WO2009101734A1 - 液晶表示素子およびそれを備えた表示装置 - Google Patents

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WO2009101734A1
WO2009101734A1 PCT/JP2008/070086 JP2008070086W WO2009101734A1 WO 2009101734 A1 WO2009101734 A1 WO 2009101734A1 JP 2008070086 W JP2008070086 W JP 2008070086W WO 2009101734 A1 WO2009101734 A1 WO 2009101734A1
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WO
WIPO (PCT)
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liquid crystal
pixel
domain
display element
pixels
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/070086
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takashi Kurihara
Yasuhiro Kume
Takaaki Okamoto
Norikazu Hohshi
Masakazu Wada
Tomohisa Matsushita
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Kabushiki Kaisha filed Critical Sharp Kabushiki Kaisha
Publication of WO2009101734A1 publication Critical patent/WO2009101734A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display element suitable for performing high-definition information display for an observer at a relatively short distance and a display device including the same, and more specifically as the display device.
  • a display device including the same, and more specifically as the display device.
  • PDAs personal digital assistants
  • portable game devices portable video devices
  • car navigation devices video cameras
  • digital cameras digital cameras
  • the present invention relates to a suitable liquid crystal display element.
  • Liquid crystal display devices are deployed in various applications ranging from portable electronic devices to large-sized televisions as a representative of flat panel displays that replace CRTs with a history of more than 100 years.
  • various technical ideas for realizing excellent display characteristics which is one of the major reasons that CRTs have been used for a long time, also in liquid crystal display devices have been made continuously and vigorously.
  • a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal display device has a problem that a visible gradation changes depending on a viewing angle and an orientation for viewing the screen, and a viewing angle is narrow.
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • the MVA liquid crystal display device is a liquid crystal display device that combines vertical alignment technology that realizes high contrast and high-speed response and multi-domain technology that realizes a wide viewing angle. .
  • Patent Document 1 listed below explains the principle of optical compensation of a liquid crystal display element employing the MVA method as follows.
  • a negative liquid crystal layer 81 having negative dielectric anisotropy is sandwiched between an electrode 82 and an electrode 83 each provided with a vertical alignment film.
  • At least one of the electrode 82 and the electrode 83 is provided with a domain restricting unit, and when the voltage is applied to the liquid crystal layer 81, the domain restricting unit indicates the alignment direction in which the liquid crystal molecules 84 are obliquely aligned. Are regulated in a plurality of directions.
  • the slit 85 provided in one pixel of the electrode 82 constitutes the domain regulating means, and the protrusion 86 provided in one pixel of the other electrode 83. Constitutes the above-mentioned domain restricting means.
  • the orientation of the liquid crystal molecules 84 is changed from the voltage non-application state shown in FIG. 17A to the intermediate voltage application state shown in FIG. After the state in which the intermediate voltage is applied, the state changes to the state in which the predetermined voltage shown in FIG.
  • the liquid crystal molecules 84 are aligned perpendicular to the surfaces of the electrodes 82 and 83 as shown in FIG. Therefore, in the normally black mode, a better black display can be obtained as compared with the TN type.
  • the liquid crystal molecules 84 are aligned substantially horizontally with respect to the surfaces of the electrodes 82 and 83 as shown in FIG. Therefore, in the normally black mode, a good white display with little viewing angle dependency can be obtained. Also, the contrast between white and black is increased.
  • an oblique electric field is generated with respect to the surface of the electrode 82 at the edge portion of the slit 85 as shown in FIG.
  • the liquid crystal molecules 84 near the protrusions 86 are slightly tilted from the state in which no voltage is applied.
  • the inclination direction of the liquid crystal molecules 84 is determined by the influence of the inclined surface of the protrusion 86 and the oblique electric field, and the alignment direction of the liquid crystal molecules 84 is divided at the positions where the slits 85 and the protrusions 86 are formed. In FIG. 17B, four regions having different alignment directions are formed in one pixel.
  • the liquid crystal molecules 84 are slightly tilted, the light passing from directly below to directly above is affected by a slight birefringence, and transmission is suppressed, so that a gray halftone display is obtained. Further, light passing from the lower right to the upper left is less affected by birefringence in the region where the liquid crystal molecules 84 are tilted to the left, so that the display is similar to the state of FIG. become. On the other hand, the region where the liquid crystal molecules 84 are tilted to the right is affected by birefringence and is similar to the state of FIG. As a result, an average gray halftone display is obtained for light passing through the liquid crystal layer 81 from the lower right to the upper left. The same principle also works for light passing from the lower left to the upper right, so a gray halftone display is obtained.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of the pixel 90 in which a protrusion 86a is provided on one of the upper and lower electrodes sandwiching the liquid crystal layer and the protrusion 86b is provided on the other, as viewed in plan.
  • the protrusions 86a and 86b are provided in a zigzag so as to generate a 4-division orientation within one pixel 90.
  • the liquid crystal molecules 84 are aligned from one of the two inclined surfaces of the protrusion 86a toward one of the two inclined surfaces of the protrusion 86b.
  • the protrusion 86b is opposed to the protrusion 86a in an obliquely upward direction, for example. Therefore, two alignment regions A and D are generated for the two inclined surfaces of the protrusion 86a, and two alignment regions B and C having different alignment directions from the alignment regions A and D are generated for the other two inclined surfaces of the protrusion 86a. Is generated.
  • the two slopes and the other two slopes of the protrusion 86a are formed by bending the protrusions 86a and 86b.
  • Patent Document 2 listed below discloses a technique for forming a multi-domain by forming an elongated opening on one side of an electrode instead of a protrusion.
  • Patent Document 3 and Patent Document 4 listed below disclose a device for a pixel electrode that achieves a multi-domain in which the alignment direction of liquid crystal molecules is divided into four directions within one pixel.
  • a pixel electrode 93 in which fine slits 93a are formed in a comb-teeth shape is arranged in one pixel region surrounded by gate bus lines 91 and source bus lines 92 forming a lattice. Yes.
  • the direction parallel to the gate bus line 91 is the X-axis direction (horizontal direction), and the direction parallel to the source bus line 92 is the Y-axis direction.
  • the slit 93a is formed at an angle of 45 ° with respect to the X-axis direction in the first region (upper right region) of the pixel region, and at an angle of 135 ° with respect to the X-axis direction in the second region (upper left region).
  • the third region (lower left region) is formed at an angle of 225 ° with respect to the X-axis direction
  • the fourth region (lower right region) is formed at an angle of 315 ° with respect to the X-axis direction.
  • a cross-shaped trunk portion 93b is formed on each center line of the horizontal width in the X-axis direction and the vertical width in the Y-axis direction of the pixel region.
  • the drain electrode 100a of the TFT 100 is connected to one end of the trunk portion 93b parallel to the Y-axis direction, and the source electrode 100b separating the channel region from the drain electrode 100a is connected to the source bus line 92. Further, the two polarizing plates (not shown) are arranged such that the absorption axes are orthogonal to each other and form an angle of 45 ° with respect to the slit 93a.
  • the pixel electrode 93 having such a configuration when a voltage is applied between the pixel electrode 93 and the counter electrode (common electrode), the liquid crystal molecules are inclined in a direction parallel to the slit 93a. At this time, due to the influence of the electrode at the boundary between the four regions, that is, the edge of the trunk portion 93b, the directions in which the liquid crystal molecules fall in the first region and the third region are reversed as indicated by arrows S1 and S3, In the second region and the fourth region, the directions in which the liquid crystal molecules fall are reversed as indicated by arrows S2 and S4.
  • Japanese published patent publication Japanese Patent Laid-Open No. 11-242225 (published date: September 7, 1999)
  • Japanese published patent publication Japanese Patent Laid-Open No. 10-333170 (published date: December 18, 1998)
  • Japanese Published Patent Publication Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-270653 (Publication Date: September 25, 2003)
  • Japanese Published Patent Publication Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-186017 (Publication Date: July 3, 2003)
  • the domain restricting means is configured by a structure such as a protrusion or an opening as in the prior art 1, there is a problem that it is difficult to make a structure that takes a place in a small pixel.
  • the technology for forming a multi-domain by forming protrusions with a cross-sectional width of about 30 ⁇ m in a pixel is implemented in a large liquid crystal panel such as a television with a pixel pitch of about 1000 ⁇ m.
  • Polarizing plates are arranged on the front and back of the liquid crystal panel in a state where the respective absorption axes are orthogonal to each other. Since the transmission axis is orthogonal to the absorption axis, if the front and back absorption axes are orthogonal to each other, the front and back transmission axes are also orthogonal to each other.
  • the slit 93a extends in the direction of 45 ° with respect to the trunk portion 93b, and the liquid crystal molecules fall down along the extending direction of the slit 93a as described above.
  • the absorption axis (or transmission axis) of the polarizing plate on the front and back of the liquid crystal panel is slit 93a. It is installed so that it may become 45 degrees with respect to the extending direction of the angle, that is, 0 degrees or 90 degrees with respect to the extending direction of the trunk 93b.
  • the stretching direction of the trunk portion 93b is parallel or perpendicular to the absorption axis (or transmission axis) of the polarizing plate, and therefore this portion does not transmit light and dark lines are generated.
  • the ⁇ / 4 plate In order to reduce the dark area of the cross, the ⁇ / 4 plate must be combined with each of the polarizing plates on the front and back sides, and the linearly polarized light passing through the liquid crystal layer must be converted to circularly polarized light. In addition to the increase in the thickness, it is difficult to reduce the thickness of the liquid crystal panel, and the use of the ⁇ / 4 plate causes a problem that the contrast is lowered and the viewing angle characteristics are also lowered.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a high-quality display with less viewing angle dependency without complicating the configuration as compared with the prior art.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element and a display device including the same.
  • At least one domain which is a unit of the alignment region of the liquid crystal molecules, is formed per pixel, in the horizontal line direction or the vertical line direction of the screen.
  • the liquid crystal display element displays an image by applying a voltage to each pixel and modulating the amount of light transmitted through each pixel.
  • the liquid crystal molecules initially aligned in each pixel change the alignment in at least one specific direction when the voltage is applied.
  • a region formed by applying a voltage and having the main alignment direction of liquid crystal molecules aligned in a specific direction is referred to as a domain.
  • At least one domain is formed per pixel.
  • Such domain formation by voltage application can be realized, for example, by forming the transparent pixel electrode into a comb-teeth shape.
  • At least one domain is formed per pixel.
  • the above condition that “when one domain in which one pixel occupies the same position with respect to the plurality of pixels is focused” is present. It will be the same whether or not. This is because only one domain to be noted is formed in one pixel.
  • the orientation of each domain of a plurality of pixels of interest is in a relationship of optical compensation as a whole of the plurality of pixels. Yes.
  • the present invention is applied to a configuration in which a plurality of domains are formed in one pixel, it is effective to attach the above conditions in that case. That is, even when a plurality of domains are formed in one pixel, the same effect can be obtained by focusing on one specified domain as in the present invention in each pixel.
  • the one domain specified as in the present invention is one domain in which the position of one domain in one pixel is the same for the plurality of pixels arranged in the horizontal line direction or the vertical line direction.
  • one domain focused on in the present invention is one domain with the same ordinal number formed in each of a plurality of adjacent pixels.
  • the orientation of the first domain is optical compensation between adjacent pixels, and when focusing on the second domain, the orientation of the second domain also means that optical compensation is performed between pixels adjacent to each other, and the same applies to the third and fourth domains.
  • a basic object of the present invention is to prevent the display quality from changing as much as possible regardless of the orientation of the observer who views the screen formed by the liquid crystal display element. Therefore, in the present invention, the one domain focused on each pixel at the time of voltage application so that the viewing angle dependency is optically compensated between a plurality of adjacent pixels arranged in the horizontal line direction or the vertical line direction. The orientation of is controlled.
  • the number of pixels adjacent to each other is at least two.
  • the orientation direction of one domain focused on the first pixel is controlled to be opposite to the orientation direction of one domain focused on the second pixel.
  • the number of pixels is four, assuming that the screen right direction when viewed from the front is azimuth 0 ° and the upper direction is azimuth 90 °, for example, the azimuths 0 ° and 180 ° in the horizontal direction with respect to the screen,
  • the orientation direction of one domain of interest of each of the four pixels is controlled in four directions of 90 ° and 270 °.
  • a basic configuration is such that a plurality of domains are formed in one pixel and optical compensation is performed between the plurality of domains.
  • a plurality of domains are formed by providing a structure as domain restricting means on the pixel electrode or forming the pixel electrode into a comb shape.
  • the pixel size is reduced to, for example, a pitch of 200 ⁇ m or less, as described above, it becomes difficult to form a structure or a dark line appears in the pixel. Therefore, there is a lower limit to the pixel size to which the conventional technique can be applied.
  • the present invention focusing on one domain of one pixel, a configuration is adopted in which the plurality of pixels optically compensate by controlling the orientation direction of each one domain for the plurality of pixels. Further, even when a plurality of domains are formed in a pixel, the prior art that focuses on one domain in the same positional relationship in each pixel among the plurality of domains is neither disclosed nor suggested. A structure based on a new idea is adopted. Thereby, in order to complete optical compensation within one pixel, it is possible to break through a technical barrier caused by trying to form a plurality of domains within one pixel.
  • the second direction orthogonal to the first line direction is used.
  • the orientation of the one domain of each pixel is controlled when a voltage is applied so that the viewing angle dependency is optically compensated.
  • optical compensation is performed in the first line direction, and optical compensation in units of two pixels is repeated in the second line direction orthogonal to the first line direction.
  • liquid crystal display element of the present invention two linearly polarizing plates in a positional relationship sandwiching the liquid crystal layer containing the liquid crystal molecules are arranged in a crossed Nicol state, and the number of the plurality of pixels adjacent to each other is 4 is a feature.
