JP5307233B2 - 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する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置の表示特性が改善され、テレビジョン受像機などへの利用が進んでいる。液晶表示装置の視野角特性は向上したもののさらなる改善が望まれている。特に、垂直配向型の液晶層を用いた液晶表示装置（ＶＡモードの液晶表示装置と呼ばれることもある。）の視野角特性を改善する要求は強い。

現在、テレビ等の大型表示装置に用いられているＶＡモードの液晶表示装置には、視野角特性を改善するために、１つの画素領域に複数の液晶ドメインを形成する配向分割構造が採用されている。配向分割構造を形成する方法としては、ＭＶＡモードが主流である。ＭＶＡモードは、例えば特許文献１に開示されている。

ＭＶＡモードでは、垂直配向型液晶層を挟んで対向する一対の基板のそれぞれの液晶層側に配向規制構造を設けることによって、各画素領域内に配向方向（チルト方向）が異なる複数のドメイン（典型的には配向方向は４種類）が形成される。配向規制構造としては、電極に設けたスリット（開口部）や、リブ（突起構造）が用いられ、液晶層の両側から配向規制力が発揮される。

しかしながら、スリットやリブを用いると、従来のＴＮモードで用いられていた配向膜によってプレチルト方向を規定した場合と異なり、スリットやリブが線状であることから、液晶分子に対する配向規制力が画素領域内で不均一となるため、例えば、応答速度に分布が生じるという問題がある。また、スリットやリブを設けた領域の光透過率が低下するので、表示輝度が低下するという問題もある。

特開平１１−２４２２２５号公報

上述の問題を回避するためには、ＶＡモードの液晶表示装置についても、配向膜でプレチルト方向を規定することによって配向分割構造を形成することが好ましい。しかしながら、本願発明者が種々の検討を行ったところ、そのようにして配向分割構造を形成すると、ＶＡモードの液晶表示装置に特有の配向乱れが発生し、表示品位が低下することがわかった。具体的には、画素電極のエッジ近傍に、エッジに平行に他の領域よりも暗い領域（暗線）が発生し、そのことによって透過率が低下してしまう。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示品位に優れたＶＡモードの液晶表示装置を提供することにある。

本発明による液晶表示装置は、垂直配向型の液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極および前記第２基板の前記液晶層側に設けられた第２電極と、前記第１電極と前記液晶層との間に設けられた第１配向膜および前記第２電極と前記液晶層との間に設けられた第２配向膜と、を備え、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有し、前記複数の画素領域のそれぞれは、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の前記液晶層の層面内および厚さ方向における中央付近の液晶分子のチルト方向が予め決められた第１方向である第１液晶ドメインと、第２方向である第２液晶ドメインと、第３方向である第３液晶ドメインと、第４方向である第４液晶ドメインと、を有し、前記第１方向、第２方向、第３方向および第４方向は、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向であり、前記第１液晶ドメインは、前記第１電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、その近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と前記第２配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向である第１エッジ部を含み、前記第２基板は、前記第１エッジ部に対応する領域に設けられた第１リブを有する。

ある好適な実施形態において、前記第１方向は、前記第１エッジ部に直交し前記第１電極の内側に向かう方位角方向と９０°超の角をなす。

ある好適な実施形態において、前記第１リブは、傾斜した第１側面と、前記第１側面よりも外側に位置する傾斜した第２側面と、前記第１側面と前記第２側面との間に規定される頂部と、を有し、前記第１リブは、前記頂部が前記第１エッジ部よりも外側に位置し、且つ、前記第１エッジ部が前記第１側面に重なるように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記第１リブの高さｈ（μｍ）、前記第１リブの幅ｗ（μｍ）および前記液晶層の厚さｄ（μｍ）が下式（１）の関係を満足する。
５ｄ・ｅｘｐ（−０．１８ｗ）≦ｈ≦１２ｄ・ｅｘｐ（−０．１３ｗ） ・・・（１）

ある好適な実施形態において、前記第１リブの高さｈ（μｍ）、前記第１リブの幅ｗ（μｍ）および前記液晶層の厚さｄ（μｍ）が下式（２）、（３）および（４）の関係を満足する。
２≦ｄ≦６ ・・・（２）
１０≦ｗ≦３０ ・・・（３）
０．６≦ｈ≦ｄ ・・・（４）

ある好適な実施形態において、前記第１エッジ部は、表示面における垂直方向に略平行である。

ある好適な実施形態において、前記第２液晶ドメインは、前記第１電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、その近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と前記第２配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向である第２エッジ部を含み、前記第２基板は、前記第２エッジ部に対応する領域に設けられた第２リブをさらに有する。

ある好適な実施形態において、前記第１方向と前記第２方向とは略１８０°の角をなす。

ある好適な実施形態において、前記第１エッジ部および前記第２エッジ部は、表示面における垂直方向に略平行である。

ある好適な実施形態において、前記第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインは、それぞれ他の液晶ドメインと隣接し、かつ、２行２列のマトリクス状に配置されている。

ある好適な実施形態において、前記第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインは、前記チルト方向が隣接する液晶ドメイン間で略９０°異なるように配置されている。

ある好適な実施形態において、表示面における水平方向の方位角を０°とするとき、前記第１方向は略４５°、略１３５°、略２２５°または略３１５°である。

ある好適な実施形態において、前記第３液晶ドメインは、前記第１電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、その近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と前記第２配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向である第３エッジ部を含み、前記第４液晶ドメインは、前記第１電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、その近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と前記第２配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向である第４エッジ部を含み、前記第２基板は、前記第３エッジ部に対応する領域に設けられた第３リブおよび前記第４エッジ部に対応する領域に設けられた第４リブを有する。

ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、前記液晶層を介して互いに対向し、それぞれの透過軸が互いに略直交するように配置された一対の偏光板をさらに備え、前記第１方向、第２方向、第３方向および第４方向は、前記一対の偏光板の前記透過軸と略４５°の角をなす。

ある好適な実施形態において、前記液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶分子を含み、前記第１配向膜によって規定されるプレチルト方向と、前記第２配向膜によって規定されるプレチルト方向とは互いに略９０°異なる。

ある好適な実施形態において、前記第１配向膜によって規定されるプレチルト角と、前記第２配向膜によって規定されるプレチルト角とは互いに略等しい。

ある好適な実施形態において、前記第１配向膜および前記第２配向膜のそれぞれは、光配向膜である。

本発明によると、ＶＡモードの液晶表示装置の表示品位、特に透過率を向上させることができる。また、本発明は、特に、配向膜を用いて配向分割構造を形成した液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

