(57)【要約】【課題】高透過率および高コントラスト比が得られ、高精細の液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、液晶表示パネルと、光学部とを備えている。画素電極１８の長軸の長さは１６０μｍ以下であり、突起３２の高さを突起と重なっていない画素領域のアレイ基板および対向基板間の隙間ｄで割って得られた値は０．１４ないし０．６であり、突起の第１方向の幅は１５μｍ以下である。画素電極１８上の位置座標と突起とを結ぶ線分の最短の長さをｌａ、位置座標とこの位置座標から一番近い画素電極の端部とを結ぶ線分の最短の長さをｌｂ、長さｌａおよび長さｌｂの中での最小値をＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）とすると、ＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）／ｄ＜１０である。突起３２に重なっていない画素電極の面積は、最大である。【選択図】図４
2007041126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、この第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、前記第１基板および第２基板間に狭持され、誘電率異方性が負の液晶材料で形成された液晶層と、前記第２基板と重なる前記第１基板の領域上に第１方向およびこの第１方向に直交した第２方向にマトリクス状に設けられ、かつ、それぞれ前記第１方向に長軸を設けた複数の画素電極と、前記画素電極に重なって前記第２基板上に設けられているとともに前記画素電極の前記第１方向に隙間を置いて位置し、かつ、前記第１基板側に突出し、前記画素電極と対向した液晶層の液晶分子の傾く方向を制御する複数の突起と、を有した液晶表示パネルと、
前記第１基板の外側に設けられているとともに入射される光を円偏光の光として前記液晶表示パネルに出射する第１光学部と、前記第２基板の外側に設けられているとともに前記液晶表示パネルを透過した前記円偏光の光を直線偏光の光として出射させる第２光学部と、を有した光学部と、を備え、
前記画素電極の長軸の長さは１６０μｍ以下であり、
前記突起の高さを前記第１基板と前記第２基板との間の隙間ｄで割って得られた値は０．１４ないし０．６であり、
前記突起の前記第１方向の幅は１５μｍ以下であり、
前記画素電極上の位置座標と前記突起とを結ぶ線分の最短の長さをｌａ、前記位置座標とこの位置座標から一番近い前記画素電極の端部とを結ぶ線分の最短の長さをｌｂ、前記長さｌａおよびｌｂの中での最小値をＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）とすると、ＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）／ｄ＜１０であり、
前記突起に重なっていない前記画素電極の面積は、最大である液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学部は、波長５３０ｎｍないし５８０ｎｍにおける楕円率が０．４以上１以下の楕円偏光モードまたは円偏光モードを設定する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記突起は、前記第２方向に延出してストライプ状に形成されているとともに前記第２方向に並んだ前記画素電極毎に１つ設けられ、かつ、前記透過領域に重なった前記画素電極を前記第１方向にほぼ２等分する位置に設けられ、
前記突起の高さは０．５μｍないし２μｍ、
前記隙間ｄは２μｍないし５μｍである請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記突起は、前記第２方向に延出してストライプ状に形成されているとともに前記第２方向に並んだ前記画素電極毎に１つ設けられ、かつ、前記透過領域に重なった前記画素電極を前記第１方向にほぼ２等分する位置に設けられ、
前記第１光学部および前記第２光学部は、それぞれ透過軸を有した偏光板と、位相差が少なくとも４分の１であり、前記透過軸となす角が３０°ないし６０°の透過容易軸を有した位相差板とが積層されて形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記突起は、ほぼ半円球形であるとともに前記画素電極の中央部に対向して設けられている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記画素電極は、矩形状の状態から前記第１方向に２等分して前記第２方向に互いにずらした形状に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は、アレイ基板、このアレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板およびこれら両基板間に狭持された液晶層を有している。