  • the angle formed by the absorption axis or transmission axis of two polarizing plates arranged in a crossed Nicol state and the alignment direction of liquid crystal molecules is ⁇ (0 to 0 90 °)
  • a liquid crystal display element provided with two polarizing plates arranged in a crossed Nicol state has a viewing angle dependency so that a uniform display can be seen from any of the four directions. It can be said that optical compensation is preferable. Therefore, the number of the plurality of pixels adjacent to each other is preferably four.
  • the alignment direction is controlled so that the main alignment direction of the liquid crystal molecules forms an angle of 45 ° with respect to the absorption axis or transmission axis of the linear polarizing plate, in other words, the main alignment direction of the liquid crystal molecules.
  • the orientation of the one domain focused on each pixel is controlled to be different from each other when a voltage is applied.
  • one pixel is adjacent to each of the four pixels in the vertical line direction, and the orientation of the one domain is controlled in the opposite direction between the two pixels adjacent to each other in the vertical line direction. It is preferred that
  • the orientation direction is controlled in the opposite direction between two adjacent pixels in the vertical direction, the display quality is further improved in the vertical direction.
  • the one pixel includes adjacent red, green, and blue subpixels, and the three colors of subpixels within one pixel are mainly aligned with liquid crystal molecules.
  • the directions are preferably controlled to be the same.
  • the optical compensation already described is performed for the sub-pixels of the same color between adjacent pixels. That is, the red viewing angle dependency is compensated between red, the green viewing angle dependency is compensated between greens, and the blue viewing angle dependency is compensated between blues. Obtainable.
  • two domains may be formed per pixel, and the main alignment direction of liquid crystal molecules in the two domains may be controlled in the opposite direction.
  • the present invention is particularly suitable for a liquid crystal display element constituted by high-definition pixels having a pixel pitch of 200 ⁇ m or less.
  • a high-definition pixel it is easy to create a configuration in which one domain orientation is generated per pixel, and a configuration in which two domain orientations are generated per pixel is relatively easy.
  • a specific area in one pixel is a first domain
  • a remaining area in one pixel is a second domain.
  • optical compensation is performed between the first domains of the plurality of pixels as described above
  • optical compensation is performed between the second domains of the plurality of pixels regarding the orientation of the second domain.
  • the orientation direction of the first domain in one pixel is opposite to the orientation direction of the second domain.
  • the one pixel further transmits a light from the light source, modulates the transmitted light intensity and displays the light, reflects the light from the light source, and reflects the reflected light intensity.
  • a reflective region for modulation and display is formed, and when a voltage is applied, the main alignment direction of the liquid crystal molecules generated in the transmission region and the main alignment direction of the liquid crystal molecules generated in the reflection region are opposite to each other. It may be characterized by being controlled.
  • the optical compensation is performed between the plurality of pixels for the orientation of the transmission region, and the optical compensation is similarly performed between the plurality of pixels for the orientation of the reflection region.
  • the following operational effects unique to the above configuration are newly born.
  • the main alignment direction of the liquid crystal molecules generated in the transmission region and the main alignment direction of the liquid crystal molecules generated in the reflection region are controlled in opposite directions.
  • Light that is emitted from the transmissive area for example, light that has passed through the transmissive area from the backlight
  • light that is emitted from the reflective area when the configured screen is actually viewed in an environment with outside light such as outdoors. External light reflected by the reflection region
  • the best compensation is achieved, so that the display quality of the reflective / transmissive hybrid display device is the best.
  • the display device having a display screen constituted by the liquid crystal display element of the present invention described above can provide high-quality display with the same contrast and color tone when viewed from any orientation.
  • a combination of a configuration described in a certain claim and a configuration described in another claim is limited to a combination of the configuration described in the claim cited in the claim.
  • combinations with configurations described in the claims not cited in the focused claims are possible.
  • FIG. 10 is a plan view showing still another modification in which the shape of the pixel electrode is changed in the configuration of the one pixel.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 9 is a plan view showing another modification in which the shape of the pixel electrode is changed in the configuration of the one pixel in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a plan view showing still another modification in which the shape of the pixel electrode is changed in the configuration of the one pixel in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a plan view showing still another modification in which the shape of the pixel electrode is changed in the configuration of the one pixel in FIG. 8.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 10. It is explanatory drawing which shows the orientation pattern of the monodomain type liquid crystal display element which performs the color display which concerns on this invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of one pixel included in the hybrid type liquid crystal display element according to the present invention, where (a) shows a plan view, and (b) shows a schematic view taken along line VV in (a).
  • a typical arrow cross section is shown.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating a configuration of one pixel included in a hybrid liquid crystal display element according to a reference embodiment, in which FIG. 1A is a plan view, and FIG. 2B is a schematic view taken along line VI-VI in FIG. An arrow cross section is shown.
  • FIGS. 1 One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
  • each figure referred below demonstrates only the main member required in order to demonstrate this invention among the structural members of one Embodiment of this invention, simplifying and showing for convenience of explanation.
  • the dimension of the member in each figure does not represent the dimension of an actual structural member, the dimension ratio of each member, etc. faithfully.
  • Each of the lattices 1 to 5 shown in FIG. 1 represents the arrangement of the main alignment directions of liquid crystal molecules when one domain is formed in one pixel in a pixel group arranged in a matrix in the liquid crystal display element. .
  • the domain means a region in which the main alignment direction of liquid crystal molecules is formed in a specific direction in one pixel by applying a voltage.
  • a form in which one domain is formed in one pixel is referred to as a mono domain, and is distinguished from a multi-domain in which a plurality of domains having different orientation directions are formed in one pixel.
  • the principle of optical compensation in the liquid crystal display element of the present invention will be described by taking a mono domain as an example.
  • the basic object of the present invention is to prevent the display quality from changing as much as possible regardless of the orientation of the observer viewing the screen formed by the liquid crystal display element. Therefore, in the present invention, as shown by the grid 1 in FIG. 1, the orientation direction of the monodomain is changed to four ways, and the four directions are obtained by dividing all the 360 ° directions into approximately equal parts by four adjacent pixels on one line. The viewing angle dependency of each other is optically compensated. On that line, four pixels whose orientation directions are controlled in four ways are repeatedly arranged in the same order.
  • one domain is formed per pixel, and attention is paid to four adjacent pixels among pixels arranged in the horizontal line direction or the vertical line direction of the screen.
  • the orientation of one domain of each pixel is controlled at the time of voltage application so that the viewing angle dependency between the four pixels is optically compensated.
  • the one line may be a horizontal line on the screen or a vertical line orthogonal to the horizontal line, but it is more preferable that four pixels are adjacent to each other on the horizontal line as indicated by the grid 1. Because in a use situation where two or more observers such as family or friends see one screen, it is normal to see one screen from the left and right directions rather than from the top and bottom. In particular, it is preferable to perform the optical compensation in the four directions in the horizontal line direction in order to provide uniform display quality.
  • each of the four pixels arranged on the horizontal line is adjacent to one pixel in the vertical line direction and adjacent to the vertical line direction.
  • the orientation of the one domain is controlled in the opposite direction between the two pixels (for example, the pixel 1a and the pixel 1b).
  • the vertical line 1A in the lattice 1 in a plurality of pixels arranged on the vertical line, two domains whose alignment directions are opposite to each other are repeatedly arranged.
  • the viewing angle dependency is compensated in units of two pixels, so that the display quality is further improved.
  • a total of 8 pixels (4 ⁇ 2) of 4 pixels on the horizontal line and 2 pixels on the vertical line are used for one period pixel group for optical compensation (enclosed by a two-dot chain line in the lattice 1).
  • the one-cycle pixel group is repeatedly arranged so as to be adjacent to each other, and the entire screen is configured by a set of one-cycle pixel groups.
  • Comparative Example 1 of Monodomain Orientation Pattern As a comparative example of the alignment pattern of the monodomain, for example, four types can be considered. In the lattice 2 of the comparative example 1 as one of them, 2 ⁇ 2 pixels composed of two pixels on the horizontal line and two pixels adjacent to the two pixels in the vertical line direction are used for optical compensation. One period pixel group is formed.
  • optical compensation in four directions is performed by 2 ⁇ 2 pixels.
  • the effect of the optical compensation is seen on the entire screen, the same effect as that of the present invention can be obtained for the optical compensation in the vertical line direction.
  • optical compensation in the horizontal line direction becomes very insufficient.
  • optical compensation in four directions is performed.
  • optical compensation in the vertical line direction is performed in four directions, so the effect when the screen is viewed from the top and bottom is high, but it is important.
  • the optical compensation in the horizontal line direction as in Comparative Example 1, the effect is very insufficient. This is because, as can be seen from the alignment pattern of the horizontal line 3B, for example, there are only two downward and rightward alignment patterns in one line, and the two alignment patterns are opposed to each other. Because there is no.
  • the present invention is not limited to the monodomain liquid crystal display element described above, and can also be applied to the multidomain liquid crystal display element described above.
  • FIG. 14 shows a form in which two domains (die domains) are formed in one pixel as an alignment pattern of a multi-domain liquid crystal display element.
  • one pixel for example, the pixel 11
  • is provided with three colors (RGB) sub-pixels for example, sub-pixels R1, G1, and B1 for color display. Two domains are formed in each.
  • the domain 11a formed in the sub-pixel R1, the domain 12a formed in the sub-pixel R2, the domain 13a formed in the sub-pixel R3, and the domain 14a formed in the sub-pixel R4 include the pixel 11 14 to 14 correspond to one domain in which the position of one domain in one pixel is the same.
  • the orientation directions of these domains 11a to 14a are 45 °, 315 °, 225 °, 135 ° when a voltage is applied, respectively, assuming that the right direction when viewing the screen from the front is 0 ° and the upward direction is 90 °.
  • the angle is controlled. That is, similarly to the alignment pattern of the monodomain type liquid crystal display element, the four domains 11a to 14a are configured to perform optical compensation in four directions obtained by dividing all 360 ° directions into four equal parts.
  • the present invention states that “domains that are units of alignment regions of liquid crystal molecules are formed at least one domain per pixel and are adjacent to each other among pixels arranged in the horizontal line direction or vertical line direction of the screen.
  • the viewing angle dependency between the plurality of pixels is optical. It can be seen that the essential feature is that the orientation of the one domain focused on each pixel is controlled when a voltage is applied so as to compensate each other.
  • the orientation directions of a plurality of domains (for example, domains 11a and 11b) formed in one pixel are opposite to each other. To be controlled.
  • the above-described best mode configuration for the mono-domain liquid crystal display element that is, four pixels on the horizontal line and It can also be seen that the optical compensation is performed with a total of 8 pixels (4 ⁇ 2) of 2 pixels on the vertical line as one period pixel group for optical compensation.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a structural example of one pixel included in the liquid crystal display element of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the liquid crystal display element of this embodiment has glass substrates 15 and 16 disposed opposite to each other and negative dielectric anisotropy sealed between the glass substrates 15 and 16.
  • gate bus lines 21 and source bus lines 22 are provided in a lattice shape, and an insulating layer 20 is interposed between the gate bus lines 21 and the source bus lines 22. .
  • a storage capacitor bus line 24 is provided in parallel with the gate bus line 21 between the adjacent gate bus lines 21.
  • the gate bus line 21 and the storage capacitor bus line 24 are covered with the insulating layer 20.
  • One pixel is formed as one square surrounded by the gate bus line 21 and the source bus line 22.
  • the size of one pixel is, for example, a high definition level of about 25 ⁇ m ⁇ 75 ⁇ m.
  • Each pixel is provided with a TFT (Thin Film Transistor) 23 as a switching element and a pixel electrode 30 connected to the TFT 23.
  • the pixel electrode 30 will be described in detail later.
  • a display signal is supplied to the source bus line 22, and a scanning signal is supplied to the gate bus line 21 at a predetermined timing.
  • the TFT 23 supplied with the scanning signal from the gate bus line 21 is turned on, and the display signal is written to the pixel electrode 30.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules existing between the pixel electrode 30 and the common electrode 33 (see FIG. 6) disposed opposite to the pixel electrode 30 is controlled to a predetermined direction, and the light transmittance is displayed. Modulated according to the signal.
  • a desired image can be displayed on the screen constituted by the liquid crystal display element.
  • the configuration on the TFT substrate side will be described in more detail.
  • a part of the gate bus line 21 formed on the glass substrate 15 is used as a gate electrode, and the insulating layer 20 and a silicon film 25 serving as an operation layer of the TFT 23 are formed thereon.
  • the channel protective film 26 is laminated in this order.
  • the source electrode 23 a connected to the source bus line 22 and the drain electrode 23 b connected to the pixel electrode 30 are also formed on the channel protective film 26. Each is formed so as to partially overlap.
  • an insulating layer 27 is laminated on the insulating layer 20, whereby the source bus line 22, the source electrode 23 a, the channel protective film 26 and the drain electrode 23 b are covered with the insulating layer 27.
  • the pixel electrode 30 is formed on the insulating layer 27, and the pixel electrode 30 is connected to the drain electrode 23b through a contact hole formed in the insulating layer 27.
  • the pixel electrode 30 is covered with a vertical alignment film 28 made of polyimide or the like.
  • the configuration on the color filter (CF) substrate side is as follows.
  • a black matrix 31 is formed under the glass substrate 16 so as to cover the boundary areas of the four sides of each pixel and the formation area of the TFT 23.
  • a color filter 32 is formed below the glass substrate 16.
  • the pixel structure described with reference to FIGS. 2, 6, and 7 has the three-color (RGB) sub-pixels described with reference to FIG. 14 (for example, sub-pixels).
  • RGB three-color sub-pixels
  • the color filter 32 means a color filter of any one of RGB.
