JP3931987B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、広視野角特性を有し、高品位の表示を行う液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic and performing high-quality display.

近年、パーソナルコンピュータのディスプレイや携帯情報端末機器の表示部に用いられる表示装置として、薄型軽量の液晶表示装置が利用されている。しかしながら、従来のツイストネマチック型（ＴＮ型）、スーパーツイストネマチック型（ＳＴＮ型）液晶表示装置は、視野角が狭いという欠点を有しており、それを解決するために様々な技術開発が行われている。   In recent years, a thin and light liquid crystal display device has been used as a display device used for a display of a personal computer or a display unit of a portable information terminal device. However, the conventional twisted nematic type (TN type) and super twisted nematic type (STN type) liquid crystal display devices have a drawback that the viewing angle is narrow, and various technical developments have been made to solve this. ing.

ＴＮ型やＳＴＮ型の液晶表示装置の視野角特性を改善するための代表的な技術として、光学補償板を付加する方式がある。他の方式として、基板の表面に対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界方式がある。この横電界方式の液晶表示装置は、近年量産化され、注目されている。また、他の技術としては、液晶材料として負の誘電率異方性を有するネマチック液晶材料を用い、配向膜として垂直配向膜を用いるＤＡＰ（deformation of vertical aligned phase）がある。これは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ:electrically controlled birefringence）方式の一つであり、液晶分子の複屈折性を利用して透過率を制御する。   As a typical technique for improving the viewing angle characteristics of a TN type or STN type liquid crystal display device, there is a method of adding an optical compensation plate. As another method, there is a lateral electric field method in which an electric field in a horizontal direction is applied to the liquid crystal layer with respect to the surface of the substrate. This horizontal electric field type liquid crystal display device has recently been mass-produced and has attracted attention. As another technique, there is DAP (deformation of vertical aligned phase) using a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy as a liquid crystal material and using a vertical alignment film as an alignment film. This is one of the voltage controlled birefringence (ECB) method, and the transmittance is controlled using the birefringence of liquid crystal molecules.

しかしながら、横電界方式は広視野角化技術として有効な方式の１つではあるものの、製造プロセスにおいて、通常のＴＮ型に比べて生産マージンが著しく狭いため、安定な生産が困難であるという問題がある。これは、基板間のギャップむらや液晶分子の配向軸に対する偏光板の透過軸（偏光軸）方向のずれが、表示輝度やコントラスト比に大きく影響するためであり、これらを高精度に制御して、安定な生産を行うためには、さらなる技術開発が必要である。   However, although the horizontal electric field method is one of the effective methods for widening the viewing angle, the production margin is significantly narrower in the manufacturing process compared to the normal TN type, so that stable production is difficult. is there. This is because unevenness in the gap between the substrates and deviation in the transmission axis (polarization axis) direction of the polarizing plate with respect to the alignment axis of the liquid crystal molecules greatly affect the display brightness and contrast ratio. In order to achieve stable production, further technological development is necessary.

また、ＤＡＰ方式の液晶表示装置で表示ムラの無い均一な表示を行うためには、配向制御を行う必要がある。配向制御の方法としては、配向膜の表面をラビングすることにより配向処理する方法がある。しかしながら、垂直配向膜にラビング処理を施すと、表示画像中にラビング筋が発生しやすく量産には適していない。   In addition, in order to perform uniform display without display unevenness in a DAP liquid crystal display device, it is necessary to perform alignment control. As a method for controlling the alignment, there is a method of performing an alignment treatment by rubbing the surface of the alignment film. However, when the rubbing treatment is performed on the vertical alignment film, rubbing streaks are likely to occur in the display image, which is not suitable for mass production.

そこで、本願発明者は他の者とともに、ラビング処理を行わずに配向制御を行う方法として、液晶層を介して対向する一対の電極の一方に複数の開口部を設け、これらの開口部のエッジ部に生成される斜め電界によって液晶分子の配向方向を制御する方法を特許文献１に開示している。この方法によると、液晶分子の配向の連続性が十分な安定した配向状態を絵素の全体に亘って得ることができるので、広視野角化および高品位の表示が実現される。   Accordingly, the present inventor, together with others, provides a plurality of openings in one of a pair of electrodes opposed via a liquid crystal layer as a method of performing alignment control without performing a rubbing process, and the edges of these openings Patent Document 1 discloses a method for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules by an oblique electric field generated in the portion. According to this method, a stable alignment state with sufficient alignment continuity of liquid crystal molecules can be obtained over the entire picture element, so that a wide viewing angle and high-quality display can be realized.

一方、近年、屋外および屋内のいずれにおいても高品位の表示が可能な液晶表示装置が提案されている（例えば特許文献２）。この液晶表示装置は、透過反射両用型液晶表示装置と呼ばれ、絵素内に、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している。
特開２００３−４３５２５号公報 特開平１１−１０１９９２号公報 On the other hand, in recent years, a liquid crystal display device capable of high-quality display both outdoors and indoors has been proposed (for example, Patent Document 2). This liquid crystal display device is called a transmissive / reflective liquid crystal display device, and has a reflective region for displaying in a reflective mode and a transmissive region for displaying in a transmissive mode in a picture element.
JP 2003-43525 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-101992

しかしながら、斜め電界を用いた配向制御の方式を、透過反射両用型の液晶表示装置に応用する場合の最適な構造は未だ見出されていない。   However, an optimum structure has not yet been found when the alignment control method using an oblique electric field is applied to a transflective liquid crystal display device.

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、広視野角特性を有し、表示品位が高い透過反射両用型の液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a transflective type liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic and high display quality.

本発明による液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極は、導電膜から形成された中実部と導電膜が形成されていない非中実部とを有し、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記第１電極の前記中実部の周辺に生成される斜め電界によって、少なくとも前記中実部上に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の第１液晶ドメインを形成する液晶表示装置であって、前記複数の絵素領域は、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードの表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードの表示を行う反射領域とを有し、前記反射領域内の前記液晶層の厚さｄｒは、前記透過領域内の前記液晶層の厚さｄｔよりも小さく、前記第２基板は、前記反射領域内に位置する上段面と、前記透過領域内に位置する下段面と、前記上段面と前記下段面とを結ぶ側面と、を有する段差を有し、前記段差の前記側面は、前記反射領域内に位置し、且つ、前記第２電極によって覆われており、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１基板は、傾斜した側面を有する少なくとも１つの第１凸部を前記非中実部上に有し、前記第１凸部の前記第１基板の面内方向に沿った断面形状は、前記中実部と前記非中実部との境界の形状と整合し、前記第１凸部の傾斜した側面は、前記斜め電界による配向規制方向と同じ方向に前記液晶層の液晶分子を傾斜させる配向規制力を有し、前記第１凸部は、さらに、前記第１電極の前記中実部のエッジ部を覆っており、そのことによって上記目的が達成される。   The liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal layer side of the first substrate. A plurality of pixel regions each defined by a first electrode provided on the second substrate and a second electrode provided on the second substrate and opposed to the first electrode via the liquid crystal layer, In each of the plurality of picture element regions, the first electrode has a solid portion formed from a conductive film and a non-solid portion where no conductive film is formed, and the liquid crystal layer includes the first electrode. When the voltage is not applied between the first electrode and the second electrode, a vertical alignment state is obtained, and when the voltage is applied between the first electrode and the second electrode, the first electrode At least on the solid part by an oblique electric field generated around the solid part of A liquid crystal display device that forms a plurality of first liquid crystal domains having a radiant tilt alignment state, wherein the plurality of picture element regions perform transmission mode display using light incident from the first substrate side. And a reflective region for displaying a reflection mode using light incident from the second substrate side, and the thickness dr of the liquid crystal layer in the reflective region is the liquid crystal layer in the transmissive region The second substrate has an upper step surface located in the reflection region, a lower step surface located in the transmission region, and a side surface connecting the upper step surface and the lower step surface. The side surface of the step is located in the reflection region and covered with the second electrode, and the first substrate is inclined in each of the plurality of pixel regions. Front of at least one first projection having a curved side The cross-sectional shape along the in-plane direction of the first substrate of the first convex part is aligned with the shape of the boundary between the solid part and the non-solid part, The inclined side surface of the first convex portion has an alignment regulating force for inclining the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in the same direction as the alignment regulating direction by the oblique electric field, and the first convex portion further includes the first electrode. The solid portion of the edge portion is covered, whereby the above object is achieved.

ある好適な実施形態において、前記複数の第１液晶ドメインの配向と、前記非中実部上の前記液晶層の配向とが互いに連続している。   In a preferred embodiment, the alignment of the plurality of first liquid crystal domains and the alignment of the liquid crystal layer on the non-solid portion are continuous with each other.

ある好適な実施形態において、前記第１電極の前記中実部は、それぞれが前記非中実部によって実質的に包囲された複数の単位中実部を有し、前記複数の単位中実部のそれぞれに対応して前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される。   In a preferred embodiment, the solid portion of the first electrode has a plurality of unit solid portions each substantially surrounded by the non-solid portion, and the plurality of unit solid portions Each of the plurality of first liquid crystal domains is formed corresponding to each.

前記複数の単位中実部のそれぞれの形状は回転対称性を有することが好ましい。   Each shape of the plurality of unit solid portions preferably has rotational symmetry.

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは略円形である。   In a preferred embodiment, each of the plurality of unit solid portions is substantially circular.

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは略矩形である。   In a preferred embodiment, each of the plurality of unit solid portions is substantially rectangular.

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が略円弧状の略矩形である。   In a preferred embodiment, each of the plurality of unit solid portions is a substantially rectangular shape having a substantially arc-shaped corner portion.

ある好適な実施形態において、前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が鋭角化された形状を有する。   In a preferred embodiment, each of the plurality of unit solid portions has a shape in which a corner portion is sharpened.

ある好適な実施形態において、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極の前記複数の単位中実部は一列に配列されている。   In a preferred embodiment, in each of the plurality of picture element regions, the plurality of unit solid portions of the first electrode are arranged in a line.

ある好適な実施形態において、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界によって、前記非中実部上に、放射状傾斜配向状態をとる少なくとも１つの第２液晶ドメインを形成する。   In a preferred embodiment, the liquid crystal layer has a radially inclined alignment state on the non-solid portion by the oblique electric field when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode. Forming at least one second liquid crystal domain.

ある好適な実施形態において、前記複数の第１液晶ドメインの配向と前記少なくとも１つの第２液晶ドメインの配向とが互いに連続している。   In a preferred embodiment, the alignment of the plurality of first liquid crystal domains and the alignment of the at least one second liquid crystal domain are continuous with each other.

ある好適な実施形態において、前記複数の第１液晶ドメインおよび／または前記少なくとも１つの第２液晶ドメインは、渦巻き状の放射状傾斜配向状態をとる。   In a preferred embodiment, the plurality of first liquid crystal domains and / or the at least one second liquid crystal domain have a spiral radial tilt alignment state.

ある好適な実施形態において、前記第１電極の前記非中実部は少なくとも１つの開口部を有する。   In a preferred embodiment, the non-solid portion of the first electrode has at least one opening.

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの第１凸部は、前記開口部の形状と相似の形状を有する第１凸部を含む。   In a preferred embodiment, the at least one first protrusion includes a first protrusion having a shape similar to the shape of the opening.

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの開口部は複数の開口部であって、前記複数の開口部の少なくとも一部の開口部は、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転対称性を有するように配置された少なくとも１つの単位格子を形成する。   In a preferred embodiment, the at least one opening is a plurality of openings, and at least some of the openings of the plurality of openings have substantially the same shape and the same size. At least one unit cell arranged to have rotational symmetry is formed.

前記複数の開口部の前記少なくとも一部の開口部のそれぞれの形状は、回転対称性を有することが好ましい。   Each shape of the at least some of the plurality of openings preferably has rotational symmetry.

ある好適な実施形態において、前記第１電極の前記非中実部は少なくとも１つの切り欠き部を有する。   In a preferred embodiment, the non-solid portion of the first electrode has at least one notch.

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの第１凸部は、前記切り欠き部の形状と相似の形状を有する第１凸部を含む。   In a preferred embodiment, the at least one first convex portion includes a first convex portion having a shape similar to the shape of the notch portion.

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの切り欠き部は、複数の切り欠き部であって、前記複数の切り欠き部は、規則的に配置されている。   In a preferred embodiment, the at least one notch is a plurality of notches, and the plurality of notches are regularly arranged.

前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極が有する前記非中実部の面積は、前記第１電極が有する前記中実部の面積より小さいことが好ましい。   In each of the plurality of pixel regions, the area of the non-solid portion of the first electrode is preferably smaller than the area of the solid portion of the first electrode.

ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記複数の第１液晶ドメインのうちの少なくとも１つの第１液晶ドメインに対応する領域に、前記少なくとも１つの第１液晶ドメイン内の液晶分子を少なくとも電圧印加状態において放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する配向規制構造を有する。   In a preferred embodiment, the second substrate includes at least liquid crystal molecules in the at least one first liquid crystal domain in a region corresponding to at least one first liquid crystal domain of the plurality of first liquid crystal domains. It has an orientation regulating structure that expresses an orientation regulating force that causes radial tilt orientation in a voltage application state.

前記配向規制構造は、前記少なくとも１つの第１液晶ドメインの中央付近に対応する領域に設けられていることが好ましい。   Preferably, the alignment regulating structure is provided in a region corresponding to the vicinity of the center of the at least one first liquid crystal domain.

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、電圧無印加状態においても、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する。   In a preferred embodiment, the alignment restricting structure exhibits an alignment restricting force that causes liquid crystal molecules to be radially inclined and aligned even in a state where no voltage is applied.

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た第２凸部である。   In a preferred embodiment, the alignment regulating structure is a second convex portion protruding to the liquid crystal layer side of the second substrate.

ある好適な実施形態において、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た前記第２凸部によって前記液晶層の厚さが規定される。   In a preferred embodiment, the thickness of the liquid crystal layer is defined by the second convex portion protruding to the liquid crystal layer side of the second substrate.

ある好適な実施形態において、前記第２凸部は、前記第２基板の基板面と９０°未満の角をなす側面を有する。   In a preferred embodiment, the second convex portion has a side surface forming an angle of less than 90 ° with the substrate surface of the second substrate.

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に設けられた水平配向性の表面を含む。   In a preferred embodiment, the alignment regulating structure includes a horizontal alignment surface provided on the liquid crystal layer side of the second substrate.

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、電圧印加状態においてのみ、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する。   In a preferred embodiment, the alignment regulating structure expresses an alignment regulating force that causes liquid crystal molecules to be radially inclined and aligned only in a voltage application state.

ある好適な実施形態において、前記配向規制構造は、前記第２電極に設けられた開口部を含む。   In a preferred embodiment, the alignment regulating structure includes an opening provided in the second electrode.

ある好適な実施形態において、前記第１電極は、前記透過領域を規定する透明電極と、前記反射領域を規定する反射電極とを含む。   In a preferred embodiment, the first electrode includes a transparent electrode that defines the transmissive region and a reflective electrode that defines the reflective region.

ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記反射領域に選択的に設けられた透明誘電体層をさらに有する。   In a preferred embodiment, the second substrate further includes a transparent dielectric layer selectively provided in the reflective region in each of the plurality of pixel regions.

ある好適な実施形態において、前記複数の絵素領域のそれぞれ内に設けられた前記透明誘電体層は、隣接した絵素領域のうちの少なくとも１つの絵素領域内に設けられた前記透明誘電体層と連続している。   In a preferred embodiment, the transparent dielectric layer provided in each of the plurality of pixel regions includes the transparent dielectric provided in at least one of the adjacent pixel regions. Contiguous with the layer.

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、前記第１電極は、前記複数の絵素領域毎に設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である。   In a preferred embodiment, the first substrate further includes a switching element provided corresponding to each of the plurality of pixel regions, and the first electrode is provided for each of the plurality of pixel regions. The second electrode is at least one counter electrode facing the plurality of pixel electrodes.

本発明によると、放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが安定に、高い連続性を有するように形成されるので、透過反射両用型の液晶表示装置の広視野角化および表示品位の向上を実現することができる。本発明では、液晶分子を放射状傾斜配向させる斜め電界を生成する電極と、斜め電界による配向規制力と同じ方向の配向規制力を有する側面を有する凸部とによって協同的に配向規制が行われるので、安定な放射状傾斜配向が得られる。また、凸部が電極の中実部のエッジ部を覆っているので、駆動電圧条件によらず、安定な放射状傾斜配向を実現できる。さらに、本発明では、放射状傾斜配向を形成するための斜め電界を生成する電極が設けられる基板とは異なる基板に段差を設けることによってマルチギャップ構造を実現するので、斜め電界を生成する電極を備えた基板の製造プロセスを簡略化できるという利点が得られる。段差の側面は、反射領域内に位置し、且つ、電極によって覆われているので、段差の側面の傾斜に起因した表示品位の低下を抑制できる。   According to the present invention, since the liquid crystal domain having a radially inclined alignment is stably formed to have high continuity, it is possible to realize a wide viewing angle and an improvement in display quality of a transflective liquid crystal display device. Can do. In the present invention, alignment regulation is performed cooperatively by an electrode that generates an oblique electric field for aligning liquid crystal molecules in a radial gradient and a convex portion having a side surface having an alignment regulating force in the same direction as the alignment regulating force by the oblique electric field. Stable radial tilt orientation is obtained. Moreover, since the convex part covers the edge part of the solid part of the electrode, a stable radial inclined orientation can be realized regardless of the driving voltage condition. Furthermore, in the present invention, since a multi-gap structure is realized by providing a step on a substrate different from a substrate on which an electrode for generating an oblique electric field for forming a radially inclined alignment is provided, an electrode for generating an oblique electric field is provided. The advantage of simplifying the manufacturing process of the substrate can be obtained. Since the side surface of the step is located in the reflection region and is covered with the electrode, it is possible to suppress display quality deterioration due to the inclination of the side surface of the step.

上述したように、本発明によると、広視野角特性を有し、表示品位が高い透過反射両用型の液晶表示装置が提供される。   As described above, according to the present invention, a transflective liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic and high display quality is provided.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本発明による液晶表示装置は、優れた表示特性を有するので、アクティブマトリクス型液晶表示装置に好適に利用される。以下では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について、本発明の実施形態を説明する。本発明はこれに限られず、ＭＩＭを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置にも適用することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the liquid crystal display device according to the present invention has excellent display characteristics, it is preferably used for an active matrix liquid crystal display device. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described for an active matrix liquid crystal display device using a thin film transistor (TFT). The present invention is not limited to this, and can also be applied to an active matrix liquid crystal display device using MIM.

なお、本願明細書においては、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの「絵素」を含む複数の「絵素」が１つの「画素」に対応する。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極と絵素電極に対向する対向電極とが絵素領域を規定する。また、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられる列電極と列電極に直交するように設けられる行電極とが互いに交差するそれぞれの領域が絵素領域を規定する。なお、ブラックマトリクスが設けられる構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に対応することになる。   In the present specification, an area of the liquid crystal display device corresponding to “picture element” which is the minimum unit of display is referred to as “picture element area”. In a color liquid crystal display device, a plurality of “picture elements” including R, G, B “picture elements” correspond to one “pixel”. In an active matrix liquid crystal display device, a picture element region is defined by a picture element electrode and a counter electrode facing the picture element electrode. In a simple matrix liquid crystal display device, each region where a column electrode provided in a stripe shape and a row electrode provided so as to be orthogonal to the column electrode intersect each other defines a pixel region. Strictly speaking, in the configuration in which the black matrix is provided, the region corresponding to the opening of the black matrix corresponds to the pixel region in the region to which the voltage is applied according to the state to be displayed. .

（実施形態１）
図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００の１つの絵素領域の構造を説明する。以下では、説明の簡単さのためにカラーフィルタやブラックマトリクスを省略する。また、以下の図面においては、液晶表示装置１００の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略する。図１（ａ）は、絵素領域を基板法線方向から見た上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図１（ｂ）は、液晶層に電圧を印加していない状態を示している。 (Embodiment 1)
The structure of one picture element region of the liquid crystal display device 100 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). In the following, a color filter and a black matrix are omitted for the sake of simplicity. In the following drawings, components having substantially the same functions as the components of the liquid crystal display device 100 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 1A is a top view of the picture element region viewed from the normal direction of the substrate, and FIG. 1B corresponds to a cross-sectional view taken along line 1B-1B ′ in FIG. FIG. 1B shows a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer.

液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板（以下「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１００ａと、対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ）１００ｂと、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に設けられた液晶層３０とを有している。液晶層３０の液晶分子３０ａは、負の誘電率異方性を有し、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側の表面に設けられた垂直配向層としての垂直配向膜（不図示）によって、液晶層３０に電圧が印加されていないとき、図１（ｂ）に示したように、垂直配向膜の表面に対して垂直に配向する。このとき、液晶層３０は垂直配向状態にあるという。但し、垂直配向状態にある液晶層３０の液晶分子３０ａは、垂直配向膜の種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜の表面（基板の表面）の法線から若干傾斜することがある。一般に、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子軸（「軸方位」とも言う。）が約８５°以上の角度で配向した状態が垂直配向状態と呼ばれる。   The liquid crystal display device 100 is provided between an active matrix substrate (hereinafter referred to as “TFT substrate”) 100a, a counter substrate (also referred to as “color filter substrate”) 100b, and the TFT substrate 100a and the counter substrate 100b. And a liquid crystal layer 30. The liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30 have negative dielectric anisotropy, and a vertical alignment film (not shown) as a vertical alignment layer provided on the surface of the TFT substrate 100a and the counter substrate 100b on the liquid crystal layer 30 side. Thus, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 30, as shown in FIG. 1B, the liquid crystal layer 30 is aligned perpendicular to the surface of the vertical alignment film. At this time, the liquid crystal layer 30 is said to be in a vertically aligned state. However, the liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30 in the vertical alignment state may be slightly inclined from the normal line of the surface of the vertical alignment film (substrate surface) depending on the type of the vertical alignment film and the type of the liquid crystal material. In general, a state in which liquid crystal molecular axes (also referred to as “axis orientation”) are aligned at an angle of about 85 ° or more with respect to the surface of the vertical alignment film is called a vertical alignment state.

液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１００ａは、透明基板（例えばガラス基板）１１とその表面に形成された絵素電極１４とを有している。対向基板１００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）２１とその表面に形成された対向電極２２とを有している。液晶層３０を介して互いに対向するように配置された絵素電極１４と対向電極２２とに印加される電圧に応じて、絵素領域ごとの液晶層３０の配向状態が変化する。液晶層３０の配向状態の変化に伴い、液晶層３０を透過する光の偏光状態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。   The TFT substrate 100a of the liquid crystal display device 100 includes a transparent substrate (for example, a glass substrate) 11 and pixel electrodes 14 formed on the surface thereof. The counter substrate 100b includes a transparent substrate (for example, a glass substrate) 21 and a counter electrode 22 formed on the surface thereof. The alignment state of the liquid crystal layer 30 for each pixel region changes according to the voltage applied to the pixel electrode 14 and the counter electrode 22 arranged so as to face each other via the liquid crystal layer 30. Display is performed using a phenomenon in which the polarization state and amount of light transmitted through the liquid crystal layer 30 change in accordance with the change in the alignment state of the liquid crystal layer 30.

各絵素領域は、ＴＦＴ基板１００ａ側から入射する光（典型的にはバックライトからの光）を用いて透過モードの表示を行う透過領域Ｔと、対向基板１００ｂ側から入射する光（典型的には外光）を用いて反射モードの表示を行う反射領域Ｒとを有している。本実施形態では、絵素電極１４が、透明導電材料から形成された透明電極と、光反射性を有する導電材料から形成された反射電極とを有しており、透明電極によって透過領域Ｔが規定され、反射電極によって反射領域Ｒが規定される。なお、反射電極の表面に微小な凹凸形状を付与すると、反射電極によって光を拡散反射することが可能になるので、ペーパーホワイトに近い白表示を実現することができる。   Each pixel region includes a transmissive region T that displays a transmissive mode using light incident from the TFT substrate 100a side (typically light from a backlight) and light incident from the counter substrate 100b side (typically Has a reflection region R for displaying a reflection mode using external light. In this embodiment, the pixel electrode 14 has a transparent electrode formed from a transparent conductive material and a reflective electrode formed from a conductive material having light reflectivity, and the transparent region defines the transmission region T. The reflective region R is defined by the reflective electrode. In addition, when a minute uneven shape is provided on the surface of the reflective electrode, light can be diffusely reflected by the reflective electrode, so that white display close to paper white can be realized.

