JP6266899B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、マルチプレックス駆動される垂直配向型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、例えば民生用や車載用の各種電子機器における情報表示部として広く利用されている。一般的な液晶表示装置は、数μｍ程度の間隙を設けて対向配置させた２枚の基板間に液晶材料からなる液晶層を配置して構成されている。このような液晶表示装置の１つとして垂直配向型の液晶表示装置が知られている。

垂直配向型の液晶表示装置においてドットマトリクス表示を実現する場合には、例えばマルチプレックス駆動法が用いられる。マルチプレックス駆動法においては、走査線本数（コモン電極本数）を増加させた場合にも表示品位を保持するには電気光学特性がより急峻であることが必要である。この点について、例えば特開２００５−２４４２５４号公報（特許文献１）では、良好な急峻性を実現するにはプレティルト角をできるだけ９０°に近づけることが有効であることが示されている。

ところで、上記の垂直配向型の液晶表示装置では、明状態とした画素を中心として表示均一性が低下する現象が発生する場合がある。また、この現象は高温雰囲気において特に顕著となる。これについて本願発明者が検討したところ、明状態とした画素のエッジ部周辺以外の中央付近に意図しない暗領域が不規則に生じることに起因することが分かった。このような暗領域は、液晶層の液晶分子が配向膜によって配向規制した方向とは異なる方向へ配向してしまうために発生すると考えられる。

上記のような不都合については、例えば特開２０１２−９８３３３号公報（特許文献２）に開示される液晶表示装置によって解消し得る。具体的には、この先行例の液晶表示装置は、上下電極をそれぞれ短冊状にしてこれらを交差配置して画素が構成され、それら上下電極の一方のエッジに対して液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向が直交しないように液晶層の配向方向が設定されている。

また、上記のような不都合については、例えば、特開２０１２−９３５７８号公報（特許文献３）に開示される液晶表示装置によっても解消し得る。具体的には、この先行例の液晶表示装置は、上下電極のうち一方の電極をそのエッジが屈曲した形状にしてこれらを交差配置して画素が構成され、かつ液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向が他方の電極と平行に設定されている。すなわち、上下電極の一方のエッジに対して液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向が直交しないように液晶層の配向方向が設定されている。

しかし、特許文献２に開示される液晶表示装置では、短冊状の上下電極の一方を液晶表示装置の表示面の上下方向に対応させて他方を左右方向に対応させる配置（多く用いられる配置）を採用した場合には、液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向を表示面の上下方向からずらした方向に設定する必要がある。上記した表示均一性の低下を解消するには液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向を表示面の上下方向からより大きくずらすことが有効であるが、他方で、液晶表示装置の左右方向における明表示時の視角特性に非対称性を生じるため好ましくない。

また、特許文献３に開示される液晶表示装置では、上記した表示均一性の低下を解消するには、上下電極のうち一方の電極のエッジと液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向とのなす角度をより大きくすることが有効であるが、そのためには電極のエッジの屈曲する角度をより大きくする必要がある。しかし、エッジの屈曲する角度を大きくするとその屈曲したエッジの形状が外観上より目立って視認されることになるため好ましくない。

特開２００５−２４４２５４号公報 特開２０１２−９８３３３号公報 特開２０１２−９３５７８号公報

本発明に係る具体的態様は、マルチプレックス駆動により動作する垂直配向型の液晶表示装置における表示品位を向上することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板の一面に設けられており、第１方向に延在する複数の第１電極と、（ｃ）第２基板の一面に設けられており、第１方向と交差する第２方向に延在する複数の第２電極と、（ｄ）第１基板の一面と前記第２基板の一面の相互間に設けられたプレティルト角が９０°未満のモノドメイン垂直配向の液晶層を含み、（ｅ）複数の第１電極と複数の第２電極との交差する領域の各々において複数の画素が構成され、（ｆ）平面視において両側の電極エッジがそれぞれ前記第１方向と略平行に延びる形状であり、（ｇ）第２電極の各々は、平面視において、少なくとも片側の電極エッジが第２方向に対して斜交する線分を含んで折り返す形状を有しており、（ｈ）複数の画素の各々は、斜交する線分を含んで画素エッジが画定されており、（ｉ）液晶層は、平面視において層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向と第２方向と直交する方向とのなす角度が０°より大きく設定されており、液晶分子の配向方向と斜交する線分の方向とが直交しておらず、（ｊ）複数の第２電極の各々の片側の電極エッジの方向が変わる位置である変化点は、複数の第１電極の何れか１つと重畳して配置されており、かつ複数の画素のうち第２方向において隣り合うもの同士の相互間には配置されていない、ことを特徴とする液晶表示装置である。ここでいう「垂直配向」とは、９０°未満ではあるが相当程度高い大きさ（例えば、８７°以上９０°未満）のプレティルト角を有する配向をいう。ここでいう「斜交する」とは、直交以外の角度で斜めに交わることをいう。

