WO2011145672A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2011145672A1
WO2011145672A1 PCT/JP2011/061483 JP2011061483W WO2011145672A1 WO 2011145672 A1 WO2011145672 A1 WO 2011145672A1 JP 2011061483 W JP2011061483 W JP 2011061483W WO 2011145672 A1 WO2011145672 A1 WO 2011145672A1
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crystal display
display device
crystal layer
pixel
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国広 田代
英樹 藤本
義仁 原
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device.
  • liquid crystal display devices have been widely used for information devices such as notebook personal computers, mobile phones, electronic notebooks, or camera-integrated VTRs equipped with a liquid crystal monitor, taking advantage of their thinness and low power consumption.
  • a VA (Vertical Alignment) mode has been proposed as a display mode capable of realizing a high contrast and a wide viewing angle of a liquid crystal display device.
  • the VA mode is currently used in many liquid crystal display devices.
  • the VA mode liquid crystal display device includes a vertical alignment type liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate surface when no voltage is applied.
  • MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode is known as a kind of VA mode (for example, Patent Document 1).
  • the orientation regulating structure is a convex portion formed from a dielectric or a slit formed in an electrode.
  • the VA mode liquid crystal display device realizes a high-quality display with a wide viewing angle.
  • ⁇ characteristics during front observation and ⁇ characteristics during oblique observation are known.
  • the problem that the ⁇ characteristics are different that is, the problem of the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic has been newly revealed.
  • the ⁇ characteristic is the gradation dependence of display luminance. If the ⁇ characteristic is different between the front direction and the oblique direction, the gradation display state varies depending on the observation direction, and thus a display with a sense of incongruity is obtained.
  • the viewing angle dependence of the ⁇ characteristic in the VA mode (sometimes referred to as “ ⁇ shift”) is visually recognized as a phenomenon in which the display brightness during oblique observation becomes higher than the original display brightness (called “whitening”). Is done. When white floating occurs, there also arises a problem that the color displayed by the pixel differs between when viewed from the front direction and when viewed from an oblique direction.
  • a technique called multi-pixel driving has been proposed as a technique for reducing ⁇ shift (whitening) (for example, Patent Documents 2 and 3).
  • one pixel is divided into a plurality of (typically two) sub-pixels having different luminances.
  • one pixel electrode is divided into a plurality of (typically two) subpixel electrodes that are electrically independent, and different potentials are applied to each subpixel electrode, whereby each subpixel has a different potential. Different effective voltages are applied to the liquid crystal layer.
  • each pixel is provided with a plurality of TFTs connected to different signal wirings, and each of the plurality of subpixel electrodes is connected to each of the plurality of TFTs.
  • different signal voltages gradient voltages
  • the storage capacitor counter electrode constituting the storage capacitor is made electrically independent for each sub-pixel, and different CS voltages are supplied to each storage capacitor counter electrode from the storage capacitor wiring.
  • different potentials can be applied to the sub-pixel electrodes by capacitive division.
  • a CPA (Continuous Pinwheel Alignment) mode is known (for example, Patent Documents 4 and 5).
  • the CPA mode the pixel electrode is divided into a plurality of regions (referred to as unit solid portions) by forming openings or notches in the pixel electrode, and obliquely generated at the edges of the openings and notches.
  • a wide viewing angle is realized by using the electric field to align the liquid crystal molecules in a radially inclined orientation (axisymmetric orientation).
  • axisymmetric orientation axisymmetric orientation
  • the transmittance decreases. This is because in the CPA mode, liquid crystal molecules are aligned in almost all directions when a voltage is applied, so that liquid crystal molecules aligned in a direction substantially parallel to or substantially perpendicular to the polarization direction of linearly polarized light incident on the liquid crystal layer are transmitted. It is because it does not contribute to.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to sufficiently reduce ⁇ shift and suppress a decrease in transmittance in a liquid crystal display device including a vertical alignment type liquid crystal. is there.
  • a liquid crystal display device includes a first substrate having a plurality of pixels arranged in a matrix, having a pixel electrode provided on each of the plurality of pixels, and a second substrate facing the first substrate. And a vertically aligned liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, wherein light incident on the liquid crystal layer is circularly polarized light, and the liquid crystal layer modulates circularly polarized light.
  • the pixel electrode includes at least one cross-shaped trunk, a plurality of branches extending from the at least one cross-shaped trunk in a direction of approximately 45 °, and the plurality of the plurality of branches.
  • a plurality of slits formed between the branch portions, and the second substrate has a plurality of counter electrodes electrically independent from each other in each of the plurality of pixels.
  • different potentials are applied to the plurality of counter electrodes when displaying at least some of the halftones.
  • liquid crystal layer when a voltage is applied to the liquid crystal layer, four types of liquid crystal domains are formed in the liquid crystal layer in each of the plurality of pixels, and are included in each of the four types of liquid crystal domains.
  • the orientations of the four directors representing the alignment direction of the liquid crystal molecules are different from each other, and each of the orientations of the four directors is substantially parallel to any one of the plurality of branches.
  • the four types of liquid crystal domains are a first liquid crystal domain in which the director has a first orientation, a second liquid crystal domain in which the second orientation is, and a third liquid crystal domain in which the third orientation is. And a fourth liquid crystal domain that is a fourth orientation, wherein the first orientation, the second orientation, the third orientation, and the fourth orientation are substantially equal to an integer multiple of 90 ° between any two orientations.
  • the orientations of the directors of the liquid crystal domains adjacent to each other through the trunk are different by about 90 °.
  • the at least one cross-shaped trunk is a plurality of cross-shaped trunks
  • the pixel electrode includes a plurality of sub-sections each including any one of the plurality of cross-shaped trunks.
  • the plurality of subpixel electrodes are provided so as to correspond to the plurality of counter electrodes on a one-to-one basis, and a boundary between adjacent subpixel electrodes is a boundary between adjacent counter electrodes. Overlapping.
  • the liquid crystal display device includes a pair of vertical alignment films provided between the pixel electrode and the liquid crystal layer and between the plurality of counter electrodes and the liquid crystal layer. And a pair of alignment maintaining layers formed on the surface of the pair of vertical alignment films on the liquid crystal layer side and made of a photopolymer.
  • the liquid crystal display device further includes a pair of circularly polarizing plates opposed to each other via the liquid crystal layer.
  • a ⁇ shift can be reduced and a decrease in transmittance can be suppressed in a liquid crystal display device provided with a vertical alignment type liquid crystal.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams schematically showing a liquid crystal display device 100 according to a preferred embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a sectional view showing a region corresponding to one pixel P, and FIG. 2B is an electrode structure on the TFT substrate 1 side.
  • FIG. 2C is a plan view showing an electrode structure on the counter substrate 2 side.
  • 3 is a plan view schematically showing a pixel electrode 12 of the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing regions corresponding to four pixels P of the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a wiring structure of a counter substrate 2 of the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 1A is a sectional view showing a region corresponding to one pixel P
  • FIG. 2B is an electrode structure on the TFT substrate 1 side.
  • FIG. 2C is a plan view showing an electrode structure on the counter substrate 2 side.
  • 3 is a plan view schematically showing a
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a region corresponding to one pixel P of the liquid crystal display device 100.
  • FIG. (A) is a figure which shows the orientation state of the liquid crystal molecule 3a in CPA mode
  • (b) is a figure which shows the orientation state of the liquid crystal molecule 3a in the 4-partition orientation structure formed by a fishbone structure.
  • (A) is sectional drawing which shows the example of the structure for utilizing a linearly polarized light (namely, it displays by modulating a linearly polarized light)
  • (b) is utilizing a circularly polarized light (namely, circularly polarized light). It is sectional drawing which shows the example of the structure for performing a display by modulating).
  • (A) is a figure which shows arrangement
  • (b) is a figure which shows arrangement
  • It is a figure which shows the polarization state (trajectory of the tip of an electric field vector) of the light which injects into the liquid crystal layer 3
  • (a) is a figure about the case where linearly polarized light is utilized (structure shown to Fig.7 (a))
  • (B) is a figure about the case where circularly polarized light is utilized (configuration shown in FIG. 7 (b)).
  • FIG. 7 is a diagram for the case of using (a configuration shown in FIG. 7A), and FIG. 7B is a diagram for the case of using circularly polarized light (the configuration shown in FIG. 7B).
  • FIG. 6 is a graph showing ⁇ characteristics when observing from the front direction and ⁇ characteristics when observing from an oblique direction of 60 ° for liquid crystal display devices of types 1 to 4 that perform display in the CPA mode.
  • FIG. The ⁇ characteristics of type 1 and 3 liquid crystal display devices using polarized light are shown, and (b) shows the ⁇ characteristic of type 2 and 4 liquid crystal display devices using circularly polarized light.
  • FIG. 7 is a graph showing ⁇ characteristics when observing from the front direction and ⁇ characteristics when observing from an oblique direction of 60 ° for liquid crystal display devices of types 5 to 8 including a pixel electrode 12 having a fishbone structure; ) Shows ⁇ characteristics of type 5 and 7 liquid crystal display devices using linearly polarized light, and (b) shows ⁇ characteristics of type 6 and 8 liquid crystal display devices using circularly polarized light.
  • 2 is a diagram showing an electrode structure when one pixel P of the liquid crystal display device 100 has three sub-pixels SP, (a) is a plan view showing an electrode structure on the TFT substrate side, and (b) is a counter substrate. FIG. It is a top view which shows the electrode structure of the side.
  • the liquid crystal display device 100 has a plurality of pixels P arranged in a matrix, and FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a region corresponding to one pixel P of the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 1B and 1C schematically show the electrode structure of one pixel P, and FIG. 1B shows one of a pair of substrates included in the liquid crystal display device 100.
  • the electrode structure on the substrate side is shown, and FIG. 1C shows the electrode structure on the other substrate side.
  • the liquid crystal display device 100 is opposed to an active matrix substrate (hereinafter referred to as “TFT substrate”) 1 having pixel electrodes 12 provided in each of a plurality of pixels P, and the TFT substrate 1.
  • a counter substrate also referred to as a “color filter substrate” 2 and a vertical alignment type liquid crystal layer 3 provided therebetween.
  • the TFT substrate 1 and the counter substrate 2 include transparent substrates (for example, glass substrates) 11 and 21 having insulating properties, respectively, and the liquid crystal layer 3 includes liquid crystal molecules 3a having a negative dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal display device 100 further includes a pair of circularly polarizing plates 40a and 40b that face each other with the liquid crystal layer 3 interposed therebetween.
  • the back side circularly polarizing plate (first circularly polarizing plate) 40 a is provided on the side opposite to the liquid crystal layer 3 with respect to the transparent substrate 11 of the TFT substrate 1.
  • the observer-side circularly polarizing plate (second circularly polarizing plate) 40 b is provided on the opposite side of the liquid crystal layer 3 with respect to the transparent substrate 21 of the counter substrate 2.
  • the first circularly polarizing plate 40a includes a linear polarizer 40a1 and a 1 ⁇ 4 wavelength plate ( ⁇ / 4 plate) 40a2 provided on the liquid crystal layer 3 side of the linear polarizer 40a1.
  • the second circularly polarizing plate 40b includes a linear polarizer 40b1 and a quarter wavelength plate ( ⁇ / 4 plate) 40b2 provided on the liquid crystal layer 3 side of the linear polarizer 40b1.
  • the linear polarizers 40a1 and 40b1 are arranged in crossed Nicols. That is, the transmission axis of one linear polarizer 40a1 and the transmission axis of the other linear polarizer 40b1 are substantially orthogonal to each other.
  • the quarter-wave plate 40a2 of the first circularly polarizing plate 40a is arranged so that its slow axis forms an angle of approximately 45 ° with respect to the transmission axis of the linear polarizer 40a1, and the second circularly polarizing plate
  • the quarter wavelength plate 40b2 of the plate 40b is arranged so that its slow axis forms an angle of about 45 ° with respect to the transmission axis of the linear polarizer 40b1.
  • the light incident on the liquid crystal layer 3 is circularly polarized light. That is, display is performed by the liquid crystal layer 3 modulating circularly polarized light.
  • the pixel electrode 12 of the TFT substrate 1 has a plurality of subpixel electrodes 12S as shown in FIG.
  • the two subpixel electrodes 12S are arranged along the column direction.
  • Each of the two subpixel electrodes 12S includes a cross-shaped trunk portion 12a, a plurality of branch portions 12b extending from the trunk portion 12a in a direction of approximately 45 °, and a plurality of slits 12c formed between the plurality of branch portions 12b.
  • the cross-shaped trunk portion 12a is disposed so as to overlap the transmission axes (or absorption axes) of the linear polarizers 40a1 and 40b1.
  • each of the subpixel electrodes 12S has a fishbone structure (comb-like fine electrode structure).
  • the two subpixel electrodes 12S are separated from each other by the slit 12e, but are not electrically independent from each other because they are connected by the connecting portion 12d.
  • the counter substrate 2 has a plurality of counter electrodes 22 that are electrically independent from each other in each of the plurality of pixels P, as shown in FIG.
  • the two counter electrodes 22 are arranged along the column direction.
  • the counter electrode is one solid electrode common to all the pixel electrodes.
  • the conductive film formed on the counter substrate 2 is divided in each pixel P by the slits 22e.
  • each pixel P has two subpixels SP arranged along the column direction.
  • the boundary between adjacent subpixel electrodes 12S is the boundary between adjacent counterelectrodes 22 (two counter electrodes). 2) (see FIG. 1C).
  • a pair of vertical alignment films 32a and 32b are provided between the pixel electrode 12 and the liquid crystal layer 3 and between the counter electrode 22 and the liquid crystal layer 3, as shown in FIG.
  • the liquid crystal molecules 3a are substantially perpendicular to the surfaces of the vertical alignment films 32a and 32b (specifically, about 85 °). (At the above angle).
  • the pixel electrode 12 has a fishbone structure (comb-like fine electrode structure) as described above, so that each pixel P is oriented and divided. That is, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 3, four types of liquid crystal domains are formed in the liquid crystal layer 3 in each pixel P. Since the directions of the four directors representing the alignment directions of the liquid crystal molecules 3a included in each of the four types of liquid crystal domains are different from each other, the dependency of the viewing angle on the azimuth angle is reduced, and a wide viewing angle display is realized. The Thus, a structure in which four types of liquid crystal domains are formed is referred to as a four-part alignment structure or simply a 4D structure.
  • the trunk portion 12a of the subpixel electrode 12S has a straight line portion (horizontal straight line portion) 12a1 extending in the horizontal direction and a straight line portion (vertical straight line portion) 12a2 extending in the vertical direction.
  • the horizontal straight line portion 12a1 and the vertical straight line portion 12a2 intersect (orthogonal) each other at the center of the sub-pixel SP.
  • the plurality of branch portions 12b are divided into four groups corresponding to the four regions divided by the cross-shaped trunk portion 12a. Assuming that the display surface is a clock face, the 0 ° azimuth is 3 o'clock and the counterclockwise direction is positive, the plurality of branches 12b includes a first group of branches 12b1 extending in the 45 ° azimuth, It is divided into a second group consisting of branch portions 12b2 extending in the 135 ° azimuth, a third group consisting of branch portions 12b3 extending in the 225 ° azimuth and a fourth group consisting of branch portions 12b4 extending in the 315 ° azimuth direction. .
  • the width L of each of the plurality of branch portions 12b and the interval S between the adjacent branch portions 12b are typically 1.5 ⁇ m or more and 5 0.0 ⁇ m or less. From the viewpoint of the alignment stability and luminance of the liquid crystal molecules 3a, the width L and the spacing S of the branch portions 12b are preferably within the above ranges.