透過モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層３０を１回通過するだけであるのに対して、反射モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層３０を２回通過する。図１（ｂ）に示すように、反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒを、透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔよりも小さくすることによって、反射モードに用いられる光に対して液晶層３０が与えるリタデーションを、透過モードに用いられる光に対して液晶層３０が与えるリタデーションに近くすることができる。反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒを、透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔの略１／２とすると、両表示モードに用いられる光に対して液晶層３０が与えるリタデーションを略等しくすることができる。   In the transmissive mode display, the light used for display passes through the liquid crystal layer 30 only once, whereas in the reflective mode display, the light used for display passes through the liquid crystal layer 30 twice. As shown in FIG. 1B, by making the thickness dr of the liquid crystal layer 30 in the reflection region R smaller than the thickness dt of the liquid crystal layer 30 in the transmission region T, the light used in the reflection mode is converted into light. On the other hand, the retardation provided by the liquid crystal layer 30 can be close to the retardation provided by the liquid crystal layer 30 with respect to the light used in the transmission mode. When the thickness dr of the liquid crystal layer 30 in the reflective region R is approximately ½ of the thickness dt of the liquid crystal layer 30 in the transmissive region T, the retardation that the liquid crystal layer 30 gives to the light used in both display modes. Can be made substantially equal.

対向基板１００ｂは、反射領域Ｒ内に位置する上段面１００ｂ１と、透過領域Ｔ内に位置する下段面１００ｂ２と、上段面１００ｂ１と下段面１００ｂ２とを結ぶ側面１００ｂ３とを有する段差を有しており、そのことによって、反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒが透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔよりも小さくなっている。対向基板１００ｂの段差は、具体的には、対向基板１００ｂの反射領域Ｒに選択的に透明誘電体層２９を設けることによって形成されている。段差の側面１００ｂ３は、反射領域Ｒ内に位置しており、対向電極２２によって覆われている。   The counter substrate 100b has a step having an upper step surface 100b1 located in the reflection region R, a lower step surface 100b2 located in the transmission region T, and a side surface 100b3 connecting the upper step surface 100b1 and the lower step surface 100b2. As a result, the thickness dr of the liquid crystal layer 30 in the reflective region R is smaller than the thickness dt of the liquid crystal layer 30 in the transmissive region T. Specifically, the step of the counter substrate 100b is formed by selectively providing the transparent dielectric layer 29 in the reflection region R of the counter substrate 100b. The step side surface 100 b 3 is located in the reflection region R and is covered with the counter electrode 22.

続いて、液晶表示装置１００が有するＴＦＴ基板１００ａの構造をより詳しく説明する。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１００ａは、透明基板１１上に設けられた絵素電極１４および凸部４０を有している。   Next, the structure of the TFT substrate 100a included in the liquid crystal display device 100 will be described in more detail. As shown in FIGS. 1A and 1B, the TFT substrate 100 a has a pixel electrode 14 and a convex portion 40 provided on the transparent substrate 11.

まず、図２を参照しながら、絵素電極１４の構造とその作用とを説明する。図２は、絵素電極１４を模式的に示す上面図であり、図１（ａ）において凸部４０を省略した図に相当する。   First, the structure and operation of the pixel electrode 14 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a top view schematically showing the picture element electrode 14 and corresponds to a view in which the convex portion 40 is omitted in FIG.

絵素電極１４は、図２に示すように、導電膜（例えばＩＴＯ膜やアルミニウム膜）から形成された中実部１４ａと、導電膜が形成されていない非中実部１４ｂとを有している。   As shown in FIG. 2, the pixel electrode 14 has a solid part 14a formed of a conductive film (for example, an ITO film or an aluminum film) and a non-solid part 14b where no conductive film is formed. Yes.

中実部１４ａは、それぞれが非中実部１４ｂによって実質的に包囲された複数の領域（「単位中実部」と称する）１４ａ’を有している。これらの単位中実部１４ａ’は、実質的に同じ形状で同じ大きさを有しており、各単位中実部１４ａ’は、略円形である。単位中実部１４ａ’同士は、典型的には、各絵素領域内で相互に電気的に接続されている。図１（ｂ）に例示する構成では、絵素電極１４は、９つの単位中実部１４’を有しており、そのうちの３つ（紙面の中央）が透明電極であり、残りの６つ（紙面の上側および下側）が反射電極である。   The solid portion 14a has a plurality of regions (referred to as “unit solid portions”) 14a ′ each substantially surrounded by the non-solid portion 14b. These unit solid portions 14a 'have substantially the same shape and the same size, and each unit solid portion 14a' is substantially circular. The unit solid portions 14a 'are typically electrically connected to each other within each pixel region. In the configuration illustrated in FIG. 1B, the pixel electrode 14 has nine unit solid portions 14 ′, three of which (center of the paper) are transparent electrodes, and the remaining six. (Upper side and lower side of the drawing) are reflective electrodes.

非中実部１４ｂは、複数の開口部１４ｂ１を有している。これらの開口部１４ｂ１は、実質的に同じ形状で同じ大きさを有しており、その中心が正方格子を形成するように配置されている。絵素領域の中央の単位中実部１４ａ’は、１つの単位格子を形成する４つの格子点上に中心が位置する４つの開口部１４ｂ１によって実質的に囲まれている。各開口部１４ｂ１は、４つの４分の１円弧状の辺（エッジ）を有し、且つ、その中心に４回回転軸を有する略星形である。   The non-solid portion 14b has a plurality of openings 14b1. These openings 14b1 have substantially the same shape and the same size, and are arranged so that the centers thereof form a square lattice. The unit solid portion 14a 'at the center of the picture element region is substantially surrounded by four openings 14b1 whose centers are located on the four lattice points forming one unit lattice. Each opening 14b1 has a substantially star shape having four quarter-arc sides (edges) and a four-fold rotation axis at the center thereof.

非中実部１４ｂは、さらに、複数の切り欠き部１４ｂ２を有している。複数の切り欠き部１４ｂ２は、絵素領域の端部に配置されている。絵素領域の辺に対応する領域に配置された切り欠き部１４ｂ２は、開口部１４ｂ１の約２分の１に相当する形状を有し、絵素領域の角に対応する領域に配置された切り欠き部１４ｂ２は、開口部１４ｂ１の約４分の１に相当する形状を有している。絵素領域の端部に配置された単位中実部１４ａ’は、切り欠き部１４ｂ２と開口部１４ｂ１とによって実質的に包囲されている。切り欠き部１４ｂ２は、規則的に配置されており、開口部１４ｂ１と切り欠き部１４ｂ２とが絵素領域の全体にわたって（端部にまで）単位格子を形成している。開口部１４ｂ１および切り欠き部１４ｂ２は、絵素電極１４となる導電膜をパターニングすることによって形成される。   The non-solid portion 14b further has a plurality of cutout portions 14b2. The plurality of notches 14b2 are arranged at the end of the picture element region. The notch 14b2 arranged in the area corresponding to the side of the picture element area has a shape corresponding to about one half of the opening 14b1, and the notch arranged in the area corresponding to the corner of the picture element area. The notch part 14b2 has a shape corresponding to about a quarter of the opening part 14b1. The unit solid part 14a 'arranged at the end of the picture element region is substantially surrounded by the notch part 14b2 and the opening part 14b1. The notches 14b2 are regularly arranged, and the openings 14b1 and the notches 14b2 form a unit cell over the entire pixel region (up to the end). The opening 14b1 and the notch 14b2 are formed by patterning a conductive film that becomes the pixel electrode 14.

上述したような構成を有する絵素電極１４と対向電極２２との間に電圧を印加すると、中実部１４ａの周辺（外周近傍）、すなわち、非中実部１４ｂのエッジ部に生成される斜め電界によって、それぞれが放射状傾斜配向を有する複数の液晶ドメインが形成される。液晶ドメインは、開口部１４ｂ１に対応する領域と、単位中実部１４ａ’に対応する領域とに、それぞれ１つずつ形成される。   When a voltage is applied between the picture element electrode 14 having the above-described configuration and the counter electrode 22, a slant is generated around the solid portion 14a (near the outer periphery), that is, at the edge portion of the non-solid portion 14b. The electric field forms a plurality of liquid crystal domains each having a radial tilt alignment. One liquid crystal domain is formed in each of a region corresponding to the opening 14b1 and a region corresponding to the unit solid portion 14a '.

ここでは、正方形の絵素電極１４を例示しているが、絵素電極１４の形状はこれに限られない。絵素電極１４の一般的な形状は、矩形（正方形と長方形を含む）に近似されるので、開口部１４ｂ１や切り欠き部１４ｂ２を正方格子状に規則正しく配列することができる。絵素電極１４が矩形以外の形状を有していても、絵素領域内の全ての領域に液晶ドメインが形成されるように、規則正しく（例えば例示したように正方格子状に）開口部１４ｂ１や切り欠き部１４ｂ２を配置すれば、本発明の効果を得ることができる。   Here, the square picture element electrode 14 is illustrated, but the shape of the picture element electrode 14 is not limited to this. Since the general shape of the pixel electrode 14 is approximated to a rectangle (including a square and a rectangle), the openings 14b1 and the notches 14b2 can be regularly arranged in a square lattice pattern. Even if the pixel electrode 14 has a shape other than a rectangle, the openings 14b1 or the like regularly (for example, in a square lattice shape as illustrated) so that liquid crystal domains are formed in all the regions in the pixel region. If the notch 14b2 is arranged, the effect of the present invention can be obtained.

上述した斜め電界によって液晶ドメインが形成されるメカニズムを図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。図３（ａ）および（ｂ）は、液晶層３０に電圧を印加した状態を示しており、図３（ａ）は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図３（ｂ）は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。図３（ａ）および（ｂ）中の曲線ＥＱは等電位線ＥＱを示す。なお、図３（ａ）および（ｂ）は、図１（ａ）中の３−３’線に沿った断面図に相当するが、説明の簡単さのために、ＴＦＴ基板１００ａ上の凸部４０と、対向基板１００ｂの段差を省略して示している。   The mechanism by which liquid crystal domains are formed by the above-described oblique electric field will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). 3A and 3B show a state in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, and FIG. 3A shows the orientation of the liquid crystal molecules 30a according to the voltage applied to the liquid crystal layer 30. FIG. 3 (b) schematically shows a state in which the liquid crystal molecules 30a changed according to the applied voltage and reached a steady state. Show. A curve EQ in FIGS. 3A and 3B shows an equipotential line EQ. 3A and 3B correspond to a cross-sectional view taken along the line 3-3 ′ in FIG. 1A, but for the sake of simplicity of explanation, the convex portions on the TFT substrate 100a are illustrated. 40, the step difference between the counter substrate 100b is omitted.

絵素電極１４と対向電極２２とが同電位のとき（液晶層３０に電圧が印加されていない状態）には、図１（ｂ）に示したように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、両基板１１および２１の表面に対して垂直に配向している。   When the pixel electrode 14 and the counter electrode 22 are at the same potential (a state in which no voltage is applied to the liquid crystal layer 30), as shown in FIG. 1B, the liquid crystal molecules 30a in the pixel region are , Oriented perpendicular to the surfaces of both substrates 11 and 21.

液晶層３０に電圧を印加すると、図３（ａ）に示した等電位線ＥＱ（電気力線と直交する）ＥＱで表される電位勾配が形成される。この等電位線ＥＱは、絵素電極１４の中実部１４ａと対向電極２２との間に位置する液晶層３０内では、中実部１４ａおよび対向電極２２の表面に対して平行であり、絵素領域の非中実部１４ｂに対応する領域で落ち込み、非中実部１４ｂのエッジ部（非中実部１４ｂと中実部１４ａとの境界を含む非中実部１４ｂの内側周辺）ＥＧ上の液晶層３０内には、傾斜した等電位線ＥＱで表される斜め電界が形成される。   When a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, a potential gradient represented by an equipotential line EQ (perpendicular to the electric force lines) EQ shown in FIG. This equipotential line EQ is parallel to the surface of the solid portion 14a and the counter electrode 22 in the liquid crystal layer 30 located between the solid portion 14a of the pixel electrode 14 and the counter electrode 22, Depressed in a region corresponding to the non-solid portion 14b of the elementary region, the edge portion of the non-solid portion 14b (the inner periphery of the non-solid portion 14b including the boundary between the non-solid portion 14b and the solid portion 14a) on the EG In the liquid crystal layer 30, an oblique electric field represented by an inclined equipotential line EQ is formed.

負の誘電異方性を有する液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａの軸方位を等電位線ＥＱに対して平行（電気力線に対して垂直）に配向させようとするトルクが作用する。従って、エッジ部ＥＧ上の液晶分子３０ａは、図３（ａ）中に矢印で示したように、図中の右側エッジ部ＥＧでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部ＥＧでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜（回転）し、等電位線ＥＱに平行に配向する。   A torque is applied to the liquid crystal molecules 30a having negative dielectric anisotropy so as to align the axial direction of the liquid crystal molecules 30a in parallel to the equipotential lines EQ (perpendicular to the lines of electric force). Therefore, the liquid crystal molecules 30a on the edge portion EG are rotated clockwise at the right edge portion EG in the drawing and counterclockwise at the left edge portion EG in the drawing, as indicated by an arrow in FIG. Each direction is inclined (rotated) and oriented parallel to the equipotential line EQ.

ここで、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、液晶分子３０ａの配向の変化を詳細に説明する。   Here, the change in the orientation of the liquid crystal molecules 30a will be described in detail with reference to FIGS.

液晶層３０に電界が生成されると、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、その軸方位を等電位線ＥＱに対して平行に配向させようとするトルクが作用する。図４（ａ）に示したように、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、液晶分子３０ａには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用する。従って、互いに対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層３０内には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子３０ａと、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子３０ａとが混在する。その結果、液晶層３０に印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがある。   When an electric field is generated in the liquid crystal layer 30, a torque is applied to the liquid crystal molecules 30a having negative dielectric anisotropy so as to align the axial direction parallel to the equipotential line EQ. As shown in FIG. 4A, when an electric field expressed by an equipotential line EQ perpendicular to the axial direction of the liquid crystal molecules 30a is generated, the liquid crystal molecules 30a are tilted clockwise or counterclockwise. Acts with equal probability of torque. Accordingly, in the liquid crystal layer 30 between the electrodes of the parallel plate type arrangement facing each other, the liquid crystal molecules 30a receiving the torque in the clockwise direction and the liquid crystal molecules 30a receiving the torque in the counterclockwise direction are mixed. As a result, the transition to the alignment state according to the voltage applied to the liquid crystal layer 30 may not occur smoothly.

図３（ａ）に示したように、本発明による液晶表示装置１００の非中実部１４ｂのエッジ部ＥＧにおいて、液晶分子３０ａの軸方位に対して傾斜した等電位線ＥＱで表される電界（斜め電界）が発生すると、図４（ｂ）に示したように、液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱと平行になるための傾斜量が少ない方向（図示の例では反時計回り）に傾斜する。また、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直方向の等電位線ＥＱで表される電界が発生する領域に位置する液晶分子３０ａは、図４（ｃ）に示したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと配向が連続となるように（整合するように）、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと同じ方向に傾斜する。図４（ｄ）に示したように、等電位線ＥＱが凹凸形状を形成する電界が印加されると、それぞれの傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａによって規制される配向方向と整合するように、平坦な等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａが配向する。なお、「等電位線ＥＱ上に位置する」とは、「等電位線ＥＱで表される電界内に位置する」ことを意味する。   As shown in FIG. 3A, an electric field represented by an equipotential line EQ inclined with respect to the axial direction of the liquid crystal molecules 30a at the edge portion EG of the non-solid portion 14b of the liquid crystal display device 100 according to the present invention. When (an oblique electric field) is generated, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal molecules 30a are tilted in a direction (counterclockwise in the illustrated example) with a small amount of tilt to be parallel to the equipotential line EQ. To do. In addition, the liquid crystal molecules 30a located in the region where the electric field expressed by the equipotential line EQ perpendicular to the axial direction of the liquid crystal molecules 30a is generated are tilted equipotentials as shown in FIG. The liquid crystal molecules 30a positioned on the line EQ are tilted in the same direction as the liquid crystal molecules 30a positioned on the tilted equipotential line EQ so that the alignment is continuous (matched) with the liquid crystal molecules 30a. As shown in FIG. 4D, when an electric field is formed in which the equipotential line EQ forms a concavo-convex shape, the orientation directions regulated by the liquid crystal molecules 30a positioned on the inclined equipotential lines EQ The liquid crystal molecules 30a positioned on the flat equipotential lines EQ are aligned so as to be aligned. Note that “located on the equipotential line EQ” means “located within the electric field represented by the equipotential line EQ”.

上述したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向の変化が進み、定常状態に達すると、図３（ｂ）に模式的に示した配向状態となる。開口部１４ｂ１の中央付近に位置する液晶分子３０ａは、開口部１４ｂ１の互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響をほぼ同等に受けるので、等電位線ＥＱに対して垂直な配向状態を保ち、開口部１４ｂ１の中央から離れた領域の液晶分子３０ａは、それぞれ近い方のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受けて傾斜し、開口部１４ｂ１の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。この配向状態は、液晶表示装置１００の表示面に垂直な方向（基板１１および２１の表面に垂直な方向）からみると、液晶分子３０ａの軸方位が開口部１４ｂ１の中心に関して放射状に配向した状態にある（不図示）。そこで、本願明細書においては、このような配向状態を「放射状傾斜配向」と呼ぶことにする。また、１つの中心に関して放射状傾斜配向をとる液晶層３０の領域を液晶ドメインと称する。   As described above, when the change of alignment starting from the liquid crystal molecules 30a located on the inclined equipotential line EQ progresses and reaches a steady state, the alignment state schematically shown in FIG. The liquid crystal molecules 30a located in the vicinity of the center of the opening 14b1 are almost equally affected by the orientation of the liquid crystal molecules 30a at the opposite edge portions EG of the opening 14b1, and thus are perpendicular to the equipotential line EQ. The liquid crystal molecules 30a in the region that maintains the alignment state and is away from the center of the opening 14b1 are tilted by the influence of the alignment of the liquid crystal molecules 30a in the near edge EG, and are symmetric with respect to the center SA of the opening 14b1. A tilted orientation is formed. This alignment state is a state in which the axial orientation of the liquid crystal molecules 30a is radially aligned with respect to the center of the opening 14b1 when viewed from the direction perpendicular to the display surface of the liquid crystal display device 100 (direction perpendicular to the surfaces of the substrates 11 and 21). (Not shown). Therefore, in this specification, such an alignment state is referred to as “radially inclined alignment”. In addition, a region of the liquid crystal layer 30 having a radially inclined alignment with respect to one center is referred to as a liquid crystal domain.

非中実部１４ｂによって実質的に包囲された単位中実部１４ａ’に対応する領域においても、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成される。単位中実部１４ａ’に対応する領域の液晶分子３０ａは、非中実部１４ｂのエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受け、単位中実部１４ａ’の中心ＳＡ（非中実部１４ｂが形成する単位格子の中心に対応）に関して対称な放射状傾斜配向をとる。   Also in the region corresponding to the unit solid portion 14a 'substantially surrounded by the non-solid portion 14b, a liquid crystal domain in which the liquid crystal molecules 30a have a radially inclined alignment is formed. The liquid crystal molecules 30a in the region corresponding to the unit solid part 14a ′ are affected by the orientation of the liquid crystal molecules 30a of the edge part EG of the non-solid part 14b, and the center SA (non-solid part) of the unit solid part 14a ′. (B) corresponding to the center of the unit cell formed by 14b).

単位中実部１４ａ’上に形成される液晶ドメインにおける放射状傾斜配向と開口部１４ｂ１上に形成される液晶ドメインにおける放射状傾斜配向とは互いに連続しており、いずれも非中実部１４ｂのエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向と整合するように配向している。開口部１４ｂ１上に形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは、上側（基板１００ｂ側）が開いたコーン状に配向し、単位中実部１４ａ’上に形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは下側（基板１００ａ側）が開いたコーン状に配向する。また、単位中実部１４ａ’上に形成される液晶ドメインの配向は、切り欠き部１４ｂ２上の液晶層の配向とも連続している。このように、中実部１４ａ上に形成される液晶ドメインの配向と、非中実部１４ｂ上の液晶層（開口部１４ｂ１上に形成される液晶ドメインを含む）の配向とは互いに連続であるので、これらの境界にディスクリネーションライン（配向欠陥）が形成されることがなく、それによって、ディスクリネーションラインの発生による表示品位の低下は起こらない。   The radial tilt alignment in the liquid crystal domain formed on the unit solid portion 14a ′ and the radial tilt alignment in the liquid crystal domain formed on the opening 14b1 are continuous with each other, both of which are edge portions of the non-solid portion 14b. The EG is aligned so as to match the alignment of the liquid crystal molecules 30a. The liquid crystal molecules 30a in the liquid crystal domain formed on the opening 14b1 are aligned in a cone shape with the upper side (substrate 100b side) open, and the liquid crystal molecules 30a in the liquid crystal domain formed on the unit solid portion 14a ′. Is oriented in a cone shape with the lower side (substrate 100a side) open. The alignment of the liquid crystal domain formed on the unit solid portion 14a 'is also continuous with the alignment of the liquid crystal layer on the notch 14b2. Thus, the alignment of the liquid crystal domain formed on the solid portion 14a and the alignment of the liquid crystal layer on the non-solid portion 14b (including the liquid crystal domain formed on the opening 14b1) are continuous with each other. Therefore, disclination lines (orientation defects) are not formed at these boundaries, and thereby display quality is not deteriorated due to the occurrence of disclination lines.

液晶表示装置の表示品位の視角依存性を全方位において改善するためには、それぞれの絵素領域内において、全ての方位角方向のそれぞれに沿って配向する液晶分子の存在確率が回転対称性を有することが好ましく、軸対称性を有することがさらに好ましい。すなわち、絵素領域の全体に亘って形成される液晶ドメインが回転対称性、さらには軸対称性を有するように配置されていることが好ましい。但し、絵素領域の全体に亘って回転対称性を有する必要は必ずしも無く、回転対称性（または軸対称性）を有するように配列された液晶ドメイン（例えば、正方格子状に配列された複数の液晶ドメイン）の集合体として絵素領域の液晶層が形成されればよい。従って、絵素領域に形成される複数の開口部１４ｂ１の配置も絵素領域の全体に亘って回転対称性を有する必要は必ずしも無く、回転対称性（または軸対称性）を有するように配列された開口部（例えば正方格子状に配列された複数の開口部）の集合体として表せればよい。勿論、開口部１４ｂ１や切り欠き部１４ｂ２に実質的に包囲される単位中実部１４ａ’の配置も同様である。また、それぞれの液晶ドメインの形状も回転対称性さらには軸対称性を有することが好ましいので、それぞれの開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’の形状も回転対称性さらには軸対称性を有することが好ましい。   In order to improve the viewing angle dependence of the display quality of the liquid crystal display device in all directions, the existence probability of the liquid crystal molecules aligned along each of all the azimuth directions in each pixel region has rotational symmetry. Preferably, it has an axial symmetry. That is, it is preferable that the liquid crystal domains formed over the entire picture element region are arranged so as to have rotational symmetry and further axial symmetry. However, it is not always necessary to have rotational symmetry over the entire pixel region, and liquid crystal domains arranged to have rotational symmetry (or axial symmetry) (for example, a plurality of pixels arranged in a square lattice pattern). The liquid crystal layer in the picture element region may be formed as an aggregate of liquid crystal domains. Accordingly, the arrangement of the plurality of openings 14b1 formed in the pixel region is not necessarily required to have rotational symmetry over the entire pixel region, and is arranged so as to have rotational symmetry (or axial symmetry). What is necessary is just to represent as an aggregate | assembly of the opening part (for example, the several opening part arranged in the square-lattice form). Of course, the arrangement of the unit solid portion 14a 'substantially surrounded by the opening 14b1 and the notch 14b2 is the same. In addition, since the shape of each liquid crystal domain also preferably has rotational symmetry or axial symmetry, the shape of each opening 14b1 and unit solid portion 14a ′ also has rotational symmetry or axial symmetry. Is preferred.

