(57)【要約】【課題】高い透過率を有する高画質の液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明による液晶表示装置は、複数の画素電極３０と、第１方向に延びる信号線２３と、第２方向に延びる走査線２２とを備えた第１基板２０、共通電極４３を備えた第２基板４０、負の誘電率異方性を有する液晶を含む液晶層５０、及び電圧無印加時に液晶の配向方向を基板面に垂直に配向させる機能を有する配向層を備え、前記複数の画素電極のそれぞれが、第１方向に延びる第１幹部３０ａと、第２方向に延びる第２幹部３０ｂと、第１幹部３０ａまたは第２幹部３０ｂから第１方向及び第２方向とは異なる方向に延びる複数の枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、または３０ｆとを有し、複数の画素電極の少なくとも１つの画素電極において、複数の枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、または３０ｆの少なくとも２つの端部が画素電極３０の縁部３０ｇによって接続されている。【選択図】  図１
2010128211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を備えた垂直配向型の液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれに対応する複数の画素電極及び複数のＴＦＴと、第１方向に延びる、画素電極に表示信号を供給するための信号線と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる、ＴＦＴにゲート信号を供給するための走査線とを備えた第１基板、
前記複数の画素電極に対向する共通電極を備えた第２基板、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置された、負の誘電率異方性を有する液晶を含む液晶層、及び
前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の前記液晶層側の面上に配置された、電圧無印加時における液晶の配向方向を基板面に垂直に配向させる機能を有する配向層を備え、
前記複数の画素電極のそれぞれが、前記第１方向に延びる第１幹部と、前記第２方向に延びる第２幹部と、前記第１幹部または前記第２幹部から前記第１方向及び前記第２方向とは異なる方向に延びる複数の枝部とを有し、
前記複数の画素電極の少なくとも１つの画素電極において、前記複数の枝部の少なくとも２つの端部が画素電極の縁部によって接続されている、液晶表示装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの画素電極の内側に、画素電極の縁部によって閉じられたスリットと、画素電極の縁部によって閉じられていないスリットとが形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記複数の枝部が、前記第１幹部または前記第２幹部から第３方向に延びる複数の第１枝部と、第４方向に延びる複数の第２枝部と、第５方向に延びる複数の第３枝部と、第６方向に延びる複数の第４枝部とを含み、
前記複数の第１枝部のうちの２つの端部、前記複数の第２枝部のうちの２つの端部、前記複数の第３枝部のうちの２つの端部、及び前記複数の第４枝部のうちの２つの端部が、それぞれ画素電極の縁部によって接続されている、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１方向と前記第２方向が互いに直交し、
前記第３方向、前記第４方向、前記第５方向、及び前記第６方向が、前記第１方向に対して、それぞれ４５度、１３５度、２２５度、及び３１５度異なっている、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の一辺を含んで前記信号線に沿って延びる第１縁部を有し、
前記第１縁部と前記第１幹部または前記第２幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の前記第１縁部に対向する他の一辺を含む第２縁部を有し、
前記第２縁部と前記第１幹部または前記第２幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の一辺を含んで前記走査線に沿って延びる第３縁部を有し、
前記第３縁部と前記第１幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の前記第３縁部に対向する一辺を含む第４縁部を有し、
前記第４縁部と前記第１幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の外縁の全てを含む外縁部を有し、
前記外縁部と前記第１幹部または前記第２幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記複数の画素が前記少なくとも１つの画素電極と他の画素とを含み、
前記他の画素の画素電極における前記複数の枝部の全ての端部が、画素電極の一部によって互いに接続されていない、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記複数の画素が前記少なくとも１つの画素電極と他の画素とを含み、
