JP2011158653A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチドメイン構造の液晶表示装置の視野角特性を向上する
【解決手段】液晶表示装置１は、液晶層４０を介して互いに対向配置される一対のＴＦＴ基板１０、対向基板３０を備え、ＴＦＴ基板１０には、画素２０毎に、液晶分子４１の配向を制御する画素電極１６が配されており、画素電極１６は、互いに平行であり、画素２０におけるＸ軸方向に対して、傾斜して伸びて配されている線状画素電極１６ｃと、互いに平行であり、線状画素電極１６ｃとは異なる角度で、Ｘ軸に対して、傾斜して伸びて配されている線状画素電極１６ｄ・１６ｅ・１６ｆと、線状画素電極１６ｃ間・１６ｄ間・１６ｅ間・１６ｆ間のそれぞれを、Ｘ軸方向に接続する線状画素電極１６ｇ・１６ｈ・１６ｉ・１６ｊと、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチドメイン構造の液晶表示装置に関する。

従来から、液晶表示装置の視野角を改善するために、さまざまな工夫がなされている。その一例としてＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードの液晶表示装置が知
られている。

一般的に、液晶表示装置では、液晶層を介して、互いに対向配置される一方の基板に画素電極が形成され、他方の基板にコモン電極が形成される。ＭＶＡモードの液晶表示装置では、そのうち、画素電極に、液晶分子の配向を制御するためのスリットが設けられる。

図１１は、一般的なＭＶＡモードの液晶表示装置の画素を表す平面図である。

図１１に示すように、液晶表示装置のＴＦＴ基板には、水平方向（Ｘ軸方向）に伸びる複数のゲートバスライン１０２と、垂直方向（Ｙ軸方向）に伸びる複数のデータバスライン１０７とが形成されている。これらのゲートバスライン１０２及びデータバスライン１０７により区画される矩形の領域がそれぞれ画素１０１である。なお、図１１では、２画素を表している。

画素１０１には、画素電極１０３が形成されており、さらに、画素電極１０３には、それぞれ電圧印加時の液晶分子の配向方向を規定するスリット１０４が設けられている。

画素電極１０３には、画素１０１の右上側の領域では、Ｘ軸に対しほぼ４５°方向に伸びる複数のスリット１０４が形成されており、左上側の領域では、Ｘ軸に対しほぼ１３５°方向に伸びる複数のスリット１０４が形成されている。また、画素電極１０３には、画素１０１の左下側の領域では、Ｘ軸に対しほぼ２２５°の方向に伸びる複数のスリット１０４が形成されており、右下側の領域では、Ｘ軸に対しほぼ３１５°の方向に伸びる複数のスリット１０４が形成されている。

なお、このように、スリット１０４が設けられた形状を、フィッシュボーン状（ＦＢ状；魚の骨状）などと呼ぶ場合がある。

画素１０１は、このように、スリット１０４の方向が異なる４つの領域に分割されている。そして、画素電極１０３に電圧を印加することで、液晶分子１１０をスリット１０４のそれぞれの方向に配向させ、広い視野角を得ることができる。

しかし、従来のＭＶＡモードの液晶表示装置は、正面から見たときには良好な表示品質を得ることができるものの、斜め方向から見たときには表示品質が劣化するという課題がある。

図１２は、特許文献１の画素の構成を表す平面図である。図１３は、特許文献１の画素の構成を表す断面図である。

これに対して、特許文献１では、図１２に示すように、データバスライン１１７及びゲートバスライン１１２によって区画された画素領域に、３つの副画素電極１２１ａ〜１２１ｃを設けている。それぞれスリット１２２が設けられた副画素電極１２１ａ〜１２１ｃ
は、副画素電極１２１ｂが画素領域の中央に配されており、副画素電極１２１ａが画素領域の上側に配されており、副画素電極１２１ｃが画素領域の下側に配されている。

図１３に示すように、副画素電極１２１ａは第２の絶縁膜１２０を介して制御電極１１９ａと容量結合しており、副画素電極１２１ｃは第２の絶縁膜１２０を介して制御電極１１９ｃと容量結合している。また、副画素電極１２１ｂは、第２の絶縁膜１２０に設けられたコンタクトホール１２０ａを介して補助容量電極１１９ｂと電気的に接続されている。そして、副画素電極１２１ａ，１２１ｃには、副画素電極１２１ｂよりも低い電圧を印加する。

このように、特許文献１では、１画素内に透過率−印加電圧特性が異なる複数の領域を形成することにより、画面を斜めから見たときの表示品質の劣化を回避している。

また、特許文献１では、４つに分割された画素のそれぞれの領域の画素電極に、異なる角度のスリットを入れることも開示されている。

図１４は、特許文献１の他の画素の構成を表す平面図である。

図１４に示すように、画素電極４５１の右上の領域には、Ｘ軸に対して４５°方向に伸びるスリット４５２ａと、２５°方向に伸びるスリット４５２ｂが設けられている。また、左上の領域には、Ｘ軸に対し１３５°方向に伸びるスリット４５２ｃと、１５５°方向に伸びるスリット４５２ｄとが設けられている。更に、左下の領域には、Ｘ軸に対し２２５°方向に伸びるスリット４５２ｅと、２０５°方向に伸びるスリット４５２ｆとが設けられている。更にまた、右下の領域には、Ｘ軸に対し３１５°方向に伸びるスリット４５２ｇと、３３５°方向に伸びるスリット４５２ｈとが設けられている。

