(57)【要約】【課題】広視野角特性を有し、表示品位が高く、高開口率で明るい表示が可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１基板の液晶層側に設けられた第１電極と、第２基板に設けられ第１電極に液晶層を介して対向する第２電極とによってそれぞれが規定される複数の絵素領域を有する液晶表示装置である。各絵素領域において、第１電極は、第１方向に沿って配置された複数の単位中実部を有し、液晶層は、電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、電圧が印加されたときに、単位中実部の周辺に生成される斜め電界によって、単位中実部に放射状傾斜配向状態をとる液晶ドメインを形成する。複数の絵素領域は、第１方向とは異なる第２方向に沿った複数の行および第１方向に沿った複数の列からなるマトリクス状に配列されており、１フレーム内で、第２方向に沿って隣接した絵素が反転駆動される。【選択図】　図１
2004029241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、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有し、
前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、
前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極は、第１方向に沿って配置された複数の単位中実部を有し、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記第１電極の前記複数の単位中実部の周辺に生成される斜め電界によって、前記複数の単位中実部に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の液晶ドメインを形成する、液晶表示装置であって、
前記複数の絵素領域は、前記第１方向とは異なる第２方向に沿った複数の行および前記第１方向に沿った複数の列からなるマトリクス状に配列されており、
１フレーム内で、前記複数の絵素領域のうちの任意の第１絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、前記第１絵素領域と同じ行に属し、前記第１絵素領域に隣接した列に属する第２絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性と異なる、液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の絵素領域は、前記第１方向に沿って長手方向が規定され、前記第２方向に沿って短手方向が規定される形状を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
１フレーム内で、前記複数の絵素領域のうちの任意の１列に属する複数の絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、ｎ（ｎは１以上の整数）行ごとに反転される請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
１フレーム内で、前記第１絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、前記第１絵素領域と同じ列に属し、前記第１絵素領域に隣接した行に属する第３絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性と異なる、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記複数の単位中実部のそれぞれの形状は、回転対称性を有する、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】
前記複数の単位中実部のそれぞれは略円形である、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が略円弧状の略矩形である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が鋭角化された形状を有する、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２基板は、前記複数の液晶ドメインの少なくとも１つの液晶ドメインに対応する領域に、前記少なくとも１つの液晶ドメイン内の液晶分子を少なくとも電圧印加状態において放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する配向規制構造を有する、請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記配向規制構造は、前記少なくとも１つの液晶ドメインの中央付近に対応する領域に設けられている、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記配向規制構造は、電圧無印加状態においても、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する、請求項９または１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た第１凸部である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第２基板の前記液晶層側に突き出た前記第１凸部によって前記液晶層の厚さが規定される、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１基板は、前記第１電極と重ならない複数の開口領域を有し、
前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界によって、前記複数の開口領域に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数のさらなる液晶ドメインを形成する、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】
前記複数の開口領域の少なくとも一部の開口領域は、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転対称性を有するように配置された複数の単位格子を形成する、請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記複数の開口領域の前記少なくとも一部の開口領域のそれぞれの形状は、回転対称性を有する、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記複数の開口領域の前記少なくとも一部の開口領域のそれぞれは略円形である請求項１５または１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記第１基板の前記複数の開口領域のそれぞれの内側に第２凸部をさらに備え、前記第２凸部の側面は、前記液晶層の液晶分子に対して、前記斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する、請求項１４から１７のいずれかに記載に液晶表示装置。
【請求項１９】
前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、
前記第１電極は、前記複数の絵素領域毎に設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である請求項１から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、広視野角特性を有し、高表示品位の表示を行う液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータのディスプレイや携帯情報端末機器の表示部に用いられる表示装置として、薄型軽量の液晶表示装置が利用されている。しかしながら、従来のツイストネマチック型（ＴＮ型）、スーパーツイストネマチック型（ＳＴＮ型）液晶表示装置は、視野角が狭いという欠点を有しており、それを解決するために様々な技術開発が行われている。
【０００３】
ＴＮ型やＳＴＮ型の液晶表示装置の視野角特性を改善するための代表的な技術として、光学補償板を付加する方式がある。他の方式として、基板の表面に対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界方式がある。この横電界方式の液晶表示装置は、近年量産化され、注目されている。また、他の技術としては、液晶材料として負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料を用い、配向膜として垂直配向膜を用いるＤＡＰ（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ａｌｉｇｎｅｄ　ｐｈａｓｅ）がある。これは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式の一つであり、液晶分子の複屈折性を利用して透過率を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、横電界方式は広視野角化技術として有効な方式の１つではあるものの、製造プロセスにおいて、通常のＴＮ型に比べて生産マージンが著しく狭いため、安定な生産が困難であるという問題がある。これは、基板間のギャップむらや液晶分子の配向軸に対する偏光板の透過軸（偏光軸）方向のずれが、表示輝度やコントラスト比に大きく影響するためであり、これらを高精度に制御して、安定な生産を行うためには、さらなる技術開発が必要である。
【０００５】
また、ＤＡＰ方式の液晶表示装置で表示ムラの無い均一な表示を行うためには、配向制御を行う必要がある。配向制御の方法としては、配向膜の表面をラビングすることにより配向処理する方法がある。しかしながら、垂直配向膜にラビング処理を施すと、表示画像中にラビング筋が発生しやすく量産には適していない。
【０００６】
そこで、本願発明者の一部は他の者とともに、ラビング処理を行わずに配向制御を行う方法として、液晶層を介して対向する一対の電極の一方を、下層電極と、開口部を有する上層電極と、これらの間に設けられた誘電体層とからなる２層構造電極とし、上層電極の開口部のエッジ部に生成される斜め電界によって、液晶分子の配向方向を制御する方法を提案している（例えば、特開２００２−５５３４３号公報）。この方法によると、液晶分子の配向の連続性が十分な安定した配向状態を絵素の全体に亘って得ることができるので、広視野角化および高品位の表示が実現される。
【０００７】
しかしながら、近年では、液晶表示装置には、広視野角化や高表示品位だけでなく、より明るい表示を行うためのいっそうの高開口率化も要求されており、斜め電界を用いて配向規制を行う場合に開口率をより向上させるための具体的な手法は確立されていない。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、広視野角特性を有し、表示品位が高く、高開口率で明るい表示が可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、第１基板と、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有し、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極は、第１方向に沿って配置された複数の単位中実部を有し、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記第１電極の前記複数の単位中実部の周辺に生成される斜め電界によって、前記複数の単位中実部に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の液晶ドメインを形成する、液晶表示装置であって、前記複数の絵素領域は、前記第１方向とは異なる第２方向に沿った複数の行および前記第１方向に沿った複数の列からなるマトリクス状に配列されており、１フレーム内で、前記複数の絵素領域のうちの任意の第１絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、前記第１絵素領域と同じ行に属し、前記第１絵素領域に隣接した列に属する第２絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性と異なる構成を有しており、そのことによって上記目的が達成される。
【００１０】
前記複数の絵素領域は、前記第１方向に沿って長手方向が規定され、前記第２方向に沿って短手方向が規定される形状を有してもよい。
【００１１】
１フレーム内で、前記複数の絵素領域のうちの任意の１列に属する複数の絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、ｎ（ｎは１以上の整数）行ごとに反転されることが好ましい。
【００１２】
１フレーム内で、前記第１絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性が、前記第１絵素領域と同じ列に属し、前記第１絵素領域に隣接した行に属する第３絵素領域において前記液晶層に印加される電圧の極性と異なる構成を有してもよい。
【００１３】
前記複数の単位中実部のそれぞれの形状は、回転対称性を有することが好ましい。例えば、前記複数の単位中実部のそれぞれは略円形であってもよいし、前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が略円弧状の略矩形であってもよい。あるいは、前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が鋭角化された形状を有してもよい。
【００１４】
前記第２基板は、前記複数の液晶ドメインの少なくとも１つの液晶ドメインに対応する領域に、前記少なくとも１つの液晶ドメイン内の液晶分子を少なくとも電圧印加状態において放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する配向規制構造を有してもよい。
【００１５】
前記配向規制構造は、前記複数の液晶ドメインのそれぞれに対応する領域に設けられていることが好ましい。
【００１６】
前記配向規制構造は、前記少なくとも１つの液晶ドメインの中央付近に対応する領域に設けられていることが好ましい。
【００１７】
前記少なくとも１つの液晶ドメイン内において、前記配向規制構造による配向規制方向は、前記第１電極の前記複数の単位中実部の周辺に生成される斜め電界による放射状傾斜配向の方向と整合することが好ましい。
【００１８】
