JPWO2013022075A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

液晶表示装置（１００）は、垂直配向型の液晶層（３）と、第１基板（１）の液晶層側に設けられた画素電極（１１）と、第２基板（２）の液晶層側に設けられた対向電極（２１）と、第１配向膜（１２）および第２配向膜（２２）とを備える。各画素領域（１０）は、液晶分子（３ａ）のチルト方向が予め決められた第１、第２、第３および第４方向である第１、第２、第３および第４液晶ドメイン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を有する。第１、第２、第３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つの方向である。第１液晶ドメインは、画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、この少なくとも一部は、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向（ｅ１）が第１方向と９０?超の角をなす第１エッジ部（ＥＧ１）を含む。第１基板は、第１エッジ部に対応する領域に配置され、画素電極の下に設けられた第１リブ（１４）を有する。

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、垂直配向型の液晶層を備え、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（Vertical Alignment）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（Multi-domain Vertical Alignment）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（Twisted Nematic）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。

これら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、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。

上述した透過率の低下を抑制するための構造が、特許文献２に提案されている。特許文献２で提案されている構造では、配向膜によって配向分割構造が形成される液晶表示装置の対向基板（画素電極が設けられているアクティブマトリクス基板に対向する基板）にリブが設けられる。このリブは、画素電極のエッジの、その近傍に暗線が発生する部分（特許文献２において「エッジ部」と呼ばれている）に対応する領域に（つまりエッジ部に対向するように）配置されている。このようなリブが設けられていることにより、暗線を細くし、且つ、画素領域の外側に追いやることができるので、透過率の低下が抑制される。

特開平１１−２４２２２５号公報 国際公開第２０１０／１１９６６０号

しかしながら、特許文献２に提案されている構造により透過率の低下を十分に抑制するためには、画素電極のエッジ部と、リブとの相対的な位置関係が正確である必要がある。そのため、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせる際に高い位置精度が要求される。基板同士を貼り合わせる際に高い位置精度を確保しようとすると、歩留まりの低下を招いてしまう。また、特許文献２に提案されている構造により透過率の低下を十分に抑制するためには、リブの高さや幅を精密に制御する必要もある。

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、配向膜によって配向分割構造が形成されるＶＡモードの液晶表示装置において、暗線の発生による透過率の低下を、歩留まりの低下を実質的に招くことなく抑制することにある。

本発明の実施形態における液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有する液晶表示装置であって、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、前記複数の画素領域のそれぞれにおいて前記第１基板の前記液晶層側に設けられた画素電極と、前記第２基板の前記液晶層側に設けられ、前記画素電極に対向する対向電極と、前記画素電極と前記液晶層との間に設けられた第１配向膜および前記対向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、前記複数の画素領域のそれぞれは、前記画素電極と前記対向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、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第１方向と９０°超の角をなす第１エッジ部を含み、前記第１基板は、前記第１エッジ部に対応する領域に配置された第１リブであって、前記画素電極の下に設けられた第１リブを有する。

ある好適な実施形態において、前記第１エッジ部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１配向膜または前記第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。

ある好適な実施形態において、前記第１リブの半分以上が前記画素電極に重なっている。

ある好適な実施形態において、前記第２液晶ドメインは、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第２方向と９０°超の角をなす第２エッジ部を含み、前記第３液晶ドメインは、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第３方向と９０°超の角をなす第３エッジ部を含み、前記第４液晶ドメインは、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第４方向と９０°超の角をなす第４エッジ部を含み、前記第１基板は、前記第２エッジ部に対応する領域に配置された第２リブであって、前記画素電極の下に設けられた第２リブと、前記第３エッジ部に対応する領域に配置された第３リブであって、前記画素電極の下に設けられた第３リブと、前記第４エッジ部に対応する領域に配置された第４リブであって、前記画素電極の下に設けられた第４リブと、をさらに有する。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、前記画素電極のすべてのエッジに対応する領域に配置されたリブ構造体であって、前記画素電極の下に設けられたリブ構造体をさらに有し、前記リブ構造体が、前記第１リブ、前記第２リブ、前記第３リブおよび前記第４リブを含む。

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、第１エッジ部に直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向は、前記第１方向と略１３５°の角をなす。

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。

本発明の実施形態によると、配向膜によって配向分割構造が形成されるＶＡモードの液晶表示装置において、暗線の発生による透過率の低下を、歩留まりの低下を実質的に招くことなく抑制することができる。

