JP6430299B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、垂直配向型の液晶表示装置に関する。

対向配置された基板とそれらの基板間に設けられた垂直配向の液晶層を有する垂直配向型の液晶表示装置が知られている。この垂直配向型の液晶表示装置は、液晶層内のリタデーションがほぼゼロであることから、クロスニコル配置させた２つの偏光板を用いることで高コントラストなノーマリーブラック表示を実現できる。

特開２００４−２５２２９８号公報（特許文献１）には、任意形状の表示部を有する垂直配向型の液晶表示装置において、表示部を構成する電極に複数の開口部が設けられた液晶表示装置が開示されている。詳細には、上下基板のそれぞれの電極に設けられた各開口部は、一方向に沿った細長い矩形状に形成されており、上基板の開口部と下基板の開口部とが平面視において各開口部の短手方向に沿って互い違いに配置されている。このような各開口部を設けることで、液晶層へ閾値電圧以上の電圧を印加した際に液晶層内の液晶分子の傾斜方向が互いに１８０°異なる２ドメイン配向を形成させることができる。それにより、明表示時における視角特性が改善され、表示品位に優れた液晶表示装置が得られる。

特開２００７−２５６３００号公報（特許文献２）には、上下基板のそれぞれの電極に、互いの長手方向が略直交するように配置された複数の第１開口部と複数の第２開口部とが設けられた液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置においては、クロスニコル配置された２つの偏光板が上下基板を挟んで配置されており、各偏光板の吸収軸は上記した各第１開口部の長手方向、各第２開口部の長手方向のいずれとも略４５°の角度をなして配置されている。そして、上下基板のそれぞれの各開口部は、平面視において、各第１開口部と各第２開口部がともにいずれかの偏光板の吸収軸方向に沿って互い違いに配列されている。このような複数の開口部を設けることで、液晶層へ閾値電圧以上の電圧を印加した際に液晶層内の液晶分子が互いに異なる４方向へ傾斜する４ドメイン配向を形成させることができる。それにより、全方位から均等な明表示状態が得られ、上記した２ドメイン配向の液晶表示装置よりもさらに視角特性の改善された液晶表示装置が得られる。

特開２００８−１２９０５０号公報（特許文献３）には、上記した特許文献２の液晶表示装置における各第１開口部と各第２開口部の配列ピッチを半ピッチずらして配置した液晶表示装置が開示されている。このような構成によれば、最も近い距離で配置される第１開口部と第２開口部との距離をより大きくできることによって電極の高抵抗化や断線のおそれを低減することができるとともに、４ドメイン配向による良好な視角特性を得ることができる。

ところで、上記した特許文献３に開示される従来技術に基づいて垂直配向型の液晶表示装置を作製し、その明表示時において表示面内にざらつき感が観察される場合がある。このようなざらつき感は液晶表示装置の表示品位を低下させるため、改良が望まれる。

特開２００４−２５２２９８号公報 特開２００７−２５６３００号公報 特開２００８−１２９０５０号公報

本発明に係る具体的態様は、複数の開口部を有する垂直配向型の液晶表示装置における表示面内のざらつき感を低減して表示品位を向上させることを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板に設けられた第１電極と、（ｃ）第２基板に設けられた第２電極と、（ｄ）前記第１基板と前記第２基板の間に設けられた垂直配向の液晶層を含み、（ｅ）前記第１電極は複数の第１開口部を有し、かつ前記第２電極は複数の第２開口部を有しており、（ｆ）前記複数の第１開口部は、平面視において各々が第１方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と前記第１方向に直交する第２方向に延びる第２部位とを有する複数の第３開口部と、平面視において各々が前記第１方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びる第１部位と前記第２方向に延びた第２部位とを有する複数の第４開口部とを有しており、（ｇ）前記複数の第２開口部は、平面視において各々が第１方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と前記第２方向に延びる第２部位とを有する複数の第５開口部と、平面視において各々が前記第１方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びる第１部位と前記第２方向に延びた第２部位とを有する複数の第６開口部とを有しており、（ｈ）前記複数の第３開口部と前記複数の第５開口部は、平面視において、隣り合う１つの第３開口部と１つの第５開口部の前記第２部位同士が重なるようにして、前記第１方向に沿って所定間隔で交互に配置されており、（ｉ）前記複数の第４開口部と前記複数の第６開口部は、平面視において、隣り合う１つの第４開口部と１つの第６開口部の前記第２部位同士が重なるようにして、前記第１方向に沿って所定間隔で交互に配置されており、（ｊ）前記複数の第３開口部と前記複数の第５開口部からなる前記第１方向に沿った列と、前記複数の第４開口部と前記複数の第６開口部からなる前記第１方向に沿った列とが前記第２方向において隣り合って配置されている、液晶表示装置である。

この態様の液晶表示装置において、前記複数の第３開口部と前記複数の第５開口部は、平面視において、隣り合う１つの第３開口部と１つの第５開口部の各々の前記第１部位の端部同士が重なるように配置されており、前記複数の第４開口部と前記複数の第６開口部は、平面視において、隣り合う１つの第３開口部と１つの第５開口部の各々の前記第１部位の端部同士が重なるように配置されている、ことも好ましい。

