装置の一つの画素の平面構造を説明する図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った第１基板側の断面構造を説明する図である。 他の実施形態の液晶表示装置の一つの画素の平面構造を説明する図である。 さらに他の実施形態の液晶表示装置の一つの画素の平面構造を説明する図である。 さらに他の実施形態の液晶表示装置の一つの画素の平面構造を説明する図である。 液晶分子の配向状態と視野角の関係を説明する図である。

符号の説明

１００ 第１基板、２００ 第１電極、３００ 第２基板、３２０ 第２電極、３３０ 遮光層、４００ 液晶層、５００ 配向制御部、５１０，５１２ 配向制御部（突起）、５３０ 配向制御部（電極不在部）、５４０ 直線部分、５５０，５５２ Ｖ字部分、５６０ 付加配向制御部。

Claims (15)

1. 第１電極を備える第１基板と、第２電極を備える第２基板とが、それぞれ電極形成面が、液晶層を間に挟んで対向配置された液晶表示装置であって、
   各画素領域は多角形であって、かつ、液晶の配向方位を制御するための配向制御部を備え、該配向制御部により複数の配向領域に分割され、
   前記複数の配向領域のうち、その端部が、各画素領域の端部と一致する配向領域において、前記画素領域の前記端部には、付加配向制御部がさらに設けられ、
   前記第１電極は、前記画素領域の各形状に対応した個別のパターンを備え、
   前記付加配向制御部は、前記第１電極のエッジに形成された前記第１電極の切り欠きパターンによって構成され、
   前記切り欠きパターンは、前記配向制御部の延在方向と略平行な辺を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記付加配向制御部は、少なくとも一つの前記配向領域を構成する前記画素領域の前記端部の略中央位置に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置であって、
   前記画素領域は長方形であり、
   前記配向制御部は、前記画素領域の長辺方向に対して平行に延びる直線部分と、この直線部分の両端から前記画素領域の角方向又は側辺方向に延びるＶ字部分と、を有し、
   前記付加配向制御部は、前記画素領域の長辺端に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
   前記第１電極は、各画素領域の長方形形状に対応し、かつ各画素領域に個別のパターンを備え、
   前記配向制御部は、前記第２基板側に設けられた配向突起を備えることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１〜４に記載の液晶表示装置であって、
   前記付加配向制御部の切り欠きパターンは三角形であることを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項１〜４に記載の液晶表示装置であって、
   前記付加配向制御部の切り欠きパターンは台形であることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
   前記付加配向制御部は、分割された領域の縁のうち各画素領域の辺にあたる縁の最も長い縁に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
   前記付加配向制御部は前記画素領域の長辺端から該画素領域内部に向かって突出する三角形の形状を備えることを特徴とする液晶表示装置。
9. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
   前記付加配向制御部は前記画素領域の長辺端から該画素領域内部に向かって突出する台
   形の形状を備えることを特徴とする液晶表示装置。
10. 第１電極を備える第１基板と、第２電極を備える第２基板とが、それぞれ電極形成面が、液晶層を間に挟んで対向配置され、表示部には、マトリクス状に配置された画素を備える液晶表示装置であって、
    各画素には、それぞれ１画素領域内を優先配向方位の異なる複数の配向領域に分割する配向制御部が設けられ、
    前記第１電極は、前記画素のそれぞれに対して個別で多角形のパターンに形成され、かつ、該第１電極のエッジは、前記配向制御部の一部として機能し、
    前記第１電極の少なくとも長辺方向のエッジ付近には、前記配向制御部によって分割された所定の配向領域に対し、その中央付近の配向を安定させる付加配向制御部が形成され、
    前記付加配向制御部は、前記第１電極のエッジに形成された前記第１電極の切り欠きパターンによって構成され、
    前記切り欠きパターンは、前記配向制御部の延在方向と略平行な辺を備えることを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項１０に記載の液晶表示装置であって、
    前記付加配向制御部は前記第１電極の長辺方向のエッジから該画素領域内部に向かって突出する三角形の形状を備えることを特徴とする液晶表示装置。
12. 請求項８又は請求項１１に記載の液晶表示装置において、
    前記三角形の斜辺は、前記配向制御部の一部の延在方向と平行であることを特徴とする液晶表示装置。
13. 請求項１０に記載の液晶表示装置であって、
    前記付加配向制御部は前記第１電極の長辺方向のエッジから該画素領域内部に向かって突出する台形の形状を備えることを特徴とする液晶表示装置。
14. 請求項９又は請求項１３に記載の液晶表示装置において、
    前記台形の斜辺は、前記配向制御部の一部の延在方向と平行であることを特徴とする液晶表示装置。
15. 請求項１０に記載の液晶表示装置において、
    前記第１電極には、画素毎に設けられたスイッチ素子が電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。

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