JP6010411B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、開口部を有する電極を備える液晶表示装置に関する。

液晶表示装置の視角特性を改善する技術の１つとして、液晶層を挟んで対向配置される上下電極のそれぞれに複数の開口部（スリット）を設けることにより、液晶層への電圧印加時に液晶層の液晶分子の配向ドメインが１つの画素内において複数の方向に分割されるようにしたマルチドメイン配向技術が知られている。例えば、特許第４１０７９７８号公報（特許文献１）には、上電極の各開口部と下電極の各開口部が平面視において各々の短辺方向で交互に配置することにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が１８０°異なる２つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置（液晶表示素子）が開示されている。また、特許第４８４６４０２号公報（特許文献２）には、上電極の開口部と下電極の開口部のそれぞれについて異なる２方向へ各開口部の長手方向を設定して配置することにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が９０°異なる４つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置（液晶表示素子）が開示されている。

ところで、一般に液晶表示装置を製造する際において、上下基板の重ね合わせ時の位置合わせ精度は比較的に低い。したがって、上記のように上下基板の各電極にそれぞれ設けられた開口部の相互の位置を精度よく合わせながら上下基板を重ね合わせることは難しい。そして、各電極に開口部を有する上下基板の位置関係にズレが生じた場合には、設計上意図した良好な視角特性が得られなくなる場合がある。特に、上記した特許文献２に示されるような市松状に配置された開口部を用いる場合には、開口部の周辺に意図しない暗領域が大きく発生し、透過率の低下や表示品位の低下を招く懸念がある。

特許第４１０７９７８号公報 特許第４８４６４０２号公報

本発明に係る具体的態様は、開口部を有する電極を用いた液晶表示装置における上下基板の位置ズレに起因する透過率の低下や表示品位の低下を防ぐことが可能な技術を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置される第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板に設けられた第１電極と、（ｃ）複数の開口部を有しており、第２基板に設けられた第２電極と、（ｄ）第１基板と第２基板の間に配置されており、電圧無印加時においてプレティルト角９０°の垂直配向である液晶層を含み、（ｅ）第１電極と第２電極とが重なる領域において表示部が画定され、複数の開口部は平面視において少なくとも当該表示部内に配置されており、（ｆ）複数の開口部の各々は、平面視において、第１方向に延びる第１部位と、第１部位の長手方向と略直交する第２方向に延びる複数の第２部位とを有し、（ｇ）複数の第２部位は、各々の一端が第１部位と結合しており、かつ第１部位の長手方向に沿って間隔を空けて枝状に配置されており、（ｈ）第２電極は、平面視において表示部内に周期的に配置される複数の矩形領域を有しており、（ｉ）複数の矩形領域の各々は、当該矩形領域を画定する４辺がそれぞれ複数の開口部の何れかの一部と接しており、（ｊ）液晶層は、電圧印加時において複数の矩形領域の各々で複数の主配向領域を生じる、液晶表示装置である。

上記構成によれば、第１電極には開口部を設けないようにすることができるので、上記したような第１基板と第２基板の位置ズレに起因する透過率の低下や表示品位の低下を防ぐことが可能になる。

上記の液晶表示装置において、例えば、複数の第２部位は、第１部位の第１方向に沿った片側のみに配置されていることが好ましい。また、複数の第２部位は、第１部位の第１方向に沿った両側に配置されていてもよい。この場合に、複数の第２部位は、両側において交互に配置されていることも好ましい。

上記の液晶表示装置において、第１電極は、円形又は略矩形の複数の第２開口部を有し、複数の第２開口部の各々は、平面視において複数の矩形領域の何れかと重畳して配置される、ことも好ましい。それにより、液晶層内に配置されるスペーサーや異物等による影響を抑えて配向均一性を向上させることができる。

上記の液晶表示装置において、複数の開口部の各々は、平面視において第１方向へ延びる部位と第２部位へ延びる部位とを有する複数のＬ字状開口部を部分的に重ねることによって構成され、複数のＬ字状開口部の各々は、ある１つのＬ字状開口部の第１方向へ延びる部位がその下側の１つのＬ字状開口部の第２方向へ延びる部位と交差し、かつ第２方向へ延びる部位がその右側の１つのＬ字状開口部の第１方向へ延びる部位と交差して配置されていてもよい。
また、上記の液晶表示装置において、複数の開口部の各々は、平面視において第１方向へ延びる部位と第２部位へ延びる部位とを有する複数のＴ字状開口部を部分的に接続することによって構成され、複数のＴ字状開口部の各々は、ある１つのＴ字状開口部の第１方向へ延びる部位がその右側の１つのＴ字状開口部の第２方向へ延びる部位と接続し、かつ第２方向へ延びる部位はその左側の１つのＴ字状開口部の第１方向へ延びる部位と接続して配置されていてもよい。