前記他の画素の画素電極における前記複数の枝部の少なくとも１つの端部が他の枝部の端部に接続されていない、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記複数の枝部が実質的に同じ幅を有する、請求項１から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記複数の枝部の幅が１．４μｍ以上８．０μｍ以下の範囲にある、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記複数の枝部のうちの任意の隣り合う２つが、それぞれ実質的に同じ間隔を空けて配置されている、請求項１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記複数の枝部のうちの任意の隣り合う２つの間隔が１．４μｍ以上３．２μｍ以下の範囲にある、請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記配向層の前記液晶層側に形成された、電圧無印加時における液晶の配向方向を規定する配向維持層を備え、
前記配向維持層が、重合性モノマーを重合させることによって形成されたポリマーからなる、請求項１から１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
互いに直交する透過軸を備えた一対の偏光板を備えており、
前記一対の偏光板の透過軸の方向と前記第１方向とが、０度、９０度、１８０度、又は２７０度異なっている、請求項１から１６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、画素内に複数の配向分割領域を有する垂直配向型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、広視野角特性を有する液晶表示装置として、横電界モードであるＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードあるいはＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを利用した液晶表示装置、垂直配向モードであるＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードを利用した液晶表示装置などが開発されている。ＶＡモードは横電界モードよりも量産性に優れることから、ＴＶ用途やモバイル用途に広く利用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
ＶＡモードの液晶表示装置は、１つの画素の中に液晶の配向方向が互いに異なる複数のドメインが形成されるＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置（特許文献２参照）と、画素の中心部の電極上に形成されたリベット等を中心として液晶の配向方向を連続的に異ならせるＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置に大別される。
【０００４】
ＭＶＡモードの液晶表示装置では、互いに直交する２つの方向に延びる配向規制手段を配置することにより、１つの画素内に、クロスニコルに配置された一対の偏光板の偏光軸（透過軸）に対して、液晶ドメインを代表するディレクタの方位角が４５度をなす４つの液晶ドメインが形成される。方位角の０度を一方の偏光板の偏光軸の方向とし、反時計回りを正の方位とすると、この４つの液晶ドメインのディレクタの方位角は、４５度、１３５度、２２５度、３１５度となる。偏光軸に対して４５度方向の直線偏光は偏光板によって吸収されないので、このようなダイレクタの方位角を選択することが透過率の観点から最も好ましい。このように、１つの画素に４つのドメインを形成する構成を４分割配向構造または単に４Ｄ構造という。
【０００５】
ＭＶＡモードの液晶表示装置の配向規制手段として電極のスリットを利用する場合、十分な配向規制力を得るためにはスリットの幅は１０μｍ程度以上であることが好ましく、これよりもスリットの幅を狭くすると、十分な配向規制力が得られないことがある。４つのドメインを形成するためには、１つの画素の中に、基板法線方向から見たときに互いに９０度異なる方向に延びるスリット（くの字スリット）を対向電極に形成し、これらのスリットに対して一定の間隔をあけて配置され、これらのスリットと平行に延びるスリットを画素電極に形成する必要がある。すなわち、１つの画素の中の対向電極および画素電極の両方に、４５度−２２５度方向および１３５度−３１５度方向に延びる約１０μｍ幅のスリットをそれぞれ複数本配置する必要がある。
【０００６】
しかし、上述したようなスリットを小さな画素に適用すると、画素面積に対してスリットの占める面積が大きくなり、表示に寄与できない部分の面積も増えるため、透過率（輝度）が極端に低下する。さらに高精細な小型の液晶表示装置、例えば携帯電話用の２．４型ＶＧＡでは、画素のピッチ（行方向×縦方向）は例えば２５．５μｍ×７６．５μｍであり、このように小さい画素では、もはや上述のスリットを形成することすらできない。
【０００７】
一方、ＣＰＡモードの液晶表示装置では、対向電極の画素中央部に樹脂等によるリベットを形成して、このリベットと画素電極のエッジ部に生じる斜め電界とによって液晶の配向を規制する。２つの偏光板と液晶層との間には、それぞれ１／４波長板（４分の１波長板）が配置され、全方位的な放射状傾斜配向ドメインと円偏光とを利用することによって、高い透過率（輝度）が得られる。
【０００８】
１／４波長板を利用するＣＰＡモードは、透過率は高いものの、ＭＶＡモードに比べると、コントラスト比が低く、視野角も狭いという問題がある。すなわち、１／４波長板を用いると、斜め視角において、正面（表示面法線方向（視角０度））から観察したときよりも表示（特に低階調（輝度の低い）表示）が明るく見えるという、いわゆる「白浮き」が顕著となる。
