(57)【要約】【課題】画素内に複数の放射状傾斜配向ドメインを有する液晶表示装置において、片側の基板上にのみ放射状傾斜配向の配向規制構造を設けた比較的簡便な構成で、液晶の配向を十分に安定化でき、従来と同等以上の表示品位が得られる液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１電極６と第２電極１９の間に設けられた垂直配向型液晶層２０とを含む複数の画素を備え、液晶層は、少なくとも所定の電圧を印加した時に、放射状傾斜配向をとる少なくとも１つの液晶ドメインを形成し、第１電極は、液晶ドメインの放射状傾斜配向の略中央に対応する位置に設けられた少なくとも１つの第１開口部１４と、液晶ドメインの周辺の一部に対応する位置に設けられた少なくとも１つの切欠き部または第２開口部１３とを有し、切欠き部または第２開口部１４は矩形部分を含み、切欠き部または第２開口部１３の矩形部分の幅ＥＷは、第１開口部１４の幅ＥＣよりも大きい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に対向するように設けられた第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垂直配向型の液晶層とを有し、
それぞれが、前記第１基板上に形成された第１電極と、前記第２基板上に形成され第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた前記液晶層とを含む複数の画素を備え、
前記液晶層は、少なくとも所定の電圧を印加した時に、放射状傾斜配向をとる少なくとも１つの液晶ドメインを形成し、
前記第１電極は、前記少なくとも１つの液晶ドメインの放射状傾斜配向の略中央に対応する位置に設けられた少なくとも１つの第１開口部と、前記少なくとも１つの液晶ドメインの周辺の一部に対応する位置に設けられた少なくとも１つの切欠き部または第２開口部とを有し、
前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部は矩形部分を含み、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部の前記矩形部分の幅ＥＷは、前記少なくとも１つの第１開口部の幅ＥＣよりも大きい、液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層は、少なくとも所定の電圧を印加した時に、放射状傾斜配向をとる２つ以上の液晶ドメインを形成し、前記少なくとも１つの第１開口部は前記２つ以上の液晶ドメイン内の前記放射状傾斜配向の略中央に対応する位置に設けられた２つ以上の開口部を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１電極は、前記複数の画素毎に設けられた画素電極であって、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部の幅ＥＷは、互いに隣接する画素電極間の間隙と同じかそれよりも大きい、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１開口部を基板の法線方向から見たときの形状は、回転対称性を有している、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部は、所定の位置に形成された複数の切欠き部または第２開口部を有し、前記少なくとも１つの第１開口部に対して点対称に配置された切欠き部または第２開口部を含む、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】
前記第１基板の前記液晶層側に規則的に配置された壁構造体を更に有し、前記壁構造体は、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部の前記矩形部分内に形成された第１壁部分を含む、請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記壁構造体は、前記第１壁部分から延設された第２壁部分を含む、請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記壁構造体は、前記第１電極を包囲する領域に設けられた第３壁部分を含む、請求項６または７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１電極は、透過領域を規定する透明電極と反射領域を規定する反射電極とを含み、前記透過領域内の前記液晶層の厚さｄｔは、前記反射領域の前記液晶層の厚さｄｒよりも大きい、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】
前記第２基板は、前記反射領域に、透明誘電体層を有する、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶層は、少なくとも所定の電圧を印加した時に、放射状傾斜配向をとる２つ以上の液晶ドメインを形成し、
前記２つ以上の液晶ドメインは、前記透過領域に形成された液晶ドメインと前記反射領域に形成された液晶ドメインとを含み、
前記少なくとも１つの第１開口部は、前記２つ以上の液晶ドメインの放射状傾斜配向の略中央に対応する位置に設けられた２つ以上の開口部を含む、請求項９または１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記液晶層の厚さを規定する支持体を有する、請求項１から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられたアクティブ素子をさらに有し、前記第１電極は、前記複数の画素毎に設けられ、前記アクティブ素子に接続された画素電極である、請求項１から１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１基板および前記第２基板を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記第１基板および／または前記第２基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも１つの２軸性光学異方性媒体層をさらに有する、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】
前記第１基板および前記第２基板を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板をさらに有し、前記第１基板および／または前記第２基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも１つの１軸性光学異方性媒体層をさらに有する、請求項１から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、携帯情報端末（例えばＰＤＡ）、携帯電話、車載用液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、パソコン、アミューズメント機器、テレビなどに好適に用いられる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特長を生かして、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話、電子手帳などの情報機器、あるいは液晶モニターを備えたカメラ一体型ＶＴＲなどに広く用いられている。
【０００３】
高コントラスト化および広視野角化を実現できる表示モードとして、垂直配向型液晶層を利用した垂直配向モードが注目されている。垂直配向型液晶層は、一般に、垂直配向膜と誘電異方性が負の液晶材料とを用いて形成される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、画素電極に液晶層を介して対向する対向電極に設けた開口部の周辺に斜め電界を発生させ、開口部内で垂直配向状態にある液晶分子を中心に周りの液晶分子を傾斜配向させることによって、視角特性が改善された液晶表示装置が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている構成では、画素内の全領域に斜め電界を形成することが難しく、その結果、電圧に対する液晶分子の応答が遅れる領域が画素内に発生し、残像現象が現れるという問題が生じる。
【０００６】
