JP3891995B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、広視野角特性を有し、高品位の表示を行う液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置（以下、「ＬＣＤ」と言う。）が広く利用されるようになっている。これまでの主流は、誘電異方性が正のネマチック液晶をツイスト配向させたＴＮ型ＬＣＤであったが、このＴＮ型ＬＣＤには、液晶分子の配向に起因する視角依存性が大きいという問題があった。

そこで視角依存性を改善するために配向分割垂直配向型ＬＣＤが開発され、その利用が広まりつつある。

例えば特許文献１には、配向分割垂直配向型ＬＣＤの１つであるＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）型ＬＣＤが開示されている。このＭＶＡ型ＬＣＤは、一対の電極間に設けられた垂直配向型液晶層を用いてノーマリーブラック（ＮＢ）モードで表示を行うＬＣＤであり、ドメイン規制手段（スリットやリブ）を設け、それぞれの画素において電圧印加時に液晶分子が複数の異なる方向に倒れる（傾斜する）ように構成されている。

また、特許文献２には、配向分割垂直配向型ＬＣＤの１つであるＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）型ＬＣＤが開示されている。ＣＰＡ型ＬＣＤは、垂直配向型液晶層を介して対向する一対の電極の一方に、導電膜が形成されていない部分（開口部や切欠き部）を設け、それぞれの画素において電圧印加時に液晶分子が放射状に傾斜するように構成されている。

最近では、液晶テレビだけでなく、ＰＣ用モニタや携帯端末機器（携帯電話やＰＤＡなど）においても動画情報を表示するニーズが急速に高まっている。ＬＣＤで動画を高品位で表示するためには、液晶層の応答時間を短く（応答速度を速く）する必要があり、１垂直走査期間（典型的には１フレーム）内で所定の階調に到達することが要求される。

ＬＣＤの応答特性を改善する駆動方法として、表示すべき階調に対応する電圧（所定の階調電圧）よりも高い電圧（「オーバーシュート電圧」という。）を印加する方法（「オーバーシュート駆動」という。）が知られている。オーバーシュート電圧（以下「ＯＳ電圧」という。）を印加することによって、中間調表示における応答特性を改善することができる。例えば特許文献３に、オーバーシュート駆動（以下、「ＯＳ駆動」という。）されるＭＶＡ型ＬＣＤが開示されている。
特許第２９４７３５０号公報 特開２００３−４３５２５号公報 特開２０００−２３１０９１号公報

しかしながら、特許文献３に開示されているようなオーバーシュート駆動を行うためには、画像情報を格納するためのフレームメモリを余分に設ける必要があるので、製造コストが増大してしまう。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、配向分割垂直配向型液晶表示装置の応答特性を簡便に向上させることにある。

本発明による第１の液晶表示装置は、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垂直配向型の液晶層とを備え、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たときに、前記第１電極の前記非中実部上に生成される斜め電界によって配向規制される液晶表示装置であって、前記第１電極の前記中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有し、前記非中実部の近傍に位置する第２の領域とを有し、そのことによって上記目的が達成される。

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。

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、それぞれ上に前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される複数の単位中実部を有し、前記中実部上の前記液晶層が有する前記第２の領域は、前記複数の単位中実部のうちの少なくとも１つの単位中実部のエッジ部上に位置している。

本発明による第２の液晶表示装置は、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垂直配向型の液晶層とを備え、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たときに、前記第１電極の前記非中実部上に生成される斜め電界によって、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し、前記第１電極の前記中実部は、それぞれ上に前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される複数の単位中実部を有し、前記複数の単位中実部のうちの少なくとも１つの単位中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有し、当該単位中実部のエッジ部上に位置する第２の領域とを有し、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記少なくとも１つの単位中実部の、前記第２の領域に対応した部分の表面の高さは、前記第１の領域に対応した部分の表面の高さよりも高い。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、前記少なくとも１つの単位中実部のエッジ部は、前記傾斜領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、前記少なくとも１つの単位中実部の、前記第１の領域に対応した部分は前記平坦領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記層間絶縁膜は、感光性を有する透明樹脂から形成されている。

ある好適な実施形態において、本発明による第１または第２の液晶表示装置は、前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う。

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。

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の形状は回転対称性を有する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ある好適な実施形態において、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。

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。

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。

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。

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。

ある好適な実施形態において、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。

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。

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凸部である。

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凸部によって前記液晶層の厚さが規定される。

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、前記第１電極に設けられたスリットである。

本発明による第３の液晶表示装置は、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垂直配向型の液晶層とを備え、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、スリットとを有し、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たときに、前記第１電極の前記スリット上に生成される斜め電界によって配向規制される液晶表示装置であって、前記第１電極の前記中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有し、前記スリットの近傍に位置する第２の領域とを有し、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記第１電極の前記中実部の、前記第２の領域に対応した部分の表面の高さは、前記第１の領域に対応した部分の表面の高さよりも高い。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、前記第１電極の前記中実部の、前記第２の領域に対応した部分は、前記傾斜領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、前記第１電極の前記中実部の、前記第１の領域に対応した部分は、前記平坦領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記層間絶縁膜は、感光性を有する透明樹脂から形成されている。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられたカラーフィルタ層とを有し、前記カラーフィルタ層は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、前記第１電極の前記中実部の、前記第２の領域に対応した部分は、前記傾斜領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記カラーフィルタ層は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、前記第１電極の前記中実部の、前記第１の領域に対応した部分は、前記平坦領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、本発明による第３の液晶表示装置は、前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う。

ある好適な実施形態において、本発明による第３の液晶表示装置は、前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記スリットは、その延設方向が前記一方の透過軸に対して傾斜するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記スリットは、その延設方向が前記一方の透過軸と略４５°をなすように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記第２基板は、前記斜め電界による配向規制力と整合するような配向規制力を少なくとも電圧印加状態において発現する配向規制構造を有する。

ある好適な実施形態において、前記第２基板が有する前記配向規制構造は、リブである。

ある好適な実施形態において、前記第２基板が有する前記配向規制構造は、前記第２電極に設けられたスリットである。

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電気的に接続された絵素電極であり、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。

ある好適な実施形態において、前記絵素電極の前記中実部上の前記液晶層は、前記第２の領域を前記絵素電極の外縁近傍には有していない。

本発明による第４の液晶表示装置は、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垂直配向型の液晶層とを備え、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、スリットとを有し、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たときに、前記第１電極の前記スリット上に生成される斜め電界によって配向規制される液晶表示装置であって、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電気的に接続された絵素電極であり、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つの対向電極であり、前記絵素電極の前記中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも大きい第２の厚さｄ₂を有し、前記絵素電極の外縁近傍に位置する第２の領域とを有し、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、前記中実部の前記第２の領域に対応した部分の表面の高さは、前記第１の領域に対応した部分の表面の高さよりも低い。

ある好適な実施形態において、前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、前記中実部の前記第２の領域に対応した部分は、前記傾斜領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、前記中実部の前記第１の領域に対応した部分は、前記平坦領域上に位置している。

