(57)【要約】【課題】簡単な構成で、画素部の光抜けを抑制できる垂直配向型液晶表示装置とその生産方法を提供する。【解決手段】パッシブマトリクス方式の垂直配向型液晶表示装置１００は、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とを備え、電圧印加時に第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂと第１電極３２１ａと第２電極３２１ｂとが重なる領域で矩形の画素を表示する。垂直配向型液晶表示装置１００は、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とは、第１液晶層３１の液晶ダイレクタ方向ｎ１と第２液晶層３２の液晶ダイレクタ方向ｎ２とが互いに逆になるように構成され、且つ、矩形の画素の辺に対する液晶ダイレクタ方向ｎ１，ｎ２が略±４５°となるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１液晶層と、前記第１液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−１電極と、他方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−２電極と、を有する第１液晶パネルと、
第２液晶層と、前記第２液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−１電極と、他方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−２電極と、を有し、前記第１液晶パネルの下に配置される第２液晶パネルと、を備え、
電圧印加時に前記第１−１電極と前記第１−２電極と前記第２−１電極と前記第２−２電極とが重なる領域で矩形の画素を表示するパッシブマトリクス方式の垂直配向型液晶表示装置であって、
前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとは、前記第１液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向と前記第２液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向とが互いに逆になるように構成され、且つ、前記矩形の画素の辺に対する前記平均的傾斜方向が略±４５°となるように構成されている、
ことを特徴とする垂直配向型液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１液晶層のリタデーションと前記第２液晶層のリタデーションの和である合計リタデーションの値は、５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１液晶パネルの前記第２液晶パネル側の基板と前記第２液晶パネルの前記第１液晶パネル側の基板は、前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとで共用の１枚の基板によって構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直配向型液晶表示装置。
【請求項４】
第１液晶層と、前記第１液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−１電極と、他方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−２電極と、を有する第１液晶パネルと、
第２液晶層と、前記第２液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−１電極と、他方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−２電極と、を有し、前記第１液晶パネルの下に配置される第２液晶パネルと、を備え、
電圧印加時に前記第１−１電極と前記第１−２電極と前記第２−１電極と前記第２−２電極とが重なる領域で矩形の画素を表示するパッシブマトリクス方式の垂直配向型液晶表示装置の生産方法であって、
前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとを、前記第１液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向と前記第２液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向とが互いに逆になるように構成し、且つ、前記矩形の画素の辺に対する前記平均的傾斜方向が略±４５°となるように構成する、