このように、Ｘ軸に対し４５°、１３５°、２２５°、３１５°の方向に伸びるスリットを形成し、さらに、４方向（２５°、１５５°、２０５°、３１５°）のスリットを形成することで、データバスライン側であるスリットの先端部に暗部が発生することを抑制している。

特開２００６‐１８９６１０号公報（２００６年７月２０日公開） 特開２００７‐２４９２４３号公報（２００７年９月２７日公開）

図１５、図１６（ａ）（ｂ）を用いて、ＭＶＡモードで、視野角によっては画質の表示品位が劣化することについて説明する。

図１５は、液晶分子１１０の構成を表す斜視図である。図１６（ａ）は、図１１に示すＭＶＡモードの液晶表示装置の画素の中心近傍を表す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の斜視図である。

図１５に示すように、液晶分子１１０は細長い棒状構造を有している。ここでは、液晶分子１１０の両端部のうち、垂直配向をしたときに正面となる、画素電極１０３から遠い側の端部を頭１１０ａと称する。また、液晶分子１１０の長軸方向の側面を腹１１０ｂと称する。

図１６（ａ）に示すように、画素１０１を平面視したときに、液晶分子１１０は、Ｘ軸に対して４５°傾斜して配向している。このように、画素１０１の右側の上下領域、及び左側の上下領域とも、液晶分子１１０は、その長軸方向のＸ軸に対する傾きが大きい。

このため、例えば、図１６（ｂ）に示すように、画素１０１を右斜め方向から見た場合、液晶分子１１０は、頭１１０ａよりも、腹１１０ｂを見せる割合の方が大きい。

液晶分子１１０は複屈折率を有するので、液晶分子１１０の腹１１０ｂが見える割合が大きいと、視野角の変化による液晶分子１１０の角度の変化により、光学特性は複雑に変化する。このことが、画質品位が劣化する原因となっている。

図１２、図１３を用いて説明した画素の構成でも、同様の現象が生じているので、画素を斜めから見たときの画質の表示品位の劣化の防止が不十分であり、改善の余地があった。

また、図１４を用いて説明した画素電極の構造は、データバスライン側であるスリットの先端部に発生する暗部を抑制することはできるものの、画素を斜めから見たときの画質の表示品位の劣化を防止できるものではない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチドメイン構造の液晶表示装置の視野角特性を向上することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、液晶層を介して互いに対向配置される一対の基板を備え、上記基板の一方には、画素毎に、液晶の配向を制御する画素電極が配されている液晶表示装置であって、上記画素電極は、互いに平行であり、上記画素における水平方向の水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている複数の第１の画素電極と、互いに平行であり、上記第１の画素電極とは異なる角度で、上記水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている第２の画素電極と、上記複数の第１の画素電極間及び上記第２の画素電極間のそれぞれを、上記画素における水平方向に接続する第３の画素電極と、を備えていることを特徴としている。

上記構成によると、上記第１の画素電極は、互いに平行であり、上記水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている。また、上記第２の画素電極は、互いに平行であり、上記第１の画素電極とは異なる角度で、上記水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている。

このため、上記画素電極に電圧が印加されると、上記第１の画素電極が伸びる方向に配向方向が規定される液晶分子と、第２の画素電極が伸びる方向に配向方向が規定される液晶分子とが生じる。そして、第１及び第２の画素電極のそれぞれによって配向方向が規定される液晶分子の配向方向は異なることになる。

このように、画素内の液晶分子の配向方向を異ならせるマルチドメイン構造とすることで、視野角を広げることができる。

そして、上記第３の画素電極は、上記複数の第１の画素電極間及び上記第２の画素電極間のそれぞれを、上記水平方向に接続している。

このため、上記画素を平面視したとき、液晶分子の配向方向は、上記第１の画素電極及び上記第２の画素電極が、上記水平軸に対して傾斜している角度より、水平方向に近づくので、水平方向の視野角に対する画像の品位を向上させることができる。

このように、上記構成によると、マルチドメイン構造の液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。

本発明の液晶表示装置は、上記第１の画素電極及び上記第２の画素電極は、上記水平軸に対する鋭角の角度が、略４５°となるように、上記水平軸に対して傾斜して配されていることが好ましい。

上記構成によると、上記第１の画素電極及び上記第２の画素電極のそれぞれにより、配向方向を異ならせる向きの違いを大きくすることができるので、視野角を大きく向上させることができる。

本発明の液晶表示装置では、上記画素電極は、上記画素の水平方向及び垂直方向に伸びる第４の画素電極を備えていることで、４つの領域に区画されており、上記第１の画素電極及び上記第２の画素電極は、上記４つの領域のうち、異なる領域に配されていることが好ましい。

上記構成によると、上記４つの領域に区画されたマルチドメイン構造を構成することができる。

本発明の液晶表示装置は、互いに隣接する上記第３の画素電極間の距離は、互いに隣接する上記第１の画素電極間の距離、及び互いに隣接する上記第２の画素電極間の距離より大きいことが好ましい。

上記構成により、液晶分子は、上記第３の画素電極により規定される配向方向より、上記第１及び第２の画素電極により規定される配向方向による影響を強く受けることになる。このため、マルチドメイン構造を保ちつつ、水平方向の視野角特性を向上させることができるので、確実に、マルチドメイン構造の液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。

