(57)【要約】【課題】  応答速度の上昇を図り、動画表示性能を向上させる。【解決手段】  液晶表示装置は、透明電極７上に形成された壁状構造体８と、壁状構造体８の少なくとも壁面を覆い、かつ透明電極７に接触する反射電極９とを有する。平面視において反射電極９に囲まれた透明電極７は透過部７Ｔを規定し、反射電極９が反射部９Ｒを規定する。壁状構造体８と透明電極７とが接する壁状構造体８の端縁８ｂは、平面視において少なくとも１つの角部が円弧状の略四角形を形成する。円弧状の角部は、角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さの１／５以上１／３以下を占める。【選択図】  図１
2005316000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、
前記壁状構造体と前記透明電極とが接する前記壁状構造体の端縁は、平面視において少なくとも１つの角部が鈍角化された多角形を形成し、
前記角部近傍の前記反射部において、前記液晶層中の液晶分子は周方向に連続的に配向方向が変化する液晶表示装置。
【請求項２】
第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、
前記透過部と前記反射部との境界において、前記液晶層中の液晶分子は配向方向が連続する液晶表示装置。
【請求項３】
第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、
前記壁状構造体と前記透明電極とが接する前記壁状構造体の端縁は、平面視において少なくとも１つの角部が円弧状の略四角形を形成し、
前記円弧状の角部は、前記角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さの１／５以上１／３以下を占める液晶表示装置。
【請求項４】
第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、
前記壁状構造体と前記透明電極とが接する前記壁状構造体の端縁は、平面視において少なくとも１つの角部が鈍角化された略四角形を形成し、
鈍角化された前記角部は、前記角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さの１／９以上１／５以下を占める液晶表示装置。
【請求項５】
前記透過部は、平面視において少なくとも１つの角部が前記壁状構造体の前記端縁に内接する四角形である、請求項３または４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２基板は、前記透過部の領域内において、少なくとも１つの凸部を前記液晶層側に有する、請求項３から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透過表示および反射表示を行う液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８および図９は、特許文献１の図３８に開示された透過反射両用型液晶表示装置（以下、単に「両用型液晶表示装置」ともいう。）の一絵素を模式的に示す図であり、図８は平面図、図９は断面図である。図８および図９に示す液晶表示装置１００は、垂直配向型液晶表示装置である。両用型液晶表示装置１００の第１基板１０１ａは、透明電極１１２ｔと反射電極１１２ｒとを有する。透明電極１１２ｔが透過モードで表示を行う透過部Ｔを規定し、反射電極１１２ｒが反射モードで表示を行う反射部Ｒを規定する。透過部Ｔの液晶層１３０を通過した透過光のリタデーションと反射部Ｒの液晶層１３０を通過した反射光のリタデーションを調整するために、透過部Ｔの液晶層１３０の厚さは、反射部Ｒの液晶層１３０の厚さよりも大きくなるように形成されている。
【０００３】
この液晶層１３０の厚さの違いは、絶縁層１１３上に反射電極１１２ｒを形成し、絶縁層１１３に形成された開口部１１３ａ内に透明電極１１２ｔを形成することによって与えられる。透明電極１１２ｔはＴＦＴ（不図示）のドレイン電極に電気的に接続されている。反射電極１１２ｒは、開口部１１３ａ内の絶縁層１１３の壁面１０６を覆うように形成され、開口部１１３ａ内で透明電極１１２ｔに接続されている。図８に示すように、開口部１１３ａおよび透過部Ｔは平面視において方形である。なお、壁面１０６上の反射電極を参照符号１１２ｒ１で表し、開口部１１３ａ内で透明電極１１２ｔに接続された反射電極を参照符号１１２ｒ２で表す。
