(57)【要約】【課題】  視野角特性及びコントラストに優れ、消費電力の少ない液晶表示パネルを提供する。【解決手段】  本発明の液晶表示パネル１００は、ＴＦＴ基板１０と、対向基板２０と、両基板１０及び２０の間に配置された第１液晶を含む第１液晶層１５と、両基板１０及び２０の第１液晶層１５側に形成された配向制御層１４及び２４と、対向基板２０の、第１液晶層１５とは反対側に配置された、第２液晶を含む第２液晶層からなる補償板４０と、を備え、複数の画素のそれぞれが、第１領域５及び第２領域６を含み、第１領域５における、対向基板２０の基板面に対する、第１液晶層１５に電圧がされていない場合の第１液晶の傾斜角度をθ1、第２液晶層の屈折率楕円体における基板面に垂直な方向により近い光学軸の傾斜角度をθ2、とした場合、θ1−５°≦θ2≦θ1＋５°を満たす。【選択図】  図３
2011013442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する垂直配向型の液晶表示パネルであって、
ＴＦＴ基板と、
前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板と、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に配置された第１液晶を含む第１液晶層と、
前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の前記第１液晶層側の面に形成された配向制御層と、
前記対向基板の、前記第１液晶層とは反対側に配置された、第２液晶を含む第２液晶層からなる補償板と、を備え、
前記複数の画素は、それぞれ第１領域及び第２領域を含み、
前記第１領域における、前記対向基板の基板面に対する、前記第１液晶層に電圧が印加されていない場合の前記第１液晶の傾斜角度をθ1、前記第２液晶層の屈折率楕円体の、前記基板面に垂直な方向により近い光学軸の傾斜角度をθ2、とした場合、
θ1−５°≦θ2≦θ1＋５°
を満たす、液晶表示パネル。
【請求項２】
前記傾斜角度θ1は、７５°以上８５°以下である、請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記第２領域における、前記第１液晶層に電圧が印加されていない場合の、前記第１液晶の前記基板面に対する傾斜角度をθ3とした場合、前記傾斜角度θ3が前記傾斜角度θ1よりも大きい、請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記第２領域における、前記第２液晶層の屈折率楕円体の前記基板面に垂直な方向により近い光学軸の傾斜角度をθ4、とした場合、前記傾斜角度θ4が前記傾斜角度θ2よりも大きい、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第２液晶がディスコティック液晶であり、前記傾斜角度θ2が、前記ディスコティック液晶の前記基板面に垂直な方向により近い光学軸の傾斜角度である、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記第２液晶がカイラルネマティック液晶であり、前記傾斜角度θ2が、前記カイラルネマティック液晶のヘリカル軸の傾斜角度である、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
前記第１領域において、前記補償板のリタデーションが、前記第１液晶層のリタデーションの５０％以上８０％以下である、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記配向制御層が、前記第１液晶層において前記第１液晶と混合されたモノマーを、前記第１液晶層に電圧を印加した状態で硬化させて形成されたポリマー層である、請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直配向型の液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ、コンピュータ、携帯情報端末機器等の表示装置として、薄型軽量の液晶表示装置が利用されている。従来の液晶表示装置には、ツイストネマチック型（ＴＮ型）やスーパーツイストネマチック型（ＳＴＮ型）の液晶表示装置があるが、これらが有する視野角が狭いという欠点を解決するために、様々な技術開発が行われてきた。
