(57)【要約】      （修正有）【課題】基板表面への直接的な配向処理を行わなくとも任意の位置に任意サイズのモノドメイン配向を実現可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置1は、一面側に第１電極12を有する第１基板11と、一面側に第２電極16を有し、この第２電極と第１基板の第１電極とが向かい合うようにして第１基板と対向配置された第２基板15と、第１基板と第２基板との間に設けられた液晶層14と、を含む。第１電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第１開口部18を有し、第２電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第２開口部19を有する。各第１開口部は、それぞれの第１辺の少なくとも一部が平面視において第２開口部のいずれか１つ以上と重なり、かつ、第１辺と向かい合う第２辺が平面視において第２開口部のいずれとも重ならずに第２電極と相対するように配置されている。【選択図】図１
2010256738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面側に第１電極を有する第１基板と、
一面側に第２電極を有し、当該第２電極と前記第１基板の前記第１電極とが向かい合うようにして前記第１基板と対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を含み、
前記第１電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第１開口部を有し、
前記第２電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第２開口部を有し、
前記複数の第１開口部は、それぞれの第１辺の少なくとも一部が平面視において前記複数の第２開口部のいずれか１つ以上と重なり、かつ、前記第１辺と向かい合う第２辺が平面視において前記複数の第２開口部のいずれとも重ならずに前記第２電極と相対するように配置されている、液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部が長方形状であり、各々の長手方向を略同一方向に揃えて配列された、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記複数の第１開口部と前記複数の第２開口部とが略同一形状である、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記複数の第１開口部の各々よりも前記複数の第２開口部の各々の長辺方向の長さが長い、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記複数の第１開口部の各々が前記複数の第２開口部の各々に対して相対的に最良視認方位側に偏在して配置された、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部の各々が周期的に配置された、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記複数の第１開口部のうち２つ以上に対して前記複数の第２開口部のうちの１つが相対して配置された、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の第１開口部の各々に対して前記複数の第２開口部のうち２つ以上が相対して配置された、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部の各々の短辺方位の長さは、５μｍ以上４０μｍ以下であり、
前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部の各々の長辺方位の長さは、前記短辺方位の長さよりも長く、かつ２０μｍ以上３００μｍ以下である、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記複数の第１開口部は、相互に隣接する２つの第１開口部のエッジ間距離が１０μｍ以上１００μｍ以下に配置され、前記複数の第２開口部は、相互に隣接する２つの第２開口部のエッジ間距離が１０μｍ以上１００μｍ以下に配置された、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１基板の他面側が表示面に設定されており、
前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部は、各々の長辺方位を、前記表示面における略上下方位、略左右方位、又は前記上下方位から略４５°±１０°傾いた方位のいずれかに合わせて配置された、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１電極と前記第２電極の重なり合う有効表示領域内に複数の単位領域が設けられており、
前記複数の単位領域のそれぞれ毎に、前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部の各々の長辺方位が異なる、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記複数の単位領域の各々は、セグメント表示部又はドットマトリクス表示部に対応する領域である、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記複数の単位領域の各々は、ドットマトリクス表示部における１画素を更に複数に分割した副画素の１つに対応する領域である、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
一面側に第１電極を有する第１基板と、
一面側に第２電極を有し、当該第２電極と前記第１基板の前記第１電極とが向かい合うようにして前記第１基板と対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を含み、
前記第１電極は、各々が離間して設けられた複数の第１突起部を有し、
前記第２電極は、各々が離間して設けられた複数の第２突起部を有し、
前記複数の第１突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において前記複数の第２突起部のいずれか１つと重なるように配置された、液晶表示装置。
【請求項１６】
一面側に第１電極を有する第１基板と、
一面側に第２電極を有し、当該第２電極と前記第１基板の前記第１電極とが向かい合うようにして前記第１基板と対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を含み、
前記第１電極は、各々が離間して設けられた複数の突起部を有し、
前記第２電極は、各々が矩形状に設けられた複数の開口部を有し、
前記複数の突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において前記複数の開口部のいずれか１つと重なるように配置された、液晶表示装置。
【請求項１７】
一面側に第１電極を有する第１基板と、
一面側に第２電極を有し、当該第２電極と前記第１基板の前記第１電極とが向かい合うようにして前記第１基板と対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を含み、
前記第１電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第１開口部と、各々が離間して設けられた複数の第１突起部を有し、
前記第２電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第２開口部と、各々が離間して設けられた複数の第２突起部を有し、
前記複数の第１突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において前記複数の第２開口部のいずれか１つと重なるように配置され、
前記複数の第２突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において前記複数の第１開口部のいずれか１つと重なるように配置された、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置における液晶分子の配向制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、例えば民生用や車載用の各種電子機器における情報表示部として広く利用されている。このような液晶表示装置においては、用途に応じた良好な視角特性を獲得するために液晶分子の配向方位を適切に制御することが重要な要素技術の１つとなる。液晶分子の配向方位を制御する代表的な技術としては、ラビング法、光配向法などが知られている。ラビング法とは、基板表面にポリイミドなどの有機材料からなる配向膜を成膜した後に、この配向膜をラビング布によって機械的に擦る手法をいう（例えば特許文献１参照）。また、光配向法とは、基板表面にポリイミドなどの有機材料からなる配向膜を成膜した後に、この配向膜に対して基板法線より斜め方位から紫外線を照射する手法をいう（例えば特許文献２参照）。これらの手法によって基板上に形成された配向膜を用いることにより、液晶分子の配向方位をある１つの方位に制御できる。すなわち、モノドメイン配向を実現できる。
【０００３】