【０００９】
このようなＭＶＡモード及びＣＰＡモードによる液晶表示装置の問題を解決するために、特許文献３に開示されるような液晶表示装置が提案されている。特許文献３の液晶表示装置では、画素電極に４５度−２２５度方向および１３５度−３１５度方向に延びる多くの微細なスリットを入れ、これらのスリットに対して平行に液晶を配向させることにより４分割配向構造が実現される。この櫛歯状画素電極を用いた液晶表示装置では、画素中に広いスリットやリベットが形成されず、１／４波長板を用いることなく直線偏光を用いているので、透過率及びコントラスト比が高く、且つ視野角の広い表示を実現することができる。
【００１０】
なお、これらの特許文献の液晶表示装置には、上下基板の液晶層側の面に、液晶に電圧を印加しない状態において液晶に適切なプレチルト角を与えるための配向維持層が配置されているが、この配向維持層は、液晶層に含まれたモノマーを、液晶に電圧を印加しながら重合させることによって形成される。
【特許文献１】特開２０００−３０５１００号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９０３８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４９６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図７及び図８は、櫛歯状の画素電極を備えた液晶表示装置１００の一例を説明するための図であり、図７は１つの画素の構成を模式的に表した平面図、図８は画素電極及び信号線の一部を表した平面図である。
【００１２】
液晶表示装置１００は、図７に示す構成の画素１１０を複数有し、マトリックス状に配置された画素１１０によってノーマリブラックモードで表示を行う垂直配向型の液晶表示装置である。図７に示すように、液晶表示装置１００は、ＴＦＴ基板に含まれる走査線（ゲートバスライン）２２、信号線（データバスライン）２３、及び補助容量線（Ｃｓライン）２４を備えている。
【００１３】
各画素１１０は、隣り合う２つの走査線２２と信号線２３ａ及び２３ｂとによって囲まれており、画素電極１３０及びＴＦＴ３５を含んでいる。ＴＦＴ３５のゲート電極は１つの走査線２２に、ソース電極はコンタクトホール２６を介して信号線２３ａに、ドレイン電極は画素電極１３０に、それぞれ電気的に接続されている。画素１１０の中央上部の画素電極１３０の下には、補助容量線２４の引込み線２４’、及びコンタクトホール２７を介して補助容量線２４に電気的に接続された図示しない補助容量電極が配置されている。
【００１４】
図７及び図８に示すように、画素電極１３０は、画素１１０の中で９０−２７０度方向（図における上下方向）に延びる幹部１３０ａと、０−１８０度方向に延びる幹部１３０ｂと、幹部１３０ａまたは１３０ｂから４５度方向に延びる複数の枝部１３０ｃと、１３５度方向に延びる複数の枝部１３０ｄと、２２５度方向に延びる複数の枝部１３０ｅと、３１５度方向に延びる複数の枝部１３０ｆとを有している。
【００１５】
複数の枝部１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、及び１３０ｆの端部（幹部１３０ａまたは１３０ｂとは反対側の端部）は全て画素周辺部において途切れており、他の電極部材と繋がってはいない。別の言い方をすれば、複数の枝部１３０ｃ〜１３０ｆの任意の２つの間に形成されるスリット（電極部材が配置されない間隙であって隣接する枝部に平行に延びる間隙）は、全て画素周辺部に向けて開かれたスリットとなっている。よって、図８に示すように、スリットの開かれた端部付近（電極エッジ付近）に位置する液晶分子は、信号線２３によって形成される電界の影響を比較的強く受けることになる（図８における破線矢印参照）。
【００１６】
このような電界の影響を受けた液晶分子は、その配向方向が所望の配向方向（白表示時にはスリットに平行な方向）からずれる、あるいは配向方向が一定しないため、透過率の低下や、表示むらの発生、あるいは階調異常を引き起こすという問題があった。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、所望の高い透過率を有する表示品質の高い液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による液晶表示装置は、複数の画素を備えた垂直配向型の液晶表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれに対応する複数の画素電極及び複数のＴＦＴと、第１方向に延びる、画素電極に表示信号を供給するための信号線と、前記第１方向と異なる第２方向に延びる、ＴＦＴにゲート信号を供給するための走査線とを備えた第１基板、前記複数の画素電極に対向する共通電極を備えた第２基板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された、負の誘電率異方性を有する液晶を含む液晶層、及び前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の前記液晶層側の面上に配置された、電圧無印加時における液晶の配向方向を基板面に垂直に配向させる機能を有する配向層を備え、前記複数の画素電極のそれぞれが、前記第１方向に延びる第１幹部と、前記第２方向に延びる第２幹部と、前記第１幹部または前記第２幹部から前記第１方向及び前記第２方向とは異なる方向に延びる複数の枝部とを有し、前記複数の画素電極の少なくとも１つの画素電極において、前記複数の枝部の少なくとも２つの端部が画素電極の縁部によって接続されている。