ある好適な実施形態において、前記層間絶縁膜は、感光性を有する透明樹脂から形成されている。

ある好適な実施形態において、本発明による第４の液晶表示装置は、前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記スリットは、その延設方向が前記一方の透過軸に対して傾斜するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記スリットは、その延設方向が前記一方の透過軸と略４５°をなすように配置されている。

本発明によると、第１電極の中実部上の液晶層が所定の厚さ分布を有しているので、配向分割垂直配向型液晶表示装置の応答特性を簡便に向上することが可能になる。本発明は、ＣＰＡ型液晶表示装置やＭＶＡ型液晶表示装置に好適に用いられる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。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ＬＣＤについて、本発明の実施形態を説明するが、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ＬＣＤや単純マトリクス型ＬＣＤにも適用することができる。また、以下では、透過型ＬＣＤを例に本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限られず、反射型ＬＣＤや透過反射両用型ＬＣＤにも適用することができる。

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ＬＣＤの領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラーＬＣＤ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ＬＣＤ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。

（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ＣＰＡ型ＬＣＤ１００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、ＬＣＤ１００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。

ＬＣＤ１００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。

ＬＣＤ１００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。

次に、ＣＰＡ型ＬＣＤ１００が有する絵素電極１４の構造とその作用とを説明する。

絵素電極１４は、図１（ａ）および（ｂ）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。

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。

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。

非中実部１４ｂは、さらに、複数の切欠き部１４ｂ２を有している。複数の切欠き部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。切欠き部１４ｂ２は、規則的に配置されており、開口部１４ｂ１と切欠き部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。

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。

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。

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２（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。図２（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２（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２（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２（ａ）および（ｂ）中の曲線ＥＱは等電位線ＥＱを示す。

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。

液晶層３０に電圧を印加すると、図２（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。

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２（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。

ここで、図３（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。

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３（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。

図２（ａ）に示したように、本発明によるＬＣＤ１００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３（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３（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３（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。

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２（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、ＬＣＤ１００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。

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。

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。

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。

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。

図２（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ＬＣＤ１００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。

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および切欠き部１４ｂ２の形状およびその配置について説明する。

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。

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。

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４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。

図４（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４（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）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４（ａ）〜（ｃ）中の対角線に沿った断面は、図２（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。

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４（ａ）に示したように、垂直配向状態を取る。

液晶層３０に電界を印加し、図２（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３（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３（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４（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３（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４（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）。

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、エッジ部からの液晶分子３０ａ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。

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。エッジ部からの液晶分子３０ａ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。

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。

上述したように、ＬＣＤ１００では、絵素電極１４に開口部１４ｂ１や切欠き部１４ｂ２を含む非中実部１４ｂが設けられており、そのことによって放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成されるので、広視野角特性を得ることができる。

本発明によるＬＣＤ１００では、さらに、図１（ｂ）などに示したように、単位中実部１４ａ’上の液晶層３０が、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有する第２の領域とを有している。第２の領域は、単位中実部１４ａ’のエッジ部（単位中実部１４ａ’の外縁近傍の部分）上に位置しており、第１の領域は、第２の領域の内側に位置している。つまり、ＬＣＤ１００では、単位中実部１４ａ’のエッジ部上のセルギャップが、単位中実部１４ａ’の他の部分上のセルギャップよりも小さい。

一般に、液晶分子の応答速度は、液晶層の厚さ（セルギャップ）が小さいほど、電界の効果が強くなるために速くなり、液晶層の厚さの二乗にほぼ比例する。そのため、相対的に小さな厚さｄ₂を有する第２の領域の応答速度は、相対的に大きな厚さｄ₁を有する第１の領域の応答速度よりも速い。単位中実部１４ａ’のエッジ部上に位置する第２の領域の液晶分子３０ａは、放射状傾斜配向を形成するためのトリガーとなる液晶分子であるので、第２の領域の液晶分子３０ａの応答速度が速いと、液晶ドメインが速く形成され、結果として、液晶層３０全体の応答速度が速くなる。そのため、本発明によるＬＣＤ１００は、応答特性に優れている。

なお、セルギャップを絵素領域全体にわたって小さくすれば、当然応答速度を速くすることができるが、その場合、液晶層３０を通過する光に対して所定のリタデーションを与えるために液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）を大きくする必要がある。ところが、一般的な液晶材料では、屈折率異方性を大きくすると、粘性が高くなるので、セルギャップを小さくすることによる応答速度向上の効果が相殺されてしまう。従って、単純に絵素領域全体にわたって液晶層３０の厚さを小さくしても、応答速度を向上する効果は十分には得られない。これに対し、本発明によるＬＣＤ１００では、絵素領域の一部（単位中実部１４ａ’のエッジ部に対応した領域）のセルギャップのみを小さくするので、液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）を大きくする必要はなく、応答速度を十分に向上することができる。

応答速度を向上する効果は、第２の領域の厚さｄ₂が小さいほど高く、第１の領域の厚さｄ₁と第２の領域の厚さｄ₂との差が大きいほど高い。応答速度を十分に向上するためには、具体的には、第２の領域の厚さｄ₁と第１の領域の厚さｄ₂との差が０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。

なお、絵素領域内のすべての単位中実部１４ａ’について、エッジ部上のセルギャップ（厚さｄ₂）を小さくする必要は必ずしもなく、一部の単位中実部１４ａ’についてのみエッジ部上のセルギャップを小さくしても応答速度を向上する効果は得られる。ただし、応答速度の向上の観点からは、絵素領域内のなるべく多くの単位中実部１４ａ’について、エッジ部上のセルギャップを小さくすることが好ましく、絵素領域内の全ての単位中実部１４ａ’についてエッジ部上のセルギャップを小さくすることがもっとも好ましい。

本実施形態では、図１（ｂ）などに示すように、単位中実部１４ａ’のエッジ部（第２の領域に対応した部分）の表面の高さをその他の部分（第１の領域に対応した部分）の表面の高さよりも高くすることによって、単位中実部１４ａ’のエッジ部上におけるセルギャップを小さくしている。具体的には、絵素電極１４と透明基板１１との間に層間絶縁膜１２を設け、この層間絶縁膜１２の表面の高さを局所的に異ならせることによって、その上に形成される単位中実部１４ａ’のエッジ部の表面の高さを他の部分の表面の高さよりも高くしている。

層間絶縁膜１２は、液晶層３０側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域１２ａと、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域１２ｂを有しており、傾斜領域１２ａ上に単位中実部１４ａ’のエッジ部（第２の領域に対応した部分）が位置し、平坦領域１２ｂ上に単位中実部１４ａ’の他の部分（第１の領域に対応した部分）が位置している。

層間絶縁膜１２の傾斜領域１２ａの傾斜角（基板１１の表面に対する傾斜角）は、表示品位の観点からは小さいことが好ましい。傾斜領域１２ａ上に形成された垂直配向膜は、その表面に対して液晶分子３０ａが垂直に配向するような配向規制力を有するので、傾斜領域１２ａ上の液晶分子３０ａは基板１１の表面に対して傾斜した方向に配向する。このとき、液晶分子３０ａの傾斜の程度は、傾斜領域１２ａの傾斜角が大きいほど大きくなる。垂直配向膜による配向規制力は電圧の有無に拘らず作用するので、黒表示状態においては、傾斜領域１２ａ上の傾斜した液晶分子３０ａに起因した光漏れが発生する。従って、傾斜領域１２ａの傾斜角が大きすぎるとコントラスト比が低下してしまう。そのため、傾斜領域１２ａの傾斜角は小さいことが好ましく、層間絶縁膜１２はなだらかな傾斜を有する形状であることが好ましい。具体的には、層間絶縁膜１２の傾斜領域１２ａの基板１１表面に対する傾斜角は、３０°以下であることが好ましく、２０°以下であることがより好ましい。