ところで、液晶表示装置の用途等によっては、任意のサイズのモノドメイン配向を任意の位置に形成したい場合がある。これについては、上記したラビング法または光配向法を応用することで実現できる。具体的には、ラビング法を用いる場合であれば、基板上の配向膜のうち、ある配向ドメインに対応する領域をラビングする際には他の配向ドメインに対応する領域をフォトレジスト又はメタルマスクによって予め覆い、その領域がラビングされないようにする方法が知られている（例えば特許文献３）。また、光配向法を用いる場合であれば、基板上の配向膜のうち、ある配向ドメインに対応する領域に光を照射する際には他の配向ドメインに対応する領域をフォトマスクによって遮蔽することにより、その領域には光が照射されないようにする方法が知られている（特許文献４）。これらの方法によれば、例えばセグメント型の液晶表示装置において各セグメント表示部を単位として配向ドメインを任意に設定し、あるいはドットマトリクス型の液晶表示装置において１画素に２つの配向ドメインを設定するなど、自在に配向ドメインを制御することができる。
【０００４】
しかし、上記した従来の配向制御技術にはそれぞれ不都合な点がある。ラビング法を用いる場合には、配向膜を機械的に擦ることに起因し、筋状の配向むらが発生しやすい傾向がある。この傾向は垂直配向膜を用いる場合に特に顕著となる。このため、特定の表面自由エネルギーをもった配向膜を選択的に用いる必要が生じ、あるいはラビング処理の条件設定により高い精密性が必要となるなど製造上の自由度が狭まり、歩留まり低下の要因ともなる。また、光配向法を用いる場合には、この方法に適した特定の配向膜材料しか選べないことや、光の照射時間を長く要することによりタクトタイムが長くなることなどから実際の量産工程への適用が難しいという不都合がある。更に、ラビング法、光照射法のいずれを用いる場合においても、設定したい配向ドメインの数に応じて工程数が増加するという不都合がある。
【０００５】
これに対して、ラビング法や光配向法を用いずに、電極形状の工夫によって配向ドメインを制御する技術も知られている。例えば、対向配置された２つの電極のそれぞれに矩形状の開口部を設け、一方の電極側の開口部と他方の電極の開口部とが互いに平面視において重ならずに交互に配置する技術が知られている（例えば特許文献５）。この従来技術においては、各電極の開口部付近において上下それぞれの基板面に直交しない電界（すなわち斜め電界）を発生させ、これにより液晶分子を傾斜配向させることにより、各開口部を境界として２つの配向ドメインが実現される。また、これと同様な効果を、基板上に設けた突起物による作用によって達成する従来技術も知られている（例えば特許文献６）。
【０００６】
しかし、電極形状の工夫による方法では、得られる配向ドメインの各々のサイズが非常に小さく、配向ドメインを大きくすることが難しい。また、隣接する配向ドメインの配向方位が１８０°異なる状態以外の状態を実現し難いという不都合もある。このため、基板表面への直接的な配向処理を行わず、かつ任意の位置に任意サイズのモノドメイン配向を実現可能とする新規な配向制御技術が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３４２５４号公報
【特許文献２】特許２８７２６２８号公報
【特許文献３】特開平７−２０９６４７号公報
【特許文献４】特開平１１−９５２２４号公報
【特許文献５】特許４１０７９７８号公報
【特許文献６】特許２９４７３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明に係る具体的態様は、基板表面への直接的な配向処理を行わなくとも任意の位置に任意サイズのモノドメイン配向を実現可能な液晶表示装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる一態様（便宜上「第１の態様」ともいう。）の液晶表示装置は、一面側に第１電極を有する第１基板と、一面側に第２電極を有し、当該第２電極と上記第１基板の上記第１電極とが向かい合うようにして上記第１基板と対向配置された第２基板と、上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、を含んで構成される。そして、上記第１電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第１開口部を有し、上記第２電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第２開口部を有する。上記複数の第１開口部は、それぞれの第１辺の少なくとも一部が平面視において上記複数の第２開口部のいずれか１つ以上と重なり、かつ、上記第１辺と向かい合う第２辺が平面視において上記複数の第２開口部のいずれとも重ならずに上記第２電極と相対するように配置される。
【００１０】
このような第１の態様の液晶表示装置によれば、各第１開口部の第１辺の付近及び第２辺の付近において発生する斜め電界のうち、第１辺の付近で発生する斜め電界のみを有効に機能させることができる。それにより、すべての第１開口部及び第２開口部において一方向だけ優先的に斜め電界を発生させ、この斜め電界に沿って液晶層の液晶分子を配向させることができる。したがって、基板表面への直接的な配向処理を行わなくとも、第１開口部及び第２開口部によって画定される領域（有効表示領域）にモノドメイン配向を実現できる。すなわち、第１開口部及び第２開口部の配置を適宜設定することにより、任意の位置に任意サイズのモノドメイン配向を実現することが可能となる。
【００１１】
上記の液晶表示装置において、上記複数の第１開口部及び上記複数の第２開口部のそれぞれは、例えば長方形状とし、各々の長手方向を略同一方向に揃えて配列することができる。
【００１２】
これにより、各第１開口部及び各第２開口部の各長手方向を揃える方向を適宜設定することでモノドメイン配向の配向方位を自在に設定することができる。
【００１３】
上記の液晶表示装置においては、上記複数の第１開口部と上記複数の第２開口部とが略同一形状であってもよい。また、各第１開口部と各第２開口部とが異なる形状であってもよい。例えば、複数の第１開口部の各々よりも複数の第２開口部の各々の長辺方向の長さが長くてもよい。
【００１４】
このように、各第１開口部及び各第２開口部の形状には自由度があるので、他の設計条件等に応じて柔軟に対応することが可能となる。
【００１５】
上記の液晶表示装置においては、上記複数の第１開口部の各々が上記複数の第２開口部の各々に対して相対的に最良視認方位側に偏在して配置されることも好ましい。
【００１６】
それにより、最良視認方位としたい方位に応じてモノドメイン配向の配向方位を設定することができる。
【００１７】
上記の液晶表示装置においては、上記複数の第１開口部及び上記複数の第２開口部の各々が周期的に配置されていることも好ましい。
【００１８】
それにより、斜め電界をより均一に発生できることが期待される。
【００１９】
上記の液晶表示装置においては、上記複数の第１開口部のうち２つ以上に対して上記複数の第２開口部のうちの１つが相対して配置されるようにしてもよい。また、上記複数の第１開口部の各々に対して上記複数の第２開口部のうち２つ以上が相対して配置されるようにしてもよい。
【００２０】
このように、各第１開口部及び各第２開口部の相対的な配置状態には自由度があるので、他の設計条件等に応じて柔軟に対応することが可能となる。
【００２１】
上記の液晶表示装置において、上記複数の第１開口部及び上記複数の第２開口部の各々の短辺方位の長さは、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、７μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。また、この場合における上記複数の第１開口部及び上記複数の第２開口部の各々の長辺方位の長さは、上記短辺方位の長さよりも長く、かつ２０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。
【００２２】
上記条件によれば、開口率を損なうことなく、良好な斜め電界を発生させてモノドメイン配向を実現することができる。
【００２３】
上記の液晶表示装置において、上記複数の第１開口部は、相互に隣接する２つの第１開口部のエッジ間距離が１０μｍ以上１００μｍ以下に配置され、上記複数の第２開口部は、相互に隣接する２つの第２開口部のエッジ間距離が１０μｍ以上１００μｍ以下に配置されることが好ましい。
【００２４】
上記条件によれば、液晶分子の配向状態をより安定化することができる。
【００２５】
上記の液晶表示装置においては、例えば上記第１基板の他面側が表示面に設定される。この場合において、上記複数の第１開口部及び上記複数の第２開口部は、各々の長辺方位を、上記表示面における略上下方位、略左右方位、又は上記上下方位から略４５°±１０°（より好ましくは略４５°）傾いた方位のいずれかに合わせて配置されることが好ましい。
【００２６】
これにより、表示を観察する際の視認方位や、偏光板の配置等の諸条件に応じてモノドメイン配向の配向方位を設定することができる。
【００２７】
上記の液晶表示装置において、上記第１電極と上記第２電極の重なり合う有効表示領域内に複数の単位領域が設けられている場合には、これら複数の単位領域のそれぞれ毎に、上記複数の第１開口部及び上記複数の第２開口部の各々の長辺方位が異なることも好ましい。ここで、複数の単位領域の各々は、例えばセグメント表示部又はドットマトリクス表示部に対応する領域である。また、複数の単位領域の各々は、ドットマトリクス表示部における１画素を更に複数に分割した副画素の１つに対応する領域とすることもできる。
