JP7503092B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、各画素が反射領域を含む液晶表示装置に関する。
液晶表示装置（以下では「ＬＣＤ」とも呼ぶ）は、一般に、透過型ＬＣＤと、反射型ＬＣＤとに大別される。透過型ＬＣＤは、バックライトから出射された光を用いた透過モードの表示を行う。これに対し、反射型ＬＣＤは、周囲光を用いた反射モードの表示を行う。また、各画素が反射モードで表示を行う反射領域と透過モードで表示を行う透過領域とを含むＬＣＤが提案されている。このようなＬＣＤは、半透過型（Transflective）または透過反射両用型ＬＣＤと呼ばれる。
反射型および半透過型ＬＣＤは、例えば、屋外で利用されるモバイル用途の中小型の表示装置として好適に用いられている。反射型ＬＣＤは、例えば特許文献１に開示されている。半透過型ＬＣＤは、例えば特許文献２に開示されている。反射型および半透過型ＬＣＤの表示モードの１つとして、ねじれ垂直配向（ＴＶＡ：Twisted Vertical Alignment）モードが知られている。また、近年、バス停の時刻表や屋外広告に用いられるデジタルサイネージへの、反射型および半透過型ＬＣＤの応用が検討されている。
しかしながら、ＴＶＡモードを用いた反射型（または半透過型）ＬＣＤは、視野角特性が悪く、特定方位においてコントラスト比が低いという問題がある。看板としてのデザインの自由度を向上させるためには、縦置きと横置きとを両立できることが好ましく、視野角特性を改善する必要がある。
本発明の実施形態は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各画素が反射モードで表示を行う反射領域を含む液晶表示装置の視野角特性を向上させることにある。
本明細書は、以下の項目に記載の液晶表示装置を開示している。
［項目１］
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板よりも観察者側に位置する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を備え、
複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有し、
前記液晶層に電圧が印加されていないときに液晶分子が垂直配向状態をとり、前記液晶層に所定の電圧が印加されたときに液晶分子がねじれ配向状態をとる、ねじれ垂直配向モードで表示を行う液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、反射モードで表示を行う反射領域を含み、
前記第１基板は、前記反射領域内に位置する部分を含む反射電極と、前記液晶層側の表面に位置する第１垂直配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記液晶層側の表面に位置する第２垂直配向膜を有し、
前記液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶材料と、カイラル剤とを含み、
前記反射電極は、銀または銀合金から形成されており、
前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜の少なくとも一方は、光に対する反応波長を少なくとも３１３ｎｍに有する配向膜材料から形成された光配向膜であり、
前記反射領域は、液晶分子の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインを有する、液晶表示装置。
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板よりも観察者側に位置する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を備え、
複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有し、
前記液晶層に電圧が印加されていないときに液晶分子が垂直配向状態をとり、前記液晶層に所定の電圧が印加されたときに液晶分子がねじれ配向状態をとる、ねじれ垂直配向モードで表示を行う液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、反射モードで表示を行う反射領域を含み、
前記第１基板は、前記反射領域内に位置する部分を含む反射電極と、前記液晶層側の表面に位置する第１垂直配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記液晶層側の表面に位置する第２垂直配向膜を有し、
前記液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶材料と、カイラル剤とを含み、
前記反射電極は、銀または銀合金から形成されており、
前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜の少なくとも一方は、光に対する反応波長を少なくとも３１３ｎｍに有する配向膜材料から形成された光配向膜であり、
前記反射領域は、液晶分子の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインを有する、液晶表示装置。
［項目２］
前記複数の画素のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域をさらに含み、
前記透過領域は、液晶分子の基準配向方位が互いに異なる複数のさらなる液晶ドメインを有する、項目１に記載の液晶表示装置。
前記複数の画素のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域をさらに含み、
前記透過領域は、液晶分子の基準配向方位が互いに異なる複数のさらなる液晶ドメインを有する、項目１に記載の液晶表示装置。
［項目３］
前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜のうちの一方の垂直配向膜にのみ光配向処理が施されており、
光配向処理が施されている前記一方の垂直配向膜は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、互いに異なるプレチルト方位を規定する複数の領域を有する、項目１または２に記載の液晶表示装置。
前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜のうちの一方の垂直配向膜にのみ光配向処理が施されており、
光配向処理が施されている前記一方の垂直配向膜は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、互いに異なるプレチルト方位を規定する複数の領域を有する、項目１または２に記載の液晶表示装置。
［項目４］
前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜のうちの前記第１垂直配向膜にのみ光配向処理が施されている、項目３に記載の液晶表示装置。
前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜のうちの前記第１垂直配向膜にのみ光配向処理が施されている、項目３に記載の液晶表示装置。
［項目５］
前記第２基板は、ブラックマトリクスを有していない、項目４に記載の液晶表示装置。
前記第２基板は、ブラックマトリクスを有していない、項目４に記載の液晶表示装置。
［項目６］
前記第１基板は、前記反射電極上に形成された透明導電層をさらに有する、項目１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記第１基板は、前記反射電極上に形成された透明導電層をさらに有する、項目１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
［項目７］
前記透明導電層層は、インジウム錫酸化物から形成されており、
前記透明導電層の厚さは、０．０４ｎｍ以上１２．２８ｎｍ以下である、項目６に記載の液晶表示装置。
前記透明導電層層は、インジウム錫酸化物から形成されており、
前記透明導電層の厚さは、０．０４ｎｍ以上１２．２８ｎｍ以下である、項目６に記載の液晶表示装置。
［項目８］
前記透明導電層の厚さは、１．９９ｎｍ以上９．６４ｎｍ以下である、項目７に記載の液晶表示装置。
前記透明導電層の厚さは、１．９９ｎｍ以上９．６４ｎｍ以下である、項目７に記載の液晶表示装置。
［項目９］
前記透明導電層層は、インジウム亜鉛酸化物から形成されており、
前記透明導電層の厚さは、０．０４ｎｍ以上１２．７４ｎｍ以下である、項目６に記載の液晶表示装置。
前記透明導電層層は、インジウム亜鉛酸化物から形成されており、
前記透明導電層の厚さは、０．０４ｎｍ以上１２．７４ｎｍ以下である、項目６に記載の液晶表示装置。
［項目１０］
前記透明導電層の厚さは、２．０２ｎｍ以上１０．１１ｎｍ以下である、項目９に記載の液晶表示装置。
前記透明導電層の厚さは、２．０２ｎｍ以上１０．１１ｎｍ以下である、項目９に記載の液晶表示装置。
［項目１１］
少なくとも前記液晶層を介して互いに対向する一対の円偏光板をさらに備え、
前記一対の円偏光板のそれぞれは、逆波長分散特性を有するλ／４板を含む、項目１から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
少なくとも前記液晶層を介して互いに対向する一対の円偏光板をさらに備え、
前記一対の円偏光板のそれぞれは、逆波長分散特性を有するλ／４板を含む、項目１から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
［項目１２］
前記反射電極は、凹凸表面構造を有し、
前記第１基板は、
前記複数の画素のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタと、
前記反射電極を覆う有機絶縁層と、
前記有機絶縁層上に設けられ、透明導電材料から形成された透明電極であって、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された透明電極と、
をさらに有する、項目１から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記反射電極は、凹凸表面構造を有し、
前記第１基板は、
前記複数の画素のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタと、
前記反射電極を覆う有機絶縁層と、
前記有機絶縁層上に設けられ、透明導電材料から形成された透明電極であって、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された透明電極と、
をさらに有する、項目１から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
本発明の実施形態によると、各画素が反射モードで表示を行う反射領域を含む液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
［実施形態１］
図１を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００を説明する。図１は、液晶表示装置１００の概略構成を示す平面図である。
図１を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００を説明する。図１は、液晶表示装置１００の概略構成を示す平面図である。
液晶表示装置１００は、図１に示すように、表示領域ＤＲと、表示領域ＤＲの周辺に位置する周辺領域（「額縁領域」とも呼ばれる）ＦＲとを有する。表示領域ＤＲは、複数の画素Ｐを含む。複数の画素Ｐは、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列されている。複数の画素Ｐは、典型的には、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素および青を表示する青画素を含む。各画素Ｐには、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１と、画素電極ＰＥとが設けられている。
表示領域ＤＲには、行方向に延びる複数のゲートバスラインＧＬと、列方向に延びる複数のソースバスラインＳＬとが形成されている。各画素Ｐは、例えば、互いに隣接する一対のゲートバスラインＧＬおよび互いに隣接する一対のソースバスラインＳＬで囲まれた領域である。各画素ＰのＴＦＴ１１は、対応するゲートバスラインＧＬから走査信号を供給され、対応するソースバスラインＳＬから表示信号を供給される。