液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の特徴を有しているため、ＯＡ（オフィス‐オートメーション）機器、情報端末機、時計、テレビ等様々な分野に応用されている。特に、液晶表示装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備えることにより高速応答性が得られるため、高画質性能から、携帯テレビ、コンピュータ等、多量の情報を表示する多くの電子機器の表示部に用いられている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。画像の高精細化は、例えば、上述したＴＦＴが形成されたアレイ基板の構造を微細化することで実現されている。表示モードにおいて、垂直配向（Vertical Aligned）モードは、従来のＴＮ（Twisted Nematic）モードよりも速い応答速度を得ることができ、さらに、静電気破壊などの不良を発生させるラビング処理が不要である。
【０００４】
なかでも、マルチドメイン型ＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードは、視野角の拡大が比較的容易であることから広く実用化されている。ＭＶＡモードは、例えば画素内に突起を設けることにより液晶層に電圧を印加した際に液晶分子を複数方位に配向分割をすることで、視角特性の対称性改善と反転現象の抑止とを実現している。なおかつ、液晶分子が垂直に配列した状態、すなわち黒色表示状態での液晶層の位相差の視角依存性を負の位相差板を用いて補償し、コントラスト視角を良好なものとしているものもある。さらに、負の位相差板に面内位相差をもたせて二軸位相差板とすることで、偏光板の視角依存性も補償することができ、さらに優れたＣＲ視角特性を実現しているものもある。
【０００５】
ＭＶＡモードに関する技術は、例えば、特許文献１に開示されている。上記突起は画素内部に配置され、この突起の段差に起因した局所的な光抜けや電圧降下によって透過率が低下するため、突起自体が画像劣化の要因にもなっている。また、アレイ基板に形成された隣合う画素電極の間隔が大きいと開口率が低下するため、透過率は低下する。上述のことから、突起のサイズおよび画素電極の間隔は、透過率およびコントラストの観点からはできるだけ小さい方が望ましい。突起のサイズおよび画素電極の間隔は光学特性と配向安定性とのトレードオフの関係から決められている。
【特許文献１】特開平１１−２５８６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、携帯端末向け用途では高コントラスト比や高輝度化の要求が強く、さらに３００ｐｐｉを超える超高精細化が進んでいる。高精細化された場合、例えば画素電極のサイズは小さくなる。このため、ＭＶＡモードを用いた場合、画素電極に対する突起の面積比が著しく増大してしまう。これにより、コントラスト比や透過率の低下が著しく、結果十分な画質が得られなくなってしまう。このため、従来トレードオフの関係にあった高精細化と、高透過率および高コントラスト比の取得との両立が求められている。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、高透過率および高コントラスト比が得られ、高精細の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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る液晶表示装置は、
第１基板と、この第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、前記第１基板および第２基板間に狭持され、誘電率異方性が負の液晶材料で形成された液晶層と、前記第２基板と重なる前記第１基板の領域上に第１方向およびこの第１方向に直交した第２方向にマトリクス状に設けられ、かつ、それぞれ前記第１方向に長軸を設けた複数の画素電極と、前記画素電極に重なって前記第２基板上に設けられているとともに前記画素電極の前記第１方向に隙間を置いて位置し、かつ、前記第１基板側に突出し、前記画素電極と対向した液晶層の液晶分子の傾く方向を制御する複数の突起と、を有した液晶表示パネルと、
前記第１基板の外側に設けられているとともに入射される光を円偏光の光として前記液晶表示パネルに出射する第１光学部と、前記第２基板の外側に設けられているとともに前記液晶表示パネルを透過した前記円偏光の光を直線偏光の光として出射させる第２光学部と、を有した光学部と、を備え、
