(57)【要約】【課題】  白浮きを改善するとともに表示品位の低下を抑制した液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明による液晶表示装置（１００）は、表面（１２２ｓ）を有する第１電極（１２２）と、第１基板（１２０）と、第２基板（１４０）と、液晶層（１６０）とを備える。第１電極（１２２）の第１表面領域（１２２ａ１）と第２電極（１４２）との間の距離は、第１電極（１２２）の第２表面領域（１２２ａ２）と第２電極（１４２）との間の距離よりも短い。第１基板（１２０）は、第１電極（１２２）の少なくとも第２表面領域（１２２ａ２）と重なる絶縁層（１２６）をさらに有している。第１配向膜（１２４）と第１電極（１２２）の第２表面領域（１２２ａ２）との間の距離は、第１配向膜（１２４）と第１電極（１２２）の第１表面領域（１２２ａ１）との間の距離よりも長い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有する第１電極と、前記第１電極の前記表面を覆う第１配向膜とを有する第１基板と、
表面を有する第２電極と、前記第２電極の前記表面を覆う第２配向膜とを有する第２基板と、
前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に設けられた垂直配向型の液晶層と
を備える、液晶表示装置であって、
前記第１電極の前記表面は、第１表面領域および第２表面領域を含んでおり、前記第１電極の前記第１表面領域と前記第２電極との間の距離は、前記第１電極の前記第２表面領域と前記第２電極との間の距離よりも短く、
前記第１基板は、前記第１配向膜と前記第１電極との間の少なくとも一部に設けられた絶縁層であって、前記第１電極の少なくとも前記第２表面領域と重なる絶縁層をさらに有しており、
前記第１配向膜と前記第１電極の前記第２表面領域との間の距離は、前記第１配向膜と前記第１電極の前記第１表面領域との間の距離よりも長い、液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１配向膜はほぼ平坦な表面を有している、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶層の厚さはほぼ一定である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第２電極の前記表面はほぼ平坦である、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記絶縁層は前記第１配向膜よりも厚い、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】
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶材料を含む、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】
前記液晶層の液晶分子のプレチルト角はほぼ９０°である、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】
前記第１基板はアクティブマトリクス基板であり、
前記第２基板は対向基板であり、
前記第１電極は画素電極である、請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記画素電極の前記第１表面領域と前記液晶層との間の距離は、前記画素電極の前記第２表面領域と前記液晶層との間の距離よりも短い、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】
前記絶縁層は、前記第１電極を覆う、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記絶縁層のうち前記第１電極の前記第２表面領域に対応する部分は、前記絶縁層のうち前記第１電極の前記第１表面領域に対応する部分よりも厚い、請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１電極の前記第１表面領域は前記第１電極の前記表面のほぼ中央に位置しており、
前記第１電極の前記第２表面領域は前記第１電極の前記表面の外縁に位置している、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】
前記液晶層は前記第１電極に対応して少なくとも２つの液晶ドメインを有している、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】
前記液晶層は前記第１電極に対応して少なくとも２つの液晶ドメインを有しており、
前記第１電極の前記第１表面領域は前記少なくとも２つの液晶ドメインの境界部の少なくとも一部を規定しており、
前記第１電極の前記第２表面領域は前記第１電極の前記表面の外縁に位置している、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１５】
前記少なくとも２つの液晶ドメインは４つの液晶ドメインである、請求項１３または１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記４つの液晶ドメインの液晶分子は、電圧印加時に、互いに９０°またはその整数倍異なる方位に配向する、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記液晶表示装置の主面の法線方向からみると、前記４つの液晶ドメインの境界部はＶ字状を含む、請求項１５または１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記液晶表示装置の主面の法線方向からみると、前記４つの液晶ドメインの境界部は十字状である、請求項１５または１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記第１電極の前記第１表面領域は、前記第１電極のうち前記第１配向膜からの距離が最も短い領域であり、
前記第１電極の前記第２表面領域は、前記第１電極のうち前記第１配向膜からの距離が最も長い領域である、請求項１から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記第１電極と前記配向膜との間の距離は、前記第１電極の前記第１表面領域から前記第２表面領域に近づくにつれて長くなる、請求項１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
前記第１電極の前記表面には複数の段差部が設けられている、請求項１から２０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
前記複数の段差部のうち隣接する２つの段差部の間隔は、前記第１電極の前記第２表面領域から前記第１電極の前記第１表面領域に近づくにつれて短くなる、請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
前記第１電極の前記表面は傾斜形状を有している、請求項１から２０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記第１電極の前記表面の傾斜は前記第１電極の前記第２表面領域から前記第１電極の前記第１表面領域に近づくにつれて急峻になっている、請求項２３に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記第１電極の一部は前記絶縁層と重ならない、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
前記第１基板は、前記液晶層と反対側に設けられた第１偏光板を有しており、
前記第２基板は、前記液晶層と反対側に設けられた第２偏光板を有しており、
前記第１基板および前記第２基板のうちの少なくとも一方は少なくとも１つの位相差板をさらに有している、請求項１から２５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの位相差板は２軸性の位相差板を含む、請求項２６に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの位相差板は、正の１軸性位相差板と、負の１軸性位相差板とを含む、請求項２６に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
前記液晶表示装置は複数の画素を有しており、
前記複数の画素のそれぞれにおいて前記絶縁層のうちの最も厚い部分の厚さは３．０μｍ以下である、請求項１から２８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
前記絶縁層は１．０から７．０の範囲内の比誘電率を有している、請求項１から２９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項３１】
前記第１電極の前記第１表面領域の電位は、前記第１電極の前記第２表面領域の電位と等価である、請求項１から３０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項３２】
前記液晶表示装置は複数の画素を有しており、
前記複数の画素のそれぞれは、ガンマ特性の異なる複数の領域を有しており、
前記複数の領域は連続している、請求項１から３１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する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、中小型から大型までの広範囲の用途で用いられている。特に近年では、テレビやインフォメーションディスプレイ、ビルボードディスプレイ等の比較的大型の液晶表示装置が実用化されている。液晶表示装置の大型化が進むほど、コントラスト比、輝度、視野角、応答速度等の表示特性に対する要求が厳しくなっている。
【０００３】