本発明に係る他の態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板に設けられた第１電極と、（ｃ）第２基板に設けられた第２電極と、（ｄ）前記第１基板と前記第２基板の間に設けられた垂直配向の液晶層を含み、（ｅ）前記第１電極は複数の第１開口部を有し、かつ前記第２電極は複数の第２開口部を有しており、（ｆ）前記複数の第１開口部は、平面視において第２方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と前記第２方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びた第２部位と前記第２方向に延びる２つの第３部位とを有し、前記第１部位と前記第２部位の各一端部同士が結合され、かつ前記第１部位の他端部に１つの前記第３部位が結合され、前記第２部位の他端部に１つの前記第３部位が結合されており、（ｇ）前記複数の第２開口部は、平面視において第２方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と、前記第２方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びた第２部位と、前記第２方向に延びる２つの第３部位とを有し、前記第１部位と前記第２部位の各一端部同士が結合され、かつ前記第１部位の他端部に１つの前記第３部位が結合され、前記第２部位の他端部に１つの前記第３部位が結合されており、（ｈ）前記複数の第１開口部と前記複数の第２開口部は、それぞれ平面視において市松状に配置され、かつ前記第１方向における配置ピッチを互いに半ピッチずらして配置され、かつ、隣り合う第１開口部と第２開口部の前記第３部位同士が１つずつ重なるようにして、前記第１方向に沿って所定間隔で交互に配置されている、液晶表示装置である。

この態様の液晶表示装置において、前記複数の第１開口部は、前記第２方向に延びる第４部位を有し、前記第１部位と前記第２部位の各々の前記一端部と当該第４部位が結合されており、前記複数の第２開口部は、前記第２方向に延びる第４部位を有し、前記第１部位と前記第２部位の各々の前記一端部と当該第４部位が結合されている、ことも好ましい。

上記した各構成によれば、複数の開口部を有する垂直配向型の液晶表示装置における表示面内のざらつき感を低減して表示品位を向上させることが可能となる。

図１は、第１実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。 図２（Ａ）は各第１開口部の構造を示す平面図であり、図２（Ｂ）は各第２開口部の構造を示す平面図であり、図２（Ｃ）は各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。 図３（Ａ）は、ある条件設定による配向組織の計算結果を示す図である。図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）は、それぞれ別の条件設定による配向組織の計算結果を示す図である。 図４は、比較例１の液晶表示装置における配向組織の計算結果を示す図である。 図５（Ａ）は比較例２の液晶表示装置における第１基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図５（Ｂ）は比較例２の液晶表示装置における第２基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図５（Ｃ）は第１基板の各開口部と第２基板の各開口部を重ねて示した平面図である。 図６は、比較例２の液晶表示装置のある条件設定による配向組織の計算結果を示す図である。 図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、変形例の液晶表示装置における各開口部の構造を示す平面図である。 図８（Ａ）は、変形例の液晶表示装置における配向組織を計算した結果を示す図である。図８（Ｂ）は、変形例の液晶表示装置における配向組織を計算した結果を示す図である。 図９（Ａ）は各第１開口部の構造を示す平面図であり、図９（Ｂ）は各第２開口部の構造を示す平面図であり、図９（Ｃ）は各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。 図１０（Ａ）は第２実施形態の液晶表示装置における各第１開口部の構造を示す平面図であり、図１０（Ｂ）は第２実施形態の液晶表示装置における各第２開口部の構造を示す平面図であり、図１０（Ｃ）は第２実施形態の液晶表示装置における各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。 図１１（Ａ）は変形例の液晶表示装置における各第１開口部の構造を示す平面図であり、図１１（Ｂ）は変形例の液晶表示装置における各第２開口部の構造を示す平面図であり、図１１（Ｃ）は変形例の液晶表示装置における各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。 図１２（Ａ）は比較例３の液晶表示装置における第１基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図１２（Ｂ）は比較例３の液晶表示装置における第２基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図１２（Ｃ）は第１基板の各開口部と第２基板の各開口部を重ねて示した平面図である。 図１３は、特許文献３に係る従来技術（当該文献の図８に係る構成）に基づいて作製された垂直配向型の液晶表示装置の明表示時の表示部の顕微鏡観察像を示す図である。

本願発明者は、特許文献３に係る従来技術に基づいて垂直配向型の液晶表示装置における表示面内のざらつき感の原因について詳細に検討した。図１３は、特許文献３に係る従来技術（当該文献の図８に係る構成）に基づいて作製された垂直配向型の液晶表示装置の明表示時の表示部の顕微鏡観察像を示す図である。図１３に示すように、この液晶表示装置では、紙面左右方向に対して長手方向を時計回りに４５度回転した方向に向けた開口部と当該長手方向を反時計回りに４５度回転した方向に向けた開口部のそれぞれの端部が隣接する部分において暗線（暗領域）が観察される。この暗線を境界にして液晶分子の配向方向が１８０度異なる２つのドメインが得られており、この部分では液晶分子の配向が基板面内で連続的に回転していると考えられる。

図１３を注意深く観察すると、各開口部の端部が隣接する部分に発生する暗線の形状は曲線状、楕円形状など様々であることが分かる（図中、丸枠で囲んだ箇所を参照）。また、このような暗線が発生していない場合もある。すなわち、暗線の発生箇所、形状は不規則であり、このことが液晶表示装置の表示部における外観上のざらつき感を生じさせる原因になっていると推測される。以上の検討から、本願発明者は、上記のような暗線の発生を抑えることで表示部における外観上のざらつき感を低減することが可能であるとの着想を得て本願発明を創作するに至った。以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の液晶表示装置の基本構造を示す断面図である。この液晶表示装置は、対向配置された第１基板１１および第２基板１２と、第１基板１１に設けられた第１電極１３と、第２基板１２に設けられた第２電極１４と、第１基板１１と第２基板１２の間に配置された液晶層１７を基本構成として備える。例えば、本実施形態の液晶表示装置は、電極同士の重なり合う領域が表示したい文字や図案を形作るように構成され、基本的に予め定めた文字等のみを表示可能であり、概ね、有効表示領域内における面積比で５０％以下程度の領域が文字等の表示に寄与するものであるセグメント表示型の液晶表示装置である。なお、液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配列されたドットマトリクス表示型であってもよいし、セグメント表示型とドットマトリクス型が混合したものであってもよい。