なお、開口部１４ｂ１の中央付近の液晶層３０には十分な電圧が印加されず、開口部１４ｂ１の中央付近の液晶層３０が表示に寄与しない場合がある。すなわち、開口部１４ｂ１の中央付近の液晶層３０の放射状傾斜配向が多少乱れても（例えば、中心軸が開口部１４ｂ１の中心からずれても）、表示品位が低下しないことがある。そのため、少なくとも単位中実部１４ａ’に対応して液晶ドメインが形成されれば、絵素領域内での液晶分子の連続性が得られ、広視角特性および高表示品位を得ることができる。   Note that a sufficient voltage is not applied to the liquid crystal layer 30 near the center of the opening 14b1, and the liquid crystal layer 30 near the center of the opening 14b1 may not contribute to display. That is, even if the radial tilt alignment of the liquid crystal layer 30 near the center of the opening 14b1 is somewhat disturbed (for example, even if the central axis is deviated from the center of the opening 14b1), the display quality may not be deteriorated. Therefore, if a liquid crystal domain is formed corresponding to at least the unit solid portion 14a ', continuity of liquid crystal molecules in the pixel region can be obtained, and a wide viewing angle characteristic and high display quality can be obtained.

図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明したように、本発明による液晶表示装置１００の絵素電極１４は、導電膜が形成されていない非中実部１４ｂを有しており、絵素領域内の液晶層３０内に、傾斜した領域を有する等電位線ＥＱで表される電界を形成する。電圧無印加時に垂直配向状態にある液晶層３０内の負の誘電異方性を有する液晶分子３０ａは、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａの配向変化をトリガーとして配向方向を変化し、安定な放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが開口部１４ｂおよび単位中実部１４ａ’に形成される。液晶層に印加される電圧に応じて、この液晶ドメインの液晶分子の配向が変化することによって、表示が行われる。   As described with reference to FIGS. 3A and 3B, the pixel electrode 14 of the liquid crystal display device 100 according to the present invention has a non-solid portion 14b in which a conductive film is not formed. An electric field represented by an equipotential line EQ having an inclined region is formed in the liquid crystal layer 30 in the pixel region. The liquid crystal molecules 30a having negative dielectric anisotropy in the liquid crystal layer 30 in the vertical alignment state when no voltage is applied change the alignment direction by using the alignment change of the liquid crystal molecules 30a located on the inclined equipotential line EQ as a trigger. Then, a liquid crystal domain having a stable radial tilt alignment is formed in the opening 14b and the unit solid portion 14a ′. Display is performed by changing the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal domain in accordance with the voltage applied to the liquid crystal layer.

ここで、絵素電極１４が有する単位中実部１４ａ’の形状（基板法線方向から見た形状）およびその配置と、開口部１４ｂ１および切り欠き部１４ｂ２の形状およびその配置について説明する。   Here, the shape (the shape seen from the substrate normal direction) of the unit solid portion 14a 'of the pixel electrode 14 and the arrangement thereof, and the shapes and the arrangement of the opening 14b1 and the cutout portion 14b2 will be described.

液晶表示装置の表示特性は、液晶分子の配向状態（光学的異方性）に起因して、方位角依存性を示す。表示特性の方位角依存性を低減するためには、液晶分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向していることが好ましい。また、それぞれの絵素領域内の液晶分子が全ての方位角に対して同等の確率で配向していることがさらに好ましい。従って、単位中実部１４ａ’は、単位中実部１４ａ’に対応して形成される液晶ドメインの液晶分子３０ａがすべての方位角に対して同等の確率で配向するように、液晶ドメインを形成するような形状を有していることが好ましい。具体的には、単位中実部１４ａ’の形状は、それぞれの中心（法線方向）を対称軸とする回転対称性（好ましくは２回回転対称性以上の対称性）を有することが好ましい。また、開口部１４ｂ１の形状も回転対称性を有することが好ましく、開口部１４ｂ１も回転対称性を有するように配置されることが好ましい。   The display characteristics of the liquid crystal display device show azimuth dependency due to the alignment state (optical anisotropy) of the liquid crystal molecules. In order to reduce the azimuth angle dependency of the display characteristics, it is preferable that the liquid crystal molecules are aligned with the same probability with respect to all azimuth angles. Further, it is more preferable that the liquid crystal molecules in each picture element region are aligned with the same probability with respect to all azimuth angles. Accordingly, the unit solid portion 14a ′ forms a liquid crystal domain such that the liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal domain formed corresponding to the unit solid portion 14a ′ are aligned with an equal probability with respect to all azimuth angles. It is preferable to have such a shape. Specifically, the shape of the unit solid portion 14a 'preferably has a rotational symmetry (preferably a symmetry of two or more rotational symmetry) with each center (normal direction) as an axis of symmetry. Moreover, it is preferable that the shape of the opening part 14b1 also has rotational symmetry, and it is preferable that the opening part 14b1 is also arranged so as to have rotational symmetry.

但し、単位中実部１４ａ’や開口部１４ｂ１が絵素領域全体に亘って回転対称性を有するように配置される必要は必ずしも無く、図１（ａ）に示したように、例えば正方格子（４回回転軸を有する対称性）を最小単位とし、それらの組合せによって絵素領域が構成されれば、絵素領域全体に亘って液晶分子をすべての方位角に対して実質的に同等の確率で配向させることができる。   However, the unit solid part 14a ′ and the opening part 14b1 do not necessarily have to be arranged so as to have rotational symmetry over the entire picture element region. For example, as shown in FIG. If the pixel area is composed of the minimum unit (symmetry having a rotation axis of 4 times) and the combination thereof, the probability that the liquid crystal molecules are substantially equal to all azimuth angles over the entire pixel area. Can be oriented.

図１（ａ）に示したように、略円形の単位中実部１４ａ’を囲む略星形の開口部１４ｂ１が正方格子状に配列された場合の液晶分子３０ａの配向状態を図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。   As shown in FIG. 1A, the alignment state of the liquid crystal molecules 30a when the substantially star-shaped openings 14b1 surrounding the substantially circular unit solid portion 14a ′ are arranged in a square lattice is shown in FIG. ) To (c).

図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、基板法線方向から見た液晶分子３０ａの配向状態を模式的に示している。図５（ｂ）および（ｃ）など、基板法線方向から見た液晶分子３０ａの配向状態を示す図において、楕円状に描かれた液晶分子３０ａの先が黒く示されている端は、その端が他端よりも、絵素電極１４が設けられている基板側に近いように、液晶分子３０ａが傾斜していることを示している。以下の図面においても同様である。ここでは、図１（ａ）および図２に示した絵素領域の内の１つの単位格子（４つの開口部１４ｂ１によって形成される）について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）中の対角線に沿った断面は、図３（ａ）および（ｂ）にそれぞれ対応し、これらの図を合わせて参照しながら説明する。   FIGS. 5A to 5C schematically show the alignment states of the liquid crystal molecules 30a viewed from the substrate normal direction. In the diagrams showing the alignment state of the liquid crystal molecules 30a viewed from the normal direction of the substrate, such as FIGS. 5B and 5C, the end of the liquid crystal molecules 30a drawn in an ellipse is shown in black. It shows that the liquid crystal molecules 30a are inclined so that the end is closer to the substrate side on which the pixel electrode 14 is provided than the other end. The same applies to the following drawings. Here, one unit cell (formed by four openings 14b1) in the picture element region shown in FIGS. 1A and 2 will be described. Cross sections along diagonal lines in FIGS. 5A to 5C correspond to FIGS. 3A and 3B, respectively, and will be described with reference to these drawings.

絵素電極１４および対向電極２２が同電位のとき、すなわち液晶層３０に電圧が印加されていない状態においては、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側表面に設けられた垂直配向層（不図示）によって配向方向が規制されている液晶分子３０ａは、図５（ａ）に示したように、垂直配向状態を取る。   When the pixel electrode 14 and the counter electrode 22 are at the same potential, that is, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 30, a vertical alignment layer (on the liquid crystal layer 30 side surfaces of the TFT substrate 100a and the counter substrate 100b) As shown in FIG. 5A, the liquid crystal molecules 30a whose alignment direction is regulated by an unillustrated state are in a vertically aligned state.

液晶層３０に電界を印加し、図３（ａ）に示した等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、軸方位が等電位線ＥＱに平行になるようなトルクが発生する。図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明したように、液晶分子３０ａの分子軸に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電場下の液晶分子３０ａは、液晶分子３０ａが傾斜（回転）する方向が一義的に定まっていないため（図４（ａ））、配向の変化（傾斜または回転）が容易に起こらないのに対し、液晶分子３０ａの分子軸に対して傾斜した等電位線ＥＱ下に置かれた液晶分子３０ａは、傾斜（回転）方向が一義的に決まるので、配向の変化が容易に起こる。従って、図５（ｂ）に示したように、等電位線ＥＱに対して液晶分子３０ａの分子軸が傾いている開口部１４ｂ１のエッジ部から液晶分子３０ａが傾斜し始める。そして、図４（ｃ）を参照しながら説明したように、開口部１４ｂ１のエッジ部の傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合性をとるように周囲の液晶分子３０ａも傾斜し、図５（ｃ）に示したような状態で液晶分子３０ａの軸方位は安定する（放射状傾斜配向）。   When an electric field is applied to the liquid crystal layer 30 and an electric field represented by the equipotential line EQ shown in FIG. 3A is generated, the liquid crystal molecules 30a having negative dielectric anisotropy have an axial orientation of equipotential. Torque that is parallel to the line EQ is generated. As described with reference to FIGS. 4A and 4B, the liquid crystal molecules 30a under the electric field represented by the equipotential line EQ perpendicular to the molecular axis of the liquid crystal molecules 30a are tilted. Since the (rotating) direction is not uniquely determined (FIG. 4 (a)), the orientation change (tilt or rotation) does not easily occur, whereas the liquid crystal molecule 30a is tilted with respect to the molecular axis. In the liquid crystal molecules 30a placed under the potential line EQ, the tilt (rotation) direction is uniquely determined, so that the change in orientation easily occurs. Accordingly, as shown in FIG. 5B, the liquid crystal molecules 30a start to tilt from the edge portion of the opening 14b1 where the molecular axis of the liquid crystal molecules 30a is tilted with respect to the equipotential line EQ. Then, as described with reference to FIG. 4C, the surrounding liquid crystal molecules 30a are also tilted so as to be aligned with the alignment of the tilted liquid crystal molecules 30a at the edge of the opening 14b1, and FIG. ), The axial orientation of the liquid crystal molecules 30a is stabilized (radial tilt alignment).

このように、開口部１４ｂ１が回転対称性を有する形状であると、絵素領域内の液晶分子３０ａは、電圧印加時に、開口部１４ｂ１のエッジ部から開口部１４ｂ１の中心に向かって液晶分子３０ａが傾斜するので、エッジ部からの配向規制力が釣り合う開口部１４ｂ１の中心付近の液晶分子３０ａは基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子３０ａが開口部１４ｂ１の中心付近の液晶分子３０ａを中心に放射状に連続的に傾斜した状態が得られる。   As described above, when the opening 14b1 has a rotationally symmetric shape, the liquid crystal molecules 30a in the picture element region are liquid crystal molecules 30a from the edge of the opening 14b1 toward the center of the opening 14b1 when a voltage is applied. Therefore, the liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the center of the opening 14b1 in which the alignment regulation force from the edge is balanced maintain a state of being aligned perpendicular to the substrate surface, and the surrounding liquid crystal molecules 30a are in the opening 14b1. A state in which the liquid crystal molecules 30a near the center are continuously inclined radially is obtained.

また、正方格子状に配列された４つの略星形の開口部１４ｂ１に包囲された略円形の単位中実部１４ａ’に対応する領域の液晶分子３０ａも、開口部１４ｂ１のエッジ部に生成される斜め電界で傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合するように傾斜する。エッジ部からの配向規制力が釣り合う単位中実部１４ａ’の中心付近の液晶分子３０ａは基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その回りの液晶分子３０ａが単位中実部１４ａ’の中心付近の液晶分子３０ａを中心に放射状に連続的に傾斜した状態が得られる。   Further, liquid crystal molecules 30a in a region corresponding to the substantially circular unit solid portion 14a ′ surrounded by the four substantially star-shaped openings 14b1 arranged in a square lattice are also generated at the edge of the opening 14b1. The liquid crystal molecules 30a are tilted so as to be aligned with the alignment of the tilted electric field. The liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the center of the unit solid portion 14a ′ in which the alignment regulating force from the edge portion is balanced maintain a state of being aligned perpendicular to the substrate surface, and the surrounding liquid crystal molecules 30a are in the unit solid portion 14a ′. Thus, a state in which the liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the center of the liquid crystal molecules 30a are continuously inclined radially is obtained.

このように、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが正方格子状に配列されると、それぞれの軸方位の液晶分子３０ａの存在確率が回転対称性を有することになり、あらゆる視角方向に対して、ざらつきのない高品位の表示を実現することができる。放射状傾斜配向を有する液晶ドメインの視角依存性を低減するためには、液晶ドメインが高い回転対称性（２回回転対称性以上が好ましく、４回回転対称性以上がさらに好ましい。）を有することが好ましい。   In this way, when the liquid crystal domains in which the liquid crystal molecules 30a have a radially inclined orientation are arranged in a square lattice, the existence probabilities of the liquid crystal molecules 30a in the respective axial directions have rotational symmetry, and in any viewing angle direction. On the other hand, a high-quality display without roughness can be realized. In order to reduce the viewing angle dependency of a liquid crystal domain having a radial tilt alignment, the liquid crystal domain has a high rotational symmetry (two-fold rotational symmetry or more is preferable, and four-fold rotational symmetry or more is more preferable). preferable.

なお、液晶分子３０ａの放射状傾斜配向は、図６（ａ）に示したような単純な放射状傾斜配向よりも、図６（ｂ）および（ｃ）に示したような、左回りまたは右回りの渦巻き状の放射状傾斜配向の方が安定である。この渦巻き状配向は、通常のツイスト配向のように液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向方向が螺旋状に変化するのではなく、液晶分子３０ａの配向方向は微小領域でみると、液晶層３０の厚さ方向に沿ってほとんど変化していない。すなわち、液晶層３０の厚さ方向のどこの位置の断面（層面に平行な面内での断面）においても、図６（ｂ）または（ｃ）と同じ配向状態にあり、液晶層３０の厚さ方向に沿ったツイスト変形をほとんど生じていない。但し、液晶ドメインの全体でみると、ある程度のツイスト変形が発生している。   The radial tilt alignment of the liquid crystal molecules 30a is counterclockwise or clockwise as shown in FIGS. 6B and 6C rather than the simple radial tilt alignment as shown in FIG. A spiral radial gradient orientation is more stable. In this spiral alignment, the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a does not change spirally along the thickness direction of the liquid crystal layer 30 as in the normal twist alignment, but the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a is seen in a minute region. And hardly changes along the thickness direction of the liquid crystal layer 30. That is, the cross section at any position in the thickness direction of the liquid crystal layer 30 (the cross section in a plane parallel to the layer surface) is in the same alignment state as that in FIG. Almost no twist deformation along the vertical direction occurs. However, a certain amount of twist deformation occurs in the entire liquid crystal domain.

負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料にカイラル剤を添加した材料を用いると、電圧印加時に、液晶分子３０ａは、開口部１４ｂ１または単位中実部１４ａ’を中心に、図６（ｂ）および（ｃ）に示した、左回りまたは右回りの渦巻き状放射状傾斜配向をとる。右回りか左回りかは用いるカイラル剤の種類によって決まる。従って、電圧印加時に開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’上の液晶層３０を渦巻き状放射状傾斜配向させることによって、放射状傾斜している液晶分子３０ａの、基板面に垂直に立っている液晶分子３０ａの周りを巻いている方向を全ての液晶ドメイン内で一定にすることができるので、ざらつきの無い均一な表示が可能になる。さらに、基板面に垂直に立っている液晶分子３０ａの周りを巻いている方向が定まっているので、液晶層３０に電圧を印加した際の応答速度も向上する。   When a material in which a chiral agent is added to a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is used, the liquid crystal molecules 30a center around the opening 14b1 or the unit solid portion 14a ′ when a voltage is applied, as shown in FIG. And take the counterclockwise or clockwise spiral gradient orientation shown in (c). Whether it is clockwise or counterclockwise depends on the type of chiral agent used. Accordingly, when the liquid crystal layer 30 on the opening 14b1 and the unit solid portion 14a ′ is subjected to a spiral radial tilt orientation when a voltage is applied, the liquid crystal molecules 30a that are radially tilted are perpendicular to the substrate surface. Since the direction of winding around 30a can be made constant in all the liquid crystal domains, uniform display without roughness can be achieved. Furthermore, since the direction of winding around the liquid crystal molecules 30a standing perpendicular to the substrate surface is determined, the response speed when a voltage is applied to the liquid crystal layer 30 is also improved.

また、より多くのカイラル剤を添加すると、通常のツイスト配向のように、液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化するようになる。液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化しない配向状態では、偏光板の偏光軸に対して垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａは、入射光に対して位相差を与えないための、この様な配向状態の領域を通過する入射光は透過率に寄与しない。これに対し、液晶層３０の厚さ方向に沿って液晶分子３０ａの配向が螺旋状に変化する配向状態においては、偏光板の偏光軸に垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａも、入射光に対して位相差を与えるとともに、光の旋光性を利用することもできる。従って、この様な配向状態の領域を通過する入射光も透過率に寄与するので、明るい表示が可能な液晶表示装置を得ることができる。   Further, when more chiral agent is added, the alignment of the liquid crystal molecules 30a changes spirally along the thickness direction of the liquid crystal layer 30 as in the normal twist alignment. In the alignment state in which the alignment of the liquid crystal molecules 30a does not change spirally along the thickness direction of the liquid crystal layer 30, the liquid crystal molecules 30a aligned in a direction perpendicular or parallel to the polarization axis of the polarizing plate are incident light. The incident light that passes through the region having such an alignment state so as not to give a phase difference does not contribute to the transmittance. On the other hand, in the alignment state in which the alignment of the liquid crystal molecules 30a changes spirally along the thickness direction of the liquid crystal layer 30, the liquid crystal molecules 30a aligned in the direction perpendicular or parallel to the polarization axis of the polarizing plate are also included. In addition to giving a phase difference to the incident light, the optical rotation of the light can be used. Accordingly, the incident light passing through the region having such an orientation also contributes to the transmittance, so that a liquid crystal display device capable of bright display can be obtained.

図１（ａ）および図２では、単位中実部１４ａ’が略円形であり、略星形の開口部１４ｂ１が正方格子状に配列された例を示したが、単位中実部１４ａ’の形状や開口部１４ｂ１の形状および配置は、上記の例に限られない。   FIGS. 1A and 2 show an example in which the unit solid portion 14a ′ is substantially circular and the substantially star-shaped openings 14b1 are arranged in a square lattice shape. The shape and the shape and arrangement of the opening 14b1 are not limited to the above example.

図７（ａ）および（ｂ）に、開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’の形状が異なる絵素電極１４Ａおよび１４Ｂの上面図をそれぞれ示す。   FIGS. 7A and 7B are top views of the pixel electrodes 14A and 14B having different shapes of the opening 14b1 and the unit solid portion 14a ', respectively.

図７（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示した絵素電極１４Ａおよび１４Ｂの開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’は、図１（ａ）および図２に示した絵素電極１４の開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’が若干ひずんだ形を有している。絵素電極１４Ａおよび１４Ｂの開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’は、２回回転軸を有し（４回回転軸は有しない）、長方形の単位格子を形成するように規則的に配列されている。開口部１４ｂ１は、いずれも歪んだ星形を有し、単位中実部１４ａ’は、いずれも略楕円形（歪んだ円形）を有している。絵素電極１４Ａおよび１４Ｂを用いても、表示品位が高い、視角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。   The openings 14b1 and unit solid portions 14a ′ of the pixel electrodes 14A and 14B shown in FIGS. 7A and 7B are the openings of the pixel electrodes 14 shown in FIGS. 14b1 and the unit solid portion 14a ′ have a slightly distorted shape. The openings 14b1 and unit solid portions 14a ′ of the pixel electrodes 14A and 14B have a 2-fold rotation axis (no 4-fold rotation axis), and are regularly arranged to form a rectangular unit cell. ing. Each of the openings 14b1 has a distorted star shape, and each of the unit solid portions 14a 'has a substantially elliptical shape (distorted circle). Even when the pixel electrodes 14A and 14B are used, a liquid crystal display device having high display quality and excellent viewing angle characteristics can be obtained.

さらに、図８（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すような絵素電極１４Ｃおよび１４Ｄを用いることもできる。   Further, pixel electrodes 14C and 14D as shown in FIGS. 8A and 8B may be used.

絵素電極１４Ｃおよび１４Ｄにおいては、単位中実部１４ａ’が略正方形となるように、略十字の開口部１４ｂ１が正方格子状に配置されている。勿論、これらを歪ませて、長方形の単位格子を形成するように配置してもよい。このように、略矩形（矩形は正方形と長方形を含むとする。）の単位中実部１４ａ’を規則正しく配列しても、表示品位が高い、視角特性に優れた液晶表示装置を得ることができる。   In the pixel electrodes 14C and 14D, substantially cross-shaped openings 14b1 are arranged in a square lattice so that the unit solid portions 14a 'are substantially square. Of course, these may be distorted to form a rectangular unit cell. Thus, even when the unit solid portions 14a ′ of a substantially rectangular shape (a rectangle includes a square and a rectangle) are regularly arranged, a liquid crystal display device with high display quality and excellent viewing angle characteristics can be obtained. .

但し、開口部１４ｂ１および／または単位中実部１４ａ’の形状は、矩形よりも円形または楕円形の方が放射状傾斜配向を安定化できるので好ましい。これは、開口部１４ｂ１や単位中実部１４ａ’の辺が連続的に（滑らかに）変化するので、液晶分子３０ａの配向方向も連続的に（滑らかに）変化するためと考えられる。   However, the shape of the opening 14b1 and / or the unit solid portion 14a 'is preferably a circle or an ellipse rather than a rectangle because the radial tilt orientation can be stabilized. This is presumably because the sides of the opening 14b1 and the unit solid portion 14a 'change continuously (smoothly), and the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a also changes continuously (smoothly).

上述した液晶分子３０ａの配向方向の連続性の観点から、図９（ａ）および（ｂ）に示す絵素電極１４Ｅおよび１４Ｆも考えられる。図９（ａ）に示した絵素電極１４Ｅは、図１（ａ）および図２に示した絵素電極１４の変形例で、４つの円弧だけからなる開口部１４ｂ１を有している。また、図９（ｂ）に示した絵素電極１４Ｆは、図８（ｂ）に示した絵素電極１４Ｄの変形例で、開口部１４ｂ１の単位中実部１４ａ’側が円弧で形成されている。絵素電極１４Ｅおよび１４Ｆが有する開口部１４ｂ１ならびに単位中実部１４ａ’は、いずれも４回回転軸を有しており、且つ、正方格子状（４回回転軸を有する）に配列されているが、図７（ａ）および（ｂ）に示したように、開口部１４ａの単位中実部１４ｂ’の形状を歪ませて２回回転軸を有する形状とし、長方形の格子（２回回転軸を有する）を形成するように配置してもよい。   From the viewpoint of the continuity of the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a described above, the pixel electrodes 14E and 14F shown in FIGS. 9A and 9B are also conceivable. A pixel electrode 14E shown in FIG. 9A is a modification of the pixel electrode 14 shown in FIGS. 1A and 2 and has an opening 14b1 composed of only four arcs. The pixel electrode 14F shown in FIG. 9B is a modification of the pixel electrode 14D shown in FIG. 8B, and the unit solid portion 14a ′ side of the opening 14b1 is formed by an arc. . Each of the openings 14b1 and the unit solid portions 14a ′ of the pixel electrodes 14E and 14F has a four-fold rotation axis and is arranged in a square lattice shape (having a four-turn rotation axis). However, as shown in FIGS. 7A and 7B, the shape of the unit solid portion 14b ′ of the opening 14a is distorted into a shape having a two-fold rotation axis, and a rectangular lattice (two-fold rotation axis). May be formed.

また、応答速度の観点から、図１０（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すような絵素電極１４Ｇおよび１４Ｈを用いてもよい。図１０（ａ）に示した絵素電極１４Ｇは、図８（ａ）に示した略正方形状の単位中実部１４ａ’を有する絵素電極１４Ｃの変形例であり、絵素電極１４Ｇの単位中実部１４ａ’の形状は、角部が鋭角化された歪んだ正方形状である。また、図１０（ｂ）に示した絵素電極１４Ｈの単位中実部１４ａ’の形状は、８つの辺（エッジ）を有し、且つ、その中心に４回回転軸を有する略星形であり、４つの角部のそれぞれが鋭角化されている。なお、角部を鋭角化するとは、９０°未満の角または曲線で角部を構成することをいう。   Further, from the viewpoint of response speed, pixel electrodes 14G and 14H as shown in FIGS. 10A and 10B may be used. A pixel electrode 14G shown in FIG. 10A is a modification of the pixel electrode 14C having the substantially square unit solid portion 14a ′ shown in FIG. 8A, and is a unit of the pixel electrode 14G. The shape of the solid part 14a ′ is a distorted square shape with sharpened corners. Further, the shape of the unit solid portion 14a ′ of the pixel electrode 14H shown in FIG. 10B is a substantially star shape having eight sides (edges) and a four-fold rotation axis at the center thereof. Yes, each of the four corners is sharpened. The sharpening of the corner means that the corner is constituted by an angle or a curve of less than 90 °.