図１は、第１実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。 図２（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図であり、図２（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた第１基板の第１電極の構造を示す図である。図２（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図３（Ａ）は第２電極（セグメント電極）の一例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は第１電極（コモン電極）の一例を示す平面図であり、図３（Ｃ）は表示部の輪郭形状と第２電極に配置する開口部の一例を示す平面図であり、図３（Ｄ）は第１電極、第２電極および第２電極に配置する開口部を重ねた状態を示す平面図である。 図４は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。 図５は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。 図６（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。図６（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図７は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である 図８（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。図８（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図９は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。 図１０（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。図１０（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図１１は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。 図１２（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。図１２（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。 第１電極に円形の開口部をさらに設けた場合の構成例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。この液晶表示装置は、対向配置された第１基板１１および第２基板１２と、第１基板１１に設けられた第１電極１３と、第２基板１２に設けられた第２電極１４と、第１基板１１と第２基板１２の間に配置された液晶層１７、を基本構成として備える。例えば、本実施形態の液晶表示装置は、電極同士の重なり合う領域が表示したい文字や図案を形作るように構成され、基本的に予め定めた文字等のみを表示可能であり、概ね、有効表示領域内における面積比で５０％以下程度の領域が文字等の表示に寄与するものであるセグメント表示型の液晶表示装置である。なお、液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配列されたドットマトリクス表示型であってもよいし、セグメント表示型とドットマトリクス型が混合したものであってもよい。

第１基板１１および第２基板１２は、それぞれ例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。図示のように、第１基板１１と第２基板１２は、所定の間隙（例えば４μｍ程度）を設けて貼り合わされている。

第１電極１３は、第１基板１１の一面側に設けられている。同様に、第２電極１４は、第２基板１２の一面側に設けられている。第１電極１３および第２電極１４は、それぞれ例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。第２電極１４には複数の開口部１８が設けられているが、第１電極１３には開口部が設けられていない。

第１配向膜１５は、第１基板１１の一面側に第１電極１３を覆うようにして設けられている。第２配向膜１６は、第２基板１２の一面側に第２電極１４を覆うようにして設けられている。これらの第１配向膜１５、第２配向膜１６としては、液晶層１７の配向状態を垂直配向に規制する垂直配向膜が用いられている。各配向膜にはラビング処理等の一軸配向処理は施されていない。

液晶層１７は、第１基板１１と第２基板１２の間に設けられている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負の液晶材料を用いて液晶層１７が構成される。液晶材料の屈折率異方性Δｎは、例えば０．０９程度である。液晶層１７に図示された太線は、液晶層１７における液晶分子の配向方向を模式的に示したものである。本実施形態の液晶層１７は、電圧無印加時における液晶分子の配向方向が第１基板１１および第２基板１２の各基板面に対して垂直となる垂直配向に設定されている。

第１偏光板２１は、第１基板１１の外側に配置されている。同様に、第２偏光板２２は、第２基板１２の外側に配置されている。第１偏光板２１と第２偏光板２２は、各々の吸収軸が互いに略直交するように配置されている。また、各偏光板と各基板との間には適宜Ｃプレート等の光学補償板が配置されてもよい。例えば本実施形態では、第１基板１１と第１偏光板２１の間、第２基板１２と第２偏光板２２の間のそれぞれに光学補償板２３、２４が配置されている。

次に、複数の開口部１８の詳細な構造とそれによりもたらされる効果についてシミュレーション解析の結果を示しながら説明する。本解析はシンテック製液晶表示機３次元解析シミュレーター LCD MASTER 3D バージョン７により行った。なお、シミュレーション解析の条件は以下のとおりである（後述する実施形態においても同様）。計算領域は１６０×１６０μｍ、面内分割数は４０×４０メッシュ、セル厚は４μｍに設定し、厚さ方向の分割数は３０とした。１６０×１６０の領域の上電極（セグメント電極）と下電極（コモン電極）の各構造は上下左右方向とも周期的な構造と定義した。液晶層は電圧無印加時においてプレティルト角９０°の完全垂直配向とし、液晶材料には屈折率異方性Δｎが略０．０９、誘電率異方性が負の液晶材料を想定した。上基板の電極に４Ｖ、下基板の電極に０Ｖを印加し、液晶層の配向状態が定常状態になったときの配向組織像を計算した。なお、表側偏光板は電極の左右方向に対して時計回りに４５°、裏側偏光板は反時計回りに４５°のクロスニコル配置とした。

