JP5075420B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置に関する。
ＯＣＢ（optically compensated bend）モードの液晶表示装置では、液晶材料にベンド配向を形成させ、各配向膜近傍で液晶分子のチルト角を変化させることにより調光層のリタデーションを変化させる。ＯＣＢモードは、優れた応答速度及び視野角特性を実現し得る表示モードの１つであり、近年、注目を集めている。
ＯＣＢモードでは、上記のように、ベンド配向は必須である。しかしながら、以下に説明するように、ベンド配向を安定に得ることは難しい。
すなわち、電源投入前の初期状態において、液晶材料はスプレイ配向を形成している。これは、本来、スプレイ配向が、ベンド配向と比較してより安定なためである。そこで、表示装置を起動する際、スプレイ配向からベンド配向へと転移させるための処理が必要である。
この転移を発現させるには、液晶材料にベンド配向とスプレイ配向との状態エネルギーの差よりも大きなエネルギーを与える必要がある。この液晶材料へのエネルギーの供給は、通常、液晶セルへ電圧を印加することにより行う。このエネルギーが先のエネルギー差とほぼ等しい場合には、スプレイ配向からベンド配向への転移は進行が遅い。そのため、実際には、この転移には、非常に高い電圧印加が必要である。また、この転移過程は、基板表面の形状や電場分布の影響を受け易い。そのため、調光層中に未転移領域が残ることがある。
特許文献１には、この問題を解決するために、画素電極及び／又は配線を複雑な形状にパターニングして、不均一な電場を生じさせることが記載されている。また、特許文献２には、画素電極の端面を傾斜させることにより、不均一な電場を生じさせることが記載されている。
これら技術を採用すると、通常の温度条件のもとでは、比較的低い電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向へと高速に転移させることができる。しかしながら、本発明者らは、これら技術を採用した場合であっても、動作保証範囲の下限に近い低温では、調光層の一部の領域で転移が進行しない可能性があることを見出している。
特開２００１−８３５５２号公報 特開２００６−１５４７９７号公報
本発明の目的は、低温で電源を投入した場合に調光層中に未転移領域が生じるのを抑制することにある。
本発明の第１側面によると、第１主面を備えた第１絶縁基板と、前記第１主面を被覆し、前記第１主面に平行な配向方向と前記配向方向の一端側である上流側と前記配向方向の他端側である下流側とを規定し、液晶分子を前記下流側に傾ける第１配向膜と、前記第１絶縁基板と前記第１配向膜との間に介在し、第１縁を含んだ上流部分と第２縁を含み且つ前記第２縁に対して凹んだ第１凹部が設けられた下流部分とを備えた第１電極とを含み、前記第１電極は、前記第１縁の位置で前記上流側を向き、前記第２縁の位置で前記下流側を向くように設けられた第１基板であって、前記第１凹部は、前記配向方向に延びた第３縁と、前記第３縁の下流側端部を前記第２縁に接続した第４縁とを含み、前記第３縁と前記第４縁とを連ねてなる図形は、前記第１電極の輪郭によって囲まれた領域の内側から見た場合に内側に凹である第１基板と、前記第１配向膜と向き合った第２主面を備えた第２絶縁基板と、前記第２主面を被覆した第２配向膜と、前記第２絶縁基板と前記第２配向膜との間に介在した第２電極とを含んだ第２基板と、前記第１及び第２基板との間に介在し、液晶分子を含有した調光層とを具備したことを特徴とするＯＣＢモードの液晶表示装置が提供される。
本発明の第２側面によると、第１主面を備えた第１絶縁基板と、前記第１主面を被覆し、前記第１主面に平行な配向方向と前記配向方向の一端側である上流側と前記配向方向の他端側である下流側とを規定し、液晶分子を前記下流側に傾ける第１配向膜と、前記第１絶縁基板と前記第１配向膜との間に介在し、第１縁を含んだ上流部分と第２縁及び前記第２縁から前記下流側に突き出た第１凸部を含んだ下流部分とを備えた第１電極とを含み、前記第１電極は、前記第１縁の位置で前記上流側を向き、前記第２縁の位置で前記下流側を向くように設けられた第１基板であって、前記第１凸部は、前記配向方向に延びた第３縁と、前記第３縁の上流側端部を前記第２縁に接続した第４縁とを含み、前記第３縁と前記第４縁とを連ねてなる図形は、前記第１電極の輪郭によって囲まれた領域の内側から見た場合に外側に凸である第１基板と、前記第１配向膜と向き合った第２主面を備えた第２絶縁基板と、前記第２主面を被覆した第２配向膜と、前記第２絶縁基板と前記第２配向膜との間に介在した第２電極とを含んだ第２基板と、前記第１及び第２基板との間に介在し、液晶分子を含有した調光層とを具備したことを特徴とするＯＣＢモードの液晶表示装置が提供される。
本発明によると、低温で電源を投入した場合に調光層中に未転移領域が生じるのを抑制することができる。
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の第１態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１の液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１の液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。なお、図１では、後述するカラーフィルタを省略している。
図１乃至図３に示す液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、これと向き合うように設置されたバックライト（図示せず）とを含んでいる。
液晶表示パネル１は、図２及び図３に示すように、アレイ基板である背面基板１０と、対向基板である前面基板２０とを含んでいる。背面基板１０と前面基板２０との間には、枠状の接着剤層（図示せず）が介在している。背面基板１０と前面基板２０と接着剤層とに囲まれた空間は液晶材料で満たされており、この液晶材料は調光層３０を形成している。背面基板１０及び前面基板２０の各外面上には、光学補償フィルム４０及び偏光板５０が順次配置されている。
背面基板１０は、例えばガラス基板などの透明基板１００を含んでいる。
透明基板１００上には、例えばＳｉＮx層及び／又はＳｉＯ2層などのアンダーコート層１０１が形成されている。
アンダーコート層１０１上には、ソース及びドレインが形成されたポリシリコン層などの半導体層１０２が配置されている。
半導体層１０２及びアンダーコート層１０１は、ゲート絶縁膜１０３で被覆されている。ゲート絶縁膜１０３は、例えば、ＴＥＯＳ（tetraethoxyorthosilane）を用いて形成することができる。
ゲート絶縁膜１０３上には、図１及び図３に示す走査線１０４、図１及び図２に示すゲート電極１０５、図１及び図３に示す参照配線１０６が並置されている。
走査線１０４は、各々が第１方向に延び、この第１方向と交差する第２方向に配列している。図１では、走査線１０４は、各々が横又は行方向であるＸ方向に延び、縦又は列方向であるＹ方向に配列している。走査線１０４の材料としては、金属材料を使用することができる。例えば、走査線１０４の材料としては、ＭｏＷを使用することができる。
ゲート電極１０５は、図１に示すように、走査線１０４の一部として設けられている。また、ゲート電極１０５は、図２に示すように、ゲート絶縁膜１０３を介して、半導体層１０２内のチャネルと向き合っている。ゲート電極１０５とゲート絶縁膜１０３と半導体層１０２とは、走査線１０４と後述する信号線１０８との交差部近傍に配置されたスイッチング素子１１０として、薄膜トランジスタを構成している。なお、ここでは、スイッチング素子１１０として薄膜トランジスタを例示しているが、ダイオードやＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）素子などの他の素子を使用してもよい。
参照配線１０６は、各々がＸ方向に延び、このＸ方向と交差するＹ方向に配列している。この例では、走査線毎に１本の参照配線１０６を設置している。参照配線１０６は、例えば、走査線１０４と同一工程で形成することができる。
ゲート絶縁膜１０３、走査線１０４、ゲート電極１０５及び参照配線１０６は、図２及び図３に示すように、層間絶縁膜１０７で被覆されている。層間絶縁膜１０７には、例えば、ＳｉＯ2及び／又はＳｉＮxなどを使用することができる。