ＶＡモードの液晶表示装置における配向分割構造を有する画素領域の例を示す図である。 図１に示した画素領域について、電圧印加状態における透過率をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。 図１に示した画素領域の分割方法を説明するための図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側のプレチルト方向を示し、（ｂ）はＣＦ基板側のプレチルト方向を示し、（ｃ）は液晶層に電圧を印加したときのチルト方向および暗線を示している。 画素領域の他の例の分割方法を説明するための図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側のプレチルト方向を示し、（ｂ）はＣＦ基板側のプレチルト方向を示し、（ｃ）は液晶層に電圧を印加したときのチルト方向および暗線を示している。 画素領域のさらに他の例の分割方法を説明するための図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側のプレチルト方向を示し、（ｂ）はＣＦ基板側のプレチルト方向を示し、（ｃ）は液晶層に電圧を印加したときのチルト方向および暗線を示している。 画素領域のさらに他の例の分割方法を説明するための図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側のプレチルト方向を示し、（ｂ）はＣＦ基板側のプレチルト方向を示し、（ｃ）は液晶層に電圧を印加したときのチルト方向および暗線を示している。 ＶＡモードの液晶表示装置の画素領域の一部を示す断面図であり、液晶分子の配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 図７に示した領域の上面図であり、液晶層の厚さ方向中央付近の液晶分子の配向を模式的に示している。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置の１つの画素領域を模式的に示す平面図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置を模式的に示す図であり、図９中の１０Ａ−１０Ａ’線に沿った断面図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置の画素領域の一部を示す断面図であり、液晶分子の配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置の画素領域の一部を示す断面図であり、液晶分子の配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置の画素領域の一部を示す断面図であり、液晶分子の配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置の１つの画素領域の他の例を模式的に示す平面図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置の画素領域の一部を示す断面図であり、液晶分子の配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置の画素領域の一部を示す断面図であり、液晶分子の配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 図１４に示した画素領域について、電圧印加状態における透過率をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置を模式的に示す断面図である。 セルギャップｄ＝３．４μｍの場合について、リブ高さｈおよびリブ幅ｗと、透過率比Ｔ／Ｔ０との関係を示すグラフである。 セルギャップｄ＝３．４μｍの場合について、リブ高さｈおよびリブ幅ｗと、透過率比Ｔ／Ｔ０との関係を示すグラフである。 セルギャップｄ＝３．２μｍの場合について、リブ高さｈおよびリブ幅ｗと、透過率比Ｔ／Ｔ０との関係を示すグラフである。 セルギャップｄ＝３．２μｍの場合について、リブ高さｈおよびリブ幅ｗと、透過率比Ｔ／Ｔ０との関係を示すグラフである。 （ａ）〜（ｌ）は、１つの画素領域を４つの液晶ドメインに分割し、４つの液晶ドメインを２行２列のマトリクス状に配置する場合の分割パターンの例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、１つの画素領域を４つの液晶ドメインに分割し、４つの液晶ドメインを２行２列のマトリクス状に配置する場合の分割パターンの例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、１つの画素領域を４つの液晶ドメインに分割し、４つの液晶ドメインを２行２列のマトリクス状に配置する場合の分割パターンの例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、１つの画素領域を４つの液晶ドメインに分割し、４つの液晶ドメインを２行２列のマトリクス状に配置する場合の分割パターンの例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、図２３（ａ）〜（ｌ）に示した分割パターンにおいて、第１のタイプの暗線が発生する領域にリブを設けた構成を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、図２４（ａ）〜（ｌ）に示した分割パターンにおいて、第１のタイプの暗線が発生する領域にリブを設けた構成を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、図２５（ａ）〜（ｌ）に示した分割パターンにおいて、第１のタイプの暗線が発生する領域にリブを設けた構成を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、図２６（ａ）〜（ｌ）に示した分割パターンにおいて、第１のタイプの暗線が発生する領域にリブを設けた構成を示す図である。 （ａ）〜（ｇ）は、ある分割パターンを実現するための光照射方法を説明するための図である。 （ａ）〜（ｇ）は、ある分割パターンを実現するための光照射方法を説明するための図である。 （ａ）〜（ｈ）は、好ましい分割パターンの例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、さらに好ましい分割パターンの例を示す図である。

本発明では、配向膜を用いてプレチルト方向が規定された垂直配向型の液晶層を備える液晶表示装置において、暗線が発生する領域にリブを設けることによって、暗線の発生を抑制し、透過率を向上させる。また、本願発明者の詳細な検討により、暗線には、リブを設けることにより発生を十分に抑制されるものと、リブを設けても発生の抑制が困難であるものの２つのタイプが存在することがわかった。本発明では、少なくとも前者のタイプの暗線に対応するリブを設けることにより、効果的に透過率の向上を図る。以下、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、典型的な例として、ＴＦＴ型の液晶表示装置を示すが、本発明は他の駆動方式の液晶表示装置に適用できることは言うまでもない。

まず、本願明細書において用いられる主な用語を説明する。

本願明細書において、「垂直配向型の液晶層」とは、液晶分子が垂直配向膜の表面に対して約８５°以上の角度で配向した液晶層をいう。垂直配向型の液晶層に含まれる液晶分子は、負の誘電異方性を有する。垂直配向型の液晶層と、液晶層を介して互いに対向するようにクロスニコルに配置された（つまりそれぞれの透過軸が互いに略直交するように配置された）一対の偏光板とを組み合わせることにより、ノーマリーブラックモードの表示が行われる。

また、本願明細書において、「画素」とは、表示において特定の階調を表現する最小の単位を指し、カラー表示においては、例えば、Ｒ、ＧおよびＢのそれぞれの階調を表現する単位に対応し、「ドット」とも呼ばれる。Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の組み合わせが、１つのカラー表示画素を構成する。「画素領域」は、表示の「画素」に対応する液晶表示装置の領域を指す。

「プレチルト方向」は、配向膜によって規定される液晶分子の配向方向であって、表示面内の方位角方向を指す。また、このとき液晶分子が配向膜の表面となす角を「プレチルト角」と呼ぶ。なお、配向膜に対し、所定の方向のプレチルト方向を規定する能力を発現させるための処理を行うことを、本願明細書では「配向膜にプレチルト方向を付与する」と表現し、また、配向膜によって規定されるプレチルト方向を単に「配向膜のプレチルト方向」と呼ぶこともある。配向膜へのプレチルト方向の付与は、例えば、後述するラビング処理や光配向処理などによって行われる。

液晶層を介して対向する一対の配向膜によるプレチルト方向の組み合わせを変えることによって、４分割構造を形成することができる。４分割された画素領域は、４つの液晶ドメインを有する。

それぞれの液晶ドメインは、液晶層に電圧が印加されたときの液晶層の層面内および厚さ方向における中央付近の液晶分子のチルト方向（「基準配向方向」ということもある。）に特徴付けられ、このチルト方向（基準配向方向）が各ドメインの視角依存性に支配的な影響を与える。このチルト方向も方位角方向である。方位角方向の基準は、表示面の水平方向とし、左回りを正とする（表示面を時計の文字盤に例えると３時方向を方位角０°として、反時計回りを正とする）。４つの液晶ドメインのチルト方向が、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向（例えば、１２時方向、９時方向、６時方向、３時方向）となるように設定することによって、視野角特性が平均化され、良好な表示を得ることができる。また、視野角特性の均一さの観点からは、４つの液晶ドメインの画素領域内に占める面積は互いに略等しくすることが好ましい。具体的には、４つの液晶ドメインの内の最大の液晶ドメインの面積と最小の液晶ドメインの面積との差が、最大の面積の２５％以下であることが好ましい。

以下の実施形態で例示する垂直配向型の液晶層は、誘電異方性が負の液晶分子（誘電異方性が負のネマチック液晶材料）を含み、一方の配向膜によって規定されるプレチルト方向と、他方の配向膜によって規定されるプレチルト方向とは互いに略９０°異なっており、これら２つのプレチルト方向の中間の方向にチルト方向（基準配向方向）が規定されている。カイラル剤は添加しておらず、液晶層に電圧を印加したときには、配向膜の近傍の液晶分子は配向膜の配向規制力に従ってツイスト配向をとる。必要に応じてカイラル剤を添加しても良い。このように、プレチルト方向（配向処理方向）が互いに直交するように設けられた一対の垂直配向膜を用いることにより、液晶分子がツイスト配向となるＶＡモードは、ＶＡＴＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードと呼ばれることもある。

ＶＡＴＮモードにおいては、一対の配向膜のそれぞれによって規定されるプレチルト角は互いに略等しいことが好ましい。プレチルト角が略等しいことにより、表示輝度特性を向上させることができるという利点が得られる。特に、プレチルト角の差を１°以内にすることによって、液晶層の中央付近の液晶分子のチルト方向（基準配向方向）を安定に制御することが可能となり、表示輝度特性を向上させることができる。これは、上記プレチルト角の差が１°を超えると、チルト方向が所定の方向からずれ、その結果、所望の透過率よりも低い透過率となる領域が形成されるためと考えられる。

配向膜にプレチルト方向を付与する方法としては、ラビング処理を行う方法、光配向処理を行う方法、配向膜の下地に微細な構造を予め形成しておきその微細構造を配向膜の表面に反映させる方法、あるいは、ＳｉＯなどの無機物質を斜め蒸着することによって表面に微細な構造を有する配向膜を形成する方法などが知られているが、量産性の観点からは、ラビング処理または光配向処理が好ましい。特に、光配向処理は、非接触で処理できるので、ラビング処理のように摩擦による静電気の発生が無く、歩留まりを向上させることが出来る。さらに、感光性基を含む光配向膜を用いることによって、プレチルト角のばらつきを１°以下に制御することができる。感光性基としては、４−カルコン基、４’−カルコン基、クマリン基、及び、シンナモイル基からなる群より選ばれる少なくとも一つの感光性基を含むことが好ましい。