  • the above-mentioned common electrode 33 is formed under the color filter 32, and the lower surface of the common electrode 33 is covered with a vertical alignment film 34 made of polyimide or the like.
  • the pixel electrode 30 is formed using a transparent conductor material such as ITO (Indium-Tin Oxide).
  • ITO Indium-Tin Oxide
  • the common electrode 33 is formed in a single sheet shared by all pixels, whereas the pixel electrode 30 has a comb-like shape for each pixel as shown in FIG. Is provided.
  • the pixel electrode 30 shown in FIG. 2 when the extending direction of the gate bus line 21 is the left-right direction and the extending direction of the source bus line 22 is the up-down direction, the pixel electrode 30 shown in FIG. A plurality of branch portions 30b that are provided with comb bases 30a on the upper and right sides of the rectangle and that extend in parallel toward the left diagonally downward from the bases 30a on the two sides while having a rectangular outline. I have.
  • the width W1 of each branch portion 30b and the width W2 of the slit 30c formed between adjacent branch portions 30b are approximately 2 to 3 ⁇ m.
  • the width W1 and the width W2 are about 3 ⁇ m or less, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 17, the liquid crystal molecules are aligned from the open side of the slit 30c to the closed side, that is, the base 30a. Power works.
  • the liquid crystal molecules are aligned with an inclination in a direction parallel to the slit (direction of arrow D1 in FIG. 2).
  • a monodomain having the orientation direction of the arrow D1 can be formed in the subpixel R1, for example, formed in the liquid crystal display element that performs color display shown in FIG. 13 by the pixel electrode 30 of FIG.
  • orientation direction of the domains can be changed by changing the way in which the base 30a, the branch 30b and the slit 30c of the pixel electrode 30 are formed.
  • four orientation directions to be formed in the subpixels R1, R2, R3, and R4 shown in FIG. 13 can be realized, and further, adjacent to the lower side of the subpixels R1, R2, R3, and R4.
  • the orientation directions of the sub-pixels R5, R6, R7, and R8 are controlled to be opposite to the orientation directions of the sub-pixels R1, R2, R3, and R4, and the 4 ⁇ 2 pixels already described are defined as one period pixel group. It is also possible to do.
  • FIG. 3 to 5 show three variations of such a pixel electrode 30.
  • a base 30a is formed on the right and bottom sides of the rectangle, and a plurality of branch portions 30b extend in parallel from the base 30a toward the upper left.
  • the drain electrode 23b and the base portion 30a are connected via a contact hole, whereas in the pixel electrode 30 of FIG. 3, one of the drain electrode 23b and the branch portion 30b is connected. Are connected through a contact hole.
  • Other configurations are as described with reference to FIGS. 2, 6, and 7.
  • the pixel electrode 30 in FIG. 4 can form a monodomain oriented in the direction of the arrow D2, and can be applied to the subpixels R2 and R8 in FIG.
  • the pixel electrode 30 in FIG. 4 can form a monodomain oriented in the direction of the arrow D3, it can be applied to the subpixels R3 and R5 in FIG. 13, and the pixel electrode 30 in FIG. Can form monodomains oriented in the direction of arrow D4, and can be applied to subpixels R4 and R6 in FIG.
  • the inclination of the absorption axis with respect to the left and right of the screen is set to 0 °, and the other absorption axis is inclined with respect to the left and right.
  • the orientation direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied may be controlled to four directions of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 ° with respect to the left and right.
  • the large birefringence effect is obtained for four different orientations, and the four orientations are orientations obtained by equally dividing 360 °. Therefore, the birefringence effects of the four orientations compensate each other. As a result, it is possible to provide a display in which the viewing angle dependency is compensated regardless of whether the screen is viewed from the top, bottom, left, or right, thereby improving the display quality of the liquid crystal display element.
  • the best mode is to arrange one pixel in the horizontal line direction and change the orientation direction of each domain of the four pixels into four ways.
  • the die domain type pixel electrode 40 is realized by combining two types of shapes of the mono domain type pixel electrode 30.
  • the pixel electrode 40 in FIG. 8 has a shape obtained by combining the shape of the pixel electrode 30 in FIG. 2 and the shape of the pixel electrode 30 in FIG. More specifically, the pixel electrode 40 extends along the storage capacitor bus line 24, that is, a first base 40a provided so as to extend right and left in the center of one pixel, and the left side of the rectangle from the first base 40a. A second base portion 40b extending upward, and a third base portion 40c extending downward from the first base portion 40a along the right side of the rectangle.
  • the pixel electrode 40 includes a plurality of first branch portions 40d extending in parallel to the right diagonally upward from the first base portion 40a and the second base portion 40b, and a left diagonal portion from the first base portion 40a and the third base portion 40c. And a second branch portion 40e extending in parallel downward.
  • a slit 40f is formed between two adjacent first branch portions 40d, and a slit 40g is formed between two adjacent second branch portions 40e.
  • one pixel is divided into two domains. That is, in the region where the slit 40g is formed, a domain in which liquid crystal molecules are aligned in the direction of the arrow D1 is formed, while in the region where the slit 40f is formed, the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the arrow D3. Domain is formed.
  • the shape of the pixel electrode 40 shown in FIG. 9 is obtained by reversing the shape of the pixel electrode 40 shown in FIG. 8 left and right, and liquid crystal molecules are aligned in the direction of the arrow D2 in one pixel by a completely similar mechanism.
  • An aligned domain and a domain in which liquid crystal molecules are aligned in the direction of arrow D4 can be formed.
  • the pixel electrode 40 in FIG. 10 has a shape obtained by combining the shape of the pixel electrode 30 in FIG. 2 and the shape of the pixel electrode 30 in FIG. More specifically, the pixel electrode 40 includes an upper half pixel electrode 40A and a lower half pixel electrode, corresponding to the fact that the area of one pixel is vertically divided into two with the storage capacitor bus line 24 as a boundary. It is divided into 40B.
  • the pixel electrode 40A In the upper half region, the pixel electrode 40A, like the pixel electrode 30 in FIG. 2, generally has a rectangular outline in accordance with the shape of the pixel, but has a comb base on the upper and right sides of the rectangle. 40h. However, on the right side, the base portion 40h has a portion that overlaps the storage capacitor bus line 24 as a termination portion.
  • a plurality of branch portions 40 i extending in parallel from the respective base portions 40 h on the upper side and the right side to the upper side of the storage capacitor bus line 24 are provided in the diagonally lower left direction. Thereby, a slit 40j is formed between two adjacent branch portions 40i.
  • the pixel electrode 40B has a rectangular outline in accordance with the shape of the pixel as in the pixel electrode 30 of FIG.
  • the base 40k is provided. However, on the left side, the base 40k is terminated at a portion overlapping the storage capacitor bus line 24. Then, a plurality of branch portions 40m extending in parallel from the respective base portions 40k on the lower side and the left side to the upper side of the storage capacitor bus line 24 toward the upper right are provided. Thereby, a slit 40n is formed between two adjacent branch portions 40m.
  • the pixel electrode 40 has a structure in which the pixel electrode 40A and the pixel electrode 40B are electrically connected on the storage capacitor bus line 24.
  • the bypass electrode 41 is partially formed so as to straddle the storage capacitor bus line 24 via the insulating layer 20.
  • a contact hole 42A and a contact hole 42B penetrating the insulating layer 27 are formed from the vicinity of the portion overlapping the storage capacitor bus line 24 of each of the pixel electrode 40A and the pixel electrode 40B, and the pixel electrode 40A and the pixel electrode 40B Are electrically connected via the contact holes 42A and 42B and the bypass electrode 41.
  • one pixel is divided into two domains. That is, in the region where the slit 40j is formed, a domain in which liquid crystal molecules are aligned in the direction of the arrow D1 is formed, while in the region where the slit 40n is formed, the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the arrow D3. Domain is formed.
  • the shapes of the upper half pixel electrode 40C and the lower half pixel electrode 40D constituting the pixel electrode 40 shown in FIG. 11 are obtained by horizontally inverting the shapes of the pixel electrode 40A and the pixel electrode 40B, respectively.
  • a domain in which liquid crystal molecules are aligned in the direction of arrow D2 and a domain in which liquid crystal molecules are aligned in the direction of arrow D4 can be formed in one pixel.
  • the pixel electrode 40 of FIG. 10 can be applied to the subpixel R1 shown in FIG. 14, and the pixel electrode 40 of FIG. 9 is applied to the subpixel R2. 8 can be applied to the subpixel R3, and the pixel electrode 40 of FIG. 11 can be applied to the subpixel R4.
  • the screen is completely black on the liquid crystal display element in which the absorption axis of the linearly polarizing plate is arranged at 0 ° and 90 ° as in the above embodiment. No state.
  • the absorption axes of the linearly polarizing plates are arranged at 45 ° and 135 °, and the domain orientation directions are set at 0 ° and 90 °.
  • the liquid crystal display element of the present invention can basically be manufactured by a known manufacturing method (for example, see Patent Document 3), the detailed description is omitted and the process in the vicinity of the formation of the pixel electrode is touched. Stay on. As shown in FIGS. 6 and 7, after forming the gate bus line 21 and the storage capacitor bus line 24 on the glass substrate 15, and further forming the TFT 23 and the source bus line 22, a silicon oxide film is formed on the entire upper surface. Alternatively, a silicon nitride film is formed to form the insulating layer 27.
  • a contact hole reaching the drain electrode 23 b is formed in the insulating layer 27.
  • the comb-shaped pixel electrode 30 or pixel electrode 40 can be formed.
  • the liquid crystal display element of the present embodiment is provided with a reflective region 50 and a transmissive region 51 in one pixel, and includes two types of a reflective display mode and a transmissive display mode.
  • This is a hybrid type liquid crystal display element that performs display in the two types of display modes at the same time.
  • the reflection region 50 light (external light) from the light source is reflected, and the reflected light intensity is modulated to perform display.
  • the transmissive region 51 light from the light source (backlight) is transmitted, and the transmitted light intensity is modulated to perform display.
  • the liquid crystal layer 62 is sandwiched between the CF substrate 60 and the TFT substrate 61.
  • the pixel electrode 70 is connected to the drain electrode 64b of the TFT 64 formed so that a part of the gate bus line 21 is used as a gate electrode, and the TFT 64 to which the scanning signal is supplied from the gate bus line 21 is turned on, the source bus line
  • the display signal supplied from 22 to the source electrode 64 a is supplied to the pixel electrode 70.
  • display in the transmissive display mode is performed in the transmissive region 51.
  • the pixel electrode 70 does not stay in the transmissive region 51 but extends above the reflective region 50.
  • the reflective electrode 72 is provided on the TFT substrate 61 in a shape corresponding to the reflective region 50 via an insulating film.
  • the pixel electrode 70 is laminated on the reflective electrode 72 in an electrically connected state, and is further provided to extend to the reflective region 50.
  • the electrode 70 is laminated on the reflective electrode 72 via an insulating film 73.
  • the display signal is supplied to the reflection electrode 72 through the pixel electrode 70, and display in the reflection type display mode is performed.
  • the pixel electrode 70 in the reflective region 50 functions to control the tilt direction of the liquid crystal molecules 63 to be opposite to the tilt direction of the liquid crystal molecules 63 in the transmissive region 51.
  • the plan view of the pixel electrode 70 is as shown in FIG. 15A and is similar to the shape of the pixel electrode 40 in FIG. That is, the first base portion 70 a extending in parallel with the gate bus line 21 is formed on the boundary between the reflective region 50 and the transmissive region 51.
  • the second base portion 70b extends upward from the first base portion 70a along the left side of the rectangular outline of the pixel electrode 70, and the third base portion 70c extends along the right side of the rectangular outline. It extends downward from.
  • the branch part 70d of the pixel electrode 70 in the transmissive region 51 extends obliquely upward to the right from the first base part 70a and the second base part 70b.
  • the branch part 70e of the pixel electrode 70 in the reflection region 50 extends obliquely downward to the left from the first base part 70a and the third base part 70c. Accordingly, a slit 70f is formed between the adjacent branch portions 70d, and a slit 70g is formed between the adjacent branch portions 70e.
  • the liquid crystal molecules 63 change from the vertical alignment state to the tilt alignment state.
  • the inclined orientation in the reflective region 50 and the inclined orientation in the transmissive region 51 are opposite to each other.
  • the orientation in the reflection region 50 the orientation is inclined obliquely upward right (in the direction of the arrow E2) from the lower side of the rectangle toward the right side along the slit 70g.
  • the orientation in the transmissive region 51 the orientation is inclined obliquely to the lower left (in the direction of the arrow E ⁇ b> 1) from the upper side of the rectangle toward the left side along the slit 70 f.
  • the viewing angle characteristics are improved when the backlight is turned on and the liquid crystal display element is viewed outdoors such as outdoors where there is external light. This is because light entering the eye from the transmission region 51, that is, backlight light passing through the transmission region 51, and light entering the eye from the reflection region 50, that is, outside light is reflected by the reflective electrode 72 and reciprocates through the reflection region 50. This is because the compensated light compensates for each other within each pixel.
  • the display quality of the hybrid liquid crystal display element is improved by paying attention to the optical compensation effect in one pixel.
  • the combination of the alignment states of the reflective region 50 and the transmissive region 51 has already been achieved.
  • the optical compensation effect between the four pixels is added, so that the display quality of the hybrid liquid crystal display element can be further improved.
  • the liquid crystal display element transmits a light from a light source in one pixel, modulates the transmitted light intensity and displays the light, reflects the light from the light source, and modulates the reflected light intensity.
  • a reflective region for display is formed, and when a voltage is applied, the main alignment direction of the liquid crystal molecules generated in the transmission region and the main alignment direction of the liquid crystal molecules generated in the reflection region are opposite to each other. It is characterized by being controlled.
  • hybrid liquid crystal display element of FIG. 16 completes optical compensation within one pixel.