周辺領域ＦＲには、周辺回路が配置されている。具体的には、周辺領域ＦＲには、ゲートバスラインＧＬを駆動するゲートドライバＧＤが一体的（モノリシック）に形成されており、ソースバスラインＳＬを駆動するソースドライバＳＤが実装されている。なお、周辺領域ＦＲには、ソースバスラインＳＬを時分割で駆動するソース切替（Source Shared Driving：ＳＳＤ）回路などがさらに配置されていてもよい。
図２、図３および図４も参照しながら、液晶表示装置１００をより具体的に説明する。図２は、液晶表示装置１００を模式的に示す分解斜視図である。図３は、液晶表示装置１００を模式的に示す平面図であり、３つの画素Ｐに対応した領域を示している。図４は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、図３中の４Ａ－４Ａ’線に沿った断面を示している。
液晶表示装置１００は、図２に示すように、ＴＦＴ基板（第１基板）１０と、ＴＦＴ基板１０に対向してＴＦＴ基板１０よりも観察者側に位置する対向基板（第２基板）２０と、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間に設けられた液晶層３０とを備える。ＴＦＴ基板１０、対向基板２０および液晶層３０をまとめて「液晶パネル」と呼ぶこともある。また、液晶表示装置１００は、少なくとも液晶層３０を介して互いに対向する一対の円偏光板４０Ａおよび４０Ｂと、液晶パネルの背面側（観察者とは反対側）に配置されたバックライト（照明装置）５０とをさらに備える。
各画素Ｐは、図３および図４に示すように、反射モードで表示を行う反射領域Ｒｆと、透過モードで表示を行う透過領域Ｔｒとを含んでいる。つまり、液晶表示装置１００は、半透過型（透過反射両用型）ＬＣＤである。画素Ｐ内に占める透過領域Ｔｒの面積の割合は、用途等に応じて適宜設定され得るが、例えば２０％以上９０％以下である。また、画素Ｐ内における透過領域Ｔｒの位置や形状も用途等に応じて適宜設定され得る。
ＴＦＴ基板１０は、基板１０ａ、バックプレーン回路ＢＰ、層間絶縁層１２、画素電極ＰＥおよび第１垂直配向膜１４を有する。
基板１０ａは、バックプレーン回路ＢＰ等を支持する。基板１０ａは、透明で絶縁性を有する。基板１０ａは、例えばガラス基板またはプラスチック基板である。
バックプレーン回路ＢＰは、基板１０ａ上に設けられている。バックプレーン回路ＢＰは、複数の画素Ｐを駆動するための回路である。ここでは、バックプレーン回路ＢＰは、ゲートバスラインＧＬ、ソースバスラインＳＬ、ＴＦＴ１１等を含んでいる。
層間絶縁層１２は、バックプレーン回路ＢＰを覆うように設けられている。層間絶縁層１２の表面は、凹凸形状を有する。つまり、層間絶縁層１２は、凹凸表面構造を有する。凹凸表面構造を有する層間絶縁層１２は、例えば、特許第３３９４９２６号公報に記載されているように感光性樹脂を用いて形成され得る。つまり、層間絶縁層１２は、有機絶縁層であり得る。
画素電極ＰＥは、層間絶縁層１２上に設けられている。画素電極ＰＥは、バックプレーン回路ＢＰのＴＦＴ１１に電気的に接続されている。ここでは、画素電極ＰＥは、透明電極ＴＥと、透明電極ＴＥ上に位置する反射電極ＲＥとから構成されている。
透明電極ＴＥは、透明導電材料から形成されている。透明導電材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（登録商標））、またはこれらの混合物を用いることができる。透明電極ＴＥの厚さは、例えば１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。図示している例では、透明電極ＴＥは、画素Ｐの略全体に配置されている。
反射電極ＲＥは、銀または銀合金から形成されている。反射電極ＲＥの厚さは、例えば７０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。反射電極ＲＥは、画素Ｐの一部に配置されている。画素Ｐのうち、反射電極ＲＥが配置されている領域が反射領域Ｒｆである。言い換えると、反射電極ＲＥは、反射領域Ｒｆ内に位置している。また、画素Ｐのうち、反射電極ＲＥが配置されておらず、且つ、透明電極ＴＥが配置されている領域が透過領域Ｔｒである。
反射電極ＲＥの表面は、層間絶縁層１２の凹凸表面構造が反映された凹凸形状を有する。つまり、反射電極ＲＥも凹凸表面構造を有する。反射電極ＲＥの凹凸表面構造は、ＭＲＳ（Micro Reflective Structure）とも呼ばれ、周囲光を拡散反射してペーパーホワイトに近い表示を実現するために設けられている。凹凸表面構造は、例えば、隣り合う凸部ｐの中心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下となるようにランダムに配置された複数の凸部ｐで構成され得る。基板１０ａの法線方向からみたとき、凸部ｐの形状は略円形または略多角形である。画素Ｐに占める凸部ｐの面積は、例えば約２０％から４０％である。凸部ｐの高さは、例えば１μｍ以上５μｍ以下である。
第１垂直配向膜１４は、ＴＦＴ基板１０の液晶層３０側の表面に位置している。従って、第１垂直配向膜１４は、液晶層３０に接している。
対向基板２０は、基板２０ａ、カラーフィルタ層２１、対向電極（共通電極）ＣＥおよび第２垂直配向膜２４を有する。また、ここでは図示しないが、対向基板２０は、複数の柱状スペーサをさらに有する。なお、対向基板２０は、ブラックマトリクス（遮光層）を有しない。
基板２０ａは、カラーフィルタ層２１等を支持する。基板２０ａは、透明で絶縁性を有する。基板２０ａは、例えばガラス基板またはプラスチック基板である。
カラーフィルタ層２１は、典型的には、赤画素に対応する領域に設けられた赤カラーフィルタ２１Ｒ、緑画素に対応する領域に設けられた緑カラーフィルタ２１Ｇ、および、青画素に対応する領域に設けられた青カラーフィルタ２１Ｂを含む。赤カラーフィルタ２１Ｒ、緑カラーフィルタ２１Ｇおよび青カラーフィルタ２１Ｂは、それぞれ赤色光、緑色光および青色光を透過する。
対向電極ＣＥは、カラーフィルタ層２１上に、画素電極ＰＥに対向するように設けられている。対向電極ＣＥは、透明導電材料から形成されている。対向電極ＣＥを形成するための透明導電材料としては、画素電極ＰＥの透明電極ＴＥと同様の材料を用いることができる。なお、対向電極ＣＥとカラーフィルタ層２１との間に（つまりカラーフィルタ層２１を覆うように）オーバーコート層が設けられていてもよい。
第２垂直配向膜２４は、対向基板２０の液晶層３０側の表面に位置している。従って、第２垂直配向膜２４は、液晶層３０に接している。
柱状スペーサは、液晶層３０の厚さ（セル厚）を規定する。柱状スペーサは、感光性樹脂から形成することができる。
液晶層３０は、負の誘電異方性を有する（つまりネガ型の）液晶材料と、カイラル剤とを含む。液晶層３０は、例えば滴下法により形成することができる。本実施形態では、液晶層３０の厚さは、反射領域Ｒｆと透過領域Ｔｒとで実質的に同じである。
第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４のそれぞれは、配向処理を施されており、液晶層３０に含まれる液晶分子３１のプレチルト方向（プレチルト角およびプレチルト方位）を規定する。液晶層３０の液晶分子３１は、液晶層３０に電圧が印加されていないときに垂直配向状態をとり（図４参照）、液晶層３０に所定の電圧が印加されたときに倒れてねじれ配向状態をとる。このように、液晶層３０は、垂直配向型の液晶層であり、液晶表示装置１００は、ねじれ垂直配向（ＴＶＡ：Twisted Vertical Alignment）モードで表示を行う。また、ここでは、液晶表示装置１００は、ノーマリブラックモードで表示を行う。
一対の円偏光板４０Ａおよび４０Ｂの一方（第１円偏光板）４０Ａは、ＴＦＴ基板１０の背面側に配置されており、他方（第２円偏光板）４０Ｂは、対向基板２０の観察者側に配置されている。第１円偏光板（裏円偏光板）４０Ａは、第１直線偏光板４１Ａと、第１直線偏光板４１ＡとＴＦＴ基板１０の間に位置する第１位相差板４２Ａとを含む。第２円偏光板（表円偏光板）４０Ｂは、第２直線偏光板４１Ｂと、第２直線偏光板４１Ｂと対向基板２０の間に位置する第２位相差板４２Ｂとを含む。
第２直線偏光板（表直線偏光板）４１Ｂは、吸収型の直線偏光板である。吸収型直線偏光板として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を染色して延伸させたフィルム偏光子とトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）保護層とから構成された直線偏光板や、染料系偏光板、塗布型偏光板などを用いることができる。吸収型直線偏光板は、透過軸と、透過軸に直交する吸収軸とを有している。
第１直線偏光板（裏直線偏光板）４１Ａとしては、表直線偏光板４１Ｂと同様に吸収型直線偏光板を用いることができる。また、反射型の直線偏光板や、吸収型直線偏光板と反射型直線偏光板との積層体を用いてもよい。反射型直線偏光板として、住友スリーエム社製の多層反射型偏光板（商品名：ＤＢＥＦ）や、コレステリック液晶フィルムとλ／４板とを組み合わせたものが挙げられる。反射型直線偏光板は、吸収型直線偏光板と異なり、透過軸と直交する方向に反射軸を有している。そのため、バックライト５０からの光の一部は、反射型直線偏光板で反射され、バックライト５０に含まれる反射板５３で更に反射されることでリサイクルされる。なお、反射型直線偏光板が、裏直線偏光板４１Ａではなく、バックライト５０に含まれてもよい。
第１位相差板４２Ａおよび第２位相差板４２Ｂのそれぞれは、１枚のλ／４板であってもよいし、１枚のλ／４板と１枚または２枚のλ／２板との組み合わせや、１枚のλ／４板と１枚のネガティブＣプレートとの組み合わせであってもよい。
バックライト５０は、裏円偏光板４０Ａの背面側に配置されている。バックライト５０は、光を発する光源（例えばＬＥＤ）５１、光源５１からの光を液晶パネル側に導く導光板５２および導光板５２の背面側に配置された反射板５３を有する。また、バックライト５０は、導光板５２の前面側（または背面側）に配置されたプリズムシートおよび拡散シートをさらに有してもよい。
本実施形態では、第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４のそれぞれは、光に対する反応波長を少なくとも３１３ｎｍに有する配向膜材料から形成された光配向膜である。本明細書において、「垂直配向膜」は、配向膜近傍の液晶分子３１を、配向膜表面に対して実質的に垂直に配向させるものであればよく、例えば、液晶分子３１に８６．０°以上のプレチルト角を付与する配向膜であり得る。また、「光配向膜」は、光配向処理（光照射／露光）によって液晶分子３１に対する配向規制力の強さや方向が変化する配向膜である。
垂直配向性を有する光配向膜の主成分は、例えば、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリマレイミドまたはポリシロキサンであることが好ましい。これらは、配向膜として効果的に利用することができるポリマー群である。また、光配向膜は、光反応性官能基として、シンナメート基、アゾベンゼン基、カルコン基、スチルベン基およびクマリン基のうちの少なくとも１種類を含むことが好ましい。これにより、液晶層３０中に光分解物を溶出させるおそれが少なくなるので信頼性を向上させることができ、また、比較的低い照射エネルギーで光配向処理を行うことが可能となる。特に、シンナメート基またはその誘導体を光反応性官能基として用いることが好ましい。
シンナメート基（Ｃ６Ｈ５－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－）は、合成しやすいという利点を有している。シンナメート基に偏光紫外光を照射することにより、二量化反応およびシス－トランス異性化反応を効果的に引き起こすことができる。そのため、偏光紫外光により配向処理された光配向膜は、優れた配向規制力を発揮する。
偏光紫外光の波長は、２５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましい。偏光紫外光の波長を２５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることで、シンナメート基の二量化反応およびシス－トランス異性化反応をより効果的に引き起こすことができる。
偏光紫外光を照射するための光源としては、例えば高圧水銀ランプを用いることができる。高圧水銀ランプは、３６５ｎｍを主波長とし、２５４ｎｍ、３１３ｎｍ、４０５ｎｍ、４３６ｎｍなどの波長の光が強い。シャープカットフィルター（ＳＣＦ）およびバンドパスフィルター（ＢＰＦ）などを用いることにより、高圧水銀ランプが発する光の波長範囲を、所望の範囲となるように調節できる。例えば、２７０ｎｍ以下の光を吸収するＳＣＦ（「２７０ｎｍＳＣＦ」と呼ぶ）を用いると、高圧水銀ランプが発する光のうち、波長２５４ｎｍの光はカットされる。そのため、３５０ｎｍ以下に反応波長を有する光配向膜に対して光配向処理を施す際に２７０ｎｍＳＣＦを用いると、光反応の主波長は３１３ｎｍとなる。