この問題を解決するために、特許文献２は、画素電極または対向電極に規則的に配列した開口部を設けることによって、放射状傾斜配向を呈する複数の液晶ドメインを画素内に有する液晶表示装置を開示している。
【０００７】
さらに、特許文献３には、画素内に規則的に複数の凸部を設けることによって、凸部を中心に出現する傾斜状放射配向の液晶ドメインの配向状態を安定化する技術が開示されている。また、この文献には、凸部による配向規制力とともに、電極に設けた開口部による斜め電界を利用して液晶分子の配向を規制することによって、表示特性を改善できることを開示している。
【０００８】
一方、近年、屋外または屋内のいずれにおいても高品位な表示が可能な液晶表示装置が提案されている（例えば特許文献４および特許文献５）。この液晶表示装置は、半透過型液晶表示装置と呼ばれ、画素内に反射モードで表示を行う反射領域と、透過モードで表示を行う透過領域とを有している。
【０００９】
現在市販されている半透過型液晶表示装置は、ＥＣＢモードやＴＮモードなどが利用されているが、上記特許文献３には、垂直配向モードを透過型液晶表示装置だけでなく、半透過型液晶表示装置に適用した構成も開示されている。また、特許文献６には、垂直配向型液晶層の半透過型液晶表示装置において、透過領域の液晶層の厚さを反射領域の液晶層の厚さの２倍にするために設ける絶縁層に形成した凹部によって液晶の配向（多軸配向）を制御する技術が開示されている。凹部は例えば正八角形に形成され、液晶層を介して凹部に対向する位置に突起（凸部）またはスリット（電極開口部）が形成された構成が開示されている（例えば、特許文献６の図４および図１６参照）。
【特許文献１】特開平６−３０１０３６号公報
【特許文献２】特開２０００−４７２１７号公報
【特許文献３】特開２００３−１６７２５３号公報
【特許文献４】特許第２９５５５２７７号公報
【特許文献５】米国特許第６１９５１４０号明細書
【特許文献６】特開２００２−３５０８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２または特許文献３に開示されている技術は、画素内に凸部または開口部を設けて複数の液晶ドメインを形成し（すなわち、画素分割し）、液晶分子に対する配向規制力を強めているが、本発明者の検討によると、十分な配向規制力を得るためには、液晶層の両側（互いに対向する一対の基板の液晶層側）に、凸部や開口部などの配向規制構造を形成することが必要であり、製造工程が複雑になるという課題がある。また、画素内に配向規制構造を設ける画素の実効開口率の低下を招いたり、画素内の凸部の周辺から光漏れが発生するためにコントラスト比が低下することもある。配向規制構造を両方の基板に設ける場合には、基板のアライメントマージンの影響を受けるので、実効開口率の低下および／またはコントラスト比の低下はさらに顕著になる。
【００１１】
また、特許文献６に開示されている技術では、多軸配向を制御するために設けられる凹部と反対側に凸部または電極開口部を配置することが必要となり、上記従来技術と同様の問題が発生する。
【００１２】
本発明は上記の諸点に鑑みてなされたものであって、その目的は、画素内に少なくとも１つの放射状傾斜配向ドメイン（「軸対称配向ドメイン」ともいう。）を有する液晶表示装置において、片側の基板上にのみ放射状傾斜配向の配向規制構造を設けた比較的簡便な構成で、液晶の配向を十分に安定化でき、従来と同等以上の表示品位が得られる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向するように設けられた第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垂直配向型の液晶層とを有し、
それぞれが、前記第１基板上に形成された第１電極と、前記第２基板上に形成され第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた前記液晶層とを含む複数の画素を備え、前記液晶層は、少なくとも所定の電圧を印加した時に、放射状傾斜配向をとる少なくとも１つの液晶ドメインを形成し、前記第１電極は、前記少なくとも１つの液晶ドメインの放射状傾斜配向の略中央に対応する位置に設けられた少なくとも１つの第１開口部と、前記少なくとも１つの液晶ドメインの周辺の一部に対応する位置に設けられた少なくとも１つの切欠き部または第２開口部とを有し、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部は矩形部分を含み、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部の前記矩形部分の幅ＥＷは、前記少なくとも１つの第１開口部の幅ＥＣよりも大きい、という構成を有することを特徴とする。
【００１４】
ある実施形態において、前記液晶層は、少なくとも所定の電圧を印加した時に、放射状傾斜配向をとる２つ以上の液晶ドメインを形成し、前記少なくとも１つの第１開口部は前記２つ以上の液晶ドメイン内の前記放射状傾斜配向の略中央に対応する位置に設けられた２つ以上の開口部を含む。
【００１５】
ある実施形態において、前記第１電極は、前記複数の画素毎に設けられた画素電極であって、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部の幅ＥＷは、互いに隣接する画素電極間の間隙と同じかそれよりも大きい。
【００１６】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの第１開口部を基板の法線方向から見たときの形状は、回転対称性を有している。
【００１７】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部は、所定の位置に形成された複数の切欠き部または第２開口部を有し、前記少なくとも１つの第１開口部に対して点対称に配置された切欠き部または第２開口部を含む。
【００１８】
ある実施形態において、前記第１基板の前記液晶層側に規則的に配置された壁構造体を更に有し、前記壁構造体は、前記少なくとも１つの切欠き部または第２開口部の前記矩形部分内に形成された第１壁部分を含む。
【００１９】
ある実施形態において、前記壁構造体は、前記第１壁部分から延設された第２壁部分を含む。
【００２０】
ある実施形態において、前記壁構造体は、前記第１電極を包囲する領域に設けられた第３壁部分を含む。
【００２１】
ある実施形態において、前記第１電極は、透過領域を規定する透明電極と反射領域を規定する反射電極とを含み、前記透過領域内の前記液晶層の厚さｄｔは、前記反射領域の前記液晶層の厚さｄｒよりも大きい。
【００２２】
ある実施形態において、前記第２基板は、前記反射領域に、透明誘電体層を有する。
【００２３】
ある実施形態において、前記液晶層は、少なくとも所定の電圧を印加した時に、放射状傾斜配向をとる２つ以上の液晶ドメインを形成し、前記２つ以上の液晶ドメインは、前記透過領域に形成された液晶ドメインと前記反射領域に形成された液晶ドメインとを含み、前記少なくとも１つの第１開口部は、前記２つ以上の液晶ドメインの放射状傾斜配向の略中央に対応する位置に設けられた２つ以上の開口部を含む。
【００２４】
ある実施形態において、前記第１基板および前記第２基板の少なくとも一方は、前記液晶層の厚さを規定する支持体を有する。
【００２５】
ある実施形態において、前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられたアクティブ素子をさらに有し、前記第１電極は、前記複数の画素毎に設けられ、前記アクティブ素子に接続された画素電極である。
【００２６】
ある実施形態において、前記第１基板および前記第２基板を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記第１基板および／または前記第２基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも１つの２軸性光学異方性媒体層をさらに有する。
【００２７】