  • configuration of the hybrid liquid crystal display element of FIG. 15 can also be regarded as a configuration that completes optical compensation within one pixel without changing the configuration. In short, it is sufficient that the alignment direction in the transmissive region in one pixel and the alignment direction in the reflection region are opposite to each other.
  • the liquid crystal display element of this embodiment is also provided with the reflective region 50 and the transmissive region 51 in one pixel, and the reflective display mode.
  • a hybrid type liquid crystal display element that has two types of display modes, ie, a transmissive display mode, and performs display in the two types of display modes at the same time.
  • the configuration of the CF substrate 60 and the TFT substrate 61 shown in FIG. 16B is basically the same as the configuration described based on FIG. Further, the pixel electrode 75 of the present embodiment also functions to control the tilt direction of the liquid crystal molecules 63 in the reflection region 50 so as to be opposite to the tilt direction of the liquid crystal molecules 63 in the transmission region 51.
  • the plan view of the pixel electrode 75 is as shown in FIG. That is, generally, the first base portion 75a extending in parallel with the gate bus line 21 is formed on the upper side of the rectangle while having a rectangular outline in accordance with the shape of the pixel, and the reflection region 50 and the transmission region 51 are formed.
  • a second base portion 75b extending in parallel with the source bus line 22 is formed on the left side that overlaps with, and a third base portion 75c extending in parallel with the gate bus line 21 is also formed on the lower side.
  • a plurality of branch portions 75d extend in parallel with the source bus line 22 from the first base portion 75a to the vicinity of the boundary between the reflective region 50 and the transmissive region 51. Further, a plurality of branch portions 75 f extend in parallel with the source bus line 22 from the third base portion 75 c to the vicinity of the boundary between the reflective region 50 and the transmissive region 51. As a result, the end portion of the branch portion 75d and the end portion of the branch portion 75f are opposed to each other at a certain interval in the vicinity of the boundary.
  • a slit 75e is formed between the adjacent branch portions 75d, and a slit 75g is formed between the adjacent branch portions 75f.
  • the liquid crystal molecules 63 change from the vertical alignment state to the inclined alignment state.
  • the inclined orientation in the reflective region 50 and the inclined orientation in the transmissive region 51 are opposite to each other. That is, in the reflective region 50, the orientation is inclined in the direction of the arrow F2 from the upper side to the lower side of the rectangle along the slit 75g. Further, in the transmissive region 51, it is inclined and oriented along the slit 75e in the direction of the arrow F1 from the lower side to the upper side of the rectangle.
  • the viewing angle characteristics are improved when the backlight is turned on and the liquid crystal display element is viewed outdoors such as outdoors where there is external light. This is because light entering the eye from the transmission region 51, that is, backlight light passing through the transmission region 51, and light entering the eye from the reflection region 50, that is, outside light is reflected by the reflective electrode 72 and reciprocates through the reflection region 50. This is because the compensated light compensates for each other within each pixel.
  • the liquid crystal display element according to the present invention is a pixel in which at least one domain, which is a unit of an alignment region of liquid crystal molecules, is formed per pixel and arranged in the horizontal line direction or the vertical line direction of the screen.
  • at least one domain which is a unit of an alignment region of liquid crystal molecules, is formed per pixel and arranged in the horizontal line direction or the vertical line direction of the screen.
  • the display screen can be viewed from any orientation without causing the problem that formation of a structure as a domain regulating means becomes difficult or dark lines appear in the pixels.
  • the contrast and the color tone look the same, and it is possible to provide a high-quality display.
  • the present invention can be applied to a liquid crystal display element suitable for performing high-definition information display for an observer at a relatively short distance, and a display device including the liquid crystal display element.
  • Liquid crystal display elements suitable for constituting medium- and small-sized liquid crystal panels mounted on personal digital assistants (PDAs), portable game devices, portable video devices, car navigation devices, video cameras, digital cameras, etc. Can be widely applied.

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Abstract

　本発明の液晶表示素子では、液晶分子の配向領域の単位であるドメインが、１画素（１ａまたは１ｂ）あたりに少なくとも１ドメイン形成され、画面の水平ライン（２Ｂ）方向または垂直ライン（１Ａ）方向に配列された画素のうち、例えば４つの相互に隣接した画素同士間で、視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素における上記１ドメインの配向を制御する。これにより、視角依存性が補償された表示品位の高い液晶表示素子および表示装置を提供する。

Description

液晶表示素子およびそれを備えた表示装置
　本発明は、比較的近距離の観察者に対して高精細の情報表示を行うのに適した液晶表示素子およびそれを備えた表示装置に関するものであり、より具体的には、上記表示装置としての携帯電話、情報携帯端末（ＰＤＡ:Personal Digital Assistant）、携帯型ゲーム機器、携帯型映像機器、カーナビゲーション機器、ビデオカメラ、またはデジタルカメラ等に搭載される中小型の液晶パネルを構成するのに好適な液晶表示素子に関するものである。
　液晶表示装置は、１００年余の歴史を持つブラウン管に代わるフラットパネルディスプレイの代表格として、携帯型電子機器から大型テレビに至るまで、様々な用途に展開されている。また、ブラウン管が長く使われ続けてきた大きな理由の一つである、優れた表示特性を、液晶表示装置においても実現するための様々な技術的工夫が、継続的かつ精力的になされている。
　例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶表示装置は、その画面を見る視角および方位によって、視認される階調が変化してしまい、視野角も狭いという問題を有しているのに対し、そのような視角依存性を大幅に解消するＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）方式の液晶表示装置の開発が、近年特に進展している。なお、ＭＶＡ方式の液晶表示装置は、高コントラストおよび高速応答を実現する垂直配向（Vertical Alignment）技術と、広視野角を実現する配向分割（Multi-domain）技術とを組み合わせた液晶表示装置である。
　（従来技術１）
　下掲の特許文献１には、上記ＭＶＡ方式を採用した液晶表示素子の光学補償原理が次のように説明されている。図１７の（ａ）～（ｃ）に示すように、負の誘電率異方性を持つネガ型の液晶層８１が、垂直配向膜を各々設けた電極８２および電極８３によって挟まれている。電極８２および電極８３の少なくとも一方には、ドメイン規制手段が設けられ、液晶層８１に電圧を印加したときに、液晶分子８４が斜めに配向される配向方向を、ドメイン規制手段が、１画素内において複数の方向に規制するようになっている。
　図１７の（ａ）～（ｃ）では、電極８２の１画素内に設けたスリット８５が、上記ドメイン規制手段を構成しており、さらに、他方の電極８３の１画素内に設けた突起８６もまた、上記ドメイン規制手段を構成している。
　このようなドメイン規制手段によって、液晶分子８４の配向は、図１７の（ａ）に示す電圧無印加状態から、図１７の（ｂ）に示す中間の電圧印加状態、つまり電圧０と所定電圧との中間の電圧を印加した状態を経て、図１７の（ｃ）に示す所定電圧を印加した状態まで、変化する。
　電圧無印加状態では、図１７の（ａ）に示すように、液晶分子８４は、電極８２・８３の表面に対して垂直に配向する。このため、ノーマリーブラックモードでは、ＴＮ型に比べて良好な黒表示が得られる。
　また、所定電圧を印加した電圧印加状態では、図１７の（ｃ）に示すように、液晶分子８４は、電極８２・８３の表面に対してほぼ水平に配向する。このため、ノーマリーブラックモードでは、視角依存性の少ない良好な白表示が得られる。また、白と黒のコントラストも高くなる。
　一方、中間の電圧印加状態では、図１７の（ｂ）に示すように、スリット８５のエッジ部分で、電極８２の表面に対して斜め電界が発生する。また、突起８６付近の液晶分子８４は、電圧無印加状態よりわずかに傾斜する。この突起８６の傾斜面と上記斜め電界との影響により、液晶分子８４の傾斜方向が決定され、スリット８５および突起８６の各々の形成位置で、液晶分子８４の配向方向が分割される。図１７の（ｂ）では、配向方向の異なる４つの領域が、１画素内に形成されている。
