JP4950219B2 - 液晶表示装置 - 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する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置の表示特性が改善され、テレビジョン受像機などへの利用が進んでいる。液晶表示装置の視野角特性は向上したものの更なる改善が望まれている。特に、垂直配向型の液晶層を用いた液晶表示装置（ＶＡモード液晶表示装置と呼ばれることもある。）の視野角特性を改善する要求は強い。

現在、テレビ等の大型表示装置の用いられているＶＡモード液晶表示装置には、表示のコントラスト比の視野角特性を改善するために、１つの画素領域に複数の液晶ドメインを形成する配向分割構造が採用されている。配向分割構造を形成する方法としては、ＭＶＡモードが主流である。ＭＶＡモードは、垂直配向型液晶層を挟んで対向する一対の基板の液晶層側に、配向規制構造を設けることによって、配向方向（チルト方向）が異なる複数のドメイン（典型的には配向方向は４種類）を形成している。配向規制構造としては、電極に設けたスリット（開口部）あるいはリブ（突起構造）が用いられ、液晶層の両側から配向規制力を発揮する。

また、最近ではＶＡモードの液晶表示装置の更なる視野角特性の改善として、正面から観測した時のγ特性（ガンマ特性）と斜めから観測した時のγ特性が異なる問題点、すなわちγ特性の視角依存性を改善するために、画素分割技術が実用化されている（例えば、特許文献１）。ここで、なお、γ特性とは表示輝度の階調依存性であり、画素分割技術とは、１つの画素（ピクセル）を互いに異なる輝度を表示できる複数の副画素（サブピクセル）で構成し、画素に入力される表示信号電圧に対する所定の輝度を表示するものをいう。すなわち、画素分割技術とは、複数の副画素の互いに異なるγ特性を合成することによって、画素のγ特性の視角依存性を改善する技術である。
国際公開第２００６／０３８５９８号パンフレット 特開平１１−１３３４２９号公報 特開平１１−３５２４８６号公報

上記のスリットやリブを用いる配向分割構造を採用すると、従来のＴＮで用いられていた配向膜によってプレチルト方向を規定した場合と異なり、スリットやリブが線状であることから、液晶分子に対する配向規制力が画素領域内で不均一となるため、例えば、応答速度に分布が生じるという問題がある。また、スリットやリブを設けた領域の光の透過率が低下するので、表示輝度が低下するという問題もある。

この問題を回避するためには、ＶＡモード液晶表示装置についても、配向膜によってプレチルト方向を規定することによって配向分割構造を形成することが好ましい。そこで、本発明者は、種々の検討を行ったところ、ＶＡモード液晶表示装置に特有の配向乱れが発生し、表示品位に悪影響を及ぼすことを見出した。

従来の配向膜を用いた配向分割構造を形成した液晶表示装置においても、配向乱れによる表示特性の低下を抑制するために、遮光部を設け、配向乱れが発生した領域を透過した光を遮蔽する技術が知られている（例えば、特許文献２）。しかしながら、従来の配向分割構造において遮光部を設ける目的は、ＴＮモードの液晶表示装置におけるリバースチルトのような配向乱れによって、正面視において、光の透過率が所定の値よりも高くなる領域、すなわち液晶分子が正常に配向した領域よりも明るく見える領域を隠すことであったのに対し、ＶＡモードの液晶表示装置においては、正面視において正常配向領域よりも明るく見える領域を遮光するだけでは表示品位を十分に改善できない場合があることを見出した（国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２００６／３１１６４０）。

さらに、これまで、上記特許文献１に記載されているような画素分割構造に配向膜を用いた配向分割構造を適用する場合に、優れた表示品位を得るための最適な配向分割構造については検討されていなかった。

本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示品位に優れたＶＡモードの液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、画素領域は、垂直配向型の液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１副画素電極、第２副画素電極および第３副画素電極と、前記第２基板の前記液晶層側に設けられた、前記第１、第２および第３副画素電極と対向する対向電極と、前記液晶層に接するように設けられた少なくとも１つの配向膜を有し、前記第２副画素電極および前記第３副画素電極は前記第１副画素電極を挟むように配置されており、前記画素領域は、前記第１副画素電極に対応する第１領域、前記第２副画素電極に対応する第２領域および前記第３副画素電極に対応する第３領域によって構成されており、前記画素領域は、電圧が印加されたときの前記液晶層の層面内および厚さ方向における中央付近の液晶分子のチルト方向が予め決められた第１方向である第１液晶ドメインと、第２方向である第２液晶ドメインと、第３方向である第３液晶ドメインと、第４方向である第４液晶ドメインとをそれぞれ２つずつ、合計で８つの液晶ドメインを有し、前記第１方向、第２方向、第３方向および第４方向は、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向であって、前記第１領域は、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインをそれぞれ１つずつ、合計で４つの液晶ドメインを有し、前記第２および第３領域のそれぞれは、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインの内から選ばれた２つの液晶ドメインを有する。

ある実施形態において、前記第２および第３領域のそれぞれが有する前記２つの液晶ドメインのそれぞれは、前記第１領域が有する前記４つの液晶ドメインの内でそれに隣接する液晶ドメインと同じ液晶ドメインである。

ある実施形態において、前記第１領域、第２領域および第３領域のそれぞれにおいて、互いに隣接する液晶ドメインの前記チルト方向は互いに約９０°異なっている。

ある実施形態において、前記画素領域における、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインのそれぞれの合計の面積は互いに略等しい。

ある実施形態において、前記第２領域および前記第３領域における、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインの面積は互いに略等しい。

ある実施形態において、前記第１領域は第１輝度を呈し、前記第２および第３領域は互いに実質的に等しい第２輝度を呈し、前記画素領域がある中間調を表示する状態において、前記第１輝度と前記第２輝度とは互いに異なり、前記ある中間調は前記第１輝度と前記第２輝度との間の輝度である。

ある実施形態において、前記画素領域が前記ある中間調を表示する状態において、前記第１輝度は前記第２輝度よりも高い。

ある実施形態において、前記画素領域において、前記第２領域と前記第３領域との合計の面積は前記第１領域の面積の約３倍である。

ある実施形態において、前記第１、第２および第３領域が有する前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインのそれぞれは、前記画素領域がある中間調を表示するときに、正面視において、前記第１、第２または第３副画素電極のエッジ部よりも内側に前記エッジ部に略平行に、当該液晶ドメインが含まれる領域が呈する前記第１または第２輝度よりも暗い領域を形成し、前記第１基板は遮光部材を有し、前記遮光部材は、前記暗い領域の少なくとも一部を選択的に遮光する遮光部を含む。

ある実施形態において、前記第１領域において、前記第１液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第１方向と９０°超の角をなす第１エッジ部を含み、前記第２液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第２方向と９０°超の角をなす第２エッジ部を含み、前記第３液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第３方向と９０°超の角をなす第３エッジ部を含み、前記第４液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第４方向と９０°超の角をなす第４エッジ部を含み、前記遮光部材は、前記第１エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第１遮光部、前記第２エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第２遮光部、前記第３エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第３遮光部、および前記第４エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第４遮光部の少なくとも１つを含む。

ある実施形態において、前記第２および第３領域において、前記第１液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第１方向と９０°超の角をなす第１エッジ部を含み、前記第２液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第２方向と９０°超の角をなす第２エッジ部を含み、前記第３液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第３方向と９０°超の角をなす第３エッジ部を含み、前記第４液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第４方向と９０°超の角をなす第４エッジ部を含み、前記遮光部材は、前記第１エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第１遮光部、前記第２エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第２遮光部、前記第３エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第３遮光部、および前記第４エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第４遮光部の少なくとも１つを含む。

ある実施形態において、前記遮光部材は、前記第１領域において、前記第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域の少なくとも一部を選択的に遮光する中央遮光部を含む。

ある実施形態において、前記遮光部材は、前記第２領域および第３領域において、前記第１液晶ドメイン、第２液晶ドメイン、第３液晶ドメインおよび第４液晶ドメインのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域の少なくとも一部を選択的に遮光する中央遮光部を含む。

ある実施形態において、前記第１基板は、ゲートバスライン、ソースバスライン、ドレイン引出し配線および補助容量配線（ＣＳバスラインともいう。）をさらに有し、前記第１遮光部、前記第２遮光部、前記第３遮光部、前記第４遮光部、および前記中央遮光部の少なくとも一部は、前記ゲートバスライン、前記ソースバスライン、前記ドレイン引出し配線および前記補助容量配線からなる群から選択される少なくとも１つの配線の一部で形成されている。

ある実施形態において、前記第２基板は、ブラックマトリクス層をさらに有し、前記第１遮光部、前記第２遮光部、前記第３遮光部、前記第４遮光部および前記中央遮光部の少なくとも一部は、前記ブラックマトリクス層の一部によって形成されている。

ある実施形態において、前記画素領域内において前記第１、第２および第３領域は列方向に沿って配列されており、前記第１、第２および第３領域のそれぞれについて設けられる前記中央遮光部の少なくとも一部は、前記ドレイン引出し配線によって形成されている。

ある実施形態において、前記画素領域内において前記第１、第２および第３領域は列方向に沿って配列されており、前記第１領域と前記第２領域との間に設けられた第１補助容量配線と、前記第１領域と前記第３領域との間に設けられた第２補助容量配線を有し、前記第１、第２、第３および第４遮光部の内で、前記列方向に平行な遮光部の少なくとも一部は前記第１または前記第２補助容量配線の延設部によって形成されている。前記列方向に平行な遮光部の一部だけが前記第１または前記第２補助容量配線の延設部によって形成されており、前記行方向に隣接する２つの画素領域に設けられた、前記第１または前記第２補助容量配線の延設部によって形成されている前記遮光部は、行方向に隣接する２つの画素領域の中心に関して点対称に配置されている。

本発明によると、表示品位に優れたＶＡモードの液晶表示装置を提供することができる。例えば特許文献１に記載されている画素分割構造に配向膜を用いた配向分割構造を適用したＶＡモードの液晶表示装置において、画素の内に形成されるドメインライン（暗い領域）を減らすことができる。従って、特に、高精細の液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