本発明の液晶表示装置は、上記第３の画素電極が配されているピッチに対する上記第３の画素電極の幅の密度は、５０％未満であることが好ましい。

上記構成により、液晶分子を、上記第１及び第２の画素電極により規定される配向方向に、確実に配向させることができるので、確実に、マルチドメイン構造を保ちつつ、水平方向の視野角特性を向上させることができる。

本発明の液晶表示装置は、上記第３の画素電極が配されているピッチに対する上記第３の画素電極の幅の密度は、１８％以上であることが好ましい。上記構成により、液晶分子を、上記第１及び第２の画素電極により規定される配向方向より、確実に、上記画素を平面視したときの水平方向に近づく方向へ配向させることができる。このため、確実に、マルチドメイン構造の液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。

本発明の液晶表示装置は、上記画素の水平方向に伸びる第４の画素電極と、当該画素の水平方向に伸びる第４の画素電極に隣接して配されている上記第３の画素電極との距離は、互いに隣接して配されている上記第３の画素電極間の距離より大きいことが好ましい。

上記構成により、上記画素の水平方向及び垂直方向に伸びる第４の画素電極と、上記画素の垂直方向に伸びる第４の画素電極とが交差する領域に配されている液晶分子に対して、上記第３の画素電極により規定される配向方向の影響を及ぼすことを低減することがで
きる。このため、上記画素の水平方向及び垂直方向に伸びる第４の画素電極と、上記画素の垂直方向に伸びる第４の画素電極とが交差する領域に配されている液晶分子の配向が制御できなくなり、画素の透過率が低下することを防止することができる。

本発明の液晶表示装置は、液晶層を介して互いに対向配置される一対の基板を備え、上記基板の一方には、画素毎に、液晶の配向を制御する画素電極が配されており、上記画素電極は、互いに平行であり、上記画素における水平方向の水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている複数の第１の画素電極と、互いに平行であり、上記第１の画素電極とは異なる角度で、上記水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている第２の画素電極と、上記複数の第１の画素電極間及び上記第２の画素電極間のそれぞれを、上記画素における水平方向に接続する第３の画素電極と、を備えている。

これにより、マルチドメイン構造の液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を表す平面図である。 図１のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。 （ａ）は、液晶分子の配向の様子を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の斜視図である。 本発明の液晶表示装置の画素電極とは異なる構成の画素電極を表す平面図である。 画素に電圧を加えたときの透過率の様子を表す図である。 画素の透過率の観測方向を説明する図である。 画素を斜めの方向から見た場合の視野角特性を表す図である。 画素の電極パターンの様子を表す図である。 （ａ）は密度低の画素に電圧を加えたときの透過率の様子を表し、（ｂ）は密度中の画素に電圧を加えたときの透過率の様子を表し、（ｃ）は密度高の画素に電圧を加えたときの透過率の様子を表している。 密度低、密度中のサンプルの画素を、斜めの方向から見た場合の視野角特性を表す図である。 従来のＭＶＡモードの液晶表示装置の画素を表す平面図である。 従来の画素の構成を表す図である。 従来の画素の構成を表す断面図である。 従来の他の画素の構成を表す平面図である。 液晶分子の構成を表す斜視図である。 （ａ）は、図１１に示すＭＶＡモードの液晶表示装置の画素の中心近傍を表す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の斜視図である。

〔実施の形態〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置１の構成を表す平面図である。図２は、図１のＡ-Ａ’線矢視断面図である。

図１に示すように、液晶表示装置１は、水平方向（Ｘ軸方向）に配されている複数のゲートバスライン１２と、垂直方向（Ｙ軸方向）に配されている複数のデータバスライン２８とが配されている。この、ゲートバスライン１２と、データバスライン２８とで区画さ
れている領域が、画素２０である。

画素２０には、液晶分子の配向を制御するための画素電極１６が配されている。この画素電極１６には、互いに平行であり、画素２０における水平方向の水平軸（Ｘ軸）に対して、異なる方向に傾斜して伸びて配されているスリット２１が形成されている。

このようなスリット２１により、画素電極１６は、互いに平行であり、画素２０における水平方向の水平軸（Ｘ軸）に対して、異なる方向に傾斜して伸びて配されている複数の線状画素電極（画素電極）１６ｃ〜１６ｆを含む。

これにより、画素電極１６に、画素２０の駆動用の電圧が印加されると、液晶分子は、画素電極１６の平面形状が異なる領域（線状画素電極１６ｃ〜１６ｆが配されている領域）ごとに、配向する向きが異なることになる。このように、液晶表示装置１は、１つの画素２０内に、液晶分子が配向する方向が異なる複数の領域（ドメイン）が配されているＭＶＡモード（マルチドメイン構造）の液晶表示装置である。

まず、図１、２を用いて、液晶表示装置１の構成について説明する。

液晶表示装置１は、液晶層４０を介して互いに対向配置されている一対のＴＦＴ基板（基板）１０と、対向基板（基板）３０とを備えている。また、液晶表示装置１は、ＴＦＴ基板１０及び対向基板３０のそれぞれの外側面に配されている偏光板４５・４６を備えている。

偏光板４５・４６は、透過軸（偏光軸）が互いに直交するように配されている。偏光板４５・４６のうち、一方は、図１のＸ軸に対して平行な方向の直線偏光を透過し、他方は、図１のＹ軸に対して平行な方向の直線偏光を透過するように配されている。

