(57)【要約】      （修正有）【課題】特定のセル条件を有する液晶表示装置における局所的な光漏れを抑制し、表示品質を向上させる。【解決手段】ノーマリーブラック型の液晶表示装置であって、液晶層は第１基板と第２基板との間で液晶分子の配向方位が略９０°捻れた配向状態を有し、かつ、層厚と屈折率異方性との積が１．８μｍ以上に設定される。この液晶表示装置は、第１電極１２と第２電極１６が重なる領域において表示パターンが形成され、当該表示パターンには少なくとも１つの鋭角な隅部３０がある。第１電極１２は、その外縁に、全ての鋭角な隅部３０にそれぞれ対応した形状の部分１２ａを有し、第２電極１６は、平面視において上記の鋭角な隅部３０を包囲する部分１６ａを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノーマリーブラック型の液晶表示装置であって、
所定形状の第１電極を一面に有する第１基板と、
所定形状の第２電極を一面に有する第２基板と、
前記第１基板の一面と前記第２基板の一面との間に挟まれた液晶層と、
前記第１基板の外側に配置された第１偏光板と、
前記第２基板の外側に配置された第２偏光板と、
を含み、
前記液晶層は、前記第１基板と前記第２基板との間で液晶分子の配向方位が略９０°捻れた配向状態を有し、かつ、層厚と屈折率異方性との積が１．８μｍ以上であり、
前記第１電極と前記第２電極が重なる領域において表示パターンが形成され、当該表示パターンは１つ以上の鋭角な隅部を有し、
前記第１電極は、その外縁に、全ての前記鋭角な隅部にそれぞれ対応した形状の部分を有し、
前記第２電極は、平面視において前記鋭角な隅部の各々を包囲する部分を有する、
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表示品質の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め設けられた特定の表示パターンを表示するキャラクター表示タイプの液晶表示装置は、例えば、車載用の機器（オーディオ、エアコン等）の表示部として広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。かかるキャラクター表示タイプの液晶表示装置は、それぞれに所定形状の透明電極が形成された２つの基板（ガラス基板等）の間に液晶材料等を挟んで構成される。２つの基板のそれぞれの透明電極は、両者の重なり合う部分が所定の表示パターンとなるようにその形状が設計される。多くの場合、２つの基板を位置合わせする際のバラツキにより透明電極の相互間に重ねズレが生じやすいため、当該重ねズレが生じても表示パターンが変形しないように、各透明電極の引き回し周辺に“逃げ”と称される延長部分が設けられる。このような透明電極の“逃げ”の部分は、表示パターンをそのまま延長した形状とされる場合が多い。
【０００３】
ところで、上記のような液晶表示装置においては、表示パターンをそのまま延長した形状とされた“逃げ”の部分等において、一方の透明電極のエッジ部（端部）と他方の透明電極のエッジ部とが交差する箇所が発生する。本願発明者は、特定のセル条件を備えた液晶表示装置においては、このような透明電極のエッジ部同士が交差した箇所において光漏れが生じるという現象を見出した。さらに本願発明者は、透明電極のエッジ部同士の交差角度が鋭角である部分においては光漏れが顕著になることも見出した。ここで、上記した「特定のセル条件」とは、ノーマリーブラック型（ネガ型）のＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶表示装置において、液晶層の厚さ（セル厚）ｄと液晶材料の屈折率異方性Δｎとの積であるリタデーション（Δｎｄ）の値を１．８μｍ以上とすることをいう。同様なノーマリーブラック型のＴＮモードの液晶表示装置であっても、リタデーション値を前述のような高い値に設定していない従来のセル条件においては、上記のような局所的な光漏れ現象が顕著なレベルで生じることはなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−２２４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明に係る具体的態様は、特定のセル条件を有する液晶表示装置における局所的な光漏れを抑制し、表示品質を向上させることを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一態様の液晶表示装置は、ノーマリーブラック型の液晶表示装置であって、（ａ）所定形状の第１電極を一面に有する第１基板と、（ｂ）所定形状の第２電極を一面に有する第２基板と、（ｃ）上記第１基板の一面と上記第２基板の一面との間に挟まれた液晶層と、（ｄ）上記第１基板の外側に配置された第１偏光板と、（ｅ）上記第２基板の外側に配置された第２偏光板と、を含み、（ｆ）上記液晶層は、上記第１基板と上記第２基板との間で液晶分子の配向方位が略９０°捻れた配向状態を有し、かつ、層厚と屈折率異方性との積が１．８μｍ以上であり、（ｇ）上記第１電極と上記第２電極が重なる領域において表示パターンが形成され、当該表示パターンには少なくとも１つの鋭角な隅部があり、（ｈ）上記第１電極は、その外縁に、上記鋭角な隅部に対応した形状の部分を有し、（ｉ）上記第２電極は、平面視において上記鋭角な隅部の各々を包含する部分を有する。
【０００７】