図３には、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４によって規定されるプレチルト方位ＰＡ１およびＰＡ２と、対向基板２０の第２垂直配向膜２４によって規定されるプレチルト方位ＰＡ３およびＰＡ４とを示している。図３に示すように、本実施形態では、各画素Ｐにおいて第１垂直配向膜１４によって２つの異なるプレチルト方位ＰＡ１およびＰＡ２が規定される。つまり、第１垂直配向膜１４は、各画素Ｐにおいて互いに異なるプレチルト方位ＰＡ１およびＰＡ２を規定する複数の（ここでは２つの）領域を有する。また、各画素Ｐにおいて第２垂直配向膜２４によって２つの異なるプレチルト方位ＰＡ３およびＰＡ４が規定される。つまり、第２垂直配向膜２４は、各画素Ｐにおいて互いに異なるプレチルト方位ＰＡ３およびＰＡ４を規定する複数の（ここでは２つの）領域を有する。図示している例では、第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位は、画素Ｐの左半分（以下では「第１配向領域」と呼ぶ）Ｒ１と右半分（以下では「第２配向領域」と呼ぶ）Ｒ２とで異なっている。同様に、第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位は、画素Ｐの第１配向領域Ｒ１と第２配向領域Ｒ２とで異なっている。
本明細書では、方位角方向の基準を、表示面の水平方向とし、左回りを正とする。より具体的には、表示面を時計の文字盤に例えると３時方向を方位角０°として、反時計回りを正とする。図３に示した例では、第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位ＰＡ１およびＰＡ２のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ１は略１２５°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ２は略３０５°方向である。また、第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位ＰＡ３およびＰＡ４のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ３は略５５°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ４は略２３５°方向である。
このように、第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４のそれぞれは、各画素Ｐに異なるプレチルト方位を規定する複数の領域を有するように光配向処理（以下では「分割光配向処理」または「分割露光」と呼ぶ）を施されている。分割露光の方式としては、フォトマスクを用いる一般的な露光方式と、「走査露光方式」と呼ばれる方式とがある。
フォトマスクを用いる露光方式は、例えば特開平１１－１３３４２９号公報に開示されている。特開平１１－１３３４２９号公報に開示されている方式では、ストライプ形状の遮光部および透光部を有するフォトマスクを用いてまず１回目の露光を行い、その後、フォトマスクをストライプの幅と同じ距離だけずらして１回目とは反対の方位から２回目の露光を行うことにより、マルチドメインを形成する。
走査露光方式は、例えば特表２００９－５１７６９７号公報に開示されている。走査露光方式では、基板上の直線的なパターン（ＴＦＴ基板の配線やカラーフィルタ基板のブラックマトリクスなど）をカメラで読み取って、フォトマスクの位置を都度修正しながら露光を行うので、大面積を高精度で分割露光することができる。そのため、走査露光方式は、デジタルサイージ用の大型パネルを分割露光するのに適している。
第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位および第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位が上述したように設定されているので、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶層３０に電圧が印加されたとき、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれにおいて複数の液晶ドメインが形成される。図５は、各画素Ｐに形成される液晶ドメインＡ～Ｄを示す図である。
図５に示すように、反射領域Ｒｆにおいて２つの液晶ドメインＡおよびＢが形成され、透過領域Ｔｒにおいて２つの液晶ドメインＣおよびＤが形成される。図５には、液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤのそれぞれにおける液晶分子３１の基準配向方位ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４が示されている。「基準配向方位」は、液晶層３０の厚さ方向における中央付近の液晶分子３１のチルト方位であり、各液晶ドメインの視角依存性に支配的な影響を与える。
液晶ドメインＡおよびＣは、画素Ｐの第１配向領域Ｒ１に位置しているので、液晶ドメインＡおよびＣにおける基準配向方位ｔ１およびｔ３は、プレチルト方位ＰＡ１とプレチルト方位ＰＡ３の中間に規定される。ここでは、基準配向方位ｔ１およびｔ３は、略９０°方向である。液晶ドメインＢおよびＤは、画素Ｐの第２配向領域Ｒ２に位置しているので、液晶ドメインＢおよびＤにおける基準配向方位ｔ２およびｔ４は、プレチルト方位ＰＡ２とプレチルト方位ＰＡ４の中間に規定される。ここでは、基準配向方位ｔ２およびｔ４は、略２７０°方向である。なお、液晶ドメインＡと液晶ドメインＣとは、互いに隣接し、また、それらの基準配向方位ｔ１およびｔ３が互いに同じ（略９０°方向）であるので、１つの液晶ドメインと見なすこともできる。同様に、液晶ドメインＢと液晶ドメインＤとは、互いに隣接し、また、それらの基準配向方位ｔ２およびｔ４が互いに同じ（略２７０°方向）であるので、１つの液晶ドメインと見なすこともできる。
上述したように、本実施形態では、反射領域Ｒｆは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＡおよびＢを有する。また、透過領域Ｔｒは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＣおよびＤを有する。つまり、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれがマルチドメイン化（ここでは２ドメイン化）されている。そのため、反射表示および透過表示の視野角特性が向上する。
ここで、本発明の実施形態による視野角特性の向上（改善）効果を検証した結果を説明する。視野角特性の向上効果の検証は、液晶シミュレーター（シンテック社製LCD master）を用いたシミュレーション計算により行った。
まず、比較例１の半透過型ＬＣＤについて、実測したコントラスト視野角特性と、シミュレーション計算により得たコントラスト視野角特性との比較を行った。比較例１の半透過型ＬＣＤは、モノドメイン配向のＬＣＤである。つまり、比較例１では、反射領域および透過領域のそれぞれにただ１つ（画素全体でただ１つともいえる）の液晶ドメインが形成される。比較例１の半透過型ＬＣＤの仕様を表１に示す。
表１に示すように、比較例１では、対向基板側の垂直配向膜にのみ配向処理が施されており、対向基板側の垂直配向膜により規定されるプレチルト方位は３１０°方向である。比較例１における表円偏光板は、４５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板と、９０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板とを観察者側からこの順に有している。また、比較例１における裏円偏光板は、０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、１３５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板とを観察者側からこの順に有している。表円偏光板のλ／４板および裏円偏光板のλ／４板は、フラット波長分散特性を有しており、これらの面内方向のリタデーションＲｅ（式Ｒｅ＝（ｎｘ－ｎｙ）・ｄで表される）は１４０ｎｍである。
図６Ａおよび図６Ｂに、実測したコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示について示す。また、図７Ａおよび図７Ｂに、シミュレーション計算により得たコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示について示す。図７Ａおよび図７Ｂ中に示されている複数の等コントラスト曲線は、図中の外側から内側に向かってコントラスト比が高くなる（以降の図８等についても同様である）。実測およびシミュレーション計算の両方について、黒表示電圧は０Ｖ、白表示電圧は５Ｖである。反射表示のコントラスト視野角特性は、観測者側からパネル法線方向に沿って液晶パネルに入射した光に対する視野角特性である。
図６Ａと図７Ａとの比較、および、図６Ｂと図７Ｂとの比較から、シミュレーション計算により得たコントラスト視野角特性が、反射表示および透過表示の両方について実測したコントラスト視野角特性に似ていることがわかる。このように、コントラスト視野角特性を精度よくシミュレーション計算できることが確認された。
次に、本実施形態の液晶表示装置１００について、コントラスト視野角特性のシミュレーション計算を行った（実施例１）。実施例１の仕様を表２および表３に示す。
実施例１では、ＴＦＴ基板１０側の第１垂直配向膜１４および対向基板２０側の第２垂直配向膜２４の両方に配向処理が施されている。表２に示すように、第１垂直配向膜１４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１において１２５°方向であり、第２配向領域Ｒ２において３０５°方向である。また、第２垂直配向膜２４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１において５５°方向であり、第２配向領域Ｒ２において２３５°方向である。ツイスト角は、第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２のそれぞれにおいて７０°であり、液晶層３０はカイラル剤を含んでいる。
表３に示すように、表円偏光板４０Ｂは、１７０°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板と、３５°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、ネガティブＣプレートとを観察者側からこの順に有している。また、裏円偏光板４０Ａは、１２５°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、８０°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板とを観察者側からこの順に有している。表円偏光板４０Ｂのλ／４板および裏円偏光板４０Ａのλ／４板は、波長５５０ｎｍにおけるリタデーションに対する波長４５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるリタデーションの比が、それぞれ０．８９６、１．０３９である逆波長分散特性を有しており、これらのパネル面内方向のリタデーションＲｅは１４０ｎｍである。また、表円偏光板４０ＢのネガティブＣプレートの厚さ方向のリタデーションＲｔｈ（式Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２－ｎｚ｝・ｄで表される）は１９０ｎｍである。
図８および図９に、シミュレーション計算により得た実施例１のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。図８および図９の上段には、第１配向領域Ｒ１のコントラスト視野角特性を示しており、図８および図９の中段には、第２配向領域Ｒ２のコントラスト視野角特性を示している。また、図８および図９の下段には、第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２全体（つまり反射領域Ｒｆ全体または透過領域Ｔｒ全体）でのコントラスト視野角特性を示している。
図８の上段および中段と、図８の下段との比較から、２ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２のそれぞれ）よりも、５～６時方向および１１～１２時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。また、図９の上段および中段と、図９の下段との比較から、２ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２のそれぞれ）よりも、５時方向および１１時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。
