JP6078280B2 - 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を平面視において各々の短辺方向で交互に配置することにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が１８０°異なる２つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置（液晶表示素子）が開示されている。また、特許第４８４６４０２号公報（特許文献２）には、上電極の開口部と下電極の開口部のそれぞれについて異なる２方向へ各開口部の長手方向を設定して配置することにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が９０°異なる４つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置（液晶表示素子）が開示されている。

さらに、特許第４８８４１７６号公報（特許文献３）には、上電極の開口部と下電極の開口部のそれぞれについて異なる２方向へ各開口部の長手方向を設定して配置する場合において、平面視において上電極の開口部と下電極の開口部とが互いに半ピッチずれて交互に配置されるようにすることにより、電圧印加時の液晶層に互いの液晶分子の配向方向が９０°異なる４つの配向ドメインが得られるようにした液晶表示装置（液晶表示素子）が開示されている。このような構成によれば、特許文献２の液晶表示装置に比較して、隣接する開口部同士の相互間距離をより大きくすることができるため、電極の電気抵抗が高くなることや電極の断線が発生する確率を大幅に低下することが可能になる。

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 特許第４８８４１７６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。

［１］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ており、（ｆ）複数の開口部の各々は、平面視において、第１方向に延びる第１部位と、第１方向と略直交する第２方向に延びる１つ以上の第２部位とを、第２部位の第１方向における略中央に第１部位の一部を重ね合わせるようにした形状を有しており、第１方向と第２方向のそれぞれに対して市松状に周期的に配置されており、（ｇ）第２電極は、表示部の輪郭の少なくとも一部に沿った１つ以上のエッジを有し、第１電極は、エッジと交差して表示部よりも外側へ張り出した部分を有しており、（ｈ）複数の開口部は、エッジから表示部の内側へ所定領域には配置されずに当該所定領域よりも内側に配置される、液晶表示装置である。
［２］本発明に係る他の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）複数の開口部を有しており、第１基板に設けられた第１電極と、（ｃ）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ており、（ｆ）複数の開口部の各々は、平面視において、第１方向に延びる第１部位と、第１方向と略直交する第２方向に延びる１つ以上の第２部位とを、第２部位の第１方向における略中央に第１部位の一部を重ね合わせるようにした形状を有しており、第１方向と第２方向のそれぞれに対して市松状に周期的に配置されており、（ｇ）第２電極は、表示部の輪郭の少なくとも一部に沿った１つ以上のエッジを有し、第１電極は、エッジと交差して表示部よりも外側へ張り出した部分を有しており、（ｈ）複数の開口部は、エッジから表示部の内側に配置されるとともに当該表示部の外側へ所定領域にも配置される、液晶表示装置である。
［３］上記［２］において、複数の開口部のうち所定領域に配置されるものは、第１部位及び／又は第２部位の一部分からなることも好ましい。

上記［１］の構成によれば、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。また、仮に隣接する開口部の相互間距離が短い場合であっても第１電極の電気抵抗の上昇による表示ムラの発生や開口部同士の結合による断線の発生を防止できる。
上記［２］の構成によれば、第２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。また、表示部のエッジ付近における表示ムラの発生を防止できる。

上記の液晶表示装置において、複数の開口部の各々は、例えば、平面視において、Ｔ字状、逆Ｔ字状、十字状又はＩ字状とすることができる。この場合に、複数の開口部としては、Ｔ字状、逆Ｔ字状、十字状又はＩ字状のうち何れか１種類のみが用いられてもよい。また、複数の開口部としては、Ｔ字状、逆Ｔ字状、十字状又はＩ字状のうち何れか２種類以上が組み合わせて用いられてもよい。

上記の液晶表示装置において、第２電極は、平面視において表示部内に周期的に配置される複数の矩形領域を有し、複数の矩形領域の各々は、当該矩形領域を画定する４辺がそれぞれ複数の開口部の何れかの一部と接しており、第１電極は、円形又は略矩形の複数の第２開口部を有し、複数の第２開口部の各々は、平面視において複数の矩形領域の何れかと重畳して配置される、ことも好ましい。