【０００３】
視野角特性が改善された液晶表示装置として、垂直配向型の液晶層を有する液晶表示装置が知られている。垂直配向型の液晶表示装置は、ＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶表示装置と呼ばれる。ＶＡモードの液晶表示装置の一例が特許文献１に記載されている。また、ＶＡモードの液晶表示装置の他の例として、配向分割型であるＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードの液晶表示装置が、特許文献２に開示されている。
【０００４】
ＭＶＡモードでは、液晶層を介して対向する一対の基板のそれぞれに、液晶分子の配向を規制する配向規制構造が設けられている。配向規制構造は、具体的には、電極上に形成された突起状構造物（凸部）や、電極に形成されたスリットである。このような配向規制構造を設けることにより、液晶層に電圧が印加された時に、液晶分子の傾斜する方位が互いに異なる複数の領域を形成することができ、視野角特性が向上する。
【０００５】
また、液晶分子の配向方位を規定するために、液晶層に接する基板面にポリマー構造物からなる配向制御層を形成した液晶表示装置が、特許文献３に記載されている。配向制御層は、予め液晶層に混入しておいた重合性組成物を、パネル形成後にＵＶ光等の照射によって重合させることにより形成される。この方法で形成した配向制御層を用いて液晶分子の配向を制御する方式をＰＳＡ（Polymer-Sustained Alignment）方式と呼ぶ。
【０００６】
ＰＳＡ方式の液晶表示装置では、配向制御層によって、電圧無印加時における液晶分子のプレチルト角（極角）及びプレチルト方向（方位角）が規定され、電圧印加時には、液晶分子が、このプレチルト方向に沿って基板面に平行に近づくように配向する。ＰＳＡ方式によれば、ＶＡモードの液晶表示装置における配向の安定性及び応答特性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３５２３２８号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２２２５号公報
【特許文献３】特開２００６−３１７８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３の液晶表示装置は、基板を正面（極角９０°方向）から見た場合の電圧−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）と、基板を斜め方向（例えば極角３０°方向）から見た場合のＶ−Ｔ特性との差をより少なくして、両方向から見た場合の輝度の差を減少させるために、次のような特徴を有する。
【０００９】
特許文献３の液晶表示装置は、基板の液晶層側に形成された垂直配向層（第１の配向制御層）と、垂直配向層の上に形成された配向制御層（第２の配向制御層）とを備えている。配向制御層は、一対の基板の間に、液晶とモノマーの混入物を封入した後、液晶層に紫外線を照射することにより、モノマーを硬化させて形成する。このとき、両基板間には電位差が与えられており、その電位差に応じて液晶が基板面に対して若干配向している。そのため、配向制御層の形成に伴い、配向制御層近傍の液晶が若干配向したまま固定されるため、液晶の配向が記憶され、電圧無印加時における液晶の恒常的な配向（プレチルト）が実現する。特許文献３では、高いコントラストを得るために、プレチルトの角度は８６°以上であることが必須とされている。
【００１０】
さらに、この液晶表示装置では、良好な視野角特性を得るために、各画素が、互いに閾値電圧の異なる２つの領域を有している。ここで、閾値電圧とは、液晶がプレチルト状態から基板面に平行な向きに配向し始める時の印加電圧、すなわち液晶を配向させるための最小電圧を指す。２つの領域では互いにプレチルト角度及び閾値電圧が異なるため、Ｖ−Ｔ特性も異なる。したがって、両領域のプレチルト角度を適切に調整して、輝度あるいは階調の視野角依存性が少ない、視野角特性が良好な表示が得られる。