次に、電極のエッジ部近傍に暗線が発生する理由を説明する。

配向膜を用いてプレチルト方向が規定された垂直配向型液晶層を備えた液晶表示装置において、ある中間調を表示するための電圧が印加されたとき、正面視において、画素電極のエッジ部よりも内側にエッジ部に略平行に、表示すべき中間調よりも暗い領域（暗線）が形成されることがある。配向分割した場合には、液晶ドメインが近接する画素電極のエッジの内で、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向が液晶ドメインのチルト方向（基準配向方向）と９０°超の角をなすエッジ部が存在すると、このエッジ部よりも内側にエッジ部に平行に、暗線が形成される。これは、液晶ドメインのチルト方向と画素電極のエッジに生成される斜め電界による配向規制力の方向が互いに対向する成分を有することになるために、この部分で液晶分子の配向が乱れるからであると考えられる。

図１に示した４分割構造の画素領域１０について説明する。なお、図１には、説明の簡単さのために、略正方形の画素電極に対応する略正方形の画素領域１０を示しているが、本発明は画素領域の形状に制限されるものではない。画素領域１０は略長方形であってもよい。

画素領域１０は、４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤを有する。液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤのそれぞれのチルト方向（基準配向方向）をｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４とすると、これらは、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向である。図１では、液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤの面積は互いに等しく、図１に示す例は、視野角特性上最も好ましい４分割構造の例である。また、４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、２行２列のマトリクス状に配置されている。

画素電極は、４つのエッジ（辺）ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３およびＳＤ４を有しており、電圧印加時に生成される斜め電界は、それぞれの辺に直交し、画素電極の内側に向かう方向（方位角方向）の成分を有する配向規制力を発揮する。図１では、４つのエッジＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３およびＳＤ４に直交し、画素電極の内側に向かう方位角方向を矢印ｅ１、ｅ２、ｅ３およびｅ４で示している。

４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤのそれぞれは、画素電極の４つのエッジＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３およびＳＤ４のうちの２つと近接しており、電圧印加時には、それぞれのエッジに生成される斜め電界による配向規制力を受ける。

液晶ドメインＡが近接する画素電極のエッジのうちのエッジ部ＥＧ１では、エッジ部ＥＧ１に直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ１が液晶ドメインＡのチルト方向ｔ１と９０°超の角をなしているので、配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＡでは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ１に平行に暗線ＤＬ１が生じる。なお、ここで、液晶層を介して互いに対向する一対の偏光板は、透過軸（偏光軸）が互いに直交するように配置されており、より具体的には、一方の透過軸が表示面の水平方向に平行で、他方の透過軸が表示面の垂直方向に平行となるように配置されている。以下、特に示さない限り、偏光板の透過軸の配置はこれと同じである。

同様に、液晶ドメインＢが近接する画素電極のエッジのうちのエッジ部ＥＧ２では、エッジ部ＥＧ２に直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ２が液晶ドメインＢのチルト方向ｔ２と９０°超の角をなしているので、配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＢでは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ２に平行に暗線ＤＬ２が生じる。

同様に、液晶ドメインＣが近接する画素電極のエッジのうちのエッジ部ＥＧ３では、エッジ部ＥＧ３に直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ３が液晶ドメインＣのチルト方向ｔ３と９０°超の角をなしているので、配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＣでは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ３に平行に暗線ＤＬ３が生じる。

同様に、液晶ドメインＤが近接する画素電極のエッジのうちのエッジ部ＥＧ４では、エッジ部ＥＧ４に直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ４が液晶ドメインＤのチルト方向ｔ４と９０°超の角をなしているので、配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＤでは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ４に平行に暗線ＤＬ４が生じる。

表示面における水平方向の方位角（３時方向）を０°とすると、液晶ドメインＡのチルト方向ｔ１は略２２５°、液晶ドメインＢのチルト方向ｔ２は略３１５°、液晶ドメインＣのチルト方向ｔ３は略４５°、液晶ドメインＤのチルト方向ｔ４は略１３５°方向である。つまり、液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、それぞれのチルト方向が、隣接する液晶ドメイン間で略９０°異なるように配置されている。液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤのチルト方向ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４のそれぞれが、近接するエッジ部ＥＧ１、ＥＧ２、ＥＧ３およびＥＧ４に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分ｅ１、ｅ２、ｅ３およびｅ４となす角は、いずれも略１３５°である。

このようにエッジ部ＥＧ１、ＥＧ２、ＥＧ３およびＥＧ４に平行に画素領域１０内に発生する暗線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３およびＤＬ４は、透過率を低下させる。図２に、電圧印加状態における画素領域１０の透過率をシミュレーションにより求めた結果を示す。図２から、液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤ内に暗線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３およびＤＬ４が発生して透過率が低下していることがわかる。

ここで、図３を参照しながら、配向分割方法を説明する。図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図１に示した画素領域１０の分割方法を説明するための図である。図３（ａ）は、ＴＦＴ基板（下側基板）に設けられている配向膜のプレチルト方向ＰＡ１およびＰＡ２を示し、図３（ｂ）は、カラーフィルタ（ＣＦ）基板（上側基板）に設けられている配向膜のプレチルト方向ＰＢ１およびＰＢ２を示している。また、図３（ｃ）は、液晶層に電圧を印加したときのチルト方向および暗線ＤＬ１〜ＤＬ４を示している。これらの図では、観察者側から見たときの液晶分子の配向方向を模式的に示しており、円柱状に示した液晶分子の端部（楕円形部分）が描かれている方が観察者に近いように、液晶分子がチルトしていることを示している。

ＴＦＴ基板側の領域（１つの画素領域１０に対応する領域）は、図３（ａ）に示すように、左右に２分割されており、それぞれの領域（左側領域と右側領域）の垂直配向膜に反平行なプレチルト方向ＰＡ１およびＰＡ２が付与されるように配向処理されている。ここでは、矢印で示した方向から紫外線を斜め照射することによって光配向処理が行われている。

ＣＦ基板側の領域（１つの画素領域１０に対応する領域）は、図３（ｂ）に示すように、上下に２分割されており、それぞれの領域（上側領域と下側領域）の垂直配向膜に反平行なプレチルト方向ＰＢ１およびＰＢ２が付与されるように配向処理されている。ここでは、矢印で示した方向から紫外線を斜め照射することによって光配向処理が行われている。

図３（ａ）および（ｂ）に示したように配向処理がなされたＴＦＴ基板およびＣＦ基板を貼り合わせることによって、図３（ｃ）に示すように配向分割された画素領域１０を形成することができる。図３（ｃ）からわかるように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれについて、ＴＦＴ基板の配向膜のプレチルト方向と、ＣＦ基板の配向膜のプレチルト方向とは互いに略９０°異なっており、これら２つのプレチルト方向の中間の方向にチルト方向（基準配向方向）が規定されている。

図１を参照しながら説明したように、液晶ドメインＡにはエッジ部ＥＧ１に平行に暗線ＤＬ１が生じ、液晶ドメインＢにはエッジ部ＥＧ２に平行に暗線ＤＬ２が生じる。また、液晶ドメインＣにはエッジ部ＥＧ３に平行に暗線ＤＬ３が生じ、液晶ドメインＤにはエッジ部ＥＧ４に平行に暗線ＤＬ４が生じる。暗線ＤＬ１およびＤＬ３は表示面における垂直方向に略平行であり、暗線ＤＬ２およびＤＬ４は表示面における水平方向に略平行である。つまり、エッジ部ＥＧ１およびエッジ部ＥＧ３は、垂直方向に略平行であり、エッジ部ＥＧ２およびエッジ部ＥＧ４は、水平方向に略平行である。

なお、１つの画素領域を４つの液晶ドメインＡ〜Ｄに配向分割する方法（画素領域内での液晶ドメインＡ〜Ｄの配置）は、図３の例に限定されない。

例えば、図４（ａ）および（ｂ）に示したように配向処理がなされたＴＦＴ基板およびＣＦ基板を貼り合わせることによって、図４（ｃ）に示すように配向分割された画素領域２０を形成することができる。画素領域２０は、画素領域１０と同様、４つの液晶ドメインＡ〜Ｄを有する。液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれのチルト方向は、画素領域１０の液晶ドメインＡ〜Ｄと同じである。