かかる構成によれば、第２電極の屈曲する角度をそれほど大きくしなくても、画素の左右いずれか一方のエッジと液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向とのなす角度をより大きくすることができる。それにより、特に高温雰囲気において画素のエッジ部周辺以外の中央付近に意図しない暗領域が不規則に生じることに起因する表示均一性の低下を抑えることができる。また、第２電極の電極エッジにおける変化点（例えば直線同士が接続する屈曲点）を第１電極と重畳する位置とすることで、第１基板と第２基板の位置合わせに高い精度が不要となり、歩留まり向上並びに生産効率の向上を図ることが可能となる。

上記の液晶表示装置において、第２電極の各々は、隣り合う上記斜交する線分の相互間に配置されて当該斜交する線分の各々と接続された１つの線分を含み、当該１つの線分は第２方向と平行である、ことも好ましい。

上記の液晶表示装置において、第２電極の各々の片側の電極エッジは、多数の微小な直線を連結したポリゴンエッジで構成されている、ことも好ましい。

上記の液晶表示装置において、例えば、変化点は、第１電極の両側の電極エッジ間の中央に配置されていることが好ましい。ここでいう「中央」とは、第１の要素と第２の要素の中間点、及び製造上の公差を加味し中間点に対して±５％の範囲を許容するものとする。

それにより、左右あるいは上下に対称な形状の画素エッジが得られる。

上記の液晶表示装置において、例えば、変化点は、第１電極のいずれか片側の電極エッジに近い側に偏って配置されていることも好ましい。

それにより、第１基板と第２基板の位置合わせのマージンがより大きくなる。また、液晶層の配向状態をより均質化する効果が得られる。

上記の液晶表示装置において、斜交する直線は、第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度で配置されていることが好ましい。

それにより、目視による外観上、画素エッジを矩形に近い形に認識させることができる。

図１は、一実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。 図２は、電極構造の一例を示す模式的な平面図である。 図３は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 図４は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 図５は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 図６は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 図７は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。 図８は、電極構造の変形例を示す模式的な平面図である。 図９（Ａ）は、実施例の液晶表示装置の電圧印加時の配向組織観察像を示す図であり、図９（Ｂ）は比較例の液晶表示装置の電圧印加時の配向組織観察像を示す図である。 図１０は、電極エッジの形状の変形例を示す平面図である。 図１１は、電極エッジの形状の他の一例を示す平面図である。 図１２は、電極エッジの形状の他の一例を示す平面図である。

図１は、一実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。図１に示す本実施形態の液晶表示装置は、対向配置された第１基板１と第２基板２と、両基板の間に配置された液晶層３と、を主に備える。第１基板１の外側には第１偏光板４が配置され、第２基板２の外側には第２偏光板５が配置されている。第１基板１と第１偏光板４の間には第１視角補償板６が配置され、第２基板２と第２偏光板５の間には第２視角補償板７が配置されている。液晶層３の周囲はシール材によって封止されている。以下、さらに詳細に液晶表示装置の構造を説明する。

第１基板１および第２基板２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。第１基板１と第２基板２との相互間には、スペーサー１０が分散して配置されている。これらのスペーサー１０により、第１基板１と第２基板２との間隙が所定距離（数μｍ程度）に保たれる。

液晶層３は、第１基板１の第１電極１１と第２基板２の第２電極１２との相互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（Δε＜０）の液晶材料（ネマティック液晶材料）を用いて液晶層３が構成されている。液晶層３に図示された太線は、電圧無印加時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。図示のように、本実施形態の液晶表示装置においては、液晶層３の液晶分子の配向状態がモノドメイン配向に規制されている。本実施形態における液晶層３のプレティルト角は９０°より小さい範囲で９０°に近いことが好ましく、例えば８９．８５°に設定されている。また、液晶層３の屈折率異方性Δｎは例えば０．１８である。

偏光板４および偏光板５は、各々の吸収軸が互いに直交するように配置されている（クロスニコル配置）。また、偏光板４および偏光板５は、各々の吸収軸が第１基板１に施された配向処理の方向１４、第２基板に施された配向処理の方向１３のいずれとも４５°の角度をなすように配置されている。これにより、各偏光板４、５の吸収軸は、各配向処理の方向１３、１４によって定義される液晶層３の中央における液晶層の配向方向に対して４５°の角度をなすことになる。