なお、単位中実部１４ａ’の表面の高さが単位中実部１４ａ’の全体にわたって連続的に変化していると、液晶層３０のリタデーションが単位中実部１４ａ’上で一定でなくなるので、表示品位の低下を伴うことがある。また、その場合、位相差補償素子などを用いた位相差補償を好適に行うことも難しい。本実施形態のように、層間絶縁膜１２が、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域１２ｂを有していると、そのような問題の発生を抑制できる。

上述したようななだらかな傾斜を有する層間絶縁膜１２は、例えば、感光性を有する透明樹脂膜をフォトマスクを用いて露光して現像した後、熱処理により熱だれさせることによって形成することができる。具体的には、図１（ｂ）に例示した層間絶縁膜１２の場合、まず、透明基板１１の表面に感光性樹脂膜を形成し、次に、非中実部１４ｂに対応する部分が未露光、中実部１４ａに対応する部分が所定の露光量となるようにフォトマスクを用いて露光し、その後、現像して所定の温度で熱処理を行うことによって、図示したようななだらかな傾斜を有する形状が得られる。なお、上記の露光は、感光性樹脂膜の中実部１４ａに対応する部分が現像時に完全に除去されないで残存するような露光量で行われる。このような露光は「ハーフ露光」とも呼ばれる。

また、透明基板１１の非中実部１４ｂに対応する部分に予め下地層を形成しておいてから層間絶縁膜を形成すると、下地層の上に層間絶縁膜の一部が乗り上げるように形成されるので、上述したような形状の層間絶縁膜が得られる。下地層を、ブラックマトリクスや配線と同じ材料を用いて同じ工程で形成すると、製造プロセスの増加を抑制できる。

本実施形態のＬＣＤ１００では、円偏光を用いた表示モード、すなわち、液晶層３０に入射する光が円偏光であり、液晶層３０が円偏光を変調することによって表示を行う表示モードを用いることが好ましい。以下、図５を参照しながらその理由を説明する。図５は、電圧印加時の単位中実部１４ａ’のエッジ部近傍を拡大して示す断面図である。

図５に示すように、単位中実部１４ａ’のエッジ部が傾斜した表面上に形成されていると、電圧印加時に、単位中実部１４ａ’上のエッジ部上の液晶分子３０ａと、非中実部１４ｂ上の液晶分子３０ａとの配向の連続性が悪くなることがある。そのため、エッジ部上の液晶分子３０ａは、電界効果によって一旦倒れ込んだ後、配向の連続性を保つために、図５中に矢印で示すように（紙面に垂直な方向に配向するように）、配向の方位角をゆっくりと変化させる。従って、エッジ部近傍の液晶分子３０ａは、電圧印加時に２段階の応答挙動を示す。配向の方位角をゆっくりと変化させる２段階目の応答は、直線偏光を用いる表示モードでは、透過率（輝度）の変化をもたらしてしまうので、単位中実部１４ａ’のエッジ部上のセルギャップを局所的に小さくすることによる応答速度向上の効果が十分に得られないことがある。これに対し、円偏光を用いる表示モードでは、液晶分子３０ａの方位角方向の変化が透過率にほとんど影響を与えないので、応答速度を向上する効果が高い。

円偏光を用いた表示モードを採用するには、例えば、液晶層３０の両側に円偏光板（例えば直線偏光板とλ／４板との組み合わせ）を設ければよい。

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。

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。

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。

図１（ａ）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。

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。

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）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。

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。

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。

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。

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）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。

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。

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。

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。

図７、図８、図９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。

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）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。

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、切欠き部１４ｂ２（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。

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。

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い。

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。

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。

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。

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。

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。

本実施形態におけるＬＣＤ１００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、単位中実部１４ａ’のエッジ部上の液晶層３０の厚さｄ₁が中央部上の液晶層３０の厚さｄ₂よりも小さいこと以外は、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。

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。

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。

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た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。ただし、二段階の応答挙動を抑制して優れた応答特性を得るためには、既に述べたように、円偏光を用いた表示モードを用いることが好ましい。

（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。

図１３（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。

図１３（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１３（ａ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８と図１３（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。

図１３（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１３（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。

図１３（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。

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。

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液晶層３０のほとんど全ての液晶分子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に、黒表示状態において光漏れがほとんど発生せず、良好なコントラスト比の表示を実現できる。

但し、電圧無印加状態に配向規制力が発生しないので放射状傾斜配向が形成されず、また、印加電圧が低いときには配向規制力が小さいので、あまり大きな応力が液晶パネルに印加されると、残像が視認されることがある。

図１３（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。

図１３（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１３（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。

図１３（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１３（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。

図１３（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。

図１３（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。

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。

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１３（ｃ）および（ｄ）に示した構造は、図１３（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。

図１３（ｅ）に示した配向規制構造２８は、図１３（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１３（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。

上述した配向規制構造を備える液晶表示装置２００を図１４（ａ）および（ｂ）に示す。図１４（ａ）は上面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）中の１４Ｂ−１４Ｂ’線に沿った断面図に相当する。

液晶表示装置２００は、中実部１４ａと非中実部１４ｂとを有する絵素電極１４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１３（ｂ）〜（ｄ）および図１３（ｅ））を例示するが、図１３（ｂ）〜（ｄ）に示した配向規制構造２８に代えて、図１３（ａ）に示したものを用いることもできる。

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１３（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１３（ｅ）に示したものである。

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の単位中実部１４ａ’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１５（ａ）〜（ｃ）に模式的に示している。図１５（ａ）は電圧無印加時を示し、図１５（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１５（ｃ）は電圧印加中の定常状態を模式的に示している。

配向規制構造（図１３（ｂ）〜（ｅ））２８による配向規制力は、図１５（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。

電圧を印加し始めると、図１５（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１５（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。

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、単位中実部１４ａ’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。

例えば、図１３（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。

図１６（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。

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１３（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１３（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１３（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。

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１７（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。

なお、配向規制構造２８として、図１３（ｂ）に示したような凸部２２ｂを採用する場合には、図１８（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。

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。

スペーサとしても機能する凸部２２ｂを用いても、図１８（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。

なお、図１８（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１９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。

また、スペーサとしても機能する凸部２２ｂとしては、図１８（ａ）〜（ｃ）に示した円錐台状のものに限定されない。例えば、図２０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２０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。