前記配向規制構造は、電圧無印加状態においても、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する構成としてもよい。例えば、前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た第１凸部としてもよく、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た前記第１凸部によって前記液晶層の厚さが規定される構成としてもよい。前記第１凸部は、前記第２基板の基板面と９０°未満の角をなす側面を有することが好ましい。あるいは、前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられた水平配向性の表面を含む構成としてもよい。
【００１９】
前記配向規制構造は、電圧印加状態においてのみ、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する構成としてもよい。例えば、前記配向規制構造は、前記第２電極に設けられた開口部を含む構成としてもよい。
【００２０】
前記第１基板は、前記第１電極と重ならない複数の開口領域を有し、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界によって、前記複数の開口領域に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数のさらなる液晶ドメインを形成することが好ましい。
【００２１】
前記複数の開口領域の少なくとも一部の開口領域は、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転対称性を有するように配置された複数の単位格子を形成する好ましい。また、前記複数の開口領域の前記少なくとも一部の開口領域のそれぞれの形状は、回転対称性を有することが好ましい。
【００２２】
前記複数の開口領域の前記少なくとも一部の開口領域のそれぞれは略円形である構成としてもよい。
【００２３】
前記第１基板の前記複数の開口領域のそれぞれの内側に第２凸部をさらに備え、前記第２凸部の側面は、前記液晶層の液晶分子に対して、前記斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有するように構成してもよい。
【００２４】
前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、前記第１電極は、前記複数の絵素領域毎に設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である構成を採用することができる。対向電極は、典型的には、表示領域全体に亘る単一の電極として形成される。
【００２５】
以下、本発明の作用を説明する。
【００２６】
本発明の液晶表示装置においては、絵素領域の液晶層に電圧を印加する一対の電極の内の一方が、所定の方向（以下、「第１方向」と称する。）に沿って配置された複数の単位中実部を有している。液晶層は、電圧無印加状態において垂直配向状態をとり、且つ、電圧印加状態においては、電極が有する複数の単位中実部の周辺に生成される斜め電界によって、放射状傾斜配向状態をとる複数の液晶ドメインを形成する。すなわち、一対の電極間に電圧を印加したときに、複数の単位中実部の周辺に斜め電界を生成し、放射状傾斜配向をとる複数の液晶ドメインを形成するように、一方の電極の外形が規定されている。液晶層は、典型的には、負の誘電異方性を有する液晶材料からなり、その両側に設けられた垂直配向膜によって配向規制されている。
【００２７】
この斜め電界によって形成される液晶ドメインは、単位中実部に対応する領域に形成され、液晶ドメインの配向状態が電圧に応じて変化することによって表示を行う。それぞれの液晶ドメインは放射状傾斜配向をとり、軸対称配向をとるので、表示品位の視角依存性が小さく、広視角特性を有する。
【００２８】
なお、電極の内で導電膜が存在する部分を中実部と称し、中実部の内で１つの液晶ドメインを形成する電界を発生する部分を「単位中実部」と称する。中実部は、典型的には、連続した導電膜から形成されている。
【００２９】
本発明の液晶表示装置においては、絵素電極は、サブ絵素電極として複数の単位中実部を有しているので、絵素領域の形状や大きさなどに応じて絵素領域内に複数の単位中実部を適宜配置することによって、絵素領域の形状や大きさなどによる制約を受けることなく、絵素領域内に安定な放射状傾斜配向状態を実現することができる。
【００３０】
また、各絵素領域内で、複数の単位中実部は、所定の方向に沿って配置、すなわち、１列に配列されているので、２列以上に配列されている場合に比べて、絵素領域内での単位中実部の面積比率を高くして開口率を向上することができる。
【００３１】
複数の絵素領域は、上述した第１方向とは異なる第２方向に沿った複数の行および第１方向に沿った複数の列からなるマトリクス状に配列されている。本発明による液晶表示装置においては、１フレーム内で、複数の絵素領域のうちの任意の第１絵素において液晶層に印加される電圧の極性が、第１絵素と同じ行に属し、第１絵素に隣接した列に属する第２絵素において前記液晶層に印加される電圧の極性と異なる。すなわち、すべての絵素に書き込みが行われる期間（１フレーム）内で、行方向（第２方向）に隣接した絵素が反転駆動される。
【００３２】
そのため、行方向に隣接した絵素を反転駆動しない場合に比べて、行方向に隣接した絵素間に急峻な電位勾配を有する斜め電界を発生させることができる。従って、行方向に隣接した絵素の電極間距離が短い、開口率が高い構成を採用しても、十分に安定な放射状傾斜配向を形成することができる。
【００３３】
絵素領域は、典型的には、上述の第１方向（単位中実部の配列方向）に沿って長手方向が規定され、第２方向に沿って短手方向が規定される形状を有している。絵素領域がこのような形状を有していると、効果的に開口率を向上することができる。絵素領域は、例えば、第１方向に沿った長辺と第２方向に沿った短辺とを有する略長方形状である。
【００３４】
１フレーム内で、行方向に沿って隣接した絵素を反転駆動するとともに、列方向に沿って絵素をｎ（ｎは１以上の整数）行ごとに反転駆動すると、すなわち、複数の絵素領域のうちの任意の１列に属する複数の絵素領域において液晶層に印加される電圧の極性が、ｎ（ｎは１以上の整数）行ごとに反転されると、フリッカを抑制できる。
【００３５】
特に、列方向に沿って絵素を１行ごとに反転駆動すると、すなわち、１フレーム内で、複数の絵素領域のうちの任意の第１絵素領域において液晶層に印加される電圧の極性が、第１絵素領域と同じ列に属し、第１絵素領域に隣接した行に属する第３絵素領域において液晶層に印加される電圧の極性と異なると、列方向に隣接した絵素間にも急峻な電位勾配を有する斜め電界を発生させることができるので、列方向に隣接した絵素の電極間距離を短くすることができ、さらなる開口率の向上を図ることができる。
【００３６】
複数の単位中実部のそれぞれの形状は、回転対称性を有することが好ましい。単位中実部の形状が回転対称性を有すると、形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向も回転対称性を有する配向、すなわち、軸対称配向となり、視角特性が向上する。
【００３７】
複数の単位中実部のそれぞれが略円形、あるいは略楕円形であると、放射状傾斜配向状態の液晶分子の配向の連続性が高くなるので、配向安定性が向上する。
【００３８】
これに対して、複数の単位中実部のそれぞれが略矩形であると、絵素領域内での単位中実部の面積比率（実効開口率）が高くなるので、液晶層の電圧に対する光学特性（例えば透過率）が向上する。
【００３９】
また、複数の単位中実部のそれぞれが、角部が略円弧状の略矩形であると、配向安定性および光学特性の両方を高くすることができる。
【００４０】
さらに、複数の単位中実部のそれぞれが、角部が鋭角化された形状を有すると、斜め電界を生成する電極の辺がより多く形成されるので、より多くの液晶分子に斜め電界を作用させることができる。そのため、応答速度が向上する。
【００４１】
他方の基板、すなわち、単位中実部を有する電極を備えた基板に対向する基板が、複数の液晶ドメインの少なくとも１つの液晶ドメインに対応する領域に、少なくとも１つの液晶ドメイン内の液晶分子を少なくとも電圧印加状態において放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する配向規制構造を有していると、少なくとも電圧印加状態においては、単位中実部を有する電極とこの配向規制構造とによる配向規制力が液晶ドメイン内の液晶分子に作用するので、液晶ドメインの放射状傾斜配向がより安定化され、液晶層への応力印加による表示品位の低下（例えば残像減少の発生）が抑制される。
【００４２】
配向規制構造を、複数の液晶ドメインのそれぞれに対応する領域に設けると、全ての液晶ドメインの放射状傾斜配向を安定化することができる。
【００４３】
配向規制構造を、配向規制構造によって形成される放射状傾斜配向をとる液晶ドメインの中央付近に対応する領域に設けることによって、放射状傾斜配向の中心軸の位置を固定することができるので、放射状傾斜配向の応力に対する耐性が効果的に向上する。
【００４４】
配向規制構造による配向規制方向を、単位中実部の周辺に生成される斜め電界による放射状傾斜配向の方向と整合するように設定すると、配向の連続性および安定性が増し、表示品位および応答特性が向上する。
【００４５】
配向規制構造は、少なくとも電圧印加状態において配向規制力を発揮すれば配向を安定化する効果が得られるが、電圧無印加状態においても配向規制力を発揮する構成を採用すると、印加電圧の大きさに関わらず配向を安定化できる利点が得られる。但し、電圧無印加状態において液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に配向する垂直配向型の液晶層を用いるので、電圧無印加状態においても配向規制力を発現する配向規制構造を用いると、表示品位の低下を伴うことになる。しかし、後述するように、配向規制構造の配向規制力は比較的弱くても効果を奏するので、絵素の大きさに比べて小さな構造でも十分に配向を安定化することが可能であり、電圧無印加時の表示品位の低下が実質的に問題にならないこともある。液晶表示装置の用途（例えば、外部から印加される応力の大きさ）や電極の構成（単位中実部を有する電極による配向規制力の強さ）によっては、比較的強い配向規制力を発現する配向規制構造を設ける場合がある。このような場合には、配向規制構造による表示品位の低下を抑制するために、遮光層を設けてもよい。配向規制構造は、単位中実部を有する電極による配向規制力よりも弱い配向規制力を発現するだけでよいので、種々の構造を用いて実現することができる。
【００４６】
他方の基板に設けられる配向規制構造は、例えば、基板の液晶層側に突き出た凸部であり、または、基板の液晶層側に設けられた水平配向性の表面を含む構成としてもよい。あるいは、配向規制構造は、電極に設けた開口部であってもよい。これらは公知の方法で製造することができる。
【００４７】
単位中実部を有する電極を備えた基板は、典型的には、電極に重ならない（電極の導電膜が形成されていない）複数の開口領域を有している。この開口領域にも、放射状傾斜配向状態をとる液晶ドメインが形成される構成を採用してもよい。
【００４８】
開口領域に形成される液晶ドメインおよび単位中実部に形成される液晶ドメインは、開口領域のエッジ部（単位中実部の周辺）に生成される斜め電界によって形成されるので、これらは互いに隣接して交互に形成され、且つ、隣接する液晶ドメイン間の液晶分子の配向は本質的に連続である。従って、開口領域に形成される液晶ドメインと単位中実部に形成される液晶ドメインとの間にはディスクリネーションラインは生成されず、それによる表示品位の低下もなく、液晶分子の配向の安定性も高い。
【００４９】
電極の単位中実部に対応する領域だけでなく、開口領域に対応する領域にも、液晶分子が放射状傾斜配向をとると、液晶分子の配向の連続性が高く、安定した配向状態が実現され、ざらつきのない均一な表示が得られる。特に、良好な応答特性（速い応答速度）を実現するために、液晶分子の配向を制御するための斜め電界を多くの液晶分子に作用させる必要があり、そのためには、開口領域（エッジ部）を多く形成する必要がある。開口領域に対応して、安定な放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが形成されると、応答特性を改善するために開口領域を多く形成しても、それに伴う表示品位の低下（ざらつきの発生）を抑制することができる。
【００５０】
複数の開口領域の少なくとも一部の開口領域が、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転対称性を有するように配置された少なくとも１つの単位格子を形成する構成とすることによって、単位格子を単位として、複数の液晶ドメインを高い対称性で配置することができるので、表示品位の視角依存性を向上することができる。
【００５１】
複数の開口領域の少なくとも一部の開口領域（典型的には単位格子を形成する開口部）のそれぞれの形状を回転対称性を有する形状とすることによって、開口領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の安定性を高めることができる。例えば、それぞれの開口領域の形状（基板法線方向から見たときの形状）を円形や正多角形（例えば正方形）とする。なお、絵素の形状（縦横比）等に応じて、回転対称性を有しない形状（例えば楕円）等の形状としてもよい。
【００５２】
開口領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向を安定化させるためには、開口領域に形成される液晶ドメインは略円形であることが好ましい。逆にいうと、開口領域に形成される液晶ドメインが略円形となるように、開口領域の形状を設計すればよい。
【００５３】
上述したように、液晶ドメインが、開口領域および単位中実部の両方に形成されるときには、形成される液晶ドメインのそれぞれに対応して他方の基板に配向規制構造を設けることによって、全ての液晶ドメインの放射状傾斜配向を安定化することができるが、単位中実部に対応して形成される液晶ドメインに対してのみ配向規制構造を設けても、実用上十分な安定性（耐応力性）を得ることができる。
【００５４】
特に、電極の単位中実部に形成される放射状傾斜配向と整合するような配向規制力を発現する配向規制構造は、開口領域に形成される放射状傾斜配向と整合するような配向規制力を発現する配向規制構造よりも簡単なプロセスで形成することができるので、生産効率の観点から好ましい。また、このとき、配向規制構造を全ての単位中実部に対応して設けることが好ましいが、電極構造（単位中実部の数や配置）によっては、一部の単位中実部に対して設けるだけで、実用的な配向安定性が得られる場合もある。これは、本発明の液晶表示装置の液晶層に形成される放射状傾斜配向は本質的に連続しているからである。
【００５５】