図２（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図であり、図２（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた第１基板の第１電極の構造を示す図である。第１実施形態では上基板である第２基板１２の第２電極１４にのみ複数の開口部１８を設けており、第１基板１１の第１電極１３には開口部が設けられていない。図示のように、第２電極１２の各開口部１８は、図中の上下方向（第１方向）に延びる第１部位１８ａと、図中の左右方向（第２方向）に延びる複数の第２部位１８ｂを有する。本例では、各第２部位１８ｂは、各々の一端側が第１部位１８ａに接続されており、第１部位１８ａの右側へ延びている。また、隣り合う第２部位１８ｂ同士は略同一直線上に並んで配置されている。各開口部１８の第１部位１８ａ、第２部位１８ｂの各々の幅はいずれも略１０μｍであり、各第１部位１８ａは左右方向に沿って略５０μｍ間隔で周期的に配置されている。各第２部位１８ｂは、長手方向長さが３０μｍであり、第１部位１８ａの右端エッジに各々の短辺側が接続されており、上下方向に沿ってほぼ周期的に配置されている。第２電極１２には、ある第１部位１８ａとこれに接続されて隣り合う２つの第２部位１８ｂとこの第１部位１８ａの右側に隣り合う他の第１部位１８ａによって囲まれた複数の矩形領域３４が画定される。これらの矩形領域３４は、図示のように上下左右の各方向に沿って規則的に配列される。図示の例では３行３列の合計９個の矩形領域３４が存在する。これらのうち、最下行と中央行の領域Ａにおいては各矩形領域３４はその１辺が略５０μｍの略正方形となり、最上行の領域Ｂにおいては各矩形領域３４はその上下方向の１辺が略６０μｍで左右方向の１辺が略５０μｍの長方形となっている。

図２（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。９ヶ所の矩形領域３４のすべてにおいて、明表示状態が得られる４つの主配向領域とそれらの間の暗領域が観察されている。各暗領域は、隣接する主配向領域の相互間で液晶分子の配向状態が連続的に変化する境界領域であることから、１つの矩形領域３４において液晶分子の配向方向は３６０°全方向に存在すると考えられる。領域Ａの行と領域Ｂの行においては矩形領域３４の大きさがわずかに異なるが配向パターンとしてはほぼ変化がないことがわかる。したがって矩形領域３４は正四角形ではなく長方形でもよい。なお、各開口部１８の第１部位１８ａの相互間距離（配置周期）は１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。また、各第２部位１８ｂの上下方向における相互間距離（配置周期）についても１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。

次に、一例として英文字「Ｓ」を表示するための表示部を構成する電極パターンに対して上記のような開口部を設ける場合について説明する。図３（Ａ）は第２電極（セグメント電極）の一例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は第１電極（コモン電極）の一例を示す平面図であり、図３（Ｃ）は表示部の輪郭形状と第２電極に配置する開口部の一例を示す平面図であり、図３（Ｄ）は第１電極、第２電極および第２電極に配置する開口部を重ねた状態を示す平面図の一例である。図３（Ａ）に示すように、第２電極１４は英文字「Ｓ」にほぼ近い平面視形状を有している。そして、この第２電極１４の上部には、引き回し線３１と外部取り出し電極３２が設けられている。外部取り出し電極３２は、外部回路（図示せず）と結線するためのものである。また、引き回し線３１は、外部取り出し電極３２と第２電極１４を結線するためのものである。なお、図示を省略しているが第２電極１４の下部には、他の表示部の第２電極と結線するための引き回し線も設けられている。図３（Ａ）に示すように、第２電極１４はその大部分が表示部（図３（Ｃ）参照）の外形エッジ部分に対応していることがわかる。一方、図３（Ｂ）に示すように、第１電極１３は、表示部のほぼ全体をカバーする広い範囲に設けられており、かつ他の表示部の第１電極と相互に結線するための引き回し線３３が左右にそれぞれ設けられている。図３（Ｄ）に示すように、第１電極１３は、第２電極１４の全体と重なり、かつ表示部の全体よりも外側へ張り出した構造を有しているが、部分的には表示部の外形エッジの一部を形成している。

