WO2011161921A1

WO2011161921A1 - 液晶表示装置

Info

Publication number: WO2011161921A1
Application number: PCT/JP2011/003472
Authority: WO
Inventors: 貴之早野; 辻　雅之; 晃志林
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2011-12-29
Also published as: US20130208216A1; US9007552B2

Abstract

　ノーマリーブラック方式の液晶表示装置である。液晶層７０は、無印加状態では垂直に配列し、印加によって水平に配向する液晶分子７１を含む。各配向膜３５、５６は、ソース線４２とゲート線４３によって格子状に区画された画素領域２３ごとに、ソース線４２と平行に２つに配向分割されている。第１配向膜３５は第１領域３５ａと第２領域３５ｂを含み、第２配向膜５６は第１領域に対向する第３領域５６ａと第２領域３５ｂに対向する第４領域５６ｂを含む。互いに隣接する画素領域２３において、同じ領域どうしがソース線４２を挟んで隣り合わせに配置されている。

Description

液晶表示装置

　本発明は、ＶＡモードを用いたノーマリーブラック方式の液晶表示装置に関する。

　本発明に関し、ノーマリーブラック方式（電圧が印加されていない時に画面が黒く表示される）を採用することにより、ブラックマスク（画素間に設けられる遮光層）を省略した液晶表示素子が開示されている（特許文献１）。

　この液晶表示素子には、一対の透明基板の間に、ＶＡモード（液晶分子が基板に対して垂直に配向される）の液晶層を有するアクティブマトリクス型の液晶セルや、この液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板、これら一対の偏光板と液晶セルとの間にそれぞれ配置された２枚のλ／４板などが備えられている。

　液晶セルに電圧を印加することで、液晶分子は倒伏して水平方向に配向する。その液晶分子の配向方向を一定に保つために、一対の透明基板のそれぞれの内面には、互いに平行かつ逆向きにラビング処理された垂直配向膜が形成されている。但し、配向分割は行われていない。

　また、視野角特性を改善する技術として、１つの画素における配向方向を分割する配向分割の技術が周知である。

特開２００５－２９２３０２号公報

　ＴＮモードを用いたノーマリーホワイト方式（電圧が印加されていない時に画面が白く表示される）の一般的な液晶表示装置と比べると、特許文献１のようなＶＡモードを用いたノーマリーブラック方式の液晶表示装置は高コントラストな表示を得ることができる。しかし、後者の場合、画面を白く表示する際には、光の透過率が前者よりも劣り、画面が暗くなり易いというデメリットがある。そのため、後者の液晶表示装置では、ＴＮモードと同様の輝度を得るためにバックライトの出力を高めるなどして対応しているのが実情である。

　また、特許文献１の液晶表示素子は視野角特性の面で不利がある。しかし、視野角特性を改善するために配向分割を行うと、液晶分子の配向方向の乱れによって光の透過率が低下するため、よりいっそう暗くなってしまう。

　そこで、本発明の目的は、ＶＡモードを用いたノーマリーブラック方式の液晶表示装置において、視野角特性の向上を図りながら光の透過率の低下を抑制することにある。

　上記目的を達成するために、本発明では、光の透過率の低下が抑制できるように配向分割を工夫した。

　具体的には、本発明は、第１の基板と、前記第１の基板に突き合わされる第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入される液晶層と、前記第１の基板に設けられる第１偏光板と、前記第２の基板に設けられる第２偏光板と、を備えたノーマリーブラック方式の液晶表示装置である。

　前記第１の基板は、平行に延びる複数のソース線と、前記ソース線に直交して延びる複数のゲート線と、前記ソース線及び前記ゲート線によって格子状に区画された画素領域のそれぞれに対応して設けられる複数の画素電極と、前記液晶層に接する第１配向膜と、をその対向面側に有している。前記第２の基板は、前記画素電極のそれぞれと対向する１つの対向電極と、前記液晶層に接する第２配向膜と、をその対向面側に有している。

　前記液晶層は、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されていない状態では、前記各基板の対向面に直交する光透過軸と分子の長軸とが実質的に一致するように配列する液晶分子を含む。前記液晶分子は、電圧の印加によって分子の長軸が前記光透過軸と実質的に直交するように配向される。