【００１９】
ある実施形態では、前記少なくとも１つの画素電極の内側に、画素電極の縁部によって閉じられたスリットと、画素電極の縁部によって閉じられていないスリットとが形成されている。
【００２０】
ある実施形態では、前記複数の枝部が、前記第１幹部または前記第２幹部から第３方向に延びる複数の第１枝部と、第４方向に延びる複数の第２枝部と、第５方向に延びる複数の第３枝部と、第６方向に延びる複数の第４枝部とを含み、前記複数の第１枝部のうちの２つの端部、前記複数の第２枝部のうちの２つの端部、前記複数の第３枝部のうちの２つの端部、及び前記複数の第４枝部のうちの２つの端部が、それぞれ画素電極の縁部によって接続されている。
【００２１】
ある実施形態では、前記第１方向と前記第２方向が互いに直交し、前記第３方向、前記第４方向、前記第５方向、及び前記第６方向が、前記第１方向に対して、それぞれ４５度、１３５度、２２５度、及び３１５度異なっている。
【００２２】
ある実施形態では、前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の一辺を含んで前記信号線に沿って延びる第１縁部を有し、前記第１縁部と前記第１幹部または前記第２幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている。
【００２３】
ある実施形態では、前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の前記第１縁部に対向する他の一辺を含む第２縁部を有し、前記第２縁部と前記第１幹部または前記第２幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている。
【００２４】
ある実施形態では、前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の一辺を含んで前記走査線に沿って延びる第３縁部を有し、前記第３縁部と前記第１幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている。
【００２５】
ある実施形態では、前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の前記第３縁部に対向する一辺を含む第４縁部を有し、前記第４縁部と前記第１幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている。
【００２６】
ある実施形態では、前記少なくとも１つの画素電極が、画素電極の外縁の全てを含む外縁部を有し、前記外縁部と前記第１幹部または前記第２幹部との間に画素電極の複数の枝部が形成されている。
【００２７】
ある実施形態では、前記複数の画素が前記少なくとも１つの画素電極と他の画素とを含み、前記他の画素の画素電極における前記複数の枝部の全ての端部が、画素電極の一部によって互いに接続されていない。
【００２８】
ある実施形態では、前記複数の画素が前記少なくとも１つの画素電極と他の画素とを含み、前記他の画素の画素電極における前記複数の枝部の少なくとも１つの端部が他の枝部の端部に接続されていない。
【００２９】
ある実施形態では、前記複数の枝部が実質的に同じ幅を有する。
【００３０】
ある実施形態では、前記複数の枝部の幅が１．４μｍ以上８．０μｍ以下の範囲にある。
【００３１】
ある実施形態では、前記複数の枝部のうちの任意の隣り合う２つが、それぞれ実質的に同じ間隔を空けて配置されている。
【００３２】
ある実施形態では、前記複数の枝部のうちの任意の隣り合う２つの間隔が１．４μｍ以上３．２μｍ以下の範囲にある。
【００３３】
ある実施形態では、前記配向層の前記液晶層側に形成された、電圧無印加時における液晶の配向方向を規定する配向維持層を備え、前記配向維持層が、重合性モノマーを重合させることによって形成されたポリマーからなる。
【００３４】
ある実施形態では、互いに直交する透過軸を備えた一対の偏光板を備えており、前記一対の偏光板の透過軸の方向と前記第１方向とが、０度、９０度、１８０度、又は２７０度異なっている。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、上述の形状の画素電極を有するため、画素周辺部における液晶の配向異常や配向変動が抑制され、各画素において液晶の配向方向を正確な方向に安定させることができる。よって、本発明によれば透過率の低下が防止された、高い輝度を有する高品質の表示が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、本発明による実施形態の液晶表示装置の構成を説明するが、本発明は以下で説明する実施形態に限定されるものではない。
【００３７】
（実施形態１）
図１は、本発明による実施形態の液晶表示装置１０１における１つの画素１０の構造を模式的に示す平面図であり、図２は、液晶表示装置１０１の図１におけるＡ−Ａ’線に沿った模式的な断面図である。
【００３８】
液晶表示装置１０１は、図１に示す構成の画素１０を複数有し、マトリックス状に配置された画素１０によってノーマリブラックモードで表示を行う垂直配向型の液晶表示装置である。液晶表示装置１０１は、図２に示すように、アクティブマトリクス基板であるＴＦＴ基板２０と、カラーフィルタ基板である対向基板４０と、これらの基板の間に設けられた液晶層５０とを備えている。液晶層５０は、負の誘電率異方性（Δε＜０）を有するネマティック液晶を含んでいる。
【００３９】