ＴＦＴ基板１０は、ＴＦＴ１４及び画素電極１６が配されているものである。ＴＦＴ基板１０は、ガラス基板１１と、ガラス基板１１上に形成されているゲートバスライン１２と、ゲートバスライン１２を覆ってガラス基板１１上に形成されているゲート絶縁膜１３と、ゲート絶縁膜１３上であって各画素２０ごとに形成されているＴＦＴ１４と、ＴＦＴ１４を覆ってゲート絶縁膜１３上に形成されている第２の絶縁膜１５と、第２の絶縁膜１５上に形成されている画素電極１６と、第２の絶縁膜１５及び画素電極１６上に形成される配向膜（付図示）とを備えている。

対向基板３０は、ガラス基板３１と、ガラス基板３１の下面（ＴＦＴ基板１０との対向面）に形成されているブラックマトリクス３２及びカラーフィルタ３３と、カラーフィルタ３３の下面に形成されているコモン電極３４と、コモン電極３４の下面に形成されている配向膜（付図示）とを備えている。

ゲート絶縁膜１３、及び第２の絶縁膜１５は、例えば、ＳｉＯ_２やＳｉＮ等の絶縁物からなる。

ＴＦＴ基板１０及び対向基板３０に形成されている配向膜（付図示）は、ポリイミドなどからなり、画素電極１６に電圧を印加していないときは液晶分子を垂直に配向させ、画素電極１６に電圧が印加されたとき、液晶分子が傾斜するように配向させる垂直配向膜である。

液晶層４０には、予めモノマーが混合されている。そして、画素２０に駆動用の電圧が加えられたとき、光を照射するなどして、混合されているモノマーを重合化し、ポリマー
を形成する。この形成されたポリマーによって、配向膜の境界面付近の液晶分子のプレチルト角を保持することができる。これにより、画素２０に駆動電圧を印加したとき、液晶分子が傾斜する方向を規制して、液晶分子の配向を行なうことができる。このような技術はＰＳＡ（polymer-sustained alignment）と呼ばれ、液晶分子の高速応答化を行なうこ
とが可能となる。

なお、本実施形態では、ＰＳＡは必須の技術ではなく、液晶層４０に、ＰＳＡを行なうためのモノマーが混合されていなくてもよい。

カラーフィルタ３３は、画素２０毎に、例えば、赤色光を透過するフィルタ、緑色光を透過するフィルタ、青色光を透過するフィルタが配されているものである。

画素電極１６及びコモン電極３４は、例えばＩＴＯなどからなる透明電極である。

次に、画素電極１６の構成について、図１を用いて説明する。

図１に示すように、画素電極１６は、スリット２１が形成されることで、画素２０を平面視したときに、複数の方向に伸びる線状画素電極１６ａ〜１６ｊからなるスリット電極構造である。

線状画素電極（第４の画素電極）１６ａは、画素２０の中央であって、水平方向に伸びるように画素２０に配されている。この線状画素電極１６ａによって、画素２０は、垂直方向（Ｙ軸方向）に２つの領域（ドメイン）に２等分に区画されている。

線状画素電極（第４の画素電極）１６ｂは、画素２０の中央であって、垂直方向に伸びるように画素２０に配されている。この線状画素電極１６ｂによって、画素２０は、水平方向（Ｘ軸方向）に２つの領域（ドメイン）に２等分に区画されている。

すなわち、線状画素電極１６ａ・１６ｂによって、画素２０は４つの領域に区画されている。

ここで、本実施の形態では、この画素２０の４つの領域のうち、右上の領域を第１の領域、左上の領域を第２の領域、左下の領域を第３の領域、右下の領域を第４の領域と称する。

線状画素電極（第１の画素電極、第２の画素電極）１６ｃは、画素２０の第１の領域に、互いに平行に形成されており、Ｘ軸に対して略４５°の方向に伸びるように、複数形成されている。線状画素電極（第２の画素電極、第１の画素電極）１６ｄは、画素２０の第２の領域に、互いに平行に形成されており、Ｘ軸に対して略１３５°の方向に伸びるように、複数形成されている。

線状画素電極（第２の画素電極、第１の画素電極）１６ｅは、画素２０の第３の領域に、互いに平行に形成されており、Ｘ軸に対して略２２５°の方向に伸びるように、複数形成されている。線状画素電極（第２の画素電極、第１の画素電極）１６ｅは、画素２０の第４の領域に、互いに平行に配されており、Ｘ軸に対して略３１５°の方向に伸びるように複数形成されている。

このように、線状画素電極１６ｃ〜１６ｆは、Ｘ軸に対する鋭角が略４５°となるように、画素電極１６に形成されている。

さらに、画素電極１６には、線状画素電極１６ｃ〜１６ｆのそれぞれを、Ｘ軸方向に接続する線状画素電極（第３の画素電極）１６ｇ〜１６ｊが形成されている。

線状画素電極１６ｇは、画素２０の第１の領域に、互いに平行に配されており、複数の線状画素電極１６ｃを接続して、Ｘ軸に対して平行な方向に伸びるように複数形成されされている。線状画素電極１６ｈは、画素２０の第２の領域に、互いに平行に形成されており、複数の線状画素電極１６ｄを接続して、Ｘ軸に対して平行な方向に伸びるように複数形成されている。

線状画素電極１６ｉは、画素２０の第３の領域に、互いに平行に配されており、複数の線状画素電極１６ｅを接続して、Ｘ軸に対して平行な方向に伸びるように複数形成されている。スリット１６ｊは、画素２０の第４の領域に、互いに平行に形成されており、複数の線状画素電極１６ｆを接続して、Ｘ軸に対して平行な方向に伸びるように複数形成されている。