【００２８】
それにより、各単位領域のそれぞれについて個別にモノドメイン配向の配向方位を設定することができる。
【００２９】
本発明に係る他の態様（便宜上「第２の態様」ともいう。）の液晶表示装置は、一面側に第１電極を有する第１基板と、一面側に第２電極を有し、当該第２電極と上記第１基板の上記第１電極とが向かい合うようにして上記第１基板と対向配置された第２基板と、上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、を含んで構成される。そして、上記第１電極は、各々が離間して設けられた複数の第１突起部を有し、上記第２電極は、各々が離間して設けられた複数の第２突起部を有し、上記複数の第１突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において上記複数の第２突起部のいずれか１つと重なるように配置される。
【００３０】
本発明に係る他の態様（便宜上「第３の態様」ともいう。）の液晶表示装置は、一面側に第１電極を有する第１基板と、一面側に第２電極を有し、当該第２電極と上記第１基板の上記第１電極とが向かい合うようにして上記第１基板と対向配置された第２基板と、上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、を含んで構成される。そして、上記第１電極は、各々が離間して設けられた複数の突起部を有し、上記第２電極は、各々が矩形状に設けられた複数の開口部を有し、上記複数の突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において上記複数の開口部のいずれか１つと重なるように配置される。
【００３１】
本発明に係る他の態様（便宜上「第４の態様」ともいう。）の液晶表示装置は、一面側に第１電極を有する第１基板と、一面側に第２電極を有し、当該第２電極と上記第１基板の上記第１電極とが向かい合うようにして上記第１基板と対向配置された第２基板と、上記第１基板と上記第２基板との間に設けられた液晶層と、を含んで構成される。そして、上記第１電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第１開口部と、各々が離間して設けられた複数の第１突起部を有し、上記第２電極は、各々が矩形状に設けられた複数の第２開口部と、各々が離間して設けられた複数の第２突起部を有する。上記複数の第１突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において上記複数の第２開口部のいずれか１つと重なるように配置され、上記複数の第２突起部のそれぞれは、少なくとも一部が平面視において上記複数の第１開口部のいずれか１つと重なるように配置される。
【００３２】
以上のような第２〜第４の態様の各液晶表示装置、すなわち一方又は両方の開口部を突起部に置き換えた各態様の液晶表示装置によっても、上記した第１の態様の液晶表示装置と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、第１の実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。
【図２】図２は、第１電極に設けられた各第１開口部および第２電極に設けられた各第２開口部の構造を平面的に示した模式図である。
【図３】図３は、比較例の液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、比較例の液晶表示装置における各第１開口部および各第２開口部のそれぞれの配置について示す平面図である。
【図５】図５は、実施例の液晶表示装置における電圧印加時の配向組織写真を示す図である。
【図６】図６は、実施例の液晶表示装置における電圧印加時の配向組織写真を示す図である。
【図７】図７は、上記した比較例の液晶表示装置における電圧印加時の配向組織写真を示す図である。
【図８】図８は、上記した比較例の液晶表示装置における電圧印加時の配向組織写真を示す図である。
【図９】図９は、実施例および比較例の各々の液晶表示装置の電圧印加時における視角特性の測定結果を示す図である。
【図１０】図１０は、各第１開口部および各第２開口部の配置の変形例について説明する図である。
【図１１】図１１は、各第１開口部および各第２開口部の配置の変形例について説明する図である。
【図１２】図１２は、変形例の液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１３】図１３は、変形例の液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１４】図１４は、変形例の液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１５】図１５は、セグメント型の液晶表示装置の一例を模式的に示した概念平面図である。
【図１６】図１６は、セグメント型の液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。
【図１７】図１７は、セグメント型の液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。
【図１８】図１８は、複数の表示エリアを有する液晶表示装置の一例を模式的に示した概念平面図である。
【図１９】図１９は、複数の表示エリアを有する液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。
【図２０】図２０は、複数の表示エリアを有する液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。
【図２１】図２１は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の一例について模式的に示した概念平面図である。
【図２２】図２２は、比較例の液晶表示素子を模式的に示した概念図である。
【図２３】図２３は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の他の一例について模式的に示した概念平面図である。
【図２４】図２４は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の他の一例について模式的に示した概念平面図である。
【図２５】図２５は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の他の一例について模式的に示した概念平面図である。
【図２６】図２６は、セグメント型の液晶表示装置における１セグメント内の各領域ごとに配向制御する場合の一例について模式的に示した概念平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図である。図１に示す本実施形態の液晶表示装置１は、対向配置された第１基板１１と第２基板１５と、両基板の間に配置された液晶層１４と、を備える。第１基板１１の外側には第１偏光板２１が配置され、第２基板１５の外側には第２偏光板２２が配置されている。以下、さらに詳細に液晶表示装置１の構造を説明する。なお、液晶層１４の周囲を封止するシール材等の部材については図示および説明を省略する。
【００３６】
第１基板１１は、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。第２基板１５は、第１基板１１と同様に、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。図示のように、第１基板１１と第２基板１５とは、第１電極１２と第２電極１６とが対向するようにして、所定の間隙（例えば数μｍ）を設けて貼り合わされている。
【００３７】
第１電極１２は、第１基板１１の一面側に設けられている。第１電極１２は、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。この第１電極１２は、各々が矩形状に設けられた複数の第１開口部（スリット）１８を有する。各第１開口部１８は、第１電極１２を部分的に除去することによって形成されている。各第１開口部１８の詳細についてはさらに後述する。
【００３８】
配向膜１３は、第１基板１１の一面側に、第１電極１２を覆うようにして設けられている。本実施形態においては、配向膜１３として、液晶層１４の初期状態（電圧無印加時）における配向状態を垂直配向状態に規制するもの（垂直配向膜）が用いられている。
【００３９】
第２電極１６は、第２基板１５の一面側に設けられている。第２電極１６は、第１電極１２と同様に、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明な導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。この第２電極１６は、各々が矩形状に設けられた複数の第２開口部（スリット）１９を有する。各第２開口部１９は、第２電極１６を部分的に除去することによって形成されている。各第２開口部１９の詳細についてはさらに後述する。
【００４０】
配向膜１７は、第２基板１５の一面側に、第２電極１６を覆うようにして設けられている。本実施形態においては、配向膜１７としても上述の配向膜１３と同様に垂直配向膜が用いられている。
【００４１】