なお、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。

（実施形態３）
実施形態１および２では、本発明を適用したＣＰＡ型ＬＣＤを説明した。本実施形態では、本発明を適用したＭＶＡ型ＬＣＤを説明する。

まず、本実施形態におけるＭＶＡ型ＬＣＤの基本的な構成を図２１を参照しながら説明する。

本実施形態におけるＬＣＤ３００は、第１電極４４と、第１電極４４に対向する第２電極５２と、第１電極４４と第２電極５２の間に設けられた垂直配向型液晶層３０とを有する複数の絵素を備える。垂直配向型液晶層３０は、電圧無印加時に、誘電異方性が負の液晶分子を第１電極４４および第２電極５２の表面に略垂直（例えば８７°以上９０°以下）に配向させたものである。典型的には、第１電極４４および第２電極５２のそれぞれの液晶層３０側の表面に垂直配向膜（不図示）を設けることによって得られる。なお、配向規制手段としてリブ（突起）などを設けた場合、液晶分子はリブなどの液晶層側の表面に対して略垂直に配向することになる。

液晶層３０の第１電極４４側にはスリット４４ｂが設けられており、液晶層３０の第２電極５２側にリブ５３が設けられている。スリット４４ｂとリブ５３との間に規定される液晶領域においては、液晶分子３０ａは、スリット４４ｂおよびリブ５３からの配向規制力を受け、第１電極４４と第２電極５２との間に電圧が印加されると、図中に矢印で示した方向に倒れる（傾斜する）。すなわち、それぞれの液晶領域において液晶分子は一様な方向に倒れる。液晶分子が一様な方向に倒れた状態のそれぞれの液晶領域は、液晶ドメインとも呼ばれる。ＣＰＡ型ＬＣＤの液晶ドメイン内では液晶分子が放射状に配向するのに対し、ＭＶＡ型ＬＣＤの液晶ドメイン内では液晶分子が一方向に配向する。

スリット４４ｂおよびリブ５３（これらを総称して「配向規制手段」と呼ぶことがある。配向規制手段は上記特許文献１に記載されているドメイン規制手段に対応する。）は各画素内で、それぞれ帯状に設けられており、図２１は、帯状の配向規制手段の延設方向に直交する方向における断面図である。各配向規制手段のそれぞれの両側に液晶分子３０ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域（液晶ドメイン）が形成される。

ＬＣＤ３００において、スリット４４ｂおよびリブ５３はそれぞれ帯状（短冊状）に延設されている。スリット４４ｂは、第１電極４４と第２電極５２との間に電位差が形成されたときに、スリット４４ｂのエッジ部に斜め電界を生成し、スリット４４ｂの延設方向に直交する方向に液晶分子３０ａを配向させるように作用する。リブ５３はその側面５３ａに略垂直に液晶分子３０ａを配向させることにより、液晶分子３０ａをリブ５３の延設方向に直交する方向に配向させるように作用する。スリット４４ｂとリブ５３とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、互いに隣接するスリット４４ｂとリブ５３との間に液晶領域（液晶ドメイン）が形成される。すなわち、絵素領域の液晶層３０が配向分割される。

次に、図２２および図２３を参照しながら、ＬＣＤ３００の構成をより具体的に説明する。図２２は、ＬＣＤ３００の２つの絵素領域の構造を模式的に示す平面図であり、図２３は、図２２中の２３Ａ−２３Ａ’線に沿った断面図に相当する。

ＬＣＤ３００は、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ）３００ａと対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ばれる）３００ｂとの間に垂直配向型液晶層３０を有している。

ＴＦＴ基板３００ａは、透明基板（例えばガラス基板）４１を有し、この透明基板４１の液晶層３０側の表面には、ゲートバスライン（走査線）、ソースバスライン（信号線）およびＴＦＴ（いずれも不図示）が設けられており、これらを覆う層間絶縁膜（透明樹脂膜）４２が形成されている。層間絶縁膜４２上には、絵素領域ごとに絵素電極４４が設けられており、この絵素電極４４はＴＦＴに電気的に接続されている。ここでは、厚さが１．５μｍ以上３．５μｍ以下の透明樹脂膜を用いて層間絶縁膜４２を設けており、このことによって、絵素電極４４をゲートバスラインおよび／またはソースバスラインと部分的に重ねて配置することが可能となり、開口率を向上できるという利点が得られる。

絵素電極４４は、導電膜から形成された部分（すなわち中実部）４４ａと、帯状のスリット（すなわち非中実部）４４ｂとを有しており、絵素電極４４上のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が形成されている。スリット４４ｂは、図２２に示すように、帯状に延設されており、その幅（延設方向に直交する方向の幅）は一定である。また、隣接するスリット４４ｂは互いに平行に配設されており、その間隔（ピッチ）は一定である。

対向基板３００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）５１を有し、この透明基板５１上には対向電極５２が形成されており、その上にさらにリブ５３が形成されている。リブ５３上を含む対向電極５２の液晶層３０側表面のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が設けられている。リブ５３は、図２２に示すように、帯状に延設されており、その幅（延設方向に直交する方向の幅）は一定である。また、隣接するリブ５３は互いに平行に配設されており、隣接するスリット４４ｂの間隔を略二等分するように配置されている。

互いに平行に延設された帯状のスリット４４ｂとリブ５３との間に帯状の液晶領域が規定される。それぞれの液晶領域は、その両側のスリット４４ｂおよびリブ５３によって配向方向が規制されており、スリット４４ｂおよびリブ５３のそれぞれの両側に液晶分子３０ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域が形成されている。ＬＣＤ３００では、図２２に示すように、スリット４４ｂおよびリブ５３は互いに９０°異なる２つの方向に沿って延設されており、各絵素領域は液晶分子３０ａの配向方向が９０°異なる４種類の液晶領域（液晶ドメイン）を有している。スリット４４ｂおよびリブ５３の配置はこの例に限られないが、このように配置することによって、良好な視野角特性を得ることができる。

また、ＴＦＴ基板３００ａおよび対向基板３００ｂの両側に配置される一対の偏光板（不図示）は、透過軸が互いに略直交（クロスニコル状態）するように配置される。９０°ずつ配向方向が異なる４種類の液晶領域１３Ａの全てに対して、それぞれの配向方向と偏光板の透過軸とが４５°を成すように配置すれば、液晶領域によるリタデーションの変化を最も効率的に利用することができる。すなわち、偏光板の透過軸がスリット４４ｂおよびリブ５３の延設方向と略４５°を成すように配置することが好ましい。また、テレビのように、観察方向を表示面に対して水平に移動することが多い表示装置においては、一対の偏光板の一方の透過軸を表示面に対して水平方向に配置することが、表示品位の視野角依存性を抑制するために好ましい。

上述の構成を有するＭＶＡ型ＬＣＤ３００は、視野角特性に優れた表示を行うことができる。さらに、本発明によるＬＣＤ３００では、絵素電極４４の中実部４４ａ上の液晶層３０は、図２３に示すように、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有する第２の領域とを有している。第２の領域は、スリット４４ｂの近傍に位置しており、第１の領域とスリット４４ｂとの間に位置している。相対的に小さな厚さｄ₂を有する第２の領域の応答速度は、相対的に大きな厚さｄ₁を有する第１の領域の応答速度よりも速い。スリット４４ｂ近傍に位置する第２の領域の液晶分子３０ａは、液晶ドメインを形成するためのトリガーとなる液晶分子であるので、スリット４４ｂ近傍の液晶分子３０ａの応答速度が速いと、液晶ドメインが速く形成され、結果として、液晶層３０全体の応答速度が速くなる。そのため、本発明によるＬＣＤ３００は、応答特性に優れている。