本発明によるＶＡモードの液晶表示装置における配向分割構造を有する画素領域の例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明によるＶＡモードの液晶表示装置における配向分割構造を有する画素領域の例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明によるＶＡモードの液晶表示装置における配向分割構造を有する画素領域の他の例を示す図である。 本発明によるＶＡモードの液晶表示装置の画素領域の断面図であり、液晶層中に形成される電界の等電位線、液晶分子の配向方向および透過率をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 本発明によるＶＡモードの液晶表示装置の画素領域の断面図であり、液晶層中に形成される電界の等電位線、液晶分子の配向方向および透過率をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 本発明によるＶＡモードの液晶表示装置の画素領域の断面図であり、液晶層中に形成される電界の等電位線、液晶分子の配向方向および透過率をシミュレーションで求めた結果を示す図である。 図２（ａ）に示した画素領域を方位角４５°方向から観察したときの透過強度の分布を示すグラフである。 （ａ）は本発明による実施例の配向分割構造を示す模式図であり、（ｂ）は比較例の配向分割構造を示す模式図である。 図８（ａ）に示した実施例の配向分割構造を形成するための、ＣＦ基板に設けられた光配向膜に対する光照射工程のマスクアライメントを示す図であり、分割比が１：１：１の場合を示す模式図である。 図８（ａ）に示した実施例の配向分割構造を形成するための、ＣＦ基板に設けられた光配向膜に対する光照射工程のマスクアライメントを示す図であり、分割比が１．５：１：１．５の場合を示す模式図である。 図８（ｂ）に示した比較例の配向分割構造を形成するための、ＣＦ基板に設けられた光配向膜に対する光照射工程のマスクアライメントを示す図であり、分割比が１：１：１の場合を示す模式図である。 図８（ｂ）に示した比較例の配向分割構造を形成するための、ＣＦ基板に設けられた光配向膜に対する光照射工程のマスクアライメントを示す図であり、分割比が１．５：１：１．５の場合を示す模式図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置の画素構造の一例を示す模式図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置の画素構造の他の例を示す模式図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置の画素構造の更に他の例を示す模式図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置の画素構造の更に他の例を示す模式図である。 図１１〜図１４に示した画素構造の内のｍ行ｎ列の画素に対応する等価回路図である。 図１５に示した等価回路で表される画素構造を有する液晶表示装置における、ゲート信号、ソース信号（表示信号）、ＣＳ信号（補助容量対向電圧）、および画素電圧（各副画素の液晶容量に印加される電圧）の波形を示す図である。

符号の説明

１ ＴＦＴ基板
１ａ、２ａ 透明基板
２ ＣＦ基板
３ 液晶層
３ａ 液晶分子
１０ 画素領域
１１ 画素電極
１２ 対向電極
１１１ａ、１１１ｂ１、１１１ｂ２ 副画素電極
１１２ ゲートバスライン
１１３、１１３ｅ、１１３ｏ ＣＳバスライン（補助容量配線）
１１３ａ、１１３ｂ１、１１３ｂ２ ＣＳバスライン延設部
１１４ ソースバスライン
１１６、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ ＴＦＴ
１１７ａ、１１７ｂ ドレイン引出し配線
１１９ａ、１１９ｂ１、１１９ｂ２ コンタクト部（コンタクトホール）
ＳＤ１〜ＳＤ４ 画素電極エッジ
ＥＧ１〜ＥＧ４ 画素電極エッジ部
Ａ〜Ｄ 液晶ドメイン
ｔ１〜ｔ４ チルト方向（基準配向方向）
ｅ１〜ｅ４ 画素電極のエッジに直交し、画素電極の内側に向かう方位角方向

以下、図面を参照しながら、本発明による実施形態の液晶表示装置の構成を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

本発明による実施形態の液晶表示装置は、少なくとも１つの配向膜を用いてプレチルト方向が規制された垂直配向型の液晶層を備える液晶表示装置であって、配向分割構造を有すると共に、画素分割構造を有する。スリットやリブなどの線状配向規制構造を用いることなく、配向膜を用いてプレチルト方向を規定しているので、液晶分子に対する配向規制力が画素領域内で均一となり、例えば、応答速度に分布が生じるという問題がない。また、スリットやリブを設けた領域の光の透過率が低下するという問題もないので、表示輝度が向上する。配向分割構造は主にコントラスト比の視角依存性の向上に寄与し、画素分割構造は、γ特性の視角依存性の向上に寄与する。

本明細書において、「垂直配向型液晶層」とは、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子軸（「軸方位」ともいう。）が約８５°以上の角度で配向した液晶層をいう。液晶分子は負の誘電異方性を有し、クロスニコル配置された偏光板と組み合わせて、ノーマリーブラックモードで表示を行う。なお、配向膜は少なくとも一方に設ければ良いが、配向の安定性の観点から両側に設けることが好ましい。以下の実施形態では、両側に垂直配向膜を設けた例を説明する。また、電極エッジ部に形成される配向不良以外は、配向分割構造において発生するので、特に視野角特性に優れる４分割構造を例に説明する。

なお、本明細書において「画素」とは、表示において特定の階調を表現する最小の単位を指し、カラー表示においては、例えば、Ｒ、ＧおよびＢのそれぞれの階調を表現する単位に対応し、ピクセルまたはドットとも呼ばれる。Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の組み合わせが、１つのカラー表示画素を構成する。「画素領域」は、表示の「画素（ピクセル）」に対応する液晶表示装置の領域を指す。また、本明細書において、「副画素（サブピクセル）」とは、１つの画素に複数個含まれ、互いに異なる輝度を表示できる単位であって、当該複数の副画素によって画素に入力される表示信号電圧に対する所定の輝度（階調）を表示するものをいう。「副画素領域」は、「副画素」に対応する液晶表示装置の領域を指す。

「プレチルト方向」は、配向膜によって規制される液晶分子の配向方向であって、表示面内の方位（方位角で表現される方向）を指す。また、このとき液晶分子が配向膜の表面となす角をプレチルト角と呼ぶ。プレチルト方向は、配向膜に、ラビング処理または光配向処理を行うことによって規定されることになる。液晶層を介して対向する一対の配向膜のプレチルト方向の組み合わせを変えることによって配向分割構造を形成することができる。配向分割された画素領域は、分割数に応じた数の液晶ドメイン（単に「ドメイン」ということもある。）を有する。それぞれの液晶ドメインは、液晶層に電圧が印加されたときの液晶層の層面内および厚さ方向における中央付近の液晶分子のチルト方向（「基準配向方向」ということもある。）に特徴付けられ、このチルト方向（基準配向方向）が各ドメインの視野角特性に支配的な影響を与える。チルト方向も表示面内の方位（方位角方向）で表される。方位の基準は、表示の水平方向とし、左回りに正をとる（表示面を時計の文字盤に例えると３時方向を方位角０°として、反時計回りを正とする）。画素領域内に、チルト方向が、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向（例えば、１２時方向、９時方向、６時方向、３時方向）となるように設定された４つの液晶ドメインを形成することによって、視野角特性（特に、コントラスト比の視野角特性）が平均化され、良好な表示を得ることができる。画素領域に２つの副画素領域を有する液晶表示装置においては、副画素領域ごとに４つの液晶ドメイン、すなわち合計で８個の液晶ドメインを形成することが好ましい。また、光の利用効率の観点から、液晶ドメインのチルト方向は、クロスニコルに配置される一対の偏光板の偏光軸（すなわち透過軸）を２等分する方向に設定することが好ましい。すなわち、各液晶ドメインのチルト方向は、一対の偏光板の偏光軸と約４５°をなすように設定されることが好ましい。また、視野角特性の均一さの観点からは、４つの液晶ドメインの画素領域内に占める面積は互いに略等しくすることが好ましい。具体的には、４つの液晶ドメインの内の最大の液晶ドメインの面積と最小の液晶ドメインの面積との差が、最大の面積の２５％以下であることが好ましい。さらに、γ特性の視野角特性を改善するために、画素を複数の副画素に分割した構造を採用する場合には、画素を構成する各副画素が上記４つの液晶ドメインを有することが好ましい。また、各液晶ドメインの面積は、画素領域の全体において上記の関係を満足することが好ましいことはもちろんのこと、各副画素領域において、４つの液晶ドメインの副画素領域内に占める面積は互いに略等しくすることが好ましい。この場合においても、具体的には、４つの液晶ドメインの内の最大の液晶ドメインの面積と最小の液晶ドメインの面積との差が、最大の面積の２５％以下であることが好ましい。

以下の実施形態で例示する垂直配向型液晶層は、誘電異方性が負のネマチック液晶材料を含み、液晶層の両側に設けられた一対の配向膜の一方の配向膜が規定するプレチルト方向と、他方の配向膜が規定するプレチルト方向は互いに略９０°異なっており、これら２つのプレチルト方向の中間の方向にチルト角（基準配向方向）が規定されている。カイラル剤は添加しておらず、液晶層に電圧を印加したときには、配向膜の近傍の液晶分子は配向膜の配向規制力に従ってツイスト配向をとる。必要に応じてカイラル剤を添加しても良い。このように、一対の配向膜によって規定されるプレチルト方向（配向処理方向）が互いに直交する垂直配向膜を用いることにより、液晶分子がツイスト配向となるＶＡモードは、ＶＡＴＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードと呼ばれることもある（例えば特許文献３）。

ＶＡＴＮモードにおいては、本出願人が特願２００５−１４１８４６号に記載しているように、一対の配向膜のそれぞれによって規定されるプレチルト角は互いに略等しいことが好ましい。プレチルト角が略等しい配向膜を用いることによって、表示輝度特性を向上させることができるという利点が得られる。特に、一対の配向膜によって規定されるプレチルト角の差を１°以内にすることによって、液晶層の中央付近の液晶分子のチルト方向（基準配向方向）を安定に制御することが可能となり、表示輝度特性を向上させることができる。これは、上記プレチルト角の差が１°超になると、チルト方向が液晶層内の位置によってばらつき、その結果、透過率がばらつく（すなわち所望の透過率よりも低い透過率となる領域が形成される）ためと考えられる。

液晶分子のプレチルト方向を配向膜に規定させる方法としては、ラビング処理を行う方法、光配向処理を行う方法、配向膜の下地に微細な構造を予め形成しておきその微細構造を配向膜の表面に反映させる方法、あるいは、ＳｉＯなどの無機物質を斜め蒸着することによって表面に微細な構造を有する配向膜を形成する方法などが知られているが、量産性の観点からは、ラビング処理または光配向処理が好ましい。特に、光配向処理は、非接触で処理できるので、ラビング処理のように摩擦による静電気の発生が無く、歩留まりを向上させることが出来る。さらに、上記特願２００５−１４１８４６号に記載されているように、感光性基を含む光配向膜を用いることによって、プレチルト角のばらつきを１°以下に制御することができる。感光性基としては、４−カルコン基、４’−カルコン基、クマリン基、及び、シンナモイル基からなる群より選ばれる少なくとも一つの感光性基を含むことが好ましい。