  • the number of branch portions 12b extending from the horizontal straight portion 12a1 of the trunk portion 12a and the number of branch portions 12b extending from the vertical straight portion 12a2 are not limited to those illustrated in FIGS.
  • Each of the plurality of slits 12c extends in the same direction as the adjacent branch portion 12b. Specifically, the slits 12c between the first group of branch portions 12b1 extend in the 45 ° azimuth, and the slits 12c between the second group of branch portions 12b2 extend in the 135 ° azimuth. Further, the slit 12c between the third group branch portions 12b3 extends in the 225 ° direction, and the slit 12c between the fourth group branch portions 12b4 extends in the 315 ° direction.
  • an orientation in which the liquid crystal molecules 3a are inclined by an oblique electric field generated in each slit that is, a portion where the conductive film of the pixel electrode 12 is not present
  • 12c the azimuth component of the major axis of the liquid crystal molecules 3a inclined by the electric field
  • This orientation is parallel to the branch portion 12b (that is, parallel to the slit 12c) and is directed to the trunk portion 12a (that is, an orientation different from the extending orientation of the branch portion 12b by 180 °).
  • the inclination azimuth (first azimuth: arrow A) defined by the first group of branches 12b1 is a 225 ° azimuth and the inclination azimuth (second azimuth) defined by the second group of branches 12b2.
  • Arrow B) is 315 ° azimuth
  • the tilt azimuth (third azimuth: arrow C) defined by the third group of branches 12b3 is 45 ° azimuth and defined by the fourth group of branches 12b4
  • the tilt azimuth (fourth azimuth: arrow D) is a 135 ° azimuth.
  • the four directions A to D are directions of directors of the respective liquid crystal domains in the 4D structure formed when a voltage is applied.
  • the directions A to D are substantially parallel to any one of the plurality of branch portions 12b.
  • the difference between any two orientations of orientations A to D is substantially equal to an integral multiple of 90 °, and the orientations of the directors of the liquid crystal domains adjacent to each other via the trunk portion 12a (eg, orientation A and orientation B) are substantially 90 °.
  • the directions A to D form an angle of about 45 ° with the transmission axes of the linear polarizers 40a1 and 40b1.
  • each of the plurality of subpixel electrodes 12S has a fishbone structure
  • four types of liquid crystal domains are formed in each of the plurality of subpixels SP. That is, a 4D structure is formed in each subpixel SP.
  • the pixel electrode 12 does not necessarily have to have a plurality of cross-shaped trunk portions 12a, and may have at least one. However, from the viewpoint of viewing angle characteristics, each pixel electrode 12 has a cross-shaped trunk portion 12a.
  • a plurality of counter electrodes 22 that are electrically independent from each other are provided in each pixel P. Therefore, different potentials can be applied to the plurality of counter electrodes 22 when displaying at least some of the halftones. Therefore, different effective voltages can be applied to the respective liquid crystal layers 3 of the two subpixels SP, and the two subpixels SP can exhibit different luminances.
  • multi-pixel driving is realized by the electrode structure on the counter substrate 2 side.
  • This is in contrast to the conventional general multi-pixel driving technique in which multi-pixel driving is realized by the electrode structure on the active matrix substrate side.
  • a region of the pixel electrode to which different potentials are applied is called a “sub-pixel electrode”
  • the pixel electrode 12 Note that the minimum unit that realizes the 4D structure is called a “sub-pixel electrode”.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a region corresponding to four pixels P of the liquid crystal display device 100
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a wiring structure of the counter substrate 2.
  • the subpixel SP located on the upper side and the subpixel SP located on the lower side in the pixel P are also referred to as “first subpixel” and “second subpixel”, respectively, and are referred to in FIG. Reference numerals “SP1” and “SP2” indicate.
  • the subpixel electrode 12S located on the upper side and the subpixel electrode 12S located on the lower side in the pixel P are also referred to as “first subpixel electrode” and “second subpixel electrode”, respectively, and are denoted by reference numerals in FIG. It is indicated by “12S1” and “12S2”.
  • the counter electrode 22 positioned on the upper side and the counter electrode 22 positioned on the lower side in the pixel P are also referred to as “first counter electrode” and “second counter electrode”, respectively, and are denoted by reference numerals “ 22a "and” 22b ".
  • each pixel P is provided with one thin film transistor (TFT) 50.
  • the TFT 50 is supplied with a scanning signal from a scanning wiring (gate wiring) 51 extending in the row direction and supplied with a video signal from a signal wiring (source wiring) 52 extending in the column direction.
  • the pixel electrode 12 is connected to the TFT 50.
  • the second subpixel electrode 12S2 is directly connected to the TFT 50, and the first subpixel electrode 12S1 is connected to the TFT 50 via the second subpixel electrode 12S2. That is, the first subpixel electrode 12S1 and the second subpixel electrode 12S2 are electrically connected to a common (same) TFT 50.
  • the first counter electrode 22a of a certain pixel P is continuous with the first counter electrode 22a of the adjacent pixel P along the row direction. Further, the second counter electrode 22b of a certain pixel P is continuous with the second counter electrode 22b of the pixel P adjacent in the row direction. Therefore, when viewing the entire plurality of pixels P, the first counter electrodes 22a extending in the row direction and the second counter electrodes 22b extending in the row direction are alternately arranged along the column direction.
  • the counter substrate 2 includes a display area 2D defined by a plurality of pixels P and a frame area 2F surrounding the display area 2D. All the first counter electrodes 22a are connected to a common wiring 61 provided on the left side of the frame region 2F. Moreover, all the 2nd counter electrodes 22b are connected to the common wiring 62 provided in the right side of the frame area
  • the first counter electrode 22a and the second counter electrode 22b are supplied. And can be applied with different potentials. Therefore, different voltages can be applied to the liquid crystal layer 3 of the first subpixel SP1 and the liquid crystal layer 3 of the second subpixel SP2.
  • the potential of the pixel electrode 12 is + 5V
  • a potential of 0V is applied to the first counter electrode 22a and a potential of + 1V is applied to the second counter electrode 22b
  • the potential is applied to the liquid crystal layer 3 of the first subpixel SP1.
  • the voltage applied to the liquid crystal layer 3 of the second subpixel SP2 is 4V.
  • the pixel electrode 12 has a fishbone structure, so that the alignment state of the liquid crystal layer 3 is a radial inclined alignment (axisymmetric alignment). There is no quadruple orientation. Therefore, by performing multi-pixel driving, it is possible to sufficiently reduce the white shift caused by ⁇ shift and ⁇ shift.
  • the ratio of the region where the conductive film is formed in the pixel electrode 12 may be lower than that in the CPA mode electrode structure.
  • the fishbone structure is adopted instead of the CPA mode electrode structure.
  • a decrease in transmittance is not a problem. That is, the decrease in transmittance due to the structure of the pixel electrode 12 can be compensated by the fact that the counter electrode 22 does not require a structure for stabilizing the alignment.
  • the pixel electrode having the fishbone structure is generally used in combination with a configuration using linearly polarized light.
  • the pixel electrode 12 having the fishbone structure is used. Used in combination with a configuration using circularly polarized light.
  • multi-pixel driving is realized by the electrode structure on the counter substrate 2 side (specifically, by providing a plurality of counter electrodes 22 electrically independent from each other on each pixel P). Therefore, it is not necessary to provide a plurality of TFTs 50 for each pixel P, and a higher aperture ratio is achieved compared to the case where a conventional general multi-pixel driving technique that realizes multi-pixel driving is realized by the electrode structure on the TFT substrate side. be able to. Therefore, a decrease in light use efficiency due to multi-pixel driving is not a problem. As described above, in the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment, the ⁇ shift can be sufficiently reduced and the decrease in transmittance can be suppressed. Therefore, the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic is small and a bright display can be realized.
  • PSA technology Polymer Sustained Alignment Technology
  • FIG. 5 shows a cross-sectional structure when the PSA technique is used for the liquid crystal display device 100.
  • a pair of alignment maintaining layers 34a and 34b made of a photopolymer is formed on the surface of the vertical alignment films 32a and 32b on the liquid crystal layer 3 side.
  • the alignment maintaining layers 34a and 34b are prepared by applying a photopolymerizable compound (typically a photopolymerizable monomer) previously mixed with a liquid crystal material to a liquid crystal panel 3 and then applying a voltage to the liquid crystal layer 3. It is formed by polymerization.
  • the liquid crystal molecules 3a included in the liquid crystal layer 3 are regulated by the vertical alignment films 32a and 32b until the photopolymerizable compound is polymerized.
  • a sufficiently high voltage for example, white display voltage
  • the liquid crystal molecules 3 a are inclined in a predetermined direction by an oblique electric field generated by the fishbone structure of the pixel electrode 12.
  • the alignment maintaining layers 34a and 34b act to maintain (store) the alignment of the liquid crystal molecules 3a in a state where a voltage is applied to the liquid crystal layer 3 even after the voltage is removed (a state where no voltage is applied). Therefore, the pretilt azimuth of the liquid crystal molecules 3a defined by the alignment maintaining layers 34a and 34b (the direction in which the liquid crystal molecules 3a tilt when no voltage is applied) matches the direction in which the liquid crystal molecules 3a tilt when a voltage is applied. .
  • the orientation maintaining layers 34a and 34b can be formed using a known PSA technique.
  • the PSA technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-149647, 2006-78968, 2003-177418, 2003-287753, and 2006-330638. .
  • each of the alignment maintaining layers 34 a and 34 b is shown as a continuous film-like layer for convenience, but the alignment maintaining layers 34 a and 34 b are not limited to such an embodiment.
  • Each of the orientation maintaining layers 34a and 34b may be a plurality of discrete (island) layers.
  • the PSA technique for the liquid crystal display device 100 of the present embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 using the pixel electrode 12 having the fishbone structure no convex portion (sometimes referred to as “rivet”) for stabilizing the alignment is provided on the counter substrate 2 side. It is necessary to stabilize the orientation sufficiently. For this reason, there is no problem when the applied voltage to the liquid crystal layer 3 is increased stepwise, but when the applied voltage is suddenly increased from the threshold voltage to the saturation voltage (for example, from the black display state to the white display suddenly). ), The liquid crystal molecules 3a are rapidly tilted before the alignment of the liquid crystal molecules 3a is defined by the oblique electric field generated in the slit 12c, and the alignment is disturbed.
  • liquid crystal molecules 3a are aligned parallel to the extending direction of the slit 12c (that is, in a desired direction), but the remaining liquid crystal molecules 3a form reverse tilt domains or singular points, resulting in alignment disorder. May cause display roughness.
  • the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is increased stepwise to form a stable alignment state, and light irradiation is performed in this state, whereby the liquid crystal molecules 3a are formed on the vertical alignment films 32a and 32b.
  • the alignment maintaining layers 34a and 34b according to the tilt direction can be formed. Therefore, even when display is performed in which the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is rapidly increased, the alignment direction of the liquid crystal molecules 3a is defined by the alignment maintaining layers 34a and 34b, thereby preventing the occurrence of alignment disorder (roughness). can do.
  • FIG. 6 (a) shows the alignment state of the liquid crystal molecules 3a in the CPA mode
  • FIG. 6 (b) shows the alignment state of the liquid crystal molecules 3a in the quadrant alignment structure formed by the fishbone structure.
  • the liquid crystal molecules 3a are aligned in all directions as shown in FIG. This is because the liquid crystal molecules 3a are formed at positions corresponding to the respective centers of the plurality of unit solid portions of the pixel electrode that are formed on the convex portions or the counter electrodes provided on the counter substrate. Because it falls down.
  • the liquid crystal molecules 3a are aligned in all directions in the CPA mode, in the configuration using linearly polarized light, the liquid crystal molecules 3a are aligned in a direction parallel to or orthogonal to the polarization direction of the linearly polarized light incident on the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal molecules 3a do not contribute to the transmittance, and the transmittance is reduced.
  • the liquid crystal molecules 3a aligned in all directions contribute to the transmittance, so that the transmittance can be improved.
  • the liquid crystal molecules 3a are aligned in 45 ° azimuth, 135 ° azimuth, 225 ° azimuth, and 315 ° azimuth. This is because the liquid crystal molecules 3a fall down parallel to the fishbone structure slit 12c (that is, parallel to the branch portion 12b).
  • the four-part alignment structure is generally combined with a configuration using linearly polarized light.
  • the transmission axis (or absorption axis) of the linear polarizing plate so as to form an angle of 45 ° with the orientation direction of the liquid crystal molecules 3a, the light utilization efficiency is maximized (that is, the transmittance is maximized). Can do.
  • the liquid crystal molecules 3a are aligned in the 45 ° azimuth, 135 ° azimuth, 225 ° azimuth, and 315 ° azimuth by setting the transmission axis (or absorption axis) of the linear polarizer to the horizontal direction (0 ° azimuth) of the display surface. ) Or parallel to the vertical direction (90 ° azimuth).
  • the viewing angle is often tilted along the horizontal direction (left-right direction) or vertical direction (up-down direction) of the display surface. With this arrangement, the viewing angle is adjusted along the horizontal direction or the vertical direction.
  • the transmission axis of the linear polarizing plate placed in crossed Nicols does not deviate from the orthogonal relationship when tilted, it suppresses light leakage when observed from an oblique direction and widens the viewing angle (equal contrast) range in the vertical and horizontal directions. can do.
  • FIG. 7A shows an example of a configuration for using linearly polarized light
  • FIG. 7B shows an example of a configuration for using circularly polarized light
  • FIG. 8A shows the arrangement of optical axes in the configuration shown in FIG. 7A
  • FIG. 8B shows the arrangement of optical axes in the configuration shown in FIG. 7B.
  • the back side is illustrated as the lower side and the viewer side is illustrated as the upper side
  • the back side is illustrated as the upper side and the viewer side is illustrated as the lower side. It is shown as a side.
  • a pair of linearly polarizing plates 41a and 41b facing each other through the liquid crystal layer 3 are provided. Further, in the example shown in FIG. 7A, light leakage during observation from an oblique direction (transmission axes of the linear polarizing plates 41a and 41b deviate from the orthogonal state) on the liquid crystal layer 3 side of the linear polarizing plates 41a and 41b. Biaxial phase difference plates 42a and 42b are provided to suppress (due to). Each of the biaxial retardation plates 42a and 42b has an in-plane direction retardation Rxy of 60 nm and a thickness direction retardation Rth of 100 nm.
  • the linear polarizing plate 41a on the back side is arranged so that the absorption axis 41aax has a 90 ° azimuth, and the linear polarizing plate 41b on the observer side has its absorption axis 41bax.
  • the linearly polarizing plates 41a and 41b are arranged in a crossed Nicols state.
  • the biaxial retardation plate 42a on the back side is arranged so that the slow axis 42aax is oriented at 0 °, and the biaxial retardation plate 42b on the viewer side has a slow axis 42bax of 90. It is arranged to be in the azimuth direction. That is, in this example, the biaxial retardation plates 42a and 42b having the same phase difference are arranged so that the orientations of the slow axes 42aax and 42bax are different from each other.
  • the circular polarizer 40a on the back side is composed of a linear polarizer 40a1 and a quarter-wave plate 40a2 provided on the liquid crystal layer 3 side of the linear polarizer 40a1.
  • the observer-side circularly polarizing plate 40b includes a linear polarizer 40b1 and a quarter-wave plate 40b2 provided on the liquid crystal layer 3 side of the linear polarizer 40b1.
  • Each of the quarter-wave plates 40a2 and 40b2 has an in-plane direction retardation Rxy of 138 nm and a thickness direction retardation Rth of 160 nm.
  • the linear polarizer 40a1 on the back side is arranged so that its absorption axis 40a1ax is 90 ° azimuth, and the linear polarizer 40b1 on the viewer side has its absorption axis 40b1ax.