ことを特徴とする垂直配向型液晶表示装置の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直配向型液晶表示装置及びその生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置として、垂直配向型液晶表示装置（以下、ＶＡ−ＬＣＤ（Vertical Alignment-Liquid Crystal Display）とも言う。）が知られている。ＶＡ−ＬＣＤは、上下基板間に配置される液晶層内の液晶分子が各基板の主面（対向面）に対して略垂直に配向しており、上下基板の各々に設けられた電極に電圧を印加し、液晶層に電圧をかけ、基板主面と略水平方向に液晶分子を倒すことで、画素部を形成し、所定の表示を可能とする。
【０００３】
ＶＡ−ＬＣＤは、高コントラストが可能であることから広く使用されているが、例えば、パッシブマトリクス型で適用されるように液晶表示装置を高Ｄｕｔｙで駆動させる場合、画素部において光抜けが発生してしまうという問題があった。
【０００４】
高Ｄｕｔｙ駆動では、通常、ＯＦＦ電圧を液晶分子が倒れ始める閾値電圧よりも低く設定することでＯＦＦ電圧印加時の透過率の上昇を防いでいる。しかし、画素エッジ部にあたる上下電極間で斜め電界が生じると、斜め電界がかかる領域では液晶分子が閾値電圧よりも低い電圧で倒れてしまうため、画素エッジ部で光抜けが生じる。
【０００５】
このような光抜けを抑制する方法として、画素エッジに対応する辺と偏光板の透過軸（または吸収軸）とを平行又は直交の関係（または、画素エッジに対応する辺に対して液晶分子の倒れる方向が±４５°となる関係）にするようにして液晶表示装置を構成する方法が知られている。例えば、特許文献１には電極により六角形状の画素を形成することで、また特許文献２には電極パターンをジグザグパターンにすることで、上記関係を満たすように液晶表示装置を構成し、光抜けを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０２８１４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１５６９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１、２に開示されたような技術では、電極パターンが複雑になってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、画素部の光抜けを抑制できる垂直配向型液晶表示装置とその生産方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明の第１の観点に係る液晶表示装置は、
第１液晶層と、前記第１液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−１電極と、他方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−２電極と、を有する第１液晶パネルと、
第２液晶層と、前記第２液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−１電極と、他方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−２電極と、を有し、前記第１液晶パネルの下に配置される第２液晶パネルと、を備え、
電圧印加時に前記第１−１電極と前記第１−２電極と前記第２−１電極と前記第２−２電極とが重なる領域で矩形の画素を表示するパッシブマトリクス方式の垂直配向型液晶表示装置であって、
前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとは、前記第１液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向と前記第２液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向とが互いに逆になるように構成され、且つ、前記矩形の画素の辺に対する前記平均的傾斜方向が略±４５°となるように構成されている、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の第２の観点に係る液晶表示装置の生産方法は、
第１液晶層と、前記第１液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−１電極と、他方の基板の前記第１液晶層側の面上に形成された第１−２電極と、を有する第１液晶パネルと、
第２液晶層と、前記第２液晶層を挟むようにして対向配置された一対の基板と、この一対の基板のうち、一方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−１電極と、他方の基板の前記第２液晶層側の面上に形成された第２−２電極と、を有し、前記第１液晶パネルの下に配置される第２液晶パネルと、を備え、
電圧印加時に前記第１−１電極と前記第１−２電極と前記第２−１電極と前記第２−２電極とが重なる領域で矩形の画素を表示するパッシブマトリクス方式の垂直配向型液晶表示装置の生産方法であって、