【０００４】
両用型液晶表示装置１００の第２基板１０１ｂは、透明電極１２２と、透明電極１２２の液晶層１３０側に形成された凸部１２６を有する。液晶層１３０は、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料を含む。また電極１１２ｔ，１１２ｒ，１２２上には、垂直配向膜（不図示）が形成されている。
【０００５】
電圧無印加状態では、液晶層１３０中の液晶分子が基板１０１ａ面に対して略垂直に配向する。したがって、図８および図９に示す液晶表示装置によれば、液晶分子が基板面に対して平行に配向する平行配向型液晶表示装置に比べて、広視野角特性を有し、高コントラストな表示を行うことが可能である。また、垂直配向膜にラビング処理を施す必要がないので、表示画像中にラビング筋が発生することがなく、表示ムラのない良好な表示が得られる。
【０００６】
図１０は、透過部Ｔおよびその近傍の反射部Ｒにおける電圧印加状態での液晶分子の配向を示す平面図である。図１０に示すように、透過部Ｔ内の液晶分子１３１は凸部１２６を中心にして放射状に傾斜配向する。また、透過部Ｔと反射部Ｒとの境界（厳密には、１１２ｒ１と１１２ｒ２との境界）となる絶縁層１１３のエッジパターン１１３ｂでは、平面視においてエッジパターン１１３ｂが延びる方向に対して、液晶分子１３２の長軸が略直行する方向に液晶分子１３２が配向する。
【特許文献１】特開２００３−１６７２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、図８〜図１０に示す液晶表示装置１００が以下の２点の問題を有することを見いだした。１点目は、開口部１１３ａの四隅付近では反射部Ｒの液晶分子１３２の配向方向が周方向に不連続的に変化するので、四隅付近の液晶分子１３２が配向不安定となることである。２点目は、開口部１１３ａの四隅では、透過部Ｔの液晶分子１３１（図１０中の楕円状の破線で囲まれた液晶分子）の配向方向と反射部Ｒの液晶分子１３２の配向方向とが不連続となるので、不連続部付近での液晶分子１３１，１３２の配向が不安定となることである。
【０００８】
これらの問題によって、電圧を印加してから液晶分子１３１，１３２の配向方向が定置するまで時間を要することになり、最終的には応答速度の低下を招く。応答速度の低下により、動画表示時に残像が視認されるので、動画表示性能を著しく劣化させる。また液晶分子１３１，１３２の配向の不連続な部分（以下、配向乱れともいう。）により絵素毎の輝度にばらつきが生じるおそれがある。言い換えれば、いわゆるざらつきが発生するおそれがある。
【０００９】
本発明の目的の１つは、応答速度の上昇を図り、動画表示性能を向上させることである。本発明の他の目的は表示のざらつきのない液晶表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の局面による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、前記壁状構造体と前記透明電極とが接する前記壁状構造体の端縁は、平面視において少なくとも１つの角部が鈍角化された多角形を形成し、前記角部近傍の前記反射部において、前記液晶層中の液晶分子は周方向に連続的に配向方向が変化する。なお、角部が鈍角化されるとは、９０度を超える角（複数でも良い）または曲線で角部が構成されることをいう。勿論、曲線と鈍角との組み合わせによって角部が構成されても良い。
【００１１】
本発明の第２の局面による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、前記透過部と前記反射部との境界において、前記液晶層中の液晶分子は配向方向が連続する。
【００１２】
本発明の第３の局面による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、前記壁状構造体と前記透明電極とが接する前記壁状構造体の端縁は、平面視において少なくとも１つの角部が円弧状の略四角形を形成し、前記円弧状の角部は、前記角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さの１／５以上１／３以下を占める。
【００１３】