このように、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ２ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
また、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶層３０がカイラル剤を含んでいる。液晶層３０がカイラル剤を含むことにより、反射表示の品位をいっそう向上させることができる。以下、この点について、実施例１と、比較例２とを比較して検証した結果を説明する。比較例２は、液晶層がカイラル剤を含んでいない点において、実施例１と異なっている。
図１０Ａおよび図１０Ｂに、液晶層３０に５Ｖの電圧（白表示電圧）が印加されたときの、液晶分子３１の配向方位角のセル厚方向に沿った変化を示す。図１０Ａおよび図１０Ｂは、横軸に規格化セル厚をとり、縦軸に配向方位角をとったグラフであり、図１０Ａは第１配向領域Ｒ１における配向方位角変化を示し、図１０Ｂは第２配向領域Ｒ２における配向方位角変化を示している。規格化セル厚が０の位置は、ＴＦＴ基板１０と液晶層３０との界面に対応し、規格化セル厚が１の位置は、対向基板２０と液晶層３０との界面に対応する。
図１０Ａおよび図１０Ｂから、第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２のそれぞれにおいて、比較例２では、ＴＦＴ基板１０と液晶層３０との界面近傍および対向基板２０と液晶層３０との界面近傍で配向方位角が急峻に変化するのに対し、実施例１では、ＴＦＴ基板１０側から対向基板２０側にかけて配向方位角が緩やかに変化することがわかる。
表４に、実施例１および比較例２について、反射率および反射色度を示す。表４には、反射率として、比較例２の反射率を１として規格化した反射率を示しており、反射色度として、白表示時の色度を示している。
表４から、実施例１では、比較例２に比べて反射率が高いことがわかる。また、実施例１では、比較例２に比べ、反射色度がＣＩＥ標準光源Ｄ６５の色度（ｘ， ｙ）＝（０．３１３， ０．３２９）に近く、反射色度の黄色シフトが小さいことがわかる。これらの理由は、以下のように考えられる。比較例２では、液晶層と両基板の界面近傍で配向方位角が急激に変化するので、実質的なツイスト角が１５°程度と小さく、液晶層のリタデーションの波長分散が大きい。これに対し、実施例１では、ＴＦＴ基板１０側から対向基板２０側にかけて配向方位角が緩やかに変化するのでツイスト角が７０°程度と大きく、液晶層３０のリタデーションの波長分散が小さいので、反射率が高く、また、反射色度の黄色シフトも小さくなったと考えられる。
また、本実施形態の液晶表示装置１００では、反射電極ＲＥが銀または銀合金から形成されている。これにより、明るい反射表示を実現し得るとともに、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４に対する光配向処理を好適に行うことができる。以下、この理由を説明する。
図１１に、アルミニウム、銀、ＡＰＣ―ＴＲ（銀－パラジウム－銅合金）およびＡＣＡ（銀－銅－金合金）について、反射率スペクトルをシミュレーション計算した結果を示す。シミュレーション計算は、各金属についての屈折率の波長分散の実測値に基づいて行った。
図１１から、銀および銀合金（ＡＰＣ－ＴＲ、ＡＣＡ）は、アルミニウムに比べ、波長３１３ｎｍ付近の反射率が低いことがわかる。光配向処理の際、液晶分子にプレチルト角を付与するために、基板法線方向に対して傾斜した方向（例えば５°～７０°の角をなす方向）から偏光紫外光の照射が行われる。銀および銀合金は、３１３ｎｍ付近の反射率が低いので、反射電極ＲＥが銀または銀合金から形成されていると、反射電極ＲＥでの照り返し光による再異性化反応が起こりにくく、チルト戻りやプレチルト方位の乱れなどの発生を抑制できる。「チルト戻り」は、プレチルト角が所望の角度から９０°に近付いていく現象であり、配向規制力の低下や電気光学応答特性のずれを引き起こす。銀および銀合金は、ＴＦＴ基板１０側の垂直配向膜（第１垂直配向膜１４）を光配向処理する上で、好適な反射率スペクトルを有しているといえる。
なお、反射電極ＲＥの材料として用いられる銀合金は、例示したＡＰＣ―ＴＲおよびＡＣＡに限定されない。本明細書において、銀合金は、銀を主成分として含む合金であり、銀合金の銀含有量は、例えば９７質量％以上である。銀合金に含まれる銀以外の金属としては、上述したパラジウム、銅、金の他、ゲルマニウム、ビスマス、錫などが挙げられる。銀合金の組成は、波長３１３ｎｍの光に対する反射率が１０％以下となるような組成であることが好ましく、５％以下となるような組成であることがより好ましい。
図１２に、ＴＦＴ基板１０の構成の他の例を示す。図１２に示す例では、ＴＦＴ基板１０は、反射電極ＲＥ上に形成された透明導電層１５をさらに有する。透明導電層１５は、透明導電材料（例えばＩＴＯ）から形成されており、反射電極ＲＥの直上に（つまり反射電極ＲＥに接するように）設けられている。銀または銀合金から形成された反射電極ＲＥ上に、透明導電層１５が形成されていることにより、波長３１３ｎｍの光に対する反射率をさらに低くすることができる。
図１３に、ＡＰＣ―ＴＲから形成された反射電極ＲＥ上にＩＴＯから形成された透明導電層１５（以下「ＩＴＯ層」と呼ぶ）を設けた構成において、ＩＴＯ層の厚さを変化させて反射率スペクトルをシミュレーション計算した結果を示す。図１３から、反射電極ＲＥ上にＩＴＯ層が厚さ０．１ｎｍ、１．０ｎｍ、２．０ｎｍおよび５．０ｎｍで形成されている場合、反射電極ＲＥ上にＩＴＯ層が形成されていない場合（厚さが０．０ｎｍの場合）よりも波長３１３ｎｍの光に対する反射率が低くなっていることがわかる。
図１４Ａに、波長３１３ｎｍの光に対する反射率とＩＴＯ層の厚さとの関係をシミュレーション計算により求めた結果を示す。図１４Ａに示すように、ＩＴＯ層の厚さが０ｎｍの場合（つまりＩＴＯ層が形成されていない場合）の反射率が７．０８%であるのに対して、ＩＴＯ層の厚さが０．０４ｎｍ以上１２．２８ｎｍ以下であると、反射率を７．０%以下にすることができる。さらに、ＩＴＯ層の厚さが１．９９ｎｍ以上９．６４ｎｍ以下であると、反射率を３．５４％以下（つまりＩＴＯ層が形成されていない場合の反射率の半分以下）にすることができる。従って、ＩＴＯ層の厚さは、０．０４ｎｍ以上１２．２８ｎｍ以下であることが好ましく、１．９９ｎｍ以上９．６４ｎｍ以下であることがより好ましい。
図１４Ｂに、ＡＰＣ―ＴＲから形成された反射電極ＲＥ上に厚さ５ｎｍのＩＴＯ層が形成されたサンプルを試作して実測した反射スペクトルを示す。図１４Ｂに示すように、波長３１３ｎｍの光に対する反射率は２．２％であり、図１３および図１４Ａに示したシミュレーション計算の結果と同程度に反射率を低くできることが確認された。
表５に、アルミニウム、銀、ＡＣＡおよびＡＰＣ―ＴＲと、ＡＰＣ―ＴＲ層上に厚さ５ｎｍのＩＴＯ層が形成された積層体について、可視光反射率を示す。表５から、反射電極ＲＥが銀または銀合金から形成されていることにより、反射電極ＲＥがアルミニウムから形成されている場合に比べ、明るい表示を実現できることがわかる。
なお、反射電極ＲＥ上に設けられる透明導電層１５の材料として、ＩＴＯ以外の透明導電材料（例えばインジウム亜鉛酸化物）を用いてもよい。
図１５に、ＡＰＣ―ＴＲから形成された反射電極ＲＥ上にインジウム亜鉛酸化物から形成された透明導電層１５（以下「ＩＺＯ層」と呼ぶ）を設けた構成において、波長３１３ｎｍの光に対する反射率とＩＺＯ層の厚さとの関係をシミュレーション計算により求めた結果を示す。図１５に示すように、ＩＺＯ層の厚さが０ｎｍの場合（つまりＩＺＯ層が形成されていない場合）の反射率が７．０８%であるのに対して、ＩＺＯ層の厚さが０．０４ｎｍ以上１２．７４ｎｍ以下であると、反射率を７．０%以下にすることができる。さらに、ＩＺＯ層の厚さが２．０２ｎｍ以上１０．１１ｎｍ以下であると、反射率を３．５４％以下（つまりＩＺＯ層が形成されていない場合の反射率の半分以下）にすることができる。従って、ＩＺＯ層の厚さは０．０４ｎｍ以上１２．７４ｎｍ以下であることが好ましく、２．０２ｎｍ以上１０．１１ｎｍ以下であることがより好ましい。
また、本実施形態では、対向基板２０がブラックマトリクスを有しない構成を例示したが、対向基板２０は、画素Ｐ間に位置するように形成されたブラックマトリクスを有していてもよい。本実施形態のように、対向基板２０のブラックマトリクスが省略されていると、いっそう明るい表示を実現し得る。
［実施形態２］
図１６を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置２００を説明する。図１６は、液晶表示装置２００を模式的に示す平面図である。以下では、液晶表示装置２００が実施形態１の液晶表示装置１００と異なる点を中心に説明を行う。液晶表示装置２００の構成要素のうち、液晶表示装置１００の構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ参照符号を付し、その説明を省略する（以降の実施形態においても同様である）。
図１６を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置２００を説明する。図１６は、液晶表示装置２００を模式的に示す平面図である。以下では、液晶表示装置２００が実施形態１の液晶表示装置１００と異なる点を中心に説明を行う。液晶表示装置２００の構成要素のうち、液晶表示装置１００の構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ参照符号を付し、その説明を省略する（以降の実施形態においても同様である）。
液晶表示装置２００は、対向基板２０の第２垂直配向膜２４には光配向処理が施されていない点において、実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。つまり、液晶表示装置２００では、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４にのみ光配向処理が施されている。
第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位は、画素Ｐの上半分（第１配向領域）Ｒ１と下半分（第２配向領域）Ｒ２とで異なっている。図１６に示すように、第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位ＰＡ１およびＰＡ２のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ１は略０°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ２は略１８０°方向である。
第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位がこのように設定されているので、本実施形態の液晶表示装置２００では、液晶層３０に電圧が印加されたとき、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれにおいて複数の液晶ドメインが形成される。図１７は、各画素Ｐに形成される液晶ドメインＡ～Ｄを示す図である。
図１７に示すように、反射領域Ｒｆにおいて２つの液晶ドメインＡおよびＢが形成され、透過領域Ｔｒにおいて２つの液晶ドメインＣおよびＤが形成される。ツイスト角が略７０°となるようにカイラルピッチが設定されているので、第１配向領域Ｒ１に位置している液晶ドメインＡおよびＣの基準配向方位ｔ１およびｔ３は、略３２５°方向であり、第２配向領域Ｒ２に位置している液晶ドメインＢおよびＤの基準配向方位ｔ２およびｔ４は、略１４５°方向である。なお、液晶ドメインＡと液晶ドメインＣとは、互いに隣接し、また、それらの基準配向方位ｔ１およびｔ３が互いに同じ（略３２５°方向）であるので、１つの液晶ドメインと見なすこともできる。同様に、液晶ドメインＢと液晶ドメインＤとは、互いに隣接し、また、それらの基準配向方位ｔ２およびｔ４が互いに同じ（略１４５°方向）であるので、１つの液晶ドメインと見なすこともできる。