本発明によると、セルギャップを絵素領域全体にわたって小さくするのではなく、局所的に小さくするので、液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）を大きくする必要はなく、応答速度を十分に向上することができる。応答速度を十分に向上するためには、具体的には、第２の領域の厚さｄ₂と第１の領域の厚さｄ₁との差が０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。

本実施形態では、図２３に示すように、中実部４４ａのスリット近傍４４ｂ（第２の領域に対応した部分）の表面の高さをその他の部分（第１の領域に対応した部分）の表面の高さよりも高くすることによって、スリット４４ｂ近傍におけるセルギャップを小さくしている。具体的には、絵素電極４４と透明基板４１との間に層間絶縁膜４２を設け、この層間絶縁膜４２の表面の高さを局所的に異ならせることによって、その上に形成される中実部４４ａのスリット４４ｂ近傍の表面の高さを他の部分の表面の高さよりも高くしている。

層間絶縁膜４２は、液晶層３０側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域４２ａと、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域４２ｂを有しており、傾斜領域４２ａ上に中実部４４ａのスリット４４ｂ近傍部分（第２の領域に対応した部分）が位置し、平坦領域４２ｂ上に中実部４４ａの他の部分（第１の領域に対応した部分）が位置している。

層間絶縁膜４２の傾斜領域４２ａの傾斜角（基板４１の表面に対する傾斜角）は、表示品位の観点からは小さいことが好ましく、層間絶縁膜４２はなだらかな傾斜を有する形状であることが好ましい。具体的には、層間絶縁膜４２の傾斜領域４２ａの基板４１表面に対する傾斜角は、３０°以下であることが好ましく、２０°以下であることがより好ましい。

なお、中実部４４ａの表面の高さが中実部４４ａの全体にわたって連続的に変化していると、液晶層３０のリタデーションが中実部４４ａ上で一定でなくなるので、表示品位の低下を伴うことがある。また、その場合、位相差補償素子などを用いた位相差補償を好適に行うことも難しい。本実施形態のように、層間絶縁膜４２が、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域４２ｂを有していると、そのような問題の発生を抑制できる。

上述したようななだらかな傾斜を有する層間絶縁膜４２は、例えば、感光性を有する透明樹脂膜をハーフ露光することによって形成することができる。

また、本実施形態では、絵素電極４４の中実部４４ａ上の液晶層３０は、相対的に小さな厚さｄ₂を有する第２の領域を、スリット４４ｂ近傍には有しているものの、絵素電極４４の外縁近傍には有していない。このような構成を採用すると、液晶層３０の配向をより安定化し、応答特性をさらに向上することができる。この理由を図２４を参照しながら説明する。

図２４は、スリット４４ｂ近傍および絵素電極４４の外縁４４Ｅ近傍における液晶分子３０ａの配向の様子を模式的に示している。絵素電極４４の中実部４４ａ上の液晶分子３０ａのうち、スリット４４ｂの近傍の液晶分子３０ａは、斜め電界の影響を受けて、スリット４４ｂの延設方向に直交する方向に傾く。これに対し、絵素電極４４の外縁４４Ｅ近傍で斜め電界の影響を受ける液晶分子３０ａは、スリット４４ｂの近傍の液晶分子３０ａとは異なる方向に傾く。すなわち、絵素電極４４の外縁４４Ｅ近傍の液晶分子３０ａは、スリット４４ｂによる配向規制力によって規定される所定の配向方向と異なる方向に傾き、液晶ドメイン内の液晶分子３０ａの配向を乱すように作用することになる。そのため、絵素電極４４の外縁４４Ｅ近傍におけるセルギャップを、スリット４４ｂの近傍におけるセルギャップと同様に小さくすると、液晶ドメイン内の液晶分子３０ａの配向を乱すように作用する配向規制力を強めることなり、液晶ドメインの配向が不安定化して応答特性が低下してしまう。これに対し、本実施形態にように、絵素電極４４の外縁４４Ｅ近傍におけるセルギャップを小さくしない構成を採用すると、配向を安定化させ、応答特性を向上することができる。

なお、本実施形態では、直線偏光を用いる表示モードを採用しているが、図５を参照しながら説明したような二段階の応答挙動の影響を抑制するために、円偏光を用いる表示モードを採用してもよい。

（実施形態４）
まず、本実施形態におけるＭＶＡ型ＬＣＤ４００の基本的な構成を図２５を参照しながら説明する。

図２１に示すＬＣＤ３００が配向規制手段としてスリット４４ｂとリブ５３とを有しているのに対し、本実施形態におけるＬＣＤ４００は、配向規制手段としてスリット６２ｂとスリット７４ｂとを有している。スリット６２ｂとスリット７４ｂとは、第１電極６２と第２電極７４との間に電位差が形成されたときに、スリット６２ｂおよび７４ｂの端辺近傍の液晶層３０に斜め電界を生成し、スリット６２ｂおよび７４ｂの延設方向に直交する方向に液晶分子３０ａを配向させるように作用する。スリット６２ｂとスリット７４ｂとは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。ＬＣＤ４００のように、配向規制手段としてスリット６２ｂとスリット７４ｂとを備えるＭＶＡ型ＬＣＤは、ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）型ＬＣＤと呼ばれることもある。

次に、図２６および図２７を参照しながら、ＬＣＤ４００をより具体的に説明する。図２６は、ＬＣＤ４００の２つの絵素領域の構造を模式的に示す平面図であり、図２７は、図２６中の２７Ａ−２７Ａ’線に沿った断面図に相当する。

ＬＣＤ４００は、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ）４００ａと対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ばれる）４００ｂとの間に垂直配向型液晶層３０を有している。

ＴＦＴ基板４００ａは、透明基板（例えばガラス基板）７１を有し、この透明基板７１の液晶層３０側の表面には、ゲートバスライン（走査線）、ソースバスライン（信号線）７３およびＴＦＴ（いずれも不図示）が設けられており、これらを覆う層間絶縁膜７２が形成されている。層間絶縁膜７２上には、絵素領域ごとに絵素電極７４が設けられており、この絵素電極７４はＴＦＴに電気的に接続されている。

絵素電極７４は、導電膜から形成された部分（すなわち中実部）７４ａと、帯状のスリット（すなわち非中実部）７４ｂとを有しており、絵素電極７４上のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が形成されている。スリット７４ｂは、図２６に示すように、帯状に延設されており、その幅（延設方向に直交する方向の幅）は一定である。また、隣接するスリット７４ｂは互いに平行に配設されており、その間隔（ピッチ）は一定である。

対向基板４００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）６１を有し、この透明基板６１上にはカラーフィルタ層６５が形成され、カラーフィルタ層６５上に対向電極６２が形成されている。対向電極６２も、絵素電極７４と同様に、導電膜から形成された部分（すなわち中実部）６２ａと、帯状のスリット（すなわち非中実部）６２ｂとを有しており、絵素電極７４上のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が形成されている。スリット６２ｂは、図２６に示すように、帯状に延設されており、その幅（延設方向に直交する方向の幅）は一定である。また、隣接するスリット６２ｂは互いに平行に配設されており、隣接するスリット７４ｂの間隔を略二等分するように配置されている。