本発明の第４の局面による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間隙に介在する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された壁状構造体と、前記壁状構造体の少なくとも壁面を覆い、かつ前記透明電極に接触する反射電極とを有し、平面視において前記反射電極に囲まれた前記透明電極は透過部を規定し、前記反射電極が反射部を規定する液晶表示装置であって、前記壁状構造体と前記透明電極とが接する前記壁状構造体の端縁は、平面視において少なくとも１つの角部が鈍角化された略四角形を形成し、鈍角化された前記角部は、前記角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さの１／９以上１／５以下を占める。
【００１４】
本発明の第１ないし第４の局面による液晶表示装置によれば、角部近傍の反射部における液晶層中の液晶分子が周方向に連続的に配向方向が変化し、あるいは透過部と反射部との境界における液晶層中の液晶分子は配向方向が連続するので、液晶分子の配向が安定化される。したがって、電圧印加時において液晶分子の配向方向が短時間で定置されるので、応答速度が上昇し、動画表示性能が向上する。また配向乱れが減少するので、配向乱れによって生じるざらつきが抑制され、高品位な表示が得られる。
【００１５】
本発明の第３および第４の局面による液晶表示装置において、前記透過部は、平面視において少なくとも１つの角部が前記壁状構造体の前記端縁に内接する四角形であることが好ましい。これにより、透明電極と反射電極との電気的接続を確保しつつ、透過部の面積、言い換えれば透過部の開口率を向上させることができる。
【００１６】
また本発明の第３および第４の局面による液晶表示装置は、前記第２基板が、前記透過部の領域内において、少なくとも１つの凸部を前記液晶層側に有することが好ましい。これにより、液晶分子が凸部を中心として放射状に傾斜配向する。したがって、少なくとも透過部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ので、液晶表示装置の視野角特性を全方位について改善することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、応答速度が上昇するので、動画表示性能を向上させることができる。また、ざらつきのない高品位な表示が得られる液晶表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態では、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説明する。本発明はこれに限られず、ＭＩＭ(Metal Insulator Metal) などの他のアクティブ駆動素子を用いた液晶表示装置、あるいは駆動素子を用いないパッシブ（マルチプレックス）駆動型液晶表示装置に適用することができる。
【００１９】
なお、本明細書において、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の表示領域を「絵素領域」と言う。カラー液晶表示装置においては、赤，緑，青の絵素から１つの画素が構成される。絵素領域は、アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極とこれに対向する対向電極とが絵素領域を規定する。また、パッシブ駆動型液晶表示装置においては、ストライプ状の列電極と、列電極に対して略直交す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。
【００２０】
図１および図２を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置が有する絵素領域の構造を説明する。図１は液晶表示装置を基板法線方向から見た模式的な平面図であり、図２は図１中のII−II線に沿った模式的な断面図である。なお、図１は、液晶層に電圧を印加していない状態を示している。
【００２１】
本実施形態の液晶表示装置は、電圧無印加時に液晶層が実質的に垂直配向状態をとる垂直配向モードの液晶表示装置である。液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板（以下、ＴＦＴ基板と言う。）１０と、ＴＦＴ基板１０に対向して配置された対向基板（以下、カラーフィルタ基板とも言う。）２０と、ＴＦＴ基板１０および対向基板２０の間隙に介在する液晶層３０とを有する。