ＴＦＴ基板２０の外側（液晶層５０の反対側）には偏光板６０ａが、対向基板４０の外側には偏光板６０ｂがそれぞれ設けられている。偏光板６０ａと６０ｂとはクロスニコルに配置されており、その一方の光透過軸（単に透過軸とも呼ぶ）は図１の上下方向（第１の方向）に、他方の光透過軸は左右方向（第２の方向）にそれぞれ延びている。以下の説明では、図１の左側から右側に向かう方位を方位０°とし、これを基準として反時計回りに方位角を設定している。偏光板６０ａ及び６０ｂは、両者の透過軸の方向が互いに直交し、且つそれぞれの透過軸が、第１方向または第２方向とは０度、９０度、１８０度、又は２７０度異なるように配置することができる。
【００４０】
図１及び図２に示すように、ＴＦＴ基板２０は、ガラス基板（透明基板）２１と、ガラス基板２１の上に形成された走査線（ゲートバスライン）２２、信号線（データバスライン）２３ａ及び２３ｂ、並びに補助容量線（Ｃｓライン）２４と、これらの配線の上に形成された絶縁層２５と、絶縁層２５の上に形成された画素電極３０及び配向膜３２とを備えている。
【００４１】
各画素１０は、隣り合う２つの走査線２２と信号線２３ａ及び２３ｂによって囲まれており、画素１０毎に、画素電極３０への表示電圧をスイッチングするためのＴＦＴ３５が配置されている。ＴＦＴ３５のゲート電極は走査線２２に、ソース電極はコンタクトホール２６を介して信号線２３ａに、ドレイン電極は画素電極３０に、それぞれ電気的に接続されている。画素１０における画素電極３０の下には、補助容量線２４の引込み線２４’及びコンタクトホール２７を介して補助容量線２４に電気的に接続された図示しない補助容量電極が形成されている。
【００４２】
対向基板４０は、図２に示すように、透明基板４１と、透明基板４１の上（液晶層側の面上）に配置されたＣＦ（カラーフィルタ）層４２と、ＣＦ層４２の上に形成された共通電極４３と、共通電極４３の上に形成された配向膜４４とを備えている。
【００４３】
ＴＦＴ基板２０の配向膜３２及び対向基板４０の配向膜４４は、どちらも配向層および配向維持層からなる。配向層は基板上に塗布された垂直配向膜であり、配向維持層は液晶材料に予め混合しておいた光重合性モノマーを、液晶セルを形成した後、液晶層５０に電圧を印加した状態で光重合することによって形成されたポリマーからなる。モノマーの重合時には、画素電極３０と共通電極４３とによって液晶層５０に電圧が印加され、画素電極３０の形状に応じて生じる斜め電界によって液晶分子を配向させ、その状態で光を照射してモノマーが重合される。
【００４４】
このようにして形成された配向維持層により、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）でも液晶分子に配向（プレチルト方位）を維持（記憶）させることができる。このような配向膜の形成技術は、ポリマー配向支持（ＰＳＡ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）技術と呼ばれるが、その詳細は特許文献３に記載されている。本明細書は、これらの特許文献を援用するものとし、ここでは配向維持層についての詳しい説明を省略する。配向維持層は、表示時において液晶層に電圧が印加されない場合に、液晶の配向方向を基板面垂直方向から若干傾いた方向にプレチルトさせる機能を有する。
【００４５】
図１に示すように、画素電極３０は、方位角０°−１８０°方向に延びる幹部（第１幹部）３０ａと、方位角９０°−２７０°方向に延びる幹部（第２幹部）３０ｂと、幹部３０ａまたは３０ｂから方位角４５°方向（第３方向）に延びる複数の枝部（第１枝部）３０ｃと、方位角１３５°方向（第４方向）に延びる複数の枝部（第２枝部）３０ｄと、方位角２２５°方向（第５方向）に延びる複数の枝部（第３枝部）３０ｅと、方位角３１５°方向（第６方向）に延びる複数の枝部（第４枝部）３０ｆと、を有している。
【００４６】
画素電極３０は、複数の縁部（画素電極３０の略長方形の外周に沿って延びる部分）３０ｇを有している。複数の枝部３０ｃのうちの任意の２つの端部（枝部の幹部とは反対側の端部、あるいは画素電極３０の略長方形の外周を含む部分）は画素電極３０の縁部３０ｇによって接続されている。同様に、複数の枝部３０ｄ、複数の枝部３０ｅ、及び複数の枝部３０ｆのそれぞれの任意の２つの端部も画素電極３０の縁部３０ｇによって接続されている。本実施形態では、複数の枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆの各グループの枝部（同じ方向に延びる枝部）において、１つの枝部の端部は隣り合う２つの枝部のうちの１つの端部と接続されている。
【００４７】
複数の枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆのうちの１グループの枝部のみが縁部３０ｇによって接続されていてもよい。その場合、他のグループの複数の枝部は全て端部が他の端部に接続されない端部となる（本明細書では枝部の「開放端」と呼ぶことにする）。また、複数の枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆのうちの２つまたは３つのグループの枝部のみが縁部３０ｇによって接続されていてもよい。その場合、他の２つまたは１つのグループの枝部の全て端部は開放端となる。
【００４８】
各グループの複数の枝部の全ての端部が他の端部に接続されていなくてもよく、少なくとも２つの端部が縁部３０ｇによって接続された形態も本実施形態に含まれる。また、１つの枝部の端部が隣り合う２つの枝部の両方の端部と接続されている形態も本実施形態に含まれる。
【００４９】