【００１１】
上記の２つの領域は、次のようにして形成される。まず、配向制御層の形成時に、マスキングによりまず第１の領域のみを選択的に開口させ、第１の印加電圧を与えつつ紫外線照射を行なって、第１の領域の配向制御層が形成される。次に、第２の領域に第１の印加電圧とは異なる第２の印加電圧を与えつつ紫外線照射を行なって、第２の領域の配向制御層が形成される。このようにして、１つの画素の中に、互いにプレチルト角度及び閾値電圧の異なる２つの領域が形成される。
【００１２】
特許文献３の液晶表示装置によれば良好な視野角特性が得られるが、この液晶表示装置では、全体にプレチルト角度が小さく（基板面に垂直な方向（極角９０°方向）に近く）配向制御層によるアンカリング（液晶の固着による束縛）が強いため、駆動電圧が高く消費電力が大きいという問題があった。
【００１３】
本発明は、良好な表示特性を有するとともに、消費電力の少ない液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による液晶表示パネルは、複数の画素を有する垂直配向型の液晶表示パネルであって、ＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に配置された第１液晶を含む第１液晶層と、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の前記第１液晶層側の面に形成された配向制御層と、前記対向基板の、前記第１液晶層とは反対側に配置された、第２液晶を含む第２液晶層からなる補償板と、を備え、前記複数の画素は、それぞれ第１領域及び第２領域を含み、前記第１領域における、前記対向基板の基板面に対する、前記第１液晶層に電圧が印加されていない場合の前記第１液晶の傾斜角度をθ1、前記第２液晶層の屈折率楕円体の、前記基板面に垂直な方向により近い光学軸の傾斜角度をθ2、とした場合、
θ1−５°≦θ2≦θ1＋５°
を満たす。
【００１５】
ある実施形態において、前記傾斜角度θ1は、７５°以上８５°以下である。
【００１６】
ある実施形態では、前記第２領域における、前記第１液晶層に電圧が印加されていない場合の、前記第１液晶の前記基板面に対する傾斜角度をθ3とした場合、前記傾斜角度θ3が前記傾斜角度θ1よりも大きい。
【００１７】
ある実施形態では、前記第２領域における、前記第２液晶層の屈折率楕円体の前記基板面に垂直な方向により近い光学軸の傾斜角度をθ4、とした場合、前記傾斜角度θ4が前記傾斜角度θ2よりも大きい。
【００１８】
ある実施形態では、前記第２液晶がディスコティック液晶であり、前記傾斜角度θ2が、前記ディスコティック液晶の前記基板面に垂直な方向により近い光学軸の傾斜角度である。
【００１９】
ある実施形態では、前記第２液晶がカイラルネマティック液晶であり、前記傾斜角度θ2が、前記カイラルネマティック液晶のヘリカル軸の傾斜角度である。
【００２０】
ある実施形態では、前記第１領域において、前記補償板のリタデーションが、前記第１液晶層のリタデーションの５０％以上８０％以下である。
【００２１】
ある実施形態では、前記配向制御層が、前記第１液晶層において前記第１液晶と混合されたモノマーを、前記第１液晶層に電圧を印加した状態で硬化させて形成されたポリマー層である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による液晶表示パネルでは、画素の少なくとも一部において、第１液晶のプレチルト角度を従来よりも大きく（極角を小さく）しているため、液晶配向の閾値電圧を下げることができる。これによって生じるコントラストの低下は、補償板の屈折率楕円体の光学軸を適切に傾けることにより、防止される。
【００２３】
また、本発明による液晶表示パネルでは、１つの画素の中に、第１液晶のプレチルト角が互いに異なる２つの領域を形成することができるので、１つの画素において２種類のＶ−Ｔ特性を得ることができるため、良好な諧調特性を得ることができる。
【００２４】