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。

図１（Ａ）はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図１（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。図１（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図２（Ａ）はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図２（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。図２（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図３は、第１実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。 図４（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図であり、図４（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた第１基板の第１電極の構造を示す図である。図４（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図５（Ａ）は第２電極（セグメント電極）の一例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は第１電極（コモン電極）の一例を示す平面図であり、図５（Ｃ）は表示部の輪郭形状および第２電極に配置する開口部の一例を示す平面図であり、図５（Ｄ）は第１電極、第２電極および第２電極に配置する開口部を重ねた状態を示す平面図の一例である。 図６（Ａ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図であり、図６（Ｂ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の他の一例を示す平面図である。 図７（Ａ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第１電極に各開口部を設ける場合の一例を示す平面図であり、図７（Ｂ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第１電極に各開口部を設ける場合の他の一例を示す平面図である。 図８は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。 図９（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。図９（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図１０は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。 図１１（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。図１１（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。 図１２は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。 図１３（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。図１３（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。

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。

（参考例）
上下基板の位置ズレによる影響を検討するための参考例として、上記した特許文献２に示されるような、上下基板の各電極にそれぞれ十字状の開口部が設けられた液晶表示装置の電圧印加時の配向組織をシミュレーション解析した。参考例の液晶表示装置において、各開口部は、上下左右の各方向に対して規則的に配置されており、上基板の開口部と下基板の開口部とは略１／２ピッチずれて配置されている。なお、シミュレーション解析の条件は以下のとおりである（後述する実施形態においても同様）。本解析はシンテック製液晶表示機３次元解析シミュレーターLCD MASTER 3D バージョン７により行った。計算領域は１６０×１６０μｍ、面内分割数は４０×４０メッシュ、セル厚は４μｍに設定し、厚さ方向の分割数は３０とした。１６０×１６０の領域の上電極と下電極の各構造は上下左右方向とも周期的な構造と定義した。液晶層は電圧無印加時においてプレティルト角９０°の完全垂直配向とし、液晶材料には屈折率異方性Δｎが略０．０９、誘電率異方性が負の液晶材料を想定した。上基板の電極（コモン電極）に４Ｖ、下基板の電極（セグメント電極）に０Ｖを印加し、液晶層の配向状態が定常状態になったときの配向組織像を計算した。なお、表側偏光板は電極の左右方向に対して時計回りに４５°、裏側偏光板は反時計回りに４５°のクロスニコル配置とした。

図１（Ａ）はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図１（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。各電極に設けられる開口部は、上下方向に延在する部位と左右方向に延在する部位を互いの中央付近で交差させた十字状に形成されている。各開口部の各部位の幅はいずれも略１０μｍ、上下方向に延在する部位の長辺長さは略９０μｍ、上下方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略２０μｍ、左右方向に延在する部位の長辺長さは略７０μｍ、左右方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略３０μｍとした。なお、十字状の開口部の重心は左右方向に対して略１０５μｍ、上下方向に対して略１１０μｍピッチで規則的に配置される。図１（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。上下基板の各電極において上下、左右の各２方向に略１／２ピッチずれて配置された十字状の開口部により、４辺がそれぞれ開口部と接した複数の矩形領域が画定される。これらの矩形領域は、各開口部の周囲に４つずつ画定されることになる。図示のように、各矩形領域において偏光板の吸収軸およびそれに近い方向に配向する液晶分子は暗領域として可視化されていることから、主に明状態が得られる主領域である４つの配向方向と、その間の暗領域、即ち連続した配向変化が得られるドメイン境界領域が観察される。したがって、各矩形領域の内部においては、液晶分子は３６０°すべてに配向しているものと考えられる。

