(57)【要約】【課題】ＰＳＡ技術を用いて反射電極上の液晶分子のプレチルト方位が安定に規定された液晶表示装置を提供する。【解決手段】画素は、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層４２と、液晶層を介して互いに対向する画素電極１４および対向電極２４と、垂直配向膜３２ａ、３２ｂと、垂直配向膜の液晶層側の表面のそれぞれに形成された紫外線重合体から構成された一対の配向維持層３４ａ、３４ｂとを有する。画素電極は可視光を反射する反射電極１４Ｒを有し、反射電極は紫外線を透過し、反射電極の液晶層側にも配向維持層が形成されている。【選択図】  図１
2009294320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、
誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層と、
前記液晶層を介して互いに対向する画素電極および対向電極と、
前記画素電極と前記液晶層との間および前記対向電極と前記液晶層との間に設けられた一対の垂直配向膜と、
前記一対の垂直配向膜の前記液晶層側の表面のそれぞれに形成された紫外線重合体から構成された一対の配向維持層と
を有し、
前記画素電極は可視光を反射する反射電極を有し、前記反射電極は紫外線を透過し、前記反射電極の前記液晶層側にも前記一対の配向維持層の一方が形成されている、液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射電極は、透明導電膜と前記透明導電膜と積層された誘電体多層膜とを有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射電極は、透明導電膜と前記透明導電膜と積層された金属薄膜で構成された半透明膜とを有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記画素電極は透明電極をさらに有し、前記透明電極は、前記透明導電膜と同じ膜から形成されている、請求項２または３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記画素電極と前記対向電極の内の前記対向電極にのみ設けられた少なくとも１つの開口部であって、前記一対の偏光板の偏光軸と重なるように配置された少なくとも１つの十字形状の開口部を有する、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】
前記画素電極は透明電極をさらに有し、
前記少なくとも１つの十字形状の開口部は、前記反射電極および前記透明電極のそれぞれに対向する位置に配置された開口部を含む、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記紫外線重合体はジアクリレートまたはジメタクリレートのいずれかのモノマの重合体を含み、前記液晶層は前記モノマを含む、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記一対の配向維持層は粒径が５０ｎｍ以下の前記紫外線重合体の粒子を含む、請求項１から７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、反射モードで表示が可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、広視野角特性を有する液晶表示装置として、横電界モード（ＩＰＳモードおよびＦＦＳモードを含む。）、および垂直配向（ＶＡ）モードが利用されている。ＶＡモードは横電界モードよりも量産性に優れることから、ＴＶ用途やモバイル用途に広く利用されている。また、ＶＡモードの液晶表示装置は、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む垂直配向型の液晶層と、クロスニコルに配置した一対の偏光板を用いて、ノーマリブラックで表示を行うので、黒表示の品位が高いという特徴を有している。
【０００３】
ＶＡモードの液晶表示装置として、ＭＶＡモード（特許文献１参照）およびＣＰＡモード（特許文献２参照）が知られている。また、特許文献３には、対向電極に十字状のスリットを設けることによって形成された４つのドメインを有する液晶表示装置が開示されている。