  • the linear polarizers 40a1 and 40b1 are arranged in a crossed Nicols state.
  • the quarter-wave plate 40a2 on the back side is arranged so that the slow axis 40a2ax is oriented at 135 °, and the quarter-wave plate 40b2 on the viewer side has a slow axis 40b2ax of 45. It is arranged to be in the azimuth direction. That is, the quarter wave plates 40a2 and 40b2 having the same phase difference are arranged so that the orientations of the slow axes 40a2ax and 40b2ax are different from each other.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the locus of the tip of the electric field vector of the light incident on the liquid crystal layer 3
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams of the light incident on the liquid crystal layer 3. It is a graph which quantifies and shows a polarization state by ratio of S1 (horizontal polarization component), S2 (45 degree linear polarization component), and S3 (circular polarization component). S1, S2 and S3 are called Stokes parameters.
  • FIG. 9A and FIG. 10A show cases where linearly polarized light is used
  • FIG. 9B and FIG. 10B show cases where circularly polarized light is used.
  • the ratios of S1, S2 and S3 change between the light incident on the liquid crystal layer 3 from the front direction and the light incident on the liquid crystal layer 3 from the oblique direction. It can be seen that the polarization state is the same regardless of the magnitude of the polar angle ⁇ .
  • the polarization state differs greatly between the light incident on the liquid crystal layer 3 from the front direction and the light incident on the liquid crystal layer 3 from the oblique direction. It can be seen that the ratio of S3 (circularly polarized light component) decreases and the ratio of S2 (45 ° linearly polarized light component) increases as the incident direction tilts from the front direction (as the polar angle ⁇ increases).
  • the liquid crystal display devices of types 1 to 4 are CPA mode liquid crystal display devices, and the alignment state at the time of voltage application is radial tilt alignment (axisymmetric alignment).
  • the liquid crystal display devices of types 5 to 8 are provided with pixel electrodes having a fishbone structure, and the alignment state when a voltage is applied is a four-part alignment.
  • multi-pixel driving is not performed.
  • the counter electrode is divided in each pixel (that is, a plurality of counter electrodes electrically separated from each other are provided in each pixel). Driving is performed (in Table 1, “opposite division driving” is indicated).
  • the polarized light used is linearly polarized light.
  • the polarized light used is circularly polarized light.
  • the type 8 liquid crystal display device is an example corresponding to the liquid crystal display device 100 in the present embodiment, and the type 1 to 7 liquid crystal display devices are comparative examples.
  • FIGS. 11A and 11B show electrode structures in one pixel P of the type 1 and type 2 liquid crystal display devices.
  • FIG. 11A is a plan view showing the electrode structure on the TFT substrate side
  • FIG. 11B is a plan view showing the electrode structure on the counter substrate side.
  • a pixel electrode 14 formed of a transparent conductive material (for example, ITO or IZO) is provided on the TFT substrate side.
  • the pixel electrode 14 includes two unit solid portions 14a and a slit 14b formed between the two unit solid portions 14a.
  • Each of the two unit solid portions 14a has a substantially rectangular shape having arcuate corners, and the unit solid portions 14a are electrically connected to each other by a connecting portion 14c.
  • the width of the slit 14b is 6 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a counter electrode 24 made of a transparent conductive material (for example, ITO or IZO) is provided on the counter substrate side.
  • the counter electrode 24 is a conductive film formed continuously over the entire counter substrate, and is a single solid electrode common to all the pixels P.
  • a convex portion 25 for stabilizing the orientation is provided at a position corresponding to the center of the unit solid portion 14a.
  • the convex portion (sometimes referred to as “rivet”) 25 is formed of a resin material (for example, an acrylic resin or a novolac resin).
  • FIG. 12 (a) and 12 (b) show electrode structures in one pixel P of type 3 and type 4 liquid crystal display devices.
  • FIG. 12A is a plan view showing the electrode structure on the TFT substrate side
  • FIG. 12B is a plan view showing the electrode structure on the counter substrate side.
  • the TFT substrate side has a pixel electrode 14 similar to the pixel electrode 14 of the type 1 or 2 liquid crystal display device, that is, two unit solid portions 14a and a slit 14b.
  • a pixel electrode 14 is provided.
  • each pixel P two counter electrodes 22 that are electrically independent from each other are provided in each pixel P on the counter substrate side.
  • the counter electrodes 22 are separated from each other by a slit 22e having a width of 6 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a convex portion 25 for stabilizing the alignment is provided at a position corresponding to the center of the unit solid portion 24a.
  • the liquid crystal molecules 3a are aligned in all directions as shown in FIGS. 11 (a) and 12 (a). Further, in the type 3 and 4 liquid crystal display devices, two counter electrodes 22 that are electrically independent from each other are provided in each pixel P. Therefore, by applying different potentials to the two counter electrodes 22, respectively. Multi-pixel driving can be performed.
  • FIGS. 13A and 13B show electrode structures in one pixel P of type 5 and type 6 liquid crystal display devices.
  • FIG. 13A is a plan view showing an electrode structure on the TFT substrate side
  • FIG. 13B is a plan view showing an electrode structure on the counter substrate side.
  • a pixel electrode 12 formed of a transparent conductive material (for example, ITO or IZO) is provided on the TFT substrate side.
  • the pixel electrode 12 has two subpixel electrodes 12S.
  • Each of the two subpixel electrodes 12S includes a cross-shaped trunk portion 12a, a plurality of branch portions 12b extending from the trunk portion 12a in a direction of approximately 45 °, and a plurality of slits 12c formed between the plurality of branch portions 12b. . That is, each of the two subpixel electrodes 12S has a fishbone structure.
  • the width of the slit 12c is 2 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the subpixel electrodes 12S are separated from each other by a slit 12e having a width of 6 ⁇ m to 10 ⁇ m, but are not electrically independent from each other because they are connected by the connecting portion 12d.
  • a counter electrode 24 formed of a transparent conductive material (for example, ITO or IZO) is provided on the counter substrate side.
  • the counter electrode 24 is a conductive film formed continuously over the entire counter substrate, and is a single solid electrode common to all the pixels P.
  • the convex portion 25 as provided in the liquid crystal display devices of types 1 to 4 is not provided.
  • FIGS. 14A and 14B show electrode structures in one pixel P of type 7 and 8 liquid crystal display devices.
  • FIG. 14A is a plan view showing an electrode structure on the TFT substrate side
  • FIG. 14B is a plan view showing an electrode structure on the counter substrate side.
  • a pixel electrode 12 is provided.
  • each pixel P On the counter electrode 22, the convex portion 25 as provided in the liquid crystal display devices of types 1 to 4 is not provided.
  • the liquid crystal molecules 3a are 45 by the fishbone structure of the pixel electrode 12 as shown in FIGS. 13 (a) and 14 (a).
  • the orientation is in the direction of °, 135 °, 225 °, and 315 °.
  • two opposing electrodes 22 that are electrically independent from each other are provided in each pixel P. Therefore, by applying different potentials to the two opposing electrodes 22, respectively. Multi-pixel driving can be performed.
  • a TFT substrate having the electrode structure shown in FIGS. 11 to 14 and a counter substrate are prepared, and after forming a vertical alignment film on the surface of each substrate, a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy between both substrates
  • a liquid crystal panel having a vertical alignment type liquid crystal layer was prepared for each of types 1 to 8.
  • a liquid crystal material having a refractive index anisotropy ⁇ n of 0.1 and a dielectric anisotropy ⁇ of ⁇ 4.1 was used, and the thickness (cell gap) d of the liquid crystal layer was 3.4 ⁇ m.
  • an alignment maintaining layer was formed on each liquid crystal panel by the PSA technique. Specifically, 0.25 to 0.30 wt% acrylic photopolymerizable monomer is added to the liquid crystal material, and after the liquid crystal panel is manufactured, ultraviolet irradiation is performed while applying a voltage to the liquid crystal layer, An alignment maintaining layer (polymer layer) was formed on the surface of the vertical alignment film. With the orientation maintaining layer, the pretilt angle of the liquid crystal molecules 3a was regulated to 87 ° to 88 ° (2 ° to 3 ° relative to the normal direction of the display surface).
  • the liquid crystal panel produced here was produced in order to evaluate the relationship between the transmission characteristics and the ⁇ characteristics, and no TFT or wiring was actually formed on the TFT substrate.
  • the pixel electrodes 14 or the pixel electrodes 12 are electrically connected by a transparent wiring formed of a transparent conductive material (ITO or IZO) formed in the lower layer via an insulating film.
  • the pixel electrode 14 or the pixel electrode 12 and the transparent wiring are connected in a contact hole formed in a region corresponding to the center of a certain unit solid portion 14a or a certain subpixel electrode 12S.
  • the color filter (CF) and the black matrix (BM) are not formed on the counter substrate.
  • liquid crystal display devices for liquid crystal panels for type 1, 3, 5, and 7 liquid crystal display devices, the linearly polarizing plates 41a and 41b and the biaxial retardation plates 42a and 42b shown in FIG. Bonding was performed with the optical axis arrangement shown in a).
  • circularly polarizing plates 40a and 40b shown in FIG. 7B are arranged in the optical axis arrangement shown in FIG. We pasted together.
  • liquid crystal display devices of types 1 to 8 were obtained.
  • FIGS. 15A to 15D show the transmission characteristics of one pixel P in the liquid crystal display devices of types 1 to 4.
  • FIG. Table 2 shows transmittances of liquid crystal display devices of types 1 to 4 when a voltage of 5 V is applied to the liquid crystal layer. Table 2 also shows the relative ratio when the transmittance of the type 2 liquid crystal display device is 1.
  • the type 1 liquid crystal display device as shown in FIG. 15A, only a part of the area on the pixel electrode 14 is bright and the other area is dark. This is because, since the linearly polarized light is incident on the liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules 3a are aligned in all directions, the birefringence is present in the region where the liquid crystal molecules 3a are aligned in the direction that forms an angle of 45 ° with respect to the polarization direction of the incident light. This is because the transmittance is the highest and the transmittance is maximized.
  • the transmittance of the type 1 liquid crystal display device was 5.9% (relative ratio 0.41), whereas the transmittance of the type 2 liquid crystal display device was 14.5% ( The relative ratio was 1.00). That is, by using circularly polarized light, the transmittance is 2.45 times that when linearly polarized light is used.
  • the type 3 liquid crystal display device for the same reason as the type 1 liquid crystal display device, as shown in FIG. 15C, only a part of the region on the pixel electrode 14 is bright and the other region is dark.
  • the type 4 liquid crystal display device for the same reason as the type 2 liquid crystal display device, as shown in FIG. Except) is uniformly bright.
  • the transmittance of the type 3 liquid crystal display device was 5.3% (relative ratio 0.37), whereas the transmittance of the type 4 liquid crystal display device was 12.7% ( The relative ratio was 0.88). That is, by using circularly polarized light, the transmittance is 2.40 times that when linearly polarized light is used.
  • the type 4 liquid crystal display device uses circularly polarized light in the same way as the type 2 liquid crystal display device, but its transmittance is 0.88 times that of the type 2 liquid crystal display device. ing. This is because a bright subpixel and a dark subpixel are provided in the pixel P to perform multi-pixel driving.
  • a potential difference of 1 V is provided between the two counter electrodes 22 in the pixel P, and a voltage of 5 V is applied to the liquid crystal layer (the liquid crystal layer of the bright subpixel) on one counter electrode 22.
  • a voltage of 4 V is applied to the liquid crystal layer (dark subpixel liquid crystal layer) on the other counter electrode 22.
  • FIGS. 16A to 16D show the transmission characteristics of one pixel P in liquid crystal display devices of types 5 to 8.
  • FIG. Table 3 shows transmittances of liquid crystal display devices of types 5 to 8 when a voltage of 5 V is applied to the liquid crystal layer. Table 3 also shows the relative ratio when the transmittance of the type 6 liquid crystal display device is 1.
  • Type 5 and 7 liquid crystal display devices use linearly polarized light, but can display brighter than type 1 and 3 liquid crystal display devices as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (c). .
  • the liquid crystal molecules 3a are aligned in specific directions (45 °, 135 °, 225 °, 315 °) instead of all directions.
  • the region on the slit 12c is darker than the region on the branch 12b.
  • the voltage applied to the liquid crystal layer on the slit 12c which is a region where no conductive film exists, is lower than the voltage applied to the liquid crystal layer on the branch portion 12b.
  • the alignment orientation of the liquid crystal molecules 3a may be blurred, and this also darkens the region on the slit 12c.
  • the liquid crystal display devices of types 6 and 8 use circularly polarized light, bright display can be performed as shown in FIGS. 16 (b) and 16 (d). Further, as can be seen from FIGS. 16B and 16D, the area on the slit 12c is darker than the area on the branch portion 12b, but the extent is smaller than that of the type 5 and 7 liquid crystal display devices. (Refer to Drawing 16 (a) and (c)). This is because, since circularly polarized light is used, the transmittance does not decrease even if the orientation of the liquid crystal molecules 3a on the slit 12c is blurred.
  • the transmittance of the type 5 liquid crystal display device was 9.8% (relative ratio 0.68), whereas the transmittance of the type 6 liquid crystal display device was 14.4% ( The relative ratio was 1.00). That is, by using circularly polarized light, the transmittance is 1.47 times that when linearly polarized light is used.
  • the transmittance of the type 7 liquid crystal display device was 8.4% (relative ratio 0.58), whereas the transmittance of the type 8 liquid crystal display device was 12.7. % (Relative ratio 0.88). That is, by using circularly polarized light, the transmittance is 1.51 times that when linearly polarized light is used.
  • the type 8 liquid crystal display device uses circularly polarized light in the same manner as the type 6 liquid crystal display device, but its transmittance is 0.88 times that of the type 6 liquid crystal display device. ing. This is because a bright subpixel and a dark subpixel are provided in the pixel P to perform multi-pixel driving.
  • a potential difference of 1 V is provided between the two counter electrodes 22 in the pixel P, and a voltage of 5 V is applied to the liquid crystal layer (the liquid crystal layer of the bright subpixel) on one counter electrode 22.
  • a voltage of 4 V is applied to the liquid crystal layer (the liquid crystal layer of the dark subpixel) on the other counter electrode 22.
  • FIG. 17A is a graph showing ⁇ characteristics (gradation-transmission intensity characteristics) of type 1 and type 3 liquid crystal display devices that use linearly polarized light
  • FIG. 17B is a type that uses circularly polarized light. It is a graph which shows the (gamma) characteristic of the liquid crystal display device of 2 and 4.
  • FIG. 17 (a) shows that in the liquid crystal display devices of types 1 and 3, the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is higher than the transmission intensity in the front direction in the halftone.
  • the difference between the transmission intensity in the front direction and the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is smaller than that in the type 1 liquid crystal display device that does not perform multi-pixel driving. The shift is reduced.
  • the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is higher than the transmission intensity in the front direction in the halftone.
  • the difference between the transmission intensity in the front direction and the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is smaller than that in the type 2 liquid crystal display device that does not perform multi-pixel driving. The shift is reduced.
  • the type 2 and 4 liquid crystal display devices using circularly polarized light are more ⁇ than the type 1 and 3 liquid crystal display devices using linearly polarized light. It can be seen that the shift is large. This is due to the following reason.
  • the circularly polarizing plates 40a and 40b are designed to give a phase difference of ⁇ / 4 to light incident from the front direction. Therefore, a phase difference deviated from ⁇ / 4 is given to the light incident from an oblique direction because the optical path length is extended. Therefore, light incident on the liquid crystal panel from an oblique direction is not circularly polarized but elliptically polarized when entering the liquid crystal layer.