層間絶縁膜１０７上には、図１及び図２に示すように、信号線１０８とソース電極１０９とが配置されている。
信号線１０８は、各々が上記の第２方向に延び、上記の第１方向に配列している。図１では、信号線１０８は、各々がＹ方向に延び、Ｘ方向に配列している。信号線１０８の材料としては、金属材料を使用することができる。例えば、信号線１０８には、Ｍｏ層とＡｌ−Ｎｄ層とＭｏ層との三層構造を採用することができる。
この例では、スイッチング素子１１０として薄膜トランジスタを使用すると共に、図２に示すように、信号線１０８を、層間絶縁膜１０７に設けた貫通孔を介して、薄膜トランジスタ１１０のドレインに接続している。すなわち、この例では、信号線１０８は、ドレイン電極を兼ねている。
ソース電極１０９の一端は、図１及び図２に示すように、層間絶縁膜１０７に設けた貫通孔を介して薄膜トランジスタ１１０のソースに接続されている。また、ソース電極１０９の他端は、図１及び図３に示すように、層間絶縁膜１０７を介して、参照配線１０６と向き合っている。すなわち、この例では、ソース電極１０９と参照配線１０６と層間絶縁膜１０７とは、キャパシタを構成している。このソース電極１０９には、例えば、信号線１０８と同一の材料を使用することができる。
層間絶縁膜１０７、信号線１０８及びソース電極１０９は、絶縁下地層で被覆されている。ここでは、一例として、絶縁下地層を、パッシベーション膜１１１とカラーフィルタ１２０とで構成しているが、パッシベーション膜１１１は省略することができる。
パッシベーション膜１１１は、図２及び図３に示すように、層間絶縁膜１０７、信号線１０８及びソース電極１０９を被覆している。パッシベーション膜１１１には、例えば、ＳｉＮxを使用することができる。
カラーフィルタ１２０は、吸収スペクトルが互いに異なる複数の着色層，例えば、緑色着色層Ｇ、青色着色層Ｂ、赤色着色層Ｒ，を含んでいる。これら着色層Ｇ，Ｂ，Ｒは、この例では、各々が図３に示すようにＹ方向に延びた帯形状を有すると共に、図２に示すようにＸ方向に配列してストライプパターンを形成している。また、この例では、これら着色層Ｇ，Ｂ，Ｒは、図２に示すように、それらの間の境界が信号線１０８上に位置するように配置されている。着色層Ｇ，Ｂ，Ｒには、例えば、透明樹脂と染料及び／又は顔料との混合物を使用することができる。なお、ここでは、カラーフィルタ１２０を背面基板１０に設けているが、カラーフィルタ１２０は前面基板２０に設けてもよい。
カラーフィルタ１２０上では、図１乃至図３に示すように、薄膜トランジスタ１１０に対応して、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）などの透明導電体からなる画素電極１３０が配列している。これら画素電極１３０は、図１及び図３に示すように、パッシベーション膜１１１及びカラーフィルタ１２０に設けた貫通孔を介して、ソース電極１０９に接続されている。画素電極１３０の縁は、参照配線１０６や信号線１０８などの配線と向き合っている。こうすると、光漏れを防止できる。画素電極１３０の構造等については、後で詳しく説明する。
画素電極１３０及びカラーフィルタ１２０は、配向膜１４０で被覆されている。配向膜１４０は、配向方向と上流及び下流側とを規定する。配向方向は、基板１００の配向膜１４０と向き合った主面と平行な方向である。図１では、配向方向は、矢印ＡＤで示している。上流側は配向方向の一端側であり、下流側は配向方向の他端側である。図１では、上流側は矢印ＡＤの後端側であり、下流側は矢印ＡＤの先端側である。すなわち、図１では、上流側は左斜め下方であり、下流側は右斜め上方である。
配向膜１４０は、その近傍の液晶分子３００を下流側に傾ける。すなわち、配向膜１４０は、液晶材料を配向方向ＡＤに沿って傾斜配向させる。
配向膜１４０は、例えば、ラビングなどの配向処理を施した樹脂層である。この樹脂層の材料としては、例えば、ポリイミドを使用することができる。配向処理としてラビングを行った場合、ラビング開始側が上流側であり、ラビング終了側が下流側である。また、配向方向ＡＤは、ラビング方向と等しい。
配向膜１４０は、斜方蒸着により形成したシリコン酸化物層であってもよい。或いは、配向膜１４０は、表面に微細な傾斜面の配列が設けられた層であってもよい。或いは、配向膜１４０は、光配向性樹脂からなる層に紫外線を斜めから照射することにより得られるものであってもよい。
前面基板２０は、図２及び図３に示すように、例えばガラス基板などの透明基板２００を含んでいる。基板２００は、背面基板１０の配向膜１４０が形成された面と向き合うように設置されている。
基板２００の背面基板１０との対向面には、共通電極２３０が形成されている。共通電極２３０には、例えば、ＩＴＯなどの透明導電体を使用することができる。
共通電極２３０は、配向膜２４０で被覆されている。配向膜２４０は、図示しないスペーサによって、配向膜１４０のうち画素電極１３０上に位置した部分から離間している。
配向膜２４０は、配向膜１４０と同様に、配向方向と上流及び下流側とを規定する。この例では、配向膜２４０が規定する配向方向並びに上流及び下流側は、配向膜１４０が規定する配向方向並びに上流及び下流側と等しい。
配向膜２４０は、その近傍の液晶分子３００を下流側に傾ける。すなわち、配向膜２４０は、液晶材料を配向方向ＡＤに沿って傾斜配向させる。配向膜２４０としては、例えば、配向膜１４０について例示したのと同様の層を使用することができる。
背面基板１０と前面基板２０との間には、枠状の接着剤層（図示せず）が介在している。また、背面基板１０と前面基板２０との間であって、接着剤層が形成している枠の内側には、図示しない粒状スペーサが介在している。或いは、背面基板１０及び前面基板２０の少なくとも一方の対向面には、柱状スペーサが形成されている。これらスペーサは、背面基板１０と前面基板２０と接着剤層とで囲まれた空間の厚さを一定に保つ役割を果たしている。
調光層３０は、誘電率異方性及び屈折率異方性が正の液晶材料を含んでいる。この液晶材料は、画素電極１３０と共通電極２３０との間に電圧を印加している間、ベンド配向を形成する。明表示と暗表示との切り替えは、画素電極１３０と共通電極２３０との間に印加する電圧の絶対値を、典型的にはゼロよりも大きな第１値と、第１値よりも大きな第２値との間で切り替えることにより行う。なお、本態様では、第１値はゼロであってもよいことがある。以下、印加電圧の絶対値を第１値としている状態をＯＦＦ状態と呼び、印加電圧の絶対値を第２値としている状態をＯＮ状態と呼ぶ。
図２及び図３には、ＯＦＦ状態においてベンド配向を形成している液晶分子３００を描いている。ＯＮ状態では、ＯＦＦ状態と比較して、配向膜１４０及び２４０の近傍における液晶分子３００のチルト角がより大きくなる。
光学補償フィルム４０は、例えば、二軸性フィルムである。光学補償フィルム４０は、例えば、屈折率異方性が負の一軸性化合物，例えばディスコティック液晶化合物，をハイブリッド配向させた光学異方性層を含んでいる。
基板１００上の光学補償フィルム４０が含む一軸性化合物の光学軸は、例えば、基板１００側では、背面基板１０の近傍に位置した液晶分子３００のＯＮ状態における光学軸と略平行であり、その反対側では、背面基板１０と前面基板２０との中間に位置した液晶分子３００のＯＮ状態における光学軸と略平行である。また、基板２００上の光学補償フィルム４０が含む一軸性化合物の光学軸は、例えば、基板２００側では、前面基板２０の近傍に位置した液晶分子３００のＯＮ状態における光学軸と略平行であり、その反対側では、背面基板１０と前面基板２０との中間に位置した液晶分子３００のＯＮ状態における光学軸と略平行である。これら光学補償フィルム４０のリタデーションの和は、例えば、調光層３０のＯＮ状態におけるリタデーションとほぼ等しくする。
偏光板５０は、例えば、それらの透過軸が互いに略直交するように配置する。また、各偏光板５０は、例えば、その透過軸がＸ方向及びＹ方向に対して約４５°の角度を為すように配置する。
図示しないバックライトは、液晶表示パネル１の背面基板１０を照明するように設置されている。
なお、ここでは、液晶表示パネル１でノーマリホワイト駆動を行う場合の構造を説明しているが、この液晶表示パネル１はノーマリブラック駆動を行うように設計してもよい。また、ここでは、ＯＮ状態を補償する構成を採用したが、ＯＦＦ状態を補償する構成を採用してもよい。
