WO2014034471A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device.
  • an alignment division technique (MVA: Multi-domain Vertical Alignment) has been conventionally employed in order to improve viewing angle characteristics.
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • one pixel or sub-pixel is divided into a plurality of regions, and liquid crystal molecules are aligned in different directions in each region. Thereby, since the viewing angle dependence for every area is averaged as a whole, the viewing angle can be expanded.
  • the liquid crystal molecules When a vertical electric field is applied to the VA mode liquid crystal, the liquid crystal molecules are inclined from the normal direction of the substrate surface. At this time, a plurality of singular points of the alignment vector field of the liquid crystal molecules are generated at random positions. In general, it is unclear how many singular points are generated and where the singular points are generated. Even if the same pixel is applied and interrupted repeatedly, the number of generated singularities and the location of the singularity are different each time. If the number of occurrences of singular points and the occurrence locations vary, it may cause display roughness. In addition, the liquid crystal molecules in the vicinity of the singular point have a slow response and may cause afterimages.
  • Patent Document 1 Measures for fixing the number of occurrences of singularities and occurrence locations are disclosed in Patent Document 1 below.
  • a singular point control unit for generating a singular point at a predetermined position is provided in a pixel.
  • Patent Document 1 as a specific configuration of the singularity control unit, an example of a protrusion formed on an electrode or an electrode extraction region formed on the electrode is given.
  • One embodiment of the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device having excellent display characteristics without complicating the manufacturing process.
  • a liquid crystal display device of one embodiment of the present invention includes a first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, and the first substrate and the second substrate.
  • a liquid crystal panel comprising: a vertical alignment film provided on each; and a liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy sandwiched between the first substrate and the second substrate, Is provided with a plurality of unit regions serving as a basic unit of display, and the unit region has a first domain in which an azimuth angle component of a director of liquid crystal molecules at a central portion in the thickness direction of the liquid crystal layer is directed in a first direction; A second domain in which an azimuth angle component of a director of liquid crystal molecules in a central portion in the thickness direction of the liquid crystal layer faces a second direction, and the first direction and the second direction are non-parallel.
  • the liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate Wherein the twist angle of the liquid crystal molecules is less than 45 degrees.
  • the liquid crystal display device is characterized in that an angle formed between the first direction and the second direction is 6 degrees or more and 20 degrees or less.
  • an alignment regulation direction of the vertical alignment film in the first substrate and an alignment regulation direction of the vertical alignment film in the second substrate are parallel, and the first The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are not twisted between the first substrate and the second substrate.
  • the alignment regulating direction of the vertical alignment film in the first substrate and the extending direction of the boundary line between the first domain and the second domain are non-existent.
  • the alignment direction of the vertical alignment film on the second substrate is not parallel to the extending direction of the boundary line.
  • any one of the alignment regulation direction of the vertical alignment film in the first substrate and the alignment regulation direction of the vertical alignment film in the second substrate is the first The alignment direction of the vertical alignment film on the first substrate, the alignment direction of the vertical alignment film on the second substrate, which is non-parallel to the extending direction of the boundary line between one domain and the second domain The remaining of the restriction directions is parallel to the extending direction of the boundary line.
  • the alignment regulation direction of the vertical alignment film in the first substrate and the alignment regulation direction of the vertical alignment film in the second substrate are non-parallel,
  • the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are twisted between the first substrate and the second substrate.
  • the liquid crystal display device includes a light diffusion member having a diffusion intensity that varies depending on the azimuth direction on the light emission side of the liquid crystal panel, and the diffusive intensity of the light diffusion member is relatively high in the azimuth direction.
  • the liquid crystal panel is characterized in that the transmittance change substantially coincides with a relatively large azimuth angle direction.
  • the light diffusion member includes a base material having light permeability, a plurality of light-shielding portions formed on the first surface of the base material, and the first surface.
  • a light diffusing portion formed in a region other than the region where the light shielding portion is formed, and the light diffusing portion has a light emitting end surface on the substrate side and the light emitting end surface on the opposite side to the substrate side.
  • a liquid crystal display device having excellent display characteristics can be provided without complicating the manufacturing process.
  • FIG. (A) to (F) are diagrams showing simulation results of the occurrence of singularities in the liquid crystal display devices of Comparative Example 1 and Example 1-5.
  • FIG. 10 is a diagram showing simulation results of the occurrence of singularities in the liquid crystal display device of Comparative Example 2 in FIGS. 9 (A) to (C).
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a simulation result of a singularity occurrence state in the liquid crystal display device of Comparative Example 3 in FIG. 11.
  • the liquid crystal display device of 2nd Embodiment it is a top view which shows two adjacent sub pixels.
  • production state of a singular point in the liquid crystal display device of 2nd Embodiment of FIG. It is a top view which shows two adjacent sub pixels in the liquid crystal display device of 3rd Embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a simulation result of a singularity occurrence state in the liquid crystal display device of the third embodiment of FIG. 15.
  • FIG. 10 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in a liquid crystal display device of Comparative Example 4.
  • A) and (B) are diagrams showing simulation results of the occurrence of singularities in each of the liquid crystal display device of Comparative Example 4 of FIG. 19 and the fourth embodiment of FIG.
  • the liquid crystal display device of 5th Embodiment it is a top view which shows two adjacent sub pixels.
  • the liquid crystal display device of the comparative example 5 it is a top view which shows two adjacent sub pixels.
  • (A), (B) It is a figure which shows the simulation result of the generation
  • the liquid crystal display device of 6th Embodiment it is a schematic diagram which shows the relationship between the light distribution of a backlight, the pixel arrangement
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the liquid crystal display device of this embodiment.
  • the scale of the size may be varied depending on the component.
  • the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal panel 13 and a backlight 8 as shown in FIG.
  • the liquid crystal panel 13 includes a first polarizing plate 3, a first retardation plate 4, a liquid crystal cell 5, a second retardation plate 6, and a second polarizing plate 7.
  • the backlight 8 is disposed below the liquid crystal panel 13 in FIG.
  • the light emitted from the backlight 8 is modulated for each pixel by the liquid crystal panel 13, and a predetermined image, character, or the like is displayed by the light modulated for each pixel.
  • the observer sees the display from the upper side of the liquid crystal display device 1 in FIG.
  • the upper side of the liquid crystal display device 1 is referred to as the viewing side or the front side
  • the lower side of the liquid crystal display device 1 (the side on which the backlight 8 is disposed) is referred to as the back side.
  • the x axis is defined as the horizontal direction of the screen of the liquid crystal display device 1
  • the y axis is defined as the vertical direction of the screen of the liquid crystal display device 1
  • the z axis is defined as the thickness direction of the liquid crystal display device 1.
  • liquid crystal panel 13 an active matrix transmissive liquid crystal panel is described as an example, but a liquid crystal panel applicable to the present invention is not limited to an active matrix transmissive liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel applicable to the present invention may be, for example, a transflective (transmission / reflection type) liquid crystal panel, and each pixel is a switching thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT). It may be a simple matrix type liquid crystal panel that does not include
  • the liquid crystal cell 5 constituting the liquid crystal panel 13 is sandwiched between a TFT substrate 9 as a switching element substrate, a color filter substrate 10 disposed opposite to the TFT substrate 9, and the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10.
  • Liquid crystal layer 11 is surrounded by a TFT substrate 9, a color filter substrate 10, and a frame-shaped sealing material (not shown) that bonds the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 at a predetermined interval. It is enclosed in the space.
  • the liquid crystal cell 5 of the present embodiment performs display in the VA mode, and a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is used for the liquid crystal layer 11.
  • columnar spacers 12 are arranged to keep the distance between these substrates constant.
  • the spacer 12 is made of resin, for example, and is formed by a photolithography technique.
  • a second polarizing plate 7 functioning as a polarizer is provided on the backlight 8 side of the liquid crystal cell 5.
  • a first polarizing plate 3 that functions as an analyzer is provided on the viewing side of the liquid crystal cell 5.
  • a second retardation plate 6 is provided between the second polarizing plate 7 and the liquid crystal cell 5 for compensating for the phase difference of light.
  • a first retardation plate 4 for compensating for a phase difference of light is provided between the first polarizing plate 3 and the liquid crystal cell 5.
  • the TFT substrate 9 has a plurality of sub-pixels, which are the minimum unit area for display, arranged in a matrix.
  • a plurality of source bus lines 36 are formed on the TFT substrate 9 so as to extend in parallel to each other.
  • a plurality of gate bus lines 37 are formed on the TFT substrate 9 so as to extend in parallel to each other and to be orthogonal to the plurality of source bus lines 36. Therefore, a plurality of source bus lines 36 and a plurality of gate bus lines 37 are formed on the TFT substrate 9 in a lattice pattern.
  • a rectangular area defined by the source bus line 36 and the gate bus line 37 is one sub-pixel 38.
  • the source bus line 36 is connected to the source electrode of the TFT described later, and the gate bus line 37 is connected to the gate electrode of the TFT.
  • a TFT 19 having a semiconductor layer 15, a gate electrode 16, a source electrode 17, a drain electrode 18, and the like is formed on the surface of the transparent substrate 14 constituting the TFT substrate 9 on the liquid crystal layer 11 side.
  • a glass substrate can be used as the transparent substrate 14.
  • a semiconductor material such as CGS (Continuous Grain Silicon), LPS (Low-temperature Poly-Silicon), ⁇ -Si (Amorphous Silicon).
  • a semiconductor layer 15 is formed.
  • a gate insulating film 20 is formed on the transparent substrate 14 so as to cover the semiconductor layer 15.
  • a material of the gate insulating film 20 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
  • a gate electrode 16 is formed on the gate insulating film 20 so as to face the semiconductor layer 15.
  • a laminated film of W (tungsten) / TaN (tantalum nitride), Mo (molybdenum), Ti (titanium), Al (aluminum), or the like is used.
  • a first interlayer insulating film 21 is formed on the gate insulating film 20 so as to cover the gate electrode 16.
  • a material of the first interlayer insulating film 21 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof is used.
  • a source electrode 17 and a drain electrode 18 are formed on the first interlayer insulating film 21.
  • the source electrode 17 is connected to the source region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 22 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
  • the drain electrode 18 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 through a contact hole 23 that penetrates the first interlayer insulating film 21 and the gate insulating film 20.
  • the same conductive material as that for the gate electrode 16 is used.
  • a second interlayer insulating film 24 is formed on the first interlayer insulating film 21 so as to cover the source electrode 17 and the drain electrode 18.
  • the same material as the first interlayer insulating film 21 described above or an organic insulating material is used.
  • a pixel electrode 25 is formed on the second interlayer insulating film 24.
  • the pixel electrode 25 is connected to the drain electrode 18 through a contact hole 26 that penetrates the second interlayer insulating film 24. Therefore, the pixel electrode 25 is connected to the drain region of the semiconductor layer 15 using the drain electrode 18 as a relay electrode.
  • a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) is used.
  • a black matrix 30, a color filter 31, a planarizing layer 32, a counter electrode 33, and an alignment film 34 are sequentially formed on the surface of the transparent substrate 29 constituting the color filter substrate 10 on the liquid crystal layer 11 side.
  • the black matrix 30 has a function of blocking the transmission of light in the inter-pixel region, and is a photo in which metal such as Cr (chromium) or Cr / Cr oxide multilayer film, or carbon particles is dispersed in a photosensitive resin. It is made of resist.
  • the color filter 31 includes dyes of red (R), green (G), and blue (B), and one pixel electrode 25 on the TFT substrate 9 is any one of R, G, and B. Two color filters 31 are arranged to face each other. A region where any one of the R, G, and B color filters 31 is arranged constitutes a sub-pixel. The three subpixels R, G, and B constitute one pixel.
  • the “sub-pixel” in the present embodiment corresponds to a “unit region” in the claims. In the case of a liquid crystal display device that does not have a color filter, there is no concept of a sub-pixel, so “pixel” corresponds to “unit region” in the claims.
  • the flattening layer 32 is made of an insulating film that covers the black matrix 30 and the color filter 31, and has a function of smoothing and flattening a step formed by the black matrix 30 and the color filter 31.
  • a counter electrode 33 is formed on the planarization layer 32. As the material of the counter electrode 33, a transparent conductive material similar to that of the pixel electrode 25 is used.
  • the color filter 31 may have a multicolor configuration of three or more colors of R, G, and B. In the present embodiment, the three colors R, G, and B of the color filter 31 are aligned in the horizontal direction (x-axis direction) of the display screen of the liquid crystal panel 5 as shown in FIG.
  • an alignment film 27 is formed on the entire surface of the second interlayer insulating film 24 so as to cover the pixel electrode 25.
  • an alignment film 34 is formed on the entire surface covering the counter electrode 33.
  • the alignment film 27 and the alignment film 34 have an alignment regulating force for vertically aligning the liquid crystal molecules 11 ⁇ / b> B constituting the liquid crystal layer 11.
  • the alignment film 27 and the alignment film 34 are so-called vertical alignment films.
  • the alignment film 27 and the alignment film 34 are subjected to an alignment process using a photo-alignment technique.
  • the alignment film 27 on the TFT substrate 9 and the alignment film 34 on the color filter substrate 10 are subjected to alignment treatments in parallel and in opposite directions.
  • the alignment film 27 on the TFT substrate 9 is subjected to an alignment process in the direction indicated by the solid arrow A (the direction from right to left in FIG. 1).
  • the alignment film 34 on the color filter substrate 10 is subjected to an alignment process in the direction indicated by the dashed arrow B (the direction from the left to the right in FIG. 1).
  • the liquid crystal molecules 11B constituting the liquid crystal layer 11 have the edge on the TFT substrate 9 side tilted to the right with respect to the normal direction of the surfaces of the alignment films 27 and 34, and the color filter substrate 10 side.