前記第１液晶パネルと前記第２液晶パネルとを、前記第１液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向と前記第２液晶層に電圧を印加した場合の液晶分子の平均的傾斜方向とが互いに逆になるように構成し、且つ、前記矩形の画素の辺に対する前記平均的傾斜方向が略±４５°となるように構成する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で、画素部の光抜けを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を説明するための概略断面図である。
【図２】液晶ダイレクタ方向と偏光フィルタの透過軸との関係を説明するための図である。
【図３】（ａ）は、第１液晶パネルの電極と液晶ダイレクタ方向との関係を説明するための図である。（ｂ）は、第２液晶パネルの電極と液晶ダイレクタ方向との関係を説明するための図である。（ｃ）は、液晶ダイレクタ方向と画素エッジ部との関係を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の効果を説明するための図である。
【図５】リタデーションの値の範囲を特定するためのシミュレーション結果を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置と様々な比較例のＯＮ透過率、正面コントラスト、応答速度のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】Ｖ−Ｔ特性のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。
なお、以下では、所定の構成要素の、液晶表示装置の表示面方向（液晶表示装置の鑑賞者の方向）を「上」とし、表示面方向の反対側方向を「下」として、説明する。
【００１４】
（液晶表示装置の構成）
図１に示す本実施形態に係る液晶表示装置１００は、複層パネル構造の垂直配向型液晶表示装置であり、第１偏光フィルタ１０と、第２偏光フィルタ２０と、液晶素子３０と、バックライト４０と、を備える。
【００１５】
第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ２０とは対向して配置され、両者の間に液晶素子３０が設けられる。
【００１６】
第１偏光フィルタ１０は、液晶素子３０の上に位置し、例えば偏光板によって構成される。第１偏光フィルタ１０は、表面側又は裏面側から入射する光を、吸収軸に直交する透過軸に沿った直線偏光として出射する。
【００１７】
第２偏光フィルタ２０は、液晶素子３０の下に位置し、例えば偏光板によって構成される。第２偏光フィルタ２０は、表面側又は裏面側から入射する光を、吸収軸に直交する透過軸に沿った直線偏光として出射する。
【００１８】
第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ２０とは、図２に示すように、各々の透過軸（又は吸収軸）が液晶ダイレクタ方向ｎ１又はｎ２に対して＋４５°と−４５°の角度を有するようにクロスニコルで配置される。このような配置の場合の液晶表示装置１００は、ノーマリブラックモードである。液晶ダイレクタ方向については後に詳述する。
【００１９】
液晶素子３０は、第１液晶パネル３１と、第１液晶パネル３１の下に配置される第２液晶パネル３２と、を備える。
第１液晶パネル３１は、第１基板ユニット３１ａと、第２基板ユニット３１ｂと、液晶分子３１０ｃを含む液晶層３１ｃと、を備える。第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂとは対向して配置され、両者の間に液晶層３１ｃが設けられる。
【００２０】
第１基板ユニット３１ａは、液晶層３１ｃの上に配置され、第１基板３１０ａと、第１電極３１１ａと、第１配向膜３１２ａと、を備える。
第２基板ユニット３１ｂは、液晶層３１ｃの下に配置され、第２基板３１０ｂと、第２電極３１１ｂと、第２配向膜３１２ｂと、を備える。
【００２１】
第１基板３１０ａと第２基板３１０ｂとは、それぞれ、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等の透明基板であり、光を透過する。
【００２２】
第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂとは、それぞれ、光を透過する透明電極であり、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）から、公知の方法（例えば、スパッタ、蒸着、又は、エッチング）により形成される。第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂとは対向するように配置される。第１電極３１１ａは、第１基板３１０ａの第１液晶層３１ｃ側の面上に形成され、第２電極３１１ｂは、第２基板３１０ｂの第１液晶層３１ｃ側の面上に形成されている。ここで、「面上」とは、基板面に直接形成される場合と、基板面と電極との間に所定の部材を介して形成される場合とを含むものとする。