また、応力に対する耐性を向上するために、液晶層の液晶分子に対して、上述の斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する側面を備えた凸部を開口領域の内側に設けてもよい。この凸部の基板の面内方向の断面形状は、開口領域の形状と同じであり、上述した開口領域の形状と同様に、回転対称性を有することが好ましい。ただし、凸部の側面の配向規制力によって配向が規制される液晶分子は電圧に対して応答し難い（電圧によるリタデーションの変化が小さい）ので、表示のコントラスト比を低下させる要因となる。従って、凸部の大きさ、高さや数は、表示品位を低下させないように設定することが好ましい。
【００５６】
本発明による液晶表示装置は、例えば、絵素領域毎にＴＦＴなどのスイッチング素子を備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、上述した開口部を有する電極は、スイッチング素子に接続された絵素電極であり、他方の電極は、複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００５８】
（実施形態１）
まず、本発明の液晶表示装置が有する電極構造とその作用とを説明する。本発明による液晶表示装置は、優れた表示特性を有するので、アクティブマトリクス型液晶表示装置に好適に利用される。以下では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について、本発明の実施形態を説明する。本発明はこれに限られず、ＭＩＭを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置にも適用することができる。また、以下では、透過型液晶表示装置を例に本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限られず、反射型液晶表示装置や、さらに、後述する透過反射両用型液晶表示装置に適用することができる。
【００５９】
なお、本願明細書においては、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの「絵素」が１つの「画素」に対応する。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極と絵素電極と対向する対向電極とが絵素領域を規定する。また、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられる列電極と列電極に直交するように設けられる行電極とが互いに交差するそれぞれの領域が絵素領域を規定する。なお、ブラックマトリクスが設けられる構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に対応することになる。
【００６０】
図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態１の液晶表示装置１００の３つの絵素領域Ｐ１、Ｐ２およびＰ３の構造を説明する。以下では、説明の簡単さのためにカラーフィルタやブラックマトリクスを省略する。また、以下の図面においては、液晶表示装置１００の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略する。図１（ａ）は基板法線方向から見た上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図１（ｂ）は、液晶層に電圧を印加していない状態を示している。
【００６１】
液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板（以下「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１００ａと、対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ）１００ｂと、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に設けられた液晶層３０とを有している。液晶層３０の液晶分子３０ａは、負の誘電率異方性を有し、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側の表面に設けられた垂直配向層としての垂直配向膜（不図示）によって、液晶層３０に電圧が印加されていないとき、図１（ｂ）に示したように、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向する。このとき、液晶層３０は垂直配向状態にあるという。但し、垂直配向状態にある液晶層３０の液晶分子３０ａは、垂直配向膜の種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜の表面（基板の表面）の法線から若干傾斜することがある。一般に、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子軸（「軸方位」とも言う。）が約８５°以上の角度で配向した状態が垂直配向状態と呼ばれる。
【００６２】
液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１００ａは、透明基板（例えばガラス基板）１１とその表面に形成された絵素電極１４とを有している。対向基板１００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）２１とその表面に形成された対向電極２２とを有している。液晶層３０を介して互いに対向するように配置された絵素電極１４と対向電極２２とに印加される電圧に応じて、絵素領域ごとの液晶層３０の配向状態が変化する。液晶層３０の配向状態の変化に伴い、液晶層３０を透過する光の偏光状態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。
【００６３】
ＴＦＴ基板１００ａは、導電膜（例えばＩＴＯ膜）から形成される絵素電極１４に重ならない（絵素電極１４が設けられていない）複数の開口領域１５を有している。
【００６４】
複数の開口領域１５は、その中心が正方格子を形成するように配置されており、絵素電極１４の一部１４ａは、１つの単位格子を形成する４つの格子点上に中心が位置する４つの開口領域１５によって実質的に囲まれている。複数の開口領域１５によって囲まれた絵素電極１４の一部１４ａを、「単位中実部」と称する。絵素電極１４の中実部（導電膜が存在する部分）は、複数の単位中実部１４ａから構成されている。言い換えると、絵素電極１４は、サブ絵素電極としての複数の単位中実部１４ａから構成されている。複数の単位中実部１４ａは、基本的には連続した単一の導電膜から形成されている。
【００６５】
複数の絵素領域は、マトリクス状に配列されている。従って、複数の絵素領域は、行方向およびそれに交差する列方向に周期的に配列されている。行方向および列方向を絵素（絵素領域）の「周期方向」とよぶ。典型的には、行方向と列方向とは互いに直交する。また、本実施形態では、それぞれの絵素領域（絵素）は、長辺と短辺とを有する略長方形の形状を有しているので、行方向および列方向とでそれぞれの周期（「絵素ピッチ」という）が異なる。
【００６６】
１つの絵素領域内で、絵素電極１４が有する複数の単位中実部１４ａは、周期方向のいずれかに沿って、一列に配列されている。ここでは、複数の単位中実部１４ａは、図１（ａ）に示したように列方向Ｄ１に沿って配列されており、図１（ａ）では、行方向Ｄ２に沿って隣接した３つの絵素領域Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を示している。
【００６７】
ここでは、単位中実部１４ａは、略円形の形状を有している。また、複数の開口領域１５のそれぞれは、４つの４分の１円弧状の辺（エッジ）を有し、且つ、その中心に４回回転軸を有する略星形である。１つの開口領域１５は、典型的には、隣接する複数の開口領域１５のうちの少なくとも一部の開口領域１５と連続している。
【００６８】
複数の開口領域１５は、実質的に同じ形状で同じ大きさを有している。開口領域１５によって形成される単位格子内に位置する単位中実部１４ａは略円形であり、実質的に同じ形状で同じ大きさを有している。１つの絵素領域内で互いに隣接する単位中実部１４ａは互いに接続されており、実質的に単一の導電膜として機能する中実部（絵素電極１４）を構成している。
【００６９】
上述したような構成を有する絵素電極１４と対向電極２２との間に電圧を印加すると、単位中実部１４ａの周辺（外周近傍）、すなわち、開口領域１５のエッジ部に生成される斜め電界によって、それぞれが放射状傾斜配向を有する複数の液晶ドメインが形成される。液晶ドメインは、それぞれの開口領域１５に対応する領域と、単位中実部１４ａに対応する領域とに、それぞれ１つずつ形成される。
【００７０】
なお、本実施形態では、図２に示すように、すべての絵素に書き込みが行われる期間（１フレーム）内で、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素が反転駆動される。図２中の＋が付された絵素領域Ｐ１およびＰ３の液晶層３０には、−が付された絵素領域Ｐ２の液晶層に印加される電圧とは異なる（逆の）極性の電圧が印加される。つまり、１フレーム内で、ある絵素領域の液晶層３０に印加される電圧の極性が、単位中実部１４ａの配列方向（列方向Ｄ１）に交差する方向（行方向Ｄ２）に沿ってこの絵素領域と隣接した絵素領域において液晶層３０に印加される電圧の極性と異なる。
【００７１】
上述した斜め電界によって液晶ドメインが形成されるメカニズムを図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示した液晶層３０に電圧を印加した状態を示しており、図３（ａ）は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図３（ｂ）は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。図３（ａ）および（ｂ）中の曲線ＥＱは等電位線ＥＱを示す。
【００７２】
絵素電極１４と対向電極２２とが同電位のとき（液晶層３０に電圧が印加されていない状態）には、図１（ａ）に示したように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、両基板１１および２１の表面に対して垂直に配向している。
【００７３】
液晶層３０に電圧を印加すると、図３（ａ）に示した等電位線ＥＱ（電気力線と直交する）ＥＱで表される電位勾配が形成される。この等電位線ＥＱは、絵素電極１４の単位中実部１４ａと対向電極２２との間に位置する液晶層３０内では、単位中実部１４ａおよび対向電極２２の表面に対して平行であり、絵素領域の開口領域１５に対応する領域で落ち込み、開口領域１５のエッジ部（開口領域１５の境界（外延）を含む開口領域１５の内側周辺）ＥＧ上の液晶層３０内には、傾斜した等電位線ＥＱで表される斜め電界が形成される。なお、本実施形態では、行方向Ｄ２に沿って隣接した２つの絵素が反転駆動されるので、これらの絵素間に位置する開口領域１５において等電位線ＥＱは急激に落ち込み、これらの絵素に形成される等電位線ＥＱは互いに連続しない。
【００７４】
負の誘電異方性を有する液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａの軸方位を等電位線ＥＱに対して平行（電気力線に対して垂直）に配向させようとするトルクが作用する。従って、エッジ部ＥＧ上の液晶分子３０ａは、図３（ａ）中に矢印で示したように、図中の右側エッジ部ＥＧでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部ＥＧでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜（回転）し、等電位線ＥＱに平行に配向する。
【００７５】
ここで、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、液晶分子３０ａの配向の変化を詳細に説明する。
【００７６】
液晶層３０に電界が生成されると、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、その軸方位を等電位線ＥＱに対して平行に配向させようとするトルクが作用する。図４（ａ）に示したように、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、液晶分子３０ａには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用する。従って、互いに対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層３０内には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子３０ａと、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子３０ａとが混在する。その結果、液晶層３０に印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがある。
【００７７】
図３（ａ）に示したように、本発明による液晶表示装置１００の開口領域１５のエッジ部ＥＧにおいて、液晶分子３０ａの軸方位に対して傾斜した等電位線ＥＱで表される電界（斜め電界）が発生すると、図４（ｂ）に示したように、液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱと平行になるための傾斜量が少ない方向（図示の例では反時計回り）に傾斜する。また、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直方向の等電位線ＥＱで表される電界が発生する領域に位置する液晶分子３０ａは、図４（ｃ）に示したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと配向が連続となるように（整合するように）、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと同じ方向に傾斜する。図４（ｄ）に示したように、等電位線ＥＱが凹凸形状を形成する電界が印加されると、それぞれの傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａによって規制される配向方向と整合するように、平坦な等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａが配向する。なお、「等電位線ＥＱ上に位置する」とは、「等電位線ＥＱで表される電界内に位置する」ことを意味する。
【００７８】