【０００４】
上記のＭＶＡモードは、電圧印加時の液晶分子が倒れる方位を規定するための配向規制手段（またはドメイン規制手段）として電極に形成されるスリットを用いる場合、十分な配向規制力を得るためにはスリットの幅は１０μｍ程度以上であることが必要であり、小さい画素（例えば、短辺が１００μｍ未満、特に６０μｍ未満）に不向きである。また、ＣＰＡモードは、液晶層と偏光板との間に１／４波長板を配置することによって高い透過率が得られるものの、ＭＶＡモードに比べると、コントラスト比が低く、視野角も狭いという問題がある。
【０００５】
これに対して、特許文献３に記載されている十字スリットを用いて４つのドメインを形成する場合は、十分に高い電圧を液晶層に印加すると、画素電極のエッジ部に生じる斜め電界と、対向電極の十字スリットとの近傍に生じる斜め電界によって、液晶分子の配向方位（ドメインのディレクタ）が互いに略９０°異なる４つのドメインを形成することができる。この配向分割構造を４Ｄ構造ということがある。十字スリットの横方向スリットをＸ軸とし、縦方向のスリットをＹ軸とすると、画素の第１、第２、第３および第４象限に形成される各ドメインのディレクタの方位角は、４５°、１３５°、２２５°および３１５°となる。一対の偏光板の偏光軸をＸ軸およびＹ軸に平行に配置すると、十字スリットに対応する領域は暗く、それ以外の領域は均一に高い透過率を示す。
【０００６】
しかしながら、この構成においては、当然のことながら、電圧を印加した時にしか配向規制力が発現しないので、印加する電圧が低い場合には十分な配向規制力が得られない。従って、特に中間の階調より低い階調では液晶分子の配向が安定化しないという問題があるので、実用化されていない。
【０００７】
一方、近年、液晶分子のプレチルト方向を制御する技術として、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下、「ＰＳＡ技術」という）が開発された（特許文献４、５および非特許文献１参照）。ＰＳＡ技術は、液晶材料中に少量の重合性材料（例えば光重合性モノマ）を混入しておき、液晶セルを組み立てた後、液晶層に所定の電圧を印加した状態で重合性材料に活性エネルギー線（例えば紫外線）を照射し、生成される重合体によって、液晶分子のプレチルト方向を制御する技術である。重合体が生成されるときの液晶分子の配向状態が、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）においても維持（記憶）される。従って、ＰＳＡ技術は、液晶層に形成される電界等を制御することによって、液晶分子のプレチルト方位およびプレチルト角度を調整することができるという利点を有している。また、ＰＳＡ技術はラビング処理を必要としないので、特に、ラビング処理によってプレチルト方向を制御することが難しい垂直配向型の液晶層を形成するのに適している。特許文献４、５および非特許文献１の開示内容の全てを参考のために本明細書に援用する。
【特許文献１】特開平１１−２４２２２５号公報
【特許文献２】特開２００２−２０２５１１号公報
【特許文献３】特開平０６−４３４６１号公報
【特許文献４】特開２００２−３５７８３０号公報
【特許文献５】特開２００６−７８９６８号公報
【非特許文献１】K. Hanaoka et al. "A New MVA-LCD by Polymer Sustained Alignment Technology", SID 04 DIGEST, pp.1200-1203(2004)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、反射電極を有する液晶表示装置に、光重合性モノマを用いたＰＳＡ技術を適用すると、反射電極上に光重合体を十分に形成することができず、その結果、反射電極上の液晶分子のプレチルト方位を安定に規制できないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＰＳＡ技術を用いて反射電極上の液晶分子のプレチルト方位が安定に規定された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】