上述したように、本実施形態においても、反射領域Ｒｆは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＡおよびＢを有する。また、透過領域Ｔｒは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＣおよびＤを有する。つまり、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれがマルチドメイン化（ここでは２ドメイン化）されている。そのため、反射表示および透過表示の視野角特性が向上する。また、本実施形態では、第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４の一方（第１垂直配向膜１４）のみに光配向処理が施されており、他方（第２垂直配向膜２４）には光配向処理が施されていないが、液晶層３０がカイラル剤を含んでいることにより、実施形態１の液晶表示装置１００と同様に、ＴＦＴ基板１０側から対向基板２０側にかけて液晶分子３１の配向方位角を緩やかに変化させて所望のツイスト角を実現することができる。以下、表６および表７に示す仕様の実施例２について、これらの点を検証した結果を説明する。
表６に示すように、第１垂直配向膜１４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１において０°方向であり、第２配向領域Ｒ２において１８０°方向である。表７に示すように、表円偏光板４０Ｂは、４５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板と、９０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、ネガティブＣプレートとを観察者側からこの順に有している。また、裏円偏光板４０Ａは、０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、１３５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板とを観察者側からこの順に有している。表７からわかるように、実施例２の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成は、直線偏光板の吸収軸の方向およびλ／４板の遅相軸の方向以外は、実施例１の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａと同じである。
図１８Ａおよび図１８Ｂに、液晶層３０に５Ｖの電圧（白表示電圧）が印加されたときの、液晶分子３１の配向方位角のセル厚方向に沿った変化を示す。図１８Ａは第１配向領域Ｒ１における配向方位角変化を示し、図１８Ｂは第２配向領域Ｒ２における配向方位角変化を示している。規格化セル厚が０の位置は、ＴＦＴ基板１０と液晶層３０との界面に対応し、規格化セル厚が１の位置は、対向基板２０と液晶層３０との界面に対応する。
図１８Ａおよび図１８Ｂから、第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２のそれぞれにおいて、ＴＦＴ基板１０側から対向基板２０側にかけて配向方位角が緩やかに変化することがわかる。このように、第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４の一方のみに光配向処理が施されている場合でも、液晶層３０がカイラル剤を含んでいることにより、液晶層３０のリタデーションの波長分散が小さくなるような、緩やかな配向方位角変化および十分なツイスト角を実現することができる。なお、ツイスト角の大きさは、カイラルピッチの調整により適宜制御することができる。
図１９および図２０に、実施例２のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。
図１９の上段および中段と、図１９の下段との比較から、２ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２のそれぞれ）よりも、３時方向および９時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。また、図２０の上段および中段と、図２０の下段との比較から、２ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１および第２配向領域Ｒ２のそれぞれ）よりも、３時方向および９時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。
このように、第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４の一方のみに光配向処理が施されている場合でも、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ２ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４の一方のみに光配向処理を施す（つまり他方への光配向処理を省略する）ことにより、製造コストの削減を図ることができるので、良好な視野角特性と製造コストの削減との両立が可能である。
また、本実施形態では、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４のみに光配向処理が施されるので、分割露光の方式として走査露光方式を採用する場合であっても、対向基板２０のブラックマトリクスを省略することができる。対向基板２０がブラックマトリクスを有していない（つまりＢＭレス構造を有する）ことにより、反射領域Ｒｆの開口率（反射開口率）および／または透過領域Ｔｒの開口率（透過開口率）を高くすることができるので、反射率および／または透過率の高い、明るい表示を実現することができる。
続いて、表８に示す仕様の実施例３について、視野角特性の向上効果を検証した結果を説明する。実施例３は、表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成が実施例２と異なっており、第１垂直配向膜１４にのみ光配向処理が施されている点および第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位ＰＡ１およびＰＡ２は、実施例２と同じである。
表８に示すように、実施例３の表円偏光板４０Ｂは、４５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板と、９０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板とを観察者側からこの順に有している。また、実施例３の裏円偏光板４０Ａは、０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、１３５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板とを観察者側からこの順に有している。表円偏光板４０Ｂのλ／４板および裏円偏光板４０Ａのλ／４板は、Ｎｚ係数が１．６のフラット波長分散特性を有しており、これらのパネル面内方向のリタデーションＲｅは１４０ｎｍである。
図２１および図２２に、実施例３のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。
反射表示のコントラスト視野角特性に着目すると、第１配向領域Ｒ１のモノドメイン構造のみでは、図２１の上段に示すように３時方向のコントラスト比が低く、第２配向領域Ｒ２のモノドメイン構造のみでは、図２１の中段に示すように９時方向のコントラスト比が低い。これに対し、２ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、図２１の下段に示すように、３時方向および９時方向のコントラスト視野角が改善している。
また、透過表示のコントラスト視野角に着目すると、第１配向領域Ｒ１のモノドメイン構造のみでは、図２２の上段に示すように５時方向のコントラスト比が低く、第２配向領域Ｒ２のモノドメイン構造のみでは、図２２の中段に示すように１１時方向のコントラスト比が低い。これに対し、２ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、図２２の下段に示すように、５時方向および１１時方向のコントラスト視野角が改善している。
このように、実施例２とは表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成が異なる実施例３においても、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ２ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
続いて、表９に示す仕様の実施例４について、視野角特性の向上効果を検証した結果を説明する。実施例４は、表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成が実施例２と異なっており、第１垂直配向膜１４にのみ光配向処理が施されている点および第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位ＰＡ１およびＰＡ２は、実施例２と同じである。
表９に示すように、実施例４の表円偏光板４０Ｂは、１３５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板と、１５０°方向に設定された遅相軸を有するλ／２板と、３０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板とを観察者側からこの順に有している。また、実施例４の裏円偏光板４０Ａは、１２０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、６０°方向に設定された遅相軸を有するλ／２板と、４５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板とを観察者側からこの順に有している。表円偏光板４０Ｂのλ／４板および裏円偏光板４０Ａのλ／４板は、フラット波長分散特性を有しており、これらのパネル面内方向のリタデーションＲｅは１４０ｎｍである。表円偏光板４０Ｂのλ／２板および裏円偏光板４０Ａのλ／２板は、フラット波長分散特性を有しており、これらのパネル面内方向のリタデーションＲｅはそれぞれ２６０ｎｍおよび２７０ｎｍである。実施例４の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａは、フラット波長分散特性のλ／２板およびλ／４板の組み合わせを含む、広帯域円偏光板である。
図２３および図２４に、実施例４のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。
反射表示のコントラスト視野角特性に着目すると、第１配向領域Ｒ１のモノドメイン構造のみでは、図２３の上段に示すように１時方向および４時方向のコントラスト比が低く、第２配向領域Ｒ２のモノドメイン構造のみでは、図２３の中段に示すように７時方向および１０時方向のコントラスト比が低い。これに対し、２ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、図２３の下段に示すように、１時方向、４時方向、７時方向および１０時方向のコントラスト視野角が改善している。
また、透過表示のコントラスト視野角に着目すると、第１配向領域Ｒ１のモノドメイン構造のみでは、図２４の上段に示すように４時方向のコントラスト比が低く、第２配向領域Ｒ２のモノドメイン構造のみでは、図２４の中段に示すように１０時方向のコントラスト比が低い。これに対し、２ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、図２４の下段に示すように、４時方向および１０時方向のコントラスト視野角が改善している。
このように、実施例２および３とは表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成が異なる実施例４においても、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ２ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
表１０に、実施例２、３および４について、正面方向（パネル法線方向）の反射コントラスト比の計算値を示す。
表１０からわかるように、実施例２、３および４の中では、実施例２の反射コントラスト比がもっとも高い。このことから、正面方向の反射コントラスト比を高くする観点からは、表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａが、逆波長分散特性を有するλ／４板を含むことが好ましい。
［実施形態３］
図２５を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置３００を説明する。図２５は、液晶表示装置３００を模式的に示す平面図である。
図２５を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置３００を説明する。図２５は、液晶表示装置３００を模式的に示す平面図である。