図１０（ａ）および（ｂ）に示したように、単位中実部１４ａ’が、角部が鋭角化された形状を有していると、斜め電界を生成するエッジ部がより多く形成されるので、より多くの液晶分子３０ａに斜め電界を作用させることができる。従って、電界に応答して最初に傾斜し始める液晶分子３０ａの数がより多くなり、絵素領域全域にわたって放射状傾斜配向が形成されるのに要する時間が短くなるので、液晶層３０に電圧を印加した際の応答速度が向上する。   As shown in FIGS. 10A and 10B, when the unit solid portion 14a ′ has a shape with a sharpened corner, more edge portions that generate an oblique electric field are formed. Therefore, an oblique electric field can be applied to more liquid crystal molecules 30a. Accordingly, the number of liquid crystal molecules 30a that start to tilt first in response to an electric field is increased, and the time required to form a radial tilt alignment over the entire pixel region is shortened, so that a voltage is applied to the liquid crystal layer 30. The response speed is improved.

また、単位中実部１４ａ’の形状を角部が鋭角化された形状とすると、単位中実部１４ａ’の形状が略円形や略矩形である場合に比べて、特定の方位角方向に沿って配向する液晶分子３０ａの存在確率を高く（あるいは低く）することができる。すなわち、全ての方位角方向のそれぞれに沿って配向する液晶分子３０ａの存在確率により高い指向性をもたせることができる。そのため、偏光板を備え、直線偏光を液晶層３０に入射させるモードの液晶表示装置において、単位中実部１４ａ’の角部を鋭角化すると、偏光板の偏光軸に対して垂直方向または平行方向に配向している液晶分子３０ａ、すなわち、入射光に対して位相差を与えない液晶分子３０ａの存在確率をより低くすることができる。従って、光の透過率を向上させ、より明るい表示を実現することができる。   Further, when the shape of the unit solid portion 14a ′ is a shape with sharpened corners, the unit solid portion 14a ′ is along a specific azimuth direction as compared with the case where the shape of the unit solid portion 14a ′ is substantially circular or substantially rectangular. Thus, the existence probability of the liquid crystal molecules 30a aligned can be increased (or decreased). That is, a high directivity can be provided by the existence probability of the liquid crystal molecules 30a aligned along all the azimuthal directions. Therefore, in a liquid crystal display device that includes a polarizing plate and in which linearly polarized light is incident on the liquid crystal layer 30, when the corner of the unit solid portion 14a ′ is sharpened, the direction is perpendicular or parallel to the polarizing axis of the polarizing plate. The existence probability of the liquid crystal molecules 30a aligned in the direction, that is, the liquid crystal molecules 30a that do not give a phase difference to the incident light can be further reduced. Therefore, the light transmittance can be improved and a brighter display can be realized.

図７、図８、図９および図１０においては、１つの絵素領域に複数の開口部１４ｂ１を有する構成を例示したが、図１を参照しながら説明したように、１つの開口部１４ｂ１を設けるだけで、１つの絵素領域に複数の液晶ドメインを形成することもできるし、さらに、開口部１４ｂ１を設けず、切り欠き部１４ｂ２のみを設けても１つの絵素領域に複数の液晶ドメインを形成することができる。また、絵素電極１４の開口部１４ｂ１に対応する領域に液晶ドメインを形成する必要は必ずしもなく、中実部１４ａ（単位中実部１４ａ’）に対応して放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成されれば、開口部１４ｂ１に対応して形成される液晶ドメインが放射状傾斜配向をとらなくとも、絵素領域内の液晶分子の配向の連続性は得られるので、中実部１４ａに対応して形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向は安定する。特に、図８（ａ）および（ｂ）に示したように、開口部１４ｂ1の面積が小さい場合には、表示に対する寄与も少ないので、開口部１４ｂ１に対応する領域に放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成されなくても、表示品位の低下は問題にならない。   7, 8, 9, and 10 exemplify a configuration having a plurality of openings 14 b 1 in one picture element region, but as described with reference to FIG. 1, one opening 14 b 1 is provided. It is possible to form a plurality of liquid crystal domains in one picture element region simply by providing them, and even if only the notch part 14b2 is provided without providing the opening 14b1, a plurality of liquid crystal domains are provided in one picture element region. Can be formed. In addition, it is not always necessary to form a liquid crystal domain in a region corresponding to the opening 14b1 of the pixel electrode 14, and a liquid crystal domain having a radial tilt alignment corresponding to the solid portion 14a (unit solid portion 14a ′) is formed. Then, even if the liquid crystal domain formed corresponding to the opening 14b1 does not take the radial tilt alignment, the continuity of the alignment of the liquid crystal molecules in the pixel region can be obtained, so that it corresponds to the solid portion 14a. The radial tilt alignment of the liquid crystal domain formed is stable. In particular, as shown in FIGS. 8A and 8B, when the area of the opening 14b1 is small, the contribution to the display is small, and therefore, a liquid crystal domain having a radially inclined alignment in a region corresponding to the opening 14b1. Even if is not formed, deterioration of display quality is not a problem.

上述の例では、略星形や略十字形の開口部１４ｂ１を形成し、単位中実部１４ａ’の形状を略円形、略楕円形、略正方形（矩形）および角の取れた略矩形とした構成を説明した。これに対して、開口部１４ｂ１と単位中実部１４ａ’との関係をネガ−ポジ反転させてもよい。例えば、図１（ａ）および図２に示した絵素電極１４の開口部１４ｂ１と単位中実部１４ａ’とをネガ−ポジ反転したパターンを有する絵素電極１４Ｉを図１１に示す。このように、ネガ−ポジ反転したパターンを有する絵素電極１４Ｉも図１に示した絵素電極１４と実質的に同様の機能を有する。なお、図１２（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す絵素電極１４Ｊおよび１４Ｋのように、開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’がともに略正方形の場合には、ネガ−ポジ反転しても、もとのパターンと同じパターンとなるものもある。   In the above-described example, the substantially star-shaped or substantially cross-shaped opening 14b1 is formed, and the shape of the unit solid portion 14a 'is approximately circular, approximately elliptical, approximately square (rectangular), and approximately rectangular with rounded corners. Explained the configuration. On the other hand, the relationship between the opening 14b1 and the unit solid portion 14a 'may be negative / positive inverted. For example, FIG. 11 shows a picture element electrode 14I having a pattern in which the opening 14b1 and the unit solid part 14a 'of the picture element electrode 14 shown in FIGS. In this manner, the pixel electrode 14I having a negative-positive inverted pattern has substantially the same function as the pixel electrode 14 shown in FIG. If the opening 14b1 and the unit solid portion 14a ′ are both substantially square like the pixel electrodes 14J and 14K shown in FIGS. 12A and 12B, respectively, negative / positive inversion may be performed. Some of them have the same pattern as the original pattern.

図１１に示したパターンのように、図１（ａ）に示したパターンをネガ−ポジ反転させた場合にも、絵素電極１４のエッジ部に、回転対称性を有する単位中実部１４ａ’が形成されるように、切り欠き部１４ｂ２（例えば開口部１４ｂ１の約２分の１または約４分の１に相当する形状）を形成することが好ましい。このようなパターンとすることによって、絵素領域のエッジ部においても、絵素領域の中央部と同様に、斜め電界による効果が得られ、絵素領域の全体に亘って安定した放射状傾斜配向を実現することができる。   Even when the pattern shown in FIG. 1A is negative-positive-inverted like the pattern shown in FIG. 11, the unit solid part 14a ′ having rotational symmetry at the edge part of the pixel electrode 14 It is preferable to form the notch portion 14b2 (for example, a shape corresponding to about one-half or about one-fourth of the opening portion 14b1). By adopting such a pattern, the effect of the oblique electric field can be obtained at the edge portion of the pixel region similarly to the central portion of the pixel region, and a stable radial tilt orientation can be obtained over the entire pixel region. Can be realized.

ネガーポジいずれのパターンを採用しても、非中実部１４ｂと中実部１４ａとの境界の長さはいずれも同じである。従って、斜め電界を生成するという機能においては、これらのパターンによる差はない。しかしながら、単位中実部１４ａ’の面積比率は、両者の間で異なり得る。すなわち、液晶層３０の液晶分子に作用する電界を生成する中実部１４ａ（実際に導電膜が存在する部分）の面積が異なり得る。   Regardless of which pattern is adopted, the length of the boundary between the non-solid portion 14b and the solid portion 14a is the same. Therefore, there is no difference between these patterns in the function of generating an oblique electric field. However, the area ratio of the unit solid portion 14a 'may be different between the two. That is, the area of the solid portion 14a (the portion where the conductive film actually exists) that generates an electric field acting on the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 30 may be different.

開口部１４ｂ１に形成される液晶ドメインに印加される電圧は、単位中実部１４ａ’に形成される液晶ドメインに印加される電圧よりも低くなるので、例えば、ノーマリブラックモードの表示を行うと、開口部１４ｂ１に形成された液晶ドメインは暗くなる。そのため、絵素領域内で、非中実部１４ｂの面積比率を低くして、単位中実部１４ａ’の面積比率を高くすることが好ましく、各絵素領域内で、非中実部１４ｂの面積が中実部１４ａの面積よりも小さいことが好ましい。   Since the voltage applied to the liquid crystal domain formed in the opening 14b1 is lower than the voltage applied to the liquid crystal domain formed in the unit solid part 14a ′, for example, when a normally black mode display is performed. The liquid crystal domain formed in the opening 14b1 becomes dark. Therefore, it is preferable to reduce the area ratio of the non-solid portion 14b in the picture element region and increase the area ratio of the unit solid portion 14a ′. The area is preferably smaller than the area of the solid portion 14a.

ここで、単位中実部１４ａ’の形状と、放射状傾斜配向の安定性および透過率の値との関係について説明する。   Here, the relationship between the shape of the unit solid portion 14a 'and the values of the stability and transmittance of the radial gradient orientation will be described.

本願発明者が検討したところ、単位中実部１４ａ’の配列ピッチを一定とした場合には、単位中実部１４ａ’の形状が円形や楕円に近いほど、配向安定性が高いことがわかった。これは、単位中実部１４ａ’の形状が円形や楕円に近いほど、放射状傾斜配向状態における液晶分子３０ａの配向方向の連続性が高いためである。   As a result of examination by the inventors of the present application, when the arrangement pitch of the unit solid portions 14a ′ is constant, it is found that the alignment stability is higher as the shape of the unit solid portions 14a ′ is closer to a circle or an ellipse. . This is because the continuity of the alignment direction of the liquid crystal molecules 30a in the radially inclined alignment state is higher as the shape of the unit solid portion 14a 'is closer to a circle or ellipse.

また、単位中実部１４ａ’の形状が正方形や長方形などの矩形に近いほど、透過率が高いことがわかった。これは、単位中実部１４ａ’の形状が矩形に近いほど、単位中実部１４ａ’の面積比率が高いので、電極によって生成される電界の影響を直接的に受ける液晶層の面積（基板法線方向から見たときの平面内に規定される）が大きくなり、実効開口率が高くなるためである。   Further, it was found that the transmittance is higher as the shape of the unit solid portion 14a 'is closer to a rectangle such as a square or a rectangle. This is because the area ratio of the unit solid portion 14a ′ is higher as the shape of the unit solid portion 14a ′ is closer to a rectangle, and therefore the area of the liquid crystal layer that is directly affected by the electric field generated by the electrode (substrate method) (This is defined in the plane when viewed from the line direction) and the effective aperture ratio increases.

従って、所望する配向安定性と、透過率とを考慮して、単位中実部１４ａ’の形状を決定すればよい。   Therefore, the shape of the unit solid portion 14a 'may be determined in consideration of the desired alignment stability and transmittance.

図９（ｂ）に示したように、単位中実部１４ａ’が、角部が略円弧状の略正方形であると、配向安定性および透過率の両方を比較的高くすることができる。勿論、単位中実部１４ａ’が、角部が略円弧状の略矩形であっても同様の効果が得られる。なお、導電膜から形成される単位中実部１４ａ’の角部は、製造工程上の制約から、厳密には、円弧状ではなく、鈍角化された多角形状（９０°を超える複数の角で構成された形状）となることもあり、４分の１円弧状や規則的な多角形状（例えば正多角形の一部）だけでなく、若干ひずんだ円弧状（楕円の一部など）やいびつな多角形状となることもある。また、曲線と鈍角との組み合わせによって構成された形状となることもある。本願明細書においては、上述した形状も含めて略円弧状と称する。なお、同様の製造工程上の理由から、図１（ａ）に示したような略円形の単位中実部１４ａ’の場合にも、厳密な円ではなく、多角形状や若干ひずんだ形状となることがある。   As shown in FIG. 9B, when the unit solid portion 14a 'is a substantially square having a substantially arc-shaped corner, both the alignment stability and the transmittance can be made relatively high. Needless to say, the same effect can be obtained even when the unit solid portion 14a 'is a substantially rectangular shape having a substantially arc-shaped corner portion. Strictly speaking, the corner portion of the unit solid portion 14a ′ formed of the conductive film is not an arc shape but a blunt polygonal shape (a plurality of angles exceeding 90 °) due to restrictions in the manufacturing process. It is not only a quarter arc shape or a regular polygonal shape (for example, a part of a regular polygon) but also a slightly distorted arc shape (a part of an ellipse) or an irregular shape. It may be a polygonal shape. Moreover, it may become the shape comprised by the combination of a curve and an obtuse angle. In the specification of the present application, the shape including the shape described above is referred to as a substantially arc shape. For the same manufacturing process reason, the substantially circular unit solid portion 14a ′ shown in FIG. 1A is not a strict circle but a polygonal shape or a slightly distorted shape. Sometimes.

なお、ペーパーホワイトに近い白表示を行うために反射電極の表面に微小な凹凸形状を付与してもよいことを既に述べたが、反射電極の表面にそのような微小な凹凸形状を付与しても、電圧印加時にはその表面に平行な（凹凸形状に沿った）等電位線が形成されるので、微小な凹凸形状が付与された反射電極の表面は、電圧印加時に液晶分子の配向方向を制御する配向規制力を発現せず、放射状傾斜配向の形成に悪影響を与えることはない。   In addition, in order to perform white display close to paper white, it has already been described that the surface of the reflective electrode may be provided with a minute uneven shape. However, when a voltage is applied, equipotential lines are formed parallel to the surface (along the concavo-convex shape), so the surface of the reflective electrode provided with a fine concavo-convex shape controls the orientation direction of liquid crystal molecules when a voltage is applied. It does not express the orientation regulating force, and does not adversely affect the formation of the radial tilt orientation.

次に、再び図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、ＴＦＴ基板１００ａが有する凸部４０の構造とその作用とを説明する。   Next, referring to FIGS. 1A and 1B again, the structure and operation of the projection 40 of the TFT substrate 100a will be described.

図１（ａ）および（ｂ）に示したように、ＴＦＴ基板１００ａは、絵素電極１４の非中実部１４ｂ上に、傾斜した側面４０ｓを有する凸部４０を有している。凸部４０の表面には、垂直配向膜（不図示）が設けられている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the TFT substrate 100 a has a convex portion 40 having an inclined side surface 40 s on the non-solid portion 14 b of the pixel electrode 14. A vertical alignment film (not shown) is provided on the surface of the convex portion 40.

凸部４０の基板１１の面内方向の断面形状は、図１（ａ）に示したように、中実部１４ａと非中実部１４ｂとの境界の形状に整合している。例えば、開口部１４ｂ１上に位置する凸部４０の断面形状は、開口部１４ｂ１の形状と同じ（より厳密には相似）であり、ここでは略星形である。また、切り欠き部１４ｂ２上に位置する凸部４０の断面形状は、切り欠き部１４ｂ２の形状と同じ（より厳密には相似）であり、開口部１４ｂ１内の凸部４０の約２分の１または約４分の１に相当する形状である。この凸部４０の基板１１に垂直な面内方向の断面形状は、図１（ｂ）に示したように台形である。すなわち、基板面に平行な頂面４０ｔと基板面に対してテーパ角θ（＜９０°）で傾斜した側面４０ｓとを有している。凸部４０を覆うように垂直配向膜（不図示）が形成されているので、凸部４０の側面４０ｓは、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有することになり、放射状傾斜配向を安定化させるように作用する。   The cross-sectional shape of the convex portion 40 in the in-plane direction of the substrate 11 matches the shape of the boundary between the solid portion 14a and the non-solid portion 14b, as shown in FIG. For example, the cross-sectional shape of the convex portion 40 located on the opening portion 14b1 is the same (more strictly, similar) to the shape of the opening portion 14b1, and is substantially a star shape here. Moreover, the cross-sectional shape of the convex part 40 located on the notch part 14b2 is the same as that of the notch part 14b2 (more precisely, similar), and is about a half of the convex part 40 in the opening part 14b1. Or it is a shape equivalent to about 1/4. The cross-sectional shape of the convex portion 40 in the in-plane direction perpendicular to the substrate 11 is a trapezoid as shown in FIG. That is, it has a top surface 40t parallel to the substrate surface and a side surface 40s inclined at a taper angle θ (<90 °) with respect to the substrate surface. Since a vertical alignment film (not shown) is formed so as to cover the convex portion 40, the side surface 40 s of the convex portion 40 is in the same direction as the alignment regulating direction by the oblique electric field with respect to the liquid crystal molecules 30 a of the liquid crystal layer 30. It will have an orientation regulating force and will act to stabilize the radial tilt orientation.

この凸部４０の作用を図１３（ａ）〜（ｄ）と図１４（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。   The operation of the convex portion 40 will be described with reference to FIGS. 13 (a) to 13 (d) and FIGS. 14 (a) and 14 (b).

まず、図１３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、液晶分子３０ａの配向と垂直配向性を有する表面の形状との関係を説明する。   First, the relationship between the alignment of the liquid crystal molecules 30a and the shape of the surface having vertical alignment will be described with reference to FIGS. 13 (a) to (d).

図１３（ａ）に示したように、水平な表面上の液晶分子３０ａは、垂直配向性を有する表面（典型的には、垂直配向膜の表面）の配向規制力によって、表面に対して垂直に配向する。このように垂直配向状態にある液晶分子３０ａに液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電界が印加されると、液晶分子３０ａには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用する。従って、互いに対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層３０内には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子３０ａと、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子３０ａとが混在する。その結果、液晶層３０に印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがある。   As shown in FIG. 13A, the liquid crystal molecules 30a on the horizontal surface are perpendicular to the surface by the alignment regulating force of the surface having vertical alignment (typically, the surface of the vertical alignment film). Oriented to When an electric field represented by an equipotential line EQ perpendicular to the axial direction of the liquid crystal molecules 30a is applied to the liquid crystal molecules 30a in the vertical alignment state in this way, the liquid crystal molecules 30a are rotated clockwise or counterclockwise. The torque to be tilted is applied with the same probability. Accordingly, in the liquid crystal layer 30 between the electrodes of the parallel plate type arrangement facing each other, the liquid crystal molecules 30a receiving the torque in the clockwise direction and the liquid crystal molecules 30a receiving the torque in the counterclockwise direction are mixed. As a result, the transition to the alignment state according to the voltage applied to the liquid crystal layer 30 may not occur smoothly.

図１３（ｂ）に示したように、傾斜した表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａに対して、水平な等電位線ＥＱで表される電界が印加されると、液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱと平行になるための傾斜量が少ない方向（図示の例では時計回り）に傾斜する。また、水平な表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａは、図１３（ｃ）に示したように、傾斜した表面に対して垂直に配向している液晶分子３０ａと配向が連続となるように（整合するように）、傾斜した表面上に位置する液晶分子３０ａと同じ方向（時計回り）に傾斜する。   As shown in FIG. 13B, when an electric field represented by a horizontal equipotential line EQ is applied to the liquid crystal molecules 30a aligned perpendicular to the inclined surface, the liquid crystal molecules 30a. Is inclined in a direction (clockwise in the illustrated example) with a small amount of inclination for being parallel to the equipotential line EQ. Further, as shown in FIG. 13C, the liquid crystal molecules 30a aligned perpendicular to the horizontal surface are continuously aligned with the liquid crystal molecules 30a aligned perpendicular to the inclined surface. In such a manner (so as to be aligned), the liquid crystal molecules 30a located on the inclined surface are inclined in the same direction (clockwise).

図１３（ｄ）に示したように、断面が台形の連続した凹凸状の表面に対しては、それぞれの傾斜した表面上の液晶分子３０ａによって規制される配向方向と整合するように、頂面および底面上の液晶分子３０ａが配向する。   As shown in FIG. 13 (d), with respect to a continuous uneven surface having a trapezoidal cross section, the top surface is aligned with the alignment direction regulated by the liquid crystal molecules 30a on each inclined surface. And the liquid crystal molecules 30a on the bottom surface are aligned.

本実施形態の液晶表示装置は、このような表面の形状（凸部）による配向規制力の方向と、斜め電界による配向規制方向とを一致させることによって、放射状傾斜配向を安定化させる。   The liquid crystal display device according to the present embodiment stabilizes the radial tilt alignment by matching the orientation regulating force direction due to such a surface shape (convex portion) with the orientation regulating direction due to the oblique electric field.

図１４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示した液晶層３０に電圧を印加した状態を示しており、図１４（ａ）は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図１４（ｂ）は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。図１４（ａ）および（ｂ）中の曲線ＥＱは等電位線ＥＱを示す。なお、図１４でも対向基板１００ｂの段差を省略して示している。   FIGS. 14A and 14B show a state in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 30 shown in FIG. 1B, respectively. FIG. 14A shows the voltage applied to the liquid crystal layer 30. Accordingly, a state in which the orientation of the liquid crystal molecules 30a starts to change (ON initial state) is schematically shown, and FIG. 14B shows that the orientation of the liquid crystal molecules 30a changed according to the applied voltage is steady. The state which reached the state is shown typically. A curve EQ in FIGS. 14A and 14B shows an equipotential line EQ. In FIG. 14, the step of the counter substrate 100b is omitted.

絵素電極１４と対向電極２２とが同電位のとき（液晶層３０に電圧が印加されていない状態）には、図１（ｂ）に示したように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、両基板１１および２１の表面に対して垂直に配向している。このとき、凸部４０の側面４０ｓの垂直配向膜（不図示）に接する液晶分子３０ａは、側面４０ｓに対して垂直に配向し、側面４０ｓの近傍の液晶分子３０ａは、周辺の液晶分子３０ａとの相互作用（弾性体としての性質）によって、図示したように、傾斜した配向をとる。   When the pixel electrode 14 and the counter electrode 22 are at the same potential (a state in which no voltage is applied to the liquid crystal layer 30), as shown in FIG. 1B, the liquid crystal molecules 30a in the pixel region are , Oriented perpendicular to the surfaces of both substrates 11 and 21. At this time, the liquid crystal molecules 30a in contact with the vertical alignment film (not shown) on the side surface 40s of the protrusion 40 are aligned perpendicular to the side surface 40s, and the liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the side surface 40s are aligned with the peripheral liquid crystal molecules 30a. As shown in the figure, the slanted orientation is obtained by the interaction (the property as an elastic body).

液晶層３０に電圧を印加すると、図１４（ａ）に示した等電位線ＥＱで表される電位勾配が形成される。この等電位線ＥＱは、絵素電極１４の中実部１４ａと対向電極２２との間に位置する液晶層３０内では、中実部１４ａおよび対向電極２２の表面に対して平行であり、絵素電極１４の非中実部１４ｂに対応する領域で落ち込み、非中実部１４ｂのエッジ部（非中実部１４ｂと中実部１４ａとの境界を含む非中実部１４ｂの内側周辺）ＥＧ上の液晶層３０内には、傾斜した等電位線ＥＱで表される斜め電界が形成される。   When a voltage is applied to the liquid crystal layer 30, a potential gradient represented by the equipotential line EQ shown in FIG. This equipotential line EQ is parallel to the surface of the solid portion 14a and the counter electrode 22 in the liquid crystal layer 30 located between the solid portion 14a of the pixel electrode 14 and the counter electrode 22, ED falls in a region corresponding to the non-solid portion 14b of the elementary electrode 14, and the edge portion of the non-solid portion 14b (the inner periphery of the non-solid portion 14b including the boundary between the non-solid portion 14b and the solid portion 14a) EG An oblique electric field represented by an inclined equipotential line EQ is formed in the upper liquid crystal layer 30.