　そして、前記第１配向膜及び前記第２配向膜のそれぞれを、前記画素領域ごとに、前記ソース線及び前記ゲート線のいずれか一方の線と平行な方向に分割し、前記第１配向膜が前記画素領域ごとに第１領域及び第２領域を含み、前記第２配向膜が前記画素領域ごとに前記第１領域に対向する第３領域及び前記第２領域に対向する第４領域を含むとする。

　そのとき、前記第１領域及び前記第２領域の２つの配向処理方向、並びに前記第３領域及び前記第４領域の２つの配向処理方向のうち、少なくともいずれか一方の２つの配向処理方向は異なっており、互いに隣接する前記画素領域において、前記第１領域どうし及び前記第２領域どうし、並びに前記第３領域どうし及び前記第４領域どうしが、前記一方の線を挟んで隣り合わせに配置されている。

　この液晶表示装置では、まず、配向分割が施されているので視野角特性を向上することができる。配向分割を施すと液晶分子の配向の乱れによって光の透過率が低下するが、この液晶表示装置の場合、その配向分割処理と組み合わせることにより、ソース線等と画素領域との境界部分で発生する光の透過率の低下が抑制できるようになっている。

　すなわち、互いに隣接する画素領域において同じ配向処理方向の領域どうしが、配向分割された方向と平行なソース線かゲート線を挟んで隣り合わせに配置されているので、ソース線の部分やソース線と画素領域との境界部分の液晶分子は、配向方向が同じその両側の領域の影響を受けて、同じように配向して乱れが少なくなる。その結果、ソース線と画素領域との境界部分で発生する光の透過率の低下を抑制することができ、画素領域の輝度を向上させることができる。

　より具体的には、前記第１領域と前記第２領域とで配向処理方向が逆向きに形成され、且つ、前記第３領域と前記第４領域とで配向処理方向が逆向きに形成されているようにするのが好ましい。

　そうすれば、配向分割による効果を効率的に得ることができるので、視野角特性をよりいっそう向上させることができる。

　更に具体的には、例えば、前記第１領域及び前記第３領域は互いに逆向きに配向処理され、且つ、前記第２領域及び前記第４領域は互いに逆向きに配向処理され、前記光透過軸の方向から見て、前記第１偏光板は、その吸収軸方向と前記第１配向膜の配向処理方向とが実質的に４５°ずれるように配置され、且つ、前記第２偏光板は、その吸収軸方向が前記第１偏光板の前記吸収軸方向と互いに直交するように配置されているようにすることができる。

　また、前記第１領域及び前記第３領域は互いに直交する向きに配向処理され、且つ、前記第２領域及び前記第４領域は互いに直交する向きに配向処理され、前記光透過軸の方向から見て、前記第１偏光板は、その吸収軸方向と前記第１配向膜及び前記第２配向膜のいずれか一方の配向膜の配向処理方向とが一致するように配置され、且つ、前記第２偏光板は、その吸収軸方向が前記第１偏光板の前記吸収軸方向と互いに直交するように配置されているようにしてもよい。

　以上説明したように、本発明によれば、ＶＡモードを用いたノーマリーブラック方式の液晶表示装置に対して配向分割を効果的に組み合わせることで、視野角特性を向上させながら光の透過率の低下を抑制することができる。

第１実施形態の液晶表示装置を示す概略斜視図である。表示パネルを示す概略斜視図である。表示パネルにおける表示領域の部分を示す概略断面図である。ＴＦＴ基板の要部を示す概略平面図である。無印加状態の画素領域の状態を表した概念図である。印加状態の画素領域の状態を表した概念図である。配向処理を説明するための図である。印加状態の液晶の乱れを説明するための図である。印加状態の表示領域の輝度を示す概念図である。比較例における印加状態の表示領域の輝度を示す概念図である。（ａ）～（ｅ）は配向処理の変形例を示す概略図である。液晶表示装置の変形例を示す、図９に相当する図である。（ａ）～（ｇ）は、液晶表示装置の変形例における配向処理の変形例を示す概略図である。第２実施形態における液晶表示装置を示す図である。この図は無印加状態の画素領域の状態を表している。第２実施形態における液晶表示装置を示す図である。この図は印加状態の画素領域の状態を表している。第２実施形態における配向処理を説明するための図である。（ａ）～（ｅ）は、第２実施形態における配向処理の変形例を示す概略図である。（ｆ）～（ｊ）は、図１７に続く配向処理の変形例を示す概略図である。（ａ）～（ｆ）は、第２実施形態での液晶表示装置の変形例における配向処理の変形例を示す概略図である。（ｇ）～（ｊ）は、図１９に続く配向処理の変形例を示す概略図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