次に、画素電極１３０について、図１、図４及び図５を参照しながら説明する。
図４及び図５は、図１乃至図３に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。
図１に示すように、この液晶表示装置では、画素電極１３０は、略長方形状を有している。各画素電極１３０は、上流部分と下流部分とを含んでいる。上流部分は、上流側を向いた縁を含んでいる。図１では、画素電極１３０の縁のうち下側の縁と左側の縁とは、上流側を向いている。下流部分は、下流側を向いた縁を含んでいる。図１では、画素電極１３０の縁のうち上側の縁と右側の縁とは、下流側を向いている。
画素電極１３０の下流部分には、図１及び図４に示すように、右側の縁ＥRに対して凹んだ凹部ＲDが設けられている。凹部ＲDは、下流部分に、配向方向ＡＤに延びた縁ＥR１と、縁（削除：１３３）ＥR１を縁ＥRに接続すると共に上流側を向いた縁ＥR２と、縁ＥR１を縁ＥRに接続すると共に下流側を向いた縁ＥR３とを形成している。
画素電極１３０の下流部分には、図１及び図５に示すように、右側の縁ＥRから下流側に突き出た凸部ＰDがさらに設けられている。なお、参照符号ＥR’は、縁ＥRの屈曲部である。凸部ＰDは、下流部分に、配向方向ＡＤに延びた縁ＥP１と、縁ＥP１を縁ＥRに接続すると共に上流側を向いた縁ＥP２と、縁ＥP１を縁ＥRに接続すると共に下流側を向いた縁ＥP３とを形成している。
この構造を採用すると、低温であっても、調光層３０中に未転移領域が生じるのを抑制することができる。これについて、図６乃至図９を参照しながら説明する。
図６は、図１乃至図３に示す液晶表示装置で生じる初期転移の一例を概略的に示す平面図である。図７は、図１乃至図３に示す液晶表示装置で生じる初期転移の他の例を概略的に示す平面図である。図６及び図７に示す構造は、それぞれ、図４及び図５に示す構造とほぼ等しい。
また、図８は、一参考例に係る液晶表示装置で生じる初期転移を概略的に示す平面図である。図９は、他の参考例に係る液晶表示装置で生じる初期転移を概略的に示す平面図である。
なお、図６乃至図９には、画素電極１３０と共通電極２３０との間に電圧を印加している状態を描いている。また、図６乃至図９には、液晶分子３００のうち、配向膜１４０の近傍、すなわち、画素電極１３０の近傍に位置したもののみを描いている。
調光層３０のうち画素電極１３０の中央に対応した領域では、画素電極１３０と共通電極２３０との間に生じる電気力線は、基板１００の主面に垂直である。それゆえ、電場は、液晶分子３００を基板１００の主面に垂直に配向させようとする。すなわち、電場は、液晶分子３００をその長軸又は分子軸が基板１００の主面に垂直になるように配向させようとする。但し、上記の通り、配向膜１４０は、液晶分子３００を下流側に傾けようとする。したがって、この領域では、配向膜１４０近傍の液晶分子３００は下流側に僅かに傾く。
調光層３０の他の領域では、湾曲した電気力線が生じる。湾曲した各電気力線は、画素電極１３０の縁に対して垂直な面内にある。そして、これら電気力線は、配向膜１４０の近傍では、画素電極１３０の外側に傾いている。したがって、この領域では、電場は、配向膜１４０近傍の液晶分子３００を、画素電極１３０の縁に対してほぼ垂直な面内で画素電極１３０間の領域側に傾けようとする。また、この領域でも、配向膜１４０は、液晶分子３００を下流側に傾けようとする。
配向膜１４０が液晶分子３００の配向に及ぼす影響は、面内方向でほぼ一定である。これに対し、電場が液晶分子３００に及ぼす力の大きさ及び向きは、場所に応じて変化する。それゆえ、配向膜１４０近傍の液晶分子３００は、画素電極１３０から十分に離れた位置では、電場の影響が弱いため下流側に比較的大きく傾く。そして、画素電極１３０の近傍では、配向膜１４０近傍の液晶分子３００は、画素電極１３０の縁に対してほぼ垂直な面内で画素電極１３０間の領域側に傾く。
これから明らかなように、調光層３０のうち配向膜１４０の近傍では、液晶分子３００の向きが異なる領域が隣り合うこととなる。隣接した領域間での液晶分子３００の向きの相違が大きいほど、それらの境界部における状態エネルギーは高くなる。
調光層３０における状態エネルギーが不均一である場合、スプレイ配向からベンド配向への転移は、最も状態エネルギーの高い領域から開始する。そして、その状態エネルギーが高いほど、スプレイ配向からベンド配向への転移が生じ易くなる。
図６の構造と図８の構造とを対比すると、これら構造は、画素電極１３０が縁ＥR１、ＥR３及びＥＲを含んでいる点で一致している。
上記の通り、画素電極１３０の中央部上方では、液晶分子３００は下流側に僅かに傾く。また、縁ＥR１は、配向方向ＡＤと平行であるので、その近傍に位置した液晶分子３００を画素電極１３０の縁に対してほぼ垂直な面内で画素電極１３０間の領域側に傾けようとする。その結果、縁ＥR１の近傍には、液晶分子３００の方位がＸ方向に向けて時計回りに変化するツイスト配向が形成される。但し、図８の構造を採用した場合、このツイスト角は最大で９０°である。
図６の構造は、画素１３０が縁ＥR２を含んでいる点で図８の構造と相違している。縁ＥR２が形成する電場は、縁ＥR１の近傍における先のツイスト角をより大きくする。それゆえ、図６の構造を採用すると、縁ＥR１及びＥR２の近傍に、ツイスト角が９０°を超える時計回りのツイスト配向を生じさせることができる。
ツイスト角が９０°を超えるツイスト配向が狭い領域内に生じた場合、この液晶配列歪みは、先の領域の状態エネルギーを著しく高める。そして、このツイスト配向は、ベンド配向へと容易に転移する１８０°ツイスト配向と類似している。それゆえ、図６の構造を採用した場合、図８の構造を採用した場合と比較して、スプレイ配向からベンド配向への転移が生じ易い。
加えて、図６の構造を採用した場合、縁ＥR２の近傍の領域と、これに隣接した画素電極１３０の上方の領域とで、液晶分子３００が縁ＥR２に垂直な面内で傾く方位を著しく異ならしめることができる。これにより、縁ＥR２の近傍にディスクリネーションラインＤＬを発生させることができる。
ディスクリネーションラインＤＬ及びその近傍の領域は、上述したツイスト配向が形成された領域ほどではないにしろ、状態エネルギーが高い。しかも、ディスクリネーションラインＤＬ及びその近傍の領域は、上述したツイスト配向が形成された領域と比較して遥かに大きい。そして、これら領域は、互いに隣接している。
したがって、図６の構造を採用した場合、ツイスト配向が形成された領域でベンド配向への転移が生じると、このベンド配向の領域は、ディスクリネーションラインＤＬ及びその近傍の領域へと速やかに拡がる。それゆえ、図６の構造を採用すると、図８の構造を採用した場合と比較して、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域におけるスプレイ配向からベンド配向への転移が遥かに生じ易い。
次に、図７の構造と図９の構造とを対比する。
これら構造を採用した場合、縁ＥP２の近傍には、反時計回りのツイスト配向が形成される。これらツイスト配向のツイスト角は、例えば約９０°である。
上記の通り、画素電極１３０の中央部の上方では、液晶分子３００は下流側に僅かに傾く。図９の構造では、縁ＥP３ａは下流側を向いているので、縁ＥP３ａが形成する電場は液晶分子３００の向きを大きくは変化させない。それゆえ、図９の構造を採用した場合、縁ＥP３ａの近傍に時計回りのツイスト配向が形成されるものの、そのツイスト角はほぼ全領域で９０°よりも小さく、縁ＥP２と接続する角部近傍で約９０°となるのみである。また、電極から離れる方向へ向けてＸ方向に反時計回りのツイスト配向が形成されるが、そのツイスト角についても同様である。
これに対し、図７の構造では、縁ＥP１は、配向方向ＡＤと平行である。それゆえ、図７の構造を採用した場合、縁ＥP１の近傍に形成される時計回りのツイスト配向のツイスト角は、縁ＥP２に近い部分では９０°を超え、他の部分でも約９０°である。電極の外側へ向けてＸ方向に反時計回りのツイスト配向が形成されるが、そのツイスト角についても同様である。
このように、図７の構造を採用した場合、ツイスト角が約９０°のツイスト配向を広い領域に亘って形成でき、さらに、９０°を超えるツイスト配向も形成できる。