上述したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向の変化が進み、定常状態に達すると、図３（ｂ）に模式的に示した配向状態となる。開口領域１５の中央付近に位置する液晶分子３０ａは、開口領域１５の互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響をほぼ同等に受けるので、等電位線ＥＱに対して垂直な配向状態を保ち、開口領域１５の中央から離れた領域の液晶分子３０ａは、それぞれ近い方のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受けて傾斜し、開口領域１５の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。この配向状態は、液晶表示装置１００の表示面に垂直な方向（基板１１および２１の表面に垂直な方向）からみると、液晶分子３０ａの軸方位が開口領域１５の中心に関して放射状に配向した状態にある（不図示）。そこで、本願明細書においては、このような配向状態を「放射状傾斜配向」と呼ぶことにする。また、１つの中心に関して放射状傾斜配向をとる液晶層３０の領域を液晶ドメインと称する。
【００７９】
開口領域１５によって実質的に包囲された単位中実部１４ａに対応する領域においても、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成される。単位中実部１４ａに対応する領域の液晶分子３０ａは、開口領域１５のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受け、単位中実部１４ａの中心ＳＡ（開口領域１５が形成する単位格子の中心に対応）に関して対称な放射状傾斜配向をとる。
【００８０】
単位中実部１４ａに形成される液晶ドメインにおける放射状傾斜配向と開口領域１５に形成される放射状傾斜配向は連続しており、いずれも開口領域１５のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向と整合するように配向している。開口領域１５に形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは、上側（基板１００ｂ側）が開いたコーン状に配向し、単位中実部１４ａに形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは下側（基板１００ａ側）が開いたコーン状に配向する。このように、開口領域１５に形成される液晶ドメインおよび単位中実部１４ａに形成される液晶ドメインに形成される放射状傾斜配向は、互いに連続であるので、これらの境界にディスクリネーションライン（配向欠陥）が形成されることがなく、それによって、ディスクリネーションラインの発生による表示品位の低下は起こらない。
【００８１】
なお、開口領域１５の中央付近の液晶層３０には十分な電圧が印加されず、開口領域１５の中央付近の液晶層３０が表示に寄与しない場合がある。すなわち、開口領域１５の中央付近の液晶層３０の放射状傾斜配向が多少乱れても（例えば、中心軸が開口領域１５の中心からずれても）、表示品位が低下しないことがある。そのため、少なくとも単位中実部１４ａに対応して液晶ドメインが形成されれば、絵素領域内での液晶分子の連続性が得られ、広視角特性および高表示品位を得ることができる。
【００８２】
液晶表示装置の表示品位の視角依存性を全方位において改善するためには、それぞれの絵素領域内において、全ての方位角方向のそれぞれに沿って配向する液晶分子の存在確率が回転対称性を有することが好ましく、軸対称性を有することがさらに好ましい。そのため、絵素領域内で液晶ドメインを高い対称性を有するように配置することが好ましい。本実施形態では、複数の単位中実部１４ａは所定の方向（列方向Ｄ１）に沿って一列に配列されており、回転対称性、さらには軸対称性を有するように配置されている。従って、単位中実部１４ａに対応して形成される液晶ドメインも、回転対称性、さらには軸対称性を有するように配置される。
【００８３】
図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明したように、本発明による液晶表示装置１００の絵素電極１４は、複数の開口領域１５で囲まれた複数の単位中実部１４ａを有しており、絵素領域内の液晶層３０内に、傾斜した領域を有する等電位線ＥＱで表される電界を形成する。電圧無印加時に垂直配向状態にある液晶層３０内の負の誘電異方性を有する液晶分子３０ａは、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａの配向変化をトリガーとして配向方向を変化し、安定な放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが開口領域１５および単位中実部１４ａに形成される。液晶層に印加される電圧に応じて、この液晶ドメインの液晶分子の配向が変化することによって、表示が行われる。
【００８４】
本実施形態の液晶表示装置１００の絵素電極１４が有する単位中実部１４ａの形状（基板法線方向から見た形状）およびその配置と、液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１００ａが有する開口領域１５の形状およびその配置とについて説明する。
【００８５】
液晶表示装置の表示特性は、液晶分子の配向状態（光学的異方性）に起因して、方位角依存性を示す。表示特性の方位角依存性を低減するためには、液晶分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向していることが好ましい。また、それぞれの絵素領域内の液晶分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向していることがさらに好ましい。
【００８６】
従って、単位中実部１４ａは、単位中実部１４ａに対応して形成される液晶ドメインの液晶分子３０ａがすべての方位角に対して同等の確率で配向するように、液晶ドメインを形成するような形状を有していることが好ましい。具体的には、単位中実部１４ａの形状は、それぞれの中心（法線方向）を対称軸とする回転対称性（好ましくは２回回転軸以上の対称性）を有することが好ましい。
【００８７】
また、開口領域１５に対応して形成される液晶ドメインは、一部のみが絵素領域内に含まれ、表示に寄与するので、液晶ドメインの絵素領域内に含まれる部分（切片）を足し合わせたときに、切片の集合に含まれる液晶分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向していることが好ましい。すなわち、液晶ドメインの切片が相補的に液晶ドメインを形成するように、開口領域１５の形状および配置を設定することが好ましい。具体的には、開口領域１５の形状は、回転対称性を有することが好ましく、開口領域１５は回転対称性を有するように配置されることが好ましい。なお、開口領域１５に形成される液晶ドメインは、絵素領域外に位置する部分も有しているため、厳密には、液晶ドメインの切片が相補的に液晶ドメインを形成するように開口領域１５を配置することが困難なこともあるが、液晶ドメインの切片の集合において、全ての方位角のそれぞれに沿って配向する液晶分子の存在確率が回転対称性（さらには軸対称性）を有していれば、表示特性の方位角依存性を十分に低減することができる。
【００８８】
図１（ａ）に示したように、略円形の単位中実部１４ａを囲む略星形の開口領域１５が正方格子状に配列された場合の液晶分子３０ａの配向状態を図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【００８９】
図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、基板法線方向から見た液晶分子３０ａの配向状態を模式的に示している。図５（ｂ）および（ｃ）など、基板法線方向から見た液晶分子３０ａの配向状態を示す図において、楕円状に描かれた液晶分子３０ａの先が黒く示されている端は、その端が他端よりも、絵素電極１４が設けられている基板側に近いように、液晶分子３０ａが傾斜していることを示している。以下の図面においても同様である。ここでは、図１（ａ）に示した絵素領域の内の１つの単位格子（４つの開口領域１５によって形成される）について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）中の対角線に沿った断面は、図１（ｂ）、図３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ対応し、これらの図を合わせて参照しながら説明する。
【００９０】
絵素電極１４および対向電極２２が同電位のとき、すなわち液晶層３０に電圧が印加されていない状態においては、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側表面に設けられた垂直配向層（不図示）によって配向方向が規制されている液晶分子３０ａは、図５（ａ）に示したように、垂直配向状態を取る。
【００９１】
液晶層３０に電界を印加し、図３（ａ）に示した等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、軸方位が等電位線ＥＱに平行になるようなトルクが発生する。図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明したように、液晶分子３０ａの分子軸に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電場下の液晶分子３０ａは、液晶分子３０ａが傾斜（回転）する方向が一義的に定まっていないため（図４（ａ））、配向の変化（傾斜または回転）が容易に起こらないのに対し、液晶分子３０ａの分子軸に対して傾斜した等電位線ＥＱ下に置かれた液晶分子３０ａは、傾斜（回転）方向が一義的に決まるので、配向の変化が容易に起こる。従って、図５（ｂ）に示したように、等電位線ＥＱに対して液晶分子３０ａの分子軸が傾いている開口領域１５のエッジ部から液晶分子３０ａが傾斜し始める。そして、図４（ｃ）を参照しながら説明したように、開口領域１５のエッジ部の傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合性をとるように周囲の液晶分子３０ａも傾斜し、図５（ｃ）に示したような状態で液晶分子３０ａの軸方位は安定する（放射状傾斜配向）。
【００９２】
このように、開口領域１５が回転対称性を有する形状であると、絵素領域内の液晶分子３０ａは、電圧印加時に、開口領域１５のエッジ部から開口領域１５の中心に向かって液晶分子３０ａが傾斜するので、エッジ部からの液晶分子３０ａの配向規制力が釣り合う開口領域１５の中心付近の液晶分子３０ａは基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子３０ａが開口領域１５の中心付近の液晶分子３０ａを中心に放射状に液晶分子３０ａが連続的に傾斜した状態が得られる。
【００９３】
また、正方格子状に配列された４つの略星形の開口領域１５に包囲された略円形の単位中実部１４ａに対応する領域の液晶分子３０ａも、開口領域１５のエッジ部に生成される斜め電界で傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合するように傾斜する。エッジ部からの液晶分子３０ａの配向規制力が釣り合う単位中実部１４ａの中心付近の液晶分子３０ａは基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子３０ａが単位中実部１４ａの中心付近の液晶分子３０ａを中心に放射状に液晶分子３０ａが連続的に傾斜した状態が得られる。
【００９４】
このように、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが正方格子状に配列されると、それぞれの軸方位の液晶分子３０ａの存在確率が回転対称性を有することになり、あらゆる視角方向に対して、ざらつきのない高品位の表示を実現することができる。放射状傾斜配向を有する液晶ドメインの視角依存性を低減するためには、液晶ドメインが高い回転対称性（２回回転軸以上が好ましく、４回回転軸以上がさらに好ましい。）を有することが好ましい。
【００９５】
なお、液晶分子３０ａの放射状傾斜配向は、図６（ａ）に示したような単純な放射状傾斜配向よりも、図６（ｂ）および（ｃ）に示したような、左回りまたは右回りの渦巻き状の放射状傾斜配向の方が安定である。この渦巻き状配向は、通常のツイスト配向のように液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向方向が螺旋状に変化するのではなく、液晶分子３０ａの配向方向は微小領域でみると、液晶層３０の厚さ方向に沿ってほとんど変化していない。すなわち、液晶層３０の厚さ方向のどこの位置の断面（層面に平行な面内での断面）においても、図６（ｂ）または（ｃ）と同じ配向状態にあり、液晶層３０の厚さ方向に沿ったツイスト変形をほとんど生じていない。但し、液晶ドメインの全体でみると、ある程度のツイスト変形が発生している。
【００９６】
負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料にカイラル剤を添加した材料を用いると、電圧印加時に、液晶分子３０ａは、開口領域１５および単位中実部１４ａを中心に、図６（ｂ）および（ｃ）に示した、左回りまたは右回りの渦巻き状放射状傾斜配向をとる。右回りか左回りかは用いるカイラル剤の種類によって決まる。従って、電圧印加時に開口領域１５内の液晶層３０を渦巻き状放射状傾斜配向させることによって、放射状傾斜している液晶分子３０ａの、基板面に垂直に立っている液晶分子３０ａの周りを巻いている方向を全ての液晶ドメイン内で一定にすることができるので、ざらつきの無い均一な表示が可能になる。さらに、基板面に垂直に立っている液晶分子３０ａの周りを巻いている方向が定まっているので、液晶層３０に電圧を印加した際の応答速度も向上する。
【００９７】
また、多くのカイラル剤を添加すると、通常のツイスト配向のように、液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化するようになる。液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化しない配向状態では、偏光板の偏光軸に対して垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａは、入射光に対して位相差を与えないための、この様な配向状態の領域を通過する入射光は透過率に寄与しない。これに対し、液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化する配向状態においては、偏光板の偏光軸に垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａも、入射光に対して位相差を与えるとともに、光の旋光性を利用することもできる。従って、この様な配向状態の領域を通過する入射光も透過率に寄与するので、明るい表示が可能な液晶表示装置を得ることができる。
【００９８】
図１（ａ）では、単位中実部１４ａが略円形であり、略星形の開口領域１５が正方格子状に配列された例を示したが、単位中実部１４ａの形状や開口領域１５の形状および配置は、上記の例に限られない。
【００９９】
図７（ａ）および（ｂ）に、開口領域１５および単位中実部１４ａの形状が異なる液晶表示装置１００Ａおよび１００Ｂの上面図をそれぞれ示す。
【０１００】