第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂとは、それぞれ、縞状に形成された透明電極から構成される。具体的には、図３（ａ）に示すように、第１電極３１１ａが紙面縦縞状に形成されているとした場合、第２電極３１１ｂは紙面横縞状に形成されている（図では、第２電極３１１ｂを点線で表した）。つまり、この場合、第１電極３１１ａは、紙面左右方向に所定の間隔で配置された複数の短冊状の透明電極ｒ１により構成され、第２電極３１１ｂは、紙面上下方向に所定の間隔で配置された複数の短冊状の透明電極ｃ１により構成される。
【００２３】
後述するように、第２液晶パネル３２は、第１液晶パネル３１と略同様の構成となっており、第２液晶パネル３２が備える第１電極３２１ａと第２電極３２１ｂも上記と同様に形成される。つまり、図３（ｂ）に示すように、第１電極３２１ａは、紙面左右方向（第１液晶パネル３１の第１電極３１１ａの配列方向と同じ方向）に所定の間隔で配置された複数の短冊状の透明電極ｒ２により構成され、第２電極３２１ｂは、紙面上下方向に所定の間隔で配置された複数の短冊状の透明電極ｃ２により構成される（図では、第２電極３２１ｂを点線で表した）。
【００２４】
第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂの両電極、及び、第１電極３２１ａ及び第２電極３２１ｂの両電極に電圧を印加すると、第１液晶パネル３１における１の透明電極ｒ１と１の透明電極ｃ１とが重なる領域であって、第２液晶パネル３２における１の透明電極ｒ２と１の透明電極ｃ２とが重なる領域に１の画素ｅ（ドット）が形成される（図３（ａ）、（ｂ）では、任意の１の画素をドットを付して表した）。このように形成される１の画素ｅは、矩形であり、正方形でも長方形でもよい。
このように、本実施形態では、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とは、第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂの交差領域（透明電極ｒ１とｃ１の交差領域）と第１電極３２１ａと第２電極３２１ｂの交差領域（透明電極ｒ２とｃ２の交差領域）とが対応するように（つまり、両パネルで画素ｅを形成するように）構成されている。なお、両パネルは、すべての交差領域が対応するように構成されてもよいし、一部の交差領域が対応するように構成されてもよい。つまり、全ての表示意匠を両パネルが協働して表示してもよいし、一部の表示意匠を両パネルが協働して表示してもよい。
本実施形態においては、パッシブ駆動方式で第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とに電圧が印加される。このように、液晶表示装置１００は、いわゆるパッシブマトリクス方式の液晶表示装置である。
【００２５】
第１配向膜３１２ａと第２配向膜３１２ｂとは、それぞれ、液晶層３１ｃに接する膜であり、例えば、ポリイミドから、公知の方法（例えば、フレクソ印刷）によって形成される。第１配向膜３１２ａは、第１基板３１０ａの主面（液晶層３１０ｃ側の面）に、第１電極３１１ａを覆うようにして形成される。同様に、第２配向膜３１２ｂは、第２基板３１０ｂの主面（液晶層３１ｃ側の面）に、第２電極３１１ｂを覆うようにして形成される。
【００２６】
第１配向膜３１２ａと第２配向膜３１２ｂとは、それぞれ、液晶層３１ｃの液晶分子３１０ｃの電圧無印加時における配向状態を基板の主面（対向面）と略垂直に規制する垂直配向膜であり、液晶分子３１０ｃを１つの方位に略揃えて配向させるとともに液晶層３１ｃの液晶分子３１０ｃに対して９０°に近い角度の所定のプレチルト角を付与する。プレチルトとは、電圧印加時に液晶分子３１０ｃの倒れる方向（後述する液晶ダイレクタ方向）を規定するため、液晶分子３１０ｃを垂直方向から所定の方向にある程度倒すことをいう。プレチルト角は、基板の主面からの角度で定義される。基板法線方向を９０°として、プレチルトを付与するにつれ、プレチルト角の角度は、９０°から減少していく。
【００２７】
第１配向膜３１２ａと第２配向膜３１２ｂとには、ラビング処理が施され、細かい溝が形成される。これによって、液晶層３１ｃの液晶分子３１０ｃの配向方向が規制される。なお、光配向処理、突起配向処理等の公知の処理によって液晶分子３１０ｃの配向方向を規制してもよい。また、第１電極３１ｂと第１配向膜３１ｃとの間、第２電極３２ｂと第２配向膜３２ｃとの間、それぞれに、必要に応じて絶縁膜を設けてもよい。
【００２８】
液晶層３１ｃは、第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂとによって挟まれている。第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂとは、図示しないシール部材を挟んで、所定の距離を保って対向するように重ね合わされ、固着される。第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂとシール部材とによって形成される密閉空間に液晶材が閉じこめられ、液晶層３１ｃが形成される。液晶材としては、誘電率異方性Δεが負（Δε＜０）で、波長５８９ｎｍでの屈折率異方性Δｎが０．２程度のものが用いられる。