第１基板１１および第２基板１２は、それぞれ例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板である。図示のように、第１基板１１と第２基板１２は、所定の間隙（例えば４μｍ程度）を設けて貼り合わされている。

第１電極１３は、第１基板１１の一面側に設けられている。同様に、第２電極１４は、第２基板１２の一面側に設けられている。第１電極１３および第２電極１４は、それぞれ例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。また、第１電極１３には複数の第１開口部１８が設けられ、第２電極１４には複数の第２開口部１９が設けられている。上記のように第１電極１３と第２電極１４の重なる領域がそれぞれ１つのセグメント表示部または画素を構成する。そして、各セグメント表示部または各画素の中に複数の第１開口部１８と複数の第２開口部１９が配置される。

第１配向膜１５は、第１基板１１の一面側に第１電極１３を覆うようにして設けられている。第２配向膜１６は、第２基板１２の一面側に第２電極１４を覆うようにして設けられている。これらの第１配向膜１５、第２配向膜１６としては、液晶層１７の配向状態を垂直配向に規制する垂直配向膜が用いられている。各配向膜１５、１６にはラビング処理等の一軸配向処理は施されていない。

液晶層１７は、第１基板１１と第２基板１２の間に設けられている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負の液晶材料を用いて液晶層１７が構成される。液晶層１７に図示された太線は、液晶層１７における液晶分子の配向方向を模式的に示したものである。本実施形態の液晶層１７は、電圧無印加時における液晶分子の配向方向が第１基板１１および第２基板１２の各基板面に対して垂直となる垂直配向に設定されている。

第１偏光板２１は、第１基板１１の外側に配置されている。同様に、第２偏光板２２は、第２基板１２の外側に配置されている。第１偏光板２１と第２偏光板２２は、例えば、各々の吸収軸が互いに略直交するように配置されている。また、各偏光板と各基板との間には適宜Ｃプレート等の光学補償板が配置されてもよい。例えば本実施形態では、第１基板１１と第１偏光板２１の間、第２基板１２と第２偏光板２２の間のそれぞれに光学補償板２３、２４が配置されている。

図２は、各開口部の構造を説明するための平面図である。詳細には、図２（Ａ）は各第１開口部の構造を示す平面図であり、図２（Ｂ）は各第２開口部の構造を示す平面図であり、図２（Ｃ）は各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。なお、いずれの図も第１基板１１側から見た平面図であり、多数存在する各開口部のうちの一部の数の開口部が図示されている。

図２（Ａ）に示すように、複数の第１開口部１８は、複数の開口部（第３開口部）１８ａと複数の開口部（第４開口部）１８ｂとを有する。各開口部１８ａは、図中のＸ方向に沿って一定のピッチＰｘで配列されており、かつ図中のＹ方向に沿って一定のピッチＰｙで配列されている。同様に、各開口部１８ｂは、図中のＸ方向に沿って一定のピッチＰｘで配列されており、かつ図中のＹ方向に沿って一定のピッチＰｙで配列されている。Ｘ方向においては、各開口部１８ａ同士が隣り合って列をなし、かつ各開口部１８ｂ同士が隣り合って列をなしている。これに対して、Ｙ方向においては、各開口部１８ａと各開口部１８ｂとが１つずつ交互に隣り合って列をなしている。

各開口部１８ａと各開口部１８ｂとは線対称な形状である。詳細には、各開口部１８ａは、Ｘ方向を基準にして時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第１部位とＹ方向に平行に延びる略矩形状の第２部位とを有しており、第１部位の図中上側の一端部と第２部位の図中下側の一端部が結合している。これにより、各開口部１８ａは、全体として「くの字」に屈曲した形状を有する。他方で、各開口部１８ｂは、Ｘ方向を基準にして反時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第１部位とＹ方向に平行に延びる略矩形状の第２部位とを有しており、第１部位の図中上側の一端部と第２部位の図中下側の一端部が結合している。これにより、各開口部１８ｂは、全体として「逆くの字」に屈曲した形状を有する。

図２（Ｂ）に示すように、複数の第２開口部１９は、複数の開口部（第５開口部）１９ａと複数の開口部（第６開口部）１９ｂとを有する。各開口部１９ａは、図中のＸ方向に沿って一定のピッチＰｘで配列されており、かつ図中のＹ方向に沿って一定のピッチＰｙで配列されている。同様に、各開口部１９ｂは、図中のＸ方向に沿って一定のピッチＰｘで配列されており、かつ図中のＹ方向に沿って一定のピッチＰｙで配列されている。Ｘ方向においては、各開口部１９ａ同士が隣り合って列をなし、かつ各開口部１９ｂ同士が隣り合って列をなしている。これに対して、Ｙ方向においては、各開口部１９ａと各開口部１９ｂとが１つずつ交互に隣り合って列をなしている。

各開口部１９ａと各開口部１９ｂとは線対称な形状である。詳細には、各開口部１９ａは、Ｘ方向を基準にして反時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第１部位とＹ方向に平行に延びる略矩形状の第２部位とを有しており、第１部位の図中上側の一端部と第２部位の図中下側の一端部が結合している。これにより、各開口部１９ａは、全体として「逆くの字」に屈曲した形状を有する。他方で、各開口部１９ｂは、Ｘ方向を基準にして時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第１部位とＹ方向に平行に延びる略矩形状の第２部位とを有しており、第１部位の図中上側の一端部と第２部位の図中下側の一端部が結合している。これにより、各開口部１９ｂは、全体として「くの字」に屈曲した形状を有する。