［配向分割構造および遮光構造］
本発明者は、配向膜を用いて垂直配向型液晶層を配向分割すると、ＶＡモード液晶表示装置に特有の配向乱れが発生し、表示品位に悪影響を及ぼすことを見出した。この配向不良は、正面視において、光の透過率が所定の値よりも低くなる領域、すなわち液晶分子が正常に配向した領域よりも暗くなる領域として現れる。従って、正面視における表示輝度あるいはコントラスト比の観点からは遮光する必要が無く、遮光するとむしろ表示輝度あるいはコントラスト比が低下する。しかしながら、後述するように、斜め視角からの表示品位を低下させる要因となるので、視野角特性を重視する用途については、上記暗い領域を遮光することが好ましい。

まず、配向膜を用いた配向分割構造を有するＶＡモードの液晶表示装置に特有の配向不良と、配向不良が発生する領域を遮光する場合の好ましい遮光構造とを説明する。ここでは、説明の簡単のために、画素分割構造を有しない場合、すなわち、１つの画素電極に対応して１つの画素領域が形成されている場合を説明する。なお、典型的な例として、ＴＦＴ型の液晶表示装置を示すが、本発明は他の駆動方式の液晶表示装置に適用できることは言うまでもない。

まず、電極エッジ部に発生する配向不良について説明する。

本発明者は、配向膜を用いてプレチルト方向が規制された垂直配向型液晶層を備えた液晶表示装置において、ある中間調を表示するための電圧が印加されたとき、正面視において、画素電極のエッジ部よりも内側にエッジ部に略平行に、表示すべき中間調よりも暗い領域が形成されることを見出した。配向分割した場合には、液晶ドメインが近接する画素電極のエッジの内で、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向が液晶ドメインのチルト方向（基準配向方向）と９０°超の角をなすエッジ部が存在すると、このエッジ部よりも内側にエッジ部に略平行に、表示すべき中間調よりも暗い領域が形成される。これは、液晶ドメインのチルト方向と画素電極のエッジに生成される斜め電界による配向規制力の方向が互いに対向する成分を有することになるために、この部分で液晶分子の配向が乱れると考えられる。

ここで、「中間調」とは、黒（最低階調）および白（最高階調）を除く任意の階調を指す。上記暗い領域が形成されるという現象は、原理的には、黒以外の階調（白を含む）を表示するときに発生するが、暗い領域の視認され易さは比較的高い階調で起こる。また、本明細書において、特に視角方向を示さない場合、正面視（表示面法線方向から観察した場合）における表示状態を表すことにする。

図１に示した４分割構造の画素領域１０について説明する。図１には、簡単のために、略正方形の画素電極に対応して形成された画素領域１０を示しているが、本発明は画素領域の形状に制限されるものではない。但し、行および列を有するマトリクス状に画素が配列されている場合、行方向の長さと列方向の長さとの比が１：３の長方形とするのが一般的である。

画素領域１０は、４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤを有しており、それぞれのチルト方向（基準配向方向）をｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４とすると、これは、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向である。液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤの面積も互いに等しく、視野角特性上最も好ましい４分割構造の例である。４つの液晶ドメインは、２行２列のマトリクス状に配列されている。

画素電極は、４つのエッジ（辺）ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３およびＳＤ４を有しており、電圧印加時に生成する斜め電界はそれぞれの辺に直交し、画素電極の内側に向かう方向（方位角方向）の成分を有する配向規制力を生成する。図１では、４つのエッジＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３およびＳＤ４に直交し、画素電極の内側に向かう方位角方向をｅ１、ｅ２、ｅ３およびｅ４で示している。

４つの液晶ドメインのそれぞれは、画素電極の４つのエッジの内の２つと近接しており、電圧印加時には、それぞれのエッジに生成される斜め電界による配向規制力を受ける。

液晶ドメインＡが近接する画素電極のエッジの内のエッジ部ＥＧ１は、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ１が液晶ドメインのチルト方向ｔ１と９０°超の角をなし、この領域に配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＡは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ１に平行に他の領域よりも暗い領域（ドメインラインＤＬ１）を生じる。なお、ここで、液晶層を介して互いに対向するように配置される一対の偏光板の透過軸（偏光軸）は、互いに直交するように配置されており、一方が水平方向、他方が垂直方向に配置されている。以下、特に示さない限り、偏光板の透過軸の配置はこれと同じである。

同様に、液晶ドメインＢが近接する画素電極のエッジの内エッジ部ＥＧ２は、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ２が液晶ドメインのチルト方向ｔ２と９０°超の角をなし、この領域に配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＢは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ２に平行に他の領域よりも暗い領域（ドメインラインＤＬ２）を生じることがある。

同様に、液晶ドメインＣが近接する画素電極のエッジの内エッジ部ＥＧ３は、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ３が液晶ドメインのチルト方向ｔ３と９０°超の角をなし、この領域に配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＣは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ３に平行に他の領域よりも暗い領域（ドメインラインＤＬ３）を生じることがある。

同様に、液晶ドメインＤが近接する画素電極のエッジの内エッジ部ＥＧ４は、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向ｅ４が液晶ドメインのチルト方向ｔ４と９０°超の角をなし、この領域に配向乱れが発生する。その結果、液晶ドメインＤは、電圧印加時に、このエッジ部ＥＧ４に平行に他の領域よりも暗い領域（ドメインラインＤＬ４）を生じることがある。

表示面における水平方向の方位角（３時方向）を０°とすると、チルト方向ｔ１は約２２５°（液晶ドメインＡ）、ｔ２は約３１５°（液晶ドメインＢ）、ｔ３は約４５°（液晶ドメインＣ）、ｔ４は約１３５°方向（液晶ドメインＤ）であって、液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、それぞれのチルト方向が、隣接する液晶ドメイン間で約９０°異なるように配置されている。液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤのチルト方向ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４のそれぞれが、近接するエッジ部ＥＧ１、ＥＧ２、ＥＧ３およびＥＧ４に生成される斜め電界による配向規制力の方位角成分ｅ１、ｅ２、ｅ３およびｅ４となす角は、いずれも約１３５°である。

このようにエッジ部ＥＧ１、ＥＧ２、ＥＧ３およびＥＧ４に平行に画素領域１０内に形成される暗い領域（ドメインラインＤＬ１〜４）は、後述するように視野角特性を低下させるので、エッジ部ＥＧ１、ＥＧ２、ＥＧ３およびＥＧ４の少なくとも一部を選択的に遮光する遮光部を設けることにより、視野角特性の低下を抑制することが出来る。

ここで、「エッジ部を遮光する」とは、エッジ部ＥＧ１、ＥＧ２、ＥＧ３およびＥＧ４だけでなく、エッジ部の近傍の画素領域内に形成される暗い領域（ドメインラインＤＬ１〜４）を遮光することを意味する。ドメインラインが形成される位置（画素電極のエッジ部からの距離）は、画素電極の大きさなどに依存するが、典型的には、画素電極のエッジ部から１０μｍから２０μｍ程度の範囲までを遮光するように遮光部を配置すればよい。また、「ある領域を選択的に遮光する遮光部」とは、もっぱら当該領域だけを遮光するために設けられた遮光部であることを意味する。但し、ある領域を選択的に遮光する遮光部が他の遮光部と分離独立して形成される必要は無い。なお、視野角特性の低下を抑制するという観点からは、ドメインラインの全てを遮光するように遮光部を設けることが好ましいが、遮光部を設けると光の利用効率（画素の有効開口率）が低下する。エッジ部（その近傍に形成されるドメインラインを含む）の少なくとも一部を遮光する遮光部を設ければ、少なくともその分だけ視野角特性の低下を抑制できるので、液晶表示装置に要求される特性に応じて、光の利用効率とのバランスを考慮して、遮光する部分を設定すれば良い。

なお、典型的には、エッジ部およびエッジ部の近傍の画素領域内に形成されるドメインラインを遮光するように遮光部が設けられるが、画素開口率と視野角特性とのバランスを考慮して、画素開口率を優先する場合には、遮光部の面積を小さくするために、エッジ部は遮光せず、ドメインラインの全部または一部だけを遮光する構成としてもよい。以下では、エッジ部およびドメインラインの全部を遮光する実施形態を主に例示するが、いずれの実施形態においても、少なくともドメインラインの一部を選択的に遮光する遮光部を設けることによって、視野角特性を向上させることができる。

上述した４つの液晶ドメインＡ〜Ｄに配向分割する方法（液晶ドメインの画素領域内の配置）は図１の例に限られない。図２〜図３を参照しながら、配向分割方法（液晶ドメインの配置）を説明する。

図２（ａ）は図１に示した画素領域１０の配向分割方法を説明するための図である。ＴＦＴ側基板（下側基板）の配向膜のプレチルト方向ＰＡ１およびＰＡ２、カラーフィルタ（ＣＦ）基板（上側基板）の配向膜のプレチルト方向ＰＢ１およびＰＢ２と、液晶層に電圧を印加したときのチルト方向および配向乱れによって暗く見える領域（ドメインライン）ＤＬ１〜ＤＬ４を示している。この領域はいわゆるディスクリネーションラインではない。これらの図は、観察者側から見たときの液晶分子の配向方向を模式的に示しており、円柱状に示した液晶分子の端部（楕円形部分）が描かれている方が観察者に近づくように、液晶分子がチルトしていることを示している。

図２（ａ）に示すように配向処理を行うことによって画素領域１０を形成することが出来る。ＴＦＴ基板側の画素領域を２つに分割し、垂直配向膜に反平行なプレチルト方向ＰＡ１およびＰＡ２を付与するように配向処理する。ここでは、矢印で示した方向から紫外線を斜め照射することによって光配向処理を行う。ＣＦ基板側の画素領域を２つに分割し、垂直配向膜に反平行なプレチルト方向ＰＢ１およびＰＢ２を付与するように配向処理する。これらの基板を貼り合せることによって、画素領域１０の配向分割構造を得ることができる。なお、光配向処理における光照射の方向は上記の例に限られず、例えばＣＦ基板側を縦方向（列方向）に傾斜した方向から照射し、ＴＦＴ基板側を横方向（行方向）に傾斜した方向から照射しても良い。