画素電極３０がこのような形状を有しているため、画素電極３０の内側に、隣り合う２つの枝部に挟まれ、枝部と同じ方向に延びる複数のスリット（電極材料が存在しない間隙）３０Ｓａ及び３０Ｓｂが形成される。スリット３０Ｓａは、幹部（３０ａまたは３０ｂ）、隣り合う２つの枝部（３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、または３０ｆ）、及び縁部３０ｇによって完全に周囲を囲まれた、閉じたスリットである。スリット３０Ｓｂは、幹部（３０ａまたは３０ｂ）、隣り合う２つの枝部（３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、または３０ｆ）に囲まれているが、縁部３０ｇによって閉じられていない、開かれたスリットである。
【００５０】
枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆの幅Ｌは実質的に同じであり、スリット３０Ｓａ及び３０Ｓｂの幅Ｓは全て実質的に同じである。ここで、図１に示すように、枝部の幅Ｌは枝部の延びる方向に垂直な方向の幅を意味し、スリットの幅Ｓはスリットの延びる方向に垂直な方向の幅を意味する。幅Ｌをライン幅Ｌと呼ぶこともあり、幅Ｓをスリット幅Ｓと呼ぶこともある。
【００５１】
幅Ｌまたは幅Ｓが極端に大きいか極端に小さい場合、配向規制力が適切に働かず液晶分子の配向異常が発生するため、幅Ｌは、１．４μｍ以上８．０μｍ以下の範囲にあることが望ましく、幅Ｓは１．４μｍ以上３．２μｍ以下の範囲にあることが望ましい。
【００５２】
上述の形状を有する画素電極３０と配向膜３２及び４４とにより、１つの画素１０の中に４Ｄ構造のマルチドメインが形成される。電圧が印加されない場合、配向膜３２及び４４に記憶された方位に応じて、４つのドメインにおける液晶分子のプレチルト方位は、それぞれ枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆに平行な方位を示す。電圧が印加されたとき、４つのドメインの液晶分子は枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆに平行な方位（ドメインのディレクタ方位）であって、極角方向が基板面に平行に近づく方向に配向する。このとき、配向の方位がプレチルトの方位と一致しているため、極めて応答速度の速い正確な方位への配向が実現される。
【００５３】
図３は、液晶表示装置１０１によって得られる効果を説明するために画素電極３０の一部を模式的に表した平面図である。
【００５４】
図３に示すように、画素電極３０の複数の枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆが、互いの端部が縁部３０ｇによって接続された複数の枝部を含んでいるので、画素電極３０の内側に縁部３０ｇによって閉じられたスリット３０Ｓａが形成される。画素電極３０の縁部３０ｇが存在することにより、信号線２３または走査線２２によって生じる電界が縁部３０ｇによって遮断あるいは弱められるため、スリット３０Ｓａの上の液晶分子、特に信号線２３または走査線２２に近い位置の液晶分子に対する信号線２３または走査線２２からの電気的影響が減少する。
【００５５】
よって、スリット３０Ｓａの上の液晶分子の多くが、画素電極３０によって与えられる電界に応じて、スリットの延びる方位方向に平行に理想的に配向する。また、電圧が印加されない状態においても、信号線２３または走査線２２の影響を受けることが少ないため、液晶分子はスリットの延びる方位方向に平行な所望のプレチルト方位を示す。このように、スリット３０Ｓａ上部の液晶分子を所望の配向方向に正確に配向させることができ、また液晶配向方向の変動も生じにくいため、透過率の低下、表示むらの発生、あるいは階調異常といった不具合が防止される。
【００５６】
（実施形態２）
図４は、本発明による実施形態２の液晶表示装置１０２における１つの画素１０の構造を模式的に示す平面図である。図４において、実施形態１の液晶表示装置１０１と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。なお、簡略化のため、以下の実施形態を示す図では、コンタクトホール２７を図示することは省略している。
【００５７】
液晶表示装置１０２は、実施形態１の液晶表示装置１０１とは、画素電極３０の形状が異なるのみであり、他の構成は実施形態１と同じである。よって、以下、画素電極３０の形状を中心に説明するものとし、他の部分の説明は省略する。
【００５８】
図４に示すように、実施形態２の画素電極３０は、実施形態１と同様、方位角０°−１８０°方向に延びる幹部（第１幹部）３０ａと、方位角９０°−２７０°方向に延びる幹部（第２幹部）３０ｂと、幹部３０ａまたは３０ｂから方位角４５°方向（第３方向）に延びる複数の枝部（第１枝部）３０ｃと、方位角１３５°方向（第４方向）に延びる複数の枝部（第２枝部）３０ｄと、方位角２２５°方向（第５方向）に延びる複数の枝部（第３枝部）３０ｅと、方位角３１５°方向（第６方向）に延びる複数の枝部（第４枝部）３０ｆと、を有している。このような形状を有する画素電極３０と配向膜３２及び４４とにより、１つの画素１０の中に４Ｄ構造のマルチドメインが形成される。
【００５９】
実施形態２の画素電極３０は、信号線２３に沿って延びる（第１方向に延びる）２つの縁部３０ｈを有している。第１の縁部３０ｈは、略四角形である画素電極３０の右側（信号線２３ａの側）の辺を含む電極部分であり、第２の縁部３０ｈは、画素電極３０の左側（信号線２３ｂの側）の辺を含む電極部分である。第１の縁部３０ｈと幹部３０ａまたは幹部３０ｂとの間には、複数の枝部３０ｃ及び３０ｆが延びており、第２の縁部３０ｈと幹部３０ａまたは幹部３０ｂとの間には、複数の枝部３０ｄ及び３０ｅが延びている。つまり、第１の縁部３０ｈは、複数の枝部３０ｃ及び３０ｆの画素電極３０の右辺に位置する全ての端部を接続しており、第２の縁部３０ｈは、複数の枝部３０ｄ及び３０ｅの画素電極３０の左辺に位置する全ての端部を接続している。