次に、上下基板の貼り合わせ時の位置精度が十分でない場合の一例として、上基板が右方向へ略２０μｍずれて重ね合わせられた場合について上記と同様に配向組織のシミュレーション解析を行った。図２（Ａ）はシミュレーション解析に用いた下基板の電極構造を示す図であり、図２（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた上基板の電極構造を示す図である。上基板の位置をずらしてあること以外は上記と同様の条件で電極構造を定義している。図２（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。上下基板の位置合わせが良好な場合（上記図１（Ｃ）参照）に比べ、電極上に配置された１つの開口部の左側２つの矩形領域と右側２つの矩形領域の面積が不平等になるため、各矩形領域における４つの主配向領域の各面積が均等でなくなり、明らかに暗領域が増加している。これにより、透過率が減少するとともに面内の配向組織均一性が損なわれることから、外観観察時、特に液晶表示装置の表示面に対する法線を基準に極角方向へ深い角度にて観察した時に表示ムラが生じる。

このような上下基板の位置ズレに起因する透過率の低下や表示品位の低下を防ぐことが可能な液晶表示装置の実施形態について以下で詳細に説明する。

（第１実施形態）
図３は、第１実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。この液晶表示装置は、対向配置された第１基板１１および第２基板１２と、第１基板１１に設けられた第１電極１３と、第２基板１２に設けられた第２電極１４と、第１基板１１と第２基板１２の間に配置された液晶層１７、を基本構成として備える。例えば、本実施形態の液晶表示装置は、電極同士の重なり合う領域が表示したい文字や図案を形作るように構成され、基本的に予め定めた文字等のみを表示可能であり、概ね、有効表示領域内における面積比で５０％以下程度の領域が文字等の表示に寄与するものであるセグメント表示型の液晶表示装置である。なお、液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配列されたドットマトリクス表示型であってもよいし、セグメント表示型とドットマトリクス型が混合したものであってもよい。

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。各開口部１８は、例えば十字状、Ｔ字状、逆Ｔ字状などの平面視形状を有する。

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、第２電極に設ける開口部を十字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図４（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第１基板の第１電極の構造を示す図であり、図４（Ｂ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。上記した参考例においては上下電極にそれぞれ十字状の開口部を設けていたが、第１実施形態では上基板である第２基板の第２電極にのみ十字状の開口部を設けており、下基板である第１基板の第１電極には開口部が設けられていない。図示のように、第２電極の各開口部は上下、左右の各２方向に対して市松状に配置されている。各開口部の各部位の幅はいずれも略１０μｍ、上下方向に延在する部位の長辺長さは略８０μｍ、上下方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略２５μｍ、左右方向に延在する部位の長辺長さは略８０μｍ、左右方向に隣接する開口部同士の相互間距離は略２３μｍとした。また、各開口部は、上下方向に延在する部位と左右方向に延在する部位を略９０°で互いに交差させた十字状に形成されている。

図４（Ｃ）は配向組織の計算結果を示す図である。上記した参考例における上下基板の位置ズレがない場合の配向組織（図１（Ｃ）参照）と非常に似たパターンを示していることがわかる。すなわち、１つの開口部に隣接する４つの矩形領域において上下左右の各方向に配向する４つの主配向領域に加えその間の暗領域である配向方位が連続的に変化する領域が観察されることから３６０°方向に液晶分子が配向していると考えられる。一方、上下左右の各方向に隣接する開口部の相互間の電極が開口されない領域、すなわち１つの開口部に隣接する矩形領域における２つの角部分近辺においては、参考例とは若干異なる配向組織が得られている。しかし、この部分は開口部の相互間距離をできるだけ近く配置することにより暗領域が減少する傾向が別のシミュレーション解析により得られた。なお、１つの矩形領域の一辺の長さは上記シミュレーション解析においては略５０μｍとしたが、一辺が略１００μｍ以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして、上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。