　－第１実施形態－
　図１に、本実施形態の液晶表示装置１を示す。この液晶表示装置１は、例えば、携帯電話のような携帯情報端末であり、アクティブマトリクス駆動によりカラーで静止画や動画を表示する機能を有している。液晶表示装置１には、表示パネル（単にパネル２もいう）やパネル２を収容する本体ケース３が備えられ、本体ケース３の内部には、図示しないが、パネル２を駆動制御する各種ハードウエアやソフトウエア、バッテリ等が備えられている。

　図２、図３に、パネル２を示す。このパネル２は、ノーマリーブラック方式の液晶パネルであり、電圧が印加されていない時に光の透過率が最小になって画面が黒く表示されるように構成されている。パネル２には、ＴＦＴ基板３０（第１の基板）や対向基板５０（第２の基板）、液晶層７０、位相差板３２，５２、偏光板３１，５１などが備えられている。

　対向基板５０は、表示側に向けた状態でＴＦＴ基板３０に突き合わされ、ＴＦＴ基板３０と対向配置されている。これら基板の周囲は封止部材１０によって塞がれていて、両基板５０，３０の間には液晶層７０が封入されている。そして、封止部材１０で囲まれたパネル２の中央部分に画像を表示する矩形の表示領域２１が形成されていて、そこには複数の矩形形状をした画素２２，２２，…がマトリクス状に配置されている。

　図３に示すように、対向基板５０の表示領域２１には、第２偏光板５１や第２位相差板５２、第２ガラス基板５３、カラーフィルタ５４、対向電極５５、第２配向膜５６が設けられている。フィルム状の第２偏光板５１や第２位相差板５２は第２ガラス基板５３の表示面側に積層され、カラーフィルタ５４や対向電極５５、第２配向膜５６は、第２ガラス基板５３の対向面側に積層されている。これら部材５１～５６は、表示領域２１の全面にわたって形成されている。

　カラーフィルタ５４には、各画素２２に対応して１つずつ設けられる、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３色の領域５４ａ，５４ｂ，５４ｃが所定の配置で設けられている。対向電極５５には、ＩＴＯ等の光透過性に優れた透明導電膜が用いられている。第２配向膜５６は、液晶層７０と接するように最も外側に配置されている。第２配向膜５６には、液晶層７０に含まれる液晶分子７１を配向するために、所定の配向処理が行われているが、これについては別途後述する。

　ＴＦＴ基板３０の表示領域２１には、第１偏光板３１や第１位相差板３２、第１ガラス基板３３、ＴＦＴ層３４、第１配向膜３５が設けられている。フィルム状の第１偏光板３１や第１位相差板３２は第１ガラス基板３３の反表示面側に積層され、ＴＦＴ層３４や第１配向膜３５は、第１ガラス基板３３の対向面側に積層されている。これら部材３１～３５も表示領域２１の全面にわたって形成されている。なお、第１位相差板３２及び第２位相差板５２は、視野角特性を向上させるために設けられたものであり、対向基板５０かＴＦＴ基板３０のいずれかにまとめて配置してもよい。

　図４に、ＴＦＴ層３４の一部をその対向面側から見た図を示す。同図に示すように、ＴＦＴ層３４には、それぞれ所定形状にパターニングして形成された、ＴＦＴ４１（薄膜トランジスタ）やソース線４２、ゲート線４３、補助容量線４４、キャパシタ４５等が積層するようにして設けられている。

　具体的には、対向面の上に、互いに平行に延びる複数のソース線４２，４２，…と、これらソース線４２，４２，…に直交して延びる複数のゲート線４３，４３，…とが設けられている。これらソース線４２，４２，…及びゲート線４３，４３，…によって表示領域２１は格子状に区画され、画素２２に対応して複数の画素領域２３，２３，…が形成されている。隣接する２つのゲート線４３，４３の間には、ゲート線４３と平行に補助容量線４４が設けられている。各画素領域２３の中央部分には補助容量線４４に接続されたキャパシタ４５が設けられ、キャパシタ４５はスイッチ機能を有するＴＦＴ４１を介してソース線４２と接続されている。