配向膜８は、第１基板１の一面側に、第１電極１１を覆うようにして設けられている。同様に、配向膜９は、第２基板２の一面側に、第２電極１２を覆うようにして設けられている。各配向膜８、９にはラビング処理等の配向処理が施されている。本実施形態においては、配向膜８および配向膜９として液晶層３の初期状態（電圧無印加時）における配向状態を垂直配向状態に規制するもの（垂直配向膜）が用いられている。より詳細には、各配向膜８、９としては、液晶層３の液晶分子に対して９０°に極めて近いが９０°より小さい角度のプレティルト角を付与し得るものが用いられる。

第１電極１１は、第１基板１の一面上に設けられている。また、第２電極１２は、第２基板２の一面上に設けられている。本実施形態においては、それぞれ特定方向に延在する複数の第１電極１１と複数の第２電極１２とが各々の延在方向を交差させて対向配置されている。各第１電極１１および各第２電極１２は、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。本実施形態の液晶表示装置は、第１電極１１と第２電極１２とが平面視において重なる箇所のそれぞれが画素となる。

本実施形態では、各第２電極１２の電極エッジを、ストライプ状である各第１電極１１の延在方向（第１方向）に対して斜交する線分を含んだ折線状の形状（屈曲を繰り返した形状）とするとともに、各配向処理の方向を第１方向から所定角度だけずらして設定することにより、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと各配向処理の方向１３、１４とが直交しない構造を実現している。以下に、いくつかの具体的な構造を例示する。

図２は、電極構造の一例を示す模式的な平面図である。図２では、第１電極１１および第２電極１２を第２基板２側から平面視した様子が示されている（以下の図３〜図８、図１０〜図１２においても同様）。図２に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２は、それぞれの電極エッジが鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。また、図２に示すように、各第２電極１２は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２１がいずれかの第１電極１１の幅方向における中央部と重なる状態で配置されている。本例では、各第２電極１２における一方の電極エッジと他方の電極エッジにおける各屈曲点２１は、１つの第１電極１１と重なる各屈曲点２１が図中の上下方向においてほぼ揃った位置にあり、かつこれらの揃った位置にある屈曲点２１同士が上方に凸または下方に凹に揃って配置されている。

各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素を構成するため、各画素の外縁形状（平面視形状）は、第１電極１１の電極エッジと第２電極１２の電極エッジによって画定されるＶ字状または逆Ｖ字状でそれぞれの面積がほぼ等しい六角形となる。詳細には、左右方向においてはＶ字状の画素と逆Ｖ字状の画素が交互に配列され、上下方向においてはＶ字状または逆Ｖ字状の画素が順に配列されている。

図２において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθ１と定義すると、この角度θ１は０°より大きく設定される。また、角度θ１は１５°以下に設定されることが好ましい。この条件であれば目視において画素エッジの屈曲した状態が視認されにくく、矩形状の画素と遜色ない外観を得られるからである（以下においても同様）。また、図２において、第１電極１１の延在方向である第１方向（図中の上下方向）に対して、各配向処理の方向１３、１４とのなす角度をφと定義すると、この角度φは０°より大きく、かつ角度θ１よりも大きく設定される。この角度φは、外観上の左右方向の明表示時における視角特性の非対称性による違和感を実質的に発生させない条件として１５°以下に設定することが好ましく、１０°以下に設定することがより好ましい。なお、液晶層３の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向は、各配向処理の方向１３、１４と平行な方向となる。

このようにすることで、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層３の層厚方向の略中央における液晶分子の方向とは互いに直交しない構造が実現される。より詳細には、図２に示す画素エッジのうち画素左側のエッジと液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向とのなす角度はθ１＋φとなり、画素右側のエッジと液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向とのなす角度はθ１−φとなる。ここでは、θ１＋φ、θ１−φの各絶対値が０°よりも大きいことが必要であり、５°以上であることが好ましい（以下においても同様）。このようにすることで、第２電極１２の屈曲する角度である角度θ１をそれほど大きくしなくても、画素の左右いずれか一方のエッジと液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向とのなす角度をより大きくすることができる。それにより、特に高温雰囲気において画素のエッジ部周辺以外の中央付近に意図しない暗領域が不規則に生じることに起因する表示均一性の低下を抑えることができる。

また、各第２電極１２のすべての屈曲点２１が第１電極１１の幅方向における中央部（第１電極の両側の電極エッジ間の中央）と重なる状態に配置することで、第１基板１と第２基板２の重ね合わせ時に多少の位置ズレが生じたとしても画素形状に極端な変形を生じることがないため、歩留まり良く、安定的な表示状態が得られる（以下においても同様）。