図２（Ｃ）に示すように、各開口部１８ａと各開口部１９ａは、１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａの各々の第２部位が平面視において重なり、かつ各々の第１部位の長手方向が略９０度の角度をなし、全体として略逆Ｙ字状となるように配置されている。そして、１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａとを組み合わせて構成される平面視において略逆Ｙ字状の開口部がＸ方向に沿って配列されている。さらに本実施形態では、隣り合う１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａは、各々の第１部位の端部、詳細には第２部位と結合していない側の各端部同士が平面視において重なり合うようにして配置されている。

同様に、各開口部１８ｂと各開口部１９ｂは、１つの開口部１８ｂと１つの開口部１９ｂの各々の第２部位が平面視において重なり、かつ各々の第１部位の長手方向が略９０度の角度をなし、全体として逆Ｙ字状となるように配置されている。そして、１つの開口部１８ｂと１つの開口部１９ｂとを組み合わせて構成される平面視において略逆Ｙ字状の開口部がＸ方向に沿って配列されている。さらに本実施形態では、隣り合う１つの開口部１８ｂと１つの開口部１９ｂは、各々の第１部位の端部、詳細には第２部位と結合していない側の各端部同士が平面視において重なり合うようにして配置されている。

また、１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａとを組み合わせて構成される平面視において略逆Ｙ字状の開口部の第１方向に沿った列と、１つの開口部１８ｂと１つの開口部１９ｂとを組み合わせて構成される平面視において略逆Ｙ字状の開口部の第１方向に沿った列とは、Ｙ方向において隣り合って配置されている。本実施形態では、各開口部１８ａ、１９ａの第２部位は、それらの図中上側に配置される各開口部１８ｂ、１９ｂとは所定の隙間を設けて配置されている（すなわち、重なっていない）。同様に、本実施形態では、各開口部１８ｂ、１９ｂの第２部位は、それらの図中上側に配置される各開口部１８ａ、１９ａとは所定の隙間を設けて配置されている（すなわち、重なっていない）。

次に、本実施形態の液晶表示装置の電圧印加時における配向組織を計算機シミュレーションによって解析した結果を説明する。シミュレーションにはシンテック社製のソフトウェア「ＬＣＤＭＡＳＴＥＲ８．５」を用いて、三次元解析を行った。計算対象とする領域は図２（Ｃ）に矩形状の枠で示した領域ａとした。この領域ａは上下左右８０μｍの領域として設定し、当該領域ａを４０×４０のメッシュに分割して計算を行った。また、液晶層の層厚（セル厚）は４μｍとし、層厚方向の分割数は２０に設定した。印加電圧は４Ｖ（第１電極に４Ｖ、第２電極に０Ｖと設定）として、定常状態における液晶層内の三次元配向分布を計算した。このとき、第２偏光板（裏側偏光板）の吸収軸は図２のＸ方向に平行、第１偏光板（表側偏光板）の吸収軸は図２のＹ方向に平行とした。また、液晶層を構成する液晶材料については、誘電率異方性Δε＝−５．１、屈折率異方性Δｎ＝０．０９１４とした。これらの計算条件は、以降に説明する比較例等においても同様である。

図３（Ａ）は、ある条件設定による配向組織の計算結果を示す図である。この計算では、各開口部のスリット幅Ｓｗ（図２（Ａ）参照）は１２μｍ、各第１部位のスリット長Ｓｌは５７μｍ、各開口部の配置ピッチＰｘ、Ｐｙはそれぞれ８０μｍ、それらの半ピッチであるｈｘ、ｈｙはそれぞれ４０μｍに設定し、各第２部位のスリット長Ｔｙはｈｙの１／２である２０μｍに設定した。図３（Ａ）の配向組織の中央付近を観察すると分かるように、各開口部１８ａ、１９ａの第２部位同士、各開口部１８ｂ、１９ｂの第２部位同士がそれぞれ重なるように設けたことで、上記した特許文献３に係る従来技術に基づく液晶表示装置（図１３参照）に見られたような楕円状の暗線（暗領域）の発生が抑えられている。したがって、本実施形態の液晶表示装置によれば、不規則な暗線の発生に起因する表示部の外観上のざらつき感を低減し、表示品位を向上させることが可能である。

図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）は、それぞれ別の条件設定による配向組織の計算結果を示す図である。具体的には、図３（Ｂ）に示す配向組織は、各第２部位のスリット長Ｔｙを３０μｍに設定し、図３（Ｃ）に示す配向組織は、各第２部位のスリット長のスリット長Ｔｙを１０μｍに設定し、図３（Ｄ）に示す配向組織は、各第２部位のスリット長Ｔｙを５μｍに設定した。なお、スリット長Ｔｙ以外の条件設定は上記した図３（Ａ）に示した配向組織の場合と同じである。Ｔｙ＝３０μｍに設定した場合（図３（Ｂ）参照）、Ｔｙ＝１０μｍに設定した場合（図３（Ｃ）参照）には、配向組織の中央付近を観察すると分かるように楕円状の暗線の発生が抑えられている。これに対して、Ｔｙ＝５μｍに設定した場合（図３（Ｄ）参照）には、楕円状の暗線が発生している。これらの計算結果から、各第２部位のスリット長Ｔｙはある程度確保する必要があり、少なくともＴｙを１０μｍ以上とすれば暗線の発生が抑えられ、外観上のざらつき間が低減されるといえる。また、計算結果からは、少なくともスリット長Ｔｙを１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲で設定すればよいといえる。また、１つの電極面上で近接する各開口部の相互間に隙間を設けて電極の断線を抑制するためには、各第２部位のスリット長Ｔｙを半ピッチｈｙよりも小さくする必要がある。