ただし、画素領域１０では、液晶ドメインＡ〜Ｄが左上、左下、右下、右上の順に（つまり左上から反時計回りに）配置されているのに対し、画素領域２０では、液晶ドメインＡ〜Ｄは、右下、右上、左上、左下の順に（つまり右下から反時計回りに）配置されている。これは、画素領域１０と画素領域２０とでは、ＴＦＴ基板の左側領域および右側領域とＣＦ基板の上側領域および下側領域のそれぞれについて、プレチルト方向が反対だからである。また、液晶ドメインＡおよびＣに生じる暗線ＤＬ１およびＤＬ３は表示面における水平方向に略平行であり、液晶ドメインＢおよびＤに生じる暗線ＤＬ２およびＤＬ４は表示面における垂直方向に略平行である。つまり、エッジ部ＥＧ１およびエッジ部ＥＧ３は、水平方向に略平行であり、エッジ部ＥＧ２およびエッジ部ＥＧ４は、垂直方向に略平行である。

また、図５（ａ）および（ｂ）に示したように配向処理がなされたＴＦＴ基板およびＣＦ基板を貼り合わせることによって、図５（ｃ）に示すように配向分割された画素領域３０を形成することができる。画素領域３０は、画素領域１０と同様、４つの液晶ドメインＡ〜Ｄを有する。液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれのチルト方向は、画素領域１０の液晶ドメインＡ〜Ｄと同じである。

ただし、画素領域３０では、液晶ドメインＡ〜Ｄは、右上、右下、左下、左上の順に（つまり右上から時計回りに）配置されている。これは、画素領域１０と画素領域３０とでは、ＴＦＴ基板の左側領域および右側領域について、プレチルト方向が反対だからである。

また、画素領域３０では、液晶ドメインＡおよびＣには暗線が生じない。これは、液晶ドメインＡおよびＣのそれぞれに近接する画素電極のエッジに、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向がチルト方向と９０°超の角をなすエッジ部が存在しないためである。一方、液晶ドメインＢおよびＤには、暗線ＤＬ２およびＤＬ４が生じる。これは、液晶ドメインＢおよびＤのそれぞれに近接する画素電極のエッジに、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向がチルト方向と９０°超の角をなすエッジ部が存在しているためである。また、暗線ＤＬ２およびＤＬ４のそれぞれは、水平方向に平行な部分ＤＬ２（Ｈ）、ＤＬ４（Ｈ）と、垂直方向に平行な部分ＤＬ２（Ｖ）、ＤＬ４（Ｖ）とを含む。これは、液晶ドメインＢおよびＤのそれぞれのチルト方向が、水平なエッジ部についても、垂直なエッジ部についても、エッジ部に直交して画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角を形成するからである。

また、図６（ａ）および（ｂ）に示したように配向処理がなされたＴＦＴ基板およびＣＦ基板を貼り合わせることによって、図６（ｃ）に示すように配向分割された画素領域４０を形成することができる。画素領域４０は、画素領域１０と同様、４つの液晶ドメインＡ〜Ｄを有する。液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれのチルト方向は、画素領域１０の液晶ドメインＡ〜Ｄと同じである。

ただし、画素領域４０では、液晶ドメインＡ〜Ｄは、左下、左上、右上、右下の順に（つまり左下から時計回りに）配置されている。これは、画素領域１０と画素領域４０とでは、ＣＦ基板の上側領域および下側領域について、プレチルト方向が反対だからである。

また、画素領域４０では、液晶ドメインＢおよびＤには暗線が生じない。これは、液晶ドメインＢおよびＤのそれぞれに近接する画素電極のエッジに、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向がチルト方向と９０°超の角をなすエッジ部が存在しないためである。一方、液晶ドメインＡおよびＣには、暗線ＤＬ１およびＤＬ３が生じる。これは、液晶ドメインＡおよびＣのそれぞれに近接する画素電極のエッジに、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向がチルト方向と９０°超の角をなすエッジ部が存在しているためである。また、暗線ＤＬ１およびＤＬ３のそれぞれは、水平方向に平行な部分ＤＬ１（Ｈ）、ＤＬ３（Ｈ）と、垂直方向に平行な部分ＤＬ１（Ｖ）、ＤＬ３（Ｖ）とを含む。これは、液晶ドメインＡおよびＣのそれぞれのチルト方向が、水平なエッジ部についても、垂直なエッジ部についても、エッジ部に直交して画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角を形成するからである。

図７は、画素領域の一部を示す断面図であり、液晶分子の配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示している。図７中には、液晶表示装置の構成要素として、透明基板（例えばガラス基板）１ａおよび透明基板１ａ上に形成された画素電極１１を備えるＴＦＴ基板１と、透明基板（例えばガラス基板）２ａおよび透明基板２ａ上に形成された対向電極２１を備えるＣＦ基板２と、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２との間に設けられた垂直配向型の液晶層３および液晶層３に含まれる液晶分子３ａとが示されている。

図７は、例えば図３（ｃ）の液晶ドメインＡの左側半分の、方位角が０°の線に沿った断面図に対応する。ＴＦＴ基板１およびＣＦ基板２の液晶層３側の表面には、不図示の一対の垂直配向膜が設けられており、それぞれ図３（ａ）および（ｂ）に示したような配向処理がなされている。そのため、液晶ドメインＡの中央付近（層面内および厚さ方向における中央付近）の液晶分子３ａは、図７中の点線で囲まれた領域Ｒ１内に示されているように、下側の端部が右斜め奥で上側の端部が左斜め手前になるように倒れ、そのチルト方向は方位角の略２２５°方向である。

図７に示した画素電極１１のエッジ部ＥＧ１において、本来的には１３５°方向にチルトする液晶分子３ａが、画素電極１１のエッジ部ＥＧ１に生成される斜め電界による配向規制力（方位角０°方向に液晶分子３ａを倒すように作用する）の影響によって、エッジ部ＥＧ１に近づくにつれて捩れている様子が分かる。この捩れ角はここでは１３５°であり、９０°を超えているので、この捩れの領域における液晶層３のリタデーション変化に起因して、図示したように相対透過率が複雑に変化し、画素領域１０内に（画素電極１１のエッジよりも内側に）相対透過率が極小値をとる部分が形成される。図７中の点線で囲まれた領域Ｒ２に見られるこの部分が、図３（ｃ）中の液晶ドメインＡ中の暗線ＤＬ１に対応する。

図８は、図７に示した領域の上面図であり、液晶層３の厚さ方向中央付近の液晶分子３ａの配向を模式的に示している。図８からわかるように、液晶ドメインＡの中央付近では、液晶分子３ａは、所望のチルト方向すなわち略１３５°方向に倒れる。これに対し、画素電極１１のエッジ部ＥＧ１上では、斜め電界の配向規制力により、液晶分子３ａは、エッジ部ＥＧ１に略直交し、且つ、画素領域１０の中心側に向かって、つまり、略０°方向に倒れる。そのため、これらの間の領域に位置する液晶分子３ａは、液晶ドメインＡの中央付近と画素電極１１のエッジ部ＥＧ１上との間で液晶分子３ａの配向方向の変化が連続的となるように倒れる。その結果、エッジ部ＥＧ１の内側に、図８に示しているように、略２７０°方向（図７における手前側）に倒れる液晶分子３ａが存在している。このような液晶分子３ａの配向方向は、一対の偏光板の透過軸と平行か、または直交しているので、液晶分子３ａがこのように配向している領域（図８中の点線で囲まれている領域Ｒ２）は、液晶層３を通過する光に対してほとんどリタデーションを与えない部分、つまり、暗線ＤＬ１となる。