液晶表示装置における表示パターン中に含まれる鋭角な隅部を、対向配置された各電極のエッジ部同士を交差させることによって表現した場合には、隅部を構成する鋭角の対頂角に当たる部分において、一方の電極のエッジ部と他方の電極のエッジ部との相互間距離が鋭角でない隅部に比べて小さくなる。それにより、各電極に電圧を印加した際に各電極のエッジ部の間に生じる電界が比較的に大きくなり、前述の対頂角に当たる部分において液晶分子の配向方位が意図しない変化を生じる度合いが増すと考えられる。図６に液晶表示装置の透過率のリタデーション依存性グラフを示す。図６は、液晶表示装置において、リタデーション値が増加するに従い透過率が低下する傾向を示している。各波長における透過率が０．０１％を下回る領域、リタデーション値にすると１．８μｍ近傍以上の領域は、透過率が低く、かつリタデーションの変位に透過率が影響されにくく、かつ透過光の波長による透過率の差が少ないため、安定して透過率が低く、かつ色づきの少ないという良好なノーマリーブラック表示に適した条件を備えている。このとき、高いリタデーションの値に設定された液晶表示装置においては、液晶分子の配向方位の僅かな変化によって透過率が少しでも上がると、その周囲の透過率が非常に低い領域との相対的な関係から、視認者には上述したような局所的な光漏れの現象と感じられるものと推測される。例えば、上記特許文献１の第３図に記載された星形の表示パターンには５つの鋭角な隅部が含まれており、このうちの４つは電極のエッジ部同士を交差させることによって表現されている。このような液晶表示装置において、仮に上記のような高リタデーションのセル条件を導入した場合には、４つの隅部のそれぞれの近傍において顕著な光漏れが感じられることになると考えられる。
【０００８】
このような考察の下、本願発明者は、表示パターン中に鋭角な隅部が存在する場合に、それらを電極の各エッジ部同士の交差によって表現することを避けることにより、光漏れの現象を解消し得るという着想に至り、本願発明を完成させた。すなわち、上述した本発明に係る液晶表示装置は、鋭角な隅部に対応した形状の部分を第１電極に設け、かつ当該隅部に対応した部分を平面視において包囲する（包含する）部分を第２電極に設けることで、全体として表示パターン中の鋭角な隅部を表現している。それにより、鋭角な隅部の近傍における液晶分子の配向方位の意図しない変化を抑えることが可能となる。したがって、高リタデーションに設定されたセル条件を有する液晶表示装置における局所的な光漏れを抑制し、表示品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の液晶表示装置を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示すII-II線に対応する断面構造を示した部分断面図である。
【図３】一実施形態の表示パターンを構成する電極を部分的に示す拡大平面図である。
【図４】比較例の表示パターンを構成する電極を部分的に示す拡大平面図である。
【図５】他の実施形態の表示パターンを構成する電極を部分的に示す拡大平面図である。
【図６】液晶表示装置の透過率のリタデーション依存性のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は、一実施形態の液晶表示装置を模式的に示す平面図である。図１に示す本実施形態の液晶表示装置１は、表示部２と、この表示部２へ外部から駆動信号を供給するための複数の外部接続端子を有する端子部３と、を備えている。図示のように本実施形態においては、表示部２としてキャラクター表示型（セグメント型）のものを想定する。この液晶表示装置１は、例えば車載用や民生用などの各種電子機器における情報表示部として用いられる。
【００１２】
図２は、図１に示すII-II線に対応する断面構造を示した部分断面図である。図２に示すように、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および第２基板１５と、両基板の間に配置された液晶層１４とを主に備える。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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。透明導電膜の膜厚は比較的大きく設定される（例えば１０００Å程度）。
【００１５】
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。この配向膜１３は、液晶層１４の初期状態（電圧無印加時）における配向状態を規制するものである。本実施形態の配向膜１３は、液晶層１４の液晶分子に対して約１．０°のプレチルト角を与える。
【００１６】
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。透明導電膜の膜厚は比較的大きく設定される（例えば１０００Å程度）。
【００１７】
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。この配向膜１７は、上述の配向膜１３と同様に液晶層１４の初期状態における配向状態を規制するものである。本実施形態の配向膜１７は、液晶層１４の液晶分子に対して約１．０°のプレチルト角を与える。
【００１８】