【００６０】
２つの縁部３０ｈに端部が接続された枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆの２つに挟まれたスリットは、全て閉じたスリット３０Ｓａとなる。縁部３０ｈの存在により、スリット３０Ｓａの上の液晶分子に対する信号線２３からの電気的影響が減少するので、液晶分子をスリットの延びる方位方向に平行に理想的に配向させることができる。また、電圧が印加されない状態においても、信号線２３の影響を受けることが少ないため、液晶分子はスリットの延びる方位方向に平行な所望のプレチルト方位を示す。このように、スリット３０Ｓａ上部の液晶分子を所望の配向方向に正確に配向させることができるので、透過率の低下、表示むらの発生、あるいは階調異常といった不具合が防止される。
【００６１】
２つの縁部３０ｈのうちの１つのみが存在する形態も実施形態２に含まれる。また、上述した画素電極３０が複数の画素１０の１つまたは複数に含まれる形態も、実施形態２に含まれる。
【００６２】
（実施形態３）
図５は、本発明による実施形態３の液晶表示装置１０３における１つの画素１０の構造を模式的に示す平面図である。図５において、実施形態１の液晶表示装置１０１と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。液晶表示装置１０３は、実施形態１の液晶表示装置１０１とは、画素電極３０の形状が異なるのみであり、他の構成は実施形態１と同じである。よって、以下、画素電極３０の形状を中心に説明するものとし、他の部分の説明は省略する。
【００６３】
図５に示すように、実施形態３の画素電極３０は、実施形態１と同様、方位角０°−１８０°方向に延びる幹部（第１幹部）３０ａと、方位角９０°−２７０°方向に延びる幹部（第２幹部）３０ｂと、幹部３０ａまたは３０ｂから方位角４５°方向（第３方向）に延びる複数の枝部（第１枝部）３０ｃと、方位角１３５°方向（第４方向）に延びる複数の枝部（第２枝部）３０ｄと、方位角２２５°方向（第５方向）に延びる複数の枝部（第３枝部）３０ｅと、方位角３１５°方向（第６方向）に延びる複数の枝部（第４枝部）３０ｆと、を有している。このような形状を有する画素電極３０と配向膜３２及び４４とにより、１つの画素１０の中に４Ｄ構造のマルチドメインが形成される。
【００６４】
実施形態３の画素電極３０は、走査線２２に沿って延びる（第２方向に延びる）２つの縁部３０ｉを有している。第１の縁部３０ｉは、略四角形である画素電極３０の上側（一
方の走査線２２の側）の辺を含む電極部分であり、第２の縁部３０ｉは、画素電極３０の
下側（図示しない他方の信号線２２の側）の辺を含む電極部分である。第１の縁部３０ｉ
と幹部３０ａとの間には、複数の枝部３０ｃ及び３０ｄが延びており、第２の縁部３０ｉ
と幹部３０ａとの間には、複数の枝部３０ｅ及び３０ｆが延びている。つまり、第１の縁部３０ｉは、複数の枝部３０ｃ及び３０ｄの画素電極３０の上側に位置する全ての端部を
接続しており、第２の縁部３０ｉは、複数の枝部３０ｅ及び３０ｆの画素電極３０の下側
に位置する全ての端部を接続している。
【００６５】
２つの縁部３０ｉに端部が接続された枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆの２つ
に挟まれたスリットは、全て閉じたスリット３０Ｓａとなる。縁部３０ｉの存在により、スリット３０Ｓａの上の液晶分子に対する走査線２２からの電気的影響が減少するので、液晶分子をスリットの延びる方位方向に平行に理想的に配向させることができる。また、電圧が印加されない状態においても、走査線２２の影響を受けることが少ないため、液晶分子はスリットの延びる方位方向に平行な所望のプレチルト方位を示す。このように、スリット３０Ｓａ上部の液晶分子を所望の配向方向に正確に配向させることができるので、透過率の低下、表示むらの発生、あるいは階調異常といった不具合が防止される。
【００６６】
２つの縁部３０ｉのうちの１つのみが存在する形態も実施形態３に含まれる。また、上
述した画素電極３０が複数の画素１０の１つまたは複数に含まれる形態も、実施形態３に含まれる。
【００６７】
（実施形態４）
図６は、本発明による実施形態４の液晶表示装置１０４における隣り合う４つの画素１０の構造を模式的に示す平面図である。図６において、実施形態１の液晶表示装置１０１と同じ構成要素には同じ参照番号を付している。液晶表示装置１０４は、実施形態１の液晶表示装置１０１とは、画素電極の形状が異なるのみであり、他の構成は実施形態１と同じである。よって、以下、画素電極３０の形状を中心に説明するものとし、他の部分の説明は省略する。
【００６８】
図６に示すように、実施形態４の隣り合う４つの画素１０は、画素電極３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄを有している。画素電極３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄは、それぞれ実施形態１と同様、方位角０°−１８０°方向に延びる幹部（第１幹部）３０ａと、方位角９０°−２７０°方向に延びる幹部（第２幹部）３０ｂと、幹部３０ａまたは３０ｂから方位角４５°方向（第３方向）に延びる複数の枝部（第１枝部）３０ｃと、方位角１３５°方向（第４方向）に延びる複数の枝部（第２枝部）３０ｄと、方位角２２５°方向（第５方向）に延びる複数の枝部（第３枝部）３０ｅと、方位角３１５°方向（第６方向）に延びる複数の枝部（第４枝部）３０ｆと、を有している。このような形状を有する画素電極３０と配向膜３２及び４４とにより、１つの画素１０の中に４Ｄ構造のマルチドメインが形成される。