【００２９】
第２液晶パネル３２は、第１基板ユニット３２ａと、第２基板ユニット３２ｂと、液晶分子３２０ｃを含む液晶層３２ｃと、を備える。第１基板ユニット３２ａと第２基板ユニット３２ｂとは対向して配置され、両者の間に液晶層３２ｃが設けられる。
第１基板ユニット３２ａは、液晶層３２ｃの上に配置され、第１基板３２０ａと、第１電極３２１ａと、第１配向膜３２２ａと、を備える。第２基板ユニット３２ｂは、液晶層３２ｃの下に配置され、第２基板３２０ｂと、第２電極３２１ｂと、第２配向膜３２２ｂと、を備える。
第２液晶パネル３２は、第１液晶パネル３１と略同様の構成となっており、略同一な特性を有する。例えば、第２液晶パネル３２の第１基板ユニット３２ａは、第１液晶パネル３１の第１基板ユニット３１ａに対応する。このように、第２液晶パネル３２の各構成要素は、第１液晶パネル３１の構成要素うち、同じ名称のものと対応する。なお、図１では説明便宜のため液晶分子３１０ｃ，３２０ｃを模式的に楕円で表している。
【００３０】
第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とは積層される。具体的には、第１液晶パネル３１の第２基板３１０ｂの下面と第２液晶パネル３２の第１基板３２０ａの上面とを貼り合わせることで、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とは積層される。このように複層構造とすることで、視差が発生するため、貼り合わせ側の基板（第２基板３１０ｂ、第１基板３２０ａ）は、薄いほどよい。このため、例えば、第１液晶パネル３１作成後に第２基板３１０ｂの下面を研磨し、第２液晶パネル３２作成後に第１基板３２０ａの上面を研磨してから、両者を積層させたり、貼り合わせ側の基板を貼り合わせ側でない基板（第１液晶パネル３１の第１基板３１０ａ、第２液晶パネル３２の第２基板３２０ｂ）よりも薄いものとしたりすることが好ましい。なお、このように貼り合わせずに、第１液晶パネル３１の第２基板３１０ｂ及び第２液晶パネル３２の第１基板３２０ａを両パネルに共通の１枚の基板としてもよい。
【００３１】
第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とは、上記のように略同様の構成であるが、液晶分子の液晶ダイレクタ方向が互いに異なるように構成される。ここで、「液晶ダイレクタ方向」とは、１のパネルに電圧を印加した場合の液晶層における液晶分子の平均的傾斜方向をいう。つまり、液晶分子３１０ｃの液晶ダイレクタ方向ｎ１と液晶分子３２０ｃの液晶ダイレクタ方向ｎ２とは、１８０°異なる（図１、図２等参照）。
このように、液晶ダイレクタ方向ｎ１を視角方向とすれば、第１液晶パネル３１においては、視角が大きくなるに従い（つまり、基板法線方向から視角方向に視点がずれていくに従い）液晶層３１ｃを通過する光に複屈折が起きにくくなる。この場合、第２液晶パネル３２においては、その液晶ダイレクタ方向ｎ２とは反対の方向が視角方向となるので、液晶層３２ｃを通過する光に複屈折が起きやすい。このため、本実施形態に係る複層パネル構造を有する液晶表示装置１００によれば、視角依存性を抑制することができる。
【００３２】
また、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とは、各々の液晶ダイレクタ方向ｎ１，ｎ２が透明電極の配列方向に対して、ほぼ±４５°（丁度±４５°を含む）となるように構成されている。具体的には、図３（ｃ）に示すように、略正方形状の画素ｅの各辺に相当する画素エッジｅｄと液晶ダイレクタ方向ｎ１，ｎ２とのなす角の角度がほぼ±４５°となるように構成されている。また、このように構成した場合、図２と図３（ｃ）を参照してわかるように、画素エッジｅｄに対応する辺と偏光フィルタ（第１偏光フィルタ１０，第２偏光フィルタ２０）の透過軸（又は吸収軸）とは平行又は直交の関係となっている。
例えば、従来の単層パネルのモノドメイン配向のＶＡ−ＬＣＤにおいて、画素エッジに対して液晶ダイレクタ方向を±４５°に設定したとすると、画素エッジ部の光抜けを抑制できるが、視角依存性が高くなってしまうため、このような設定をすることが困難であった。一方、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、前述のように第１液晶パネル３１の液晶ダイレクタ方向ｎ１と第２液晶パネル３２の液晶ダイレクタ方向ｎ２とを互いに逆になるように設定しているため、視角依存性を抑制しつつも、画素エッジ部の光抜けを抑制することができる。また、特別な電極パターンを用いなくともよいため構成が簡単である。
【００３３】