図４は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図４に示す例では、開口部１８の左右方向に対して表示部のエッジが少なくとも２つ存在するがそのうちの１つである右側のエッジから内側の所定領域内には開口部１８を配置しない構造と採っている。具体的には、図示の例では右側エッジから内側に略３０μｍ幅の所定領域を設け、この所定領域には開口部１８を配置しないようにしている。ただし、開口部１８を配置しないのは第１電極１３が第２電極１４よりも表示部のエッジ外側へ張り出している領域のみである。本例の第２電極１４は上下方向に引き回し線を有しており、表示部「Ｓ」の上辺付近と下辺付近では第１電極１３より表示部のエッジ外側へ張り出しているため、この部分では開口部１８を表示部のエッジまで配置してもよい。このように表示部のエッジから内側の所定領域には開口部１８を設けないようにすることで、仮に隣接する開口部１８の相互間距離が短い場合であっても、第２電極１４の電気抵抗が上昇して表示ムラを生じることや近接する開口部同士が結合して断線を生じさせることを防止できる。

なお、上記のような複数の開口部１８を引き回し線がより太い（幅広い）第１電極１３に設ける場合には、第２電極１４との重ね合わせズレを考慮したパターン設計が必要と考えられる。この場合には、第２電極１４より第１電極１３のほうが表示部のエッジより外側へ張り出している領域においては表示部のエッジより外側へ所定領域に開口部１８を配置することにより、重ね合わせズレが生じても表示部内のほとんどの領域には開口部１８が配置されるようになる。それにより、開口部が配置されないことによる表示部のエッジ付近における表示ムラを抑制可能と考えられる。

また、上記した第１実施形態では各開口部１８の第１部位１８ａの長手方向を上下方向、第２部位１８ｂの長手方向を左右方向に配置していたが、この配置関係は逆であってもよいし、第１部位１８ａの長手方向を任意の方向（例えば、左右方向を基準に時計回りに略４５°方向、反時計回りに略４５°方向等）に配置し、それに合わせて第２部位１８ｂを配置してもよい。また、隣り合う第１部位１８ａ同士の配置周期や、隣り合う第２部位１８ｂ同士の配置周期は、表示部全域で同一とする必要がない。また、ある表示部と他の表示部とでは配置周期が異なっていてもよい。これらは以下の実施形態においても同様である。

（第２実施形態）
上記した第１実施形態と同等の効果が得られる第２電極の他の構造例を説明する。

図５は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図５に示す各開口部１８は、上下方向に延びる１つの第１部位に対して複数の第２部位が周期的に配置され、かつ左右交互に接続されている。別言すれば、１つの第１部位に対して、右側の第２部位と左側の第２部位とは上下方向において互いに略１／２ピッチずれて配置されている。また、上記した第１実施形態と同様に、表示部のエッジ内側の所定領域には開口部を設けないようにすることが好ましく、本例では表示部のエッジから内側へ略３０μｍの所定領域には開口部１８が設けられていない。

次に、上記した第２実施形態の開口部を有する液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図６（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。第１基板の第１電極の構造は第１実施形態と同様である（図２（Ｂ）参照）。各開口部１８において、上下方向に延在する各第１部位１８ａはその幅が１０μｍであり、これらは図中の左右方向に対して略５０μｍピッチで配置されている。そして、各第１部位１８ａに対して左右交互に接続された各第２部位１８ｂは、その幅が１０μｍであり、長手方向長さが略３０μｍであり、第１部位１８ａの右側エッジと左側エッジのそれぞれに接続される位置が互いに略１／２ピッチずれている。そして、第２電極１４には、４辺がいずれかの開口部１８の一部により囲まれる矩形領域３４が３行３列の合計９個配置されている。最下行と中央行の領域の矩形領域３４はその１辺が略５０μｍの略正方形であるが、最上行の領域の矩形領域３４はその縦辺の長さが略６０μｍで横辺の長さが略５０μｍの長方形である。