【００２２】
ＴＦＴ基板１０は、透明基板（例えばガラス基板）１ａと、透明基板１ａの液晶層３０側の面に形成され、それぞれが行方向に延びる複数のゲート配線２および複数の補助容量配線３と、ゲート配線２および補助容量配線３を覆い、窒化シリコンなどからなる保護絶縁膜４と、保護絶縁膜４上に形成され、行方向に対して略直交する列方向に延びる複数のソース配線５と、ゲート配線２およびソース配線５の交差部近傍に形成されたＴＦＴ６と、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などからなり、ＴＦＴ６に接続されたドレイン電極（以下、透明電極とも言う。）７と、透明電極７上に形成された層間絶縁膜８を有する。
【００２３】
層間絶縁膜８は、平面視において略四角形の開口を有し、開口内に壁面８ａを有する。図２に示すように、断面視において、層間絶縁膜８の壁面８ａと上面とがなす角部は湾曲している。以下、層間絶縁膜８を壁状構造体８とも呼ぶ。
【００２４】
壁状構造体８の少なくとも壁面８ａには、反射電極９が形成されている。本実施形態では、壁状構造体８の壁面８ａおよび上面に反射電極９が形成されている。また反射電極９は、透明電極７に接する壁状構造体８の下方端縁８ｂよりも内側に延びて形成されている。これにより、反射電極９が透明電極７と接触（電気的に接続）するので、ＴＦＴ６を介して透明電極７に入力された電気信号が反射電極９にも入力される。以下、平面視における壁状構造体８の下方端縁８ｂのパターンを層間絶縁膜（壁状構造体）８のエッジパターン８ｂとも呼ぶ。
【００２５】
反射電極９が反射モードで表示を行う反射部９Ｒを規定し、平面視において（基板１ａの法線方向から見て）反射電極９に囲まれた透明電極７が透過モードで表示を行う透過部７Ｔを規定する。厳密には、平面視において、反射電極９の開口内端縁９ａに囲まれた領域の透明電極７が透過部７Ｔを規定する。反射電極９（反射部９Ｒ）および開口内の露出した透明電極７（透過部７Ｔ）上には、垂直配向膜１１ａが形成されている。
【００２６】
層間絶縁膜８は、透過部７Ｔの領域における液晶層３０の厚さが反射部９Ｒの領域における液晶層３０の厚さよりも大きくなるように、形成される。例えば、透過部７Ｔの領域における液晶層３０の厚さが反射部９Ｒの領域における液晶層３０の厚さの約２倍になるように、層間絶縁膜８が形成される。これは、透過部７Ｔの液晶層３０を通過した透過光のリタデーションと反射部９Ｒの液晶層３０を通過した反射光のリタデーションとを調整するためである。
【００２７】
カラーフィルタ基板２０は、透明基板（例えばガラス基板）１ｂと、透明基板１ｂの液晶層３０側の面に形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層２１と、カラーフィルタ層２１を覆い、ＩＴＯなどからなる透明電極２２と、透過部７Ｔの領域内に形成された少なくとも１つの凸部２３と、反射部９Ｒの領域内に形成された凸部２４と、凸部２３，２４および透明電極２２を覆う垂直配向膜１１ｂを有する。凸部２３，２４は、半球状または半楕円体状である。
【００２８】
本実施形態において液晶層３０中の液晶分子３１は、負の誘電率異方性を有する。ＴＦＴ基板１０およびカラーフィルタ基板２０の液晶層３０側の表面に設けられた垂直配向膜１１ａ，１１ｂによって、液晶層３０に電圧が印加されていないとき、図２に示すように、垂直配向膜１１ａ，１１ｂの表面に対して、液晶分子３１が垂直に配向する。言い換えれば、液晶層３０は垂直配向状態にある。但し、垂直配向状態にある液晶層３０中の液晶分子３１は、垂直配向膜１１ａ，１１ｂの種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜１１ａ，１１ｂ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１１ａ，１１ｂの表面に対して、液晶分子軸（液晶分子の長軸）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。
【００２９】
簡略化のために図２では示されていないが、壁状構造体８の壁面８ａおよび凸部２３，２４付近の液晶分子３１も、垂直配向膜１１ａ，１１ｂの表面に対して垂直配向するので、壁状構造体８の壁面８ａおよび凸部２３，２４付近の液晶分子３１は基板１ａの表面に対して傾斜した方向に配向する。凸部２３，２４は半球状や半楕円体状であるので、凸部２３，２４付近の液晶分子３１は、凸部２３，２４の中心を対称軸として放射状に傾斜配向する。