【００６９】
４つの画素電極のうち、画素電極３０Ａ及び３０Ｃは図７に示した画素電極１３０と同じである。一方、画素電極３０Ｂと３０Ｄは、それぞれ信号線２３に沿って延びる２つの縁部３０ｈと走査線２２に沿って延びる２つの縁部３０ｉとを有している。縁部３０ｈは
実施形態２において説明した縁部３０ｈと同じであり、縁部３０ｉは実施形態３において
説明した縁部３０ｉと同じである。縁部３０ｈ及び３０ｉによって、複数の枝部３０ｃ、
３０ｄ、３０ｅ、及び３０ｆの全ての端部が接続される。
【００７０】
縁部３０ｈ及び３０ｉによって端部が接続された枝部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、及び３
０ｆのうちの２つに挟まれたスリットは、全て閉じたスリット３０Ｓａとなる。縁部３０ｈ及び３０ｉの存在により、これらの縁部を有する画素電極上では、スリット３０Ｓａの上の液晶分子に対する信号線２３及び走査線２２からの電気的影響が減少するので、液晶分子をスリットの延びる方位方向に平行に理想的に配向させることができる。また、電圧が印加されない状態においても、信号線２３及び走査線２２の影響を受けることが少ないため、液晶分子はスリットの延びる方位方向に平行な所望のプレチルト方位を示す。
【００７１】
実施形態４においては、画素電極３０Ｂ及び３０Ｄを有する画素１０において、スリット３０Ｓａ上部の液晶分子を所望の配向方向に正確に配向させることができるので、透過率の低下、表示むらの発生、あるいは階調異常といった不具合が防止される。
【００７２】
画素電極３０Ａ及び３０Ｃと画素電極３０Ｂ及び３０Ｄとは、図６に示すように、交互に配置されることが好ましい。ただし、縁部３０ｈ及び３０ｉを含む画素電極を少なくと
も１つ含んだ液晶表示装置も、本発明による液晶表示装置に含まれるものとする。
【００７３】
画素電極３０Ａ及び３０Ｃの一方または両方に、実施形態１から３で説明した画素電極３０を用いた形態も本発明による液晶表示装置に含まれる。また、画素電極３０Ｂ及び３０Ｄの一方または両方を実施形態１から３のうちの１つまたは複数のタイプの画素電極３０に置き換えた形態も、本発明による液晶表示装置に含まれる。実施形態１から３の画素電極３０及び実施形態４の画素電極３０Ｂ及び３０Ｄのうち少なくとも１つの画素電極を含む液晶表示装置は、本発明による液晶表示装置に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、様々なタイプの液晶表示装置の表示特性を向上させるために用いることができ、特に携帯電話用の液晶表示装置など比較的小さな画素ピッチの液晶表示装置に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明による実施形態１の液晶表示装置１０１における１つの画素の構造を模式的に示した平面図である。
【図２】液晶表示装置１０１の図１におけるＡ−Ａ’線に沿った模式的な断面図である。
【図３】液晶表示装置１０１の画素電極３０によって得られる効果を説明するための図であり、画素電極３０付近の液晶の配向状態を説明するための平面図である。
【図４】本発明による実施形態２の液晶表示装置１０２における１つの画素の構造を模式的に示した平面図である。
【図５】本発明による実施形態３の液晶表示装置１０３における１つの画素の構造を模式的に示した平面図である。
【図６】本発明による実施形態４の液晶表示装置１０４における４つの画素の構造を模式的に示した平面図である。
【図７】櫛歯状画素電極を有する液晶表示装置１００における１つの画素の構造を模式的に示した平面図である。
【図８】液晶表示装置１００の画素電極付近の液晶に対する信号線の影響を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０、１１０    画素
２０    ＴＦＴ基板
２１    ガラス基板
２２    走査線
２３、２３ａ、２３ｂ    信号線
２４    補助容量線
２４’    引込み線
２５    絶縁層
２６、２７    コンタクトホール
３０、１３０    画素電極
３０ａ、１３０ａ    幹部（第１幹部）
３０ｂ、１３０ｂ    幹部（第２幹部）
３０ｃ、１３０ｃ    枝部（第１枝部）
３０ｄ、１３０ｄ    枝部（第２枝部）
３０ｅ、１３０ｅ    枝部（第３枝部）
３０ｆ、１３０ｆ    枝部（第４枝部）
３０ｇ、３０ｈ、３０ｉ    縁部
３０Ｓａ、３０Ｓｂ    スリット
３２    配向膜
３５    ＴＦＴ
４０    対向基板
４１    透明基板
４２    ＣＦ層
４３    共通電極
４４    配向膜
５０    液晶層
６０ａ、６０ｂ    偏光板
１００、１０１、１０２、１０３、１０４    液晶表示装置
【図１】
2010128211.tif 000003
【図２】
2010128211.tif 000004
【図３】
2010128211.tif 000005
【図４】
2010128211.tif 000006
【図５】
2010128211.tif 000007
【図６】
2010128211.tif 000008
【図７】
2010128211.tif 000009
【図８】
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