前記画素電極の長軸の長さは１６０μｍ以下であり、
前記突起の高さを前記第１基板と前記第２基板との間の隙間ｄで割って得られた値は０．１４ないし０．６であり、
前記突起の前記第１方向の幅は１５μｍ以下であり、
前記画素電極上の位置座標と前記突起とを結ぶ線分の最短の長さをｌａ、前記位置座標とこの位置座標から一番近い前記画素電極の端部とを結ぶ線分の最短の長さをｌｂ、前記長さｌａおよびｌｂの中での最小値をＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）とすると、ＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）／ｄ＜１０であり、
前記突起に重なっていない前記画素電極の面積は、最大である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、高透過率および高コントラスト比が得られ、高精細の液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。  
図１、図２および図３に示すように、透過型の液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、光学部２と、バックライトユニット３とを有している。
【００１０】
液晶表示パネル１は、第１基板としてのアレイ基板４と、このアレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された第２基板としての対向基板５と、アレイ基板および対向基板間に狭持された液晶層６とを有している。液晶表示パネル１は、アレイ基板４および対向基板５に重なった表示領域Ｒ１を有している。液晶表示パネル１は、表示領域Ｒ１にそれぞれ透過領域Ｒ３を設けた複数の画素領域Ｒ２を有している。複数の画素領域Ｒ２は、第１方向ｄ１およびこの第１方向に直交した第２方向ｄ２にマトリクス状に設けられている。
【００１１】
アレイ基板４は、透明な絶縁基板として、例えばガラス基板１０を備えている。表示領域Ｒ１において、ガラス基板１０上には、複数の走査線１１およびこれら走査線に直交した複数の信号線１２が配置されている。ガラス基板１０上には、走査線１１に平行な複数の補助容量線１３が形成されている。この実施の形態において、透過領域Ｒ３は、隣合う２本の走査線１１および隣合う２本の信号線１２で囲まれた領域である。ガラス基板１０上には、画素領域Ｒ２毎に画素部１４が形成されている。
【００１２】
次に、画素部１４を１つ取り出して詳述する。
【００１３】
画素部１４は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電膜からなる画素電極１８、この画素電極に接続されたスイッチング素子としてのＴＦＴ１６および図示しない補助容量素子を有している。ＴＦＴ１６および補助容量素子は、ガラス基板１０上に、走査線１１、信号線１２および絶縁膜１５とともに形成されている。なお、絶縁膜１５およびＴＦＴ１６上には層間絶縁膜１７が形成されている。
【００１４】
画素電極１８は層間絶縁膜１７上に設けられているとともに、層間絶縁膜１７に形成されたコンタクトホール１７ａを介してＴＦＴ１６に接続されている。画素電極１８は第１方向ｄ１に長軸を有している。画素電極１８の周縁部は走査線１１および信号線１２に重なっていることから、画素電極１８は、透過領域Ｒ３を包含して画素領域Ｒ２に重なっている。画素電極１８を含むガラス基板１０上には垂直配向型の配向膜１９が形成されている。
【００１５】
一方、対向基板５は、透明な絶縁基板として、例えばガラス基板３０を備えている。表示領域において、ガラス基板３０上には、複数の赤色の着色層４０Ｒ、複数の緑色の着色層４０Ｇおよび複数の青色の着色層４０Ｂが形成されている。これらの着色層４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂはカラーフィルタ４０を形成している。ガラス基板３０およびカラーフィルタ４０上にはＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電膜からなる対向電極３１が形成されている。
【００１６】
対向電極３１上には複数の突起３２が形成されている。突起３２は、画素電極１８に重なって対向電極３１上に設けられているとともに画素電極１８の第１方向ｄ１の周縁に隙間を置いて位置し、かつ、アレイ基板４側に突出している。突起３２は画素電極１８と対向した液晶層６の液晶分子６ａの傾く方向を制御する機能を有している。突起３２を含むガラス基板３０上には垂直配向型の配向膜３３が形成されている。
【００１７】