図１を参照しながら説明したように、液晶ドメインＡにはエッジ部ＥＧ１に平行にドメインラインＤＬ１が生じ、液晶ドメインＢにはエッジ部ＥＧ２に平行にドメインラインＤＬ２が形成され、液晶ドメインＣにはエッジ部ＥＧ３に平行にドメインラインＤＬ３が形成され、液晶ドメインＤにはエッジ部ＥＧ４に平行にドメインラインＤＬ４が形成される。４つのドメインラインＤＬ１〜ＤＬ４の長さの合計は、画素電極のエッジの全長の約２分の１になる。エッジ部ＥＧ１（ドメインラインＤＬ１）およびエッジ部ＥＧ３（ドメインラインＤＬ３）は垂直方向に平行であって、エッジ部ＥＧ２（ドメインラインＤＬ２）およびエッジ部ＥＧ４（ドメインラインＤＬ４）は水平方向に平行である。

また、図２（ａ）に示されているように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に、破線ＣＬ１で示す位置に暗いラインが観察される。後に示すように、画素領域の中央部に形成される十字状の暗いラインは必ずしも配向不良では無く、積極的に遮光する必要は無いが、画素領域内に遮光性の部材を配置する必要がある場合には、この暗いラインに重なるように配置すると、画素の有効開口率（光の利用効率）を向上させることができる。

また、図２（ｂ）に示すように配向処理したＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合せることによって、画素領域２０の配向分割構造を得ることができる。この画素領域２０も４つの液晶ドメインＡ〜Ｄを有する。液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれのチルト方向は、図１に示した画素領域１０の液晶ドメインと同じである。

液晶ドメインＡにはエッジ部ＥＧ１に平行にドメインラインＤＬ１が生じ、液晶ドメインＢにはエッジ部ＥＧ２に平行にドメインラインＤＬ２が形成され、液晶ドメインＣにはエッジ部ＥＧ３に平行にドメインラインＤＬ３が形成され、液晶ドメインＤにはエッジ部ＥＧ４に平行にドメインラインＤＬ４が形成される。４つのドメインラインＤＬ１〜ＤＬ４の長さの合計は、画素電極のエッジの全長の約２分の１になる。エッジ部ＥＧ１（ドメインラインＤＬ１）およびエッジ部ＥＧ３（ドメインラインＤＬ３）は水平方向に平行であって、エッジ部ＥＧ２（ドメインラインＤＬ２）およびエッジ部ＥＧ４（ドメインラインＤＬ４）は垂直方向に平行である。また、図２（ｂ）に示されているように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に破線ＣＬ１で示す位置に暗いラインが観察される。この暗いラインは画素領域の中央部に十字状に形成される。

また、図３（ａ）に示すように配向処理したＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合せることによって、画素領域３０の配向分割構造を得ることができる。この画素領域３０も４つの液晶ドメインＡ〜Ｄを有する。液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれのチルト方向は、図１に示した画素領域１０の液晶ドメインと同じである。

液晶ドメインＡおよびＣは、これらのチルト方向ｔ１およびｔ３が画素電極のエッジ部の方に向いていないため、これらの液晶ドメインにはドメインラインは形成されない。一方、液晶ドメインＢおよびＤは、これらのチルト方向ｔ２およびｔ４が、画素電極のエッジ部の方に向いており、且つ、エッジ部に直交し、画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角をなすので、ドメインラインＤＬ２およびＤＬ４を生成する。ドメインラインＤＬ２およびＤＬ４は、それぞれ、水平方向に平行な部分（Ｈ）と垂直方向に平行な部分（Ｖ）を含む。すなわち、チルト方向ｔ２およびｔ４は、水平なエッジに対しても、垂直なエッジに対しても、エッジ部に直交し画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角を形成するので、両方向にドメインラインを生じるのである。また、図３（ａ）に示されているように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に破線ＣＬ１で示す位置に暗いラインが観察される。この暗いラインは画素領域の中央部に十字状に形成される。

また、図３（ｂ）に示すように配向処理したＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合せることによって、画素領域４０の配向分割構造を得ることができる。この画素領域４０も４つの液晶ドメインＡ〜Ｄを有する。液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれのチルト方向は、図１に示した画素領域１０の液晶ドメインと同じである。

液晶ドメインＡおよびＣでは、これらのチルト方向ｔ１およびｔ３は、画素電極のエッジ部の方に向いており、且つ、エッジ部に直交し、画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角をなすので、ドメインラインＤＬ１およびＤＬ３を生成する。ドメインラインＤＬ１およびＤＬ３は、それぞれ、水平方向に平行な部分ＤＬ１（Ｈ）、ＤＬ３（Ｈ）と垂直方向に平行な部分ＤＬ１（Ｖ）、ＤＬ３（Ｖ）を含む。チルト方向ｔ１およびｔ３は、画素電極の水平なエッジに対しても、垂直なエッジに対しても、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角を形成するので、両方向にドメインラインを生じるのである。一方、液晶ドメインＢおよびＤは、これらのチルト方向ｔ２およびｔ４が、画素電極のエッジ部の方に向いていないため、これらの液晶ドメインにはドメインラインは形成されない。また、図３（ｂ）に示されているように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に破線ＣＬ１で示す位置に暗いラインが観察される。この暗いラインは画素領域の中央部に十字状に形成される。

図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）に示した配向分割構造の他にも４つの液晶ドメインを形成することができるが、これらの図に示した配向分割構造が好ましい。その理由のまず第１は、各配向膜に対して所定の配向処理を施す領域が２つである点である。すなわち、各配向膜については２分割とし、これらを組み合わせることによって液晶層を４分割することができる。配向処理を施す際の分割数が増えるとスループットが低下するので好ましくない。第２の理由は、各配向膜に対して配向処理される領域の境界線と、配向処理によって付与されるプレチルト方向とが平行である点である。このように配向処理を行うと（特に光配向処理を用いる場合）、境界線に直交する方向にプレチルト方向を付与するように配向処理を行う場合に比べて、境界線付近に形成される所定の方向にプレチルト方向を付与できない領域（デッドゾーン）の幅を小さくできるという利点がある。

次に、図４〜図６を参照して、画素電極のエッジ部の近傍のドメインラインおよび画素領域の中央の暗いライン（例えば図２中の十字）が形成される現象を説明する。図４〜図６は、液晶表示装置の画素領域の断面図であり、液晶層３中に形成される電界の等電位線、液晶分子３ａの配向方向および相対透過率（正面）をシミュレーションで求めた結果を示している。

この液晶表示装置は、透明基板（例えばガラス基板）１ａと透明基板１ａ上に形成された画素電極１１を備えるＴＦＴ基板１と、透明基板（例えばガラス基板）２ａと透明基板２ａ上に形成された対向電極１２を備えるＣＦ基板２と、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２との間に設けられた垂直配向型液晶層３とを有している。ＴＦＴ基板１およびＣＦ基板２の液晶層３側の表面には垂直配向膜（不図示）が設けられており、それぞれ図中に矢印、矢先および矢尻の記号で示すようにプレチルト方向を規制するように配向処理されている。

まず、図４を参照する。図４は、例えば図２（ｂ）の液晶ドメインＤのドメインラインＤＬ４が形成されるエッジ部を含む左側半分の方位角が０°の線に沿った断面図に対応する。図４に示した画素電極１１のエッジ部において、液晶ドメインの中央付近（層面内および厚さ方向における中央付近）の液晶分子３ａ（チルト方向１３５°）が、画素電極１１のエッジ部に生成される斜め電界による配向規制力（方位角方向が０°）によって、画素電極のエッジ部に近づくにつれて捩れている様子が分かる。この捩れ角はここでは１３５°であり、９０°を超えているので、この捩れの領域における液晶層のリタデーション変化に起因して、図示したように相対透過率が複雑に変化し、画素領域内に（画素電極のエッジよりも内側に）相対透過率が極小値をとるドメインラインが形成される。図４中の点線で囲んだ領域に見られる透過率が極小値をとる部分が、例えば、図２（ｂ）中の液晶ドメインＤ中のドメインラインＤＬ４に対応する。

これに対し、図５に示すようにドメインラインが形成されない画素電極エッジ部における液晶分子の捩れ角（液晶ドメインの中央付近の液晶分子と画素電極１１のエッジ部に生成される斜め電界によって配向規制された液晶分子のチルト方向の差）は９０°以下であり、画素領域の中央部から端部に向かうにつれて相対透過率は単調に減少し、画素領域内で相対透過率が極小値をとることなく画素領域外で極小となる（図５の左端）。図５は、例えば図２（ｂ）の液晶ドメインＤのドメインラインＤＬ４が形成されないエッジ部を含む下側半分の方位角が９０°の線に沿った断面図に対応する。

また、図６に示すように、画素領域内で液晶ドメインが隣接する境界領域においても液晶分子の捩れ角は９０°以下なので、相対透過率の変化は単純で、一つの極小値をとる。図６は、例えば、図２（ｂ）における液晶ドメインＤとＡとの境界領域の方位角が０°の線に沿った断面図に対応する。

図７に、画素領域１０を方位角４５°方向から観察したときの透過強度の分布を示す。図７に示す４つの透過強度分布を示すグラフは、それぞれ、図中Ｉ〜ＩＶで示した線に沿った透過強度分布を示している。また、それぞれのグラフにおいて、極角が０°（正面）、４５°、６０°の３つの視角方向における結果を示している。

グラフＩの左端、グラフＩＩの右端、グラフＩＩＩの右端、グラフＩＶの左端に現れるドメインラインでは、極角によって、透過強度の振る舞いが大きく異なっていることがわかる（特にグラフＩＩＩにおいて顕著）。すなわち、透過強度が最小となる位置が極角によって異なっており、例えば、正面（極角０°）で極小になっているにも関わらず、極角４５°や６０°においては極大になっている。このように、極角によって透過強度が異なると、視野角特性が低下する。特に、「白浮き」と呼ばれるγ特性の視角依存性が低下する。

上述した画素電極のエッジ部に形成されるドメインラインの少なくとも一部を選択的に遮光する遮光部を設けることによって、視野角特性の低下を抑制することができる。また、このエッジ部に形成されるドメインラインは、液晶層の中央付近の液晶分子のチルト方向が電極エッジに対して上述の配置関係にある場合に生成されるので、配向分割構造を有しない、通常の画素領域においても生成され得る。従って、画素電極のエッジ部に形成されるドメインラインに起因する視野角特性の低下を抑制するためには、配向分割構造の有無に関わらず、ドメインラインの少なくとも一部を選択的に遮光する遮光部を設けることが好ましい。

一方、画素領域の中央部に形成される暗いライン（たとえば十字状のラインＣＬ１）は必ずしも配向不良では無く、積極的に遮光する必要は無いが、画素領域内に遮光性の部材を配置する必要がある場合には、この暗いラインに重なるように配置すると、画素の有効開口率（光の利用効率）を向上させることができる。