  • each is oriented so as to incline to the left.
  • the liquid crystal molecules 11B can be tilted stably.
  • the liquid crystal molecules 11B are greatly tilted when a voltage is applied, triggered by the tilt of the liquid crystal molecules 11B when no voltage is applied.
  • the direction in which the above-described alignment process is performed (the direction of the solid arrow A and the broken arrow B) is referred to as an alignment regulation direction.
  • the orientation regulation direction referred to here is the azimuth angle direction when the TFT substrate 9 or the color filter substrate 10 is viewed from the normal direction.
  • the alignment film 27 on the TFT substrate 9 has two regions having different alignment regulating directions.
  • the alignment film 34 on the color filter substrate 10 has two regions having different alignment regulating directions. This point will be described later.
  • FIG. 2A is a diagram showing the TFT substrate 9 and is a plan view showing two sub-pixels 38 adjacent to each other.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 2B and 2C are cross-sectional views of the TFT substrate 9, and the color filter substrate 10 and the liquid crystal layer 11 are not shown.
  • the wiring extending in the horizontal direction in FIG. 2A is the gate bus line 37.
  • a wiring extending in the vertical direction in FIG. 2A is a source bus line 36.
  • the gate bus line 37 and the source bus line 36 are orthogonal to each other.
  • a rectangular area surrounded by two adjacent gate bus lines 37 and two adjacent source bus lines 36 is one sub-pixel 38.
  • the above-described TFT 19 is disposed in the vicinity of the intersection of the gate bus line 37 and the source bus line 36, but the illustration is omitted in FIG.
  • a rectangular pixel electrode 25 is disposed inside the sub-pixel 38 surrounded by the gate bus line 37 and the source bus line 36.
  • the present inventor performed a simulation of the alignment state of the liquid crystal molecules 11B in order to verify the effect of the liquid crystal display device 1 of the present embodiment. Although the result will be described later, an example of dimensions of each part used in the simulation is shown here. Regarding the size of the sub-pixel 38, the dimension Px in the x-axis direction (direction along the gate bus line 37) is 100 ⁇ m, and the dimension Py in the y-axis direction (direction along the source bus line 36) is 300 ⁇ m. In FIG. 2A, only two adjacent sub-pixels 38 are shown, but the same structure is repeatedly arranged outside this.
  • the width Wg of the gate bus line 37 is 10 ⁇ m, and the gap Kg between the gate bus line 37 and the upper and lower pixel electrodes 25 is 5 ⁇ m.
  • the width Ws of the source bus line 36 is 4 ⁇ m, and the gap Ks between the source bus line 36 and the left and right pixel electrodes 25 is 3 ⁇ m.
  • the dimension Gx in the x-axis direction is 90 ⁇ m, and the dimension Gy in the y-axis direction is 280 ⁇ m.
  • the relative dielectric constant of the first interlayer insulating film 21 between the gate bus line 37 and the source bus line 36 shown in FIGS. 2B and 2C is 6, and the film thickness is 400 nm.
  • the relative dielectric constant of the second interlayer insulating film 24 between the source bus line 36 and the pixel electrode 25 shown in FIGS. 2B and 2C is 4, and the film thickness is 2 ⁇ m.
  • the left sub-pixel 38 is referred to as a first sub-pixel 38L
  • the right sub-pixel 38 is referred to as a second sub-pixel 38R.
  • An angle in which the orientation regulation direction of the alignment films 27 and 34 is expressed as an azimuth is defined as an orientation regulation angle.
  • the orientation regulating angles ⁇ t and ⁇ c are counterclockwise with respect to the arrows A and B indicating the orientation regulating directions of the alignment films 27 and 34 with reference to the positive direction of the x axis (clockwise 3 o'clock direction). This is the angle seen around.
  • the orientation restriction angle of the alignment film 27 of the TFT substrate 9 is denoted as ⁇ t
  • the orientation restriction angle of the alignment film 34 of the color filter substrate 10 is denoted as ⁇ c.
  • the alignment regulating direction of the alignment film 27 of the TFT substrate 9 and the alignment regulating direction of the alignment film 34 of the color filter substrate 10 are parallel and opposite to each other. For this reason, the orientation regulation angle ⁇ t and the orientation regulation angle ⁇ c are in a relationship shifted by 180 °.
  • the alignment film 27 of the TFT substrate 9 has two domains having different alignment regulating directions.
  • the alignment film 34 of the color filter substrate 10 has two domains having different alignment regulating directions corresponding to the alignment film 27 of the TFT substrate 9.
  • D1 and a second domain D2 having an orientation regulation angle ⁇ t of 80 ° or more and less than 90 °, and an orientation regulation angle ⁇ c of 260 ° or more and less than 270 °.
  • the liquid crystal molecules 11B in each of the first domain D1 and the second domain D2 are TFTs at the end on the color filter substrate 10 side.
  • the substrate 9 is oriented so that it faces toward the front end of the solid arrow A indicating the orientation regulating direction of the substrate 9, and the end on the TFT substrate 9 side faces the tip side of the broken arrow B indicating the orientation regulating direction of the color filter substrate 10. That is, each of the first sub-pixel 38L and the second sub-pixel 38R has two domains D1 and D2 having different director directions of the liquid crystal molecules 11B.
  • the liquid crystal molecules 11B aligned in the above-described direction are represented by conical figures as shown in FIG.
  • the circular surface of the cone showing the liquid crystal molecules 11B indicates the end of the liquid crystal molecules 11B on the color filter substrate 10 side, and the sharp side indicates the end of the liquid crystal molecules 11B on the TFT substrate 9 side.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11 ⁇ / b> B is represented by the direction of the director of the liquid crystal molecules 11 ⁇ / b> B located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 11.
  • each of the sub-pixels 38L and 38R includes the first domain D1 in which the azimuth angle component of the director of the liquid crystal molecules 11B in the central portion in the thickness direction of the liquid crystal layer 11 faces the first direction, and the thickness of the liquid crystal layer 11. And a second domain D2 in which the azimuth angle component of the director of the liquid crystal molecules 11B at the center in the vertical direction faces the second direction.
  • the first direction and the second direction are non-parallel.
  • the boundary line J between the first domain D1 and the second domain D2 extends in a direction parallel to the source bus line 36 (y-axis direction).
  • the boundary line J is at a position shifted from the center of each of the sub-pixels 38L and 38R, and the size of the first domain D1 is different from the size of the second domain D2.
  • the pixel electrode 25 having a width of 90 ⁇ m is divided into two by the boundary line J.
  • the width M1 of the first domain D1 is 60 ⁇ m
  • the width M2 of the second domain D2 is 30 ⁇ m.
  • the first sub-pixel 38L the first domain D1 is disposed on the left side
  • the second domain D2 is disposed on the right side.
  • the second sub-pixel 38R the first domain D1 is disposed on the right side
  • the second domain D2 is disposed on the left side.
  • the first domain D1 and the second domain D2 are symmetrically arranged around the boundary line H between the first sub-pixel 38L and the second sub-pixel 38R. Yes. Further, with this arrangement, when the first sub-pixel 38L and the second sub-pixel 38R are combined, the width M1 of the first domain D1 and the width M2 of the second domain D2 are substantially equal. Such a configuration simplifies the configuration of a mask used when performing photo-alignment processing on the alignment films 27 and 34.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules 11B is as described above with respect to the azimuth direction in plan view of the liquid crystal panel 13.
  • the so-called pretilt angle ⁇ p formed by the director surface of the liquid crystal molecules 11B when no voltage is applied is 88 °.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules 11B is 0 °. That is, in the present embodiment, the liquid crystal molecules 11B are not twisted in the thickness direction of the liquid crystal layer 11.
  • the transmission axes of the two polarizing plates 3 and 7 sandwiching the liquid crystal layer 11 were arranged in a crossed Nicols orientation of 0 ° -180 ° and 90 ° -270 °.
  • the gate voltage was set to -12V
  • the source voltage was set to 0V
  • the common voltage was set to 0V.
  • the voltage applied to the pixel electrode 25 was changed from 0V to + 7V in 1V steps.
  • the voltage applied to the pixel electrode 25 was changed from 0V to -7V in -1V steps.
  • FIG. 4 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in the liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • FIG. 4 the same components as those in FIG. 2A are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • each of the sub-pixels 38L and 38R has two domains, but the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the liquid crystal molecules in the second domain D2.
  • the direction of the director of 11B is parallel.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B is parallel to the domain boundary line J.
  • FIGS. 5A to 5F are diagrams showing simulation results of the alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied, for the liquid crystal display device of the present embodiment and the liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • FIG. FIG. 5A shows a simulation result of the liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • FIGS. 5B to 5F show simulation results of the liquid crystal display device of the present embodiment, and show results when the alignment regulation angles of the alignment films are changed within the range of the present embodiment. .
  • the orientation restriction angle ⁇ t of the first domain D1 is 271 °
  • the orientation restriction angle ⁇ c of the first domain D1 is 91 °. That is, the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is a 91 ° -271 ° direction.
  • the orientation restriction angle ⁇ t of the second domain D2 was 89 °
  • the orientation restriction angle ⁇ c of the second domain D2 was 269 °. That is, the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is the 89 ° -269 ° direction.
  • the angle formed between the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 2 ° ( ⁇ 1 ° centering on the boundary line J).
  • This liquid crystal display device is referred to as the liquid crystal display device of Example 1.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is a 92 ° -272 ° direction.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 88 ° -268 °. Therefore, the angle formed by the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 4 ° ( ⁇ 2 ° centering on the boundary line J).
  • This liquid crystal display device is a liquid crystal display device of Example 2.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is 93 ° -273 °.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 87 ° -267 °. Therefore, the angle formed between the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 6 ° ( ⁇ 3 ° centering on the boundary line J).
  • This liquid crystal display device is a liquid crystal display device of Example 3.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is 95 ° -275 °.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is the 85 ° -265 ° direction. Therefore, the angle formed between the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 10 ° ( ⁇ 5 ° centering on the boundary line J).
  • This liquid crystal display device is a liquid crystal display device of Example 4.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is the direction of 100 ° -280 °.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is an 80 ° -260 ° direction. Therefore, the angle formed between the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 20 ° ( ⁇ 10 ° centering on the boundary line J).
  • This liquid crystal display device is a liquid crystal display device of Example 5.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B in D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 change from a parallel state to a direction in which the spread in the two director directions increases.
  • the light transmittance can be expressed by the following equation (1).
  • equation (1) when considering the influence of the change in the alignment direction of the liquid crystal molecules 11B on the light transmittance, only the angle ⁇ between the transmission axis of the polarizing plate and the director direction of the liquid crystal molecules in the following formula (1). Changes, and the refractive index anisotropy ⁇ n of the liquid crystal, the thickness d of the liquid crystal, and the wavelength ⁇ of light are considered to be constant. In that case, the influence of the change in the alignment direction of the liquid crystal molecules 11B on the light transmittance can be expressed by the following equation (2).
  • the transmission axes of the pair of polarizing plates are arranged in crossed Nicols in the 45 ° -225 ° direction and the 135 ° -315 ° direction of FIGS. 5 (A) to (F).
  • the liquid crystal display device of Comparative Example 1 in FIG. 5A in which the transmission axis of the polarizing plate and the direction of the director of the liquid crystal molecules form an angle of 45 ° is the maximum.
  • the liquid crystal display devices of Examples 1 to 5 in FIGS. 5B to 5F are inferior to the liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • the angle between the transmission axis of the polarizing plate and the direction of the director of the liquid crystal molecules deviates from 45 °, so that the light transmittance decreases.
  • the angle formed by the director direction of the liquid crystal molecules is preferably 6 ° or more and 20 ° or less.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the three singular points of the first sub-pixel 38L in the simulation result of the comparative example 1 shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a region where no singular point is generated in the first sub-pixel 38L in the simulation result of the fourth embodiment illustrated in FIG.
  • FIGS. 8A-(a) to (c) and FIGS. 8 (B)-(a) to (c) there are several types of singular points depending on the alignment state of the liquid crystal molecules 11B.
  • FIGS. 8A- (a) to (c) and FIGS. 8B- (a) to (c) are schematic views of the alignment state of the liquid crystal molecules 11B as viewed from the normal direction of the liquid crystal panel.
  • the singular points include a singular point called the first singular point shown in FIGS. 8 (A)-(a) to (c) and a second singular point shown in FIGS. 8 (B)-(a)-(c). There are singularities called points.
  • the first singular point is basically a singular point in which one end of all the liquid crystal molecules 11B is oriented to the same point.
  • the second singular point is basically that one end of the liquid crystal molecules arranged along one arbitrary direction is directed to the same point, but other liquid crystal molecules, for example, liquid crystal molecules arranged along the direction orthogonal to the one direction.
  • One end of is a singular point that takes an orientation state that does not go to the same point.
  • the first singular point is denoted as +1 and the second singular point is denoted as -1.
  • the liquid crystal molecules 11B are arranged so as to be largely rotated around the singular point.
  • FIGS. 8B- (a) to (c) an angle ⁇ formed between an axis connecting the singular point of ⁇ 1 and the liquid crystal molecule 11B and the director of the liquid crystal molecule 11B.
  • This is the same as the conventional MVA liquid crystal display device.
  • FIG. 9A is a plan view showing two adjacent sub-pixels of a liquid crystal display device using the conventional MVA technology.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
  • FIG. 9C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG.
  • the liquid crystal display device shown in FIGS. 9A to 9C is referred to as a liquid crystal display device of Comparative Example 2.
  • openings 25h and 33h are provided in the pixel electrode 25 and the counter electrode 33, respectively, as means for regulating the alignment of the liquid crystal molecules 11B.
  • a total of three openings 25h and 33h are arranged along the boundary line J between the two domains.
  • the two upper and lower openings 25h are provided in the pixel electrode 25 shown in FIG.