この斜め電界によって、上述したように、エッジ部ＥＧ上の液晶分子３０ａは、図１４（ａ）中に矢印で示したように、図中の右側エッジ部ＥＧでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部ＥＧでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜（回転）し、等電位線ＥＱに平行に配向する。この斜め電界による配向規制方向は、それぞれのエッジ部ＥＧに位置する側面４０ｓによる配向規制方向と同じである。   Due to this oblique electric field, as described above, the liquid crystal molecules 30a on the edge part EG are rotated clockwise in the right edge part EG in the figure as indicated by arrows in FIG. The left edge portion EG is tilted (rotated) in the counterclockwise direction and oriented parallel to the equipotential line EQ. The orientation regulating direction by the oblique electric field is the same as the orientation regulating direction by the side surface 40s located at each edge portion EG.

上述したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向の変化が進み、定常状態に達すると、図１４（ｂ）に模式的に示した配向状態となる。開口部１４ｂ１の中央付近、すなわち、凸部４０の頂面４０ｔの中央付近に位置する液晶分子３０ａは、開口部１４ｂ１の互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響をほぼ同等に受けるので、等電位線ＥＱに対して垂直な配向状態を保ち、開口部１４ｂ１（凸部４０の頂面４０ｔ）の中央から離れた領域の液晶分子３０ａは、それぞれ近い方のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受けて傾斜し、開口部１４ａ（凸部４０の頂面４０ｔ）の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。また、開口部１４ｂ１および凸部４０によって実質的に包囲された単位中実部１４ａ’に対応する領域においても、単位中実部１４ａ’の中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。   As described above, when the change of alignment starting from the liquid crystal molecules 30a located on the inclined equipotential line EQ progresses and reaches a steady state, the alignment state schematically shown in FIG. The liquid crystal molecules 30a located in the vicinity of the center of the opening 14b1, that is, near the center of the top surface 40t of the protrusion 40, have substantially the same influence on the orientation of the liquid crystal molecules 30a at the opposite edge portions EG of the opening 14b1. Therefore, the liquid crystal molecules 30a in the region away from the center of the opening 14b1 (the top surface 40t of the convex portion 40) are kept perpendicular to the equipotential line EQ, and the liquid crystal molecules 30a in the region near the edge portion EG The liquid crystal molecules 30a are tilted under the influence of the orientation of the liquid crystal molecules 30a, and form a symmetric tilt orientation with respect to the center SA of the opening 14a (the top surface 40t of the convex portion 40). Further, in the region corresponding to the unit solid portion 14a 'substantially surrounded by the opening 14b1 and the convex portion 40, a symmetric inclined orientation is formed with respect to the center SA of the unit solid portion 14a'.

このように、放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’に対応して形成される。非中実部１４ｂ上に設けられた凸部４０の側面４０ｓは、開口部１４ｂ１のエッジ部ＥＧ付近の液晶分子３０ａを、斜め電界による配向方向と同じ方向に傾斜させるように作用するので、放射状傾斜配向を安定化させる。   In this way, the liquid crystal domain having a radial tilt alignment is formed corresponding to the opening 14b1 and the unit solid portion 14a '. The side surface 40s of the convex portion 40 provided on the non-solid portion 14b acts to tilt the liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the edge portion EG of the opening 14b1 in the same direction as the alignment direction by the oblique electric field. Stabilize the tilted orientation.

斜め電界による配向規制力は、当然のことながら、電圧印加時にしか作用せず、その強さは電界の強さ（印加電圧の大きさ）に依存する。したがって、電界強度が弱い（すなわち、印加電圧が低い）と、斜め電界による配向規制力は弱く、液晶パネルに外力が加わると、液晶材料の流動によって放射状傾斜配向が崩れることがある。一旦、放射状傾斜配向が崩れると、十分に強い配向規制力を発揮する斜め電界を生成するだけの電圧が印加されないと、放射状傾斜配向は復元されない。これに対し、凸部４０の側面４０ｓによる配向規制力は、印加電圧に関係なく作用し、配向膜のアンカリング効果として知られているように、非常に強い。従って、液晶材料の流動が生じて、一旦放射状傾斜配向が崩れても、凸部４０の側面４０ｓの近傍の液晶分子３０ａは放射状傾斜配向のときと同じ配向方向を維持している。従って、液晶材料の流動が止まりさえすれば、放射状傾斜配向が容易に復元される。   Obviously, the alignment regulating force due to the oblique electric field acts only when a voltage is applied, and its strength depends on the strength of the electric field (the magnitude of the applied voltage). Therefore, when the electric field strength is weak (that is, the applied voltage is low), the alignment regulating force due to the oblique electric field is weak, and when an external force is applied to the liquid crystal panel, the radial gradient alignment may be disrupted by the flow of the liquid crystal material. Once the radial tilt alignment is broken, the radial tilt alignment is not restored unless a voltage sufficient to generate an oblique electric field that exhibits a sufficiently strong alignment regulating force is applied. On the other hand, the alignment regulating force by the side surface 40s of the convex portion 40 acts regardless of the applied voltage and is very strong as known as the anchoring effect of the alignment film. Therefore, even if the flow of the liquid crystal material occurs and the radial tilt alignment once collapses, the liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the side surface 40s of the convex portion 40 maintain the same alignment direction as that in the radial tilt alignment. Therefore, as long as the liquid crystal material stops flowing, the radial tilt alignment can be easily restored.

このように、本発明による液晶表示装置１００は、視野角が広いという特徴に加え、外力に対して強いという特徴を有している。従って、液晶表示装置１００は、外力が印加されやすい、携帯して使用される機会の多いＰＣやＰＤＡに好適に用いられる。   As described above, the liquid crystal display device 100 according to the present invention has a feature that it is strong against an external force in addition to a feature that a viewing angle is wide. Therefore, the liquid crystal display device 100 is preferably used for a PC or PDA that is easily applied with an external force and frequently used in a portable manner.

なお、凸部４０を透明性の高い誘電体を用いて形成すると、開口部１４ｂ１に対応して形成される液晶ドメインの表示への寄与率が向上するという利点が得られる。一方、凸部４０を不透明な誘電体を用いて形成すると、凸部４０の側面４０ｓによって傾斜配向している液晶分子３０ａのリタデーションに起因する光漏れを防止できるという利点が得られる。いずれを採用するかは、液晶表示装置の用途などに応じて決めればよい。いずれの場合にも、感光性樹脂を用いると、開口部１４ｂ１や切り欠き部１４ｂ２に対応してパターニングする工程を簡略化できる利点がある。十分な配向規制力を得るためには、凸部４０の高さは、液晶層３０の厚さが約３μｍの場合、約０．５μｍ〜約２μｍの範囲にあることが好ましい。一般に、凸部４０の高さは、液晶層３０の厚さの約１／６〜約２／３の範囲内にあることが好ましい。   In addition, when the convex part 40 is formed using a highly transparent dielectric, there is an advantage that the contribution ratio to the display of the liquid crystal domain formed corresponding to the opening part 14b1 is improved. On the other hand, when the convex portion 40 is formed using an opaque dielectric, there is an advantage that light leakage due to retardation of the liquid crystal molecules 30a that are inclined and aligned by the side surface 40s of the convex portion 40 can be prevented. Which is adopted may be determined according to the use of the liquid crystal display device. In any case, the use of the photosensitive resin has an advantage that the patterning process corresponding to the opening 14b1 and the notch 14b2 can be simplified. In order to obtain a sufficient alignment regulating force, the height of the convex portion 40 is preferably in the range of about 0.5 μm to about 2 μm when the thickness of the liquid crystal layer 30 is about 3 μm. In general, the height of the protrusion 40 is preferably in the range of about 1/6 to about 2/3 of the thickness of the liquid crystal layer 30.

非中実部１４ｂ上に凸部４０を形成することによって、放射状傾斜配向を安定化させる効果は、例示したパターンの非中実部１４ｂに限られず、これまでに説明した全てのパターンの非中実部１４ｂに対して同様に適用でき、同様の効果を得ることができる。なお、凸部４０による外力に対する配向安定化効果を十分に発揮させるためには、凸部４０のパターン（基板法線方向から見たときにパターン）は、できるだけ広い領域の液晶層３０を包囲する形状であることが好ましい。従って、例えば、円形の開口部１４ｂ１を有するネガ型パターンよりも、円形の単位中実部１４ａ’を有するポジ型パターンの方が、凸部４０による配向安定化効果が大きい。   By forming the convex portion 40 on the non-solid portion 14b, the effect of stabilizing the radial inclined orientation is not limited to the non-solid portion 14b of the illustrated pattern, and the non-medium of all the patterns described so far The same effect can be applied to the real part 14b, and the same effect can be obtained. In addition, in order to fully exhibit the alignment stabilization effect with respect to the external force by the convex part 40, the pattern of the convex part 40 (pattern when viewed from the normal direction of the substrate) surrounds the liquid crystal layer 30 in as wide a region as possible. The shape is preferred. Therefore, for example, the positive pattern having the circular unit solid portion 14a 'has a larger alignment stabilization effect by the convex portion 40 than the negative pattern having the circular opening 14b1.

上述したように、液晶表示装置１００は、斜め電界を生成する絵素電極１４と、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有する凸部４０とによって協同的に配向規制を行うので、安定な放射状傾斜配向が得られる。   As described above, the liquid crystal display device 100 cooperatively regulates alignment by the pixel electrode 14 that generates an oblique electric field and the convex portion 40 that has the alignment regulating force in the same direction as the orientation regulating direction by the oblique electric field. Stable radial tilt orientation is obtained.

本実施形態における凸部４０は、さらに、図１（ａ）および（ｂ）などに示すように、絵素電極１４の中実部１４のエッジ部（外縁部）を覆っている。そのため、駆動電圧条件によらず安定な放射状傾斜配向が得られる。以下、この理由を図１５、図１６（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。図１５は、凸部と非中実部との配置関係が液晶表示装置１００と異なっている比較例の液晶表示装置１０００を模式的に示す断面図である。また、図１６（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００および液晶表示装置１０００の凸部近傍をそれぞれ拡大して示す図であり、液晶層に電圧を印加した直後の状態を示している。   The convex portion 40 in the present embodiment further covers the edge portion (outer edge portion) of the solid portion 14 of the pixel electrode 14 as shown in FIGS. Therefore, a stable radial tilt alignment can be obtained regardless of the driving voltage conditions. The reason for this will be described below with reference to FIGS. 15, 16A and 16B. FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device 1000 of a comparative example in which the arrangement relationship between the convex portions and the non-solid portions is different from that of the liquid crystal display device 100. FIGS. 16A and 16B are enlarged views showing the vicinity of the convex portions of the liquid crystal display device 100 and the liquid crystal display device 1000, respectively, showing a state immediately after the voltage is applied to the liquid crystal layer. .

図１５に示す比較例の液晶表示装置１０００が有する凸部４０’は、凸部４０’の全体が開口部１４ｂ１の内側に形成されており、凸部４０’の底面が開口部１４ｂ１よりも小さい。このように、凸部４０’全体が開口部１４ｂ１の内側に形成されていると、図１６（ａ）に示すように、凸部４０’の側面４０ｓは開口部１４ｂ１のエッジ部上に位置しているので、凸部４０’の側面４０ｓ近傍に位置する液晶分子３０ａは、電圧印加時には、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する。図示した例では、側面４０ｓに対して垂直に配向している液晶分子３０ａの軸方位と、傾斜した等電位線ＥＱとがほぼ平行であるので、この液晶分子３０ａに対しては配向方向を変化させるトルクはほとんど作用しない。ところが、図示した例よりも高い電圧を印加した場合には、開口部１４ｂ１上での等電位線ＥＱの落ち込みがより大きくなる（すなわち等電位線ＥＱの傾斜がより急峻となる）ので、側面４０ｓに対して垂直に配向している液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａを時計回りに（図中の方向Ａに）傾斜させるトルクが作用する。また、図示した例よりも低い電圧を印加した場合には、開口部１４ｂ１上での等電位線ＥＱの落ち込みがより小さくなる（すなわち等電位線ＥＱの傾斜がよりなだらかとなる）ので、側面４０ｓに対して垂直に配向している液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａを反時計回りに（図中の方向Ｂに）傾斜させるトルクが作用する。   As for convex part 40 'which the liquid crystal display device 1000 of the comparative example shown in FIG. 15 has, the whole convex part 40' is formed inside opening part 14b1, and the bottom face of convex part 40 'is smaller than opening part 14b1. . As described above, when the entire convex portion 40 ′ is formed inside the opening portion 14b1, the side surface 40s of the convex portion 40 ′ is positioned on the edge portion of the opening portion 14b1, as shown in FIG. Therefore, the liquid crystal molecules 30a positioned in the vicinity of the side surface 40s of the convex portion 40 ′ are positioned on the inclined equipotential line EQ when a voltage is applied. In the illustrated example, since the axial orientation of the liquid crystal molecules 30a aligned perpendicular to the side surface 40s and the inclined equipotential lines EQ are substantially parallel, the alignment direction is changed with respect to the liquid crystal molecules 30a. Almost no torque is applied. However, when a voltage higher than the illustrated example is applied, the drop of the equipotential line EQ on the opening 14b1 becomes larger (that is, the inclination of the equipotential line EQ becomes steeper), and thus the side surface 40s. A torque that tilts the liquid crystal molecules 30a clockwise (in the direction A in the figure) acts on the liquid crystal molecules 30a that are aligned perpendicular to the liquid crystal molecules 30a. Further, when a voltage lower than the illustrated example is applied, the drop of the equipotential line EQ on the opening 14b1 becomes smaller (that is, the inclination of the equipotential line EQ becomes gentler), so the side surface 40s. A torque that tilts the liquid crystal molecules 30a counterclockwise (in the direction B in the drawing) acts on the liquid crystal molecules 30a that are aligned perpendicular to the liquid crystal molecules 30a.

このように、凸部４０’の全体が開口部１４ｂ１の内側に配置されていると、印加する電圧の高低によって、凸部４０’の側面４０ｓ上に垂直配向している液晶分子３０ａに作用するトルクの方向が異なるので、駆動電圧条件によっては配向が乱れてしまうことがある。   Thus, when the entire convex portion 40 ′ is arranged inside the opening 14 b 1, it acts on the liquid crystal molecules 30 a that are vertically aligned on the side surface 40 s of the convex portion 40 ′ depending on the level of the applied voltage. Since the direction of the torque is different, the orientation may be disturbed depending on the driving voltage condition.

これに対し、図１などに示す液晶表示装置１００のように、凸部４０が絵素電極１４の中実部１４（単位中実部１４ａ’）のエッジ部（外縁部）を覆っていると、図１６（ｂ）に示すように、凸部４０の側面４０ｓを、開口部１４ｂ１のエッジ部上ではなく、中実部１４ａ（単位中実部１４ａ’）上に位置させることができるので、凸部４０の側面４０ｓ近傍に位置する液晶分子３０ａを、電圧印加時に平行な等電位線ＥＱ上に位置させることができる。この場合、側面４０ｓ上に垂直配向している液晶分子３０ａに対して電圧印加時に作用するトルクの方向は、印加電圧の高低によらず一義的に定まる（図示した例では反時計回り）ので、駆動電圧条件によらず、安定な放射状傾斜配向が得られる。なお、ここでは開口部１４ｂ１上に設けられた凸部を例として説明したが、切り欠き部１４ｂ２上に設けられた凸部についても同様である。   On the other hand, as in the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1 and the like, the convex portion 40 covers the edge portion (outer edge portion) of the solid portion 14 (unit solid portion 14a ′) of the pixel electrode 14. As shown in FIG. 16B, the side surface 40s of the convex portion 40 can be positioned not on the edge portion of the opening 14b1, but on the solid portion 14a (unit solid portion 14a ′). The liquid crystal molecules 30a positioned in the vicinity of the side surface 40s of the convex portion 40 can be positioned on the parallel equipotential lines EQ when a voltage is applied. In this case, the direction of the torque acting when the voltage is applied to the liquid crystal molecules 30a that are vertically aligned on the side surface 40s is uniquely determined regardless of the level of the applied voltage (counterclockwise in the illustrated example). A stable radial tilt alignment can be obtained regardless of the driving voltage conditions. In addition, although the convex part provided on the opening part 14b1 was demonstrated here as an example, it is the same also about the convex part provided on the notch part 14b2.

凸部４０と中実部１４ａとが重なる部分の幅について特に制限はないが、凸部４０や中実部１４ａの製造時のずれを考慮し、ずれが発生しても凸部４０が中実部１４ａのエッジ部を覆うことができるように（例えば２μｍ程度に）設定することが好ましい。   The width of the portion where the convex portion 40 and the solid portion 14a overlap is not particularly limited, but the convex portion 40 is solid even if a deviation occurs in consideration of the deviation at the time of manufacturing the convex portion 40 or the solid portion 14a. It is preferable to set so that the edge part of the part 14a can be covered (for example, about 2 micrometers).

上述したように、本発明による液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１００ａは、斜め電界を生成する絵素電極１４と、この斜め電界による配向規制力に整合するような配向規制力を有する側面４０ｓを有する凸部４０とを備えており、そのことによって、広視野角で、且つ、外力の印加による品位低下が抑制された表示を実現できる。さらに、凸部４０が中実部１４ａのエッジ部を覆っているので、駆動電圧条件によらず良好な表示を行うことができる。   As described above, the TFT substrate 100a of the liquid crystal display device 100 according to the present invention includes the pixel electrode 14 that generates an oblique electric field, and the side surface 40s that has an alignment regulating force that matches the alignment regulating force caused by the oblique electric field. The projection 40 is provided, and thereby, it is possible to realize a display with a wide viewing angle and in which deterioration in quality due to application of external force is suppressed. Furthermore, since the convex part 40 covers the edge part of the solid part 14a, a favorable display can be performed irrespective of drive voltage conditions.

ここまでは、主にＴＦＴ基板１００ａの構造とその作用について説明したが、以下、図１（ｂ）と図１７とを参照しながら対向基板１００ｂの構造とその作用について説明する。図１は、比較例の液晶表示装置１１００の断面構造を模式的に示す図である。比較例の液晶表示装置１１００は、ＴＦＴ基板１１００ａの絵素電極１４が複数の単位中実部１４ａ’を有しており、電圧印加時に放射状傾斜配向をとる液晶ドメインを形成する点においては液晶表示装置１００と共通するが、対向基板１１００ｂには段差を設けず、ＴＦＴ基板１１００ａの反射電極の下に絶縁膜１９を設けることによってＴＦＴ基板１１００ａに段差を設けている点が異なっている。   Up to this point, the structure and operation of the TFT substrate 100a have been mainly described. Hereinafter, the structure and operation of the counter substrate 100b will be described with reference to FIG. 1B and FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a liquid crystal display device 1100 of a comparative example. The liquid crystal display device 1100 of the comparative example is a liquid crystal display in that the pixel electrode 14 of the TFT substrate 1100a has a plurality of unit solid portions 14a ′ and forms a liquid crystal domain that assumes a radial tilt alignment when a voltage is applied. Although different from the device 100, the difference is that a step is not provided on the counter substrate 1100b, but a step is provided on the TFT substrate 1100a by providing the insulating film 19 under the reflective electrode of the TFT substrate 1100a.

本発明による液晶表示装置１００では、図１（ｂ）に示すように、対向基板１００ｂは、反射領域Ｒ内に位置する上段面１００ｂ１と、透過領域Ｔ内に位置する下段面１００ｂ２と、上段面１００ｂ１と下段面１００ｂ２とを結ぶ側面１００ｂ３とを有する段差を有しており、そのことによって、反射領域Ｒ内の液晶層３０の厚さｄｒが透過領域Ｔ内の液晶層３０の厚さｄｔよりも小さくなっている。つまり、ＴＦＴ基板１００ａ側ではなく、対向基板１００ｂ側に段差を設けることによって、透過モードおよび反射モードの両方の表示に好適なマルチギャップ構造を実現している。従って、図１７に示す比較例の液晶表示装置１１００のように、反射電極の下に絶縁膜１９などを用いて段差を設ける必要がなく、ＴＦＴ基板１００ａの製造を簡略化することができる。   In the liquid crystal display device 100 according to the present invention, as shown in FIG. 1B, the counter substrate 100b includes an upper step surface 100b1 located in the reflection region R, a lower step surface 100b2 located in the transmission region T, and an upper step surface. 100b1 and the side surface 100b3 connecting the lower step surface 100b2, and thereby the thickness dr of the liquid crystal layer 30 in the reflective region R is greater than the thickness dt of the liquid crystal layer 30 in the transmissive region T. Is also getting smaller. That is, by providing a step on the counter substrate 100b side instead of the TFT substrate 100a side, a multi-gap structure suitable for both transmission mode and reflection mode display is realized. Therefore, unlike the liquid crystal display device 1100 of the comparative example shown in FIG. 17, there is no need to provide a step using the insulating film 19 or the like under the reflective electrode, and the manufacture of the TFT substrate 100a can be simplified.

マルチギャップ構造を採用した場合、段差の側面は基板面に対して傾斜しているので、その側面に対して垂直に配向する液晶分子が黒表示時の光漏れの原因となり、コントラスト比を低下させるが、液晶表示装置１００では、図１（ｂ）に示すように、段差の側面１００ｂ３が反射領域Ｒ内に位置しているので、透過領域Ｔ内ではコントラスト比の低下が発生せず、表示品位の低下を抑制できる。反射領域Ｒは、透過領域Ｔに比べてもともとコントラスト比が低い領域であり、要求される表示特性も低いので、反射領域Ｒにおいて多少の光漏れが発生しても表示への悪影響は少ない。これに対して、図１７に示す比較例の液晶表示装置１１００では、段差の側面１１００ａ３が反射領域内に位置していないので、透過光（透過モードの表示に用いる光）の光漏れが発生し、表示品位の低下が顕著となる。   When the multi-gap structure is adopted, the side surface of the step is inclined with respect to the substrate surface, so that liquid crystal molecules aligned perpendicular to the side surface cause light leakage at the time of black display and reduce the contrast ratio. However, in the liquid crystal display device 100, as shown in FIG. 1B, the side surface 100b3 of the step is located in the reflection region R, so that the contrast ratio does not decrease in the transmission region T, and the display quality is improved. Can be suppressed. The reflective region R is a region having a low contrast ratio as compared with the transmissive region T, and the required display characteristics are also low. Therefore, even if some light leakage occurs in the reflective region R, there is little adverse effect on the display. On the other hand, in the liquid crystal display device 1100 of the comparative example shown in FIG. 17, the side surface 1100a3 of the step is not located in the reflection region, and thus light leakage of transmitted light (light used for display in the transmission mode) occurs. As a result, the deterioration of display quality becomes remarkable.

また、図１７に示す比較例の液晶表示装置１１００では、段差の側面１１００ａ３は電極に覆われていない領域であり、図１８（ａ）に示すように、この側面１１００ａ３に発生する斜め電界を用いて配向規制を行うが、側面１１００ａ３が基板面に対して傾斜しているので、印加電圧の大きさや側面１１００ａ３の傾斜角度などによっては、配向制御が困難になってしまう。例えば、図１８（ｂ）に示すように、側面１１００ａ３の傾斜角度が大きいと、等電位線ＥＱと液晶分子３０ａとのなす角が９０°に近くなり、配向規制力が著しく弱くなってしまう。   Further, in the liquid crystal display device 1100 of the comparative example shown in FIG. 17, the side surface 1100a3 of the step is a region not covered with the electrode, and an oblique electric field generated on the side surface 1100a3 is used as shown in FIG. However, since the side surface 1100a3 is inclined with respect to the substrate surface, alignment control becomes difficult depending on the magnitude of the applied voltage, the inclination angle of the side surface 1100a3, and the like. For example, as shown in FIG. 18B, when the inclination angle of the side surface 1100a3 is large, the angle formed by the equipotential lines EQ and the liquid crystal molecules 30a is close to 90 °, and the alignment regulating force becomes extremely weak.

これに対して、液晶表示装置１００では、対向基板１００ｂに段差を設けるので、段差の側面１００ｂ３を電極２２で覆うことができる。電極２２で覆われた側面１００ｂ３では、図１９に示すように、等電位線ＥＱは、側面１００ｂ３に平行で液晶分子３０ａと直交し、配向規制力を発現しない。   On the other hand, in the liquid crystal display device 100, since the step is provided on the counter substrate 100b, the side surface 100b3 of the step can be covered with the electrode 22. On the side surface 100b3 covered with the electrode 22, as shown in FIG. 19, the equipotential lines EQ are parallel to the side surface 100b3 and orthogonal to the liquid crystal molecules 30a, and do not express the alignment regulating force.