図７（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示した液晶表示装置１００Ａおよび１００Ｂの開口領域１５および単位中実部１４ａは、図１（ａ）に示した液晶表示装置１００の開口領域１５および単位中実部１４ａが若干ひずんだ形を有している。液晶表示装置１００Ａおよび１００Ｂの開口領域１５および単位中実部１４ａは、２回回転軸を有し（４回回転軸は有しない）、長方形の単位格子を形成するように規則的に配列されている。開口領域１５は、いずれも歪んだ星形を有し、単位中実部１４ａは、いずれも略楕円形（歪んだ円形）を有している。図７（ａ）および（ｂ）に示した液晶表示装置１００Ａおよび１００Ｂも、表示品位が高く、視角特性に優れている。
【０１０１】
さらに、図８（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すような液晶表示装置１００Ｃおよび１００Ｄも、表示品位が高く、視角特性に優れている。
【０１０２】
液晶表示装置１００Ｃおよび１００Ｄにおいては、単位中実部１４ａが略正方形となるように、略十字の開口領域１５が正方格子状に配置されている。勿論、これらを歪ませて、長方形の単位格子を形成するように配置してもよい。このように、略矩形（矩形は正方形と長方形を含むとする。）の単位中実部１４ａを規則正しく配列しても、表示品位が高い、視角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。
【０１０３】
但し、開口領域１５および／または単位中実部１４ａの形状は、矩形よりも円形または楕円形の方が放射状傾斜配向を安定化できるので好ましい。これは、開口領域１５の辺が連続的に（滑らかに）変化するので、液晶分子３０ａの配向方向も連続的に（滑らかに）変化するためと考えられる。
【０１０４】
上述した液晶分子３０ａの配向方向の連続性の観点から、図９に示す液晶表示装置１００Ｅも考えられる。図９に示した液晶表示装置１００Ｅは、図８（ｂ）に示した液晶表示装置１００Ｄの変形例で、開口領域１５の単位中実部１４ａ側が円弧で形成されている。液晶表示装置１００Ｅが有する開口領域１５ならびに単位中実部１４ａは、いずれも４回回転軸を有しており、且つ、正方格子状（４回回転軸を有する）に配列されているが、図７（ａ）および（ｂ）に示したように、開口領域１５の単位中実部１４ａの形状を歪ませて２回回転軸を有する形状とし、長方形の格子（２回回転軸を有する）を形成するように配置してもよい。
【０１０５】
開口領域１５に形成される液晶ドメインに印加される電圧は、単位中実部１４ａに形成される液晶ドメインに印加される電圧よりも低くなるので、例えば、ノーマリブラックモードの表示を行うと、開口領域１５に形成された液晶ドメインは暗くなる。そのため、絵素領域内で、開口領域１５の面積比率を低くして、単位中実部１４ａの面積比率を高くすることが好ましい。
【０１０６】
本発明による液晶表示装置においては、絵素電極１４は、複数の単位中実部１４ａを有しているので、絵素領域の形状や大きさなどに応じて絵素領域内に複数の単位中実部１４ａを適宜配置することによって、絵素領域の形状や大きさなどによる制約を受けることなく、絵素領域内に安定な放射状傾斜配向状態を実現することができる。これに対して、絵素電極を一つの単位中実部のみから構成すると、絵素領域の形状や大きさなどによっては、安定な放射状傾斜配向が実現できないことがある。絵素電極を一つの単位中実部のみから構成すると、絵素領域が円形状や正方形状である場合には問題ないが、例えば、カラー表示が可能な液晶表示装置のように絵素領域が縦横比の大きい長方形状である場合には、単位中実部の形状を縦横比の大きな形状としなくてはならず、安定な放射状傾斜配向が実現できないことがある。また、例えば、絵素領域のサイズが大きい場合には、単位中実部のサイズを大きくしなくてはならず、単位中実部の周辺に形成される斜め電界のみでは安定な配向が得られないことがある。
【０１０７】
また、本発明による液晶表示装置では、図１（ａ）などに示したように、１つの絵素領域内で、複数の単位中実部１４ａが所定の方向に沿って配列（一列に配列）されているので、２列以上に配列されている場合に比べて、単位中実部１４ａの面積比率を高くし、絵素領域内での表示に寄与する領域の割合（実効開口率）を高くすることができる。この理由を図１０を参照しながら説明する。
【０１０８】
図１０に示すように、液晶表示装置１００Ｅは、行方向Ｄ２に沿って平行に延びるゲートバスライン（走査配線）４１と、列方向Ｄ１に沿って平行に延びるソースバスライン（信号配線）４２とを有している。ゲートバスライン（走査配線）４１は、絵素領域ごとに設けられたＴＦＴ（不図示）のゲート電極に電気的に接続されており、ソースバスライン（信号配線）４２はＴＦＴのソース電極に電気的に接続されている。また、ＴＦＴのドレイン電極と、絵素電極１４とが電気的に接続されている。液晶表示装置１００Ｅは、さらに、補助容量配線４３を有している。
【０１０９】
液晶表示装置１００Ｅにおいては、複数の単位中実部１４ａが絵素領域内で１列に配列されているので、単位中実部１４ａを包囲する開口領域１５の一部はゲートバスライン４１やソースバスライン４２に重なり、絵素領域外に位置している。つまり、複数の開口領域１５のそれぞれは、いずれも少なくとも一部が絵素領域外に位置している。
【０１１０】
一方、複数の単位中実部１４ａが２列以上に配列されていると、絵素領域内に、単位中実部１４ａに包囲された開口領域１５が存在し、この開口領域１５は、その全部が絵素領域内に位置することになる。例えば、図１１に示すような、単位中実部１４ａが２列に配列された比較例の液晶表示装置１０００では、絵素領域内に単位中実部１４ａに包囲された開口領域１５が存在し、この開口領域１５は、その全部が絵素領域内に位置している。従って、絵素領域内での開口領域１５の面積比率が高くなり、単位中実部１４ａの面積比率が低くなってしまう。
【０１１１】
これに対して、図１０に示したように、複数の単位中実部１４ａが絵素領域内で１列に配列されていると、複数の開口領域１５のそれぞれは、いずれも少なくとも一部が絵素領域外に位置しているので、絵素領域内での開口領域１５の面積比率を低くして、単位中実部１４ａの面積比率を大きくすることができ、その結果、開口率を向上することができる。
【０１１２】
ここで、ある仕様の液晶表示装置を例に開口率の向上をより具体的に説明する。表示領域が対角１５インチサイズ、単位中実部１４ａが角部が略円弧状の略正方形状（図９および図１０に示した形状）、ゲートバスラインの幅およびソースバスライン上の遮光層の幅が１２μｍ、単位中実部１４ａの間隔が８．５μｍの液晶表示装置において、単位中実部１４ａを一列に配列したときと、単位中実部１４ａを２列に配列したときとで、透過率を比較した。単位中実部１４ａを一列に配列すると、単位中実部１４ａを２列に配列したときに比べて、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４画素）においては６％、ＵＸＧＡ（１６００×１２００画素）においては９％、ＱＸＧＡ（２０４８×１５３６画素）においては１１％透過率を向上することができた。このように、絵素領域内で複数の単位中実部１４ａを一列に配列することによって得られる、開口率を向上する効果は、高精細型の液晶表示装置において特に高い。
【０１１３】
なお、図１０に示したように、絵素電極１４がゲートバスライン４１やソースバスライン４２に一部重畳する構成においては、これらのバスラインからの影響を少なくするために、バスライン上に絶縁膜（例えば有機絶縁膜）をなるべく厚く形成し、その上に絵素電極１４を形成することが好ましい。
【０１１４】
図１２に示すように、開口領域１５によって形成される正方単位格子と単位中実部１４ａとの間隙の長さ（片側のスペース）をｓとすると、安定な放射状傾斜配向を得るのに必要な斜め電界を生成するためには、片側スペースｓが所定の長さ以上である必要がある。
【０１１５】
片側スペースｓは、行方向Ｄ２に沿っても規定されるし、列方向Ｄ１に沿っても規定されるが、本実施形態では、図２に示したように、１フレーム内で、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素が反転駆動されるので、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素が反転駆動されない場合に比べて、行方向Ｄ２の片側スペースｓを短くしても十分な配向規制力が得られる。これは、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素が反転駆動されると、反転駆動されない場合に比べて強い斜め電界を発生させることができるからである。この理由を図１３Ａおよび図１３Ｂを参照しながら説明する。
【０１１６】
図１３Ａは、行方向Ｄ２に沿って隣接した２つの絵素領域の両方の液晶層に＋５Ｖの電圧を印加したときの等電位線ＥＱを模式的に示し、図１３Ｂは、行方向Ｄ２に沿って隣接した２つの絵素領域の一方の液晶層に＋５Ｖ、他方の液晶層に−５Ｖの電圧を印加したときの等電位線ＥＱを模式的に示している。
【０１１７】
図１３Ａに示したように、隣接した２つの絵素領域の液晶層に同じ極性の電圧を印加すると、等電位線ＥＱが連続した凹凸形状を形成する電界が発生する。
【０１１８】
これに対して、図１３Ｂに示したように、隣接した２つの絵素領域のそれぞれの液晶層に異なる極性の電圧を印加すると、２つの絵素領域のそれぞれに発生した電界を表す等電位線ＥＱが連続することはなく、これらは開口領域１５上で急激に落ち込む。従って、開口領域１５のエッジ部、すなわち、単位中実部１４ａの周辺には、急峻な電位勾配が形成され、図１３Ａに示した場合よりも強い斜め電界が発生する。
【０１１９】
上述したように、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素を反転駆動すると、行方向Ｄ２の片側スペースｓを短くしても、十分な配向規制力が得られる。従って、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素電極１４間の距離を短くし、開口率が高くなるような構成を採用しても、十分に安定な放射状傾斜配向を形成することができる。
【０１２０】
既に例示した仕様の液晶表示装置（表示領域が対角１５インチサイズ、単位中実部１４ａが角部が略円弧状の略正方形状、ゲートバスラインの幅およびソースバスライン上の遮光層の幅が１２μｍ、単位中実部１４ａの間隔が８．５μｍの液晶表示装置）において、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素を反転駆動する場合と、反転駆動しない場合について検討した。行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素を反転駆動しない場合には、安定な放射状傾斜配向状態を実現するのに必要な絵素電極１４間距離は、絵素領域内での単位中実部１４ａ間距離と同じ８．５μｍであった。これに対して、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素を反転駆動する場合には、行方向Ｄ２に沿って隣接する絵素電極１４間距離を３μｍまで短くしても、安定な放射状傾斜配向状態が得られた。
【０１２１】
本実施形態では、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素を反転駆動すれば、図１４（ａ）に示すように、列方向Ｄ１に沿っては絵素を反転駆動しない（いわゆるソースライン反転駆動）場合でも、開口率を十分に向上することができるが、フリッカの抑制等の観点からは、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素を反転駆動するとともに、列方向Ｄ１に沿って絵素をｎ（ｎは１以上の整数）行ごとに反転駆動することが好ましい。つまり、１フレーム内で、同じ列に属する絵素領域の液晶層に印加される電圧の極性をｎ行ごとに反転することが好ましい。
【０１２２】
例えば、図１４（ｂ）に示すように、列方向Ｄ１に沿って絵素を２行ごとに反転駆動（いわゆる２Ｈドット反転駆動）してもよいし、図１４（ｃ）に示すように、列方向Ｄ１に沿って絵素を１行ごとに反転駆動（いわゆるドット反転駆動）してもよい。図１４（ｃ）に示したように、行方向Ｄ２に沿って隣接した絵素を反転駆動するとともに列方向Ｄ１に沿って絵素を１行ごとに反転駆動すると、列方向Ｄ１に沿って隣接した絵素が反転駆動されるので、列方向Ｄ１に沿って隣接した絵素電極１４の間隔を短くすることができ、さらなる開口率の向上を図ることが可能になる。
【０１２３】
ここで、単位中実部１４ａの形状と、放射状傾斜配向の安定性および透過率の値との関係について説明する。
【０１２４】
本願発明者が検討したところ、単位中実部１４ａの間隔（片側スペースｓ）を一定とした場合には、単位中実部１４ａの形状が円形や楕円に近いほど、配向安定性が高いことがわかった。これは、単位中実部１４ａの形状が円形や楕円に近いほど、放射状傾斜配向状態における液晶分子３０ａの配向方向の連続性が高いためである。
【０１２５】
また、単位中実部１４ａの形状が正方形や長方形などの矩形に近いほど、透過率が高いことがわかった。これは、片側スペースｓの値が同じである場合には、単位中実部１４ａの形状が矩形に近いほど、中実部１４ｂの面積比率が高いので、電極によって生成される電界の影響を直接的に受ける液晶層の面積（基板法線方向から見たときの平面内に規定される）が大きくなり、実効開口率が高くなるためである。
【０１２６】
従って、所望する配向安定性と、透過率とを考慮して、単位中実部１４ａの形状を決定すればよい。
【０１２７】
図９や図１０などに示したように、単位中実部１４ａが、角部が略円弧状の略正方形であると、配向安定性および透過率の両方を比較的高くすることができる。勿論、単位中実部１４ａが、角部が略円弧状の略矩形であっても同様の効果が得られる。なお、導電膜から形成される単位中実部１４ａの角部は、製造工程上の制約から、厳密には、円弧状ではなく、鈍角化された多角形状（９０°を超える複数の角で構成された形状）となることもあり、４分の１円弧状や規則的な多角形状（例えば正多角形の一部）だけでなく、若干ひずんだ円弧状（楕円の一部など）やいびつな多角形状となることもある。また、曲線と鈍角との組み合わせによって構成された形状となることもある。本願明細書においては、上述した形状も含めて略円弧状と称する。なお、同様の製造工程上の理由から、図１（ａ）に示したような略円形の単位中実部１４ａの場合にも、厳密な円ではなく、多角形状や若干ひずんだ形状となることがある。
【０１２８】
また、応答速度の観点から、単位中実部１４ａの形状を、図１５に示す液晶表示装置１００Ｆのようにしてもよい。図１５に示した液晶表示装置１００Ｆにおいては、絵素電極１４の単位中実部１４ａの形状は、角部が鋭角化された歪んだ正方形状である。なお、角部を鋭角化するとは、９０°未満の角または曲線で角部を構成することをいう。
【０１２９】