  • One central opening 33h is an opening provided in the counter electrode 33 shown in FIG.
  • the dimensions of the openings 25h and 33h were all 10 ⁇ m square.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the two domains D1 and D2 is the same as that of the liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation result of the alignment state of the liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal display device of Comparative Example 2.
  • the singular point cannot be eliminated and the position of the singular point cannot be fixed.
  • FIG. 11 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in a liquid crystal display device in which the director direction of the liquid crystal molecules 11B is perpendicular to the domain boundary line J.
  • FIG. 11 The liquid crystal display device shown in FIG. 11 is referred to as a liquid crystal display device of Comparative Example 3.
  • the upper and lower openings 33h are openings provided in the counter electrode 33 as shown in FIG.
  • One central opening 25 h is an opening provided in the pixel electrode 25.
  • the dimensions of the openings 33h and 25h were all 10 ⁇ m square.
  • the orientation regulation angle ⁇ t of the first domain D1 was 0 °
  • the orientation regulation angle ⁇ c of the first domain D1 was 180 °. That is, the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is the 0 ° -180 ° direction.
  • the orientation restriction angle ⁇ t of the second domain D2 was 180 °
  • the orientation restriction angle ⁇ c of the second domain D2 was 0 °. That is, the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is the 0 ° -180 ° direction. Therefore, the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 are parallel.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a simulation result of the alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal display device of Comparative Example 3.
  • the position of the singular point can be fixed.
  • singularities cannot be eliminated.
  • the two domains D1 and D2 are provided in one subpixel 38, and the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the two domains D1 and D2 is Non-parallel.
  • the singular points can be reduced or the singular points can be eliminated without providing orientation regulating means such as electrode openings and protrusions. In this manner, a liquid crystal display device having excellent display characteristics can be realized without complicating the manufacturing process.
  • FIG. 13 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a simulation result of the alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • symbol is attached
  • the orientation regulation angle ⁇ t is greater than 270 ° and 280 ° or less, and the orientation regulation angle ⁇ c is greater than 90 °. And 100 ° or less.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 90 °, and the orientation regulation angle ⁇ c is 270 °. That is, in the liquid crystal display device of this embodiment, the director direction of the liquid crystal molecules 11B is non-parallel to the domain boundary line J only in the first domain D1. For the second domain D2, the director direction of the liquid crystal molecules 11B is parallel to the domain boundary line J.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a simulation result of the alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • the simulation conditions were such that the orientation restriction angle ⁇ t of the first domain D1 was 275 °, and the orientation restriction angle ⁇ c of the first domain D1 was 95 °. That is, the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is a 95 ° -275 ° direction.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is a 90 ° -270 ° direction. Therefore, the angle formed by the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 and the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is 5 °.
  • FIG. 15 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing a simulation result of the alignment state of the liquid crystal molecules when a voltage is applied in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in a liquid crystal display device according to a modification of the present embodiment. 15 to 17, the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is greater than 270 ° and not more than 280 °, and the orientation regulation angle ⁇ c is 90 °.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 80 ° or more and smaller than 90 °, and the orientation regulation angle ⁇ c is 270 °. That is, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the liquid crystal molecules 11B are twisted at an angle of 10 ° or less in each of the first domain D1 and the second domain D2.
  • FIG. 16 is a diagram showing a simulation result of the alignment state of the liquid crystal molecules when a voltage is applied in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • the simulation conditions were such that the orientation restriction angle ⁇ t of the first domain D1 was 280 ° and the orientation restriction angle ⁇ c of the first domain D1 was 90 °. That is, the liquid crystal molecules 11 ⁇ / b> B in the first domain D ⁇ b> 1 are twisted by 10 ° in the thickness direction of the liquid crystal layer 11.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 11 can be regarded as a 95 ° -275 ° direction.
  • the orientation restriction angle ⁇ t of the second domain D2 was 80 °
  • the orientation restriction angle ⁇ c of the second domain D2 was 270 °. That is, the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 are twisted by ⁇ 10 ° in the thickness direction of the liquid crystal layer 11.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 11 can be regarded as the 85 ° -265 ° direction.
  • the liquid crystal molecules 11B that are most likely to move when a voltage is applied in the liquid crystal layer 11 are liquid crystal molecules 11B that are not constrained by the alignment films 27 and 34 on the surface of the substrate and are located in the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 11.
  • the liquid crystal molecules 11B by twisting the liquid crystal molecules 11B, an angle is given to the liquid crystal molecules 11B in the central portion in the thickness direction of the liquid crystal layer 11 in the two domains D1 and D2, and the same action as in the first and second embodiments. , Have an effect.
  • the same effect as the first and second embodiments can be obtained that a liquid crystal display device having excellent display characteristics can be realized without complicating the manufacturing process.
  • the alignment restriction angle ⁇ c on the color filter substrate 10 side is made parallel to the domain boundary line J, and the alignment restriction angle ⁇ t on the TFT substrate 9 side is made non-parallel to the domain boundary line J.
  • the orientation regulation angle ⁇ t on the TFT substrate 9 side may be parallel to the domain boundary line J, and the orientation regulation angle ⁇ c on the color filter substrate 10 side may be non-parallel to the domain boundary line J.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 270 °
  • the orientation regulation angle ⁇ c is greater than 90 °, and is 100 ° or less. It is.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 90 °
  • the orientation regulation angle ⁇ c is 260 ° or more and smaller than 270 °. That is, in the liquid crystal display device of this modification, the liquid crystal molecules 11B are twisted at an angle of 10 ° or less in each of the first domain D1 and the second domain D2. Also in the liquid crystal display device of this modification, the simulation result is substantially the same as FIG.
  • FIG. 18 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 19 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in the liquid crystal display device of Comparative Example 4.
  • FIG. 20A is a diagram illustrating a simulation result of the alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal display device of Comparative Example 4.
  • 20B is a diagram showing a simulation result of the alignment state of the liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal display device of this embodiment.
  • 18 to 20 the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and the detailed description thereof will be omitted.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is greater than 0 ° and 10 ° or less, and the orientation regulation angle ⁇ c is greater than 180 °. And 190 ° or less.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 170 ° or more and less than 180 °, and the orientation regulation angle ⁇ c is 350 ° or more and less than 360 °.
  • the orientation restriction angle ⁇ t was set to 5 °
  • the orientation restriction angle ⁇ c was set to 185 °.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is the 5 ° -185 ° direction.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 175 °
  • the orientation regulation angle ⁇ c is 355 °.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is the 175 ° -355 ° direction. Therefore, the angle formed by the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the two domains D1 and D2 is 10 °.
  • the orientation regulation angle ⁇ t was 0 ° and the orientation regulation angle ⁇ c was 180 °.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is the 0 ° -180 ° direction.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 180 °
  • the orientation regulation angle ⁇ c is 0 °.
  • the director direction of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is the 0 ° -180 ° direction. That is, the director directions of the liquid crystal molecules 11B in the two domains D1 and D2 are parallel.
  • FIG. 20A in the case of the liquid crystal display device of Comparative Example 4, many singular points (locations indicated by arrows) are generated.
  • FIG. 20B in the case of the liquid crystal display device of this embodiment, the number of singular points is reduced to one. Also in the present embodiment, it has been found that the liquid crystal molecules 11B are aligned in an arc based on the director direction of the liquid crystal molecules 11B regulated in the adjacent domains D1 and D2. Therefore, a singular point is less likely to occur in the liquid crystal display device of this embodiment.
  • the same effect as in the first to third embodiments can be obtained that a liquid crystal display device having excellent display characteristics can be realized without complicating the manufacturing process.
  • FIG. 21 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view showing two adjacent sub-pixels in the liquid crystal display device of Comparative Example 5.
  • FIG. 23A is a diagram illustrating a simulation result of the alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal display device of Comparative Example 5.
  • 23B is a diagram showing a simulation result of the alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied, in the liquid crystal display device of this embodiment. 21 to 23, the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and the detailed description thereof will be omitted.
  • the boundary line J between the first domain D1 and the second domain D2 extends in a direction parallel to the gate bus line 37 (x-axis direction).
  • the first domain D1 and the second domain D2 are arranged side by side in a direction parallel to the source bus line 36 (y-axis direction).
  • the boundary line J between the two domains D1 and D2 is at a position shifted from the center of each sub-pixel 38, and the size of the first domain D1 located on the pixel electrode 25 is different from the size of the second domain D2.
  • the pixel electrode 25 whose dimension Gy in the y-axis direction (longitudinal direction) is 280 ⁇ m is divided into two by the boundary line J.
  • the dimension N1 in the y-axis direction of the first domain D1 is 190 ⁇ m
  • the dimension N2 in the y-axis direction of the second domain D2 is 90 ⁇ m.
  • the orientation regulation angle ⁇ t in the first domain D1, the orientation regulation angle ⁇ t is 350 ° or more and less than 360 °, and the orientation regulation angle ⁇ c is 170 ° or more and less than 180 °.
  • the orientation regulation angle ⁇ t in the second domain D2, the orientation regulation angle ⁇ t is greater than 180 ° and 190 ° or less, and the orientation regulation angle ⁇ c is greater than 0 ° and 10 ° or less.
  • the orientation restriction angle ⁇ t is 355 °
  • the orientation restriction angle ⁇ c is 175 °.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is 175 ° -355 °.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 185 °
  • the orientation regulation angle ⁇ c is 5 °.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is the 5 ° -185 ° direction. Therefore, the angle formed by the director of the liquid crystal molecules 11B in the two domains D1 and D2 is 10 °.
  • the orientation regulation angle ⁇ t was 0 ° and the orientation regulation angle ⁇ c was 180 °.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the first domain D1 is the 0 ° -180 ° direction.
  • the orientation regulation angle ⁇ t is 180 °
  • the orientation regulation angle ⁇ c is 0 °.
  • the direction of the director of the liquid crystal molecules 11B in the second domain D2 is the 0 ° -180 ° direction. That is, the directions of the directors of the liquid crystal molecules 11B in the two domains D1 and D2 are parallel.
  • the same effect as in the first to fifth embodiments can be obtained that a liquid crystal display device having excellent display characteristics can be realized without complicating the manufacturing process.
  • FIG. 24 is a perspective view of the liquid crystal display device of the present embodiment.
  • FIG. 25A is a cross-sectional view of a liquid crystal display device
  • FIG. 25B is a cross-sectional view of a light diffusion film.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining the arrangement relationship among the backlight, the liquid crystal panel, and the light diffusion film. 24 to 26, the same reference numerals are given to the same components as those used in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the liquid crystal display device 41 of the present embodiment includes a backlight 8, a liquid crystal panel 13, and a light diffusion film 2 (light diffusion member).
  • the liquid crystal panel 13 includes a first polarizing plate 3, a first retardation plate 4, a TFT substrate 9 and a color filter substrate 10 that sandwich the liquid crystal layer 11 and the color filter 31, a second retardation plate 6, and a second retardation plate 6. And a polarizing plate 7.
  • each of the TFT substrate 9 and the color filter substrate 10 is schematically illustrated as a single plate, but the detailed structure is as described in the first embodiment ( (See FIG. 1).
  • the observer sees the display from the upper side of the liquid crystal display device 41 in FIG. 24 where the light diffusion film 2 is arranged. Therefore, in the following description, the side on which the light diffusion film 2 is disposed is referred to as a viewing side, and the side on which the backlight 8 is disposed is referred to as a back side.
  • the light emitted from the backlight 8 is modulated by the liquid crystal panel 13, and a predetermined image, text, or the like is displayed by the modulated light.
  • the angle distribution of the emitted light becomes wider than before entering the light diffusing film 2, and the light is emitted from the light diffusing film 2. Thereby, the observer can visually recognize the display with a wide viewing angle.
  • the backlight 8 may be an edge light type backlight in which a light source 42 such as an LED is disposed on the end face of the light guide 43, or the light source is directly below the light guide. It may be a direct type backlight disposed in the. As the backlight 8, it is desirable to use a backlight having a directivity by controlling the light emission direction, that is, a so-called directional backlight. By using a directional backlight capable of entering parallel light into a light diffusion portion of the light diffusion film 2 described later, display blur can be reduced and light utilization efficiency can be increased. The light distribution of the backlight will be described later.
  • the light diffusing film 2 includes a transparent base 44 and a plurality of light shielding portions 45 formed on one surface of the transparent base 44 (the surface opposite to the viewing side). And a light diffusing portion 46 formed on one surface of the transparent substrate 44.
  • the light diffusing film 2 is a first polarized light with the side where the light diffusing portion 46 is provided facing the first polarizing plate 3 and the side of the transparent substrate 44 facing the viewing side. It is fixed on the plate 3 by an adhesive layer 47.
  • the transparent substrate 44 is made of a transparent resin such as a triacetyl cellulose (TAC) film, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), or polyethersulfone (PES) film. Is preferably used.
  • the transparent base material 44 is a base for applying the material of the light shielding part 45 and the light diffusion part 46 in the manufacturing process, and needs to have heat resistance and mechanical strength in the heat treatment step during the manufacturing process. is there. Therefore, for the transparent substrate 44, a glass substrate or the like may be used in addition to the resin substrate. In this embodiment, a transparent resin substrate having a thickness of 100 ⁇ m is used as an example.
  • the plurality of light shielding portions 45 are formed so as to be scattered on one surface (surface opposite to the viewing side) of the transparent base material 44.
  • the planar shape of the light shielding part 45 when the light diffusing film 2 is viewed from the z-axis direction is, for example, a major axis and a minor axis represented by an ellipse. It has an anisotropic figure. That is, the shape of the light shielding layer 45 is large in the direction of the azimuth angle 0 ° -180 ° and small in the direction of the azimuth angle 90 ° -270 °.