アレイ基板４および対向基板５間の隙間は、図示しないがスペーサとしての柱状スペーサにより保持されている。アレイ基板４および対向基板５は、これら両基板の周縁部に配置された図示しないシール材により接合されている。アレイ基板４、対向基板５およびシール材で囲まれた領域には液晶層６が形成されている。液晶層６は、Δｎ（屈折率異方性）が０．０９であり、Δε（誘電率異方性）が−５のｎ型であり、回転粘度係数が１００ｍＰａ・Ｓであるフッ素系の液晶材料で形成されている。上記したように、液晶層６は、誘電率異方性が負の液晶材料で形成されている。
【００１８】
光学部２は、アレイ基板４の外側に設けられた第１光学部５０と、対向基板の外側に設けられた第２光学部６０とを有している。第１光学部５０は、アレイ基板４の外面に設けられ、位相差が４分の１であるとともに、透過容易軸５１ａを有した位相差板５１と、位相差板５１上に設けられ、透過容易軸５１ａとなす角が４５°の透過軸５２ａを有した偏光板５２とを有している。位相差板５１および偏光板５２は積層されている。
【００１９】
第２光学部６０は、対向基板５の外面に設けられ、位相差が４分の１であるとともに、透過容易軸６１ａを有した位相差板６１と、位相差板６１上に設けられ、透過容易軸６１ａとなす角が４５°の透過軸６２ａを有した偏光板６２とを有している。位相差板６１および偏光板６２は積層されている。
【００２０】
バックライトユニット３は、偏光板５２の外面側に設けられている。バックライトユニット３は、偏光板５２と対向し、導光板を含む導光体３ａと、この導光体の一側縁に対向配置された光源３ｂおよび反射板３ｃとを有している。
【００２１】
このため、第１光学部５０は、入射されるバックライト光を円偏光の光として液晶表示パネル１に出射させる。第２光学部６０は、液晶表示パネル１を透過して入射される円偏光の光を直線偏光の光として出射させる。この実施の形態において、光学部２は、波長５３０ｎｍないし５８０ｎｍにおける楕円率が１の円偏光モードを設定している。
【００２２】
以下、上記した液晶表示装置の詳しい構成を説明する。  
（実施例１）
実施例１では、図１、図２、図４、図５および図８に示すように、液晶表示装置は、例えば携帯端末機の表示部に用いられる。液晶表示装置の対角画面サイズは２．４吋であり、画素数は縦（第１方向ｄ１）６４０×横（第２方向ｄ２）４８０であり、ＶＧＡのカラーアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成している。なお、第２方向ｄ２においては、隣合う赤色、緑色および青色の３つの画素部１４で１画素を形成している。このため、画素部１４の数は、縦６４０×横１４４０である。液晶表示装置の解像度（画素ピッチｐ）は３３２ｐｐｉである。
【００２３】
画素部１４のサイズは縦７５μｍ×横２５μｍである。画素電極１８は、矩形状に形成されている。隣合う画素電極１８の周縁間の間隔ｌｐは約８μｍである。  
突起３２は、断面形状がほぼ半円形であるとともに第２方向ｄ２（画素電極の短辺に平行な方向）に延出してストライプ状に形成され、第２方向に並んだ画素電極１８毎に１つ設けられている。突起３２は、透過領域Ｒ３に重なった画素電極１８を第１方向ｄ１にほぼ２等分する位置（画素中央部）に設けられている。突起３２の第１方向ｄ１の幅Ｗは約１０μｍ、高さｈは約１．５μｍである。突起３２の材質は、一般的なアクリル系感光性樹脂である。液晶表示装置の表示モードは２分割タイプのＭＶＡモードである。
【００２４】
突起３２と重なっていない画素領域Ｒ２のアレイ基板４および対向基板５間の隙間ｄは３μｍである。突起３２の高さｈを隙間ｄで割って得られた値は０．５である。
【００２５】
図５に示すように、突起３２に重ならず透過領域Ｒ３に重なった画素電極１８の位置座標Ｐと突起３２とを結ぶ線分の最短の長さをｌａ、位置座標Ｐとこの位置座標から一番近い透過領域Ｒ３に重なった画素電極の端部とを結ぶ線分の最短の長さをｌｂ、長さｌａおよび長さｌｂの中での最小値をＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）とする。この場合、液晶表示装置は、次の式（１）を満たしている。  
ＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）／ｄ＜１０  ・・・（１）
図５において、例えば、任意の位置座標Ｐ１は、（ｌａ、ｌｂ）＝（７μｍ、５μｍ）でＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）＝５μｍ、ＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）／ｄ＝５／３＝１．７＜１０となり、式（１）を満たしている。また、次に示すように、位置座標Ｐ１の他、任意の位置座標Ｐ２、Ｐ３においても式（１）を満たしている。
【００２６】
Ｐ２は、（ｌａ、ｌｂ）＝（８μｍ、１０μｍ）であるから、
ＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）／ｄ＝８／３＝２．７＜１０、
Ｐ３は、（ｌａ、ｌｂ）＝（２０μｍ、４μｍ）であるから、
ＭＩＮ（ｌａ、ｌｂ）／ｄ＝４／３＝１．３＜１０
である。
【００２７】
上記突起３２を用いて式（１）を満たす範囲で、突起３２が実効的な開口率を最大化するような最適配置条件を満たすように設けられ、液晶表示装置は形成されている。すなわち、突起３２に重ならず透過領域Ｒ３に重なった画素電極１８の面積（以下、透過画素電極面積と称する）の合計（相対開口率）Ｓは、３４％であり極大値（最大値）となっている。
【００２８】
図８に示すように、液晶表示装置は、式（１）を満たし、透過画素電極面積の合計Ｓを極大化したにもかかわらず、全ての画素領域Ｒ２で十分な配向安定性を維持することができた。透過率は３．３％、コントラスト比は４５０であり、良好な光学特性が得られた。
【００２９】
（実施例２）
実施例２では、液晶表示装置は、例えば携帯端末機の表示部に用いられる。液晶表示装置の対角画面サイズは実施例１と比べてやや大きい２．８吋であり、画素数は縦６４０×横４８０であり、ＶＧＡのカラーアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成している。液晶表示装置の解像度（画素ピッチｐ）は２８６ｐｐｉである。画素部１４のサイズは縦９０μｍ×横３０μｍである。
【００３０】
また、実施例２の液晶表示装置は上述した式（１）を満たしている。上記突起３２を用いて式（１）を満たす範囲で、突起３２が実効的な開口率を最大化するような最適配置条件を満たすように設けられ、液晶表示装置は形成されている。透過画素電極面積の合計（相対開口率）Ｓは、４５％であり、極大値（最大値）となっている。
【００３１】
図８に示すように、液晶表示装置は、式（１）を満たし、透過画素電極面積の合計Ｓを極大化したにもかかわらず、全ての画素領域Ｒ２で十分な配向安定性を維持することができた。透過率は４．３％、コントラスト比は４８０であり、良好な光学特性が得られた。
【００３２】
（実施例３）
実施例３では、液晶表示装置は、例えば携帯端末機の表示部に用いられる。液晶表示装置の対角画面サイズは実施例２と同様２．８吋であり、画素数は縦６４０×横４８０であり、ＶＧＡのカラーアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成している。実施例３の液晶表示装置は、実施例２の液晶表示装置とほぼ同様に形成されている。実施例３において、実施例２と異なる点は突起３２であり、突起３２のアスペクト比をやや高めにした形状になっている点である。突起３２の第１方向ｄ１の幅Ｗは約７μｍ、高さｈは約１．５μｍであり、突起３２が高アスペクト形状であることが分かる。
【００３３】
また、実施例３の液晶表示装置は上述した式（１）を満たしている。上記突起３２を用いて式（１）を満たす範囲で、突起３２が実効的な開口率を最大化するような最適配置条件を満たすように設けられ、液晶表示装置は形成されている。透過画素電極面積の合計（相対開口率）Ｓは、４８％であり極大値（最大値）となっている。
【００３４】
図８に示すように、液晶表示装置は、式（１）を満たし、透過画素電極面積の合計Ｓを極大化したにもかかわらず、全ての画素領域Ｒ２で十分な配向安定性を維持することができた。透過率は４．６％、コントラスト比は５００であり、良好な光学特性が得られた。
【００３５】
（実施例４）
実施例４では、液晶表示装置は、例えば携帯端末機の表示部に用いられる。液晶表示装置の対角画面サイズは実施例２、３と同様２．８吋であり、画素数は縦６４０×横４８０であり、ＶＧＡのカラーアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成している。実施例４の液晶表示装置は、実施例２、３の液晶表示装置とほぼ同様に形成されている。実施例３において、実施例２と異なる個所は突起３２である。
【００３６】
図６および図７に示すように、突起３２は、画素電極１８に重なって対向基板５に設けられている。突起３２は透過領域Ｒ３に重なった画素電極１８の中央部（画素中央部）に対向して位置している。突起３２の形状はほぼ半円球形である。突起３２の直径（第１方向ｄ１の幅Ｗおよび第２方向ｄ２の幅）Ｄは約１５μｍ、高さｈは約１．５μｍである。突起３２の材質は、一般的なアクリル系感光性樹脂である。このため、突起３２は低コストで作成可能である。
【００３７】
突起３２は、画素電極１８の第１方向ｄ１の周縁および第２方向ｄ２の周縁に隙間を置いて設けられている。液晶表示装置の表示モードは連続放射状配向タイプのＭＶＡモードである。言うまでもないが、突起３２は液晶層６の液晶分子６ａの傾く方向を制御する機能を有し、また、突起３２と対向した液晶層６の液晶分子６ａは突起３２から放射状に配向している。