ある実施形態において、前記第１基板および前記第２基板を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板をさらに有し、前記第１基板および／または前記第２基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも１つの１軸性光学異方性媒体層をさらに有する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の液晶表示装置は、第１電極（例えば画素電極）が第１開口部と、少なくとも１つの第２開口部または切欠き部を有している。この第１電極と、第１電極に垂直配向型の液晶層を介して対向する第２電極（例えば対向電極）との間に所定の電圧（しきい値以上の電圧）を印加すると、第１電極の周辺（エッジ部）、第１開口部および第２開口部または切欠き部の周囲に斜め電界が形成され、この斜め電界の配向規制力によって、画素内に放射状傾斜配向（軸対称配向）をとる液晶ドメインが形成される。第１開口部は放射状傾斜配向の中心軸を固定・安定化するように作用するので、第１開口部は液晶ドメインの略中央に位置することになる。一方、切欠き部または第２開口部は矩形部分を有し、この矩形部分が液晶ドメインの周辺（複数の液晶ドメインが形成される場合は、隣接する液晶ドメイン間の境界）の液晶分子の配向を規定するように作用するので、切欠き部または第２開口部は、液晶ドメインの周辺に位置することになる。さらに、切欠き部または第２開口部の矩形部分の幅ＥＷが第１開口部の幅ＥＣよりも大きく設定されており、その結果、第１開口部に液晶ドメインの中心が効果的に固定・安定化される。また、切欠き部または第２開口部の矩形部分の幅ＥＷを隣接する画素電極（第１電極）間の間隔と同じかそれよりも大きくすることによって、矩形部分の周囲に形成される斜め電界による配向規制力を画素電極のエッジ部に形成される斜め電界による配向規制力と同等以上にすることが出来るので、画素内に形成される液晶ドメインの配向をさらに安定化することが出来る。特に、画素内に複数の液晶ドメインを形成する場合、隣接する液晶ドメインの境界を規定するために設けられる切欠き部または第２開口部を上述の条件を満足するように形成すると、液晶ドメインの配向を安定化する効果が大きい。
【００２９】
このように、本発明によると、第１基板に対向する第２基板の液晶層側に電極開口部や切欠き部あるいは凸部などの配向規制構造を設けることなく、従来よりも簡単な構成で、液晶の配向を十分に安定化でき、従来と同等以上の表示品位が得られる。
【００３０】
さらに、第１電極に設ける第１開口部および切欠き部または第２開口部に加えて、第１基板上に壁構造体を設けることによって、液晶ドメインの配向をさらに安定化することができる。壁構造体はその傾斜側面（壁面）の配向規制力によって、液晶ドメインの周辺の液晶分子の配向を規制する。壁構造体は、電圧無印加状態においても配向規制力を発揮するので、特に、中間調表示状態など斜め電界による配向規制力が弱い場合の液晶ドメインの配向を安定化する効果を奏する。その結果、中間調表示における表示品位を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、図面を参照しながら本発明による実施形態の液晶表示装置の構成を説明する。
【００３２】
まず、図１〜図４を参照しながら、本発明による実施形態の液晶表示装置において傾斜状放射状配向が形成されるメカニズムを説明する。
【００３３】
図１は、画素電極６に設けた第１開口部１４および第２開口部１３による配向規制力の作用を説明するための図であり、（ａ）は電圧無印加時、（ｂ）は電圧印加時の液晶分子の配向状態を模式的に示している。図１（ｂ）に示した状態は中間調を表示している状態である。図２は、中間調表示状態の液晶分子の配向状態を基板法線方向から見た図（平面図）であり、１つの画素の一部を示している。
【００３４】
図１に示した液晶表示装置は、透明基板１上に、第１開口部１４および第２開口部１３を有する画素電極６、配向膜２２をこの順に有している。他方の透明基板１７上には、対向電極１９および配向膜３２がこの順で形成されている。両基板間に設けられた液晶層２０は、負の誘電異方性を有する液晶分子２１を含む。
【００３５】
図１（ａ）に示すように、電圧無印加時には、液晶分子２１は垂直配向膜２２および３２の配向規制力により基板表面に対して略垂直に配向する。なお、第１開口部１４および第２開口部１３によって垂直配向膜１２の表面に凹部が形成され、この凹部の近傍では液晶分子２１は凹部の側面に略垂直に配向するが、簡単のために、図では省略している。ここでは、図２に示すように、十字を構成するように矩形部分を配置した４つの第２開口部１３を設け、４つの第２開口部１３の中心近傍に円形の第１開口部１４を設けている。すなわち、第１開口部１４に対して略点対称に配置された４つの第２開口部１３が形成されており、１つの第１開口部１４と４つの第２開口部１３との組み合わせが画素電極６に複数形成されている。
【００３６】
電圧印加時には、図１（ｂ）に示すように、誘電異方性が負の液晶分子２１は分子長軸が電気力線ＥＦに対して垂直（等電位線に平行）になろうとするので、第１開口部１４および第２開口部１３の周辺に形成される斜め電界によって、液晶分子２１が倒れる方向が規定されることになる。図２に示すように十字の第２開口部１３を設けると、４つの第２開口部１３で実質的に包囲された領域に放射状傾斜配向（軸対称配向）の液晶ドメインが形成される（一部の液晶分子２１は省略している。）。この放射状傾斜配向ドメイン内では液晶ダイレクタは全方位（基板面内の方位）に配向しているため、視野角特性が優れる。また第１開口部１４は、放射状傾斜配向の中心軸を固定・安定化するように作用する。
【００３７】
図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、第１開口部１４の作用を説明する。図３（ａ）は、第２開口部１３の中央に第１開口部１４を設けた場合の中間調表示状態における液晶分子２１の配向状態を模式的に示した図であり、図３（ｂ）は第１開口部１４を設けずに第２開口部１３だけを設けた場合の中間調表示状態における液晶分子２１の配向状態を模式的に示した図である。
【００３８】
まず、図３（ｂ）を参照する。第２開口部１３の周辺に生成される斜め電界によって、４つの第２開口部１３のそれぞれの近傍から液晶分子２１が傾斜し始める（なお、図３では２つの第２開口部１３だけを図示している）。４つの第２開口部１３の近傍からそれらの中央の位置（図２において第１開口部１４が設けられている位置）に向かって液晶分子２１の配向が伝播していき、中央付近に液晶分子２１が垂直配向を維持する領域（不連続領域）が形成される。液晶分子２１は誘電率異方性を有しているので、液晶分子２１の配向の分布に応じて、液晶層２０に形成される等電位線ＥＱに歪みが形成されることになり、液晶分子２１が垂直に配向している領域において、等電位線ＥＱに窪み（凹部）が形成される。しかしながら、この等電位線の窪みは、４つの第２開口部１３の近傍に形成される斜め電界による液晶分子２１の配向が互いに拮抗することによって発生する配向の不連続性によって形成されるので、不安定であり、液晶分子２１が垂直な配向を維持する領域が形成される位置は一定しない。
【００３９】
これに対し、図３（ａ）に示すように、４つの第２開口部１３の中心に第１開口部１４を設けると（図２参照）、第１開口部１４の近傍にも斜め電界が形成され、第１開口部１４に対応する領域に等電位線ＥＱの窪みが形成される。従って、放射状傾斜配向の中心軸はこの第１開口部１４内またはその近傍に安定に形成されることになる。
【００４０】
さらに、第２開口部１３の矩形部分の幅ＥＷを第１開口部１４の幅ＥＣよりも大きくすることが好ましい。この理由を図４（ａ）および図４（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図４中の１つの中心で交差する４本の直線は、中間調表示状態の画素をクロスニコル下で観察したときの消光模様を模式的に示している。４本の直線の交点が放射状傾斜配向の中心を表している。
【００４１】
図４（ｂ）に示すように、第２開口部１３の幅ＥＷが第１開口部１４の幅ＥＣと同じであると、第２開口部１３によって形成される等電位線の窪みと第１開口部１４によって形成される等電位線の窪みの深さが同程度となるため、放射状傾斜配向の中心が、第２開口部１３と第１開口部１４との間に形成される。これに対し、図４（ａ）に示すように、第２開口部１３の幅ＥＷが第１開口部１４の幅ＥＣよりも大きいと、第２開口部１３によって形成される等電位線の窪みの深さが第１開口部１４によって形成される等電位線の窪みの深さよりも深くなるので、第２開口部１３による配向規制力が優勢となり、４つの第２開口部１３の中央に設けられた第１開口部１４に放射状傾斜配向の中心が安定に固定されることになる。
【００４２】