現在、特に大型の液晶表示装置に用いられる主流な表示モードとしてＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードおよびＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが知られている。ＩＰＳモードでは液晶分子に横方向の電界を印加しており、正面方向から見たときの液晶分子の配向状態と斜め方向から見たときの液晶分子の配向状態との違いは比較的小さく、視野角依存性が少ない。しかしながら、ＩＰＳモードでは黒表示時に液晶分子が基板面内で一方向に水平配向しており、この配向方向は偏光板の偏光軸方向と平行にされているが、配向乱れ等での光漏れを十分に抑制することは困難であり、高コントラスト比を実現できない。
【０００４】
一方、ＶＡモードでは、黒表示時には液晶分子は基板面に垂直に配向しており、縦方向の電界を印加すると、液晶分子は配向膜の表面にほぼ平行に配向する。ＶＡモードでは、黒表示時において、正面方向での屈折率異方性は理論的にはゼロであるので、ＩＰＳモードよりも高いコントラスト比を実現できる。現在では、液晶パネル単体でのコントラスト比が３０００：１、５０００：１といった高コントラスト比の液晶表示装置も発表されている。
【０００５】
ＶＡモードの液晶表示装置では、複数の液晶ドメインを形成することにより、視野角の改善が行われている（例えば、特許文献１〜３）。特許文献１〜３の液晶表示装置では、２つの基板の液晶層側にリブやスリットが設けられており、これにより、液晶分子の配向方向を規制して液晶ドメインが形成される。特許文献１の液晶表示装置では、液晶分子が表示画面に対して左右方向に傾く液晶ドメインの面積を、液晶分子が上下方向に傾く液晶ドメインの面積よりも小さくしている。一般的な大型テレビ等は通常、横長のワイド画面であるので、表示画面に対して上下方向から視認するよりも、左右方向から視認することの方が圧倒的に多いため、左右方向の表示品位の改善が行われている。
【０００６】
また、特許文献４には、スリットやリブを設けなくても液晶分子の配向を規制できることが開示されている。特許文献４の液晶表示装置において、画素電極は、下層導電層と、上層導電層とを有しており、上層導電層は下層導電層の一部と重畳している。これにより、画素電極の領域に応じて液晶層の実効電圧が変化し、液晶分子の配向方向が規制される。
【０００７】
また、ＶＡモードの欠点として、正面方向からの表示品位と斜め方向からの表示品位との差が顕著であることが知られている。特に中間調表示において、正面方向からみたときに適切な表示特性となるように調整を行うと、斜め方向から見たときの色味やガンマ特性といった表示特性は正面方向の表示特性とは大きく異なってしまう。液晶分子の光軸方向は分子長軸方向であり、中間調表示時には液晶分子の光軸方向は基板の主面に対してある程度傾いた状態となるが、この状態で視野角（見る方向）を変化させて、液晶分子の光軸方向と平行な斜めから見た場合、液晶分子の位相差はゼロであり、斜め方向から見たときの表示特性は正面方向の表示特性とは大きく異なってしまう。
【０００８】
また、斜め方向からみた表示画像は正面方向からみた表示画像と比べて全体的に白っぽくみえる。このような現象は「白浮き」とも呼ばれている。例えば、人間の顔を表示する場合、正面方向からは人間の顔の表情等が違和感なく視認されていても、斜め方向から見ると全体的に白っぽく見え、肌色の微妙な階調表現が白く潰れてしまって見えることがある。
【０００９】
このような白浮きを改善するために、１つの画素を複数（典型的には、２つ）の副画素に分割して副画素の透過率を異ならせ、斜め方向の表示品位が正面方向の表示品位と比べて低下しないように副画素の階調特性を調整することが行われている（例えば、特許文献５）。特許文献５の液晶表示装置では、１つの画素電極は２つの副画素電極に分割されており、２つの副画素電極は異なるスイッチング素子に接続されており、副画素電極に対応して異なるデータ線が設けられている。副画素電極の電位が異なることにより、副画素ごとの透過率は異なり、これにより、白浮きの改善が行われている。
【００１０】
また、白浮きを改善する別の技術も検討されている（例えば、特許文献６および７）。特許文献６の液晶表示装置では、画素に対して、ある時刻に第１ガンマ定数に対応するデータ信号が入力され、別の時刻に第２ガンマ定数に対応するデータ信号が入力されており、１つの画素が時刻に応じて異なるガンマ特性を示すことにより、白浮きの改善が行われる。
【００１１】
また、特許文献７の液晶表示装置では、画素内で配向膜の厚さを変えており、配向膜の厚さに応じて液晶層の厚さも変化している。このため、画素内に電気容量の異なる領域が存在しており、画素電極の電位が等価でも、領域に応じて液晶層の実効電圧が異なり、これにより、白浮きが改善される。
【特許文献１】特開２００３−４３５１４号公報
【特許文献２】特開２００１−２０９０６５号公報
【特許文献３】特開２００７−９４４１６号公報
【特許文献４】特開２００１−３３０８３３号公報
【特許文献５】特開２００６−２０９１３５号公報
【特許文献６】特開２００５−３５２４８３号公報
【特許文献７】特開２００７−１６４１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献４の液晶表示装置では、実効電圧の異なる３つの領域が設けられているが、最も実効電圧の高い領域および最も実効電圧の低い領域のそれぞれの中心付近の液晶分子の配向方向が規定されていないため、電圧を印加しても液晶分子が傾くことなく輝度の低い線状領域（暗線）が発生する。このため、特許文献４の液晶表示装置では、光の利用効率が低く、透過率が低下すると考えられる。
【００１３】
また、特許文献５の液晶表示装置では、１つの画素電極は２つの副画素電極に分割されているため、画素内において表示に寄与する面積が減少し、開口率（透過率）が低下する。また、特許文献５の液晶表示装置では、１列の画素に属する２つの副画素に対して２つのデータ配線を設けているため、駆動回路のコストが増大するとともに各列の画素に対して２つのデータ配線を設けることによって開口率が低下する。また、特許文献６の液晶表示装置では、ガンマ定数の異なるデータ信号を切り換えるための駆動回路が必要となり、駆動回路のコストが上昇する。
【００１４】
また、特許文献７の液晶表示装置では画素内で配向膜の厚さが異なっており、液晶層の厚さの異なる領域が形成される。液晶層の厚さが異なると液晶層の位相差（リターデーション）が異なることになって、黒表示時（液晶分子は基板面に垂直な方向に配向している状態）での光学補償が困難となる。液晶層の薄い領域に位相差板の設計値を合わせると、液晶層の厚い領域では光学補償条件からはずれて、斜め方向で光漏れが生じ、視野角が狭くなる。また、液晶層の厚い領域に合わせても同様であり、液晶層の厚さの平均値に合わせても大部分の領域において光学補償条件からずれてしまって、これも視野角特性を悪化させる。理論的には、液晶層の厚さの異なる領域ごとにリターデーションを調整した位相差板を用いることにより、十分な光学補償が実現できるが、このような位相差板の作製は現時点において製造プロセス的にもコスト的にも困難である。また、特許文献７の液晶表示装置では、配向膜の厚さを異ならせることにより、液晶層の実効電圧を変化させているが、このように配向膜の厚さを異ならせると、配向膜の表面の段差が大きく、その段差において液晶の配向不良が生じ、結果として、表示品位が低下してしまう。
【００１５】
また、上述した特許文献４〜７の液晶表示装置では、実効電圧の異なる領域の数は２または３と少ない。この場合、装置のさまざまな制約上、斜め方向からの表示品位を十分に改善できないことがある。しかしながら、上述した特許文献４〜７の液晶表示装置では、その構成上、実効電圧の異なる領域の数を増大させることは困難であり、結果として、白浮きを十分に改善できない。
【００１６】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、白浮きを改善するとともに表示品位の低下を抑制し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】
【００１７】
本発明による液晶表示装置は、表面を有する第１電極と、前記第１電極の前記表面を覆う第１配向膜とを有する第１基板と、表面を有する第２電極と、前記第２電極の前記表面を覆う第２配向膜とを有する第２基板と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に設けられた垂直配向型の液晶層とを備える、液晶表示装置であって、前記第１電極の前記表面は、第１表面領域および第２表面領域を含んでおり、前記第１電極の前記第１表面領域と前記第２電極との間の距離は、前記第１電極の前記第２表面領域と前記第２電極との間の距離よりも短く、前記第１基板は、前記第１配向膜と前記第１電極との間の少なくとも一部に設けられた絶縁層であって、前記第１電極の少なくとも前記第２表面領域と重なる絶縁層をさらに有しており、前記第１配向膜と前記第１電極の前記第２表面領域との間の距離は、前記第１配向膜と前記第１電極の前記第１表面領域との間の距離よりも長い。
【００１８】
ある実施形態において、前記第１配向膜はほぼ平坦な表面を有している。
【００１９】
ある実施形態において、前記液晶層の厚さはほぼ一定である。
【００２０】
ある実施形態において、前記第２電極の前記表面はほぼ平坦である。
【００２１】
ある実施形態において、前記絶縁層は前記第１配向膜よりも厚い。
【００２２】
ある実施形態において、前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶材料を含む。
【００２３】
ある実施形態において、前記液晶層の液晶分子のプレチルト角はほぼ９０°である。
【００２４】
ある実施形態において、前記第１基板はアクティブマトリクス基板であり、前記第２基板は対向基板であり、前記第１電極は画素電極である。
【００２５】
ある実施形態において、前記画素電極の前記第１表面領域と前記液晶層との間の距離は、前記画素電極の前記第２表面領域と前記液晶層との間の距離よりも短い。
【００２６】
ある実施形態において、前記絶縁層は、前記第１電極を覆う。
【００２７】
ある実施形態において、前記絶縁層のうち前記第１電極の前記第２表面領域に対応する部分は、前記絶縁層のうち前記第１電極の前記第１表面領域に対応する部分よりも厚い。
【００２８】