図３は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図３に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２は、その電極エッジが鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。また、図３に示すように、各第２電極１２は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２１が第１電極１１の幅方向における中央部と重なる状態で配置されている。本例では、各第２電極１２における一方の電極エッジと他方の電極エッジにおける各屈曲点２１は、１つの第１電極１１と重なる各屈曲点２１が図中の上下方向においてほぼ揃った位置にある。これらの揃った位置にある屈曲点２１同士は、一方が上方に凸で他方が下方に凸という組み合わせ（屈曲点２１の相互間距離が相対的に大きい状態となる組み合わせ）、もしくは、一方が下方に凸で他方が上方に凸という組み合わせ（屈曲点２１の相互間距離が相対的に小さい状態となる組み合わせ）のいずれかとなるように配置されている。

各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素を構成するため、各画素の外縁形状（平面視形状）は、第１電極１１の電極エッジと第２電極１２の電極エッジによって画定される形状となり、上下方向または左右方向において隣り合う２画素の面積が異なる六角形となる。

図３において第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθと定義すると、この角度θは０°より大きく１５°以下に設定される。また、図３において、第１電極１１の延在方向である第１方向（図中の上下方向）に対して、各配向処理の方向１３、１４とのなす角度φは０°より大きく、かつ角度θ１よりも大きく設定される。一例として、例えば角度φは１０°に設定することができる。

このようにすることで、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層３の層厚方向の略中央における液晶分子の方向とは互いに直交しない構造が実現される。また、各第２電極１２のすべての屈曲点２１が第１電極１１の幅方向における中央部（第１電極の両側の電極エッジ間の中央）と重なる状態に配置することで、第１基板１と第２基板２の重ね合わせ時に多少の位置ズレが生じたとしても画素形状に極端な変形を生じることがないため、歩留まり良く、安定的な表示状態が得られる。なお、図２に示した画素構造との比較では、図３に示した画素構造では各画素の面積に違いが生じるため、図２に示した画素構造のほうがより好ましいといえる。ただし、画素サイズが比較的に小さい場合には隣接画素の面積差が小さくなることから実用上差し支えない。

図４は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図４に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２は、その電極エッジが鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。また、図４に示すように、各第２電極１２は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２１が第１電極１１の幅方向における中央部から左右いずれかの電極エッジ（図示の例では右側の電極エッジ）に近い側に偏った位置において第１電極１１と重なって配置されている。本例では、各第２電極１２における一方の電極エッジと他方の電極エッジにおける各屈曲点２１は、１つの第１電極１１と重なる各屈曲点２１が図中の上下方向においてほぼ揃った位置にある。また、これらの揃った位置にある屈曲点２１同士は、双方が上方に凸という組み合わせ、もしくは双方が下方に凸という組み合わせのいずれかとなるように配置されている。

各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素を構成するため、各画素の外縁形状（平面視形状）は、第１電極１１の電極エッジと第２電極１２の電極エッジによって画定される形状となり、上下方向または左右方向において隣り合う２画素の面積が同一の六角形となる。また、上下方向において隣り合う画素同士は同一形状であり、左右方向において隣り合う画素同士は向きが異なるが同一形状である。

図４においても、第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθ１と定義すると、この角度θ１は０°より大きく１５°以下に設定される。また、図４において、第１電極１１の延在方向である第１方向（図中の上下方向）に対して、各配向処理の方向１３、１４とのなす角度φは０°より大きく、かつ角度θ１よりも大きく設定される。一例として、例えば角度φは１０°に設定することができる。このようにすることで、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層３の層厚方向の略中央における液晶分子の方向とは互いに直交しない構造が実現される。

また、各第２電極１２のすべての屈曲点２１が第１電極１１の幅方向における中央部から左右いずれかにオフセットして重なる状態に配置することで、上記した図２、図３に示した電極構造、すなわち各屈曲点２１を中央部に重なる状態で配置する場合に比較して、液晶層の配向状態をより均質化することが可能となる。詳細には、各画素の電極エッジについて、図示のように左右方向と平行な長さ成分をｃ、ｄとすると、ｃとｄを合計した長さと各第１電極１１の電極幅がほぼ等しく設定されている。このとき、ｃ＞ｄの関係とした場合には各屈曲部２１を図示において画素の右寄りに配置することになり、ｃ＜ｄの関係とした場合には各屈曲部２１を図示において画素の左寄りに配置することになる。例えば、ｃ＞ｄの関係とする場合には、ｄを１とすると、ｃを１．５〜５の範囲で設定する、すなわちｃ：ｄ＝１．５〜５：１とすることが好ましい（ｃ＜ｄの場合にはこの逆の関係となる）。