　この場合、例えば真下から真上に通過する光は、液晶分子８４が多少傾斜しているため、若干の複屈折の影響を受け、透過が抑えられるので、グレイの中間調表示が得られる。また、右下から左上に通過する光は、液晶分子８４が左方向に傾斜した領域では、複屈折の影響を受けにくいため、図１７の（ａ）の状態と同様になり、黒に近い表示になる。一方、液晶分子８４が右方向に傾斜した領域では、複屈折の影響を受け、図１７の（ｃ）の状態と同様になるため、白に近い表示になる。この結果、液晶層８１を右下から左上に通過する光についても、平均されたグレイの中間調表示が得られる。左下から右上に通過する光にも、同様の原理が働くので、グレイの中間調表示が得られる。
　このようにＭＶＡ方式では、黒、中間調、白の表示状態の全てにおいて、視角依存性の少ない良好な表示が得られる。
　図１８は、液晶層を挟む上下の電極の一方に突起８６ａを設け、他方に突起８６ｂを設けた画素９０を、平面視した模式的な平面図である。突起８６ａおよび８６ｂは、ジグザグに設けられ、１つの画素９０内において４分割の配向を生成するようになっている。
　液晶分子８４は、突起８６ａが有する２つの斜面の一方から、突起８６ｂが有する２つの斜面の一方に向かって配向する。なお、突起８６ｂは、突起８６ａに対して例えば斜め上方向に対向している。したがって、突起８６ａが有する２つの斜面について２つの配向領域ＡおよびＤが生成され、突起８６ａが有する他の２つの斜面について、配向領域ＡおよびＤとは配向方向が異なる２つの配向領域ＢおよびＣが生成される。なお、突起８６ａが有する上記２つの斜面および上記他の２つの斜面は、突起８６ａおよび８６ｂが屈曲していることによって形成されている。
　なお、下掲の特許文献２には、突起の代わりに、細長い開口部を電極の一方に形成し、マルチドメインを生成する技術が開示されている。
　（従来技術２）
　次に、下掲の特許文献３および特許文献４には、液晶分子の配向方向が、１画素内で４方向に分かれるマルチドメインを達成する画素電極の工夫が開示されている。図１９に示すように、格子を形成するゲートバスライン９１とソースバスライン９２とで囲まれた１つの画素領域に、微細なスリット９３ａが櫛歯形状に形成された画素電極９３が配されている。
　ゲートバスライン９１に平行な方向をＸ軸方向（水平方向）とし、ソースバスライン９２に平行な方向をＹ軸方向とする。スリット９３ａは、画素領域の第１領域（右上の領域）では、Ｘ軸方向に対し４５°の角度で形成され、第２領域（左上の領域）では、Ｘ軸方向に対し１３５°の角度で形成され、第３領域（左下の領域）では、Ｘ軸方向に対し２２５°の角度で形成され、第４領域（右下の領域）では、Ｘ軸方向に対し３１５°の角度で形成されている。この結果、画素電極９３には、画素領域のＸ軸方向の横幅およびＹ軸方向の縦幅の各中央線上に、十文字の幹部（みきぶ）９３ｂが形成されている。
　Ｙ軸方向に平行な上記幹部９３ｂの一端には、ＴＦＴ１００のドレイン電極１００ａが接続され、ドレイン電極１００ａからチャネル領域を隔てたソース電極１００ｂは、ソースバスライン９２に接続されている。また、図示しない２枚の偏光板は、各吸収軸が、相互に直交しかつスリット９３ａに対し４５°の角度をなすように配置される。
　このような構成の画素電極９３を使用した場合、画素電極９３と対向電極（コモン電極）との間に電圧を印加すると、液晶分子は、スリット９３ａと平行な方向に傾斜する。このとき、４つの領域の境界部分の電極、すなわち幹部９３ｂのエッジの影響により、第１領域と第３領域とでは、液晶分子の倒れる方向が、矢印Ｓ１およびＳ３で示すように逆になり、第２領域と第４領域とでは、液晶分子の倒れる方向が、矢印Ｓ２およびＳ４で示すように逆になる。
　したがって、液晶分子の配向方向は、４つの領域でそれぞれ異なるため、４ドメイン配向が実現される。
日本国公開特許公報：特開平１１－２４２２２５号（公開日：１９９９年９月７日） 日本国公開特許公報：特開平１０－３３３１７０号（公開日：１９９８年１２月１８日） 日本国公開特許公報：特開２００３－２７０６５３号（公開日：２００３年９月２５日） 日本国公開特許公報：特開２００３－１８６０１７号（公開日：２００３年７月３日）
　しかしながら、画面サイズが約８インチ以下で、画素が２００μｍピッチ以下で形成された高精細表示を行う中小型の液晶パネルに、従来技術１または２を適用しようとしても、種々の不具合が生じる。
　まず、従来技術１のような突起または開口部のような構造体によって、上記ドメイン規制手段を構成した場合、小さな画素内に場所を取る構造体を作り込むことが困難であるという問題がある。
　横断面の幅が３０μｍ程度の突起を画素内に作り込んでマルチドメインを形成する技術は、画素ピッチが１０００μｍ程度のテレビのような大型液晶パネルで実施されているというのが、現状である。
　一方、従来技術２のような櫛歯状の画素電極を用いてマルチドメインを形成する場合、以下のような問題が生じる。
　（問題１）
　画素電極９３の十文字の幹部９３ｂに沿って、十文字の暗線領域が発生するので、画素の透過率が低下する。透過率が低下する度合いは、画素が小さいほど大きくなる。なぜなら、画素の開口領域に占める暗線領域の割合が高くなるからである。これに対して、画素サイズが比較的大きい場合には、開口領域に占める暗線領域の割合が低くなるため、高精細の場合と比較して暗線領域による透過率低下の影響が小さくなる。したがって、この問題１は、本発明が対象としている中小型パネルでは、看過できないものである。
　（問題１の発生原理）
　上記暗線領域が発生する原理について説明する。
液晶パネルの表裏には偏光板が、各々の吸収軸が直交した状態で配置されている。なお、透過軸は吸収軸と直交しているので、表裏の吸収軸が互いに直交していれば、表裏の透過軸も互いに直交する。
　この偏光板の吸収軸もしくは透過軸の方向に対して、液晶分子の倒れた方向が平行である場合、液晶パネルを光は透過しない。より詳しく言い換えると、偏光板の吸収軸もしくは透過軸と、液晶分子の倒れた方向とがなす角をφ（０～９０°）とすると、液晶パネルの透過光強度ＴはＴ∝sin２（２×φ）となる。したがって、φ＝０°（もしくは９０°）の時、液晶パネルは光を透過させず、φ＝４５°の時、液晶パネルは光を最もよく透過させる。
　図１９に示す幹部９３ｂ上の液晶分子は、幹部９３ｂに沿って倒れる。一方、図１９に示すように、スリット９３ａは、幹部９３ｂに対して４５°の方向に延びており、液晶分子は、前述したとおりスリット９３ａの延伸方向に沿って倒れる。このため、スリット９３ａが形成された櫛歯領域の液晶によって、光を透過させたり遮蔽させたりするためには、液晶パネルの表裏の偏光板を、その吸収軸（もしくは透過軸）が、スリット９３ａの延伸方向に対して４５°、すなわち幹部９３ｂの延伸方向に対して０°または９０°となるように設置する。
　この結果、この偏光板の吸収軸（もしくは透過軸）にたいして、幹部９３ｂの延伸方向は平行もしくは垂直となるため、この部分は光を透過せず、暗線が発生することになる。
　（問題２）
　上記十文字の暗部領域を低減するには、表裏の偏光板のそれぞれにλ／４板を組み合わせ、液晶層を通る直線偏光を円偏光に変換することが必要だが、構成要素が増えることによって、コスト高になり、液晶パネルの薄型化が困難になるほか、λ／４板を用いることにより、コントラストが低下し、視角特性も低下するという問題を招く。
　本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来技術と比較して構成を複雑化することなく、視野角依存性の小さい高品位の表示を行うことができる液晶表示素子およびそれを備えた表示装置を提供することにある。
　本発明に係る液晶表示素子は、上記の課題を解決するために、液晶分子の配向領域の単位であるドメインが、１画素あたりに少なくとも１ドメイン形成され、画面の水平ライン方向または垂直ライン方向に配列された画素のうち、相互に隣接した複数画素に着目し、さらに、各画素において、１画素内に占める１ドメインの位置が、上記複数画素について同じになっている１ドメインに着目したとき、上記複数画素同士間で視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素で着目した上記１ドメインの配向が制御されることを特徴とする。
　上記の構成において、液晶表示素子は、各画素に電圧を印加して、各画素を透過する光の量を変調することにより、画像の表示を行う。各画素で初期配向している液晶分子は、その電圧の印加時に、少なくとも１つの特定方向へ配向変えする。電圧印加によって形成された、液晶分子の主たる配向方向が特定方向に揃った領域をドメインと称する。
　本発明の場合、１画素あたりに少なくとも１ドメインが形成されるようになっている。そのような電圧印加によるドメインの形成は、例えば、透明画素電極を櫛歯形状に成形することにより実現することができる。
　本発明では、１画素あたりに少なくとも１ドメインが形成されればよい。すなわち、１画素あたりに１ドメインが形成されている構成では、「１画素内に占める１ドメインの位置が、上記複数画素について同じになっている１ドメインに着目したとき」という前記の条件は有っても無くても同じことになる。なぜなら、１画素には、着目すべきドメインが１つしか形成されていないからである。
　したがって、１画素あたりに１ドメインが形成されている構成の場合には、本発明によれば、着目した複数画素の各１ドメインの配向が、その複数画素全体として光学補償し合う関係になっている。
　しかしながら、１画素に複数ドメインが形成される構成についても、本発明が適用されるので、その場合に前記の条件を付随させておくことが有効になる。つまり、１画素に複数ドメインが形成された場合でも、各画素において、本発明のように特定した１ドメインに着目すれば同じ作用効果がもたらされる。本発明のように特定した１ドメインとは、１画素内に占める１ドメインの位置が、水平ライン方向または垂直ライン方向に配列された上記複数画素について同じになっている１ドメインのことである。
　より具体的に説明すると、例えば、全ての画素について、１画素あたりに４ドメインが形成されたとすると、１画素の領域が４つのドメインに応じて第１ドメインから第４ドメインに分割される。その中で、同じ序数（例えば第１）のドメインが１画素に占める位置は、どの画素でも同じ位置である。したがって、本発明で着目する１ドメインとは、相互に隣接した複数画素のそれぞれに形成された、同じ序数の付く１ドメインのことである。
　すなわち、本発明では、例えば各画素の第１ドメインに着目し、第１ドメインの配向が、相互に隣接した画素同士間で、光学補償し合うということであり、第２ドメインに着目したときには、第２ドメインの配向もまた、相互に隣接した画素同士間で、光学補償し合うということであり、第３および第４ドメインについても同様になっているということである。
　次に、本発明が基本的に目的としているのは、上記液晶表示素子が構成する画面を観察者がどの方位から見ても、表示品位が極力変化しないようにすることである。したがって、本発明では、水平ライン方向または垂直ライン方向に配列され、相互に隣接した複数画素同士間で、視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素で着目した上記１ドメインの配向が制御されるようになっている。
　相互に隣接した画素の数は、少なくとも２つである。画素の数が２つの場合、第１の画素について着目した１ドメインの配向方向は、第２の画素について着目した１ドメインの配向方向と逆向きに制御される。画素の数が４つの場合、画面を正面から見たときの画面右方向を方位０°、上方向を方位９０°とすると、例えば、画面に対する左右方向の方位０°および１８０°、上下方向の方位９０°および２７０°の４方位に、４つの画素それぞれの着目した１ドメインの配向方向が制御される。
　画面を上下方向または左右方向などから見たときの対称性を考えると、３６０°の全方位を偶数でほぼ等分割した複数方位について、複数方位と同数の画素同士が光学補償し合うように、各画素の１ドメインの配向方向を制御することが好ましい。
　従来技術では、特許文献１～４を参照して説明したとおり、１画素の中に、複数ドメインを形成し、その複数ドメイン間で光学補償し合う構成が基本になっている。そのために、画素電極にドメイン規制手段としての構造物を設けたり、画素電極を櫛歯形状に成形するなどして、複数ドメインを形成している。しかしながら、画素サイズが、例えば２００μｍピッチ以下くらいに小さくなると、前述したように、構造物の形成が困難になったり、画素内に暗線が現れたりする不具合が生じる。したがって、従来技術を適用し得る画素サイズには下限がある。
　これに対し、本発明では１画素の１ドメインに着目し、複数画素について、各１ドメインの配向方向を制御することによって、複数画素同士が光学補償し合う構成を採用している。また、画素内に複数ドメインが形成された場合であっても、その複数ドメインのうち、各画素で同じ位置関係にある１つのドメインに着目するという、従来技術には開示も示唆もされていない新規な考えに基づく構成を採用している。これにより、１画素内で光学補償を完結させるべく、１画素内に複数ドメインを形成しようとするがために生じる技術的障壁をブレークスルーすることができる。
　本発明の液晶表示素子は、上記水平ライン方向および垂直ライン方向の一方を、上記視角依存性が光学補償し合う第１のライン方向とするとき、その第１のライン方向に直交する第２のライン方向に沿って隣接した２画素について、視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素の上記１ドメインの配向が制御されることを特徴とする。
　上記の構成によれば、第１のライン方向について光学補償がなされる上に、第１のライン方向に直交する第２のライン方向についても、２画素を単位とする光学補償が繰り返される。
　したがって、第２のライン方向の光学補償を考慮しない場合と比べて、一層高品位の表示を提供することができる。
　本発明の液晶表示素子は、上記液晶分子が含まれた液晶層を挟む位置関係にある２枚の直線偏光板が、クロスニコルの状態で配設され、相互に隣接した上記複数画素の数は、４であることを特徴とする。
　上記の構成において、従来技術として既に説明したように、クロスニコルの状態で配設された２枚の偏光板の吸収軸もしくは透過軸と、液晶分子の配向方向とがなす角をφ（０～９０°）とすると、液晶パネルの透過光強度ＴはＴ∝sin２（２×φ）となる。したがって、φ＝０°（もしくは９０°）の時、液晶パネルは光を透過させず、φ＝４５°の時、液晶パネルは光を最もよく透過させる。要するに、光が最もよく透過する方位は、φ＝４５°、１３５°、２２５°および３１５°の４方位となる。
　このため、クロスニコルの状態で配設された２枚の偏光板を設けた液晶表示素子では、上記４方位のうちのいずれの方位から見ても、均一な表示に見えるように視角依存性を光学補償することが好ましいといえる。したがって、相互に隣接した上記複数画素の数は、４であることが好ましい。
　なお、上記直線偏光板の吸収軸または透過軸に対して、上記液晶分子の主たる配向方向が、４５°の角度をなすように、配向方向を制御する、言い換えると、上記液晶分子の主たる配向方向が、４５°、１３５°、２２５°および３１５°のいずれか方位に向くように制御することは、上述のとおり、光が最もよく透過する４つの方位について、光学補償するので、表示品位の向上が最も顕著になる。
　その上、光が最もよく透過する状態なので、白輝度が充分高くなり、その結果、コントラスト（＝白輝度／黒輝度）も充分高くなる。
　さらに、上記水平ライン方向に隣接した４つの画素同士間で、視角依存性が光学補償されるべく、電圧印加時に、各画素で着目した上記１ドメインの配向が、互いに相違するように制御され、かつ、上記４つの画素のそれぞれに、上記垂直ライン方向に１つずつの画素が隣接し、上記垂直ライン方向に隣接する２つの画素同士間で、上記１ドメインの配向が、互いに逆向きに制御されることが好ましい。