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれは、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含む液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向する画素電極および対向電極と、前記画素電極と前記液晶層との間および前記対向電極と前記液晶層との間に設けられた一対の垂直配向膜と、前記一対の垂直配向膜の前記液晶層側の表面のそれぞれに形成された紫外線重合体から構成された一対の配向維持層とを有し、前記画素電極は可視光を反射する反射電極を有し、前記反射電極は紫外線を透過することを特徴とする。
【００１１】
ある実施形態において、前記反射電極は、透明導電膜と前記透明導電膜と積層された誘電体多層膜とを有する。
【００１２】
ある実施形態において、前記反射電極は、透明導電膜と前記透明導電膜と積層された金属薄膜で構成された半透明膜とを有する。
【００１３】
ある実施形態において、前記画素電極は透明電極をさらに有し、前記透明電極は、前記透明導電膜と同じ膜から形成されている。
【００１４】
ある実施形態において、前記画素電極と前記対向電極の内の前記対向電極にのみ設けられた少なくとも１つの開口部であって、前記一対の偏光板の偏光軸と重なるように配置された少なくとも１つの十字形状の開口部を有する。
【００１５】
ある実施形態において、前記画素電極は透明電極をさらに有し、前記少なくとも１つの十字形状の開口部は、前記反射電極および前記透明電極のそれぞれに対向する位置に配置された開口部を含む。
【００１６】
ある実施形態において、前記紫外線重合体はジアクリレートまたはジメタクリレートのいずれかのモノマの重合体を含み、前記液晶層は前記モノマを含む。
【００１７】
ある実施形態において、前記一対の配向維持層は粒径が５０ｎｍ以下の前記紫外線重合体の粒子を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、紫外線を透過し可視光を反射する反射電極を有するので、ＰＳＡ技術を用いて紫外線重合体から構成された配向維持層を反射電極上に形成することができる。従って、反射電極上の液晶分子のプレチルト方位を安定に規制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明による実施形態の液晶表示装置を説明するが、本発明は以下で説明する実施形態に限定されるものではない。ここでは、画素が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する、反射透過両用型（半透過型）の液晶表示装置を例示するが、本発明を反射型液晶表示装置に適用できることは言うまでもない。また、ここでは、ＶＡモードの液晶表示装置のうち、特許文献３に記載されている、十字スリットによって配向分割する構成を例示するがこれに限られず、上述のＭＶＡモードやＣＰＡモードの液晶表示装置に適用することもできる。
【００２０】
図１（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明による実施形態の液晶表示装置１００の構成と動作を説明する。液晶表示装置１００は、例えば、行および列を有するマトリクス状に配置された複数の画素を有するＴＦＴ型の液晶表示装置である。図１は液晶表示装置１００の１つの画素の構造を模式的に示す図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。
【００２１】