ある実施形態において、前記第１電極の前記第１表面領域は前記第１電極の前記表面の中央に位置しており、前記第１電極の前記第２表面領域は前記第１電極の前記表面の外縁に位置している。
【００２９】
ある実施形態において、前記液晶層は前記第１電極に対応して少なくとも２つの液晶ドメインを有している。
【００３０】
ある実施形態において、前記液晶層は前記第１電極に対応して少なくとも２つの液晶ドメインを有しており、前記第１電極の前記第１表面領域は前記少なくとも２つの液晶ドメインの境界部の少なくとも一部を規定しており、前記第１電極の前記第２表面領域は前記第１電極の前記表面の外縁に位置している。
【００３１】
ある実施形態において、前記少なくとも２つの液晶ドメインは４つの液晶ドメインである。
【００３２】
ある実施形態において、前記４つの液晶ドメインの液晶分子は、電圧印加時に、互いに９０°またはその整数倍異なる方位に配向する。
【００３３】
ある実施形態において、前記液晶表示装置の主面の法線方向からみると、前記４つの液晶ドメインの境界部はＶ字状を含む。
【００３４】
ある実施形態において、前記液晶表示装置の主面の法線方向からみると、前記４つの液晶ドメインの境界部は十字状である。
【００３５】
ある実施形態において、前記第１電極の前記第１表面領域は、前記第１電極のうち前記第１配向膜からの距離が最も短い領域であり、前記第１電極の前記第２表面領域は、前記第１電極のうち前記第１配向膜からの距離が最も長い領域である。
【００３６】
ある実施形態において、前記第１電極と前記配向膜との間の距離は、前記第１電極の前記第１表面領域から前記第２表面領域に近づくにつれて長くなる。
【００３７】
ある実施形態において、前記第１電極の前記表面には複数の段差部が設けられている。
【００３８】
ある実施形態において、前記複数の段差部のうち隣接する２つの段差部の間隔は、前記第１電極の前記第２表面領域から前記第１電極の前記第１表面領域に近づくにつれて短くなる。
【００３９】
ある実施形態において、前記第１電極の前記表面は傾斜形状を有している。
【００４０】
ある実施形態において、前記第１電極の前記表面の傾斜は前記第１電極の前記第２表面領域から前記第１電極の前記第１表面領域に近づくにつれて急峻になっている。
【００４１】
ある実施形態において、前記第１電極の一部は前記絶縁層と重ならない。
【００４２】
ある実施形態において、前記第１基板は、前記液晶層と反対側に設けられた第１偏光板を有しており、前記第２基板は、前記液晶層と反対側に設けられた第２偏光板を有しており、前記第１基板および前記第２基板のうちの少なくとも一方は少なくとも１つの位相差板をさらに有している。
【００４３】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの位相差板は２軸性の位相差板を含む。
【００４４】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの位相差板は、正の１軸性位相差板と、負の１軸性位相差板とを含む。
【００４５】
ある実施形態において、前記液晶表示装置は複数の画素を有しており、前記複数の画素のそれぞれにおいて前記絶縁層のうちの最も厚い部分の厚さは３．０μｍ以下である。
【００４６】
ある実施形態において、前記絶縁層は１．０から７．０の範囲内の比誘電率を有している。
【００４７】
ある実施形態において、前記第１電極の前記第１表面領域の電位は、前記第１電極の前記第２表面領域の電位と等価である。
【００４８】
ある実施形態において、前記液晶表示装置は複数の画素を有しており、前記複数の画素のそれぞれは、ガンマ特性の異なる複数の領域を有しており、前記複数の領域は連続している。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、白浮きを改善するとともに表示品位の低下を抑制した液晶表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、図面を参照して、本発明による液晶表示装置の実施形態を説明する。
【００５１】
図１に、本実施形態の液晶表示装置１００の模式図を示す。液晶表示装置１００は、第１基板１２０と、第２基板１４０と、第１基板１２０と第２基板１４０との間に設けられた垂直配向型の液晶層１６０とを備えている。第２基板１４０は第１基板１２０と対向している。第１基板１２０は、第１電極１２２と、第１電極１２２の表面１２２ｓを覆う第１配向膜１２４とを有しており、第１電極１２２および第１配向膜１２４は絶縁基板１２１上に設けられている。また、第２基板１４０は、第２電極１４２と、第２電極１４２の表面１４２ｓを覆う第２配向膜１４４とを有しており、第２電極１４２および第２配向膜１４４は絶縁基板１４１上に設けられている。絶縁基板１２１、１４１は例えば、透明なガラス基板である。
【００５２】
なお、ここで、第１基板１２０はアクティブマトリクス基板であり、第１電極１２２は画素電極であり、ここでは図示していないが、絶縁基板１２１上には、配線、スイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）等が設けられている。また、ここでは、第２基板１４０は対向基板であり、第２電極１４２は対向電極であり、ここでは図示していないが、絶縁基板１４１上には、カラーフィルタ層およびブラックマトリクス等が設けられている。なお、以下の説明において、第１電極１２２を画素電極１２２と呼ぶことがあり、また、第２電極１４２を対向電極１４２と呼ぶことがある。
【００５３】
液晶表示装置１００には、複数の行および複数の列のマトリクス状に配列された画素が設けられている。画素は、画素電極１２２によって規定される。なお、第１、第２配向膜１２４、１４４は垂直配向膜であるが、必要に応じて、所定のプレチルト角が付与されるように配向処理が行われてもよい。画素電極１２２および対向電極１４２は透明導電性材料、例えば、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）から形成されている。
【００５４】
液晶層１６０は、例えば、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料を含む。液晶層１６０の液晶分子１６２は、印加電圧がゼロのとき、第１、第２配向膜１２４、１４４の主面に対してほぼ垂直に配向しており、印加電圧が所定の電圧を超えると、第１、第２配向膜１２４、１４４の主面に対して傾くように配向する。印加電圧がさらに増大すると、液晶分子１６２は第１、第２配向膜１２４、１４４の主面とほぼ平行に配向する。液晶層１６０の厚さは３．４μｍである。液晶層１６０の厚さはセル厚とも呼ばれる。
【００５５】
なお、図１には図示していないが、第１基板１２０は、第１電極１２２と第１配向膜１２４との間に設けられた絶縁層を有している。また、図１では、画素電極１２２の表面１２２ｓは対向電極１４２の表面１４２ｓと平行なように示しているが、画素電極１２２の表面１２２ｓは対向電極１４２の表面１４２ｓと平行ではない。液晶表示装置１００の具体的な構成は図３を参照して後述する。
【００５６】
図２に示すように、液晶表示装置１００は、第１基板１２０、第２基板１４０および液晶層１６０の一体化された液晶セル１１０を備えている。また、液晶表示装置１００は、照明装置１８０を備えていてもよい。
【００５７】
液晶表示装置１００では、第１基板１２０の照明装置１８０側には位相差板２１０および偏光板３１０が設けられており、第２基板１４０の観察者側には位相差板２２０および偏光板３２０が設けられている。２つの偏光板３１０、３２０は液晶セル１１０を挟んで互いに対向するように配置されている。図２において、偏光板３１０、３２０の矢印は、偏光板３１０、３２０の偏光軸（透過軸）方向を示している。２つの偏光板３１０、３２０の透過軸（偏光軸）は、互いに直交するように配置されており、一方が水平方向（行方向）、他方が垂直方向（列方向）に沿うように配置されている。
【００５８】
位相差板２１０、２２０としては、例えば、２軸性の位相差板が用いられる。２軸性の位相差板において、３つの互いに直交する主軸をｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とし、それぞれの主軸における屈折率（主屈折率）をｎｘ、ｎｙおよびｎｚとすると、屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たしている。図２において、位相差板２１０、２２０の矢印は、位相差板２１０、２２０の遅相軸方向を示している。位相差板２１０、２２０において、例えば、基板面方向のリターデーション値ＲｅはＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表され、厚さ方向のリターデーション値ＲｔｈはＲｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで表される。ここで、ｄは液晶層１６０の厚さである。例えば、リターデーション値Ｒｅは５０ｎｍであり、リターデーション値Ｒｔｈは１３５ｎｍである。なお、液晶層１６０のリターデーション値Δｎｄは３２０ｎｍである。
【００５９】
位相差板２１０、２２０は、２軸性位相差板でなくてもよく、例えば、負の１軸性位相差板（Ｃプレート）と正の１軸性位相差板（Ａプレート）とを含むものであってもよい。また、位相差板２１０および偏光板３１０は第１基板１２０と液晶層１６０との間に設けられてもよく、位相差板２２０および偏光板３２０は第２基板１４０と液晶層１６０との間に設けられてもよい。いずれの場合も垂直配向型の液晶層の電圧無印加時に適切に光学補償をすることができ、広い視野角特性を実現することができる。
【００６０】
以下、図３を参照して、本実施形態の液晶表示装置１００の構成を説明する。図３では、１画素の構成を示している。図３（ａ）に、液晶表示装置１００の模式的な断面図を示す。ここでは、段差形状の絶縁層１２３が設けられており、絶縁層１２３の高さは一方向に沿って変化している。
【００６１】