上記のように、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とは、略同様の構成であるが、両者の特性（透明基板の組成、液晶の屈折率異方性Δｎ、液晶層の厚さｄ等）を互いに異ならせることで、視角方向を調整することも可能である。この場合、特に、液晶層のリタデーション（Δｎ・ｄ）に着目して視角方向を調整すればよい（リタデーションについては後述する）。この場合においても、後述するように、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２との合計リタデーションＲの値は、５００ｎｍ≦Ｒ≦２０００ｎｍに設定される。
【００３４】
バックライト４０は、第２偏光フィルタ２０の下に位置し、光を面状に出射して液晶素子３０等を照らす。バックライト４０は、例えば、発光ダイオードと導光部材との組み合わせによって構成される。バックライト４０は、液晶表示装置１００が明表示を行う際に適宜使用される。
【００３５】
液晶表示装置１００は、電圧無印加時には、液晶分子３１０ｃ，３２０ｃは垂直配向なので、第２偏光フィルタ２０の下側から通過した光は、液晶層３１ｃ，３２ｃによっては偏光方向（電場振動方向）がほとんど変化されず、第２偏光フィルタ２０とクロスニコルの関係で配置された第１偏光フィルタ１０を通過できない。このように、液晶表示装置１００は、ノーマリブラックモードとなっている。
一方、第１液晶パネル３１の一対の電極（３１１ａ，３１１ｂ）と第２液晶パネル３２の一対の電極（３２１ａ，３２１ｂ）とに、電圧を印加すると、液晶層３１ｃ，３２ｃの電圧がかけられた領域においては、液晶分子３１０ｃ，３２０ｃが液晶ダイレクタ方向に傾き、基板の主面と略水平となる。これにより、液晶層３１ｃ，３２ｃを通過する光に複屈折が起きて偏光方向が変化し、第２偏光フィルタ２０の下側から液晶層３２ｃ，３１ｃを通過した光は第１偏光フィルタ１０を通過する。液晶表示装置１００は、光を通過させる領域（電圧印加時に、第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂ、第１電極３２１ａと第２電極３２１ｂが平面視において重なる領域）によって画素ｅを形成し、所定の表示を行う。
特に、本実施形態においては、液晶層３１ｃの液晶ダイレクタ方向ｎ１と液晶層３２ｃの液晶ダイレクタ方向ｎ２とが互いに逆方向に設定されているため、前述のように視角依存性を抑制することができる。
【００３６】
図４に、液晶表示装置１００と、液晶表示装置１００と同様な構成で液晶ダイレクタ方向と画素エッジｅｄとのなす角が０°または９０°となるように構成された液晶表示装置（比較例）とのシミュレーションによるコントラスト結果を示す。ここで、コントラストとは、一定の表示領域における、ＯＦＦ時とＯＮ時の輝度の比である。コントラストが大きければ、液晶表示装置１００による表示が見やすいものとなるので、コントラストは、大きい方がよい。
図示するように、液晶表示装置１００のコントラストは５００と、比較例のコントラスト２５０よりも大きく、良好な結果となっている。この結果は、前述のように液晶ダイレクタ方向ｎ１，ｎ２が透明電極の配列方向に対して、ほぼ±４５°となるように構成された液晶表示装置１００が、光抜けを抑制できることを示している。光抜けを抑制できれば、ＯＦＦ時の輝度が下がり、結果としてコントラストを大きくできる。
【００３７】
（液晶層のリタデーションについて）
本願発明者は、上記のように画素エッジ部の光抜けを抑制できる液晶表示装置１００において、さらに、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２との合計リタデーションＲ（第１液晶層３１ｃのリタデーションと第２液晶層３２ｃのリタデーションの和）の値が５００ｎｍ≦Ｒ≦２０００ｎｍという条件に設定することで、１／３２〜１／１２８Ｄｕｔｙまでの高Ｄｕｔｙ駆動が可能となることを見出した。ここで、液晶層のリタデーションとは、液晶層の厚さｄと、液晶の屈折率異方性Δｎとの積（Δｎ・ｄ）である。
以下、リタデーションをどのように特定したか説明する。
【００３８】
ＶＡ−ＬＣＤでは、透過率を最大とするためには、原理的に、リタデーションを１／２波長（λ／２（２００〜３００ｎｍ））とすればよいことが知られている。しかし、本実施形態の液晶表示装置のようにパッシブマトリクス型で高Ｄｕｔｙ駆動する際、リタデーションが１／２波長では、急峻度が低くＯＮ時に表示が暗くなってしまう。パッシブ駆動においては、ＯＮ−ＯＦＦ電圧差に制限があり（例えば、図７に示すようにＯＦＦ電圧が２Ｖ、ＯＮ電圧が２．５Ｖ）、液晶分子が水平に傾きづらいためである。
【００３９】
電圧差に制限がある中で屈折率を大きくし、透過率を高めるには、Δｎかｄを大きくすることでリタデーションを大きくすればよい。しかし、Δｎが大きい液晶を採用した場合、ネマチック相−等方性液体相転移温度（Ｔｎｉ）の低下や、応答速度低下（粘度上昇）等の不具合が生じてしまう。また、ｄを大きくしたとしても応答速度が低下してしまう。
【００４０】