それゆえ、図９の構造を採用した場合、スプレイ配向からベンド配向への転移は先の角部近傍より生じる可能性はあるにしろ、その挙動は不安定である。これに対し、図７の構造を採用した場合、より広い領域でスプレイ配向からベンド配向への転移をより安定に生じさせることができる。
そして、図７の構造を採用した場合、縁ＥP２の近傍にディスクリネーションラインＤＬを発生させることができる。ディスクリネーションラインＤＬ及びその近傍の領域は、上述したツイスト配向が形成された領域ほどではないにしろ、状態エネルギーが高い。しかも、ディスクリネーションラインＤＬ及びその近傍の領域は、上述したツイスト配向が形成された領域と比較して遥かに大きい。そして、これら領域は、互いに隣接している。
したがって、図７の構造を採用した場合、先のツイスト配向が形成された領域でベンド配向への転移が生じると、このベンド配向の領域は、ディスクリネーションラインＤＬ及びその近傍の領域へと速やかに拡がる。それゆえ、図７の構造を採用すると、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域におけるスプレイ配向からベンド配向への転移が極めて生じ易い。
このように、画素電極１３０に図６及び図７に示す構造の少なくとも一方を採用すると、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移を極めて生じ易くすることができる。スプレイ配向からベンド配向への転移は、下流側から上流側へ向けて拡がる速度が速い傾向にある。
また、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域では、画素電極１３０の上流側を向いた縁の近傍にディスクリネーションラインが先の縁のほぼ全長に亘って発生する。それゆえ、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域では、スプレイ配向からベンド配向への転移は比較的生じ易い。
すなわち、画素電極１３０に図６及び図７に示す構造の少なくとも一方を採用すると、調光層３０の全域でスプレイ配向からベンド配向への転移を生じ易くすることができる。したがって、低温で電源を投入した場合に調光層３０中に未転移領域が生じるのを抑制することが可能となる。
次に、本発明の第２態様について説明する。
図１０は、本発明の第２態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図１１乃至図１３は、図１０に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。
図１０に示す液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、以下の構成を採用したこと以外は、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置とほぼ同様である。すなわち、この液晶表示装置では、配向方向ＡＤとＸ方向とを一致させており、図１１乃至図１３に示すように、画素電極１３０の下流側を向いた縁ＥRに凹部ＲDを設ける代わりに凸部ＰDを設け、画素電極１３０の上流側を向いた縁ＥLに凹部ＲUを設けている。凹部ＲUは、画素電極１３０の上流部分に、配向方向ＡＤに延びた縁ＥR４と、上流側と向き合うと共に縁ＥR４を縁ＥLと接続している縁ＥR５ａ及びＥR５ｂとを形成している。そして、この液晶表示装置では、信号線１０８の凸部を省略している。
この構造を採用した場合、図１乃至図７を参照しながら説明した構造を採用した場合と同様に、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移を極めて生じ易くすることができる。
また、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域では、画素電極１３０の上流側を向いた縁ＥL、ＥR５ａ及びＥR５ｂの近傍に、ディスクリネーションラインが先の縁のほぼ全長に亘って発生する。そして、縁ＥR４の近傍には、状態エネルギーが高いツイスト配向が形成される。それゆえ、この構造を採用すると、図６を参照しながら説明したのと同様の理由で、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移をより生じ易くすることができる。
すなわち、画素電極１３０に図１０乃至図１３に示す構造を採用すると、調光層３０の全域でスプレイ配向からベンド配向への転移をより生じ易くすることができる。したがって、低温で電源を投入した場合に調光層３０中に未転移領域が生じるのをより効果的に抑制することができる。
また、この液晶表示装置では、各画素電極１３０に設けた凸部ＰDの一部を、それとＸ方向に隣り合う画素電極１３０に設けた凹部ＲUの内側に位置させている。したがって、凸部ＰDを設けることに起因した開口率の低下は小さいか又は殆どない。
次に、本発明の第３態様について説明する。
図１４は、本発明の第３態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図１５は、図１４に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。
図１４に示す液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、以下の構成を採用したこと以外は、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置とほぼ同様である。すなわち、この液晶表示装置では、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置とは配向方向ＡＤを逆向きとし、凹部ＲDを画素電極１３０の縁ＥRに設ける代わりに画素電極１３０の縁ＥLに設けている。そして、画素電極１３０の縁ＥRに、縁ＥRから上流側に突き出た凸部ＰUが設けられている。凸部ＰUは、配向方向ＡＤに延びた縁ＥP４と、縁ＥP４を縁ＥRに接続すると共に上流側を向いた縁ＥP５とを含んでいる。
この構造を採用した場合、図１乃至図７を参照しながら説明した構造を採用した場合と同様に、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移を極めて生じ易くすることができる。
また、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域では、画素電極１３０の上流側を向いた縁ＥR及びＥP５の近傍に、ディスクリネーションラインが先の縁のほぼ全長に亘って発生する。そして、縁ＥP４の近傍には、状態エネルギーが高いツイスト配向が形成される。それゆえ、この構造を採用すると、図７を参照しながら説明したのと同様の理由で、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移をより生じ易くすることができる。
すなわち、画素電極１３０に図１４及び図１５に示す構造を採用すると、調光層３０の全域でスプレイ配向からベンド配向への転移をより生じ易くすることができる。したがって、低温で電源を投入した場合に調光層３０中に未転移領域が生じるのをより効果的に抑制することができる。
そして、この液晶表示装置では、画素電極１３０の下流部分に設けた凹部ＲDの寸法を、画素電極１３０の上流部分に設けた凸部ＰUの寸法と比較してより大きくしている。上記の通り、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域では、画素電極１３０の上流側を向いた縁ＥR及びＥP５の近傍に、ディスクリネーションラインが先の縁のほぼ全長に亘って発生する。これに対し、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域では、ディスクリネーションラインは、画素電極１３０の上流側を向いた縁ＥR２の近傍でしか発生しない。そのため、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域では、上流部分に対応した領域と比較して、スプレイ配向からベンド配向への転移が生じ難い。凹部ＲDを凸部ＰUよりも大きくすると、凹部ＲDを凸部ＰUよりも小さくした場合やそれらの寸法を等しくい大きさにした場合と比較して、スプレイ配向からベンド配向への転移を生じ易くすることができる。