本発明によれば、液晶表示パネルにおいて、液晶表示パネルの視野角特性及びコントラストを高いレベルに維持したまま、画素の少なくとも一部の液晶配向の駆動電圧を低下させることができる。よって、視野角特性及びコントラストに優れ、消費電力が低減された液晶表示パネルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態による液晶表示装置１の構成を模式的に表した斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による液晶表示パネル１００の層構成を模式的に表した斜視図である。
【図３】液晶表示パネル１００における１つの画素７の層構成を模式的に表した断面図である。
【図４】液晶表示パネル１００の配向制御層１４及び２４の形成方法を表した断面図である。
【図５】液晶表示パネル１００の効果を説明するための図であり、Ｖ−Ｔ特性と液晶のプレチルト角度との関係を表したグラフである。
【図６】液晶表示パネル１００の効果を説明するための図であり、画素７の第１領域５と第２領域６における閾値電圧の差（縦軸：ΔＶ）と、第１領域５における液晶１６ａのプレチルト（横軸：ＰＴ１）との関係を表すグラフである。
【図７】液晶表示パネル１００の効果を説明するための図であり、第１領域５における、黒表示時の漏れ光の平均割合（縦軸：％）と、液晶層１５及び液晶層４５のプレチルトの角度差（横軸：ΔＰＴ（°））との関係を表したグラフである。
【図８】液晶表示パネル１００の効果を説明するための図であり、第１領域５における、黒表示時の漏れ光の平均割合（縦軸：％）と、液晶層１５におけるプレチルト角度（横軸：ＰＴ２）との関係を表したグラフである。
【図９】液晶表示パネル１００の効果を説明するための図であり、第１領域５における、黒表示時の漏れ光の平均割合（縦軸：％）と、液晶層１５のリタデーションに対する補償板４０のリタデーションの割合（横軸：％）との関係を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態による液晶表示装置１及び液晶表示パネル１００を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限られるものではない。
【００２７】
図１は、液晶表示装置１の構成を模式的に表した斜視図である。図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶層（第１液晶層）１５（後に、図２等を用いて説明する）を挟んで互いに対向するＴＦＴ基板１０及び対向基板（ＣＦ基板）２０と、ＴＦＴ基板１０及び対向基板２０のそれぞれの外側に配置された第１偏光板６０及び第２偏光板７０と、表示用の光を第１偏光板６０に向けて出射するバックライトユニット９０とを備えている。
【００２８】
ＴＦＴ基板１０には、複数の走査線（ゲートバスライン）と複数の信号線（データバスライン）とが、互いに直交するように配置されている。複数の走査線と複数の信号線とのそれぞれの交点付近には、能動素子であるＴＦＴが画素７（後に図３を用いて説明する）毎に形成されている。ここで１つの画素７は、隣り合う２つの走査線と隣り合う２つの信号線とによって区切られた領域として定義される。各画素７には、ＴＦＴのドレイン電極に電気的に接続された、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる画素電極１２（後に図３を用いて説明する）が配置されている。隣り合う２つの走査線の間には補助容量線（蓄積容量線、Ｃｓラインとも呼ぶ）が走査線と平行に延びていてもよい。
【００２９】
複数の走査線及び複数の信号線は、それぞれ走査線駆動回路８０及び信号線駆動回路８２に接続されており、走査線駆動回路８０及び信号線駆動回路８２は、制御回路８４に接続されている。制御回路８４による制御に応じて、走査線駆動回路８０からＴＦＴのオン−オフを切り替える走査信号が、複数の走査線に供給される。また、制御回路８４による制御に応じて、信号線駆動回路８２から表示信号（画素電極１２への印加電圧）が、複数の信号線に供給される。
【００３０】
対向基板２０は、カラーフィルタ及び共通電極２２（後に図３を用いて説明する）を備えている。カラーフィルタは、３原色表示の場合、それぞれが画素７に対応して配置されたＲ（赤）フィルタ、Ｇ（緑）フィルタ、及びＢ（青）フィルタを含む。共通電極２２は、複数の画素電極１２を覆うように形成されている。共通電極２２と各画素電極１２との間に与えられる電位差に応じて両電極の間の液晶分子が画素７毎に配向し、表示がなされる。