液晶表示装置の表示特性は、液晶分子の配向状態（光学異方性）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、それぞれの画素内の液晶分子が全ての方位角方向に対して同等の確率で配向していることが好ましい。従って、第１開口部１４は、それぞれの絵素領域内の液晶分子がすべての方位角方向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く、第１開口部１４を基板の法線方向から見たときの形状は、回転対称性を有することが好ましく、２回回転対称性以上、さらには４回回転対称性以上の高次の回転対称性（例えば正方形や円形）を有することが好ましい。同じ理由から、第２開口部１３は、第１開口部１４に対して、点対称状に配置することが好ましい。
【００４３】
また、第１開口部１４の幅ＥＣは４μｍ以下とするのが好ましい。第１開口部１４の幅ＥＣが４μｍより大きい場合、放射状傾斜配向ドメインの軸中心位置に４μｍ程度のずれが生じ、中心軸の位置ずれによるざらつきが視認され易くなる。第１開口部１４の幅ＥＣを４μｍ以下に設定することによって、ざらつきを目立たなくできる。
【００４４】
なお、上記の説明においては、画素電極６内に電極膜が無い領域として第２開口部１３を形成したが、画素電極６の周辺部に切欠き部として設けても良い。画素電極６の周辺部においても斜め電界が形成されるので、切欠き部を設けることによって、放射状傾斜配向ドメインの外延を規定することができる。例えば、図５（ａ）に示すように、画素電極６の長手方向を略２等分する位置に互いに対向する切欠き部１３を設けても良い。一対の切欠き部１３および画素電極６のエッジ部に形成される斜め電界によって、図５（ａ）に示した画素内には、２つの放射状傾斜配向ドメインが形成される。なお、図５においては簡単のために第１開口部１４を省略している。
【００４５】
次に、図５（ａ）から（ｃ）を参照しながら、配向規制構造としてさらに壁構造体１５を設けた構成を説明する。図５（ａ）および（ｂ）は、画素電極６の中央付近に一対の矩形状の切欠き部１３を設けた場合の壁構造体１５（１５ａおよび１５ｂ）の配置例を示す平面図である。なお、ここで示す切欠き部１３が画素電極６内に形成された第２開口部１３（例えば図２参照）であっても同様である。
【００４６】
壁構造体１５は、図５（ｃ）に示すように、傾斜した側面（壁面）を有し、傾斜側面（正確には傾斜側面上に形成される垂直配向膜）による配向規制力（アンカリング効果）によって、垂直配向型液晶層の液晶分子が電界によって傾く方向が規定される。ここで例示したように、切欠き部１３とともに壁構造体１５を設けると、電圧印加に切欠き部１３の周辺に形成される斜め電界による配向規制力と、壁構造体１５による配向規制力とが、液晶分子が傾く方向を規定するので、さらに放射状傾斜配向を安定化することができる。また、斜め電界による配向規制力は電圧が低いと弱くなるのに対し、壁構造体１５による配向規制力は電圧に依存しないので、中間調表示状態においても配向規制力を発揮し、液晶分子が傾く方向を安定に規定する。その結果、中間調表示における表示品位を改善することができる。
【００４７】
壁構造体１５は、切欠き部１３による斜め電界と同じ方向に液晶分子を傾斜させるように、切欠き部１３の矩形部分内に形成された第１壁部分を含むように形成されることが好ましい。例えば、図５（ａ）の右側に示すように壁構造体１５ｂを切欠き部１３内にだけ形成しても良いし、図５（ａ）の左側に示すように、切欠き部１３内に形成された壁構造体１５を連結するように壁構造体１５ａを延設してもよい。すなわち、基板法線方向から見たときに、壁構造体１５が点線状に見えるように設けてもよいし、実線に見えるように設けてもよい。
【００４８】
次に、図５（ｂ）および（ｃ）を参照しながら、矩形状の切欠き部１３内にそれと平行に壁構造体１５を設ける場合の好ましい構成を説明する。
【００４９】
矩形状の切欠き部１３の幅をＥＷ（図５（ｂ））とし、壁構造体１５の幅をＷＷとすると、０．６ＥＷ＜ＷＷ＜０．９ＥＷの関係を満足するように構成することが好ましい。０．６ＥＷ＞ＷＷの場合、壁構造体１５による配向規制力が電極領域の液晶ドメインに及ぼす影響が小さくなり、画素電極領域の液晶ドメインを安定化させることが困難となることがある。逆に、ＷＷ＞０．９ＥＷの場合、製造プロセスのアライメント誤差により、切欠き部１３内に壁構造体１５が配置されないという状況（ミスアライメント）が発生することがある。壁構造体１５の側面近傍の液晶分子は垂直配向から傾斜しているので、黒表示状態において光漏れを発生するので好ましくない。
【００５０】
また、切欠き部幅ＥＷは透過領域の液晶層の厚さｄｔに対して１．８ｄｔ＜ＥＷ＜２．５ｄｔとするのが好ましい。印加電圧により発生する斜め電界により画素毎に安定的な配向をさせるためには切欠き部幅ＥＷを液晶層の厚さｄｔに対して大きくし、電極層が存在しない領域での等電位線を十分に歪ませるようにし、画素ごとで配向状態が連続しないようにできる。
【００５１】
ただし、切欠き部１３の幅ＥＷを大きくしすぎると、画素内における表示部分が小さくなり、電圧印加時においても表示状態が変化する領域が少なくなるので好ましくない。また、液晶層の厚さｄｔを小さくすると、電界、すなわち単位Ｖ／μｍが大きくなり、単位厚さ当たりの電界の変化量が大きくなり、切欠き部幅ＥＷを大きくした場合と実質的に同じ効果が得られる。すなわち、あるセル厚（液晶層の厚さ）において、画素ごとに良好な放射状傾斜配向ドメインを形成でき、かつ、可能な限り有効開口率（実質的に表示に寄与する面積の画素面積に対する割合）を大きくするためには、切欠き部幅ＥＷと透過領域の液晶層の厚さｄｔとが、１．８ｄｔ＜ＥＷ＜２．５ｄｔとするのが好ましい。１．８ｄｔ＞ＥＷの場合、単位厚さ辺りの電界が弱く、画素において液晶の放射状傾斜配向が安定化せず、放射状傾斜配向の中心の位置が複数の画素間でばらつくことがある。逆に、ＥＷ＞２．５ｄｔの場合、適正な液晶層の厚さに対して切欠き部１３が大き過ぎる結果、有効開口率が低下するので好ましくない。
【００５２】
また、壁構造体１５の高さＷＨは、液晶層の透過領域の厚さｄｔに対して０．２５ｄｔ＜ＷＨ＜０．４ｄｔとするのが好ましい。ＷＨ＜０．２５ｄｔの場合、壁構造体１５による配向規制力が弱くなり、安定な配向状態が得られないことがある。逆に、ＷＨ＞０．４ｄｔの場合、基板（アクティブマトリクス基板）１と基板（対向基板）１７との間に液晶材料を注入する際、画素電極上に規則的に配置された壁構造体１５が液晶注入の阻害となり、注入に時間がかかってしまう、または注入が不完全となる領域が発生する可能性が高くなる。特に、半透過型液晶表示装置の場合、反射領域の液晶層の厚さｄｒ（例えば図６または図９参照）は、光学最適設計のためには、透過領域の厚さｄｔのほぼ半分に設定されるので、ほとんど液晶材料が入らなくなってしまう可能性すらある。したがって、０．２５ｄｔ＜ＷＨ＜０．４ｄｔとするのが好ましい。
【００５３】
上記の例では、切欠き部１３に対応させて壁構造体１５を設けた構成を例示したが、これに限られず、図５（ｂ）に示したように、画素電極６を包囲する領域に壁構造体１５を設けてもよい。画素電極６の周辺領域は、例えば、ＴＦＴやゲート信号配線、ソース信号配線などが形成され、あるいは、対向基板にブラックマトリクスが形成されるので、表示に寄与しない遮光領域となる。従って、この領域に形成された壁構造体１５は表示に悪影響を及ぼすことが無い。
【００５４】
また、壁構造体１５は、個々の液晶ドメインを形成する領域（「サブ画素」ともいう。）を実質的に包囲するように形成してもよい。サブ画素ごとに壁構造体１５を形成しないと、電圧が低い場合に切欠き部１３による配向規制力が十分でなく、液晶ドメインの放射状傾斜配向の中心の位置を安定に維持することができず、複数の画素間でばらつくことがある。特に、半透過型液晶表示装置では、少なくとも透過領域と反射領域との間に、切欠き部（または第２開口部）を設けることが好ましく、さらに、これとともに、壁構造体１５を形成することが好ましい。透過領域と反射領域との間に壁構造体１５を形成していない場合、印加電圧が低い場合、壁構造体１５を形成している領域側の配向規制力が他方よりも強く、放射状傾斜配向の中心位置が透過領域あるいは反射領域におけるサブが素領域の中心からずれてしまうことがある。
【００５５】
次に、図６を参照しながら、本発明による実施形態の液晶表示装置のさらに具体的な構成例を説明する。
【００５６】
図６に示す液晶表示装置は、バックライトと、半透過型液晶パネル５０と、半透過型液晶パネル５０を介して互いに対向するように設けられた一対の偏光板４０および４３と、偏光板４０および４３と液晶パネル５０との間に設けられた１／４波長板４１および４４と、１／４波長板４１および４４と液晶パネル５０との間に設けられた光学異方性が負の位相差板４２および４５とを有している。液晶パネル５０は、透明基板（アクティブマトリクス基板）１と透明基板（対向基板）１７との間に垂直配向型液晶層２０とを有している。液晶パネル５０として、例えば、後に図９を参照しながら説明する液晶表示装置２００と同様の構成を有するものを用いる。