図１５に示したように、単位中実部１４ａが、角部が鋭角化された形状を有していると、斜め電界を生成するエッジ部がより多く形成されるので、より多くの液晶分子３０ａに斜め電界を作用させることができる。従って、電界に応答して最初に傾斜し始める液晶分子３０ａの数がより多くなり、絵素領域全域にわたって放射状傾斜配向が形成されるのに要する時間が短くなるので、液晶層３０に電圧を印加した際の応答速度が向上する。
【０１３０】
また、単位中実部１４ａの形状を角部が鋭角化された形状とすると、単位中実部１４ａの形状が略円形や略矩形である場合に比べて、特定の方位角方向に沿って配向する液晶分子３０ａの存在確率を高く（あるいは低く）することができる。すなわち、全ての方位角方向のそれぞれに沿って配向する液晶分子３０ａの存在確率により高い指向性をもたせることができる。そのため、偏光板を備え、直線偏光を液晶層３０に入射させるモードの液晶表示装置において、単位中実部１４ａの角部を鋭角化すると、偏光板の偏光軸に対して垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａ、すなわち、入射光に対して位相差を与えない液晶分子３０ａの存在確率をより低くすることができる。従って、光の透過率を向上させ、より明るい表示を実現することができる。
【０１３１】
上述した実施形態１の液晶表示装置の構成は、絵素電極１４が絵素の周期方向の一方に沿って一列に配列された複数の単位中実部１４ａを有していることと、絵素の周期方向の他方に沿って隣接した絵素を反転駆動すること以外は、公知の垂直配向型液晶表示装置と同じ構成を採用することができ、公知の製造方法で製造することができる。
【０１３２】
なお、典型的には、負の誘電異方性を有する液晶分子を垂直配向させるために、絵素電極１４および対向電極２２の液晶層３０側表面には垂直配向層としての垂直配向膜（不図示）が形成されている。
【０１３３】
液晶材料としては、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料が用いられる。また、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料に２色性色素添加することによって、ゲスト−ホストモードの液晶表示装置を得ることもできる。ゲスト−ホストモードの液晶表示装置は、偏光板を必要としない。
【０１３４】
（実施形態２）
図１６（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による実施形態２の液晶表示装置２００の１つの絵素領域の構造を説明する。また、以下の図面においては、液晶表示装置１００の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略する。図１６（ａ）は基板法線方向から見た上面図であり、図１６（ｂ）は図１（ａ）中の１６Ｂ−１６Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図１６（ｂ）は、液晶層に電圧を印加していない状態を示している。
【０１３５】
図１６（ａ）および（ｂ）に示したように、液晶表示装置２００は、ＴＦＴ基板２００ａが、絵素電極１４の開口領域１５の内側に凸部４０を有する点において、図１（ａ）および（ｂ）に示した実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。凸部４０の表面には、垂直配向膜（不図示）が設けられている。
【０１３６】
凸部４０の基板１１の面内方向の断面形状は、図１６（ａ）に示したように、開口領域１５の形状と同じであり、ここでは略星形である。但し、隣接する凸部４０は互いに繋がっており、単位中実部１４ａを略円形に完全に包囲するように形成されている。この凸部４０の基板１１に垂直な面内方向の断面形状は、図１６（ｂ）に示したように台形である。すなわち、基板面に平行な頂面４０ｔと基板面に対してテーパ角θ（＜９０°）で傾斜した側面４０ｓとを有している。凸部４０を覆うように垂直配向膜（不図示）が形成されているので、凸部４０の側面４０ｓは、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有することになり、放射状傾斜配向を安定化させるように作用する。
【０１３７】
この凸部４０の作用を図１７（ａ）〜（ｄ）、および図１８（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。
【０１３８】
まず、図１７（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、液晶分子３０ａの配向と垂直配向性を有する表面の形状との関係を説明する。
【０１３９】
図１７（ａ）に示したように、水平な表面上の液晶分子３０ａは、垂直配向性を有する表面（典型的には、垂直配向膜の表面）の配向規制力によって、表面に対して垂直に配向する。このように垂直配向状態にある液晶分子３０ａに液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電界が印加されると、液晶分子３０ａには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用する。従って、互いに対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層３０内には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子３０ａと、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子３０ａとが混在する。その結果、液晶層３０に印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがある。
【０１４０】
図１７（ｂ）に示したように、傾斜した表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａに対して、水平な等電位線ＥＱで表される電界が印加されると、液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱと平行になるための傾斜量が少ない方向（図示の例では時計回り）に傾斜する。また、水平な表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａは、図１７（ｃ）に示したように、傾斜した表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａと配向が連続となるように（整合するように）、傾斜した表面上に位置する液晶分子３０ａと同じ方向（時計回り）に傾斜する。
【０１４１】
図１７（ｄ）に示したように、断面が台形の連続した凹凸状の表面に対しては、それぞれの傾斜した表面上の液晶分子３０ａによって規制される配向方向と整合するように、頂面および底面上の液晶分子３０ａが配向する。
【０１４２】
本実施形態の液晶表示装置は、このような表面の形状（凸部）による配向規制力の方向と、斜め電界による配向規制方向とを一致させることによって、放射状傾斜配向を安定化させる。
【０１４３】
図１８（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１６（ｂ）に示した液晶層３０に電圧を印加した状態を示しており、図１８（ａ）は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図１８（ｂ）は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。図１８（ａ）および（ｂ）中の曲線ＥＱは等電位線ＥＱを示す。
【０１４４】
絵素電極１４と対向電極２２とが同電位のとき（液晶層３０に電圧が印加されていない状態）には、図１６（ｂ）に示したように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、両基板１１および２１の表面に対して垂直に配向している。このとき、凸部４０の側面４０ｓの垂直配向膜（不図示）に接する液晶分子３０ａは、側面４０ｓに対して垂直に配向し、側面４０ｓの近傍の液晶分子３０ａは、周辺の液晶分子３０ａとの相互作用（弾性体としての性質）によって、図示したように、傾斜した配向をとる。
【０１４５】
液晶層３０に電圧を印加すると、図１８（ａ）に示した等電位線ＥＱで表される電位勾配が形成される。この等電位線ＥＱは、絵素電極１４の中実部１４ｂと対向電極２２との間に位置する液晶層３０内では、中実部１４ｂおよび対向電極２２の表面に対して平行であり、絵素電極１４の開口領域１５に対応する領域で落ち込み、開口領域１５のエッジ部（開口領域１５の境界（外延）を含む開口領域１５の内側周辺）ＥＧ上の液晶層３０内には、傾斜した等電位線ＥＱで表される斜め電界が形成される。
【０１４６】
この斜め電界によって、上述したように、エッジ部ＥＧ上の液晶分子３０ａは、図１８（ａ）中に矢印で示したように、図中の右側エッジ部ＥＧでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部ＥＧでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜（回転）し、等電位線ＥＱに平行に配向する。この斜め電界による配向規制方向は、それぞれのエッジ部ＥＧに位置する側面４０ｓによる配向規制方向と同じである。
【０１４７】
上述したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向の変化が進み、定常状態に達すると、図１８（ｂ）に模式的に示した配向状態となる。開口領域１５の中央付近、すなわち、凸部４０の頂面４０ｔの中央付近に位置する液晶分子３０ａは、開口領域１５の互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響をほぼ同等に受けるので、等電位線ＥＱに対して垂直な配向状態を保ち、開口領域１５（凸部４０の頂面４０ｔ）の中央から離れた領域の液晶分子３０ａは、それぞれ近い方のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受けて傾斜し、開口領域１５（凸部４０の頂面４０ｔ）の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。また、開口領域１５および凸部４０によって実質的に包囲された単位中実部１４ａに対応する領域においても、単位中実部１４ａの中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。
【０１４８】
このように、実施形態２の液晶表示装置２００においても、実施形態１の液晶表示装置１００と同様に、放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが開口領域１５および単位中実部１４ａに対応して形成される。凸部４０は単位中実部１４ａを略円形に完全に包囲するように形成されているので、液晶ドメインは凸部４０で包囲された略円形の領域に対応して形成される。さらに、開口領域１５の内側に設けられた凸部４０の側面は、開口領域１５のエッジ部ＥＧ付近の液晶分子３０ａを、斜め電界による配向方向と同じ方向に傾斜させるように作用するので、放射状傾斜配向を安定化させる。
【０１４９】
斜め電界による配向規制力は、当然のことながら、電圧印加時にしか作用せず、その強さは電界の強さ（印加電圧の大きさ）に依存する。したがって、電界強度が弱い（すなわち、印加電圧が低い）と、斜め電界による配向規制力は弱く、液晶パネルに外力が加わると、液晶材料の流動によって放射状傾斜配向が崩れることがある。一旦、放射状傾斜配向が崩れると、十分に強い配向規制力を発揮する斜め電界を生成するだけの電圧が印加されないと、放射状傾斜配向は復元されない。これに対し、凸部４０の側面４０ｓによる配向規制力は、印加電圧に関係なく作用し、配向膜のアンカリング効果として知られているように、非常に強い。従って、液晶材料の流動が生じて、一旦放射状傾斜配向が崩れても、凸部４０の側面４０ｓの近傍の液晶分子３０ａは放射状傾斜配向のときと同じ配向方向を維持している。従って、液晶材料の流動が止まりさえすれば、放射状傾斜配向が容易に復元される。
【０１５０】
この様に、実施形態２の液晶表示装置２００は、実施形態１の液晶表示装置１００が有する特徴に加え、外力に対して強いという特徴を有している。従って、液晶表示装置２００は、外力が印加されやすい、携帯して使用される機会の多いＰＣやＰＤＡに好適に用いられる。
【０１５１】
なお、凸部４０は透明性の高い誘電体を用いて形成すると、開口領域１５に対応して形成される液晶ドメインの表示への寄与率が向上しするという利点が得られる。一方、凸部４０を不透明な誘電体を用いて形成すると、凸部４０の側面３４０ｓによって傾斜配向している液晶分子３０ａのリタデーションに起因する光漏れを防止できるという利点が得られる。いずれを採用するかは、液晶表示装置の用途などの応じて決めればよい。いずれの場合にも、感光性樹脂を用いると、開口領域１５に対応してパターニングする工程を簡略化できる利点がある。十分な配向規制力を得るためには、凸部４０の高さは、液晶層３０の厚さが約３μｍの場合、約０．５μｍ〜約２μｍの範囲にあることが好ましい。一般に、凸部４０の高さは、液晶層３０の厚さの約１／６〜約２／３の範囲内にあることが好ましい。
【０１５２】
上述したように、液晶表示装置２００は、絵素電極１４の開口領域１５の内側に凸部４０を有し、凸部４０の側面４０ｓは、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する。側面４０ｓが斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有するための好ましい条件を図１９（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【０１５３】
図１９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ液晶表示装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃの断面図を模式的に示し、図１８（ａ）に対応する。液晶表示装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃは、いずれも開口部４０の内側に凸部を有するが、１つの構造体としての凸部４０全体と開口部４０との配置関係が液晶表示装置２００と異なっている。
【０１５４】
上述した液晶表示装置２００においては、図１８（ａ）に示したように、構造体としての凸部４０の全体が開口部４０ａの内側に形成されており、且つ、凸部４０の底面は開口部４０ａよりも小さい。図１９（ａ）に示した液晶表示装置２００Ａにおいては、凸部４０Ａの底面は開口領域１５と一致しており、図１９（ｂ）に示した液晶表示装置２００Ｂにおいては、凸部４０Ｂは開口領域１５よりも大きい底面を有し、開口領域１５の周辺の中実部（導電膜）１４ｂを覆うように形成されている。これらの凸部４０、４０Ａおよび４０Ｂのいずれの側面４０ｓ上にも中実部１４ｂが形成されていない。その結果、それぞれの図に示したように、等電位線ＥＱは、中実部１４ｂ上ではほぼ平坦で、そのまま開口領域１５で落ち込む。従って、液晶表示装置２００Ａおよび２００Ｂの凸部４０Ａおよび４０Ｂの側面４０ｓは、上述した液晶表示装置２００の凸部４０と同様に、斜め電界による配向規制力と同じ方向の配向規制力を発揮し、放射状傾斜配向を安定化する。