液晶層１４は、第１基板１１の第１電極１２と第２基板１５の第２電極１６との相互間に設けられている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負（Δε＜０）の液晶材料を用いて液晶層１４が構成されている。液晶層１４に図示された太線２０は、第１電極１２と第２電極１６を用いて液晶層１４に電圧を印加した際における液晶分子の配向方位を模式的に示したものである。上記したように、電圧無印加時においては液晶分子の配向方位は第１基板１１および第２基板１５の各基板面に対して略垂直となる。そして、電圧印加時により、液晶分子の配向方位を電圧の大きさに応じた角度に制御できる。
【００４２】
図２は、第１電極１２に設けられた各第１開口部１８および第２電極１６に設けられた各第２開口部１９の構造を平面的に示した模式図である。図２においては、第１基板１１側から観察した場合の第１開口部１８および第２開口部１９のそれぞれが平面的に示されている。図中において、各第１開口部１８が実線で示され、各第２開口部１９が点線で示されている。以下に、この図２および上述の図１を参照しながら各開口部の詳細構造とそれらにより得られる作用について説明する。
【００４３】
図２に示すように、各第１開口部１８は、一方向（図示のＸ方向）へ延びた長方形状に形成されており、図示のＸ方向およびＹ方向に規則的に配列されている。同様に、各第２開口部１９は、一方向（図示のＸ方向）へ延びた長方形形状に形成されており、図示のＸ方向およびＹ方向に規則的に配列されている。すなわち、各第１開口部１８および各第２開口部１９は、各々の長手方位を略同一方向（図示のＸ方向）に揃えて配列されており、より詳細には互いの長辺がほぼ平行となるように配置されている。
【００４４】
図２に、各第１開口部および各第２開口部のサイズの一例を示す。本実施形態においては、各第１開口部１８は、長辺の長さを１２０μｍ、短辺の長さを２０μｍ、短辺方位において隣り合う第１開口部１８の相互間距離（エッジ間距離）を６０μｍ、長辺方位において隣り合う第１開口部１８の相互間距離（エッジ間距離）を２０μｍとしている。これらの第１開口部１８は、有効表示領域内において長辺方位（Ｘ方向）および短辺方位（Ｙ方向）のそれぞれに対して周期的に連続配置されている。また、各第２開口部１９についても各第１開口部１８と同形状、同サイズに設定され、有効表示部内において長辺方位（Ｘ方向）および短辺方位（Ｙ方向）のそれぞれに対して周期的に連続配置されている。
【００４５】
また、図２に示すように本実施形態においては、各第１開口部１８は、それぞれに対して第２開口部１９のいずれか１つが対応付けられている。対応づけられた一対の第１開口部１８および第２開口部１９は、各々の一部分のみが相互に重畳するように、各々の短辺方位にずらして対向配置されている。より詳細には、各第１開口部１８は、１つの長辺（第１辺）が１つの第２開口部１９と平面視において重なり（すなわち内包され）、かつ第１辺と向かい合う他方の長辺（第２辺）がいずれの第２開口部１９とも重ならないで第２電極１６と対向する状態に配置されている（図１、図２参照）。このことは、各第２開口部１９についてもいえる。すなわち、各第２開口部１９に着目すれば、各第２開口部１９は、１つの長辺が１つの第１開口部１８と平面視において重なり、かつ第１辺と向かい合う他方の長辺がいずれの第１開口部１８とも重ならないで第１電極１２と対向する状態に配置されている。
【００４６】
このような第１開口部１８および第２開口部１９の構造によれば、第１電極１２および第２電極１６を用いて液晶層１４に電圧を印加したときに各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれのエッジ付近に発生する斜め電界を、２つの長辺のうちの一方である第１辺の付近においてだけ優先的に機能させることができる。それにより、全ての第１開口部１８および第２開口部１９において、図１において液晶層１４内に点線で示したように、一方向だけに斜め電界を発生させ、液晶分子をある特定の方位にのみ傾斜配向させることができる。したがって、各第１開口部１８及び各第２開口部１９によって画定される領域のほぼ全面においてモノドメイン配向を実現することができる。
【００４７】
次に、上記した第１の実施形態に係る液晶表示装置の一実施例について説明する。
実施例の液晶表示装置においては、第１基板１１、第２基板１５のそれぞれとして所定板厚のガラス基板を用いた。これらのガラス基板上に透明導電膜としてのＩＴＯ膜を形成した後に、各ＩＴＯ膜上にフォトレジスト（東京応化社製ＰＭＥＲ）をロールコーターで塗布し、プリベークした。その後、このフォトレジストに対して、所望の表示パターンと上記した各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれに対応したフォトマスクを介して紫外線を照射した。次いで、紫外線照射後のフォトレジストをＫＯＨ水溶液によって現像し、さらにポストベークし、塩酸と硫酸の混合水溶液によりＩＴＯ膜のエッチング処理を行い、最後にＮａＯＨ水溶液によってフォトレジストを剥離した。以上により、第１基板１１の一面側にＩＴＯ膜からなる第１電極１２が形成され、第２基板１５の一面側にＩＴＯ膜からなる第２電極１６が形成された。第１電極１２に形成された各第１開口部１８は上述した図２に示した形状およびサイズとした。同様に、第２電極１６に形成された各第２開口部１９も上述した図２に示した形状およびサイズとした。
次いで、第１基板１１および第２基板１５のそれぞれに対して、液状の垂直配向膜用材料（チッソ石油化学社製）をフレキソ印刷にて塗布し、適宜の温度で焼成することにより、各配向膜１３、１７を形成した。
次いで、一方の基板（例えば、第１基板１１）に粒径が略２μｍのプラスチック製スペーサーを散布し、他方の基板（例えば、第２基板１５）にはその周縁に封止材（三井化学社製シール材）を塗布した後に、両基板を貼り合わせた。両基板を貼り合わせる際には、上記したように互いに対応づけられた一対の第１開口部１８および第２開口部１９については各々の一部分のみが相互に重畳するように、第１基板１１と第２基板１５との位置合わせを行った。より具体的には、本実施例では、各第１開口部１８の１つの長辺（第１辺）が、対応する第２開口部１９の１つの長辺（エッジ）から約２μｍ程度、第２開口部１９の内側へ入り込んだ（内包された）状態とした。
次いで、第１基板１１と第２基板１５との間隙に、屈折率異方性Δｎ＞０．２、誘電率異方性Δε＜０の液晶材料（メルク社製）を真空注入法にて注入し、注入口を封止した後に、１２０℃で１時間焼成した。
最後に、第１基板１１の外側に第１偏光板２１を貼り付け、第２基板１５の外側には第２偏光板２２を貼り付けた。第１偏光板２１および第２偏光板２２は、それぞれの吸収軸が各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれの長辺方位に対して略４５°となり、かつクロスニコル状態となるように配置された。最後に、外部取り出し電極部にリードフレーム（いずれも図示省略）を取り付けて液晶表示装置１を完成させた。
【００４８】
また、上記した実施例に対する比較例となる液晶表示装置も作製した。図３は、比較例の液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。また、図４は、比較例の液晶表示装置における各第１開口部および各第２開口部のそれぞれの配置について示す平面図である。実施例と比較例との相違点は、各第１開口部１８および各第２開口部１９の相互の位置関係が図３及び図４に示すように第１開口部１８と第２開口部１９とが平面視において重ならないように配置されている点である。より詳細には、比較例の液晶表示装置においては、隣接する２つの第２開口部１９の中間に１つの第１開口部１８が重なるようにされている。それ以外の構造については実施例１と比較例で共通に作製されているため、各構成要素については同一符号を付し、それぞれの詳細な説明を省略する。
【００４９】
図５および図６は、上記した実施例の液晶表示装置における電圧印加時の配向組織写真を示す図である。なお、上側となる第１偏光板２１は各第１開口部１８の長辺方位に対して反時計回りに略４５°の方位に吸収軸を設定して配置され、下側となる第２偏光板２２は上側の第１偏光板２１の吸収軸に対してクロスニコルとなるように吸収軸を設定して配置された。図５によれば、長辺方位に隣接する２つの第１開口部１８の相互間および２つの第２開口部１９の相互間に暗領域が観察され、さらに面内散布されたスペーサーおよびその周辺部で暗領域が観察されるが、それ以外では配向の不均一性は観察されない。このことから、規則的な配向状態が実現できていると推測される。
【００５０】
図６は、基本的には図５に示す配向組織写真と同様の条件で観察されたものであるが、各第１開口部１８または各第２開口部１９の短辺方位に関して基板面の法線方向より約１０°斜めから観察された点が異なっている。図６に示すように、各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれに対応する領域、および各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれの長辺方位における相互間領域以外の領域においては等しい透過率が得られていることが分かる。このことから、実施例の液晶表示装置ではその大部分（透過率が等しい部分）において液晶分子の配向方位が等しいモノドメイン配向が実現されていると考えられる。
【００５１】