  • the side area of the light diffusion portion 46 in the azimuth angle 0 ° -180 ° direction is larger than the side area of the light diffusion portion 46 in the azimuth angle 90 ° -270 ° direction. small. Therefore, in the light diffusing film 2, the amount of light emitted and diffused in the direction of azimuth angle 0 ° -180 ° is relatively small, and the amount of light emitted diffused in the direction of azimuth angle 90 ° -270 ° is relatively small. To be more. That is, anisotropic light diffusivity is realized depending on the orientation.
  • the light shielding portions 45 are drawn with the same size, but the light shielding portions 45 are not particularly limited to a certain size, and light shielding portions 45 of various dimensions may be mixed. Furthermore, the arrangement of the light shielding portions 45 is not limited to a regular arrangement, and is not limited to a periodic arrangement. That is, the light shielding portions 45 may be arranged at random. Adjacent light shielding portions 45 may be formed to overlap each other.
  • the light-shielding portion 45 is composed of a layer made of a black pigment, dye, resin or the like having light absorption and photosensitivity such as a black resist containing carbon black.
  • a resin containing carbon black or the like the film constituting the light shielding portion 45 can be formed in the printing process, so that advantages such as a small amount of material used and a high throughput can be obtained.
  • a metal film such as Cr (chromium) or a Cr / Cr oxide multilayer film may be used. When this type of metal film or multilayer film is used, the optical density of these films is high, so that there is an advantage that light is sufficiently absorbed by the thin film.
  • the light diffusing section 46 is made of an organic material having optical transparency and photosensitivity such as acrylic resin and epoxy resin.
  • the thickness of the light diffusion portion 46 is set to be sufficiently larger than the thickness of the light shielding portion 45.
  • the thickness of the light diffusing portion 46 is about 25 ⁇ m as an example, and the thickness of the light shielding portion 45 is about 150 nm as an example.
  • the cross-sectional area when cut along a plane parallel to the one surface of the transparent base material 39 is large on the light shielding portion 45 side, and gradually decreases as the distance from the light shielding portion 45 increases.
  • a hollow portion 48 having a shape is formed. That is, the hollow portion 48 has a so-called forward tapered frustoconical shape when viewed from the transparent substrate 44 side. Air exists in the hollow portion 48.
  • the light diffusion part 46 is an area where the transparent resin is continuously present, and contributes to the transmission of light.
  • the light that has entered the light diffusing portion 46 is totally reflected at the side surface 46 c of the light diffusing portion 46, that is, the interface between the light diffusing portion 46 and the hollow portion 48, and proceeds inside the light diffusing portion 46, and passes through the transparent substrate 44. Through the outside.
  • the light diffusion portion 46 since air exists in the hollow portion 48, if the light diffusion portion 46 is formed of, for example, a transparent acrylic resin, the side surface 46c of the light diffusion portion 46 is an interface between the transparent acrylic resin and air. It becomes.
  • the difference in refractive index between the inside and the outside of the light diffusing portion 46 is greater when the hollow portion 48 is filled with air than when it is filled with other general low refractive index materials. large. Therefore, in the case of this embodiment, the incident angle range in which light is totally reflected by the side surface 46c of the light diffusing portion 46 is widened according to Snell's law. As a result, light loss is further suppressed, and high luminance can be obtained.
  • the hollow portion 48 may be filled with an inert gas such as nitrogen instead of air. Alternatively, the inside of the hollow portion 48 may be in a reduced pressure state.
  • the surface with the smaller area becomes the light emitting end surface 46a, and the surface with the larger area.
  • the surface (the surface opposite to the transparent substrate 44) is the light incident end surface 46b.
  • the inclination angle ⁇ (angle formed between the light incident end face 46b and the side face 46c) of the side face 46c of the light diffusing part 46 (interface between the light diffusing part 46 and the hollow part 48) is preferably about 60 ° to 90 °.
  • the inclination angle of the side surface 46c of the light diffusing portion 46 is not particularly limited as long as the loss of incident light is not so large and the incident light can be sufficiently diffused.
  • a light shielding part 45 having light absorptivity is provided in a region other than the light diffusion part 46. Therefore, the light transmitted through the side surface 46 c of the light diffusion portion 46 without being totally reflected is absorbed by the light shielding portion 45. As a result, there is no possibility of blurring of display due to stray light or the like, or a decrease in contrast. On the other hand, when the amount of light transmitted through the side surface 46c of the light diffusing unit 46 increases, the amount of light emitted to the viewing side decreases, and an image with high luminance cannot be obtained.
  • a backlight that emits light at an angle that does not enter the side surface 46c of the light diffusing portion 46 at a critical angle or less, that is, a so-called directional backlight.
  • liquid crystal display device 41 configured as described above, the arrangement relationship among the backlight 8, the liquid crystal panel 13, and the light diffusion film 2 will be described.
  • a technique for forming four domains in which the directions of directors of liquid crystal molecules are orthogonal to each other is well known and has a track record of mass production.
  • this technique is referred to as a four-domain technique.
  • the technology for forming two domains in which the director directions of the liquid crystal molecules are opposite to each other has not been produced so far.
  • This technique is called a two-domain technique. The reason is that the four-domain technology is more advantageous than the two-domain technology when viewing angle characteristics in all directions are considered.
  • a liquid crystal display device using the four-domain technology is a liquid crystal display device using the two-domain technology. It is two points of the point that manufacture is easier.
  • the present inventors recently developed the above-described light diffusion film, so that when the light diffusion film is combined with the liquid crystal display device using the two-domain technology, the viewing angle characteristic is a liquid crystal using the four-domain technology. It has been found that this is an improvement over display devices. That is, the liquid crystal display device using the four-domain technology has substantially uniform viewing angle characteristics with respect to the four directions, whereas the liquid crystal display device using the two-domain technology has the four-domain technology only in the two directions. The viewing angle characteristics in the remaining two directions were inferior while the viewing angle characteristics were superior to the above. Therefore, by using a light diffusing film having anisotropic light diffusibility, the viewing angle characteristics in two directions on the bad side can be improved, thereby realizing excellent viewing angle characteristics in all directions.
  • the backlight 8 having a light distribution in which the luminance change in the 0 ° -180 ° direction is gentle and the luminance change in the 90 ° -270 ° direction is steep. Deploy.
  • the backlight 8 is arranged so that the direction in which the directivity of emitted light is high (the direction indicated by the arrow P) is in the 90 ° -270 ° direction.
  • the boundary line J between the two domains D1 and D2 is parallel to the 90 ° -270 ° direction, as shown in FIG. 2A of the first embodiment.
  • the liquid crystal panel 13 is arranged so that In this case, the degree of change in light transmittance is greater in the 90 ° -270 ° direction (the direction indicated by the arrow Q) than in the 0 ° -180 ° direction. Therefore, as shown in the upper side of FIG. 26, the major axis direction of the light shielding part 45 is oriented in the 0 ° -180 ° direction, and the minor axis direction of the light shielding part 45 is in the direction of 90 ° -270 ° (direction indicated by the arrow R).
  • the light diffusion film 2 is arranged so as to face.
  • the light diffusion film 2 has a diffusion intensity that varies depending on the azimuth angle direction, and an azimuth angle direction (a direction indicated by an arrow R) in which the diffusion intensity is relatively large is an azimuth angle direction in which the transmittance change in the liquid crystal panel 13 is relatively large. (Direction indicated by arrow Q) is substantially the same.
  • the proportion of light diffused in the 90 ° -270 ° direction is larger than the proportion of light diffused in the 0 ° -180 ° direction.