図６（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。９ヶ所の矩形領域３４のすべてにおいて、明表示状態が得られる４つの主配向領域とそれらの間の暗領域が観察されている。各暗領域は、隣接する主配向領域の相互間で液晶分子の配向状態が連続的に変化する境界領域であることから、１つの矩形領域３４において液晶分子の配向方向は３６０°全方向に存在すると考えられる。領域Ａの行と領域Ｂの行においては矩形領域３４の大きさがわずかに異なるが配向パターンとしてはほぼ変化がないことがわかる。したがって矩形領域３４は正四角形ではなく長方形でもよい。なお、各開口部１８の第１部位１８ａの相互間距離（配置周期）は１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。また、各第２部位１８ｂの上下方向における相互間距離（配置周期）についても１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。

（第３実施形態）
上記した各実施形態と同等の効果が得られる第２電極の他の構造例を説明する。

図７は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図７に示す各開口部１８は、上下方向に延びる１つの第１部位に対して複数の第２部位ｂが周期的に配置され、かつ左右で略同じ位置に接続されている。隣り合う第１部位においては、一方の第１部位に接続された各第２部位と他方の第１部位に接続された各第２部位とは上下方向において互いに略１／２ピッチずれて配置されている。また、上記した第１実施形態等と同様に、表示部のエッジ内側の所定領域には開口部を設けないようにすることが好ましく、本例では表示部のエッジから内側へ略３０μｍの所定領域には開口部１８が設けられていない。

次に、上記した第３実施形態の開口部を有する液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図８（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。第１基板の第１電極の構造は第１実施形態と同様である（図２（Ｂ）参照）。各開口部１８において、上下方向に延在する各第１部位１８ａはその幅が１０μｍであり、これらは図中の左右方向に対して略５０μｍピッチで配置されている。そして、各第１部位１８ａに対して左右交互に接続された各第２部位１８ｂは、その幅が１０μｍであり、長手方向長さが略３０μｍであり、第１部位１８ａの右側エッジと左側エッジのそれぞれに接続される位置が上下方向において同じ位置である。そして、第２電極１４には、４辺がいずれかの開口部１８の一部により囲まれる矩形領域３４が３行３列の合計９個配置されている。最下行と中央行の領域の矩形領域３４はその１辺が略５０μｍの略正方形であるが、最上行の領域の矩形領域３４はその縦辺の長さが略６０μｍで横辺の長さが略５０μｍの長方形である。

図８（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。９ヶ所の矩形領域３４のすべてにおいて、明表示状態が得られる４つの主配向領域とそれらの間の暗領域が観察されている。各暗領域は、隣接する主配向領域の相互間で液晶分子の配向状態が連続的に変化する境界領域であることから、１つの矩形領域３４において液晶分子の配向方向は３６０°全方向に存在すると考えられる。領域Ａの行と領域Ｂの行においては矩形領域３４の大きさがわずかに異なるが配向パターンとしてはほぼ変化がないことがわかる。したがって矩形領域３４は正四角形ではなく長方形でもよい。なお、各開口部１８の第１部位１８ａの相互間距離（配置周期）は１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。また、各第２部位１８ｂの上下方向における相互間距離（配置周期）についても１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。

（第４実施形態）
上記した各実施形態と同等の効果が得られる第２電極の他の構造例を説明する。

図９は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図９に示す各開口部１８は、上下方向に延在する１つの第１部位と左右方向に延在する１つの第２部位とがそれぞれの一端において接続されており、全体としてＬ字状に形成されている。そして、ある１つの開口部１８に着目すると、その第１部位はその下側に配置される他の開口部１８の第２部位と交差し、第２部位はその右側に配置される他の開口部１８の第１部位と交差している。なお、上記した第１実施形態等と同様に、表示部のエッジ内側の所定領域には開口部を設けないようにすることも好ましい。