【００３１】
図２は、本発明による液晶表示パネル１００の層構成を模式的に表した斜視図であり、図３は、液晶表示パネル１００における１つの画素７の層構成を模式的に表した断面図である。液晶表示パネル１００は、液晶表示装置１のうち、バックライトユニット９０を除く、第１偏光板６０と第２偏光板７０とに挟まれた部分に対応している。
【００３２】
図２及び図３に示すように、液晶表示パネル１００は、第１偏光板６０、ＴＦＴ基板１０、対向基板２０、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間に配置された液晶層１５、及び第２偏光板７０を備えている。液晶層１５は、負の誘電率異方性を有する垂直配向型の液晶（第１液晶）１６を含んでいる。ＴＦＴ基板１０は、透明基板１１、透明基板１１の上に画素７毎に配置された画素電極１２、画素電極１２を覆って形成された垂直配向膜である配向層１３、及び配向層１３の液晶層１５側に形成された配向制御層１４を含む。各画素７は、第１領域５及び第２領域６の２つの領域に分割されている。配向制御層１４は、画素７の第１領域５に形成された第１配向制御層１４ａ、及び第２領域６に形成された第２配向制御層１４ｂを含む。
【００３３】
対向基板２０は、透明基板２１、透明基板２１の液晶層１５側に配置された位相差板５０、位相差板５０の液晶層１５側に配置された補償板４０、及び補償板４０の液晶層１５側に配置された積層基板３０を備えている。補償板４０の一対の基板４１及び４２の間には、図２に示すように、液晶（第２液晶）４３を含む液晶層（第２液晶層）４５が形成されている。液晶４３はディスコティック液晶であるが、代わりにカイラルネマティック液晶（コレステリック液晶）を用いてもよい。
【００３４】
積層基板３０は、共通電極２２、共通電極２２の液晶層１５側に形成された垂直配向膜である配向層２３、及び配向層２３の液晶層１５の側に形成された配向制御層２４を含む。配向制御層２４は、画素７の第１領域５に形成された第１配向制御層２４ａ、及び第２領域６に形成された第２配向制御層２４ｂを含む。また、補償板４０は、第１領域５に形成された第１補償層４０ａ、及び第２領域６に形成された第２補償層４０ｂを含む。
【００３５】
配向層１３及び２３は、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０を貼り合せる前に両基板の対向面上に塗布された垂直配向膜であって、液晶層１５に含まれる液晶１６を、基板面に垂直（図２に示すｚ方向）に配向させる機能を有する。配向制御層１４及び２４は、上述のＰＳＡ方式によって形成されたポリマー層であり、液晶１６に、基板面に垂直な方向から所定の角度１７だけ傾いたプレチルトを与える。プレチルトの方位角（基板面であるｘ−ｙ平面内において、ｘ軸を０°として反時計回りを正方向とした角度）は４５°、１３５°、２２５°、又は３１５°である。
【００３６】
配向層１３及び２３の材料としては、例えばＪＳＲ社製のポリイミド系垂直配向膜を使用する。液晶１６にプレチルトを与える手段としては、突起や電極のスリットを用いて液晶１６を配向させるＭＶＡ方式又はＶＡ方式、あるいはラビングによってプレチルトを与える方式等を使用しても良い。液晶１６には、メルク社製のＺＬＩ−４７９２を使用する。液晶層１５の厚さは、例えば４μｍである。液晶層１５の厚さを維持するためのスペーサには、ミクロパールなどの球状スペーサ等を使用する。また、液晶層１５に混入させるモノマーとしては、例えば二官能性メタクリロイル系モノマーを使用する。モノマーは液晶１６に対して０．３ｗｔ％以上添加する。
【００３７】
第１偏光板６０と第２偏光板７０は、互いにクロスニコルに配置されている。第１偏光板６０の吸収軸はｙ方向（方位角９０°方向）に延びており、第２偏光板７０の吸収軸はｘ方向（方位角０°方向）に延びている。両偏光板をこのように配置することで、ノーマリブラック（液晶層１５に電圧が印加されないときに黒表示がなされる）の液晶表示パネル１００が得られる。また、液晶１６のプレチルト方位角と両偏光板の吸収軸が４５°異なるように配置されているため、より光漏れの少ない表示が可能となる。