【００５７】
図４に示した液晶表示装置の表示動作を以下に簡単に説明する。
【００５８】
反射モード表示については、上側からの入射光は偏光板４３を通り、直線偏光となる。この直線偏光は、偏光板４３の透過軸と１／４波長板４４との遅相軸とが４５°になるように１／４波長板４４に入射すると円偏光となり、基板１７上に形成したカラーフィルタ層（不図示）を透過する。なお、ここでは法線方向から入射する光に対して位相差を与えない位相差板４５を用いている。
【００５９】
電圧無印加時には、液晶層２０中の液晶分子は基板面に略垂直に配向しているために入射光は位相差がほぼ０で透過し、下側の基板１に形成した反射電極により反射される。反射された円偏光は再び液晶層２０中を通過してカラーフィルタ層を通り、再度、光学異方性が負の位相差板４５を円偏光で通り、１／４波長板４４を経て、最初に入射して偏光板４３を透過した際の偏光方向と直交する偏光方向の直線偏光に変換されて偏光板４３に到達するために、光は偏光板４３を透過できず黒表示となる。
【００６０】
一方、電圧印加時には、液晶層２０中の液晶分子は基板面に垂直な方向から水平方向に傾くため、入射した円偏光は液晶層２０の複屈折により楕円偏光となり、下側の基板１に形成した反射電極により反射される。反射された光は液晶層２０で偏光状態がさらに崩され、再び液晶層２０中を通過してカラーフィルタ層を通り、再度、光学異方性が負の位相差板４５を通り、１／４波長板４４に楕円偏光として入射するため、偏光板４３に到達するときに全ての光が入射時の偏光方向と直交した直線偏光とはならず、一部の光が偏光板４３を透過する。特に、印加電圧を調節することで液晶分子の傾く方向が制御できて、反射光が偏光板４３を透過できる光量が変調され、階調表示が可能となる。
【００６１】
また、透過モードの表示については、上下２枚の偏光板４３および偏光板４０は各々その透過軸が直交するように配置されており、光源から出射された光は偏光板４０で直線偏光となり、この直線偏光は、偏光板４０の透過軸と１／４波長板４１との遅相軸が４５°になるように１／４波長板４１に入射すると円偏光になり光学異方性が負の位相差板４２を経て下側の基板１の透過領域Ａに入射する。なお、ここでは法線方向から入射する光に対して位相差を与えない位相差板４２を用いている。
【００６２】
電圧無印加時には、液晶層２０中の液晶分子は基板面に略垂直に配向しているため、入射光は位相差がほぼ０で透過し、下側の基板１に円偏光の状態で入射し、円偏光の状態で液晶層２０および上側の基板１７を経て上側の光学異方性が負の位相差板４５を透過して１／４波長板４４に到る。ここで、下側の１／４波長板４１と上側の１／４波長板４４の遅相軸が９０°交差して配置することで、上側の１／４波長板４４からは偏光板４０での直線偏光と直交した直線偏光となり、偏光板４３で吸収されて黒表示となる。
【００６３】
一方、電圧印加時には、液晶層２０中の液晶分子２１は基板面に垂直な方向から水平方向に傾くために液晶表示装置への入射した円偏光は液晶層２０の複屈折により楕円偏光となり、上側のＣＦ基板１６や上側の光学異方性が負の位相差板４５および１／４波長板４４を楕円偏光として偏光板４３に到るために入射時の偏光成分と直交した直線偏光にはならず、偏光板４３を通して光が透過する。特に、印加電圧を調節することで液晶分子の傾く方向が制御できて、反射光が偏光板４３を透過できる光量が変調され、階調表示が可能となる。
【００６４】
光学異方性が負の位相差板は液晶分子が垂直配向状態での視野角を変化させた場合の位相差の変化量を最小に抑え、広視野角側での黒浮きを抑える。また、光学異方性が負の位相差板と１／４波長板を一体化させた２軸性位相差板を用いても良い。
【００６５】
本発明のように電圧無印加時に黒表示を行い、電圧印加時に白表示となるノーマリーブラックモードを放射状傾斜配向ドメインで行った場合、液晶表示装置（液晶パネル）の上下に一対の１／４波長板を設けることによって、偏光板に起因する消光模様を解消させて明るさを改善することも可能となる。また、上下の偏光板の透過軸を互いに直交して配置してノーマリーブラックモードを放射状傾斜配向ドメインで行った場合には、原理的にはクロスニコルに配置した一対の偏光板と同程度の黒表示を実現できることから、極めて高いコントラスト比を実現できると共に、全方位的な配向に導かれた広い視野角特性が達成できる。
【００６６】
（透過型液晶表示装置）
まず、本発明による実施形態の透過型液晶表示装置１００の構成を図７を参照しながら説明する。図７は、透過型液晶表示装置１００の１つの画素の構成を模式的に示す図であり、図７（ａ）は、平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）中の７Ｂ−７Ｂ’線に沿った断面図である。
【００６７】
液晶表示装置１００は、透明基板（例えばガラス基板）１１０ａと、透明基板１１０ａに対向するように設けられた透明基板１１０ｂと、透明基板１１０ａと１１０ｂとの間に設けられた垂直配向型の液晶層１２０とを有する。基板１１０ａおよび１１０ｂ上の液晶層１２０に接する面には垂直配向膜（不図示）が設けられており、電圧無印加時には、液晶層１２０の液晶分子は、垂直配向膜の表面に対して略垂直に配向している。液晶層１２０は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料を含み、必要に応じて、カイラル剤を更に含む。
【００６８】
液晶表示装置１００は、透明基板１１０ａ上に形成された画素電極１１１と、透明基板１１０ｂ上に形成された対向電極１３１とを有し、画素電極１１１と対向電極１３１との間に設けられた液晶層１２０とが画素を規定する。ここでは、画素電極１１１および対向電極１３１のいずれも透明導電層（例えばＩＴＯ層）で形成されている。なお、典型的には、透明基板１１０ｂの液晶層１２０側には、画素に対応して設けられるカラーフィルタ１３０（複数のカラーフィルタをまとめて全体をカラーフィルタ層１３０ということもある。）と、隣接するカラーフィルタ１３０の間、すなわち、隣接する画素の間に設けられるブラックマトリクス（遮光層）１３２とが形成され、これらの上に対向電極１３１が形成されるが、対向電極１３１上（液晶層１２０側）にカラーフィルタ層１３０やブラックマトリクス１３２を形成しても良い。
【００６９】
ここで、画素電極１１１は、所定の位置に形成された、４つの切欠き部１１３を有している。４つの切欠き部１１３は、画素電極１１１を略３等分するように、２対の切欠き部１１３として設けられている。また、２対の切欠き部１１３で略分断された３つの領域のそれぞれの略中央部に第１開口部１１４が形成されている。
【００７０】
この液晶層に所定の電圧を印加すると、２対の切欠き部（４つの切欠き部）１３によって略分断された３つの領域にそれぞれが放射状傾斜配向を呈する３つの液晶ドメインが形成され、３つの液晶ドメインの放射状傾斜配向の中心は、それぞれの第１開口部１１４に固定・安定化される。
【００７１】
液晶層１２０の厚さ（セルギャップともいう。）ｄｔを規定するための支持体１３３は、遮光領域に形成することが好ましい。支持体１３３を遮光領域にすれば、支持体１３３が表示品位を低下させることを抑制・防止することができる。支持体１３３は、例えば、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ工程で形成することができる。支持体１３３は、透明基板１１０ａおよび１１０ｂのどちらに形成しても良い。
【００７２】
なお、透明基板１１０ａの液晶層１２０側には、例えばＴＦＴなどのアクティブ素子およびＴＦＴに接続されたゲート配線およびソース配線などの回路要素（いずれも不図示）が設けられる。また、透明基板１１０ａと、透明基板１１０ａ上に形成された回路要素および上述した画素電極１１１、支持体１３３および配向膜などをまとめてアクティブマトリクス基板ということがある。一方、透明基板１１０ｂと透明基板１１０ｂ上に形成されたカラーフィルタ層１３０、ブラックマトリクス１３２、対向電極１３１および配向膜などをまとめて対向基板またはカラーフィルタ基板ということがある。
【００７３】
また、上記の説明では省略したが、液晶表示装置１００は、透明基板１１０ａおよび１１０ｂを介して互いに対向するように配置された一対の偏光板をさらに有する。一対の偏光板は典型的には透過軸が互いに直交するように配置される。さらに、前述したように、２軸性光学異方性媒体層または１軸性光学異方性媒体層を設けても良い。