【００３０】
図３は、電圧印加時における本実施形態の液晶表示装置の模式的な断面図である。液晶層３０に電圧を印加すると、凸部２３，２４のアンカリング効果によって形成された放射状傾斜配向と整合するように、他の液晶分子３１が傾斜するので、放射状傾斜配向状態の液晶ドメインが形成される。放射状傾斜配向状態の液晶ドメインにおいて、液晶分子３１の配向方向は全方位角方向に分布しているので、液晶表示装置の視野角特性を全方位について改善することができる。
【００３１】
次に、壁状構造体８の構造について説明する。本実施形態で示す壁状構造体８は、透明電極７に接する下方端縁（エッジパターン）８ｂが平面視において略四角形であり、四隅が円弧状である。但し、本発明では、四隅がすべて円弧状である場合に限られず、四隅のうち少なくとも１つの角部が円弧状であれば良い。円弧状の角部は、角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さの１／５以上１／３以下を占めることが好ましい。
【００３２】
図４は、本実施形態における壁状構造体８のエッジパターン８ｂを説明するための図である。図４は、角部８１が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺を４分割した状態を示しており、四角形のエッジパターン８ｂで囲まれた領域が１６のサブ領域に分割されている。また角部８１はエッジパターン８ｂの四隅の分割領域８２を円弧状にカットしている。円弧状にカットされたサブ領域８２は、四角形のエッジパターン８ｂの横辺の長さをｘ、縦辺の長さをｙとすると、横方向の長さがｘ／４、縦方向の長さがｙ／４の四角形である。本実施形態では、角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の形状が正方形であるので、サブ領域８２の形状も正方形となり、角部８１の曲率半径はｘ／４となる。なお、角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の形状が長方形のときには、角部の曲率半径は長方形の短辺の長さの１／４とする。角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さは、絵素の大きさなどにより適宜設定されるが、典型的には、４１μｍ以上９４μｍ以下である。
【００３３】
本実施形態では、角部８１が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺を４分割しているが、四角形の一辺を５分割して、円弧状にカットされるサブ領域の比率を低くしても良い。あるいは略四角形の一辺を３分割して、円弧状にカットされるサブ領域の比率を高くしても良い。但し、円弧状にカットされるサブ領域の比率を低くするほど、応答速度の向上が小さくなる。反対に、円弧状にカットされるサブ領域の比率を高くするほど、透過部７Ｔの開口率が低下する。あるいは透過部７Ｔの開口率を維持しようとすると、エッジパターン８ｂが大きくなり過ぎて、絵素領域内に収まらなくなるおそれがある。
【００３４】
図４では、略四角形は角部８１が円弧状であるが、直線状であっても良い。図５は、角部８３が直線状である略四角形を示す図である。図５では、角部８３が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺を６分割した状態を示しており、四角形のエッジパターン８ｂで囲まれた領域が３６のサブ領域に分割されている。また角部８３はエッジパターン８ｂの四隅のサブ領域８４を直線状にカットしている。直線状にカットされたサブ領域８４は、四角形のエッジパターン８ｂの横辺の長さをｘ、縦辺の長さをｙとすると、横方向の長さがｘ／６、縦方向の長さがｙ／６の四角形である。本実施形態では、角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の形状が正方形であるので、サブ領域８４の形状も一辺の長さがｘ／６の正方形となる。角部８３は正方形のサブ領域８４の対角線となる。
【００３５】