  • a steep change in light transmittance in the 90 ° -270 ° direction is alleviated, and excellent viewing angle characteristics are realized in all directions.
  • the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the first embodiment an example is given in which liquid crystal molecules are not twisted between a pair of substrates sandwiching a liquid crystal layer.
  • the third embodiment an example in which the liquid crystal molecules are twisted by 10 ° between a pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer has been described.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is not necessarily limited to 10 ° and can be set as appropriate.
  • the twist angle of the liquid crystal molecules is too large, the line symmetry of viewing angle characteristics is lost in the two-domain technique. In that case, realization of 6th Embodiment combined with the light-diffusion film becomes difficult. Therefore, it is desirable that the twist angle of the liquid crystal molecules be smaller than 45 °.
  • the configuration has two domains in one subpixel.
  • one subpixel is arranged in the same direction so that the boundary lines of the domains are parallel to each other. It is good also as a structure divided into 4 and arrange
  • This configuration has four domains, but is different from the conventional four-domain technology in which domain boundaries are orthogonal to each other. Even in that case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
  • the area of the 1st domain D1 showed the example larger than the area of the 2nd domain D2 in the said embodiment, the area of a domain does not necessarily need to differ and may be the same.
  • the number, arrangement, dimensions, materials, and the like of the components of the liquid crystal display device are not limited to those disclosed in the above embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the present invention is applicable to a liquid crystal display device used in a display unit of various electronic devices.

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Abstract

 製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を提供する。 本発明の液晶表示装置は、第1の基板および第2の基板と、各基板に設けられた垂直配向膜と、負の誘電異方性を有する液晶層と、を有する液晶パネルを備え、液晶パネルの単位領域が、液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタの方位角成分が第1の方向を向く第1のドメインと、液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタの方位角成分が第2の方向を向く第2のドメインと、を備え、第1の方向と第2の方向とが非平行であり、かつ、第1の基板と第2の基板との間での液晶層の液晶分子のツイスト角が45度より小さい。

Description

液晶表示装置
 本発明は、液晶表示装置に関する。
 垂直配向(VA:Vertical Alignment)モードの液晶表示装置において、視野角特性を改善するために、配向分割技術(MVA:Multi-domain Vertical Alignment)が従来から採用されている。MVA技術は、一つの画素(またはサブ画素)を複数の領域に分割し、領域毎に液晶分子を異なる方向に配向させるものである。これにより、領域毎の視野角依存性が全体として平均化されるため、視野角を拡大することができる。
 VAモードの液晶に縦電界を印加すると、液晶分子が基板面の法線方向から傾いた状態となる。このとき、液晶分子の配向ベクトル場の特異点がランダムな位置に複数個発生する。一般に、特異点が何個発生するか、特異点がどの位置に発生するかは不明である。同じ画素であっても電界の印加、遮断を繰り返すと、特異点の発生個数や発生箇所はその度に異なる。特異点の発生個数や発生箇所がばらつくと、表示のざらつきの原因となる。また、特異点近傍の液晶分子は応答が遅いため、残像などの原因にもなる。
 特異点の発生個数や発生箇所を固定するための方策が、下記の特許文献1に開示されている。特許文献1の液晶表示装置においては、特異点を所定の位置に発生させるための特異点制御部が画素内に設けられている。特許文献1には、特異点制御部の具体的な構成として、電極上に形成された突起、もしくは電極に形成された電極抜き領域の例が挙げられている。
特開2001-249340号公報
 特許文献1の液晶表示装置を製造する場合、上記の突起や電極抜き領域のような特異点制御部を形成する工程が必要である。そのため、液晶表示装置の製造プロセスが複雑化する。また、特許文献1の技術を採用しても、特異点が固定されるだけであり、特異点が減ったり、消滅したりするわけではない。そのため、特異点の発生に伴う光透過率の低下、表示のざらつき、液晶の応答性の低下、などの問題が生じる。
 本発明の一態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を提供することを目的の一つとする。
 上記の目的を達成するために、本発明の一態様の液晶表示装置は、互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の各々に設けられた垂直配向膜と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された負の誘電異方性を有する液晶層と、を有する液晶パネルを備え、前記液晶パネルが、表示の基本単位となる単位領域を複数備え、前記単位領域が、前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタの方位角成分が第1の方向を向く第1のドメインと、前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタの方位角成分が第2の方向を向く第2のドメインと、を備え、前記第1の方向と前記第2の方向とが非平行であり、かつ、前記第1の基板と前記第2の基板との間での前記液晶層の液晶分子のツイスト角が45度より小さいことを特徴とする。
 本発明の一態様の液晶表示装置は、前記第1の方向と前記第2の方向とのなす角度が6度以上、20度以下であることを特徴とする。
 本発明の一態様の液晶表示装置は、前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、が平行であり、前記第1の基板と前記第2の基板との間で前記液晶層の液晶分子がツイストしていないことを特徴とする。
 本発明の一態様の液晶表示装置は、前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記第1のドメインと前記第2のドメインとの境界線の延在方向と、が非平行であり、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記境界線の延在方向と、が非平行であることを特徴とする。
 本発明の一態様の液晶表示装置は、前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向のうちのいずれか一方が、前記第1のドメインと前記第2のドメインとの境界線の延在方向と非平行であり、前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向のうちの残りが、前記境界線の延在方向と平行であることを特徴とする。
 本発明の一態様の液晶表示装置は、前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、が非平行であり、前記第1の基板と前記第2の基板との間で前記液晶層の液晶分子がツイストしていることを特徴とする。
 本発明の一態様の液晶表示装置は、前記液晶パネルの光射出側に、拡散強度が方位角方向によって異なる光拡散部材を備え、前記光拡散部材において前記拡散強度が相対的に大きい方位角方向が、前記液晶パネルにおいて透過率変化が相対的に大きい方位角方向と略一致することを特徴とする。
 本発明の一態様の液晶表示装置は、前記光拡散部材が、光透過性を有する基材と、前記基材の第1の面に形成された複数の遮光部と、前記第1の面において前記遮光部の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが、前記遮光部の厚さよりも大きく、前記遮光部の平面形状が、長軸と短軸とを有する異方性形状であることを特徴とする。
 本発明の一態様によれば、製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を提供することができる。
本発明の第1実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。 (A)第1実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図、(B)(A)のA-A’線に沿う断面図、(C)(A)のB-B’線に沿う断面図、である。 液晶分子の配向規制角度の定義を説明するための図である。 比較例1の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 (A)~(F)比較例1および実施例1-5の液晶表示装置において、特異点の発生状態のシミュレーション結果を示す図である。 図5(A)の比較例1の液晶表示装置のシミュレーション結果を拡大して示す図である。 図5(E)の実施例4の液晶表示装置のシミュレーション結果を拡大して示す図である。 (A)~(G)特異点のタイプを説明するための模式図である。 (A)比較例2の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図、(B)(A)のA-A’線に沿う断面図、(C)(A)のB-B’線に沿う断面図、である。 図9(A)~(C)の比較例2の液晶表示装置において、特異点の発生状況のシミュレーション結果を示す図である。 比較例3の液晶表示装置において、隣り合う2つの画素を示す平面図である。 図11の比較例3の液晶表示装置において、特異点の発生状況のシミュレーション結果を示す図である。 第2実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 図13の第2実施形態の液晶表示装置において、特異点の発生状況のシミュレーション結果を示す図である。 第3実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 図15の第3実施形態の液晶表示装置において、特異点の発生状況のシミュレーション結果を示す図である。 第3実施形態の変形例の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 第4実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 比較例4の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 (A)、(B)図19の比較例4および図18の第4実施形態の液晶表示装置のそれぞれにおいて、特異点の発生状況のシミュレーション結果を示す図である。 第5実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 比較例5の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。 (A)、(B)図22の比較例5および図21の第5実施形態の液晶表示装置のそれぞれにおいて、特異点の発生状況のシミュレーション結果を示す図である。 第6実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。 (A)第6実施形態の液晶表示装置を示す断面図、(B)光拡散フィルムの部分を示す断面図、である。 第6実施形態の液晶表示装置において、バックライトの配光分布、液晶パネルの画素配置、および光拡散フィルムの配置の関係を示す模式図である。
[第1実施形態]
 以下、本発明の第1実施形態について、図1~図12を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置は、1つのサブ画素内に2つのドメインを有するVAモードの液晶表示装置の一例である。
 図1は、本実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
 なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
 本実施形態の液晶表示装置1は、図1に示すように、液晶パネル13と、バックライト8と、から構成されている。液晶パネル13は、第1偏光板3と、第1位相差板4と、液晶セル5と、第2位相差板6と、第2偏光板7と、から構成されている。バックライト8は、図1における液晶パネル13の下側に配置される。本実施形態の液晶表示装置1においては、バックライト8から射出された光を液晶パネル13で画素毎に変調し、画素毎に変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。
 観察者は、図1における液晶表示装置1の上側から表示を見る。以下の説明では、液晶表示装置1の上側を視認側もしくは前面側と称し、液晶表示装置1の下側(バックライト8が配置された側)を背面側と称する。以下の説明において、x軸は液晶表示装置1の画面の水平方向、y軸は液晶表示装置1の画面の垂直方向、z軸は液晶表示装置1の厚さ方向、と定義する。
 以下、液晶パネル13の具体的な構成について説明する。
 ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明するが、本発明に適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本発明に適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型(透過・反射兼用型)液晶パネルであっても良く、更には、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。
 液晶パネル13を構成する液晶セル5は、スイッチング素子基板としてのTFT基板9と、TFT基板9に対向して配置されたカラーフィルター基板10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10との間に挟持された液晶層11と、を有している。液晶層11は、TFT基板9と、カラーフィルター基板10と、TFT基板9とカラーフィルター基板10とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール材(図示せず)と、によって囲まれた空間内に封入されている。本実施形態の液晶セル5は、VAモードで表示を行うものであり、液晶層11には誘電率異方性が負の液晶が用いられる。TFT基板9とカラーフィルター基板10との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための柱状のスペーサー12が配置されている。スペーサー12は例えば樹脂製であり、フォトリソグラフィー技術により形成されている。
 液晶セル5のバックライト8側には、偏光子として機能する第2偏光板7が設けられている。液晶セル5の視認側には、検光子として機能する第1偏光板3が設けられている。第2偏光板7と液晶セル5との間には、光の位相差を補償するための第2位相差板6が設けられている。同様に、第1偏光板3と液晶セル5との間には、光の位相差を補償するための第1位相差板4が設けられている。
 TFT基板9には、表示の最小単位領域であるサブ画素がマトリクス状に複数配置されている。TFT基板9には、複数のソースバスライン36(図2(A)参照)が、互いに平行に延在して形成されている。TFT基板9には、複数のゲートバスライン37(図2(A)参照)が、互いに平行に延在し、かつ、複数のソースバスライン36と直交して形成されている。したがって、TFT基板9上には、複数のソースバスライン36と複数のゲートバスライン37とが格子状に形成されている。ソースバスライン36とゲートバスライン37とによって区画された矩形状の領域が一つのサブ画素38となる。ソースバスライン36は、後述するTFTのソース電極に接続され、ゲートバスライン37は、TFTのゲート電極に接続されている。
 TFT基板9を構成する透明基板14の液晶層11側の面に、半導体層15、ゲート電極16、ソース電極17、ドレイン電極18等を有するTFT19が形成されている。透明基板14として、例えばガラス基板を用いることができる。透明基板14上に、例えばCGS(Continuous Grain Silicon:連続粒界シリコン)、LPS(Low-temperature Poly-Silicon:低温多結晶シリコン)、α-Si(Amorphous Silicon:非結晶シリコン)等の半導体材料からなる半導体層15が形成されている。透明基板14上に、半導体層15を覆うようにゲート絶縁膜20が形成されている。ゲート絶縁膜20の材料として、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。ゲート絶縁膜20上には、半導体層15と対向してゲート電極16が形成されている。ゲート電極16の材料として、例えばW(タングステン)/TaN(窒化タンタル)の積層膜、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)等が用いられる。
 ゲート絶縁膜20上に、ゲート電極16を覆うように第1層間絶縁膜21が形成されている。第1層間絶縁膜21の材料として、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18が形成されている。ソース電極17は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール22を介して半導体層15のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極18は、第1層間絶縁膜21とゲート絶縁膜20とを貫通するコンタクトホール23を介して半導体層15のドレイン領域に接続されている。ソース電極17およびドレイン電極18の材料として、上述のゲート電極16と同様の導電性材料が用いられる。第1層間絶縁膜21上に、ソース電極17およびドレイン電極18を覆うように第2層間絶縁膜24が形成されている。第2層間絶縁膜24の材料として、上述の第1層間絶縁膜21と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。