また、この液晶表示装置では、各画素電極１３０に設けた凸部ＰUの一部を、それとＸ方向に隣り合う画素電極１３０に設けた凹部ＲDの内側に位置させている。したがって、凸部ＰUを設けることに起因した開口率の低下は小さいか又は殆どない。
次に、本発明の第４態様について説明する。
図１６は、本発明の第４態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図１７は、図１６に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。
図１６に示す液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、画素電極１３０の縁ＥRに凸部ＰUを設ける代わりに凹部ＲUを設けたこと以外は、図１４及び図１５を参照しながら説明した液晶表示装置とほぼ同様である。この構造を採用した場合も、低温で電源を投入した場合に調光層３０中に未転移領域が生じるのをより効果的に抑制することができる。
また、この液晶表示装置では、Ｘ方向に隣り合う画素電極１３０間で凹部ＲD及びＲUのＹ方向の位置を一致させる必要がない。すなわち、この構造を採用した場合、設計の自由度が高い。
なお、この液晶表示装置では、凹部ＲDの数を凹部ＲUの数よりも多く設定している。このように凹部ＲDの数と凹部ＲUの数との比を調節するか又は凹部ＲDの寸法と凹部ＲUの寸法との比を調節することにより、スプレイ配向からベンド配向への転移の生じ易さを変化させることができる。
また、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域では、画素電極１３０の上流側を向いた縁ＥR及びＥR５の近傍に、ディスクリネーションラインが先の縁のほぼ全長に亘って発生する。そして、縁ＥR４の近傍には、状態エネルギーが高いツイスト配向が形成される。それゆえ、この構造を採用すると、図７を参照しながら説明したのと同様の理由で、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移をより生じ易くすることができる。
次に、本発明の第５態様について説明する。
図１８は、本発明の第５態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図１９及び図２０は、図１８に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。
図１８に示す液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、以下の構成を採用したこと以外は、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置とほぼ同様である。すなわち、この液晶表示装置では、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置における配向方向ＡＤに対して、配向方向ＡＤをＺ方向に平行な軸の周りで９０°回転させている。そして、この液晶表示装置では、画素電極１３０の右側の縁ＥRから凸部ＰDを省略し、画素電極１３０の下側の縁ＥBに凸部ＰDをさらに設けている。
このように、配向方向ＡＤを略四角形状の画素電極１３０の辺に対して斜めにすると、画素電極１３０の下流側の２つの辺に凹部ＲD及び／又は凸部ＰDを設けることができる。すなわち、より多くの凹部ＲD及び／又は凸部ＰDを配置することができる。それゆえ、この構造を採用した場合、図１乃至図７を参照しながら説明した構造を採用した場合と比較して、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移をより生じ易くすることができる。したがって、低温で電源を投入した場合に調光層３０中に未転移領域が生じるのをより効果的に抑制することができる。
次に、本発明の第６態様について説明する。
図２１は、本発明の第６態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図２２乃至図２６は、図２１に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図である。
図２１に示す液晶表示装置は、ＯＣＢモードのアクティブマトリクス型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、以下の構成を採用したこと以外は、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置とほぼ同様である。すなわち、この液晶表示装置では、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置とは、配向方向ＡＤを逆向きとしている。そして、この液晶表示装置では、画素電極１３０の右側の縁ＥRに凹部ＲD及び凸部ＰDを設けると共に、画素電極１３０の左側の縁ＥLに凹部ＲU及び凸部ＰUを設けている。
なお、図２４及び図２６において、縁ＥP２は、縁ＥR２を兼ねている。すなわち、縁ＥP２は、縁ＥP２の役割と縁ＥR２の役割とを果たしている。
この構造を採用した場合、図１乃至図７を参照しながら説明した構造を採用した場合と同様に、調光層３０のうち画素電極１３０の下流部分に対応した領域において、スプレイ配向からベンド配向への転移を極めて生じ易くすることができる。また、この構造を採用した場合、調光層３０のうち画素電極１３０の上流部分に対応した領域においても、スプレイ配向からベンド配向への転移を極めて生じ易くすることができる。すなわち、調光層３０の全域でスプレイ配向からベンド配向への転移をより生じ易くすることができる。したがって、低温で電源を投入した場合に調光層３０中に未転移領域が生じるのをより効果的に抑制することができる。
また、この液晶表示装置では、図２４及び図２６に示すように、画素電極１３０の下流側を向いた辺ＥRに凹部ＲD及び凸部ＰDの双方を設けている。そして、凹部ＲDと凸部ＰDとを隣接させている。こうすると、辺ＥRに凹部ＲD及び凸部ＰDの一方のみを設ける場合と比較して、凹部ＲD及び凸部ＰDをより高い密度で配置することができる。
上述した液晶表示装置において、縁ＥP１及びＥR１と配向方向ＡＤとは、ほぼ平行であれば、完全に平行でなくてもよい。同様に、縁ＥR４と配向方向ＡＤとは、ほぼ平行であれば、完全に平行でなくてもよい。縁ＥP１及びＥR１並びにＥR４の各々が配向方向ＡＤに対して為す角度は、例えば、−１５°乃至＋１５°の範囲内にあればよく、典型的には−５°乃至＋５°の範囲内とする。
配向方向ＡＤと縁ＥR２とが為す角度は、理論的には０°よりも大きく且つ１８０°よりも小さければよいが、典型的には４５°乃至１３５°の範囲内とする。また、配向方向ＡＤと縁ＥP２とが為す角度は、理論的には０°よりも大きく且つ１８０°よりも小さければよいが、典型的には３０°乃至１５０°の範囲内とする。これら角度が小さい場合又は大きい場合、ディスクリネーションラインＤＬを生じさせることが難しくなる。
縁ＥR１の長さは、例えば１μｍ以上とし、典型的には３μｍ以上とする。また、縁ＥP１の長さは、例えば１μｍ以上とし、典型的には３μｍ以上とする。縁ＥR１又はＥP１が短い場合、上述したツイスト配向を生じさせることが難しくなる。
縁ＥR１の長さは、例えば画素電極１３０の縁ＥR１に平行な寸法の半分以下とし、典型的には２０μｍ以下とする。また、縁ＥP１の長さは、例えば画素電極１３０の縁ＥP１に平行な寸法の半分以下とし、典型的には２０μｍ以下とする。縁ＥR１又はＥP１が長い場合、大きな開口率を実現し難い。
縁ＥR２の長さは、例えば１μｍ以上とし、典型的には３μｍ以上とする。また、縁ＥP２の長さは、例えば１μｍ以上とし、典型的には３μｍ以上とする。縁ＥR２又はＥP２が短い場合、十分に長いディスクリネーションラインＤＬを生じさせられないことがある。
縁ＥR２の長さは、例えば画素電極１３０の縁ＥR２に平行な寸法の半分以下とし、典型的には２０μｍ以下とする。また、縁ＥP２の長さは、例えば画素電極１３０の縁ＥP２に平行な寸法の半分以下とし、典型的には２０μｍ以下とする。縁ＥR２又はＥP２が長い場合、大きな開口率を実現し難い。