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１００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１００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。 リブを有していない従来の液晶表示装置６００の１つの画素領域を模式的に示す平面図である。 従来の液晶表示装置６００を模式的に示す図であり、図１１中の１２Ａ−１２Ａ’線に沿った断面図である。 特許文献２に開示されている液晶表示装置７００の１つの画素領域を模式的に示す平面図である。 特許文献２に開示されている液晶表示装置７００を模式的に示す図であり、図１３中の１４Ａ−１４Ａ’線に沿った断面図である。 単純にＴＦＴ基板側にリブが設けられた比較例の液晶表示装置８００の１つの画素領域を模式的に示す平面図である。 比較例の液晶表示装置８００を模式的に示す図であり、図１５中の１６Ａ−１６Ａ’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１００を模式的に示す図であり、図９中の１７Ａ−１７Ａ’線に沿った断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の液晶表示装置６００および本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００について、電圧印加状態における画素領域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）〜（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。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置２００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２００を模式的に示す図であり、図２６中の２７Ａ−２７Ａ’線に沿った断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００および２００について、電圧印加状態における画素領域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である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

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できる。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、クマリン基およ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、画素電極のエッジよりも内側にエッジに略平行に、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に、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°超の角をなす部分（以下では「エッジ部」と呼ぶ）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と考えられる。

図１に示す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、画素領域１０ごとに透明基板（例えばガラス基板）１ａ上に設けられており、対向電極２１は、画素電極１１に対向するように透明基板（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、ＴＦＴ基板１が、図９および図１０に示すように、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４に対応する領域に配置された複数のリブ（突起構造）１４を有する。各リブ１４は、画素電極１１の下に（つまり画素電極１１と透明基板１ａとの間に）設けられている。

典型的には、リブ１４は、図１０に示すように、基板１ａの表面に対して傾斜した２つの側面１４ａおよび１４ｂと、これらの側面１４ａおよび１４ｂ間に規定される頂部（稜線）１４ｃとを有し、対応するエッジ部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１４ａを「内側側面」とも呼び、相対的に外側に位置する側面１４ｂを「外側側面」とも呼ぶ。本実施形態では、リブ１４は、頂部１４ｃが対応するエッジ部よりも内側に位置し、且つ、対応するエッジ部が外側側面１４ｂに重なるように配置されている。

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（ここでは略１３５°）をなし、液晶ドメインＢのチルト方向は、エッジ部ＥＧ２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ｅ２）と９０°超の角（ここでは略１３５°）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（ここでは略１３５°）をなし、液晶ドメインＤのチルト方向は、エッジ部ＥＧ４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ｅ４）と９０°超の角（ここでは略１３５°）をなす。従って、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４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。

さらに、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。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。

本実施形態における液晶表示装置１００では、ＴＦＴ基板１が、本来であれば暗線が発生する領域に配置されたリブ１４であって、画素電極１１の下に設けられたリブ１４を有している。このようなリブ１４が設けられていることにより、後述するように、暗線を細くし、且つ、外側に追いやることができるので、透過率の低下を抑制することができる。また、本実施形態における液晶表示装置１００では、リブ１４は、ＣＦ基板２側ではなく、ＴＦＴ基板１側に設けられているので、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２とを貼り合わせる際に特別に高い位置精度が必要とはされない。そのため、歩留まりの低下を招くことがない。

以下、従来の液晶表示装置や比較例の液晶表示装置を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００において上述した効果が得られる理由を説明する。

図１１および図１２に、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ているものの、リブを有していない従来の液晶表示装置６００を示す。図１１は、液晶表示装置６００の１つの画素領域１０ａを模式的に示す平面図であり、図１２は、図１１中の１２Ａ−１２Ａ’線に沿った断面図である。なお、図１２には、液晶層３に中間調に対応する電圧が印加されたときの液晶分子３ａの配向と、正面方向における相対透過率とを示している。また、図１２では、配向膜や偏光板を省略している。

液晶表示装置６００の画素領域１０ａは、図１１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１０ａ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。