比較例１として、一対の開口部１８ａ、１９ａのうちいずれか一方の第２部位を設けず、かつ一対の開口部１８ｂ、１９ｂのうちいずれか一方の第２部位を設けない場合についてもシミュレーションにより解析した。この比較例１の液晶表示装置における配向組織の計算結果を図４に示す。ここでは、各一対の開口部のうちいずれか一方の第２部位を設けない以外は、上記した図３（Ａ）に示した配向組織の計算と同じ条件設定を用いた。図示のように、配向組織の中央付近を観察するとＳ字状の暗線が発生するとともにその周囲に楕円状の暗線が発生している。このことから、表示部の外観上のざらつき感を抑制するためには、一対の開口部のいずれにも第２部位を設け、それらを重ねて配置することが望ましいといえる。

比較例２として、上記した第１実施形態の液晶表示装置における一対の開口部１８ａ、１９ａのいずれにも第２部位を設けず、かつ一対の開口部１８ｂ、１９ｂのいずれにも第２部位を設けない場合についてもシミュレーションにより解析した。この比較例２の液晶表示装置における各開口部の構造を説明するための平面図を図５に示す。詳細には、図５（Ａ）は比較例２の液晶表示装置における第１基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図５（Ｂ）は比較例２の液晶表示装置における第２基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図５（Ｃ）は第１基板の各開口部と第２基板の各開口部を重ねて示した平面図である。なお、液晶表示装置の基本的な構成は上記した第１実施形態の場合と同様である（図１参照）。そして、各図はいずれの図も第１基板１１側から見た平面図であり、多数存在する各開口部のうちの一部の数の開口部が図示されている。

図５（Ａ）に示すように、第１基板１１の第１電極１３には複数の開口部Ｓ１と複数の開口部Ｓ２が設けられている。各開口部Ｓ１と各開口部Ｓ２は、それぞれ平面視において矩形状に形成されている。そして、各開口部Ｓ１は、Ｘ方向を基準にして時計回りに４５度回転した方向に長手方向を向けて配置されており、各開口部Ｓ２は、Ｘ方向を基準にして反時計回りに４５度回転した方向に長手方向を向けて配置されている。各開口部Ｓ１、各開口部Ｓ２は、ともにＸ方向に沿ってピッチＰｘで配列されており、かつ図中のＹ方向に沿ってピッチＰｙで配列されている。Ｘ方向においては、各開口部Ｓ１同士が隣り合って列をなし、かつ各開口部Ｓ２同士が隣り合って列をなしている。これに対して、Ｙ方向においては、各開口部Ｓ１と各開口部Ｓ２とがピッチＰｘの半分のピッチｈｙで１つずつ交互に隣り合って列をなしている。各開口部Ｓ１、Ｓ２の長さＳｌは長手方向の長さとして定義され、幅Ｓｗは短手方向の長さとして定義される。

図５（Ｂ）に示すように、第２基板１２の第２電極１４には複数の開口部Ｃ１と複数の開口部Ｃ２が設けられている。各開口部Ｃ１の形状、配置状態は上記した各開口部Ｓ２と同様であり、各開口部Ｃ２の形状、配置状態は上記した各開口部Ｓ１と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。各開口部Ｃ１、Ｃ２の長さ、幅は各開口部Ｓ１、Ｓ２と同じである。ただし、幅については各開口部Ｓ１、Ｓ２と各開口部Ｃ１、Ｃ２とで異なっていてもよい。

図５（Ｃ）に示すように、各開口部Ｓ１と各開口部Ｃ２は、１つの開口部Ｓ１と１つの開口部Ｃ２の各々の長手方向が略９０度の角度をなし、全体として略Ｖ字状となるように配置されている。そして、１つの開口部Ｓ１と１つの開口部Ｃ２とを組み合わせて構成される平面視において略Ｖ字状の開口部がＸ方向に沿って配列されている。さらに、隣り合う１つの開口部Ｓ１と１つの開口部Ｃ２は、各々の両方の端部同士が平面視において重なり合うようにして配置されている。なお、各開口部Ｓ２と各開口部Ｃ１についても同様に配置されており、ここでは詳細な説明を省略する。

図６は、比較例２の液晶表示装置のある条件設定による配向組織の計算結果を示す図である。この計算では、各開口部のスリット幅Ｓｗは１２μｍ、スリット長Ｓｌは５７μｍ、各開口部の配置ピッチＰｘ、Ｐｙはそれぞれ８０μｍ、それらの半ピッチであるｈｘ、ｈｙはそれぞれ４０μｍに設定した。また、計算対象とする領域は図５（Ｃ）に矩形状の枠で示した領域ｂとした。この領域ｂは上下左右８０μｍの領域として設定し、当該領域ｂを４０×４０のメッシュに分割して計算を行った。図６の配向組織の中央付近を観察すると分かるように、各開口部の端部同士が重なる屈曲部（上に凸または下に凸の部分）において、上記した特許文献３に係る従来技術に基づく液晶表示装置（図１３参照）に見られたものと同様の楕円状の暗線（暗領域）が発生している。ここで、計算結果では各開口部の端部同士が重なる屈曲部において一様に暗線が発生している。しかし、上記図１３に示したように、実際に作製した液晶表示装置では各開口部の形状のばらつきや位置ずれ等の要因により暗線が不規則に発生することになり、この不規則性が表示部の外観上のざらつき感を生じさせる原因になると考えられる。

次に、第１実施形態の液晶表示装置に係るいくつかの変形例を説明する。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、変形例の液晶表示装置における各開口部の構造を示す平面図である。なお、液晶表示装置の基本的な構成は上記した第１実施形態の場合と同様である（図１参照）。そして、各図はいずれの図も第１基板１１側から見た平面図であり、多数存在する各開口部のうちの一部の数の開口部が図示されている。