【００３８】
また、実施例４の液晶表示装置は上述した式（１）を満たしている。例えば、任意の位置座標Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７においても式（１）を満たしている。上記突起３２を用いて式（１）を満たす範囲で、突起３２が実効的な開口率を最大化するような最適配置条件を満たすように設けられ、液晶表示装置は形成されている。透過画素電極面積の合計（相対開口率）Ｓは、４８％であり、極大値（最大値）となっている。
【００３９】
図８に示すように、液晶表示装置は、式（１）を満たし、透過画素電極面積の合計Ｓを極大化したにもかかわらず、全ての画素領域Ｒ２で十分な配向安定性を維持することができた。透過率は４．６％、コントラスト比は５００であり、良好な光学特性が得られた。
【００４０】
（実施例５）
実施例５では、液晶表示装置は、例えば携帯端末機の表示部に用いられる。液晶表示装置の対角画面サイズは実施例２と同様２．８吋であり、画素数は縦６４０×横４８０であり、ＶＧＡのカラーアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成している。実施例５の液晶表示装置は、実施例２の液晶表示装置とほぼ同様に形成されている。実施例５において、実施例２と異なる箇所は画素電極１８である。
【００４１】
図９および図１０に示すように、画素電極１８は、実施例２に示した画素電極を第１方向ｄ１に２等分して第２方向ｄ２に互いにずらした形状に形成されている。ここで、第１方向ｄ１に２等分された画素電極１８は第２方向ｄ２にｌｐ／４程度ずれている。第１方向ｄ１および第２方向ｄ２に隣合う画素電極１８の形状は対称である。
【００４２】
また、実施例５の液晶表示装置は上述した式（１）を満たしている。例えば、任意の位置座標Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０においても式（１）を満たしている。上記突起３２を用いて式（１）を満たす範囲で、突起３２が実効的な開口率を最大化するような最適配置条件を満たすように設けられ、液晶表示装置は形成されている。透過画素電極面積の合計（相対開口率）Ｓは、極大値（最大値）となっている。
【００４３】
液晶表示装置は、式（１）を満たし、透過画素電極面積の合計Ｓを極大化したにもかかわらず、全ての画素領域Ｒ２で十分な配向安定性を維持することができた。突起３２で第１方向ｄ１分けられた画素電極１８の両側の形状は突起３２に対して非対称的であるため、電界の非対称が強まり、実施例２に比べより配向安定性を高くすることができる。また、良好な光学特性が得られた。
【００４４】
（実施例６）
実施例６では、液晶表示装置は、例えば携帯端末機の表示部に用いられる。液晶表示装置の対角画面サイズは実施例２と同様２．８吋であり、画素数は縦６４０×横４８０であり、ＶＧＡのカラーアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成している。実施例６の液晶表示装置は、実施例５の液晶表示装置とほぼ同様に形成されている。実施例６において、実施例５と異なる箇所は突起３２である。
【００４５】
図１１および図１２に示すように、突起３２は、実施例４と同様、半円球形の形状である。突起３２は透過領域Ｒ３に重なった画素電極１８の中央部（画素中央部）に位置している。突起３２の直径（第１方向ｄ１の幅Ｗおよび第２方向ｄ２の幅）Ｄは約１５μｍ、高さｈは約１．５μｍである。突起３２は、画素電極１８の第１方向ｄ１の周縁および第２方向ｄ２の周縁に隙間を置いて位置している。
【００４６】
また、実施例６の液晶表示装置は上述した式（１）を満たしている。例えば、任意の位置座標Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４においても式（１）を満たしている。上記突起３２を用いて式（１）を満たす範囲で、突起３２が実効的な開口率を最大化するような最適配置条件を満たすように設けられ、液晶表示装置は形成されている。透過画素電極面積の合計（相対開口率）Ｓは、極大値（最大値）となっている。
【００４７】
液晶表示装置は、式（１）を満たし、透過画素電極面積の合計Ｓを極大化したにもかかわらず、全ての画素領域Ｒ２で十分な配向安定性を維持することができた。突起３２で第１方向ｄ１分けられた画素電極１８の両側の形状は突起３２に対して非対称的であるため、より配向安定性を高くすることができる。また、良好な光学特性が得られた。  
上述した実施例２ないし実施例６において、他の構成は上述した実施例１と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略した。
【００４８】