画素電極１３０は、順テーパ状の断面形状を有するように端面を傾斜させてもよい。こうすると、調光層３０中に未転移領域が生じるのをより効果的に抑制することができる。このような画素電極１３０は、例えば、導電層上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとして用いて適当な条件のもとで導電層をウェットエッチングすることにより得られる。
上述した液晶表示装置には、様々な変形が可能である。
例えば、凹部ＲDの少なくとも一部を凸部ＰDで置換してもよく、凸部ＰDの少なくとも一部を凹部ＲDで置換してもよい。また、凹部ＲUの少なくとも一部を凸部ＰUで置換してもよく、凸部ＰUの少なくとも一部を凹部ＲUで置換してもよい。
また、先の液晶表示装置ではアクティブマトリクス駆動方式を採用しているが、他の駆動方式を採用してもよい。例えば、単純マトリクス駆動方式やセグメント駆動方式を採用してもよい。
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本例では、図１乃至図７を参照しながら説明したＯＣＢモードの液晶表示装置を、以下の方法により製造した。なお、本例では、背面基板１０の外面に光学補償フィルム４０を設置せず、前面基板２０の外面にのみ光学補償フィルム４０を配置した。
まず、厚さ０．５ｍｍのガラス基板１００上に、アンダーコート層１０１から画素電極１３０までの構造を形成した。この構造の上に、平坦化層１５０として、ＳｉＯ2層とアクリル樹脂層とを順次形成した。また、厚さ０．５ｍｍのガラス基板２００上に、共通電極２３０を形成した。
ここでは、画素電極１３０は略長方形状とし、そのＸ方向のピッチを８２μｍとし、Ｙ方向のピッチを２４６μｍとした。各画素電極１３０の縁ＥRには、４つの凹部ＲDと１つの凸部ＰDとを設けた。
縁ＥR１の長さは７μｍとし、縁ＥR２の長さは５μｍとし、縁ＥR３の長さは１０μｍとした。縁ＥR１がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR２及びＥR３はＸ方向に対して平行とした。
縁ＥP１の長さは７μｍとし、縁ＥP２の長さは５μｍとし、縁ＥR’の長さは７μｍとした。縁ＥP１がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥP２及びＥP３はＸ方向に対して平行とした。
次に、平坦化層１５０及び共通電極２３０の各々の上に、ＪＳＲ株式会社製のオプトマーＡＬ３４５６をスピンコートすることにより、厚さ０．１μｍのポリイミド樹脂層を形成した。各ポリイミド樹脂層に対し、図１に示す配向方向ＡＤに沿ってラビング処理を施した。このようにして、配向膜１４０及び２４０を得た。
次に、背面基板１０の主面に、配向膜１４０を取り囲むように熱硬化性接着剤をディスペンスした。この接着剤層が形成する枠には、液晶注入口として利用するための開口部を設けた。接着剤を仮乾燥した後、図示しないトランスファパッド上に銀ペーストをディスペンスした。
次いで、配向膜２４０上に、直径が７．０μｍの粒状スペーサを散布した。ここではスペーサとして粒状スペーサを散布したが、その代わりに、感光性樹脂を用いて柱状スペーサを形成してもよい。
その後、背面基板１０と前面基板２０とを、配向膜１４０及び２４０が向き合い且つそれらのラビング方位が等しくなるように貼り合せ、これを加熱した。以上のようにして、空セルを得た。
次に、この空セル内に、誘電率異方性が正のネマチック液晶化合物をディップ法により注入した。
続いて、液晶注入口に紫外線硬化樹脂をディスペンスし、これに紫外線を照射した。さらに、背面基板１０の外面に偏光板５０を貼り付けると共に、前面基板２０の外面に光学補償フィルム４０及び偏光板５０を順次貼り付けた。
なお、ここで使用した光学補償フィルム４０は、ディスコティック液晶化合物をその光学軸がＸ方向に垂直な面内で変化するようにベンド配向させた光学異方性層を含んでいる。この光学補償フィルム４０の最大の主法線速度の方向は厚さ方向と平行であり、最小の主法線速度の方向はＸ方向と平行であり、残りの主法線速度方向はＹ方向と平行である。
このようにして得られた液晶表示パネル１を図示しないバックライトユニットなどと組み合わせることにより、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置を完成した。
この液晶表示装置を温度調節器内に設置し、その内部温度を−２０℃に設定した。次いで、顕微鏡を用いて画素を観察しながら、液晶表示装置に電源を投入した。具体的には、画素電極１３０と共通電極２３０との間に±１５Ｖの交流電圧を印加すると共に、画素電極１３０と信号線１０８との間に±５Ｖの交流電圧を印加した。その結果、１つの画素でスプレイ配向を示す着色状態からベンド配向を示す無彩色状態へと変化するのに必要な時間の平均値は２．０秒であった。また、画面全体で呈色変化が完了するまでの平均的な所要時間は２．５秒であった。
なお、この所要時間は、画素の寸法に応じて変化する。また、この所要時間は、使用する液晶材料の粘度にも依存する。例えば、より低粘度の液晶材料を用いると、先の所要時間は短くなる。さらに、この所要時間は、測定条件にも依存する。例えば、先の所要時間は、より低温で測定すると長くなり、印加電圧をより高くすると短くなる。
（実施例２）
本例では、図１０乃至図１３を参照しながら説明した液晶表示装置を以下の方法により製造した。すなわち、画素電極１３０に図１０乃至図１３に示す構造を採用すると共に、配向方向ＡＤをＸ方向に対して平行とした。これ以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を製造した。
ここでは、画素電極１３０は略長方形状とし、そのＸ方向及びＹ方向のピッチは実施例１と同様とした。各画素電極１３０には、縁ＥRに５つの凸部ＰDを設け、縁ＥLに４つの凹部ＲDを設けた。
図１１に示す凸部ＰDでは、縁ＥP１の長さを７μｍとし、縁ＥP２の長さを２０μｍとし、縁ＥP３ａの長さを７μｍとし、縁ＥP３ｂの長さを１０μｍとした。縁ＥP１はＸ方向に対して平行とし、縁ＥP２及びＥP３ｂがＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥP３ａはＹ方向に対して平行とした。
図１２に示す凸部ＰDでは、縁ＥP１の長さを５μｍとし、縁ＥP２の長さを７μｍとし、縁ＥP３ａの長さを５μｍとし、縁ＥP３ｂの長さを１４μｍとした。縁ＥP１はＸ方向に対して平行とし、縁ＥP２及びＥP３ｂがＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥP３ａはＹ方向に対して平行とした。
図１２に示す凹部ＲUでは、縁ＥR４の長さを７．５μｍとし、縁ＥR５ａの長さを１３．５μｍとし、縁ＥR５ｂの長さを１０．５μｍとした。縁ＥR４はＸ方向に対して平行とし、縁ＥR５ａはＹ方向に対して平行とし、縁ＥR５がＸ方向に対して為す角度は４５°とした。
図１３に示す凸部ＰDでは、縁ＥP１の長さを５μｍとし、縁ＥP２の長さを７μｍとし、縁ＥP３ａの長さを５μｍとし、縁ＥP３ｂの長さを１４μｍとした。縁ＥP１はＸ方向に対して平行とし、縁ＥP２及びＥP３ｂがＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥP３ａはＹ方向に対して平行とした。
図１３に示す凹部ＲUでは、縁ＥR４の長さを７．５μｍとし、縁ＥR５の長さを１０μｍとした。縁ＥR４はＸ方向に対して平行とし、縁ＥR５はＹ方向に対して平行とした。
この液晶表示装置について、実施例１で実施したのと同様の方法により、スプレイ配向状態からベンド配向状態への転移所要時間を測定した。その結果、１つの画素で着色状態から無彩色状態へと変化するのに必要な時間の平均値は１．１秒であった。また、画面全体で呈色変化が完了するまでの平均的な所要時間は１．３秒であった。
（実施例３）
本例では、図１４及び図１５を参照しながら説明した液晶表示装置を以下の方法により製造した。すなわち、画素電極１３０に図１４及び図１５に示す構造を採用すると共に、配向方向ＡＤを逆向きとした。これ以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を製造した。
ここでは、画素電極１３０は略長方形状とし、そのＸ方向及びＹ方向のピッチは実施例１と同様とした。各画素電極１３０には、縁ＥRに３つの凸部ＰUを設け、縁ＥLに３つの凹部ＲDを設けた。