図７（Ａ）に示す複数の開口部１８ａと複数の開口部１８ｂは、上記した第１実施形態の各開口部（図２参照）と比べて、各開口部１８ａ、各開口部１９ｂの第２部位の形状が異なっている。詳細には、各第２部位は、それらの長手方向をＹ方向に向けて配置されている点は同じであるが、各開口部１８ａ、１８ｂの各第１部位と結合していない側の端部へ向かうにつれてスリット幅が徐々に変化している点が異なっている。各第２部位は、最も大きなスリット幅がＳｗ１で定義され、最も小さなスリット幅がＳｗ２で定義され、スリット長がＴｙで定義される。

この変形例の液晶表示装置において、Ｓｗ１＝１２μｍ、Ｓｗ２＝５μｍ、Ｔｙ＝２０μｍに設定し、その他の条件は上記と同様に設定して配向組織を計算した結果を図８（Ａ）に示す。この変形例においても暗線の発生を抑えられることが分かる。なお、Ｓｗ１よりもＳｗ２を大きく設定した場合、すなわち各開口部１８ａ、１８ｂの各第１部位と結合していない側の端部へ向かうにつれてスリット幅が徐々に大きくなるように設定した場合についても同様に暗線の発生を抑えられることをシミュレーションにより確認した。これらの結果から、各第２部位の長辺エッジは、Ｙ方向（各第２部位の長手方向）と平行ではなく傾斜していてもよいといえる。

図７（Ｂ）に示す複数の開口部１８ａと複数の開口部１８ｂは、上記した第１実施形態の各開口部（図２参照）と比べて、各開口部１８ａ、各開口部１９ｂの第２部位の各第１部位と結合していない側の端部の形状が屈曲している。詳細には、各第２部位の端部は、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれに対しても平行ではない２つのエッジからなる。

この変形例の液晶表示装置において、Ｔｙ＝２０μｍに設定し、かつ各第２部位の端部をそれぞれＸ方向、Ｙ方向のいずれに対しても４５度の角度をなす２つのエッジ（頂角が９０度）に設定し、その他の条件は上記と同様にして配向組織を計算した結果を図８（Ｂ）に示す。この変形例においても暗線の発生を抑えられることが分かる。なお、各端部の２つのエッジがなす角度（頂角）は必ずしも９０度でなくてよく、鈍角であっても鋭角であってもよい。また、各端部は半円状などの円弧状であってもよい。

図９は、変形例の液晶表示装置における各開口部の構造を説明するための平面図である。詳細には、図９（Ａ）は各第１開口部の構造を示す平面図であり、図９（Ｂ）は各第２開口部の構造を示す平面図であり、図９（Ｃ）は各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。なお、液晶表示装置の基本的な構成は上記した第１実施形態の場合と同様である（図１参照）。そして、各図はいずれの図も第１基板１１側から見た平面図であり、多数存在する各開口部のうちの一部の数の開口部が図示されている。

図９（Ａ）に示すように、複数の開口部１８ａと複数の開口部１８ｂは、上記した第１実施形態の各開口部（図２参照）と比べて、各開口部１８ａ、各開口部１９ｂが第１部位、第２部位に加えて第３部位を有している点が異なっている。詳細には、各開口部１８ａは、Ｘ方向を基準にして時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第１部位と、Ｙ方向に平行に延びる略矩形状の第２部位と、同じくＹ方向に延びる略矩形状の第３部位とを有しており、第１部位の図中上側の端部と第２部位の図中下側の端部とが結合し、かつ第１部位の図中下側の端部と第３部位の図中下側の端部とが結合している。他方で、各開口部１８ｂは、Ｘ方向を基準にして反時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第１部位と、Ｙ方向に平行に延びる略矩形状の第２部位と、同じくＹ方向に延びる略矩形状の第３部位とを有しており、第１部位の図中上側の端部と第２部位の図中下側の端部とが結合し、かつ第１部位の図中下側の端部と第３部位の図中下側の端部とが結合している。また、図９（Ｂ）に示すように、各開口部１９ａは上記した各開口部１８ｂと同様の形状であり、各開口部１９ｂは上記した各開口部１８ａと同様の形状である。

図９（Ｃ）に示すように、各開口部１８ａと各開口部１９ａは、１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａの各々の第２部位が平面視において重なり、かつ、１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａの各々の第３部位も平面視において重なり、かつ各々の第１部位の長手方向が略９０度の角度をなすように配置されている。そして、１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａとを組み合わせて構成される開口部はＸ方向に沿って配列されている。各開口部１８ｂと各開口部１９ｂの配置についても同様である。

また、１つの開口部１８ａと１つの開口部１９ａとを組み合わせて構成される開口部と、１つの開口部１８ｂと１つの開口部１９ｂとを組み合わせて構成される開口部は、Ｙ方向に沿って隣り合って配列されている。本実施形態では、各開口部１８ａ、１９ａの第２部位、第３部位は、それらの図中上側に配置される各開口部１８ｂ、１９ｂとは所定の隙間を設けて配置されている（すなわち、重なっていない）。同様に、本実施形態では、各開口部１８ｂ、１９ｂの第２部位、第３部位は、それらの図中上側に配置される各開口部１８ａ、１９ａとは所定の隙間を設けて配置されている（すなわち、重なっていない）。

このような変形例の液晶表示装置によっても、不規則な暗線の発生に起因する表示部の外観上のざらつき感を低減し、表示品位を向上させることが可能である。

＜第２実施形態＞
以下に、第２実施形態の液晶表示装置について説明する。液晶表示装置の基本的な構成は上記した第１実施形態の場合と同様であるので（図１参照）、ここでは説明を省略する。
図１０は、第２実施形態の液晶表示装置における各開口部の構造を説明するための平面図である。詳細には、図１０（Ａ）は各第１開口部の構造を示す平面図であり、図１０（Ｂ）は各第２開口部の構造を示す平面図であり、図１０（Ｃ）は各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。なお、いずれの図も第１基板１１側から見た平面図であり、多数存在する各開口部のうちの一部の数の開口部が図示されている。