次に、遮光構造の好ましい例を説明する。

ＴＦＴ型液晶表示装置においては、画素電極（画素分割構造を有する場合は複数の副画素電極）を有する基板は、ゲートバスライン、ソースバスライン、ドレイン引出し配線および補助容量配線（ＣＳバスラインともいう。）をさらに有する。これらの配線は、遮光性の材料（典型的には金属材料）から形成されている。従って、これらの配線の一部を用いて、上記ドメインラインや中央部に形成される暗いラインを遮光することが好ましい。配線が積層構造を有する場合には、配線を構成する複数の層の内の一部を用いてもよい。画素領域の中央部を縦断するように配置されることが多いドレイン引出し配線の少なくとも一部を画素領域の中央部に形成される暗いラインと重なるように配置すれば、画素の有効開口率を向上させることが出来る。

また、液晶容量（画素電極／液晶層／対向電極）に電気的に並列に接続される補助容量（ＣＳ：補助容量電極／絶縁膜（例えばゲート絶縁膜）／補助容量対向電極）の補助容量電極と画素電極を利用し、ＣＳバスラインから延設した部分を補助容量対向電極として用いる構成を採用する場合、画素電極とＣＳバスラインの延設部とを重ねる領域（すなわち、ＣＳを形成する領域）を上記ドメインラインに重なるように配置すれば、画素の有効開口率（光の利用効率）を向上させることができるので好ましい。

上述したドレイン引出し配線やＣＳバスライン延設部は、ドメインラインまたは中央の暗い領域を遮光するように配置するか否かに拘わらず必要なので、上述のように遮光部として利用することによって、画素の有効開口率（光の利用効率）を向上させることが出来るとともに、視野角特性を改善することができる。

もちろん、上記遮光部は、ＴＦＴ基板に形成するだけでなく、対向基板（カラーフィルタ基板）に設けても良い。一般に、対向基板に設けられるブラックマトリクス層の一部を用いて上記遮光部の一部を形成してもよい。

［画素分割構造］
図８（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明による実施形態の液晶表示装置における画素分割構造を説明する。

本発明による１つの実施形態の液晶表示装置は特許文献１に記載されている画素分割構造を有する。特許文献１の開示内容の全てを参考のために本明細書に援用する。なお、特許文献１の図１における３つの副画素１１ａ、１１ｂおよび１１ｃは、それぞれ本明細書における３つの領域ＳＰａ、ＳＰｂ２およびＳＰｂ１に対応する。本明細書においては、領域ＳＰａが明副画素を構成し、ＳＰｂ１とＳＰｂ２とが暗副画素を構成するので、副画素の数は「２」として説明する。画素領域は列方向に長い矩形形状を有しており、３つの領域は列方向に沿って配列されている。

図８（ａ）および（ｂ）には画素領域の配向分割構造をあわせて示しており図中の矢印は各液晶ドメインのチルト方向を示している。また、上述した画素電極のエッジ部に形成されるドメインラインおよび画素領域の中央部に形成される暗いラインをまとめて暗線ＤＬとして示している。図８（ａ）は実施例の配向分割構造であり、図８（ｂ）は比較例の配向分割構造を示している。

図８（ａ）に示す実施例の液晶表示装置の画素領域Ｐは、３つの領域ＳＰａ、ＳＰｂ１およびＳＰｂ２を有している。これら３つの領域（第１、第２および第３領域ともいう。）は、後に具体例を示して説明するように、副画素電極に対応して形成される。また、第１領域ＳＰａは明副画素となり、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２は暗副画素領域となる。すなわち、第１領域ＳＰａは画素領域Ｐが表示する輝度よりも明るい輝度を表示し、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２は画素領域Ｐが表示する輝度よりも暗い輝度を表示する副画素を構成する。暗副画素を構成する第２領域ＳＰｂ１と第３領域ＳＰｂ２とは、明副画素を構成するＳＰａを間に挟むように配置されており、互いに離間している。特許文献１に記載されているように、このように明副画素と暗副画素とを配置することによって、直線状の境界を有する画像を表示したときの不自然さがなく、γ特性も一層改善される。

ここで、実施例の液晶表示装置においては、図８（ａ）に示すように、画素領域Ｐ内には合計８つの液晶ドメインが形成されており、明副画素（ＳＰａ）および暗副画素（ＳＰｂ１＋ＳＰｂ２）のそれぞれに４つの液晶ドメイン（上述の液晶ドメインＡ〜Ｄを１つずつ、図１参照）が配置されている。２つの暗副画素ＳＰｂ１およびＳＰｂ２のそれぞれには４つの液晶ドメインの内の２つの液晶ドメインが配置されている。

一方、比較例の液晶表示装置においては、図８（ｂ）に示すように、画素領域Ｐ’内には合計１２個の液晶ドメインが形成されている。すなわち、副画素電極に対応する領域ＳＰａ’、ＳＰｂ１’およびＳＰｂ２’のそれぞれに４つの液晶ドメイン（上述の液晶ドメインＡ〜Ｄを１つずつ）が配置されている。

図８（ａ）と図８（ｂ）との比較から明らかなように、画素領域内に形成される暗線ＤＬの合計の長さは、実施例の液晶表示装置の画素領域Ｐにおいて、比較例の液晶表示装置の画素領域Ｐ’においてより短い。すなわち、実施例の画素領域Ｐには暗副画素を構成する第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２内に各領域の中央部を横切る（行方向に平行な）暗線が形成されないので、その分だけ比較例の画素領域Ｐ’よりも表示輝度が明るく、表示品位の視角依存性も小さいという利点が得られる。一方、配向分割の効果については、暗副画素が互いに離間して配置された第２領域ＳＰｂ１と第３領域ＳＰｂ２とで構成されているものの、暗副画素全体としてみると、上記の液晶ドメインＡ〜Ｄを１つずつ含むので、比較例の画素領域Ｐ’と同等の効果が得られる。配向分割の効果を得るための上述した好ましい条件を暗副画素（ＳＰｂ１＋ＳＰｂ２）の全体で満足するように構成すればよい。

なお、この実施形態では、画素分割構造を用いてγ特性を改善した液晶表示装置を例に説明しているが、２つの副画素で同じ輝度を表示する場合においても、暗線ＤＬが短いことによる上記効果は得られる。この場合、２つの副画素は、冗長構造として利用され、一方の副画素が欠陥となっても他方の副画素が表示を行うことができるので、液晶表示装置の歩留まりを向上することができる。

さらに、図８（ａ）に示した実施例の画素領域Ｐの配向分割構造において、注目すべき点は、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２のそれぞれが有する２つの液晶ドメインのそれぞれは、第１領域ＳＰａが有する４つの液晶ドメインの内でそれに隣接する液晶ドメインと同じ液晶ドメインである点である。すなわち、図８（ａ）の画素領域Ｐの左右のいずれか半分に着目すると、画素領域Ｐの縦方向（列方向）の中心線の上側に位置する２つの液晶ドメインは同じ（液晶ドメインＡ）であり、且つ、中心線の下側に位置する２つの液晶ドメインも同じ（液晶ドメインＢ）である。この配向分割構造は、配向処理のプロセスを簡略化できるとともに、アライメントずれが生じた場合の表示品位への影響を低減できるという利点を有する。

図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、光配向法を用いて配向分割構造を形成するプロセスを例に、本発明による配向分割構造の製造プロセス上の利点を説明する。

図９Ａおよび図９Ｂは、図８（ａ）に示した実施例の配向分割構造を形成するための、ＣＦ基板に設けられた光配向膜に対する光照射工程のマスクアライメントを示す図であり、図１０Ａおよび図１０Ｂは、図８（ｂ）に示した比較例の配向分割構造を形成するための、ＣＦ基板に設けられた光配向膜に対する光照射工程のマスクアライメントを示す図である。これらの図中の破線で示した領域が画素領域に対応する。また、図２（ａ）を参照して説明した２回の光照射工程におけるマスク位置を示しており、両矢印で示した部分がマスクの遮光部を示している。図９Ａおよび図１０Ａは３つの領域を１：１：１の面積比で分割する場合を示し、図９Ｂおよび図１０Ｂは３つの領域を１．５：１：１．５（第１領域（明副画素（ＳＰａ）の面積を１としている）の面積比で分割する場合を示している。また、ここで例示する画素構造は、図１１〜図１６を参照して後に説明するように特許文献１に記載の画素分割構造を備えており、第１領域ＳＰａと第２領域ＳＰｂ１との間および第１領域ＳＰａと第３領域ＳＰｂ２との間に、互いに電気的に独立なＣＳバスラインを有している。

図９Ａおよび図９Ｂを参照するとわかるように、図８（ａ）に示した本実施例の配向分割構造を採用する場合、分割比が１：１：１の場合であろうと１．５：１：１．５であろうと、照射する単位領域の列方向の長さは画素の列方向の長さ（上下のゲートバスラインの幅の２分の１ずつを含む）の２分の１に略等しく、１回目の配向処理のための露光の後で画素の列方向の長さの２分の１に二重露光領域の幅を加えた分だけフォトマスクをずらして（平行移動させて）２回目の露光を行えばよく、画素領域内に形成される継ぎ目（二重に露光される領域）は１本だけである。二重露光領域は、フォトマスクを平行移動させて露光する際に生じるアライメントずれのマージンを確保する領域であり、二重露光領域の幅は、例えば２〜３μｍ程度である。なお、未露光領域が形成されるよりも、二重露光領域が形成される方が信頼性の観点から好ましい。

これに対し、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照するとわかるように、図８（ｂ）に示した比較例の配向分割構造を採用する場合、画素領域内に形成される露光の継ぎ目は５本である。また、照射する単位領域の列方向の長さを、分割比が１：１：１の場合には、画素の列方向の長さ（上下のゲートバスラインの幅の２分の１ずつを含む）の６分の１に略等しくすれば、１回目の露光の後で、画素の列方向の長さの略６分の１に二重露光領域の幅分を加えた分だけフォトマスクを平行移動させて２回目の露光を行うことによって、所定のプレチルト方向が付与された領域および二重露光領域が、第１領域ＳＰａ'、第２領域ＳＰｂ１'および第３領域ＳＰｂ２'の全てにおいて略等しく形成される（図１０Ａ）。一方、分割比が１．５：１：１．５の場合には、例えば第３領域ＳＰｂ２'を基準に考えて、１回目の露光の後で画素の列方向の長さの略５．３分の１（（１．５／２）／（１．５＋１＋１．５）≒１／５．３）に二重露光領域分を加えた分だけフォトマスクを平行移動させて２回目の露光を行っても、第３領域ＳＰｂ２'には画素の列方向の長さの略５．３分の１に等しい長さを有する２つの配向領域（１回だけ露光された領域）が二重露光領域を挟んで形成されるが、第１領域ＳＰａ'および第２領域ＳＰｂ１'においては二重露光領域の幅が広くなり、かつ、２回の露光によって形成されるそれぞれの配向領域が不均等になる。