互いに平行に延設された帯状のスリット６２ｂとスリット７４ｂとの間に帯状の液晶領域が規定される。それぞれの液晶領域は、その両側のスリット６２ｂおよび７４ｂによって配向方向が規制されており、スリット６２ｂおよび７４ｂのそれぞれの両側に液晶分子３０ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域が形成されている。ＬＣＤ４００では、図２６に示すように、スリット６２ｂおよび７４ｂは互いに９０°異なる２つの方向に沿って延設されており、各絵素領域は液晶分子３０ａの配向方向が９０°異なる４種類の液晶領域（液晶ドメイン）を有している。スリット６２ｂおよび７４ｂの配置はこの例に限られないが、このように配置することによって、良好な視野角特性を得ることができる。

また、ＴＦＴ基板４００ａおよび対向基板４００ｂの両側に配置される一対の偏光板（不図示）は、透過軸が互いに略直交（クロスニコル状態）するように配置される。９０°ずつ配向方向が異なる４種類の液晶領域の全てに対して、それぞれの配向方向と偏光板の透過軸とが４５°を成すように配置すれば、液晶領域によるリタデーションの変化を最も効率的に利用することができる。すなわち、偏光板の透過軸がスリット６２ｂおよび７４ｂの延設方向と略４５°を成すように配置することが好ましい。また、テレビのように、観察方向を表示面に対して水平に移動することが多い表示装置においては、一対の偏光板の一方の透過軸を表示面に対して水平方向に配置することが、表示品位の視野角依存性を抑制するために好ましい。

上述の構成を有するＭＶＡ型ＬＣＤ４００は、視野角特性に優れた表示を行うことができる。さらに、本発明によるＬＣＤ４００では、対向電極６２の中実部６２ａ上の液晶層３０は、図２７に示すように、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有する第２の領域を有している。第２の領域は、スリット６２ｂの近傍に位置しており、第１の領域とスリット６２ｂとの間に位置している。相対的に小さな厚さｄ₂を有する第２の領域の応答速度は、相対的に大きな厚さｄ₁を有する第１の領域の応答速度よりも速い。スリット６２ｂ近傍に位置する第２の領域の液晶分子３０ａは、液晶ドメインを形成するためのトリガーとなる液晶分子であるので、スリット６２ｂ近傍の液晶分子３０ａの応答速度が速いと、液晶ドメインが速く形成され、結果として、液晶層３０全体の応答速度が速くなる。そのため、本発明によるＬＣＤ４００は、応答特性に優れている。

本発明によると、セルギャップを絵素領域全体にわたって小さくするのではなく、局所的に小さくするので、液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）を大きくする必要はなく、応答速度を十分に向上することができる。応答速度を十分に向上するためには、具体的には、第２の領域の厚さｄ₂と第１の領域の厚さｄ₁との差が０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。

本実施形態では、図２７に示すように、中実部６２ａのスリット近傍６２ｂ（第２の領域に対応した部分）の表面の高さをその他の部分（第１の領域に対応した部分）の表面の高さよりも高くすることによって、スリット６２ｂ近傍におけるセルギャップを小さくしている。具体的には、対向電極６２と透明基板６１との間に設けられたカラーフィルタ層６５の表面の高さを局所的に異ならせることによって、その上に形成される中実部６２ａのスリット６２ｂ近傍の表面の高さを他の部分の表面の高さよりも高くしている。

カラーフィルタ層６５は、液晶層３０側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域６５ａと、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域６５ｂを有しており、傾斜領域６５ａ上に中実部６２ａのスリット６２ｂ近傍部分（第２の領域に対応した部分）が位置し、平坦領域６５ｂ上に中実部６２ａの他の部分（第１の領域に対応した部分）が位置している。

カラーフィルタ層６５の傾斜領域６５ａの傾斜角（基板６１の表面に対する傾斜角）は、表示品位の観点からは小さいことが好ましく、カラーフィルタ層６５はなだらかな傾斜を有する形状であることが好ましい。具体的には、カラーフィルタ層６５の傾斜領域６５ａの基板６１表面に対する傾斜角は、３０°以下であることが好ましく、２０°以下であることがより好ましい。

なお、中実部６２ａの表面の高さが中実部６２ａの全体にわたって連続的に変化していると、液晶層３０のリタデーションが中実部６２ａ上で一定でなくなるので、表示品位の低下を伴うことがある。また、その場合、位相差補償素子などを用いた位相差補償を好適に行うことも難しい。本実施形態のように、カラーフィルタ層６５が、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域６５ｂを有していると、そのような問題の発生を抑制できる。

上述したようななだらかな傾斜を有するカラーフィルタ層６５は、例えば、顔料を含み感光性を有する樹脂膜をハーフ露光することによって形成することができる。また、透明基板６１の非中実部６２ｂに対応する部分に予め下地層を形成しておいてからカラーフィルタ層６５を形成することによっても、上述したような形状のカラーフィルタ層６５が得られる。

なお、本実施形態では、対向電極６２のスリット６２ｂ近傍のセルギャップを小さくする場合について説明したが、絵素電極７４のスリット７４ｂ近傍のセルギャップを小さくしてもよいし、対向電極６２のスリット６２ｂ近傍のセルギャップと絵素電極７４のスリット７４ｂ近傍のセルギャップの両方を小さくしてもよい。応答特性をより向上する観点からは、対向電極６２のスリット６２ｂ近傍のセルギャップと絵素電極７４のスリット７４ｂ近傍のセルギャップの両方を小さくすることが好ましく、製造プロセスの増加を少なくして製造コストを低減する観点からは、これらのうちの一方のみを小さくすることが好ましい。

（実施形態５）
図２８および図２９を参照しながら、本実施形態におけるＭＶＡ型ＬＣＤ５００を説明する。図２８は、ＬＣＤ５００の２つの絵素領域の構造を模式的に示す平面図であり、図２９は、図２８中の２９Ａ−２９Ａ’線に沿った断面図に相当する。

本実施形態におけるＭＶＡ型ＬＣＤ５００は、配向規制手段としてスリット８４ｂとリブ９３とを有しており、基本的な配向のメカニズムは図２１に示したＬＣＤ３００と同じである。

ＬＣＤ５００は、ＴＦＴ基板５００ａと対向基板５００ｂとの間に垂直配向型液晶層３０を有している。ＴＦＴ基板５００ａは、透明基板（例えばガラス基板）８１、層間絶縁膜（透明樹脂膜）８２および絵素電極８４を有しており、絵素電極８４は、導電膜から形成された部分（すなわち中実部）８４ａと、帯状のスリット（すなわち非中実部）８４ｂとを有している。対向基板５００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）９１を有し、この透明基板９１上には対向電極９２が形成されており、その上にさらにリブ９３が形成されている。