　これにより、１つの画面を二人で見るような使用場面では、１つの画面を二人が上下方向から見るよりも、左右方向から見るのが通常であるから、特に、水平ライン方向について、上記４方位の光学補償を行うことが、均一な表示品位を提供する上で好ましい。
　これに加えて、上下方向について、隣接する２画素間で、配向方向を逆向きに制御するので、上下方向についても、さらに表示品位が向上する。
　さらに、上記液晶表示素子がカラー表示を行う形態の場合、上記１画素には、隣接した赤緑青３色の副画素が含まれ、１画素内の３色の副画素では、液晶分子の主たる配向方向が同一に制御されることが好ましい。
　これにより、相互に隣接した画素同士間で、同一色の副画素について、既に説明した光学補償が行われる。すなわち、赤色の視角依存性が赤色同士で補償され、緑色の視角依存性が緑色同士で補償され、青色の視角依存性が青色同士で補償されるので、全体として、表示品位の高いカラー表示を得ることができる。
　本発明の液晶表示素子では、上記ドメインが、１画素あたりに２ドメイン形成され、上記２ドメインにおける液晶分子の主たる配向方向が、逆向きに制御されることを特徴としてもよい。
　本発明は、特に、画素ピッチが２００μｍ以下の高精細な画素によって構成された液晶表示素子に好適である。高精細な画素では、１画素あたり１ドメインの配向を生成する構成とすることは容易であり、１画素あたり２ドメインの配向を生成する構成とすることも、比較的容易である。
　１画素あたり２ドメインの配向を生成する場合、１画素内の特定領域を第１ドメインとし、１画素内の残余領域を第２ドメインとする。そして、第１ドメインの配向について、既に説明したように複数画素の各第１ドメイン同士で光学補償を行い、第２ドメインの配向についても、複数画素の各第２ドメイン同士で光学補償を行うようにする。ただし、１画素における第１ドメインの配向方向と、第２ドメインの配向方向とは逆向きにする。
　これにより、１画素あたり１ドメインの配向を生成した場合より、さらに緻密な光学補償を行うことができるので、表示品位をさらに向上させることができる。
　本発明の液晶表示素子では、さらに、上記１画素には、光源からの光を透過させ、透過光強度を変調して表示を行う透過領域と、光源からの光を反射させ、反射光強度を変調して表示を行う反射領域とが形成され、電圧印加時に、上記透過領域で生成される液晶分子の主たる配向方向と、上記反射領域で生成される液晶分子の主たる配向方向とが、逆向きに制御されることを特徴としてもよい。
　上記の構成によれば、透過領域の配向について、既に説明したように、複数の画素間で光学補償が行われ、反射領域の配向についても、同様に、複数の画素間で光学補償が行われる。その上で、上記の構成ならではの以下のような作用効果が新たに生まれる。
　すなわち、透過領域で生成される液晶分子の主たる配向方向と、上記反射領域で生成される液晶分子の主たる配向方向とが、逆向きに制御されるようになっているため、上記液晶表示素子によって構成された画面を実際に屋外等の外光の有る環境下で見た時に、透過領域から出射された光（例えば、バックライトから透過領域を通ってきた光）と反射領域から出射された光（外光が反射領域で反射してきた光）とが互いに補償し合うので、視角特性が一層向上する。
　また、透過領域からの光と反射領域からの光の強度が同じになる環境下では、最も良く補償し合うことになるので、反射、透過ハイブリッド型表示装置の表示品位が最も良くなる。
　以上説明した本発明の液晶表示素子によって表示画面を構成した表示装置は、どの方位から表示画面を見ても、コントラストや色調が同じように見え、高品位の表示を提供することができる。
　なお、ある着目した請求項に記載された構成と、その他の請求項に記載された構成との組み合わせが、その着目した請求項で引用された請求項に記載された構成との組み合わせのみに限られることはなく、本発明の目的を達成できる限り、その着目した請求項で引用されていない請求項に記載された構成との組み合わせが可能である。
　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。
本発明に係るモノドメイン型液晶表示素子の配向パターンを、比較例と対照して示す説明図である。 上記液晶表示素子が有する１画素の構成を概略的に示す平面図である。 上記１画素の構成において、画素電極の形状を変えた変形例を示す平面図である。 上記１画素の構成において、画素電極の形状を変えた他の変形例を示す平面図である。 上記１画素の構成において、画素電極の形状を変えたさらに他の変形例を示す平面図である。 図２のI－I線に沿う概略的な矢視断面図である。 図２のII－II線に沿う概略的な矢視断面図である。 本発明に係るダイドメイン型液晶表示素子が有する１画素の構成を概略的に示す平面図である。 図８の上記１画素の構成において、画素電極の形状を変えた他の変形例を示す平面図である。 図８の上記１画素の構成において、画素電極の形状を変えたさらに他の変形例を示す平面図である。 図８の上記１画素の構成において、画素電極の形状を変えたさらに他の変形例を示す平面図である。 図１０のIV－IV線に沿う概略的な矢視断面図である。 本発明に係るカラー表示を行うモノドメイン型液晶表示素子の配向パターンを示す説明図である。 本発明に係るカラー表示を行うダイドメイン型液晶表示素子の配向パターンを示す説明図である。 本発明に係るハイブリッド型液晶表示素子が有する１画素の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は、平面図を示し、（ｂ）は、（ａ）のＶ－Ｖ線に沿う概略的な矢視断面を示している。 参考の形態に係るハイブリッド型液晶表示素子が有する１画素の構成を示す図であり、（ａ）は、平面図を示し、（ｂ）は、（ａ）のVI－VI線に沿う概略的な矢視断面を示している。 従来のＭＶＡ方式の光学補償原理を示す説明図である。 従来のＭＶＡ方式を採用した液晶表示素子の一構成例を示す平面図である。 従来のＭＶＡ方式を採用した液晶表示素子の他の構成例を示す平面図である。
符号の説明
　１ａ,１ｂ　　画素
　１Ａ　　垂直ライン
　２Ｂ,３Ｂ,４Ｂ,５Ｂ　　水平ライン
１１,１２,１３,１４　　画素
１１ａ,１１ｂ,１２ａ,１３ａ,１４ａ　　ドメイン
１８,１９　　直線偏光板
３０，４０　　画素電極
５０　　反射領域
５１　　透過領域
６３　　　液晶分子
Ｒ１,Ｇ１,Ｂ１　　副画素
Ｄ１,Ｄ２,Ｄ３,Ｄ４,Ｅ１,Ｅ２　　矢印（配向方向）
　〔実施の形態１〕
　本発明の一実施形態について図１から図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　（本発明の液晶表示素子における光学補償原理…モノドメイン型）
　図１に示す各格子１～５は、液晶表示素子におけるマトリクス状に配列された画素群において、１つの画素に１つのドメインが形成されたときの液晶分子の主たる配向方向の並べ方を表している。上記ドメインとは、１画素内において、電圧印加によって形成された、液晶分子の主たる配向方向が、特定方向に揃った領域を意味している。１つの画素に１つのドメインが形成される形態をモノドメインと呼び、１つの画素に、配向方向が相異する複数のドメインが形成される形態であるマルチドメインと区別する。
本発明の液晶表示素子における光学補償原理を、モノドメインを例に挙げて説明する。
　本発明が基本的に目的としているのは、液晶表示素子が構成する画面を観察者がどの方位から見ても、表示品位が極力変化しないようにすることである。そこで、本発明では、図１の格子１に示すように、モノドメインの配向方向を４通りに変え、１ライン上で隣接する４つの画素によって、３６０°の全方位をほぼ等分割した４方位の視角依存性が光学補償し合うようになっている。そして、その１ライン上で、配向方向が４通りに制御された４つの画素が、同じ並びの順序で繰り返して配列されている。
　換言すると、全ての画素について、１画素あたりに１ドメインずつ形成されている場合であって、画面の水平ライン方向または垂直ライン方向に配列された画素のうち、相互に隣接した４つの画素に着目した場合に、上記４つの画素同士間で視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素の１ドメインの配向が制御されている。
　上記１ラインは、画面の水平ラインでもよいし、水平ラインに直交する垂直ラインでもよいが、格子１に示すように、水平ライン上で４つの画素を隣接させることが、より好ましい。なぜなら、１つの画面を家族または友人などの二人以上の観察者達が見るような使用場面では、１つの画面を観察者達が上下方向から見るよりも、左右方向から見るのが通常であるから、特に、水平ライン方向について、上記４方位の光学補償を行うことが、均一な表示品位を提供する上で好ましいためである。
　さらに、本発明の場合、図１の格子１に示すように、水平ライン上に並ぶ上記４つの画素のそれぞれに、上記垂直ライン方向に１つずつの画素が隣接し、上記垂直ライン方向に隣接する２つの画素（例えば、画素１ａと画素１ｂ）同士間で、上記１ドメインの配向が、互いに逆向きに制御されている。そして、格子１に垂直ライン１Ａを例示したように、垂直ライン上に並ぶ複数の画素では、配向方向が相対向する２つのドメインが、繰り返して配列されている。これにより、画面の上下方向についても、視角依存性が２画素単位で補償されるので、表示品位が一層向上する。
　このように、本発明では、水平ライン上の４画素および垂直ライン上の２画素の合計８画素（４×２）を光学補償のための１周期画素群（格子１における二点鎖線の囲み）とし、この１周期画素群を隣接するように繰り返し配置し、画面全体を１周期画素群の集合によって構成することが、ベストモードである。
　（モノドメインの配向パターンの比較例１）
　モノドメインの配向パターンの比較例として、例えば４通り考えることができる。
その１つである比較例１の格子２では、水平ライン上の２画素と、この２画素に対し垂直ライン方向に隣接した２画素とで構成された２×２画素が、光学補償のための１周期画素群になっている。
　より具体的には、格子２において、第１垂直ライン２Ａ１上に並ぶ画素については、配向方向が上下に逆向きの２ドメインが繰り返し配列され、第２垂直ライン２Ａ２上に並ぶ画素については、配向方向が左右に逆向きの２ドメインが繰り返し配列されている。
　このような配向パターンでは、２×２画素によって４方位の光学補償が行われる。しかしながら、画面全体で光学補償の効果を見た場合、垂直ライン方向の光学補償については、本発明と同じ効果が得られるものの、水平ライン方向の光学補償については、例えば水平ライン２Ｂの配向パターンから判るように、下向きと右向きの２通りの配向パターンしか１ライン内に存在していない。しかも、その２通りの配向パターンは、相対向していないので、水平ライン方向の光学補償は、非常に不十分になる。
　（モノドメインの配向パターンの比較例２）
　次に、比較例２の格子３では、第１垂直ライン３Ａ１上に並ぶ画素については、配向方向が４通りに制御された４つの画素が、同じ並びの順序で繰り返して配列され、第２垂直ライン３Ａ２上に並ぶ画素については、第１垂直ライン３Ａ１上の配向パターンを２画素ずつ下方向へ移動させた配列になっている。この結果、比較例２では、１周期画素群が２×４画素によって構成されている。
　このような配向パターンでも、４方位の光学補償が行われる。しかしながら、画面全体で光学補償の効果を見た場合、垂直ライン方向の光学補償については、４方位の光学補償が行われるため、画面を上下方向から見たときの効果は高くなるとはいえ、肝心の水平ライン方向の光学補償については、比較例１と同様に、効果が非常に不十分となる。なぜなら、例えば水平ライン３Ｂの配向パターンから判るように、下向きと右向きの２通りの配向パターンしか１ライン内に存在していないからであり、しかも、その２通りの配向パターンが、相対向していないからである。
　（モノドメインの配向パターンの比較例３）
　次に、比較例３の格子４では、２×２画素を１周期画素群とし、その１周期画素群を構成する４つの画素において、配向方向が、例えば時計回りに９０°ずつ変化している。
　このような配向パターンでも、４方位の光学補償が行われる。しかしながら、画面全体で光学補償の効果を見た場合、水平ライン方向および垂直ライン方向のどちらについても、非常に不十分な効果しか得られない。なぜなら、垂直ライン４Ａおよび水平ライン４Ｂの各配向パターンから判るように、上下の向きのいずれか一方と、左右の向きのいずれか一方との２通りの配向パターンしか垂直ライン４Ａにも水平ライン４Ｂにも存在していないからであり、しかも、その２通りの配向パターンが、相対向していないからである。
　（モノドメインの配向パターンの比較例４）
　次に、比較例４の格子５では、１周期画素群が２×４画素によって構成された比較例２の配向パターンにおいて、縦と横との関係を入れ替えた４×２画素を１周期画素群とする配向パターンになっている。
　このような配向パターンでも、４方位の光学補償が行われる。しかしながら、画面全体で光学補償の効果を見た場合、水平ライン方向（例えば、水平ライン５Ｂ参照）の光学補償については、本発明の配向パターンと同じく、４方位の光学補償が行われるため、画面を左右方向から見たときの効果は高くなるとはいえ、垂直ライン方向の光学補償については、比較例２および３と同様に、効果が非常に不十分となる。なぜなら、垂直ライン５Ａの配向パターンから判るように、下向きおよび右向きの２通りの配向パターンしか垂直ライン５Ａに存在していないからであり、しかも、その２通りの配向パターンが、相対向していないからである。
　このように、各種の比較例を検討してみると、本発明の配向パターンが、最も優れた効果をもたらすと結論される。
　なお、２×２画素を取り出してみると、その２×２画素によって４ドメインの光学補償が行われる点は、本発明でも比較例１～４でも同じである。
　（本発明の液晶表示素子における光学補償原理…マルチドメイン型）
　本発明は、上述したモノドメイン型の液晶表示素子に限定されるものではなく、前述したマルチドメイン型の液晶表示素子にも適用することができる。
　図１４は、マルチドメイン型の液晶表示素子の配向パターンとして、１画素内に２つのドメイン（ダイドメイン）が形成された形態を示している。なお、図１４の例では、１画素（例えば画素１１）には、カラー表示のために３色（ＲＧＢ）の副画素（例えば、副画素Ｒ１,Ｇ１,Ｂ１）が設けられ、各副画素内に２つずつのドメインが形成されている。
　ここで、画素１１～１４に着目し、さらに、１画素内に占める１ドメインの位置が、画素１１～１４について同じになっている１ドメインに着目する。すなわち、副画素Ｒ１内に形成されたドメイン１１ａ、副画素Ｒ２内に形成されたドメイン１２ａ、副画素Ｒ３内に形成されたドメイン１３ａ、および副画素Ｒ４内に形成されたドメイン１４ａが、画素１１～１４において、１画素内に占める１ドメインの位置が同じになっている１ドメインに相当する。
　これらのドメイン１１ａ～１４ａの配向方向は、画面を正面から見たときの右方向を方位０°、上方向を方位９０°とすると、電圧印加時に、それぞれ４５°、３１５°、２２５°１３５°の角度に制御されている。つまり、モノドメイン型の液晶表示素子の配向パターンと同様に、４つのドメイン１１ａ～１４ａによって、３６０°の全方位を４等分した４方位について、光学補償が行われる構成になっている。
　結局、本発明は、「液晶分子の配向領域の単位であるドメインが、１画素あたりに少なくとも１ドメイン形成され、画面の水平ライン方向または垂直ライン方向に配列された画素のうち、相互に隣接した複数画素に着目し、さらに、各画素において、１画素内に占める１ドメインの位置が、上記複数画素について同じになっている１ドメインに着目したとき、上記複数画素同士間で視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素で着目した上記１ドメインの配向が制御されること」を本質としていることが判る。