次に、一例として英文字「Ｓ」を表示するための表示部を構成する電極パターンに対して上記のような開口部を設ける場合について説明する。図５（Ａ）は第２電極（セグメント電極）の一例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は第１電極（コモン電極）の一例を示す平面図であり、図５（Ｃ）は表示部の輪郭形状と第２電極に配置する開口部の一例を示す平面図であり、図５（Ｄ）は第１電極、第２電極および第２電極に配置する開口部を重ねた状態を示す平面図の一例である。図５（Ａ）に示すように、第２電極１４は英文字「Ｓ」にほぼ近い平面視形状を有している。そして、この第２電極１４の上部には、引き回し線３１と外部取り出し電極３２が設けられている。外部取り出し電極３２は、外部回路（図示せず）と結線するためのものである。また、引き回し線３１は、外部取り出し電極３２と第１電極１３を結線するためのものである。なお、図示を省略しているが第２電極１４の下部には、他の表示部の第２電極１４と結線するための引き回し線も設けられている。図５（Ａ）に示すように、第２電極１４はその大部分が表示部（図５（Ｃ）参照）の外形エッジ部分に対応していることがわかる。一方、図５（Ｂ）に示すように、第１電極１３は、表示部のほぼ全体をカバーする広い範囲に設けられており、かつ他の表示部の第１電極と相互に結線するための引き回し線３３が左右にそれぞれ設けられている。図５（Ｄ）に示すように、第１電極１３は、第２電極１４の全体と重なり、かつ表示部の全体よりも外側へ張り出した構造を有しているが、部分的には表示部の外形エッジの一部を形成している。

図６（Ａ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図であり、図６（Ｂ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の他の一例を示す平面図である。図６（Ａ）に示す例では、開口部１８の左右方向に対して表示部のエッジが少なくとも２つ存在するがそのうちの１つである右側のエッジから内側の所定領域内には開口部１８を配置しない構造と採っている。具体的には、図示の例では右側エッジから内側に略３０μｍ幅の所定領域を設け、この所定領域には開口部１８を配置しないようにしている。ただし、開口部１８を配置しないのは第１電極１３が第２電極１４よりも表示部のエッジ外側へ張り出している領域のみである。本例の第２電極１４は上下方向に引き回し線を有しており、表示部「Ｓ」の上辺付近と下辺付近では第１電極１３より表示部のエッジ外側へ張り出しているため、この部分では開口部１８を表示部のエッジまで配置してもよい。このように表示部のエッジから内側の所定領域には開口部１８を設けないようにすることで、仮に隣接する開口部１８の相互間距離が短い場合であっても、第１電極１３の電気抵抗が上昇して表示ムラを生じることや近接する開口部同士が結合して断線を生じさせることを防止できる。なお、図６（Ｂ）に示すように、第１電極１３のほうが第２電極１４よりも表示部のエッジ外側へ張り出している領域においては、表示部のエッジから内側へ所定範囲には開口部１８を全く設けない構造としてもよい。

ところで、上記した実施形態では第２電極１４のみに各開口部１８が設けられていたが、各開口部１８は第１電極１３のみに設けるようにしてもよい。この場合には、第１電極１３と第２電極１４の位置ズレを考慮したパターン設計が必要と考えられる。図７（Ａ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第１電極に各開口部を設ける場合の一例を示す平面図であり、図７（Ｂ）は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第１電極に各開口部を設ける場合の他の一例を示す平面図である。図７（Ａ）に示すように、第２電極１４より第１電極１３のほうが表示部のエッジから外側へ張り出した構造である部分では、表示部のエッジより外側へ所定範囲に開口部１８を配置する構造とすることにより、位置ずれが生じても表示部内のほとんどの領域には開口部が配置されるようになり、開口部が配置されないことによる表示部のエッジ付近における表示ムラを抑制可能と考えられる。図７（Ａ）では、所定範囲に配置される開口部１８は、上下方向に延在する部位及び／又は左右方向に延在する部位の一部分からなる。なお、図示していないが、第２電極１４が第１電極１３に比べて表示部のエッジより張り出している表示部「Ｓ」の上辺、下辺においては、図６（Ｂ）で示したように表示部のエッジより外側の所定範囲には開口部１８を設けなくてもよい。