上述したように、本発明による液晶表示装置１００では、放射状傾斜配向を形成するための斜め電界を生成する電極が設けられる基板とは異なる基板に段差を設けることによってマルチギャップ構造が実現されているとともに、段差の側面１００ｂ３が反射領域Ｒ内に位置し、且つ、電極２２によって覆われているので、製造プロセス上の利点が得られるとともに、段差の側面１００ｂ３の傾斜に起因した表示品位の低下を抑制できる。   As described above, in the liquid crystal display device 100 according to the present invention, a multi-gap structure is realized by providing a step on a substrate different from a substrate on which an electrode for generating an oblique electric field for forming a radially inclined alignment is provided. In addition, since the side surface 100b3 of the step is located in the reflection region R and is covered with the electrode 22, an advantage in the manufacturing process can be obtained, and the display quality can be reduced due to the inclination of the side surface 100b3 of the step. Can be suppressed.

本実施形態における液晶表示装置１００の構成は、絵素電極１４が中実部１４ａと非中実部１４ｂとを有するように所定の形状にパターニングされていることと、ＴＦＴ基板１００ａ上の所定の位置に凸部４０が設けられていることと、対向基板１００ｂに段差が設けられていること以外は、公知の垂直配向型液晶表示装置と同じ構成を採用することができ、公知の製造方法で製造することができる。   The configuration of the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment is that the pixel electrode 14 is patterned into a predetermined shape so as to have a solid portion 14a and a non-solid portion 14b, and a predetermined shape on the TFT substrate 100a. The same configuration as that of the known vertical alignment type liquid crystal display device can be adopted except that the convex portion 40 is provided at the position and the step is provided on the counter substrate 100b. Can be manufactured.

なお、本実施形態では、対向基板１００ｂに段差を設けるために、反射領域Ｒ内に選択的に透明誘電体層（例えば透明樹脂層）２９を形成する例を示したが、カラーフィルタ層を反射領域Ｒと透過領域Ｔとで異なる材料から形成し、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層を透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層よりも厚くすることによって段差を形成してもよい。透過モードの表示に用いる光がカラーフィルタ層を１回通過するのに対して、反射モードの表示に用いる光はカラーフィルタ層を２回通過するので、透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層と反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層の光学濃度が同じであると、反射領域Ｒの色純度および／または輝度が低下するが、上述したように、カラーフィルタ層を反射領域Ｒと透過領域Ｔとで異なる材料から形成する場合には、反射領域Ｒ内のカラーフィルタ層の光学濃度を透過領域Ｔ内のカラーフィルタ層の光学濃度よりも薄くすることによって、反射領域Ｒの色純度および／または輝度を向上することができる。   In the present embodiment, an example in which the transparent dielectric layer (for example, a transparent resin layer) 29 is selectively formed in the reflective region R in order to provide a step in the counter substrate 100b has been described, but the color filter layer is reflected. The step may be formed by forming the region R and the transmission region T from different materials and making the color filter layer in the reflection region R thicker than the color filter layer in the transmission region T. The light used for display in the transmissive mode passes through the color filter layer once, whereas the light used for display in the reflective mode passes through the color filter layer twice, so that the color filter layer and the reflective region in the transmissive region T When the optical density of the color filter layer in R is the same, the color purity and / or luminance of the reflection region R decreases. However, as described above, the color filter layer is made of different materials in the reflection region R and the transmission region T. In this case, the color density and / or luminance of the reflection region R is improved by making the optical density of the color filter layer in the reflection region R thinner than the optical density of the color filter layer in the transmission region T. be able to.

典型的には、負の誘電異方性を有する液晶分子を垂直配向させるために、絵素電極１４および対向電極２２の液晶層３０側表面には、垂直配向層としての垂直配向膜（不図示）が形成されている。   Typically, in order to vertically align liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy, a vertical alignment film (not shown) as a vertical alignment layer is formed on the surface of the pixel electrode 14 and the counter electrode 22 on the liquid crystal layer 30 side. ) Is formed.

液晶材料としては、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料が用いられる。また、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料に２色性色素添加することによって、ゲスト−ホストモードの液晶表示装置を得ることもできる。ゲスト−ホストモードの液晶表示装置は、偏光板を必要としない。   As the liquid crystal material, a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is used. A guest-host mode liquid crystal display device can also be obtained by adding a dichroic dye to a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy. The guest-host mode liquid crystal display device does not require a polarizing plate.

負の誘電率異方性を有する液晶分子が電圧無印加時に垂直配向する液晶層を備える、いわゆる垂直配向型液晶表示装置は、種々の表示モードで表示を行うことができる。例えば、液晶層の複屈折率を電界によって制御することによって表示する複屈折モードの他に、旋光モードや旋光モードと複屈折モードとを組み合わせて表示モードに適用される。上述した全ての液晶表示装置の一対の基板（例えば、ＴＦＴ基板と対向基板）の外側（液晶層３０と反対側）に一対の偏光板を設けることによって、複屈折モードの液晶表示装置を得ることができる。また、必要に応じて、位相差補償素子（典型的には位相差板）を設けてもよい。更に、略円偏光を用いても明るい液晶表示装置を得ることができる。   A so-called vertical alignment type liquid crystal display device including a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are vertically aligned when no voltage is applied can perform display in various display modes. For example, in addition to the birefringence mode for displaying by controlling the birefringence of the liquid crystal layer by an electric field, the optical rotation mode or a combination of the optical rotation mode and the birefringence mode is applied to the display mode. A birefringent mode liquid crystal display device is obtained by providing a pair of polarizing plates outside (on the side opposite to the liquid crystal layer 30) a pair of substrates (for example, a TFT substrate and a counter substrate) of all the liquid crystal display devices described above. Can do. Moreover, you may provide a phase difference compensation element (typically phase difference plate) as needed. Furthermore, a bright liquid crystal display device can be obtained even if substantially circularly polarized light is used.

（実施形態２）
本実施形態における液晶表示装置は、対向基板が配向規制構造を有している点において、実施形態１において説明した液晶表示装置１００と異なっている。 (Embodiment 2)
The liquid crystal display device in the present embodiment is different from the liquid crystal display device 100 described in the first embodiment in that the counter substrate has an alignment regulating structure.

図２０（ａ）〜（ｅ）に、配向規制構造２８を有する対向基板２００ｂを模式的に示す。液晶表示装置１００と実質的に同じ構成要素には共通の参照符号を付して、その説明をここでは省略する。   20A to 20E schematically show the counter substrate 200b having the alignment regulating structure 28. FIG. Constituent elements substantially the same as those of the liquid crystal display device 100 are denoted by common reference numerals, and description thereof is omitted here.

図２０（ａ）〜（ｅ）に示した配向規制構造２８は、液晶層３０の液晶分子３０ａを放射状傾斜配向させるように作用する。但し、図２０（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８と図２０（ｅ）に示した配向規制構造２８とでは、液晶分子３０ａを傾斜させる方向が異なっている。   The alignment regulating structure 28 shown in FIGS. 20A to 20E acts to radially align the liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30. However, the alignment regulating structure 28 shown in FIGS. 20A to 20D and the alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20E are different in the direction in which the liquid crystal molecules 30a are inclined.

図２０（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８による液晶分子の傾斜方向は、絵素電極１４の単位中実部１４ａ’（例えば図１参照）に対応する領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の配向方向と整合する。これに対し、図２０（ｅ）に示した配向規制構造２８による液晶分子の傾斜方向は、開口部１４ｂ１（例えば図１参照）に対応する領域に形成される液晶ドメインの放射状傾斜配向の配向方向と整合する。   The tilt direction of the liquid crystal molecules by the alignment regulating structure 28 shown in FIGS. 20A to 20D is a liquid crystal formed in a region corresponding to the unit solid portion 14a ′ (see, for example, FIG. 1) of the pixel electrode 14. Align with the orientation direction of the radial tilt orientation of the domain. On the other hand, the tilt direction of the liquid crystal molecules by the alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20E is the alignment direction of the radial tilt alignment of the liquid crystal domain formed in the region corresponding to the opening 14b1 (see, for example, FIG. 1). Consistent with.

図２０（ａ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２の開口部２２ａによって構成されている。なお、対向基板２００ｂの液晶層３０側の表面には垂直配向膜（不図示）が設けられている。   The alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20A is constituted by the opening 22 a of the counter electrode 22. Note that a vertical alignment film (not shown) is provided on the surface of the counter substrate 200b on the liquid crystal layer 30 side.

この配向規制構造２８は、電圧印加時にのみ配向規制力を発現する。配向規制構造２８は、ＴＦＴ基板１００ａの電極構造によって形成される放射状傾斜配向をとる液晶ドメイン内の液晶分子に対して配向規制力を作用すればよいので、開口部２２ａの大きさは、ＴＦＴ基板１００ａに設けられる開口部１４ｂ１よりも小さく、また、単位中実部１４ａ’（例えば図１（ａ）参照）よりも小さい。例えば、開口部１４ｂ１や単位中実部１４ａ’の面積の半分以下で十分な効果を得ることができる。対向電極２２の開口部２２ａを絵素電極１４の単位中実部１４ａ’の中央部に対向する位置に設けることによって、液晶分子の配向の連続性が高くなり、且つ、放射状傾斜配向の中心軸の位置を固定することができる。   The orientation regulating structure 28 exhibits an orientation regulating force only when a voltage is applied. Since the alignment regulating structure 28 only needs to exert an alignment regulating force on the liquid crystal molecules in the liquid crystal domain having a radially inclined alignment formed by the electrode structure of the TFT substrate 100a, the size of the opening 22a is determined by the size of the TFT substrate. It is smaller than the opening part 14b1 provided in 100a, and smaller than the unit solid part 14a ′ (see, for example, FIG. 1A). For example, a sufficient effect can be obtained when the area is less than half the area of the opening 14b1 or the unit solid portion 14a '. By providing the opening 22a of the counter electrode 22 at a position facing the center of the unit solid portion 14a ′ of the pixel electrode 14, the continuity of alignment of liquid crystal molecules is increased and the central axis of the radial tilt alignment The position of can be fixed.

このように、配向規制構造として、電圧印加時にのみ配向規制力を発現する構造を採用すると、電圧無印加状態において配向規制構造の周辺の液晶分子３０ａが垂直配向状態をとるので、ノーマリブラックモードを採用した場合の黒表示状態における光漏れの発生を抑制できる。但し、電圧無印加状態には配向規制力が発生せず、また印加電圧が低いときには配向規制力が小さい。   As described above, when a structure that expresses an alignment regulating force only when a voltage is applied is adopted as the alignment regulating structure, the liquid crystal molecules 30a around the alignment regulating structure take a vertical alignment state when no voltage is applied. It is possible to suppress the occurrence of light leakage in the black display state when adopting. However, no orientation regulating force is generated when no voltage is applied, and the orientation regulating force is small when the applied voltage is low.

これに対し、図２０（ｂ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８は、電圧の印加無印加に関わらず、配向規制力を発現するので、全ての表示階調において安定した放射状傾斜配向が得られ、応力に対する耐性にも優れている。   On the other hand, the alignment regulating structure 28 shown in FIGS. 20B to 20D exhibits an alignment regulating force regardless of whether a voltage is applied or not, so that the radial gradient orientation is stable in all display gradations. And is excellent in resistance to stress.

図２０（ｂ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２上に設けられ液晶層３０側に突き出た凸部（リブ）２２ｂである。凸部２２ｂを形成する材料に特に制限はないが、樹脂などの誘電体材料を用いて容易に形成することができる。なお、対向基板２００ｂの液晶層３０側の表面には垂直配向膜（不図示）が設けられている。凸部２２ｂは、その表面（垂直配向性を有する）の形状効果によって、液晶分子３０ａを放射状に傾斜配向させる。また、熱によって変形する樹脂材料を用いると、パターニングの後の熱処理によって、図２０（ｂ）に示したような、なだらかな丘上の断面形状を有する凸部２２ｂを容易に形成できるので好ましい。図示したように、頂点を有するなだらかな断面形状（例えば球の一部）を有する凸部２２ｂや円錐状の形状を有する凸部は、放射状傾斜配向の中心位置を固定する効果に優れている。   The alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20B is a convex portion (rib) 22b provided on the counter electrode 22 and protruding toward the liquid crystal layer 30 side. Although there is no restriction | limiting in particular in the material which forms the convex part 22b, It can form easily using dielectric materials, such as resin. Note that a vertical alignment film (not shown) is provided on the surface of the counter substrate 200b on the liquid crystal layer 30 side. The convex portion 22b causes the liquid crystal molecules 30a to be radially inclined and aligned by the shape effect of the surface (having vertical alignment). In addition, it is preferable to use a resin material that is deformed by heat because a convex portion 22b having a gentle cross-sectional shape as shown in FIG. 20B can be easily formed by heat treatment after patterning. As shown in the drawing, the convex portion 22b having a gentle cross-sectional shape having a vertex (for example, a part of a sphere) or the convex portion having a conical shape is excellent in the effect of fixing the center position of the radial inclined orientation.

図２０（ｃ）に示した配向規制構造２８は、対向電極２２の下（基板２１側）に形成された誘電体層２３に設けられた開口部（凹部でもよい）２３ａ内の液晶層３０側の水平配向性表面によって構成されている。ここでは、対向基板２００ｂの液晶層３０側に形成される垂直配向膜２４を、開口部２３ａ内にだけ形成しないことで、開口部２３ａ内の表面を水平配向性表面としている。これに代えて、図２０（ｄ）に示したように、開口部２３ａ内にだけ、水平配向膜２５を形成してもよい。   The alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20C has a liquid crystal layer 30 side in an opening 23 (which may be a recess) provided in a dielectric layer 23 formed under the counter electrode 22 (on the substrate 21 side). It is comprised by the horizontal orientation surface. Here, the vertical alignment film 24 formed on the liquid crystal layer 30 side of the counter substrate 200b is not formed only in the opening 23a, so that the surface in the opening 23a is a horizontal alignment surface. Instead, as shown in FIG. 20D, the horizontal alignment film 25 may be formed only in the opening 23a.

図２０（ｄ）に示した水平配向膜は、例えば、一旦対向基板２００ｂの全面に垂直配向膜２４を形成し、開口部２３ａ内に存在する垂直配向膜２４に選択的に紫外線を照射するなどして、垂直配向性を低下させることよって形成してもよい。配向規制構造２８を構成するために必要な水平配向性は、ＴＮ型液晶表示装置に用いられている配向膜のようにプレチルト角が小さい必要はなく、例えば、プレチルト角が４５°以下であればよい。   In the horizontal alignment film shown in FIG. 20D, for example, the vertical alignment film 24 is once formed on the entire surface of the counter substrate 200b, and the vertical alignment film 24 existing in the opening 23a is selectively irradiated with ultraviolet rays. Then, it may be formed by reducing the vertical alignment. The horizontal alignment necessary for constituting the alignment regulating structure 28 does not need to have a small pretilt angle as in an alignment film used in a TN liquid crystal display device. For example, if the pretilt angle is 45 ° or less. Good.

図２０（ｃ）および（ｄ）に示したように、開口部２３ａ内の水平配向性表面上では、液晶分子３０ａが基板面に対して水平に配向しようとするので、周囲の垂直配向膜２４上の垂直配向している液晶分子３０ａの配向と連続性を保つような配向が形成され、図示したような放射状傾斜配向が得られる。   As shown in FIGS. 20C and 20D, since the liquid crystal molecules 30a are intended to be aligned horizontally with respect to the substrate surface on the horizontal alignment surface in the opening 23a, the surrounding vertical alignment film 24 is provided. An orientation that maintains continuity with the orientation of the vertically aligned liquid crystal molecules 30a is formed, and a radially inclined orientation as shown is obtained.

対向電極２２の表面に凹部（誘電体層２３の開口部によって形成される）を設けずに、対向電極２２の平坦な表面上に、水平配向性表面（電極の表面または水平配向膜など）を選択的に設けるだけでも放射状傾斜配向が得られるが、凹部の形状効果によって、放射状傾斜配向をさらに安定化することができる。   Without providing a recess (formed by the opening of the dielectric layer 23) on the surface of the counter electrode 22, a horizontal orientation surface (the surface of the electrode or a horizontal alignment film) is formed on the flat surface of the counter electrode 22. Although the radial tilt alignment can be obtained only by selective provision, the radial tilt alignment can be further stabilized by the shape effect of the recesses.

対向基板２００ｂの液晶層３０側の表面に凹部を形成するために、例えば、誘電体層２３として、カラーフィルタ層やカラーフィルタ層のオーバーコート層を用いると、プロセスが増加することが無いので好ましい。また、図２０（ｃ）および（ｄ）に示した構造は、図２０（ｂ）に示した構造のように、凸部２２ｂを介して液晶層３０に電圧が印加される領域が存在しないので、光の利用効率の低下が少ない。   In order to form a recess in the surface of the counter substrate 200b on the liquid crystal layer 30 side, for example, a color filter layer or an overcoat layer of a color filter layer is preferably used as the dielectric layer 23 because the process does not increase. . Also, the structure shown in FIGS. 20C and 20D does not have a region where a voltage is applied to the liquid crystal layer 30 via the convex portion 22b unlike the structure shown in FIG. There is little decrease in light utilization efficiency.

図２０（ｅ）に示した配向規制構造２８は、図２０（ｄ）に示した配向規制構造２８と同様に、誘電体層２３の開口部２３ａを用いて、対向基板２００ｂの液晶層３０側に凹部を形成し、その凹部の底部にのみ、水平配向膜２６を形成している。水平配向膜２６を形成する代わりに、図２０（ｃ）に示したように、対向電極２２の表面を露出させてもよい。   Similar to the alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20D, the alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20E uses the opening 23a of the dielectric layer 23 and the liquid crystal layer 30 side of the counter substrate 200b. The horizontal alignment film 26 is formed only at the bottom of the recess. Instead of forming the horizontal alignment film 26, the surface of the counter electrode 22 may be exposed as shown in FIG.

上述した配向規制構造を備える液晶表示装置２００を図２１（ａ）および（ｂ）に示す。図２１（ａ）は上面図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）中の２１Ｂ−２１Ｂ’線に沿った断面図に相当する。   FIGS. 21A and 21B show a liquid crystal display device 200 having the above-described alignment regulating structure. FIG. 21A is a top view, and FIG. 21B corresponds to a cross-sectional view taken along line 21B-21B ′ in FIG.

液晶表示装置２００は、中実部１４ａおよび非中実部１４ｂを有する絵素電極１４と非中実部１４ｂ上に設けられた凸部４０とを備えたＴＦＴ基板１００ａと、配向規制構造２８を有する対向基板２００ｂとを有している。なお、ＴＦＴ基板１００ａの構成は、ここで例示する構成に限られず、前述した種々の構成を適宜用いることができる。また、配向規制構造２８として、電圧無印加時にも配向規制力を発現するもの（図２０（ｂ）〜（ｄ）および図２０（ｅ））を例示するが、図２０（ｂ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８に代えて、図２０（ａ）に示したものを用いることもできる。   The liquid crystal display device 200 includes a TFT substrate 100a having a pixel electrode 14 having a solid portion 14a and a non-solid portion 14b, and a convex portion 40 provided on the non-solid portion 14b, and an alignment regulating structure 28. And a counter substrate 200b. Note that the configuration of the TFT substrate 100a is not limited to the configuration exemplified here, and the various configurations described above can be used as appropriate. Examples of the alignment regulating structure 28 are those that exhibit the alignment regulating force even when no voltage is applied (FIGS. 20B to 20D and 20E), but FIGS. 20A can be used in place of the alignment regulating structure 28 shown in FIG.

液晶表示装置２００の対向基板２００ｂに設けられている配向規制構造２８のうち、絵素電極１４の単位中実部１４ａ’に対向する領域の中央付近に設けられている配向規制構造２８は、図２０（ｂ）〜（ｄ）に示したもののいずれかであり、絵素電極１４の開口部１４ｂ１に対向する領域の中央付近に設けられている配向規制構造２８は、図２０（ｅ）に示したものである。   Among the alignment control structures 28 provided on the counter substrate 200b of the liquid crystal display device 200, the alignment control structure 28 provided near the center of the region facing the unit solid portion 14a ′ of the pixel electrode 14 is shown in FIG. 20 (b) to (d), and the alignment regulating structure 28 provided near the center of the region facing the opening 14b1 of the pixel electrode 14 is shown in FIG. 20 (e). It is a thing.

このように配置することによって、液晶層３０に電圧を印加した状態、すなわち、絵素電極１４と対向電極２２との間に電圧を印加した状態において、絵素電極１４および凸部４０によって形成される放射状傾斜配向の方向と、配向規制構造２８によって形成される放射状傾斜配向の方向が整合し、放射状傾斜配向が安定化する。この様子を図２２（ａ）〜（ｃ）に模式的に示している。図２２（ａ）は電圧無印加時を示し、図２２（ｂ）は電圧印加後に配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、図２２（ｃ）は電圧印加中の定常状態を模式的に示している。   With this arrangement, the liquid crystal layer 30 is formed by the pixel electrode 14 and the convex portion 40 in a state where a voltage is applied, that is, in a state where a voltage is applied between the pixel electrode 14 and the counter electrode 22. The direction of the radial tilt alignment and the direction of the radial tilt alignment formed by the alignment regulating structure 28 are matched, and the radial tilt alignment is stabilized. This is schematically shown in FIGS. 22 (a) to 22 (c). FIG. 22A shows the time when no voltage is applied, FIG. 22B shows the state where the orientation starts to change after the voltage is applied (ON initial state), and FIG. 22C shows the steady state during the voltage application. This is shown schematically.

配向規制構造（図２０（ｂ）〜（ｅ））２８による配向規制力は、図２２（ａ）に示したように、電圧無印加状態においても、近傍の液晶分子３０ａに作用し、放射状傾斜配向を形成する。   The alignment regulating force by the alignment regulating structure (FIGS. 20B to 20E) 28 acts on the liquid crystal molecules 30a in the vicinity even when no voltage is applied, as shown in FIG. Form an orientation.

電圧を印加し始めると、図２２（ｂ）に示したような等電位線ＥＱで示される電界が発生し（ＴＦＴ基板１００ａの電極構造による）、開口部１４ｂ１および単位中実部１４ａ’に対応する領域に液晶分子３０ａが放射状傾斜配向した液晶ドメインが形成され、図２２（ｃ）に示したような定常状態に達する。このとき、それぞれの液晶ドメイン内の液晶分子３０ａの傾斜方向は、対応する領域に設けられた配向規制構造２８の配向規制力による液晶分子３０ａの傾斜方向と一致する。   When the voltage starts to be applied, an electric field indicated by the equipotential line EQ as shown in FIG. 22B is generated (depending on the electrode structure of the TFT substrate 100a), and corresponds to the opening 14b1 and the unit solid part 14a ′. A liquid crystal domain in which liquid crystal molecules 30a are radially inclined and aligned is formed in the region to be reached, and reaches a steady state as shown in FIG. At this time, the tilt direction of the liquid crystal molecules 30a in each liquid crystal domain coincides with the tilt direction of the liquid crystal molecules 30a due to the alignment regulating force of the alignment regulating structure 28 provided in the corresponding region.

定常状態にある液晶表示装置２００に応力が印加されると、液晶層３０の放射状傾斜配向は一旦崩れるが、応力が取り除かれると、絵素電極１４、凸部４０および配向規制構造２８による配向規制力が液晶分子３０ａに作用しているので、放射状傾斜配向状態に復帰する。従って、応力による残像の発生が抑制される。配向規制構造２８による配向規制力が強すぎると、電圧無印加時にも放射状傾斜配向によるリタデーションが発生し、表示のコントラスト比が低下するおそれがあるが、配向規制構造２８による配向規制力は、斜め電界によって形成される放射状傾斜配向の安定化および中心軸位置を固定する効果を有せばいいので、強い配向規制力は必要なく、表示品位を低下させるほどのリタデーションを発生させない程度の配向規制力で十分である。   When a stress is applied to the liquid crystal display device 200 in a steady state, the radial tilt alignment of the liquid crystal layer 30 is once broken, but when the stress is removed, the alignment regulation by the pixel electrode 14, the convex portion 40, and the alignment regulation structure 28 is performed. Since the force acts on the liquid crystal molecules 30a, it returns to the radially inclined alignment state. Therefore, the occurrence of afterimages due to stress is suppressed. If the orientation regulating force by the orientation regulating structure 28 is too strong, retardation due to radial tilt orientation may occur even when no voltage is applied, and the contrast ratio of the display may be lowered. However, the orientation regulating force by the orientation regulating structure 28 is oblique. Since it only needs to stabilize the radial tilt alignment formed by the electric field and fix the center axis position, there is no need for strong alignment control power, and alignment control power that does not generate retardation that degrades display quality. Is enough.