液晶表示装置３００は、ＴＦＴ１０の第１垂直配向膜１４には光配向処理が施されていない点において、実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。つまり、液晶表示装置３００では、対向基板２０の第２垂直配向膜２４にのみ光配向処理が施されている。
第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位は、画素Ｐの上半分（第１配向領域）Ｒ１と下半分（第２配向領域）Ｒ２とで異なっている。図２５に示すように、第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位ＰＡ３およびＰＡ４のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ３は略０°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ４は略１８０°方向である。
第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位がこのように設定されているので、本実施形態の液晶表示装置３００では、液晶層３０に電圧が印加されたとき、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれにおいて複数の液晶ドメインが形成される。図２６は、各画素Ｐに形成される液晶ドメインＡ～Ｄを示す図である。
図２６に示すように、反射領域Ｒｆにおいて２つの液晶ドメインＡおよびＢが形成され、透過領域Ｔｒにおいて２つの液晶ドメインＣおよびＤが形成される。ツイスト角が略７０°となるようにカイラルピッチが設定されているので、第１配向領域Ｒ１に位置している液晶ドメインＡおよびＣの基準配向方位ｔ１およびｔ３は、略３５°方向であり、第２配向領域Ｒ２に位置している液晶ドメインＢおよびＤの基準配向方位ｔ２およびｔ４は、略２１５°方向である。なお、液晶ドメインＡと液晶ドメインＣとは、互いに隣接し、また、それらの基準配向方位ｔ１およびｔ３が互いに同じ（略３５°方向）であるので、１つの液晶ドメインと見なすこともできる。同様に、液晶ドメインＢと液晶ドメインＤとは、互いに隣接し、また、それらの基準配向方位ｔ２およびｔ４が互いに同じ（略２１５°方向）であるので、１つの液晶ドメインと見なすこともできる。
上述したように、本実施形態においても、反射領域Ｒｆは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＡおよびＢを有する。また、透過領域Ｔｒは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＣおよびＤを有する。つまり、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれがマルチドメイン化（ここでは２ドメイン化）されている。そのため、反射表示および透過表示の視野角特性が向上する。以下、表１１および表１２に示す仕様の実施例５について、視野角特性の向上効果を検証した結果を説明する。
表１１に示すように、第２垂直配向膜２４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１において０°方向であり、第２配向領域Ｒ２において１８０°方向である。表１２に示すように、表円偏光板４０Ｂは、１３５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板と、０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、ネガティブＣプレートとを観察者側からこの順に有している。また、裏円偏光板４０Ａは、９０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、４５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板とを観察者側からこの順に有している。表１２からわかるように、実施例５の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成は、直線偏光板の吸収軸の方向およびλ／４板の遅相軸の方向以外は、実施例１の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａと同じである。
図２７および図２８に、実施例５のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。
反射表示のコントラスト視野角特性に着目すると、第１配向領域Ｒ１のモノドメイン構造のみでは、図２７の上段に示すように１２～３時方向のコントラスト比が低く、第２配向領域Ｒ２のモノドメイン構造のみでは、図２７の中段に示すように８時方向のコントラスト比が低い。これに対し、２ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、図２７の下段に示すように、１２～３時方向および８時方向のコントラスト視野角が改善している。
また、透過表示のコントラスト視野角に着目すると、第１配向領域Ｒ１のモノドメイン構造のみでは、図２８の上段に示すように６～７時方向のコントラスト比が低く、第２配向領域Ｒ２のモノドメイン構造のみでは、図２８の中段に示すように１２～１時方向のコントラスト比が低い。これに対し、２ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、図２８の下段に示すように、６～７時方向および１２～１時方向のコントラスト視野角が改善している。
このように、第１垂直配向膜１４および第２垂直配向膜２４のうちの第２垂直配向膜２４のみに光配向処理が施されている場合でも、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ２ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
［実施形態４］
図２９を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置４００を説明する。図２９は、液晶表示装置４００を模式的に示す平面図である。
図２９を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置４００を説明する。図２９は、液晶表示装置４００を模式的に示す平面図である。
液晶表示装置４００は、液晶層３０に電圧が印加されたとき、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれにおいて４つの液晶ドメインが形成される点において、実施形態１の液晶表示装置１００と異なっている。
図２９には、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４によって規定されるプレチルト方位ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３およびＰＡ４と、対向基板２０の第２垂直配向膜２４によって規定されるプレチルト方位ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７およびＰＡ８とを示している。図２９に示すように、本実施形態では、各画素Ｐにおいて第１垂直配向膜１４によって４つの異なるプレチルト方位ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３およびＰＡ４が規定される。つまり、第１垂直配向膜１４は、各画素Ｐにおいて互いに異なるプレチルト方位ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３およびＰＡ４を規定する４つの領域を有する。また、各画素Ｐにおいて第２垂直配向膜２４によって４つの異なるプレチルト方位ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７およびＰＡ８が規定される。つまり、第２垂直配向膜２４は、各画素Ｐにおいて互いに異なるプレチルト方位ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７およびＰＡ８を規定する４つの領域を有する。図示している例では、第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位は、画素Ｐの右上（第１配向領域）Ｒ１と右下（第２配向領域）Ｒ２と左下（第３配向領域）Ｒ３と左上（第４配向領域）Ｒ４とで異なっている。同様に、第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位は、画素Ｐの第１配向領域Ｒ１と第２配向領域Ｒ２と第３配向領域Ｒ３と第４配向領域Ｒ４とで異なっている。
図２９に示した例では、第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３およびＰＡ４のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ１は略４５°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ２は略１３５°方向である。また、第３配向領域Ｒ３におけるプレチルト方位ＰＡ３は略２２５°方向であり、第４配向領域Ｒ４におけるプレチルト方位ＰＡ４は略３１５°方向である。第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７およびＰＡ８のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ５は略３１５°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ６は略４５°方向である。また、第３配向領域Ｒ３におけるプレチルト方位ＰＡ７は略１３５°方向であり、第４配向領域Ｒ４におけるプレチルト方位ＰＡ８は略２２５°方向である。
第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位および第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位が上述したように設定されているので、本実施形態の液晶表示装置４００では、液晶層３０に電圧が印加されたとき、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれにおいて４つの液晶ドメインが形成される。図３０は、各画素Ｐに形成される液晶ドメインＡ～Ｈを示す図である。
図３０に示すように、反射領域Ｒｆにおいて４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤが形成され、透過領域Ｔｒにおいて４つの液晶ドメインＥ、Ｆ、ＧおよびＨが形成される。第１配向領域Ｒ１に位置している液晶ドメインＡおよびＥの基準配向方位ｔ１およびｔ５は、略０°方向であり、第２配向領域Ｒ２に位置している液晶ドメインＢおよびＦの基準配向方位ｔ２およびｔ６は、略９０°方向である。また、第３配向領域Ｒ３に位置している液晶ドメインＣおよびＧの基準配向方位ｔ３およびｔ７は、略１８０°方向であり、第４配向領域Ｒ４に位置している液晶ドメインＤおよびＨの基準配向方位ｔ４およびｔ８は、略２７０°方向である。なお、液晶ドメインＡと液晶ドメインＥとは、１つの液晶ドメインと見なすことができ、液晶ドメインＢと液晶ドメインＦとは、１つの液晶ドメインと見なすことができる。同様に、液晶ドメインＣと液晶ドメインＧとは、１つの液晶ドメインと見なすことができ、液晶ドメインＤと液晶ドメインＨとは、１つの液晶ドメインと見なすことができる。
上述したように、本実施形態において、反射領域Ｒｆは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤを有する。また、透過領域Ｔｒは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＥ、Ｆ、ＧおよびＨを有する。つまり、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれがマルチドメイン化（４ドメイン化）されている。そのため、反射表示および透過表示の視野角特性が向上する。以下、表１３および表１４に示す仕様の実施例６について、視野角特性の向上効果を検証した結果を説明する。
表１３に示すように、第１垂直配向膜１４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４においてそれぞれ４５°方向、１３５°方向、２２５°方向および３１５°方向である。また、第２垂直配向膜２４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４においてそれぞれ３１５°方向、４５°方向、１３５°方向および２２５°方向である。