  • This elliptically polarized light includes a 45 ° linearly polarized light component as described with reference to FIG.
  • the birefringence of the liquid crystal molecules 3a is highest when the liquid crystal molecules 3a are aligned in an orientation that forms an angle of 45 ° with respect to the polarization direction of the incident light. Therefore, for the 45 ° linearly polarized light component of elliptically polarized light, the liquid crystal molecules 3a aligned in the 0 ° azimuth, 90 ° azimuth, 180 ° azimuth, and 270 ° azimuth exhibit the highest birefringence.
  • the ⁇ shift becomes significant. Therefore, even when multi-pixel driving is performed as in a type 4 liquid crystal display device, the ⁇ shift is larger than when linearly polarized light is used and multi-pixel driving is performed (that is, type 3 liquid crystal display device). End up.
  • FIG. 18A is a graph showing ⁇ characteristics (gradation-transmission intensity characteristics) of type 5 and 7 liquid crystal display devices using linearly polarized light
  • FIG. 18B is a type using circularly polarized light. It is a graph which shows the (gamma) characteristic of the liquid crystal display device of 6 and 8.
  • FIG. 18A shows that in the liquid crystal display devices of types 5 and 7, the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is higher than the transmission intensity in the front direction in the halftone.
  • the difference between the transmission intensity in the front direction and the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is smaller than that in the type 5 liquid crystal display device that does not perform multi-pixel driving. The shift is reduced.
  • the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is higher than the transmission intensity in the front direction in the halftone.
  • the difference between the transmission intensity in the front direction and the transmission intensity in the oblique 60 ° direction is smaller than that in the type 6 liquid crystal display device that does not perform multi-pixel driving. The shift is reduced.
  • the type 4 liquid crystal display device and the type 8 liquid crystal display device are common in that they use circularly polarized light and perform multi-pixel driving.
  • the ⁇ shift is smaller in the type 8 liquid crystal display device including the pixel electrode 12 having the fishbone structure compared to the type 4 liquid crystal display device that performs display in the CPA mode.
  • the transmittance is greatly reduced (see Tables 2 and 3). Specifically, the transmittance of the type 7 liquid crystal display device is 0.58 times the transmittance of the type 2 liquid crystal display device having the highest transmittance, and the transmittance is reduced by 42%.
  • the type 8 liquid crystal display device the decrease in transmittance is small.
  • the transmittance of the type 8 liquid crystal display device is 0.88 times that of the type 2 liquid crystal display device, and the decrease in the transmittance is only 12%. Further, in the type 8 liquid crystal display device, although the ⁇ shift is slightly larger than that of the type 7 liquid crystal display device, the ⁇ shift protruding in the halftone is eliminated, so that the ⁇ shift is not a problem in practice. .
  • the type 8 liquid crystal display device that is, the liquid crystal display device 100 of this embodiment is excellent in both the reduction of the ⁇ shift and the suppression of the reduction of the transmittance. This is an effect obtained by using a combination of “configuration using circularly polarized light”, “pixel electrode having a fishbone structure”, and “opposite division driving” in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment.
  • the above combinations include an almost uncommon combination of “a configuration using circularly polarized light” and “a pixel electrode having a fishbone structure”.
  • the pixel electrode having a fishbone structure is for aligning liquid crystal molecules in a specific direction, specifically, in a direction parallel to the slit (parallel to the branch), so it is generally combined with a configuration using linearly polarized light. Is.
  • a pixel electrode in which slits other than slits for dividing a pixel into a plurality of subpixels are not formed in the alignment region (for example, FIG. 11). In general, it is combined with the pixel electrode 14 (referred to as “solid electrode”) shown in FIG.
  • the combination of the configuration using circularly polarized light and the solid electrode is excellent in terms of transmittance, the ⁇ shift cannot be sufficiently reduced even when the opposed division driving is used (the above-described type 4 liquid crystal display device). ).
  • the combination of the configuration using linearly polarized light and the pixel electrode of the fishbone structure can sufficiently reduce the ⁇ shift by using the opposed division driving, but the transmittance is lowered due to the electric field loss and is slightly dark. It becomes a display (the above-mentioned type 7 liquid crystal display device).
  • the “configuration using circularly polarized light”, the “pixel electrode having a fishbone structure”, and the “opposite division drive” The combination is the best, and if any of them is missing, the display characteristics will deteriorate.
  • the ⁇ shift can be sufficiently reduced by the pixel electrode having the fishbone structure and the opposed division driving, and the decrease in transmittance due to the electric field loss caused by the fishbone structure can be compensated by using circularly polarized light.
  • the opposed division driving compensates for an increase in ⁇ shift due to the use of circularly polarized light.
  • the “configuration using circularly polarized light”, the “pixel electrode having a fishbone structure”, and the “opposite division drive” have complementary roles, and the effect of the present invention can be obtained.
  • FIGS. 19A and 19B show an electrode structure in a pixel P having three subpixels SP.
  • FIG. 19A is a plan view showing the electrode structure on the TFT substrate side
  • FIG. 19B is a plan view showing the electrode structure on the counter substrate side.
  • each of the three subpixel electrodes 12S includes a cross-shaped trunk portion 12a, a plurality of branch portions 12b extending from the trunk portion 12a in a direction of approximately 45 °, and a plurality of slits 12c formed between the plurality of branch portions 12b. . That is, each subpixel electrode 12S has a fishbone structure.
  • the counter substrate side as shown in FIG. 19B, three counter electrodes 22 that are electrically independent from each other are provided in each pixel P.
  • the ⁇ shift is sufficiently reduced and the decrease in transmittance is suppressed as in the case where one pixel P has two subpixels SP. can do. Therefore, the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic is small and a bright display can be realized.
  • the present invention is suitably used for a liquid crystal display device including a vertical alignment type liquid crystal layer.
  • the liquid crystal display device according to the present invention is suitably used as a display unit of various electronic devices such as mobile phones, PDAs, notebook PCs, monitors, and television receivers.
  • TFT substrate Active matrix substrate
  • Counter substrate color filter substrate
  • liquid crystal layer 3a liquid crystal molecule 11
  • 21 transparent substrate 12
  • pixel electrode 12S subpixel electrode 12a trunk 12a1 trunk horizontal straight line 12a2 trunk vertical straight line 12b branch 12b1 first group of branches 12b2 second group of branches 12b3 Third Group Branch 12b4 Fourth Group Branch 12c Slit 12d Connection 12e Slit 22
  • Counter Electrode 22e Slit 32a, 32b Vertical Alignment Films 34a, 34b Orientation Maintaining Layers 40a, 40b Circular Polarizers 40a1, 40b1 Linear Polarizer 40a2 , 40b2 1/4 wavelength plate 50
  • Thin film transistor TFT