このように、比較例の配向分割構造では、露光の継ぎ目の本数が多いため、有効に配向規制される面積比率（画素領域に占める所定のチルト方向を有する液晶ドメインの面積の割合）が低下する。また、二重に露光される領域の幅が広いので、液晶ドメイン間の面積比率が異なるという問題が発生する。これに対し、本実施例の配向分割構造を採用するとこれらの問題が発生しないという利点が得られる。

次に、図１１〜図１６を参照して、本発明による実施形態の液晶表示装置の画素構造の具体例を説明する。ここでは、ＴＦＴ基板の平面構造を図示している。なお、ここに示す実施形態の画素分割構造の基本構造は特許文献１に記載されている。

図１１〜図１４は、行および列を有するマトリクス状に配列された複数の画素の内の行方向に隣接する２つの画素を示している。この液晶表示装置は、行方向に隣接する画素の液晶層に印加される電圧の極性が反対となる、いわゆるドット反転駆動で動作する液晶表示装置である。図１５は図１１〜図１４に示す画素構造の内、ｍ行ｎ列の画素に対応する等価回路である。図１６は、図１５に示す等価回路で表される画素構造を有する液晶表示装置における、ゲート信号、ソース信号（表示信号）、ＣＳ信号（補助容量対向電圧）、および画素電圧（各副画素の液晶容量に印加される電圧）の波形を示す図である。

まず、図１１〜図１４を参照して、配向分割構造および遮光構造を中心に画素構造を説明する。

図１１〜図１４は、それぞれの画素領域の中央に明副画素（第１領域ＳＰａ）が配置され、その両側に暗副画素（ＳＰｂ１＋ＳＰｂ２）が２つの領域（第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２）として配置されている例を示している。また、暗副画素（ＳＰｂ１＋ＳＰｂ２）の面積は、明副画素（ＳＰａ）の面積の約３倍である例を示している。第２領域ＳＰｂ１の面積と第３領域ＳＰｂ２の面積は互いに等しく設定されているので、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２の面積はそれぞれ第１領域ＳＰａの面積の約１．５倍である。

図１１を参照して、画素構造の詳細を説明する。図１２〜図１４に示す画素構造に共通する構成要素はおなじ参照符号で示し、説明を省略する。

図１１はマトリクス状に配列された複数の画素の内の、ｍ行ｎ列およびｍ行ｎ＋１列の２つの画素を表している。ｍ行は、ｍ番目のゲートバスライン１１２（ｍ）に接続されているＴＦＴ１１６によってＯＮ／ＯＦＦ制御される画素の行であり、ｎ列は、ｎ番目のソースバスライン１１４（ｎ）からのＴＦＴ１１６を介してソース信号（表示信号）が供給される画素の列である。第１領域ＳＰａと第２領域ＳＰｂ１との間には第１領域ＳＰａを明副画素にするためのＣＳバスライン１１３ｏ（ｍ）が設けられており、第１領域ＳＰａと第３領域ＳＰｂ２との間には、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２を暗副画素とするためのＣＳバスライン１１３ｅ（ｍ）が設けられている。

ＴＦＴ１１６は、各画素に３つ設けられており、そのうちの１つのＴＦＴのドレインは、ドレイン引出し配線１１７ａを介してコンタクト部１１９ａにおいて、第１領域ＳＰａを規定する第１副画素電極１１１ａに電気的に接続されている。他の２つのＴＦＴ１１６のドレインは、ドレイン引出し配線１１７ｂを介して、コンタクト部１１９ｂ１および１１９ｂ２においてそれぞれ第２領域ＳＰｂ１を規定する第２副画素電極１１１ｂ１および第３領域ＳＰｂ２を規定する第３副画素電極１１１ｂ２に電気的に接続されている。

図１１に示す画素領域の明副画素領域（第１領域ＳＰａ）および暗副画素領域（第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２）は、それぞれ図２（ａ）に示した配向分割構造を有している。従って、図２（ａ）を参照して説明したように、液晶ドメインＡにはエッジ部ＥＧ１に平行にドメインラインＤＬ１が生じ、液晶ドメインＢにはエッジ部ＥＧ２に平行にドメインラインＤＬ２が形成され、液晶ドメインＣにはエッジ部ＥＧ３に平行にドメインラインＤＬ３が形成され、液晶ドメインＤにはエッジ部ＥＧ４に平行にドメインラインＤＬ４が形成される。また、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に暗いラインが形成される。図８と同様に、画素電極のエッジ部に形成されるドメインラインおよび画素領域の中央部に形成される暗いラインをまとめて暗線ＤＬとして示している。

図１１に示す画素領域では暗線ＤＬの全てを遮光するのではなく、この一部を選択的に遮光している。ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第１領域ＳＰａ、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２の中央部に形成される暗線ＤＬの一部（列方向に延びる部分）を選択的に遮光する中央遮光部を構成している。さらに、ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第２領域ＳＰｂ１の液晶ドメインＤに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

さらに、画素（ｍ、ｎ）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第１領域ＳＰａの液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第３領域ＳＰｂ２内に突き出た延設部１１３ｂ２を有し、この延設部１１３ｂ２は液晶ドメインＣに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

次に、画素（ｍ、ｎ＋１）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第３領域ＳＰｂ２の液晶ドメインＣに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＣに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第２領域ＳＰｂ１内に突き出た延設部１１３ｂ１を有し、この延設部１１３ｂ１は液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

遮光部を形成しているＣＳバスライン１１３ｏおよび１１３ｅの延設部１１３ａ、１１３ｂ１および１１３ｂ２に注目すると、図示した行方向に隣接する２つの画素領域の中心に関して点対称に配置されている。これは、ここで例示している液晶表示装置が、行方向に隣接する画素の液晶層に印加される電圧の極性が反対となる、いわゆるドット反転駆動で動作する液晶表示装置であり、これに特許文献１に記載されている画素分割構造を適用しており、かつ、ＣＳバスライン１１３ｏおよび１１３ｅの延設部１１３ａ、１１３ｂ１および１１３ｂ２が遮光部として機能すると共に、それぞれが補助容量を形成しているからである。

具体的には、画素（ｍ、ｎ）の明副画素（ＳＰａ）については、ＣＳバスライン１１３ｏの延設部１１３ａが副画素電極１１１ａと重なる領域が補助容量（図１５中のＣｃｓＯ）を構成し、画素（ｍ、ｎ）の暗副画素（ＳＰｂ１＋ＳＰｂ２）については、ＣＳバスライン１１３ｅの延設部１１３ｂ２が副画素電極１１１ｂ２と重なる領域が補助容量（図１５中のＣｃｓＥ）を構成している。一方、画素（ｍ、ｎ＋１）の明副画素（ＳＰａ）については、ＣＳバスライン１１３ｅの延設部１１３ａが副画素電極１１１ａと重なる領域が補助容量を構成し、画素（ｍ、ｎ＋１）の暗副画素（ＳＰｂ１＋ＳＰｂ２）については、ＣＳバスライン１１３ｏの延設部１１３ｂ１が副画素電極１１１ｂ１と重なる領域が補助容量を構成している。画素（ｍ、ｎ）を正極性（＋）でデータ書き込みを行う（ソースバスライン１１４（ｎ）から供給される信号電圧の極性が対向電圧を基準に正である）垂直走査期間（典型的にはフレーム）においては、第１領域ＳＰａを明副画素とするためには、ＣＳバスライン１１３ｏから供給されるＣＳ信号の波形は、ＴＦＴ１１６（ｍ、ｎ）がＯＦＦとされた後の最初の振幅変化が増大である必要があり、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２を暗副画素とするためには、ＣＳバスライン１１３ｏから供給されるＣＳ信号の波形は、ＴＦＴ１１６（ｍ、ｎ）がＯＦＦとされた直後の最初の振幅変化が減少である必要がある（図１６参照）。この垂直走査期間においては、画素（ｍ、ｎ＋１）は負極性（−）でデータ書き込みを行う（ソースバスライン１１４（ｎ＋１）から供給される信号電圧の極性が対向電圧を基準に負である）ので、第１領域ＳＰａを明副画素とするためには、ＣＳバスライン１１３ｅから供給されるＣＳ信号の波形は、ＴＦＴ１１６（ｍ、ｎ＋１）がＯＦＦとされた後の最初の振幅変化が減少である必要があり、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２を暗副画素とするためには、ＣＳバスライン１１３ｏから供給されるＣＳ信号の波形は、ＴＦＴ１１６（ｍ、ｎ＋１）がＯＦＦとされた直後の最初の振幅変化が増大である必要がある。図１１に示したように、遮光部として機能すると共に補助容量を形成するＣＳバスライン１１３ｏおよび１１３ｅの延設部１１３ａ、１１３ｂ１および１１３ｂ２を図示したように、行方向に隣接する２つの画素領域の中心に関して点対称に配置することによって、上記関係が満足されることが分かる。

もちろん、遮光部を形成する方法は上記の例に限られず、ゲートバスライン、ソースバスライン、ドレイン引出し配線およびＣＳバスラインのいずれの一部を用いても良いし、ＴＦＴ基板に対向するように配置されるＣＦ基板に形成されるブラックマトリクス層を利用しても良いし、さらに、これらを適宜組み合わせて、図１１において遮光されていない部分を遮光してもよい。

ここで、図１１に示したＴＦＴ基板の断面構造を簡単に説明する。例えば、ガラス基板上に、まず、ゲートバスライン１１２とＣＳバスライン１１４とが同じ導電体層（典型的には金属層、積層構造であってもよい。）で形成されており、これらを覆うようにゲート絶縁膜（不図示）が形成されている。ゲート絶縁膜上に、ＴＦＴ１１６を構成する半導体層（不図示）が形成されており、ＴＦＴ１１６のソースおよびドレインにそれぞれ電気的に接続されたソースバスライン１１４およびドレイン引出し配線１１７ａおよび１１７ｂが形成されている。さらに、これらを覆うように層間絶縁膜（不図示）が形成されており、層間絶縁膜上に副画素電極（１１１ａ、１１１ｂ１および１１１ｂ２）が形成されている。副画素電極１１１ａ、１１１ｂ１および１１１ｂ２はドレイン引出し配線１１７ａまたは１１７ｂと、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール（不図示、但しコンタクトホール部１１９ａおよび１１９ｂ１または１１９ｂ２に対応する部分）内で電気的に接続されている。補助容量は、それぞれＣＳバスラインの延設部と副画素電極と、これらの間のゲート絶縁膜および層間絶縁膜によって形成されている。もちろん、補助容量はこれに限られず、ＣＳバスラインそのものと副画素電極とを重ねることによって形成してもよい。また、ＣＳバスラインの延設部は、ソースバスラインと副画素電極の間に生じる電気力線を、ＣＳバスラインの延設部に印加される電位によりシールド（遮蔽）するので、ソースバスラインと副画素電極との間の寄生容量を低減する効果も有している。