単層パネルのＶＡ−ＬＣＤでは、リタデーションを大きくすることが上記理由により困難であった。そこで、本願発明者は、本実施形態のような複層パネル構造のＶＡ−ＬＣＤを採用すれば、各パネルのリタデーションを無理に大きくしなくとも、全体のリタデーションを各パネルのリタデーションの和として稼ぐことができるため、高Ｄｕｔｙ駆動が可能であると思い至った。
【００４１】
図５にリタデーションを特定するためのシミュレーション結果を示す。
液晶層３１ｃ，３２ｃのΔｎを０．２に設定し、液晶層３１ｃの厚さと液晶層３２ｃの厚さの和を１１、１０、７．５、５、２．５、１．５μｍと変化させることで、両パネル合計リタデーションＲを２２００、２０００、１５００、１０００、５００、３００ｎｍとし、各々の場合についてのＯＮ時の透過率、コントラスト、応答速度を所定のシミュレーションソフト（例えば、シンテック株式会社製のシミュレーションソフト「ＬＣＤ  ＭＡＳＴＥＲ」）により算出した。なお、この結果は、１／６４Ｄｕｔｙ、１／９Ｂｉａｓとした場合の結果である。
【００４２】
合計リタデーションＲ＝２２００の場合、ＯＮ透過率１１％、コントラスト１５００（ＯＦＦ時を１とした場合）と、良好な結果となっているが、リタデーションが大きすぎ、応答速度が５００ｍｓと遅くなっている。逆に、リタデーションをＲ＝３００と小さい値にした場合は、応答速度が５ｍｓと非常に良好であるが、ＯＮ透過率０．３％、コントラスト３０と小さすぎる。
一方、５００≦Ｒ≦２０００の場合、ＯＮ透過率が１１％〜２％、コントラストが１２００〜１５０、応答速度が３００〜１５ｍｓと、いずれも良好な結果を示している。これにより、良好な表示品位を保つためには、両液晶パネルの合計（第１液晶層３１ｃと第２液晶層３２ｃとの合計）リタデーションＲを、５００ｎｍ≦Ｒ≦２０００ｎｍという条件に設定すればよいことがわかった。
なお、表示品位を保つ上では問題はないが、Ｒ＝２０００では、応答速度が３００ｍｓと若干遅く、Ｒ＝５００では、ＯＮ透過率が２％と若干低いため、より好ましくは、Ｒを１５００〜１０００付近の値に設定すればよい。
【００４３】
ここで、一実施例として、第１液晶層３１ｃの層厚ｄを２．７μｍ、第２液晶層３２ｃの層厚ｄを２．７μｍと設定した液晶表示装置１００の各種特性のシミュレーション結果を図６に示す。なお、この結果は、１／６４Ｄｕｔｙ、１／９Ｂｉａｓとした場合の結果である。
この場合、液晶材のΔｎは、０．２（５８９ｎｍ）であるため、両液晶パネルの合計リタデーションの値は、（０．２×２．７（μｍ））＋（０．２×２．７（μｍ））＝１０８０ｎｍと、５００ｎｍ≦Ｒ≦２０００ｎｍの条件を満たしている。
また、比較例として、液晶表示装置１００と同様な構成だが、上下の液晶パネルの液晶ダイレクタ方向が同じ方向である複層モノドメイン構造の液晶表示装置（比較例１）と、第１液晶パネル３１ｃまたは第２液晶パネル３２ｃのいずれかを省いた構成の単層モノドメイン構造の液晶表示装置（比較例２、比較例３）と、のシミュレーション結果も同図に示した。比較例１では、第１液晶層３１ｃの層厚ｄを２．７μｍ、第２液晶層３２ｃの層厚ｄを２．７μｍと設定し、比較例２では、単層の液晶パネルにおける液晶層の層厚を２．７μｍと設定し、比較例３では、単層の液晶パネルにおける液晶層の層厚を５．４μｍと設定した。
【００４４】
ＯＮ透過率に着目すると、複層構造によって又は層厚ｄが大きいことによって、リタデーションの値が大きい液晶表示装置１００は５％、比較例１は５％、比較例３は３％と、リタデーションの値が小さい比較例２の１％と比べ、透過率に優れることがわかる。しかし、比較例３はこのように透過率に優れても、ｄを大きくしたことで応答速度が５００ｍｓと遅くなってしまっている。一方、複層構造の液晶表示装置１００と比較例１とは、応答速度が５０ｍｓと良好な結果となっている。
【００４５】
以上のように、単層構造の比較例２，３に比べ、複層構造の液晶表示装置１００と比較例１は、ＯＮ透過率、応答速度の点で優れる。しかし、コントラストに着目した場合、液晶表示装置１００は５００、比較例１は３００と、液晶表示装置１００は比較例１に比べ優れる。また、図示するように、液晶表示装置１００のコントラスト分布Ｃ１００と比較例１のコントラスト分布Ｃ１とを見比べると、液晶表示装置１００では、コントラストが高い領域Ｈｉが、表示面を正面視した場合での上下左右均等に（対象に）分布し、コントラストが低い領域Ｌｏｗは、散見されるのみである。一方、比較例１では、Ｈｉ領域が不均等であり、また、Ｌｏｗ領域が液晶表示装置１００に比べて広範囲に渡っていることがわかる。このように、液晶ダイレクタ方向を上下パネルで逆になるように構成した液晶表示装置１００は、比較例１に比べ、広視野であることがわかる。
【００４６】
ここで、液晶表示装置１００と比較例２と比較例３とのＶ−Ｔ（電圧−透過率）特性のシミュレーション結果を図７に示す。
図示するように、液晶表示装置１００は、複層構造でリタデーションを大きくすることで、ｄ＝５．４μｍに設定した比較例３と同様のＶ−Ｔ特性を得ることができるのがわかる。つまり、液晶表示装置１００によれば、パッシブ駆動のため電圧差に制限がある中でＯＮ透過率を高めつつも、比較例３のように応答速度の低下等を招くことなく、良好な表示品位を保つことができることがわかる。