画素電極１２２は絶縁層１２３上に設けられている。画素電極１２２の表面１２２ｓは下層にある絶縁層１２３の表面を反映している。画素電極１２２の表面１２２ｓには、高さの異なる複数の平坦部１２２ｐおよび平坦部１２２ｐを結ぶ複数の段差部１２２ｄが設けられている。各平坦部１２２ｐにおいて絶縁基板１２１の主面を基準とした画素電極１２２の表面１２２ｓの高さはほぼ等しい。画素電極１２２の平坦部１２２ｐの厚さは、ほぼ一定であり、例えば、７００Åである。また、各段差部１２２ｄにおける高低差は、例えば０．２５μｍである。画素電極１２２の表面１２２ｓの高さも一方向に沿って変化している。なお、図３では、図面を過度に複雑にするのを避けるために、３つの段差部１２２ｄを図示している。
【００６２】
図３（ｂ）に、液晶表示装置１００における画素電極１２２の模式的な平面図を示す。なお、図３（ａ）は、図３（ｂ）の３ａ−３ａ’線に沿った断面に相当する。ここで、画素電極１２２は矩形状であり、画素電極１２２の複数の段差部１２２ｄのそれぞれは、矩形状の一方の角から対向する角に向かう直線と平行に延びている。画素電極１２２の複数の段差部１２２ｄの延びている方向（すなわち、平坦部１２２ｐの延びている方向）は互いにほぼ平行であり、本明細書の以下の説明において、画素電極１２２の高低差の変化する方向（すなわち、図３（ｂ）の３ａ−３ａ’線に平行な方向）を「高低差方向」ともいう。
【００６３】
図３（ａ）に示すように、第１基板１２０は、画素電極１２２と第１配向膜１２４との間に設けられた絶縁層１２６を有している。絶縁層１２６はほぼ平坦な表面１２６ｓを有している。絶縁層１２６の厚さは、画素電極１２２の表面１２２ｓの段差形状に対応しており、絶縁層１２６の最大厚さは、例えば３．０μｍである。なお、絶縁層１２６の材料は絶縁層１２３と等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【００６４】
画素電極１２２および絶縁層１２６の表面１２６ｓ上に第１配向膜１２４が設けられている。配向膜１２４は絶縁層１２６と比べて薄い。第１配向膜１２４の厚さは例えば１０００Å（０．１μｍ）である。
【００６５】
対向電極１４２はほぼ平坦な表面１４２ｓを有しており、対向電極１４２を覆う第２配向膜１４４も同様にほぼ平坦な表面を有している。また、第２配向膜１４４の厚さは例えば１０００Å（０．１μｍ）である。
【００６６】
対向電極１４２の表面１４２ｓがほぼ平坦であるのに対して、上述したように、画素電極１２２の表面１２２ｓは段差形状である。このため、画素電極１２２の領域に応じて対向電極１４２から画素電極１２２の表面１２２ｓまでの距離は異なる。
【００６７】
また、画素電極１２２および絶縁層１２６に着目すると、画素電極１２２の表面１２２ｓは段差形状であるのに対して、画素電極１２２の上に設けられた絶縁層１２６はほぼ平坦な表面１２６ｓを有しており、画素電極１２２の領域に応じて絶縁層１２６の厚さが異なる。このため、画素電極１２２と対向電極１４２との間に電圧が印加されると、画素内で液晶層１６０の実効電圧は異なり、絶縁層１２６が厚いほど液晶層１６０の実効電圧は低下する。
【００６８】
画素電極１２２の表面１２２ｓは、第１表面領域１２２ａ１および第２表面領域１２２ａ２を含んでおり、画素電極１２２の第１表面領域１２２ａ１と対向電極１４２との間の距離は画素電極１２２の第２表面領域１２２ａ２と対向電極１４２との間の距離よりも短い。なお、以下に限定されるものではないが、ここでは、画素電極１２２の第１表面領域１２２ａ１は画素電極１２２の表面１２２ｓのうち対向電極１４２からの距離が最も短い領域であり、画素電極１２２のうち最も高い位置にある領域とし、また、画素電極１２２の第２表面領域１２２ａ２は画素電極１２２の表面１２２ｓのうち対向電極１４２からの距離が最も長い領域であり、画素電極１２２のうち最も低い位置にある領域とする。以下の説明において、第１表面領域１２２ａ１を上方領域と呼ぶことがあり、第２表面領域１２２ａ２を下方領域と呼ぶことがある。なお、液晶層１６０のうち画素電極１２２の第１表面領域１２２ａ１および第２表面領域１２２ａ２に対応する領域をそれぞれ液晶領域１６０ａ１および１６０ａ２と呼ぶことがある。図３に示した液晶表示装置１００において、上方領域１２２ａ１は画素電極１２２のうち最も高い位置にある平坦部１２２ｐであり、下方領域１２２ａ２は画素電極１２２のうち最も低い位置にある平坦部１２２ｐである。
【００６９】
例えば、対向電極１４２と画素電極１２２の上方領域１２２ａ１との間の距離は約３．６μｍであり、対向電極１４２と画素電極１２２の下方領域１２２ａ２との間の距離は約６．６μｍである。また、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１の電位は下方領域１２２ａ２と等価である。
【００７０】
絶縁層１２６は、画素電極１２２の少なくとも一部を覆っており、具体的には、画素電極１２２の少なくとも第２表面領域１２２ａ２と重なる。なお、ここでは、絶縁層１２６は、画素電極１２２の下方領域１２２ａ２と重なるが、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１と重ならない。また、ここでは、絶縁層１２６の表面１２６ｓは、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１と同一平面を形成している。絶縁層１２６の比誘電率εは１．０から７．０の範囲内であり、例えば、３．５である。
【００７１】
第１配向膜１２４は、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１および絶縁層１２６の表面１２６ｓを覆っており、ほぼ平坦な表面を有している。第１配向膜１２４の厚さはほぼ一定である。また、液晶層１６０の厚さもほぼ一定である。
【００７２】
液晶表示装置１００では、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１と対向電極１４２との間に絶縁層１２６が設けられていないのに対して、画素電極１２２の下方領域１２２ａ２と対向電極１４２との間に絶縁層１２６が設けられている。このため、画素電極１２２と対向電極１４２との間に所定の電位差（電圧）が与えられると、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１の電位が下方領域１２２ａ２と等価であっても、液晶領域１６０ａ１に印加される実効電圧は液晶領域１６０ａ２に印加される実効電圧よりも高い。したがって、液晶領域１６０ａ１に存在する液晶分子１６２は第１、第２配向膜１２４、１４４の主面の法線方向からの傾きが比較的大きいのに対して、液晶領域１６０ａ２に存在する液晶分子１６２は第１、第２配向膜１２４、１４４の主面の法線方向からの傾きは比較的小さい。このように、画素電極１２２の領域１２２ａ１、１２２ａ２に応じて液晶分子１６２の傾きは変化する。
【００７３】
ここで、画素電極１２２と対向電極１４２との電位差（電圧）をＶと表し、液晶領域１６０ａ１、１６０ａ２の透過率をＴとし、電圧Ｖをゼロから高電圧に変化させていく場合、電圧Ｖが比較的低くても液晶領域１６０ａ１の液晶分子１６２は法線方向から傾き始めるのに対して、電圧Ｖが比較的高くならなければ液晶領域１６０ａ２の液晶分子１６２は法線方向からの傾きが開始しない。このため、液晶領域１６０ａ２に対応するＶ−Ｔ曲線は、液晶領域１６０ａ１に対応するＶ−Ｔ曲線よりも高電圧側にシフトし、また、液晶領域１６０ａ２に対応するＶ−Ｔ曲線における閾値電圧Ｖthは、液晶領域１６０ａ１に対応するＶ−Ｔ曲線よりも高い。このように、１つの画素電極１２２の各領域のＶ−Ｔ曲線は互いに異なることになる。画素全体で見たＶ−Ｔ曲線は、各領域のＶ−Ｔ曲線の平均となり、斜め方向からの平均化されたＶ−Ｔ曲線は正面方向からの平均化されたＶ−Ｔ曲線と同様の変化を示すことにより、白浮きを改善することができる。
【００７４】
また、絶縁基板１２１の主面を基準とした画素電極１２２の表面１２２ｓの高さは、上方領域１２２ａ１から下方領域１２２ａ２に近づくにつれて低くなるため、液晶層１６０の実効電圧は液晶領域１６０ａ１から液晶領域１６０ａ２に近づくにつれて低くなり、液晶層１６０には、画素電極１２２の高低差方向の方位と同様の方位に沿った斜め電界が形成される。このため、液晶分子１６２は、画素電極１２２の高低差方向と同様の方位に傾斜配向する。このように液晶分子１６２には第１、第２配向膜１２４、１４４の主面の法線方向に対して斜め方向に配向規制力が付与されるため、線状のスリットやリブなどを設けなくても液晶分子１６２の配向方向を規制することができる。また、液晶表示装置１００では、配向規制力は、スリットやリブではなく画素電極１２２による実効電圧の差に基づいて付与されるため、液晶分子１６２の高速応答が実現される。
【００７５】
また、仮に、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１が絶縁層１２６の表面１２６ｓと同一平面とならず、第１配向膜１２４に段差が形成されたとしても、絶縁層１２６が設けられていることにより、第１配向膜１２４の段差の程度は画素電極１２２の表面１２２ｓの段差と比べて小さく、第１配向膜１２４の段差に起因する配向不良を抑制することができる。また、ガンマ定数を切り換えたデータ信号を生成しなくてもよく、駆動回路のコストを抑制することができる。
【００７６】
本実施形態の液晶表示装置１００は以下のように作製される。絶縁基板１２１上に段差形状の絶縁層１２３を形成する。絶縁層１２３は、堆積した絶縁材料に対して、グレイトーンマスクまたはハーフトーンマスクを用いたフォトリソグラフィを行うことによって形成される。グレイトーンマスクまたはハーフトーンマスクは、透過領域および非透過領域に加えて半透過領域を有している。このようなグレイトーンマスクまたはハーフトーンマスクを用いて露光を行うと、フォトレジスト層には、透過領域に対応する露光部、非透過領域に対応する未露光部だけでなく、半透過領域に対応する半露光部が形成される。フォトレジスト層がネガ型の場合、現像すると、未露光部に対応してフォトレジスト層の開口部が形成され、半露光部に対応してフォトレジスト層の薄い領域が形成される。このようなフォトレジスト層を用いて絶縁層をエッチングすると、絶縁層には、露光部に対応する厚い領域および半露光部に対応する薄い領域が形成され、絶縁層１２３の段差形状を形成することができる。
【００７７】