図１２〜図１４は、図１１に記載の液晶表示装置とは異なる配向分割構造を有しており、その結果、エッジ部に形成される暗線ＤＬの位置が異なっており、遮光構造が異なっている。図１２〜図１４に示した画素構造の内のｍ行ｎ列の画素の等価回路は図１５に示すものと同じであり、図１６に示す各信号で駆動される点も同じである。以下では、配向分割構造の違いとそれに伴う遮光構造の違いを説明する。

図１２に示す画素領域の明副画素領域（第１領域ＳＰａ）および暗副画素領域（第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２）は、それぞれ図２（ｂ）に示した配向分割構造を有している。従って、図２（ｂ）を参照して説明したように、液晶ドメインＡにはエッジ部ＥＧ１に平行にドメインラインＤＬ１が生じ、液晶ドメインＢにはエッジ部ＥＧ２に平行にドメインラインＤＬ２が形成され、液晶ドメインＣにはエッジ部ＥＧ３に平行にドメインラインＤＬ３が形成され、液晶ドメインＤにはエッジ部ＥＧ４に平行にドメインラインＤＬ４が形成される。４つのドメインラインＤＬ１〜ＤＬ４の長さの合計は、画素電極のエッジの全長の約２分の１になる。エッジ部ＥＧ１（ドメインラインＤＬ１）およびエッジ部ＥＧ３（ドメインラインＤＬ３）は水平方向に平行であって、エッジ部ＥＧ２（ドメインラインＤＬ２）およびエッジ部ＥＧ４（ドメインラインＤＬ４）は垂直方向に平行である。また、図２（ｂ）に示されているように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に破線ＣＬ１で示す位置に暗いラインが観察される。この暗いラインは画素領域の中央部に十字状に形成される。図８と同様に、画素電極のエッジ部に形成されるドメインラインおよび画素領域の中央部に形成される暗いラインをまとめて暗線ＤＬとして示している。

図１２に示す画素領域では暗線ＤＬの全てを遮光するのではなく、この一部を選択的に遮光している。ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第１領域ＳＰａ、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２の中央部に形成される暗線ＤＬの一部（列方向に延びる部分）を選択的に遮光する中央遮光部を構成している。さらに、ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第２領域ＳＰｂ１の液晶ドメインＣに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

さらに、画素（ｍ、ｎ）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第１領域ＳＰａの液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部および第３領域ＳＰｂ２の液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第３領域ＳＰｂ２内に突き出た延設部１１３ｂ２を有し、この延設部１１３ｂ２は液晶ドメインＤに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

次に、画素（ｍ、ｎ＋１）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第３領域ＳＰｂ２の液晶ドメインＤに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＤに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第２領域ＳＰｂ１内に突き出た延設部１１３ｂ１を有し、この延設部１１３ｂ１は液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

遮光部を形成しているＣＳバスライン１１３ｏおよび１１３ｅの延設部１１３ａ、１１３ｂ１および１１３ｂ２に注目すると、図１１の画素構造と同様に、図示した行方向に隣接する２つの画素領域の中心に関して点対称に配置されている。

図１３に示す画素領域の明副画素領域（第１領域ＳＰａ）および暗副画素領域（第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２）は、それぞれ図３（ａ）に示した配向分割構造を有している。従って、図３（ａ）を参照して説明したように、液晶ドメインＡおよびＣは、これらのチルト方向ｔ１およびｔ３が画素電極のエッジ部の方に向いていないため、これらの液晶ドメインにはドメインラインは形成されない。一方、液晶ドメインＢおよびＤは、これらのチルト方向ｔ２およびｔ４が、画素電極のエッジ部の方に向いており、且つ、エッジ部に直交し、画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角をなすので、ドメインラインＤＬ２およびＤＬ４を生成する。ドメインラインＤＬ２およびＤＬ４は、それぞれ、水平方向に平行な部分（Ｈ）と垂直方向に平行な部分（Ｖ）を含む。すなわち、チルト方向ｔ２およびｔ４は、水平なエッジに対しても、垂直なエッジに対しても、エッジ部に直交し画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角を形成するので、両方向にドメインラインを生じるのである。また、図３（ａ）に示されているように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に破線ＣＬ１で示す位置に暗いラインが観察される。この暗いラインは画素領域の中央部に十字状に形成される。図８と同様に、画素電極のエッジ部に形成されるドメインラインおよび画素領域の中央部に形成される暗いラインをまとめて暗線ＤＬとして示している。

図１３に示す画素領域では暗線ＤＬの全てを遮光するのではなく、この一部を選択的に遮光している。ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第１領域ＳＰａ、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２の中央部に形成される暗線ＤＬの一部（列方向に延びる部分）を選択的に遮光する中央遮光部を構成している。さらに、ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第２領域ＳＰｂ１の液晶ドメインＤに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

さらに、画素（ｍ、ｎ）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第１領域ＳＰａの液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部および第３領域ＳＰｂ２の液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＤに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第３領域ＳＰｂ２内に突き出た延設部１１３ｂ２を有し、この延設部１１３ｂ２は液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

次に、画素（ｍ、ｎ＋１）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第３領域ＳＰｂ２の液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＢに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第２領域ＳＰｂ１内に突き出た延設部１１３ｂ１を有し、この延設部１１３ｂ１は液晶ドメインＤに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

遮光部を形成しているＣＳバスライン１１３ｏおよび１１３ｅの延設部１１３ａ、１１３ｂ１および１１３ｂ２に注目すると、図１１の画素構造と同様に、図示した行方向に隣接する２つの画素領域の中心に関して点対称に配置されている。

図１４に示す画素領域の明副画素領域（第１領域ＳＰａ）および暗副画素領域（第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２）は、それぞれ図３（ｂ）に示した配向分割構造を有している。従って、図３（ｂ）を参照して説明したように、液晶ドメインＡおよびＣでは、これらのチルト方向ｔ１およびｔ３は、画素電極のエッジ部の方に向いており、且つ、エッジ部に直交し、画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角をなすので、ドメインラインＤＬ１およびＤＬ３を生成する。ドメインラインＤＬ１およびＤＬ３は、それぞれ、水平方向に平行な部分ＤＬ１（Ｈ）、ＤＬ３（Ｈ）と垂直方向に平行な部分ＤＬ１（Ｖ）、ＤＬ３（Ｖ）を含む。チルト方向ｔ１およびｔ３は、画素電極の水平なエッジに対しても、垂直なエッジに対しても、それに直交し画素電極の内側に向かう方位角方向に対して９０°超の角を形成するので、両方向にドメインラインを生じるのである。一方、液晶ドメインＢおよびＤは、これらのチルト方向ｔ２およびｔ４が、画素電極のエッジ部の方に向いていないため、これらの液晶ドメインにはドメインラインは形成されない。また、図３（ｂ）に示されているように、液晶ドメインＡ〜Ｄのそれぞれが他の液晶ドメインと隣接する境界領域に破線ＣＬ１で示す位置に暗いラインが観察される。この暗いラインは画素領域の中央部に十字状に形成される。図８と同様に、画素電極のエッジ部に形成されるドメインラインおよび画素領域の中央部に形成される暗いラインをまとめて暗線ＤＬとして示している。

図１４に示す画素領域では暗線ＤＬの全てを遮光するのではなく、この一部を選択的に遮光している。ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第１領域ＳＰａ、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２の中央部に形成される暗線ＤＬの一部（列方向に延びる部分）を選択的に遮光する中央遮光部を構成している。さらに、ドレイン引出し配線１１７ｂの一部は、第２領域ＳＰｂ１の液晶ドメインＣに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

さらに、画素（ｍ、ｎ）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第１領域ＳＰａの液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部および第３領域ＳＰｂ２の液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＣに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第３領域ＳＰｂ２内に突き出た延設部１１３ｂ２を有し、この延設部１１３ｂ２は液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

次に、画素（ｍ、ｎ＋１）についてみると、ドレイン引出し配線１１７ａの一部は、第３領域ＳＰｂ２の液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｅは第１領域ＳＰａ内に突き出た延設部１１３ａを有し、この延設部１１３ａは液晶ドメインＡに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。また、ＣＳバスライン１１３ｏは第２領域ＳＰｂ１内に突き出た延設部１１３ｂ１を有し、この延設部１１３ｂ１は液晶ドメインＣに形成される暗線ＤＬの一部を遮光するエッジ遮光部を構成している。

遮光部を形成しているＣＳバスライン１１３ｏおよび１１３ｅの延設部１１３ａ、１１３ｂ１および１１３ｂ２に注目すると、図１１の画素構造と同様に、図示した行方向に隣接する２つの画素領域の中心に関して点対称に配置されている。

図１２〜図１４に示した画素構造においても、図１１を参照しながら説明したのと同様に、遮光部を形成する方法は上記の例に限られず、ゲートバスライン、ソースバスライン、ドレイン引出し配線およびＣＳバスラインのいずれの一部を用いても良いし、ＴＦＴ基板に対向するように配置されるＣＦ基板に形成されるブラックマトリクス層を利用しても良いし、さらに、これらを適宜組み合わせて、図１２〜図１４において遮光されていない部分を遮光してもよい。

次に、図１５および図１６を参照して、図１１〜図１４に示した画素分割構造を有する液晶表示装置の駆動方法を簡単に説明する。

ｍ行ｎ列の画素は、図１５に示す等価回路であらわされる。

この画素領域は、副画素電極１１１ａ、第２副画素電極１１１ｂ１および第３副画素電極１１１ｂ２を有している。副画素電極１１１ａが第１領域ＳＰａを規定し、第２副画素電極１１１ｂ１が第２領域ＳＰｂ１を規定し、第３副画素電極１１１ｂ２が第３領域ＳＰｂ２を規定している。第１領域ＳＰａが明副画素を構成し、第２領域ＳＰｂ１および第３領域ＳＰｂ２が暗副画素を構成する。