図７および図８は、上記した比較例の液晶表示装置における電圧印加時の配向組織写真を示す図である。なお、第１偏光板２１および第２偏光板２２のそれぞれの吸収軸のセッティングは上記した実施例の場合と同様である。図７によれば、長辺方位に隣接する２つの第１開口部１８の相互間および２つの第２開口部１９の相互間にクロス状の暗領域が観察され、さらに面内散布されたスペーサーおよびその周辺部で暗領域が観察されるが、それ以外では配向の不均一性は観察されない。このことから、規則的な配向状態が実現できていると推測される。
【００５２】
図８は、基本的には図７に示す配向組織写真と同様の条件で観察されたものであるが、各第１開口部１８または各第２開口部１９の短辺方位に関して基板面の法線方向より約１０°斜めから観察された点が異なっている。図８に示すように、各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれの短辺方位に関して、各第１開口部１８および各第２開口部１９を境にして各領域の透過率が異なっている状態が観察される。これは液晶分子の配向方位が１８０°異なっているためと考えられる。すなわち、２ドメイン配向が実現されていると考えられる。
【００５３】
図９は、実施例および比較例の各々の液晶表示装置の電圧印加時における視角特性の測定結果を示す図である。この視角特性の測定は大塚電子社製ＬＣＤ５２００にて行われた。具体的には、閾値電圧以上の駆動電圧を印加し、各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれの短辺方位に対して観察角度を変化させた場合の透過率変化が測定された。なお、図２、図４で示した各図の上方向がプラスの観察角度、下方向がマイナスの観察角度に対応している。また、縦軸は正面観察時を１とした相対透過率で示されている。図９において、丸プロットは実施例の液晶表示装置の視角特定を示している。この視角特定により示されるように、実施例の液晶表示装置においては、上方位を最良視認方位とする上下非対称な透過率特性が得られており、先の配向組織観察の結果と総合すると、電圧印加時には各第１開口部１８および各第２開口部１９の領域等を除くほとんどの領域でモノドメイン配向が実現されていると考えられる。一方、図９において、三角プロットによって示された比較例の液晶表示装置の視角特性は、上下方位で対称的な透過率変化となっている。これは２ドメイン配向が得られていることを示すものである。
【００５４】
なお、本願発明者は上記した実施例以外にも、各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれのサイズ、配置状態等について種々の条件を調べた。それらの結果を以下に説明する。
【００５５】
まず、相対する第１開口部１８と第２開口部１９とをどの程度オーバーラップさせることができるかを検討した結果について説明する。これについては、相対する第１開口部１８と第２開口部１９とが完全に重ならない限りは、モノドメイン配向が得られることが分かった。すなわち、第１開口部１８の１つの長辺（第１辺）のみが第２開口部１９に内包される構造であれば、第１開口部１８および第２開口部１９の領域以外のほとんどの領域でモノドメイン配向を実現できることが分かった。
【００５６】
次に、各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれのサイズおよび配置間隔についての検討結果を説明する。各第１開口部１８および各第２開口部１９の短辺長さは、液晶表示装置の開口率に関して重要な要素であるのので、これを考慮すると５μｍ以上４０μｍ以下が好ましく、７μｍ以上３０μｍ以下とするのが更に好ましい。各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺長さは、任意の表示パターンに対応するためには、２０μｍ以上３００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上２００μｍ以下とするのが更に好ましい。また、隣接する２つの第１開口部１８の長辺方位における相互間距離は、上記した短辺長さ以下とすることが好ましい。隣接する２つの第２開口部１９の長辺方位における相互間距離も同様である。また、隣接する２つの第１開口部１８の短辺方位における相互間距離は、配向状態の安定性に大きく寄与する要素であるので、これを考慮すると１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上６０μｍ以下とすることが更に好ましい。隣接する２つの第２開口部１９の短辺方位における相互間距離も同様である。
【００５７】
次に、各第１開口部１８および各第２開口部１９の配置の他の態様について説明する。
例えば、図１０に示すように、各第１開口部１８が隣接する２つの第２開口部１９に渡って相対するように各第１開口部１８および各第２開口部１９が配置されていてもよい。すなわち、本例では、各第１開口部１８の１つの長辺（第１辺）の一部分が相対する第２開口部１９のそれぞれと重なる状態に構成されている。
【００５８】
また、各第１開口部１８と各第２開口部１９とが同一形状とされていなくてもよい。例えば、図１１に示すように、各第１開口部１８に比べて、各第２開口部１９の長辺長さをより長く設定してもよい。図１１に示す例では３つの第１開口部１８に対して１つの第２開口部１９が相対するように構成されている。
【００５９】
また、図示を省略するが、各第１開口部１８および各第２開口部１９の短辺長さについても両者間で一致していなくてもよい。更に、各第１開口部１８あるいは各第２開口部１９は、必ずしも長方形状でなくてもよく、正方形状であってもよい。これらいずれの態様においても、各第１開口部１８の長辺が２辺ともに相対する第２開口部１９に内包される状態とならない限りにおいては、上記したようなモノドメイン配向が実現される。
【００６０】
次いで、他の実施態様について説明する。上述した実施形態および実施例においては、第１電極側に設けられた第１開口部と第２電極側に設けられた第２開口部とを所定条件下において相対して配置することによってモノドメイン配向を実現していたが、第１開口部又は第２開口部の少なくとも一方を突起体（突起物）に置き換えても同様の効果が得られる。
【００６１】
図１２〜図１４は、変形例の液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。なお、上記した実施形態にかかる液晶表示装置１と共通する要素については同一符号を用いており、それらについては説明を省略する。
【００６２】
図１２に示す液晶表示装置１ａは、所定間隔（例えば一定間隔）で離間して配置された複数の第１突起部３８を有する第１電極３２と、同じく所定間隔（例えば一定間隔）で離間して配置された複数の第２突起部３９を有する第２電極３６と、を含んで構成されている。各第１突起部３８は、例えば、第１基板１１の一方面上に絶縁体等からなる突起物を予め設けておき、それらの突起物を覆うようにして第１電極３２を形成することによって得られる。同様に、各第２突起部３９は、例えば、第２基板１２の一方面上に絶縁体等からなる突起物を予め設けておき、それらの突起物を覆うようにして第２電極３６を形成することによって得られる。各第１突起部３８及び各第２突起部３９の高さは０．１μｍ〜５μｍ程度、底部の幅は２０μｍ〜８０μｍ程度が好ましい（以下に示す変形例においても同様）。また、各第１突起部３８の相互間距離、各第２突起部３９の相互間距離は、それぞれ２０μｍ〜８０μｍ程度が好ましい（以下に示す変形例においても同様）。
【００６３】
本変形例においては、第１突起部３８の各々は、部分的に第２突起部３９のいずれかと平面視において重なるように配置されている。別言すれば、各第１突起部３８は、その少なくとも一部分が、相対する第２突起部３９と図中の上下方向において重なるように配置されている。このような構成の液晶表示装置１ａにおいても、電圧印加時におけるモノドメイン配向を実現することができる。なお、図１２に示す例では、各第１突起部３８および各第２突起部３９の形状が断面三角形状となっているが、形状はこれに限定されず、他の形状（例えば断面台形状など）であってもよい（以下に示す変形例においても同様）。
【００６４】
図１３に示す例の液晶表示装置１ｂは、上記した液晶表示装置１と液晶表示装置１ａとの中間的な構造を有する。具体的には、液晶表示装置１ｂは、所定間隔（例えば一定間隔）で配置された複数の突起部４８を有する第１電極４２と、同じく所定間隔（例えば一定間隔）で配置された複数の開口部４９を有する第２電極４６と、を含んで構成されている。各突起部４８の構造は上記した第１突起部３８と同様である。また、各開口部４９の構造は上記した第２開口部１９と同様である。本変形例においては、突起部４８の各々は、部分的に開口部４９のいずれかと平面視において重なるように配置されている。別言すれば、各突起部４８は、その少なくとも一部分が、相対する開口部４９と図中の上下方向において重なるように配置されている。このような構成の液晶表示装置１ｂにおいても、電圧印加時におけるモノドメイン配向を実現することができる。
【００６５】