 第2層間絶縁膜24上に、画素電極25が形成されている。画素電極25は、第2層間絶縁膜24を貫通するコンタクトホール26を介してドレイン電極18に接続されている。よって、画素電極25は、ドレイン電極18を中継用電極として半導体層15のドレイン領域に接続されている。画素電極25の材料として、例えばITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide、インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電性材料が用いられる。この構成により、ゲートバスライン37を通じてゲート電極16に走査信号が供給されると、TFT19がオン状態となる。このとき、ソースバスライン36を通じてソース電極17に供給された画像信号が、半導体層15、ドレイン電極18を経て画素電極25に供給される。
 なお、TFTの形態としては、図2に示したトップゲート型TFTであっても良いし、ボトムゲート型TFTであっても良い。
 一方、カラーフィルター基板10を構成する透明基板29の液晶層11側の面には、ブラックマトリクス30、カラーフィルター31、平坦化層32、対向電極33、配向膜34が順次形成されている。ブラックマトリクス30は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有しており、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。
 カラーフィルター31には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の色素が含まれており、TFT基板9上の一つの画素電極25にR,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター31が対向して配置されている。R,G,Bのいずれか一つのカラーフィルター31が配置された領域がサブ画素を構成する。R,G,Bの3つのサブ画素は、1つの画素を構成する。本実施形態の「サブ画素」は、特許請求の範囲における「単位領域」に相当する。カラーフィルターを持たない液晶表示装置の場合にはサブ画素という概念がないため、「画素」が特許請求の範囲における「単位領域」に相当する。
 平坦化層32は、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス30およびカラーフィルター31によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。平坦化層32上には対向電極33が形成されている。対向電極33の材料としては、画素電極25と同様の透明導電性材料が用いられる。カラーフィルター31は、R、G、Bの3色以上の多色構成としても良い。
 本実施形態の場合、カラーフィルター31の3色であるR,G,Bは、図1に示すように、液晶パネル5の表示画面の水平方向(x軸方向)に並んでいる。
 TFT基板9においては、画素電極25を覆うように第2層間絶縁膜24上の全面に配向膜27が形成されている。カラーフィルター基板10においては、対向電極33を覆う全面に配向膜34が形成されている。配向膜27および配向膜34は、液晶層11を構成する液晶分子11Bを垂直配向させる配向規制力を有している。配向膜27および配向膜34は、いわゆる垂直配向膜である。本実施形態では、光配向技術を用いて配向膜27および配向膜34に配向処理を施している。
 TFT基板9上の配向膜27とカラーフィルター基板10上の配向膜34には、互いに平行かつ逆向きに配向処理が施されている。例えば図1に示すように、TFT基板9上の配向膜27に、実線の矢印Aで示す方向(図1の右から左に向かう方向)に配向処理が施されている。カラーフィルター基板10上の配向膜34には、破線の矢印Bで示す方向(図1の左から右に向かう方向)に配向処理が施されている。このような配向処理により、液晶層11を構成する液晶分子11Bは、双方の配向膜27,34表面の法線方向に対し、TFT基板9側の端部が右側に傾き、カラーフィルター基板10側の端部が左側に傾く向きに配向する。双方の配向膜27,34に互いに平行かつ逆向きに配向処理を施すことにより、液晶分子11Bを安定して傾けることができる。電圧無印加時の液晶分子11Bの傾きをきっかけとして電圧印加時には液晶分子11Bが大きく傾く。
 以下の説明では、上記の配向処理が施された方向(実線の矢印Aおよび破線の矢印Bの方向)を配向規制方向と称する。ここで言う配向規制方向は、TFT基板9もしくはカラーフィルター基板10を法線方向から見たときの方位角方向で示す。
 図1には現れないが、TFT基板9上の配向膜27は、配向規制方向が互いに異なる2つの領域を有している。同様に、カラーフィルター基板10上の配向膜34は、配向規制方向が互いに異なる2つの領域を有している。この点については後述する。
 図2(A)は、TFT基板9を示す図であり、隣り合う2つのサブ画素38を示す平面図である。図2(B)は、図2(A)のA-A’線に沿う断面図である。図2(C)は、図2(A)のB-B’線に沿う断面図である。図2(B)、(C)はTFT基板9の断面図であり、カラーフィルター基板10および液晶層11の図示は省略している。
 図2(A)の横方向に延びる配線は、ゲートバスライン37である。図2(A)の縦方向に延びる配線は、ソースバスライン36である。ゲートバスライン37とソースバスライン36とは互いに直交している。隣り合う2本のゲートバスライン37と隣り合う2本のソースバスライン36とで囲まれた矩形状の領域は、一つのサブ画素38となる。ゲートバスライン37とソースバスライン36との交差点の近傍に上述のTFT19が配置されているが、図2(A)では図示を省略する。矩形状の画素電極25が、ゲートバスライン37とソースバスライン36とで囲まれたサブ画素38の内部に配置されている。
 本発明者は、本実施形態の液晶表示装置1の効果を実証するために液晶分子11Bの配向状態のシミュレーションを行った。その結果については後で説明するが、ここでシミュレーションに用いた各部の寸法の一例を示す。
 サブ画素38のサイズは、x軸方向(ゲートバスライン37に沿う方向)の寸法Pxが100μmであり、y軸方向(ソースバスライン36に沿う方向)の寸法Pyが300μmである。図2(A)では、隣り合う2つのサブ画素38のみを示したが、この外側には同じ構造が繰り返し配置されている。ゲートバスライン37の幅Wgは10μmであり、ゲートバスライン37とその上下の画素電極25との間隙Kgは5μmである。ソースバスライン36の幅Wsは4μmであり、ソースバスライン36とその左右の画素電極25との間隙Ksは3μmである。画素電極25のサイズは、x軸方向の寸法Gxが90μmであり、y軸方向の寸法Gyが280μmである。
 図2(B)、(C)に示されるゲートバスライン37とソースバスライン36との間の第1層間絶縁膜21の比誘電率は6であり、膜厚は400nmである。図2(B)、(C)に示されるソースバスライン36と画素電極25との間の第2層間絶縁膜24の比誘電率は4であり、膜厚は2μmである。
 以下の説明では、図2(A)の平面図において、左側のサブ画素38を第1のサブ画素38Lと称し、右側のサブ画素38を第2のサブ画素38Rと称する。
 配向膜27,34の配向規制方向を方位角で表した角度を配向規制角度と定義する。配向規制角度θt,θcは、図3に示すように、各配向膜27,34の配向規制方向を示す矢印A,Bを、x軸の正方向(時計の3時方向)を基準として反時計回りに見た角度である。TFT基板9の配向膜27の配向規制角度をθtと記し、カラーフィルター基板10の配向膜34の配向規制角度をθcと記す。上述したように、TFT基板9の配向膜27の配向規制方向とカラーフィルター基板10の配向膜34の配向規制方向とは互いに平行かつ逆向きである。そのため、配向規制角度θtと配向規制角度θcとは180°ずれた関係にある。
 図2(A)に示すように、第1のサブ画素38L、第2のサブ画素38Rの各々において、TFT基板9の配向膜27は、配向規制方向が異なる2つのドメインを有している。同様に、カラーフィルター基板10の配向膜34は、TFT基板9の配向膜27に対応して、配向規制方向が異なる2つのドメインを有している。具体的には、第1のサブ画素38Lにおいて、配向規制角度θtが270°より大きく、かつ280°以下であり、配向規制角度θcが90°より大きく、かつ100°以下である第1のドメインD1と、配向規制角度θtが80°以上、かつ90°より小さく、配向規制角度θcが260°以上、かつ270°より小さい第2のドメインD2と、を有している。
 上記のような配向膜27,34により、図2(A)に示すように、第1のドメインD1、第2のドメインD2の各々における液晶分子11Bは、カラーフィルター基板10側の端部がTFT基板9の配向規制方向を示す実線の矢印Aの先端側に向き、TFT基板9側の端部がカラーフィルター基板10の配向規制方向を示す破線の矢印Bの先端側に向くように配向する。すなわち、第1のサブ画素38L、第2のサブ画素38Rの各々は、液晶分子11Bのダイレクタの方向が異なる2つのドメインD1,D2を有する。
 以下に用いる図面では、上述した向きに配向した液晶分子11Bを、図2(A)に示すような円錐状の図形で表す。液晶分子11Bを示す円錐体の円形の面がカラーフィルター基板10側の液晶分子11Bの端部、尖った側がTFT基板9側の液晶分子11Bの端部を示す。ここでは、液晶分子11Bのダイレクタの方向を、液晶層11の厚さ方向中央部に位置する液晶分子11Bのダイレクタの方向で代表させる。
 このように、各サブ画素38L,38Rは、液晶層11の厚さ方向中央部の液晶分子11Bのダイレクタの方位角成分が第1の方向を向く第1のドメインD1と、液晶層11の厚さ方向中央部の液晶分子11Bのダイレクタの方位角成分が第2の方向を向く第2のドメインD2と、を備えている。第1の方向と第2の方向とは非平行である。
 第1のドメインD1と第2のドメインD2との境界線Jは、ソースバスライン36と平行な方向(y軸方向)に延在している。境界線Jは各サブ画素38L,38Rの中心からずれた位置にあり、第1のドメインD1のサイズと第2のドメインD2のサイズとは異なる。90μm幅の画素電極25が境界線Jにより2分割され、一例として、第1のドメインD1の幅M1は60μmであり、第2のドメインD2の幅M2は30μmである。第1のサブ画素38Lにおいて、第1のドメインD1は左側に配置され、第2のドメインD2は右側に配置されている。一方、第2のサブ画素38Rにおいて、第1のドメインD1は右側に配置され、第2のドメインD2は左側に配置されている。
 このように、本実施形態の場合、第1のサブ画素38Lと第2のサブ画素38Rとの境界線Hを中心として第1のドメインD1と第2のドメインD2とが対称的に配置されている。また、この配置により、第1のサブ画素38Lと第2のサブ画素38Rとを合わせてみると、第1のドメインD1の幅M1と第2のドメインD2の幅M2とが略等しくなる。このような構成により、各配向膜27,34に光配向処理を行う際に用いるマスクの構成が簡単になる。
 液晶分子11Bの配向方向は、液晶パネル13を平面視した方位角方向については上述した通りである。一方、液晶パネル13を断面視すると、図1に示すように、電圧無印加時の液晶分子11Bのダイレクタの基板表面とのなす角度、いわゆるプレチルト角θpは88°である。また、液晶分子11Bのツイスト角は0°である。すなわち、本実施形態の場合、液晶分子11Bは液晶層11の厚さ方向においてツイストしていない。
 以下、本発明者が行った液晶分子の配向状態のシミュレーション結果について説明する。
 シミュレーションを行った液晶表示装置の構成は上記の通りであり、各部の寸法等についても上記の通りである。
 シミュレーションツールとして、LCD Master3D Ver.8.1.0.1(シンテック社製)を用いた。上述した以外のパラメータとして、液晶層11を構成する液晶の弾性率をk1,k2,k3=13.6,8.0,13.0とした。液晶の誘電率をep,es=3.5,6.5とした。ゲート絶縁膜20の膜厚を0.4μm、液晶層11の厚さを3.5μm、電極の厚さを0μmとした。
 液晶層11を挟む2枚の偏光板3,7の透過軸は、0°-180°方向と90°-270°方向のクロスニコルの配置とした。液晶層11への印加電圧として、ゲート電圧を-12Vとし、ソース電圧を0Vとし、コモン電圧を0Vとした。第1のサブ画素38Lについては、画素電極25に印加する電圧を1Vステップで0Vから+7Vまで変化させた。第2のサブ画素38Rについては、画素電極25に印加する電圧を-1Vステップで0Vから-7Vまで変化させた。
 比較例1として、図4に示す液晶表示装置を想定した。図4は、比較例1の液晶表示装置において隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図4において、図2(A)と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
 図4に示す比較例1の液晶表示装置が図2(A)に示す本実施形態の液晶表示装置と異なる点は、液晶分子11Bのダイレクタの方向のみである。図4に示すように、比較例1の液晶表示装置は、第1のドメインD1では、配向規制角度θtが270°であり、配向規制角度θcが90°である。第2のドメインD2では、配向規制角度θtが90°であり、配向規制角度θcが270°である。このように、比較例1の液晶表示装置の場合、各サブ画素38L,38Rは2つのドメインを有するが、第1のドメインD1の液晶分子11Bのダイレクタの方向と第2のドメインD2の液晶分子11Bのダイレクタの方向とは平行である。また、これら液晶分子11Bのダイレクタの方向はドメインの境界線Jと平行である。
 図5(A)~(F)は、本実施形態の液晶表示装置と比較例1の液晶表示装置とについて、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 図5(A)は、比較例1の液晶表示装置のシミュレーション結果を示している。
 図5(B)~(F)は、本実施形態の液晶表示装置のシミュレーション結果を示しており、各配向膜の配向規制角度を本実施形態の範囲内でそれぞれ変化させたときの結果を示す。
 図5(B)においては、第1のドメインD1の配向規制角度θtを271°とし、第1のドメインD1の配向規制角度θcを91°とした。すなわち、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、91°-271°方向である。また、第2のドメインD2の配向規制角度θtを89°とし、第2のドメインD2の配向規制角度θcを269°とした。すなわち、第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、89°-269°方向である。よって、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とのなす角度は2°(境界線Jを中心として±1°)である。この液晶表示装置を実施例1の液晶表示装置とする。
 同様に、図5(C)においては、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、92°-272°方向である。第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、88°-268°方向である。よって、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とのなす角度は4°(境界線Jを中心として±2°)である。この液晶表示装置を実施例2の液晶表示装置とする。
 同様に、図5(D)においては、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、93°-273°方向である。第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、87°-267°方向である。よって、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とのなす角度は6°(境界線Jを中心として±3°)である。この液晶表示装置を実施例3の液晶表示装置とする。
 同様に、図5(E)においては、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、95°-275°方向である。第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、85°-265°方向である。よって、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とのなす角度は10°(境界線Jを中心として±5°)である。この液晶表示装置を実施例4の液晶表示装置とする。
 同様に、図5(F)においては、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、100°-280°方向である。第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は、80°-260°方向である。よって、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とのなす角度は20°(境界線Jを中心として±10°)である。この液晶表示装置を実施例5の液晶表示装置とする。
 すなわち、図5(A)、図5(B)、図5(C)、図5(D)、図5(D)、図5(E)、図5(F)の順に、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とが、互いに平行な状態から、2つのダイレクタ方向の広がりが大きくなる方向へと変化している。
 全てのシミュレーション結果において、ドメインの境界線Jに沿って液晶分子のディスクリネーションが生じ、図中黒く見える透過率低下領域が線状に発生している。さらに比較例1の液晶表示装置においては、図5(A)に示すように、透過率低下領域に沿って多数の特異点(矢印で示す箇所)が発生した。
 これに対して、実施例1~5の液晶表示装置では、図5(B)~(F)に示すように、特異点(矢印で示す箇所)の数が比較例1に比べて減少した。特に、2つのドメインD1,D2の液晶分子11Bのダイレクタの方向のなす角度をそれぞれ6°、10°とした実施例3、4(図5(D)、(E)参照)では特異点は1個と大幅に減った。ただし、第1のサブ画素38Lのゲートバスライン近傍には強い横電界が加わる影響を受けて、この領域に1個の特異点が残った。さらに、2つのドメインD1,D2の液晶分子11Bのダイレクタの方向のなす角度を20°とした実施例5(図5(F)参照)では、特異点は消滅した。
 VAモードの液晶表示装置において、光透過率は下記の(1)式で表すことができる。本実施形態において、液晶分子11Bの配向方向の変更が光透過率に与える影響を考える場合、下記の(1)式のうち、偏光板の透過軸と液晶分子のダイレクタ方向とのなす角度θのみが変わり、液晶の屈折率異方性Δn、液晶の厚さd、光の波長λは一定と考える。その場合、液晶分子11Bの配向方向の変更が光透過率に与える影響は下記の(2)式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 
 一対の偏光板の透過軸は、図5(A)~(F)の45°-225°方向および135°-315°方向にクロスニコルの配置であったとする。この場合、光透過率に関して言えば、偏光板の透過軸と液晶分子のダイレクタの方向とが45°の角度をなす図5(A)の比較例1の液晶表示装置が最大である。図5(B)~(F)の実施例1~5の液晶表示装置は、比較例1の液晶表示装置よりも劣る。また、2つのドメインにおける液晶分子のダイレクタの方向の広がりが大きくなる程、偏光板の透過軸と液晶分子のダイレクタの方向とのなす角度が45°からずれるため、光透過率は低下する。
 光透過率を上記の(2)式から計算すると、比較例1の光透過率を100%としたとき、図5(E)の実施例4の光透過率が96.98%、図5(F)の実施例5の光透過率が88.30%、である。すなわち、実施例4の光透過率の低下分が-3.02%、図5(F)の実施例5の光透過率の低下分が-11.70%、である。光透過率の低下がこの程度であれば、液晶分子の配向方向の変更による悪影響を最小限に抑えることができる。
 図5(A)~(F)のシミュレーション結果と、上記の光透過率の計算結果と、を考慮すると、光透過率をそれ程低下させることなく、特異点を減らすためには、2つのドメインの液晶分子のダイレクタの方向のなす角度は6°以上、20°以下が好ましいことが判った。
 以下、シミュレーション結果について、より詳細に説明する。
 図6は、図5(A)に示した比較例1のシミュレーション結果のうち、第1のサブ画素38Lの3個の特異点の近傍を拡大したものである。図7は、図5(E)に示した実施例4のシミュレーション結果のうち、第1のサブ画素38Lにおいて特異点が発生していない領域を拡大したものである。
 特異点には、図8(A)-(a)~(c)、図8(B)-(a)~(c)に示すように、液晶分子11Bの配向状態に応じていくつかのタイプがある。図8(A)-(a)~(c)、図8(B)-(a)~(c)は、液晶分子11Bの配向状態を液晶パネルの法線方向から平面視した模式図である。