上記説明では、暗線が発生する条件として、画素電極のエッジ部に直交し画素電極の内側に向かう方位角方向が液晶ドメインのチルト方向（基準配向方向）と９０°超の角をなすことを挙げたが、暗線の発生条件は、より厳密には、２種類に区分される。つまり、暗線には、その発生条件の異なる２つのタイプが存在する。「第１のタイプ」の暗線は、エッジ部近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と、ＣＦ基板の配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向であるエッジ部近傍に発生する。これに対し、「第２のタイプ」の暗線は、エッジ部近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と、ＴＦＴ基板の配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向であるエッジ部近傍に発生する。

例えば、図３（ｃ）に示した画素領域１０では、暗線ＤＬ１およびＤＬ３が第１のタイプの暗線であり、暗線ＤＬ２およびＤＬ４が第２のタイプの暗線である。また、図４（ｃ）に示した画素領域２０では、暗線ＤＬ２およびＤＬ４が第１のタイプの暗線であり、暗線ＤＬ１およびＤＬ３が第２のタイプの暗線である。さらに、図５（ｃ）に示した画素領域３０では、暗線ＤＬ２およびＤＬ４の垂直方向に平行な部分ＤＬ２（Ｖ）およびＤＬ４（Ｖ）が第１のタイプの暗線であり、暗線ＤＬ２およびＤＬ４の水平方向に平行な部分ＤＬ２（Ｈ）およびＤＬ４（Ｈ）が第２のタイプの暗線である。また、図６（ｃ）に示した画素領域４０では、暗線ＤＬ１およびＤＬ３の垂直方向に平行な部分ＤＬ１（Ｖ）およびＤＬ３（Ｖ）が第１のタイプの暗線であり、暗線ＤＬ１およびＤＬ３の水平方向に平行な部分ＤＬ１（Ｈ）およびＤＬ３（Ｈ）が第２のタイプの暗線である。

続いて、図９および図１０を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００の具体的な構造を説明する。図９は、液晶表示装置１００の１つの画素領域１０を模式的に示す平面図であり、図１０は、図９中の１０Ａ−１０Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置１００は、図１０に示すように、垂直配向型の液晶層３と、液晶層３を介して互いに対向するＴＦＴ基板（「アクティブマトリクス基板」と呼ばれることもある。）１およびＣＦ基板（「対向基板」と呼ばれることもある。）２と、ＴＦＴ基板１の液晶層３側に設けられた画素電極１１およびＣＦ基板２の液晶層３側に設けられた対向電極２１とを備える。

液晶層３は、負の誘電異方性を有する液晶分子を含む。画素電極１１は、透明基板（例えばガラス基板）１ａ上に設けられており、対向電極２１は、透明基板（例えばガラス基板）２ａ上に設けられている。

画素電極１１と液晶層３との間には第１配向膜１２が設けられており、対向電極２１と液晶層３との間には第２配向膜２２が設けられている。液晶層３を介して互いに対向するように、一対の偏光板１３および２３が設けられている。一対の偏光板１３および２３は、それぞれの透過軸（偏光軸）が互いに略直交するように配置されている。

液晶表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の画素領域１０を有する。各画素領域１０は、図９に示すように、図３（ｃ）に示した画素領域１０と同様に配向分割されている。つまり、画素領域１０は、画素電極１１と対向電極２１との間に電圧が印加されたときのチルト方向がそれぞれ略２２５°、略３１５°、略４５°、略１３５°方向である４つの液晶ドメインＡ〜Ｄを有する。一対の偏光板１３および２３の一方の透過軸が表示面の水平方向に略平行であり、他方の透過軸が表示面の垂直方向に略平行である。従って、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれのチルト方向は、偏光板１３および２３の透過軸と略４５°の角をなす。

なお、図９では、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれに対応する領域について、第１配向膜１２のプレチルト方向が点線の矢印で示され、第２配向膜２２のプレチルト方向が実線の矢印で示されている。プレチルト方向を示すこれらの矢印は、液晶分子が、矢先側の端部を矢尻側の端部よりも基板（その配向膜が設けられている方の基板）から遠ざけるようにプレチルトしていることを示している。液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれに対応する領域に着目したとき、第１配向膜１２のプレチルト方向と、第２配向膜２２のプレチルト方向とは互いに略９０°異なる。第１配向膜１２によって規定されるプレチルト角と、第２配向膜２２によって規定されるプレチルト角とは、既に述べたように、互いに略等しいことが好ましい。

本実施形態における液晶表示装置１００では、ＣＦ基板２が、図９および図１０に示すように、エッジ部ＥＧ１およびＥＧ３に対応する領域に設けられたリブ（突起構造）２４を有する。リブ２４は、図１０に示すように、基板２ａの表面に対して傾斜した２つの側面２４ａおよび２４ｂと、これらの側面２４ａおよび２４ｂ間に規定される頂部（稜線）２４ｃとを有し、エッジ部ＥＧ１およびＥＧ３に略平行に延びている。以下では、相対的に内側に位置する側面２４ａを「内側側面」とも呼び、相対的に外側に位置する側面２４ｂを「外側側面」とも呼ぶ。

リブ２４は、液晶分子をその側面２４ａおよび２４ｂに略垂直に配向させるような配向規制力、つまり、リブ２４の延びる方向に略直交する方向に液晶分子を倒すような配向規制力を発揮する。例えば、図１０に示されているリブ（エッジ部ＥＧ１に対応する領域に設けられたリブ）２４の内側側面２４ａは、その近傍の液晶分子を図１０中で反時計回りに倒すように作用し、外側側面２４ｂは、その近傍の液晶分子を図１０中で時計回りに倒すように作用する。

図１を参照しながら説明したように、画素領域１０のような配向分割構造では、液晶ドメインＡのチルト方向は、エッジ部ＥＧ１に直交し画素電極１１の内側に向かう方位角方向（図１における方向ｅ１）と９０°超の角をなす。また、液晶ドメインＣのチルト方向は、エッジ部ＥＧ３に直交し画素電極１１の内側に向かう方位角方向（図１における方向ｅ３）と９０°超の角をなす。従って、エッジ部ＥＧ１およびＥＧ３の近傍は、本来であれば暗線が発生する領域である。

また、エッジ部ＥＧ１の近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分（図１における方向ｅ１）と、液晶ドメインＡに対応する領域の第２配向膜２２による配向規制力の方位角成分とは互いに反対方向である。なお、第２配向膜２２の配向規制力の方位角成分は、図９中に実線の矢印で示されている第２配向膜２２のプレチルト方向とは反対方向の矢印で表される（これに対し、第１配向膜１２の配向規制力の方位角成分は、図９中に点線の矢印で示されている第１配向膜１２のプレチルト方向とは同じ方向の矢印で表される。）。従って、エッジ部に直交し画素電極１１の内側に向かう方位角方向と、第２配向膜２２のプレチルト方向とが同じ方向であれば、斜め電界の配向規制力の方位角成分と、第２配向膜２２の配向規制力の方位角成分とが反対方向であると言える。エッジ部ＥＧ１の近傍と同様に、エッジ部ＥＧ３の近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分（図１における方向ｅ３）と、液晶ドメインＣに対応する領域の第２配向膜２２による配向規制力の方位角成分とは互いに反対方向である。そのため、エッジ部ＥＧ１およびＥＧ３の近傍は、本来であれば第１のタイプの暗線が発生する領域である。

本実施形態における液晶表示装置１００では、ＣＦ基板２が、本来であれば第１のタイプの暗線が発生する領域に、リブ２４を有している。リブ２４の内側側面２４ａの配向規制力は、第２配向膜２２による配向規制力の方位角成分と同じ方向の方位角成分を有する。つまり、リブ２４の内側側面２４ａは、第２配向膜２２の配向規制力と整合するような配向規制力を発揮する。従って、本実施形態の液晶表示装置１００では、本来第１のタイプの暗線が発生する領域において、ＣＦ基板２側から液晶層３に及ぼされる配向規制力を強めることができる。そのため、暗線（第１のタイプの暗線）の発生を抑制することができる。

図１１に、液晶表示装置１００の画素領域１０について、液晶分子３ａの配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す。図１１は、液晶ドメインＡの左側半分の、方位角が０°の線に沿った断面図に対応する。