図５は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図５に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２は、その電極エッジが鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。また、図５に示すように、各第２電極１２は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２１が第１電極１１の幅方向における中央部から左右いずれかの電極エッジに近い側に偏った位置おいて第１電極１１と重なって配置されている。本例では、各第２電極１２における一方の電極エッジと他方の電極エッジにおける各屈曲点２１は、１つの第１電極１１と重なる各屈曲点２１が図中の上下方向において異なる位置にある。また、これらの異なる位置にある屈曲点２１同士は、双方が上方に凸という組み合わせ、もしくは双方が下方に凸という組み合わせのいずれかとなるように配置されている。

各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素を構成するため、各画素の外縁形状（平面視形状）は、第１電極１１の電極エッジと第２電極１２の電極エッジによって画定される形状となり、上下方向または左右方向において隣り合う２画素の面積が同一の六角形となる。また、上下方向において隣り合う画素同士、左右方向において隣り合う画素同士は向きが異なるが同一形状である。そして、上下方向に配列される各画素は１つおきに同一形状であり、左右方向に配列される各画素も１つおきに同一形状である。

図５においても、第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθ１と定義すると、この角度θ１は０°より大きく１５°以下に設定される。また、図５において、第１電極１１の延在方向である第１方向（図中の上下方向）に対して、各配向処理の方向１３、１４とのなす角度φは０°より大きく、かつ角度θ１よりも大きく設定される。一例として、例えば角度φは１０°に設定することができる。このようにすることで、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層３の層厚方向の略中央における液晶分子の方向とは互いに直交しない構造が実現される。

また、各第２電極１２のすべての屈曲点２１が第１電極１１の幅方向における中央部から左右いずれかにオフセットして重なる状態に配置することで、上記した図２、図３に示した電極構造、すなわち各屈曲点２１を中央部に重なる状態で配置する場合に比較して、液晶層の配向状態をより均質化することが可能となる。詳細には、各画素の電極エッジについて、図示のように左右方向と平行な長さ成分をｃ、ｄとすると、ｃとｄを合計した長さと各第１電極１１の電極幅がほぼ等しく設定されている。このとき、図中上側の電極エッジにおいてはｃ＞ｄの関係とした場合には各屈曲部２１を図示において画素の右寄りに配置することになり、図中下側の電極エッジにおいてはｃ＞ｄの関係とした場合には各屈曲部２１を図示において画素の左寄りに配置することになる。この例においても、ｄを１とすると、ｃを１．５〜５の範囲で設定する、すなわちｃ：ｄ＝１．５〜５：１とすることが好ましい。このとき、各画素において、図中上側の電極エッジにおけるｃとｄの比率と図中下側の電極エッジにおけるｃとｄの比率とは必ずしも等しくしなくてもよいが、等しくすることで外見上、各画素の平面視形状が矩形により近くなるため好ましい。

図６は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図６に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２は、その電極エッジが鋸歯状に形成されており、鋸歯の１ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。また、図６に示すように、各第２電極１２は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２１が第１電極１１の幅方向における中央部から左右いずれかの電極エッジに近い側に偏った位置において第１電極１１と重なって配置されている。本例では、各第２電極１２における一方の電極エッジと他方の電極エッジにおける各屈曲点２１は、１つの第１電極１１と重なる各屈曲点２１が図中の上下方向において揃った位置にある。また、これらの揃った位置にある屈曲点２１同士は、双方が上方に凸という組み合わせ、もしくは双方が下方に凸という組み合わせのいずれかとなるように配置されている。

各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素を構成するため、各画素の外縁形状（平面視形状）は、第１電極１１の電極エッジと第２電極１２の電極エッジによって画定される形状となり、上下方向において隣り合う２画素が同一形状の六角形となる。また、左右方向において隣り合う画素同士は向きが異なるが同一形状であり同一面積である。そして、左右方向に配列される各画素は１つおきに同一形状である。

図６において、第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθ１、θ２とそれぞれ定義すると、θ１＜θ２の関係にあり、角度θ１は０°より大きく１５°以下に設定される。また、図６において、第１電極１１の延在方向である第１方向（図中の上下方向）に対して、各配向処理の方向１３、１４とのなす角度φは０°より大きく、かつ角度θ１およびθ２のいずれよりも大きく設定される。一例として、例えば角度φは１０°に設定することができる。このようにすることで、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層３の層厚方向の略中央における液晶分子の方向とは互いに直交しない構造が実現される。

また、各第２電極１２のすべての屈曲点２１が第１電極１１の幅方向における中央部から左右いずれかにオフセットして重なる状態に配置することで、上記した図２、図３に示した電極構造、すなわち各屈曲点２１を中央部に重なる状態で配置する場合に比較して、液晶層の配向状態をより均質化することが可能となる。詳細には、各画素の電極エッジについて、図示のように左右方向と平行な長さ成分をｃ、ｄ（ここでｃ＞ｄ）とすると、ｃとｄを合計した長さと各第１電極１１の電極幅がほぼ等しく設定されている。このとき、ｄを１とすると、ｃを１．５〜５の範囲で設定する、すなわちｃ：ｄ＝１．５〜５：１とすることが好ましい。