  • Scanning Wiring 50
  • Signal Wiring 100 Liquid Crystal Display Device P Pixel SP Subpixel

Abstract

　本発明による液晶表示装置（１００）は、マトリクス状に配列された複数の画素（Ｐ）を有し、各画素に設けられた画素電極（１２）を有する第１基板（１）と、第１基板に対向する第２基板（２）と、これらの間に設けられた垂直配向型の液晶層（３）とを備え、液晶層に入射する光が円偏光であり、液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う液晶表示装置である。画素電極は、少なくとも１つの十字形状の幹部（１２ａ）と、少なくとも１つの十字形状の幹部から略４５°方向に延びる複数の枝部（１２ｂ）と、複数の枝部間に形成された複数のスリット（１２ｃ）とを有する。第２基板は、各画素において、互いに電気的に独立した複数の対向電極（２２）を有する。本発明によると、垂直配向型液晶を備えた液晶表示装置において、γシフトを十分に低減し、且つ、透過率の低下を抑制することができる。

Description

液晶表示装置
　本発明は、液晶表示装置に関する。
　近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特長を生かして、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話、電子手帳などの情報機器、あるいは液晶モニターを備えたカメラ一体型ＶＴＲなどに広く用いられている。液晶表示装置の高コントラスト化および広視野角化を実現できる表示モードとして、ＶＡ（Vertical Alignment）モードが提案されている。ＶＡモードは、現在、多くの液晶表示装置に採用されている。ＶＡモードの液晶表示装置は、電圧無印加時に液晶分子が基板表面に対して略垂直に配向する垂直配向型液晶層を備える。
　ＶＡモードの一種として、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードが知られている（例えば特許文献１）。ＭＶＡモードでは、液晶層を介して対向する一対の基板のそれぞれに、液晶分子の配向を規制する配向規制構造が設けられる。配向規制構造は、具体的には、誘電体から形成された凸部や、電極に形成されたスリットである。凸部やスリットのような配向規制構造が設けられていることにより、液晶層に電圧が印加されたときに、液晶分子の傾斜する方位が互いに異なる複数の領域（「液晶ドメイン」と呼ばれる。）が形成されるので、表示特性の方位角依存性が改善され、視野角特性が向上する。
　上述したようにＶＡモードの液晶表示装置では、広視野角で高品位の表示が実現されるが、最近では、視野角特性の問題点として、正面観察時のγ特性と斜め観察時のγ特性が異なるという問題、すなわちγ特性の視角依存性の問題が新たに顕在化してきた。γ特性とは、表示輝度の階調依存性である。γ特性が正面方向と斜め方向とで異なると、階調表示状態が観察方向によって異なることとなるため、違和感のある表示になってしまう。
　ＶＡモードにおけるγ特性の視角依存性（「γシフト」と呼ばれることもある）は、斜め観測時の表示輝度が本来の表示輝度よりも高くなってしまう現象（「白浮き」と呼ばれる）として視認される。白浮きが発生すると、画素によって表示される色が正面方向から見たときと斜め方向から見たときとで異なってしまうという問題も発生する。
　γシフト（白浮き）を低減する手法として、マルチ画素駆動と呼ばれる手法が提案されている（例えば特許文献２および３）。この手法では、１つの画素を互いに異なる輝度を呈する複数（典型的には２つ）の副画素に分割する。具体的には、１つの画素電極を電気的に独立した複数（典型的には２つ）の副画素電極に分割し、それぞれの副画素電極に互いに異なる電位を与え、それによって各副画素の液晶層に印加される実効電圧を異ならせる。
　例えば、各画素に、互いに異なる信号配線に接続された複数のＴＦＴを設け、複数のＴＦＴのそれぞれに複数の副画素電極のそれぞれを接続する。これにより、各副画素電極に互いに異なる信号電圧（階調電圧）を供給することができる。あるいは、補助容量を構成する補助容量対向電極を副画素ごとに電気的に独立とし、各補助容量対向電極に補助容量配線から互いに異なるＣＳ電圧を供給する。これにより、容量分割によって各副画素電極に互いに異なる電位を与えることができる。各画素を互いに異なる輝度を呈する複数の副画素に分割すると、異なるγ特性が混合された状態で観察されるので、γシフトが低減される。
　また、ＶＡモードの他の一種として、ＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）モードが知られている（例えば特許文献４および５）。ＣＰＡモードでは、画素電極に開口部や切欠き部を形成することによって画素電極を複数の領域（単位中実部と呼ばれる）に分割し、開口部や切欠き部のエッジ部に生成される斜め電界を用いて液晶分子を放射状傾斜配向（軸対称配向）させることによって、広視野角を実現する。また、対向電極に凸部や開口部を形成することによって、放射状傾斜配向をとる液晶ドメインの中心軸を固定し、放射状傾斜配向をさらに安定化させることができる。
　ＣＰＡモードでは、直線偏光を利用する構成、すなわち、液晶層に直線偏光を入射させて直線偏光を変調することによって表示が行われる構成を採用すると、透過率が低下してしまう。これは、ＣＰＡモードでは電圧印加時に液晶分子がほぼ全方位に配向するので、液晶層に入射する直線偏光の偏光方向に対して略平行な方位または略直交する方位に配向する液晶分子が透過率に寄与しないからである。
　これに対し、ＣＰＡモードにおいて円偏光を利用する構成、すなわち、液晶層に円偏光を入射させて円偏光を変調することによって表示が行われる構成を採用すると、電圧印加時に傾斜した液晶分子がすべて透過率に寄与するので、透過率の低下を抑制でき、明るい表示を実現することができる。
特開平１１－２４２２２５号公報 特開２００４－６２１４６号公報 特開２００４－７８１５７号公報 特開２００３－４３５２５号公報 特開２００２－２０２５１１号公報 特開２００６－１８９６１０号公報
　しかしながら、円偏光を利用するＣＰＡモードは、透過率は高いものの、後に詳述するようにγシフト（白浮き）がＭＶＡモードよりも顕著である。マルチ画素駆動を用いることにより、γシフトを低減することは可能であるが、その場合、各画素に複数のＴＦＴを設ける必要があるので、開口率が低くなり透過率が低下してしまう。また、特許文献６には、複数の副画素電極のうちの一部の副画素電極をＴＦＴに直結するとともに、残りの副画素電極を容量結合を介してＴＦＴに接続することにより、各画素に設けるＴＦＴの個数は１つのままでマルチ画素駆動を実現できる構成が開示されているが、この構成を採用すると、フローティング構造に起因した電荷溜まり（焼付き）が発生するという新たな問題が生じてしまう。さらに、本願発明者の検討によれば、ＣＰＡモードではもともとのγシフトが顕著なため、マルチ画素駆動を用いてもγシフトを十分に低減することは難しいことがわかった。
　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、垂直配向型液晶を備えた液晶表示装置において、γシフトを十分に低減し、且つ、透過率の低下を抑制することにある。
　本発明による液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極を有する第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた垂直配向型の液晶層と、を備え、前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う液晶表示装置であって、前記画素電極は、少なくとも１つの十字形状の幹部と、前記少なくとも１つの十字形状の幹部から略４５°方向に延びる複数の枝部と、前記複数の枝部間に形成された複数のスリットと、を有し、前記第２基板は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、互いに電気的に独立した複数の対向電極を有する。
　ある好適な実施形態において、少なくとも一部の中間調を表示するとき、前記複数の対向電極には互いに異なる電位が与えられる。
　ある好適な実施形態において、前記液晶層に電圧が印加されたとき、前記複数の画素のそれぞれ内において前記液晶層に４種類の液晶ドメインが形成され、前記４種類の液晶ドメインのそれぞれに含まれる液晶分子の配向方向を代表する４つのディレクタの方位は互いに異なり、前記４つのディレクタの方位のそれぞれは前記複数の枝部のいずれかと略平行である。
　ある好適な実施形態において、前記４種類の液晶ドメインは、ディレクタの方位が第１方位である第１液晶ドメインと、第２方位である第２液晶ドメインと、第３方位である第３液晶ドメインと、第４方位である第４液晶ドメインとであって、前記第１方位、第２方位、第３方位および第４方位は、任意の２つの方位の差が９０°の整数倍に略等しく、前記幹部を介して互いに隣接する液晶ドメインのディレクタの方位が略９０°異なる。
　ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの十字形状の幹部は、複数の十字形状の幹部であり、前記画素電極は、それぞれが前記複数の十字形状の幹部のいずれか１つを含む複数の副画素電極を有し、前記液晶層に電圧が印加されたとき、前記複数の副画素電極によって規定される複数の副画素のそれぞれ内において前記４種類の液晶ドメインが形成される。
　ある好適な実施形態において、前記複数の副画素電極は、前記複数の対向電極に一対一で対応するように設けられており、隣接する副画素電極同士の境界は、隣接する対向電極同士の境界に重なる。
　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、前記画素電極と前記液晶層との間、および、前記複数の対向電極と前記液晶層との間に設けられた一対の垂直配向膜と、前記一対の垂直配向膜の前記液晶層側の表面に形成され光重合物から構成された一対の配向維持層と、をさらに備える。
　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する一対の円偏光板をさらに備える。
　本発明によると、垂直配向型液晶を備えた液晶表示装置において、γシフトを低減し、且つ、透過率の低下を抑制することができる。
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、（ａ）は１つの画素Ｐに対応する領域を示す断面図、（ｂ）はＴＦＴ基板１側の電極構造を示す平面図、（ｃ）は対向基板２側の電極構造を示す平面図である。 液晶表示装置１００の画素電極１２を模式的に示す平面図である。 液晶表示装置１００の４つの画素Ｐに対応する領域を模式的に示す平面図である。 液晶表示装置１００の対向基板２の配線構造を模式的に示す平面図である。 液晶表示装置１００の１つの画素Ｐに対応する領域を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、ＣＰＡモードにおける液晶分子３ａの配向状態を示す図であり、（ｂ）は、フィッシュボーン構造によって形成される４分割配向構造における液晶分子３ａの配向状態を示す図である。 （ａ）は、直線偏光を利用する（すなわち直線偏光を変調することによって表示を行う）ための構成の例を示す断面図であり、（ｂ）は、円偏光を利用する（すなわち円偏光を変調することによって表示を行う）ための構成の例を示す断面図である。 （ａ）は、図７（ａ）に示す構成における光学軸の配置を示す図であり、（ｂ）は、図７（ｂ）に示す構成における光学軸の配置を示す図である。 液晶層３に入射する光の偏光状態（電場ベクトルの尖端の軌跡）を示す図であり、（ａ）は直線偏光を利用する場合（図７（ａ）に示す構成）についての図であり、（ｂ）は円偏光を利用する場合（図７（ｂ）に示す構成）についての図である。 液晶層３に入射する光の偏光状態をＳ１（水平偏光成分）、Ｓ２（４５°直線偏光成分）およびＳ３（円偏光成分）の比率で数値化して示すグラフであり、（ａ）は直線偏光を利用する場合（図７（ａ）に示す構成）についての図であり、（ｂ）は円偏光を利用する場合（図７（ｂ）に示す構成）についての図である。 ＣＰＡモードで表示を行うタイプ１、２の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を模式的に示す図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。 ＣＰＡモードで表示を行うタイプ３、４の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を模式的に示す図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。 フィッシュボーン構造の画素電極１２を備えるタイプ５、６の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を模式的に示す図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。 フィッシュボーン構造の画素電極１２を備えるタイプ７、８の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を模式的に示す図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。 （ａ）～（ｄ）は、ＣＰＡモードで表示を行うタイプ１～４の液晶表示装置における１つの画素Ｐの透過特性を示す図である。 （ａ）～（ｄ）は、フィッシュボーン構造の画素電極１２を備えるタイプ５～８の液晶表示装置における１つの画素Ｐの透過特性を示す図である。 ＣＰＡモードで表示を行うタイプ１～４の液晶表示装置について、正面方向からの観察時のγ特性と、斜め６０°方向からの観察時のγ特性とを示すグラフであり、（ａ）は直線偏光を利用するタイプ１および３の液晶表示装置のγ特性を示し、（ｂ）は円偏光を利用するタイプ２および４の液晶表示装置のγ特性を示す。 フィッシュボーン構造の画素電極１２を備えるタイプ５～８の液晶表示装置について、正面方向からの観察時のγ特性と、斜め６０°方向からの観察時のγ特性とを示すグラフであり、（ａ）は直線偏光を利用するタイプ５および７の液晶表示装置のγ特性を示し、（ｂ）は円偏光を利用するタイプ６および８の液晶表示装置のγ特性を示す。 液晶表示装置１００の１つの画素Ｐが３つの副画素ＳＰを有する場合の電極構造を示す図であり、（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。
　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、図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００の構造を説明する。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Ｐを有しており、図１（ａ）は、液晶表示装置１００の１つの画素Ｐに対応する領域を模式的に示す断面図である。また、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、１つの画素Ｐにおける電極構造を模式的に示しており、図１（ｂ）は液晶表示装置１００が備える一対の基板のうちの一方の基板側の電極構造を示し、図１（ｃ）は他方の基板側の電極構造を示している。
　液晶表示装置１００は、図１に示すように、複数の画素Ｐのそれぞれに設けられた画素電極１２を有するアクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１と、ＴＦＴ基板１に対向する対向基板（「カラーフィルタ基板」と呼ばれることもある。）２と、これらの間に設けられた垂直配向型の液晶層３とを備える。ＴＦＴ基板１および対向基板２は、それぞれ絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板）１１、２１を含み、液晶層３は、誘電率異方性が負の液晶分子３ａを含む。
　液晶表示装置１００は、さらに、液晶層３を介して互いに対向する一対の円偏光板４０ａおよび４０ｂをさらに備える。本実施形態では、背面側の円偏光板（第１円偏光板）４０ａは、ＴＦＴ基板１の透明基板１１に対して液晶層３とは反対側に設けられている。また、観察者側の円偏光板（第２円偏光板）４０ｂは、対向基板２の透明基板２１に対して液晶層３とは反対側に設けられている。第１円偏光板４０ａは、直線偏光子４０ａ１と、直線偏光子４０ａ１の液晶層３側に設けられた１／４波長板（λ／４板）４０ａ２とから構成されている。同様に、第２円偏光板４０ｂは、直線偏光子４０ｂ１と、直線偏光子４０ｂ１の液晶層３側に設けられた１／４波長板（λ／４板）４０ｂ２とから構成されている。直線偏光子４０ａ１および４０ｂ１は、クロスニコルに配置されている。つまり、一方の直線偏光子４０ａ１の透過軸と他方の直線偏光子４０ｂ１の透過軸とは、互いに略直交している。また、第１円偏光板４０ａの１／４波長板４０ａ２は、その遅相軸が直線偏光子４０ａ１の透過軸に対して略４５°の角をなすように配置されており、第２円偏光板４０ｂの１／４波長板４０ｂ２は、その遅相軸が直線偏光子４０ｂ１の透過軸に対して略４５°の角をなすように配置されている。
　上述したような一対の円偏光板４０ａおよび４０ｂを備える液晶表示装置１００では、液晶層３に入射する光は円偏光である。つまり、液晶層３が円偏光を変調することによって表示が行われる。
　ＴＦＴ基板１の画素電極１２は、図１（ｂ）に示すように、複数の副画素電極１２Ｓを有する。ここでは、２つの副画素電極１２Ｓが、列方向に沿って配置されている。２つの副画素電極１２Ｓのそれぞれは、十字形状の幹部１２ａと、幹部１２ａから略４５°方向に延びる複数の枝部１２ｂと、複数の枝部１２ｂ間に形成された複数のスリット１２ｃとを有する。本実施形態では、十字形状の幹部１２ａは、直線偏光子４０ａ１および４０ｂ１の透過軸（あるいは吸収軸）と重なるように配置されている。このように、副画素電極１２Ｓのそれぞれは、フィッシュボーン構造（櫛歯状の微細電極構造）を有する。なお、２つの副画素電極１２Ｓ同士は、スリット１２ｅによって隔てられているものの、接続部１２ｄによって接続されているので、互いに電気的に独立しているわけではない。