例えば、図２０（ｂ）に示した凸部（リブ）２２ｂを採用する場合、直径が約３０μｍ〜約３５μｍの単位中実部１４ａ’に対して、それぞれ直径が約１５μｍで高さ（厚さ）が約１μｍの凸部２２ｂを形成すれば、十分な配向規制力が得られ、且つ、リタデーションによるコントラスト比の低下も実用上問題の無いレベルに抑えられる。   For example, when the convex portion (rib) 22b shown in FIG. 20B is adopted, the unit solid portion 14a ′ having a diameter of about 30 μm to about 35 μm has a diameter (about 15 μm and a height (thickness). ) Forms a convex portion 22b having a thickness of about 1 μm, a sufficient alignment regulating force can be obtained, and a decrease in contrast ratio due to retardation can be suppressed to a level causing no practical problem.

図２３（ａ）および（ｂ）に、配向規制構造を備える他の液晶表示装置２００’を示す。   FIGS. 23A and 23B show another liquid crystal display device 200 ′ having an alignment regulating structure.

液晶表示装置２００’は、絵素電極１４の開口部１４ｂ１に対向する領域には配向規制構造を有していない。開口部１４ｂ１に対向する領域に形成されるべき図２０（ｅ）に示した配向規制構造２８を形成することはプロセス上の困難さを伴うので、生産性の観点からは、図２０（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８のいずれかだけを用いることが好ましい。特に、図２０（ｂ）に示した配向規制構造２８は簡便なプロセスで製造できるので好ましい。   The liquid crystal display device 200 ′ does not have an alignment regulating structure in a region facing the opening 14 b 1 of the pixel electrode 14. Since it is difficult to form the alignment regulating structure 28 shown in FIG. 20E to be formed in the region facing the opening 14b1, from the viewpoint of productivity, FIG. It is preferable to use only one of the orientation regulating structures 28 shown in (d). In particular, the orientation regulating structure 28 shown in FIG. 20B is preferable because it can be manufactured by a simple process.

液晶表示装置２００’のように、開口部１４ｂ１に対応する領域に配向規制構造を設けなくとも、図２４（ａ）〜（ｃ）に模式的に示したように、液晶表示装置２００と同様の放射状傾斜配向が得られ、その耐応力性も実用上問題が無い。   Similar to the liquid crystal display device 200, as shown schematically in FIGS. 24A to 24C, the liquid crystal display device 200 ′ is not provided with an alignment regulating structure in the region corresponding to the opening 14b1. A radially inclined alignment is obtained, and its stress resistance is not problematic in practice.

なお、配向規制構造２８として、図２０（ｂ）に示したような凸部２２ｂを採用する場合には、図２５（ａ）に示すように、凸部２２ｂによって液晶層３０の厚さが規定される構成、すなわち、凸部２２ｂがセルギャップ（液晶層３０の厚さ）を制御するスペーサとしても機能する構成としてもよい。このような構成を採用すると、液晶層３０の厚さを規定するスペーサを別途に設ける必要がなく、製造プロセスを簡略化することができる利点がある。   In addition, when the convex part 22b as shown in FIG.20 (b) is employ | adopted as the alignment control structure 28, as shown to Fig.25 (a), the thickness of the liquid crystal layer 30 is prescribed | regulated by the convex part 22b. In other words, the protrusion 22b may function as a spacer for controlling the cell gap (the thickness of the liquid crystal layer 30). When such a configuration is adopted, there is no need to separately provide a spacer that defines the thickness of the liquid crystal layer 30, and there is an advantage that the manufacturing process can be simplified.

ここでは、凸部２２ｂは、円錐台状であり、基板２１の基板面に対して９０°未満のテーパ角θで傾斜した側面２２ｂ１を有している。このように、側面２２ｂ１が基板面に対して９０°未満の角度で傾斜していると、凸部２２ｂの側面２２ｂ１は、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と同じ方向の配向規制力を有することになり、放射状傾斜配向を安定させるように作用する。   Here, the convex portion 22b has a truncated cone shape, and has a side surface 22b1 inclined with respect to the substrate surface of the substrate 21 at a taper angle θ of less than 90 °. Thus, when the side surface 22b1 is inclined at an angle of less than 90 ° with respect to the substrate surface, the side surface 22b1 of the convex portion 22b is aligned with the liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30 in the alignment regulation direction by an oblique electric field. It will have the alignment regulating force in the same direction, and will act to stabilize the radial tilt alignment.

スペーサとしても機能する凸部２２ｂを用いても、図２５（ａ）〜（ｃ）に模式的に示すように、液晶表示装置２００’と同様の放射状傾斜配向が得られる。   Even when the convex portion 22b that also functions as a spacer is used, the radial tilt alignment similar to that of the liquid crystal display device 200 'can be obtained as schematically shown in FIGS.

なお、図２５（ａ）〜（ｃ）には、基板面に対して９０°未満の角度で傾斜した側面２２ｂ１を有する凸部２２ｂを示したが、基板面に対して９０°以上の角度で傾斜した側面２２ｂ１を有する凸部２２ｂであってもよい。放射状傾斜配向を安定化させる観点からは、側面２２ｂ１の傾斜角度が９０°を大きく超えないことが好ましく、９０°未満であることがさらに好ましい。傾斜角度が９０°を超える場合であっても、９０°に近ければ（９０°を大きく超えなければ）、凸部２２ｂの傾斜側面２２ｂ１近傍の液晶分子３０ａは、基板面に対してほぼ水平な方向に傾斜しているので、若干の捩れを発生させるだけで、エッジ部の液晶分子３０ａの傾斜方向と整合をとりながら放射状傾斜配向する。ただし、図２６に示すように、凸部２２ｂの側面２２ｂ１が９０°を大きく超えて傾斜していると、凸部２２ｂの側面２２ｂ１は、液晶層３０の液晶分子３０ａに対して、斜め電界による配向規制方向と逆方向の配向規制力を有することになるので、放射状傾斜配向が不安定となることがある。   25 (a) to 25 (c) show the convex portion 22b having the side surface 22b1 inclined at an angle of less than 90 ° with respect to the substrate surface, but at an angle of 90 ° or more with respect to the substrate surface. The convex part 22b which has the inclined side 22b1 may be sufficient. From the viewpoint of stabilizing the radial tilt alignment, the tilt angle of the side surface 22b1 preferably does not greatly exceed 90 °, and more preferably is less than 90 °. Even when the tilt angle exceeds 90 °, if it is close to 90 ° (not greatly exceeding 90 °), the liquid crystal molecules 30a in the vicinity of the inclined side surface 22b1 of the convex portion 22b are substantially horizontal to the substrate surface. Since the liquid crystal molecules 30a are inclined in the direction, they can be radially inclined and aligned with the inclination direction of the liquid crystal molecules 30a at the edge portions only by generating a slight twist. However, as shown in FIG. 26, when the side surface 22b1 of the convex portion 22b is inclined to greatly exceed 90 °, the side surface 22b1 of the convex portion 22b is caused by an oblique electric field with respect to the liquid crystal molecules 30a of the liquid crystal layer 30. Since it has an orientation regulating force in a direction opposite to the orientation regulating direction, the radial inclined orientation may become unstable.

また、スペーサとしても機能する凸部２２ｂとしては、図２５（ａ）〜（ｃ）に示した円錐台状のものに限定されない。例えば、図２７に示すように、基板面に垂直な面内方向の断面形状が楕円の一部であるような（すなわち楕球の一部のような形状を有する）凸部２２ｂを用いてもよい。図２７に示した凸部２２ｂにおいては、側面２２ｂ１の基板面に対する傾斜角（テーパ角）が液晶層３０の厚さ方向に沿って変化するが、液晶層３０の厚さ方向のどこの位置においても側面２２ｂ１の傾斜角は９０°未満であるため、このような凸部２２ｂも放射状傾斜配向を安定させる凸部として好適に用いることができる。   Moreover, as the convex part 22b which functions also as a spacer, it is not limited to the truncated cone-shaped thing shown to Fig.25 (a)-(c). For example, as shown in FIG. 27, even if a convex part 22b whose in-plane cross-sectional shape perpendicular to the substrate surface is a part of an ellipse (that is, has a shape like a part of an ellipse) is used. Good. 27, the inclination angle (taper angle) of the side surface 22b1 with respect to the substrate surface varies along the thickness direction of the liquid crystal layer 30, but at any position in the thickness direction of the liquid crystal layer 30. Further, since the inclination angle of the side surface 22b1 is less than 90 °, such a convex portion 22b can also be suitably used as a convex portion that stabilizes the radial inclined orientation.

なお、上述したように上下の基板（ＴＦＴ基板および対向基板）に接し、液晶層３０の厚さを規定するスペーサとしても機能する凸部２２ｂは、液晶表示装置の製造プロセスにおいて、上下のいずれの基板に形成されてもよい。いずれの基板に形成されていても、上下の基板が貼り合わされると、凸部２２ｂは両方の基板に接し、スペーサとして機能するとともに、配向規制構造としても機能する。   As described above, the convex portion 22b that is in contact with the upper and lower substrates (TFT substrate and counter substrate) and also functions as a spacer that defines the thickness of the liquid crystal layer 30 can It may be formed on a substrate. Regardless of which substrate is formed, when the upper and lower substrates are bonded together, the convex portion 22b contacts both substrates and functions as a spacer and also functions as an alignment regulating structure.

また、単位中実部１４ａ’に対向する領域に設けられる凸部２２ｂのすべてがスペーサとして機能する必要はない。一部の凸部２２ｂを、スペーサとして機能する凸部２２ｂよりも低く形成することによって、光漏れの発生を抑制できる。   Further, it is not necessary that all the convex portions 22b provided in the region facing the unit solid portion 14a 'function as spacers. By forming some of the protrusions 22b lower than the protrusions 22b that function as spacers, the occurrence of light leakage can be suppressed.

（実施形態３）
図２８（ａ）、（ｂ）および図２９に、本実施形態における液晶表示装置３００Ａおよび３００Ｂを示す。図２８（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置３００Ａおよび３００Ｂの８つの絵素領域の構造を模式的に示す上面図であり、図２９は、図２８（ａ）および（ｂ）中の２９−２９’線に沿った断面図に相当する。 (Embodiment 3)
FIGS. 28A, 28B, and 29 show liquid crystal display devices 300A and 300B in the present embodiment. FIGS. 28A and 28B are top views schematically showing the structures of the eight picture element regions of the liquid crystal display devices 300A and 300B, and FIG. 29 is a plan view in FIGS. 28A and 28B. This corresponds to a cross-sectional view taken along line 29-29 ′.

液晶表示装置３００Ａおよび３００Ｂが有する絵素電極１４は、絵素領域内で一列に配置された３つの単位中実部１４ａ’を有しており、開口部１４ｂ１を有していない。つまり、絵素電極１４の非中実部は切欠き部１４ｂ２のみを有している。絵素領域内に配置された３つの単位中実部１４ａ’のうち、２つの単位中実部１４ａ’が透明電極であり、残りの１つの単位中実部１４ａ’が反射電極である。各単位中実部１４ａ’の形状は、正方形である。また、液晶表示装置３００Ａおよび３００Ｂの対向基板２００ｂは、単位中実部１４ａ’に対向する領域に、配向規制構造として凸部（リブ）２２ｂを備えている。   The pixel electrodes 14 included in the liquid crystal display devices 300A and 300B have three unit solid portions 14a 'arranged in a line in the pixel region, and do not have an opening 14b1. That is, the non-solid portion of the pixel electrode 14 has only the notch portion 14b2. Of the three unit solid portions 14a 'arranged in the picture element region, two unit solid portions 14a' are transparent electrodes, and the remaining one unit solid portion 14a 'is a reflective electrode. Each unit solid portion 14a 'has a square shape. Further, the counter substrate 200b of the liquid crystal display devices 300A and 300B includes a convex portion (rib) 22b as an alignment regulating structure in a region facing the unit solid portion 14a '.

液晶表示装置３００Ａおよび３００Ｂの絵素電極１４は、開口部１４ｂ１を有していないが、この場合でも各単位中実部１４ａ’上に放射状傾斜配向状態をとる液晶ドメインを形成できることは既に述べた通りである。少なくとも１つの切欠き部１４ｂ２を設けることによって、絵素電極１４に複数の単位中実部１４ａ’を形成し、それぞれが放射状傾斜配向をとる複数の液晶ドメインを形成することができる。各単位中実部１４ａ’上に形成される液晶ドメインは、各単位中実部１４ａ’に対応して設けられた凸部２２ｂによって安定化される。   The pixel electrodes 14 of the liquid crystal display devices 300A and 300B do not have the opening 14b1, but it has already been described that a liquid crystal domain having a radially inclined alignment state can be formed on each unit solid portion 14a ′ even in this case. Street. By providing at least one notch portion 14b2, a plurality of unit solid portions 14a 'can be formed in the pixel electrode 14, and a plurality of liquid crystal domains each having a radially inclined alignment can be formed. The liquid crystal domain formed on each unit solid portion 14a 'is stabilized by the convex portion 22b provided corresponding to each unit solid portion 14a'.

また、本実施形態では、絵素電極１４の単位中実部１４ａ’が一列に配置されている。単位中実部１４ａ’を一列に配置すると、単位中実部１４ａ’を複数列配置する場合に比べ、絵素領域内での中実部１４ａ’の面積比率を高くしやすく、開口率を高くして明るさを向上することができる。なお、押圧などによる配向崩れを速やかに回復するためには、単位中実部１４ａ’の間隔（絵素領域内および隣接する絵素領域間の両方において規定される）はある程度広いことが好ましく、例えば８．５μｍ以上であることが好ましい。   In the present embodiment, the unit solid portions 14a 'of the pixel electrodes 14 are arranged in a line. When the unit solid portions 14a ′ are arranged in a row, the area ratio of the solid portions 14a ′ in the picture element region can be easily increased and the aperture ratio can be increased compared to the case where the unit solid portions 14a ′ are arranged in a plurality of rows. And brightness can be improved. In order to quickly recover the orientation collapse due to pressing or the like, it is preferable that the interval between the unit solid portions 14a ′ (defined in both the pixel region and between adjacent pixel regions) is wide to some extent, For example, it is preferably 8.5 μm or more.

図２８（ａ）に示す液晶表示装置３００Ａと、図２８（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｂとでは、対向基板２００ｂが備える透明誘電体層２９の構造が異なっている。具体的には、液晶表示装置３００Ａでは、図２８（ａ）に示すように、透明誘電体層２９が各絵素領域に個別に（独立に）形成されているのに対して、液晶表示装置３００Ｂでは、図２８（ｂ）に示すように、透明誘電体層２９は絵素領域の２つの周期方向（絵素領域が周期的に配列されている方向）のうちの一方に沿って隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成されている。図２８（ｂ）に示すように、透明誘電体層２９を隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成すると、連続する方向において透明誘電体層２９についてのアライメントマージンを考慮する必要がなくなるので、その方向について画素間隔を短くして開口率を向上することができるとともに、生産性が向上する。   The liquid crystal display device 300A shown in FIG. 28A and the liquid crystal display device 300B shown in FIG. 28B are different in the structure of the transparent dielectric layer 29 provided in the counter substrate 200b. Specifically, in the liquid crystal display device 300A, as shown in FIG. 28A, the transparent dielectric layer 29 is formed individually (independently) in each pixel region, whereas the liquid crystal display device In 300B, as shown in FIG. 28 (b), the transparent dielectric layer 29 is adjacent along one of the two periodic directions of the pixel region (the direction in which the pixel regions are periodically arranged). It is formed to be continuous with the transparent dielectric layer 29 in the picture element region. As shown in FIG. 28B, when the transparent dielectric layer 29 is formed so as to be continuous with the transparent dielectric layer 29 in the adjacent picture element region, the alignment margin for the transparent dielectric layer 29 is taken into consideration in the continuous direction. Therefore, the pixel interval can be shortened in the direction to improve the aperture ratio, and the productivity is improved.

図２８（ａ）および（ｂ）に示した液晶表示装置３００Ａおよび３００Ｂでは、各絵素領域の反射領域Ｒは、絵素領域の周期方向の一方に沿って隣接した絵素領域の反射領域Ｒと隣接するように配置されている。これに対し、図３０（ａ）、（ｂ）、図３１（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｃ、３００Ｄ、３００Ｅおよび３００Ｆでは、各絵素領域の反射領域Ｒは、絵素領域の２つの周期方向のうちの一方に沿って隣接した絵素領域の反射領域Ｒと隣接するだけでなく、他方に沿って隣接した絵素領域の反射領域Ｒとも隣接するように配置されている。   In the liquid crystal display devices 300A and 300B shown in FIGS. 28A and 28B, the reflection area R of each picture element area is the reflection area R of the picture element area adjacent along one of the periodic directions of the picture element area. Are arranged adjacent to each other. On the other hand, in the liquid crystal display devices 300C, 300D, 300E, and 300F shown in FIGS. 30A, 30B, 31A, and 31B, the reflection region R of each pixel region is the pixel region. In addition to being adjacent to the reflection region R of the pixel region adjacent along one of the two periodic directions, the reflection region R is also adjacent to the reflection region R adjacent to the pixel region along the other. .

図３０（ａ）に示す液晶表示装置３００Ｃでは、透明誘電体層２９が各絵素領域の反射領域Ｒに個別に形成されているのに対して、図３０（ｂ）、図３１（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｄ、３００Ｅおよび３００Ｆでは、透明誘電体層２９は隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成されているので、開口率および生産性を向上することができる。特に、図３１（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｆでは、透明誘電体層２９は、絵素領域の周期方向の両方について、隣接した絵素領域の透明誘電体層２９と連続するように形成されているので、周期方向の両方において透明誘電体層２９についてのアライメントマージンを考慮しなくてもよく、開口率および生産性を向上する効果が高い。   In the liquid crystal display device 300C shown in FIG. 30A, the transparent dielectric layer 29 is individually formed in the reflection region R of each picture element region, whereas in FIG. 30B and FIG. In the liquid crystal display devices 300D, 300E, and 300F shown in (b), the transparent dielectric layer 29 is formed so as to be continuous with the transparent dielectric layer 29 in the adjacent picture element region. Can be improved. In particular, in the liquid crystal display device 300F shown in FIG. 31B, the transparent dielectric layer 29 is formed so as to be continuous with the transparent dielectric layer 29 in the adjacent pixel region in both the periodic directions of the pixel region. Therefore, it is not necessary to consider the alignment margin for the transparent dielectric layer 29 in both the periodic directions, and the effect of improving the aperture ratio and productivity is high.

図２８〜図３１には、各絵素領域が等分割された構成、すなわち、単位中実部１４ａ’によって規定される領域（「サブ絵素領域」と呼ぶ）が同じサイズ・形状を有している構成を示したが、絵素領域を必ずしも等分割する必要はない。１つの絵素領域内の一部のサブ絵素領域のサイズ・形状を他のサブ絵素領域と異ならせてもよいし、透過領域Ｔと反射領域Ｒとでサブ絵素領域のサイズ・形状を異ならせてもよい。また、図２８〜図３１には、サブ絵素領域が正方形であり、サブ絵素領域の縦横比が１：１の構成を示したが、サブ絵素領域の縦横比は必ずしも１：１である必要はない。   28 to 31, each pixel region is divided equally, that is, the region defined by the unit solid portion 14 a ′ (referred to as “sub-pixel region”) has the same size and shape. However, it is not always necessary to equally divide the picture element region. The size / shape of a part of the sub-pixel area in one picture-element area may be different from that of the other sub-picture element areas, or the size / shape of the sub-picture element area in the transmission area T and the reflection area R. May be different. FIGS. 28 to 31 show a configuration in which the sub-pixel area is square and the aspect ratio of the sub-picture element area is 1: 1, but the aspect ratio of the sub-picture element area is not necessarily 1: 1. There is no need.

図３２（ａ）に示す液晶表示装置３００Ｇは、反射領域Ｒ内に配置された単位中実部１４ａ’が長方形であり、反射領域Ｒ内のサブ絵素領域が長方形である点において図２８（ａ）に示した液晶表示装置３００Ａと異なっている。絵素領域の縦横比によっては、絵素領域内のすべてのサブ絵素領域の縦横比を１：１とすることが難しいことがあるが、図３２（ａ）に示すように、一部のサブ絵素領域の形状を他のサブ絵素領域と異ならせる（例えば長方形とする）ことによって、複数の単位中実部１４ａ’を絵素領域内に最密に配置することができ、絵素領域内での単位中実部１４ａ’の面積比率を高くして開口率を高くすることができる。なお、絵素領域の縦横比に応じて一部のサブ絵素領域のサイズ・形状を異ならせる場合、反射領域Ｒのサブ絵素領域のサイズ・形状を異ならせると、表示への影響が小さい。反射領域Ｒは、セルギャップ（液晶層３０の厚さ）が小さいのでもともと応答特性に優れ、また、要求される表示品位も透過領域Ｔに比べて低いからである。   In the liquid crystal display device 300G shown in FIG. 32A, the unit solid portion 14a ′ arranged in the reflective region R is rectangular, and the sub-pixel region in the reflective region R is rectangular. This is different from the liquid crystal display device 300A shown in a). Depending on the aspect ratio of the picture element area, it may be difficult to set the aspect ratio of all the sub picture element areas in the picture element area to 1: 1. However, as shown in FIG. By making the shape of the sub picture element area different from other sub picture element areas (for example, a rectangular shape), a plurality of unit solid portions 14a ′ can be arranged in the picture element area closest to each other. The aperture ratio can be increased by increasing the area ratio of the unit solid portion 14a ′ in the region. Note that, when the size / shape of some of the sub-pixel regions are changed according to the aspect ratio of the pixel region, if the size / shape of the sub-pixel region of the reflection region R is made different, the influence on the display is small. . This is because the reflection region R is excellent in response characteristics from the viewpoint of a small cell gap (thickness of the liquid crystal layer 30), and the required display quality is lower than that of the transmission region T.

図３２（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｈは、図２８（ａ）に示す液晶表示装置３００Ａの透過領域Ｔ内に配置された２つの正方形のサブ絵素領域（正方形の単位中実部１４ａ’）を、縦横比の大きい（約１：２）長方形のサブ絵素領域（長方形の単位中実部１４ａ’）に置換したものに相当する。このように、縦横比の大きなサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）を用いることによって絵素領域内のサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）の数を減らすと、配向の安定性や応答速度は低下するものの、絵素領域内での非中実部の面積比率を低くすることができるので、開口率のさらなる向上を図ることができる。本願発明者の検討によると、縦横比が１：２程度の単位中実部１４ａ’を用いても実用上十分に安定な放射状傾斜配向が形成されることがわかった。   The liquid crystal display device 300H shown in FIG. 32B has two square sub-pixel regions (square unit solid portions 14a ′) arranged in the transmission region T of the liquid crystal display device 300A shown in FIG. ) Is replaced with a rectangular sub-picture element region (rectangular unit solid portion 14a ′) having a large aspect ratio (about 1: 2). As described above, when the number of sub-pixel regions (unit solid portion 14a ′) in the pixel region is reduced by using the sub-pixel region (unit solid portion 14a ′) having a large aspect ratio, the orientation is stabilized. However, the area ratio of the non-solid portion in the picture element region can be reduced, so that the aperture ratio can be further improved. According to the study of the present inventor, it has been found that even if the unit solid portion 14a 'having an aspect ratio of about 1: 2 is used, a radially inclined alignment that is sufficiently stable for practical use is formed.

また、絵素領域の形状によっては、図３３（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｉおよび３００Ｊのように、絵素領域内のすべてのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）を長方形とし、そのことによって開口率の向上を図ってもよい。図３３（ａ）に示す液晶表示装置３００Ｉでは、透過領域Ｔ内に配置された２つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）と反射領域Ｒ内に配置された１つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）のすべてが長方形である。また、図３３（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｊでは、透過領域Ｔ内に配置された１つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）と反射領域Ｒ内に配置された１つのサブ絵素領域（単位中実部１４ａ’）のいずれもが長方形である。   Further, depending on the shape of the picture element area, all the sub picture element areas (unit solid part 14a ′) in the picture element area, as in the liquid crystal display devices 300I and 300J shown in FIGS. 33 (a) and (b). May be a rectangle, thereby improving the aperture ratio. In the liquid crystal display device 300I shown in FIG. 33A, two sub picture element regions (unit solid portion 14a ′) arranged in the transmission region T and one sub picture element region arranged in the reflection region R. All of (the unit solid part 14a ′) are rectangular. In the liquid crystal display device 300J shown in FIG. 33B, one sub picture element region (unit solid portion 14a ′) arranged in the transmission region T and one sub picture arranged in the reflection region R. All of the elementary regions (unit solid portions 14a ′) are rectangular.