　さらに、図１４に示すように、本発明を適用したマルチドメイン型の液晶表示素子では、１画素内に形成された複数のドメイン（例えば、ドメイン１１ａ，１１ｂ）の配向方向が、互いに逆向きに制御されるようになっている。
　したがって、副画素Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に形成された合計８つのドメインに着目したとき、モノドメイン型の液晶表示素子について説明した前述のベストモードの構成、すなわち、水平ライン上の４画素および垂直ライン上の２画素の合計８画素（４×２）を光学補償のための１周期画素群として光学補償を行う構成になっていることも判る。
　（液晶表示素子の概略的構造）
　次に、本発明の上記配向パターンを実現する液晶表示素子の概略的構造について説明する。
図２は、本発明の液晶表示素子が有している１画素の構造例を概略的に示す平面図、図６は、図２のI－I線における矢視断面図、図７は、図２のII－II線における矢視断面図である。
　本実施形態の液晶表示素子は、図６および図７に示すように、対向して配置されたガラス基板１５，１６と、ガラス基板１５，１６間に封入された負の誘電率異方性を有する液晶層１７と、ガラス基板１５，１６の外側に取り付けられた直線偏光板１８，１９とを備えている。
　ガラス基板１５上に、ゲートバスライン２１およびソースバスライン２２（図２参照）が格子状に設けられ、ゲートバスライン２１とソースバスライン２２との間には、絶縁層２０が介在している。また、隣り合うゲートバスライン２１の間には、蓄積容量バスライン２４が、ゲートバスライン２１と平行に設けられている。なお、ゲートバスライン２１および蓄積容量バスライン２４は、絶縁層２０によって覆われている。
　１画素は、ゲートバスライン２１およびソースバスライン２２によって囲まれた１つのマス目として形成されている。１画素のサイズは、例えば、２５μｍ×７５μｍ程度の高精細レベルである。また、１画素には、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）２３と、ＴＦＴ２３に接続された画素電極３０とが設けられている。なお、画素電極３０については、あとで詳細に説明する。
　ソースバスライン２２には表示信号が供給され、ゲートバスライン２１には、所定のタイミングで走査信号が供給される。ゲートバスライン２１から走査信号が供給されたＴＦＴ２３はオン状態になり、画素電極３０に上記表示信号が書き込まれる。これにより、画素電極３０と、画素電極３０に対向配置されたコモン電極３３（図６参照）との間に存在する液晶分子の配向方向が所定の方向に制御され、光の透過率が、表示信号に応じて変調される。
　このように、画素毎に透過率を制御することによって、液晶表示素子によって構成された画面に、所望の画像を表示することができる。
　続いて、ＴＦＴ基板側の構成について、より詳細に説明する。図７に示すように、上記ＴＦＴ２３は、ガラス基板１５上に形成されたゲートバスライン２１の一部をゲート電極とし、その上に、上記絶縁層２０、ＴＦＴ２３の動作層となるシリコン膜２５、およびチャネル保護膜２６が、この順に積層されている。また、シリコン膜２５上には、図２にも示すように、ソースバスライン２２に接続されたソース電極２３ａと、画素電極３０に接続されたドレイン電極２３ｂとが、チャネル保護膜２６上にもそれぞれ部分的に重なるように形成されている。
　さらに、上記絶縁層２０の上に、絶縁層２７が積層され、これによって、ソースバスライン２２、ソース電極２３ａ、チャネル保護膜２６およびドレイン電極２３ｂが、絶縁層２７で覆われている。
　この絶縁層２７の上に上記画素電極３０が形成され、画素電極３０が、絶縁層２７に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極２３ｂに接続されている。また、画素電極３０は、ポリイミド等からなる垂直配向膜２８によって覆われている。
　一方、カラーフィルタ（ＣＦ）基板側の構成は、以下のとおりである。ガラス基板１６の下には、各画素の四辺の境界領域とＴＦＴ２３の形成領域とを覆うように、ブラックマトリクス３１が形成されている。また、ガラス基板１６の下には、カラーフィルタ３２が形成されている。図２、図６および図７を参照して説明した画素構造は、カラー表示を行う液晶表示素子の場合には、図１４に基づいて説明した３色（ＲＧＢ）の副画素（例えば、副画素Ｒ１,Ｇ１,Ｂ１）のいずれか１つに該当する。したがって、上記カラーフィルタ３２は、ＲＧＢのうちいずれか１色のカラーフィルタを意味している。
　上記カラーフィルタ３２の下には、前述のコモン電極３３が形成され、コモン電極３３の下面をポリイミド等からなる垂直配向膜３４が覆っている。
　（画素電極パターン１）
　ここで、上記画素電極３０の構成について、詳細に説明する。画素電極３０は、上記コモン電極３３と同様に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電体材料を用いて形成されている。ただし、コモン電極３３が、全ての画素によって共有される１枚のシート状に形成されるのに対して、画素電極３０は、図２に示すように、１画素毎に、櫛歯形状を有して設けられている。
　例えば、図２において、ゲートバスライン２１の延伸方向を左右方向とし、ソースバスライン２２の延伸方向を上下方向としたとき、図２に示す画素電極３０は、概略的には、画素の形状に合わせて長方形の輪郭を持ちながらも、その長方形の上辺および右辺に櫛の基部３０ａを備え、その２辺の基部３０ａから、左斜め下に向かって平行に延び出した複数本の枝部３０ｂを備えている。
　各枝部３０ｂの幅Ｗ１と、隣り合う枝部３０ｂ同士の間に形成されたスリット３０ｃの幅Ｗ２とは、およそ２～３μｍである。上記幅Ｗ１および幅Ｗ２が、３μｍ以下くらいになると、液晶層１７に電圧を印加したときに、スリット３０ｃの開いている側から閉じている側、つまり基部３０ａに向かって、液晶分子を配向させる力が働く。この結果、従来技術でも説明したように、液晶分子は、スリットと平行な方向（図２中の矢印Ｄ１の向き）に傾斜して配向される。
　図２の画素電極３０によって、図１３に示すカラー表示を行う液晶表示素子に形成された、例えば副画素Ｒ１内に、上記矢印Ｄ１の配向方向を持つモノドメインを形成することができる。
　なお、画素電極３０の基部３０ａ、枝部３０ｂおよびスリット３０ｃの形成の仕方を変えることによって、ドメインの配向方向を変えることができる。これにより、図１３に示す例えば副画素Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４内に形成すべき４通りの配向方向を実現することができ、さらに、副画素Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の下側に隣接する副画素Ｒ５、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の各配向方向を、副画素Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の各配向方向と、逆向きに制御し、既に説明した４×２画素を１周期画素群とすることも可能になる。
　図３～５は、そのような画素電極３０の３通りのヴァリエーションを示している。図３の画素電極３０では、基部３０ａが前記長方形の右辺および下辺に形成され、複数本の枝部３０ｂは、基部３０ａから左斜め上に向かって平行に延び出している。
　なお、図２の画素電極３０では、ドレイン電極２３ｂと基部３０ａとが、コンタクトホールを介して接続されているのに対し、図３の画素電極３０では、ドレイン電極２３ｂと枝部３０ｂの１本とが、コンタクトホールを介して接続されている。そのほかの構成については、図２、図６および図７を参照して説明したとおりである。
　図３の画素電極３０は、矢印Ｄ２の向きに配向されたモノドメインを形成することができるので、図１３の副画素Ｒ２およびＲ８に適用することができる。同様に、図４の画素電極３０は、矢印Ｄ３の向きに配向されたモノドメインを形成することができるので、図１３の副画素Ｒ３およびＲ５に適用することができ、図５の画素電極３０は、矢印Ｄ４の向きに配向されたモノドメインを形成することができるので、図１３の副画素Ｒ４およびＲ６に適用することができる。
　ここで、１画素内における枝部３０ｂの先端の向きと、直線偏光板１８，１９の吸収軸の向きとの関係について説明する。
　従来技術として既に説明したように、クロスニコルの状態で配設された２枚の偏光板の吸収軸もしくは透過軸と、液晶分子の配向方向とがなす角をφ（０～９０°）とすると、液晶表示素子の透過光強度ＴはＴ∝sin２（２×φ）となる。したがって、φ＝０°（もしくは９０°）の時、液晶パネルは光を透過させず、φ＝４５°の時、液晶パネルは光を最もよく透過させる。要するに、光が最もよく透過する方位は、φ＝４５°、１３５°、２２５°および３１５°の４方位となる。
　そこで、直線偏光板１８，１９の一方の吸収軸をゲートバスライン２１に平行な左右方向に設定することによって、画面の左右に対する吸収軸の傾きを０°とし、他方の吸収軸の左右に対する傾きを９０°とした場合、電圧印加時の液晶分子の配向方向を、左右に対して、４５°、１３５°、２２５°および３１５°の４方位に制御するとよい。これにより、１つ１つの方位では、その方位において透過率の高い光に対して作用する液晶分子の複屈折効果が大きくなる。その大きな複屈折効果が、異なる４方位について得られ、かつ、その４方位は、３６０°を等分割した方位であるために、４方位の複屈折効果が互いに補償し合うことになる。この結果、画面を上下左右どちらから見ても、視角依存性が補償された表示を提供できるため、液晶表示素子の表示品位が向上する。
　なお、クロスニコルの状態で配設された２枚の直線偏光板を用いる構成では、上述のように、光が最もよく透過する方位は４方位となるため、光学補償し合う複数画素として、４つの画素を水平ライン方向に配列させ、４つの画素の各１ドメインの配向方向を４通りに変えることがベストモードとなる。
　これに対し、３６０°を６等分または８等分などにした方位について、光学補償しようとすると、上述した４５°、１３５°、２２５°および３１５°以外の角度の方位では、透過率が下がるため、視角依存性は補償されるものの、白輝度が低下し、その結果、コントラスト（＝白輝度／黒輝度）は、４等分の場合に比べると低下する。
　（画素電極パターン２）
　次に、図１４に示すダイドメインの配向パターンを形成するための画素電極４０の構成を、図８～図１２に基づいて説明する。
　ダイドメイン型の液晶表示素子では、既に説明したように、１画素内に配向方向が互いに逆向きに制御された２つのドメインを形成する。したがって、ダイドメイン型の画素電極４０は、モノドメイン型の画素電極３０の２種類の形状を組み合わせることによって実現される。
　すなわち、図８の画素電極４０は、図２の画素電極３０の形状と図４の画素電極３０の形状とを組み合わせた形状をしている。より具体的には、画素電極４０は、蓄積容量バスライン２４上、つまり１画素の中央において左右に延伸するように設けられた第１基部４０ａと、第１基部４０ａから前記長方形の左辺に沿って上方向に延び出した第２基部４０ｂと、第１基部４０ａから前記長方形の右辺に沿って下方向に延び出した第３基部４０ｃとを備えている。
　さらに、画素電極４０は、第１基部４０ａおよび第２基部４０ｂから右斜め上に向かって平行に延び出した複数本の第１枝部４０ｄと、第１基部４０ａおよび第３基部４０ｃから左斜め下に向かって平行に延び出した第２枝部４０ｅとを備えている。
　これにより、隣り合う２本の第１枝部４０ｄの間には、スリット４０ｆが形成され、隣り合う２本の第２枝部４０ｅの間には、スリット４０ｇが形成されている。
　以上の画素電極４０の形状によって、１画素は２つのドメインに分割される。すなわち、スリット４０ｇが形成された領域では、矢印Ｄ１の向きに液晶分子が配向されたドメインが形成される一方、スリット４０ｆが形成された領域では、矢印Ｄ３の向きに液晶分子が配向された他のドメインが形成される。
　また、図９に示す画素電極４０の形状は、図８に示す画素電極４０の形状を左右反転させることによって得られ、全く同様のメカニズムによって、１画素内に、矢印Ｄ２の向きに液晶分子が配向されたドメインと、矢印Ｄ４の向きに液晶分子が配向されたドメインとを形成することができる。
　次に、図１０の画素電極４０は、図２の画素電極３０の形状と図４の画素電極３０の形状とを組み合わせた形状をしている。より具体的には、１画素の領域が、蓄積容量バスライン２４を境界として上下に２分割されていることに対応して、画素電極４０は、上半分の画素電極４０Ａと下半分の画素電極４０Ｂとに分かれている。
　上半分の領域では、画素電極４０Ａは、図２の画素電極３０と同様に、概略的には、画素の形状に合わせて長方形の輪郭を持ちながらも、その長方形の上辺および右辺に櫛の基部４０ｈを備えている。ただし、右辺においては、基部４０ｈは、蓄積容量バスライン２４上に重なった部位を終端部としている。そして、上辺および右辺のそれぞれの基部４０ｈから、左斜め下に向かって、蓄積容量バスライン２４上に重なるまで、平行に延び出した複数本の枝部４０ｉを備えている。これにより、隣り合う２本の枝部４０ｉの間には、スリット４０ｊが形成されている。
　また、下半分の領域では、画素電極４０Ｂは、図４の画素電極３０と同様に、概略的には、画素の形状に合わせて長方形の輪郭を持ちながらも、その長方形の下辺および左辺に櫛の基部４０ｋを備えている。ただし、左辺においては、基部４０ｋは、蓄積容量バスライン２４上に重なった部位を終端部としている。そして、下辺および左辺のそれぞれの基部４０ｋから、右斜め上に向かって、蓄積容量バスライン２４上に重なるまで、平行に延び出した複数本の枝部４０ｍを備えている。これにより、隣り合う２本の枝部４０ｍの間には、スリット４０ｎが形成されている。
　さらに、画素電極４０は、画素電極４０Ａと画素電極４０Ｂとを蓄積容量バスライン２４上で電気的に接続する構造を備えている。
　すなわち、図１２に、図１０のIV－IV線に沿う矢視断面を示したように、バイパス電極４１が、絶縁層２０を介して、蓄積容量バスライン２４上を跨ぐように部分的に形成されている。そして、画素電極４０Ａおよび画素電極４０Ｂそれぞれの蓄積容量バスライン２４上に重なる部位の近傍から、前記絶縁層２７を貫通するコンタクトホール４２Ａおよびコンタクトホール４２Ｂが形成され、画素電極４０Ａと画素電極４０Ｂとが、コンタクトホール４２Ａおよび４２Ｂとバイパス電極４１とを介して、電気的に接続されている。
　以上の画素電極４０の形状によって、１画素は２つのドメインに分割される。すなわち、スリット４０ｊが形成された領域では、矢印Ｄ１の向きに液晶分子が配向されたドメインが形成される一方、スリット４０ｎが形成された領域では、矢印Ｄ３の向きに液晶分子が配向された他のドメインが形成される。
　また、図１１に示す画素電極４０を構成する上半分の画素電極４０Ｃと下半分の画素電極４０Ｄの形状は、上記画素電極４０Ａおよび画素電極４０Ｂの形状を、それぞれ左右反転させることによって得られ、全く同様のメカニズムによって、１画素内に、矢印Ｄ２の向きに液晶分子が配向されたドメインと、矢印Ｄ４の向きに液晶分子が配向されたドメインとを形成することができる。
　なお、図８～図１１と、図１４とを対照すると、例えば、図１４に示す副画素Ｒ１には、図１０の画素電極４０を適用でき、副画素Ｒ２には、図９の画素電極４０を適用でき、副画素Ｒ３には、図８の画素電極４０を適用でき、副画素Ｒ４には、図１１の画素電極４０を適用できることが判る。