　ＴＦＴ４１は、ゲート線４３とソース線４２との交差部位の近傍に設けられ、各画素領域２３に１つずつ配置されている。ゲート線４３はゲート絶縁膜４６で被覆され、その上にＴＦＴ４１の半導体やソース線４２が設けられている。更に、これら半導体等が絶縁性の保護膜４７で被覆されてＴＦＴ層３４が形成されている。そして、このＴＦＴ層３４の上部に矩形形状をした複数の画素電極４８が設けられている。

　各画素電極４８は、各画素領域２３に１つずつ配置され、表示領域２１の全面にわたってマトリクス状に配置されている。各画素電極４８はＴＦＴ４１を介してソース線４２と接続されている。画素電極４８もＩＴＯ等の光透過性に優れた透明導電膜が用いられている。

　これら画素電極４８を被覆して液晶層７０と接するように、最も外側に第１配向膜３５が配置されている。第１配向膜３５には所定の配向処理が行われているが、これについても別途後述する。

　ＴＦＴ基板３０の反表示面側には、光源であるバックライト９０が配置されている。すなわち、本実施形態の液晶表示装置１は透過型であり、バックライト９０の光を利用して表示が行われる。具体的には、対向電極５５と画素電極４８との間に印加する電圧を制御して液晶層７０に含まれる液晶分子７１の配向方向を変化させ、ＴＦＴ基板３０等を通過するバックライト９０の光の透過性を変えることによって表示が行われる。

　なお、本実施形態のパネル２では、開口率を向上させるために、ソース線４２やゲート線４３が配置されている領域を被覆するブラックマトリクス（ＢＭ）は設けられていない。

　液晶層７０には誘電異方性が負の液晶材料が用いられている。具体的には、液晶層７０には棒状の液晶分子７１が含まれていて、これら液晶分子７１は、電圧が印加されていない状態（無印加状態）では、分子の長軸が各基板の対向面と直交する方向（光透過軸Ａが示す方向）と実質的に一致するように垂直に配列する。そして、電圧が印加された状態（印加状態）になると液晶分子７１は水平に配向する。すなわち、この液晶表示装置１はＶＡモード（垂直配向型）を採用している。

　図５に、無印加状態の画素領域２３を表した概念図を示す。同図において、第１偏光板３１の下方に細矢印線で示す方向からバックライト９０の光（ランダム偏光）がパネル２に入射する。入射する光は、まず、第１偏光板３１を通過することによってその吸収軸（太矢印線で示す）に直交する直線偏光となる。更に、この直線偏光は第１位相差板３２を通過し、液晶層７０に入射する。

　このとき、液晶分子７１は光透過軸Ａに沿って配列しているため、光は複屈折作用をほとんど受けずに液晶層７０を透過し、第２位相差板５２も通過するため、第１偏光板３１の吸収軸に直交する直線偏光の状態より変化しない。

　第２偏光板５１の吸収軸は、第１偏光板３１の吸収軸と直交するように配置されている（太矢印線で示す）。従って、第２偏光板５１に入射する偏光はその吸収軸と平行になるため、第２偏光板５１に吸収されて出射できず、その画素領域２３は黒く（暗く）表示される。

　図６に、印加状態の画素領域２３を表した概念図を示す。このとき、液晶分子７１はその長軸が光透過軸Ａと直交するように水平方向に配向される。その影響により、第１位相差板３２を通過した偏光は複屈折作用を受けて液晶層７０を通過し、第２位相差板５２を通過することで第２偏光板５１の吸収軸に直交する直線偏光となる。その直線偏光は第２偏光板５１に吸収されずに出射するため、その画素領域２３は白く（明るく）表示される。

　（配向処理）
　第１配向膜３５及び第２配向膜５６のそれぞれの表面には、液晶分子７１が所定の方向に配向するように配向処理が施されている。特にこのパネル２では、画素領域２３の光透過性を向上しながら視野角特性が改善できるように、配向分割が行われ、各画素領域２３ごとに配向処理方向が二分割されている。

　具体的には、図５や図６に矢印線で示すように、本実施形態では、第１配向膜３５及び第２配向膜５６のそれぞれは、各画素領域２３の部分がソース線４２と平行な方向に２等分され、これら２つの領域の配向処理方向が異なっている。具体的には、第１配向膜３５には、ソース線４２と平行に配向処理され、その配向処理方向が逆向き（反平行）に形成された第１領域３５ａと第２領域３５ｂとが設けられている。第２配向膜５６にも、ソース線４２と平行に配向処理され、その配向処理方向が逆向きに形成された第３領域５６ａと第４領域５６ｂとが設けられている。