図７は、電極構造の他の一例を示す模式的な平面図である。図７に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２は、その電極エッジが鋸歯状に形成されており、鋸歯の２ピッチが各第１電極１１の電極幅とほぼ等しく設定されている。また、図７に示すように、各第２電極１２は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２１が第１電極１１と重なって配置されており、詳細には各第１電極１１に対して上側電極エッジの屈曲点２１が２つずつ、下側電極エッジの屈曲点２１が２つずつ重なって配置されている。本例では、各第２電極１２における一方の電極エッジと他方の電極エッジにおける各屈曲点２１は、１つの第１電極１１と重なる各屈曲点２１が図中の上下方向において揃った位置にある。また、これらの揃った位置にある屈曲点２１同士は、双方が上方に凸という組み合わせ（画素の左側）と双方が下方に凸という組み合わせ（画素の右側）を有して配置されている。

各第１電極１１と各第２電極１２の交差する領域がそれぞれ１つの画素を構成するため、各画素の外縁形状（平面視形状）は、第１電極１１の電極エッジと第２電極１２の電極エッジによって画定される形状となり、上下方向および左右方向のそれぞれにおいて隣り合う２画素の形状および面積が同一の六角形となる。

図７においても、第２電極１２の電極エッジと水平方向（図中の左右方向）とのなす角度をθ１と定義すると、この角度θ１は０°より大きく１５°以下に設定される。また、図７において、第１電極１１の延在方向である第１方向（図中の上下方向）に対して、各配向処理の方向１３、１４とのなす角度φは０°より大きく、かつ角度θ１よりも大きく設定される。一例として、例えば角度φは１０°に設定することができる。このようにすることで、各画素のうち各第２電極１２の電極エッジによって画定される部分の画素エッジと液晶層３の層厚方向の略中央における液晶分子の方向とは互いに直交しない構造が実現される。

また、各第２電極１２の各屈曲点２１が第１電極１１の幅方向における中央部から左右にオフセットして重なる状態に配置することで、上記した図２、図３に示した電極構造、すなわち各屈曲点２１を中央部に重なる状態で配置する場合に比較して、液晶層の配向状態をより均質化することが可能となる。このとき、各画素において、図中上側の電極エッジにおけるｃとｄの比率と図中下側の電極エッジにおけるｃとｄの比率とは必ずしも等しくしなくてもよいが、等しくすることで外見上、各画素の平面視形状が矩形により近くなるため好ましい。

なお、上記したいずれの実施形態においても、第２電極１２のみ電極エッジが屈曲していたが、さらに第１電極１１の電極エッジも屈曲していてもよい。図８はこの場合の電極構造の一例を示す模式的な平面図を示す図である。図８に示すように、図中の左右方向に延在する各第２電極１２はその電極エッジが鋸歯状に形成されており、さらに、図中の上下方向に延在する各第１電極１１もその電極エッジが鋸歯状に形成されている。また、図８に示すように、各第２電極１２は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２１が第１電極１１の幅方向における中央部と重なる状態で配置されている。同様に、各第１電極１１は、直線同士が相互に接続する変化点である屈曲点（頂角部）２２が第２電極１２の幅方向における中央部と重なる状態で配置されている。なお、各屈曲点２１、２２の配置についてはこれに限らず、上記した図３〜図７に例示したような種々のタイプが考えられる。

（実施例）
片面が研磨処理され、その表面にＳｉＯ_２アンダーコートが施された後、ＩＴＯ膜が成膜されたガラス基板に対し、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程にてＩＴＯ膜を所望の電極パターンに形成することにより、セグメント電極基板およびコモン電極基板を作製した。なお、必要に応じて電極の一部表面上にＳｉＯ_２などによる絶縁層を形成してもよい。

セグメント電極基板とコモン電極基板をアルカリ溶液、純水等で洗浄後、垂直配向膜をフレキソ印刷法にて塗布しクリーンオーブン内で２００℃・９０分間加熱した。その後、綿製ラビング布を用いて両基板共に基板面内一方位にラビング処理を行った。なお、いずれか一方の基板のみにラビング処理を行うようにしてもよい。

コモン電極基板には約５μｍのロッド状ガラススペーサーが混入した熱硬化型シール材を枠状にスクリーン印刷法にて塗布した。また、セグメント電極基板には約４．９μｍのプラスティックスペーサーを乾式散布法にて分散配置した。その後、両基板の電極面を対向させて、ラビング方位がアンチパラレルになるようにして貼り合わせ、熱圧着にてシール材を硬化して空セルを完成させた。なお、上記空セルは多面取りマザーガラス基板により作製し、スクライブとブレーキング工程を経て１個の空セルを得ている。