【００７４】
図８（ａ）および（ｂ）に本発明による実施形態の他の透過型液晶表示装置２００の模式的な構造を示す。
【００７５】
液晶表示装置２００は、透明基板２１０ａ上に形成された画素電極２１１と、透明基板２１０ｂ上に形成された対向電極２３１とを有し、画素電極２１１と対向電極２３１との間に設けられた液晶層２２０とが画素を規定する。ここでは、画素電極２１１および対向電極２３１のいずれも透明導電層（例えばＩＴＯ層）で形成されている。なお、典型的には、透明基板２１０ｂの液晶層２２０側には、画素に対応して設けられるカラーフィルタ２３０（複数のカラーフィルタをまとめて全体をカラーフィルタ層２３０ということもある。）と、隣接するカラーフィルタ２３０の間、すなわち、隣接する画素の間に設けられるブラックマトリクス（遮光層）２３２とが形成され、これらの上に対向電極２３１が形成されるが、対向電極２３１上（液晶層２２０側）にカラーフィルタ層２３０やブラックマトリクス２３２を形成しても良い。
【００７６】
ここで、画素電極２１１は、所定の位置に形成された、２つの切欠き部２１３を有している。２つの切欠き部２１３は、画素電極２１１を略２等分するように、１対の切欠き部２１３として設けられている。また、１対の切欠き部２１３で略分断された２つの領域のそれぞれの略中央部に第１開口部２１４が形成されている。さらに、透明基板１１０ａの液晶層１２０側には、壁構造体２１５が設けられており、壁構造体２１５は、画素電極２１１を包囲するように設けられた壁部分および、矩形状の切欠き部２１３内にこれと平行に設けられた壁部分と、これらを連結するように延設された壁部分とを含んでいる。
【００７７】
この液晶層に所定の電圧を印加すると、壁構造体２１５で包囲された領域内にそれぞれが放射状傾斜配向を呈する２つの液晶ドメインが形成される。ここで例示した壁構造体２１５は、連続した壁として設けられているが、これに限らず複数の壁に分断されていても良い。この壁構造体２１５は液晶ドメインの境界を規定するように作用するので、ある程度の長さを有することが好ましい。例えば、壁構造体を複数の壁で構成した場合、個々の壁の長さは、隣接する壁の間の長さよりも長いことが好ましい。
【００７８】
液晶層２２０の厚さ（セルギャップともいう。）ｄｔを規定するための支持体２３３は、表示品位の低下を抑制・防止するために遮光領域に形成することが好ましい。支持体２３３は、透明基板２１０ａおよび２１０ｂのどちらに形成しても良く、例示したように、遮光領域に設けられた壁構造体２１５上に設ける場合に限られない。壁構造体２１５上に支持体２３３を形成する場合は、壁構造体２１５の高さと支持体２３３の高さとの和が液晶層２２０の厚さｄｔとなるように設定される。壁構造体２１５が形成されていない領域に支持体２３３を設ける場合には、支持体２３３の高さが液晶層２２０の厚さｄｔとなるように設定される。
【００７９】
（半透過型液晶表示装置）
次に、図９を参照しながら、本発明による実施形態の半透過型液晶表示装置３００の構成を説明する。
【００８０】
本発明による実施形態の半透過型液晶表示装置３００の１つの画素の構成を模式的に示す図であり、図９（ａ）は、平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）中の９Ｂ−９Ｂ’線に沿った断面図である。
【００８１】
液晶表示装置３００は、透明基板（例えばガラス基板）３１０ａと、透明基板３１０ａに対向するように設けられた透明基板３１０ｂと、透明基板３１０ａと３１０ｂとの間に設けられた垂直配向型の液晶層３２０とを有する。両方の基板３１０ａおよび３１０ｂ上の液晶層３２０に接する面には垂直配向膜（不図示）が設けられており、電圧無印加時には、液晶層３２０の液晶分子は、垂直配向膜の表面に対して略垂直に配向している。液晶層３２０は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料を含み、必要に応じて、カイラル剤を更に含む。
【００８２】
液晶表示装置３００は、透明基板３１０ａ上に形成された画素電極３１１と、透明基板３１０ｂ上に形成された対向電極３３１とを有し、画素電極３１１と対向電極３３１との間に設けられた液晶層３２０とが画素を規定する。透明基板３１０ａ上には、例えばＴＦＴなどの回路要素が形成されている。透明基板３１０ａおよびこの上に形成された構成要素をまとめてアクティブマトリクス基板３１０ａということがある。
【００８３】
また、典型的には、透明基板３１０ｂの液晶層３２０側には、画素に対応して設けられるカラーフィルタ３３０（複数のカラーフィルタをまとめて全体をカラーフィルタ層２３０ということもある。）と、隣接するカラーフィルタ３３０の間、すなわち、隣接する画素の間に設けられるブラックマトリクス（遮光層）３３２とが形成され、これらの上に対向電極３３１が形成されるが、対向電極３３１上（液晶層３２０側）にカラーフィルタ層３３０やブラックマトリクス３３２を形成しても良い。透明基板３１０ｂおよびこの上に形成された構成要素をまとめて対向基板（カラーフィルタ基板）基板３１０ｂということがある。
【００８４】
画素電極３１１は、透明導電層（例えばＩＴＯ層）から形成された透明電極３１１ａと、金属層（例えば、Ａｌ層、Ａｌを含む合金層、およびこれらのいずれかを含む積層膜）から形成された反射電極３１１ｂとを有する。その結果、画素は、透明電極３１１ａによって規定される透明領域Ａと、反射電極３１１ｂによって規定される反射領域Ｂとを含む。透明領域Ａは透過モードで表示を行い、反射領域Ｂは反射モードで表示を行う。
【００８５】
ここで、画素電極３１１は、所定の位置に形成された、４つの切欠き部３１３を有している。４つの切欠き部３１３は、画素電極３１１を略３分割するように、２対の切欠き部３１３として設けられている。また、２対の切欠き部３１３で略分断された３つの領域のそれぞれの略中央部に第１開口部３１４が形成されている。
【００８６】
さらに、透明基板３１０ａの液晶層３２０側には、壁構造体３１５が設けられており、壁構造体３１５は、画素電極３１１を包囲するように設けられた壁部分および、矩形状の切欠き部３１３内にこれと平行に設けられた壁部分と、さらにこれらを連結するように延設された壁部分とを含んでいる。画素電極３１１は、壁構造体３１５によって周囲を包囲されるとともに、３つの領域に分断されている。
【００８７】
この液晶層に所定の電圧を印加すると、２対の切欠き部（４つの切欠き部）３１３および壁構造体３１５によって分断された３つの領域にそれぞれが放射状傾斜配向を呈する３つの液晶ドメイン（透過領域Ａ内に２つ、反射領域Ｂ内に１つ）が形成される。切欠き部３１３および壁構造体３１５は、それぞれの液晶ドメインの外延を規定するように作用する。また、３つの液晶ドメインの放射状傾斜配向の中心は、それぞれの第１開口部３１４に固定・安定化される。
【００８８】
ここで例示した壁構造体３１５は、連続した壁として設けられているが、これに限らず複数の壁に分断されていても良い。この壁構造体３１５は液晶ドメインの境界を規定するように作用するので、ある程度の長さを有することが好ましい。例えば、壁構造体を複数の壁で構成した場合、個々の壁の長さは、隣接する壁の間の長さよりも長いことが好ましい。
【００８９】
図９には、透過領域Ａに２つの液晶ドメインを形成し、反射領域Ｂに１つの液晶ドメインを形成する例を示したが、これに限定されない。なお、個々の液晶ドメインは略正方形の形状にすることが、視野角特性および配向の安定性の観点から好ましい。
【００９０】
液晶層３２０の厚さ（セルギャップともいう。）を規定するための支持体３３３は、表示品位の低下を抑制・防止するために、遮光領域に形成することが好ましい。支持体３３３は、例えば、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ工程で形成することができる。支持体３３３は、透明基板３１０ａおよび３１０ｂのどちらに形成しても良く、例示したように、遮光領域に設けられた壁構造体３１５上に設ける場合に限られない。壁構造体３１５上に支持体３３３を形成する場合は、壁構造体３１５の高さと支持体３３３の高さとの和が液晶層３２０の厚さｄｔとなるように設定される。壁構造体３１５が形成されていない領域に支持体３３３を設ける場合には、支持体３３３の高さが液晶層２２０の厚さｄｔとなるように設定される。
【００９１】
次に、透過モードの表示と反射モードの表示の両方を行うことができる半透過型液晶表示装置３００に特有の好ましい構成を説明する。