次に、絶縁層１２３上に導電材料を堆積した導電層を形成し、導電層をパターニングすることにより、画素電極１２２を形成する。画素電極１２２の表面には絶縁層１２３の段差形状が反映されている。次に、画素電極１２２上に絶縁材料を堆積して絶縁層１２６を形成する。このとき、絶縁材料を比較的厚めに堆積した絶縁層に対して、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１が露出するまでエッチバックを行い、ほぼ平坦な表面１２６ｓを有する絶縁層１２６を形成する。その後、絶縁層１２６の表面１２６ｓおよび画素電極１２２の上方領域１２２ａ１上に第１配向膜１２４を形成する。以上のようにして、段差形状の表面１２２ｓを有する画素電極１２２および表面１２２ｓに対応して厚さの異なる絶縁層１２６を形成することができる。
【００７８】
また、絶縁基板１４１上に対向電極１４２および第２配向膜１４４を形成し、これにより、第２基板１４０が作製される。次に、第１基板１２０と第２基板１４０との間の液晶層１６０を形成する。液晶層１６０の形成には真空注入法または滴下法のいずれを用いてもよい。
【００７９】
ここで、比較例１の液晶表示装置５００と比較して本実施形態の液晶表示装置１００の利点を説明する。図４に、比較例１の液晶表示装置５００の模式図を示す。
【００８０】
図４に示した比較例１の液晶表示装置５００において、画素電極５２２は、画素電極１２２と同様に段差形状の表面を有しているが、画素電極５２２上に絶縁層が設けられておらず、画素の領域に応じて液晶層５６０の厚さは変化している。
【００８１】
比較例１の液晶表示装置５００において、上方領域に対応するＶ−Ｔ曲線における閾値電圧は下方領域に対応するＶ−Ｔ曲線における閾値電圧とほぼ等しい。なお、Ｖ−Ｔ曲線そのものが等しいわけではない。液晶層５６０が厚い領域ほど、Ｖ−Ｔ曲線の立ち上がりの傾きは大きくなる。
【００８２】
上方領域に対応するＶ−Ｔ曲線における閾値電圧が下方領域に対応するＶ−Ｔ曲線における閾値電圧と等しいことは、液晶の連続弾性体理論からも導かれる。閾値電圧Ｖthは以下のように表される。
【００８３】
【数１】
2009294402.tif 000003
【００８４】
ここで、Ｋは液晶材料の弾性定数、Δεは液晶材料の誘電率異方性である。閾値電圧は液晶層の厚さに依存しないので、液晶層５６０の厚さが変化してもＶ−Ｔ曲線における閾値電圧は変化しない。このため、比較例１の液晶表示装置５００では、画素内で閾値電圧の異なる領域が形成されない。
【００８５】
画素電極５２２の段差形状に応じて第１配向膜５２４に比較的大きい段差が形成されており、この段差に起因して配向不良が発生し、表示品位が低下する。また、比較例１の液晶表示装置では、画素内で液晶層の厚さが変化するため、黒表示時の光学補償が困難であり、視野角が狭くなってしまう。光学補償を十分に行うには、液晶層５６０の位相差（リターデーション：Δｎｄ）が１つの値に固定され、その値に合わせて位相差板等の光学補償素子の設計値を決めることが必要である。しかしながら、画素内に液晶層の厚さの異なる領域が存在していると、液晶層には複数のリターデーションが存在することとなり、どれか１つの値に光学補償素子の設計値を合わせると、それ以外の領域では光学補償が最適値からずれて、黒表示時に光漏れが生じる。また、複数の領域に対する液晶層のリターデーションの平均値に光学補償素子の設計値を合わせても、多くの領域の最適値からずれるため、全体的に光漏れが生じて好ましくない。
【００８６】
本実施形態の液晶表示装置１００では、画素電極１２２は段差形状の表面を有しており、絶縁層１２６の厚さは画素電極１２２の領域に応じて異なる。このため、画素内で実効電圧は異なり、Ｖ−Ｔ曲線における閾値電圧が異なり、これにより、白浮きを改善することができる。また、画素電極１２２の段差形状に対応して厚さの異なる絶縁層１２６が設けられているため、画素電極１２２の表面１２２ｓが段差形状を有していても、配向膜１２４の段差はないか、あっても小さく、配向膜１２４の段差に起因する配向不良を抑制できる。また、液晶層１６０がほぼ一定の厚さであるため、液晶層１６０のリターデーションは画素内でほとんど変化しない。したがって、図２に示した位相差板２１０、２２０等の光学補償素子を用いて光漏れを抑制することができる。
【００８７】
なお、上述した説明では、画素電極１２２の下層である絶縁層１２３が段差形状を有しており、画素電極１２２の表面１２２ｓは絶縁層１２３の形状を反映していたが、本発明はこれに限定されない。図５に示した液晶表示装置１００’では、絶縁層１２３のほぼ平坦な表面上に、領域ごとに厚さの異なる画素電極１２２が設けられており、この場合も、画素電極１２２の表面１２２ｓは段差形状を有している。
【００８８】
なお、液晶表示装置１００’において第１基板１２０は以下のように作製される。絶縁基板１２１上にほぼ平坦な表面を有する絶縁層１２３を形成する。次に、絶縁層１２３の上に導電材料を堆導した導電層に対してグレイトーンマスクまたはハーフトーンマスクを用いたフォトリソグラフィを行う。このようなフォトリソグラフィにより、残存する導電層の有無だけでなく残存する導電層の高さを制御することができる。次に、画素電極１２２上に比較的厚めに絶縁材料を堆積し、エッチバックを行うことにより、ほぼ平坦な表面１２６ｓを有する絶縁層１２６を形成する。
【００８９】
なお、図３および図５に示した液晶表示装置１００、１００’では、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１および絶縁層１２６の表面１２６ｓは同一平面を形成しており、配向膜１２４は画素電極１２２の上方領域１２２ａ１および絶縁層１２６の表面１２６ｓ上に設けられていたが、本発明はこれに限定されない。画素電極１２２の上方領域１２２ａ１は絶縁層１２６の表面と同一平面になくてもよく、絶縁層１２６は画素電極１２２の下方領域１２２ａ２だけでなく上方領域１２２ａ１と重なっていてもよく、絶縁層１２６は画素電極１２２を覆っていてもよい。また、この場合、絶縁層１２６は、エッチバックを行わなくても、その表面がほぼ平坦になるように比較的厚く形成されてもよい。
【００９０】
なお、上述した説明では、液晶表示装置１００、１００’において電圧印加時に液晶分子１６２は第１、第２配向膜１２４、１４４の主面に対して一方向に傾斜配向したが、本発明はこれに限定されない。
【００９１】
図６に示すように、液晶表示装置１００Ａの画素電極１２２は、複数の副画素電極１２２ｑ１〜１２２ｑ４に分割されていてもよい。副画素電極１２２ｑ１〜１２２ｑ４のそれぞれの上方領域１２２ａ１は画素電極１２２の中央に位置しており、各副画素電極１２２ｑ１〜１２２ｑ４の高低差方向は互いに９０°またはその整数倍異なる方向を向いている。この場合、各副画素電極１２２ｑ１〜１２２ｑ４に対応して液晶ドメインが形成される。ここで、表示画面（紙面）の水平方向（左右方向）を方位角方向の基準とし、左回りに正をとる（表示面を時計の文字盤に例えると３時方向を方位角０°として、反時計回りを正とする）と、液晶ドメインのそれぞれにおいて液晶分子１６２の配向する方位は、３１５°、２２５°、１３５°、４５°である。方位０°は１つの偏光板の軸方向と平行である。このように、液晶分子１６２は副画素電極１２２ｑ１〜１２２ｑ４の高低差方向と平行に傾斜配向し、４つの液晶ドメインが形成されるため、液晶表示装置１００Ａは、視野角特性を改善することができる。なお、液晶表示装置１００Ａでは、画素分割によってマルチドメインを実現しているが、本発明はこれに限定されない。
【００９２】
以下、本発明による液晶表示装置の別の実施形態を説明する。なお、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂは、画素電極１２２の表面形状、ならびに、それに対応する絶縁層１２３および絶縁層１２６の構成が異なる点を除いて、図１および図２を参照して説明した液晶表示装置１００と同様の構成を有しており、重複する説明を省略する。
【００９３】
まず、図７を参照して、液晶表示装置１００Ｂの構成を説明する。図７（ａ）に、液晶表示装置１００Ｂにおける１画素の模式的な断面図を示し、図７（ｂ）に、液晶表示装置１００Ｂにおける画素電極１２２の模式的な平面図を示す。また、図７（ｃ）は、液晶表示装置１００Ｂの液晶ドメインＤ１〜Ｄ４を示しており、図７（ａ）は、図７（ｃ）の７ａ−７ａ’線に沿った断面に相当している。
【００９４】
液晶表示装置１００Ｂにおいて、絶縁層１２３は段差形状の表面を有しており、画素電極１２２は絶縁層１２３の表面の反映された段差形状を有している。絶縁基板１２１の主面を基準とした画素電極１２２の表面１２２ｓは、画素電極１２２の中央において最も高く、画素電極１２２の外縁に近づくにつれて低くなる。画素電極１２２の厚さは一定である。
【００９５】
また、絶縁層１２６は上方領域１２２ａ１を除いて画素電極１２２の表面１２２ｓと重なっている。絶縁層１２６は、画素電極１２２の中央から画素電極１２２の外縁に近づくにつれて厚くなる。画素電極１２２の上方領域１２２ａ１および絶縁層１２６の表面１２６ｓは同一面を形成する。
【００９６】
画素電極１２２の上方領域１２２ａ１と第１配向膜１２４との間の距離Ｌ１は、画素電極１２２の下方領域１２２ａ２と第１配向膜１２４との間の距離Ｌ２よりも短い。具体的には、距離Ｌ１は０μｍであり、距離Ｌ２は約３．０μｍである。上述したように、液晶表示装置１００Ｂでは、画素電極１２２と第１配向膜１２４との間に厚さの異なる絶縁層１２６が設けられており、絶縁層１２６が厚いほど液晶層１６０に印加される実効電圧が低下している。
【００９７】
白を表示する場合、画素電極１２２と対向電極１４２との間の電位差（電圧）は例えば７．５Ｖである。第１基板１２０と第２基板１４０との間に設けられた液晶層１６０の厚さはほぼ３．４μｍで一定である。また、絶縁層１２６は画素電極１２２の下層にある絶縁層１２３と同様の材料から形成されている。ここで、画素電極１２２における１つの段差は０．２５μｍ、絶縁層１２６の最大厚さは３．０μｍである。なお、図７では、図面を過度に複雑にするのを避けるために、６つの段差部１２２ｄを図示している。絶縁層１２６の厚さをｔとすると、厚さｔは０μｍから３．０μｍまで０．２５μｍずつ変化している。絶縁層１２６の比誘電率εは３．５である。
【００９８】
なお、図７（ａ）には、電圧印加状態の液晶分子１６２を示しており、図７（ａ）および図７（ｃ）において液晶分子１６２のうち観察者側の端部を黒丸で示している。