次いで、屈折率異方性Δｎが約０．１８で誘電率異方性Δε＜０の液晶材料を真空注入法にて空セルに注入した。次いで、セル厚がより均一になるようにプレスし、紫外線硬化樹脂を塗布した。その後、わずかにプレス厚を弱めた状態で約数分保持して注入口から内部へ吸い込ませた後、紫外線を照射して硬化することにより封止した後、１２０℃にて１時間焼成した。

外部取出し電極端子などの面取り加工を行った後、洗浄を行い、セルの裏表面にほぼクロスニコルになるよう偏光板をラミネーターにて貼りあわせた後、真空容器内で加熱しながら偏光板粘着層とガラス基板間の気泡を除去した。なお、偏光板を貼りあわせる前にクリスタルローテーション法により測定したプレティルト角はおよそ８９．８５°±０．０８°であった。

外部取出し端子部にはドライバーＩＣを異方導電フィルムを介して熱圧着する工程を経て、フレキシブルフィルムを異方導電フィルムを介してドライバーＩＣ入出力端子と接続し外部制御装置への接続端子とした。

なお、液晶表示装置の上下方向（１２時，６時方位）にセグメント電極、左右方向（９時，３時方位）にコモン電極の長手方向が伸びており、互いに交差している。また、ラビング方向は裏側基板が６時方位から１０°ずれた方位（角度φ＝１０°）、表側基板が１２時方位から１０°ずれた方位（角度φ＝１０°）とし、液晶層の層厚方向の中央における液晶分子の配向方位は６時方位から１０°ずれた方位とし、最良視認方位は１２時方位から１０°ずれた方位とした。電極構造については上記図４に示した構造を採用し、θ１＝±５°とした。

また、以下において実施例および比較例として示す各液晶表示装置は、画素寸法が縦３２０μｍ、横３２０μｍ、画素間距離１５μｍであり、セグメント電極は３６９本、コモン電極は１２０本である。また、実施例および比較例の各液晶表示装置をマルチプレックス駆動するにあたっては、例えば特許文献の特開平０６−２７９０７号公報に示される複数ライン同時選択法（MLS法）を用いた。具体的には、１／１２０デューティ、１／９バイアス、同時選択ライン数を４本とした。駆動電圧VLCDの設定方法およびフレーム周波数は以下で示す。

図９（Ａ）は実施例の液晶表示装置の明表示時の配向組織を示す図である。駆動電圧VLCDは１７．２Ｖとし、フレーム周波数は１２５Ｈｚとした。図９（Ａ）において、各画素の上辺エッジの暗領域を観察すると２本の暗線の交差点が１か所しか存在せず、その位置は屈曲点付近で固定されていることがわかる。暗線の形状も同様である。また、この実施例１の液晶表示装置を８０℃雰囲気にてフレーム周波数１７５Ｈｚで駆動したときにも配向不良による表示均一性の低下が生じないことを確認できた。

図９（Ｂ）は比較例の液晶表示装置の明表示時の配向組織を示す図である。なお、ここでいう比較例とは、第１電極と第２電極をともにストライプ状に形成し、両者を交差させて配置させたことと、液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子と第１方向のなす角度φを０°に設定したこと以外は上記した実施例と同様の構造を有する液晶表示装置である。図９（Ｂ）に示すように、画素の３辺エッジ付近に暗領域が観察され、上辺エッジの暗領域を観察すると２本の暗線が観察され、これらの暗線が互いに交差する点の存在する位置が画素ごとに異なっていることがわかる。このように交差点の個数や形状などが画素ごとに異なっていることが配向不良を発生させる原因であると考えられる。

なお、本発明は上述した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、上記した実施形態においては第２電極の両側の電極エッジが折れ線状に形成されていたが、片側の電極エッジのみが折れ線状に形成されていてもよい。その場合には、斜めに交差する線分が画素エッジのうちの斜め電界による配向方向と液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向との間の角度が１３５°より大きくなる側のエッジに配置されることが望ましい。

また、上記した各実施形態並びに実施例では、第２電極（あるいは第１電極）の電極エッジが複数の直線を連結してなる折線状である場合について示し、それら直線同士の接続する交点である屈曲点が他方の電極と重なる場合について説明していたが、電極エッジの変化点はこのような屈曲点に限らない。例えば、図１０に示すように第２電極１２（あるいは第１電極１１）の電極エッジが複数の曲線を接続した形状である場合には、この曲線が極値（極大値または極小値）をとる点、すなわち複数の曲線同士が接続する交点を変化点２１（あるいは２２）とすることができる。この場合において、電極エッジを構成する線分の方向は、例えば極大値をとる変化点と極小値をとる変化点とを結んだ方向で定義することができる。さらに、この曲線は、多数の微小な直線を連結して近似したポリゴンエッジであってもよい。