【０１５５】
これに対し、図１９（ｃ）に示した液晶表示装置２００Ｃの凸部４０Ｃの底面は開口領域１５よりも大きく、開口領域１５の周辺の中実部１４ｂは凸部４０Ｃの側面４０ｓ上に形成されている。この側面４０ｓ上に形成された中実部１４ｂの影響で、等電位線ＥＱに山が形成される。等電位線ＥＱの山は、開口領域１５で落ち込む等電位線ＥＱと反対の傾きを有しており、これは、液晶分子３０ａを放射状傾斜配向させる斜め電界とは逆向きの斜め電界を生成していることを示している。従って、側面４０ｓが斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有するためには、側面４０ｓ上に中実部（導電膜）１４ｂが形成されていないことが好ましい。
【０１５６】
次に、図２０を参照しながら、図１６（ａ）に示した凸部４０の２０Ａ−２０Ａ’線に沿った断面構造を説明する。
【０１５７】
上述したように、図１６（ａ）に示した凸部４０は、単位中実部１４ａを略円形に完全に包囲するように形成されているので、隣接する単位中実部１４ａの相互に接続する役割を果たしている部分（円形部から四方に枝部）は、図２０に示したように、凸部４０上に形成される。従って、絵素電極１４の中実部１４ｂを形成する導電膜を堆積する工程において、凸部４０上で断線が生じたり、あるいは、製造プロセスの後工程で剥離が生じる危険性が高い。
【０１５８】
そこで、図２１（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置２００Ｄのように、開口領域１５内に、それぞれ独立した凸部４０Ｄが完全に含まれるように形成すると、中実部１４ｂを形成する導電膜は、基板１１の平坦な表面に形成されるので断線や剥離が起こる危険性が無くなる。なお、凸部４０Ｄは、単位中実部１４ａを略円形に完全に包囲するようには形成されていないが、単位中実部１４ａに対応した略円形の液晶ドメインが形成され、先の例と同様に、その放射状傾斜配向は安定化される。
【０１５９】
開口領域１５内に凸部４０を形成することによって、放射状傾斜配向を安定化させる効果は、例示したパターンの開口領域１５に限られず、実施形態１で説明した全てのパターンの開口領域１５に対して同様に適用でき、同様の効果を得ることができる。なお、凸部４０による外力に対する配向安定化効果を十分に発揮させるためには、凸部４０のパターン（基板法線方向から見たときにパターン）は、できるだけ広い領域の液晶層３０を包囲する形状であることが好ましい。従って、例えば、円形の開口領域１５を有するネガ型パターンよりも、円形の単位中実部１４ａを有するポジ型パターンの方が、凸部４０による配向安定化効果が大きい。
【０１６０】
（実施形態３）
本発明による実施形態３の液晶表示装置は、対向基板が、配向規制構造を有している点において、図１（ａ）および（ｂ）に示した実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。
【０１６１】
図２２（ａ）〜（ｅ）に、配向規制構造２８を有する対向基板３００ｂを模式的に示す。上述の液晶表示装置と実質的に同じ構成要素には共通の参照符号を付して、その説明をここでは省略する。
【０１６２】
図２２（ａ）〜（ｅ）に示した配向規制構造２８は、液晶層３０の液晶分子３０ａを放射状傾斜配向させるように作用する。但し、図２２（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８と図２２（ｅ）に示した配向規制構造２８とでは、液晶分子３０ａを傾斜させる方向が異なっている。
【０１６３】
図２２（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８による液晶分子の傾斜方向は、絵素電極１４の単位中実部１４ａ（例えば図１参照）に対応する領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の配向方向と整合する。これに対し、図２２（ｅ）に示した配向規制構造２８による液晶分子の傾斜方向は、開口領域１５（例えば図１参照）に対応する領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の配向方向と整合する。
【０１６４】
図２２（ａ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２の開口部２２ａと、開口部２２ａに対向する絵素電極（ここでは不図示、例えば図１（ａ）参照）１４の単位中実部１４ａによって構成されている。なお、対向基板３００ｂの液晶層３０側の表面には垂直配向膜（不図示）が設けられている。
【０１６５】
この配向規制構造２８は、電圧印加時にのみ配向規制力を発現する。配向規制構造２８は、ＴＦＴ基板１００ａの電極構造によって形成される放射状傾斜配向をとる液晶ドメイン内の液晶分子に対して配向規制力を作用すればよいので、開口部２２ａの大きさは、ＴＦＴ基板１００ａに設けられる開口領域１５よりも小さく、また、開口領域１５によって包囲される単位中実部１４ａ（例えば図１（ａ）参照）よりも小さい。例えば、開口領域１５や単位中実部１４ａの面積の半分以下で十分な効果を得ることができる。対向電極２２の開口部２２ａを絵素電極１４の単位中実部１４ａの中央部に対向する位置に設けることによって、液晶分子の配向の連続性が高くなり、且つ、放射状傾斜配向の中心軸の位置を固定することができる。
【０１６６】
このように、配向規制構造として、電圧印加時にのみ配向規制力を発現する構造を採用すると、電圧無印加状態において液晶層３０のほとんど全ての液晶分子３０ａが垂直配向状態をとるので、ノーマリブラックモードを採用した場合に、黒表示状態において光漏れがほとんど発生せず、良好なコントラスト比の表示を実現できる。
【０１６７】
但し、電圧無印加状態に配向規制力が発生しないので放射状傾斜配向が形成されず、また、印加電圧が低いときには配向規制力が小さいので、あまり大きな応力が液晶パネルに印加されると、残像が視認されることがある。
【０１６８】
図２２（ｂ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８は、電圧の印加無印加に関わらず、配向規制力を発現するので、全ての表示階調において安定した放射状傾斜配向が得られ、応力に対する耐性にも優れている。
【０１６９】
まず、図２２（ｂ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２上に液晶層３０側に突き出た凸部２２ｂを有する。凸部２２ｂを形成する材料に特に制限はないが、樹脂などの誘電体材料を用いて容易に形成することができる。なお、対向基板６００ｂの液晶層３０側の表面には垂直配向膜（不図示）が設けられている。凸部２２ｂは、その表面（垂直配向性を有する）の形状効果によって、液晶分子３０ａを放射状に傾斜配向させる。また、熱によって変形する樹脂材料を用いると、パターニングの後の熱処理によって、図２２（ｂ）に示したような、なだらかな丘上の断面形状を有する凸部２２ｂを容易に形成できるので好ましい。図示したように、頂点を有するなだらかな断面形状（例えば球の一部）を有する凸部２２ｂや円錐状の形状を有する凸部は、放射状傾斜配向の中心位置を固定する効果に優れている。
【０１７０】
図２２（ｃ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２の下（基板２１側）に形成された誘電体層２３に設けられた開口部（凹部でもよい）２３ａ内の液晶層３０側の水平配向性表面によって構成されている。ここでは、対向基板３００ｂの液晶層３０側に形成される垂直配向膜２４を、開口部２３ａ内にだけ形成しないことで、開口部２３ａ内の表面を水平配向性表面としている。これに代えて、図２２（ｄ）に示したように、開口部２３ａ内にだけ、水平配向膜２５を形成してもよい。
【０１７１】
図２２（ｄ）に示した水平配向膜は、例えば、一旦対向基板３００ｂの全面に垂直配向膜２４を形成し、開口部２３ａ内に存在する垂直配向膜２４に選択的に紫外線を照射するなどして、垂直配向性を低下させることよって形成してもよい。配向規制構造２８を構成するために必要な水平配向性は、ＴＮ型液晶表示装置に用いられている配向膜のようにプレチルト角が小さい必要はなく、例えば、プレチルト角が４５°以下であればよい。
【０１７２】
図２２（ｃ）および（ｄ）に示したように、開口部２３ａ内の水平配向性表面上では、液晶分子３０ａが基板面に対して水平に配向しようとするので、周囲の垂直配向膜２４上の垂直配向している液晶分子３０ａの配向と連続性を保つような配向が形成され、図示したような放射状傾斜配向が得られる。
【０１７３】
対向電極２２の表面に凹部（誘電体層２３の開口部によって形成される）を設けずに、対向電極２２の平坦な表面上に、水平配向性表面（電極の表面または水平配向膜など）を選択的に設けるだけでも放射状傾斜配向が得られるが、凹部の形状効果によって、放射状傾斜配向をさらに安定化することができる。
【０１７４】
対向基板３００ｂの液晶層３０側の表面に凹部を形成するために、例えば、誘電体層２３として、カラーフィルタ層やカラーフィルタ層のオーバーコート層を用いると、プロセスが増加することが無いので好ましい。また、図２２（ｃ）および（ｄ）に示した構造は、図２２（ａ）に示した構造のように、凸部２２ｂを介して液晶層３０に電圧が印加される領域が存在しないので、光の利用効率の低下が少ない。
【０１７５】
図２２（ｅ）に示した配向規制構造２８は、図２２（ｄ）に示した配向規制構造２８と同様に、誘電体層２３の開口部２３ａを用いて、対向基板３００ｂの液晶層３０側に凹部を形成し、その凹部の底部にのみ、水平配向膜２６を形成している。水平配向膜２６を形成する代わりに、図２２（ｃ）に示したように、対向電極２２の表面を露出させてもよい。
【０１７６】
上述した、第１配向規制構造および配向規制構造を備える液晶表示装置３００を図２３（ａ）および（ｂ）に示す。図２３（ａ）は上面図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）中の２３Ｂ−２３Ｂ’線に沿った断面図に相当する。
【０１７７】
液晶表示装置３００は、単位中実部１４ａを有する絵素電極１４および開口領域１５を有するＴＦＴ基板１００ａと、配向規制構造２８を有する対向基板３００ｂとを有している。なお、ＴＦＴ基板１００ａの構成は、ここで例示する構成に限られず、前述した種々の構成を適宜用いることができる。また、配向規制構造２８として、電圧無印加時にも配向規制力を発現するもの（図２２（ｂ）〜（ｄ）および図２２（ｅ））を例示するが、図２２（ｂ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８に代えて、図２２（ａ）に示したものを用いることもできる。
【０１７８】
液晶表示装置３００の対向基板３００ｂに設けられている配向規制構造２８のうち、絵素電極１４の単位中実部１４ｂに対向する領域の中央付近に設けられている配向規制構造２８は、図２２（ｂ）〜（ｄ）に示したもののいずれかであり、絵素電極１４の開口部１４ａに対向する領域の中央付近に設けられている配向規制構造２８は、図２２（ｅ）に示したものである。
【０１７９】
このように配置することによって、液晶層３０に電圧を印加した状態、すなわち、絵素電極１４と対向電極２２との間に電圧を印加した状態において、絵素電極１４の単位中実部１４ａによって形成される放射状傾斜配向の方向と、配向規制構造２８によって形成される放射状傾斜配向の方向が整合し、放射状傾斜配向が安定化する。この様子を図２４（ａ）〜（ｃ）に模式的に示している。図２４（ａ）は電圧無印加時を示し、図２４（ｂ）は電圧印加後に配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、図２４（ｃ）は電圧印加中の定常状態を模式的に示している。
【０１８０】
配向規制構造（図２２（ｂ）〜（ｄ））２８による配向規制力は、図２４（ａ）に示したように、電圧無印加状態においても、近傍の液晶分子３０ａに作用し、放射状傾斜配向を形成する。
【０１８１】
電圧を印加し始めると、図２４（ｂ）に示したような等電位線ＥＱで示される電界が発生し（ＴＦＴ基板１００ａの電極構造による）、開口領域１５および中実部１４ａに対応する領域に液晶分子３０ａが放射状傾斜配向した液晶ドメインが形成され、図２４（ｃ）に示したような定常状態に達する。このとき、それぞれの液晶ドメイン内の液晶分子３０ａの傾斜方向は、対応する領域に設けられた配向規制構造２８の配向規制力による液晶分子３０ａの傾斜方向と一致する。
【０１８２】
定常状態にある液晶表示装置３００に応力が印加されると、液晶層３０の放射状傾斜配向は一旦崩れるが、応力が取り除かれると、単位中実部１４ａおよび配向規制構造２８による配向規制力が液晶分子３０ａに作用しているので、放射状傾斜配向状態に復帰する。従って、応力による残像の発生が抑制される。配向規制構造２８による配向規制力が強すぎると、電圧無印加時にも放射状傾斜配向によるリタデーションが発生し、表示のコントラスト比を低下するおそれがあるが、配向規制構造２８による配向規制力は、第１配向規制構造によって形成される放射状傾斜配向の安定化および中心軸位置を固定する効果を有せばいいので、強い配向規制力は必要なく、表示品位を低下させるほどのリタデーションを発生させない程度の配向規制力で十分である。
【０１８３】
例えば、図２２（ｂ）に示した凸部２２ｂを採用する場合、直径が約３０μｍ〜約３５μｍの単位中実部１４ａに対して、それぞれ直径が約１５μｍで高さ（厚さ）が約１μｍの凸部２２を形成すれば、十分な配向規制力が得られ、且つ、リタデーションによるコントラスト比の低下も実用上問題の無いレベルに抑えられる。
【０１８４】
図２５（ａ）および（ｂ）に、配向規制構造を備える他の液晶表示装置４００を示す。
【０１８５】
液晶表示装置４００は、ＴＦＴ基板１００ａの開口領域１５に対向する領域には配向規制構造を有していない。開口領域１５に対向する領域に形成されるべき図２２（ｅ）に示した配向規制構造２８を形成することはプロセス上の困難さを伴うので、生産性の観点からは、図２２（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８のいずれかだけを用いることが好ましい。特に、図２２（ｂ）に示した配向規制構造２８は簡便なプロセスで製造できるので好ましい。
【０１８６】
液晶表示装置４００のように、開口領域１５に対応する領域に配向規制構造を設けなくとも、図２６（ａ）〜（ｃ）に模式的に示したように、液晶表示装置３００と同様の放射状傾斜配向が得られ、その耐応力性も実用上問題が無い。
【０１８７】