また、図７（Ｂ）に示すように、４辺に開口部１８が接して配置された矩形領域３４のそれぞれにおいて、例えばその略中央に円形や略矩形の開口部１９をさらに設けてもよい。この場合には、例えば第１電極１３に各開口部１９を設け、第２電極１４に各開口部１８を設けることができる。このような開口部１９を設けることにより、各矩形領域において、面内に配置されるスペーサーや異物などに影響を受けず、クロス状の暗領域の中心部の位置が安定し、より均一な配向制御を実現することができる。

なお、上記した第１実施形態では各開口部１８の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部１８の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略４５°方向、反時計回りに略４５°方向に設定してもよい。

（第２実施形態）
上記した第１実施形態と同等の効果が得られる構造として、各開口部をＴ字状のものとすることもできる。

図８は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図８に示す各開口部１８は、左右方向に延在した部位と上下方向に延在した部位を有し、左右方向に延在した部位の長手方向の略中央に上下方向に延在した部位の一端側を結合してなるＴ字状に形成されている。そして、これらの開口部１８は、上下左右の各方向に対して周期的かつ市松状に配置されている。なお、上記した第１実施形態と同様に、表示部のエッジ内側の所定領域には開口部を設けないようにしてもよいし、上記と同様に円形または略矩形の開口部を第１電極１３設け、これらの開口部を平面視において矩形領域３４内に配置されるようにしてもよい（以下の実施形態においても同様）。

次に、第２電極に設ける開口部をＴ字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図９（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。第１基板の第１電極の構造は第１実施形態と同様である（図４（Ａ）参照）。図示のように、第２電極の各Ｔ字状の開口部は上下左右の各方向に対して市松状に配置されている。１つの開口部の上下方向に延在する部位の左右には４辺に開口部が配置されている矩形領域が４つ形成される。各開口部の各部位の幅はいずれも略１０μｍ、左右方向に延在する部位（横棒）の長辺長さは略６５μｍ、上下方向に延在する部位（縦棒）の長辺長さは略８５μｍ、隣接する開口部の横棒同士の相互間距離は略４０μｍ、縦棒と他の開口部の横棒との相互間距離は略１５μｍである。また、開口部の上下方向における配置周期は略１１０μｍ、左右方向における配置周期は略９５μｍである。

図９（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。開口部の縦棒に隣接する４つの矩形領域においてクロス状の暗領域がそれぞれ観察されることから、矩形領域内においては４つの主配向領域とそれらの間で配向方向が連続的に変化する境界領域が存在し、矩形領域内で液晶配向方向は３６０°に向いていることがわかる。４つの矩形領域における配向パターンは異なっているが、矩形領域が微小かつ周期的に配置されていることから外観観察上は均一に観察されるものと考えられる。各矩形領域の大きさは上記したシミュレーション解析においては略５０μｍ四方としたが、一辺が略１００μｍ以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。

なお、上記した第２実施形態では各開口部１８の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部１８の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略４５°方向、反時計回りに略４５°方向に設定してもよい。

（第３実施形態）
上記した第２実施形態では、Ｔ字状の開口部を上下左右の各方向に対して市松状に配置した液晶表示装置について説明したが、Ｔ字状の開口部と逆Ｔ字状の開口部を交互に市松状に配置してもよい。

図１０は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図１０に示す各開口部１８は、Ｔ字状に形成されたものと逆Ｔ字状に形成されたものがある。そして、これらの開口部１８は、上下左右の各方向に対して周期的かつ市松状に配置されている。詳細には、各開口部１８は、２つのＴ字状の開口部１８の横棒の相互間の略中央に逆Ｔ字状の開口部１８の縦棒が位置するようにそれぞれ配置されている。また、Ｔ字状の開口部１８と逆Ｔ字状の開口部１８は、各部位の幅や長さが同一である。