　対向基板２は、図１（ｃ）に示すように、複数の画素Ｐのそれぞれにおいて、互いに電気的に独立した複数の対向電極２２を有する。ここでは、２つの対向電極２２が、列方向に沿って配置されている。一般的な液晶表示装置では、対向電極は、すべての画素電極に共通の１つのべた電極である。これに対し、本実施形態の液晶表示装置１００では、対向基板２に形成された導電膜は、各画素Ｐ内でスリット２２ｅによって分割されている。
　複数の副画素電極１２Ｓと、複数の対向電極２２とは、一対一で対応するように設けられており、１つの副画素電極１２Ｓと、それに対応する１つの対向電極２２とによって１つの副画素ＳＰが規定される。従って、本実施形態では、各画素Ｐは、列方向に沿って配置された２つの副画素ＳＰを有する。また、本実施形態では、隣接する副画素電極１２Ｓ同士の境界（２つの副画素電極１２Ｓを隔てるスリット１２ｅ；図１（ｂ）参照）は、隣接する対向電極２２同士の境界（２つの対向電極２２を隔てるスリット２２ｅ；図１（ｃ）参照）に重なる。
　画素電極１２と液晶層３との間、および、対向電極２２と液晶層３との間には、図１に示すように、一対の垂直配向膜３２ａおよび３２ｂが設けられている。垂直配向膜３２ａおよび３２ｂの配向規制力によって、液晶層３に電圧が印加されていないとき、液晶分子３ａは垂直配向膜３２ａおよび３２ｂの表面に対して略垂直に（具体的には約８５°以上の角度で）配向する。
　液晶表示装置１００では、画素電極１２が上述したようなフィッシュボーン構造（櫛歯状の微細電極構造）を有していることによって、各画素Ｐが配向分割されている。つまり、液晶層３に電圧が印加されたとき、各画素Ｐ内において液晶層３に４種類の液晶ドメインが形成される。４種類の液晶ドメインのそれぞれに含まれる液晶分子３ａの配向方向を代表する４つのディレクタの方位は互いに異なっているので、視野角の方位角依存性が低減され、広視野角の表示が実現される。このように、４種類の液晶ドメインが形成される構造を４分割配向構造または単に４Ｄ構造という。
　ここで、図２も参照しながら、画素電極１２のより具体的な構造と、各液晶ドメインのディレクタの方位との関係を説明する。
　図２に示すように、副画素電極１２Ｓの幹部１２ａは、水平方向に延びる直線部（水平直線部）１２ａ１と、垂直方向に延びる直線部（垂直直線部）１２ａ２とを有している。水平直線部１２ａ１と垂直直線部１２ａ２とは、副画素ＳＰの中央で互いに交差（直交）している。
　複数の枝部１２ｂは、十字形状の幹部１２ａによって分けられる４つの領域に対応する４つの群に分けられる。表示面を時計の文字盤に見立て、０°方位を３時方向とし、反時計回りを正とすると、複数の枝部１２ｂは、４５°方位に延びる枝部１２ｂ１から構成される第１群、１３５°方位に延びる枝部１２ｂ２から構成される第２群、２２５°方位に延びる枝部１２ｂ３から構成される第３群および３１５°方位に延びる枝部１２ｂ４から構成される第４群に分けられる。
　第１群、第２群、第３群および第４群のそれぞれにおいて、複数の枝部１２ｂのそれぞれの幅Ｌおよび隣接する枝部１２ｂの間隔Ｓは、典型的には、１．５μｍ以上５．０μｍ以下である。液晶分子３ａの配向の安定性および輝度の観点から、枝部１２ｂの幅Ｌおよび間隔Ｓは上記範囲内にあることが好ましい。なお、幹部１２ａの水平直線部１２ａ１から延びる枝部１２ｂの数および垂直直線部１２ａ２から延びる枝部１２ｂの数は、図１および図２に例示しているものに限定されない。
　複数のスリット１２ｃのそれぞれは、隣接する枝部１２ｂと同じ方向に延びている。具体的には、第１群の枝部１２ｂ１間のスリット１２ｃは４５°方位に延びており、第２群の枝部１２ｂ２間のスリット１２ｃは１３５°方位に延びている。また、第３群の枝部１２ｂ３間のスリット１２ｃは２２５°方位に延びており、第４群の枝部１２ｂ４間のスリット１２ｃは３１５°方位に延びている。
　電圧印加時には、各スリット（すなわち画素電極１２の導電膜が存在しない部分）１２ｃに生成される斜め電界によって、液晶分子３ａが傾斜する方位（電界によって傾斜した液晶分子３ａの長軸の方位角成分）が規定される。この方位は、枝部１２ｂと平行（つまりスリット１２ｃと平行）で、且つ、幹部１２ａに向かう方向（つまり枝部１２ｂの延伸方位と１８０°異なる方位）である。具体的には、第１群の枝部１２ｂ１によって規定される傾斜方位（第１方位：矢印Ａ）は２２５°方位であり、第２群の枝部１２ｂ２によって規定される傾斜方位（第２方位：矢印Ｂ）は３１５°方位であり、第３群の枝部１２ｂ３によって規定される傾斜方位（第３方位：矢印Ｃ）は４５°方位であり、第４群の枝部１２ｂ４によって規定される傾斜方位（第４方位：矢印Ｄ）は１３５°方位である。上記の４つの方位Ａ～Ｄは、電圧印加時に形成される４Ｄ構造における各液晶ドメインのディレクタの方位となる。方位Ａ～Ｄは、複数の枝部１２ｂのいずれかと略平行である。また、方位Ａ～Ｄの任意の２つの方位の差は９０°の整数倍に略等しく、幹部１２ａを介して互いに隣接する液晶ドメインのディレクタの方位（例えば方位Ａと方位Ｂ）は略９０°異なる。なお、本実施形態では、方位Ａ～Ｄは、直線偏光子４０ａ１および４０ｂ１の透過軸と略４５°の角をなす。
　上述したように、画素電極１２がフィッシュボーン構造を有していることによって、電圧印加時に各画素Ｐ内において複数の液晶ドメインが形成される。そのため、視野角の方位角依存性が低減され、広視野角の表示が実現される。なお、本実施形態では、複数の副画素電極１２Ｓのそれぞれがフィッシュボーン構造を有しているので、複数の副画素ＳＰのそれぞれ内において、４種類の液晶ドメインが形成される。つまり、各副画素ＳＰ内に４Ｄ構造が形成される。画素電極１２は、十字形状の幹部１２ａを必ずしも複数有する必要はなく、少なくとも１つ有していればよいが、視野角特性の観点からは、画素電極１２は、それぞれが十字形状の幹部１２ａを含む複数の副画素電極１２Ｓを有していることが好ましい。つまり、副画素ＳＰのそれぞれ内に４Ｄ構造が形成されることが好ましい。なお、その場合、開口率を高くする観点から、隣接する副画素電極１２Ｓ同士の境界（つまりスリット１２ｅ）が、隣接する対向電極２２同士の境界（つまりスリット２２ｅ）に重なることが好ましい。
　また、液晶表示装置１００では、各画素Ｐ内に、互いに電気的に独立した複数の対向電極２２が設けられている。そのため、少なくとも一部の中間調を表示するとき、複数の対向電極２２に互いに異なる電位を与えることができる。従って、２つの副画素ＳＰのそれぞれの液晶層３に、互いに異なる実効電圧を印加することができ、２つの副画素ＳＰは、互いに異なる輝度を呈し得る。
　このように、本実施形態の液晶表示装置１００では、対向基板２側の電極構造によりマルチ画素駆動が実現される。これは、従来の一般的なマルチ画素駆動技術では、アクティブマトリクス基板側の電極構造によりマルチ画素駆動が実現されていたのと対照的である。なお、従来の一般的なマルチ画素駆動技術では、画素電極の、互いに異なる電位が与えられる領域を「副画素電極」と呼ぶのに対し、本実施形態の液晶表示装置１００では、画素電極１２の、４Ｄ構造を実現する最小単位を「副画素電極」と呼んでいることに注意されたい。
　ここで、図３および図４を参照しながら、複数の対向電極２２に異なる電位を与え、マルチ画素駆動を実現するためのより具体的な構成の例を説明する。図３は、液晶表示装置１００の４つの画素Ｐに対応した領域を示す図であり、図４は、対向基板２の配線構造を示す図である。
　なお、以降の説明では、画素Ｐ内で上側に位置する副画素ＳＰおよび下側に位置する副画素ＳＰをそれぞれ「第１副画素」、「第２副画素」とも呼び、図３中に参照符号「ＳＰ１」、「ＳＰ２」で示す。また、画素Ｐ内で上側に位置する副画素電極１２Ｓおよび下側に位置する副画素電極１２Ｓをそれぞれ「第１副画素電極」、「第２副画素電極」とも呼び、図３中に参照符号「１２Ｓ１」、「１２Ｓ２」で示す。さらに、画素Ｐ内で上側に位置する対向電極２２および下側に位置する対向電極２２をそれぞれ「第１対向電極」、「第２対向電極」とも呼び、図３および図４中に参照符号「２２ａ」、「２２ｂ」で示す。
　図３に示すように、各画素Ｐには、１つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５０が設けられている。ＴＦＴ５０は、行方向に延びる走査配線（ゲート配線）５１から走査信号を供給され、列方向に延びる信号配線（ソース配線）５２から映像信号を供給される。
　画素電極１２は、このＴＦＴ５０に接続されている。具体的には、第２副画素電極１２Ｓ２がＴＦＴ５０に直接接続されており、第１副画素電極１２Ｓ１はＴＦＴ５０に第２副画素電極１２Ｓ２を介して接続されている。つまり、第１副画素電極１２Ｓ１および第２副画素電極１２Ｓ２は、共通の（同一の）ＴＦＴ５０に電気的に接続されている。
　ある画素Ｐの第１対向電極２２ａは、行方向に沿って隣接する画素Ｐの第１対向電極２２ａと連続している。また、ある画素Ｐの第２対向電極２２ｂは、行方向に沿って隣接する画素Ｐの第２対向電極２２ｂと連続している。従って、複数の画素Ｐ全体を見たとき、行方向に延びる第１対向電極２２ａと同じく行方向に延びる第２対向電極２２ｂとが列方向に沿って交互に配置されている。
　図４に示すように、対向基板２は、複数の画素Ｐによって規定される表示領域２Ｄと、表示領域２Ｄを包囲する額縁領域２Ｆとを有する。すべての第１対向電極２２ａは、額縁領域２Ｆの左側に設けられた共通の配線６１に接続されている。また、すべての第２対向電極２２ｂは、額縁領域２Ｆの右側に設けられた共通の配線６２に接続されている。第１対向電極２２ａが接続された配線６１と、第２対向電極２２ｂが接続された配線６２とに、異なる電圧（対向電圧）を供給することにより、第１対向電極２２ａと第２対向電極２２ｂとに異なる電位を与えることができる。そのため、第１副画素ＳＰ１の液晶層３と、第２副画素ＳＰ２の液晶層３とに異なる電圧を印加することが可能になる。
　例えば、画素電極１２の電位が＋５Ｖの場合、第１対向電極２２ａに０Ｖの電位を与えるとともに第２対向電極２２ｂに＋１Ｖの電位を与えると、第１副画素ＳＰ１の液晶層３に印加される電圧は、５Ｖであるのに対し、第２副画素ＳＰ２の液晶層３に印加される電圧は、４Ｖである。
　上述したように、本実施形態における液晶表示装置１００では、円偏光を利用するものの、画素電極１２がフィッシュボーン構造を有するので、液晶層３の配向状態は、放射状傾斜配向（軸対称配向）でなく４分割配向である。そのため、マルチ画素駆動を行うことにより、γシフトおよびγシフトに伴う白浮きを十分に低減することができる。フィッシュボーン構造では、微細なストライプ１２ｃが多数形成されるので、画素電極１２中で導電膜が形成されている領域の割合がＣＰＡモードの電極構造よりも低くなることがあり得る。しかしながら、フィッシュボーン構造を用いると、ＣＰＡモードのように対向電極に配向安定化のための開口部や凸部を形成する必要がないので、ＣＰＡモードの電極構造に代えてフィッシュボーン構造を採用しても、透過率の低下は問題とならない。つまり、画素電極１２の構造に起因する透過率の低下を、対向電極２２に配向安定化のための構造が不要なことによって補うことができる。また、従来、フィッシュボーン構造の画素電極は、直線偏光を利用する構成と組み合わせて用いられることが一般的であったが、本実施形態の液晶表示装置１００では、フィッシュボーン構造の画素電極１２を、円偏光を利用する構成と組み合わせて用いる。これにより、液晶分子３ａがどの方位に配向していても透過率に寄与する（つまり電圧印加によって液晶分子３ａが倒れてさえいれば、液晶層３を通過する光に対して位相差を与えることができる）ので、スリット１２ｃの間隙部（つまり枝部１２ｂ上）で配向が乱れても、それによって透過率が低下することが無くなる。また、マルチ画素駆動を行う場合、複数の副画素ＳＰのうちの一部の副画素ＳＰを他の副画素ＳＰよりも暗くするので、そのことによる光の利用効率の低下が懸念される。しかしながら、本実施形態の液晶表示装置１００では、対向基板２側の電極構造により（具体的には各画素Ｐに互いに電気的に独立した複数の対向電極２２を設けることにより）マルチ画素駆動を実現するので、各画素ＰにＴＦＴ５０を複数設ける必要はなく、ＴＦＴ基板側の電極構造によりマルチ画素駆動を実現する従来の一般的なマルチ画素駆動技術を採用する場合に比べ、高開口率を実現することができる。そのため、マルチ画素駆動を行うことによる光の利用効率の低下も問題とならない。上述したように、本実施形態における液晶表示装置１００では、γシフトを十分に低減し、且つ、透過率の低下を抑制することができる。そのため、γ特性の視野角依存性が小さく、且つ、明るい表示を実現することができる。
　なお、本実施形態の液晶表示装置１００に対し、ＰＳＡ技術（Polymer Sustained Alignment Technology）を用いることがさらに好ましい。ＰＳＡ技術を用いることにより、応答速度や配向安定性をいっそう向上させることができる。
　図５に、液晶表示装置１００にＰＳＡ技術を用いた場合の断面構造を示す。図５に示すように、垂直配向膜３２ａおよび３２ｂの液晶層３側の表面には、光重合物から構成される一対の配向維持層３４ａおよび３４ｂが形成されている。
　配向維持層３４ａおよび３４ｂは、液晶材料に予め混合しておいた光重合性化合物（典型的には光重合性モノマー）を、液晶パネルを作製した後、液晶層３に電圧を印加した状態で重合することによって形成されたものである。液晶層３に含まれる液晶分子３ａは、光重合性化合物を重合するまでは垂直配向膜３２ａおよび３２ｂによって配向規制されている。液晶層３に十分に高い電圧（例えば白表示電圧）を印加すると、液晶分子３ａは、画素電極１２のフィッシュボーン構造によって生じる斜め電界によって、所定の方位に傾斜する。配向維持層３４ａおよび３４ｂは、液晶層３に電圧を印加した状態の液晶分子３ａの配向を、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）においても維持（記憶）するように作用する。従って、配向維持層３４ａおよび３４ｂによって規定される液晶分子３ａのプレチルト方位（電圧を印加していないときに液晶分子３ａが傾斜する方位）は、電圧印加時に液晶分子３ａが傾斜する方位と整合する。
　配向維持層３４ａおよび３４ｂは、公知のＰＳＡ技術を用いて形成することができる。ＰＳＡ技術は、例えば、特開２００３－１４９６４７号公報、特開２００６－７８９６８号公報、特開２００３－１７７４１８号公報、特開２００３－２８７７５３号公報、特開２００６－３３０６３８号公報に開示されている。
　なお、図５には、配向維持層３４ａおよび３４ｂのそれぞれを便宜的に連続した膜状の層として示しているが、配向維持層３４ａおよび３４ｂはこのような態様に限定されるものではない。配向維持層３４ａおよび３４ｂのそれぞれは、離散的に形成された複数の塊状（島状）の層であってもよい。
　上述したように、本実施形態の液晶表示装置１００に対し、ＰＳＡ技術を用いることが好ましい。フィッシュボーン構造の画素電極１２を用いる液晶表示装置１００では、対向基板２側に配向安定化のための凸部（「リベット」と呼ばれることもある）を設けないので、画素電極１２のスリット１２ｃで配向を十分に安定化させる必要がある。そのため、液晶層３への印加電圧を段階的に高くしていく場合は問題ないが、印加電圧をしきい値電圧以下から飽和電圧以上に急激に高くする場合（例えば黒表示状態からいきなり白表示を行う場合）には、スリット１２ｃに発生する斜め電界で液晶分子３ａの配向を規定する前に液晶分子３ａが急激に倒れてしまい、配向が乱れてしまう。このとき、一部の液晶分子３ａはスリット１２ｃの延伸方位に平行に（つまり所望の方位に）配向するが、残りの液晶分子３ａが逆チルトドメインや特異点を形成して配向の乱れが残ることがあり、表示のざらつきの原因となることがある。
　ＰＳＡ技術を用いることにより、液晶層３への印加電圧を段階的に高くして安定な配向状態を形成し、その状態で光照射を行うことにより垂直配向膜３２ａおよび３２ｂ上に液晶分子３ａの傾斜方位に準じた配向維持層３４ａおよび３４ｂを形成することができる。そのため、液晶層３への印加電圧が急激に高くなるような表示を行う場合でも、配向維持層３４ａおよび３４ｂにより液晶分子３ａの配向方位が規定されるので、配向乱れ（ざらつき）の発生を防止することができる。
　続いて、本実施形態の液晶表示装置１００における、γシフトの低減効果および透過率低下の抑制効果を、円偏光を利用するＣＰＡモードと比較して具体的に検証した結果を説明する。
　検証結果の説明に先立ち、まず、ＣＰＡモードにおける配向状態とフィッシュボーン構造によって形成される４分割配向構造における配向状態との違いや、直線偏光を利用する構成と円偏光を利用する構成との違い等を説明する。
　図６（ａ）に、ＣＰＡモードにおける液晶分子３ａの配向状態を示し、図６（ｂ）に、フィッシュボーン構造によって形成される４分割配向構造における液晶分子３ａの配向状態を示す。
　ＣＰＡモードでは、図６（ａ）に示すように、液晶分子３ａは全方位に配向する。これは、液晶分子３ａが、対向基板上に設けられた凸部または対向電極に形成された開口部（いずれも画素電極が有する複数の単位中実部のそれぞれの中心に対応する位置に形成されている）に向かって倒れ込むからである。
　このようにＣＰＡモードでは液晶分子３ａが全方位に配向するので、直線偏光を利用する構成では、液晶層に入射する直線偏光の偏光方向に対して平行な方位や直交する方位に配向している液晶分子３ａが透過率に寄与せず、透過率が低下してしまう。これに対し、円偏光を利用する構成では、全方位に配向している液晶分子３ａが透過率に寄与するので、透過率を向上させることができる。
　一方、４分割配向構造では、図６（ｂ）に示すように、液晶分子３ａは、４５°方位、１３５°方位、２２５°方位、３１５°方位に配向する。これは、液晶分子３ａが、フィッシュボーン構造のスリット１２ｃに平行（つまり枝部１２ｂにも平行）に倒れ込むからである。