【００９９】
図７（ｂ）に示すように、画素電極１２２は４つの領域Ｒ１〜Ｒ４を有している。領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれにおいて画素電極１２２の段差部１２２ｄは、図２に示した偏光板３１０、３２０の偏光軸方向に対して４５°で交差する方向に延びている。画素電極１２２は領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれに対して異なる高低差方向を有しており、画素電極１２２の領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれの高低差方向は９０°の整数倍に略等しい４つの方向である。画素電極１２２の高低差方向により、液晶分子１６２の配向方向が規制される。領域Ｒ１〜Ｒ４の境界部は十字状であり、領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれの面積はほぼ等しい。
【０１００】
液晶表示装置１００Ｂにおいて画素電極１２２と対向電極１４２との間に電圧を印加する場合、液晶層１６０の実効電圧は画素電極１２２のそれぞれの領域Ｒ１〜Ｒ４の高低差方向に沿って減少し、液晶分子１６２は、その観察者側の端部が領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれの高低差方向に沿って画素電極１２２の中心部に向かって傾くように配向する。第１基板１２０の主面の法線方向から見ると、液晶分子１６２は、画素電極１２２の段差部１２２ｄと直交するように配向している。このようにして液晶層１６０には４つの液晶ドメインＤ１〜Ｄ４が形成される。
【０１０１】
図７（ｃ）に示すように、電圧の印加により、液晶分子１６２は、その観察者側の端部が第１、第２配向膜１２４、１４４の主面の法線方向から画素の中心部に傾くように配向する。上述したように、画素電極１２２の領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれにおいて高低差方向は異なるので、液晶分子１６２の配向方向も９０°の整数倍に略等しい４つの方向となり、液晶ドメインＤ１〜Ｄ４が形成される。
【０１０２】
液晶ドメインＤ１〜Ｄ４の各境界部は直線状であり、液晶ドメインＤ１〜Ｄ４の境界線は画素電極１２２のエッジと平行に延びている。２つの境界線は十字状に直交して２行２列のマトリクス状の液晶ドメインＤ１〜Ｄ４が形成される。このように、４つの液晶ドメインＤ１〜Ｄ４が形成されるため、液晶表示装置１００Ｂは広い視野角を有している。
【０１０３】
また、液晶分子１６２の方位は、液晶ドメインＤ１〜Ｄ４を特徴付けており、各液晶ドメインＤ１〜Ｄ４の視野角特性に支配的な影響を与える。液晶ドメインＤ１〜Ｄ４における液晶分子１６２の配向方位は、それぞれ３１５°、２２５°、１３５°、４５°である。このように、液晶分子１６２は電圧印加時に偏光板の偏光軸に対して４５°の方位に傾斜するため、光の利用効率を高めることが可能となる。
【０１０４】
なお、液晶表示装置１００Ｂでは、液晶層１６０のうち画素電極１２２の中心部から遠い部分ほど、絶縁層１２６が厚いため、液晶層１６０の実効電圧が低く、液晶分子１６２の第１、第２配向膜１２４、１４４の主面の法線方向からの傾きは小さい。このように、液晶表示装置１００Ｂでは、白浮きを抑制するために画素分割を行わなくてもよく、これにより、開口率（透過率）の低下を抑制できる。
【０１０５】
ここで、図８を参照して液晶表示装置１００Ｂの光学特性を説明する。図８（ａ）は、絶縁層１２６のそれぞれの厚さｔに対応する画素領域の正面方向のＶ−Ｔ曲線の計算結果を示しており、図８（ｂ）は、絶縁層１２６のそれぞれの厚さｔに対応する画素領域の斜め方向のＶ−Ｔ曲線の計算結果を示している。具体的には、図８（ａ）において正面方向は方位０°および極角０°であり、図８（ｂ）において斜め方向は方位４５°および極角６０°である。なお、一般に、極角が大きくなるほど白浮き現象は顕著になり、また、方位４５°の白浮き現象は偏光板軸に平行な方位よりも顕著になるといわれている。なお、Ｖ−Ｔ曲線は、液晶ドメインＤ１〜Ｄ４において絶縁層１２６の厚さｔに対応する領域のＶ−Ｔ曲線を平均化したものである。ここでは、３次元的に考慮すると処理に時間がかかるため、簡略化のために１次元のみを考慮をしている。
【０１０６】
また、図８（ａ）において、ＡＶＥは、絶縁層１２６の厚さｔの０μｍから３．０μｍに対応する画素領域のＶ−Ｔ曲線の平均を示している。同様に、図８（ｂ）において、ＡＶＥは、絶縁層１２６の厚さｔの０μｍから３．０μｍに対応する画素領域のＶ−Ｔ曲線の平均を示している。なお、ここでは、それぞれの厚さの領域の面積は等しいものとしている。ＡＶＥは、それぞれの視野角方向からみた場合の液晶表示装置１００Ｂにおける画素の表示特性を示す。
【０１０７】
白表示時における画素電極１２２と対向電極１４２との間の電位差（電圧）は７．５Ｖである。また、液晶層１６０の液晶分子１６２が電圧無印加時に第１配向膜１２４の主面の法線から傾くように配向処理を行う必要はなく、第１配向膜１２４界面における液晶分子１６２のプレチルト角は９０°でもよいが、ここでは、処理をさらに簡略化するため、液晶層１６０の界面における液晶分子１６２のプレチルト角を８９．５°としている。
【０１０８】
図８（ａ）に示したように、正面から見た場合、厚さｔが大きいほど、Ｖ−Ｔ曲線の立ち上がりがなだらかになり、Ｖ−Ｔ曲線が全体的に高電圧側にシフトし、また、閾値電圧も高電圧にシフトする。したがって、厚い絶縁層１２６の設けられた液晶領域１６０ａ２に対応するＶ−Ｔ曲線は、絶縁層１２６の設けられていない液晶領域１６０ａ１に対応するＶ−Ｔ曲線よりも高電圧側にシフトしており、液晶領域１６０ａ２に対応するＶ−Ｔ曲線における閾値電圧は、液晶領域１６０ａ１に対応するＶ−Ｔ曲線における閾値電圧よりも高い。このように、画素は、それぞれが異なるＶ−Ｔ曲線を示す複数の領域を有しており、画素全体で見たＶ−Ｔ曲線は、各領域のＶ−Ｔ曲線の平均となる。
【０１０９】
図８（ｂ）に示すように、斜めから見た場合も、厚さｔが大きいほど、Ｖ−Ｔ曲線の立ち上がりがなだらかになり、閾値電圧も高電圧にシフトする。ただし、斜めから見た場合、厚さｔが小さいと、低階調レベルにおいて透過率が最大値に達して白反転が発生しており、厚さｔが大きくなるにつれて、透過率の極大となる電圧が高電圧側にシフトしている。このように、厚さｔが大きくなり、斜め方向の白反転が高電圧側にずれることにより、画素全体でみたＶ−Ｔ曲線において白反転は実質的に抑制されている。
【０１１０】
図８（ａ）と図８（ｂ）との比較から理解されるように、各領域で比較すると斜め方向からのＶ−Ｔ曲線は正面方向からのＶ−Ｔ曲線と大きく異なる。しかしながら、画素が、Ｖ−Ｔ曲線の異なる複数の領域を有することにより、斜め方向のＶ−Ｔ曲線の立ち上がりがなだらかになり、画素全体でみると、斜め方向におけるＶ−Ｔ曲線の立ち上がりは正面方向におけるＶ−Ｔ曲線の立ち上がりと近づいており、斜め方向からの平均化されたＶ−Ｔ曲線は、正面方向からの平均化されたＶ−Ｔ曲線と同様の変化を示す。以上から、段差形状を有する画素電極１２２および画素電極１２２の段差に応じて厚さの異なる絶縁層１２６を設けることにより、白浮きを改善することができる。
【０１１１】
以下、比較例２の液晶表示装置と比較して本実施形態の液晶表示装置１００Ｂの利点を説明する。比較例２の液晶表示装置は、画素電極と配向膜との間に絶縁層が設けられていない点において液晶表示装置１００Ｂとは異なる。比較例２の液晶表示装置は、液晶表示装置１００Ｂの画素電極１２２とは異なり、段差形状の設けられていない平坦な表面を有する画素電極を備えており、かつ、画素電極の全ての領域にわたって絶縁層の厚さｔはゼロである。
【０１１２】
ここで、図８（ｃ）を参照して、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂおよび比較例２の表示装置の表示特性を説明する。図８（ｃ）において横軸（ｘ軸）は正面透過率Ｔｒを規格化したものであり、以下の説明においてこれを正面規格化透過率とも呼ぶ。また、縦軸（ｙ軸）は斜め透過率Ｔｒを規格化したものであり、以下の説明においてこれを斜め規格化透過率とも呼ぶ。斜め規格化透過率（ｙ）は正面規格化透過率（ｘ）に対してｙ＝ｘとなる比例関係を有することが理想的である。なお、規格化は、白表示時の透過率に基づいて行われている。
【０１１３】
図８（ｃ）に、比較例２の液晶表示装置における正面規格化透過率に対する斜め規格化透過率の変化を示す。この変化は、図８（ａ）の厚さｔ＝０の場合のＶ−Ｔ曲線と、図８（ｂ）の厚さｔ＝０の場合のＶ−Ｔ曲線との関係に対応している。図８（ｃ）において、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂの結果は、図８（ａ）および図８（ｂ）のＡＶＥに対応している。なお、上述したように、ＡＶＥは、絶縁層１２６の厚さｔが０μｍから３．０μｍであるときの結果を平均化したものである。
【０１１４】
図８（ｃ）から理解されるように、比較例２の液晶表示装置の結果は、ｙ＝ｘを示す直線（つまり、正面規格化透過率に対する斜め規格化透過率の変化が比例関係を有する直線）から上側に大きくずれており、このことから、比較例２の液晶表示装置において白浮き現象が強く発生していることがわかる。具体的には、正面規格化透過率が０．３を超えると、斜め規格化透過率は１を超えてしまい、正面方向では白階調に到達していない印加電圧において斜め方向では明るい表示となってしまい、その後、印加電圧が増大して正面方向が明るくなると、斜め方向では反対に暗くなる。このような現象は、実際に画像を表示させた時に、視野角方向の変化に応じた表示品位の変化として認識される。
【０１１５】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂでは、比較例２の液晶表示装置と比べてｙ＝ｘを示す直線からのずれが小さい。このことから、液晶表示装置１００Ｂでは白浮き現象が改善されていることがわかる。また、斜め規格化透過率が最大となるのは、正面規格化透過率がほぼ最大となるときであり、正面規格化透過率に対する斜め規格化透過率の変化は実質的に単調増加となり、白反転が抑制されている。このように、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂでは、白浮きの改善および白反転の抑制を行うことができる。