液晶表示装置１００は、一対のガラス基板１１および２１と、これらの外側に設けられクロスニコルに配置された一対の偏光板（不図示）とを有しノーマリブラックモードで画像を表示する液晶表示装置である。各画素は、誘電異方性が負のネマチック液晶材料（液晶分子４２ａ）を含む液晶層４２と、液晶層４２を介して互いに対向する画素電極１４および対向電極２４とを有している。画素電極１４と液晶層４２との間および対向電極２４と液晶層４２との間には、一対の垂直配向膜３２ａおよび３２ｂが設けられている。さらに、配向膜３２ａおよび３２ｂの液晶層４２側の表面のそれぞれには、紫外線重合体から構成される一対の配向維持層３４ａおよび３４ｂが形成されている。液晶層４２の厚さはスペーサ４４によって規定されている。図では簡略化しているが、スペーサ４４は垂直配向膜３２ｂで覆われている。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１００が有する画素電極１４は、可視光を反射する反射電極１４Ｒと、可視光を透過する透明電極１４Ｔとを有し、反射電極１４Ｒと透明電極１４Ｔとは一列に配列されている。画素電極１４は、透明導電膜１４ａと、誘電体多層膜１５とを有している。誘電体多層膜１５は、透明導電膜１４ａの一部１４ｒと積層されており、誘電体多層膜１５と透明導電膜１４ｒとによって反射電極１４Ｒを構成している。透明導電膜１４ａの他の一部１４ｔは、透明電極１４Ｔを構成している。反射電極１４Ｒは反射モードで表示を行う反射領域Ｒを画定し、透明電極１４Ｔは透過モードで表示を行う透過領域Ｔを画定する（図１（ｂ）参照）。
【００２３】
透明導電膜１４ａの、反射電極１４Ｒを構成する部分１４ｒおよび透明電極１４Ｔを構成する部分１４ｔはブリッジ部１４ｂによって接続されている。言い換えると、透明導電膜１４ｒと透明導電膜１４ｔとがそれぞれ略矩形となるように、透明導電膜１４ｒと１４ｔとの間には切欠き部が設けられている。画素電極１４の外形をこのような形にすることによって、画素電極１４のエッジ部に生成される斜め電界が、反射領域Ｒと透過領域Ｔとのそれぞれに４Ｄ構造を安定に形成するように作用する。
【００２４】
誘電体多層膜１５は、配向維持層３４ａおよび３４ｂを構成する紫外線重合体を生成するための紫外線重合反応に利用される特定の波長の紫外線を透過し、可視光を反射するように構成されている。一般に紫外線硬化樹脂を硬化するために用いられる紫外線の波長は３６５ｎｍ（ｉ線）であり、この紫外線を５０％以上透過することが好ましい。紫外線の透過率は高いほど好ましい。透過率が５０％未満であると紫外線を照射する時間が長くなり、スループットが低下するという問題がある。また、配向維持層３４ａの内で、反射電極１４Ｒ上に形成される部分と、透明電極１４Ｔ上に形成される部分とで、配向維持層３４ａの状態が異なり、表示品位が低下することがある。
【００２５】
誘電体多層膜１５は、良く知られているように、屈折率の異なる誘電体を交互に多層化することにより作製される。屈折率の高い誘電体材料としては、例えばＴｉＯ2やＺｎＯ2などがあり、屈折率の低い材料としては、例えばＳｉＯ2がある。紫外線を透過し、可視光および赤外線を反射する誘電体多層膜を備えた光学フィルターはＵＶコールドフィルタとして市販されている。
【００２６】
誘電体多層膜１５は、導電性を有しないので、透明導電膜１４ｒの液晶層４２側に配置すると、液晶層４２に印加される電圧が降下するので、透明導電膜１４ｒの液晶層４２とは反対側（図中の下側）に形成してもよい。このとき、反射領域Ｒの液晶層４２の厚さを調整することによって、反射領域Ｒの電圧−透過率特性と透過領域Ｔの電圧−透過率特性とを整合させることが好ましい。
【００２７】
また、誘電体多層膜１５に代えて、金属（ＡｌやＡｇなど）薄膜からなる半透明膜を用いてもよい。半透明膜は、波長によらず、すなわち紫外線から可視光まで、一部を透過し一部を反射する。金属薄膜は導電性を有するので、半透明膜１５は透明導電膜１４ｔと電気的に接続されていれば良く、透明導電膜１４ｒを省略することができる。透明導電膜１４ａとしては、ＩＴＯやＩＺＯを用いることができる。ＩＴＯの紫外線透過率は例えば約４０％であるので、半透明膜の紫外線透過率は、約２０％から約８０％の範囲内にあることが好ましい。
【００２８】
半透明膜１５に代えて、金属膜にスリットや開口部を形成しても、反射電極１４Ｒの液晶層４２側に配向維持層３４ａを形成することができる。しかしながら、このようにして形成される配向維持層３４ａは反射電極１４Ｒ上で不均一となり、安定な配向規制力を発揮できないので好ましくない。従って、上述したように、誘電体多層膜１５や半透明膜のように、反射領域Ｒの全面に（スリットや開口部を設けることなく）均一に形成することが好ましい。
【００２９】