各凹部ＲDでは、縁ＥR１の長さを１０μｍとし、縁ＥR２の長さを５μｍとし、縁ＥR３の長さを１２μｍとした。縁ＥR１がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR２及びＥR３はＸ方向に対して平行とした。
また、各凸部ＰUでは、縁ＥP４の長さを７μｍとし、縁ＥP５の長さを５μｍとした。縁ＥP４がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥP５はＸ方向に対して平行とした。
この液晶表示装置について、実施例１で実施したのと同様の方法により、スプレイ配向状態からベンド配向状態への転移所要時間を測定した。その結果、１つの画素で着色状態から無彩色状態へと変化するのに必要な時間の平均値は１．３秒であった。また、画面全体で呈色変化が完了するまでの平均的な所要時間は１．５秒であった。
（実施例４）
本例では、図１６及び図１７を参照しながら説明した液晶表示装置を以下の方法により製造した。すなわち、画素電極１３０に図１６及び図１７に示す構造を採用すると共に、配向方向ＡＤを逆向きとした。これ以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を製造した。
ここでは、画素電極１３０は略長方形状とし、そのＸ方向及びＹ方向のピッチは実施例１と同様とした。各画素電極１３０には、縁ＥRに３つの凹部ＲUを設け、縁ＥLに４つの凹部ＲDを設けた。
各凹部ＲDでは、縁ＥR１の長さを７μｍとし、縁ＥR２の長さを５μｍとし、縁ＥR３の長さを１０μｍとした。縁ＥR１がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR２及びＥR３はＸ方向に対して平行とした。
また、各凹部ＲUでは、縁ＥR４の長さを７μｍとし、縁ＥR５の長さを５μｍとした。縁ＥR４がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR５はＸ方向に対して平行とした。
この液晶表示装置について、実施例１で実施したのと同様の方法により、スプレイ配向状態からベンド配向状態への転移所要時間を測定した。その結果、１つの画素で着色状態から無彩色状態へと変化するのに必要な時間の平均値は１．１秒であった。また、画面全体で呈色変化が完了するまでの平均的な所要時間は１．３秒であった。
（実施例５）
本例では、図１８乃至図２０を参照しながら説明した液晶表示装置を以下の方法により製造した。すなわち、画素電極１３０に図１８乃至図２０に示す構造を採用すると共に、配向方向ＡＤをＺ方向に平行な軸の周りで９０°回転させた。これ以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を製造した。
ここでは、画素電極１３０は略長方形状とし、そのＸ方向及びＹ方向のピッチは実施例１と同様とした。各画素電極１３０には、縁ＥRに３つの凹部ＲDを設け、縁ＥLに２つの凸部ＰDを設けた。
各凹部ＲDでは、縁ＥR１の長さを７μｍとし、縁ＥR２の長さを５μｍとし、縁ＥR３の長さを１０μｍとした。縁ＥR１がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR２及びＥR３はＸ方向に対して平行とした。
また、各凸部ＰDでは、縁ＥP１の長さを７μｍとし、縁ＥP２の長さを５μｍとし、縁ＥP３の長さを１０μｍとした。縁ＥP１がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥP２及びＥP３はＹ方向に対して平行とした。
この液晶表示装置について、実施例１で実施したのと同様の方法により、スプレイ配向状態からベンド配向状態への転移所要時間を測定した。その結果、１つの画素で着色状態から無彩色状態へと変化するのに必要な時間の平均値は１．６秒であった。また、画面全体で呈色変化が完了するまでの平均的な所要時間は２．０秒であった。
（実施例６）
本例では、図２１乃至図２６を参照しながら説明した液晶表示装置を以下の方法により製造した。すなわち、画素電極１３０に図２２乃至図２６に示す構造を採用すると共に、配向方向ＡＤをＺ方向に平行な軸の周りで１８０°回転させた。これ以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により液晶表示装置を製造した。
ここでは、画素電極１３０は略長方形状とし、そのＸ方向及びＹ方向のピッチは実施例１と同様とした。各画素電極１３０には、縁ＥRに２つの凸部ＰUと２つの凹部ＲUとを設け、縁ＥLに３つの凸部ＰDと５つの凹部ＲDとを設けた。
具体的には、図２２に示す構造では、縁ＥP１の長さを５．５μｍとし、縁ＥP２の長さを２０μｍとし、縁ＥP３ａの長さを５μｍとし、縁ＥP３ｂの長さを１５．５μｍとした。縁ＥL’の長さは３μｍとし、縁ＥR’の長さは４μｍとした。縁ＥP１及びＥL’がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥP２、縁ＥP３ｂ及びＥR’は縁ＥP１及びＥL’と直交させ、縁Ｅp３ａはＹ方向に対して平行とした。
図２３に示す構造では、縁ＥR１の長さを５．５μｍとし、縁ＥR３ａの長さを３μｍとし、縁ＥR３ｂの長さを３μｍとし、縁ＥP４の長さを１１μｍとし、縁ＥP５の長さを８μｍとし、縁ＥR’の長さを４μｍとした。縁ＥR１及びＥP４がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR３ｂ及びＥR’は縁ＥR１及びＥP４と直交させ、縁ＥR３ａはＹ方向と平行とし、縁ＥP５はＸ方向と平行とした。
図２４に示す構造では、縁ＥR１の長さを１μｍとし、縁ＥR２の長さを５．５μｍとし、縁ＥR３及びＥR３ａの長さを２μｍとし、縁ＥR３ｂの長さを５．５μｍとし、縁ＥP１の長さを１μｍとし、縁ＥP２の長さを９．５μｍとし、縁ＥP３ａの長さを４μｍとし、縁ＥP３ｂの長さを１１μｍとし、縁ＥR４の長さを４μｍとし、縁ＥR５ａの長さを８μｍとし、縁ＥR５ｂの長さを４μｍとした。縁ＥR１、ＥP１及びＥR４がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR２、ＥR３ｂ、ＥP２、縁ＥP３ｂ及びＥR５ｂは縁ＥR１、ＥP１及びＥR４と直交させ、縁ＥR３、ＥR３ａ、ＥP３ａ及びＥR５ａはＹ方向と平行とした。
図２５に示す構造では、縁ＥR１の長さを５．５μｍとし、縁ＥR３ａの長さを５μｍとし、縁ＥR３ｂの長さを４μｍとし、縁ＥP４の長さを１１μｍとし、縁ＥP５の長さを５μｍとし、縁ＥR’の長さを４μｍとした。縁ＥR１及びＥP４がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR’は縁ＥR１及びＥP４と直交させ、縁ＥR３ａはＹ方向と平行とし、縁ＥR３ｂ及びＥP５はＸ方向と平行とした。
図２６に示す構造では、縁ＥR１の長さを１μｍとし、縁ＥR３ａの長さを２μｍとし、縁ＥR３ｂの長さを５．５μｍとし、縁ＥP１の長さを１μｍとし、縁ＥP２の長さを９．５μｍとし、縁ＥP３ａの長さを４μｍとし、縁ＥP３ｂの長さを１１μｍとし、縁ＥR４の長さを４μｍとし、縁ＥR５ａの長さを８μｍとし、縁ＥR５ｂの長さを４μｍとした。縁ＥR１、ＥP１及びＥR４がＸ方向に対して為す角度は４５°とし、縁ＥR３ｂ、ＥP２、縁ＥP３ｂ及びＥR５ｂは縁ＥR１、ＥP１及びＥR４と直交させ、縁ＥR３ａ、ＥP３ａ及びＥR５ａはＹ方向と平行とした。
この液晶表示装置について、実施例１で実施したのと同様の方法により、スプレイ配向状態からベンド配向状態への転移所要時間を測定した。その結果、１つの画素で着色状態から無彩色状態へと変化するのに必要な時間の平均値は１．１秒であった。また、画面全体で呈色変化が完了するまでの平均的な所要時間は１．３秒であった。