 特異点には、図8(A)-(a)~(c)に示す第1特異点と称される特異点と、図8(B)-(a)~(c)に示す第2特異点と称される特異点と、がある。第1特異点は、基本的には全ての液晶分子11Bの一端が同一の点に向いた配向状態を取る特異点である。第2特異点は、基本的には任意の一方向に沿って並ぶ液晶分子の一端は同一の点に向くが、それ以外の液晶分子、例えば前記一方向と直交する方向に沿って並ぶ液晶分子の一端は同一の点に向かないような配向状態を取る特異点である。図面において、第1特異点を+1と記し、第2特異点を-1と記す。
 さらに、図8(A)-(a)~(c)に示す第1特異点の中に、+1の特異点と液晶分子11Bとを結ぶ軸と液晶分子11Bのダイレクタとのなす角度φが異なるものが含まれる。例えば、図8(A)-(a)はφ=0の配向状態を取る特異点であり、図8(A)-(b)はφ=π/4の配向状態を取る特異点であり、図8(A)-(c)はφ=π/2の配向状態を取る特異点である。このように、角度φが大きくなる程、液晶分子11Bは特異点の周囲で大きく回転した配置を取る。
 同様に、図8(B)-(a)~(c)に示す第2特異点の中に、-1の特異点と液晶分子11Bとを結ぶ軸と液晶分子11Bのダイレクタとのなす角度φが異なるものが含まれる。例えば、図8(B)-(a)はφ=0の配向状態を取る特異点であり、図8(B)-(b)はφ=π/4の配向状態を取る特異点であり、図8(B)-(c)はφ=π/2の配向状態を取る特異点である。
 比較例1の液晶表示装置の場合、図6に示すように、第1特異点(S=+1)と第2特異点(S=-1)とが透過率低下領域に沿って交互に発生する。この点は従来のMVA方式の液晶表示装置と同様である。ところが、第1特異点(S=+1)について見ると、従来のMVA方式ではφ=0の特異点が発生していたのに対し、比較例1の液晶表示装置ではφ=π/2の特異点が発生する点が大きく異なる。
 一方、実施例4の液晶表示装置の場合、図7に示すように、第1のサブ画素38Lのゲートバスライン近傍の1箇所を除いては特異点が発生しない。特異点が発生していない箇所の透過率低下領域を拡大してみると、図7の右側に示すように、左右のドメインそれぞれにおいて規制された液晶分子11Bのダイレクタの方向を元にして、液晶分子11Bが弧を描くように配向していることが判った。逆に、この状態から特異点を形成するには液晶分子11Bが逆向きの弧を描くように配向しなければならない。その場合、液晶配向の弾性エネルギーが高くなる。したがって、実施例4の液晶表示装置では、比較例1の液晶表示装置に比べて特異点が発生しにくくなる。
 次に、本発明者は、従来のMVA技術を用いて課題を解決できるか否かを改めて検証した。その結果について説明する。
 図9(A)は、従来のMVA技術を用いた液晶表示装置の隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図9(B)は、図9(A)のA-A’線に沿う断面図である。図9(C)は、図9(A)のB-B’線に沿う断面図である。図9(A)~(C)に示す液晶表示装置を比較例2の液晶表示装置と称する。
 比較例2の液晶表示装置は、図9(A)に示すように、液晶分子11Bの配向規制手段として、画素電極25と対向電極33の各々に開口25h,33hを設けている。合計3個の開口25h,33hが、2つのドメインの境界線Jに沿って配置されている。上下の2個の開口25hは、図9(B)に示す画素電極25に設けられた開口である。中央の1個の開口33hは、図9(C)に示す対向電極33に設けられた開口である。開口25h,33hの寸法は、全て10μm角とした。2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタの方向については、比較例1の液晶表示装置と同じである。
 図10は、比較例2の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 比較例2の液晶表示装置において、画素電極25の開口25hおよび対向電極33の開口33hの位置に第1特異点(S=+1)が生じた。さらに、画素電極25の開口25hと対向電極33の開口33hとの間の位置に第2特異点(S=-1)が生じた。しかしながら、第2特異点(S=-1)の位置は固定できないことが判った。このように、比較例2の液晶表示装置では、特異点をなくすことができず、特異点の位置を固定することもできない。
 上記のような電極の開口、もしくは突起などの従来からの配向規制手段を用いた場合、液晶分子11Bのダイレクタの方向がドメインの境界線Jに対して垂直に向かうものだけが実現可能であった。
 図11は、液晶分子11Bのダイレクタの方向がドメインの境界線Jに対して垂直に向かう液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図11に示す液晶表示装置を比較例3の液晶表示装置と称する。
 比較例3の液晶表示装置において、図11に示すように、上下の2個の開口33hは、対向電極33に設けられた開口である。中央の1個の開口25hは、画素電極25に設けられた開口である。開口33h,25hの寸法は、全て10μm角とした。
 第1のドメインD1の配向規制角度θtを0°とし、第1のドメインD1の配向規制角度θcを180°とした。すなわち、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向は、0°-180°方向である。第2のドメインD2の配向規制角度θtを180°とし、第2のドメインD2の配向規制角度θcを0°とした。すなわち、第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向は、0°-180°方向である。よって、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とは平行である。
 図12は、比較例3の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 比較例3の液晶表示装置においては、対向電極33の2個の開口33hの位置に第1特異点(S=+1)が生じ、画素電極25の開口25hの位置に第2特異点(S=-1)が生じることが判った。このように、比較例3の液晶表示装置では、特異点の位置を固定することができる。しかしながら、特異点を消滅させることはできない。
 以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置1においては、1つのサブ画素38の中に2つのドメインD1,D2が設けられ、2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタの方向が非平行である。この構成により、電極の開口や突起などの配向規制手段を設けることなく、特異点を減らすか、もしくは特異点を消滅させることができる。このようにして、製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を実現することができる。
[第2実施形態]
 以下、本発明の第2実施形態について、図13、図14を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、液晶分子のダイレクタの方向が第1実施形態と異なるのみである。
 図13は、本実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図14は、本実施形態の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 図13、図14において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 本実施形態の液晶表示装置の場合、図13に示すように、第1のドメインD1では、配向規制角度θtが270°より大きく、かつ280°以下であり、配向規制角度θcが90°より大きく、かつ100°以下である。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtが90°であり、配向規制角度θcが270°である。すなわち、本実施形態の液晶表示装置では、第1のドメインD1のみ、液晶分子11Bのダイレクタ方向がドメインの境界線Jに対して非平行である。第2のドメインD2については、液晶分子11Bのダイレクタ方向がドメインの境界線Jに対して平行である。
 図14は、本実施形態の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 シミュレーション条件として、具体的には、第1のドメインD1の配向規制角度θtを275°とし、第1のドメインD1の配向規制角度θcを95°とした。すなわち、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向は、95°-275°方向である。第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向は、90°-270°方向である。よって、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向と第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向とのなす角度は5°である。
 図14に示すように、本実施形態においても、第1実施形態の実施例4(図5(E)参照)と同様、第1のサブ画素38Lのゲートバスライン近傍の1箇所(矢印で示す箇所)を除いては特異点が発生しない。隣り合うドメインそれぞれにおいて規制された液晶分子11Bのダイレクタの方向を元にして、液晶分子11Bが弧を描くように配向していることが判った。したがって、本実施形態の液晶表示装置でも特異点が発生しにくくなっている。
 本実施形態においても、製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を実現できる、という第1実施形態の同様の効果が得られる。
[第3実施形態]
 以下、本発明の第3実施形態について、図15~図17を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、液晶分子のダイレクタの方向が第1実施形態と異なるのみである。
 図15は、本実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図16は、本実施形態の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。図17は、本実施形態の変形例の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。
 図15~図17において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 第1~第2実施形態では、液晶分子11Bがツイストしていない液晶表示装置の例を挙げた。これに対して、本実施形態では、液晶分子11Bがツイストした液晶表示装置の例を挙げる。
 本実施形態の液晶表示装置の場合、図15に示すように、第1のドメインD1では、配向規制角度θtが270°より大きく、かつ280°以下であり、配向規制角度θcが90°である。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtが80°以上、かつ90°より小さく、配向規制角度θcが270°である。すなわち、本実施形態の液晶表示装置では、第1のドメインD1、第2のドメインD2の各々において、液晶分子11Bが10°以下の角度でツイストしている。
 図16は、本実施形態の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 シミュレーション条件として、具体的には、第1のドメインD1の配向規制角度θtを280°とし、第1のドメインD1の配向規制角度θcを90°とした。すなわち、第1のドメインD1における液晶分子11Bは、液晶層11の厚さ方向で10°ツイストしている。この場合、液晶層11の厚さ方向中央部の液晶分子11Bのダイレクタ方向は、95°-275°方向と見なすことができる。また、第2のドメインD2の配向規制角度θtを80°とし、第2のドメインD2の配向規制角度θcを270°とした。すなわち、第2のドメインD2における液晶分子11Bは、液晶層11の厚さ方向で-10°ツイストしている。この場合、液晶層11の厚さ方向中央部の液晶分子11Bのダイレクタ方向は、85°-265°方向と見なすことができる。
 図16に示すように、本実施形態においても、第1実施形態の実施例4(図5(E)参照)と同様、第1のサブ画素38Lのゲートバスライン近傍の1箇所(矢印で示す箇所)を除いては特異点が発生しない。隣り合うドメインD1,D2それぞれにおいて規制された液晶分子11Bのダイレクタ方向を元にして、液晶分子11Bが弧を描くように配向していることが判った。したがって、本実施形態の液晶表示装置でも特異点が発生しにくくなっている。
 液晶層11において電圧印加時に最も動きやすい液晶分子11Bは、基板表面の配向膜27,34によって束縛を受けない液晶層11の厚さ方向中央部に位置する液晶分子11Bである。本実施形態では、液晶分子11Bをツイストさせることにより、2つのドメインD1,D2における液晶層11の厚さ方向中央部の液晶分子11Bに角度を与え、第1、第2実施形態と同様の作用、効果を得ている。これにより、本実施形態においても、製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を実現できる、という第1、第2実施形態の同様の効果が得られる。
 本実施形態では、カラーフィルター基板10側の配向規制角度θcをドメインの境界線Jと平行にし、TFT基板9側の配向規制角度θtをドメインの境界線Jと非平行にした。この構成に代えて、TFT基板9側の配向規制角度θtをドメインの境界線Jと平行にし、カラーフィルター基板10側の配向規制角度θcをドメインの境界線Jと非平行にしてもよい。
 本実施形態の変形例の液晶表示装置では、図17に示すように、第1のドメインD1では、配向規制角度θtが270°であり、配向規制角度θcが90°より大きく、かつ100°以下である。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtが90°であり、配向規制角度θcが260°以上、かつ270°より小さい。すなわち、本変形例の液晶表示装置では、第1のドメインD1、第2のドメインD2の各々において、液晶分子11Bが10°以下の角度でツイストしている。本変形例の液晶表示装置においても、シミュレーション結果は図16と略一致する。
[第4実施形態]
 以下、本発明の第4実施形態について、図18~図20を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、液晶分子のダイレクタの方向が第1実施形態と異なるのみである。
 図18は、本実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図19は、比較例4の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図20(A)は、比較例4の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。図20(B)は、本実施形態の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 図18~図20において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 本実施形態の液晶表示装置の場合、図18に示すように、第1のドメインD1では、配向規制角度θtが0°より大きく、かつ10°以下であり、配向規制角度θcが180°より大きく、かつ190°以下である。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtが170°以上かつ180°より小さく、配向規制角度θcが350°以上かつ360°より小さい。これにより、2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は非平行となる。
 後述するシミュレーションにおいて、第1のドメインD1では、配向規制角度θtを5°とし、配向規制角度θcを185°とした。このとき、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向は5°-185°方向となる。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtを175°とし、配向規制角度θcを355°とした。このとき、第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向は175°-355°方向となる。したがって、2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタ方向のなす角度は10°となる。
 これに対して、比較例4の液晶表示装置においては、図19に示すように、第1のドメインD1では、配向規制角度θtを0°とし、配向規制角度θcを180°とした。このとき、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタ方向は0°-180°方向となる。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtを180°とし、配向規制角度θcを0°とした。このとき、第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタ方向は0°-180°方向となる。すなわち、2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタ方向は平行である。
 図20(A)に示すように、比較例4の液晶表示装置の場合、多数の特異点(矢印で示す箇所)が発生している。これに対して、図20(B)に示すように、本実施形態の液晶表示装置の場合、特異点の数が1個に減っている。本実施形態の場合も、隣り合うドメインD1,D2それぞれにおいて規制された液晶分子11Bのダイレクタ方向を元にして、液晶分子11Bが弧を描くように配向していることが判った。したがって、本実施形態の液晶表示装置でも特異点が発生しにくくなっている。
 本実施形態においても、製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を実現することができる、という第1~第3実施形態の同様の効果が得られる。
[第5実施形態]
 以下、本発明の第5実施形態について、図21~図23を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第1実施形態と同一であり、ドメインの分割方向が第1実施形態と異なる。
 図21は、本実施形態の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図22は、比較例5の液晶表示装置において、隣り合う2つのサブ画素を示す平面図である。図23(A)は、比較例5の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。図23(B)は、本実施形態の液晶表示装置について、電圧印加時の液晶分子の配向状態のシミュレーション結果を示す図である。
 図21~図23において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 第1~第4実施形態では、ドメインの境界線Jがy軸方向に延在し、1つのサブ画素38内の2つのドメインD1,D2がx軸方向に分割された液晶表示装置の例を挙げた。これに対して、本実施形態では、ドメインの境界線Jがx軸方向に延在し、1つのサブ画素38内の2つのドメインD1,D2がx軸方向に分割された液晶表示装置の例を挙げる。
 本実施形態の液晶表示装置においては、図21に示すように、第1のドメインD1と第2のドメインD2との境界線Jは、ゲートバスライン37に平行な方向(x軸方向)に延在している。第1のドメインD1と第2のドメインD2とは、ソースバスライン36に平行な方向(y軸方向)に並んで配置されている。2つのドメインD1,D2の境界線Jは各サブ画素38の中心からずれた位置にあり、画素電極25上に位置する第1のドメインD1のサイズと第2のドメインD2のサイズとは異なる。y軸方向(長手方向)の寸法Gyが280μmの画素電極25が境界線Jにより2分割されている。一例として、第1のドメインD1のy軸方向の寸法N1は190μmであり、第2のドメインD2のy軸方向の寸法N2は90μmである。
 本実施形態の液晶表示装置の場合、第1のドメインD1では、配向規制角度θtが350°以上かつ360°よりも小さく、配向規制角度θcが170°以上かつ180°よりも小さい。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtが180°よりも大きく、かつ190°以下であり、配向規制角度θcが0°より大きく、かつ10°以下である。これにより、2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタ方向は非平行となっている。