このように、液晶表示装置１の画素２０内に形成された４つのドメインである第１〜第４の領域には、それぞれ、画素電極１６として、線状画素電極１６ｃ・１６ｇ、線状画素電極１６ｄ・１６ｈ、線状画素電極１６ｅ・１６ｉ、及び線状画素電極１６ｆ・１６ｊが形成されている。

次に、このように画素電極１６が、線状画素電極１６ａ〜１６ｊからなる液晶表示装置１における液晶分子の配向の様子について、図３（ａ）（ｂ）を用いて説明する。

図３（ａ）は、液晶分子の配向の様子を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の斜視図である。

図３（ａ）に示すように、画素２０の線状画素電極１６ａ〜１６ｊに電圧を加えると、第１〜第４の領域のそれぞれに形成された線状画素電極１６ｃ・１６ｇ、線状画素電極１６ｄ・１６ｈ、線状画素電極１６ｅ・１６ｉ、線状画素電極１６ｆ・１６ｊのそれぞれが伸びる方向により、各第１〜第４の領域の液晶分子４１の配向方向が規定される。このように、各第１〜第４の領域によって、液晶分子４１の配向方向を、４方向に異ならせることができる。このようなマルチドメイン構造とすることで、画素２０を透過してくる光の透過方向を、４方向に異ならせることができ、視野角を広げることができる。

また、線状画素電極１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆは、互いに異なる方向に伸びるように形成されており、Ｘ軸に対する鋭角の角度が、例えば略４５°となるように、Ｘに対して傾斜して形成されている。これにより、各第１〜第４の領域間で、液晶分子４１の配向方向を異ならせる向きの違いを大きくすることができるので、視野角を大きく向上させることができる。

さらに、画素２０には、線状画素電極１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆのそれぞれを、Ｘ軸方向に接続する線状画素電極１６ｇ・１６ｈ・１６ｉ・１６ｊが形成されている。これにより、画素２０を平面視したとき、第１〜第４の領域の液晶分子４１は、その長軸のＸ軸となす鋭角の角度が、４５°より小さくなるように配向する。

つまり、画素２０では、画素２０を平面視したとき、液晶分子４１は、Ｘ軸に平行な線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊを配していない場合と比べて、長軸を、Ｘ軸と平行となる方向に近づけて配向する。

ここで、液晶分子４１のうち、垂直配向をしたときに正面となる、ＴＦＴ基板１０から
遠い側の端部を頭４１ａと称する。また、液晶分子４１の長軸の側面を腹４１ｂと称する。

図３（ｂ）に示すように、画素２０を、線状画素電極１６ａから平行に右斜め方向から見た場合、線状画素電極１６ｂより右側（手前側）に位置する第１の領域、及び第４の領域の液晶分子４１は、主に腹４１ｂを見せることになる。すなわち、第１の領域、及び第４の領域の液晶分子４１は、頭４１ａより、腹４１ｂを見せる割合が大きい。

一方、線状画素電極１６ｂより左側（奥側）に位置する第２の領域第４の領域の液晶分子４１は、主に頭４１ａを見せることになる。すなわち、第２の領域、及び第３の領域の液晶分子４１は、頭４１ａと、腹４１ｂとをほぼ同等程度見せる。これは、図１６（ｂ）で示した画素１０１の左側の上下領域での液晶分子１１０が見せる腹１１０ｂと頭１１０ａと割合と比べて、画素２０の第２及び第４領域の液晶分子４１の方が、頭４１ａを見せる割合が大きい。

すなわち、画素２０では、液晶分子４１は、第２及び第３の領域の液晶分子４１（図３（ｂ）の領域ｌに示す液晶分子４１のように、主に頭４１ａを見せる液晶分子４１と、第１及び第４の領域の液晶分子４１（図３（ｂ）の領域ｒに示す液晶分子４１）のように、主に腹４１ｂを見せる液晶分子４１とに大別することができる。

このように、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊを設けることで、画素２０を斜め方向から見たときに奥側となる第２及び第３領域の液晶分子４１の腹４１ｂを見せる割合を減らすことができるので、水平方向の斜め方向から見たときの透過率を、安定して変化させることができるようになる。このため、液晶表示装置１の構成によると、斜めから見たときの画像の品質の劣化を抑制することができる。

また、このような２種類（第１及び第４の領域と、第２及び第３の領域と）の液晶分子４１の配向方向は、互いの光学特性を補償し合うため、視野角の改善を行なうことができる。

画素２０を、線状画素電極１６ａから平行に左斜め方向から見た場合も同様である。

このように、画素２０に設けられた線状画素電極１６ａ〜１６ｊの構成によると、左右方向から液晶表示装置１を見たときの視野角特性を改善することができる。

ここで、画素２０を平面視したときの液晶分子４１の配向方向を、Ｘ軸となす鋭角が４５°より小さくなるようにするために、画素電極１６の形状を、例えば、図４に示す画素電極６６のようにすることが考えられる。

図４は、本実施の形態の画素電極１６とは異なる構成の画素電極を表す平面図である。

画素電極６６は、画素電極１６から水平方向の線状画素電極１６ｇ・１６ｈ・１６ｉ・１６ｊを省略し、さらに、線状画素電極１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆの、Ｘ軸となす鋭角αが２５°となるように配されている構造である。各線状画素電極１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆ間には、スリット６１が形成されている。他の構成は、画素電極１６と同様である。