本発明の第１態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。 図１の液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。 図１の液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。 図１乃至図３に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図。 図１乃至図３に示す液晶表示装置の他の一部を拡大して示す平面図。 図１乃至図３に示す液晶表示装置で生じる初期転移の一例を概略的に示す平面図。 図１乃至図３に示す液晶表示装置で生じる初期転移の他の例を概略的に示す平面図。 一参考例に係る液晶表示装置で生じる初期転移を概略的に示す平面図。 他の参考例に係る液晶表示装置で生じる初期転移を概略的に示す平面図。 本発明の第２態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。 図１０に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図。 図１０に示す液晶表示装置の他の一部を拡大して示す平面図。 図１０に示す液晶表示装置のさらに一部を拡大して示す平面図。 本発明の第３態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。 図１４に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図。 本発明の第４態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。 図１６に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図。 本発明の第５態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。 図１８に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図。 図１８に示す液晶表示装置の他の一部を拡大して示す平面図。 本発明の第６態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。 図２１に示す液晶表示装置の一部を拡大して示す平面図。 図２１に示す液晶表示装置の他の一部を拡大して示す平面図。 図２１に示す液晶表示装置のさらに他の一部を拡大して示す平面図。 図２１に示す液晶表示装置のさらに他の一部を拡大して示す平面図。 図２１に示す液晶表示装置のさらに他の一部を拡大して示す平面図。
符号の説明
１…液晶表示パネル、１０…背面基板、２０…前面基板、３０…調光層、４０…光学補償フィルム、５０…偏光板、１００…透明基板、１０１…アンダーコート層、１０２…半導体層、１０３…ゲート絶縁膜、１０４…走査線、１０５…ゲート電極、１０６…参照配線、１０７…層間絶縁膜、１０８…信号線、１０９…ソース電極、１１０…スイッチング素子、１１１…パッシベーション膜、１２０…カラーフィルタ、１３０…画素電極、１４０…配向膜、２００…透明基板、２３０…共通電極、２４０…配向膜、３００…液晶分子。

Claims (15)

  1. 第１主面を備えた第１絶縁基板と、
    前記第１主面を被覆し、前記第１主面に平行な配向方向と前記配向方向の一端側である上流側と前記配向方向の他端側である下流側とを規定し、液晶分子を前記下流側に傾ける第１配向膜と、
    前記第１絶縁基板と前記第１配向膜との間に介在し、第１縁を含んだ上流部分と第２縁を含み且つ前記第２縁に対して凹んだ第１凹部が設けられた下流部分とを備えた第１電極とを含み、前記第１電極は、前記第１縁の位置で前記上流側を向き、前記第２縁の位置で前記下流側を向くように設けられた第１基板であって、
    前記第１凹部は、前記配向方向に延びた第３縁と、前記第３縁の下流側端部を前記第２縁に接続した第４縁とを含み、前記第３縁と前記第４縁とを連ねてなる図形は、前記第１電極の輪郭によって囲まれた領域の内側から見た場合に内側に凹である第１基板と、
    前記第１配向膜と向き合った第２主面を備えた第２絶縁基板と、前記第２主面を被覆した第２配向膜と、前記第２絶縁基板と前記第２配向膜との間に介在した第２電極とを含んだ第２基板と、
    前記第１及び第２基板との間に介在し、液晶分子を含有した調光層とを具備したことを特徴とするＯＣＢモードの液晶表示装置。
  2. 前記上流部分は前記第１縁から前記上流側に突き出すと共に前記配向方向に延びた縁を含んだ凸部をさらに含んだことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 前記第１凹部は前記凸部と比較して寸法がより大きいことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 前記凸部の一部は前記第１凹部の内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  5. 前記第１縁に対して凹むと共に前記配向方向に延びた縁を含んだ第２凹部が前記上流部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  6. 前記第１凹部は前記第２凹部と比較して寸法がより大きいことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 前記第１電極は長辺に前記第１凹部が設けられた長方形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  8. 前記第１電極は隣接した一対の辺の少なくとも一方に前記第１凹部が設けられた四角形状を有しており、前記第１電極は、前記一対の辺の各々の位置で前記下流側を向くように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  9. 第１主面を備えた第１絶縁基板と、
    前記第１主面を被覆し、前記第１主面に平行な配向方向と前記配向方向の一端側である上流側と前記配向方向の他端側である下流側とを規定し、液晶分子を前記下流側に傾ける第１配向膜と、
    前記第１絶縁基板と前記第１配向膜との間に介在し、第１縁を含んだ上流部分と第２縁及び前記第２縁から前記下流側に突き出た第１凸部を含んだ下流部分とを備えた第１電極とを含み、前記第１電極は、前記第１縁の位置で前記上流側を向き、前記第２縁の位置で前記下流側を向くように設けられた第１基板であって、
    前記第１凸部は、前記配向方向に延びた第３縁と、前記第３縁の上流側端部を前記第２縁に接続した第４縁とを含み、前記第３縁と前記第４縁とを連ねてなる図形は、前記第１電極の輪郭によって囲まれた領域の内側から見た場合に外側に凸である第１基板と、
    前記第１配向膜と向き合った第２主面を備えた第２絶縁基板と、前記第２主面を被覆した第２配向膜と、前記第２絶縁基板と前記第２配向膜との間に介在した第２電極とを含んだ第２基板と、
    前記第１及び第２基板との間に介在し、液晶分子を含有した調光層とを具備したことを特徴とするＯＣＢモードの液晶表示装置。
  10. 前記第１縁に対して凹むと共に前記配向方向に延びた縁を含んだ凹部が前記上流部分に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
  11. 前記第１凸部は前記凹部と比較して寸法がより大きいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
  12. 前記上流部分は前記第１縁から前記上流側に突き出すと共に前記配向方向に延びた縁を含んだ第２凸部をさらに含んだことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
  13. 前記第１凸部は前記第２凸部と比較して寸法がより大きいことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
  14. 前記第１電極は長辺に前記第１凸部が設けられた長方形状を有していることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
  15. 前記第１電極は隣接した一対の辺の少なくとも一方に前記第１凸部が設けられた四角形状を有しており、前記第１電極は、前記一対の辺の各々の位置で前記下流側を向くように設けられたことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
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