　このように４分割配向構造では液晶分子３ａが特定の方位に配向するので、従来、４分割配向構造は、直線偏光を利用する構成と組み合わせることが一般的であった。直線偏光板の透過軸（あるいは吸収軸）を液晶分子３ａの配向方位と４５°の角をなすように配置することにより、光の利用効率をもっとも高くする（つまり透過率をもっとも高くする）ことができる。なお、液晶分子３ａを、４５°方位、１３５°方位、２２５°方位、３１５°方位に配向させるのは、直線偏光板の透過軸（あるいは吸収軸）を、表示面の水平方向（０°方位）または垂直方向（９０°方位）に平行に配置するためである。表示面を観察するときには、表示面の水平方向（左右方向）または垂直方向（上下方向）に沿って視角を倒すことが多く、このような配置とすると、水平方向または垂直方向に沿って視角を倒したときにクロスニコルに配置された直線偏光板の透過軸が直交関係からずれないので、斜め方向から観察した場合のもれ光を抑えて、上下左右方向の視角（等コントラスト）範囲を広くすることができる。
　図７（ａ）に、直線偏光を利用するための構成の例を示し、図７（ｂ）に、円偏光を利用するための構成の例を示す。また、図８（ａ）に、図７（ａ）に示す構成における光学軸の配置を示し、図８（ｂ）に、図７（ｂ）に示す構成における光学軸の配置を示す。なお、図１および図５では、背面側を下側、観察者側を上側として図示していたのに対し、図７（ａ）および（ｂ）では、背面側を上側、観察者側を下側として図示している。
　図７（ａ）に示すように、直線偏光を利用する構成においては、液晶層３を介して互いに対向する一対の直線偏光板４１ａおよび４１ｂが設けられる。また、図７（ａ）に示す例では、直線偏光板４１ａおよび４１ｂの液晶層３側に、斜め方向からの観察時の光漏れ（直線偏光板４１ａおよび４１ｂの透過軸が直交状態からずれることに起因する）を抑制するための２軸位相差板４２ａおよび４２ｂが設けられている。２軸位相差板４２ａおよび４２ｂのそれぞれは、面内方向の位相差Ｒｘｙが６０ｎｍ、厚さ方向の位相差Ｒｔｈが１００ｎｍのものである。
　図８（ａ）に示すように、背面側の直線偏光板４１ａは、その吸収軸４１ａａｘが９０°方位となるように配置されており、観察者側の直線偏光板４１ｂは、その吸収軸４１ｂａｘが０°方位となるように配置されている。つまり、直線偏光板４１ａおよび４１ｂは、クロスニコル状態に配置されている。また、背面側の２軸位相差板４２ａは、その遅相軸４２ａａｘが０°方位となるように配置されており、観察者側の２軸位相差板４２ｂは、その遅相軸４２ｂａｘが９０°方位となるように配置されている。つまり、この例では、同じ位相差を有する２軸位相差板４２ａおよび４２ｂが、遅相軸４２ａａｘおよび４２ｂａｘの方位が互いに異なるように配置されている。
　これに対し、図７（ｂ）に示すように、円偏光を利用する構成においては、液晶層３を介して互いに対向する一対の円偏光板４０ａおよび４０ｂが設けられる。図７（ｂ）に示す例では、背面側の円偏光板４０ａは、直線偏光子４０ａ１と、直線偏光子４０ａ１の液晶層３側に設けられた１／４波長板４０ａ２とから構成されている。同様に、観察者側の円偏光板４０ｂは、直線偏光子４０ｂ１と、直線偏光子４０ｂ１の液晶層３側に設けられた１／４波長板４０ｂ２とから構成されている。１／４波長板４０ａ２および４０ｂ２のそれぞれは、面内方向の位相差Ｒｘｙが１３８ｎｍ、厚さ方向の位相差Ｒｔｈが１６０ｎｍのものである。
　図８（ｂ）に示すように、背面側の直線偏光子４０ａ１は、その吸収軸４０ａ１ａｘが９０°方位となるように配置されており、観察者側の直線偏光子４０ｂ１は、その吸収軸４０ｂ１ａｘが０°方位となるように配置されている。つまり、直線偏光子４０ａ１および４０ｂ１は、クロスニコル状態に配置されている。また、背面側の１／４波長板４０ａ２は、その遅相軸４０ａ２ａｘが１３５°方位となるように配置されており、観察者側の１／４波長板４０ｂ２は、その遅相軸４０ｂ２ａｘが４５°方位となるように配置されている。つまり、同じ位相差を有する１／４波長板４０ａ２および４０ｂ２が、遅相軸４０ａ２ａｘおよび４０ｂ２ａｘの方位が互いに異なるように配置されている。
　図９および図１０に、直線偏光を利用する場合（図７（ａ）に示した構成）および円偏光を利用する場合（図７（ｂ）に示した構成）について、液晶層３に入射する光の偏光状態（２軸位相差板４２ａまたは１／４波長板４０ａ２と液晶層３との界面における偏光状態）をシミュレーションにより計算した結果を示す。図９および図１０は、表示面法線方向を正面（極角α＝０°）とし、光の入射方向を、正面方向から右側（０°方位）に極角αが０°～６０°の範囲（図１０については－８０°～＋８０°の範囲）で変化するよう傾けていった場合の偏光状態の変化を示している。図７（ａ）および（ｂ）には、このときの入射光の光路と、偏光状態の観測ポイントＰを示している。図９（ａ）および（ｂ）は、液晶層３に入射する光の電場ベクトルの尖端の軌跡を示す図であり、図１０（ａ）および（ｂ）は、液晶層３に入射する光の偏光状態をＳ１（水平偏光成分）、Ｓ２（４５°直線偏光成分）およびＳ３（円偏光成分）の比率で数値化して示すグラフである。Ｓ１、Ｓ２およびＳ３は、ストークスパラメータ（Stokes Parameters）と呼ばれる。図９（ａ）および図１０（ａ）は、それぞれ直線偏光を利用する場合を示し、図９（ｂ）および図１０（ｂ）は、それぞれ円偏光を利用する場合を示す。
　図９（ａ）から、直線偏光を利用する構成では、正面方向から液晶層３に入射する光（α＝０°）と斜め方向から液晶層３に入射する光（α＝１０°～６０°）とでは偏光状態が同じである（つまりいずれも直線偏光である）ことがわかる。一方、図９（ｂ）から、円偏光を利用する構成では、正面方向から液晶層３に入射する光（α＝０°）と斜め方向から液晶層３に入射する光（α＝１０°～６０°）とで偏光状態が大きく異なることがわかる。具体的には、液晶層３に対し、正面方向から入射する光は円偏光であるが、斜め方向から入射する光は楕円偏光になってしまっていることがわかる。この傾向は、極角αが大きくなるにつれて強くなり、楕円偏光の楕円率（長軸の長さと短軸の長さとの比）が小さくなる。つまり、極角αが大きくなるほど、扁平度の高い楕円偏光となる。
　また、図１０（ａ）から、直線偏光を利用する構成では、正面方向から液晶層３に入射する光と斜め方向から液晶層３に入射する光とでＳ１、Ｓ２およびＳ３の比率が変化しておらず、偏光状態が極角αの大きさによらず同じであることがわかる。一方、図１０（ｂ）から、円偏光を利用する構成では、正面方向から液晶層３に入射する光と斜め方向から液晶層３に入射する光とで偏光状態が大きく異なっており、光の入射方向が正面方向から傾くにつれて（極角αが大きくなるにつれて）Ｓ３（円偏光成分）の比率が低下し、Ｓ２（４５°直線偏光成分）の比率が増加していくことがわかる。
　上述したように、円偏光を利用する構成では、斜め方向から液晶層３に入射する光は、楕円偏光になってしまう。後述するように、円偏光を利用したＣＰＡモードにおいてγシフトが顕著であるのは、このことが一因である。
　続いて、本実施形態の液晶表示装置１００における、γシフトの低減効果および透過率低下の抑制効果を検証した結果を説明する。ここでは、下記表１に示す８つのタイプの液晶表示装置を作製して検証を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　タイプ１～４の液晶表示装置は、ＣＰＡモードの液晶表示装置であり、電圧印加時の配向状態は、放射状傾斜配向（軸対称配向）である。これに対し、タイプ５～８の液晶表示装置は、フィシュボーン構造を有する画素電極を備えており、電圧印加時の配向状態は、４分割配向である。また、タイプ１、２、５、６の液晶表示装置では、マルチ画素駆動は行わない。これに対し、タイプ３、４、７、８の液晶表示装置では、対向電極を各画素内で分割する（つまり各画素内に互いに電気的に分離した複数の対向電極を設ける）ことによりマルチ画素駆動を行う（表１では「対向分割駆動」と表記している）。また、タイプ１、３、５、７の液晶表示装置では、利用する偏光は直線偏光である。これに対し、タイプ２、４、６、８の液晶表示装置では、利用する偏光は円偏光である。タイプ８の液晶表示装置が、本実施形態における液晶表示装置１００に対応する実施例であり、タイプ１～７の液晶表示装置は、比較例である。
　図１１（ａ）および（ｂ）に、タイプ１、２の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を示す。図１１（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、図１１（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。
　図１１（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板側には、透明導電材料（例えばＩＴＯやＩＺＯ）から形成された画素電極１４が設けられている。画素電極１４は、２つの単位中実部１４ａと、２つの単位中実部１４ａ間に形成されたスリット１４ｂとを有する。２つの単位中実部１４ａのそれぞれは、円弧状の角部を有する略矩形状であり、単位中実部１４ａ同士は接続部１４ｃによって互いに電気的に接続されている。スリット１４ｂの幅は６μｍ～１０μｍである。
　図１１（ｂ）に示すように、対向基板側には、透明導電材料（例えばＩＴＯやＩＺＯ）から形成された対向電極２４が設けられている。対向電極２４は、対向基板の全体にわたって連続して形成された導電膜であり、すべての画素Ｐに共通の単一のべた電極である。対向電極２４上には、単位中実部１４ａの中心に対応する位置に配向安定化のための凸部２５が設けられている。凸部（「リベット」と呼ばれることもある）２５は、樹脂材料（例えばアクリル樹脂やノボラック樹脂）から形成されている。
　図１２（ａ）および（ｂ）に、タイプ３、４の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を示す。図１２（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、図１２（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。
　図１２（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板側には、タイプ１、２の液晶表示装置の画素電極１４と同様の画素電極１４、つまり、２つの単位中実部１４ａとスリット１４ｂとを有する画素電極１４が設けられている。
　図１２（ｂ）に示すように、対向基板側には、各画素Ｐ内に互いに電気的に独立した２つの対向電極２２が設けられている。対向電極２２同士は、６μｍ～１０μｍの幅を有するスリット２２ｅによって隔てられている。対向電極２２上には、単位中実部２４ａの中心に対応する位置に配向安定化のための凸部２５が設けられている。
　タイプ１～４の液晶表示装置では、液晶層に電圧が印加されたとき、画素電極１４の単位中実部１４ａの外縁近傍に生成される斜め電界による配向規制力と、凸部２５の配向規制力とにより、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、液晶分子３ａは全方位に配向する。また、タイプ３、４の液晶表示装置では、各画素Ｐ内に、互いに電気的に独立した２つの対向電極２２が設けられているので、２つの対向電極２２のそれぞれに異なる電位を与えることにより、マルチ画素駆動を行うことができる。
　図１３（ａ）および（ｂ）に、タイプ５、６の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を示す。図１３（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、図１３（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。
　図１３（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板側には、透明導電材料（例えばＩＴＯやＩＺＯ）から形成された画素電極１２が設けられている。画素電極１２は、２つの副画素電極１２Ｓを有する。２つの副画素電極１２Ｓのそれぞれは、十字形状の幹部１２ａと、幹部１２ａから略４５°方向に延びる複数の枝部１２ｂと、複数の枝部１２ｂ間に形成された複数のスリット１２ｃとを有する。つまり、２つの副画素電極１２Ｓはそれぞれフィッシュボーン構造を有する。スリット１２ｃの幅は、２μｍ～４μｍである。副画素電極１２Ｓ同士は６μｍ～１０μｍの幅を有するスリット１２ｅによって隔てられているものの、接続部１２ｄによって接続されているので、互いに電気的に独立しているわけではない。
　図１３（ｂ）に示すように、対向基板側には、透明導電材料（例えばＩＴＯやＩＺＯ）から形成された対向電極２４が設けられている。対向電極２４は、対向基板の全体にわたって連続して形成された導電膜であり、すべての画素Ｐに共通の単一のべた電極である。なお、対向電極２４上には、タイプ１～４の液晶表示装置に設けられていたような凸部２５は設けられていない。
　図１４（ａ）および（ｂ）に、タイプ７、８の液晶表示装置の１つの画素Ｐにおける電極構造を示す。図１４（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、図１４（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。
　図１４（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板側には、タイプ５、６の液晶表示装置の画素電極１２と同様の画素電極１２、つまり、それぞれがフィッシュボーン構造を有する２つの副画素電極１２Ｓを有する画素電極１２が設けられている。
　図１４（ｂ）に示すように、対向基板側には、各画素Ｐ内に互いに電気的に独立した２つの対向電極２２が設けられている。対向電極２２同士は、６μｍ～１０μｍの幅を有するスリット２２ｅによって隔てられている。なお、対向電極２２上には、タイプ１～４の液晶表示装置に設けられていたような凸部２５は設けられていない。
　タイプ５～８の液晶表示装置では、液晶層に電圧が印加されたとき、画素電極１２のフィッシュボーン構造により、図１３（ａ）および図１４（ａ）に示すように、液晶分子３ａは４５°方位、１３５°方位、２２５°方位、３１５°方位に配向する。また、タイプ７、８の液晶表示装置では、各画素Ｐ内に、互いに電気的に独立した２つの対向電極２２が設けられているので、２つの対向電極２２のそれぞれに異なる電位を与えることにより、マルチ画素駆動を行うことができる。
　図１１～図１４に示した電極構造を有するＴＦＴ基板および対向基板を用意し、それぞれの基板の表面に垂直配向膜を形成した後、両基板間に負の誘電率異方性を有する液晶材料を注入し、垂直配向型の液晶層を備えた液晶パネルをタイプ１～８のそれぞれ用に作製した。液晶材料としては、屈折率異方性Δｎが０．１、誘電率異方性Δεが－４．１のものを用い、液晶層の厚さ（セルギャップ）ｄは３．４μｍとした。
　また、それぞれの液晶パネルには、ＰＳＡ技術により配向維持層を形成した。具体的には、液晶材料中に０．２５～０．３０ｗｔ％のアクリル系光重合性モノマーを添加しておき、液晶パネルの作製後に液晶層に電圧を印加しながら紫外線照射を行うことにより、垂直配向膜の表面に配向維持層（ポリマー層）を形成した。配向維持層により、液晶分子３ａのプレチルト角を８７°～８８°（表示面法線方向に対して２°～３°）に規定した。
　なお、ここで作製した液晶パネルは、透過特性とγ特性との関係を評価するために作製したものであり、ＴＦＴ基板には実際にはＴＦＴや配線は形成されていない。画素電極１４同士あるいは画素電極１２同士は、絶縁膜を介して下層に形成された透明導電材料（ＩＴＯやＩＺＯ）から形成された透明配線で電気的に接続されている。画素電極１４または画素電極１２と透明配線とは、ある単位中実部１４ａまたはある副画素電極１２Ｓの中心に対応する領域に形成されたコンタクトホールにおいて接続されている。また、対向基板には、カラーフィルタ（ＣＦ）やブラックマトリクス（ＢＭ）は形成されていない。
　タイプ１、３、５、７の液晶表示装置用の液晶パネルに対しては、図７（ａ）に示した直線偏光板４１ａおよび４１ｂと２軸位相差板４２ａおよび４２ｂとを、図８（ａ）に示した光学軸配置で貼り合せた。また、タイプ２、４、６、８の液晶表示装置用の液晶パネルに対しては、図７（ｂ）に示した円偏光板４０ａおよび４０ｂを、図８（ｂ）に示した光学軸配置で貼り合せた。このようにして、タイプ１～８の液晶表示装置を得た。
　図１５（ａ）～（ｄ）に、タイプ１～４の液晶表示装置における１つの画素Ｐの透過特性を示す。また、表２に、タイプ１～４の液晶表示装置について、液晶層に５Ｖの電圧を印加したときの透過率を示している。表２には、タイプ２の液晶表示装置の透過率を１としたときの相対比も示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　タイプ１の液晶表示装置では、図１５（ａ）に示すように、画素電極１４上の一部の領域のみが明るく、他の領域は暗い。これは、液晶分子３ａが全方位に配向した液晶層に直線偏光が入射するので、液晶分子３ａが入射光の偏光方向に対して４５°の角をなす方位に配向した領域において複屈折性がもっとも高くなり、透過率が最大となるからである。
　これに対し、タイプ２の液晶表示装置では、図１５（ｂ）に示すように、画素電極１４上のすべての領域（ただし凸部２５に重なる領域は除く）が一様に明るい。これは、液晶層に円偏光が入射するので、入射光に対する液晶分子３ａの複屈折性が配向方位に依存しなくなるからである。
　表２に示すように、タイプ１の液晶表示装置では透過率は５．９％（相対比０．４１）であったのに対し、タイプ２の液晶表示装置では透過率は１４．５％（相対比１．００）であった。つまり、円偏光を利用することにより、透過率が直線偏光を利用する場合の２．４５倍になっている。
　また、タイプ３の液晶表示装置では、タイプ１の液晶表示装置と同じ理由から、図１５（ｃ）に示すように、画素電極１４上の一部の領域のみが明るく、他の領域は暗い。これに対し、タイプ４の液晶表示装置では、タイプ２の液晶表示装置と同じ理由から、図１５（ｄ）に示すように、画素電極１４上のすべての領域（ただし凸部２５に重なる領域は除く）が一様に明るい。
　表２に示すように、タイプ３の液晶表示装置では透過率は５．３％（相対比０．３７）であったのに対し、タイプ４の液晶表示装置では透過率は１２．７％（相対比０．８８）であった。つまり、円偏光を利用することにより、透過率が直線偏光を利用する場合の２．４０倍になっている。