表１４に示すように、表円偏光板４０Ｂは、４５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板と、９０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、ネガティブＣプレートとを観察者側からこの順に有している。また、裏円偏光板４０Ａは、０°方向に設定された遅相軸を有するλ／４板と、１３５°方向に設定された吸収軸を有する直線偏光板とを観察者側からこの順に有している。表円偏光板４０Ｂのλ／４板および裏円偏光板４０Ａのλ／４板は、逆波長分散特性を有しており、これらのパネル面内方向のリタデーションＲｅは１４０ｎｍである。また、表円偏光板４０ＢのネガティブＣプレートの厚さ方向のリタデーションＲｔｈは２３５ｎｍである。
図３１および図３２に、実施例６のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。
図３１から、４ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４のそれぞれ）よりも、３時方向、６時方向、９時方向および１２時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。また、図３２から、４ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４のそれぞれ）よりも、３時方向、６時方向、９時方向および１２時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。
このように、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ４ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
［実施形態５］
図３３を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置５００を説明する。図３３は、液晶表示装置５００を模式的に示す平面図である。以下では、液晶表示装置５００が実施形態４の液晶表示装置４００と異なる点を中心に説明を行う。
図３３を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置５００を説明する。図３３は、液晶表示装置５００を模式的に示す平面図である。以下では、液晶表示装置５００が実施形態４の液晶表示装置４００と異なる点を中心に説明を行う。
液晶表示装置５００は、対向基板２０の第２垂直配向膜２４には光配向処理が施されていない点において、実施形態４の液晶表示装置４００と異なっている。つまり、液晶表示装置５００では、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４にのみ光配向処理が施されている。
液晶表示装置５００における第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４は、画素Ｐの上側から下側に向かってこの順に配置されている。図３３に示すように、第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３およびＰＡ４のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ１は略３１５°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ２は略２２５°方向である。また、第３配向領域Ｒ３におけるプレチルト方位ＰＡ３は略１３５°方向であり、第４配向領域Ｒ４におけるプレチルト方位ＰＡ４は略４５°方向である。
第１垂直配向膜１４によるプレチルト方位がこのように設定されているので、本実施形態の液晶表示装置２００では、液晶層３０に電圧が印加されたとき、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれにおいて４つの液晶ドメインが形成される。図３４は、各画素Ｐに形成される液晶ドメインＡ～Ｈを示す図である。
図３４に示すように、反射領域Ｒｆにおいて４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤが形成され、透過領域Ｔｒにおいて４つの液晶ドメインＥ、Ｆ、ＧおよびＨが形成される。第１配向領域Ｒ１に位置している液晶ドメインＡおよびＥの基準配向方位ｔ１およびｔ５は、略２７０°方向であり、第２配向領域Ｒ２に位置している液晶ドメインＢおよびＦの基準配向方位ｔ２およびｔ６は、略１８０°方向である。また、第３配向領域Ｒ３に位置している液晶ドメインＣおよびＧの基準配向方位ｔ３およびｔ７は、略９０°方向であり、第４配向領域Ｒ４に位置している液晶ドメインＤおよびＨの基準配向方位ｔ４およびｔ８は、略０°方向である。なお、液晶ドメインＡと液晶ドメインＥとは、１つの液晶ドメインと見なすことができ、液晶ドメインＢと液晶ドメインＦとは、１つの液晶ドメインと見なすことができる。同様に、液晶ドメインＣと液晶ドメインＧとは、１つの液晶ドメインと見なすことができ、液晶ドメインＤと液晶ドメインＨとは、１つの液晶ドメインと見なすことができる。
上述したように、本実施形態においても、反射領域Ｒｆは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤを有する。また、透過領域Ｔｒは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＥ、Ｆ、ＧおよびＨを有する。つまり、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれがマルチドメイン化（４ドメイン化）されている。そのため、反射表示および透過表示の視野角特性が向上する。以下、表１５および表１６に示す仕様の実施例７について、視野角特性の向上効果を検証した結果を説明する。
表１５に示すように、第１垂直配向膜１４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４においてそれぞれ３１５°方向、２２５°方向、１３５°方向および４５°方向である。表１６に示すように、実施例７の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成は、表円偏光板４０ＢのネガティブＣプレートの厚さ方向のリタデーションＲｔｈが１９０ｎｍである点以外は、実施例６の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａと同じである。
図３５および図３６に、実施例７のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。
図３５から、４ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４のそれぞれ）よりも、３時方向、６時方向、９時方向および１２時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。また、図３６から、４ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４のそれぞれ）よりも、３時方向、６時方向、９時方向および１２時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。
このように、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４のみに光配向処理が施されている場合でも、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ４ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
［実施形態６］
図３７を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置６００を説明する。図３７は、液晶表示装置６００を模式的に示す平面図である。
図３７を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置６００を説明する。図３７は、液晶表示装置６００を模式的に示す平面図である。
液晶表示装置６００は、ＴＦＴ１０の第１垂直配向膜１４には光配向処理が施されていない点において、実施形態４の液晶表示装置４００と異なっている。つまり、液晶表示装置３００では、対向基板２０の第２垂直配向膜２４にのみ光配向処理が施されている。
液晶表示装置６００における第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４は、画素Ｐの上側から下側に向かってこの順に配置されている。図３７に示すように、第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７およびＰＡ８のうち、第１配向領域Ｒ１におけるプレチルト方位ＰＡ５は略３１５°方向であり、第２配向領域Ｒ２におけるプレチルト方位ＰＡ６は略２２５°方向である。また、第３配向領域Ｒ３におけるプレチルト方位ＰＡ７は略１３５°方向であり、第４配向領域Ｒ４におけるプレチルト方位ＰＡ８は略４５°方向である。
第２垂直配向膜２４によるプレチルト方位がこのように設定されているので、本実施形態の液晶表示装置６００では、液晶層３０に電圧が印加されたとき、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれにおいて４つの液晶ドメインが形成される。図３８は、各画素Ｐに形成される液晶ドメインＡ～Ｈを示す図である。
図３８に示すように、反射領域Ｒｆにおいて４つの液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤが形成され、透過領域Ｔｒにおいて４つの液晶ドメインＥ、Ｆ、ＧおよびＨが形成される。第１配向領域Ｒ１に位置している液晶ドメインＡおよびＥの基準配向方位ｔ１およびｔ５は、略０°方向であり、第２配向領域Ｒ２に位置している液晶ドメインＢおよびＦの基準配向方位ｔ２およびｔ６は、略２７０°方向である。また、第３配向領域Ｒ３に位置している液晶ドメインＣおよびＧの基準配向方位ｔ３およびｔ７は、略１８０°方向であり、第４配向領域Ｒ４に位置している液晶ドメインＤおよびＨの基準配向方位ｔ４およびｔ８は、略９０°方向である。なお、液晶ドメインＡと液晶ドメインＥとは、１つの液晶ドメインと見なすことができ、液晶ドメインＢと液晶ドメインＦとは、１つの液晶ドメインと見なすことができる。同様に、液晶ドメインＣと液晶ドメインＧとは、１つの液晶ドメインと見なすことができ、液晶ドメインＤと液晶ドメインＨとは、１つの液晶ドメインと見なすことができる。
上述したように、本実施形態においても、反射領域Ｒｆは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＡ、Ｂ、ＣおよびＤを有する。また、透過領域Ｔｒは、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインＥ、Ｆ、ＧおよびＨを有する。つまり、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒのそれぞれがマルチドメイン化（４ドメイン化）されている。そのため、反射表示および透過表示の視野角特性が向上する。以下、表１７および表１８に示す仕様の実施例８について、視野角特性の向上効果を検証した結果を説明する。
表１７に示すように、第２垂直配向膜１４により規定されるプレチルト方位は、第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４においてそれぞれ３１５°方向、２２５°方向、１３５°方向および４５°方向である。表１８に示すように、実施例７の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａの構成は、表円偏光板４０ＢのネガティブＣプレートの厚さ方向のリタデーションＲｔｈが１９０ｎｍである点以外は、実施例６の表円偏光板４０Ｂおよび裏円偏光板４０Ａと同じである。
図３９および図４０に、実施例８のコントラスト視野角特性を反射表示および透過表示についてそれぞれ示す。
図３９から、４ドメイン構造の反射領域Ｒｆ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４のそれぞれ）よりも、３時方向、６時方向、９時方向および１２時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。また、図４０から、４ドメイン構造の透過領域Ｔｒ全体では、モノドメイン構造の領域（第１配向領域Ｒ１、第２配向領域Ｒ２、第３配向領域Ｒ３および第４配向領域Ｒ４のそれぞれ）よりも、３時方向、６時方向、９時方向および１２時方向のコントラスト視野角が改善していることがわかる。