　第１領域３５ａは第３領域５６ａと対向し、第２領域３５ｂは第４領域５６ｂと対向している。第１領域３５ａと第３領域５６ａとで配向処理方向は逆に配置され、また、第２領域３５ｂと第４領域５６ｂとでも配向処理方向は逆に配置されている。また、この液晶表示装置１は、上述したように液晶の複屈折性を利用して光の透過性を制御しているため、光透過軸Ａの方向から見たとき、第１偏光板３１は、その吸収軸方向が第１配向膜３５の配向処理方向と実質的に４５°ずれるように配置され、第２偏光板５１は、その吸収軸方向が第２配向膜５６の配向処理方向と実質的に４５°ずれるように配置されている。すなわち、第２偏光板５１は、その吸収軸方向が第１偏光板３１の吸収軸方向と互いに直交するように配置されている。

　１つの画素領域２３に、配向処理方向が異なる２つの領域を設けることで、異なった角度から見た時の液晶分子７１の見え方を平均化することができるため、視野角を拡大することができる。特に本実施形態では、２つの領域で配向処理方向を逆向きにしているので、視野角を効果的に拡大することができる。

　配向処理は、例えば、一般的なラビング法や、酸化ケイ素の蒸着膜を利用した斜め蒸着法、光配向膜法により行うことができる。本実施形態の配向処理の場合、特にマスクを用いたＵＶ照射による光配向膜法が好適である。この液晶表示装置１ではＶＡモードが採用されているので、プレチルト角θが８６°～８９．５°の垂直配向膜が形成されている。

　図７に、その関係を示す。同図の矢印は、例えばラビング法であればラビング方向を示す配向処理方向を表している。対向する２つの領域で配向処理方向が逆になっているので、第１配向膜３５の近傍の液晶分子７１ａと第２配向膜５６の近傍の液晶分子７１ｂとは、同じ方向に配向される。このように、各配向膜の近傍の液晶分子７１が予め僅かに傾斜するようにしておくことで、液晶分子７１を所定の方向に安定して配向させることができる。また、液晶分子７１が傾き易くなるため、応答速度も向上する。

　ＶＡモードで配向分割を行うと、液晶分子７１の配向の乱れが大きくなって光の透過率が低下する傾向がある。図８に、印加状態での表示領域２１の断面を示す。同図に示すように、対向電極５５と画素電極４８とが対向している画素領域２３の部分では、電圧が作用して液晶分子７１は水平方向に配向されるが、画素電極４８が設けられていないソース線４２やゲート線４３の部分では、電圧が作用しないため、液晶分子７１は水平に配向されない。従って、ソース線４２と画素領域２３との境界部分では、液晶分子７１の配向方向が三次元的に大きく乱れ易い。

　また、配向方向の異なる領域の境界部分では液晶分子７１の配向方向が二次元的に乱れ易い。液晶分子７１の配向方向が乱れた部分を透過する光は第２偏光板５１で吸収され易くなるため、その部分では光の透過率が低下して表示が暗くなる。

　配向分割数を増やせば視野角特性は改善できるが、光の透過率は低下する。そのため、小さく高精細な画素サイズの下で視野角特性の改善効果と光の透過率の抑制効果とをバランスよく得るには、配向分割は２分割にするのが好ましい。

　この場合、その配向方向としては、図９に示すように、互いに隣接する画素領域２３において、ソース線４２を挟んで隣り合わせの領域の配向方向が同じになるように配置するのが好ましい。

　具体的には、互いに隣接する画素領域２３の第１領域３５ａ，３５ａどうしがソース線４２を挟んで隣り合わせになるように配置する。第２領域３５ｂ，３５ｂどうし、第３領域５６ａ，５６ａどうし、第４領域５６ｂ，５６ｂどうしも同様にソース線４２を挟んで隣り合わせになるように配置する。なお、同図の矢印線は配向処理方向を示しており、実線が第１配向膜３５の配向処理方向を、破線が第２配向膜５６の配向処理方向を表している。

　そうすることで、ソース線４２の部分の液晶分子７１は、配向方向が同じその両側の領域の影響を受けて、同じように配向して乱れが少なくなるため、ソース線４２と画素領域２３との境界部分で発生する光の透過率の低下を抑制することができ、画素領域２３の輝度を向上させることができる。