次に、上記した第４実施形態の開口部を有する液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図１０（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。第１基板の第１電極の構造は第１実施形態と同様である（図２（Ｂ）参照）。各開口部１８において、上下方向に延在する各第１部位１８ａはその幅が１０μｍであり、これらは図中の左右方向に対して最左列では略５５μｍピッチ、他の列では略５０μｍピッチで配置されている。そして、各第１部位１８ａの一端側に接続された各第２部位１８ｂは、その幅が１０μｍであり、長手方向長さが略９０μｍであり、隣り合う第１部位１８ａのエッジとの相互間距離が略１０μｍである。ある開口部１８に着目すると、その第１部位１８ａはその下側に配置される他の開口部１８の第２部位１８ｂと交差し、第２部位１８ｂはその右側に配置される他の開口部１８の第１部位１８ａと交差している。そして、第２電極１４には、４辺がいずれかの開口部１８の一部により囲まれる矩形領域３４が３行３列の合計９個配置されている。中央行の領域の矩形領域３４は上下辺に配置される第２部位１８ｂが上下方向に略５０μｍの間隔で配置されるため、１辺が略５０μｍの略正方形、または縦辺の長さが略５０μｍ、横辺の長さが略５５μｍの長方形の領域のいずれかであるが、最上行と最下行の矩形領域３４は上下辺に配置される第２部位１８ｂが上下方向に略６０μｍの間隔で配置されるため、縦辺の長さが略６０μｍ、横辺の長さが略５０μｍの長方形、または縦辺の長さが略６０μｍ、横辺の長さが略５５μｍの長方形の領域のいずれかである。

図１０（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。９ヶ所の矩形領域３４のすべてにおいて、明表示状態が得られる４つの主配向領域とそれらの間の暗領域が観察されている。各暗領域は、隣接する主配向領域の相互間で液晶分子の配向状態が連続的に変化する境界領域であることから、１つの矩形領域３４において液晶分子の配向方向は３６０°全方向に存在すると考えられる。各行と各列のそれぞれの矩形領域３４の大きさがわずかに異なるが配向パターンとしてはほぼ変化がないことがわかる。したがって矩形領域３４は正四角形ではなく長方形でもよい。なお、各開口部１８の第１部位１８ａの相互間距離（配置周期）は１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。また、各第２部位１８ｂの上下方向における相互間距離（配置周期）についても１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。

（第５実施形態）
上記した各実施形態と同等の効果が得られる第２電極の他の構造例を説明する。

図１１は例示した表示部のＸ部（図３（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図１１に示す各開口部１８は、上下方向に延在する１つの第１部位の下端が左右方向に延在する１つの第２部位の長手方向における略中央に接続されており、全体として逆Ｔ字状に形成されている。そして、ある１つの開口部１８に着目すると、その第１部位はその右に配置される他の開口部１８の第２部位と接続され、かつ第２部位はその左側に配置される他の開口部１８の第１部位と接続されている。なお、上記した第１実施形態等と同様に、表示部のエッジ内側の所定領域には開口部を設けないようにすることも好ましい。

次に、上記した第５実施形態の開口部を有する液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図１２（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。第１基板の第１電極の構造は第１実施形態と同様である（図２（Ｂ）参照）。各開口部１８において、上下方向に延在する各第１部位１８ａはその幅が１０μｍであり、これらは図中の左右方向に対して最左列では略５５μｍピッチ、他の列では５０μｍピッチで配置されている。そして、左右方向に延在する各第２部位１８ｂは、その幅が１０μｍであり、長手方向長さが略８０μｍであり、右側に隣り合う第１部位１８ａのエッジとの相互間距離が略１０μｍである。ある１つの開口部１８に着目すると、その第１部位１８ａはその右に配置される他の開口部１８の第２部位１８ｂと結合し、かつ第２部位１８ｂはその左側に配置される他の開口部１８の第１部位１８ａと結合している。そして、第２電極１４には、４辺がいずれかの開口部１８の一部により囲まれる矩形領域３４が３行３列の合計９個配置されている。中央行の矩形領域３４は上下辺に配置される第２部位１８ｂの長さが上下方向に略５０μｍの間隔で配置されるため、１辺が略５０μｍの略正方形、または縦辺の長さが略５０μｍ、横辺の長さが略５５μｍの長方形の領域のいずれかであるが、最上行と最下列の矩形領域３４は上下辺に配置される第２部位１８ｂが上下方向に略６０μｍ間隔で配置されるため、縦辺の長さが略６０μｍ、横辺の長さが略５０μｍの長方形、または縦辺の長さが略６０μｍ、横辺の長さが５５μｍの長方形の領域のいずれかである。