図１１からわかるように、ＣＦ基板２にリブ２４が設けられていると、ＣＦ基板２にリブ２４が設けられていない場合（図７参照）に比べ、エッジ部ＥＧ１近傍で液晶分子３ａが手前に倒れる（つまり透過軸に対して平行な方向または直交する方向に配向する）領域Ｒ２が外側に移動しており、ほぼエッジ部ＥＧ１上に位置している。また、そのような領域Ｒ２の幅が狭い。従って、相対透過率を示す曲線（図１１の上側）において、極小値を示す部分が、図７に示した場合に比べて外側に移動しており、相対透過率が落ち込んでいる（低下している）部分の幅が狭い。このように、液晶表示装置１００では、暗線が外側に追いやられ、且つ、細くなっており、画素領域１０内における暗線の発生が実質的に防止される。そのため、透過率が向上し、表示品位が向上する。

既に述べたように、リブ２４はその内側側面２４ａの配向規制力によって、暗線の発生を抑制する効果を奏する。そのため、リブ２４は、内側側面２４ａの配向規制力をエッジ部近傍の液晶分子に十分に及ぼすために、内側側面２４ａの少なくとも一部が画素電極１１に重なるように配置されていることが好ましい。図１２に、内側側面２４ａが画素電極１１に重ならない（リブ２４の内側端がちょうどエッジ部ＥＧ１上に位置する）ようにリブ２４を配置した場合について、液晶分子３ａの配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す。図１２と図１１との比較からわかるように、内側側面２４ａが画素電極１１に重なっていないと、液晶分子３ａが手前に倒れる領域Ｒ２（相対透過率が極小値を示す部分）を十分に外側に移動させることができない。従って、暗線を十分に外側に追いやることができず、そのため、暗線の発生を抑制する効果が小さくなる。このことからわかるように、リブ２４は、内側側面２４ａの少なくとも一部が画素電極１１に重なるように配置されていることが好ましい。

ただし、リブ２４の内側側面２４ａを画素電極１１に対して過度に重ねる必要はない。図１３に、内側側面２４ａ全体が画素電極１１に重なる（リブ２４の頂部２４ｃがちょうどエッジ部ＥＧ１上に位置する）ようにリブ２４を配置した場合について、液晶分子３ａの配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す。この場合、図１３に示されているように、液晶分子３ａが手前に倒れる領域Ｒ２（相対透過率が極小値を示す部分）を十分に外側に移動させることができ、領域Ｒ２の幅（相対透過率が落ち込んでいる部分の幅）が狭い。従って、暗線を十分に細くし、且つ、十分に外側に追いやることができる。ところが、図１３と図１１との比較からわかるように、この場合、領域Ｒ２よりも内側に、透過率が幾分低下している領域が存在する。これは、リブ２４が設けられている領域では、リブ２４の分だけ液晶層３の厚さが小さくなるので、液晶層３が光に与えるリタデーションが小さくなるからである。また、リブ２４近傍の液晶分子３ａのプレチルト角が、リブ２４が設けられていない領域の第２配向膜２２上の液晶分子３ａのプレチルト角とは異なるからでもある。

図１２および図１３を参照しながら説明したことからわかるように、リブ２４は、内側側面２４ａが画素電極１１に部分的に重なるように配置されていることが好ましい。言い換えると、リブ２４は、図１１にも示しているように、頂部２４ｃが画素電極１１のエッジ部よりも外側に位置し、且つ、画素電極１１のエッジ部が内側側面２４ａに重なるように配置されていることが好ましい。本願発明者の検討によれば、リブ２４の内側側面２４ａと画素電極１１との重なり幅は、暗線の発生を抑制する効果を十分に大きくする観点からは、０μｍ以上であることが好ましく、リブ２４と画素電極１１との過度の重なりによる透過率の低下を抑制する観点からは、１０μｍ以下であることが好ましい。また、これら２つの観点を両方勘案すると、リブ２４の内側側面２４ａと画素電極１１との重なり幅は５μｍ程度（より具体的には２．５μｍ以上７．５μｍ以下）であることがもっとも好ましい。

なお、ここまでは、第１のタイプの暗線が発生する領域にリブ２４が設けられている構成を説明したが、第２のタイプの暗線が発生する領域にもリブ２４を設けてもよい。図１４に、第１のタイプの暗線が発生する領域と第２のタイプの暗線が発生する領域の両方にリブ２４が設けられた構成を示す。

図１４に示す構成では、エッジ部ＥＧ１およびＥＧ３に対応する領域だけでなく、エッジ部ＥＧ２およびＥＧ４に対応する領域にもリブ２４が設けられている。エッジ部ＥＧ２の近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分（図１における方向ｅ２）と、液晶ドメインＢに対応する領域の第１配向膜１２による配向規制力の方位角成分とは互いに反対方向である。なお、既に説明したように、第１配向膜１２の配向規制力の方位角成分は、図９中に点線の矢印で示されている第１配向膜１２のプレチルト方向と同じ方向の矢印で表される。また、エッジ部ＥＧ２の近傍と同様に、エッジ部ＥＧ４の近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分（図１における方向ｅ４）と、液晶ドメインＤに対応する領域の第１配向膜１２による配向規制力の方位角成分とは互いに反対方向である。そのため、エッジ部ＥＧ２およびＥＧ４の近傍は、本来であれば第２のタイプの暗線が発生する領域である。

図１５および図１６に、エッジ部ＥＧ２に対応する領域にリブ２４が設けられている場合と設けられていない場合とについて、液晶分子３ａの配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示す。図１５は、図９に示す液晶ドメインＢの下側半分の、方位角が９０°の線に沿った断面図に対応する。図１６は、図１４に示す液晶ドメインＢの下側半分の、方位角が９０°の線に沿った断面図に対応する。

図１５と図１６との比較からわかるように、エッジ部ＥＧ２に対応する領域にリブ２４を設けても、液晶分子３ａが手前に倒れる領域Ｒ２は外側にほとんど移動しない。また、領域Ｒ２の幅はほとんど狭くならない。従って、相対透過率を示す曲線において、極小値を示す部分は、外側にほとんど移動せず、相対透過率が落ち込んでいる（低下している）部分の幅はほとんど狭くならない。これは、第２のタイプの暗線が発生する領域では、リブ２４の内側側面２４ａの配向規制力の方位角成分と、第２配向膜２２の配向規制力の方位角成分とが同じ方向ではない（略９０°異なっている）ので、リブ２４を設けてもＣＦ基板２側から液晶層３に及ぼされる配向規制力を強めることにはならないからである。

図１７に、図１４に示した画素領域１０について、電圧印加状態における透過率をシミュレーションにより求めた結果を示す。図１７から、液晶ドメインＡおよびＣ（図中左上および右下の液晶ドメイン）内では暗線が発生していないのに対し、液晶ドメインＢおよびＤ（図中左下および右上の液晶ドメイン）内では暗線ＤＬ２およびＤＬ４が発生していることがわかる。

このように、第２のタイプの暗線が発生する領域にリブ２４を設けても、暗線の発生を抑制する効果は小さい。そのため、第２のタイプの暗線が発生する領域に対しては、リブ２４を設けなくてもよいし、設けてもよい。第１のタイプの暗線が発生する領域にのみリブ２４を設けることで、効果的に透過率の向上を図ることができる。第２のタイプの暗線が発生する領域にもリブ２４を設ける場合、設計値より仕上がりがわずかにずれることによってかえって透過率が低下することがある。

続いて、リブ２４の好ましい高さおよび好ましい幅を説明する。第１のタイプの暗線が発生する領域において、リブ２４を、図１８に示すように、頂部２４ｃが画素電極１１のエッジ部から５μｍ離れた場所に位置するように設け、リブ２４の高さｈおよび幅ｗを変化させ、画素領域１０の透過率Ｔの、リブ２４を設けない場合の透過率Ｔ０に対する比Ｔ／Ｔ０を計算した。液晶層３の厚さ（セルギャップ）ｄは３．４μｍ、画素領域１０の幅は６０μｍとした。

図１９および図２０に、リブ高さｈおよびリブ幅ｗと、透過率比Ｔ／Ｔ０との関係を示す。図１９は、横軸にリブ高さｈをとり、縦軸に透過率比Ｔ／Ｔ０をとったグラフであり、図２０は、横軸にリブ幅ｗをとり、縦軸に透過率比Ｔ／Ｔ０をとったグラフである。図１９および図２０において、透過率比Ｔ／Ｔ０が１を超えていることは、透過率が向上していることを表しており、値が大きいほど向上の度合いが高いことを表している。