　仮に、互いに隣接する画素領域２３において、ソース線４２を挟んで隣り合わせの領域の配向方向が逆になるように配置すると、図１０に示すように、ソース線４２の部分やソース線４２と画素領域２３との境界部分の液晶分子７１は、配向の乱れが大きくなって表示が暗くなる。ＢＭを設ける場合であれば、このような表示の暗い領域は隠すことができるが、ＢＭを設けない場合にはそのまま表示されるため、ＢＭを無くしても実質的に開口率の向上効果はあまり得られない。

　その点、本実施形態のパネル２では、配向分割をうまく組み合わせることにより、ソース線４２の境界領域での液晶分子７１の乱れを抑制しているので、良好な視野角特性と開口率の向上効果とを効果的に得ることができる。

　（配向処理の変形例）
　図１１の（ａ）～（ｅ）に、本実施形態における配向処理の変形例を示す。なお、これら図の矢印線（実線）は第１配向膜３５の配向処理方向を、矢印線（破線）は第２配向膜５６の配向処理方向を表している。

　要は、互いに隣接する画素領域２３において、ソース線４２を挟んで隣り合わせの領域の配向処理方向が同じになるように配置されていればよい。例えば、同図の（ａ）に示すように、第１領域３５ａと第２領域３５ｂとの間、及び第３領域５６ａと第４領域５６ｂとの間で、各領域ともソース線４２と直交する方向に配向処理し、その配向処理方向が各領域で逆向きになるようにすることができる。

　また、同図の（ｂ）や（ｃ）に示すように、第１領域３５ａと第２領域３５ｂとの間、及び第３領域５６ａと第４領域５６ｂとの間で、各領域をソース線４２と４５°傾斜して平行な方向に配向処理し、その配向処理方向が各領域で逆向きになるようにすることができる。

　また、同図の（ｄ）や（ｅ）に示すように、第１領域３５ａと第２領域３５ｂとの間、及び第３領域５６ａと第４領域５６ｂとの間で、各領域をソース線４２と４５°傾斜して交差する方向に配向処理し、その配向処理方向が各領域で同じ向き（互いに近づくあるいは離れる方向）になるようにすることができる。この場合、各領域で配向処理方向を逆向き（一方が近づき他方が離れる方向）にしてあってもよい。

　＜液晶表示装置１の変形例＞
　図１２に、本実施形態の液晶表示装置１の変形例を示す。本変形例は、ゲート線４３と平行な方向に配向分割されている点で上述した実施形態と異なっている。この場合、同図に示すように、ゲート線４３と画素領域２３との境界部分で発生する光の透過率の低下を抑制することができ、画素領域２３の輝度を向上させることができる。

　本変形例においては、互いに隣接する画素領域２３において、ゲート線４３を挟んで隣り合わせの領域の配向処理方向が同じになるように配置されていればよい。図１１と同様に、その配向処理方向の例を図１３の（ａ）～（ｇ）に示す。

　－第２実施形態－
　図１４、図１５に、本実施形態の液晶表示装置１’を示す。本実施形態の液晶表示装置１’では、第１配向膜３５と第２配向膜５６とで配向処理方向が直交するように配置されている点で第１実施形態の液晶表示装置１と主に異なっている。その他の主な構成については上述した実施形態と同じである（同じ符号を用いてその説明は省略する）。

　具体的には、第１配向膜３５及び第２配向膜５６の各領域は、光透過軸Ａの方向から見て、ソース線４２と４５°傾斜して平行な方向に配向処理されている。第１領域３５ａ及び第２領域３５ｂは互いに逆向きに配向処理され、第３領域５６ａ及び第４領域５６ｂは互いに逆向きに配向処理されている。そして、第１領域３５ａ及び第３領域５６ａは、互いに直交してソース線４２に向かう向きに配向処理されている。第２領域３５ｂ及び第４領域５６ｂも互いに直交してソース線４２に向かう向きに配向処理されている。

　光透過軸Ａの方向から見て、第１偏光板３１は、第２配向膜５６の配向処理方向と吸収軸方向とで向きが一致するように配置されている。第２偏光板５１は、第１配向膜３５の配向処理方向と吸収軸方向とで向きが一致するように配置されている。ただし、第１偏光板３１は第１配向膜３５の配向処理方向と吸収軸方向とで向きが一致するように配置し、第２偏光板５１は第２配向膜５６の配向処理方向と吸収軸方向とで向きが一致するように配置してもよい。