次に、第２電極に設ける開口部をＴ字状および逆Ｔ字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図１１（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。第１基板の第１電極の構造は第１実施形態と同様である（図４（Ａ）参照）。図示のように、第２電極の各開口部は上下左右の各方向に対して市松状に規則的に配置されている。１つの開口部の上下方向に延在する部位の左右には４辺に開口部が配置されている矩形領域が４つ形成される。各開口部の各部位の幅はいずれも略１０μｍ、左右方向に延在する部位（横棒）の長辺長さは略７５μｍ、上下方向に延在する部位（縦棒）の長辺長さは略８５μｍ、隣接する開口部の横棒同士の相互間距離は略３０μｍ、縦棒と他の開口部の横棒との相互間距離は略１５μｍである。また、開口部の上下方向における配置周期は略１００μｍ、左右方向における配置周期は略９５μｍである。

図１１（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。開口部の縦棒に隣接する４つの矩形領域においてクロス状の暗領域がそれぞれ観察されることから、矩形領域内においては４つの主配向領域とそれらの間で配向方向が連続的に変化する境界領域が存在し、矩形領域内で液晶配向方向は３６０°に向いていることがわかる。４つの矩形領域における配向パターンは異なっているが、矩形領域が微小かつ周期的に配置されていることから外観観察上は均一に観察されるものと考えられる。各矩形領域の大きさは上記したシミュレーション解析においては略５０μｍ四方としたが、一辺が略１００μｍ以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。

なお、上記した第３実施形態では各開口部１８の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部１８の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略４５°方向、反時計回りに略４５°方向に設定してもよい。

（第４実施形態）
上記した第１、第２実施形態では同一形状の開口部を用いる場合を示し、第３実施形態では互いに上下逆転した形状の開口部を用いる場合を示したが、互いに異なる形状の開口部を用いてもよい。

図１２は例示した表示部のＸ部（図５（Ｄ）参照）の第２電極における各開口部の一例を示す平面図である。図１２に示す各開口部１８は、十字状に形成されたものと、英文字「Ｉ」の上下の横棒を長めにした形状（以下、単に「Ｉ字状」という。）に形成されたものがある。そして、各開口部１８は、上下左右の各方向に対して周期的かつ市松状に配置されている。詳細には、各開口部１８は、２つの十字状の開口部１８の横棒の相互間の略中央にＩ字状の開口部１８の縦棒が位置し、かつ２つのＩ字状の開口部１８の横棒の相互間の略中央に十字状の開口部１８の縦棒が位置するようにそれぞれ配置されている。また、十字状の開口部１８とＩ字状の開口部１８は、各部位の幅や長さが同一である。

次に、第２電極に設ける開口部を十字状およびＩ字状にした液晶表示装置をシミュレーション解析した結果について説明する。図１３（Ａ）はシミュレーション解析に用いた第２基板の第２電極の構造を示す図である。第１基板の第１電極の構造は第１実施形態と同様である（図４（Ａ）参照）。図示のように、第２電極の各開口部は上下左右の各方向に対して市松状に規則的に配置されている。１つの開口部の上下方向に延在する部位の左右には４辺に開口部が配置されている矩形領域が４つ形成される。各開口部の各部位の幅はいずれも略１０μｍ、十字状の開口部の左右方向に延在する部位（横棒）の長辺長さは略７５μｍで上下方向に延在する部位（縦棒）の長辺長さは略１７０μｍ、隣接する十字状の開口部の横棒同士の相互間距離は略３０μｍ、Ｉ字状の開口部の左右方向に延在する部位（横棒）の長辺長さは略７５μｍで上下方向に延在する部位（縦棒）の長辺長さは略１００μｍ、隣接するＩ字状の開口部の横棒同士の相互間距離は略３０μｍであり、十字状の開口部の縦棒とこれに隣接するＩ字状の開口部の横棒との相互間距離は略１５μｍである。