なお、図５に示す層間絶縁膜８のエッジパターン８ｂの四隅では、それぞれの内角が１３５°の２つの鈍角が形成されているが、３つ以上の鈍角が形成されていても良い。例えば、それぞれの内角が１５０°の３つの鈍角が形成されていても良い。
【００３６】
直線状の角部８３は、角部８３が直角をなすと仮定した場合における四角形の一辺の長さの１／９以上１／５以下を占めることが好ましい。なお、角部が直角をなすと仮定した場合における四角形の形状が長方形のときには、１つの直線状の角部８３が長方形の短辺の長さの１／９以上１／５以下を占めるように設定することが好ましい。
【００３７】
図６は、下方端縁８ｂのパターン（エッジパターン８ｂ）の寸法を説明するための図であり、図６（ａ）は本実施形態によるエッジパターンを、図６（ｂ）は従来構造（方形パターン）をそれぞれ示す。図６（ａ）に示すパターンと図６（ｂ）に示すパターンは、透過部７Ｔおよび凸部２３の大きさが同じであり、反射電極９の開口内端縁９ａから壁状構造体８の下方端縁８ｂまでの幅ｂが異なる。具体的には、両パターンは透過部７Ｔの一辺の長さａが８０μｍ、凸部２３の直径ｃが１５μｍであり、図６（ａ）における幅ｂが６．９μｍ、図６（ｂ）における幅ｂが２μｍである。なお、図６（ａ）の角部の曲率半径は２３．４μｍである。
【００３８】
透過部７Ｔの角部を壁状構造体８のエッジパターン８ｂの角部と同様に円弧状にした場合、図６（ｂ）に示す方形パターンのときよりも透過部７Ｔの開口率が低下する。しかし、図６（ａ）に示す透過部７Ｔは、平面視において少なくとも１つの角部が壁状構造体８のエッジパターン８ｂの角部に内接する四角形である。これにより、透明電極７と反射電極９との電気的接続を確保しつつ、透過部７Ｔの開口率を図６（ｂ）に示す方形パターンと同等にすることができる。
【００３９】
ところで、透過電極の形状を高対称性とすることにより、応答速度が向上することが知られている（例えば、特開２００２−２８７１５８号公報を参照）。しかし、透過部７Ｔを高対称化形状とすることによって、透過部７Ｔの開口率の低下を招く。また対称性が著しく高い透過部パターン（例えば円形や正八角形など）では、液晶分子１３１の回転流動により応答速度の低下を招くおそれがある。図１１は、透明電極１１２ｔが円形のときに発生し得る液晶分子１３１の回転流動を説明するための図である。図１１に示すように、凸部１２６の中心を対称軸として、液晶分子１３１が放射状に傾斜配向する。電圧を印加すると、基板面に平行な面内で、凸部１２６を中心として液晶分子１３１の回転流動が起こり易くなる。したがって、液晶分子１３１の配向が不安定となり、応答速度の低下を招くおそれがある。
【００４０】
本実施形態の透過部７Ｔは、平面視において角部が直角をなす四角形であるので、透過部７Ｔの開口率は低下しない。また透過部７Ｔは凸部２３を中心とする対称性があまり高くないので、凸部２３を中心とした液晶分子３１の回転流動が起こり難い。したがって、本実施形態によれば、明るくかつ高速応答の両用型液晶表示装置を実現することかできる。
【００４１】
本実施形態の両用型液晶表示装置は反射電極９が層間絶縁膜８上に存在するので、層間絶縁膜８上の液晶分子の配向連続性、あるいは層間絶縁膜８のエッジ８ｂ付近の液晶分子と透過部７Ｔの液晶分子との配向連続性を考慮する必要がある。本実施形態の液晶表示装置によれば、層間絶縁膜８上の液晶分子の配向連続性だけでなく、層間絶縁膜８のエッジ８ｂ付近の液晶分子と透過部７Ｔの液晶分子との配向連続性が改善される。その結果として、表示の応答速度を向上させることが可能となる。
【００４２】
図７は、透過部７Ｔおよびその近傍の反射部９Ｒにおける電圧印加状態での液晶分子の配向を示す平面図である。本実施形態に示す壁状構造体８は、エッジパターン８ｂの角部８１が円弧状であるかあるいは鈍角化されている。これにより、エッジパターン８ｂの四隅付近では反射部９Ｒの液晶分子３２の配向方向が周方向に連続的に変化する。言い換えれば、反射部９Ｒの液晶分子３２の配向方向が、エッジパターン８ｂの角部に沿って、周方向に連続的に変化する。したがって、四隅付近の液晶分子３２の配向が安定化する。
【００４３】
また、エッジパターン８ｂの四隅では、透過部７Ｔと反射部９Ｒとの境界において、透過部７Ｔの液晶分子３１（図７中の楕円状の破線で囲まれた液晶分子）の配向方向と反射部９Ｒの液晶分子３２の配向方向とが連続するので、四隅付近の液晶分子３１，３２の配向が安定化する。したがって、電圧を印加してから液晶分子３１，３２の配向方向が定置するまで時間が短縮され、表示の応答速度が向上する。なお、図７に示す液晶分子３１は、左回りの渦巻きをなして放射状に傾斜配向している。これは液晶材料に左旋性のカイラル物質を添加したからである。