なお、図２８〜図３３には、透過領域Ｔと反射領域Ｒの面積比が約２：１である、透過モードの表示を優先した構成を示したが、反射モードの表示を優先する場合には、図３４（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｋおよび３００Ｌのように、反射領域Ｒの面積比率を透過領域Ｔの面積比率よりも高くしてもよいことは言うまでもない。   FIGS. 28 to 33 show the configuration in which the area ratio between the transmission region T and the reflection region R is about 2: 1 and prioritizes the display in the transmission mode. Needless to say, the area ratio of the reflective region R may be higher than the area ratio of the transmissive region T as in the liquid crystal display devices 300K and 300L shown in FIGS.

図３４（ａ）に示す液晶表示装置３００Ｋでは、各絵素領域内に配置された３つの正方形の単位中実部１４ａ’のうちの２つが反射電極で、残りの１つが透明電極であり、透過領域Ｔと反射領域Ｒの面積比は約１：２である。   In the liquid crystal display device 300K shown in FIG. 34A, two of the three square unit solid portions 14a ′ arranged in each pixel region are reflective electrodes, and the remaining one is a transparent electrode. The area ratio between the transmission region T and the reflection region R is about 1: 2.

一方、図３４（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｌは、各絵素領域内に、透明電極である正方形の単位中実部１４ａ’と、反射電極である長方形（縦横比が約１：２）の単位中実部１４ａ’とを１つずつ有しており、透過領域Ｔと反射領域Ｒの面積比は同じく約１：２である。   On the other hand, the liquid crystal display device 300L shown in FIG. 34B includes a square unit solid portion 14a ′ that is a transparent electrode and a rectangle that is a reflective electrode (aspect ratio is about 1: 2) in each pixel region. Each of the unit solid portions 14a ′, and the area ratio of the transmission region T and the reflection region R is about 1: 2.

また、透過領域Ｔの液晶層３０の応答特性を向上するために、図３５（ａ）に示す液晶表示装置３００Ｍのように、透過領域Ｔ内の単位中実部１４ａ’を角部が鋭角化された形状としてもよいし、透過領域Ｔについて配向安定性と透過率の両方を高くするために、図３５（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｎのように、透過領域Ｔ内の単位中実部１４ａ’を樽型（角部が略円弧状の略正方形）としてもよい。   Further, in order to improve the response characteristics of the liquid crystal layer 30 in the transmissive region T, the corners of the unit solid portion 14a ′ in the transmissive region T are sharpened as in the liquid crystal display device 300M shown in FIG. In order to increase both the alignment stability and the transmittance of the transmissive region T, a unit solid part in the transmissive region T as in the liquid crystal display device 300N shown in FIG. 14a 'is good also as a barrel type (a corner | angular part is a substantially square shape with a substantially circular arc shape).

ここまで、絵素領域内で単位中実部１４ａ’が一列に配置されている構成を図２８〜図３５に示しながら種々の改変例について説明したが、絵素領域内で単位中実部１４ａ’が複数列配置されている場合についても同様のことが言える。   Up to this point, the configuration in which the unit solid portions 14a ′ are arranged in a line in the pixel region has been described with reference to FIGS. 28 to 35, and various modifications have been described. However, the unit solid portion 14a in the pixel region has been described. The same can be said when 'is arranged in multiple rows.

図３６（ａ）に示す液晶表示装置３００Ｏの絵素電極１４は、５行２列に配置された１０個の単位中実部１４ａ’を有している。各単位中実部１４ａ’は、正方形であり、３行目に配置された２つの単位中実部１４ａ’が反射電極であり、残りの単位中実部１４ａ’が透明電極である。この液晶表示装置３００Ｏについて、既に述べたような種々の改変を行ってもよい。例えば、図３６（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｐのように、液晶表示装置３００Ｏの２つの反射電極（単位中実部１４ａ’）を、長方形の１つの反射電極に置換してもよい。   The pixel electrode 14 of the liquid crystal display device 300O shown in FIG. 36A has ten unit solid portions 14a 'arranged in five rows and two columns. Each unit solid portion 14a 'is a square, and the two unit solid portions 14a' arranged in the third row are reflection electrodes, and the remaining unit solid portions 14a 'are transparent electrodes. The liquid crystal display device 300O may be variously modified as described above. For example, like the liquid crystal display device 300P shown in FIG. 36B, the two reflective electrodes (unit solid portion 14a ') of the liquid crystal display device 300O may be replaced with one rectangular reflective electrode.

図３７（ａ）に示す液晶表示装置３００Ｑの絵素電極１４は、８行３列に配置された２４個の単位中実部１４ａ’を有している。各単位中実部１４ａ’は、正方形であり、５行目に配置された３つの単位中実部１４ａ’が反射電極であり、残りの単位中実部１４ａ’が透明電極である。この液晶表示装置３００Ｑについても、既に述べたような種々の改変を行ってもよく、例えば、図３７（ｂ）に示す液晶表示装置３００Ｒのように、液晶表示装置３００Ｑの３つの反射電極（単位中実部１４ａ’）を、長方形の１つの反射電極に置換してもよい。   The pixel electrode 14 of the liquid crystal display device 300Q shown in FIG. 37A has 24 unit solid portions 14a 'arranged in 8 rows and 3 columns. Each unit solid portion 14a 'is square, and the three unit solid portions 14a' arranged in the fifth row are reflective electrodes, and the remaining unit solid portions 14a 'are transparent electrodes. The liquid crystal display device 300Q may be modified in various ways as described above. For example, the liquid crystal display device 300R shown in FIG. 37B has three reflective electrodes (units). The solid part 14a ′) may be replaced with one rectangular reflective electrode.

本発明によると、広視野角特性を有し、表示品位が高い透過反射両用型の液晶表示装置が提供される。本発明による液晶表示装置は、パーソナルコンピュータやテレビ、携帯情報端末等の種々の電子機器の表示部として好適に用いられる。   According to the present invention, a transflective liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic and high display quality is provided. The liquid crystal display device according to the present invention is suitably used as a display unit of various electronic devices such as personal computers, televisions, and portable information terminals.

本発明による液晶表示装置１００の構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図である。It is a figure which shows typically the structure of the liquid crystal display device 100 by this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the 1B-1B 'line | wire in (a). 本発明による液晶表示装置１００に用いられる絵素電極を模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically the pixel electrode used for the liquid crystal display device 100 by this invention. 液晶表示装置１００の液晶層３０に電圧を印加した状態を示す図であり、（ａ）は、配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示し、（ｂ）は、定常状態を模式的に示している。It is a figure which shows the state which applied the voltage to the liquid crystal layer 30 of the liquid crystal display device 100, (a) shows the state (ON initial state) which the orientation began to change typically, (b) is a steady state Is schematically shown. （ａ）〜（ｄ）は、電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示す図である。(A)-(d) is a figure which shows typically the relationship between an electric-force line and the orientation of a liquid crystal molecule. （ａ）〜（ｃ）は、液晶表示装置１００における、基板法線方向から見た液晶分子の配向状態を模式的に示す図である。(A)-(c) is a figure which shows typically the orientation state of the liquid crystal molecule seen from the substrate normal line direction in the liquid crystal display device 100. FIG. （ａ）〜（ｃ）は、液晶分子の放射状傾斜配向の例を模式的に示す図である。(A)-(c) is a figure which shows typically the example of the radial inclination alignment of a liquid crystal molecule. （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられる他の絵素電極を模式的に示す上面図である。(A) And (b) is a top view which shows typically the other pixel electrode used for the liquid crystal display device by this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。(A) And (b) is a top view which shows typically the other pixel electrode used for the liquid crystal display device by this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。(A) And (b) is a top view which shows typically the other pixel electrode used for the liquid crystal display device by this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。(A) And (b) is a top view which shows typically the other pixel electrode used for the liquid crystal display device by this invention. 本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically the further other pixel electrode used for the liquid crystal display device by this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置に用いられるさらに他の絵素電極を模式的に示す上面図である。(A) And (b) is a top view which shows typically the other pixel electrode used for the liquid crystal display device by this invention. （ａ）〜（ｄ）は、液晶分子の配向と垂直配向性を有する表面の形状との関係を説明するための模式図である。(A)-(d) is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the orientation of a liquid crystal molecule, and the shape of the surface which has vertical orientation. 液晶表示装置１００の液晶層３０に電圧を印加した状態を示す図であり、（ａ）は、配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示し、（ｂ）は、定常状態を模式的に示している。It is a figure which shows the state which applied the voltage to the liquid crystal layer 30 of the liquid crystal display device 100, (a) shows the state (ON initial state) which the orientation began to change typically, (b) is a steady state Is schematically shown. 比較例の液晶表示装置１０００を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the liquid crystal display device 1000 of a comparative example. （ａ）は、比較例の液晶表示装置１０００の凸部４０’近傍を拡大して示す図であり、（ｂ）は、本発明による液晶表示装置１００の凸部４０近傍を拡大して示す図である。(A) is a figure which expands and shows the convex part 40 'vicinity of the liquid crystal display device 1000 of a comparative example, (b) is a figure which expands and shows the convex part 40 vicinity of the liquid crystal display device 100 by this invention. It is. 比較例の液晶表示装置１１００を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the liquid crystal display device 1100 of a comparative example. （ａ）および（ｂ）は、比較例の液晶表示装置１１００の段差の側面上における電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示す図である。(A) And (b) is a figure which shows typically the relationship between the electric force line on the side surface of the level | step difference of the liquid crystal display device 1100 of a comparative example, and the orientation of a liquid crystal molecule. 本発明による液晶表示装置１００の段差の側面上における電気力線と液晶分子の配向の関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the electric-force line on the side surface of the level | step difference of the liquid crystal display device 100 by this invention, and the orientation of a liquid crystal molecule. （ａ）〜（ｅ）は、配向規制構造２８を有する対向基板２００ｂを模式的に示す図である。(A)-(e) is a figure which shows typically the opposing board | substrate 200b which has the orientation control structure 28. FIG. 本発明による他の液晶表示装置２００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の２１Ｂ−２１Ｂ’線に沿った断面図である。It is a figure which shows typically the other liquid crystal display device 200 by this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the 21B-21B 'line in (a). 液晶表示装置２００の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。It is a figure which shows typically the cross-section of the liquid crystal display device 200, (a) shows a voltage non-application state, (b) shows the state (ON initial state) where the orientation began to change, (c) The steady state is shown. 本発明による他の液晶表示装置２００’を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の２３Ｂ−２３Ｂ’線に沿った断面図である。It is a figure which shows typically other liquid crystal display device 200 'by this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the 23B-23B' line in (a). 液晶表示装置２００’の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。It is a figure which shows typically the cross-section of liquid crystal display device 200 ', (a) shows a voltage non-application state, (b) shows the state (ON initial state) where the orientation began to change, (c) Indicates a steady state. スペーサとしても機能する凸部（リブ）を備えた液晶表示装置の断面構造を模式的に示す図であり、（ａ）は電圧無印加状態を示し、（ｂ）は配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示し、（ｃ）は定常状態を示している。It is a figure which shows typically the cross-sectional structure of the liquid crystal display device provided with the convex part (rib) which also functions as a spacer, (a) shows a state in which no voltage is applied, and (b) shows a state in which the orientation starts to change. (ON initial state) is shown, and (c) shows a steady state. 基板面に対する傾斜角が９０°を大きく超える側面を有する凸部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the convex part which has a side surface whose inclination | tilt angle with respect to a substrate surface greatly exceeds 90 degrees. スペーサとしても機能する凸部の改変例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the modification of the convex part which functions also as a spacer. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ａを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｂを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300A according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300B according to the present invention. 本発明による他の液晶表示装置３００Ａおよび３００Ｂの断面構造を模式的に示す図であり、図２８（ａ）および（ｂ）中の２９−２９’線に沿った断面図に相当する。It is a figure which shows typically the cross-section of other liquid crystal display device 300A and 300B by this invention, and is equivalent to the cross-sectional view along the 29-29 'line | wire in Fig.28 (a) and (b). （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｃを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｄを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300C according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300D according to the present invention. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｅを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｆを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300E according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300F according to the present invention. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｇを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｈを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300G according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300H according to the present invention. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｉを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｊを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300I according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300J according to the present invention. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｋを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｌを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300K according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300L according to the present invention. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｍを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｎを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300M according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300N according to the present invention. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｏを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｐを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300O according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300P according to the present invention. （ａ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｑを模式的に示す上面図であり、（ｂ）は本発明による他の液晶表示装置３００Ｒを模式的に示す上面図である。(A) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300Q according to the present invention, and (b) is a top view schematically showing another liquid crystal display device 300R according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１、２１ 透明基板
１４ 絵素電極
１４ａ 中実部
１４ａ’ 単位中実部
１４ｂ 非中実部
１４ｂ１ 開口部
１４ｂ２ 切欠き部
１９ 層間絶縁膜
２２ 対向電極
２２ｂ 凸部（リブ）
２８ 配向規制構造
２９ 透明誘電体層
３０ 液晶層
３０ａ 液晶分子
４０ 凸部
４０ｓ 凸部の側面
４０ｔ 凸部の頂面
１００、２００ 液晶表示装置
１００ａ、 ＴＦＴ基板
１００ｂ、２００ｂ 対向基板
１００ｂ１ 上段面
１００ｂ２ 下段面
１００ｂ３ 側面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 21 Transparent substrate 14 Picture element electrode 14a Solid part 14a 'Unit solid part 14b Non-solid part 14b1 Opening part 14b2 Notch part 19 Interlayer insulating film 22 Counter electrode 22b Convex part (rib)
28 alignment regulation structure 29 transparent dielectric layer 30 liquid crystal layer 30a liquid crystal molecule 40 convex portion 40s convex side surface 40t convex top surface 100, 200 liquid crystal display device 100a, TFT substrate 100b, 200b counter substrate 100b1 upper stage surface 100b2 lower stage surface 100b3 side

Claims (27)

第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層とを有し、
前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記第１電極に前記液晶層を介して対向する第２電極とによって、それぞれが規定される複数の絵素領域を有し、
前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極は、導電膜から形成された中実部と導電膜が形成されていない非中実部とを有し、前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり、且つ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記第１電極の前記中実部の周辺に生成される斜め電界によって、少なくとも前記中実部上に、それぞれが放射状傾斜配向状態をとる複数の第１液晶ドメインを形成する液晶表示装置であって、
前記複数の絵素領域は、前記第１基板側から入射する光を用いて透過モードの表示を行う透過領域と、前記第２基板側から入射する光を用いて反射モードの表示を行う反射領域とを有し、前記反射領域内の前記液晶層の厚さｄｒは、前記透過領域内の前記液晶層の厚さｄｔよりも小さく、
前記第２基板は、前記反射領域内に位置する上段面と、前記透過領域内に位置する下段面と、前記上段面と前記下段面とを結ぶ側面と、を有する段差を有し、前記段差の前記側面は、前記反射領域内に位置し、且つ、前記第２電極によって覆われており、
前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１基板は、傾斜した側面を有する少なくとも１つの第１凸部を前記非中実部上に有し、前記第１凸部の前記第１基板の面内方向に沿った断面形状は、前記中実部と前記非中実部との境界の形状と整合し、前記第１凸部の傾斜した側面は、前記斜め電界による配向規制方向と同じ方向に前記液晶層の液晶分子を傾斜させる配向規制力を有し、前記第１凸部は、さらに、前記第１電極の前記中実部のエッジ部を覆っている、液晶表示装置。 A first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
A plurality of electrodes each defined by a first electrode provided on the liquid crystal layer side of the first substrate and a second electrode provided on the second substrate and facing the first electrode through the liquid crystal layer. With a pixel area of
In each of the plurality of picture element regions, the first electrode has a solid part formed from a conductive film and a non-solid part where a conductive film is not formed, and the liquid crystal layer includes the first liquid crystal layer. When a voltage is not applied between the electrode and the second electrode, a vertical alignment state is obtained, and when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, the first A liquid crystal display device that forms a plurality of first liquid crystal domains each having a radially inclined alignment state on at least the solid part by an oblique electric field generated around the solid part of an electrode,
The plurality of picture element regions include a transmission region that displays a transmission mode using light incident from the first substrate side, and a reflection region that displays a reflection mode using light incident from the second substrate side. And the thickness dr of the liquid crystal layer in the reflective region is smaller than the thickness dt of the liquid crystal layer in the transmissive region,
The second substrate has a step having an upper step surface located in the reflection region, a lower step surface located in the transmission region, and a side surface connecting the upper step surface and the lower step surface, The side surface of the second electrode is located in the reflective region and covered by the second electrode;
In each of the plurality of picture element regions, the first substrate has at least one first convex portion having an inclined side surface on the non-solid portion, and the first substrate has the first convex portion. The cross-sectional shape along the in-plane direction matches the shape of the boundary between the solid portion and the non-solid portion, and the inclined side surface of the first convex portion is the same direction as the alignment regulating direction by the oblique electric field The liquid crystal display device has an alignment regulating force for inclining liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, and the first convex portion further covers an edge portion of the solid portion of the first electrode. 前記複数の第１液晶ドメインの配向と、前記非中実部上の前記液晶層の配向とが互いに連続している請求項１に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the alignment of the plurality of first liquid crystal domains and the alignment of the liquid crystal layer on the non-solid portion are continuous with each other. 前記第１電極の前記中実部は、それぞれが前記非中実部によって実質的に包囲された複数の単位中実部を有し、前記複数の単位中実部のそれぞれに対応して前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される請求項１または２に記載の液晶表示装置。   The solid part of the first electrode has a plurality of unit solid parts each substantially surrounded by the non-solid part, and the plurality of unit solid parts correspond to each of the plurality of unit solid parts. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the first liquid crystal domains is formed. 前記複数の単位中実部のそれぞれの形状は回転対称性を有する請求項３に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 3, wherein each of the plurality of unit solid portions has rotational symmetry. 前記複数の単位中実部のそれぞれは略円形である請求項４に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 4, wherein each of the plurality of unit solid portions is substantially circular. 前記複数の単位中実部のそれぞれは略矩形である請求項４に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 4, wherein each of the plurality of unit solid portions is substantially rectangular. 前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が略円弧状の略矩形である請求項４に記載の液晶表示装置。   5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein each of the plurality of unit solid portions has a substantially rectangular shape with a substantially arc-shaped corner portion. 前記複数の単位中実部のそれぞれは、角部が鋭角化された形状を有する請求項４に記載の液晶表示装置。   5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein each of the plurality of unit solid portions has a shape in which a corner portion is sharpened. 前記液晶層は、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されたときに、前記斜め電界によって、前記非中実部上に、放射状傾斜配向状態をとる少なくとも１つの第２液晶ドメインを形成する請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal layer has at least one second inclined alignment state on the non-solid portion by the oblique electric field when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a liquid crystal domain is formed. 前記複数の第１液晶ドメインの配向と前記少なくとも１つの第２液晶ドメインの配向とが互いに連続している請求項９に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the alignment of the plurality of first liquid crystal domains and the alignment of the at least one second liquid crystal domain are continuous with each other. 前記第１電極の前記非中実部は少なくとも１つの開口部を有する請求項１から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the non-solid portion of the first electrode has at least one opening. 前記少なくとも１つの第１凸部は、前記開口部の形状と相似の形状を有する第１凸部を含む、請求項１１に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 11, wherein the at least one first protrusion includes a first protrusion having a shape similar to the shape of the opening. 前記少なくとも１つの開口部は複数の開口部であって、前記複数の開口部の少なくとも一部の開口部は、実質的に、等しい形状で等しい大きさを有し、回転対称性を有するように配置された少なくとも１つの単位格子を形成する、請求項１１または１２に記載の液晶表示装置。   The at least one opening is a plurality of openings, and at least some of the openings have substantially the same shape, the same size, and rotational symmetry. The liquid crystal display device according to claim 11, wherein the liquid crystal display device forms at least one unit cell arranged. 前記複数の開口部の前記少なくとも一部の開口部のそれぞれの形状は、回転対称性を有する、請求項１３に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 13, wherein each shape of the at least some of the plurality of openings has rotational symmetry. 前記第１電極の前記非中実部は少なくとも１つの切り欠き部を有する請求項１から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the non-solid portion of the first electrode has at least one cutout portion. 前記少なくとも１つの第１凸部は、前記切り欠き部の形状と相似の形状を有する第１凸部を含む、請求項１５に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 15, wherein the at least one first protrusion includes a first protrusion having a shape similar to the shape of the notch. 前記少なくとも１つの切り欠き部は、複数の切り欠き部であって、前記複数の切り欠き部は、規則的に配置されている請求項１６に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 16, wherein the at least one notch is a plurality of notches, and the plurality of notches are regularly arranged. 前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記第１電極が有する前記非中実部の面積は、前記第１電極が有する前記中実部の面積より小さい、請求項１から１７のいずれかに記載の液晶表示装置。   18. The area of the non-solid portion of the first electrode in each of the plurality of pixel regions is smaller than the area of the solid portion of the first electrode. Liquid crystal display device. 前記第２基板は、前記複数の第１液晶ドメインのうちの少なくとも１つの第１液晶ドメインに対応する領域に、前記少なくとも１つの第１液晶ドメイン内の液晶分子を少なくとも電圧印加状態において放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する配向規制構造を有する、請求項１から１８のいずれかに記載の液晶表示装置。   In the second substrate, the liquid crystal molecules in the at least one first liquid crystal domain are radially inclined and aligned in a region corresponding to at least one first liquid crystal domain among the plurality of first liquid crystal domains. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device has an alignment control structure that expresses an alignment control force to be generated. 前記配向規制構造は、前記少なくとも１つの第１液晶ドメインの中央付近に対応する領域に設けられている、請求項１９に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 19, wherein the alignment regulating structure is provided in a region corresponding to a vicinity of a center of the at least one first liquid crystal domain. 前記配向規制構造は、電圧無印加状態においても、液晶分子を放射状傾斜配向させる配向規制力を発現する、請求項１９または２０に記載の液晶表示装置。   21. The liquid crystal display device according to claim 19, wherein the alignment regulating structure exhibits an alignment regulating force that causes the liquid crystal molecules to be radially inclined and aligned even when no voltage is applied. 前記配向規制構造は、前記第２基板の前記液晶層側に突き出た第２凸部である、請求項２１に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 21, wherein the alignment regulating structure is a second convex portion protruding toward the liquid crystal layer of the second substrate. 前記第２基板の前記液晶層側に突き出た前記第２凸部によって前記液晶層の厚さが規定される、請求項２２に記載の液晶表示装置。   23. The liquid crystal display device according to claim 22, wherein a thickness of the liquid crystal layer is defined by the second convex portion protruding to the liquid crystal layer side of the second substrate. 前記第１電極は、前記透過領域を規定する透明電極と、前記反射領域を規定する反射電極とを含む請求項１から２３のいずれかに記載の液晶表示装置。   24. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first electrode includes a transparent electrode that defines the transmissive region and a reflective electrode that defines the reflective region. 前記第２基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれにおいて、前記反射領域に選択的に設けられた透明誘電体層をさらに有する、請求項１から２４のいずれかに記載の液晶表示装置。   25. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second substrate further includes a transparent dielectric layer that is selectively provided in the reflective region in each of the plurality of picture element regions. 前記複数の絵素領域のそれぞれ内に設けられた前記透明誘電体層は、隣接した絵素領域のうちの少なくとも１つの絵素領域内に設けられた前記透明誘電体層と連続している請求項２５に記載の液晶表示装置。   The transparent dielectric layer provided in each of the plurality of pixel regions is continuous with the transparent dielectric layer provided in at least one of the adjacent pixel regions. Item 26. The liquid crystal display device according to item 25. 前記第１基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して設けられたスイッチング素子をさらに有し、
前記第１電極は、前記複数の絵素領域毎に設けられ、前記スイッチング素子によってスイッチングされる絵素電極であり、前記第２電極は、前記複数の絵素電極に対向する少なくとも１つの対向電極である請求項１から２６のいずれかに記載の液晶表示装置。 The first substrate further includes a switching element provided corresponding to each of the plurality of picture element regions,
The first electrode is a pixel electrode provided for each of the plurality of pixel regions and switched by the switching element, and the second electrode is at least one counter electrode facing the plurality of pixel electrodes. 27. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 26.

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