液晶表示装置６００では、ＴＦＴ基板１および対向基板２のいずれもが、図１１および図１２に示すように、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４に対応する領域に配置されたリブを有していない。この従来の液晶表示装置６００では、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれにおいて、エッジ部の近傍に生成される斜め電界によって液晶分子３ａが倒れる方向と、配向膜（ＴＦＴ基板１側の第１配向膜およびＣＦ基板２側の第２配向膜のいずれか）によって規定されるプレチルト方向とが反対である。そのため、各液晶ドメインの中央部分と、対応するエッジ部の近傍部分とで、液晶分子３ａの配向方向が異なり、両者の間に暗線が発生する。

図１３および図１４に、特許文献２に開示されている液晶表示装置７００を示す。図１３は、液晶表示装置７００の１つの画素領域１０ｂを模式的に示す平面図であり、図１４は、図１３中の１４Ａ−１４Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置７００の画素領域１０ｂは、図１３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１０ｂ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。

液晶表示装置７００では、対向基板２が、図１３および図１４に示すように、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４に対応する領域に配置された複数のリブ２４を有する。リブ２４は、対向電極２１上に設けられている。液晶表示装置７００では、リブ２４の側面（より厳密には内側側面）が、エッジ部の近傍に生成される斜め電界の影響を打ち消すように作用する。そのため、図１４に示しているように、相対透過率を示す曲線において極小値を示す部分が、図１２に示した場合（従来の液晶表示装置６００における暗線の位置を参考のために図１４にも示している）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７００では、暗線が外側に追いやられ、且つ、細くなっている。そのため、透過率が向上し、表示品位が向上する。

しかしながら、既に説明したように、特許文献２に開示されている液晶表示装置７００のような構造により透過率の低下を十分に抑制するためには、画素電極１１のエッジ部と、リブ２４との相対的な位置関係が正確である必要がある。そのため、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２とを貼り合わせる際に高い位置精度が要求される。基板同士を貼り合わせる際に高い位置精度を確保しようとすると、歩留まりの低下を招いてしまう。また、透過率の低下を十分に抑制するためには、リブ２４の高さや幅を精密に制御する必要もある。

上述した歩留まりの低下という問題自体は、画素電極が設けられているのと同じ基板上、つまり、ＴＦＴ基板側にリブを設けることによって回避することができる。ただし、単純にＴＦＴ基板側にリブを設けても、暗線の発生による透過率の低下を抑制することはできない。

図１５および図１６に、単純にＴＦＴ基板１側にリブ１４’が設けられた比較例の液晶表示装置８００を示す。図１５は、液晶表示装置８００の１つの画素領域１０ｃを模式的に示す平面図であり、図１６は、図１５中の１６Ａ−１６Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置８００の画素領域１０ｃは、図１５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１０ｃ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。

液晶表示装置８００では、ＴＦＴ基板１が、図１５および図１６に示すように、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４に対応する領域に配置された複数のリブ１４’を有する。ただし、これらのリブ１４’は、画素電極１１の下に設けられているわけではなく、画素電極１１上に設けられている。

画素電極１１上に設けられたリブ１４’の側面（より厳密には内側側面）近傍に位置する液晶分子３ａの配向方向は、エッジ部近傍に生成される斜め電界によって倒れる液晶分子３ａの配向方向と一致するので、液晶ドメインの中央部分において液晶分子３ａに作用する配向規制力とは反対方向の配向規制力がエッジ部近傍において強まることになる。そのため、相対透過率を示す曲線において極小値を示す部分が、図１２に示した場合（従来の液晶表示装置６００における暗線の位置を参考のために図１６にも示している）に比べてさらに内側に移動している。つまり、暗線は、画素領域１０ｃ内により深く侵入する。そのため、単純にＴＦＴ基板１側にリブ１４’が設けられた液晶表示装置８００では、従来の液晶表示装置６００と同等かあるいはそれ以上に透過率が低下してしまう。

図１７に、本実施形態の液晶表示装置１００において、液晶層３に中間調に対応する電圧が印加されたときの液晶分子３ａの配向と、正面方向における相対透過率とを示す。図１７は、図９中の１７Ａ−１７Ａ’線に沿った断面図である。なお、図１７では、第１配向膜１２および第２配向膜２２や、偏光板１３および２３を省略している。