図１４に示す例の液晶表示装置１ｃは、上記した液晶表示装置１ｂの更なる変形実施例である。具体的には、液晶表示装置１ｃは、所定間隔（例えば一定間隔）で配置された複数の第１突起部５８と所定間隔で配置された複数の第１開口部５９とを有する第１電極５２と、同じく所定間隔（例えば一定間隔）で配置された複数の第２突起部６８と所定間隔で配置された複数の第２開口部６９とを有する第２電極５６と、を含んで構成されている。第１突起部５８の構造は上記した第１突起部３８と同様であり、第１開口部５９の構造は上記した第１開口部１８と同様である。第２突起部５９の構造は上記した第２突起部３９と同様であり、第２開口部５９の構造は上記した第２開口部１９と同様である。本変形例において、第１突起部５８の各々は、部分的に第２開口部６９のいずれかと平面視において重なるように配置されている。別言すれば、各第１突起部５８は、その少なくとも一部分が、相対する第２開口部６９と図中の上下方向において重なるように配置されている。同様に、第２突起部６８の各々は、部分的に第１開口部５９のいずれかと平面視において重なるように配置されている。別言すれば、各第２突起部６８は、その少なくとも一部分が、相対する第１開口部５９と図中の上下方向において重なるように配置されている。このような構成の液晶表示装置１ｃにおいても、電圧印加時におけるモノドメイン配向を実現することができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態においては、電圧印加時において有効表示領域の全体でモノドメイン配向を実現し、ある一方位に最良視認方位を設定することが可能な液晶表示装置について説明した。しかし、液晶表示装置の用途によっては、複数の方位から表示を良好に観察できることが望まれる場合もある。そこで以下では、上記第１の実施形態にかかる技術を応用し、任意の単位領域ごとにモノドメイン配向とすることで全体としてマルチドメイン配向を実現した液晶表示装置を説明する。
【００６７】
（セグメントごとの配向制御）
例えば、各セグメント表示部を単位領域とし、各セグメントにおける液晶分子の配向方位を自在に設定することができる。以下にその詳細を説明する。
【００６８】
図１５は、セグメント型の液晶表示装置の一例を模式的に示した概念平面図である。この液晶表示装置１００ａは、上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」については図示のように正面から見て左方位から最良に観察され、下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」については図示のように正面から見て右方位から最良に観察される状態が実現されるように構成されている。具体的には、図１５において図中に拡大図を示したように、各第１開口部１１および各第２開口部１９は、その長辺方位（長手方向）が液晶表示装置１００ａを正面から見て上下方向に一致するように配置されている。また、上側偏光板である第１偏光板２１および下側偏光板である第２偏光板２２の各吸収軸は、図示のように各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位に対して反時計回り／時計回りに略４５°に配置されている。すなわち、各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位と第１偏光板２１および第２偏光板２２のそれぞれの吸収軸とが略４５°の角度を有するように各々が配置されている。
【００６９】
上記の液晶表示装置１００ａにおいて、上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」では各第１開口部１８が各第２開口部１９に対して相対的に左側へずらして配置されている。すなわち、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である左側に偏在させている。これにより、電圧印加時における上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において右方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が左方位となる。同様に、下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」では、各第１開口部１８が各第２開口部１９に対して相対的に右側へずらして配置されている。すなわち、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である右側に偏在させている。これにより、電圧印加時における下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において左方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が右方位となる。
【００７０】
図１６は、セグメント型の液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。この液晶表示装置１００ｂは、図１６において図中に示したように、上側偏光板である第１偏光板２１の吸収軸が液晶表示装置１００ｂを正面から見た左右方向に一致し、下側偏光板である第２偏光板２２の吸収軸が上下方向に一致するように設定されている。このようなセッティングは、例えば、電圧無印加時における左右方位の光抜けを抑制したい場合や、観察者が偏光サングラスを装着していてもこの観察者が体感する表示輝度があまり暗くならないようにしたい場合などに適用される。
【００７１】
上記の液晶表示装置１００ｂにおいても、上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」では各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である左上側（４５°方位）に偏在させている。これにより、電圧印加時における上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において右下方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が左上方位（左上４５°方位）となる。また、下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」では、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である右下側に偏在させている。これにより、電圧印加時における下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において左上方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が右下方位（右下４５°方位）となる。
【００７２】
図１７は、セグメント型の液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。この液晶表示装置１００ｃは、図１７において図中に示したように、上側偏光板である第１偏光板２１の吸収軸が液晶表示装置１００ｃを正面から見た左右方向に一致し、下側偏光板である第２偏光板２２の吸収軸が上下方向に一致するように設定されている。すなわち、各偏光板の吸収軸の配置は上記した液晶表示装置１００ｂの場合と同様である。このようなセッティングは、液晶表示装置１００ｃを上方位（例えば２０°程度）から観察する場合において、左上側（例えば左４５°上側）からの観察時と右上側（例えば右４５°上側）からの観察時のいずれでも、上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」と下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」について観察者が体感する表示輝度に大きな差異を生じないようにしたい場合などに適している。
【００７３】
上記の液晶表示装置１００ｃにおいては、上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」では各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である左上側（左上４５°方位）に偏在させている。これにより、電圧印加時における上側のセグメント表示部「ＬＥＦＴ」の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において右下方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が左上方位（左上４５°方位）となる。また、下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」では、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である右上側（右上４５°方位）に偏在させている。これにより、電圧印加時における下側のセグメント表示部「ＲＩＧＨＴ」の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において左下方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が右上方位（右上４５°方位）となる。
【００７４】
以上のように、各セグメント表示部を単位領域とし、各セグメント表示部単位で各第１開口部および各第２開口部の配置を設定することにより、各セグメント表示部における液晶分子の配向方位を自在に設定することができる。なお、光利用効率をより重視する観点からは、各第１開口部１８および各第２開口部１９は、各々の長辺方位が第１偏光板２１および第２偏光板２２の各々の吸収軸に対して４５°±１０°程度の範囲内に設定されることが好ましい。