また、上記した各実施形態等では一方の電極の屈曲点が他方の電極に重なる場合について説明したが、各々の屈曲点が他方の電極の相互間（すなわち画素間）に配置されてもよい。この場合の電極構造例を図１１に示す。ここで示す電極構造は、上記した図２に示した電極構造における第１電極１１と第２電極１２の重なる位置を変更することで、第２電極１２における各々の屈曲点２１が各第１電極１１の相互間の間隙と重なるようにした例である。なお、詳細説明は省略するが図３〜図８に示した電極構造においても同様にして各々の屈曲点２１を配置することができる。

また、上記した各実施形態等においては、各画素の上側エッジおよび下側エッジがそれぞれ２つの辺からなり、それらの接続点としての屈曲点が各画素に１つ存在する場合について説明したが、各画素の上側エッジおよび下側エッジがそれぞれ３つの辺からなり、屈曲点が各画素に２つ存在してもよい。この場合の電極構造例を図１２に示す。ここで示す電極構造は、上記した図２に示した電極構造における各第２電極１２の２つの斜辺の間に第１方向と平行な１つの辺を接続することで、各画素の上側エッジおよび下側エッジがそれぞれ３つの辺からなり、屈曲点が各画素に２つ存在するようにした例である。この場合においては、上側エッジおよび下側エッジの各々の３辺と液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向（配向処理の方向と平行方向）とのなす角度は、θ±φ、φの３種類となる。なお、詳細説明は省略するが図３〜図８に示した電極構造においても同様にして各々の屈曲点２１を配置することができる。

また、上記した各実施形態等においては第１基板と第２基板のそれぞれに施された配向処理の方向が交差しておらず液晶層の液晶分子が一様に配向した場合について説明していたが、配向処理の方向を交差させて液晶層の液晶分子をねじれ配向としてもよい。この場合であっても、液晶層の層厚方向における液晶分子の配向方向との関係で電極エッジの方向が規定されていれば上記した実施形態等と同様の効果が得られる。

１：第１基板
２：第２基板
３：液晶層
４：第１偏光板
５：第２偏光板
６：第１視角補償板
７：第２視角補償板
８、９：配向膜
１１：第１電極
１２：第２電極
１３、１４：配向処理の方向
２１、２２：変化点（屈曲点、極点）

Claims (6)

1. 対向配置された第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板の一面に設けられており、第１方向に延在する複数の第１電極と、
   前記第２基板の一面に設けられており、第１方向と交差する第２方向に延在する複数の第２電極と、
   前記第１基板の一面と前記第２基板の一面の相互間に設けられたプレティルト角が９０°未満のモノドメイン垂直配向の液晶層を含み、
   前記複数の第１電極と前記複数の第２電極との交差する領域の各々において複数の画素が構成され、
   前記複数の第１電極の各々は、平面視において両側の電極エッジがそれぞれ前記第１方向と略平行に延びる形状であり、
   前記第２電極の各々は、平面視において、少なくとも片側の電極エッジが前記第２方向に対して斜交する線分を含んで折り返す形状を有しており、
   前記複数の画素の各々は、前記斜交する線分を含んで画素エッジが画定されており、
   前記液晶層は、平面視において層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向と前記第２方向と直交する方向とのなす角度が０°より大きく設定されており、前記液晶分子の配向方向と前記斜交する線分の方向とが直交しておらず、
   前記複数の第２電極の各々の前記片側の電極エッジの方向が変わる位置である変化点は、前記複数の第１電極の何れか１つと重畳して配置されており、かつ前記複数の画素のうち前記第２方向において隣り合うもの同士の相互間には配置されていない、
   液晶表示装置。
2. 前記変化点は、前記複数の第１電極の各々の前記両側の電極エッジ間の中央に配置されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記変化点は、前記複数の第１電極の各々の前記両側の電極エッジのうち何れかに近い側に偏って配置されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２電極の各々は、隣り合う前記斜交する線分の相互間に配置されて当該斜交する線分の各々と接続された１つの線分を含み、当該１つの線分は前記第２方向と平行である、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２電極各々の前記片側の電極エッジは、多数の微小な直線を連結したポリゴンエッジに構成されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記斜交する直線は、前記第２方向を基準にして０°より大きく１５°以下の角度で配置されている、請求項１〜５の何れか１項に記載の液晶表示装置。