本実施形態における液晶表示装置１００のように、リブ１４が画素電極１１の下に設けられていると、画素電極１１の、リブ１４の内側側面１４ａ上に位置する部分を始点とする電気力線は、内側側面１４ａの法線方向に延びてから対向電極２１に向かうので、画素領域１０の内側に向かう方向に湾曲する。そのため、リブ１４の内側側面１４ａ近傍の液晶分子３ａ（負の誘電異方性を有する）は、画素領域１０の外側に向かって、つまり、配向膜（第１配向膜１２および第２配向膜２２のいずれか）によって規定されるプレチルト方向と同じ方向に倒れる。これに対し、画素電極１１の端を始点とする電気力線は、画素領域１０の外側に向かう方向に湾曲しながら対向電極２１に向かう。このように、リブ１４の内側側面１４ａ近傍と、画素電極１１のエッジ部近傍とで、電気力線がちょうど反対方向に湾曲することになるので、エッジ部近傍に生成される斜め電界の配向規制力が液晶分子３ａの配向に与える影響が小さくなる。そのため、図１７に示しているように、相対透過率を示す曲線において極小値を示す部分が、図１２に示した場合（従来の液晶表示装置６００における暗線の位置を参考のために図１７にも示している）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、本実施形態における液晶表示装置７００では、暗線が外側に追いやられ、且つ、細くなっている。そのため、透過率が向上し、表示品位が向上する。

また、本実施形態における液晶表示装置１００では、リブ１４は、ＣＦ基板２側ではなく、ＴＦＴ基板１側に設けられているので、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２とを貼り合わせる際に特別に高い位置精度が必要とはされない。そのため、歩留まりの低下を招くことがない。

図１８（ａ）に、リブを有していない従来の液晶表示装置６００について、電圧印加状態における画素領域１０ａの透過率をシミュレーションにより求めた結果を示し、図１８（ｂ）に、本実施形態の液晶表示装置１００について、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。ここでは、画素領域１０ａおよび１０は、それぞれ縦７０μｍ×横７０μｍのサイズの正方形状である。また、液晶表示装置１００に設けられているリブ１４の幅および高さは、それぞれ３μｍおよび０．８μｍである。リブ１４は、その２／３が（つまり幅２μｍ分が）画素電極１１に重なっており、その１／３が（つまり幅１μｍ分が）画素電極１１の外側に位置している。

図１８（ａ）および（ｂ）の比較から、本実施形態における液晶表示装置１００では、従来の液晶表示装置６００に比べ、暗線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３およびＤＬ４が画素領域１０の外側に移動し、且つ、細くなっていることがわかる。ここで例示したシミュレーション結果では、本実施形態における液晶表示装置１００の画素領域１０の透過率は、従来の液晶表示装置６００の画素領域１０ａの透過率と比較して、１．０４倍に向上した。

このように、本実施形態における液晶表示装置１００では、暗線の発生による透過率の低下を、歩留まりの低下を実質的に招くことなく抑制することができる。

なお、画素電極１１のエッジ部近傍に生成される斜め電界の配向規制力が液晶分子３ａの配向に与える影響を十分に小さくするためには、図１０および図１７などに示したように、リブ１４の半分以上が画素電極１１に重なっていることが好ましい。つまり、少なくともリブ１４の内側側面１４ａが画素電極１１によって覆われていることが好ましい。ただし、リブ１４全体を画素電極１１に重ねることは好ましくない。リブ１４の外側側面１４ｂは、液晶分子３ａを、画素電極１１のエッジ部近傍に生成される斜め電界と同じ方向、つまり画素領域１０の内側に向かって倒そうと作用するので、リブ１４全体を画素電極１１に重ねると、透過率改善効果が小さくなるからである。

リブ１４の幅や高さは特に限定されない。リブ１４の幅は、典型的には、２μｍ以上１０μｍ以下である。また、リブ１４の高さは、典型的には、０．４μｍ以上１．３μｍ以下である。リブ１４の材料も特に限定されない。リブ１４は、例えば感光性樹脂から好適に形成される。

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１９（ａ）〜図２２（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、暗線が発生する分割パターンについては、暗線に対応して設けられるリブ１４を併せて示している。

図１９（ａ）〜図２２（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１９（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｋ）、図２０（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、図２１（ａ）、（ｉ）、（ｊ）、（ｌ）、図２２（ａ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｊ）、（ｌ）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１４が配置されている。また、図１９（ｃ）、（ｈ）、（ｊ）、（ｌ）、図２０（ａ）、（ｃ）、（ｉ）、（ｊ）、図２１（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｋ）、図２２（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）、（ｋ）に示す分割パターンでは、４つの液晶ドメインのうちの３つの液晶ドメインについて暗線が発生するので、それらの３つの液晶ドメインにリブ１４が配置されている。