観察者側に配置されるガラス基板２１には、カラーフィルタ層２２、透明樹脂層２３および対向電極２４が形成されている。カラーフィルタ層２２は必要に応じて画素間に遮光部（ブラックマトリクス）を有してもよい。このように、一般に、観察者側の基板２１には、カラーフィルタ層２２が設けられているので、配向維持層３４ａ、３４ｂを形成するための紫外線を基板２１側から照射しても液晶層４２に十分に到達しないので、紫外線照射は、基板１１側から行う必要がある。配向維持層３４ａおよび３４ｂの形成方法については後述する。
【００３０】
対向電極２４は、十字状の開口部２４ａ１および２４ａ２を有している。開口部２４ａ１は透過領域Ｔに対応し、開口部２４ａ２は反射領域Ｒに対応して設けられている。画素電極１４のエッジ部に生じる斜め電界と、対向電極２４の開口部２４ａ１および２４ａ２との近傍に生じる斜め電界によって、透過領域Ｔおよび反射領域Ｒにそれぞれ４Ｄ構造が形成される。配向維持層３４ａおよび３４ｂは、液晶層４２に電圧を印加した状態の液晶分子４２ａの配向を、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）においても維持（記憶）するように作用する。従って、配向維持層３４ａおよび３４ｂによって規定される液晶分子４２ａのプレチルト方位（電圧を印加していないときの液晶分子のチルト方位）は、電圧印加時に形成される４Ｄ構造のドメインのディレクタの方位と整合する。クロスニコルに配置された偏光板（不図示）の偏光軸は、開口部２４ａ１および２４ａ２の十字と平行に（重なるように）配置されている。即ち、一方の偏光板の偏光軸は水平方向に配置されており、他方の偏光軸は垂直方向に配置されている。従って、反射領域Ｒおよび透過領域Ｔのそれぞれに形成される４つの液晶ドメインのディレクタの方位は、一対の偏光板の偏光軸に対して略４５度をなす。
【００３１】
液晶表示装置１００は、反射領域Ｒに、透明樹脂層２３を有している。反射領域Ｒの液晶層４２と透過領域Ｔの液晶層４２に同じ電圧を印加する場合、反射モードの表示を行う光に対する光路長と、透過モードの表示を行う光に対する光路長とを等しくするために、反射領域Ｒの液晶層４２の厚さは透過領域Ｔの液晶層４２の厚さの２分の１とすることが好ましい。透明樹脂層２３は、液晶層４２の厚さを調整するために設けられている。また、反射電極１４Ｒがここで例示しているような平坦な反射面（鏡面）を有する場合には、透明樹脂層２３に光拡散（散乱）機能を付与してもよい。
【００３２】
上述したように、本実施形態の液晶表示装置１００は、４Ｄ構造と直線偏光とを組み合わせて用いているので、１／４波長板を利用する従来のＣＰＡモードの液晶表示装置よりも、高い透過率、高いコントラスト比および広い視野角特性を有する。さらに、電圧無印加時においても４Ｄ構造と整合するようにプレチルト方位が規定されているので、特許文献３に記載の液晶表示装置よりも低階調においても液晶分子の配向が安定する。また、当然に、従来のＰＳＡ処理を施した液晶表示装置と同様に応答特性が優れるという特徴を有している。
【００３３】
なお、液晶表示装置１００は、例えば、ＴＦＴ型の液晶表示装置であって、ＴＦＴ、ゲートバスラインおよびソースバスラインと、これらを覆う層間絶縁膜を有している（いずれも不図示）。ＴＦＴはゲートバスラインに供給される走査信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、ＴＦＴがＯＮ状態のときにソースバスラインから表示信号が画素電極に供給される。透明な有機樹脂で形成された層間絶縁膜を設けることによって、画素電極のエッジ部分をソースバスラインに重ねることが可能となるので画素開口率を向上させることができる。また、反射領域Ｒに存在する層間絶縁膜の表面に凹凸を形成し、その上に反射電極１４Ｒを形成することによって、反射電極１４Ｒに拡散反射特性を付与することもできる。このようにすると、透明樹脂層２３に拡散特性を付与する必要がない。
【００３４】
配向維持層３４ａおよび３４ｂは、ＰＳＡ技術を用いて形成されたものであり、具体的な製造方法は、特許文献４および５に記載されている。ここでは、特許文献５（実施例５）に記載されているのと同様の方法で液晶パネルを作製した。
【００３５】