このような画素電極６６を、画素電極１６に替えて画素２０に設けることで、各第１〜第４の領域の液晶分子４１は、Ｘ軸となす鋭角αが２５°となるように形成された線状画素電極１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆのそれぞれによって、画素２０を平面視したとき
の液晶分子４１の配向方向は、Ｘ軸となす鋭角が２５°となり、Ｘ軸となす鋭角を、４５°より小さくすることができる。

しかし、画素電極６６のように、水平方向の線状画素電極１６ｇ・１６ｈ・１６ｉ・１６ｊを設けず、Ｘ軸となす鋭角αが２５°となるように形成された線状画素電極１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆだけで、画素２０を平面視したときの液晶分子４１の配向方向を、Ｘ軸となす鋭角が４５°より小さくする構成では、画素電極１６のスリット２１と比べて、画素電極６６に形成するスリット６１の面積が大きくなる。

画素内で、画素電極６６が設けられている領域と比べて、スリット６１が設けられている領域は、透過率が低下するので、画素電極６６に設けるスリット６１の面積が大きいと、画素の透過率の低下が大きくなる。

一方、画素電極１６では、線状画素電極１６ｃ間、線状画素電極１６ｄ間、線状画素電極１６ｅ間、線状画素電極１６ｆ間をそれぞれ接続する線状画素電極１６ｇ・１６ｈ・１６ｉ・１６ｊが設けられているので、スリット２１の面積は、スリット６１と比べて小さい。このため、画素電極１６の面積は、画素電極６６の面積より大きくすることができる。

このように、画素２０に画素電極１６を設けることで、画素電極６６を設けた場合と比べて、画素２０の透過率低下の抑制効果を得ることができる。

また、図１に示した液晶表示装置１では、さらに、互いに隣接して形成される線状画素電極１６ｇ〜１６ｊ間の距離は、互いに隣接して形成される線状画素電極１６ｃ〜１６ｆ間の距離より大きいことが好ましい。

これにより、液晶分子４１は、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊにより規定される配向方向より、線状画素電極１６ｃ〜１６ｆにより規定される配向方向による影響を強く受けることになる。すなわち、第１〜第４の領域の各液晶分子４１には、Ｘ軸に平行な方向の配向規制力（液晶分子４１を配向させるために、液晶分子４１に及ぼされる力）により、Ｘ軸に対して傾斜した方向の配向規制力の方が大きくはたらく。このため、確実に、マルチドメイン構造を保ちつつ、水平方向の視野角特性を向上させることができる。

具体的には、線状画素電極１６ｃ〜１６ｆのピッチ（線状画素電極１６ｃ〜１６ｆの幅＋線状画素電極１６ｃ〜１６ｆ間の幅）に対する線状画素電極１６ｃ〜１６ｆの幅の割合（密度）が５０％である場合、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊのピッチ（線状画素電極１６ｇ〜１６ｊの幅＋線状画素電極１６ｇ〜１６ｊ間の幅）に対する線状画素電極１６ｇ〜１６ｊの幅の割合（密度）が、５０％未満であることが好ましい。

これにより、画素２０の第１〜第４領域の各ドメインの液晶分子４１を確実に配向させることができるので、確実に、マルチドメイン構造を保ちつつ、水平方向の視野角特性を向上させることができる。

また、図１に示すように、画素２０の中心では、線状画素電極１６ａ・１６ｂが交わっていることに加え、線状画素電極１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆも交わっている。これにより、画素２０の中心近傍では、各線状画素電極１６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆのそれぞれにより、液晶分子４１に対して、配向規制力が加わっている。

ここで、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊのピッチに対する線状画素電極１６ｇ〜１６ｊの幅の密度が高くなると、画素２０の中心近傍の液晶分子４１に対して、線状画素電極１６
ｇ〜１６ｊによる水平方向の配向規制力が強く加わることになる。このように、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊによる水平方向の配向規制力が、画素２０の中心近傍の液晶分子４１に対して強く加わると、画素２０の中心近傍の液晶分子４１に対して、さまざまな配向方向の力が加わりすぎて、画素２０の中心近傍の液晶分子４１の配向方向が制御できなくなる場合がある。

そこで、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊのピッチに対する線状画素電極１６ｇ〜１６ｊの幅の密度を５０％未満とすることで、各線状画素電極１６ａ〜１６ｊの交点近傍である画素２０の中心近傍の液晶分子４１の配向が制御されずに、透過率が低下するなどの課題が生じることを防止することができる。

また、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊのピッチ（線状画素電極１６ｇ〜１６ｊの幅＋線状画素電極１６ｇ〜１６ｊ間の幅）に対する線状画素電極１６ｇ〜１６ｊの幅の割合（密度）は、１８％以上であることが好ましい。これにより、液晶分子４１を、線状画素電極１６ｃ〜１６ｆのそれぞれにより規定される配向方向より、確実に、Ｘ軸方向に近づく方向へ配向させることができる。

すなわち、第１〜第４の領域の各液晶分子４１に、線状画素電極１６ｃ〜１６ｆによって加えられる配向規制力に加えて、Ｘ軸に平行な方向の配向規制力の影響を及ぼすことができる。

このため、線状画素電極１６ｃ〜１６ｆのみによって得られる配向方向より、Ｘ軸に対して平行な方向へと配向させることができる。これにより、確実に、マルチドメイン構造の液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。