また、図１９（ｄ）、（ｉ）、図２０（ｂ）、（ｄ）、（ｈ）、（ｋ）、図２１（ｃ）、（ｆ）、（ｈ）、図２２（ｃ）、（ｇ）、（ｉ）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１４が配置されている。なお、図２０（ｌ）、図２１（ｇ）に示す分割パターンでは、暗線が発生しないので、リブ１４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１９（ａ）〜図２２（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２３（ａ）に示す分割パターン（図２０（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２３（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２３（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２３（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２３（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２３（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２４（ａ）に示す分割パターン（図２０（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２４（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２４（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２４（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２４（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２４（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（便宜的に照射方法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（便宜的に照射方法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２５（ａ）〜（ｈ）に示す８通りである。図２５（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｈ）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暗線が発生し得るので、４つの液晶ドメインのすべてに対応してリブ１４が配置されている。また、図２５（ａ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）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１４が配置されている。

なお、ここまでの説明では、暗線が発生する領域にのみリブ１４が配置されている例を挙げたが、暗線が発生しない領域にさらなるリブを配置してもよい。図２６および図２７に、このようなさらなるリブを有する液晶表示装置２００を示す。図２６は、液晶表示装置２００の１つの画素領域１０を模式的に示す平面図であり、図２７は、図２６中の２７Ａ−２７Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置２００では、ＴＦＴ基板１が、図２６および図２７に示すように、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４に対応する領域に配置された複数のリブ１４に加え、画素電極１１のエッジのうちのエッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４以外の部分に対応する領域に配置された複数のさらなるリブ１５を有する。さらなるリブ１５は、リブ１４と同様に、画素電極１１の下に（つまり画素電極１１と透明基板１ａとの間に）設けられている。

リブ１４と、さらなるリブ１５とは連続するように設けられているので、複数のリブ１４と複数のさらなるリブ１５とによって、画素領域１０を囲うリブ構造体１６が構成されている（つまりリブ構造体１６にリブ１４とさらなるリブ１５とが含まれている）といえる。リブ構造体１６は、画素電極１１のすべてのエッジに対応する領域に配置されており、画素電極１１の下に設けられている。

典型的には、さらなるリブ１５は、図２７に示すように、基板１ａの表面に対して傾斜した２つの側面（内側側面および外側側面）１５ａおよび１５ｂと、これらの側面１５ａおよび１５ｂ間に規定される頂部（稜線）１５ｃとを有し、対応するエッジ部に略平行に延びている。本実施形態では、リブ１５は、頂部１５ｃが対応するエッジ部よりも内側に位置し、且つ、画素電極１１のエッジが外側側面１５ｂに重なるように配置されている。

液晶表示装置２００のように、画素電極１１のすべてのエッジに対応する領域に配置されたリブ構造体を設けると、以下に説明する理由から、透過率をいっそう向上させることができる。

液晶ドメインＡ〜Ｄのチルト方向は、画素電極１１のエッジと略４５°の角をなす。これに対し、画素電極１１のエッジ近傍に生成される斜め電界は、液晶分子３ａを画素電極１１のエッジに対して直交する方向へ倒すような配向規制力を有する。そのため、画素電極１１のエッジ近傍では、暗線が発生しない領域であっても、液晶分子３ａの配向方向は所望の方位角方向からずれているので、暗線としては視認されなくても、透過率は低下している。

これに対し、液晶表示装置２００のように、リブ構造体１６が設けられていると（つまりさらなるリブ１５が設けられていると）、さらなるリブ１５によって斜め電界の影響を弱くすることができるので、画素電極１１のエッジ近傍における液晶分子３ａの配向方向を所望の（本来の）方位角方向に近付けることができるので、透過率のいっそうの向上を図ることができる。