　なお、偏光サングラスを観察者が掛けている場合には、直線偏光板の吸収軸を上記実施形態のように０°および９０°に配置した液晶表示素子では、画面が真っ黒になって何も見えない状態となる。
　したがって、偏光サングラスに対応した液晶表示素子では、直線偏光板の吸収軸を４５°および１３５°に配置し、ドメインの配向方向を０°および９０°にする。
　（液晶表示素子の製造方法）
　本発明の液晶表示素子は、基本的に、公知の製造方法（例えば、前記特許文献３参照）によって製造することができるので、詳細な説明を省略し、画素電極の形成付近の工程に触れる程度にとどめる。図６および図７に示すように、ガラス基板１５上に、ゲートバスライン２１および蓄積容量バスライン２４を形成し、さらに、ＴＦＴ２３およびソースバスライン２２を形成した後、上面全体に、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を形成し、絶縁層２７とする。
　続いて、絶縁層２７に、ドレイン電極２３ｂに到達するコンタクトホールを形成する。次に、スパッタ法により、上面全体にＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすれば、櫛歯形状の上記画素電極３０または画素電極４０を形成することができる。
　〔実施の形態２〕
　本発明の他の実施形態について図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態の構成部材と同等の構成および機能を有する構成部材については、同じ番号を付して、その説明を省略する。また、図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　図１５（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶表示素子は、１画素内に反射領域５０と透過領域５１とが設けられ、反射型表示モードおよび透過型表示モードの２種類の表示モードを備え、当該２種類の表示モードによる表示を同時に行うハイブリッド型液晶表示素子である。反射領域５０では、光源からの光（外光）を反射させ、反射光強度を変調して表示を行う。また、透過領域５１では、光源からの光（バックライト光）を透過させ、透過光強度を変調して表示を行う。
　このようなハイブリッド型液晶表示素子に、前記実施形態にて説明した本発明の光学補償を可能とする構成を組み合わせることによって、２種類の表示モードによる表示を同時に行う場合の表示品位を向上させることができる。以下、詳細な構成を説明する。
　図１５（ｂ）に示すように、ＣＦ基板６０とＴＦＴ基板６１とにより、液晶層６２が挟持されている。ゲートバスライン２１の一部をゲート電極とするように形成されたＴＦＴ６４のドレイン電極６４ｂに画素電極７０が接続され、ゲートバスライン２１から走査信号が供給されたＴＦＴ６４がオンになると、ソースバスライン２２からソース電極６４ａに供給された表示信号が、画素電極７０に供給される。これによって、透過領域５１において、透過型表示モードによる表示が行われる。
　さらに、画素電極７０は、透過領域５１にとどまることなく、反射領域５０の上まで延び出している。具体的には、まず、反射領域５０では、ＴＦＴ基板６１上に、反射領域５０に対応した形状にて、絶縁膜を介した反射電極７２が設けられている。そして、反射領域５０と透過領域５１との境界付近では、画素電極７０が、反射電極７２上に、電気的に接続された状態で積層され、さらに、反射領域５０に延び出して設けられた画素電極７０は、反射電極７２の上に絶縁膜７３を介して積層されている。
　上記反射領域５０の構成によれば、ＴＦＴ６４がオンになると、表示信号は、画素電極７０を介して反射電極７２に供給され、反射型表示モードによる表示が行われる。なお、反射領域５０の画素電極７０は、液晶分子６３の傾斜方向を、透過領域５１における液晶分子６３の傾斜方向と逆向きになるように制御する働きをする。
　画素電極７０の平面図は、図１５（ａ）に示すとおりであり、図８の画素電極４０の形状と類似している。すなわち、反射領域５０と透過領域５１との境界上に、ゲートバスライン２１と平行に延びる第１基部７０ａが形成されている。また、画素電極７０の長方形の輪郭における左辺に沿って、第２基部７０ｂが第１基部７０ａから上方に延び出すとともに、上記長方形の輪郭における右辺に沿って、第３基部７０ｃが第１基部７０ａから下方に延び出している。
　透過領域５１における画素電極７０の枝部７０ｄは、第１基部７０ａおよび第２基部７０ｂから右斜め上に延び出している。一方、反射領域５０における画素電極７０の枝部７０ｅは、第１基部７０ａおよび第３基部７０ｃから左斜め下に延び出している。また、これにより、隣り合う枝部７０ｄの間には、スリット７０ｆが形成され、隣り合う枝部７０ｅの間には、スリット７０ｇが形成されている。
　このような形状の画素電極７０を反射領域５０および透過領域５１に設けたことにより、ＴＦＴ６４がオンになると、液晶分子６３は、垂直配向状態から、傾斜配向状態へ変化する。ただし、反射領域５０での傾斜配向と、透過領域５１での傾斜配向とは、互いに逆向きである。すなわち、反射領域５０では、スリット７０ｇに沿って、上記長方形の下辺から右辺に向かって右斜め上（矢印Ｅ２の向き）に傾斜配向する。また、透過領域５１では、スリット７０ｆに沿って、上記長方形の上辺から左辺に向かって左斜め下（矢印Ｅ１の向き）に傾斜配向する。
　この結果、外光のある屋外などで、バックライトも点灯させて、液晶表示素子を見たときに、視角特性が向上する。なぜなら、透過領域５１から目に入る光、つまり透過領域５１を通り抜けたバックライトの光と、反射領域５０から目に入る光、つまり外光が反射電極７２によって反射され、反射領域５０を往復してきた光とが、個々の画素内で互いに補償し合うためである。
　なお、透過領域５１からの光の強度と反射領域５０からの光の強度とが、等しい値に近づくほど、個々の画素内での光学補償の効果が向上する。
　以上のように、１画素内での光学補償効果に着目して、ハイブリッド型液晶表示素子の表示品位が向上することを説明したが、反射領域５０および透過領域５１の配向状態の組み合わせを、既に説明した図１４に示す配向パターンに従って変化させると、４つの画素間での光学補償効果が加わるので、ハイブリッド型液晶表示素子の表示品位を一層向上させることができる。
　〔参考の形態〕
　以下に、本発明に関連した参考の形態を、図１６に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態の構成部材と同等の構成および機能を有する構成部材については、同じ番号を付して、その説明を省略する。また、図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　参考の形態に係る液晶表示素子は、１画素内に、光源からの光を透過させ、透過光強度を変調して表示を行う透過領域と、光源からの光を反射させ、反射光強度を変調して表示を行う反射領域とが形成され、電圧印加時に、上記透過領域で生成される液晶分子の主たる配向方向と、上記反射領域で生成される液晶分子の主たる配向方向とが、逆向きに制御されることを特徴としている。
　なお、図１５に基づいて説明した実施の形態２のハイブリッド型液晶表示素子との違いは、図１６のハイブリッド型液晶表示素子が、光学補償を１画素内で完結させる点である。なお、図１５のハイブリッド型液晶表示素子の構成も、そのままで、光学補償を１画素内で完結させる構成であるとみなすこともできる。要するに、１画素内の透過領域における配向方向と、反射領域における配向方向とが逆向きになっていれば足りる。
　具体的に説明すると、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、本形態の液晶表示素子にも、１画素内に前記反射領域５０と前記透過領域５１とが設けられ、反射型表示モードおよび透過型表示モードの２種類の表示モードを備え、当該２種類の表示モードによる表示を同時に行うハイブリッド型液晶表示素子である。
　図１６（ｂ）に示すＣＦ基板６０およびＴＦＴ基板６１の構成は、図１５（ｂ）に基づいて説明した構成と基本的は変わらない。また、本形態の画素電極７５が、反射領域５０における液晶分子６３の傾斜方向を、透過領域５１における液晶分子６３の傾斜方向と逆向きになるように制御する働きをする点も変わらない。
　画素電極７５の平面図は、図１６（ａ）に示すとおりである。すなわち、概略的には、画素の形状に合わせて長方形の輪郭を持ちながらも、その長方形の上辺に、ゲートバスライン２１と平行に延びる第１基部７５ａが形成され、反射領域５０および透過領域５１と重畳する左辺に、ソースバスライン２２と平行に延びる第２基部７５ｂが形成され、下辺にも、ゲートバスライン２１と平行に延びる第３基部７５ｃが形成されている。
　上記第１基部７５ａから反射領域５０と透過領域５１との境界付近まで、ソースバスライン２２と平行に、複数本の枝部７５ｄが延び出している。また、上記第３基部７５ｃから反射領域５０と透過領域５１との境界付近まで、ソースバスライン２２と平行に、複数本の枝部７５ｆが延び出している。この結果、枝部７５ｄの終端部と、枝部７５ｆの終端部とは、上記境界付近で、一定間隔を開けて対向している。
　これにより、隣り合う枝部７５ｄの間には、スリット７５ｅが形成され、隣り合う枝部７５ｆの間には、スリット７５ｇが形成されている。
　このような形状の画素電極７５を反射領域５０および透過領域５１に設けたことにより、ＴＦＴ６４がオンになると、液晶分子６３は、垂直配向状態から、傾斜配向状態へ変化する。ただし、反射領域５０での傾斜配向と、透過領域５１での傾斜配向とは、互いに逆向きである。すなわち、反射領域５０では、スリット７５ｇに沿って、上記長方形の上辺から下辺に向かう矢印Ｆ２の向きに傾斜配向する。また、透過領域５１では、スリット７５ｅに沿って、上記長方形の下辺から上辺に向かう矢印Ｆ１の向きに傾斜配向する。
　この結果、外光のある屋外などで、バックライトも点灯させて、液晶表示素子を見たときに、視角特性が向上する。なぜなら、透過領域５１から目に入る光、つまり透過領域５１を通り抜けたバックライトの光と、反射領域５０から目に入る光、つまり外光が反射電極７２によって反射され、反射領域５０を往復してきた光とが、個々の画素内で互いに補償し合うためである。
　なお、透過領域５１からの光の強度と反射領域５０からの光の強度とが、等しい値に近づくほど、個々の画素内での光学補償の効果が向上する。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明に係る液晶表示素子は、以上のように、液晶分子の配向領域の単位であるドメインが、１画素あたりに少なくとも１ドメイン形成され、画面の水平ライン方向または垂直ライン方向に配列された画素のうち、相互に隣接した複数画素に着目し、さらに、各画素において、１画素内に占める１ドメインの位置が、上記複数画素について同じになっている１ドメインに着目したとき、上記複数画素同士間で視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素で着目した上記１ドメインの配向が制御される構成である。
　これにより、高精細の画素であっても、ドメイン規制手段としての構造物の形成が困難になったり、画素内に暗線が現れたりするという不具合を生じることなく、どの方位から表示画面を見ても、コントラストや色調が同じように見え、高品位の表示を提供することができるという効果を奏する。
　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
　本発明は、比較的近距離の観察者に対して高精細の情報表示を行うのに適した液晶表示素子およびそれを備えた表示装置に適用することができ、より具体的には、携帯電話、情報携帯端末（ＰＤＡ）、携帯型ゲーム機器、携帯型映像機器、カーナビゲーション機器、ビデオカメラ、またはデジタルカメラ等に搭載される中小型の液晶パネルを構成するのに好適な液晶表示素子などに広く適用することができる。

Claims (10)

  1. 　液晶分子の配向領域の単位であるドメインが、１画素あたりに少なくとも１ドメイン形成され、
    　画面の水平ライン方向または垂直ライン方向に配列された画素のうち、相互に隣接した複数画素に着目し、さらに、各画素において、１画素内に占める１ドメインの位置が、上記複数画素について同じになっている１ドメインに着目したとき、
    　上記複数画素同士間で視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素で着目した上記１ドメインの配向が制御されること
    を特徴とする液晶表示素子。
  2. 　相互に隣接した上記複数画素の数を偶数ｎとすると、ｎ個の各画素の１ドメインの配向が、３６０°の全方位をｎで等分割した複数方位のそれぞれと揃うように制御されていること
    を特徴とする請求の範囲第１項に記載の液晶表示素子。
  3. 　上記水平ライン方向および垂直ライン方向の一方を、上記視角依存性が光学補償し合う第１のライン方向とするとき、その第１のライン方向に直交する第２のライン方向に沿って隣接した２画素について、さらに視角依存性が光学補償し合うように、電圧印加時に、各画素の上記１ドメインの配向が制御されること
    を特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の液晶表示素子。
  4. 　上記液晶分子が含まれた液晶層を挟む位置関係にある２枚の直線偏光板が、クロスニコルの状態で配設され、
    　相互に隣接した上記複数画素の数は、４であること
    を特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
  5. 　上記直線偏光板の吸収軸または透過軸に対して、上記液晶分子の主たる配向方向が、４５°の角度をなすこと
    を特徴とする請求の範囲第４項に記載の液晶表示素子。
  6. 　上記水平ライン方向に隣接した４つの画素同士間で、視角依存性が光学補償されるべく、電圧印加時に、各画素で着目した上記１ドメインの配向が、互いに相違するように制御され、かつ、上記４つの画素のそれぞれに、上記垂直ライン方向に１つずつの画素が隣接し、上記垂直ライン方向に隣接する２つの画素同士間で、上記１ドメインの配向が、互いに逆向きになるように制御されること
    を特徴とする請求の範囲第４項または第５項に記載の液晶表示素子。
  7. 　上記１画素には、隣接した赤緑青３色の副画素が含まれ、
    　１画素内の３色の副画素では、液晶分子の主たる配向方向が同一に制御されること
    を特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
  8. 　上記ドメインが、１画素あたりに２ドメイン形成され、
    　上記２ドメインにおける液晶分子の主たる配向方向は、逆向きに制御されること
    を特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
  9. 　上記１画素には、光源からの光を透過させ、透過光強度を変調して表示を行う透過領域と、光源からの光を反射させ、反射光強度を変調して表示を行う反射領域とが形成され、
    　電圧印加時に、上記透過領域で生成される液晶分子の主たる配向方向と、上記反射領域で生成される液晶分子の主たる配向方向とが、逆向きに制御されることを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
  10. 　請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項に記載の液晶表示素子によって表示画面を構成したことを特徴とする表示装置。
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