図１０（Ａ）に示すように、各第１開口部１８は、図中のＸ方向に沿ってピッチＰｘで配列されており、かつ図中のＹ方向に沿ってピッチＰｙで配列されている。また、Ｘ方向の配列をみると各行ごとに各第１開口部１８の位置が半ピッチｈｘずれて配置されており、Ｙ方向の配列をみると、各列ごとに各第１開口部１８の位置が半ピッチｈｙずれて配置されている。換言すれば、各第１開口部１８は、市松状に配置されている。また、図１０（Ｂ）に示すように、各第２開口部１９は、各第１開口部１８と同様の市松状に配置されている。

図１０（Ａ）に示すように、各第１開口部１８は、Ｙ方向を基準にして時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第１部位と、同じくＹ方向を基準にして反時計回りに４５度回転した方向に延びる略矩形状の第２部位と、Ｙ方向に平行に延びる２つの略矩形状の第３部位とを有している。第１部位の図中下側の端部と第２部位の図中下側の端部とは結合されており、かつ第１部位の図中上側の端部と１つの第３部位の端部とが結合されており、かつ第２部位の図中上側の端部と１つの第３部位の端部とが結合されている。また、図１０（Ｂ）に示すように、各第２開口部１９は、各第１開口部１８と同様に第１部位、第２部位、第３部位が結合している。

図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、各第１開口部１８と各第２開口部１９は、Ｘ方向について互いに半ピッチｈｘだけずらして配置され、かつＹ方向について互いに半ピッチｈｙだけずらして配置されている。そして、図１０（Ｃ）に示すように、各第１開口部１８と各第２開口部１９は、Ｘ方向に隣り合う１つの第１開口部１８と１つの第２開口部１９の各々の第３部位が平面視において重なるように配置されている。さらに本実施形態では、各第１開口部１８、各第２開口部１９は、それぞれの第３部位の他端側（第１部位または第２部位と結合していない側の各端部）がそれらの図中上側に配置される各第１開口部１８、各第２開口部１９とは重ならないように所定の隙間を設けて配置されている。

このような第２実施形態の液晶表示装置によっても、不規則な暗線の発生に起因する表示部の外観上のざらつき感を低減し、表示品位を向上させることが可能である。

図１１は、変形例の液晶表示装置における各開口部の構造を説明するための平面図である。詳細には、図１１（Ａ）は各第１開口部の構造を示す平面図であり、図１１（Ｂ）は各第２開口部の構造を示す平面図であり、図１１（Ｃ）は各第１開口部と各第２開口部を重ねて示した平面図である。なお、液晶表示装置の基本的な構成は上記した第１実施形態の場合と同様である（図１参照）。そして、各図はいずれの図も第１基板１１側から見た平面図であり、多数存在する各開口部のうちの一部の数の開口部が図示されている。

図１１（Ａ）に示す各第１開口部１８は、上記図１０（Ａ）に示した各第１開口部１８に対して、さらに第１部位と第２部位の各図中下側の端部に結合してＹ方向に平行に延びる略矩形状の第４部位を追加した点が異なっている。同様に、図１１（Ｂ）に示す各第２開口部１９は、上記図１０（Ｂ）に示した各第２開口部１９に対して、さらに第１部位と第２部位の各図中下側の端部に結合してＹ方向に平行に延びる略矩形状の第４部位を追加した点が異なっている。図示のように各第４部位は、各第１部位、各第２部位に対して１３５度の角度をなして配置されている。

図１１（Ｃ）に示すように、各第１開口部１８と各第２開口部１９は、Ｘ方向に隣り合う１つの第１開口部１８と１つの第２開口部１９の各々の第３部位が平面視において重なるように配置されている。また、各第１開口部１８、各第２開口部１９は、それぞれの第３部位の他端側（第１部位または第２部位と結合していない側の各端部）がそれらの図中上側に配置される各第１開口部１８、各第２開口部１９とは重ならないように所定の隙間を設けて配置されている。さらに、各第１開口部１８の各第４部位は、いずれか１つの第２開口部１９の第１部位および第２部位の各端部と重なるように配置されている。同様に、各第２開口部１９の各第４部位は、いずれか１つの第１開口部１８の第１部位および第２部位の各端部と重なるように配置されている。なお、各第１開口部１８の第４部位と各第２開口部１９の第４部位とは重なっていない。

このような変形例の液晶表示装置によっても、不規則な暗線の発生に起因する表示部の外観上のざらつき感を低減し、表示品位を向上させることが可能である。

図１２に、比較例３の液晶表示装置における各開口部の構造を説明するための平面図を示す。詳細には、図１２（Ａ）は比較例３の液晶表示装置における第１基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図１２（Ｂ）は比較例３の液晶表示装置における第２基板に設けられる各開口部の構造を示す平面図であり、図１２（Ｃ）は第１基板の各開口部と第２基板の各開口部を重ねて示した平面図である。なお、液晶表示装置の基本的な構成は上記した第１実施形態の場合と同様である（図１参照）。そして、各図はいずれの図も第１基板１１側から見た平面図であり、多数存在する各開口部のうちの一部の数の開口部が図示されている。