図２８（ａ）および（ｂ）に、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４に対応したリブ１４を有するものの、さらなるリブ１５を有していない液晶表示装置１００と、エッジ部ＥＧ１〜ＥＧ４に対応したリブ１４に加えてさらなるリブ１５を有する液晶表示装置２００とについて、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。ここでは、液晶表示装置１００および２００の画素領域１０は、それぞれ縦７０μｍ×横７０μｍのサイズの正方形状である。また、リブ１４およびさらなるリブ１５の幅および高さは、それぞれ３μｍおよび０．８μｍである。リブ１４およびさらなるリブ１５は、その２／３が（つまり幅２μｍ分が）画素電極１１に重なっており、その１／３が（つまり幅１μｍ分が）画素電極１１の外側に位置している。

図２８（ａ）および（ｂ）に示されているように、液晶表示装置１００および２００のいずれについても、従来の液晶表示装置６００（図１８（ａ）参照）に比べ、暗線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３およびＤＬ４が画素領域１０の外側に移動し、且つ、細くなっている。また、図２８（ａ）と図２８（ｂ）とで、画素電極１１のエッジ近傍の、暗線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬ３、ＤＬ４が発生していない領域同士を比較すると、（例えば図２８（ａ）および（ｂ）中の点線で描かれた楕円内の領域Ｒ３同士を比較すると）、液晶表示装置１００よりも、液晶表示装置２００の方がやや明るいことがわかる。ここで例示したシミュレーション結果では、液晶表示装置１００の画素領域１０の透過率は、従来の液晶表示装置６００の画素領域１０ａの透過率と比較して、１．０４倍に向上した。一方、液晶表示装置２００の画素領域１０の透過率は、従来の液晶表示装置６００の画素領域１０ａの透過率と比較して、１．０９倍に向上した。このように、液晶表示装置２００では、透過率のいっそうの向上を図ることができる。

本発明の実施形態によると、配向膜によって配向分割構造が形成されるＶＡモードの液晶表示装置において、暗線の発生による透過率の低下を、歩留まりの低下を実質的に招くことなく抑制することができる。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
１４ リブ
１４ａ リブの側面（内側側面）
１４ｂ リブの側面（外側側面）
１４ｃ リブの頂部（稜線）
１５ さらなるリブ
１５ａ さらなるリブの側面（内側側面）
１５ｂ さらなるリブの側面（外側側面）
１５ｃ さらなるリブの頂部（稜線）
１６ リブ構造体
２１ 対向電極
２２ 第２配向膜
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 (13)

1. マトリクス状に配列された複数の画素領域を有する液晶表示装置であって、
   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、
   前記複数の画素領域のそれぞれにおいて前記第１基板の前記液晶層側に設けられた画素電極と、
   前記第２基板の前記液晶層側に設けられ、前記画素電極に対向する対向電極と、
   前記画素電極と前記液晶層との間に設けられた第１配向膜および前記対向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、
   前記複数の画素領域のそれぞれは、前記画素電極と前記対向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、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第１方向と９０°超の角をなす第１エッジ部を含み、
   前記第１基板は、前記第１エッジ部に対応する領域に配置された第１リブであって、前記画素電極の下に設けられた第１リブを有する液晶表示装置。
2. 前記第１エッジ部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１配向膜または前記第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請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１リブの半分以上が前記画素電極に重なっている請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２液晶ドメインは、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第２方向と９０°超の角をなす第２エッジ部を含み、
   前記第３液晶ドメインは、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第３方向と９０°超の角をなす第３エッジ部を含み、
   前記第４液晶ドメインは、前記画素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、それに直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第４方向と９０°超の角をなす第４エッジ部を含み、
   前記第１基板は、
   前記第２エッジ部に対応する領域に配置された第２リブであって、前記画素電極の下に設けられた第２リブと、
   前記第３エッジ部に対応する領域に配置された第３リブであって、前記画素電極の下に設けられた第３リブと、
   前記第４エッジ部に対応する領域に配置された第４リブであって、前記画素電極の下に設けられた第４リブと、をさらに有する請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板は、前記画素電極のすべてのエッジに対応する領域に配置されたリブ構造体であって、前記画素電極の下に設けられたリブ構造体をさらに有し、
   前記リブ構造体が、前記第１リブ、前記第２リブ、前記第３リブおよび前記第４リブを含む請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 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５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 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６に記載の液晶表示装置。
8. 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７に記載の液晶表示装置。
9. 第１エッジ部に直交し前記画素電極の内側に向かう方位角方向は、前記第１方向と略１３５°の角をなす請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 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９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 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１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
12. 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１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
13. 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１２のいずれかに記載の液晶表示装置。

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