スリット８４ｂおよびリブ９３の平面的な配置関係（基板法線方向から見たときの配置）は、ＬＣＤ３００のスリット４４ｂおよびリブ５３と同様であり、電圧印加時には、液晶分子３０ａの配向方向が９０°異なる４種類の液晶領域（液晶ドメイン）が形成される。

絵素電極８４の中実部８４ａ上の液晶層３０は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、第１の厚さｄ₁よりも大きい第２の厚さｄ₂を有する第２の領域とを有している、第２の領域は、絵素電極８４の外縁近傍に位置し、第１の領域は、第２の領域の内側に位置している。つまり、ＬＣＤ５００では、絵素電極８４の外縁近傍におけるセルギャップが選択的に大きくされている。

絵素電極８４の外縁近傍の液晶分子３０ａは、図２４を参照しながら説明したように、スリット８４ｂによる配向規制力によって規定される所定の配向方向と異なる方向に傾き、液晶ドメイン内の液晶分子３０ａの配向を乱すように作用するが、本実施形態では、絵素電極８４の外縁近傍における液晶層３０の厚さが選択的に大きくされているので、絵素電極８４の外縁近傍における配向規制力（スリット８４ｂによる配向規制力と整合しない配向規制力）を弱めることができる。そのため、配向を安定化させ、応答特性を向上することができる。

なお、絵素電極８４の外縁近傍における配向規制力を弱める手法としては、絵素電極８４間のピッチを小さくするという手法も考えられるが、絵素電極８４間のピッチを小さくすると、隣接する絵素電極８４間で短絡が発生する可能性が高くなり、ＬＣＤの信頼性が低下してしまう。これに対し、本発明によるＬＣＤ５００では、そのような問題が発生しない。

絵素電極８４の外縁近傍における配向規制力を弱くする効果は、第２の領域の厚さｄ₂が大きいほど高く、第１の領域の厚さｄ₁と第２の領域の厚さｄ₂との差が大きいほど高い。絵素電極８４の外縁近傍における配向規制力を十分に弱くするためには、具体的には、第２の領域の厚さｄ₂と第１の領域の厚さｄ₁との差が０．５μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。

本実施形態では、図２９に示すように、絵素電極８４の外縁近傍の中実部８４ａ（第２の領域に対応した部分）の表面の高さをその他の部分（第１の領域に対応した部分）の表面の高さよりも低くすることによって、絵素電極８４の外縁近傍におけるセルギャップを大きくしている。具体的には、絵素電極８４と透明基板８１との間に設けられた層間絶縁膜８２の表面の高さを局所的に異ならせることによって、その上に形成される中実部８４ａの表面の高さを局所的に異ならせている。

層間絶縁膜８２は、液晶層３０側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域８２ａと、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域８２ｂを有しており、傾斜領域８２ａ上に絵素電極８４の外縁近傍の中実部８４ａ（第２の領域に対応した部分）が位置し、平坦領域８２ｂ上に中実部８４ａの他の部分（第１の領域に対応した部分）が位置している。

層間絶縁膜８２の傾斜領域８２ａの傾斜角（基板８１の表面に対する傾斜角）は、表示品位の観点からは小さいことが好ましく、層間絶縁膜８２はなだらかな傾斜を有する形状であることが好ましい。具体的には、層間絶縁膜８２の傾斜領域８２ａの基板８１表面に対する傾斜角は、３０°以下であることが好ましく、２０°以下であることがより好ましい。

なお、中実部８４ａの表面の高さが中実部８４ａの全体にわたって連続的に変化していると、液晶層３０のリタデーションが中実部８４ａ上で一定でなくなるので、表示品位の低下を伴うことがある。また、その場合、位相差補償素子などを用いた位相差補償を好適に行うことも難しい。本実施形態のように、層間絶縁膜８２が、液晶層３０側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域８４ｂを有していると、そのような問題の発生を抑制できる。

上述したようななだらかな傾斜を有する層間絶縁膜８２は、例えば、感光性を有する透明樹脂膜をハーフ露光することによって形成することができる。

本発明によると、配向分割垂直配向型液晶表示装置の応答特性を簡便に向上させることができる。本発明は、ＣＰＡ型ＬＣＤやＭＶＡ型ＬＣＤに好適に用いられる。

本発明によるＣＰＡ型ＬＣＤ１００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。 ＬＣＤ１００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。 （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）〜（ｃ）は、ＬＣＤ１００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。 ＬＣＤ１００の単位中実部のエッジ部近傍を拡大して示す断面図である。 （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）および（ｂ）は、本発明によるＬＣＤ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）および（ｂ）は、本発明によるＬＣＤ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）および（ｂ）は、本発明によるＬＣＤ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）および（ｂ）は、本発明によるＬＣＤ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。 本発明によるＬＣＤ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）および（ｂ）は、本発明によるＬＣＤ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）〜（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。 本発明による他のＣＰＡ型ＬＣＤ２００を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の１４Ｂ−１４Ｂ’線に沿った断面図である。 ＬＣＤ２００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。 本発明による他のＣＰＡ型ＬＣＤ２００’を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の１６Ｂ−１６Ｂ’線に沿った断面図である。 ＬＣＤ２００’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。 スペーサとしても機能する凸部（リブ）を備えたＬＣＤ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。 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。 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。 本発明によるＭＶＡ型ＬＣＤ３００の基本的な構成を模式的に示す断面図である。 本発明によるＬＣＤ３００の２つの絵素領域の構造を模式的に示す平面図である。 本発明によるＬＣＤ３００の構造を模式的に示す図であり、図２２中の２３Ａ−２３Ａ’線に沿った断面図である。 スリット近傍および絵素電極の外縁近傍における液晶分子の配向の様子を模式的に示す図である。 本発明による他のＭＶＡ型ＬＣＤ４００の基本的な構成を模式的に示す断面図である。 本発明によるＬＣＤ４００の２つの絵素領域の構造を模式的に示す平面図である。 本発明によるＬＣＤ４００の構造を模式的に示す図であり、図２６中の２７Ａ−２７Ａ’線に沿った断面図である。 本発明によるさらに他のＭＶＡ型ＬＣＤ５００の２つの絵素領域の構造を模式的に示す平面図である。 本発明によるＬＣＤ５００の構造を模式的に示す図であり、図２８中の２９Ａ−２９Ａ’線に沿った断面図である。

符号の説明

１１、２１、４１、５１、６１、７１、８１、９１ 透明基板
１２、４２、７２、８２ 層間絶縁膜
１４、４４、７４、８４ 絵素電極
１４ａ、４４ａ、６２ａ、７４ａ、８４ａ 中実部
１４ａ’ 単位中実部
１４ｂ 非中実部
１４ｂ１ 開口部
１４ｂ２ 切欠き部
２２、５２、６２、９２ 対向電極
２２ｂ 凸部（リブ）
２８ 配向規制構造
３０ 液晶層
３０ａ 液晶分子
４４ｂ、６２ｂ、７４ｂ、８４ｂ スリット（非中実部）
５３、９３ リブ
６５ カラーフィルタ層
１００、２００、２００’ ＣＰＡ型ＬＣＤ
３００、４００、５００ ＭＶＡ型ＬＣＤ
１００ａ、３００ａ、４００ａ、５００ａ ＴＦＴ基板
１００ｂ、２００ｂ、３００ｂ、４００ｂ、５００ｂ 対向基板