図１９および図２０から、全体的な傾向として、リブ２４を設ければ基本的には透過率が向上するが、あまりにリブ２４が高く、広い場合にはかえって透過率が低下するということがわかる。また、リブ高さｈが３．２μｍ、リブ幅ｗが１５μｍのときに透過率がもっとも向上することもわかる。

さらに、図１９から、リブ幅ｗが比較的小さい場合は、リブ高さｈが大きいほど透過率が向上することがわかる。また、リブ幅ｗが大きすぎると、透過率が低下してしまうことがわかる。これは、図１３を参照しながら既に説明したように、リブ２４が設けられている領域では、リブ２４の分だけセルギャップｄが小さくなるので、液晶層３が光に与えるリタデーションが小さくなるからである。また、リブ２４近傍の液晶分子３ａのプレチルト角が、リブ２４が設けられていない領域の第２配向膜２２上の液晶分子３ａのプレチルト角とは異なるからでもある。

また、図２０から、リブ高さｈが比較的小さい場合は、リブ幅ｗが２０μｍのときに透過率がもっとも向上し、リブ高さｈが比較的大きい場合は、リブ幅ｗが１５μｍのときに透過率がもっとも向上することがわかる。つまり、図２０は、リブ２４が高くなるほど、リブ２４を狭くする方が効果的であることを表している。さらに、リブ幅ｗが変化すると、透過率が急激に変化することがわかる。特に、リブ高さｈが比較的大きい場合に透過率のリブ幅ｗ依存性が顕著である。そのため、量産のための各種マージンを考慮すると、上述した最高の条件（リブ高さｈが３．２μｍで、且つ、リブ幅ｗが１５μｍ）よりも、リブ高さｈを１．４μｍ〜２．６μｍ程度、リブ幅ｗを１５μｍ〜２０μｍ程度に設定することが好ましい。

次に、セルギャップｄが３．２μｍの場合について同様の検証を行った結果を説明する。図２１および図２２に、この場合について、リブ高さｈおよびリブ幅ｗと、透過率比Ｔ／Ｔ０との関係を示す。図２１は、横軸にリブ高さｈをとり、縦軸に透過率比Ｔ／Ｔ０をとったグラフであり、図２２は、横軸にリブ幅ｗをとり、縦軸に透過率比Ｔ／Ｔ０をとったグラフである。

図２１および図２２から、セルギャップｄが３．２μｍの場合も、セルギャップｄが３．４μｍの場合と同様の傾向があることがわかる。また、透過率の向上の度合いは、セルギャップｄが３．４μｍの場合の方が高いことがわかる。セルギャップｄが３．２μｍの場合に、もっとも透過率が向上する条件は、リブ高さｈが３μｍで、且つ、リブ幅ｗが１５μｍであるが、量産のための各種マージンを考慮すると、この最高の条件よりも、リブ高さｈを１．２μｍ〜２．４μｍ程度、リブ幅ｗを１５μｍ〜２０μｍ程度に設定することが好ましい。

図１９〜図２２に示した計算結果をさらに詳細に解析した結果、リブ２４がある条件を満足する場合に、透過率を向上する効果が得られることがわかった。具体的には、リブ２４の高さｈ（μｍ）、リブ２４の幅ｗ（μｍ）および液晶層３の厚さｄ（μｍ）が下式（１）の関係を満足することによって、透過率が向上する（つまり透過率比Ｔ／Ｔ０が１を超える）。
５ｄ・ｅｘｐ（−０．１８ｗ）≦ｈ≦１２ｄ・ｅｘｐ（−０．１３ｗ） ・・・（１）

ただし、実際の液晶表示装置の製造に際しての制約を考慮すると、リブ２４の高さｈ（μｍ）、リブ２４の幅ｗ（μｍ）および液晶層３の厚さｄ（μｍ）は、下式（２）、（３）および（４）の関係をさらに満足することが好ましい。
２≦ｄ≦６ ・・・（２）
１０≦ｗ≦３０ ・・・（３）
０．６≦ｈ≦ｄ ・・・（４）

なお、式（４）において、リブ高さｈが０．６μｍ以上とされているのは、リブ高さｈが０．６μｍ未満であると、リブ２４による配向規制力が小さくて透過率を向上する効果が小さいからである。また、リブ高さｈがセルギャップｄ以下とされているのは、リブ高さｈをセルギャップｄ以上にすることはできないからである。

なお、画素領域の配向分割のパターンは、ここまでの説明で例示したものに限定されない。１つの画素領域を４つの液晶ドメインに分割し、４つの液晶ドメインを２行２列のマトリクス状に配置する場合、分割パターンは、図２３（ａ）〜図２６（ｌ）に示す４８通りである。なお、これらの図中では、図９と同様に、各液晶ドメインに対応する領域について、第１配向膜１２のプレチルト方向が点線の矢印で示され、第２配向膜２２のプレチルト方向が実線の矢印で示されている。また、リブ２４を設けない場合に発生する暗線（第１のタイプの暗線と第２のタイプの暗線の両方）が画素電極１１のエッジ部近傍に実線で示されている。図２３（ａ）〜図２６（ｌ）に示すように、分割パターンによって暗線の発生する領域の個数や位置が異なっている。

図２３（ａ）〜図２６（ｌ）に示した分割パターンにおいて、第１のタイプの暗線が発生する領域にリブ２４を配置した構成を図２７（ａ）〜図３０（ｌ）に示す。図２７（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）、図２９（ｉ）、（ｊ）、図３０（ａ）、（ｆ）に示す分割パターンでは、４つの液晶ドメインのすべてについて第１のタイプの暗線が発生するので、４つの液晶ドメインのすべてにリブ２４が配置されている。また、図２７（ｃ）、（ｄ）、（ｇ）〜（ｌ）、図２８（ａ）〜（ｆ）、（ｉ）、（ｊ）、図２９（ａ）〜（ｆ）、（ｋ）、（ｌ）、図３０（ｂ）、（ｅ）、（ｇ）〜（ｌ）に示す分割パターンでは、４つの液晶ドメインのうちの２つの液晶ドメインについて第１のタイプの暗線が発生するので、それらの２つの液晶ドメインにリブ２４が配置されている。なお、図２８（ｇ）、（ｈ）、（ｋ）、（ｌ）、図２９（ｇ）、（ｈ）、図３０（ｃ）、（ｄ）に示す分割パターンでは、第１のタイプの暗線が発生しないので、リブ２４は設けられていない。

なお、配向処理として光配向処理を行う場合、図２３（ａ）〜図２６（ｌ）に示した４８通りの分割パターンのうちの一部のパターンを用いることが好ましい。以下、具体的に説明する。

光配向処理によって配向分割構造を実現するためには、光配向膜に対し、光学マスクを用いて分割露光を行う必要がある。このとき、用いられる光学マスクは、ストライプ状の遮光部を有する。

例えば図３１（ａ）に示す分割パターン（図２４（ｌ）に示した分割パターンと同じ）を実現するためには、ＣＦ基板２の第２配向膜２２に図３１（ｂ）に示すプレチルト方向を付与し、ＴＦＴ基板１の第１配向膜１２に図３１（ｃ）に示すプレチルト方向を付与する必要がある。そのため、ＣＦ基板２側には図３１（ｄ）に示すように光学マスクの遮光部Ｓを配置した分割露光を行い、ＴＦＴ基板１側には図３１（ｅ）に示すように光学マスクの遮光部Ｓを配置した分割露光を行う。このとき、図３１（ｆ）および（ｇ）に示すように、遮光部Ｓの延びる方向に直交する方向に傾斜した方向から光照射が行われる。つまり、ＣＦ基板２側については、遮光部Ｓが横方向（行方向）に延びるように配置された状態で、縦方向（列方向）に傾斜した方向から光照射が行われ、ＴＦＴ基板１側については、遮光部Ｓが縦方向に延びるように配置された状態で、横方向に傾斜した方向から光照射が行われる。