【００７５】
（表示エリアごとの配向制御）
各表示エリアを単位領域とし、各表示エリアにおける液晶分子の配向方位を自在に設定することもできる。以下その詳細を説明する。
【００７６】
図１８は、複数の表示エリアを有する液晶表示装置の一例を模式的に示した概念平面図である。この液晶表示装置１００ｄは、正面から見て左側および右側のそれぞれにセグメント表示部を有し、中央にドットマトリクス表示部を有しており、例えばエアコン装置の表示部として使用されるものである。この液晶表示装置１００ｄでは、左側のセグメント表示部については正面から見て左方位から最良に（より優先的に）観察され、右側のセグメント表示部については正面から見て右方位から最良に（より優先的に）観察され、中央のドットマトリクス表示部においては左右いずれの方位からも良好に観察され得る状態に構成されている。具体的には、図１８において図中に拡大図を示したように、左右それぞれのセグメント表示部においては、各第１開口部１８および各第２開口部１９はその長辺方位（長手方向）が液晶表示装置１００ｄを正面から見て上下方向に一致するように配置されている。また、中央のドットマトリクス表示部においては、各第１開口部１８および各第２開口部１９はその長辺方位（長手方向）が液晶表示装置１００ｄを正面からみて左右方向に一致するように配置されている。また、上側偏光板である第１偏光板２１および下側偏光板である第２偏光板２２の各吸収軸は、図示のように各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位に対して反時計回り／時計回りに略４５°に配置されている。すなわち、各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位と第１偏光板２１および第２偏光板２２のそれぞれの吸収軸とが略４５°の角度を有するように各々が配置されている。
【００７７】
上記の液晶表示装置１００ｄにおいて、左側のセグメント表示部では上側の各第１開口部１８が下側の各第２開口部１９に対して相対的に左側へずらして配置されている。すなわち、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である左側に偏在させている。これにより、電圧印加時における左側のセグメント表示部の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において右方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が左方位となる。同様に、右側のセグメント表示部では各第１開口部１８が各第２開口部１９に対して相対的に右側へずらして配置されている。すなわち、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である右側に偏在させている。これにより、電圧印加時における右側のセグメント表示部の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において左方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が右方位となる。また、中央のドットマトリクス表示部では各第１開口部１８が各第２開口部１９に対して相対的に上側へずらして配置されている。すなわち、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である上側に偏在させている。これにより、電圧印加時におけるドットマトリクス表示部の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において下方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が上方位となる。
【００７８】
図１９は、複数の表示エリアを有する液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。この液晶表示装置１００ｅは、基本的に上記した液晶表示装置１００ｄと同様の構成を備えており、中央のドットマトリクス表示部の構成が異なっている。具体的には、図１９において図中に拡大図を示したように、中央のドットマトリクス表示部においては、各第１開口部１８および各第２開口部１９はその長辺方位（長手方向）が液晶表示装置１００ｅを正面からみて上下方向に一致するように配置されている。この液晶表示装置１００ｅにおいては、中央のドットマトリクス表示部では各第１開口部１８と各第２開口部１９とが重なり合わない状態で図中の左右方位に沿って交互に配置されている。これにより、電圧印加時におけるドットマトリクス表示部は、各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれを境にして短辺方位に対しての液晶分子の配向方位が１８０°異なる２ドメイン配向となる。左右それぞれのセグメント表示部においては上述したように液晶分子の配向方位はモノドメイン配向となっている。すなわち、本例の液晶表示装置１００ｅによれば、モノドメイン配向と２ドメイン配向とを混在させることが可能となる。
【００７９】
図２０は、複数の表示エリアを有する液晶表示装置の他の一例を模式的に示した概念平面図である。この液晶表示装置１００ｆは、上記した液晶表示装置１００ｃと同様に、図２０において図中に示したように、上側偏光板である第１偏光板２１の吸収軸が液晶表示装置１００ｆを正面から見た左右方向に一致し、下側偏光板である第２偏光板２２の吸収軸が上下方向に一致するように設定されている。この液晶表示装置１００ｆにおいては、左側のセグメント表示部では各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である左上側（４５°方位）に偏在させている。これにより、電圧印加時における左側のセグメント表示部の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において右下方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が左上方位（左上４５°方位）となる。また、右側のセグメント表示部では、各第２開口部１９に対して各第１開口部１８を最良視認方位としたい側である右上側に偏在させている。これにより、電圧印加時における右側のセグメント表示部の液晶分子の配向方位は各開口部付近を除く大部分において左下方位となり、このセグメント表示部における最良視認方位が右上方位（右上４５°方位）となる。また、中央のドットマトリクス表示部では各第１開口部１８と各第２開口部１９とが重なり合わない状態で交互に配置され、かつそれぞれの長辺方位が右斜め４５°方位に沿って配置されている。これにより、電圧印加時におけるドットマトリクス表示部は、各第１開口部１８および各第２開口部１９のそれぞれを境にして短辺方位に対しての液晶分子の配向方位が１８０°異なる２ドメイン配向となる。すなわち、本例の液晶表示装置１００ｆによってもモノドメイン配向と２ドメイン配向とを混在させることが可能となる。
【００８０】
以上のように、各表示エリアを単位領域とし、各表示エリア単位で各第１開口部１８および各第２開口部１９の配置を設定することにより、各表示エリアにおける液晶分子の配向方位を自在に設定することができる。なお、光利用効率をより重視する観点からは、各第１開口部１８および各第２開口部１９は、各々の長辺方位が第１偏光板２１および第２偏光板２２の各々の吸収軸に対して４５°±１０°程度の範囲内に設定することが好ましい。また、図１８〜図２０に示した各例の液晶表示装置においては、液晶分子の配向方位を表示エリアごとに設定し、全体としては３つの方位に設定していたが、同様な方法により４つ以上の方位に設定することもできる。また、上記した実施形態においては、セグメント表示部をモノドメイン配向に制御していたが、同様の方法により、ドットマトリクス型の表示部において複数の画素部ごとに単位領域を設定し、それらの単位領域ごとにモノドメイン配向を実現することも可能である。
【００８１】
（１画素内での配向制御）
ドットマトリクス型の液晶表示装置における各画素内を複数領域に分け、各々の領域において液晶分子の配向方位を自在に設定することもできる。以下にその詳細を説明する。
【００８２】
図２１は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の一例について模式的に示した概念平面図である。本実施形態において想定する液晶表示装置は、上側の第１電極１２が図中上下方位に沿って短冊状に形成されたいわゆるセグメント電極であり、下側の第２電極１６が図中左右方位に沿って短冊状に形成されたいわゆるコモン電極である場合を想定する。他の構成については上記した図１に示した液晶表示装置と同様である。この液晶表示装置においては、第１電極１２と第２電極１６との重なった矩形領域が１画素に相当しており、図２１ではこの１画素分の構成が模式的に示されている。１画素のサイズは、例えば４００μｍ角である。各第１開口部１８および各第２開口部１９はその長辺方位（長手方向）が正面からみて上下方向に一致するように配置されている。また、上側偏光板である第１偏光板２１および下側偏光板である第２偏光板２２の各吸収軸は、図示のように各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位に対して反時計回り／時計回りに略４５°に配置されている。すなわち、各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位と第１偏光板および第２偏光板のそれぞれの吸収軸とが略４５°の角度を有するように各々が配置されている。