　なお、タイプ４の液晶表示装置は、タイプ２の液晶表示装置と同様に円偏光を利用しているが、その透過率はタイプ２の液晶表示装置の透過率に比べて０．８８倍になっている。これは、画素Ｐ内に明副画素と暗副画素とを設けてマルチ画素駆動を行っているためである。タイプ４の液晶表示装置では、画素Ｐ内の２つの対向電極２２間で１Ｖの電位差を設けており、一方の対向電極２２上の液晶層（明副画素の液晶層）には５Ｖの電圧が印加されているのに対し、他方の対向電極２２上の液晶層（暗副画素の液晶層）には４Ｖの電圧が印加されている。
　図１６（ａ）～（ｄ）に、タイプ５～８の液晶表示装置における１つの画素Ｐの透過特性を示す。また、表３に、タイプ５～８の液晶表示装置について、液晶層に５Ｖの電圧を印加したときの透過率を示している。表３には、タイプ６の液晶表示装置の透過率を１としたときの相対比も示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　タイプ５および７の液晶表示装置は、直線偏光を利用するが、図１６（ａ）および図１６（ｃ）に示すように、タイプ１および３の液晶表示装置よりも明るい表示を行うことができる。これは、液晶分子３ａが全方位ではなく特定の方位（４５°方位、１３５°方位、２２５°方位、３１５°方位）に配向しているためである。ただし、図１６（ａ）および（ｃ）からわかるように、スリット１２ｃ上の領域は、枝部１２ｂ上の領域に比べて暗くなってしまう。これは、導電膜が存在しない領域であるスリット１２ｃ上の液晶層に印加される電圧が、枝部１２ｂ上の液晶層に印加される電圧よりも低いからである。また、スリット１２ｃ上では、液晶分子３ａの配向方位にぶれが発生することがあり、そのことによってもスリット１２ｃ上の領域が暗くなる。
　タイプ６および８の液晶表示装置は、円偏光を利用するので、図１６（ｂ）および（ｄ）に示すように、明るい表示を行うことができる。また、図１６（ｂ）および（ｄ）からわかるように、スリット１２ｃ上の領域は、枝部１２ｂ上の領域に比べて暗いが、その程度は、タイプ５および７の液晶表示装置よりも小さい（図１６（ａ）および（ｃ）参照）。これは、円偏光を利用するので、スリット１２ｃ上での液晶分子３ａの配向方位にぶれが発生しても、透過率が低下しないからである。
　表３に示すように、タイプ５の液晶表示装置では透過率は９．８％（相対比０．６８）であったのに対し、タイプ６の液晶表示装置では透過率は１４．４％（相対比１．００）であった。つまり、円偏光を利用することにより、透過率が直線偏光を利用する場合の１．４７倍になっている。
　また、表３に示すように、タイプ７の液晶表示装置では透過率は８．４％（相対比０．５８）であったのに対し、タイプ８の液晶表示装置では透過率は１２．７％（相対比０．８８）であった。つまり、円偏光を利用することにより、透過率が直線偏光を利用する場合の１．５１倍になっている。
　なお、タイプ８の液晶表示装置は、タイプ６の液晶表示装置と同様に円偏光を利用しているが、その透過率はタイプ６の液晶表示装置の透過率に比べて０．８８倍になっている。これは、画素Ｐ内に明副画素と暗副画素とを設けてマルチ画素駆動を行っているためである。タイプ８の液晶表示装置では、画素Ｐ内の２つの対向電極２２間で１Ｖの電位差を設けており、一方の対向電極２２上の液晶層（明副画素の液晶層）には５Ｖの電圧が印加されているのに対し、他方の対向電極２２上の液晶層（暗副画素の液晶層）には４Ｖの電圧が印加されている。
　また、タイプ４の液晶表示装置とタイプ８の液晶表示装置とを比較すると、円偏光を利用する場合、ＣＰＡモードの放射状傾斜配向と、フィッシュボーン構造による４分割配向とで、透過率にほとんど差がないことがわかる。これは、ＣＰＡモードにおける配向安定化のための凸部（リベット）２５による透過率損失と、フィッシュボーン構造における微細なスリット１２ｃによる透過率損失とが概ね等しいためである。
　図１７（ａ）および（ｂ）に、ＣＰＡモードで表示を行うタイプ１～４の液晶表示装置について、正面方向（表示面法線方向；極角α＝０°）からの観察時のγ特性と、斜め６０°方向（正面方向から右側つまり０°方位に極角α＝６０°となるように視角を傾けた方向）からの観察時のγ特性とを示す。図１７（ａ）は、直線偏光を利用するタイプ１および３の液晶表示装置のγ特性（階調－透過強度特性）を示すグラフであり、図１７（ｂ）は、円偏光を利用するタイプ２および４の液晶表示装置のγ特性を示すグラフである。
　図１７（ａ）から、タイプ１および３の液晶表示装置では、中間調において、斜め６０°方向の透過強度が正面方向の透過強度よりも高くなっていることがわかる。ただし、マルチ画素駆動を行うタイプ３の液晶表示装置では、マルチ画素駆動を行わないタイプ１の液晶表示装置に比べ、正面方向の透過強度と斜め６０°方向の透過強度との差が小さく、γシフトが低減されている。
　また、図１７（ｂ）から、タイプ２および４の液晶表示装置でも、中間調において、斜め６０°方向の透過強度が正面方向の透過強度よりも高くなっていることがわかる。ただし、マルチ画素駆動を行うタイプ４の液晶表示装置では、マルチ画素駆動を行わないタイプ２の液晶表示装置に比べ、正面方向の透過強度と斜め６０°方向の透過強度との差が小さく、γシフトが低減されている。
　さらに、図１７（ａ）と図１７（ｂ）との比較から、円偏光を利用するタイプ２および４の液晶表示装置では、直線偏光を利用するタイプ１および３の液晶表示装置よりも、γシフトが大きいことがわかる。これは、以下の理由によるものである。
　円偏光板４０ａおよび４０ｂは、正面方向から入射する光に対してλ／４の位相差を与えるように設計されている。そのため、斜め方向から入射する光に対しては、光路長が延びる分、λ／４からずれた位相差を与えてしまう。そのため、斜め方向から液晶パネルに入射した光は、液晶層に入射するときには、円偏光ではなく楕円偏光になっている。この楕円偏光は、図１０（ｂ）を参照しながら説明したように、４５°直線偏光成分を含んでいる。
　液晶分子３ａの複屈折性は、液晶分子３ａが入射光の偏光方向に対して４５°の角をなす方位に配向している場合にもっとも高くなる。従って、楕円偏光の４５°直線偏光成分に対しては、０°方位、９０°方位、１８０°方位、２７０°方位に配向している液晶分子３ａがもっとも高い複屈折性を示すことになる。そのため、０°方位、９０°方位、１８０°方位、２７０°方位に配向している液晶分子３ａを多く含む放射状傾斜配向では、円偏光を利用すると、正面方向と斜め方向とで液晶層が入射光に与える位相差の差が大きくなり、γシフトが大きくなってしまう。
　上述した理由から、ＣＰＡモードの液晶表示装置では、円偏光を利用すると、γシフトが顕著になってしまう。そのため、タイプ４の液晶表示装置のようにマルチ画素駆動を行っても、直線偏光を利用し、且つ、マルチ画素駆動を行う場合（つまりタイプ３の液晶表示装置）よりもγシフトは大きくなってしまう。
　図１８（ａ）および（ｂ）に、フィッシュボーン構造の画素電極１２を備えるタイプ５～８の液晶表示装置について、正面方向からの観察時のγ特性と、斜め６０°方向からの観察時のγ特性とを示す。図１８（ａ）は、直線偏光を利用するタイプ５および７の液晶表示装置のγ特性（階調－透過強度特性）を示すグラフであり、図１８（ｂ）は、円偏光を利用するタイプ６および８の液晶表示装置のγ特性を示すグラフである。
　図１８（ａ）から、タイプ５および７の液晶表示装置では、中間調において、斜め６０°方向の透過強度が正面方向の透過強度よりも高くなっていることがわかる。ただし、マルチ画素駆動を行うタイプ７の液晶表示装置では、マルチ画素駆動を行わないタイプ５の液晶表示装置に比べ、正面方向の透過強度と斜め６０°方向の透過強度との差が小さく、γシフトが低減されている。
　また、図１８（ｂ）から、タイプ６および８の液晶表示装置でも、中間調において、斜め６０°方向の透過強度が正面方向の透過強度よりも高くなっていることがわかる。ただし、マルチ画素駆動を行うタイプ８の液晶表示装置では、マルチ画素駆動を行わないタイプ６の液晶表示装置に比べ、正面方向の透過強度と斜め６０°方向の透過強度との差が小さく、γシフトが低減されている。
　さらに、図１７（ｂ）と図１８（ｂ）との比較から、タイプ４の液晶表示装置およびタイプ８の液晶表示装置は、円偏光を利用し、且つ、マルチ画素駆動を行う点で共通するものの、フィッシュボーン構造の画素電極１２を備えるタイプ８の液晶表示装置の方が、ＣＰＡモードで表示を行うタイプ４の液晶表示装置に比べ、γシフトが小さいことがわかる。
　なお、図１８（ａ）と、図１７（ａ）、（ｂ）および図１８（ｂ）との比較から、タイプ７の液晶表示装置のγシフトがもっとも小さく、単にγシフトを低減するという観点からは、タイプ７の液晶表示装置がもっとも好ましいことがわかる。ただし、タイプ７の液晶表示装置では、透過率の低下が大きい（表２および３参照）。具体的には、タイプ７の液晶表示装置の透過率は、もっとも透過率の高いタイプ２の液晶表示装置の透過率の０．５８倍であり、透過率が４２％も低下してしまう。これに対し、タイプ８の液晶表示装置では、透過率の低下が小さい。具体的には、タイプ８の液晶表示装置の透過率は、タイプ２の液晶表示装置の０．８８倍であり、透過率の低下はわずか１２％である。また、タイプ８の液晶表示装置では、γシフトはタイプ７の液晶表示装置に比べるとやや大きいものの、中間調において突出したγシフトがなくなるので、実用上γシフトが問題にならないレベルとなっている。
　上述したように、タイプ８の液晶表示装置、つまり、本実施形態の液晶表示装置１００は、γシフトの低減と、透過率の低下の抑制の両方の点で優れている。これは、本実施形態の液晶表示装置１００において「円偏光を利用する構成」と「フィッシュボーン構造を有する画素電極」と「対向分割駆動」とを組み合わせて用いることによる効果である。
　なお、上記の組み合わせは、「円偏光を利用する構成」と「フィッシュボーン構造を有する画素電極」というおよそ一般的でない組み合わせを含んでいる。フィッシュボーン構造を有する画素電極は、特定方位、具体的にはスリットに平行な（枝部に平行な）方位に液晶分子を配向させるためのものなので、直線偏光を利用する構成と組み合わせるのが一般的である。また、円偏光を利用する構成は、透過率の向上を目的とするものなので、画素を複数の副画素に分割するためのスリット以外のスリットが配向領域に形成されていない画素電極（例えば図１１（ａ）や図１２（ａ）に示される画素電極１４であり「べた電極」と呼ばれる）と組み合わせるのが一般的である。フィッシュボーン構造の画素電極では、枝部間のスリットには斜め電界しか作用しなくなるので、電界ロス（電圧低下）が発生し、開口率が同じである場合にはべた電極に比べて透過率が低下するからである。
　しかしながら、円偏光を利用する構成とべた電極との組み合わせは、透過率の点で優れるものの、対向分割駆動を用いてもγシフトを十分に低減することができない（上述のタイプ４の液晶表示装置）。また、直線偏光を利用する構成とフィッシュボーン構造の画素電極との組み合わせは、対向分割駆動を用いることによりγシフトを十分に低減することができるものの、電界ロスによって透過率が低くなり、やや暗い表示になってしまう（上述のタイプ７の液晶表示装置）。
　このように、γシフトの低減と、透過率の低下の抑制の両方を実現するためには、「円偏光を利用する構成」と「フィッシュボーン構造を有する画素電極」と「対向分割駆動」の組み合わせが最良であり、いずれが欠けても表示特性が低下してしまう。フィッシュボーン構造の画素電極と対向分割駆動により、γシフトを十分に低減させることができ、フィッシュボーン構造に起因した電界ロスによる透過率低下は、円偏光を利用することにより補償することができる。また、対向分割駆動は、円偏光の利用によるγシフトの増大を補償する。このように、「円偏光を利用する構成」と「フィッシュボーン構造を有する画素電極」と「対向分割駆動」は、互いに補完的な役割を担い、それによって本願発明の効果が得られる。
　なお、本実施形態では、１つの画素Ｐが２つの副画素ＳＰを有する場合を例として本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１つの画素Ｐは、３つ以上の副画素ＳＰを有していてもよい。図１９（ａ）および（ｂ）に、３つの副画素ＳＰを有する画素Ｐにおける電極構造を示す。図１９（ａ）はＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図であり、図１９（ｂ）は対向基板側の電極構造を示す平面図である。
　画素Ｐが３つの副画素ＳＰを有する場合、ＴＦＴ基板側には、図１９（ａ）に示すように、３つの副画素電極１２Ｓを有する画素電極１２が設けられる。３つの副画素電極１２Ｓのそれぞれは、十字形状の幹部１２ａと、幹部１２ａから略４５°方向に延びる複数の枝部１２ｂと、複数の枝部１２ｂ間に形成された複数のスリット１２ｃとを有する。つまり、各副画素電極１２Ｓは、フィッシュボーン構造を有する。一方、対向基板側には、図１９（ｂ）に示すように、各画素Ｐ内に互いに電気的に独立した３つの対向電極２２が設けられる。
　１つの画素Ｐが３つ以上の副画素ＳＰを有する場合でも、１つの画素Ｐが２つの副画素ＳＰを有する場合と同様に、γシフトを十分に低減し、且つ、透過率の低下を抑制することができる。そのため、γ特性の視野角依存性が小さく、且つ、明るい表示を実現することができる。
　本発明は、垂直配向型の液晶層を備えた液晶表示装置に好適に用いられる。本発明による液晶表示装置は、携帯電話、ＰＤＡ、ノートＰＣ、モニタおよびテレビジョン受像機などの種々の電子機器の表示部として好適に用いられる。
　１　　アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
　２　　対向基板（カラーフィルタ基板）
　３　　液晶層
　３ａ　　液晶分子
　１１、２１　　透明基板
　１２　　画素電極
　１２Ｓ　　副画素電極
　１２ａ　　幹部
　１２ａ１　　幹部の水平直線部
　１２ａ２　　幹部の垂直直線部
　１２ｂ　　枝部
　１２ｂ１　　第１群の枝部
　１２ｂ２　　第２群の枝部
　１２ｂ３　　第３群の枝部
　１２ｂ４　　第４群の枝部
　１２ｃ　　スリット
　１２ｄ　　接続部
　１２ｅ　　スリット
　２２　　対向電極
　２２ｅ　　スリット
　３２ａ、３２ｂ　　垂直配向膜
　３４ａ、３４ｂ　　配向維持層
　４０ａ、４０ｂ　　円偏光板
　４０ａ１、４０ｂ１　　直線偏光子
　４０ａ２、４０ｂ２　　１／４波長板
　５０　　薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
　５１　　走査配線
　５２　　信号配線
　１００　　液晶表示装置
　Ｐ　　画素
　ＳＰ　　副画素

Claims (8)

  1. 　マトリクス状に配列された複数の画素を有し、
    　前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極を有する第１基板と、
    　前記第１基板に対向する第２基板と、
    　前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた垂直配向型の液晶層と、を備え、
    　前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う液晶表示装置であって、
    　前記画素電極は、少なくとも１つの十字形状の幹部と、前記少なくとも１つの十字形状の幹部から略４５°方向に延びる複数の枝部と、前記複数の枝部間に形成された複数のスリットと、を有し、
    　前記第２基板は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、互いに電気的に独立した複数の対向電極を有する液晶表示装置。
  2. 　少なくとも一部の中間調を表示するとき、
    　前記複数の対向電極には互いに異なる電位が与えられる請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 　前記液晶層に電圧が印加されたとき、前記複数の画素のそれぞれ内において前記液晶層に４種類の液晶ドメインが形成され、
    　前記４種類の液晶ドメインのそれぞれに含まれる液晶分子の配向方向を代表する４つのディレクタの方位は互いに異なり、
    　前記４つのディレクタの方位のそれぞれは前記複数の枝部のいずれかと略平行である請求項１または２に記載の液晶表示装置。
  4. 　前記４種類の液晶ドメインは、ディレクタの方位が第１方位である第１液晶ドメインと、第２方位である第２液晶ドメインと、第３方位である第３液晶ドメインと、第４方位である第４液晶ドメインとであって、前記第１方位、第２方位、第３方位および第４方位は、任意の２つの方位の差が９０°の整数倍に略等しく、
    　前記幹部を介して互いに隣接する液晶ドメインのディレクタの方位が略９０°異なる、請求項３に記載の液晶表示装置。
  5. 　前記少なくとも１つの十字形状の幹部は、複数の十字形状の幹部であり、
    　前記画素電極は、それぞれが前記複数の十字形状の幹部のいずれか１つを含む複数の副画素電極を有し、
    　前記液晶層に電圧が印加されたとき、前記複数の副画素電極によって規定される複数の副画素のそれぞれ内において前記４種類の液晶ドメインが形成される、請求項３または４に記載の液晶表示装置。
  6. 　前記複数の副画素電極は、前記複数の対向電極に一対一で対応するように設けられており、
    　隣接する副画素電極同士の境界は、隣接する対向電極同士の境界に重なる請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 　前記画素電極と前記液晶層との間、および、前記複数の対向電極と前記液晶層との間に設けられた一対の垂直配向膜と、
    　前記一対の垂直配向膜の前記液晶層側の表面に形成され光重合物から構成された一対の配向維持層と、をさらに備える請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
  8. 　前記液晶層を介して互いに対向する一対の円偏光板をさらに備える請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
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