一方、図３２（ａ）に示す分割パターン（図２４（ｆ）に示した分割パターンと同じ）を実現するためには、ＣＦ基板２の第２配向膜２２に図３２（ｂ）に示すプレチルト方向を付与し、ＴＦＴ基板１の第１配向膜１２に図３２（ｃ）に示すプレチルト方向を付与する必要がある。そのため、ＣＦ基板２側には図３２（ｄ）に示すように光学マスクの遮光部Ｓを配置した分割露光を行い、ＴＦＴ基板１側には図３２（ｅ）に示すように光学マスクの遮光部Ｓを配置した分割露光を行う。このとき、図３２（ｆ）および（ｇ）に示すように、遮光部Ｓの延びる方向に平行な方向に傾斜した方向から光照射が行われる。つまり、ＣＦ基板２側については、遮光部Ｓが縦方向に延びるように配置された状態で、縦方向に傾斜した方向から光照射が行われ、ＴＦＴ基板１側については、遮光部Ｓが横方向に延びるように配置された状態で、横方向に傾斜した方向から光照射が行われる。

このように、分割パターンによって、光学マスクの遮光部Ｓの延びる方向と、光照射方向との関係が異なっており、遮光部Ｓの延びる方向に直交する方向に傾斜した方向から光照射を行う場合（便宜的に照射方向Ａと称する。）と、遮光部Ｓの延びる方向に平行な方向に傾斜した方向から光照射を行う場合（便宜的に照射方向Ｂと称する。）とがある。

ここで、照射方法Ａを用いると、光学マスクと基板との間のわずかな隙間や、回折によって、露光位置がずれたり、十分に露光できなかったりするという問題が発生することがある。そのため、照射方法Ｂのみによって実現される分割パターンを用いることが好ましい。

照射方法Ｂのみによって実現可能な分割パターンは、具体的には、図３３（ａ）〜（ｈ）に示す８通りである。図３３（ａ）〜（ｈ）に示すいずれの分割パターンについても、４つの液晶ドメインのうちの２つの液晶ドメインに第１のタイプの暗線が発生し得るので、それらの２つの液晶ドメインに対応してリブ２４が配置されている。リブ２４が配置されている２つの液晶ドメインのチルト方向は、いずれの分割パターンにおいても、略１８０°の角をなしている。

なお、ここまでは、略正方形の画素領域を例として説明を行ったが、実際の画素領域は、典型的には縦長の略長方形である。つまり、画素領域は、表示面の水平方向（典型的にはゲートバスラインが延びる方向）に沿った幅よりも、表示面の垂直方向（典型的にはソースバスラインが延びる方向）に沿った幅の方が大きいことが多い。従って、表示面の水平方向に略平行にリブ２４が設けられているよりも、表示面の垂直方向に略平行にリブ２４が設けられている方が透過率の向上効果が大きくなる。

つまり、図３３（ａ）〜（ｈ）に示す８つの分割パターンのうちでも、図３４（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１のタイプの暗線が発生するエッジ部が表示面における垂直方向に略平行である４つの分割パターンを用いることがさらに好ましい。

本発明による液晶表示装置は、テレビジョン受像機などの高品位の表示が求められる用途に好適に用いられる。

１ ＴＦＴ基板（アクティブマトリクス基板）
１ａ、２ａ 透明基板
２ ＣＦ基板（対向基板）
３ 液晶層
３ａ 液晶分子
１０、２０、３０、４０ 画素領域
１１ 画素電極
１２ 第１配向膜
１３、２３ 偏光板
２１ 対向電極
２２ 第２配向膜
２４ リブ
２４ａ リブの側面（内側側面）
２４ｂ リブの側面（外側側面）
２４ｃ リブの頂部（稜線）
１００ 液晶表示装置
ＳＤ１〜ＳＤ４ 画素電極のエッジ
ＥＧ１〜ＥＧ４ 画素電極のエッジ部
Ａ〜Ｄ 液晶ドメイン
ｔ１〜ｔ４ チルト方向（基準配向方向）
ｅ１〜ｅ４ 画素電極のエッジに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向
ＤＬ１〜ＤＬ４ 暗線

Claims (16)

1. 垂直配向型の液晶層と、
   前記液晶層を介して互いに対向する第１基板および第２基板と、
   前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極および前記第２基板の前記液晶層側に設けられた第２電極と、
   前記第１電極と前記液晶層との間に設けられた第１配向膜および前記第２電極と前記液晶層との間に設けられた第２配向膜と、を備え、
   マトリクス状に配列された複数の画素領域を有し、
   前記複数の画素領域のそれぞれは、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の前記液晶層の層面内および厚さ方向における中央付近の液晶分子のチルト方向が予め決められた第１方向である第１液晶ドメインと、第２方向である第２液晶ドメインと、第３方向である第３液晶ドメインと、第４方向である第４液晶ドメインと、を有し、前記第１方向、第２方向、第３方向および第４方向は、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向であり、
   前記第１液晶ドメインは、前記第１電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、その近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と前記第２配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向である第１エッジ部を含み、
   前記第２基板は、前記第１エッジ部に対応する領域に設けられた第１リブを有し、
   前記第１リブは、傾斜した第１側面と、前記第１側面よりも外側に位置する傾斜した第２側面とを有し、液晶分子を前記第１側面および前記第２側面に略垂直に配向させるような配向規制力を発揮する、液晶表示装置。
2. 前記第１方向は、前記第１エッジ部に直交し前記第１電極の内側に向かう方位角方向と９０°超の角をなす、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１リブは、前記第１側面と前記第２側面との間に規定される頂部をさらに有し、
   前記第１リブは、前記頂部が前記第１エッジ部よりも外側に位置し、且つ、前記第１エッジ部が前記第１側面に重なるように配置されている請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１リブの高さｈ（μｍ）、前記第１リブの幅ｗ（μｍ）および前記液晶層の厚さｄ（μｍ）が下式（１）の関係を満足する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
   ５ｄ・ｅｘｐ（−０．１８ｗ）≦ｈ≦１２ｄ・ｅｘｐ（−０．１３ｗ） ・・・（１）
5. 前記第１リブの高さｈ（μｍ）、前記第１リブの幅ｗ（μｍ）および前記液晶層の厚さｄ（μｍ）が下式（２）、（３）および（４）の関係を満足する、請求項４に記載の液晶表示装置。
   ２≦ｄ≦６ ・・・（２）
   １０≦ｗ≦３０ ・・・（３）
   ０．６≦ｈ≦ｄ ・・・（４）
6. 前記第１エッジ部は、表示面における垂直方向に略平行である、請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記第２液晶ドメインは、前記第１電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、その近傍に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分と前記第２配向膜による配向規制力の方位角成分とが互いに反対方向である第２エッジ部を含み、
   前記第２基板は、前記第２エッジ部に対応する領域に設けられた第２リブをさらに有する、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 前記第１方向と前記第２方向とは略１８０°の角をなす、請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１エッジ部および前記第２エッジ部は、表示面における垂直方向に略平行である、請求項７または８に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインは、それぞれ他の液晶ドメインと隣接し、かつ、２行２列のマトリクス状に配置されている、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 前記第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインは、前記チルト方向が隣接する液晶ドメイン間で略９０°異なるように配置されている、請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 表示面における水平方向の方位角を０°とするとき、前記第１方向は略４５°、略１３５°、略２２５°または略３１５°である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記液晶層を介して互いに対向し、それぞれの透過軸が互いに略直交するように配置された一対の偏光板をさらに備え、
    前記第１方向、第２方向、第３方向および第４方向は、前記一対の偏光板の前記透過軸と略４５°の角をなす、請求項１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、負の誘電異方性を有する液晶分子を含み、
    前記第１配向膜によって規定されるプレチルト方向と、前記第２配向膜によって規定されるプレチルト方向とは互いに略９０°異なる、請求項１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
15. 前記第１配向膜によって規定されるプレチルト角と、前記第２配向膜によって規定されるプレチルト角とは互いに略等しい、請求項１から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
16. 前記第１配向膜および前記第２配向膜のそれぞれは、光配向膜である、請求項１から１５のいずれかに記載の液晶表示装置。

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