【００９２】
透過モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層３２０を一回通過するだけであるのに対し、反射モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層３２０を２回通過する。したがって、図９（ｂ）に模式的に示したように、透過領域Ａの液晶層２２０の厚さｄｔを反射領域Ｂの液晶層２２０の厚さｄｒの約２倍に設定することが好ましい。このように設定することによって、両表示モードの光に対して液晶層２２０が与えるリタデーションを略等しくすることができる。ｄｔ＝０．５ｄｒが最も好ましいが、０．３ｄｔ＜ｄｒ＜０．７ｄｔの範囲内にあれば両方の表示モードで良好な表示を実現できる。勿論、用途によっては、ｄｔ＝ｄｒであってもよい。
【００９３】
液晶表示装置３００においては、反射領域Ｂの液晶層３２０の厚さを透過領域Ａの液晶層の厚さよりも小さくするために、ガラス基板３１０ｂの反射領域Ｂにのみ透明誘電体層３３４を設けている。このような構成を採用すると、反射電極３１１ｂの下に絶縁膜などを用いて段差を設ける必要がないので、アクティブマトリクス基板３１０ａの製造を簡略化できるという利点が得られる。さらに、液晶層３２０の厚さを調整するための段差を設けるための絶縁膜上に反射電極３１１ｂを設けると、絶縁膜の斜面（テーパ部）を覆う反射電極によって透過表示に用いられる光が遮られる、あるいは、絶縁膜の斜面に形成された反射電極で反射される光は、内部反射を繰り返すので、反射表示にも有効に利用されない、という問題が発生するが、上記構成を採用するとこれらの問題の発生が抑制され、光の利用効率を改善することができる。
【００９４】
さらに、この透明誘電体層３３４に光を散乱する機能（拡散反射機能）を有するものを用いると、反射電極３１１ｂに拡散反射機能を付与しなくても、良好なペーパーホワイトに近い白表示を実現できる。透明誘電体層３３４に光散乱能を付与しなくても、反射電極３１１ｂの表面に凹凸形状を付与することによって、ペーパーホワイトに近い白表示を実現することもできるが、凹凸の形状によっては放射状傾斜配向の中心の位置が安定し無い場合がある。これに対し、光散乱能を有する透明誘電体層３３４と平坦な表面を有する反射電極３１１ｂとを用いれば、反射電極３１１ｂに形成する第１開口部３１４によって中心の位置をより確実に安定化できるという利点が得られる。なお、反射電極３１１ｂに拡散反射機能を付与するために、その表面に凹凸を形成する場合、凹凸形状は干渉色が発生しないように連続した波状とすることが好ましく、放射状傾斜配向の中心を安定化できるように設定することが好ましい。
【００９５】
また、透過モードでは表示に用いられる光はカラーフィルタ層３３０を一回通過するだけであるのに対し、反射モードの表示では、表示に用いられる光はカラーフィルタ層３３０を２回通過する。従って、カラーフィルタ層３３０として、透過領域Ａおよび反射領域Ｂに同じ光学濃度のカラーフィルタ層を用いると、反射モードにおける色純度および／または輝度が低下することがある。この問題の発生を抑制するために、反射領域のカラーフィルタ層の光学濃度を透過領域のカラーフィルタ層よりも小さくすることが好ましい。なお、ここでいう光学濃度は、カラーフィルタ層を特徴付ける特性値であり、カラーフィルタ層の厚さを小さくすれば、光学濃度を小さくできる。あるいは、カラーフィルタ層の厚さをそのままで、例えば添加する色素の濃度を低下させて、光学濃度を小さくすることもできる。
【００９６】
以下、試作した液晶表示装置の表示特性を具体的に説明する。
【００９７】
（実施例１）
信号線およびＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリクス基板上に図１０（ａ）に示すような画素電極(ＩＴＯ層：透明電極）６を形成した。ここで、第１開口部１４は真円として、その幅（内径）ＥＣは３μｍとした。また、矩形状の切欠き部１３の幅ＥＷは８μｍとした。さらに、隣接する画素電極６間の間隙も８μｍとした。第１開口部１４は、切欠き部１３によって略分断される領域（サブ画素）の略中央の配置した。また、画素電極６の周辺部にセル厚を規定するための支持体を形成した。この支持体の高さは３．６μｍとした。
【００９８】
以上のように作製したアクティブマトリクス基板とカラーフィルター層、電極層を形成した対向基板（カラーフィルター基板）に垂直配向剤を塗布し、焼成することで基板上に垂直配向層を形成した。アクティブマトリクス基板および対向基板を貼り合わせ、負の誘電率異方性を有する液晶材料（Δｎ＝０．１０１、Δε＝−５．０）を注入、封止して液晶表示素子を作製した。続いて、この液晶表示装置の構成基板の両面に光学フィルムを配置して液晶表示装置を得た。
【００９９】
本実施例の液晶表示装置の構成は、上から順に偏光板（観察側）、１／４波長板（位相差板１）、光学異方性が負の位相差板（位相差板２（ＮＲ板））、液晶層（上側；カラーフィルタ基板、下側；アクティブマトリクス基板）、光学異方性が負の位相差板（位相差板３（ＮＲ板））、１／４波長板（位相差板４）、偏光板（バックライト側）の積層構造とした。なお、液晶層の上下の１／４波長板（位相差板１と位相差板４）では互いの遅相軸を直交させ、各々の位相差を１４０ｎｍ（可視光（５６０ｎｍの４分の１）とした。
【０１００】
光学異方性が負の位相差板（位相差板２と位相差板３）は光軸（フィルム面に垂直）とフィルム面に平行な方向での位相差を１３５ｎｍとした。また、２枚の偏光板（観察側、バックライト側）では、吸収軸を直交させて配置した。
【０１０１】
液晶表示装置に駆動信号を印加（液晶層に４Ｖ印加）して表示特性を評価した。実施例１の液晶表示装置は、図１１に示す良好な電圧−透過率特性を有していた。また、透過表示での視角−コントラストの特性結果を図１２に示す。透過表示での視野角特性はほぼ、全方位的で対称な特性を示し、ＣＲ＞１０（太線の領域）の領域は±８０°と良好であり、透過コントラストも正面で３００：１以上と高いものであった。また、中間調における応答速度に関しても８階調レベルでの６→７階調（黒に近い低電圧）応答での応答時間が４０ｍｓｅｃであり、実用上問題のないものであった。
【０１０２】
（実施例２）
アクティブマトリクス基板上に図１０（ｂ）に示すような透明電極（ＩＴＯパターン）６ａおよび反射電極（Ａｌパターン）６ｂを形成した。透過電極６ａが透過領域を規定し、反射電極６ｂが反射領域Ｂを規定する構成とした。このときの第１開口部１４の幅（内径）は３μｍ、切欠き部または第２開口部１３の矩形部分の幅は８μｍであった。また、隣接する画素電極６間の間隔は８μｍで、壁構造体１５の幅は６μｍであった。また、セルギャップの厚さ設定用の支持体を表示外領域に形成した。この支持体の高さは３．６μｍであった。
【０１０３】
このアクティブマトリクス基板の対向基板として、カラーフィルター層を形成した後、反射領域に約１．８μｍ厚の段差を形成、この基板上にＩＴＯ電極層を形成し、対向基板（カラーフィルター基板）を作製した。このアクティブマトリクス基板および対向基板上に垂直配向剤を塗布、次いで１８０℃で１．５ｈ焼成し基板上に垂直配向層を形成した。これらの基板を貼り合わせ、負の誘電率異方性を有する液晶材料を注入、封止することで液晶表示素子を作製した。このとき、カラーフィルター基板上に形成した段差１．８μｍとセルギャップ調整用の支持体３．６μｍにより、透過領域の液晶層の厚さは３．６μｍ、反射領域の液晶層の厚さは１．８μｍであった。この後、実施例１と同様、光学フィルム設定に基づいてフィルムを液晶表示素子に貼付し、液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、図１３に示すような良好な電圧−透過率特性および電圧−反射率特性を示した。透過領域の特性はほぼ実施例１と同様な良好な表示特性を得た。また、反射領域の特性として標準拡散板を基準としても約８．５％（開口率１００％換算）、コントラストは２０であった。
【０１０４】
（実施例３）
図１４に示すように、アクティブマトリクス基板上に実施例１と同様な画素電極（ＩＴＯ電極）６を形成した後、切欠き部１３および第１開口部１４に加えて、さらに壁構造体１５を形成した。第１開口部１４は真円として、その幅（内径）ＥＣは３μｍとした。また、矩形状の切欠き部１３の幅ＥＷは８μｍとした。さらに、隣接する画素電極６間の間隙も８μｍとした。壁構造体１５の幅は６μｍとした。さらに、壁構造体１５とは別の場所（遮光部）にセル厚を規定するための支持体を形成した。この支持体の高さは４．０μｍとした。その後の工程は実施例１と同様に行い、液晶表示装置を作製した。