 後述するシミュレーションにおいては、第1のドメインD1では、配向規制角度θtを355°とし、配向規制角度θcを175°とした。このとき、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタの方向は175°-355°方向となる。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtを185°とし、配向規制角度θcを5°とした。
このとき、第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は5°-185°方向となる。したがって、2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタのなす角度は10°となる。
 これに対して、比較例5の液晶表示装置においては、図22に示すように、第1のドメインD1では、配向規制角度θtを0°とし、配向規制角度θcを180°とした。このとき、第1のドメインD1における液晶分子11Bのダイレクタの方向は0°-180°方向となる。一方、第2のドメインD2では、配向規制角度θtを180°とし、配向規制角度θcを0°とした。このとき、第2のドメインD2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は0°-180°方向となる。すなわち、2つのドメインD1,D2における液晶分子11Bのダイレクタの方向は平行である。
 図23(A)に示すように、比較例5の液晶表示装置の場合、低透過率領域に沿って多数の特異点(矢印で示す箇所)が発生している。これに対し、図23(B)に示すように、本実施形態の液晶表示装置の場合、特異点が消滅した。本実施形態の場合も、隣り合うドメインD1,D2それぞれにおいて規制された液晶分子11Bのダイレクタの方向を元にして、液晶分子11Bが弧を描くように配向していることが判った。したがって、本実施形態の液晶表示装置でも特異点が発生しにくくなっている。
 本実施形態においても、製造プロセスを複雑化させることなく、表示特性に優れた液晶表示装置を実現することができる、という第1~第5実施形態の同様の効果が得られる。
[第6実施形態]
 以下、本発明の第6実施形態について、図24~図26を用いて説明する。
 本実施形態の液晶表示装置は、視野角改善のための光拡散フィルムを備えた液晶表示装置の例である。
 図24は、本実施形態の液晶表示装置の斜視図である。図25(A)は、液晶表示装置の断面図であり、図25(B)は、光拡散フィルムの断面図である。図26は、バックライトと液晶パネルと光拡散フィルムとの配置の関係を説明するための図である。
 図24~図26において、第1実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 本実施形態の液晶表示装置41は、図24、図25(A)に示すように、バックライト8と、液晶パネル13と、光拡散フィルム2(光拡散部材)と、から構成されている。液晶パネル13は、第1偏光板3と、第1位相差板4と、液晶層11およびカラーフィルター31を挟持するTFT基板9およびカラーフィルター基板10と、第2位相差板6と、第2偏光板7と、を有する。図1および図2(A)では、TFT基板9およびカラーフィルター基板10の各々を模式的に1枚の板状に図示したが、その詳細な構造は第1実施形態で説明した通りである(図1参照)。観察者は、光拡散フィルム2が配置された図24における液晶表示装置41の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散フィルム2が配置された側を視認側と称し、バックライト8が配置された側を背面側と称する。
 本実施形態の液晶表示装置41においては、バックライト8から射出された光を液晶パネル13で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。液晶パネル13から射出された光が光拡散フィルム2を透過すると、射出光の角度分布が光拡散フィルム2に入射する前よりも広がった状態となって光が光拡散フィルム2から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
 バックライト8は、図25(A)に示すように、LEDなどの光源42が導光体43の端面に配置されたエッジライト型バックライトであってもよいし、光源が導光体の直下に配置された直下型バックライトであってもよい。バックライト8には、光の射出方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトを用いることが望ましい。後述する光拡散フィルム2の光拡散部に対して平行化した光を入射可能な指向性バックライトを用いることで表示のボヤケを低減し、光の利用効率を高めることができる。バックライトの配光分布については、後述する。
 以下、光拡散フィルム2について詳細に説明する。
 光拡散フィルム2は、図24および図25(B)に示すように、透明基材44と、透明基材44の一面(視認側と反対側の面)に形成された複数の遮光部45と、透明基材44の一面に形成された光拡散部46と、から構成されている。光拡散フィルム2は、図25(A)に示すように、光拡散部46が設けられた側を第1偏光板3に向け、透明基材44の側を視認側に向けて、第1偏光板3上に粘着層47により固定されている。
 透明基材44には、例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルホン(PES)フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。透明基材44は、製造プロセスにおいて、遮光部45や光拡散部46の材料を塗布する際の下地となるものであり、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、透明基材44には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。本実施形態では、一例として厚さが100μmの透明樹脂製基材を用いる。
 複数の遮光部45が、図24に示すように、透明基材44の一面(視認側と反対側の面)に点在するように形成されている。図26に示すように、本実施形態では、光拡散フィルム2をz軸方向から見たときの遮光部45の平面形状が、例えば楕円形で代表されるような、長軸と短軸とを有する異方性形状の図形となっている。すなわち、遮光層45の形状は、方位角0°-180°方向の寸法が大きく、方位角90°-270°方向の寸法が小さい。
 そのため、光拡散フィルム2を断面方向で見た場合、方位角0°-180°方向の光拡散部46の側面積は、方位角90°-270°方向の光拡散部46の側面積よりも小さい。したがって、光拡散フィルム2においては、方位角0°-180°方向に拡散して射出される光量が相対的に少なく、方位角90°-270°方向に拡散して射出される光量が相対的に多くなる。つまり、方位によって異方的な光拡散性が実現される。
 図26では遮光部45の大きさを揃えて描いたが、遮光部45は特に一定の寸法に限定されるものではなく、様々な寸法の遮光部45が混在していてもよい。さらに、遮光部45の配置は規則的な配置に限定されるものではなく、周期的な配置に限定されるものでもない。すなわち、遮光部45はランダムに配置されていてもよい。隣り合う遮光部45同士は重なって形成されていてもよい。
 遮光部45は、一例として、カーボンブラックを含有するブラックレジスト等の光吸収性および感光性を有する黒色の顔料、染料、樹脂等からなる層で構成されている。カーボンブラックを含有する樹脂等を用いた場合、遮光部45を構成する膜を印刷工程で成膜できるため、材料使用量が少なく、スループットが高い等の利点が得られる。その他、Cr(クロム)やCr/酸化Crの多層膜等の金属膜を用いてもよい。この種の金属膜もしくは多層膜を用いた場合、これらの膜の光学密度が高いため、薄膜で十分に光を吸収するという利点が得られる。
 光拡散部46は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。光拡散部46の厚さは遮光部45の厚さよりも十分大きく設定されている。本実施形態の場合、光拡散部46の厚さは一例として25μm程度であり、遮光部45の厚さは一例として150nm程度である。
 透明基材44の一面における遮光部45の形成領域には、透明基材39の一面に平行な平面で切断したときの断面積が遮光部45側で大きく、遮光部45から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部48が形成されている。すなわち、中空部48は、透明基材44側から見たとき、いわゆる順テーパ状の円錐台状の形状を有している。中空部48の内部には空気が存在している。光拡散部46は、透明樹脂が連続して存在する領域であり、光の透過に寄与する。光拡散部46に入射した光は、光拡散部46の側面46c、すなわち光拡散部46と中空部48との界面で全反射しつつ、光拡散部46の内部を進み、透明基材44を介して外部に射出される。
 本実施形態の場合、中空部48には空気が存在しているため、光拡散部46を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部46の側面46cは透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、光拡散部46の内部と外部との界面の屈折率差は、中空部48が空気で充填されている場合が、他の一般的な低屈折率材料で充填されている場合よりも大きい。よって、本実施形態の場合、スネルの法則より、光拡散部46の側面46cで光が全反射する入射角範囲が広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
 なお、中空部48には、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されていてもよい。もしくは、中空部48の内部が減圧状態であってもよい。
 図25(B)に示すように、光拡散部46の2つの対向面のうち、面積の小さい方の面(透明基材44に接する側の面)が光射出端面46aとなり、面積の大きい方の面(透明基材44と反対側の面)が光入射端面46bとなる。光拡散部46の側面46c(光拡散部46と中空部48との界面)の傾斜角度θ(光入射端面46bと側面46cとのなす角)は60°~90°程度が好ましい。ただし、光拡散部46の側面46cの傾斜角度は、入射光の損失がそれ程大きくなく、入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。
 本実施形態の場合、光拡散部46以外の領域に光吸収性を有する遮光部45が設けられている。そのため、全反射することなく、光拡散部46の側面46cを透過した光は遮光部45で吸収される。これにより、迷光などによって表示のボヤケが生じたり、コントラストが低下したりするおそれはない。その一方、光拡散部46の側面46cを透過する光が増えると、視認側に射出される光量が少なくなり、輝度の高い画像が得られない。そこで、本実施形態の液晶表示装置41においては、光拡散部46の側面46cに臨界角以下で入射しないような角度で光を射出するバックライト、いわゆる指向性を有するバックライトを用いることが好ましい。
 上記構成の液晶表示装置41において、バックライト8と液晶パネル13と光拡散フィルム2との配置の関係について説明する。
 一般に、VAモードの液晶表示装置において、液晶分子のダイレクタの方向が互いに直交した4つのドメインを形成する技術は周知であり、大量生産の実績もある。以下の説明では、この技術を4ドメイン技術と称する。その一方、第1~第5実施形態で挙げたように、液晶分子のダイレクタの方向が互いに逆向きの2つのドメインを形成する技術は、これまで大きな生産実績がない。この技術を2ドメイン技術と称する。その理由は、全方位の視野角特性を考慮したときに4ドメイン技術の方が2ドメイン技術よりも有利である点、4ドメイン技術を用いた液晶表示装置が2ドメイン技術を用いた液晶表示装置よりも製造が容易である点、の2点である。
 しかしながら、本発明者らは、最近、上述の光拡散フィルムが開発されたことにより、2ドメイン技術を用いた液晶表示装置に光拡散フィルムを組み合わせると、視野角特性が4ドメイン技術を用いた液晶表示装置よりも向上することを見出した。すなわち、4ドメイン技術を用いた液晶表示装置は、4方向に対して略均等な視野角特性を有するのに対し、2ドメイン技術を用いた液晶表示装置は、2方向に限っては4ドメイン技術よりも優れた視野角特性を有する一方、残りの2方向の視野角特性が劣っていた。そこで、異方的な光拡散性を有する光拡散フィルムを用いて、悪い側の2方向の視野角特性を改善することにより、全方位にわたって優れた視野角特性を実現することができる。
 具体的には、図26の下側に示すように、0°-180°方向の輝度変化がなだらかであり、90°-270°方向の輝度変化が急峻な配光分布を有するバックライト8を配置する。言い換えると、射出光の指向性が高い方向(矢印Pで示す方向)が90°-270°方向を向くようにバックライト8を配置する。これに対して、図26の中央に示すように、第1実施形態の図2(A)に示したのと同様、2つのドメインD1,D2の境界線Jが90°-270°方向と平行になるように液晶パネル13を配置する。この場合、光透過率の変化の度合いは、90°-270°方向(矢印Qで示す方向)が0°-180°方向よりも大きくなる。そこで、図26の上側に示すように、遮光部45の長軸方向が0°-180°方向を向き、遮光部45の短軸方向が90°-270°方向(矢印Rで示す方向)を向くように光拡散フィルム2を配置する。
 すなわち、光拡散フィルム2は拡散強度が方位角方向によって異なり、拡散強度が相対的に大きい方位角方向(矢印Rで示す方向)が、液晶パネル13において透過率変化が相対的に大きい方位角方向(矢印Qで示す方向)と略一致する。光拡散フィルム2をこのように配置した場合、90°-270°方向に拡散される光の割合が0°-180°方向に拡散される光の割合よりも多くなる。その結果、90°-270°方向の光透過率の急峻な変化が緩和され、全方位にわたって優れた視野角特性が実現される。
 以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位が安定した広視野角の液晶表示装置を実現することができる。
 なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
 例えば上記第1実施形態では、液晶層を挟む一対の基板間で液晶分子がツイストしていない例を挙げた。また、上記第3実施形態では、液晶層を挟む一対の基板間で液晶分子が10°ツイストした例を挙げた。しかしながら、一対の基板間で液晶分子がツイストしている場合、液晶分子のツイスト角は必ずしも10°に限ることなく、適宜設定することができる。ただし、液晶分子のツイスト角をあまり大きくしすぎると、2ドメイン技術では視野角特性の線対称性が失われる。その場合、光拡散フィルムと組み合わせた第6実施形態の実現が困難になる。よって、液晶分子のツイスト角は、45°よりも小さくすることが望ましい。
 その他、上記実施形態では1つのサブ画素内に2つのドメインを有する構成としたが、この構成に代えて、例えば1つのサブ画素をドメインの境界線同士が互いに平行になるように同一の方向に4分割し、第1のドメイン、第2のドメイン、第1のドメイン、第2のドメインと繰り返し配置する構成としてもよい。この構成は4つのドメインを有するが、ドメインの境界線同士が互いに直交する従来の4ドメイン技術とは異なる。その場合でも上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、上記実施形態では、第1のドメインD1の面積が第2のドメインD2の面積よりも大きい例を示したが、ドメインの面積は必ずしも異なっていなくてもよく、同じでも構わない。
 その他、液晶表示装置の構成要素の数、配置、寸法、材料等に関しては、上記実施形態に開示したものに限らず、適宜変更が可能である。
 本発明は、各種電子機器の表示部などに用いられる液晶表示装置に利用可能である。
 1,41…液晶表示装置、2…光拡散フィルム(光拡散部材)、9…TFT基板(第1の基板)、10…カラーフィルター基板(第2の基板)、11…液晶層、11B…液晶分子、13…液晶パネル、27,34…配向膜(垂直配向膜)、44…透明基材、45…遮光部、46…光拡散部、D1…第1のドメイン、D2…第2のドメイン、J…ドメインの境界線。

Claims (8)

  1.  互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、       前記第1の基板および前記第2の基板の各々に設けられた垂直配向膜と、  前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された負の誘電異方性を有する液晶層と、を有する液晶パネルを備え、
     前記液晶パネルが、表示の基本単位となる単位領域を複数備え、
     前記単位領域が、前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタの方位角成分が第1の方向を向く第1のドメインと、前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタの方位角成分が第2の方向を向く第2のドメインと、を備え、
     前記第1の方向と前記第2の方向とが非平行であり、かつ、前記第1の基板と前記第2の基板との間での前記液晶層の液晶分子のツイスト角が45度より小さいことを特徴とする液晶表示装置。
  2.  前記第1の方向と前記第2の方向とのなす角度が6度以上、20度以下であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3.  前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、が平行であり、          前記第1の基板と前記第2の基板との間で前記液晶層の液晶分子がツイストしていないことを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。
  4.  前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記第1のドメインと前記第2のドメインとの境界線の延在方向と、が非平行であり、    前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記境界線の延在方向と、が非平行であることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
  5.  前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向のうちのいずれか一方が、前記第1のドメインと前記第2のドメインとの境界線の延在方向と非平行であり、     前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向のうちの残りが、前記境界線の延在方向と平行であることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
  6.  前記第1の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、前記第2の基板における前記垂直配向膜の配向規制方向と、が非平行であり、        前記第1の基板と前記第2の基板との間で前記液晶層の液晶分子がツイストしていることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。
  7.  前記液晶パネルの光射出側に、拡散強度が方位角方向によって異なる光拡散部材を備え、
     前記光拡散部材において前記拡散強度が相対的に大きい方位角方向が、前記液晶パネルにおいて透過率変化が相対的に大きい方位角方向と略一致することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  8.  前記光拡散部材が、光透過性を有する基材と、前記基材の第1の面に形成された複数の遮光部と、前記第1の面において前記遮光部の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、
     前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、     前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが、前記遮光部の厚さよりも大きく、
     前記遮光部の平面形状が、長軸と短軸とを有する異方性形状であることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
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