次に、比較例として、液晶表示装置の透過率およびコントラスト比が低下する場合について説明する。なお、比較例において、他の構成は上述した実施例と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４９】
（比較例）
比較例では、図１４、図１５および図１６に示すように、液晶表示装置の対角画面サイズは２．４吋であり、画素数は縦６４０×横４８０であり、ＶＧＡのカラーアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成している。液晶表示装置の解像度（画素ピッチｐ）は３３２ｐｐｉである。  
画素部１４のサイズは縦７５μｍ×横２５μｍである。画素電極１８は矩形状に形成されている。
【００５０】
比較例の突起３２は、断面がほぼ半円形であるとともに第１方向ｄ１に延出してストライプ状に形成され、第１方向ｄ１に並んだ画素電極１８毎に１つ設けられている。比較例の突起３２は、透過領域Ｒ３に重なった画素電極１８を第２方向ｄ２にほぼ２等分する位置に設けられている。比較例の突起３２の第２方向ｄ２の幅Ｗは約１０μｍ、高さｈは約１．５μｍである。比較例の液晶表示装置の表示モードは２分割タイプのＭＶＡモードである。
【００５１】
また、比較例の液晶表示装置は上述した式（１）を満たしている。例えば、任意の位置座標Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７においても式（１）を満たしている。しかしながら、比較例の液晶表示装置は、高精細条件を満たしているとともに第１方向ｄ１に延出した突起３２を有しているため、透過画素電極面積の合計（相対開口率）Ｓは、１２％と極端に低下している。透過率は１．１％と低く、コントラスト比も１００と低い値であり、良好な光学特性が得られなかった。
【００５２】
この原因は、比較例の場合、高精細化により突起３２を含む開口率の低下分よりも、画素電極１８に対する突起３２の面積比が著しく増大したことによる実効開口率の低下および突起３２部分の光り抜け量の増大によるからである。この比較例の突起３２部分の光り抜け量の増大は、突起３２の周辺部に斜め方向のプレチルトが存在するためである。
【００５３】
したがって、透過率およびコントラスト比の観点から、透過領域Ｒ３での突起３２の専有面積はなるべく小さい方が望ましい。この点、比較例の液晶表示装置では、高精細化のための構成と、高開口率および高コントラスト化とはトレードオフの関係にあるため、両立が難しいことがわかる。
【００５４】
本実施例で構成される液晶表示装置によれば、ストライプ形状の突起３２では、第２方向ｄ２に延出して画素電極１８を第１方向ｄ１にほぼ２等分する位置に設けられている。あるいは、半円球形の突起３２では、画素電極１８の中央部に位置し、画素電極１８の第１方向ｄ１の周縁および第２方向ｄ２の周縁に隙間を置いて設けられる。これら本実施例の突起３２の構成は、上述の式（１）を満たす範囲で、実効的な開口率を最大化するような最適配置条件を満たし、高精細の液晶表示装置であっても、透過画素電極面積の合計Ｓは極大値（最大値）とすることができる。これにより、本実施例の液晶表示装置は、高透過率および高コントラスト比といった良好な光学特性が得られる。また、本実施例の液晶表示装置は式（１）を満たしているため、全ての位置座標Ｐには、少なくとも突起３２または画素電極１８のエッジ電場が作用する。このため、十分な配向安定性を維持することができ、高透過率および高コントラスト比と、配向安定性とを両立させることができる。
【００５５】
本実施例のストライプ形状の突起３２においては、突起３２は第２方向ｄ２に延出しているため、複数の液晶分子６ａは第１方向ｄ１および第２方向ｄ２に配列する。すなわち、液晶分子６ａは表示画面の上下／左右方向に配列する。このため、液晶表示装置は、第１方向ｄ１および第２方向ｄ２の２等分線に平行な方向に突起３２が延出している場合に比べて、上下／左右方向の視野角を広くすることができる。
【００５６】
また、本実施例のストライプ形状の突起３２において、突起３２は画素電極１８をその長軸方向に２等分するように設けられている。突起３２で分けられた画素電極１８の２領域はそれぞれ正方形あるいは正方形に近い形状に形成可能となる。上記画素電極１８の２領域では、それぞれ液晶層６に与える第１方向ｄ１に対向する一対の辺のエッジ電場と、第２方向ｄ２に対向する他の一対の辺のエッジ電場とがほぼ均一に作用するため、液晶分子６ａを第１方向ｄ１および第２方向ｄ２に均一に配列することができる。この場合、言うまでもないが、上下／左右方向の視野角を均一に広くすることができる。
【００５７】