【００３８】
液晶層１５のリタデーション（Δｎ・ｄ：Δｎは液晶層１５における複屈折、ｄは液晶層１５の厚さ）は、２９０ｎｍである。第１領域５における液晶層１５の液晶１６ａには、配向制御層１４ａ及び２４ａによって、極角（基板面を０°とし、ｚ方向を９０°とする）８０°のプレチルト（θ1）が与えられ、第２領域６の液晶１６ｂには、配向制御層１４ｂ及び２４ｂによって、極角８９°のプレチルト（θ3）が与えられている。
【００３９】
次に、図４を参照して、配向制御層１４及び２４の形成方法を説明する。
【００４０】
まず、透明基板２１の上方に第１領域５のみに選択的に、例えばＵＶ光（紫外線）である照射光９５を透過させるマスク９６を配置し、マスク９６を介して液晶層１５に、例えば２０Ｊ／ｃｍ2以上のＵＶ光を照射する。このとき、画素電極１２と共通電極２２との間には所定の電圧Ｖ１（例えば２０Ｖ）が印加されており、液晶１６に所定の角度θ1の配向が与えられている。ＵＶ光の照射により、第１領域５の液晶層１５に含まれるモノマーが硬化して配向制御層１４ａ及び２４ａが形成され、角度θ1（極角８０°）のプレチルトが第１領域５に与えられる。
【００４１】
次に、マスク９６の位置をずらして、第２領域６のみに選択的に照射光９５を透過させる。このとき、画素電極１２と共通電極２２との間には電圧Ｖ１よりも小さい電圧Ｖ２が印加されており、液晶１６には角度θ1よりも極角の大きい（基板面に対してより垂直に近い）角度θ3の配向が与えられている。照射光９５により、第２領域６の液晶層１５に含まれるモノマーが硬化して配向制御層１４ｂ及び２４ｂが形成され、角度θ3（極角８９°）のプレチルトが第２領域６に与えられる。配向制御層１４及び２４を形成した後、残存モノマーを減らすために、液晶１６に対して更にブラックライトで紫外線を数時間照射することが望ましい。
【００４２】
位相差板５０は１軸の位相差板であり、位相差板５０のリタデーション（Δｎ・ｄ：Δｎは位相差板５０における複屈折、ｄは位相差板５０の厚さ）は１００ｎｍである。位相差板５０の光学軸はｘ方向に延びている。
【００４３】
補償板４０は、２つの基板４１及び４２の間に封入された、ディスコティック液晶である液晶４３を含む液晶層４５を有する。液晶４３にはカイラルネマティック液晶を用いてもよい。ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向の屈折率を、それぞれｎx、ｎy、及びｎzとした場合、補償板４０は、ｎx＝ｎy＞ｎzの、いわゆる座布団形の屈折率楕円体を有する光学層である。補償板４０は、第１領域５に設けられた第１補償層４０ａ、及び第２領域６に設けられた第２補償層４０ｂを含む。
【００４４】
補償板４０は次のようにして形成される。まず、基板４１及び４２の内側に配向膜を塗布した後、配向膜の上にディスコティック液晶を塗布する。このディスコティック液晶に電圧印加等の方法によって所望の角度にプレチルトを与えた状態で、ＵＶ光を照射してディスコティック液晶を重合させる。なお、ディスコティック液晶へのプレチルトは、次のようにして与えてもよい。
【００４５】
まず、基板４１及び４２の内側にシンナモイル基等を含む配向膜を塗布した後、第１領域５の基板４１及び４２にのみ極角の小さい方向からＵＶ光を照射する。次に第２領域６の基板４１及び４２にのみ極角の大きい方向からＵＶ光を照射する。その後、このように配向処理された配向膜の間にディスコティック液晶を注入することにより、液晶分子に互いに異なる２種類のプレチルトが与えられる。第１領域５におけるプレチルト角は、例えば８０°であり、第２領域６におけるプレチルト角は、例えば８９°である。
【００４６】
また、配向膜をパターニングしてプレチルト角度が互いに異なる第１補償層４０ａ及び第２補償層４０ｂを形成しても良い。プレチルトを異ならせるために、スペーサを介して剥離可能なプラスチック基板を配置することにより補償板４０を部分的に覆い、その上でＵＶ光照射を行なってもよい。なお、重合性ディスコティック液晶としては、特許文献１に記載された液晶を用いることができる。
【００４７】