【０１１６】
なお、上述した説明では、１つの画素電極１２２に対して４つの液晶ドメインＤ１〜Ｄ４が形成されたが、本発明はこれに限定されない。１つの画素電極１２２に対して２つの液晶ドメインが形成されてもよい。また、上述したように、液晶表示装置がテレビ装置等に用いられる場合、２つの液晶ドメインは、左右方向に形成されてもよい。
【０１１７】
また、上述した説明では、液晶ドメインの境界線は画素電極のエッジと平行に延びており、境界線は十字状に直交していたが、本発明はこれに限定されない。液晶ドメインの境界線は直交しなくてもよい。
【０１１８】
以下、本発明による液晶表示装置の別の実施形態を説明する。なお、本実施形態の液晶表示装置１００Ｃは、画素電極１２２の表面形状ならびにそれに対応する絶縁層１２３および絶縁層１２６の構成が異なる点を除いて、図１および図２を参照して説明した液晶表示装置１００と同様の構成を有しており、重複する説明を省略する。
【０１１９】
図９に、液晶表示装置１００Ｃの模式的な斜視図を示し、図１０に、液晶表示装置１００Ｃの模式的な断面図を示す。なお、図１０は、図９の１０−１０’線に沿った断面に相当する。
【０１２０】
画素のサイズは２００μｍ×３００μｍであり、液晶分子１６２のチルト角は全領域で９０°であり、液晶材料の複屈折率Δｎは０．０９４５、誘電率異方性Δεは−２．８である。また、画素電極１２２の１段当たりの高さは０．５μｍであり、絶縁層１２６の厚さは最大で３．０μｍであり、絶縁層１２６の比誘電率は３．５である。白表示時において画素電極１２２と対向電極１４２との間の電位差（電圧）は７．５Ｖである。
【０１２１】
画素電極１２２は、段差形状を有する絶縁層１２３の上に設けられている。基板の法線方向から見て、画素電極１２２の段差部１２２ｄおよび平坦部１２２ｐはＶ字状に設けられており、上方領域１２２ａ１および下方領域１２２ａ２もＶ字状に設けられている。厳密には、このＶ字状は、文字「Ｖ」を反時計回りに９０°回転させた形状である。
【０１２２】
画素電極１２２は、領域Ｒ１および領域Ｒ２を含む上部分と、領域Ｒ３および領域Ｒ４を含む下部分とを有している。領域Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれの面積比は互いに等しい。
【０１２３】
画素電極１２２の上部分と下部分との境界は偏光板３１０、３２０の一方の偏光軸と平行に延びており、領域Ｒ１と領域Ｒ２との境界、および、領域Ｒ３と領域Ｒ４との境界は画素電極１２２の上方領域１２２ａ１によって規定されている。画素電極１２２の上方領域１２２ａ１は画素電極１２２の表面１２２ｓのうち最も高い位置にある領域であり、絶縁基板１２１に対する画素電極１２２の表面１２２ｓの高さは上方領域１２２の延びる方向から直交する方向に沿って低くなる。このため、液晶層１６０における液晶ドメインの境界部の一部は、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１に対応して形成される。
【０１２４】
画素電極１２２上に絶縁層１２６が設けられている。また、絶縁層１２６の材料は絶縁層１２３と等しい。液晶層１６０の厚さは３．４μｍで一定である。
【０１２５】
図１０から理解されるように、絶縁基板１２１の主面を基準とした画素電極１２２の表面１２２ｓの高さは、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１から下方領域１２２ａ２に近づくにつれて低くなっている。また、画素電極１２２の表面１２２ｓにおける平坦部１２２ｐの幅は、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１から下方領域１２２ａ２に近づくにつれて広くなる。液晶表示装置１００Ｃでは、液晶ドメインの境界部は画素電極１２２の上方領域１２２ａ１によって規定されるため、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１の幅が短いことにより、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１付近に発生する液晶ドメインの境界部（暗線）の幅や太さをより小さくでき、透過率の向上を実現できると考えられる。
【０１２６】
図１１に、液晶表示装置１００Ｃの斜視図を示し、図１２に、液晶表示装置１００Ｃの模式的な断面図を示す。図１２は、図１１の１２−１２’線に沿った断面に相当する。画素電極１２２の段差部１２２ｄは、図２に示した偏光軸３１０、３２０の偏光軸に対して４５°の角度を成す方向に延びている。この場合、液晶分子１６２は電圧印加時に偏光板の偏光軸に対して４５°の方位に傾斜するため、光の利用効率を高めることが可能となる。
【０１２７】
また、図１２には、上方領域１２２ａ１を挟んで向かい合う２つの液晶分子１６２を模式的に示している。なお、液晶分子１６２の端部の楕円形状は、液晶分子のうち観察者側の端部であることを示している。また、図１２には、市販の３次元有限要素法シミュレーターを用いて得られた電位ポテンシャルおよび液晶ダイレクターを示している。段差形状の画素電極１２２により、等電位面は傾いており、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１付近から下方領域１２２ａ２に近づくほど、多くの等電位面が絶縁層１２６内に形成されることになり、液晶層１６０の実効電圧が低下している。また、画素電極１２２と対向電極１４２との間におけるフリンジ電界の影響を受けて、画素電極１２２のエッジ近傍における等電位面は更に下方向に曲がっている。電界の方向は等電位面と直交する方向に形成されるので、画素電極１２２のエッジのフリンジ電界と整合して、液晶層１６０内には４つの斜め電界の作用した領域が形成される。
【０１２８】
ここで、仮に、画素電極が逆の段差形状を有しているとすると、画素電極のエッジのフリンジ電界とは逆の方向に各液晶ドメイン内の液晶分子が傾くことになるので、画素電極のエッジ付近で液晶分子の配向が衝突してしまい、暗線が発生し、透過率が低下して好ましくない。液晶表示装置１００Ｃでは、画素電極１２２の高低差方向が画素電極１２２の外縁に向かっていることにより、透過率の低下が抑制される。
【０１２９】
図１３に、画素を上から見た時の４つの液晶ドメインＤ１〜Ｄ４および液晶分子１６２の配向方向の模式図を示す。ここでは、液晶ドメイン間の境界部はＶ字状を含んでいる。上述したように、このＶ字状の境界部は画素電極１２２の上方領域１２２ａ１によって規定されたものであり、液晶ドメインＤ１〜Ｄ４の液晶分子１６２の配向する方位は、それぞれ、４５°、２２５°、１３５°、３１５°である。
【０１３０】
以下、比較例３および比較例４の液晶表示装置と比較して本実施形態の液晶表示装置１００Ｃの利点を説明する。まず、図１４を参照して比較例３の液晶表示装置を説明する。図１４（ａ）に示すように、比較例３の液晶表示装置において画素は画素電極によって規定されている。なお、図示していないが、比較例３の液晶表示装置において液晶層の厚さは一定である。
【０１３１】
比較例３の液晶表示装置において２つの基板の液晶層側にリブおよびスリットが設けられており、リブおよびスリットにより、液晶分子の配向が規制される。ここでは、画素全体の応答速度を改善するために、複数のリブおよびスリットが設けられており、リブおよびスリットの間隔は２２μｍと比較的短い。リブおよびスリットの間隔がさらに大きくなると、液晶分子の応答速度が低下してしまう。リブおよびスリットは直交する２つの直線成分を有している。すなわち、リブおよびスリットはＶ字状に設けられており、２つの直線成分のなす角度は約９０°である。これにより、液晶分子は４つの方向に配向される。
【０１３２】
図１４（ｂ）に、比較例３の液晶表示装置における電圧−透過率曲線を示す。比較例３の液晶表示装置において画素の透過率は信号電圧の増加とともに増加する。
【０１３３】
次に、図１５を参照して比較例４の液晶表示装置を説明する。図１５（ａ）に示すように、比較例４の液晶表示装置において画素は第１副画素および第２副画素を有している。ここでは、第１副画素の透過率は第２副画素の透過率以上であり、第１副画素が明副画素であり、第２副画素は暗副画素である。第１副画素および第２副画素は互いに異なる透過率を示し得る。例えば、比較例４の液晶表示装置において画素電極は第１副画素電極と第２副画素電極に分割されており、第１副画素電極は、第２副画素電極と異なる電位を有し得る。第１副画素は第１副画素電極によって規定されており、第２副画素は第２副画素電極によって規定されている。また、配向制御は、リブおよびスリットによって行われる。第１副画素および第２副画素の面積比は１：１である。なお、図１５（ａ）には図示していないが、比較例４の液晶表示装置においても液晶層の厚さは一定である。
【０１３４】
図１５（ｂ）に示すように、第１副画素および第２副画素のいずれの透過率も信号電圧の増加とともに増加するが、第１副画素の透過率の増加は第２副画素よりも低い信号電圧で開始される。ここで、Ｖは、第１および第２副画素を含む画素全体で透過率Ｔを得るために印加される信号電圧であるが、第１副画素の液晶層にはＶよりも高い電圧が印加され、第２副画素の液晶層にはＶよりも低い電圧が印加される。このため、第２副画素のＶ−Ｔ曲線は第１副画素のＶ−Ｔ曲線よりも高電圧側にシフトする。このような駆動は副画素駆動または画素分割駆動とも呼ばれる。これは、垂直配向型の液晶モードで用いられている一般的な白浮き改善手法である。図１５（ｂ）から理解されるように、信号電圧を増加させると、Ｖ−Ｔ曲線が低電圧側にずれている明副画素が先に明るくなり、その後、Ｖ−Ｔ曲線が高電圧側にずれている暗副画素が遅れて明るくなる。
【０１３５】
図１６（ａ）に、比較例３の液晶表示装置における画素構造および透過率を示し、図１６（ｂ）に、本実施形態の液晶表示装置１００Ｃにおける画素構造および透過率を示す。比較例３の液晶表示装置および液晶表示装置１００Ｃにおいて白表示を行うために画素電極と対向電極との間の電位差（電圧）は７．５Ｖである。図１６（ａ）および図１６（ｂ）においてその明暗は画素領域における透過率分布を示している。なお、比較例４の液晶表示装置における１つの副画素の構造および透過率は、比較例３の液晶表示装置における画素と同様であるため、ここでは省略している。