　図１４に示すように、本実施形態の場合も、無印加状態では液晶分子７１は垂直方向に配列しているため、光が画素領域２３を通過する過程は第１実施形態と同じである。

　対して、図１５に示すように、印加状態では、第１配向膜３５と第２配向膜５６とで対向する領域の配向処理方向が直交しているため、液晶分子７１の第１配向膜３５と第２配向膜界面でのみ配向にねじれが生じる（ＴＮモード）。液晶層７０の中央部では液晶分子７１はその長軸が光透過軸Ａと直交するように水平方向に配向される。その影響により、第１位相差板３２を通過した直線偏光は複屈折作用を受けて液晶層７０を通過する。その結果、第２位相差板５２を出射する直線偏光は第２偏光板５１の吸収軸と直交する。

　なお、この場合には、図１６に示すように、第１配向膜３５と第２配向膜５６との間で対向する２つの領域では配向処理方向が直交しているので、第１配向膜３５の近傍の液晶分子７１ａは第２配向膜５６の近傍の液晶分子７１ｂに対して、第１実施形態の状態から更に、光透過軸Ａの方向から見て９０°ずれた方向に配向される。

　本実施形態の場合も、第１実施形態と同様に、第１配向膜３５及び第２配向膜５６のそれぞれの画素領域２３の部分に対し、ソース線４２かゲート線４３のいずれか一方の線と平行な方向に２等分して配向分割を行い、互いに隣接する画素領域２３において、その一方のゲート線４３等を挟んで隣り合わせの領域の配向方向が同じになるように配置すればよい。そうすることで、第１実施形態と同様に、良好な視野角特性と開口率の向上効果とを得ることができる。

　図１７及び図１８に、図１１と同様に、ソース線４２と平行な方向に配向分割を行う場合における配向処理の各種パターンを示す。

　例えば、同図の（ａ）に示すように、第１領域３５ａや第２領域３５ｂ、第３領域５６ａ、第４領域５６ｂの配向処理方向は、上述した第２実施形態のソース線４２に向かう向きでなく、ゲート線４３に向かう向きにしてあってもよい。

　同図の（ｂ）や（ｃ）に示すように、第１配向膜３５と第２配向膜５６とで、それぞれ配向処理方向をソース線４２に平行な方向と直交する方向とに配向処理し、第１領域３５ａと第２領域３５ｂとの間、及び第３領域５６ａと第４領域５６ｂとの間でその配向処理方向が各領域で逆向きになるようにすることができる。

　同図の（ｄ）や（ｅ）に示すように、第１領域３５ａと第２領域３５ｂとの間、及び第３領域５６ａと第４領域５６ｂとの間で、各領域をソース線４２と平行な方向と直交する方向とに配向処理してもよい。なお、この場合、例えば、第１偏光板３１の吸収軸方向はいずれか一方の領域の配向処理方向と一致するように配置すればよい。

　同図の（ｇ）～（ｊ）に示すように、第１配向膜３５と第２配向膜５６のうち、いずれか一方は配向分割せずに配向処理方向を同じにし、他方のみ配向処理方向を異ならせることもできる。例えば、（ｇ）や（ｈ）に示すように、第１領域３５ａと第２領域３５ｂととの間で配向処理方向をソース線４２と平行な同じ方向にし、第３領域５６ａと第４領域５６ｂとの間で配向処理方向を各領域でゲート線４３と平行な逆向きになるようにすることができる。

　図１９及び図２０に、第１実施形態と同様に、本実施形態の液晶表示装置１’において、ゲート線４３と平行な方向に配向分割した場合の変形例（ａ）～（ｊ）を示す。本変形例においては、互いに隣接する画素領域２３において、ゲート線４３を挟んで隣り合わせの領域の配向処理方向が同じになるように配置されていれよい。

　－その他－
　本発明にかかる液晶表示装置は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、上記実施形態では、ＢＭは設けなかったが、例えば、ソース線４２等と同等あるいはそれよりも幅の小さいＢＭを設けてもよい。ソース線４２及びゲート線４３のうち、配向分割する方向と直交する線に対してのみＢＭを設けてもよい。