次に、図１３に示すように、液晶表示装置は、表示品位の観点から一定の応答時間が必要である。本実施の形態では、第１方向ｄ１における突起３２の側縁および画素電極１８の端部間の最短の長さが８０ｕｍ以下の場合、少なくとも応答時間３０ｍｓを得ることができる。このため、液晶表示装置は、第１方向ｄ１における突起３２の側縁および画素電極１８の端部間の最短の長さが８０ｕｍ以下の場合に良好な表示品位を得ることができる。
【００５８】
上記のことから、高透過率および高コントラスト比が得られ、高精細の液晶表示装置を提供することが可能となる。また、高画質で製品歩留まりの高い液晶表示装置を安価に提供することが可能となる。
【００５９】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、透過画素電極面積の合計Ｓは極大値（最大値）近傍の値であっても上記極大値の場合と同等の効果を得ることができる。ここで言う極大値（最大値）近傍の値とは、極大値（最大値）の７割以上の値を示す。
【００６０】
画素電極１８の長軸の長さは１６０μｍ以下であれば良く、より好ましくは６７．５μｍ以下であれば良い。また、ｈ／ｄは、０．１４ないし０．６であれば良い。突起３２の第１方向ｄ１の幅Ｗは１５μｍ以下であれば良い。ｈ／ｄが０．１４ないし０．６を満たす範囲で、突起３２の高さｈは０．５μｍないし２μｍ、幅ｄは２μｍないし５μｍであれば良い。ストライプ状に形成された突起３２の断面形状は、３角形等、任意の多角形でも良い。
【００６１】
位相差板５１および位相差板６１は、位相差が少なくとも４分の１であれば良い。透過軸５２ａは透過容易軸５１ａとなす角が３０°ないし６０°であれば良い。透過軸６２ａは透過容易軸６１ａとなす角が３０°ないし６０°であれば良い。そして、光学部２は、波長５３０ｎｍないし５８０ｎｍにおける楕円率が０．４以上１以下の楕円偏光モードまたは円偏光モードを設定していれば良い。
【００６２】
画素電極１８にスリット、ホールまたは切れ込みパターンを入れることで液晶層６に与える電界の非対称性を高めたり、液晶分子６ａの電場応答性を最適化することで配向安定性をより高くしても良い。
【００６３】
液晶表示装置は、解像度（画素ピッチｐ）が２１０ｐｐｉ以上であっても上述した効果を得ることができる。突起３２は、各画素電極１８に複数重ねても良い。液晶表示装置は透過型に限らず、半透過型であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の断面図、特に実施例１の液晶表示装置の断面図。
【図２】図１に示した液晶表示装置の他の断面図。
【図３】図１および図２に示したアレイ基板の平面図。
【図４】上記実施例１の液晶表示装置の画素電極および突起を取り出して対向基板側からみた平面図。
【図５】図４に示した画素電極および突起を拡大して示す平面図。
【図６】本発明の実施の形態の実施例４に係る液晶表示装置の画素電極および突起を取り出して対向基板側からみた平面図。
【図７】図６に示した画素電極および突起を拡大して示す平面図。
【図８】本発明の実施の形態の実施例１ないし実施例４において、対角画面サイズ、画素ピッチ、画素サイズおよび突起の幅を変えた場合の液晶表示装置の開口率および光学特性の変化を表で示した図。
【図９】本発明の実施の形態の実施例５に係る液晶表示装置の画素電極および突起を取り出して対向基板側からみた平面図。
【図１０】図９に示した画素電極および突起を拡大して示す平面図。
【図１１】本発明の実施の形態の実施例６に係る液晶表示装置の画素電極および突起を取り出して対向基板側からみた平面図。
【図１２】図１１に示した画素電極および突起を拡大して示す平面図。
【図１３】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の第１方向における突起の側縁および画素電極の端部間の最短の長さに対する応答速度の変化をグラフで示した図。
【図１４】本発明の実施の形態の比較例に係る液晶表示装置の画素電極および突起を取り出して対向基板側からみた平面図。
【図１５】図１４に示した画素電極および突起を拡大して示す平面図。
【図１６】本発明の実施の形態の比較例の液晶表示装置の開口率および光学特性を表で示した図。
【符号の説明】
【００６５】
１…液晶表示パネル、２…光学部、３…バックライトユニット、４…アレイ基板、５…対向基板、６…液晶層、６ａ…液晶分子、１０…ガラス基板、１４…画素部、１８…画素電極、３０…ガラス基板、３２…突起、５０…第１光学部、６０…第２光学部、５１，６１…位相差板、５１ａ，６１ａ…透過容易軸、５２，６２…偏光板、５２ａ，６２ａ…透過軸、ｄ…隙間、ｄ１…第１方向、ｄ２…第２方向、Ｒ１…表示領域、Ｒ２…画素領域、Ｒ３…透過領域、Ｓ…透過画素電極面積の合計。
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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