【００４４】
本実施形態による応答速度の実測値を表１に示す。応答速度は、電圧印加をＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦと切り換えた際の表示の立ち上がり時間と立ち下がり時間の和を算出して求めた。また−２０℃雰囲気下で応答速度の測定を行なった。−２０℃雰囲気下で応答速度を測定したのは、低温になるほど液晶組成物の粘度が上昇するので、応答速度の変化が顕著に現れるからである。表１中の応答速度上昇率は、図６（ｂ）に示す方形パターンによる応答速度を基準として、下記式により算出した。
【００４５】
応答速度上昇率（％）＝（Ｔｏ−Ｔｘ）／Ｔｏ×１００
（式中、Ｔｏは方形パターンによる応答速度（msec）、Ｔｘは本実施形態による応答速度（msec）である。）
【００４６】
【表１】
2005316000.tif 000003
【００４７】
角部が直線状にカットまたは円弧状にカットされたエッジパターン８ｂでは、図６（ｂ）に示す方形パターンよりも応答速度が１４％〜１５％上昇した。この結果から、幅広い温度レンジの環境下において動画表示能力の高い両用型液晶表示装置を実現できることが理解される。
【００４８】
次に、図１〜図３を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置の製造工程について説明する。絵素サイズは横０．１１９５ｍｍ、縦０．３３０５ｍｍとする。まずＴＦＴ基板１０の製造工程について説明する。フォトリソグラフィ技術などにより、ガラス基板１ａ上に、ゲート配線２、補助容量配線３、保護絶縁膜４、ソース配線５、ＴＦＴ６、透明電極（ＩＴＯ）７、樹脂製の層間絶縁膜８を形成する。層間絶縁膜８は、誘電率εが３．７の感光性アクリル樹脂を用いて形成し、厚さを例えば２μｍとする。
【００４９】
層間絶縁膜８のエッジパターン８ｂは、角部が円弧状の略正方形であり、角部が直角をなすと仮定した場合における正方形一辺の長さが８３μｍである。層間絶縁膜８の壁面８ａの平面視における幅は約２μｍである。アルミニウムを含む反射電極９を層間絶縁膜８上に形成する。なお、アルミニウム膜と透明電極（ＩＴＯ）７とが接触して腐食するのを防止するために、アルミニウム膜の下地として、モリブデン膜を形成しても良い。モリブデン膜のパターンニングはアルミニウム膜のパターニングと同時に行うことができる。
【００５０】
アルミニウム膜をパターンニングすることによって、透過部７Ｔを形成する。透過部７Ｔは、平面視において四隅が層間絶縁膜８のエッジパターン８ｂに内接する四角形である。ポリイミド（ＪＳＲ社製、オプトマーＡＬ）を含む垂直配向膜１１ａをオフセット印刷により形成することにより、ＴＦＴ基板１０が作成される。
【００５１】
カラーフィルタ基板２０の製造工程について説明する。Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ層２１が形成されたガラス基板１ｂ上に、対向電極２２となるＩＴＯ膜を積層する。フォトリソグラフィ技術により、樹脂製の凸部２３，２４を形成する。なお、凸部２３，２４を形成する代わりに、凸部２３，２４の形成領域に対応する位置の対向電極２２に穴を形成しても良い。ＴＦＴ基板１０と同様に、ポリイミド（ＪＳＲ社製、オプトマーＡＬ）を含む垂直配向膜１１ｂをオフセット印刷により作成する。
【００５２】
樹脂あるいはシリカのスペーサによってセルギャップを一定に維持しながら、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルタ基板２０を貼り合せ、ギャップ間に液晶組成物を封入して液晶層３０を形成する。液晶層３０の液晶分子は、複屈折率Δｎが０．０９８、誘電異方性Δεが−３．７である。両ガラス基板１０ａ，１０ｂの外側面に、偏光板（不図示）および位相差補償フィルム（不図示）を貼り付ける。以上の工程を経て、本実施形態の液晶表示装置が製造される。
【００５３】
透過部７Ｔを形成するために行なわれる層間絶縁膜８のパターニングにより、角部８１が円弧状や鈍角化されたエッジパターン８ｂが形成されるので、製造工程を追加することなく本実施形態の液晶表示装置を製造することができる。
【００５４】