　上述した実施形態等を示す各図において、矢印線（実線）及び矢印線（破線）で示す配向処理方向は、それぞれ逆にすることもできる。

　本発明の液晶表示装置は、例えば、ＰＣやＴＶのディスプレイ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ゲーム機、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機、電子辞書、電子書籍等）、家電機器（冷蔵庫、エアコン、空気清浄機、これらの操作端末、液晶時計等）に利用できる。

１、１’　液晶表示装置
２　表示パネル
２１　表示領域
２２　画素
２３　画素領域
３０　ＴＦＴ基板（第１の基板）
３１　第１偏光板
３２　第１位相差板
３３　第１ガラス基板
３４　ＴＦＴ層
３５　第１配向膜
　３５ａ　第１領域
　３５ｂ　第２領域
４１　ＴＦＴ
４２　ソース線
４３　ゲート線
４８　画素電極
５０　対向基板（第２の基板）
５１　第２偏光板
５２　第２位相差板
５３　第２ガラス基板
５４　カラーフィルタ
５５　対向電極
５６　第２配向膜
　５６ａ　第３領域
　５６ｂ　第４領域
７０　液晶層
７１　液晶分子
Ａ　光透過軸

Claims

　第１の基板と、
　前記第１の基板に突き合わされる第２の基板と、
　前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入される液晶層と、
　前記第１の基板に設けられる第１偏光板と、
　前記第２の基板に設けられる第２偏光板と、
を備えたノーマリーブラック方式の液晶表示装置であって、
　前記第１の基板は、
　平行に延びる複数のソース線と、
　前記ソース線に直交して延びる複数のゲート線と、
　前記ソース線及び前記ゲート線によって格子状に区画された画素領域のそれぞれに対応して設けられる複数の画素電極と、
　前記液晶層に接する第１配向膜と、
をその対向面側に有し、
　前記第２の基板は、
　前記画素電極のそれぞれと対向する１つの対向電極と、
　前記液晶層に接する第２配向膜と、
をその対向面側に有し、
　前記液晶層は、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されていない状態では、前記各基板の対向面に直交する光透過軸と分子の長軸とが実質的に一致するように配列する液晶分子を含み、
　前記液晶分子は、電圧の印加によって分子の長軸が前記光透過軸と実質的に直交するように配向され、
　前記第１配向膜及び前記第２配向膜のそれぞれを、前記画素領域ごとに、前記ソース線及び前記ゲート線のいずれか一方の線と平行な方向に分割し、前記第１配向膜が前記画素領域ごとに第１領域及び第２領域を含み、前記第２配向膜が前記画素領域ごとに前記第１領域に対向する第３領域及び前記第２領域に対向する第４領域を含むとしたとき、
　前記第１領域及び前記第２領域の２つの配向処理方向、並びに前記第３領域及び前記第４領域の２つの配向処理方向のうち、少なくともいずれか一方の２つの配向処理方向は異なっており、
　互いに隣接する前記画素領域において、前記第１領域どうし及び前記第２領域どうし、並びに前記第３領域どうし及び前記第４領域どうしが、前記一方の線を挟んで隣り合わせに配置されている液晶表示装置。
　請求項１に記載の液晶表示装置において、
　前記第１領域と前記第２領域とで配向処理方向が逆向きに形成され、且つ、前記第３領域と前記第４領域とで配向処理方向が逆向きに形成されている液晶表示装置。
　請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、
　前記第１領域及び前記第３領域は互いに逆向きに配向処理され、且つ、前記第２領域及び前記第４領域は互いに逆向きに配向処理され、
　前記光透過軸の方向から見て、前記第１偏光板は、その吸収軸方向と前記第１配向膜の配向処理方向とが実質的に４５°ずれるように配置され、且つ、前記第２偏光板は、その吸収軸方向が前記第１偏光板の前記吸収軸方向と互いに直交するように配置されている液晶表示装置。
　請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、
　前記第１領域及び前記第３領域は互いに直交する向きに配向処理され、且つ、前記第２領域及び前記第４領域は互いに直交する向きに配向処理され、
　前記光透過軸の方向から見て、前記第１偏光板は、その吸収軸方向と前記第１配向膜及び前記第２配向膜のいずれか一方の配向膜の配向処理方向とが一致するように配置され、且つ、前記第２偏光板は、その吸収軸方向が前記第１偏光板の前記吸収軸方向と互いに直交するように配置されている液晶表示装置。