誘電異方性が負のネマチック液晶材料に対して０．１質量％以上０．５質量％以下の光重合性モノマを混合した材料を用いて、液晶表示装置１００のための液晶表示パネルを作製する。光重合性モノマとしては液晶骨格を有するジアクリレートまたはジメタクリレートのモノマを用いる。液晶表示パネルは、液晶材料がモノマを含有しており、配向維持層３４ａおよび３４ｂが形成されていないことおよび偏光板が設けられていないことを除き、液晶表示装置１００と実質的に同じ構成を備えている。
【００３６】
この液晶表示パネルの液晶層（上記モノマを含む）に、白表示電圧（例えば４．５Ｖ）よりも高い電圧（１０Ｖ）を印加した状態で、基板１１側から、ＵＶ光（例えば波長３６５ｎｍのｉ線、約５．８ｍＷ／ｃｍ2）を約３〜５分間照射する。液晶層に十分に大きな電圧を印加すると、十字形状の開口部２４ａ１および２４ａ２を有する対向電極２４と画素電極１４との間に生成される電界によって、液晶層にはディレクタの方位角が４５度、１３５度、２２５度および３１５度となる４つのドメインが形成される。ＵＶ光照射によってモノマが重合し紫外線重合体が生成される。紫外線重合体は、垂直配向膜３２ａ、３２ｂ上に、上記の液晶分子４２ａの配向状態を固定する配向維持層３４ａ、３４ｂを形成する。反射電極１４ＲはＵＶ光を透過するので、反射電極１４Ｒ上にも配向維持層３４ａが形成される。この後、液晶層４２中に残存するモノマを低減させるために、ＵＶ光をさらに照射する。例えば、ブラックライトを用いて約１．４ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を１〜２時間程度照射する。これらの一連の工程を「ＰＳＡ処理」ということがある。
【００３７】
図２を参照して配向維持層３４ａおよび３４ｂの一例について、その構造を説明する。図２に示したＳＥＭ像は、上記のようにして作製された液晶表示パネルの試料を分解後、液晶材料を除去し、溶剤で洗浄した表面をＳＥＭで観察したものである。
【００３８】
図２からわかるように、配向維持層は粒径が５０ｎｍ以下の紫外線重合体の粒子を含んでいる。紫外線重合体は配向膜の表面の全面を覆っている必要は必ずしもなく、配向膜の一部の表面が露出されていてもよい。液晶層内に形成された電界に応じて配向した液晶分子が紫外線重合体によって固定され、電界が無い状態でも配向が維持される。垂直配向膜上の配向維持層が形成された後は、配向維持層が液晶分子のプレチルト方向を規定する。
【００３９】
図３および図４を参照して、配向維持層３４ａおよび３４ｂの機能を説明する。図３は実施形態の液晶表示装置１００の反射領域Ｒまたは透過領域Ｔについて図１中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図に対応し、図３（ａ）は黒表示状態（電圧無印加時）、図３（ｂ）は白表示状態（電圧印加時）の液晶分子４２ａの配向状態を表している。対向電極２４に設けた開口部は開口部２４ａとして示している。
【００４０】
一方、図４は、特許文献３に記載されている液晶表示装置（液晶表示装置１００から配向維持層３４ａおよび３４ｂを取り除いたものに相当）の画素の断面図であり、図４（ａ）は黒表示状態（電圧無印加時）、図４（ｂ）は白表示状態（電圧印加時）の液晶分子４２ａの配向状態を表している。なお、図３および図４において垂直配向膜３２ａおよび３２ｂは省略している。
【００４１】
まず、斜め電界による液晶分子４２ａの配向を説明するために図４を参照する。図４（ａ）に示したように、電圧無印加時においては、液晶分子４２ａは垂直配向膜（不図示）によって垂直に配向している。一方、白表示状態においては、画素電極１４のエッジ部に生じる斜め電界と、対向電極２４の開口部２４ａとの近傍に生じる斜め電界によって、液晶分子４２ａの配向方向が規定される。液晶層４２の中央付近の液晶分子４２ａは（誘電異方性が負であるので）分子の長軸が電界に直交するように配向する。液晶層４２の法線方向から見ると、ディレクタの方位角が４５度、１３５度、２２５度および３１５度となる４つのドメインが形成されるので、開口部２４ａを中心にツイストする。従って、図４（ｂ）においては、開口部２４ａに対応する領域の液晶分子４２ａは紙面に垂直な方向に配向している。なお、垂直配向膜（不図示）に最近接している液晶分子４２ａは垂直配向膜から強いアンカリング作用を受けているので、白表示状態においても垂直配向膜の表面に対して垂直に配向している。