【０１０５】
本実施例の液晶表示装置の視野角特性は、実施例１と同様に全方位で対称な特性を示し、極角８０°でＣＲ＞１０以上であった。応答特性は８階調レベルで６→７階調（黒に近い低電圧）応答での応答時間は２５ｍｓｅｃであった。これは電気力線による配向規制力の低い状態である中間調表示においても、壁構造体１５が配向規制力を発揮するためであり、壁構造体１５がない実施例１よりもやや高速応答性を示した。
【０１０６】
（比較例１）
アクティブマトリクス基板上に図１５に示すような画素電極（ＩＴＯ層：透明電極）６を形成した。このとき、ここで、第１開口部１４は真円として、その幅（内径）ＥＣは８μｍとした。また、矩形状の切欠き部１３の幅ＥＷは６μｍとした。隣接する画素電極６間の間隙は実施例１と同じ８μｍである。残りの工程は実施例１と同様に行い、液晶表示素子を作製した。さらに、実施例１と同様な光学フィルム設定でのフィルムを貼付し、液晶表示装置を作製した。
【０１０７】
得られた液晶表示装置に規定の駆動信号を印加したところ、正面からの観察においては問題ないものの、広視野角側からの観察においては、全面に同じ表示した時（べた画面表示時）にざらつき（表示むら）が観察された。偏光顕微鏡のクロスニコル下で画素の配向状態を観察したところ、白〜明灰色での配向状態において、放射状傾斜配向の中心軸の位置が第１開口部１４を形成した位置（サブ画素の中心）よりずれており、その位置は画素ごとで不均一であった。これは、切欠き部１３による等電位線の窪みよりも第１開口部１４による等電位線の窪みの方が深くなるので、放射状傾斜配向ドメインの端部（境界）がサブ画素の中心に設けられた第１開口部１４から形成されるため、放射状傾斜配向の中心軸位置がサブ画素の中心からずれるためである。
【０１０８】
（参考例１）
アクティブマトリクス基板上に図１６に示すような画素電極（ＩＴＯ層：透明電極）６を形成した。このとき、ここで、第１開口部１４は真円として、その幅（内径）ＥＣは３μｍとした。また、矩形状の切欠き部１３の幅ＥＷは８μｍとした。隣接する画素電極６間の間隙は実施例１と同じ８μｍである。但し、第１開口部１４は、実施例１と異なり、切欠き部１３によって分断されるサブ画素の中央からずれた位置に配置した。このアクティブマトリクス基板を用いて、実施例１と同様な工程を経て、液晶表示装置を作製した。
【０１０９】
得られた液晶表示装置に、規定の駆動電圧信号を印加し、視野角特性を評価した結果、図１７に示すように、全方位方向ではなく、偏った方向にコントラスト比の高い特性を示した。これは、サブ画素の中心からずれた位置に形成された第１開口部１４に中心軸を有する放射状傾斜配向ドメインが形成されたためであり、ある方向にのみ、良好な視野角特性を示す。液晶表示装置の用途によっては、良好な視野角特性が要求される場合があるが、一般的には、実施例１のように全方位に亘って対称な視野角特性を有することが好ましい。
【０１１０】
以上のように、本発明によると、片側の基板上にのみ放射状傾斜配向の配向規制構造を設けた比較的簡便な構成で、液晶の配向を十分に安定化でき、従来と同等以上の表示品位が得られる液晶表示装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
上述したように、本発明による液晶表示装置は、優れた表示品位の液晶表示装置を比較的簡単な構成で実現できる。本発明は、透過型液晶表示装置および半透過型（透過・反射両用）型液晶表示装置に好適に適用される。特に、半透過型液晶表示装置は、携帯電話などのモバイル機器の表示装置として好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明による実施形態の液晶表示装置の動作原理を説明する概略図であり、（ａ）は電圧無印加時、（ｂ）電圧印加時をそれぞれ示す。
【図２】本発明による実施形態の液晶表示装置の動作原理を説明する概略図であり、電圧印加時の液晶分子の配向状態を示す平面図である。
【図３】本発明による実施形態の液晶表示装置が有する第１開口部の作用を説明するための模式図であり、（ａ）は第１開口部を設けた場合、（ｂ）は第１開口部を設けていない場合の液晶分子の配向を模式的に示している。
【図４】第２開口部１３の矩形部分の幅ＥＷを第１開口部１４の幅ＥＣよりも大きくすることによって得られる効果を説明するための模式図であり、（ａ）はＥＷ＞ＥＣの場合、（ｂ）はＥＷ＝ＥＣの場合を示す。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、本発明による実施形態の液晶表示装置における切欠き部１３および壁構造体１５の好ましい構成を説明するための図である。
【図６】本発明による実施形態の液晶表示装置の構成一例を示す模式図である。
【図７】本発明による実施形態の透過型液晶表示装置１００の１つの画素の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は（ａ）中の７Ｂ−７Ｂ’線に沿った断面図である。
【図８】本発明による実施形態の透過型液晶表示装置２００の１つの画素の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は（ａ）中の８Ｂ−８Ｂ’線に沿った断面図である。
【図９】本発明による実施形態の半透過型液晶表示装置３００の１つの画素の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は（ａ）中の９Ｂ−９Ｂ’線に沿った断面図である。
【図１０】（ａ）は実施例１の液晶表示装置の画素電極における切欠き部および第１開口部の配置を示す平面図であり、（ｂ）は実施例２の液晶表示装置における画素電極における切欠き部および第２開口部、第１開口部、および壁構造体の配置を示す平面図である。
【図１１】実施例１における電圧−透過率特性図である。
【図１２】実施例１における等コントラスト特性図である。
【図１３】実施例２における電圧−反射・透過率特性図である。
【図１４】実施例３の液晶表示装置の画素電極における切欠き部、第１開口部および壁構造体の配置を示す平面図である。
【図１５】比較例１の液晶表示装置の画素電極における切欠き部および第１開口部の配置を示す平面図である。
【図１６】参考例１の液晶表示装置の画素電極における切欠き部および第１開口部の配置を示す平面図である。
【図１７】参考例１における等コントラスト特性図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１    透明基板（ＴＦＴ基板）
６    画素電極
６ａ  透明電極
６ｂ  反射電極
１３    切欠き部または第２開口部
１４    第１開口部
１５    壁構造体
１７    透明基板（対向（ＣＦ）基板）
１９    対向電極
２０    液晶層
２１    液晶分子
２２、３２    配向膜
５０        液晶パネル
４０、４３    偏光板
４１、４４    １／４波長版
４２、４５    光学異方性が負の位相差板（ＮＲ板）
１００      透過型液晶表示装置
１１０ａ    アクティブマトリクス基板
１１０ｂ    対向基板（カラーフィルタ基板）
１１１      画素電極
１１３      切欠き部または第２開口部
１１４      第１開口部
１１５      壁構造体
１３０      カラーフィルタ層
１３１      対向電極
１３３      支持体
２００      半透過型液晶表示装置
２１０ａ    アクティブマトリクス基板
２１０ｂ    対向基板（カラーフィルタ基板）
２１１      画素電極
２１３      切欠き部または第２開口部
２１４      第１開口部
２１５      壁構造体
２３０      カラーフィルタ層
２３１      対向電極
２３２      透明誘電体層（反射部段差）
２３３      支持体
【図１】
2005275213.tif 000003
【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】
2005275213.tif 000009
【図８】
2005275213.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１２】
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【図１７】
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