本実施形態では、層間絶縁膜８のエッジパターン８ｂの形状として、角部が鈍角化された略四角形の場合について説明したが、本発明の第１および第２の局面による液晶表示装置において、層間絶縁膜のエッジパターンの形状は略四角形に限定されない。例えば、６角形や８角形などの角部が鈍角化された多角形、楕円あるいは円形であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の液晶表示装置は、例えば、パソコンのディスプレイ、パチンコなどのアミューズメント機器のディスプレイ、携帯端末のディスプレイ、カラーテレビなどに利用することができる。特に、本発明の液晶表示装置は、幅広い温度レンジの環境下において動画表示能力が高いので、低温環境下で使用され得る各種のディスプレイに利用することができる。例えば、カーナビゲーションシステムのディスプレイ、インストルメントパネルのディスプレイ、携帯端末のディスプレイなどである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態の液晶表示装置を基板法線方向から見た模式的な平面図である。
【図２】図１中のII−II線に沿った模式的な断面図である。
【図３】電圧印加時における実施形態の液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図４】実施形態における壁状構造体８のエッジパターン８ｂを説明するための図である。
【図５】角部８３が直線状である略四角形を示す図である。
【図６】下方端縁８ｂのパターン（エッジパターン８ｂ）の寸法を説明するための図であり、図６（ａ）は実施形態によるパターンを、図６（ｂ）は従来構造（方形パターン）をそれぞれ示す。
【図７】透過部７Ｔおよびその近傍の反射部９Ｒにおける電圧印加状態での液晶分子の配向を示す平面図である。
【図８】特許文献１の図３８に開示された両用型液晶表示装置の一絵素を模式的に示す平面図である。
【図９】特許文献１の図３８に開示された両用型液晶表示装置の一絵素を模式的に示す断面図である。
【図１０】透過部Ｔおよびその近傍の反射部Ｒにおける電圧印加状態での液晶分子の配向を示す平面図である。
【図１１】透明電極１１２ｔが円形のときに発生し得る液晶分子１３１の回転流動を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ａ，１ｂ    ガラス基板
２      ゲート配線
３      補助容量配線
４      保護絶縁膜
５      ソース配線
６      ＴＦＴ
７      透明電極
７Ｔ    透過部
８      層間絶縁膜（壁状構造体）
８ａ    壁面
８ｂ    下方端縁（エッジパターン）
９      反射電極
９Ｒ    反射部
９ａ    開口内端縁
１０      アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１１ａ，１１ｂ  垂直配向膜
２０      対向基板（カラーフィルタ基板）
２１      カラーフィルタ層
２２      対向電極（透明電極）
２３，２４      凸部
３０      液晶層
３１，３２      液晶分子
８１，８３      角部
８２，８４      サブ領域
１００      両用型液晶表示装置
１０１ａ    第１基板
１０１ｂ    第２基板
１０６      壁面
１１２ｒ    反射電極
１１２ｔ    透明電極
１１３      絶縁層
１１３ａ    開口部
１１３ｂ    エッジパターン
１２２      透明電極
１２６      凸部
１３０      液晶層
１３１，１３２    液晶分子
【図１】
2005316000.tif 000004
【図２】
2005316000.tif 000005
【図３】
2005316000.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005316000.tif 000010
【図８】
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【図９】
2005316000.tif 000012
【図１０】
2005316000.tif 000013
【図１１】
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