【００４７】
（液晶表示装置１００の生産方法について）
液晶表示装置１００の生産方法について説明する。
まず、透明基板からなる第１基板３１０ａと第２基板３１０ｂとを用意し、両基板の一面上にＩＴＯにより第１電極３１１ａ、第２電極３１１ｂを形成する。前述のように第１電極３１１ａと第２電極３１１ｂとは直交し、ドットマトリクス方式となるように形成される。
【００４８】
次に、第１基板３１０ａに、第１電極３１１ａを覆うように第１配向膜３１２ａを形成する。同様に、第２基板３１０ｂに、第２電極３１１ｂを覆うように第２配向膜３１２ｂを形成する。このように形成された第１配向膜３１２ａと第２配向膜３１２ｂとには、例えばアンチパラレルとなるようにラビング処理が施され、９０°に近いプレチルトを付与するように調整されている。また、液晶ダイレクタ方向ｎ１が電極の配列方向に（画素ｅの画素エッジｅｄ）対し±４５°なるように調整する。こうして、第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂが形成される。
【００４９】
次に、第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂのいずれかにシール材（図示せず）、ギャップコントロール材（図示せず）を塗布し、第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂとを、電極側が対向するように重ね合わせる。そして、第１基板ユニット３１ａと第２基板ユニット３１ｂとの間に、誘電率異方性Δεが負（Δε＜０）の液晶材を注入して、液晶層３１ｃを形成することで第１液晶パネル３１を作成する。液晶層３１ｃの液晶分子３１０ｃは、第１配向膜３１２ａと第２配向膜３１２ｂとに垂直配向されるとともに、上記プレチルトが付与されている。
【００５０】
また、第１液晶パネル３１と同様にして、第２液晶パネル３２を作成する。但し、両パネルの貼り合わせ時に、互いに、液晶ダイレクタ方向が逆になるように考慮する。
そして、第１液晶パネル３１と第２液晶パネル３２とを貼り合わせる。この際、視差を抑制するために、第１液晶パネル３１の第２基板３１０ｂの下面を研磨し、第２液晶パネル３２の第１基板３２０ａの上面を研磨してから、両者を貼り合わせる。なお、前述のように、第１液晶パネル３１の第２基板３１０ｂ及び第２液晶パネル３２の第１基板３２０ａを両パネルに共通の１枚の基板とすることもできる。
【００５１】
次に、上記のように作成された液晶素子３０に、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ２０とを貼り合わせる。例えば、第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ２０とには、株式会社ポラテクノ製のニュートラル偏光板ＳＫＮ−１８２４３Ｔを採用する。第１偏光フィルタ１０と第２偏光フィルタ２０とは、各々の透過軸（又は吸収軸）が液晶ダイレクタ方向に対して＋４５°と−４５°の角度を有するようにクロスニコルで配置される。
【００５２】
そして、第２偏光フィルタ２０の下側に、バックライト４０を配設することで、液晶表示装置１００は生産される。
【００５３】
なお、本発明は上記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。上記の実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。
以上の説明では、液晶表示装置１００を、第２偏光フィルタ２０の下にバックライト４０のみ設けた、透過型の液晶表示装置としたが、これに限られない。第２偏光フィルタ２０とバックライト４０との間に、ハーフミラー等からなる半反射層を設けた、半反射型の液晶表示装置であってもよい。また、半反射層ではなく、反射層を設けてもよい。この場合には、バックライト４０が不要であり、反射型の液晶表示装置となる。また、以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
【符号の説明】
【００５４】
１００  …液晶表示装置
１０  …第１偏光フィルタ
２０  …第２偏光フィルタ
３０  …液晶素子
３１  …第１液晶パネル
３１ａ…第１基板ユニット（３１０ａ…第１基板、３１１ａ…第１電極、３１２ａ…第１配向膜）
３１ｂ…第２基板ユニット（３１０ｂ…第２基板、３１１ｂ…第２電極、３１２ｂ…第２配向膜）
３１ｃ…液晶層（３１０ｃ…液晶分子）
３２  …第２液晶パネル
３２ａ…第１基板ユニット（３２０ａ…第１基板、３２１ａ…第１電極、３２２ａ…第１配向膜）
３２ｂ…第２基板ユニット（３２０ｂ…第２基板、３２１ｂ…第２電極、３２２ｂ…第２配向膜）
３２ｃ…液晶層（３２０ｃ…液晶分子）
４０  …バックライト
【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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