Claims (47)

1. 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垂直配向型の液晶層とを備え、
   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たときに、前記第１電極の前記非中実部上に生成される斜め電界によって配向規制される液晶表示装置であって、
   前記第１電極の前記中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有し、前記非中実部の近傍に位置する第２の領域とを有し、
   前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う、液晶表示装置。
2. 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請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１電極の前記中実部は、それぞれ上に前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される複数の単位中実部を有し、
   前記中実部上の前記液晶層が有する前記第２の領域は、前記複数の単位中実部のうちの少なくとも１つの単位中実部のエッジ部上に位置している請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 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垂直配向型の液晶層とを備え、
   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たときに、前記第１電極の前記非中実部上に生成される斜め電界によって、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し、
   前記第１電極の前記中実部は、それぞれ上に前記複数の第１液晶ドメインのそれぞれが形成される複数の単位中実部を有し、
   前記複数の単位中実部のうちの少なくとも１つの単位中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有し、当該単位中実部のエッジ部上に位置する第２の領域とを有し、
   前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う、液晶表示装置。
5. 前記少なくとも１つの単位中実部の、前記第２の領域に対応した部分の表面の高さは、前記第１の領域に対応した部分の表面の高さよりも高い請求項３または４に記載の液晶表示装置。
6. 前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、
   前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、
   前記少なくとも１つの単位中実部のエッジ部は、前記傾斜領域上に位置している請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、
   前記少なくとも１つの単位中実部の、前記第１の領域に対応した部分は前記平坦領域上に位置している請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記層間絶縁膜は、感光性を有する透明樹脂から形成されている請求項６または７に記載の液晶表示装置。
9. 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３から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 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から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 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１０に記載の液晶表示装置。
12. 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１０に記載の液晶表示装置。
13. 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１０に記載の液晶表示装置。
14. 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１０に記載の液晶表示装置。
15. 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２から１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
16. 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１５に記載の液晶表示装置。
17. 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２から１６のいずれかに記載の液晶表示装置。
18. 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１７に記載の液晶表示装置。
19. 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１８に記載の液晶表示装置。
20. 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２から１９のいずれかに記載の液晶表示装置。
21. 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２０に記載の液晶表示装置。
22. 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２から２１のいずれかに記載の液晶表示装置。
23. 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２から２２のいずれかに記載の液晶表示装置。
24. 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２３に記載の液晶表示装置。
25. 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２３または２４に記載の液晶表示装置。
26. 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凸部である、請求項２５に記載の液晶表示装置。
27. 前記第２基板の前記液晶層側に突き出た前記凸部によって前記液晶層の厚さが規定される、請求項２６に記載の液晶表示装置。
28. 前記第１電極の前記非中実部は、前記第１電極に設けられたスリットである請求項１に記載の液晶表示装置。
29. 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垂直配向型の液晶層とを備え、
    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、スリットとを有し、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たときに、前記第１電極の前記スリット上に生成される斜め電界によって配向規制される液晶表示装置であって、
    前記第１電極の前記中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも小さい第２の厚さｄ₂を有し、前記スリットの近傍に位置する第２の領域とを有し、
    前記液晶層に入射する光が円偏光であり、前記液晶層が円偏光を変調することによって表示を行う、液晶表示装置。
30. 前記第１電極の前記中実部の、前記第２の領域に対応した部分の表面の高さは、前記第１の領域に対応した部分の表面の高さよりも高い請求項２８または２９に記載の液晶表示装置。
31. 前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、
    前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、
    前記第１電極の前記中実部の、前記第２の領域に対応した部分は、前記傾斜領域上に位置している請求項３０に記載の液晶表示装置。
32. 前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、
    前記第１電極の前記中実部の、前記第１の領域に対応した部分は、前記平坦領域上に位置している請求項３１に記載の液晶表示装置。
33. 前記層間絶縁膜は、感光性を有する透明樹脂から形成されている請求項３１または３２に記載の液晶表示装置。
34. 前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられたカラーフィルタ層とを有し、
    前記カラーフィルタ層は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、
    前記第１電極の前記中実部の、前記第２の領域に対応した部分は、前記傾斜領域上に位置している請求項３０に記載の液晶表示装置。
35. 前記カラーフィルタ層は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、
    前記第１電極の前記中実部の、前記第１の領域に対応した部分は、前記平坦領域上に位置している請求項３４に記載の液晶表示装置。
36. 前記第２基板は、前記斜め電界による配向規制力と整合するような配向規制力を少なくとも電圧印加状態において発現する配向規制構造を有する請求項２８から３５のいずれかに記載の液晶表示装置。
37. 前記第２基板が有する前記配向規制構造は、リブである請求項３６に記載の液晶表示装置。
38. 前記第２基板が有する前記配向規制構造は、前記第２電極に設けられたスリットである請求項３６に記載の液晶表示装置。
39. 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電気的に接続された絵素電極であり、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２８から３８のいずれかに記載の液晶表示装置。
40. 前記絵素電極の前記中実部上の前記液晶層は、前記第２の領域を前記絵素電極の外縁近傍には有していない請求項３９に記載の液晶表示装置。
41. 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垂直配向型の液晶層とを備え、
    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、スリットとを有し、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たときに、前記第１電極の前記スリット上に生成される斜め電界によって配向規制される液晶表示装置であって、
    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電気的に接続された絵素電極であり、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つの対向電極であり、
    前記絵素電極の前記中実部上の前記液晶層は、第１の厚さｄ₁を有する第１の領域と、前記第１の厚さｄ₁よりも大きい第２の厚さｄ₂を有し、前記絵素電極の外縁近傍に位置する第２の領域とを有し、
    前記スリットは、その延設方向が表示面の水平方向と略４５°をなすように配置されている、液晶表示装置。
42. 前記中実部の前記第２の領域に対応した部分の表面の高さは、前記第１の領域に対応した部分の表面の高さよりも低い請求項４１に記載の液晶表示装置。
43. 前記第１基板は、透明基板と、前記透明基板と前記第１電極との間に設けられた層間絶縁膜とを有し、
    前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが連続的に変化する傾斜領域を有し、
    前記中実部の前記第２の領域に対応した部分は、前記傾斜領域上に位置している請求項４２に記載の液晶表示装置。
44. 前記層間絶縁膜は、前記液晶層側の表面の高さが実質的に一定な平坦領域を有し、
    前記中実部の前記第１の領域に対応した部分は、前記平坦領域上に位置している請求項４３に記載の液晶表示装置。
45. 前記層間絶縁膜は、感光性を有する透明樹脂から形成されている請求項４３または４４に記載の液晶表示装置。
46. 前記液晶層を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板を有し、前記一対の偏光板の透過軸は互いに略直交し、一方の透過軸は表示面の水平方向に配置され、前記スリットは、その延設方向が前記一方の透過軸に対して傾斜するように配置されている、請求項４１から４５のいずれかに記載の液晶表示装置。
47. 前記スリットは、その延設方向が前記一方の透過軸と略４５°をなすように配置されている、請求項４６に記載の液晶表示装置。

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