図１３（Ｂ）は配向組織の計算結果を示す図である。Ｉ字状の開口部の縦棒に隣接する４つの矩形領域においてクロス状の暗領域がそれぞれ観察されることから、矩形領域内においては４つの主配向領域とそれらの間で配向方向が連続的に変化する境界領域が存在し、矩形領域内で液晶配向方向は３６０°に向いていることがわかる。４つの矩形領域における配向パターンは異なっているが、矩形領域が微小かつ周期的に配置されていることから外観観察上は均一に観察されるものと考えられる。各矩形領域の大きさは上記したシミュレーション解析においては略５０μｍ四方としたが、一辺が略１００μｍ以下程度であれば良好な配向状態が得られる。そして上記においては矩形領域を略正四角形として解析したが、上下方向と左右方向の辺の長さが異なっていてもよい。

なお、上記した第３実施形態では各開口部１８の長手方向を上下左右の各方向に設定していたがこの限りではない。各開口部１８の長手方向を、左右方向を基準に時計回りに略４５°方向、反時計回りに略４５°方向に設定してもよい。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した各実施形態では第２電極に設けられる矩形領域が上下左右の各方向に対して周期的に配置される構造について示したがこの限りではない。例えば、行ごとに矩形領域の重心が隣接する行に対して略１／２ピッチずれた市松状の配置としてもよい。

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

Claims (5)

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ており、
   前記複数の開口部の各々は、平面視において、第１方向に延びる第１部位と、前記第１方向と略直交する第２方向に延びる１つ以上の第２部位とを、前記第２部位の前記第１方向における略中央に前記第１部位の一部を重ね合わせるようにした形状を有しており、前記第１方向と前記第２方向のそれぞれに対して市松状に周期的に配置されており、
   前記第２電極は、前記表示部の輪郭の少なくとも一部に沿った１つ以上のエッジを有し、前記第１電極は、前記エッジと交差して前記表示部よりも外側へ張り出した部分を有しており、
   前記複数の開口部は、前記エッジから前記表示部の内側へ所定領域には配置されずに当該所定領域よりも内側に配置される、
   液晶表示装置。
2. 対向配置される第１基板及び第２基板と、
   複数の開口部を有しており、前記第１基板に設けられた第１電極と、
   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ており、
   前記複数の開口部の各々は、平面視において、第１方向に延びる第１部位と、前記第１方向と略直交する第２方向に延びる１つ以上の第２部位とを、前記第２部位の前記第１方向における略中央に前記第１部位の一部を重ね合わせるようにした形状を有しており、前記第１方向と前記第２方向のそれぞれに対して市松状に周期的に配置されており、
   前記第２電極は、前記表示部の輪郭の少なくとも一部に沿った１つ以上のエッジを有し、前記第１電極は、前記エッジと交差して前記表示部よりも外側へ張り出した部分を有しており、
   前記複数の開口部は、前記エッジから前記表示部の内側に配置されるとともに当該表示部の外側へ所定領域にも配置される、
   液晶表示装置。
3. 前記複数の開口部のうち前記所定領域に配置されるものは、前記第１部位及び／又は前記第２部位の一部分からなる、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記複数の開口部の各々は、平面視において、Ｔ字状、逆Ｔ字状、十字状又はＩ字状である、請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２電極は、平面視において前記表示部内に周期的に配置される複数の矩形領域を有し、前記複数の矩形領域の各々は、当該矩形領域を画定する４辺がそれぞれ前記複数の開口部の何れかの一部と接しており、
   前記第１電極は、円形又は略矩形の複数の第２開口部を有し、
   前記複数の第２開口部の各々は、平面視において前記複数の矩形領域の何れかと重畳して配置される、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置。