図１２（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。９ヶ所の矩形領域３４のすべてにおいて、明表示状態が得られる４つの主配向領域とそれらの間の暗領域が観察されている。各暗領域は、隣接する主配向領域の相互間で液晶分子の配向状態が連続的に変化する境界領域であることから、１つの矩形領域３４において液晶分子の配向方向は３６０°全方向に存在すると考えられる。各行と各列のそれぞれの矩形領域３４の大きさがわずかに異なるが配向パターンとしてはほぼ変化がないことがわかる。したがって矩形領域３４は正四角形ではなく長方形でもよい。なお、各開口部１８の第１部位１８ａの相互間距離（配置周期）は１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。また、各第２部位１８ｂの上下方向における相互間距離（配置周期）についても１００μｍ以下であれば良好な配向状態が得られる。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。

例えば、上記した各実施形態では第１電極には開口部を設けないようにしていたが、第２電極の矩形領域のそれぞれに対応づけて、例えばその平面視における略中央に配置されるようにして複数の開口部（第２開口部）をさらに設けてもよい。一例として、第１実施形態で示した液晶表示装置の第１電極１３に円形の開口部１９をさらに設けた場合の構成例を図１３に示す。このような開口部１９を設けることにより、各矩形領域において、面内に配置されるスペーサーや異物などに影響を受けず、クロス状の暗領域の中心部の位置が安定し、より均一な配向制御を実現することができる。なお、各開口部１９の平面視形状は円形に限られず、矩形などであってもよい。

１１：第１基板
１２：第２基板
１３：第１電極
１４：第２電極
１５：第１配向膜
１６：第２配向膜
１７：液晶層
１８：開口部
１９：第２開口部
２１：第１偏光板
２２：第２偏光板
２３、２４：光学補償板
３１、３３：引き回し線
３２：外部取り出し電極
３４：矩形領域

Claims (7)

1. 対向配置される第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板に設けられた第１電極と、
   複数の開口部を有しており、前記第２基板に設けられた第２電極と、
   前記第１基板と前記第２基板の間に配置されており、電圧無印加時においてプレティルト角９０°の垂直配向である液晶層、
   を含み、
   前記第１電極と前記第２電極とが重なる領域において表示部が画定され、前記複数の開口部は平面視において少なくとも当該表示部内に配置されており、
   前記複数の開口部の各々は、平面視において、第１方向に延びる第１部位と、前記第１部位の長手方向と略直交する第２方向に延びる複数の第２部位とを有し、
   前記複数の第２部位は、各々の一端が前記第１部位と結合しており、かつ前記第１部位の長手方向に沿って間隔を空けて枝状に配置されており、
   前記第２電極は、平面視において前記表示部内に周期的に配置される複数の矩形領域を有しており、
   前記複数の矩形領域の各々は、当該矩形領域を画定する４辺がそれぞれ前記複数の開口部の何れかの一部と接しており、
   前記液晶層は、電圧印加時において前記複数の矩形領域の各々で複数の主配向領域を生じる、
   液晶表示装置。
2. 前記複数の第２部位は、前記第１部位の前記第１方向に沿った片側のみに配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記複数の第２部位は、前記第１部位の前記第１方向に沿った両側に配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記複数の第２部位は、前記両側において交互に配置されている、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１電極は、円形又は略矩形の複数の第２開口部を有し、
   前記複数の第２開口部の各々は、平面視において前記複数の矩形領域の何れかと重畳して配置される、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記複数の開口部の各々は、平面視において前記第１方向へ延びる部位と前記第２部位へ延びる部位とを有する複数のＬ字状開口部を部分的に重ねることによって構成されており、
   前記複数のＬ字状開口部の各々は、ある１つの前記Ｌ字状開口部の前記第１方向へ延びる部位がその下側の１つの前記Ｌ字状開口部の前記第２方向へ延びる部位と交差し、かつ前記第２方向へ延びる部位がその右側の１つの前記Ｌ字状開口部の前記第１方向へ延びる部位と交差して配置されている、
   請求項１又は５に記載の液晶表示装置。
7. 前記複数の開口部の各々は、平面視において前記第１方向へ延びる部位と前記第２部位へ延びる部位とを有する複数のＴ字状開口部を部分的に接続することによって構成されており、
   前記複数のＴ字状開口部の各々は、ある１つの前記Ｔ字状開口部の前記第１方向へ延びる部位がその右側の１つの前記Ｔ字状開口部の前記第２方向へ延びる部位と接続し、かつ前記第２方向へ延びる部位がその左側の１つの前記Ｔ字状開口部の前記第１方向へ延びる部位と接続して配置されている、
   請求項１又は５に記載の液晶表示装置。