図２７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に、配向規制構造を備える液晶表示装置の一例を示す。図２７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、配向規制構造を備える液晶表示装置５００を模式的に示す断面図である。図２７（ａ）は電圧無印加時を示し、図２７（ｂ）は電圧印加後に配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、図２７（ｃ）は電圧印加中の定常状態を模式的に示している。
【０１８８】
液晶表示装置５００は、ＴＦＴ基板２００ａの開口領域１５の内側に、図１６に示した凸部４０を備えている。また、絵素電極１４の単位中実部１４ａに対向する領域の中央付近に設けられている配向規制構造２８として、図２２（ｂ）に示した凸部２２ｂを備えている。
【０１８９】
液晶表示装置５００においては、凸部４０の側面４０ｓによる配向規制力と、凸部２２ｂの表面による配向規制力とによって、放射状傾斜配向が安定化される。上述した凸部４０および凸部２２ｂの形状効果による配向規制力は、印加電圧に関係なく放射状傾斜配向状態を安定させるので、液晶表示装置５００は、良好な耐応力性を備えている。
【０１９０】
なお、配向規制構造２８として、図２２（ｂ）に示したような、対向電極２２上に液晶層３０側に突き出た凸部２２ｂを採用する場合には、凸部２２ｂによって液晶層３０の厚さが規定される構成としてもよい。すなわち、凸部２２ｂがセルギャップ（液晶層３０の厚さ）を制御するスペーサとしても機能する構成としてもよい。
【０１９１】
図２８（ａ）および（ｂ）に、スペーサとしても機能する凸部２２ｂを備えた液晶表示装置６００を示す。図２８（ａ）は、基板法線方向から見た上面図であり、図２８（ｂ）は図２８（ａ）中の２８Ｂ−２８Ｂ’線に沿った断面図に相当する。
【０１９２】
図２８（ａ）および（ｂ）に示すように、液晶表示装置６００は、配向規制構造２８として絵素電極１４の単位中実部１４ａに対向する領域の中央付近に設けられた凸部２２ｂによって、液晶層３０の厚さが規定されている。従って、このような構成を採用すると、液晶層３０の厚さを規定するスペーサを別途に設ける必要がなく、製造プロセスを簡略化することができる利点がある。
【０１９３】
ここでは、凸部２２ｂは、図２８（ｂ）に示すように円錐台状であり、基板２１の基板面に対して９０°未満のテーパ角θで傾斜した側面２２ｂ１を有している。このように、側面２２ｂ１が基板面に対して９０°未満の角度で傾斜していると、凸部２２ｂの側面２２ｂ１は、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有することになり、放射状傾斜配向を安定させるように作用する。
【０１９４】
スペーサとしても機能する凸部２２ｂを備えた液晶表示装置６００においても、図２９（ａ）〜（ｃ）に模式的に示すように、液晶表示装置３００および４００と同様の放射状傾斜配向が得られる。
【０１９５】
なお、図２８（ｂ）においては、基板面に対して９０°未満の角度で傾斜した側面２２ｂ１を有する凸部２２ｂを示したが、基板面に対して９０°以上の角度で傾斜した側面２２ｂ１を有する凸部２２ｂであってもよい。放射状傾斜配向を安定化させる観点からは、側面２２ｂ１の傾斜角度が９０°を大きく超えないことが好ましく、９０°未満であることがさらに好ましい。傾斜角度が９０°を超える場合であっても、９０°に近ければ（９０°を大きく超えなければ）、凸部２２ｂの傾斜側面２２ｂ１近傍の液晶分子３１は、基板面に対してほぼ水平な方向に傾斜しているので、若干の捩れを発生させるだけで、エッジ部の液晶分子３１の傾斜方向と整合をとりながら放射状傾斜配向する。ただし、図３０に示すように、凸部２２ｂの側面２２ｂ１が９０°を大きく超えて傾斜していると、凸部２２ｂの側面２２ｂ１は、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と逆方向の配向規制力を有することになるので、放射状傾斜配向が不安定となることがある。
【０１９６】
また、スペーサとしても機能する凸部２２ｂとしては、図２８（ａ）および（ｂ）に示した円錐台状のものに限定されない。例えば、図３１に示すように、基板面に垂直な面内方向の断面形状が楕円の一部であるような（すなわち楕球の一部のような形状を有する）凸部２２ｂを用いてもよい。図３１に示した凸部２２ｂにおいては、側面２２ｂ１の基板面に対する傾斜角（テーパ角）が液晶層３０の厚さ方向に沿って変化するが、液晶層３０の厚さ方向のどこの位置においても側面２２ｂ１の傾斜角は９０°未満であるため、このような凸部２２ｂも放射状傾斜配向を安定させる凸部として好適に用いることができる。
【０１９７】
なお、上述したように上下の基板（ＴＦＴ基板および対向基板）に接し、液晶層３０の厚さを規定するスペーサとしても機能する凸部２２ｂは、液晶表示装置の製造プロセスにおいて、上下のいずれの基板に形成されてもよい。いずれの基板に形成されていても、上下の基板が貼り合わされると、凸部２２ｂは両方の基板に接し、スペーサとして機能するとともに、配向規制構造としても機能する。
【０１９８】
また、単位中実部１４ａに対向する領域に設けられる凸部２２ｂのすべてがスペーサとして機能する必要はない。一部の凸部２２ｂを、スペーサとして機能する凸部２２ｂよりも低く形成することによって、光漏れの発生を抑制できる。
【０１９９】
図３２、図３３および図３４に、配向規制構造を備える他の液晶表示装置７００Ａ、７００Ｂおよび７００Ｃを示す。図３２、図３３および図３４は、いずれも絵素電極１４の単位中実部１４ａに対向する領域に配向規制構造としての凸部２２ｂを有している。
【０２００】
図３２に示した液晶表示装置７００Ａにおいては、補助容量配線４３上に位置する単位中実部１４ａが他の単位中実部１４ａよりも若干小さく、図３３に示した液晶表示装置７００Ｂにおいては、補助容量配線４３上に位置する単位中実部１４ａが他の単位中実部１４ａよりも大きい。このように、絵素電極１４が有する複数の単位中実部１４ａは、必ずしも絵素領域内で同じ大きさである必要はない。特に、補助容量配線４３などのように不透明な構成要素上に位置する単位中実部１４ａに形成される液晶ドメインは、透過型液晶表示装置においては表示に寄与しないので、不透明な構成要素上の単位中実部１４ａには、十分に安定な放射状傾斜配向が形成されなくてもよいし、この単位中実部１４ａを他の単位中実部１４ａと異なる形状・大きさとしてもよい。例えば、図３４に示した液晶表示装置７００Ｃにおいては、補助容量配線４３上に位置する単位中実部１４ａの形状が樽型（角部が略円弧状の略矩形）であるのに対して、他の単位中実部１４ａの形状は略星形である。
【０２０１】
また、ここでは、補助容量配線４３上に単位中実部１４ａが位置している構成を例示したが、補助容量配線４３などの不透明な構成要素上に開口領域１５がなるべく位置するような構成とすると、絵素領域内で表示に寄与する領域の割合を多くすることができ、明るさが向上する。
【０２０２】
（偏光板、位相差板の配置）
負の誘電率異方性を有する液晶分子が電圧無印加時に垂直配向する液晶層を備える、いわゆる垂直配向型液晶表示装置は、種々の表示モードで表示を行うことができる。例えば、液晶層の複屈折率を電界によって制御することによって表示する複屈折モードの他に、旋光モードや旋光モードと複屈折モードとを組み合わせて表示モードに適用される。上述した全ての液晶表示装置の一対の基板（例えば、ＴＦＴ基板と対向基板）の外側（液晶層３０と反対側）に一対の偏光板を設けることによって、複屈折モードの液晶表示装置を得ることができる。また、必要に応じて、位相差補償素子（典型的には位相差板）を設けてもよい。更に、略円偏光を用いても明るい液晶表示装置を得ることができる。
【０２０３】
【発明の効果】
本発明によると、放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが安定に、高い連続性を有するように形成されるので、従来の広視野角特性を有する液晶表示装置の表示品位をさらに向上することができる。
【０２０４】
また、各絵素領域内で、複数の単位中実部は、所定の方向に沿って配置、すなわち、１列に配列されているので、絵素領域内での単位中実部の面積比率を高くして開口率を向上することができる。
【０２０５】
さらに、１フレーム内で、単位中実部の配列方向とは異なる所定の方向に沿って隣接した絵素が反転駆動されるので、その方向に隣接した絵素間に急峻な電位勾配を有する斜め電界を発生させることができる。そのため、電極間距離が短い、開口率が高い構成を採用しても、十分に安定な放射状傾斜配向を形成することができる。
【０２０６】
上述したように、本発明によると、広視野角特性を有し、表示品位が高く、高開口率で明るい表示が可能な液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施形態１の液晶表示装置１００の一つの絵素領域の構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図である。
【図２】液晶表示装置１００の行方向に沿って隣接した絵素領域に極性が異なる電圧が印加されている様子を模式的に示す図である。
【図３】液晶表示装置１００の液晶層３０に電圧を印加した状態を示す図であり、（ａ）は、配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示し、（ｂ）は、定常状態を模式的に示している。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、液晶表示装置１００における、基板法線方向から見た液晶分子の配向状態を模式的に示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、液晶分子の放射状傾斜配向の例を模式的に示す図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態１の他の液晶表示装置１００Ａおよび１００Ｂを模式的に示す上面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態１のさらに他の液晶表示装置１００Ｃおよび１００Ｄを模式的に示す上面図である。
【図９】本発明による実施形態１のさらに他の液晶表示装置１００Ｅを模式的に示す上面図である。
【図１０】本発明による実施形態１のさらに他の液晶表示装置１００Ｅを模式的に示す上面図である。
【図１１】比較例の液晶表示装置１０００を模式的に示す上面図である。
【図１２】本発明による実施形態１の液晶表示装置が備える絵素電極を模式的に示す上面図である。
【図１３Ａ】行方向に沿って隣接した２つの絵素領域に同じ極性の電圧を印加したときの等電位線ＥＱを模式的に示す図である。
【図１３Ｂ】行方向に沿って隣接した２つの絵素領域に異なる極性の電圧を印加したときの等電位線ＥＱを模式的に示す図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明による実施形態１の液晶表示装置に用いられる駆動方法を説明するための図である。
【図１５】本発明による実施形態１のさらに他の液晶表示装置１００Ｆを模式的に示す上面図である。
【図１６】本発明による実施形態２の液晶表示装置２００の一つの絵素領域の構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１６Ｂ−１６Ｂ’線に沿った断面図である。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は、液晶分子３０ａの配向と垂直配向性を有する表面の形状との関係を説明するための模式図である。
【図１８】液晶表示装置２００の液晶層３０に電圧を印加した状態を示す図であり、（ａ）は、配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示し、（ｂ）は、定常状態を模式的に示している。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、開口部と凸部との配置関係が異なる、実施形態２の液晶表示装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃの模式的な断面図である。
【図２０】液晶表示装置２００の断面構造を模式的に示す図であり、図１６（ａ）中の２０Ａ−２０Ａ’線に沿った断面図である。
【図２１】液晶表示装置２００Ｄの一つの絵素領域の構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の２１Ｂ−２１Ｂ’線に沿った断面図である。
【図２２】（ａ）〜（ｅ）は、配向規制構造２８を有する対向基板３００ｂを模式的に示す図である。
【図２３】本発明による実施形態３の液晶表示装置３００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の２３Ｂ−２３Ｂ’線に沿った断面図である。
【図２４】液晶表示装置３００の一絵素領域の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。
【図２５】本発明による実施形態３の他の液晶表示装置４００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の２５Ｂ−２５Ｂ’線に沿った断面図である。
【図２６】
液晶表示装置４００の一絵素領域の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。
【図２７】本発明による実施形態３のさらに他の液晶表示装置５００の一絵素領域の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。
【図２８】スペーサとして機能する凸部を備える液晶表示装置６００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の２８Ｂ−２８Ｂ’線に沿った断面図である。
【図２９】液晶表示装置６００の一絵素領域の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。
【図３０】基板面に対する傾斜角が９０°を大きく超える側面を有する凸部を模式的に示す断面図である。
【図３１】スペーサとして機能する凸部の改変例を模式的に示す断面図である。
【図３２】本発明による実施形態３のさらに他の液晶表示装置６００Ａを模式的に示す上面図である。
【図３３】本発明による実施形態３のさらに他の液晶表示装置６００Ｂを模式的に示す上面図である。
【図３４】本発明による実施形態３のさらに他の液晶表示装置６００Ｃを模式的に示す上面図である。
【符号の説明】
１１、２１　透明絶縁性基板
１４　絵素電極
１４ａ　単位中実部
１５　開口領域
２２　対向電極
３０　液晶層
３０ａ　液晶分子
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ　凸部
４０ｓ　凸部の側面
４０ｔ　凸部の頂面
１００、２００、３００、４００、５００、６００　液晶表示装置
１００ａ、２００ａ　ＴＦＴ基板
１００ｂ、３００ｂ　対向基板
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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