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が正（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に図示された太線は、液晶層１４に電圧が印加されていない初期状態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。本実施形態の液晶層１４は、電圧無印加時における液晶分子の配向方位が第１基板１１側から第２基板１５側へ向かって略９０°捻れるＴＮ配向モードに設定されている。液晶層１４を構成する液晶材料には、略９０°捻れの配向状態を保持しやすくするために適宜、カイラル材が添加される。
【００１９】
また、本実施形態の液晶層１４は、その厚さ（セル厚）ｄと屈折率異方性Δｎとの積であるリタデーション（Δｎ・ｄ）の値が１．８μｍ以上に設定されている。なお、液晶表示装置の応答性を考慮した場合、セル厚は１２μｍ程度が上限と考えられる。また、現状で入手できる液晶材料のΔｎは０．２５程度が上限であることから、リタデーションの上限値は３．０μｍ程度とするのが適当である。また、本実施形態においては、図示しない駆動手段から端子部３を介して第１電極１２および第２電極１６に駆動信号が供給される。この駆動手段は、スタティック〜１／８デューティ駆動を行う。
【００２０】
第１偏光板２１は、第１基板１１の外側に配置されている。同様に、第２偏光板２２は、第２基板１５の外側に配置されている。第１偏光板２１と第２偏光板２２とは、液晶層１４へ電圧が印加されていない状態において表示部２全体が暗表示（黒表示）となるように、吸収軸の方向がそれぞれ設定されている。すなわち、第１偏光板２１と第２偏光板２２は、本実施形態の液晶表示装置１がノーマリーブラック型となるように配置されている。
【００２１】
本実施形態の液晶表示装置は上記の構成を有しており、次に、第１電極および第２電極の重なり部分によって形成される表示パターンについて詳細に説明する。
【００２２】
図３は、本実施形態の表示パターンを構成する電極を部分的に示す拡大平面図である。図３（Ａ）に示す表示パターンには「Ｒ」の文字と「Ｌ」の文字が含まれており、これらは、各々が所定形状にパターニングされた第１電極１２および第２電極１６が上下方向において重畳することによって表現されている。これらの表示パターン中には、図３（Ａ）に示すように１つの鋭角な隅部３０が含まれている。図３（Ｂ）はこの鋭角な隅部３０の近傍を示す拡大図である。図３（Ｂ）に示すように、第１電極１２は、鋭角な隅部３０に対応した形状の部分１２ａを有する。詳細には、この部分１２ａは、図示のように２つの辺が交差することによって形作られている。また、第２電極１６は、この鋭角な隅部３０に対応した部分１２ａを平面視において包含する（包囲する）部分１６ａを有する。このようにして、電極のエッジ部同士の交差によって表示パターン中の鋭角な隅部を表現することを避けることにより、鋭角な隅部の近傍における液晶分子の配向方位の意図しない変化を抑制することが可能となる。それにより、高リタデーションに設定された特定のセル条件を有する液晶表示装置における局所的な光漏れを抑制し、表示品質を向上させることが可能となる。
【００２３】
図４は、比較例の表示パターンを構成する電極を部分的に示す拡大平面図である。比較例の表示パターンにおいては、向かい合う各電極１１２、１１６のエッジ部同士を交差させることによって鋭角な隅部１３０が表現されている。この場合、隅部１３０を構成する角の対頂角に当たる部分１３１において、一方の電極１１２のエッジ部と他方の電極１１６のエッジ部との相互間距離が鋭角でない隅部に比べて小さくなる。それにより、各電極１１２、１１６に電圧を印加した際に各電極１１２、１１６のエッジ部の間に生じる電界が比較的に大きくなり、前述の対頂角に当たる部分１３１において液晶分子の配向方位が意図しない変化を起こすと考えられる。このような原因に起因して、上述のような局所的な光漏れの現象が引き起こされるものと推測される。
【００２４】
図５は、他の実施形態の表示パターンを構成する電極を部分的に示す拡大平面図である。図５に示す表示パターンには「Ａ」の文字が含まれている。これらの表示パターン中には、図５に示すように３つの鋭角な隅部３１、３２、３３が含まれている。このうち、特に隅部３１、３２について、従来は電極のエッジ同士を交差させて表現されていた。これに対して、本実施形態では、第１電極１２は、鋭角な隅部３１、３２にそれぞれ対応した形状の部分を第１電極１２に設け、これらの鋭角な隅部３１、３２に対応した部分を平面視において包含する（包囲する）部分を第２電極１６に設けている。これにより、表示パターン「Ａ」に含まれる複数の鋭角な隅部の全てについて、電極のエッジ部同士の交差によって表現されることがない。それにより、高リタデーションに設定された特定のセル条件を有する液晶表示装置における局所的な光漏れを抑制し、表示品質を向上させることが可能となる。
【００２５】
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、上述した実施形態における鋭角な隅部は、２つの辺（すなわち直線）同士が交差することによって形成されていたが、交差する線の一方或いは双方が曲線であってもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１…液晶表示装置、２…表示部、３…端子部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、２１…第１偏光板、２２…第２偏光板、３０、３１、３２、３３…隅部
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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