このように、対向基板２０の第２垂直配向膜２４のみに光配向処理が施されている場合でも、反射領域Ｒｆおよび透過領域Ｔｒをそれぞれ４ドメイン化することにより、反射表示および透過表示の両方のコントラスト視野角特性を向上（改善）できることが確認された。
［実施形態７］
図４１を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置７００を説明する。図４１は、液晶表示装置７００を模式的に示す分解斜視図である。
図４１を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置７００を説明する。図４１は、液晶表示装置７００を模式的に示す分解斜視図である。
実施形態１～６の液晶表示装置１００～６００が半透過型ＬＣＤであるのに対し、本実施形態の液晶表示装置７００は、反射型ＬＣＤである。つまり、液晶表示装置７００の画素Ｐは、反射領域Ｒｆを含んでいるが、透過領域Ｔｒを含んでいない。液晶表示装置７００は、裏円偏光板４０Ａおよびバックライト５０を備えていない点と、反射領域Ｒｆが透過領域Ｔｒを含んでいない点以外は、実施形態１～６の液晶表示装置１００～６００と実質的に同じ構成を有し得る。
そのため、本実施形態においても、反射領域Ｒｆが、液晶分子３１の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインを有することにより、反射表示の視野角特性が向上する。また、液晶層３０がカイラル剤を含んでいることにより、液晶層３０のリタデーションの波長分散が小さくなるような、緩やかな配向方位角変化および十分なツイスト角を実現することができ、反射率をいっそう高くし、また、反射色度の黄色シフトを抑制することができる。さらに、反射電極ＲＥが銀または銀合金から形成されていることにより、明るい反射表示を実現し得るとともに、ＴＦＴ基板１０の第１垂直配向膜１４に対する光配向処理を好適に行うことができる。
（二段電極構造）
図４２に、画素電極ＰＥの構造の好ましい例を示す。図４２に示す例では、ＴＦＴ基板１０は、反射電極ＲＥを覆う有機絶縁層（平坦化層）１６と、有機絶縁層１６上に設けられたさらなる透明電極ＴＥ’とを有する。以下では、有機絶縁層１６の下に位置する透明電極ＴＥを「第１透明電極」と呼び、有機絶縁層１６の上に位置する透明電極ＴＥ’を「第２透明電極」と呼ぶ。
図４２に、画素電極ＰＥの構造の好ましい例を示す。図４２に示す例では、ＴＦＴ基板１０は、反射電極ＲＥを覆う有機絶縁層（平坦化層）１６と、有機絶縁層１６上に設けられたさらなる透明電極ＴＥ’とを有する。以下では、有機絶縁層１６の下に位置する透明電極ＴＥを「第１透明電極」と呼び、有機絶縁層１６の上に位置する透明電極ＴＥ’を「第２透明電極」と呼ぶ。
有機絶縁層１６は、例えば感光性樹脂材料から形成され得る。反射電極ＲＥの凹凸表面構造は、有機絶縁層１６によって平坦化されている。
第２透明電極ＴＥ’は、透明導電材料から形成されている。第２透明電極ＴＥ’を形成するための透明導電材料としては、第１透明電極ＴＥの材料として例示した透明導電材料を好適に用いることができる。第２透明電極ＴＥ’と、第１透明電極ＴＥおよび反射電極ＲＥとは、有機絶縁層１６に形成されたコンタクトホール（不図示）において電気的に接続されている。つまり、第２透明電極ＴＥ’は、第１透明電極ＴＥおよび反射電極ＲＥを介してＴＦＴ１１に電気的に接続されている。従って、画素電極ＰＥは、第１透明電極ＴＥおよび反射電極ＲＥに加え、第２透明電極ＴＥ’を含んでいる。第１垂直配向膜１４は、第２透明電極ＴＥ’上に形成されている。
以下では、図４２に例示したような画素電極ＰＥの構造を「二段電極構造」と呼び、図４に例示したような画素電極ＰＥの構造を「一段電極構造」と呼ぶ。二段電極構造を有する画素電極ＰＥは、一段電極構造の画素電極ＰＥと比較して、以下の利点を有する。
図４３Ａは、一段電極構造の画素電極ＰＥを有するＴＦＴ基板１０における光配向処理の様子を示す図であり、図４３Ｂは、二段電極構造の画素電極ＰＥを有するＴＦＴ基板１０における光配向処理の様子を示す図である。
既に説明したように、光配向処理において、基板法線方向に対して傾斜した方向（例えば５°～７０°の角をなす方向）から紫外光ＵＬの照射が行われる。その際、画素電極ＰＥが一段電極構造の場合、反射電極ＲＥの凹凸表面構造における凹部の深さ・凸部の高さや、紫外光ＵＬの照射角度によっては、図４３Ａに示すように、反射電極ＲＥによって紫外光ＵＬが遮られて第１垂直配向膜１４に未露光部位Ｕｅが生じるおそれがある。
これに対し、画素電極ＰＥが二段電極構造の場合、反射電極ＲＥの凹凸表面構造は有機絶縁層１６によって平坦化されているので、図４３Ｂに示すように、反射電極ＲＥによって紫外光ＵＬが遮られることによって第１垂直配向膜１４に未露光部位Ｕｅが生じるおそれがない。そのため、第１垂直配向膜１４による配向規制力をいっそう向上させることができる。
本発明の実施形態は、各画素が反射モードで表示を行う反射領域を含む液晶表示装置（つまり反射型液晶表示装置および半透過型液晶表示装置）に広く適用することができる。
１０ ＴＦＴ基板
１０ａ 基板
１１ ＴＦＴ
１２ 層間絶縁層
１４ 第１垂直配向膜
１５ 透明導電層
１６ 有機絶縁層（平坦化層）
２０ 対向基板
２０ａ 基板
２１ カラーフィルタ層
２４ 第２垂直配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
４０Ａ 裏円偏光板
４０Ｂ 表円偏光板
４１Ａ 第１直線偏光板
４１Ｂ 第２直線偏光板
４２Ａ 第１位相差板
４２Ｂ 第２位相差板
５０ バックライト
５１ 光源
５２ 導光板
５３ 反射板
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ 液晶表示装置
ＤＲ 表示領域
ＦＲ 周辺領域
ＧＬ ゲートバスライン
ＳＬ ソースバスライン
ＧＤ ゲートドライバ
ＳＤ ソースドライバ
Ｐ 画素
Ｒｆ 反射領域
Ｔｒ 透過領域
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ 液晶ドメイン
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８ 基準配向方位
Ｒ１ 第１配向領域
Ｒ２ 第２配向領域
Ｒ３ 第３配向領域
Ｒ４ 第４配向領域
ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４、ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７、ＰＡ８ プレチルト方位
ＰＥ 画素電極
ＲＥ 反射電極
ＴＥ 透明電極（第１透明電極）
ＴＥ’ 透明電極（第２透明電極）
ＣＥ 対向電極
ｐ 凸部
ＢＰ バックプレーン回路
１０ａ 基板
１１ ＴＦＴ
１２ 層間絶縁層
１４ 第１垂直配向膜
１５ 透明導電層
１６ 有機絶縁層（平坦化層）
２０ 対向基板
２０ａ 基板
２１ カラーフィルタ層
２４ 第２垂直配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶分子
４０Ａ 裏円偏光板
４０Ｂ 表円偏光板
４１Ａ 第１直線偏光板
４１Ｂ 第２直線偏光板
４２Ａ 第１位相差板
４２Ｂ 第２位相差板
５０ バックライト
５１ 光源
５２ 導光板
５３ 反射板
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ 液晶表示装置
ＤＲ 表示領域
ＦＲ 周辺領域
ＧＬ ゲートバスライン
ＳＬ ソースバスライン
ＧＤ ゲートドライバ
ＳＤ ソースドライバ
Ｐ 画素
Ｒｆ 反射領域
Ｔｒ 透過領域
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ 液晶ドメイン
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８ 基準配向方位
Ｒ１ 第１配向領域
Ｒ２ 第２配向領域
Ｒ３ 第３配向領域
Ｒ４ 第４配向領域
ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４、ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７、ＰＡ８ プレチルト方位
ＰＥ 画素電極
ＲＥ 反射電極
ＴＥ 透明電極（第１透明電極）
ＴＥ’ 透明電極（第２透明電極）
ＣＥ 対向電極
ｐ 凸部
ＢＰ バックプレーン回路
Claims (10)
- 第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板よりも観察者側に位置する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を備え、
複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有し、
前記液晶層に電圧が印加されていないときに液晶分子が垂直配向状態をとり、前記液晶層に所定の電圧が印加されたときに液晶分子がねじれ配向状態をとる、ねじれ垂直配向モードで表示を行う液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、反射モードで表示を行う反射領域を含み、
前記第１基板は、前記反射領域内に位置する部分を含む反射電極と、前記液晶層側の表面に位置する第１垂直配向膜とを有し、
前記第２基板は、前記液晶層側の表面に位置する第２垂直配向膜を有し、
前記液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶材料と、カイラル剤とを含み、
前記反射電極は、銀または銀合金から形成されており、
前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜の少なくとも一方は、光に対する反応波長を少なくとも３１３ｎｍに有する配向膜材料から形成された光配向膜であり、
前記反射領域は、液晶分子の基準配向方位が互いに異なる複数の液晶ドメインを有し、
前記複数の画素のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域をさらに含み、
前記透過領域は、液晶分子の基準配向方位が互いに異なる複数のさらなる液晶ドメインを有し、
前記反射電極は、凹凸表面構造を有し、
前記第１基板は、
前記複数の画素のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタと、
前記反射電極を覆う有機絶縁層と、
前記有機絶縁層上に設けられ、透明導電材料から形成された透明電極であって、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された透明電極と、
をさらに有し、
前記反射電極は、前記薄膜トランジスタに電気的に接続されている、液晶表示装置。 - 前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜のうちの一方の垂直配向膜にのみ光配向処理が施されており、
光配向処理が施されている前記一方の垂直配向膜は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、互いに異なるプレチルト方位を規定する複数の領域を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。 - 前記第１垂直配向膜および前記第２垂直配向膜のうちの前記第１垂直配向膜にのみ光配向処理が施されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記第２基板は、ブラックマトリクスを有していない、請求項３に記載の液晶表示装置。
- 前記第１基板は、前記反射電極上に形成された透明導電層をさらに有する、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
- 前記透明導電層は、インジウム錫酸化物から形成されており、
前記透明導電層の厚さは、０．０４ｎｍ以上１２．２８ｎｍ以下である、請求項５に記載の液晶表示装置。 - 前記透明導電層の厚さは、１．９９ｎｍ以上９．６４ｎｍ以下である、請求項６に記載の液晶表示装置。
- 前記透明導電層は、インジウム亜鉛酸化物から形成されており、
前記透明導電層の厚さは、０．０４ｎｍ以上１２．７４ｎｍ以下である、請求項５に記載の液晶表示装置。 - 前記透明導電層の厚さは、２．０２ｎｍ以上１０．１１ｎｍ以下である、請求項８に記載の液晶表示装置。
- 少なくとも前記液晶層を介して互いに対向する一対の円偏光板をさらに備え、
前記一対の円偏光板のそれぞれは、逆波長分散特性を有するλ／４板を含む、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
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