液晶層４５における液晶４３にもプレチルトが与えられている。第１補償層４０ａにおける液晶４３のプレチルト角度４４は、第２補償層４０ｂにおける液晶４３のプレチルト角度４４よりも大きい（基板面により平行に近い）。第１補償層４０ａにおける屈折率楕円体のｚ方向により近い光学軸の基板面に対する傾斜角度（基板面に垂直な方向を９０°とした場合の極角）θ2は、例えば８０°であり、第２補償層４０ｂにおける屈折率楕円体のｚ方向により近い光学軸の基板面に対する傾斜角度θ4は、例えば８９°である。
【００４８】
ここで、補償板４０の液晶４３がディスコティック液晶である場合、傾斜角度θ2はディスコティック液晶のｚ軸により近い光学軸の傾斜角度である。また、液晶４３がカイラルネマティック液晶である場合、傾斜角度θ2はカイラルネマティック液晶のヘリカル軸の傾斜角度である。
【００４９】
第１領域５における、液晶層１５のプレチルト角度θ1と、補償板４０の第１補償層４０ａにおける光学軸の傾斜角度θ2は、ほぼ同じであることが好ましく、
θ1−５°≦θ2≦θ1＋５°
の関係を満たしていることが好ましい。このように両角度を設定することにより、第１補償層４０ａによって、第１領域５の液晶層１５による光漏れを効率よく防止することができる。
【００５０】
第１領域５における液晶１６ａのプレチルト角が比較的大きいため、第１領域５では液晶配向の閾値電圧が比較的低く、表示による消費電力を下げることができる。これに伴い、第１領域５では、黒表示時の光漏れが増加する恐れがあるが、第１領域に形成された第１補償層４０ａによって光漏れを防止することができるので、コントラストを高く維持することができる。第１領域５におけるプレチルト角度θ1は、７５°以上８５°以下であることが好ましい。これにより、コントラストを必要十分に高く維持した、消費電力の少ない液晶表示パネル１００を提供することが可能となる。
【００５１】
第２領域６における液晶層１５の液晶１６ｂの傾斜角度θ3は、第１領域における液晶１６ａの傾斜角度θ1よりも大きく設定される。両傾斜角度が異なるため、２つの領域５及び６において、互いに異なるＶ−Ｔ特性を得ることができ、輝度あるいは階調の視野角依存性が少ない表示を得ることが可能となる。充分な視野角特性を得るには、第１領域５における閾値電圧と第２領域６における閾値電圧に０．３Ｖ以上の差を与えることが好ましい。
【００５２】
また、傾斜角度θ1と傾斜角度θ3との差異に応じて、第２補償層４０ｂにおける屈折率楕円体の傾斜角度θ4も傾斜角度θ2と異ならせているため（θ4＞θ2）、第２領域６の液晶層１５による光漏れが第２補償層４０ｂによって防止される。
【００５３】
速い応答速度及びより低い駆動電圧を実現するために、第２領域６においても第２補償層４０ｂの液晶４３にある程度のプレチルトが与えられる。第２領域６において高いコントラストを確保するためには、プレチルト角は８７°以上９０°未満であることが好ましい。そのため、本実施形態では、第２領域６におけるプレチルト角度を８９°とした。
【００５４】
Ｖ−Ｔ特性の評価は、電圧０Ｖの透過率を０％、電圧５Ｖの透過率を１００％とした場合における、透過率が１０％の電圧を与えて行なった。
【００５５】
図５は、Ｖ−Ｔ特性と液晶１６のプレチルト角度との関係を表したグラフを示している。このグラフには、プレチルト角度が８９°（ａ）、８０°（ｂ）、７０°（ｃ）、及び６０°（ｄ）である場合の、透過率（縦軸：％）と印加電圧（横軸：Ｖ）との各対応関係が示されている。
【００５６】
図５には、プレチルト角が６０°及び７０°の場合には、印加電圧が０Ｖの時に黒表示（透過率０％）が得られず、プレチルト角が８０°及び８９°の場合には印加電圧が０Ｖの時にも十分な黒表示が得られることが示されている。これにより、電圧無印加時に黒表示を得るためには、約７５°以上のプレチルト角が必要であることがわかる。したがって、第１領域５の液晶１６ａ、及び第２領域６の液晶１６ｂのいずれにも、約７５°以上のプレチルト角を与える必要がある。
【００５７】
図６は、第１領域５と第２領域６における閾値電圧の差（縦軸：ΔＶ）と、第１領域５における液晶１６ａのプレチルト（横軸：ＰＴ１）との関係を表すグラフである。このグラフは、プレチルト角が８５°以下の場合に、０．３Ｖ以上の閾値電圧の差（ΔＶ）が得られることを示している。第２領域６のプレチルト角は８９°である。