【００４２】
次に、図３（ａ）および（ｂ）を参照する。液晶表示装置１００は、配向維持層３４ａおよび３４ｂを有しており、配向維持層３４ａおよび３４ｂは、電界を印加した時の液晶分子４２ａの配向を固定するように作用する。すなわち、液晶分子４２ａが、図３（ｂ）に示したような配向状態をとっているときに、上述のようにモノマが重合し配向維持層３４ａおよび３４ｂが形成され、このときの配向が固定されている。
【００４３】
なお、図３（ｂ）に示したように、垂直配向膜に最近接している液晶分子４２ａは強いアンカリング作用を受けているので、光照射時の印加電圧（例えば白表示電圧よりも高い１０Ｖ程度）であっても、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向している。従って、垂直配向膜上に形成される配向維持層３４ａおよび３４ｂによって固定される液晶分子４２ａは、図３（ａ）に模式的に示したように垂直方向から僅か（１〜５°）に傾いた程度（プレチルト角で表現すると８５°〜８９°）であり、図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較すればわかるように、配向維持層３４ａおよび３４ｂによって固定される液晶分子４２ａの配向は電圧を印加してもほとんど変化することが無い。
【００４４】
本発明による実施形態の液晶表示装置１００は、配向維持層３４ａおよび３４ｂを有するので、図３（ａ）に示すように、電圧無印加時においても、所定の方向にプレチルトした配向状態を呈する。このときの配向状態は、図３（ｂ）に示す白表示状態（電圧印加時）の液晶分子４２ａの配向状態と整合するものであり、その結果、低階調においても液晶分子の配向が安定するという利点が得られる。さらに、液晶表示装置１００は、反射電極１４Ｒ上も透過電極１４Ｔ上と同様の配向維持層が形成されるので、反射電極１４Ｒ上の液晶分子４２ａのプレチルト方位も安定に規定される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、携帯電話用の液晶表示装置など反射モードで表示する液晶表示装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による実施形態の液晶表示装置１００の１つの画素の構造を模式的に示す図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。
【図２】本発明による実施形態の液晶表示装置１００が有する配向維持層のＳＥＭ像を示す図である。
【図３】液晶表示装置１００の反射領域Ｒまたは透過領域Ｔについて図１中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図に対応し、（ａ）は黒表示状態（電圧無印加時）、（ｂ）は白表示状態（電圧印加時）の液晶分子４２ａの配向状態を模式的に示す図である。
【図４】特許文献３に記載されている液晶表示装置の画素の断面図であり、（ａ）は黒表示状態（電圧無印加時）、（ｂ）は白表示状態（電圧印加時）の液晶分子４２ａの配向状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１、２１  基板
１４  画素電極
１４ａ  透明導電膜
１４ｂ  ブリッジ部
１４ｒ  透明導電膜の一部（反射電極を構成する部分）
１４Ｒ  反射電極
１４ｔ  透明導電膜の一部（透明電極を構成する部分）
１４Ｔ  透明電極
１５  誘電体多層膜
２２  カラーフィルタ層
２３  透明樹脂層
２４  対向電極
２４ａ、２４ａ１、２４ａ２  十字形状の開口部（スリット）
３２ａ、３２ｂ  垂直配向膜
３４ａ、３４ｂ  配向維持層
４２  液晶層
４２ａ  液晶分子
４４  スペーサ
１００  液晶表示装置
【図１】
2009294320.tif 000003
【図３】
2009294320.tif 000004
【図４】
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【図２】
2009294320.tif 000006