また、画素２０の中心を通って、Ｘ軸方向に伸びる線状画素電極１６ａと、線状画素電極１６ａと隣接して配されている線状画素電極１６ｇ〜１６ｊとの距離は、線状画素電極１６ｇ間（線状画素電極１６ｈ間、線状画素電極１６ｉ間、線状画素電極１６ｊ間）の距離より大きいことが好ましい。

これにより、画素２０の中心近傍の液晶分子４１に、線状画素電極１６ａと隣接して配されている線状画素電極１６ｇ〜１６ｊによる水平方向の配向規制力が強く加わることを防止することができるので、画素２０の中心近傍の液晶分子４１に対して、さまざまな配向方向の力が加わりすぎて、画素２０の中心近傍の液晶分子４１の配向方向が制御できなくなることを防止することができる。

このため、各線状画素電極１６ａ〜１６ｊの交点近傍である画素２０の中心近傍の液晶分子４１の配向が制御されずに、透過率が低下するなどの課題が生じることを防止することができる。

〔実施例〕
次に、実施例について説明する。

図５は、画素２０に電圧を加えたときの、透過率の様子を表す図である。

画素２０に、７Ｖの画素２０駆動用の電圧を印加した場合、図５に示すように、画素２０の中央部分のＸ軸方向に暗線５１ａが形成され、画素２０の中央部分のＹ軸方向に暗線５１ｂが形成されることで、画素２０に４つの領域（ドメイン）が形成された。図５では、白い領域は透過率が高い領域であり、黒い領域が透過率が低い領域である。

画素２０の暗線５１ａの領域は、画素２０を平面視したときの液晶分子４１の配向方向が、０°方向（または９０°方向）となっている領域である。また、画素２０の暗線５１ｂの領域は、画素２０を平面視したときの液晶分子４１の配向方向が、９０°方向（または０°方向）となっている領域である。このため、暗線５１ａ・５１ｂの領域は、画素２０を平面視したときの液晶分子４１の配向方向が、偏光板４５または偏光板４６の偏光軸と同じ方向となり、光が透過しない領域となっている。

そして、画素２０に形成された４つの領域では、図５に示すように、画素２０を平面視したときの液晶分子４１の長軸と、Ｘ軸とがなす鋭角θは、４５°より小さくなるように、それぞれの液晶分子４１が配向していることが分かった。

次に、正面方向から液晶表示装置１を見たときの透過率の変化と、斜め方向から液晶表示装置１を見たときの透過率の変化との関係について計算を行なった。

図６は、画素２０の透過率の観測方向を説明する図である。図７は、画素２０を、図６に示す方向から見た場合の視角特性を表す図である。なお、図６に示す正面方向及び観測方向を表す矢印は、図１の画素２０のＢ-Ｂ’の断面の方向から見た場合の方向を表して
いる。

図６に示すように、図１の画素２０を平面視したときの方向を正面方向とした場合、その正面方向から６０°傾斜した方向（極角６０°）から画素２０を観測した方向を、視角特性の観測方向とする。

図７では、横軸は正面方向の規格化透過率を表し、縦軸は極角６０°の規格化透過率を表している。図７は、正面方向から見たときの光学特性で規格化しているので、視角特性が良好である場合は、図７中の「正面」で表しているように、直線に近い特性を表すことになる。

図７の横方向線状画素電極無しは、画素電極に、Ｘ軸に平行な線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊが形成されていない液晶表示装置を表している。

図７の横方向線状画素電極有りは、実施の形態で説明した画素電極１６の構造を有する液晶表示装置１を表している。

図７に示すように、横方向線状画素電極有りの曲線は、横方向線状画素電極無しの曲線よりも膨らみが小さく、「正面」で表す直線に近い特性となっていることが分かった。このように、画素２０のように、Ｘ軸に平行な線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊを設けることで、液晶表示装置１を斜め方向から見たときの透過率の変化の特性を、正面から見たときの透過率の変化の特性に近づけることができた。すなわち、視野角特性を改善することができた。

次に、画素２０におけるＸ方向の線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊを設ける密度と、視野角との関係についての計算を行なった。その結果について図８〜図１０を用いて説明する。図８は、計算に用いた画素の電極パターンの様子を表す図である。

画素２０での線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊの密度が異なる密度低、密度中、密度高の３つのサンプルについて、それぞれの視野角について計算を行なった。

図８に示すように、シミュレーションに用いた画素電極１６のパターンは、図１の画素電極１６と同じで、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊ間の距離が異なる。

各サンプルの条件は以下の通りである。なお、線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊの幅をＳ１、線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊ間の距離をＬ１とする。線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊが配されているピッチを線状画素電極ピッチＳ１＋Ｌ１とする。
密度低：線状画素電極幅Ｓ１=３μｍ、線状画素電極間幅Ｌ１＝１４μｍ、線状画素電極
ピッチＳ１＋Ｌ１＝１７μｍ
密度中：線状画素電極幅Ｓ１=３μｍ、線状画素電極間幅Ｌ１＝５．５μｍ、線状画素電
極ピッチＳ１＋Ｌ１＝８．５μｍ
密度高：線状画素電極幅Ｓ１=３μｍ、線状画素電極間幅Ｌ１＝３μｍ、線状画素電極ピ
ッチＳ１＋Ｌ１＝６μｍ
ここで、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊの線状画素電極ピッチに対する線状画素電極１６ｇ〜１６ｊ間幅の密度（線状画素電極の密度と称する）＝〔Ｓ１/（Ｓ１＋Ｌ１）×１０
０〕とした場合、密度低のサンプルでは線状画素電極の密度は１８％、密度中のサンプルでは線状画素電極の密度は３５％、密度高のサンプルでは線状画素電極の密度は５０％となる。