図１２（Ａ）に示すように、第１基板１１の第１電極１３には複数の開口部Ｓ７が設けられている。各開口部Ｓ７は、Ｙ方向を基準にして時計回りに４５度回転した方向に長手方向を向けた部位と、Ｙ方向を基準にして反時計回りに４５度回転した方向に長手方向を向けた部位を有しており、これら各部位が一方の端部で結合されている。各開口部Ｓ７は、Ｘ方向に沿ってピッチＰｘで配列されており、かつ図中のＹ方向に沿ってピッチＰｙで配列されている。各開口部Ｓ７の各部位の長さＳｌは長手方向の長さとして定義され、幅Ｓｗは各部位の短手方向の長さとして定義される。また、図１２（Ｂ）に示すように、各開口部Ｃ７は、上記した各開口部Ｓ７と同様の形状であり、かつ同様に配置されている。なお、各開口部Ｃ７の長さ、幅は各開口部Ｓ７と同じであるが、幅については異なっていてもよい。

図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示すように、各開口部Ｓ７と各開口部Ｃ７は、Ｘ方向について互いに半ピッチｈｘだけずらして配置され、かつＹ方向について互いに半ピッチｈｙだけずらして配置されている。そして、図１２（Ｃ）に示すように、各開口部Ｓ７と各開口部Ｃ７は、Ｘ方向に隣り合う１つの開口部Ｓ７と１つの開口部Ｃ７の端部が互いに平面視において重なるように配置されている。また、各開口部Ｓ７、各開口部Ｃ７は、Ｙ方向においては互いに重ならないように配置されている。

このような比較例３の液晶表示装置では、上記した他の比較例の場合と同様、不規則な暗線の発生により表示部に外観上のざらつき感を生じるものと考えられる。

なお、本発明は上述した実施形態等の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。

１１：第１基板
１２：第２基板
１３：第１電極
１４：第２電極
１５：第１配向膜
１６：第２配向膜
１７：液晶層
１８：第１開口部
１９：第２開口部
１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ：開口部
２１：第１偏光板
２２：第２偏光板
２３、２４：光学補償板

Claims (4)

1. 対向配置された第１基板及び第２基板と、
   第１基板に設けられた第１電極と、
   第２基板に設けられた第２電極と、
   前記第１基板と前記第２基板の間に設けられた垂直配向の液晶層と、
   を含み、
   前記第１電極は複数の第１開口部を有し、かつ前記第２電極は複数の第２開口部を有しており、
   前記複数の第１開口部は、平面視において各々が第１方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と前記第１方向に直交する第２方向に延びる第２部位とを有する複数の第３開口部と、平面視において各々が前記第１方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びる第１部位と前記第２方向に延びた第２部位とを有する複数の第４開口部とを有しており、
   前記複数の第２開口部は、平面視において各々が第１方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と前記第２方向に延びる第２部位とを有する複数の第５開口部と、平面視において各々が前記第１方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びる第１部位と前記第２方向に延びた第２部位とを有する複数の第６開口部とを有しており、
   前記複数の第３開口部と前記複数の第５開口部は、平面視において、隣り合う１つの第３開口部と１つの第５開口部の前記第２部位同士が重なるようにして、前記第１方向に沿って所定間隔で交互に配置されており、
   前記複数の第４開口部と前記複数の第６開口部は、平面視において、隣り合う１つの第４開口部と１つの第６開口部の前記第２部位同士が重なるようにして、前記第１方向に沿って所定間隔で交互に配置されており、
   前記複数の第３開口部と前記複数の第５開口部からなる前記第１方向に沿った列と、前記複数の第４開口部と前記複数の第６開口部からなる前記第１方向に沿った列とが前記第２方向において隣り合って配置されている、
   液晶表示装置。
2. 前記複数の第３開口部と前記複数の第５開口部は、平面視において、隣り合う１つの第３開口部と１つの第５開口部の各々の前記第１部位の端部同士が重なるように配置されており、
   前記複数の第４開口部と前記複数の第６開口部は、平面視において、隣り合う１つの第３開口部と１つの第５開口部の各々の前記第１部位の端部同士が重なるように配置されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 対向配置された第１基板及び第２基板と、
   第１基板に設けられた第１電極と、
   第２基板に設けられた第２電極と、
   前記第１基板と前記第２基板の間に設けられた垂直配向の液晶層と、
   を含み、
   前記第１電極は複数の第１開口部を有し、かつ前記第２電極は複数の第２開口部を有しており、
   前記複数の第１開口部は、平面視において第２方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と前記第２方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びた第２部位と前記第２方向に延びる２つの第３部位とを有し、前記第１部位と前記第２部位の各一端部同士が結合され、かつ前記第１部位の他端部に１つの前記第３部位が結合され、前記第２部位の他端部に１つの前記第３部位が結合されており、
   前記複数の第２開口部は、平面視において第２方向を基準に時計回りで４５度回転した方向に延びた第１部位と、前記第２方向を基準に反時計回りで４５度回転した方向に延びた第２部位と、前記第２方向に延びる２つの第３部位とを有し、前記第１部位と前記第２部位の各一端部同士が結合され、かつ前記第１部位の他端部に１つの前記第３部位が結合され、前記第２部位の他端部に１つの前記第３部位が結合されており、
   前記複数の第１開口部と前記複数の第２開口部は、それぞれ平面視において市松状に配置され、かつ前記第１方向における配置ピッチを互いに半ピッチずらして配置され、かつ、隣り合う第１開口部と第２開口部の前記第３部位同士が１つずつ重なるようにして、前記第１方向に沿って所定間隔で交互に配置されている、
   液晶表示装置。
4. 前記複数の第１開口部は、前記第２方向に延びる第４部位を有し、前記第１部位と前記第２部位の各々の前記一端部と当該第４部位が結合されており、
   前記複数の第２開口部は、前記第２方向に延びる第４部位を有し、前記第１部位と前記第２部位の各々の前記一端部と当該第４部位が結合されている、
   請求項３に記載の液晶表示装置。