【００５８】
プレチルト角は、製造の容易さから、より小さく設定することが望ましい。また、プレチルト角が大きいと階調表示の補償効果が充分に得られないという問題がある。さらに、充分な階調表示の補償効果を実現するためには、０．３Ｖ以上のΔＶ（電圧シフトとも呼ぶ）が必要である。したがって、第１領域５の液晶１６ａには８５°以下のプレチルト角が必要になる。
【００５９】
上記の検討により、本実施形態においては、第１領域５におけるプレチルト角度θ1を、７５°以上８５°以下の範囲内に設定することにした。
【００６０】
図７は、第１領域５における、黒表示時の漏れ光の平均割合（縦軸：％）と、液晶層１５及び液晶層４５のプレチルトの角度差（横軸：ΔＰＴ（°））との関係を表している。この角度差（ΔＰＴ）は、第１領域５における、第１配向制御層１４ａによって与えられたプレチルト角度（θ1）と、第１補償層４０ａにおける屈折率楕円体のｚ方向により近い光学軸の傾斜角度（θ2）との差ということもできる。
【００６１】
図７を参照すると、角度差（ΔＰＴ）が±５°の範囲内である場合、すなわち、θ1とθ2とが、
θ1−５°≦θ2≦θ1＋５°
の関係を満たす場合に、漏れ光の割合が０．３％以下となることがわかる。画像表示において不快感を与えないコントラストの下限値は１００である。１００以上のコントラストを実現するためには、漏れ光が０．３％以下である必要がある、したがって、不快感を与えないコントラストを得るためには、角度差（ΔＰＴ）を±５°以内の範囲に設定する必要がある。
【００６２】
図８は、第１領域５における、黒表示時の漏れ光の平均割合（縦軸：％）と、液晶層１５におけるプレチルト角度（横軸：ＰＴ２＝θ1）との関係を表している。ここで、黒表示時の漏れ光の平均割合は、補償板４０で補償した後の漏れ光の平均割合である。
【００６３】
図８から、プレチルト角度が７５°以下になると、ほぼ同じ角度のプレチルトが与えられた補償板４０で補償しても、漏れ光の平均値が０．３％を超えて、急激に増加することがわかる。上述したように、不快感を与えないコントラストの値は１００以上である。これを実現するためには、漏れ光が０．３％以下であること、すなわち液晶のプレチルト角度を７５°より大きくする必要がある。
【００６４】
図９は、第１領域５における、黒表示時の漏れ光の平均割合（縦軸：％）と、液晶層１５のリタデーションに対する補償板４０のリタデーションの割合（横軸：％）との関係を表している。
【００６５】
図９から、補償板４０のリタデーションが液晶層１５のリタデーションに対して５０％以上８０％以下の範囲内にない場合、漏れ光の平均割合が０．３％を超えることがわかる。よって、本実施形態では、補償板のリタデーションを、液晶層１５のリタデーションの５０％以上８０％以下の範囲内となるようにした。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、視野角特性及びコントラストの優れた液晶表示パネル及び液晶表示装置の消費電力を低減させることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  液晶表示装置
５  第１領域
６  第２領域
７  画素
１０  ＴＦＴ基板
１１  透明基板
１２  画素電極
１３  配向層
１４  配向制御層
１４ａ  第１配向制御層
１４ｂ  第２配向制御層
１５  液晶層
１６、１６ａ、１６ｂ  液晶
１７  プレチルト角
２０  対向基板
２１  透明基板
２２  共通電極
２３  配向層
２４  配向制御層
２４ａ  第１配向制御層
２４ｂ  第２配向制御層
３０  積層基板
４０  補償板
４０ａ  第１補償層
４０ｂ  第２補償層
４１、４２  基板
４３  液晶
４４  プレチルト角
４５  液晶層
５０  位相差板
６０  第１偏光板
７０  第２偏光板
８０  走査線駆動回路
８２  信号線駆動回路
８４  制御回路
９０  バックライトユニット
９５  照射光
９６  マスク
１００  液晶表示パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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