【０１３６】
図１６（ａ）から理解されるように、比較例３の液晶表示装置には、複数のリブおよびスリット近傍部分の透過率は比較的低い。
【０１３７】
これに対して、図１６（ｂ）から理解されるように、液晶表示装置１００Ｃでは、液晶ドメインの境界部近傍部分の透過率は比較的低い。また、液晶表示装置１００Ｃでは、画素電極１２２の表面に対応して厚さの異なる絶縁層１２６が設けられており、絶縁層１２６の厚さに応じて液晶層の実効電圧は異なる。絶縁層１２６が厚いほど、すなわち、画素電極１２２のうち第１配向膜１２４からの距離が長いほど、液晶層１６０の実効電圧が低下し、暗くなる。画素の透過率は、画素電極１２２の表面に応じてグラデーション状に変化する。
【０１３８】
図１６（ａ）および図１６（ｂ）の比較から理解されるように、液晶表示装置１００Ｃでは、絶縁層１２６の厚い部分において暗くなっているものの、比較例３の液晶表示装置のようにリブおよびスリットが設けられていないので、リブおよびスリット付近の液晶ドメインの境界部の占める面積が低減している。これら２つの要因は互いにほぼ相殺するため、液晶表示装置１００Ｃの透過率は比較例３の液晶表示装置とほぼ同等である。
【０１３９】
図１７に、本実施形態の液晶表示装置１００Ｃにおける正面規格化透過率に対する斜め規格化透過率の変化を示す。なお、視野角を考慮した３次元の結果を得るためには長時間の処理が必要となるため、図１７では１次元の結果を用いている。また、図１７には、上述した比較例３および比較例４の液晶表示装置の結果も合わせて示している。
【０１４０】
比較例３の液晶表示装置において、白浮きおよび白反転が発生している。また、画素分割の行われた比較例４の液晶表示装置では、比較例３の液晶表示装置と比べて白浮きが改善されている。しかしながら、比較例４の液晶表示装置では、低階調レベルにおける白浮きはある程度改善されるが、高階調レベルにおける白浮きは十分には改善されない。これは、比較例４の液晶表示装置のような副画素駆動において閾値電圧を大きくずらすことは困難だからである。さらに、比較例４の液晶表示装置では、１画素を２つの副画素に分割しており、それぞれの副画素は異なる透過率を示すように駆動する必要があるため、駆動が煩雑になり、さらに配線数が増加し、開口率が低下することになる。
【０１４１】
これに対して、液晶表示装置１００Ｃでは、Ｖ−Ｔ曲線および閾値電圧の異なる領域が設けられており、これにより、低階調レベル、中間調レベルおよび高階調レベルと全ての階調レベルにわたって白浮きを改善することができる。また、液晶表示装置１００Ｃでは、複数の異なる領域のＶ−Ｔ曲線が平均化された結果として、画素全体におけるＶ−Ｔ曲線が得られるので、画素全体におけるＶ−Ｔ曲線が所望のＶ−Ｔ曲線となるように容易に調整することができる。
【０１４２】
また、本実施形態の液晶表示装置１００Ｃでは、比較例４の液晶表示装置のような副画素構造を採用しなくてもよいため、配線数等を減らして開口率および透過率を向上させることができる。なお、開口率および透過率を多少犠牲にして、副画素構造を採用して副画素駆動を行えば、さらに白浮きを改善することができる。
【０１４３】
なお、上述した説明では、画素電極１２２は段差形状を有していたが、本発明はこれに限定されない。図１８（ａ）に示した液晶表示装置１００Ｄ１のように、画素電極１２２の表面１２２ｓは、ほぼ平坦な上方領域１２２ａ１から傾斜する傾斜形状を有していてもよい。あるいは、図１８（ｂ）に示した液晶表示装置１００Ｄ２のように、画素電極１２２の表面１２２ｓは、点状または線状の上方領域１２２ａ１から傾斜する傾斜形状を有していてもよい。このように画素電極１２２の表面１２２ｓは傾斜形状を有していてもよい。
【０１４４】
なお、図１８（ａ）および図１８（ｂ）において、画素電極１２２の傾斜面の傾斜角度はほぼ一定であるが、本発明はこれに限定されない。図１８（ｃ）に示した液晶表示装置１００Ｄ３のように、画素電極１２２の表面１２２ｓにおける傾斜面の傾斜角度は上方領域１２２ａ１に近づくほど大きくてもよく、第１配向膜１２４の最も近づく画素電極１２２の上方領域１２２ａ１は尖っていてもよい。
【０１４５】
また、図１８（ｃ）および図１８（ｄ）に示すように、画素電極１２２の表面１２２ｓにおける傾斜は上方領域１２２ａ１付近に近づくにつれて急峻になっていることが好ましい。これは、液晶ドメインの境界部が画素電極１２２の上方領域１２２ａ１に規定される場合、この部分に液晶ドメイン境界部（暗線）が発生すると、この液晶ドメイン境界部の幅や太さをできるだけ細くすることが可能となるからである。また、画素電極１２２の上方領域１２２ａ１付近は尖っていてもよく、または、平らであってもよい。また、図１８（ｄ）に示した液晶表示装置１００Ｄのように、画素電極１２２は、その上方領域１２２ａ１付近も含めて全体が、絶縁層１２６に覆われていてもよい。なお、画素電極１２２の具体的な構造は、製造プロセス上の問題、特性面での問題等を考慮して設計すればよい。
【０１４６】
また、上述した説明では、対向電極１４２の表面１４２ｓはほぼ平坦であるのに対して、絶縁基板１２１の主面を基準にした画素電極１２２の表面１２２ｓの高さは異なっており、画素内に、画素電極１２２と対向電極１４２との間の距離の異なる領域が設けられていたが、本発明はこれに限定されない。画素電極１２２の表面１２２ｓがほぼ平坦であり、絶縁基板１４１の主面を基準にした対向電極１４２の表面１４２ｓの高さが異なっていてもよい。あるいは、画素内で、絶縁基板１２１の主面を基準にした画素電極１２２の表面１２２ｓの高さが異なるだけでなく、絶縁基板１４１の主面を基準にした対向電極１４２の表面１４２ｓの高さも異なり、これにより、画素内に、画素電極１２２と対向電極１４２との間の距離の異なる領域が設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明によれば、白浮きを改善するとともに表示品位の低下を抑制することができ、好適に大型の液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明による液晶表示装置の実施形態の模式図である。
【図２】本実施形態の液晶表示装置の模式図である。
【図３】（ａ）は図１に示した液晶表示装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は第１基板に設けられた画素電極の模式的な平面図である。
【図４】比較例１の液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の別の実施形態の模式的な断面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の別の実施形態における画素電極の構成を示す模式的な平面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の別の実施形態の模式図であり、（ａ）は液晶表示装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は画素電極の形状を示す模式的な平面図であり、（ｃ）は液晶ドメインにおける液晶分子の配向方向を示す模式図である。
【図８】（ａ）は図７に示した液晶表示装置の正面方向における電圧−透過率特性を示すグラフであり、（ｂ）は斜め方向における電圧−透過率特性を示すグラフであり、（ｃ）は図７に示した液晶表示装置および比較例２の液晶表示装置における正面規格化透過率に対する斜め規格化透過率の変化を示すグラフである。
【図９】本発明による液晶表示装置の別の実施形態の模式的な斜視図である。
【図１０】図９に示した液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図１１】図９に示した液晶表示装置の模式的な斜視図である。
【図１２】図９に示した液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図１３】図９に示した液晶表示装置における液晶分子の配向方向を示す模式図である。
【図１４】（ａ）は比較例３の液晶表示装置の画素構造を示す模式図であり、（ｂ）はそのＶ−Ｔ曲線を示すグラフである。
【図１５】（ａ）は比較例４の液晶表示装置の画素構造を示す模式図であり、（ｂ）はそのＶ−Ｔ曲線を示すグラフである。
【図１６】（ａ）は比較例３の液晶表示装置における模式的な断面図であり、（ｂ）は図９に示した液晶表示装置の光学特性を示す模式図である。
【図１７】図９に示した液晶表示装置ならびに比較例３および４の液晶表示装置における正面規格化透過率に対する斜め規格化透過率の変化を示すグラフである。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明による液晶表示装置の別の実施形態における模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１００  液晶表示装置
１１０  液晶セル
１２０  第１基板
１２２  第１電極
１２３  絶縁層
１２４  第１配向膜
１２６  絶縁層
１４０  第２基板
１４２  第２電極
１４４  第２配向膜
１６０  液晶層
１６２  液晶分子
２１０  位相差板
２２０  位相差板
３１０  偏光板
３２０  偏光板
【図１】
2009294402.tif 000004
【図２】
2009294402.tif 000005
【図３】
2009294402.tif 000006
【図４】
2009294402.tif 000007
【図５】
2009294402.tif 000008
【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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【図１７】
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【図１８】
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