また、各サンプルのその他の共通条件は以下の通りである。
画素サイズ：５０μｍ×１００μｍ
Ｘ軸に対して斜め方向に配されている線状画素電極１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆの幅Ｓ２：３μｍ
線状画素電極１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ間幅Ｌ２：３μｍ
線状画素電極１６ａ、１６ｂの幅：３μｍ
図９（ａ）〜（ｃ）に、密度低、密度中、密度高のそれぞれの画素に、電圧を加えたときの、透過率の様子を表す。

図９（ａ）は密度低の画素に電圧を加えたときの透過率の様子を表し、（ｂ）は密度中の画素に電圧を加えたときの透過率の様子を表し、（ｃ）は密度高の画素に電圧を加えたときの透過率の様子を表している。

図９（ｃ）に示すように、横方向の線状画素電極の密度が５０％の場合、画素中央部分は黒く、透過光が得られないことが分かった。これは、ＦＢ形状を構成する斜め方向の線状画素電極１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆの密度と、横方向のスリット１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊの密度とが同等となると、液晶分子の配向方向を制御できなくなってしまうためと考えられる。

すわわち、横方向の線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊの密度を高くすると、線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊによる、画素中心部分の液晶分子への水平方向の配向規制力も強くなる。このように、画素中心部分の液晶分子に、線状画素電極１６ｇ〜１６ｊによる水平方向の配向規制力が強く加わると、各線状画素電極１６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄ・１６ｅ・１６ｆのそれぞれにより、配向規制力が加わっている液晶分子４１に対して、さらに、水平方向の配向規制力が強く加わることになり、液晶分子の配向方向を制御できなくなってしまっているためと考えられる。

これに対して、図９（ａ）（ｂ）に示すように、横方向の線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊの密度が５０％未満のときは、液晶分子がきれいに配向していることが分かった。

さらに、図９（ａ）（ｂ）に示す密度低、密度中のサンプルの視野角特性の比較を行なった。

図１０は、密度低、密度中のサンプルの画素２０を、図６に示す方向から見た場合の視野角特性を表す図である。

図１０に示すｒｅｆは、画素電極に、Ｘ軸に平行な線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊが配されていない液晶表示装置を表している。

密度低、密度中共に、ｒｅｆよりも「正面」の直線に近く、視野角特性が改善されていることが分かった。すなわち、横方向の線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊを設けることで、視野角特性が改善されることが分かった。

しかし、図１０中で、密度低、密度中の曲線は、ほぼ重なっており、視野角の改善効果はほぼ同程度であることが分かった。すなわち、横方向の線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊの密度を増やしても、視野角の改善効果はほとんど変わっていない。このため、線状画素電極１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊの密度は１８％以上であり、５０％未満であれば、同等の視野角の改善効果を得ることができることが分かった。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、複数のドメインが形成された画素内の各ドメインに、水平方向の線状画素電極を設けることで、各ドメインの液晶分子の配向方向を、水平方向に近づけ、視野角特性を向上させることができるので、ＭＶＡモードの液晶表示装置に好適に適用できる。

１ 液晶表示装置
１０ ＴＦＴ基板（基板）
１６ 画素電極
１６ａ、１６ｂ 線状画素電極（第４の画素電極）
１６ｃ 線状画素電極（第１の画素電極、第２の画素電極）
１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ 線状画素電極（第２の画素電極、第１の画素電極）
１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊ 線状画素電極（第３の画素電極）
２０ 画素
２１ スリット
３０ 対向基板（基板）
４０ 液晶層
４１ 液晶分子

Claims (7)

1. 液晶層を介して互いに対向配置される一対の基板を備え、上記基板の一方には、画素毎に、液晶の配向を制御する画素電極が配されている液晶表示装置であって、
   上記画素電極は、互いに平行であり、上記画素における水平方向の水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている複数の第１の画素電極と、
   互いに平行であり、上記第１の画素電極とは異なる角度で、上記水平軸に対して、傾斜して伸びて配されている第２の画素電極と、
   上記複数の第１の画素電極間及び上記第２の画素電極間のそれぞれを、上記画素における水平方向に接続する第３の画素電極と、を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記第１の画素電極及び上記第２の画素電極は、上記水平軸に対する鋭角の角度が、略４５°となるように、上記水平軸に対して傾斜して配されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 上記画素電極は、上記画素の水平方向及び垂直方向に伸びる第４の画素電極を備えていることで、４つの領域に区画されており、
   上記第１の画素電極及び上記第２の画素電極は、上記４つの領域のうち、異なる領域に配されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 互いに隣接する上記第３の画素電極間の距離は、互いに隣接する上記第１の画素電極間の距離、及び互いに隣接する上記第２の画素電極間の距離より大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
5. 上記第３の画素電極が配されているピッチに対する上記第３の画素電極の幅の密度は、５０％未満であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置。
6. 上記第３の画素電極が配されているピッチに対する上記第３の画素電極の幅の密度は、１８％以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
7. 上記画素の水平方向に伸びる第４の画素電極と、当該画素の水平方向に伸びる第４の画素電極に隣接して配されている上記第３の画素電極との距離は、互いに隣接して配されている上記第３の画素電極間の距離より大きいことを特徴とする請求項３〜６の何れか１項に記載の液晶表示装置。

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