第１副画素電極１１１ａはドレイン引出し配線１１７ａを介してトランジスタ１１６ａのドレインに接続されている。第２副画素電極１１１ｂ１および第３副画素電極１１１ｂ２はドレイン引出し配線１１７ｂを介してトランジスタ１１６ｂおよび１１６ｃのドレインに接続されている。ＴＦＴ１１６ａ、１１６ｂおよび１１６ｃのソースはソースバスライン１１４ｎに接続されており、これらのゲートはゲートバスライン１１２（ｍ）に接続されている。従って、ＴＦＴ１１６ａ、１１６ｂおよび１１６ｃは共通のゲート信号でＯＮ／ＯＦＦ制御され、副画素電極１１１ａ、第２副画素電極１１１ｂ１および第３副画素電極１１１ｂ２には、共通のソースバスラインから同じソース信号電圧（表示信号電圧）が供給される。

第１副画素電極１１１ａは、液晶層と、それが設けられている基板と液晶層を介して対向するように配置される基板の液晶層側に設けられている対向電極１２１とで、液晶容量ＣｌｃＯ（明副画素となる）を構成する。この液晶容量ＣｌｃＯには補助容量ＣｃｓＯが電気的に並列に接続されている。補助容量ＣｃｓＯを構成する一対の電極の内の一方の電極は第１副画素電極１１１ａであり、他方の電極はＣＳバスライン１１３ｏの延設部１１３ａである。同様に、第２副画素電極１１１ｂ１と液晶層と対向電極１２１とが液晶容量ＣｌｃＥ１（暗副画素の一部となる）を構成し、第３副画素電極１１１ｂ２と液晶層と対向電極１２１とが液晶容量ＣｌｃＥ２（暗副画素の他の一部となる）を構成する。この液晶容量ＣｌｃＥ１およびＣｌｃＥ２には補助容量ＣｃｓＥが電気的に並列に接続されている。補助容量ＣｃｓＥを構成する一対の電極の内の一方の電極は第３副画素電極１１１ｂ２であり、他方の電極はＣＳバスライン１１３ｅの延設部１１３ｂ２である。従って、第２副画素電極１１１ｂ１と第３副画素電極１１１ｂ２とは互いに同じ電位となる。

次に、図１６に示したゲート信号Ｖｇ、ソース信号（表示信号）Ｖｓ、ＣＳ信号（補助容量対向電圧）ＶｃｓＯおよびＶｃｓＥ、および画素電圧（液晶容量ＣｌｃＯに印加される電圧ＶｌｃＯ、および液晶容量ＣｌｃＥ１とＣｌｃＥ２に印加される電圧ＶｌｃＥ）の波形を参照して、液晶容量ＣｌｃＯが明副画素となり、液晶容量ＣｌｃＥ１およびＣｌｃＥ２が暗副画素となる動作を説明する。

まず、ｎフレーム（垂直走査期間）の時刻Ｔ０で、ＶｃｓＯ＝Ｖｃｏｍ−Ｖａｄ、ＶｃｓＥ＝Ｖｃｏｍ＋Ｖａｄとする。なお、Ｖｃｏｍは対向電極の電圧であり、Ｖａｄは、ＣＳ電圧の振幅の変化分（最大振幅の２分の１）を示している。

時刻Ｔ１で、ＶｇがＶｇＬからＶｇＨに変化し、各ＴＦＴがともにＯＮ状態となる。この結果、Ｖｌｃ１およびＶｌｃ２がＶｓｐに上昇し、液晶容量ＣｌｃＯおよび液晶容量ＣｌｃＥ１とＣｌｃＥ２と、補助容量ＣｃｓＯおよびＣｃｓＥが充電される。

時刻Ｔ２で、ＶｇがＶｇＨからＶｇＬに変化し、各ＴＦＴがＯＦＦ状態となって、液晶容量ＣｌｃＯおよび液晶容量ＣｌｃＥ１とＣｌｃＥ２と、補助容量ＣｃｓＯおよびＣｃｓＥがソースバスラインから電気的に絶縁される。なお、ＴＦＴがＯＦＦとなった直後に寄生容量等の影響によって引き込み現象が発生し、ＶｌｃＯ＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１、ＶｌｃＥ＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２となる。Ｖｄ１およびＶｄ２は引込み電圧（フィードスルー電圧）の振幅を示す。

時刻Ｔ３では、ＶｃｓＯがＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ変化し、さらに、時刻Ｔ４では（例えば、Ｔ３の１Ｈ後（Ｈは水平走査期間））、ＶｃｓＥがＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ変化する。

この結果、ＶｌｃＯ＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋２×Ｋ×Ｖａｄ、ＶｌｃＥ＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２−２×Ｋ×Ｖａｄとなる。ここで、Ｋ＝Ｃｃｓ／（Ｃｌｃ＋Ｃｃｓ）であり、Ｃｃｓは各補助容量（ＣｓＯおよびＣｃｓＥ）の容量値、Ｃｌｃは各液晶容量（ＣｌｃＯおよびＣｌｃＥ１＋ＣｌｃＥ２）の容量値とする。

以上から、ｎフレーム目において各副画素容量（液晶容量ＣｌｃＯ、液晶容量ＣｌｃＥ１およびＣｌｃＥ２）にかかる実効電圧（ＶｌｃＯ、ＶｌｃＥ）は、Ｖ１＝Ｖｓｐ−Ｖｄ１＋２×Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ、Ｖ２＝Ｖｓｐ−Ｖｄ２−２×Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍとなる。従って、１つの画素領域内に、液晶容量ＣｌｃＯによる明副画素（第１領域ＳＰａ）と、液晶容量ＣｌｃＥ１およびＣｌｃＥ２による暗副画素（第２および第３領域ＳＰｂ１およびＳＰｂ２）とが形成される。

ＣＳバスラインに供給されるＣＳ信号波形を、上記のように１フレームにおいて１回だけ変化するように制御することで、ＣＳバスラインに印加される信号波形の鈍りがドレイン実効電位に与える影響を小さくでき、波形鈍りによる輝度ムラの低減に好適である。但し、ＣＳ信号波形は上記の例に限られず、デューティ比が１：１の矩形波など、種々の波形を用いることができる。

本発明の液晶表示装置は、テレビなど広視野角特性が要求される用途に好適に用いられる。

Claims (10)

1. 行および列を有するマトリクス状に配列された画素領域を有し、
   それぞれの画素領域は、垂直配向型の液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた第１副画素電極、第２副画素電極および第３副画素電極と、前記第２基板の前記液晶層側に設けられた、前記第１、第２および第３副画素電極と対向する対向電極と、前記液晶層に接するように設けられた少なくとも１つの配向膜を有し、前記第２副画素電極および前記第３副画素電極は前記第１副画素電極を挟むように配置されており、
   前記画素領域は、前記第１副画素電極に対応する第１領域、前記第２副画素電極に対応する第２領域および前記第３副画素電極に対応する第３領域によって構成されており、
   前記画素領域は、電圧が印加されたときの前記液晶層の層面内および厚さ方向における中央付近の液晶分子のチルト方向が予め決められた第１方向である第１液晶ドメインと、第２方向である第２液晶ドメインと、第３方向である第３液晶ドメインと、第４方向である第４液晶ドメインとをそれぞれ２つずつ、合計で８つの液晶ドメインを有し、前記第１方向、第２方向、第３方向および第４方向は、任意の２つの方向の差が９０°の整数倍に略等しい４つの方向であって、
   前記第１領域は、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインをそれぞれ１つずつ、合計で４つの液晶ドメインを有し、
   前記第１領域において、
   前記第１液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第１方向と９０°超の角をなす第１エッジ部を含み、
   前記第２液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第２方向と９０°超の角をなす第２エッジ部を含み、
   前記第３液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第３方向と９０°超の角をなす第３エッジ部を含み、
   前記第４液晶ドメインは前記第１副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第１副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第４方向と９０°超の角をなす第４エッジ部を含み、
   前記第２および第３領域のそれぞれは、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインの内から選ばれた２つの液晶ドメインを有し、
   前記第２および第３領域のそれぞれが有する前記２つの液晶ドメインのそれぞれは、前記第１領域が有する前記４つの液晶ドメインの内でそれに隣接する液晶ドメインと同じ液晶ドメインである、液晶表示装置。
2. 前記第１領域、第２領域および第３領域のそれぞれにおいて、互いに隣接する液晶ドメインの前記チルト方向は互いに約９０°異なっている、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記画素領域における、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインのそれぞれの合計の面積は互いに略等しい、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２領域および前記第３領域における、前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインの面積は互いに略等しい、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記第１領域は第１輝度を呈し、前記第２および第３領域は互いに実質的に等しい第２輝度を呈し、
   前記画素領域がある中間調を表示する状態において、前記第１輝度と前記第２輝度とは互いに異なり、前記ある中間調は前記第１輝度と前記第２輝度との間の輝度である、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記画素領域が前記ある中間調を表示する状態において、前記第１輝度は前記第２輝度よりも高い、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記画素領域において、前記第２領域と前記第３領域との合計の面積は前記第１領域の面積の約３倍である、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１、第２および第３領域が有する前記第１、第２、第３および第４液晶ドメインのそれぞれは、前記画素領域がある中間調を表示するときに、正面視において、前記第１、第２または第３副画素電極のエッジ部よりも内側に前記エッジ部に略平行に、当該液晶ドメインが含まれる領域が呈する前記第１または第２輝度よりも暗い領域を形成し、
   前記第１基板は遮光部材を有し、前記遮光部材は、前記暗い領域の少なくとも一部を選択的に遮光する遮光部を含む、請求項５から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記遮光部材は、前記第１エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第１遮光部、前記第２エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第２遮光部、前記第３エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第３遮光部、および前記第４エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第４遮光部の少なくとも１つを含む、請求項５から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記第２および第３領域において、
    前記第１液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第１方向と９０°超の角をなす第１エッジ部を含み、
    前記第２液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第２方向と９０°超の角をなす第２エッジ部を含み、
    前記第３液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第３方向と９０°超の角をなす第３エッジ部を含み、
    前記第４液晶ドメインは前記第２または第３副画素電極のエッジの少なくとも一部と近接し、前記少なくとも一部は、それに直交し前記第２または第３副画素電極の内側に向かう方位角方向が前記第４方向と９０°超の角をなす第４エッジ部を含み、
    前記遮光部材は、前記第１エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第１遮光部、前記第２エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第２遮光部、前記第３エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第３遮光部、および前記第４エッジ部の少なくとも一部を選択的に遮光する第４遮光部の少なくとも１つを含む、請求項５から９のいずれかに記載の液晶表示装置。

Images