【００８３】
図２１に示す１画素分の領域内では、図中上下方位における中央には第１開口部１８のみが設けられており、この部分を液晶分子の配向方位を上下で１８０°異なる境界としている。この境界よりも上側においては第１開口部１８が第２開口部１９に対して相対的に上側へ偏在して重なり、この境界よりも下側においては第１開口部１８が第２開口部１９に対して相対的に下側へ偏在して重なっている。これにより、電圧印加時においては上述の境界よりも上半分と下半分のそれぞれにおいて、液晶分子が第１開口部１８と第２開口部１９の配置状態に応じた方向（図中矢印で概略的に示す）にモノドメイン配向となる。すなわち、１画素内においての２ドメイン配向が実現される。ここで、上記した比較例（図３、図４）を１画素分の領域に適用した場合を図２２に示す。この比較例では、第１電極１２側の各第１開口部１９および第２電極１６側の各第２開口部１９のそれぞれを境界にして液晶分子の配向方位（図中矢印で概略的に示す）が１８０°異なるマルチドメイン配向となる。この比較例に比べ、図２１に示した実施形態では、電圧印加時においてモノドメイン配向となる領域がより広い面積となる。
【００８４】
図２３は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の他の一例について模式的に示した概念平面図である。本実施形態において想定する液晶表示装置も基本的な構成は上記の図２１に示した液晶表示装置と共通である。この例の液晶表示装置においては、１画素分の領域を４つに分割し、それぞれの領域についてモノドメイン配向を実現し、全体としては４ドメイン配向を実現している。具体的には、１画素内の左上側の領域および右下側の領域では各第１開口部１８を各第２開口部に対して相対的に上側へ偏在させ、１画素内の右上側の領域および左下側の領域では各第１開口部１８を各第２開口部に対して相対的に下側へ偏在させている。それにより、図中に矢印で概略的に示したように、１画素内の４つの領域で液晶分子の配向方位が異なる市松状の配向パターンが得られる。なお、本例では１画素内で液晶分子の配向方位を上下方向に設定する構成例を示したが、各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位を９０°異ならせることにより、液晶分子の配向方位を左右方向に設定することも可能である。
【００８５】
図２４は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の他の一例について模式的に示した概念平面図である。本実施形態において想定する液晶表示装置も基本的な構成は上記の図２１に示した液晶表示装置と共通である。図２４に示す液晶表示装置は、図２１に示した液晶表示装置における各第１開口部１８および各第２開口部１９の長辺方位を時計回りに４５°回転させた構成を備える。また、第１偏光板２１および第２偏光板２２の各吸収軸も時計回りに４５°回転させた方位に設定されている。この液晶表示装置においては、１画素内の対角線を挟んだ右上側の領域と左下側の領域で液晶分子の配向方位が１８０°異なるように設定される。なお、図示を省略するが、図２４に示す例と左右対称に各第１開口部１８および各第２開口部１９を配置することで、１画素内の対角線を挟んだ左上側の領域と右下側の領域で液晶分子の配向方位が１８０°異なるように設定することもできる。
【００８６】
図２５は、ドットマトリクス型の液晶表示装置における１画素内の各領域ごとに配向制御する場合の他の一例について模式的に示した概念平面図である。本実施形態において想定する液晶表示装置も基本的な構成は上記の図２１に示した液晶表示装置と共通である。この例の液晶表示装置においては、１画素分の領域を上下２つに分割し、それぞれの領域についてモノドメイン配向を実現し、全体としては２ドメイン配向を実現している。具体的には、１画素内の上側の領域では各第１開口部１８を各第２開口部１９に対して相対的に右上側へ偏在させ、１画素内の下側の領域では各第１開口部１８を各第２開口部１９に対して相対的に右下側へ偏在させている。これにより、電圧印加時においては上述の境界よりも上半分と下半分のそれぞれにおいて、液晶分子が第１開口部１８と第２開口部１９の配置状態に応じた方位（図中矢印で概略的に示す）にモノドメイン配向となる。すなわち、１画素内において、上側と下側の液晶分子の配向方位が９０°又は２７０°異なるような２ドメイン配向が実現される。この例においては、液晶分子の配向方位を１８０°変化させる境界となる画素の上下方位の中央には第１開口部１８および各第２開口部１９ともに設けられていない。もちろん、１画素を４つの配向方位に分割することも可能であることは明らかである。
【００８７】
以上のように、各画素を単位領域とし、各画素を複数の領域（副画素）に分割してそれぞれにおける液晶分子の配向方位を任意に設定することができる。なお、上記した各例においては１画素内を最大で４つの領域に分割したがこの限りではなく、更に分割数を増やすことも可能である。また、いずれの例においても、光利用効率をより重視する観点からは、各第１開口部１８および各第２開口部１９は、各々の長辺方位が第１偏光板および第２偏光板の各々の吸収軸に対して４５°±１０°程度の範囲内に設定することが好ましい。
【００８８】
（１セグメント内での配向制御）
セグメント型の液晶表示装置における各セグメント内を複数領域に分け、各々の領域において液晶分子の配向方位を自在に設定することもできる。以下にその詳細を説明する。
【００８９】
図２６は、セグメント型の液晶表示装置における１セグメント内の各領域ごとに配向制御する場合の一例について模式的に示した概念平面図である。例えば、図２６（Ａ）に例示する７セグメントの表示パターンを有する液晶表示装置において、それぞれのセグメントで２つの配向方位のマルチドメイン配向を実現することを考える。なお、液晶表示装置の具体的な構成は上記した実施形態と同様であるものとする。この場合には、表示パターンの任意性を考慮して、図２６（Ｂ）に示すような規則的な正方形（例えば２００μｍ角）の配向ドメインを市松状に配置しておき、図２６（Ａ）に示したセグメント表示部の表示パターンを重ねたときに、両者が重なり合った部分の第１電極１２および第２電極１６（それぞれ図１等参照）に各第１開口部１８および各第２開口部１９を配置することにより、図２６（Ｃ）に示すように、各セグメント内の複数の領域のそれぞれにおいてモノドメイン配向を実現し、全体としてマルチドメイン配向を実現することができる。
【００９０】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上述した説明においては、各第１開口部および各第２開口部として長方形状のものを例示していたが、各第１開口部および各第２開口部が正方形状であってもよい。また、第２の実施形態においては、第１電極側に設けられた第１開口部と第２電極側に設けられた第２開口部とを所定条件下において相対して配置する実施形態を用いた応用例を説明していたが、第１開口部又は第２開口部の少なくとも一方を突起体（突起物）に置き換えた実施形態を用いることも可能である。また、上述した説明においては、電圧無印加時における液晶層１４内の液晶分子が垂直配向（プレティルト角が略９０°）であり誘電率異方性が負である場合について採り上げていたが、液晶分子が水平配向（プレティルト角が略０°）であり誘電率異方性が正である場合についても本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１…液晶表示装置、１１…第１基板、１２…第１電極、１３…配向膜、１４…液晶層、１５…第２基板、１６…第２電極、１７…配向膜、１８…第１開口部、１９…第２開口部、２１…第１偏光板、２２…第２偏光板
【図１】
2010256738.tif 000003
【図２】
2010256738.tif 000004
【図３】
2010256738.tif 000005
【図４】
2010256738.tif 000006
【図１０】
2010256738.tif 000007
【図１１】
2010256738.tif 000008
【図１２】
2010256738.tif 000009
【図１３】
2010256738.tif 000010
【図１４】
2010256738.tif 000011
【図５】
2010256738.tif 000012
【図６】
2010256738.tif 000013
【図７】
2010256738.tif 000014
【図８】
2010256738.tif 000015
【図９】
2010256738.tif 000016
【図１５】
2010256738.tif 000017
【図１６】
2010256738.tif 000018
【図１７】
2010256738.tif 000019
【図１８】
2010256738.tif 000020
【図１９】
2010256738.tif 000021
【図２０】
2010256738.tif 000022
【図２１】
2010256738.tif 000023
【図２２】
2010256738.tif 000024
【図２３】
2010256738.tif 000025
【図２４】
2010256738.tif 000026
【図２５】
2010256738.tif 000027
【図２６】
2010256738.tif 000028